双向四车道一级公路初步设计论文.doc

1、 第一章 工程概况及设计标准1.1 工程概况1.1.1 路线走向、起讫点本设计为随州至岳阳K0+000-K1+700段的初步设计，设计标准为双向四车道一级公路，设计车速80km/h，路基宽24.5m。设计主线由西向东总体走向，路线起始于邓家弯，终点位于陈坳村五组和六组的中界。1.1.2 地形、地质、气候、水文等自然地理特征公路工程经过的地区基本为平原区和丘陵地区，山体相对高度不大。路线很大长度经过山区丘陵地段，气候为亚热带季风性湿润气候。沿线土质基本为粘性土，对于路堑地段，其山坡上一米左右下土质为石质，深挖地段下为发育良好的岩石层。项目区属亚热带季风气候，其明显的大陆性气候特征。该路段位于湖南

2、北端，属东南湿热区，气候温和，雨量充沛。全年无霜期长，年平均气温在16-18.5之间，一年四季季节分明，1月平均温度最低，极限低温6；7月温度最高，一般极限温度40度左右；降雨主要集中在三到五月份，其次为九到十一月份，年均降雨量13501450毫米之间。1.1.3 沿线施工条件线路的起点和终点都为人口较多的小村庄组，其周边交通条件较好，有围绕全路线的乡村公路，线路及附近区域的山坡谷地均有粘土、亚粘土，可作路基填料。全线有很长一段沿着山坡横切而过，故附近区域石料相当地丰富，覆盖土层薄，为一米左右，故可采用石料作为浆砌片石挡土墙的原材料。工程用水可从沿线居民家接入，较为方便，无侵蚀性，可直接作为工

3、程用水，沿线电力充沛施工时电也可就近搭接。1.2 设计标准1.2.1 设计依据公路工程技术标准 JTG B01-2003公路路线设计规范 JTG D20-2006公路路基设计规范 JTG D30-2004公路沥青路面设计规范 JTG D50-2006公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-2002公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004公路桥涵设计通用规范 JTG D60-20041.2.2 主要技术指标及参数公路等级：一级公路公路类型： 新建一级公路车辆荷载等级：公路-级路基宽度（行车道宽度）：24.5 m（27.5+3+22.5+20.75）设计车速:：80km/h直线最小长

4、度：同向曲线间：6V=480m 反向曲线间：2V= 160m圆曲线一般最小半径:：400m 极限最小半径:：250m不设超高的最小半径:：2500m缓和曲线一般长度:：100m 最小长度:：70m平曲线一般长度：400m 最小长度:：140m停车视距:：110m 超车视距：250 m视觉所需要的竖曲线最小半径：凸形： 极限最小半径3000m； 一般最小半径4500m 凹形:：极限最小半径2000m； 一般最小半径3000m最大纵坡：5% 最短坡长：一般值为250m；极限值为200m最大超高：8%路基、涵洞设计洪水频率：1/100 第二章 平面设计2.1 选线选线是在道路规划路线起终点之间选定一

5、条技术上可行，经济上合理，且能符合使用要求的道路中心线的工作。2.1.1 选线的原则在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，选定最优路线方案。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、营运费用省、效益好、并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标。选线应注意同农田基本建设相配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园等。通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址。选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工

6、程的影响。选线应重视环境保护，注意由于道路修筑，汽车运营所产生的影响和污染。对于新建的二级公路、三级公路应结合城镇周边路网布设，避免穿越城镇。2.1.2 选线的步骤和方法选线的任务就是在众多的方案中选出一条符合设计要求、经济合理的最优方案。选线一般按工作内容分三步进行：（1）路线方案选择路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向。此项工作通常是在小比例尺地形图上从较大面积范围内找出各种可能的方案，收集各可能方案的有关资料，进行初步评选，确定数条有比较价值的方案，然后通过多方案的比选得出一个最佳的方案。（2）路线带选择在路线基本方向选定的基础上，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点

