電子課件-《公路勘測(cè)及簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)》-B12-1385-模塊三--公路橫斷面設(shè)計(jì)

1、了解公路橫斷面的組成及各組成部分的功能。了解公路建筑限界和公路用地要求課題一 公路橫斷面的組成一、公路橫斷面的組成沿著公路平面中心線的法線方向作一垂直剖面，這個(gè)剖面稱為公路橫斷面。在橫斷面上反映了路基的組成和幾何尺寸，以及路基形成前的原地面線。公路的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面一般由行車道、路肩、中間帶、邊溝、邊坡及截水溝等部分組成。高速公路和一級(jí)公路等級(jí)高、交通量大，通常將上、下行車輛分開。高速公路和一級(jí)公路的路基分為整體式和分離式兩種。 整體式 分離式圖3-1-2 公路路基的形式二、各主要組成部分的定義及作用1.行車道行車道是公路上供各種車輛行駛部分的總稱。行車道有單車道、雙車道和多車道三種形式。2.路肩位

2、于行車道外緣至路基邊緣，具有一定寬度的帶狀結(jié)構(gòu)物。路肩通常是由路緣帶、硬路肩和土路肩三部分組成的。路緣帶作用主要是誘導(dǎo)駕駛員視線和分擔(dān)側(cè)向余寬，以利于行車安全。硬路肩具有一定強(qiáng)度。土路肩是可提供側(cè)向余寬，保護(hù)和支撐路基路面。路肩的主要作用：（1）保護(hù)及支撐路基路面結(jié)構(gòu)。（2）臨時(shí)停車。（3）增加路幅的側(cè)向余寬，提高駕駛的安全性和舒適性。（4）提供公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)、設(shè)置其他公路設(shè)施的場(chǎng)地。（5）對(duì)于未設(shè)人行道的公路，可供行人和非機(jī)動(dòng)車等使用。（6）利于誘導(dǎo)駕駛員的視線。3.中間帶中間帶是指高速公路、一級(jí)公路上用于分隔對(duì)向行駛車輛的帶狀構(gòu)造物，一般設(shè)在行車道的中間。中間帶的作用：（1）分離不同方向的交

3、通流，減少車輛的對(duì)向干擾，以防止無(wú)序的交叉運(yùn)行和轉(zhuǎn)彎運(yùn)行。（2）在不妨礙公路限界的前提下作為設(shè)置公路標(biāo)牌的場(chǎng)地。（3）在交叉路口為左轉(zhuǎn)車輛提供避讓區(qū)域。（4）提供綠化帶，以遮擋對(duì)向車燈的眩光。（5）引導(dǎo)駕駛員的視線，同時(shí)為失控車輛提供救險(xiǎn)區(qū)域。（6）埋設(shè)管線等設(shè)施。4.邊坡和邊溝5.緊急停車帶6.爬坡車道7.變速車道8.錯(cuò)車道9.護(hù)坡道10.碎落臺(tái)11.截水溝三、公路建筑限界及公路用地1公路建筑限界公路建筑限界（凈空）是指為保證車輛、行人通行的安全，對(duì)公路和橋面上以及隧道中規(guī)定的高度和寬度范圍內(nèi)不允許有任何障礙物侵入的空間界限，又稱為建筑凈空。公路橫斷面設(shè)計(jì)中，公路標(biāo)志、護(hù)欄、照明燈柱、電桿、

4、行道樹以及跨線橋的橋臺(tái)、橋墩等任何部分不得侵入公路建筑限界之內(nèi)。（1）公路建筑限界的一般規(guī)定。（2）隧道最小側(cè)向?qū)挾纫?guī)定見下表。（3）橋梁、隧道設(shè)置檢修通道、人行道時(shí)，建筑限界包括相應(yīng)部分的寬度。（4）檢修通道、人行道與行車道分開設(shè)置時(shí)，其凈高為2.50m。2公路建筑限界劃定原則如圖3-1-4所示為建筑限界兩側(cè)及上邊緣劃分示意圖。（1）建筑限界的上緣邊界線為水平線。（2）建筑限界的兩側(cè)邊界線與水平線垂直（超高路段與路面超高橫坡垂直）。3公路用地公路用地是為修建、養(yǎng)護(hù)公路及設(shè)置沿線設(shè)施而依照國(guó)家規(guī)定所征用的地幅，可分為直接用地和間接用地兩種。公路用地范圍的劃定（1）新建公路。（2）改建公路。（3

5、）特殊情況，如沿線房屋、料場(chǎng)、苗圃、防護(hù)林以及防沙防雪、特殊地質(zhì)地段設(shè)施等應(yīng)根據(jù)需要確定其用地范圍。橋梁、隧道、互通式立體交叉、分離式立體交叉、平面交叉、交通安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施、管理設(shè)施等，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定其用地范圍。4.公路紅線規(guī)劃（1）定義公路紅線是指劃分公路用地和建筑用地、生產(chǎn)用地及其他備用地的分界控制線。公路紅線之間寬度即公路建設(shè)用地范圍，即公路的總寬度或規(guī)劃路幅。（2）城市公路紅線規(guī)劃1）公路紅線寬度的確定確定公路總寬度時(shí)要充分考慮“近遠(yuǎn)兼顧，因地制宜的原則，應(yīng)根據(jù)不同城市不同時(shí)期在城市交通和建設(shè)中的特點(diǎn)具體分析，有特殊情況的適當(dāng)留有發(fā)展余地。公路紅線寬度劃定應(yīng)綜合考慮以下因素：公

