4.2

高速公路幾何設(shè)計4.3

高速公路立體交叉設(shè)計目

錄高速公路最基本的設(shè)計依據(jù)參數(shù)有。設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)：《公路路線設(shè)計規(guī)范》JTGD20-2017

《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2014車輛類型總長/m總寬/m總高/m前懸/m軸距/m后懸/m小客車61.820.83.81.4大型客車13.72.5542.66.5+1.53.1鉸接客車182.541.75.8+6.73.8載重汽車122.541.56.54銨接列車18.12.5541.53.3+1.12.34.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—設(shè)計車輛表4-1

設(shè)計車輛外廓尺寸?是公路設(shè)計時確定幾何線形的基本要素。?是決定道路幾何形狀的基本依據(jù)。表4-2

高速公路設(shè)計速度4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—設(shè)計速度?運行速度與設(shè)計速度既有區(qū)別

，又有聯(lián)系設(shè)計速度是理論車速

，運行速度是實際車速；

在一條公路

上

，相對于變化的幾何線形設(shè)計速度是不變的

，而運行速度則是隨公路路線不斷變化的。

設(shè)計速度是最大的安全運行車速

，運行速度是幾何設(shè)計實現(xiàn)設(shè)計速度程度的反映。

因此，運行速度在一定程度上綜合反映了設(shè)計的質(zhì)量4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—運行速度

指擬建公路到預(yù)測年限時所能達(dá)到的年平均日交通量(輛/日)

，

它是確定公路等級的主要依據(jù)4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—交通量

常用計量單位是年平均日交通量

(即AADT)?設(shè)計交通量4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—交通量?設(shè)計小時交通量1?車輛折算系數(shù)在特定的公路與交通組成條件下

，所有非標(biāo)準(zhǔn)車相當(dāng)于標(biāo)

準(zhǔn)車

(小客車)

對交通流影響的當(dāng)量值。表4-3

各汽車代表車型與車輛折算系數(shù)4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—交通量?通行能力概念：道路通行能力也稱道路容量，是指道路的某一斷面在單位時間內(nèi)所能通過的最大車輛數(shù)，以輛/時表示。它是正常條件下道路交通的極限值。單位：一般以veh/h(輛/小時)、pcu/h(當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)小客車/小時)表示，基本單位是pcu/h/ln(當(dāng)量小客車/小時/車道)。影響因素分類(1)基本通行能力；(2)可能通行能力；

(3)設(shè)計通行能力4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—通行能力與服務(wù)水平4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—通行能力計算?車頭時距法?車頭間距法?基本通行能力的計算24.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—通行能力計算?可能通行能力的計算?設(shè)計通行能力的計算?概念?分級日本分為3個等級，我國分為4個等級，美國定為6個等級(A-F)?服務(wù)交通量在通常的道路條件、交通條件和管制條件下，并保持規(guī)定的服務(wù)水平時，道路的某一斷面或均勻路段在單位時間內(nèi)所能通過的最大小時交通量。不同的服務(wù)水平允許通過的服務(wù)交通量不同。4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—服務(wù)水平4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—高速公路技術(shù)指標(biāo)?高速公路建筑限界又稱凈空，由凈高和凈寬兩部分組成。是保證公路上的車輛正常通行與安全，在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物侵入的空間范圍。4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—建筑限界與用地范圍?公路在橫斷面范圍內(nèi)保證安全通行所必須滿足的豎

向高度4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—凈高?指公路在橫斷面范圍內(nèi)保證安全通行所必須滿足的橫向?qū)挾取?高速公路建筑限界的規(guī)定4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—凈高?

概念指公路修建、養(yǎng)護(hù)及布設(shè)沿線各種設(shè)施等所需要占用的土地。?用地范圍規(guī)定4.

1

高速公路設(shè)計依據(jù)—公路用地范圍1我國高速公路設(shè)計依據(jù)有哪些？2什么是設(shè)計車輛、設(shè)計速度、交通量？3交通量如何折算？4設(shè)計速度和運行速度有什么區(qū)別？5什么是通行能力？如何確定高速公路的實際通行能力？6什么是服務(wù)水平？我國高速公路服務(wù)水平是如何劃分的？思考題目

錄4.3

高速公路立體交叉設(shè)計1、直線的線形特征(

1)

以最短的距離連接兩目的地

，

即路線短捷、

縮短里程

和行車方向明確等；(2)

視距良好、

行車快速、

易于排水等；(

3)

已知兩點就可以確定一條直線

，

因而直線線形簡單

，

容易測設(shè)；(4)

從行車的安全和線形美觀來看

，過長的直線

，線性呆

板

，行車單調(diào)

，安全性較差；(

5)

直線難以與地形及周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；(6)

直線型公路給人以簡捷、

直達(dá)、

剛勁的良好印象

，在

美學(xué)上有其自身的視覺特點。4.2.1

高速公路平面設(shè)計—直線2、直線長度限制(

1)

直線最大長度直線的最大長度沒有限制

，其總的選取原則是：公路線形應(yīng)與地形相適應(yīng)

，與景觀相協(xié)調(diào)

，直線的最大長度應(yīng)有所限制

，

當(dāng)采用長直線時

，為彌補景觀單調(diào)的缺陷

，受地形條件或其他特殊情況限制而采用長直線時

，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施。4.2.1

高速公路平面設(shè)計—直線(2)直線的最小長度①同向曲線間的直線最小長度◆同向曲線是指兩個轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線間以直線形成的平面的線形?！敉蚯€間直線長度就是指前一曲線的終點至后一曲線的起點之間的長度?！簟兑?guī)范》規(guī)定，當(dāng)設(shè)計速度≥60km/h時，同向曲線間

直線最小長度(以m計)以不小于設(shè)計速度(以km/h計)的6倍為宜，當(dāng)設(shè)計速度≤40km/h時，可參照上述規(guī)定執(zhí)

行。4.2.1高速公路平面設(shè)計—直線4.2.1高速公路平面設(shè)計—直線2(

a

)同向曲線

α22α

1

1JD

1α1JD2R1R2 1αLOO②反向曲線間的直線最小長度◆反向曲線是指兩個轉(zhuǎn)向相反的相鄰曲線間以直線形成的平面的線形。◆《規(guī)定》規(guī)定，當(dāng)設(shè)計速度≥60km/h時，反向曲線直線最小長度(以m計)以不小于設(shè)計速度(以km/h計)的2倍為宜，

當(dāng)設(shè)計速度≤40km/h時，可參照上述規(guī)定執(zhí)行。4.2.1高速公路平面設(shè)計—直線

α

2

JD2(b)1JD1αα

11R1L22R22αOO4.2.1高速公路平面設(shè)計—直線(3)相鄰回頭曲線間的直線最小長度◆回頭曲線是指山區(qū)公路為克服高差在同一坡面上回頭展線時所采用的曲線?！魞上噜徎仡^曲線之間，應(yīng)有較長的直線距離，由一個回頭曲線的終點至下一個回頭曲線起點的距離，設(shè)計速度為40Km/h、30Km/h、20Km/h時，應(yīng)分別不小于200m、

100m、100m。4.2.1高速公路平面設(shè)計—直線4.2.1高速公路平面設(shè)計—直線3、直線設(shè)計要點(1)

