畢業(yè)設(shè)計(jì)---某市新建二級(jí)公路設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）</p><p>　　題 目 某市新建二級(jí)公路設(shè)計(jì) </p><p>　　姓 名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 講 師 </p><p>　　二О一 二 年 五 月 十

2、四 日</p><p>　　The Graduation Design for Bachelor's Degree</p><p>　　The Secondary Highway Design in Central Regions</p><p>　　Candidate： </p><p>　　Specialty： </p&g

3、t;<p>　　Student No.: </p><p>　　Supervisor: </p><p><b>　　內(nèi) 容 摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)路段位于山西晉城地區(qū)，根據(jù)該路段的地質(zhì)、地形、地物、水文等自然條件，經(jīng)過(guò)實(shí)地踏勘，依據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　

4、　本設(shè)計(jì)內(nèi)容包括平面線形設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、路基路面設(shè)計(jì)和擋土墻設(shè)計(jì)，通過(guò)應(yīng)用AutoCAD2004 和鴻業(yè)市政道路軟件，按老師指導(dǎo)和要求完成整條路線的初步設(shè)計(jì)。平面線設(shè)計(jì)包電子地形圖上選線、定線，圓曲線、緩和曲線參數(shù)設(shè)定等；縱斷面設(shè)計(jì)包括拉坡、豎曲線設(shè)計(jì)等；橫斷面設(shè)計(jì)中為確保道路的使用年限，在路段上還做了擋土墻設(shè)計(jì)和排水設(shè)計(jì)；路面設(shè)計(jì)采用瀝青混凝土路面。</p><p>　　整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算了路線的平、縱

5、、橫要素,設(shè)計(jì)了路基、路面、擋土墻等內(nèi)容,由此圓滿完成了中部某市新建二級(jí)公路初步設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　關(guān) 鍵 詞</b></p><p>　　二級(jí)公路；線形設(shè)計(jì)；縱斷面設(shè)計(jì)；橫斷面設(shè)計(jì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The secondary

6、 highway design is based on geology section, topography, terrain, hydrology, other natural conditions and relevant technical standards for design. This secondary highway design includes several parts: horizontal al

7、ignment design, longitudinal design, cross-sectional design, pavement design and retaining wall design. Through the application of AutoCAD and the tutor’s guidance, I accomplish the preliminary design of the highway. Ali

8、gnment design is consist of plane alignment des</p><p><b>　　Keywords</b></p><p>　　Alignment design；Longitudinal design；Cross-sectional design；Asphalt concrete pavement</p><

9、;p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　某市新建二級(jí)公路</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)總說(shuō)明書</p><p>　　1.1.畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生綜合運(yùn)用在校期間所學(xué)的理論，完成符合生產(chǎn)實(shí)際要求的公路工程設(shè)計(jì)任務(wù)，是提高學(xué)生的綜

10、合運(yùn)用能力、促進(jìn)學(xué)生由知識(shí)向能力轉(zhuǎn)化的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)與技術(shù)的全面檢驗(yàn)。在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立、系統(tǒng)、全面地完成公路設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握公路線形設(shè)計(jì)、工程實(shí)體設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)文件編制的全過(guò)程。</p><p>　　通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，既有助于提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，同時(shí)也有助于以后在工作崗位能很快的適應(yīng)工作環(huán)境。</p><p><b>　　1.2.設(shè)計(jì)任務(wù)</b&g

11、t;</p><p>　　本次設(shè)計(jì)任務(wù)主要包括：依據(jù)電子版地形圖完成給定的初步設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1.2.1路線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　路線設(shè)計(jì)主要解決公路路線空間位置問(wèn)題，其內(nèi)容包括：</p><p>　　1) 路線平面設(shè)計(jì)：包括中線的平面設(shè)計(jì)以及路線平面圖的繪制等。</p>&

12、lt;p>　　2) 路線縱斷面設(shè)計(jì)：包括縱斷面拉坡，平縱線形綜合處理，豎曲線設(shè)計(jì)以及中樁的填挖高度計(jì)算和縱斷面圖的繪制等。</p><p>　　3）路線橫斷面設(shè)計(jì)：包括一般與特殊橫斷面設(shè)計(jì)，彎道超高、加寬。</p><p><b>　　1.2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要解決公路各種人工構(gòu)造物的具體布設(shè)位置，結(jié)構(gòu)類

13、型設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)等，其內(nèi)容包括：</p><p>　　1) 路基設(shè)計(jì)：選擇路基斷面形式，確定路基寬度；選擇路堤填料與壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；確定邊坡形狀與坡度；擋土墻設(shè)計(jì)。</p><p>　　2) 路面設(shè)計(jì)，路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)(面層、基層、墊層等設(shè)計(jì))，路肩加固設(shè)計(jì)等。</p><p>　　1.3.道路基本概況</p><p>　　1.3.1．道路所在

14、地區(qū)氣象資料</p><p>　　本設(shè)計(jì)路段位于山西晉城地區(qū)，屬于暖溫帶季風(fēng)氣候，四季較分明，春季干旱多風(fēng)，夏季受東南亞季風(fēng)氣候影響，炎熱多雨，秋季溫和涼爽，陰雨較多，冬季受西伯利亞高壓氣流控制，氣候寒冷，雨雪稀少，平均氣溫11.7度，極端最高氣溫40.2度，最低氣溫-19.7度，多年平均風(fēng)速2.2米/秒。</p><p>　　1.3.2．沿線的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況</p>

15、<p>　　本設(shè)計(jì)路段位于山嶺重丘區(qū)，沿線山體穩(wěn)定，無(wú)不良地質(zhì)狀況，山坡地下水3米以下，洼地地下水1.5米以下。</p><p>　　1.3.3．沿線的植被及土壤分布情況</p><p>　　沿線樹木較多，沿線多粘質(zhì)土，山坡上1米以下是碎石土。</p><p>　　1.3.4．道路建筑材料及分布情況</p><p>　　公路沿線附

16、近可采用的建筑材料：水泥、瀝青、碎石、砂礫、石灰及粉煤灰等。</p><p>　　1.3.5．交通量資料</p><p><b>　　1）近期交通量</b></p><p>　　表1.1 近期主要車型交通量</p><p>　　2）交通增長(zhǎng)率： 10% </p><p>　　1.4．道路等級(jí)和

