城市道路橫断面设计.ppt

5-1 横断面设计原理及布置类型 5-2 机动车道设计 5-3 非机动车道设计 5-4 路侧带设计 5-5 分车带、路肩、缘石及人行道铺装 5-6 横断面综合布置设计 5-7 横断面图的设计,5 城市道路横断面设计,城市道路横断面: 道路中心线法线方向的道路断面。 道路横断面设计依据: 道路性质、道路类别、道路规划红线以及交通组织方式。 道路横断面设计主要任务: 合理确定各组成部分的几何尺寸及其相互布置关系，包括路拱坡度及路拱曲线的确定。,5-1 横断面设计原理及布置类型,一、城市道路横断面设计原则,1.道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。 2.横断面设计应近远期结合，使近期工程为远期工程所利用，并预留管线位置。 3.对现有道路改建应采取工程措施与交通管理措施结合的办法以提高道路通行能力和保证交通安全。,返回,上一页,下一页,退出,5-1 横断面设计原理及布置类型,二、横断面布置类型及其适用条件,（一）四种基本类型:,城市道路横断面根据车行道布置形式分为四种基本类型，即单幅路、双幅路、三幅路和四幅路，亦即一块板、两块板、三块板和四块板。,图5-1 城市道路横断面基本型式,5-1 横断面设计原理及布置类型, 单幅路 俗称“一块板”断面。各种车辆在车道上混合行驶。,广州解放路,5-1 横断面设计原理及布置类型,双幅路 俗称“两块板”断面。在车道中心用分隔带或分隔墩将车道分为两半，上、下行车辆向行驶。各自再根据需要决定是否划分快、慢车道。,Mexico City,5-1 横断面设计原理及布置类型,三幅路 俗称“三块板”断面，中间为双向行驶的机动车道，两侧为靠右行驶的非机动车道。,桂林解放桥,5-1 横断面设计原理及布置类型,四幅路 俗称“四块板”断面，在三幅路的基础上，再将中间机动车道分隔，分向行驶。,5-1 横断面设计原理及布置类型,5-1 横断面设计原理及布置类型,（二）横断面的四种基本型式分析比较：,单幅路,双幅路,三幅路,四幅路,横断面的四种基本形式分析比较： （1）在交通安全上：三块板和四块板有利于解决机动车与非机动车相互干扰(易产生交通事故)的主要矛盾，同时分隔带还起行人过街的安全岛作用。但三块板和四块板在公共交通停靠站处，乘客上、下车须穿越非机动车道，带来不便。 （2）在行车速度上：由于一块板和两块板是机、非混合行驶，互相干扰，车速不易提高，但对于机动车和非机动车分道行驶的三块板和四块板的型式，由于互不干扰，各行其道，车速一般较高。 （3）在照明上：板块越多，照明越易布置。三块板和四块板型式均能较好处理绿化种植与照明杆线之间的矛盾，能使照度均匀，提供良好的夜间行车环境，因而能减少因照明不良引起的交通事故，提高夜间行车速度。 （4）在绿化遮荫上：三块板、四块板可布置多排绿化，遮荫面大，绿化系数高，尤其是在夏季，为行人和各种车辆行驶创造较舒适的环境，同时也利于保护路面，防止黑色路面软化或泛油以及水泥混凝土路面的胀缩开裂和翘曲等。 （5）在环境保护上：三块板的机动车道在道路中间，由于绿带的隔离作用，对行人和沿街居民的噪音影响较小，同时，也为道路的空间构成创造条件。 （6）在造价上：在交通量相同的情况下，一块板占地少、投资省；三块板特别是四块板用地最大、工程费用也较高，但有利于地下管线的敷设，并且机动车道和非机动车道可以采用不同厚度的路面，这是它的有利一面。 通过以上分析可知，四种横断面形式都各有它的优缺点，因而，必须结合具体情况，对主要技术经济指标进行比较，因地制宜的选用。,机动车道的设计包括 车行道宽度设计 车行道条数设计 车行道宽度的确定主要取决于 设计车辆的外廓尺寸 一定设计车速情况下车辆两侧安全净距 车行道条数的确定取决于 道路远景设计小时交通量的预测值 一条车行道的设计通行能力,5-2 机动车道的设计,一、机动车设计车辆,设计车辆即是作为道路几何设计依据的车型。