道路线形设计

道路线形设计总序：道路是一条三维空间的带状构造物，几何尺寸描述了道路的空间形态，人们习惯把路线在水平面上的投影称作路线的平面，其是中间位置的一条线一般成为道路的中线，沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面，中线上任意一点的法向切面是道路在该点的横断面。路线几何设计是指确定路线空间位置的工作，一般把它分解为路线平面设计、路线纵断面设计和横断面设计，这三者是相互关联的，既要分别进行，又要综合考虑，特别是现代道路许多新的技术要求更是需要进行三维的协调设计。关键词：道路；设计；平面线形；缓和曲线；纵断面；横断面道路运输是主要运输方式之一，按其使用特点分为公路、城市道路、厂矿道路、林区道路及乡村道路等。公路的基本服务对象是汽车，因此要保证汽车在公路上行驶必须安全、迅速、经济和舒适，公路路线要满足下列要求：保证汽车在道路上行驶的稳定性，稳定性对减轻驾驶员的劳动强度，增加乘客的安全感和舒适程度，减少装载物的损坏等具有重要意义。保证行车畅通，达到安全迅速的目的，必须要有足够的路面宽度来满足交通量的要求及通行能力需要，在平面和纵面有足够的行车视距。此外，还应尽可能减少平面交叉以及增加交通安全措施，才能达到安全、迅速行驶的目的。对公路的平、纵、断面要有合理布局，这是根据公路等级和其使用任务和功能，合理利用地形，正确运用技术标准，保证路线的整体协调，做到平面舒适纵坡均衡和横面合理；线性组合协调，尽量避免穿过地质不良地区，做到技术上可行，经济上合理。满足行车舒适要求，汽车的营运对象是人和货物，如何保证人的出游安全和舒适以及货物运输不受到损坏，是路线几何设计的重要指标之一。平面线形设计应合理地组合线形单元，找出行驶安全、舒适而又经济的路线。一般讲，由连续曲线组成的线形，比由长直线和短曲线更能符合行驶力学和视距心理上的要求。优美的公路线形，主要取决于路线与地形和周围环境的适应程度，以及路线平、纵面的协调配合。一般讲，平原区以直线为主的线形更易与周围环境相协调，但不宜过长，以免因驾驶员失去警惕而发生事故。山区特别是沟梁交错的丘陵区，以曲线为主的线形设计是较合适的公路平面设计的主要内容是根据规划确定路线大致走向，在满足车辆行驶的技术要求前提下，结合当地地形，地质水文条件以及现状第物，因地因路制宜确定其具体方向；选择合适的平曲线半径，解决转折点处的曲线衔接保证必须的行车视距，使路线既要符合技术要求又要经济合理。一、 圆曲线和直线的衔接直线和圆曲线一般可在圆曲线的切点上连接；从直线进入圆曲线或从圆曲线进入直线时，为使曲率逐渐的过渡，可在直线和圆曲线之间设置一段缓和曲线；高等级公路一般都要按设计标准设置缓和曲线。二、 平面线形设计道路是一个带状构造物，它的中线是一条空间曲线。一般所说的路线，是指道路中线，而道路中线的空间形状称为路线线形。道路中线在水平面上的投影称为路线的平面。我国公路平面线形的使用主要是直线、圆曲线、缓和曲线，对各种线形的选择，应结合各种因素进行考虑。直线是公路设计中运用最广泛的线形，直线在勘察设计过程中有勘测设计简单、距离短的优点，但直线单调，驾驶人员容易产生乏味感，降低集中力，加之驾驶者在直线路段一般都会加速行驶，故过长直线的运用不利于行车安全。在选用直线线形时，一定要十分慎重，要对该路段的圆曲线半径、超高、视距等采用运行速度进行检验。一般直线最大长度为20v，其中v为设计行车速度，圆曲线线形要适合地形的变化，并能圆滑的将前后线形连接以保持线形的连续性。圆曲线半径的选用与设计速度、地形、相邻曲线的协调、曲线长度、曲线问直线长度、纵面线形的配合、公路横断面等有关。选用过大的圆曲线半径，会使得圆曲线过长，这与长直线一样容易使驾驶人员产生疲劳感，容易诱发交通安全事故。因此，在选用较大的圆曲线半径时，也应该持谨慎态度。在选用较小的圆曲线半径时，应对相邻路段进行车速极差检验，对视距进行验算，给交通工程的设置提供理论依据，以确保行车安全。三、纵断面设计纵断面设计原则如下：纵断面设计应参照城市规划控制标高并适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除。为保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。山城道路及亲辟道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡，汽车运营经济效益等因素，合理确定路面设计标高。机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动车爬坡能力设计纵坡度。纵断面设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水要求综合考虑。路线经过水文地质条件不良地段时，应提高路基标高以保证路基稳定。当受规划控制标高限制不能提高时，应采取稳定路基措施。旧路改建在旧路面上加铺结构层时，不得影响沿路范围的排水。沿河道路应根据路线位置确定路基标高。位于河堤顶的路基边缘应高于河道防洪水位0.5m。当岸边设置挡水设施时，不受此限。位于河岸外侧道路的标高应按一般道路考虑，符合规划控制标高要求，并应根据情况解决地面水及河堤渗水对路基稳定的影响。道路纵断面设计要妥善处理地下管线覆土的要求。道路最小纵坡度应大于或等于0.5%，困难时可大于或等于0.3%，遇特殊困难纵坡度小于0.3%时，应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施。山城道路应控制平均纵坡度。越岭路段的相对高差为200〜500m时，平均纵坡度宜采用4.5%；相对高差大于500m时，宜采用4%，任意连续3000m长度范围内的平均纵坡度不宜大于4.5%。四、横断面设计道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。横断面形式、布置、各组成部分尺寸及比例应按道路类别、级别、计算行车速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排，以保障车辆和人行交通的安全通畅。道路的横断面型式有单幅路、双幅路、三幅路、及四幅路。各种横断面的型式得的适用条件如下：一、 单幅路适用于机动车交通量不大，非机动车较少的次十路、支路以及用地不足，拆迁困难的旧城市道路。二、 双幅路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较特殊的路段，亦可采用双幅路。三、 三幅路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。四、 四幅路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于主干路。一条道路宜采用相同型式的断面。当道路横断横断面型式或横断面各组成部分的宽度变化时，宜设过渡段，宜以交叉口或结构物为起止点。各级道路的机动车车道宽度应根据车型及设计算车速度确定机动车车行道宽度包括几条车道宽度。机动车道路面宽度包括车行道宽度及两侧路缘带宽度。单幅路与三幅路机动车车行道上采用临时实体中间分隔物分隔对向交通时，机动车道路面宽度应包括分隔物与两侧路缘带宽度。采用双黄线分隔对向交通时，机动车道路面宽度应包括双黄线宽度。快速路应设中间分车带，特殊困难时可采用分隔