T道路规划与几何设计四

道路规划与几何设计

本章主要内容（4次课）：一、公路与城市道路横断面组成（1）二、行车道宽度的确定（1）三、平面线加宽及其过渡（1）四、路肩、分车带、路侧带与路缘石（2）五、路拱、超高及超高渐变率的计算（2）六、曲线段视距的保证（3）七、道路建筑界限与道路用地（3）八、横断面设计方法及成果（4）九、路基土石方数量计算及调配（4）第五章横断面设计设计任务：1.横断面尺寸，2.横断面布置，3.边坡处理设计成果：1.标准横断面图，2.施工横断面图，3.路基设计表，4.土石方数量计算表一、公路与城市道路横断面组成1、公路横断面单幅双车道公路：单幅双车道公路指的是整体式的供双向行车的双车道公路。这类公路在我国公路总里程中占的比重最大。二级路、三级路和一部分四级路均属这一类。这类公路在交通量不大时，车速一般都不会受到影响。双幅多车道公路：四车道、六车道以及更多车道的公路，中间一般都设置分隔带或做成分离式路基而构成“双幅路”。有些分离式路基为了利用地形或处于风景区等原因甚至做成两条独立的单向行车的道路。这种类型的公路的设计车速高、通行能力大，每条车道能负担的交通量比一条双车道公路的还多，而且行车顺适、事故率低。我国《标准》中的高速公路和一级公路即属此种类型。高速公路和一级公路占地多、造价高，只有在公路网中具有非常重要的政治、经济意义，远景交通量很大时才修建。假如近期交通量很大，则应采取分期修建的办法，先建一幅供双向行车使用，当条件具备时再建另一幅。2、城市道路横断面（1）单幅路,俗称“一块板”断面。各种车辆在车道上混合行驶。在交通组织上可以有以两种方式：划出快、慢车行驶分车线，快车和机动车车辆在中间行驶，慢车和非机动车靠两侧行驶或者不划分车线，车道的使用可以在不影响安全的条件下予以调整。如只允许机动车辆沿同一方向行驶的“单行道”；限制载重汽车和非机动车行驶，只允许小客车和公共汽车通行的街道；限制各种机动车辆、只允许行人通行的“步行道”等。上述措施，可以是相对不变的，也可以按规定的周期变换。单幅路占地少，投资省，但各种车辆混合行驶，于交通安全不利，仅适用于机动车交通量不大非机动车较少的次干路、支路以及用地不足拆迁困难的旧城改建的城市道路。（2）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行道分为两半，上、下行车辆分向行驶。各自在根据需要决定是否划分快、慢车道。双幅路断面将对向行驶的车辆分开，减少了行车干扰，提高了车速，分隔带上还可以用作绿化、布置照明和敷设管线等。它主要用于各向两条机动车道以上，非机动车较少的道路、地形地物特殊，或有平行道路可供非机动车通行的快速路和郊区道路。（3）三幅路,俗称“三块板”断面。中间为双向行驶的机动车车道，两侧为靠右侧行驶的非机动车车道。三幅路将机动车与非机动车分开，对交通安全有利；在分隔带上布置绿带，有利于夏天遮阴防晒、减少噪音和布置照明等。对于机动车交通量大、非机动车多的城市道义上宜优先考虑采用。但三幅式断面占地较多，只有当红线宽度等于或大于40m时才能满足车道布置的要求。（4）四四幅幅路路,俗称称““四四块块板板””断断面面，，在在三三幅幅路路的的基基础础上上，，再再将将中中间间机机动动车车车车道道分分隔隔为为二二，，分分向向行行驶驶。。四四幅幅路路不不但但将将机机动动车车和和非非机机动动车车分分开开，，还还将将对对向向行行驶驶的的机机动动车车分分开开，，于于安安全全和和车车速速较较三三幅幅路路更更为为有有利利。。它它适适用用于于机机动动车车辆辆车车速速较较高高，，各各向向两两条条机机动动车车道道以以上上，，非非机机动动车车多多的的快快速速路路与与主主干干路路。。二、、行行车车道道宽宽度度1、一一般般双双车车道道公公路路行行车车宽宽度度2、有有中中央央分分隔隔带带公公路路行行车车宽宽度度3、城城市市道道路路的的行行车车道道宽宽度度4、非非机机动动车车道道宽宽度度(1)通行行能能力力①.