公路路线路基设计

公路概论-----路线路基路路面专业建设指指导委员会会公路公路的组成——公路是指联联接城市、、乡村和工工矿基地之之间，主要要供汽车行行驶并具备备一定技术术标准和设设施的道路路——路基、路面面、桥梁、、涵洞、渡渡口码头、、隧道、绿绿化、通讯讯、照明等等设备及其其它沿线设设施组成。。一、公路相相关问题专业建设指指导委员会会路基路面——是在天然地地表面按照照道路的设设计线形（（位置）和和设计横断断面（几何何尺寸）的的要求开挖挖或堆填而而成的岩土土结构物——是铺筑在公公路路基上上与车轮直直接接触的的结构层，，承受和传传递车轮荷荷载，承受受磨耗，经经受自然气气候和侵蚀蚀和影响，，是各种混混合料铺筑筑而成的层层状结构物物一、公路相相关问题路基基本要求路面基本要求一、公路相相关问题耐久性强度稳定性耐久性强度平整度与抗抗滑公路路基不不满足上述述任何一种种要求，就就可能产生生路基病害害。路面不满足足前述两项基本要求，，则可能产产生病害。。对于路面面平整度和和抗滑性能能，提供给给安全、通通畅、舒适适的行车条条件。强度平整度与抗抗滑耐久性强度平整度与抗抗滑1.交通运输方方式组成铁路、道路路、水运、、航空、管管道2.运输方式的的特点铁路：远程客货运运量大、连连续性较强强、成本较较低、速度度较高，，但建设周周期长、投投资大，定定点运行，，中转多水运：水运通过能能力高、运运量大、耗耗能少、成成本低、投投资省、但但受自然然条件限制制大、连续续性较差、、速度慢。。航空：运输速度快快、两点间间运距短，，但运量小小、成本高高。管道：连续性强、、成本低、、安全性好好、损耗少少的优点，，但其仅适适用于油、、气、水等等货物运输输。1、交通运输输方式及道道路运输3．道路运输输的特点直达、机动动灵活。可自成运输输体系。通达深度广广，覆盖面面大。投资少，周周转快。批量和时间间不受限制制。以中短途运运输为主。。国道省道县道乡道国家高速公路网一般国道干线公路主骨架公路农村公路全国公路网网2.公路发展历历史与现状状1906年：在广西西友谊关修修建第一条条公路。1949年以前：公公路交通十十分落后，，1949年能通车的的公路只有有8.07万公里。。1949年～1978年：公路路交通恢恢复发展展，至1978公路总里里程增加加到89万公里。。1978年以后：：国民经经济发展展的战略略重点之之一，为为公路交交通发展展提供了了机遇。。到2005年底：全全国包括括达到技技术标准准等级公公路总里里程达到到192万公里。。公路管理理水平、、设计水水平、建建设水平平及成套套技术等等已经跨跨入了世世界先进进行列。。道路的基基本体系系全国公路路总体存存在的主主要问题题是：数量少，，公路网网密度低低，只相相当于印印度的1/5，美国的的1/7，日本的的1/30。质量差、、标准低低。高速公路路存在的的问题是是：中国高速速公路总总量不足足，覆盖盖能力有有限，尚尚未形成成网络规规模效益益。对各地高高速公路路建设缺缺乏强有有力指导导和协调调手段，，不利于于合理利利用交通通通道资资源，不不利于搞搞好跨区区域通道道的布局局和衔接接。公路发展展规划(1)“五纵七七横”安安全、快快速、高高效的国国道主干干线系统统(2)由7条首都放放射线、、9条南北纵纵向线和和18条东西横横向线组组成，称称为“7918网”北京—珠海同江—三亚上海—成都连云港—霍尔果斯斯两纵两横我国国道道干线系系统的代代号：北北京向外外辐射的的有12条，代号第第一个字字取“1”，如北京京至昆明明为108国道。由北向南南的有28条，代号第第一个字字取“2”，如山海海关至广广州为205国道。由东向西的的有30条，代号号第一个个字取““3”，如上海海至拉萨萨为318国道7918网公路网规规划在区域规规划中，，区域是是根据特特定的要要求有选选择地划划定的，，它是一一个在经经济上、、社会上上、政治治上、文文化上具具有密切切的相关关性与协协调运转转的整体体性的地地域空间间。公路网条件：①具有必必要的通通达深度度和公路路里程长长度；②要有与与交通量量相适应应的道路路技术标标准和使使用;③使用具有有经济合合理的平平面网络络。公路网的的特征:集合性;关联性;目的性;适应性.A.道路红线线规划定义：道路线线线系指划划分城市市道路用用地和城城市建筑筑用地、、生产有有地及其其他备用用地的分分界控制制线。内容:确定道路路红线宽宽度;确定道路路红线位位置;确定交叉叉口型式式;确定控制制点的坐坐标和标标高.城市道路路网主要要类型:方格网式式、环形形放射式式、自由由式和混混合式城市道路发发展存在的的问题城市道路建建设速度落落后于城市市车辆增加加的速度。。