第五章横断面设计ppt课件

1、 横断面设计成果 路基横断面 公路建筑限界与公路用地 路基边坡 横断面设计方法 路基土石方数量计算及调配 第五章 横断面设计 行车道宽度 路肩、分车带、路侧带与路缘石 城市道路横断面 1、标准横断面组成 行车道 中间带 路肩 紧急停车带 爬坡车道 变速车道v 高速公路和一级公路的路基横断面F 如下图 路基横断面指中线上各点沿法向的垂直剖切面，由设计线和地面线组成。v 二、三、四级公路的路基横断面F 如下图 v公路工程技术标准JTGB01-2019规定路基宽度、行车道宽度见表。 行车道 错车道 路 肩路基横断面 1、标准横断面组成2、典型横断面形式v 道路典型横断面如图所示 v道路典型横断面 陡

2、坡路基 一般路堤 一般路堑 半填半挖路基路基横断面路基横断面分为整体式和分离式两类。上下行的公路的横断面由一个路基形成称为整体式；由两个路基分别独立形成为分离式 1、建筑限界 公路建筑限界又称净空，是为保证车辆、行人的通行安全，对公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。 公路用地是指为修建、养护公路及其沿线设施而依照国家规定所征用的土地。 2、公路用地F 如下图公路建筑限界与公路用地 1、 概述 边坡的坡度，一般用边坡的高度与宽度的比值来表示。路基边坡坡度的大小，取决于边坡的高度和土壤的性质，且与当地的气候、水文地质等自然因

3、素有关。本节内容 路堤边坡 路堑边坡 护坡道路基边坡 填石路基应选用当地不易风化的片、块石砌筑，内侧填石；岩石风化严重或软质岩石路段不宜采用砌石路基。砌石顶宽不小于0.8m，基底面向内倾斜，砌石高度不宜超过15m。砌石内、外坡率不宜大于规范的规定值。2、路堤边坡v填土路堤边坡 v 地质条件好的边坡高度不大于20m时，边坡坡度不宜陡于规范的规定值。边坡高度大于20m的路堤，边坡形式宜采用阶梯形，坡度宜进行稳定性分析计算确定。 v砌石路堤边坡路基边坡v岩质路堑边坡 边坡高度不大于30m且无外倾软弱结构面时，边坡坡度按规范确定；边坡高度大于30m时，应进行个别处理设计。 有外倾软弱结构面的岩质边坡、

4、坡顶边缘有较大荷载的边坡、边坡高度超过规定范围的边坡，边坡坡度应通过稳定性分析计算确定。3、路堑边坡v土质路堑边坡 v 边坡高度不大于20m时，边坡坡度不宜大于规范的规定值；边坡高度大于20m时，应进行个别勘察设计。路基边坡 4、护坡道 护坡道的作用：减缓路堤边坡的平均坡度，是保证路堤稳定的措施之一。 一般情况下，当路堤填土高度小于或等于2m 时可不设护坡道；当路堤填土高度大于2m 时，应设置宽度为1m 的护坡道； 当路堤填土高度大于6m 时，应设置宽度为 2m 的护坡道 。为利于排水，护坡道表面应做成向外侧倾斜2% 的横坡。路基边坡1、横断面设计定义 横断面设计方法俗称“戴帽子”，即在横断面

5、测量所得各桩号的横断面地面线上，按纵断面设计确定的填挖高度和平面设计确定的路基宽度、超高、加宽值，结合当地的地形、地质等自然条件，参考典型横断面图式，逐桩号绘出横断面图；对采用挡土墙、护坡等结构物的路段，所采用结构物应绘于相应的横断面图上，并注明其起讫桩号、圬工种类和断面的尺寸，结构物的尺寸要根据土压力的大小、经稳定性验算确定。横断面设计方法2、横断面设计步骤v 绘制横断面地面线 v逐桩号绘出横断面图 v“路基设计表” 施工 v 中桩填挖高 v路基宽度、路拱 v有超高和加宽的曲线 v 路段的超高、加宽值 v计算各桩号断面的填挖方面积并标注于图上根据公路路基设计规范或路基一般设计图戴帽子，必要时

6、要画支挡工程和防护工程断面示意图，边沟、截水沟、排灌渠。 横断面设计方法1、横断面面积计算积距法 将断面按单位横宽划分为若干个梯形和三角形如图），每个小条块的面积近似等于中心高度与单位宽度的乘积：Ai=b hi，则横断面面积： A =b h1+b h2 +b h3 + +b hn =b hi 当 b = 1m 时，那么 A 就等于各小条块平均高度之和 hi 。bbbbbbbbh2h1h3h4Ahn路基土石方数量计算及调配 已知断面图上各转折点坐标xi,yi）, 则断面面积为： A = 1/2（xi yi+1-xi+1yi ) 坐标法的计算精度较高，适宜用计算机计算坐标法 (x3,y3)(x4,

