[理学]道路交通设计5第五章 道路横断面设计

北京广安门内大街横断面示意图
5.3 机动车道设计
机动车车行道主要供各种机动车辆行驶。
机动车道设计涉及问题有：
机动车与非机动车交通如何组织？ 一条机动车道需要多宽？ 需要几条车道才能满足设计年限交通量的要求？ 车行道总宽以及布置等。
机动车车行道宽度的确定，理论上是需要的车道数 和一条车道数标准宽度的乘积。而所需要的车道数则等 于远景年设计小时交通量与一条车道的通行能力之比。
合流渐变段
全宽爬坡车道
3. . 5 m
分流渐变段
土路肩 硬路肩 行车道
中间带
高速公路爬坡车道示意图
表5.3 爬坡车道渐变段长 度
公路等级
高速公路、 一级公路 二级公路
分流渐变段长度 (m)
100
合流渐变段长度 (m)
150～200
50
90
2、加减速车道
高速公路、一级公路的互通式立体交叉、服务区、停车 区、公共汽车停靠站、管理与养护设施等与主线衔接出入口处， 应设置加减速车道，其宽度应为3.50m。枢纽互通式立体交叉 的加减速车道宽度宜为3.75m。
取一年的第30位最大小时交通量作为设计小时交 通量。即将一年中测得的8760小时交通量按大小 顺序排列，取序号为30位的小时交通量作为设计 交通量。
第30位小时交通量与年平均日交通量的比值，称 为第30位小时交通量系数，以K表示。
K取值：城市道路11%；公路：平原13%，山区 15%，近郊公路8.5~11%，城间公路12~15%。
二、车道宽度
表5.2 公路车道宽度
设计速度 （km/h） 120 100 80 60 40 车道宽度
（m） 3.75 3.75 3.75 3.50 3.50
30
20
3.25
3.00 （单车道时为3.50）
注：高速公路为八车道，当设置左侧硬路肩时，内侧车 道宽度可采用3.5米。
三、附加车道
1、爬坡车道
道路的通行能力，即道路在一小时内能够 通过多少辆车，是道路设计的重要问题。检验 一条道路通行能力的基本单元是一条车道的通 行能力。
表5.9 城市道路一条车道平均最大通行能力
车辆类型
每小时最大 通行车辆数
车辆类型
每小时最大 通行车辆数
小汽车 500 — 1000 无轨电车 90 — 120
载重汽车 300 — 600 公共汽车 50 — 100
紧急停车带
5、避险车道
连续长陡下坡路段，宜设置避险车道，宽度不小于4.5米。
阻滞式
重力式
2009年7月27日 下午4时，神池县境 内山西阳河公路开发 有限公司龙泉收费站 西100米处的避险车 道发生的一起事故
避险车道长70米，宽4.5米，断头处离地高9米，道上铺有 十来厘米厚的砂石，顶端只有半米多高的水泥薄墙
表5.7 某城市道路的交通量记录
年份
年平均日交通量N （辆／昼夜）
1998 1999 2000 2001 2002 平均 2100 2289 2541 2782 3074 /
车辆年增长率K2（％） /
车辆每年增长量ΔN （辆／昼夜）
/
9.0 11.0 9.5 10.5 10 189 252 241 292 244
现介绍两种远景交通量的估算方法：
（1）根据以往年度交通量平均增长值来估算。
N年限＝N＋n·ΔN
式中： N年限 ——设计年限交通量（辆／昼夜 或辆／小时）； N ——最后统计年度的交通量（辆／昼夜或辆／小时）； n —— 计算年限（年）；
ΔN —— 平均年增长量（辆／昼夜或辆／小时）。
【例1】 某城市道路五年的交通量统计资料如表5.7 所示，试求2015年的远景年设计交通量。
所谓正常增长交通量，是由于车辆保有量 增加而增长，可按下列公式计算：
N t N i 1 t 1
式中：Nt — 设计年限第 t 年的交通量 （pcu/d）；
Ni — 起算年份的交通量 （pcu/d）； — 交通量的年递增率； t — 设计年限。
发展交通量是沿道路两侧建筑物发展而增加的交通量， 在城市建成区内修路可不考虑此值，发展交通量可由规划部 门提供或根据道路红线两侧建筑物布局预估。
【例2】按表5.７中数据，计算2015年的远景设计交通量。 N13＝3074×（1＋0.10）13－1＝9648（辆／昼夜）
2．设计小时交通量 设计小时交通量是道路设计中作为依据的小
时交通量。交通量在各条道路上具有不同的时间 变化规律与不同方向分布特性，因而设计时须考 虑这些因素。设计小时交通量可按下式计算：
路面面层类型
路拱设计坡度（%）
水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石 沥青贯入式碎（砾）石、沥青表面处治
碎（砾）石等粒料路面
1.0~2.0 1.5~2.0 2.0~3.0
