《公路勘测设计》四单元横断面设计和实例

1、公路勘测设计四单元 横断面设计和实例单元四. 横断面设计单元学习目标1.了解横断面设计的主要内容；2.掌握公路横断面的组成及各组成部分的功能与技术要求；3.熟悉路基标准横断面、典型横断面以及公路建筑限界与公路用地；4.能合理运用公路的标准横断面图进行各级公路的路基横断面设计；5.掌握路基土石方数量计算方法；6.能进行路基横断面设计成果的编制。 一路基横断面 公路中线上任意一点的法线方向剖面图称为横断面图，它是由横断面设计线和横断面地面线所围成的图形。 横断面图上的内容一般包括：行车道、路肩、中间带、边沟、边坡、截水沟、护坡道、取土坑、弃土堆和环境保护等设施。 横断面组成1.标准横断面（1）标准

2、横断面：是交通运输部根据公路设计交通量、交通组成、设计车速、通行能力和满足交通安全的要求，按公路等级、断面的类型、路线所处地形规定的路基横断面各组成部分横向尺寸的行业标准。 附二、三、四级公路路基标准横断面（2）标准横断面类型整体式、分离式如下图所示。 1）路基宽度在一个横断面上，两侧路肩外缘点间的宽度称为路基宽度。 当设有中间带、加（减）速车道、错车道、紧急停车带等，尚应包括这些部分的宽度。 2）标准横断面组成包括行车道、路肩、中间带、路拱、加（减）速车道、错车道、紧急停车带等。 一路基横断面二、三、四级公路路基标准横断面整体式路基分离式路基一路基横断面2、标准横断面组成 （1）行车道：供各

3、种车辆行驶部分的总称。 在公路上提供每一列车辆安全行驶的路面，称为一个车道。 车道数主要根据该路的预测交通量来确定，车道宽度则受车速、交通量、驾驶员的驾驶能力、会车等影响。 各级公路车道宽度 一路基横断面设计速度（Km/h）1201008060403020车道宽度(m)3.753.753.753.503.503.253.00 （2）加（减）速车道：当车辆需加速合流或减速分流时，增加一段使车辆速度过渡的车道。 在高速公路、一级公路的互通式立体交叉、服务区、停车区、公共汽车依靠站、管理与养护设施等与主线衔接处，应设置加速车道和减速车道。 （3）错车道：四级公路路基宽采用，路面只能设置一个车道。 为

4、了解决双向行车的需要，设置一段错车道。 错车段路基宽度应不小于，有效长度长度不小于20m，两相邻错车道间距不大于300m。 一路基横断面 （4）中间带：中间带由路线双向的两条左侧路缘带和中央分隔带组成。 中央分隔带是分隔公路上对向行车道的地带。 高速公路、一级公路必须设置中间带。 一路基横断面中间带组成示意图 （5）路肩：位于行车道外缘至路基边缘具有一定宽度的带状设施称路肩，它是路面的侧向支撑，可供临时停车和人行通行，还可使驾驶员有安全感。 高速公路、一级公路、二级公路的路肩包括硬路肩和土路肩两部分；三、四级公路的路肩只设土路肩。 一路基横断面路肩硬路肩路缘带土路肩 （6）路缘带：路缘带的主要

5、功能是诱导驾驶员视线和提供部分侧向余宽，当汽车越出行车道时，能加强行车安全。 路缘带一般通过路缘石设置在硬路肩或中间带范围内，成为硬路肩或中间带的组成部分。 一路基横断面 （a）立式 （b）斜式 （c）曲线式 路缘石形状示意图 （7）紧急停车带紧急停车带是车辆发生故障时紧急停车的区域。 当高速公路、一级公路的右侧硬路肩宽度小于2. 5m，不足以停车时，为使发生故障的车辆尽快离开行车道，就应设置紧急停车带。 紧急停车带的宽度一般为，其有效长度一般为50m，设置的间距不宜大于2Km。 一路基横断面 （8）路拱及路肩横坡度：为了迅速排除路面上的雨水，将路面做成由中间向两侧倾斜的拱形。 路拱形式：抛物

6、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 l2。 硬路肩一般与路面采用同一横坡，也可稍大于路面。 一路基横断面 3、典型路基横断面 路基横断面的三种基本形式：路堤、路堑、半填半挖路基。 a.一般路堤 b. 一般路堑 c. 半填半挖路基一路基横断面填方路堤挖方路堑半山洞工程实例一路基横断面4、路基的附属设施 （1）取土坑与弃土堆在公路沿线挖取土方填筑路基或作为养护材料所留下的整齐土坑，称为取土坑。 将开挖路基所废弃的土，按一定的规则形状堆放于公路沿线一定距离内称为弃土堆。 一路基横断面取土坑示意图弃土堆示意图 （2）护坡道：当路堤较高时，为保证路基边坡稳定，在取土坑与坡脚

7、之间，沿原地面纵向保留的有一定宽度的平台，称为护坡道。 （3）碎落台：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。 （4）堆料坪：为避免在路肩上堆放路面养护用料，在用地条件许可时，可在路肩外缘或边沟外缘设置堆料坪，面积可结合地形与材料堆放数量而定。 般每隔50100m设置一个，其长度为58m，宽度为2m左右。 一路基横断面碎落台与护坡道堆料坪一路基横断面二.公路建筑限界与公路用地1、公路建筑界限 （1）概念：道路建筑限界是为保证车辆、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。 （2）规

