青海交通科技 2007 — 3
居住区道路规划设计规范探讨
吴 勇 李 蕊
( 广州市城市规划勘测设计研究院 广州 510060) ( 重庆交通大学 重庆 400074)
摘 要 机动车和行人交通的同等重要 ,是居住区道路规划设计需考虑和解决的问题之一 。随着城市 化进程加快 ,居住区道路的规划设计理应采用可参照指标加以规划 。本文将从机动车行驶特性出发 ,探 讨居住区道路横 、 、 平 纵技术指标 ,并注意机动车和行人交通的统一 。 关键词 道路工程 居住区 机动车 行人 行驶特性 技术指标 我国现行居住区规划设计规范对道路设计介绍模 糊 ,对设计车辆 、 设计车速 、 平面线性设计指标 ,以及纵 断面设计指标几乎忽略 , 给城市道路设计带来不便 。 规划设计人员往往因为该类道路车速较低而凭经验和 感觉 ,对其选用指标 , 略显不规范 , 加之业主从商业上 考虑 ,规划道路时也不甚规范 。随着我国城市化进程 的加速 ,大型 、 多功能居住区将越来越多 , 其道路对居 住区居民的日常生活作用将愈趋重要 , 对该类型道路 的设计理应采用相应的可参照指标加以规范设计 。因 此 ,本文将从汽车行驶特性出发 , 结合现行的 《公路与 城市道路设计规范》 《城市居住区规划设计规范》对 和 , 居住区道路规划设计进行一定的探讨 。 1 设计车辆 ( 根据现行 《城市居住区规划设计规范》 以下简称 《规范》) ,居住区道路首先考虑居民小汽车的通行 ,并 1 适于消防车 、 救护车 、 商店货车和垃圾车等的通行 。因 此 ,选定小汽车为居住区道路的设计车辆 ,中型载重汽 车为其检验车辆 。
2 道路分类与技术标准 根据 《规范》 ,城市居住区按居住区户数或人口规 1
模分为居住区 、 、 小区 组团三级 。按照相应的道路衔接 方式和红线规划宽度 , 可将居住区道路分类技术标准 见表 1 。 居住区道路分类现状指标 居住区道路分类 居住区道路 小区道路 衔接方式 城市干道 居住区道路 表1
红线规划及 路面宽度 ( m) ≥ 20 采暖区 : ≥ 14 非采暖区 : ≥ 10 路面 :5～8 采暖区 : ≥ 10 非采暖区 : ≥ 8 路面 :3～5 表2
组团道路
小区道路
居住区道路主要技术指标 道路类别 级别 Ⅰ 居住区道路 Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 转弯车速 ( kmΠ ) h
20～30 15～25 10～20 10～15 7. 5～10 5～10 5～7. 5
12. 5～17. 5 7. 5～12. 5
小区道路
组团道路
注 级城市小区道路以后因机动车道只有 1 条 ,因此往往机非混行 ,车道宽随规划道路宽度而定 ,但建议至少 1 车道宽度 : ①Ⅱ
(≥ ); 4m ② 车道居住区道路均不设置分隔带 ; 2
③ 居住区道路横断面均采用单幅式 。
10
设计车速 (
kmΠ ) h
25～35 20～30 15～25 15～20 10～20 10～15 10 10 10
机动车道条数 ( 条)
2 2 2 2 1 1 1 1 1
机动车道宽度 ( m)
3. 5 3. 5 3. 5 3. 5 -
青海交通科技 2007 — 3 因此按居住区各类道路的衔接方式和红线规划宽 度 ,参照城市干道的设计车速 ( 见 《公路与城市道路设计 规范》以下简称 , 《规范》) ,由相应城市等级和所衔接道 2 路的设计车速 ,按经验取 0. 5 倍的转弯速度后直线速度 增大 20 % ,得到的结果再进行 5 的倍数处理 ,可得居住 区道路设计车速 ; 由红线规划和路面规划宽度 ,按每车 道 3. 5m (1 车道时机非混行 ,车道宽度可适当增加为 5～ 7m) ,并参考城市等级可得居住区道路机动车道情况 ,由 此得到居住区道路主要技术指标见表 2 。 由表 2 可以看出居住区道路设计车速基本上处于 汽车的 Ⅲ、 Ⅰ Ⅱ、 三个排档 。为检验的方便 , 假定居住 区道路车速处在 Ⅲ 排档 、 小区道路车速处在 Ⅱ 排档 、 组 团道路车速处在 Ⅰ排档 , 选典型的桑塔纳 SH760A 型 为小汽车车型 , 东风 EQ - 140 型为中型载重汽车车 型 ,检验车速范围见表 3 。 设计车速检验 车型 排档 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 最高速度 ( kmΠ ) h
55. 64 91. 06 22. 98 39. 88 70. 16 149. 05 10 10 10 3 道路横断面指标
表3 最小稳定 速度 ( kmΠ ) h
55. 00 67. 23 52. 09 5. 06 8. 67 14. 31 2 2 2 2 1 1 1 1 1