城市交通基基础设施相相对薄弱。。交通拥挤、、堵塞和乘乘车难问题题严重。混合交通的的机、非、、人干扰大大和行车速速度低、事事故较多、、车流量大大、人流集集中。交通管理水水平不高。。2、《公路工程技技术标准》分级根据功能和和适应的交交通量将公公路分为五五个等级：：高速公路为专供汽车车分向、分分车道行驶驶并全部控控制出入的的多车道公公路。四车车道.六车道.八车道一级公路为供汽车分分向、分车车道行驶的的多车道公公路二级公路为供汽车行行驶的双车车道公路。。三级公路为主要供汽汽车行驶的的双车道公公路。四级公路为主要供汽汽车行驶的的双车道或或单车道公公路。3、道路勘测测设计的程程序工程可行性性研究勘测设计任任务书一阶段施工工图设计（（施工图预预算）初步设计（（设计概算算）定测初测定测施工图设计计（施工图预预算）初测初步设计（设计概算算）补测技术设计（修正概算算）定测施工图设计计（施工图预预算）设计阶段工程可行性性研究包括预工程程可行性研研究与工程程可行性研研究目的：是对工程项项目建设的的必要性、、技术可行行性、经济济合理性、、实施可能能性等进行行综合研究究，推荐最最佳方案，，进行投资资估算和经经济评价，，为建设项项目的决策策审批和编编制设计任任务书提供供科学依据据。设计阶段与与适用性一阶段设计计：即一阶段段施工图设设计，适用用于技术简简单、方案案明确的小小型建设项目目。两阶段设计计：即初步设计计和施工图图设计，建建设项目一一般采用两两阶段设计。适用于于一般建设设项目。三阶段设计计：即初步设计计、技术设设计和施工工图设计，，适用于技技术复杂、基础资料料缺乏和不不足的建设设项目或建建设项目中中的个别段段、特大桥桥、互通式式立体交叉叉、隧道等等。4、设计的依依据（一）设计计车辆1.定义：指道道路设计所所采用的具具有代表性性车辆。2.作用：汽车车的行驶性性能、外廓廓尺寸以及及行驶于道道路上不同同种类车辆辆的组成对对于道路几几何设计具具有决定作作用，比如如确定路幅幅组成、车车道宽度、、弯道加宽宽、纵坡大大小、行车车视距等都都与设计车车辆有密切切关系。3.类型：作为为道路设计计为依据的的可分为四四类：小客客车、载重重汽车、鞍鞍式列车、、铰接车（（前三者为为公路标准准）。（二）设计计速度1.定义：指当当气候条件件良好、交交通密度小小、汽车运运行只受道道路本身条条件（几何何要素、路路面、附属属设施等））的影响时时，中等驾驾驶技术的的驾驶员能能保持安全全顺适行驶驶的最大行行驶速度。。2.作用：设计速度是是决定道路路几何形状状的基本依依据。道路路的曲线半半径、超高高、视距等等直接与设设计速度有有关。同时时也影响车车道宽度、、中间带宽宽度、路肩肩宽度等指指标的确定定。（三）交通通量与通行行能力1.年平均日交交通量与设设计交通量量年平均日交交通量（AADT）是一年的的总交通量量除以365天，是我国国统计的公公路交通量量的通用单单位。2、设计小时时交通量小时交通量量（辆/小时）是以以小时为计计算时段的的交通量，，是确定车车道数和车车道宽度或或评价服务务水平的依依据。控制制公路设计计的高峰小小时交通量量宜采用第第30位小时交通通量。（四）通行行能力定义：是指指某一路段段最大所能能承受的交交通量，也也称道路容容量，以单单位时间内内通过的最最大车辆数数表示（辆辆/小时）。（五）道路路建筑限界界（1）定义道路建筑限限界又称净净空，由净净高和净宽宽两部分组组成。（2）作用是为保证道道路上各种种车辆、人人群的正常常通行与安安全，在一一定高度和和宽度范围围内不允许许有任何障障碍物侵入入的空间界界线。专业建设指指导委员会会1、公路路线的相关概念——道路：一条三维维空间的实实体，是由由路基、路路面、桥梁梁、涵洞、、隧道等组组成的空间间带状构造造物二、公路路路线专业建设指指导委员会会汽车行驶轨迹汽车轨迹几几何特征：：①轨迹是连连续的、圆圆滑的，任任一点不出出现错头和和破折。②曲率是连连续的，任任一点不出出现两个曲曲率值。③曲率变化化是连续的的，任一点点不出现两两个曲率变变化率值。。专业建设指指导委员会会平面线形要要素平面线形三三要素：直直线、圆曲曲线和缓和和曲线。2、直线缺点：单一无变化。驾驶单调、疲倦。特点：两点之间距离最短。具有短捷、直达达的印象。行驶受力简简单，方向向明确，驾驾驶操作简易易。测设简单方便。在直线上设设构造物更更具经济性。3．