如何設(shè)計(jì)高速公路已更新完。

讓我們省去各種前期準(zhǔn)備工作。從把地質(zhì)地形圖拿到手開始。

目標(biāo)：設(shè)計(jì)速度120km/h的高速公路，雙向四車道。路基寬度26m.其他指標(biāo)先不提。

我們拿到的圖一般是要修路區(qū)域的帶狀地形圖。比如我手里圖是這樣的。【只截了2公里】【1】平曲線設(shè)計(jì)。

然后就開始選線，我們的路線大致就是從西南角到東北角啦。選線的原則就是盡量順著地形走，別翻山越嶺、跨河跨谷、經(jīng)過不良地質(zhì)地區(qū)（比如溶洞、斷層破碎帶等）、少占農(nóng)田等等。

比如我們大致選定了走向：

白線是大致走向，然后進(jìn)行平曲線設(shè)計(jì)（就是具體定下這個(gè)彎怎么過，比如我們經(jīng)過計(jì)算定出了紅線）一般的路是拐來拐去的，比如：

上面的地形圖中的彎就只是路線中的一個(gè)彎道而已。

介紹一下彎道的一般構(gòu)成：

一般由直線、緩和曲線、圓曲線構(gòu)成。什么叫緩和曲線呢？是一個(gè)曲率連續(xù)變化的曲線，此例中是連接直線與圓曲線之間的過渡曲線。這樣就能逐漸入彎和出彎道啦。【Ls段就是緩和曲線段】

規(guī)范對(duì)于不同設(shè)計(jì)速度的道路對(duì)半徑，緩和曲線長(zhǎng)度，兩者的比值都有規(guī)定。Ls:L':Ls為1：1：1--1:2:1為宜。對(duì)直線最大最小長(zhǎng)度，各曲線之間的直線等都有要求不再贅述。

【2】縱斷面設(shè)計(jì)

地形是復(fù)雜而起伏不定的，那么我們選的路線上坡下坡是在哪兒呢？整個(gè)道路起伏是怎么樣的呢？通過電子地形圖中的高程線與路線可以看出來。

白線是路線中線的高程起伏情況，那么我們一定是想填土和挖土都少一點(diǎn)吧？于是我們考慮縱斷面的填挖平衡且盡量就近平衡。看圖中填挖基本平衡，就近也基本平衡。這里紅線就是我們定下的路線高度位置。圖下面是各種高度數(shù)據(jù)，填挖土高度數(shù)據(jù)。平面和縱面要協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，有時(shí)候發(fā)現(xiàn)縱斷面圖形太奇葩，那么平面設(shè)計(jì)要調(diào)整。平縱組合也有原則。后面的橫斷面設(shè)計(jì)也是會(huì)發(fā)現(xiàn)前面工作要改的。

縱坡也是有要求的，比如為了排水便利，坡不能完全水平，至少有0.3%的坡度。為了車輛安全有效上下坡，對(duì)于最大縱坡也有要求，而且坡的長(zhǎng)度也應(yīng)該控制在一定范圍。數(shù)據(jù)就不貼了。

上面的縱斷面不好，理由是上坡對(duì)于大車而言壓力大，坡陡又長(zhǎng)，開鍋怎么辦？爬不上怎么辦，慢悠悠走，勢(shì)必影響交通效率。下坡要頻繁剎車，不安全。

下面的也不好，起起伏伏都成駝峰了。對(duì)車也不利。

這里就可以看出哪里可能要做橋，做涵洞，做隧道了。這里就不說了。說一下變坡點(diǎn)處的設(shè)計(jì)。

我們的路不可能是藍(lán)色線那樣上下坡，肯定要順滑紅線的爬坡啦。這里用的是二次拋物線。

接下來就是橫斷面設(shè)計(jì)了~

【3】橫斷面設(shè)計(jì)

平面縱面都確定了，那么道路中線的空間位置就確定了。那么把左右50m左右的高程都讀出來。那么一條路就基本呈現(xiàn)出來。

每隔20米取一個(gè)橫斷面看看。看看有什么奇葩斷面，看看邊坡的情況。【取四個(gè)代表性截面】

白色是地面線，紅色是路基頂面和邊坡。

A截面我們比較喜歡，畢竟橫向就能填挖基本平衡，填方挖方邊坡也短小，路基不高，基本和原地面平齊。

B截面就全是挖方段，要把土挖走運(yùn)到別的地方。

C截面值得注意的是左邊原地面線比較陡，怕邊坡日后滑動(dòng)，失穩(wěn)等，把原地面線挖成臺(tái)階再填土做路基。右邊避免山上的雨水直接流入道路，設(shè)置了截水溝，又叫天溝。

D截面是一個(gè)高填路基，是我這個(gè)道路最高路基截面。所以之前做了穩(wěn)定性分析，不穩(wěn)定，所以設(shè)置了重力式擋土墻。擋土墻的尺寸大小等都要計(jì)算。這兩個(gè)都不講了。

高速公路是全封閉，分向行駛的，所以還有護(hù)欄，中間帶設(shè)計(jì)；排水設(shè)計(jì)也是比較大的一塊，最基本的邊溝設(shè)多大，在哪里把邊溝的水排出去；還有邊坡的綠化，加固；彎道處的超高加寬設(shè)計(jì)（這個(gè)我有答題有興趣戳這里為什么公路急轉(zhuǎn)彎處不修成向內(nèi)的斜坡，以抵消部分離心力？ - 土木工程）等等。不作介紹了。至于哪些地方可能有山洞（隧道）有興趣戳這里在群山之中，修建高速公路，隧道的排布有什么規(guī)律，以秦嶺為例? - 李小亮的回答

至此我們的路基設(shè)計(jì)工作基本完成，我們來看一下成果。

再看局部效果。白色是3維地形。

喜歡大家都能看明白~歡迎討論和點(diǎn)贊。

下面開始就是路面設(shè)計(jì)了。就開一個(gè)頭，說一下普通人沒分清的幾個(gè)概念。

這下應(yīng)該搞清楚基層是屬于路面結(jié)構(gòu)了吧~

不說了，歡迎點(diǎn)贊~我們的目標(biāo)是用最簡(jiǎn)單的話讓大家都明白一點(diǎn)道路知識(shí)。我們不是僅僅是修路的搬磚的，道路也是高科技呀~。

來源：知乎www.zhihu.com

作者：李小亮