《道路横断面设计》PPT课件.ppt

本学期的第五次上课 三、城市道路设计 综 述 l城市道路设计的内 容 l城市道路的设计步 骤 l城市道路设计的内容 u路线设计 u交叉口设计 u道路附属设施设计 u路面设计 u交通管理设施设计 l城市道路的设计步骤 u资料准备 u测设定线 u综合进行路基路面设计和道路 平面、纵断面和横断面以及附 属设施的设计。 u完成设计文件 u资料准备 城市规划确定的道路性质和控制性要求 资料 道路沿线的地质资料、水文资料和气象 资料 道路沿线现状地形图，其比例按平面图 设计要求。 现状道路交通资料和规划交通量资料 先在现状地形图上（或较小比 例地形图上）按照规划给定点 控制坐标及红线、横断面等， 初步确定道路的走向及平面布 置； 现场测设道路中心线，并按照 道路中心线测量原地面的纵断 面和横断面。 u测设定线 u完成设计文件 设计说明书 道路设计资料 现状及设计计算资料 道路设计图 平面设计图（含横断面） 纵断面设计图 交叉口设计图 道路附属设施设计图（或选用标准图） 施工横断面图及土方平衡表 城市道路线形设计 l道路的横断面设计 l道路的平面设计 l 道路的纵断面设计 在一般情况下，城市道路 的平面定线要受到道路网的布 局、红线的宽度和沿街建筑物 等因素的约束，定线的自由度 要比公路小的多。 城市道路所处的地形一般 较平坦，纵坡问题也容易解决 。 但是由于城市道路的交通性质 和组成部分要比公路复杂得多， 这些都需要在横断面的布置设计 中综合解决。因此，在城市道路 的线形设计中，横断面设计是矛 盾的主要方面，所以都是先做横 断面设计，然后再做平面和纵断 面设计。 城市道路的横断面 l基本问题 u什么是道路的横断面？ u横断面设计的主要任务是什么？ u横断面的组成部分？ u横断面设计的主要依据？ u城市道路红线规则 u什么是道路的横断面？ 在直线段、在平曲线、 u横断面设计的主要任务是什么？ 根据道路的等级、性质和红线宽度以及有关交通 资料，确定横断面各组成部分的宽度，并给予合理的 布置。 u横断面的组成部分？ 车行道、人行道、绿带和分车带等部分。 u横断面设计的主要依据？ 道路的规划红线宽度、道路功能、交通组织方式 和交通资料的分析。 u城市道路红线 道路红线的定义 系指划分城市道路用地和城市建筑用地 、生产用地及其它备用地的分界控制线。 道路红线之间的宽度 = 道路用地范围 = 道路的总宽度 = 规划路幅 道路红线的作用： 控制街道两侧建筑（包括围墙）不能侵 入道路规划用地，红线不但是具体道路单项 工程的设计依据，也是城市公用设施各项管 线工程的用地依据。 红线设计的内容： 红线设计的内容 确定道路红线的宽度原则 远近结合，以近为主。根据道路功能与 性质，考虑适当的横断面型式和定出机动车 道、非机动车道、人行道、绿带等各组成部 分的合理宽度，从而确定道路的总宽度，即 红线宽度。 确定交叉口的型式 确定控制点的坐标和标高 确定道路红线的位置 确定交叉口的型式 根据当地具体情况和近、远期结合的要 求，确定交叉口的类型、用地范围、具体位 置和尺寸、路缘石半径以及安全视距等，并 以红线方式绘在平面图上。 确定控制点的坐标和标高 控制点可以直接用测量仪器在实地测量 ，然后绘在图上，使各控制点在实地和图纸 上有准确的相关位置和高程；也可依据可靠 的地形图计算其坐标和标高。 确定道路红线的位置 新区道路： 先划定道路红线，然后建筑物依 照红线逐步建造，道路则参照规划断 面，分期修建，逐步形成。 旧区道路： 多作现状调查研究，妥善处理规 划道路与沿线建筑的矛盾。 旧区道路： 规划红线除个别路段确需截弯取直外，尽量 同现状道路平行，避免与沿街建筑或地下管 线形成斜交。 近期一次拓宽至规划宽度者，以一侧拓宽为 宜。 属于长期控制，逐步形成的道路，可以照现 状中线不动，两侧建筑物按照规划红线逐步 改造、平均后退。 两侧都有永久性建筑，根据建筑结构考虑打 通建筑底层，作骑楼式人行道处理。