1、绪论
道路是布置在大地表面供各种车辆行驶的一种线性带状的三维空间人工构造物，包括路基、路面、桥梁、涵洞、隧道、交叉口等工程实体。
道路设计分为几何设计和结构设计。几何设计作为道路勘测设计研究的对象，结构设计作为路基路面研究的对象。
本讲主要介绍道路交通运输概论、道路设计的基本依据、道路的分级与技术标准、道路勘测设计的阶段与任务。通过本章的学习，应能够：
1、掌握道路设计的基本依据。
2、正确选择道路等级和运用设计标准。
3、掌握道路勘测设计的程序。
1.1交通运输概论
一、交通运输体系
（一）定义：交通运输是指由于社会生产与消费的需要，为克服空间上的阻碍而实现人和物的移动提供服务所进行的活动。
（二）分类：按运输工具不同，交通运输体系分为铁路运输、道路运输、水路运输、航空运输、管道运输。
二、道路运输特点和道路分类
（一）道路运输特点
1、机动灵活、货损小。
2、通达度广、做到门对门的运输。
3、投资省、周转快、社会效益高。
4、批量不受限制、适应性强。
5、运输成本稍高，主要适用于中、短途运输。
（二）道路分类
1、定义
道路是供各种车辆和行人等通行的工程设施。
2、分类
道路按其使用特点分为：
国道
公路省道
县道
乡道：乡村道路
专用公路：林区道路、厂矿道路
城市道路
各类道路由于其位置、交通性质及功能不相同，各自的设计依据、设计标准及具体要求也不尽相同。
三、道路的发展简史：“地上原来没有路，只是走的人多了也便成了路”—鲁迅
1.2000多年前，发展为牛、马车道路，一直沿用至今的“马路”“大路”“小路”展示了道路的发展历史；
2.1949年，我国修建了13万公里公路，但是山区和少数民族地区几乎没有公路；
3.1988年10月，上（海）嘉（定）高速通车，实现了中国大陆高速公路零的突破；4．2007年底，完成了原计划要2020年才完成的“五纵七横”公路网；
5.到2010年，
6．“十一五”期间，交通部重新规划了全国的公路网，提出了我国高速公路“7918网”的设想，即以北京为中心的7条放射线，9条南北纵向线和18条东西横向线，基本实现“东网、中联、西通”的目标。
道
路
7918网
7条放射线
首都放射线7条：北京－上海、北京－台北、北京－港澳、北京－昆明、北京－拉萨、北京－乌鲁木齐、北京－哈尔滨。
南北纵向线9条：鹤岗－大连、沈阳－海口、长春－深圳、济南－广州、大庆－广州、二连浩特－广州、包头－茂名、兰州－海口、重庆
－昆明。
东西横向线18条：绥芬河－
满洲里、珲春－乌兰浩特、
丹东－锡林浩特、荣成－乌
海、青岛－银川、青岛－兰州、连云港－霍尔果斯、南
京－洛阳、上海－西安、上海－成都、上海－重庆、杭
州－瑞丽、上海－昆明、福州－银川、泉州－南宁、厦门－成都、汕头－昆明、广州－昆明。
9条南北纵向线 18条东西横向线
1.2道路分级及技术标准
一、道路几何设计依据：道路线形和结构设计的标准必须与道路上行驶的汽车性能如速度、数量、大小、轻重相适应。反映车辆这些特性的数据是道路几何设计和各部分结构设计的基本依据。
在道路几何设计中，设计依据包括设计车速、设计车辆、设计交通量及道路服务水平。 二、设计车速
（一）定义：设计速度又叫计算行车速度，是指具有控制性的路段上（如急弯、陡坡等），具有中等驾驶水平的驾驶员，在天气良好、低交通密度时，能保证顺适安全行车的行驶速度。
（二）作用
1、作为公路几何设计（如平曲线半径、超高、纵坡坡度、坡长、视距等）的基本依据。
2、作为技术指标，直接决定公路的几何要素。
3、与公路的重要性、经济性有关，是体现公路等级的重要指标。
（三）确定方法
1、影响因素：地形、地区、设计交通量、汽车性能、行车的安全性与舒适性等。
2、确定方法：目前我国采用行政决定和统计分析。
1、行政法适用于高速公路、一级公路。（分向分车道行驶，互不干扰）
2、统计分析法适用于二、三、四级公路。采用对已建公路的实测平均技术车速统计分析。
表1-2、表1-3列出公路与城市道路的设计车速。
（四）选取
1、根据公路的功能、等级及交通组成，结合沿线地形、地物、地质状况等，论证选用设计速度。条件许可时，宜采用大值。
2、高速公路：一般采用120km/h或100km/h，地形受限时采用80km/h。
3、一级公路：干线公路100km/或80km/h，集散公路80km/h或60km/h。
4、二级公路：干线公路80km/h，集散公路或地形受限路段60km/h。
5、三级公路：主干线公路40km/h，县乡公路或地形受限路段30km/h。
6、四级公路：20km/h。
7、设计路段长度：高速公路＞15km，一、二级公路＞10km。
三、设计车辆
（一）定义：设计车辆是指道路线形设计依据的车型。
（二）作用
车辆的尺寸特性及车辆的组成决定道路的行车宽度、平曲线半径、弯道加宽、道路纵坡、行车视距、道路建筑净空。
（三）设计车辆规定
作为道路设计依据的汽车分为四类：小客车、载重汽车、半挂车、铰接车，其外廊尺寸见表1-4（P 11）。
（四）设计车辆的选取
1、在公路等级划分、选定与服务水平评定时，以小客车作为设计车辆。
2、半挂车适用于高速公路，一级公路和有大型集装箱营运的公路几何设计。
3、铰接车适用于城市道路控制之用。
4、确定纵坡坡度和坡长以输出功率与重量之比为0.75kw/kN汽车作为主要控制依据。
四、设计交通量
（一）定义
