道路平面設(shè)計(jì)

1、第二章 道路平面設(shè)計(jì)2.1 概述道路是一條三維空間的實(shí)體，它是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施等所組成的線形構(gòu)造物。一般所說(shuō)的路線，是指道路中線的空間位置。路線在水平面上的投影稱作路線的平面線形，由直線、圓曲線和緩曲線構(gòu)成。路線設(shè)計(jì)是指確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作。為方便設(shè)計(jì)，路線設(shè)計(jì)分解為路線平面設(shè)計(jì)、路線縱斷面設(shè)計(jì)和路線橫斷面設(shè)計(jì)，三者既相互配合，同時(shí)更要與地形、地物、環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)。 直線具有距離短、方向明確、線形易于布的優(yōu)點(diǎn)，可作為平原區(qū)的主要線形要素。但過(guò)長(zhǎng)的直線又易引起駕駛員的單調(diào)和疲勞，出現(xiàn)過(guò)高的車速，因此有必要避免使用過(guò)長(zhǎng)的直線，并注意與地形、地物、環(huán)境相適

2、應(yīng)。 在平面線形上，圓曲線是使用最多的基本線形。 圓曲線在現(xiàn)場(chǎng)容易設(shè)置，可以自然地表明方向的變化。采用平緩而適當(dāng)?shù)膱A曲線，即可引起司機(jī)的注意，又起到誘導(dǎo)視線的作用。圓曲線具有一定的半徑，在透視圖中的形狀為橢圓。在直線和圓曲線之間或在不同半徑的兩圓曲線之間，采用曲率半徑不斷變化的緩和曲線以適應(yīng)汽車駛軌跡。緩和曲線的作用是緩和人體感到的離心加速度的急劇變化，且使駕駛員容易做到均勻的操作方向盤，提高視覺(jué)的平順度及線形的連續(xù)性。緩和曲線的曲率從為零漸漸地向某一定值變化，使圓曲線與直線平順地銜接。五洲大道立交設(shè)計(jì)平面圖見(jiàn)圖2-1圖2-1 2.2 五洲互通立交主線設(shè)計(jì)互通式立交范圍內(nèi)有較多的出入口，主線應(yīng)

3、有足夠的視距，以保證駕駛員作出準(zhǔn)確的反應(yīng)和判斷，確保行車安全，為此，立交范圍內(nèi)主線的平曲線半徑、豎曲線半徑、最大縱坡較主線標(biāo)準(zhǔn)段有更高要求。1.平曲線半徑互通式立交范圍的主線平曲線半徑如果太小，設(shè)在曲線外側(cè)的匝道出入口，以及加減速車道與主線的橫坡值相差較大，影響駛出駛?cè)胲囕v的安全，超高過(guò)渡設(shè)置也有困難。因此，互通式立交的主線橫坡應(yīng)盡量控制在3%以下。設(shè)計(jì)車速比較低時(shí)（50km/h或60km/h）,可適當(dāng)放大到4%-5%，并據(jù)此計(jì)算平曲線半徑的允許值。2.豎曲線半徑互通式立交全部設(shè)在主線的大半徑凹形豎曲線半徑之內(nèi)時(shí)，駕駛員可清晰的辨認(rèn)出立交位置，作出操縱判斷。當(dāng)立交設(shè)在主線小半徑的凸形豎曲線之內(nèi)

