公路工程畢業(yè)設(shè)計(jì)---某一標(biāo)段高速公路的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文主要介紹了順平縣至滿城縣某一標(biāo)段高速公路的設(shè)計(jì)過(guò)程。根據(jù)給定的資料，通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)的分析,以及該路段的地質(zhì)、地形、地物、水文等自然條件,依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》等交通部頒發(fā)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo),在老師的指導(dǎo)下完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　該路段所經(jīng)地區(qū)是平原微丘區(qū)

2、，依據(jù)遠(yuǎn)景交通量將路線設(shè)計(jì)成設(shè)計(jì)速度為100km/h的雙向四車道高速公路，路線全長(zhǎng)7465.739米，路基寬度為26米，共設(shè)有4個(gè)平曲線，9個(gè)豎曲線。路線設(shè)計(jì)內(nèi)容包括平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)；其后進(jìn)行了排水設(shè)計(jì)，采用邊溝、排水溝進(jìn)行排水，保證路基路面的穩(wěn)定性；最后進(jìn)行了路面結(jié)構(gòu)的組合設(shè)計(jì)等內(nèi)容。</p><p>　　整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算了路線的平、縱曲線要素,設(shè)計(jì)了路基、路面、橋涵等內(nèi)容,圓滿完成了順平至滿城段高

3、速公路綜合設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 平面設(shè)計(jì)  縱斷面設(shè)計(jì)  橫斷面設(shè)計(jì)  排水設(shè)計(jì)  路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This paper mainly introduces the design

4、 process of a section of ShunPing to ManCheng highway. Based on the information given by the analysis of the raw data, and the section of geology, topography, terrain, hydrology and other natural conditions, according to

5、 "Highway Engineering Technical Standard", "Road Design Standards" issued by the Ministry of Communications and other related technologies indicators, I have finished this task under the teacher's

6、 guidance.</p><p>　　The area that this highway passes through belongs to plain with micro-hill area. According to the traffic volume in the future, I design this highway into design speed of 100km/h with bi-

7、directional four-lane highway, with route length of 7465.74 meters, embankment width of 26 meters, four horizontal curves, and nine vertical curves. Line design including graphic design, longitudinal design and cross-sec

8、tional design; Then I accomplished the pavement drainage design, which uses ditches and drain</p><p>　　The whole design have calculated the planar and vertical curve elements of this line, besides roadbed, p

9、avement, bridges and so on. Complete the comprehensive design of the section of ShunPing to ManCheng highway successfully.</p><p>　　Key words: Graphic design Longitudinal design Cross-sectional design D

10、rainage design Pavement structural design</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論4</b></p><p>　　1.1 公路建設(shè)意義4</p><p>　　1.2 公路沿線自然條件4</p>

11、<p>　　1.3 公路等級(jí)及車道數(shù)確定6</p><p>　　第二章 選線和方案比選9</p><p><b>　　2.1 選線9</b></p><p>　　2.2 方案比選10</p><p>　　第三章 平面設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.1平面線形設(shè)計(jì)原則1

12、2</p><p>　　3.2 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定13</p><p>　　3.3 平曲線計(jì)算16</p><p>　　第四章 縱斷面設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.1縱斷面設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)20</p><p>　　4.2 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定23</p><p>　　4.3 豎曲線計(jì)算2

13、5</p><p>　　第五章 橫斷面設(shè)計(jì)27</p><p>　　5.1 標(biāo)準(zhǔn)橫斷面確定27</p><p>　　5.2 加寬、超高設(shè)計(jì)27</p><p>　　5.2 土石方的計(jì)算和調(diào)配30</p><p>　　第六章 路面設(shè)計(jì)32</p><p>　　6.1 基本資料32<

14、;/p><p>　　6.2軸載分析32</p><p>　　6.3 路面等級(jí)確定及路面結(jié)構(gòu)組合35</p><p>　　6.4 各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定35</p><p>　　6.5 設(shè)計(jì)層厚度確定37</p><p>　　第七章 排水設(shè)計(jì)40</p><p>　　7.1 路

15、基排水設(shè)計(jì)40</p><p>　　7.2 路面排水40</p><p>　　第八章 橋涵及交叉設(shè)計(jì)42</p><p>　　8.1 橋梁及涵洞42</p><p>　　8.2 路線交叉設(shè)計(jì)42</p><p>　　第九章 邊坡防護(hù)44</p><p>　　9.1 防護(hù)意義44&l

16、t;/p><p>　　9.2 防護(hù)設(shè)施44</p><p><b>　　總 結(jié)45</b></p><p><b>　　致 謝47</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 公路建設(shè)意義</p>

17、<p><b>　　1 完善公路網(wǎng)絡(luò)</b></p><p>　　保阜高速是國(guó)家和省高速路網(wǎng)的重要組成部分，是河北省高速公路“五縱六橫七條線”中的“六橫”之一，途經(jīng)滿城、順平、望都、唐縣、曲陽(yáng)、阜平，全長(zhǎng)147.21公里，估算總投資114.67億元，路基寬26米，平均設(shè)計(jì)時(shí)速100公里。本項(xiàng)目的實(shí)施，提高了整個(gè)地區(qū)通行能力，緩解附近道路的交通壓力，大大縮短了沿線各地區(qū)到保定市的

18、時(shí)間，減少交通事故，節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用，從而滿足交通運(yùn)輸發(fā)展的需要，完善地區(qū)公路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。使公路運(yùn)輸快速靈活，加快貨物的周轉(zhuǎn)速度，提高了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)的機(jī)動(dòng)性。</p><p><b>　　2 加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展</b></p><p>　　保阜高速建成以后，東與保滄高速對(duì)接，西與山西省同期建設(shè)的忻(州)阜(平)高速公路相連，形成河北省又一條東出西聯(lián)的交通大動(dòng)脈，是連接西北、華北、華東地

19、區(qū)的重要走廊，是晉煤東運(yùn)和河北省農(nóng)副產(chǎn)品西運(yùn)的快速通道，將實(shí)現(xiàn)保定及西部?jī)?nèi)陸地區(qū)與東南沿海的快速貫通，促進(jìn)保定西部縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加快老區(qū)脫貧致富，對(duì)路線沿途各縣的經(jīng)濟(jì)將會(huì)起到很大的帶動(dòng)作用。</p><p><b>　　3促進(jìn)旅游發(fā)展</b></p><p>　　該高速公路也是山西晉中地區(qū)前往京津的快捷通道和京津地區(qū)去往五臺(tái)山的觀光走廊，對(duì)河北省建設(shè)沿海經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展強(qiáng)

20、省具有重要意義。保阜高速公路是橫貫河北省東西的大動(dòng)脈，是冀中連接西北、華東地區(qū)的重要走廊。它對(duì)完善河北高速路網(wǎng)，促進(jìn)華北、東北以至華東地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，加快區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化，開發(fā)沿線旅游資源，都將發(fā)揮重要作用，對(duì)國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)都有重要戰(zhàn)略意義。</p><p>　　該新建公路對(duì)于河北省高速公路網(wǎng)的形成，改善路網(wǎng)分布不均衡布局結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)路網(wǎng)綜合功能具有十分重要的作用，同時(shí)，其對(duì)促進(jìn)保定地區(qū)經(jīng)濟(jì)及旅游事業(yè)發(fā)展

