《公路勘測設計》四單元橫斷面設計和實例

1、公路勘測設計四單元 橫斷面設計和實例單元四. 橫斷面設計單元學習目標1.了解橫斷面設計的主要內容；2.掌握公路橫斷面的組成及各組成部分的功能與技術要求；3.熟悉路基標準橫斷面、典型橫斷面以及公路建筑限界與公路用地；4.能合理運用公路的標準橫斷面圖進行各級公路的路基橫斷面設計；5.掌握路基土石方數(shù)量計算方法；6.能進行路基橫斷面設計成果的編制。 一路基橫斷面 公路中線上任意一點的法線方向剖面圖稱為橫斷面圖，它是由橫斷面設計線和橫斷面地面線所圍成的圖形。 橫斷面圖上的內容一般包括：行車道、路肩、中間帶、邊溝、邊坡、截水溝、護坡道、取土坑、棄土堆和環(huán)境保護等設施。 橫斷面組成1.標準橫斷面（1）標準

2、橫斷面：是交通運輸部根據公路設計交通量、交通組成、設計車速、通行能力和滿足交通安全的要求，按公路等級、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)標準。 附二、三、四級公路路基標準橫斷面（2）標準橫斷面類型整體式、分離式如下圖所示。 1）路基寬度在一個橫斷面上，兩側路肩外緣點間的寬度稱為路基寬度。 當設有中間帶、加（減）速車道、錯車道、緊急停車帶等，尚應包括這些部分的寬度。 2）標準橫斷面組成包括行車道、路肩、中間帶、路拱、加（減）速車道、錯車道、緊急停車帶等。 一路基橫斷面二、三、四級公路路基標準橫斷面整體式路基分離式路基一路基橫斷面2、標準橫斷面組成 （1）行車道：供各

3、種車輛行駛部分的總稱。 在公路上提供每一列車輛安全行駛的路面，稱為一個車道。 車道數(shù)主要根據該路的預測交通量來確定，車道寬度則受車速、交通量、駕駛員的駕駛能力、會車等影響。 各級公路車道寬度 一路基橫斷面設計速度（Km/h）1201008060403020車道寬度(m)3.753.753.753.503.503.253.00 （2）加（減）速車道：當車輛需加速合流或減速分流時，增加一段使車輛速度過渡的車道。 在高速公路、一級公路的互通式立體交叉、服務區(qū)、停車區(qū)、公共汽車依靠站、管理與養(yǎng)護設施等與主線銜接處，應設置加速車道和減速車道。 （3）錯車道：四級公路路基寬采用，路面只能設置一個車道。 為

4、了解決雙向行車的需要，設置一段錯車道。 錯車段路基寬度應不小于，有效長度長度不小于20m，兩相鄰錯車道間距不大于300m。 一路基橫斷面 （4）中間帶：中間帶由路線雙向的兩條左側路緣帶和中央分隔帶組成。 中央分隔帶是分隔公路上對向行車道的地帶。 高速公路、一級公路必須設置中間帶。 一路基橫斷面中間帶組成示意圖 （5）路肩：位于行車道外緣至路基邊緣具有一定寬度的帶狀設施稱路肩，它是路面的側向支撐，可供臨時停車和人行通行，還可使駕駛員有安全感。 高速公路、一級公路、二級公路的路肩包括硬路肩和土路肩兩部分；三、四級公路的路肩只設土路肩。 一路基橫斷面路肩硬路肩路緣帶土路肩 （6）路緣帶：路緣帶的主要

5、功能是誘導駕駛員視線和提供部分側向余寬，當汽車越出行車道時，能加強行車安全。 路緣帶一般通過路緣石設置在硬路肩或中間帶范圍內，成為硬路肩或中間帶的組成部分。 一路基橫斷面 （a）立式 （b）斜式 （c）曲線式 路緣石形狀示意圖 （7）緊急停車帶緊急停車帶是車輛發(fā)生故障時緊急停車的區(qū)域。 當高速公路、一級公路的右側硬路肩寬度小于2. 5m，不足以停車時，為使發(fā)生故障的車輛盡快離開行車道，就應設置緊急停車帶。 緊急停車帶的寬度一般為，其有效長度一般為50m，設置的間距不宜大于2Km。 一路基橫斷面 （8）路拱及路肩橫坡度：為了迅速排除路面上的雨水，將路面做成由中間向兩側傾斜的拱形。 路拱形式：拋物

