探讨公路设计中的几个要点

2014-08-01刘静波

黑龙江交通科技 2014年9期

关键词：路肩边沟水沟

刘静波

(贵州省黔南州交通设计院)

1 公路设计中的几个要点

1.1 圆曲线半径设计

圆曲线是道路平面设计中最常用的线形之一，在对圆曲线的最小半径进行设计时，主要目的是为了汽车在行驶过程中能够既保证安全又感觉到舒适。

圆曲线的最小半径主要包括一般值和极限值。在已经知道公路行车速度的情况下，圆曲线的最小半径主要与f 以及i 都有着直接的联系。从行车驾驶人员的自身承受度以及舒适度来说，横向力系数:当f ＜0.10 时，在公路行车中发生转弯时就不会感觉到通过转弯地区，可以说是比较平稳和舒适的;当f=0.15 时，在转弯的过程中就能够对转弯的情况感觉到，但是相对来说还是比较平稳的;当f =0.20 时，行车驾驶人员能够感受到曲线的存在，并且感觉不平稳;当f ＞0.40时，行车驾驶人员能够强烈的感受到曲线的存在，并且感觉非常不平稳，很有可能发生颠覆的现象。根据最大横向力系数fmax和最大超高imax值，即可计算得出极限最小半径值。

1.2 横断面设计

(1)横断面设计应符合公路建设的基本原则和现行《公路路线设计规范JTG D20—2006》规定的具体要求。设计前要充分了解工程地质和水文等自然条件，并确定公路等级、行车要求、自然条件结合施工方法，做出正确合理的设计。

(2)设计时要兼顾当地基本建设的需要，尽可能与之配合，不能任意减、并农田排灌沟渠，当灌溉沟渠必须沿路基通过时，如流量较小，纵坡适宜，可考虑与路基边沟合并，但边沟断面应适当加大。

(3)路基穿过耕地时，为了节约用地，如当地石料方便，可修建石砌边坡，或修筑直立的加筋土挡墙。

(4)地面水和地下水严重影响路基的强度和稳定性，须采取拦截或迅速排至路基外的措施。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑进行设计。

1.3 排水设计

进行路基排水的主要目的是保证路基的安全性和稳定性。路面排水主要包括地表排水以及地下排水。路基排水是一项经济有效的防治病害的技术措施。路基排水设计包括整个排水系统的规划和具体排水结构物的设计。

1.3.1 排水设施分类

路基排水设计时，必须拦截路基土方的地表径流，循序汇集基身表面的降水、截流、疏干和降低危害路基的地下水，把这些水引排到适当地点或通过桥涵宣泄至路基下方的水道内，勿使它们危及路基的稳定，见表1。

表1 路基排水分类

1.3.2 截水沟设计

截水沟也被称为天沟。截水沟的长度以200 ～500 m 为宜;超过500 m 时，可在中间适宜位置处增设泄水口，由急流槽或急流管分流引排。在进行截水沟的设计中，截水沟的位置应设置在路基边坡以外的一定距离内，路堑堑顶截水沟应设置在坡口5 m 以外，方向大致与路中线平行，并尽可能与水流方向垂直，以拦截更多的水，并具有足够的流水断面和纵坡。

截水沟通常采用梯形断面，深度和底宽不小于0.5 m，具有1% ～3%的沟底纵坡，沟底纵坡最小不小于0.3%。

2 案例分析

2.1 工程概况

S309 惠水七里冲至威远段公路(二级公路)两阶段施工图设计。采用的各项技术指标见表2。

表2 主要技术指标表

2.2 路线圆曲线设计

设计速度为40 km/h，根据相关规范得知:最小平曲线的最小半径的一般值为100 m，极限值为60 m，本方案设有三个弯道，即有三段圆曲线，半径依次为120.6 m，200.651 m，156.712 m。比较最小的平曲线半径为120.6 m，大于最小半径的一般值100 m。

2.3 横断面设计

2.3.1 路幅及行车道宽的确定

根据《规范》规定并结合实际情况取道路等级为二级公路，路幅定为整体式双幅二车道。根据《规范》可以得出山岭重丘区二级公路行车道宽度为3.5 m。

2.3.2 加宽值的确定

最小圆曲线半径为400 m ＞250 m，因此本设计不采用加宽。

2.3.3 路肩的确定

设计路段为山岭重丘区二级公路，需要设置路肩。参照我国《公路工程技术标准》的有关规定，选择的路肩宽度为硬路肩宽度2.5 m，土路肩0.75 m。硬路肩的坡度为2%，土路肩的坡度为4%。在填方路段，为使路肩能汇集路面积水，需在路肩边缘设置路缘石。为了便于排水，可在路基边缘设置高出路面10 ～20 cm，宽为10 ～15 cm 的路缘石。

2.3.4 路拱和超高的确定

(1)路拱

取2.0%，以利于横向排水。

(2)超高值的计算

根据《规范》可以确定山岭重丘区二级公路的最大超高为8%，最小超高为该道路所采用的路拱坡度值。超高过大会使慢行的车辆产生向曲线内侧滑移的可能性，最小超高应满足道路排水性的要求。

超高值的计算公式