橫斷面設(shè)計(jì)課件

橫斷面設(shè)計(jì)課件第1頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4、路拱橫坡

路拱由路面橫坡及路肩橫坡構(gòu)成。路面橫坡度：對(duì)于不同類型的路面由于其表面的平整度和透水性不同，再考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件選用不同的路拱坡度。表4-13路拱橫坡

第2頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五路肩橫坡度：（1）土路肩：橫坡度較路面宜增大1.0％～2.0％；（2）硬路肩：一般情況下橫坡度與行車道橫坡度相同；

硬路肩寬度≥2.25m時(shí)的曲線段的硬路肩橫坡度應(yīng)符合下表規(guī)定：

圖4-14第3頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（一）超高1、定義：為抵消車輛在平曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式。稱為平曲線超高。當(dāng)汽車在彎道上行駛時(shí)，將受橫向力的作用，其值大小可用橫向力系數(shù)μ表示；二、超高及其作用2、減小橫向力的方法：（1）增大曲線半徑；（2）降低車速（3）增大向內(nèi)側(cè)傾斜的橫坡——設(shè)置超高橫坡（成本低、效果好）。設(shè)置超高后：第4頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（二）超高橫坡度的計(jì)算1．最大超高和最小超高超高橫坡度ih應(yīng)按計(jì)算行車速度、半徑大小、結(jié)合路面種類、自然條件和車輛組成等情況確定。最大超高：從汽車行駛橫向穩(wěn)定出發(fā)，避免產(chǎn)生側(cè)滑最小超高：等于路面拱度。表4-15第5頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2．超高橫坡度計(jì)算公式：可能結(jié)果：

（1）ih<imin，取路拱橫坡；（2）

imin<ih<imax，取計(jì)算值；（3）

ih>imax，取最大值，但必須驗(yàn)算u值，使其不超過(guò)最大值。第6頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五不設(shè)超高最小半徑超高橫坡度計(jì)算圖式第7頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第8頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五圓曲線半徑與超高橫坡度第9頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五圓曲線半徑與超高橫坡度第10頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（1）繞路面內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)：一般用于新建工程。（2）繞路中線旋轉(zhuǎn)：一般用于改建工程（3）繞路面外邊緣旋轉(zhuǎn)：可在特殊設(shè)計(jì)時(shí)采用。三、超高過(guò)渡方式：

1.無(wú)中間帶道路的超高過(guò)渡圖4-19第11頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

2.有中間帶公路的超高過(guò)渡（1）繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn)：中間帶寬度較窄（≤4.5m）的公路可采用；（2）繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)：各種寬度中間帶的均可采用（3）繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn)：車道數(shù)大于4條的公路可采用圖2-20第12頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.繞路面內(nèi)邊緣線旋：四、超高過(guò)渡段長(zhǎng)度

p—超高漸變率

附加縱坡

:Lcih第13頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.繞路面中線旋轉(zhuǎn)：

附加縱坡

:第14頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.《規(guī)范》推薦公式：

式中：Lc——超高緩和段長(zhǎng)（m）；

β——旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度（m）；

β=B：繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)

β=B/2：繞路中線旋轉(zhuǎn)

Δi——超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差（%）；

Δi

=ih：繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)

Δi

=ih+ig：繞路中線旋轉(zhuǎn)

p——超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣線之間的相對(duì)坡度。第15頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五路面超高漸變率表4-17第16頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五根據(jù)公式計(jì)算的超高緩和段長(zhǎng)度，應(yīng)湊成5m的整倍數(shù)，并不小于10m的長(zhǎng)度。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)：從旋轉(zhuǎn)軸到行車帶邊緣的距離系數(shù)

2車道1.53車道2.0路肩橫坡過(guò)渡段的漸變率表4-17ˊ第17頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.超高緩和段長(zhǎng)度的取值（1）—般的情況下，在確定緩和曲線長(zhǎng)度時(shí)，已經(jīng)考慮了超高過(guò)渡段所需的最短長(zhǎng)度，故一般取超高過(guò)渡段LC與緩和曲線長(zhǎng)度LS

