横断面设计超高设计

第四章横断面设计主要内容：横断面的组成及类型；行车道、路肩、人行道的宽度和横坡度；中间带与路侧带的设置；平曲线的加宽、超高的原因和计算方法；爬坡车道与避险车道的设置；行车视距的保证；横断面的设计方法、土石方数量计算及调配。

定义：横断面：指道路中线上各点的法向切面；包括地面线和设计线。

横断面设计：确定横断面结构组成及尺寸。

第一节道路横断面组成一、公路横断面组成组成和尺寸确定原则：满足交通需求减少用地和投资高速、一级公路横断面组成：行车道、中间带、路肩——必要组成部分紧急停车带、爬坡车道、变速车道等——特殊组成部分（一）路幅的构成二、三、四级公路横断面组成：行车道、路肩错车道（一）路幅的构成高速、一级公路横断面组成：行车道、中间带、路肩——必要组成部分紧急停车带、爬坡车道、变速车道等——特殊组成部分路基宽度：指路基顶面的总宽度；即行车道＋路肩的宽度。

路面宽度：包括行车道、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、硬路肩等的宽度。

（有路面铺装的宽度）路基的其它组成部分：（路基顶面以外）边坡、边沟及排水沟、护坡道、截水沟、碎落台、取土坑、弃土堆等路基、路面宽度定义：（二）路幅布置类型1．单幅双车道指的是整体式的供双向行车的双车道公路。

适用：二、三级公路和一部分四级公路2．双幅多车道四车道、六车道和更多车道的公路，中间一般都设分隔带或作成分离式路基而构成“双幅”公路。

适用：高速公路、一级公路3．单车道适用：交通量小、地形复杂、工程艰巨的山区公路或地方性道路，山区四级公路。

－－－需设错车道：d＝300m，l＝20m二、城市道路横断面组成1．单幅路－一块板（1）划出快、慢车行驶分车线，快车和机动车辆在中间行驶，慢车和非机动车靠两侧行驶。

（2）不划分车线－车辆自由调节。

2．双幅路－两块板用分隔带或分隔墩将车行道分为上、下行车道。

各自再根据需要决定是否划分快、慢车道。

二、城市道路横断面组成3．三幅路－三块板中间为双向行驶的机动车车道，两侧为靠右侧行驶的非机动车车道。

隧道横断面设计一、铁路隧道横断面设计（一）直线隧道净空隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间，根据隧道建筑限界确定。

隧道建筑限界是为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全，而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围。

1.机车车辆限界机车车辆限界指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。

该限界要求所有在线路上行驶的机车车辆停在平坡直线上时，车体所有部分都必须容纳在此限界范围内而不得超越。

“机车车辆限界”能满足各种型号的机车和车辆在横断面尺寸上的最大需要。

2.基本建筑限界基本建筑限界指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线，用以保证机车车辆的安全运行以及建筑物和设备不受损害。

3.隧道建筑限界（1）常速铁路隧道建筑限界。

它是指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线，即在“基本建筑限界”的基础上，留出少许空间，用于安装通信信号、照明、电力等设备。

对于速度120 km/h的新建和改建的内燃机车牵引的单线和双线铁路隧道，采用“隧限-1A”和“隧限-1B”，如图2-17所示。

新建和改建的电力机车牵引的单线和双线铁路隧道，采用“隧限-2A”和“隧限-2B”，如图2-18所示。

图2-17 蒸汽及内燃牵引的单线、双线隧道限界（单位：mm）图2-18 电力牵引的单线、双线隧道限界（单位：mm）（2）高速铁路隧道建筑限界。

我国高速铁路隧道建筑限界分为200 km/h客货共线、200 km/h及以上客运专线、200 km/h客货共线双层集装箱运输三种，如图2-19～图2-21所示。

图2-19 200 km/h客货共线电力牵引铁路KH-200桥隧建筑限界（单位：mm）图2-20 200 km/h及以上客运专线铁路建筑接近限界（单位：mm）图2-21 200 km/h客货共线电力牵引铁路双层集装箱运输隧道建筑限界（单位：mm）4.直线隧道净空（1）常速铁路隧道净空。

“直线隧道净空”要比“隧道建筑限界”稍大一些，它除了满足限界要求外，还考虑避让等安全空间、救援通道及技术作业空间，还考虑了在不同的围岩压力作用下，衬砌结构的合理受力形状（拱部采用三心圆，边墙采用直墙式或曲墙式）以及施工方便等因素。

线路横断面超高计算公式测量计算机程序2010-01-03 22:45:55 阅读2714 评论8 字号：大中小订阅在众多测量网站上有不少关于超高计算的程序,但众观各程序,能够较详细介绍计算公式的不多。

虽然各程序在计算超高值时的确比较快速，但是，对于有些初学者来说是知其然不知其所以然，所以本人觉得有必要在这和大家一起对超高值计算进行一些探讨，共同提高。

一、常用超方式：无中间带公路常用的超高方式有两种：一种是绕中线旋转另一种是绕未加宽未超高的内侧路边线旋转。

前者一般适用于旧路改造，后者适用于新建公路。

有中间带公路常用的超高方式同样有两种，绕中央分隔带边缘旋转和绕各自行车道中心旋转。

第一种适用于各种宽度的有中央带的公路，第二种适用于车道数大于4的公路或分离式断面的公路。

二、超高过渡段的确定超高过渡段长度计算公式：式中：Lc----超高过渡段长度;B’----旋转轴至行车道（包含硬路肩）外侧边缘的宽度（m）；---旋转轴外侧的超高与路拱坡度的代数差;p-----超高渐变率根据上式计算的的超高过渡段长度应取成5m的整倍数,并不小于10m的长度。