有分分隔隔带带N1=1000～1200veh/h.m（1米，，一一个个车车道道））②.无分分隔隔带带N1=800～1000veh/h.m(2)宽度度间间距距：：自行行车车与与自自行行车车0.5三轮轮与与自自行行车车0.8～1.0非机机动动车车与与路路缘缘0.5～0.7推荐荐每每条条车车道道宽宽度度：：自行行车车1m三轮轮2.0兽力力车车2.5板车车1.5～2.0△非机机动动车车道道最最小小宽宽度度一一般般为为4.5m～5.0m（考虑虑管管线线））三、、平平面面线线加加宽宽及及其其过过渡渡1、加加宽宽值值计计算算单车车道道：：N车道道：：普通通情情况况半挂挂车车2、加加宽宽的的有有关关规规定定R<=250M时，在曲曲线内侧侧加宽3、加宽的的过渡(1)比例加宽宽过渡本加宽方方式适用用于二、、三、四四公路有缓和曲线线时，将将缓和曲曲线作为为加宽缓缓和段，，无缓和和曲线时时用直线线作为加加宽缓和和段。(2)高次抛物物线加宽宽过渡本加宽方方式适用用各级公公路,高速、一一级应该该采用该该加宽过过渡方法法。(3)回旋线加加宽过渡渡除中线外，，加宽边边线也用用回旋线线过渡，，适用于于特殊路路段。(4)二次抛物物线加宽宽过渡对第1次加宽方法法进行光光滑。L>=50时，T=10,L<50时，T=54、加宽缓缓和过渡渡段长度度(1)有缓和曲曲线时，，加宽缓缓和过渡渡段采用用缓和曲曲线。(2)没有缓和和曲线但但有超高高缓和段段，取两两缓和段段长者(3)没有缓和和曲线也也没有超超高缓和和段，用用直线做做加宽缓缓和段,按1：15计算，最最小不小小于20米。以上最小小不小于于20米，渐变变率不大大于1：15作业：P129的5-1的一部分分四、路肩肩、分车车带、路路侧带与与路缘石石1、路肩各级公路路都要设设置路肩肩。路肩肩的作用用是：（1）由于路路肩紧靠靠在路面面的两侧侧设置，，具有保保护及支支撑路面面结构的的作用。。（2）供发生生故障的的车辆临临时停放放之用，，有利于于防止交交通事故故和避免免交通紊紊乱。（3）作为侧侧向余宽宽的一部部分，能能增进驾驾驶的安安全和舒舒适感，，这对保保证设计计车速是是必要的的，尤其其在挖方方路段，，还可以以增加弯弯道视距距，减小小行车事事故。（4）提供道道路养护护作业、、埋设地地下管线线的场地地。对未未设人行行道的道道路，可可供行人人及非机机动车等等使用。。（5）精心养养护的路路肩，能能增加公公路的美美观。根据上述述路肩之之功能，，从构造造上又可可分为硬路肩、土路肩。硬路肩肩是指进进行了铺铺装的路路肩，它它可以承承受汽车车荷载的的作用力力，在混混合交通通的公路路上便于于非机动动车、行行人通行行。在填填方路段段，为使使路肩能能汇集路路面积水水，在路路肩边缘缘应设置置缘石。。土路肩肩是指不不加铺装装的土质质路肩，，它起保保护路面面和路基基的作用用，并提提供侧向向余宽。。硬路肩土路肩分隔带行车道2、分隔带带(1)中间带，四条和四条条以上车道的的公路应设置置中间带。中中间带由两条条左侧路缘带带和中央分隔隔带组成，其其作用是：将上、下行车车流分开，既既可防止因快快车驶入对向向行车带造成成车祸，又能能减少公路中中心线附近的的交通阻力，，从而提高通通行能力。可可作设置公路路标志牌及其其它交通管理理设施的场地地，也可作为为行人的安全全岛使用。设设置一定宽度度的中间带并并种植花草灌灌木或设置防防眩网，可防防止对向车辆辆灯光眩目，，还可起到美美化路容和环环境的作用。。设于分隔带两两侧的路缘带带，由于有一一定宽度且颜颜色醒目，既既引导驾驶员员视线，又增增加行车所必必须的侧向余余宽，从而提提高行车的安安全性和舒适适性。中间带的宽度度一般情况下下应保持等宽宽，若需要变变宽时，在宽宽度变化的地地点，应设置置过渡段。过过渡段以设在在回旋线范围围内为宜，其其长度应与回回旋线长度相相等。宽度＞＞4.50m的中间带过渡渡段以设在半半径较大的平平曲线路段为为宜。