道路勘测设计实例探讨

马 思 远

(河南大学土木建筑学院，河南 开封　475004)



道路勘测设计实例探讨

马 思 远

(河南大学土木建筑学院，河南 开封475004)

基于道路勘测设计理论，从平面设计、纵断面设计、横断面设计三方面，阐述了某道路工程的勘测设计要点，旨在设计出一条结构合理、技术可行、便捷高效的道路。

道路，勘测设计，纵断面，横断面

0　引言

道路是为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施，道路运输系统是社会经济和交通运输系统的重要组成部分，一个地区的社会经济水平和交通运输需求决定着道路交通的发展进程，而道路交通也会影响并制约社会经济和交通运输的发展水平。特别是随着“一带一路”战略的提出，道路运输在国家经济发展中所占的地位也日益重要。因此，如何设计出一条结构正确，技术可行，经济合理的道路已成为一个亟待解决的问题。

1　设计理论

道路通常呈带状且属于三维空间结构，道路表面的中心线为中线，中线在道路表面的位置称为路线。道路设计就是指确定路线在空间上的位置和各部分几何尺寸。路线在水平面上的投影称作道路的平面，路线在竖直面上沿路线走向的投影叫做道路的纵断面，路线上任一点法向切面称为道路在此点的横断面。路线的平面、纵断面和各个横断面从几何上共同组合成了道路。在进行道路设计时，既要综合考虑道路的平、纵、横三个方面，又需分别设计[1]。

道路的平面线形设计，是指在保持线形的连续、均衡，并注意使线形与周围地形、构筑物、景观和环境等因素协调的基础上，根据汽车行驶时的力学特性和轨迹特征，合理地确定平面线形中直线、圆曲线和缓和曲线等要素的相关参数。李尉，马莹[2]认为反映道路线形好坏的关键指标是速度的连续性，线形设计时除了应满足行车动力学要求以外，还应满足驾驶员视觉和心理上的要求。

沿道路中线竖直剖切再行展开即为路线纵断面。纵断面图是道路纵断面设计的主要设计内容，也是道路设计中的重要技术文件。施工人员将道路的平面图与纵断面图结合起来，就能快速准确地定出道路的空间位置。路线纵断面是一条空间线，在考虑自然因素和建造者经济实力的情况下，空间线一般是起伏的[1]。道路的纵断面设计也是影响工程整体造价和技术合理性的重要因素，也极大地影响到建成后道路汽车行驶的安全性和舒适性。因此，道路在进行纵断面设计时应紧密配合平面线形，做到线形上的均衡、连续、舒顺，以利于车辆安全、舒适地运行。李嫒[3]认为道路纵断面线形设计中应考虑驾驶员的错觉、平纵面线形的组合、线形与环境的协调、汽车制动性能和排水等几个方面的问题。

平纵面线形组合应在考虑驾驶员的视觉、心理状态的基础上，结合汽车行驶的安全、舒适、工程造价、营运费用的经济性以及保持道路与周围的环境和景观的协调对路线进行充分设计。线形组合时要注意使驾驶员有足够的舒适感和安全感，还应考虑视觉的连续性，使驾驶员的心理反应达到平衡[4]。方姝，郑晓刚等[5]认为在道路纵断面设计过程中，应考虑：

1)保持道路线形在视觉上的连续性，尤其是在平曲线与纵曲线对应时，变坡点应设在平曲线中点。

2)在视觉上保证线形的均衡，平、纵面线形设计的指标大小应均衡。

道路横断面是指道路中线上任意一点的法向切面，由横断面设计线和原地貌的地面线两部分组成。路线设计研究的横断面设计只限于与行车直接有关的路幅部分，即两侧路肩外缘(城市道路为规划红线)之间各组成部分的宽度、横向坡度等问题。边坡、边沟、截水沟、护坡道等设计在路基工程中的研究。熊祖志[6]认为好的道路横断面设计应当综合考虑与周边用地性质的协调、中央分隔带宽度是否满足要求、是否为地下预埋管件预留宽度、路内停车可能性等问题。让细节设计体现出人文关怀，从而提高整个道路工程的设计水平。

2　设计实例

现有一地形属于平原区，中等强度降雨。从西向东自市郊一条公路起，至于微丘区灌木林，如图1所示。其间地形平坦，起伏较小，起点处有些许旱地，终点处有微丘，其余皆是平原稻田。总体高差较小，其间跨越些许旱地和一条已建公路。故决定公路采用四车道一级公路。长度拟定为700 m。

