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吉林建筑工程学院教案用纸21第三章城市主、次干路及支路第一节城市道路横断面设计城市道路横断面，是指道路中心线上各点的法向切面，由横断面设计线和地面线构成。在规划红线范围内确定机动车道、非机动车道、分隔带、路侧带(人行道、绿化带、设施带等)各个组成部分宽度、各部分形状及相互位置关系和高差即为横断面设计(也称为路幅设计)。横断面地面线是表征设计前地面沿道路横断面方向起伏变化的线形，一般通过实测或由大比例尺地形图、航测像片等途径获得。城市道路线形设计通过横、纵、平三方面设计成果反映，平、纵断面决定道路中线空间位置，而其构成形式，是由对应某一空间位置的横断面表示。城市道路的线形设计中，横断面设计是矛盾的主要方面，一般都是先做横断面设计，然后再做平面和纵断面设计。与公路相比线形设计特点：1、横断面比公路复杂。首先根据交通需求定出车行道、人行道等部分宽度，结合红线宽度定出绿带、分隔带宽度及相互位置关系，还应综合考虑道路附属设施布置。而公路只是戴帽子。2、平面线形变动自由度比公路小，受道路网布局、红线规划宽度、沿街已有建筑物位置等因素约束。3、纵断面拉坡比公路容易处理。城市所处地形较平坦，规划时建筑大体标高已确定，极少有大填大挖现象。纵坡i主要受非机动车、排水等因素制约，除山区外，平原区纵坡很小，但受建筑物标高制约很多。横断面设计的主要依据：1、规划红线宽度；2、道路功能（运输还是服务等）；3、交通组织方式；4、交通资料分析；一、城市道路横断面的组成（一）基本概念1、车行道：城市道路上供各种车辆行驶的路面部分；分为机动车道和非机动车道；吉林建筑工程学院教案用纸222、机动车道：在行车道断面上，供汽车、无轨电车、摩托车等机动车行驶的路面部分；3、非机动车道：供自行车、三轮车、板车等非机动车行驶的路面部分；4、人行道：供行人步行、地上立杆及地下埋管的部分；5、分隔带、绿化带：分隔各种车道，美化市容。（二）横断面布置的原则（即将各部分位置、宽度合理安排，艺术性地布置在道路上）1、保证车辆和行人的交通安全与畅通。（充分利用各组成部分，将道路规划成一块板、二块板等型式）2、要与道路两侧各种建筑物及自然景观相协调。3、满足地面、地下排水和其他各种管线埋设要求。（路面标高不能高于建筑物地坪标高，防止雨水倒灌）4、应注意远、近期结合，近期逐步向远期过渡，并预留某些规划远期管线断面位置，路面宽度及标高等均应留有发展余地。（三）城市道路横断面布置形式及选择1、城市道路横断面布置的基本形式⑴单幅路：即“一块板”断面，将机动车、非机动车组织在一个路幅上行驶，中间不设分隔带，可在路上画线（如黄实线、白虚线）或不画线，画虚线可相互调剂机动灵活。⑵双幅路：即“二块板”断面，利用中央分隔带将车行道分为两幅，分隔往返车辆，对机动车和非机动车通过画地面标线分离或混行。⑶三幅路：即“三块板”断面，用分隔带（或分隔墩）把车行道分隔成三块，中间的为双向行驶的机动车车行道，两侧的均为单向行驶（彼此方向相反）的非机动车车行道。⑷四幅路：即“四块板”断面，在三块板断面型式的基础上，再用分隔带把中间的机动车车行道分隔为二，分向行驶。上述四种基本断面形式通常情况下是以道路中线为对称轴对称布置，但在一些特殊情况下，比如地形限制、交通特点、交通组织等，可以将车行道、人行道、分隔带等设计成标高、宽度不对称或上下行分幅设计以适应特殊要求。2、断面形式的选用吉林建筑工程学院教案用纸23城市道路交通主要由行人交通和车辆交通两部分组成，在设计中必须合理解决行人与车辆、机动车与非机动车之间的交通矛盾。通常利用侧平石和绿带把人行道和车行道布置在不同的位置和高度上，以分隔行人和车辆，保证交通安全。但机动车和非机动车的交通组织是否分隔还是混行，则应根据道路和交通的具体情况作具体分析而定；不同的交通组织，它的机动车道和非机动车道在横断面上的布置型式是不相同的。