设计车辆的尺寸直接关系到 车行道宽度、弯道加宽、道路净空、行车视距等几何设计问题。,5-2 机动车道的设计,二、一条车行道宽度,道路上供一纵列车队安全行驶的地带，称为一条车道。一条车行道宽度原则上由设计车辆车身宽度a和横向安全净距组成。,设同向行驶车辆的安全净距为d，对向行驶的安全净距为x，车辆与路缘石的安全净距为c，道路设计车速为V（km/h），根据行车实验观测，则有： （m） （m） （m）,5-2 机动车道的设计,（一）靠路边的车道宽度（m）,1、一侧靠路边，另一侧为对向车道： 2、一侧靠路边，另一侧为同向车道（图5-4）：,5-2 机动车道的设计,（二）靠路中心线的车道宽度 （m） （三）同向的中间车道宽度 （m）,5-2 机动车道的设计,表5-1 机动车车道宽度规范值,5-2 机动车道的设计,三、城市道路设计规范关于车行道设计通行能力的规定,我国现行城市道路设计规范将车行道通行能力分为:,5-2 机动车道的设计,可能通行能力,设计通行能力,可能通行能力：,若受到道路平面交叉口的影响，则：,表5-2 的代表组（S）,返回,上一页,下一页,退出,交叉口,可能,可能,a,=,=,i,i,t,N,t,N,/,3600,/,3600,5-2 机动车道的设计,行车时间间隔ti,设计通行能力：,表5-3 道路分类系数,5-2 机动车道的设计,四、设计小时交通量,设计小时交通量可以根据以下几种方法确定： a）取“高峰小时交通量”作为设计小时交通量 b）取“交通量频率曲线第30位小时交通量”作为设计小时交通量 以全年8760个小时为横坐标，以一年中各小时交通量Qh和年平均日交通量QA的比值(以计)的大小顺序及其在全年中对应出现的小时数，由大到小排列各点到坐标图上，连接各点，即得交通量频率曲线。 c）参照其他类似城市规模的道路交通资料作为设计小时交通量 d）根据或参照城市规划资料确定设计小时交通量 目前，一般都认为采用“第30位小时交通量”作为设计小时交通量较为合理。,设计小时交通量的计算,-,-,d,k,5-2 机动车道的设计,在规划道路等级时，采用推算出来的远景设计年份的日交通量，一般用年平均日交通量(AADT)表示。其定义是一年的总交通量除以365d，并折算为适应不同等级公路的交通量。,（一）设计目标年年平均日交通量,1.增长交通量由于城市车辆保有量增加而增加的交通量,2.吸引交通量道路改善后或新路修成后从其他道路吸引过来的交通量 道路建成后的头几年，吸引交通量可能在不断地增加，之后趋于稳定。它应由对各项交通资料综合分析后求得。,3.发展交通量由于道路两侧建筑物发展而增加的交通量 发展交通量主要在新建城区内的道路上考虑，在城市建成区内修路则可不考虑此项数值。,5-2 机动车道的设计,按增长率法：,国外一般都认为采用“第30小时交通量”作为设计小时交通量较为合理，其Qh/Qda大约为10%16%，其中市区道路为10%12%，郊区道路为15%。(年第30位最大小时交通量:指将一年内所有小时交通量，按从大到小的顺序排列，序号第30位的小时交通量。 研究表明，第30位小时交通量与年平均日交通量之比k值十分稳定，所以设计小时交通量一般用年第30位小时交通量。亦可根据各地交通量资料选用第20位至第40位小时之间最为合理时位的交通量) 不能取得时，城市道路设计规范推荐k=11%。,图5-2 高峰小时交通量和平均日交通量之间的关系,5-2 机动车道的设计,（二）高峰小时比率k,（三）方向分布系数,城市道路设计规范推荐 =0.6,返回,上一页,下一页,退出,5-2 机动车道的设计,年平均日交通量或平均日交通量与k、值均应由各城市观测取得。 未进行观测的城市可参照性质相近的邻近城市的数值选用。 新辟道路可参照性质相近的同类型道路的数值选用。 不能取得时，k值可采用11%，值可采用0.6。