道路勘测设计横断面.ppt

道路勘测设计Daolu Kance Sheji,（公路与城市道路工程专业用）,第五章,横断面设计The Design Of Transect,道路的横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线所构成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。城市道路的横断面组成中，还包括机动车道、非机动车道、人行道、绿化带、分车带等。而横断面中的地面线是表征地面起伏变化的那条线，可通过现场实测、大比例尺地形图、航测照片等途径确定。横断面设计有时也称“路幅设计”。,第一节道路横断面组成(The Form Of Road Transect)一、公路横断面组成（一）路幅的构成 在图51中，列出几种公路的典型横断面组成。(a)为高速公路、一级公路路基标准断面图；(b)为汽车专用二级公路和二、三级公路路基标准断面图；(c)为四级公路标准断面图。,1 整体式断面（见图51 a）对于等级高、交通量大的公路（如高速公路、一级公路），通常是将上行与下行的车辆分开。分隔的方式有两种，其中一种是用分隔带分隔，称为整体式断面。该断面形式主要包括：行车道、中间带、路肩以及紧急停车带、爬坡车道等。,2分离式断面 另一种分隔方式是将上行与下行车道放在不同的平面上加以分隔，称为分离式断面。该断面形式主要包括：行车道、路肩以及紧急停车带、爬坡车道等。,3 不设分隔带的整体式断面（见图5 1 b、c）主要包括行车道、路肩、错车道等此外，对于城郊混合交通量大，实行快、漫车道分开的路段，其横断面组成可能还有人行道、自行车道等，应根据实际情况确定。,公路直线段与曲线段的宽度有所不同，在曲线段，路幅宽度还应包括行车道的加宽宽度。为了迅速排除路面和路肩上的降水，将路面和路肩作成有一定横坡的斜面。直线段的路面为中间高、两边低，呈双向倾斜，称为“路拱”。在曲线段为了抵消离心力，路面作成向弯道内侧倾斜的单一横坡，称为“超高”。,（二）路幅布置类型 1 单幅双车道 单幅双车道指的是整体式的供双向行车的双车道公路。这类公路在我国所占比例最大，汽车专用二级公路、一般二级公路、三级公路和一部分四级公路均属此类。这类公路适应的交通量范围大，最高可达7000辆/昼夜；行车速度可从2080km/h。在这类公路上行车，只要各行其道、视距良好，车速一般都不会受到影响。但当交通量很大，非机动车混入较多时，,其车速和通行能力则大大降低。所以对混合行驶相互干扰较大的路段，可专设非机动车道和人行道，将汽车和其它车辆分开。,2双幅多车道 四车道、六车道和更多车道的公路，中间一般都设分隔带或作成分离式路基而构成“双幅”路，图52为分离式的两条独立的单向行车的道路。,这种类型的公路，其设计车速高、通行能力大、行车顺适、事故率低。我国标准中的高速公路和汽车专用一级公路即属此种类型。这类公路占地多、造价高，只有在公路网中具有重要的政治、经济意义，且远景交通量较大时才修建。假如近期交通量不是很大，可采取分期修建的办法，先修一幅路供双向行车使用，当条件具备时，在修建另外一幅。,3 单车道 对交通量小、地形复杂、工程艰巨的山区公路或地方性道路，可采用单车道，如我国标准中的山区四级公路就属于此类，其路基宽度为4.5m，路面宽度为3.5m。这类公路虽然交通量小，但仍然会出现错车和超车的问题。为此，应在不大于300m的距离内选择有利地点设置错车道，如图53所示。错车道处的路基宽度应不小于6.5m，有效长度不小于20 m。,二、城市道路横断面组成(The Form Of The City Road Transect)城市道路的交通性质和组成比较复杂，尤其表现在行人和各种非机动车辆较多，所以城市道路路线设计中的横断面设计是矛盾的主要方面，一般都放在平面设计和纵断面设计之前进行。,（一）横断面主要构成 1 行车道 城市道路上供各种车辆行驶的部分统称为行车道，分为机动车道和非机动车道。,（1）机动车道 专供汽车、无轨电车、摩托车等机动车行驶的部分称为机动车道。（2）非机动车道 供自行车、三轮车、板车等非机动车行驶的部分称为非机动车道。,2人行道 供行人步行使用的部分称为人行道。3 分隔带 分隔各种车辆或行人的部分称为分隔带。4绿化带 保持环境和城市的美观。此外还包括路肩和设施带等。,城市道路各组成部分位置和宽度的确定，首先必须保证车辆和行人的安全畅通，同时要与道路两侧的各种建筑物及自然景观相协调，并能满足地面排水、地下排水和埋设各种管线的要求，还要考虑远景规划的要求，为城市未来道路的建设与发展留有余地。