高速公路横断面设计.ppt

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1、第六章第六章 高速公路横断面设计高速公路横断面设计n道路的横断面是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线与横断面地面线所围成的图形。横断面地面线表征横断方向的地面起伏变化情况，它是通过现场实测或由大比例尺地形图、航测像片、数字地面模型等途径获得的。横断面设计线包括行车道、中间带、路肩、边坡、边沟、截水沟、护坡道以及专门设计的取土坑、弃土堆、环境保护等设施。n横断面设计是路线设计的重要组成部分，它和纵断面设计、平面设计相互影响，所以在设计中应对平、纵、横三个方面结合起来综合考虑，反复比较和调整后，才能达到各元素之间的协调一致，做到组成合理、用地节省、工程经济和有利于环境保护。n高速公路横断面

2、的设计主要是根据交通性质、交通量、行车速度，结合地形、地物、气候、土壤等条件，充分考虑安全要求，进行道路行车道、中间带、紧急停车带、路肩、附加车道等的布置，确定其几何尺寸，并进行必要的结构设计以保证道路的强度和稳定性。6.1 6.1 高速公路横断面组成高速公路横断面组成6.1.1 6.1.1 路基标准横断面组成路基标准横断面组成n路基标准横断面是交通部根据设计交通量、交通组成、设计车速、通行能力和满足交通安全的要求，按公路等级、断面的类型、路线所处地形规定的路基横断面各组成部分横向尺寸的行业标准。n高速公路路基标准横断面分为整体式路基和分离式路基两类。n高速公路由于公路等级高、交通量大，双向（

3、上、下行）行车之间必须分开，分隔的方式有两种：一种是将上、下行车道放在同一水平面上采用中间带分隔，称作整体式断面。整体式路基的标准横断面应由车道、中间带（中央分隔带、左侧路缘带）、路肩（右侧硬路肩、土路肩）等部分组成，路基标准横断面如图6-1所示；另一种是将上、下行车道放在不同的水平面上加以分隔，称作分离式断面，分离式路基的标准横断面应由车道、路肩（右侧硬路肩、左侧硬路肩、土路肩）等部分组成。自然横坡较缓时，以整体式路基断面为宜，横坡较陡、工程地质复杂时，采用分离式路基断面。高速公路整体式和分离式路基横断面，如图6-2所示。图图图图6-1 6-1 高速公路路基标准横断面（整体式）高速公路路基标

4、准横断面（整体式）高速公路路基标准横断面（整体式）高速公路路基标准横断面（整体式）图图图图6-2 6-2 整体式、分离式的高速公路整体式、分离式的高速公路整体式、分离式的高速公路整体式、分离式的高速公路a a）整体式整体式整体式整体式 b b）分离式分离式分离式分离式 6.1.2 6.1.2 路基宽度路基宽度n高速公路路基宽度为行车道、中间带宽度及其两侧路肩宽度之和。当设有中间带、紧急停车带、爬坡车道、变速车道时，还应计入该部分的宽度。在横断面设计中，首先应确定路基宽度。n高速公路路基宽度规定如表6-1和表6-2所示。表表表表6-1 6-1 高速公路整体式路基高速公路整体式路基高速公路整体式路

5、基高速公路整体式路基宽宽度度度度公路等公路等级高速公路高速公路设计速度速度/（km/h）12010080车道数道数86486464路基路基宽度度/m一般一般值42.0034.5028.0041.0033.5026.0032.0024.50最小最小值40.0025.0038.5023.5021.50 注：注：注：注：“一般一般一般一般值值”为为正常情况下的采用正常情况下的采用正常情况下的采用正常情况下的采用值值；“最小最小最小最小值值”为为条件受限制条件受限制条件受限制条件受限制时时可采用的可采用的可采用的可采用的值值。表表表表6-2 6-2 高速公路分离式路基高速公路分离式路基高速公路分离式路

6、基高速公路分离式路基宽宽度度度度公路等公路等级高速公路高速公路设计速度速度/（km/h）12010080车道数道数86486464路基路基宽度度/m一般一般值22.0017.0013.7521.7516.7513.0016.0012.25最小最小值13.2512.5011.25n设计速度为120km/h、100km/h的高速公路，根据通行能力需要可设双向四车道、六车道、八车道，并采用相应的路基宽度。n设计速度为120km/h的四车道高速公路，宜采用28.00m的路基宽度。当地形条件及其他特殊情况限制时，可采用26.00m的路基宽度。n确定路基宽度时，其中央分隔带、路缘带、路肩等宽度的“一般值”

7、最小值”应同类项相加。但高速公路的六、八车道的路基宽度不采用“最小值”同类项相加。6.26.2横断面各组成部分设计横断面各组成部分设计6.2.1 6.2.1 行车道行车道 行车道是指供各种车辆纵向排列、安全顺适地行驶的公路带状部分，是高速公路横断面中最主要的组成部分。车道宽度是为了交通上的安全和行车上的顺适，根据汽车大小、车速高低而确定的各种车辆以不同速度行驶时所需的宽度。车道宽度应满足车辆行驶的需要。车速、交通组成和大型车的混入率对行车道宽度的确定有较大的影响。德国一项对公路横断面的研究认为车速与动态净空的关系如表6-3所示。表表表表6-3 6-3 运运运运营营速度与速度与速度与速度与动