,(四)车种换算,用个有代表性的平均车头时距之比值作为交通量的换算依据 根据车辆占道面积和行车速度的比值进行换算,五、机动车道路面宽度,六、路拱坡度及路拱曲线,路拱即是道路车行道断面由两侧向中央逐渐拱起的形状。 主要作用：排水 路拱高度：拱顶到街沟底的高度称为路拱矢高或路拱高度 路拱坡度：道路横向单位长度内升高或降低的数值，用i表示 路拱曲线：抛物线型、直线型和折线型等。,5-2 机动车道的设计,（一）路拱坡度 路拱坡度的确定应以有利于路面排水和保障行车安全平稳为原则。,路面种类。（表5-6） 道路纵坡。当确定路拱横坡时，要考虑道路纵坡的大小，以控制合成坡度。如果道路纵坡较大，则路拱坡度宜用小值；反之，路拱坡度可大些。 车行道宽度。车行道宽则路拱横坡度应选择得平缓一些，否则路拱各点间的高度太大，会影响行车和道路横断面的视觉效果。所以，在设计中，应算出路拱各点间的高度和横坡，从而检查是否都满足排水、行车和美观的要求。 车速。车速高的道路上，路拱坡度宜小，但应便利排水。 非机动车车行道路拱设计一般采用单面坡。 人行道横坡度考虑行人安全、排水以及两侧建筑标高配合，城市道路中人行道横坡宜采用1%2%的单面坡。,5-2 机动车道的设计,表5-6 不同路面类型设计路拱坡度,5-2 机动车道的设计,（二）路拱曲线,图5-3 抛物线型路计算图式,表5-7 各种返回抛物线路拱比较,注：h为路拱高度；各点间横坡值为路拱平均横坡度的i倍数，计算单位同i。,5-2 机动车道的设计,2）改进的二次抛物线路拱 此种形式的路拱，其横坡的变化较均匀，路中与路边的横坡也较适中，有利于排水和行车。常用于城市道路机动车和非机动车混合行驶“单幅路”横断面形式。 3）半立方次(一次半)抛物线路拱 此路拱的图形与改建的二次抛物线路拱相似，仅在路中的横坡稍缓些。这种路拱形式，适用于路面宽度在20m以下的沥青混凝土、沥青碎石路面。 4）改进的三次抛物线路拱 此种形式的路拱，符合排水迅速的要求，改善了路中心部分横坡度过于平缓的缺点。在横坡i3的条件下，能够保证行车的安全，因而适用于多种道路。,计算公式：,主要用于多车道的水泥混凝土路面上。,适应各种宽度及横坡度的路面。一般多用于路面宽度超过20m的道路。,（2）直线接圆曲线型,（3） 折线型路拱,折线形路拱是车行道横坡由若干段短折线组成的路拱，每一折线段的横坡度由路中心向侧石逐渐增大。 优点是直线段较短，施工时容易摊压得平顺，也可按车行道宽度来选择转折点，较符合设计、施工和养护的要求； 缺点是在转折点处有尖锋凸出，不利于行车。 适用于城市道路中的水泥混凝土路面。,图5-4 折线型路拱,经预测，某三幅道路由东向西的高峰小时交通量为：公共汽车50辆/h，摩托车50辆/h，普通汽车为400辆/h,小型汽车380辆/h;由西向东的交通量约为对向的3/4。V=60KM/h,交叉口平均间距为800m ,试设计机动车车行道的宽度。,（1）换算交通量 小型汽车： 380辆/h1= 380辆/h 普通汽车： 400辆/h1.5=600辆/h 公交车： 50辆/h1.5=75辆/h 摩托车： 50辆/h0.5=25辆/h 合计： 1080辆/h,（2）上述交通量为最大方向交通量，所以不需要考虑方向不均匀系数。 （3）计算可能通行能力 根据V=60km/h，查表得车头时距为2.08s，则一条车道的可能通行能力为： N=3600/ti=3600/2.08=1730辆/h,5-2 机动车道的设计,(4)计算设计通行能力 根据主干路查表得到道路分类系数为0.8，根据V与交叉口平均间距，查表得交叉口影响系数为0.5，则： Nd=N0.80.5=17300.80.5=692辆/h (5)估计单向车道数：n=Q/Nd=1080/692=1.56 因此，取整数定为两车道。,(6)复算通行能力，单向两车道，则最靠边的车道通行能力还应予以折减，单向两车道通行能力为： N=692（1+0.8）辆/h=1280辆/h 实际通行能力大于交通量，说明能满足要求。,5-2 机动车道的设计,（7）车行道宽度计算，除考虑双向外，还需考虑两侧路缘带。 