公路概论之路线路基路面设计159

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