中南大学本科生毕业设计 第3章 纵断面设计
在长直下坡的终点处,车辆运行速度较快,也极易发生交通事故。所以当道路的设计纵坡超过5%时,应当限制其纵坡坡长。但与此同时,道路纵断面的变坡点的设置不应过于频繁,使得道路跌宕起伏,驾驶员判断道路线形困难,从而影响行车安全,所以在道路设计中也应当控制纵坡坡段的最小长度。
表3-2 纵断面纵坡坡长控制指标
设计时速 坡段最小长度(m) 纵坡度(%) 坡段限制坡长(m)
40km/h 110 6.5 300 7 250 8 200 在纵断面设计线的变坡点处,为了保证行车安全、缓和纵坡折现而设的曲线称为竖曲线。确定竖曲线半径的标准是满足行驶时的车内乘客的舒适感(缓冲要求)和驾驶员的安全性(视距要求),各级道路纵坡变更处应设置竖曲线。竖曲线采用圆曲线。竖曲线半径及最小长度见表3-3。
表3-3 竖曲线设计极限指标
设计时速(km/h) 凸形竖曲线 凹形竖曲线 极限最小半径(m) 一般最小半径(m) 40 400 600 450 700 35 极限最小半径(m) 一般最小半径(m) 竖曲线最小长度(m) 3.3 视觉分析及平、纵线形组合设计
道路平、纵线形组合效果是驾驶员的主要视觉实体,将直接影响道路的适用性。
道路建成后,道路线形将长期限制汽车的运行。制约城市用地的规划和发展。线形设计的好坏,对汽车行驶的安全、舒适、经济以及道路的通行能力起着决定性作用。在进行线形设计时,必须对道路应具有的性能与作用进行充分慎重地研究分析,不留后患。
城市道路的平纵线性组合设计的原则是:
(1)平曲线和竖曲线宜相互重合,平曲线应比竖曲线稍长。
竖曲线的起终点宜分别设置在平曲线前后缓和曲线段内,也就是“平包竖”,“平包竖”的立体线性能够起到良好的视觉诱导作用,获得平顺流畅的效果。
(2)平曲线和竖曲线的大小应保持均衡。
一般认为,竖曲线半径宜为平曲线半径的10~20倍。 (3)注意道路的合成坡度。
在山岭地区,当纵坡度陡而又插入小半径的平曲线时,就容易造成合成坡度大,这对行驶安全不利;在平坦地区,当纵坡接近水平时,在平曲线起讫点附近的合成坡度非常小,排水成了问题。因此,选择能够获得适当的合成坡度之平曲线和竖曲线的组合是十分必要的。
中南大学本科生毕业设计 第3章 纵断面设计
(4)避免不良的平、竖曲线组合。
暗弯与凸形竖曲线、明弯与凹形竖曲线的组合是悦目、合理的。对暗与凹、明与凸的组合,当坡差较大时会留下故意爬坡、绕弯的感觉。此种组合在山区难以避免,但坡差不宜太大。
应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。前者失去引导视线的作用,驾驶员须接近坡顶才发现平曲线,导致不必要的的减速或交通事故;后者会出现汽车高速行驶时急转弯,不利于行车安全。 平、竖曲线线形组合如图3-1所示:
组合不当 竖曲线 组合得当 直线 回旋线 圆曲线 回旋线 直线平曲线 图3-1 平面线与竖曲线的组合
3.4 纵断面设计步骤与方法
(1)绘出原有地面线;
(2)标出沿线各控制点标高:在进行纵坡设计时,应先将全线各控制点的标高
在图上标出,主要的控制点有相交道路路口标高、桥梁标高、隧道路面标高等;
(3)拉坡:对于设计道路的纵断面拉坡有两种方法可以考虑,一种是通过调整
道路中线纵坡,满足道路排水要求,避免设置锯齿形街沟,另一是参照沿街建筑物出入口的地坪标高,尽量不改动各控制点标高。由于南湖路Ⅱ标段为新建道路,道路两侧建筑物不多,所以采用前一种拉坡方案。 在定线设计时,一般采用多包少割,做到缓坡宜长,陡坡宜短。 3.5 竖曲线计算
竖曲线可分为圆形曲线,二次抛物线,
三次抛物线。通常在设计中采用圆形曲线。 圆形竖曲线各要素见图3-2,并按下列式子进行计算:
变坡脚: ??i3?i2 切线长: T?L2R2?? 22中南大学本科生毕业设计 第3章 纵断面设计
x2 任意点坐标: y?
