横断面与路侧设计

,第四章横断面与路侧设计,公路学院许金良,定义：中线上各点的法向竖直切面横断面图：由设计线和地面线构成,公路横断面设计线包括：行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、护坡道、取土坑、弃土堆、安全设施等,城市道路横断面设计线：行车道（机动、非机动车道）、人行道、绿带、分车带等横断面设计的主要内容：1、横断面型式的选择与布置2、与行车、行人有关部分的宽度和横向坡度的确定,横断面型式因道路等级不同而有很大的差别横断面设计是一种定型设计，同一等级同一设计速度的一定长度路段，横断面型式、尺寸取值统一（这一点与平面、纵断面设计不同）设计者的任务就是根据道路的功能、当地的自然条件、交通量选择一种在保证安全、通行能力的前提下，与平纵指标协调，投资少、效益好的横断面型式，并根据具体的交通量变化、地形变化等灵活运用到设计中。,第一节横断面组成及类型,一、公路横断面组成及形式（一）公路横断面组成路幅：路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分。高速公路、一级公路整体式断面路幅,行车道、中间带、路肩（硬路肩和土路肩），护栏、紧急停车带、爬坡车道、加减速车道等。,高速公路分离式断面路幅：受地形限制时，上下行车道不在一个平面上或一个高度上。包括行车道、路肩（硬、土）、紧急停车带、爬坡车道、加减速车道等,二、三、四级公路路幅的组成：,包括：行车道、路肩、错车道等,注意的问题：1、小半径曲线路段行车道加宽2、曲线路段横坡变化,（二）公路横断面形式1、单幅双车道（双车道）二、三、四级公路均属于这种类型。特点：适应交通量200015000辆/昼夜；车速受交通量变化和非机动车混入率的影响大。改进方法：设置慢车道（当非机动车多时）,2、双幅多车道采用分隔带分开或利用自然地形将上、下行车道分开。高速、一级公路采用这种类型。特点：行车速度高；通行能力大；事故率低；占地多；造价大；一般需要设置分隔带、护栏和隔离设施；需要设置紧急停车带。,3、单车道双向只有一个车道。山区四级公路可以考虑采用。适应的交通量小；需要设置错车道。,错车道,4、三、五、七车道5、不对称车道,21车道,6+1车道,不对称车道,二、城市道路横断面组成及形式城市道路横断面组成复杂。主要包括：机动车道、非机动车道、人行道、分隔带、绿带等。按照机动车与非机动车的布置形式划分4种。1、单幅路（俗称“一块板”）所有车辆都组织在同一个车道上混和行驶，车行道布置在道路中央。,交通组织形式：（1）划分快慢行驶分车线；（2）不划分快慢行驶分车线，允许车辆临时超越分道线；适用条件：适用于机动车交通量不大，非机动车较少的次干路、支路以及用地不足，拆迁困难的旧城市道路。,2、双幅路（俗称“两块板”）利用分隔带（或隔离墩）把一块板型式的车行道一分为二，在交通组织上起到分流作用，分向行驶。可根据需要再确定划分快慢车道。适用条件：适用于单向两条机动车车道以上，非机动车较少的道路。有平行道路可供非机动车通行的快速路和郊区道路以及横向高差大或地形特殊的路段。,3、三幅路（三块板）用分隔带或隔离墩把车行道分隔为三块，中间为双向行驶的机动车道，两侧均为单向行驶的非机动车道。分离非机动车的影响。适用条件：适用于机动车交通量大，非机动车多，红线宽度大于或等于40m的道路。,4、四幅路（四块板）在三幅路的基础上，再用分隔带或隔离墩把中间的机动车道一分为二，分向行驶。避免对向机动车之间的干扰。适用条件：适用于机动车速度高，单向两条机动车车道以上，非机动车多的快速路与主干路。,三、注意的问题1、应结合交通量、地形等灵活选择横断面型式，以保证行车和行人安全、畅通和工程的经济。高速公路、一级公路可根据地形、地物等情况，可分段采用整体式和分离式断面，山岭、丘陵区地段采用整体式而工程量过大或对环境破坏过大时，宜采用分离式断面。,位于城乡结合部的二级公路，混和交通量大时可加宽右侧硬路肩设置慢车道。