21、等諸多方面產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。</p><p>　　1.2 公路沿線自然條件</p><p><b>　　1 地理位置</b></p><p>　　保定市位于太行山北部東麓，冀中平原西部。北緯38°10′-40°00′，東經(jīng)113°40′-116°20′之間。北鄰北京市和張家口市，東接廊坊市和滄州市，南

22、與石家莊市和衡水市相連，西部與山西省接壤。地處京、津、石三角腹地，市中心北距北京140公里，東距天津145公里，西南距河北省會(huì)石家莊125公里，直接可達(dá)首都機(jī)場(chǎng)、正定機(jī)場(chǎng)及天津、秦皇島、黃驊等海港。本次設(shè)計(jì)路線為保阜高速滿城至順平段某一標(biāo)段，保阜高速是國(guó)家和省高速路網(wǎng)的重要組成部分，是河北省高速公路“五縱六橫七條線”中的“六橫”之一，路線位于東經(jīng)113°45′44″～115°20′，北緯38°49′35″～

23、38°53′34″，處于保定中部地區(qū)，途經(jīng)滿城、順平、望都、唐縣、曲陽(yáng)、阜平六縣。</p><p><b>　　2 氣候條件</b></p><p>　　河北省保定市氣候?qū)儆跍貛О霛駶?rùn)半干旱大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。冬季寒冷干燥、雨雪稀少；春季冷暖多變，干旱多風(fēng)；夏季炎熱潮濕，雨量集中；秋季風(fēng)和日麗，涼爽少雨。光照資源豐富，年總輻射量為4854～5981兆焦

24、/平方米，年日照時(shí)數(shù)2319～3077小時(shí)；南北熱量差異較大，年平均氣溫為1.8～14.2℃，極端最高氣溫43.3℃，極端最低氣溫-42.9℃，年無(wú)霜凍期81～204天。多年平均最高氣溫33℃，多年平均最低氣溫-3℃，屬于季凍區(qū)，多年最大凍深為680mm。</p><p><b>　　3 水文條件</b></p><p>　　保定地區(qū)降水分布不均，全市年降水量為450

25、～750毫米，受地形影響，降水量的地區(qū)分布差異較大，從東南部到西北部逐漸遞減。全市平均年降雨量為650毫米，春秋兩季降水量均為120～130毫米，各占全年降水量的14～16%，夏季為全年降水最多季節(jié)，降水量為480～580毫米，占全年降水量的61～65%；冬季為全年降水最少季節(jié)，降水量為50～60毫米，僅占全年降水量的6～7%。潮濕系數(shù)（K）為0.7左右，地下水埋深約2.5（m）。</p><p><b&g

26、t;　　4 地形地質(zhì)條件</b></p><p>　　保定市大部分為沖積平原，在西北部地區(qū)有小部分山嶺區(qū)，中部以及南東部主要以平原為主。平原區(qū)域地勢(shì)平坦，地面高程起伏變化很小，保阜高速公路沿線的地面高程變化率約為千分之一。本設(shè)計(jì)標(biāo)段內(nèi)跨越一條干河溝渠，其它處均為平地，總體地勢(shì)從西北向東南降低。保定地區(qū)處于公路自然區(qū)劃中Ⅱ4區(qū)，中南部平原區(qū)土質(zhì)主要為沉積層土質(zhì)，表層為粘性土，下層為砂礫，土基強(qiáng)度較好。本

27、設(shè)計(jì)標(biāo)段內(nèi)沒(méi)有軟土、粉性土等不良土基出現(xiàn)。</p><p>　　1.3 公路等級(jí)及車道數(shù)確定</p><p><b>　　1 公路等級(jí)確定</b></p><p>　?。?）近期交通組成及交通量</p><p>　　近期交通量組成及交通量見(jiàn)表1-1，預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng)率為8.5%。預(yù)測(cè)年限為20年。建設(shè)年限為兩年。</

28、p><p>　　《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003）中規(guī)定：確定道路等級(jí)時(shí)候交通量換算采用小客車為標(biāo)準(zhǔn)車型，各汽車代表車型和車輛折算系數(shù)規(guī)定見(jiàn)下表（《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表2.0.2）。</p><p>　　折算以后的交通量如下表所示：</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)交通量計(jì)算</p><p>　　設(shè)計(jì)交通量是指擬建道路到預(yù)測(cè)年限時(shí)所

29、能達(dá)到的年平均日交通量，其值是根據(jù)歷年交通觀測(cè)資料預(yù)測(cè)求得，目前多按年平均增長(zhǎng)率計(jì)算確定。</p><p>　　式中：AADT—設(shè)計(jì)交通量（pcu/d）；</p><p>　　ADT—起始年平均日交通量（pcu/d）；</p><p>　　—年平均增長(zhǎng)率(%)；</p><p><b>　　n—預(yù)測(cè)年限。</b><

30、/p><p><b>　　由上式計(jì)算得到：</b></p><p>　　AADT=4840×1.8521=6430×5.547=41603（輛）</p><p><b>　?。?）等級(jí)確定</b></p><p>　　《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003）對(duì)于各等級(jí)公路適應(yīng)

31、的交通量規(guī)定如下：</p><p>　?。ㄒ唬└咚俟罚核能嚨栏咚俟窇?yīng)能適應(yīng)將各種汽車折算成小客車的年平均日交通量為25000～55000輛；六車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折算成小客車的年平均日交通量為45000～80000輛；八車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折算成小客車的年平均日交通量為60000～100000輛。</p><p>　?。ǘ┧能嚨酪患?jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客

32、車的年平均日交通輛25000～55000輛；六車道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通輛45000～80000輛；八車道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通輛60000～100000輛。</p><p>　　由以上規(guī)定結(jié)合擬建道路在國(guó)家和河北省的公路網(wǎng)的任務(wù)及功能，參考當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和土地資源情況，決定道路等級(jí)為高速公路，設(shè)計(jì)速度定為100KM/小時(shí)。</p><p&

33、gt;<b>　　2車道數(shù)確定</b></p><p>　?。?）設(shè)計(jì)小時(shí)交通量計(jì)算</p><p>　　設(shè)計(jì)小時(shí)交通量按下式計(jì)算：</p><p>　　DDHV=AADT×D×K</p><p>　　DDHV-主要方向設(shè)計(jì)交通量（pcu/d）；</p><p>　　AADT-

34、設(shè)計(jì)交通量（pcu/d）；</p><p>　　D-方向不均勻系數(shù)，一般取D=0.5～0.6；</p><p>　　K-設(shè)計(jì)交通量系數(shù)（%），為選定時(shí)位小時(shí)交通量與年平均日交通量的比值，可根據(jù)氣候分區(qū)參照《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中表3.1.6取值。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中D取0.55，K取12.</p><p>　　計(jì)算得到：DDHV=41

35、603×0.55×0.12=2746（輛）</p><p>　?。?）一條車道設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算：</p><p>　　單車道的設(shè)計(jì)通行能力按下式計(jì)算：</p><p><b>　　CD=CP×（）</b></p><p>　　CP=CB×fw×fHV×fP<

