道路勘測與設計第五章橫斷面設計

1、道路勘測與設計第五章橫斷面設計第1頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三第一節(jié) 道路橫斷面組成一、公路橫斷面組成路幅：路基頂面兩路肩外側(cè)邊緣之間的部分。高等級道路： 整體式斷面 分隔式斷面插入高一級公路的橫斷面第2頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三路幅布置：單幅雙車道：整體式的供雙向行車的雙車道公路交通量較大, 非機動車混入率高雙幅多車道：高、一級公路，立交，全封閉，服務設施設計車速高、通行能力大單車道：車道寬度3.50m，設置錯車道交通量小、地形復雜工程艱巨第3頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三二、城市道路橫斷面組成機動車道行車道

2、： 非機動車道人行道、分隔帶、綠帶單幅路(一塊板)：混合行駛，占地少，投資省，不利于安全，機動車交通量大而非機動車少？=40m四幅路：分隔帶，最有利，占地多，適用機動車速度高交通量大，非機動車多，高速公路第4頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三第二節(jié) 行車道寬度一、雙車道公路行車道寬度的確定B單=(a+c)/2+x+y(圖)B雙=a+c+2x+2y對高、一級公路采用3.75m車道行車圖第5頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三二、中央分隔帶的行車道寬度(見p102)一般：3.75m，3.50m取消：高速公路交通量超過四車道容量時，其車道數(shù)可按雙數(shù)增加，三車

3、道公路，當交通量超過7000輛/日，其事故發(fā)生率比雙車道公路大得多，且正面裝車的惡性交通事故所占比例很大，而小于7000時，事故率要低。因此取消或未列入，只在極不平衡或上坡方向卡車數(shù)量多。三、城市道路的行車道寬度V=40km/h 3.75m 3.50m第6頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三第三節(jié) 路肩、分車帶、路側(cè)帶與路緣石路基各組成部分：保護路面1.路肩：停放車輛、埋設管道增加視距、增加安全感增加美觀人行道、非機動車道、警察的臨時專用道。 硬路肩：鋪設的路肩，能承受汽車荷載的作用。 土路肩：提供側(cè)向余寬。 對高速公路，現(xiàn)采用3.25或3.50m（四？），若采用2.5m會

4、發(fā)生車輛碰撞事故。第7頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三2、中間帶：高、一級公路應設置中間帶，一級至少應設分隔設施分隔車流：避免快速駛?cè)?，認錯對向車道，減少中線交通阻 力，避免調(diào)頭。附屬設施：設置標志牌，交通管理設施，可防眩，埋設管 線，引導司機視線。分隔帶：路緣石分界。路緣帶：誘導視線，提供側(cè)向余寬。寬度一般在2.50m4.50m之間，極限采用3.00m及2.00m分隔帶斷面4.5，過渡段在回旋線全長 若4.5m，應設在半徑較大平曲線上第8頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三3.路緣石：立式、斜式、曲線式4.路基寬度：一個橫斷面上兩側(cè)路肩邊緣點間的寬

5、度稱路基寬度。一般值、變化值與原規(guī)范不同。5.路基邊坡： 路堤邊坡: =20m時，穩(wěn)定驗算 路塹邊坡：拋物線美化邊坡。第9頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三6.邊溝與截水溝 邊溝：為匯集并排除路面、路肩和邊坡的水流，在路基兩側(cè)設置的水溝梯形：矩形：三角形： 1:mbh1:Dhb1:mh第10頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三截水溝：為攔截并排除流向路基的地面水流，以避免對路基邊坡沖刷等而設置的排水溝。7.取土坑和棄土堆 取土坑：沿線取土坑集中取土坑 棄土堆：不造成水土流失梯形取土堆第11頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三8.公路

6、用地：？路堤兩側(cè)排水溝外緣，排水溝、截水溝（路堤坡頂）外不小于1m（無排水溝則為路堤坡腳），此外，路塹坡頂截水溝外邊緣(路塹坡頂）以外1m的范圍。？第12頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三9.路拱為利于路面排水，將路面做成由中央向兩側(cè)傾斜的拱形，用百分率表示。但不利于行車、平衡；需要考慮路面平整度、透水性、當?shù)刈匀粭l件等等。形式：直線型、拋物線型、折線型、混合型土路肩時要求比橫披度增大1.02.0硬路基可稍大第13頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三第四節(jié) 平曲線加寬及過渡 汽車行駛在曲線上，前后輪跡不同，且駕駛員保持在車道中心線上比較困難，因此，須要

7、加寬（2.5m+余寬）。加寬設置圖第14頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三1、靜態(tài)加寬：A2(R-b)2=R2A2-2Rb+b2=0(b2省略）b=A2/2Rbn=NA2/2Rb=(A12+A22)/2R靜態(tài)加寬圖第15頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三2.動態(tài)加寬：(橫向擺動值） b0.05v/R1/2 內(nèi)側(cè)加寬 內(nèi)側(cè)加寬：內(nèi)側(cè)美觀，工程量小，也可兩側(cè)加寬。 R250m時，可不加寬，單車道減辦 四級公路和山嶺重丘區(qū)的三級公路采用1類，其他等級較高又有大型車輛行駛的公路2類，大型集裝箱運輸?shù)陌笆搅熊囆旭偟墓?類，四級道路路基采用6.5m以上寬度時，

