路线设计百问 22页

路线设计百问第二章路线设计第二章路线设计第一节横断面组成1.公路横断面如何组成？公路横断面根据公路的使用功能及预测交通量和环境条件,由车道、路肩、以及中间带、紧急停车带、变速车道等设施组成，以寻求道路最佳的功能、安全性、环境影响、经济效益和道路美化效果。高速公路和一级公路的路基标准横断而分为整体式路基和分离式路基两类。整体式路基标准横断面（图2-1）应由车道、中间带（中央分隔带、左侧路缘带）、路肩（右侧硬路肩、土路肩）等部分组成。分离式路基标准横应由车道、路肩（右侧硬路肩、土路肩）等部分组成，由整体式横断面取消中央分隔带形成两个独立的路基横断面。二级公路路基的标准横断面应由车道、路肩（右侧硬路肩、土路肩）等部分组成。三、四级公路的路基标准横断面应由车道、路肩等部分组成。见图2-2。（《公路工程技术标准》2003版，图3-1）图2-1高速公路、一级公路路基标准横断面（整体式）（《公路工程技术标准》2003版，图3-2）2-2二、三、四级公路路基标准横断面 高速公路路基宽度规定整体式如表2-1，分离式如表2-4;—级公路路 基宽度规定整体式如表2-2,分离式如表2-5;二、三、四级公路路基宽度如表2-3。1第二章路线设计注:1表屮"一般值"为正常情况下应采用的值;最小值**为条件受限制等特殊情况下，经技术经济论证后可采的值.2.八车道的内侧车道如采用3.5m,相应路基宽度可减0.25m⑴公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和。当设有中间带、爬坡车道、加（减）速车道、错车道时，还应计入该部分宽度之和。⑵设计车速为120km/h、100km/h的高速公路，根掘通行能力需要可设双向四车道、六车道、八车道，并采用相应的路基宽度。⑶设计速度为120km/h的四车道高速公路，宜采用28.00m的路基宽度。当地形条件及其它特殊情况限制时，可采用26.00m的路基宽度。⑷设计速度为100km/h、80km/h的一级公路，根据通行能力需要可设双向四车道、六车道，并采用相应的路基宽度。⑸设计速度为100km/h的四车道一级公路，当预测交通量接近适应交通量高限时，宜采用26.00m的路基宽度。（6）具集散功能的一级公路设置慢车道的路段，可利用硬路肩、土路肩（若宽度不足则另加宽）作为慢车道，并应在车道与慢车道之间设置隔离设施。⑺设计速度为80km/h的具集散功能的二级公路，需设置慢车道 的路段，经技术经济论证 第二章路线设计其路基宽度可采用15.0m,利用加固后的路肩作为慢车道，并应在车道与慢车道之间采用划线分隔。⑻设计速度为60km/h的具集散功能的二级公路，需设置慢车道的路段，经技术经济论证其路基宽度可采用12.0m,利用加固后的路肩作为慢车道，并应在车道与慢车道之间采用划线分隔。⑼四级公路宜采用6.5m路基宽.交通量小且工程特别艰巨的路段，可采用单车道4.5m路基宽。⑽确定路基宽度时，其中央分隔带、路缘带、路肩等宽度的“一般值”、“最小值”应同类项相加。但高速公路、一级公路的六、八车道的路基宽度不采用“最小值”同类项相加。1.什么是车道、车道宽度和车道数？车道是指专为纵向排列、安全顺适地通行车辆为目的而设置的公路带状部分。车道宽度是指为了交通安全和行驶顺适，应根据交通组成、车速高低以及设计车辆的最大宽度、加上错车、超车所需的余宽而确定各种车辆以不同速度行驶时所需的宽度。各种设计速度的公路车道宽度见表2-6。车道数是根据预测规划的交通量和单车道设计通行能力等因素确定。在我国，二级和三级公路基本上采用双车道，对于二级公路需要设置慢车道时，可利用加固后的路肩作为慢车道，但仍属双车道。四级公路宜设计为双车道，交通量小的路段可采用单车道。设计速度为120km/h的高速公 路，按通行能力需要可设单向二车道、三车道、四车道即双向四车道、六车道、八车道。设计速度100km/h的髙速公路和一级公路，当交通量超过四个牟道的通行能力时，其车道数可按双数增加。