36、;/p><p>　　CD- 一條車道的設(shè)計(jì)通行能力；</p><p>　　CP- 一條車道的實(shí)際通行能力；</p><p>　　CB- 一條車道的基本通行能力；</p><p>　　fw- 車道寬度修正系數(shù)；</p><p>　　fHV- 交通組成及大型車修正系數(shù)；</p><p>　　fP- 駕

37、駛員條件修正系數(shù)。</p><p>　　該公路為高速公路，作為主干公路，采用二級(jí)服務(wù)水平，設(shè)計(jì)時(shí)速為100Km/h，每條車道寬度為3.75m，由《高速公路設(shè)計(jì)》中表3-2、3-6、3-7、3-8、及2-3和公式3-4計(jì)算得到一條車道的設(shè)計(jì)通行能力為：</p><p>　　CD=2100×1.00×0.98×0.95×0.67=1310（pcu/d）&

38、lt;/p><p><b>　?。?）計(jì)算車道數(shù)</b></p><p>　　車道數(shù)N=DDHV/ CD=2.064=2（取整）</p><p>　　綜上計(jì)算：車道數(shù)取雙向四車道。</p><p>　　第二章 選線和方案比選</p><p><b>　　2.1 選線</b>&l

39、t;/p><p>　　1 道路選線一般原則</p><p>　　路線是道路的骨架，它的優(yōu)劣關(guān)系到道路本身功能的發(fā)揮和在路網(wǎng)中是否能起到應(yīng)有的作用。影響路線設(shè)計(jì)除自然條件外尚受諸多社會(huì)因素的制約，選線要綜合考慮多種因素，妥善處理好各方面的關(guān)系，其基本原則如下：</p><p>　　1．多方案選擇：在道路設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，應(yīng)運(yùn)用各種先進(jìn)手段對(duì)路線方案作深入、細(xì)致的研究，在多方

40、案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。  2．工程造價(jià)與營(yíng)運(yùn)、管理、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合考慮：路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，做到工程量小、造價(jià)低、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時(shí)，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不要輕易采用極限指標(biāo)，也不應(yīng)不顧工程大小，片面追求高指標(biāo)。  3．處理好選線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系：選線應(yīng)注意同農(nóng)田基本建設(shè)相配合，做到少占田地，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田

41、、經(jīng)濟(jì)作物田或穿過(guò)經(jīng)濟(jì)林園（如橡膠林、茶林、果園）等。  4．路線與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)：通過(guò)名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路，應(yīng)注意保護(hù)原有自然狀態(tài)，其人工構(gòu)造物應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，處理好重要?dú)v史文物遺址。  5．工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的影響：選線時(shí)應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)調(diào)查，弄清它們對(duì)道路工程的影響。對(duì)嚴(yán)重不良地質(zhì)路段，如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶、泥沼等地段和沙漠、多年凍土等特殊地

42、區(qū)，應(yīng)慎重對(duì)待，一般情況下應(yīng)設(shè)法繞避。當(dāng)必須穿過(guò)時(shí)，應(yīng)選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。 </p><p>　　2 本次設(shè)計(jì)中選線過(guò)程</p><p>　　保阜高速本設(shè)計(jì)標(biāo)段處于平原區(qū)，地形對(duì)路線的約束限制不大，路線平、縱、橫三方面的線形很容易達(dá)到較高的技術(shù)指標(biāo)，路線布設(shè)時(shí)，主要考慮了如何繞避當(dāng)?shù)氐拇迓湟约暗胤降缆泛徒?jīng)濟(jì)作物田和水利電力設(shè)施等。選線時(shí)，首先在路線

43、的起、終點(diǎn)間，把經(jīng)過(guò)的村落、河流、學(xué)校、經(jīng)濟(jì)作物田（桃園、蘋果園、溫室等）、地方道路作為大的控制點(diǎn)；在控制點(diǎn)間，又進(jìn)一步選擇中間控制點(diǎn)；在中間控制點(diǎn)之間，一般不再設(shè)置轉(zhuǎn)角點(diǎn)。所以本次設(shè)計(jì)只設(shè)置四個(gè)交點(diǎn)。這樣安排平面線形，既使路線短捷順直，又避免了過(guò)長(zhǎng)的直線，同時(shí)考慮了轉(zhuǎn)角的適當(dāng)，避免了路線的迂回量太大。</p><p>　　綜合平原區(qū)自然和路線特征，本次設(shè)計(jì)布線時(shí)著重考慮了以下幾點(diǎn)：路線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系，盡量避開了高

44、產(chǎn)田和經(jīng)濟(jì)作物田以及溫室；路線和橋位的關(guān)系，在路線走向確定時(shí)，盡量選擇了在界河河岸窄的地方跨河，并且盡量使得其與界河交角接近垂直，使得橋梁跨徑大大減少，減少造價(jià)；路線與沿線村落居民點(diǎn)的關(guān)系，路線幾乎沒(méi)有橫穿村落，只有在涇陽(yáng)驛村不得已從村落的最窄處穿過(guò)，即使得拆遷量少也減少了對(duì)當(dāng)?shù)厝罕姷纳钌a(chǎn)的影響；路線與地方道路的關(guān)系，選線時(shí)候盡量減少了與地方道路的交叉，盡量不改變?cè)械牡缆沸螒B(tài)，只有兩處對(duì)已有道路作了局部改線處理。同時(shí)，布線過(guò)程中沒(méi)

45、有遷就微小地形變化，因?yàn)檫@樣會(huì)使線形變差且增加工程造價(jià)和運(yùn)用費(fèi)用。</p><p><b>　　3 本設(shè)計(jì)選線方法</b></p><p>　　根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》及其它相關(guān)的要求，參照相應(yīng)的選線原則，在1：2000的地形圖上選出控制點(diǎn)并定出導(dǎo)向線、路線交點(diǎn)，初步確定兩個(gè)路線方案。</p><p>　　本設(shè)計(jì)標(biāo)段內(nèi)主要控制點(diǎn)有界河、西莊村村

46、落、決堤村村落、涇陽(yáng)驛村落、以及沿線與新建公路相交的地方道路。選線時(shí)候盡量避免了路線穿過(guò)村莊，同時(shí)盡量少了占或者不占經(jīng)濟(jì)作物田（如果園桃園溫室之類）。盡量減少與地方道路的交叉，同時(shí)盡量與界河大角度相交，縮短橋梁跨徑。選線過(guò)程考慮原有的水利電力設(shè)施，減少對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活的影響。同時(shí)也兼顧了線性的要求，基本上做到路線順直，沒(méi)有較大的轉(zhuǎn)角，沒(méi)有太多的路線迂回。而且平曲線半徑都比較大，滿足現(xiàn)代高速公路高指標(biāo)要求。本次設(shè)計(jì)初步選定兩個(gè)路線方案，

47、詳細(xì)介紹如下：</p><p>　　方案一：從本設(shè)計(jì)標(biāo)段起點(diǎn)開始（4296974，497632）路線與界河成69度交角到達(dá)西莊村村北一桃園東北處（4297226，499059），在此處設(shè)置第一個(gè)交點(diǎn)；然后右轉(zhuǎn)35°23′21.8″到達(dá)西莊村東側(cè)一片溫室東南處（4296813，499930）設(shè)置第二個(gè)交點(diǎn)；接著左轉(zhuǎn)36°59′52.1″到達(dá)決堤村村北處（4297312，502363）設(shè)置第三個(gè)交

