同济大学道路规划与几何设计610章.pptx
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1、道路规划与几何设计同济大学交通运输学院本章主要内容(本章主要内容(2-3次课):次课):一、道路规划设计的程序(一、道路规划设计的程序(1)二、路线方案选择(二、路线方案选择(2 2)三、道路选线要求和地形划分(三、道路选线要求和地形划分(2)四、平原区选线(四、平原区选线(2)五、山岭区道路选线(五、山岭区道路选线(3)六、六、丘陵区道路选线丘陵区道路选线(3)第六章道路选线第六章道路选线设计任务:在道路规划起终点之间选择一条技术可行、经济合理、又能符合道路中心线的工作。一、一、道路规划设计工作的程序道路规划设计工作的程序路网规划道路可行性研究实地踏勘初测与初步设计定测与施工图设计定测与施工
2、图设计技术设计总体设计1、路网规划2、道路可行性研究和实地踏勘3、总体设计(1)路线走向的选择(2)总体设计要点(3)路线的控制点(4)公路景观设计(5)公路环保设计4、初测与初步设计5、定测与施工图设计6、技术设计二、路线方案选择二、路线方案选择1、路线基本走向的选择2、路线方案选择例例13、路线方案选择的主要因素例例24、路线方案评价三、道路选线要求和地形划分三、道路选线要求和地形划分1、选线原则2、选线步骤3、地形划分形态特征形态特征相对相对高差高差倾斜度倾斜度平平原原高度变化微小,有时有轻微起高度变化微小,有时有轻微起伏。伏。平原、山间盆地、高原平原、山间盆地、高原30m3平平岭岭分布
3、有连绵的山岗脉络与分布有连绵的山岗脉络与水系不明显。起伏频繁,水系不明显。起伏频繁,但高差不大,不引起高度但高差不大,不引起高度的气候变化,的气候变化,50%以上平以上平地。地。200m微丘微丘20200500重丘重丘20(低(低山)山)山山岭岭山高谷深、坡陡流急、地形复山高谷深、坡陡流急、地形复杂。杂。山脉、水系清晰日温差、年温山脉、水系清晰日温差、年温差较大。差较大。200四、平原区选线四、平原区选线1、主要特点2、选线要点不占或少占良田。农田的价值。避免斜穿大块农田不占或少占良田。农田的价值。避免斜穿大块农田五、山岭区道路选线五、山岭区道路选线1、主要特点2、布线方式沿溪线沿溪线3、选线
4、原则 在S形河段腰部跨河。在河弯附近跨河 在顺直河段跨行。不同河谷地形选线六、丘陵区道路选线六、丘陵区道路选线本章主要内容(本章主要内容(2次课):次课):一、纸上定线(一、纸上定线(1)二、实地定线(二、实地定线(1 1)三、曲线定线方法(三、曲线定线方法(2)四、航测及四、航测及CAD(2)第七章道路定线第七章道路定线设计任务:在选线布局完成后的“走廊”内根据既定的技术标准和路线方案结合地形、地质条件,从平、纵、横三方面综合考虑具体的定出合理的路线。一、纸上定线一、纸上定线适用情况1.路线等级高,地形复杂的二阶段测设或纸上定线实地定线的一阶段测设。2.有大比例尺地形图基本步骤1.定控制点,
5、安排线位2.放坡工具圆规原理:二维平面等高线步骤3.调整坡度线导向线4.穿线交点(以点连线,以线交点)5.量偏角(或计算)6.敷设曲线 7.钉桩量距8.纵断面高程读取 9.横断面读取定控制点,安排线位放坡工具圆规原理:二维平面等高线步骤ihl调整坡度线导向线穿线交点(以点连线,以线交点)量偏角(或计算)敷设曲线钉桩量距纵断面高程读取横断面读取二、实地定线二、实地定线适用情况1.线位明确2.路线等级不高的阶段测设。基本步骤1.分段安排路线根据选线结果定出控制点,逐段确定路线方案。2.放坡3.调整坡度线产生导向线4.穿线交点,定出交角点(打木桩)5.测角:测偏角测视距打转点6.中桩:曲线设计中桩丈
