道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計

道路交通_道路平面和縱斷面設(shè)計2023/12/27道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計城市道路是一種既有方向變化又有高程變化的帶狀空間構(gòu)筑物，其中心線則是一條空間三維曲面?？煞纸鉃槠矫婧涂v斷面兩大部分，分別研究后，再考慮其組合起來的空間效果。道路中心線在平面上的投影線稱為道路的平面線形。道路的縱斷面線形是指道路中心線保持各點高程不變沿里程展開后的立面投影線。道路的平面和縱斷面設(shè)計都將以機(jī)動車輛行駛的安全、快速、經(jīng)濟(jì)和舒適為目標(biāo)，在符合道路網(wǎng)規(guī)劃整體要求的前提下，盡可能使道路的平、縱面線形標(biāo)準(zhǔn)高一些。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計6-1城市道路平面線形設(shè)計一、道路平面設(shè)計的內(nèi)容與要求道路平面設(shè)計位置的確定，涉及交通組織、沿街建筑、地上地下管線布置、各種道路交叉口的形式等諸多因素，因此確定道路位置時，要根據(jù)道路網(wǎng)規(guī)劃的大致走向，以道路中心線為準(zhǔn)，結(jié)合道路性質(zhì)、交通要求、交叉口形式，經(jīng)過現(xiàn)場勘察和詳細(xì)測量來確定。道路平面線形設(shè)計的主要內(nèi)容：選定合適的圓曲線半徑，計算緩和曲線，合理解決曲線與曲線、曲線與直線的銜接，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置超高、加寬和緩和路段，計算行車視距并排除可能存在的視線障礙。道路設(shè)計平面圖應(yīng)標(biāo)明：道路的中線、規(guī)劃建筑線、車行道、人行道、廣場、沿街建筑出入口、地下管線、檢查井、附近停車場的位置等。比例尺一般為1：1000~1：500道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計二、直線一次直線長度不能太短（如在兩個鄰近的圓曲線之間的直線）一次直線不能太長（車速較高的快速路上，易引起駕駛員的疲勞）當(dāng)設(shè)計車速>=60km/h時，直線長度應(yīng)滿足：同向曲線間的最小直線長度（m）宜大于或等于設(shè)計車速（km/h）數(shù)值的6倍。反向曲線間的最小直線長度（m）宜大于或等于設(shè)計車速（km/h）數(shù)值的2倍。當(dāng)設(shè)計車速小于60km/h，地形條件困難時，直線長度可不受上述限制，但應(yīng)滿足設(shè)置緩和曲線的需要。一次直線的最大長度，還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識。小于180秒行程。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計三、圓曲線半徑在平面上轉(zhuǎn)折處的曲線一般用圓曲線。圓曲線有測設(shè)簡單、曲率固定的特點。（一）圓曲線各要素的幾何關(guān)系T=Rtgα/2Lc=πRα/180E=R(secα/2-1)T—切線長（m）Lc—圓曲線長（m）E—曲線外矢距（m）α—路線轉(zhuǎn)折角度道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計（二）機(jī)動車在曲線上行駛時的受力分析離心力的計算離心力與車速的平方成正比，與曲線半徑成反比。作用在車輛上的橫向力道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計（三）圓曲線最小半徑圓曲線最小半徑是指保證機(jī)動車以設(shè)計車速安全行駛的曲線最小半徑。需綜合考慮機(jī)動車行駛的穩(wěn)定性、乘客的舒適程度、車輛燃燒消耗和輪胎磨損等方面的因素。1、抗穩(wěn)定性要求

橫向附著力y附應(yīng)大于等于橫向力

當(dāng)設(shè)有超高時的最大車速：道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計橫向力y和牽引力Pa（或制動力），在車輪與路面接觸面上構(gòu)成合力R。合力R不應(yīng)超過G驅(qū)φ