適用條件◆路線不受地形、地物限制的平原區(qū)或山間的開闊谷地；◆市鎮(zhèn)及其鄰近或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線為主體的地區(qū)；◆為縮短構(gòu)造物長度以便于施工的長大橋梁、

隧道路段；◆為爭取較好的行車和通視條件的平面交叉前后；◆雙車道公路在適當(dāng)間隔內(nèi)設(shè)置一定長度的直線，以提供較好條件的超車路段。4.2.1高速公路平面設(shè)計—直線(2)直線運用應(yīng)注意的問題◆應(yīng)正確處理直線與地形的關(guān)系，并不宜采用長直線；◆長直線或長下坡盡頭的平面曲線，必須符合規(guī)定要求及設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等措施；◆長直線上縱坡不宜過大以免導(dǎo)致超速行車；◆長直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜；◆公路兩側(cè)地形過于空曠時宜采取措施改善單調(diào)的景觀；◆關(guān)于“長直線”的量化問題。總的原則是：公路線形應(yīng)該與地形相適應(yīng)，與景觀相協(xié)調(diào)，不強求長直線，也不硬性去掉直線而設(shè)置曲線；◆直線長度亦不宜過短，特別是同向圓曲線間不得設(shè)置短的直線。4.2.1高速公路平面設(shè)計—直線4.2.1高速公路平面設(shè)計—直線4.2.1高速公路平面設(shè)計—圓曲線設(shè)計4.2.1高速公路平面設(shè)計—圓曲線設(shè)計圓曲線是公路平面設(shè)計中最常用的線形之一4.2.1高速公路平面設(shè)計—圓曲線設(shè)計1、圓曲線的幾何要素及計算式4.2.1高速公路平面設(shè)計—圓曲線設(shè)計2、圓曲線半徑的計算公式與影響因素(1)關(guān)于橫向力系數(shù)橫向力系數(shù)可近似為單位車重上受到的橫向力。橫向力的存在對行車產(chǎn)生不利影響，而且越大越不利，主要表現(xiàn)在以下幾方面：①考慮汽車行駛的橫向穩(wěn)定性；②考慮駕駛員操作；③考慮燃料消耗和輪胎磨損；④考慮乘車的舒適性。4.2.1高速公路平面設(shè)計—圓曲線設(shè)計4.2.1高速公路平面設(shè)計—圓曲線設(shè)計

(2)超高橫坡度ib3、圓曲線最小半徑《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了兩種圓曲線最小半徑，即：★圓曲線最小半徑；★不設(shè)超高最小半徑。4.2.1高速公路平面設(shè)計—圓曲線設(shè)計4.2.1高速公路平面設(shè)計—圓曲線設(shè)計(1)圓曲線最小半徑4.2.1高速公路平面設(shè)計—圓曲線設(shè)計(2)

不設(shè)超高的最小半徑4、圓曲線半徑的選用?在地形、地物等條件許可時，優(yōu)先選用大于或等于不設(shè)超高的最小半徑;?一般情況下宜采用圓曲線最小曲線半徑的4—8倍或超高為2%—4%的圓曲線半徑；?在自然條件特殊困難或受其他條件嚴(yán)格限制而不得已時，方可采用圓曲線最小半徑；?《規(guī)范》規(guī)定圓曲線最大半徑不宜超過10000m。4.2.1高速公路平面設(shè)計—圓曲線設(shè)計緩和曲線是設(shè)置在直線與圓曲線之間或大圓曲線與小圓曲線之間，由較大圓曲線向較小圓曲線過渡的線形，是道路平面線形要素之一。緩和曲線的主要特征是曲率均勻變化。4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計(一)設(shè)置緩和曲線的目的和條件1、設(shè)置緩和曲線的條件《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：直線與小于不設(shè)超高的圓曲線最小半徑相銜接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線(回旋線)；四級公路的直線與小于不設(shè)超高的圓曲線最小半徑相銜接處，可不設(shè)置緩和曲線(回旋線)，用超高、加寬

緩和段徑相連接。4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計2、設(shè)置緩和曲線的目的(1)有利于駕駛員操縱方向盤；(2)消除離心力的突變，提高舒適性；(3)完成超高和加寬的過渡；(4)與圓曲線配合得當(dāng)，增加線形美觀。4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計(二)緩和曲線最小長度確定緩和曲線最小長度應(yīng)從如下四個方面考慮：1、使汽車平順地由直線段過渡到到圓曲線段，并對離心

力的增長有一定的限制，即控制離心加速度增長率，滿足旅客舒適要求；4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計2、從視覺上應(yīng)有平順感的要求考慮4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計3、根據(jù)超高漸變率適中4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計4、從視覺上應(yīng)有平順感的要求考慮4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計(三)

設(shè)置有緩和曲線的公路平曲線要素計算4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計(四)緩和曲線省略條件1、緩和曲線的省略條件(1)四級公路無論圓曲線半徑的大小可不考慮設(shè)計緩和曲線；(2)在直線和圓曲線間當(dāng)圓曲線半徑大于或等于“不設(shè)超高最小半徑”時，緩和曲線無條件省略；(3)半徑不同的圓曲線徑相連接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線，

但符合下述條件時可以省略不設(shè)緩和曲線：①小圓半徑大于所列“不設(shè)超高最小半徑”時；4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計2、緩和曲線的運用設(shè)置緩和曲線的作用是緩和人體感到的離心加速度的急劇變

化，且使駕駛員容易做到勻順地操縱方向盤，提高視覺的平順度，保持線形的連續(xù)性。在運用回旋線時應(yīng)注意：(1)當(dāng)圓曲線半徑R較大或接近于100m時，回旋線參數(shù)應(yīng)取等于R；當(dāng)R小于100m時，則取A等于或大于R。(2)當(dāng)圓曲線半徑R較大或接近于3000m時，回旋線參數(shù)A應(yīng)取等于R/3；當(dāng)R大于3000m時，則取A小于R/3。4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計4.2.1高速公路平面設(shè)計—緩和曲線設(shè)計實操訓(xùn)練：編制《直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表》，資料如下：(一)平面線形設(shè)計要點1、平面線形設(shè)計一般原則(1)平面形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；(2)保持平面線形的均衡與連貫；(3)應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形；4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果(4)平曲線應(yīng)有足夠的長度?！兑?guī)范》規(guī)定了平曲線最小長度如下表所示。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果當(dāng)路線轉(zhuǎn)角≤7°時，應(yīng)設(shè)置較長的平曲線，其長度規(guī)定如下：4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果2、平面線形組合類型可根據(jù)具體情況選用下述幾種線形組合形式：(1)基本型基本型是按“直線—回旋線—圓曲線—回旋線—直線”的順4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果序組合的。兩個回旋線的參數(shù)值可以根據(jù)地形條件設(shè)計成對稱型(A1

=A2)或非對稱型(A1≠A2)

曲線；為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)，回旋線—圓曲線—回旋線的長度之比宜為1∶1∶1左右；設(shè)置基本型的幾何條件：α＞2β0(α為圓曲線轉(zhuǎn)角