此时红 线加宽也以现状中线不动为宜。 机动车道设计 l 定义 车行道 机动车道 非机动车道 l 设计任务 机动车与非机动车道如何交通组织？ 需要几条机动车道？ 每条机动车道应多宽？ l原理 u设计年限交通量的估算 uDHV的确定 u路段上机动车道通行能力的计算 u机动车一条车道宽度的确定 u机动车车行道宽度的确定 u 设计年限交通量的估算 车辆的换算系数 设计年限的规定 5-10年、15-20年 设计年限交通量 设计年限交通量现行的交通量+增加的交通量 按车辆每年平均增长量估算 N = N + n * N 按车辆每年平均增长率估算： N = N （1 + n * K1） n-1 N = N （1 + K2） u DHV的确定 DHV的定义 DHV的确定 取“PHV”作为DHV。 取“30HV” 作为DHV。 30HV = AADT * F30HV 参照其它他类似城市规模的道路交通量资料作 为DHV。 根据或参照城市规划资料确定DHV。 DHV的修正 u路段机动车道通行能力 通行能力的定义 理论（理想、基本）通行能力 可能通行能力 设计通行能力（服务交通量） 一条机动车道通行能力的计算 影响路段通行能力的因素 车道位置、车道宽度、交叉口、行人过街等 多车道通行能力的计算 N路段 =N（a车道a交） 车头间隔 车头时距t（秒）、车头间距L（米） 按车头间距L 计算通行能力 按车头时距t计算通行能力 N=3600/t（辆/小时） N与V的关系 一条机动车道通行能力的计算 按车头间距L 计算通行能力： N=1000V/L（辆/小时） 安全车头间距L=车身长度+停车视距 （图3-4） 停车视距=反应距离+制动距离+安全距离 制动距离：忽略前车的制动距离 考虑前车的制动距离 以下为本次上课的新内容 u一条机动车道宽度 城市道路的车道宽度由三部分组成： a, c, d/2、x/2。 三部分的宽度计算。 根据车道所在的位置和边界条件，有以下四种 情况。 车道宽度是车速的函数，而道路的通行能力是 车道宽度的函数。 车辆类车辆类 型 总长总长 总宽总宽总总高 前悬悬轴轴距后悬悬 小型汽车车51.81.61.02.71.3 普通汽车车122.54.01.56.54.0 铰铰接车车182.54.01.75.8及6.73.8 机动车设计车辆外廓尺寸（m） 大、中城市道路网规划指标 项项目城市规规模与人口(万人)快速路主干路次干路支路 机动车设计动车设计 速 度(km/h) 大城市 20080604030 20060-8040-604030 中等城市-404030 道路网密度 (km/km2) 大城市 2000.4-0.50.8-1.21.2-1.43-4 2000.3-0.40.8-1.21.2-1.43-4 中等城市-1.0-1.21.2-1.43-4 道路中机动车动车 车车道条数(条) 大城市 2006-86-84-63-4 2004-64-64-62 中等城市-42-42 道路宽宽度(m)大城市 20040-4545-5540-5015-30 20035-4040-5030-4515-20 中等城市-35-4530-4015-20 道路 类别类别 快速路主干路次干路支路 道路 级别级别 一 计计算 行车车 速度 80、60 60 、 50 50 、 40 40 、 30 50 、 40 40 、 30 30 、 20 40 、 30 30 、 20 20 各类各级道路计算行车速度（km/h） 三部分的宽度计算： 3/4 C=0.4+0.02V V= （0.6-0.7） V 设计 3/4 d=0.7+0.02V V= V 设计或 V 限制 3/4 x=0.7+0.02 (V1 + V2 ) V=（0.6-0.7）V 设计 或V= V 设计 根据车道所在的位置和边界条件，有以下四种情 况： b1=x/2+a+c b2=d/2+a+c b3=x/2+a+d/2 b4=a+d b5= u机动车车行道宽度的确定 设计机动车车行道的宽度，不仅要 考虑交通量的需要，还要考虑道路的等 级、道路的红线宽度、交通组织、横断 面的布置形式等要求。