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第四章园路工程2008年10月第四章园路工程第一节概述第二节园路平面线形设计第三节园路横断面设计第四节园路纵断面设计第五节园路结构设计第六节园路交叉点设计园林中的道路即园路，它是园林的主要组成要素，包括道路、广场、游憩场地等硬质铺装。本章主要讲述园路的功能、分类、结构、线型、装饰和施工等方面的内容。第一节概述道路的修建在我国有着悠久的历史。道路的名称最早见于《诗经·尔雅》，“道者蹈也，路者露也”。说明当时的道路是因为人们的行走而产生的。周礼《考工记》中载:“匠人营国，方九里，旁三门，国中九经九纬，经涂九轨，环涂七轨，野涂五轨……”。说明都城道路有较好的规划设计，并分等级。我国铺地的结构及图案均十分精美。如战国时代的米字纹砖，秦咸阳宫出土的太阳纹铺地砖，西汉遗址中的卵石路面，东汉的席纹铺地，唐代以莲纹为主的各种“宝相纹”铺地，西夏的火焰宝珠纹铺地，明清时的雕砖卵石嵌花路及江南庭园的各种花街铺地等。近年来新材料、新工艺、反映新风貌的路面不断出现，如彩色水泥混凝土路面、彩色沥青混凝土路面、透水透气性路面和压印艺术路面等，一、园路的作用(一)组织空间、引导游览通过道路分隔成各种不同功能的景区通过道路把各个景区联系成一个整体园路是游客的导游者(二)组织交通游人交通园务交通(三)构成园景不仅是“因景设路”，而且是“因路得景”4）其他功能二、园路的基本类型园路一般有3种类型:一是路堑型（a），二是路堤型（b），三是特殊型（c），包括步石、汀步、蹬道、攀梯等。路堑型（a）路堤型（b）特殊型（c）三、园路的分类1.依功能分：主干道、次干道、支路和游步道（1）主干路主干路是指联系景区与其所依托的城市(郊)干道或其他景区的客运、货运性道路，以及联系景区内不同功能区的道路。（2）次干路次干路是主干路的补充，与主干路结合组成道路网，串联各主要景点和功能区，起到交通集散、引导游览的作用，兼有服务功能。车流量相对较少。（3）支路支路解决景区局部地段交通，主要为景区内生产管理、园务运输和消防等服务。（4）游览步道游览步道也称游步道或小径，是风景园林道路系统的最末梢，是供游人游览、观光、休憩的小道。风景园林道路分类分级与技术标准(参考)道路分类路面宽度（m）车道数(条)路基宽度(m)车速别级(km／h)主干路7.0～14.02～48．5～17．020～50次干路4.0～7.01～25．0～9．015～40支路3.0～4.0１3．8～5．015游览步道0.8～2.42.依路面材料分：整体路面：水泥路面和沥青路面等块材路面：由各种天然块石、陶瓷砖及预制水泥混凝土块料等构成。碎料路面：用各种片石、砖瓦片、卵石等碎料拼成的路面简易路面：由煤渣、三合土等组成的路面四、园路的组成1．平面组成：车行道、人行道、绿带、路牙（肩）和边沟2．断面组成：路基、路面（垫层、基层和面层）、横坡（1-4%）第二节园路的线型设计一、平面线型设计直线和曲线是平面线形的主要组成部分。道路曲线包括圆曲线和缓和曲线(螺旋曲线)两种。圆曲线具有一定的半径；缓和曲线是在直线和圆曲线之间半径逐渐变化的曲线。曲率连续的路线1、园路的平面线型设计1）园路的平面线型设计内容要求内容：具体确定道路在平面上的位置，定出道路中心线的位置，确定直线段，选用圆曲线半径，合理解决曲直线的衔接，恰当地设置超高、加宽路段，保证安全视距，绘出道路平面设计图。要求：路线设计应根据道路的等级及其使用功能，保证行驶安全，合理地利用地形，正确运用技术标准，合理组合各种线形要素，保证线形的均衡性，充分发挥投资效益。在总体规划时已经确定园路的位置，但在进行园路设计时，应对以下内容进行复核：a、重点风景区和大型园林的主干道的路面宽度，应考虑能通行大型车。宽度一般不超过6m。b、对重点文物单位的主要建筑物四周的道路，应考虑消防，路面宽度一般为3.5m。c、游步道一般为1-2.5m，小径也可小于1m。