道路勘测设计横断面设计ppt课件

,道路勘测设计 第五章 横断面设计,1,本章摘要,本章主要介绍道路横断面组成及类型；行车道、路肩、人行道的宽度和横披度；中间带、路侧带的设置；平曲线加宽、超高的原因和计算方法；行车视距及视距保证；横断面设计方法、土石方数量计算及调配等问题。,2,一、公路横断面相关概念 道路横断面：是指中线上各点沿法向的垂直剖面，它是由横断面设计线和地面线所组成的。 设计线：是根据技术标准确定的不同构成部分及其宽度和横坡度的规则线。 地面线：是表征地面起伏变化的线，它是通过现场实测或由大比例尺地形图、航测像片、数字地面模型等途径获得。,第一节 横断面组成及类型,3,公路横断面设计线组成包括行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护设施等。 高速公路、一级公路和二级公路还有爬坡车道、避险车道；高速公路、一级公路的出入口处还有变速车道等。 城市道路的横断面组成包括机动车道、非机动车道、人行道、绿带、分车带等。 路幅：是指公路路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分，路幅要素包括宽度、横向坡度。,4,二、公路横断面组成及类型,（一）公路横断面组成,5,1、高速公路、一级公路 由于公路等级高、交通量大，双向（上、下行）行车之间必须分开，形成双幅多车道公路。 分隔方式：采用中间带。 整体式断面：等宽同高的分隔带。 分离式断面：不等宽不同高的宽分隔带。 整体式断面的路幅构成： 包括行车道、中间带、路肩以及紧急停车带、爬坡车道、避险车道等。,6,2.其它等级公路（二、三、四级公路） 采用单幅公路（不设分隔带、整体式断面）。 路幅构成：行车道、路肩、错车道等。,7,3.城郊公路 当混合交通量大时，采用快、慢车分道行驶的公路，横断面形式参照城市道路布置。 4.横坡 为了排水需要，横断面各组成部分应做成具有一定横坡的斜面。 路拱横坡：直线段采用中间高两边低的呈双向倾斜的断 面。 超高横坡：小半径曲线上为了抵消离心力，路面作成向弯道内侧倾斜的单一横坡。,8,（二）公路横断面的类型,1.单幅双车道 定义：指的是整体式的供双向行车的双车道公路。 特点： 使用最普遍，所占的比例最大，可适用范围大。 适应的交通量（40015000）小客车/昼夜； 行车速度可从（2080）km/h。 混合交通。当交通量较大，非机动车混入率高， 视距条件又差时，对车速和通行能力影响较大， 事故率也高。可增设非机动车道和人行道，与机 动车分离行驶。 适用： 二、三、四级公路。,9,10,2.双幅多车道 定义：一般指双向分隔四车道、六车道和八车道公路。可以是整体式或分离式路基断面。 特点： 车速高、通行能力大、行车舒适、事故率低。 占地多、造价高。 适用： 高速公路和一级公路。,11,12,定义：窄路基加错车道的公路。 适用：交通量小、地形复杂、工程艰巨的山区公路或地方道路。四级公路路基宽度为4.50m、路面宽度为3.50m就属于此类。,3单幅单车道,13,错车道尺寸： 错车道处路基宽6.5米，路面宽5.5米，有效长度20米，过渡段长10米。,错车道位置： 应在不大于300m的距离内选择有利地点设置错车道，使驾驶人员能够看到相邻两错车道之间的车辆。,14,三、城市道路横断面组成及类型,（一）城市道路横断面组成,城市道路设计中首先是进行横断面设计，然后是平、纵面设计。 城市道路上供各种车辆行驶的部分统称为行车道。 机动车道：在行车道断面上，供汽车、无轨电 车、摩托车等机动车行驶的部分。 非机动车道：供自行车、三轮车、板车等非机动 车行驶的部分。 人行道：供行人步行使用的人行道。,15,（二）城市道路横断面布置类型,1.单幅路 （俗称“一块板”断面），如翠华路。 就是把行车道布置在道路中部，两边为人行道。机动车辆和非机动车辆都在同一个车道上混合行驶。,16,交通组织方式： 划出快、慢车行驶分车线，快车和机动车辆在中 间行驶，慢车和非机车靠两侧行驶。 