道路勘测设计课程.ppt
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1、第8章 横断面设计,第8章 横断面设计,道路横断面:中线上各点的法向切面,由横断面设计线和地面线构成,公路横断面设计线横断面中的地面线路线设计中所讨论的横断面设计包括横断面各组成部分的宽度、横向坡度标高相对关系等问题,第8章 横断面设计,8.1 道路横断面组成,路幅的构成,路幅:指公路路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分等级高、交通量大的公路(如高速公路,一级公路),通常是将上、下行车辆分开。分隔的方式有两种:一种是用固定宽度的分隔带分隔;一种是将上、下行车道各自独立布置,利用天然地势进行分隔。前者称作整体式断面,后者称作分离式断面路拱:直线路段的路面为中间高、两边低呈双向倾斜的拱状超高:曲线上路
2、面作成向弯道内侧倾斜的单一横坡,第8章 横断面设计,路幅布置类型,单幅双车道,(1),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。二级公路、三级公路和一部分四级公路均属这一类。,双幅多车道,(2),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。有些分离式路基为了利用地形或处于风景区等原因甚至作成两条独立的单向行车的道路高速公路和一级公路的差别在是否全立交、是否全封闭、分隔带最小宽度、路幅总宽度、各种服务设施、安全设施、环境美化等方面的完备程度,第8章 横断面设计,单车道,(3),对交通量小、地形复杂、工程艰巨的山区公路或地方性道路,可采用单车道错车
3、道处的路基宽度6.5 m,有效长度20m,错车道的尺寸规定如图所示:,第8章 横断面设计,第8章 横断面设计,公路横断面构成,第8章 横断面设计,公路横断面构成,第8章 横断面设计,公路横断面构成,第8章 横断面设计,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较多。城市道路上供各种车辆行驶的部分称为行车道。机动车道非机动车道此外,还有供行人步行用的人行道、分隔各种车道(或人行道)的分隔带及绿化带,城市道路横断面组成,第8章 横断面设计,8.1.2.1 布置类型,单幅道,(1),俗称“一块板”,各种车辆在车道上混合行驶。在交通组织上有以下几种方式:划出快、慢车行驶分车线,快车
4、和机动车辆在中间行驶,慢车和非机动车靠两侧行驶。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。,第8章 横断面设计,单幅道,(1),第8章 横断面设计,8.1.2.1 布置类型,双幅道,(2),俗称“两块板”在车道中心用分隔带或分隔墩将车行道分为两幅,上、下行车辆分向行驶。各自再根据需要决定是否划分快、慢车道,第8章 横断面设计,双幅道,(2),第8章 横断面设计,8.1.2.1 布置类型,三幅道,(3),俗称“三块扳”中间一幅为双向行驶的机动车车道,两侧分别为单向行驶的非机动车道,第8章 横断面设计,三幅道,(3),第8章 横断面设计,四幅道,(4),俗称“四块板”在三幅路的基础上
5、,再将中间机动车道部分用中央分隔带分隔为二幅,分向行驶,第8章 横断面设计,四幅道,(4),第8章 横断面设计,不对称路幅,(5),上述四种基本断面形式通常情况下是以道路中线为对称轴对称布置。沿江(河)大道、山城道路设计中常采用不对称路幅,第8章 横断面设计,不对称路幅,(5),第8章 横断面设计,车行道是道路上供各种车辆行驶部分的总称包括:机动车道非机动车道机动车道的宽度 根据 设计车辆、设计车速、交通组成 等确定,8.2 车行道宽度,8.2.1 车行道宽度的确定,设计车辆:道路设计所采用的汽车车型,以其外廓尺寸、重量、运转特性等特征作为道路设计的依据设计车速:即计算行车速度,是当气候条件良
