《路桥勘测设计概论》ppt课件

1、龙州龙州友谊关公路、中国第一条公路友谊关公路、中国第一条公路京津塘京津塘 西临高速公路西临高速公路公路路段：西安公路路段：西安临潼；所在地：陕西、西安；临潼；所在地：陕西、西安； 全长：全长：16公里；公里； 泸嘉高速公路公路路段：桃浦嘉定，所在地：上海，全长：20.5公里 沈大高速公路沈大高速公路 西解放大路立交桥西解放大路立交桥公路类别：旅游路公路类别：旅游路, ,公路路段：怀柔一丰台公路路段：怀柔一丰台, ,所在地：所在地：北京、怀柔北京、怀柔 彩色沥青混凝土路面的环城公路交通部第一公路工程总公司厦门工程处承建的厦门市环岛路3.4公里彩色沥青路面施工工程,于1998年9月8日完工。 新开

2、路立交桥新开路立交桥第一节：公路平面w 一、平面线形w 公路的平面线形：w 普通由直线、圆曲线、缓和曲线等线形要素构成w 一直线线形一直线w 优点：w 里程短，测设与施工简便，人工构造物等工程量少，汽车费用低。w 缺陷：w 直线过长，容易呵斥驾驶员思想麻木，直线线形呆板缺乏变化，不易于地形和地物相顺应，易呵斥土方量过大且经济上不合理。直线也不宜太短，特别是同向曲线间不设置短曲线，假设设置短曲线那么成为断背曲线，此种曲线易把直线和两端的曲线看成反向弯曲而产生视野错觉，所以，同向曲线的最小夹直线长度不小于计算行车速度的6倍。反向曲线最小夹直线长度不小于计算行车速度的2倍。w 目前，直线采用多长为宜

3、，没有公认的数据，但普通不大于计算行车速度的20倍以m计 表2 直线最大长度表设计车速(km/h)120100806050最大值线长度m24002000160012001000 直线最小长度值 表3设计车速km/h)1201008060403020最小值线长度m)同向曲线间普通值720600480360240180120特殊值1007550反向曲线间普通值240200160120806040特殊值352520 不设超高和缓和曲线的圆曲线最小半径表4公路等级 汽车公用公路 普通公路高速公路 一 二 二 三四地形平原微丘重丘山岭平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微

4、丘山岭重丘圆曲线半径550040002500150040001500250060025006001500350600150公路等级 汽车公用公路 普通公路 高速公路一 二 二 三 四 地形平原微丘重丘山岭平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘计算行车速度km/h1201008060100608040804060304020行车道宽度(m)2*7.52*7.52*7.52*7.02*7.52*7.08.07.59.07.07.06.03.5路基宽度普通值26.024.52321.524.521.511.09.012.08.58.57.56.5变化值24.

5、523.021.52023.020.09.0-7.04.5极限最小半径m6504002501254001252506025060125306015停车视距2101601107516075110401104075304020最大纵坡34554657576869桥涵设计荷载汽车-超20级挂车-120汽车-超20级挂车-120汽车-20级挂车-100汽车-20级挂车-100汽车-20级挂车-100汽车-20级挂车-100汽车-10级履带-50 各级公路主要技术目的汇总二圆曲线w 圆曲线是在道路转弯处为了保证汽车行驶顺畅而设置的。w 1、圆曲线的半径控制：由于离心力的作用。汽车在弯道上产生不平稳定，有

6、发生侧滑或倾覆的能够。所以应严厉控制圆曲线的半径。w 2、圆曲线的半径：汽车在弯道内侧行驶受力形状如图w 离心力C=G/g*V2/R=G V2/127Rw 作用在汽车上的横向力:二圆曲线二圆曲线w X=Ccosa-Gsina a角很小，可令cosa=1 sina=0w 那么X=C-Gi=G(V2/127-i)w 垂直力:Y=Csina+Gcosaw 令 u=X/Y= V2/127R-iw U称为横向力系数，即单位重车所具有的横向力的大小，它是标明汽车稳定程度的系数。w R= V2/127R(u+-i) (u+i)获得最大值时，可以得到最小半径值；当(u-i) 取最小值时，就可以得到不设超高的最

7、小半径值。二圆曲线w 通常情况下，umax=0.10-0.15, umin=0.035;w imax=10或滑冰地域imax=6 .w imin=1.5 .w 在实践设计中，普通不取极限最小半径，只需在万不得已时方可采用。最好采用不设超高的最小半径或规范中规定的普通最小半径。普通最小半径是当u=0.05-0.06、I=6 .时计算得到的.w 圆曲线的最大半径.普通不超越10000m.w 圆曲线的最小长度：圆曲线很短，司机操作频繁，易呵斥操作失误，发生交通事故。另外，需求足够的长度曲线把离心加速度变化率控制在某一数值内，才干使乘客坚持良好心态。w 根据阅历，曲线的最小长度最好不小于3s的行程，高

8、速公路不小于6s的行程。二圆曲线3、圆曲线要素的计算： T=Rtan3、圆曲线要素计算： T=Rtan/2 L=R /180 E=R(sec /2-1) J=2T-L曲线主点里程桩号的计算： ZY=JD-T YZ=ZY+L QZ=YZ-L/2 JD=QZ+J/2三缓和曲线w 缓和曲线：是指在直线和圆曲线之间所设置的曲率逐渐变化的过渡缓和曲线：是指在直线和圆曲线之间所设置的曲率逐渐变化的过渡曲线曲线w 1、缓和曲线的作用：、缓和曲线的作用：(1)汽车从一曲线过渡到另一曲线的方式过程汽车从一曲线过渡到另一曲线的方式过程中，缓和曲线是离心加速度逐渐变化；中，缓和曲线是离心加速度逐渐变化；(2)缓和曲

