第五章-城市道路橫斷面設計ppt課件

1、城市道路設計概述,概述,城市道路設計-在城市規(guī)劃的基礎上，為了滿足交通需求并保證交通暢通、安全的有關道路設施的思想，以及將這種思想用圖紙和文字表達出來的全過程。這個過程分道路網(wǎng)規(guī)劃階段、工程可行性研究階段（包括預可）、工程方案階段（初步設計）和工程施工圖設計階段,城市道路設計概述,城市道路設計的主要內(nèi)容： 路線設計（道路幾何設計） 橫斷面設計 平面設計 縱斷面設計 交叉口設計 平面交叉口設計 立體交叉口設計 附屬設施設計（排水、照明、無障礙設施設計） 路基路面結(jié)構(gòu)設計,一、路線的相關概念 道路：一條三維空間的實體，是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道等組成的空間帶狀構(gòu)造物。 路線：道路中線的空間位

2、置。 線形：道路中心線的立體形狀。 路線平面：路線在水平面上的投影。 路線縱斷面：沿中線豎直剖切再行展開的斷面（展開是指展開平面、縱坡不變）。 路線橫斷面：中線上任一點的法向切面。 路線設計：確定路線空間位置和各部分的幾何尺寸,1）分類的依據(jù) 在城市道路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對沿線建筑物的服務功能。 （2）城市道路分為四類 快速路：為城市中長距離快速交通服務 。 主干路：以交通功能為主。 次干路：集散交通，兼有服務功能。 支路：解決局部區(qū)域交通，以服務功能為主,二、城市道路分類與技術(shù)分級,1. 城市道路分類,1）分級的依據(jù): 城市規(guī)模、設計交通量、地形等。 （2）城市道路分級:除快速路外，其

3、余各類道路按照分級依據(jù)劃分為、級。 級標準：大城市（指人口50萬以上的城市）各類道路采用。 級標準：中等城市（20萬50萬）各類道路采用 級標準：小城市（20萬以下）各類道路采用。 （3）設計年限:快速路、主干路為20年，次干路為15年，支路1015年,二、城市道路分類與技術(shù)分級,2.城市道路分級,三、城市道路的設計原則 1城市道路的設計必須在城市土地使用規(guī)劃和道路系統(tǒng)規(guī)劃的指導下進行。 2經(jīng)濟合理，遠近結(jié)合、分期發(fā)展 3要求滿足交通量在一定時期內(nèi)的發(fā)展要求； 4綜合考慮道路的平面線形、縱斷面線形、橫斷面布置、道路交叉口、各種道路附屬設施、路面類型，滿足行人及各種車輛行駛的技術(shù)要求； 5設計時

4、應同時兼顧道路兩側(cè)城市用地、房屋建筑和各種工程管線設施的高程及功能要求，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，創(chuàng)造好的街道景觀； 6合理使用各項技術(shù)標準，盡可能采用較高的線形技術(shù)標準，除特殊情況外，應避免采用極限標準,四、城市道路的設計步驟 1、資料準備 進行城市道路設計需要準備下列資料： 城市規(guī)劃確定的道路性質(zhì)和控制性要求資料；（橫斷面） 道路沿線的地質(zhì)資料，水文資料和氣象資料；（選線定線用） 道路沿線現(xiàn)狀地形圖，其比例按平面圖設計要求； 現(xiàn)狀道路交通量資料和規(guī)劃交通量資料。（道路等級） 2、測設定線(1)先在現(xiàn)狀地形圖上初步確定道路的走向及平面布置；(2)現(xiàn)場測設道路中心線，并按照道路中心線測量原地面的縱斷面和

5、橫斷面,3、綜合進行道路平面、縱斷面和橫斷面及路基路面設計的設計，以及附屬設施設計。 4、完成設計文件，包括： 設計說明書； 道路設計資料(現(xiàn)狀及設計計算資料)； 道路設計圖：平面設計圖(含橫斷面)、縱斷面設計圖、交叉口設計圖、道路附屬設施設計圖(或選用標準圖)； 施工橫斷面圖及土方平衡表,一）設計車輛 1.定義：指道路設計所采用的具有代表性車輛。 2.作用：汽車的行駛性能、外廓尺寸以及行駛于道路上不同種類車輛的組成對于道路幾何設計具有決定作用，比如確定路幅組成、車道寬度、彎道加寬、縱坡大小、行車視距等都與設計車輛有密切關系。 3.類型：作為道路設計為依據(jù)的可分為四類：小客車、載重汽車、鞍式列

