城市道路-城市道路横断面设计

5-1 横断面设计原理及其布置类型5-2 机动车道设计5-3 非机动车道设计5-4 路侧带设计5-5 分车带、路肩、缘石及人行道铺装5-6 横断面综合布置5-7 横断面图的绘制 上一页下一页退出 返回上一页下一页退出 一、横断面设计原则1.道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。2.横断面设计应近远期结合，使近期工程为远期工程所利用，并预留管线位置。3.对现有道路改建应采取工程措施与交通管理措施结合的办法以提高道路通行能力和保证交通安全。 城市道路横断面根据车行道布置型式分为四种基本类型，即单幅路、双幅路、三幅路和四幅路，亦即一块板、两块板、三块板和四块板。 图4-2 城市道路横断面基本型式返回上一页下一页退出 二、横断面布置类型及其适用条件（一）四种基本类型 城市道路横断面根据车行道布置型式分为四种基本类型，即单幅路、双幅路、三幅路和四幅路，亦即一块板、两块板、三块板和四块板。（二）使用效果下面就横断面的四种基本型式作如下分析比较：（1）在交通安全上：三块板和四块板较安全。（2）在行车速度上：一块板和二块板型式，其行车速度一般较高。（3）在照明与绿化上：三块板断面型式，能较好地处理照明与绿化问题。（4）在城市噪音上： 三块板和四块板的机动车道在当中，沿街居民的干扰较小，一块板和两块板则干扰大一些。 （5）在造价上：一块板占地最小，投资省。三块板，特别是四块板用地最大，但有利于地下管线的分期敷设。返回上一页下一页退出 （三）适用条件1.单幅路即一块板断面型式，适用于机动车与非机动车混合行驶，机动车与非机动车交通量均不太大的城市道路。单幅路机动车车行道条数不应采用奇数。一般道路上的机动车与非机动车的高峰时间不会同时出现，这就为车行道的机、非车辆调剂使用提供了方便，这是单幅路断面型式的最空出的优点。但公共汽车停靠站附近与非机动之间的相互干扰则是其缺点。2.双幅路即两块板断面型式，适用于有辅路供非机动车行驶的大城市主干路或快速路。双幅路的单向车行道的车道数不得少于2条。3.三幅路即是三块板断面型式，其机动车与非机动车分行，避免了混行时的机、非相互干扰。三幅路适用于路幅较宽、交通量大、车速较高、非机动车多，混合行驶已不能满足交通需要的主要干线道路。道路红线宽度小于40m时，不宜修建三幅路。（其布置图如4-3）4.四幅道适用于快速路与郊区道路。其特点是机动车能以较高车速行速， 交通量大，交通亦最安全。其缺点是占地更大，行人过街相对困难一些 返回上一页下一页退出 图4-3 三幅路最小宽度布置图（单位：m） 单幅路常见的几种布置型式详见图4-4；双幅路常见的几种布置型式详见图4-5；三幅路及四幅路常用布置型式详见图4-6和图4-7。道路横断面各组面部分的宽度尺寸确定详见以下各节内容。返回上一页下一页退出 图4-4 单幅路常见布置型式 图4-5 双幅路常见布置型式 图4-7 四幅路常见布置型式 图4-7 四幅路常见布置型式 返回上一页下一页退出 机动车道则是指道路上供机动车辆行驶的部分。机动车道的设计包括车行道宽度设计和车行道条数设计。车行道宽度的确定主要取决于设计车辆的外廓尺寸及一定设计车速情况下车辆两侧安全净距的要求；车行道条数的确定则是道路远景设计小时交通量的预测值及一条车行道的设计通行能力有关。一、机动车设计车辆 设计车辆即是作为道路内何设计依据的车型。设计车辆的尺寸直接关系到车行道宽度、弯道加宽、道路净空、行车视距等几何设计问题。二、一条车行道宽度 道路上供一列车队安全行驶的地带，称为一条车道。 一条车行道宽度原则上由设计车辆身宽度a和左侧安全净距加右侧安全净距组成。 返回上一页下一页退出 设同向行驶车辆的安全净距为d，对向行驶为x，车辆与路缘石的安全净距为c，道路设计车速为V（km /h），根据行车实验观测，则有： （m） （m） （m）434343034.07.0 02.07.0 02.04.0 Vx Vd Vc (一)靠路边的车道宽度 1、一侧靠路边，另一侧为对向车道（图4-8）： （m） 2、一侧靠路边，另一侧为同向车道（图4-9）： （m）cadb caxb 2211返回上一页下一页退出 (二)靠路中心线的车道宽度 （m）（三）同向的中间车道（图4-10） （m）22 2222 dadb daxb 图4-10 同向的中间车道 返回上一页下一页退出 表4-3 机动车车道宽度规范值 车型及行驶状态计算车行速度（km /h）车道宽度（m）大型车或大、小车混行4040 3.753.50小汽车专用线3.50公共汽车停靠站3.00 返回上一页下一页退出 三、车行道的通行能力 所谓车行道能行能力是指车行道某一断面上单位时间内通过最大车辆数。