城市道路線形設(shè)計(jì)

1、 城市道路線形設(shè)計(jì)1.前言    道路平面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與工作是根據(jù)城市的情況規(guī)劃確定的路線大致走向與位置，在滿足車輛行駛與人們出行的技術(shù)條件前提下，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦?、地貌、地質(zhì)和水文條件以及現(xiàn)狀地物，因地制宜確定具體的設(shè)計(jì)和施工方向；挑選合適恰當(dāng)?shù)钠角€半徑，解決轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的曲線銜接；要保證必須的行車視距，使路線既要符合科學(xué)技術(shù)要求，又要經(jīng)濟(jì)合理。城市道路線形是由直線和曲線連接而成的空間立體線形形狀,即是道路中心線的空間描繪。線形設(shè)計(jì)不好的話,輕者乘客會感到不舒服,司機(jī)行駛感到麻煩，嚴(yán)重的話甚至?xí)绊戃囕v行駛的安全性,導(dǎo)致造成交通事故頻發(fā)。究其原因,道路設(shè)計(jì)

2、規(guī)范只能對某些施工硬性的技術(shù)指標(biāo)作出指示,如:對平曲線半徑、豎曲線半徑、縱坡坡度、坡長等都分別做出了相關(guān)規(guī)定,而對這些指標(biāo)之間的組合之下形成的新問題以及特殊性考慮甚少,如果設(shè)計(jì)人員沒有考慮到行駛車輛的安全性,那么,設(shè)計(jì)出的道路就不會是一條優(yōu)秀的城市道路。因?yàn)閮?yōu)秀的城市線形道路,是車輛安全、迅速、舒適的行駛的首要條件。  2.道路設(shè)計(jì)中線形設(shè)計(jì)的組成因素   （1）設(shè)計(jì)人員在線形設(shè)計(jì)時除了要考慮規(guī)劃紅線外，還應(yīng)該綜合考慮到原有的建筑、道路橋梁及其他構(gòu)筑物等對新路設(shè)計(jì)的影響。在不降低道路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提條件下對上述發(fā)生的情況盡可能采取避讓、利用以及

3、改造等手法使設(shè)計(jì)工程量降至最低。   （2）城市道路作為城市景觀不可或缺的一部分，又要受到地形、地貌、地物排水和地質(zhì)條件及水文條件等各項(xiàng)因素的制約影響。因此，在布線時應(yīng)盡量讓所選路線與地形地勢相互協(xié)調(diào)融洽。使它既要融于自然，又要設(shè)法利用自然條件，同時還要盡量解決自然中的不利因素和影響。   （3）設(shè)計(jì)人員在線形設(shè)計(jì)時還應(yīng)考慮道路路線內(nèi)部平面及縱、橫斷面之間的協(xié)調(diào)性。它們間的組合合理性是保證道路符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要條件之一，要使之能達(dá)到行車快捷方便、安全舒適、便于集散的目的。 3. 道路線形設(shè)計(jì)中的問題分析 3.1&#

4、160;平面線形 （1）小偏角   小偏角特指道路上偏角7°的情形。當(dāng)?shù)缆烦霈F(xiàn)小偏角時,平曲線的長度將被看成比實(shí)際長度短,這樣容易使駕駛員產(chǎn)生急轉(zhuǎn)彎的錯覺而急忙操作方向盤,從而造成行車事故,并且偏角越小越明顯。事實(shí)上,在道路線形中采用小偏角是設(shè)計(jì)中平面定線經(jīng)常采用的方法,因?yàn)樾∑强梢越鉀Q許多定線中遇到的困難。這種情況在城市道路設(shè)計(jì)中非常普遍的存在這。而要取消一個小偏角的話就會多出很多不必要的麻煩,甚至有時還會增加一些不必要的工程量或拆遷，增加費(fèi)用。所以對于設(shè)計(jì)速度較低的道路,小偏角的存在對行車安全影響并不是很大，但是對于高速公路這類設(shè)計(jì)行駛速

5、度比較高的道路來說設(shè)置小偏角一定要慎重考慮。   城市道路上,不可避免地每隔若干距離都會有一個交叉路口,因此最好盡量利用交叉路口使路線作出必要的轉(zhuǎn)折。如果城市路線在交叉路口處不作較大的轉(zhuǎn)折時(一般是為3°5°),可以不需要作專門的彎道設(shè)計(jì),僅需在交叉口進(jìn)行處理即可。因此,這是避免采用小偏角的一種較為有效的辦法。 （2）超高    對于城市道路的超高問題，多年以來在城市道路設(shè)計(jì)中一直都頗有爭議。大量的事實(shí)使我們從實(shí)踐中認(rèn)識到，在城市道路的設(shè)計(jì)時，千萬不能用設(shè)置小半徑加超高段這種手法來滿足設(shè)計(jì)行車速

6、度的要求，特別是在靠近交叉路口附近路段上更加不能采用這種手法。因此，在道路需要設(shè)置圓曲線時，如果條件允許的話應(yīng)當(dāng)盡量選擇不設(shè)超高的曲線半徑，不得不這樣做時，其超高坡度一般不宜大于1.5，即不超過路面的設(shè)計(jì)橫坡。對于城市道路加寬的問題，加寬值應(yīng)當(dāng)按車道數(shù)添加在道路機(jī)動車道的內(nèi)側(cè)，當(dāng)內(nèi)側(cè)加寬不容易實(shí)現(xiàn)時，可以在車道的內(nèi)外兩側(cè)同時加寬；其長度均采用緩和曲線或超高緩和段長度。 （3）緩和曲線   緩和曲線是指符合汽車行駛的軌跡曲線,既可以保證車輛行駛的安全和乘車人員舒適程度,也能夠誘導(dǎo)駕駛?cè)藛T的視線,調(diào)整平面線形和沿線環(huán)境以及周圍景觀的相互協(xié)調(diào)融洽,還可以保證道

