路橋高速公路畢業(yè)設計設計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設計</b></p><p>　　題目：鄭州至登封高速公路初步設計（K9+000～K13+500段）</p><p>　　院 （系）： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級： </p>&l

2、t;p>　　學 生： </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導教師： </p><p><b>　　2013年 6月</b></p><p><b>　　畢業(yè)設計任務書</b></p><

3、p><b>　　一、設計題目：</b></p><p>　　某高速公路初步設計K9+000～K13+500。正線全長26..506公里，比較線與正線部分重合，未重合部分分為A、B、C三段，長約20公里。</p><p><b>　　二、設計資料：</b></p><p><b>　　1.設計說明</b

4、></p><p><b>　　2.路線平面圖</b></p><p>　　詳細設計資料請參閱設計說明，本次設計路線的紙上定線工作已預先完成，請學生在此基礎上認真查閱地形圖及平面線型圖，完成高速公路初步設計工作中的路基、路面及橋涵部分。</p><p><b>　　三、設計依據：</b></p><

5、;p>　　1.道路勘測設計教材</p><p>　　2.路基路面工程教材</p><p><b>　　3橋梁工程教材</b></p><p>　　4公路相關規(guī)范、標準</p><p><b>　　四、設計提交成果：</b></p><p>　　1.公路總體平面設計圖&l

6、t;/p><p><b>　　2.路線縱斷面圖</b></p><p>　　3.公路典型橫斷面圖</p><p>　　4.直線曲線轉角表及縱坡曲線表</p><p>　　5.路基標準橫斷面圖</p><p>　　6.路基每公里土石方數量表</p><p>　　7.路基防護工程設

7、計圖</p><p>　　8.路面結構方案設計圖</p><p>　　9.路基路面排水工程設計圖</p><p><b>　　10.橋涵</b></p><p><b>　　11.設計說明書</b></p><p><b>　　五、設計要求：</b>&l

8、t;/p><p>　　設計說明書要整潔、全面、條理分明。圖幅一致，封面統(tǒng)一。工程數量表一律用A3幅面紙，仿宋字體。圖紙要求干凈、清晰、正確、字體統(tǒng)一，盡量采用AutoCAD繪圖，其余設計要求請參照設計指導書，建議學生詳細閱讀設計指導書。</p><p>　　鄭州至登封高速公路初步設計(K9+000～K13+500)</p><p><b>　　摘 要<

9、/b></p><p>　　本設計是鄭州至高速公路路基路面綜合設計K9+000.00～K13+500.00段，全長4.5km，雙向四車道，路基寬26m，行車道寬3.75m，硬路肩寬3m，土路肩寬0.75m，中央分隔帶寬3.5m，設計行車速度為100km/h。</p><p>　　此次畢業(yè)設計主要包括的內容如下：</p><p>　　1、路線設計：在已知平面圖的

10、情況下，進行縱斷面的設計，要求線路順暢、填挖平衡、經濟合理。</p><p>　　2、路基設計：包括各個樁號的填挖計算、整個線路的土石調運借配等。</p><p>　　3、路面設計：路基在不同干濕狀態(tài)下，所設計的瀝青路面和水泥混凝土路面方案的比選，要求經濟合理，便于施工并滿足各設計規(guī)范要求。</p><p>　　關鍵詞：高速公路 縱斷面設計 路面設計 </

11、p><p>　　The preliminary Design Of Highway From Zheng Zhou To Deng Feng (K9+000～K13+500)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This is design of high way pavement subgrade from

12、ZhengZhou to DengFeng , the number of pile is from K9+000.00～K13+500.00 .The whole length is4.5km , four-lane two-way . The width of subgrade is 26m , the carriage way is 3.75m the hardware hard shoulder is 3m , the soil

13、 hard shoulder is 0.75m and the median is 3.5m. The design of the trafil speed is 100km/h.</p><p>　　Our prime contents of the graduation design project includes as follows:</p><p>　?。?）The desig

14、n of the route: Conduct the longitudinal design and make sure that the line smooth fill in the required big balance, reasonable economy, in condition on the landform which is known.</p><p>　　(2)The design of

15、 the subgrade: The work involves a lot of items: the fill or dig height of every peg and so on.</p><p>　　(3)The design of pavement: This design contents that the select of the construction about concrete and

16、 asphalt pavement in different case, and require the economic reasonable, facilitating construction and meet the design requirements specificatio</p><p>　　Keywords: highway longitudinal design pavement des

17、ign</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　畢業(yè)設計任務書I</b></p><p><b>　　摘 要III</b></p><p>　　AbstractIV</p><p><b>　　1 緒論1

18、</b></p><p><b>　　1.1工程概況1</b></p><p>　　1.2 沿線地形地質及自然環(huán)境1</p><p>　　1.2.1 地質構造1</p><p>　　1.2.2 水文地質條件1</p><p>　　1.2.3 不良工程地質現象1</p&g

19、t;<p>　　1.2.4 地震1</p><p>　　1.2.5 氣象1</p><p><b>　　2 路線設計3</b></p><p>　　2.1 平面設計3</p><p>　　2.1.1平面線形設計一般原則3</p><p>　　2.1.2 山區(qū)三級公路的定

20、線3</p><p>　　2.1.3 確定曲線要素3</p><p>　　2.1.4有緩和曲線的平曲線要素計算4</p><p>　　2.1.5三區(qū)三級公路一些相關指標4</p><p>　　2.2平曲線計算4</p><p>　　2.3 縱斷面設計8</p><p>　　2.3.1