6、路的位置及沿路兩旁建筑物的性質(zhì)滿足交通運(yùn)輸?shù)囊笃渌矫娴囊?2)確定公路的紅線位置對(duì)于新建城區(qū)公路，一般是先畫出規(guī)劃紅線，然后建筑物依照紅線逐步建造，公路則參照規(guī)劃斷面，分期修建，逐步形成。對(duì)于舊城區(qū)公路有兩種實(shí)施方式。一種是一次開辟達(dá)到規(guī)劃寬度， 目前較少采用。另一種是按照規(guī)劃紅線逐步改建， 逐步形成， 目前較多采用這種方式。確定交叉口形式：根據(jù)備交叉口的類型、具體條件和近、遠(yuǎn)期結(jié)合的要求，確定交叉口用地范圍、具體位置和尺寸，并以紅線方式繪在平面圖上。確定控制點(diǎn)的坐標(biāo)和標(biāo)高：規(guī)劃公路中線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和各條公路的交點(diǎn)，即控制點(diǎn)，控制點(diǎn)平面位置可直接實(shí)地測(cè)量，標(biāo)高則由豎向規(guī)劃、設(shè)計(jì)確定。了解路基

7、橫斷面的幾何尺寸及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。掌握路基橫斷面設(shè)計(jì)要求和步驟。掌握公路路基典型橫斷面的類型。能夠應(yīng)用橫斷面圖設(shè)計(jì)成果。課題二 路基橫斷面設(shè)計(jì)橫斷面是由地面線與設(shè)計(jì)線所圍成的圖形，路基橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒌匦?、土壤、地質(zhì)、水文、環(huán)境、土地利用、材料供應(yīng)等自然條件和社會(huì)條件。一、路基橫斷面的幾何尺寸1.路基寬度路基寬度是指在橫斷面上兩路肩外緣之間的寬度，一般是指行車道與路肩寬度之和。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）中規(guī)定各級(jí)公路路基寬度按設(shè)計(jì)車速。確定整體式路基寬度見表3-2-1，高速公路、一級(jí)公路分離式路基寬度見表3-2-2。2.車道數(shù)及車道寬度在公路上提供每一縱列車

8、輛安全行駛的空間平面，稱為一個(gè)車道。車道數(shù)目的多少則依遠(yuǎn)景年的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量和一條車道的設(shè)計(jì)通行能力及服務(wù)水平而定，即車道數(shù)=（遠(yuǎn)景年的單向設(shè)計(jì)小時(shí)交通量/每一車道的設(shè)計(jì)通行能力）2。各級(jí)公路行車道寬度按設(shè)計(jì)車速確定，見表3-2-3。1）機(jī)動(dòng)車車道寬度。城市公路中機(jī)動(dòng)車車行道寬度是供機(jī)動(dòng)車行駛的全部車道的寬度。機(jī)動(dòng)車車行道寬度=所需要的車道數(shù)一條車道所需寬度每條機(jī)動(dòng)車道寬度應(yīng)根據(jù)汽車車型及設(shè)計(jì)車速，并考慮側(cè)向余寬予以確定，推薦按表3-2-4采用。根據(jù)我國(guó)中、小城市的主干道紅線寬度，其機(jī)動(dòng)車車道數(shù)、車道寬度、車行道的布置形式建議值見表3-2-5。人口超過50萬(wàn)的大城市和特大城市的主干道寬度可根據(jù)

9、實(shí)際需要確定，一般采用46條機(jī)動(dòng)車道，每條車道寬度3.53.75m。對(duì)于高速干道、車道寬度宜寬些，建議每條車道寬度采用4.0m。2)非機(jī)動(dòng)車道寬度。城市中行駛的非機(jī)動(dòng)車包括自行車、三輪車、畜力車、板車等。非機(jī)動(dòng)車公路面總寬度包括自行車車道寬度及兩側(cè)各25cm路緣帶寬度。自行車道的通行能力是以單車安全行駛所需寬度劃分車道線，以高峰時(shí)間各車道線平均的通行能力作為一條自行車道的設(shè)計(jì)通行能力。依據(jù)各種非機(jī)動(dòng)車輛自身的幾何寬度以及平均行車速度，考慮到非機(jī)動(dòng)車之間行駛的橫向安全間隙，城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定不同非機(jī)動(dòng)車的車道寬度見表3-2-6。接照我國(guó)各城市對(duì)非機(jī)動(dòng)車道的使用經(jīng)驗(yàn)，非機(jī)動(dòng)車道的基本寬度可采用5