式中有关参数的具体取值如下。

无中带的公路：绕中线旋转B’ ’=绕边线旋转式中：B----行车道宽度（m）---硬路肩宽度（m）-----超高横坡度-----路拱横度有中间带的公路：绕中央分格带边线旋转绕各自行车道中线旋转式中：B----半幅行车道宽度（m）---左侧路缘带宽度（m）---右侧硬路肩宽度（m）其余符号意义同前。

确定过渡段长度时，应考虑经下几点。

1、一般情况下，取=（缓和曲线长度），即超高过渡段在缓和曲线全长范围内进行。

2、若>，但只要横坡由路拱坡度（-2%）过渡到超高横坡（2%）时，超高渐变率P≥1/330，仍取=。

否则，有以下两种处理方式。

（1）在缓和曲线部分范围内超高：根据不设超高范围圆曲线半径和计算出来的超高过渡段长度，然后取两者中的较大值，作为超高过渡段长度，并验算横坡从路拱坡（-2%）过渡到超高横坡（2%）时，超高渐变率是否P≥1/330。

第四章横断面设计【本章学习要点】本章主要学习横断面的组成及类型，公路建筑限界，路基边坡的确定，横断面设计方法，路基土石方数量计算及调配。

公路中线的法线方向剖面图称为公路横断面图。

公路横断面设计是根据行车对公路的要求，结合当地的地形、地质、气候、水文等自然因素，确定横断面的形式、各组成部分的位置和尺寸。

设计的目的是保证足够的断面尺寸、强度和稳定性，使之经济合理，同时为路基土石方工程数量计算、公路的施工和养护提供依据。

第一节路基横断面一、标准横断面高速公路和一级公路的路基横断面上下行用中央分隔带分开，其横断面由行车道、中间带、路肩以及紧急停车带、爬坡车道、变速车道等组成，如图4—1a所示。

二、三、四级公路的路基横断面由行车道、路肩以及错车道组成，如图4—1b所示。

a 高速公路及一级公路横断面b 二、三、四级公路横断面图 4-1 各级公路标准横断面图我国《标准》规定路基宽度、行车道宽度见表4-1。

一般情况下采用表4-1中的“一般值”，只有在地形特别困难和其他特殊情况限制时，局部路段才能使用“变化值”。

二、典型横断面公路典型横断面如图4—2所示。

a)b)c)h)d)e)g)图4-2 路基典型横断面一般路堤；挖方路基；半填半挖路基；沿河路堤；矮墙路堤；挡土墙路基；砌石路基；护肩路基；护脚路基；吹（填）砂（粉煤灰）路基(一)一般路堤路基填土高度小于 20m 大于0.5m 的路堤称为一般路堤；路基填土高度小于 0.5m 的路堤称为矮路堤，矮路堤必须在边坡坡脚处设计边沟。

当地面横坡度不陡于1∶5 时，可以直接填筑路基，地基可不予处理；当地面横坡度陡于1∶5 时，地基必须挖成台阶，台阶宽度不小于 1m ,台阶的底面应向内倾斜2%～4%，台阶的高度，填土时视分层填筑的高度而定，一般每层不大于 0.5m ；当地面横坡度陡于1∶2 时，除地基应挖成台阶外，还应设置支挡工程。

(二)一般路堑当路基挖方深度小于20m，一般地质条件下的路堑称为一般路堑。

（2）超高横坡度大于路拱坡度时，可分别采用以下三种方式：图2—12 无中间分隔带公路的超高过渡绕内边缘线旋转先将外侧车道绕路面未加宽前的中心线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面绕路面未加宽前的内侧边缘线旋转，直至全超高横坡度值。

绕中线旋转先将外侧车道绕路面未加宽前的路中心线旋转，待达到与内侧构成单向横坡后，整个断面一同绕路面未加宽前的路中心线旋转，直至全超高横坡度值。

绕外边缘线旋转先将外侧车道绕路面外侧边缘旋转，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，直至超高横坡值。

一般新建公路多用绕内边缘线旋转方式；旧路改建工程多用绕中心线旋转方式；绕外侧边缘线旋转是一种比较特殊的设计，仅用于某些为改善路容的地点。

2．有中间分隔带公路的超高过渡（1）绕中央分隔带的中心线旋转先将外侧行车道绕中央分隔带的中心线旋转，待达到与内侧行车道构成单向横坡后，整个断面一同绕中央分隔带的中心线旋转，直至全超高横坡值。

（2）绕中央分隔带两侧边缘线旋转将两侧行车道分别绕中央分隔带两侧边缘线旋转，使之各自成为独立的单向超高断面。

此时中央分隔带维持原水平状态。

（3）绕各自行车道中线旋转将两侧行车道分别绕各自的行车道中心线旋转，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。

三种超高过渡方式各有优缺点，中间带宽度较窄时可采用绕中央分隔带的中心线旋转；各种中间带宽度的都可以采用绕中央分隔带的两侧边缘旋转；对于车道数大于4条的公路可采用绕各自行车道中心线旋转；图2—13 有中间分隔带公路的超高过渡（三）超高缓和段长度为了行车的舒适、路容的美观和排水的通畅，必须设置一定长度的超高缓和段，超高的过渡则是在超高缓和段全长范围内进行的。

双车道公路超高缓和段长度按下式计算：（2—23）式中：Lc —超高缓和段长度； B —旋转轴至行车道外侧边缘的宽度（m）；△i —超高旋转轴外侧的最大超高横坡度与原路拱横坡度的代数差；p —超高渐变率（由于逐渐超高而引起外侧边缘纵坡与路线原设计纵坡的差值）。