4、或以后時(shí)，立交就可能全部或部分被遮擋，因此，立交范圍內(nèi)凸形豎曲線半徑應(yīng)達(dá)到一定值，以保證足夠的視距。3.最大縱坡交通事故與主線的縱坡有很大關(guān)系，立交范圍內(nèi)主線縱坡過(guò)大，會(huì)嚴(yán)重影響行車安全；互通式立交下坡坡度較大時(shí)，對(duì)駛出互通式立交的汽車減速不利，其結(jié)果將由于車速過(guò)大，車輛在駛出主線時(shí)易失去控制和穩(wěn)定性；上坡坡度較大時(shí)，駛?cè)胫骶€的汽車不易加速，這不僅要延長(zhǎng)加速車道的長(zhǎng)度，而且即使加速車道長(zhǎng)度得到保證，當(dāng)大型車速還未增加到規(guī)定速度就與主線匯流，也會(huì)造成交通事故，因此主線的最大縱坡應(yīng)規(guī)定在適當(dāng)范圍內(nèi)。4.互通式立交范圍內(nèi)主線的主要技術(shù)指標(biāo)互通式立交范圍內(nèi)的主線技術(shù)指標(biāo)采用如表2-1所示。 表2-1

5、互通式立交交叉范圍內(nèi)的主線技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060最小圓曲線半徑（m）一般值200015001100500極限值15001000700350最小豎曲線半徑（m）凸形一般值4500025000120006000極限值230001500060003000凹形一般值160001200080004000極限值12000800040002000最大縱坡（%）一般值2234.5（4）最大值224（3.5）5.5（4.5）注：當(dāng)主要公路以較大的下坡進(jìn)入互通式立體交叉，且所接的減速車道為下坡，同時(shí)，后隨的匝道線形指標(biāo)較低時(shí)，主要公路的縱坡不得大于括號(hào)內(nèi)的值。本互通立交設(shè)計(jì)的主線線型為直

6、線緩和曲線圓曲線緩和曲線直線，里程樁號(hào)為K7+628.284-K9+300.113，全場(chǎng)1671.829km，路面寬度24.5m,雙向4車道，設(shè)計(jì)行車速度80Km/h，設(shè)計(jì)公路等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)。圓曲線半徑為1000m，滿足最小圓曲線半徑要求。凸形豎曲線半徑為6000，凹形豎曲線半徑最小取值為7000m，最大取值為10000m，均滿足最小豎曲線半徑要求?？v坡的最大取值為3.912%，滿足滿足最大縱坡要求。由上可得，本互通立交主線設(shè)計(jì)均滿足表2-1中技術(shù)指標(biāo)要求，符合實(shí)際工程規(guī)范要求。五洲互通立交的直曲轉(zhuǎn)表如表2-2所示。 表2-2 直線、曲線及轉(zhuǎn)角表直線、曲線及轉(zhuǎn)角表第 1 頁(yè) 共 1 頁(yè)交 點(diǎn)

7、號(hào)交 點(diǎn) 坐 標(biāo)交點(diǎn)樁號(hào)轉(zhuǎn) 角 值曲 線 要 素 值 (m)曲 線 主 點(diǎn) 樁 號(hào)直線長(zhǎng)度及方向備 注N (X)E (Y)半 徑緩和曲緩和曲切 線曲 線外 距校正值第一緩和曲線第一緩和曲線終曲線中點(diǎn)第二緩和曲線起第二緩和曲線直線段交點(diǎn)間計(jì)算方位角線長(zhǎng)度線參數(shù)長(zhǎng) 度長(zhǎng) 度起 點(diǎn)點(diǎn)或圓曲線起點(diǎn)點(diǎn)或圓曲線終點(diǎn)終 點(diǎn)長(zhǎng) (m)距(m)123456789101112131415161718192021JD03237650.957500990.5666K0+000271.8367325.684139°3936JD13237901.684501198.4281K0+325.6842°58

8、01.2(Y)150030212.13253.847107.67620.52790.019K0+271.837K0+301.837K0+325.675K0+349.513K0+379.513369.1818423.029242°3737.2JD23238212.939501484.9131K0+748.6952.3 五洲互通立交匝道設(shè)計(jì)匝道是互通式立交不可缺少的組成部分，是供上、下相交道路轉(zhuǎn)彎車輛行駛的連接到。匝道設(shè)計(jì)合理與否直接影響立體交叉的功能、行車安全和工程投資等。因此，匝道設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)確定的立交等級(jí)、規(guī)劃交通量及通行能力，進(jìn)行合理的布置并采用合適的標(biāo)準(zhǔn)。1、匝道相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)：

