高云贺
城市道路平面交叉口设计
高云贺
道路与道路相交的部分称为交叉口,交叉口对于城市交通的影响非常大。本文介绍了关于道路平面交叉口设计的一般原则,结合工程实例浅谈交叉口平面设计包含的要点与竖向设计的方式与方法。
近些年随着我国经济的飞速发展、新建道路的增加、城市化进程的加快,道路上的机动车、电瓶车也越来越多。纵横交错的城市路网中,犹如瓶颈一般的交叉口内机动车流、非机动车流、人流之间的相互干扰使交通拥堵、混乱、事故时时刻刻都在各地发生。交叉的设计是十分复杂的工程,关系到道路、交通信号、绿化、照明、地下管线、临近建筑等的配合。设计合理的交叉口对于提高城市道路的通行效率、行车安全以及行人的安全有重要意义。
城市道路交叉口分为平面交叉与立体交叉,平面交叉口按几何形状可分为十字形、T形、Y形、X形、多叉形、错位及环形交叉口。按交通组织方式分类为:信号控制交叉口、无信号控制交叉口、环形交叉口。而信号控制交叉口又分为:进口道展宽交叉口、进口道不展宽交叉口。随着城市道路设计的发展与完善,目前对于新建道路中的主干路-主干路、主干路-次干路、次干路-次干路相交均推荐采用信号控制、进口道展宽交叉口。
交叉口设计应以人为本:即保证行人和各种车辆的安全、减小事故的发生概率。其次,使行人和车辆在最短的时间内顺利通过交叉口。这就需要利用交通信号、交通标志、标线、护栏、分隔带及其它附属设施对行人流、非机动车流、机动车流进行管制、引导、隔离,来达到合理有序的通行。这就需要交叉口的设计与交通组织设计、交通信号控制等交通管理设施设计同步进行。其次,交叉口竖向设计需考虑相交道路纵横坡度、车辆行车舒适、排水顺畅,及与周围建筑的协调等因素。
渐变段、展宽段
平面交叉口设计范围应包括该交叉口各条道路相交部分及其进出口道(展宽段和渐变段)以及行人、非机动车过街设施所围成的空间。其中渐变段的长度按车辆以70%路段设计车速行驶3s横移一条车道来计算确定。根据道路等级,渐变段最小长度不应小于:支路20m、次干路25m、主干路30~35m。
平面交叉口宜采用机动车左、直、右转专用车道,非机动车右转专用车道。当交叉口内的车道不能满足通行时,在用地条件允许下可适当增加1~2条进出口车道。也可压缩较宽的中央分隔带、偏移道路中线来增加进口车道(左转、右转)。
交叉口视距三角形、路缘石转弯半径
为了保证交叉口内车辆行驶安全,驾驶员在进入交叉口前应能注意到相交道路上的行车情况,以便提前采取措施顺利通行或制动。交叉口视距三角形范围内,不得有任何高出路面1.2m的妨碍驾驶员视线的障碍物。交叉口视距三角形要求的停车视距应符合《城市道路交叉口设计规程》的有关规定,以上为强制性条文,必须严格执行。
图1 农高路——凤山路交叉路口渠化平面图
交叉口转弯处的路缘石一般设计为圆曲线,利于计算与施工。转弯半径应满足机动车和非机动车的行驶要求。
图2 人民路——民生路交叉路口经向设计图
交叉口内通行区域
交叉口内的通行区域包含信号灯、标志、标线、交通岛、行人过街隔离墩等设施。根据相交道路不同车道的交通量设计合理的专用左转、直行、右转车道。通过信号灯的配时控制来使各车道和过街行人有序通行。(图1)。
如图1为鞍山市汤岗子新城路网中:农高路——凤山路交叉口平面图,相交道路均为城市主干道。交叉口范围内进口车道由3车道展宽为5车道:设计1条左转专用车道、3条直行专用车道、1条右转专用车道(经交通岛提前右转);出口车道由3车道展宽为4车道。非机动车及行人需经由交通岛过街。
道路等级与路面排水
交叉口竖向设计应结合相交道路等级、横断面形式与纵横坡度。同级道路相交时,道路纵坡一般不需调整而只需要调整横坡度;不同级道路相交时,次要道路需适当调整纵横坡度来适应主要道路,若特殊情况可调整主要道路纵坡来兼顾次要道路行车舒适性。交叉范围内人行横道上游、交叉口低点应设置雨水口,不得产生积水。一般情况,一条道路的雨水不宜流入另一条道路。
竖向设计的类型(以同等级道路十字交叉口为例)
①凸形:交叉口中心点为高点,相交道路纵坡无需变动,适当调整交叉口内横坡度,可不设雨水口。
②凹形:交叉口中心点为低点,为最不利竖向设计,特殊情况下只能在交叉口范围内多设雨水口,避免雨水汇入交叉内。
③分水线形:一条道路坡向交叉口内,另外三条道路坡向交叉口外,相交道路纵坡无需变动,可适当调整横坡度,坡向交叉口内道路应提前交叉口外设雨水口,防止雨水流入交叉口。(图2)
④谷线形:三条道路坡向交叉口内,另外一条道路坡向交叉口外,因交叉口中心为其中相交道路纵断变坡点,且为低点,故需设计竖曲线以利于行车。坡向交叉口内的道路均需提前在交叉口外设雨水口。
⑤斜坡形:两条相邻道路坡向交叉口内,另外两条相邻道路坡向交叉口外,这种为比较常见的形式。相交道路纵坡无需变动,适当调整坡向交叉口内道路的横坡度,坡向交叉口内的道路需提前在交叉口外设雨水口。
⑥马鞍形:交叉口中心点为一条相交道路纵断变坡点高点,另一条相交道路纵断变坡点低点。这种情况需同时调整相交道路纵横断坡度,坡向交叉口内的道路均需提前在交叉口外设雨水口。
交叉口竖向设计方法
竖向设计宜采用控制网等高线法:选定相交道路路脊线作为基线打方格网,并计算其上各点设计高程,而路脊线的交点即为控制高程点。这种方法的优点是能清晰的反映出交叉口竖向高程的情况,且施工放线方便。绘制方格网有等分法、圆心法、方格网法及平行线法。(图2)。
图2为鞍山市铁西区人民路—民生路交叉口竖向设计图。竖向设计类型为分水线形,人民路西高东低、民生路在交叉口中心点为道路纵断高点,坡向南北。设计方法采用了等分法,适当调整了西北相交道路横坡度及路缘石的高程以利于排水。
本文粗略介绍了城市道路平面交叉口的常用设计方法,因不同道路不同环境,设计出的交叉口也不尽相同。如何能满足交通需求而又经济美观,又要通过合理的竖向设计,保证行车平稳而又排水顺畅,其实是比较困难的问题。随着城市道路路网的完善和旧有道路与新建道路的连接,会有越来越多的大型、中型、小型交叉口的新建与改造,也就会出现更多的问题亟待解决,希望本文能提供一些有益的借鉴。
高云贺
鞍山市政工程设计研究院有限公司
男,本科,中级工程师,主要研究方向为城市道路工程设计。
10.3969/j.issn.1001-8972.2016.11.043