10、.0m、6.5m、8.0m三種。3.路肩寬度路肩是設(shè)于行車道外緣至路基邊緣之間，具有一定寬度的帶狀結(jié)構(gòu)物。高速公路、一級(jí)公路的路肩寬度能夠滿足故障車輛的停置所需寬度。四級(jí)公路采用單車道路面時(shí)一般采用1.5m，其余情況均采用0.5m。高速公路、一級(jí)公路應(yīng)在右側(cè)硬路肩寬度內(nèi)設(shè)右惻路緣帶，其寬度為0.50m。采用分離式斷面時(shí)，高速公路、一級(jí)公路應(yīng)設(shè)置左側(cè)路肩，其寬度應(yīng)符合表3-2-8的規(guī)定。左側(cè)硬路肩內(nèi)含左側(cè)路緣帶，左側(cè)路緣帶寬度為0.50m。城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的硬路肩寬度見表3-2-9。4.中間帶及分車帶的寬度公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：高速公路、一級(jí)公路必須設(shè)置中間帶。中間帶由兩條左側(cè)路緣帶和中央分

11、隔帶組成。5.人行道寬度人行道的總寬度應(yīng)由行人步行道寬和綠化帶寬度以及布設(shè)地面桿柱、設(shè)置櫥窗報(bào)欄、沿街房基散水寬等用地寬度所組成。此外還應(yīng)考慮在人行道底下埋設(shè)地下管線所需要的寬度。人行道寬度必須滿足行人通行的安全和順暢。二、路基橫斷面設(shè)計(jì)要求及步驟1.橫斷面設(shè)計(jì)的基本要求（1)足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在荷載、自然因素的共同作用下不傾覆、不滑動(dòng)、不沉陷、不坍方。（2)良好的經(jīng)濟(jì)性。工程量小，節(jié)約資金。（3)規(guī)范性。路基橫斷面形式和尺寸應(yīng)滿足公路等級(jí)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)任務(wù)書的規(guī)定以及公路的使用要求。（4)兼顧性。要兼顧農(nóng)田基本建設(shè)的需要，兼顧環(huán)境保護(hù)的需要。2.公路路基典型橫斷面公路橫斷面的布設(shè)可結(jié)合當(dāng)

12、地、地質(zhì)、水文、填挖等情況，參照典型橫斷面進(jìn)行布置，一般不做單獨(dú)計(jì)算。橫斷面設(shè)計(jì)過程就是繪制橫斷面設(shè)計(jì)圖的過程。在公路設(shè)計(jì)中，為使起伏不平的地面變成可供汽車行駛的路面，需要在原地面上填筑或挖除土石方而形成路基設(shè)計(jì)線。因此，我們把高于原地面的填方路基稱為路堤，低于原地面的挖方路基稱為路塹，在一個(gè)斷面內(nèi)一部分要填、另一部分要挖的路基稱為半填半挖路基。（1）一般路堤：（2）挖方路基（又稱路塹）：（3）半填半挖路基1）一般半填半挖路基：半填半挖路基是比較經(jīng)濟(jì)的斷面形式，注意當(dāng)原地面橫坡大于1:5時(shí)將原地面挖成臺(tái)階，以保證填土的穩(wěn)定。2）護(hù)肩路基：用于填土高度不大、但坡腳太遠(yuǎn)不易填筑時(shí)的情況。護(hù)肩高度一

13、般不超過3m。3）砌石路基：用于地面橫坡太陡、坡腳落空、不能填筑時(shí)。4）擋土墻路基：擋土墻是不依靠路基獨(dú)立穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)物，它也能支擋填方，穩(wěn)定路基。5）矮墻路基：用于挖方邊坡土質(zhì)松散、易產(chǎn)生碎落的情況。3.公路路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面公路的路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面是交通運(yùn)輸部根據(jù)設(shè)計(jì)交通量、交通組成、設(shè)計(jì)車速、通行能力和滿足交通安全的要求，按公路等級(jí)、斷面的類型、路線所處地形規(guī)定的路基橫斷面各組成部分橫向尺寸的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(參見圖3-2-1)。b）一般路基公路平面圖a）一般路基公路平面圖c）d）挖方路塹公路平面圖g）h）挖方路塹公路平面圖e）填方路基公路平面圖f）填方路基公路平面圖圖3-2-3 典型橫斷面公路平面圖4.

14、路基橫斷面設(shè)計(jì)步驟（1）根據(jù)外業(yè)橫斷面測(cè)量資料點(diǎn)繪制各斷面的橫向地面線（一般在現(xiàn)場(chǎng)與測(cè)量同時(shí)進(jìn)行），順著公路中心縱向直線地段一般要求50m一處，曲線地段一般要求25m一處，不同地形，特殊情況應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測(cè)量繪制，原始地面橫斷面一般繪制應(yīng)標(biāo)明中心里程樁號(hào)和地面標(biāo)高。（2）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 的規(guī)定，確定路基結(jié)構(gòu)形式與寬度。（3）按彎道半徑大小分別擬定超高、加寬值。（4）根據(jù)縱斷面設(shè)計(jì)資料，按設(shè)計(jì)標(biāo)高在路基設(shè)計(jì)表上逐樁進(jìn)行計(jì)算，完成路基設(shè)計(jì)表。（5）按路基設(shè)計(jì)表數(shù)據(jù)，繪出橫斷面設(shè)計(jì)線（戴帽子）。設(shè)計(jì)線應(yīng)包括路基、邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護(hù)工程、護(hù)坡道、碎落臺(tái)、視距臺(tái)等，在彎道上的斷面還應(yīng)示出超高、