9、表2-3 匝道相關(guān)技術(shù)參數(shù)指標(biāo)匝道設(shè)計(jì)車速（Km/h）807060504035圓曲線最小半徑（m）一般值2802101501006040最小值230175120805035回旋線參數(shù)A(m)14010070503530回旋線長(zhǎng)度(m)706050403530單車道超高漸變率1/N250235225200150150雙車道超高漸變率1/N200185175150150150匝道本身停車視距（m）135120100704535注：匝道設(shè)計(jì)中線為旋轉(zhuǎn)軸；表中所列半徑均是按照最大超高4%的情況下，針對(duì)行車舒適所取的橫向力系數(shù)取值而計(jì)算確定。匝道超高漸變率：具體取值參見(jiàn)規(guī)范P64表-1。分流鼻處匝道平曲

10、線最小曲率半徑：主線設(shè)計(jì)車速（Km/h） 120km/ h 曲率半徑（m）350m 注：超車加寬匝道虛、實(shí)出口需均滿足曲率半徑大于350m。 視距要求：主線分流鼻前主線應(yīng)滿足的識(shí)別視距460(350)m。超高坡度：不大于4%；超高漸變段長(zhǎng)度：取5的整數(shù)倍；加寬：當(dāng)單車道環(huán)型匝道半徑小于72m時(shí)要進(jìn)行加寬，5872m時(shí)加寬0.25m。由于主線范圍內(nèi)硬路肩全采用3m寬度，那么匝道出、入口處主線和匝道硬路肩將會(huì)有錯(cuò)位，在匝道范圍內(nèi)完成寬度漸變。以上漸變率取1：30，漸變長(zhǎng)度取5的倍數(shù)。環(huán)行匝道設(shè)計(jì)采用值： 設(shè)計(jì)車速35kM/h，內(nèi)環(huán)中線R60m(i=4%,u=0.12) 設(shè)計(jì)車速40kM/h，內(nèi)環(huán)中

11、線R75m(i=4%,u=0.13)2、 本互通立交為A型單喇叭互通式立交，分為A、B、C、D、E五條匝道，設(shè)計(jì)速度均為40km/h。且圓曲線半徑均滿足表2-2中的技術(shù)規(guī)范要求。A匝道：上跨主線，由雙向四車道和雙向三車道組成，路基寬度：雙向四車道： 0.75+2.5+3.5*2+0.5+1+0.5+3.5*2+2.5+0.75=22.5m雙向三車道：0.75+2.5+3.5+0.5+1+0.5+2*3.5+1+0.75=17.5m B、D、E匝道：均為單向單車道，路基寬度： 0.75+1+3.5+2.5+0.75=8.5m。 C匝道：為單向雙車道，由于路線較長(zhǎng)，設(shè)置雙車道，便于車輛超車行駛。路

12、基寬度： 0.75+1+2*3.5+1+0.75=10.5m2.4 五洲互通立交匝道鼻端設(shè)計(jì)匝道端部是鄰近主線出入口部分的統(tǒng)稱，包括匝道漸變段、變速車道、匝道端點(diǎn)。匝道端部可以根據(jù)端部變速車道的外形分為平行式和直接式。也可根據(jù)端部變速車道車道數(shù)分成單車道和多車道型。端部設(shè)計(jì)的一般原則是：出入順適、安全，線形與主線協(xié)調(diào)一致，出入口標(biāo)識(shí)清晰，主線與匝道間應(yīng)能相互通視。1、 出入口設(shè)計(jì)互通式立交的出入口除高速匝道外，應(yīng)設(shè)置在主線行車道的右側(cè)。在分流鼻端兩側(cè)，應(yīng)在行車道邊緣設(shè)置偏置加寬，如圖2-2所示。 偏置加寬值和分流鼻端圓弧半徑規(guī)定如表2-3.分流鼻處的加寬路面收斂到正常路面的過(guò)渡長(zhǎng)度Z1和Z2，