，β0為緩和曲線角)4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果(2)S型兩個反向圓曲線用回旋線連接起來的組合線形為S型。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果S型相鄰兩個回旋線參數(shù)A1與A2宜相等，當(dāng)采用不同的參數(shù)時，A1與A2之比應(yīng)小于2.0，有條件時宜小于1.5。當(dāng)條件受限時S型的兩個反向回旋線間可以用直線或回旋線

部分重合，但長度應(yīng)符合：L≤(A1+A2)/40式中：L—反向回旋線間短直線或重合段的長度，m；A1、A2—回旋線參數(shù)兩圓曲線半徑之比不宜過大，以小于等于2為宜。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果(3)復(fù)曲線①直線與兩同向圓曲線直接相連形式(lF=0，ls=0)：

直線—圓曲線R1—圓曲線R2—直線4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果②兩同向圓曲線兩端設(shè)置緩和曲線形式(lF=0，ls≠0)：直線—回旋線A1—圓曲線R1—圓曲線R2—回旋線A2－直線4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果③卵型用一個回旋線連接兩個同向圓曲線的組合形式。直線—回旋線A1—圓曲線R1—回旋線—圓曲線R2—回旋線A2—直線4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果卵型組合的回旋線參數(shù)宜符合：R2/2≤A≤R2式中：A—回旋線參數(shù)；R2—小圓曲線半徑，(m)；兩圓曲線半徑之比，以0.2--0.8為宜。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果(4)凸型兩個同向回旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的線形稱為凸型。有：α=2β0(α為圓曲線轉(zhuǎn)角，β0為緩和曲線角)4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果(5)復(fù)合型兩個及兩個以上同向回旋線，在曲率相等處相互連接的形式稱為復(fù)合型。復(fù)合型的兩個回旋線參數(shù)之比以小于1∶1.5為宜。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果(6)C型同向曲線的兩個回旋線在曲率為零處徑相銜接(即連接處曲率為0，R=∞)的形式稱為C型。C型的線形組合方式只有在特殊地形條件下方可采用。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果(二)公路平面設(shè)計成果1、直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表“直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表”全面反映路線的平面位置和路線平面線形的各項指標(biāo)，它是公路設(shè)計的主要成果之一。完成該表后才能計算“逐樁坐標(biāo)表”和繪制“路線平面設(shè)計圖”。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果3、路線平面設(shè)計圖路線平面圖是公路設(shè)計文件的重要組成部分，該圖全面、清晰地反映公路平面位置和經(jīng)過地區(qū)的地形、地物等，它是平面設(shè)計的重要成果之一。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果2、逐樁坐標(biāo)表高速、一級公路的線形指標(biāo)高，在測設(shè)和放線時需采用坐標(biāo)法才能保證測設(shè)精度。所以平面設(shè)計成果必須提供一份“逐樁坐標(biāo)表”。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果(1)平面圖的比例尺和測繪范圍路線平面圖指包括公路中線在內(nèi)的有一定寬度帶狀地形。①比例尺的采用工程可行性研究采用1∶10000的比例尺測繪；初步設(shè)計、施工圖設(shè)計用1∶2000；地形復(fù)雜的路線初步設(shè)計、施工圖設(shè)計可采用1∶500或1∶1000。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果②測繪范圍路線帶狀地形圖的測繪寬度，一般路中線兩側(cè)各100--200m；對1∶5000的地形圖，測繪寬度每側(cè)應(yīng)不小于250m，若有比較線，測繪寬度應(yīng)將比較線包括進(jìn)去。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果③路線平面圖的內(nèi)容應(yīng)示出地形、地物、路線位置及樁號、斷鏈、平曲線主要樁位與其他主要交通路線的關(guān)系、縣以上境界，標(biāo)注水準(zhǔn)點、導(dǎo)線點及坐標(biāo)格網(wǎng)或指北圖式、示出特大橋、大橋、中橋、隧道、路線交叉位置等，圖中還應(yīng)列出平曲線要素表。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果②控制點的展繪各種比例尺的地形圖，均應(yīng)展繪出測繪寬度內(nèi)的各等級三角點、導(dǎo)線點、圖根點、水準(zhǔn)點等，并按規(guī)定的符號表。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果示(2)路線平面圖的展繪①導(dǎo)線或路中線的展繪初測階段時，應(yīng)先沿著路線走廊布設(shè)附和導(dǎo)線，將導(dǎo)線點按其坐標(biāo)X、Y準(zhǔn)確地展繪到繪有坐標(biāo)方格網(wǎng)的圖紙上，以導(dǎo)線為基線，作為測繪地形圖的依據(jù)。定測階段時，先將交點按其坐標(biāo)X、Y準(zhǔn)確的展繪到繪有坐標(biāo)方格網(wǎng)的圖紙上，再按“逐樁坐標(biāo)表”所提供得數(shù)據(jù)，展繪曲線，并注明百米樁、公里樁；以路線為基線，測繪地。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果形③各種構(gòu)造物的測繪各種比例尺的地形圖，各類構(gòu)造物、建筑物及其主要附屬設(shè)施應(yīng)按《公路勘測規(guī)范》的規(guī)定測繪和表示。各種線狀地物，

如管線、高、低壓電線等應(yīng)實測其支架或電桿的位置。對穿越路線的高壓線應(yīng)實測其懸垂線距地面的高度并注明伏安。地下管線等應(yīng)詳細(xì)測定其位置。道路及其附屬物應(yīng)按實際形狀測繪。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果④水系及其附屬物的測繪各種比例尺的地形圖，均應(yīng)展繪出測繪寬度內(nèi)的海洋的海岸線位置；水渠頂邊及底邊高程；堤壩頂部及坡腳的高程；水井井臺高程；水塘塘頂邊及塘底的高程。河流、水溝等應(yīng)注明水流流向。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果⑤地形、地貌的測繪各種比例尺的地形圖，地形、地貌、植被、不良地質(zhì)地帶等均應(yīng)詳細(xì)測繪并用等高線和國家測繪局制定的“地形圖圖式”符號及數(shù)字注明。4.2.1高速公路平面設(shè)計—組合設(shè)計與設(shè)計成果目

錄4.3

高速公路立體交叉設(shè)計1、路線縱斷面圖：沿著公路中線豎直剖切然后展開即為公路的縱斷面。2、縱斷面圖是公路縱斷面設(shè)計的主要成果，

也是公路設(shè)計的重要技術(shù)文件之一。把公路的縱斷面圖與平面圖結(jié)合起來，就能準(zhǔn)確地定出公路的空間位置。4.2.2

高速公路縱斷面設(shè)計——設(shè)計認(rèn)知3、縱斷面設(shè)計在路線縱斷面圖上研究路線線位高度及坡度變化情況的過程。縱斷面設(shè)計內(nèi)容：確定公路縱坡坡度及坡長，設(shè)置豎曲線。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—設(shè)計認(rèn)知4、縱斷面設(shè)計的主要任務(wù)根據(jù)汽車的動力特性、公路等級、地形、地物、

