第五章 横断面设计
?定义:
?道路横断面图:指道路中线上各点垂直于路线前进
方向的竖向剖面图 。
?道路横断面设计:研究路基横断面结构组成及尺寸
的过程 。
第一节 道路横断面组成
? 一、公路横断面组成
? 公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交
通量, 交通组成, 设计车速, 地形条件等因素确定 。
在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下,
尽量做到用地省, 投资少, 使道路发挥其最大的经济
效益与社会效益 。
? 高速、一级公路横断面组成:
? 行车道, 中间带, 路肩 ——必要组成部分
? 紧急停车带, 爬坡车道, 变速车道等 ——特殊组成部分
(一)路幅的构成
? 二、三、四级公路横断面组成:
? 行车道, 路肩
? 错车道
(一)路幅的构成
? 高速、一级公路横断面组成:
? 行车道, 中间带, 路肩 ——必要组成部分
? 紧急停车带, 爬坡车道, 变速车道等 ——特殊组成部分
? 路基宽度,指行车道与路肩宽度之和 。 但当设有紧急停车
带, 爬坡车道, 变速车道, 错车道等时, 还应包含这些部分的
宽度 。 即路基宽度指路基顶面的总宽度 。
? 路面宽度:包括行车道, 路缘带, 变速车道, 爬坡车道,
紧急停车带, 硬路肩等的宽度 。
? 路基的其它组成部分,( 路基顶面以外 )
? 边坡, 边沟及排水沟, 护坡道, 截水沟, 碎落台, 取土坑,
弃土堆等
路基、路面宽度定义:
(二)路幅布置类型
?1,单幅双车道
? 单幅双车道公路指的是整体式的供双向行车的双
车道公路 。
?适用:二, 三级公路和一部分四级公路
?2,双幅多车道
? 四车道, 六车道和更多车道的公路, 中间一般都
设分隔带或作成分离式路基而构成, 双幅, 公路 。
?适用:高速公路, 一级公路
?3,单车道
?适用:交通量小, 地形复杂, 工程艰巨的山区公路
或地方性道路, 山区四级公路 。
二、城市道路横断面组成
? 1,单幅路
? ( 1) 划出快, 慢车行驶分车线, 快车和机动车
辆在中间行驶, 慢车和非机动车靠两侧行驶 。
? ( 2) 不划分车线 。
?2,双幅路:
?在车道中心用分隔带或分隔墩将车行道分为两半, 上,
下行车辆分向行驶 。 各自再根据需要决定是否划分快,
慢车道 。
二、城市道路横断面组成
?3,三幅路:
?中间为双向行驶的机动车车道, 两侧为靠右侧行驶的
非机动车车道 。
二、城市道路横断面组成
?4,四幅路
?在三幅路的基础上, 再将中间机动车车道分隔为二,
分向行驶 。
二、城市道路横断面组成
? 一、行车道宽度的确定
? 行车道是道路上供各种车辆行驶部分的总称,
包括快车道和慢车道,在一般公路和城市道路
上还有非机动车道。
? 行车道的宽度要根据车辆宽度、设计交通量、
交通组成和汽车行驶速度来确定。
? 行车道宽度应该满足车辆行驶的需要, 双车道
公路应满足错车, 超车行驶所必须的余宽, 四
车道公路应满足车辆并列行驶所需的宽度 。
第二节 行车道宽度
? 双车道公路有两条车道, 行车道宽度包括汽车宽度和
富余宽度 。 根据, 标准, 第 2.0.1条规定, 设计车辆
最大宽度为 2.5m,加错车, 超车所必须的余宽来确定
行车道的宽度 。
? 富余宽度是指对向行驶时两车箱之间的安全间隙, 汽
车轮胎至路面边缘的安全距离 。
( 一 ) 一般双车道公路行车道宽度的确定
yx
2
caB ????

B双 =a+c+2x+2y
x=y=0.50+0.OO5V
? 不同速度错车时, 两汽车车厢所需净距 ( x)
值与错车速度 ( V1+V2) 的关系式为
? x=0.17+0.016( V1+V2) 。
按双车道公路 错车时行驶速度于横向间距的关系
确定 行车道宽度:
x2.50 2.50
x 2.312.31y y
路 面
路 基
? 汽车后轮边缘距行车道边缘应有一定的距离
( y), 现拟定错车速度 15km/h时 ( y) 为 0.2m,
40km/h时为 0.3m( 根据实验保证率大于 60%),
? 则 x+2y=0.45+0.02( V1+V2) 。
? 实验速度范围为 15~ 40km/h时, 上式所计算的
路面宽度能保证 82.5%的载重汽车不驶出计算
宽度以外 。
按双车道公路 错车时行驶速度于横向间距的关系
确定 行车道宽度:
? 不同速度错车时, 两汽车车厢所需净距 ( x) 值与错
车速度 ( V1+V2) 的关系式为
? x=0.17+0.016( V1+V2) 。
? 高速公路, 一级公路平原微微丘区采用 3.75m的车道 。
计算行车速度为 60km/h时, 仍采用 3.50m。
? 主要考虑因素:
? ( 1) 计算行车速度高, 远景交通量大, 特别是我国
载重汽车混入率高 。
? ( 2) 参考了德国, 法国的高速汽车公路, 意大利的
太阳公路, 日本的高速公路, 东欧各国的一级公路,
英国和加拿大的高速公路, 其车道均为 3.75m。
? ( 3) 美国各州公路的工作者协会认为, 各级公路合
乎理想的车道宽度为 3.66( 12ft), 不宜大于 3.97m
( 13ft) 。 近年来美国有的城市将行车道度减为
3.35m( 11ft) 甚至 3.05m( 10ft) 。
( 二 ) 有中央分隔带的行车道宽度
二、平曲线路面加宽及其过渡
?平曲线加宽原因:
?( 1) 汽车在曲线上行驶时, 前后轮轨迹不重合, 占
路面宽度大 。
?( 2) 由于横向力影响, 汽车出现横向摆动 。
?( 一 ) 加宽值的计算
?汽车行驶在曲线上,各轮迹半径不同,其中以后内轮
轨迹半径最小,且偏向曲线内侧,故曲线内侧应增路
面宽度,以确保曲线上行车的顺适与安全。
? 1,普通汽车的加宽值计算方法:
? b = R-( R1+ B)
( 一 ) 加宽值的计算
???????? 3
2
22
1 R8
A
R2
ARARBR
???? 3
2
R8
A
R2
Ab
R2
Ab 2?
