现代道路设计第二讲—道路路线设计基本原理
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知识梳理:公路路线设计理念图文解读路线设计的关键是路线方案选择和路线平纵指标的掌握,应充分重视公路自身线形协调设计、公路线形与结构物协调设计和公路线形与环境协调设计,并以运行车速进行安全检验。
1、景观协调考虑公路沿线的山岭、坡地、河流,构成美丽的风景,千变万化的植被体现出一种自然美。
公路作为一种构造物,既要满足车辆通行的基本要求,又要达到自然景观与再造景观的和谐统一。
路线线形设计要有"势"的理念。
线形走向要与山川、河流、大地的势相吻合,不能强拉直线,硬切山梁,横跨山谷,尽量避免长直线。
要顺势而为,线形连贯,平滑平顺,自然流畅,给人良好视觉效果。
线形设计还要有"动"的理念。
车辆在路上行驶,人的视线随沿途景观连续运动。
选择、利用、创造景观需要用连续手法实现,这种连续可以通过形态、质地、色彩的渐进来完成。
2、路线方案选择路线方案选择受到多种因素的影响,以往较注重工程本身,如长度、工程量、投资等方面。
从全面、协调、可持续的科学发展观的角度,还应强调安全、环保、社会等因素。
路线方案选择,除应做到地形选线、地质选线外,还应做到安全选线、环保选线。
应选择有利于环境保护或对环境影响小的方案;应选择纵坡平缓、线形均衡、行车安全的方案;应选择少占耕地,有利于社会协调发展的方案。
不把工程本身和投资放到第一取舍的位置。
3、运行车速检验运行车速理念的运用是兼顾公路环保景观与运行安全的有效手段。
总体上看,环保景观公路所在区域大多地形较为复杂困难,采用过高平纵指标势必引起大量高填深挖,导致环境破坏。
受地形等限制,部分困难路段甚至无法达到一般性指标要求,形成安全隐患。
运行安全是公路设计与建设需考虑的首要因素。
有关研究显示,大量公路交通事故由相邻路段较悬殊的行驶速度差导致。
运行车速理念的核心就是通过改善相邻路段指标的组合,降低容许速度差,从而消除安全隐患。
因此,体现安全与环保的公路线形设计,不在于全线(或局部)平纵指标的高低,而在于整体线形的连续性及衔接路段的级差控制。
1.概述道路是一条三维空间的实体,它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线形构造物。
一般所说的路线,是指道路中线的空间位置。
路线在水平面上的投影称作路线的平面线形,由直线、圆曲线和缓曲线构成。
路线设计是指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作。
为方便设计,路线设计分解为路线平面设计、路线纵断面设计和路线横断面设计,三者既相互配合,同时更要与地形、地物、环境、景观相协调。
直线具有距离短、方向明确、线形易于布的优点,可作为平原区的主要线形要素。
但过长的直线又易引起驾驶员的单调和疲劳,出现过高的车速,因此有必要避免使用过长的直线,并注意与地形、地物、环境相适应。
在平面线形上,圆曲线是使用最多的基本线形。
圆曲线在现场容易设置,可以自然地表明方向的变化。
采用平缓而适当的圆曲线,即可引起司机的注意,又起到诱导视线的作用。
圆曲线具有一定的半径,在透视图中的形状为椭圆。
在直线和圆曲线之间或在不同半径的两圆曲线之间,采用曲率半径不断变化的缓和曲线以适应汽车驶轨迹。
缓和曲线的作用是缓和人体感到的离心加速度的急剧变化,且使驾驶员容易做到均匀的操作方向盘,提高视觉的平顺度及线形的连续性。
缓和曲线的曲率从为零渐渐地向某一定值变化,使圆曲线与直线平顺地衔接。
2.线路总体设计和选线原则与要点2.1选线原则路线设计应在公路建设项目工程可行性研究报告所选定的路线走向和主要控制点的基础上进行。
首先,要作出总体设计,这主要包括:确定地形类别和计算行车的速度,确定车道数以及城镇或其他路线连接线交叉的地点、方式等。
总体设计为具体选线提出了要求、基本方向和规模,选线是总体设计的具体化,在选线时要注意掌握以下原则。
1)比选原则选线是一项技术性、综合性强,且复杂的工作,即使设计者主观上有完美的设想,也难免使实际线路存在不足,发现优劣的最佳途径,就是比较选择。
