第四章道路橫斷面設(shè)計(jì)

1、n 本章主要介紹公路和城市道路的橫斷面組成及設(shè)計(jì)方法。第四章 道路橫斷面設(shè)計(jì) .路幅是指公路路基頂面兩路肩外側(cè)邊緣之間部分。 一、公路橫斷面組成1.路幅的構(gòu)成路幅的構(gòu)成 . 分隔帶分隔（整體式斷面） . 將上、下行車道放在不同的平面上加以分隔（分離式斷面）。 .路幅分隔的方式：延安-黃陵高速公路昌九高速公路2. 路幅布置類型路幅布置類型 . 單幅雙車道 雙幅多車道 單車道 單幅雙車道雙幅多車道多幅多車道單車道 . 路拱：為了迅速排除路面和路肩上的降水，將路面和路肩作成有一定橫坡的斜面。直線路段的路面為中間高兩邊低呈雙向傾斜，稱作路拱。 . 超高：小半徑曲線上為了抵消離心力，路面作成向彎首內(nèi)側(cè)傾

2、斜的單一橫坡，稱作超高 單幅路 俗稱“一塊板”斷面。各種車輛在車道上混合行駛。二、城市道路橫斷面組成二、城市道路橫斷面組成 1. 布置類型布置類型 廣州解放路雙幅路俗稱“兩塊板”斷面。在車道中心用分隔帶或分隔墩將車道分為兩半，上、下行車輛向行駛。各自再根據(jù)需要決定是否劃分快、慢車道。Mexico City三幅路俗稱“三塊板”斷面，中間為雙向行駛的機(jī)動(dòng)車道，兩側(cè)為靠右行駛的非機(jī)動(dòng)車道。桂林解放橋四幅路俗稱“四塊板”斷面，在三幅路的基礎(chǔ)上，再將中間機(jī)動(dòng)車道分隔，分向行駛。Berlin優(yōu)點(diǎn)： 占地少，投資省，缺點(diǎn)： 各種車輛混合行駛，于交通安全不利適用：機(jī)動(dòng)車交通量不大非機(jī)動(dòng)車較少的次干路支路 用地

3、不足拆遷困難的舊城改建的城市道路上。交通組織：劃快慢車行駛分車線?？燔囋谥虚g行駛，不劃分車線，組織單行交通，限制載重車和非機(jī)動(dòng)車2. 斷面形式的選用斷面形式的選用單幅路單幅路雙幅路雙幅路三幅路三幅路四幅路四幅路優(yōu)點(diǎn)： 減少行車干擾，提高車速，分隔帶上可以用作綠 化、布置照明和敷設(shè)管線等，缺點(diǎn)：機(jī)非混合行駛，不安全，適用：郊區(qū)快速路 交通組織：劃快慢車行駛分車線優(yōu)點(diǎn)： 機(jī)非分行，分隔帶在分隔帶上布置綠帶，有利于夏天遮陽(yáng)防曬、減少噪音和布置照明，缺點(diǎn)：占地多，只有紅線寬度等于或大于40m時(shí)才滿足車道布置的要求。適用：機(jī)動(dòng)車交通量大、非機(jī)動(dòng)車多的城市道路交通組織：交通組織：機(jī)非分行，互不干擾優(yōu)點(diǎn)：

4、機(jī)非分行，對(duì)向分隔，車速高，缺點(diǎn)：占地多。適用：機(jī)動(dòng)車交通量大、非機(jī)動(dòng)車多的城市主干路和快速路。交通組織：機(jī)非分行，互不干擾一、行車道寬度的確定一、行車道寬度的確定 行車道的寬度要根據(jù)車輛寬度、設(shè)計(jì)交通量、交通組成和汽車行駛速度來(lái)確定。1. 一般公路雙車道公路行車道寬度的確定一般公路雙車道公路行車道寬度的確定 雙車道公路有兩條車道，行車道寬度包括汽車寬度和富余寬度。可用下式計(jì)算：B雙=a+c+2x+2y B單= yxca2x=y=0.50+0.005V2.有中央分隔帶的行車寬度有中央分隔帶的行車寬度高速公路、一級(jí)公路有四條以上的車道，一般設(shè)置中央分隔帶。分隔帶兩側(cè)的行車道只有同向行駛的汽車，如

