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1、2018/11/19,1,第四章 横断面设计,4.1 道路用地范围与建筑限界 4.2 公路路基横断面组成及宽度 4.3 路拱、边沟及边坡 4.4 路基横断面设计成果 4.5 路基土石方计算及调配 复习思考题,2018/11/19,2,4.1 道路用地范围与建筑限界,一、道路用地范围 1定义 道路用地是指为修建、养护公路及其沿线设施而依照国家规定所征用的地幅。 道路用地的征用必须遵守国家有关的土地法规，依据公路横断面设计的要求，在保证其修建、养护所必须用地的前提下，尽量节省每一寸土地。,2018/11/19,3,（1）新建公路 填方地段为公路路堤两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以
2、外，挖方地段为路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外，不小于lm的土地为公路用地范围。在有条件的地段，高速公路、一级公路不小于 3m，二级公路不小于2m的土地为公路用地范围。 高填深挖路段，可能会因取土、弃土以及在路基开挖填筑和养护过程中占用更多土地。为保证路基稳定，应根据计算确定用地范围。,2公路用地范围的划定,2018/11/19,4,（2）改建公路,立体交叉、服务设施、安全设施、交通管理设施、停车设施及路用房屋、料场、苗圃等应在节约用地的原则下，根据实际需要确定用地范围。 在风沙、雪害严重的地段设置的防护林、拦沙坝、防雪栅栏等防护设施，以及特殊地质地段的防护治理设施所需用地范围依据实
3、际需要确定。,对现有的公路，保持其原有的用地范围不变，改建路段参照新建公路规定具体确定。,（3）其它,2018/11/19,5,3城市道路用地 城市道路用地范围为城市道路红线宽度。城市道路红线指划分城市道路用地和城市建筑用地、生产用地及其他备用地的分界控制线。红线宽度为包括车行道、人行道、绿化带等在内的规划道路的总宽度，所以也称为规划路幅。城市道路的红线规划考虑道路的功能与性质、横断面型式及其各组成部分的合理宽度以及今后发展的需要，由城市规划部门确定。,2018/11/19,6,二、建筑限界 1定义 道路建筑限界又称净空，是为保证车辆、行人的通行安全，对道路和桥面上以及隧道中规定的一定的高度和
4、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。建筑限界的上缘边界线为水平线（超高路段与超高横坡平行），两侧边界线与水平线垂直（超高路段与路面垂直）。在道路横断面设计时，应充分研究各路幅组成要素与道路公共设施之间的关系，在有限的空间内合理安排、正确设计。道路标志、标牌、护栏、照明灯柱。电杆、行道树、桥墩桥台等设施的任何部件不能侵入建筑限界之内。,2018/11/19,7,2规定 我国公路工程技术标准规定各级公路建筑限界如下图。 图中：W行车道宽度； C当设计速度等于或大于 100kmh时为 0.5m，小于100kmh时0.25m； S1行车道左侧路缘带宽度； S2行车道右
5、侧路缘带宽度； M1，M2中间带及中央分隔带宽度； E建筑限界顶角宽度，当 ，E1m；,时，EL；当,H净高，一条公路应采用一个净高，高速公路和一级、二级公路为5.0m，三级、四级公路为4.5m； L1左侧硬路肩宽度； L2右侧硬路肩或应急停车带宽度； L侧向宽度，高速公路、一级公路的侧向宽度为硬路肩宽度（ Ll或 L2），其它各级公路的侧向宽度为路肩宽度减去0.25m。,2018/11/19,8,2018/11/19,9,2018/11/19,10,2018/11/19,11,2018/11/19,12,4.2 公路路基横断面组成及宽度,一、路基横断面组成 1一般组成 （1）行车道：供各种车
