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道路勘测设计4素材 4道路横断面设计4.1横断面组成4.2横断面各组成部分设计4.3超高及加宽4.4横断面视距的保证4.5横断面设计4.6路基土石方计算与调配 §4.1横断面组成 道路横断面设计：研究路基横断面结构组成及尺寸的过程。具体的说就是：应根据其交通性质、交通量（包括人流量）、行车速度，结合地形、气候、土壤等条件进行道路行车道、中央分隔带、人行道、路肩等的布置，以确定其横向几何尺寸，并进行必要的结构设计以保证它们的强度与稳定性。在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少，使道路发挥其最大的经济效益与社会效益。§4.1横断面组成 §4.1横断面组成4.1.1公路横断面组成（一）一般组成1)行车道：公路公各种车辆行驶部分的总称。2)路肩：位于行车道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状结构部分。3)中间带：中间的由中央分隔带和两条左侧路缘带组成。4)边坡：为了保证路基的稳定，设在路基两侧，具有一定坡度的坡面5)边沟：为了汇集和排除路面、路肩及边沟流水，在挖方或低填方路基两侧设置的纵向排水沟。图4-1高速公路与一级公路横断面组成 §4.1横断面组成4.1.1公路横断面组成（一）一般组成 §4.1横断面组成4.1.1公路横断面组成（一）一般组成 §4.1横断面组成4.1.1公路横断面组成（二）特殊组成（1）爬坡车道 §4.1横断面组成4.1.1公路横断面组成（二）特殊组成（2）加（减）车道 §4.1横断面组成4.1.1公路横断面组成（二）特殊组成（3）错车道 §4.1横断面组成4.1.1公路横断面组成（二）特殊组成（4）紧急停车带 4.1.1公路横断面组成（二）特殊组成（5）避险车道§4.1横断面组成 §4.1横断面组成4.1.1公路横断面组成（二）特殊组成（6）护坡道 §4.1横断面组成4.1.1公路横断面组成（二）特殊组成（7）碎落台 §4.1横断面组成4.1.1公路横断面组成（二）特殊组成（8）截水沟 §4.1横断面组成4.1.2城市道路横断面的组成、类型、试用条件（一）城市道路横断面组成 §4.1横断面组成4.1.2城市道路横断面的组成、类型、试用条件（一）类型与适用条件（1）单幅路：适用于机动车交通量不大且非机动车较少的次干路、支路及用地不足和拆迁困难的旧城改建的城市道路 §4.1横断面组成4.1.2城市道路横断面的组成、类型、试用条件（一）类型与适用条件（2）双幅路：主要用于各向至少具有两条机动车道，非机动车较少的道路。 §4.1横断面组成4.1.2城市道路横断面的组成、类型、试用条件（二）类型与适用条件（3）三幅路：用于机动车交通量大，非机动车多的城市道路。 §4.1横断面组成4.1.2城市道路横断面的组成、类型、试用条件（二）类型与适用条件（4）四幅路：适用于机动车车速较高、各向两条机动车道以上、非机动车多的快速路与主干路。 §4.1横断面组成4.1.3公路路基宽度（一）基本概念路基宽度：指行车道与路肩宽度之和。但当设有紧急停车带、爬坡车道、变速车道、错车道等时，还应包含这些部分的宽度。即路基宽度指路基顶面的总宽度。路面宽度：包括行车道、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、硬路肩等的宽度。路基的其它组成部分：（路基顶面以外）边坡、边沟及排水沟、护坡道、截水沟、碎落台、取土坑、弃土堆等。 §4.1横断面组成4.1.3公路路基宽度 §4.1横断面组成4.1.3公路路基宽度（二）各级公路横断面宽度的组成（1）整体式路基宽度 公路等级高速公路设计速度（km/h）12010080车道数86486464路基宽度（m）一般值42.0034.5028.0041.0033.5026.0032.0024.50最小值40.00—25.0038.50—23.50—2150公路等级一级公路设计速度（km/h）1008060车道数64644路基宽度（m）一般值33.5026.0032.0024.5023.00最小值—23.50—21.5020.00§4.1横断面组成4.1.3公路路基宽度（二）各级公路横断面宽度的组成（1）整体式路基宽度 §4.1横断面组成4.1.3公路路基宽度（二）各级公路横断面宽度的组成（1）整体式路基宽度公路等级二级公路三级公路四级公路设计速度（km/h）8060403020车道数22222或1路基宽度（m）一般值12.0010.008.507.506.50双车道4.50单车道最小值10.008.50——— §4.1横断面组成4.1.3公路路基宽度（二）各级公路横断面宽度的组成（2）分离式路基宽度 §4.1横断面组成4.1.3公路路基宽度（二）各级公路横断面宽度的组成（2）分离式路基宽度公路等级高速公路设计速度（km/h）12010080车道数86486464路基宽度（m）一般值22.0017.0013.7521.7526.7516.0016.0012.50最小值——13.25————11.25公路等级一级公路设计速度（km/h）1008060车道数64644路基宽度（m）一般值16.7513.0016.0012.2511.25最小值—12.25—11.2510.25 §4.1横断面组成4.1.3公路路基宽度（二）各级公路横断面宽度的组成思考：在道路横断面设计时，如何选用公路路基宽度？ 4.2.1行车道§4.2横断面各组成部分设计定义：道路上供各种车辆行驶部分的总称，包括快车道和慢车道，在一般公路和城市道路上还有非机动车道。（一）行车道宽度的确定行车道的宽度要根据车辆宽度、设计交通量、交通组成和汽车行驶速度来确定。行车道宽度应该满足车辆行驶的需要，双车道公路应满足错车、超车行驶所必须的余宽，四车道公路应满足车辆并列行驶所需的宽度。 双车道公路有两条车道，行车道宽度包括汽车宽度和富余宽度。富余宽度是指对向行驶时两车箱之间的安全间隙、汽车轮胎至路面边缘的安全距离。B双=a+c+2x+2y其中x=y=0.50+0.005V4.2.1行车道（一）行车道宽度的确定（以双车道公路为例）§4.2横断面各组成部分设计 4.2.1行车道（一）行车道宽度的确定§4.2横断面各组成部分设计设计速度（km/h）1201008060403020车道宽度（m）3.753.753.753.503.503.253.00注：1.设计速度为20km/h且为单车道时，车道宽度应采用3.50m。2.高速公路为八车道时，内侧车道宽度可采用3.50m。表4-3公路车道宽度车型及行驶状态设计速度（km/h）车道宽度（m）大型汽车或大、小汽车混行403.75＜403.50小型汽车专用线—3.50公交汽车停靠站—3.00表4-4城市道路机动车道宽度 4.2.1行车道（一）行车道宽度的确定§4.2横断面各组成部分设计城市道路非机动车道基本宽度推荐采用5.0m(4.5m)；6.5m(6.0m);8.0m(7.5m)，并不得小于2.5m。 4.2.1行车道（二）特殊车道§4.2横断面各组成部分设计(1)爬坡车道宽度为3.5米；(2)变速车道宽度为3.5米；(3)错车道路段行车道宽度不小于6.5米；(4)避险车道宽度不小于4.5米；(5)公交车站港湾式停靠站宽度3.0米。 4.2.2紧急停车带§4.2横断面各组成部分设计紧急停车带宽为3.5m，有效长度不小于30m。 4.2.3人行道§4.2横断面各组成部分设计（1）作用人行道主要供行人步行交通，应能满足行人的安全与通畅，保证高峰小时的行人流量。同时也是植物、立杆的场地，其地下空间还可埋设管线等。 