5、圖56所示。S=0.0103V1+0.56 (5-3)D=0.000066(V22V21)+1.49 (5-4)M=0.0203V2+0.46 (5-5)則單側(cè)行車帶道度： B=S+D+M+a1+a2 a1a2為汽車后輪外緣間距，對(duì)于普通車a=1.60m,大型車a=2.30m。 結(jié)論：計(jì)算行車速度V=120km/h時(shí)，每條車道的寬度均采用3.75m;當(dāng)V=100km/h，且交通量大和大型車混入率高時(shí)，內(nèi)側(cè)車道應(yīng)為3.75m,外側(cè)車道可采用3.75或3.50m3. 城市道路的行車道寬度城市道路的行車道寬度 （自修）公路等級(jí)高 速 公 路一二三四計(jì)算行車速度（km/h）12010080601006

6、0804060304020車道數(shù)8644444422221或2行車道寬度（m）215211.2527.527.527.527.027.527.09.07.07.06.03.5或6.0表5-1 各級(jí)公路行車道寬度1. 加寬值的計(jì)算加寬值的計(jì)算汽車行駛在曲線上，各輪跡半徑不同，其中以后內(nèi)輪軌跡半經(jīng)最小，且偏向曲線內(nèi)側(cè)，故曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增加路面寬度，以確保曲線以行車順適與安全。普通汽車的加寬值可由圖5-8所示的幾何關(guān)系求得：b=R(R1+B)而 R1+B=故 b= 上式每二項(xiàng)后的數(shù)值極小，可省略不計(jì)，故一條車道的加寬：b單=.8234222RARARARR2A2RA22348RA對(duì)于有個(gè)車道的行車道：

7、bn= RNA22二、平曲線加寬及其過(guò)渡二、平曲線加寬及其過(guò)渡半掛車的加寬值由圖的幾何關(guān)系求得：b1= b2=RA212122RA由于=R-b1，而b1與相比甚微，可取R=R，于是半掛車的加寬值：b=b1+b2=令 A12+A22=A2,上式仍舊納成為 b=RAA22212RNA22加寬類別2502002001501501001007070505030302525202015150.40.60.81.01.21.41.82.22.5280.60.70.91.21.52.0-35.2+8.80.81.01.52.02.5- 雙車道公路平曲線的加寬值 表5-3 圓曲線半徑(m)車型200R2501

8、50R200100R15060R10050R6040R5030R4020R3015R20小型汽車0.280.300.320.350.390.400.450.600.70普通汽車0.400.450.600.700.901.001.301.802.40鉸接車0.450.550.750.951.251.501.902.803.50城市道路圓曲線每條車道的加寬值(m) 表5-4 四級(jí)公路和山嶺重丘區(qū)的三級(jí)公路采用第1類加寬值；其余各級(jí)公路采用第3類加寬值。對(duì)不經(jīng)常通行集裝箱運(yùn)輸半掛車的公路，可采用第2類加寬值。2. 加寬的過(guò)渡加寬的過(guò)渡 比例過(guò)渡 在加寬緩和段全長(zhǎng)范圍內(nèi)按其長(zhǎng)度成比例逐漸加寬，如圖5-