8、态净动态净空的关系空的关系空的关系空的关系最大最大车速速/（km/h）最小最小动态净空空/mV701.2550V701.00n我国规范规定高速公路每一车道除山岭区采用3.50m外（V=60km/h），其余均采用3.75m。对高速公路行车道宽度的规定值如表6-4所示。表表表表6-4 6-4 高速公路行高速公路行高速公路行高速公路行车车道道道道宽宽度度度度设计速度速度/（km/h）1201008060车道道宽度度/m3.753.753.753.50 注：注：注：注：高速公路高速公路高速公路高速公路为为八八八八车车道道道道时时，内，内，内，内侧车侧车道道道道宽宽度可采用度可采用度可采用度可采用3.5

9、0m3.50mn6.2.2 6.2.2 中间带中间带 高速公路整体式路基必须设置中间带，以保证行车安全。1.1.中间带的组成中间带的组成n中间带由中央分隔带和路线双向的两条左侧路缘带组成，如图6-3所示。中央分隔带是分隔高速公路上对向行车道的地带。分隔带以路缘石线等设施分界，在构造上起着分隔对向交通的作用。图图6-3 6-3 中中中中间带间带示意示意示意示意图图n2.2.中间带的作用中间带的作用（1）将上、下行车流分开，排除纵向干扰，防止对向车辆碰撞；（2）清晰显示内侧边缘，引导驾驶员视线；（3）防止行车任意转弯调头；（4）可作为设置安全护栏、标志、绿化及其他交通设施之用；（5）设置一定宽度的

10、中间带并种植花草灌木或设置防眩网，可防止对向车辆灯光眩目，还可起到美化路容和环境的作用；（6）设于分隔带两侧的路缘带，由于有一定宽度且颜色醒目，既引导驾驶员视线，又增加行车所必须的侧向余宽，从而提高行车的安全性和舒适性。n3.3.中间带宽度中间带宽度 中间带的宽度是根据行车道以外的侧向余宽，防止驶入对向行车道的护栏、种植、防眩网、跨线桥桥墩等所需的设施带宽度而定的。一般分宽、窄两种中间带。中间带越宽作用越明显，但投资、占地多，对土地资源十分宝贵的地区要采用宽的中间带是有困难的。我国用地紧张，设计规范规定一般均采用窄分隔带，在构造上高出行车道表面。中间带宽度应等于设施带宽度和两边侧向余宽之和。n

11、我国规范明确规定了整体式路基的中间带宽度，如表6-5所示。n中间带宽度规定了一般值和最小值。正常状况下应采用一般值，特殊情况时经技术经济论证后可采用最小值。同时，考虑中小桥与前后线形的连接，在断面组合方面，应避免多变。中央分隔带宽度1.00m，仅限于在中间带内不埋设管线或不设置跨线桥桥墩时采用。表表表表6-5 6-5 整体式整体式整体式整体式路基的中路基的中路基的中路基的中间带宽间带宽度度度度设计速度速度/（km/h）1201008060中央分隔中央分隔带宽度度/m一般一般值3.002.002.002.00最小最小值1.001.001.001.00左左侧路路缘带宽度度/m一般一般值0.750.

12、750.500.50最小最小值0.750.500.500.50中中间带宽度度/m一般一般值4.503.503.003.00最小最小值2.502.002.002.00n4.4.分离式断面之间地带的处理分离式断面之间地带的处理 各分离式断面行车道左侧应设置包括硬路肩与土路肩的左路肩。整体式路基过渡为分离式路基后，分离式路基间的最小间距不应小于表6-4规定。分离式路基两幅间的间距不必等宽，亦不必等高，可随地形而变化，与周围景观相配合。分离式路基中的一幅以桥梁形式叠于另一幅之上时，其最小间距不受此限。整体式断面分离为分离式断面后和分离式断面汇合成整体式断面前的一段距离内，当分离式断面两相邻路基边缘之间

13、的中间距离小于中间带宽度时，应设置不同宽度的中间带，其中间带的宽度增宽或减窄时，应设置过渡段，其过渡段以设置在圆曲线半径较大的路段为宜。分离式路基应在适当位置设置横向连接道，以供养护、维修或抢险时使用 n5.5.不同宽度中间带的过渡不同宽度中间带的过渡 整体式路基的中间带的宽度一般情况下应保持等宽，当中间带宽度受地形条件及其他特殊情况限制需要变宽时，在宽度变化的地点，应设置过渡段，逐步过渡，避免突变。按表6-4规定，当中间带宽度在一般值与最小值之间变动，过渡段以设在回旋线范围内为宜，其长度应与回旋线长度相等；条件受限制时，过渡段的渐变率不应大于1/100；宽度大于规定或宽度4.50m的中间带过

