城市道路设计(全十章).ppt
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1、第一章 绪论,第一节 城市道路的组成、功能及特点 第二节 城市道路的分类及分级 第三节 几何设计基本依据 第四节 通行能力及服务水平 第五节 道路的建筑限界,公路 位于城市郊区及城市以外、联接城市与乡村,主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路,称为公路。城市道路 在城市范围内,供车辆及行人通行的具备一定技术条件和设施的道路,称为城市道路。,一、道路的分类,根据道路所处位置、交通性质、使用特点分为公路、城市道路、厂矿道路、林区道路及乡村道路等。,绪论,厂矿道路 在工厂、矿区、码头内部的专用道路。林区道路 用于林区内部的生产、生活专用道路。乡村道路 连接乡、村、居民点的道路,主要供行人及各种
2、农业运输 工具通行。,第一节 城市道路的组成、功能及特点,一、城市道路组成,1供各种车辆行驶的车行道。其中供机动车行驶的称为机动车道,供自行车、三轮车等行驶的为非机动车道;2专供行人步行交通用的人行道(地下人行道、人行天桥);3交叉口、交通广场、停车场、公共汽车停靠站台;4.交通安全设施。如交通信号灯、交通标志、交通岛、护栏等;5排水系统。如街沟、边沟、雨水口、雨水管等;6沿街地上设施。如照明灯柱、电杆、邮筒、清洁箱等;7地下各种管线。如电缆、煤气管、给水管等;8具有卫生、防护和美化作用的绿带;9交通发达的现代化城市,还建有地下铁道、高架道路等。,二、城市道路的功能,公用空间功能,防灾救灾功能
3、,城市结构功能,交通设施功能,1、交通设施功能 是指城市各种活动产生的交通需求中,对应于道路交通需求的交通供给功能。也就是道路的运输和集散功能。2、公用空间功能 随着城市发展,道路除了采光、日照、通风、景观作用外,还为供水、供电、通讯、电力热力等提供布设空间。3、防灾救灾功能 指道路所附带的提供避难的场所,防火、消防、救援通道等功能。4、结构功能 指城市的分布沿着城市道路的分布,道路的分布体现城市平面结构的功能。,三、城市道路的特点,功能多样,组成复杂,行人交通量大,车辆多、类型杂、车速差异大,道路交叉点多,沿路两侧建筑密集,道路交通联系点,艺术要求高,城市道路规划、设计的影响因素多,政策性强
4、,1功能多样,除了用做城市交通运输外,还用于布置公用设施(自来水、污水管等)、停车场、城市通风、房屋日照、城市艺术轴线等。所以,在规划布局城市道路网和设计城市道路时,都要兼顾到各个功能方面的要求。,2组成复杂,城市道路的组成很多,包括车行道、人行道、绿化、照明、停车场、地上杆线、地下管道等,有的还可能设有架空道路、地下道路、地下铁道、人防工程等,在进行道路横断面设计时,各个组成部分要布置得当,各得其所。,3.行人交通量大,城市道路的行人比公路多得多,尤其在商业区、车站、码头、大型公共娱乐场所等处的道路,人流量尤为集中,要妥善设计和组织好行人交通。,4车辆多、类型杂、车速差异大,城市道路交通运输
5、的车辆类型多,有客运和货运,有各种大小吨位的机动车,还有大量的非机动车和畜力车,它们的交通量大、车速差别大、相互干扰大,在道路设计和交通组织管理中要很好解决这“三大所带来的问题。,5道路交叉点多,纵横交错的城市道路网形成很多交叉点(口),例如,上海市的道路交叉点,据不完全统计,全市至少有2229个,可行驶公共交通车辆的道路交叉点共有278个。城市道路大量交叉口的存在,既影响车速,也影响道路的通行能力,因此,交叉口设计是否合理往往是能否提高道路通行能力的症结所在。,6沿路两侧建筑密集,当道路一旦建成,沿街两侧的各种建筑也相应建成且固定下来,以后很难拆迁房屋拓宽道路。因此,在规划设计道路的宽度时,