6、量钉桩曲线敷设7.水准测量8.横断面测量分段安排路线根据选线结果定出控制点,逐段确定路线方案,拟订路线轮廓方案。放坡控制坡度按平均坡度放坡5.05.5%。对整个路线起控制作用。放真坡:按真实纵断面放坡。放坡 工具花杆、手水准。10=1.75%30=5.25%2052=5%i1i2h2h1放坡原理放坡步骤手水准定好角度-指挥另一人跑-插旗-得到导向线放坡应注意几个问题放坡者要有距离的概念和实地测定距离的能力。测距法:a目估法b用手水准读视距c用花杆量距d步测放坡者要有线型的概念a合成坡b沟、山嘴的跨越要根据地形、地质情况,长短坡、大小坡结合。调整坡度线产生导向线穿线交点,定出交角点测角打中桩水准
7、测量,纵断面设计横断面测量三、曲线定线方法三、曲线定线方法单交点曲线复曲线S曲线C曲线回头曲线单交点曲线(元素计算)单交点曲线(元素计算)带缓和曲线的平曲线中缓和曲线放样带缓和曲线的平曲线中圆曲线放样单交点曲线(坐标计算)复曲线(元素计算)复曲线(坐标计算)寻找M点(完整缓和曲线的起点)求出M点坐标和切线方向角,一切OK!复曲线(坐标计算)寻找M点(完整缓和曲线的起点)同前类似S曲线(坐标计算与元素计算)C曲线(坐标计算与元素计算)回头曲线的测设S曲线+单交(偏角180,虚交)+S曲线四、航测及四、航测及CAD航测-DTMCAD1.双交点法2.辅助三角形法本章主要内容(本章主要内容(2次课):
8、次课):一、交叉口交通分析和设计原则(一、交叉口交通分析和设计原则(1)二、交叉口的形式及其选择(二、交叉口的形式及其选择(1 1)三、交叉口的交通组织设计(三、交叉口的交通组织设计(1)四、平面交叉口的通行能力(四、平面交叉口的通行能力(2)五、交叉口的视距(五、交叉口的视距(2)六、交叉口转角的缘石半径(六、交叉口转角的缘石半径(2)七、交叉口立面设计(七、交叉口立面设计(2)第八章道路平面交叉口设计第八章道路平面交叉口设计设计任务:正确选择交叉口形式、确定各部分的几何尺寸,交通组织设计,验算视距,保证安全,立面设计,布置排水第一节、交叉口交通分析和设计原则第一节、交叉口交通分析和设计原则
9、一、交叉口的交通特征一、交叉口的交通特征1.1.车辆、行人在交叉口转换方向车辆、行人在交叉口转换方向2.2.机动车、非机动车和行人之间有交叉(汇合、冲突、交织)机动车、非机动车和行人之间有交叉(汇合、冲突、交织)3.3.车速变化很大车速变化很大 4.4.通行能力受限制通行能力受限制其中其中冲突点的存在是交叉口最大的问题冲突点的存在是交叉口最大的问题 产生冲突点最多的是左转弯车辆产生冲突点最多的是左转弯车辆 交叉口设计的最终目的:取消或减少冲突点和增加通行的能力交叉口设计的最终目的:取消或减少冲突点和增加通行的能力同同一一行行驶驶方方向向的的车车辆辆向向不不同同方方向向分分离离行行驶驶的的地地点