通行能力常用的计算单位为：辆/小时 （veh/h）。 通行能力可分为：基本能行能力，也称理论能行能力； 可能通行能力，即实际道路交通条件下 可能达到最大通行能力； 设计通行能力，也称实用通行能力。（一）基本通行能力（理论通行能力）1、定义 基本通行能力也称理论车道容量，或车道交通容量。 1）理想的道路条件车行道具有足够的宽度，足够的路旁侧向净空，道路纵坡平缓，坡度值在2%以下；平面线形好，视野开阔；2）理想的交通条件 指车型单一、车辆行驶时连续、等速；车辆之间的间隔在安全行驶的前提下为最小值； 返回上一页下一页退出 2、计算公式 （veh/h）00 10003600 l VtN 基本 其中： 连续车流头最小安全时距（s）； 为连续车头最小安全间距（m）； 为车辆之间最小安全净距（m）； 为计算车型身全长(m ); 、V为计算行车速度，单位分别为m /s和km /h。 t ll车长l 图4-11 基本通行能力计算图式 返回上一页下一页退出 3、关于车辆最小安全净距 的计算l安全制动反应llll o （4-9）式中； 为司机反应时间（s）； ；g为重力加速度（9.8m /s2）， 为汽车轮胎与路面的摩阻系数； =25m。反应反应反应反应tmtVtl );(6.3 )(2542 22 mVgt 制动安全l 安全反应lKVtVl o 26.3（4-10）4、关于最小安全车头时距 的确定0t 道路上近似创造“理想条件”，组织车辆，实测车头时距，然后经过数学处理求出最小安全车头时距，并以此确定车行道的基本通行能力。 t返回上一页下一页退出 （二）可能通行能力1、定义指在实际道路、交通条件下，车行道单位时间内，可能通过的最大车辆数。2、主要修正系数 iNN 基本可能1)车道宽修正系数a1 表4-4 车道宽修正系数a日 本美 国车道宽（m）a 1车道宽（m）双重道a1 多车道a1 3.503.253.002.75 1.000.940.850.77 3.6453.353.002.75 1.000.880.810.76 1.000.970.910.81返回上一页下一页退出 2)侧向净修正系数 2a表4-5 侧向净宽修正系数a侧向净宽（m）1.75 1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.00双车道一侧障碍双侧障碍1.001.00 0.980.96 0.960.92 0.930.86 0.910.81 0.880.75 0.850.70多车道一侧障碍双侧障碍1.001.00 1.000.99 0.990.98 0.980.97 0.970.94 0.950.90 0.900.813)车道序修正系数 3a表4-6 车道序修正系数a车道序号1 2 3 4 51.00 0.800.89 0.650.75 0.500.65 0.400.53a返回上一页下一页退出 4a )( )(4 ssa时间交叉口之间实际的行程时间交叉口之间无阻的行程 3214 ttt ta ABa bla l / /2 )2/()2/(/ / bal l bla lttt ta BAABb 23214 22 )1(2)1(2 BA bal l 路段上的行驶车辆受到平交口信号灯的影响时（如图4-12）：图4-12 a1计算图式（一） 当平交口无信号灯控制时（如图4-13）：返回上一页下一页退出 5）大型车及道路纵坡修正系数5a TTT NRNa 100 1005表4-7 大型车换算系数 车道数双 车 道多 车 道大型车混入率 10 30 50 70 90 10 30 50 70 90换算系数2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 1.8 1.7 1.7 1.7 1.7rN rR6）行人过街影响修正系数6a iNNN n 基本基本可能321（三）设计通行能力 设计能行能力也称实用通行能力，即是道路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时，一小时内通过道路某断面的交通量。 