第五章横断面设计PPT课件

1、5.1 道路用地范围与建筑限界1.1.道路用地范围道路用地范围 （1）定义 道路用地-是指为修建、养护道路及其沿线设施而依照国家规定所征用的地幅。第1页/共69页5.1 道路用地范围与建筑限界1.1.道路用地范围道路用地范围 （2）公路用地范围的划定 1 1）新建公路）新建公路-新建公路路堤两侧排水沟外缘新建公路路堤两侧排水沟外缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，路堑坡（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外不小于顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外不小于1m1m的土地为公路用地范围在有条件的地段，高速公路、的土地为公路用地范围在有条件的地段，高速公

2、路、一级公路不小于一级公路不小于3m3m，二级公路不小于，二级公路不小于2m2m的土地为公的土地为公路用地范围。路用地范围。第2页/共69页5.1 道路用地范围与建筑限界1.1.道路用地范围道路用地范围 （2）公路用地范围的划定2 2）改建公路）改建公路现有公路保持不变，改建路段按新现有公路保持不变，改建路段按新建公路确定建公路确定3 3）特殊情况）特殊情况（如立交、服务区、安全设施、风沙、（如立交、服务区、安全设施、风沙、雪灾等地段）雪灾等地段）第3页/共69页 5.1 道路用地范围与建筑限界1.1.道路用地范围道路用地范围 （3）城市道路用地 城市道路用地范围为城市道路红线宽度。城市道路红

3、线城市道路红线-指划分城市道路用地和城市建筑用地、生产用地及其他备用地的分界控制线。 红线宽度为包括车行道、人行道、绿化带等在内的规划道路的总宽度，所以也称为规划路幅。 第4页/共69页5.1 道路用地范围与建筑限界2.2.建筑限界(boundary line of road construction) （1）定义 道路建筑限界-又称净空(clearance)，是为保证车辆、行人的通行安全，对道路和桥面上以及隧道中规定的一定的高度和宽度范围内不允许有任何障碍物侵入的空间界限。它由净高和净宽两部分组成。（2）规定1）公路建筑限界一般规定如图5-1。2）城市道路建筑限界规定如表5-1。第5页/共6

4、9页 （3）边界确定原则 1）上缘边界线 2）两侧边界线5.1 道路用地范围与建筑限界2.2.建筑限界(boundary line of road construction) 第6页/共69页 城市道路最最小小净净高高 表 5-1 车车行行道道种种类类 机机 动动 车车 道道 非非机机动动车车道道 行行驶驶车车辆辆种种类类 各各种种汽汽车车 无无轨轨电电车车 有有轨轨电电车车 自自行行车车、行行人人 其其他他非非机机动动车车 最最小小净净高高（m m） 4 4. .5 5 5 5. .0 0 5 5. .5 5 2 2. .5 5 3 3. .5 5 5.1 道路用地范围与建筑限界2.2.建筑

5、限界(boundary line of road construction) 第7页/共69页5.2 公路路基横断面组成及宽度 1.1.路基横断面组成路基横断面组成 （1）一般组成 1）行车道(carriageway)：供各种车辆行驶部分的总称。 2）路肩(shoulder;verge)：位于行车道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状构造物。 3）中间带（central strip）：高速公路及一级公路上用于分隔对向车辆的带状构造物。 4）边坡(side slope)：为保证路基稳定，在路基两侧具有一定坡度的坡面。 5）边沟(side ditch)：为汇集和排除路面、路肩及边坡流水在挖方或低填方

6、路基两侧设置的纵向排水沟。 第8页/共69页 典型横断面组成5.2 公路路基横断面组成及宽度 1.1.路基横断面组成路基横断面组成 第9页/共69页5.2 公路路基横断面组成及宽度 1.1.路基横断面组成路基横断面组成 典型横断面组成第10页/共69页（2 2）特殊组成 l）应急停车带(emergency parking strip)：当硬路肩的宽度2.25米时设置，间距不宜大于500m，宽度3.50m，长度不小于30m。 5.2 公路路基横断面组成及宽度 1.1.路基横断面组成路基横断面组成 第11页/共69页 2）爬坡车道(climbing lane)：在高速公路和一级公路上，当纵坡较大时