21、縱斷面線形設計8</p><p>　　2.3.2豎曲線10</p><p>　　2.3.3 豎曲線最小半徑11</p><p>　　2.3.4豎曲線的計算12</p><p>　　2.4 橫斷面設計13</p><p>　　2.4.1高速公路橫斷面布置與設計13</p><p>　　

22、2.4.2路基土石方數量計算及調配14</p><p><b>　　3 排水設計17</b></p><p>　　3.1路基排水設備的構造17</p><p>　　3.1.1邊溝17</p><p>　　3.1.2截水溝18</p><p>　　3.1.3排水溝18</p>

23、<p>　　3.1.4中央分隔帶排水18</p><p>　　4 路基形式與設計19</p><p>　　5 坡面防護22</p><p>　　6 路面設計23</p><p>　　6.1路面工程特點23</p><p>　　6.1.1路面特點23</p><p>

24、;　　6.1.2水泥混凝土路面23</p><p>　　6.1.3 瀝青路面23</p><p>　　6.2新建瀝青混凝土路面設計23</p><p>　　6.3瀝青路面的結構厚度計算23</p><p><b>　　結論36</b></p><p><b>　　致 謝37

25、</b></p><p>　　畢業(yè)設計知識產權聲明38</p><p>　　畢業(yè)設計獨創(chuàng)性聲明39</p><p><b>　　附錄40</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1工程概況</b&

26、gt;</p><p>　　鄭州至登封高速公路是鄭州通往嵩山少林寺旅游勝地的必經之道。是煤炭、建材等大量物資的交通要道，同時是省會鄭州與豫西南地區(qū)物資交流的重要通道，是河南省干線公路網的重要組成部分。該項目的實施將融經濟與旅游發(fā)展為一體，進一步增加省會鄭州的吸引力和輻射力，使整個公路網更趨完善，緩解交通，促進對外開放，改善投資環(huán)境，促進地區(qū)之間和國際之間的物資，文化交流和貿易往來，振興鄭州經濟，帶動豫西南地區(qū)的經

27、濟發(fā)展。</p><p>　　鄭州市是河南省政治、經濟、文化交流的中心。優(yōu)越的地理位置使河南自古就有“九州腹地”之稱。而鄭州由于其在全國所處的重要戰(zhàn)略地理位置和在國家綜合運輸網中的重要地位，而被列為全國交通樞紐城市之一。</p><p>　　1.2 沿線地形地質及自然環(huán)境</p><p>　　1.2.1 地質構造</p><p>　　根據河南

28、省工程地質分布圖，項目地區(qū)屬嵩山，較穩(wěn)定的工程地質區(qū)，地質構造為華北地臺的組成部分，地層發(fā)育完整，基底是震旦紀變質巖系，此外還有入侵的巖漿巖。項目區(qū)以寒武系二疊系最為發(fā)育，新密段內出露較為齊全，寒武層中上統(tǒng)的灰?guī)r、白云巖均有出露，巖體以碳酸鹽和碎屑巖為主，其次為變質巖，層狀結構。鄭州段多為潮褐土類，因水土流失，所形成的沖溝較多，土體均一。</p><p>　　1.2.2 水文地質條件</p><

29、;p>　　鄭州段地下水多為松散巖類空隙水，新密段屬于缺水地區(qū)，地下水位埋深一般在40米以下，最深達150到200米.。</p><p>　　1.2.3 不良工程地質現象 </p><p>　　本設計路段鄭州境，溝壑密布，沖溝發(fā)展，由于黃土狀土其特有的屬性，黃土陡坎可達30余米，加之該層黃土有輕微濕陷性，在施工填實過程中，應注意不均勻沉陷的發(fā)生。</p><p>

30、;<b>　　1.2.4 地震</b></p><p>　　項目地區(qū)地震強度和頻繁較弱，屬六度地震區(qū)。據記載，公元928年8月鄭州曾發(fā)生過4.75級地震，新密曾于1814年發(fā)生過5級地震。</p><p><b>　　1.2.5 氣象</b></p><p>　　該項目區(qū)屬于溫暖帶大陸性季風氣候，氣候溫和，四季分明。年平均

31、氣溫為14℃～14.5℃，一月份氣溫最低，月平均氣溫為-0.2℃～0.4℃，七月平均氣溫在27℃左右，歷史最高氣溫為40.5℃，歷史最低氣溫為-17℃，年平均降雨量為525.4毫米～658.4毫米，雨水多集中在夏季，占全年降雨量的50%以上。地面最大凍土深度為20厘米。夏季多東南風，冬季多西北風，年平均風速在3米／秒左右。</p><p><b>　　2 路線設計</b></p>

32、;<p><b>　　2.1 平面設計</b></p><p>　　2.1.1平面線形設計一般原則</p><p>　　1平面線型應直接、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協調。</p><p>　　2 行駛力學上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速公路應盡量滿足，使線形安全舒適。</p><

33、p>　　3 保持平面線形的均衡與連貫。</p><p>　　4 應避免連續(xù)急彎的線形。</p><p>　　2.1.2 山區(qū)三級公路的定線</p><p>　　由于鄭州至登封高速公路的平面線形已經確定，老師給了一個山區(qū)三級公路作為平面線形選線的設計。</p><p>　　定線是根據既定的技術標準和路線方案，結合地形、地質等條件，綜合考慮

34、路線的平面、縱斷面、橫斷面、具體定處道路中線過程。</p><p>　　采用紙上定線的方法，比例尺為1:4000。 </p><p><b>　　步驟：</b></p><p>　　1定導向線。分析地形，找出各種可能的走法。選擇有利地形如平緩順直的山坡、開闊的側溝、利于回頭的地點等。</p><p>　　2放坡定坡度線。

