1、第四章 横断面设计第一节 横断面组成及类型摘要内容：主要介绍公路横断面组成及类型，城市道路横断面组成、布置类型及城市道路横断面形式的选用。讲课重点1. 公路横断面组成及类型； 2. 城市道路横断面组成、布置类型及横断面形式的选用。讲课难点1.横断面、路幅的概念；2.公路及城市道路横断面的组成及类型。讲授重点内容提要一、公路横断面的组成及类型（一）公路横断面的组成1、横断面的概念：道路横断面是指中线上各点沿法向的垂直剖面，它是由横断面设计线和地面线所组成的。2路幅的概念：路幅是指公路路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分。3横断面的确定因素：规划交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素。4横断面的确
2、定原则：在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少，使道路发挥其最大的经济效益与社会效益。5公路横断面组成（1）整体式断面横断面组成：行车道、中间带、路肩以及紧急停车带、爬坡车道、避险车道等组成部分（2）整体式断面横断面组成：行车道、路肩以及错车道等组成部分6加宽、路拱、超高的概念和作用（二）公路横断面的类型1单幅双车道概念：单幅双车道公路指的是整体式的供双向行车的双车道公路。特点：这类公路在我国公路总里程中占的比重最大。二级、三级公路和一部分四级公路均属这一类。这类公路适应的交通量范围大，最高达 15000 小客车/昼夜。行车速度可从 20km/h 至 80km/h
3、。在这种公路上行车，只要各行其道、视距良好，车速一般都不会受影响。但当交通量很大，非机动车混入率高、视距条件又差时，其车速和通行能力则大大降低。所以对混合行驶相互干扰较大的路段，可专设非机动车道和人行道，与机动车分离行驶。2双幅多车道概念：四车道、六车道和八车道的公路，中间一般都设分隔带或做成分离式路基而构成“双幅”路。有些分离式路基为了利用地形或处于风景区等原因甚至做成两条独立的单向行车的公路。特点：这种类型的公路适应车速高、能行能力大，每条车道能担负的交通量比一条双车道公路还多，而且行车顺适、事故率低。我国标准中的高速公路和一级公路即属此类。3单车道概念：对交通量小、地形复杂、工程艰巨的山
4、区公路或地方性道路，可采用单车道，我国标准中的四级公路路基宽度为4.50m、路面宽度为 3.50m 就属于此类。特点：此类公路虽然交通量很小，但仍然会出现错车和超车。为此，应在不大于 300m 的距离内选择有利地点设置错车道，使驾驶人员能够看到相邻两错车道之间的车辆。一、城市道路横断面的组成及类型（一）城市道路横断面的组成1城市道路路线设计中，矛盾的主要方面是横断面设计。原因：城市道路的交通性质和组成比较复杂，尤其表现在行人和各种非机动车较多，各种交通工具及行人的交通问题都需要在横断面设计中综合考虑予以解决，2城市道路横断面的组成：（1）行车道：机动车道、非机动车道（2）人行道（3）分隔带及绿
5、带3城市道路横断面设计原则：首先保证车辆和行人的安全畅通，同时要与道路两侧的各种建筑物及自然景观相协调，并能满足地面、地下排水和各种管线埋设的要求。横断面设计应注意近期与远期相结合，使近期工程成为远期工程的组成部分，并预留管线位置。路面宽度及高度等均应有发展余地。（二）城市道路横断面的布置类型1单幅路俗称“一块板”断面。各种车辆在行车道上混合行驶。在交通组织上可以有以下几种方式：（1）划出快、慢车行驶分车线，快车和机动车辆在中间行驶，慢车和非机车靠两侧行驶。（2）不划分车线，可以在不影响安全的条件下调剂使用。一般情况下快车靠中线行驶，慢车靠外侧行驶。当外侧车道有临时停车或公交车辆进站时，慢车可
6、临时占用靠中线车道，快车减速通过或临时占用对向车道。另外还可以调整交通组织，如只允许机动车辆沿同一方向行驶的“单行道”；限制载重汽车和非机动车行驶，只允许小客车和公共汽车通行的街道；限制各种机动车辆、只允许行人通行的“步行道”等。上述措施，可以是相对不变的，也可以按规定周期变换。2双幅路俗称“两块板”断面。在车道中心用分隔带或分隔墩将行车道分为两部分，上、下行车辆分向行驶。各自再根据需要决定是否划分快、慢车道。3三幅路俗称“三块板”断面。中间为双向行驶的机动车车道，两侧为靠右侧行驶的非机动车车道。机动车和非机动车车道之间用分隔带或分隔墩分隔。4四幅路俗称“四块板”断面，在三幅路的基础上，再用中
