道堪路线设计

公路根据功能和适应的交通量分为以下五个等级。

1） 高速公路为专供汽车分向分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。 四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 25000 --55000 辆。

六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 45000-- 80000 辆。

八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 60000 --100000 辆。

2） 一级公路为供汽车分向分车道行驶并可根据需要控制出入的多车道公路。 四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 15000 --30000 辆。

六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 25000 --55000 辆。

3） 二级公路为供汽车行驶的双车道公路。

双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 5000 --15000 辆。

4） 三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。

双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量 2000-- 6000 辆。

5） 四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。

双车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2000 辆以下。

单车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量400 辆以下。

交通量资料：

1）表2-1 近期交通量

车型 数量 （辆/年平均日） 小客车（包括小汽车、小货车、吉普车等） 江淮AL6600型 北京130型轻型货车 载重汽车（包括中货车、大货车、大客车等） 东风EQ140型 黄河JN163型 东风LZ141 黄海DD680型长途客车 太湖XQ3 CA390载货车 金陵JL6121S 2）交通增长率：11%。

450 350 400 600 600 500 400 300 400 根据《公路工程技术标准》各级公路设计交通量的预测应符合下列规定： 高速公路和具干线功能的一级公路的设计交通量应按20 年预测；具集散功能的一级公路以及二三级公路的设计交通量应按15 年预测；四级公路可根据实际情况确定。交通量换算采用小客车为标准车型确定公路等级的各汽车代表车型和车辆折算系数规定如表3-1。

表2-2 各汽 车 代 表 车 型 与 车 辆 折 算 系 数

汽车代表车型 车辆折算系数 说 明 小客车 1.0 ≤19座的客车和载质量≤2t的货车 中型车 1.5 ＞19座的客车和载质量＞2t的货车 大型车 2.0 载质量＞7t~≤14t的货车 拖挂车 3.0 载质量＞14t的货车 各种车型交通量及车辆折算系数见表3-2

表3-2各种车型交通量及车辆折算系数 车型 江淮AL6600型 北京130型轻型货车 东风EQ140型 黄河JN163型 东风LZ141 黄海DD680型长途客车 太湖XQ3 CA390载货车 金陵JL6121S 交通量计算

NdN0(1 r)n 1

数量（辆/年平均日） 450 350 400 600 600 500 400 300 400 车辆折算系数 1.0 1.0 1.5 1.5 2.0 1.5 1.5 2.0 1.5 式中：Nd——远景设计年平均日交通量（辆/日）； N0——起始年平均日交通量（辆/日）； r——年平均增长率； n——远景设计年限。 代入数值： 初始年交通量：

N0=（450+350）×1.0+（500+400+600+400+400）×1.5+（600+300）×2.0

= 6050(辆/日)

确定公路等级：

假设该公路远景设计年限为15年，则远景设计年限交通量Nd：

Nd=6050×（1+0.11)=43944(辆/日)

根据《公路路线设计规范JTG D20-2006》，六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 25000 --55000 辆。 所以，本设计方案道路等级确定为一级公路六车道。

初步设计 选线的原则

选线就是根据公路的性质、任务、等级和标准，在路线起终点间，结合地形、地质、地物及其他沿线条件，综合平、纵、横三方面因素，在实地或纸上选定中线位置，然后进行有关测量和设计工作。

选线的主要原则如下：

1.在道路设计的各个阶段，应运用各种先进的手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方案论证，比选的基础上，选定最优路线设计方案。本设计选定两条路线，然后进行比较论证。

2.路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小，造价低、运营费用省、效益高、并有利于施工和养护。在工程量增加不大的时候，应尽量采用较高的技术指标，不要轻易采用最小指标以及极限指标，也不应片面追求高指标。

3.选线应注意同农田基本建设相配合，做到少占天地，并应尽量不占高产田地、经济作物活穿过经济林园（如橡胶林、茶林、果园）等。

4. 通过名胜、风景、古迹地区的道路，应与周围环境、景观设计相协调，并适当照顾美观。注意保护原有自然生态和重要历史文物遗址。

5. 选线死应对工程地质和水文地质进行深入勘察调查，查清其对道路工程的影响，对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、软土、沼泽等严重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应慎重对待，一般情况下路线应设法绕避。当必须穿越时，应选择合适的穿越位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。

