第4章 橫斷面設(shè)計(jì)5-6

1、1. 超高形成過(guò)程： (1)繞路面內(nèi)邊緣線(xiàn)旋轉(zhuǎn),（五）橫斷面上超高值的計(jì)算,提肩,雙坡階段,,全超高階段,旋轉(zhuǎn)階段,,提肩,雙坡階段,,全超高階段,旋轉(zhuǎn)階段,,1. 超高形成過(guò)程： (1)繞路面內(nèi)邊緣線(xiàn)旋轉(zhuǎn)(2)繞路面中線(xiàn)旋轉(zhuǎn),（五）橫斷面上超高值的計(jì)算,(1) 正常斷面：,2. 繞路面內(nèi)邊緣線(xiàn)旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算方法,定義：超高值就是指設(shè)置超高后路中線(xiàn)、路面邊緣及路肩邊緣等計(jì)算點(diǎn)與路基設(shè)計(jì)高程的高差。,（2）起始斷面：ZH （HZ）,

2、（3）全超高斷面：,（4）雙坡斷面：（x≤x0）,雙坡階段長(zhǎng)度x0計(jì)算：,超高過(guò)渡原則：路面外邊緣高程按正比例升高，直到超高橫坡斷面。路面橫坡度按正比例增加，直到超高橫坡度。,《規(guī)范》7.5.6條規(guī)定，當(dāng)線(xiàn)形設(shè)計(jì)須采用較長(zhǎng)的回旋線(xiàn)時(shí)，橫坡度由2%（或1.5%）過(guò)渡到0%路段的超高漸變率不得小于1/330（0.3%）。,這時(shí)，不利于路面橫向排水，應(yīng)限制x0的長(zhǎng)度?？砂磒1=0.3%計(jì)算x0：,超高緩和段長(zhǎng)度Lc計(jì)算：,《規(guī)范》規(guī)定：

3、（1）超高的過(guò)渡應(yīng)在回旋線(xiàn)全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行： Lc = Ls（2）當(dāng)超高漸變率過(guò)小時(shí)，超高的過(guò)渡亦可設(shè)在回旋線(xiàn)的某一區(qū)段范圍之內(nèi)，則Lc<Ls。 按p1=0.3%計(jì)算Lc：,iG,雙坡斷面超高值計(jì)算：（x≤x0）,雙坡斷面超高值計(jì)算：（x≤x0）,式中：x——計(jì)算里程樁號(hào)離開(kāi)超高緩和段起點(diǎn)的距離。 x = Lcz - ZH 或 x = HZ – Lcz

4、 當(dāng)超高的過(guò)渡設(shè)在回旋線(xiàn)的某一區(qū)段范圍之內(nèi) 時(shí)， l0 = Ls - Lc，x = lcz - ZH - l0 或x = HZ - lcz - l0。加寬值計(jì)算： 正比例過(guò)渡：,高次拋物線(xiàn)過(guò)渡：bx = (4k3 - 3k4)b,（5）旋轉(zhuǎn)斷面： （x≥x0）,旋轉(zhuǎn)階段橫坡度ix：,當(dāng)雙坡階段的漸變率p1小于0.3%時(shí)：,旋轉(zhuǎn)階段超高值：,4.繞分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)

5、超高值的計(jì)算(設(shè)計(jì)高程）,3.繞分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值的計(jì)算,硬路肩邊緣： h2 = - b2 × i2 土路肩邊緣： h3 = - b3 × i3,（1）直線(xiàn)路段斷面：行車(chē)道邊緣：,,,（2）全超高斷面：,外側(cè)路肩按向外側(cè)傾斜： (硬路肩寬度≥2.25m）,,路線(xiàn)設(shè)計(jì)高程,（4-19）,,（3）雙坡斷面：（x≤x0）,雙坡階段長(zhǎng)度x0計(jì)算：,外側(cè)路肩按向外側(cè)傾斜： (硬路肩寬度≥2.25m）,,,（3）旋轉(zhuǎn)斷面

6、：（x> x0）,旋轉(zhuǎn)階段橫坡度ix：,當(dāng)雙坡階段的漸變率p1小于0.3%時(shí)：,外側(cè)路肩按向外側(cè)傾斜： (硬路肩寬度≥2.25m）,,,,,,,,,,,路面超高方式圖就是指路面橫坡度沿路線(xiàn)縱向的變化圖。應(yīng)用：縱斷面圖中“超高”欄 設(shè)計(jì)文件組成部分之一：超高方式圖,（六）路面超高方式圖的繪制方法,,,,,,,,,（1）按比例繪制一條水平基線(xiàn)，代表路中心線(xiàn)，并認(rèn)為基線(xiàn)的路面橫坡度為零。（2）繪制兩側(cè)路面邊緣