中央分隔带的的表面形式有有凹形和凸形形两种，前者者用于宽度＞＞4.5m的中间带，后后者用于宽度度≤4.5m的中间带。宽宽度＞4.5m的，一般植草草皮、栽灌木木，宽度≤4.5m的可铺面封闭闭。为了便于养护护作业和某些些车辆在必要要时驶向反向向车道，中央央分隔带应按按一定距离设设置开口部。。开口部一般般情况下以每每2km的间距设置为为宜，太密将将会造成交通通的紊乱。城城市道路可根根据横向交通通（车辆和行行人）的需要要设置。中央央分隔带的开开口应设置在在通视良好的的路段，若在在曲线上开口口，其曲线半半径宜大于600m。在互通式立体体交叉、隧道道、特大桥、、服务区等设设施的前后必必须设置开口口。开口端部部的形状，常常用的有两种种：半圆形和和弹头形。对对于窄的分隔隔带（M<3.0m）可用半圆形，，宽的（M≥3.0m）可用弹头形。。(2)两侧带，布置在横断断面两侧的分分车带叫两侧侧带，其作用用与中间带相相同，只是设设置的位置不不同而已。两两侧带常用于于城市道路的的横断面设计计中，它可以以分隔快车道道与慢车道、、机动车道与与非机动车道道、车行道与与人行道等。。两侧带的最最小宽度规定定为2.0m至2.25m。在北方寒冷积积雪地区，在在满足最小宽宽度的前提下下，还应考虑虑能否满足临临时堆放积雪雪的要求。降降雪初期容许许将路面积雪雪临时堆放在在分隔带上，，所以分隔带带的宽度应大大于或等于堆堆雪宽度。两两侧分隔带的的宽度可按临临时堆放机动动车道路面宽宽度之半的积积雪量计算，，其余允许堆堆放到路侧带带上。3、路侧带位于城市道路路行车道两侧侧的人行道、、绿化带、公公用设施带等等统称为路侧侧带。路侧带带的宽度应根根据道路类别别、功能、行行人数量、绿绿化、沿街建建筑性质及布布设公用设施施要求等确定定。(1)人行道，人行行道主要供行行人步行交通通，应能满足足行人通行的的安全和通畅畅，保证高峰峰小时的行人人流量，并用用来设置绿化化、照明、地地下管线等。。人行道横坡坡为单向坡，，一般为1.5～2.0%，向路缘石一一侧倾斜，高高出车行道0.10～0.20米。人行道的宽度度最小宽度：大大城市市中中小各级道路32商业中心53火车站、码头头54长途汽车站44(2)种植带，人行行道上靠行车车道一侧种植植行道树。行行道树的株距距一般为4m～6m，树池采用1.5m的正方形或1.2m×1.8m的矩形。也有有种植草皮与与花丛的。(3)设施带，设施施带宽度包括括设置行人护护栏、照明灯灯柱、标志牌牌、信号灯等等的宽度。红红线宽度较窄窄及条件困难难时，设施带带可与种植带带合并，但应应避免各种设设施与树木间间的干扰。常常用宽度为：：护栏0.25m～0.50m，杆柱1.0m～1.5m。按上述所求得得的步行带宽宽，绿带宽与与设施带宽之之和即为人行行道宽。此外外，还要考虑虑人行道下面面埋设管线所所需要的宽度度。为了使街街道各部分宽宽度相互协调调，符合视觉觉上的正常比比例，再将计计算的人行道道宽度与整个个街道宽度相相比较。一般般认为街道宽宽与单侧人行行道宽之比在在5：1～6：1的范围内是比比较合理的。。4、路缘石路缘石是设置置在路面与其其它构造物之之间的标石。。在分隔带与与路面之间，，人行道与路路面之间一般般都需要设置置路缘石。路路缘石的形状状有立式、斜斜式和曲线式式等几种。高高速公路和一一级公路中央央分隔带上的的路缘石起导导向、连接和和便于排水的的作用，高度度不宜太高，，因为高的路路缘石（高度度＞20cm）会使高速行驶驶的汽车一旦旦驶入将产生生飞跃甚至翻翻车的副作用用。所以高速速公路的分隔隔带因排水必必须设置路缘缘石时，应使使用低矮光滑滑的斜式或曲曲线式的，高高度宜小于12cm。城市道路的人人行道及人行行横道宽度范范围内缘石宜宜做成为低矮矮的，而且坡坡面是较为平平缓的斜式，，便于儿童车车、轮椅及残残疾人通行。。在分隔带端端头或交叉口口的小半径处处，缘石宜做做成曲线式。。