,（二）布置类型 城市道路常见的几种断面形式有：1单幅路（见图54 a）俗称“一块板”断面，各种车辆在车道上混合行驶。根据实际情况可以划出快、慢车行驶分车线，快车和静载中间行驶，慢车和非机动车辆靠两侧行驶；也可以不划分车线，自由行驶。,2 双幅路（见图54 b）俗称“两块板”断面。在车道中心用分隔带或分隔墩将行车道分为两半，上行车辆和下行车辆分向行驶，各自再根据需要决定是否划分快车道和慢车道。,3 三幅路（见图54 c）俗称“三块板”断面。中间为双向行驶的机动车道，两侧为靠右侧行驶的非机动车道。,4 四幅路（见图54 d）俗称“四块板”断面，在三幅路的基上，再将中间机动车道分隔为二，分向行驶。图54中各符号含义如下：r红线宽度(m)；c机动车车道宽度或机动车与非机动车混合行驶的车道宽度(m)；,b非机动车车道宽度(m)；pc机动车道路面宽度或机动车与非机动 车混合行驶的l路面宽度(m)；pb非机动车道路面宽度(m)；mc机动车道路缘带宽度(m)；mb非机动车道路缘带宽度(m)；1 侧向净宽(m)；dm中间分隔带宽度(m)；sm中间分车带宽度(m)；db两侧分隔带宽度(m)；sb两侧分车带宽度(m)；,a路侧带宽度(m)；p人行道宽度(m)；g绿化带宽度(m)；f设施带宽度(m)；s路肩宽度(m)；sh硬路肩宽度(m)；sc保护性路肩宽度(m)。,（三）断面形式的选用 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、支路以及拆迁困难的旧城改建道路。,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。它主要用于机动车交通量较大、而非机动车较少的道路，如有平行道路可供非机动车通行的快速路或郊区道路。三幅路将机动车和非机动车分开，对交通安全有利。对于机动车交通量大、非机动车多的城市道路宜优先考虑采用。但三幅路占地较多，只有红线宽度大于或等于40m时才能满足车道布置的要求。,四幅路不仅将机动车和非机动车分开，而且将对向行驶的机动车分开，对行车安全更为有利，行车速度将更快。它适用与机动车辆速度高、非机动车多的快速路与主干路。一条道路宜采用相同形式的横断面。当道路横断面形式或横断面各组成部分的宽度变化时，应设过渡段。过渡段的起点和终点宜选择在道路交叉口或结构物处。,第二节行车道宽度TheBreadth Of Driveway,一、行车道宽度的确定 The Confirm Of Driveway Breadth 行车道是道路上供各种车辆行驶部分的总称，包括快车道和慢车道，在一般公路和城市道路上还包括非机动车道。行车道宽度主要根据车道数、车辆宽度、设计交通量、交通组成和汽车行驶速度等确定。公路一般有两条以上的车道，而高速公路或一级公路一般有四条以上的车道。对于整体式断面或分离式断面的双幅多车道，每侧再划分快车道和慢车道。,城市道路的横断面布置与公路有较大的差别，如城市道路行车道两侧有高出路面的路缘石，而公路两侧则是与路面齐平的路肩；城市道路在路幅布置上比公路更富于变化，行车规律、交通组织与管理与公路也有所不同。下面取两者有代表性的交通状况，来分析行车道宽度的确定方法。,（一）一般双车道公路行车道宽度的确定（见图55）双车道公路有两条车道，其宽度包括汽车宽度和富余宽度，可按下式计算，即：（51）,式中：a车箱宽度，取载重汽车车厢的总宽度，为2.5m。c汽车轮距(m)；2x两车厢安全间隙(m)；y轮胎与路面边缘之间的安全距离(m)。,根据大量试验观测，得出计算x、y的经验公式为 x=y=0.5+0.005V（52）式中：V行车速度(km/h)。,我国标准规定的各级公路行车道宽度见表63。标准还规定：当高速公路的交通量超过四个车道的通行能力时，其车道数可按双数增加，行车道宽度也相应增加，为23.75m；当车辆组成中大型车辆比例较大时，平原、微丘区的汽车专用二级公路行车道宽度可采用9.0m；当交通量较大时，平原、微丘区的四级公路行车道宽度可采用6.0m。,（二）有中央分隔带的行车道宽度（见图56）对于有四条以上车道的高速公路、一级公路，一般都设置中央分隔带。分隔带两侧的行车道只有同向行驶的汽车，则单侧行车带宽度可按下式计算，即：S=0.0103V1+0.56(53)D=0.000066（V22 V12）(54)M=0.0103V2+0.46（55）B=S+D+M+a1+a2(5-6),式中：S后轮边缘与车道外侧之间的安全间隙(m);V1被超车的车速(km/h)；D两汽车后轮外缘之间的安全间隙(m)；V2超车的车速(km/h)；M后轮外缘与车道内侧之间的安全间隙(m)；a1、a2汽车后轮外缘间距。