直线的最小长度《规范》规定：当设计速度≥60km/h时，同向曲线间的直线最小长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的6倍为宜；同向曲线间间的直线最最小长度断背曲线的的错觉①当直线较较短时，在在视觉上容容易形成直直线与两端端曲线构成成反弯的错错觉；②当直线过过短甚至把把两个曲线线看成是一一个曲线。。危害：破坏了线形形的连续性性，造成驾驾驶操作失失误，应尽尽量避免。。解决办法：插入长的直直线段反向曲线间直线的最小长度《规范》规定：当设计速度≥60km/h时，反向曲线间直线最小长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的2倍为宜。反向曲线：考虑超高高和加宽缓缓和的需要要，以及驾驾驶人员操操作的方便便。4．圆曲线不论转角大大小均应设设置圆曲线线。特点：曲率率1/R=常数，测设设和计算简简单；比直线更能能适应地形形的变化；；行驶受到离离心力的作作用；多占用道路路宽度；视距条件较较差5、汽汽车车行行驶驶时时的的横横向向稳稳定定性性汽车车在在弯弯道道上上行行驶驶所所受受的的离离心心力力假定定：：汽车车在在圆圆曲曲线线上上作作匀匀速速圆圆运运动动。。离心心力力：：汽车车在在弯弯道道上上，，由由于于惯惯性性产产生生离离心心力力。。作用用点点：：汽车车重重心心方向向：：水平平背背离离圆圆心心大小小：：离心心力力的的影影响响：：对汽汽车车在在平平曲曲线线上上行行驶驶的的稳稳定定性性影影响响很很大大，，可可能能产产生生横横向向滑滑移移或或横横向向倾倾覆覆。。超高高：：为了了减减少少离离心心力力的的作作用用，，保保证证汽汽车车在在平平曲曲线线上上稳稳定定行行驶驶，，必必须须使使平平曲曲线上上的的路路面面做做成成外外侧侧高高、、内内侧侧低低呈呈单单向向横横披披的的形形式式，，称称为为横横向向超超高高。。曲线线上上汽汽车车的的受受力力分分析析引入入横横向向力力系系数数μ，作作为为衡衡量量稳稳定定性性程程度度的的指指标标，，其其意意义义为为单位位车车重重的的横横向向力力，即即用V（km/h）表表达达上上述述公公式式，，则则：：横向向倾倾覆覆条条件件分分析析横向向倾倾覆覆：汽汽车车在在横横向向力力的的作作用用下下，，可可能能产产生生绕绕外外侧侧车车轮轮触触地地点点向向外外倾倾覆覆的的危危险险。。XhgbY横向向滑滑移移：汽车车在在横横向向力力的的作作用用下下，，可可能能产产生生沿沿横横向向力力方方向向的的侧侧向向滑滑移移。。稳定定条条件件：：横向向力力大大于于或或等等于于轮轮胎胎与与路路面面之之间间的的横横向向附附着着力力。。即即：：利用用此此式式可可计计算算出出汽汽车车在在平平曲曲线线上上行行驶驶时时，，不不产产生生横横向向滑滑移移的的最最小小平平曲曲线线半半径径R或最最大大允允许许行行驶驶速速度度V。横向向滑滑移移条条件件分分析析φh———横向向附附着着系系数数横向向倾倾覆覆条条件件分分析析稳定定条条件件：倾覆覆力力矩矩小小于于或或等等于于稳稳定定力力矩矩。。即即:F··hi比G小得得多多，，可可略略去去不不计计，，则则汽车车在在平平曲曲线线上上行行驶驶时时的的横横向向稳稳定定性性主主要要取取决决于于横横向向力力系系数数值值的的大大小小。。现代代汽汽车车在在设设计计制制造造时时重重心心较较低低，，一一般般汽车车在在平平曲曲线线上上行行驶驶时时，，在在发发生生横横向向倾倾覆覆之之前前先先产产生生横横向向滑滑移移现现象象。。在在道道路路设设计计中中应应保保证证汽汽车车不不产产生生横横向向滑滑移移，，同同时时也也就就保保证证了了横横向向倾倾覆覆的的稳稳定定性性。。横向向稳稳定定性性的的保保证证6、圆圆曲曲线线半半径径及及圆圆曲曲线线长长度度公式式与与因因素素在指指定定车车速速V下，，极极限限最最小小半半径径决决定定于于容容许许的的最最大大横横向向力力系系数数和和该该曲曲线线的的最最大大超超高高。。1．关关于于横横向向力力系系数数（1）危危及及行行车车安安全全为保保证证汽汽车车用用普普通通轮轮胎胎在在最最不不利利路路面面状状况况下下能能不不产产生生横横向向滑滑移移，，μ应小小于于0.2。μ≤φh（2）增增加加驾驾驶驶操操纵纵的的困困难难要求求μ<0.3。（3）增增加加燃燃料料消消耗耗和和轮轮胎胎磨磨损损μ的存存在在使使车车辆辆的的燃燃油油消消耗耗和和轮轮胎胎磨磨损损增增加加。。横横向向力力系系数数为为μ＝0.2时，，其其燃燃料料消消耗耗与与轮轮胎胎磨磨损损分分别别比比μ＝0时多多20％和和近近3倍。。（4）行行旅旅不不舒舒适适当μ超过过一一定定数数值值时时，，驾驾驶驶者者在在曲曲线线行行驶驶中中驾驾驶驶紧紧张张，，乘乘客客感感到到不不舒舒适适。。