道路工程-路線設(shè)計(jì)要素

路線設(shè)計(jì)中平縱橫三個(gè)設(shè)計(jì)相關(guān)要素及其極值限制一、平面線形要素：直線最大直線長度：直線過長，景色單調(diào)，往往會(huì)出現(xiàn)過高的車速或由于駕駛員缺乏警覺易疲勞而發(fā)生事故，而且在地形變化復(fù)雜地段，工程費(fèi)用高。同向曲線間的最小長度：假設(shè)在轉(zhuǎn)向相同的兩個(gè)同向曲線間插入短直線，易于產(chǎn)生把直線和兩端的曲線看成反向曲線的錯(cuò)覺，當(dāng)直線過短時(shí)甚至可能把兩個(gè)曲線看成一個(gè)曲線，容易造成駕駛員的判斷錯(cuò)誤。反向曲線間最小長度：在轉(zhuǎn)向相反的兩個(gè)圓曲線之間，如果沒有設(shè)置緩和曲線，考慮到設(shè)置超高、加寬緩和段以及駕駛?cè)藛T轉(zhuǎn)向操作的需要，已設(shè)置一定長度的直線。圓曲線最小圓曲線半徑：由a=v2/r，圓曲線半徑越小，汽車需要克服的離心力越大，即與路面的摩擦力越大。考慮到汽車在曲線上以設(shè)計(jì)速度或者以接近設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，乘客有充分的舒適感以及地形復(fù)雜的情況下不過多增加工程量。最大圓曲線半徑：在選用圓曲線半徑時(shí)，由于地形、經(jīng)濟(jì)等條件相適應(yīng)，并盡可能采用大半徑；但半徑到達(dá)一定程度是，其幾何性質(zhì)和行車條件與直線霧太大區(qū)別，容易給駕駛員造成錯(cuò)誤反而帶來不良后果，所以大半徑不宜超過10000m。最小圓曲線長度：汽車在道路曲線段行駛時(shí)，如果曲線很短，駕駛員操作轉(zhuǎn)向盤頻繁，在高速駕駛的情況下是危險(xiǎn)的。路線轉(zhuǎn)角的大小反映了路線的舒適程度。但轉(zhuǎn)角過小，即使設(shè)置了較大的半徑也容易把曲線看成比實(shí)際的短，易造成急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺，這種情況轉(zhuǎn)角越小越明顯，一直造成駕駛員枉做減速的操作，因此在小轉(zhuǎn)彎彎道應(yīng)設(shè)置較長的平曲線〔包括圓曲線及其兩端的緩和曲線〕。緩和曲線緩和曲線是道路平面線形要素之一，它是設(shè)置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)同向圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。除四級(jí)公路可不設(shè)緩和曲線外，其余各級(jí)公路都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。緩和曲線最小長度：由于車輛要再緩和曲線上完成不同曲率的過渡行駛，所以要求緩和曲線有足夠的長度，以使駕駛員可以沉著的打轉(zhuǎn)向盤，使得乘客感覺舒適，線形美觀流暢，圓曲線上的超高和加寬的過渡也能在緩和曲線內(nèi)完成。所以應(yīng)規(guī)定緩和曲線的最小長度，其影響因素主要有乘客感覺舒適、超高加寬漸變率適中以及在緩和曲線上的行程時(shí)間不少于3s等方便。二、縱斷面用一曲面將道路中線豎直剖切，再展開為豎直平面，即為道路的縱斷面。它反映自然地形和設(shè)計(jì)路線在豎直斷面上的幾何形狀、位置、尺寸?？v斷面的設(shè)計(jì)相關(guān)要素及極值限制如下：縱坡道路中線兩點(diǎn)間的高差與水平距離的比值〔以%計(jì)〕稱為縱坡。從路線起點(diǎn)至止點(diǎn)的方向看，路線升高為上坡，降低為下坡。最大縱坡：縱坡過大或陡坡過長，會(huì)使汽車沿陡坡上駛時(shí)車速降低、水箱水沸騰、氣阻等情況，嚴(yán)重時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，使駕駛條件惡化；沿陡坡下行時(shí)，又因制動(dòng)次數(shù)多、制動(dòng)器發(fā)熱甚至使制動(dòng)失效而引起車禍。