不划分车线，可以在不影响安全的条件下调剂使 用。 在某些特殊情况下，也可把车行道专供某种车辆 行驶，限制其它车辆通行，或规定只允许单向行 驶等等措施进行交通管理。如单行道、小客车和 公共汽车通行的道路、步行道等。,17,2双幅路 俗称“两块板”断面，如小寨东路。,交通组织方式： 就是用分隔带把车行道分隔为三块，中间供机动车双向行驶，两侧为非机动车道，人行道在两边。,18,3三幅路 俗称“三块板”断面。如文艺路,交通组织方式： 就是用分隔带把车行道分隔为三块，中间供机动车双向行驶，两侧为非机动车道，人行道在两边。,19,4四幅路 俗称“四块板”断面，在三幅路的基础上，再用中间分车带将中间机动车车道分隔为二，分向行驶。,20,（三）横断面形式的选用,1、使用效果 安全上 三、四块板比一、二块板安全。 在行车速度上 三、四块板使机、非分流行驶，行车速度较高。而一、二块板为混合交通，必然相互影响。 在照明上 板块越多，照明越容易处理;一、二块板路灯在行道树中间，受绿化影响大。而三、四快板路灯可设在侧分带上，与绿化的矛盾好处理，照度均匀，可提高夜间行车速度。,21,在绿化效果上 三、四块板较好，因为三、四快板具有多排绿化带，遮荫效果较好。 在减少噪音上 三、四快板效果好，因为经过两条绿带的隔离作用，减少了噪音对行人和沿街居民的干扰。 在造价上 一块板最小，三、四块板最高。,22,单幅路：适用于机动车交通量不大，非机动车较 少的次干路、支路以及用地不足、拆迁 困难的旧城市道路。 双幅路：适用于单向两条机动车道以上，非机动 车较少的道路。有平行道路可供非机动 车通行的快速路和郊区道路以及横向高 差大或地形特殊的路段亦可采用。 三幅路：适用于机动车交通量大，非机动车多， 红线宽度40米的道路。 四幅路：适用于机动车速度较高，单向两条机动 车道以上，非机动车多的快速路和主干 路。,2、适用条件,23,一、机动车道行车道宽度与横坡 （一）机动车道行车道宽度的确定 机动车道包括快车道和慢车道，其宽度是根据设计车辆宽度、规划交通量、交通组成和汽车行驶速度来确定的。 二、三、四级公路（单车道四级公路除外）的行车道内一般包括两条车道。 高速公路和一级公路有四条以上的车道，每侧再划分快车道和慢车道或超车道与主车道。,第二节 机动车道、路肩与中间带,24,1、双车道公路行车道宽度的确定,影响因素：一是设计车型，二是富余宽度 (1）设计车型 宽度a，一般取载重汽车车箱的总宽度， a2.5; （2）富余宽度 车辆之间的安全间隙x和轮胎到路面边缘的安全距离y。由试验得到的经验公式为：,25,2、有中央分隔带的行车道宽度,影响因素：车速、交通组成和大型车的混入率对行车道宽度的确定有较大的影响。 计算公式：,26,3、城市道路的行车道宽度,（1）靠路边的车道宽 一侧靠边，另一侧为反向行驶的车道，其车道宽度：,一侧靠边，另一侧为同向行驶的车道：,（2）靠路中心线的车道宽度,27,（3）同向行驶的中间车道宽度,根据实验观测得出x、d、c与车速之间的关系式为：,28,1、路拱定义 把路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。它包括路拱坡度与形式，两者的确定应有利于路面的排水通畅及行车的安全平稳。 2、作用（设置路拱的目的） 主要是为了迅速排除路面上的雨水。尽快排走路面上的水，对路面结构层、路基的强度及行车安全有利。 3、路拱的坡度大小 从排水的角度考虑，路拱应大一些为好，但从行车安全和平稳考虑，路拱不能过大。,（二）路拱及横坡,29,4、采用路拱横坡应注意的问题 高速公路和一级公路处于降雨强度较大的地区时应采用高值。 分离式路基，每侧行车道可设置双向路拱，这样对排除路面积水有利。在降水量不大的地区也可采用单向横坡，并向路基外侧倾斜。但在积雪冻融地区，应设置双向路拱。,30,5、路拱的形式 低等级公路和道路可采用抛物线形路拱； 高等级公路和道路一般采用直线接抛物线形路拱； 多车道的水泥混凝土路面可采用折线形路拱。 