17、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)車型以小客車為折算標(biāo)準(zhǔn)。各種汽車的折算系數(shù)系數(shù)見表2。由表1和表2可知近期主要車型三菱FR415、五十鈴NPR595G、江淮HF140A、江淮HF150、東風(fēng)KM340、東風(fēng)SP9135B、五十鈴EXR181L、轎車的折算系數(shù)分別為1.5、1.5、1.5、2.0、1.5、3.0、3.0、1.0。</p><p><b&g

18、t;　　確定公路等級(jí)：</b></p><p>　　式中：——設(shè)計(jì)交通量（輛/日）；</p><p>　　——起始年平均日交通量（輛/日）；</p><p>　　——設(shè)計(jì)交通量年平均增長(zhǎng)率（%）；</p><p>　　——設(shè)計(jì)交通量預(yù)測(cè)年限。</p><p>　　表1.2 各級(jí)公路車輛折算系數(shù)</

19、p><p>　　交通量年平均增長(zhǎng)率為10.0%，一般能適應(yīng)各種車輛折合成小客車的年平均日交通量，</p><p>　　=小客車+1.5×中型車+2×大型車 =180×+(270+145+120+320)×1.5+170×2+(150+120)×3=2612.5， =2612.5×(1+10.0%)=9920.9，交通量在50

20、00～15000之間，所以根據(jù)以上所得數(shù)據(jù)，所選路段為二級(jí)公路。</p><p>　　表1.3 二級(jí)公路主要技術(shù)指標(biāo)選取表</p><p>　　1.5．道路采用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</p><p>　　1.5.1．道路平面設(shè)計(jì)</p><p>　　道路為山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路，設(shè)計(jì)車速為60km/h，道路全長(zhǎng)1666.415m，起點(diǎn)樁號(hào)為K000+0.

21、000，高程855.000m，終點(diǎn)樁號(hào)為K1＋666.415，高程835.000m。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的平面線形中全線共設(shè)交點(diǎn)2個(gè)，最小圓曲線半徑為300m，最大圓曲線半徑為400m，路線增長(zhǎng)系數(shù)2.056，平均交點(diǎn)個(gè)數(shù)2.344個(gè)/km，平曲線占線路總長(zhǎng)35.5%，總長(zhǎng)1184.024m，直線最大長(zhǎng)度543.152m。詳見道路平面設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.5.2．道路縱

22、斷面設(shè)計(jì)</p><p>　　在本設(shè)計(jì)項(xiàng)目中最小坡長(zhǎng)(米):314.823，最大坡長(zhǎng)(米):738.8，最小縱坡(%):-0.380，最大縱坡(%):-2.059，最小凹形豎曲線半徑(米): 3000.000，最小凸形豎曲線半徑(米):3500.000 ，最小豎曲線長(zhǎng)度(米):50.364。詳見道路縱斷面設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.5.3．道路橫斷面設(shè)計(jì)</p><

23、;p>　　此公路為山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路，計(jì)算行車速度為60km/h，路基寬度為20m，其中行車道寬14.0m，兩邊土路肩各0.5m。路拱坡度為1.5％，詳見道路橫斷面設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.5.4．路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如表1.4所示）</p><p>　　表1.4 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表</p><p><b>　　1.6. 設(shè)計(jì)依據(jù)</b>&l

24、t;/p><p>　　1）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）,人民交通出版社；</p><p>　　2）《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD20-2006）,人民交通出版社；</p><p>　　3）《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30-2004）,人民交通出版社 ；</p><p>　　4）《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ012-20

25、02）,人民交通出版社；</p><p>　　5）《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJO14-2006）,人民交通出版社 ；</p><p>　　6）《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ033-2006）,人民交通出版社；</p><p>　　7）《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ018-97）,人民交通出版社； </p><p>　　8）《路基路面工程》

26、（鄧學(xué)均 2002），人民交通出版社；</p><p>　　9）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTG D63-2007）；</p><p>　　10）《路面設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （北京2005），人民交通出版社；</p><p>　　11）《公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目文件編制辦法》（交公路發(fā)【2007】358號(hào)），人民交通出版社。</p><p>　　

27、第二章 道路選線和定線</p><p><b>　　2.1．道路選線</b></p><p>　　2.1.1．道路選線的一般原則</p><p>　　路線是道路的骨架，它的優(yōu)劣影響道路功能的發(fā)揮和在路網(wǎng)中的作用。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）在路線設(shè)計(jì)的各個(gè)階段

28、，應(yīng)運(yùn)用各種先進(jìn)手段對(duì)路線方案做深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。</p><p>　　2） 路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使工程數(shù)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)。公路路線設(shè)計(jì)是一項(xiàng)立體線形設(shè)計(jì)，應(yīng)注意立體線形設(shè)計(jì)中平、縱、橫面的舒順、合理的配合。在工程量增加不大時(shí)，平、縱線形應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不應(yīng)輕易采用最小值或極限值，也不應(yīng)不顧工程量

29、的大幅增加，而片面追求高指標(biāo)。</p><p>　　3） 選線應(yīng)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、經(jīng)濟(jì)作物田或經(jīng)濟(jì)林園等。</p><p>　　4）通過(guò)名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的公路，應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，并適當(dāng)照顧美觀，重視保護(hù)原有自然狀態(tài)和重要?dú)v史文物遺址。</p><p>　　5）應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)，查清其對(duì)公路工程的影響

30、。對(duì)于不良地質(zhì)地段和特殊地區(qū)，如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶、泥沼等地段和沙漠、多年凍土等特殊地區(qū)，一般情況下路線應(yīng)設(shè)法繞避；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>　　6）選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意因修建道路及汽車運(yùn)行所產(chǎn)生的影響和污染等。</p><p>　　7）對(duì)高速公路和一級(jí)公路，因其路幅寬，可根據(jù)通過(guò)地區(qū)的地形、地物、自然環(huán)境等條件，利用其上下