6.选线应重视环境保护，注意由于修建道路及汽车运行所产生的影响和污染等问题。具体问题应注意以下几个方面：a 路线对自然景观与资源可能产生的影响；b 占地、拆迁房屋所带来的影响；c 路线对城镇布局、行政区划、农业耕作区、水利排灌体系等现有设施造成分割而产生的影响。d 噪音对居民的影响；e 汽

车尾气对大气、水源、农田所造成的污染及影响；f 对自然环境、资源的影响和污染的防治措施及其对策实施的可能性。

方案比选

公路路线方案是公路工程研究与设计的重要内容，它是从公路工程的系统出发，着眼于全局。根据此路所处地区的自然地理环境、社会经济和技术条件，确定经过路线方案的比选设计出一条符合一定技术标准，满足行车要求，工程量最少最节省费用的路线。

综合考虑该地区自然条件、技术标准、工程投资（土石方）等因素，初步拟定了两个个方案。

表3-1 桥涵数量汇总 方案一 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

标注桩号 K0+329 K0+661 K1+508 K3+672 K3+995 K4+475 K4+514 K4+725 K5+950 K6+116 K6+313 K6+831 K6+972 K7+417 跨径分布(m) 1*4 1*4 1*4 1*4 1*6 1*4 1*4 20+2*35+20 1*30 1*4 1*3 1*3 1*5 1*10 结构形式 箱涵 箱涵 箱涵 箱涵 箱涵 箱涵 箱涵 简支梁桥 简支梁桥 箱涵 箱涵 箱涵 箱涵 简支梁桥 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 方案二 标注桩号 K0+328 K0+661 K0+795 K1+509 K4+010 K5+940 K6+110 K6+823 K6+879 K6+965 跨径分布(m) 1*2 1*2 1*10 1*4 2*4 1*30 2*3 1*2 1*4 2*3 结构形式 箱涵 箱涵 简支梁桥 箱涵 箱涵 简支梁桥 箱涵 箱涵 箱涵 箱涵 通过技术和经济等指标来进行比较，比较的结果见表3-2

表3-2方案比选表

指标 路线长度 土方 填缺 挖余 桥梁 涵洞 平曲线最小半径 最大 纵坡 最小 最短坡长 最小竖曲线半径 凸 凹 m

方案平面图

方案一 方案二

m %/m -0.500 286 10000 12000 +0.483 165 16000 16000 单位 km m 3方案一 K0 ~ K8+107 8.107 405322.4026 3625.38 3 11 1500 +2.944 方案二 K0 ~ 8+000 8.000 351299.58 427161.33 2 8 1300 +2.982 m/座 道 m

图3-1 平面图

由上表及方案比选平面图可知：

（1）方案一总路线长8.107km，方案二总路线长8.000km；

（2）方案一填挖工程量比方案二多，但是方案一填方比挖方多，方案二挖方比填方多；

（3）方案一桥涵设置较方案二多；

由以上比较结果，综合考虑其它方面因素，确定选用方案二。

主要技术指标

直线设计 直线最大长度

对于计算行车速度大于等于60km/h的公路，最大直线长度为以汽车 按计算行车速度行驶70s左右的距离，即相当于20V的长度：

∴ Lmax 20V 20 100 2000m

4.1.2直线最小长度

对于计算行车速度大于等于60km/h的公路，同向曲线间直线长度不小于6倍行车速度，反向曲线不小于2倍设计时速。

同向曲线间：Lmin 6V反向曲线间：Lmin 2V 圆曲线设计

极限最小半径和一般最小半径

圆曲线最小半径由下式决定Rmin 6 100 600m 2 100 200m

V2 127(maxiymax)一级公路V=100km/h,max0.10,iymax8% 则

Rmin 1002 127 0.10 0.08 393.7m

《规范》规定Rmin 400m。

Rmin为极限最小半径，是保证行车安全的最低要求，为时乘客有足

够的舒适感，并且在地形复杂的情况下不会显著增加工程造价，规范规定一般最小半径为700m。 不设超高的最小半径

当圆曲线半径大于一定数值时可不设超高：从舒适和安全的角度考虑，横向

力系数尽可能取小值，以使乘客行驶在曲线上有与在直线上大致相同的感觉。我国《公路工程技术标准》制定：横向力系数取0.040，超高横坡度取-0.020. 《规范》规定值为4000m。 最小半径的选用