根據(jù)汽車行駛理論，考慮自然條件，在保證平安的前提下充分發(fā)揮汽車的機(jī)械效率，?標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定如下表：最小縱坡：在挖方、低填方路段以及其他橫向排水不暢路段，為保證路塹排水順暢，均應(yīng)設(shè)置不小于0.3%的最小縱坡。當(dāng)遇到特殊情況必須設(shè)置平坡或小于0.3%的縱坡時(shí)，其邊溝應(yīng)做縱向排水設(shè)計(jì)。坡長坡段起止點(diǎn)間的水平距離稱為坡長。其設(shè)計(jì)相關(guān)要素及極值限制如下：最大坡長：當(dāng)車速下降到最低允許速度時(shí)所行駛的距離。長距離大坡對(duì)行車不利。持續(xù)上坡易使發(fā)動(dòng)機(jī)過熱影響機(jī)械效率；持續(xù)下坡剎車頻繁危及平安。線。豎曲線采用二次拋物線。豎曲線最小半徑：限制理由1.汽車在豎曲線局部行駛時(shí)受離心力作用；2.駕駛員視線受到限制。汽車行駛在豎曲線上時(shí)，將產(chǎn)生徑向力心力。這個(gè)力在凹形豎曲線上是增重，在凸形豎曲線上是減重，這種增重與減重到達(dá)某種程度時(shí)，旅客就會(huì)有不舒適的感覺，同時(shí)對(duì)汽車的懸掛系統(tǒng)也有不利影響。半徑太小還會(huì)產(chǎn)生視距問題，凸形會(huì)阻擋駕駛員的視線，凹形前燈照射距離近，影響行車速度和平安。豎曲線最小長度：限制理由1.豎曲線過短易產(chǎn)生急促變坡感覺；2.豎曲線過短易對(duì)行車造成沖擊。三、橫斷面橫斷面的組成和各局部的尺寸要根據(jù)設(shè)計(jì)交通量、交通組成、設(shè)計(jì)速度、地形條件等因素確定。路幅路幅是指公路路基頂面兩路肩外側(cè)邊緣之間的局部。車道寬度根據(jù)車輛寬度、設(shè)計(jì)總交通量、交通組成和汽車行駛來確定。各級(jí)公路行車道寬度：路肩高速公路、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。各級(jí)公路路肩寬度:中間帶、兩側(cè)帶中間帶：四條和四條以上車道的公路應(yīng)設(shè)置中間帶。中間帶由兩條左側(cè)路緣帶和中央分隔帶組成。中間帶寬度隨公路等級(jí)、地形條件變化在2.50~4.50m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。兩側(cè)帶：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。路側(cè)帶城市道路行車道兩側(cè)的人行道，綠帶，公用設(shè)施帶等統(tǒng)稱路側(cè)帶。人行道：人行道主要是供行人步行之用，同時(shí)也是植物、立桿的場地。人行道的地下還可埋設(shè)管線等。一條人行道的寬度在0.75—0.9米之間，通常在設(shè)計(jì)中取1米。人行道寬度取決于行人交通量和人行道的通行能力。人行道的可能通行能力表：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4m~6m,樹池采用1.5m的正方形或1.2m×1.8m的矩形。也有種植草皮與花叢的。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0.25m~0.50m，欄柱1.0m~1.5m。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，區(qū)分車行道、人行道、綠地之間的界線，其功用為：作車行道〔路面〕兩側(cè)的支撐；分隔行人和車輛交通；作街溝排水。路緣石可采用混凝土預(yù)制塊〔側(cè)石和平石〕、方塊石、條石等材料鋪砌而成。路拱及超高路拱：路拱即路面的橫向斷面做成中央高于兩側(cè)，具有一定坡度的拱起形狀。路面外表做成直線或拋物線型，其作用是利用路面橫向排水。是擴(kuò)建和改建的快速路、主干路、次干路及支路機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道一般路段的路拱橫坡和路拱曲線設(shè)計(jì)。路拱橫坡坡度：超