31、行車道分離的特點(diǎn)，本著因地制宜的原則，合理采用上下行車道分離的形式設(shè)線。</p><p>　　2.1.2．道路選線的步驟</p><p><b>　　1）路線方案選擇</b></p><p>　　路線方案選擇主要是解決起、終點(diǎn)間路線基本走向問(wèn)題。此項(xiàng)工作通常是先在小比例尺（1：2.5～1：10萬(wàn)）地形圖上從較大面積范圍內(nèi)找出各種可能的方案，收集

32、各可能方案的有關(guān)資料，進(jìn)行初步評(píng)選，確定數(shù)條有進(jìn)一步比較價(jià)值的方案。然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，通過(guò)多方案的比選得出一個(gè)最佳方案來(lái)。</p><p><b>　　2）路線帶選擇</b></p><p>　　在路線基本方向選定的基礎(chǔ)上，按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定出一些細(xì)部控制點(diǎn)，連接這些控制點(diǎn)，即構(gòu)成路線帶，也稱路線布局。這些細(xì)部控制點(diǎn)的取舍，自然仍是通過(guò)比選的辦法來(lái)確定的

33、。路線布局一般應(yīng)該在1：1000～1：5000比例尺的地形圖上進(jìn)行。只有在地形簡(jiǎn)單，方案明確的路段，才可以現(xiàn)場(chǎng)直接選定。</p><p><b>　　3）具體定線</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)上述兩步的工作，路線雛形已經(jīng)明顯勾畫出來(lái)，定線就是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案，結(jié)合有關(guān)條件在有利的定線帶內(nèi)進(jìn)行平、縱、橫綜合設(shè)計(jì)，具體定出道路中線的工作。</p>

34、<p><b>　　2.2．道路定線</b></p><p>　　2.2.1．了解資料</p><p>　　首先要熟悉地形圖和所給的原始資料，分析其地貌、高差、河渠、 耕地、建筑物等的分布情況。</p><p>　　2.2.2．定線原則</p><p>　　根據(jù)給定的起終點(diǎn)，分析其直線距離和所需的展線長(zhǎng)度，選擇

35、合適的中間控制點(diǎn)。在路線各種可能的走向中，初步擬定可行的路線方案，（如果有可行的局部路線方案，應(yīng)進(jìn)行比較確定），然后進(jìn)行紙上定線。</p><p>　　1）在1:10000的小比例尺地形圖上在起，終控制點(diǎn)間研究路線的總體布局，找出中間控制點(diǎn)。根據(jù)相鄰控制點(diǎn)間的地形、地貌、地質(zhì)、農(nóng)田等分布情況，選擇地勢(shì)平緩山坡順直的地帶，擬定路線各種可行方案。</p><p>　　2）對(duì)于山嶺重丘地形，定線

36、時(shí)應(yīng)以縱坡度為主導(dǎo)；對(duì)于平原微丘區(qū)域（即地形平坦）地面自然坡度較小，縱坡度不受控制的地帶，選線以路線平面線形為主導(dǎo)。最終合理確定出公路中線的位置（定出交點(diǎn)）。</p><p>　　2.2.3．定線步驟</p><p><b>　　1）試坡</b></p><p>　　定均坡線。在山嶺重丘地帶，根據(jù)等高線間距和所選定的平均縱坡（視路線高差大小，一

37、般選5%-5.5%）按計(jì)算得等高線間平均長(zhǎng)度a(a=等高距/平均縱坡)進(jìn)行試坡（用分規(guī)卡等高線），將各點(diǎn)連成折線，即均坡線。</p><p><b>　　2）定導(dǎo)向線</b></p><p>　　分析這條均坡線對(duì)地形、地物等艱苦工程和不良地質(zhì)的避讓情況。如有不合理之處，應(yīng)選擇出須避讓的中間控制點(diǎn)，調(diào)整平均縱坡，重新試坡。經(jīng)過(guò)調(diào)整后得出的折線，稱為導(dǎo)向線。</p&

38、gt;<p><b>　　3）平面試線</b></p><p>　　穿直線：按照“照顧多數(shù)，保證重點(diǎn)”的原則綜合考慮平面線形設(shè)計(jì)的要求，穿線交點(diǎn)，初定路線導(dǎo)線（初定出交點(diǎn)）。敷設(shè)曲線：按照路中線計(jì)劃通過(guò)部位選取且注明各彎道的圓曲線的長(zhǎng)度。平面試線中要考慮平﹑縱﹑橫配合，滿足線形設(shè)計(jì)和《標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定和要求，綜合分析地形、地物等情況，穿出直線并選定曲線半徑。</p>

39、<p><b>　　4）修正導(dǎo)向線</b></p><p>　　縱斷面控制是在平面試線的基礎(chǔ)上點(diǎn)繪出粗略縱斷面地形線，（可用分規(guī)直接在圖紙上量距，確定地面標(biāo)高），進(jìn)行初步縱坡設(shè)計(jì)，并根據(jù)縱坡設(shè)計(jì)情況修正平面線形。</p><p>　　橫斷面較核是根據(jù)初步縱坡設(shè)計(jì)，計(jì)算出路基填挖高度，繪出工程困難地段的路基橫斷面圖（如地面橫坡陡或工程地質(zhì)不良地段等），根據(jù)路基

40、橫斷面的情況修平面線形。 </p><p><b>　　

41、5）定線</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)幾次修正后，最終確定出滿足《標(biāo)準(zhǔn)》要求，平縱線型都比較合適的路線導(dǎo)線，最終定出交點(diǎn)位置（一般由交點(diǎn)坐標(biāo)控制）。</p><p><b>　　2.3路線方案比選</b></p><p>　　通過(guò)對(duì)方案甲和方案乙的對(duì)比，可以看出，方案甲較方案乙的綜合評(píng)價(jià)高，不僅符合道路通行的一般原則，路線較短，

42、能夠照顧到周圍的村莊，對(duì)村莊和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到促進(jìn)作用。而方案乙填挖土石方面積較大，未來(lái)改擴(kuò)建難以提高。最后推薦路線較短、線形標(biāo)準(zhǔn)較高、用地最省、工程造價(jià)較低的方案甲。</p><p>　　各方案的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總見表2.1。</p><p>　　表2.1 各方案主要指標(biāo)比較表</p><p>　　第三章 道路平面設(shè)計(jì)</p><p>　

