道路橫斷面組成及設(shè)計

1、第五章第五章 橫斷面設(shè)計橫斷面設(shè)計 n定義：定義：n道路橫斷面圖：指道路中線上各點(diǎn)垂直于路線前進(jìn)道路橫斷面圖：指道路中線上各點(diǎn)垂直于路線前進(jìn)方向的豎向剖面圖。方向的豎向剖面圖。n道路橫斷面設(shè)計：研究路基橫斷面結(jié)構(gòu)組成及尺寸道路橫斷面設(shè)計：研究路基橫斷面結(jié)構(gòu)組成及尺寸的過程。的過程。 第第2節(jié)節(jié) 道路橫斷面組成道路橫斷面組成 n 一、公路橫斷面組成一、公路橫斷面組成n 公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據(jù)設(shè)計交公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據(jù)設(shè)計交通量、交通組成、設(shè)計車速、地形條件等因素確定。通量、交通組成、設(shè)計車速、地形條件等因素確定。在保證必要的通行能力和交通安全與暢通的前提下，在保證必

2、要的通行能力和交通安全與暢通的前提下，盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。效益與社會效益。n 高速、一級公路橫斷面組成：高速、一級公路橫斷面組成：n 行車道、中間帶、路肩行車道、中間帶、路肩必要組成部分必要組成部分n 緊急停車帶、爬坡車道、變速車道等緊急停車帶、爬坡車道、變速車道等特殊組成部分特殊組成部分（一）路幅的構(gòu)成n 二、三、四級公路橫斷面組成：二、三、四級公路橫斷面組成：n 行車道、路肩行車道、路肩n 錯車道錯車道（一）路幅的構(gòu)成n 高速、一級公路橫斷面組成：高速、一級公路橫斷面組成：n 行車道、中間帶、路肩行車道

3、、中間帶、路肩必要組成部分必要組成部分n 緊急停車帶、爬坡車道、變速車道等緊急停車帶、爬坡車道、變速車道等特殊組成部分特殊組成部分n 路基寬度：路基寬度：指行車道與路肩寬度之和。指行車道與路肩寬度之和。但當(dāng)設(shè)有緊急停車但當(dāng)設(shè)有緊急停車帶、爬坡車道、變速車道、錯車道等時，還應(yīng)包含這些部分的帶、爬坡車道、變速車道、錯車道等時，還應(yīng)包含這些部分的寬度。即路基寬度指路基頂面的總寬度。寬度。即路基寬度指路基頂面的總寬度。n 路面寬度：包括行車道、路緣帶、變速車道、爬坡車道、路面寬度：包括行車道、路緣帶、變速車道、爬坡車道、緊急停車帶、硬路肩等的寬度。緊急停車帶、硬路肩等的寬度。n 路基的其它組成部分：（

4、路基頂面以外）路基的其它組成部分：（路基頂面以外）n 邊坡、邊溝及排水溝、護(hù)坡道、截水溝、碎落臺、取土坑、邊坡、邊溝及排水溝、護(hù)坡道、截水溝、碎落臺、取土坑、棄土堆等棄土堆等 路基、路面寬度定義：路基、路面寬度定義：（二）路幅布置類型（二）路幅布置類型n1 1單幅雙車道單幅雙車道n 單幅雙車道公路指的是整體式的供雙向行車的雙單幅雙車道公路指的是整體式的供雙向行車的雙車道公路。車道公路。 n適用：二、三級公路和一部分四級公路適用：二、三級公路和一部分四級公路 n2 2雙幅多車道雙幅多車道n 四車道、六車道和更多車道的公路，中間一般都四車道、六車道和更多車道的公路，中間一般都設(shè)分隔帶或作成分離式路

5、基而構(gòu)成設(shè)分隔帶或作成分離式路基而構(gòu)成“雙幅雙幅”公路。公路。n適用：高速公路、一級公路適用：高速公路、一級公路 n3 3單車道單車道n適用：交通量小、地形復(fù)雜、工程艱巨的山區(qū)公路適用：交通量小、地形復(fù)雜、工程艱巨的山區(qū)公路或地方性道路，山區(qū)四級公路?；虻胤叫缘缆?，山區(qū)四級公路。 二、城市道路橫斷面組成二、城市道路橫斷面組成n 1 1單幅路單幅路n （1 1）劃出快、慢車行駛分車線，快車和機(jī)動車）劃出快、慢車行駛分車線，快車和機(jī)動車輛在中間行駛，慢車和非機(jī)動車靠兩側(cè)行駛。輛在中間行駛，慢車和非機(jī)動車靠兩側(cè)行駛。n （2 2）不劃分車線。）不劃分車線。 n2 2雙幅路：雙幅路：n在車道中心用分隔