9、线也可作为超高缓和曲线也可作为超高加宽变化的过渡段；缓和曲线经过曲率的逐渐变化，加宽变化的过渡段；缓和曲线经过曲率的逐渐变化，(3)可以顺应可以顺应汽车转向操作行使轨迹及道路的顺畅，以保证构成视觉协调的公道汽车转向操作行使轨迹及道路的顺畅，以保证构成视觉协调的公道路形。路形。w 2、缓和曲线方程式、缓和曲线方程式:我国采用辐射盘旋线螺旋线我国采用辐射盘旋线螺旋线)作为缓和曲线。作为缓和曲线。这种盘旋线的特点是汽车行使轨迹的半径随其行使间隔而递减，即这种盘旋线的特点是汽车行使轨迹的半径随其行使间隔而递减，即缓和曲线上任一点的半径与其距起点的间隔成反比。缓和曲线上任一点的半径与其距起点的间隔成反比

10、。w 在缓和曲线的终点处半径等于在缓和曲线的终点处半径等于R、l=L,那么那么R=C/L，取，取C=A2 三缓和曲线那么L*R= A2 其中A(0.024/ as)1/2V3/23、缓和曲线长度计算以离心加速度变化率计算as=v3/LR(m/s3) as =0.6 m/s3 并以V(km/h)表示v(m/s) 那么L=0.036V3/R以司机反响时间计算：L=v*t=V/3.6*t t=3s L=3V/3.6=0.38V二、圆曲线上的超高和加宽一圆曲线的超高一圆曲线的超高超高：汽车在弯道上行使时，车重的程度分力与离心加速的程度分力超高：汽车在弯道上行使时，车重的程度分力与离心加速的程度分力一样

11、，且指向曲线外侧，影响汽车的横向稳定。因此在弯道设计时，一样，且指向曲线外侧，影响汽车的横向稳定。因此在弯道设计时，当采用的平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应将外侧的车道当采用的平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应将外侧的车道升高，构成与内侧坡道一样的单坡横断面，将此设置成为超高。升高，构成与内侧坡道一样的单坡横断面，将此设置成为超高。1、超高的计算、超高的计算圆曲线的超高与曲线半径圆曲线的超高与曲线半径R及车速及车速V有亲密关系有亲密关系,i=v2/127R-u二、圆曲线上的超高和加宽2、超高缓和段：、超高缓和段： 超高缓和段：从直线的双坡路拱断面过渡到圆曲线上具有超高横超高缓和段：从

12、直线的双坡路拱断面过渡到圆曲线上具有超高横坡的单坡断面，要有一个逐渐变化的过渡段，这一过渡段称之为超坡的单坡断面，要有一个逐渐变化的过渡段，这一过渡段称之为超高缓和段。超高缓和段的长度，当有缓和曲线时应与缓和曲线等长；高缓和段。超高缓和段的长度，当有缓和曲线时应与缓和曲线等长；假设不设缓和曲线，那么应根据超高构成法来计算。假设不设缓和曲线，那么应根据超高构成法来计算。超高构成法有两种：边轴法超高构成法有两种：边轴法 、 中轴法中轴法 两种方法的运用：第一种方法内侧降低较小，但需求缓和段较长；第两种方法的运用：第一种方法内侧降低较小，但需求缓和段较长；第二种方法在同样超高坡度下，缓和段比第一种方

13、法要短，但内侧边二种方法在同样超高坡度下，缓和段比第一种方法要短，但内侧边缘降低较多，在纵坡不大的挖方路段，能够带来排水不力。在公路缘降低较多，在纵坡不大的挖方路段，能够带来排水不力。在公路上采用边缘旋转法较多，绕路中线旋转的方法多用于旧路改建，以上采用边缘旋转法较多，绕路中线旋转的方法多用于旧路改建，以便控制路中线标高。设计时应从有利于边沟排水，保证最小填土高便控制路中线标高。设计时应从有利于边沟排水，保证最小填土高度及便于控制构造物标高等要素出发，合理选用。度及便于控制构造物标高等要素出发，合理选用。超高过渡图二、圆曲线上的超高和加宽二圆曲线加宽：二圆曲线加宽： 1、加宽缘由：汽车在平曲线

14、上行使时，由于每一车轮沿着各自独、加宽缘由：汽车在平曲线上行使时，由于每一车轮沿着各自独立的轨迹运动，汽车在路上占据的宽度就比直线段大，因此曲线段立的轨迹运动，汽车在路上占据的宽度就比直线段大，因此曲线段的路面必需加宽。的路面必需加宽。 加宽条件：当半径小于加宽条件：当半径小于250米米有几何关系：单车的加宽量计算有几何关系：单车的加宽量计算 L02+(R-e1)2=R2 e=2e1 e=2R-(R2-L02)1/2园曲线加宽、超高图二、圆曲线上的超高和加宽 e2/4值与R相比甚小，可略去不计，因此 e= L02/ R 半挂车加宽计算 e=L12/R+L22/R 2、加宽缓和段 圆曲线内的全加

15、宽，普通情况下设置在曲线内侧，当地形条件不允许时可将加宽量的一半设置在曲线外侧。 三、行车视距w 行车视距：为了保证行车平安，司机应能随时看到前方一定间隔的公路上行车视距：为了保证行车平安，司机应能随时看到前方一定间隔的公路上的妨碍物或迎面的来车，以便及时刹车或绕过。汽车在这段时间里行驶的的妨碍物或迎面的来车，以便及时刹车或绕过。汽车在这段时间里行驶的必要平安间隔，就是行车视距。在设计中无论在道路的平面上或纵断面上，必要平安间隔，就是行车视距。在设计中无论在道路的平面上或纵断面上，都应坚持这一间隔。都应坚持这一间隔。w 行车视距分停车视距、会车视距、超车视距三种。常用的是停车视距。行车视距分停