μ＜0.1～0.15间，，舒舒适适性性可可以以接接受受。。综上上所所述述对对行行车车的的安安全全、、经经济济与与舒舒适适方方面面的的要要求求，，最最大大横横向向力力系系数数采采用用：：设计速度1201008060403020横向力系数0.10.120.130.150.150.160.17《标准准》根据据不不同同横横向向摩摩阻阻系系数数值值，，对对于于不不同同等等级级的的公公路路规规定定了了极限限最最小小半半径径、、一一般般最最小小半半径径和和不不设设超超高高的的最最小小半半径径三三个个最最小小半半径径。极限限最最小小半半径径定义义：：指各各级级公公路路在在采采用用允允许许最最大大超超高高和和允允许许的的横横向向摩摩阻阻系系数数情情况况下下，，能能保保证证汽汽车车安安全全行行驶驶的的最最小小半半径径。强调调说说明明：：极限限最最小小半半径径是是路路线线设设计计中中的的极极限限值值，，是是在在特特殊殊困困难难条条件件下下不不得得已已才才使使用用的的，，一一般般不不轻轻易易采采用用。。7、最小半半径的计计算定义：指各级公公路在采采用允许许最大超超高和允允许的横横向摩阻阻系数情情况下，，能保证证汽车安安全行驶驶的最小小半径。。《标准》中计算一一般最小小半径时时:适用：一般最小小半径是是在通常常情况下下推荐采采用的最最小半径径。一方面考考虑了汽汽车在这这种曲线线上以设设计速度度或以接接近设计计速度行行驶时，，旅客有有充分的的舒适感感；另一方面面考虑到到在地形形比较复复杂的情情况下不不会过多多增加工工程量。。一般最小小半径不设超高高的最小小半径定义：指平曲线线半径较较大，离离心力较较小时，，汽车沿沿双向路路拱（不不设超高高）外侧侧行驶的的路面摩摩阻力足足以保证证汽车行行驶安全全稳定所所采用的的最小半半径。8、缓缓和曲线线缓和曲线线是道路路平面线线形三要要素之一一。缓和曲线线：设置在直直线和圆圆曲线之之间或半半径相差差较大的的两个转转向相同同的圆曲曲线之间间的一种种曲率连连续变化化的曲线线。《规范》规定：除四级公公路外的的其它各各级公路路都应设设置缓和和曲线，，另外，，当圆曲曲线半径径大于““不设超超高的最最小半径径”时可可省略缓缓和曲线线。缓和曲线线的作用用1.曲率连续续变化，，便于车车辆遵循循。2.离心加速速度逐渐渐变化，，旅客感感觉舒适适。3.超高横坡坡度及加加宽逐渐渐变化，，行车更更加平稳稳。4.与圆曲线线配合，，增加线线形美观观。回旋线作作为缓和和曲线1.定义：曲率随着着曲线长长度成比比例变化化的曲线线2.基本公式式：3.特点:满足行驶驶轨迹缓和曲线线的最小小长度1.旅客感觉觉舒适2.超高渐变变率适中中3.行驶时间间不过短短设计速度(km/h)1201008060403020缓和曲线最小长度(m)100857060403020平面线形设计一般原则保持平面线形的均衡与连贯平面线形形应直捷捷、连续续、顺适适，并与与地形、、地物相相适应，，与周围围环境相相协调。。原则：与与地形相相适应，，宜直则则直，宜宜曲则曲曲，不片片面追求求直曲。。直线、圆圆曲线、、缓和曲曲线的选选用与合合理组合合取决于于地形地地物等具具体条件件①长直线线的尽头头避免接接小半径径曲线长直线上上汽车行行驶速度度较高，，如果突突然遇到到小半径径曲线，，易产生生减速不不及造成成的事故故。9、平面线线形设计计②高低标标准之间间要有过过渡同一等级级道路上上大、小小指标间间的均衡衡过渡长直线与与小半径径曲线之之间。相邻的大大小半径径曲线之之间。同一条道道路上采采用不同同计算行行车速度度设计的的路段之之间的过过渡。要求：长直线的的尽头避避免接小小半径曲曲线，特特别避免免长直线线下坡尽尽头接小小半径平平曲线。。回头曲线线的设置置。回头曲线线是在山山区越岭岭线的特特别困难难地段，，以延长长展线方方式克服服高差而而采用的的一种特特殊曲线线类型。。回头曲线线一般是是由一个个主曲线线、两个个辅助曲曲线和主主、辅曲曲线所夹夹的直线线段组合合而成的的复杂曲曲线。平曲线应应有足够够的长度度①平曲线线的最小小长度平曲线一一般由前前后缓和和曲线和和中间圆圆曲线共共三段曲曲线组成成，每段段曲线至至少需要要3s的时间。。②小偏角角的平曲曲线长度度：小偏角曲曲线的问问题：设置了较较大的半半径也容容易把曲曲线长看看成比实实际的要要短，造造成急转转弯的错错觉。10、平面线线形要素素的组合合类型基本形：：直线—回旋线（（A1）—圆曲线—回旋线（（A2）—直线的顺顺序组合合而成线线形。S形：两个反向向圆曲线线用两段段反向回回旋线连连接的组组合形式式。