相等，即LC=LS

。（2）若計(jì)算LC>LS，此時(shí)應(yīng)修改平面線形，使LS≥LC。當(dāng)平面線形無(wú)法修改時(shí)，可將超高過(guò)渡起點(diǎn)前移，即超高過(guò)渡在緩和曲線起點(diǎn)前的直線路段開(kāi)始，路面外側(cè)以適當(dāng)?shù)某邼u變率逐漸抬高，使橫斷面在ZH(或HZ點(diǎn))漸變?yōu)橄騼?nèi)傾斜的單向路拱橫坡(臨界斷面)。（3）若LS>LC。但只要超高漸變率p≥1／330，仍取LC=LS

。第18頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（4）在高等級(jí)公路設(shè)計(jì)中，因照顧線形的協(xié)調(diào)性，在平曲線中一般配置較長(zhǎng)的緩和曲線。為了避免在緩和曲線全長(zhǎng)范圍內(nèi)均勻過(guò)渡超高而造成路面橫向排水不暢，超高過(guò)渡可采取以下措施：①超高的過(guò)渡僅在緩和曲線的某一區(qū)段內(nèi)進(jìn)行。即超高過(guò)渡起點(diǎn)可從緩和曲線起點(diǎn)（R=∞）至緩和曲線上不設(shè)超高的最小半徑之間的任一點(diǎn)開(kāi)始，至緩和曲線終點(diǎn)結(jié)束。②超高過(guò)渡在緩和曲線全長(zhǎng)范圍內(nèi)按兩種超高漸變率分段進(jìn)行。即第一段從緩和曲線起點(diǎn)由雙向路拱坡以超高漸變率1／330過(guò)渡到單向路拱橫坡，第二段由單向路拱橫坡過(guò)渡到緩和曲線終點(diǎn)處的超高橫坡。（5）四級(jí)公路不設(shè)緩和曲線，但若圓曲線上設(shè)有超高，則應(yīng)設(shè)置超高過(guò)渡段，超高過(guò)渡段在直線和圓曲線上各分配一半。第19頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五五、橫斷面超高值的計(jì)算

表p133第20頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五ZHHY1.超高形成過(guò)程：

(1)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)（一）不設(shè)中間帶的公路提肩雙坡階段全超高階段旋轉(zhuǎn)階段第21頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五ZHHY提肩雙坡階段全超高階段旋轉(zhuǎn)階段1.超高形成過(guò)程：

(1)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)(2)繞路面中線旋轉(zhuǎn)第22頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（1）正常斷面（直線斷面）：2、繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算方法

h中h右h左路線設(shè)計(jì)高程定義：超高值就是指設(shè)置超高后路中線、路面邊緣及路肩邊緣等計(jì)算點(diǎn)與路基設(shè)計(jì)高程的高差。第23頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（2）起始斷面：ZH（HZ）

第24頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（3）全超高斷面：

路線設(shè)計(jì)高程旋轉(zhuǎn)軸h0=bJiG第25頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（4）雙坡斷面：（x≤x0）iGihiGB雙坡階段長(zhǎng)度x0計(jì)算：超高過(guò)渡原則：路面外邊緣高程按正比例升高，直到超高橫坡斷面。路面橫坡度按正比例增加，直到超高橫坡度。第26頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五iG

雙坡斷面超高值計(jì)算：（x≤x0）第27頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（5）旋轉(zhuǎn)斷面：（x≥x0）旋轉(zhuǎn)階段橫坡度ix：第28頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五旋轉(zhuǎn)階段超高值：第29頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（二）設(shè)有中間帶的公路