。其中φ為縱向附著系數(shù)，G驅(qū)為機(jī)動車驅(qū)動輪上的重量。在極限平衡狀態(tài)時，

隨著驅(qū)動輪牽引力的增加，其橫向力將y減小。γ為牽引力系數(shù)。一般建議取0.7-0.8φ。則，φ0=0.6-0.7φ道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計路面與輪胎之間的縱向附著系數(shù)φ，取決于路面種類、路面表面狀態(tài)、行車速度等因素。一般認(rèn)為，當(dāng)要求保證車速60km/h時，路面縱向附著系數(shù)不應(yīng)小于0.4。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計2、乘客舒適要求μ為橫向力系數(shù)，其意義為單位車重的橫向力。乘客隨著橫向力系數(shù)μ值的增大，其心理反應(yīng)如下：（1）當(dāng)μ<0.1時，轉(zhuǎn)彎時乘客感覺不到有曲線存在，且覺得很平穩(wěn)；（2）當(dāng)μ=0.15時，轉(zhuǎn)彎時乘客稍感覺到有曲線存在，且仍覺得很平穩(wěn)；（3）當(dāng)μ=0.2時，轉(zhuǎn)彎時乘客已感覺到有曲線存在，且稍感覺到不穩(wěn)定；（4）當(dāng)μ=0.35時，轉(zhuǎn)彎時乘客感覺到曲線存在，且已感到不甚穩(wěn)定。（5）當(dāng)μ>0.4時，轉(zhuǎn)彎時車輛行駛得已非常不穩(wěn)定，乘客站立不住，感到有傾倒的危險。一般多以μ=0.15為最大控制數(shù)值。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計3、運營經(jīng)濟(jì)要求為了減少輪胎和燃料的消耗曲線半徑也不應(yīng)太小，以免輪胎在牽引力與橫向力共同作用下發(fā)生很大的橫移偏轉(zhuǎn)角δ。當(dāng)δ<1?時，相當(dāng)μ=0.1，燃料額外消耗為10%~12%；當(dāng)δ=1.8?時，相當(dāng)μ=0.16，燃料額外消耗將達(dá)到40%，輪胎消耗速度比正常速度加快一倍。因此，為了車輛運輸?shù)慕?jīng)濟(jì)，必須限制橫向力，使μ不超過0.10，即選擇較大的曲線半徑。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計綜合上述三方面，道路圓曲線的最小半徑計算公式如下：式中i0為該級道路的最大超高橫坡度，且取“+”號。

μ值的取值越小，則道路標(biāo)準(zhǔn)越高。為了行駛穩(wěn)定、乘客舒適和運輸經(jīng)濟(jì)，可考慮采用μ<=0.10，(一般0.067),最大不宜超過0.15。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計（四）不設(shè)超高的圓曲線允許半徑城市道路一般不設(shè)超高。對于不設(shè)超高的圓曲線允許半徑，就是保證車輛能夠在曲線外側(cè)車道上，按照要求的車速安全行駛的曲線半徑。計算公式如下：

i0取用道路的橫坡度。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計（五）圓曲線半徑的選擇一般情況下，道路的圓曲線應(yīng)采用大于或等于規(guī)定的不設(shè)超高最小半徑值；在地形復(fù)雜或山區(qū)的城市，如采用不設(shè)超高的半徑會過分增加工程量或受建筑物等其他條件限制時，可采用設(shè)超高推薦半徑值；當(dāng)?shù)匦?、地物條件特別困難時，方采用設(shè)超高最小半徑值。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計四、曲線的超高與加寬（一）超高當(dāng)曲線受地形、地物限制，選用不設(shè)超高的半徑十分困難時，為保證車輛能以設(shè)計車速行駛，可以在曲線上設(shè)置超高。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計1、超高橫坡度道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計2、超高緩和段超高緩和段是由直線段上的雙坡橫斷面過渡到具有完全超高的單坡橫斷面的路段。超高緩和段的長度按下式計算：超高緩和段不宜過短，否則會發(fā)生側(cè)向擺動，行車不十分穩(wěn)定。一般，超高緩和段的長度最好不小于15~20m。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計3、超高的構(gòu)成在需要設(shè)置超高的平曲線上，當(dāng)超高橫坡度小于或等于路拱坡度時，當(dāng)超高橫坡度大于路拱坡度時，在緩和長度內(nèi)，超高的過渡有兩種辦法：1），將路面內(nèi)側(cè)邊緣保持在原有高度的位置上，用繞路中線旋轉(zhuǎn)的方法，使外側(cè)路面變成和內(nèi)側(cè)路面相同的斜坡，最后繞路面內(nèi)側(cè)邊緣旋轉(zhuǎn)，使單向傾斜的橫斷面坡度達(dá)到超高橫坡度。2），將路中線保持在原有高度位置上，繞路中線旋轉(zhuǎn)。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計（二）加寬

