道路横断面组成及设计

1、第五章第五章 横断面设计横断面设计 n定义：定义：n道路横断面图：指道路中线上各点垂直于路线前进道路横断面图：指道路中线上各点垂直于路线前进方向的竖向剖面图。方向的竖向剖面图。n道路横断面设计：研究路基横断面结构组成及尺寸道路横断面设计：研究路基横断面结构组成及尺寸的过程。的过程。 第第2节节 道路横断面组成道路横断面组成 n 一、公路横断面组成一、公路横断面组成n 公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素确定。通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素确定。在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，在保证必

2、要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少，使道路发挥其最大的经济尽量做到用地省、投资少，使道路发挥其最大的经济效益与社会效益。效益与社会效益。n 高速、一级公路横断面组成：高速、一级公路横断面组成：n 行车道、中间带、路肩行车道、中间带、路肩必要组成部分必要组成部分n 紧急停车带、爬坡车道、变速车道等紧急停车带、爬坡车道、变速车道等特殊组成部分特殊组成部分（一）路幅的构成n 二、三、四级公路横断面组成：二、三、四级公路横断面组成：n 行车道、路肩行车道、路肩n 错车道错车道（一）路幅的构成n 高速、一级公路横断面组成：高速、一级公路横断面组成：n 行车道、中间带、路肩行车道

3、、中间带、路肩必要组成部分必要组成部分n 紧急停车带、爬坡车道、变速车道等紧急停车带、爬坡车道、变速车道等特殊组成部分特殊组成部分n 路基宽度：路基宽度：指行车道与路肩宽度之和。指行车道与路肩宽度之和。但当设有紧急停车但当设有紧急停车带、爬坡车道、变速车道、错车道等时，还应包含这些部分的带、爬坡车道、变速车道、错车道等时，还应包含这些部分的宽度。即路基宽度指路基顶面的总宽度。宽度。即路基宽度指路基顶面的总宽度。n 路面宽度：包括行车道、路缘带、变速车道、爬坡车道、路面宽度：包括行车道、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、硬路肩等的宽度。紧急停车带、硬路肩等的宽度。n 路基的其它组成部分：（

4、路基顶面以外）路基的其它组成部分：（路基顶面以外）n 边坡、边沟及排水沟、护坡道、截水沟、碎落台、取土坑、边坡、边沟及排水沟、护坡道、截水沟、碎落台、取土坑、弃土堆等弃土堆等 路基、路面宽度定义：路基、路面宽度定义：（二）路幅布置类型（二）路幅布置类型n1 1单幅双车道单幅双车道n 单幅双车道公路指的是整体式的供双向行车的双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。车道公路。 n适用：二、三级公路和一部分四级公路适用：二、三级公路和一部分四级公路 n2 2双幅多车道双幅多车道n 四车道、六车道和更多车道的公路，中间一般都四车道、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

5、基而构成设分隔带或作成分离式路基而构成“双幅双幅”公路。公路。n适用：高速公路、一级公路适用：高速公路、一级公路 n3 3单车道单车道n适用：交通量小、地形复杂、工程艰巨的山区公路适用：交通量小、地形复杂、工程艰巨的山区公路或地方性道路，山区四级公路。或地方性道路，山区四级公路。 二、城市道路横断面组成二、城市道路横断面组成n 1 1单幅路单幅路n （1 1）划出快、慢车行驶分车线，快车和机动车）划出快、慢车行驶分车线，快车和机动车辆在中间行驶，慢车和非机动车靠两侧行驶。辆在中间行驶，慢车和非机动车靠两侧行驶。n （2 2）不划分车线。）不划分车线。 n2 2双幅路：双幅路：n在车道中心用分隔

6、带或分隔墩将车行道分为两半，上、在车道中心用分隔带或分隔墩将车行道分为两半，上、下行车辆分向行驶。各自再根据需要决定是否划分快、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。慢车道。二、城市道路横断面组成二、城市道路横断面组成n3 3三幅路：三幅路：n中间为双向行驶的机动车车道，两侧为靠右侧行驶的中间为双向行驶的机动车车道，两侧为靠右侧行驶的非机动车车道。非机动车车道。二、城市道路横断面组成二、城市道路横断面组成n4 4四幅路四幅路n在三幅路的基础上，再将中间机动车车道分隔为二，在三幅路的基础上，再将中间机动车车道分隔为二，分向行驶。分向行驶。 二、城市道路横断面组成二、城市道路横断

7、面组成 一、行车道宽度的确定一、行车道宽度的确定 行车道是道路上供各种车辆行驶部分的总称，行车道是道路上供各种车辆行驶部分的总称，包括快车道和慢车道，在一般公路和城市道包括快车道和慢车道，在一般公路和城市道路上还有非机动车道。路上还有非机动车道。 行车道的宽度要根据车辆宽度、设计交通量、行车道的宽度要根据车辆宽度、设计交通量、交通组成和汽车行驶速度来确定。交通组成和汽车行驶速度来确定。 行车道宽度应该满足车辆行驶的需要，双车行车道宽度应该满足车辆行驶的需要，双车道公路应满足错车、超车行驶所必须的余宽，道公路应满足错车、超车行驶所必须的余宽，四车道公路应满足车辆并列行驶所需的宽度。四车道公路应满