48、點(diǎn)；接著右轉(zhuǎn)24°34′14.1″到達(dá)涇陽(yáng)驛村西側(cè)，涇陽(yáng)驛縣道南側(cè)（4296947，503948）設(shè)置第四個(gè)交點(diǎn)，與涇陽(yáng)驛縣道成31度交角，最后左轉(zhuǎn)29°5′17.7″一直到達(dá)設(shè)計(jì)終點(diǎn)（4297236，504947）。</p><p>　　方案二：從本設(shè)計(jì)標(biāo)段起點(diǎn)開始（4296974，497632）路線與界河成54度交角到達(dá)西莊村北溫室南邊（4297340，498956），在此次設(shè)置第一個(gè)交點(diǎn)

49、；然后右轉(zhuǎn)46°45′2.7″到達(dá)西莊村東側(cè)溫室之間（4296837，499785），在此設(shè)置第二個(gè)交點(diǎn)；接著左轉(zhuǎn)40°47′20.1″到達(dá)決堤村村北處（4297279，502426）設(shè)置第三個(gè)交點(diǎn)；接著右轉(zhuǎn)23°45′21.0″到達(dá)涇陽(yáng)驛村西側(cè)，涇陽(yáng)驛縣道南側(cè)（4296962，503671）設(shè)置第四個(gè)交點(diǎn)，與涇陽(yáng)驛縣道成30度交角；最后左轉(zhuǎn)26°22′43.0″一直到達(dá)設(shè)計(jì)終點(diǎn)（4297236，

50、504947）。</p><p><b>　　2.2 方案比選</b></p><p>　　將方案一和方案二從路線線型指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)作物田占用、與河及縣道交角及橋梁跨徑、路線迂回情況、與地方道路交叉情況、總里程數(shù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比情況如下表所示。</p><p>　　分析上表，考慮到高速公路線型指標(biāo)為重點(diǎn)因素，結(jié)合橋梁跨徑和路線總長(zhǎng)對(duì)工程造價(jià)的影響，路

51、線迂回盡量少的原則?？紤]主要矛盾，忽略次要矛盾，經(jīng)過(guò)比較后第一種方案要優(yōu)于第二種方案。所以采用第一種路線方案。兩種路線方案均在平面圖上畫出草圖。詳見(jiàn)路線平面圖。</p><p><b>　　第三章 平面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1平面線形設(shè)計(jì)原則</p><p><b>　　1一般原則</b></p>

52、;<p>　　1.平面線形設(shè)計(jì)必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》和《規(guī)范》的要求。</p><p>　　2.平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。</p><p>　　平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形地物相適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求直曲，這是美學(xué)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的要求。</p><p>　　3.保持平面線形的均衡和連續(xù)。</p

53、><p>　?。?）直線與平曲線的組合中盡量避免以下不良組合：長(zhǎng)直線盡頭接小半徑曲線，短直線接大半徑的平曲線。</p><p>　　（2）平曲線與平曲線的組合：相鄰平曲線之間的設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)均衡、連續(xù)，避免突變。</p><p>　?。?）高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡</p><p>　　4.平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度。</p><p>

54、　　2本次平面線形設(shè)計(jì)過(guò)程</p><p>　　本設(shè)計(jì)標(biāo)段處于平原區(qū)，平面線形采用較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，盡量避免了采用長(zhǎng)直線或小偏角，但是沒(méi)有為避免長(zhǎng)直線而隨意轉(zhuǎn)彎。在避讓局部障礙物時(shí)注意了線形的連續(xù)、舒順。同時(shí)，平面線形充分利用了地形處理好平、縱線形的組合，在平面線形設(shè)計(jì)時(shí)候兼顧到了縱斷面的設(shè)計(jì)，比如在跨越界河時(shí)候需要足夠的路面標(biāo)高來(lái)設(shè)置橋梁，這里必然需要設(shè)置一豎曲線，所以在平面線形設(shè)計(jì)時(shí)候就使第一個(gè)交點(diǎn)的直緩點(diǎn)盡量

55、后移，從而避免了在縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)候出現(xiàn)豎曲線的頂部設(shè)置在緩和曲線內(nèi)或者靠近直緩點(diǎn)。從而為縱斷面設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)相鄰曲線組合時(shí)優(yōu)先考慮使用S型反向曲線，從而在兩大半徑圓曲線間盡量避免插入短直線這種不良的組合。</p><p>　　所以本次設(shè)計(jì)中在平面線形設(shè)時(shí)，采用了較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，圓曲線半徑均大于規(guī)范規(guī)定的一般值，四個(gè)交點(diǎn)的圓曲線半徑依次是1000、1100、2500、2531米。而且緩和曲線長(zhǎng)度也盡量和圓曲

56、線大致相同，至少滿足緩-圓-緩的比例為1:1:1-1:2:1之間，使得線形更加平順，利于行車。而且考慮到兩平曲線間的距離太短而不利于線形的平順，所以，在本次設(shè)計(jì)中四個(gè)反向平曲線中交點(diǎn)1、2和交點(diǎn)3、4分別兩兩設(shè)置成S型反向曲線，從而避免了兩大半徑曲線中間連接一小段直線的不良組合，交點(diǎn)2、3之間的直線長(zhǎng)度為1220米，大大超過(guò)了規(guī)范規(guī)定值，所以點(diǎn)2、3之間沒(méi)有設(shè)置成S型曲線。同時(shí)，平曲線長(zhǎng)度也大于規(guī)范對(duì)于其長(zhǎng)度規(guī)定一般值?？傊?，本次設(shè)計(jì)中

57、的平面線形設(shè)計(jì)及組合設(shè)計(jì)滿足高速公路對(duì)于平面線形指標(biāo)的要求。</p><p>　　3.2 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定</p><p><b>　　1 直線</b></p><p><b>　?。?）直線最大長(zhǎng)度</b></p><p>　　我國(guó)對(duì)于直線的長(zhǎng)度未作出具體規(guī)定，當(dāng)采用長(zhǎng)的直線線形時(shí)，為彌補(bǔ)景觀單調(diào)

58、之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的措施。在景色有變化的地點(diǎn)其直線的最大長(zhǎng)度（以km計(jì)）可以大于20V（V為設(shè)計(jì)車速，以km/h計(jì)），在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控制在20V以內(nèi)。</p><p>　　（2）曲線間直線最小長(zhǎng)度</p><p>　　同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度：同向曲線間若插入短直線，容易把直線和兩端的曲線構(gòu)成反彎的錯(cuò)覺(jué)，甚至把兩個(gè)曲線看成是一個(gè)曲線。這種線形破壞了線形的連續(xù)性，容易造

59、成駕駛員操作的失誤?！豆仿肪€設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定同向曲線的最短直線長(zhǎng)度以不小于6V為宜。在受到條件限制時(shí)無(wú)論是高速公路還是低速公路都宜在同向曲線間插入大半徑曲線或?qū)汕€做成復(fù)曲線、卵形曲線或者C形曲線。</p><p>　　反向曲線間的直線最小長(zhǎng)度：轉(zhuǎn)向相反的兩圓曲線之間，考慮到為設(shè)置超高和駕駛?cè)藛T的轉(zhuǎn)向操作需要，其間直線最小長(zhǎng)度應(yīng)予以限制?！豆仿肪€設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定反向曲線間最小直線長(zhǎng)度（以m計(jì)）以不小于行車速度（

