市政道路公路横断面设计.docx
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市政道路公路横断面设计
市政道路、公路横断面设计
[本文通过分析市政道路规范、公路规范对横断面各功能宽度的规定要求，功能宽度来源，归纳总结各种市政道路及公路宽度的各种功能宽度的划分，并收集编制了相关功能宽度的道路、公路标准横断面图，为今后市政道路、公路横断面设计提供参考，提高市政道路、公路设计工作效率。
]
第1章市政道路横断面设计
1.1城市道路横断面组成及形式
1.1.1横断面组成
道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。
横断面形式和各组成部分尺寸应按道路类别、计算行车速度、设计年限的机动车与非机动车交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排，以保障车辆和人行交通的安全通畅。
城市道路横断面根据交通组织方案和道路等级差别而不同。
城市快速路路段横断面分为单层式（地面快速路）和双层式（高架道路或地道）两类，主干路、次干路和支路可分为单幅、双幅、三、四幅路等不同型式。
城市快速路单层式断面包括主干路快速机动车道及变速车道、集散车道、连续停车道、中央分隔带、两侧带、辅路（即慢速机动车、非机动车道、人行道或路肩）等部分组成；双层式（高架路或地道）断面包括供快速机动车行驶的（高架桥或地道桥）道路及地面道路组成，其中高架路（或地道）行车道、中间带、两侧防撞墙以及紧急停车带、变速车道、集散车道等组成，而地面道路由机动车道、中间带（桥墩）、两侧带、非机动车道及人行道、绿带等组成，两者依靠上、下匝道联系。
下穿地道包括墙边安全护缘带（高侧石）、车行道、中间带组成，地面辅路同高架路的地面辅路，主、辅路间有栏杆（挡土墙）分隔。
对于城市主干路、次干路和支路的横断面主要有单幅、双幅、三幅和四幅路等不同形式。
利用三条分隔带分隔对向行驶车流和分隔同向的机动车与非机动车流，而使交通分向分流的，称为四幅路；利用两条分隔带仅使机动车与非机动车实行分流的，称为三幅路；仅设一条分隔带在车行道中心线上以分隔对向车流的，称为双幅路；对车行道上不设任何分隔带的，则称为单幅路。
它们有其各自的优缺点和适用性。
1.1.2横断面形式
1.单幅路
道路上的机动车与非机动车混合双向行驶。
由于仅设划线分流，尚可相互调剂车道行驶，它能有效地利用路面，占地较少，造价较低。
但由于车流的混合行驶，干扰较大，机动车的速度受到影响，且易引起交通事故，行车噪声对两侧建筑物的影响较大。
当车行道过宽，行人穿越街道不太安全和照明经济效果较差。
因此，它适用于路幅宽度较窄（一般不超过四个车行道）、车流量不大的次干路、支路和居住区街道。
各大、中城市建筑密集难以拓宽街道和繁华的商业大街多数属于单幅路型式。
2.双幅路
利用中间分隔带分隔对向车流，使二条车行道成为单向行驶道，以保证汽车高速行驶的安全。
它对绿化布置、照明效果较为有利，能保证夜间行车的安全。
当双向交通量很不均匀时，车道利用率不高；而宽度不足时，常因超车造成事故。
如非机动车流量不大，可将非机动车道并至人行道同一平面；或禁止非机动车通行，则该双幅路可作为城市主干路。
如无法禁止非机动车通行，且路幅宽度不够，需机、非混行，则该双幅路适用于城市次干路。
在山城，当横向高差大或为迁就现状、埋设高压电线时，宜采用双幅路型式。
3.三幅路
用两条分隔带使机动车与非机动车分道行驶，解决了相互干扰的矛盾，分隔带又起到行人过街安全岛的作用，减少了交通事故，机动车速可以提高。
此外，非机动车道路面结构可以减薄，绿树成荫、减少噪声和使照明均匀等方面的效果较好。
适用于非机动车交通量较大的城市次干路，以及车流量大和车速要求较高的主要道路，人流较大的商业、文化中心大道。
4.四幅路
它具有三幅路分道行驶的优点，也兼有双幅路分隔对向车流的功能，对车辆行驶、行人过街更为安全。
因此，机动车辆的速度可以再提高，通行能力更大。
它适用于机动车及非机动车流量很大、机动车车速要求高，而用地和投资均有可能的城市主干路。
图1.1-1四幅路（城市主干道）
图1.1-2双幅路（人、非并板）（城市主干道）
图1.1-3双幅路（人、非并板）（城市次干道）
图1.1-4双幅路（机动车专用）（城市主、次干道）
图1.1-5三幅路（城市次干道）
图1.1-6单幅路（城市次干道）