16、车视距、会车视距、超车视距三种。常用的是停车视距。w (一停车视距一停车视距w 停车视距：汽车在单车道或有明显分割带的双车道行驶时，如前方妨碍物停车视距：汽车在单车道或有明显分割带的双车道行驶时，如前方妨碍物或路面破害处，不能够驶入临近车道绕行时，采取制动汽车的方法，使汽或路面破害处，不能够驶入临近车道绕行时，采取制动汽车的方法，使汽车完全停顿，以保证平安。因此，距地面车完全停顿，以保证平安。因此，距地面1.2米高司机看到妨碍物后，便采米高司机看到妨碍物后，便采取制动措施，以便使汽车在妨碍物前平安停下来，这一必需坚持的最短视取制动措施，以便使汽车在妨碍物前平安停下来，这一必需坚持的最短视距，称

17、为停车视距。距，称为停车视距。w ST=S1+SZ+S0w ST=V/3+KV2/254(+-i)+S0 纵向摩阻系数纵向摩阻系数 K制动系数制动系数 w i路段纵坡度路段纵坡度停车视距二会车视距w 会车视距：是双方同时制动所必需的最短间隔，普通采用两倍停车视距。w 三超车视距w 超车视距：对象行驶的双车道，根据需求应结合地形设置具有超车视距的路段，它是汽车行驶时为超越前车所必需的视距w 全超车视距：Sc=S1+S2+S3+S4w 最小必要超车视距Sc= 2/3 S2+S3+S4w 四弯道上的视距保证w 汽车在弯道上行驶，弯道内侧的行车视距能够被树木、建筑物、路堑边坡或其他妨碍物所遮挡，因此为

18、保证曲线上的视距长度，如有遮挡时，必需去除。Z称为横净距，使去除遮挡物的最大宽度。 超车视距图弯道上的视距保证图四、道路平面设计成果一、直线、曲线、转角一览表一、直线、曲线、转角一览表他是经过测角、丈量中线和设置曲线后获得的成果，反映了平面先行他是经过测角、丈量中线和设置曲线后获得的成果，反映了平面先行设计的直线、曲线要素及数据，实施工恢复定线的主要根据设计的直线、曲线要素及数据，实施工恢复定线的主要根据.二、道路平面图二、道路平面图根据公路设计编制方法要求根据公路设计编制方法要求;道路平面图普通应是出地形、地物、道路道路平面图普通应是出地形、地物、道路位置、里程及百米桩、断链、水准点和大中桥

19、位置、隧道位置，以位置、里程及百米桩、断链、水准点和大中桥位置、隧道位置，以及省、市、自治区、县分界限，并食出平曲线要素。比例尺及省、市、自治区、县分界限，并食出平曲线要素。比例尺1：2000，按，按A3图纸图纸700米一张图纸。平原微丘区可以米一张图纸。平原微丘区可以1：5000三、其它设计成果三、其它设计成果1、逐桩坐标表高等级公路编制；、逐桩坐标表高等级公路编制；2、总里程及断链桩号表、总里程及断链桩号表3、道路固定表、道路固定表4、纸上移线图、纸上移线图第二节：公路纵断面线性设计一、处理问题：公路纵断面设计主要处理公道路性在纵断面上的位置、一、处理问题：公路纵断面设计主要处理公道路性在

20、纵断面上的位置、外形和尺寸的问题。详细内容包括综坡设计和竖曲线设计两项。外形和尺寸的问题。详细内容包括综坡设计和竖曲线设计两项。二、设计思索的内容：应根据公路的性质、义务、等级和地形、地物、二、设计思索的内容：应根据公路的性质、义务、等级和地形、地物、地址、水文等要素，思索路基稳定、排水及工程量等的要求，对纵地址、水文等要素，思索路基稳定、排水及工程量等的要求，对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线半径大小以及与平面线性坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线半径大小以及与平面线性的组合关系等进展组合设计。从而设计出纵坡合理、线性平顺圆滑的组合关系等进展组合设计。从而设计出纵坡合理、线性平顺圆滑

21、的最有线形，以到达行车平安、快速、温馨、工程造价较省、运营的最有线形，以到达行车平安、快速、温馨、工程造价较省、运营费用较少的目的。费用较少的目的。三、纵坡设计规范：三、纵坡设计规范：1、设计标高及路基设计洪水频率、设计标高及路基设计洪水频率1设计标高的规定：纵断面的设计标高，即路基设计标高，规定如设计标高的规定：纵断面的设计标高，即路基设计标高，规定如下下纵断面设计图第二节：公路纵断面线性设计A)新建公路的路基设计标高：高速公路和一级公路采用中央分隔带的新建公路的路基设计标高：高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高；二、三、四级公路采用路基边缘标高。在设置超高、外侧边缘标高；二、三、

22、四级公路采用路基边缘标高。在设置超高、加宽地段为设超高、加宽之前该处的标高。加宽地段为设超高、加宽之前该处的标高。B改建公路的路基设计标高：普通按新建公路的规定办理，也可视改建公路的路基设计标高：普通按新建公路的规定办理，也可视详细情况而采用中央分隔带或行车道中线标高。详细情况而采用中央分隔带或行车道中线标高。2路基设计洪水频率路基设计洪水频率沿河机手水淹没的道路，路基设计便告普通应高出设计洪水频率的计沿河机手水淹没的道路，路基设计便告普通应高出设计洪水频率的计算水位以上算水位以上0.5m, 规定的设计洪水频率如下表规定的设计洪水频率如下表公路等级 汽车公用公路 普通公路 高速 公路 一 二

23、二 三 四设计洪水频 率1/1001/1001/501/501/25按详细情况确定第二节：公路纵断面线性设计 四、最大纵坡：四、最大纵坡：1最大纵坡的重要性：最大纵坡，是公路纵坡设计的极限最大纵坡的重要性：最大纵坡，是公路纵坡设计的极限值，是纵断设计的的一项重要目的。纵值，是纵断设计的的一项重要目的。纵坡的大小直接影坡的大小直接影响道路的长短、运用质量的好坏、行车平安以及运输本响道路的长短、运用质量的好坏、行车平安以及运输本钱和工程经济性钱和工程经济性2制定最大纵坡的根据制定最大纵坡的根据1车辆类型车辆类型2计算车速计算车速:汽车的爬坡才干与行驶速度成反比。汽车的爬坡才干与行驶速度成反比。3自