6、必须充分预计到远期交通发展的需要,并严格控制好道路红线宽度。,7道路交通联系点,由于道路分布在城市的各个角落,所以,全市的道路交通也相应地分散在各条线路上,但各条道路所分布的交通量并不完全一样,有大有小,有主有次,在规划道路网时,就应进行调查研究,分清人流、车流的主次方向和大小,用不同等级的通路分别加以连接。,8艺术要求高,城市干道网是城市的骨架,城市总平面的布局是否美观合理,在很大程度上体现在道路网,特别是干道网的布局;而城市环境的景观和建筑艺术,也必须通过道路才能反映出来。所以,不仅要求道路本身具有良好的景观,而且也要求与城市的建筑群体、名胜古迹、自然风光等配合,以取得良好的艺术效果。,9
7、城市道路规划、设计的影响因素多,城市里人来车往,同时绿化、照明、通风、防火和各种市政公共设施,无一不在道路用地上,这些影响因素在规划、设计时都必须综合考虑。,10政策性强,在道路网规划和道路设计中,经常需要考虑城市发展规模、技术设计标准、房屋拆迁、土地征用、工程造价、近期与远期、需要与可能、局部与整体等问题,这都牵扯到有关的方针、政策。所以,城市道路规划与设计工作是一项政策性强的工作,必须贯彻实施有关的方针、政策。,第二节 城市道路分类与分级,我国颁布的城市道路设计规范,根据道路在城市道路系统中的地位、交通性质和交通特征以及对沿线建筑物的车辆和行人进出的服务功能等,将城市道路分为四类或三类。大
8、城市一般分为四类,即快速路、主干路、次干路、支路。小城市一般分为三类,即主干路、次干路、支路。中等城市可视规模按四类或三类考虑。除快速路外,每类道路按照所在城市的规模、设计交通量、地形等分为、级。大城市应采用各类道路中的级标准;中等城市应采用各类道路的级标准,小城市应采用各类道路中的级标准。,快速路 一般设置在直辖市或较大的省会城市,主要属于交通性道路,为城市远距离交通服务。交通组织采用部分封闭。快速路对向车道之间应设置中间分隔带。快速路与高速公路及主干路交叉时,必须采用立体交叉,与次干路相交,当交通量仍可维持平面交叉时,也可设平交,但需保留立体交叉的可能用地,与支路一般不能相交。行人不能穿越
9、快速道路,在过路行人集中地点必须设置人行地道或人行天桥。为保证汽车行驶的安全、畅通、快速、舒适,沿路严禁设置吸引人流的公共建筑的出入口。,主干路 主干路是城市道路的骨架,为连接城市各主要分区的交通干道,以交通运输为主。在非机动车多的主干路上宜采用分流形式,即设置两侧分隔带,横断面布置为三幅道。平面交叉口间隔以800-1200m为宜。,次干路 次干路是城市的一般交通道路,兼有服务性功能,它配合主干路共同组成干道网。其作用为广泛联系城市各部分与集散交通流。支路 支路是次干路与街坊路的联络线,解决城市地区交通,以服务功能为主。街坊内部道路,作为街坊建筑的公共设施组成部分,不列入等级道路以内。,第三节
10、 几何设计依据,一、设计车速 指道路几何设计所依据的车速,也就是当路段上个项道设计特征符合规定时,在气候条件、交通条件均为良好的情况下,一般驾驶人员能安全、舒适行驶的最大车速。城市道路设计规范规定的各类各级城市道路设计车速如下表所示。设计车速对道路弯道半径,弯道超高,行车视距等线性要素起决定作用。,大、中城市道路网规划指标,二、设计车辆 是道路几何设计依据的车型。也就是规范规定的所采用的车辆尺寸大小标准。各车辆外轮廓尺寸如下表。,机动车设计车辆外廓尺寸(m),非机动车设计车辆外廓参考尺寸(单位:m),三、设计小时交通量 指的是根据交通量预测所选定的作为道路设计依据的小时交通量。从程经济的角度出
