线形设计-横断面.ppt

2020 4 16 1 道路横断面设计 道路横断面组成行车道设计曲线上的加宽设计路肩和分车带路拱和超高设计道路建筑限界与道路用地 2020 4 16 2 道路横断面概念公路横断面组成城市道路横断面组成 一 道路横断面组成 2020 4 16 3 道路的中心线方向上所做法向剖面为道路的横断面 道路的横断面是由横断面设计线和地面线所构成的 道路横断面概念 2020 4 16 4 横断面设计 路幅设计 公路 路肩外侧边缘之间的部分 城市道路 道路红线之间的部分 2020 4 16 5 公路横断面组成示意图 二 公路横断面的组成 2020 4 16 6 公路路幅典型横断面组成 一 路幅的构成路幅 是公路路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分 分为单幅 双幅公路 2020 4 16 7 一 路幅的构成 双幅公路 把上下行车辆分隔开 主要方式 用分隔带分隔上下行车辆 整体式断面 将上下行车辆放在不同高度 或平面 上加以分隔 分离式断面 如高速公路 一级公路等单幅公路 上下行车辆不分开 主要利用标线分隔 2020 4 16 8 二 路幅布置形式 1 单幅双车道二 三 四级公路 在总里程占比例最大具有混合交通的缺点2 双幅多车道高速公路 一级公路中间设有分隔带或做分离式断面3 单车道交通量小 地形复杂的山区的四级道路 宽度4 5米 路面3 5米不大于300m距离内设置一定的错车道 2020 4 16 9 三 城市道路横断面的组成 车行道 人行道 中央分隔带等构成 道路红线划分城市道路用地和城市建筑用地 生产用地和其它备用地的分界控制线 2020 4 16 10 红线宽度 划分城市道路用地和城市建筑用地 生产用地和其它备用地的分界控制线 红线之间的宽度为道路用地范围 是道路宽度或规划路幅红线宽度的确定 根据道路性质和功能 路幅形式 机动车道 非机动车道 人行道 绿化带等各个组成部分的宽度 2020 4 16 11 城市道路路幅布置形式 通常利用路缘石和绿带把人行道和行车道布置在不同的位置和高度上 以分隔行人和车辆 保证交通安全 单幅路双幅路三幅路四幅路 2020 4 16 12 1 单幅路 一块板 形式 将所有的车辆都组织在车行道上混合运行 用交通标线组织交通 机动车在路中央行驶 非机动车在路两边行驶 不设分车带 2020 4 16 13 优点 占地少 投资省 车道利用率高 缺点 车辆混行 不安全 适用 一般道路红线较窄 机动车和非机动车不多的次干道 支路 用地不足拆迁困难的旧城改建的城市道路 2020 4 16 14 2 双幅路 两块板 形式 用中央分隔带将车行道一分为二 分隔对向车流 在两条对向行驶的车行道上 用交通标线划分机动车和非机动车 2020 4 16 15 优点 投资省 机动车分向行驶 安全程度提高 缺点 一侧仍旧属于混行 机动车和非机动车行驶互相影响 适用 单向需要两条以上车道 非机动车较少的道路 有平行道路可以供非机动车行驶的快速路或郊区道路一般红线宽度在40米以下的道路 2020 4 16 16 3 三幅路 三块板 形式 用两条分车带将机动车和非机动车分开 中间行驶双向机动车 两侧行驶单向非机动车 2020 4 16 17 3 三幅路 三块板 优点 机动灵活 机 非分开 安全性大大提高 缺点 占地较大 投资较大适用 机动车 非机动车较大的城市道路一般红线宽度在40米以上 2020 4 16 18 4 四幅路 四块板 形式 用中央分隔带和两个侧分隔带分隔机动车和非机动车 2020 4 16 19 优点 车速高 交通运行安全缺点 用地大 投资高适用 快速路和交通量大的主干线一般红线宽度在40米以上 2020 4 16 20 道路横断面设计的基本任务 路线设计中所讨论的横断面设计只限于公路路肩外侧边缘 城市道路红线 之间的部分 也称路幅设计确定各个部分的宽度确定各个组成部分的位置和高差确定道路路幅的布置形式 2020 4 16 21 二 行车道的设计 道路上供各种车辆行驶的部分称为行车道 分为机动车 非机动车道设计 车道宽度车道数的确定行车道的宽度 2020 4 16 22 机动车车行道设计 一 车道宽度1 车道宽度在道路上供一纵向车列安全行驶的道路宽度 