沥青路面为施工方便，多采用直线形。,31,二、路肩的作用、宽度及横坡 1、定义 路肩：行车道外缘至路基边缘之间的带状部分。 2、作用 （1）具有保护及支撑路面结构的作用。 （2）供发生故障的车辆临时停放之用，有利于防止交通事故和避免交通紊乱。 （3）作为侧向余宽的一部分，能增加驾驶的安全和舒适感. （4）提供道路养护作业、埋设地下管线的场地。对未设人行道的道路，可供行人及非机动车使用。 （5）精心养护的路肩，能增加公路的美观，并起引导视线的作用。,32,3、路肩的构造 路肩从构造上又可分为硬路肩、土路肩。 硬路肩是指进行了铺装的路肩。在填方路段，如果采用集中排水方式，为使路肩能汇集路面积水，在路肩边缘应设置缘石。 土路肩是指不加铺装的土质路肩，它起保护路面和路基的作用，并提供侧向余宽。各级公路最外侧设置。,33,4、路肩的宽度 高速公路、一级公路，有条件时宜采用2.50m的右侧硬路肩。当右侧硬路肩的宽度小于2.50m时，应设紧急停车带。高速公路、一级公路当采用分离式断面时，行车道左侧应设硬路肩 其它各级公路路肩宽度根据条件可采用2.25m、2.0m、1.75m、1.50m、1.00m、0.75m，最窄不能0.250m。,34,5、路肩的横坡 硬路肩横坡 A直线段：直线段硬路肩应设置向外倾斜的横坡，横坡度一般与行车道横坡相同；路线纵坡平缓，且设置拦水带时，其坡度值宜采用34。 B圆曲线段： 对于全铺式硬路肩，曲线内外侧坡度的方向及横坡度应与相邻行车道相同。 C平坡段或直线到曲线的过渡段 平坡段或直线段与曲线过渡段，采用与邻近车道相同的横坡道进行过渡，并控制硬路肩过渡的渐变率在1/3301/150之间。,35,36,三、中间带,37,1、作用 （1）将上、下行车流分开，既可防止因快车驶入对向行车道造成车祸，又能减少公路中心线附近的交通阻力，从而提高通行能力。 （2）可作设置公路标志牌及其它交通管理设施的场地，也可作为行人的安全岛使用。 （3）设置一定宽度的中间带并种植花草灌木或设置防眩网，可防止对向车辆灯光眩目，还可起到美化路容和环境的作用。 （4）设于分隔带两侧的路缘带，由于有一定宽度且颜色醒目，既引导驾驶员视线，又增加行车所必须的侧向余宽，从而提高行车的安全性和舒适性。,三、中间带,38,2.宽度 中间带的宽度包括中央分隔带宽度和两条左侧路缘带宽度。 中央分隔带宽度：是根据设置护栏、种植绿化、防眩光以及设置跨线桥桥墩等需要宽度确定。标准规定：依不同的计算行车速度选用，中央分隔带宽度一般在1.03.0米。 路缘带宽度：主要与行车速度有关，根据侧向余宽确定，一般取0.50.75米。 中间带宽度：一般值：2.04.5米。,39,3.中间带变宽的过渡处理 过渡段以设在回旋线范围内为宜，其长度应与回旋线长度相等。宽度4.50m的中间带过渡段以设在半径较大的平曲线路段为宜。,40,4.中央分隔带的开口 (1)开口目的 为了便于养护作业、临时调整行车方向和某些车辆在必要时调头，中央分隔带应按一定距离设置开口部。 (2)开口部间距 公路开口部一般情况下以每2km的间距设置为宜，太密将会造成交通的紊乱。城市道路可根据横向交通（车辆和行人）的需要设置。 （3）开口部位置 中央分隔带的开口应设置在通视良好的路段，若在曲线上开口，其曲线半径宜大于700m。在互通式立体交叉、隧道、特大桥、服务区等设施的前后必须设置开口。分离式路基应在适当位置设置横向连接道，以供维修或抢险时使用。 （4）开口部形状 开口端部的形状，常用的有半圆形和弹头形两种。对于窄的分隔带（M3.0m）可用半圆形，宽的（M3.0m）可用弹头形。,41,42,5.中央分隔带的形式 凹形：中央分隔带两边与路面平齐，中部凹陷，供排水。 适用于中间带宽4.5米的情况。 凸形：中央分隔带用路缘石围成高出路面的隔离带。 适用于中间带宽4.5米的情况。,43,一、非机动车道 1、定义 专供自行车、三轮车、平板车及兽力车等行驶的车道。