15、加寬等。（6）檢查彎公路段橫斷面內(nèi)側(cè)視距是否足夠，是否需要清除障礙及設(shè)置視距臺(tái)。橫斷面圖的繪制，一般在方格紙上按樁號(hào)由下向上、從左到右繪制，并在每個(gè)橫斷面上注明必要的數(shù)據(jù)（如地面標(biāo)高、設(shè)計(jì)標(biāo)高、填挖值、加寬、超高、填挖面積等）。5.公路橫斷面設(shè)計(jì)成果根據(jù)公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件編制辦法規(guī)定，公路路基設(shè)計(jì)的主要成果及要求如下：（1）路基設(shè)計(jì)表（2）邊溝（排水溝）設(shè)計(jì)表（3）路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（4）路基典型橫斷面設(shè)計(jì)圖（5）路基橫斷面設(shè)計(jì)圖（6）特殊路基設(shè)計(jì)工程數(shù)量表（7）特殊路基設(shè)計(jì)圖（8）中間帶設(shè)計(jì)圖（9）中央分隔帶開口設(shè)計(jì)圖（10）路基土石方數(shù)量表（11）路基每公里土石方數(shù)量表（12）路基

16、土石方運(yùn)量統(tǒng)計(jì)表（13）取土坑（場(chǎng)）、棄土堆（場(chǎng)）一覽表（14）棄土堆（場(chǎng)）設(shè)計(jì)圖（15）路基防護(hù)工程數(shù)量表（16）路基防護(hù)工程設(shè)計(jì)圖6.城市公路橫斷面圖繪制（1)繪出各個(gè)路段上的遠(yuǎn)期規(guī)劃?rùn)M斷面圖和近期設(shè)計(jì)橫斷面圖，即遠(yuǎn)期和近期的標(biāo)準(zhǔn)斷面圖，一般采用1：100或1：200的比例尺。（2)繪制各個(gè)中線樁處的現(xiàn)狀橫斷面圖。（3)最后在繪出的各個(gè)樁號(hào)的現(xiàn)狀橫斷面圖上點(diǎn)出中心線的設(shè)計(jì)標(biāo)高，以相同的比例尺，把設(shè)計(jì)橫斷面圖（即標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖）畫上去。掌握路基橫斷面加寬設(shè)計(jì)方法。掌握路基橫斷面超高設(shè)計(jì)方法。課題三 橫斷面的加寬與超高一、橫斷面加寬1.定義汽車在曲線上行駛時(shí)，其行駛軌跡并不完全與理論行駛軌跡相吻

17、合，而是有一定的擺動(dòng)偏移，故需要路面加寬來(lái)彌補(bǔ)，以保證安全。這種在曲線上適當(dāng)拓寬路面的形式稱為彎道加寬（也稱平曲線加寬）。2.加寬值圓曲線上的加寬值由幾何需要的加寬和汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)擺加寬兩部分組成。（1）幾何加寬值的計(jì)算對(duì)于普通載重汽車，由圖3-3-1可計(jì)算一條車道的加寬值 eR(R1+K)而代入上式第二項(xiàng)以后的數(shù)值極小，可略去不計(jì)，故一條車道的加寬值為對(duì)于半掛車，由圖3-3-2所示的幾何關(guān)系，可求得牽引車的幾何加寬值為而拖掛車的加寬值為其中RR-e1，由于e1與R相比甚小，可取尺R R。故對(duì)于半掛車一個(gè)車道的加寬值為令 ，則（2）擺動(dòng)加寬值據(jù)實(shí)測(cè)汽車轉(zhuǎn)彎擺加寬與車速有關(guān)，一個(gè)車道擺動(dòng)加寬值計(jì)算經(jīng)

18、驗(yàn)公式為3.加寬的有關(guān)規(guī)定與要求考慮上述幾何加寬值和擺動(dòng)加寬值兩項(xiàng)因素，對(duì)于單車道，上述兩項(xiàng)加寬值為對(duì)于多車道標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，公路平曲線半徑等于或小于250m時(shí)，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬，公路平曲線加寬值見表3-3-1。四級(jí)公路和山嶺、重丘區(qū)的三級(jí)公路采用第一類加寬值，高速公路、一、二級(jí)公路及設(shè)計(jì)速度為40km/h的三級(jí)公路采用3類加寬值。對(duì)不經(jīng)常通行集裝箱運(yùn)輸?shù)陌霋燔嚨墓?，可采?類加寬值。規(guī)范規(guī)定，城市公路圓曲線半徑小于或等于250m時(shí)，應(yīng)在圓曲線內(nèi)側(cè)加寬，每條車道加寬值見表3-3-2 。4.加寬緩和段當(dāng)平曲線半徑小于等于250m時(shí)，一般在彎道內(nèi)側(cè)圓曲線范圍內(nèi)設(shè)置全加寬，當(dāng)其平曲線內(nèi)無(wú)圓曲線（凸形）