43、　3.1.平面設(shè)計(jì)原則</p><p>　　道路一般由線性、路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施等組成。路線位置的選定需要設(shè)計(jì)者進(jìn)行充分的調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)踏勘，利用現(xiàn)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，根據(jù)路線幾何線形設(shè)計(jì)要求，確定路線平面線形各要素之間的配合；平面線形應(yīng)與地形、地物相適應(yīng)，保持線性的連續(xù)性和均衡性。</p><p>　　1）平面線性應(yīng)直捷、流暢，與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；&l

44、t;/p><p>　　2）保持平面線性的均衡與連接；</p><p>　　3）注意與縱斷面設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)；</p><p>　　4）圓曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度。</p><p>　　3.2．確定各平曲線半徑及緩和曲線長(zhǎng)度</p><p>　　我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）中規(guī)定：當(dāng)圓曲線半徑小于等于250m時(shí)應(yīng)設(shè)

45、置加寬；當(dāng)圓曲線半徑大于等于1500m時(shí)可以不設(shè)置緩和曲線和超高，超高的橫坡度計(jì)算由行車速度、半徑大小、結(jié)合路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定。二級(jí)公路最大超高不應(yīng)大于8%，在積雪冰凍地區(qū)不宜大于6%。當(dāng)超高橫坡度的計(jì)算值小于路拱坡度時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)等于路拱坡度的超高值。</p><p>　　極限最小半徑：（規(guī)范值125m）</p><p>　　一般最小半徑：（規(guī)范值200m）</p&

46、gt;<p>　　不設(shè)超高最小半徑：（規(guī)范值1500m）</p><p>　　平曲線極限最小長(zhǎng)度按6s行程設(shè)計(jì)計(jì)算：（規(guī)范值100m）</p><p>　　平曲線一般最小長(zhǎng)度按3倍極限長(zhǎng)度計(jì)算：（規(guī)范值300m）緩和曲線最小長(zhǎng)度按3秒計(jì)算極限長(zhǎng)度：（規(guī)范值50m）</p><p>　　《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20-2006）規(guī)定：當(dāng)設(shè)計(jì)速度大于

47、等于60km/h時(shí)，同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度以不小于設(shè)計(jì)速度的6倍為宜；當(dāng)設(shè)計(jì)速度大于等于60km/h時(shí)，反向圓曲線間直線最小長(zhǎng)度以不小于設(shè)計(jì)速度的2倍為宜。</p><p>　　表3.1 圓曲線規(guī)范規(guī)定匯總表</p><p>　　3.3．平曲線設(shè)計(jì)原則</p><p>　　1）在條件允許的情況下盡量使用大的曲線半徑（R<10000m）。</p>

48、<p>　　2） 一般情況下使用極限半徑的4～8倍或超高為2～4%的圓曲線半徑值，即390～1500m為宜。</p><p>　　3）從現(xiàn)行設(shè)計(jì)要求方面考慮，曲線長(zhǎng)度按最小值5～8倍。</p><p>　　4）地形受限時(shí)曲線半徑應(yīng)該盡量大于一般最小半徑。</p><p>　　5）從視覺連續(xù)性角度，緩和曲線長(zhǎng)度與圓曲線半徑間應(yīng)有如下關(guān)系。</p>

49、;<p>　　6）為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)宜將回旋線與原曲線長(zhǎng)度比例定位1：1：1，當(dāng)曲線半徑較大，圓曲線較長(zhǎng)時(shí) 也可以為1 ：2：1。</p><p>　　7）盡量保證全線指標(biāo)均衡。</p><p><b>　　3.4．坐標(biāo)計(jì)算</b></p><p>　　3.4.1．路線轉(zhuǎn)角的計(jì)算</p><p>　　設(shè)起點(diǎn)坐

50、標(biāo)，第個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為…；從地形圖上可量出:</p><p><b>　　起點(diǎn),,</b></p><p><b>　　試算轉(zhuǎn)角：</b></p><p><b>　　坐標(biāo)增量：</b></p><p><b>　　交點(diǎn)間距：， </b></p>

51、<p><b>　　象限角：， </b></p><p><b>　　計(jì)算方位角A：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)角：，右轉(zhuǎn)</b></p><p>　　3.4.2．平面線性要素組合及主點(diǎn)樁號(hào)的計(jì)算</p><p>　　3.4.2.1．基本型曲線計(jì)算<

52、;/p><p>　　平曲線按直線－回旋線－圓曲線－回旋線－直線的順序組合，從線形的協(xié)調(diào)性上考慮，宜將回旋線－圓曲線－回旋線的長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)成1:1:1—1:2:1，并注意滿足設(shè)置基本型曲線的幾何條件：，其中為路線轉(zhuǎn)角，為回旋線角。</p><p><b>　　例如計(jì)算交點(diǎn)</b></p><p>　　1）曲線幾何要素計(jì)算如下：</p>

53、<p><b>　　內(nèi)移值：</b></p><p><b>　　切線增長(zhǎng)值：</b></p><p><b>　　切線長(zhǎng)：</b></p><p><b>　　平曲線長(zhǎng)：</b></p><p><b>　　外距：</b>

54、;</p><p><b>　　切曲差：</b></p><p>　　2）主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算</p><p>　　ZH點(diǎn)：ZH=JD-T =K0+210.827-138.404=K0+072.434</p><p>　　HY點(diǎn)：HY=ZH+L=K0+072.434+ 60= K0+132.434</p>&l

55、t;p>　　YH點(diǎn)：YH =HY+L-2L=K0132.434+258.071-120=K0+270.505</p><p>　　HZ點(diǎn)：HZ=YH+L=K0+270.505+60=K0+330.505</p><p>　　QZ點(diǎn)：QZ=HZ-L/2=K0+330.505-129.036=K0+201.469</p><p>　　JD點(diǎn)：JD=QZ +D/2=