60、以km/h計(jì)）的兩倍為宜。</p><p><b>　　2 圓曲線</b></p><p>　?。?） 圓曲線的最小半徑</p><p>　　我國(guó)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)于不同設(shè)計(jì)速度的公路圓曲線規(guī)定了一般最小半徑、極限最小半徑、不設(shè)超高最小半徑。具體規(guī)定值如下表所示（《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中表7.3.2）</p><p>

61、　　（2）圓曲線半徑的選用原則：</p><p>　　選用曲線半徑時(shí)，應(yīng)盡量根據(jù)地形地物等條件，盡量采用較大半徑的曲線，必須能保證汽車以一定的速度安全行駛。具體要求如下：一般情況下，宜采用極限最小平曲線半徑的4-8倍或超高為2%-4%的圓曲線半徑；地形條件受限時(shí)，應(yīng)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(shí)，方可采用極限最小半徑；應(yīng)同前后線形要素相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)成連續(xù)、均衡的曲線線形，使路

62、線平面線形指標(biāo)逐漸過(guò)渡，避免出現(xiàn)突變；應(yīng)同縱斷面線形相配合，必須避免小半徑曲線與陡坡相重合，最大半徑不宜超過(guò)10000米。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)速度為100KM/小時(shí)，由《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中表7.3.2得本設(shè)計(jì)中公路圓曲線極限最小半徑為400米，一般最小半徑為700米。</p><p><b>　　3 緩和曲線</b></p><p

63、>　?。?）緩和曲線的有關(guān)規(guī)定：</p><p>　　1直線同半徑小于不設(shè)超高最小半徑的圓曲線徑相連接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線。</p><p>　　2半徑不同的同向圓曲線相連接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線，當(dāng)符合規(guī)范規(guī)定的特定條件時(shí)可不設(shè)緩和曲線。</p><p>　　3各級(jí)公路的緩和曲線長(zhǎng)度應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的長(zhǎng)度值要求。</p><p>　　4回旋線

64、長(zhǎng)度應(yīng)隨圓曲線半徑的增大而增大。當(dāng)圓曲線部分按規(guī)定需要設(shè)置超高時(shí)，緩和曲線長(zhǎng)度還應(yīng)大于超高過(guò)渡段長(zhǎng)度。</p><p><b>　?。?）最小長(zhǎng)度</b></p><p>　　為使駕駛員能從容地打方向盤、乘客感覺(jué)舒適、線形美觀流暢，圓曲線上的超高和加寬的過(guò)渡也能在緩和曲線內(nèi)完成，所以應(yīng)規(guī)定緩和曲線的最小長(zhǎng)度。從以下幾方面考慮：</p><p>

65、<b>　　1）旅客感覺(jué)舒適</b></p><p><b>　　2）超高漸變率適中</b></p><p><b>　　3）行駛時(shí)間不過(guò)短</b></p><p>　　《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中表7.4.3給出了不同設(shè)計(jì)速度的緩和曲線最小長(zhǎng)度如下表所示</p><p>　　查照《

66、公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中表7.4.3可得本設(shè)計(jì)緩和曲線最小長(zhǎng)度的最小值為85米，一般值為120米。</p><p>　　（3）回旋線參數(shù)值A(chǔ)</p><p>　　回旋線參數(shù)應(yīng)與圓曲線半徑相協(xié)調(diào)，研究認(rèn)為：回旋線參數(shù)A和與之相連接的圓曲線之間只要保持 ，便可得到視覺(jué)上協(xié)調(diào)而又舒順的線形。當(dāng)R在100m左右時(shí)，通常取A=R；如果R＜100m，則選擇A=R或大于R。反之，在圓曲線半徑較大時(shí)，可以選擇

67、A在R/3左右，如果R超過(guò)了3000m,即使A小于R/3，在視覺(jué)上也是沒(méi)有問(wèn)題的。</p><p><b>　　4平曲線長(zhǎng)度</b></p><p>　　汽車在道路的曲線段上行駛時(shí)如果平曲線太短，駕駛員需要急轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤，高速行駛時(shí)候是不安全的，乘客也會(huì)因?yàn)殡x心力太大而感到不舒服。另外駕駛操縱來(lái)不及調(diào)整。所以《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）

68、最小長(zhǎng)度如下表。</p><p>　　查照《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中7.8.1可得本設(shè)計(jì)中平曲線的最小長(zhǎng)度的一般值為500米，最小值為170米。</p><p>　　5 本設(shè)計(jì)中各參數(shù)規(guī)定值</p><p>　　綜上敘述：本次設(shè)計(jì)中（設(shè)計(jì)速度為100KM/小時(shí)）各參數(shù)的規(guī)范規(guī)定值如下表所示。</p><p><b>　　3.3 平曲線計(jì)

69、算</b></p><p>　　1 基本型曲線設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　對(duì)稱基本型曲線計(jì)算圖式</p><p>　　(1)曲線元素計(jì)算公式如下：</p><p><b>　　(m)</b></p><p><b>　　(m)</b></p>&

70、lt;p><b>　　=</b></p><p><b>　　(m)</b></p><p><b>　　(m)</b></p><p><b>　　(m)</b></p><p><b>　　(m)</b></p>

71、<p>　　式中：-----設(shè)緩和曲線后圓曲線內(nèi)移值(m)；</p><p>　　q-----緩和曲線切線增長(zhǎng)值(m)； </p><p>　　-----緩和曲線長(zhǎng)度(m)；</p><p>　　------緩和曲線終點(diǎn)緩和曲線角()；</p><p>　　------切線長(zhǎng)(m)； </p><p>　

72、　------圓曲線半徑(m)；</p><p>　　-----曲線長(zhǎng)(m)； </p><p>　　-------轉(zhuǎn)角()；</p><p>　　-------外距(m)； </p><p>　　-------切曲差(m)。</p><p>　　(2)主點(diǎn)樁里程計(jì)算公式如下：</p><p>

73、　　ZH=JD-T ZH—第一緩和曲線起點(diǎn)（直緩點(diǎn)）</p><p>　　HY=ZH+ HY—第一緩和曲線終點(diǎn)（緩圓點(diǎn)）</p><p>　　YH=HY+ -2 YH—第二緩和曲線終點(diǎn)（圓緩點(diǎn)）</p><p>　　HZ=YH+ HZ—第二緩和曲線起點(diǎn)（緩直點(diǎn)）</p><p>　

74、　QZ=HZ- QZ—圓曲線中點(diǎn)</p><p><b>　　JD=QZ+ </b></p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)中未采用非對(duì)稱型基本曲線，所以非對(duì)稱型基本曲線的計(jì)算圖式及公式不再贅述。</p><p>　　2 S型曲線設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　S型曲線計(jì)算時(shí)，先根據(jù)前交點(diǎn)的T長(zhǎng)以及交點(diǎn)間距