4.2.3人行道§4.2横断面各组成部分设计（2）宽度人行道宽必须满足行人通行的安全与畅通，可按下式计算：为保持街道各部分宽度的均衡，一般认为：街道总宽与单侧人行道宽度之比，在5：1～7：1之间是合适的。 4.2.3人行道§4.2横断面各组成部分设计（3）坡度人行道横坡为单向坡。一般为1.5%～2.0%，并向路缘石一侧倾斜，高出行车道0.1～0.2m。（4）绿化带人行道上靠行车道一侧种植行道树，其株距一般为4～6m，树池采用1.5m的正方形或1.2m×1.8m的矩形。也有种植草皮和花丛的。（5）设施带包括行人护栏、照明灯柱、标志牌、信号灯等的宽度。对于红线宽度较窄及条件困难时，设施带可与绿带合并，但应避免各种设施与树木间的干扰。常见宽度为：护栏0.25～0.5m，杆拄1.0～1.5m。 4.2.3人行道§4.2横断面各组成部分设计（6）路缘石路缘石是设置在路面与其它构造物之间的标石。在分隔带与路面之间，人行道与路面之间一般都需要设置路缘石。路缘石的形状有立式、斜式和曲线式三种类型。缘石宜高出路面10cm～20cm，隧道内线形弯曲线段或陡峻路段等处，可高出25cm～40cm，并应有足够的埋置深度，以保证稳定。缘石宽度宜为10cm～15cm。（思考：为什么缘石高度不同的位置设置有所不同？） （一）路肩的作用：(1)支挡作用;(2)供临时停车或堆料;(3)增加有效行车道宽度;(4)提供道路养护作业、埋设地下管线的场地；(5)精心养护的路肩，能增加公路的美观。4.2.4路肩§4.2横断面各组成部分设计 （二）路肩的组成硬路肩：有路面铺装的路肩。土路肩：是指加固路肩，使用粒料改善土或混凝土预制块铺装4.2.4路肩§4.2横断面各组成部分设计 （三）路肩的宽度4.2.4路肩§4.2横断面各组成部分设计 （三）路肩的宽度4.2.4路肩§4.2横断面各组成部分设计路肩宽度变化处，应有圆顺的过渡段，其渐变率一般为1：30。路肩的坡度应保证排水，对直线段一般比路面横坡大1％～2％，对弯道超高路段可与横向超高坡度相同。 4.2.5路拱§4.2横断面各组成部分设计（一）定义：为了迅速排除路面上的雨水，路面表面做成中间高、两边低的拱形，称之为路拱。（二）路拱形式（1）直线路拱：适用于路拱横坡小的水泥路面；有中央分隔带的路面；宽度较小的低等级公路。（2）直线加曲线路拱：适用于＞20m柔性路面。（3）折线形路拱：适用于多车道水泥混凝土路面。（4）抛物线路拱：适用于一块板＜20m黑色路面。 4.2.5路拱§4.2横断面各组成部分设计（三）路拱坡度的规定路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件，按表4-7规定的数值采用。路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%～2%。思考：六车道、八车道的高速公路宜采用较大的路面横坡，为什么？ （1）适用场合：高速、一级公路，城市快速路、主干路。（2）组成：两条左侧路缘带、中央分隔带。（3）作用：1）将上行和下行车流分开，减少交通事故，保证车速，从而提高通行能力；2）可作为设置公路标志牌及其它交通管理设施的场地，也可作为行人的安全岛使用；3）种植花草灌木或设置防眩网，可防止对向车辆灯光眩目，起到美化路容和环境的作用；4）设于分隔带两侧的路缘带增加了行车所必须的侧向余宽，提高了行车的安全性和舒适性。4.2.6中间带和中央分隔带§4.2横断面各组成部分设计（一）中间带 （4）宽度：主要根据侧向余宽和设置护栏、种植、防眩网、交叉公路的桥墩等所需的设施带宽度而定。4.2.6中间带和中央分隔带§4.2横断面各组成部分设计（一）中间带注：一条道路上不得频繁地变化中间带的宽度，以保持良好的线形和视觉。不得已需改变中间带宽度时，应设置渐变过渡段，使车道中心线的线形圆滑、顺适。 