1、交通量是指单位时间内通过公路某一断面的车辆数。
2、年平均日交通量N（双向）=一年内交通量总和/365→公路采用的设计依据。
3、设计交通量是指预期到设计年限末，用以作为道路设计依据而确定的交通，包括设计年平均日交通量和设计小时交通量。
（二）设计年平均日交通量
1、定义:设计年平均日交通量是指在远景设计年限时所能达到的年平均昼夜交通量。
2、作用
设计年平均日交通量用于确定道路等级，论证道路的修建费用和结构设计。
3、计算
设计年平均日交通量依道路使用任务及性质，根据历年交通观测资料，按设计年限预测求得。N d=N0(1- )n-1
N d—远景设计年平均交通量（辆/日）；
N0—起始年平均日交通量（辆/日），由交通量调查资料推算；
—年平均增长率（%），由交通量调查资料推算；
n—远景设计年限。
（三）设计小时交通量
1、定义:设计小时交通量（辆/小时）是以小时为计算时段的交通量，一般采用一年中第30位（从大到小排列）小时交通量作为依据。
2、作用
设计小时交通量用于确定车道数和车道宽度或评价服务水平。
3、计算N h=N d×KD
N h—主要方向设计小时交通量（辆/小时）；
N d—规划年度的年平均日交通量（辆/小时）；
D—方向不均匀系数，一般取0.5～0.6；
K—设计小时交通量系数。
五、通行能力与道路景观
（一）通行能力
道路通行能力批一定的道路和交通条件下，道路上某一路段适应车流的能力，以单位时间内通过的最大车辆数表示，是正常条件下道路交通的极限值。
第三节道路的分级、选用与技术标准
一、公路分级与技术标准
（一）公路等级划分
公路依据其使用性质、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。
（二）公路等级的选用
1、一条公路可分段采用不同的公路等级或同一公路等级不同的设计速度、车
道数等技术指标。
2、采用分期修建的公路，必须进行总体设计，使前期工工程在后期仍能充分
利用。
3、对于不符合标准规定的已有公路，应根据需要与可能的原则，按规划有计
划修建。
（三）公路工程技术标准
公路技术标准是指对公路路线和构造物的设计和施工在技术性能、几何形状和尺寸、结构组成上的技术要求。
各级公路主要技术指标汇总于表1-7（P19）。
二、城市道路的分类与技术标准
城市道路按照道路在路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能等，分为快速路、主干路、次干路、支路。
各类各级城市道路主要技术指标见表1-8（P21）。
第四节道路勘测设计的阶段和任务
一、道路勘测设计程序
可行性研究报告根据长远规划或项目建议书，进行现场踏勘，编制报告。（设
计单位）
初步设计计划任务书根据可研报告，进行编制。（行政主管部门）
初步设计根据批准的初步设计计划任务书，进行现场勘测，编制初步设计文件和设计概算。（设计单位）
施工图设计根据批准的初步设计文件，编制施工图和施工图预算文件。（设计单位）
项目招投标列入年度建设计划，进行招投标、确定施工、监理单位。
施工准备阶段进行施工前准备工作。
开工申报编制施组和开工报告，并上报审批。
施工建设
竣工验收
二、勘测设计阶段的划分
公路勘测设计根据路线的设计和要求，分阶段设计。
（一）一阶段设计。适用于技术简单、方案明确的小型建设项目，即一阶段的施工图设计。
（二）二阶段设计。为公路测设的一般程序，即初步设计和施工图设计。
（三）三阶段设计。适用于技术复杂而又缺乏经验的项目或项目中的个别路段（特大桥、互通、隧道等），即初小设计、技术设计和施工图设计。
作业：P25 思考题 1.3和1.4。
第二讲道路平面设计
第一节概述
一、道路平面
道路是位于自然界中的三维实体，借鉴三视图原理表达工程结构物，用平面、纵断面和横断面表达。
道路路线是指道路的中线的空间位置，道路路线在水平面上的投影称作路线的平面。
二、平面线形要求
简化条件下，前轮与车身纵轴的夹角?呈三种关系：
1、α=0 导向轮与车轴平行。
2、α=c≠0 导向轮与车轴保持不变。
3、α为变数导向轮与车轴夹角均匀变化。
而前轮转角?与汽车重心行驶轨迹曲率k呈α=Lok的关系，汽车的行驶轨迹为：
1、曲率k=0
2、曲率k=c的线形
3
本讲研究道路平面设计问题，包括直线、圆曲线、缓和曲线、平面线形组合、行车视距、平面设计方法以及平面设计的主要技术文件。通过本章学习，能够：
1、掌握平面设计指标的计算方法，各平面设计指标的标准及选用原则。
2、掌握平面线线三要素的合理组合。
3、掌握平面设计方法和能绘制道路平面设计图。
第二节直线
一、直线特点
1、路线便捷，缩短里程和行车方向明确。
2、直线具有视距良好，行车快速，易于排水。
3、线形简单，容易测设。
4、从行车的安全和线形来看，过长的直线线形呆板、行车单调、安全性差；
5、直线难以与地形及周围环境相协调，特别是山区、丘陵区，采用过长直线会破坏自然景观，并易增加工程量。
二、直线的表达式
（一）直线长度
直线长度是指前一曲线的终点（缓直点HZ或圆直点YZ）到后一曲线的起点（直缓点ZH或直圆点ZY）之间的距离。
L=HZ桩号（YZ桩号）－ZH桩号（ZY桩号）
（二）直线方向
在路线平面图中，直线的位置通常由两端的交点位置确定，直线的方向决定路线走向，其表示方法有两种。
1、用直线间的夹角与转角表示