一级公路紧靠车道布设慢车道时,可利用路基宽度中的硬路肩和土路肩部分，作为非机动车道使用。注：①设计速度为2Okm/h且为单车道时，车道宽度应采用3.5m。②高速公路为八车道时侧车道宽度可采用3.5m。1.什么是中间带和中央分隔带？1.中间带的作用：为保证整体式路基的高速公路和一级公路的行车安全和应有的功能，必须设置中间带。其作用有：(1)分隔往返车流，以避免快速车辆驶入行车道导致交通事故；防止未分隔的多车道公路上车辆因认错对向车道而引起的事故；减少中线附近的交通阻力。(2)避免车辆中途调头，消灭紊乱车流，减少交通事故。(3)中间带冇一定宽度吋，或利用植树、或设防眩设施，可起到夜间防眩作用。(4)在不妨碍建筑限界前提不，可作为设置交通标志牌及其它交通管理设施的场地。(5)具有一定宽度的中间带，可用以埋设管线等设施。2.中间带的组成：屮间带由屮央分隔带和路缘带组成。分隔带以路缘石线等设施分界， 在构造上起到分隔往返交通的作用。在分隔带的两侧设置路缘带，既引导驾驶员的视线，促进行车安全，还能保证行车所必需的余宽，提高行车道的使用效率。1.屮间带的宽度：3第二章路线设计屮间带宽度规定有一般值和最小值（表2-7），正常情况下采用一般值，当遇有特殊情况时可采用最小值。中间带的宽度一般情况下应保持等宽度,并不得频繁变更宽度。当中间带宽度因地形条件或其它特殊情况限制而减窄或增宽时，应设置过渡段。过渡段以设在回旋线范围内为宜，其长度与回旋线长度相等。宽度大于规定或大于4.5m的中间带的过渡段，以设置在半径较大的平曲线路段为宜。整体式断面分离为分离式断面后和分离式断面汇合为整体式断面前的一段距离内，当分离式断面两相邻路基边缘之间的中间距离小于中间带宽度时，应设置不同宽度的中间带。2.中央分隔带型式中央分隔带可以设计成凹型或凸型，凹型用于宽度大于4.5m的中间带,凸型用于小于或等于4.5m的中间带。对于分离式路基横断面的中间带宽度宜人于4.5m。分隔带缘石的型式分为平齐式和斜式两种，中间带宽度彡4.5m时用平齐式，<4.5m时用斜式。中央分隔带不应设凸起的缘石，由于排水或其它原因而需设置时，应采用具有低而圆滑外形不会引起车辆 弹起的斜式缘石。不得在高速公路、一级公路屮央分隔带上采用栏式缘石。1.中央分隔带的开口：中间带应保证足够的长度，不要设置过多的短段。中央分隔带幵口, 一般情况下以每2km设一处为宜，选择在通视良好的路段;若开口位于曲线段,其平曲线半径宜大于700m。互通立交、隧道、特大桥、服务区等设施前后，以及整体式路基、分离式路基的分离（汇合）处，应设置中央分隔带开口。开口处应设置在通视良好的路段;若开门设于曲线路段，该圆曲线半径的超高值不宜大丁*3%。中央分隔带开口长度不宜大于40m；八车道高速公路开口长度可适当增长，但不应大于50m。开口处应设置护栏。开口处的端部形状，视中央分隔带宽度而定。当其宽度<3.0m时可采用半圆形;当宽度彡3.0m时，宜采用弹头形。1.分离式路基间的最小间距：整体式路基过渡为分离式路基后，行车道左侧应设置左路肩（包括硬路肩和土路肩）。分离式路基间的最小间距不应小于表2.1.3的规定。分离式路基两幅间的间距不必等宽，亦不必等高，可随地形而变化与周围景观相配合。分离式路基中的一幅以桥梁形式叠于另一幅之上吋，其最小间距不受此限。1.什么是路肩？硬路肩？土路肩？1.路肩的作用路肩是位于行车道外缘至路基边缘、具有一定宽度的带状结构部分，包括硬路肩和土路肩。路肩的主要作用有：1）保护行车道等主耍结构的稳定； 第二章路线设计 2）为发生机械故障或遇到紧急情况的车辆需要临时停车提供位置；3）提供侧向余宽，有利于安全，增加舒适感；4）可供行人、自行车通行；5）为设置路上设施提供位置；6）作为养护操作的工作场地；7）在不损坏公路构造的前提下，也可作为埋设地下设施的位置；8）改善挖方路段的弯道视距，增进交通安全；9）使雨水能够在远离行车道的位置排放，减少行车道雨水渗透，减少路面损坏。2.右侧路肩各级公路的右侧路肩宽度如表2-8所示.设计速度为120km/h的四车道高速公路,宜采用3.50m的右侧硬路肩。