道路设计基础知识

道路设计基础知识一.城市道路设计的准备知识(一)熟悉城市道路的设计原则•1.必须在城市规划，特别是土地使用规划和道路系统规划的指导下进行;•2.要在经济合理的条件下，考虑道路建设的远近结合、分期发展;•3.要求满足交通量在一定规划期内的发展要求;•4.综合考虑道路的平面、纵断面线型、横断面布置、道路交叉口、各种道路附属设施、路面类型，满足行人及各种车辆行驶的技术要求;•5.应考虑与道路两侧的城市用地、房屋建筑和各种工程管线设施、街道景观的协调;•6.采用各项技术标准应该经济合理，应避免采用极限标准。(二)掌握净空与限界•人和车辆在城市道路上通行要占有一定的通行断面，称为净空。为了保证交通的畅通，避免发生交通事故，要求街道和道路构筑物为车辆和行人的通行提供一定的限制性空间，称为限界。•1.行人•净空要求：2.2m;•净宽要求：0.75~1.0m。•2.自行车•净空要求：2.2m;•净宽要求：1.0m。••3.机动车•小汽车的净空要求为1.6m，公共汽车为3.0m，大货车(载货)为4.0m;•小汽车的净宽要求为2.0m，公共汽车为2.6m，大货车(载货)为3.0m。•4.道路桥洞通行限界•行人和自行车高度限界为2.5m，有时考虑非机动车桥洞在雨天通行公共汽车，其高度限界控制为3.5m;•汽车高度限界为4.5m，超高汽车禁止在桥(洞)下通行。•5.铁路通行限界•高度限界：电力机车为6.5m，蒸汽和内燃机车为5.5m。•6.桥下通航净空限界•桥下通航净空限界主要取决于航道等级，并依此决定桥面的高程。(三)掌握车辆视距与视距限界•1.行车视距•驾驶人员保证交通安全必须保持的最短视线距离称为行车视距。行车视距与机动车制动效率、行车速度和驾驶人员所采取的措施有关。行车视距一般分为停车视距、会车视距、错车视距和超车视距等。•(1)停车视距•停车视距由驾驶人员反应时间内车辆行驶距离、车辆制动距离和车辆在障碍物前面停止的安全距离组成。•(2)会车视距•两辆机动车在一条车行道上对向行驶，保证安全的最短视线距离，称为会车视距。根据实际经验，会车视距通常按两倍的停车视距计算。•2.视距限界•车辆在道路上行驶时，要求道路及道路两旁提供一定的视距空间以保证行车安全，称为视距限界。•(1)平面弯道视距限界•车辆在平曲线路段上行驶时，曲线内侧应清除高于1.2m的障碍物，以保证行车安全。•(2)纵向视距限界•车辆翻越坡顶时，与对面驶来的车辆之间应保证必要的安全距离，安全视距约等于两车的停车视距之和。通常用设竖曲线的方法来保证，并以竖曲线半径来表示纵向视距限界。•(3)交叉口视距限界•保证两条相交道路上直行车辆都有安全的停车视距的前提是必须保证驾驶员视线不受遮挡，由两车的停车视距和视线组成了交叉口视距空间和限界，又称视距三角形。要求在视距三角形限界内清除高度超过1.2m的障碍物。按最不利情况，考虑最靠右的一条直行车道与相交路最靠中间的直行车道的组合确定视距三角形的位置。(四)掌握城市道路网规划•1.影响因素•(1)城市在区域中的位置;(2)城市用地布局形态;(3)城市交通运输系统。•2.基本要求•(1)满足用地布局的骨架要求;•(2)满足运输要求，与沿路开发性质协凋结合;结构完整，分布均匀，可靠;密度和面积适应城市发展;利于分流，利于组织管理;对外交通联系方便;•(3)满足环境要求;•(4)满足布置管线要求。•其中城市干道的适当距离为700—1l00m，干道网密度2.8～1.8km/km2，大城市道路网密度以4.0～1.8km/km2为宜，道路面积率以20%左右为宜。•3.道路分类•(1)按国标分类•快速路、主干路、次干路、支路。主干路平面交叉口间距为700～1200m，次干路350～500m，支路150—250m。•(2)按功能分类•交通性干道、生活性道路。•4.道路系统布局•干道网类型：方格网、环形放射、自由式、混合式。•道路衔接：低速让高速，次要让主要，生活性让交通性，适当分离。二.