7、路線形的均衡性與連續(xù)性。為了保證道路的曲率緩和、行車緩和以及超高和加寬緩和,緩和曲線要求必須有足夠的長度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中規(guī)定的緩和曲線的最小長度主要從曲率緩和考慮,以駕駛員從容駕駛和乘車舒適為目的優(yōu)先考慮,用3s的行程來作為緩和曲線最低限度的控制值。在一般情況下,當(dāng)圓曲線部分有設(shè)置超高的需求時,緩和曲線還必須滿足超高過渡的要求,緩和曲線的長度至少要能夠完全包括超高緩和段的長度,但如果按超高漸變率求出的緩和段長度比緩和曲線還要長的時候,就必須要延長緩和曲線路段。   一般在實(shí)際設(shè)計(jì)工作當(dāng)中,緩和曲線并不是只單純作為曲率和超高變化的緩和段,而是應(yīng)該作為在視覺上獲得圓滑線

8、形的條件。因此為了能夠滿足視覺條件的要求,則應(yīng)該在圓曲線半徑113范圍內(nèi)選取回旋曲線的參數(shù)a,即R3aR。緩和曲線長度隨著圓曲線半徑的增大而增長,既利于視覺和線形美學(xué)上要求,又滿足了線形美觀協(xié)調(diào)。 3.2 縱斷面線形 （1）最小縱坡   一般來說，在實(shí)際中小于0.3%的縱坡,會造成路面排水不暢,雨天行車濺水成霧,極大的影響了行車安全。并且,路面上的積水到達(dá)一定的厚度后,高速行車時,會在汽車的輪胎與路面之間產(chǎn)生“水膜”現(xiàn)象,使得輪胎與路面間的摩擦阻力大大的減小,如果這時有緊急情況需要剎車減速,往往會釀成行車事故危機(jī)生命。因此,城市道路縱

9、坡不得小于0.3%。這不僅僅是為了滿足最小排水的要求,同時也是車輛安全行駛的要求。 （2） 縱面線形的設(shè)計(jì) 縱面線形是構(gòu)成道路三維形象的重要組成部分之一?？v面線形設(shè)計(jì)是為了適應(yīng)當(dāng)?shù)氐匦纹鸱鼦l件的設(shè)計(jì)?？v面線形對于工程投資、車輛行駛的舒適性和安全性有著直接影響。在縱面線形設(shè)計(jì)時要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地形起伏和其它控制因素，合理采用坡度、最小坡長等符合國家設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的要求。要均勻的升降坡度，要防止接長坡或平坡，盡可能的利用老路面，還要考慮便于排水，并且考慮到橫向土方平衡，盡量避免大填大挖，要使得全線上配合平面線形獲得連續(xù)光滑無大起大落的道路線形。在條件允許的情況下，力求采用緩坡和大

10、半徑豎向曲線以保證司機(jī)的安全視線。 3.3平、縱線形組合設(shè)計(jì)   在設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)平、縱線形組合時,如果能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)做到以下幾點(diǎn),就可以得到較好的線形。   (1)平曲線與豎曲線盡量重合。要說平縱配合的意義的話,最重要就是指將平縱面線形位置及指標(biāo)運(yùn)用得當(dāng),為安全、舒適、快速的行車創(chuàng)造條件。假如平、豎曲線的頂點(diǎn)錯開不超過曲線長度的14的話,仍然可以得到比較令人滿意的視覺外形。如果錯開12,那就會出現(xiàn)匹配得很差的線形。匹配得好的線形是豎曲線的起、訖點(diǎn)最好分別在兩個緩和曲線的中間,當(dāng)中的任意一點(diǎn)都不要放在緩和曲線以外的直線上,也不要放

11、在圓弧段之內(nèi)。若平、豎曲線的半徑都很大,則平、豎曲線的位置可不受上述限制。   (2)平曲線的大小與豎曲線的大小保持均衡。平曲線和豎曲線當(dāng)其中一方大而平緩時,就應(yīng)該注意另一方也要同樣的大而平緩,并且不能使另一方變化過于繁多。這種線形可能出現(xiàn)一個豎曲線中包括兩個以上的平曲線或與之相反的情況,并且線形短的一方看上去特別醒目并給人以不愉快的感覺,失去了視覺上的均衡性。   (3)要避免豎曲線的頂、底部插入小半徑的平曲線。假使在凸形豎曲線的頂部有小半徑的平曲線,不但不能夠引導(dǎo)駕駛員的視線還會使得駕駛員急轉(zhuǎn)方向盤致使行車出現(xiàn)危險，甚至導(dǎo)致事故。如果在凹形豎曲線的底部有小半徑的平曲線,就容易出現(xiàn)汽車加速時而急轉(zhuǎn)彎,同樣可能引發(fā)行駛事故。   (4)在一個平曲線內(nèi),必須避免縱斷面線形反復(fù)凸凹。在一個平曲線內(nèi),縱斷面線形反復(fù)凸凹時,往往