各级公路设计，应根据沿线地形等情况，尽量选用较大半径，极限最小半径一般尽可能不用。当公路平面必须设置小于一般最小半径的小半径曲线是，应根据纵坡设置情况适当加大曲线半径。 圆曲线的最大半径

《公路路线设计规范》规定圆曲线的最大半径不宜超过10000m。

缓和曲线设计

缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。

作用：曲率连续变化，便于车辆遵循；离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适；超高横坡逐渐变化，行车更加平稳；与圆曲线配合得当，增加线形美观

最小长度一般应满足以下几方面：离心加速度变化率不过大;控制超高附加纵坡不过陡;控制行驶时间不过短;符合视觉要求;

1、考虑离心加速度变化率不过大：

V31003L 0.036 0.036 90m

R4002、依司机操作反应时间： L 3V 0.83V 0.83 100 83m 3.63、符合视觉条件要求。

为使线型舒畅协调，应满足： LR/9~R 则 LR/9400/944.4m

《规范》规定计算车速为100km/h时，最小缓和曲线长度为85m。一般情况下，在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓和曲线。 纵坡及坡长设计

纵坡设计的一般要求

1、最大纵坡

《规范》规定设计时速100km/h的一级公路最大纵坡为4%。 2、最小纵坡

考虑排水要求，防止积水渗入地基而影响其稳定性，《规范》规定公路设置最小纵坡为0.3%，一般情况下以不小于0.5%为宜。 3、最大合成坡度

为尽可能地避免急弯和陡坡的不利组合，防止因合成坡度过大而引起的横向滑移和行车危险，保证车辆在弯道上安全而顺适地运行，《公路工程技术标准》规定一级公路最大合成纵坡不得大于10%。 4、最小合成纵坡

为保证路面排水，《规范》规定最小合成纵坡为0.5%。 坡长设计

1、最短坡长

最短坡长的主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的。如果坡长设计过短，则变坡点增加，汽车行驶时连续超重失重频繁变化，导致乘客感觉不适，车速超高越感突出。相邻两变坡点间距不应小于两竖曲线切线长之和，以便插入竖曲线；两凸曲线变坡点间距应满足行车视距的要求，同时应保证在换档行驶时有足够的反应时间和操作时间。设计时速100km/h的一级公路采用的最小坡长为250m。 2、最大坡长

所谓最大坡长是指控制汽车在坡道上行驶，当车速下降到最低容许速度时所行驶的距离。

为使汽车爬坡过程中速度下降过多，发动机过热，以及下坡过程中刹车不过于频繁和不断加速，《规范》规定设计时速100km/h的一级公路坡率6%时最大坡长为600m，坡率5%时最大坡长为800m，坡率4%时最大坡长为1000m，坡率3%时最大坡长为1200m，坡率小于3%时坡长无。 竖曲线

竖曲线的作用：缓和纵向变坡处行车动量变化而产生的冲击作用；确保道路纵

向行车视距；将竖曲线与屏面线恰当组合有利于路面排水和改善行车的视线诱导和舒适感。

竖曲线最小半径

1. 凹形竖曲线最小半径

对凹形竖曲线最小半径的确定主要考虑：离心力不过大、汽车在跨线桥下行车视距的保证和夜间行车视距的保证和夜间行车前灯照射范围内的视距保证等三个方面。

《规范》 规定在设计速度100km/h时，凹形竖曲线满足最小半径一般值R=4500m和极限值R=3500m的要求设计竖曲线，视觉所要求的凹形竖曲线半径为10000m。

2. 凸形竖曲线最小半径

确定凸形竖曲线最小半径主要考虑保证汽车行驶视距和汽车能够安全行驶通过曲线段。通常当汽车行驶在凸形竖曲线变坡点附近时，由于变坡角的影响在司机的视线范围内将产生盲区。此时司机的视距与变坡角的大小及视线高度有密切关系。当变坡角较小时，不设竖曲线也能保证视距，但变坡角较大时，必须设竖曲线以满足行车视距的要求。

《规范》规定在设计速度100km/h时，凸形竖曲线满足最小半径一般值R=10000m和极限值R=6500m的要求设计竖曲线，视觉所要求的凸形竖曲线半径为16000m。 竖曲线长度要求

