道路交通_道路平面和纵断面设计.ppt

第六章城市道路平面和纵断面线形设计城市道路是一种既有方向变化又有高程变化的带状空间构筑物其中心线则是一条空间三维曲面。可分解为平面和纵断面两大部分分别研究后再考虑其组合起来的空间效果。道路中心线在平面上的投影线称为道路的平面线形。道路的纵断面线形是指道路中心线保持各点高程不变沿里程展开后的立面投影线。道路的平面和纵断面设计都将以机动车辆行驶的安全、快速、经济和舒适为目标在符合道路网规划整体要求的前提下尽可能使道路的平、纵面线形标准高一些。6-1城市道路平面线形设计二、直线一次直线长度不能太短（如在两个邻近的圆曲线之间的直线）一次直线不能太长（车速较高的快速路上易引起驾驶员的疲劳）当设计车速>=60km/h时直线长度应满足：同向曲线间的最小直线长度（m）宜大于或等于设计车速（km/h）数值的6倍。反向曲线间的最小直线长度（m）宜大于或等于设计车速（km/h）数值的2倍。当设计车速小于60km/h地形条件困难时直线长度可不受上述限制但应满足设置缓和曲线的需要。一次直线的最大长度还没有统一的认识。小于180秒行程。三、圆曲线半径在平面上转折处的曲线一般用圆曲线。圆曲线有测设简单、曲率固定的特点。（一）圆曲线各要素的几何关系T=Rtgα/2Lc=πRα/180E=R(secα/2-1)T—切线长（m）Lc—圆曲线长（m）E—曲线外矢距（m）α—路线转折角度（二）机动车在曲线上行驶时的受力分析离心力的计算离心力与车速的平方成正比与曲线半径成反比。（三）圆曲线最小半径圆曲线最小半径是指保证机动车以设计车速安全行驶的曲线最小半径。需综合考虑机动车行驶的稳定性、乘客的舒适程度、车辆燃烧消耗和轮胎磨损等方面的因素。1、抗稳定性要求横向附着力y附应大于等于横向力当设有超高时的最大车速：横向力y和牵引力Pa（或制动力）在车轮与路面接触面上构成合力R。合力R不应超过G驱φ。其中φ为纵向附着系数G驱为机动车驱动轮上的重量。在极限平衡状态时随着驱动轮牵引力的增加其横向力将y减小。γ为牵引力系数。一般建议取0.7-0.8φ。则φ0=0.6-0.7φ路面与轮胎之间的纵向附着系数φ取决于路面种类、路面表面状态、行车速度等因素。一般认为当要求保证车速60km/h时路面纵向附着系数不应小于0.4。2、乘客舒适要求3、运营经济要求为了减少轮胎和燃料的消耗曲线半径也不应太小以免轮胎在牵引力与横向力共同作用下发生很大的横移偏转角δ。当δ<1˚时相当μ=0.1燃料额外消耗为10%~12%；当δ=1.8˚时相当μ=0.16燃料额外消耗将达到40%轮胎消耗速度比正常速度加快一倍。因此为了车辆运输的经济必须限制横向力使μ不超过0.10即选择较大的曲线半径。综合上述三方面道路圆曲线的最小半径计算公式如下：式中i0为该级道路的最大超高横坡度且取“+”号。μ值的取值越小则道路标准越高。为了行驶稳定、乘客舒适和运输经济可考虑采用μ<=0.10(一般0.067)最大不宜超过0.15。（四）不设超高的圆曲线允许半径（五）圆曲线半径的选择四、曲线的超高与加宽1、超高横坡度2、超高缓和段超高缓和段是由直线段上的双坡横断面过渡到具有完全超高的单坡横断面的路段。超高缓和段的长度按下式计算：超高缓和段不宜过短否则会发生侧向摆动行车不十分稳定。一般超高缓和段的长度最好不小于15~20m。3、超高的构成在需要设置超高的平曲线上当超高横坡度小于或等于路拱坡度时当超高横坡度大于路拱坡度时在缓和长度内超高的过渡有两种办法：1）将路面内侧边缘保持在原有高度的位置上用绕路中线旋转的方法使外侧路面变成和内侧路面相同的斜坡最后绕路面内侧边缘旋转使单向倾斜的横断面坡度达到超高横坡度。2）将路中线保持在原有高度位置上绕路中线旋转。（二）加宽机动车辆在曲线上行驶时为保证车辆不侵占相邻车道要将行车部分加宽。前述公式未考虑行驶车辆摆动幅度在曲线曲线上的变化即未考虑车道加宽与行车速度的关系。因此引用一个经验修正值即双车道行车部分的宽度B为：b为道路直线段上行车部分的宽度对于多车道路面的加宽值可按单车道加宽值倍增计算即：n为车道条数对于铰接式车辆取R’=R则多车道的总加宽值按双车道加宽值的倍数计算。按照〈城市道路设计规范〉规定道路圆曲线半径小于或等于250m时应在圆曲线内侧加宽每条车道加宽值见表曲线上路面加宽一般是利用减小内侧路肩宽度来设置。但减小后的路肩宽度不应小于1m如不足则应加宽路基。在平曲