6、辆行驶部分的总称。 （2）路肩：位于行车道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状构造物。 （3）中间带：高速公路及一级公路上用于分隔对向车辆的带状构造物。 （4）边坡：为保证路基稳定，在路基两侧具有一定坡度的坡面。 （5）边沟：为汇集和排除路面、路肩及边坡流水在挖方或低填方路基两侧设置的纵向排水沟。,2018/11/19,13,路基填方较高路段,低路基路段,2018/11/19,14,2018/11/19,15,改变中央分隔带的形式,2018/11/19,16,2018/11/19,17,2018/11/19,18,2018/11/19,19,2特殊组成 （l）应急停车带：在高速公路和一级公路上设
7、置的供临时发生故障或其它原因需紧急停车车辆使用的临时停车地带。当右侧硬路肩的宽度较小时应设应急停车带，其设置间距不宜大于500m，其宽度包括硬路肩在内3.50m，有效长度不小于30m。 （2）爬坡车道：在高速公路和一级公路上，当纵坡大于4时，设置的专供慢车爬坡使用的车道。其宽度一般为3.5m。 （3）变速车道：在高速公路互通式立体交叉、服务区等处设置的，供车辆驶入或驶离高速车流的加速或减速车道。其宽度一般为3.5m。 （4）错车道：四级公路，当采用4.5m的单车车道路基时，在适当的可通视的距离内设置的供车辆交错避让用的一段加宽车道。设置错车道路段的路基宽度不小于6.5m，有效长度不小于 20m
8、，错车道布置如下图。,2018/11/19,20,避险车道,爬坡车道,2018/11/19,21,2018/11/19,22,（5）护坡道：当路堤较高时，为保证路基边坡稳定，在取土坑与坡脚之间，沿原地面纵向保留的有一定宽度的平台。 标准规定： 当路肩边缘与路侧取土坑底的高差小于或等于2m时，取土坑内侧坡顶可与路堤坡脚径相衔接，并采用路堤边坡坡度；当高差大于2m时，应设置宽1m的护坡道：当高差大于6m时，应设置宽2m的护坡道。 （6）碎落台：在路堑边坡坡脚与边沟外侧边缘之间或边坡上，为防止碎落物落入边沟而设置的具有一定宽度的纵向平台。 （7）截水沟：在地面线较陡的挖方路段，为拦截山坡上流向路基的
9、水，在路堑坡顶以外设置的水沟。,碎落台：在路堑边坡坡脚与边沟外侧边缘之间或边坡上，为防止碎落物落入边沟而设置的具有一定宽度的纵向平台。,标准规定： 当路肩边缘与路侧取土坑底的高差小于或等于2m时，取土坑内侧坡顶可与路堤坡脚径相衔接，并采用路堤边坡坡度；当高差大于2m时，应设置宽1m的护坡道：当高差大于6m时，应设置宽2m的护坡道。,2018/11/19,24,二、一般组成部分的宽度 1行车道宽度 行车道宽度的计算原理 Bnb,bac 其中：B行车道宽度（m）； n车道数（条）； b 一条车道的宽度，一般情况下， V 80kmh时，b3.75；V60kmh时，b3.5（m） NS设计交通量（辆小
10、时） N一条车道的设计通行能力；与车速和车型有关（辆小时） a车辆的几何宽度，一般取a2.5（m） C侧向余宽，包括车与车（同向或对向）之间余宽和车与边（内侧边或外侧边）之间的余宽（m）；据实测，侧向余宽值的大小与车速和交通组成有关，且与车速成正比。,2018/11/19,25,2路肩,（1）组成及作用 路肩由土路肩和硬路肩组成，如下图所示。 硬路肩又称加固路肩，高速公路和一级公路应在硬路肩宽度内设右侧路缘带，其宽度一般为0.5m，结构与行车道结构相同，用行车道外侧标线或不同的路面颜色来表示。二、三、四级公路可不设硬路肩，但在村镇附近及混合交通量大的路段应予加固。高速公路采用分离式断面时，行车
11、道左侧应设硬路肩，其宽度一般为1.25m（设计速度120km/h）、1.00m（设计速度100km/h）或0.75m（设计速度80km/h）。,2018/11/19,26,2018/11/19,27,路肩的作用是：,增加路幅的侧向余宽，供临时停车、错车或堆放养路材料之用。 具有保护路面及支撑路面结构的作用。 显示行车道的边缘线，有利于视线诱导，增加行车的舒适感和安全感。 为公路的其它设施（如护墙、护栏、绿化、电杆地下管线等）提供设置的场地（注意：设施的设置不得侵入建筑限界以内），也可供养护人员养护操作、避车之用。 精心养护的路肩，能增加公路的美感。,2018/11/19,29,3中间带 （l）