如图，直线JD n-1至JD n的延长线与JD n与JD n+1之间的夹角称为路线转角，常用α表示，转角有右转角（αy）与左转角（αz）之分。
若JD n-1-JD n的方向已知，则由转角可求得JD n～JD n+1的方向。
2、用方位角表示
方位角即路线某一直线方向与正北方向的夹角（由正北方向起按顺时针方向旋转至该直线方向的夹角）通常用θ表示。
线路转角=后一方位角—前一方位角，即α=θ1-θ2 当α>0，路线右转（αy ）；当α<0，路线左转（αz ）。
（三）直线的数学表达式 1、两点式
如上图，若直线上有两点坐标已知，则直线的数学表达式可用两点式表示：
11n n n y y y y ----=1
1
n n n x x x x ----
式中：x 、y ——直线上任意点的坐标； xn-1,yn-1,xn 、yn ——直线上两已知点的坐标。 2、两点间的长度
1~n n S -=3、直线方向角
直线的方向即方位角计算公式如下： （1）路线与x 轴的夹角β=arctg
2121||
||
y y x x --
（2）路线的方位角θ
（3）判断直线所在象限的方法是用一个象限内一对坐标增量的正负号判断。 三、直线的设计指标及标准 （一）直线的设计指标
直线作为平面线形设计的基本要素之一，其设计指标是直线的极限长度（最大长度和最小长度）。
（二）直线的最大长度
1、V=60km/h 时，最大直线长度（以m 计）控制在70s×V 设计；
2、一般直线路段的最大长度（以m 计）控制在20V 设计。
（三）直线的最小长度（以m计）
1、同向曲线间的直线最小长度≥6V设计，地形受限时，可适当减小，但不小于3V。
2、反向曲线间的直线最小长度≥2V设计。
四、直线的运用
（一）可采用直线的路段
1、不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地。
2、市镇及近郊，或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区。
3、长大桥梁、隧道等构造物路段。
4、路线交叉点及其前后。
5、双车道公路提供超车的路段。
（二）采用长的直线线形应注意的问题
1、纵坡一般＜3%。
2、长直线与大半径凹形竖曲线结合为宜。
3、道路两侧地形过于空旷时，宜采取绿化措施等。
4、长直线或F坡尽头的平曲线不宜设为小半径平曲线。
5、考虑长直线上汽车行驶速度，确保长直线段与相邻曲线段上车速之差不应超过20km/h。
（三）直线与曲线比例关系
公路线形应与地形地物相适应，不能强求曲线所占比例。
第三节圆曲线
一、圆曲线特点
1、圆曲线测设比缓和曲线简便。
2、汽车在圆曲线行驶时要受离心力作用，道路设计中为降低离心力不利影响，需设超高。
3、汽车在曲线上行驶时，前后车轮的轨迹不同，前后轮轨迹宽度大于在直线上行驶的轨迹宽度，道路设计中需设置加宽。
4、汽车在圆曲线内侧行驶，视线受路堑边坡或其他障碍物阻挡，通视条件差，易发生交通事故。
5、较大半径的长缓圆曲线具有线形美观、顺适、行车舒适特点，圆曲线灵活搭配组合，以适应地形变化要求。 二、圆曲线的数学表达式
（一）圆曲线的数学表达式
当坐标原点在圆心时，圆曲线方程式为：
X 2+Y 2=R 2
（二）单交点圆曲线（简单型曲线）
1、单圆曲线曲线要素计算
单圆曲线主要几何要素如图，有圆曲线半径R ，路线转角α，切线长T ，外距E ，曲线长L 和校正数J 等。通常R 和α为已知，其他要素计算公式如下：
T=2Rtg α
L=0.01745180
R R π
αα?= (1)
2
2E R Sec J T L
α
=-=-
2、主点桩号计算
ZY （桩号）=JD （桩号）-T YZ （桩号）=ZY （桩号）+L QZ （桩号）=YZ （桩号）-L/2 JD （桩号）=QZ （桩号）+J/2 3、主点桩点敷设
（1）由JD 桩位沿经纬仪或花杆定出的切线方向量取T ，定出ZY 点，量取ZY 点至最近一个直线桩M 的距离L ，与两桩号之差比较，不应超过限值，然后打桩。 （2）YZ 测设。YZ 点测设与ZY 点的测设相同，但需通过往返丈量切线长T 进行校核。
（3）QZ 测设。自交点沿分角线方向量取外距E ，即得QE 点。
4、圆曲线上任一点测设
在路线测设中，平曲线半径较大，很难确定圆心位置，通常将坐标原点设在曲线起点或终点处，利用切线支距法或偏角法测设。
（1）切线支距法
切线支距法是以曲线的ZY 点或YZ 点为坐标原点，切线方向为x 轴，垂直于切线方向为y 轴，根据曲线上各点的坐标（x 、y ）测设曲线。
如图，P i 为曲线上欲测设的点位，其坐标计算如下：
3
2sin 6i i i i l x R l R δ==++
24
3(1cos ).......224i i i i l l y R R R δ=-=-+
180i i l R δπ
=