在我国的城市道路上，非机动车以自行车为主。 2、城市规划设计对非机动车道的考虑 设置专用的非机动车道路系统； 通组织和横断面布置应尽可能机非分离行驶； 非机动车道设计应“宁宽勿窄”，要适当留有余地。,第三节 非机动车道、人行道与路缘石,44,3、非机动车的宽度 （1）自行车车道的宽度 非机动车的单一车道宽度根据车身宽度和车身两侧所需的横向安全距离而定。 非机动车的通行能力，可根据“车头间距”或“车头时距”的理论进行计算。 自行车净空高度为2.5 m，一条自行车车道的宽度为1.0 m。自行车车道两侧应各留0.25 m的安全距离，加上每条自行车车道的宽度1.0 m，这样，一条自行车车道的宽度为1.5 m，两条车道的宽度为2.5 m，三条车道的宽度为3.5 m，四条车道的宽度为4.5 m。,45,（2）混合行驶的非机动车车道宽度 根据车辆横向布置的不同排列组合要求来确定的，其宽度必须保证最宽车辆有超车或并行的可能。例如，一辆三轮车超越一辆大板车（或两车并行）时，其宽度至少应为4.5m5.0m。,（3）非机动车车道宽度 基本宽度推荐采用5.0m（或4.5m）；6.5m（或6.0m）；8.0m（或7.5m）。当机、非混行的道路断面上借划线分流时，非机动车道宽度不得小于2.5m。只有当交通量不大，考虑到机动车道和非机动车道之间有可能互相调剂使用时，其宽度才宜于适量酌减。,46,1、定义 主要是供行人步行之用，同时也是植树、立杆的场地，其地下空间还可埋设管线等。 2、人行道宽度 人行道的宽度包括行人步行道宽度和种植带、设施带的宽度，应根据道路类别、功能、行人流量、绿化、沿街道建筑性质及布设公用设施要求等确定。 3、人行道的布置 人行道通常对称布置在道路两侧，受地形、地物限制时，可不等宽或不在一个平面上。,二、人行道,47,1、定义 是设置在路面与其它构造物之间的标石。在分隔带与路面之间，人行道与路面之间一般都需要设置路缘石。 2、路缘石的形状 有立式、斜式和曲线式等几种。,三、路缘石,48,3、路缘石作用与副作用 高速公路和一级公路中央分隔带上的路缘石起导向、连接和便于排水的作用，高度不宜太高，因为高的路缘石（高度20cm）会使高速行驶的汽车一旦驶入将产生飞跃甚至翻车的副作用。 4、路缘石的设置 高速公路的分隔带因排水必须设置路缘石时，应使用低矮光滑的斜式或曲线式的路缘石，高度宜小于12cm。 城市道路的人行道及人行横道宽度范围内路缘石宜做成低矮的。在分隔带端头或交叉口的小半径处，缘石宜做成曲线式。 缘石宜高出路面10cm20cm，隧道内线形弯曲段或陡峻路段等处，可高出25cm40cm，并应有足够的埋置深度，以保证稳定。缘石宽度宜为10cm15cm。,49,一、设置加宽的原因 1、汽车在曲线上行驶时，每个车轮所走过的轨迹是不一样的。 后轴内轮行驶轨迹的半径是很小的，而且偏向曲线内侧，前轴外轮的轨迹半径最大。因此，汽车在曲线上行驶要比直线上多占用一部分宽度，这个多出的宽度就是加宽值。为了保证汽车在曲线上和在直线上具有同样的富余宽度，则弯道上路面部分必须要加宽。 2、汽车在曲线上行驶时，有较大的摆动偏移。,第四节 平曲线加宽设计,50,假定：汽车从圆曲线的起点到圆曲线的终点的车轮转角是保持不变的，那么，在圆曲线上路面加宽值是一个定值。,二、加宽值的计算,1、不考虑车速影响时汽车所需加宽值 普通车,51,半挂车,52,3总加宽值,2不同车速时汽车摆动偏移的加宽值 据实测，汽车转弯加宽还与车速有关，一个车道摆动加宽值计算的经验公式为：,53,1）对于R250m的圆曲线，不加宽。 2）四级公路和设计速度为30Km/h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。 3）单车道公路采用规范值的一半，由三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。 4）各级公路的路面加宽后，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。 