交叉口平面设计

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1、. .*大学道路工程课程设计2010年07月21日题目：某市主干道*路与106国道的穿插口拟采用环形穿插口设计。1) 原始设计资料穿插点里程为K0+000.00，高程为60.35m，穿插点环岛中心及各相交中线上，点坐标如下表3-1：路段名称X坐标Y坐标*路东段2648347.993520043.735*路西段2648330.698519914.891106国道北段2648366.618520212.491106国道南段2648467.966520046.713表3-12) 各相交道路的路幅数据*路路面宽度26.00m，机动车行车道宽2X7.5=15.00m，非机动车车道宽2X3.00=6.00

2、m，人行道宽2X2.500=5.00m。106国道路基宽度22.00m，行车道宽18.00m，土路肩宽2.000m。各相交道路均没有中央分隔带和侧分带。3) 各相交道路的纵坡、横坡数据各相交道路的路拱横坡2%，土路肩横坡3%，各相交道路的纵坡值如表3-2所示。路段名称纵坡*路东段-0.01*路西段-0.0085106国道北段-0.004106国道南段0.0045表3-24) 完成此环形穿插口的平面设计包括环岛半径、环岛外缘线形、环道宽度和车道设置、进出口半径及方向岛等和立面设计路脊线、各断面设计标高及各相交道路的进出口设计标高，并用cad绘出该环形穿插口的平面设计图和高程设计图。一 中心岛的形

3、状和尺寸确实定环形穿插是在穿插口中央设置一个中心岛，用环道组织渠化交通。中心岛的形状有圆形、椭圆形、卵形等。它主要取决于相交道路的等级和角度。本设计参数中，根据两条相交道路的坐标可知：*路在穿插口路段在所取坐标系中的斜率为：K1=520043.735519914.891/(2648347.9932648330.698)=7.44978106国道在穿插口路段在所取坐标系中的斜率为：K2=520212.491520046.713/(2648366.6182648467.966)=-34.43计算两条道路在穿插口的夹角：tan= =(k1-k2)/(1+k1*k2)=-0.163913选用圆形为中心

4、岛的形状，现确定其相关参数：1.计算计算中心岛半径：（1） 根据行车速度要求计算中心岛半径，其公示为：式中：为中心岛半径；为环道设计车速；为横向力系数；为环道横坡；为紧靠中心岛的车道宽度；选用数据参数：106国道为高速公路，取其设计车速为100km/h，*内环路限速标准最高60km/h，我们假设此市主干道*路的设计速度为60km/h。所以假设穿插口路段的设计速度为60km/h。V一般采用路段设计速度的0.5倍，所以V=0.560km/h=30km/h。根据下表：汽车转弯的横向力系数值观测车型观测值综合值附注各种公共汽车0080.110.10很少超过0.15各种小汽车0.150.15很少超过0.

5、2因为是两类不同的道路，在两条道路上行驶着不同类型的车辆，所以假设其值为0.15。为环道横坡，取1%。为紧靠中心岛的车道宽度。城市主干道为双向8车道，106国道为双向6车道。以此取b设计标准设为3.5。根据以上所取参数，确定中心到半径=302/127(0.150.01)-3.5/2=48.86(m)（2） 按交织长度要求计算中心岛半径：近似地按交织段长度所围成的圆周大小来计算，即为相交道路的条数；为两个路口之间的交织段长度；为交汇路口之间的平均路宽；选用数据参数： 根据题中所给数据，知n为4； 根据下表：环道上不同车速所需的最小交织段长度环道设计车速km/h20253035405070最小交织

6、段长度m25303540456080因为已经取环道设计车速为30km，所以取为40m。根据题中所给数据，即那么=440+24/(2)-3.5/2=32.64m结合上两种情况，中心岛半径取较大值，即R=48.86m2.环道的宽度确实定环道上不宜设计太多的车道，一般设计三条车道，如果交织段长度较长，一般大于60m时，可考虑布置两条交织车道，环道上共4条车道。所以此处采用三车道环形穿插口，即绕岛车道、交织车道和右转弯车道环道上，同时还应设置一条专用的非机动车道。环道上的车道必须按照弯道加宽值予以加宽。根据机动车车长按平均车长为10m计算，每条车道的弯道加宽值按下表确定。每条车道的弯道加宽值弯道半径m