本文详细阐述了在不需要专业编程知识的情况下，利用AutoCAD和Excel精确自动地绘制道路横断面图的一种新方法。该方法不仅简单灵活，而且能提高工作效率以及保证工作质量。 1 引言 传统横断面测量方法有水准仪皮尺法、横断面仪法和经纬仪视距法等，简而言之就是根据地形的变化对与道路轴线方向相垂直的断面进行测量，其中直线段所测断面方向与道路中线方向垂直，而曲线路段与测点的切线方向垂直。在对横断面测量以后，为计算道路工程土方量，我们紧接着就要绘制道路横断面图。在实际工作中，横断面图的绘制通常是采用手工在米格纸上按照一定比例用卡规和复式比例尺按照横向是距离、纵向是高程刺点，用小钢笔连接刺点绘制闭合图形。然后把每一个断面的横断面图分成若干个梯形用复式比例尺和卡规量出每一个梯形的上底、下底和高，计算出每一个梯形的面积，然后把所有的梯形面积相加才得到一个断面面积。 通常道路横断面施测要求每20m测一个断面。在地形变化较大的位置要加测横断面，这样每1km 道路至少要绘制50多个横断面图。可见如果用传统的方法绘制一条50km的道路断面图工作量是非常巨大的，而且由于是手工绘制，修改起来很麻烦，在实际工作中返工的情况是经常发生的。由此可见快速高效地绘制出道路横断面图是非常重要的。 笔者根据实际情况发现如果能对Auto CAD系统进行二次开发，运用AutoLISP语言和Visual LISP开发环境进行编程，创建Auto CAD的新命令或重新定义原有的标准命令，提供系统自动执行重复性的计算与绘图任务，此类问题就迎刃而解了，但这要求道路施工人员具备专业性很强的编程知识。在绘制了大量的横断面图后，笔者总结出一个非常便捷的方法，这种方法不需要道路工程人员具备很强的编程知识，只要具备常规的Excel和Auto CAD知识，就可以自动、精确和快速绘制道路横断面图，并且此方法可以推广至重复性较强的绘图工作。下面以一个实例进行详细说明。 2 对横断面数据的处理 2.1确定边桩位置和高程 倾斜地面高等级道路施工测量中的边桩定位一般用逐渐趋近法。该方法无论采用经纬仪或全站仪都不能直接给出边桩位置，只能通过重复多次测量和计算，才能确定边桩的位置，这种方法的野外工作量较大。本文给出了由横断面测量数据直接计算中桩到边桩的水平距离和边桩高程的方法，利用这种新方法可一次性标定边桩位置(如图1所示)。
4.1交通规划方案的一般要求 1）充分性：规划方案必须在适当的原则下能为将来的客货运输需求提供充分的设施和服务→方案比选与检验→最佳的方案。 根本标准：人和物输送→高效性、安全性、可靠性等→即交通系统的服务性能好坏。 服务性能指标： ?交通设施的饱和度， ?人、货、车的运送速度， ?公交系统的准点率、候车时间、换乘次数和换乘时间、车内乘客人均享用的空间， ?乘车舒适度， ?交叉口的延误， ?交通系统的安全性等。 2）与总体规划的一致性：交通规划要与区域和城市发展的总体规划要适应和协调；3）与环境的一致性：交通规划方案必须与环境发展的目标相一致； 4）可接受性：规划方案必须能够为大多数人、政治团体、利益集团及其他可能反对方案实施的人们所接受； 5）财政可行性：方案的投资必须在国家、地区或城市财力所允许的限度之内。 城市交通管理规划的实施计划编制应贯彻“近期细、中期粗、远期有设想”的原则，以达到在规划期内总体建设效益最大的目的。 4.2交通规划的总体评价 评价原则： ?全面、客观、公正； ?不仅对规划方案本身进行评价，还要对规划方案产生的过程进行评价。 主要方面： 1）规划的整体合理性评价： ?规划目标是否明确合理， ?规划机构和组织计划是否匹配， ?规划范围是否适当，规划年限是否正确， ?规划过程是否完整连续等。 2）规划的适应性评价：交通规划是区域或城市总体规划的一部分，应考虑到： ?规划与区域或城市的土地利用规划相适应， ?与区域或城市总体规划相适应； ?与社会经济发展计划相适应； ?远近期的交通规划互相适应； ?专项交通规划与综合交通规划相适应； ?客运交通规划与货运交通规划相适应等。 3）规划的协调性评价：主要包括： ?交通用地的协调性； ?路网功能的协调性； ?配套设施的协调性等。 4）规划的效果评价
技术规范阅读报告（横断面） 公路中线上任意一点的法线方向剖面图构成公路的横断面图,它是由横断面设计线与横断面地面线所围成的图形。在横断面上的内容包括：行车道、中间带、路肩、碎落台、填方边坡、挖方边坡、边沟、排水沟、护坡道以及防护工程（如护坡、挡土墙）、安全设施与公路经绿化等设施，高速公路和一级公路上还有加(减)速车道、爬坡车道等。各部分的位置、名称如图3-1所示。 图3-1 路基横断面组成 横断面设计就是结合公路等级、交通量、通行能力以及公路沿线的地形、地质情况，公路平面设计和纵断面各个因素等经综合考虑后确定，设计时力分争使构成断面的各要素之间相互协调，做到组成合理、用地节省、工程经济和有利于环境保护。 横断面设计的主要内容是：确定标准横断面的车道数与路基宽度、断面构成与形式；结合公路沿线地形特点提出相应的典型横断面形式，各组成部分的形状、位置和尺寸；根据各桩号的横断面地面线情况绘制横断面设计线，计算各断面的填挖面积，然后进行全线的路基土石方数量和调配。 路基标准横断面是根据设计交通量、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技术标准。各级公路的路基标准横断面如图3-2所示。 （一）公路路基横断面的一般组成 1、行车道：公路上供各种车辆行驶部分的总称，包括快车行车道和慢车行车道。 2、路肩：位于行车道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状结构部分，路肩分土路肩和硬路肩两类。 3、中间带：高速、一级公路用于分隔对向车辆的路幅组成部分，通常设于车道中间。