6、帶或分隔墩將車行道分為兩半，上、在車道中心用分隔帶或分隔墩將車行道分為兩半，上、下行車輛分向行駛。各自再根據(jù)需要決定是否劃分快、下行車輛分向行駛。各自再根據(jù)需要決定是否劃分快、慢車道。慢車道。二、城市道路橫斷面組成二、城市道路橫斷面組成n3 3三幅路：三幅路：n中間為雙向行駛的機(jī)動車車道，兩側(cè)為靠右側(cè)行駛的中間為雙向行駛的機(jī)動車車道，兩側(cè)為靠右側(cè)行駛的非機(jī)動車車道。非機(jī)動車車道。二、城市道路橫斷面組成二、城市道路橫斷面組成n4 4四幅路四幅路n在三幅路的基礎(chǔ)上，再將中間機(jī)動車車道分隔為二，在三幅路的基礎(chǔ)上，再將中間機(jī)動車車道分隔為二，分向行駛。分向行駛。 二、城市道路橫斷面組成二、城市道路橫斷

7、面組成 一、行車道寬度的確定一、行車道寬度的確定 行車道是道路上供各種車輛行駛部分的總稱，行車道是道路上供各種車輛行駛部分的總稱，包括快車道和慢車道，在一般公路和城市道包括快車道和慢車道，在一般公路和城市道路上還有非機(jī)動車道。路上還有非機(jī)動車道。 行車道的寬度要根據(jù)車輛寬度、設(shè)計交通量、行車道的寬度要根據(jù)車輛寬度、設(shè)計交通量、交通組成和汽車行駛速度來確定。交通組成和汽車行駛速度來確定。 行車道寬度應(yīng)該滿足車輛行駛的需要，雙車行車道寬度應(yīng)該滿足車輛行駛的需要，雙車道公路應(yīng)滿足錯車、超車行駛所必須的余寬，道公路應(yīng)滿足錯車、超車行駛所必須的余寬，四車道公路應(yīng)滿足車輛并列行駛所需的寬度。四車道公路應(yīng)滿

8、足車輛并列行駛所需的寬度。第第3 3節(jié)節(jié) 行車道寬度行車道寬度 雙車道公路有兩條車道，行車道寬度包括汽車寬度和雙車道公路有兩條車道，行車道寬度包括汽車寬度和富余寬度。根據(jù)富余寬度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)第第2.0.12.0.1條規(guī)定，設(shè)計車輛條規(guī)定，設(shè)計車輛最大寬度為最大寬度為2.5m2.5m，加錯車、超車所必須的余寬來確定，加錯車、超車所必須的余寬來確定行車道的寬度。行車道的寬度。 富余寬度是指對向行駛時兩車箱之間的安全間隙、汽富余寬度是指對向行駛時兩車箱之間的安全間隙、汽車輪胎至路面邊緣的安全距離。車輪胎至路面邊緣的安全距離。 （一）一般雙車道公路行車道寬度的確定（一）一般雙車道公路行車道寬度的確定

9、yx2caB單 B B雙雙=a+c+2x+2y=a+c+2x+2yx=y=0.50+x=y=0.50+0.OO5V 0.OO5V 不同速度錯車時，兩汽車車廂所需凈距（不同速度錯車時，兩汽車車廂所需凈距（x）值與錯車速度（值與錯車速度（V1+V2）的關(guān)系式為）的關(guān)系式為 x=0.17+0.016（V1+V2）。）。按雙車道公路按雙車道公路錯車時行駛速度于橫向間距的關(guān)系錯車時行駛速度于橫向間距的關(guān)系確定確定行車道寬度：行車道寬度：x2.502.50 x2.312.31yy路 面路 基 汽車后輪邊緣距行車道邊緣應(yīng)有一定的距離汽車后輪邊緣距行車道邊緣應(yīng)有一定的距離（y），現(xiàn)擬定錯車速度），現(xiàn)擬定錯車速

10、度15km/h時（時（y）為）為0.2m，40km/h時為時為0.3m（根據(jù)實驗保證率大（根據(jù)實驗保證率大于于60%），）， 則則 x+2y=0.45+0.02（V1+V2）。）。 實驗速度范圍為實驗速度范圍為1540km/h時，上式所計算時，上式所計算的路面寬度能保證的路面寬度能保證82.5%的載重汽車不駛出計的載重汽車不駛出計算寬度以外。算寬度以外。 按雙車道公路按雙車道公路錯車時行駛速度于橫向間距的關(guān)系錯車時行駛速度于橫向間距的關(guān)系確定確定行車道寬度：行車道寬度：n不同速度錯車時，兩汽車車廂所需凈距（不同速度錯車時，兩汽車車廂所需凈距（x）值與錯）值與錯車速度（車速度（V1+V2）的關(guān)系