水文地質(zhì)，綜合考慮路基穩(wěn)定、排水以及工程經(jīng)濟性等，

研究縱坡的大小、長短、豎曲線半徑以及與平面線形的組合關(guān)系，以便達(dá)到行車安全迅速、運輸經(jīng)濟合理及乘客感覺舒適的目的。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—設(shè)計認(rèn)知5、路線縱斷面圖的構(gòu)成：縱斷面圖上由兩條主要的線和文字資料兩部分構(gòu)成； (1)地面線：它是根據(jù)中線上各樁點的高程而點繪的一條不規(guī)則的折線，反映了沿著中線地面的起伏變化情況；(2)設(shè)計線：路線上各點路基設(shè)計高程的連續(xù)線，是經(jīng)過技術(shù)上、經(jīng)濟上以及美學(xué)上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了公路路線的起伏變化情況；4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—設(shè)計認(rèn)知縱斷面設(shè)計線的組成：直線(均坡度線)和豎曲線。其中：★直線(即均坡度線)有上坡和下坡，是用水平長度及縱坡度表示的。縱坡度表征勻坡路段坡度的大小，用高差與水平長度之

i

=

(%)比量度比量度比量度比量度比量度比量度比量度比量度：即，比量度比量度比量度4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—設(shè)計認(rèn)知轉(zhuǎn)坡點(變坡點)：兩相臨坡度不同的縱坡線的交點；高差(h)：相臨兩變坡點間的高程差；坡長(L)：相臨兩變坡點間的水平距離。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—設(shè)計認(rèn)知★豎曲線：采用二次拋物線方程。其方程式為：

x2

=

2py式中：p決定二次拋物線的開口，用R代替，表示豎曲線的半徑。豎曲線的表征：豎曲線半徑R和豎曲線長度L。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—設(shè)計認(rèn)知6、路線縱斷面圖上的標(biāo)高：(1)設(shè)計標(biāo)高，即路基設(shè)計標(biāo)高，《規(guī)范》規(guī)定如下：①新建公路的路基設(shè)計標(biāo)高高速公路和一級公路采用中央分隔帶的外側(cè)邊緣標(biāo)高；二、三、四級公路采用路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高、

加寬地段為設(shè)超高、加寬前該處邊緣標(biāo)高。②改建公路的路基設(shè)計標(biāo)高一般按新建公路的規(guī)定辦理，也可視具體情況而采用行車道中線處的標(biāo)高。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—設(shè)計認(rèn)知(2)地面高程：中線上地面點高程。(3)路基高度：橫斷面上設(shè)計高程與地面高程之高差。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—設(shè)計認(rèn)知1、汽車行駛與公路縱坡的關(guān)系(1)汽車在公路上行駛的阻力◆空氣阻力◆滾動阻力◆坡度阻力◆慣性阻力4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計(2)汽車行駛的條件◆必要條件：牽引力必須大于或等于各項阻力之和?！舫浞謼l件：牽引力必須小于或等于輪胎與路面之間的附著力?！舫湟獥l件：各阻力之和≤牽引力≤輪胎與路面之間的附著力4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計(3)汽車在坡道上的行駛要求①縱坡度力求平緩；②陡坡宜短，長坡道的縱坡度應(yīng)加以嚴(yán)格限制；③縱坡度的變化不宜太多，尤其應(yīng)避免急劇起伏變化，力求縱坡均勻。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計2、最大縱坡、最小縱坡和坡長限制(1)

最大縱坡最大縱坡是指在縱坡設(shè)計時各級道路允許使用的最大坡度值。①確定最大縱坡應(yīng)考慮的因素(ⅰ)汽車的動力性能；(ⅱ)公路等級；(ⅲ)自然因素。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計②最大縱坡的確定最大縱坡是公路縱斷面設(shè)計的重要控制指標(biāo)。最大縱坡是各級公路縱坡限制值，只有在山嶺區(qū)路線特別困難時采用。各級公路規(guī)定的最大縱坡值如下：4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計③最大縱坡應(yīng)符合下列規(guī)定設(shè)計速度為120km/h、100km/h、80km/h的高速公路受地形條件或其他特殊情況限制時，經(jīng)技術(shù)論證、最大縱坡值可增加1%。公路改擴建中，設(shè)計速度為40km/h、30km/h、20km/h的利用原有公路的路段，經(jīng)技術(shù)論證經(jīng)濟論證、

最大縱坡值可增加1%。大、中橋不宜大于4%，橋頭引道不宜大于5%；位于市鎮(zhèn)附近非汽車交通量較大的地段，橋上及橋頭引道均不得大于3%；小橋涵縱坡隨路線。隧道內(nèi)縱坡應(yīng)小于3%，大于0.3%，但短于100m的隧道可不受此限，高速公路、一級公路的中短隧道，當(dāng)條件受限制時，

最大縱坡可適當(dāng)加大，但不宜大于4%。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計(2)最小縱坡為使公路在長路塹低填方以及其它橫向排水不暢通的地段，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定，規(guī)定各級公路的長路塹路段、以及其他橫向排水不暢的路段，均

應(yīng)采用不小于0.3%的縱坡。當(dāng)必須設(shè)計水平坡(0%)或小于0.3%的縱坡時，邊溝排水設(shè)計應(yīng)與縱坡設(shè)計一起綜合考慮，其邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計(3)坡長限制①最大坡長的限制最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低容許速度時所行駛的距離。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計②陡坡組合坡長當(dāng)連續(xù)陡坡是由幾個不同受限坡度值的坡段組合而成時

，應(yīng)按不同坡度的坡長限制折算確定；其連續(xù)陡坡最短坡長應(yīng)大于規(guī)范規(guī)定最小坡長?！臼纠浚耗橙壒啡缦聢D示：若第三坡段采用4%的坡度，其坡長最多可設(shè)多長？4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計③最小坡長限制最小坡長的限制是從汽車行駛的平順性的要求考慮；最小坡長通常取設(shè)計行車速度9--15s的行程為規(guī)定值；《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，各級公路最短坡長如下表：4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計3、緩和坡段當(dāng)陡坡長度達(dá)到限制坡長時，應(yīng)安排一段緩坡，用以恢復(fù)在陡坡上降低的速度。緩和坡段的作用主要是為了改善汽車在連續(xù)陡坡上行駛的緊張狀況，避免汽車長時間低速行駛或汽車下坡產(chǎn)生不安全因素。不同等級的公路其緩和坡度不同，對于越嶺公路《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3%，其長度應(yīng)不得小于最小坡長要求。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計4、平均縱坡平均縱坡是指一定長度的路段縱向所克服的高差與該路段長度的比。平均縱坡是衡量路線線形設(shè)計質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。平均縱坡與坡道長度有關(guān)，還與相對高差有關(guān)。《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定二、三、四級公路越嶺路線連續(xù)上坡

(或下坡)路段，相對高差為200m--500m時，平均縱坡不應(yīng)大于5.5%；相對高差大于500m時，平均縱坡不應(yīng)大于5%。并注意任意連續(xù)3km路段的平均縱坡不宜大于5.5%

。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計5、合成坡度合成坡度是指由路線縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的坡度，其方向即流水線方向。合成坡度可按矢量關(guān)系或勾股定理關(guān)系導(dǎo)出：i合