7、，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。这些细部控制点的取舍，自然仍是通过比选的办法来确定的。（3）具体定线经过上述两步的工作，路线雏形已经明显勾画出来。定线就是根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的路线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。2.1.3 选线方案的确定（1）路线总体布局路线基本走向的选择,应根据指定的路线走向(路线起、终点和中间点的主要控制点)和公路等级，及其在公路中的作用,结合铁路、航空、空运、管道的布局和城镇、工矿企业资源情况，以及水文、气象、地质、地形等自然条件，由面到带,从所有可能的路线方案中，通过调查、分析、比选，确定一条最优路线方案。随州至

8、岳阳一级公路K0+000-K1+700段地形多为平原丘和丘陵地区。选线时，应注意平原微丘区选线的条件，应尽量避免穿越城镇、及较密集的居民点。平原区新建公路要占用一些农田是不可避免的，但要尽量做到少占和不占高产田。平原区选线时,应注意以下几项原则：达到较高的技术标准；合理考虑路线与城镇的联系；少占耕地；路线尽量避开重要的电力、电讯设施；避免穿过居民区。另外,路线布设应尽可能地顺直和短捷,一般采用较长的直线,较大半径的曲线,中间加入缓和曲线的线形，转向处偏角小且线形平顺。选择路线方案一般应综合当地的地形、地物、地质情况以及工程造价、施工难易度等，在初定的方案中选出最好的方案。（2）方案比选方案一由

9、所选方案起点，从西向东走起终点直线的下方。该方案所经地区地形起伏变化非常小，基本为相对高程非常小的平原区，故土石方量易调配；起终点间有低压线两条，线路两旁居民区较多，能达到方便人口集中地带的居民出行。且线路长度也不长，“但是”该方案的最大缺陷是：1，此线路经过地段全部为农田；2，由于水是路基病害的最大直接肇因，此路线刚好位于此片地形的最低谷处，因此设计高程非常地底，故路基会受到终年充沛的雨水产生的各种病害，以致减小路基的寿命；3，此路线需三次穿过宽度大约为五至七米的河流，因此需建三座与河流斜交的小桥，工程量相当大，同时也不经济。方案二由所选方案起点，从西向东走起终点直线的上方。该方案中所经地区

10、所占的农田相对前一方案极其少，但是需穿过高压线两次，由于沿线有很多相对高程较大的山坡，故土石方工程量比较大，填挖难以平衡，但是做为高等级的公路，适当的开挖是难以避免的；此路线最大的优点是：1，相对于第有一方案，其路线的整体设计高程相对较大地提高了，避免了第一个方案中由于水对路基的病害影响；2，所占用的农田极其地少，很好地符合了选线的原则；3，虽然两次穿过高压线，但是高压线两电杆之间的距离非常大，故选线时可很好地选择从两电杆之间穿过；4，全线只有一次正交河流，不用较方案一中的三次穿过，从经济角度而言，大大节省了资金。经过参考各种因素比选后，路线最终采用第二方案。2.2 平曲线设计2.2.1 平面

11、线形设计的一般原则（1）平面线形应直捷、连续、均衡，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根据不同等级的公路而加以考虑；（3）保持平面线形的均衡连贯：直线尽头不能接以小半径曲线；高、低标准之间要有过渡。（4）应避免连续急弯的线形；（5）平曲线应有足够的长度（即满足最小平曲线长度）；（6）各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量选用较大的圆曲线半径；（7）两同向曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线相连，否则应调整使之成为一个单曲线或运用回旋线组合成卵形、凸形、复合形等曲线；（8）两反向曲线间夹有直线段时，以设置不小于最小直线长度为宜；（9）