7、，设置的供慢速上坡车辆行驶用的车道。其宽度一般为3.5m。 5.2 公路路基横断面组成及宽度 1.1.路基横断面组成路基横断面组成 第12页/共69页 3）变速车道（speed-change lane）：在高速公路互通式立体交叉、服务区等处设置的，供车辆驶入或驶离高速车流的加速或减速车道。其宽度一般为3.5m。 5.2 公路路基横断面组成及宽度 1.1.路基横断面组成路基横断面组成 第13页/共69页 4）错车道(passing bay)：四级公路，当采用4.5m的单车车道路基时，在适当的可通视的距离内设置的供车辆交错避让用的一段加宽车道。 5.2 公路路基横断面组成及宽度 1.1.路基横断面

8、组成路基横断面组成 第14页/共69页 5）护坡道(berm)：当路堤较高时，为保证路基边坡稳定，在取土坑与坡脚之间，沿原地面纵向保留的有一定宽度的平台。 5.2 公路路基横断面组成及宽度 1.1.路基横断面组成路基横断面组成 第15页/共69页 6）碎落台(stage for heaping soil and brocken rock)：在路堑边坡坡脚与边沟外侧边缘之间或边坡上，为防止碎落物落入边沟而设置的具有一定宽度的纵向平台。 5.2 公路路基横断面组成及宽度 1.1.路基横断面组成路基横断面组成 第16页/共69页 7）5.2 公路路基横断面组成及宽度 1.1.路基横断面组成路基横断面

9、组成 第17页/共69页5.2 公路路基横断面组成及宽度 2.2.一般组成部分的宽度一般组成部分的宽度 第18页/共69页（2）路肩(shoulder ; verge)路肩路缘带土路肩路肩的构成硬路肩5.2 公路路基横断面组成及宽度 2.2.一般组成部分的宽度一般组成部分的宽度 第19页/共69页路肩的作用1 1）由于路肩紧靠在路面的两侧设置，具有保护及支撑路面结构的作用。2 2）供发生故障的车辆临时停放之用，有利于防止交通事故和避免交通紊乱。3 3）作为侧向余宽的一部分，能自己增进驾驶的安全和舒适感，这对保证设计车速是必要的，尤其在挖方路段，还可以增加弯道视距，减小行车事故。4 4）提供道路

10、养护作业、埋设地下管线的场所。5 5）精心养护的路肩，能增加公路的美观。5.2 公路路基横断面组成及宽度 2.2.一般组成部分的宽度一般组成部分的宽度 第20页/共69页5.2 公路路基横断面组成及宽度 2.2.一般组成部分的宽度一般组成部分的宽度 （3）中间带（central strip）四条和四条以上车道的公路应设置中间带。1）组成：组成：高速公路和一级公路的整体式断面型式应设置中间带。中间带由中央分隔带（median divider）和两条左侧路缘带（marginal strip）组成。中间带中央分隔带第21页/共69页5.2 公路路基横断面组成及宽度 2.2.一般组成部分的宽度一般组成

11、部分的宽度 （3）中间带（central strip） 中 间 带 宽 度 随 公 路 等 级 、 地 形 条 件 变 化 在2.504.50m之间，特殊情况下可减至2.00m。 左侧路缘带常用宽度为0.50或0.75m。2）宽度第22页/共69页 （3）中间带（central strip） 为了便于养护作业和某些车辆在必要时驶向反向车道，中央分隔带应按一定距离设置开口部。开口部一般情况下以每2km2km的间距设置为宜， 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。3） 开口：5.2 公路路基横断面组成及宽度 2.2.一般组成部分的宽度一般组成部分的宽度 第23页/共69页