2）圆曲线设计切线距:T=AM=BM=Rtana/2（1）圆曲线要素及其关系外距:曲线长:曲线半径:（2）圆曲线半径的计算式中:R——平曲线半径(m)；G——汽车重力(kN)；v——汽车转弯车速(m／s)；g——重力加速度(m／s2)。因此车辆所受的横向合力为y＝Ccosa±Gsina因a很小，则cosa≈l，sina≈tana≈io，所以Y=C±Gio=Gv2/gR±Gioy/G=v2/gR±ioy/G为单位车重所承受的横向力，即为横向力系数(u)(u值越大，表示行驶车辆横向越不稳定)R=v2/g(u±io)推算可得如设计车速单位采用km／h，公式改写为:R=v2/127(u±io)式中:v——设计车速(km／h)；u——横向力系数；io——路面横坡坡度。车辆在弯道内侧行驶时，io取“+”，在不设超高的弯道外侧行驶时，io取“一”据测定，乘客随u值的变化其心理反应如下:u＝0.07，路上结冰行驶也觉得平衡，不感到曲线存在；u＝0.10，感觉行驶平衡；u＝0.15，略感有曲线存在，行驶尚平衡；u＝0.20，感到曲线存在，行驶不平衡；u＝0.30，有翻车之感。从汽车运营经济角度看，u≤0.15为宜。因此，风景园林道路横向力系数u值宜取0.07～0.15。（3）圆曲线半径的选用①当地形、地物许可时，在保证设计车速的条件下，不设超高而又能良好通车的最小圆曲线半径通常称为推荐半径:①当地形、地物许可时，在保证设计车速的条件下，不设超高而又能良好通车的最小圆曲线半径通常称为推荐半径:R推=v2/127(u-io)式中:io——路面横坡坡度。②当地形、地物受限制时，采用R推有困难，但仍要保证原有设计车速下的安全、经济、舒适行车，则要采取措施即改变道路路面的横坡，设置超高即可。此时的曲线半径称为超高半径(即只R超):R超=v2/127(u+i超)式中:i超——路面超高坡度。③当上述条件还不能满足时，则设置最大超高，同时降低行车舒适要求，将u值下降到接近路面横向摩擦系数Ф横值。此时的曲线半径称为“最小半径”。Rcmin=v2/127(Ф横+icmax)(7.13)式中:icmax——最大超高坡度；Ф横——路面横向摩擦系数。Ф横与车速、路面种类及状态、轮胎类型等有关。一般干燥路面上为0.40～0.80，潮湿的黑色路面为0.25～0.40，路面结冰或积雪时为0.20以下。最小半径Rcmin是相对而言，因为更小的半径还可通过降低设计车速获得。（4）小半径弯道设计当受地形、地物的限制，实际能设计的弯道半径小于不设超高的曲线半径时，在弯道上需设置超高，这样的弯道称为小半径弯道。其设计包括超高、超高缓和段、加宽及加宽缓和段。①超高及超高缓和段。超高坡度由设计车速和实际弯道半径决定:式中:R设计——实地能定的被设计采用的弯道半径；u——横向力系数，其值为0.1～0.2；i超——超高坡度，一般控制在2％～6％。缓和段的长度为:式中：L缓——缓和段的长度(m)；B——行车道宽度(m)；i差——超高坡度与路拱坡度的代数差(％)；②加宽及加宽缓和段。车辆在转弯时，外侧前轮转弯半径量大，同时车身所占宽度也较直线行驶时大，道路曲线半径越小，这种情况越显著，所以在小半径弯道上车道需加宽。在具体设计中，曲线半径R200m可不必加宽。在只加宽而不设超高的弯道上，加宽缓和段可直接采用10m在风景园林道路的弯道上，不一定均设置加宽。视条件适当加大路面内边线的半径，也可达到加宽的目的。。（5）回头曲线设计在山地景区中布置道路时，由于地形高差较大，在规定纵坡下，提升路线到越岭点往往需要利用侧面山坡、山谷、山嘴延展路线，因而路线平面往往有较大的转折。在路线转折点，当转角(偏角)≥180o时，此曲线一般称“回头曲线”，有时也称“发针形曲线”。a小头回头曲线b大头回头曲c平头回头曲线①小头回头曲线(图7.13a)。当偏角180o时，其角点交于曲线的外侧。②大头回头曲线(图7-13b)。当偏角180o时，其角点虚交于曲线的内侧。③平头回头曲线(图7-13c)。当偏角＝180o时，其角点不能相交，上下线平行。3）曲线的衔接曲线的衔接是指两条相邻近的曲线相接。