,普通车为a1=a2=1.6m，大型车为a1=a2=2.3m。根据上式计算结果得出下列结论：计算行车速度V120 km/h时，每条车道的宽度均采用3.75m；当V100 km/h，且交通量大和大型车混入率高时，内侧车道应为3.75m，外侧车道可采用3.75m或3.5m。,（三）城市道路的行车道宽度 如图57所示，图中各符号含义如下：x为反向行驶汽车间安全间隙，d为同向行驶汽车间的安全间隙，c为车身边缘与侧石边缘间的横向安全距离,a1、a2、a3 为车厢全宽。,1 靠路边的车道宽（1）一侧靠边、另一侧为同向行驶的车道，其车道宽度：B1=x/2+a1+c(5-7)（2）一侧靠边、另一侧为反向行驶的车道:B1=d/2+a1+c(5-8)2同向行驶的中间车道宽度 B2=d/2+a2+d/2(59),3靠路中心线的车道宽度 B2=x/2+a2+d/2(510),式中：x反向行驶汽车间的安全间隙(m)；d同向行驶汽车间的安全间隙(m)；c车身边缘与侧石边缘间的横向安全距离(m)；,二、平曲线加宽及其过渡The Widen And Transition Of Plane curve（一）加宽值的计算 为保证曲线段行车的顺适与安全，曲线段路面宽度应适当增加。如图58所示，普通汽车的加宽值可按下述方法计算：,b=R-(R1+B)而 故 上式第二项以后的数值很小，可省略不计，故一条车道的加宽值为:（5-14）,式中：A汽车后轴至前保险杠的距离(m)；R园曲线半径(m)。对于有N个车道的行车道，其总加宽值为(5-15),半挂车的加宽值可由图59的关系求得：式中：b1牵引车的加宽值(m)；b2拖车的加宽值(m)；,A1牵引车保险杠至第二轴的距离(m)；A2第二轴至拖车最后轴的距离(m)。由于，则半挂车的加宽值为：(5-16),我国标准和城规对加宽值有如下规定：（1）公路平曲线加宽值见表53；（2）城市道路园曲线每条车道的加宽值见表54；（3）四级公路和山岭、重丘区的三级公路采用第一类加宽值；其余各级公路均采用第三类加宽值；对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第二类加宽值。,（4）对于R250m的园曲线，可以不加宽；（5）三条以上车道构成的行车道，其加宽值另行计算；（6）各级公路的路面加宽以后，路基也应相应加宽。但对于四级公路路基采用6.5m以上宽度，且当路面加宽后剩余的路肩宽度不小于0.5m时，则路基可不予加宽；当小于0.5m时，则应加宽路基以保证路肩宽度不小于0.5m；,（7）分道行驶的公路，当园曲线半径较小时，其内侧车道的加宽值应大于外侧车道的加宽值。（二）加宽的过渡 为了使路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上的加宽宽度，需设置加宽缓和段。在加宽缓和段上，路面具有逐渐变化的宽度。加宽过渡主要有下述几种方法：,1 比例过渡 如图510所示，在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽，则加宽缓和段内任意点的加宽值为：(5-18),式中：LX任意点至缓和段起点的距离(m)L加宽缓和段长(m)；b园曲线上的全加宽(m)。比例过渡简单，容易实现，但经加宽以后的路面内侧与行车轨迹不符，在缓和段的起点和终点出现破折，对行车稍有不利，于路容也不美观。所以，这种加宽方法只可用于一般二、三、四级公路。,2高次抛物线过渡 加宽缓和段的路面边线作成高次抛物线，抛物线上任意点的加宽值为：(5-19)式中：k=LX/L。用这种方法处理以后的路面内侧边缘圆滑、美观，适用于各级汽车专用公路。,3 回旋线过渡 在缓和段上插入回旋线，这样不但在中线上有回旋线，而且路面边线也是回旋线，与行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。这种方法可用于汽车专用公路的下列路段：（1）位于大城市近郊的路段；（2）桥梁、高架桥、挡土墙、隧道等构造物处；（3）设置各种安全防护设施的路段。,4 二次抛物线过渡 对于设有缓和曲线的弯道，如按比例方法处理以后，在加宽缓和段的起点和终点其曲率并不连续。为了弥补这一缺陷。可在ZH和HY点处各插入一条二次抛物线，如图511所示。插入二次抛物线以后，缓和段的长度有所增加，但路容有所改进。