咸通高速橫斷面設計初探

李光利

(通城縣交通局,湖北　通城　437400)

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咸通高速橫斷面設計初探

李光利

(通城縣交通局,湖北通城437400)

摘要：本設計為高速公路線路設計，該線路連接咸寧、通城兩大城市，極大促進了兩地區(qū)之間在文化、經(jīng)濟、政治等方面的交流。為了達到安全、經(jīng)濟、美觀等方面的要求，橫斷面的設計首先必須考慮排水方面的問題，這關系到線路的使用壽命。

關鍵詞：高速公路；平面；橫斷面

道路的橫斷面指的是道路中線上各個點上的法向切面，此法向切面由橫斷面的設計線和地面線組成，橫斷面設計線由路肩、行車道、分隔帶、邊坡邊溝、護坡、截水溝等設施構成。橫斷面的設計應結合交通性質、地形、行車速度來確定道路行車道、人行道、路肩的布置，還有它們的幾何尺寸，通過結構設計來確保它們有足夠的強度和穩(wěn)定性。

一、道路橫斷面

公路橫斷面的構成和各部分的尺寸要依據(jù)設計車速、交通量、交通組成等因素來確定。

1.路幅及路幅布置

路幅指的是路基上兩路肩外側之間的區(qū)域，路幅有以下兩種布置方法：(1)有分隔帶；(2)無分隔帶。高速公路和一級公路宜采用第一種方法，將上下行方向的車輛分開。分隔的方法有兩種，一種是通過分隔帶來分隔；另一種是通過把上下行車道分開在不同的平面上；前一種稱為整體式斷面，后一種稱為分離式斷面。整體式斷面包含車道、中間帶、路肩、爬坡車道、加減速車道等，分離式斷面包含行車道、路肩、緊急停車帶、爬車車道、加減速車道等。

為了排水的需求，將路面和路肩設計成有坡度的斜面。直線路段上，路面作成中間高，兩邊低的形狀，稱作路拱；小半徑曲線上，為了抵消離心力，路面作成外側高，內(nèi)側低的斜面，稱作超高。

路幅布設有(1)單幅雙車道；(2)雙幅多車道；(3)雙向單車道三種形式，高速公路和一級公路應當采用雙幅多車道，高速公路和一級公路的區(qū)別在于是否全封閉和全立交以及各種設施；二級、三級和部分四級公路應當采用單幅雙車道；山區(qū)公路采用雙向單車道。

2.路基寬度

公路路基的寬度分車道寬度和路肩寬度兩種，如果有中間隔離帶、爬坡車道、應急停車道時，還應該把這幾部分考慮進去。下表規(guī)定了各級公路的路基寬度。

表1　各級公路整體式斷面路基寬度

注：“一般值”為正常情況下采用的數(shù)值，“最小值”為條件受限時所用的數(shù)值。

表2　高速公路和一級公路分離式斷面路基寬度

高速公路和一級公路的路基寬度在一般情況下采用上表中的一般值，高速公路在6、8車道，一級公路在6車道的情況時，中間帶寬度和路肩寬度都應該采用一般值。

在確定路基寬度的時候，要把中央分隔帶、路肩、路緣帶等寬度的“一般值”和“最小值”同類項相加，不能隨意更換組合。

二、行車道寬度

1.行車道寬度

行車道是道路提供給汽車行駛部分的總稱，包含快車道和慢車道，有的道路還有非機動車道。它的寬度由汽車寬度、交通量、行駛的速度等因素來確定。

一般雙車道道路的行車道寬度包含車輛寬度和富余寬度，車輛的寬度一般取載重汽車的車廂寬度，為2.5m，富余寬度指的是對向行駛的兩車廂之間的間隙和車輛輪胎至路面邊緣的距離。

表3　車道寬度

2.平曲線的加寬及過度

平曲線加寬及其過渡方式：車輛在彎道行駛時，所需要的寬度比直線上更大，因為車輛在曲線上行駛時后輪要偏向內(nèi)側，還有車輛在橫向力作用下，隨速度的不同要出現(xiàn)不同的程度的擺動，為了保證曲線段和直線上有相同的富余寬度，要在曲線上進行加寬，規(guī)定，曲線需要加寬的最小半徑為250m。加寬緩和曲線的長度應和緩和曲線有相同的長度。