8、足车辆并列行驶所需的宽度。第第3 3节节 行车道宽度行车道宽度 双车道公路有两条车道，行车道宽度包括汽车宽度和双车道公路有两条车道，行车道宽度包括汽车宽度和富余宽度。根据富余宽度。根据标准标准第第2.0.12.0.1条规定，设计车辆条规定，设计车辆最大宽度为最大宽度为2.5m2.5m，加错车、超车所必须的余宽来确定，加错车、超车所必须的余宽来确定行车道的宽度。行车道的宽度。 富余宽度是指对向行驶时两车箱之间的安全间隙、汽富余宽度是指对向行驶时两车箱之间的安全间隙、汽车轮胎至路面边缘的安全距离。车轮胎至路面边缘的安全距离。 （一）一般双车道公路行车道宽度的确定（一）一般双车道公路行车道宽度的确定

9、yx2caB单 B B双双=a+c+2x+2y=a+c+2x+2yx=y=0.50+x=y=0.50+0.OO5V 0.OO5V 不同速度错车时，两汽车车厢所需净距（不同速度错车时，两汽车车厢所需净距（x）值与错车速度（值与错车速度（V1+V2）的关系式为）的关系式为 x=0.17+0.016（V1+V2）。）。按双车道公路按双车道公路错车时行驶速度于横向间距的关系错车时行驶速度于横向间距的关系确定确定行车道宽度：行车道宽度：x2.502.50 x2.312.31yy路 面路 基 汽车后轮边缘距行车道边缘应有一定的距离汽车后轮边缘距行车道边缘应有一定的距离（y），现拟定错车速度），现拟定错车速

10、度15km/h时（时（y）为）为0.2m，40km/h时为时为0.3m（根据实验保证率大（根据实验保证率大于于60%），）， 则则 x+2y=0.45+0.02（V1+V2）。）。 实验速度范围为实验速度范围为1540km/h时，上式所计算时，上式所计算的路面宽度能保证的路面宽度能保证82.5%的载重汽车不驶出计的载重汽车不驶出计算宽度以外。算宽度以外。 按双车道公路按双车道公路错车时行驶速度于横向间距的关系错车时行驶速度于横向间距的关系确定确定行车道宽度：行车道宽度：n不同速度错车时，两汽车车厢所需净距（不同速度错车时，两汽车车厢所需净距（x）值与错）值与错车速度（车速度（V1+V2）的关系

11、式为）的关系式为n x=0.17+0.016（V1+V2）。）。 高速公路、一级公路平原微微丘区采用高速公路、一级公路平原微微丘区采用3.75m的车的车道。计算行车速度为道。计算行车速度为60km/h时，仍采用时，仍采用3.50m。 主要考虑因素：主要考虑因素： （1）计算行车速度高，远景交通量大，特别是我国）计算行车速度高，远景交通量大，特别是我国载重汽车混入率高。载重汽车混入率高。 （2）参考了德国、法国的高速汽车公路，意大利的）参考了德国、法国的高速汽车公路，意大利的太阳公路、日本的高速公路、东欧各国的一级公路、太阳公路、日本的高速公路、东欧各国的一级公路、英国和加拿大的高速公路，其车道

12、均为英国和加拿大的高速公路，其车道均为3.75m。 （3）美国各州公路的工作者协会认为，各级公路合）美国各州公路的工作者协会认为，各级公路合乎理想的车道宽度为乎理想的车道宽度为3.66（12ft），不宜大于），不宜大于3.97m（13ft）。近年来美国有的城市将行车道度减为）。近年来美国有的城市将行车道度减为3.35m（11ft）甚至）甚至3.05m（10ft）。）。 （二）有中央分隔带的行车道宽度（二）有中央分隔带的行车道宽度 二、平曲线路面加宽及其过渡n平曲线加宽原因：平曲线加宽原因：n（1 1）汽车在曲线上行驶时，前后轮轨迹不重合，占）汽车在曲线上行驶时，前后轮轨迹不重合，占路面宽度大。

13、路面宽度大。n（2 2）由于横向力影响，汽车出现横向摆动。）由于横向力影响，汽车出现横向摆动。n（一）加宽值的计算（一）加宽值的计算n汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中以后内轮汽车行驶在曲线上，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，故曲线内侧应增路轨迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。 1. 1. 普通汽车的加宽值计算方法：普通汽车的加宽值计算方法： b = R-b = R-（R R1 1+ B+ B） （一）加宽值的计算（一）加宽值的计算32221R8AR2ARARBR32R8AR2A