35、選用的平均縱坡i均=5%，按a=h/i均計算等高線之間的平距為40米，比例尺為1:4000，故圖上距離為1cm。使兩腳規(guī)張開度等于1cm，分別截取。</p><p>　　3修正導向線。參考導向線定出直線和平曲線。一次修正導向線，目的是用縱斷面修正平面，避免縱向大填大挖。二次修正導向線，目的是用橫斷面最佳位置修正平面，避免橫向填挖過大。</p><p>　　2.1.3 確定曲線要素</

36、p><p><b>　　1直線</b></p><p>　　一般在定線時應首先考慮使用直線。汽車受力簡單，駕駛員操作簡易。但同時應避免長直線，過長的直線易使駕駛員單調﹑疲倦。運用直線應根據路線所在地段的地形、地物、地貌，并考慮駕駛者的視覺，心理狀態(tài)等因素合理布設。 </p><p>　　同向曲線間若插以短直線，容易把直線和兩端的曲線看成為反向曲線的

37、錯</p><p>　　覺，甚至把兩個曲線看成是一個曲線。這種線形破壞了線形的連續(xù)性，造成駕駛員操作的失誤。《規(guī)范》規(guī)定，當計算行車速度﹥60km 時，同向曲線間的直線最短長度宜不小于 6V（按米計）。反向曲線之間，考慮到為設置超高和駕駛人員的轉向操作需要，最小長度宜不小于 2V（按米計）。本設計直線長度都滿足以上要求。</p><p><b>　　2 圓曲線</b>

38、</p><p>　　在選用圓曲線半徑時應與計算行車速度相適應，并盡可能選用較大的圓曲線半徑，以提高公路的使用質量。</p><p>　　一般情況下宜采用極限最小曲線半徑的 4～8 倍或超高為 2%～4%的圓曲線半徑；地形條件受限制時，應采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑；地形條件特殊困難而不得已時，方可采用極限最小半徑；應同前后線性要素相協調，使之構成連續(xù)﹑均衡的曲線線形；應同縱面

39、線形相配合，必須避免小半徑曲線與陡坡相重合。</p><p><b>　　圓曲線的特點：</b></p><p>　?。?）圓曲線上任意點的曲率半徑R=常數，故測設和計算簡單。</p><p>　?。?）圓曲線上任意一點都在不斷地改變著方向，比直線更能適應地形的變化，由不同半徑的多個圓曲線組合而成的復曲線，對地形、地物和環(huán)境有更強的適應能力。&

40、lt;/p><p>　　（3）汽車在圓曲線上行駛受到離心力的作用，對行車的安全性和舒適性等產生不利影響。圓曲線半徑越小、行駛速度越高，行車越危險。</p><p>　?。?）汽車在圓曲線上轉彎時各輪軌跡半徑不同，比在直線上行駛多占用路面寬度。</p><p>　　（5）汽車在小半徑的圓曲線內側行駛時，視距條件較差，視線會受到路塹邊坡或其他障礙物的阻擋，易發(fā)生行車事故。&

41、lt;/p><p>　　圓曲線幾何要素及公式如下： </p><p>　　T=Rtan(α/2) (2.1)</p><p>　　L=π Rα/180 (2.2)</p><p>　　E=R(secα/2-1)(2.3)</p><p>　　J=2T-L

42、 (2.4)</p><p>　　式中：T—－切線長（m）；</p><p>　　L――曲線長（m）；</p><p>　　E――外距（m）； </p><p>　　R――圓曲線半徑（m）；</p><p><b>　　α――轉角（度）。</b></p

43、><p><b>　　3 緩和曲線</b></p><p>　　緩和曲線是道路線形要素之一，它是設置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。在一般情況下，特別是圓曲線半徑較大時，車速較高時，應該使用較長的緩和曲線。緩和曲線采用回旋線，它的基本公式為 R×Ls＝A2，Ａ反映的是緩和曲線的緩和程度，A 越大，緩和曲線變化越

44、緩。</p><p><b>　　緩和曲線的作用</b></p><p>　?。?）曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循。</p><p>　?。?）離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒適。</p><p>　?。?）超高及加寬逐漸變化，行車更加平穩(wěn)。</p><p>　?。?）與圓曲線配合，增加線形美觀

45、。</p><p><b>　　緩和曲線的最小長度</b></p><p>　　因車輛在緩和曲線上完成不同曲率的過渡行駛，緩和曲線應有足夠的長度，以使駕駛員能從容的打轉方向盤、乘客感覺舒服、線形美觀流暢，圓曲線上的超高和加寬的過渡也能在緩和曲線內平順完成。所以，應規(guī)定緩和曲線的最小長度。也可從以下幾方面考慮。</p><p><b>

46、　?。?）旅客感覺舒服</b></p><p>　?。?）超高漸變率適中</p><p>　　（3）行駛時間不宜過短</p><p>　　2.1.4有緩和曲線的平曲線要素計算</p><p>　　(1)曲線要素計算公式:</p><p>　　T=(R+P)tanα/2+q (2.5

47、) </p><p>　　LS=π Rα/180+lS (2.6)</p><p>　　ES=(R+△R)secα/2-R (2.7) </p><p>　　式中：T—－切線長（m）；</p><p>　　LS――總曲線長（m）；</p><p>　

48、　ES――外距（m）； </p><p>　　R――圓曲線半徑（m）；</p><p>　　2.1.5三區(qū)三級公路一些相關指標</p><p>　　設計速度為30km/h</p><p><b>　　一般最小半徑65m</b></p><p>　　極限最小半徑 30m</p><

49、;p>　　緩和曲線一般最小長度 40m </p><p>　　緩和曲線極限最小長度 25m</p><p>　　直線最大長度 600m</p><p><b>　　2.2平曲線計算</b></p><p>　　1 以計算交點1處平曲線幾何要素為例：</p><p>　　交點1處的平曲線是由直