加寬過渡指的是由直線上正常寬度過渡至設置了加寬的寬度，要設置加寬緩和段，加寬過渡方式根據(jù)等級及道路的性質有以下幾種：(1)按比例過渡；(2)高次拋物線過渡；(3)緩和曲線過渡；(4)二次拋物線過渡。

三、路肩、中間帶、邊溝及邊坡

1.路肩及其寬度

路肩通過結構功能上可分為硬路肩和土路肩，硬路肩指的是進行過鋪筑，它能夠承受車輛荷載的作用；土路肩指沒有進行過鋪筑，它能夠起到保護路面以及路基的作用。路肩的寬度見下表：

表4　路肩寬度

2.緊急停車帶和中間帶

緊急停車帶：當高速公路和一級公路右側硬路肩處的寬度小于2.5m時，必須設置緊急停車帶，它的長度不應大于500m有效長度不小于30m，緊急停車帶的寬度指包括硬路肩在內(nèi)為3.5m。

中間帶一般情況包含兩條左緣帶還有中央分隔帶，起著分隔對向車輛的作用，中央分隔帶邊緣應設置路緣帶，中間帶的寬度如下表所示：

表5　高速公路、一級公路中間帶寬度

3.邊溝及邊坡

邊溝：它的作用是排掉邊坡和路面上匯集的水，保證路基和邊坡的穩(wěn)定。邊溝有梯形和三角形兩大類，邊坡的內(nèi)側值通常取1：1～1：1.5。

邊坡：邊坡是路基一個重要的組成部分，它的坡度值直接影響路基的穩(wěn)定和土石方量，坡度的選定應結合邊坡高度、力學性質、水文條件等因素。

四、路拱及超高

1.路拱

為了路面橫向排水，將路面作成中間高、兩邊低的傾斜狀的拱形，稱作路拱，它的傾斜值用百分率表示，它的值如下表：

表6　路拱橫坡

路拱的形式有拋物線、直線拋物線、折線形等，高速公路和一級公路路面較寬，排水顯得尤為重要，因此，在降水比較大的地方應采用較高的路拱橫坡度。土路肩的排水較差，其橫坡度可適當?shù)脑龃?.0%～2.0%。

2.超高

超高是為了抵消車輛在曲線上行駛時產(chǎn)生的離心力，把路面作成外側高、內(nèi)側低的單向橫坡，叫做曲線上的超高，合理的超高可以提高車輛在曲線上的穩(wěn)定性和舒適性。超高橫坡度從直線段上的雙坡路拱過渡到曲線上的單向橫坡路拱的路段叫做超高緩和段。

表7　各級公路圓曲線最大超高值

超高的過渡方式有：(1)無中間帶道路的超高過渡；(2)有中間帶公路的超高過渡；(3)分離式公路可采用兩條無中間帶的公路來處理。

五、爬坡車道、變速車道及避險車道

爬坡車道指的是在陡坡路段為載重汽車設置的專用道路，在縱坡大的地方，由于載重車輛爬坡需要克服較大的阻力，使得速度降低，這樣就影響了小汽車的行駛，導致道路的通行能力下降，這時就應當設置爬坡車道，它的目的就是把重車從道路上分流出去，提高了交通量。爬坡車道寬度應設置有3.5m。爬坡車道的設置條件有以下兩個方面：

沿上坡方向載重車輛的速度下降到下表中的數(shù)值時，應當設置爬坡車道：

表8　上坡方向容許最低速度

(2)當上坡路段的設計通行能力小于設計小時交通量時，必需設置爬坡車道。

變速車道：它指的是加速和減速車道，高速公路和一級公路在停車區(qū)、服務區(qū)、主線銜接處等地方設置的車道，它的目的是降低或提高速度。

參考文獻:

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文章編號：2095-4654(2016)05-0022-03

* 收稿日期：2016-02-18

中圖分類號：U212.34

文獻標識碼：A