平面交叉与立体交叉的对比研究

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【摘要】城市道路交叉口是道路交通流最为汇集的地段，不仅是道路交通系统的节点，而且城市道路交叉口经常是发生交通问题最为严峻的地方，与整个城市的交通系统是否 能够正常运转密切相关。平面交叉和立体交叉这两种道路交叉形式在城市交通中都起着尤为重要的作用。不管是从经济的角度还是交通运行能力的角度来考虑，在道路交叉口要采用平面交叉还是立体交叉我们都需要有一个清晰的思路和考虑。本文在借鉴前人经验的基础上，从经济角度、道路交叉的功能、基本类型及适用条件、规划设计等方面进行对比和研究，以期能够对日后的道路交叉设计带来一些实用性的借鉴和帮助。

【关键词】平面交叉、立体交叉、基本类型、交叉设计。

【引言】：道路交叉设计可分为平面交叉和立体交叉两大类。平面交叉指的是道路与道路在同一平面内的交叉。简称平交。立体交叉指的是道路与道路或铁路在不同高程上的交叉，利用跨线桥、地道等使相交的道路在不同的平面上交叉，简称立交。不管是平面交叉还是立体交叉都有其相对独有的优点和缺点。任何一种交叉设计的类型都不可能完全代替另一种。

1、平面交叉设计的分析

1.1、平面交叉是路网中交通问题最突出的部位

相交道路的车辆，在平面交叉口处要汇集和转向通过，因而产生了交通间的纵横干扰，影响通过能力。在同样车道数的情况下，平面交叉口的通行能力总是小于路段的通行能力，这就导致在相交道路路段的交通量还不十分大的时候，交叉口处已接近或达到饱和，从而使平面交叉处交通拥挤。再加上过街行人的穿插交会，更易使平面交叉口处事故多发，成为交通全的敏感地段。根据统计资料，交通事故的半数发生在道路平面交叉及其周围，而在城市中这一比例可高达60%以上；半数以上的行车时间延误也是因平面交叉的存在而引起的。由此可见，对平面交叉的合理规划、设计和交通管理是非常重要的。

1.2、不可能用立体交叉代替路网中所有平面交叉

将平面交叉全部改成立体交叉，虽然可以解决因平面交叉而产生的交通问题，但实际上是不可能实施的。

首先，立体交叉工程浩大，修建费用高，占地面积大，修建工期长。因此，如能通过对平面交叉的改建而达到交通改善的目的，就不宜修建立体交叉。

其次，由于相交道路的性质、占地、工程投资等的限制，还不可能全部修筑完全互通式立体交叉，有时还要建造部分互通式立体交叉，如菱形、部分苜蓿叶式等，此类立体交叉仍保留了部分平面交叉，使平面交叉的问题依然存在，而且不处理好此类平面交叉问题，立体交叉也不能很好的发挥作用。因此，在修建立体交叉时，仍有做好平面交叉口的设计问题。再者，在城市内修建立体交叉，还会带来分割城区、影响街区日照条件、干扰电波、妨碍视线、破坏景观，给行人带来不便等新问题。在这种情况下，平面交叉往往也不会被立交全部代替。

2、立体交叉设计的分析

2.1立体交叉的作用及修建条件

2.1.1立体交叉的作用

立体交叉是相交道路在不同平面上的交叉，它能保证相交道路上的车流连续不断地通过交叉口而不互相产生干扰。立体交叉能克服平面交叉口中所存在的通行能力低，行车延误大、行车速度慢、安全性差的缺点。

2.1.2立体交叉的修建条件

技术条件：

1）相交道路等级高高速公路或快速路与高速公路以及其它各级道路相交；一级公路或主干路与交通繁忙的其它道路相交，经过技术经济比较认为合理时，也可以采用立体交叉。

2）交叉口的交通量过大当相交的两条道路进入交叉口的交通量达到 4000～6000 辆/小时（小汽车），相交道路为四车道以上，且对平面交叉口采取改善措施和调整交通组织均难以奏效时，可设置立体交叉。