24、然条件：地形、海拔高度、气候条件。自然条件：地形、海拔高度、气候条件。3最大纵坡的规范制定最大纵坡的规范制定1计算法：主要根据上坡行驶为准，规定爬坡的计算车计算法：主要根据上坡行驶为准，规定爬坡的计算车型、计算车速和汽车荷载，根据等速爬坡原理的动力特型、计算车速和汽车荷载，根据等速爬坡原理的动力特性计算确定。性计算确定。 (2)调查法：经过对汽车在坡道上行驶情况调查、实验，思调查法：经过对汽车在坡道上行驶情况调查、实验，思索以下三方面要素索以下三方面要素: 汽车行驶的下坡平安、拖挂车的要汽车行驶的下坡平安、拖挂车的要求、兽力车及滑冰时汽车上下行驶的要求求、兽力车及滑冰时汽车上下行驶的要求综合思

25、索以上各要素规定最大纵坡如下表公路等级汽车公用线普通公路高速公路一二二三四地形平原微丘重丘山岭平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘最大纵坡%3454657576869规定.汽车公用公路受地形或其他条件限制时，经技术京津论证，最大纵坡可添加1 %。还规定，在海拔2000m以上或严寒地域的山岭、重丘区四级公路，最大纵坡不应大于8%。五、坡长限制第二节：公路纵断面线性设计第二节：公路纵断面线性设计1最大坡长限制限制理由：汽车上坡时为发扬更大的牵引力，多用低速挡。如坡长过长，长时间运用低速会使发动机过热使效率降低、水箱沸腾、行驶无力。而下坡时，那么因坡度过陡

26、、坡度过长而使刹车频繁，影响行车平安。因此，要限制坡长。2最大坡长限制确实定方法：计算法 调查法六、最小纵坡：1限制理由：最小坡长是指纵面线性上两个变坡点之间的最小长度。假设其长度太短，从几何构成来看不能设置两端的竖曲线，从行车来看变坡频繁，纵面起伏大，行车顺适性差。因此，思索上述要素，为使纵断面线形不致因起伏频繁而成锯齿形的形状，且使平面线形的合理布设，应对最小坡长加以限制。2确定最小坡长值：最小坡长通常以行车速度行驶9-15s的行程作为规定值。 各级公路最小坡长的最小值见下表！第二节：公路纵断面线性设计公路等级汽车公用线普通公路高速公路一二二三四地形平原微丘重丘山岭平原微丘山岭重丘平原微丘

27、山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘最小坡长m)30025020015025015020012020012015010012080第二节：公路纵断面线性设计 七、最小纵坡：七、最小纵坡： 最小纵坡的要求：各级公路在长路堑地段以及其他横向排水不畅最小纵坡的要求：各级公路在长路堑地段以及其他横向排水不畅的路段，为了保证排水，均应设置不小于的路段，为了保证排水，均应设置不小于0.3%的最小纵坡，普通的最小纵坡，普通情况以不小于情况以不小于0.5% 为宜为宜 八、桥上及桥头道路纵坡：八、桥上及桥头道路纵坡： 1大中桥上的纵坡不宜大于大中桥上的纵坡不宜大于4 %，桥头引道纵坡不宜大于

28、，桥头引道纵坡不宜大于5 %； 2位于城镇及其附近混合交通忙碌的地段，桥上及桥头引道纵坡位于城镇及其附近混合交通忙碌的地段，桥上及桥头引道纵坡均不得大于均不得大于3 %； 3)紧接大中桥桥头引道不短于紧接大中桥桥头引道不短于10m范围内的桥头引道纵坡应与桥上范围内的桥头引道纵坡应与桥上纵坡纵坡 一样。山岭重丘可减至一样。山岭重丘可减至5m. 4)小桥涵处的纵坡按规定进展设计。小桥涵处的纵坡按规定进展设计。 九、隧道道路纵坡：九、隧道道路纵坡： 1隧道内纵坡不应大于隧道内纵坡不应大于3 %，并不小于，并不小于0.3 %; 2)紧接隧道洞口的道路纵坡应与隧道内纵坡一样；紧接隧道洞口的道路纵坡应与隧

29、道内纵坡一样； 3明洞和长度小于明洞和长度小于50m的隧道，其纵坡可不受以上两点的限制。的隧道，其纵坡可不受以上两点的限制。第二节：公路纵断面线性设计十、平面交叉口：普通应设置在程度地段。紧接程度地段的纵坡，普通不应十、平面交叉口：普通应设置在程度地段。紧接程度地段的纵坡，普通不应大于大于3 %，困难地段也不应大于，困难地段也不应大于5 %。十一、合成坡度十一、合成坡度1)合成坡度是指在设有超高的平曲线上，道路纵坡与超高横坡所组成的坡度。合成坡度是指在设有超高的平曲线上，道路纵坡与超高横坡所组成的坡度。它的计算公式它的计算公式 是是 2)最大合成坡度最大合成坡度 我国我国规定各级公路最大允许坡

30、度规定各级公路最大允许坡度 公路等级汽车公用线普通公路高速公路一二二三四地形平原微丘重丘山岭平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘合成坡度%10.010.010.510.510.010.59.010.09.09.59.510.09.510.0第二节：公路纵断面线性设计十二、最小合成坡度：十二、最小合成坡度：为了保证路面排水，为了保证路面排水，规定合成纵坡的最小值不以小于规定合成纵坡的最小值不以小于0.5%。特。特别是在超高过渡段，合成纵坡不应设计为别是在超高过渡段，合成纵坡不应设计为0 %，当纵坡小于，当纵坡小于0.5 %时，应采取综合排水设备，以保证

