２０１４年第８期 （总第２４６期） 黑龙江交通科技 ＨＥ ＬＬＯＮＧｄｌＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．８，２０１４ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２４６） 公路纵断面设计要点探析 刘静波 （贵州省黔南州交通设计院） 摘要：公路是国民经济的大动脉，是国家交通的基础设施。在公路工程建设过程中，首要条件就是对公路 进行合理的设计，综合考虑各种因素，保证公路设计的有效性。在公路设计中，路线设计是公路设计的重点， 在进行路线设计的过程中，主要根据公路建设的任务、要求以及各个方面的因素，对公路路线的各项指标进 行确定。主要阐述了公路纵断面设计要点。 关键词：二级公路；纵断面；设计；竖曲线 中图分类号：Ｕ４１２ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１４）０８—０００４—０１ 续表１ １纵断面设计要点 １．１ 山岭重丘区条件下的标高控制 ２．２．１纵坡设计的步骤 （１）设计前的准备。在设计图纸上，需要根据指定的比 １．２山岭重丘区条件下的纵坡设计 对路线进行描绘。里程 在山岭重丘区进行纵坡设计时，必须尽可能避免对地形 例对工程的桩号以及标高进行确定，比较复杂、地形起伏比较大的地区进行。在沿河路段的纵坡 桩包括路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩 ｍ加桩）、平曲线控制桩（如直缓或直圆、缓 设计时，必须保证纵坡的平缓性，并且应该对坡长进行合理 （５０ ｍ加桩或２０ 圆、曲中、圆缓、缓直或圆直、公切点等），桥涵或直线控制桩、 的设计。在高等级公路设计中，最好不对陡坡进行利用。越 岭线不应设置反坡，以免浪费高程；公路沿线是山区时，在纵 断链桩等。（２）标注控制点。在公路工程中需要对工程的各个点 坡设计中要对沿线的地形进行综合考虑，在没有其他办法的 设置标高控制点，主要设置的地点包括公路的起点、终点、重 情况下才能够对比较大的纵坡进行利用。 要的涵洞、重要的桥梁等等。 １．３转坡点位置的确定 （３）试坡。在已标出“控制点”的纵断面图上，需要根据 转坡点是两条相邻设计纵坡线的交点，两转坡点之间的 并且根据沿线地形的变 水平距离称为坡长。转坡点位置的确定，直接影响到纵坡度 公路路线选择的原则以及设计要求，进行试坡。在 的大小，坡长，平、纵面组合，土石方填挖平衡和公路的使用 化，以上述所得出的标高控制点为主要依据，需要对多种方案进行综合比较分析，制定 质量。因此，在确定转坡点位置时，要对路线线形以及工程 确定试坡线之前， 的开挖和填方工程进行最为理想的设计，并且需要对工程中 出最为合理的试坡线。（４）调整。对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵 的纵坡值以及坡长进行合理的确定，同时需要对各个方面的 坡长等是否满足规定，平、纵组合是否适当等，若有 因素进行协调处理，使其相互配合。除上述之外，为了在相 坡、 关计算中比较简便，所以通常会将转坡点的位置设置在是桩 问题应进行调整。（５）核对。选择有控制意义的重点横断面，如高填深 号是整数地方。 挖，作横断面设计图，检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过 ２案例分析 远、挡土墙工程过大等情况，如果在核对中发现问题需要采 ２．