14、渡段以设在半径较大的平曲线路段为宜，如图6-4所示。图图图图6-4 6-4 宽度宽度宽度宽度4.5m4.5m的中间带变宽过渡的中间带变宽过渡的中间带变宽过渡的中间带变宽过渡 n6.6.中央分隔带形式中央分隔带形式 中央分隔带的表面形式有凹形和凸形两种，中央分隔带宽度大于或等于中央分隔带的表面形式有凹形和凸形两种，中央分隔带宽度大于或等于3.0m3.0m时宜用凹形，一般植草皮；中央分隔带宽度小于时宜用凹形，一般植草皮；中央分隔带宽度小于3.0m3.0m时可采用凸形，可栽灌时可采用凸形，可栽灌木或铺面封闭。木或铺面封闭。n7.7.中央分隔带开口中央分隔带开口（1 1）互通式立体交叉、隧道、特大桥、

15、服务区设施前后，以及整体式路基、分）互通式立体交叉、隧道、特大桥、服务区设施前后，以及整体式路基、分离式路基的分离（汇合）处，应设置中央分隔带开口。离式路基的分离（汇合）处，应设置中央分隔带开口。（2 2）中央分隔带开口间距应视需要而定，最小间距应不小于）中央分隔带开口间距应视需要而定，最小间距应不小于2km2km。（3 3）中央分隔带开口长度不宜大于）中央分隔带开口长度不宜大于40m40m；八车道高速公路开口长度可适当增长，；八车道高速公路开口长度可适当增长，但不应大于但不应大于50m50m。中央分隔带开口处应设置活动护栏。中央分隔带开口处应设置活动护栏。（4 4）中央分隔带开口应设置在通视

16、良好的路段，若开口设于曲线路段，该圆曲）中央分隔带开口应设置在通视良好的路段，若开口设于曲线路段，该圆曲线半径的超高值不宜大于线半径的超高值不宜大于3%3%。（5 5）中央分隔带开口端部的形状：中央分隔带宽度小于）中央分隔带开口端部的形状：中央分隔带宽度小于3.0m3.0m时可采用半圆形；时可采用半圆形；中央分隔带宽度大于或等于中央分隔带宽度大于或等于3.0m3.0m时宜采用弹头形。时宜采用弹头形。n开口处应设置活动护栏，严禁车辆开口处应设置活动护栏，严禁车辆U U形转弯（掉头）。形转弯（掉头）。n6.2.3 6.2.3 路肩路肩n1.1.路肩的组成路肩的组成 路肩位于行车道外缘至路基边缘之间

17、是具有一定宽度的带状结构物。高速公路路肩由外侧路缘带、硬路肩和土路肩三部分组成，如图 6-5所示。图图图图6-5 6-5 路肩路肩路肩路肩（1）路缘带 高速公路整体式路基应在硬路肩宽度内设右侧路缘带，作为硬路肩的一部分，其宽度一般为0.5m。其作用主要是诱导视线和分担侧向余宽功能，以利于行车安全。整体式路基路肩的路缘带在行车道右侧，称为右侧路缘带；当采用分离式路基时，则有左侧路缘带和右侧路缘带之分，左侧路缘带宽度为0.50m。（2）硬路肩 高速公路采用整体式断面时，应在行车道的右侧设置硬路肩，用加固材料处理，具有一定强度。高速公路采用分离式断面时，行车道左侧也应设硬路肩。（3）土路肩 土路肩

18、是指紧邻硬路肩的道路组成部分，是不加铺装的土质路肩，它起保护路面和路基的作用，并提供侧向余宽。n2.2.路肩的作用路肩的作用（1）由于路肩紧靠在路面的两侧设置，具有保护及支撑路面结构的作用（2）供发生故障的车辆临时停放之用，有利于防止交通事故和避免交通紊乱。（3）作为侧向余宽的一部分，能增加驾驶的安全和舒适感，这对保证设计车速是必要的，尤其在挖方路段，还可以增加弯道视距，减少行车事故。（4）提供道路养护作业、设置路上设施和埋设地下管线的场地。（5）精心养护的路肩，能增加公路的美观，并起引导视线的作用。n3.3.路肩的宽度路肩的宽度 高速公路的路肩宽度应考虑发生故障车辆临时在路肩上停放所需的宽度

19、规范规定高速公路右侧路肩宽度，如表6-6所示。表表表表6-6 6-6 右右右右侧侧路肩路肩路肩路肩宽宽度度度度设计速度速度/（km/h）高速公路高速公路12010080右右侧硬路肩硬路肩宽度度/m一般一般值3.00或或3.503.002.50最小最小值3.002.501.50土路肩土路肩宽度度/m一般一般值0.750.750.75最小最小值0.750.750.75 注：表中各所列注：表中各所列注：表中各所列注：表中各所列“一般值一般值一般值一般值”为正常情况下的采用值；为正常情况下的采用值；为正常情况下的采用值；为正常情况下的采用值；“最小值最小值最小值最小值”为条件受限制时可采用的值。为条

