1、城市交通与道路系统道路纵断面设计3.2.2城市干路网类型 城市道路系统是为适应城市发展，满足城市用地和城市交通以及其他需要而形成的。在不同的社会经济条件、城市自然条件和建设条件下，不同城市的道路系统有不同的发展形态。从形式上，常见的城市道路网可归纳为四种类型，其中前三类为基本型。 1方格网式道路系统 方格网式又称棋盘式，是最常见的一种道路网类型，适用于地形平坦的城市。用方格网道路划分的街坊形状整齐，有利于建筑的布置；由于平行方向有多条道路，交通分散，灵活性大，但对角线方向的交通联系不便。有的城市在方格网的基础上增加若干条放射干线，以利于对角线方向的交通，但因此又将形成三角形街坊和复杂的多路交叉
2、口，既不利于建筑布置，又不利于交叉口的交通组织。完全方格网的大城市，如果不配合交通管制，容易形成不必要的穿越中心区的交通。一些大城市的旧城区历史形成的路幅狭窄，间隔均匀，密度较大的方格网，已不能适应现代城市交通的要求，可以采用组织单向交通的方法解决交通拥挤问题。 方格网式的道路也可以顺依地形条件弯曲变化，不一定死板地一律采用直线直角。 2环形放射式道路系统 环形放射式道路系统起源于欧洲以广场组织城市的规划手法，最初是几何构日产物，有的是由港口城市或中心城市的对外交通特性所自然形成的，多用于大城市。这种道系统的放射形主干道有利于市中心同外围市区和郊区的联系，环形道路又有利于中心城区外的市区及郊区
3、的相互联系，在功能上有一定的优点。但是放射形干路又容易把外围的交通引入市中心地区，引起交通在市中心地区过分的集中，同时会出现许多不规则的街坊，交通灵活性不如方格网道路系统。环形干路也容易引起城市沿环路的发展，促使城市呈同心圆式不断向外扩张。 为了充分利用环形放射式道路系统的优点 ，避免缺点，国外一些大城市在原有的环形放射路网基础上部分调整改建形成快速路系统，对缓解城市中心的交通压力，促使城市转向沿放射形交通干线向外发展起了十分重要的作用。 3自由式道路系统 自由式道路常是由于地形起伏变化较大，道路结合自然地形呈不规则状布置形成的。这种类型的路网没有一定的格式，变化很多，非直线系数（道路距离与空
4、间直线距离之比）较大。如果综合考虑城市用地的布局、建筑的布置、道路工程及创造城市景观等因素精心规划，不但能取得良好的经济效益和人车分流效果，而且可以形成活泼、丰富的景观效果。 国外很多新城的规划都采用自由式的道路系统。美国阿肯色州1970年规划的新城茅美尔( Maumelle)，城市选在一片丘陵地，在交通干路的一侧布置了工业区，另一侧则结合地形、河湖水面和绿地安排城市用地，道路呈自由式布置，形成很好的居住环境。 我国山区和丘陵地区的一些城市也常采用自由式的道路系统，道路沿山麓或河岸布置，如青岛、重庆等城市，但这种布置多是从工程因素出发，有的道路仿照盘山公路修建，不十分自然。而且，在传统的规划思
5、想下，只要有一些平地（或挖山填沟造平地），都尽可能采用方格式的道路系统，这都是不可取的。 4混合式道路系统 由于历史的原因，城市的发展经历了不同的阶段。在这些不同的发展阶段中，有的发展城区受地形条件约束，形成了与前不同的道路形式；有的则是在不同的规划建设思想（包括半殖民地时期外国的影响）下形成了不同的路网，以至于在同一城市中同时存在几种类型的道路网，组合而成为混合式的道路系统。还有一些城市，在现代城市规划思想的影响下，结合城市用地的条件和各种类型道路网的优点有意识地对原有道路结构进行调整和改造，形成新型的混合式道路系统。组团式布局的城市应该形成适应新型的混合式道路系统。 组团式布局的城市应该适