50、線-緩和曲線-圓曲線-緩和曲線-直線組成的。</p><p>　　BP點（900,1581.81） JD1點（1209.09,1470.45） JD2點（1327.27,1263.63）</p><p><b>　　第一條直線段</b></p><p>　　坐標增量DX1=XJ1-XJ0=1209.09-900=309.09>0</

51、p><p>　　DY1=YJ1-YJ0=1470.45-1581.81=-111.36<0</p><p>　　交點間距S1=[（DX1）2+（DY1）2]1/2=328.53m</p><p>　　象限角θ0=arctan∣DY1/ DX1∣ =19°48′47″</p><p>　　方位角A0=360°-19

52、6;48′47″=340°11′13″</p><p><b>　　第二條直線段</b></p><p>　　坐標增量DX2=XJ2-XJ1=1327.27-1209.09=118.18>0</p><p>　　DY1=YJ2-YJ1=1263.63-1470.45=-206.82<0</p><p&g

53、t;　　交點間距S2=[（DX1）2+（DY1）2]1/2=238.20m</p><p>　　象限角θ1=arctan∣DY2/ DX2∣ =60°15′20″</p><p>　　方位角A1=360°-60°15′20″=299°44′40″</p><p>　　JD1點 轉角為α1= A1-A0=299°44

54、′40″-340°11′13″=-40°26′33″</p><p>　　設BP的樁號為k0+000.00</p><p>　　JD1樁號為（k0+000.00）+328.53=k0+328.53 半徑R=75m 緩和曲線ls=25m</p><p><b>　　曲線要素計算：</b></p><p&

55、gt;　　緩和曲線切線增值 q=ls/2-ls3/240R2=25/2-253/240×752=12.49m</p><p>　　圓曲線內移值p=ls2/24R- ls4/2384R3= 252/24×75- 254/2384×753=0.347m </p><p>　　總切線長TS=(R+p)tan(a/2)+q=(75+0.347)×tan(4

56、0°26′33″/2)+12.49=40.24m</p><p>　　總曲線長LS=π×a×R/180°+ ls= π/180°×40°26′33″×75+25=77.94m</p><p>　　圓曲線長度Ly=LS-2ls=77.94-2×25=27.94m</p><p>

57、　　外距ES=(R+p)sec(a/2)-R=（75+0.347）×sec(40°26′33″/2)-75=5.296m</p><p>　　切曲差JS=2TS-LS=2×40.24-77.94=2.54m</p><p>　　2 平曲線主點樁號計算及效正：</p><p>　　JD k0+328.53</p><p

58、>　　ZH= JD-Ts=（k0+328.53）-40.24=k0+288.29</p><p>　　HY= ZH +ls=（k0+288.29）+25=k0+313.29</p><p>　　QZ=HY+Ly/2=(k0+313.29)+27.94/2=k0+327.26</p><p>　　YH=QZ+Ly/2=(K0+327.26)+27.94/2=K0

59、+341.23</p><p>　　HZ=YH+ls=(K0+341.23)+25=K0+366.23</p><p>　　故JD2= JD1+S2-JS=(k0+328.53)+238.20-2.54=k0+564.19</p><p>　　3 交點2是一個回頭曲線</p><p>　　設JD3′點（1377.27,1263.63）<

60、;/p><p>　　DX3= 377.27-327.27=50>0</p><p>　　DY3= 263.63-263.63=0</p><p>　　θ2=arctan∣DY3/ DX3∣=arctan∣0/50∣=0°</p><p><b>　　故A2=360°</b></p>&

61、lt;p>　　設JD4′點（1369.75,1310）</p><p>　　DX4=1369.75-1377.27=-7.52<0</p><p>　　DY4= 1310-1263.63=46.37>0</p><p>　　θ3=arctan∣DY4/ DX4∣=80°46′55″</p><p>　　A3=180

62、°-θ3=99°13′5″</p><p>　　故αA= A2- A1=60°15′20″</p><p>　　αB= A3- A2=99°13′5″</p><p>　　AB=(R+LS2/24R)(tanαA/2+tanαB/2)</p><p>　　=(30.16+ 302/24×30.

63、16) ×(tan60°15′20″/2+ tan99°13′5″)=55.62m</p><p>　　JD3(X1,1263.63)</p><p>　　S3=[(X1-1327.27)2]1/2=55.62m</p><p>　　故X1=1382.89</p><p>　　JD3(1382.89,1263.6

64、3)</p><p>　　JD4（X2，Y2）</p><p>　　θ=arctan∣Y2-263.63/ X2-382.89∣=80°46′55″</p><p>　　S4=276.29=[(Y2-263.63)2+( X2-382.89)2]1/2</p><p>　　得X2 =1338.63 Y2 =1536.36

65、</p><p>　　JD4（1338.63,1536.36）</p><p>　　回頭曲線半徑為30.16m 緩和曲線長為30m</p><p><b>　　曲線要素計算：</b></p><p>　　p=ls2/24R= 302/24×30.16=1.24m</p><p>　　q

66、= ls/2-ls3/240R2= 30/2-303/240×30.162=14.876m</p><p>　　TA=(R+P)tanαA/2=(30.16+1.24) ×tan60°15′20″/2=18.92m</p><p>　　TB=(R+P)tanαB/2=(30.16+1.24) ×tan99°13′5″/2=37.22m<

67、;/p><p>　　T1= TA +q=31.67m</p><p>　　T2= TB +q=50.52m</p><p>　　LYA=(αA -2β) πR /180°+LS/2=(60°15′20″-2 ×28°29′45″) ×π</p><p>　　×30.16 /180