图1.1-7单幅路（支路）
1.1.3红线宽度
城市道路红线宽度应根据城市路网规划、交通性质及交通发展要求的通行能力与地形条件适宜的断面形式，并考虑地上、地下管线敷设、沿街绿化布置等要求，以及对市内的通风、日照、城市用地条件、城市远期发展的需要等综合因素确定。
地面快速路的红线宽度为50~70m，高架道路红线宽度为40~60m，城市主干路红线宽度为40~50m，城市次干路红线宽度为30~40m，支路红线宽度为15~25m。
道路两侧建筑物与红线之间应保留5~10m的距离。
高架道路桥梁边缘与建筑物距离（最小侧向净宽）应考虑两侧建筑物消防、维修以及高架道路本身养护维修的需要，因此不得小于规范的规定值。
1.1.4市政道路建筑限界
城市道路建筑限界见图1.1-8。
顶角抹角宽度应与机动车道侧向净宽一致。
最小净高见表1.1-1。
建筑限界内不得有任何物体侵入。
图1.1-8道路建筑界限
图中
——中间分车带宽度（m）;
——中间分隔带宽度（m）;
——机动车车行道宽度或机动车与非机动车混合行驶的车行道宽度
——侧向净宽
——机动车道路缘带宽度
——非机动车道路缘带宽度
——机动车车行道安全宽度
——非机动车车行道宽度
——路侧带宽度
——设施带宽度
——人行道宽度
——自行车道、人行道及其他非机动车车行道的最小净高
——机动车车行道最小净高
——顶角抹角宽度
表1.1-1车行道最小净高
车行道种类
机动车
非机动车
行驶车辆种类
各种汽车
无轨电车
有轨电车
自行车、行人
其他非机动车
最小净高（m）
4.5
5.0
5.5
2.5
3.5
1.2城市道路车道数目设计
1.2.1交通量预测方法
交通需求预测的技术领域很广，有两类典型的分析方法，即四阶段模型法和非集聚模型（即个人选择模型）预测法。
四阶段模型分为交通生成模型、方式划分模型、交通分布模型、交通分配模型。
方式划分预测可以在分布预测之前，但生成预测、分布预测、分配预测总是依次进行的。
在具体的交通预测中，有些预测模型是分阶段相互独立的，有些模型则是将多个阶段的模型综合在一起。
四阶段模型法是目前应用最广泛、技术也比较成熟的预测方法。
非集聚模型需求预测技术以基于个体的非集聚分析为特征，建立在随机效用理论和合理选择假设基础上，也称为非集聚行为模型或个人选择模型。
但非集聚模型及需求预测技术尚不成熟。
1.2.1.1预测流程
1.城市道路网络的流量预测流程
城市道路的路段和交叉口交通预测必须在网络背景下分析，通常采用经典四步骤模型。
道路机动车交通量不仅与机动车保有量有关，而且与城市土地利用、交通政策、交通方式等诸多因素有关。
城市道路交通量预测模型体系如图1.2-1。
2.公路交通量预测流程
与城市道路交通量对区域开发强度、交通管理因素变化比较敏感不同，公路网络形态、运量分担率相对比较稳定。
公路交通量预测首先考虑现状基础上的增长，再考虑公路建成或交通服务条件变化对沿线土地开发产生的影响和增加交通量，以及各种运输方式之间的相互竞争和运量转移。
前者称为诱增交通量，后者称为转移交通量。
典型的公路交通量预测流程如图1.2-2。
1.2.1.2路网交通量预测方法
路网交通预测的典型分析方法为四阶段预测法。
四阶段交通需求预测由4个子模型组成:
出行生成、出行分布、方式选择、交通分配。
出行生成预测指对每一个小区产生和吸引的出行数量的预测，亦即预测发生在每一个小区的出行端数量。
换言之，出行生成预测是预测研究对象地区内，每一个小区的全部出行数；出行分布预测是指从起点小区到终点小区（OD）的交通量预测，即指定两个小区（地点）的出行交换量；方式划分预测是指对每组起、终点间各种可能的交通方式所承担比例的预测，即决定出行者采用何种交通方式出行。
在城市内部的出行需要考虑轨道交通、公共汽车、自行车、出租车、私人小汽车等方式，城际出行则需要考虑飞机、铁路、公路、水运等运输方式；路网分配是将每种交通方式起、终点（OD）间的流量在指定网络上分配到特定线路，最常用的网络是道路网和公交网。
4个子模型形成一个序列，前一个子模型的输出结果为后一个子模型的输入数据，提供从起点到终点以及采用某种交通工具行走某条路线的交通量预测结果。
四阶段法各阶段预测模型的典型方法见表1.2-1：
表1.2-1四阶段法各阶段预测模型的典型方法
交通生成
方式划分
交通分布
交通分配
运输量与交通量转换法（回归分析法、指数平滑法）
分担率曲线法（转移曲线法）
现在状态法（均衡增长率法、平均增长率法、Fratar法、Detroit法、Furness法）
