教学PPT城市道路几何尺寸设计.ppt

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1、第三章 城市道路几何尺寸设计,第一节 城市道路横断面设计,城市道路横断面是指道路中线上各点的法向切面。城市道路横断面组成：机动车道、非机动车道、人行道、绿化带、分车带（中间带、两侧带）,横断面设计主要任务：合理确定各组成部分的相互布置关系及各部分几何尺寸，包括路拱坡度及路拱曲线的确定。,一、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。,二、横断面布置类型及其适用条件（100页）,（一）一般城市道路分四种基本类型

2、,一般（主干、次干、支路）城市道路横断面根据车行道布置型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。,单幅路常见布置型式,图4-5 双幅路常见布置型式,图4-6 三幅路常见布置型式,图4-7 四幅路常见布置型式,下面就横断面四种基本型式的使用效果作如下分析比较：（1）在交通安全上：三块板和四块板较安全。（2）在行车速度上：一块板和二块板一般较低（3）在照明与绿化上：三块板断面型式，能较好地处理照明与绿化问题（4）在城市噪音上：三块板和四块板的机动车道在当中，沿街居民的干扰较小，一块板和两块板则干扰大一些。（5）在造价上：一块板占地最小，投资省。三块

3、板，特别是四块板用地最大，但有利于地下管线的分期敷设。,适用条件,1、单幅路，适用于机动车与非机动车交通量均不太大的城市道路。单幅路机动车车行道条数不应采用奇数。2、双幅路，适用于有辅路供非机动车行驶的大城市主干 路或快速路。双幅路的单向车行道的车道数不得少于2条。,3、三幅路 适用于路幅较宽、交通量大、车速较高、非机动车多，混合行驶已不能满足交通需要的主要干线道路。道路红线宽度小于40m时，不宜修建三幅路,4、四幅道适用于快速路与郊区道路或大城市主干路。,（二）城市快速路横断面型式 城市快速路横断面布置型式分为地面整体式、分离式两种或上述两种型式的组合。,地面快速路无出入口整体式横断面,地面

4、快速路有出入口整体式横断面,无匝道路段分离式横断面,有匝道路段分离式横断面,双层式高架道路分离式横断面,单层高架地面道路分离式横断面,错层高架路分离式横断面,分离式地道横断面,三、机动车道设计,机动车道的设计包括车行道宽度设计和车行道条数设计。车行道宽度的确定主要取决于设计车辆的外廓尺寸及一定设计车速情况下车辆两侧安全净距的要求；车行道条数的确定则是道路远景设计小时交通量的预测值及一条车行道的设计通行能力有关。,机动车车行道总宽度：,（一）一条车行道宽度,一条车行道宽度原则上由设计车辆车身宽度a和左侧安全净距加右侧安全净距组成。,设同向行驶车辆的安全净距为d，对向行驶为x，车辆与路缘石的安全净

5、距为c,1、靠路边的车道宽度,（1）一侧靠路边，另一侧为对向车道（m）（2）一侧靠路边，另一侧为同向车道（m）,2、靠路中心线的车道宽度（m）3、同向的中间车道（图4-10）（m）,图4-10 同向的中间车道,其中,其中,若一侧靠边，则,否则,各类道路一条机动车车道宽度(新),（二）车行道的通行能力,一）基本通行能力（理论通行能力）,1、计算公式,图4-11 基本通行能力计算图式,其中,为连续车头最小安全间距（m）；为车辆之间最小安全净距（m）；为计算车型身全长(m);V为计算行车速度，单位为km/h。,（1）忽略前车制动距离,关于车辆最小安全净距的计算,式中；,为司机反应时间，一般为1.2秒

6、,因此,（2）考虑前车制动距离,1）前后两车制动性能相同S制1=S制2,2）前后两车制动性能不同,其中：Z为制动差别因数,城市快速路根据交通流行驶特征分为基本路段、分/合流区、交织区。基本路段在理想条件、不同行驶速度下，一条车道基本通行能力值如表 4.1.2-1。,计算快速路基本路段通行能力时，各种车辆类型换算系数如表4.1.2-3,快速路合流区基本通行能力主要由合流区下游快速路路段最大交通流率决定，并受到进入合流影响区的总交通流率的极限的影响；分流区通行能力取决于上、下游快速路路段的最大交通流率，并受到进入分流影响区的总交通流率的限制。城市快速路交织区通行能力主要影响因素是交织构型、交织长度