城市道路断面规划设计(一)掌握城市道路横断面规划设计•城市道路横断面规划宽度称为路幅宽度，即规划的道路用地总宽度。由车行道、人行道、分隔带和绿地等部分组成。•1.机动车道设计•(1)车道宽度•宽度取决于通行车辆的车身宽度和车辆行驶十横向的必要安全距离，即车辆在行驶时摆动、偏移的宽度，以及车身、与相邻车道或人行道边缘必要的安全间隙，通车速度、路面质量、驾驶技术、交通秩序有关。可取为1.0～1.4m。•一般城市主干路小型车车道宽度选用2.5m;大型车道或混合行驶车道选用3.75m;支路车道最窄不宜小于3m，公演路边停靠车辆的车道宽度为2.5～3.0m。•(2)一条车道的通行能力•城市道路一条车道的小汽车理论通行能力为每车道1800辆/h。靠近中线的车道，通行能力最大，右侧同向车道通行能力将依次有所折减，最右侧车道的通行能力最小。假定最靠中线的一条车道的通行能力为1，则同侧右方向第二条车道通行能力的折减系数约为0.80～0.89，第三条车道的折减系数约为0.65～0.78，第四条约为0.50—0.65。•(3)机动车车行道宽度的确定•机动车车行道的宽度是各机动车道宽度的总和。通常以规划确定的单向高峰小时交通量除以—条车道的通行能力。以确定单向所需机动车车道数，乘以2，再乘以—条车道的宽度，即得到机动车车行道的宽度。•注意的问题：•1)车道宽度的相互调剂与相互搭配：对于双车道多用7.5—8.0m;4车道用13—15m;6车道用19～22m。•2)道路两个方向的车道数一般不宜超过4—6条，过多会引起行车紊乱，行人过路不便和驾驶人员操作。•3)技术规范规定两块板道路的单向机动车车道数不得少于2条，四块板道路的单向机动车车道数至少为2条。一般行驶公交车辆的一块板次干路，其单向行车道的最小宽度应能停靠一辆公共汽车，通行一辆大型汽车，再考虑适当自行车道宽度即可。•2.非机动车道设计•(1)自行车道宽度的确定•一条自行车带的宽度为1.5m，两条自行车带宽度为2.5m，3条自行车带的宽度为3.5m，每增加—条车道宽度增加lm;两辆白行车与1辆公共汽车或无轨电车的停站宽度为5.5m。非机动车道要考虑最宽的车辆有超车的条件。考虑将来可能改为行驶机动车辆，则以6.0～7.0m更妥。••(2)自行车道的通行能力•路面标线划分机动车道与非机动车道时,—条白行车带的通行能力，规范推荐值为800～1000辆/h。•(3)非机动车道在横断面上的布置•—般沿道路两侧对称布置在机动车道和人行道之间，为保证非机动车的安全及提高机动车车速，与机动车道之间划线或设分隔带分隔。•3.人行道设计•人行道的主要功能是为满足步行交通的需要，同时也用来布置道路附属设施(如杆管线、邮筒、清洁箱与交通标志等)和绿化，有时还作为拓宽车行道的备用地。•(1)人行道宽度的确定方法•1个步行带的宽度，一般需要0.75m，在火车站和大型商店附近及全市十道上则需要0.9m。通过能力一般为800～1000人/h;城市主干道上，单侧人行道步行带条数，一般不宜少于6条，次干道不宜少于4条，住宅区不宜少于2条。•人行道宽度要考虑埋设电力线、电信线以及上水管3种基本管线所需要的最小宽度(4.5m)，加上绿化和路灯等最小占地(1.5m)，共需要6.0m左右。•(2)人行道的布置•人行道通常在车行道两侧对称并等宽布置。在受到地形限制或有其他特殊情况时，不一定要对称等宽，可按其具体情况做灵活处理。人行道一般高㈩车行道10～20cm，一般采用直线式横坡，向缘石方向倾斜。横坡坡度一般在0.3%一3%范围内选择。•4.掌握道路绿化设计•宽度大于40m的滨河路或主干路上，当交通条件许可时，可考虑沿道路两侧或一侧成行地种树，布置成有一定宽度的林荫道(最小宽度为8m，多采用8—15m)。•行道树树种的选择原则是：树干挺直、树形美观、夏日遮阳、耐修剪，抗病虫害、风灾及有害气体等。•(1)行道树的占地宽度•行道树的最小布置宽度应以保证树种生长的需要为准，一般为1.5m。