6、線形、直線接曲線形、折線形等。 土路肩的橫坡度一般較路拱橫坡增加 l2。 硬路肩一般與路面采用同一橫坡，也可稍大于路面。 一路基橫斷面 3、典型路基橫斷面 路基橫斷面的三種基本形式：路堤、路塹、半填半挖路基。 a.一般路堤 b. 一般路塹 c. 半填半挖路基一路基橫斷面填方路堤挖方路塹半山洞工程實例一路基橫斷面4、路基的附屬設施 （1）取土坑與棄土堆在公路沿線挖取土方填筑路基或作為養(yǎng)護材料所留下的整齊土坑，稱為取土坑。 將開挖路基所廢棄的土，按一定的規(guī)則形狀堆放于公路沿線一定距離內稱為棄土堆。 一路基橫斷面取土坑示意圖棄土堆示意圖 （2）護坡道：當路堤較高時，為保證路基邊坡穩(wěn)定，在取土坑與坡腳

7、之間，沿原地面縱向保留的有一定寬度的平臺，稱為護坡道。 （3）碎落臺：在路塹邊坡坡腳與邊溝外側邊緣之間或邊坡上，為防止碎落物落入邊溝而設置的具有一定寬度的縱向平臺。 （4）堆料坪：為避免在路肩上堆放路面養(yǎng)護用料，在用地條件許可時，可在路肩外緣或邊溝外緣設置堆料坪，面積可結合地形與材料堆放數(shù)量而定。 般每隔50100m設置一個，其長度為58m，寬度為2m左右。 一路基橫斷面碎落臺與護坡道堆料坪一路基橫斷面二.公路建筑限界與公路用地1、公路建筑界限 （1）概念：道路建筑限界是為保證車輛、行人的通行安全，對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不允許有任何障礙物侵入的空間界限。 （2）規(guī)

8、定：高速公路、一級公路、二級公路的凈高為；三級公路、四級公路的凈高應為。 在公路橫斷面設計中，公路標志牌、護欄、照明等各種設施，甚至粗細樹枝及矮林都不得伸人公路建筑限界內，以確保行車空間的暢通。 二.公路建筑限界與公路用地2、公路用地（1）公路直接用地 1）路堤：公路用地為兩側排水溝外邊緣(無排水溝時為路堤或護道坡腳)外不小于lm的范圍。 2）路塹：公路用地為邊坡坡頂截水溝外邊緣(無截水溝時為坡頂)以外不小于1m的范圍。 3）公路直接用地的變化范圍：對于高速公路和一級公路，在有條件的情況下，上述“1m范圍”改為“不小于3m”；二級公路則改為“不小于2m。 （2）公路輔助用地 1）為了公路安全、

9、養(yǎng)護、管理等需要的用地范圍，應在節(jié)約用地的原則下，根據實際需要確定。 2）公路用地必須嚴格按中華人民共和國土地管理法的規(guī)定征用，并辦理相應手續(xù)，才能確認為公路用地。 三.路基邊坡1、路堤邊坡 （1）填土路堤邊坡 （2） 砌石路基邊坡填料類別邊坡坡度上部高度（H8m）下部高度（H12m）細粒土1：1.51：1.75粗粒土1：1.51：1.75巨粒土1：1.31：1.5序號砌石高度（m）內邊坡度外坡坡度151:0.31:0.52101:0.51:0.673151:0.61:0.75填土路堤邊坡坡度表砌石路堤邊坡坡度表三.路基邊坡2、路塹邊坡 （1）土質路塹邊坡：土質路塹邊坡形式及坡度應根據工程地質

10、條件、邊坡高度、排水措施、施工方法，并結合自然穩(wěn)定和人工邊坡的調查及力學分析綜合確定。 （2）巖質路塹邊坡：巖質路塹邊坡形式及坡度應根據工程地質與水文地質條件、邊坡高度、施工方法，結合自然穩(wěn)定和人工邊坡的調查綜合確定。 土的類別邊坡坡度粘土、粉質粘土、塑性指數(shù)大于3粉土1:1中密以上的中砂、粗砂、礫砂1:1.5卵石土、碎石土、圓礫土、角礫土膠結和密實1:0.75中密1:1土質路塹邊坡坡度三.路基邊坡巖質路塹邊坡坡度參考表邊坡巖體類型風化程度邊坡坡度H20m15mH30m類未風化、微風化1:0.11:0.31:0.11:0.3弱風化1:0.11:0.31:0.31:0.5類未風化、微風化1:0.