,2、注意远近期的结合，前期为后期利用,远期规划,第二节机动车道、路肩与中间带,一、行车道宽度的确定行车道供车辆行驶的部分的总称行车道的分类专供汽车行驶而设置的带状道路部分如：行车道、超车道专为车辆停车、紧急停车和错车而设置的部分如：停车带、紧急停车带、错车道、站点。,道路中的起特殊作用的部分。如变速车道的渐变段、爬坡车道。行车带是由上述各要素组成的。,行车道宽度确定的依据,车辆宽度决定一个车道的基本宽度,交通量大小决定车道数,交通组成决定是否设置超车车道，大小车型的宽度,行驶速度决定考虑的安全间隙,行车道宽度=设计车辆的宽度+富余宽度应符合以下要求：双车道公路应满足错车、超车的需要；四车道公路应满足车辆并列行驶所需的宽度。行车道的宽度一般通过试验加经验的方法确定。,（一）双车道公路行车道宽度的确定,X两汽车车厢所需净距y汽车后轮边缘距行车道边缘的距离,1.载重汽车以不同速度错车时，对行车道宽度有不同的要求(据实验、统计公式)x=0.17+0.016（v1+v2）错车速度15km/h时y0.2m，40km/h时为y0.3mx+2y=0.45+0.02（v1+v2）,黑龙江省试验得出的公式x=0.51+0.01(v1+v2)x+2y=0.79+0.014(v1+v2)2.载重汽车错车速度的确定,载重汽车的实际错车速度一般在42km/h左右，计算时取45km/h。当行车道宽度为6.0m，错车速度取30km/h。（原因：据试验，在线形良好，路基宽度12m，行车道宽度为7m的前提下，双方车速在3141km/h时，两车的平均速度最大；而一方车速达到4548km/h时，则会产生迫使车辆减速甚至慢速错车，平均速度反而降低）山区错车速度多数为20km/h，少数达26km/h；当路变较窄时，小于18km/h的占多数，少数达20km/h。（错车资料是在行车道宽为5.5m的情况下观测的）,行车道宽度的计算值与采用值,（二）有中央分隔带的行车道宽度确定计算图式,v2,v1,分隔带,路缘带,行车道,行车道,路缘带,M,a1,D,a2,S,S=0.0103v1+0.56D=0.000066(v22-V12)+1.49M=0.0103v2+0.46式中：S后轮外缘与车道外侧之间的安全距离(m)D两后轮外缘之间的距离(m)M后轮外缘与车道内侧之间的安全间隙(m)v1,v2分别为超车、被超车的车速(km/h),单侧行车带宽度：B=S+D+M+a1+a2a1，a2为汽车后轮外缘间距普通汽车a1=1.6m，大型车a2=2.3m行车道宽度B=(B-1.0)m,德国的研究成果动态安全间隙与车速的关系,（三）各级公路的行车道宽度,（四）注意的问题1、单一车道宽度不宜太大。研究表明:理想的车道宽度为3.66m，车道最大宽度不宜大于3.97m。设计速度大于60km/h采用3.75m，主要是考虑：设计速度高，远景交通量大，特别是我国载重汽车混入率高。美国高速公路单一车道宽度10/11/12（inch）,2、四级公路为单车道公路，据试验验证，行车道3.5m即可满足要求。3、关于混合交通对行车道宽度的考虑加宽平原微丘区的二级公路路面当二级公路当混合交通量大，并且将慢行道分开有困难时，其行车道宽度可加宽到14m，并应划分快、慢行车道二、三、四级公路在村镇附近以及混合交通量大的路段，路肩应予加固,（五）城市道路的行车道宽度计算图式（见教材）：1、一侧靠边，另一侧为反向行驶的车道双车道情况：,2、一侧靠边，另一侧为同向行驶的车道多车道情况3、靠路中心线的车道（一侧为同向车道，一侧为反向车道）,4、同向的中间车道（两侧均为同向车道）式中：a1，a2为车箱宽度；x为反向行驶汽车间的安全距离；d为同向行驶汽车间的安全距离；c为车身边缘与侧石边缘的安全距离。,V1,V2为实际行驶速度,如一侧为侧石边缘或非机动车边缘，则：,V1=V2=(0.60.7)V设，否则V1=V2=V设（V限）,城市道路行车道宽度的取值：设计速度大于60km/h，一个车道宽取3.75m。小客车专用车道取3.5m；设计速度小于和等于60km/h，一个车道宽取3.5m，小客车专用车道取3.25m停靠站车道取3.0m,1.