道路橫斷面設計

道路橫斷面是指道路中線上各點垂直于路線前進方向的豎向剖面。道路橫斷面設計是根據道路的用途，結合當地的地形、地質、水文等自然條件，來確定橫斷面的形式、各部分的結構組成和幾何尺寸的過程。

橫斷面組成及類型

道路橫斷面是由橫斷面設計線和地面線所構成的。其中橫斷面設計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝、邊坡、截水溝、護坡道、取土坑、棄土堆以及交通安全、環境保護等設施。城市道路的橫斷面組成中，還包括機動車道、非機動車道、人行道、綠化帶、分車帶等設施。高速公路和一級公路上還有變速車道、爬坡車道等。

地面線是表征地面在橫斷面方向的起伏變化，它通過現場實測或由大比例尺地形圖、航測相片、數字地面模型等途徑獲得。

橫斷面的設計要求

橫斷面的設計要求，是使道路橫斷面的布置及幾何尺寸應能滿足交通、環境、用地經濟、城市面貌等要求。路基是支承路面，形成連續行車道的帶狀土、石結構物。它既要承受由路面傳來的車輛荷載，又要承受大自然因素的作用。因此，路基橫斷面設計必須滿足以下基本要求：

1、路基的結構設計應根據其使用要求和當地自然條件（包括水文地質和材料情況），并結合施工條件進行設計。設計前應充分收集沿線地質、水文、地形、氣象等資料，在山嶺重丘區要特別注意地形和地質條件的影響，選擇適當的路基斷面形式、邊坡坡度及防治病害的措施。在平原微丘區應注意最小填土高度，并設置必要的排水設施。

2、路基的斷面型式和尺寸應根據道路的等級、設計標準和設計任務書的規定以及道路的使用要求，結合具體條件確定。一般路基可參照典型橫斷面設計。特殊路基則應進行單獨設計計算。

3、路基設計應兼顧當地農田基本建設的需要。在取土、棄土、取土坑設置、排水設計等方面與農田改土、農田水利、灌溉溝渠等相配合，盡量減少廢土占地、防止水土流失和淤塞河道。

道路橫斷面的設計方法

根據道路縱斷面設計確定的路基填挖高度，路基寬度，選定的邊坡坡度，邊溝尺寸繪出路基的外廓線。具體做法如下：

1、點繪各橫斷面的橫向地面線，地面線是在現場測繪的，若在紙上定線，可在大比例的地形圖上內插獲得。橫斷面圖的比例尺，一般是1:100或1:200。

2、根據技術標準確定路基寬度。根據道路縱斷面設計確定的路基中心填挖高度或從“路基設計表”中抄入路基填挖高度，對于有超高和加寬的曲線路段，還應抄入“趕高’’“右高”“左寬”“右寬”等數據。

3、根據現場調查所得的土壤性質、工程地質及水文資料，參照“標準橫斷面圖”，畫出路幅寬度，確定路基填或挖的邊坡坡線，在需要設置各種支擋工程和防護工程的地方畫出該工程的斷面示意圖。

4、根據綜合排水設計的需求，擬定路基邊溝、截水溝、排灌渠等的位置和斷面形式，必要時須注明尺寸。此外，對于取土坑、棄土堆、綠化等也盡可能畫出。

5、根據轉彎半徑的大小分別擬定超高加寬值。

6、根據縱斷面設計資料，按設計標高在“路基設計表”逐樁進行計算。

道路縱斷面設計

道路縱斷面設計是指根據城市豎向規劃的控制標高，按照道路的等級、沿線地形地物、工程地質、水文、管線等條件，確定道路中心的豎向高程、縱向坡度起伏關系和立體交叉、橋涵等構筑物的控制標高，設置豎曲線，有時還需確定道路排水設施的坡度、標高。

縱斷面設計內容

把道路縱斷面設計成果與平面設計圖結合起來，能準確地確定出城市道路路幅中心線的空間位置。因此縱斷面設計任務就是根據汽車的動力特性、道路等級、所在城市的自然地理條件及工程經濟性等，研究起伏空間線幾何構成的大小及長度，以便達到行車安全迅速、運輸經濟合理及乘客感覺舒適的目的。

縱斷面設計內容主要包括：

1、機動車道最大和最小坡度設計；

2、機動車道最大和最小坡長設計，包括最大坡長和最小坡長的設計；

3、非機動車道縱坡的坡度和坡長設計；

4、豎曲線設計，包括豎曲線幾何要素的計算及豎曲線高程的設計：

5、平縱組合的類型及其設計方法等。

縱斷面設計原則

1、應綜合考慮路網規劃控制標高、道路凈空、沿街建筑高程、地下管線布置、沿線地面排水等因素等控制條件，兼顧汽車營運經濟效益等因素影響，山地城市道路還需考慮土石方平衡、合理確定路面設計標高。城市道路的設計標高是指建成后的行車道中線路面高程或中央分隔帶中線高程。

2、最大縱坡應綜合考慮車輛的動力性能、道路等級、設計速度、地形條件等選用規范中最大縱坡一般值。

3、最小縱坡應是能保證兩側街坊的雨水排向車行道兩側的雨水口并能防止管道淤塞。

4、為避免陡坡與急彎組合對行車產生的不利影響，應對合成坡度進行控制。

5、為保證汽車行駛平順度和安全、乘客的舒適性、路容美觀，縱坡坡長應保持一定的最小長度。

6、為保證行車速度和車輛加、減速能力，縱坡坡長應根據設計車速、不同坡度進行限制。

7、應根據城市交通組成特性，縱坡度與坡長應考慮自行車的爬坡能力。

8、當汽車行駛在變坡點時，為保證視距并緩和車輛運動變化產生的沖擊，在變坡點處必須插入豎曲線，豎曲線設計時應保證其不宜過短。

9、為滿足駕駛員的視覺連續性和心理舒適感，以及與周圍環境的協調和良好的排水條件，應進行平縱組合設計。

縱斷面設計要點

1、縱坡極限值的使用

設計時不可輕易采用坡度及坡長的極限值，應留有余地。在條件受限時方可使用，如越嶺線為爭取高度、縮短路線長度或避開工程艱巨地段等。

2、各種地形條件下的縱坡設計

平原、微丘地形的縱坡應均勻平緩，注意滿足最小填土高度和最小縱坡的要求。丘陵地形應注意避免過分遷就地形而造成過大的起伏，注意縱坡的順適，避免坡度突變。

3、豎曲線半徑的選用

豎曲線半徑較大為宜，受限制時可采用一般最小值，特殊困難方可采用極限最小值。小坡差要采用大半徑。

4、相鄰豎曲線的連接

相鄰的兩個同向豎曲線之間，特別是同向凹形豎曲線之間，如果直坡段不長，接近或達到最小坡長時，宜取消直坡段而將兩豎曲線合并為單曲線或復曲線，避免出現“斷背曲線”。