三、公路路纵断面面1、概况沿中线竖竖直剖切切再行展展开的断断面纵断面设设计线直坡段坡度＝两两变坡高高差/平距上坡为正正下坡为负负平坡为0坡长：水水平距离离竖曲线段段凸型竖曲曲线凹型竖曲曲线半径R长度L（水平距离离）竖距h路线纵断断面线形形布置包包括路基基设计标标高、纵纵坡、变变坡点。。其中路基设计计标高，《规范》规定如下下：1.新建公路路的路基基设计标标高：高速公路路和一级级公路采采用中央央分隔带带的外侧侧边缘标标高；二、三、四四级公路采采用路基边边缘标高,在设置超高高、加宽地地段为设超超高、加宽宽前该处边边缘标高。。2.改建公路的的路基设计计标高：一般按新建建公路规定定办理，也也可视具体体情况而采采用行车道道中线处的的标高。汽车行驶阻阻力汽车行驶阻阻力：空气阻力、、滚动阻力力、坡度阻阻力和惯性性阻力。汽车行驶条条件充分条件是是驱动力小小于或等于于轮胎于路路面之间的的附着力，，即：T≤φ·Gk必要条件（即驱动条条件），即即：T≥R2、纵坡坡最大纵坡1.定义指在纵坡设设计时各级级道路允许许采用的最最大坡度值值。2.作用是道路纵断断面设计的的重要控制制指标。在在地形起伏伏较大地区区，直接影影响路线的的长短、使使用质量、、运输成本本及造价。。高原纵坡折折减（1）在高海拔拔地区，因因空气密度度下降而使使汽车发动动机功率、、汽车的驱驱动力以及及空气阻力力降低，导导致汽车的的爬坡能力力下降。（2）汽车水箱箱中的水易易于沸腾而而破坏冷却却系统。最小纵坡1.要求设置最最小纵坡的的路段（1）挖方路段段（2）设置边沟沟的低填方方路段（3）其它横向向排水不畅畅的路段。。2.最小纵坡应设置不小小于0.3%的纵坡（一一般情况下下以采用不不小于0.5%为宜）。对对于干旱地地区，以及及横向排水水良好、不不产生路面面积水的路路段，也可可不受此最最小纵坡的的限制。高速公路的的路面排水水一般采用用集中排水水的方式，，其直坡段段或半径大大于不设超超高最小半半径的路堤堤路段的最最小纵坡仍仍应不小于于0.3%。在弯道超高高渐变段上上，当行车车道外侧边边缘的纵坡坡与超高附附加坡度（（即超高渐渐弯率）方方向相反时时，设计最最小纵坡不不宜小于（（））。坡长限制坡长是纵断面上上相邻两变变坡点间的的长度。坡长限制，，主要是对较较陡纵坡的的最大长度度和一般纵纵坡的最小小长度加以以限制。1.最小坡长（1）规定最小小坡长的原原因①纵断面上上若变坡点点过多，纵纵向起伏变变化频繁影影响了行车车的舒适和和安全；②相邻变坡坡点之间的的距离不宜宜过短，便便插入适当当的竖曲线线来缓和纵纵坡的要求求，同时也也便于平纵纵面线形的的合理组合合与布置。。（2）最小坡长长要求最小坡长通通常规定汽汽车以设计计速度行驶驶9s～15s的行程为宜宜。缓和坡段1.作用（1）对于上坡坡，当陡坡坡的长度达达到限制坡坡长时，应应安排一段段缓坡，用用以恢复在在陡坡上降降低的速度度。（2）对于下坡坡，如缓坡坡满足了一一定长度，，就可不用用制动，对对操纵起缓缓冲作用，，有利于行行车安全。。2.大小规定《标准》规定，缓和和坡段的纵纵坡应小于于3％，长度应应满足最短短坡长规定定。3.设置要求①宜设置在在直线或较较大半径平平曲线上。。②地形困难难时，可设设在较小半半径平曲线线上，但缓缓坡长度应应适当增加加，以使缓缓和坡段端端部的竖曲曲线位于小小半径平曲曲线之外。。(W2)3、竖曲曲线1.定义纵断面上两两个坡段的的转折处，，为了便于于行车用一一段曲线来来缓和。2.设置竖曲线线的理由①视距要求主要解决凸凸形竖曲线线处视距不不良的问题题②行车平顺要要求变坡点处用用曲线圆滑滑连接③路容美观要要求使路容不产产生突变点点、和缓、、平顺、逐逐渐过渡。。3.形式竖曲线采用用的形式主主要有圆曲线和二二次抛物线线两种，设计计上一般采采用二次抛抛物线作为为竖曲线。。偏角α＝α2－α1(方位角)切线长T、曲线长L为实际长度度直线用方位位角和实际际长表示外距E为QZ和JD的连线任意点支距距y与切线垂直直坡差ω＝i2－i1（坡度）T、L为水平长度度直坡用坡度度和水平长长度表示外距E为距变坡点点的垂直高高度任意点支距距h为垂直高差差一般规定变坡点相邻邻两直坡段段坡度分别别为i1和i2（上坡为+，下坡为-），它们的的代数差用用ω表示，即ω为“+”时，凹形竖竖曲线；ω为“－”时时，凸形竖竖曲线；4、道路路平、纵线线形组合设设计视觉分析:从视觉心理理出发，对对道路的空空间线形及及其与周围围自然景观观和沿线建建筑的协调调等进行研研究分析，，以保持视视觉的连续续性，使行行车具有足足够的舒适适感和安全全感的综合合设计驾驶员视觉觉随车速变变化的动态态规律如下下：①驾驶员的的注意力集集中和心理理紧张程度度随车速的的增加而增增加。