6、应各组团布局的组团道路网，在组团之间设置联系各组团的快速路和主干路，是一种组合式的道路网形式。常见的方格网加环形放射式的道路系统是大城市发展后期形成的一种混合式的道路网形式，如北京的道路网是以环形放射网为城市的主要交通性道路骨架，以方格网为城市的基础性路网。在城市建设中，由于过于重视环路的建设和沿环路两侧的用地发展建设，导致形成“摊大饼”的城市形态，如果强调放射道路对城市发展的导向作用，用一般环形路分散交通，以环形放射快速路网划分城市组团，组织城市组团间的隔离绿地，就可以避免“摊大饼”式的发展，将会取得更好的效果。还有一种常见的链式道路网，是由一两条主要交通干路作为纽带（链），好像脊骨一样联系
7、着各类较小范围的道路网而形成的。常见于组合型城市或带状发展的组团式城市，如兰州等城市。 经历了不同阶段发展的大城市的这种混合式道路系统，如果在好的规划思想指导下，对城市结构和道路网进行认真的分析和调整，因地制宜地规划，仍可以很好地组织城市生活和城市交通，取得较好的效果。 但是，目前我国许多城市的总体规划中常以“几纵几横”、“几环几射”的范式化的描述来叙述城市道路网的规划，并不能表现道路网的功能特性，也不能说明与城市用地规划布局的关系，因此是毫无意义的。(4)道路横断面类型。人们通常依据车行道的布置命名横断面的类型。不用分隔带划分车行道的道路横断面称为一块板断面；用分隔带划分车行道力两个部分的道
8、路横断面称为两块板断面；用分隔带将车行道划分为三个部分的道路横断面称为三块板断面；用分隔带将车行道划分为四个部分的道路横断面称为四块板断面。 1 ）一块板道路横断面。一块板道路的车行道可以用作机动车专用道、自行车专用道以及大量作为机动车与非机动车混合行驶的次干路及支路。在混行状态下，机动车的车速较低。所以，一块扳道路在机动车交通量较小，自行车交通量较大，或机动车交通量较大、自行车交通量较小，或两种车流交通量都不大的状况下都能取得较好的使用效果。由于一块板道路能适应“钟摆式”的交通流（即上班早高峰时某个方向交通量所占比例特别大，下班晚高峰时相反方向交通量所占比例特别大），以及可以利用自行车和机动
9、车高峰在不同时间出现的状况，调节横断面的使用宽度，并具有占地小、投资省、通过交叉口时间短、交叉口通行效率高的优点，仍是一种很好的横断面类型。2 ）两块板道路横断面。两块板道路用中央分隔带（可布置低矮绿化）将车行道分成两部分。中央分隔带的设置和两块板道路的交通组织有下列四种考虑：1 解决对向机动车流的相互干扰问题：规范规定，当道路设计车速：v50km/h时，必须设置中央分隔带。这种形式的两块板道路主要用于纯机动车行驶的车速高、交通量大的交通性干道，包括城市快速和高速公路。有较高的景观、绿化要求：对于景观绿化要求较高的生活性道路，可以用较宽的 绿化分隔带形成景观绿化环境。这种形式的两块板道路采用同
10、方向机动车和非机动车分车道行驶的交通组织，也可以利用机动车和非机动车高峰错时的现象，在不同时段调节横断面各车道的使用性质，或调节不同车流的使用宽度。要注意不能将道路中间的绿地用作为居民的休憩地。地形起伏变化较大的地段：将两个方向的车行道布置在不同的平面上，形成有高差的中央分隔带，宽度可随地形变化而变动，以减少土方量和道路造价。对于交通性道路可组织纯机动车交通的单向行驶；对于混合性道路和生活性道路，则可以考虑在每一个车行道上组织机动车单向行驶和非机动车双向行驶。机动车与非机动车分离：对于机动车和自行车流量车速都很大的近郊区道路，可以用较宽的绿带分别组织机动车路和自行车路，形成两块板式横断面的道路
11、。这种横断面可以大大减少机动车与自行车的矛盾，使两种交通流都能获得良好的交通环境，但在交叉路口的交通组织不易处理得很好，故而较少采用。 此外，当主要交通干路的一侧布置有产生大量车流出入和集散的用地时，可以在该侧设置辅助道路，以减少这些车流对主要交通干路正常行驶车流的冲击干扰，在形式上雷同于两块板道路。辅助道路两端出人口（与该交通干路的交叉口）间距应大致等于该交通干路的合理交叉口间距，如采用禁止左转驶入干路的交通管制，则间距可以缩小。 3 ）三块板道路横断面。三块板道路通常利用两条分隔带将机动车流和自行车）非动车）流分开，机动车与非机动车分道行驶，可以提高机动车和自行车的行驶速度，保障交通安全。
