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行业新闻
高速公路如何设计线路?

时间: 2019-4-5 8:55:53    来源:    作者:

 如何设计高速公路已更新完【此答案仅仅是纸上谈兵,为其他专业好奇的小伙伴初级科普】。让我们省去各种前期准备工作。从把地质地形图拿到手开始。目标:设计速度120km/h的高速公路,双向四车道。路基宽度26m.其他指标先不提。我们拿到的图一般是要修路区域的带状地形图。比如我手里图是这样的。【只截了2公里】【1】平曲线设计。

 
然后就开始选线,我们的路线大致就是从西南角到东北角啦。选线的原则就是尽量顺着地形走,别翻山越岭、跨河跨谷、经过不良地质地区(比如溶洞、断层破碎带等)、少占农田等等。比如我们大致选定了走向
 
白线是大致走向,然后进行平曲线设计(就是具体定下这个弯怎么过,比如我们经过计算定出了红线)一般的路是拐来拐去的,
 
 
一般由直线、缓和曲线、圆曲线构成。什么叫缓和曲线呢?是一个曲率连续变化的曲线,此例中是连接直线与圆曲线之间的过渡曲线。这样就能逐渐入弯和出弯道啦。【Ls段就是缓和曲线段】规范对于不同设计速度的道路对半径,缓和曲线长度,两者的比值都有规定。Ls:L':Ls为1:1:1--1:2:1为宜。对直线最大最小长度,各曲线之间的直线等都有要求不再赘述。
 
【2】纵断面设计地形是复杂而起伏不定的,那么我们选的路线上坡下坡是在哪儿呢?整个道路起伏是怎么样的呢?通过电子地形图中的高程线与路线可以看出来。
 
白线是路线中线的高程起伏情况,那么我们一定是想填土和挖土都少一点吧?于是我们考虑纵断面的填挖平衡且尽量就近平衡。看图中填挖基本平衡,就近也基本平衡。这里红线就是我们定下的路线高度位置。图下面是各种高度数据,填挖土高度数据。平面和纵面要协调设计,有时候发现纵断面图形太奇葩,那么平面设计要调整。平纵组合也有原则。后面的横断面设计也是会发现前面工作要改的。纵坡也是有要求的,比如为了排水便利,坡不能完全水平,至少有0.3%的坡度。为了车辆安全有效上下坡,对于最大纵坡也有要求,而且坡的长度也应该控制在一定范围。数据就不贴了。
 
 
上面的纵断面不好,理由是上坡对于大车而言压力大,坡陡又长,开锅怎么办?爬不上怎么办,慢悠悠走,势必影响交通效率。下坡要频繁刹车,不安全。下面的也不好,起起伏伏都成驼峰了。对车也不利。这里就可以看出哪里可能要做桥,做涵洞,做隧道了。这里就不说了。说一下变坡点处的设计。
 
 
我们的路不可能是蓝色线那样上下坡,肯定要顺滑红线的爬坡啦。这里用的是二次抛物线。接下来就是横断面设计了~【3】横断面设计平面纵面都确定了,那么道路中线的空间位置就确定了。那么把左右50m左右的高程都读出来。那么一条路就基本呈现出来。每隔20米取一个横断面看看。看看有什么奇葩断面,看看边坡的情况。【取四个代表性截面】白色是地面线,红色是路基顶面和边坡。
 
 
A截面我们比较喜欢,毕竟横向就能填挖基本平衡,填方挖方边坡也短小,路基不高,基本和原地面平齐。B截面就全是挖方段,要把土挖走运到别的地方。C截面值得注意的是左边原地面线比较陡,怕边坡日后滑动,失稳等,把原地面线挖成台阶再填土做路基。右边避免山上的雨水直接流入道路,设置了截水沟,又叫天沟。D截面是一个高填路基,是我这个道路最高路基截面。所以之前做了稳定性分析,不稳定,所以设置了重力式挡土墙。挡土墙的尺寸大小等都要计算。这两个都不讲了。高速公路是全封闭,分向行驶的,所以还有护栏,中间带设计;排水设计也是比较大的一块,最基本的边沟设多大,在哪里把边沟的水排出去;还有边坡的绿化,加固;弯道处的超高加宽设计(这个我有答题有兴趣戳这里为什么公路急转弯处不修成向内的斜坡,以抵消部分离心力? - 土木工程)等等。不作介绍了。至于哪些地方可能有山洞(隧道)有兴趣戳这里在群山之中,修建高速公路,隧道的排布有什么规律,以秦岭为例? - 李小亮的回答至此我们的路基设计工作基本完成,我们来看一下成果。
 
 
 
这下应该搞清楚基层是属于路面结构了吧~不说了,欢迎点赞~我们的目标是用最简单的话让大家都明白一点道路知识。我们不是仅仅是修路的搬砖的,道路也是高科技呀~。【上面所有回答只是我本科毕业设计的一小部分而已,实际设计楼上楼下的很多前辈的回答更地道准确】
 
感谢大家的支持,特别感谢日报推荐大神!有些评论就不一一回复啦。写在这里。软件用的是CAD支持下的数模版纬地道路,最后的效果图就是[纬地数模]的效果,可以百度关键词[纬地数模]。另外有些人想看看不用软件的时候是怎样设计公路的。其实也差不多,只是图纸要手绘了,修改方案也跟麻烦而已,如果大家感兴趣我可以自问自答一个新题目,比如[没有设计软件如何手工设计公路],题主目前是天天锤土做路基冻胀性实验累成狗了,有时间就自问自答
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