機(jī)動車輛在曲線上行駛時，為保證車輛不侵占相鄰車道，要將行車部分加寬。e為雙車道加寬值道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計前述公式未考慮行駛車輛擺動幅度在曲線曲線上的變化，即未考慮車道加寬與行車速度的關(guān)系。因此，引用一個經(jīng)驗修正值，即雙車道行車部分的寬度B為：b為道路直線段上行車部分的寬度對于多車道路面的加寬值，可按單車道加寬值倍增計算，即：n為車道條數(shù)道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計對于鉸接式車輛

取R’=R，則多車道的總加寬值按雙車道加寬值的倍數(shù)計算。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計按照〈城市道路設(shè)計規(guī)范〉規(guī)定，道路圓曲線半徑小于或等于250m時，應(yīng)在圓曲線內(nèi)側(cè)加寬，每條車道加寬值見表道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計曲線上路面加寬，一般是利用減小內(nèi)側(cè)路肩寬度來設(shè)置。但減小后的路肩寬度不應(yīng)小于1m，如不足，則應(yīng)加寬路基。在平曲線兩端，從直線上的正常寬度逐漸增加到主曲線上的全加寬的距離叫加寬緩和段。其長度應(yīng)與超高緩和段和緩和曲線相等。如曲線不設(shè)超高和緩和曲線只有加寬，則可采用不小于10m的加寬緩和段長度。在加寬緩和段上，可按加寬漸變率1：15~1：30的直線比例方式逐漸加寬。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計五、緩和曲線長度（一）汽車行駛軌跡汽車行駛軌跡是一條連續(xù)的圓滑曲線，并且軌跡的曲率、曲率變化率都是連續(xù)的。如果汽車前輪轉(zhuǎn)角為α，汽車前后軸距離為L，則汽車軌跡半徑可近似地用r=L/α表示。軌跡曲線的半徑由r=∞變到r=R,或者由r=R變到r=∞，是一條緩和的曲線。緩和曲線可以采用不同形式的曲線，如回旋線（螺旋線）、三次拋物線、雙紐線、多心復(fù)曲線等道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計（二）回旋線公式假設(shè)駕駛員均勻轉(zhuǎn)動方向盤，勻速前進(jìn)，即角速度ω和V都是常數(shù)。曲率半徑r隨S不同而變化。在緩和曲線和圓曲線的銜接點，S=Ls,r=R，所以可以求出C值。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計（三）緩和曲線的長度設(shè)置緩和曲線的目的是為了駕駛員操縱從容；超高附加坡度不過陡；離心加速度的變化率不致過大，因為變化過快，旅客感覺不舒適。我國將加速度的平均增長率限制在0.6m/s2以內(nèi)。在設(shè)有超高的平曲線中，應(yīng)取超高緩和段長度與緩和曲線長度兩者中的大值，作為緩和曲線的計算長度。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計當(dāng)車輛進(jìn)入緩和曲線，按打一次方向盤需3秒鐘計，若車速為V（km/h）時，則緩和曲線最小長度為：道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計計算行車速度小于40km/h時，緩和曲線可用直線代替。直線緩和段應(yīng)與圓曲線相切，另一端與直線相接，相接處予以圓順。當(dāng)圓曲線半徑較大，所需的緩和曲線長度很小時，可不設(shè)緩和曲線。不設(shè)緩和曲線的最小圓半徑見表。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計六、平曲線與圓曲線最小長度圓曲線的長度不宜過短，應(yīng)使駕駛員操縱方向盤不感到困難，使離心加速度變化率不超過0.5~0.6m/s2。從經(jīng)驗看，進(jìn)出圓曲線打兩次方向盤的時間需要6秒鐘，則圓曲線最小長度為：滿足操縱要求的曲線長度可以滿足離心加速度變化率不超過規(guī)定值的要求。平曲線由圓曲線及兩端緩和曲線組成。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計七、小偏角的曲線長度當(dāng)?shù)缆分行木€轉(zhuǎn)角α小到一定數(shù)值時，駕駛員會產(chǎn)生錯覺，把曲線看成比實際的小，誤以為是急轉(zhuǎn)彎，不必要地降低車速行駛。