12、应避免连续急弯的线形，可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。2.2.2 设计参数的确定设计车速:：80km/h直线最小长度：同向曲线间:：480m 反向曲线间：160m圆曲线一般最小半径:：400m 极限最小半径:：250m缓和曲线最小长度:：70m不设超高的圆曲线最小半径:：2500m平曲线最小长度:：140m，一般值为400 m停车视距:：110m 2.2.3 平面线形要素的组合类型本路段共设计两个平曲线。都采用基本型组合即：直线回旋线圆曲线回旋线直线，且两个回旋线长度相等，即对称基本型。第一个平曲线要素为：交点JD1桩号为K0+349.408，圆曲线半径为800m，缓和曲线长180m，切线

13、长302.695 m，曲线总长595.006 m，外距长29.432 m；第二个平曲线要素为：交点JD2桩号为K1+413.637，圆曲线半径为600m，缓和曲线长160m，切线长281.130 m，曲线总长547.150m，外距长34.514 m。圆曲线半径以及缓和曲线长度等取值都满足公路路线设计规范和公路工程技术标准要求，具体线形设计指标见直线、曲线及转角表。2.2.4 平曲线要素计算如下图2.1 平曲线对称基本型图平曲线对称基本型的平曲线几何要素计算公式如下： （2.1）（2.2）（2.3）（2.4） （2.5） （2.6） （2.7）下面以第一个平曲线为例进行各要素计算：（1）计算转角

14、起点桩号为K0+000.00,坐标(359679.962, 509916.583,JD1的坐标为（359859.217，510216.505)，JD2的坐标为（359880.651，511290.905）。起点至JD1:DX=359859.217-359679.962=179.255=510216.505-509916.583=299.922交点间距=413.637m,象限角654212，,则计算方位角654212。至终点:=359859.217-359704.186=155.031DY=511535.334-510216.505=1318.829交点间距S=1327.91m,象限角92330

15、，,则计算方位角9233。因此,路线转角9233-654212=265048,即向右偏。（2）查取圆曲线半径和缓和曲线长度按照公路路线设计规范（JTG D20-2006），经试算后，取圆曲线的半径为R=800m，缓和曲线长度Ls=180m。（3）平曲线几何要素计算由上面计算得：JD1处的转角294321， mP=切 线 长:m曲线总长: =m圆曲线长：m外距：m超距：m（4）平曲线几何要素计算成果详见附表中的曲线、直线及转角表2.3 行车视距保证行车视距是为了行车安全，驾驶人员能随时看到汽车最前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面有障碍物或迎面来车，能及时采取措施避免相撞，这一必须的最短距离称

16、为行车视距。它分为a.停车视距；b.会车视距；c.错车视距；d.超车视距。本设计为一级公路，停车视距为110m，超车视距为550 m。2.4 逐桩坐标计算根据前面算出来的方位角和平曲线要素，进行逐桩坐标的计算。本设计采用的是绝对坐标，计算方法是采用ESDPS4.0（工程数据处理系统）进行计算。在进行计算时分直线和曲线计算,曲线段采用综合曲线放样，直线段采用直线放样。计算原理：（1）坐标系统的采用，本设计是在已有平面控制网的地区，所以沿用了原有的坐标系统进行计算；（2）“逐桩坐标”即道路中线上各桩点的坐标，其计算和测量的方法是按“从整体到局部”的原则进行。2.4.1 直线上中桩坐标计算设交点坐标

17、为,交点相邻直线的方位角分别为和，则ZH点坐标： （2.8a） （2.8b） HZ点坐标：（2.9a） （2.9b） 设直线上加桩里程为，、表示曲线起、终点里程，则前直线上任意点坐标（）：（2.10a） （2.10b） 后直线上任意点坐标()： （2.11a） （2.11b） 2.4.2 设缓和曲线单曲线中桩坐标计算曲线上任点的切线横距：= （2.12） 式中：缓和曲线上任意点至 (或)的曲线长；：缓和曲线长度。（1）第一缓和曲线（）任意点坐标：（2.13a）（2.13b）式中:：转角符号，右偏为“+”，左偏为“-”。 （2）圆曲线内任意点坐标 ：YH：（2.14a） （2.14b）式中：圆曲