8、定：高速公路、一级公路、二级公路的净高为；三级公路、四级公路的净高应为。 在公路横断面设计中，公路标志牌、护栏、照明等各种设施，甚至粗细树枝及矮林都不得伸人公路建筑限界内，以确保行车空间的畅通。 二.公路建筑限界与公路用地2、公路用地（1）公路直接用地 1）路堤：公路用地为两侧排水沟外边缘(无排水沟时为路堤或护道坡脚)外不小于lm的范围。 2）路堑：公路用地为边坡坡顶截水沟外边缘(无截水沟时为坡顶)以外不小于1m的范围。 3）公路直接用地的变化范围：对于高速公路和一级公路，在有条件的情况下，上述“1m范围”改为“不小于3m”；二级公路则改为“不小于2m。 （2）公路辅助用地 1）为了公路安全、

9、养护、管理等需要的用地范围，应在节约用地的原则下，根据实际需要确定。 2）公路用地必须严格按中华人民共和国土地管理法的规定征用，并办理相应手续，才能确认为公路用地。 三.路基边坡1、路堤边坡 （1）填土路堤边坡 （2） 砌石路基边坡填料类别边坡坡度上部高度（H8m）下部高度（H12m）细粒土1：1.51：1.75粗粒土1：1.51：1.75巨粒土1：1.31：1.5序号砌石高度（m）内边坡度外坡坡度151:0.31:0.52101:0.51:0.673151:0.61:0.75填土路堤边坡坡度表砌石路堤边坡坡度表三.路基边坡2、路堑边坡 （1）土质路堑边坡：土质路堑边坡形式及坡度应根据工程地质

10、条件、边坡高度、排水措施、施工方法，并结合自然稳定和人工边坡的调查及力学分析综合确定。 （2）岩质路堑边坡：岩质路堑边坡形式及坡度应根据工程地质与水文地质条件、边坡高度、施工方法，结合自然稳定和人工边坡的调查综合确定。 土的类别边坡坡度粘土、粉质粘土、塑性指数大于3粉土1:1中密以上的中砂、粗砂、砾砂1:1.5卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土胶结和密实1:0.75中密1:1土质路堑边坡坡度三.路基边坡岩质路堑边坡坡度参考表边坡岩体类型风化程度边坡坡度H20m15mH30m类未风化、微风化1:0.11:0.31:0.11:0.3弱风化1:0.11:0.31:0.31:0.5类未风化、微风化1:0.

11、11:0.31:0.31:0.5弱风化1:0.31:0.51:0.51:0.75类未风化、微风化1:0.31:0.5弱风化1:0.51:0.75类弱风化1:0.51:1弱风化1:0.751:1三.路基边坡3、边坡形式 路基横断面的边坡形式有直线形、折线形、台阶形。 a-直线形 b-折线形 c-台阶形四.横断面设计方法1、设计要求 （1）稳定性：在荷载、自然因素的共同作用下，不倾覆、滑动、沉陷、坍方。 （2)经济性：工程量小，节约资金； （3)规范性：断面的某些尺寸(如路基宽)必须符合现行公路规范的要求； （4)兼顾性：要兼顾农田基本建设的需要，在取土和弃土以及挡土墙设置等方面应与农田改造、水利

12、灌溉相配合。 四.横断面设计方法2、设计内容及设计资料（1）横断面设计的主要内容： 1）确定标准横断面的车道数与路基宽度、断面构成与形式； 2）结合公路沿线地形特点提出相应的典型横断面形式，各组成部分的形状、位置和尺寸； 3）根据各桩号的横断面地面线情况绘制横断面设计线，计算各断面的填挖面积，然后进行全线的路基土石方数量和调配。 （2）主要设计资料： 1）平曲线资料:半径、缓和曲线、偏角、曲线位置（交点桩号）等： 2）每个中桩的填挖高度； 3）路基宽度、路面宽度； 4）各中桩的超高值； 5）路基标准横断面图式； 6）路基边坡坡度值；边沟、截水沟的形式及尺寸； 7）弯道上视距的是否得到保证。 四

13、.横断面设计方法3、横断面设计方法及步骤（1）在计算纸上绘制横断面的地面线（2）绘出设计线，俗称“戴帽子” （3）绘出路基排水及附属设施（4）分别计算各桩号断面的填方面积(At)和挖方面积(Aw)并标注于图上。 五.路基土石方数量计算1、横断面面积计算 （1）积距法：把横断面图划分成若干等宽的小条，累加每一小条的平均高度（即小条中心处的高度)，再乘以条宽即为该图形的面积。 积距法适用于不规则图形面积计算。 积距法计算示意图五.路基土石方数量计算2、土石方数量计算 平均断面法：在工程上通常采用近似计算，即假定相邻断面间为一棱柱体，其体积的计算公式为： V=（A1+A2）L/2式中：V体积，即土石方数量（m3）；A1、A2分别为相邻两断面的面积（m2）；L相邻断面之间的距离（m）。 土石方计算示意图六.横断面设计成果1、路基标准横断面图2、路基横断面设计图3、路基设计表4、路基土石方计算表5、其它成果横断面设计成果路基横断面设计图六.横断面设计成果自我检测一1、简述标准横断面的组成。 2、路基边坡对路基稳定性和工程数量有何影响？路基边坡如何确定？3、何谓平均运距、免费运距、经济运距？经济运距在土石方调配中有何作用？4、横断面设计内容是什么？5、简述绘制横断面图的步骤。 6、某路段两相邻桩号分别为K1+253和K1+300，计算出横断面面积分别为：，Aw1=12.1m2 和At2=3