68、6;+30/2=16.71m</p><p>　　LYB=(αB -2β) πR /180°+LS/2=(99°13′5″-2 ×28°29′45″) ×π×30.16 /180°+30/2=37.22m</p><p><b>　　樁號：</b></p><p>　　ZH=

69、JD2 - T2 =（k0+564.19）-31.67=k0+532.52</p><p>　　HY=ZH + LS =（k0+532.52）+30=k0+562.52</p><p>　　GQ=HY + LYA =(k0+562.52) +16.7=k0+579.23</p><p>　　YH=GQ + LYB=（k0+579.23）+37.22=k0+616.4

70、5</p><p>　　HZ=YH + LS=（k0+646.45）+30=k0+646.45</p><p>　　切曲差JS=T1+AB+T2-2LS- LYA- LYB=31.67+55.62+50.52-2×60-16.71-37.22=23.88m</p><p>　　JD4=JD2+AB+S4-2LS-JS=k0+564.19+55.62+276

71、.29-23.88= k0+872.22</p><p>　　4 逐點里程樁號的計算</p><p>　　點k0+020.00 θ0=19°48′47″</p><p>　　X1=20×cos19°48′47″+900=918.81</p><p>　　Y1=-20×sin19°48′4

72、7″+1581.81=1575.03</p><p>　　故其坐標為（918.81,1575.03）</p><p>　　點k0+040.00 θ0=19°48′47″</p><p>　　X2=40×cos19°48′47″+900=937.64</p><p>　　Y2=-40×sin19&#

73、176;48′47″+1581.81=1568.25</p><p>　　故其坐標為（937.64,1568.25）</p><p><b>　　ZH點</b></p><p>　　XZH=XJ + Tcos（A1+180°）=1209.09+40.24×cos340°11′13″+180°）=1171.

74、23</p><p>　　YZH=YJ + Tsin（A1+180°）=1470.45+40.24×sin（340°11′13″+180°）=1484.09</p><p>　　故其坐標為（1171.23,1484.09）</p><p>　　ZH～HY中的樁號k0+300.00 l=k0+300.00-k0+288.29

75、=11.71</p><p><b>　　x=</b></p><p><b>　　=11.71</b></p><p><b>　　=1182.19</b></p><p><b>　　=1479.98</b></p><p>　

76、　故其坐標為（1182.19，1479.98）</p><p>　　HY～YH中的樁號k0+320.00 l=k0+320.00-K0+313.29=6.71</p><p><b>　　=1199.90</b></p><p><b>　　=1470.79</b></p><p>　　故其坐標

77、為（1190.90,1470.79） 參見《直線、曲線及轉角表》 《逐樁坐標表》</p><p><b>　　2.3 縱斷面設計</b></p><p>　　2.3.1縱斷面線形設計</p><p>　　1 縱斷面線形設計的一般原則</p><p>　?。?）應滿足縱坡及豎曲線的各項規(guī)定（最大縱坡、最小縱坡、坡長限制、

78、最小坡長、豎曲線最小半徑及豎曲線最小長度等），以及相關高程控制點和構造物設計對縱斷面的要求。</p><p>　　（2）平面上直線路段不宜在短距離內出現凹凸起伏頻繁的縱斷面線形，其凸起部分易遮擋視線，凹下部分易形成盲區(qū)，使駕駛員產生茫然感，導致視線中斷，使線形失去連續(xù)性，影響行車安全。</p><p>　?。?）連續(xù)上坡（或下坡）路段，應符合平均縱坡的規(guī)定，并采用運行速度對通行能力與行車安

79、全進行檢驗。</p><p>　?。?）長下坡的直坡段端部不應設計小半徑的凹形豎曲線或平曲線，以保證行車安全。</p><p>　?。?）縱斷面設計應考慮路面排水的要求。一是縱坡不宜過小或采用平坡，特別在橫向排水不暢的路段;二是在設計前坡為下坡（上坡），后坡為上坡（下坡）的豎曲線時，不宜采用過大半徑豎曲線。</p><p>　?。?）應爭取縱向填挖平衡，盡量移挖作填

80、，以節(jié)省土石方數量，降低工程造價。</p><p>　?。?）再回頭曲線路段，路線縱坡有特殊規(guī)定，應先定出回頭曲線部分的縱坡，再從兩端接坡。再回頭曲線的主曲線內不宜設豎曲線。</p><p><b>　　2 最大縱坡</b></p><p>　　最大縱坡是根據道路等級、自然條件、行車要求等因素所限定的路線縱坡最大值。確定最大縱坡時，不僅考慮汽車

81、的動力特性、道路等級、自然條件，還要考慮工程和運營的經濟等。在三級公路設計速度為30km/h，最大縱坡為8%。</p><p><b>　　3 最小縱坡</b></p><p>　　最小縱坡是為了縱向排水的需要，對橫向排水不暢的路段所規(guī)定的縱坡最小</p><p>　　值。為了行車安全、快速、和暢通，縱坡小一些好；但在長路塹、低填方和其他橫向排

82、水不暢的路段，為了保證行車安全和排水需要，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，應設置不小于0.3%的縱坡（一般不小于0.5%為宜）。</p><p><b>　　4 平均縱坡</b></p><p>　　平均縱坡是指一定長度路段兩端點的高差與該路段長度的比值，它是衡量縱斷面線形質量的一個重要指標。限定平均縱坡是為了合理運用最大縱坡、坡長限制及緩和坡段的規(guī)定，保證車輛安全順

