3 横断面的设计
3.1 横断面的基本概念
道路横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的。
3.2 横断面设计的原则
（1） 设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。
（2） 路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。
（3） 还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡，应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，保证路基稳定。
（4） 沿河及受水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。 （5） 当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。
（6） 路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要
公路是一带状结构物，垂直于路中心线方向上的剖面叫横断面，这个剖面的图形叫横断面。
3.3 路基横断面形式及参数的确定
（1） 本公路等级属二级公路，采用二级路基标准横断面形式，路面宽度10m，采用双车道形式，每条车道宽3.5m，应路肩宽0.75m，土路肩宽0.75m。
（2） 路拱横坡坡度采用2%，路肩采用硬路肩和土路肩相结合的形式，宽度各为0.75m。因土路肩横坡应比路拱横坡大1%～2%，本设计采用路肩横坡3%。
（3） 本地区属山岭重丘区，表层土壤为中液限砂性土。地表排水比较通畅，
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填挖方高度比较大，填方路基边坡采用1:1.5，挖方路堑左边坡采用1:0.5，挖方路堑右边坡采用1：1。
表3-1路肩横坡方向及其坡度表
行车道超高值（%） 2、3、4、5 曲线外侧路肩横坡方向 向外侧倾斜 曲线外侧路肩坡度值（%）
-2
6、7 向内侧倾斜
-1
8、9、10 向内侧倾斜
与行车道行坡相同
3.4 弯道的超高和加宽
3.4.1 加宽过渡
对于R >250m的圆曲线，由于其加宽值甚小，可以不加宽。有三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。各级公路的路面加宽后，路基也应相应加宽。
为了使路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上设置了加宽的宽度，需设置加宽缓和段。在加宽缓和段上，路面具有逐渐变化的宽度。加宽过渡的设置根据道路性质和等级可采用不同的方法。
二级公路设计中采用比例过渡，在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽，加宽缓和段内任意点的加宽值：
bx=式中：
； LX ————任意点距缓和段起点的距离 （m）L ————加宽缓和段长 （m）； b ————圆曲线上的全加宽 （m）。
本设计的平曲线共有五个，半径分别为：540m；200m；250m；200；400 这四个半径都大于250米，故本设计不需要设置加宽过渡。 3.4.2 曲线的超高
为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式，这就是曲线上的超高。合理设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车行驶在曲线上的稳定性和舒适性。当汽车等速行驶时，其离心力也是变化的。因此，超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适宜的全超高，在缓和
LXb (3-1) L12
曲线上应是逐渐变化的超高。
二级公路设计中主要采用绕外边旋转的方法进行曲线的超高。先将外侧车道绕外边旋转，于次同时，内侧车道随中线的降低而相应降低，待达到单向横坡度后，整个断面仍绕外侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。绕边线旋转由于行车道内侧不降低，有利于路基纵向排水，一般新建工程多用此中方法。
横断面上超高值的计算
表3-2 绕边线旋转超高值计算公式
计算公式
超高位置
圆曲 线上
外缘hc 中缘hc 内缘hc 外缘hcx
过渡段上
中缘hcx 内缘hcx
,,,,,
x?x0 x?x0
bjij+(bj+b)ih
Bbjij+ih
2,bjij(bj+b)ih
x lcbj(ij?iG)?[bjiG?(bj?B)ih]bjij?BiG 2bjij?Bx?ih 2Lcxih Lcbjij?(bj?bx)iG
bjij?(bj?bx)JD1原始数据：bj=1.5 B=10 iG=2% ij=3% ih=4% Lc=100 通过相应的公式计算得到相应的超高值： X0=66.67 h外=0.3 h内=-0.1 同理，根据相应的公式可得到其他三个交点的超高值。
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表3-3超高值
桩号 K0+816.576 K1+567.143 K2+978.395 K4+075.882 （1） 超高
内侧超高值 （m） -0.1 -0.08 -0.12 -0.2
外侧超高值 （m） 0.3 0.2 0.21 0.25
《规范》规定：二级公路的最大超高值为8％。 （2） 超高缓和段
超高缓和段长度
为了行车的舒适性和排水的需求，对超高缓和段必须加以控制，超高缓和段长度按下式进行计算：
LC???ip （3-2）
式中：?——旋转轴至行车道（设路缘带为路缘带）外侧边缘的宽度，（m）； ?i——超高坡度与路拱坡度代数差，（%）；
p——超高渐变率，即旋转轴与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘线之间相对升降的比率。
3.5 挡土墙的设计
(1) 基本参数：
墙面高度(m)：h1=5 墙背坡度(+,-)：N=.15 墙面坡度：M=0.25 墙顶宽度(m)：b1=1.55 墙趾宽度(m)：db=0 墙趾高度(m)：dh=0 基地内倾坡度：N2=0 污工砌体容重(KN/m3)：r1=21 路堤填土高度(m)：a=3 路堤填土坡度：M0=1.5 路基宽度(m)：b0=8.5 土路基宽度(m)：d=0.5
填料容重(KN/m3)：R=18 填料内摩擦角(度)：φ=35 外摩擦角(度)：δ=17.5 基底摩擦系数：μ=0.35 基底容许承载力：[σ0](KPa)=290
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挡土墙分段长度(m)：L1=15
(2) 计算结果： ①求破裂角θ
假设破裂面交与荷载内，采用相应的公式计算：
挡墙的总高度：H=5m 挡墙的基地水平总宽度：B=3.55m =61.031°
=0.157
=0.714
则θ=arctgθ=35.512° 验算破裂面是否交于荷载内：
堤顶破裂面至墙踵：(H+a)tgθ=5.709m 荷载内缘至墙踵：b-Htgα+d=4.25m 荷载外缘至墙踵：b-Htgα+d+b0=12.75m
故破裂面交于荷载内，与原假设相符，所选用公式正确。则计算图式为：
图3-1挡土墙示意图
②求主动土压力系数K和K1
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