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      環形道路工程

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      環形道路工程

      • 所屬分類:道路工程

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      • 發布日期:2018/05/09
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      詳細介紹

      環形交叉口是在交叉口中央設置一個中心島,用環道組織渠化交通,所有進入環道車輛,只允許按照逆時針方向,環繞中心島作單向行駛,直至所要去的路口離島駛出。這樣環島中各方向車輛均能在交叉口沿同一方向順序前進,避免了周期性阻滯,并消滅了交叉口上的沖突點,僅存進出口的交織點,從而提高了行車安全和通行能力。同時,環島也能起到美化城市的作用。而環島形狀和尺寸、車道寬度及環島豎向的合理選擇影響著環島的使用功能,解決不好將事與愿違,成為交通堵點。


      一、環形交叉口簡介


      (1)環形交叉口的適用條件及行車速度計算的確定


      環形交叉口對相交道路、交通量、地形都有一定的條件限制。環形交叉口的相交道路宜為大城市的支路、中等城市的次干路和支路、小城市的各級道路。交叉口相交道路有 4條以上,且相鄰道路中心線的交角宜大致相等。另外與相鄰的信號燈交叉口應具有足夠的間距,不致于因信號燈交叉口的排隊造成環道的阻塞。環形交叉口常適用于左轉交通量比例較大(接近于直行交通量的50%);各進VI道的直、左交通量之和比較均勻,且進入環道運行的直、左交通總量不超過環形交叉口的設計通行能力以及人流和非機動車交通量不太大的情況。在地形上通常要求豎向上平坦。環道的縱坡度不大于2%,平面上能滿足環形交叉 口的布置等。


      從交通組織形式上講.環形交叉口對多道路交叉(4—6條)和畸形交叉尤其適用 ,因采用信號燈控制時四路交叉沖突點為 16個,五路交叉為50個,六路交叉為 120個:可見 5、6路交叉增加的沖突點太多。其對交通的干擾和發生交通事故的可能性就大大增加。此時環形交叉口相對于紅綠燈管制交叉口不僅避免了發生周期性的交通阻滯。而且消滅了交叉口的沖突點,所有直行、左、右轉彎車


      輛均沿同~方向順序行使,僅存在車輛進出路VI的交織點,從而保證了交通安全,節約了時間,提高了通行能力。故環交對四路以上的道路交叉比采用信號燈管制具有明顯優勢。當然 。相交道路的條數不宜超過 6條,要保證一定的交織長度,否則環島半徑就太大,不僅占地而且車輛繞行太長,既不經濟也不合理。


      (2)進口、出口道的車道寬及車道數的確定


      車輛在環形交叉口是以適當車速進行連續、有序地行使。這與信號燈交叉口車輛在進口道渠化、停車等候、通行的運行狀態有很大的不同。通常,環形交叉口進口道的車道寬以3.25—3.5m為宜,為保證出環的車輛行使通暢,出口道的寬度應不小于 3.5m。在進口道和出口道,還應設置不小于 O.25m的路緣帶。環形交叉口進出道車流組織有分行、混行兩種形式,相應進口道的車道數為 2條和 1條,其進口道一般不采用3條或 3條以上,特殊的情況除外。當進口道采用 2條車道的分行形式時,其左側的 1條車道為直左車道接環道的交織車道,右側 1條車道為右轉車道接環道的右轉車道。這樣可排除右轉車流的干擾,提高交織段的通行能力。當進口道總交通量較小,且工程條件受到限制的情況下,可以采用混行車道的形式。


      環形交叉口交通組織以“及時清環”,避免在環道上堵車為原則,故對其出口道的要求高于進口道。出口道的車道數應不少于 2條。這樣可保證經交織后出環的直左車流能不受右轉車流的干擾。


      二、環形交叉口設計


      特點:在交叉口中央設置環島,用環道組織交通,車輛都繞島單向逆行。


      設計內容:中心島形狀與尺寸、環道寬度、通行能力驗算、環道外緣石及進出口設計、豎向設計。


      (1)中心島的形狀與尺寸


      形狀:圓形、橢圓形、卵形、方角圓形、菱角圓形等。


      尺寸:中心島半徑按下式計算


      (2)環道的寬度


      環道的寬度取決于相交道路的交通量和交通組織。機動車道一般采用3條,


      分別為繞行車道、交織車道、右轉車道。只有在交織段長度〉60m時,才考慮布置2條交織車道。環道上的車道寬度應按加寬要求予以加寬。按設計3條機動車道計算加寬后的路面寬度,當中心島半徑為20~40m時,可采用15~16m。非機動車道寬度按其交通量計算,一般為5~8m。為保證行車安全,可考慮設置寬度1m以上的分隔帶。


      (3)環形交叉的通行能力


      環形交叉口的設計通行能力可參見規范。右轉車超過路口交通量15%時,可按下式計算環形交叉口的設計通行能力:


      (4)交織角


      繪制方法、大小在20°~30°之間為宜。


      (5)環道進出口的轉彎半徑及外緣石半徑大小取決于車速。各進口處半徑應相近,并與中心島半徑接近。出口處半徑可略大些。環道外緣石宜采用直線圓角型。


      (6)環道的橫斷面


      考慮行車、排水。單面坡的利弊。宜用雙面坡,兩側排水。


      (7)環形交叉的優缺點及適用性


      優點:車輛進入交叉口后可連續通行,節約時間;交通組織方便;行車安全;可美化城市面貌。


      缺點:占地較大;左轉車行車距離較長;通行能力不大。


      適用條件:主要適用于多路交匯或轉彎交通量較大的路口;相臨道路夾角大致相等的路口;遠期規劃立交的路口。 對于交通量較大的路口、自行車和行人多的路口、及處于斜坡地形上的路口不宜采用。