SH760A
EQ - 140
对比表 2 、 3 可以看出 , 居住区道路设计车速处 表 于 SH760A 的最高速度和 EQ - 140 的最小稳定速度之 间 ,设计车速计算值有效 ; 同时不难看出设计车速值基 本为 EQ - 140 最小稳定车速值的 2 倍 , 说明设计车速 值可作为设计取值 。
道路横断面设计的主要任务是在满足交通 、 、 环境 公用设施管线敷设以及排水要求的前提下 , 经济合理 地确定各组成部分的宽度及相互之间的位置与高差 。 道路横断面形式 、 布置 、 各组成部分尺寸及比例 , 应按道路级别 、 、 类别 设计速度 、 设计年限的机动车道 与非机动车道的交通量和人流量 、 交通特征 、 交通组 成、 交通设施 、 地上杆线 、 地下管线 、 绿化和地形等因素 统一安排 ,以保障车辆和人行交通的安全通畅 。 城市居住区道路横断面规划 、 设计主要考虑以下 因素 : ( 1) 居住区规模 : 包括规划入住户数和人口数 ; (2) 小汽车拥有量 : 根据各个区域经济发展程度 , 预估 “小汽车拥有量Π ; 户” (3) 居住区建筑高度 : 由道路两边的建筑物高度 , 参照合理的路幅宽度与建筑物高度比例选取路幅宽 度; ( 4) 居住区道路面积率 : 根据居住区等级确定道路 用地所占比例 , 如居住区级建议控制在 8 %～ 15 %范 围; (5) 居住区通风 、 日照 : 居住区道路 ( 线路走向 、 横 断面) 最好能保障通风 、
满足日照需求 , 尤其主要道路 ( 居住区级道路和小区级道路) 尽量满足 ; ( 6) 居住区道路为生活性道路 , 在受路幅限制 , 不 能机非分行时 ,应人车分行 , 尽量保证行人安全 , 因此 需较宽裕的人行道及相对较好的步行环境 , 必要时需 考虑路边停车需求 ; ( 7) 需考虑市政管线的结合 ,尤其居住区级道路 ; ( 8) 主要道路还需考虑消防 、 救护 、 清洁等车辆形 式需求 。 考虑以上因素 ,得出居住区道路横断面技术指标 , 见表 4 所示 。 表4 人行道宽度 ( m)
2× 3 2× 3 2× 2 2× 2 2× 2 3 3 3 3
居住区道路横断面主要技术指标 机动车道条数 ( 条) 机动车道宽度 ( m)
2× 5 3. 2× 5 3. 2× 5 3. 2× 5 3. 6 6 5 5 5
道路类别
级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ
居住区道路
小区道路
组团道路
设计车速 ( kmΠ ) h
25～35 20～30 15～25 15～20 10～20 10～15
备注 需考虑设施宽度 需考虑设施宽度 需考虑设施宽度 -
11
吴 勇等 居住区道路规划设计规范探讨
4 道路平面线性指标
5 道路纵断面技术指标
道路平面线性指标与汽车行驶特性密切相关 。根 据道路平面线型三要素的特征 ,参考现行 《公路与城市 道路设计规范》建议居住区道路可以布设缓和曲线 , , 小区道路和组团道路可以不设缓和曲线 , 但必须布设 圆曲线 。 (1) 直线 : 居住区道路两边街区景色 、 绿化的人性 化处理将是居住区规划建设的重点之一 , 居住区道路 基本无长直线要求 ; 同时其设计车速都较小 (
i k 为变速箱速比 。
因此 ,带入桑塔纳 SH760A 有关参数 ,得到居住区
居住区道路平面线性技术指标
类别
等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ
同向曲线直 反向曲线直 极限最小半径 线最小长度 线最小长度 ( m) ( m) ( m)
10 8 6 5 5 4 4 4 4 30 25 20 20 17 13 9 9 9 60 50 30 20 20 15 5 5 5
居住区道路
小区道路
组团道路
道路纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力 特性 、 道路等级 、 当地的自然地理条件以及工程经济 性 ,研究起伏空间线几何构成的大小和长度 ,以便达到 行车安全迅速 、 运输经济合理及乘客感觉舒适的目的 。
12
道路同向圆曲线之间直线最小长度 S mix , 并进行取整 处理
