城市道路线形设计分析

城市道路线形设计分析

摘要:本文介绍了道路设计中线形设计的组成因素，对城市道路线形设计中的问题进行分析，得出了几点结论，供大家参考。

关键词: 道路线形设计小偏角

1前言

道路线形是由直线与曲线连接而成的空间立体线形形状, 也就

是道路中心线的空间描绘。线形设计不好, 轻者乘客会感到不舒服, 严重则影响车辆行驶的安全性, 甚至造成交通事故。究其原因, 道路设计规范只对某些技术指标, 如: 平曲线半径、竖曲线半径、纵坡坡度、坡长等分别做了规定, 而对这些指标之间的组合以及特殊性考虑甚少, 如果设计人员不从行驶车辆的安全性上考虑, 那么, 设计出的道路就不会是一条好的道路。因为线形好的道路, 应该首先保证车辆安全、迅速、舒适的行驶。

2道路设计中线形设计的组成因素

（1）线形设计时除考虑规划红线外，应综合考虑原有的建筑、道路桥梁及其他构筑物等对新路布线的影响。在不降低道路的技术标准的前提下对上述情况尽可能采取避让、利用及改造等手法使设计工程量降至最低。

（2）道路作为城市景观中的一部分，又受到地形、地物排水和地质条件等各项因素的制约。因此，在布线时应强调使所选路线地形地势相协调。既使它融于自然，又要设法利用自然，同时还要尽

量解决自然中的不利因素。

（3）线形设计时还应考虑道路路线内部平面及纵、横断面间的协调。它们之间的合理组合是保证道路符合技术标准的重要方面，使之能达到行车快捷、安全、舒适、便于集散的目的。

3道路线形设计中的问题分析

3.1 平面线形

（1）小偏角

特指道路上偏角≤7°的情形。道路出现小偏角时, 平曲线的长度将被看成比实际的短, 驾驶员容易产生急转弯的错觉而急忙操

作方向盘, 造成行车事故, 偏角愈小愈明显。实际上, 采用小偏角是设计中平面定线最常采用的方法, 因为小偏角可以解决定线中

遇到的困难。这种情形在城市道路设计中非常普遍。要取消一个小偏角常常要费很大劲, 有时还要增加一些工程量或拆迁。对于设计速度较低的道路,小偏角对行车安全影响不大，但是对于高速公路等设计速度较高的道路设置小偏角一定要慎重。

在城市道路上, 不可避免地每隔若干距离会有一个交叉口, 因此宜尽量利用交叉口使路线作必要的转折。如果路线在交叉口处不作较大的转折时(一般为3°～ 5°) , 可不需作专门的弯道设计, 仅需在交叉口进行处理。因此, 这是避免采用小偏角的一种有效办法。

（2）超高

对城市道路的超高问题，多年来在城市道路设计中颇有争论。我们从实践中认识到，在城市道路设计时，千万不要用设置小半径加超高段手法来满足设计行车速度的要求，特别是在靠近交叉口附近路段上更不能这样做。因此，在需要设置圆曲线时，如条件允许应尽量选用不设超高的曲线半径，不得已时，其超高坡度一般不宜大于1．5％，即不超过路面的设计横坡。对城市道路的加宽问题，加宽值应按车道数加在道路机动车道的内侧，当内侧加宽有困难时，可在车道的内外侧同时加宽；其长度均采用缓和曲线或超高缓和段长度。在迎宾大道工程设计中对jd3，jd5两个弯道，其规划道路中线平曲线半径分别为155米、100米，均小于不设超高的曲线半径。因为在路边己修建了大型公共建筑，道路红线己不能改变。鉴于它们均在线段上根据其设计行车速度均采用相应的缓和曲线

值和1．5的超高横坡度及相应加宽值，我们认为在有条件的情况下，在圆曲线两端应该尽量采用缓和曲线。这对快速行车特别有利。

（3）缓和曲线

缓和曲线符合汽车行驶轨迹, 能够保证车辆行驶的安全和乘车人员舒适程度, 而且可以诱导驾驶人员的视线, 调整平面线形与

沿线环境以及周围景观相协调, 保证道路线形的均衡和连续性。为了保证曲率缓和、行车缓和、超高和加宽缓和, 缓和曲线必须具有足够的长度。标准中规定的缓和曲线的最小长度主要从曲率缓和考虑, 以保证驾驶员从容驾驶和乘车舒适为目的, 用3 s 行程作为缓

和曲线最低限度的控制值。在一般情况下, 当圆曲线部分需设置超高时, 缓和曲线还应满足超高过渡的要求, 缓和曲线的长度至少能完全包括超高缓和段的长度, 但如果按超高渐变率求出的缓和段长度比缓和曲线还要长时, 则必须延长缓和曲线路段。

在实际设计工作中, 缓和曲线并不单纯作为曲率和超高变化的缓和段, 而应作为在视觉上获得圆滑线形的条件。为了满足视觉条件的要求, 应在圆曲线半径1～13范围内选取回旋曲线的参数a,即r3≤a≤r。缓和曲线长度随着圆曲线半径的增大而增长, 以利于视觉和线形美学上要求,使线形美观协调。

3.2 纵断面线形

（1）最小纵坡

小于0.3%的纵坡, 将造成路面排水不良,雨天行车溅水成雾, 影响行车安全。同时, 在路面上积水到一定厚度后, 高速行车时, 在车轮与路面间产生“水膜”现象, 使轮胎与路面间的摩擦阻力大大降低,这时如果有情况需要刹车减速, 往往会酿成行车事故。所以, 道路纵坡不得小于0. 3%。这不仅是为了满足最小排水要求, 也是车辆安全行驶的需要。

（2）纵面线形的设计

纵面线形是构成道路三维形象的重要组成部分。纵面线形设计是适应地形起伏条件的设计。它对工程投资、车辆行驶的舒适与安全性有直接影响。在纵面线形设计时应根据地形实际起伏和其它控

制因素，合理采用坡度、最小坡长等符合设计规范的要求。要均匀升降坡度，城市道路要防止接长坡或平坡，尽量利用老路面，并考虑便于排水，同时考虑横向土方平衡，避免大填大挖，并在全线上配合平面线形获得连续光滑无大起大落的道路线形。在条件允许的情况下，力求采用缓坡和大半径竖向曲线以保持司机的安全视线。

3.3平、纵线形组合设计

平、纵线形组合设计时, 根据经验做到以下各点,便能得到较好的线形。

(1)平曲线与竖曲线重合。平纵配合的意义,重要的应该是指平纵面线形位置及指标运用得当,为安全、舒适、快速的行车创造条件。如果平、竖曲线的顶点错开不超过曲线长度的14, 仍然可以得到比较满意的外观。如果错开12,那就会出现配合得很差的线形。配合得好的线形是竖曲线的起、讫点最好分别在两个缓和曲线的中间, 其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上,也不要放在圆弧段之内。若平、竖曲线的半径都很大,则平、竖曲线的位置可不受上述限制。

(2)平曲线和竖曲线的大小保持均衡。平曲线与竖曲线其中一方大而平缓时, 则要注意另一方也要大而平缓,且不能使另一方变化过多。因为这种线形可能出现一个竖曲线中包括两个以上的平曲线或与之相反的情况,并且线形短的一方看上去特别醒目并给人以不愉快的感觉, 失去了视觉上的均衡性。