路肩：设置在行车道外缘至路基边缘之间的带状部分2.作用保护路面供发生故障的车辆临时停放，防止交通事故和避免交通紊乱作为侧向余宽的一部分，增加驾驶的安全和舒适感提供道路养护作业、埋设地下管线的场地供行人及非机动车使用精心养护的路肩，能增加公路的美观，并起引导视线的作用,二、路肩的作用及其宽度,3、路肩的构造从构造上分为硬路肩、土路肩硬路肩：进行了铺装的路肩土路肩：不加铺装的土质路肩各级公路均应设置路肩,4、路肩的宽度路肩宽度的确定要考虑经济、占地、安全等方面的要求路肩宽度越宽，对道路的安全性越有利,研究表明，事故率随路肩宽度的增加而降低美国一项研究表明，由不设路肩到设置39英尺（0.92.7m）宽路肩，事故率降低21%对没有路肩的道路，增设路肩的最佳尺寸是5英尺（1.5m）瑞典研究表明，当路肩宽度在07（2.1m）英尺时，事故率随路肩宽度的增加而降低，超过8英尺（2.4m）后，再增加宽度对安全性的改善不大,标准中路肩宽度及规定如下：,三、路拱,路拱：为利于路面横向排水，将路面做成中央向两侧倾斜的拱形。设置目的：利于排水（横向）1、路拱横坡度大小用表示。确定依据：应根据路面宽度、面层类型、设计速度、纵坡及气候条件确定。兼顾排水、行车安全,公路路拱坡度见教材城市道路路拱坡度：,2、路拱的形式与路面宽度、路面类型、横坡度有关。有以下几种形式：不同方次的抛物线形、直线接不同方次的抛物线形、折线形等,不同方次的抛物线形,中线,单折线形,中线,多折线形,i,i,i2,i2,i1,i1,i,i,不同方次的抛物形路拱设计坡度i为路拱中点与路边连线的坡度。直线接不同方次的抛物线形路拱设计坡度为直线段横坡度。单折线形路拱设计坡度为折线坡度。多折线形路拱设计坡度i为靠近缘石折线的坡度。,3、非机动车道坡度与路拱相同4、人行道坡度12，方向朝向行车道。5、路肩坡度硬路肩坡度采用行车道坡度；土路肩坡度路拱坡度（12）。,四、中间带1、设置条件四条或四条以上车道的公路2、组成两条左侧路缘带中央分隔带,3、作用分隔上、下行车流，防止对向车相撞，提高通行能力和安全性；防止夜间眩光，利于夜间行车；澳大利亚通过对不同型式中间带的道路与无中间带的道路的事故率研究表明带标线的窄中间带事故降低30%突起式窄中间带事故降低48%宽中间带事故降低54%,诱导视线，增加行车侧向余宽；作设置标志及其它交通设施的场地养护人员工作及放置养护设施的场地；美化路容和环境。,4、中间带的宽度从充分发挥中间带的作用考虑，中间带越宽越好。设计中受用地、地形、地物等影响，在我国不可能采用过宽的中间带，一般2.54.5m，城市范围内采用2.03.0m,5、中间带的型式,齐平式,各种型式分隔带比较,适用宽度大于4.5m的中间带,适用宽度大于4.5m的中间带,适用宽度小于4.5m的中间带,设计注意事项1、在凸起式中央分隔带型式中，若设置中央波形梁防护栏时,中央带缘石不宜太高。应尽量采用低的路缘石(露出路面不高于12cm)，或者平缘石或不设中央分隔带路缘石。,2、不管是齐平式还是浅碟式或凸起式，中央分隔带内填土绿化时，均应在中央分隔带内的路面结构层的侧壁设置封闭层，以防中央分隔带内的雨水或浇灌水对路面结构层构成侵蚀。,3、根据地形和占地限制，中央分隔带的宽度可以等宽，也可以变宽，应灵活设计其宽度。,第三节非机动车道、路侧带与路缘石,属于了解的内容，自学,第四节平曲线加宽,一、加宽值的计算1.平曲线上路面加宽的原因汽车在曲线行驶时，前后轮的轨迹半径不相等；曲线上行驶时，汽车横向摆移幅度较直线大，需要的安全间隙大。,2.加宽值的确定,b1,B,R1,R,A,中线,由几何关系：,A为汽车后轴至前保险杆的距离R为圆曲线半径,对于n个车道,由原因要求的加宽值,摆动偏移,原因需要的加宽值,V为行驶速度，设计中按设计速度取值,加宽值计算公式为：,3.公路圆曲线的加宽值4.城市道路圆曲线的加宽值5.