18、线内任意点至HY点的曲线长；、 ：点的坐标。： （2.15a）（2.15b）式中：圆曲线内任意点至YH点的曲线长。（3）第二缓和曲线()内任意点的坐标 （2.16a） （2.16b）式中：第二缓和曲线内任意点至HZ点的曲线长。（4）各中桩坐标计算成果详见C2-8逐桩坐标表。第三章 纵断面设计纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。沿着道路中线竖直剖开然后展开即为道路纵断面，它反映了道路中线地面高低起伏的情况及设计路线的纵向坡度情况，从而可以看出纵向土石方工程的挖填情况。把道路的纵断面图与平面图结合起来，就能完整

19、的表达出道路的空间位置。3.1 纵坡及坡长设计3.1.1 纵坡设计的一般要求（1）纵坡设计必须满足规范中有关纵坡的各项规定；（2）纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁，尽量避免采用极限值。缓和坡段最好配合地形很自然的设置，不能连续采用极限值长度的陡坡来结合最短距离的缓坡，争取较均匀的纵坡；（3）纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑；（4）纵坡设计在一般情况下应考虑填挖平衡，并尽量利用挖方运作就近段的填方，以减少借方废方，节省土石方及其他工程数量，降低工程造价；（5）纵坡设计时，应照顾当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的要求；（6）平原微丘区地下水埋

20、深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。3.1.2 平曲线与竖曲线的组合一般原则（1）平曲线和竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线，即满足“平包竖”的原则；（2）平曲线和竖曲线的大小应保持均衡，一条平(竖)曲线不宜设两个或两个以上的竖(平)曲线；（3）暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的、悦目的；（4）平、竖曲线应避免的组合：要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合；小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠；计算行车速度40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线；（5）平

21、、纵面线形组合必须注意与路线所经地区的环境相配合。对计算行车速度高的公路，线形设计和周围环境配合尤为重要。3.1.3 设计依据（1）最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值，它是道路纵断面设计的重要控制指标。一级公路的最大纵坡为5%。（2）最小纵坡在长路堑、低填以及其它横向排水不通畅地段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3%的最小纵坡（一般情况下以采用不小于0.5%为宜），故本设计采用最小纵坡设为0.5%。（3）坡长限制坡长是两个变坡点之间的水平距离。最短坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的。一级公路的最短坡长为200m。最大坡长限

22、制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。一级公路的最大坡长限制为：2%不限；3%1100m；4%900m；5%700m；6%500m。（4）平均纵坡平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的高差与路线的长度之比，是为了合理运用最大纵坡、坡长及缓和坡长的规定，以保证车辆安全顺利地行使的限制性指标。由于本路段是一级公路，又纵坡较小，故不予考虑平均纵坡。3.1.4 纵坡设计步骤（1）准备工作：拉坡之前在厘米绘图纸上，按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线，填写有关内容。同时应收集和熟悉有关资料，并领会设计意图和要求；（2）标注控制点：控制点是影响纵坡设计的标高控制点。如路线起、

23、终点，越岭垭口，重要桥涵，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，隧道进出口，平面交叉和立体交叉点及受其它因素限制路线必须通过的标高控制点等；（3）试坡：试坡主要是在已标注“控制点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，本着以“控制点”为依据，照顾多数“经济点”的原则，在这些点位间进行穿插与取直，试定出若干直坡线。对各种可能坡度线方案反复比较，最后定出既符合技术标准，又能满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定坡度线，将前后坡度线延长交会出变坡点的初步位置；（4）调整：初定纵坡后，将所定的坡度与选线时坡度的安排比较，二者应基本相符，若有较大差异时应全面分析，