后 ( 同时考虑转弯后速度变化为直线速度的位移 值) 得结果如表 5 。 反向圆曲线之间如插设直线 , 其长度主要考虑为 设置超高和加宽缓和段的需要以及驾驶人员转向操作 的需要 。对于超高和加宽的需求 ,接下来将进行分析 , 在此 ,只进行操作舒适性考虑 , 并与加宽 、 超高要求下 的最小长度比较 ,取较大值 ,其结果也进行取整处理 。 根据 《规范》 中汽车在缓和曲线上的行驶时间至 2 少应为 3s , 选取该时间作为此处直线长度最短限制 时 ,得出结果见表 5 。 ( 2) 圆曲线 : 圆曲线的各要素指标主要由汽车在圆 曲线上行驶的力平衡式确定 : 2 μ ( 2) R = V Π 127 × ± i h ] [ 将以上结果取整处理 ,可得结果见表 5 。 ( 3) 缓和曲线 : 当居住区道路布设缓和曲线时 , 也 应满足一定的技术标准 。按照缓和曲线最小长度计算 2 公式 : L s ( min) = 0. 036 V ΠR , L s ( min) = BΔiΠP , L s ( min) = 表 5。 表5 一般最小 半径 ( m)
140 110 80 50 50 30 20 20 20
式中 :μ 为横向力系数 ,μ = 0. 035 ～ 0. 15 ; i h 为超高横坡度 , i h = 0. 01 ～ 0. 02 。 将μ 和 i max 带入公式 2 可得极限最小半径 ; 取μ max
= 0. 05 , i h = 0. 02 带入公式 2 可得一般最小半径 ; 取μ = 0. 035 , i h = - 0. 015 带入可得不设超高最小半径 。
其技术指标主要考虑纵坡度 、 、 坡长 竖曲线半径和长度 等。 (1) 纵坡度 : 居住区道路以小汽车为设计车辆 , 同 时以中型载重汽车为检验车辆 。根据两种车型车辆的 爬坡性能 ,在确定最大纵坡时选择载重汽车为标准车
VΠ 2 ,取三式中的最大值可得最小缓和曲线长度如 1.
不设超高最 缓和曲线最 小半径 ( m) 小长度 ( m)
490 360 250 160 30 25 20 20 -
青海交通科技 2007 — 3 型 ,其确定的纵坡基本上能满足小汽车的爬坡性能要 求 。选定东风 EQ - 140 为研究对象 : 由汽车的性能 ( 见表 6) 推算出的汽车爬坡坡度计 算式 : ( 3) i max = tg a max = tgarcsinλ - f D 式中 : a 为各档所能克服的最大坡道倾角 ; λ为海拔荷载修正系数 ,取 1. 00 ; f 为滚动阻力系数 ,取 2 % ; D 为各档的最大动力因数 。 将相应的车辆性能系数 ( 表 6 ) 带入式 3 中 , 得有 东风 EQ - 140 最大爬越度 ,见表 7 。 在居住区各类道路中 ,取载重车设计车速为低值 , 将东风 EQ - 140 的性能指标带入下式 ,可以得到各种 车速下的理想最大纵坡 ,见表 7 。 ( 4) i1 = λ 1 - f D
D1 = PV 1 + QV + W
2
( 5)
东风 EQ - 140P 、 、 、 计算值 Q W D 档位 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
P - 6. 8050 × 10 - 1. 3176 × 10 - 2. 5798 × 10 - 7. 8757 × 10
- 4 - 4 - 5 - 6
Q 6. 8829 × 10 2. 2852 × 10 7. 3842 × 10 2. 9175 × 10
- 3 - 3 - 4 - 4
东风 EQ - 140 爬坡能力 设计车速 档位 ( kmΠ ) h
25 20 15 15 10 10 10 10 10
道路类别 等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ
Ⅱ Ⅲ
V1
居住区 道路
Ⅲ
小区道路
Ⅱ
组团道路
Ⅰ
由表 7 可以得出 ,居住区道路最大纵坡值较大 ,按 照现行规范要求 ,纵坡完全可以满足要求 。为统一 ,同 时考虑海拔高度的差异 , 我国平原区居住区道路可以 选取最大纵坡为 7 % , 小区道路可取 8 % , 组团道路可 取 10 % ,其他地区可取依次递减 1 %～2 %. (2) 坡长 : 最短纵坡的限制是从汽车行驶平顺性 、 路容美观 、 相邻两竖曲线的设置和纵面视距等要求考 虑 ,因此参考 《城市道路设计规范》取司机驾驶反应最 , 短时间 3s 距离 , 并 5 的倍数处理 , 得出居住区道路最 短坡长 ,见表 8 所示 。
减速范围 ( kmΠ ) h
V2 25 20 15 15 10 10 10 10 10 10 10
动力因数 ( %)
D1 D2
16. 67 9. 04 13. 33 9. 25 9. 33
15. 95 16. 45
6. 67 16. 45 16. 42 14. 5～15. 5 6. 67 16. 45 16. 42 6. 67 26. 95 28. 43 6. 67 26. 95 28. 43
6. 67 26. 95 28. 43 27. 7～28. 8