=

i

+i

式中：i合—合成坡度%；i縱—公路平曲線處的縱坡%；i超—公路平曲線處的超高橫坡度%

。超2縱24.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計在下述情況的合成坡度必須小于8%：(1)冬季路面有積雪、結(jié)冰地區(qū)；(2)自然橫坡較陡峻的傍山路段；(3)非汽車交通量比率高的路段。各級公路的最小合成坡度不宜小于0.5%。在超高過渡的變化處，合成坡度不應(yīng)設(shè)計成0%。當(dāng)合成坡度小于0.5%時，則應(yīng)采取綜合排水措施，以保證路面排水暢通。公路合成坡度的最大容許值如下：公路最大合成坡度表3-44.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱坡及坡長設(shè)計(一)豎曲線設(shè)計基本知識1、縱斷面上相鄰兩條縱坡線相交的轉(zhuǎn)折處，為了行車平

順用一段曲線來緩和，這條連接兩縱坡線的曲線叫豎曲線。2、為方便設(shè)計和計算，豎曲線的形狀一般采用二次拋物線形式。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計3、轉(zhuǎn)坡角縱斷面上相鄰兩條縱坡線相交形成轉(zhuǎn)坡點，其相交角用轉(zhuǎn)坡角表示。設(shè)相鄰兩縱坡坡度分別為i1和i2，則相鄰兩坡度的代數(shù)差即轉(zhuǎn)坡角為ω=i1-i2，其中i1、i2為本身之值。上坡時i取正值，例如：i1=+3.5%表示是“上坡坡度為3.5%”；下坡時i取負(fù)值,例如：i2=-2.5%表示是“下坡坡度為205%”。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計4、豎曲線的凸、凹及判斷：當(dāng)豎曲線轉(zhuǎn)坡點在曲線上方時為凸形豎曲線，反之為凹形豎曲線。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計▲當(dāng)i1-i2為正值時，則為凸形豎曲線；4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計▲當(dāng)i1-i2為負(fù)值時，則為凹形豎曲線。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計5、豎曲線基本方程式我國采用的是二次拋物線形作為豎曲線的常用形式。x

2

=

2

Ry

y

=

若取拋物線參數(shù)為豎曲線的半徑，則有：4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計x

2

=2

Py其基本方程為：AAPQlA4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計(二)豎曲線要素計算公式LMOEωtB2B1hxxiiBYTXT4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計(三)豎曲線的最小半徑1、豎曲線最小半徑的確定(1)凸形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素：緩和沖擊；經(jīng)行時間不宜過短；滿足視距的要求。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計凸、凹形豎曲線都要受到上述緩和沖擊、視距及行駛時間三種因素控制。豎曲線極限最小半徑是緩和行車沖擊和保證行車視距所必須的豎曲線半徑的最小值。設(shè)計時多采用大于極限最小半徑1.5--2.0倍，該值為豎曲線一般最小值。我國按照汽車在豎曲線上以設(shè)計速度行駛3s行程時間控制豎曲線最小長度。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計(2)凹形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素緩和沖擊；前燈照射距離要求；跨線橋下視距要求；經(jīng)行時間不宜過短。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計三、豎曲線的設(shè)計和計算1、豎曲線設(shè)計豎曲線設(shè)計，首先應(yīng)確定合適的半徑。在不過分增加工程量的情況下，宜選擇大于或等于下表的豎曲線半徑；4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計公路豎曲線最小半徑和豎曲線最小長度相鄰豎曲線銜接時應(yīng)注意：(1)同向豎曲線：特別是兩同向凹形豎曲線間，

如果直坡段接近或達(dá)到最小坡長時，宜合并為單曲線或復(fù)曲線形式的豎曲線。(2)反向豎曲線：反向豎曲線間應(yīng)設(shè)置一段直線坡段，直線坡段的長度一般不小于設(shè)計速度的3秒行程；(3)豎曲線設(shè)置應(yīng)滿足排水需要。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計2、豎曲線計算豎曲線計算的目的是確定設(shè)計縱坡上指定樁號的路基

設(shè)計標(biāo)高。計算步驟如下：(1)計算豎曲線的基本要素：豎曲線長：L；切線長：T；外距：E。(2)計算豎曲線起終點的樁號：豎曲線起點的樁號=變坡點的樁號－T豎曲線終點的樁號=變坡點的樁號+T4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計(3)計算豎曲線上任意點切線標(biāo)高及改正值：切線標(biāo)高=變坡點的標(biāo)高±(T

)一x

i；改正值：y=

(4)計算豎曲線上任意點設(shè)計標(biāo)高某樁號在凸形豎曲線的設(shè)計標(biāo)高=該樁號在切線上的設(shè)計標(biāo)高－y某樁號在凹形豎曲線的設(shè)計標(biāo)高=該樁號在切線上的設(shè)計標(biāo)高+y4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計【案例】：某山嶺區(qū)二級公路，變坡點樁號為K3+030.00，高程為427.68，前坡為上坡，i1=+5%，后坡為下坡，i2=

－4%，豎曲線半徑R=2000m。試計算豎曲線諸要素以及樁號為K3+000.00和K3+100.00處的設(shè)計標(biāo)高。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計1、計算豎曲線要素ω=i1-i2=5%－(－4%)=0.09所以該豎曲線為凸形豎曲線曲線長：L=Rω=2000×0.09

=180m切線長：T=L/2=180/2=90m外

距：

E

=

=

m=2.034.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計2、豎曲線起、終點樁號豎曲線起點樁號=(K3+030.00)－90.00=K2+940.00

豎曲線終點樁號=(K3+030.00)+90.00=K3+120.003、K3+000.00、K3+100.00的切線標(biāo)高和改正值K3+000.00的切線標(biāo)高=427.68－(K3+030.00－K3+000.00)×5%=426.18mK3+000.00的改正值

=

一2

=

0.90mK3+100.00的切線標(biāo)高=427.68－(K3+100.00－K3+0

3.

K

2

=

0.