6、車、鉸接車（前三者為公路標準,五、城市道路路線設計的依據(jù),我國公路工程技術(shù)標準和城市道路設計規(guī)范為三種類型的車輛：小客車、卡車和半掛車（鉸接車），分別規(guī)定了設計車輛的外廓尺寸，作為設計時的控制指標。表列出了有關的規(guī)定值。此外，還限定了路上行駛車輛的總長度不得超過20m；總高度不得超過4.3m；寬度不得超過3m。 公路和城市道路設計用的設計車輛外廓尺寸（m,二）設計速度,設計速度 1.定義：指當氣候條件良好、交通密度小、汽車運行只受道路本身條件（幾何要素、路面、附屬設施等）的影響時，中等駕駛技術(shù)的駕駛員能保持安全順適行駛的最大行駛速度。 2.作用：設計速度是決定道路幾何形狀的基本依據(jù)。道路的曲線

7、半徑、超高、視距等直接與設計速度有關。同時也影響車道寬度、中間帶寬度、路肩寬度等指標的確定。 3.城市道路設計速度的規(guī)定,六、道路建筑限界與道路用地,1道路建筑限界 （1）定義 道路建筑限界又稱凈空，由凈高和凈寬兩部分組成。 （2）作用 是為保證道路上各種車輛、人群的正常通行與安全，在一定高度和寬度范圍內(nèi)不允許有任何障礙物侵入的空間界線。道路建筑限界是橫斷面設計的重要依據(jù)，設計時應充分研究組成路幅要素的相互關系及道路各種設施的設置規(guī)劃，在有限空間內(nèi)作出合理的安排,3）凈高 凈空高度: 指道路在橫斷面范圍內(nèi)保證安全通行所必須滿足的豎向高度。凈高應考慮汽車裝載高度、安全高度及路面鋪裝等因素確定。

8、凈空高度規(guī)定: 公路： 高速公路和一級、二級公路的凈高為5.0m;三、四級公路為4.5m; 城市道路,4）凈寬 凈寬:指道路在橫斷面范圍內(nèi)保證安全通行所必須滿足的橫向?qū)挾取?凈寬組成:凈寬包括行車帶、路肩、中間帶、綠帶等寬度。 路肩是在凈空范圍之內(nèi)，因此道路上各種設施（標志、護欄等）均應設置在右路肩以外的保護性路肩上，而且必須保證其伸入部分在凈高以上。設于中間帶和路肩上的橋墩或門式支柱不應緊靠建筑限界設置，應留有設置防護欄位置（不小于0.5m）的余地,凈高和凈寬要求,1行人 凈空要求：2.2m；凈寬要求：0.75-1.0m。 2自行車 凈空要求：2.2m；凈寬要求：1.0m。 3機動車 小汽車

9、的凈空要求為16m，公共汽車為30m，大貨車（載貨）為40m；（限高的依據(jù)） 小汽車的凈寬要求為20m，公共汽車為26m，大貨車（載貨）為3.0m。（車道寬度的確定） 4道路橋洞通行限界 行人和自行車高度限界為25m，有時考慮非機動車橋洞在雨天通行公共汽車，其高度限界控制為35m； 汽車高度限界為45m，超高汽車禁止在橋（洞）下通行。 5鐵路通行限界 高度限界：電力機車為65m，蒸汽和內(nèi)燃機車為55m。 6橋下通航凈空限界 橋下通航凈空限界主要取決于航道等級，并依此決定橋面的高程,2.道路用地 （1）道路用地定義 是指道路修建、養(yǎng)護及布設沿線各種設施等所需要占用的土地。道路用地必須按國家有關政

10、策辦理征地手續(xù)。應盡可能從設計和施工等方面節(jié)省每一寸土地，不占或少占高產(chǎn)田。 （2）公路用地范圍規(guī)定 新建高速公路路堤兩側(cè)排水溝外邊緣（無排水溝時為路堤或護坡道坡腳）以外，或路塹坡頂截水溝外緣（無截水溝時為坡頂）以外不少于2m的土地為公路用地范圍；一、二、三、四級公路上述邊緣線以外不少于1m的土地為公路用地范圍。 改建公路可參考新建公路確定用地范圍。 （3）城市道路用地范圍規(guī)定 指道路建筑紅線以內(nèi)的范圍,第五章 城市道路橫斷面設計,第五章 城市道路橫斷面設計,城市道路橫斷面是指道路中心線法線方向的道路斷面。設計內(nèi)容包括車行道（機動車道和非機動車道）、人行道、分隔帶、綠化帶、設施帶等。 道路橫斷

