道路勘测与设计第五章 横断面设计

5.超高形成过程： 准备阶段、双坡阶段、旋转阶段。 (1)准备阶段： 提肩，Lo＝1～2m，将路肩横坡提高至 与路面同坡。 (2)双坡阶段： 路面内侧不动，外侧绕中线旋转至与内 侧同坡，所需的路线长度为Xo。
P=B*ih / Lc=B/2*2iG/X0 X0=Lc*ih / iG
(3)旋转阶段： 单向横坡后，整个路面绕内边缘线旋 转，直至缓和终点，同时，路面达到ih。
3.加宽的过渡方式
(1)直线过渡： bx＝Lx×b/L(图）
简单，但内侧与行 车轨迹不符，缓和段起 终点有折曲，不够美观， 用于二、三、四级公路。4R^3-3R^4)b 或bx＝4R^3*b bx=[1-4(1-R)^3]b
0<=x<=L/2 L/2<=x<=L
光滑美观，适用于高、一级公路。
第五章 横断面设计
道路横断面是指中线上各点的法向切面，由
横断面设计线和地面线构成。 设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟、 边坡、截水沟、护坡带、及取土堆、弃土堆、 环境保护设施。
要 求
符合《标准》 兼顾农田建设（排水沟），节约用地 拦截、排出地面水和地下水。 沿河线的弃方
第一节 道路横断面组成
一、公路横断面组成
路基各组成部分：
保护路面
1.路肩：
停放车辆、埋设管道 增加视距、增加安全感 增加美观 人行道、非机动车道、警察的临时专用道。
硬路肩：铺设的路肩，能承受汽车荷载的作用。 土路肩：提供侧向余宽。
对高速公路，现采用3.25或3.50m（四？），若采 用2.5m会发生车辆碰撞事故。
2、中间带：高、一级公路应设置中间带，一级至少应
中线hc’=bJiJ+B/2*ih
内缘hc’’=bJiJ-(bJ+b)ih
b
bJ
B
bJ
(2)超高缓和段上的超高 值计算 A、x<=x0时 P=EG/x0=FG/x(图）
x/x0=FG/EG=CA/AB =CA/[(B/2+Bj)-2iG)] CA=x/x0(B+2bJ)*iG
bx bJ B
E F G bJ
绕中间带的中心线旋转
<=4.5m的公路
绕中央分隔带边缘旋转 通用
绕各自行车道中线旋转 车道数<=4条
4.超高缓和长度 为了行车舒适，排水畅通，路容美观， 须设置超高缓和段： Lc＝β △i/p 超高过渡在回旋线全长范围内进行， 若P过小，可布置在回旋线某一区段内， 在2％0％ ，P>=1/330。 四级公路应设置超高缓和段，对线形 设计有要求二次抛物线。(P115)
平均断面法： V＝1/2*(F1+F2)^2 简易、常用 棱台法： V＝1/3*(F1+F2)*Lc1+(1+(公式）精
度高，计算机中采用
若路面厚度较大，不能忽略。
3.路基土石方调配
确定填方土的来源，挖方弃土去向，计算土石方数 量及运量等。
先横后纵 不跨沟调运，减少上坡运土 原则： 照顾运土方式 综合考虑占地与移控作填 回头曲线路段，上下线上方竖向调运 土石方调运方式：土石方计算表调配法 调查横向平衡经济运距纵向调配借、弃土运距 复核 横向运距＋纵向调运＋借方＝填土 横向运距＋纵向调运＋弃方＝挖方 挖方＋借方＝填方＋弃方
路幅：路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分。 高等级道路： 整体式断面 分隔式断面
插入高一级公路的横断面
路幅布置： 单幅双车道：整体式的供双向行车的双车道公路－
－交通量较大, 非机动车混入率高
双幅多车道：高、一级公路，立交，全封闭，服务
设施－－设计车速高、通行能力大
单车道：车道宽度3.50m，设置错车道－－交通量小、
9.路拱
为利于路面排水，将路面做成由中央向两 侧倾斜的拱形，用百分率表示。 但不利于行车、平衡；需要考虑路面平整 度、透水性、当地自然条件等等。
形式：直线型、抛物线型、折线型、混合型
土路肩时要求比横披度增大1.0％－2.0％ 硬路基可稍大
第四节 平曲线加宽及过渡
汽车行驶在曲 线上，前后轮迹 不同，且驾驶员 保持在车道中心 线上比较困难， 因此，须要加宽 （2.5m+余宽）。
矩形：
三角形：
h b 1:m h
截水沟：为拦截并排除流向路基的地面水流，
以避免对路基边坡冲刷等而设置的排水沟。
梯形
7.取土坑和弃土堆
取土坑： 沿线取土坑
取土堆
集中取土坑 弃土堆：不造成水土流失
8.公路用地：？
路堤两侧排水沟外缘，排水沟、截 水沟（路堤坡顶）外不小于1m（无排 水沟则为路堤坡脚），此外，路堑坡 顶截水沟外边缘(路堑坡顶）以外1m的 范围。？
数可按双数增加，三车道公路，当交通量超过7000辆 /日，其事故发生率比双车道公路大得多，且正面装 车的恶性交通事故所占比例很大，而小于7000时，事 故率要低。因此取消或未列入，只在极不平衡或上坡 方向卡车数量多。