缓和段上任意点的加宽值可按下式分段计算，即：,式中：T二次抛物线的切线长，当L50m时，可取T10m；当L50m时，可取T5m。上述四种方法是常用的加宽过渡方法，除此之外，还有直线与圆弧相切法、修正系数法等。设计者可根据实际情况来选择对线形有利的方法。（三）加宽缓和段的长度 1 对于设置有缓和曲线的平曲线，加宽缓和段应采用与缓和曲线相同的长度。2 对于不设缓和曲线、但设置有超高缓和段的平曲线，加宽缓和段长度应与超高缓和段长度相同。,3 既不设缓和曲线、又不设超高的平曲线，加宽缓和段长度应按渐变率为1：15来确定，且总长度不小于10m。,第三节路肩、分车带、路侧带和路缘石肩,一、路肩（肩）1路肩的作用（使用肩的）路肩是位于行车道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状结构部分。各级公路都要设置路肩，其主要作用有：（1）由于路肩紧靠在路面的两侧布置，具有保护和支撑路面结构的作用；（2）供发生故障的车辆临时停放之用，有利于防止交通事故和避免交通紊乱；,（3）作为侧向余宽的一部分，能增进驾驶的安全感和舒适感，这对保证设计车速是必要的尤其在填挖方路段，填方路段有利于路基的稳定，挖方路段可增加弯道视距，减少交通事故；。（4）提供道路养护作业、埋设地下管线的场地对未设人行道的道路，可供行人和非机动车使用；。（5）精心养护路肩，能增加公路的美观。,2路肩的分类(肩区分的)从构造上可将路肩分为硬路肩和土路肩。（1）硬路肩 是指进行了铺装的路肩它可以承受汽车荷载在混合交通的公路上便于非机动车和行人的通行。在填方路段，为使路肩能汇集路面积水，在路肩边缘应设置路缘石。（2）土路肩 是指不加铺装的土质路肩，它起保护路面和路基的作用，并提供侧向余宽。,路肩通常包括：右侧路缘带（高速公路和一级公路才设置）、硬路肩和土路肩三部分。3 路肩宽度 由于我国土地利用比较紧张，因此在满足路肩使用功能要求的前提下，尽量采用较窄宽度的原则进行确定。高速公路和一级公路为分离式断面时，应设置左侧硬路肩，但不考虑停放车辆，只需保证行车所需侧向余宽其宽度一般为：高速公路平原微丘区 1.25m，重丘区 1.00m，山岭区 0.75m；一级公路平原微丘区 1.00m，山岭重丘区 0.75m。,高速公路和一级公路，应在路肩宽度范围内设右侧路缘带右侧路缘带是路肩的一部分并与行车道相连接，其宽度一般为 0.5m。高速公路和一级公路，当右侧硬路肩宽度小于 2.25m时，应设紧急停车带设置间距为：平原微丘区为 300 m 左右，山岭重丘区为 500 m 左右。紧急停车带宽度包括硬路肩在内为 3 m，有效长度不小于 30 m。,路肩宽度变化处，应有圆顺的过渡段，其渐变率一般为1：30。路肩的坡度应保证排水，对直线段一般比路面横坡大12，对弯道超高路段可与横向超高坡度相同。,二、分隔带分离地域（一）中间带中间剥 四条和四条以上车道的公路应设置中间带中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成。中间带的作用（1）?将上行和下行车流分开，防止对向车辆相撞，减少交通事故；（2）减少公路中心线附近的交通阻力，保证车速，从而提高通行能力；,（3）可作为设置公路标志牌及其它交通管理设施的场地，也可作为行人的安全岛使用；（4）种植花草灌木或设置防眩网，可防止对向车辆灯光眩目，还可起到美化路容和环境的作用；（5）设于分隔带两侧的路缘带增加了行车所必须的侧向余宽，从而提高行车的安全性和舒适性。,1 中间带宽度 中间带宽度主要根据侧向余宽和设置护栏，种植，防眩网,交叉公路的桥墩等所需的设施带宽度而定我国土地资源十分宝贵，要采用较宽的中间带是不符合国情的，所以在我国基本上采用窄的中间带。标准规定最小中间带宽度一般为 2.5m4.5m，随公路等级和地形条件而改变，特殊情况下可减至 2.0m 2.0m 3.0m。,一条道路上不得频繁地变化中间带的宽度，以保持良好的线形和视觉不得已需改变中间带宽度时，应设置渐变过渡段，使车道中心线的线形圆滑,顺适。过渡段以设在回旋线范围内为宜，其长度应与回旋线长度相等。对于宽度4.5m的中间带，其过渡段宜设在半径较大的平曲线路段。图 5 12 是几种变宽设计的例子。,3 中央分隔带的开口部 为了便于养护作业和某些车辆在必要时驶向反向车道，中央分隔带应按一定距离设置开口部一般情况下，开口部以每 2km的间距设置为宜，并应设置在通视良好的直线段。若在曲线上开口，其曲线半径宜大于 700m。在互通式立体交叉，隧道，特大桥,服务区等设施的前后必须设置开口。