缘石宜高出出路面10cm～20cm，隧道内线形弯弯曲线段或陡陡峻路段等处处，可高出25cm～40cm，并应有足够的的埋置深度，，以保证稳定定。缘石宽度度宜为10cm～15cm。四、路拱、超超高及超高渐渐变率的计算算为了迅速排除除路面的雨水水，路面表面面做成中间高高两边低的拱拱型，称之为为路拱。不同同路面的路拱拱横坡应用根根据路面类型型、当地自然然条件、有利利于路面排水水和行车的安安全平稳规定定选用。在具具体选用时，，应注意在干干旱和有积雪雪、浮水地区区采用低值，，多雨地区采采用高值；当当道路纵坡较较大、或路面面较宽、或行行车速度较高高、或交通量量和车辆载重重量较大、或或常有拖挂车车行驶时，应应采用低值，，反之则采用用高值。土路路肩的横向坡坡度较路面横横坡大1.5%～2.0%。路拱的型式式依路面宽度度、路拱坡度度及施工便利利等决定。通通常对低级公公路大多采用用直线形，对对城市道路及及等级高、路路面宽的公路路则大多采用用抛物线形或或双曲线形。。城市道路的的非机动车道道，以及地形形适合、宽度度不大的车行行道上，可采采用单向横坡坡的形式。当当次要道路或或地形适宜、、路面两侧标标高不等时，，也可采用不不对称路拱，，但测设、施施工比较烦。。1、路拱2、路拱形式①.直线路拱：特点：⑴中间间有屋脊形、、⑵横坡一致致适用：⑴路拱拱横坡小的水水泥路面，⑵⑵有中央分分隔带的路面面，⑶宽度度较小的低等等级公路②.直线加曲线（（抛物线）特点：两侧较较平缓、中间间改善。适用：＞20m柔性路面③.折线形路拱：：特点：坡度从从中到边逐步步增大利于排排水，横坡变变化缓、对行行车。适用：多车道道水泥混凝土土路面。④.抛物线路拱⑴二次抛物线线方程特点：中间平平，两边陡有有利于行车、、排水。但当当路宽大时，，边缘坡度过过大。适用：＜12m黑色路面。⑵改进的二次次抛物线方程程特点：中间平平，两边适中中。适用：一块板板＜20m黑色路面。3、超高在弯道上，当当汽车在双向向横坡的车道道外侧行驶时时，车重的水水平分力将增增大横向侧滑滑力，所以，，当采用的圆圆曲线半径小小于不设超高高的最小半径径时，为抵消消车辆在曲线线路段上行驶驶时所产生的的离心力，将将曲线段的外外侧路面横坡坡做成与内侧侧路面同坡度度的单坡横断断面，这样的的设置称为超超高。圆曲线线最小半径是是以汽车在曲曲线部分能安安全而又顺适适地行驶所需需要的条件，，而确定的圆圆曲线最小半半径的实质是是汽车行驶在在公路曲线部部分时所产生生的离心力等等横向力不超超过轮胎与路路面的摩阻力力所允许的界界限。①.超高设置与超超高值②.超高率的计算算③.超高过渡（一）无中中分带（1）绕内边缘旋旋转先将外侧车车道绕中线线旋转，当当达到与内内侧车道构构成单向横横坡后，整整个断面再再绕未加宽宽前的内侧侧车道边缘缘旋转，直直至达到超超高横坡值值为止。一一般新建工工程多采用用此种方式式。（2）绕中线旋转转先将外侧车车道绕中线线旋转，当当达到与内内侧车道构构成单向横横坡后，整整个断面一一同绕路中中线旋转，，直至达到到超高横坡坡值为止。。一般多用用于旧路改改建工程。。（3）绕外边缘旋旋转先将外侧车车道绕外侧侧车道边缘缘旋转，内内侧车道随随中心降低低，待构成成单向横坡坡后，整个个断面一同同绕外侧车车道边缘，，直至达到到超高横坡坡值为止。。一般多用用于特殊设设计，不大大使用。（二）有中中分带（1）绕中间带中中心线旋转转，先将外外侧行车道道绕中间带带的中心线线旋转，待待达到与内内侧行车道道构成单向向横坡后，，整个断面面一同绕中中心线旋转转，直至达达到超高横横坡值为止止。此时中中央分隔带带呈倾斜状状。采用窄窄中间带的的公路可选选用此种方方式。（2）绕中分带边边缘旋转，，将两侧行行车道分别别绕中央分分隔带边缘缘旋转，使使之各自成成为独立的的单向超高高断面。此此时中央分分隔带维持持原水平状状态。各种种宽度中间间带的公路路均可选用用此方式。。（3）绕各行车道道中线旋转转，将两侧侧行车道分分别绕各自自的中线旋旋转，使之之各自成为为独立的单单向超高断断面。