《规范》规定：在设计速度100km/h时，凸竖曲线长度一般值210m，最小值为85m。

1、路基路面应根据公路功能、公路等级、交通量，结合沿线地形、地质及路用材料等自然条件进行设计，保证其具有足够的强度、稳定性和耐久性。同时，路面面层应满足平整和抗滑的要求。路基设计应重视排水设施与防护设施的设计，取土、弃土应进行专门设计，防止水土流失、堵塞河道和诱发路基病害。路基断面形式应与沿线自然环境相协调，避免因深挖、高填对其造成不良影响。 2、路基设计洪水频率应符合规范规定，一级公路路基设计洪水频率取1/100。路基高度设计，应使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度，同时考虑地

下水、毛细水和冰冻的作用，不使其影响路基的强度和稳定性。沿河及受水浸淹的路基边缘标高，应高出规定的设计洪水频率的计算水为加壅水高、波浪侵袭高和0.5m的安全高度。

3、路堤基底应清理和压实。基底强度、稳定性不足时，应进行处理，以保证路基稳定，减少工后沉降。路基防护应根据公路功能，结合当地气候，水文，地质等情况，采取相应防护措施，保证路基稳定。路基防护应采用工程防护与植物防护相结合的防护措施，并与景观相协调。深挖、高填路基边坡路段，必须查明工程地质情况，针对其工程特性进行路基防护设计。对存在稳定性隐患的边坡，应进行稳定性分析，采用加固、防护措施。沿河路段必须查明河流特性及其演变规律，采取防止冲刷路基的防护措施。凡侵占、改移河道的地段，必须做出专门的防护设计。

4、路面设计标准轴载为双轮组单轴100KN。路面结构层所选材料应满足强度、稳定性和耐久性的要求。同时路面垫层材料宜采用水稳性好的粗粒料或各种稳定类粒料。

5、路基路面排水应符合以下规定：路基、路面排水设计应综合规划、合理布局，并与沿线排灌系统想协调，保护生态环境，防止水土流失和污染水源。根据公路等级，结合沿线气象、地形、地质、水文等自然条件。设置必要的地表排水、路面内部排水、地下排水等设施，并与沿线排水系统相配合，形成完整的排水体系。特殊地质环境地段的路基、路面排水设计，必须与该特殊工程整治措施相结合，进行综合设计。

6、 计洪水频率路基、大、中桥1/100,小桥及涵洞为1/50。 本道路技术指标

表4-2 本道路技术指标 序号 1 2 路基宽度 圆曲线 半径 项目 设计车速 一般值 最小值 一般值 极限值 m 单位 主要技术指标 100 33.5 26.0 700 400 km/h 3 m 不设超高最小半径（路拱2%） 4 5 6 7 缓和曲线最小长度 最小纵坡 最大纵坡 最小坡长 3% 8 相应纵坡的最大坡长 4% 5% 6% 9 停车视距 凸形 10 竖曲线 半径 凹形 极限值 11 12 13

竖曲线最小长度 竖曲线一般长度 平曲线最大超高 一般值 极限值 一般值 m m % % m 4000 85 0.3 4 250 1200 m 800 600 m m m m m m m % 160 10000 6500 4500 3000 85 210 10 1000 路线设计

路线设计是确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作，主要分为路线平面设计、路线纵断面设计和横断面设计，三者应既分开考虑又注意综合 平面线形组合设计

平面线形有直线、圆曲线、缓和曲线三个几何要素组成。在本设计中采用基本形曲线：直线—回旋线—圆曲线—回旋线—直线 平面线形设计的一般原则

1.平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调

2.行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速公路应尽量满足

3.保持平面线形的均衡与连贯 4.应避免连续急弯的线形 5.平面先应有足够的长度

一般认为，小于等于7度应属于小转角弯道。对于小转角弯道应设置较长的平曲面，其长度应大于规定的一般值。根据《规范》设计速度为100km/h，一般值为850m，最小值为170m。 路线方案

表5-1 直曲线表：

交点

交点桩号

圆曲线半径

JD1 JD2 JD3 JD4 JD5 JD6

K1+677.317 K3+017.042 K4+510.465 K6+124.624 K7+385.755 K8+070.099

2200 5100 2200 2900 8000

由表可知：导线要素均符合规范要求。 纵断面设计

路线纵断面线形设计的基本要求

纵断面设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置、形状和尺寸问题 纵断面线形设计要与道路上行驶的汽车的技术性能相适应，满足汽车行驶力学的要求、驾驶员视觉、心理要求及乘客的舒适性要求。