6、好、交通密度小、车辆行驶只受公路本身的道路条件的影响时,具有中等驾驶技术的驾驶人员能安全顺适地驾驶车辆的速度,第8章 横断面设计,一般双车道公路车行道宽度,(1),每一条车道宽度 均包括 汽车宽度 和 安全宽度 汽车宽度:设计车辆(载重汽车)车箱的总宽度,一般为2.5m安全宽度:指对向行驶时两车箱之间的安全间隙及汽车轮胎至路面边缘的安全距离。双车道公路车道宽度可用下式计算:,第8章 横断面设计,当计算行车速度为120kmh时,取一条车道的宽度为3.75m比较合适。对车速较低、交通量不大的公路可取较小的宽度,双车道公路行车道宽度视等级一般取7.5、7.0、6.5、6.0m,第8章 横断面设计,有
7、中央分隔带公路车行道宽度,(2),高速公路、一级公路有四条及以上车道,一般设置中央分隔带,根据公式计算结果得出下列结论:计算行车速度120kmh时,每条车道的宽度均采用3.75m;当100kmh,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3.75或3.50m,计算公式:,第8章 横断面设计,城市道路车行道宽度,(3),靠路边的车道宽:,靠路中心线的车道宽:,同向行驶的中间车道宽:,(a)一侧靠边,另一侧为反向行驶的车道,其车道宽度:,(b)一侧靠边,另一侧为同向行驶的车道,其车道宽度:,第8章 横断面设计,8.2.2 平曲线加宽及其过渡,加宽值的计算,(1),汽车行驶
8、在曲线上,各轮迹半径不同,其中以后内轮轨迹半径最小,且偏向曲线内侧,故曲线内侧应增加路面宽度,以确保曲线上行车的顺适与安全 加宽值的确定包括 静态加宽 和 动态加宽 两部分,加宽值的计算,静态加宽,动态加宽,第8章 横断面设计,静态加宽普通汽车,第8章 横断面设计,静态加宽挂车,第8章 横断面设计,动态加宽,第8章 横断面设计,公路平曲线加宽表,城市道路圆曲线每条车道的加宽,第8章 横断面设计,加宽值的过渡方式,(2),为使路面由正常宽度过渡到曲线上设置了加宽的宽度,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。加宽过渡的设置根据道路性质和等级可采用不同的方法,加宽值的过渡方式,直
9、线过渡,高次抛物线过渡,回旋线过渡,改进直线过渡,第8章 横断面设计,直线过渡,在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽,第8章 横断面设计,高次抛物线过渡,在加宽缓和段上插入一条高次抛物线,用这种方法处理以后的路面内侧边缘圆滑、美观,适用于各类高等级道路、桥梁、立交等,回旋线过渡,在加宽缓和段内侧边缘重新设计一条回旋线,这样不但中线上有回旋线,而且加宽以后的路面边线也是回旋线,与行车轨迹比较相符,保证了行车的顺适与线形的美观,是最理想的加宽过渡方式,回旋线过渡方法可用于下列路段:,(1)位于大城市近郊的高速公路、一级公路;(2)桥梁、立交桥、高架桥、挡土墙、隧道等构造物路段;(3)设置各
10、种安全防护设施且有美观要求的路段,第8章 横断面设计,改进直线过渡,按上述第1种方法处理以后的加宽缓和段起终点存在明显的折曲。为了弥补这一缺陷,可以在加宽段的起止点处各插入一条二次抛物线,如图所示。插入以后,缓和段的长度有所增加,路容有所改进。缓和段上任意点的加宽值按下图分段计算,第8章 横断面设计,加宽缓和段的长度,(3),A 对于设置有缓和曲线的平曲线,加宽缓和段采用与缓和曲线相同的长度B 对于不设缓和曲线,但设置有超高缓和段的平曲线,可采用与超高缓和段相同的长度C 既不设缓和曲线,又不设超高的平曲线,加宽缓和段应按渐变率为1:15且长度不小于10m的要求设置,第8章 横断面设计,各级公路