12、 （3）中间带（central strip）3） 开口：5.2 公路路基横断面组成及宽度 2.2.一般组成部分的宽度一般组成部分的宽度 第24页/共69页（3）中间带（central strip）4）组成及作用 将对向车流分开，避免车辆任意调头，减少交通将对向车流分开，避免车辆任意调头，减少交通事故，提高通行能力。事故，提高通行能力。 在中间带上种植花草灌木或设置防眩网，可以在中间带上种植花草灌木或设置防眩网，可以防止对向车灯产生的眩光，又美化路容和环境。防止对向车灯产生的眩光，又美化路容和环境。 为沿线设施的设置提供场地。为沿线设施的设置提供场地。 为公路分期改建提供储备用地。为公路分期改建

13、提供储备用地。 显示行车道位置，起视线诱导作用。显示行车道位置，起视线诱导作用。5.2 公路路基横断面组成及宽度 2.2.一般组成部分的宽度一般组成部分的宽度 第25页/共69页图5.6 中间带的组成5.2 公路路基横断面组成及宽度 2.2.一般组成部分的宽度一般组成部分的宽度 第26页/共69页5.2 公路路基横断面组成及宽度 2.2.一般组成部分的宽度一般组成部分的宽度 第27页/共69页5.2 公路路基横断面组成及宽度 3.3.路基宽度路基宽度（width of subgrade） （1）公路路基宽度为行车道与路肩宽度之和。当设有中间带、变速车道、爬坡车道、应急停车带等，尚应包括这些部分

14、的宽度。（2）各级公路的路基宽度如表55。P 122第28页/共69页5.3 城市道路横断面 1.1.组成组成 一般由机动车道、非机动车道、人行道、绿带、排水设施及各种管线工程等组成。第29页/共69页（1）机动车道1）每条机动车道宽度应根据汽车车型及设计车速，并考虑侧向余宽予以确定。推荐按表5-6采用。设计参考：2）双车道 7.58.0m 三车道 10.011.0m3）四车道 13.015.0m 六车道 19.022.0m 5.3 城市道路横断面 1.1.组成组成 第30页/共69页（2）非机动车道1）自行车道的通行能力是以单车安全行驶所需宽度划分车道线，以高峰时间各车道线平均的通行量作为一

15、条自行车道的设计通行能力。2）按照我国使用经验，非机动车道的基本宽度可采用5.0m，6.5m，8.0m三种。 5.3 城市道路横断面 1.1.组成组成 第31页/共69页（3）分车带（separato）1）城市道路的分车带按其在横断面中的不同位置与功能分为中间分车带（简称中间带）及两侧分车带（简称两侧带）。分车带由分隔带及两侧路缘带组成。2）最小宽度如表5-7。 5.3 城市道路横断面 1.1.组成组成 第32页/共69页图5.7 按地下管线布置要求的人行道最小宽度（4）人行道（side walk；foot way） 1）人行道作用：主要供行人步行交通，应能满足行人通行的安全和畅通，保证高峰小

16、时的行人流量，并用来设置绿化、照明、地下管线等。5.3 城市道路横断面 1.1.组成组成 第33页/共69页2）人行道的组成 人行道总宽度=人行道宽度+设施带宽度+行道树等占地宽度。 协调的宽度：街道总宽与单侧人行道宽度在5:17:1之间是适宜的。5.3 城市道路横断面 1.1.组成组成 第34页/共69页（5）路缘石 高度一般为1020cm，对桥上、隧道内，线形弯曲陡坡段可采用2540cm。缘石宽度为1015cm。缘石形状有：5.3 城市道路横断面 1.1.组成组成 第35页/共69页5.3 城市道路横断面 2.2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 四种基本形式三块板：一块板

17、：二块板：四块板：第36页/共69页（1）单幅路 俗称“一块板”断面。各种车辆在车道上混合行驶5.3 城市道路横断面 2.2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 第37页/共69页广州解放路5.3 城市道路横断面 2.2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 第38页/共69页（2）双幅路 俗称“两块板”断面。在车道中心用分隔带或分隔墩将车道分为两半，上、下行车辆向行驶。各自再根据需要决定是否划分快、慢车道。5.3 城市道路横断面 2.2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 第39页/共69页Mexico CityMexico City5.3 城市道路横

18、断面 2.2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 第40页/共69页（3）三幅路俗称“三块板”断面，中间为双向行驶的机动车道，两侧为靠右行驶的非机动车道。5.3 城市道路横断面 2.2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 第41页/共69页桂林解放桥5.3 城市道路横断面 2.2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 第42页/共69页（4）四幅路俗称“四块板”断面，在三幅路的基础上，再将中间机动车道分隔，分向行驶。5.3 城市道路横断面 2.2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 第43页/共69页Berlin5.3 城市道路横断面 2.