7、、车道数和交织流量。,其他等级道路一条车道基本通行能力,其它城市道路路段的设计通行能力，可根据一个车道的基本通行能力修正确定，对基本通行能力的修正应包括车道数、车道宽度、自行车影响及交叉口影响。其他城市道路路段服务水平可采用平均行驶速度或饱和度指标进行分析评价。,二）可能通行能力,1、定义指在实际道路、交通条件下，车行道单位时间内，可能通过的最大车辆数。2、主要修正系数,1)车道宽修正系数,表4-4 车道宽修正系数,2)车道序修正系数,表4-6 车道序修正系数,3)平交口修正系数,路段上的行驶车辆受到平交口信号灯的影响时（如图4-12）：,图4-12 a1计算图式（一）,当平交口无信号灯控制时

8、,5）综合因素影响修正系数,由于行人过街和综合影响因素很难正确计算，通常忽略不计，在特殊情况下一定要考虑时可通过现场测定，因此有,4）行人过街影响修正系数,道路服务水平系数,三）设计通行能力,09规范：,还有的算法：,一级自由车流，二级稳定车流，三级饱和流，四级强制车流34页,设计速度100km/h 的快速路基本路段服务水平分级,四)规范对设计通行能力的有关规定,2009城市快速路设计规范规定,机动车道路面宽度的设计步骤如下：（1）初定车道数；（2）设计交通组织方案；（3）拟定横断面布置比较方案；（4）验算选定道路方案的通行能力；（5）确定各条车道的宽度；（6）确定路缘带和中央双黄线和临时分隔

9、物的宽度；（7）计算机动车道路面总宽度。,四、非机动车道设计,自行车、三轮车、平板车和畜力车等，以自行车为主进行设计,（一）非机动车设计车辆,非机动车道宽度应根据自行车设计交通量与每条自行车道设计通行能力计算自行车道条数，单向不小于2 条。非机动车道路面宽度包括自行车道宽度及两侧各25cm 路缘带宽度。如平板车、三轮车通行较多时，应适当增加非机动车道路面宽度。,1、自行车道通行能力,（二）非机动车通行能力,（1）理论通行能力,具体计算数值见92页表,按车头间距算,按车头时距算,（2）城镇道路工程技术标准设计通行能力,路段一条自行车道设计通行能力有机非分隔设施时取 10001200 辆/（h.m

10、），用路面标线分隔时取8001000 辆/（h.m）。信号灯交叉口一条自行车道绿灯每小时的设计通行能力可取 1000 辆/（h.m)。自行车道服务水平规定划分为五级。路段设计采用三级，路口设计服务水平可采用三级或四级。,2、其他非机动车单一车种实际通行能力,3、对于各类非机动车混合行驶的车道，根据武汉等城市实际观测资料，在干道的交叉口间距为300500m的情况下，一条混合车道的平均实际通行能力为400600veh/h，自行车比例较大时（自行车占60%以上）采用高限值，反之采用底限值。,（二）非机动车道宽度,第一条自行车道宽度采用1.5米，两条三条分别为2.5、3.5，依次类推,单向自行车道总宽

11、度=一条车道宽度车道数,考虑到其它非机动车混合行驶的要求，根据我国各城市设计和使用经验，道路一侧非机动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。,非机动车专用道路，单向不宜小于3.5m，双向不宜小于4.5m。沿道路两侧设置的单向非机动车道宽度不应小于2.5m。,（三）机动车与非机动车混行车行道宽度,机动车与非机动车混合行驶时的通行能力,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。路侧带主要由人行道、设施带、绿化带等组成,五、路侧带设计,（一）人行道宽度,一般道路上，一条步行带宽度可平均取0.75m，火车站