②注意力集集中点和视视野距离随随车速增加加而增加。。③视角随车车速的增加加而变小。。1.应在视觉上上能自然地地引导驾驶驶员的视线线，并保持持视觉的连连续性。2．注意保持持平、纵线线形的技术术指标大小小应均衡。。3．选择组合合得当的合合成坡度，，以利于路路面排水和和行车安全全。4．注意与道道路周围环环境的配合合。四、公路横断面道路横断面面：是指中线上上各点沿法法向的垂直直剖面，它它是由横断断面设计线线和地面线线所组成的。包括行车道、、路肩、分分隔带、边边沟、边坡坡、截水沟沟、护坡道道以及取土土坑、弃土土堆、环境境保护设施施等。其它等级公公路（二、、三、四级级公路）采用单幅公公路（不设设分隔带、、整体式断断面）。路幅构成：：行车道、、路肩、错错车道等。。1、路拱定义义把路面做成成由中央向向两侧倾斜斜的拱形。。它包括路路拱坡度与与形式，两两者的确定定应有利于于路面的排排水通畅及及行车的安安全平稳。。2、作用（设设置路拱的的目的）主要是为了了迅速排除除路面上的的雨水。尽尽快排走路路面上的水水，对路面面结构层、、路基的强强度及行车车安全有利利。3、路拱的坡坡度大小从排水的角角度考虑，，路拱应大大一些为好好，但从行行车安全和和平稳考虑虑，路拱不不能过大。。2、路拱及横横坡3、路肩的作作用、宽度度及横坡1、定义路肩：行车车道外缘至至路基边缘缘之间的带带状部分。2、作用（1）具有保护护及支撑路路面结构的的作用。（2）供发生故故障的车辆辆临时停放放之用，有有利于防止止交通事故故和避免交交通紊乱。。（3）作为侧向向余宽的一一部分，能能增加驾驶驶的安全和和舒适感.（4）提供道路路养护作业业、埋设地地下管线的的场地。对对未设人行行道的道路路，可供行行人及非机机动车使用用。（5）精心养护护的路肩，，能增加公公路的美观观，并起引引导视线的的作用。1、作用（1）将上、下下行车流分分开，既可可防止因快快车驶入对对向行车道道造成车祸祸，又能减减少公路中中心线附近近的交通阻阻力，从而而提高通行行能力。（2）可作设置置公路标志志牌及其它它交通管理理设施的场场地，也可可作为行人人的安全岛岛使用。（3）设置一定定宽度的中中间带并种种植花草灌灌木或设置置防眩网，，可防止对对向车辆灯灯光眩目，，还可起到到美化路容容和环境的的作用。（4）设于分隔带带两侧的路缘缘带，由于有有一定宽度且且颜色醒目，，既引导驾驶驶员视线，又又增加行车所所必须的侧向向余宽，从而而提高行车的的安全性和舒舒适性。4、、中间带中间带变宽的的过渡处理过渡段以设在在回旋线范围围内为宜，其其长度应与回回旋线长度相相等。宽度>4.50m的中间带过渡渡段以设在半半径较大的平平曲线路段为为宜。一、设置加宽宽的原因1.汽车在曲线上上行驶时，每每个车轮所走走过的轨迹是是不一样的。。后轴内轮行驶驶轨迹的半径径是很小的，，而且偏向曲曲线内侧，前前轴外轮的轨轨迹半径最大大。因此，汽汽车在曲线上上行驶要比直直线上多占用用一部分宽度度，这个多出出的宽度就是是加宽值。为为了保证汽车车在曲线上和和在直线上具具有同样的富富余宽度，则则弯道上路面面部分必须要要加宽。2.汽车在曲线上上行驶时，有有较大的摆动动偏移。5、平曲线加加宽设计一、超高及其其作用1、平曲线超高高为抵消车辆在在平曲线路段段上行驶时所所产生的离心心力，将路面面做成外侧高高内侧低的单单向横坡形式式。2、超高作用合理地设置超超高，可以全全部或部分抵抵消离心力，，提高汽车在在曲线上行驶驶的稳定性与与舒适性。3、超高过渡段段从直线上的双双向横坡渐变变到圆曲线上上单向横坡的的路段。四级公路不设设缓和曲线，，但曲线上若若设有超高，，从构造的角角度也应有超超高过渡段。。6、平平曲曲线超超高设设计超高过过渡段段ihiGiG7、爬坡坡车道道1、定义义陡坡路路段正正线行行车道道上坡坡方向向右侧侧增设设的供供载重重车行行驶的的专用用车道道。2、设置置爬坡坡车道道的作作用保证陡陡坡上上汽车车行驶驶的安安全性性增大通通行能能力使小汽汽车在在经济济车速速下行行驶可可减少少污染染。1、避险险车道道定义义在长陡陡坡路路段正正线行行车道道下坡坡方向向右侧侧为失失控车车辆增增设的的专用用车道道。2、设置置目的的为防止止连续续长、、陡下下坡车车辆在在行驶驶中速速度失失控而而造成成事故故。3、设置置要求求避险车车道的的长度度根据据主线线下坡坡行驶驶速度度、避避险车车道纵纵坡和和坡床床集料料而定定。