12、同时，三块板道路可以在分隔带上布置多层次的绿化，从景上可以取得较好的美化城市的效果。 但是，三块板道路由于没有解决对向机动车的相互影响，行车车速受到限制，机动车与沿街用地之间受到自行车道的隔离，经常发生机动车正向或逆向驶入自行车道的现象，占用自行车道断面，影响自行车的正常通行，易发生交通事故；自行车形式也受到分隔带的限制，与街道另一侧的联系不方便，经常出现自行车在自行车道、甚至机动车逆向行驶的状况，存在安全隐患。同时，三块板道路的红线宽度至少在40m以上，占地大，投资高；一般车行道部分的宽度在20-30m左右，车辆通过交叉口的距离较大，家插口的通行效率受到影响。 根据以上分析，一般三块板横断面
13、适用于机动车交通量不十分大，而又有一定的车速和车流畅通要求，自行车交通量又较大的生活性道路或客运交通干路，不适用于机动车和自行车交通量都很大的交通性干路和要求机动车车速快而畅通的城市快速路。 4 ）四块板道路横断面。四块板横断面就是在三块板的基础上，增加中央分隔带解决对向机动车相互干扰的问题。四块板道路的占地和投资都很大，交叉口通行能力较低。 四块板横断面如果采用机动车与非机动车分行的纽合断面时存在着矛盾：机动车车速超过50 km/h时必须设置中央分隔带，此时机动车流应是快速车流；而由于设有低速的自行车道，存在低速自行车流可能穿越机动车道的状况，必然会影响机动车流的车速.城通 和安全。如果限制
14、非机动车横穿道路，则给道路两侧的联系造成不便，又可能出现在少数允许过街路口交通过于集中的现象，反而影响机动车的畅通和快速。 如果四块板横断面采用机动车快车道与机、非混行慢车道的组合时，车道分隔带不间断布置，可以形成兼具疏通性和服务性的道路功能。 (5)城市道路横断面选择与组合。城市各级道路的横断面组合应有利于引导交通流在道路断面上的合理分布。城市道路横断面的选择与组合要综合考虑由两两旁城市用地性质所决定的道路的功能、交通的性质与组合、交通流量、交通管理等多种因素。如：城市快速路应该是封闭的汽车专用路，其横断面应采用分向通行的两块板形式。但在一些城市，快速路（环路）选用类似四块板的主辅路横断面形
15、式，即将快速路与常速路组合在一个断面内，常速与快速、常速与常速的交通转换同在一个交叉口进行，即使采用立体交叉，也极易形成交通拥挤、阻塞，以及由于自行车、行人任意穿越道路而发生交通事故的问题，快速路应有的畅通性也受到了破坏。所以，城市快速路在必须穿越城市组团内中心地段时，可以采用高架方式与城市主干路立体组合，或选用四抉板横断面，降低等级为城市 交通性主干路。 城市交通性主干路的横断面应该是机动车（准）快车道与机非混行的慢车道的组合形式（常为四块板形式），而不是一般常采用的机、非分行的四块板横断面形式。城市交通性主干路的机动车快车道可以保证机动车辆的快速、畅通，满足道路“疏通性”的要求；而机、非混
16、行的慢车道则可满足道路为两侧用地服务的功能要求；快车道与慢车道的交通在交叉口实现转换。为避免对快车道的干扰，保证快车道的快速、畅通，车行道分隔带应该通长布置。 交通性主干路快车道进出口的设置十分重要。一般要结合交叉口设计，采取先出后进方式，把进出快车道车辆的交织路段设在慢车道上。 城市生活性主干路宜布置为机、非分行的三块板或分向通行的两块板模断面。 次干路和支路宜布置为一块板横断面。 523城市道路纵断面设计城市道路的纵断面是指沿道路中心线方向的道路剖面，道路纵坡是指沿道路中心线方向的纵向坡度。城市道路纵断面设计是根据城市竖向规划的控制标高，按道路的等级，以及道路沿线地形、地物、工程地质、水文