11、式為）的關(guān)系式為n x=0.17+0.016（V1+V2）。）。 高速公路、一級公路平原微微丘區(qū)采用高速公路、一級公路平原微微丘區(qū)采用3.75m的車的車道。計算行車速度為道。計算行車速度為60km/h時，仍采用時，仍采用3.50m。 主要考慮因素：主要考慮因素： （1）計算行車速度高，遠(yuǎn)景交通量大，特別是我國）計算行車速度高，遠(yuǎn)景交通量大，特別是我國載重汽車混入率高。載重汽車混入率高。 （2）參考了德國、法國的高速汽車公路，意大利的）參考了德國、法國的高速汽車公路，意大利的太陽公路、日本的高速公路、東歐各國的一級公路、太陽公路、日本的高速公路、東歐各國的一級公路、英國和加拿大的高速公路，其車道

12、均為英國和加拿大的高速公路，其車道均為3.75m。 （3）美國各州公路的工作者協(xié)會認(rèn)為，各級公路合）美國各州公路的工作者協(xié)會認(rèn)為，各級公路合乎理想的車道寬度為乎理想的車道寬度為3.66（12ft），不宜大于），不宜大于3.97m（13ft）。近年來美國有的城市將行車道度減為）。近年來美國有的城市將行車道度減為3.35m（11ft）甚至）甚至3.05m（10ft）。）。 （二）有中央分隔帶的行車道寬度（二）有中央分隔帶的行車道寬度 二、平曲線路面加寬及其過渡n平曲線加寬原因：平曲線加寬原因：n（1 1）汽車在曲線上行駛時，前后輪軌跡不重合，占）汽車在曲線上行駛時，前后輪軌跡不重合，占路面寬度大。

13、路面寬度大。n（2 2）由于橫向力影響，汽車出現(xiàn)橫向擺動。）由于橫向力影響，汽車出現(xiàn)橫向擺動。n（一）加寬值的計算（一）加寬值的計算n汽車行駛在曲線上，各輪跡半徑不同，其中以后內(nèi)輪汽車行駛在曲線上，各輪跡半徑不同，其中以后內(nèi)輪軌跡半徑最小，且偏向曲線內(nèi)側(cè)，故曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增路軌跡半徑最小，且偏向曲線內(nèi)側(cè)，故曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。 1. 1. 普通汽車的加寬值計算方法：普通汽車的加寬值計算方法： b = R-b = R-（R R1 1+ B+ B） （一）加寬值的計算（一）加寬值的計算32221R8AR2ARARBR32R8AR2A

14、bR2Ab2n式中：式中：A A汽車后軸至前保險杠汽車后軸至前保險杠的距離（的距離（m m）：）：n R R圓曲線半徑（圓曲線半徑（m m）。）。n 對于有對于有N N個車道的行車道：個車道的行車道：R2NAb22. 2. 鞍式列車的加寬值計算方法：鞍式列車的加寬值計算方法：n式中：式中：b b1 1牽引車的加寬值；牽引車的加寬值；n b b2 2拖車的加寬值；拖車的加寬值；n A A1 1牽引車保險杠至第牽引車保險杠至第二軸的距離（二軸的距離（m m）；）；R2Ab211R2Ab222n A A2 2第二軸至拖車最第二軸至拖車最后軸的距離（后軸的距離（m m）；）； 由于R=R-b1，而b1

15、與R相比甚微，可取R=R。n令令A(yù)12+A22=A2，上式仍舊歸納成為：，上式仍舊歸納成為： R2AAR2AR2Abbb2221222121R2NAb22. 2. 鞍式列車的加寬值計算方法：鞍式列車的加寬值計算方法：n3. 3. 平曲線加寬標(biāo)準(zhǔn)：平曲線加寬標(biāo)準(zhǔn)： n標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，平曲線半徑等于或小于規(guī)定，平曲線半徑等于或小于250m時，應(yīng)時，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。 n3. 3. 平曲線加寬標(biāo)準(zhǔn)：平曲線加寬標(biāo)準(zhǔn)： n標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，平曲線半徑等于或小于規(guī)定，平曲線半徑等于或小于250m時，應(yīng)時，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。n雙車道路面的加寬值規(guī)定見表；單車道路面加寬值雙車