56、K0+201.469+ 9.358= K0+210.827 </p><p>　　式中：ZH—第一緩和曲線起點(diǎn)（直緩點(diǎn)）</p><p>　　HY—第一緩和曲線終點(diǎn)（緩圓點(diǎn)）</p><p>　　YH—第二緩和曲線終點(diǎn)（圓緩點(diǎn)）</p><p>　　HZ——第二緩和曲線起點(diǎn)（緩直點(diǎn)）</p><p>　　因此，校正后的

57、交點(diǎn)與原來(lái)的交點(diǎn)樁號(hào)相符。</p><p>　　3.4.2.2．S形曲線計(jì)算</p><p>　　兩個(gè)反向圓曲線用反向回旋線連接的組合形式稱為S形曲線。</p><p>　　從行駛力學(xué)與線形協(xié)調(diào)、超高過(guò)渡考慮，S形曲線相鄰兩回旋線參數(shù)A和A宜相等；當(dāng)采用不等參數(shù)時(shí)，A和A之比應(yīng)小于2.0，有條件時(shí)以小于1.5為宜。</p><p>　　S形曲

58、線的兩個(gè)反向回旋線以徑相連接為宜。當(dāng)受地形或其他條件限制不得已插入短直線或兩回旋線相重合時(shí)，其短直線或重合段的長(zhǎng)度L應(yīng)符合下式規(guī)定：L≤（A+A）/40。</p><p>　　兩圓曲線半徑之比不宜過(guò)大，以R/R=1～1/3為宜（R、R分別為大、小圓半徑，A、A分別為大、小圓的回旋線參數(shù)）。 </p><p><b>　　例如組成S型曲線</b></p>

59、<p>　　1）曲線幾何要素計(jì)算如下：</p><p>　　交點(diǎn)樁號(hào)為K0+942.257，交點(diǎn)轉(zhuǎn)角為左50°17'25.3″</p><p>　　交點(diǎn)樁號(hào)為K1+203.657，交點(diǎn)轉(zhuǎn)角為右36°22'19.9″ </p><p><b>　　交點(diǎn)間距，，</b></p><p

60、>　　設(shè)計(jì)曲線4的半徑和緩和曲線長(zhǎng)</p><p>　　擬定，則，在1到1/3之間</p><p><b>　　①</b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　由①②式代入上式可解得</p><p><b>　　回旋線參數(shù)</b&

61、gt;</p><p>　　因此，各項(xiàng)驗(yàn)算均滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　2）主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算</p><p><b>　　交點(diǎn)： </b></p><p>　　ZH=JD- T= K0+818.049</p><p>　　HY=ZH+L= K0+878.049</p>&l

62、t;p>　　YH=HZ- L= K0+993.595</p><p>　　HZ=ZH+L= K1+053.595</p><p><b>　　交點(diǎn)：</b></p><p>　　ZH=JD- T= K1+053.621</p><p>　　HY=ZH+L= K1+113.621</p><p&g

63、t;　　YH=HZ- L= K1+285.328</p><p>　　HZ=ZH+L= K1+345.328</p><p>　　3.4.2.3.直線上中樁坐標(biāo)的計(jì)算</p><p>　　設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為，交點(diǎn)相鄰直線的方位角分別為和，則（或）點(diǎn)坐標(biāo)：</p><p><b>　?。ɑ颍c(diǎn)坐標(biāo)：</b></p>

64、<p>　　設(shè)直線上加樁里程為L(zhǎng)，ZH、HZ表示曲線起、終點(diǎn)里程，則前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（）。</p><p>　　后直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（）：</p><p>　　3.4.2.4.單曲線內(nèi)中樁坐標(biāo)的計(jì)算</p><p>　　1）不設(shè)緩和曲線的單曲線</p><p>　　曲線起終點(diǎn)坐標(biāo)按3.2.4.3中ZH點(diǎn)和HZ點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算，設(shè)其坐標(biāo)分

65、別為、，則圓曲線上坐標(biāo)為：</p><p>　　式中：——圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至ZY點(diǎn)的曲線長(zhǎng)；</p><p><b>　　——圓曲線半徑；</b></p><p>　　——轉(zhuǎn)角符號(hào)，右轉(zhuǎn)為“+”，左轉(zhuǎn)為“-”,下同。</p><p>　　2）設(shè)緩和曲線的單曲線</p><p>　　緩和曲線上任意點(diǎn)的

66、切線橫距：</p><p>　　式中：——緩和曲線上任意點(diǎn)至ZH或（HZ）點(diǎn)的曲線長(zhǎng)；</p><p><b>　　——緩和曲線長(zhǎng)。</b></p><p>　　i）第一緩和曲線（ZH ～HY）任意點(diǎn)坐標(biāo)</p><p>　　ii）圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)</p><p><b>　?、儆蒆Y

67、～YH時(shí)</b></p><p>　　式中：——圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至HY點(diǎn)的曲線長(zhǎng)；</p><p>　　、——HY點(diǎn)的坐標(biāo)。</p><p><b>　?、谟蒠H～HY時(shí)</b></p><p>　　式中：——圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至YH點(diǎn)的曲線長(zhǎng)。</p><p>　　iii）第二緩和曲線（H

68、Z～YH）內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)</p><p>　　式中：——第二緩和曲線內(nèi)任意點(diǎn)至HZ點(diǎn)的曲線長(zhǎng)。</p><p>　　主點(diǎn)坐標(biāo)表如3.2所示，其他各點(diǎn)坐標(biāo)指詳見附表2“逐樁坐標(biāo)表”。</p><p>　　3.5．編制直線及轉(zhuǎn)角表</p><p>　　根據(jù)所得數(shù)據(jù)填寫“直線、曲線及轉(zhuǎn)角表”，詳見附表1。</p><p>&l

69、t;b>　　3.6．平面圖標(biāo)注</b></p><p>　　在路線平面圖上標(biāo)注路線起終點(diǎn)里程、交點(diǎn)位置及編號(hào)、公里樁、百米樁、水準(zhǔn)點(diǎn)地物、人工構(gòu)造物、曲線主點(diǎn)樁號(hào)、曲線要素表、坐標(biāo)網(wǎng)格等。</p><p><b>　　3.7．繪圖</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制路線平面設(shè)計(jì)圖，標(biāo)出各曲線要素點(diǎn)，詳見路線平面設(shè)計(jì)圖