3）行车速度当相交道路的行车速度达 80～120km/h，如建造平面交叉，车辆会因此降低速度太多，使经济损失过大，这时，应修建立体交叉。

2.2我国立体交叉的建筑概况

2.2.1我国的高等级道路建设发展较慢，因而立体交叉修建较晚，数量也较少。近年来由于工农业的发展，汽车和自行车的增加，促使公路运输事业的发展，为适应这一要求，全国各地兴起修建高等级道路的热潮，改善道路咽喉――平面交叉口就成为迫切的任务。从70 年代初首都北京就开始修建二环快速路，在这条环道上先后修建了复兴门、建国门、西直门等10 座立体交叉。进入80 年代，全国各地纷纷修建高速道路和快速路，如：京石高速公路，天津中环路，广州市的广佛高速公路、广深高速公路和环城高速公路，上海的沪嘉高速公路、莘松高速公路，沈大高速公路等，在这些道路上修建了许多立体交叉。此外，很多城市如：沈阳市、南京市、重庆市、成都市、大连市、杭州市、石家庄市和福州市等，为改善少数交通量特别大、阻塞严重的交叉口，也都修建了立体交叉，并收到了良好的效果。

2.2.2我国立体交叉的主要形式

由于我国车辆组成复杂，特别是存在着大量的自行车，而且各地的道路交通具体条件各异，这些均与国外有很大的差别，所以，我国修建的立体交叉形式有的虽类似国外，但又有很大的变动，为结合我国自行车特别多的具体情况，修建了一些新型式的立体交叉。已修建的立体交义形式.主要有环型、长条苜蓿叶型、非对称苜蓿叶型、部分苜蓿叶型、部分定向型、组合苜蓿叶型、双重苜蓿叶定向型、半菱型和蝶式等

2.3立体交叉形式的选择

立体交叉的形式主要决定于相交道路等级、交通量大小、计算行车速度、车辆组成等条件，现简单分述如下：

1）相交道路等级

立体交叉的形式与相交道路等级有密切的关系，如高速道路与高速道路相交，则要求立体交叉能保证行车快速，连续通畅，此时可采用完全苜蓿叶式立体交叉或定向式立体交叉。

2）交通量

交通量大要求线形标准高、路线短捷、纵坡平缓，使大量的车辆能走短捷而又平缓的道路，以达到最大经济效益，如两条道路交通量都很大时（包括直行与左转），则可选用定向式立体交叉

3）交通组成

交通组成是指通过立体交叉的车辆种类，是单一机动车还是机动车与非机动车同时存在，单向机动车中是以大型车为主，还是以小型车为主。不同车种其行车速度，爬坡能力、转弯半径等都是不相同的。当机动车与非机动车交通量均很大的两条道路相交时，可采用四层式环形立体交叉，使机动车和非机动车各自成为独立系统；当机动车与非机动车同时存在的不同等级的干道相交时，可采用三层式的长条苜蓿叶式立体交叉，此种型式也可使机动车，非机动车各自成为独立系统。

4）计算行车速度

计算行车速度也是立体交叉形式选择的条件之一，计算行车速度高，则要求立体交叉的等级和设计标准也高。为满足高速行车的要求，可选用定向式立体交叉也可选用环式立体交叉。

结束语：

道路交叉的设计应用对于城市的交通系统运转起着密切相关联系。基于此，显然道路交叉设计的合理性显得相当重要，科学的道路交叉设计对于城市交通条件的改善以及交叉口通行能力的提高具有非常重要的作用。本文通过平面交叉与立体交叉的对比研究希望同行能够对平面交叉和立体交叉有更深一步的认识，在日后的道路交叉设计中可以选用合理恰当的道路交叉类型。

参考文献：

[1]周荣沾・城市道路设计・北京：人民交通出版社.1988。

[2]郑祖武・城市道路与交通・北京：人民交通出版社.1984

[3]张雨化・公路勘测设计（第二版） ・北京：人民交通出版社.1986

作者简介：

吴金泽：男，1994年11月，河南平顶山人，郑州大学水利与环境学院道路桥梁与渡河工程学生

王一博：男，1995年9月，河南濮阳人，郑州大学水利与环境学院道路桥梁与渡河工程学生