加宽值的采用半径大于250m可以不设置加宽加宽的分类公路按轴距前悬长度分三类城市道路按车型分三类,对于公路设计四级公路，山岭重丘区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；不经常通行集装箱运输的公路，可采用第二类加宽值；,对于城市道路交通量不大的情况下，一块板和两块板断面，可以不设加宽；采用交通标志线严格划分车道线进行交通管理时，无论何种断面型式，半径小于250时均需加宽。,加宽设置的位置设在整个曲线长度路面（机动车行车道）内侧，分道行驶的公路内外侧均需设置加宽值，设置加宽后，路肩向外顺延，路基相应加宽。,二、加宽的过渡1.比例过渡,b,bx,过渡段内任一点的加宽值,计算简单，但路容不美观，适于低等级公路,2.高次抛物线过渡,lxl，k1，bxb,路面内侧圆滑、路容美观，适于高等级公路。,3.回旋线过渡4.二次抛物线过渡三、加宽过渡段及长度由直线上的正常宽度断面过渡到圆曲线上加宽断面需要设置的过渡段加宽过渡段。设缓和曲线时，加宽缓和段长取缓和曲线长度；不设缓和曲线时，取超高缓和段长度（20m）；不设超高缓和段时，在直线段取缓和段长度大于10m,第五节平曲线超高设计,一、超高及其作用1、超高定义为了抵消离心力的作用，把路面做成外侧高，内侧低的单向横坡的形式。2、作用抵消离心力作用，提高汽车在曲线上行驶的稳定性和舒适性。,二、超高的最大值与最小值1、最大超高及确定在讨论圆曲线最小半径时已讨论一般地区：高速公路、一级公路：10%或8%；二、三、四级公路：8%积雪冰冻地区各级公路：6%2、最小超高,从利于排水角度考虑。,R越大，ih越小，如半径很大，ih就很小，超高就很小，过小对排水不利。最小的超高坡度不应小于路拱坡度（2%或1.5%）。,如果半径大于不设超高的最小半径，可以不设超高，这时曲线路段的与直线路段一样，采用双坡断面。,半径不设超高的半径,三、一般超高率的计算即当半径为大于极限最小半径而小于不设超高的最小半径时，超高值的确定。解决曲线半径与超高值的关系。由公式：半径确定后可以计算出ih+。但是ih和各分担多大的比重合适？即ih和如何分配这个值？,1、分配方法按曲率比例增加，逐渐增加超高。超高值随曲率增大而增大，随曲率的减小而减小。在曲率最大处的超高为最大的方法。按设计速度行驶时，全部离心力由横向摩阻力承担，达到最大值后剩余部分由超高承担。,按设计速度行驶时，全部离心力由超高承担，达到最大值后剩余部分由横向摩阻力承担。按运行速度行驶时，全部离心力由超高承担，达到最大值后剩余部分由横向摩阻力承担在和间用曲线连接求超高。,2、各种方法评述方法：横向力系数和超高均按比例增减。在速度不变的情况下，符合驾驶员在曲线上对横向力的感受。曲率大(半径小)感受到的离心力大要求有较大的超高。但实际行驶速度因曲率的大小不同而不同。曲率大(半径小)行驶速度慢离心力小要求有较小的超高。存在与实际需要不协调的缺陷。行驶过程中一直受离心力的影响。,方法：依靠横向摩阻力承担离心力，按设计速度行驶的汽车，在横向摩阻力达到最大之前，不必要求设置超高。这种方法表明了在大半径的曲线上，没有必要设置超高。但是横向力的存在对行车是不利的，因此，这种方法的应用受到很大的限制。,方法：当超高达到最大值之前，按设计速度行驶的汽车，不会受到横向力的作用。可排除的缺陷，行车舒顺。但实际行驶速度随道路条件而变化，行驶速度与设计速度不一致，设计速度越大，行驶速度低于设计速度的车辆越多，需要的超高小于设置的超高，超过了实际需要的超高，而产生一个-，汽车不得不在超高与车速不相适应的情况下行驶。若半径较小，采用一个固定的最大超高，则值又急剧增加，随着曲率半径大小变化，将出现两个极端，因此，这种方法不是理想的方法。,设计速度与行驶速度的关系,设计速度、运行速度和限速有很强的相关性，可以利用它们之间的关系来设计和建设符合速度预期的道路。设计速度对运行速度的影响最少，除非平曲线半径很小。在郊区道路平曲线上，如果平曲线的设计速度等于或小于70km/h，运行速度一般会高于设计速度；在乡村双车道公路上，如果平曲线的设计速度等于或小于90km/h，运行速度会高于设计速度。