8、避险险车道道的设设计四、一一般路路基设设计1、建筑筑材料料广、、地方方性、、废物物利用用2、工程程量大大3、施工工工艺艺较简简单，，季节节性强强4、受自自然因因素和和人为为因素素影响响，变变异性性和不不确定定性大大1、主要要影响响因素素1.地理条条件（（几何何）2.地质条条件3.气候条条件4.水文和和水文文地质质条件件5.土的类类别路基设设计的的一般般要求求►路基：：路面面的基基础自重作作用+路面结结构重重力+交通荷荷载►路基设设计的的基本本要求求：◆具有足足够的的强度度、稳稳定性性和耐耐久性性；◆符合环环保、、地质质、水水文等等要求求；◆地质条条件、、地质质参数数明确确；◆避免高路堤堤与深深路堑堑;◆高速公公路、、一级级公路路应采采用动态设设计；◆提倡采采用成熟的新技技术、、新材材料和和新结结构；；◆符合经济性性的要求求。路基设设计的的一般般要求求路基设设计内内容：：◆路基设设计包包括：：◆横断面面设计计；◆地基处处理设设计；；◆路基填填料选选择；；◆防护工工程设设计；；◆排水工工程设设计；；◆关键部部位（（台背背、挡挡土墙墙背、、涵洞洞背等等）路路基设设计与与施工工设计。2、路路基基水温温状况况及干干湿类类型路基湿湿度的的来源源大气降降水地面水水地下水水毛细水水水蒸气气凝结结水薄膜移移动水水路基按按其干干湿状状态不不同分分为四四类：：干燥燥、中中湿、、潮潮湿和和过湿湿。一一般要要求路路基处处于干干燥或或中湿湿状态态。3、路拱拱横坡坡度1.路拱的的作用用：横横向排排水2.路拱横横坡的的取值值有利于于横向向排水水，有有利于于行车车平稳稳；1-4％；路肩横横披度度较路路面横横坡大大1％。路面结结构层层面层层基本本特特点点：：与与外外界界直直接接接接触触。。功能能要要求求：：结结构构性性及及功功能能性性材料料类类型型：：水水泥泥混混合合料料、、沥沥青混混合合料料及及其其他他混混合合料料厚度度53.5cm改性性沥沥青青砼砼面面层层4cm水泥泥砼砼面面层层28cm二灰灰碎碎石石基基层层18cm石灰灰土土或或固固化化剂剂处处理理路路床床20cm冲击击压压实实处处理理路路床床（（影影响响深深度度80cm）应力力吸吸收收层层2cm防水水联联接接层层1.5cm长寿寿命命路路面面结结构构基层层基本本特特点点：：行行车车荷荷载载扩扩散散，，功能能要要求求：：结结构构性性材料料类类型型：：有有机机、、无无机机结结合合料料稳稳定定类类垫层层基本本特特点点：：承承上上启启下下（（土土基基与与基基层层））功能能要要求求：：改改善善土土基基的的温温度度和和湿湿度度状状况况，，进进一一步步扩扩散散应应力力。。材料料类类型型：：水水稳稳定定性性和和隔隔温温性性好好的的松松散散材材料料或或稳稳定定土土。。路面面分分类类【按照照力力学学特特性性分分类类】柔性性路路面面刚性性路路面面半刚刚性性路路面面4、行车车荷荷载载轴重重的的大大小小直直接接关关系系到到路路面面结结构构的的设设计计承承载载力力与与结结构构强强度度，，各各个个国国家家均均对对轴轴重重的的最最大大限限度度有有明明确确的的规规定定。。我我国国公公路路与与城城市市道道路路设设计计规规范范中中均均以以100kN作为为标标准准轴轴重重。。胎壁壁受受拉拉胎壁壁受受压压胎压压触压压力力高压压轮轮胎胎低压压轮轮胎胎路基基承承受受路路基基自自重重和和汽汽车车荷荷载载。。在路路基基上上部部靠靠近近路路面面结结构构的的一一定定深深度度内内，，路路基基土土主主要要承承受受车车辆辆荷荷载载的的影影响响。。正正确确的的设设计计应应保保证证路路基基所所受受的的力力在在路路基基弹弹性性限限度度以以内内，，当当车车辆辆驶驶过过后后，，路路基基能能立立即即恢恢复复原原状状，，以以保保证证路路基基的的相相对对稳稳定定，，路路面面不不致致引引起起破破坏坏。。5、路路基基设设计计的的一一般般要要求求一般般路路基基:通常常指指在在良良好好的的地地质质与与水水文文等等条条件件下下，，填填方方高高度度与与挖挖方方深深度度不不大大的的路路基基。。路床床：：是指指路路面面底底面面以以下下80cm范围围内内的的路路基基部部分分。。0～30cm称为为上上路路床床，，30～80cm称为下路路床。1.整体稳定定性2.强度与刚刚度3水温稳定定性类型与构构造：路堤：指用岩岩土填筑筑而成的的结构物物路堑：指全部部在原地地面开挖挖而成的的结构物物半填半挖挖：指原地地面横坡坡度较大大，且路路基较宽宽，往往往需要一一侧开挖挖，一侧侧填筑而而成的结结构物。。路堤（embankment在天然地地面上用用土或石石填筑的的具有一一定密实实度的线线路建筑筑物。