称车道宽 2 车道宽度确定的影响因素 1 设计车辆的宽度2 5米 2 车辆之间安全距离 3 车辆与路边缘间的安全距离 4 车辆运行时的摆动幅度 2020 4 16 23 城市道路 城市道路的车速为30 40km h 所需要的车道宽度为3 42 3 80米平均为3 50米速度大于50km h 车道宽度应该取为3 75米速度小于50km h 车道宽度应该取为3 50米 2020 4 16 24 公路 根据 公路工程技术标准 确定高速公路和一级公路的一条车道为3 75米 V 120 100 80km h 3 50 60km h 二级公路行车道 双向混合行驶 宽度为9 0m 80km h 7 0m 40km h 三级公路行车道 双向混合行驶 宽度为7 0m 60km h 6 0m 30km h 四级公路行车道 双向混合行驶 宽度为6 0m 40km h 单向混合行驶 3 5m 40km h 2020 4 16 25 二 车道数的确定 计算方法 三 行车道宽度 2020 4 16 26 三 曲线上的加宽 一 加宽设置的必要性和加宽值的计算由于车辆在弯道上所占的空间大于直线上所占的空间 半径小于250米的路段 均需要设置加宽 2020 4 16 27 曲线内侧一般公路加宽设置在弯道的内侧 曲线的内外两侧主要考虑用地紧张状况 加宽值的布置 2020 4 16 28 加宽示意图 2020 4 16 29 加宽值的计算 1 设A为汽车后轴和前保险杠之间的长度 则在三角形AOB中 R e 2 A2 R2求得e A2 2R双车道时 e A2 R多车道时 e nA2 2R 2020 4 16 30 2 考虑车速的影响 加宽值为 2020 4 16 31 公路曲线双车道加宽值 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 采用第二类加宽 2020 4 16 32 二 加宽过渡的方法 1 加宽缓和段加宽值从直线段为零 逐渐过渡到圆曲线起点处的全加宽值的过渡段 2020 4 16 33 设有缓和曲线 加宽缓和段采用和缓和曲线相同长度不设缓和曲线有超高缓和段 采用与超高缓和段一样的长度不设缓和曲线或超高缓和段 按照渐变率为1 15且长度不小于10m 2020 4 16 34 2 加宽过渡的方法 1 按照比例加宽在加宽缓和段内按比例加宽 式中 Lx 加宽缓和段任意一点到缓和段起点的距离 L 加宽缓和段全长 E 全加宽值 2020 4 16 35 1 按照比例加宽路面内侧与行车轨迹不符 起讫点出现波折二 三 四级公路和一般城市道路 2020 4 16 36 2 按高次抛物线加宽高等级道路和城市快速路 式中 Lx 加宽缓和段任意一点到缓和段起点的距离 L 加宽缓和段全长 E 全加宽值 2020 4 16 37 3 按回旋线加宽路面内侧回旋线 利于行车顺适美观 2020 4 16 38 例题 某山岭积雪冰冻地区新建三级公路 路面宽度为7 0米 路肩宽度为0 75米 计算行车速度为40km h 有个一平曲线半径 200米 超高缓和段长为L 50m 加宽按照正比例过渡 完成该平曲线加宽的计算 ZH桩号 k2 487 21HZ桩号 k2 654 84HY桩号 k2 537 21YH桩号 k2 604 84计算以下桩号的加宽值 k2 500 000 k2 520 000 k2 537 21k2 540 000 k2 560 000 k2 604 84 k2 620 000 k2 640 000 k2 654 84 2020 4 16 39 5 4路肩 分车带 路侧带和路缘石 一 路肩设计二 分车带设计三 路侧带设计四 路缘石设计 2020 4 16 40 一 路肩 1 概念 位于道路外侧 从行车道外缘到路基边缘 具有一定宽度的带状部分 2020 4 16 41 2 路肩的作用 临时停放车辆横向支撑路面堆放养护路面的材料安装交通护栏 管线设施诱导视线 增加公路美观汇集路面排水 2020 4 16 42 硬路肩 进行了铺装的路肩在高速公路 一级公路和其它等级公路交通量大的路段设置提供车辆临时行驶 停放使用作为路面的基层 面层的的横向支撑土路肩 没有进行铺装的路肩各级公路均应该设置土路肩 2020 4 16 43 3 路肩的宽度 根据 