六车道、八牟道高速公路，宜采用3.0m的右侧硬路肩。当受地形条件及其它特殊情况限制时，可采用最小值。高速公路、一级公路应在右侧硬路肩宽度内设心侧路缘带，其宽度为0.50m。二级公路的硬路肩可供非汽车交通使用。非汽车交通量较大的路段，亦可采用全铺的方式，以充分利用。二级公路、三级公路、四级公路在路肩上设置的标志、防护设施等不得侵入公路建筑限界，否则应加宽路肩。3..左侧路肩对于八车道及其以上的高速公路为整体式断面时，让出现故障或耗尽燃料的车辆穿过几条车道停到右侧路肩既不安全，也不现实。根据经验，宜在左侧设置至少不窄于2.5m的硬路肩供抛锚车辆停靠或等待拖走。 高速公路、一级公路采用分离式断面时，应设左侧硬路肩，其宽度如表 2-9所示。还应在左、右侧硬路肩宽度内分别在靠车道边设路缘带，其宽度一般为0.75m或.50m。注@土路肩宽度：双车道0.25;单车道0.50.1.什么是路缘带？路缘带是硬路肩或屮间带的组成部分,与行车道连接，用行车道的外侧标线或不同的路面颜色来表示。其主要作用是诱导驾驶员视线和分担侧向余宽功能，以利于行车安全。高速公路和一级公路右侧应设置0.5m宽的路缘带;当设置有左侧路肩时，也应设置0.5m的左侧路缘带;路缘带均应计入路肩宽度。第二章路线设计高速公路和一级公路应在中央分隔带的两侧设置0.50〜0.75m的左侧路缘带，它们属于中间带的一部分。2.什么是错车道？四级公路采用4.5m单车道路基时，为错车而在适当距离内设置错车道错车道应设在有利地点，并使驾驶员能看到相邻两错车道间驶来的车辆。设置错车道路段的路基宽度不小于6.5m，有效长度不小于20m。为了便于错车车辆的驶入，在错车道的两端应设不小于10m的过渡段，如图2-3所示。有效长度至少能容纳一辆全挂车的长度。2-3错午道尺寸早位:m错车道的间距是根据错车时间、视距、交通量等情况而决定的，如果 间距过长，错车时间长，通行能力就会下降。国外有的规定，错车时间为30s左右，其最大间距应不大于300m。要结合地形等情况，在适当距离内，即能看到相邻两个错车道的有利地点设置。1.什么是紧急停车带？高速公路和一级公路，当右侧硬路肩的宽度小于2.5m时，为使发生故障的车辆因避让其它车辆能尽快离开行车道，应设紧急停车带。二级公路，认为有需要的段落，也可设置紧急停车带紧急停车带的设置间距，主要考虑故障车辆可能行驶的距离和人力可能推动的距离。据国外经验，出现故障较多的是轮胎问题，例如小客车内胎被钉子穿破后还可行驶200〜400m;另一种故障是发动机问题，车辆滑行距离与行牟速度的2次方成正比，一般考虑200〜300m的滑行距离。故障车用人力推动时，小客车在水平路段上，一人可以连续推动200m,尽力可达到500m。根据上述情况，结合工程数量和交通量等因素考虑，紧急停车带的设置间距不宜大于2km。紧急停车带宽度的依据是临吋停放车辆不得侵古行车道宽度，且不影响车道上的车辆正常行驶。因此，其宽度一般为5.0m,有效长度不小于50m,并设置100m和150m左右的过渡段。高速公路和一级公路的特长桥梁、隧道，可根据需要设置紧急停车带，其间距不宜大于750m,过渡段长度一般采用20m，工程特别艰巨时，最小可采用5m。当采用最小值时，为使过渡段的外形不出现明显的折线，可用反向的圆曲线连接。2.什么是变速车道？ 变速车道是加速车道和减速车道的总称。加速车道是为保证驶入下道的车辆，在进入干道之前，能安全加速以保证汇流所需的距离而设的变速车道。减速牟道是为保证车辆驶出高速车流以安全进入低速车道所需的距离而设的变速车道。变速车道应用于平面交叉信号交叉口、互通式立体交叉、高速公路的服务区和公共汽6第二章路线设计车停靠站、管理与养护设施等与主线衔接出入口处，由于各自的使用特点不同，其几何设计要求不尽相同，详见相关章节。1.什么是爬坡车道？爬坡午道是丘陵地区超车车道的一种特殊形式，以保证快速车辆能越过货车和其它慢速车辆向前行驶，不仅可减少慢车压车时间，提高整个路段的平均车速和服务水平；也避免了强行超车，有利于交通安全。