7、2025304050加宽值m2.22.01.71.51.2根据设计标准，设计车速为60的机动车道宽度为3.5；非机动车道宽度设为3。根据已经确定的中心岛半径48.86m，选取弯道加宽值为1.2m。那么所以环道总宽度为：D=(3.5+1.2)2+3.5+3.0=15.9m3.环道外缘线形及环道进出口的曲线半径确实定从满足交通需要和工程节约考虑，环道外缘平面线形不宜设计成反向曲线形状，据观测，这种形状在环道的外侧约有20%的路面无车行驶，这既不合理也不经济。实践证明，环道外缘平面线形宜采用直线圆角形或三心复曲线形状。因此我们选取直线圆角形。环道进、出口的曲线半径取决于环道的计算行车速度。为使进环车

8、辆的车速与环道车速相适应，应对进环车辆的车速加以限制。一般，环道进口曲线半径采用接近或小于中心岛的半径，而且各相交道路的进口曲线半径不要相差大大。所以设计进口曲线半径为46。环道出口的曲线半径可较进口曲线半径大一些，以便车辆加速驶出环道。设计出口处半径为：R=V2/127(i)=602/127(0.150.01)=202.47m4.环道的外缘石环道外缘石平面形式各地多做成反向曲线，这只是为了适应美观而已，从交通的观点来看是不可理的。实际观测证明，这种形状的环道外侧有20%的路面时从来无车行驶的。因此，环道的外缘石宜采用直线圆角形式。二、 环形穿插口的立面设计（1） 确定路缘各控制点位置在已设计

9、好的平面图，用CAD的查询功能确定各控制点的位置。在106国道上，F3、F4两点分别是出、入口的曲线端点：LAF3=122.86 mLAF4=85.12m在*路上，F5、F6两点也分别是出、入口的曲线端点：LAF5=121.60mLAF6=90.84m根据对称，可知其他控制点如下列图所示：2画路段上的设计等高线图中：i1为*路西段纵坡-0.0085；i2为*路东段纵坡-0.01；i3为106国道北段-0.004；i4为106国道南段0.0045；it为路拱横坡2%；is土路肩横坡3%；B1为106国道车行道宽度；B2为*路车行道宽度；h为相邻等高线的高差，取为0.085m；对于*路西段有：设车

10、行道中心线上相邻等高线的水平距离l1；等高线在街沟线上的位置向纵坡的上方偏移的水平距离为l2；l1=h/i1=0.085/0.0085=10m；对于l2：l2i1=21it+5isl20.0085=212%+53%l2=67m同理可以计算出*路东段相应的l1、l2数据分别为：8.5m，57m； 106国道北段相应数据为：21.25m，105m； 106国道南段相应数据为：18.89m，93.33m；根据各路段相应的l1可定出车行道中心线上等高线位置，根据l2可定出车行道街沟线上等高线的位置。3画穿插口上的设计等高线计算控制点高程hF1=hA-AF1i1-13it=60.35+121.60.00

11、85-130.02=61.124hF2=hA-AF2i1-13it=60.35+90.840.0085-130.02=60.862hF5=hA-AF5i2-13it=60.35+121.60.01-130.02=61.306hF6=hA-AF6i2-13it=60.35+90.840.01-130.02=60.998hF7=hA-AF7i3-9it-2is=60.35+122.860.01-90.02-20.03=61.338hF8=hA-AF8i3-9it-2is=60.35+85.120.01-90.02-20.03=60.961hF4=hA-AF4i4-9it-2is=60.35-85.

12、120.0045-90.02-20.03=59.727hF3=hA-AF3i4-9it-2is=60.35-122.860.0045-90.02-20.03=59.557计算路脊上个点的高程；假设E1为F1的等高程点，E2为F3的等高程点，E3为F5的等高程点，E4为F7的等高程点。LAE1=(61.124-60.35)/-0.0085=91m；LAE2=(59.557-60.35)/0.0045=-176m；LAE3=(61.306-60.35)/-0.01=-95.6m；LAE4=(61.338-60.35)/-0.004=-247m；把路缘控制点内的曲线段和路脊线按高程间距0.085等分，得到一系列的高程点；把一样高程的控制点相连，并用样条曲线光滑性处理；在等高线较疏松的局部加半间距的等高线，用虚线区分；调整个别不合理高程点，使图形协调统一；- 优选