10、点称称为为分分流流点点;来来自自不不同同行行驶驶方方向向的的车车辆辆以以较较小小的的角角度度,向向同同一一方方向向汇汇合合行行驶驶的的地地点点称称为为合合流流点点;来来自自不不同同行行驶驶方方向向的的车车辆辆以以较较大大的的角角度度相相互互交交叉叉的的地地点点称称为为冲冲突突点点。此此三三类类交交错错点点都都存存在在相相互互尾尾撞撞、挤挤撞撞或或碰碰撞撞的的可可能能性性,是是影影响响交交叉叉口口行行车车速速度度、通通行行能能力力和和发发生生交交通通事事故故的的主主要要原原因因。其其中中,以以直直行行与与直直行行、左左转转与与左左转转以以及及直直行行与与左左转转车车辆辆之之间间所所产产生生的的冲
11、冲突突点点,对对交交通通的的干干扰扰和和行行车车的的安安全全影影响响最最大大,其其次次是是合合流流点点,再再次次是是分分流流点点。因因此此,在在交交叉叉口口设设计计时时,应应尽尽量量采采取取措措施施减减少少冲冲突点和合流点,尤其要减少或消灭冲突点。突点和合流点,尤其要减少或消灭冲突点。分析上述可得出以下两点结论:分析上述可得出以下两点结论:(1 1)在在无无交交通通管管制制的的交交叉叉口口,都都存存在在各各种种交交错错点点。其其数数量量是是随随相相交交道道路路条条数数的的增增加加而而显显著著增增加加,其其中中增增加加最最快快的的是是冲冲突突点点。因此,在规划和设计交叉口时,应力求减少相交道路数
12、量。因此,在规划和设计交叉口时,应力求减少相交道路数量。(2 2)产产生生冲冲突突点点最最多多的的是是左左转转弯弯车车辆辆。四四路路交交叉叉口口若若没没有有左左转转车车流流,则则冲冲突突点点可可由由1616个个减减至至4 4个个,而而五五路路交交叉叉口口则则从从5050个个减减到到5 5个个。因因此此,在在交交叉叉口口设设计计中中如如何何正正确确地地处处理理和和组组织织左左转转弯弯车车辆,是保证交叉口交通通畅和安全的关键所在。辆,是保证交叉口交通通畅和安全的关键所在。二、消除或减少冲突点和增加通行能力的方法二、消除或减少冲突点和增加通行能力的方法1.1.立交立交空间上分开空间上分开2.2.信号
13、灯信号灯时间上分开时间上分开3.3.渠化(环交)渠化(环交)分隔分隔三、交叉口设计的内容三、交叉口设计的内容1.1.正正确确选选择择交交叉叉口口的的型型式式、确确定定几几何何尺尺寸寸(进进口口车车道道数数、车车行行道道道道宽、缘石转弯半径、交通岛尺寸等)宽、缘石转弯半径、交通岛尺寸等)2.2.视距计算视距计算3.3.立面设计立面设计4.4.交通设计(标志、标线、信号灯)和渠化设计交通设计(标志、标线、信号灯)和渠化设计5.5.结构设计结构设计四、平面交叉口设计原则设计基本要求 所有车、人通畅安全、保证排水通畅设计原则1.尽可能正交;无法正交时,斜交角度不小于45、避免畸形交叉。2.正确选定计算
14、行车速度。3.正确选定交叉形状、类型。选择合适尺寸,保证视距。形状:十、T、X、Y形、错位、多路交叉。类型:简单交叉、拓宽交叉、渠化、环交4.做好交通组织设计交叉口车道数路段车道数5.保证通行能力6.竖向设计应使行车舒顺、排水迅速。7.公路或山城交叉口纵坡应较小。8.公、铁平交时两侧应各有50米直线,并保证视距。第二节第二节 交叉口的形式及其选择交叉口的形式及其选择一、交叉口形状及其改建一、交叉口形状及其改建形状十、形状十、T T、X X、Y Y、错位、多路交叉。、错位、多路交叉。1.1.基本形状:十、基本形状:十、T T2.2.斜交改正交斜交改正交3.3.避免近距离错位避免近距离错位4.4.
