道路勘测与设计第五章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 横断面设计,道路横断面,是指中线上各点的法向切面，由横断面设计线和地面线构成。,设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、护坡带、及取土堆、弃土堆、环境保护设施。,符合,标准,兼顾农田建设（排水沟），节约用地,拦截、排出地面水和地下水。,沿河线的弃方,要,求,第一节 道路横断面组成,一、公路横断面组成,路幅：路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分。,高等级道路：整体式断面,分隔式断面,路幅布置：,单幅双车道,：,整体式的供双向行车的双车道公路交通量较大,非机动车混入率高,双幅多车道,：,高、一级公路，立交，全封闭，服务设施设计车速高、通行能力大,单车道,：,车道宽度,3.50m,，设置错车道交通量小、地形复杂工程艰巨,二、城市道路横断面组成,机动车道,行车道：非机动车道,人行道、分隔带、绿带,单幅路,(,一块板,),：,混合行驶，占地少，投资省，不利于安全，机动车交通量大而非机动车少,？,=40m,四幅路,：,分隔带，最有利，占地多，适用机动车速度高交通量大，非机动车多，高速公路,第二节 行车道宽度,一、双车道公路行车道宽度的确定,B,单,=(a+c)/2+x+y(,图,),B,双,=a+c+2x+2y,对高、一级公路,采用,3.75m,二、中央分隔带的行车道宽度,(,见,p102),一般：,3.75m,，,3.50m,取消：,高速公路交通量超过四车道容量时，其车道数可按双数增加，三车道公路，当交通量超过,7000,辆,/,日，其事故发生率比双车道公路大得多，且正面装车的恶性交通事故所占比例很大，而小于,7000,时，事故率要低。因此取消或未列入，只在极不平衡或上坡方向卡车数量多。,三、城市道路的行车道宽度,V=40km/h,3.75m 3.50m,第三节 路肩、分车带、路侧带与路缘石,路基各组成部分：,保护路面,1.,路肩,：,停放车辆、埋设管道,增加视距、增加安全感,增加美观,人行道、非机动车道、警察的临时专用道。,硬路肩：,铺设的路肩，能承受汽车荷载的作用。,土路肩：,提供侧向余宽。,对高速公路，现采用,3.25,或,3.50m,（,四？,），若采用,2.5m,会发生车辆碰撞事故,。,2,、,中间带,：,高、一级公路应设置中间带，一级至少应设分隔设施,分隔车流,：,避免快速驶入，认错对向车道，减少中线交通阻 力，避免调头。,附属设施,：,设置标志牌，交通管理设施，可防眩，埋设管 线，引导司机视线。,分隔带,：,路缘石分界。,路缘带,：,诱导视线，提供侧向余宽。,宽度一般在,2.50m,4.50m,之间，极限采用,3.00m,及,2.00m,分隔带,断面,4.5,，,过渡段在回旋线全长,若,4.5m,，应设在半径较大平曲线上,3.,路缘石,：,立式、斜式、曲线式,4.,路基宽度,：,一个横断面上两侧路肩边缘点间的宽度称路基宽度。,一般值、变化值与原规范不同。,5.,路基边坡,：,路堤边坡,:=20m,时，稳定验算,路堑边坡：抛物线美化边坡。,6.,边沟与截水沟,边沟：,为汇集并排除路面、路肩和边坡的水流，在路基两侧设置的水沟,梯形：,矩形：,三角形：,1:m,b,h,1:D,h,b,1:m,h,截水沟：,为拦截并排除流向路基的地面水流，以避免对路基边坡冲刷等而设置的排水沟。,7.,取土坑和弃土堆,取土坑：,沿线取土坑,集中取土坑,弃土堆：不造成水土流失,梯形,取土堆,8.,公路用地,：？,路堤两侧排水沟外缘，排水沟、截水沟（路堤坡顶）外不小于,1m,（无排水沟则为路堤坡脚），此外，路堑坡顶截水沟外边缘,(,路堑坡顶）以外,1m,的范围。,？,9.,路拱,为利于路面排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形，用百分率表示。,但不利于行车、平衡；需要考虑路面平整度、透水性、当地自然条件等等。,形式：,直线型、抛物线型、折线型、混合型,土路肩时要求比横披度增大,1.0,2.0,硬路基可稍大,第四节 平曲线加宽及过渡,汽车行驶在曲线上，前后轮迹不同，且驾驶员保持在车道中心线上比较困难，因此，须要加宽（,2.5m+,余宽）。,1,、静态加宽：,A2,(R-b)2=R2,A2-2Rb+b2=0(b2,省略）,b=A2/2R,b,n,=NA2/2R,b=(A12+A22)/2R,2.,动态加宽：,(,横向摆动值）,b,0.05v/R1/2,内侧加宽,内侧加宽：内侧美观，工程量小，也可两侧加宽。,R250m,时，可不加宽，单车道减办,四级公路和山岭重丘区的三级公路采用,1,类，其他等级较高又有大型车辆行驶的公路,2,类，大型集装箱运输的鞍式列车行驶的公路,3,类，四级道路路基采用,6.5m,以上宽度时，加宽时路肩宽度,=0.5m,。