四车道高速公路、四车道一级公路及双车道二级公路在连续上坡路段，符合下列情况之一者，宜在上坡方向行车道右侧设置爬坡车道。⑴沿连续上坡方向载重汽车的运行速度降低到表2-10的容许最低速度以下时。⑵上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时。⑶经设置爬坡车道与改善主线纵坡不设爬坡车道技术经济比较论证，设置爬坡车道的效益费用比、行车安全性较优时。爬坡车道的超高坡度规定如表2-11。超高横坡的旋转轴为爬坡车道内侧边緣线。 爬坡车道的曲线加宽按一个车道曲线加宽规定执行。高速公路、一级公路的爬坡车道长度人于500m时，应按规定在其右侧设置紧急停车带。爬坡车道的起、终点与长度：（1）爬坡车道的起点，应设于陡坡路段上载重汽车运行速度降低至表2-10”容许最低速度”处。⑵爬坡车道的终点，应设于载重汽车爬经陡坡路段后恢复至“容许最低速度”处，或陡坡路段后延伸的附加长度的端部。该陡坡路段后延伸的附加长度规定如表2-11。⑶相邻两爬坡车道相距较近时,宜将两爬坡车道直接相连。⑷爬坡车道起、终点处应设置分流、汇流渐变段，渐变段长度见表2-12。爬坡车道布设形式如图2-4。7第二章路线设计（本图见《公路路线设计规范》2006版P.120图8-1典型爬坡车道）图2-4爬坡车道布置（纵面）1.什么是避险车道？在连续长、陡下坡路段，为减轻失控车辆的损失或危及第三方安全，宜在长、陡下坡地段的右册、视距良好的适当位置设置避险车道，其宽度不应小于4m。据专题研究，当长、陡下坡的平均纵坡大于或等于4%，纵坡连续长度大于或等于3km,交通组成中的大、中型载重车占50%以上，且载重车缺少辅助制动装置的路段，在危及运行安全处应设置避险车道。失控车辆 一般是由于机器过热或机械发生故障致使制动失灵，或者因调挡失误而使驾驶者失去对车辆的控制所造成的。避险车道可修建在直线段上，或失控车辆不能安全转弯的主线弯道之前，和人口稠密区之前，以保证其它车辆、驾驶人员以及坡道下方居民的安全。避险车道设置如图2-5.所示。(图见《新理念公路设计指南》2005版，P.62.图3-9)图2-5避险车道设置示意图避险车道长度需根裾失控车辆驶出速度、避险车道纵坡、及坡床材料综合确定，可根据下列公式计算。L=vl?v222254(R?G)式中：vl----车辆驶出速度，按货车100km/h、110km/h计;V2…-通过坡床缓冲后由强制减弱装置消止的速度，km/h；滚动阻力，以当量坡度百分数表示；G…坡床纵坡，以代数值表示。避险车道宽度包括制动坡床和服务道路，其总宽度不宜小于8m。制动坡床铺筑厚度一般为0.3—0.9m。入口处可采用0.1m，用30m长渐变过渡到正常坡床厚度。避险车道坡床一般采用碎砾石、砾石、砂、豆砾石等材料铺筑。第二节视距1.什么是视距？ 视距是驾驶员开车向前所能看见的车道中心线的长度。车前的视野和视距对车辆在公路上安全和有效地运行极为重耍，速度和行车路线的选择取决于驾驶员要能看淸前方道路及其周围的瞬时环境，并有足够远的视距以便高度准确地预测道路的线位方向、纵坡，选择车道和避让其它车辆及路上障碍物，在紧急状态时能及时停车和避开危险。因此，足够的视距和清晰的视野，是保证安全行牟最重耍的因素。视距与驾驶员的视高、观察对象的物高、行车速度、驾驶员的反应时间、路面与轮胎之间的摩擦系数等因素有关。驾驶员的视高是以车体低的小客车为标准，我国从驾驶员的身高、车型等多种因素考虑，视高采用i.2m。对象物的位置仍为同一车道的中心线上，其最8第二章路线设计小高度一般规定为0.1m。根据不同目的控制的视距方式不同，公路设计中经常用到的有停车视距、超车视距和会车视距。1.什么是停车视距？汽车行驶时，驾驶员自看到前方障碍物起至到达障碍物前安全停车止、所需要的最短行车距离，称为停车视距。如图2-6。图2-6停车视距停车视距由三部分组成：驾驶员反泣时间内行驶的距离sl，开始制动汽车到汽车完全停止所行驶距离S2(制动距离),再加安全距离S0(5m—10m)。