7、線(xiàn)。用實(shí)線(xiàn)繪出路線(xiàn)前進(jìn)方向右側(cè)路面邊緣線(xiàn)，用虛線(xiàn)繪出左側(cè)路面邊緣線(xiàn)。若路面邊緣高于路中線(xiàn)，則繪于基線(xiàn)上方，反之；繪于下方。路邊緣線(xiàn)離開(kāi)基線(xiàn)的距離，代表橫坡度的大小（比例尺可不同于基線(xiàn)）。（3）標(biāo)注路拱橫坡度。向前進(jìn)方向右側(cè)傾斜的路拱坡度為正，向左傾斜為負(fù)。,路面超高方式圖就是指路面橫坡度沿路線(xiàn)縱向的變化圖。應(yīng)用：縱斷面圖中“超高”欄 設(shè)計(jì)文件組成部分之一：超高方式圖 超高方式圖繪圖規(guī)則：,（六）路面超高方式

8、圖的繪制方法,,,,,,,,-,習(xí)題: 1．試計(jì)算六車(chē)道高速公路(34.5m路基，中央分割帶3.00m，左側(cè)路緣帶0.75m)一個(gè)2000m半徑的平曲線(xiàn)的超高緩和段長(zhǎng)度。要求分別按繞分隔帶邊緣及各自車(chē)道中心旋轉(zhuǎn)方式計(jì)算（一般氣候條件）。2．已知某二級(jí)公路（山嶺區(qū)、積雪寒冷地區(qū)）有一彎道，半徑R=200m，Ls=60m，偏角35.15'24，JD=K12+452.68，路拱橫坡為2%，試計(jì)算超高緩和段起點(diǎn)、超高橫坡0%、

9、2%、緩和段終點(diǎn)等特征點(diǎn)的里程樁號(hào)及超高值（加寬按高次拋物線(xiàn)過(guò)渡），并繪出超高設(shè)計(jì)圖。3．已知平原區(qū)某高速公路（28m路基）有一半徑R=1200m的彎道，Ls=180m，偏角17°22'34"，水泥砼路面，一般地區(qū)。試分別按緩和曲線(xiàn)全長(zhǎng)及部分緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度進(jìn)行超高過(guò)渡，計(jì)算超高緩和段起點(diǎn)樁號(hào)（上、小半支），并計(jì)算緩和曲線(xiàn)段內(nèi)25m間隔整樁的超高值（繞分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)）。,一．平曲線(xiàn)視距檢查方法：

10、 ①視距包絡(luò)曲線(xiàn)法 ②最大橫凈距法 （一）視距包絡(luò)曲線(xiàn),第五節(jié) 平曲線(xiàn)視距的保證,,定義：橫凈距：在彎道各點(diǎn)的橫斷面上，駕駛員視點(diǎn)軌跡線(xiàn)與視距線(xiàn)之間的最大距離叫橫凈距。,（二）最大橫凈距及其計(jì)算,,,,,h,駕駛員視點(diǎn)位置： 平面：距未設(shè)加寬的路面外邊緣1.5m, 或距路中線(xiàn),,高度：1.2m,定義：橫凈距：在彎道各點(diǎn)的橫斷面上，駕駛員視點(diǎn)軌跡線(xiàn)與視距線(xiàn)之間的最大距離叫橫

11、凈距。,（二）最大橫凈距及其計(jì)算,駕駛員視點(diǎn)位置： 平面：距未設(shè)加寬的路面外邊緣1.5m, 或距路中線(xiàn),,高度：1.2m,定義：橫凈距：在彎道各點(diǎn)的橫斷面上，駕駛員視點(diǎn)軌跡線(xiàn)與視距線(xiàn)之間的最大距離叫橫凈距。,（二）最大橫凈距及其計(jì)算,最大橫凈距：在彎道內(nèi)所有橫凈距中的最大值，稱(chēng)為最大橫凈距，用h表示。其值可根據(jù)視距S和彎道的曲線(xiàn)長(zhǎng)L、行車(chē)軌跡曲線(xiàn)半徑RS算出。,1．不設(shè)回旋線(xiàn)的橫凈距計(jì)算：