13、應(yīng)不小于依據(jù)表2-4漸變率計(jì)算的值。 表2-4 分流鼻偏置值及鼻端半徑分流方式主線偏置值C1（m）匝道偏置值C2（m）鼻端半徑r(m)駛離主線2.53.50.61.00.61.0主線分岔1.80.61.0 圖2-2 分流鼻處的鋪面偏置加寬a) 硬路肩較窄時(shí)；b)硬路肩較寬時(shí)；c)主線分岔時(shí)表2-5 分流鼻端偏置值加寬漸變率設(shè)計(jì)速度(km/h)漸變率（1/m）設(shè)計(jì)速度漸變率（1/m）1201/12601/81001/11401/7801/102、 變速車道2.1 變速車道形式變速車道分為直接式與平行式兩種，如圖2-3所示。變速車道為單車道時(shí)，減速車道宜采用直接式，加速車道宜采用平行式。變速車道為

14、雙車道時(shí)，加、減速車道均應(yīng)采用直接式。 主線為左偏并接近圓曲線最小半徑的一般值時(shí)，其右方的減速車道應(yīng)為平行式，且應(yīng)縮短漸變段。 減速車道接環(huán)形匝道時(shí)不宜采用平行式。圖2-3 變速車道a) 直接式單車道；b)平行式單車道；c)直接式雙車道；d)設(shè)輔助車道的直接式雙車道；e)“一個(gè)車道寬度”的斷面2.2 主線為曲線時(shí)變速車道線形 主線為曲線時(shí)的變速車道線形如圖2-4所示 圖2-4 變速車道的線形a）曲線內(nèi)側(cè)平行式；b)曲線內(nèi)側(cè)直接式；c)曲線外側(cè)平行式；d)曲線外側(cè)直接式（一）；e)曲線外側(cè)直接式（二）3、變速車道長(zhǎng)度 變速車道長(zhǎng)度為加速或減速車道長(zhǎng)度與漸變段長(zhǎng)度之和，應(yīng)根據(jù)主線計(jì)算行車速度采用大

15、于表2-5所列值。 表2-6 變速車道長(zhǎng)度及出、入口漸變段主線設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060減速車道長(zhǎng)度（m）單車車道225190170140加速車道長(zhǎng)度（m）單車道230200180155雙車道400350310270平行式漸變段長(zhǎng)度（m）單車道90807060漸變段出口單車道1/251/22.51/201/17.5雙車道1/22.51/201/17.51/15入口單車道雙車道1/451/401/37.51/354.五洲立交鼻端設(shè)計(jì)本次立交設(shè)計(jì)的各匝道鼻端設(shè)計(jì)如下所述：（1）ZD-D與主線：小鼻端處D1=11.5，D2=3.5，R=0.6，對(duì)應(yīng)主線樁號(hào)為K0+344.113，對(duì)應(yīng)匝道D樁號(hào)為K0+77.630。漸變段長(zhǎng)度80m，減速車道長(zhǎng)度110m，此處變速車道為直接式。（2） ZD-E與主線：小鼻端D1=11.5，D2=3.5，R=0.6，對(duì)應(yīng)主線樁號(hào)為K0+898.043，對(duì)應(yīng)匝道E樁號(hào)為K0+384.169。漸變段長(zhǎng)度70m，加速車道長(zhǎng)度375m，此處變速車道為平行式。（3）ZD-B與主線：小鼻端D1=11.5，D2=3.5，R=0.6，對(duì)應(yīng)主線樁號(hào)為K0+864.329，對(duì)應(yīng)匝道B樁號(hào)為K0+209.047。漸變段長(zhǎng)度70m，加速車道長(zhǎng)度