11、发,设计小时交通量不是采用最大高峰小时交通量,而是采用一个适当地“较大高峰小时交通量”,通常采用第30位小时交通量。将全年小时交通量从大到小按 序排列,设计小时交通量的位置一般采用第30位小时,确定机动车道数的设计小时交通量计算公式:,四、设计年限 道路交通量达到饱和状态时的设计年限规定如下:快速路、主干路为 20a;次干路为 15a;支路为 1015a。沥青混凝土路面、沥青碎石路面与沥青贯入式碎(砾)石路面为 15a,支路修筑沥青混凝土等高级路面时,可用10a.沥青表面处治路面为 8a。粒料路面为 5a。,第四节 通行能力及服务水平,一、通行能力 是道路在一定条件下单位时间内所能通过的车辆极
12、限数量。二、交通量 是道路在某一时间段实际通过的车辆数。三、道路设计的基本原则之一 设计交通量=设计交通能力,四、公路的服务水平 描述交通流的运行条件及汽车驾驶者和乘客感觉的一种测量标准。我们国家对城市道路服务水平暂未分级,美国的城市道路分为六级。五、服务交通量 指在通常的交通条件、交通管制条件下,在已知周期(一般为min),当能保证规定的服务水平时,车辆能合理地通过一条车道或道路的一点或均匀段的最大小时流率。,第五节 道路建筑限界,一、建筑限界 为保证城市道路上车辆与行人的交通安全,在道路上一定高度和宽度的范围 内不允许有任何障碍物的界线。,第二章 城市道路网规划,一、城市道路网规划的基本要
13、求 1、满足道路交通运输要求 2、满足城市用地布局要求 3、满足各种市政管线布置的要求二、城市道路网结构形式 指城市道路网的平面投影几何图形三、城市道路网的形式 1、方格网式 2、环形放射式 3、自由式 4、混合式,方格网式,环形放射式道路系,自由式,第四节 城市道路网规划主要技术指标,一、道路网密度 即城市道路中心线总长度与城市用地总面积之比。,二、道路面积密度,城市各级道路占地面积与城市用地总面积之比。,三、人均占有道路用地面积,四、非线性系数,第五节 城市道路规划设计的一般程序,一般方法:1、调查现状2、道路系统初步方案设计3、对主要控制点的平面位置和高程、横断面形式、干道的纵断面设计等
14、具体问题提出具体方案4、修改道路系统方案5、绘制道路系统规划6、编制道路系统规划方案说明,第六节 城市道路规划的评价,三方面评价:1、技术性能评价2、经济效益评价3、社会环境评价评价原则:1、科学性2、可比性3、可行行,第三章 城市主、次干路及支路,第一节 横断面设计,一、道路横断面:指道路中线上各点法向切面,由横断面设计线和地面线构成。1、横断面设计线:包括机动车道、非机动车道、分隔带、路测带等。2、城市道路的几种断面形式:,二、车行道宽度1、车行道宽度 指道路上供各种车辆行驶的部分总称,包括机动车道和非机动车道。2、一条机动车道宽度为车辆总宽度加上两侧相应的最小侧向距离。城市道路设计规范规
15、定机动车车行道宽度如下表。,3、平曲线加宽值及其过渡段,(2)加宽值的过度方式:直线过度、高次抛物线过度、回旋线过度、改进直线过度等。(3)加宽缓和段长度设置的三种情况: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长度。对于不设置缓和曲线,但设置有超高的缓和曲线的平曲线,可采用与超高缓和段相同的长度。既不设置超高也不设置缓和曲线的平曲线加宽缓和段应 按渐变率1:15切长度不小于10m的要求设置。,三、路肩、分车带、路侧带与路缘石1、路肩 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,包括硬路肩和土路肩。其作用有:(1)支挡作用;(2)供临时停车或堆料;(3)增加有效