返回上一页下一页退出 iNNN基本可能设计表4-8 日本道路服务水平系数 服务水平r乡村城镇1 0.75 0.82 0.85 0.93 1.00 1.00(四) 城市道路设计规范关于车行道设计通行能力的规定 我国现行城市道路设计规范将车行道能行能力分为可能通行能力与设计通行能力。 返回上一页下一页退出 可能通行能力：交叉口可能可能 iitN tN /3600/3600若受到道路平面交叉口的影响，则：表4-9 的代表组（S） it计算行车速度km /h 50 40 30 202.13 2.20 2.33 2.61 it设计通行能力：cNN 可能设计道路分类快速路主干路次干路支路0.75 0.80 0.85 0.90表4-10 道路分类系数ca ca返回上一页下一页退出 四、设计小时交通量 kQQ dah）设计小时交通量（hpcuQh /）交通量（设计目标年度的年平均dpcuQda /k也称高峰小时比率年平均交通量的比值，设计高峰小时交通量与称方向系数。双向交通量的比值，也道路主要方向交通量与（一）设计目标年度年均日交通量 daQ1.增长交通量由于城市车辆保有量增加而增加的交通量)1( )1( 1 nQQ QQ in nin 或2.吸引交通量道路改善后或新路修成后从其他道路吸引过来的交通量 道路建成后的头几年，吸引交通量可能在不断地增加，之后趋于稳定。它应由对各项交通资料综合分析后求得。 返回上一页下一页退出 3.发展交通量由于道路两侧建筑物发展而增加的交通量 发展交通量主要在新建城区内的道路上考虑，在城市建成区内修路则可不考虑此项数值。 （二）高峰小时比率k k值应为设计小时交通量与年均日交通量之比。 国外一般都认为采用“第30小时交通量”作为设计小时交通量较为合理，其QH/Qda大约为10%16%，其中市区道路为10%12%，郊区道路为15%。 不能取得时，城市道路设计规范推荐k=11%。图4-11 高峰小时交通量和平均日交通量之间的关系 返回上一页下一页退出 （三）方向分布系数高峰时双向交通量高峰时单向交通量城市道路设计规范推荐 =0.6（四）车种换算 用个有代表性的平均车头时距之比值作为交通量的换算依据； 根据车辆占道面积和行车速度的比值进行换算。表4-11 小客车为标准的车种换算系数 车 种条 件小客车普通客车铰接汽车路 段1 1.5 2 环行平面交叉1 1.4 2信号现面交叉1 1.6 2.5返回上一页下一页退出 车 种条 件普通客车小客车铰接汽车路 段1 0.67 1.33环行平面交叉1 0.80 1.30信号现面交叉1 0.63 1.56表4-12 普通车为标准的车种换算系数 注：环形平面交叉换算系数为实际观测研究结果，其它与表4-11同一个资料来源，与表4-11系数可以相互换算五、机动车道路面宽度及常用路面结构（一）机动车道路面宽度 机动车道路面宽度为机动车道两侧缘石至缘石间距离，包括车行道总宽与两侧路缘带宽度。 （条）一条车道设计通行能力单向设计浊时交通能力车道数（双向）2返回上一页下一页退出 机动车道路面宽度的设计步骤如下：（1）初定车道数；（2）设计交通组织方案；（3）拟定横断面布置比较方案；（4）验算选定道路方案的设计能力；（5）确定各条车道的宽度；（6）确定路缘带和中央双黄线和临时分隔物的宽度；（7）计算机动车道路面总宽度。 （二）常用路面结构材料 城市道路机动车道路面结构分两大类型，即刚性路面和柔性路面。刚性路面主要是指水泥混凝土路面，柔性路面主要是指沥青类路面。1柔性路面结构柔性路面结构层一般由面层、基层、垫层和路基土层组成。2刚性路面结构 普遍混凝土刚性路面由混凝土板、基层的垫层组成。返回上一页下一页退出 六、路拱坡度及路拱曲线 路拱即是道路车行道断面由两侧向中央逐渐拱起的形状。其主要作用是保持路面的横向排水流畅。路面顶部高出两侧的高度称为路拱高度。两侧倾斜率称路拱坡度，也称路拱横坡度，路拱形式即路拱曲线主要有抛物线型、屋顶型和折线型等。（一）路拱坡度 路拱坡度的确定应以有利于路面排水和保障行车安全平稳为原则。