在路线设计的各个阶段,应用各种先进手段,对路线方案做深入细致的研究,在多方案论证比选的基础上,选定路线最优方案。
平面线形基本要素及其设计要求1.直线特点:直线路线短捷,行车方向明确;直线线形简单,测设容易;过长的直线线形呆板,行车单调,容易使驾驶员产生疲劳,容易发生超车和超速行驶,行车时难以估计车辆之间的距离,夜间行车容易产生眩光等等,这些都是影响行车安全的不利因素。
直线线形呆板,布设时难以与地形及周围环境很好地协调。
直线的运用注意的问题:1)直线路段路线纵坡不应过大;2)平面直线最好与纵面大半径的凹形竖曲线组合;3)直线路段两侧地形过于空旷、景观单调或变化较少时,宜采取植不同的树种或设置合理的建筑物等措施改善公路沿线的景观,保证行车安全、舒适;4)长直线或长下坡尽头的平曲线,除曲线半径、超高、视距等必须符合规定要求外,还必须采取设置交通标志、增加路面抗滑能力等安全措施;5)直线长度既不宜过长,也不宜过短,尤其是同向平曲线之间不得设置短的直线。
按《公路路线设计规范》规定,最大的直线长度为设计车速的20倍左右为宜,而最短的直线长度反向曲线间2倍设计车速(以km/h取计)、同向曲线间取6倍设计车速(以km/h计)为宜。
2.圆曲线特点:圆曲线上任意点的曲率半径R为常数,故测设比较简便;汽车在圆曲线上行驶要受到离心力作用,并需要多占宽度;汽车行驶在圆曲线内侧,驾驶员视线受到路堑边坡或其他障碍物的影响,视距条件较差,容易发生事故;采用较大半径的长缓圆曲线,具有线形美观、顺适、易于适应地形和环境、行车舒适等特点。
应用圆曲线的关键是如何选择合理的圆曲线半径和长度,一般情况下应遵循如下几点:1)适应地形的情况下应尽量选用较大的曲线半径;2)半径的选定要根据路线走向、地形地物约束情况及线形组合要求等,采用切线长、外距、曲线长等进行反算,然后对照规范规定进行取舍;3)一般情况下宜采用极限最小半径的4~8倍或超高为2%~4% 所对应的圆曲线半径值;4)地形条件特别困难时,可使用极限最小半径;5)对于高等级公路,圆曲线半径除满足上述要求外,最好还要满足视觉舒适的最小半径,以保证线形美观、协调和行车视觉舒适。
公路设计知识点公路作为现代交通运输网络的重要组成部分,其设计对于保障道路交通的安全和效率具有重要意义。
本文将介绍公路设计的一些基本知识点,旨在帮助读者更好地了解公路设计的原则和要点。
一、设计基础1.1 设计目标:公路设计的目标是在保证交通运输的安全和效率的基础上,合理利用土地资源,满足交通需求。
1.2 设计原则:公路设计应遵循合理布局、安全可靠、经济合理、环境友好的原则。
1.3 设计要素:公路设计需要考虑道路线形、几何要素、交通量、车速等因素,并综合考虑道路的交通安全、舒适度和通行效率。
二、道路线形设计2.1 道路等级:根据交通需求和功能,公路可分为高速公路、快速公路、一级公路等不同等级。
2.2 路线选择:路线选择要综合考虑山地、河流、城市、土地利用等因素,寻找最佳的路径。
2.3 路线布局:路线布局要遵循原则,如尽量减少对人口、环境影响,符合土地利用规划等。
2.4 弯道设计:弯道的半径和超高应根据设计速度、车辆类型和地形条件进行合理确定,以保证行车安全。
3.1 切线要素:包括道路宽度、弯心、超高和超高平顶长度等。
3.2 横断面设计:根据交通量和道路等级,确定道路横断面的各个要素,如车行道宽度、路肩宽度、中央分隔带宽度等。
3.3 纵断面设计:根据地形起伏和交通需求,确定道路纵断面的纵坡和爬坡车道等。
四、交通量和车速设计4.1 交通量测算:根据道路等级和交通需求,进行交通量测算,包括日交通量、小时交通量等。
4.2 设计车速:根据道路等级和交通需求,确定设计车速,如设计速度、设计车辆类型等。
4.3 车道数量:根据交通量和设计车速,确定道路的车道数量,以保证交通的畅通和安全。
五、交通安全设施设计5.1 标志和标线:根据道路等级和交通需求,设计合理的标志和标线,包括限速标志、路口标线等。
5.2 防护设施:对于易发生事故的路段,应设置合理的防护设施,如护栏、减速带等。