平衡分配法（固定需求分配模型法、弹性需求、综合平衡分配模型法）
弹性系数法
函数模型法
综合法（重力模型法、多元回归法、机会模型法）
非平衡分配法（全有全无法、容量限制法、多路径概率法）
交通系数法（原单位系数法）
最小损失模型
图1.2-8城市道路交通量预测模型体系
图1.2-2公路交通量预测流程
1.2.1.3路段交通量预测方法
在公路网上，对已经存在的道路进行未来数年交通量变化趋势的预测，如果网络道路交通条件没有大的变化，也可以采用弹性系数法，针对一条道路或一个路段的流量进行分析。
通常影响流量增长的因素为所在区域的经济增长率、机动车增长率和人口增长率。
弹性系数通常取以往十年流量增长率与GDP增长率或机动车增长率的比值。
如果分客、货车流量预测，货车流量的弹性系数取货车流量增长率与工业、农业产值增长率之比；客车流量的弹性系数取客车流量增长率与保有量增长率之比。
一般路段交通量增长率低于车辆保有量增长率，也低于经济增长率。
公路交通量增长的相关因素见图1.2-1。
图1.2-1公路交通量增长的相关因素
1.2.2城市道路车道通行能力
1.车种换算系数
机动车道通行能力按单位时间通过道路某断面的小客车数计；中、小城市小型汽车较少时，可按普通汽车计。
计算路段通行能力时，路段车种换算系数见表1.2-1~3。
表1.2-1路段车种换算系数
车种
小客车
普通汽车
铰接车
换算系数
1
1.5
2
表1.2-2环形交叉口的不同车种换算系数
车辆类型
换算系数
小型车：
摩托车、三轮汽车、吉普车、小汽车、小型旅游车
1.0
卡车：
中型载重车、自卸车
1.4
大型车：
公共汽车、大型旅游车
1.7
铰接车：
铰接式公共汽车、电车及拖挂车
2.7
表1.2-3平面交叉口车种换算系数
交叉口形式车种
小客车
普通汽车
铰接车
信号灯管制平面交叉口
1
1.6
2.5
2.设计小时交通量
确定车道数的设计小时交通量，按式（1.2-1）计算。
（1.2-1）
式中
Nn-设计小时交通量（pcu/h）；
Nda-设计年限的年平均日交通量（pcu/d）；由交通量预测取得，应综合考虑现有交通量（包括历年交通量）、正常增长交通量、诱增交通量、吸引和其他交通方式的转移交通量等；
k—设计高峰小时交通量与年平均日交通量的比值。
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；k值由各城市观测取得，或参照性质相近的邻近城市的数值选用。
不能取得时，k值可采用7%-10%。
交通量较大的大城市采用下限（接近7%），交通量较小的中、小城市采用上限（接近10%）；
δ—主要方向交通量与断面交通量的比值。
δ值由各城市观测取得，或参照性质相近的邻近城市的数值选用。
不能取得时，δ值可采用0.55-0.6。
交通量较大的大城市可采用0.55，交通量较小的中、小城市可采用0.60。
3.道路路段各级服务水平等级
道路路段各级服务水平对应的车辆运行情况、路段饱和度和车辆平均运行速度的对应关系见表1.2-4。
表1.2-4道路路段服务水平
服务水平
运行情况
饱和度
平均运行速度
A
自由流，车辆的行驶性能得到充分发挥，畅通，舒适
≦0.1
B
稳定车流，稍有延误，驾驶比较舒适
≦0.3
0.9
C
稳定车流，能接受的延误，行车自由程度明显受限
≦0.6
0.8
D
稳定车流的临界状态，能忍受的延误，行车自由程度严重受限，很小的事故也会造成持续排队
≦0.8
0.65
E
达到道路通行能力，为不稳定交通流，拥挤，不能忍受的延误
≦1.0
0.5
F
强制性车流（阻塞）
—
0.3~0.4
4.机动车路段通行能力
路段通行能力分为可能通行能力和设计通行能力。
城市道路在不受平面交叉口影响时，一条机动车道的可能通行能力按式（1.2-2）计算：
（1.2-2）
式中
——一条机动车道的路段可能通行能力（pcu/h）
——连续车流平均车头间隔时间（s/pcu）
当没有
的观测值时，可能通行能力可用表1.2-5的数值。
表1.2-5一条车道可能通行能力
计算行车速度（km/h）
80
60
50
40
30
20
可能通行能力（pcu/h）
2000
1730
1690
1640
1550
1380
路段机动车车道设计通行能力计算如式（1.2-3）：
（1.2-3）
式中
——路段机动车单向车道的设计通行能力（pcu/h）
——机动车道通行能力的分类系数，见表1.2-6的数值。