7、间分车带将中间机动车车道分隔为二，分向行驶。（三）横断面形式的选用（特点及适用情况）单幅路占地少，投资省，但各种车辆混合行驶，于交通安全不利，仅适用于机动车交通量不大且非机动车较少的次干路、支路以及用地不足拆迁困难的旧城改建的城市道路上。双幅路断面将对向行驶的车辆分开，减少了对向行车干扰，提高了车速，分隔带上还可以用作绿化、布置照明和敷设管线，但各种车辆单向混合行驶干扰较大。主要用于各向至少具有两条机动车道，非机动车较少的道路。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亦可采用。三幅路将机动车与非机动车分开，对交通安全有利；在分隔带上可以布置绿带，有利于夏天遮阳
8、防晒、布置照明和减少噪音等。对于机动车交通量大、非机动车多的城市道路上宜优先考虑采用。但三幅式断面占地较多，只有当红线宽度等于或大于 40m 时才能满足车道布置的要求。四幅路不但将机动车和非机动车分开，还将对向行驶的机动车分开，于安全和车速较三幅路更为有利，但占地更多，造价更高。它适用于机动车辆车速较高，各向两条机动车道以上，非机动车多的快速路与主干路。本节小结（1）横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护设施等。高速公路、一级公路和二级公路还有爬坡车道、避险车道；高速公路、一级公路的出入口处还有变速车道等。（2）城市道路的横断面组成中包括机
9、动车道、非机动车道、人行道、绿带、分车带等。（3）公路横断面类型有：单幅双车道、双幅双车道、单车道（4）城市道路横断面类型有：单幅路、双幅路、三幅路、四幅路（5）各种类型横断面的特点及适用情况。思考题1.公路横断面的组成及类型有那些？2各种公路横断面类型有何特点？3. 城市道路横断面的组成及类型有那些？4各种城市道路横断面类型有何特点，如何选用？第二节 机动车道、路肩与中间带摘要内容：主要介绍行车道、路肩、人行道的宽度和横披度；中间带的设置。讲课重点1. 机动车道行车道宽度确定；2. 路拱横坡的设置；3、中间带的作用、宽度及开口设置讲课难点1. 机动车道行车道宽度确定讲授重点内容提要一、机动车
10、道行车道宽度1、机动车道宽度确定因素：根据设计车辆宽度、规划交通量、交通组成和汽车行驶速度来确定的。2一般双车道公路行车道宽度的确定行车道宽度包括汽车宽度和富余宽度。汽车宽度取载重汽车车箱的总宽度，为 2.5m。富余宽度是指对向行驶时两车箱之间的安全间隙、汽车轮胎至路面边缘的安全距离。行车道的富余宽度与车速有关，此外还与路侧环境、司机心理、车辆状况等有关。当双车道公路设计速度为 80km/h 时，取一条车道的宽度为 3.75 是合适的。3有中央分隔带的行车道宽度车速、交通组成和大型车的混入率对行车道宽度的确定有较大的影响。设计速度 时，每条车道的宽度均采用 3.75m；当 ，且交通量大和大型车
11、混入率高时，内侧车道应为 3.75m，外侧车道可采用3.75m 或 3.50m。4城市道路的行车道宽度车道宽 B 是车速 V 的函数，依车速的变化一般在 3.403.80m 之间。考虑到城市道路上行驶的车辆各异，且车道还需调剂使用，故一条车道的平均宽度取 3.50m 即可，当车速 V40Km/h 时，可取 3.75m。二、路肩的作用及其宽度1路肩概念：行车道外缘至路基边缘之间的带状部分称为路肩。2路肩的作用：（1）由于路肩紧靠在路面的两侧设置，具有保护及支撑路面结构的作用。（2）供发生故障的车辆临时停放之用，有利于防止交通事故和避免交通紊乱。（3）作为侧向余宽的一部分，能增加驾驶的安全和舒适感
12、，这对保证设计车速是必要的，尤其在挖方路段，还可以增加弯道视距，减少行车事故。（4）提供道路养护作业、埋设地下管线的场地。对未设人行道的道路，可供行人及非机动车使用。（5）精心养护的路肩，能增加公路的美观，并起引导视线的作用。3路肩的分类：路肩从构造上又可分为硬路肩、土路肩。硬路肩是指进行了铺装的路肩，它可以承受汽车荷载的作用力，在混合交通的公路上便于非机动车、行人通行。在填方路段，如果采用集中排水方式，为使路肩能汇集路面积水，在路肩边缘应设置缘石。土路肩是指不加铺装的土质路肩，它起保护路面和路基的作用，并提供侧向余宽。4高速公路、一级公路的硬路肩设置高速公路、一级公路当采用分离式断面时，行车
13、道左侧应设硬路肩。高速公路、一级公路，有条件时宜采用2.50m 的右侧硬路肩。当右侧硬路肩的宽度小于 2.50m 时，应设紧急停车带。紧急停车带的设置间距不宜大于 500m，宽度包括硬路肩在内为3.5m，有效长度30m。从干线进入和驶出紧急停车带应设缓和过渡段，一般为 20m 长。5城市道路的路肩设置城市道路一般设有阴井排水，两侧设人行道。如采用边沟排水则应在路面外侧设置路肩，与公路一样，分硬路肩和保护性路肩。城市道路的设计速度大于或等于 40km/h 时，应设置硬路肩。保护性路肩一般为土质或简易铺装，其作用是为城市道路的某些交通设施，如护栏、栏杆、交通标志牌等的设置提供场地，最小宽度为 0.