17、、管线等条件确定道路中心线的竖向高程、坡度起伏关系和立体交叉、桥涵等构筑物控制标高，有时尚需确定道路排水设施（如边沟、盲沟）的纵坡、标高。要求道路线形起伏尽可能平顺土方尽可能平衡，排水良好。当道路横断面为两块板不对称布置时，应分别确定两块板的道路中心线及其纵断面。设置锯齿形街沟（详见55节）时，需确定街沟的纵断面。 1.道路纵坡道路纵坡常指道路中心线（纵向）坡度，在保证排水要求的条件下，设计中应可能选用较平缓的纵坡。道路纵坡主要取决于自然地形、道路两旁的地物（建筑物出入口及散水高程）道路构筑物的净空限界要求、车辆性能、车速、道路等级等。城市道路机动车道最大纵坡限制值如表5-11所示。表5-11
18、 不同车速机动车车道最大坡度限制值如表5-11所示设计车速/（km/h）806050403020最大纵坡/%455.5678设超高时 6.56.56.5778城市道路较大纵坡坡长限制如表5-12所示。表5-12 城市道路较大纵坡坡长限制值如表5-12所示设计车速/（km/h）80605040纵坡/%55.5666.5766.576.578坡长限制/m 600500400400350300350300250300250200城市各级道路最大纵坡建议值如表5-13所示：表5-13城市各级道路最大纵坡建议值快速路主干路次干路支路设计车速/（km/h）6080406030402025最大纵坡/%343
19、44678不同路面纵坡限制值如表5-14所示。表5-14不同路面纵坡限制值 高级路面料石路面块石路面砂石路面最小纵坡/%0.20.30.40.50.5最大纵坡/%3.54.07.06.0城市道路多为高级路面，根据路面自然排水的要求，希望纵坡控制在020.3以上.城市道路非机动车道的纵坡应控制在2，5以下，以使大多数骑车人能够在山坡时不感到吃力。所以，一般城市道路的纵坡也应尽可能控制在2.5以下，平原城市机动车道的最大纵坡宜控制在5以下。当纵坡大于2.5时对非机动车道的坡长应有所限制，如表5-15所示。 表5-15非机动车道较大纵坡坡长限制值纵坡/%2.53.03.5坡长/m自行车3002001
20、50其他非机动车150100-2竖曲线在道路纵坡转折点常设置竖曲线将相邻的直线坡段平滑地地衔接起来，以使行车比较平稳，避免车辆颠簸，并满足驾驶者的视线（视距）要求。道路竖曲线也常采用圆曲线，圆形竖曲线（以凸形为例）各曲线要素（如图5-33所示）。 图图5-33凸形据曲线要素坡度代数差坡度以上坡取正值，F坡取负值，即同向坡相减，异向坡相加。曲线半径 曲线长 =R切线长 =外距 =竖曲线分凸形竖曲线和凹形竖曲线两种。凸形竖曲线的设置主要满足视线视距的要求，凹形竖曲线的设置主要满足车辆行驶平稳（离心力）的要求。需要设置凸形竖曲线的条件 =式中：停车视距，北京市规定城市干路0.5%.支路0.1时设凸形
21、竖曲线。凸形竖曲线最小半径 =需要设置凹形竖曲线的条件 0.5%当外距E5cm时，可不设竖曲线。城市道路竖曲线最小半径建议值如表516所示。表5-16 城市道路竖曲线最小半径建议值快速路主干路次干路支路凸形曲线最小半径10000250040005001500500凹形曲线最小半径25008001000500600500不同车速时的竖曲线最小半径值和常用值如表5-17所示。表5-17不同车速竖曲线半径选用表 车速/（km/h）12010080706050403020凸形竖曲线最小半径/m200001000050004000250020001000500500常用值/m10000500040002