2R 图3-2 竖曲线要示意图
2T2L2Rw外距: E? ??2R8R8竖曲线上各点标高的计算如下:
在凸形竖曲线内:设计标高=未设竖曲线的设计标高-y 在凹形竖曲线内:设计标高=未设竖曲线的设计标高+y 3.6 纵断面设计成果 插入表格
表3-4 纵坡、竖曲线要素表
3.7 纵断面设计图
道路纵断面设计图,一般包括以下内容:道路中线的地面线、纵坡设计线、施工高度、沿线桥涵位置、结构类型和孔径,沿线交叉口位置和标高,沿线水准点位置,桩号和标高等。
米易县迎宾大道的纵断面设计草图如下页图3-3所示。
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图3-3 纵断面设计示意图
中南大学本科生毕业设计 第4章 横断面设计
第4章 横断面设计
我国城市道路交通与其他国家相比,最大的特点就是机非混行现象严重。对此,在规划设计中,特别是在道路横断面构造中,应加以充分考虑。
横断面的形式、布置、各组成部分尺寸及比例,应按照道路类别、级别、计算行车速度、设计年限等因素统一考虑,以保障车辆和行人的安全通畅。 4.1 横断面布置 4.1.1 断面形式的选择
我国道路规范中按照分隔带的设置与否以及设置方式,把道路的横断面形式分为四种:单幅路、双幅路、三幅路和四幅路。
一般而言,一条道路应该采用相同形式的横断面。当道路横断面形式或是横断面组成部分的宽度发生变化时,应设过渡段,并以交叉口或结构物为起止点。 由于米易县迎宾大道城市Ⅱ级主干路,交通量不大,且地形起伏大,城镇用地紧张,不宜使横断面的路幅过大。所以米易县迎宾大道采用单幅路(人行道)的横断面形式。 4.1.2 横断面组成设计
根据城市道路设计规范,主干路的机动车车道宽度一般取3.5m,考虑到路口形式、速度降低和路口渠化的需要,路口处的车道宽度要低于路段的宽度。
值得注意的是,通过研究和试点实验,城市道路机动车车道设计宽度倾向于进一步减小。现行国标规定城市道路单条普通车道设计宽度为3.50米(设计车速<40km/h)或3.75米(设计车速≥40km/h)。而各城市中心区机动车交通以车宽1.8米的小型车为主,单车道3.5米~3.75米的宽度相对较宽,在相对“宽松”的条件下,车辆超速行驶或是2条车道并行3辆小车的情况时有发生,存在交通隐患。武汉、南京、杭州等城市近年来采用压缩城市道路车道宽度的措施,将路段宽度压缩至3.2~3.5米,交叉口进口道宽度压缩至2.6~3.5米。通过对机动车车道宽度的适当压缩,可增加车道数量,大幅提升通行能力,同时改善车辆通行秩序和行驶安全。
在确定主干路车道布置时和车道宽度时,考虑到城市道路的交通程度和交通组成,选择机动车车道宽度为3.5m,行车道机非混合布置,这样设置,也是基于机动车可灵活借用非机动车道临时停车和后期将非机动车道改造成机动车道的需要。
米易县迎宾大道在设计全路段(隧道除外)的路幅宽度为14.5m,横向布置为:3m(人行道)+0.25(平面石)+7m(行车道)+0.25(平面石)+7m(行车道)+3m(人行道)。
米易县迎宾大道的标准横断面见图4-1。