如取设计车速的 2Π 为容许车速 , 则将各类道路 3 的容许车速带入上面的式 4 、 中 , 可以得到不限长度 5 的最大纵坡 ,见表 7 。 最小纵坡主要考虑排水要求 , 仍参照 《规范》 取 1 值 : ≥ 5 % ,极限条件下取 ≥ 3 % ; 如必须设计平坡 0. 0. 或坡度 ≤ 3 %时 , 街沟应做纵向排水设计 , 或增大道 0. 路横坡度 ,加密雨水口间距 , 当路面宽度较大时 , 可做 锯齿形街沟设计 ( 必须保证不影响双车道正常行驶) 。 表6
W D ( %) 28. 6 16. 5 9. 3 5. 8 2. 6871 × 10 1. 5483 × 10 8. 8013 × 10 5. 5322 × 10
- 1 - 1 - 2 - 2
表7
最大爬坡 理想最大 不限最大 确定最大 能力 ( %) 纵坡 ( %) 纵坡 ( %) 纵坡 ( %)
9. 02 9. 23 9. 31 9. 30 9. 31 9. 26 7 7 7
9. 32 9. 33 9. 28
7. 3～8. 3
15. 93 16. 43 16. 43 26. 93 26. 93 26. 93
16. 43 16. 40 16. 40 28. 41 28. 41 28. 41
14 14 14 26 26 26
居住区道路最短坡长
25 25 20 20
表8
最短坡长 ( m)
最长坡长的限制主要从汽车性能及坡度等因素考 虑 ; 根据坡长计算公式 4 ,取 λ = 1 , f = 1. 5 % ,其它参 数见表 6 、 所示 ,可得东风 EQ - 140 的最大纵坡长度 7 见表 9 所示 。
13
设计车速 ( kmΠ ) h
15 15
10 10
吴 勇等 居住区道路规划设计规范探讨 东风 EQ - 140 最大纵坡计算表 设计车速 ( kmΠ ) h 希望速度 ( kmΠ ) h 容许速度 ( kmΠ ) h 档位
25 20 15 10 25 20 14 8. 5 25 25 20 20 15 15 10
表9
10 10 6. 67
16. 67 13. 33
Ⅳ
92 58
Ⅳ
45 29
Ⅳ
33 21
Ⅳ
15 10
纵坡度 ( %)
6 7
( 3) 竖曲线半径和长度 : 凸形竖曲线最小半径和最 小长度应以满足视距要求为主 ,具体计算见表 10 所示。 凹形竖曲线的最小半径和最小长度应满足两种视
距的要求 : 一是保证夜间行车安全 ,前灯照明应有足够 的视距 ; 二是保证跨线桥下行车有足够的视距 ,具体计 算见表 11 所示 。 ( 4) 地势平坦地区如设置了坡度
按照 《城规》道路中线纵坡度
R min = L min Πw
居住区道路凸形竖曲线最小半径和最小长度 缓和冲击 2 L min = V w Π 6 3.
174 w 111 w 62. 5 w 27. 8 w 174 w 111 w 62. 5 w 27. 8 w
6 结论
近几年也有部分地区出台了相关的居住小区技术 规范 ,比较发现 ,本文考虑汽车行驶特性得出的居住区 道路技术指标与其相近 。此外这类道路技术指标的成 熟也需要大量的设计实践 , 需要广大的市政道路设计 师总结经验 ,完善设计 ,增加更多的人 — 车因素考虑 。 参 考 文 献
[1 ] 张雨化 . 道路勘测设计 . 北京 : 人民交通出版社 ,
设计车速 停车视距 ( kmΠ ) S r ( m) h 设计 车速 ( kmΠ ) h
25 20 15 10 14
居住区道路凹形竖曲线最小半径和最小长度 桥下视距 2 S r w Π 92 26.
24 w 15 w 8w 4w 2000.
停车 视距 S r ( m)
25 20 14
8. 5
夜间行车照明 缓和冲击 2 2 ( L min = V w Π 6 S T wΠ 1. 5 + 0. 0524 S T ) 3.
225 w 157 w 88 w 38 w
视距要求 2 L min = S r w Π 4
156 w 100 w 49 w 18 w
采用值
L
min
一般最 小半径
300 100 65 30
竖曲线 最小长度
22. 5 20 19 17. 5
180 w 100 w 65 w 30 w
180 100 65 30
表 11
采用值
L
min
《标准》 规定值 ( m) 修正 极限最小半径 R min = L min Πw
180 100 65 30
一般最 小半径
300 200 100 50
180 w 100 w 65 w 30 w
[2 ] 徐家钰 . 城市道路设计 . 北京 : 中国水利水电出版 社 ,知识产权出版社 ,2005. [3 ] 建设部 . G 50180 — 城市居住区规划设计规 B 93. 范 . 2002. [4 ] 李德华 . 城市规划原理 . 北京 : 中国建筑工业出版 社 ,2001.