14、5m。双幅路或四幅路中间具有排水沟的断面，应设置左侧路肩。其它各级公路和城市道路的路肩宽度根据条件可采用 2.25m、2.0m、1.75m、1.50m、1.00m、0.75m，最窄不能4.50m 的中间带过渡段以设在半径较大的平曲线路段为宜。5中间带开口的作用、设置、及开口端部的形状为了便于养护作业、临时调整行车方向和某些车辆在必要时调头，中央分隔带应按一定距离设置开口部。开口部一般情况下以每 2km 的间距设置为宜，太密将会造成交通的紊乱。城市道路可根据横向交通（车辆和行人）的需要设置。中央分隔带的开口应设置在通视良好的路段，若在曲线上开口，其曲线半径宜大于 700m。在互通式立体交叉、隧道
15、、特大桥、服务区等设施的前后必须设置开口。分离式路基应在适当位置设置横向连接道，以供维修或抢险时使用。开口端部的形状，常用的有半圆形和弹头形两种。对于窄的分隔带（M4.5m 的中间带，后者用于宽度4.5m 的中间带。宽度4.5m 的，一般植草皮、栽灌木，宽度4.5m 的可铺面封闭。本节小结（1）机动车道包括快车道和慢车道，其宽度是根据设计车辆宽度、规划交通量、交通组成和汽车行驶速度来确定。（2）路肩的作用是：支撑路面结构、故障车辆临时停放、增加驾驶的安全、提供道路养护场地。（3）路拱对排水有利但对行车不利，对路拱大小的采用及形状的设计应兼顾两方面的影响。（4）中间带的宽度是根据行车道以外的侧向
16、余宽、防止驶入对向行车道的护栏、种植、防眩网、被交公路的桥墩等所需的设置带宽度而定的，愈宽作用愈明显。思考题1.机动车行车道宽度考虑的因素有那些？2路肩有什么作用？3.路拱横坡的概念、作用是什么，大小如何确定？4中间带的组成是什么，其作用是什么？第三节 非机动车道、人行道与路缘石摘要内容：主要介绍非机动车道的宽度、人行道宽度与布置、路缘石的作用与形式。讲课重点1. 非机动车道宽度的确定；2. 人行道宽度与布置；3、路缘石的作用与形式。讲课难点1. 非机动车道行车道宽度确定2人行道宽度计算公式讲授重点内容提要一、非机动车道1非机动车道设计原则在城市规划设计中，宜考虑设置专用的非机动车道路系统；交
17、通组织和横断面布置应尽可能机非分离行驶；非机动车道设计应“宁宽勿窄”，要适当留有余地。2自行车车道的宽度在非机动车道上行驶的车辆，绝大多数是自行车，故在考虑非机动车道宽度时，应以自行车为主。一条自行车车道的宽度为1.0 m，自行车车道两侧还应各留 0.25 m 的安全距离，加上每条自行车车道的宽度 1.0 m，这样，一条自行车车道的宽度为1.5 m，两条车道的宽度为 2.5 m，三条车道的宽度为 3.5 m，四条车道的宽度为 4.5 m，依此类推。3非机动车道宽度各类混合行驶的非机动车车道宽度，是根据车辆横向布置的不同排列组合要求来确定的，其宽度必须保证最宽车辆有超车或并行的可能。根据各城市对
18、非机动车行车道宽度的设计和使用经验，其基本宽度推荐采用 5.0m（或 4.5m）；6.5m（或 6.0m）；8.0m（或7.5m）。根据非机动车交通仍有继续增长的发展趋势，在规划、设计非机动车行车道宽度时，特别是与机动车分流的非机动车道，宜适当留有余地，一般不宜小于以上推荐的最小值。当机、非混行的道路断面上借划线分流时，非机动车道宽度不得小于2.5m。只有当交通量不大，考虑到机动车道和非机动车道之间有可能互相调剂使用时，其宽度才宜于适量酌减。二、人行道1人行道的作用人行道主要是供行人步行之用，同时也是植树、立杆的场地，其地下空间还可埋设管线等。2人行道宽度人行道的宽度包括行人步行道宽度和种植带
19、、设施带的宽度，应根据道路类别、功能、行人流量、绿化、沿街道建筑性质及布设公用设施要求等确定。（1）步行道宽度步行道宽度必须满足行人通行的安全和顺畅， 一个步行的人所占用宽度与人手中携带物品的大小和携带方式有关，变化在0.600.90m 之间。车站、码头、大型商场附近的道路以及全市性的干道上，一条步行带宽度取 0.90m，其余情况取 0.75m。根据我国部分城市的调查资料：大城市现有单侧步行道宽度为 3m10m，中等城市为 2.5m8m，小城市为 2m6m。（2）种植带宽度人行道上靠行车道一侧一般种植行道树。行道树的株距一般为 4m6m，树池采用 1.5m 的正方形或 1.2m1.8m 的矩形