11、11:0.31:0.31:0.5弱風化1:0.31:0.51:0.51:0.75類未風化、微風化1:0.31:0.5弱風化1:0.51:0.75類弱風化1:0.51:1弱風化1:0.751:1三.路基邊坡3、邊坡形式 路基橫斷面的邊坡形式有直線形、折線形、臺階形。 a-直線形 b-折線形 c-臺階形四.橫斷面設計方法1、設計要求 （1）穩(wěn)定性：在荷載、自然因素的共同作用下，不傾覆、滑動、沉陷、坍方。 （2)經濟性：工程量小，節(jié)約資金； （3)規(guī)范性：斷面的某些尺寸(如路基寬)必須符合現(xiàn)行公路規(guī)范的要求； （4)兼顧性：要兼顧農田基本建設的需要，在取土和棄土以及擋土墻設置等方面應與農田改造、水利

12、灌溉相配合。 四.橫斷面設計方法2、設計內容及設計資料（1）橫斷面設計的主要內容： 1）確定標準橫斷面的車道數(shù)與路基寬度、斷面構成與形式； 2）結合公路沿線地形特點提出相應的典型橫斷面形式，各組成部分的形狀、位置和尺寸； 3）根據各樁號的橫斷面地面線情況繪制橫斷面設計線，計算各斷面的填挖面積，然后進行全線的路基土石方數(shù)量和調配。 （2）主要設計資料： 1）平曲線資料:半徑、緩和曲線、偏角、曲線位置（交點樁號）等： 2）每個中樁的填挖高度； 3）路基寬度、路面寬度； 4）各中樁的超高值； 5）路基標準橫斷面圖式； 6）路基邊坡坡度值；邊溝、截水溝的形式及尺寸； 7）彎道上視距的是否得到保證。 四

13、.橫斷面設計方法3、橫斷面設計方法及步驟（1）在計算紙上繪制橫斷面的地面線（2）繪出設計線，俗稱“戴帽子” （3）繪出路基排水及附屬設施（4）分別計算各樁號斷面的填方面積(At)和挖方面積(Aw)并標注于圖上。 五.路基土石方數(shù)量計算1、橫斷面面積計算 （1）積距法：把橫斷面圖劃分成若干等寬的小條，累加每一小條的平均高度（即小條中心處的高度)，再乘以條寬即為該圖形的面積。 積距法適用于不規(guī)則圖形面積計算。 積距法計算示意圖五.路基土石方數(shù)量計算2、土石方數(shù)量計算 平均斷面法：在工程上通常采用近似計算，即假定相鄰斷面間為一棱柱體，其體積的計算公式為： V=（A1+A2）L/2式中：V體積，即土石方數(shù)量（m3）；A1、A2分別為相鄰兩斷面的面積（m2）；L相鄰斷面之間的距離（m）。 土石方計算示意圖六.橫斷面設計成果1、路基標準橫斷面圖2、路基橫斷面設計圖3、路基設計表4、路基土石方計算表5、其它成果橫斷面設計成果路基橫斷面設計圖六.橫斷面設計成果自我檢測一1、簡述標準橫斷面的組成。 2、路基邊坡對路基穩(wěn)定性和工程數(shù)量有何影響？路基邊坡如何確定？3、何謂平均運距、免費運距、經濟運距？經濟運距在土石方調配中有何作用？4、橫斷面設計內容是什么？5、簡述繪制橫斷面圖的步驟。 6、某路段兩相鄰樁號分別為K1+253和K1+300，計算出橫斷面面積分別為：，Aw1=12.1m2 和At2=3