青海交通科技 2007 — 3
居住区道路规划设计规范探讨
吴 勇 李 蕊
( 广州市城市规划勘测设计研究院 广州 510060) ( 重庆交通大学 重庆 400074)
摘 要 机动车和行人交通的同等重要 ,是居住区道路规划设计需考虑和解决的问题之一 。随着城市 化进程加快 ,居住区道路的规划设计理应采用可参照指标加以规划 。本文将从机动车行驶特性出发 ,探 讨居住区道路横 、 、 平 纵技术指标 ,并注意机动车和行人交通的统一 。 关键词 道路工程 居住区 机动车 行人 行驶特性 技术指标 我国现行居住区规划设计规范对道路设计介绍模 糊 ,对设计车辆 、 设计车速 、 平面线性设计指标 ,以及纵 断面设计指标几乎忽略 , 给城市道路设计带来不便 。 规划设计人员往往因为该类道路车速较低而凭经验和 感觉 ,对其选用指标 , 略显不规范 , 加之业主从商业上 考虑 ,规划道路时也不甚规范 。随着我国城市化进程 的加速 ,大型 、 多功能居住区将越来越多 , 其道路对居 住区居民的日常生活作用将愈趋重要 , 对该类型道路 的设计理应采用相应的可参照指标加以规范设计 。因 此 ,本文将从汽车行驶特性出发 , 结合现行的 《公路与 城市道路设计规范》 《城市居住区规划设计规范》对 和 , 居住区道路规划设计进行一定的探讨 。 1 设计车辆 ( 根据现行 《城市居住区规划设计规范》 以下简称 《规范》) ,居住区道路首先考虑居民小汽车的通行 ,并 1 适于消防车 、 救护车 、 商店货车和垃圾车等的通行 。因 此 ,选定小汽车为居住区道路的设计车辆 ,中型载重汽 车为其检验车辆 。
2 道路分类与技术标准 根据 《规范》 ,城市居住区按居住区户数或人口规 1
模分为居住区 、 、 小区 组团三级 。按照相应的道路衔接 方式和红线规划宽度 , 可将居住区道路分类技术标准 见表 1 。 居住区道路分类现状指标 居住区道路分类 居住区道路 小区道路 衔接方式 城市干道 居住区道路 表1
红线规划及 路面宽度 ( m) ≥ 20 采暖区 : ≥ 14 非采暖区 : ≥ 10 路面 :5～8 采暖区 : ≥ 10 非采暖区 : ≥ 8 路面 :3～5 表2
组团道路
小区道路
居住区道路主要技术指标 道路类别 级别 Ⅰ 居住区道路 Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 转弯车速 ( kmΠ ) h
20～30 15～25 10～20 10～15 7. 5～10 5～10 5～7. 5
12. 5～17. 5 7. 5～12. 5
小区道路
组团道路
注 级城市小区道路以后因机动车道只有 1 条 ,因此往往机非混行 ,车道宽随规划道路宽度而定 ,但建议至少 1 车道宽度 : ①Ⅱ
(≥ ); 4m ② 车道居住区道路均不设置分隔带 ; 2
③ 居住区道路横断面均采用单幅式 。
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设计车速 (
kmΠ ) h
25～35 20～30 15～25 15～20 10～20 10～15 10 10 10
机动车道条数 ( 条)
2 2 2 2 1 1 1 1 1
机动车道宽度 ( m)
3. 5 3. 5 3. 5 3. 5 -
青海交通科技 2007 — 3 因此按居住区各类道路的衔接方式和红线规划宽 度 ,参照城市干道的设计车速 ( 见 《公路与城市道路设计 规范》以下简称 , 《规范》) ,由相应城市等级和所衔接道 2 路的设计车速 ,按经验取 0. 5 倍的转弯速度后直线速度 增大 20 % ,得到的结果再进行 5 的倍数处理 ,可得居住 区道路设计车速 ; 由红线规划和路面规划宽度 ,按每车 道 3. 5m (1 车道时机非混行 ,车道宽度可适当增加为 5～ 7m) ,并参考城市等级可得居住区道路机动车道情况 ,由 此得到居住区道路主要技术指标见表 2 。 由表 2 可以看出居住区道路设计车速基本上处于 汽车的 Ⅲ、 Ⅰ Ⅱ、 三个排档 。为检验的方便 , 假定居住 区道路车速处在 Ⅲ 排档 、 小区道路车速处在 Ⅱ 排档 、 组 团道路车速处在 Ⅰ排档 , 选典型的桑塔纳 SH760A 型 为小汽车车型 , 东风 EQ - 140 型为中型载重汽车车 型 ,检验车速范围见表 3 。 设计车速检验 车型 排档 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 最高速度 ( kmΠ ) h
55. 64 91. 06 22. 98 39. 88 70. 16 149. 05 10 10 10 3 道路横断面指标
表3 最小稳定 速度 ( kmΠ ) h
55. 00 67. 23 52. 09 5. 06 8. 67 14. 31 2 2 2 2 1 1 1 1 1