（1）同向曲线同向曲线指转向相同的相邻两曲线(图7-14a)。两同向曲线间以短直线相连而成的曲线称短背曲线，它破坏了平面线形的连续性，应当避免。同向曲线间的直线最小长度宜大于或等于6倍计算行车速度数值。a同向曲线b反向曲线反向曲线间的直线最小长度宜大于或等于2倍计算行车速度数值。4）平面视距（1）行车视距车辆行驶中，必须保证驾驶员在一定距离内能观察到路上的一切动静，以便有充分时间采用适当的措施，防止交通事故的这生，这个距离称为行车视距。①停车视距。在行车的道路上，汽车司机发现障碍物后，及时刹车至完全停车所必需的最短距离。②会车视距。在同一车道上对向行驶的车辆双方均无法错让，同时刹车至完全停车所必需的最短距离。一般为停车视距的2倍。计算车速(km／h)8060504540353025201510停车视距（m）会车视距(m)110220701406012045904080357030602550204015301020城市道路停车视距和会车视距城市道路停车视距和会车视距（2）平面视距的保证汽车在弯道上行驶时，弯道内侧的行车视线可能被树木、建筑物、路堑边坡或其他障碍物遮挡，因此在路线设计时必须检查平曲线上的视距能否得到保证，如有遮挡时，则必须清除视距区段内侧横向净距内的障碍物。5）道路平面线形设计步骤道路平面设计包括试定道路中心线、平面位置，选择并计算平曲线要素，编排路线桩号以及确定路界，绘制平面图等步骤。（1）试定平面设计线（2）选择并计算平曲线（3）编排路线桩号里程桩桩号标注有两种形式:分数形式和加号形式，单位分别为km／m和km+m。用分数形式表示时：起点处桩号为0/000，2km700m处的桩号为2/700。用加号形式表示时：起点处桩号为K0+000(或0+000)，2km700m处桩号为K2+700(或2+700)。圆曲线主点桩包括曲线起点ZY，中点QZ，终点YZ，精度要求到厘米(cm)。（4）绘制平面图2、道路纵断面线形设计道路纵断面是沿着道路中线的竖直剖切面。在纵断面图上有两条主要的线:一条是地面线，根据中线上各桩点的高程绘制的一条不规则的折线，反映了沿中线地面的起伏变化情况；另一条是设计线，是经过设计后定出的一条具有规则形状的几何线，反映了道路路线的起伏变化情况。纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。直线(即均匀坡度线)有上坡和下坡，是用高差和水平长度表示的。为平顺过渡，在直线的坡度转折处要设置竖曲线，按坡度转折形式的不同，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示(图4-16)。(图4-16)1）道路纵断面设计的主要内容及要求（1）设计的主要内容①确定路线合适的标高。设计标高需符合技术、经济以及美学等多方面要求。②设计各路段的纵坡及坡长。坡度和坡长影响汽车的行驶速度、运输的经济性以及行车的安全，其部分临界值的确定和必要的限制是以通行的汽车类型及行驶性能决定的。③保证视距要求，选择竖曲线半径，配置曲线，计算施工高度等。（2）要求①线形平顺，保证行车安全和设计车速。②路基稳定，工程最小，避免过大的纵坡和过多的折点。③保证与相关的道路、铺装场地、沿路建筑物和出人口有平顺的衔接。④保证路两侧的街坊或草坪及路面水的通畅排泄。⑤纵断面控制点(如相交道路、铁路、桥梁、最高洪水位、地下建筑物等)必须与道路平面控制点一起加以考虑。2）道路的纵坡与坡长（1）道路的纵坡①最大纵坡。最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。风景园林道路最大纵坡值宜取imax≤8％。在不考虑车速的条件下，公园局部地段允许达到12％。非机动车道纵坡以2％为宜，最大不得超过3％。游步道一般在12o以下为舒适的坡度，超过15o应设台阶，超过20o必须设台阶。②最小纵坡。道路挖方及低填方路段，为保证排水，采用不小于0.3％的纵坡。当必须设计小于0.3