20、。也有种植草皮与花丛的。（3）设施带宽度设施带宽度包括设置行人护栏、照明灯柱、标志牌、信号灯等的宽度。红线宽度较窄及条件困难时，设施带可与种植带合并，但应避免各种设施与树木间的干扰。常用宽度为：护栏 0.25m0.50m，杆柱 1.0m1.5m。3人行道的布置及特点人行道通常对称布置在道路两侧，受地形、地物限制时，可不等宽或不在一个平面上。常见的人行道布置形式见图 5-12。三、路缘石1路缘石的形状路缘石的形状有立式、斜式和曲线式等几种（图 5-13）。2路缘石的作用及高度高速公路和一级公路中央分隔带上的路缘石起导向、连接和便于排水的作用，高度不宜太高，因为高的路缘石（高度20cm）会使高速行
21、驶的汽车一旦驶入将产生飞跃甚至翻车的副作用。所以高速公路的分隔带因排水必须设置路缘石时，应使用低矮光滑的斜式或曲线式的路缘石，高度宜小于 12cm。城市道路的人行道及人行横道宽度范围内路缘石宜做成低矮的，而且坡面较为平缓的斜式，便于儿童车、轮椅及残疾人通行。在分隔带端头或交叉口的小半径处，缘石宜做成曲线式。路缘石宜高出路面 10cm20cm，隧道内线形弯曲段或陡峻路段等处，可高出 25cm40cm，并应有足够的埋置深度，以保证稳定。缘石宽度宜为 10cm15cm。本节小结（1）非机动车道设计应“宁宽勿窄”，要适当留有余地。交通组织和横断面布置应尽可能机非分离行驶。（2）人行道的宽度包括行人步行
22、道宽度和种植带、设施带的宽度，应根据道路类别、功能、行人流量、绿化、沿街道建筑性质及布设公用设施要求等确定。（3）路缘石起导向、连接和便于排水的作用，高度不宜太高。思考题1.非机动车行车道设计应遵循什么原则？2人行道宽度有那些组成部分，各部分宽度考虑的因素是什么？3.路缘石的作用是什么，有那些形状，其高度如何控制？第四节 平曲线加宽摘要内容：主要介绍平曲线加宽的原因、加宽值的计算、加宽的过渡方式、加宽过渡段长度的确定等内容。讲课重点1. 平曲线加宽值的计算；2. 加宽的过渡方式；3、加宽过渡段长度的确定。讲课难点1. 加宽过渡段加宽值的计算；2加宽过渡段长度的确定。讲授重点内容提要一、加宽值的
23、计算1加宽的原因汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中后内轮轨迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。2加宽值的计算（1）普通汽车一条车道的加宽：对于有 N 个车道的行车道：（2）半挂车的加宽值（3）加宽与车速的关系汽车转弯加宽还与车速有关，一个车道摆动加宽值计算的经验公式为：（4）考虑车速影响的加宽值计算公式3规范的运用根据三种标准车型轴距的不同，其轴距加前悬的长度分别为 5m、8m 和 5.2+8.8m，分别计算并对结果进行整理，可得出不同半径所对应的三类加宽值。标准规定的双车道路面加宽值如表 5-7，城市道路圆曲线每条车道的加宽值如表 5-8。
24、四级公路和设计速度为 30Km/h 的三级公路采用第一类加宽值；其余各级公路采用第 3 类加宽值。对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第 2 类加宽值。对于 R250m 的圆曲线，由于其加宽值甚小，可以不加宽。由三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。各级公路的路面加宽后，路基也应相应加宽。四级公路路基采用 6.5m 以上宽度时，当路面加宽后剩余的路肩宽度不小于 0.5m 时，则路基可不予加宽；小于 0.5m 时，则应加宽路基以保证路肩宽度不小于 0.5m。二、加宽的过渡方法1比例过渡在加宽过渡段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽。比例过渡简单易作，但经加宽以后的路面内侧与行车轨道不
25、符，过渡段的起终点出现破折，于路容也不美观。这种方法可用于二、三、四级公路。2高次抛物线过渡在加宽过渡段上插入一条高次抛物线，抛物线上任意点的加宽值：式中： 用这种方法处理以后的路面内侧边缘圆滑、美观，适用于对路容有一定要求的高速公路和一级公路。3回旋线过渡在过渡段上插入回旋线，这样不但中线上有回旋线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，与行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。适用于高速公路和一、二级公路的下列路段：（1）位于大城市近郊的路段；（2）桥梁、高架桥、挡土墙、隧道等构造物处；（3）设置各种安全防护设施的路段。4直线与圆弧相切过渡四级公路不设缓和曲线，其加宽过渡在直线上进行。在人