10m0)m0800.8143404K0(3K3+100.00的改正值=

2

20004.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計4、K3+000.00和K3+100.00的設(shè)計標(biāo)高K3+000.00的設(shè)計標(biāo)高=426.18－0.9=425.28mK3+100.00的設(shè)計標(biāo)高=424.88－0.1=424.78m4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—豎曲線設(shè)計(一)爬坡車道爬坡車道是在陡坡路段正線行車道外側(cè)增設(shè)的供載重車行駛的專用車道。1、爬坡車道的設(shè)置條件四車道高速公路、四車道一級公路以及二級公路連續(xù)上坡路段，符合下列情況之一者，宜在上坡方向行車道右側(cè)設(shè)置爬坡車道。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計2、爬坡車道的設(shè)計(1)橫斷面組成爬坡車道設(shè)于上坡方向正線行車道右側(cè)。爬坡車道的寬度為3.5m。爬坡車道的路肩由硬路肩和土路肩組成。爬坡車道的硬路肩寬度一般為1.0m，土路肩寬度以按正線要求設(shè)計為宜。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計(2)橫坡度①爬坡車道的行車速度比正線小，為了行車安全起見，高速公路正線超高坡度比爬坡車道的超高坡度??；②超高坡度的旋轉(zhuǎn)軸為爬坡車道內(nèi)側(cè)邊緣線；③若爬坡車道位于直線路段時，其橫坡度的大小同正線路拱坡度,采用直線式橫坡,坡向向外；④爬坡車道右側(cè)路肩的橫坡度大小和坡向,參照正線與右側(cè)路肩之間關(guān)系的有關(guān)規(guī)定確定。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計(3)爬坡車道起、終點與長度4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計(4)爬坡車道的其他規(guī)定①爬坡車道的曲線加寬按一個車道曲線加寬規(guī)定執(zhí)行；②高速公路、一級公路爬坡車道長度大于500米時，應(yīng)按規(guī)定在其右側(cè)設(shè)置緊急停車帶。(5)爬坡車道的超高坡度規(guī)定如下表；超高橫坡的旋轉(zhuǎn)軸為爬坡車道內(nèi)側(cè)邊緣線。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計(二)平縱面線形組合設(shè)計公路平面與縱斷面的線形組合是指在滿足汽車運動學(xué)和力學(xué)要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)性、舒適感，研究與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件，以保證汽車行駛的安全、舒適與經(jīng)濟。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計1、視覺分析(1)視覺分析的意義公路設(shè)計除應(yīng)考慮自然條件、汽車行駛力學(xué)的要求外，還要把駕駛員在心理和視覺上的反應(yīng)作為重要因素考慮。從視覺心理出發(fā)，對公路的空間線形及其與周圍自然景觀和沿線建筑的協(xié)調(diào)，保持視覺的連續(xù)性，使行車具有足夠的舒適感和安全感的綜合設(shè)計稱為視覺分析。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計(2)視覺與車速的動態(tài)規(guī)律駕駛員的視覺判斷能力與車速密切相關(guān)，車速越高，

其注意前方越遠(yuǎn)，而視角逐漸變小。駕駛員的注意力集中和心里緊張程度隨車速的增加而增

加，注意力集中點和視野距離隨車速提高而增大，

當(dāng)汽車高速行駛時，駕駛員對前景細(xì)節(jié)的視覺開始變的模糊不清，而視角隨車速逐漸變窄，已不能顧及兩側(cè)景象了。由此可見，對于快速公路來說，必須使駕駛員明白無誤地了解線形，盡量避免由于判斷錯誤而導(dǎo)致駕駛失誤。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計(3)視覺評價方法所謂線形狀況是指公路平面和縱斷面線形所組成的立

體形狀，在汽車快速行駛中給駕駛員提供的連續(xù)不斷的

視覺印象。設(shè)計者通過公路透視圖評價線形組合是否順勢流暢，對易產(chǎn)生判斷失誤和茫然的地方，必須在設(shè)計階段進(jìn)行修改。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計2、公路平、縱線形組合設(shè)計(1)

組合原則①應(yīng)能在視覺上自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性；②平面與縱斷面線形的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡，不要懸殊太大，使線形在視覺上和心理上保持協(xié)調(diào)；③選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和安全行車；④?yīng)注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與協(xié)調(diào)。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計(2)

組合方式平縱線形有以下六種組合形式：平直、縱直線：構(gòu)成具有恒等坡度的直線；平直、縱凹曲線：構(gòu)成凹下去的直線；平直、縱凸曲線：構(gòu)成凸起的直線；平曲、縱直線：構(gòu)成具有恒等坡度的平曲線；

平曲、縱凹曲線：構(gòu)成凹下去的平曲線；

平曲、縱凸曲線：構(gòu)成凸起的平曲線。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計3、線形組合特征及注意問題4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計3、線形組合特征及注意問題4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計3、線形組合特征及注意問題4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—爬坡車道及縱面線形組合設(shè)計3、線形組合特征及注意問題(一)縱斷面設(shè)計圖及繪制●縱斷面設(shè)計圖反映的是路線所經(jīng)的中心地面起伏情況與設(shè)計標(biāo)高的關(guān)系，把它與平面線形結(jié)合起來，就能反映出公路路線在空間的位置。●縱斷面圖的架構(gòu)采用直角座標(biāo)，以橫坐標(biāo)表示水平距離，縱坐標(biāo)表示垂直高程。通常情況下采用的比例尺為：橫坐標(biāo)1∶2000；縱坐標(biāo)1∶200。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計1、縱面圖的內(nèi)容(1)樁號里程、地面高程與地面線、設(shè)計高程與設(shè)計線，施工填挖值、設(shè)計線的縱坡度及坡長、平曲線資料、土壤地質(zhì)情況；(2)豎曲線及其要素；(3)沿線橋涵及人工構(gòu)造物的位置、結(jié)構(gòu)類型及孔徑；(4)與鐵路、公路交叉的樁號及路名；(5)沿線跨河流名稱、樁號、現(xiàn)有水位及最高洪水位；(6)水準(zhǔn)點位置、編號和高程；(7)斷鏈樁位置、

樁號及長短鏈關(guān)系。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計2、繪制縱斷面設(shè)計圖的步驟(1)按比例在厘米紙上標(biāo)出與橫向、縱向坐標(biāo)，橫向坐標(biāo)標(biāo)出百米樁號，縱向坐標(biāo)標(biāo)出整十米高程；(2)在坐標(biāo)系中按水準(zhǔn)測量提供的各樁號地面高程與相應(yīng)的樁號配合點繪各樁號地面點，并將各地面標(biāo)高點用直線依次連接后就成為縱斷面圖的地面線；(3)在坐標(biāo)圖上繪出各水準(zhǔn)點位置、編號、高程；(4)將橋涵位置繪制在坐標(biāo)圖上，并注明孔數(shù)、孔徑、結(jié)構(gòu)類型、樁號等；4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計(5)在縱斷面設(shè)計圖下部表內(nèi)分別注明土壤地質(zhì)資料、繪出平面直線和平曲線的位置、轉(zhuǎn)向并注明平曲線有關(guān)資料；(6)縱坡和豎曲線確定后，將設(shè)計線繪出，并注明縱坡度、坡長，在設(shè)計線上部適當(dāng)?shù)奈恢美L出各豎曲線范圍并分別注明各豎曲線的基本要素；(7)填注其它各有關(guān)資料或特定需要的資料；(8)清理縱斷面設(shè)計圖并將無用的鉛筆字線擦凈。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計(二)縱斷面設(shè)計要點縱斷面設(shè)計主要是指縱坡和豎曲線設(shè)計?？v斷面設(shè)計的主要內(nèi)容是根據(jù)公路等級、沿線自然條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等，確定路線合適的高程、各坡段的縱坡度和坡長，并設(shè)計豎曲線。縱斷面設(shè)計的基本要求是縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當(dāng)、平面與縱斷面組合設(shè)計協(xié)調(diào)、以及填挖經(jīng)濟、平衡。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計1、關(guān)于縱坡極限值的運用(1)縱坡的極限值不可輕易采用，應(yīng)留有余地；(2)在受限較嚴(yán)的地帶，

可有條件使用縱坡極限值；(3)縱坡應(yīng)力求平緩，但最小縱坡不應(yīng)低于0.3%。2、關(guān)于最小坡長(1)縱坡坡長不宜過短，以不小于設(shè)計速度9s的行程為宜；(2)對連續(xù)起伏的路段，坡度應(yīng)盡量小，坡長和豎曲線可取極限坡長的3—