9、10所示。加寬、緩和段內(nèi)任意點(diǎn)的加寬值： bx= bLLx適用: 可用二、三、四公路。二次拋物線過(guò)渡 bx=b(T+Lx)2/4TL LxT bx=bLxL TLxLT bx=bLxLb(LxL+T)24TL L二次拋物的切線長(zhǎng)，當(dāng)m時(shí)，取10m；當(dāng)50m時(shí)，取m，.高次拋物線過(guò)渡在加寬緩和段上入一條高次拋物線，拋物線上任意點(diǎn)的加寬值： bx=(4k3-3k4)b k= 適用:于各級(jí)汽車專用公路 LLx2.2. 加寬緩和段的長(zhǎng)度加寬緩和段的長(zhǎng)度 對(duì)于設(shè)置有緩和曲線的平曲線，加寬緩和段應(yīng)采用與緩和曲線相同的長(zhǎng)度。對(duì)于不設(shè)緩和曲線，但設(shè)置有超高緩和段的平曲線，可采用與超高緩和段相同的長(zhǎng)度。即不設(shè)緩

10、和曲線，又不設(shè)超高的平曲線，加寬緩和段應(yīng)按漸變率為1:15且長(zhǎng)度不小于10m的要求設(shè)置。對(duì)于復(fù)曲線的大圓和小圓之間設(shè)有緩和曲線的加寬緩和段，均可以按上述方法處理。 一、一、 路肩的作用及其寬度路肩的作用及其寬度路肩路緣帶土路肩路肩的構(gòu)成2 .路肩的作用路肩的作用由于路肩緊靠在路面的兩側(cè)設(shè)置，具有保護(hù)及支撐路面結(jié)構(gòu)的作用。供發(fā)生故障的車輛臨時(shí)停放之用，有利于防止交通事故和避免交通紊亂。作為側(cè)向余寬的一部分，能自己增進(jìn)駕駛的安全和舒適感，這對(duì)保證設(shè)計(jì)車速是必要的，尤其在挖方路段，還可以增加彎道視距，減小行車事故。.提供道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)、埋設(shè)地下管線的場(chǎng)所。.精心養(yǎng)護(hù)的路肩，能增加公路的美觀。1 .路肩

11、的構(gòu)成路肩的構(gòu)成硬路肩3. 路肩的寬度路肩的寬度 高速公路、一級(jí)公路的平原微丘區(qū)，有條件時(shí)路肩寬度宜采用2.50的硬路肩。 其它各級(jí)公路和城市道路的路肩寬度根據(jù)條件可采用2.25m、2.00、1.75m、1.50m、1.00m、0.75m，最窄不能0.50m。公路等級(jí)高速公路一二三四計(jì)算行車速度（km/h）12100806010060804060304020硬路肩寬度（m）一般值3.25或3.503.002.752.503.002.50低限值3.002.751.502.751.50土路肩寬度（m）一般值0.750.750.750.500.750.501.500.750.750.750.50或1

12、.50低限值附表各級(jí)公路路肩寬度二. 分隔帶的作用及其寬度 1. 中間帶中間帶 四條和四條以上車道的公路應(yīng)設(shè)置中間帶。組成：中間帶由兩條左側(cè)路緣帶和中央分隔帶組成。中央分隔帶中間帶中間帶寬度隨公路等級(jí)、地形條件變化在2.504.50m之間，特殊情況下可減至2.00m。左側(cè)路緣帶常用寬度為0.50或0.75m。 寬度為了便于養(yǎng)護(hù)作業(yè)和某些車輛在必要時(shí)駛向反向車道，中央分隔帶應(yīng)按一定距離設(shè)置開口部。開口部一般情況下以每2km的間距設(shè)置為宜，在互通式立體交叉、隧道、特大橋、服務(wù)區(qū)等設(shè)施的前后必須設(shè)置開口。. 開口： . 種植花草灌木或設(shè)置防眩網(wǎng)，可防止向車輛燈光眩目，還可起到養(yǎng)化路容和環(huán)境的作用。