19、2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 第44页/共69页（2）四种基本型式的使用效果5.3 城市道路横断面 2.2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 第45页/共69页（3）四种基本型式的适用条件 5.3 城市道路横断面 2.2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 第46页/共69页优点： 占地少，投资省，缺点： 各种车辆混合行驶，于交通安全不利适用：机动车交通量不大非机动车较少的次干路支路 用地不足拆迁困难的旧城改建的城市道路上。交通组织：划快慢车行驶分车线。快车在中间行驶，不划分车线，组织单行交通，限制载重车和非机动车（3） 断面形式的选用单幅

20、路单幅路双幅路双幅路三幅路三幅路四幅路四幅路5.3 城市道路横断面 2.2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 第47页/共69页优点： 占地少，投资省，缺点： 各种车辆混合行驶，于交通安全不利适用：机动车交通量不大非机动车较少的次干路支路 用地不足拆迁困难的旧城改建的城市道路上。交通组织：划快慢车行驶分车线。快车在中间行驶，不划分车线，组织单行交通，限制载重车和非机动车（3） 断面形式的选用单幅路单幅路双幅路双幅路三幅路三幅路四幅路四幅路优点： 减少行车干扰，提高车速，分隔带上可以用作绿 化、布置照明和敷设管线等，缺点：机非混合行驶，不安全，适用：郊区快速路 交通组织：划快慢车

21、行驶分车线优点： 机非分行，分隔带在分隔带上布置绿带，有利于夏天遮阳防晒、减少噪音和布置照明，缺点：占地多，只有红线宽度等于或大于40m时才满足车道布置的要求。适用：机动车交通量大、非机动车多的城市道路交通组织：交通组织：机非分行，互不干扰优点： 机非分行，对向分隔，车速高，缺点：占地多。适用：机动车交通量大、非机动车多的城市主干路和快速路。交通组织：机非分行，互不干扰5.3 城市道路横断面 2.2.城市道路横断面的基本形式城市道路横断面的基本形式 第48页/共69页 5.4 路拱、边沟及边坡 1.1.路拱路拱(crown) （1）概念 路拱-为了迅速排除路面上的雨水，将路面做成由中间向两侧倾

22、斜的拱形。（2）选择路拱的大小与形状应考虑的因素： 1）排水顺畅； 2）行车安全； 3）对不同的路面类型和行车道宽度，应结合当地的自然条件，降雨强度等采用不同的路拱坡度。第49页/共69页（3 3）路拱形式： 抛物线形、直线接曲线形、折线形等。 土路肩的横坡度一般较路拱横坡增加 l l2 2。 硬路肩一般与路面采用同一横坡，也可稍大于路面。 5.4 路拱、边沟及边坡 1.1.路拱路拱(crown) 第50页/共69页5.4 路拱、边沟及边坡 2.2.边沟(side ditch) (1)(1)边沟的作用 边沟是沿路基两侧布置的纵向排水沟。排路面、边坡水。 (2)(2)边沟的纵坡 一般与路线纵坡一

23、致，当路线纵坡为0%0%，边沟仍应保持0.30.30.50.5的最小纵坡。(3)(3)边沟流量 边沟的流量一般不做计算，仅做概略估计。(4)(4)边沟的断面形式及尺寸 梯形、矩形、三角形第51页/共69页5.4 路拱、边沟及边坡 2.2.边沟(side ditch) 第52页/共69页5.4 路拱、边沟及边坡 3.3.边坡边坡(side slope) （1 1）路堤边坡 l l）填土路堤边坡 如果路堤基底情况良好，边坡高度20m20m，可参照表5 51111选定其边坡坡度。边坡高度20m20m应进行边坡稳定性分析。 沿河受水浸淹路基的填方边坡坡度，设计水位下部分可采用1:1.75-1:2.01