（二）公路路基横断面的特殊组成 1、爬坡车道：设置在高速、一、二级公路的上坡路段，供慢速上坡车辆行驶用车道。 2、加减速车道：供车辆驶入(离)高速车流之前(后)加速(减速)用车道。 3、错车道：在单车道道路上，可通视的一定距离内，供车辆交错避让用的一段加宽车道。 4、紧急停车带：在高速、一级公路上，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。 5、避险车道：设置于连续长、陡下坡路段右侧弯道以避免车辆在行驶中速度失控而造成事故的路段，是在特殊路段设置的安全车道。 公路特殊组成仅在公路特殊路段才设置。 （三）各级公路横断面的宽度组成 高速公路、一级公路的路基横断面分为整体式和分离式两类。整体式断面包括行车道、中间带(中央分隔带及左侧路缘带)、路肩(硬路肩及土路肩)以及紧急停车带、爬坡车道、加(减)速车道等组成部分；分离式断面包括行车道、路肩(硬路肩及土路肩)以及紧急停车带、爬坡车道、加(减)速车道等组成部分。分离式断面是一种将上、下行车道放在不同平面上，中间带随地形变宽的断面形式。 二级公路的路基横断面包括行车道、中间带、路肩等组成部分。二级公路位于中、小城市城乡结合部、混合交通量大的连接路段，实行快、慢车道分开行驶时，可根据当地经验设置右侧硬路肩。三、四级公路的路基横断面包括行车道、路肩以及错车道等组成部分。如图3-2所示。 （四）中间带宽度
横断面设计 横断面设计原则 （1） 横断面设计应根据当地的自然情况、公路等级及行车安全的相关要求，并结合考虑 施工安全便捷、公路养护以及实用情况，选用先进技术设计，既要稳定耐用，又要造价经济合理。 （2） 选择合适的横断面形式、边坡坡度外，还应考虑设置排水系统设施、路基防护加固 以及其他其他构造物，切实采用经济合理、有效的病害防治措施。 （3） 选线时，应尽量避绕复杂的不良地质路段，结合路线、路面进行设计，尽可能减少 工程量，切实维护好路基稳定。 （4） 进行横断面设计时，应兼顾好当地的耕地基本建设，保护好公路周边环境，避免造 成水土流失。 路基宽度 本次设计的路段采用的设计速度为100km/h ，双向六车道一级公路标准断面，根据查《公路路线设计规范》 JTG D20-2006第6.1.2条、第6.2.1条、第6.3.1条、第6.4.1条可知，本路段应选用的路基宽为33.5m ，路基的横断面布置为：中间带宽3.5m （中央分隔带2.0m+路缘带2x0.75m ），两侧的行车道宽各取3x3.75m ，硬路肩宽各取3.0m ，土路肩宽各取0.75m 。 路拱坡度 路拱的坡度应结合路面结构类型及当地自然条件进行考虑，切实考虑当地的降雨量情况、路面排水状况及行车安全与舒适。根据查《公路路线设计规范》JTGD20-2006中的第6.5.1条及6.5.5条，本次设计的行车道、路缘带及硬路肩的横坡可采用直线式，路拱横坡取为2%，土路肩横坡取为3%。 土石方计算及调配 土石方调配原则 （1） 土石方调配应按先横向平衡，再纵向调配的次序进行，以减少总运输量减少运费。 （2） 土石方调配应考虑桥涵所处的位置情况以及路线纵坡对施工运输的影响，一般不跨 大沟以及少上坡运土。 （3） 根据当地的地形情况，选择适当的运输方式，确定合理的经济运距，进行合理调配。 （4） 不同性质土方进行分别调配，确保路基稳定及供应其他人工构造物的材料使用。 （5） 应妥善处理借土、弃土，综合考虑整地造田相结合，少占耕地，尽可能减少对环境 及农业的影响，对于借土、弃土应事先与当地协商。 （6） 对于回头曲线的山坡路段，可优先考虑采用上下线竖向调运。 横断面面积计算 路基填挖的断面积应分填挖面积分别进行计算，本次采用积距法进行横断面面积进行计算： 则横断面面积计算：1231h n i i i F b bh bh bh b h ==++++=∑
道路横断面设计 第一节设计原则 第4.1.1条道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进 行。横断面形式、布置、各组成部分尺寸及比例应 按道路类别、级别、计算行车速度、设计年限的机 动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、 交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、 地形等因素统一安排，以保障车辆和人行交通的安 全通畅。 第二节横断面设置 第4.2.1条道路的横断面型式有单幅路、双幅路、三幅路、 及四幅路。 各种横断面的型式得的适用条件如下： 一、单幅路适用于机动车交通量不大，非 机动车较少的次干路、支路以及用地 不足，拆迁困难的旧城市道路。 二、双幅路适用于单向两条机动车车道 以上，非机动车较少的道路。有平行 道路可供非机动车通行的快速路和 郊区道路以及横向高差大或地形较 特殊的路段，亦可采用双幅路。 三、三幅路适用于机动车交通量大，非机