按下式计算：St=Sl+S2+S0=(ult/3.6)+ul2/(254(J)2)+S0 式中：t---驾驶员反应时间，取2.5s;由2-路面与轮胎之间的纵向摩阻系数，因轮胎、路面、制动等条件不同而异，计算停车视距一般按路面潮湿状态考虑，见表2-13.ul…行驶速度.当设计速度为120km/h—80km/h时为其85%;当设计速度为60km/h—40km/h时为其90%;设计速度为30km/h—20km/h时为其100%.2公路停车视距与驾驶员的目高有关，小客车采用目高为1.2m/物高为0.1m;载重货车采用目高为2.0m,物高为0.1m。各级公路停车视距规定如表2-14.1.纵坡对停车视距有何影响？汽车在公路的坡道上行驶，制动距离的计算公式为：S2==ul2/[254((()2±i)]式中i为纵坡坡率，上坡取正值，下坡取负值。其它符号意义同前题。由计算公式可见,上坡道的安全停车距离较短，而下坡道的停车距离则较长。为了安全行车和避免不必要地增大停车距离，需要对坡道上的停车距离进行适当修正。表2-15是由美国APolicyonGeometricDesignofHighwayandStreets一书中摘录的有关参考资料.9第二章路线设计2.货车行驶对停车视距有何要求？ 货车停车视距比小客车停车视距要长得多，这是因为:空载货车制动性能差、轴间荷载分布不均匀时会使制动效率损失(最高可达5%)、铰接货车刹车不良以及在弯道路段路面摩阻力的部分损失，货车需要较长的停车视距。尽管货车驾驶员由于视点高能看得见远处障碍物的垂直面，但这一优势不足以补偿货车的上述不良制动性能等问题。为了保证货车的行车安全，同时考虑公路建筑的成木效益，公路一般应按适应小客车特性的思路设计，在高速公路、一级公路以及大型货车比例高的二、三级公路下列可能对货车和大客车构成潜在危险的路段，应检验货车的停车视距：⑴在变速路段，如复曲线、减速车道和出口匝道端部上的集中交通控制点上；⑵在需要交汇，如车道减少路段，且纵面竖曲线半径小于一般值的路段；⑶在施工区，特别是封面路面变为无封面的施工区引道上；⑷在下穿通道处、路幅改变的路段上以及高速公路和一级公路的终端等处；（5）在公路与铁路的平交路口的引道上；（6）位于侧向视距受限制地区的交叉口；⑺位于或接近凸形竖曲线的平交口上；（8）要求保证视距的圆曲线内侧，当圆曲线半径小于2倍“一般值”或路堑边坡陡于1:1.5的路段；⑼主线下坡路段且纵面竖曲线半径小于一般值的路段。检验货车在下坡路段的停车视距，可采用表2-16.对相关路段进行修正.10第二章路线设计 不穿式通道内应检查货车停车视距，这种情况是驾驶员视高2.5m的高人载重车，物高取小客车的尾灯高度0.6m。见图2-7。2-7下穿式通道内货车停车视距1.什么是会车视距？会车视距是指两辆对向行驶的汽车能在同一车道上相遇、及时制动并停车所必须的安全视距。二、三、四级公路应满足会车视距的要求。会车视距如图2-8。图2-8会车视距会车视距由三部分组成：双方驾驶员反应时间所行驶的距离，双方汽车的制动距离，安全距离。其计算式为：SH==(U1+U2)t/3.6+U12/(2544)+il)+U22/(2544)-i2)+S0式中:SH…会车视距，m;Ul、U2…-在同一坡道上的上坡车和下坡车的车速，km/h；il、i2…在同一坡道上的上坡坡度和下坡坡度；4)-…轮胎与路妞间的纵向摩阻系数；•反应时间，取2.5s;SO----安全距离。设两车车速相同，同一坡道上的坡度值相同，反应时间一样，计算结果大约是停车视距的两倍。因此。规定会车视距的长度不应小于停车视距的两倍。二、三、四级公路在工程特殊闹难或受其它条件采取分道行驶的地段， 不采用会车视距，而采用停车视距。1.什么是超车视距？在双车道公路上，为提高道路的服务水平，应提供充分的超车机会，使快速的车辆驾驶员不必忍受在慢行车辆后血行驶,而能实现超车。超车视距就是在双车道公路上，后车超越前11第二章路线设计车，从开始驶离原车道之处起，至超车后安全驶回原车道并与对向来车保持必要的安全距离所需的最短距离。如图2-9。