75、算出本交點(diǎn)的T長(zhǎng)，通過(guò)導(dǎo)線轉(zhuǎn)角 以、根據(jù)緩和曲線要求試定的 以及T長(zhǎng)來(lái)反算半徑。對(duì)于反算出的半徑R根據(jù)控制切線長(zhǎng)T取整，當(dāng)T為最大控制時(shí)，R向小取整；T為最小控制時(shí)，R向大取整。取整后再由基本型曲線設(shè)計(jì)與計(jì)算公式來(lái)計(jì)算各曲線要素以及主點(diǎn)樁號(hào)。切線T反算半徑R的計(jì)算公式如下：</p><p><b>　　3 計(jì)算實(shí)例</b></p><p>　　以本設(shè)計(jì)中交點(diǎn)1、2為例

76、計(jì)算平曲線要素，計(jì)算過(guò)程如下：</p><p><b>　　交點(diǎn)1</b></p><p>　?。?）平曲線要素計(jì)算</p><p>　　=124.352 (m)</p><p>　　=2.604 (m)</p><p>　　==7.162 (o)</p><p&g

77、t;　　=444.804 (m)</p><p>　　=876.661 (m)</p><p>　　=52.393 (m)</p><p>　　=10.973 (m)</p><p>　?。?）計(jì)算主點(diǎn)樁里程</p><p>　　JD1 K1+448.877</p><p&

78、gt;　　-T 444.804</p><p>　　ZH K1+004.073</p><p>　　+Ls 250</p><p>　　HY K1+254.073</p><p>　　+L-2Ls 376.661</p><p>

79、　　YH K1+621.734</p><p>　　+Ls 250</p><p>　　HZ K1+871.734</p><p>　　-L/2 438.330</p><p>　　QZ K1+437.904</p><p>　　

80、+J/2 10.973</p><p>　　JD1 K1+448.877</p><p><b>　　交點(diǎn)2</b></p><p>　　由于交點(diǎn)1、2設(shè)置成了S型反向曲線，所以交點(diǎn)2的半徑應(yīng)該由切線來(lái)反算。</p><p>　?。?）計(jì)算T長(zhǎng)反算R。</p><p&g

81、t;　　交點(diǎn)2切線長(zhǎng)T2=交點(diǎn)間距（1,2）-交點(diǎn)1的切線長(zhǎng)T1.</p><p>　　=963.698-444.877=518.821</p><p>　　利用切線反算半徑公式計(jì)算得到R=1100。</p><p>　　然后利用平曲線計(jì)算公式進(jìn)行曲線要素計(jì)算，和交點(diǎn)1類似。在此不再贅述。</p><p>　　4 本設(shè)計(jì)中平面設(shè)計(jì)方法<

82、/p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要是利用計(jì)算機(jī)輔助定線。將選定的路線的起點(diǎn)、終點(diǎn)和四個(gè)交點(diǎn)輸入緯地三維道路CAD系統(tǒng)后，利用緯地三維道路CAD軟件和人工進(jìn)行平面線的動(dòng)態(tài)交互設(shè)計(jì)，最后由緯地系統(tǒng)進(jìn)行曲線要素、主點(diǎn)樁里程的計(jì)算和相關(guān)成果圖表的生成。相關(guān)成果詳見(jiàn)圖表文件部分。</p><p><b>　　第四章 縱斷面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1

83、縱斷面設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)</p><p><b>　　1一般原則</b></p><p>　　縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是根據(jù)道路等級(jí)、沿線的自然地理?xiàng)l件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等，確定路線合適的標(biāo)高、各坡段的縱坡度和坡長(zhǎng)，并設(shè)計(jì)豎曲線?；疽笫强v坡均勻平順、起伏和緩、坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)、平面與縱斷面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。</p><p><

84、;b>　?。?）一般要求為：</b></p><p>　　1．設(shè)計(jì)必須滿足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01－2003）的各項(xiàng)規(guī)定。</p><p>　　2．為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性。起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁。</p><p>　　3．盡量避免采用極限縱坡值，合理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長(zhǎng)度的陡坡夾最短長(zhǎng)度

85、的緩坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。</p><p>　　4．一般情況下縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運(yùn)作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價(jià)和節(jié)省用地。</p><p>　　5．縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。</p><p>　　6．對(duì)連接段縱坡，如大、中橋引道等，縱坡應(yīng)和緩、避免產(chǎn)生突變。</p>

86、;<p>　　7．在實(shí)地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、水利等方面的要求。</p><p><b>　　（2）組合設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　1)應(yīng)在視覺(jué)上能自然的引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺(jué)的連續(xù)性。</p><p>　　2)注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。</p><p>　　3)選擇組合得

87、當(dāng)?shù)暮铣善露龋岳诼访媾潘托熊嚢踩?lt;/p><p>　　4)注意與道路周圍環(huán)境的配合，它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線的作用。</p><p>　?。?）平縱線形組合的要求</p><p>　　1)平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線。</p><p>　　2)平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持平衡。</p&g

88、t;<p>　　3)要選擇合適的合成坡度。</p><p>　　2 本次設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)難點(diǎn)</p><p>　　本設(shè)計(jì)標(biāo)段處于平原區(qū)，由于平原區(qū)地勢(shì)平坦，溝渠縱橫，河道及地方道路眾多，同時(shí)平原地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，路網(wǎng)也相應(yīng)發(fā)達(dá)，故需要修建的構(gòu)造物較多。而且平原區(qū)往往雨量充沛，對(duì)土基最小填土高度也要求較高。所以，平原區(qū)高速公路在縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)十分復(fù)雜，困難也比較多。</p>

89、<p>　　國(guó)內(nèi)近年來(lái)很多高速公路在縱斷設(shè)計(jì)上采用了高填路堤方案，特別是在平原地區(qū)為了滿足農(nóng)村和地方上大量頻繁的地方交通，通道和小河航航道下穿凈高的要求，縱坡始終降不下來(lái)，將路堤填土高度大大高于地面，平原、微丘區(qū)的高速公路就宛如一條土堆的“長(zhǎng)龍”，在自然地形中顯著凸出，阻隔著人們的視線，破壞地形地物，嚴(yán)重影響自然景觀，不能不說(shuō)是一大遺憾，而且這種遺憾恐怕是永久性的?？v坡變換頻繁，坡長(zhǎng)過(guò)短，則汽車加速、減速時(shí)換檔頻繁，不僅增

90、加了駕駛員的精神負(fù)擔(dān)，誘發(fā)交通事故，而且還會(huì)造成環(huán)境污染。另外由于高填方路堤自身荷載很大，而且其作用在地基上的時(shí)間持久，可能會(huì)導(dǎo)致地基(尤其是軟土地基)的變形和沉降，使路基失穩(wěn)；路基的變形和沉降會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)反射裂縫，使路面喪失一定的使用性能，降低其服務(wù)水平。</p><p>　　3本次縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p>　　本次縱斷面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)是有效降低填土高度。因?yàn)槠皆瓍^(qū)高速公路沿線的

91、溝壑、路網(wǎng)、地方道路以及農(nóng)耕道路分布眾多，所以平原區(qū)高速公路的控制高程由路堤最小臨界填土高度和結(jié)構(gòu)物(通道、涵洞、橋梁等)標(biāo)高兩部分進(jìn)行控制。所以如何合理的確定有關(guān)構(gòu)造物的類型、控制標(biāo)高和數(shù)量是有效降低填土高度的關(guān)鍵技術(shù)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中在下面三個(gè)方面進(jìn)行探討了和論證。</p><p>　　第一，構(gòu)造物類型的選擇。關(guān)于被交路上跨或下穿的選擇，不僅對(duì)縱斷面線形設(shè)計(jì)的工程造價(jià)有