20、件受限制时可采用的值。为条件受限制时可采用的值。为条件受限制时可采用的值。为保证行车安全，考虑到八车道高速公路小客车因事故等临时紧急停车的需要，有条件时应设置左侧硬路肩。鉴于内侧车道上行驶的车辆以小客车为主，故规定左侧硬路肩包括左侧路缘带的宽度采用2.5m。高速公路采用分离式断面时，行车道左侧也应设硬路肩。其宽度规定如表6-7所示。表表表表6-7 6-7 高速公路分离式路基的左高速公路分离式路基的左高速公路分离式路基的左高速公路分离式路基的左侧侧路肩路肩路肩路肩宽宽度度度度设计速度速度/（km/h）1201008060左左侧硬路肩硬路肩宽度度/m1.251.000.750.75左左侧土路肩土路

21、肩宽度度/m0.750.750.750.75n6.2.4 6.2.4 路缘石路缘石 路缘石是设置在路面与其它构造物之间的标石。路缘石的形状有立式、路缘石是设置在路面与其它构造物之间的标石。路缘石的形状有立式、斜式和曲线式等几种，如图斜式和曲线式等几种，如图6-66-6所示。中央分隔带宽度大于或等于所示。中央分隔带宽度大于或等于3.0m3.0m时宜采用平齐式，中央分隔带宽度小于时宜采用平齐式，中央分隔带宽度小于3.0m3.0m时可采用平齐式或斜时可采用平齐式或斜式。式。高速公路中央分隔带上的路缘石起导向、连接和便于排水的作用，高高速公路中央分隔带上的路缘石起导向、连接和便于排水的作用，高度不宜太

22、高，因为高的路缘石（高度度不宜太高，因为高的路缘石（高度20cm20cm）会使高速行驶的汽车一）会使高速行驶的汽车一旦驶入将产生飞跃甚至翻车的副作用，所以高旦驶入将产生飞跃甚至翻车的副作用，所以高 速公路的分隔带因排水必须设置路缘石时，应使用低矮光滑的斜式或速公路的分隔带因排水必须设置路缘石时，应使用低矮光滑的斜式或曲线式的路缘石，高度宜小于曲线式的路缘石，高度宜小于12cm12cm。路缘石宜高出路面路缘石宜高出路面10cm10cm20cm20cm，隧道内线形弯曲段或陡峻路段等处，隧道内线形弯曲段或陡峻路段等处，可高出可高出25cm25cm40cm40cm，并应有足够的埋置深度，以保证稳定。缘

23、石宽度，并应有足够的埋置深度，以保证稳定。缘石宽度宜为宜为10cm10cm15cm15cm。图图图图6-6 6-6 路缘石路缘石路缘石路缘石a a）立式立式立式立式 b b）斜式斜式斜式斜式 c c）曲线式曲线式曲线式曲线式n6.2.5 6.2.5 附加车道附加车道 附加车道指的是道路上局部路段增辟专供某种需要使用的车道，包括附加车道指的是道路上局部路段增辟专供某种需要使用的车道，包括变速车道、爬坡车道、避险车道等。变速车道、爬坡车道、避险车道等。1.1.变速车道变速车道 当车辆需要加速合流或减速分流时，应根据公路的等级、使用性当车辆需要加速合流或减速分流时，应根据公路的等级、使用性质等增加一

24、段使车辆速度过渡的车道，使变速车辆不致因速度的变化质等增加一段使车辆速度过渡的车道，使变速车辆不致因速度的变化而影响其他车辆的正常行驶。变速车道是加速车道和减速车道的总称。而影响其他车辆的正常行驶。变速车道是加速车道和减速车道的总称。加速车道是为保证驶入主线的车辆，在进入主线之前，能安全加速以加速车道是为保证驶入主线的车辆，在进入主线之前，能安全加速以保证汇流所需的距离而设的。减速车道是为保证车辆驶出高速公路时保证汇流所需的距离而设的。减速车道是为保证车辆驶出高速公路时能安全减速而设置的。能安全减速而设置的。变速车道横断面组成如图6-7所示，变速车道布置在主线的右侧，设置变速车道的路段，路基应

25、相应加宽，不得占用硬路肩宽度。图图图图6-7 6-7 变速车道横断面组成变速车道横断面组成变速车道横断面组成变速车道横断面组成 n2.2.爬坡车道爬坡车道 爬坡车道是陡坡路段正线行车道上坡方向右侧增设的供载重车行驶的专用车道。载重汽车的混入率较大时，会影响上坡路段的通行能力，这时应设置爬坡车道。（1）爬坡车道设置条件 四车道高速公路连续上坡路段，符合下列情况之一者，可在上坡方向行车道右侧设置爬坡车道。1）沿连续上坡方向载重汽车的运行速度降低到表6-8的容许最低速度以下时，可设置爬坡车道。2）上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时，应设置爬坡车道。表表表表6-8 6-8 上坡方向容上坡方向容