13、.分隔帶兩側(cè)的路緣帶，由于有一定寬度且顏色醒目，既引導(dǎo)駕駛員視線，又增加行車所必須和側(cè)向余寬，從而提高行車的安全性和舒適性。. 作用： .上、下流分開，防止因快車駛?cè)胂蛐熊噹г斐绍嚨?，減少公路中心線附近的交通阻力，從而提高通行能力。 . 是設(shè)置公路標(biāo)志牌及其它交通管理設(shè)施的場(chǎng)地，也可用為行人的安全島使用 布置在橫斷面兩側(cè)的分車帶叫兩側(cè)帶，其作用與中間帶相同，只是設(shè)置的位置不同而已。它可以分隔快車道與慢車道、機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道、車行道與人行道等。 兩側(cè)帶的最小寬度規(guī)定為2.0m至2.25m。在北方寒冷積雪地區(qū)，在滿足最小寬度的前提下，還應(yīng)考慮能否臨時(shí)堆放積雪的要求。 2. 兩側(cè)帶兩側(cè)帶三. 城

14、市道路路側(cè)帶的組成及其寬度 人行道綠化帶公用設(shè)施帶1.人行道人行道 人行道主要是供行人步行之用，同時(shí)也是植物、立桿的場(chǎng)地。人行道的地下還可埋設(shè)管線等。 行人步行道寬度. 一條人行道的寬度在0.750.9米之間，通常在設(shè)計(jì)中取1米。則人行道寬度取決于行人交通量和人行道的通行能力。類別人行道(P(hm)人行橫道P/(tghm)人行天橋、人行地道(P/(hm)車站、碼頭的人行天橋、人行地道(P/(hm)可能通行能力2400270024001850 人行道的可能通行能力表 表5-5組成組成2.2. 種植帶種植帶人行道上靠行車道一側(cè)種植行道樹。行道樹的株距一般為4m6m,樹池采用1.5m的正方形或1.2

15、m1.8m的矩形。也有種植草皮與花叢的。3.3.設(shè)施帶設(shè)施帶設(shè)施帶寬度包括設(shè)置行人護(hù)欄、照明燈柱、標(biāo)志牌、信號(hào)燈等的寬度。常用寬度為：護(hù)欄0.25m0.50m,欄柱1.0m1.5m. 四、路緣石四、路緣石 路緣石是設(shè)置在路面與其它構(gòu)造物之間的標(biāo)石。 路緣石的形狀有立式、斜式和曲線等幾種（圖5-14）一一 路拱及大小路拱及大?。?. 路拱：路拱：為了利于路面橫向排水，將路面做成中央向兩側(cè)傾斜的拱形，稱為路拱。其傾斜的大小以百分率表示 2. 影響路拱大小的因素影響路拱大小的因素 路面類型 降雨 車速 路面寬度路面類型路拱橫坡度(%)水泥混凝土路面、整齊石塊其它黑色路面、整齊石塊半整齊石塊、不整齊石

16、塊碎、礫石等料料路面低級(jí)路面路拱坡度 表5-71. 超高及其作用超高及其作用超高：為了抵消車輛在曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式，這就是超高。二、曲線超高二、曲線超高 作用：合理地設(shè)置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車行駛在曲線上的穩(wěn)定性與舒適性。2.超高值的計(jì)算超高值的計(jì)算)(1272iVR 當(dāng)V0時(shí)，F(xiàn)0，過(guò)大的i可能使車輛向彎道內(nèi)側(cè)滑移。結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，高速公路，一級(jí)公路最大超高10，其他公路為8。積雪嚴(yán)寒地區(qū)6。 .無(wú)中間帶道路的超高過(guò)渡 先將外側(cè)車道繞路中線旋轉(zhuǎn)，待達(dá)到與內(nèi)側(cè)車道構(gòu)成單向橫坡后，整個(gè)斷面再繞未加寬前的內(nèi)側(cè)車道邊緣旋轉(zhuǎn)，直到

