横断面设计1概要

横断面设计道路横断面的组成行车道中间带路肩边坡边沟公路路基横断面一般组成公路路基横断面特殊组成护坡道碎落台截水沟爬坡车道加减速车道错车道紧急停车带机动车道路面宽度行车道宽度必须有能满足对向车辆错车、超车或并列行驶以及车辆与路肩之间所必需的余宽。用以下公式计算:行车道宽度2每一车道的设计通行能时设计单远车道数力交通量小向景年我国《标准》中各级公路行车道宽度设计速度(km/h)1201008060403020车道宽度(m)3.753.753.753.503.503.253.00设计速度为20km/h且为单车道时，车道宽度应采用3.5m。高速公路为八车道时，内侧车道宽度可采用3.5m。二级公路当混合交通量大，并且将慢行车道分开困难时，其车行道宽度可加宽到14m，并应划线分快、慢车道。非机动车道宽度自行车三轮车兽力车板车自行车道的宽度，根据北京市调查资料推荐为:一条自行车道宽度为1.5m；两条自行车道宽度为2.5m；三条自行车道宽度为3.5m;……其他车型宽度:三轮车2.0m；兽力车2.5m；板车1.5～2.0m非机动车道的基本宽度可采用5.0m、6.5m、8.0m三种路肩路肩的作用保护及支撑路面结构供发生故障的车辆临时停放增进驾驶的安全和舒适感对未设人行道的道路，可供行人及非机动车等使用精心养护的路肩，能增加公路的美观。中间带组成及作用:中间带:分隔对向车流分隔带宽度:高速公路、一级公路整体式断面必须设置中间带，其宽度应符合规定中间分隔带两侧分隔带:布置在同向行驶的机动车与非机动车之间左侧路缘带中央分隔带路基宽度各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加(减)速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。路缘石路缘石的设置:分隔带与路面之间,人行道与路面之间路缘石的形状:立式、斜式和曲线式图4-1-4路缘石a)立式b)斜式c)曲线式高速公路的分隔带因排水必须设置路缘石时，应使用低矮光滑的斜式或曲线式的，高度宜小于12cm城市道路的人行道及人行横道宽度范围内缘石宜做成为低矮的，而且坡面是较为平缓的斜式汽车在弯道行驶时，需要比直线段上更大的行车道宽度。为保证行车的安全，曲线段的路面应做适当的加宽路面加宽路面加宽值的计算公式汽车进入圆曲线后，汽车的行驶轨迹也是圆曲线，且后轮向内侧偏移。由直角三角形得出下列关系：22120)(ReRL2021LRRe如果为双车道公路，则每个车道都应加宽，因而全部路面的加宽值e约为：)(222021LRReeRLe20加宽值与平曲线半径、设计车辆的轴距有关，轴距越大，加宽值就越大。加宽值还与车速有关:RV1.0式中jB——双车道路面加宽值，m；L0——汽车轴距加前悬，m；V——设计速度，km/h；R——圆曲线半径，m。平曲线上双车道路面加宽值应按下式计算：RVRLBj1.020加宽标准现行《标准》规定，平曲线半径等于或小于250m时，公路曲线部分的路面根据圆曲线的半径、交通组成等情况应设置相应的加宽。半径大，相应的加宽值就小；同一半径的圆曲线段内加宽值保持不变。单车道路面加宽值数值减半分道行驶的公路，若圆曲线半径较小，其内侧车道的加宽值应大于外侧车道加宽值。设计时应通过计算确定其差值。加宽通常设置在曲线的内侧。加宽的过渡加宽缓和段为避免路面宽度从直线段上的正常宽度到圆曲线段的加宽断面的突变，在直线和圆曲线之间应设置一段路面宽度的渐变段.加宽缓和段满足以下要求1)加宽缓和段应与缓和曲线或超高缓和段重合，以尽量减少公路几何形状的变更次数。2）加宽缓和段长度应按渐变率为1：15且长度不小于10m的要求设置，并布置在圆曲线之前的直线段上jjEL15mLj10式中Lj——加宽缓和段长度，m；Ej——路面加宽值，m。3）加宽过渡方式（1）比例过渡：按其长度成比例增加的方法jjxjxBLLB图4.5比例加宽过渡式中Bjx——加宽缓和段上任一点的加宽值，Bj——圆曲线加宽值，m；Lx——加宽缓和段上任一点到缓和段起点的距离，m；Lj——加宽缓和段长度，m。（2）高次抛物线的过渡高速公路、一级公路以及对路容有要求的二级公路，设置加宽缓和段时，采用高次抛物线的形式过渡，采用下计算加宽缓和段上任一点的加宽值。jjxBKKB)34(43jxLLK/加宽的布置方式圆曲线上的路面加宽一般设置在曲线内侧,若地形特殊有困难时，也可两侧各加一半。圆曲线段内的加宽值保持不变，缓和段上的加宽值由零渐变到要求的加宽值。路拱路拱：为了迅速排除路面上雨水，路面表面做成中间高两边低的拱形。基本形式路拱横坡：为了排水的需要，车行道的路拱应具有一定的横向坡度。抛物线形路拱直线形路拱折线形路拱超高及其作用超高当采用的圆曲线半径小于不设超高的最小半径时，为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将曲线段的外侧路面横坡做成与内侧路面同坡度的单坡横断面。作用为了使汽车在平曲线上行驶时能获得一个指向内侧的横向分力，用以克服离心力，以减小横向分力，从而保证汽车行驶的稳定性及乘客的舒适性。