5倍。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計3、各種地形條件下的縱坡設(shè)計(1)平原、微丘地區(qū)應(yīng)注意保證最小填土高度和最小縱坡的要求；(2)山嶺、重丘地形坡長不應(yīng)超過限制長度，縱坡不宜大于6%，注意路基控制高程的要求；(3)越嶺線的縱坡盡量不采用極限或接近極限的坡度，更不宜在連續(xù)采用極限長度的陡坡之間夾短的緩和坡段。越嶺路線一般不應(yīng)設(shè)置反坡；4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計(4)橋梁的路基設(shè)計標(biāo)高①大、中橋一般應(yīng)高于該橋設(shè)計洪水位(并包括雍水和浪高)至少0.5m。②小橋涵應(yīng)高于橋涵前雍水水位至少0.5m(不計浪高)。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計4、關(guān)于豎曲線半徑的選用豎曲線應(yīng)選用較大半徑為宜。在不過分增加工程數(shù)量的情況下，應(yīng)選用大于或等于一般最小半徑的半徑值，特殊困難方可用極限最小值。5、關(guān)于相鄰豎曲線的銜接相鄰兩個同向凹形或凸形豎曲線，特別是兩同向凹形豎曲線間，如直坡段不長應(yīng)合并為豎一個曲線。對反向豎曲線，最好中間設(shè)置一段直坡線，直坡線的長度一般不小于設(shè)計速度的3秒行程。當(dāng)半徑比較大時，亦可直接連接。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計(三)縱坡設(shè)計方法與步驟1、準(zhǔn)備工作：(1)按比例標(biāo)注里程樁號和標(biāo)高，點繪地面線；(2)繪出平面直線與平曲線資料，以及土壤地質(zhì)說明資料；(3)將橋梁、涵洞、地質(zhì)土質(zhì)等與縱斷面設(shè)計有關(guān)的資料在縱斷面圖紙上標(biāo)明；(4)熟悉和掌握全線有關(guān)勘測設(shè)計資料，領(lǐng)會設(shè)計意圖

和設(shè)計要求。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計2、標(biāo)注控制點如路線起、終點，越嶺埡口，重要橋梁、涵洞的橋面標(biāo)高，最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進(jìn)出口，平面交叉和立體交叉點，與鐵路交叉點及受其它因素限制路線必須通過的標(biāo)高控制點等。3、試定縱坡在已標(biāo)出“控制點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)、定線意圖，對各種可能坡度線方案反復(fù)比較，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又滿足控制點要求，且土石方最省的坡度線，

將前后坡度線延長交會出變坡點的初定位置。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計4、調(diào)整縱坡對照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，檢查縱坡度、坡長、縱坡折減、合成坡度及平面與縱面配合是否適宜以及路線交叉、橋隧和接線等處的縱坡是否合理，不符合要求時則應(yīng)調(diào)整縱坡線。5、核對選擇有控制意義的重點橫斷面，根據(jù)縱斷面圖上對應(yīng)樁號填挖的高度，在橫斷面圖上“戴帽”檢查是否填挖過大、坡腳落空或過遠(yuǎn)、擋圖墻過大等情況，若有問題應(yīng)及時調(diào)整縱坡線。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計6、定坡縱坡線經(jīng)調(diào)整核對后，即可確定縱坡線。7、設(shè)置豎曲線拉坡時已考慮了平、縱組合問題，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、

平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計算豎曲線要素。8、計算設(shè)計標(biāo)高根據(jù)已定的縱坡和變坡點的設(shè)計標(biāo)高及豎曲線半徑，即可計算出各樁號的設(shè)計標(biāo)高。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計(四)縱坡設(shè)計應(yīng)注意的問題1、設(shè)置回頭曲線地段，拉坡時應(yīng)按回頭曲線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)先定出該地段的縱坡，然后從兩端接坡，應(yīng)注意在回頭曲線地段不宜設(shè)豎曲線。2、大中橋上不宜設(shè)置豎曲線，橋頭兩端豎曲線的起終點應(yīng)設(shè)在橋頭10m以外。3、小橋涵允許設(shè)在斜坡地段或豎曲線上，為保證行車平順，應(yīng)盡量避免在小橋涵處出現(xiàn)駝峰式縱坡。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計4、注意平面交叉口縱坡及兩端接線要求。公路與公路交叉時一般宜設(shè)在水平坡段，其長度應(yīng)不小于最短坡長規(guī)定。兩端接線縱坡應(yīng)不大于3%，山區(qū)工程艱巨地段不大于5%。5、拉坡時如受“控制點”制約，導(dǎo)致縱坡起伏過大，或土石方工程量太大，經(jīng)調(diào)整仍難以解決時，可用紙上移線的方法修改原定縱坡線。6、對連接段縱坡，如大、中橋引導(dǎo)及隧道兩端接線等，

縱坡應(yīng)平緩，避免產(chǎn)生突變。4.2.2高速公路縱斷面設(shè)計—縱斷面線形設(shè)計目

錄4.3

高速公路立體交叉設(shè)計1、公路橫斷面圖即：公路中線的法線方向剖面圖。它是由橫斷面設(shè)計線和橫斷面地面線所圍成的圖形。公路橫斷面設(shè)計線一般包括行車道、路肩、分隔帶、

邊溝、邊坡、截水溝、護(hù)坡道、取土坑、棄土堆和環(huán)境保護(hù)等設(shè)施。4.2.3

高速公路橫斷面設(shè)計—設(shè)計概述2、公路橫斷面設(shè)計根據(jù)行車對公路的要求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)、氣候、水文等自然因素，確定橫斷面的形式、各組成部分的位置和尺寸以及路基土石方的計算與調(diào)配。3、公路橫斷面設(shè)計的目的保證足夠的斷面尺寸、強度和穩(wěn)定性，使之經(jīng)濟合理，同時為路基土石方工程數(shù)量計算、公路的施工和養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)。4.2.3

高速公路橫斷面設(shè)計—設(shè)計概述(2)高速公路和一級公路的路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面高速公路和一級公路的路基橫斷面上下行用中央分隔帶分開，其橫斷面由行車道、中間帶、路肩以及緊急停

車帶、爬坡車道、變速車道等組成。4.2.3

高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成a)高速公路、一級公路一般整體式斷面形式1、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面(1)路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面的含義交通部根據(jù)設(shè)計交通量、交通組成、設(shè)計車速、

通行能力和滿足交通安全的要求，按公路等級、斷面的類型、路線所處地形規(guī)定的路基橫斷面各組成部分橫向尺寸的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。4.2.3

高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成b)高速公路、一級公路一般分離式斷面形式(右幅斷面)4.2.3

高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成c)高速公路分離復(fù)合式斷面形式(右幅斷面)4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成d)高速公路整體復(fù)合式斷面形式(右幅斷面)(3)二、三、四級公路的路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成4.2.34.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成高速公路、一級公路分離式路基的左側(cè)路肩表4-3左側(cè)路緣帶寬度表4-52、典型橫斷面典型橫斷面是指在公路設(shè)計中經(jīng)常被采用的路堤、路塹、半填半挖等基本斷面形式及其派生的一系列類似的斷面形式。具體如下：(1)路堤：高于原地面的填方路基。(2)路塹：低于原地面的挖方路基。(3)半填半挖：在一個斷面內(nèi)，一部分要填、另一部分要挖的路基。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成(1)一般路堤主要有兩種形式：?一般路堤：路基填土高度小于20m大于0.5m(1m)