14、bR2Ab2n式中：式中：A A汽车后轴至前保险杠汽车后轴至前保险杠的距离（的距离（m m）：）：n R R圆曲线半径（圆曲线半径（m m）。）。n 对于有对于有N N个车道的行车道：个车道的行车道：R2NAb22. 2. 鞍式列车的加宽值计算方法：鞍式列车的加宽值计算方法：n式中：式中：b b1 1牵引车的加宽值；牵引车的加宽值；n b b2 2拖车的加宽值；拖车的加宽值；n A A1 1牵引车保险杠至第牵引车保险杠至第二轴的距离（二轴的距离（m m）；）；R2Ab211R2Ab222n A A2 2第二轴至拖车最第二轴至拖车最后轴的距离（后轴的距离（m m）；）； 由于R=R-b1，而b1

15、与R相比甚微，可取R=R。n令令A12+A22=A2，上式仍旧归纳成为：，上式仍旧归纳成为： R2AAR2AR2Abbb2221222121R2NAb22. 2. 鞍式列车的加宽值计算方法：鞍式列车的加宽值计算方法：n3. 3. 平曲线加宽标准：平曲线加宽标准： n标准标准规定，平曲线半径等于或小于规定，平曲线半径等于或小于250m时，应时，应在平曲线内侧加宽。在平曲线内侧加宽。 n3. 3. 平曲线加宽标准：平曲线加宽标准： n标准标准规定，平曲线半径等于或小于规定，平曲线半径等于或小于250m时，应时，应在平曲线内侧加宽。在平曲线内侧加宽。n双车道路面的加宽值规定见表；单车道路面加宽值双车

16、道路面的加宽值规定见表；单车道路面加宽值按表列数值的按表列数值的1/21/2采用。采用。 三类加宽值的采用：三类加宽值的采用： 四级公路和山岭、重丘区的三级公路采用第一类加宽四级公路和山岭、重丘区的三级公路采用第一类加宽值；值； 其余各级公路采用第其余各级公路采用第3 3类加宽值。类加宽值。 对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第2 2类加宽值。类加宽值。 由三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。由三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。 n3. 3. 平曲线加宽标准：平曲线加宽标准： n标准标准规定，平曲线半径等于或小于规定，平

17、曲线半径等于或小于250m时，应时，应在平曲线内侧加宽。在平曲线内侧加宽。n双车道路面的加宽值规定见表；单车道路面加宽值双车道路面的加宽值规定见表；单车道路面加宽值按表列数值的按表列数值的1/21/2采用。采用。 路面应在曲线内侧进行加宽。路面应在曲线内侧进行加宽。 路面加宽后，路基也应相应加宽。路面加宽后，路基也应相应加宽。 四级公路路基采用四级公路路基采用6.5m6.5m以上宽度时，当路面加宽后以上宽度时，当路面加宽后剩余的路肩宽度不小于剩余的路肩宽度不小于0.5m0.5m时，则路基可不予加宽；时，则路基可不予加宽；小于小于0.5m0.5m时，则应加宽路基以保证路肩宽度不小于时，则应加宽路

18、基以保证路肩宽度不小于0.5m0.5m。 分道行驶公路，当圆曲线半径较小时，其内侧车道分道行驶公路，当圆曲线半径较小时，其内侧车道的加宽值应大于外侧车道的加宽值，设计时应通过的加宽值应大于外侧车道的加宽值，设计时应通过计算确定其差值。计算确定其差值。n4. 4. 平曲线加宽要求：平曲线加宽要求：（二）加宽的过渡：（二）加宽的过渡： 加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。上加宽后的宽度的渐变段。 1 1比例过渡：比例过渡： 在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽。加宽缓和段内任

19、意点的加宽值加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值： （二）加宽的过渡：（二）加宽的过渡： 加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。上加宽后的宽度的渐变段。 1 1比例过渡：比例过渡： 在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值： 加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。上加宽后的宽度的渐变段。 1 1比例过渡：比例过渡： 在加宽缓和段全长范围内按其长度成比

20、例逐渐在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值： （二）加宽的过渡：（二）加宽的过渡：bLLbxx式中：式中：L Lx x任意点距缓和段起点任意点距缓和段起点的距离（的距离（m m）；）； L L加宽缓和段长（加宽缓和段长（m m）；）； b b圆曲线上的全加宽圆曲线上的全加宽 适用于二、三、四级公路适用于二、三、四级公路 在加宽缓和段上插入一条高次抛物线，抛物线上任在加宽缓和段上插入一条高次抛物线，抛物线上任意点的加宽值：意点的加宽值： b bx x（4k4k3 3-3k-3k4 4）b b 式中：式中：n2 2高次抛物线过渡高次抛物线过渡适用于适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二适用于高速、一级公路及对路容有要求的二级公路。级公路。 LLkxn3 3回旋线过渡回旋线过渡n 在缓和段上插入回旋线，这样不但中线上有在缓和段上插入回旋线，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，与回旋线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，与行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观