11、面設計的依據(jù)是道路性質(zhì)、道路類別、道路規(guī)劃紅線以及交通組織方式，同時還要考慮道路紅線范圍以內(nèi)的各種地下管線設施的規(guī)劃與建設情況。 道路橫斷面設計的主要任務是合理確定車行道（機動車道和非機動車道）、人行道、分隔帶、綠化帶、設施帶等各部分的幾何尺寸及其相互布置關系,一、橫斷面布置類型,橫斷面布置類型,城市道路交通由機動車交通、非機動車交通和行人交通三部分組成。通常是利用立式緣石把人行道部分和車行道布置在不同的位置和高程上，以分隔行人和車輛交通，保證交通安全。但機動車和非機動車的交通組織是分隔還是混行，則應根據(jù)道路和交通的具體情況分析確定。 城市道路橫斷面根據(jù)車行道布置型式分為四種基本類型，即單幅路

12、（一塊板斷面）、雙幅路（兩塊板斷面）、三幅路（三塊板斷面）、四幅路（四塊板斷面），此外，在某些特殊路段也可有不對稱斷面的處理型式,1）單幅路 俗稱“一塊板”斷面，各種車輛在車道上混合行駛。 交通組織形式：雙向不分離、機非不分離； 優(yōu)點：占地少、車道使用靈活； 缺點：通行能力低、安全性差。 適用于車流量不大、非機動車少、建筑紅線較窄的次干路、支路，以及拆遷困難的地段或商業(yè)性路段；某些有特殊功能要求的路段也可采用此型式,車行道為機非混合行駛 適用：交通量較小的次干路、支路,單幅路（一塊板,單幅路（交通組織尚不完善,單 幅 路,單幅路,2）雙幅路（二塊板） 交通組織形式：雙向分離，機非不分離。 優(yōu)點

13、：消除了對向交通的干擾和影響；中央分隔帶可作行人過街安全島或在交叉口附近通過壓縮以開辟左轉(zhuǎn)專用車道；便于綠化、道路照明和市政管線敷設。 缺點：機非混行，影響道路通行能力的主要矛盾未解決，且車道使用靈活性降低。 適用于單向二車道以上、非機動車較少的路段，快速路多是此形式（但無非機動車道）。橫向高差較大的路段也可采用此形式,設中央分隔帶，分隔對向車流 適用：城市快速路和郊區(qū)道路,雙幅路（兩塊板,二塊板”橫斷面,壓縮中央分隔帶開辟左轉(zhuǎn)專用車道,非機動車道與人行道共斷面的二塊板型式,3）三幅路（三塊板） 交通組織形式：雙向不分離，機非分離。 優(yōu)點：消除了混合交通，提高了通行能力；有利于交通安全、綠化、

14、道路照明和市政工程管線的敷設；減弱了交通公害的影響。 缺點：占地多、投資大，在公汽?？空井a(chǎn)生上下車乘客與非機動車的相互干擾和影響。 適用于機、非車輛多，道路紅線較寬（40米）的城市主干路,設側(cè)分隔帶，分隔機動車與非機動車 適用：城市主干路（紅線寬度40m,三幅路（三塊板,三幅路,三塊板”橫斷面,三塊板”橫斷面,設中央分隔帶和側(cè)分隔帶（機非分行，機動車分向行駛） 適用：城市快速路與主干路,四幅路（四塊板,四塊板”橫斷面,四塊板”橫斷面,機動車道對向簡易隔離的“準四塊板,不對稱道路 上海世紀大道,一條道路宜采用相同型式的橫斷面。當?shù)缆窓M斷面型式或橫斷面各組成部分的寬度變化時，應設過渡段，宜以交叉口

15、或結(jié)構(gòu)物為起止點。 橋面寬度與路段道路寬度不同時，應在引道范圍設置過渡段。路面邊緣斜率可采用1:151：30。折點處應予以圓順,橫斷面布置原則（1,小橋斷面型式及總寬度應與道路相同。大、中橋斷面型式中車行道及路緣帶寬度應與道路相同，分隔帶寬度可適當減窄，但應大于或等于1m。計算行車速度小于或等于40km/h時，道路的兩側(cè)分隔帶可用交通標線代替。 快速路和設計車速50km/h的主干路應設中央分車帶，特殊困難時可采用分隔物，不得采用雙黃線,橫斷面布置原則（2,二、機動車道設計,一條車行道寬度 V40km/h，車道寬度：3.5m V40km/h時，車道寬度： 3.75m 城市快速路，車道寬度：4m