19、時(shí)，僅平曲線中點(diǎn)處斷面設(shè)置全加寬。為了使路面和路基均勻變化，設(shè)置一般從加寬值為零逐漸加寬到全加寬的過渡段，稱為加寬過渡段。（1）緩和段緩和曲線的作用1）有利于駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤，保證安全行駛。2）消除離心的突變，保證乘客乘車的舒適于穩(wěn)定。3）滿足超高、加寬緩和段的過渡，利于平穩(wěn)行車。4）與圓曲線配合得當(dāng)，具有良好的視覺效果和心理效果。（2）加寬緩和段的長(zhǎng)度 在公路設(shè)計(jì)中，加寬緩和段長(zhǎng)度取決于三方面的要求：1)加寬所需的最小長(zhǎng)度。2)超高緩和段長(zhǎng)度Lc。3)緩和曲線長(zhǎng)度Ls。（3）在Lj內(nèi)加寬的過渡方式1）按直線比例變化。這種過渡方式處理簡(jiǎn)單粗糙，不圓滑美觀，適用于一般二、三、四級(jí)公路。2）插入高

20、次拋物線的方法。加寬緩和段內(nèi)任一點(diǎn)的加寬值Bjx如按下列公式計(jì)算：這種方法路面邊緩線圓滑、順適，適用于高速公路、一級(jí)公路以及對(duì)路容有較高要求的二級(jí)公路。3）復(fù)曲線的加寬過渡。對(duì)于四級(jí)公路的不同半徑的同向圓曲線徑相連接構(gòu)成的復(fù)曲線，其超高、加寬緩和段一般對(duì)稱地設(shè)在銜接處（GQ點(diǎn)）的兩側(cè)。對(duì)于卵形曲線，加寬方式如圖3-3-6所示，其加寬值按下式計(jì)算：二、橫斷面超高1.定義為抵消車輛在曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，在該路段橫斷面上設(shè)置的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單橫坡，稱之為超高。當(dāng)汽車在彎道上行駛時(shí)，要受到離心力的作用，橫向力是引起汽車不穩(wěn)定行駛的主要因素。所以在平曲線設(shè)計(jì)時(shí)常將彎道外側(cè)邊道抬高，構(gòu)成與內(nèi)測(cè)

21、車道同坡度的單向破，這種設(shè)置稱為平曲線超高，其作用是為了使汽車在圓曲線上行駛時(shí)能獲得一個(gè)指向內(nèi)側(cè)的橫向分力，用以克服離心力，減小橫向力，從而提高行車的安全性和舒適性。超高設(shè)于圓曲線之范圍內(nèi)，兩端用過渡段與直線相連。從直線段的雙向橫坡漸變到圓曲線路段具有超高單橫坡的過渡段稱之為超高緩和段。 a） b）圖3-3-8 公路超高平面圖2.超高坡度（1）最大超高坡度由前面平曲線半徑計(jì)算公式 ，可得超高坡度的計(jì)算公式當(dāng)采用極限最小半徑時(shí)即為計(jì)算最大超高坡度，其公式為當(dāng)V0時(shí)在產(chǎn)生滑移的極限狀態(tài)時(shí)： 故受橫向滑移限制 綜合考慮以上各種因素，結(jié)合國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及我國(guó)公路上車輛組成狀況，規(guī)定高速公路、一級(jí)公路的

22、最大超高值為10，其他公路為8，在積雪、嚴(yán)寒地區(qū)，由于汽車啟動(dòng)、剎車時(shí)會(huì)產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，因此規(guī)定各級(jí)公路的最大超高不宜大于6。當(dāng)公路通過市鎮(zhèn)或與市鎮(zhèn)連接作為城市街道使用，公路按規(guī)定設(shè)置超高有困難，且市區(qū)對(duì)車速有所限制時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況、酌量減少超離坡度值，如表3-3-3所示。（2）不同圓曲線半徑與超高坡度的確定位于曲線上的行車道、中間帶和路肩，以及爬坡車道、加減速車道，均應(yīng)根據(jù)圓曲線半徑的大小、自然條件和公路等級(jí)按規(guī)定設(shè)置超高。各圓曲線半徑所設(shè)置的超高值應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)速度、圓曲線半徑、公路條件、自然條件等經(jīng)計(jì)算確定。同時(shí)應(yīng)注意各級(jí)公路圓曲線部分最小超高值應(yīng)與該公路直線部分的正常路拱橫坡一致。3.超高

23、方式超高的過渡方式，根據(jù)超高旋軸在公路橫斷面上的位置，分為下列幾種：（1）無(wú)中間帶的公路1）超高橫坡度等于路拱坡度時(shí)，外側(cè)車遭繞路中線旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡值，如圖3-3-9所示。2）超高橫坡度大于路拱橫坡度時(shí)，有以下三種過渡方式。內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)。如圖3-3-10所示。中線旋轉(zhuǎn)。如圖3-3-11所示，簡(jiǎn)稱軸旋轉(zhuǎn)。在超高緩和段之前，先將路肩橫坡逐漸變?yōu)槁饭皺M坡，再以路中線為旋轉(zhuǎn)軸，使外側(cè)車道和內(nèi)側(cè)車道變?yōu)閱蜗虻臋M坡度后，整個(gè)斷面一同繞中線旋轉(zhuǎn)，使單坡橫斷面直到超高橫坡度為止。一般改建公路常采用此方式。外邊緣旋轉(zhuǎn)。如圖3-3-12所示。先將外側(cè)車道繞外邊緣旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，內(nèi)側(cè)車道隨中線的降低而相應(yīng)降坡，待

