道路线形设计是指对道路路幅中心线(又称中线)的立体形状设计过程。道路线形设计通常包括平面线形设计和纵断面线形设计两个方面。

中文名

道路线形设计

外文名

Road alignment design

术语类别

交通工程术语

定义

道路路幅中心线的立体形状设计

内容

平面线形设计和纵断面线形设计

应用

道路规划等

学科

交通工程

拼音

dào lù xiàn xíng shè jì

内容

道路的线形设计包括平面线形设计和纵断面线形设计两个方面的内容,下面分述之。

1.平面线形

平面线形即道路中心线的水平投影形态。道路的平面线形有直线和曲线两种,曲线又有圆弧曲线和自由曲线等形式,以下是具体分析:

(1)直线形道路:直线带有很明确的方向性,道路有连续性,沿线两侧所有道路设施、绿化等均易与这种线形环境协调,从而使道路具有强烈的线性特征,给人以整齐简洁之感,在道路轴线端点处可以设置标志性建筑作为对景。

(2)曲线形道路:曲线是平面主要线形要素,曲线线形流畅、生动、具有动感。由于汽车交通的发展,特别是快速道路的建设,市际之间的高速路、市内的高架路,为了适应高速行驶的要求,如今也流行以曲线为主的设计手法。在曲线道路上行驶可以很清楚地判别方向变化,看清道路两侧景观,并可能在道路前方封闭视线形成优美的街景。

2.纵断面线形

纵断面线形,即道路中心线在其竖向剖面上的投影形态。考察纵断面线形,需从线形种类和线形要素两个方面着手。

(1)线形种类

该线形如为直线,则表示路段中坡度均匀一致,坡向和坡度保持不变,但这仅是一种假想状态,实际情况是:纵断面线形随着地形的变化而呈连续的折线,在折线交点处,为使行车平顺,需设置一段竖曲线。

(2)线形要素

1)道路的坡度。道路的坡度区分为纵向坡度和横向坡度两种。纵向坡度简称纵坡,即道路沿其中心线方向的坡度,行车道路的纵坡一般为0.3%~8%,以保证路面水的排除与行车的安全,步道的纵坡应不大于12%。横向坡度简称横坡,即垂直道路中心线方向的坡度,为了便于排水,道路的横坡一般为1%~4%,呈两面坡。不同材料路面的排水能力不同,其所要求的纵坡和横坡也不同。

2)坡道的长度。一般坡道的长度不可太长,过长的同一坡度的直线坡道,会造成地表径流的流速过大,而且在景观的空间组织上也会造成一定的困难。对于较长的直线坡道,可通过在其问设置景观标志物,并通过途中分段设置平坦地段,缩短视线距离等方法,把原本长且直的道路进行分段处理。

3)台阶广场。当路面坡度超过12°时,为了便于行走,在不通行车辆的路段上,可设台阶。台阶的长度和路面宽度相同,每级台阶的高度为0.1~0.165m,宽度为0.28~0.38m。一般台阶不宜连续使用,如地形许可,每10~18级台阶后应设休息平台,使行人有恢复体力的机会。

基本要求

道路线形设计提出的基本要求如下。

(1)线形设计要考虑如何与地形地物相协调。

道路的线形必须从实际自然条件出发,采用与自然地形地物相协调平顺的线形。这样既可以与地形、地物、土地利用等自然条件和社会条件相适应,又能达到景观优美。为此应尽量避免大填大挖、破坏沿途居民生活环境和破坏自然地貌。

(2)线形要保持三维空间线的连续、协调和舒顺。

为达到这一要求,必须使平、纵线形配合良好。

此处所谓连续是指视线所及的路段内不出现转折、错位、突变、虚空或遮断的线形。所谓协调是指各种线形要素有良好的配合,即平、纵面和平、竖曲线相互配合适当。所谓舒顺是指线形自然圆滑、平顺、匀称,不应出现坡度、曲率等过大差比,或扭曲、硬拐等线形,这些不良线形不仅影响视觉和感观,而且还影响安全、迅速、舒适和经济。

(3)要给司机提供良好的视觉上和心理上的感觉。

线形设计要使司机获得三维空间的优美连续的线形,还能帮助他预知前方一定距离的路况。但也应对司机前方视距长度有所限制,使司机在任何一点所看到的平面线形弯曲不超过两个,纵面线形起伏不超过3个。为此要求路线不出现急剧的起伏和扭曲,从而使司机和乘客因优美景况而产生心旷神怡的舒适感觉。

注意事项

(1)线形设计应与道路勘测、选线、定线同时进行。因为当路线确定后再进行线形设计不但造成工作被动,甚至会造成返工和浪费。

(2)一条路线不宜频繁变更设计路段的等级,同一等级设计路段长度不宜过短。线形要素应尽量保持相对均匀。两相邻不同设计路段之间的技术指标应逐渐过渡变化。

(3)注意线形要素之间及其与其他设施之间的相互平衡、协调。如:直线、圆曲线、回旋曲线之间,直线纵坡、竖曲线之间,平面线形、纵面线形之间,路线、被交叉路线之间,路线与道路构造物、沿线设施之间等的组合协调。

(4)不要轻易采用技术标准中的极值(如最大值、最小值),应根据设计条件尽量选用较高的技术指标。

(5)为了尽量使汽车能以匀速行驶,应注意各线形要素的连续性。如避免长直线末端设小半径曲线、大半径曲线与小半径曲线直接相连等。

(6)为保证安全和提高通过能力,在平面交叉前后应尽可能采用较高的线形要素。

(7)线形设计应注重视觉的要求。不仅要保证停车视距和提供适量的超车路段,而且应有充分的侧向视距;并使驾驶员能看到前方足够长的路段,避免引起驾驶员的错觉和不良的心理反应。必要时应设护栏、照明和采取不同的植树方式等措施诱导视线,增加安全和舒适感。

(8)线形设计,是根据客观自然存在的条件(特别是地形、地物条件)而选用各种线形要素值以进行合理的匹配组合。因此,设计中不得片面强调以直线或以曲线为主,而应把直线和曲线(包括圆曲线、缓和曲线)作为线形要素加以妥善运用,以期达到设计出既经济又安全、舒适而合理的道路。