8、加寬時路肩寬度=0.5m。第16頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三3.加寬的過渡方式(1)直線過渡：bxLxb/L(圖）簡單，但內(nèi)側(cè)與行車軌跡不符，緩和段起終點有折曲，不夠美觀，用于二、三、四級公路。(2)高次拋物線過渡：bx(4R3-3R4)b或bx4R3*b 0=x=L/2 bx=1-4(1-R)3b L/2=x=L 光滑美觀，適用于高、一級公路。R第17頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三(3)回旋線過渡：最理想的加寬過渡方式，符合行車軌跡，順適、美觀。(4)改進直線過渡(二次拋物線）(5)四級道路的加寬4.加寬長度：與緩和曲線、超高緩和段相適應

9、，若均無，則漸變率為1：15且長度不小于10m。第18頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三第五節(jié) 超高超高：為抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡形式。 超高緩和段和超高過渡段1、超高率的確定：最大： 10 8 6最?。郝饭皺M坡度第19頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三2、i值分配: I+u=V2/127R 右邊V2/127R為離心加速度，需用超高和橫向力系數(shù)u為平衡，那么，需要明確I和 u如何進行分配。(1)與1/R成比例進行分配，在 Rmin處到達imax 實際由于小半徑平曲線上實際車速教設計車速低，而在打半徑

10、曲線上接近設計車速，導致小半徑曲線I過大，而打半徑曲線I偏小，橫向力過大。分配圖畫1的第20頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三(2)超高增加，u0，超高達到imax后，u再增加到最大 8590車輛低于設計車速，15%10%車輛超出設計車速，設計車速越低，超出越多，所以考慮設計車速，采用改進方法(3)進一步改進得方法(4),能一定程度上避免幾種方法得缺點。RbVA2/127imax分配圖畫3.4的第21頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三 對大半徑曲線，橫向力主要由超高來承擔，隨著R得減少，設置逐漸接近最大超高得曲線超高，此種情況對于大半徑曲線更為有利。

11、3、超高的過渡(若超高等于路拱橫披，則直至與內(nèi)側(cè)橫坡相等為止）(1)無中間帶：繞中線內(nèi)側(cè)車道邊緣ih 新建工程繞中線旋轉(zhuǎn) 舊路改建工程繞外邊緣旋轉(zhuǎn) 特殊設計(路容）第22頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三(2)有中間帶：繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn) =4.5m的公路繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn) 通用繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn) 車道數(shù)=1/330。 四級公路應設置超高緩和段，對線形設計有要求二次拋物線。(P115)第24頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三5.超高形成過程：準備階段、雙坡階段、旋轉(zhuǎn)階段。 (1)準備階段：提肩，Lo12m，將路肩橫坡提高至與路面同坡。 (2)雙

12、坡階段：路面內(nèi)側(cè)不動，外側(cè)繞中線旋轉(zhuǎn)至與內(nèi)側(cè)同坡，所需的路線長度為Xo。 P=B*ih / Lc=B/2*2iG/X0 X0=Lc*ih / iG第25頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三(3)旋轉(zhuǎn)階段：單向橫坡后，整個路面繞內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)，直至緩和終點，同時，路面達到ih。HYZHRL0 x0全超高斷面臨界斷面起始斷面正常斷面第26頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三6.超高值的計算：為了便于施工，常采用路中線、路基、路面邊緣相對于路基設計高程的相對高差來控制。h中B/2*iG+bJiJ繞路面邊緣的超高值計算(1)圓曲線上外緣hc=bJiJ+(bj+B)

13、*ih中線hc=bJiJ+B/2*ih內(nèi)緣hc=bJiJ-(bJ+b)ihiGijijiGbjbjBiniGbJBbJb第27頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三(2)超高緩和段上的超高值計算A、xx0 P=B*iG/Lc=B*ix/x ix=x/Lc*ihhcx=(B+bJ)*x/Lc*ih+bJ*iGhcx=B/2*x/Lc*ih+bJ*iJhcx=bJ*iJ-(bJ+bx)*x/Lc*ih7.橫斷面上超高值的計算(P115)8.超高設計圖：旋轉(zhuǎn)軸為橫坐標，縱坐標為相對高程(p117)第29頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三第六節(jié) 路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配 是主要工程量，是評價公路測設質(zhì)量的重要技術經(jīng)濟指標，編制公路概預算的基礎，計算近似。1.橫斷面面積計算 積距法：F=（公式） 坐標法：F=（公式）2.土石方數(shù)量計算 平均斷面法：V1/2*(F1+F2)2 簡易、常用 棱臺法：V1/3*(F1+F2)*Lc1+(1+(公式）精 度高，計算機中采用若路面厚度較大，不能忽略。第30頁，共32頁，2022年，5月20日，20點7分，星期三3.路基土石方調(diào)配 確定填方土的來源，挖方棄土去向，計算土石方數(shù)量及運量等。 先橫后縱 不跨溝調(diào)運，減少上坡運土原則： 照顧運土方式 綜合考慮占地與移控作填 回頭曲線路段，