26、工构造物处，因设置加宽过渡段而在圆曲线起、终点内侧边缘产生明显转折时，可采用路面加宽边缘线与圆曲线上路面加宽后的边缘线圆弧相切的方法予以消除。5各种过渡方法的采用上面介绍的诸多方法中，有的是对线形顺滑美观有利，但计算和测设比较烦琐，而另外一些则相反。强调高等级公路和人工构造物的地段应尽量采用于线形有利的方法，是因为这些地方即使增加计算的工作量也是值得的。尤其是当今计算机和光电类测量仪器普遍使用，使测设计算变得容易，故不但在高等级公路上，即使在一般公路上都宜优先考虑采用有利于线形的加宽过渡方法。三、加宽过渡段的长度对于设置有缓和曲线的平曲线，加宽过渡段应采用与缓和曲线相同的长度。对于不设缓和曲线
27、，但设置有超高过渡段的平曲线，可采用与超高过渡段相同的长度。既不设缓和曲线，又不设超高的平曲线，加宽过渡段应按渐变率为 115 且长度不小于 10m的要求设置。对于复曲线的大圆和小圆之间设有缓和曲线的加宽过渡段，均可以按上述方法处理。本节小结（1）对于 R=250m 的双车道公路圆曲线，应按规范对路基路面进行加宽。由三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。（2）加宽过渡方式有比例过渡、高次抛物线过渡、回旋线过渡等三种方式，可根据公路等级选用。（3）加宽过渡段设置在圆曲线之外，其长度为缓和曲线长度或超高缓和段长度。思考题1.平曲线为何要加宽，规范中的三类加宽如何采用？2加宽过渡有那些方法，
28、各有何特点，工作中如何选用？3. 如何确定加宽过渡段长度？第五节 平曲线超高设计摘要内容：主要介绍平曲线超高的作用，超高率的计算，超高过渡方式，超高过渡段长度，横断面超高值的计算方法，超高设计图的应用等内容。讲课重点1. 超高的概念及作用；2. 超高率的计算；3超高过渡方式；4超高过渡段长度；5横断面超高值的计算方法；6超高设计图的应用。讲课难点1. 超高的作用；2. 超高率的计算公式；3各种超高过渡的过程；5超高过渡段长度公式的运用，超高渐变率的理解与运用；6超高过渡段长度的确定；7横断面超高值的计算方法，计算公式的运用；7超高设计图的理解与应用。讲授重点内容提要一、超高及其作用1超高的概念
29、为抵消车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡形式，称为平曲线超高。2超高的作用合理地设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车在曲线上行驶的稳定性与舒适性。3超高过渡段当汽车等速行驶时，圆曲线上所产生的离心力是常数，超高横坡度应是与圆曲线半径相适应的全超高。而在缓和曲线上曲率是变化的，其离心力也是变化的，因此，在缓和曲线上应是逐渐变化的超高。这段从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上单向横坡的路段，称作超高过渡段。四级公路不设缓和曲线，但曲线上若设有超高，从构造的角度也应有超高过渡段。二、超高率的计算由汽车在曲线上行驶的力的平衡方程式，可得公式：对于某一既定的设计
30、速度 V，（ih+）与 1/R 成线性关系。其中，ih 和 可以有以下四种分配方式：在未达到 ihihmax 之前，离心力完全由超高所抵消。当曲率再大时，ihmax 保持不变，其增加的离心力部分由横向摩阻力来抵消。方法与基本相同，区别在于采用设计速度，这里采用行驶速度。超高和曲率成正比，即 ih0 与 ihi hmax之间为一直线关系。超高和曲率成曲线关系，其值介于和之间。方式中超高和曲率成曲线关系，当平曲线半径较大时，其超高值接近方式，由适当的超高抵消横向力。随着半径的减小，则以接近最大超高的方式设置超高。这样，在超高设置上兼顾了大半径和小半径曲线，在一定程度上避免了上述几种方法的缺点，但对
31、大半径曲线更加有利。三、超高过渡方式1无中间带道路的超高过渡若超高横坡度等于路拱坡度，路面由直线上双向倾斜路拱形式过渡到曲线上具有超高的单向倾斜形式，只需行车道外侧绕中线逐渐抬高，直至与内侧横坡相等为止。当超高坡度大于路拱坡度时，可分别采用以下三种过渡方式：（1）绕内边线旋转先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车道边线旋转，直至超高横坡值。（2）绕中线旋转先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面绕中线旋转，直至超高横坡度。（3）绕外边缘旋转先将外侧车道绕外边缘旋转，与此同时，内侧车道随中线的降低而相应降低，待达到单向横坡