11、都要设置路肩,其作用:(1)由于路肩紧靠在路面的两侧设置,具有保护及支撑路面结构的作用(2)供发生故障的车辆临时停放(3)作为侧向余宽的一部分,增加弯道视距,减小行车事故。(4)提供道路养护作业、埋设地下管线的场地。供行人及非机动车使用。(5)精心养护的路肩,能增加公路整体的美观,8.3 路肩、分车带、路侧带与路缘石,8.3.1 路肩的作用及其宽度,第8章 横断面设计,第8章 横断面设计,第8章 横断面设计,第8章 横断面设计,硬路肩、土路肩硬路肩是指进行了铺装的路肩土路肩是指不加铺装的土质路肩。保护硬路肩、路面和路基的作用,提供侧向余宽 各级公路和城市道路的路肩宽度根据条件可采用0.75m4
12、.0m,最窄不得小于0.50m,路肩的作用及其宽度,第8章 横断面设计,8.3.2 分隔带的作用及其宽度,作用:将上、下行机动车流分开,提高通行能力。设置交通标志牌及其它交通管理设施。种植花草灌木绿化或设置防眩网,可防止对向车辆灯光眩目,还可起到美化环境的作用。引导驾驶员视线,又增加行车所必须的侧向余宽,,(1)中间带,第8章 横断面设计,(1)中间带,图:宽度450m的中间带变宽过渡,第8章 横断面设计,(1)中间带,中央分隔带的开口应设置在通视条件良好的路段,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 开口端部的形状,常用的有两
13、种:半圆形和弹头形。对于窄的分隔带(3.0m可用半圆形,宽的(3.0m)可用弹头形。弹头形如图所示,第8章 横断面设计,(2)两侧带,布置横断面两侧的分车带叫两侧带,常用于城市道路的“三块板”、“四块板”横断面中,用以分隔机动车道与非机动车道城市道路设计规范规定两侧带的最小宽度为2.02.25m。北方寒冷积雪地区,考虑用于临时积雪,第8章 横断面设计,第8章 横断面设计,8.3.3 城市道路 路侧带 的组成及其宽度,城市道路车行道边缘至红线间的范围称做 路侧带人行道、绿化带、公用设施带,人行道,(1)人行道,(2)绿化带,(3)设施带,第8章 横断面设计,8.3.2 路缘石,路缘石是设置在路面
14、与其它构造物之间的标石。路缘石的形状有立式、平式 和 斜式等几种:,第8章 横断面设计,8.3.2 路缘石,第8章 横断面设计,第8章 横断面设计,将路面做成中央高两边低的拱状形,称为路拱,8.4 路拱及超高,路拱及路肩、路侧带的横坡度,第8章 横断面设计,分离式路基,每侧车行道可单独设置路拱形式有抛物线形、直线接抛物线形、折线形土路肩的路表排水性远低于有铺装的路面,因此其横坡度较路面宜增大1.02.0硬路肩视具体情况(材料、宽度)可采用路面同一横坡,也可稍大于路面人行道横坡宜采用单面坡,坡度为1.53,路拱及路肩、路侧带的横坡度,第8章 横断面设计,第8章 横断面设计,8.4.2 曲线超高,
15、(1)超高及其作用,(2)超高率的计算,(3)超高的横向过渡,(4)超高的纵向过渡,(5)超高缓和段长度,最大超高和最小超高 平曲线半径为R时对应超高率的确定,无中间带道路的超高过渡 有中间带道路的超高过渡,a绕内侧边缘旋转b绕中线旋转 c绕外边缘旋转,a绕中间带的中心线旋转b绕中央分隔带边缘旋转 c绕各自车行道中线旋转,第8章 横断面设计,(1)超高及其作用,减小车辆在曲线路段上行驶所产生的离心力,将路面做成外侧高内侧低的单向横坡的形式称为超高。四级公路不设回旋线,但曲线上若设置有超高,也应有超高缓和段,第8章 横断面设计,(2)超高率的计算,平曲线半径为R时对应超高率的确定,最大超高和最小
16、超高,各级公路和城市道路圆曲线部分的最小超高值是该道路直线部分的路拱坡度之值当圆曲线半径足够大时,则可不设超高,而采用路拱断面形式,要确定i的值,必须首先明确ih和u怎样分配、各分配多少?,第8章 横断面设计,(3)超高的横向过渡,无中间带道路的超高过渡,第8章 横断面设计,第8章 横断面设计,有中间带道路的超高过渡,a绕中间带的中心线旋转b绕中央分隔带边缘旋转c绕各自车行道中线旋转中间带宽度较窄的(4.5m)可采用(1)法各种中间带宽度的都可以用(2)法对于车道数大于4条的公路可采用(3)法,第8章 横断面设计,(4)超高的纵向过渡,超高缓和段纵向过渡形式通常采用“超高设计图”来表示,超高缓
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