12、 （1）L>S：,最大橫凈距計(jì)算方法：,,,式中：Rs——駕駛員視點(diǎn)軌跡線(xiàn)半徑，,,,,,,,,,,,,,式中： Ls——曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)視點(diǎn)軌跡線(xiàn)長(zhǎng)度,1．不設(shè)回旋線(xiàn)的橫凈距計(jì)算： （2）L<S：,最大橫凈距計(jì)算方法：,2．設(shè)回旋線(xiàn)的橫凈距計(jì)算： （1）圓曲線(xiàn)長(zhǎng)L'>S:,,,,,,,,,,,,最大橫凈距計(jì)算方法：,,,,,,,,（2）曲線(xiàn)總長(zhǎng)L>S>L',,,,,2．設(shè)回旋線(xiàn)的

13、橫凈距計(jì)算： （1）圓曲線(xiàn)長(zhǎng)L'>S:,最大橫凈距計(jì)算方法：,,,,,,,,（2）曲線(xiàn)總長(zhǎng)L>S>L',,,,,2．設(shè)回旋線(xiàn)的橫凈距計(jì)算： （1）圓曲線(xiàn)長(zhǎng)L'>S:,最大橫凈距計(jì)算方法：,（3）曲線(xiàn)總長(zhǎng)L<S:,二、保證行車(chē)視距的工程措施：,1．清除障礙物：（1）清除視距包絡(luò)曲線(xiàn)與視點(diǎn)軌跡線(xiàn)間的全部障礙物。適用：連續(xù)障礙物的清除，如路塹邊坡等。,（2）清除距離視點(diǎn)

14、軌跡線(xiàn)小于最大橫凈距的障礙物。適用：分散障礙物，如獨(dú)立建筑物等 。,,二、保證行車(chē)視距的工程措施：,1．清除障礙物：（1）清除視距包絡(luò)曲線(xiàn)與視點(diǎn)軌跡線(xiàn)間的全部障礙物。適用：連續(xù)障礙物的清除，如路塹邊坡等。,（2）清除距離視點(diǎn)軌跡線(xiàn)小于最大橫凈距的障礙物。適用：分散障礙物，如獨(dú)立建筑物等 。,二、保證行車(chē)視距的工程措施：,1．清除障礙物：（1）清除視距包絡(luò)曲線(xiàn)與視點(diǎn)軌跡線(xiàn)間的全部障礙物。適用：連續(xù)障礙物的清除，如路塹邊坡等。,

15、2. 分道行駛： 二、三、四級(jí)公路，在工程特殊困難，或受其它條件限制路段，若保證2倍停車(chē)視距不可能，則必須滿(mǎn)足停車(chē)視距，同時(shí)必須采用嚴(yán)格的分道行駛措施。如設(shè)分道線(xiàn)、分隔帶、分隔樁；或設(shè)成兩條分離的單車(chē)道。,第六節(jié) 道路建筑限界與道路用地范圍,一、道路建筑限界：,定義：道路建筑限界（又稱(chēng)凈空）：是為保證道路上各種車(chē)輛、人群的正常通行與安全，在一定的高度和寬度范圍內(nèi)不允許有任何障礙物侵入的空間界線(xiàn)。道路建筑限界由凈高和凈寬兩部

16、分組成。 1．凈高：高速公路、一級(jí)、二級(jí)公路：5.0m 三、四級(jí)公路：4.5m （中級(jí)或低級(jí)路面可預(yù)留20cm凈高） 城市道路：各種汽車(chē)4.5m，無(wú)軌電車(chē)5.0m， 有軌電車(chē)5.5m 自行車(chē)和行人

17、2.5m，其它非機(jī)動(dòng)車(chē)3.5m,2．凈寬：,高速、一級(jí)公路：行車(chē)帶、路緣帶、硬路肩、 部分中央分隔帶的寬度,二、三、四級(jí)公路：行車(chē)帶及部分路肩 （路肩寬度-0.25m）的寬度 設(shè)人行道、自行車(chē)道時(shí)，還應(yīng)包括它們的寬度。,2．凈寬：,高速、一級(jí)公路：行車(chē)帶、路緣帶、硬路肩、