路路堤结构构：路基基填料的的选择与与密实度度控制在在路基设设计、施施工中最最为重要要。路堑cutting：是指全部部在原地地面开挖挖而成的的路基或或低于原原地面的的挖方路路基。作用：缓和道路路纵坡或或越岭线线穿越岭岭口控制制标高；；危害：破坏了厚厚地层的的天然平平衡状态态，不利利于排水水，通风风；半填半挖挖式路基基：指的是是在一个个横断面面内，部部分为路路堤、部部分为路路堑的路路基。依据路堤高度分类矮路堤：：h＜1.0～1.5m一般路堤堤：h＝1.5～18m高路堤：：土质h≥18m岩质h≥20m适应于平平坦地区区或者取取土困难难地区需要设边边沟需对土基基作特殊殊处理：工作区深深度压实度水砂垫层可在路基基两侧设设取土坑坑土方量特特别大，，占地多多；行车车条件差差宜采用折折线型或或梯形边边坡。路堤设计计的要点点当地面边边坡陡于于1：5时当地面边边坡陡于于1：2时注意事项土质地面面：须将将原地面面挖成台台阶，台台阶宽宽度大于于1m，台阶向向内倾斜斜1～2％坡度石质地面面：凿毛宜设置石石砌护脚脚－还起起到减少少填方数数量和压压缩路基基占地宽宽度地作作用。倾斜地面上上方坡脚，，须采取措措施阻止地地面水渗入入路堤内。。一般路堤a、护坡道宽度度：当路基基边缘与路路侧取土坑坑高差h大于2m，b＝1m；h大于6m，b＝2m。b、取土坑放置置应尽量少少占耕地，，当路基填填土高度不不大时，可可只设边沟沟，不设取取土坑。C、路堤边坡应应根据填料料种类，路路堤高度来来综合确定定。d、护坡道作用用：保护填填方坡脚不不受流水侵侵害，使填填方边坡稳稳定路堤常见的的横断面形形式沿河路堤a、路堤高度应应高出设计计洪水位0.5m（无波），设计洪水位位＋澭水高高度＋浪高高＋0.5m。b、常水位以下下路堤边坡坡不得陡于于1：2c、路基边坡加加固类型，，应根据河河流冲刷情情况来确定定。路堤常见的的横断面形形式护脚路堤当原地面的的坡度陡于于1：2时利用挖沟渠渠填筑路堤堤a、H应满足路基基高出地下下水位最小小高度要求求0.5m；b、在路堤与沟沟渠之间要要设置1～2m护坡道；c、内边坡要求求1：2。几种常见的的特殊路堤堤软土路堤a、反压护道的的高度h为整个路堤堤高度H的1/2;b、反压护道的的宽度需要要通过边坡坡稳定性验验算进行确确定；c、路堤下侧一一般情况下下应设砂垫垫层。沙漠路堤a、应作成流线线型边沟b、路堤不宜太太高黄土路堤a、直立性好高高路堤，，但应作力力学验算b、湿陷性要要求排排水好高路堤土质：h＞18m；岩石：h＞20m高路堤的填填方数量大大，占地多多，为保证证路基的稳稳定性和横横断面经济济合理，需需要进行个个别设计。。路堑横断面面形式全挖路堑半山洞路堑堑适用于岩质质稳定山坡坡台口式路堑堑路堑设计一般路堑（（h<20m）深路堑（h>20m）注意问题a、地质条件差差，不宜修修筑路堑b、水文条件，，必须在路路堑两侧设设边沟，在在路堑坡顶顶外5m处设置截水水沟。c、边坡坡度大大于0.3，应尽量大大于0.5d、当挖方路堑堑位于土层层上时，必必须对土基基压实处理理e、当地下水位位比较高时时，还需在在土基上加加铺隔离层层。f、尽量少用深深路堑半填半挖路路基设计注注意问题一般挖填路路基a、一般情况下下，h、b≥0.5m，不需要作流流量设计；；b、如汇水面积积较大时，，应作流量量设计；c、截水沟的水水不能引入入边沟，只只能进入排排水沟d、排水沟应作作流量设计计。1、兼顾路堤堤和路堑的的设计要点点2、路基的形形式和稳定定性同原地地面横坡密密切相关3、填挖分界界处的沉降降半填半挖路路基设计的的要点矮墙路堤护肩路堤砌石路堤挡墙路基适应于土质质非常疏松松的地质条条件下适应于岩石石或坚实粗粗粒土路段段，山边坡坡伸出不太太远适应于岩石石或坚实粗粗粒土路段段，山边坡坡伸出较远远◆一般路基设设计的内容容●选择路基断断面型式，，确定路基基宽度与路路基高度；；●确定边坡形形状与坡度度；●选择路基填填料与压实实标准；●路基排水系系统布置与与排水结构构设计；●坡面防护与与加固设计计；●附属设施设设计。◆路基宽度度设计路基宽度的的概念路基宽度为为行车道、、路肩、中中间带、变变速车道、、爬坡车道道等宽度之之和，一般般可理解为为土路肩外外边缘之间间的距离。。路基宽度的的确定原则则须考虑占用用土地及生生态问题，，应尽可能能少占农田田、考虑填挖平衡以以减少取土土开挖、防防止水土流流失以维护护生态平衡衡。技术标准技术标准◆路基宽度度设计◆路基高度度设计★路基高度：：是指路堤的的填筑高度度或路堑的的开挖深度度，一般为为路基设计计标高与原