１工程概况 ｓ３０９惠水七里冲至威远段公路（二级公路）两阶段施工 取有效的措施对其进行有效的处理。（６）定坡。在对工程的标高、边坡点以及坡度值检查核 图设计。采用的各项技术指标如下表１。 实并且确定无误之后，就可以对其具体数值进行确定。，坡度 表１主要技术指标表 值要求取到０．１％，变坡点一般要调整到１０ ｍ的整桩号上。 所谓设计标高的控制是指在纵坡设计时将路线安排走 在哪一个高度上最为合适。 在山岭重丘区，地面有一定的高差，除局部地段外路线 在纵断面上克服高差不很困难。因此，设计标高的选定，主 要由土石方平衡和降低工程造价所控制。在山岭重丘区，地 形变化频繁，地面自然坡度大，布线有一定的困难。因此，设 计标高主要由纵坡度和坡长控制，但也要从土石方平衡及路 基防护工程经济性等方面考虑，力求降低工程造价。沿溪 （河）路段，为保证路基安全稳定，路基一般应高出规定洪水 频率的计算水位加雍水高、波浪侵袭高和０．５ ｍ以上。 ２．２纵坡设计 （７）设置竖曲线。在公路路线转折处，为了保证行车的 平顺，必须设置竖曲线，竖曲线的确定主要根据相关规范技 术要求，对竖曲线的半径进行合理的确定，并且通过合理的 计算得出竖曲线的各项要素。 （８）计算各桩号处的填挖值。根据该桩号处地面标高 和设计标高确定。 （下转第６页） 收稿日期：２０１４—０５—０９ 作者简介：刘静波（１９６５一），女，贵州都匀人，工程师，主要从事公路、桥梁研究。 ・４・ 总第２４６期 黑龙江交通科技 第８期 （４）编制好报告后，连同原始资料一并由业主组织进行 审查，并邀请有关专家进行现场调研，出具专家意见。 ２．２雷达勘测软件的应用 （５）根据项目设计进展和相关意见，及时进行补堪补 应该按照高速公路主剖面的走向，以及高速公路的纵向 测。 ． 分布进行雷达剖面的布设。同时还应当考虑软土横向路线 （６）工程完工后，根据审批部门的审批意见、施工中发 的不均匀性，以及对于雷达探测资料的校核、印证、修正等， 现的问题等作为依据，由业主进行综合评定打分，确定完成 在典型区域内应该设立若干个横剖面。通常情况来讲，公路 质量的等级，实行奖优罚劣制度。 两侧的天然场地应当包含横纵剖面的起点和终点，一般都垂 ３．２因地制宜，多管齐下，确立组合勘察体系 直于高速公路的走向。对于较为复杂的地域可以加密勘测， 对于不同的地质条件以及技术要求进行勘察技术的组 也可以在天然场地中增加辅助剖面，从而满足勘测的精度要 合，能够使勘察效率提高，勘测成本得到降低，同时多种方式 求。 的比对分析，使得勘察结果能够更加准确，同时有利于缩短 ２．３综合技术的应用 勘测周期，以及提高工程的质量。单纯的勘测技术都有着自 土地区，同时在施工过程当中，有利于最佳线路的选择，从而 缩短研究的周期，提高勘探的经济效益，有效的节约成本。 在高速公路地质勘探物性特点的研究中，采用瞬态瑞利 身的缺点，如果单纯的采用某一技术，不利于勘测结果的检 面的波法、地质雷达的方法以及地震的折射法等进行相互组 验校正，同时软土地区的地质相对复杂，单一的技术无法满 合的应用，能够对于软土分布范围、区域以及规律得到较为 足勘测的需要，因而建立健全高速公路软土地质勘察体系显 理想的勘察结果。在勘察的过程当中，应当根据不同的勘探 得十分的必要。在进行勘测的过程当中，应该结合前期调查 任务，进行不同的勘测方法的选取，可以进行多种方法的组 的数据以及实地的环境对多种勘测方式进行有机的组合，切 合，从而对勘察精度达到最佳效果。通常情况下来讲，对于 不可单纯照搬以往经验。 软土的总体分布的情况进行研究时，一般以探地雷达为主， ４结束语 以地震勘测法、电法等加以补充。