城市道路可根据横向交通情况，按需要而设置。,开口部的形状，常用的有两种：（1）半圆形，适用于窄分隔带（M3.0m）；（2）弹头形（见图 5 13），适用于宽分隔带（M 3.0m）。,图中 L 为开口宽度，R，R1,R2 为设计控制半径只有 R 和 R1 足够大时，才能保证汽车以一定速度驶离主车道，进行左转弯，一般 R1 25 120 m。R 切于开口中心线，其值取决于开口的大小，一般取 R 15 m。弹头尖端圆弧半径 R2 一般为 R2 M/5，这样从外观上看比较悦目。,4 中央分隔带的表面形式 分隔带一般用缘石围砌，高出地面 10 20cm中央分隔带的表面形式有两种，即：。（1）凹形，适用于宽度4.5m的中间带，一般种植花草树木；（2）凸形，适用于宽度 4.5m的中间带，一般可铺面封闭。,（二）两侧带路的边 布置在横断面两侧的分车带称为两侧带，其作用与中间带相同，只是设置的位置不同而已两侧带常用于城市道路的横断面设计中，它可以分隔快车道和慢车道、机动车道和非机动车道、车行道和人行道等。两侧带的最小宽度规定为 2.0m2.25m在北方寒冷积雪地区，在满足最小宽度的前提下，还应考虑能否满足临时堆放积雪的要求。,三、城市道路的路侧带 位于城市道路车行道两侧的人行道、绿带、公用设施带等统称为路侧带。路侧带的宽度应根据道路类别、功能、行人流量、绿化、沿街建筑物与构筑物情况、以及布设公用设施等要求综合确定。,（一）人行道 人行道主要供行人步行交通，应能满足行人的安全与通畅，保证高峰小时的行人流量。同时也是植物、立杆的场地，其地下空间还可埋设管线等。,1 行人步行道宽度人行道宽必须满足行人通行的安全与畅通，可按下式计算:P=Nw/Nw1（520）式中：P人行道宽度(m)；Nw人行道高峰小时行人流量(P/h)；Nw1单位宽度人行道的设计通行能力(P/h.m)。,上式中的人行道高峰小时行人流量Nw 需根据交通调查结果确定，下面主要介绍设计通行能力Nw1的确定方法。（1）一条人行带的通行能力 一条人行带是指一个步行的人所占用人行道的宽度。主要与人的肩宽、手中携带物品的大小、以及携带方式有关，一般为0.6m0.9m。一条人行带的通行能力可按下式计算，即,N P=1000V/L(P/h)（521）式中：NP1条人行带的通行能力(P/h)；V行人步行速度，在一般城市道路上为34km/h，供散步与休息的路段为12km/h，在行人急速行走的路段可达6km/h。L行人间距，一般为24m。,（2）单位宽度人行道的可能通行能力 按上式计算的一条人行带通行能力为3001800 P/h，换算成1 m宽度并取较大值即得可能通行能力，见表55。,人行道的可通行能力表 表5-5,（3）单位宽度人行道的设计通行能力 设计上所采用的通行能力是在可能通行能力的基础上乘以折减系数而得。折减系数取值如下：全市性的车站、码头、商场、公园、剧场及市中心处的人行道、人行横道、人行天桥、人行地道等采用0.75；大商场、商店、公共文化中心及区中心处的人行道、人行横道等采用0.8；区域性地带采用0.85；支路、住宅区采用0.9。折减后得到的设计通行能力如表56所示。,人行道的设计通行能力 表5-6,按式（520）可以确定出人行道宽度，为保持街道各部分宽度的均衡，一般认为：街道总宽与单侧人行道宽度之比，在5：17：1之间是合适的。2人行道坡度 人行道横坡为单向坡。一般为1.5%2.0%，并向路缘石一侧倾斜，高出行车道0.10.2m。,（二）绿化带 人行道上靠行车道一侧种植行道树，其株距一般为46m，树池采用1.5m的正方形或1.2m1.8m的矩形。也有种植草皮和花丛的。各类种植的绿带净宽见第十章第四节。,（三）设施带 设施带宽度包括行人护栏、照明灯柱、标志牌、信号灯等的宽度。对于红线宽度较窄及条件困难时，设施带可与绿带合并，但应避免各种设施与树木间的干扰。常见宽度为：护栏0.250.5m，杆柱1.01.5m。按上述求得的人行道宽、绿带宽与设施带宽之和即为路侧带宽度。此外，还应人行道下埋设管线所需要的宽度。,四、路缘石 路缘石是设置在路面与其它构造物之间的标石。在分隔带与路面之间，人行道与路面之间一般都需要设置路缘石。路缘石的形状有立式、斜式和曲线式三种类型，见图514。,高速公路和一级公路中央分隔带上的路缘石主要起导向和排水作用，高度不宜太高，因为高的路缘石（高度20cm）会使高速行驶的汽车一旦驶入将产生飞跃甚至翻车的副作用。所以高速公路和一级公路的分隔带因排水必须设置路缘石时，应采用低矮光滑的路缘石，以采用斜式或曲线式较好，且其高度不应超过12cm。