5.3 路灯设计:根据道路照明需求和安全要求,进行合理的路灯设计,以保障夜间交通安全。
路面设计原理路面设计是指根据道路使用功能和交通量,对道路路面结构、材料和厚度等进行合理设计的过程。
路面设计的目的是确保道路的安全、舒适和经济性,为行车提供良好的行车条件。
在进行路面设计时,需要考虑诸多因素,包括交通流量、车辆类型、气候条件、地质条件等,以确保设计的路面能够满足实际使用条件下的要求。
首先,路面设计需要考虑道路的使用功能。
不同类型的道路,如高速公路、城市道路、乡村道路等,其使用功能和要求是不同的。
高速公路需要考虑高速行驶车辆的稳定性和舒适性,因此路面设计需要更加平整和耐磨;城市道路需要考虑交通流量大、频繁停车等因素,因此路面设计需要更加耐久和抗压。
根据不同的使用功能,进行合理的路面设计,是确保道路安全和舒适的基础。
其次,路面设计需要考虑交通量和车辆类型。
交通量大的道路需要考虑路面的耐久性和抗压能力,以应对频繁的车辆行驶;而车辆类型不同,如大型货车和小型轿车,对路面的影响也是不同的,因此设计时需要考虑不同车辆类型的影响,以确保路面能够承受不同类型车辆的行驶。
另外,气候条件也是路面设计需要考虑的因素之一。
气候条件对路面的影响很大,如高温会导致路面柔软,易变形;低温会导致路面硬化,易开裂。
因此,在路面设计时需要考虑气候条件对路面的影响,选择合适的路面材料和结构,以确保路面在不同气候条件下能够保持良好的使用状态。
最后,地质条件也是路面设计需要考虑的重要因素。
不同地质条件下,路面的承载能力和稳定性是不同的,因此在进行路面设计时需要充分考虑地质条件,选择合适的路面结构和材料,以确保路面能够在不同地质条件下保持稳定和耐久。
综上所述,路面设计是一个综合考虑多种因素的过程,需要根据道路的使用功能、交通量、车辆类型、气候条件和地质条件等因素,进行合理的路面设计,以确保道路的安全、舒适和经济性。
只有在考虑全面的情况下进行路面设计,才能设计出满足实际使用要求的路面,为行车提供良好的行车条件。
浅谈道路路线设计一、摘要从狭义上来说,道路运输是指汽车在道路上有目的地移动过程。
在这个过程中,车是必不可少的,道路在该过程中也起着至关重要的作用。
并且由于道路运输的投资少、见效快、经济效益高;机动灵活、运输方便、适应性强、商品流通周期短、资金周转快,可实现“户到户”的直达运输,运输损耗少的特点,特别是高速公路的出现,运输速度显著提高、运输量增大,道路运输在交通运输系统中将会起着越来越重要的作用。
中国是历史悠久的文明古国,道路运输的发展先于世界各国。
然而在当今社会,我国的公路运输体系远远落后发达国家,并且还存在着以下几大问题:1、数量少(公路通车总里程少、公路密度偏低)。
2、公路网等级低、高等级公路少、路面质量差、标准低。
3、东西部差距较大,平原区与山区差别大。
4、通行能力低(通行能力大、运营效益高的公路主骨架未形成)。
5、服务水平低(公路运输服务不满足要求)。
二、关键词原则、要求、结构组成、设计三、正文(一)线形设计原则公路的线形设计本着“安全、先进、经济、环保、美观”的总体设计思想,路线设计时遵循以下原则:1、灵活应用曲线为主的平面线形以适应地形,减少对自然破坏,提倡环保设计。
2、重视平面、纵面与地形横断面的结合,部分困难路段可采用分离式路基。
3、本着“保护耕地、节约用地、少拆房屋、方便群众、保护环境、保护古迹”的原则,尽量减少对社会人文环境的破坏。
4、结合沿线城镇发展规划,带动地方经济发展,合理确定路线走向。
既要适当选用较高技术标准,也要合理控制投资。
5、行驶力学上的要求是基本的,视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足。
(二)线形设计的基本要求1、应根据公路等级及其使用任务和功能,合理利用地形,正确使用标准,确保线形的均衡。
2、路线设计中对公路的平、纵、横3方面应综合设计。
3、路线设计应保持线形的连续性。
4、线形设计应与当地的环境和景观相协调。
5、路线设计应避免穿过地质不良地区。
6、干线公路应避免穿过城镇,应遵循便民而不扰民的原则。