道路分隔带兼作公共车辆停靠站台或供行人过路临时驻足之用时，最好宽2m以上。绿化带的最大宽度取决于可利用的路幅宽度，除为了保留备用地外，一般绿化宽度宜为红线宽度的15%～30%，路幅窄的取低限，宽的取高限。人行道绿化有树穴、绿带两种形式，绿带一般每侧1.5～4.5m，长度以50～l00m为宜，树穴一般1.25X1.25m。•(2)行道树的高度•道路的中央分隔带或机动车与非机动车分隔带上布置绿化，应注意树木高度不得影响驾驶员的视线，高度一般在1m以下。人行道上的行道树分枝点高度应为3.5m以上，高度不限。但要注意不影响道路照明。•5.城市道路横断面形式的选择与组合•(1)形式•一块板：多用于“钟摆式”交通路段及生活性道路;•两块板：适用于机动车辆多，夜间交通量多，车速要求高，非机动车类型较单纯，且数量不多的联系远郊区间交通的入城干道;•三块板：适用于机动车辆大，车速要求高，非机动车多，道路红线较宽的交通干道;•四块板：比较少见，占地较大。•(2)城市道路横断面的选择与组合基本原则•城市道路横断面的选择与组合主要取决于道路的性质，等级和功能要求，同时还要综合考虑环境和工程设施的等方面的要求。(二)了解道路纵断面设计的要求•1.设计要求•(1)线型平顺。设计坡度平缓，坡段较长，起伏不宜频繁，在转坡处以较大半径的竖曲线衔接。•(2)路基稳定、土方基本平衡。•(3)尽可能与相交的道路、广场和沿路建筑物的出入口有平顺的衔接。•(4)道路及两侧街坊的排水良好。道路路缘石顶面应低于街坊地面标高及道路两侧建筑物的地坪标高。•(5)考虑沿线各种控制点的标高和坡度的要求。包括如相交道路的中心线标高，重要地—厂建筑物的标高，与铁路交叉点的标高，河岸坡度和河流最高水位、桥涵立交的标高等。•2.设计•(1)最大纵坡考虑因素通行的各种车辆的动力性能、道路等级、自然条件。•在混行的道路上，应以非机动车的爬坡能力确定道路的最大纵坡。自行车道路的最大纵坡以2.5%为宜。•等级高的道路设计车速高，需要尽量采用平缓的纵坡。最大纵坡建议值：快速交通干道设计车速为40一60km/h，最大纵坡为3%一4%;主要及一般交通干道设计车速为40～60km/h，最大纵坡为3%～4%;区干道设计车速为30—40km/h，最大纵坡为4%一6%;支路设计车速为20～25km/h，最大纵坡为7%一8%。•对于平原城市，机动车道路的最大纵坡宜控制在5%以下。•(2)最小纵坡•最小纵坡度与雨量大小、路面种类有关。路面越粗糙，最小纵坡越大，反之则可小些。如水泥混凝土路面、黑色路面、碎石路面等道路最小纵坡度应大于或等于0.3%，在有困难时可大于或等于0.3%。特殊困难路段，纵坡度小于0.2%时，应采取设锯齿形街沟或其他排水措施。•(3)坡道长度限制•道路坡道的长度与道路的等级要求和车辆的爬坡能力有关，不宜太长，但也不宜太一般最小长度也应不小于相邻竖曲线切线长度之和。•3.竖曲线•为使路线平顺，行车平稳，必须在路线竖向转坡点处设置平滑的竖曲线将相邻直线坡段衔接起来。因纵断面上转折坡点处是凹形或凸形不同而分为凹形曲线与凸形曲线。纵坡转折处是否设置凸曲线，取决于转坡角大小尺寸与要求视距的长度之间的关系。•一般规定：当主要及一般交通干道两相邻纵坡代数差ω0.5%，区干道的(ω1.0%，其他道路的ω1.5%时，需设置凸形竖曲线。对凹形转折处，当主要交通干道两相邻纵坡代数差ω0.5%，交通干道的ω0.7%，其他道路的～1.0%时，则需要设置凹形曲线。•城市道路设计时一般希望平曲线与竖曲线分开设置。如果确实需要重合设置时，通常要求将竖曲线设置在乎曲线内，而不应交错。为了保持平面和纵断面的线形平顺，一般取凸形竖曲线的半径为平曲线半径的10～20倍。应避免将小半径的竖曲线设在长的直线段上。竖曲线长度一般至少应为20m。其取值—般为20m的倍数。•4.城市道路排水•形式：明式、暗式、混合式。•雨水管网布置原则：利用地形，分区就近排入水体，沿排水区低处布置，合理选择与布置出水口。