当设计速度为50-70km/h时，运行速度一般为58-80km/h。当设计速度高于100km/h时，第85分位速度仍低于80km/h。当设计速度高于70km/h时，第85分位速度仍低于道路的设计速度。,郊区/市区干道（R2=0.86）V85=8.666+0.963(PSL)乡村干道（R2=0.81）V85=36.453+0.517(PSL)其中：V85=估计的第85分位速度（mph）PSL=限速（mph）,方法：与方法相似，只是用行驶速度取代设计速度，这一方法可以避免的第一种缺陷，可满足大部分车辆行驶，曲线半径较大时这一方法为好。但若半径较小时，同样出现的第二种缺陷。即半径较小时横向力急剧增加。方法：兼有和的优点。,我国公路设计中采用的分配方法：采用方法。具体做法如下：按,，计算超高率：,令0,则,使用范围：,VA为行驶速度，0消除横向力影响。,不设超高，按直线双坡断面。,四、超高率与半径的关系设计中不需要计算，直接按下表采用。,五、超高的过渡1、超高过渡方式根据有无中央分隔带，分两种情况：1）无中央分隔带道路的超高过渡绕内边线旋转过程如下：,将外侧车道绕路中线旋转，至与外侧车道路拱横坡一致，使双向路拱变为单向路拱。,中线,绕未加宽前路面边缘旋转，使单向路拱坡度值逐渐变到超高值。,旋转轴,ih,绕中线旋转过程如下：第一步同方式继续绕中线旋转，使单向路拱坡度值逐渐变到超高值,中线,ih,绕外边缘旋转将外侧车道绕外侧边缘旋转，同时内侧车道随中线的降低而降低，直至成单向横坡。继续绕外侧车道边缘旋转，将整个断面旋转至超高值。,各种方式特点与适用条件方式直线段和曲线段行车道边缘高差大，对路容有一定影响。（排水容易控制）方式直线段和曲线段行车道边缘高差小。最简单实用方式较少采用，适用有特殊限制和要求的路段（美观性）。,2）有中央分隔带绕中央分隔带边缘旋转两侧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，中央分隔带维持原来状态。,绕中央分隔带的中心旋转先将外侧车道绕中央分隔带中心旋转，至与内侧车道构成单向横坡；整个断面同时绕中心线旋转直至达到超高值。中央分隔带成为倾斜的。,中间带宽度较窄（4.5m）时可采用。,绕各自行车道中线旋转将两侧行车道分别绕各自的中心线旋转，使之成为独立的单向超高断面，中央分隔带也成为倾斜断面。,对于车道数大于4条的公路可采用。,各种方式的优缺点和适用条件：方式适用范围广，各种宽度的中间带均可采用方式适用窄中间带；方式适用车道数多，整个行车道较宽的道路。,1、最小超高过渡段长度计算公式（1）计算公式最小超高过渡段长度按下式计算并取整为5的倍数，同时不得小于10m。(超高的附加坡度不过陡),六、超高过渡段及其长度,LC-超高过渡段长度B-旋转轴至行车道外缘的距离i-超高坡度与路拱坡度代数差p-超高渐变率,（2）各种超高过渡方式的最小超高过渡段长度,2、超高渐变率超高渐变率太大，路容不美观，乘客不舒适；太小，纵向排水困难。（1）超高渐变率的影响因素控制路面外侧边缘抬高的速度（或路面内侧边缘的降低速度）；(纵向控制指标)路面旋转角速度不超过一定的限度。(横向控制指标)后者对驾驶员和乘客舒适程度的影响比前者更大。,（2）路面外侧边缘的抬高速度,（3）路面旋转角速度,（4）最大超高渐变率,从排水角度考虑，车道横坡度由-2%（或-1.5%）过渡到2%（或1.5%）的路段超高渐变率p不得小于1/330。,（1）一般的情况下LcLs在确定缓和曲线长度时，已经考虑了超高过渡段所需的最长度，故一般取超高过渡段Lc与缓和曲线长度Ls相等；（2）若计算出的LcLs此时应修改平面线形，使LsLc。（3）若Ls大于计算出的Lc，但只要超高渐变率P1/330，仍取LcLs。（4）四级公路不设缓和曲线，但若圆曲线上设有超高，则应设置超高过渡段，超高过渡段在直线和圆曲线上各分配一半。,3、超高过渡段与缓和曲线的关系,（5）高等级公路设计中，一般配置较长的缓和曲线（Ls远大于Lc）。