83、適行駛。</p><p>　　ip=H/L （2.8）</p><p>　　式中：H—－相對高差（m）</p><p>　　L—－路線長度（m）</p><p><b>　　5 合成坡度</b></p><p>　　合成坡度是指道路縱坡和橫坡的矢量和。</

84、p><p>　　合成坡度是由縱向坡度與橫向坡度組合而成的，其坡度比原路線縱坡或超高橫坡大。當縱坡較大而圓曲線半徑較小時，合成坡度較大，使汽車重心發(fā)生偏移，給汽車帶來危險。所以，在有平曲線的坡道上，應將合成坡度控制在一定范圍內，可避免急彎和陡坡的不利組合，防止因合成坡度過大而引起該方向的滑移，保證行車安全。高速公路的100km/h合成坡度不超過10.0%，山區(qū)三級公路30km/h合成坡度不超過10.0%。</p&

85、gt;<p><b>　　6坡長限制</b></p><p><b>　?。?）最小坡長限制</b></p><p>　　最小坡長的限制主要是從汽車行駛平順性和布設豎曲線的要求考慮的。本次設計取100m。</p><p><b>　?。?）最長坡長限制</b></p>&l

86、t;p>　　所謂最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛時，當車速下降到最低允許速度時所行駛的距離。</p><p>　　表2.1 最大坡長限制</p><p>　　高速公路100km/h,最大坡長為300m。 山區(qū)三級公路設計速度30km/h，最大坡長為1100m。</p><p><b>　?。?）緩和坡段</b></p>

87、<p>　　在縱斷面設計中，當縱坡的長度達到限制坡長時，按規(guī)定設置的較小縱坡段。其作用是恢復在較大縱坡上降低的速度；減小下坡制動次數，保證行車安全；確保道路通行質量。緩和坡段宜設在平面的直線或較大半徑的平曲線上，以充分發(fā)揮緩和坡段的作用，提高整條道路的使用質量。</p><p><b>　　2.3.2豎曲線</b></p><p>　　豎曲線是指道路縱坡的

88、變坡處設置的豎向曲線。作用是為了滿足行車平順、舒適及視距的需要。豎曲線的線形采用二次拋物線作為豎曲線。</p><p>　　1 豎曲線要素的計算公式</p><p>　　在xoy坐標系中，如下圖2.1所示，設變坡點相鄰兩縱坡坡度分別為 ，他們的代數差用 表示，即 ＝ － ，當 為“＋”時，表示為凹形豎曲線， 為“－”時，為凸形豎曲線。豎曲線諸要素計算公式為：</p><

89、;p>　　圖2.1凹形豎曲線圖</p><p>　　豎曲線長度L或豎曲線半徑R：</p><p><b>　?。?.9）</b></p><p><b>　　豎曲線切線長T: </b></p><p>　?。?.10） </p&

90、gt;<p>　　豎曲線上任一點豎距h：</p><p>　　（2.11） </p><p><b>　　豎曲線外距E：</b></p><p><b>　?。?.12）</b></p><p>　　2.3.3 豎曲線最小半徑</p><p>　　豎

91、曲線設計限制因素：在豎曲線設計時有多個要素限制著豎曲線的要素取值，其中有三個決定著豎曲線的半徑或最小長度。</p><p>　?。?）時間行程不過短：此限制條件限制下汽車在豎曲線上行程時間最短應滿足3s行程。 </p><p>　?。?）滿足視距要求：汽車行駛在凸形豎曲線上，如果半徑太小，會阻礙司機試線。為了行車

92、的安全，應該對凸形豎曲線的半徑或最小長度加以限制。同樣在凹形豎曲線上也要對此加以限制。</p><p>　　3平，縱線形組合設計原則</p><p>　?。?）在視覺上能自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。</p><p>　　（2）保持線形技術指標在視覺和心理上的大小平衡。</p><p>　　（3）選擇組合得當的合成縱坡，以利于路

93、面排水河行車安全。</p><p>　?。?）注意與道路周圍環(huán)境的配合。</p><p>　　4平.縱線形組合的基本要求</p><p>　?。?）直線與直坡線、直線與凹形豎曲線、直線與凸形豎曲線、平曲線與直坡線是常用的組合形式。</p><p>　?。?）平曲線與豎曲線宜相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線。豎曲線的起，終點宜分別設在平曲線的兩

94、個緩和曲線內，其中任一點都不要設在緩和曲線以外的直線上或圓曲線內。若平、豎曲線半徑都很大且坡差較小時，則平、豎位置可不受上述限制，</p><p>　?。?） 要保持平曲線與豎曲線大小均衡。豎曲線半徑約為平曲線半徑的10～20倍，可獲得視覺上的均衡。</p><p>　?。?）要選擇適當的合成坡度。合成坡度過大，對行車安全不利，車輛易產生側滑，甚至發(fā)生傾覆等事故。應控制最大合成坡度，陡峭傍

95、山路段的合成坡度宜小于8%。合成坡度過小，不利于路面排水，車輛宜打滑、制動距離增加。合成坡度一般應不小于0.5%。</p><p>　　5平、縱線形設計中應避免的組合</p><p>　　（1）避免豎曲線的頂，底插入小半徑的平曲線。</p><p>　?。?）避免將小半徑的平曲線起、終點設在或接近豎曲線的頂部或底部。</p><p>　　（3

96、）避免使豎曲線頂、底部與方向平曲線的拐點重合。</p><p>　?。?）避免小半徑的豎曲線與緩和曲線重合。</p><p>　　（5）避免在長直線上設置陡坡或長度短，半徑小的豎曲線。</p><p>　?。?）避免出現駝峰、跳躍等駕駛員視線中斷的線形。</p><p>　　6 山區(qū)三級公路一些技術指標：</p><p&g