超高的过渡超高缓和段:从直线段上的路拱双坡断面过渡到圆曲线上具有超高横坡的单坡断面，要有一个逐渐变化的区段，这一变化段称为超高缓和段。超高缓和段的过渡形式1．无中间带道路的过渡（1）绕内边缘旋转:在缓和段起点之前将路肩的横坡逐渐变为路拱横坡，再以路中线为旋转轴，逐渐抬高外侧路面与路肩，使之达到与路拱坡度一致的单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车道边缘旋转，直至达到超高横坡度为止。一般新建公路多采用此种方式。a)绕内侧边缘旋转b)绕中线旋转c)绕外侧边缘旋转图4.7无中间带道路超高的过渡方式（2）绕中线旋转:在超高缓和段之前，先将路肩横坡逐渐变为路拱横坡，再以路中线为旋转轴，使外侧车道和内侧车道变为单向的横坡度后，整个断面一同绕中线旋转，使单坡横断面直至达到超高横坡度为止。一般改建公路常采用此种方式。（3）绕外边缘旋转:先将外侧车道绕外边缘旋转，与此同时，内侧车道随中线的降低而相应降坡，待达到单向横坡后，整个断面仍绕外侧车道边缘旋转，直至达到超高横坡为止。此种方法仅在特殊设计时采用(如强调路容美观、外侧因受条件限制不能抬高等)。超高过渡(边轴旋转)超高过渡(中轴旋转)2．有中间带道路的过渡（1）绕中间带的中心线旋转:先将外侧行车道绕中间带的中心旋转，待达到与内侧行车道构成单向横坡后，整个断面一同绕中心线旋转，直至超高横坡值。此时，中央分隔带呈倾斜状。采用窄中间带的公路可选用此方式。（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，此时中央分隔带维持原水平状态。各种宽度不同的中间带均可选用此种方式。（3）绕各自行车道中线旋转:将两侧行车道分别绕各自的中线旋转，使之各自成为独立的单向超高断面。此时中央分隔带边缘分别升高与降低而成为倾斜断而。单向车道数大于四条的公路可采用此种方式超高缓和段的长度:双车道公路的超高缓和段长度按下式计算：piBLc超高缓和段长度应注意：①超高缓和段长度一般应采用5的倍数，并不小于10m；②当线形设计须采用较长的回旋曲线时，横坡度由2％(或1.5％)过渡到0％路段的超高渐变率不得小于1/330。③超高的过渡应在回旋线全长范围内进行，但当超高渐变率过小时(为保证排水)，而只设在该回旋线的某一区段范围之内。行车视距的类型行车视距驾驶员应能看到前方一定距离的公路以及公路上的障碍物或迎面的来车，以便及时刹车或绕过。汽车在这段时间里沿公路路面行驶的必要安全距离。平面上，平曲线部分往往会有视线受阻的情况纵断面上，路线在凸形变坡处下穿式立体交叉处图4.11影响行车视距的地点a)平面视距；b)纵断面视距；c)桥下视距停车视距由三部分组成:01SSSSzT其中:——停车视距，m——驾驶员反应时间内行驶的距离，mSz——制动距离，即司机开始制动到完全停止时所行驶的距离，mS0——安全距离，一般可取5~10mTS1S我国采用驾驶员的反应判断时间为1.2s而汽车在这一时间内所行驶的距离为：汽车的制动距离取决于车辆的制动性能、行驶速度的大小，其值可根据式4.8计算:32.16.31VVvtS)(25421KVSz综上所述，停车视距为：02012543SKVVSSSSZT会车视距为保证双向行驶的双车道公路的行车安全，公路平面应能保证会车视距要求，即满足双向行驶的汽车能在同一车道上及时刹车所需的最短距离。会车视距的组成双方驾驶员反应时间内汽车所行驶的距离2S1双方汽车的制动距离SZ1+SZ2，安全距离S0《标准》规定，会车视距等于2倍停车视距。超车视距汽车在行驶时为超越前车所必须的视距超车视距的组成加速行驶距离S1超车汽车在对向车道上行驶的距离S2超车汽车从开始加速到超车完成的时间内，对向车道汽车的行驶距离S4超车完成时，超车汽车与对向汽车之间的安全距离S3全超车视距CS4321SSSSSC21101216.3attVS226.3tVSmS100~153)(6.3214ttVS最小必要超车视距minCS432min32SSSSC2326.3tV4S行车视距的标准停车视距的最小值平坡段货车停车视距下坡段的货车停车视距经坡度修正二、三、四级公路还应在适当间隔内设置满足超车视距“一般值”的超车路段平面视距的保证最大横净距法检查平曲线视距横净距就是指驾驶员的视点轨迹线到视距线的最大距离，也就是说离开视点轨迹线距离为横净距值的范围内应该是无障碍物的。在曲线段内不同位置的横净距是不相等的，所有横净距中的最大值称为最大横净距。它一般出现在曲线顶点处或顶点附近的一段范围内。最大横净距h计算方法由于驾驶员视点轨迹线是与公路中线平行的曲线(半径小于中线半径)，因此最大横净距h可根据轨迹线的线形及行车视距长度通过计算得到。视距包络图:在驾驶员视点轨迹线上每隔一定间隔绘出的一系列的视距线相交出的外边缘线。作图方法:（1）按一定比例尺绘出弯道平面图，图上绘出路基、路面边缘线及路中心线，并根据路面宽度绘出驾驶员视点轨迹线(由路中线内移B/2-1.5m)。（2）在视点轨迹线上按一定距离进行量距分点。（3）分别用直线连接编号相同的两点，即得到一系列视距线，这些视距线相互交叉，形成一条外切边缘轮廓线，即为视距包络线，或称视距包络图。图4.20平曲线上的视距清除包络线