公路工程技术标准 确定高速公路路肩宽度 2020 4 16 44 4 路肩的坡度 直线段的硬路肩一般应该设置向外倾斜的横坡 坡度稍大于或等于行车道横坡曲线路段的硬路肩横坡行车道路面横坡相同土路肩的横坡应比路面增大1 2 因为其排水性较路面差 2020 4 16 45 二 分车带设计 一 中间带1 概念 多幅路横断面范围内 沿路纵向设计的 分隔上下行交通的设施 由中央分隔带和路缘带组成 分为中间带和路侧带 2020 4 16 46 2 作用分隔往返车流设置交通标志设置公用设施和绿化带公交停靠站减少对向车灯产生的眩光为公路分期修建提供用地显示车道位置 诱导视线 2020 4 16 47 3 中间带的宽度 中间带的宽度是根据道路用地范围 行车带以外宽度 护栏 种植 防炫网等需要宽度规定 标准 规定一般值和低限值 正常情况采用一般值 特殊情况采用低限值 我国用地紧张 设计规范采用窄的分车带 2020 4 16 48 我国高速公路中间带宽度设计值 括号内数据为低限值 2020 4 16 49 中间带的宽度一般情况下应该保持等宽 若需要变宽时 在宽度变化的地点 应设置过渡段 过渡段以设置在回旋线范围内为宜 长度应与回旋线相同 宽度大于4 5m的中间带过渡段 以设置在半径较大的平曲线路段为宜 中间带宽度的变化 2020 4 16 50 中央分隔带的开口 为了便于养护作业和某些车辆在必要时驶向反向车道 中央分隔带需要按一定距离设施开口部 距离2km左右 中央分隔带的开口应设置在通视良好的路段开口形状分为半圆形和弹头形 2020 4 16 51 中央分隔带的形式 中央分隔带形式有凸 凹两种形式 凹形主要用于宽度大于4 5m的中间带 凸形主要用于宽度不大于4 5m的中间带凹形一般植树绿化 凸形可铺面封闭 2020 4 16 52 二 两侧带 两侧带 一般在城市道路中布置在横断面两侧的分车带 作用 分隔快车与慢车道 机动车与非机动车道 车行道与人行道等 2020 4 16 53 三 路侧带 路侧带是位于城市道路行车道两侧的人行道 种植带 公用设施带等的统称 一般高于行车道0 08 0 2m 横坡采用直线型 向内侧倾斜 坡度为1 2 2020 4 16 54 三 路侧带 1 人行道 行人步行 植物 立杆的场地 地下空间铺设管线人行道宽度 2020 4 16 55 2 种植带人行道上靠行车道一侧种植行道树 3 设施带设施带宽度包括设置行人护栏 照明灯柱 标志牌 信号灯的宽度 红线宽度较窄时 设施带与种植带可以合并 2020 4 16 56 四 路缘石 设在路面边缘与横断面其他组成部分分界处的标石 1 形式立式 用于车行道两侧 高出地面10 20cm 斜式或平式 使用于出入口 人行道两侧及人行横道两端 2 缘石材料 用坚硬水泥混凝土或石料制作 2020 4 16 57 5 5路拱和超高 一 路拱 指为了迅速排除落在地面上的雨水 防止雨水渗入路基 路面通常做成中间高 并且向两侧倾斜的拱形 称为路拱 2020 4 16 58 路拱对排水有利但对行车不利不同类型路面路拱数值不同 2020 4 16 59 路拱的形式 1 抛物线形 2 直线形 3 折线形 2020 4 16 60 1 抛物线形 形式 由抛物线构成优点 中间部分横坡小 两边横坡大 对行车和排水有利 缺点 设计和施工较为复杂麻烦 适用 路面度小于20m的柔性路面 2020 4 16 61 2 直线形 形式 由两条倾斜的直线组成优点 设计简单 施工方便缺点 对行车不利适用 横坡度小的双车道水泥混凝土路面 2020 4 16 62 3 折线形 形式 由路中心向路边缘逐渐增大横坡的若干段折线组成优点 横坡变化缓 对行车和排水有利 缺点 设计施工难度较大 转折点处有尖峰适用 多车道的水泥混凝土路面 2020 4 16 63 二 曲线上的超高 一 超高设置和超高坡度的确定 二 超高的过渡方式 三 超高缓和段长度的计算 四 超高值的计算 2020 4 16 64 一 超高设置和超高值 1 超高设置为了抵消车辆在曲线上行驶时所产生的离心力 在该路段横断面上设置的外侧高于内侧单向横坡 半径小于不设超高的最小半径的平曲线均应该设置超高 2020 4 16 65 2 超高值的确定 2020 4 16 66 二 超高过渡的方式 1 无中间带的道路2 