70、。</p><p>　　第四章 道路縱斷面設(shè)計(jì)</p><p>　　沿著道路中線豎直剖切然后展開即為路線縱斷面。縱斷面應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文、地物，綜合考慮平面、橫斷面而設(shè)計(jì)。</p><p>　　縱斷面是道路縱斷面設(shè)計(jì)的主要成果，也是道路設(shè)計(jì)的重要技術(shù)文件之一，將道路縱斷面圖與平面圖結(jié)合起來(lái)，就能準(zhǔn)確定出道路的空間位置。在縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線，它

71、是根據(jù)中線上各樁點(diǎn)的高程而點(diǎn)繪的一條不規(guī)則的折線，反映了沿著中線地面的起伏變化情況；另一條是設(shè)計(jì)線，它是經(jīng)過(guò)技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上以及美學(xué)上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路路線的起伏變化情況。 </p><p>　　因此，縱斷面線形設(shè)計(jì)主要是解決公路線形在縱斷面上的位置，形狀和尺寸問(wèn)題，具體內(nèi)容包括縱坡設(shè)計(jì)和豎曲線設(shè)計(jì)兩項(xiàng)。<

72、;/p><p><b>　　4.1．縱坡設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1.1．縱坡設(shè)計(jì)的一般要求</p><p>　　1）縱坡設(shè)計(jì)必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定，一般不輕易使用極限值；</p><p>　　2）縱坡應(yīng)力求平緩，避免連續(xù)陡坡，過(guò)長(zhǎng)陡坡和反坡；</p><p>　　3）縱斷面線形應(yīng)連續(xù)

73、，平順，均衡，并重視平縱面線形的組合。</p><p>　　從行車安全，舒適和視覺良好的要求來(lái)看，要求縱斷面線形注意有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　在短距離內(nèi)應(yīng)避免線形起伏，易使縱斷面線形發(fā)生中斷，視覺不良；</p><p>　　避免“凹陷”路段，若線形發(fā)生凹陷出現(xiàn)隱蔽路段，使駕駛員視覺不適，產(chǎn)生莫測(cè)感，影響行車速度和安全；</p><p>

74、;　　在較大的連續(xù)上坡路段，宜將最陡的縱坡放在底部，接近頂部的縱坡宜放緩些；</p><p>　　縱坡變化小的，宜采用較大的豎曲線半徑；</p><p>　　縱斷面線形設(shè)計(jì)應(yīng)注意與平面線形的關(guān)系，汽車專用公路應(yīng)設(shè)計(jì)平、縱面配合良好協(xié)調(diào)的立體線形；</p><p>　　縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合沿線自然條件綜合考慮，為利于路面和邊溝排水，一般情況下最小縱坡以不小于0.5%為宜，在

75、受洪水影響的沿河路線及平原區(qū)低速路段應(yīng)保證路線的最低標(biāo)高，以免遭受洪水沖刷，而確保路基的穩(wěn)定；</p><p>　　縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)爭(zhēng)取填、挖平衡，盡量利用挖方作就近填方，以減少借方和廢方，接生土石方量，降低工程造價(jià)；</p><p>　　縱坡設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)結(jié)合我過(guò)情況，適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運(yùn)輸工具，農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)田水利等方面的要求。</p><p>　　4.1.2．縱坡設(shè)計(jì)的方

76、法和步驟</p><p><b>　　1）準(zhǔn)備工作</b></p><p>　　縱坡設(shè)計(jì)前，應(yīng)先根據(jù)中樁和水準(zhǔn)記錄點(diǎn)，繪出路線縱斷面圖的地面線繪出平面直線，曲線示意圖，寫出每個(gè)中樁的樁號(hào)和地面標(biāo)高以及土壤地質(zhì)說(shuō)明資料，并熟悉和掌握全線有關(guān)勘測(cè)設(shè)計(jì)資料，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖和要求。</p><p>　　2）標(biāo)注縱斷面控制點(diǎn)</p><

77、p>　　縱面控制點(diǎn)主要有路線起終點(diǎn)，重要橋梁及特殊涵洞，隧道的控制標(biāo)高，路線交叉點(diǎn)，地質(zhì)不良地段的最小填土和最大控梁標(biāo)高，沿溪河線的控制標(biāo)高，重要城鎮(zhèn)通過(guò)位置的標(biāo)高及受其它因素限制路線中須通過(guò)的控制點(diǎn)、標(biāo)高等。</p><p><b>　　3）試坡</b></p><p>　　試坡主要是在已標(biāo)出“控制點(diǎn)”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，選線意圖，考慮各經(jīng)濟(jì)點(diǎn)和控制

78、點(diǎn)的要求以及地形變化情況，初步定出縱坡設(shè)計(jì)線的工作。試坡的要點(diǎn)，可歸納為“前面照顧，以點(diǎn)定線，反復(fù)比較，以線交點(diǎn)”幾句話。</p><p>　　前后照顧就是說(shuō)要前后坡段統(tǒng)盤考慮，不能只局限于某一段坡段上。以點(diǎn)定線就是按照縱面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，滿足“控制點(diǎn)”，參考“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”，初步定出坡度線，然后用三角板推平行線的辦法，移動(dòng)坡度線，反復(fù)試坡，對(duì)各種可能的坡度線方案進(jìn)行比較，最后確定既符合標(biāo)準(zhǔn)，又保證控制點(diǎn)要求，而且土石

79、方量最省的坡度線，將其延長(zhǎng)交出變坡點(diǎn)初步位置。</p><p><b>　　4）調(diào)坡</b></p><p>　　調(diào)坡主要根據(jù)以下兩方面進(jìn)行：⑴結(jié)合選線意圖。將試坡線與選線時(shí)所考慮的坡度進(jìn)行比較，兩者應(yīng)基本相符。若有脫離實(shí)際情況或考慮不周現(xiàn)象，則應(yīng)全面分析，找出原因，權(quán)衡利弊，決定取舍；⑵對(duì)照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。詳細(xì)檢查設(shè)計(jì)最大縱坡、坡長(zhǎng)限制、縱坡折減以及平縱線形組合是否符合技