17、超高橫坡值 3.超高的過(guò)渡超高的過(guò)渡.無(wú)中間帶道路的超高過(guò)渡.有中間帶公路的超高過(guò)渡繞中線旋轉(zhuǎn)先將外側(cè)車道繞路中線旋轉(zhuǎn)，待達(dá)到與內(nèi)側(cè)車道構(gòu)成單向橫坡時(shí)后，整個(gè)斷面繞中線旋轉(zhuǎn)，直到超高橫坡度（圖5-18b）。 繞外邊緣旋轉(zhuǎn)先將外側(cè)繞外邊緣旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，內(nèi)側(cè)車道隨中線的降低而相應(yīng)降低，待達(dá)到單向橫坡后，整個(gè)端面仍繞外側(cè)車道邊緣旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡度（圖1-18c） 適用： 繞邊線旋轉(zhuǎn):由于行車道內(nèi)側(cè)不降低，有利于路基縱向排水，一般新建工程多用此法。 繞中線旋轉(zhuǎn):可保持中線標(biāo)高不變，且在超高坡度一定的情況下，外側(cè)邊緣的抬高值較小，多用于舊路改建工程。 繞外側(cè)邊線旋轉(zhuǎn):是一種比較特殊的設(shè)計(jì)，僅用于某些

18、為改善路容的地點(diǎn)。 過(guò)渡形式： 繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn) 繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn) 繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn) 有中間帶公路的超高過(guò)渡 適用：繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn)：中間帶寬度較窄的(S 如圖：5-24)2(8.1802sin)(21)2cos1 (2sin22cos2sin22cos12121sssssssssssssLSRLhRLLSRLSRRhhhLShRRhhhh點(diǎn)軌跡線長(zhǎng)度。圓曲線段內(nèi)的駕駛員視LSsRSh822.設(shè)回旋曲線的橫凈距計(jì)算設(shè)回旋曲線的橫凈距計(jì)算 2212116)2sin()()22cos1 (llllRlarctgllhRhhhhss.LSLy如圖5-26 -緩和曲線段上視點(diǎn)軌跡線長(zhǎng)度

19、-緩和曲線起點(diǎn)到視距線起點(diǎn)M（N）的距離-平曲線全長(zhǎng)范圍內(nèi)的視點(diǎn)軌跡線長(zhǎng)度。lssRRLl l)(21SLlssLssRRLL LS如圖5-27sssRlarctgLShlhRhhhhh622sin)2sin()22cos1 (321321一. 道路建筑界限 1. 1. 概念：概念：道路建筑界限又稱建筑凈空是為保證道路上各種車輛、人群的正常通行與安全，在一定的高度和寬度范圍內(nèi)不允許有任何障礙物侵入的空間界限。 2. 2. 組成組成：凈高和凈寬 3. 道路建筑界限的邊界確定原則道路建筑界限的邊界確定原則 上緣邊界線 兩側(cè)邊界線二道路用地 新建公路路堤兩側(cè)排水溝外緣（無(wú)排水溝時(shí)為路堤或護(hù)坡道坡腳）以外，路塹坡頂截水溝外邊緣（無(wú)截水溝為坡頂）以外不小于1m的土地為公路用地范圍在有條件的地段，高速公路、一級(jí)公路不小于3m，二級(jí)公路不小于2m的土地為公路用地范圍。 高真深挖路段，為保證路基的穩(wěn)定，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定用地范圍。一公路橫斷面設(shè)計(jì)方法1. 在計(jì)算紙上繪制橫斷面的地面線。比例尺一般為1：2002. 從路基設(shè)計(jì)表中抄入路基中心填挖高度等數(shù)據(jù)3. 繪出路幅寬度，邊坡線。在需要支檔和防護(hù)的地方繪出結(jié)構(gòu)物的示意圖。4. 繪出邊溝，截水溝等地位置，二城市道路橫斷面設(shè)計(jì)城市道路橫斷面設(shè)計(jì)一般要用1:100或1:200d 地形圖。在圖上應(yīng)繪制出紅線寬度、