对于厚薄变化因素进行考 我国对于软土地区的勘察技术还不是十分的完善，因此 虑的工程，应当进行两种及以上的物探方法组合。 应当一边进行以往经验的总结，一边借鉴先进国家的高新技 ３建立高速公路软土地质勘察体系 术并与我国的国情相结合，选取相应的勘测技术，建立完善 ３．１严格把控勘察程序，严密勘察步骤，建立管理体系 的勘测体系，在提高勘测精度的同时，缩减勘测成本，实现经 （１）进场前拟定地质勘察工作大纲，明确工作内容和勘 济效益最大化，以保障高速公路设计、施工质量为目标，让勘 察方案，计算工作量，建立项目组织机构和人员。 测体系更为精细化。 （２）编写初步设计阶段、施工图设计阶段的工程地质勘 察指导书，罗列勘察执行的规范标准、各专业勘察的重点、勘 参考文献： 察方法的应用。 ［１］ 雷剑．高速公路改扩建工程精细化管理关键问题研究［Ｄ］．长 （３）勘探过程中业主、监理做好旁站记录等工作，在重 安大学，２０１１． 点地段可采用摄像手段保留原始数据，严格控制软土地区的 ［２］尹利华，李海潮，张留俊．软土地区公路工程地质勘察体系研 勘察质量，为后续的设计提供强有力的保障。 究［Ａ］．中国科学技术协会、河北省，２０１２，（６）． （上接第４页） 径７００ ｍ；极限最小半径４５０ ｍ；竖曲线最小长度为３５ ｍ。 ２．２．２设计要点 ２．３．２竖曲线要素的确定 （１）最大纵坡。本公路工程建设是在山岭重丘区，根据 如图１为竖曲线要素图。 相关规范和要求并且结合公路工程的实际情况得出本工程 最大纵坡为７％。 （２）最小纵坡。通过调查发现本工程处于山岭重丘区， ｙ 根据最小纵坡的设计标准以及工程实际情况，得出本工程最 小纵坡设计为０．３％。 （３）合成坡度。合成纵坡主要通过计算取得，其计算公式 ｌ＝舸 式中：，为合成坡度，％； 为路线设计纵坡坡度，％； 为超高 横坡度或路拱横坡度，％。 。 Ｏ 对于最大允许合成坡度，《公路工程技术标准》中考虑 了汽车的行驶特性和实际排水的要求，规定最大允许合成坡 图１竖曲线要录图 度为１０．Ｏ％。 ２．３竖曲线设计 曲线长度计算式：Ｌ＝Ｒｗ； 纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了保证在行 切线长度计算： ÷； 车的过程中不会发生安全事故，保证行车的平顺，必须设置 ｖ，２ 一条曲线，这个曲线就被称作竖曲线。在对竖曲线通常采用 外距计算式：Ｅ＝ ； 平曲线或二次抛物线两种。但在设计和计算上抛物线更为 ，２ 方便，故一般采用二次抛物线的形式。 纵距：Ｙ 。 各级公路在纵坡变更处应设置竖曲线，竖曲线可采用抛 式中＂ＣＯ为坡度差，％； 为曲线长，ｍ； 为切线长，ｎｌ；Ｅ为外 物线或圆曲线。该二级公路竖曲线半径最小值为７００ ｍ。 ２．３．１竖曲线设计要满足竖曲线最小半径和最小长度的要求 距，ｍ；ｘ为竖曲线上任意一点距起点或终点的水平距离；Ｒ 汽车行驶在竖曲线上，如果半径太小，会阻挡司机的视 为竖曲线半径。 线。为了行车的安全，对竖曲线的最小半径或最小长度应加 参考文献： 以。 ［１］李开正．郭涛．加铺改造工程纵断面设计［Ｊ］．山西建筑，２００８， 凸形竖曲线：计算行车速度在４０ ｋｍ／ｈ时：一般最小半径为 （１７）：６７—６８． ７００ ｍ；极限最小半径为４５０ ｍ；竖曲线最小长度为３５ ｎｌ。 ［２］ 马俊东．城市道路平纵线形设计及评价［Ｊ］．山西建筑，２００９， 凹形竖曲线：计算行车速度在４０ ｋ．ｍ／ｈ时：一般最小半 （２３）：４５—４６． ．６．