32、后，整个断面仍绕外侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。上述各种方法，绕内边线旋转由于行车道内侧不降低，有利于路基纵向排水，一般新建工程多用此法。绕中线旋转可保持中线标高不变，且在超高坡度一定的情况下，外侧边缘的抬高值较小，多用于旧路改建工程。而绕外侧边线旋转是一种比较特殊的设计，仅用于某些改善路容的地点。2有中间带公路的超高过渡（1）绕中间带的中心线旋转先将外侧行车道绕中央分隔带边缘旋转，待达到与内侧行车道构成单向横坡后，整个断面一同绕中心线旋转，直至超高横坡度值。此时中央分隔带呈倾斜状。（2）绕中央分隔带边缘旋转将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带
33、维持原水平状态。（3）绕各自行车道中线旋转将两侧行车道分别绕各自的中心线旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带两边缘分别升高与降低而成为倾斜断面。三种方式的优缺点与无中间带的公路相似。中间带宽度较窄时（4.5m）可采用（1）法；各种宽度的中间带都可以用（2）法；对于车道数大于 4 条的公路可采用（3）法。城市道路的超高过渡方式与公路相同。分离式断面的道路由于上、下行车道是各自独立的，其超高的设置及其过渡可按两条无分隔带的道路分别处理。四、超高过渡段长度1超高过渡段长度计算公式为了行车的舒适、路容的美观和排水的通畅，必须设置一定长度的超高过渡段，超高的过渡则是在超高过渡段全长范围内
34、进行的。双车道公路最小超高过渡段长度按下式计算：根据上式计算的超高过渡段长度，应凑成 5m 的整倍数，并不小于 10m 的长度。2超高渐变率超高渐变率，即旋转轴线与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘线之间的相对坡度3超高过渡段长度应考虑因素为了行车的舒适，超高过渡段应不小于按上式计算的长度。但从利于排除路面降水考虑，横坡度由 2%（或 1.5%）过渡到 0%路段的超高渐变率不得小于 1/330，即超高过渡段又不能设置得太长。所以在确定超高过渡段长度 Lc 时应考虑以下几点：（1）一般的情况下，在确定缓和曲线长度时，已经考虑了超高过渡段所需的最短长度，故一般取超高过渡段 Lc 与缓和曲线长度
35、Ls 相等，即 LcLs；（2）若计算出的 LcLs，此时应修改平面线形，使 LsLc。当平面线形无法修改时，可将超高过渡起点前移，即超高过渡在缓和曲线起点前的直线路段开始，路面外侧以适当的超高渐变率逐渐抬高，使横断面在 ZH（或 HZ 点）渐变为向内倾斜的单向路拱横坡（临界断面）；（3）若 Ls计算出的 Lc，但只要超高渐变率 P1/330，仍取 LcLs。（4）在高等级公路设计中，因照顾线形的协调性，在平曲线中一般配置较长的缓和曲线。为了避免在缓和曲线全长范围内均匀过渡超高而造成路面横向排水不畅，超高过渡可采取以下措施： 超高的过渡仅在缓和曲线的某一区段内进行。即超高过渡起点可从缓和曲线起
36、点（R）至缓和曲线上不设超高的最小半径之间的任一点开始，至缓和曲线终点结束。 超高过渡在缓和曲线全长范围内按两种超高渐变率分段进行。即第一段从缓和曲线起点由双向路拱坡以超高渐变率 1/330 过渡到单向路拱横坡，第二段由单向路拱横坡过渡到缓和曲线终点处的超高横坡。（5）四级公路不设缓和曲线，但若圆曲线上设有超高，则应设置超高过渡段，超高过渡段在直线和圆曲线上各分配一半。五、横断面超高值的计算平曲线上设置超高以后，道路中线和内、外侧边线与设计标高之差 h，应予以计算并列于“路基设计表”中，以便于施工。1不设中间带的公路不设中间带的公路超高值的计算公式列于表 5-11 和表 5-12，可参看图 5
37、-22。2设有中间带的公路设有中间带公路的超高方式有三种：绕中央分隔带边缘旋转；绕各自行车道中心旋转；绕中间带中心旋转。在实际的设计中应用较多的是第一种和第二种方法，在超高过程中，内外侧同时从超高缓和段起点开始绕各自旋转轴旋转，外侧逐渐抬高，内侧逐渐降低，直到 HY（或 YH）点达到全超高。计算公式列于表 5-13 和表 5-14，可参看图 5-23 和 5-24。六、超高设计图1基本型曲线的超高设计图。从缓和曲线（等于超高渐变段长）起点开始超高，外侧逐渐抬高，内侧逐渐降低，至缓和曲线终点超高达到全值，其间变化是直线的，这符合缓和曲线上的曲率变化规律，也符合行车离心力的变化规律。在路面外侧边线