設(shè)有中間帶公路的超高方式有三種：①繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)；②繞各自行車道中心旋轉(zhuǎn)；③繞中間帶中心旋轉(zhuǎn)。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多的是第一種和第二種方法，在超高過(guò)程中，內(nèi)外側(cè)同時(shí)從超高緩和段起點(diǎn)開(kāi)始繞各自旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，外側(cè)逐漸抬高，內(nèi)側(cè)逐漸降低，直到HY（或YH）點(diǎn)達(dá)到全超高。第30頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1、繞分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值的計(jì)算(設(shè)計(jì)高程）第31頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五繞分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值的計(jì)算公式第32頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、繞各自行車道中心旋轉(zhuǎn)超高值的計(jì)算公式路線設(shè)計(jì)高程第33頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（一）超高圖的一般形式六、超高設(shè)計(jì)圖

圖4-22超高設(shè)計(jì)圖a）直線-緩和曲線-圓；b）圓-反向緩和曲線-圓；c）大圓-緩和曲線-小圓第34頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五路面超高方式圖就是指路面橫坡度沿路線縱向的變化圖。應(yīng)用：縱斷面圖中“超高”欄設(shè)計(jì)文件組成部分之一：超高方式圖

超高方式圖繪圖規(guī)則：（1）按比例繪制一條水平基線，代表路中心線。（2）繪制兩側(cè)路面邊緣線。用實(shí)線繪出路線前進(jìn)方向右側(cè)路面邊緣線，用虛線繪出左側(cè)路面邊緣線。若路面邊緣高于路中線，則繪于基線上方；反之，繪于下方。路邊緣線離開(kāi)基線的距離，代表橫坡度的大?。ū壤呖刹煌诨€）。（3）標(biāo)注路拱橫坡度。向前進(jìn)方向右側(cè)傾斜的路拱坡度為正，向左傾斜為負(fù)。（二）路面超高方式圖的繪制方法

第35頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五------第36頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第五節(jié)爬坡車道、變速車道與避險(xiǎn)車道

一、爬坡車道（一）定義：是指在陡坡路段正線行車道上坡方向右側(cè)增設(shè)的供載重汽車行駛的專用車道。（二）爬坡車道的設(shè)置條件

1、沿上坡方向載重汽車的行駛速度降低到所允許的最低速度以下時(shí)，可設(shè)置爬坡車道；

2、上坡路段的設(shè)計(jì)通行能力小于設(shè)計(jì)小時(shí)交通量時(shí)，應(yīng)設(shè)置爬坡車道。上坡方向容許最低速度（km/h）設(shè)計(jì)速度1201008060容許最低速度60555040第37頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（三）爬坡車道設(shè)計(jì)1、橫斷面組成爬坡車道設(shè)于上坡方向正線行車道右側(cè)，寬度一般為3.5m，包括設(shè)于其左側(cè)的路緣帶寬度0.5m。如圖4-23。1.0圖4-23爬坡車道橫斷面組成（單位：m）第38頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（1）高速公路的爬坡車道可以占用原有的硬路肩寬度，爬坡車道的外側(cè)可只設(shè)土路肩（圖5-27a）圖4-24a）典型爬車道布置圖（高速公路）第39頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（2）一級(jí)公路、二級(jí)公路的爬坡車道緊靠行車道外側(cè)設(shè)置，原來(lái)硬路肩部分移至爬坡車道的外側(cè)，供混合車輛行駛（見(jiàn)圖4-24b、c）圖4-24b）典型爬車道布置圖（一級(jí)公路）第40頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五圖4-24c）典型爬車道布置圖（二級(jí)公路）第41頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、橫坡度