5.2.2 城市道路横断面组成
城市道路横断面包括机动车道、非机动车 道、人行道、分隔带、绿化带、排水设施和各 种管线工程等部分。城市道路横断面的基本型 式有以下四种：单幅路、双幅路、三幅路、四 幅路，或称一块板、两块板、三块板和四块板。
设在路面边缘与横断面其他组成部分分界处 的标石（分为立式、斜式和平式）。如人行道边 缘、分隔带、交通岛、安全岛等四周的缘石。
七、边沟： 排除地面及边坡处汇集的地表水。 八、路拱： 路面做出中间高并向两侧倾斜的拱形成为路拱。 注意：路拱和道路横坡的关系
（路拱各点间坡度的平均值称为横坡。）
表5.6 路面面层类型与路拱坡度
1．车身宽度：由车辆结构尺寸所决定，并取决于 各种交通工具中尺寸最大者。如铰接车车身宽度采用 2.5m；小客车采用1.8m。
一、单幅路（一块板）
一般适用于道路宽度较窄(小于40米)，混合行驶， 交通量不大，非机动车不多的情况；占地困难， 大量拆迁地段，出入口较多的繁华道路；主要用 于次干路和支路。
二、双幅路（两块板）
适用于郊区机动车多、非机动车很少及车速 要求高的道路，可减少对向行驶的机动车之间的 互相干扰，尤其是夜间；附近有辅路可供非机动 车行驶的大中城市主干路或快速路。由于此种形 式的道路不能保障机动车与非机动车同向行驶的 安全，车辆行驶时机动灵活性较差。
NhNda•K•
式中：Nh ——设计小时交通量（pcu/h）； Nda—— 设计年限年平均日交通量（pcu/d）； K —— 设计高峰小时交通量与年平均日交通量比
值，一般可取11%。当不能取得年平均日交通量时， 可用有代表性的平均日交通量代替。
—— 主要方向交通量与断面交通量比，可采用 0.6。
ｂ）
路肩
路基
行车道
路肩
土加
路固
肩部
车道
分
加固路肩时
车道 一般情况
3、 一级公路和高速公路通行能力大，一般为 四车道，中间用分隔带将两个方向行驶的车辆分开，
以保证行车安全。
ｃ）
路肩
行车道
路基 中间带 车道
车道 硬路肩 土路肩
中 央 路 分路 缘 隔缘 带 带带
二、路基宽度
表5.1 各级公路路基宽度
表5.10 一级公路每车道设计通行能力（pcu/h/ln）
计算速度 作为干线公路的一级公路 作为集散公路的一级公路 双车道二级公路
100km/h 1400
850~1000
80km/h 1200
700~900 1600
60km/h 900
550~700
5.3.3 一条车道宽度的确定
一条车道宽度取决于车身宽度、横向安全距离及不 同车速行驶时的车辆摆动宽度等。
2015年（13年后）的远景设计交通量为： N13＝3074＋13×244＝6246（辆／昼夜）
（2）按每年增长一定的百分率来估算。根据过去的增长情 况，并考虑今后可能的发展程度（根据国民经济的发展及 城市交通运输规划等）来确定一定增长率。
N年限＝N（1＋K）n－1
式中 ： K ——年平均增长率（％）； 其他符号意义同前。
公路横断面由很多部分组成，如行车道、路肩、 分隔带、边坡、边沟、截水沟、护坡道，高速公路上 还可能有爬坡车道、变速车道、紧急停车带、慢车道 和路上设施等。
一、各级公路横断面形式
1、四级公路标准低，一般为单车道
ａ）
路肩
路基 行车道
路肩
土加 路固 肩部
分
加固路肩时
一般情况
2、二、三级公路为我国常见公路，一般为双车道。
3．混合行驶交通量的换算 由于道路上行驶的车辆类型比较复杂，故 估算设计交通量时，需要明确以哪种车辆作为 计算的标准。各种不同类型的车辆是以平均车 头时距的比值作为换算系数，换算成统一的小 客车或普通汽车。车种换算系数见表5.8 。
表5.8 各种车辆对标准车的换算系数
道路类别
公路
车辆类型
小型车 中型车 大型货车、 公共汽车
四、分隔带（分车带）
1、中间带
中间带由两条路缘带和中央分隔带组成。高速公路、一级 公路整体式断面必须设置中间带。
表5.4 公路中间带宽度
中央分隔带 路缘带
2、两侧带
布置在横断面两侧的分车带叫两侧带，作用同中间带。 常用于城市道路的横断面设计中，分隔快车道与慢车道、 机动车道与非机动车道、行车道与人行道等。最小宽度为 2.0~2.5米。
3、路侧带
位于城市道路行车道两侧的人行道、绿化带、公用设 施带等统称为路侧带。
五、路肩
公路和郊区道路上位于车行道外缘至路基外缘， 具有一定宽度的带状部分称为路肩，分为硬路肩 和土路肩。
其作用是保护车行道的功能、供临时停放故障 车辆，并作为路面的横向支承，以及供行人通行。
表5.5 路肩宽度
六、路缘石：
三、三幅路（三块板）
适用于路幅宽度较宽(大于40米)，非机动车 多，交通量大，混合行驶四车道已不能满足要求， 车速高及分期修建的主要干道。