26、上坡方向容上坡方向容许许最低速度最低速度最低速度最低速度设计速度速度/（km/h）1201008060容容许最低速度最低速度/（km/h）605550403）经设置爬坡车道与改善主线纵坡不设爬坡车道技术经济比较论证，设置爬坡车道的效益费用比、行车安全性较优时，应设置爬坡车道。（2）爬坡车道的设计 爬坡车道设于高速公路上坡方向正线行车道右侧，宽度一般为3.5m，包括设于其左侧路缘带的宽度0.5m，如图6-8所示。图图图图6-8 6-8 爬坡车道横断面组成（尺寸单位：爬坡车道横断面组成（尺寸单位：爬坡车道横断面组成（尺寸单位：爬坡车道横断面组成（尺寸单位：mm）爬坡车道的行车速度比主线低，为了行车

27、安全起见，主线超高坡度与爬坡车道的超高坡度之间的对应关系如表6-9所示。表表表表6-9 6-9 爬坡爬坡爬坡爬坡车车道的超高道的超高道的超高道的超高值值主主线的超高坡度的超高坡度/%1098765432爬坡爬坡车道的超高坡度道的超高坡度/%5432n爬坡车道的平面布置如图6-9所示，其总长度由分流渐变段长度、爬坡车道长度和合流渐变段长度组成。图图图图6-9 6-9 爬坡车道的平面布置爬坡车道的平面布置爬坡车道的平面布置爬坡车道的平面布置 n爬坡车道的起点，应设于陡坡路段上载重汽车运行速度降低至表6-8中“容许最低速度”处；爬坡车道的终点，应设于载重汽车爬经陡坡路段后恢复至“容许最低速度”处，或

28、陡坡路段后延伸的附加长度的端部。该陡坡路段后延伸的附加长度规定如表6-10所示。表表表表6-10 6-10 陡坡路段后延伸的附加陡坡路段后延伸的附加陡坡路段后延伸的附加陡坡路段后延伸的附加长长度度度度附加路段的附加路段的纵坡坡/%下坡下坡平坡平坡上坡上坡0.51.01.52.0附加附加长度度/m100150200250300350n相邻爬坡车道相距较近时，宜将两爬坡车道直接相连。爬坡车道起、终点处应设置分流、汇流渐变段，其长度规定如表6-11所示。表表表表6-11 6-11 爬坡爬坡爬坡爬坡车车道分流、道分流、道分流、道分流、汇汇流流流流渐变渐变段段段段长长度度度度公路等公路等级分流分流渐变段

29、段长度度/m汇流流渐变段段长度度/m高速公路高速公路100150200n3.3.避险车道避险车道n避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控车辆驶离正线安全减速的专用车道。（1）设置原因n由于地形条件限制，平均纵坡无法满足要求时，存在长陡下坡的高速公路路段，容易造成下坡车辆（特别是重载汽车）制动失灵而产生严重的交通事故，为使失控车辆驶离主车道，并安全地减速直至停止，避免人员伤亡和财产损失，有必要设置避险车道。n（2）避险车道类型n避险车道类型如图6-10所示，主要有四种坡度和材料组合类型，即上坡砂坑型、平坡砂坑型、下坡砂坑型及砂堆型。采用哪种类型主要考虑路段地形、气候、造价、养护维修

30、等因素。a a）b b）c c）d d）图图图图6-10 6-10 避险车道基本类型避险车道基本类型避险车道基本类型避险车道基本类型a a）上坡砂坑型）上坡砂坑型）上坡砂坑型）上坡砂坑型 b b）平坡砂坑型平坡砂坑型平坡砂坑型平坡砂坑型 c c）下坡砂坑型下坡砂坑型下坡砂坑型下坡砂坑型 d d）砂堆型砂堆型砂堆型砂堆型（3）布设位置n1）避险车道一般设置在长、陡下坡地段右侧视距良好的适当位置，主线应设置醒目的标志，应避免由于视距不良而导致驾驶员未发现或来不及操作而错过避险车道。n2）避险车道可修建在主线直线段上合适的位置，并应修建在失控车辆不能安全转弯的主线弯道之前以及修建在坡底人口稠密区之前

31、以保证失控车辆上的人员以及位于坡底的居民的安全。n3）避险车道入口应尽量布置在平面指标较高路段，并尽量以切线方式从主线切出，确保失控车辆安全、顺利驶入。进入避险车道的驶入角不应过大，以避免引起侧翻。（4）设置要求n避险车道（制动坡床）起点采用0.1m厚，以30m长度渐变至坡床集料总厚度。坡床集料可采用碎砾石、砾石、砂、豆砾石等松散材料，厚度为0.30.9m。制动坡床宽度不小于4.5m，服务道路宽度不小于3.5m。救险锚栓间隔不宜大于90m。强制减弱装置可采用砂袋或废轮胎堆砌，高度为1.2m1.5m。上坡砂坑型避险车道设置示意如图6-11所示。图图图图6-11 6-11 避险车道避险车道避险车