97、t;　　設計速度30km/h</p><p><b>　　最大坡度為8%</b></p><p>　　最小坡長長度的一般值130m</p><p>　　最小坡長長度最小值100m</p><p>　　合成坡度值不大于10.0%</p><p>　　凸形豎曲線半徑極限值為250m</p>

98、<p>　　凸形豎曲線長度極限值為25m</p><p>　　凹形豎曲線半徑極限值250m</p><p>　　2.3.4豎曲線的計算</p><p>　　山區(qū)三級公路豎曲線計算實例：</p><p>　　變坡點樁號為k0+440.00，高程為858.00m，i1=-2.27%， i2=-4.70%，豎曲線半徑取R=2000m

99、 </p><p><b>　　計算豎曲線要素：</b></p><p>　　ω= i2-i1=-4.70%+2.27%=-2.43%,為凸形。</p><p>　　曲線長L=R×ω=2000×2.43%=48.6m</p><p>　　切線長T=L/2=48.6/2=24.3m</p>

100、<p>　　外距E=T2/2R= 24.32/2×2000=0.147m</p><p><b>　　計算設計高程：</b></p><p>　　豎曲線的起點樁號（k0+440.00）-24.3=k0+415.70</p><p>　　豎曲線的起點高程 858+2.27%×24.3=858.55m</p&g

101、t;<p>　　樁號k0+420.00</p><p>　　橫距x1=（k0+420.00）-（k0+415.70）=4.3m</p><p>　　豎距h1= x12/2R= 4.32/2×2000=0.0046m</p><p>　　切線高程858.55-2.27%×4.30=858.45m</p><p>

102、;　　設計高程858.45-0.0046=585.45m</p><p>　　樁號k+440.00</p><p>　　切線高程858.00m 設計高程858.00-0.147=857.85m</p><p>　　樁號k0+460.00</p><p>　　橫距x2=（k0+460.00）-（k0+415.70）=44.3m</p&

103、gt;<p>　　豎距h1= x12/2R= 44.32/2×2000=0.49m</p><p>　　切線高程858.55-2.27%×44.30=857.54m</p><p>　　設計高程857.54-0.49=856.95m</p><p>　　豎曲線終點樁號（k0+440.00）+24.3=k0+464.30</p&

104、gt;<p>　　橫距x3=（k0+464.30）-（k0+415.70）=48.60m</p><p>　　豎距h1= x12/2R=48.602/2×2000=0.59m</p><p>　　切線高程858.55-2.27%×48.60=857.44m</p><p>　　設計高程857.54-0.59=856.85m 參見《

105、縱坡、豎曲線表》</p><p><b>　　2.4 橫斷面設計</b></p><p>　　2.4.1高速公路橫斷面布置與設計</p><p>　　橫段面全路基26米，路拱橫坡度為2％，路肩坡度與路拱橫坡度相同，填方部分按1：1.5放坡，路塹部分按1：1放坡。</p><p><b>　　1 路肩的作用：&l

106、t;/b></p><p>　?。?）保護及支撐路面結構</p><p>　　（2）供臨時停車之用</p><p>　?。?）最為側向余寬的一部分，能增加駕駛的安全和舒適感，尤其在挖方路段，可增加彎道視距，以減小行車事故。</p><p>　?。?）提供道路養(yǎng)護作業(yè)，埋設地下管線的場地。</p><p>　　2平

107、曲線的加寬與設計</p><p>　　平曲線加寬指為滿足汽車在平曲線上行駛時后輪輪跡偏向曲線內側的需要，平曲線內側相應增加路面、路基寬度。對于R>250m的圓曲線，由于其加寬值比較小，可以不加寬。故高速公路可不加寬。</p><p>　　3 路拱橫坡度的設計</p><p>　　為利于路面橫向排水，將路面做成中央高于兩側具有一定橫坡的拱起形狀。路拱對排水有利，

108、但對行車不利。路拱橫坡度使車重產生水平分力，增加了行車的不穩(wěn)定性，也給乘客不舒適的感覺。設計的高速公路路面26m較寬，為了迅速排除路面降水，故路拱橫坡度采用2%，其為直線形。 </p><p><b>　　4超高設計</b></p><p>　　為了抵消或減小車輛在平曲線路段上行駛產生的離心力，在該路段橫斷面上做成外側高于內側的單向橫坡形式。采用合理的超高，可全部或部

109、分抵消離心力，提高汽車在平曲線上行駛的穩(wěn)定性與舒適性。而緩和曲線上曲率是變化的，其離心力也是變化的，因此，在緩和曲線上應是逐漸變化的超高。故緩和直線為超高過渡段。</p><p>　　（1）山區(qū)三級公路的超高實例：</p><p>　　第一個平曲線的R=75m </p><p>　　橫向力系數u1=143.5238/R2 -1.4208/R+0.03789</

110、p><p>　　u1=143.5238/752 -1.4208/75+0.03789=0.0445</p><p>　　超高值ih =v2/127R-μ</p><p>　　ih =302/127×75-0.0445=0.05=5%<10%</p><p><b>　　故超高值為5%</b></p>

111、;<p>　　當計算出的超高值小于路拱橫坡度iG時取ih =iG，當計算出的超高大于超高ihmax時，取ih =ihmax</p><p>　?。?）高速公路的超高由于半徑R=4000m，故橫向力系數非常小對行車影響較小。所以超高值采用2%</p><p>　?。?）超高的過渡方式</p><p>　　a.山區(qū)三級公路是沒有中間分隔帶的道路。我采用的是