因?yàn)榕榔萝嚨赖男熊囁俣缺日€低，為了行車安全起見(jiàn)，爬坡車道的超高坡度要比正線低。爬坡車道的超高坡度（%）

爬坡車道的超高旋轉(zhuǎn)軸為爬坡車道內(nèi)側(cè)邊緣線。正線的超高1098765432爬坡車道的超高5432第42頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3、平面布置與長(zhǎng)度（1）爬坡車道的總長(zhǎng)度由分流漸變段長(zhǎng)度、爬坡車道長(zhǎng)度和合流漸變段長(zhǎng)度組成。（2）爬坡車道的長(zhǎng)度一般應(yīng)根據(jù)所設(shè)計(jì)的縱斷面線形，通過(guò)加、減速行程圖繪制出載重車行駛速度曲線，找出小于允許最低速度的路段，從而得到需設(shè)爬坡車道的長(zhǎng)度。（3）分流漸變段長(zhǎng)度用來(lái)使正線車輛駛離正線而進(jìn)入爬坡車道，合流漸變段長(zhǎng)度用來(lái)使車輛駛離爬坡車道而進(jìn)入正線，其長(zhǎng)度見(jiàn)表4-22規(guī)定。漸變段長(zhǎng)度表4-22第43頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（4）爬坡車道起、終點(diǎn)的具體位置除按上述方法確定外，還應(yīng)考慮與線形的關(guān)系。通常應(yīng)設(shè)在通視條件良好、容易辨認(rèn)并與正線連接順適的地點(diǎn)。第44頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五二、變速車道（一）變速車道的設(shè)置條件

在《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定：高速公路、一級(jí)公路的互通式立體交叉、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、公共汽車?？空?、管理與養(yǎng)護(hù)設(shè)施等與主線銜接出入口處，應(yīng)設(shè)置加減速車道，其寬度應(yīng)為3.50m。樞紐互通式立體交叉的加減速車道寬度宜為3.75m。變速車道是加速車道和減速車道的總稱。加速車道是為了使車輛在進(jìn)入主線之前，能安全地加速以保證匯流所需的距離而設(shè)的變速車道。減速車道是為了保證車輛駛出高速公路時(shí)能安全減速而設(shè)置的變速車道。第45頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

(二)變速車道的設(shè)計(jì)

1、變速車道布置形式：直接式平行式兩種。一般加速車道多采用平行式；減速車道原則上采用直接式。圖4.26①變速車道平面布置圖三角段變速車道L流入（或流出）角θ1車道寬①直接式第46頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五圖4.26變速車道平面布置圖圖4.26②變速車道平面布置圖第47頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五變速車道的車道寬度一般為3.5m，在特殊地段也可采用3.0m。其橫斷面形式與一般車道相同，布置在主線的右側(cè)，設(shè)置加減速車道路段，路基應(yīng)相應(yīng)加寬，不得占用硬路肩寬度。如圖4.25。

土路肩

車道加減速車道硬路肩

3.5m（3.76m）第48頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、加減速車道的長(zhǎng)度加速車道是指車輛從匝道加速到駛?cè)胫骶€進(jìn)行合流所必須的長(zhǎng)度；減速車道從主線駛出的車輛駛?cè)朐训狼皽p速所必須的長(zhǎng)度。一般按下式計(jì)算：其中：v2——匝道計(jì)算行車速度（km/h）；

v1——主線計(jì)算行車速度（km/h）；

a——汽車平均的加(減)速度（m/s2），一般加速＝2m/s2～3m/s2；減速＝0.8m/s2～1.2m/s2。第49頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3、流入（出）角流入（出）角是指直接式變速車道中線與主線的夾角。匝道出入口端部的設(shè)置應(yīng)使車輛變速圓滑而安全的進(jìn)行，并使匝道端部處主線與匝道線形協(xié)調(diào)，相互通視易于識(shí)別。一般來(lái)說(shuō)流入（出）角θ可在下列范圍內(nèi)取值第50頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五三、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì)

為防止連續(xù)長(zhǎng)、陡下坡車輛在行駛中速度失控而造成事故，應(yīng)考慮在山嶺地區(qū)長(zhǎng)、陡下坡路段的右側(cè)山坡上的適當(dāng)位置設(shè)置避險(xiǎn)車道。避險(xiǎn)車道為大上坡斷頭路，其位置如下圖所示。第51頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五對(duì)于連續(xù)長(zhǎng)大縱坡路段設(shè)置避險(xiǎn)車道