为了避免在缓和曲线全长范围内均匀过渡超高而造成路面横向排水不畅，超高过渡可采取以下措施：超高的过渡仅在缓和曲线的某一区段内进行即超高过渡起点可从缓和曲线起点（R）至缓和曲线上不设超高的最小半径之间的任一点开始，至缓和曲线终点结束。超高过渡在缓和曲线全长范围内按两种超高渐变率分段进行即第一段从缓和曲线起点由双向路拱坡以超高渐变率1/330过渡到单向路拱横坡，第二段由单向路拱横坡过渡到缓和曲线终点处的超高横坡。,七、超高值的计算超高值指超高后路基横断面上各个特征点与设计高之差值1、无中间带公路,全超高,(外侧车道横坡由水平过渡到超高坡度的长度),水平断面,路拱,超高,（外侧车道由正常路拱变为水平断面的长度）,iz,iz,iG,iG,ih,x0,Lc,iG,绕内边线旋转（未加宽前的内边线）计算图,公式推导（以圆曲线上各点为例）,2）绕中线旋转计算图,2、有中间带公路,1）绕中央分隔带边缘旋转超高值计算公式,2）绕各自行车道中心旋转超高值计算公式,高速公路、一级公路长大纵坡路段的上、下行车道可采用不同的超高值。,八、山区高速、一级公路超高横坡值的设置,“超高设计图”，是简化了的超高过渡的纵断面图。旋转轴为横坐标轴纵坐标是相对高程。1.不设中间带的公路（1）基本型曲线的超高设计图,九、超高设计图,（2）S型曲线的的超高设计图,（3）卵型曲线的超高设计图,2.设中间带的公路（1）基本型曲线的超高设计图（2）S型曲线的超高设计图,第六节路侧安全设计,路侧安全设计是指对从车道外边缘到用地界或道路红线边界的区域进行安全设计。目的是使失控驶出路外的车辆安全返回或安全停靠。有关研究表明，道路交通事故中所有致命事件的30%35%都是由于汽车驶出道路，撞击到路侧的物体上发生的。,一、路侧安全净区,1.定义路侧安全净区是指行车方向最右侧车行道以外相对平坦、无障碍物、可供失控车辆重新返回正常行驶路线的带状区域。,路侧安全净区,2.路侧安全净区宽度在无路侧防护设施前提下，路侧安全净区宽度可分为计算净区宽度和实际净区宽度。计算净区宽度为失控车辆有可能返回所需要的最小宽度，可根据路段平面线形指标状况、路基填方和挖方情况、交通量、运行速度确定。计算净区宽度可分直线段计算净区宽度和曲线段计算净区宽度。,填方直线段计算净区宽度,挖方直线段计算净区宽度,曲线段计算净区宽度可采用相同路基类型对应的直线段计算净区宽度乘以调整系数Fc进行修正。,实际净区宽度：从车道边缘线开始向公路外侧延伸的平缓、无障碍物区域的有效宽度，包括硬路肩、土路肩及其路侧边坡，宜符合下列规定：（1）当填方边坡坡度缓于1:6时，整个边坡坡面宽度均可作为有效宽度。（2）当填方边坡在1:3.5和1:5.5之间时，可利用1/2宽度的边坡宽度作为有效宽度。（3）当填方边坡坡度陡于1:3.5时，边坡上不能行车，不能作为有效宽度。（4）路侧未设置盖板的砌石边沟、排水沟，不能作为有效宽度。（5）路侧存在不可移除的粗壮行道树、标志立柱或障碍物时，不能作为有效宽度。,二、路侧安全净区内障碍物处理,（1）清除障碍物。（2）挪至安全净区外。（3）通过重新设计排除障碍物。（4）控制障碍物、降低障碍物的危险程度，如采用解体消能设计等。（5）对障碍物进行防护，设置安全护栏或防撞垫等。（6）对障碍物进行标示和诱导。,三、解体消能结构（自学）,四、路侧安全等级与路侧防护设施,1.路侧安全等级路侧安全等级划分可依据路侧安全净区宽度、填方高度、挖方边沟和车辆驶出路外可能造成的交通事故等级确定。路侧安全等级可分为四级，即级（最高）、级、级、级（最低）。,2.路侧护栏防撞等级和防护设施,路侧护栏防撞等级宜根据公路等级、设计速度、交通组成、路侧安全等级等实际情况确定。,第七节爬坡车道与避险车道,爬坡车道：陡坡路段正线上坡行车道外侧增设的供载重车行驶的车道。避险车道：长陡下坡路段右侧设置的供失控车辆强制减速而设的车道。设置爬坡车道的必要性动力性能低的汽车在陡坡上行驶时，车速降低，对交通流造成不良影响小车频繁超车，不安全。