38、抬高过程中，与中线相交一次，说明此点路面外侧横披为 0，于横向排水不利。2两相邻曲线是反向的超高设计图。如按图 5-25a)处理，即路面要由单坡断面变为双坡断面，又要由双坡断面变为单坡断面，则路面外侧边线要与中线相交两次，于排水和路容都不利。可改为按图 5-25b)处理，即由一个曲线的全超高过渡到另一个曲线的反方向全超高，中间是面到面的过渡，在整个过渡过程中，横断面始终是单坡断面，没有固定旋转轴。这样处理后，只出现一次零坡断面，于排水和路容都有利。3两相邻曲线是同向的超高设计图。如按图 5-25a)处理，则路面外侧边线要与中线相交两次，于排水和路容都不利，而且对曲线外侧汽车的舒适性影响很大。改
39、为按图 5-25c)处理，即由一个曲线的全超高过渡到另一个曲线的同方向全超高，中间是面到面的过渡，在整个过渡过程中，外侧路面始终向内倾斜，与内侧路面构成单坡断面。这样处理后，不出现零坡断面，于排水、路容和行车都有利。本节小结（1）为抵消车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡形式，称为平曲线超高。（2）超高计算公式：（3）无中间带道路的超高过渡中，新建公路一般采用绕内边线旋转，改建公路多采用绕中线旋转；有中间带公路的超高过渡多采用绕中央分隔带边缘旋转。（4）双车道公路最小超高过渡段长度计算公式：（5）两个或两个以上弯道，其间距离又不太长，其超高过渡问题需要用“超
40、高设计图”。图是以旋转轴为横坐标轴，纵坐标是相对高程。思考题1.什么是超高，平曲线为何要设置超高？2超高率计算公式是什么？超高和横向力系数有几种分配方法？如何分配对汽车行驶最有利？ 3. 双车道公路超高过渡有那些方式？各有何特点？4有中间带公路超高过渡有那些方式？各有何特点？5什么是超高渐变率？双车道公路的超高渐变段长度计算公式是什么？各参数如何取值？6超高渐变段长度应如何确定？7画出相邻同向曲线和反向曲线的超高设计图。8习题 51。第六节 爬坡车道与避险车道摘要内容：主要介绍爬坡车道与避险车道的设置等内容。讲课重点1. 爬坡车道与避险车道的概念；2. 爬坡车道的设置条件；3爬坡车道的横断面布
41、置及横坡度设置；4爬坡车道的平面布置与长度；5避险车道的设置；讲课难点1. 爬坡车道的设置条件；2爬坡车道的平面布置与长度；3避险车道的设置；讲授重点内容提要一、设置爬坡车道的条件1基本概念爬坡车道是陡坡路段正线行车道上坡方向右侧增设的供载重车行驶的专用车道。避险车道是在长陡坡路段正线行车道下坡方向右侧为失控车辆增设的专用车道。2爬坡车道设置原因在道路纵坡较大的路段上，载重车爬坡时需克服较大的坡度阻力，使输出功率与车重之比值降低，车速下降，载重车与小客汽车的速差变大，超车频率增加，对行车安全不利。速差较大的车辆混合行驶，必将减小快车的行驶自由度，导致通行能力降低。为了消除上述种种不利影响，宜在
42、陡坡段增设爬坡车道，把载重车从正线车流中分离出去，可提高小客车行驶的自由度，确保行车安全，增加路段的通行能力。3爬坡车道设置条件高速公路、一级公路及双车道二级公路纵坡长度受限制的路段，应对载重汽车上坡行驶速度的降低值和通行能力进行验算，符合下列情况之一者，可在上坡方向车道右侧设置爬坡车道： （1）沿上坡方向载重汽车的行驶速度降低到表 515 的允许最低速度以下时，可设置爬坡车道。（2）上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时，应设置爬坡车道。4爬坡车道设置应注意的问题对需设置爬坡车道的路段，应与改善正线纵坡不设爬坡车道的方案进行技术经济比较；对隧道、大桥、高架构造物及深挖路段，当因设置爬坡车
43、道使工程费用增加很大时，经论证爬坡车道可以缩短或不设。对于山岭地区的高速公路，由于地形复杂，纵坡设计控制因素较多，在这种路段上，计算行车速度一般在 80km/h 以下，是否设置爬坡车道，必须在上述基本条件下，从公路建设的目的、服务水平、工程建设投资规模等综合分析比较后确定。二、爬坡车道的设计1横断面组成爬坡车道设于上坡方向正线行车道右侧，宽度一般为 3.5m，包括设于其左侧路缘带的宽度 0.5m，如图 526 所示。高速公路的爬坡车道可以占用原有的硬路肩宽度，爬坡车道的外侧可只设土路肩（图 527a）。一级公路、二级公路的爬坡车道紧靠行车道外侧设置，原来硬路肩部分移至爬坡车道的外侧，供混合车辆
