道路平面設(shè)計

1、第二章 道路平面設(shè)計2.1 概述道路是一條三維空間的實體，它是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施等所組成的線形構(gòu)造物。一般所說的路線，是指道路中線的空間位置。路線在水平面上的投影稱作路線的平面線形，由直線、圓曲線和緩曲線構(gòu)成。路線設(shè)計是指確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作。為方便設(shè)計，路線設(shè)計分解為路線平面設(shè)計、路線縱斷面設(shè)計和路線橫斷面設(shè)計，三者既相互配合，同時更要與地形、地物、環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)。 直線具有距離短、方向明確、線形易于布的優(yōu)點，可作為平原區(qū)的主要線形要素。但過長的直線又易引起駕駛員的單調(diào)和疲勞，出現(xiàn)過高的車速，因此有必要避免使用過長的直線，并注意與地形、地物、環(huán)境相適

2、應(yīng)。 在平面線形上，圓曲線是使用最多的基本線形。 圓曲線在現(xiàn)場容易設(shè)置，可以自然地表明方向的變化。采用平緩而適當(dāng)?shù)膱A曲線，即可引起司機的注意，又起到誘導(dǎo)視線的作用。圓曲線具有一定的半徑，在透視圖中的形狀為橢圓。在直線和圓曲線之間或在不同半徑的兩圓曲線之間，采用曲率半徑不斷變化的緩和曲線以適應(yīng)汽車駛軌跡。緩和曲線的作用是緩和人體感到的離心加速度的急劇變化，且使駕駛員容易做到均勻的操作方向盤，提高視覺的平順度及線形的連續(xù)性。緩和曲線的曲率從為零漸漸地向某一定值變化，使圓曲線與直線平順地銜接。五洲大道立交設(shè)計平面圖見圖2-1圖2-1 2.2 五洲互通立交主線設(shè)計互通式立交范圍內(nèi)有較多的出入口，主線應(yīng)

3、有足夠的視距，以保證駕駛員作出準(zhǔn)確的反應(yīng)和判斷，確保行車安全，為此，立交范圍內(nèi)主線的平曲線半徑、豎曲線半徑、最大縱坡較主線標(biāo)準(zhǔn)段有更高要求。1.平曲線半徑互通式立交范圍的主線平曲線半徑如果太小，設(shè)在曲線外側(cè)的匝道出入口，以及加減速車道與主線的橫坡值相差較大，影響駛出駛?cè)胲囕v的安全，超高過渡設(shè)置也有困難。因此，互通式立交的主線橫坡應(yīng)盡量控制在3%以下。設(shè)計車速比較低時（50km/h或60km/h）,可適當(dāng)放大到4%-5%，并據(jù)此計算平曲線半徑的允許值。2.豎曲線半徑互通式立交全部設(shè)在主線的大半徑凹形豎曲線半徑之內(nèi)時，駕駛員可清晰的辨認出立交位置，作出操縱判斷。當(dāng)立交設(shè)在主線小半徑的凸形豎曲線之內(nèi)

4、或以后時，立交就可能全部或部分被遮擋，因此，立交范圍內(nèi)凸形豎曲線半徑應(yīng)達到一定值，以保證足夠的視距。3.最大縱坡交通事故與主線的縱坡有很大關(guān)系，立交范圍內(nèi)主線縱坡過大，會嚴(yán)重影響行車安全；互通式立交下坡坡度較大時，對駛出互通式立交的汽車減速不利，其結(jié)果將由于車速過大，車輛在駛出主線時易失去控制和穩(wěn)定性；上坡坡度較大時，駛?cè)胫骶€的汽車不易加速，這不僅要延長加速車道的長度，而且即使加速車道長度得到保證，當(dāng)大型車速還未增加到規(guī)定速度就與主線匯流，也會造成交通事故，因此主線的最大縱坡應(yīng)規(guī)定在適當(dāng)范圍內(nèi)。4.互通式立交范圍內(nèi)主線的主要技術(shù)指標(biāo)互通式立交范圍內(nèi)的主線技術(shù)指標(biāo)采用如表2-1所示。 表2-1

5、互通式立交交叉范圍內(nèi)的主線技術(shù)指標(biāo)設(shè)計速度(km/h)1201008060最小圓曲線半徑（m）一般值200015001100500極限值15001000700350最小豎曲線半徑（m）凸形一般值4500025000120006000極限值230001500060003000凹形一般值160001200080004000極限值12000800040002000最大縱坡（%）一般值2234.5（4）最大值224（3.5）5.5（4.5）注：當(dāng)主要公路以較大的下坡進入互通式立體交叉，且所接的減速車道為下坡，同時，后隨的匝道線形指標(biāo)較低時，主要公路的縱坡不得大于括號內(nèi)的值。本互通立交設(shè)計的主線線型為直