4.2.6中间带和中央分隔带§4.2横断面各组成部分设计（二）中间分隔带（1）开口部的设置：一般情况下，以每2km的间距设置为宜，并应设置在通视良好的直线段。若在曲线上开口，其曲线半径宜大于700m。在互通式立体交叉、隧道、特大桥、服务区等设施的前后必须设置开口。城市道路可根据横向交通情况，按需要而设置。 4.2.6中间带和中央分隔带§4.2横断面各组成部分设计（二）中间分隔带（2）开口部的形状：半圆形:适用于窄分隔带（M<3.0m）；弹头形:适用于宽分隔带（M≥3.0m)。 4.2.6中间带和中央分隔带§4.2横断面各组成部分设计（二）中间分隔带（3）表面形式：分隔带一般用缘石围砌，高出地面10～20cm。中央分隔带的表面形式有两种，即：凹形，适用于宽度>4.5m的中间带，一般种植花草树木；凸形，适用于宽度≤4.5m的中间带，一般可铺面封闭。 4.2.6中间带和中央分隔带§4.2横断面各组成部分设计（三）两侧带布置在横断面两侧的分车带称为两侧带。两侧带常用于城市道路的横断面设计中，它可以分隔快车道和慢车道、机动车道和非机动车道、车行道和人行道等。两侧带的最小宽度规定2.0m~2.25m。在北方寒冷积雪地区，在满足最小宽度的前提下，还应考虑能否满足临时堆放积雪的要求。 4.3.1超高§4.3超高与加宽（一）定义：在弯道上，为抵消车辆在曲线路段上面行驶时所产生的离心力，将曲线段的外侧路面横坡做成与内侧路面同坡度的单坡横断面，这样的设置称为超高。 （1）最大超高坡度减小横向力的方法：增大曲线半径：有时是困难的降低车速：设计中不推荐增大向内侧倾斜的横坡——设置超高横坡：（成本低、效果好）设置超高前：设置超高后：4.3.1超高§4.3超高与加宽（一）超高坡度 （2）超高坡度的确定4.3.1超高§4.3超高与加宽（一）超高坡度思考：在道路横断面设计中，如何确定超高坡度？ 无中间带道路的超高过渡：(a)绕路面内边缘旋转：一般用于新建工程(b)绕路中线旋转：一般用于改建工程(c)绕路面外边缘旋转：可在特殊设计时采用4.3.1超高§4.3超高与加宽（三）超高过渡方式（1）公路的超高过渡方式 4.3.1超高§4.3超高与加宽（三）超高过渡方式有中间带道路的超高过渡：(a)绕中间带中心线旋转：中间带宽度较窄（B≤4.5m）的公路可采用(b)绕中央分隔带边缘旋转旋转：各种宽度中间带的均可采用(c)绕各自行车道中线旋转：车道数大于4条的公路可采用（1）公路的超高过渡方式 4.3.1超高§4.3超高与加宽（三）超高过渡方式有中间带道路的超高过渡：(a)绕中间带中心线旋转：中间带宽度较窄（B≤4.5m）的公路可采用(b)绕中央分隔带边缘旋转旋转：各种宽度中间带的均可采用(c)绕各自行车道中线旋转：车道数大于4条的公路可采用（2）城市道路的超高过渡方式 从直线段上的路拱双坡断面过渡到曲线上具有超高横坡的单坡断面，要有一个逐渐变化的区段，这一变化段称为超高缓和段。4.3.1超高§4.3超高与加宽（三）超高缓和段 （1）绕路面内边缘线旋：其中：p—超高渐变率附加纵坡:Lcih4.3.1超高§4.3超高与加宽（三）超高缓和段 （2）绕路面中线旋转：附加纵坡:4.3.1超高§4.3超高与加宽（三）超高缓和段 ZHHY(1)绕路面内边缘线旋转提肩双坡阶段全超高阶段旋转阶段4.3.1超高§4.3超高与加宽（三）超高的形成过程 ZHHY提肩双坡阶段全超高阶段旋转阶段（2）绕路面中线旋转4.3.1超高§4.3超高与加宽（三）超高的形成过程 4.3.2加宽§4.3超高与加宽（一）定义汽车在曲线路段上行驶时，为适应汽车在平曲线上行驶时后轮轨迹偏向曲线内侧的需要，平曲线内侧相应增加的路面、路基宽度称为曲线加宽（又称弯道加宽）。 （1）普通汽车的加宽值计算：式中：A——汽车后轴至前保险杠的距离（m）R——圆曲线半径（m）若为双车道e=2b4.3.2加宽§4.3超高与加宽（二）加宽值 4.3.2加宽§4.3超高与加宽（二）加宽值根据规范规定，公路与城市道路的圆曲线半径小于或等于250m时，应设置加宽。 （1）定义：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。（2）过渡方式：（a）按直线比例变化：4.3.2加宽§4.3超高与加宽（三）加宽缓和段（b)高次抛物线过渡bx＝（4k3-3k4）b式中： 4.3.2加宽§4.3超高与加宽（三）加宽缓和段（1）对于设置有缓和曲线的平曲线，加宽缓和段应采用与缓和曲线相同的长度。（2）对于不设缓和曲线，但设置有超高缓和段的平曲线，可采用与超高缓和段相同的长度。（3）对于不设缓和曲线，又不设超高的平曲线，加宽缓和段应按渐变率为1：15且长度不小于10m的要求设置。思考：在加宽设计中，如何确定加宽缓和段的长度？ 4.4.1视距曲线§4.4横断面视距的保证在道路的转弯设计中，除了要考虑诸如曲线半径R、参数A、超高、加宽等因素外，还必须注意路线内侧是否有树林、房屋、边坡等阻碍驾驶员的视线，这种处于隐蔽地段的弯道我们将它简称为“暗弯”。凡属“暗弯”都应该进行视距检查。如果是因曲线内侧及中间带设置护栏及其他人工构造物等而不能保证视距时，可采取加宽中间带、加宽路肩或将构造物后移等措施予以处理；如果是因挖方边坡妨碍了视线，则应按所需净距绘制包络线（或称“视距线”）开挖视距台。 4.4.1视距曲线§4.4横断面视距的保证横净距：即道路曲线范围最内侧的车道中心线行车轨迹距视距曲线（即包络线）的距离。 4.4.2横净距计算§4.4横断面视距的保证 4.4.3交叉口视距保证§4.4横断面视距的保证由停车视距所组成的三角形称为视距三角形，如图所示的阴影部分。在视距三角形范围内，不能有任何阻碍驾驶员视线的障碍物。 4.5.1基本要求§4.5横断面设计（1）路基的结构设计应根据使用要求和当地自然条件（包括地质、水文和材料情况），并结合施工条件进行设计，即应有足够的强度和稳定性，又要经济合理。（2）路基的横断面形式和尺寸应根据道路的等级、设计标准和设计任务书的规定以及道路的使用要求，结合具体的条件确定。一般路基可参照典型横断面设计；特殊路基则应进行单独计算设计。（3）路基设计应兼顾当地农田基本建设的需要，在取土、弃土、取土坑设置、排水设计等方面与农田改土、农田水利、灌溉沟渠等配合，尽量减少废土占地，防止水土流失和淤塞河道。 4.5.2道路横断面布置§4.5横断面设计（1）公路横断面布置可结合当地地形、地质、水文、填挖等情况，参照典型横断面进行布置，而路幅的的宽度和路幅内各部分尺寸应根据公路等级、交通量、技术标准和具体情况，按标准规范规定进行布置。（2）城市道路横断面布置横断面应与路上交通性质与组成协调。应与道路的性质和特点配合。应与沿线自然条件和建筑物相互协调布置。应充分发挥绿化带的作用。应有利于排水。应满足地上与地下管线的埋设和人防工程的要求。应考虑近、远期结合。 4.5.3横断面设计步骤与主要成果§4.5横断面设计（一）设计步骤（1）点绘各横断面的横向地面线。（2）根据《标准》的规定，确定路基宽度。（3）按弯道半径大小分别拟定超高加宽值。（4）根据纵断面设计资料，按设计标高在路基设计表上逐桩进行计算，完成路基设计表。（5）按路基设计表数据，绘出横断面设计线。（6）检查弯道路段横断面内侧视距是否足够，是否需要清除障碍及设置视距台。 4.5.3横断面设计步骤与主要成果§4.5横断面设计（二）设计成果（1）路基设计表（2）边沟（3）路基标准横断面图（4）路基一般设计图（5）路基横断面设计图（6）超高方式图（7）特殊路基设计工程数量表（8）特殊路基设计图（9）中间带设计图（10）中央分隔带开口设计图（11）路基土石方数量表（12）路基每公里土石方数量表（13）路基土石方运量统计表（14）取土坑（场）、弃土堆（场）一览表（15）弃土堆（场）设计图（16）路基防护工程数量表（17）路基防护工程设计图（注：结合实际设计图纸讲解） 4.6.1横断面面积计算（一）积距法：（条分法）§4.6路基土石方计算与调配每个小条块的近似面积为：横断面面积： 把横断面图上地面线及设计线的转折点划分成若干块不等宽的梯形或三角形，分别计算为一块图形的面积并累加起来，即为该图形的面积。