坡度的大小主要视路面种类、表面平整度、粗糙度、吸湿性、道路纵坡度大小等而定。1路面种类（见表4-15）2道路纵坡。当道路纵坡5%时，水泥混凝土路面和沥青类路面路拱横坡度宜1.0%。 3车行道宽度。车行道宽则路拱坡度应选择得平缓一些，不然路拱高度太大，会影响车行道和道路断面观瞻。4车速。车速高的道路上，路拱坡度宜小，但应便利排水。返回上一页下一页退出 表4-15 不同路面类型设计路拱坡度 路面面层类型路拱设计坡度（%）水泥混凝土1.02.0沥青混凝土沥青碎石沥青贯入式碎（砾）石1.52.0沥青表面处治碎（砾）石等粒料路面2.03.0（二）路拱曲线1抛物线型 224 xBhy 返回上一页下一页退出 图4-16 抛物线型路计算图式 表4-16 各种返回物线路拱比较 抛物线类型计算公式各点高度（m）各点间横坡（i）h1 h2 h3 h4 h5 i1 i2 i3 i4 i5二次抛物线h 0.96h 0.84h 0.64h 0.36h 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80改进二次抛物线h 0.88h 0.72h 0.52h 0.28h 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40半立方次抛物线h 0.91h 0.75h 0.54h 0.29h 0.45 0.80 1.05 1.25 1.45改进三次抛物线h 0.90h 0.77h 0.59h 0.34h 0.50 0.65 0.90 1.25 1.70224 xBhy xBhxBhy 222 23)2( Bxhy xBhxBhy 334注：h为路拱高度；各点间横坡值为路拱平均横坡度的i倍数，计算单位同i。 返回上一页下一页退出 2直线接圆曲线型（见图4-17） 计算公式： ElxRlxxy T 2 )( 2Exiy （曲线图） （直线图） 这种路拱曲线可适应各种宽度及横坡度的路面。一般多用于路面宽度超过20m的道路。3.折线型路拱 这种路拱型式主要用于多车道的水泥混凝土路面上。 图4-18 折线型路拱 返回上一页下一页退出 自行车、三轮车、平板车和畜力车等 一、非机动车设计车辆二、一条车道宽度 非机动车的一条车道宽，是根据车身宽度和车辆两侧安全净距确定的。三、非机动车道的能行能力 5.0(/(360 pbfbtpb wtNN )城市道路设计规范关于一知自行车道可能通行能力推荐值：有分隔设施时为1800veh（hm）。一条自行车道的路段设计通行能力计算公式为： pbbb NaN 四、非机支车车行道总宽度 能力一条自行车道设计通行车交通量单向预测设计小时自地单向自行车道数返回上一页下一页退出 单向自行车道总宽度=一条车道宽度车道数 根据我国各城市设计和使用经验，道路一侧自行车道路面宽度推荐值为：4.5m、5.5m、6.5m、 7.5m 、8.5m几种，最小宽度不应小于4.5m。 五、非机动车道路面结构 非机动车车行道主要供自行车、平板车、三轮车和畜力车等行驶。 城市道路机非分行时非机动车道的常用路面结构型式有：1.沥青路面面层采用35cm厚的沥青石悄或沥青石，基层采用1520cm厚的石灰土、石灰粉煤灰土、煤渣灰土、碎石灰土等，同时，对土基要求有足够的强度和稳定性。2.水泥混凝土路面面层混凝土板一般按机动车道水泥混凝土路面板最小厚度确定，即板厚h=18cm，基层材料与机动车道相同，基层厚按材料的最小结构厚度取用。若完全不可能行驶机动车时，板厚h可取12cm，以减少 工程费用。返回上一页下一页退出 路侧带是指车行道最外侧缘石至道路建筑红线间的范围，一般道路两侧各有一侧带。 一、人行道宽度 人行道宽度可按下式计算： wlwP NNW /二、人行道、人行横道、人行天桥（地道）通行能力（一）行人交通特性我国城市人口密集，一些大城市的城市布局与道路系统大都是千面年前就已形面的，繁华的区往往就是主要干道所经过的地带，两侧人行道的行人川流不息，节假日更是拥挤不堪，人行不能各行其道，危及行车安全，造成车辆延误，最终导致道路通行能力的下降。此外，行人过街也是一个棘手问题，弄不好，将对车辆交通产生不利的影响。行人交通最基础的资料是行人步行速度和行人密度。 