小汽车行驶自由度降低，通行能力下降。,一、设置爬坡车道的条件1、上坡方向载重车的车速降低到下表允许车速以下时。,2、上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时。设计中掌握：纵坡大于3考虑设置。下述情况可不设爬坡车道填挖大的路段，因设爬坡车道费用增加很多时；隧道、大桥等构造物路段双向6车道以上的公路；,二、爬坡车道的设计爬坡车道的纵坡度与正线坡度相同。因此，设计中主要解决两个问题：横断面组成、平面布置。,1、横断面组成,路缘带,爬坡车道,硬路肩,土路肩,3.5m,正线行车道,宽度3.5m，包括主线右侧路缘带,设置爬坡车道后硬路肩宽度一般为1.0m或按主线设计，特殊情况也可只设土路肩,2、横坡度爬坡车道上速度较主线低，超高也应比主线上有所减小。见教材.3、平面布置与长度,正线超车道,正线行车道,爬坡车道,L1,L2,起点,终点,硬路肩,土路肩,总长包括分流渐变段，合流渐变段，爬坡车道，终点附加段长度组成。爬坡车道长=L+L2(L为需设爬坡车道纵坡长度),L,L3,爬坡车道起终点三角端过渡段长见下表终点三角端附加长度用于加速，长短与正线的纵坡有关,起点应设置在陡坡路段载重车行驶速度降低到最低容许速度之前，且视线良好、便于辨认、过渡顺适的地点。终点设在陡坡路段后，行车速度恢复到最低容许速度处，且视线良好、便于辨认、过渡顺适的地点。4、爬坡车道长度的确定,确定方法运行速度计算（1）等效坡度换算将竖曲线分段及坡度取值方法竖曲线小于200m时，等分成两段，分别计入前后坡段。竖曲线大于200m时，如果前后坡度的代数差的绝对值小于0.5%，等分成两段，分别计入前后坡段。竖曲线大于200m时，如果前后坡度的代数差的绝对值大于0.5%，等分成三段，两段1/4分别计入前后坡段,中间2/4坡度取前后段坡度的代数平均值。（2）具体方法见图,0%/800,5%/1200,-2%/1000,400m,600m,0%/700,2.5%/200,5%/950,1.5%/300,-2%/850,等效坡度,设计纵坡,90,80,70,60,50,速度图,需设爬坡车道,美国的成果,标准载重车（120kg/kw）减速行驶速度距离曲线图（上坡）,86,48,速度,（km/h),距离（m）,标准载重车（120kg/kw）加速行驶速度距离曲线图（下坡）,48,58,三、避险车道设计避险车道类型：制动基础和沙堆型制动基础分为上坡型、平坡型和下坡型。如下图。,沙堆型，不设制动路床,避险车道布置避险车道长度见教材,V进入制动坡床速度（km/h）f滚动阻力系数i坡床坡度,12,13,16,15,方法如下：,若,则：,剩余部分由超高承担,即：,V为设计速度,计算,若,则,方法如下：计算，若则，,若,则：,剩余部分由承担,即：,V为设计速度,【例1】广西某二级公路设计速度为80km/h，其中一平曲线半径为500m，试确定该曲线的超高？广西为一般地区，无积雪冰冻现象，最大超高为8%超高确定为8%,在该曲线上，车辆按设计速度行驶时u=0.021。,方法如下：计算，若则，,若,则：,剩余部分由承担,即：,VA为行驶速度,【例2】广西某二级公路设计速度为80km/h，其中一平曲线半径为500m，试确定该曲线的超高？假定运行速度为64km/h最大超高为8%，因此确定该曲线超高为6.5%，多数车辆在该曲线上行驶，横向力系数为0.,一、概述有学者指出：视距是道路几何设计应首先满足的条件！原因：视距对道路安全有至关重要的影响。国内外已有研究表明：（1）不良的视距条件是造成很多交通事故的主要原因；（多国）（2）约1/4的交通事故都是因驾驶员在超车视距不足的条件下盲目超车而造成的。（美国、德国）（3）当视距小于240m时，事故率约为视距大于750m时的两倍。（多国（4）当视距小于100m时，事故率将急剧增大。（英国）（5）视距不良路段的事故率比严格控制视距路段的事故率高出52%；（美国）（6）视距为100200m时的事故率比视距小于100m低25%。