所以，还必须根 据具体情况全面考虑以上各种因素，作 出不同设计方案进行比较后择优取用。 机动车车行道宽度的设计步骤如下： 初定车道数 N=设计小时交通量 /一条车道的通行能 力 设计交通组织方案 作横断面布置比较方案 验算总的通行能力 确定各条车道的宽度 确定机动车车行道的宽度 非机动车道设计 城市道路交通规划设计规范 4.1一般规定 4.1.1计算自行车交通出行时耗时，自行车行程速 度宜按11-14km/h计算。交通拥挤地区的路 况较差的地区，其行程速度宜取低限值。 4.1.2自行车最远的出行距离，在大、中城市应按 6km计算，小城市应按10km计算。 4.1.3在城市居民出行总量中使用自行车与公共交 通的比值，应控制在表4.1.3规定的范围 内。不同规模城市的居民使用自行车与公共 交通出行量的比值-表4.1.3 城市规规模自行车车出行量：公共交通出行量 大城市 100万人1：1-3：1 100万人3：1-9：1 中等城市9：1-16：1 小城市不控制 不同规模城市的居民使用自行车与公共交通出行量的比值 表4.1.3 4.2自行车道路 4.2.1自行车道路网规划应由单独设置的自行车专用 路、城市干路两侧的自行车道、城市支路和居 住区的道路共同组成一个能保证自行车连续交 通的网络。 4.2.2大、中城市干路网规划设计时，应使自行车与 机动车分道行驶。 4.2.3自行车单向流量超过10000辆/h的路段，应设平 行道路分流。在交叉口，当每个路口进入的自 行车流量超过5000辆/h时，应在道路网规划中 采取自行车的分流措施。 4.2.4自行车道路网密度与道路间距，宜按表4.2.4的 规定采用。 自行车车道路与机动车动车 道的 分隔方式 道路网密度 (km/km2) 道路间间距（m ） 自行车专车专 用路1.5-2.01000-1200 与机动车动车 道间间用设设施隔离3-5400-600 路面划线线10-15150-200 自行车道路网密度与道路间距 表4.2.4 4.2.5自行车道路与铁路相交遇下列三种情况之一 时，应设分离式立体交叉： 4.2.5.1与级铁路正线相交、高峰小时自行车双向流量 超过10000辆； 4.2.5.2与级铁路正线相交、高峰小时自行车双向流量 超过6000辆； 4.2.5.3火车调车作业中断自行车专用路的交通，日均累 计2h以上，且交通高峰时中断交通15min以上。 4.2.6自行车专用路应按设计速度20km/h的要求进 行线型设计。 4.2.7自行车道路的交通环境设计，应设置安全、 照明、遮荫等设施。 4.3自行车道路的宽度和通行能力 4.3.1自行车道路路面宽度应按车道数的倍数计算车道数应按自行 车高峰小时交通量确定。自行车道路每条车道宽度宜为1m， 靠路边的和靠分隔带的一条车道侧向净空宽度应加0.25m。自 行车道路双向行驶的最小宽度宜为3.5m，混有其它非机动车 的，单向行驶的最小宽度应为4.5m。 4.3.2自行车道路的规划通行能力的计算应符合下列规定： 4.3.2.1 路段每条车道的规划通行能力应按1500辆/h计算；平面交 叉口每条车道的规划通行能力应按1000辆/h计算； 4.3.2.2 自行车专用路每条车道的规划通行能力应按第4.3.2.1条 的规定乘以1.1-1.2； 4.3.2.3 在自行车道内混有人力三轮车、板车等，应按本规范附录 A.0.4的规定乘非机动车的换算系数，当这部分的车流量 与总体车流量之比大于30%时，每条车道的规划通行能力 应乘折减系数0.4-0.7。 l非机动车道的通行能力。 l非机动车的单一车道宽度和车行道宽度。 l非机动车道在的横断面上的布置。 l城市自行车道路系统的自行车道组织形式。 