,城市道路的人行道及人行横道宽度范围内的路缘石宜作成低矮、平缓的，以便与儿童车、轮椅及残疾人通行，以采用斜式为宜。在分隔带的端头和交叉口处，路缘石以采用曲线式为宜。路缘石应高出地面1012cm，桥上、隧道内或陡峻路段，可高出路面2540cm，并应有足够的埋置深度，以保证稳定。路缘石宽度一般为1015cm。,第四节 路拱及超高 Road camber and freeboard,一、路拱、路肩及路侧带的横坡度 1.路拱的横坡度 为了迅速排除路面上的雨水，路面表面做成中间高、两边低的拱形，称之为路拱。,路拱对排水有利，但对行车不利。路拱坡度所产生的水平分力增加了行车的不稳定性，同时也给乘客带来不舒适的感觉。当车辆在有冰、雪、水或潮湿路面上制动时，还会增加侧向滑移的危险。为此，对路拱的横向坡度在满足横向排水的要求下，应尽量采用低值，见表57。,路拱横坡度表 表5-7,高速公路和一级公路由于其路面较宽，迅速排除路面降水尤为重要。所以，当高速公路和一级公路处于降雨强度较大的地区时，应采用高值。反之，对于处于降雨量较少地区的公路或低等级公路可采用低值。对于分离式断面，每侧行车道可设置双向路拱，这样对排除路面积水有利。在个别情况下，对降雨量不大的南方地区也可采用单向横坡，并向路基外侧倾斜。,2路肩横坡度 土路肩排水能力远低于路面。其横向坡度应较路面增大1.02.0；硬路肩可与路面同一坡度，也可稍大于路面。3路侧带的横坡度 路侧带的横坡宜采用单面坡，其坡度为1.02.0。,4 边坡坡度 路基边坡坡度，应根据当地自然条件、岩土性质、填挖类型、边坡高度、使用要求和施工方法等确定。边坡过陡，稳定性就差，雨水冲刷力也大，易出现崩塌等事故；边坡过缓，土石方数量增加，工程成本提高。因此，选择边坡坡度时，要权衡利弊，力求合理。,5 边沟 边沟的主要作用是排除路面及边坡处汇集的地表水，以确保路基与边坡的稳定。一般在公路路堑及低填方路段设置边沟。边沟的断面形状主要取决于排水流量的大小、公路的性质、土质情况及施工方法等。一般情况下，在排水量小石质地段多采用三角形；在排水量大的路段多采用梯形。,边沟设计宜遵循如下规定：（1）底宽与深度不小于0.4m；（2）沟底纵坡一般不小于0.5%，特殊困难路段 也不得小于0.2%；当陡坡路段沟底坡度较大时，为防止冲刷，边沟应采取加固措施；（3）边沟边坡：梯形边沟内侧一般为1：11：1.5；三角形边沟内侧一般为1：21：4；（4）边沟长度不宜过长，一般不超过500m即应选择适当地点设置出水口，多雨地区不宜超过300m。三角形边沟长度一般不宜超过200m。,二、曲线超高（一）超高及其作用 为抵消车辆在曲线路段上所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡，这就是曲线上的超高。合理地设置超高，可以全部或部分地抵消离心力，提高汽车行驶的稳定性与舒适性。,当汽车等速行驶时，在园曲线上所产生的离心力是常数；而在回旋线上行驶时，由于回旋线曲率是变化的，其离心力也是变化的。因此，超高横坡度在园曲线上应是全超高，在缓和曲线上应是逐渐变化的超高。从直线上的双向横坡逐渐过渡到园曲线上的单向横坡的路段，称为超高缓和段或超高过渡段。四级公路一般不设回旋线，但当曲线上设置超高时，从构造的角度也应有超高缓和段。,（二）超高率的计算 1 最大超高和最小超高 关于最大超高在第三章中以讲过了，其规定见表31和表32（P42）。园曲线部分的最小超高值应是该道路直线部分的路拱坡度。另外，大园曲线半径较大时，可不设超高，这时的曲线路段与直线路段一样，做成双向倾斜的路拱。,2 计算公式 由汽车行驶在曲线上的力平衡方程式（233），得 i+=V/127R(5-23)式中：R平曲线半径（m）横向力系数，单位车重的横向力；V行车速度（km/h）i横向超高坡度。,上式右边是汽车在弯道上行驶时所产生的离心加速度，而左边是抵抗该离心加速度的超高i和剩余的横向力系数，该是由路面与轮胎之间的摩擦系数与之抗衡的。也就是说，路面超高和轮胎与路面之间的摩擦力共同分担汽车在弯道上行驶时所产生的离心力。,那么，超高i分担多少才是合适的呢？一般采用下述方法确定：在最大超高（ih(max)）下大多数车辆横向力系数为零的曲线半径为 RA=VA/127ih(max)(5-24)式中：VA实际车速(km/h)，见表58；RA最大超高下横向力系数为零的曲线半径(m)。,实际车速与设计车速的比较表5-8,如图516所示，令所对应的点为B；令所对应的点为D。