32、道避险车道n4.4.紧急停车带紧急停车带n紧急停车带指的是供车辆临时发生故障或其他原因紧急停车使用的临时停车地带。关于紧急停车带的设置，规范规定：（1）高速公路的右侧硬路肩宽度小于2.50m时，应设紧急停车带。（2）高速公路、一级公路的特长桥梁、隧道，根据需要可设置紧急停车带，其间距不宜大于750m。n紧急停车带的设置要求如图6-12所示。图图图图6-12 6-12 紧急停车带紧急停车带紧急停车带紧急停车带6.3 6.3 路拱、超高及加宽路拱、超高及加宽 n6.3.1 6.3.1 路拱路拱n为了利于路面横向排水，将路面做成中间高两边低的拱形，称为路拱。其倾斜大小以百分比率表示。路拱的形式一般有

33、抛物线形、直线接抛物线形、折线形、双曲线形等。路拱对排水有利但对行车不利。对路拱大小的采用及形状的设计应兼顾两方面的影响。对于不同类型的路面由于其表面的平整度和透水性不同，再考虑当地的自然条件可选用不同的路拱坡度，如表6-12规定的数值。高速公路采用高级路面，其横坡度按表6-12规定的数值采用。表表表表6-12 6-12 公路路拱坡度公路路拱坡度公路路拱坡度公路路拱坡度路面路面类型型路拱坡度路拱坡度/%沥青混凝土、水泥混凝土青混凝土、水泥混凝土12其他其他沥青路面青路面1.52.5半整半整齐石石块23碎、（石）石等粒料路面碎、（石）石等粒料路面2.53.5低低级路面路面341.1.行车道横坡行

34、车道横坡n高速公路整体式路基的路拱宜采用双向路拱坡度，由中央分隔带两侧边缘向路基两侧边缘倾斜。位于中等强度降雨地区时，路拱坡度宜为2%；位于降雨强度较大地区时，路拱坡度可适当增大。2.2.路肩的横坡路肩的横坡路肩的横坡度一般较路面横坡大12%。（1）硬路肩的横坡1）直线路段的硬路肩应设置向外倾斜的横坡，其坡度值应与车道横坡值相同。路线纵坡平缓，且设置拦水带时，其横坡值宜采用34%。2）曲线路段内、外侧硬路肩横坡的横坡值及其方向：当曲线超高小于或等于5%时其横坡值和方向应与相邻车道相同；当曲线超高大于5%时，其横坡值应不大于5%，且方向相同。3）硬路肩的横坡应随邻近车道的横坡一同过渡，其过渡段的

35、纵向渐变率应控制在小于1/150至大于1/330之间。4）大中桥梁、隧道区段的硬路肩横坡值，应与车道相同。（2）土路肩的横坡n位于直线路段或曲线路段内侧，且车道或硬路肩的横坡值大于或等于3%时，土路肩的横坡应与车道或硬路肩横坡值相同；小于3%时，土路肩的横坡应比车道或硬路肩的横坡值大1%或2%。位于曲线路段外侧的土路肩横坡，应采用3%或4%的反向横坡值。n6.3.2 6.3.2 超高超高 汽车在平曲线上行驶时，受横向力或离心力作用会产生滑移或倾覆，为抵消车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡形式，称为平曲线超高。n1.1.超高横坡的计算超高横坡的计算超高横坡度

36、可由平曲线最小半径公式得到超高横坡的计算公式：n2.2.超高的过渡方式超高的过渡方式高速公路整体式路基的超高过渡方式有以下三种，如图6-13所示。a a）b b）c c）图图图图6-13 6-13 有中间带高速公路的超高过渡方式有中间带高速公路的超高过渡方式有中间带高速公路的超高过渡方式有中间带高速公路的超高过渡方式a a）绕中间带的中心线旋转绕中间带的中心线旋转绕中间带的中心线旋转绕中间带的中心线旋转 b b）绕中央分隔带边缘旋转绕中央分隔带边缘旋转绕中央分隔带边缘旋转绕中央分隔带边缘旋转 c c）分别绕行车道中心线旋转分别绕行车道中心线旋转分别绕行车道中心线旋转分别绕行车道中心线旋转n（1

37、绕中间带的中心线旋转 先将外侧行车道绕中央分隔带边缘旋转，待达到与内侧行车道构成单向横坡后，整个断面一同绕中心线旋转，直至超高横坡度值。此时中央分隔带呈倾斜状。中间带宽度较窄时（4.5m）可采用。n（2）绕中央分隔带边缘旋转 将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带维持原水平状态。此种方式适合于各种宽度的中间带。n（3）绕各自行车道中线旋转 将两侧行车道分别绕各自的中心线旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带两边缘分别升高与降低而成为倾斜断面。对于车道数大于4条的公路可采用。n分离式断面的高速公路由于上、下行车道是各自独立的，其超高的