u自行车专用路 u自行车车道 u自行车支路 人行道设计 l人行道宽度的确定 l人行道横坡度的确定 l人行道在道路横断面上的布置（图3-30） l商业步行街（区）的规划要求 商业步行环境的类型 以广场为中心的商业区 以街道为轴线的商业街 商业步行街（区）的空间 流动空间 集散空间 停留空间 l人行道宽度的确定 u行人步行道宽度（一侧） u根据人群密度和速度的关系进行计算 u在人行道上植树立杆和埋设地下管线等需 要的宽度。（电力、电讯、给水管、行道 树、路灯杆） u考虑街道各部分宽度的协调。 （5 ：17 ：1） u行人步行道宽度（一侧） 一条步行带宽度 一条步行带的通行能力1000V/L（人/小时） 一条步行带宽度 * 高峰小时人流量（单侧双向）/一条 步行带的通行能力 u根据人群密度和速度的关系进行计算 N W = 3600 * W * V * P（人/小时） N W - 行人步行道的通行能力 W- 行人步行道的宽度（米） V- 人群步行速度（米/秒） P-人群密度（人/） 城市道路横断面的 综合布置 l 城市道路横断面的综合布置的原则 l 城市道路横断面的布置形式与选择 l城市道路横断面综合布置的原则 u首先保证车辆和行人的交通安全与畅通。 u充分发挥绿带的作用。 u应与道路的性质和特点配合。 u应与沿线自然条件和建筑物相互配合协调布置。 u应有利于雨水的排除。 u应满足地上地下管线的埋设和人防工程的要求。 u应考虑近远期结合。（图3-70） u应与沿线自然条件和建筑物相互配合协调 道路沿坡地布置的横断面 （图3-61、62） 道路沿谷地布置的横断面 （图3-63、64） 道路沿台阶地形布置的横断面 （图3-65） 道路沿自然水体布置的横断面（图3-66、67、68） 道路沿一侧高层建筑布置的横断面 （图3-69） l 城市道路横断面的布置形式与选择 u横断面布置的基本形式及适用条件 u四种基本横断面形式的使用效果 一块板 二块板 三块板 四块板 u 横断面布置的基本形式及适用条件 u 四种基本横断面形式的使用效果 交通安全 行车速度 照明 绿化遮荫 减少噪音 造价 本学期的第六次上课 以下为本次上课的新内容 车行道路拱和横坡度 l 定义： u路拱、 u路拱高度、 u路拱平均横坡度（横坡） l 影响路拱横坡度的因素： u排水：路面结构、气候条件 u行车：道路纵坡、车速 u美观：车行道的宽度 l 路拱的基本形式： 应有利于行车、排水为原则。 l 路拱的基本形式 u抛物线型 u屋顶线型 u折线型 优点：较符合设计、施工、养护的要求。 适用于：道路较宽的黑色路面上。 u抛物线型 优点 车行道中间部分比较圆顺，坡度较小，越到路的两 旁坡度越大，有利于雨水的排除；型式美观。 缺点 行车易于集中于中央、施工难度较大。 适用于 一般城市道路和公路。 种类 抛物线型种类 二次抛物线型路拱： 适用于路面宽度小于12米而横坡度又较大的中级或低级 路面上。 改进的二次抛物线型路拱： 适用于城市道路机动车和非机动车混合行驶的“一块板 横断面上。 半立方次抛物线型路拱： 适用于路面宽度小于20米的沥青混凝土、水泥混凝土、 沥青碎石路面上。 改进的三次抛物线型路拱： 适用于较多的路面。 u屋顶线型 分类 倾斜直线型路拱 圆顶直线型路拱 优点 汽车轮胎和路面相接较平均，路面损耗小。 缺点 排水效果不及抛物线流畅。 适用于 路面宽度大于20米的高级路面上。 横断面图的绘制 l 绘制各个路段上的远期和近期 的 标准横段面图 l 绘制各个中桩处的现状横断面 图 l 绘制施工横断面图 l 绘制各个路段上的远期 和近期的标准横段面图 u比例：1：100 或 1：200 u内容： 红线宽度、车行道、人 行道、绿带、照明、新建和 改建的地下管道、排水方向 、横坡等。 l绘制各个中桩处的现状横断面图 u比例： 1：100或1：200、横断面图的纵、 横坐标可以选用不同的比例尺。 u内容： 横向地形、地物、中心桩地面高程、路 基路面、车行道、人行道、横坡等。 u布置： 自下而上和自左而右。 l 绘制施工横断面图 在各个中桩处的现状横断面 图上绘制标准（设计）横断面图 。此图便于土石方工程量的计算 和施工放样。