动车多，红线宽度大于或等于40m的 道路。 四、四幅路适用于机动车速度高，单向两 条机动车车道以上，非机动车多的快 速路于主干路。 第4.2.2条一条道路宜采用相同型式的断面。当道路横断横断面型式或横断面各组成部分的宽度变化时，宜设过渡 段，宜以交叉口或结构物为起止点。 第4.2.3条桥梁、隧道断面型式规定如下： 一、小桥断面型式及总宽度应与道路相同。大、中桥断 面型式中车行道及路缘带宽度应与道路相同，分隔 带宽度可适当减窄，但应大于或等于1m。计算行车 速度小于或等于40km/hd的道路的两侧分隔带可用 交通标线代替。桥上不宜设停车带。 第三节机动车车道与路面宽度 第4.3.1条各级道路的机动车车道宽度应根据车型及设计算车速度确定 第4.3.2条机动车车行道宽度包括几条车道宽度。机动车道路面宽度包括车行道宽度及两侧路缘带宽度。 单幅路与三幅路机动车车行道上采用临时实体中间 分隔物分隔对向交通时，机动车道路面宽度应包括 分隔物与两侧路缘带宽度。采用双黄线分隔对向交
Ch5 道路横断面设计 【本章主要内容】 §5-1 道路横断面组成(1) §5-2 行车道宽度(1) §5-3 其它组成部分作用及宽度(1.5) §5-4 路拱及超高(4) §5-5 视距的保证(0.5) §5-6 道路建筑限界与道路用地(0.5) §5-7 道路横断面设计(1) §5-8 路基土石方计算及调配 【本章学习要求】 掌握道路横断面的基本要求及布置形式、超高加宽计算的一般方法，土石方计算与调配的基本方法及一般原则；难点为超高、加宽的计算，路基土石方的调配与计算。
§5-1 道路横断面组成 要求：掌握各级公路横断面的组成部分、城市道路横断面的形式。 1公路的横断面组成 1.1 高速公路、一级公路横断面 整体式断面 （中间带、行车道、路肩以及紧急停车带、 爬坡车道、变速车道等。） 分离式断面 （行车道、路肩以及紧急停车带爬坡车道、变速车道等） 1.2二、三、四级公路横断面 公路横断面组成： 2城市道路的横断面组成 城市道路横断面由于它为城市交通服务的功能，特别是机动车、非机动车行 人的混合交通，一般由机动车道、非机动车道、人行道、绿带及各种管线、设施组成。 2.1四种典型断面形式 1）单幅路 各种车辆在车道上混合行驶，机、非混行，上、下行不分。 （例：国庆路、甘泉路） 用于机动车、非机动车均较少的道路或拆迁困难的老城区道路。 2）双幅路 机、非混行，上、下行不分。 （例：新城西路、秋雨路） 用于单向两条机动车车道以上，非机动车较少的道路。 3）三幅路 机、非分开，上、下行分开。 高速公路、 一级公路 整体式断面： 分离式断面： 中间带、行车道、路 肩以及紧急停车带、 爬坡车道、变速车道 行车道、路肩以及紧 急停车带爬坡车道、 变速车道等 行车道、路肩及错车道等
3 道路横断面和路基设计 3.1横断面布置 本段路为双向四车道一级公路，根据公路《规范》和《标准》进行设计。 路基总宽度为24.5m，桥梁和隧道路基断面设置见后面桥梁和隧道设计。 表3.1 路基宽度组成 车道宽度（m）中间带宽度（m）硬路肩（m）土路肩（m）路基总宽（m）3.75×2+3.75× 0.5+2.00+0.5 2.5+2.5 0.75+0.75 24.5 2 3.2路基设计 3.2.1一般路基设计 1）填方路基设计 （1）填方路基断面形式 图3.1填方路基断面形式 （2）填料选择 此段路位于山区，可以利用挖方的土石进行填筑，碎石土强度高、水稳定性好、易于碾压，而且透水性好有利于路基的排水。填料岩芯抗压强度不小于15 MPa (用于护坡的不小于20MPa)，在石方爆破时采取相应的爆破工艺，按比例分出三类石料：①路基的主填料,要求石块粒径不超过25 cm，供粗粒层用；②石屑等细料，供细粒层用；③码砌边坡用的块石,主要是粒径为0. 3～0. 5m 的块石，选用表面比较平整的石块。 路基底层首先进行地表处理，清除表土15cm。采用分层摊铺，分层碾压。每层厚度为40cm左右，采用大型压路机进行碾压。在与路床接触的那层填筑一层40 cm 厚的碎石、石屑过渡层。相邻段采用不同材料土填筑时采用斜坡连接。 （3）压实标准
路基土石经充分压实后，变得相当紧密，可减少压缩性，透水性及体积变化，提高强度，抗变形能力和水稳定性，消除自重，行车荷载干湿作用引起的沉降和压实变形。路基压实标准见表 表3.2 路基压实度标准（%） 路床顶面以下深度（cm）0~30 30~80 80~150 >150 压实度标准≥96 ≥96 ≥94 ≥93 基底压实度≥90% 。 2）挖方路基设计 （1）挖方路基断面形式 图3.2 挖方路基断面形式 （2）挖方路床处理 在半填半挖路段，将挖方区域，进行多挖40cm，进行碎石处理，由此底部回弹模量相同。在全挖方路段，只多挖富裕空间，利用底基层水泥粉煤灰碎石进行找平处理。 3）边坡防护 路基边坡表面的防护，主要是防止地面水流的冲刷，而且将坡面封闭隔离、可避免与大气直接接触，阻止岩土进一步风化破坏。 （1）填方 填方最大高度为6m，坡度为1：1.5。全部采用护拱护坡，在拱内种植草被，与当地的自然环境相互配合。 （2）挖方 一般挖方岩石边坡稳定性较好。在K0+150.00~K0+270.00、K0+730.00~K0+810.00、K0+940.00~K0+990.00段路肩处挖方高度大于10m，局部段超过20m，上部岩层破碎，每高8m设置1.5m碎落台的台阶式边坡。最上部坡面采用1：0.75坡度，并采用浆砌片石护面墙防护。下部全部采用1：0.5坡度，在岩石破碎段采用浆砌片石护面墙防护，其余岩石没风化段不进行坡面防护。 护面墙每隔10m设置一条伸缩缝，墙身应预留泄水孔，基础要稳固，顶部应