      三、環形交叉口邊線豎向設計理念


      筆者根據多年的工程經驗,總結邊結豎向設計修正方法,給豎向設計做公式化量化處理,綜述如下: 首先,我們來分析一下交叉口邊線的類型,其基本類


      型有以下四種:


      (凹形) (凸形)


      (斜坡形)


      其中斜坡形的邊線類型根據i1、i2的相交情況也可歸納為凹形和凸形邊線類型兩種類型。


      其次,我們要選擇邊線的設計線型。在道路中線設計中,我們依據的是《公路工程技術標準》和《公路線型設計手冊》。在交叉口邊線線型設計中我們同樣采用和《標準》和《手冊》進行豎向設計。這樣交叉口邊線就是一條順適直線、曲線或直線和曲線的組合。我們不難得出所組合的面是一個順適的面但必須注意,力求順適,不求高標準。


      第三,為施工放樣的方便,在滿足《標準》的情況下,盡量將豎向曲線的首尾選在特殊點上,如交叉口范圍點、ZY點、四分之一L點、QZ點、四分之三L點、YZ點等。


      第四,設計步驟。我們以“凸形”線型為例進行說明(“凹形”線型同)。


      平面設計,并計算出he、hf設計標高;


      連接E、F(如圖二),計算相鄰坡度代數和,即i1和ief和i2與ief,若兩個或其中一個坡度代數和小于±0.5%,則進行第四步,否則進行第三步。


      計算兩坡度i1、i2相交平面落點平面位置LO及HO的確定(如圖三)。


      LO=[i2*L+(hf-he)]/(i1+i2);


      HO——為i3與i4兩坡度的交點標高;


      LO——為i1與i2兩坡度交點距E點的曲線長;


      L——為曲線長; i1、i2——高于交叉口取“+”、低于交叉口取“-”。


      (圖二)(圖三)


      為了計算的方便我們根據LO落點位置至HO進行簡化:


      1)當LO<=L/8時,取落點位置為E點(ZY點),HO=he;


      2)當L/8<LO<=3L/8時,取落點位置為L/4,HO=he+LO*i1;


      3)當3L/8<LO<=5L/8時,取落點位置為QZ點,HO=he+LO*i1或HO=hf+(L-LO)/i2;


      4)當5L/8<LO<=7L/8時,取落點位置為3L/4點,HO=hf+(L-LO)/i2;


      5)當LO>7L/8時,取落點位置為F點(YZ點),HO=hf。


      4、邊線豎向設計:相鄰坡度計算代數各,即i1與i3、i3與i4、i4與i12,若其代數和均小于等于±0.5%,則直接計算各點設計標高。否則對于代數大于±0.5%的兩坡度相交落點取在ZY或YZ點時,豎向曲線一般以20米進行控制,或L/4進行控制。落點取在QZ點時。一般豎向曲線以L/4進行控制為宜。同向曲線。反向曲線應盡量相接。


      5、確定交叉口設計范圍;繪制交叉口等高線。


      6、調整等高線,若需對等高線進行調整,僅對HO的標高和所設豎曲線進行調整。


      7、計算施工標高。


      四、環島案例


      王譚路環島位于京哈高速香河出口約300米處,是進入香河縣門戶,現狀王譚路西段、現狀京哈高速二出口連接線、規劃省道274以及本次設計的王譚路東段于此交匯?,F狀王譚路西段及規劃王譚路東段東西走向,規劃為城市城市主干路Ⅱ級,紅線寬度為56m,設計車速50km/h,采用四幅路道路橫斷面形式,機動車道寬度為16m,雙向六車道?,F狀京哈高速二出口連接線及省道274南北走向,車行道寬度為15m,規劃為公路,設計車速為40km/h,采用一幅路道路橫斷面形式,機動車道寬度為15m,雙向四車道。


      建設單位對于該環島的要求較高,在突出環島地標性景觀功能前提下,遵循


      保護土地資源原則,盡可能減少環形交叉口占地面積,降低征地拆遷費用。


      項目組成員充分領會建設單位設計原則后,會同景觀設計人員反復分析研究,選取多個設計方案進行必選,最終選擇一個既能保證景觀及交通功能需求,又最大限度減少占地面積的最優方案。該方案也得到了建設單位的一致認可。


      最終王譚路環島設計方案為:依據被交四條道路設計車速,選取環島設計車速為25km/h作為環島設計標準。依據環島設計車速確定環島半徑為30米,斷面形式采用機非隔離斷面,以保證行人安全。環島車行道設三條機動車道,為了保證行車安全性及舒適性,對每條環島車道進行加寬設計:依據環島半徑,每條機動車道加寬值為0.6米,加寬后為4.1米,機動車路面寬度合計為12.8米。機非隔離帶為1.5米,非機動車道為3.5米,人行步道為5米。最小交織長度為30米。環形交叉口整體占地面積約14000平米。為了保證環島排水要求,項目組結合現狀王譚路西段及京哈高速二出口連接線路面標高,環島中線縱斷保持0.3%縱坡,四條被交道路坡向環島外側,縱坡控制在0.3%~2%之間。環島車行道橫坡采用1.5%雙面坡,通過環島路口豎向設計并配合雙側適當加密雨水口布置確保環島范圍路面排水順暢,不形成積水。



      結束語


      總而言之,由于我們的經驗和認識程度問題,也許有些觀點為能同廣大同仁一致,但我們意在探討,拋磚引玉,請諸位同仁多指正!


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