24、達(dá)到單向橫玻后，整個(gè)斷面仍繞外側(cè)車道邊緣旋轉(zhuǎn)，直到超高橫坡度為止。此種方法僅在特殊設(shè)計(jì)時(shí)采用。（2）有中間帶的公路1）繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn)。如圖3-3-13所示。2）繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)。如圖3-3-14所示。3）繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn)。如圖3-3-15所示。（3）分離式公路分離式斷面公路的超高過渡方式為兩條無(wú)中間帶的公路分別予以處理。（4）城市公路單幅路及三幅路的路面寬度宜繞中心線旋轉(zhuǎn)；雙幅路及四幅路的路面寬度宜繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，使兩側(cè)車行道各自成為獨(dú)立的超高橫斷面。如圖3-3-16所示。4.超高緩和段長(zhǎng)度為了滿足行車舒適、路容美觀和排水的要求，超高緩和段必須有一定的長(zhǎng)度。超高緩和段長(zhǎng)度的

25、確定一般以“超高漸變率”來(lái)控制。所謂超高漸變率，是指在超高緩和段上由于路基抬高，外側(cè)路緣縱坡較原來(lái)設(shè)計(jì)縱坡增加了一個(gè)附加縱坡。超高漸變率過大，會(huì)使行車不舒服，路容不美觀。通常按控制設(shè)超高后行車道外緣的漸變率來(lái)計(jì)算。雙車道公路的超高緩和段長(zhǎng)度按下式計(jì)算（1）繞內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)的超高緩和段長(zhǎng)度計(jì)算由圖3-3-17可知，路面外緣最大抬高值為：則（2）繞中軸旋轉(zhuǎn)的超高緩和段長(zhǎng)度計(jì)算由圖3-3-18可知，路面外緣最大抬高值為：多車道公路的超高緩和段長(zhǎng)度，視車道數(shù)按上式計(jì)算之值乘以下列系數(shù)：1）車道邊緣到旋轉(zhuǎn)軸距離為1.5車道時(shí)，乘以1.20 2）行車道邊緣到旋轉(zhuǎn)軸距離為2車道時(shí)，乘以1.503）行車道邊緣到旋

26、轉(zhuǎn)軸距離為3車道時(shí)，乘以2.00在確定超高緩和段長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)注意：1）超高緩和段長(zhǎng)度應(yīng)采用5的倍數(shù)，并不小于10m。2）超高的過渡應(yīng)在回旋線全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行，但當(dāng)超高漸變率過小時(shí)（為保證排水，超高漸變率不得小于1/330），則只設(shè)在該回旋線的某一區(qū)段范圍之內(nèi)。5.超高值計(jì)算超高緩和段上各斷面處的路基外緣和內(nèi)緣與路基設(shè)計(jì)標(biāo)高之高差叫超高值。掌握路肩的作用。掌握路拱的作用和基本形式。課題四 路肩、分隔帶、路側(cè)帶與路緣石一、路肩的作用及寬度1.路肩的作用路肩是設(shè)于行車道外緣至路基邊緣之間，具有一定寬度的帶狀結(jié)構(gòu)物。路肩平面圖如圖3-4-1所示。圖3-4-1 路肩平面圖各級(jí)公路都要設(shè)置路肩，路肩的作用是：

27、（1）具有保護(hù)及支撐路面結(jié)構(gòu)的作用。（2）供發(fā)生故障的車輛臨時(shí)停放之用，有利于防止交通事故和避免交通紊亂。（3）作為側(cè)向余寬的一部分，能增進(jìn)駕駛員的安全感和舒適感，這對(duì)保證設(shè)計(jì)車速是必要的，尤其在挖方路段，還可以增加彎道視距，減小行車事故。（4）提供公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)、埋設(shè)地下管線的場(chǎng)地。（5）精心養(yǎng)護(hù)的路肩，能增加公路的美觀。2.路肩的寬度從材料構(gòu)造上路肩又可分為硬路肩、土路肩。硬路肩可以承受汽車荷載的作用力，在混合交通的公路上便于非機(jī)動(dòng)車、行人通行。在填方路段，為使路肩能匯集路面積水，在路肩邊緣應(yīng)設(shè)置緣石。土路肩是指不加鋪裝的土質(zhì)路肩，它起保護(hù)路面和路基的作用，并提供側(cè)向余寬，高速公路、一級(jí)公路

28、當(dāng)采用分離式斷面或?qū)挾却笥?. 5m的中間帶時(shí)，行車道左側(cè)應(yīng)設(shè)硬路肩。高速公路、一級(jí)公路的平原微丘區(qū)，有條件時(shí)路肩寬度宜采用大于或等于2.5m的硬路肩。二、分隔帶的作用及寬度1.中間帶雙向四車道和四車道以上車道的公路應(yīng)設(shè)置中間帶。中間帶由兩條左側(cè)路緣帶和中央分隔帶組成，其作用是：（1）將上、下行車流分開，減少公路中心線附近的交通阻力，提高通行能力。（2）可作為設(shè)置公路標(biāo)志牌及其他交通管理設(shè)施的場(chǎng)地，也可作為行人的安全島使用。（3）種植花草灌木或設(shè)置防眩網(wǎng)，可防止對(duì)向車輛燈光眩目，還可起到美化路容和環(huán)境的作用。（4）設(shè)于分隔帶兩側(cè)的路緣帶，由于有一定寬度且顏色醒目，既引導(dǎo)駕駛員視線，又增加行車所