第四章道路横断面设计 第一节设计原则 第4.1.1条道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。横断面型式、布置、各组成部分尺寸及比例应按道路类别、级别、计算行车速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排，以保障车辆和人行交通的安全通畅。 第4.1.2条横断面设计应近远期结合，使近期工程成为远期工程的组成部分，并预留管线位置。路面宽度及标高等应留有发展余地。 第4.1.3条对现有道路改建应采取工程措施与交通管理相结合的办法，以提高道路通行能力和保障交通安全。 第二节横断面布置 第4.2.1条道路的横断面型式有单幅路、双幅路、三幅路及四幅路，见图4.1.2-1～图4.1.2-8。 图中： ωr——红线宽度（m）； ωc——机动车车行道宽度或机动车与非机动车混合行驶的车行道宽度（m）； ωb——非机动车车行道宽度（m）； ωpc——机动车道路面宽度或机动车与非机动车混合行驶的路面宽度（m）； ωpb——非机动车道路面宽度（m）； ωmc——机动车道路缘带宽度（m）； ωmb——非机动车道路缘带宽度（m）；
ωl——侧向净宽（m）； ωdm——中间分隔带宽度（m）； ωsm——中间分车带宽度（m）； ωdb——两侧分隔带宽度（m）； ωsb——两侧分车带宽度（m）； ωa——路侧带宽度（m）； ωp——人行道宽度（m）； ωg——绿化带宽度（m）； ωf——设施带宽度（m）； ωs——路肩宽度（m）； ωsh——硬路肩宽度（m）； ωsp——保护性路肩宽度（m）。 各种横断面型式的适用条件如下： 一、单幅路适用于机动车交通量不大，非机动车较少的次干路、支路以及用地不足，拆迁困难的旧城市道路。 二、双幅路适用于单向两条机动车车道以上，非机动车较少的道路。有平行道路可供非机动车通行的快速路和郊区道路以及横向高差大或地形特殊的路段，亦可采用双幅路。 三、三幅路适用于机动车交通量大，非机动车多，红线宽度大于或等于40m的道路。 四、四幅路适用于机动车速度高，单向两条机动车车道以上，非机动车多的快速路与主干路。
公路纵断面设计 一、概述 1.纵断面设计定义 沿道路中心线纵向垂直剖切的一个立面。它表达了道路沿线起伏变化的状况。道路纵断面设计主要是根据道路的性质和等级，汽车类型和行驶性能，沿线地形、地物的状况，当地气候、水文、土质的条件以及排水的要求，具体确定纵坡的大小和各点的标高。为了适应行车的要求，各级公路和城市道路中的快速路、主干路及相邻坡度代数差大于1％的其他道路，在纵坡变更处均应设置竖曲线，因而，道路纵断面设计线是由直线和竖曲线所组成。 在纵断面图上，通过路中线的原地面上各桩点的高程，称为地面标高，相邻地面标高的起伏折线的连线，称为地面线。设计公路的路基边缘相邻标高的连线，称为设计线，设计线上表示路基边缘各点的标高，称为设计标高。在同一横断面上设计标高与地面标高之差，称为施工高度。当设计线在地面线以上时，路基构成填方路堤；当设计线在地面线以下时，路基构成挖方路堑。施工高度的大小直接反映了路堤的高度和路堑的深度。 2.纵断面设计原则 2.1设计原则 （1）纵坡设计必须符合《公路工程技术标准》中有关纵坡的各项规定，如各级公路的最大纵坡，按排水要求的最小纵坡等。 （2）为保证汽车以一定的车速安全顺利地通过，纵坡应具有一定的平顺性。 （3）对沿线的自然条件，应作通盘研究，依据不同的具体情况分别处理，使公路畅通和稳定。 （4）按路线起伏综合考虑农田水利方面的特殊要求。 （5）在水文条件不良或地下水位很高的路段，应考虑适当的路基高度。 （6）在保证路基的强度和稳定的前提下，争取填挖平衡，节省土石方及其他工程量，降低工程造价。 （7）考虑到今后公路改建时，尽量利用原有路面作为新路面的基层或面层的下层。 （8）纵坡设计应与平面设计密切配合协调。
浅谈城市道路横断面设计的要点 摘要：城市道路是交通的直接载体,道路横断面是道路平、纵、横三要素设计的有效组成部分。道路横断面设计好坏关系到交通安全、道路功能、通行能力、用地使用效率、城市景观等方面。本文分析了城市道路横断面形式的影响因素及设计中的问题，并详细阐述了城市道路横断面设计要点。 关键词：城市道路；横断面；机动车道；交叉口；人行道 一、城市道路横断面形式影响因素及设计中存在的问题 （一）横断面形式的影响因素 1、道路功能定位 我国城市道路按道路在路网中地位、交通功能以及对沿线服务功能等，分为快速路、主干路、次干路和支路四个等级。快速路主要承担快速、远距离区间交通，以交通功能为主；主干路连接城市各主要分区，以交通功能为主；次干路以集散交通功能为主，兼有服务功能；支路主要解决局部地区交通，以服务功能为主。 道路横断面可分为单幅路、两幅路、三幅路、四幅路及特殊形式断面，《城市道路工程设计规范》规定设计时应根据道路在路网中功能定位，选取适宜横断面型式。 2、交通安全 从城市道路横断面设计角度，为了保证道路安全，减少交通事故发生，在道路横断面形式选择过程中，需要考虑机动车、非机动车、行人等交通参与者的路权问题、通行空间安全宽度、行人过街、绿化遮挡等影响因素。 3、道路景观 城市道路绿化主要包括分车绿带，行道树绿带和路侧绿带，其绿化形式主要取决于道路横断面形式，同时针对不同道路功能，道路横断面形式的选择考虑绿化布置。 4、路面排水 路面排水对道路横断面形式影响，在既定道路宽度下，良好道路横断面形式不仅能够保证路面迅速排水，同时解决路拱横坡过大而造成行车安全问题，在选择道路横断面形式需要考虑路面排水影响。 5、市政管线