所以，小偏角要敷設(shè)長曲線。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計八、線段銜接（一）直線與曲線銜接我國《城市道路設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，計算行車速度大于或等于40km/h時，長直線下坡盡頭的平曲線半徑應(yīng)大于或等于不設(shè)超高的最小半徑。在難以實施地段，應(yīng)采取防護(hù)設(shè)施。（二）曲線相連通常轉(zhuǎn)向相同的曲線，稱為同向曲線；轉(zhuǎn)向相反的，稱為反向曲線；前后兩曲線直接相連的，稱為復(fù)曲線。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計為了行車平順、安全、舒適，當(dāng)計算行車速度V>=60km/h時，兩曲線之間要設(shè)直線段，直線段長度宜滿足下列要求：同向曲線間的最小直線長度(m)宜大于或等于計算行車速度(km/h)數(shù)值的六倍。反向曲線間的最小直線長度宜大于或等于計算行車速度數(shù)值的二倍。當(dāng)V<60km/h時，地形條件困難時，直線段長度應(yīng)滿足緩和曲線最小長度的要求。當(dāng)V>=40km/h時，兩曲線間應(yīng)設(shè)置緩和曲線，受地形限制并符合下述條件之一者，可采用復(fù)曲線：小圓半徑大于或等于不設(shè)緩和曲線的最小圓曲線半徑；大圓半徑R2，小圓半徑R1，則復(fù)曲線兩圓半徑應(yīng)滿足R2/R1<=1.5的要求。當(dāng)V<=40km/h時，且兩圓半徑都大于不設(shè)超高最小半徑，可不設(shè)緩和曲線而構(gòu)成復(fù)曲線。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計九、行車視距機(jī)動車輛行駛時，駕駛?cè)藛T必須能望見道路上相當(dāng)?shù)木嚯x，以便有充分的時間或距離，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，防止交通事故，這一保證交通安全的最短距離稱為行車視距。行車視距的大小與機(jī)動車制動效率，行車速度和駕駛?cè)藛T克服障礙所采取的措施有關(guān)。行車視距一般分停車視距、會車視距、錯車視距和超車視距等。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計（一）停車視距機(jī)動車輛在行進(jìn)過程中，突然遇到前方道路上有行人或坑洞等障礙物，不能繞越且需要及時在障礙物前停車時，此項保證安全的最短距離，稱為停車視距。停車視距S1由反應(yīng)距離l1，制動距離ST，保險距離l0三部分組成。反應(yīng)距離l1：道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計制動距離ST：保險距離l0：一般取l0=5~10mV—設(shè)計車速（km/h）；t—駕駛?cè)藛T反應(yīng)時間，與其駕駛技術(shù)有關(guān)，一般為1-1.8s,φ—路面縱向附著系數(shù)，取值按路面處于一般潮濕考慮；i—道路縱坡。上坡為“”號，下坡為“-”號，計算時可按平坡i=0考慮。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計（二）會車視距當(dāng)兩輛機(jī)動車彼此在一條車行道上正好對面相駛，發(fā)現(xiàn)時來不及或無法錯車，只能雙方采取制動，使車輛在未相撞之前完全剎住，以防止事故的發(fā)生。此項在雙方離路面1.2m高駕駛?cè)藛T視點之間，保證安全的最短距離，稱為會車視距。會車視距由S2三部分組成：雙方車輛的反應(yīng)距離2l1，雙方車輛的制動距離2ST，保險距離l0道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計設(shè)以V1和V2表示兩機(jī)動車輛的速度，且分別在i1和i2的坡道上行駛，則會車視距的計算公式如下：一般根據(jù)實踐經(jīng)驗，多采取會車視距等于停車視距的兩倍，即S2=2S1城市道路平面、縱斷面上的停車視距應(yīng)大于或等于表內(nèi)的規(guī)定值。寒冷積雪地區(qū)應(yīng)另行計算。道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計道路交通道路平面和縱斷面設(shè)計