?式中,A——汽车后轴至前保险杠
的距离 ( m),
? R——圆曲线半径 ( m) 。
? 对于有 N个车道的行车道:
R2
NAb 2?
2,鞍式列车的加宽值计算方法:
? 式中,b1——牵引车的加宽值;
? b2——拖车的加宽值;
? A1——牵引车保险杠至第
二轴的距离 ( m) ;
R2
Ab 21
1 ?
'R2
Ab 22
2 ?
? A2—— 第二轴至拖车最
后轴的距离( m);
由于 R’=R-b1,而 b1与 R相比甚微,可取 R’=R。
?令 A12+A22=A2,上式仍旧归纳成为:
R2
AA
'R2
A
R2
Abbb 22212221
21
??????
R2
NAb 2?
2,鞍式列车的加宽值计算方法:
?3,平曲线加宽标准:
?,标准, 规定,平曲线半径等于或小于 250m时,应
在平曲线内侧加宽。
?3,平曲线加宽标准:
?,标准, 规定,平曲线半径等于或小于 250m时,应
在平曲线内侧加宽。
?双车道路面的加宽值规定见表;单车道路面加宽值
按表列数值的 1/2采用。
? 三类加宽值的采用:
? 四级公路和山岭, 重丘区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 。
? 由三条以上车道构成的行车道, 其加宽值应另行计算 。
?3,平曲线加宽标准:
?,标准, 规定,平曲线半径等于或小于 250m时,应
在平曲线内侧加宽。
?双车道路面的加宽值规定见表;单车道路面加宽值
按表列数值的 1/2采用。
? 路面应在曲线内侧进行加宽 。
? 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。
? 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,平曲线加宽要求:
( 二 ) 加宽的过渡:
? 加宽缓和段:路面由直线上的正常宽度过渡到曲线
上加宽后的宽度的渐变段 。
? 1,比例过渡:
? 在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐
加宽 。 加宽缓和段内任意点的加宽值,
( 二 ) 加宽的过渡:
? 加宽缓和段:路面由直线上的正常宽度过渡到曲线
上加宽后的宽度的渐变段 。
? 1,比例过渡:
? 在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐
加宽 。 加宽缓和段内任意点的加宽值,
? 加宽缓和段:路面由直线上的正常宽度过渡到曲线
上加宽后的宽度的渐变段 。
? 1,比例过渡:
? 在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐
加宽 。 加宽缓和段内任意点的加宽值,
( 二 ) 加宽的过渡:
bLLb xx ?
式中,Lx——任意点距缓和段起点
的距离 ( m) ;
L——加宽缓和段长 ( m) ;
b—— 圆曲线上的全加宽
适用于二、三、四级公路
? 在加宽缓和段上插入一条高次抛物线, 抛物线上任
意点的加宽值:
? bx= ( 4k3-3k4) b
? 式中:
?2,高次抛物线过渡
适用于 适用于高速、一级公路及对路容有要求的二
级公路。
L
Lk x?
?3,回旋线过渡
? 在缓和段上插入回旋线,这样不但中线上有
回旋线,而且加宽以后的路面边线也是回旋线,与
行车轨迹相符,保证了行车的顺适与线形的美观。
?3,回旋线过渡
? 在缓和段上插入回旋线,这样不但中线上有回旋
线,而且加宽以后的路面边线也是回旋线,与行车
轨迹相符,保证了行车的顺适与线形的美观。
?适用于适用于高速, 一级公路及对路容有要求的二级
公路的下列路段:
? ( 1) 位于大城市近郊的路段;
? ( 2) 桥梁, 高架桥, 挡上墙, 隧道等构造物处;
? ( 3) 设置各种安全防护设施的地段 。
?4,插入二次抛物线过渡
2)(
4 xx LTTL
bb ??
xx LL
bb ?
2)(
4 TLLTL
bL
L
bb
xxx ????
( 三 ) 加宽缓和段的长度
?( 1) 对于设置有缓和曲线的平曲线, 加宽缓和段应
采用与缓和曲线相同的长度 。
?( 2) 对于不设缓和曲线, 但设置有超高缓和段的平
曲线, 可采用与超高缓和段相同的长度 。
?( 3) 即不设缓和曲线, 又不设超高的平曲线, 加宽
缓和段应按渐变率为 1,15且长度不小于 10m的要求设
置 。
? Lj=15b,且 Lj≥ 10m