6、線緩和曲線圓曲線緩和曲線直線，里程樁號為K7+628.284-K9+300.113，全場1671.829km，路面寬度24.5m,雙向4車道，設(shè)計行車速度80Km/h，設(shè)計公路等級標(biāo)準(zhǔn)為一級。圓曲線半徑為1000m，滿足最小圓曲線半徑要求。凸形豎曲線半徑為6000，凹形豎曲線半徑最小取值為7000m，最大取值為10000m，均滿足最小豎曲線半徑要求?？v坡的最大取值為3.912%，滿足滿足最大縱坡要求。由上可得，本互通立交主線設(shè)計均滿足表2-1中技術(shù)指標(biāo)要求，符合實際工程規(guī)范要求。五洲互通立交的直曲轉(zhuǎn)表如表2-2所示。 表2-2 直線、曲線及轉(zhuǎn)角表直線、曲線及轉(zhuǎn)角表第 1 頁 共 1 頁交 點

7、號交 點 坐 標(biāo)交點樁號轉(zhuǎn) 角 值曲 線 要 素 值 (m)曲 線 主 點 樁 號直線長度及方向備 注N (X)E (Y)半 徑緩和曲緩和曲切 線曲 線外 距校正值第一緩和曲線第一緩和曲線終曲線中點第二緩和曲線起第二緩和曲線直線段交點間計算方位角線長度線參數(shù)長 度長 度起 點點或圓曲線起點點或圓曲線終點終 點長 (m)距(m)123456789101112131415161718192021JD03237650.957500990.5666K0+000271.8367325.684139°3936JD13237901.684501198.4281K0+325.6842°58

8、01.2(Y)150030212.13253.847107.67620.52790.019K0+271.837K0+301.837K0+325.675K0+349.513K0+379.513369.1818423.029242°3737.2JD23238212.939501484.9131K0+748.6952.3 五洲互通立交匝道設(shè)計匝道是互通式立交不可缺少的組成部分，是供上、下相交道路轉(zhuǎn)彎車輛行駛的連接到。匝道設(shè)計合理與否直接影響立體交叉的功能、行車安全和工程投資等。因此，匝道設(shè)計應(yīng)根據(jù)確定的立交等級、規(guī)劃交通量及通行能力，進行合理的布置并采用合適的標(biāo)準(zhǔn)。1、匝道相關(guān)設(shè)計參數(shù)：

9、表2-3 匝道相關(guān)技術(shù)參數(shù)指標(biāo)匝道設(shè)計車速（Km/h）807060504035圓曲線最小半徑（m）一般值2802101501006040最小值230175120805035回旋線參數(shù)A(m)14010070503530回旋線長度(m)706050403530單車道超高漸變率1/N250235225200150150雙車道超高漸變率1/N200185175150150150匝道本身停車視距（m）135120100704535注：匝道設(shè)計中線為旋轉(zhuǎn)軸；表中所列半徑均是按照最大超高4%的情況下，針對行車舒適所取的橫向力系數(shù)取值而計算確定。匝道超高漸變率：具體取值參見規(guī)范P64表-1。分流鼻處匝道平曲

10、線最小曲率半徑：主線設(shè)計車速（Km/h） 120km/ h 曲率半徑（m）350m 注：超車加寬匝道虛、實出口需均滿足曲率半徑大于350m。 視距要求：主線分流鼻前主線應(yīng)滿足的識別視距460(350)m。超高坡度：不大于4%；超高漸變段長度：取5的整數(shù)倍；加寬：當(dāng)單車道環(huán)型匝道半徑小于72m時要進行加寬，5872m時加寬0.25m。由于主線范圍內(nèi)硬路肩全采用3m寬度，那么匝道出、入口處主線和匝道硬路肩將會有錯位，在匝道范圍內(nèi)完成寬度漸變。以上漸變率取1：30，漸變長度取5的倍數(shù)。環(huán)行匝道設(shè)計采用值： 設(shè)計車速35kM/h，內(nèi)環(huán)中線R60m(i=4%,u=0.12) 設(shè)計車速40kM/h，內(nèi)環(huán)中