纵断面设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、水文、地质等因素，考虑路基稳定、排水及工程量等要求，对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、树曲线半径大小以及与平面现行的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理、线形平顺圆滑的理想线形，以达到行车安全、快速、舒适、工程费较省、运营费用较少的目的。

本设方案的纵断面设计参数如下表：

缓和曲线长度 200 0 190 200 180

592.3 713.7949 561.1953 607.8574 1.3221

1380.552 686.5 856.0183 1029.752 686.8807 413.7171

平曲线长度

直线段长度

表5-2 竖曲线表

桩号 凸形竖曲凹形竖曲前坡（%） 后坡（%） 变坡点距下一变线半径（m） 线半径（m） 坡点的直线段长度（m） 1 K0+860 2 K1+510 3 K2+810 4 K4+250 5 K6+000 6 K7+210 7 K7+990

由表可知：纵断面要素均符合规范要求 竖曲线要素计算

为了提高行车的平顺性，相邻变坡点之间的距离应不小于两竖曲线间的切线长，以便插入适当的竖曲线。竖曲线有凹形竖曲线和凸形竖曲线两种。

初步设计中只确定了竖曲线的半径、切线长和外矢距三个要素。计算图示如下：

16000 24000 40000 20000 18000 16000 1.6 -1.307 1.175 -0.734 0.483 -0.510 -2.982 -1.307 1.175 -0.734 0.483 -0.510 -2.982 623.836 165.637 822.6 1101.290 1441.772 737.016 505.687

图5-1 竖曲线示意图

图中：L——竖曲线长度（米），R——竖曲线半径（米），W——坡差（%），

W=i2-i1(上坡i>0,下坡i<0),T——竖曲线切线长（米），E—外距（米）。

此次设计竖曲线采用抛物线型，其具体要素计算公式如下：

竖曲线长度：L=Rw (5-2a) 竖曲线切线长： T=LRw= (5-2b) 22x2竖曲线上任一点竖距：h= (5-2c)

2RT2Rw2LwTw==竖曲线外距：E=或E= (5-2d)

2R884式中：L—竖曲线长度（m），R—竖曲线半径（m），—坡差（%），=i2i1(上坡i>0,下坡i<0),T—竖曲线切线长（m），E—外距（m），h—竖曲线上任一点竖距，x—计算点桩号与竖曲线起(终)点桩号差。

示例：方案一中BP5的曲线要素计算

桩号K7+420处，高程为42.2683m,i1=-1.451%,i2=+0.505%,半径R取为12000m。

i2i10.00505(0.01451)0.019560为凹形LR120000.01956234.72mLR234.72 （5-2e）

T117.36m222T2117.362E0.574m2R212000竖曲线起点桩号=(K7+420)-117.36=K7+302. 竖曲线起点高程=42.2683+117.36×0.01451=43.971m 竖曲线终点桩号=(K7+420)+117.36=K7+537.36 竖曲线终点高程=42.2683+117.36×0.00505=42.861m 桩号K7+350.000处

横距 x1=(K7+350.000)-(K7+302.)=47.36m

x147.3620.093m 竖距 h12R212000切线高程=42.2683+70×0.01451=43.284m

设计高程=43.284+0.093=43.377m 桩号K7+500.000处

横距 x2=(K7+537.36)-(K7+500.000)=37.36m

x237.3620.058m 竖距 h22R212000切线高程=42.2683+80×0.00505=42.672m 设计高程=42.672+0.058=42.73m 示例计算完毕。 平、纵线形组合设计 组合原则

平面与纵断面线形组合是在满足汽车运动学和力学要求的前提下，研究如何满足视觉和心理方面的舒适感、连续性，研究与周围环境的协调和良好的排水，公路平、纵线形组合的基本原则如下：