24、:1.75-1:2.0，在常水位以下部分可采用1:2.0-1.301:2.0-1.30。 第53页/共69页2 2）填石路堤边坡 依据填料的大小，边坡高度和施工方法而定。表5-125-12。5.4 路拱、边沟及边坡 3.3.边坡边坡(side slope) 第54页/共69页 3 3）砌石路基边坡内外坡、 襟边宽度按照表5 51414、 表5 51313。5.4 路拱、边沟及边坡 3.3.边坡边坡(side slope) 第55页/共69页（2）路堑边坡 1）土质路堑边坡 土质（包括粗粒土）挖方边坡坡度应根据边坡高度、土的密实程度、地下水、地面水的情况、土的成因类型及生成年代等因素确定。边坡高

25、度30m时，其坡度可参照表5.15选用。 2）石质路堑边坡 影响石质路堑边坡稳定性的因素很多，诸如岩性、地质构造、边坡高度、地面水及地下水、施工方法、地震作用等。参照表5.17确定。5.4 路拱、边沟及边坡 3.3.边坡边坡(side slope) 第56页/共69页5.5 路基横断面设计及成果 1.1.横断面设计步骤横断面设计步骤 1)1)点绘横断面地面线。 2)2)根据路线和路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高坡度、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。 3)3)根据现场调查的土壤地质资料，示出土石界线，确定边坡坡度以及边沟的形状与尺寸。 4)4)绘横断

26、面的设计线，俗称“戴帽子”。 设计线应包括路基、边沟、截水沟。加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等。在弯道上的断面还应示出超高、加宽。一般直线段的断面可不示出路拱坡度。5)5)计算横断面的填挖面积，上墨完成全图。 第57页/共69页5.5 路基横断面设计及成果 2.2.横断面设计成果横断面设计成果 （1）路基横断面设计图 (cross-sectional profile) 第58页/共69页(2)(2)路基标准横断面图 5.5 路基横断面设计及成果 2.2.横断面设计成果横断面设计成果 第59页/共69页（3）路基设计表 （4）路基土石方计算表 （5）其它成果5.5 路基横断面设计及成果

27、2.2.横断面设计成果横断面设计成果 第60页/共69页5.6 路基土石方计算及调配 1.1.横断面面积计算横断面面积计算 ( (1 1) )积积距距法法 niinnhbbhbhbhAAAA12121 (5-1) i是 用 “ 卡 规 ” 法 或 用 “ 纸 条 法 ” 来 求 积 距 。 纸 条 法 用 于 求 大 积 距 。 第61页/共69页( (2 2) )坐坐标标法法 niiiiiyxyxA111)(21 精度较高，方法较繁，适用于计算机。坐标原点随定。 11n11y yxxn X1 X2 X3.Xn Xn+1 Y1 Y2 Y3.Yn Yn+1 5.6 路基土石方计算及调配 1.1.

28、横断面面积计算横断面面积计算 第62页/共69页棱台体公式法： mmLAAV11)(3121 式中：小A大A （m1） 当1A=2A时，LAAV)(2121； 若1A0，则LAV231。 n计算时，一定要注意，挖方和填方应分别进行计算。 平均断面法： LAAV)(2121 简便、实用，常用。但其精度较差。 5.6 路基土石方计算及调配 2.2.土石方数量计算土石方数量计算 平均断面法，其计算结果 一般偏大。第63页/共69页5.6 路基土石方计算及调配 3.3.土石方的调配土石方的调配(cut-pill transition)（1 1）调配计算的几个问题 l l）免费运距、平均运距和经济运距 免费运距-土方作业包括挖、装、运、卸等工序，在某一特定距离内，只按土石方数计价而不另计算运费，这一特定距离称免费运距。 平均运距-土方调配时，从挖方体积重心到填方体积重心的距离。 经济运距-按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离(economical hauling distance)(econo