第52頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第53頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五避險(xiǎn)車道的長(zhǎng)度根據(jù)主線下坡行駛速度、避險(xiǎn)車道縱坡和坡床集料而定，其規(guī)定如表5-18。

避險(xiǎn)車道應(yīng)布置在直線上，入口必須保證車輛能高速安全駛?cè)?，入口前?yīng)保證足夠視距。避險(xiǎn)車道(制動(dòng)坡床)起點(diǎn)采用0.1m厚，以30m長(zhǎng)度漸變至坡床集料總厚度。坡床集料采用碎礫石、礫石、砂、豆礫石等松散材料，厚度為0.3～0.9m。制動(dòng)坡床寬度應(yīng)不小于4.5m，服務(wù)道路寬度不宜小于3.5m。救險(xiǎn)錨栓間隔不宜大于90m。強(qiáng)制減弱裝置可采用砂袋或廢輪胎堆砌，高度為1.2～1.5m。避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)要求：第54頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五避險(xiǎn)車道長(zhǎng)度主線駛出車速(km/h)制動(dòng)坡床縱坡G(%)坡床集料坡床長(zhǎng)度(m)強(qiáng)制減弱裝置堆砌高度(m)10010碎礫石2391.5礫石1791.5砂1431.5豆礫石1021.510015碎礫石1791.2礫石1431.2砂1191.2豆礫石901.211015碎礫石2201.5礫石1761.5砂1471.5豆礫石1101.511020碎礫石1761.2礫石1471.2砂1261.2豆礫石981.2第55頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第六節(jié)道路用地范圍與建筑限界

一、道路用地范圍1、定義

道路用地-----是指為修建、養(yǎng)護(hù)道路及其沿線設(shè)施而依照國(guó)家規(guī)定所征用的地幅。第56頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

2、公路用地范圍的劃定

1）新建公路--新建公路路堤兩側(cè)排水溝外緣（無(wú)排水溝時(shí)為路堤或護(hù)坡道坡腳）以外，路塹坡頂截水溝外邊緣（無(wú)截水溝為坡頂）以外不小于1m的土地為公路用地范圍在有條件的地段，高速公路、一級(jí)公路不小于3m，二級(jí)公路不小于2m的土地為公路用地范圍。

2）改建公路－－現(xiàn)有公路保持不變，改建路段按新建公路確定

3）特殊情況（如立交、服務(wù)區(qū)、安全設(shè)施、風(fēng)沙、雪災(zāi)等地段）第57頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3、城市道路用地城市道路用地范圍為城市道路紅線寬度。城市道路紅線----指劃分城市道路用地和城市建筑用地、生產(chǎn)用地及其他備用地的分界控制線。紅線寬度為包括車行道、人行道、綠化帶等在內(nèi)的規(guī)劃道路的總寬度，所以也稱為規(guī)劃路幅。

第58頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五二、建筑限界(boundarylineofroadconstruction)

1、定義

道路建筑限界----又稱凈空(clearance)，是為保證車輛、行人的通行安全，對(duì)道路和橋面上以及隧道中規(guī)定的一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。它由凈高和凈寬兩部分組成。2、規(guī)定1）公路建筑限界一般規(guī)定如圖4-28。2）城市道路建筑限界規(guī)定如表4-27。第59頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

3、邊界確定原則圖4-28建筑限界（尺寸單位：m）公路限界規(guī)定：第60頁(yè)，共65頁(yè)，2023年，2月20日，星期五上圖中的字母含義：

W——行車道寬度；

C——當(dāng)計(jì)算行車速度等于或大于100km／h時(shí)為0.5m，小于100km／h時(shí)0.25m；

S1——行車道左側(cè)路緣帶寬度；

S2——行車道右側(cè)路緣帶寬度；

M1，M2——