返回上一页下一页退出 （二）行人步行速度和步行密度 根据大量实测资料表明，一般街道和人行天桥或人行地道中行人步行平均速度为1m /s；人行过街横道行人平均速度为1.01.2m /s；车站、码头人行天桥、人行地道行人平均速度为0.50.8m /s。 行人步行密度常以行人的纵横向间距来评定。行人步行纵横向间距在不同条件下测得的数据差较大，常见值为0.51.0m。纵向间距，国外资料多采用1.0m，城市道路设计规范亦采用1.0m。（三）基本通行能力1人行道、人行天桥（地道）2人行横道 )/(48003600 mhpbsN pp pbw )/(570048003600 mtpbsN ghpp pccb 返回上一页下一页退出 3车站、码头人行天桥街道 )/(320020003600 mhpbsN pp pssb （四）可能通行能力人行道、人行横道等可能通行能力。应对基本通行能力予以折减。城市道路设计规范对车站、码头人行天桥、人行地道受外界干扰影响较少的地方，规定折减系数为0.7，其余地方均匀为0.5。人行道、人行横道、人行天桥、人行地道的可能通行能力详见表4-18。表4-18 人行道可能通行能力类别人行道人行横道天桥、地道车站、码头处天桥、地道 可能通行能力2400 2700 2400 1850)/( mhp )/( mtp gh )/( mhp )/( mhp 返回上一页下一页退出 （五）设计通行能力三、设施带宽度 设施带是指路侧带中为行人护栏、照明杆柱、标志牌、信号灯等提供的安设地带。城市道路设计规范规定只设行人护栏的设施带为0.250.5m。护栏与路缘石的距离应满足行车侧向余宽的要求。调查资料还显示，杆柱宽度视其有无基座在0.51.5m之间，故城市道路设计规范值为0.51.5m，设计时根据实际需要选用。四、绿化带宽度 道路绿化包括路侧带、分车带、立体交叉、广场、停车场以及道路用范围内的边角空地等处绿化。五、侧带总宽度路侧带既然包括人行道、设施带、绿化带三部分 返回上一页下一页退出 一、分车带 所谓分车带是指在多幅道路上，用于分隔车辆，沿道路纵向设置的带状非行车部分。有设在路中央的机动车与非机动车分车带两大类，前者称中央分车带（简称中央带或中间带），后者称两侧分车带（简称侧分或两侧带）。 分车带的功能主要是分隔交通，此外，好作为安设交通标志、公用设施与绿化用地。分车带通常由分隔带和两侧路缘带组成。二、路肩 城市道路与公路不一样，一般都没有路肩。但是在特别路段，即采用边沟排水的路段，仍然象公路一样，在路面外侧设置路肩。路肩又分硬路肩和保护性路肩（俗称土路肩）。 硬路肩是路肩中靠近呈行道加铺路面结构层的部分与路缘带之和，其功能是偶然停车和少量行人交通。 返回上一页下一页退出 三、缘石及行人道铺装（一）缘石 缘石也称路石、道牙，为路面边缘与其他结构分界处的标石，如路侧带缘石，分隔带、交通岛等四周的缘石，还有路面边缘与路肩分界处的缘石等。 缘石形状有立式、斜式或平式。（二）人行道铺装 图4-20 路肩 返回上一页下一页退出 一、横断面基本形式分为四种类型，即一块板（一幅路），两块板（双幅路），三块板（三幅路），四块板（四幅路）。二、常用横断面基本形式有四种：（一）道路沿坡地布置的横断面1当车行道中线标高接近坡地面时；2当车行道中线标高低于地面时。（二）道路沿谷地布置的横断面1当车行道中线标高接近谷地地面时；2当车行道中线标高出地面时。（三）道路沿台阶地形布置的横断面（四）道路沿天然水体布置的横断面 返回上一页下一页退出 三、路侧带（人行道）布置形式 路侧带（人行道）通常都是对称地布置在街道的两侧。 路侧带（人行道）的布置问题要同时考虑行人交通安全与畅通、绿化效果和护栏、杆柱的安设等三方面因素。 图4-31 路侧带（人行道）布置基本形式 四、分车带布置形式分车带包括中央机动车带和两侧机、非分车带返回上一页下一页退出 城市道路横断面图包括标准横断面图和施工横断面图两大类。 所谓标准横断面图是指道路各路段的代表性横断面图。在城市道路设计中，其内容包括道路总宽度（即道路建筑红线宽度）、机动车道、非机动车道、人行道、分隔带、缘石、绿化等组成部分的位置和尺寸，以及地下地上管线位置、间距等。 施工横断面图则是由标准断面图的顶面轮廓线与实地面线按纵断面设计的高程关系组合在一起得到的横断面图。 返回上一页下一页退出