高速公路如何设计线路？ 第1页

如何设计高速公路已更新完【此答案仅仅是纸上谈兵，为其他专业好奇的小伙伴初级科普】。

让我们省去各种前期准备工作。从把地质地形图拿到手开始。
目标：设计速度120km/h的高速公路，双向四车道。路基宽度26m.其他指标先不提。
我们拿到的图一般是要修路区域的带状地形图。比如我手里图是这样的。【只截了2公里】

【1】平曲线设计。

[注：虽然只是课程设计的地形图，也没有签保密协议，不过怕涉密，模糊处理地形图]
然后就开始选线，我们的路线大致就是从西南角到东北角啦。选线的原则就是尽量顺着地形走，别翻山越岭、跨河跨谷、经过不良地质地区（比如溶洞、断层破碎带等）、少占农田等等。

比如我们大致选定了走向：

白线是大致走向，然后进行平曲线设计（就是具体定下这个弯怎么过，比如我们经过计算定出了红线）一般的路是拐来拐去的，比如：

上面的地形图中的弯就只是路线中的一个弯道而已。

介绍一下弯道的一般构成：

一般由直线、缓和曲线、圆曲线构成。什么叫缓和曲线呢？是一个曲率连续变化的曲线，此例中是连接直线与圆曲线之间的过渡曲线。这样就能逐渐入弯和出弯道啦。【Ls段就是缓和曲线段】

规范对于不同设计速度的道路对半径，缓和曲线长度，两者的比值都有规定。Ls:L':Ls为1：1：1--1:2:1为宜。对直线最大最小长度，各曲线之间的直线等都有要求不再赘述。

【2】纵断面设计

地形是复杂而起伏不定的，那么我们选的路线上坡下坡是在哪儿呢？整个道路起伏是怎么样的呢？通过电子地形图中的高程线与路线可以看出来。

白线是路线中线的高程起伏情况，那么我们一定是想填土和挖土都少一点吧？于是我们考虑纵断面的填挖平衡且尽量就近平衡。看图中填挖基本平衡，就近也基本平衡。这里红线就是我们定下的路线高度位置。图下面是各种高度数据，填挖土高度数据。平面和纵面要协调设计，有时候发现纵断面图形太奇葩，那么平面设计要调整。平纵组合也有原则。后面的横断面设计也是会发现前面工作要改的。

纵坡也是有要求的，比如为了排水便利，坡不能完全水平，至少有0.3%的坡度。为了车辆安全有效上下坡，对于最大纵坡也有要求，而且坡的长度也应该控制在一定范围。数据就不贴了。

上面的纵断面不好，理由是上坡对于大车而言压力大，坡陡又长，开锅怎么办？爬不上怎么办，慢悠悠走，势必影响交通效率。下坡要频繁刹车，不安全。

下面的也不好，起起伏伏都成驼峰了。对车也不利。

这里就可以看出哪里可能要做桥，做涵洞，做隧道了。这里就不说了。说一下变坡点处的设计。

我们的路不可能是蓝色线那样上下坡，肯定要顺滑红线的爬坡啦。这里用的是二次抛物线。

接下来就是横断面设计了~

【3】横断面设计

平面纵面都确定了，那么道路中线的空间位置就确定了。那么把左右50m左右的高程都读出来。那么一条路就基本呈现出来。

每隔20米取一个横断面看看。看看有什么奇葩断面，看看边坡的情况。【取四个代表性截面】

白色是地面线，红色是路基顶面和边坡。

A截面我们比较喜欢，毕竟横向就能填挖基本平衡，填方挖方边坡也短小，路基不高，基本和原地面平齐。
B截面就全是挖方段，要把土挖走运到别的地方。
C截面值得注意的是左边原地面线比较陡，怕边坡日后滑动，失稳等，把原地面线挖成台阶再填土做路基。右边避免山上的雨水直接流入道路，设置了截水沟，又叫天沟。
D截面是一个高填路基，是我这个道路最高路基截面。所以之前做了稳定性分析，不稳定，所以设置了重力式挡土墙。挡土墙的尺寸大小等都要计算。这两个都不讲了。

高速公路是全封闭，分向行驶的，所以还有护栏，中间带设计；排水设计也是比较大的一块，最基本的边沟设多大，在哪里把边沟的水排出去；还有边坡的绿化，加固；弯道处的超高加宽设计（这个我有答题有兴趣戳这里为什么公路急转弯处不修成向内的斜坡，以抵消部分离心力？ - 土木工程）等等。不作介绍了。至于哪些地方可能有山洞（隧道）有兴趣戳这里在群山之中，修建高速公路，隧道的排布有什么规律，以秦岭为例? - 李小亮的回答

至此我们的路基设计工作基本完成，我们来看一下成果。

再看局部效果。白色是3维地形。

喜欢大家都能看明白~欢迎讨论和点赞。

下面开始就是路面设计了。就开一个头，说一下普通人没分清的几个概念。

这下应该搞清楚基层是属于路面结构了吧~

不说了，欢迎点赞~我们的目标是用最简单的话让大家都明白一点道路知识。我们不是仅仅是修路的搬砖的，道路也是高科技呀~。【上面所有回答只是我本科毕业设计的一小部分而已，实际设计楼上楼下的很多前辈的回答更地道准确】

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感谢大家的支持，特别感谢日报推荐大神！有些评论就不一一回复啦。写在这里。

软件用的是CAD支持下的数模版纬地道路，最后的效果图就是[纬地数模]的效果，可以百度关键词[纬地数模]。另外有些人想看看不用软件的时候是怎样设计公路的。其实也差不多，只是图纸要手绘了，修改方案也跟麻烦而已，如果大家感兴趣我可以自问自答一个新题目，比如[没有设计软件如何手工设计公路]，题主目前是天天锤土做路基冻胀性实验累成狗了，有时间就自问自答。

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知乎上有很多道路工程科研前辈，我答的都只是一些基本的道路知识，感谢补充指正~