92、著舉足輕重的作用，還對(duì)線形設(shè)計(jì)效果及其使用質(zhì)量的優(yōu)劣有著重要影響。分離式立體交叉設(shè)置時(shí), 必須充分利用地形有利條件結(jié)合高速公路的填土高度, 合理確定被交路上跨或下穿方案。上跨主線的分離式立交橋, 往往存在縱坡較大、接線處理難等缺點(diǎn)，所以一般宜采用主線上跨方案。高速與地方道路及農(nóng)耕道路相交時(shí)可以考慮設(shè)置天橋和通道兩種情況，選擇天橋縱斷上不必設(shè)置豎曲線，同時(shí)可以降低路基填筑高度，節(jié)約占地；選擇設(shè)置通道時(shí)，該處需要設(shè)置豎曲線，路基填筑高度相對(duì)

93、的將要提高。僅就天橋與通道相比，天橋造價(jià)為通道造價(jià)的1．3-2倍，但是天橋可以使路基填高由4 m降至2 m，則每公里可以節(jié)約土方近7．4萬(wàn)m 。通道雖然比天橋造價(jià)低，但是由于通道標(biāo)高低，在降水量大的季節(jié)可能會(huì)積水影響交通，需要相應(yīng)的排水設(shè)施，從而增加使用費(fèi)用。通道和天橋的選擇需作經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。如果節(jié)約的土方費(fèi)用能滿足其他工程處理的費(fèi)用，則應(yīng)選擇設(shè)置天橋或主線下穿方案，這種方案的選擇在降低路基高度的同時(shí)，增加了視覺(jué)舒適性，也就增加了線形

94、的安全性，而且少占用農(nóng)田，減少由于取</p><p>　　第二，天橋和通道的數(shù)量確定。天橋和通道的數(shù)目是確定適當(dāng)坡度的關(guān)鍵，數(shù)目越多則填筑工程量越大，數(shù)目太少則影響高速公路兩側(cè)的居民出行、生物的分布。高速公路作為地區(qū)交通大動(dòng)脈, 首先應(yīng)該服務(wù)于區(qū)中心城市, 促進(jìn)大范圍的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在此前提下, 應(yīng)充分考慮沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)群眾的生產(chǎn)和生活, 保持群眾間的生活交往, 更好地促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展。若高速公路與地方道路相交就設(shè)置

95、通道, 那么有的通道會(huì)利用率很低而失去了它應(yīng)有的意義, 因而應(yīng)根據(jù)地方道路的性質(zhì)適當(dāng)取舍或歸并。對(duì)于因設(shè)某一通道而影響整個(gè)縱斷面, 造成填土高度大幅度提高時(shí)。要研究改移道路使其從較高路堤下通過(guò)的可能性, 另外還應(yīng)充分利用跨河橋邊孔及排水箱涵作通道, 這是綜合利用橋涵設(shè)施, 減少單建通道、降低填土高度的有效措施。通道的設(shè)置間距, 要掌握因地制宜的原則, 一般來(lái)說(shuō)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密地區(qū)以每公里設(shè)置2-3座通道是適宜的。</p>

96、<p>　　第三，通道的凈空標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于通道凈空的確定, 設(shè)計(jì)時(shí)一定要實(shí)事求是, 堅(jiān)持設(shè)計(jì)的科學(xué)性和公證性, 不遷就地方政過(guò)高的要求, 以免增加填土高度、增加工程造價(jià)。通道路面標(biāo)高應(yīng)結(jié)合排水考慮, 一般應(yīng)高于原地面, 原則上不下挖, 便于雨水自排；少數(shù)通道根據(jù)地勢(shì), 若能有效地解決自排水問(wèn)題,也可適當(dāng)下挖, 不能只為了追求降低填土高度, 而盲目下挖, 尤其在南方多雨和地基潮濕地區(qū)更應(yīng)提起注意, 否則通道內(nèi)易積水, 影響使用功

97、能。在確定跨越形式的基礎(chǔ)上，采用建筑高度低、輕巧的跨線橋結(jié)構(gòu)型式，并精細(xì)設(shè)計(jì)縱斷面，使交叉凈空既滿足使用要求又不浪費(fèi)。</p><p>　　第四，平縱面線形的組合設(shè)計(jì)時(shí)候平曲線與豎曲線一一對(duì)應(yīng), 變坡點(diǎn)對(duì)應(yīng)于平曲線中點(diǎn), 這是最理想的組合。設(shè)計(jì)中,必須充分考慮縱面線形與平面線形的對(duì)應(yīng)關(guān)系。但是實(shí)際上平原微丘區(qū)高速公路往往平曲線半徑很大, 平曲線長(zhǎng)一般在1-2KM，有的達(dá)3-4KM。要想做到l:l的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 不但

98、增加大量的土石方數(shù)量, 而且也難以滿足各種構(gòu)造物標(biāo)高要求。實(shí)踐證明, 在縱坡很緩時(shí), 縱面多次起伏并不影響駕駛員行駛中視覺(jué)上的連續(xù)性。實(shí)際應(yīng)用時(shí), 應(yīng)靈活掌握, 有條件時(shí)應(yīng)盡力做到一一對(duì)應(yīng), 確有困難時(shí), 一般以一個(gè)長(zhǎng)平曲線包3個(gè)豎曲線為宜, 最多不能超過(guò)5個(gè)，設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量作到一個(gè)長(zhǎng)平曲線包住幾個(gè)豎曲線，由于縱坡平緩坡差不大, 并采用大半徑豎曲線, 線形仍然舒順流暢,視覺(jué)良好。但是應(yīng)注意平縱面線形的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡, 平曲線內(nèi)的豎曲

99、線半徑一般取平曲線半徑的10-20倍；同時(shí),若一個(gè)平曲線內(nèi)包了幾個(gè)豎曲線, 則幾個(gè)豎曲線的半徑、及豎曲線長(zhǎng)度也應(yīng)保持均衡。</p><p>　　4本次設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)優(yōu)化方法</p><p>　　第一，在構(gòu)造物類型的選擇上進(jìn)行了充分的論證比選，在與地方道路相交的地方，主要機(jī)耕道路設(shè)置成了涵洞，而行人道路和小路則設(shè)置為天橋。比如在K2+345 KM和K5+470 KM里程處，這兩條道路只有行人

100、通行，所以設(shè)置成了天橋。第二，天橋和通道的數(shù)量確定的時(shí)候進(jìn)行了充分的優(yōu)化，在盡量考慮了當(dāng)?shù)厝罕娡ㄐ械那闆r下能少用則少用，在布置通道的時(shí)候一般沒(méi)有輕易增加通道。第三，在通道凈空的確定時(shí)候完全實(shí)事求是的進(jìn)行設(shè)計(jì),不追求過(guò)高的要求, 以免增加填土高度、增加工程造價(jià)。在縱斷面設(shè)計(jì)過(guò)程中，沒(méi)有一味把通道的高程作物必須的控制標(biāo)高，在縱斷面設(shè)計(jì)特殊困難地區(qū)，為了避免個(gè)別通道的高程而影響局部路線的縱斷面設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)充分的論證考慮后對(duì)原有路面適當(dāng)下挖，降低