1、绪论 道路是布置在大地表面供各种车辆行驶的一种线性带状的三维空间人工构造物，包括路基、路面、桥梁、涵洞、隧道、交叉口等工程实体。 道路设计分为几何设计和结构设计。几何设计作为道路勘测设计研究的对象，结构设计作为路基路面研究的对象。 本讲主要介绍道路交通运输概论、道路设计的基本依据、道路的分级与技术标准、道路勘测设计的阶段与任务。通过本章的学习，应能够： 1、掌握道路设计的基本依据。 2、正确选择道路等级和运用设计标准。 3、掌握道路勘测设计的程序。 1.1交通运输概论 一、交通运输体系 （一）定义：交通运输是指由于社会生产与消费的需要，为克服空间上的阻碍而实现人和物的移动提供服务所进行的活动。 （二）分类：按运输工具不同，交通运输体系分为铁路运输、道路运输、水路运输、航空运输、管道运输。 二、道路运输特点和道路分类 （一）道路运输特点 1、机动灵活、货损小。 2、通达度广、做到门对门的运输。 3、投资省、周转快、社会效益高。 4、批量不受限制、适应性强。 5、运输成本稍高，主要适用于中、短途运输。
（二）道路分类 1、定义 道路是供各种车辆和行人等通行的工程设施。 2、分类 道路按其使用特点分为： 国道 公路省道 县道 乡道：乡村道路 专用公路：林区道路、厂矿道路 城市道路 各类道路由于其位置、交通性质及功能不相同，各自的设计依据、设计标准及具体要求也不尽相同。 三、道路的发展简史：“地上原来没有路，只是走的人多了也便成了路”—鲁迅 1.2000多年前，发展为牛、马车道路，一直沿用至今的“马路”“大路”“小路”展示了道路的发展历史； 2.1949年，我国修建了13万公里公路，但是山区和少数民族地区几乎没有公路； 3.1988年10月，上（海）嘉（定）高速通车，实现了中国大陆高速公路零的突破；4．2007年底，完成了原计划要2020年才完成的“五纵七横”公路网； 5.到2010年， 6．“十一五”期间，交通部重新规划了全国的公路网，提出了我国高速公路“7918网”的设想，即以北京为中心的7条放射线，9条南北纵向线和18条东西横向线，基本实现“东网、中联、西通”的目标。 道 路
5、路面结构设计 (1).设计原则 a）根据道路等级与使用要求，遵循因地制宜、合理先材、方便施工、利于养护的原则，结合本地条件与实践经验，对路基路面进行综合设计，以适到技术经济合理、安全适用的目的。 b）柔性路面结构应按土基和垫层稳定、基层有足够强度、面层有较高抗疲劳、抗变形和抗滑能力等要求进行设计。结构设计以双圆均布垂直和水平荷载作用下的三层弹性体系理论为基础，采用路表容许回弹弯沉、容许弯拉应力及容许剪应力三项指标。层间结合必须紧密稳定，以保证结构的整体性和应力传布的连续性。 c）刚性路面混凝土板的厚度，按行车产生的荷载应力不超过水泥混凝土在设计年限末期的疲劳强度并验算温度翘曲应力后确定。板长应使最大行车荷载应力和最大翘曲应力迭加值不超过水泥混凝土的弯拉强度。 d）路面在设计满足项目区域交通量和使用功能的前提下，根据当地的气候、水文、地质等自然条件和交通情况，在设计年限内具有足够的承载力、耐久性、舒适性、安全性的要求，依据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006 ），本着因地制宜、合理选材、方便施工、节约投资的原则，遵循道路工程新技术的发展方向，开展路面综合设计，选择经济合理、技术先进并适合该地区情况的路面结构方案。 5.1.车行道路面结构 路面类型比较 沥青路面和水泥砼路面的使用性能的优缺点比较
沥青路面尽管造价较高，但能满足对行车舒适性和有景观要求的道路。 且各区域内已建道路采用沥青砼路面，本工程建议采用沥青路面。 7、道路横断面设计 （1）.设计原则 在遵循规划的基础上，根据各道路在区域道路网中的功能定位，优化断面布置，满足交通需求，实行人车分流，近、远期结合，以达到提供道路通行能力的目的。 a)、依据环南京区域标准做法、总规、详规、交通规划的要求为基础，根据道路等级，使用功能并定性分析其流量流向，使道路能满足远期使用要求。 b)、道路横断面分配必须能够适应城市交通流构成的转变，必须适应城市交通长远可持续发展的要求，体现其系统性与连续性。 c)、道路横断面分配在考虑其功能的前提下应注重景观设计，提高道路的宜人氛围。 d)、道路横断面分配必须考虑现有及规划的工程构筑物，充分考虑两端已经建成的道路横断面。 e)、道路横断面分配还必须综合协调交通需要、建筑艺术、日照通风、减灾防灾、埋设各种地下管线的横向布设宽度等方面要求。 7.2.控制因素 道路横断面设计根据总规要求进行设计。横断面布置形式应根据道路类别、计算行车速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线及管廊、交叉口类型、交通控制类型、各种管线的合理、绿化面积、地形等因素综合考虑。 机动车、非机动车、行人一直以来都是道路横断面考虑的使用者，如何能在道路断面合理分配道路资源，是道路横断面上设计上重点考虑的因素。 单幅路