31、排水通畅。时，应采取综合排水设备，以保证排水通畅。十三、纵坡设计十三、纵坡设计一纵坡设计的普通要求一纵坡设计的普通要求1、纵坡设计必需满足、纵坡设计必需满足的有关规定，普通不随便取极限值的有关规定，普通不随便取极限值2、纵坡应力求平缓，防止延续陡坡、过长陡、纵坡应力求平缓，防止延续陡坡、过长陡坡和反坡。坡和反坡。3、纵面线形应延续、平顺、平衡。并注重纵面线形的组合。、纵面线形应延续、平顺、平衡。并注重纵面线形的组合。第二节：公路纵断面线性设计从行车平安、温馨和视觉良好的要求来看，要求纵面线形留意以下几点：1在短间隔内应防止线形起伏过于频繁，由于线形的延续起伏，是纵断面线形发生中断，。视觉不良。

32、2防止凹陷路段3在较长的延续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡一放缓些。4纵坡变化小时，宜采用较大的竖曲线半径。5纵面设计应留意与平面线形的关系。6纵坡设计应结合沿线自然条件综合思索。7纵坡设计应争取填挖平衡第二节：公路纵断面线性设计十四、纵断面设计的方法和步骤：十四、纵断面设计的方法和步骤：1、预备任务、预备任务:应根据中桩和水准记录点绘出道路的纵断面的地面线，应根据中桩和水准记录点绘出道路的纵断面的地面线，绘出平面直线、曲线表示图，写出每个中桩的桩号和地面标高以上绘出平面直线、曲线表示图，写出每个中桩的桩号和地面标高以上土壤抵抗阐明资料，并熟习和掌握全县有关勘察设计资料，领会

33、设土壤抵抗阐明资料，并熟习和掌握全县有关勘察设计资料，领会设计意图和要求。计意图和要求。2、标注纵断面控制点、标注纵断面控制点3、试坡、试坡4、调坡、调坡1 结合选线意图、结合选线意图、2对照技术规范对照技术规范5、根据横断面图核对纵坡线、根据横断面图核对纵坡线6、确定纵坡线、确定纵坡线7、纵坡设计是应留意以下几点：、纵坡设计是应留意以下几点：1)在回头曲线地段设计纵坡，应先按在回头曲线地段设计纵坡，应先按回头曲线的规范确定回头曲线部分的纵坡，然后向两端接坡。同时回头曲线的规范确定回头曲线部分的纵坡，然后向两端接坡。同时留意回头曲线地段不宜设置竖曲线。留意回头曲线地段不宜设置竖曲线。2平竖曲线

34、重合时，要留意坚持技术目的的平衡，位置组合合理适当，尽量防止不良组合情况。3大中桥上不宜设置竖曲线。如桥头道路设有竖曲线，其起终点应在桥头两端10m以外。并留意桥上线形与桥头现行变化均匀，不宜突变。4小桥涵上允许设置竖曲线，为保证道路纵断面平顺，应尽量防止出现急变得“驼峰式纵坡。5留意交叉口、桥梁及引道、隧道、城镇附近、陡坡急弯处纵坡的特殊要求。6纵坡设计时，如受控制点约束导致纵面线形起伏过大，纵坡不够理想，或者土石方量过大而无法调整时，可用纸上移线的方法修正平面线形，从而改善纵面线形。8、计算设计标高：根据一定的纵坡和变坡点的设计标高，那么可计算出未设竖曲线以前的各桩号的设计标高。第二节：公

35、路纵断面线性设计第二节：公路纵断面线性设计十五、竖曲线设计：十五、竖曲线设计：1、竖曲线设计的必要性：纵断面上两相邻纵坡线的交点为变坡点。、竖曲线设计的必要性：纵断面上两相邻纵坡线的交点为变坡点。为保证行车平安、温馨以及视距的需求，而在变坡点处应设置竖曲为保证行车平安、温馨以及视距的需求，而在变坡点处应设置竖曲线。线。2、竖曲线设置的主要作用、竖曲线设置的主要作用:第一缓和纵向变坡处行车动量变化而产生的冲击作用；第一缓和纵向变坡处行车动量变化而产生的冲击作用；第二确保公路纵向行车视距；第二确保公路纵向行车视距；第三讲述区县与平曲线恰当组合，有利于路面排水和改善行车的视野第三讲述区县与平曲线恰当

36、组合，有利于路面排水和改善行车的视野诱导和温馨感。诱导和温馨感。一竖曲线设计规范一竖曲线设计规范竖曲线设计的主要规范有：凹形竖曲线极限最小半径；凸形竖曲线极竖曲线设计的主要规范有：凹形竖曲线极限最小半径；凸形竖曲线极限最小半径；竖曲线普通最小半径；竖曲线最小长度。限最小半径；竖曲线普通最小半径；竖曲线最小长度。1、凹形竖曲线极限最小半径、凹形竖曲线极限最小半径1)从限制离心力不致过大思索从限制离心力不致过大思索 F=G/g*v2/R=GV2/127R(N)R=V2/127(F/G)(m)F/G是单位车重遭到的离心力，根据日本资料限制为是单位车重遭到的离心力，根据日本资料限制为F/G=0.028

37、,Rmin=V2/(1270.028)=V2/3.62)思索对夜间行车前灯的影响思索对夜间行车前灯的影响当凹形竖曲线半径较小时，夜间行车前灯受照射角限制，只能照到一定当凹形竖曲线半径较小时，夜间行车前灯受照射角限制，只能照到一定范围，假设照射间隔小于要求的视距长度，那么无法保证行车平安。按范围，假设照射间隔小于要求的视距长度，那么无法保证行车平安。按此控制条件即可推导出凹形竖曲线最小半径公式。此控制条件即可推导出凹形竖曲线最小半径公式。第二节：公路纵断面线性设计 BCS2/2R(竖曲线计算公式BC=h+S*tg两式联立解得：R=S2/2(h+stg)(mRmin=s2/1.5+0.0349s3