5）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加宽值的选用,54,路面从直线上的正常宽度过渡到圆曲线上设置了加宽的宽度，需要设置加宽缓和段，使路面完成逐渐加宽变化。 加宽过渡的方法： 1.比例过渡 1）方法：在加宽缓和段全长范围内按长度成比例逐渐加宽。,三、加宽过渡,55,3） 特点：计算简单，起点有破折，路容不美观 4）适用：二、三、四级公路,2）公式,56,3）特点：内侧边缘圆滑、美观 4）适用：高速公路和一级公路,2.高次抛物线过渡 1）方法：在加宽缓和段内插入一条高次抛物线加宽过渡。 2）公式：,57,3.回旋线过渡 方法：加宽缓和段用回旋线加宽过渡 公式：回旋线计算公式，只是终点的曲率半径是 R1=R-B/2-b 特点：内边线也满足回旋线的性质 适用：高速公路、一级、二级公路的特殊地段 位于大城市近郊的路段； 桥梁、高架桥、挡土墙、隧道等构造物处 设置各种安全防护设施的路段。,58,1设缓和曲线时 LLs 2不设缓和曲线但设超高缓和段Lc时 LLc 3Ls和Lc都不设时 在ZY点前直线上按1:15渐变率确定，且长度10米。,四、加宽缓和段的长度,59,一、超高及其作用 1、平曲线超高 为抵消车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡形式。 2、超高作用 合理地设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车在曲线上行驶的稳定性与舒适性。 3、超高过渡段 从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上单向横坡的路段。 四级公路不设缓和曲线，但曲线上若设有超高，从构造的角度也应有超高过渡段。,第五节 平曲线超高设计,60,1.最大超高和最小超高横坡 1)最大超高 一般地区的高速公路、一级公路ih(max)10%；二、三、四级公路为ih(max)8。积雪冰冻地区的各级公路均ih(max) 6。 2)最小超高 ih(min)iG （ iG为路拱横坡度） 当圆曲线半径很大时，也可不设超高。,二、超高率的计算,61,2. 超高值分配,方法： 用设计速度作为控制，用直线分配，超高率与曲率1/R成比例增加，达到最小半径（也就是最大曲率）时采用最大超高值iy（max），如图中所示。同时，横向力系数也按曲率比例增减。,62,方法： 用折线分配，汽车按设计速度行驶时，为使乘客感受不到离心力的作用，将离心力全部由超高抵消承担，此时0；达到最大超高率后，所增加的离心力则由来承担。 这种方法在达到最大超高点之前，曲线半径较大时，按设计速度行驶的汽车，没有横向力作用，可能排除方法的缺陷，对顺适有利。,63,方法： 折线分配，是对方法的改进，区别在于方法的最大超高点对应设计速度，方法的最大超高点对应的是实际行驶速度。 这样既避免了方法的缺点；在曲线半径较大时，也不会出现方法的第一个缺点，故当R较大时，按方法确定超高值较好。但当曲率较大（R较小）时，超高达到最大值，则值急剧增加，出现与方法的第二个缺点。特别是设计速度60km/h，变化特别快。（因实际行驶速度相对较大，而半径又较小）,64,方法： 以实际行驶速度作为控制，是把方法和方法之间用曲线（实际上两段抛物线）相连求超高的方法。线分配在曲率较小时，它的超高分配与线相似，基本上由超高来承受行驶速度产生的横向力；随着曲率的增大，将设置逐渐接近最大的曲线超高，避免了与的缺陷（特别是避免了曲率较大时，急剧增加的缺点），从而满足车辆行驶的平稳与舒适。,65,超高过渡方式主要是解决从直线上的双向路拱断面如何过渡到圆曲线上的单向横坡断面。,超高过渡段,ih,iG,三、超高过渡方式,iG,66,1）当超高值等于路拱坡度时的过渡 方法：绕中线外侧逐渐抬高，内侧不动，直至内、外 侧坡度相等为止。