11、線R75m(i=4%,u=0.13)2、 本互通立交為A型單喇叭互通式立交，分為A、B、C、D、E五條匝道，設(shè)計速度均為40km/h。且圓曲線半徑均滿足表2-2中的技術(shù)規(guī)范要求。A匝道：上跨主線，由雙向四車道和雙向三車道組成，路基寬度：雙向四車道： 0.75+2.5+3.5*2+0.5+1+0.5+3.5*2+2.5+0.75=22.5m雙向三車道：0.75+2.5+3.5+0.5+1+0.5+2*3.5+1+0.75=17.5m B、D、E匝道：均為單向單車道，路基寬度： 0.75+1+3.5+2.5+0.75=8.5m。 C匝道：為單向雙車道，由于路線較長，設(shè)置雙車道，便于車輛超車行駛。路

12、基寬度： 0.75+1+2*3.5+1+0.75=10.5m2.4 五洲互通立交匝道鼻端設(shè)計匝道端部是鄰近主線出入口部分的統(tǒng)稱，包括匝道漸變段、變速車道、匝道端點。匝道端部可以根據(jù)端部變速車道的外形分為平行式和直接式。也可根據(jù)端部變速車道車道數(shù)分成單車道和多車道型。端部設(shè)計的一般原則是：出入順適、安全，線形與主線協(xié)調(diào)一致，出入口標(biāo)識清晰，主線與匝道間應(yīng)能相互通視。1、 出入口設(shè)計互通式立交的出入口除高速匝道外，應(yīng)設(shè)置在主線行車道的右側(cè)。在分流鼻端兩側(cè)，應(yīng)在行車道邊緣設(shè)置偏置加寬，如圖2-2所示。 偏置加寬值和分流鼻端圓弧半徑規(guī)定如表2-3.分流鼻處的加寬路面收斂到正常路面的過渡長度Z1和Z2，

13、應(yīng)不小于依據(jù)表2-4漸變率計算的值。 表2-4 分流鼻偏置值及鼻端半徑分流方式主線偏置值C1（m）匝道偏置值C2（m）鼻端半徑r(m)駛離主線2.53.50.61.00.61.0主線分岔1.80.61.0 圖2-2 分流鼻處的鋪面偏置加寬a) 硬路肩較窄時；b)硬路肩較寬時；c)主線分岔時表2-5 分流鼻端偏置值加寬漸變率設(shè)計速度(km/h)漸變率（1/m）設(shè)計速度漸變率（1/m）1201/12601/81001/11401/7801/102、 變速車道2.1 變速車道形式變速車道分為直接式與平行式兩種，如圖2-3所示。變速車道為單車道時，減速車道宜采用直接式，加速車道宜采用平行式。變速車道為

14、雙車道時，加、減速車道均應(yīng)采用直接式。 主線為左偏并接近圓曲線最小半徑的一般值時，其右方的減速車道應(yīng)為平行式，且應(yīng)縮短漸變段。 減速車道接環(huán)形匝道時不宜采用平行式。圖2-3 變速車道a) 直接式單車道；b)平行式單車道；c)直接式雙車道；d)設(shè)輔助車道的直接式雙車道；e)“一個車道寬度”的斷面2.2 主線為曲線時變速車道線形 主線為曲線時的變速車道線形如圖2-4所示 圖2-4 變速車道的線形a）曲線內(nèi)側(cè)平行式；b)曲線內(nèi)側(cè)直接式；c)曲線外側(cè)平行式；d)曲線外側(cè)直接式（一）；e)曲線外側(cè)直接式（二）3、變速車道長度 變速車道長度為加速或減速車道長度與漸變段長度之和，應(yīng)根據(jù)主線計算行車速度采用大

15、于表2-5所列值。 表2-6 變速車道長度及出、入口漸變段主線設(shè)計速度（km/h）1201008060減速車道長度（m）單車車道225190170140加速車道長度（m）單車道230200180155雙車道400350310270平行式漸變段長度（m）單車道90807060漸變段出口單車道1/251/22.51/201/17.5雙車道1/22.51/201/17.51/15入口單車道雙車道1/451/401/37.51/354.五洲立交鼻端設(shè)計本次立交設(shè)計的各匝道鼻端設(shè)計如下所述：（1）ZD-D與主線：小鼻端處D1=11.5，D2=3.5，R=0.6，對應(yīng)主線樁號為K0+344.113，對應(yīng)匝道D樁號為K0+77.630。漸變段長度80m，減速車道長度110m，此處變速車道為直接式。（2） ZD-E與主線：小鼻端D1=11.5，D2=3.5，R=0.6，對應(yīng)主線樁號為K0+898.043，對應(yīng)匝道E樁號為K0+384.169。漸變段長度70m，加速車道長度375m，此處變速車道為平行式。（3）ZD-B與主線：小鼻端D1=11.5，D2=3.5，R=0.6，對應(yīng)主線樁號為K0+864.329，對應(yīng)匝道B樁號為K0+209.047。漸變段長度70m，加速車道長度