三、城市道路的行车道宽度 • V>=40km/h • 3.75m 3.50m
第三节 路肩、分车带、路侧带与路缘石
地形复杂工程艰巨
二、城市道路横断面组成
行车道： 机动车道 非机动车道 人行道、分隔带、绿带
利于安全，机动车交通量大而非机动车少－－？ <=40m、中小城市 双幅路：分隔带，可设置绿化照明管线，机动车较 多，非机动车少－－不宜采用，次要、郊区 布置： 三幅路：中间机动车道，两侧为非机动车道，利于 交通、布置－－占地多，优先考虑，适 用机动车、非机动车多（优先考虑） >=40m 四幅路：分隔带，最有利，占地多，适用机动车速 度高－－交通量大，非机动车多，高速公路
(3)回旋线过渡：
最理想的加宽过渡方式，符合行车轨 迹，顺适、美观。
(4)改进直线过渡(二次抛物线） (5)四级道路的加宽
4.加宽长度：
与缓和曲线、超高缓和段相适应，若 均无，则渐变率为1：15且长度不小于 10m。
第五节 超高
超高：
为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产 生的离心力，将路面做成外侧高于内侧 的单向横坡形式。
单幅路(一块板)：混合行驶，占地少，投资省，不
第二节 行车道宽度
一、双车道公路行车道宽 度的确定 • B单=(a+c)/2+x+y(图) • B双=a+c+2x+2y 对高、一级公路 采用3.75m
车道行车图
二、中央分隔带的行车道宽度(见p102) • 一般：3.75m，3.50m • 取消：高速公路交通量超过四车道容量时，其车道
ix
7.横断面上超高值的计算(P115) 8.超高设计图：旋转轴为横坐标，纵坐标为相对高程(p117)
第六节 路基土石方数量计算及调配
是主要工程量，是评价公路测设质量的重 要技术经济指标，编制公路概预算的基础， 计算近似。 1.横断面面积计算
积距法：F=（公式） 坐标法：F=（公式）
2.土石方数量计算
设分隔设施 分隔车流：避免快速驶入，认错对向车道，减少中线交通阻
力，避免调头。 附属设施：设置标志牌，交通管理设施，可防眩，埋设管 线，引导司机视线。
分隔带：路缘石分界。 路缘带：诱导视线，提供侧向余宽。 宽度一般在2.50m～4.50m之间，极限采用3.00m 及2.00m 分隔带断面>4.5，过渡段在回旋线全长 若>4.5m，应设在半径较大平曲线上
4.调运计算
经济运距：L经＝B/T＋L免 平均运距：挖方体积中心至填方体积重心间的距 离。 超运距离？ 运量：总运量＝调配（土石方）方数×n 计价土石方数量＝挖方数量＋借方数量
加宽设置图
1、静态加宽：
A^2＋(R-b)^2=R^2 A^2-2Rb+b^2=0(b^2 省略） b=A^2/2R bn=NA^2/2R b=(A1^2+A2^2)/2R
静态加宽图
2.动态加宽：(横向摆动值） b’＝0.05v/R^1/2 内侧加宽 内侧加宽：内侧美观，工程量小，也可两侧 加宽。 R>250m时，可不加宽，单车道减办 四级公路和山岭重丘区的三级公路采用1类， 其他等级较高又有大型车辆行驶的公路2类， 大型集装箱运输的鞍式列车行驶的公路3类， 四级道路路基采用6.5m以上宽度时，加宽时 路肩宽度>=0.5m。
3.路缘石：立式、斜式、曲线式 4.路基宽度：
一个横断面上两侧路肩边缘点间的宽 度称路基宽度。 一般值、变化值与原规范不同。
5.路基边坡：
路堤边坡: >=20m时，稳定验算 路堑边坡：抛物线美化边坡。
6.边沟与截水沟
边沟：为汇集并排除路面、路肩和边
坡的水流，在路基两侧设置的水沟
梯形：
b 1:D h
超高缓和段和超高过渡段
1、超高率的确定：
最大： 10％ 8％ 6％ 最小：路拱横坡度
2、i值分配: I+u=V^2/127R
右边V^2/127R为离心加速度，需用超高和横 向力系数u为平衡，那么，需要明确I和 u如何进 行分配。 (1)与1/R成比例进行分配， 在 Rmin处到达imax 实际由于小半径平曲线 上实际车速教设计车速低， 而在打半径曲线上接近设 计车速，导致小半径曲线 I过大，而打半径曲线I偏 小，横向力过大。
对大半径曲线，横向力主要由超高来承担，随着R 得减少，设置逐渐接近最大超高得曲线超高，此种情况 对于大半径曲线更为有利。
3、超高的过渡(若超高等于路拱横披，则直至与内 侧横坡相等为止）
(1)无中间带：
绕中线内侧车道边缘ih 新建工程 绕中线旋转 旧路改建工程 绕外边缘旋转 特殊设计(路容）
(2)有中间带：
R
HY
全超高断面
临界断面
x0
L0 ZH
起始断面 正常断面
6.超高值的计算：