,1、无中间带道路的超高,67,2）当超高值大于路拱横坡度时，有三种过渡方式： 绕内边线旋转（未加宽前的内边线） 首先从双坡断面绕中线旋转到单坡iG ，称为临界 断面;然后绕未加宽前的内侧车道边线旋转，由单坡iG 变为单坡ih 。,68,69,70,71,绕中线旋转 先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道 构成单向横坡后，整个断面绕中线旋转，直至超高横 坡度。,72,73,74,绕外边线旋转 首先绕外侧车道边线旋转，内外侧路面同时下降 变为单坡面,然后待达到单向横坡后，整个断面仍绕外 侧车道边缘旋转，直至超高横坡度为止。,75,评价： 方法绕未加宽前的路面内边线旋转，外侧抬高 较多，但为填方，施工质量容易控制。内侧降低不 多，利于纵向排水。适用于新建公路采用。 方法绕中线旋转，保持中线标高不变，外侧抬 高不多，内侧有所降低，适用于旧路改建。 方法绕外边线旋转，内侧降低较多，容易形成积 水，对安全不利。只适用于特殊情况，一般不采用。,76,（1）绕中间带的中心线旋转 先将外侧行车道绕中央分隔带边缘旋转，待达到与 内侧行车道构成单向横坡后，整个断面一同绕中心线 旋转，直至超高横坡度值。此时中央分隔带呈倾斜 状。中间带宽度较窄（4.5m）,中等超高率时可采 用。,2、有中间带公路的超高过渡,77,（2）绕中央分隔带边缘旋转 将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，使之各 自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带维持原 水平状态。各种宽度的中间带都可以用。,78,79,80,分离式断面的道路由于上、下行车道是各自独立的，其超高的设置及其过渡可按两条无分隔带的道路分别处理。,（3）绕各自行车道中线旋转 将两侧行车道分别绕各自的中心线旋转，使之各自 成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带两边缘分 别升高与降低而成为倾斜断面。对于车道数大于4条的 公路可采用。,81,1、最小超高过渡段长度计算公式 （1）计算公式 最小超高过渡段长度按下式计算并取整为5的倍数， 同时不得小于10m。,四、超高过渡段长度,82,（2）各种超高过渡方式的最小超高过渡段长度,b1为硬路肩;b2为路缘带.,83,2、超高渐变率 在考虑超高缓和段长度时，应将超高渐变率控制在一定的 数值范围内。超高渐变率太大，路容不美观，乘客不舒适；太 小，纵向排水困难。 （1）超高渐变率的影响因素 控制路面外侧边缘的加速度（或路面内侧边缘的降低速度）； 以路面前进方向为旋转轴的路面旋转角速度不超过一定的限度。 后者对驾驶员和乘客舒适程度的影响比前者更大。,84,（2）路面外侧边缘的加速度,85,（3）路面旋转角速度,86,（4）最大超高渐变率,在相同的超高缓和段长度下，至旋转轴距离越宽，超高渐变率越大。 出于排水考虑，车道横坡度由-2%（或-1.5%）过渡到2%（或1.5%）的路段超高渐变率p不得小于1/330 。,87,（1）一般的情况下LcLs 在确定缓和曲线长度时，已经考虑了超高过 渡段所需的最长度，故一般取超高过渡段Lc与 缓和曲线长度Ls相等； （2）计算Lc A. 若计算出的LcLs此时应修改平面线形， 使LsLc。当平面线形无法修改时，可将超高 过渡起点前移，即超高过渡在和曲线起点前的 直线路段开始，路面外侧以适当的超高渐变率 逐渐抬高，使横断面在ZH（或HZ点）渐变为向 内倾斜的单向路拱横坡（临界断面）； B.若Ls计算出的Lc，但只要超高渐变率 P1/330，仍取LcLs。 （3）四级公路不设缓和曲线，但若圆曲线上 设有超高，则应设置超高过渡段，超高过渡段 在直线和圆曲线上各分配一半。,3、超高过渡段与缓和曲线的关系,88,（4）高等级公路设计中，一般配置较长的缓和曲 线。