,3.,加宽的过渡方式,(1),直线过渡：,bx,Lxb/L(,图）,简单，但内侧与行车轨迹不符，缓和段起终点有折曲，不够美观，用于二、三、四级公路。,(2),高次抛物线过渡：,bx,(4R3-3R4)b,或,bx,4R3*b 0=x=L/2,bx,=1-4(1-R)3b L/2=x=L,光滑美观，适用于高、一级公路。,R,(3),回旋线过渡：,最理想的加宽过渡方式，符合行车轨迹，顺适、美观。,(4),改进直线过渡,(,二次抛物线）,(5),四级道路的加宽,4.,加宽长度：,与缓和曲线、超高缓和段相适应，若均无，则渐变率为,1,：,15,且长度不小于,10m,。,第五节 超高,超高,：,为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡形式。,超高缓和段和超高过渡段,1,、超高率的确定：,最大：,10,8,6,最小：路拱横坡度,2,、,i,值分配,:,I+u,=V2/127R,右边,V2/127R,为离心加速度，需用超高和横向力系数,u,为平衡，那么，需要明确,I,和,u,如何进行分配。,(1),与,1/R,成比例进行分配，在,Rmin,处到达,imax,实际由于小半径平曲线上实际车速教设计车速低，而在打半径曲线上接近设计车速，导致小半径曲线,I,过大，而打半径曲线,I,偏小，横向力过大。,(2),超高增加，,u,0,，超高达到,imax,后，,u,再增加到最大,85,90,车辆低于设计车速，,15%10%,车辆超出设计车速，设计车速越低，超出越多，所以考虑设计车速，采用改进方法,(3),进一步改进得方法,(4),能一定程度上避免几种方法得缺点。,Rb,VA2/127imax,对大半径曲线，横向力主要由超高来承担，随着,R,得减少，设置逐渐接近最大超高得曲线超高，此种情况对于大半径曲线更为有利。,3,、超高的过渡,(,若超高等于路拱横披，则直至与内侧横坡相等为止）,(1),无中间带：,绕中线,内侧车道边缘,ih,新建工程,绕中线旋转,旧路改建工程,绕外边缘旋转,特殊设计,(,路容）,(2),有中间带：,绕中间带的中心线旋转,=4.5m,的公路,绕中央分隔带边缘旋转,通用,绕各自行车道中线旋转,车道数,=1/330,。,四级公路应设置超高缓和段，对线形设计有要求二次抛物线。,(P115),5.,超高形成过程：,准备阶段、双坡阶段、旋转阶段。,(1),准备阶段：,提肩，,Lo,1,2m,，,将路肩横坡提高至与路面同坡。,(2),双坡阶段：,路面内侧不动，外侧绕中线旋转至与内侧同坡，所需的路线长度为,Xo,。,P=B*,i,h,/,Lc,=B/2*2,i,G,/X0,X,0,=,Lc,*,i,h,/,i,G,(3),旋转阶段：,单向横坡后，整个路面绕内边缘线旋转，直至缓和终点，同时，路面达到,i,h,。,HY,ZH,R,L0,x,0,全超高断面,临界断面,起始断面,正常断面,6.,超高值的计算：,为了便于施工，常采用路中线、路基、路面边缘相对于路基设计高程的相对高差来控制。,h,中,B/2*,iG+bJiJ,绕路面边缘的超高值计算,(1),圆曲线上,外缘,hc,=,bJiJ+(bj+B,)*,ih,中线,hc,=bJiJ+B/2*,ih,内缘,hc,=,bJiJ-(bJ+b)ih,i,G,i,j,i,j,i,G,b,j,b,j,B,i,n,i,G,b,J,B,b,J,b,(2),超高缓和段上的超高值计算,A,、,xx0,P=B*,iG/Lc,=B*ix/x,ix=,x/Lc,*,ih,hcx,=(,B+bJ,)*,x/Lc,*,ih+bJ,*,iG,hcx,=B/2*,x/Lc,*,ih+bJ,*,iJ,hcx,=,bJ,*,iJ-(bJ+bx,)*,x/Lc,*,ih,7.,横断面上超高值的计算,(P115),8.,超高设计图：旋转轴为横坐标，纵坐标为相对高程,(p117),第六节 路基土石方数量计算及调配,是主要工程量，是评价公路测设质量的重要技术经济指标，编制公路概预算的基础，计算近似。,1.,横断面面积计算,积距法：,F=,（公式）,坐标法：,F=,（公式）,2.,土石方数量计算,平均断面法：,V,1/2*(F1+F2)2,简易、常用,棱台法：,V,1/3*(F1+F2)*Lc1+(1+(,公式）,精 度高，计算机中采用,若路面厚度较大，不能忽略。,3.,路基土石方调配,确定填方土的来源，挖方弃土去向，计算土石方数量及运量等。,先横后纵,不跨沟调运，减少上坡运土,原则：照顾运土方式,综合考虑占地与移控作填,回头曲线路段，上下线上方竖向调运,土石方调运方式：土石方计算表调配法,调查,横向平衡,经济运距,纵向调配,借、弃土运距,复核,横向运距纵向调运借方填土,横向运距纵向调运弃方挖方,挖方借方填方弃方,4.,调运计算,经济运距：,L,经,B/T,L,免,平均运距：挖方体积中心至填方体积重心间的距离。,超运距离,？,运量：总运量调配（土石方）方数,n,计价土石方数量挖方数量借方数量,