15、多路交叉的改造多路交叉的改造环岛(五角场)、环岛(五角场)、封路、封路、调整交通调整交通环交环交错位错位二、交叉口类型选择二、交叉口类型选择1.1.简单交叉口简单交叉口交通量小的一般交叉口。交通量小的一般交叉口。2.2.交叉口拓宽交叉口拓宽交通量大特别是左右转。交通量大特别是左右转。3.3.渠化渠化直行及左右转交通量大或斜交、畸形交叉口。直行及左右转交通量大或斜交、畸形交叉口。4.4.环交环交多路交叉、公路交叉、交通量不太大。多路交叉、公路交叉、交通量不太大。拓宽设计拓宽设计渠化设计渠化设计三、交叉口的车道三、交叉口的车道交交叉叉口口各各相相交交道道路路的的车车道道数数,应应根根据据交交通通控
16、控制制策策略略、交交通通量量、车车道道的的通通行行能能力力及交叉处用地条件等决定。在城市道路上还应考虑大量非机动车交通的需要。及交叉处用地条件等决定。在城市道路上还应考虑大量非机动车交通的需要。从从渠渠化化交交通通考考虑虑,交交叉叉口口最最好好按按车车种种和和方方向向分分别别设设置置专专用用车车道道,以以使使左左、直直、右右行行的的机机动动车车和和非非机机动动车车能能在在各各自自的的专专用用车车道道上上排排列列停停候候或或行行驶驶,避避免免相相互互干干扰扰,以以提提高高通通行行能能力力。但但在在交交通通量量较较小小的的道道路路上上设设置置过过多多的的车车道道是是不不经经济济的的,可可考考虑虑车
17、车道道混混合合行行驶驶。根根据据行行车车道道宽宽度度和和左左、直直、右右行行车车辆辆的的交交通通量量大大小小可可作作出出多多种种组组合的车道划分。合的车道划分。(1 1)左、直、右方向车辆组成均匀,各设一专用车道;)左、直、右方向车辆组成均匀,各设一专用车道;(2 2)直直行行车车辆辆很很多多且且左左、右右转转也也有有一一定定数数量量时时,设设二二条条直直行行车车道道和和左左、右右转转各一条车道;各一条车道;(3 3)左转车多而右转车少时,设一条左转车道,直行和右转车共用一条车道;)左转车多而右转车少时,设一条左转车道,直行和右转车共用一条车道;(4 4)左转车少而右转车多时,设一条右转车道,
18、直行和左转共用一条车道。)左转车少而右转车多时,设一条右转车道,直行和左转共用一条车道。(5 5)左、右转车辆都较少时,分别与直行车合用车道;)左、右转车辆都较少时,分别与直行车合用车道;(6 6)行车道宽度较窄,不设专用车道,只划快、慢车分道线;)行车道宽度较窄,不设专用车道,只划快、慢车分道线;(7 7)行车道宽度很窄时,快、慢车道也不划分。)行车道宽度很窄时,快、慢车道也不划分。在在确确定定交交叉叉口口的的车车道道数数和和车车道道宽宽度度时时,必必须须考考虑虑我我国国城城市市目目前前自自行行车车交交通通较较发发达的实际情况,尽可能组织机动车和非机动车分流行驶,以保证交通安全。达的实际情况
19、,尽可能组织机动车和非机动车分流行驶,以保证交通安全。所所设设置置的的车车道道数数,其其通通行行能能力力的的总总和和必必须须大大于于高高峰峰小小时时交交通通量量的的要要求求,否否则则,交交叉叉口口会会产产生生交交通通拥拥挤挤和和阻阻塞塞的的现现象象。由由于于受受信信号号控控制制的的影影响响,在在相相同同车车道道数数下下交交叉叉口口车车道道的的通通行行能能力力总总是是比比路路段段上上要要小小,所所以以交交叉叉口口的的车车道道数数不不应应少少于于路路段段上上的的车车道道数数。为为了了充充分分发发挥挥整整条条道道路路的的通通行行能能力力,交交叉叉口口的的设设计计通通行行能能力力应应与与路路段段通通行
20、行能能力力相相适适应应,一般情况下,交叉口的车道数宜比路段上多设一条。一般情况下,交叉口的车道数宜比路段上多设一条。一、机动车道交通组织设计方法1.设专用车道减小宽度,增加车道拓宽设计 当相交道路的交通量较大、转弯车辆较多而车速又高时,若交叉口进口道仍然采用路段上的车道数,会导致转弯车辆和直行车辆受阻,分流与合流困难,且易发生交通事故。此时可向进口道的一侧或两侧拓宽车道,以改善交叉口的通行条件,提高交叉口的通行能力。拓宽的车道数主要取决于进口道的各向交通量、交通组织方式和车道的通行能力等。一般应比路段单向车道数多增加一至二条车道。进口道车道的宽度,应尽量与路段保持一致。如因占地等限制,需要变窄