16、道路面的加寬值規(guī)定見表；單車道路面加寬值按表列數(shù)值的按表列數(shù)值的1/21/2采用。采用。 三類加寬值的采用：三類加寬值的采用： 四級公路和山嶺、重丘區(qū)的三級公路采用第一類加寬四級公路和山嶺、重丘區(qū)的三級公路采用第一類加寬值；值； 其余各級公路采用第其余各級公路采用第3 3類加寬值。類加寬值。 對不經(jīng)常通行集裝箱運(yùn)輸半掛車的公路，可采用第對不經(jīng)常通行集裝箱運(yùn)輸半掛車的公路，可采用第2 2類加寬值。類加寬值。 由三條以上車道構(gòu)成的行車道，其加寬值應(yīng)另行計算。由三條以上車道構(gòu)成的行車道，其加寬值應(yīng)另行計算。 n3. 3. 平曲線加寬標(biāo)準(zhǔn)：平曲線加寬標(biāo)準(zhǔn)： n標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，平曲線半徑等于或小于規(guī)定，平

17、曲線半徑等于或小于250m時，應(yīng)時，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。n雙車道路面的加寬值規(guī)定見表；單車道路面加寬值雙車道路面的加寬值規(guī)定見表；單車道路面加寬值按表列數(shù)值的按表列數(shù)值的1/21/2采用。采用。 路面應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)進(jìn)行加寬。路面應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)進(jìn)行加寬。 路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬。路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬。 四級公路路基采用四級公路路基采用6.5m6.5m以上寬度時，當(dāng)路面加寬后以上寬度時，當(dāng)路面加寬后剩余的路肩寬度不小于剩余的路肩寬度不小于0.5m0.5m時，則路基可不予加寬；時，則路基可不予加寬；小于小于0.5m0.5m時，則應(yīng)加寬路基以保證路肩寬度不小于時，則應(yīng)加寬路

18、基以保證路肩寬度不小于0.5m0.5m。 分道行駛公路，當(dāng)圓曲線半徑較小時，其內(nèi)側(cè)車道分道行駛公路，當(dāng)圓曲線半徑較小時，其內(nèi)側(cè)車道的加寬值應(yīng)大于外側(cè)車道的加寬值，設(shè)計時應(yīng)通過的加寬值應(yīng)大于外側(cè)車道的加寬值，設(shè)計時應(yīng)通過計算確定其差值。計算確定其差值。n4. 4. 平曲線加寬要求：平曲線加寬要求：（二）加寬的過渡：（二）加寬的過渡： 加寬緩和段：路面由直線上的正常寬度過渡到曲線加寬緩和段：路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上加寬后的寬度的漸變段。上加寬后的寬度的漸變段。 1 1比例過渡：比例過渡： 在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸加寬。加寬緩和段內(nèi)任

19、意點(diǎn)的加寬值加寬。加寬緩和段內(nèi)任意點(diǎn)的加寬值： （二）加寬的過渡：（二）加寬的過渡： 加寬緩和段：路面由直線上的正常寬度過渡到曲線加寬緩和段：路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上加寬后的寬度的漸變段。上加寬后的寬度的漸變段。 1 1比例過渡：比例過渡： 在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸加寬。加寬緩和段內(nèi)任意點(diǎn)的加寬值加寬。加寬緩和段內(nèi)任意點(diǎn)的加寬值： 加寬緩和段：路面由直線上的正常寬度過渡到曲線加寬緩和段：路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上加寬后的寬度的漸變段。上加寬后的寬度的漸變段。 1 1比例過渡：比例過渡： 在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比

20、例逐漸在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸加寬。加寬緩和段內(nèi)任意點(diǎn)的加寬值加寬。加寬緩和段內(nèi)任意點(diǎn)的加寬值： （二）加寬的過渡：（二）加寬的過渡：bLLbxx式中：式中：L Lx x任意點(diǎn)距緩和段起點(diǎn)任意點(diǎn)距緩和段起點(diǎn)的距離（的距離（m m）；）； L L加寬緩和段長（加寬緩和段長（m m）；）； b b圓曲線上的全加寬圓曲線上的全加寬 適用于二、三、四級公路適用于二、三、四級公路 在加寬緩和段上插入一條高次拋物線，拋物線上任在加寬緩和段上插入一條高次拋物線，拋物線上任意點(diǎn)的加寬值：意點(diǎn)的加寬值： b bx x（4k4k3 3-3k-3k4 4）b b 式中：式中：n2 2高次拋物線過渡高次拋物線過渡適用于適用于適用于高速、一級公路及對路容有要求的二適用于高速、一級公路及對路容有要求的二級公路。級公路。 LLkxn3 3回旋線過渡回旋線過渡n 在緩和段上插入回旋線，這樣不但中線上有在緩和段上插入回旋線，這樣不但中線上有回旋線，而且加寬以后的路面邊線也是回旋線，與回旋線，而且加寬以后的路面邊線也是回旋線，與行車軌跡相符，保證了行車的順適與線形的美觀。行車軌跡相符，保證了行車的順適與線形的美觀