适用于计算机计算，精度高。4.6.1横断面面积计算（二）块分法§4.6路基土石方计算与调配 已知断面图上各转折点坐标（xi，yi），则断面面积为：4.6.1横断面面积计算（三）坐标法§4.6路基土石方计算与调配本方法适用于计算机计算，精度高。 （一）平均断面法：若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两断面之间为一棱柱体其体积的计算公式为：4.6.2土石方数量计算§4.6路基土石方计算与调配（二）棱台体积法：若F1和F2相差甚大，则与棱台更为接近。其计算公式为： §4.6路基土石方计算与调配4.6.2土石方数量计算（1）填挖方数量分别计算，（填挖方面积分别计算）；（2）土石方应分别计算，（土石面积分别计算）；（3）路基填、挖方数量中应考虑路面所占的体积——去处路槽部分的土石方，（填方扣除、挖方增加）；（4）大中桥位处所占的路基土石方应扣除。土石方数量计算应注意的问题： （一）调配的目的：确定填方用土的来源、挖方弃土的去向；以及计价土石方的数量和运量等。填方土源：附近挖方利用借土挖方去向：调往附近填方弃土§4.6路基土石方计算与调配4.6.3路基土石方调配（二）土石方计算表调配法：公路设计文件推荐方法。土石方调配后，应按下式进行复核检查：横向调运+纵向调运+借方=填方横向调运+纵向调运+弃方=挖方挖方+借方=填方+弃方 §4.6路基土石方计算与调配4.6.3路基土石方调配 §4.6路基土石方计算与调配4.6.3路基土石方调配 （三）土石方调配原则（1）就近利用，以减少运量；（2）不跨沟调运；（3）高向低调运；（4）经济合理；（5）不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。（6）土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善处理。§4.6路基土石方计算与调配4.6.3路基土石方调配 （四）关于调配计算的几个问题（1）运距：是指从挖方体积的重心到填方体积的重心之间的距离。（2）经济运距：移挖作填与附近借方经济比较，调运填方的最大距离即所谓“经济运距”。式中：B——借土单价（元／m3）；T——远运运费单价（元／m3·km）；L兔——免费运距（km）。§4.6路基土石方计算与调配4.6.3路基土石方调配 （3）平均运距：挖方路段中心桩号至填方路段中心桩号的距离计算。（4）运量：土石方运量为平均运距与土石方调配数量的乘积。单位：m3·km（5）计价土石方数量：计价土石方数量=挖方数量+借方数量（四）关于调配计算的几个问题§4.6路基土石方计算与调配4.6.3路基土石方调配如某工程土石方数量：填方500m3挖方200m3借方400m3弃方100m3则计价土石方数量=600m3注：一般工程的土石方总量，实际上是指计价土石方数量。一条公路的土石方总量，一般包括路基工程、排水工程、临时工程、小桥涵工程等项目的土石方数量。对于独立大、中桥梁、长隧道的土石方工程数量应另外计算。 本章小结1、道路横断面组成；2、城市道路横断面布置形式及特点；3、横断面各组成部分设计；4、超高与加宽；5、横净距与视距三角形；6、道路横断面布置原则与设计步骤；7、路基土石方调配方法。第四章道路横断面设计 人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。 此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