将OB的中点A与BD的中点C相连接，然后分别在OAE和ECD两个转折处作与直线相切的两条二次抛物线，取抛物线上的纵坐标为各种R的设计超高值。,为便于应用，路线设计规范按上述方法计算并列出曲线半径的范围和相应的超高值。（三）超高的过渡 1 无中间带道路的超高过渡 对于无中间带道路的行车道，无论是单车道还是双车道，在直线段的横断面均为以中线为脊、向两侧倾斜的路拱。路面要由双向倾斜的路拱形式过渡到具有超高的单向倾斜的超高形式，外侧需逐渐抬高。在抬高过程中，行车道外侧是绕中线旋转的，如图517所示。若超高横坡度等于路拱坡度，则直至与内侧横坡相等为止。,当超高坡度大于路拱坡度时，可采用下述三种不同的过渡方式：（1）绕内侧边缘旋转 如图518 a 所示，先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。这种方法由于行车道内侧不降低，有利于路基的纵向排水，一般新建工程多用此法。,（2）绕中线旋转 如图518 b所示，先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面继续绕中线旋转，直至超高横坡度。这种方法可保持中线标高不变，且在超高坡度一定的情况下，外侧边缘的抬高值较小，多用于旧路改建工程。,（3）绕外边缘旋转 如图518 c所示，将外侧车道绕外边缘旋转，与此同时，道路的中线和内侧边缘线都相应降低，中线降低较快。待达到单向横坡后，整个断面仍绕外侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。这种方法属于比较特殊的过渡方法，仅用于某些为改善路容的地点。,2 有中间带道路的超高过渡 主要有如下三种过渡方法：（1）绕中间带的中心线旋转 如图519 a所示，先将外侧行车道绕中间带的中线旋转，待达到与内侧行车道构成单向横坡后，整个断面一同继续绕中线旋转，直至超高横坡度。此时，中央分隔带呈倾斜状。这种方法可保持中线标高不变，且在超高坡度一定的情况下，外侧边缘的抬高值较小，多用于中间带宽度较窄（4.5m）的情况。,（2）绕中央分隔带边缘旋转 如图519 b所示，将两侧行车道分别绕中央分隔带的边缘旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带维持原水平状态。这种方法应用较广，适用于各种中间带宽度。（3）绕各自行车道中线旋转 如图519 c所示，将两侧行车道分别绕各自的中心线旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带两侧边缘分别升高和降低，而成为倾斜断面。这种方法使用较少，对于车道数大于4条的公路可采用此法。,对于分离式断面的道路，由于其上行车道和下行车道是各自独立的，其超高的设置及其过渡可按两条无分隔带的道路分别予以处理。（四）超高缓和段长度 为了行车的安全舒适、路容的美观和排水的通畅，必须设置一定长度的超高缓和段，超高过渡则是在超高缓和段全长范围内进行的。双车道公路超高缓和段长度可按下式计算：,Lc=/i/p(5-25)式中：L超高缓和段长(m)；旋转轴至行车道外侧边缘的宽度(m)；/i 超高坡度与路拱坡度的代数差（）；p超高渐变率，见表59。,超高渐变率 表5-9,根据上式计算的超高缓和段长度，应凑成5 m的整数倍，并应不小于10 m为宜。多车道公路的超高缓和段长度，按上式计算之值在乘以下列系数：从旋转轴到行车 系数 带边缘的距离 2车道 1.5 3车道 2.0,如第三章所述，在确定缓和曲线最小长度时，已经考虑了超高缓和段所需的最短长度。所以在一般情况下，超高缓和段长度与缓和曲线长度相等。但当平曲线中设置了较长的回旋线时，则超高的过渡可仅在回旋线的某一区段内进行。因为过小的渐变率不利于路面排水，一般超高渐变率不得小于1/330。横断面上超高值的计算(自学)第三个主题。,第五节 视距的保证 stadia pledge,在道路的弯道设计中，除了要考虑曲线半径R、回旋线参数A、曲线超高与加宽等因素外，还必须注意路线内侧是否有树林、房屋、边坡等阻碍司机的视线，这种处于隐蔽地段的弯道被称之为“暗弯”。凡属“暗弯”都必须进行视距检查，如不能满足最短视距的要求，应将阻碍视线的障碍物清除。如果是因为曲线内侧及中间带设置护栏或其它人工构造物等而不能保证视距时，可采取加宽路肩或中间带，或将构造物后移等措施予以处理；如果是因挖方边坡防碍了视线，则应开挖视距台，如图522所示（阴影部分挖掉）,一、视距曲线 stadia banked crown 如图523所示，AB是行车轨迹线，S是行车所需的最短视距。