80、術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，特別要注意陡坡與圓曲線、豎曲線與圓曲線、橋頭接線、路線交叉、隧道及渡口碼頭等地方的坡度是否合理，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整修正。</p><p>　　調(diào)整坡度線的方法有抬高、降低、延長(zhǎng)、縮短、縱坡線和加大、減小縱坡度等。調(diào)整時(shí)應(yīng)以少脫離控制點(diǎn)、少變動(dòng)填挖為原則，以便調(diào)整后的縱坡與試定縱坡基本相符。</p><p>　　5）根據(jù)橫斷面圖核對(duì)縱坡線</p><p>

81、　　核對(duì)主要在有控制意義的特殊橫斷面圖上進(jìn)行。如選擇高填深挖、擋土墻、重要橋涵及人工構(gòu)造物以及其它重要控制點(diǎn)的斷面等。</p><p><b>　　6）確定縱坡線</b></p><p>　　經(jīng)調(diào)整核對(duì)后，即可確定縱坡線。所謂定坡就是把坡度值、變坡點(diǎn)位置（樁號(hào)）和高程確定下來(lái)。坡度值一般是用三角板推平行線法，直接讀厘米格子得出，要求取值到千分之一。變坡點(diǎn)位置直接從圖上

82、讀出，一般要調(diào)整到整10樁位上。變坡點(diǎn)的高程是根據(jù)路線起點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高由已定的坡度、坡長(zhǎng)依次推算而來(lái)。</p><p>　　4.1.3．縱坡設(shè)計(jì)注意問(wèn)題</p><p>　　縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1）在回頭曲線地段設(shè)計(jì)縱坡，應(yīng)先按回頭曲線的標(biāo)準(zhǔn)要求確定回頭曲線部分的縱坡，然后向兩端接坡，同時(shí)注意回頭曲線地段不宜設(shè)豎曲線。</p>

83、<p>　　2）平豎曲線重合時(shí)。要注意保持技術(shù)指標(biāo)均衡，位置組合合理適當(dāng)，盡量避免不良組合情況。</p><p>　　3）大中橋上不宜設(shè)置豎曲線。如橋頭路線設(shè)有豎曲線，其起（終）點(diǎn)應(yīng)在橋頭兩端10m以外，并注意橋上線形與橋頭線形變化均勻，不宜突變。</p><p>　　4）小橋涵上允許設(shè)計(jì)豎曲線，為保證路線縱面平順，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)急變“駝峰式縱坡”。</p><

84、;p>　　5）注意交叉口、橋梁及引道、隧道、城鎮(zhèn)附近、陡坡急變處縱坡特殊要求。</p><p>　　6）縱坡設(shè)計(jì)時(shí)，如受控制點(diǎn)約束導(dǎo)致縱面線形欺負(fù)過(guò)大，縱坡不夠理想，或則土石方工程量過(guò)大而育無(wú)法調(diào)整時(shí)，可用紙上移線的辦法修改平面線形，從而改善縱面線形。</p><p>　　7）計(jì)算設(shè)計(jì)標(biāo)高。根據(jù)已定的縱坡和變坡點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，則可以計(jì)算出未設(shè)豎曲線以前各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。</p&g

85、t;<p>　　4.1.4．最大縱坡</p><p>　　最大縱坡是指根據(jù)道路等級(jí)、自然條件、行車要求等因素所限定的路線縱坡最大值。它是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)。本次設(shè)計(jì)路線為二級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度為60km/h，最大縱坡取2.059%。</p><p>　　4.1.5．最小縱坡</p><p>　　最小縱坡是為縱向排水需要，對(duì)橫向排水不暢的路段所規(guī)定

86、的縱坡最小值。在長(zhǎng)路塹以及其他橫向排水不利地段，為了防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，各級(jí)公路均應(yīng)設(shè)置不小于0.3％的最小縱坡，一般情況不小于0.5％。當(dāng)必須設(shè)計(jì)平坡或縱坡小于0.3％的路段時(shí)，邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.1.6. 坡長(zhǎng)限制</p><p><b>　　1）最長(zhǎng)坡長(zhǎng)限制</b></p><p>　　最大坡長(zhǎng)限制

87、是指控制汽車在坡道上行駛時(shí)，當(dāng)車速下降到最低容許速度時(shí)所行駛的距離。《規(guī)定》規(guī)定當(dāng)設(shè)計(jì)速度為60km/h時(shí)的最大坡長(zhǎng)如下表所示：</p><p>　　表4.1 最長(zhǎng)坡長(zhǎng)限制（m）</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中的最大坡長(zhǎng)為491.342m，符合設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　2）最小坡長(zhǎng)限制</b></p><p&g

88、t;　　最小坡長(zhǎng)是縱斷面上兩個(gè)邊坡點(diǎn)間最小長(zhǎng)度。最小坡長(zhǎng)的限制主要是從汽車行駛平順性和布設(shè)豎曲線的要求來(lái)考慮的。</p><p>　　4.1.7.緩和坡段</p><p>　　在縱斷面設(shè)計(jì)中，當(dāng)縱坡的長(zhǎng)度達(dá)到限制坡長(zhǎng)時(shí)，按規(guī)定設(shè)置的較小縱坡路段稱為緩和坡段。其作用是恢復(fù)在較大縱坡上降低的速度；減少下坡制動(dòng)次數(shù)，保證行車安全；確保道路通行質(zhì)量?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定緩和坡段的縱坡度應(yīng)不大于3％，其長(zhǎng)度

89、應(yīng)不小于該級(jí)公路相應(yīng)的最短坡長(zhǎng)。在必須設(shè)置緩和坡段而地形又困難的地段，可將緩和坡段設(shè)置于半徑較小的平曲線上，但應(yīng)適當(dāng)增加緩和坡段的長(zhǎng)度。此時(shí)緩和坡段的長(zhǎng)度應(yīng)予增加，所增加的長(zhǎng)度為該平曲線的半徑值。</p><p>　　4.1.8.平均縱坡</p><p>　　平均縱坡是指一定長(zhǎng)度路段兩端點(diǎn)的高差與路段長(zhǎng)度的比值，是衡量線形質(zhì)量的重要指標(biāo)，目的是為了合理運(yùn)用最大縱坡、坡長(zhǎng)及緩和坡長(zhǎng)的規(guī)定，以