（1）．路线应能在视觉上自然地引导驾驶员的视线，保持视觉的连续性。尽量避免线形的迷惑性，导致驾驶员错误的判断。

（2）．平面与纵断面线形的技术指标大小应该均衡，悬殊太大，会使线形在视觉上和心理上给人以不协调的感觉。

（3）．选择合适的合成坡度，以利于路面排水以及安全行车。

（4）.注意与道路周围环境的配合，这样可以减轻驾驶员的紧张感和疲劳感，降低交通事故发生的几率，同时也起到了引导视线的作用。 平曲线与竖曲线的组合

（1）．平曲线和竖曲线组合

平曲线和竖曲线两者一般应相互重合，并将竖曲线的起、终点放在平曲线的缓和段内，即“平包竖”.这种立体线形不仅能起到诱导视线的作用，而且可取得平顺和流畅的效果，几何要素要大体平衡、匀称、协调。

（2）.平曲线与竖曲线大小应保持均衡，竖曲线半径大约为平曲线半径的10～20倍为宜。

（3）暗弯、明弯与凹、凸竖曲线组合时，暗弯应与凸形竖曲线组合，明弯与凹形竖曲线组合。

（4）同时还要避免以下组合形式：

①凹形竖曲线的底部以及凸形竖曲线的顶部不应与反向平曲线的拐点重合。前者主要因为这种结构易产生积水，对排水不利，后者外观扭曲，容易造成驾驶员的操作失误，引发交通事故。

②小半径竖曲线不宜与缓和曲线重叠，小半径竖曲线对凸形竖曲线诱导性差，事故率高，对凹形竖曲线排水不利，

③本设计设计时速100km/h，大于40km/h，所以不宜在凹形竖曲线的底部以及凸形竖曲线的顶部插入小半径的平曲线。 直线与纵断面的组合

平面的长直线与纵断面直坡段相配合，能为双车道公路超车提供方便，在平坦地区易与地形相适应，但是行车较为单调，驾驶员易疲劳，出现疲劳驾驶的可能。平面的直线与一个大半径的凸形竖曲线配合最好，与一个凹形竖曲线配和次之；如果在直线中较短距离内两次以上的变坡会形成反复凹凸的“驼峰”和“凹陷”，这样就会使线形既不美观也不连续。

本设计为设计时速100km/h的的一级公路，最大纵坡为4%，最小纵坡为0.3%，最短坡长为250m，竖曲线曲线长度一般值为210m，极限值为85m，凸形曲线半径最小长度的一般值为10000m，极限值为6500m，凹形曲线半径最小长度的一般值为4500m，极限值为3000m。

虚线为不设回旋线的情况不适当竖曲线位置适当平曲线直线回旋线圆曲线回旋线直线图 5-2 平曲线与竖曲线的各种组合

横断面设计

道路的横断面是指中线上各点的法向切面，由横断面设计线和地面线构成。公路横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、护坡道、取土坑、弃土堆、环境保护设施。 横断面设计要求

横断面设计要求如下：

（1）路基的结构设计应根据使用要求和当地的自然条件，并结合施工条件进行设计。

（2）路基的断面形式和尺寸应根据道路的等级、设计标准和设计任务书的规定以及道路的使用要求，结合具体条件确定。一般路基可参照典型横断面设计；特殊路基则进行单独计算设计。

（3）路基设计应兼顾当地农田基本建设的需要，在取土、弃土、取土坑设置、排水设计等方面与农田改土、农田水利、灌溉沟渠等配合，尽量减少废土占地，防止水土流失和淤塞河道。 横断面组成

高速公路的横断面组成主要有中间带，行车道，硬路肩和土路肩组成。对于高速公路还有特殊组成部分，如：爬坡车道，加减速车道，错车道，紧急停车带等。 宽度组成

高速公路和一级公路路基横断面分整体式和分离式。其采用数据如下表：

表5-3 各级公路路基宽度

公路等级 设计时速 车道数 路基宽度 最小值 一般值 8 45.00 42.00 120 6 34.50 4 28.00 26.00 8 44.00 高速公路、一级公路 100 6 4 6 32.00 80 4 60 4 33.50 26.00 24.50 23.00 —— —— —— 24.50 —— 21.50 20.00 根据有关规定，本设计采用33.50m。 横断面其他组成元素的设计

1、 路拱及路肩设计

查标《标准》得沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度，1~2%，取路拱坡度为2%, 取路肩横向坡度为2%，土路肩横坡度为4%。