汽车行驶在轨迹线上不同位置（图中的1、2、3等各点）时，将引出一系列视线（图中的11/、22/、33/等）,它们的视距都等于S，与这些视线相切的曲线（包络线）称为视距曲线。在视距曲线与轨迹线之间的空间范围，是应保证通视的区域，在这个区域内如有障碍物则应予以清除。,二、横净距及其计算 across clear dimension and count 在弯道各点的横断面上，汽车轨迹线与视距曲线之间的距离称为横净距，用h表示。横净距可按下述方法计算。1 不设回旋线的横净距计算（1）当LS时（见图524）,(526)式中：h最大横净距(m)；RS曲线内侧行驶轨迹半径(m)，其值为未加宽前路面内缘半径加上1.5m(1.5m是司机位置距路面内缘的距离)；视距所对应的圆心角，（度），可按下式计算；S视距(m)。,（1）LS时当（见图525）因，则(5-27)式中：公路转角，（度）；L平曲线长度(m)。1设回旋线的横净距计算,（1）当园曲线长度LS时 同式（526），即（5-28）,（1）当LS L/时（见图526）（529）,式中：L曲线内侧行驶轨迹的长度(m)；l回旋线长度(m)；回旋线转角，（度）。,1）当LS时（见图527）（530）,按上述公式计算出横净距h以后，把弯道内侧障碍物与行车线之间的距离加以比较，则可知道该弯道是否能满足视距的要求，若不满足可进一步确定清除范围。但h是曲线上最大的横净距，若清除的是重要建筑物或岩石边坡，则可用图解法或解析法求出弯道上不同断面上的清除界限，并绘制一些横断面以作为计算土石方和施工时的依据。,第六节 道路建筑限界与道路用地 Road build delimitation and road right of way,一、道路建筑限界 Roadbuild delimitation 道路建筑限界，又称“净空”，是为保证道路上各种车辆、人群的正常通行与安全，在一定的高度和宽度范围内不允许有任何障碍物侵入的空间界限。在进行道路横断面设计时，要充分研究道路的组成及相互关系，以及各种设施的布置，在有限的空间内作出合理的安排。绝对不允许桥台、桥墩、护栏、照明、信号灯、道路标志牌、行道树、电杆等设施侵入净空以内。道路建筑限界由净高和净宽两部分组成。,1、净高（1）公路净高的规定 一般载重汽车的装载的高度不得超高3.5m，外加1.0m的富余宽度，则净高一般为4.5m就可以满足要求。但考虑到路面积雪和在养路过程中路面铺装不断加厚，所以规定：汽车专用公路和二级公路的净高为5.0m，三、四级公路为4.5m。另外，当三、四级公路的路面若设计为中级或低级路面时，考虑到今后路面面层的改造和提高其净高可预留20cm。应特别指出的是，一条公路应采用相同的净高。,（2）城市道路净高的规定 城市道路的最小净高规定为：各种汽车4.5m，无轨电车5.0m，有轨电车5.5m，自行车和行人2.5m，其它非机动车3.5m。2、净宽 净宽是指在上述规定的净高范围内应保证的宽度，它包括行车带宽度和路肩宽度。各级公路的建筑限界规定如图528（a）所示。,图528 a 为高速公路、一级公路建筑限界，其中(1)为整体式断面（设中间带），图中符号含义如下：W行车道宽度；L2右侧硬路肩或紧急停车带宽度；M1中间带宽度；M2中央分隔带或交通岛宽度；S1左侧路缘带宽度；S2右侧路缘带宽度；,H净高；E建筑限界顶角宽度，当L1m时，EL；当L1m时，E=1m；C当计算行车速度V100km/h时，C=0.5m；当 V100km/h 时，C=0.25m。图528 a(2)为分离式断面，图中符号含义如下：W行车道宽度；L1左侧硬路肩宽度；L2右侧硬路肩或紧急停车带宽度；,S1左侧路缘带宽度；S2右侧路缘带宽度；H净高；E建筑限界顶角宽度。,图528 b 为汽车专用二级公路、一般公路建筑限界，其中(1)为一般路段，图中符号含义如下：W行车道宽度；L侧向宽度，为路肩宽度减去0.25m；H净高；E建筑限界顶角宽度。图528 b(2)为隧道的建筑限界，图中符号含义如前。,图528 b(3)为设人行道时道路的建筑限界，图中符号含义如下：W行车道宽度；F人行道、自行车道宽度；G设施带宽度。,图529为城市道路建筑限界，图中符号含义如下：,hb自行车道、人行道及其它非机动车行车道的最小净高；hc机动车行车道的最小净高；sm中间分车带宽度(m)；dm中间分隔带宽度(m)；sc保护性路肩宽度，即机动车行车道安全带宽度(m)。e顶角抹角宽度。,二、道路用地 Road Right of Way 修建道路、养护