有中间带的道路3 分离式公路 2020 4 16 67 1 无中间带的公路 1 超高横坡等于道路路拱的横坡 2 超高横坡大于道路路拱的横坡三条基线路面未加宽时的内侧车道边缘线道路中心线路面未加宽时外侧边缘线 2020 4 16 68 在超高缓和段起点之前 将路肩的横坡逐渐变为路拱横坡 外侧车道绕路中线旋转 直到超高横坡 1 超高横坡等于道路路拱的横坡时 2020 4 16 69 2 超高横坡大于路拱横坡时 绕路面未加宽时道路的内边缘旋转绕路面未加宽时道路中心线旋转绕路面未加宽时道路的外边缘旋转 2020 4 16 70 绕路面未加宽时内边缘旋转第一步 在超高缓和段起点之前 将两侧路肩的横坡分别同时绕内外侧路面未加宽时的边缘线旋转 使路肩横坡逐渐变为路拱横坡 此过程长度为1 2m 且不计入缓和段内 内侧边缘 2020 4 16 71 绕路面未加宽时内边缘旋转第二步 将外侧部分绕中轴 路中线 旋转 逐渐抬高外侧路面和路肩 达到单向的路拱坡度 所需要长度为x0 内侧边缘 2020 4 16 72 绕路面未加宽时内边缘旋转第三步 然后整个断面绕着未加宽前内侧行车道边缘旋转 直至超高横坡 所需要长度为Lc x0适用于新建道路 内侧边缘 2020 4 16 73 绕着内边缘轴旋转 2020 4 16 74 绕道路中心线旋转第一步 在超高缓和段起点之前 将路肩的横坡逐渐变为路拱横坡 此过程长度为1 2m 且不计入缓和段内 道路中线 2020 4 16 75 绕道路中心线旋转第二步 将外侧部分绕中轴 路中线 旋转 逐渐抬高外侧路面和路肩 达到单向的路拱坡度 所需要长度为x0 道路中线 2020 4 16 76 绕道路中心线旋转第三步 整个断面再以道路的中心线为旋转轴旋转 直至超高横坡 所需要长度为Lc x0一般改建道路使用 道路中线 2020 4 16 77 绕着中心线旋转 2020 4 16 78 绕着道路外边缘旋转 适用于在特殊设计时采用 外侧边缘 2020 4 16 79 2 有中间带的情况 1 绕中间带的中心旋转先将外侧行车道绕中间带的中线旋转 达到和内侧行车道构成单向横坡后 整个断面绕中线旋转 直至超高横坡 适用中间带小于4 5m的公路 2020 4 16 80 2 绕中央分隔带边缘旋转将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转 使之各自成为独立的单向超高断面适用各种中间带宽度的情况 2020 4 16 81 3 绕各自行车道中线旋转适用车道数大于四的情况 2020 4 16 82 3 分离式公路 视为两条无中间带的公路分别处理 2020 4 16 83 三 超高缓和段长度的计算 2020 4 16 84 超高缓和段上逐渐超高引起外侧边缘或内侧边缘的纵坡逐渐增加或减小 使边缘纵坡与原设计不同 其差值p为超高渐变率 超高附加坡度 p过大 路形不美观 乘客不舒服 过小影响排水一般情况下 超高缓和段与缓和曲线长度相同 如果缓和曲线较长 可将超高缓和段布置在缓和曲线的某段内 考虑路面排水 超高渐变率不得小于1 330 2020 4 16 85 2020 4 16 86 B 旋转轴到路面边缘的宽度 P 超高渐变率 超高坡度与路拱坡度的代数差 2020 4 16 87 四 横断面上超高值的计算 公路工程的施工中 超高横坡不便用坡度值来控制一般采用道路中线 路基和路面边缘线相对于路基设计高程的相对高差来控制超高值 设置超高后路中线 路面边缘及路肩边缘对路基设计高程的高差 2020 4 16 88 1 绕路面边缘旋转的超高值计算 圆曲线上的全断面超高 2020 4 16 89 超高缓和段上超高值的计算 由于超高断面是分3个部分完成的 因此每个过程中超高都是不同的 应该分别计算起始断面 2020 4 16 90 双坡断面 从超高缓和段起点到路面外侧变成与内侧相同坡度这一阶段内的断面 2020 4 16 91 旋转断面 单一路拱阶段到圆曲线进点内的任意断面 2020 4 16 92 2 绕道路中线超高值的计算 全超高断面超高值 2020 4 16 93 超高缓和段内超高值 起始断面 2020 4 16 94 双坡断面 2020 4 16 95 旋转断面 2020 4 16 96 例题 某平原四级公路