16、行车道宽度;(4)提供道路养护作业、埋设地下管线的场地;(5)精心养护的路肩,能增加公路的美观。,硬路肩 指的是与车行道相邻并铺以具有一定强度路面结构的路肩部分(包括路缘带)。土路肩 指不加铺装的土质路肩。起到保护路面和路基的作用,并提供侧向余宽。2、中间带 指布置于机动车道中间的分车带。由两条左侧路缘带和 中央分隔带组成。其作用有:将上、下行车流分开。,可作设置公路标志牌及其它交通管理没施的场地,也可作为行人的安全岛使用。分隔带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。路缘带可引导驾驶员视线。(1)中间带宽度 如下表所示:,(2)中间带变宽过度:,(3)
17、中间带开口:,定义:布置在横断面两侧的分车带叫两侧带。作用:城市道路的横断面,可以分隔快车道与慢车 道、机动车道与非机动车道、车行道与人行道等。最小宽度:规定为2.02.25m。在北方寒冷积雪地 区,还应考虑能否满足临时堆放积雪的要求。,3、两侧带,4、路测带的组成及其宽度,组成:人行道、绿化带、公用设施带等。(1)人行道 人行道最小宽度如下表所示:(2)绿化带 人行道树株距一般为46m,树池采用1.5m方形或1.2*1.8m矩形。,(3)设施带 设施带包括设置行人护栏、照明灯柱、标志牌杆柱、信号灯杆柱等的宽度。红线宽度较窄及条件困难时,设施带可与绿化带合并,但应避免设施带与绿化带的干扰,常用
18、宽度为:护栏0.25m0.5m,杆柱1.01.5m.(4)路缘石 是设置在路面与其它构造物之间的标石,俗称道牙。其形状有平式、立式、斜式等几种,如下图所示:,四、路拱及超高,(一)路拱、路肩与人行道的横坡度1.路拱:为了利于路面横向排水,将路面做成中间高两边低的拱形。2.路拱横坡度:对于不同类型的路面由于其表面的平整度和透水性不同,再考虑当地的自然条件选用不同的路拱坡度。,3.路拱的形式:抛物线形 直线接抛物线形 折线形,4.路肩横坡度:土路肩:横坡度较路面宜增大1.02.0;硬路肩:一般情况下横坡度与行车道横坡度相同,也可以稍大于路拱横坡。5.人行道横坡宜采用单面坡形式,坡度为1.53.(三
19、)超高1.超高:是指为了减小行驶车辆在曲线路段产生的离心力,将路面做成外侧高,内侧低的单向横坡形式。2.作用:合理设置超高,可全部或部分抵消离心力,提高汽车在曲线上行驶的稳定性和舒适性。,3.超高横坡度,城市道路的曲线部分最小超高值是该道路的直线部分的路拱横坡值。反超高:当圆曲线半径足够大时,可不设超高,而采用双坡路拱形式,这时位于圆曲线外侧的路面横坡成为反超高。,4.超高横向过度方式(1)无中间带道路的超高过渡 绕路面内边缘旋转:一般用于新建工程。绕路中线旋转:一般用于改建工程 绕路面外边缘旋转:可在特殊设计时采用。,(2)有中间带公路的超高过渡 绕中间带的中心线旋转:中间带宽度较窄(4.5
20、m)的公路可采用;绕中央分隔带边缘旋转:各种宽度中间带的均可采用 绕各自行车道中线旋转:车道数大于4条的公路可采用,第二节 平面设计,一、平面设计原则及内容1.平面设计原则,2.平面设计的内容,二、平面线形设计1.路线:是指道路中线的空间形态。2.平面线形设计的基本要求(1)适应汽车行驶轨迹(2)合理确定平面线形要素 平面线形三要素:直线,圆曲线、缓和曲线。3.直线4.圆曲线(1)几何要素:,(2)圆曲线最小半径,(3)圆曲线最大半径 道路平面线形圆曲线最大半径不宜超过10000m。5.缓和曲线:设置在直线与圆曲线之间的或半径相差较大的两转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。规定设计车