12、、港口码头、大型商店、商场等附近的道路以及全市级干道上，考虑到携带行李的人较多，一般可取0.9m。,人行道宽度（一侧）,人行设施的通行能力也可分为基本通行能力、实际通行能力、设计通行能力三类。基本通行能力是指在良好的气候与道路条件下，行人以某一速度均匀行走时，单位时间内可通过某一点或某一断面的最大行人数，一般以1h、1m 宽道路上通过的行人数（p/h）或1min、1m 宽道路上通过的行人数（p/m）表示。,1、人行道通行能力,1）基本通行能力,人行道、人行横道、人行天桥、人行地道等单位宽度内的基本通行能力可根据行走速度、纵向间距和占用宽度计算。,式中：C p 人行设施的基本通行能力，（p/h.

13、m）；V p人行设施的步行速度，（m/s）；S p行人行走时纵向间距，取1.0m；b p 行人（一条步行带）占用的横向宽度（m）,2）人行道可能通行能力,规范规定人行道可能通行能力如下表,不同人行设施的设计通行能力通过对可能通行能力进行折减得到，折减系数可采用0.750.90，行人较多地重要区域采用低值，非重要区域采用高值。,3）人行设施设计通行能力参考值,全 市 性的车站、码头、商场、剧场、影院、体育馆(场)、公园、展览馆及市中心区行人集中的人行道、人行横道、人行天桥、人行地道等计算设计通行能力的折减系盘采用0.75.；大商 场、商店、公共文化中心及区中心等行人较多的人行道、人行横道、人行天

14、桥、人行地道等计算通行能力的折减系数采用0.80；区 城 性文化商业中心地带行人多的人行道、人行横道、人行天桥、人行地道等计算设计通行能力的折减系数采用0.85；支 路、住宅区周围近路的人行道从人行摘通计算设计通行能力的折减系数采用0.9.,人行设施设计通行能力参考值,人行道宽度必须满足行人通行的安全和顺畅，人行道宽度含盲道宽,（二）设施带宽度设施带包括设置护栏、照明灯柱、标志牌、信号灯、城市公共服务设施等所需宽度，最小宽度不应小于1m。设施带内各种设施布局应综合考虑，可与绿化带合并设置。,（三）绿化带宽度 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1.2

15、m1.8m的矩形。也有种植草皮和花丛的。,（四）地下管线,考虑埋设电力、电讯及上水管道这三种基本管线，最小宽度为4.5m,（五）路缘石（俗称道牙）,厚度一般1015cm,六、路侧带总宽度,综合上述各种因素，并根据我国多年来的城市建设经验，认为道路总宽度与单侧路侧带宽度之比，在5：17：1最合适,图4-31 路侧带（人行道）布置基本形式,六、分隔带、路肩、缘石,（一）分隔带 所谓分隔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分隔与机、非动车分隔两大类，前者简称中央带或中间带，后者称侧分带或两侧带。分隔带的功能主要是分隔交通，此外，作为安设交通标志、公用

16、设施与绿化用地。分隔带通常由中央分隔带和两侧路缘带组成。,（二）路肩 采用边沟排水的道路应在路面外侧设路肩。路肩分为硬路肩（包括路缘带和停车带）及保护性路肩。左侧路肩适用于双幅式路或四幅式路中间具有排水沟的断面。设计速度大于或等于40km/h 时，应设硬路肩。硬路肩最小宽度应满足表5.3.5-1：,除快速路外，保护性路肩（土路肩）宽度应满足安设护栏、杆柱、交通标志牌的要求。最小宽度为50cm。保护性路肩为土质或简易铺装。快速路右侧硬路肩宽度应不小于2.5m，土路肩宽不小于0.75m。右侧硬路肩宽度小于2.5m，且交通量较大时，应每隔300500m 设紧急停车带。单向机动车道数不小于3 车道的城