29、必須的側(cè)向余寬，從而提高行車的安全性和舒適性。圖3-4-2 中間帶組成及平面圖2.路側(cè)帶布置在橫斷面兩側(cè)的分車帶為兩側(cè)帶，其作用與中間帶相同，只是設(shè)置的位置不同而已。兩側(cè)帶常用于城市公路的橫斷面設(shè)計(jì)中，它可以分隔快車道與慢車道、機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道、車行道與人行道等。兩側(cè)帶的最小寬度規(guī)定為2.02.25m。在北方寒冷積雪地區(qū)，在滿足最小寬度的前提下，還應(yīng)考慮能否滿足臨時(shí)堆放積雪的要求。路側(cè)帶的寬度應(yīng)根據(jù)公路類別、功能、行人流量、綠化、沿街建筑性質(zhì)及布設(shè)公用設(shè)施要求等確定。3.路緣石路緣石是設(shè)置在路面與其他構(gòu)造物之間的標(biāo)石。在分隔帶與路面之間，人行道與路面之間一般都需要設(shè)置路緣石。二路緣石的形狀

30、有立式、斜式和曲線式等（見圖3-4-3）。高速公路和一級(jí)公路中央分隔帶上的路緣石起導(dǎo)向、分割、保護(hù)的作用，高度不宜太高。4.路拱為了迅速排除路面上的雨水，將路面做成由中間向兩側(cè)傾斜的拱形，稱為路拱。路拱雖然對(duì)排水有利，但對(duì)行車不利。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)路拱坡度的規(guī)定見表3-4-1。高速公路和一級(jí)公路位于中等強(qiáng)度降雨地區(qū)時(shí)，路拱坡度宜采用高值；位于嚴(yán)重強(qiáng)度降雨地區(qū)時(shí)，路拱坡度可適當(dāng)增大。了解路基邊溝的作用及斷面形式。了解路基邊坡的類型及坡度。課題五 路基邊溝及邊坡一、路基邊溝1.邊溝的作用邊溝是沿路基兩側(cè)布置的縱向排水溝（見圖3-5-1），設(shè)置于挖方路基的路肩外側(cè)或矮路堤的坡腳外側(cè)，多與路中心線平行。路面和水

31、匯集到邊溝內(nèi)后，通過跌水或急流槽引到橋涵進(jìn)出口處或通過排水溝引到路堤坡腳以外，從而排離路基。2.邊溝的縱坡邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致，當(dāng)路線縱坡為零時(shí)，邊溝仍應(yīng)保持0.3%0.5%的最小縱坡。出水口附近的縱坡應(yīng)根據(jù)地形高差和地質(zhì)情況作特殊設(shè)計(jì)。圖3-5-1 邊溝3.邊溝的流量邊溝的流量一般不做計(jì)算，僅作概略估計(jì)。其他排水溝渠的水流一般應(yīng)避免進(jìn)入邊溝，但當(dāng)個(gè)別的渠流量不大，擬利用一般邊溝匯入橋涵時(shí)，應(yīng)計(jì)算該段邊溝的總流量，必要時(shí)應(yīng)擴(kuò)大邊溝的斷面尺寸。4.邊溝的斷面形式及尺寸高速公路、一級(jí)公路宜采用矩形、三角形或蝶形邊溝，條件受限時(shí)而需要采用矩形邊溝時(shí)，應(yīng)在頂面加帶槽孔的混凝土蓋板。二級(jí)及二級(jí)以

32、下公路的土質(zhì)邊溝適用梯形，石質(zhì)邊溝用矩形。易于積雪或積沙的路段，邊溝宜用蝶形。二、路基邊坡路基邊坡是指在路基兩側(cè)修筑的具有一定坡度的土（或石）坡。它是支撐路基主體、保證路基穩(wěn)定的重要組成部分。根據(jù)施工條件，邊坡應(yīng)該有一定坡率，不能過緩或過陡。路基邊坡坡度是指邊坡高度與邊坡寬度的比值，常寫成1:m（路堤）或 1:n（路塹）形式，稱為邊坡坡率。它取決于邊坡的土質(zhì)、巖石的性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等自然因素和邊坡的高度。路基邊坡可分為路堤邊坡和路塹邊坡兩種，如圖3-5-3所示。1.路堤邊坡（1）填土路堤邊坡如果路堤基底情況良好，邊坡高度小于等于20m，可參照表3-5-1選定其邊坡坡度。邊坡高度大于20m應(yīng)按

33、高路堤設(shè)計(jì)，必須進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析，常用的方法有直線法，圓弧法等。（2）填石路堤邊坡填石路堤的邊坡坡度依據(jù)其填料的類型，邊坡高度和施工方法而定。當(dāng)邊坡高度小于等于20m時(shí)，其邊坡坡度的選用可參考表3-5-2，高度大于20m時(shí)，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算，以決定采用其他措施。2.路塹邊坡影響路塹邊坡穩(wěn)定的因素較為復(fù)雜，除了路塹深度和破體土石的性質(zhì)之外，地質(zhì)構(gòu)造特征、巖石的風(fēng)化和破碎程度、土層的成因類型、地面水和地下水的影響、坡面的朝向以及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等，這些在邊坡設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮。（1）土質(zhì)路塹邊坡1）土質(zhì)路塹邊坡。一般土質(zhì)（包括粗粒土）的挖方邊坡高度不宜超過30m，邊坡高度小于等于30m時(shí)，其邊坡坡度可