21、速大于或等于40km/h时,要设置缓和曲线。,三、行车视距 行车视距是指汽车在行驶中,当发现障碍物后,能及时采取措施,防止发生交通事故所需要的必须的最小距离。行车视距可分为停车视距、会车视距和超车视距,另外还有弯道视距、纵坡视距及平面交叉口视距。,平面上的视距问题,纵断面上的视距问题,1、停车视距 停车视距是指驾驶人员发现前方有障碍物后,采取制动措施使汽车在障碍物前停下来所需要的最短距离。2、会车视距 会车视距是在同一车道上两对向汽车相遇,从相互发现时起,至同时采取制动措施使两车安全停止,所需的最短距离。会车视距为停车视距2倍。3、超车视距 超车视距是指汽车安全超越前车所需的最小通视距离。城市
22、道路不允许车辆越过中线超车,因此不存在超车视距。,四、道路平面设计成果,第三节 纵断面设计,一、简述1、道路纵断面线形 指沿道路中线剖切,再沿道路里程展开的里面投影线形。在道路纵断面上有两条曲线,一条是道路纵断面设计线,一条是地面线。,二、纵坡及坡长设计1、纵断面设计一般要求,2、纵坡 道路中线两点间的高差与水平距离的比值(以%计)称为纵坡或坡度。最大纵坡 指在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。它是道路设计时的一个重要指标。它关乎到汽车行驶速度、运输效益、行车安全、道路工程量与造价等。城市机动车车道最大纵坡参见下表。,3、坡长限制 坡段起止点间(即前后变坡点之间)的水平距离称为坡长。(1
23、)最大坡长限制 长距离大坡对行车不利。持续上坡易使发动机过热影响机械效率;持续下坡刹车频繁危及安全。,(2)最小坡长限制 坡长过短,行车频繁颠簸;坡差较大时易造成视线中断;不易设置竖曲线。,4、最小纵坡 为保证路面、边沟排水顺畅,道路一般应考虑设置不宜小于0.5%的纵坡。特殊情况时不小于0.3%。三、竖曲线 纵断面上相邻两段不同坡度线的交点称为变坡点。变坡点处需设置竖曲线。竖曲线采用二次抛物线。二次抛 物线的计算结果与圆曲线相差很小。,变坡点,坡度线,凹型竖曲线,凸型竖曲线,设计线,转坡角:相邻两条坡度线的坡角差,通常用坡度值之差代替,用表示。由于坡角不大,近似得,凹型竖曲线 0,凸型竖曲线
24、0,1、竖曲线的要素计算,L,T,T,y,E,x,y,x,i1,i2,R,2、竖曲线最小半径 这是对竖曲线半径作出的限制。竖曲线最小半径要满足:(1)缓和行车冲击(径向的超重、减重不要剧烈);(2)行车时间不应少于3 s;(3)满足行车视距。,四、合成坡度 在平曲线路段,最大坡度既不在纵坡方向上,也不在超高方向上,而是在纵坡和超高的合成方向上。这个最大坡度成为合成坡度,又叫做流水线坡度。,式中:合成坡度(%);超高横坡度(%);路线设计纵坡坡度(%)。,i合成过大时,易产生附加阻力(上坡时),或使汽车重心偏移,沿合成坡方向滑移。故应加以限制。,五、视觉分析及道路平、纵线形组合设计1、视觉分析视
25、觉分析的意义 公路设计除应考虑自然条件、汽车行驶力学的要求外,还要把驾驶员在心理和视觉上的反应作为重要因素考虑。汽车在公路上行驶时,驾驶员是通过视觉、运动感觉和时间的变化来判断线形。公路的线形、周围景观、标志及其他有关信息,驾驶员几乎都是通过的视觉感受到的。从视觉心理出发,对公路的空间线形及其与周围自然景观和沿线建筑的协调,保持视觉的连续性,使行车具有足够的舒适感和安全感的综合设计称为视觉分析。,视觉与车速的动态规律 驾驶员的视觉判断能力与车速密切相关,车速越高,其注意前方越远,而视角逐渐变小。驾驶员的注意力集中和心里紧张程度随车速的增加而增加,注意力集中点和视野距离随车速提高而增大,当汽车高
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