此时时中央分隔隔带两边缘缘分别升高高与降低而而成为倾斜斜断面。车车道数大于于4的公路可采采用此种方方式。对于城市道道路、单幅幅路及三幅幅路机动车车道宜绕路路中线旋转转；双幅路路及四幅路路机动车宜宜绕中央分分隔带边缘缘旋转，使使两侧行车车道各自成成为独立的的超高横断断面。④.超高缓和段段和超高渐渐变率超高缓和段段长(m)旋转轴至行行车道外边边缘的宽度度(m)超高与路拱拱的代数差差（%）超高渐变率率双车道绕内内边缘绕中心（5）.横断面上超超高的计算算绕内边缘旋旋转绕中间带中中心线旋转转1、边沟（排排水沟）(1)作用：排除除路面及边边坡上的地地表水。(2)形式：①三三角：石石质、低等等级公路。。②梯形形：土质③③矩形：：砌石(3)尺寸：①底宽及及深度≥0.4m②②边坡≤3‰③300～500设出水口(4)街沟—城市道路4、边沟、边边坡边沟的主要要作用是排排除路面及及边坡处汇汇集的地表表水，以确确保路基与与边坡的稳稳定。一般般在公路路路堑及高度度小于边沟沟深度的低低填方地段段设置边沟沟。边沟的断面面形状主要要取决于排排水流量的的大小、公公路的性质质、土壤情情况及施工工方法等。。一般情况况下边沟在在石质地段段多做成三三角形，而而在排水量量大的路段段多采用梯梯形。边沟的设置置宜遵循如如下规定：：（1）底宽与深深度不小于于0.4m。（2）沟底纵坡一一般不应小小于0.5%，特殊困难难路段亦不不得小于0.2%；当陡坡路路段沟底纵纵坡较大时时，为防止止边沟冲刷刷，应采取取加固措施施（（3）边沟边坡坡。梯形边边沟内侧一一般为1：1～1：1.5，边坡外侧侧：路堤段段边坡与内内侧边坡相相同，路堑堑段边坡与与挖方边坡坡一致；三三角形边沟沟内侧边坡坡一般为1：2～1：4，外侧边坡坡一般为1：1～1：2。（4）边沟长度度不宜过长长，一般不不宜超过500m即应选择适适当地点设设置出水口口，多雨地地区不宜超超过300m。三角形边沟沟长度一般般不宜超过过200m。2、边坡㈠填方（路路堤）(1)决定因素①填料的的物理力学学性质②边边坡高度度③气候候水文地质质(2)采用值—见规范或路路基设计手手册。(3)护坡道㈡挖方（路路堑）(1)决定因素：：①挖方处处土、石种种类、岩性性及密实风风化程度，，②边坡坡高度③水文情情况，(2)采用值,(3)碎石台路基边坡坡坡度，应根根据当地自自然条件、、岩土性质质、填挖类类型、边坡坡高度、使使用要求和和施工方法法等确定。。边坡过陡陡，稳定性性就差，雨雨水冲刷力力也大，易易出现崩坍坍等病害；；边坡过缓缓，土石方方数量增加加，雨水渗渗入坡体内内的可能性性也变大。。因此，选选择边坡坡坡度时，要要权衡利弊弊，力求合合理。六、、曲曲线线段段视视距距的的保保证证曲线线路路段段由由于于曲曲线线半半径径、、超超高高、、加加宽宽会会引引起起曲曲线线内内侧侧暗暗弯弯，，要要进进行行视视距距检检查查，，清清除除障障碍碍物物，，方方法法是是计计算算横横净净距距Z，绘制制包包络络线线（（视视距距曲曲线线））（1）不不设设缓缓和和曲曲线线S视距，，Rs未加加宽宽内内侧侧半半径径+1.5M(司机机位位置置)a曲线线长长L>视距距S（一一））横横净净距距计算算b曲线线长长L<视距距S（2）设设缓缓和和曲曲线线a圆曲曲线线长长L’’>视距距S和不不设设缓缓和和曲曲线线时时相相同同b平曲曲线线长长L>视距距S>圆曲曲线线长长L’’c平曲曲线线长长L<视距距S（二二））视视距距包包络络图图七、、道道路路建建筑筑界界限限与与道道路路用用地地（一一））道路路建建筑筑限限界界道路路建建筑筑限限界界分分为为净净高高和和净净宽宽两两部部分分。。绝绝对对不不允允许许有有任任何何障障碍碍物物侵侵入入。。道道路路净净宽宽包包含含行行车车道道宽宽度度和和路路肩肩宽宽度度。。（二））道道路路用用地地1、新新建建公公路路外外侧侧排排水水沟沟或或坡坡角角外外再再向向外外不不少少于于1米的的范范围围，，高