34、參照表3-5-3選用。2）石質(zhì)路塹邊坡。應(yīng)針對(duì)具體路段的工程她質(zhì)條件和影響因素作合理的調(diào)查分析，找出主導(dǎo)因素，兼顧其他因素，作出合理設(shè)計(jì)。一般情況下，巖石挖方邊坡坡度可參照表3-5-4確定。 掌握路基土石方計(jì)算基本公式及計(jì)算方法。掌握橫斷面面積的計(jì)算方法。掌握路基土石方的調(diào)配原則和調(diào)配方法。課題六 路基土石方計(jì)算與調(diào)配土石方數(shù)量及其調(diào)配關(guān)系到取土或棄土地點(diǎn)、運(yùn)距、公路用地范圍，同時(shí)對(duì)工程造價(jià)、勞動(dòng)力需求數(shù)量和機(jī)械設(shè)備的數(shù)量及工期有一定影響。土石方工程數(shù)量又是公路方案評(píng)價(jià)和比較選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。土石方計(jì)算與調(diào)配的主要任務(wù)是：計(jì)算每公里路段的土石方數(shù)量和全線總的土石方工程數(shù)量，合理進(jìn)行土

35、石方調(diào)配，并計(jì)算土石方的運(yùn)量。為編制公路工程概（預(yù)）算、公路施工組織、施工計(jì)量支付提供依據(jù)。一、基本公式路基土石方計(jì)算工作量較大，加之路基填挖變化的不規(guī)則性，要精確計(jì)算土石方體積是十分困難的，在工程上通常多采用近似計(jì)算。假定兩相鄰斷面間為一棱柱體，如圖3-6-1所示，按平均斷面法計(jì)算，其公式為二、土石方數(shù)量計(jì)算1.平均斷面法該方法是假定相鄰兩斷面間為一棱柱體（見圖3-6-1），其間距為L(zhǎng)，棱柱體的體積可按下式計(jì)算：2.棱臺(tái)體積法相鄰兩個(gè)斷面面積相差較大時(shí)，用棱臺(tái)體積公式計(jì)算誤差相對(duì)較小，其公式如下：三、橫斷面面積的計(jì)算1.路基橫斷面上的填挖面積是原地面線與路基設(shè)計(jì)線所包圍的面積，可分別計(jì)算出填

36、方面積和挖方面積。（1）積距法按單位寬度b，把斷面積切割成若干梯形與三角形條塊，則每一小塊面積為其平均高度與b的乘積，總面積為路基橫斷面圖都是繪在方格厘米紙上的，直接可以用厘米格子5mm寬(等于1m)來(lái)劃分橫斷面。平均高度和hi不必直接丈量，而是用卡規(guī)法、紙條法或計(jì)算器累積法來(lái)求積距。（2）坐標(biāo)法如圖3-6-3所示，由解析幾何公式很容易推出面積計(jì)算公式如下：坐標(biāo)法計(jì)算面積精度較高，但方法較繁，適用于計(jì)算機(jī)計(jì)算。路基土石方多采用表格計(jì)算。 （3）幾何圖形法當(dāng)橫斷面地面線較規(guī)則時(shí)，可分成幾個(gè)規(guī)則的幾何圖形。（4）混合法在一個(gè)填方或挖方面積較大的橫斷面設(shè)計(jì)圖中，幾何圖形法和積距法共用，可以加快計(jì)算速

37、度。在橫斷面面積的計(jì)算中應(yīng)注意以下問題：1）填方和挖方的面積應(yīng)分別計(jì)算。2）填方或挖方的土石也分別計(jì)算，因?yàn)槠湓靸r(jià)不同。3）有些情況下橫斷面上的某一部分面積既是挖方面積又要算做填方面積。四、土石方的調(diào)配土石方調(diào)配是指路基挖方合理移用于填筑路堤，以及適當(dāng)?shù)夭贾萌⊥量蛹皸壨炼训耐潦{(diào)運(yùn)和運(yùn)量計(jì)算的工作。通過土石調(diào)配，合理地解決各路段土石方平衡與利用問題，達(dá)到填方有所取，挖方有所用，避免不必要的路外借土和棄土，盡量減少占用耕地，減少水土流失，保護(hù)自然環(huán)境。1調(diào)配原則（1）土石方調(diào)配應(yīng)按先橫向后縱向的次序進(jìn)行。（2）縱向調(diào)運(yùn)的最遠(yuǎn)距離一般應(yīng)小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。按費(fèi)用經(jīng)濟(jì)計(jì)算的縱向調(diào)運(yùn)的最大限度距離叫經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。計(jì)算的公式如下：根據(jù)定額規(guī)定土方作業(yè)包括：挖、裝、運(yùn)、卸四項(xiàng)工序，在規(guī)定的距離內(nèi)（一般人工運(yùn)輸為20m，輕軌運(yùn)輸為50m，汽車運(yùn)輸為100m）只按方量計(jì)價(jià)，不另計(jì)運(yùn)費(fèi)，過一規(guī)定所不單獨(dú)計(jì)價(jià)的