路拱坡度采用双向坡面，由路向两侧倾斜。 2、边坡设计

路基边坡设计一般分路堤边坡和路堑边坡，当填挖高度较高或填方用不同土质分层填筑时可采用折线边坡。当边坡高度超过20m时，应进行稳定性分析或验算。查《规范》得知，当路基填土高度小于6m时，路基边坡按1：1.5设计。某些路段，为了保证路基的稳定，防止路基边坡被水冲刷，需要设置挡土墙和坡面防护。

3、边沟、排水沟设计

边沟设置在挖方路基路肩的外侧，或低路堤坡脚外侧，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。排水沟是用来引出路基附近低洼处积水的人工沟渠。

查《规范》得知，边沟、排水沟横断面一般采用梯形，梯形沟内侧坡度为1：1.0~1.5，外侧边坡与挖方边坡坡度相同。本设计路段采用梯形边沟、排水沟，底宽、沟深均为0.6m，内侧坡度为1：1.5。边沟、排水沟的长度，一般地区不宜超过500m，多雨地区不超过300m。 路基横断面设计

绘制路基横断面图 1) 绘制横断面地面线.。

2) 根据路基设计表中有关数据，绘制路幅的位置和宽度。

3) 参照路基标准横断面图绘制路基边坡线与地面线相交，即，“戴帽子”。 4) 根据综合排水设计，绘制路基边沟、排水沟、截水沟等在横断面上的位置和形式。 超高设计

本设计为新建公路，超高采用绕内边线旋转，超高计算方法如下：

表 2.5.1超高值计算公式

超高位置 计算公式 备注 x≤x0 圆曲线上 外缘x>x0 1.计算结果均为与设计高之差。 aij(ab)ic hc 中线aijbic2 2.临界断面距缓和段起点： h 内缘'cx0igLcic aij(aBj)ic 3. x距离处加宽值： hc\" 过渡段上 外缘BjxxBjLc a(ijig)[aij(ab)ic]xLc hcx 中线' hcxaijbig2 aijbicxLc2 内缘\" hcxaij(aBjx)ig aij(aBjx)icxLc 表中：

b——路面宽度； a——路肩宽度；

ig——路拱坡度； ij——路肩坡度； ic——超高横坡度；

； Lc——超高缓和段长度（或缓和曲线长度）

x0——与路拱同坡度的单项超高点至超高缓和段起点距离； x——超高缓和段中任意点至起点的距离；

hc——路肩外缘最大抬高值； hc'——路中线最大抬高值；

hc\"——路肩内缘最大抬高值； hcx——x距离处路基外缘抬高值；

'——x距离处路中线抬高值； hcx\"——x距离处路基内缘抬高值； hcxBj——路基加宽值； Bjx——x距离处路基加宽值。

汽车在超高横坡度、纵坡最不利组合的横断面处会出现滑移倾覆的可能，本设计中最不利的横断面组合如下表：

表 2.5.2路线超高、临界纵坡及合成坡度表

桩号 K1+076 K1+563 K1+935 K2+459 K3+128 K3+450 K4+068 K4+607 K5+750

超高横坡度/%

5 6 7 5 6 8 8 7 6

临界纵坡/% 2.72 5.35 4.94 0. -1.04 -1.595 -3.03 3.75 3.187

合成坡度/% 5.69 8.04 8.57 5.03 6.09 8.16 8.55 7.91 6.79

二级公路设计时速60km/h的最大合成坡度为9.5%，上表中没有超过最大合成坡度的，所以超高满足设计要求。 加宽设计

汽车在道路上行驶至曲线上时，车的内侧后轮的行驶半径会变小，而外侧前轮行驶半径会半大，为满足车辆在转弯时宽度的要求，需要对道路进行加宽。

平曲线半径R有小于250m的平曲线，所以设计需要路面加宽。道路上的车型没有拖挂车，只有载重汽车，前悬1.5m，轴距6.5m，为二类加宽，加宽bn如下：

bnA2/R （2.5.1）

公路曲线加宽值如下表：

表2.5.3 公路曲线加宽表

加宽值/m 平曲线半径/m 二类加宽 250～200 200～150 150～100 0.6 0.7 0.9 加宽过度采用线性加宽（比例加宽），加宽缓和段内任意点的加宽值bx：

bxLxb/L

（2.5.2）

式中：Lx——任意点距缓和曲线段起点的距离（m）；

L——加宽缓和段长； B——圆曲线上的全加宽。