2.1平面设计

平面线形应与地形、地物和环境相适应，保持线形的连续性和均衡性，并与纵断面设计相协调。因此本路段平面设计采用基本型曲线，即直线—回旋线—圆曲线—回旋线—直线顺序的组合形式，如图2所示。经计算ABC,BCD两段的平曲线基本要素为：

ABC段：圆曲线半径R=200 m，回旋线参数A=120 m，缓和曲线长LS=72 m，内移距p=1.08 m，切线增长量q=35.96 m，切线长TH=112.074 m，曲线长LH=216.743 m，圆曲线长LY=72.743 m，外距E=19.656 m，切曲差DH=7.405 m。

BCD段：圆曲线半径R=160 m，回旋线参数A=112 m，缓和曲线长LS=69.69 m，内移距p=1.265 m，切线增长量q=34.790 m，切线长TH=79.808 m，曲线长LH=156.801 m，圆曲线长LY=17.421 m，外距E=7.431 m，切曲差DH=2.815 m。

2.2纵断面设计

纵断面设计主要指纵坡设计和竖曲线设计。因为道路是一条空间带状曲线，故应考虑平、纵线形组合设计。

纵坡设计中主要有试坡和调坡两步，试坡主要是在已标注“控制点”的纵断面图上，根据技术和标准，选线意图，考虑各经济点和控制点的要求及地形变化情况，初步定出纵坡设计线的工作。而调坡主要是结合选线意图，将试坡线与选线时候所考虑的坡度进行比较，并参照相关技术标准，查看各项指标是否满足规范要求，最终选出合适的坡度。经研究调查，选定该路段最大纵坡为2.64%，最小纵坡为0.91%。

竖曲线是指在道路纵坡的边坡处设置的竖向曲线。其作用是为了满足行车平顺、舒适视距的需要。其三要素为曲线长L，切线长T和外距E。经选定为二次抛物线，计算得该路段：坡差：1.73%，曲线长L=60.55 m，切线长T=30.275 m，外距E=0.131 m。竖曲线起点高程为310.724 m，终点高程为365.825 m。

2.3横断面设计

横断面设计主要指对道路的断面形式进行设计，应主要考虑节约用地和保护资源，并结合当地的地形、气候、水文等条件进行合

理设计，以使道路满足行车平稳、经济合理、技术可行、便于养护的要求。

根据JTG B01—2014公路工程技术标准[7]确定四车道的路基宽度为23.00 m，取设计车道宽度为3.50 m，总车道宽度为3.5×2=7.0 m。左右两侧路缘带宽度为0.5 m，中央分隔带2 m。右侧硬路肩宽度2.5 m，路缘带土路肩宽度0.75 m。位于中等强度降雨地区时，路拱坡度取为2%，路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%～2%，故取路肩横向坡度为3%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。经计算得两段转弯处的加宽及超高分别为：第一个转弯处，加宽1.098 m，超高8.27%，超高过渡段长度为72 m，渐变率为0.005 11；第二个转弯处，加宽1.260 m，超高9.32%，超高过渡段长度为69.69 m，渐变率为0.006 01。

3　结语

道路勘测设计是道路设计中的重要环节，对交通安全和工程造价有着重要影响。通过简要介绍道路勘测设计中的相关理论要点，并结合实例进行了平面设计，纵断面设计和横断面设计的相关计算，为实际工程问题的解决提供参考。

[1]杨少伟,朱照宏.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2]李尉,马莹.道路线形设计与道路交通安全[J].城市建设理论研究(电子版),2013(19)：101-105.

[3]李嫒.关于道路纵断面设计的研究[J].中国房地产业,2011(8):113.

[4]李凤陆.道路纵断面设计中几个方面的影响因素分析[J].科技咨询导报,2007(7):53.

[5]方姝,郑晓刚,王妹.浅谈道路线形设计与道路安全[J].卷宗,2013(2):104.

[6]熊祖志.道路横断面设计的探讨[J].建筑知识(学术刊),2014(4):17-19.

[7]JTG B01—2014，公路工程技术标准[S].

[8]JTG D20—2006,公路路线设计规范[S].

Discussion on road survey and design examples

Ma Siyuan

(CivilEngineeringandArchitectureSchool,HenanUniversity,Kaifeng475004,China)

Based on road survey and design theory, from the graphic design, longitudinal design, cross sectional design three aspects, this paper elaborated the survey and design key points of a road engineering, to design a reasonable structure, feasible technology, convenient and efficient way.

road, survey and design, longitudinal section, cross section

1009-6825(2016)23-0155-02

2016-06-10

马思远(1994- )，男，在读本科生

U412.2

A