18、 部分中央分隔帶的寬度,道路建筑限界的邊界線(xiàn)依下列原則確定：,1．上緣邊界線(xiàn)，對(duì)于一般路拱路段，為一條水平線(xiàn)；對(duì)于設(shè)置超高的路段，是與超高橫坡相平行的斜線(xiàn)（圖5-30）。2．兩側(cè)邊界線(xiàn)，對(duì)于一般路拱路段，兩側(cè)邊界線(xiàn)與水平線(xiàn)垂直，設(shè)置超高的路段，與超高橫坡線(xiàn)垂直。,二、道路用地范圍：,1．新建公路：路堤兩側(cè)排水溝外邊緣（無(wú)排水溝時(shí)為路堤或護(hù)坡道坡腳）以外，或路塹坡頂截水溝外邊緣（無(wú)截水溝為坡頂）以外不少于

19、1m的土地為公路用地范圍。 在有條件的地段，高速公路、一級(jí)公路不少于3m，二級(jí)公路不少于2m的土地為公路用地范圍。2．高填深挖路段：應(yīng)根據(jù)邊坡穩(wěn)定計(jì)算確定用地范圍。3．在風(fēng)沙、雪害及特殊地質(zhì)地帶：應(yīng)根據(jù)需要確定設(shè)置防護(hù)林，種植固沙植物，安裝防沙或防雪柵欄以及設(shè)置反壓護(hù)道等設(shè)施所需的用地范圍。,習(xí)題：分別繪出四車(chē)道（28m路基）高速公路及平原區(qū)二級(jí)公路的建筑限界圖（要求標(biāo)注實(shí)際尺寸）。,第七節(jié) 橫斷面設(shè)計(jì)方法,（一）

20、公路橫斷面設(shè)計(jì)內(nèi)容,一、公路橫斷面設(shè)計(jì),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(jì)完成； 3．路基橫斷面形狀設(shè)計(jì)：如梯形（直線(xiàn)式邊坡）、折線(xiàn)式邊坡、臺(tái)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(jì)算及土石方數(shù)量計(jì)算與調(diào)配,（二）路基橫斷面設(shè)計(jì)所需要的設(shè)計(jì)資料,1．平曲線(xiàn)資料：半徑、緩和曲線(xiàn)、偏角、曲線(xiàn)位置（交點(diǎn)樁號(hào)）等；2．每個(gè)中樁的填挖高度；3．路基寬度，路面寬度

21、（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(tái)設(shè)計(jì)）。,（三）橫斷面圖繪制方法,1．在計(jì)算紙上繪制橫斷面的地面線(xiàn)。 地面線(xiàn)是在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪的，若是紙上定線(xiàn)，可從大比例尺的地形圖上內(nèi)插獲得。 橫斷面圖的比例尺一般是1：200。,,,,,,,,K5+300.00右：3.7, -.17, 12.7, -1.0

22、7, 25, -2.31左：6.4, 0.82, 8.7, 1.3, 13.58,1.79, 25, 2.87,2．繪出設(shè)計(jì)線(xiàn)：“戴帽子”,,,,,,,K5+300.00 T=2.52,,3. 繪出防護(hù)及加固設(shè)施的斷面圖。 4．根據(jù)綜合排水設(shè)計(jì)，畫(huà)出路基邊溝、截水溝、排灌渠等的位置和斷面形式。 （四）編制路基設(shè)計(jì)表 應(yīng)在繪制橫斷面圖之前完成。,1．在計(jì)算紙上繪制橫斷面的地面線(xiàn)。 地面線(xiàn)是在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪的，若是紙

23、上定線(xiàn)，可從大比例尺的地形圖上內(nèi)插獲得。 橫斷面圖的比例尺一般是1：200。,2．繪出設(shè)計(jì)線(xiàn)：“戴帽子”,（三）橫斷面圖繪制方法,二、城市道路橫斷面設(shè)計(jì),（一）橫斷面設(shè)計(jì)圖 當(dāng)按照城市道路的交通性質(zhì)、地形條件以及近期與遠(yuǎn)期相結(jié)合的原則確定了橫斷面組成和寬度以后，即可繪制橫斷面設(shè)計(jì)圖。,,二、城市道路橫斷面設(shè)計(jì),（一）橫斷面設(shè)計(jì)圖 當(dāng)按照城市道路的交通性質(zhì)、地形條件以及近期與遠(yuǎn)期相結(jié)合的原則確定了橫斷面組成和寬度以后，即