公路路线设计说明

２０１１年第１０期　（总第２１２期）　黑龙江交通科技　ＨＥＩＬＯＮＧＪｌＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪ　Ｎｏ．１０，２０１１　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２１２）　

公路路线纵断面设计　

张丰兰　（河南省交通高级技工学校土木工程系）　

摘要：公路路线的纵断面设计是公路线形设计的关键，其设计比较抽象，考虑因素较多，设计难度较大，设　计方案多样。主要阐述了纵断面设计的任务和方法步骤，使纵断面设计更加规范、有条理。　关键词：路线；纵断面；设计；纵坡；高程　中图分类号：Ｕ４１２　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１１）１０—００７５—０１　

公路是个复杂的空间带状构造物，其设计主要包括公路　线形设计和结构设计两个方面。　公路路线的平面、纵断面、横断面设计总称为公路路线　的线形设计。在进行路线线形设计之前，往往要先对该工程　项目进行合理规划，并对其周围的地形、地质水文和地物及　自然条件等因素进行周密的勘查，多方收集资料，综合考虑　和分析各种有利和不利因素，然后确定公路的基本走向、途　经范围和大概位置，布设水准点、导线和路线，并进行实地路　线勘测。再根据公路的等级及使用任务和功能，参照公路工　程技术标准要求，进行路线的平面设计。最后要根据实地勘　测和平面设计的资料进行纵断面设计和横断面设计。　公路路线的纵断面设计是否合理，将直接影响到汽车行　驶的安全性、快速性、工程的造价、汽车运输成本的高低及乘　客的舒适程度等。另外，土地是不可再生资源，合理进行纵　断面设计，也可节约公路用地。因此，公路路线的纵断面设　计就成为公路线形设计的关键。本文就从以下几个方面对　公路路线的纵断面设计方法和步骤进行阐述。　１路线纵断面设计依据的相关资料　路线纵断面设计之前，要有路线的平面地形图、直线曲　线及转角一览表、水准测量记录表、地质勘查资料、公路设计　等级、公路工程技术标准、路线设计规范等相关资料。　２绘制路线纵断面设计图　路线纵断面设计图的绘制，是纵断面设计的主要任务，　设计时要综合考虑多方面的因素和要求。其具体的设计步　骤如下。　２．１建立直角坐标系　路线纵断面图采用直角坐标系，以横坐标表示路线的里　程，纵坐标表示高程。通常情况下，在山岭区横坐标采用　１：２　０００的比例，纵坐标采用ｌ：２００的比例；在丘陵区和平原　区，横坐标采用１：５　０００的比例，纵坐标采用１：５００的比例。　建立坐标系时应注意，首先要把该坐标系的坐标原点在　图纸中的位置确定好，否则会直接影响到纵断面图在图纸中　的位置，也会使图纸的美观和图的直观效果受到影响。另外　在该图纸的适当位置应注明横、纵坐标所用的比例。一条公　路的纵断面图往往有若干张，因此要在每张图纸的右上角注　出图纸分式编号，分母表示图纸总张数，分子表示本张图纸　的序号。　横、纵坐标的单位都用米表示，纵坐标上要标注数字，也　可将其绘成标有刻度的标尺。　２．２绘制纵断面设计图　（Ｉ）纵断面图资料。通常是在纵断面图纸的下方，以表　格的形式自下而上依次列出：直线与平曲线、里程桩号、地面　标高、设计标高、填挖高度、纵坡／坡长、地质说明等。　（２）“直线与平曲线”。根据平面设计资料中的“直线曲　线及转角一览表”绘出平面上的直线和曲线的位置及走向。　直线段用水平线表示，平曲线为左偏时开口向上，右偏时开　口向下，并在开口处注明交点编号及曲线半径。注意开口的　起点和终点要和该平曲线的起、终点的桩号相对应。　（３）“里程桩号”和“地面高程”。可直接由平面设计资　料中的中桩记录表或水准测量提供的相应桩号、地面高程得　到，填写时注意桩号和横坐标表示的实际里程要对应。　（４）勾绘地面线。根据纵断面图资料部分的“里程桩　号”和“地面高程”，在图上相应的位置，先点出各地面点在　纵断面图中的具体位置，然后再用折线依次连接图中的各地　面点，即得到纵断面图的地面线。　（５）绘制纵坡设计线。即进行纵坡设计，是纵断面设计　的核心。　纵坡设计要综合考虑各方面的因素和要求。首先必须　符合《公路工程技术标准》的相关规定；其次要综合考虑沿　线自然地形、地质、水文、气候等因素；最后还要从经济角度　出发，尽量考虑填挖均衡，以降低工程造价，适当考虑农业机　械、民间运输工具的需要。　纵坡设计时，一定要注意按照公路工程技术标准的要　求，正确合理的确定路线的最大纵坡、最小纵坡及最大和最　小坡长限制，在高原地区还要考虑纵坡的折减。最大纵坡是　纵断面设计的重要控制指标，一般来说，纵坡度越大，路线就　越短，工程数量就越少，工程造价也就越低。但纵坡度较大　时，汽车爬坡就越困难，也容易给行车安全带来隐患。纵坡　度过小时，又会增大工程造价，有时在长路段低填方处，还会　影响到路线的纵向排水。除此之外，还应满足标准中对缓和　坡段、平均纵坡及合成坡度的相关规定，尽量使纵坡设计顾　及到各个方面的要求。　在纵断面图上布置设计线时，要结合路线的平面地形图　及地质勘查的有关资料，考虑设计标高的要求。在平原地　区，应保证路基的最小填土高度符合标准的要求，即满足路　基处于干燥或中湿状态；在丘陵区及山岭区，主要考虑土石　均衡，以降低工程造价；对于沿河路段，要从路基稳定考虑，　设计线应在设计洪水位及计算水位０．５　ｍ高度以上。　路线的各坡段纵坡设计时，各级公路的最大纵坡值、陡　坡限制坡长和最小坡长限制值，一般不要轻易采用，以便为　以后提高公路等级和公路的改建、补修留下设计余地。　纵坡设计时，首先应将路线的起点、终点、最小填土高　度、最大开挖深度、桥涵的标高限制、交叉点等起控制作用的　（下转第７７页）　