7、y4)(x5,y5)(xn,yn)(x1,y1)(x2,y2)y路基土石方数量计算及调配1、横断面面积计算平均断面法2、土石方数量计算 假定相邻断面间为一棱柱体， 则其体积为： V=（A1+A2L /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）。 A 1 A 2 L 路基土石方数量计算及调配精确计算实用于计算机计算） V= 式中：m = A1/A2 ，其中A1A2 m1m)(A1+A2) L ( 1+路基土石方数量计算及调配2、土石方数量计算土石方调配的几个概念 3、路基土石方调配 平均运距 按挖方断面间距中心至填方断面间距中

8、心的距离计算，称平均距离。 免费运距 土、石方作业包括挖、装、运、卸等工序，在某一特定距离内，只按土、石方数量计价而不计运费的距离称为免费运距。 路基土石方数量计算及调配 经济运距 式中：B 借土单价元/m3）； T 远运运费单价元/m3Km）； L 免费运距Km）。 经济运距是确定借土或调运的界限，当调运距离小于经济运距时，采取纵向调运是经济的，反之，则可考虑就近借土。 经济运距： L经 =+ L免路基土石方数量计算及调配3、路基土石方调配 运量：为平均超运运距单位与土石方调配数量的乘积。 总运量= 调配土石方数量n n = （L - L免）/ A 式中：n 平均超运运距单位，（四舍五入取整

9、数） L土石方调配平均运距m） L免免费运距m） A超远运距单位m）（例如人工运输A=10 m，铲运机运输A=50m；）路基土石方数量计算及调配3、路基土石方调配 计价土石方数量为： V计 = V挖 + V借 式中：V计计价土石方数量m3） V挖挖方数量m3） V借借方数量m3） 计价土石方数量 路基土石方数量计算及调配3、路基土石方调配土石方调配原则 横向调配优先于纵向调配 不作跨越运输，尽量避免上坡运土 运输方式适当，经济运距合理 尽量少占地，少影响农业生产 土石方根据需要分别进行调配 山坡上的回头曲线路段，优先考虑竖向调运 土方调配中的借土或弃土应事先同地方商量，妥善处理 路基土石方数量

10、计算及调配3、路基土石方调配土石方调配方法 生产上采用土石方计算表调配法，直接在土石方表上进行调配，其优点是方法简单，调配清晰，精度符合要求。该表也可由计算机自动完成。 路基土石方数量计算及调配3、路基土石方调配 在土石方表上标注桥涵位置、陡坡大沟 计算并填表，进行闭合核算 定出合理的经济运距 具体拟订调配方案 必要时向当地借土或弃土，填注相应表栏 调配完成后分叶闭合核算 本公里闭合核算 每公里土石方完成后汇总，进行全线总计和核算 调配步骤路基土石方数量计算及调配3、路基土石方调配1、横断面设计成果v 路基横断面设计图 v 路基标准横断面图 v 路基设计表 v 路基土石方计算表 v 其它成果

11、横断面设计成果图图4-1a 4-1a 高速公路及一级公路横断面高速公路及一级公路横断面ijigijig硬路肩车道车道左侧带中央分隔带土路肩硬路肩车道车道左侧带土路肩路基宽路基宽度行车道路肩路肩ijijigig图4-1b 二、三、四级公路横断面 - - 850 1000 最小值 45 （单车道） 65 （双车道） 750 850 1000 1200 一般值 路基宽度 （m） 2或1 2 2 2 2 车道数 20 30 40 60 80 设计速度km/h） 二级公路、三级公路、四级公路 公路等级 20.00 21.50 - 24.00 - 41.00 26.00 - 42.00 最小值 23.00

12、 24.50 32.00 26.00 33.50 44.00 28.00 34.00 45.00 一般值 路基宽度 （m） 4 4 6 4 6 8 4 6 8 车道数 60 80100 120 设计速度km/h） 高速公路、一级公路 公路等级 各级公路路基宽度R1:mR1:n5ma)一般路堤b)挖方路基1:m1:m常水位设计水位c)半填半挖路基d)沿河路堤1:nf)砌石路基e)挡土墙路基护脚1:m1:n护肩填石g)护肩路基h)护脚路基j)吹填砂粉煤灰路基1:m常水位e)i)矮墙路堤粘质土包边1:m1:m高速公路、一级公路整体式建筑限界EL2S2EHEEM1S1CM20.25CS1L2S24.0

13、高速公路、一级公路分离式建筑限界S1WL2S2EEH二、三、四级公路和隧道建筑限界二、三、四级公路EC4.0HJ或RW隧道ECJ或R1:1.5 1:1.5 戴帽子戴帽子画地面线画地面线K0+060K0+06056.08256.0821:1.5 1:1.5 填高填高=1.990 =1.990 填方面积填方面积=25.75=25.75挖方面积挖方面积=0.00=0.00请点按鼠标左键画路基横断面图1、横断面组成机动车道非机动车道人行道分隔带城市道路横断面2、横断面布置类型：单幅路：一块板断面画出快慢行驶分车线：快在中，慢在两侧不画分车线：可快慢结合或单行道或步行街双幅路：两块板用中间隔离墩或分隔带