38、设置及其过渡可按两条无分隔带的道路分别处理。按无中间带的公路分别予以过渡，如图6-14所示。a a）b b）c c）图图图图6-14 6-14 分离式断面高速公路的超高过渡分离式断面高速公路的超高过渡分离式断面高速公路的超高过渡分离式断面高速公路的超高过渡a a）绕内侧车道边缘旋转绕内侧车道边缘旋转绕内侧车道边缘旋转绕内侧车道边缘旋转 b b）绕中线旋转绕中线旋转绕中线旋转绕中线旋转 c c）绕外侧车道边缘旋转绕外侧车道边缘旋转绕外侧车道边缘旋转绕外侧车道边缘旋转当超高坡度大于路拱坡度时，可分别采用以下三种过渡方式：n（1）绕内边线旋转 先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后

39、整个断面再绕未加宽前的内侧车道边线旋转，直至超高横坡值。一般新建工程多用此法。n（2）绕中线旋转 先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面绕中线旋转，直至超高横坡度。多用于旧路改建工程。n（3）绕外边缘旋转 先将外侧车道绕外边缘旋转，与此同时，内侧车道随中线的降低而相应降低，待达到单向横坡后，整个断面仍绕外侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。路基外缘标高受限制或者路容美观有特殊要求时可采用此种方式。n3.3.超高缓和段长度的确定超高缓和段长度的确定 超高横坡度由直线段的双坡路拱，过渡到与圆曲线半径相适应的单向横坡的路段，要有一个逐渐变化的区段，这一变化段称作超高缓和段或

40、超高过渡段。n超高过渡段长度按下式计算：4.4.超高值的计算超高值的计算 在实际的设计中应用较多的是绕中央分隔带边缘旋转和绕各自行车道在实际的设计中应用较多的是绕中央分隔带边缘旋转和绕各自行车道中线旋转这两种方法，在超高过程中，内外侧同时从超高缓和段起点中线旋转这两种方法，在超高过程中，内外侧同时从超高缓和段起点开始绕各自旋转轴旋转，外侧逐渐抬高，内侧逐渐降低，直到开始绕各自旋转轴旋转，外侧逐渐抬高，内侧逐渐降低，直到HYHY（或（或YHYH）点达到全超高。）点达到全超高。6.3.3 6.3.3 加宽加宽1.1.加宽原因加宽原因 汽车在曲线上行驶时，每个车轮所走过的轨迹是不一样的。后轴内轮行驶

41、轨迹的半径是很小的，而且偏向曲线内侧，前轴外轮的轨迹半径最大。因此，汽车在曲线上行驶要比直线上多占用一部分宽度。此外，汽车在曲线上行驶，其行驶轨迹并不完全与理论行驶轨迹相吻合，而是有一定的摆动偏移，为了保证汽车在曲线上和在直线上具有同样的富余宽度，故需要路面加宽来弥补，以策安全，这种在曲线上适当拓宽路面的形式称为平曲线加宽。2.2.加宽值的计算加宽值的计算 1）普通汽车的加宽 由上图的几何关系，可得普通汽车一条车道的加宽值；（2）半挂车的加宽值（3）加宽与车速的关系（4 4）考虑车速影响的加宽值计算公式）考虑车速影响的加宽值计算公式 3.3.加宽过渡段的长度加宽过渡段的长度 对于设置回旋线或超

42、高过渡段时，加宽过渡段长度应采用与回旋线或超高过渡段长度相同的数值；对于不设回旋线或超高过渡段时，加宽过渡段应按渐变率为1：15且长度不小于10m的要求设置。4.4.加宽过渡方式加宽过渡方式 在加宽过渡段上，路面的宽度逐渐变化。高速公路加宽过渡段的设置可采用不同的加宽过渡方式（1）高次抛物线过渡在加宽缓和段上插入一条高次抛物线，抛物线上任一点的加宽值可按下式计算：式中：b圆曲线上的全加宽值（m）；k系数，其中为加宽缓和段全长，为加宽缓和段任一点到起点距离（m）。用这种方法处理以后的路面内侧边缘圆滑、美观，适用于对路容有一定要求的高速公路和一级公路。（2）回旋线过渡 在过渡段上插入回旋线，这样不

43、但中线上有回旋线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，与行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。适用于高速公路的下列路段：1）位于大城市近郊的路段；2）桥梁、高架桥、挡土墙、隧道等构造物处；3）设置各种安全防护设施的路段。6.4 6.4 视距视距6.4.1 6.4.1 行车视距定义行车视距定义 为了行车安全，驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或汽车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距.6.4.26.4.2停车视距停车视距 停车视距是指汽车行驶时，从驾驶人员看到前方障碍物时起，至到障碍物前能安全停止，所需的最短距离。停车视距可分解为反

44、应距离和制动距离两部分来研究。反应距离是当驾驶人员发现前方的阻碍物，经过判断决定采取制动措施的那一瞬间到制动器真正开始起作用的那一瞬间汽车所行驶的距离。这段时间又可分为“感觉时间”和“反应时间”。根据实测资料，设计上采用感觉时间为1.5s，制动反应时间取1.0s是较适当的，感觉和制动反应的总时间t2.5s。制动距离是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内所走的距离。制动距离是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内所走的距离。另外，应增加安全距离另外，应增加安全距离5 510m10m。通常按下式计算：。通常按下式计算：依上式计算，路面处于潮湿状态的小客车停车视距如下表 高速公路的下坡路段

