道路横断面组成及设计

第五章横断面设计定义：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。道路横断面设计：研究路基横断面结构组成及尺寸的过程。第2节道路横断面组成一、公路横断面组成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。在保证必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效益与社会效益。高速、一级公路横断面组成：行车道、中间带、路肩——必要组成部分紧急停车带、爬坡车道、变速车道等——特殊组成部分（一）路幅的构成二、三、四级公路横断面组成：行车道、路肩错车道（一）路幅的构成高速、一级公路横断面组成：行车道、中间带、路肩——必要组成部分紧急停车带、爬坡车道、变速车道等——特殊组成部分路基宽度：指行车道与路肩宽度之和。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宽度。即路基宽度指路基顶面的总宽度。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。路基的其它组成部分：（路基顶面以外）边坡、边沟及排水沟、护坡道、截水沟、碎落台、取土坑、弃土堆等路基、路面宽度定义：（二）路幅布置类型1．单幅双车道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。适用：二、三级公路和一部分四级公路2．双幅多车道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基而构成“双幅”公路。适用：高速公路、一级公路3．单车道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。二、城市道路横断面组成1．单幅路（1）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。（2）不划分车线。2．双幅路：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、慢车道。二、城市道路横断面组成3．三幅路：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。二、城市道路横断面组成4．四幅路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。二、城市道路横断面组成•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，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。•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。•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，四车道公路应满足车辆并列行驶所需的宽度。第3节行车道宽度双车道公路有两条车道，行车道宽度包括汽车宽度和富余宽度。根据《标准》第2.0.1条规定，设计车辆最大宽度为2.5m，加错车、超车所必须的余宽来确定行车道的宽度。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yx2caB单B双=a+c+2x+2yx=y=0.50+0.OO5V•不同速度错车时，两汽车车厢所需净距（x）值与错车速度（V1+V2）的关系式为•x=0.17+0.016（V1+V2）。按双车道公路错车时行驶速度于横向间距的关系确定行车道宽度：x2.502.50x2.312.31yy路面路基•汽车后轮边缘距行车道边缘应有一定的距离（y），现拟定错车速度15km/h时（y）为0.2m，40km/h时为0.3m（根据实验保证率大于60%），•则x+2y=0.45+0.02（V1+V2）。•实验速度范围为15～40km/h时，上式所计算的路面宽度能保证82.5%的载重汽车不驶出计算宽度以外。按双车道公路错车时行驶速度于横向间距的关系确定行车道宽度：不同速度错车时，两汽车车厢所需净距（x）值与错车速度（V1+V2）的关系式为x=0.17+0.016（V1+V2）。•高速公路、一级公路平原微微丘区采用3.75m的车道。计算行车速度为60km/h时，仍采用3.50m。•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，其车道均为3.75m。•（3）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3.66（12ft），不宜大于3.97m（13ft）。近年来美国有的城市将行车道度减为3.35m（11ft）甚至3.05m（10ft）。（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平曲线加宽原因：（1）汽车在曲线上行驶时，前后轮轨迹不重合，占路面宽度大。（2）由于横向力影响，汽车出现横向摆动。（一）加宽值的计算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，故曲线内侧应增路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。•1.普通汽车的加宽值计算方法：•b=R-（R1+B）（一）加宽值的计算32221R8AR2ARARBR32R8AR2AbR2Ab2式中：A——汽车后轴至前保险杠的距离（m）：R——圆曲线半径（m）。对于有N个车道的行车道：R2NAb22.鞍式列车的加宽值计算方法：式中：b1——牵引车的加宽值；b2——拖车的加宽值；A1——牵引车保险杠至第二轴的距离（m）；R2Ab211'R2Ab222A2——第二轴至拖车最后轴的距离（m）；由于R’=R-b1，而b1与R相比甚微，可取R’=R。令A12+A22=A2，上式仍旧归纳成为：R2AA'R2AR2Abbb2221222121R2NAb22.鞍式列车的加宽值计算方法：3.平曲线加宽标准：《标准》规定，平曲线半径等于或小于250m时，应在平曲线内侧加宽。3.平曲线加宽标准：《标准》规定，平曲线半径等于或小于250m时，应在平曲线内侧加宽。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1/2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值；•其余各级公路采用第3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2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。3.平曲线加宽标准：《标准》规定，平曲线半径等于或小于250m时，应在平曲线内侧加宽。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1/2采用。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。四级公路路基采用6.5m以上宽度时，当路面加宽后剩余的路肩宽度不小于0.5m时，则路基可不予加宽；小于0.5m时，则应加宽路基以保证路肩宽度不小于0.5m。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，设计时应通过计算确定其差值。4.平曲线加宽要求：（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上加宽后的宽度的渐变段。1．比例过渡：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：（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上加宽后的宽度的渐变段。1．比例过渡：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。1．比例过渡：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：（二）加宽的过渡：bLLbxx式中：Lx——任意点距缓和段起点的距离（m）；L——加宽缓和段长（m）；b——圆曲线上的全加宽适用于二、三、四级公路•在加宽缓和段上插入一条高次抛物线，抛物线上任意点的加宽值：•bx＝（4k3-3k4）b•式中：2．高次抛物线过渡适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二级公路。LLkx3．回旋线过渡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，与行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。3．回旋线过渡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，与行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二级公路的下列路段：（1）位于大城市近郊的路段；（2）桥梁、高架桥、挡上墙、隧道等构造物处；（3）设置各种安全防护设施的地段。4．插入二次抛物线过渡2)(4xxLTTLbbxxLLbb2)(4TLLTLbLLbbxxx（三）加宽缓和段的长度（1）对于设置有缓和曲线的平曲线，加宽缓和段应采用与缓和曲线相同的长度。（2）对于不设缓和曲线，但设置有超高缓和段的平曲线，可采用与超高缓和段相同的长度。（3）即不设缓和曲线，又不设超高的平曲线，加宽缓和段应按渐变率为1：15且长度不小于10m的要求设置。Lj=15b，且Lj≥10m