14、，上下行车辆分向行驶三幅路：中间为机动车道，两侧用分隔带分离为非机动车道四幅路：三幅路的基础上再将中间机动车道分离分向行驶城市道路横断面3、横断面形式的选择：o单幅路：机、非动车交通量不大的次干路、支路及用地不足的道路o双幅路：用于各向至少两条车道且非机动车较少的道路o三幅路机动车交通量大、非机动车交通量多且红线宽度大于40米市的城市道路应用广泛）o四幅路：机动车辆车速较高各向为两条以上机动车道，非机动车多的快速路与主干路一条道路宜采用相同形式的横断面形式，宽度变化时设过渡段城市道路横断面行车道是道路上供各种车辆行驶部分的总称，包括快车道和慢车道，在一般公路和城市道路上还有非机动车道。行车道的

15、宽度要根据车辆宽度、设计交通量、交通组成和汽车行驶速度来确定。行车道宽度应该满足车辆行驶的需要，双车道公路应满足错车、超车行驶所必须的余宽，四车道公路应满足车辆并列行驶所需的宽度。1、行车道宽度的确定行车道宽度行车道宽度一般双车道公路行车道宽度的确定 双车道公路有两条车道，行车道宽度包括汽车宽度和富余宽度。根据规定，汽车宽度即设计车辆最大宽度为2.5m。 富余宽度是指对向行驶时两车箱之间的安全间隙、汽车轮胎至路面边缘的安全距离。 yxcaB2单yxcaB22 双vyx005. 050. 02x：两车厢安全间隙Y：轮胎与路面边缘之间的安全距离行车道宽度当双车道公路设计行驶速度为80km/h时，取

16、一条车道宽度为：3.75m，对车速较低，交通量不大的公路可取较小值，双车道公路按设计速度一般取值为：7.5m、7.0、6.5、6.0，行车道宽度 （2有中央分隔带的行车道宽度 (高速及四车道以上一级公路)设计速度为120km/h的行车道宽度：3.75设计速度为100km/h且交通量大和大型车混入率高时，行车道宽度：内侧车道为3.75，外侧车道取3.75m或3.5m平原微丘区采用3.75m的车道。计算行车速度为60km/h时，采用3.50m。参考了德国、法国、日本、英国、加拿大的高速公路，意大利的太阳公路、东欧各国的一级公路，其车道均为3.75m。美国：各级公路合乎理想的车道宽度为3.66m，不

17、宜大于3.97m。近年来美国有的城市将行车道度减为3.35甚至3.05m （3城市道路的行车道宽度普通：3.5m当车速大于40km/h时，可取3.75m路肩、分车带、路侧带与路缘石 1. 路肩的作用： (1)保护和支撑路面结构的作用; (2)供临时停车或堆料; (3)作为侧向余宽，增加有效行车道宽度; (4)提供道路养护作业、埋设地下管线的场地； (5)精心养护的路肩，能增加公路的美观。 2.路肩的构成： 一、路肩的作用及其宽度如图行车道宽度硬路肩：有路面铺装的路肩。土路肩：加固路肩：粒料改善土 混凝土预制块铺装 土路肩：路基土高速和一级路：当路肩宽度小于2.5m时，应设紧急停车带，间距不大于

18、500m，3.5m宽，有效长度大于30m，过渡段：20m一、路肩的作用及其宽度行车道宽度二、分隔带的作用及其宽度（一中间带 1适用场合：高速、一级公路。 四条和四条以上车道的公路应设置中间带。 2中间带的构成：两条左侧路缘带 中央分隔带行车道宽度3中间带的作用： （1将上、下行车流分开。 （2可作设置公路标志牌及其它交通管理没施的场地，也可作为行人的安全岛使用。 （3分隔带种植花草灌木或设置防眩网，可防止对向车辆灯光眩目，还可起到美化路容和环境的作用。 （4路缘带可引导驾驶员视线，增加行车道余宽。 4. 中间带的宽度中间带的宽度是根据行车带以外的侧向余宽，防止驶人对向行车带的护栏、种植、防眩网等所需的的设置带宽度而定。二、分隔带的作用及其宽度随公路等级、地形条件变化在2.004.50m之间5. 中间带变宽过渡：中间带的宽度一般保持等宽；若需变化时，应设过渡段，过渡段设在回旋线范围内，且长度与回旋线相等为宜；宽度大于4.5m的中间带宜设在半径较大的平曲线路段。6. 中间带开口：间距：2km外形：半圆形宽小于3m）、弹头形宽大于3m）R1 R2 R为控制半径： R1 =25120 ；R15m； R2=分隔带宽度/5需设在通视良好的路段，若在曲线上则半径应大于700m，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开口。（二两侧带定义：布置