112、繞中線選轉，它可保持中線高程不變，且在超高值一定的情況下，外側邊緣的抬高值較小。</p><p>　　b.高速公路的過渡，只需將外側抬高至與內側同一平面即可。采用緩和直線作為超高過渡段。</p><p>　　2.4.2路基土石方數量計算及調配</p><p>　　路基土石方是公路工程的一項主要工程量，在公路設計和路線比較中，路基土石方量的多少是評價公路測設質量的主要

113、技術經濟指標之一。在編制公路施工組織計劃和公路概預算時，還需要確定分段和全線的路基土石方數量。</p><p>　　1 橫斷面面積的計算</p><p>　　路基填挖的斷面積，是指斷面圖中原地面線與路基設計線所包圍的面積，高于地面線者為填，低于地面線者為挖，兩者應分別計算。一般計算方法有：積距法、坐標法、塊分法等。</p><p><b>　　2土石方數量

114、計算</b></p><p>　　土石方數量一般可采用平均斷面法或棱臺體積法計算。第一種方法計算簡易，較為常用，本處采用第一種計算方法。其計算公式為：</p><p>　　V=( A1+ A2)*L/2 （2.13）</p><p>　　式中： V——體積，即土石方數量， ；</p><p>　　——相鄰兩斷面的

115、面積，㎡</p><p>　　L——相鄰兩斷面之間的距離，m。</p><p>　　用上述方法計算的土石方體積中，是包含了路面體積的。若所設計的縱斷面有填有挖且基本平衡，則填方面積中多計的路面面積與挖方斷面中少計的路面面積相互抵消，其總體積與實際體積相差不大。但若路基以填方為主或挖方為主，則應在計算斷面面積時將路面部分計入。</p><p><b>　　3

116、 路基土石方調配</b></p><p>　　土石方調配的目的是為了確定填方用土的來源，挖方棄土的去向，以及計價土石方的數量和運量等。通過調配合理的解決各路段土石方平衡與利用問題，使從路塹挖出的土石方，在經濟合理的調運條件下移挖作填，達到填方有取，挖方有用，避免不必要的路外借土和棄土，以減少占用耕地和降低公路造價。</p><p>　?。?）土石方調配原則：</p>

117、<p>　　a在半填半挖的斷面中，應首先考慮在本路段內移挖作填進行橫向平衡，然后再作縱向調配，以減少總的運量。</p><p>　　b土石方調配應考慮橋涵位置對施工運輸的影響，一般大溝不作跨越調運，同時尚應注意施工的方便與可能，盡可能減少和避免上坡運土。</p><p>　　c為了使調配合理，必須根據地形情況和施工條件，選用適當的運輸方式，確定合理的經濟運距，分析工程用土是調

118、運還是外借。</p><p>　　d土方調配“移挖作填”固然要考慮經濟運距問題，但這不是唯一的指標，還要綜合考慮棄土和借方占地，賠償青苗損失及對農業(yè)生產的影響等。</p><p>　　f不同的土方和石方應根據工程需要分別進行調配，以保證路基的穩(wěn)定和人工構造物的材料供應。</p><p>　　g位于山坡上的回頭曲線段，要優(yōu)先考慮上下線的土方豎向調運。</p>

119、;<p>　　土方調配對于借土和棄土應事先同地方商量，妥善處理。借土應結合地形、農田規(guī)劃等選擇借土點，并綜合考慮借土還田、整地造田等措施。棄土應不占或少占耕地，在可能條件下亦將棄土平整為可耕地，防止亂棄亂堆，或者堵塞河流，損壞農田</p><p><b>　　（2）調配方法 </b></p><p>　　土石方調配方法有多種，如累積曲線法、調配圖法、表

120、格調配法等，由于表格調配法不需單獨繪圖，直接在土石方表上調配，具有方法簡單，調配清晰的優(yōu)點，是目前生產上廣泛采用的方法，本工程采用表格調配法。</p><p>　　表格調配法又可有逐樁調運和分段調運兩種方式。本工程采用分段調用。</p><p>　　表格調配法的方法步驟如下：</p><p><b>　　(3)準備工作</b></p>

121、;<p>　　調配前先要對土石方計算進行復核，確認無誤后方可進行。調配前應將可能影響調配的橋涵位置、陡坡、深溝、借土位置、棄土位置等條件表于表旁，借調配時考慮。</p><p><b>　　a橫向調運</b></p><p>　　即計算本樁利用、填缺、挖余，以石代土時填入土方欄，并用符號區(qū)分。</p><p><b>　

122、　b縱向調運</b></p><p><b>　　確定經濟運距</b></p><p>　　根據填缺、挖余情況結合調運條件擬定調配方案，確定調運方向和調運起訖點，并用箭頭表示。</p><p><b>　　計算調運數量和運距</b></p><p>　　調配的運距是指計價運距，就是調運挖

123、方中心到填方中心的距離見區(qū)免費運距。</p><p>　?。?）計算借方數量、廢方數量和總運量</p><p>　　借方數量=填缺—縱向調入本樁的數量</p><p>　　廢方數量=挖余—縱向調出本樁的數量</p><p>　　總運量=縱向調運量+廢方調運量+借方調運量</p><p><b>　　（5）復核

124、</b></p><p><b>　　橫向調運復核</b></p><p>　　填方=本樁利用+填缺</p><p>　　挖方=本樁利用+挖余</p><p><b>　　縱向調運復核</b></p><p>　　填缺=縱向調運方+借方</p>&l

125、t;p>　　挖余+縱向調運方+廢方</p><p><b>　　總調運量復核</b></p><p>　　挖方+借方=填方+借方</p><p>　　以上復核一般是按逐頁小計進行的，最后應按每公里合計復核。</p><p>　?。?）計算計價土石方</p><p>　　計價土石方=挖方數量+