的路堤；?矮路堤：路基填土高度小于0.5m(1m)的路堤，矮路堤必須在邊坡坡腳處設(shè)計邊溝。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成(2)一般路塹?形式：路基挖方深度小于20m一般地質(zhì)條件下路塹。?路塹路段均應(yīng)設(shè)置邊溝，邊溝斷面可根據(jù)土質(zhì)情況采用梯形、矩形或三角形等。?為攔截上側(cè)地面逕流以保證邊坡的穩(wěn)定，應(yīng)在坡頂外至少5m處設(shè)置截水溝。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成(3)半填半挖路基該斷面是路堤和路塹的結(jié)合形式，填方部分應(yīng)按路堤的要求填筑，挖方部分應(yīng)按路塹的要求設(shè)計。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成(4)陡坡路基在山區(qū)地面橫坡較陡時，通常采用的形式。◆護(hù)肩路基；◆砌石路基或擋土墻路基；◆護(hù)腳路基；◆矮墻路基；◆沿河路基；◆利用挖渠土填筑路堤。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成擋土墻路基砌石路基1:n4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成護(hù)肩填石護(hù)腳路基護(hù)肩路基1:m

護(hù)腳4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成吹

(填)

砂

(粉煤灰)

路基1

:m

矮墻路堤粘質(zhì)土包邊1:m常水位1:m

≥

3、附屬設(shè)施(1)取土坑取土坑分路外集中取土和路側(cè)取土兩種。①路外集中取土應(yīng)盡量設(shè)在荒山、荒地和地勢較高的山地上。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成②路側(cè)取土◆取土坑的位置：當(dāng)?shù)孛鏅M坡不大于1∶10的平坦的地區(qū)，可在路基兩側(cè)設(shè)置取土坑；當(dāng)?shù)孛鏅M坡大于1∶10的平坦的地區(qū)，取土坑最好設(shè)置在地勢較高的一側(cè)。◆取土坑的深度和寬度：應(yīng)根據(jù)所取土的數(shù)量、施工方法和排水的要求而定。◆取土坑的邊坡坡度：一般內(nèi)側(cè)邊坡可采用1∶1.5

，外側(cè)邊坡不陡于1∶1?！羧⊥量拥目v坡：取土坑的底面縱坡應(yīng)不小于

0.3%以利排水，同時取土坑的出水口處的坑底標(biāo)高應(yīng)不低于所流入的橋涵進(jìn)口的標(biāo)高。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成(2)棄土堆①位置的選擇：棄土堆通常選擇路塹下方荒地或低洼處；當(dāng)?shù)孛鏅M坡小于1∶5時，可在路塹兩側(cè)設(shè)置。②外形：棄土堆的形狀應(yīng)規(guī)則整齊，頂寬視棄土數(shù)量而定，頂面有2%的向外橫坡，高度一般不超過3m，邊坡

不陡于1∶1.5。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—路基橫斷面組成1、建筑限界(1)公路建筑限界(凈空)：4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—公路建筑限界與用地(2)建筑限界的組成建筑限界由凈高和凈寬兩部分組成。建筑限界的上緣邊界線為水平線(超高路段與超高橫坡平

行)，兩側(cè)邊界線與水平線垂直(超高路段與路面垂直)

。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—公路建筑限界與用地4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—公路建筑限界與用地(3)建筑限界的其他規(guī)定2、公路用地(1)公路用地是指為修建、養(yǎng)護(hù)公路及其沿線設(shè)施而依照國家規(guī)定所征用的土地。(2)公路用地范圍是指：填方地段為公路路堤兩側(cè)排水溝外邊緣(無排水溝時為路堤或護(hù)坡道坡腳)以外，挖方地段為路塹坡頂截水溝外邊緣(無截水溝為坡頂)以外，不小于1m的土地范圍。在有條件的地段，高速公路、

一級公路不小于3m，二級公路不小于2m的土地范圍。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—公路建筑限界與用地(3)橋梁、隧道、互通式立體交叉、分離式立體交叉、平面交叉、交通安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施、管理設(shè)施、綠化以及料場、苗圃等應(yīng)根據(jù)實際需要確定用地范圍。(4)風(fēng)砂、雪害等特殊地質(zhì)地帶，設(shè)置防護(hù)設(shè)施時，應(yīng)根據(jù)實際需要確定用地范圍。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—公路建筑限界與用地(一)橫斷面設(shè)計定義

橫斷面設(shè)計方法俗稱“戴帽子”，即在橫斷面測量所得各樁號的橫斷面地面線上，按縱斷面設(shè)計確定的填挖高度和平面設(shè)計確定的路基寬度、超高、加寬值，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦巍?/p>

地質(zhì)等自然條件，參考典型橫斷面圖式，逐樁號繪出橫斷面圖；對采用擋土墻、護(hù)坡等結(jié)構(gòu)物的路段，所采用結(jié)構(gòu)物應(yīng)繪于相應(yīng)的橫斷面圖上，并注明其起訖樁號、圬工種類和斷面的尺寸，結(jié)構(gòu)物的尺寸要根據(jù)土壓力的大小、經(jīng)穩(wěn)定性驗算確定。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—橫斷面設(shè)計

繪制橫斷面地面線

路基高度和寬度數(shù)據(jù)輸入

繪制路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖

繪制防護(hù)工程位置及端面示意圖

排水工程位置及斷面示意圖

計算各樁號端面的填(挖)方面積并

標(biāo)注圖上4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—橫斷面設(shè)計(二)橫斷面設(shè)計步驟

設(shè)計步驟(四)路基橫斷面設(shè)計所需要的設(shè)計資料1．平曲線資料：半徑、緩和曲線、偏角、曲線位置(交點樁號)等；2．每個中樁的填挖高度；3．路基寬度，路面寬度(分別確定左右側(cè)寬度)；4．各中樁的超高值；5．路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖式(典型橫斷面)；6．路基邊坡坡度值；7．邊溝、截水溝的形式及尺寸；8．彎道上視距的是否得到保證(視距臺設(shè)計)。4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—橫斷面設(shè)計(三)公路橫斷面設(shè)計內(nèi)容1．確定路幅橫斷面尺寸(寬度及橫坡度)；2．確定路基高度：縱斷面設(shè)計完成；3．路基橫斷面形狀設(shè)計：如梯形(直線式邊坡)、折線式邊坡、臺階形邊坡；4．邊坡坡度確定；路堤及路塹邊坡，土質(zhì)與巖石邊坡5．橫斷面面積計算及土石方數(shù)量計算與調(diào)配4.2.3高速公路橫斷面設(shè)計—橫斷面設(shè)計(五)橫斷面圖繪制方法1．在計算紙上繪制橫斷面的地面線。地面線是在現(xiàn)場測繪的，若是紙上定線，可從