101、路面高程來(lái)設(shè)置通道。在K1+514KM、 K1+968 KM、 K3+671、 KM K6+892 KM 這四個(gè)通道處，采取了降低路面高程的做法。第四，在平面和縱斷面組合設(shè)計(jì)過(guò)程中力爭(zhēng)平曲線與豎曲線一一對(duì)應(yīng),但是沒(méi)有拘泥于規(guī)范，而是根據(jù)實(shí)際情況靈活處理，在滿足視覺(jué)的連續(xù)性的情況下在一個(gè)平曲線內(nèi)設(shè)置了多個(gè)豎曲線，同時(shí)盡量采用半徑大的豎曲線。使得線形仍然舒順流暢,</p><p>　　4.2 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定<

102、/p><p><b>　　1 坡度</b></p><p><b>　　(1) 最大坡度</b></p><p>　　最大縱坡是公路縱斷面設(shè)計(jì)中的重要控制指標(biāo)。在地形起伏較大的地區(qū)，直接影響路線的長(zhǎng)短、使用質(zhì)量、運(yùn)輸成本及造價(jià)。確定最大縱坡時(shí)，不僅考慮汽車的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、自然條件，還要考慮工程和運(yùn)營(yíng)的安全與經(jīng)濟(jì)等。我國(guó)《

103、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)各級(jí)公路最大縱坡值給出了具體的規(guī)定。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)速度為100KM/小時(shí)，查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表3.0.16可得本設(shè)計(jì)的最大縱坡為4%。</p><p><b>　?。?）最小縱坡</b></p><p>　　我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定在長(zhǎng)路塹、低填設(shè)邊溝路段以及其他橫向排水不通暢的路段，為保證排水通

104、暢，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均采用不小于0.3%的縱坡。在干旱地區(qū)，以及橫向排水良好不產(chǎn)生路面積水的路段如直坡段的路堤填段，可不受最小縱坡限制。由于高速公路的路面排水一般采用集中排水的方式，其直坡段或半徑大于不設(shè)超高最小半徑路堤路段的最小縱坡仍應(yīng)不小于0.3%。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中最小縱坡限制為0.3%。</p><p><b>　　2 坡長(zhǎng)</b>

105、;</p><p><b>　?。?）最小坡長(zhǎng)</b></p><p>　　最短坡長(zhǎng)的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的。最小坡長(zhǎng)規(guī)定汽車以設(shè)計(jì)速度9-15s的行程為宜，高速公路以設(shè)計(jì)速度9s的行程即可。我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)各級(jí)公路的最小坡長(zhǎng)作了具體的規(guī)定。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)速度為100KM/小時(shí)，查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

106、》中表3.0.17-1可得本設(shè)計(jì)的最小坡長(zhǎng)為250。</p><p><b>　　（2）最大坡長(zhǎng)</b></p><p>　　查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表3.0.17-2可得本設(shè)計(jì)速度下的不同縱坡值的最大坡長(zhǎng)限制如下表所示。</p><p>　　注，坡度小于3%的坡不限制坡長(zhǎng)。</p><p><b>　　3豎

107、曲線半徑和長(zhǎng)度</b></p><p>　　在縱斷面設(shè)計(jì)中，豎曲線的設(shè)計(jì)受眾多因素的影響和限制，其中有三個(gè)限制因素決定著豎曲線最小半徑或最小長(zhǎng)度：</p><p><b>　　(1) 緩和沖擊；</b></p><p>　　(2) 行駛時(shí)間不過(guò)短；</p><p>　　(3) 滿足視距要求。</p>

108、;<p>　　根據(jù)以上因素，我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表3.0.18對(duì)各級(jí)公路的豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度作了具體的規(guī)定。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)速度為100KM/小時(shí)，查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表3.0.18可得本設(shè)計(jì)的豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度如下表所示。</p><p>　　4 本設(shè)計(jì)中各項(xiàng)參數(shù)規(guī)定</p><p>　　綜上敘述，本次設(shè)計(jì)中縱斷

109、面設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)規(guī)定匯總?cè)缦卤恚?lt;/p><p><b>　　4.3 豎曲線計(jì)算</b></p><p><b>　　1 豎曲線要素計(jì)算</b></p><p>　　豎曲線要素的計(jì)算公式：</p><p><b>　　T=</b></p><p>　　式中

110、：R——豎曲線半徑(m) </p><p>　　L——豎曲線的曲線長(zhǎng)(m) </p><p>　　T——豎曲線的切線長(zhǎng)(m)</p><p>　　E——豎曲線的外距(m)</p><p>　　ω——兩相鄰縱坡的代數(shù)差，以小數(shù)計(jì), 當(dāng)ω﹥0時(shí)為凹型豎曲線；ω﹤0時(shí)為凸型豎曲線。</p><p><b>　　豎曲

111、線計(jì)算示意圖</b></p><p><b>　　2設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算公式</b></p><p>　　豎曲線起點(diǎn)高程=變坡點(diǎn)高程±T</p><p>　　切線高程=豎曲線起點(diǎn)高程+</p><p>　　設(shè)計(jì)高

112、程=切線高程±h</p><p>　　式中：— 前段坡線坡度；</p><p><b>　　—后段坡線坡度；</b></p><p>　　x—豎曲線上任意點(diǎn)與豎曲線始點(diǎn)的水平距離(m)；</p><p><b>　　h— 豎距。</b></p><p><b&

113、gt;　　3 計(jì)算實(shí)例</b></p><p>　　下面以變坡點(diǎn)1為例進(jìn)行豎曲線計(jì)算。變坡點(diǎn)1樁號(hào)為K0+755，高程為46.1m， i1=0.940%，i2=-1.049% ，R=11000m。則：</p><p>　　豎曲線要素：　　 ω=-2.034% ，為凸形。</p><p>　　曲線長(zhǎng)　=218.889</p><p>

114、;　　切線長(zhǎng) T= = 109.44</p><p><b>　　外距= 0.54</b></p><p>　　計(jì)算設(shè)計(jì)高程（以計(jì)算樁號(hào)為K0+655處的設(shè)計(jì)高程為例）：</p><p>　　豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)-T=（K0+755）－109.44= K0+645.56</p><p>　　豎曲線起點(diǎn)高程＝4

115、6.10－109.44×0.94%＝45.07（m）</p><p>　　豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)+ T=（K0+755）+109.44=K0+864.44</p><p>　　豎曲線終點(diǎn)高程＝46.10－109.44×1.049%＝44.95（m）</p><p>　　橫距：x=（K0+755.00）－（K0+655.00）=100 (m)&

116、lt;/p><p><b>　　豎距==0.91</b></p><p>　　切線高程=豎曲線起點(diǎn)高程+ =45.07+0.94=46.01</p><p>　　設(shè)計(jì)高程=切線高程—h=45.1(m)</p><p>　　其它變坡點(diǎn)設(shè)計(jì)高程計(jì)算與上例類似，不再贅述。</p><p>　　4 本設(shè)計(jì)中計(jì)