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公路路线设计规范

JTG D20—2006

（条文说明）

2006-07-07发布 2006-10-01实施

中华人民共和国交通部发布

21 总 则

1.0.1 制定规范的目的。

1.0.2 制定规范的依据。

遵照交通部要求，本次修订《公路路线设计规范》(JTJ 011—94)[以下简称《路规》(94)]

工作与修订《公路工程技术标准》(JTJ 01—97)[以下简称《标准》(97)]同步进行，故本稿是

根据《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)[以下简称《标准》(2003)]所规定的公路分级、

控制要素、路线和路线交叉基本要求及其主要技术指标而编制的。

在2004年召开的全国公路勘察设计工作会上确立了公路设计六点新理念，本稿遵照会

议精神进行了补充、完善。其后按部公路司关于设计规范与设计细则分别编制以及交公便字

[2006]162号“关于《公路路线设计规范》修改意见的函”等的要求，重新进行了调整与修

改，删除了本设计规范中有关“如何做”等方面的内容。

1.0.3 规范的适用范围。

本规范适用于新建和改建公路，旅游、厂矿等专用道路可参照执行。

1.0.4 路线走廊是一种不可再生的资源，应遵照统筹规划、合理布局、近远结合、综合利用

的原则予以利用。工程可行性研究阶段应慎重研究并确定公路路线走向和走廊带。路线设计

应综合考虑各种相关线性工程的关系，尽早做出规划，处理好已建工程和新建工程的关系和

布局。在确定公路等级时应根据公路功能，并遵循照顾发展与适度超前的原则，处理好同其

他工程的关系，以合理确定公路走廊。

1.0.5 设计方案是路线设计的核心。在进行总体设计过程中，应对采用不同设计速度及其对

自然环境等带来的影响进行论证。当有多种方案时，应作同等深度的技术经济比较。

1.0.6 路线选定应特别强调对工程地质等自然条件的调查，在此基础上方能进行路线线位及

主要平、纵面技术指标的选定。

“沿线小区域气候”是指公路沿线由于区域地形所形成的雾区、风口、暴雨中心等。

道路设计教程二

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公路路线设计教程 1.1 设计依据与标准 1.设计依据 1）公路可行性研究报告及审批意见； 2）公路工程技术标准 JTG B01 2003； 3）公路工程抗震设计规范 JTJ 004-89； 4）公路路线设计规范 JTG D20－2006； 5）公路排水设计规范 JTJ018-97； 6）公路涵洞设计细则JTGT D65-04—2007； 7）高速公路交通安全设施设计及沿线设施设计通用规范 JTJD80-2006； 8）公路交通安全设施设计细则 JTJ/TD81-2006； 9）公路工程基本建设项目设计文件编制办法（交公路发[2007]358号）； 2.设计标准 1）计算行车速度：山区高速公路，行车速度采用为80km/h； 2）路基及行车道宽度：路基宽24.5m，行车道宽度为3.75（如图1所示）； 图1 24.5米高速公路横断面 3）路拱坡度：行车道及硬路肩采用2%，土路肩采用3%； 4）桥下净空：采用5.00m； 5）圆曲线半径：一般值400米；最小值250米； 6）最大纵坡：采用最大纵坡为5%； 7）桥涵设计荷载：公路-Ι级； 8）设计洪水频率：特大桥1/300，大、中、小桥，涵洞，路基1/100； 9）路面标准轴载：100KN。 3.设计要点 1）公路路线设计时，建议阅读公路路线设计规范，将设计需要的指标单列出来，设计完成后检查自已所设计的公路路线设计是否符使规范的要求； 2）平面设计要依地形而定，不同等级公路对地形的考虑可能不同，需要灵活动用地形公路路线设计教程