17、市快速路桥梁或隧道可不设置紧急停车带。其他等级城市道路不设置紧急停车带。次干路或支路在不降低交通功能的情况下可考虑路边停车。,（三）路缘石（俗称道牙）,缘石用于道路中央分隔带、路侧带及车行道、人行道两侧，宜高出路面边缘1020cm，一般采用1015cm 为宜。隧道内线形弯曲路段或陡峻路段等处缘石可高出路面 2540cm，并应有足够的埋置深度，以保证稳定。桥梁上用的立缘石的规定应符合有关规范规定。缘石形状有立式、斜式或平式缘石，在出入口处宜采用坡式或平式埋设，人行横道宽度范围内缘石宜作成坡式或平式。在分隔带端头或交叉口小半经处，宜采用弧形缘石,a）立式 b)斜式 c）曲线式,已知某中心主干道单向

18、高峰小时交通量：无轨电车70辆/h，公共汽车25辆/h，中型载重货车300辆/h，轿车350辆/h，自行车3000辆/h，三轮车30辆/h，行人交通3500人次/h，道路规划总宽度51m，设计车速50km/h，道路交叉口间距500m，道路纵坡为1%，附着系数为0.3.试设计道路横断面，并画出横断面布置图。（以轿车为标准，电车、公交、中载换算系数分别为3、2.5、2，计算中其他相关常数按教材取值）,3.解：（1）机动车道宽度的确定：以轿车为标准,单向 高峰小时远景换算交通量为:,一条机动车道理论通行能力(忽略前车制动能力),已知:v=50km/h t=1.2s k=1.3,验算通行能力：设计速度

19、v=50km/h40km/h,根据规范可取一条机动车道宽为3.75m,因此,交叉口对路段通行能力的影响：,已知:L=500m,代入数据得：,则：,所以单向双车道不能满足实际通行能力的要求，由此可以重新确定该机动车道为双向6车道。第三条车道通行能力,考虑道路服务水平,因此机动车道宽度为：,根据规范,取N自11000.8=880辆/h，,所以需要单向车道数：3000/880=4条。,3条自行车道需要宽度至少为4.5m,考虑三轮车一条车道实际通行能力为300辆/h，而三轮车实际交通量为30辆/h，因此三轮车车道数不必计算。考虑三轮车与自行车混行和超车因素，因此可设计单向非机动车道宽度6.0m。,（2

20、）非机动车道宽度的确定：,（3）人行道宽度的确定：,已知：高峰小时人流量为3500人次/h，由经验数据知：一条步行带宽度为0.9m，一条步行带的通行能力取为1800人次/h,规范规定市中心人行道宽度，大城市最小为5.0m，中小城市为3.0m，再考虑埋设电力线、电讯线及下水道三种基本管线需要，最小宽度为4.5米，加上绿化和路灯等占地宽度为2米，总取6.5米。,计划设计路幅为三幅，分隔带兼作公共汽车停车靠站台或供行人过路临时驻足用，最好用2米，则具体断面如图,第二节 城市道路平面设计,（一）圆曲线半径城市道路,（二）回旋线与圆曲线最小长度,（三）圆曲线超高,Le=bi/Le超高缓和段长度（m）；超

21、高渐变率，在超高缓和段长度与缓和曲线长度两者中取大值作为缓和曲线的计算长度。,圆曲线半径小于 不设超高最小半径时，在圆曲线范围内应设超高，最大超高横坡度的规定见表6.2.4。,超高的过渡,单幅路路面宽度及三幅路机动车道路面宽度宜绕中线旋转；双幅路路面宽度及四幅路机动车道路面宽度宜绕中间分隔带边缘旋转，使两侧车行道各自成为独立的超高横断面。,（四）圆曲线加宽,6.2.10 圆曲线半径小于或等于250m 时，应在圆曲线内侧加宽，每条车道加宽值见表6.2.9。,（五）视距的规定如下：,3.车行道上考虑有超车要求的路段，应采用超车视距。其值为表6.1.11-1中停车视距的5倍。4.城市货运干道，应采用货车停车视距对相关路段进行检验。,货车停车视距,第三节 纵断面设计,（一）最大纵坡,（二）合成纵坡,（三）坡长,最小坡长,非机动车限制坡长,（四）竖曲线最小半径和最小长度,