38、)思索对跨线桥下视距的影响 当凹形竖曲线处于跨线桥下时，司机视野还要遭到桥跨上部构造的阻挠，桥下净空按桥下最小净高度要求控制，司机视野长度按视距长度控制，可推出最小凹形竖曲线半径公式： 当视野长度竖曲线长度时 Rmin=s2/26.93(m) 当视野长度竖曲线长度时 Rmin=2R/-13.5/ (m)规定，凹形竖曲线极限最小半径如下表:第二节：公路纵断面线性设计公路等级汽车公用线普通公路高速公路一二二三四地形平原微丘重丘山岭平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘竖曲线半径凸形极限最小值110006500300014006500140030004503

39、0004501400250450100普通最小值170001000045002000100002000450070045007002000400700200竖曲线半径凹形极限最小值400030002000100030001000200045020004501000250450100普通最小值600045003000150045001500300070030007001500400700200竖曲线最小长度10085705085507035703550253520第二节：公路纵断面线性设计2、竖曲线的最小半径：、竖曲线的最小半径：主要从限制失重不致过大和保证纵面行车视距两个方面计算分析确定：主要

40、从限制失重不致过大和保证纵面行车视距两个方面计算分析确定：1从失重不致过大思索从失重不致过大思索 R=V22)从保证纵面行车视距思索从保证纵面行车视距思索Rmin=s2/3.98 Rmin=2s/-3.98/ 23、竖曲线普通最小半径、竖曲线普通最小半径 :取极限最小半径的取极限最小半径的1.5-2倍倍4、竖曲线最小长度：与平曲线类似，当竖曲线坡度很小时，即使采、竖曲线最小长度：与平曲线类似，当竖曲线坡度很小时，即使采用较大的半径，竖曲线的也很短，这样易使司机产生变坡很急的错用较大的半径，竖曲线的也很短，这样易使司机产生变坡很急的错觉。因此竖曲线最小长度按觉。因此竖曲线最小长度按3s行程时间计

41、算。行程时间计算。第二节：公路纵断面线性设计1、宜选用较大的竖曲线半径。2、同向竖曲线间应防止“断背曲线。3、反向曲线间，普通有直坡段衔接，也可相互直接衔接。4、竖曲线设置应满足排水需求。十七、竖曲线设计1、半径选择竖曲线半径的选择主要思索以下要素：1满足最小半径和最小长度要求2不添加工程量的情况下，应采用较大半径。3结合纵断面起伏情况和标高控制要求，确定适宜的外距值，按外距控制选择半径。R=8E/2第二节：公路纵断面线性设计4)思索相邻竖曲线的衔接即保证最小值坡长度或不发生重叠限制曲线长度，按且线长度选择半径。5过大的竖曲线半径将是竖曲线过长，从施工和排水来看不利。6夜间行车交通量较大的路段

42、思索灯光照射方向的改动，是前灯照射范围遭到限制，选择半径是应适当加大，以使其有较长的照射间隔。2、几何要素计算：、L、T、E计算公式3、计算竖曲线上任一点的纵距4、计算竖曲线后各桩号处的设计高程5、点绘竖曲线6、计算施工高度、填绘有关资料，整理，完成纵断面设计图。十八、道路纵断面图十八、道路纵断面图纵断面图：采用直角坐标，横坐标表示程度间隔，纵坐标表示垂直高程。纵断面图：采用直角坐标，横坐标表示程度间隔，纵坐标表示垂直高程。横坐标比例尺与平面图一致，纵坐标比例尺为横坐标比例尺与平面图一致，纵坐标比例尺为1：200或或1：500。纵断面图设计内容：纵断面图设计内容：1里程桩号，地面高程与地面线，

43、设计高程与设计线，施工填挖。里程桩号，地面高程与地面线，设计高程与设计线，施工填挖。2设计线的纵坡及坡长设计线的纵坡及坡长3)竖曲线及其要素，直线及平曲线竖曲线及其要素，直线及平曲线4)沿线桥涵及人工构造物沿线桥涵及人工构造物5)渝铁路交叉的桩号及路名渝铁路交叉的桩号及路名6沿线跨越河流的现有水位、设计洪水位，影响路基的地下水位。沿线跨越河流的现有水位、设计洪水位，影响路基的地下水位。7水准点位置水准点位置8沿线土壤、地质分布情况沿线土壤、地质分布情况9断链桩位置及长短链。断链桩位置及长短链。第二节：公路纵断面线性设计第四节 公路横断面w 一、横断面组成w 横断面：是中线上的点的法向切面，他由

44、横断面设计线与地面线构成。w 路基横断面组成包括：行车道、路肩、边坡、边沟、截水沟、护坡道、中间带以及专门设计的取土坑、弃土堆、植树带和其他特殊设备等。w 二、路基宽度w 路基宽度是指公路路幅顶面宽度，即两路肩外缘之间的宽度。w 1、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、紧急停车带时，应该包括这些部分的宽度。w 2、路基宽度规定w 我国规定路基宽度如表7-1w 表中普通值是指普通情况下采用，“变化值是在地形受限制及其他特殊缘由需增减时的采用值。表7-1 公路路基、行车道、中间带、路肩宽度表公路等级汽车公用线普通公路高速公路一二二三四地形平原重丘山岭平原微丘山岭重丘平

45、原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘行车道宽度m2*7.52*7.52*7.52*7.02*7.52*7.08.07.59.07.07.06.03.53.5中间带宽度4.503.003.002.002.502.03.002.002.502.00路基宽度m普通值26.024.523.021.524.521.511.09.012.08.58.57.56.56.5变化值24.523.021.520.023.020.012.07.04.5路肩宽度m硬路肩2.52.5(2.25)2.5(1.75)2.0(1.5)2.5(2.25)2.0(1.50)土路肩0.750.750.50