（德国）,第八节行车视距及其保证,（7）影响视距的障碍物对交通事故的发生有很大影响；事故率随障碍物的增多而增多，但障碍物超高一定数量后，事故发生率反而会减小。因此，设计时，应保证视距的连续性以及平曲线的连续性，以保证行车安全。,（一）视距的种类1、视距的定义视距：车辆在正常行驶中，驾驶员从正常驾驶位置能连续看到道路前方行车道范围内路面上一定高度障碍物，或者看到道路前方交通设施、路面标线的最远距离。视距与视线：在直线段视距与视线的长是一致的，但在曲线段，视线是直线，而视距是沿车道中心线量得的长度，视距比视线长。,2、行车视距类型行车视距分为停车视距、会车视距、超车视距、识别视距和错车视距等。停车视距指车辆以一定速度行驶中，驾驶员发现前方有障碍物到汽车在障碍物前安全停止所需的最短距离。,会车视距在同一车道上两对向行驶车辆，从驾驶员相互发现至同时采取制动措施双双安全停止所需的最短距离。,超车视距在双车道公路上，后车超越前车，从开始驶离原车道起，至可见逆行车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。,识别视距车辆以一定速度行驶中，驾驶员自看清前方分流、合流、交叉、渠化、交织等各种行车条件变化时的导流设施、标志、标线，做出制动减速、变换车道等操作，至变化点前使车辆达到必要的行驶状态所需的最短距离。,错车视距在没有明确划分车道线的双车道道路上，两对向行驶汽车相遇，发现后采取减速避让措施安全错车所需的最短距离。,（二）行车视距的作用（三）各级道路对视距的要求1.停车视距是最基本的要求，各级公路都应保证停车视距。2.高速公路和一级公路只需保证停车视距；其它各级公路应满足会车视距的要求，其不小于停车视距的两倍。3.对向行驶的双车道公路，根据需要，应结合地形设置保证具有超车视距的路段。,1、在平曲线的暗弯处（挖方路段的弯道、内侧有障碍物的弯道），具有中央分隔带公路弯道外侧超车车道上的视距；2、在纵断面的凸形竖曲线处；3、凹形竖曲线跨线桥等处；4、交叉口附近（属于平面暗弯）。,（四）道路上可能存在视距不良的地段,（一）目高和物高的规定目高：指驾驶人员眼睛距地面的高度。停车视距、超车视距检验时，小客车采用1.2m,载重货车采用2m。物高：停车视距检验时，物高采用0.10m，超车视距检验时物高采用0.6m。(对向小车车辆前灯高度)兼顾经济方面考虑。,二、视距计算,（二）停车视距停车视距可分解为反应距离和制动距离两部分。,1、反应距离,2、制动距离制动距离是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间所走的距离。决定汽车制动距离的主要因素是：附着力，制动起始速度。附着力越大、起始速度越低，制动距离越短。（1）汽车制动力取决于轮胎与路面之间的附着力,P制动力G制动轮上的汽车重力（车重）附着系数,（2）制动距离,制动距离为：,当制动到汽车停止时,道路阻力系数（=f+i）,3、停车视距,V按下表取值，一般按路面在潮湿状态下的值计算,理想的全超车过程：,（三）超车视距,第一阶段：超车汽车的加速行驶距离,V0被超车速度（km/h），一般比设计速度低520km/h；t1加速时间（s），观测值，可取34s；a平均加速度（m/s2），一般在3m/s2左右。,第二阶段：超车汽车在对向车道上行驶距离,V超车车辆的速度（km/h）；t2超车车辆在对向车道上行驶时间（s），一般取910s。,第三阶段：超车结束后，超车汽车与对向汽车间的安全距离S315m第四阶段：超车汽车从开始加速到超车完了对向汽车行驶的距离S4,超车视距：,一般：,（一）视距的保证纵断面视距的保证：在规定竖曲线的最小半径时已经作了考虑。只要采用的竖曲线半径满足规范中最小竖曲线半径的要求，就可保证竖曲线上视距的要求。,三、视距的保证,平面暗弯处视距的保证：若是因曲线内侧及中间带设置护栏及其它人工构造物等而不能保证视距时，可采取加宽中间带、加宽路肩或将构造物后移等措施予以处理；若阻挡视线的是树木、房屋等，应通过清除保证。