表1.2-6机动车道的道路分类系数
道路分类
快速路
主干路
次干路
支路
0.75
0.8
0.85
0.9
——车道折减系数，第一条车道折减系数为1.0；第二条车道折减系数为0.85；第三条车道折减系数为0.75；第四条车道折减系数为0.65；单向二车道
；单向三车道
；单向四车道
；
——交叉口影响通行能力的折减系数，不受交叉口影响的道路（如高架道路和地面快速路）
；该系数与两交叉口之间的距离、行车速度、绿信比和车辆起动、制动时的平均加、减速度有关，其计算公式如式1.2-4
（1.2-4）
式中l——两交叉口之间的距离（m）；
v——计算行车速度（m/s）;
a——车辆起动时的平均加速度；小汽车为0.8m/s2，大型汽车为0.6m/s2;
b——车辆制动时的平均减速度；小汽车为1.66m/s2，大型汽车为1.3m/s2;
——车辆在交叉口处平均停车时间，取红灯时间的一半。
各等级道路红灯时间可参考表1.2-7数值。
表1.2-7交通管理信号灯循环周期时间分配
交叉口类别
循环周期
信号灯配时（s）
主干路
次干路
支路
绿
黄绿
红
绿
黄绿
红
绿
黄绿
红
主干路-主干路
80
32
4
44
主干路-次干路
80
42.5
4
33.2
29.5
4
46.5
主干路-支路
80
56
4
20
16
4
60
次干路-支路
80
51
4
25
21
4
55
注：
次干路-次干路和支路-支路中的次干路和支路的红灯时间，可采用表中主干路-主干路的主干路红灯时间。
1.2.3相关规范要求
《城市道路工程设计规范》（2012）
4.2快速路
4.2.1快速路应根据交通流行驶特征分为基本路段、分合流区和交织区，应分别采用相应的通行能力和服务水平。
4.2.2快速路基本路段一条车道的基本通行能力和设计通行能力应符合表4.2.2的规定。
表4.2.2快速路基本路段一条车道的通行能力
设计速度（km/h）
100
80
60
基本通行能力（pcu/h）
2200
2100
1800
设计通行能力（pcu/h）
2000
1750
1400
4.2.3快速路基本路段服务水平分级指标应符合表4.2.3的规定，新建道路应按三级服务水平设计。
表4.2.3快速路基本路段服务水平分级
设计速度（km/h）
服务水平等级
密度[pcu/（km.ln）]
平均速度（km/h）
饱和度（V/C）
最大服务交通量[pcu/（km.ln）]
100
一级（自由流）
≦10
≥88
0.4
880
二级（稳定流上段）
≦20
≥76
0.69
1520
三级（稳定流）
≦32
≥62
0.91
2000
四级
饱和流
≦42
≥53
≈1.0
2200
强制流
＞42
＜53
＞1.0
—
80
一级（自由流）
≦10
≥72
0.34
720
二级（稳定流上段）
≦20
≥64
0.61
1280
三级（稳定流）
≦32
≥55
0.83
1750
四级
饱和流
≦50
≥40
≈1.0
2100
强制流
﹥50
＜40
＞1.0
—
60
一级（自由流）
≦10
≥55
0.3
590
二级（稳定流上段）
≦20
≥50
0.55
990
三级（稳定流）
≦32
≥44
0.77
1400
四级
饱和流
≦57
≥30
≈1.0
1800
强制流
﹥57
＜30
＞1.0
—
4.2.4快速路设计时采用的最大服务交通量应符合下列规定：
1双向四车道快速路折合成当量小客车的年平均日交通量为40000pcu～80000pcu。
2双向六车道快速路折合成当量小客车的年平均日交通量为60000pcu~120000pcu。
3双向八车道快速路折合成当量小客车的年平均日交通量为100000pcu～160000pcu。
4.3其他等级道路
4.3.1其他等级道路根据交通流特性和交通管理方式，可分为路段、信号交叉口、无信号交叉口等，应分别采用相应的通行能力和服务水平。
4.3.2其他等级道路路段一条车道的基本通行能力和设计通行能力应符合表4.3.2的规定。
表4.3.2其他等级道路路段一条车道的通行能力
设计速度（km/h）
60
50
40
30
20
基本通行能力[pcu/（km.ln）]
1800
1700
1650
1600
1400
设计通行能力[pcu/（km.ln）]
1400
1350
1300
1300
1100
4.3.3信号交叉口服务水平分级应符合表4.3.3的规定，新建道路应按三级服务水平设计。