21、车道宽度时,最窄不得小于3m,一般在33.5m之间。拓宽车道包括右转车道和左转车道两种。第三节第三节 交叉口的交通组织设计交叉口的交通组织设计(一)设置条件平面交叉符合下列条件时应设右转车道:(1)平面交叉角小于60,且右转车较多;(2)右转交通量大,且为主要交通方向;(3)右转车辆所需车速较高;(4)有特殊需要。平面交叉除下列条件外应设左转车道:(1)不允许左转弯;(2)道路交通量很小,通行能力有富裕;(3)相交道路设计速度为 40km/h以下,设计小时交通量小于 200辆;(二)设置方法(二)设置方法拓宽车道的设置方法是指在交叉口的进口道上如何实现增辟车道的方法。(1)右转车道设置方法右转
22、车道设置方法是在进口道的右侧或同时在出口道的右侧拓宽右转车道。(2)左转车道设置方法左转车道是向进口道左侧扩宽,依据相交道路是否设置中间带和中间带的宽窄可按以下方法实现左转车道。宽型中间带:当设有较宽中间带(一般不小于4.5m)时,将道口一定长度的中间带压缩宽度,由此增辟出左转车道。窄型中间带:当设有较窄中间带(宽度小于4.5m)时,利用中间带后宽度仍不够,可将道口单向或双向车道线向外侧偏移,增加不足部分宽度。向外侧偏移车道线后,在路幅总宽度不变的情况下,视具体条件可压缩人行道、两侧带或进口道车道宽度。无中间带:当相交道路不设中间带时,可通过两种途径增辟左转车道。一是向进口道的一侧或两侧扩宽,
23、增加进口道路幅总宽度,在进口道中心线附近辟出左转车道,二是不扩宽进口道,占用靠近中心线的对向车道作为左转车道。(三)拓宽车道的长度交叉口的进口道设置了拓宽车道后,为不影响横向相交道路上的直行车流,在横向相交道路的出口道应设加速车道。进口道处拓宽车道的长度应能满足转弯车辆减速所需长度,也应保证转弯车辆不受相邻等候车队长度的影响;出口道的加速车道应保证加速所需长度。拓宽车道长度由渐变段长度、减速所需长度或等候车队长度组成。(P205图)1)渐变段长(表8-11)2)加减速段长(表8-12)3)排对长度4)右转车道长5)左转车道长(n的值与右转不同)例8-12.左转车辆处理左转专用车道禁止左转环交变
24、左转为右转(一)中心岛(表(一)中心岛(表8-148-14)中心岛的形状一般多用圆形,有时也用圆角方形和菱形;主次道路相交时宜采用椭形;交角不等的畸形交叉可采用复合曲线形。此外,结合地形、地物和交角等也可采用其它规则或不规则几何形状的中心岛。中心岛的关键指标是半径,中心岛的半径首先应满足设计车速的要求,然后按相交道路的条数和宽度,验算相邻道口之间的距离是否符合车辆交织行驶的要求。分别计算,然后取大值。(二)交织段(表8-13)进环和出环的两辆车辆,在环通行驶时相互交织 交换一次车道位置所行驶的距离 称为交织长度,交织长度的大小主要取决于车辆在环道上的行驶速度。当相邻路口之间有足够的距离,使进环
25、和出环的车辆在环道上均可在合适的机会相互交织连续行驶,该段距离称为交织段长度,其位置大致可取邻道路机动车道外侧边缘延长线与环道中心线交叉点之间的弧长。(三)环道(三)环道环道即环绕中心岛的单向行车带,其宽度取决于相交道路的交通量和交通组织。一般,靠近中心岛的一条车道作绕行之用,最靠外侧的一条车道供右转弯之用,中间的一至二条车道为交织之用,环道上一般设计三到四条车道。因为车辆在绕岛行驶时需要交织,在交织段长度小于二倍的最小交织段长度范围内,车辆只能顺序行驶,不可能同时出现大于二辆车交织,所以不论车道数设计多少条,在交织断面上只能起到一条车道的作用。因此环道的车道数一般采用三条为宜,如交织段长度较
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