44、行驶（图527b，c）。窄路肩不能提供停车使用，在长而连续的爬坡车道路段上，其右侧应按规定设置紧急停车带。2爬坡车道的横坡度因为爬坡车道的行车速度比正线低，为了行车安全起见，正线超高坡度与爬坡车道的超高坡度之间的对应关系见表 516 所示。超高坡度的旋转轴为爬坡车道内侧边缘线。若爬坡车道位于直线路段时，其横坡度的大小同正线路拱坡度，采用直线式横坡，坡向向外。另外，爬坡车道右侧路肩的横坡度大小和坡向参照正线与右侧路肩之间关系的有关规定确定。3平面布置与长度爬坡车道的总长度由分流渐变段长度、爬坡车道长度和合流渐变段长度组成。爬坡车道的长度一般应根据所设计的纵断面线形，通过加、减速行程图绘制出载重车
45、行驶速度曲线，找出小于允许最低速度的路段，从而得到需设爬坡车道的长度。分流渐变段长度用来使正线车辆驶离正线而进入爬坡车道，合流渐变段长度用来使车辆驶离爬坡车道而进入正线，其长度见表5-17 规定。爬坡车道起、终点的具体位置除按上述方法确定外，还应考虑与线形的关系。通常应设在通视条件良好、容易辨认并与正线连接顺适的地点。三、避险车道的设计1避险车道设置原因为防止连续长、陡下坡车辆在行驶中速度失控而造成事故，应考虑在山岭地区长、陡下坡路段的右侧山坡上的适当位置设置避险车道。2避险车道的设置避险车道应布置在直线上，为使车辆能高速安全驶入，入口前应保证足够视距。避险车道（制动坡床）起点采用 0.1m
46、厚，以30m 长度渐变至坡床集料总厚度。坡床集料可采用碎砾石、砾石、砂、豆砾石等松散材料，厚度为 0.30.9m。制动坡床宽度不小于 4.5m，服务道路宽度不小于 3.5m。救险锚栓间隔不宜大于 90m。强制减弱装置可采用砂袋或废轮胎堆砌，高度为1.2m1.5m。本节小结（1）爬坡车道是陡坡路段正线行车道上坡方向右侧增设的供载重车行驶的专用车道。避险车道是在长陡坡路段正线行车道下坡方向右侧为失控车辆增设的专用车道。（2）一般讲，通过精选路线，最理想的路线纵断面本身应按不需设置爬坡车道或避险车道来设计，但这样往往会造成路线迂回或路基高填深挖而增大工程费用。在某些情况下采用稍大的坡度值而增设爬坡车
47、道或避险车道会产生既经济又安全的效果。（3）爬坡车道的总长度由分流渐变段长度、爬坡车道长度和合流渐变段长度组成。其长度一般应根据所设计的纵断面线形，通过加、减速行程图绘制出载重车行驶速度曲线，找出小于允许最低速度的路段，从而得到需设爬坡车道的长度。（4）避险车道为大上坡断头路，其长度根据主线下坡行驶速度、避险车道纵坡和坡床集料而定。思考题1. 爬坡车道与避险车道的概念是什么？2. 爬坡车道的设置条件是什么3画出爬坡车道的横断面布置图。4爬坡车道的长度包括那几部分，各部分长度如何确定？5避险车道的长度确定因素有那些？第七节 行车视距及其保证摘要内容：主要介绍视距的概念及类型；公路上容易发生视距不
48、足的地方；停产视距、超车视距的计算；视距曲线、横净距的计算；各级公路对视距的保证等内容。讲课重点1视距的概念及类型；2公路上容易发生视距不足的地方；3停产视距、超车视距的计算；4横净距的计算；5各级公路对视距的保证。讲课难点1视距的概念及类型；2停产视距、超车视距的计算；3视距曲线的绘制及横净距的计算；4各级公路对视距的保证。讲授重点内容提要一视距的类型1行车视距的概念为了行车安全，驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必需的最短距离称为行车视距。2公路上容易发生视距不足的地方在道路平面上的暗弯（处于挖方路段的曲线和内
49、侧有障碍物的曲线）、纵断面上的凸形竖曲线以及下穿式立体交叉的凹形竖曲线上都有可能存在视距不足的问题。 3视距的类型驾驶员发现障碍物或迎面来车，根据其采取措施的不同，行车视距可分为以下几种类型：（1）停车视距。汽车行驶时，自驾驶人员看到前方障碍物时起，至到达障碍物前安全停止，所需的最短距离。（2）会车视距。在同一车道上两对向汽车相遇，从相互发现时起，至同时采取制动措施使两车安全停止，所需的最短距离。（3）错车视距。在没有明确划分车道线的双车道道路上，两对向行驶汽车相遇，发现后即采取减速避让措施安全错车所需的最短距离。（4）超车视距。在双车道道路上，后车超越前车时，从开始驶离原车道处起，至可见逆行车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。二视距计算1“目高”和“物高”的确定计算视距首先得明确“目高”和“物高”。“目高”是指驾驶人员眼睛距地面的高度，规定以车体较低的小客车为标准，据实测采用 1.2m。“物高”考虑道路上可能出现的各种障碍物，除迎面来