12、组成及作用 高速公路和一级公路的整体式断面型式应设置中间带。中间带由中央分隔带和两条左侧路缘带组成。,2018/11/19,30,中间带作用是：,将对向车流分开，避免车辆任意调头，减少交通事故提高通行能力。 在中间带上种植花草灌木或设置防眩网，可以防止对向车灯产生的眩光，又美化路容和环境。 为沿线设施（如交通标志、标牌、护栏、防眩网、灯柱地下管线等）的设置提供场地（注意不可侵入建筑限界以内）。 为公路分期改建提供储备用地。 显示行车道位置，起视线诱导作用。,2018/11/19,31,（2）宽度 中间带的宽度依行车道的侧向余宽和设施带宽度而定，愈宽效果愈好。但由于土地资源十分宝贵，我国基本上采
13、用窄的中间带，其宽度随公路等级和地形变化在2.50-4.50m之间，特殊情况下可减至 2.00m。整体式断面公路的中间带，一般规定如下表。 为了便于养护作业和某些车辆在必要时驶向反向车道，中央分隔带应按一定距离设置开口部。开口部一般情况下以每2km的间距设置，不宜太密。 一条公路上不得频繁变化中央分隔带宽度以保持良好的线形及视觉。不得已需改变时，应设置渐变过渡段，使车道中心线的线形圆滑、顺适。,2018/11/19,33,三、路基宽度 公路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、应急停车带等，尚应包括这些部分的宽度。 各级公路的路基宽度如下表。 四级公路宜采用3.5m
14、的行车道和6.5m的路基，当交通量较大时，可采用6.0m的行车道和7.0m的路基，在工程特别艰巨以及交通量很小路段，可采用4.5m路基，但应按标准规定，设置错车道。,2018/11/19,34,高速公路、一级公路路基宽度,2018/11/19,35,二级、三级公路、四级公路路基宽度,2018/11/19,36,4.3 路拱、边沟及边坡,一、路拱 为了迅速排除路面上的雨水，将路面做成由中间向两侧倾斜的拱形，称为路拱。 路拱虽然对排水有利，但对行车不利。这是由于汽车自身的重力沿着路拱横坡方向的分力增加了行车的不平稳，并且当路面有水时路面与轮胎间的横向附着系数很小，更增加了侧向滑移的危险。因此，在选
15、择路拱的大小与形状时，应该在保证排水的情况下，兼顾到行车的要求，对于不同的路面类型和行车道宽度，结合当地的自然条件，降雨强度等采用不同的路拱坡度。标准对路拱坡度的规定见下表。,2018/11/19,37,路拱坡度,2018/11/19,38,高速公路和一级公路位于中等强度降雨地区时，路拱坡度宜采用高值；位于严重强度降雨地区时，路拱坡度可适当增大。 分离式路基，每侧行车道可设置双向路拱，也可设置成向路基外侧倾斜的单向横坡。但在积雪冻融地区，应设置双向路拱。 路拱的形式有抛物线形、直线接曲线形、折线形等。 土路肩由于其排水性远低于路面，为了迅速排除路面水，其横坡度一般较路拱横坡增加 l2。硬路肩一
16、般与路面采用同一横坡，也可稍大于路面。,2018/11/19,39,路拱形式 直线路拱： 特点：中间有屋脊形、横坡一致 适用：路拱横坡小的水泥路面， 有中央分隔带的路面， 宽度较小的低等级公路 直线加曲线（抛物线） 特点：两侧较平缓、中间改善。 适用：20m柔性路面 折线形路拱： 特点：坡度从中到边逐步增大利于排水，横坡变化缓、对行车有利。 适用：多车道水泥混凝土路面。,抛物线路拱 二次抛物线方程 特点：中间平，两边陡有利于行车、排水。但当路宽时，边缘坡度过大。 适用：12m黑色路面。,2018/11/19,40,改进的二次抛物线方程 特点：中间平，两边适中。 适用：一块板20m黑色路面。,2018/11/19,41,二、边沟 1边沟的作用 边沟是沿路基两侧布置的纵向排水沟。设置于挖方和低填方路段，路面和边坡水汇集到边沟内后，通过跌水井或急流槽引到