为了避免在缓和曲线全长范围内均匀过渡超高而 造成路面横向排水不畅，超高过渡可采取以下措施： 超高的过渡仅在缓和曲线的某一区段内进行 即超高过渡起点可从缓和曲线起点（R）至缓和曲线上 不设超高的最小半径之间的任一点开始，至缓和曲线终点结 束。 超高过渡在缓和曲线全长范围内按两种超高渐变率分段 进行 即第一段从缓和曲线起点由双向路拱坡以超高渐变率1/330 过渡到单向路拱横坡，第二段由单向路拱横坡过渡到缓和曲线 终点处的超高横坡。,89,高速公路、一级公路的上、下行车道位于纵坡较大 处时，可采用不同的超高值。 原因：山岭区高速公路实际行驶速度在横向不同路 幅上是变化的，上、下坡方向汽车的车速会明显不 同。 解决方法：引入运行车速（Operating speed）的概 念，分方向测算各路段的车速，绘制双方向公路沿线 运行车速变化曲线，即“运行车速断面图”；根据设计 半径和“运行车速断面图”，确定平曲线左、右幅的超 高横坡、视距、平曲线加宽等设计要素。,五、山区高速、一级公路超高横坡值的设置,90,“超高设计图”，是简化了的超高过渡的纵断面图。 旋转轴为横坐标轴 纵坐标是相对高程。 1.不设中间带的公路 （1）基本型曲线的超高设计图,六、超高设计图,91,92,（2）S型曲线的的超高设计图,93,（3）卵型曲线的超高设计图,94,2. 设中间带的公路 （1）基本型曲线的超高设计图 （2）S型曲线的超高设计图,95,超高过渡段传统的纵向过渡方式采用的是线性变化的过渡方式，本来是连续的纵坡线在超高过渡段的起讫点（或超高渐变率变化处）产生了竖向转折，引起突然性动力冲击 。 改善方法： 1、一般做法是在转折处插入竖曲线，如美国、日本都是这样做的，但设计比较麻烦。 2、改变上述传统的超高线性变化的过渡方式，采用“曲线式”的过渡形式。,七、超高过渡段的纵向设计,96,97,一、概述 （一）行车视距的种类 1、行车视距的定义 为了行车安全，驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距。 视距与视线： 在直线段视距与视线的长是一致的，但在曲线段，视线是直的，而视距是汽车在道路曲线上走过的距离，视距比视线长。,第六节 行车视距及其保证,98,2、行车视距类型 行车视距可分为停车视距、会车视距、错车视距和超车视距四种类型。 停车视距 是指驾驶员发现前方有障碍物到汽车在障碍物前安全停止所需的最短距离。,99,会车视距： 在同一车道上两对向汽车相遇，从相互发现至同时采取制动措施双双安全停止所需的最短距离。,100,错车视距： 在没有明确划分车道线的双车道道路上，两对向行驶汽车相遇，发现后采取减速避让措施安全错车所需的最短距离。,101,超车视距： 在双车道公路上，后车超越前车，从开始驶离原车道起，至可见逆行车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。,102,以上四种行车视距中，前三种为对向行驶，第四种为同向行驶。 第四种超车视距所需要的距离最长。前三种行车视距中会车视距最长，且为停车视距的两倍。,103,（二）行车视距的作用 1、保持行车安全。 2、提高平均行驶速度，提高通行能力 （三）各级道路对视距的要求 1. 停车视距是最基本的要求，各级公路都应保证停车视距。 2.高速公路和一级公路只需保证停车视距；其它各级公路应满足会车视距的要求，其不小于停车视距的两倍。 3.对向行驶的双车道公路，根据需要，应结合地形设置保证具有超车视距的路段。,104,1、在平曲线的暗弯处（处于挖方路段的弯道与内侧有障碍物的弯道），包括具有中央分隔带公路弯道外侧超车车道上的视距； 2、在纵断面的凸形竖曲线处； 3、在高速公路及城市道路跨线桥、门式交通标志及广告宣传牌等，如果它们正好处在凹形竖曲线上方，可能会影响驾驶员的视线。 4、在夜间行车时，若凹形竖曲线半径过小，前灯照射距离近，影响行车速度和安全。 5、交叉口相交处。