SH760A
EQ - 140
对比表 2 、 3 可以看出 , 居住区道路设计车速处 表 于 SH760A 的最高速度和 EQ - 140 的最小稳定速度之 间 ,设计车速计算值有效 ; 同时不难看出设计车速值基 本为 EQ - 140 最小稳定车速值的 2 倍 , 说明设计车速 值可作为设计取值 。
道路横断面设计的主要任务是在满足交通 、 、 环境 公用设施管线敷设以及排水要求的前提下 , 经济合理 地确定各组成部分的宽度及相互之间的位置与高差 。 道路横断面形式 、 布置 、 各组成部分尺寸及比例 , 应按道路级别 、 、 类别 设计速度 、 设计年限的机动车道 与非机动车道的交通量和人流量 、 交通特征 、 交通组 成、 交通设施 、 地上杆线 、 地下管线 、 绿化和地形等因素 统一安排 ,以保障车辆和人行交通的安全通畅 。 城市居住区道路横断面规划 、 设计主要考虑以下 因素 : ( 1) 居住区规模 : 包括规划入住户数和人口数 ; (2) 小汽车拥有量 : 根据各个区域经济发展程度 , 预估 “小汽车拥有量Π ; 户” (3) 居住区建筑高度 : 由道路两边的建筑物高度 , 参照合理的路幅宽度与建筑物高度比例选取路幅宽 度; ( 4) 居住区道路面积率 : 根据居住区等级确定道路 用地所占比例 , 如居住区级建议控制在 8 %～ 15 %范 围; (5) 居住区通风 、 日照 : 居住区道路 ( 线路走向 、 横 断面) 最好能保障通风 、
满足日照需求 , 尤其主要道路 ( 居住区级道路和小区级道路) 尽量满足 ; ( 6) 居住区道路为生活性道路 , 在受路幅限制 , 不 能机非分行时 ,应人车分行 , 尽量保证行人安全 , 因此 需较宽裕的人行道及相对较好的步行环境 , 必要时需 考虑路边停车需求 ; ( 7) 需考虑市政管线的结合 ,尤其居住区级道路 ; ( 8) 主要道路还需考虑消防 、 救护 、 清洁等车辆形 式需求 。 考虑以上因素 ,得出居住区道路横断面技术指标 , 见表 4 所示 。 表4 人行道宽度 ( m)
2× 3 2× 3 2× 2 2× 2 2× 2 3 3 3 3
居住区道路横断面主要技术指标 机动车道条数 ( 条) 机动车道宽度 ( m)
2× 5 3. 2× 5 3. 2× 5 3. 2× 5 3. 6 6 5 5 5
道路类别
级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ
居住区道路
小区道路
组团道路
设计车速 ( kmΠ ) h
25～35 20～30 15～25 15～20 10～20 10～15
备注 需考虑设施宽度 需考虑设施宽度 需考虑设施宽度 -
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吴 勇等 居住区道路规划设计规范探讨
4 道路平面线性指标
5 道路纵断面技术指标
道路平面线性指标与汽车行驶特性密切相关 。根 据道路平面线型三要素的特征 ,参考现行 《公路与城市 道路设计规范》建议居住区道路可以布设缓和曲线 , , 小区道路和组团道路可以不设缓和曲线 , 但必须布设 圆曲线 。 (1) 直线 : 居住区道路两边街区景色 、 绿化的人性 化处理将是居住区规划建设的重点之一 , 居住区道路 基本无长直线要求 ; 同时其设计车速都较小 (
i k 为变速箱速比 。
因此 ,带入桑塔纳 SH760A 有关参数 ,得到居住区
居住区道路平面线性技术指标
类别
等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ
同向曲线直 反向曲线直 极限最小半径 线最小长度 线最小长度 ( m) ( m) ( m)
10 8 6 5 5 4 4 4 4 30 25 20 20 17 13 9 9 9 60 50 30 20 20 15 5 5 5
居住区道路
小区道路
组团道路
道路纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力 特性 、 道路等级 、 当地的自然地理条件以及工程经济 性 ,研究起伏空间线几何构成的大小和长度 ,以便达到 行车安全迅速 、 运输经济合理及乘客感觉舒适的目的 。
12
道路同向圆曲线之间直线最小长度 S mix , 并进行取整 处理
