第2章 道路等级确定和技术标准选用
2.1确定道路等级
**高速公路是《国家高速公路网规划》中国家重点干线公路天津至汕尾的一段,带动了国家的交通运输行业,促进了国民经济的发展。
对该路交通量的调查,现在本路段的交通量折合成标准小汽车的交通量为16000辆/天,交通量年增长率为4.8%,远景年平均日交通量计算公式如下:
Nd=N0(1+ γ)
n-1
(2-1)
式中:Nd—远景设计年平均日交通量,辆/日;
N0—起始年平均日交通量,包括现有交通量和道路修建后从其它道路吸引过来的交通量,辆/日;
γ—年平均增长率,%; n—远景设计年限。 则:Nd=N0(1+ γ)
n-1
=16000(1+4.8%)
20-1
=41000(辆/日)。
经计算得,各种汽车折合成标准小汽车的年平均日交通量为41000辆/日。又由《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)可知远景年限(20年)的设计年平均日交通量范围如下表2-1示。
表2-1 远景年限的设计年平均日交通量范围(辆/日)
设计行车速度 100km/h 四车道 25000~55000 六车道 45000~80000 八车道 60000~100000 可知,本标段设计道路选定高速公路四车道。 高速公路设计速度如下表2-2示。
表2-2 高速公路设计速度
公路等级 设计速度(km/h) 120 高速公路 100 80 依据《标准》从工程难易程度,工程量大小及技术经济合理的角度考虑,本标段位于丘陵和农田地带,为保证高速公路行车高速、安全和舒适,本高速公路设计车速可为100km/h。
综合以上:本标段设计道路选定为高速公路四车道,计算行车速度为100km/h。综合考虑工程所在地区的政治、经济、军事、文化及自然条件等因素,通过经济及交通量分析,本标段无需设置辅道。
5
2.2道路技术标准选用 2.2.1计算行车速度
计算行车速度说明:由于**高速B标位于丘陵和农田地带,为保证高速公路行车高速、安全和舒适,该高速公路计算行车速选为100km/h。 2.2.2平曲线要素标准
(1)直线:① 直线的长度不宜过长。据国外资料介绍,对于设计速度大于或等于60km/h的公路,最大直线长度为以汽车按设计速度行驶70s左右的距离控制;一般直线路段的最大长度(以m计)应控制在设计速度(以km/h计)的20倍为宜。② 两圆曲线间以直线径相连接时直线长度不宜过短。设计速度大于或等于60km/h时,同向曲线间最小长度(以m计),以不小于设计速度(以km/h计)的6倍为宜;反向曲线间的最小长度(以m计)以不小于设计速度(以km/h计)的2倍为宜。
(2)圆曲线:公路设计不论转角大小,均设圆曲线。圆曲线的选用应与设计速度相适应。
①圆曲线最小半径:设计速度为100km/h的圆曲线最小半径标准如下表:
表2-3 圆曲线最小半径
设计速度 圆曲线最 小半径(m) 100km/h 一般值 极限值 700 400 圆曲线最大半径 不宜超过10000m
表2-4 不设超高的圆曲线最小半径
设计速度(km/h) 不设超高最小半径(m) 路拱>2% u=0.040-0.050 路拱≤2% u =0.035 -0.040 5500 4000 2500 1500 120 7500 100 5250 80 3350 60 1900 ②圆曲线最大半径:圆曲线最大半径值不宜超过1000m。
③圆曲线最小长度:圆曲线的最小长度一般要有3s的行程(83m)。 (3)回旋线:
①高速公路的直线同小于表2-4不设超高的圆曲线最小半径径相连接处,应设置回旋线。
②半径不同的同向曲线间径相连接处,应设置回旋线。但符合下述条件时可不设回旋线:小圆半径大于表2-4规定或小圆半径大于表2-5规定且符合其下述条件之一者:
a小圆按最小长度设回旋线时,大圆与小圆的内移值之差小于0.10m时;
6
b设计速度大于或等于80km/h,大圆半径与小圆半径之比小于1.5时。
表2-5复曲线中小圆临界圆曲线半径
设计速度(km/h) 临界圆曲线半径(m) 120 2100 100 1500 80 900 60 500 ③回旋线的最小长度规定如表2-6示。
表2-6 回旋线最小长度
设计速度(km/h) 最小长度(m) 120 100 100 85 80 70 注:圆曲线长度应随圆曲线半径的增大而增大。
圆曲线按规定需设置超高时,回旋线长度还应大于超高过渡段长度。
(4)超高:
①圆曲线半径小于表2-4规定的不设超高圆曲线最小半径时,应在曲线上设置超高。
②超高的横坡度应根据设计速度、圆曲线半径、路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定,必要时应按运行速度予以验算。
③各级公路圆曲线部分的最大超高值规定如表2-7。
④各级公路圆曲线部分的最小超高值应与公路支线部分的正常路拱横坡度一致。
表2-7 各级公路圆曲线超高最大值