⑴“一块板”断面：特点：占地少、投资省，但各种车辆混行，对交通安全不利。如没有非机动车专用车道，非机动车利用边侧机动车道或部分人行道通行；相向机动车流之间无分隔，存在对向干扰，机动车行驶车速较低。适用条件：机动车、非机动车流量均不大的次干路或支路以及拆迁困难、用地不足的旧城改建的城市道路。⑵“二块板”断面：特点：用分隔带将对向行驶的车辆分开，减少了对向行车干扰，内侧车道行驶车速较高；没有非机动车专用车道，非机动车利用边侧机动车道或与行人在一个平面通行。适用条件：机动车流量较大，非机动车流量小的次干路、主干路，有平行道路可供非机动车通行的快速路和郊区道路，以及横向高差大或地形特殊的路段采用。⑶“三块板”断面：特点：有非机动车专用车道，消除了机非之间以及非机动车与行人之间在路段上的相互干扰；相向机动车流之间分隔，存在对向机动车干扰，但由于消除后了机非干扰，机动车行驶车速较高。适用条件：机动车、非机动车流量较大的主干路，从交通安全、速度、照明、绿化、减少噪音方面都具有很大优越性；三块板断面占地较多，一般当红线宽度40米以上时才能满足车道布置要求；随着城市机动化及公共汽车交通的发展，这种道路断面形式将越来越不适应中国的城市交通需要。⑷“四块板”断面：特点：有非机动车专用车道，消除了机非之间以及非机动车与行人之间的干扰，非机动车行驶安全，但交叉口处混合交通问题却很突出；相向吉林建筑工程学院教案用纸24机动车流分隔行驶，基本消除对向机动车流干扰，机动车行驶车速较高。适用条件：机动车、非机动车流量均很大的主干路或快速路；但占地较大，行人过街不方便。不对称的路幅应因地制宜，多方面因素综合考虑后论证采用。对同一条道路也可以采用不同断面形式，但不同断面结合部分宜选择在交叉口或较大的结构物处。当道路横断面形式或横断面各组成部分的宽度必须在道路中间改变时，则应该合理设置过渡段。二、机动车道设计a:设计原则：保证机动车通行的连续性、安全性，避免与行人、非机动车之间的相互干扰，还要尽量减轻机动车内部相互之间的冲突。b:机动车道设计需解决的问题①交通组织：采用几块板路幅形式，机动车道与非机动车道关系；②一条车道取多宽；（供车辆纵向行驶的一条车道）③一条车道通行能力有多大；④几条车道能满足交通量需要，得到车行道宽度；⑤各组成部分如何布置（一）一条车道的宽度车道宽度的组成：⑴车辆本身宽度a（包括装货允许超出车厢左右各不大于0.2米）；⑵车身边缘与侧石边缘之间的横向安全距离c；⑶车身边缘与相邻车道边缘之间的横向安全距离（同向为d/2,反向为x/2）车道宽度是车速的函数，速度大，一条车道的宽度就大，但宽度变化的幅度不大；考虑城市道路的实际情况（混行严重，车速一般在30～40km/h，车道之间可以相互调剂等），一般城市道路的宽度不宜超过3.5米，最小宽度不宜低于3.0米；对于靠近中央分隔带、机非分隔带或人行道的机动车道，其外侧应有不低于0.25米宽的安全距离。吉林建筑工程学院教案用纸25城市道路机动车车道宽度车型及行驶状态计算行车速度（km/h）车道宽度(m)大型汽车或大、小汽车混行≥403.75403.50小型汽车专用线——3.50公共汽车停靠站——3.00（二）路段机动车道通行能力1、路段上一条车道理论通行能力计算a：车头间距（车头时距）：在一条车道上同向连续行驶的车流中，跟随运行的前后两车车头之间的距离，叫车头间隔。用距离表示的车头间隔称为车头间距（米）；用时间表示的车头间隔称为车头时距（秒）；b:一条车道的通行能力：一纵向车队的车辆，在前后车之间都保持一定的车头间隔，跟随、匀速、连续行驶的情况下，一小时内所能通过某一断面的车辆数，称为一条车道的通行能力（辆/h）Ⅰ：按“车头间距”计算通行能力⑴忽略前车制动距离（静车头间距法）即汽车以匀速V（km/h）在一条畅通无阻的车道上，连续不断的一辆接一辆地保持最小纵向车头安全距离行驶时，一小时内能通过的最大车辆数，公式：)/(1000hLVN辆“L”的计算：假定后车是前车制动停车后再开始施加制动，这一安全间隔由四部分组成：L=L反＋L制＋L安＋L车其中：L反＝tv6.3，驾驶员在反应时间内汽车所行驶的距离，称为反应距离，t取1.2～2.5秒；L制＝)(2542iv，汽车的制动距离；L安为两车停下来以后，后车车头与前车车尾间的安全距离,一般取3～5米；即：S停＝tv6.3＋)(2542iv＋L安L车－车身长度，小客车为5米,载重汽车12米,铰接车18米。