表4.3.3信号交叉口服务水平
服务水平
指标
一级
二级
三级
四级
控制延误（s/veh）
＜30
30~50
50~60
＞60
负荷度
＜0.6
0.6~0.8
0.8~0.9
＞0.9
排队长度（m）
＜30
30~80
80~100
＞100
4.3.4无信号交叉口可分为次要道路停车让行、全部道路停车让行和环形交叉口三种形式。
次要道路停车让行交叉口通行能力应保证次要道路上车辆可利用的穿越空档能满足次要道路上交通需求。
1.3横断面组成部分设计
1.3.1机动车道
1.3.1.1机动车道宽度
城市道路上供各种车辆行驶的路面部分，统称为车行道。
而机动车道则专供机动车辆（公共汽车、大小型载重汽车、客车、旅行车以及摩托车等）行驶。
机动车道的宽度应根据远景年最大一个方向设计小时交通量（合理的单向高峰小时交通量），并把混合交通中不同类型的机动车换算为某一种标准车，得出某种标准车的总数量，再除以一条车道的通行能力求得单向车道数，并乘以2即得双向总的车道数。
如再乘以一条车道的宽度，就得到按设计小时交通量所推求的理论的机动车道的总宽度。
每条车道的宽度主要决定于行驶车辆车身的宽度和横向安全距离（车身边缘与相邻部分边缘之间横向净距。
）
各类各级道路一条车道宽度一般可按表1.3-1所对应的计算行车速度取值。
对于坡道和路幅变化地段尽可能采用宽值。
表1.3-1各类道路一条车道宽度
街道类别
级别
计算行车速度（km/h）
车道宽度（m）
大型客货车或混行车道
小汽车
快速路
80
3.75
3.5
主干路
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
50~60
40~50
30~40
3.5~3.75
3.5~3.75
3.25~3.5
3.5
3.5
3.25
次干路
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
40~50
30~40
20~30
3.5
3.25~3.5
3.25~3.5
3.25
3.25
3~3.25
支路
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
30~40
20~30
20
3.25~3.5
3.25
3.25
3~3.25
3
3
城市道路上机动车道分为靠路边、靠路中心线、同向行驶中间车道三类。
1.靠路边的车道宽
（1）一侧靠边，另一侧为反向行驶的车道（图1.3-1）
（1.3-1）
图1.3-1城市道路的车行道宽度示意图
（2）一侧靠边，另一侧为同向行驶的车道：
（1.3-2）
2.靠路中心线的车道宽度
（1.3-3）
3.同向行驶的中间车道宽度
（1.3-4）
式中：
a1,a2,a3——车箱全宽（m）；
x——反向行驶汽车间的安全间隙（m）；
d——同向行驶汽车间的安全间隙（m）；
c——车身边缘与路缘石间的横向安全距离（m）。
根据试验观测得出x、d、c与车速之间的关系式为：
（1.3-5）
（1.3-6）
（1.3-7）
V是以km/h为三位的实际车速。
上列诸式表明车道宽B是车速V的函数，依车速的变化一般在3.4~3.8m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V＞40km/h时，可取3.75m。
1.3.1.2相关规范要求
《城市道路路线设计规范》（2012）
5.3.1机动车道宽度应符合下列规定：
1一条机动车道最小宽度应符合表5.3.1的规定。
表5.3.1一条机动车道最小宽度
车型及车道类型
设计速度（km/h）
＞60
≤60
大型车或混行车道（m）
3.75
3.5
小客车专用车道（m）
3.5
3.25
2机动车道路面宽度应为机动车道宽度及两侧路缘带宽度之和。
3单幅路及三幅路采用中间分隔物或交通标线分隔对向交通时，机动车道路面宽度还应包括分隔物和交通标线的宽度。
4快速公交专用道、常规公交专用道的单车道宽均不应小于3.5m。
5公交港湾式停靠站可分为直接式和分离式两种。
直接式公交停靠站的车道宽度不应小于3.00m；分离式公交停靠站的车道总宽度应包括路缘带宽度，不应小于3.50m。
《城市道路工程设计规范》（2012）
5.3.2机动车道宽度应符合下列规定：
1一条机动车道最小宽度
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