22、0001000凹形竖曲线最小半径/m250015001000750600500500500500常用值/m40003000200010001000竖曲线最小长度/m70655040352520设计时般希望将平曲线与竖曲线分开设置。如果确实需要重合设置时常要求将竖曲线在平曲线内设置，而不应有交错现象。为了保持平面和纵断的线形平顺，一般取凸形竖曲线的半径为平曲线半径的1020倍。应避免将小半径的竖曲线设在长的直线段上。为了提高行车的平稳性，各国对竖曲线最小半径的规定都趋于增大，如日本对设计车速为120kmh的I级干路,规定凸形竖曲线最小半径11000m，凹形竖曲线最小半径4000m；美国对设计车速
23、110kmh的道路，规定凸形竖曲线最小半径18000m，凹形竖曲线最小半径9000m。5.3 交叉口设计5.3.1概述交叉口是城市道路系统的重要组成部分个是城市道路上各类交通汇合、转换、通过的地点，也是管理、组织道路上各类交通的控制点，既是道路的路的“瓶颈”，又是交通的“阀门”。因此，交叉口设计必须服从并依据整个城市道路系统的功能要求和城市交通组织与管理的要求，结合相交道路的路段设计，具体确定交叉口的形式平面布置、交通组织方式和竖向高程。交叉口设计包括交叉口平面设计和交叉口竖向设计两部分内容。交叉口的交通组织方式有四种：（1）无交通管制，适用于交通量很小的小路交叉口；（2）渠化交通，即使用交通
24、岛或交通划线来组织不同方向车流分道行驶，常用于交通量较小的次要交叉口日、异形交叉口和城市边远区地区的道路交叉口。在交建量较大的交叉口配合信号灯组织织渠化交通，有利于交叉口的交通秩序增大交叉口的通行能力；（3）交通指挥（信号灯控制或交通警察察手势指挥），常用于一般十字平面交叉。（4）立体交叉，适用于快速、连续交通要求的大交通量交叉口。城市道路交叉口又可以按性质和形式作如下分类。 一般平面交叉口5.3.2 一般平面交叉口设计对于交通量小的交叉口，可以按相交道路各自的标准横断面进行布置；对于交通量较大的交叉口和信号灯控制的交叉口，则应根据交通量的要求与信号灯讯号周期设计一起考虑交叉口的设计，尽可能提
25、高交叉口的通行效率。1.交叉囗要素布置（1）交叉口转角半径交叉口转角的路缘石常按圆曲线布置，也有采用三心圆复曲线和圆、回旋线复曲线的做法。转角半径一般根据车型、道路性质、横断面形式车速来确定(表5-18)。表5-18 交叉口车速及转角半径 主干路次干路支路交叉口设计车速/（km/h）253020251520转角半径/m152581058同类（级）道路相交时按本级道路取值，与低一级道道路相交时可按低一级道值；机动车专用道选取较大的转角半径，设有非机动车道的道路选取较小的转角半径。（2）人行横道人行横道的设置要考虑尽可能减小交叉口的面积，以减少车辆通过交叉口的的网，提高交叉口通过效率；因此应将人行
26、横道设在转角曲线起点以内。人行横的宽度应按过街人行量确定，最小宽度为4m，当车行道宽在68m以内时，可至2m。人行横道通行能力见表2-9。当人行横道的长度大于15m或单向机动车道数超过3条时，需考虑在道路中设置安全岛，最小宽度为1.25m，最小面积为5。（3）停止线停止线设在人行横道线外侧12m处。 未完5.3.3平面环形交叉口设计平面环形交叉口又称环交、转盘，就是在交叉口中央设置一个中心岛，车辆绕岛作逆时针单向行驶，连续不断地通过交叉口。平面环交不需要信号灯指挥交通，也是一种渠化交通的方式。一般环交由于设置中心岛而所需用地较大（约0.52.0hm2）。平面环形交叉口适用于多条道路交汇的交叉口和左转交通量较大的交叉口，但是，如果相交道路过多，且道路相交角不均匀，要满足交织的要求，中心岛就要做得很大。因此，当相交道路总数超过6条时，就应考虑将道路适当合并后再接入交叉口。平面环形交叉口的通行能力较抵，一般不适用于快速路和主干路的交叉口。当进入交叉口的混行交通量超过2700辆当量小汽汽车h（不含右转车）或环形交叉口任何一个交织路段通过的交通量超过1400辆当量小汽车h时，不宜采用平面环形交叉。当城市中特殊情况需在主干路上采用环形交叉形式时，可采用信号灯控制加渠化等交通管理方法提高通行能力，以满足交通要求：