第 2 页 共 18 页 等因素进行设计； 3）纵面设计需要考虑到填挖平衡，同时二级以上公路设计需要考虑平纵组合设计，具体要求可参考规范要求； 4）纵面设计与横断面设计前，需要对平面设计的路线进行数模或手工输入纵横断面数据； 5）横断面设计前，必需进行路基计算，同时横断面设计绘图过程中需要选择相应的选项（具体见相应的横断面设计），土石方调配需要横断面设计获得的相应数据。 1.2 平面设计 1.熟悉地形图 熟悉地形图，了解地形图内村落、河流和山川，构想公路路线可能经过的区域，如图2所示。 图2 地形图 2.绘制参考设计路线 在地形图上用CAD绘线工具在地形图上确定可能的交点和路线经过的区域，以供进一步设计参考（如图3所示）。当然也可以省去这一步，直接在纬地系统内确定交点的位置和路线经过的区域。 图3 设计参考路线图 道路设计教程二

TRANSPOWORLD 2012 No.5/6 (Mar)

130P

LANNING & DESIGN规划设计

要加速，所以入口匝道宜为下坡，因而

高速公路下穿匝道或者被交路对行车有

利。上坡加速或者下坡减速时，坡度要

尽量小一些。匝道上跨主线时，跨线桥

前后反向坡度以小于等于3%为宜。当匝

道上有收费站时，收费广场以及收费广

场附近的纵坡要尽量小一些。当纵坡存

在反坡，尤其是凸形竖曲线时，竖曲线

半径要尽量大一些，以满足视距要求。

平纵面综合设计

匝道的平纵线形设计的基本要求

为匝道立体线形平顺无扭曲，使驾驶人

员视野开阔、行车舒适安全，并与周围

环境协调配合。具体要求为平包竖，纵

断变坡点不应与反向平曲线拐点重合，

尤其是跨线桥不可设在反向曲线的拐点

处。若出口匝道接下坡匝道时，竖曲线

半径应增大。长的平曲线内不宜包含多

个短的竖曲线；短的平曲线不宜与短的

竖曲线组合。半径小的圆曲线起、终点

以及反向平曲线的拐点不宜设在凸形竖

曲线的顶部或凹形竖曲线的底部。

横断面设计

匝道横断面要根据匝道长度和每

小时预测交通量来设计。枢纽互通匝道

设计速度为40~80 km/h，其中环圈匝

道设计速度为40 km/h；一般互通匝道

设计速度为30~60 km/h，环圈匝道设

计速度为30~40 km/h。标准匝道横断

面包括8.5m和10.5m的单车道匝道、

10.5m、12m以及15.5m有中央分隔带的双车道匝道。具体选择原则为：

交通量小于300pcu/h、匝道长

度小于500m时，采用8.5m的单车道匝

道；交通量小于300pcu/h、匝道长度大于、等于500m时，采用10.5m的对象分离式双车道匝道。

交通量大于等于300pcu/h小于

1200pcu/h、匝道长度小于300m时，

采用8.5m的单车道匝道；交通量大于

等于300pcu/h小于1200pcu/h、匝道长

度大于等于300m时，采用10.5m的双车道匝道。

交通量等于或大于1200pcu/h小于1500pcu/h时，采用10.5m的双车道。