24、权衡利弊，决定取舍。然后对照技术规范检查设计的最大、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵组合是否得当，以及路线交叉、桥隧和接线等处的纵坡是否合理；（5）核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖、地面横坡较陡路基、挡土墙等，在纵断面图上直接读出对应桩号的填、挖高度，初画横断面，检查是否填挖过大、坡角落空或过远等；（6）定坡：经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高记确定下来；（7）通过反复拉坡比较后，最后确定纵坡设计如表3.1所示。表3.1 纵坡设计成果表变坡点变坡点桩号设计高程(m)坡长(m)纵坡值(%)1K0+000.00027.34360.000-1.322%2K0

25、+360.00024.601050.0001.859%3 K1+1410.00039.42290.000-2.380%4K1+700.00035.20460.000-1.0853.2 竖曲线设计竖曲线是设在纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车，起缓和作用的一段曲线。竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线，在使用范围二者几乎没有差别，但在设计和计算中，抛物线比圆曲线更为方便。因此，在本一级公路设计中采用二次型抛物线型竖曲线。3.2.1 设计技术规范（1）公路路线线形设计规范（JTG D20-2006）中规定的竖曲线最小半径如表3-2:（2）选择竖曲线半径时应考虑以下因素：选择半径应符合公路路线线形设

26、计规范（JTG D20-2006）的最小半径要求；在不过分增大土石方数量的情况下，为使行车舒适，应采用较大的半径；过大的竖曲线半径将使竖曲线过长，从施工和排水来看，都是不利的，选择半径时应考虑；夜间行车交通量较大的路段应考虑灯光照射的方向，使前灯照射范围受到限制，选择半径时应适当放大，以使其有较长的照射距离。表3.2 设计速度V=80km/h的竖曲线的最小半径竖 曲 线 半 径凸 形凹 形一般最小值4500m3000m极限最小值3000m2000m3.2.2 竖曲线要素计算图3.1 竖曲线要素示意图如图3.1所示，设变坡点相邻两纵坡坡度分别为和，它们的代数差用表示，即，当为“”时，表示凹形竖曲

27、线；为“”时，表示凸形竖曲线。（1）用二次抛物线作为竖曲线的基本方程式或 （3.1）式中：坡差（%）；L：竖曲线长度(m)；R：竖曲线半径(m)。（2）竖曲线要素计算公式竖曲线长度L或竖曲线半径R：或 （3.2）竖曲线切线长T：因为TT1T2,则 （3.3）竖曲线上任一点竖距h：因为, 则（3.4）竖曲线外距E：或（3.5）竖曲线计算：现以变坡点3（凸形竖曲线）为例计算各曲线要素。变坡点桩号为K1+1410.000，高程为42.098m。计算竖曲线要素由于1.859%，-2.38%，R12000.00 m，故=-2.38%-（1.859%）=4.239%，故为凸形。曲线长：L=R 508.67

28、 m切线长：T= m外 距：E= m计算设计高程竖曲线起点桩号:：K1+410-254.335=K1+155.665 竖曲线起点高程:：m计算竖曲线上20m整桩的设计高程,以桩号K1+300.00为例:横距：竖距： m切线高程： m设计高程：38.73+0.46=39.19 m由纬地软件的数模文件生成原始地面高程文件再生成路基设计表而计算可得到竖曲线设计后的成果，如：路面设计表高等。各桩号中心的填挖高度详细成果见下表3.3。表3.3 竖曲线设计高程表桩号地面标高(m)设计标高(m)填挖高度(m)填挖QD：K0 +000.002427.343.34+020.0022.1627.084.92+04

29、0.0021.3626.815.45ZH+046.71320.8426.725.89+060.0020.4726.556.08+080.0020.3926.285.89+100.0020.0026.026.02+120.0020.0025.765.76+140.0020.0025.535.53+160.0020.0025.325.32+180.0020.0025.135.13+200.0020.0024.984.98+220.0020.0024.844.84HY+226.71320.0024.804.80+240.0020.0024.734.73+260.0020.3324.654.32+28

30、0.0021.2624.593.33+300.0022.8524.561.71桩号地面标高(m)设计标高(m)填挖高度(m)填 挖+320.0025.9824.55 1.43+340.0030.1324.56 5.57+360.0033.5224.60 8.91+380.0035.9424.6711.27+400.0037.6324.76 12.87+420.0036.8124.88 11.93+440.0035.8325.02 10.81+460.0037.6425.19 12.45YH +461.71937.8625.20 12.66+480.0039.2525.38 13.87+500.