公路等级 一般地区(%) 积雪冰冻地区(%) 高速公路、一级公路 8或10 6 二、三、四级公路 8 注:高速公路、一级公路一般情况下采用8%,交通组成小客车比例大时采用10%。
(5)加宽:①圆曲线上路面加宽应设在圆曲线内测,相应的路基也应该加宽。②加宽过渡段:a)设置回旋线或超高过渡段时,加宽过渡段长度应采用与回旋线或超高过渡段长度相同的数值。b)不设回旋线或超高过渡段时,加宽过渡段长度应按渐变率为1:15且长度不小于l0m的要求设置。
(6)平曲线基本要求
表2-8 平曲线最小长度
设计速度(km/h) 平曲线最小长度(m) 一般值 最小值
设计速度100 km/h 500 170 7
表2-9 公路转角等于或小于7°的平曲线长
设计速度100 km/h 平曲线长(m) 注:△为路线转角(°),当△<2°时,按△=2°计算。
1200/△ 2.2.3竖曲线要素标准
(1)竖曲线:公路纵坡变更处应设置竖曲线,依据缓和冲击、行驶时间及视距要求,竖曲线宜采用圆曲线竖曲线最小半径与竖曲线长度规定如表2-10。
表2-10 竖曲线最小半径和竖曲线最小长度 100km/h 凸型竖曲线最小半径(m) 一般值 10000 极限值 6500 凹型竖曲线最小半径(m) 一般值 4500 极限值 3000 竖曲线长度(m) 一般值 210 最小值 85 注:“一般值”为正常情况下的采用值;“极限值”和“最小值”为条件受限制时可采用的值。
(2)纵坡:
①依据规范设计速度为100km/h的本高速公路最大纵坡为4%,受地形或特殊条 件限制时,最大纵坡值可增加1%。
②公路的纵坡不宜小于0.3%。横向排水不畅的路段或长路堑路段,采用平坡(0%)或小于0.3%的纵坡时,其边沟应作纵向排水设计。
③本标段设计速度为100km/h,公路纵坡的最小坡长为250m。④不同纵坡最大坡长如下表2-11示。
表2-11 不同纵坡最大坡长(设计速度100km/h)
纵坡坡度(%) 最大坡长(m) 3 1000 4 800 5 600 注:公路连续上坡或下坡时,应在不大于表2-13规定的纵坡长度之间设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%,其长度应符合最小坡长的规定。
(3)合成坡度:高速公路最大合成坡度如下表2-12示。
表2-12 高速公路最大合成坡度
公路等级 设计速度(km/h) 合成坡度(%) 120 10.0 高速公路 100 10.0 80 10.5 注:① 当坡度与小半径圆曲线重叠时,宜采用较小的合成坡度。
② 在超高过度的变化处,合成坡度不应设计为0。当合成坡度小于0.5%时,应采取综合排水措施,保证路面排水畅通。
(4)视距:设计速度大于或等于60km/h的公路,竖曲线设计宜采用长的竖曲线
8
和长直线坡段的组合。本设计的设计速度为100km/h,当为凸形竖曲线时,停车视距为160m,当为凹形竖曲线时,停车视距为110km/h。有条件时宜采用大于或等于表2-13所列视觉所需要的竖曲线半径值。
表2-13 视觉所需要的最小竖曲线半径值
设计速度(km/h) 凸形 100 16000 竖曲线半径(m) 凹形 10000 (5)平、纵线形组合设计:竖曲线与平曲线组合时,竖曲线宜包含在平曲线之内,且平曲线应稍长于竖曲线。平、竖曲线半径的均衡满足表2-14。
表2-14 平、竖曲线半径的均衡
平曲线半径(m) 竖曲线半径(m) 平曲线半径(m) 竖曲线半径(m) 500 1000 1000 2500 700 1200 1100 3000 800 1600 1200 4000 900 2000 1500 6000 2.2.4横断面技术标准
(1)路基宽度:高速公路路基宽度应符合表2-15规定。
表2-15 高速公路路基宽度(4车道) 设计速度(km/h) 路基 宽度(m) 一般值 最小值 120 28.00 26.00 100 26.00 24.50 80 24.50 21.50 行车道宽度:依据相关规范其技术标准,由于该标段设计速度为100km/h,可知行车道宽度为3.75m。
中间带宽度:高速公路整体式断面必须设置中间带。中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成,其各部分宽度应符合表2-16规定。
表2-16 中间带宽度 设计速度(km/h) 中央分隔带宽度 (m) 左侧路缘带宽度(m) 中间带宽度(m) 一般值 最小值 一般值 最小值 一般值 最小值 120 3.00 2.00 0.75 0.75 4.50 3.50 100 2.00 2.00 0.75 0.50 3.50 3.00 80 2.00 1.00 0.50 0.50 3.00 2.00 注:“一般值”为正常情况下的采用值;“最小值”为条件受限制时可采用的值。
高速公路路肩宽度应符合表2-17。高速公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带,其宽度为0.50m。
9