46、.750.51.500.751.500.750.750.750.5或1.53、路基规范横断面w 路基规范横断面：是指路幅宽度范围的各组成部分的布置及尺寸w 各级路基规范横断面如图：三、行车道宽度三、行车道宽度w1、行车道：是公路上供各种车辆行驶部分的总称，包括快行车道和慢车、行车道：是公路上供各种车辆行驶部分的总称，包括快行车道和慢车车道。行车道直接影响公路的通行才干、行车平安、行车速度、工程造价。车道。行车道直接影响公路的通行才干、行车平安、行车速度、工程造价。行车道宽度必需满足对向车辆错车、超车或并列行驶以及车辆与路肩所必行车道宽度必需满足对向车辆错车、超车或并列行驶以及车辆与路肩所必需的

47、余宽。需的余宽。w2、影响行车道宽度的要素：汽车宽度、汽车行驶速度、交通量、交通组、影响行车道宽度的要素：汽车宽度、汽车行驶速度、交通量、交通组成等要素有关。其宽度由车辆的几何宽度和余宽两部分组成。成等要素有关。其宽度由车辆的几何宽度和余宽两部分组成。 我国设我国设计车辆宽度规定为计车辆宽度规定为2.5m.余宽分同向车之间余宽、对向车余宽、和车辆与行余宽分同向车之间余宽、对向车余宽、和车辆与行车道边缘余宽三种情况，根据行车调查及测定资料确定，普通采用车道边缘余宽三种情况，根据行车调查及测定资料确定，普通采用1-1.25m。 设计车速大于等于设计车速大于等于100km/h时，车道宽度应为时，车道

48、宽度应为3.75m，设计车速小，设计车速小于于100km/h时为时为3.5m.w我国我国规定各级公路行车道宽度如表规定各级公路行车道宽度如表7-1。还规定：当高速公路的交。还规定：当高速公路的交通量超越四个车道的容量时，其行车道宽度可按双数添加；车辆组成中大通量超越四个车道的容量时，其行车道宽度可按双数添加；车辆组成中大中型车辆比艰苦的平原、微丘区汽车公用二级公路，其行车道宽度可采用中型车辆比艰苦的平原、微丘区汽车公用二级公路，其行车道宽度可采用9m；平原、微丘区的四级公路，当交通量较大时，行车道宽度可采用；平原、微丘区的四级公路，当交通量较大时，行车道宽度可采用6m。四、路肩w 1、组成及作

49、用、组成及作用w 路肩是位于行车道外缘之路基边缘，具有一定宽度的带状构造部分。路肩是位于行车道外缘之路基边缘，具有一定宽度的带状构造部分。路肩包括右侧路缘带、硬路肩和土路肩三部分组成。路肩包括右侧路缘带、硬路肩和土路肩三部分组成。w 路肩的作用：路肩的作用：w 1添加路幅的富有宽度，共暂时停车、错车或堆放养路资料用。添加路幅的富有宽度，共暂时停车、错车或堆放养路资料用。w 2为填方地段通车后的路基提供宽度损失。为填方地段通车后的路基提供宽度损失。w 3)现示行车道的边缘线，有利于司机的视野诱导。开阔视野，添加现示行车道的边缘线，有利于司机的视野诱导。开阔视野，添加行车的温馨感和平安感。行车的温

50、馨感和平安感。w 4为公路的其他设备提供场地护栏、护墙、绿化、电杆、地下为公路的其他设备提供场地护栏、护墙、绿化、电杆、地下管线管线w 5为公路养护操作及避车提供空间。为公路养护操作及避车提供空间。w 2、路肩宽度、路肩宽度: 0.5m,1.5m.五、中间带五、中间带w 1、组成及作用、组成及作用w 中间带是指在两个不同方向行车道之间的地带。中间带有两条左侧中间带是指在两个不同方向行车道之间的地带。中间带有两条左侧路缘带及中央分隔带组成。路缘带及中央分隔带组成。w 作用：作用：w 1)分割往返车流，防止对向车辆互撞，减少事故，保证车速。分割往返车流，防止对向车辆互撞，减少事故，保证车速。w 2

51、杜绝车辆在路上随意调头，防止交通混乱。杜绝车辆在路上随意调头，防止交通混乱。w 3)减少夜间对向车灯产生的眩光。减少夜间对向车灯产生的眩光。w 4)为设置沿线设备如交通标志、护栏、放眩网和绿化提供用地。为设置沿线设备如交通标志、护栏、放眩网和绿化提供用地。w 5为公路分期改建提供贮藏用地。为公路分期改建提供贮藏用地。w 6显示行车道位置，起视野诱导作用。显示行车道位置，起视野诱导作用。w 7宽分隔带可供妨碍车辆暂时停放及检修之用。宽分隔带可供妨碍车辆暂时停放及检修之用。w 2、中间带的宽度：左侧路缘带、中间带的宽度：左侧路缘带0.25-0.75m.设备带宽设备带宽0.25-2m。六、路基横断面

52、其他组成部分w 1、紧急停车带：是指高速及一级公路行车道右侧，当右侧路肩的、紧急停车带：是指高速及一级公路行车道右侧，当右侧路肩的宽度小于宽度小于2.25m时，为紧急刹车，将硬路肩部分加宽的地段。时，为紧急刹车，将硬路肩部分加宽的地段。w 2、爬坡车道和变速车道、爬坡车道和变速车道:是指设置在上坡路段供慢速上坡车辆行驶是指设置在上坡路段供慢速上坡车辆行驶公用的车道。公用的车道。w 3、错车道：是指单车道的公路可通视的一定间隔内，供车辆交错、错车道：是指单车道的公路可通视的一定间隔内，供车辆交错避让用的一段加宽车道。避让用的一段加宽车道。七、路拱横坡w 路拱横坡：为使路面上的雨水及时排除，路面外