31、0035.9325.59 10.34+520.0033.7125.837.88+540.0032.6926.106.59+560.0029.7526.393.36+580.0028.3826.711.68+600.0027.8727.050.82+740.0023.9129.645.73+760.0028.0530.021.97+780.0029.3430.391.05+800.0033.0130.762.25+820.0035.4531.134.32+840.0037.2031.505.70+860.0039.2131.877.33+880.0040.0532.257.80+900.0036

32、.5132.623.89+920.0034.0032.991.01+940.0033.9033.360.54+960.0034.5133.730.77+980.0035.0434.110.93K1+000.0035.8834.481.40K1+020.0039.1834.854.34K1+040.0040.3035.225.08K1+060.0041.3335.59 5.74K1+080.0041.4535.96 5.49K1+100.0040.2036.34 3.87桩号地面标高(m)设计标高(m)填挖高度(m)填挖K1 +120.0037.2936.710.59ZH K1+132.5083

33、6.8036.940.14K1+140.0036.6337.080.45K1+160.0036.1137.451.34K1+180.0035.1537.802.65K1+200.0034.3238.113.79K1+220.0034.2638.394.13K1+240.0034.1338.644.52K1+260.0034.8938.863.97K1+280.0038.0839.040.95HY K1+292.50839.9439.130.81K1+300.0041.1939.192.00K1+320.0043.9839.304.68K1+340.0045.8039.384.62K1+360.

34、0046.3739.436.94K1+380.0042.4539.443.01K1+400.0039.0939.420.34K1+420.0038.4939.370.88K1+440.0041.7439.292.45K1+460.0043.3339.174.17K1+480.0043.1239.024.11K1+500.0041.4838.832.65HY K1+519.65839.2338.620.62K1+520.0039.2038.610.59K1+540.0037.3738.360.99K1+560.0035.1638.072.91K1+580.0032.5137.765.25K1+6

35、00.0031.0737.406.33K1+620.0030.0037.027.02K1+640.0030.0036.606.60K1+660.0030.0036.156.15HZ K1+679.65829.9235.685.76K1+680.0029.9135.675.76ZD：K1+700.0029.7035.205.49第四章 横断面设计4.1 概述道路的横断面，是指公路中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线所构成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。横断面设计反映了路基的形状和尺寸,在设计时,应符合公路建设

36、的基本原则和现行标准的规定要求，综合考虑公路等级、行车要求、自然地质条件、施工方法，兼顾当地农田建设，保证路基的稳定和排水，来作出正确的设计。4.2 横断面设计4.2.1 横断面形式由于填挖情况的不同，路基横断面的典型形式可归纳为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。路堤是指全部用岩土填筑而成的路基；路堑是指全部在天然地面开挖而成的路基；当天然地面横坡大，且路基较宽，需要一侧开挖而另一侧填筑时，为半填半挖路基。4.2.2 横断面组成公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素确定。在保证必要的通行能力和交通安全与通畅前提下，尽量做到用地省、投资少，使道路发挥其最

37、大的经济效益与社会效益。一级公路的路基横断面组成包括：行车道、路肩、分隔带、边坡、排水设施等。在某些路段，可能要增加爬坡车道，在边坡上可能有护坡道、碎落台等。其大致组成图示如下图：图4.1 一级公路横断面组成（1）路基宽度确定路基宽度为行车道宽度、中间带宽度及其两侧路肩宽度之和。其路幅总宽为24.5米。整个路幅宽度组成如下：行车道宽度：43.75m=15 m； 中间带宽度：20.5 m +2 m=3 m；硬路肩宽度：22.5m=5m； 土路肩宽度：20.75m=1.5m。（2）路基高度路基高度有中心高度和边坡高度之分。中心高度是指路基中心线处设计标高与原地面标高之差。边坡高度是指填方坡脚或挖方