后 ( 同时考虑转弯后速度变化为直线速度的位移 值) 得结果如表 5 。 反向圆曲线之间如插设直线 , 其长度主要考虑为 设置超高和加宽缓和段的需要以及驾驶人员转向操作 的需要 。对于超高和加宽的需求 ,接下来将进行分析 , 在此 ,只进行操作舒适性考虑 , 并与加宽 、 超高要求下 的最小长度比较 ,取较大值 ,其结果也进行取整处理 。 根据 《规范》 中汽车在缓和曲线上的行驶时间至 2 少应为 3s , 选取该时间作为此处直线长度最短限制 时 ,得出结果见表 5 。 ( 2) 圆曲线 : 圆曲线的各要素指标主要由汽车在圆 曲线上行驶的力平衡式确定 : 2 μ ( 2) R = V Π 127 × ± i h ] [ 将以上结果取整处理 ,可得结果见表 5 。 ( 3) 缓和曲线 : 当居住区道路布设缓和曲线时 , 也 应满足一定的技术标准 。按照缓和曲线最小长度计算 2 公式 : L s ( min) = 0. 036 V ΠR , L s ( min) = BΔiΠP , L s ( min) = 表 5。 表5 一般最小 半径 ( m)
140 110 80 50 50 30 20 20 20
式中 :μ 为横向力系数 ,μ = 0. 035 ～ 0. 15 ; i h 为超高横坡度 , i h = 0. 01 ～ 0. 02 。 将μ 和 i max 带入公式 2 可得极限最小半径 ; 取μ max
= 0. 05 , i h = 0. 02 带入公式 2 可得一般最小半径 ; 取μ = 0. 035 , i h = - 0. 015 带入可得不设超高最小半径 。
其技术指标主要考虑纵坡度 、 、 坡长 竖曲线半径和长度 等。 (1) 纵坡度 : 居住区道路以小汽车为设计车辆 , 同 时以中型载重汽车为检验车辆 。根据两种车型车辆的 爬坡性能 ,在确定最大纵坡时选择载重汽车为标准车
VΠ 2 ,取三式中的最大值可得最小缓和曲线长度如 1.
不设超高最 缓和曲线最 小半径 ( m) 小长度 ( m)
490 360 250 160 30 25 20 20 -
青海交通科技 2007 — 3 型 ,其确定的纵坡基本上能满足小汽车的爬坡性能要 求 。选定东风 EQ - 140 为研究对象 : 由汽车的性能 ( 见表 6) 推算出的汽车爬坡坡度计 算式 : ( 3) i max = tg a max = tgarcsinλ - f D 式中 : a 为各档所能克服的最大坡道倾角 ; λ为海拔荷载修正系数 ,取 1. 00 ; f 为滚动阻力系数 ,取 2 % ; D 为各档的最大动力因数 。 将相应的车辆性能系数 ( 表 6 ) 带入式 3 中 , 得有 东风 EQ - 140 最大爬越度 ,见表 7 。 在居住区各类道路中 ,取载重车设计车速为低值 , 将东风 EQ - 140 的性能指标带入下式 ,可以得到各种 车速下的理想最大纵坡 ,见表 7 。 ( 4) i1 = λ 1 - f D
D1 = PV 1 + QV + W
2
( 5)
东风 EQ - 140P 、 、 、 计算值 Q W D 档位 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
P - 6. 8050 × 10 - 1. 3176 × 10 - 2. 5798 × 10 - 7. 8757 × 10
- 4 - 4 - 5 - 6
Q 6. 8829 × 10 2. 2852 × 10 7. 3842 × 10 2. 9175 × 10
- 3 - 3 - 4 - 4
东风 EQ - 140 爬坡能力 设计车速 档位 ( kmΠ ) h
25 20 15 15 10 10 10 10 10
道路类别 等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ
Ⅱ Ⅲ
V1
居住区 道路
Ⅲ
小区道路
Ⅱ
组团道路
Ⅰ
由表 7 可以得出 ,居住区道路最大纵坡值较大 ,按 照现行规范要求 ,纵坡完全可以满足要求 。为统一 ,同 时考虑海拔高度的差异 , 我国平原区居住区道路可以 选取最大纵坡为 7 % , 小区道路可取 8 % , 组团道路可 取 10 % ,其他地区可取依次递减 1 %～2 %. (2) 坡长 : 最短纵坡的限制是从汽车行驶平顺性 、 路容美观 、 相邻两竖曲线的设置和纵面视距等要求考 虑 ,因此参考 《城市道路设计规范》取司机驾驶反应最 , 短时间 3s 距离 , 并 5 的倍数处理 , 得出居住区道路最 短坡长 ,见表 8 所示 。
减速范围 ( kmΠ ) h
V2 25 20 15 15 10 10 10 10 10 10 10
动力因数 ( %)
D1 D2
16. 67 9. 04 13. 33 9. 25 9. 33
15. 95 16. 45
6. 67 16. 45 16. 42 14. 5～15. 5 6. 67 16. 45 16. 42 6. 67 26. 95 28. 43 6. 67 26. 95 28. 43
6. 67 26. 95 28. 43 27. 7～28. 8