根据交通组成，车道宽取3.5m，所以车行道总宽度： W机=2nb+2Wmc=(223.5+20.5)=15m,自行车、三轮车、平板车和畜力车等,一、非机动车设计车辆: 自行车 二、一条车道宽度: 根据车身宽度和车辆两侧安全净距确定的。1.0m 三、非机动车道的通行能力,5-3 非机动车道设计,四、非机动车车行道总宽度,（单方向）自行车车道总宽度=一条自行车道宽度车道数,根据我国各城市设计和使用经验，道路一侧自行车道路面宽度推荐值为：4.5m、5.5m、6.5m、7.5m 、8.5m几种，最小宽度不应小于4.5m。,5-3 非机动车道设计,5-4 路侧带设计,路侧带是指车行道最外侧缘石至道路建筑红线间的范围，一般道路两侧各有一侧带。 路侧带的主要功能是满足步行交通的需要，同时也应满足绿化布置、地上杆柱、地下管线、交通标志、信号设施、护栏等公用附属设施安置的需要。路侧带的宽度，应包括人行道、设施带、绿化带等的宽度。,一、人行道宽度及布置,我国由于人口众多，用地紧张，居住密度较大，客运交通尚不发达等原因，步行交通所占比重较大。因此，在规划或设计人行道时，应充分考虑人行道的足够宽度，如宽度不足，势必导致行人侵占车行道而影响汽车与行人的交通安全和顺畅。 根据我国部分城市调查资料可知：大城市现有人行道宽度为310m，中等城市人行道宽2.58m，小城市26m。 人行道通常对称布置在道路两侧，受地形、地物限制时，可不等宽或不在一个平面上。,二、设施带宽度 设施带是指路侧带中为行人护栏、照明杆柱、标志牌、信号灯等提供的安设地带。,三、绿化带宽度 道路绿化包括路侧带、分车带、立体交叉、广场、停车场以及道路用范围内的边角空地等处绿化。,5-4 路侧带设计,路侧带通常都是对称地布置在街道的两侧。 路侧带的布置问题要同时考虑行人交通安全与畅通、绿化效果和护栏、杆柱、管线的安设等三方面因素。,图5-5 路侧带（人行道）布置基本形式,四、路侧带（人行道）布置形式,5-4 路侧带设计,5-5 分车带、路肩、缘石及人行道铺装,一、分车带 所谓分车带是指在多幅道路上，用于分隔车辆，沿道路纵向设置的带状非行车部分。有设在路中央的机动车与非机动车分车带两大类，前者称中央分车带（简称中央带或中间带），后者称两侧分车带（简称两侧带）。 分车带的功能主要是分隔交通，此外，作为安设交通标志、公用设施与绿化用地。分车带宽度通常由分隔带和两侧路缘带宽度组成。,分车带最小宽度及侧向净宽等见表.。,5-5 分车带、路肩、缘石及人行道铺装,二、路肩 路肩指的是位于车行道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状部分(包括硬路肩与土路肩)，为保持车行道的功能和临时停车使用，并作为路面的横向支承。 硬路肩是路肩中靠近车行道加铺路面结构层的部分与路缘带之和，其功能是偶然停车和少量行人交通。,5-5 分车带、路肩、缘石及人行道铺装,三、缘石及人行道铺装 （一）缘石 缘石也称路石、道牙，为路面边缘与其他结构分界处的标石，如路侧带缘石，分隔带、交通岛等四周的缘石，还有路面边缘与路肩分界处的缘石等。缘石形状有立式、斜式或平式。,合理利用当地材料及工业废渣的原则，并考虑施工最小厚度。,人行道铺装面层应平整、抗滑、耐磨、美观。基层材料应具有适当强度。处于潮湿地带及冰冻地区时，应采用水稳定性好的材料。,大型商店、大型公共文化机构、名胜古迹、公园、广场等附近和游览区道路的人行道面层应与周围环境协调并注意美观。,车辆出入口处人行道铺装的结构和厚度应根据车辆荷载确定。,（二）人行道铺装,缘石宜高出路面边缘1020；缘石宽度宜为1015。,5-5 分车带、路肩、缘石及人行道铺装,1.首先应保证车辆和行人的交通安全与畅通； 必须考虑到机动车日益增长的要求。同时，由于存在着大量非机动车，在横断面设计中还应充分注意合理安排非机动车的位置。此外，人行道的宽度应能满足随着经济