,（四）道路上可能存在视距不良的地段,105,106,（一）目高和物高的规定 计算视距首先得明确“目高”和“物高”。 “目高”是指驾驶人员眼睛距地面的高度，规定以车体较低的小客车为标准，据实测采用1.2m。 “物高”：考虑安全和经济方面因素，再考虑汽车底盘离地的最小高度，它的变化在0.14m到0.20m之间，故规定物高为0.10m。,二、视距计算,107,（二）停车视距 停车视距可分解为反应距离和制动距离两部分。,1、反应距离：,108,2、制动距离 制动距离是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间所走的距离。 决定汽车制动距离的主要因素是：最大制动减速度即附着力，制动起始速度。附着力越大、起始速度越低，制动距离越短。 （1）汽车制动力 最大的P值取决于轮胎与路面之间的附着力,109,（2）制动距离,制动距离为：,当制动到汽车停止时,110,3、停车视距,计算停车视距所采用： 是：能充分保证行车安全的数值，一般按路面在潮湿状态下的值计算。 行驶速度V是：设计速度为（12080）km/h采用设计速度的85、（6040）km/h采用设计速度的90、(3020)km/h采用原设计速度。,111,理想的全超车过程：,（三）超车视距,112,（一）视距的保证 纵断面视距的保证： 在规定竖曲线的最小半径时已经作了考虑。只要采用的竖曲线半径满足规范中最小竖曲线半径的要求，就可保证竖曲线上视距的要求。 平面暗弯处视距的保证： 若是因曲线内侧及中间带设置护栏及其它人工构造物等而不能保证视距时，可采取加宽中间带、加宽路肩或将构造物后移等措施予以处理； 若阻挡视线的是树木、房屋等，应通过清除保证。 若阻挡视线的是挖方边坡，则应按所需净距绘制包络线开挖视距台保证。,三、行车视距的保证,113,114,（二）视距曲线 1、视距曲线 AB是行车轨迹线，从汽车行驶轨迹线上的不同位置（图中的1、2、3、各点）引出一系列视线（图中的1-1、1-2、3-3），它们的弧长都等于视距S，与这些线相切的曲线（包络线）称为视距曲线。,115,2、障碍物清除范围 在视距曲线与轨迹线之间的空间范围，是应保证通视的区域，在这个区域内如有障碍物则要予以清除。,116,横净距：在弯道各点的横断面上，汽车轨迹线与视距曲线之间的距离。 最大横净距用公式计算（包括不设缓和曲线的横净距计算与设缓和曲线的横净距计算 ） 应用：普通障碍物用计算的h值与障碍物到行车线的距离比较，可判断是否能保证视距并确定清除的大致范围。 贵重障碍物或岩土边坡可用图解法确定不同断面的清除范围。,（三）横净距及其计算,117,一、公路横断面 1.路基标准横断面 比例：采用1：100或1：200 路基标准横断面是标有详细尺寸的典型横断面。 标准横断面的意义：在于它是后续设计的“标准”。 目的：在于确定本公路适用的横断面形式。 典型横断面包括：全填路堤、全挖路堤、半堤半堑、护肩路基、挡墙路基等等。,第七节 路基横断面设计与计算,118,准备： 路基设计表，A3图纸（手工作图为米厘纸）。 点绘横断面地面线： 中线左右2050米， 绘制时由下而上，由左至右。 从“路基设计表”中读取中桩填挖高 左右路基宽和左、右、中线与设计高之差，按比例绘在图上，并连线。 按拟定边坡 、边沟形式和坡度 绘制边坡、边沟等。 标注桩号、填挖高度和计算面积。,2.横断面设计方法,119,路基横断面设计图中的填挖土石方量，一般称为“断面方”。断面方中的填方是按压实后的体积计算，称为“压实方”。断面方中的挖方是按天然密实体积计算，称为“天然密实方”。,120,设计断面方挖方（天然密实方）+填方（压实方）。 借方数量填方（压实方）-利用方（压实方）=填缺纵向调入本桩数量； 废方数量挖方（天然密实方）-利用方借方（天然密实方）=挖余纵向调出本桩数量；总运量纵向调运量废方调运量借方调运量。计算后分土石填入表。 复核包括横向调运复核：填方本桩利用填缺；挖方本桩利用挖余。总调运量复核：挖方借方填方废方。,121,END,122,