如取设计车速的 2Π 为容许车速 , 则将各类道路 3 的容许车速带入上面的式 4 、 中 , 可以得到不限长度 5 的最大纵坡 ,见表 7 。 最小纵坡主要考虑排水要求 , 仍参照 《规范》 取 1 值 : ≥ 5 % ,极限条件下取 ≥ 3 % ; 如必须设计平坡 0. 0. 或坡度 ≤ 3 %时 , 街沟应做纵向排水设计 , 或增大道 0. 路横坡度 ,加密雨水口间距 , 当路面宽度较大时 , 可做 锯齿形街沟设计 ( 必须保证不影响双车道正常行驶) 。 表6
W D ( %) 28. 6 16. 5 9. 3 5. 8 2. 6871 × 10 1. 5483 × 10 8. 8013 × 10 5. 5322 × 10
- 1 - 1 - 2 - 2
表7
最大爬坡 理想最大 不限最大 确定最大 能力 ( %) 纵坡 ( %) 纵坡 ( %) 纵坡 ( %)
9. 02 9. 23 9. 31 9. 30 9. 31 9. 26 7 7 7
9. 32 9. 33 9. 28
7. 3～8. 3
15. 93 16. 43 16. 43 26. 93 26. 93 26. 93
16. 43 16. 40 16. 40 28. 41 28. 41 28. 41
14 14 14 26 26 26
居住区道路最短坡长
25 25 20 20
表8
最短坡长 ( m)
最长坡长的限制主要从汽车性能及坡度等因素考 虑 ; 根据坡长计算公式 4 ,取 λ = 1 , f = 1. 5 % ,其它参 数见表 6 、 所示 ,可得东风 EQ - 140 的最大纵坡长度 7 见表 9 所示 。
13
设计车速 ( kmΠ ) h
15 15
10 10
吴 勇等 居住区道路规划设计规范探讨 东风 EQ - 140 最大纵坡计算表 设计车速 ( kmΠ ) h 希望速度 ( kmΠ ) h 容许速度 ( kmΠ ) h 档位
25 20 15 10 25 20 14 8. 5 25 25 20 20 15 15 10
表9
10 10 6. 67
16. 67 13. 33
Ⅳ
92 58
Ⅳ
45 29
Ⅳ
33 21
Ⅳ
15 10
纵坡度 ( %)
6 7
( 3) 竖曲线半径和长度 : 凸形竖曲线最小半径和最 小长度应以满足视距要求为主 ,具体计算见表 10 所示。 凹形竖曲线的最小半径和最小长度应满足两种视
距的要求 : 一是保证夜间行车安全 ,前灯照明应有足够 的视距 ; 二是保证跨线桥下行车有足够的视距 ,具体计 算见表 11 所示 。 ( 4) 地势平坦地区如设置了坡度
按照 《城规》道路中线纵坡度
R min = L min Πw
居住区道路凸形竖曲线最小半径和最小长度 缓和冲击 2 L min = V w Π 6 3.
174 w 111 w 62. 5 w 27. 8 w 174 w 111 w 62. 5 w 27. 8 w
6 结论
近几年也有部分地区出台了相关的居住小区技术 规范 ,比较发现 ,本文考虑汽车行驶特性得出的居住区 道路技术指标与其相近 。此外这类道路技术指标的成 熟也需要大量的设计实践 , 需要广大的市政道路设计 师总结经验 ,完善设计 ,增加更多的人 — 车因素考虑 。 参 考 文 献
[1 ] 张雨化 . 道路勘测设计 . 北京 : 人民交通出版社 ,
设计车速 停车视距 ( kmΠ ) S r ( m) h 设计 车速 ( kmΠ ) h
25 20 15 10 14
居住区道路凹形竖曲线最小半径和最小长度 桥下视距 2 S r w Π 92 26.
24 w 15 w 8w 4w 2000.
停车 视距 S r ( m)
25 20 14
8. 5
夜间行车照明 缓和冲击 2 2 ( L min = V w Π 6 S T wΠ 1. 5 + 0. 0524 S T ) 3.
225 w 157 w 88 w 38 w
视距要求 2 L min = S r w Π 4
156 w 100 w 49 w 18 w
采用值
L
min
一般最 小半径
300 100 65 30
竖曲线 最小长度
22. 5 20 19 17. 5
180 w 100 w 65 w 30 w
180 100 65 30
表 11
采用值
L
min
《标准》 规定值 ( m) 修正 极限最小半径 R min = L min Πw
180 100 65 30
一般最 小半径
300 200 100 50
180 w 100 w 65 w 30 w
[2 ] 徐家钰 . 城市道路设计 . 北京 : 中国水利水电出版 社 ,知识产权出版社 ,2005. [3 ] 建设部 . G 50180 — 城市居住区规划设计规 B 93. 范 . 2002. [4 ] 李德华 . 城市规划原理 . 北京 : 中国建筑工业出版 社 ,2001.