吉林建筑工程学院教案用纸26由于实际情况下，后车在前车刹车灯亮后即开始上述反应制动刹车的同时，前车实际上已走了一段制动距离，但在静车头间距法中未加以考虑。因此L值偏大，N偏小，即是偏安全的。⑵考虑前车制动距离（动车头间距法）设前车的制动距离为S制1，后车的制动距离为S制2，则安全车头间距L为：L＝tv6.3＋S制2＋L安＋L车－S制1；若前后两车的制动性能相同，则S制1＝S制2，即：L＝tv6.3＋L安＋L车但实际上是S制1S制2，因此L值偏小，N偏大。实际在设计时，取两者计算值的平均值。根据教材P112表7－4通行能力计算结果可以看出，通行能力起初随着车速的增大而增大，但当车速增大到某一数值以后，通行能力反而减少，这是因为通行能力是与车速和纵向安全车头间距有关，当车速超过某一数值以后，纵向安全车头间距的增长率要比车速的增长率来得大，故通行能力反而下降。Ⅱ：按“车头时距”计算通行能力假设一条车道上的连续车流各车之间均以最小安全车头间距匀速行驶时，则相邻各车通过道路某以断面时的车头时距为it（s），理论上一条车道的通行能力为：)/(3600hpcutNip，其中)(svLti，一般it建议值（混行车辆）：,2.3~5.2sti即一条车道最大通行能力为1000～1100辆/h,平均值1050辆/h。静车头间距法和动车头间距法是假设车流中的车辆均保持有某种相同状态的车辆间隔，这在实际上是不现实的。为了得到更能代表实际情况的车头间隔，可在理想条件下（跟随、匀速、连续行驶）组织车辆交通，实测车头间隔，按数理统计分析方法求其平均车头间隔，然后求出车道通行能力，这是最准确的方法。但仅将某一条道路某一时段的实测资料作为道路通行能力的做法是错误的。当采用小汽车为标准车型时，一条车道理论通行能力建议取2000辆/h。吉林建筑工程学院教案用纸27由于理论通行能力为考虑道路、交叉口、交通等不利因素影响，因此要根据不同情况对通行能力计算值进行修正折减。2、路段上一条车道可能通行能力计算由上述方法计算出道路的基本通行能力，就某一条具体道路而言，其道路与交通条件一般不能完全处于理想状态，所以道路所能处理的实际交通量将少于该值。这种实际条件下道路所能处理的最大交通量即为可能通行能力。N可能＝N理若干折减系数折减系数：⑴车道折减系数i：对单向多车道道路，同向行驶的车辆由于超车、绕越、停车等原因影响另一车道的通行能力，而不同位置车道上的车辆所受到的纵横向干扰是不一样的。一般来说，靠近道路中线的车道所受到的影响最小，而靠近道路边缘的车道所受到的影响最大。由于车道位置不同导致通行能力的差异用车道折减系数i来反映。（一般在验算通行能力时使用，因为在计算机动车道宽度时，并不知道究竟有几条车道）。车道序号由靠近道路中线的车道向道路边缘依次为1、2、3……规范规定：,78.0~65.0,89.0~80.0,0.1321＝＝＝条条条,5.0~4.0,65.0~5.054＝＝条条由于条条、54对通行能力折减很大，因此设计过多的车道对于增加道路通行能力的作用是不大的，有时还会造成交通过分集中和交通混乱，给交通组织管理工作带来困难，而且投资效益不明显。所以，一般道路以设4～6条车道为宜。若满足不了交通需求，可从修建平行干道、改善道路网结构或调整交通组织等方面加以解决，以减轻该道路的交通负荷。对于全封闭的高等级道路（如城市快速路），行驶车辆所受到的纵横向干扰明显少于一般道路，则根据交通需求，车道条数可适当增加。（如亚泰大街平行与人民大街，提高南北向通行能力）⑵交叉口对通行能力的影响交交叉口是影响通行能力