45、应采用下坡段货车停车视距对下列相关路段进行检验。1.减速车道及出口端部；2.主线下坡路段且纵面竖曲线半径小于一般值的路段；3.主线分、汇流处，车道数减少，且该处纵面竖曲线半径小于一般值的路段；4.要求保证视距的圆曲线内侧，当圆曲线半径小于2倍“一般值”或路堑边坡陡于1：1.5的路段。6.4.3 6.4.3 视距的保证视距的保证 在高速公路平面上的暗弯（处于挖方路段的曲线和内侧有障碍物的曲线）、纵断面上的凸形竖曲线以及下穿式立体交叉的凹形竖曲线上以及中央分隔带内侧都有可能存在视距不足的问题。如图6-18所示。驾驶员的视线距离路面1.2m（货车可取2.0m），驾驶员座位距未设加宽的路面外边缘1.

46、5m。车辆在弯道上行驶时视点的运动轨迹半径为 检查弯道内平面视距是否能保证的方法有两种，一是视距曲线法，一是横净距法。1.1.视距曲线视距曲线 如图所示，AB是行车轨迹线，从汽车行驶轨迹线上的不同位置（图中的1、2、3、各点）引出一系列视线（图中的11、12、33），它们的弧长都等于视距S，与这些线相切的曲线（包络线）称为视距曲线。在视距曲线与轨迹线之间的空间范围，是应保证通视的区域，在这个区域内如有障碍物则要予以清除。2.2.横净距及及其计算横净距及及其计算 横净距是指在弯道各点的横断面上，汽车轨迹线与视距曲线之间的距离。在弯道内所有横净距中的最大值，称为最大横净距，用h表示。其值可根据视距

47、S和弯道的曲线长L、行车轨迹曲线半径RS算出。有不设缓和曲线的横净距和设缓和曲线的横净距计算，主要学习前者后者不作介绍6.5 6.5 横断面设计横断面设计 进行路基横断面设计时，要求在各桩位的横断面地面线基线上，确定横断面设计线的形状、尺寸和结构，其主要作用是：为计算路基土石方提供资料；确定用地范围；为路基施工提供依据。6.5.1 6.5.1 横断面设计的基本要求横断面设计的基本要求 横断面设计应使道路横断面布置及几何尺寸满足交通环境、用地经济等要求，横断面设计应使道路横断面布置及几何尺寸满足交通环境、用地经济等要求，路基是支撑路面，形成连续行车道的带状土、石结构物，它既要承受路面传路基是支撑

48、路面，形成连续行车道的带状土、石结构物，它既要承受路面传来的车辆荷载，又要承受大自然因素的作用。因此，路基横断面设计必须满来的车辆荷载，又要承受大自然因素的作用。因此，路基横断面设计必须满足以下基本要求。足以下基本要求。1.1.稳定性：在荷载、自然因素的共同作用下，不倾覆、滑动、沉陷、坍方；稳定性：在荷载、自然因素的共同作用下，不倾覆、滑动、沉陷、坍方；2.2.经济性：工程量小，节约资金；经济性：工程量小，节约资金；3.3.规范性：断面的某些尺寸（如路基宽）必须符合公路规范和设计标准的要求规范性：断面的某些尺寸（如路基宽）必须符合公路规范和设计标准的要求4.4.兼顾性：要兼顾农田基本建设的需要

49、在取土和弃土以及挡土墙设置等方面兼顾性：要兼顾农田基本建设的需要，在取土和弃土以及挡土墙设置等方面应与农田改造、水利灌溉相配合。应与农田改造、水利灌溉相配合。6.5.2 6.5.2 路基标准横断面路基标准横断面 在标准横断面图中，一般要包括：路堤、路堑、半填半挖、护肩路基、挡土墙路基、砌石路基等。断面中的边坡坡率、边沟尺寸、挡墙断面等必须按现行公路路基设计规范的规定确定。绘制标准横断面图时，应在整条高速公路全线范围内选择有代表性的典型横断面，作出路基标准横断面图。图中应标明用地界，安全护栏、防护栅、绿化等的位置，绘出路堤和路堑边坡以及横断面各组成部分的详细尺寸和布置，作为施工标准图式，6.5

50、3 6.5.3 横断面设计步骤及主要成果横断面设计步骤及主要成果1.1.设计步骤设计步骤（1 1）在计算纸上绘制横断面的地面线。地面线是在现场测绘的，若是纸上定线，可从大比）在计算纸上绘制横断面的地面线。地面线是在现场测绘的，若是纸上定线，可从大比例尺的地形图上内插获得。在计算机辅助设计中，可通过数字化仪或数字地面模型自例尺的地形图上内插获得。在计算机辅助设计中，可通过数字化仪或数字地面模型自动获得。横断面图的比例一般是动获得。横断面图的比例一般是12001200。（2 2）根据路线和路基资料，逐桩标注相应的填挖高度、路基宽度、超高和加宽的数值。）根据路线和路基资料，逐桩标注相应的填挖高度、