16、車道條數(shù)設計,機動車道設計,Qda設計年限末的年平均日交通量（考慮車種換算）； k 高峰小時系數(shù)，推薦值11%； 方向系數(shù)，推薦值0.6,單向設計小時交通量,可能通行能力,一條車道設計通行能力計算（1,ti平均車頭時距（根據(jù)v查表）； 交叉口平面交叉口修正系數(shù),有信號燈控制,無信號燈控制,設計通行能力,一條車道設計通行能力計算（2,通行能力驗算,車道數(shù)設計,例題,已知某城市主干路，設計車速50km/h，當前的AADT為10000（pcu/d），設計年限20年，交通量年增加系數(shù)為8%。試確定該道路所需雙向車道數(shù),解,初定車道數(shù)為3,結(jié)論：該道路所需雙向車道數(shù)為6條,作業(yè)5： 在某城市主干路橫斷面

17、設計中，已知AADT=38000 (pcu/day)，高峰小時系數(shù)K=0.11，方向不均勻系數(shù)=0.6，平均車頭時距,試確定所需車道條數(shù),路拱：道路車行道斷面由兩側(cè)向中央逐漸拱起的形狀，保證路面的橫向排水通暢。 路拱坡度（橫坡）：路拱兩側(cè)的傾斜率，12%。 橫坡影響因素：路面種類、道路縱坡、車行道寬度、車速,路拱坡度,直線型：適用于低等級公路 折線型：適用多車道水泥混凝土路面 直線加曲線型：適用于20m的柔性路面 拋物線型（二次拋物線型、改進二次拋物線型等,路拱曲線,三、非機動車道和分車帶設計,非機動車設計車輛,非機動車道設計 以自行車作為設計車型，設計原理和設計步驟與機動車道設計類似，以下介

18、紹設計步驟與內(nèi)容： 1）一條自行車車道寬 自行車把手間寬約0.50.6m，兩側(cè)考慮0.20 0.25m的安全空間，則以1.0m作為一條自行車車道寬。 2）一條自行車車道的設計通行能力 一條自行車車道的可能通行能力,525,一條自行車車道的設計通行能力,526,3）自行車道路設計小時交通量 可根據(jù)當年實測值并適當考慮將來的發(fā)展變化，經(jīng)論證分析后確定。 城市道路設計規(guī)范根據(jù)調(diào)研資料推薦：一條自行車道的設計通行能力設有分隔設施時為1000l 200veh(hm)；不設分隔設施時為8001000veh(hm)；其中，自行車數(shù)量較少的城市道路用小值，反之用大值,4）車道條數(shù) 單向車道條數(shù),所得結(jié)果加 1

19、 并取整。 5）單向自行車道路面寬 B B=單向車道條數(shù) 1.0+20.25(m) 6）自行車道布置 一般通常置于機動車道外側(cè)，用分隔帶或路面標線與機動車道路面隔離,道路一側(cè)非機動車或自行車道路面寬度為單向自行車道總寬度加上兩側(cè)各0.25m的路緣帶寬。根據(jù)我國各城市設計和使用經(jīng)驗，道路一側(cè)自行車道路面寬度推薦值為：4.5m、5.5m、 6.5m、7.5m和8.5m幾種，最小寬度不應小于4.5m,分車帶作用：分隔車輛交通、為綠化、設施安放等提供場地。 分為：中央分車帶（中央帶）和兩側(cè)分車帶（兩側(cè)帶,分車帶設計,根據(jù)橫向交通的需要（如遇交叉口、橋梁、隧道等）設置 中央分隔帶的開口。開口端部的形狀：

20、半圓形（ M3.0m） 和彈頭形（M3.0m）,中央帶設計,在北方寒冷積雪地區(qū)，兩側(cè)帶在滿足最小寬度的前提下，還應考慮能否滿足臨時堆放積雪的要求,兩側(cè)帶設計,四、路側(cè)帶設計,人行道橫坡為單向坡，一般為1.52.0%，向路緣石一側(cè)傾斜，高出車行道0.100.20米,路側(cè)帶設計人行道,人行道上靠行車道一側(cè)種植行道樹。行道樹的株距一般為410m，樹池采用1.5m的正方形或1.2m1.8m的矩形。 綠化帶寬度宜為紅線寬度的15%30%，即綠化率應15,路側(cè)帶設計綠化帶,設施帶寬度包括設置行人護欄、照明燈柱、標志牌、信號燈等的寬度。紅線寬度較窄及條件困難時，設施帶可與種植帶合并，但應避免各種設施與樹木間的干擾 。 護欄0.25m0.50m，桿柱1.0m1.5m,路側(cè)帶設計設施帶,人行道寬度，綠帶寬與設施帶寬之和即為路側(cè)帶總寬度。此外，還要考慮人行道下面埋設管線所需要的寬度。 一般認為街道寬與單側(cè)人行道寬之比在5：16：1的范圍內(nèi)是比較合理的,路側(cè)帶總寬度,路緣石一般設置在分隔帶與路面之間，人行