38、坡顶与路基边缘的相对高差。路基高度的设计，应使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度，同时要考虑的地下水毛细水和冰冻的作用,不致影响路基的强度和稳定性。路基高度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路堤的最小填土高度。若路基高度低于按地下水位或地面积水位计算的临界高度，可视为矮路堤。使用边坡高度值作为划分高矮深浅的依据。填土高度小于1.01.5m，属于矮路堤；填土高度大于18m（土质）或20m（石质）的路堤属于高路堤；填土高度在1.518m范围内的为正常路堤。大于20m的路堑为深路堑。路基设计标高,新建的二、三、四级公路的路基设计标高为路基边缘标高，在设置超高，加宽地段，则为设置超

39、高、加宽前的该处边缘标高；设有中央分隔带的高速公路，一级公路，其路基设计标高为中央分隔带的外侧边缘标高。改建公路的路基设计标高可与新建公路相同，也可采用路中线标高。即：本设计的一级公路以道路中央分隔带的外侧边缘标高作为路基设计标高。沿河及受水浸淹的路基设计标高应高出设计洪水频率（1/100）计算的设计水位加壅水高、波浪侵袭高和0.5m的安全高度。（3）路基边坡：路基边坡坡度可用边坡高度H与边坡宽度b之比值表示。路堤边坡根据沿线工程地质特性，结合公路路基设计规范（JTGD302004）的有关规定，经综合考虑后，拟定路基边坡：当路堤填土高度小于或等于8m时，边坡坡度为1:1.5；当填土高度大于8m

40、时，采用折线边坡，即上部8m边坡坡度为1:1.5，下部边坡坡度为1：1.75，中间不设平台。填方高度超过20m时，须按特殊设计施工。高路堤的填方数量大占地多，为使路基稳定和横断面济济合理，可以在适当位置设置挡土墙。为防止水流侵蚀和坡面冲刷，高路堤的边坡采取适当的坡面防护和加固措施。此处路堤边坡坡度取为1：1.5（8m以内），大于8m后下部变为1：1.75上部还是1：1.5，本设计中无高路堤边坡，最高的填土才7m多，故边坡坡率都设计为1：1.5。路堑边坡根据路堑工程地质特性进行边坡稳定分析和验算，拟定路堑边坡坡率：土质或强风化岩质边坡12m以内为1:1，大于12m时为1:1.25，岩质边坡采用1

41、：0.3或1：0.5。边坡高度超过8m时设置一级宽1.5m的平台，切方路段边沟外侧设宽1.0m的碎落台。本设计中设对于路堑路段，其地面以下一米左右土质为石质。又边坡高度超过8m时设置一级宽1.5m的平台，故路堑边坡则根据边坡高度按1：0.5，1：0.75、1：1、1：1.25设置边坡坡率。半挖半填路基半挖半填路基兼有路堤和路堑的特点，上述对路堤和路堑的要求均应满足的同时，横向陡坡地段的半填半挖路基，在挖方一侧宽度不足一幅行车道宽时，应将路床深度内的原有土质全部挖除换填，并在上、下路床底面铺设土工格栅以保证行车道内土基的均匀性。坡脚为陡坡地的，每1米高设一层土工格栅。4.2.3 路拱、超高及加宽（1）路拱为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形，称为路拱。由公路路线设计规范（JTG D20-2006）知，一级公路的路拱应采用双向路拱坡度，由路中央向两侧倾斜。路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件确定。本设计中行车道和硬路肩横坡度取2.0%，土路肩横坡度取3.0%。（2） 超高为抵消车辆在曲线路段