53、表做成路拱横坡：为使路面上的雨水及时排除，路面外表做成中间高两边低的拱形。中间高两边低的拱形。w 不同路面的路拱横坡不同路面的路拱横坡路面类型路拱横坡()沥青混凝土、水泥混凝土1.0-2.0其他黑色路面、整齐石块1.5-2.5半整齐石块、不整齐石块2.0-3.0碎、砾石等粒料路面2.5-3.5低级路面3.0-4.0八、超高、加宽w 1、最大超高坡度确实定:结合国内外设计阅历及我国车辆组成情况，规定高速公路、一级公路最大超高值为10，其他公路为8，w 在积雪严寒地域，由于汽车启动、刹车时会产生大化景象，因此规定各级公路的最大超高不宜大于6。w 2、当公路经过失真或市镇衔接作为城市街道运用，按规范

54、有困难，且市区车速受限时，可根据实践情况酌量较少超高坡度值。w 3、超高坡度确实定：位于曲线上的行车道、中间带和路肩，以及爬坡车道、加减速车道，均应根据圆曲线半径的大小、自然条件和公路等级按表7-4的规定设置超高设计车速km/h8060、5040、30、20最大超高值%6424、加宽：汽车在曲线路段上行驶时，后轮轨级偏向曲线内侧，为顺应行、加宽：汽车在曲线路段上行驶时，后轮轨级偏向曲线内侧，为顺应行车需求，弯道内侧相应添加路面、路基宽度。车需求，弯道内侧相应添加路面、路基宽度。5、规定的加宽值规定的加宽值 平曲线加宽值平曲线加宽值加加宽宽类类别别 平曲线平曲线 加宽值加宽值汽车轴距加前悬汽车轴

55、距加前悬250 -200200-150150-100100-7070-5050-3030-2525-2020-15150.40.60.81.01.21.41.82.22.5280.60.70.91.21.52.0-35.2+8.80.81.01.52.02.5-规定，平曲线半径等于会小于规定，平曲线半径等于会小于250时，应在平曲线内侧加宽。四级公路和山时，应在平曲线内侧加宽。四级公路和山岭重丘区的三级公路采用第一类加宽值，其他各级公路采用岭重丘区的三级公路采用第一类加宽值，其他各级公路采用3类加宽值，对不经常类加宽值，对不经常通行集装箱运输的半挂车的公路，可采用第二类加宽值。通行集装箱运输的

56、半挂车的公路，可采用第二类加宽值。单车道公路曲线加宽采用表规定值折半。单车道公路曲线加宽采用表规定值折半。九、路基横断面设计w1、根本要求、根本要求:w1路基横断面：是中线上各中桩点位的法向剖面，它是横断面设计线与路基横断面：是中线上各中桩点位的法向剖面，它是横断面设计线与横断面地面线围成的面所组成。路基横断面设计就是在各桩位的横断面横断面地面线围成的面所组成。路基横断面设计就是在各桩位的横断面地面线的根底上，确定横断面设计外形、尺寸、构造的任务。其主要目地面线的根底上，确定横断面设计外形、尺寸、构造的任务。其主要目的是的是:w第一、为路基施工提供资料数据第一、为路基施工提供资料数据w第二、为

57、路基土石方提供面积资料。第二、为路基土石方提供面积资料。w2)路基设计的根本要求路基设计的根本要求:A)路基的构造设计应根据其运用要求和当地自然路基的构造设计应根据其运用要求和当地自然条件，并结合施工条件进展设计。条件，并结合施工条件进展设计。B)路基的横断面方式和尺寸应根据公路路基的横断面方式和尺寸应根据公路的等级、设计规范和设计义务的规定以及公路的运用要求，结合详细条的等级、设计规范和设计义务的规定以及公路的运用要求，结合详细条件确定。普通路基参照典型横断面图设计。特殊路基那么应进展单独设件确定。普通路基参照典型横断面图设计。特殊路基那么应进展单独设计。计。C)路基设计应兼顾当地农田根本建

58、立的需求。路基设计应兼顾当地农田根本建立的需求。二、横断面设计步骤：二、横断面设计步骤：1、根据外业横断丈量资料绘制地面线普通在现场、根据外业横断丈量资料绘制地面线普通在现场与丈量同时进展与丈量同时进展2、根据道路记录及资料，将横断面的填挖值及有关、根据道路记录及资料，将横断面的填挖值及有关资料路基宽度、加宽值、超高坡度、缓和段长度、资料路基宽度、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。平曲线半径等抄于相应桩号的断面上。3、根据地质调查资料，示出土石界限，设计边坡度，、根据地质调查资料，示出土石界限，设计边坡度，并确定边沟外形和尺寸。并确定边沟外形和尺寸。4、绘横断面设

59、计线，又叫、绘横断面设计线，又叫“戴帽子。设计线应包戴帽子。设计线应包括路基、边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护括路基、边沟、边坡、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坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。超高、加宽等。5、计算横断面面积。、计算横断面面积。三、横断面设计成果三、横断面设计成果w1、规范横断面图、规范横断面图:一条公路在全县范围内应选择有代表性的典型横断面，一条公路在全县范围内应选择有代表性的典型横断面，作出路基规范横断面图。图中应注明用地界、绿化、护栏、防护网位置、作出路基规范横断面图。图中应注明用地界、绿化、护栏

60、、防护网位置、路堤和路堑边坡以及横断面组成部分的详细尺寸和布置，作为施工的规路堤和路堑边坡以及横断面组成部分的详细尺寸和布置，作为施工的规范图式。其比例普通为范图式。其比例普通为1;100或或1：200。w2、路基横断面图、路基横断面图:路基横断面图是每一个中桩位置的法向剖面图，它反路基横断面图是每一个中桩位置的法向剖面图，它反映每个桩位处横断面的尺寸及构造，是路基施工及横断面面积计算的根映每个桩位处横断面的尺寸及构造，是路基施工及横断面面积计算的根据。图中应绘出地面线和设计线包括边沟、边坡、开挖台阶、视距台据。图中应绘出地面线和设计线包括边沟、边坡、开挖台阶、视距台等。并注明地界，挡土墙、驳