90、保證車輛安全順利地行駛的限制性指標(biāo)。本設(shè)計(jì)路段的相對(duì)高差小于200m，可以不考慮平均縱坡。</p><p>　　4.1.9.合成縱坡</p><p>　　合成坡度是指由道路縱坡和橫坡的矢量和。計(jì)算公式為：</p><p>　　式中：I——合成坡度（％）；</p><p>　　——超高橫坡或路拱橫坡（％）；</p><p&g

91、t;　　——路線設(shè)計(jì)縱坡坡度（％）。</p><p>　　本設(shè)計(jì)路段中最大合成坡度為：，</p><p>　　4.27％<9.5％，符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　為保證路面排水，各級(jí)公路最小合成縱坡不宜小于0.5％；當(dāng)合成縱坡小于0.5％時(shí)，應(yīng)采用綜合排水措施，以保證路面排水暢通。</p><p><b>　　4.2.豎

92、曲線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　豎曲線是指在道路縱坡的邊坡處設(shè)置的豎向曲線。豎曲線的作用是為滿足行車平順、舒適及視距的需要，其線形可采用圓曲線或拋物線。一般采用二次拋物線作為豎曲線。由于在縱斷面上只計(jì)水平距離和垂直高度，斜線不計(jì)角度而計(jì)坡度，因此，豎曲線的切線長(zhǎng)與曲線長(zhǎng)是其在水平面上的投影，切線支距是豎直的高程差，相鄰兩坡度線的交角用坡度差表示。</p><p>　　4.

93、2.1.計(jì)算豎曲線要素</p><p>　　取xoy坐標(biāo)系如圖4.1所示，設(shè)變坡點(diǎn)相鄰兩縱坡坡度分別為和，它們的代數(shù)差稱為坡差，用表示，即＝ －，當(dāng)為“＋”時(shí)，表示為凹形豎曲線，為“－”時(shí)，為凸形豎曲線。豎曲線諸要素計(jì)算公式為：</p><p><b>　　豎曲線長(zhǎng)度L</b></p><p><b>　　豎曲線切線長(zhǎng)T: </

94、b></p><p>　　豎曲線上任一點(diǎn)豎距h</p><p><b>　　豎曲線外距E</b></p><p>　　4.2.2.豎曲線最小半徑</p><p>　　在縱斷面設(shè)計(jì)中，豎曲線的設(shè)計(jì)時(shí)受多個(gè)要素的限制，其中有三個(gè)決定著豎曲線的半徑或最小長(zhǎng)度。</p><p><b>　

95、　緩和沖擊</b></p><p>　　汽車行駛在豎曲線上時(shí)，產(chǎn)生離心力。這個(gè)力在凹形豎曲線上是增重，在凸形豎曲線上是減重。這種增重與減重達(dá)到某種程度時(shí)，旅客就會(huì)有不適感，同時(shí)對(duì)汽車的懸掛系統(tǒng)也不利，所以確定豎曲線半徑時(shí)，對(duì)離心加速度應(yīng)加以控制?？紤]舒適性及視覺平順等要求，采用，此限制條件下的豎曲線半徑和最小長(zhǎng)度分別為：</p><p><b>　　2）時(shí)間行程不過(guò)短

96、</b></p><p>　　汽車從直坡線行駛到豎曲線上，若坡差較小時(shí)，豎曲線長(zhǎng)度很短，駕駛員會(huì)產(chǎn)生變坡很急的感覺，因此汽車在豎曲線上行程時(shí)間最短應(yīng)滿足3s行程，即：</p><p><b>　　3）滿足視距要求</b></p><p>　　汽車行駛在凸形豎曲線上，如果半徑太小，會(huì)阻礙司機(jī)試線。為了行車的安全，應(yīng)該對(duì)凸形豎曲線的半徑

97、或最小長(zhǎng)度加以限制。同樣在凹形豎曲線上也要對(duì)此加以限制。具體限值見表4.1和4.2。</p><p>　　表4.1 凸形豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度</p><p>　　表4.2 凹形豎曲線最小半徑</p><p>　　總之，無(wú)論是凸形豎曲線還是凹形豎曲線都要受到以上三種因素的限制。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須明確那一種限制因素最為不利，這樣才能最為有效的控制。</p>

98、;<p>　　4.2.3. 豎曲線設(shè)計(jì)要求</p><p>　　1）宜選用較大的豎曲線半徑。豎曲線設(shè)計(jì)，首先確定合適的半徑。在不過(guò)分增加工程數(shù)量的情況下，宜選用較大的豎曲線半徑，一般都應(yīng)采用大于豎曲線一般最小半徑的數(shù)值，特別是前后兩相鄰縱坡的代數(shù)差小時(shí)，豎曲線更應(yīng)采用大半徑，以利于視覺和路容美觀。只有當(dāng)?shù)匦蜗拗苹蚱渌厥饫щy不得已時(shí)才允許采用極限最小半徑。</p><p>　

99、　2）同向曲線間應(yīng)避免“斷背曲線”。同向豎曲線，特別是同向凹形豎曲線間如直線坡段不長(zhǎng)，應(yīng)合并為單曲線后復(fù)曲線。</p><p>　　3）反向曲線間，一般由直坡段連續(xù)，亦可以相互直接連接。反向豎曲線間設(shè)置一段直坡段，直坡段長(zhǎng)度一般不小于計(jì)算行車速度行駛3s的行程長(zhǎng)度。如受條件限制也可相互直接連接，后插入短直線。</p><p>　　4.2.4.豎曲線計(jì)算算例</p><p

100、>　　4.2.4.1.以第一段凹形豎曲線為例：變坡點(diǎn)樁號(hào)K0+340</p><p><b>　　1）計(jì)算豎曲線要素</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)得知： ，為凹形</p><p>　　擬定豎曲線半徑R=3000m，則：</p><p><b>　　計(jì)算設(shè)計(jì)高程</b></p&g

101、t;<p><b>　　豎曲線計(jì)算公式為：</b></p><p>　　式中：——曲線上任意點(diǎn)到曲線起點(diǎn)（左半曲線）或終點(diǎn)（右半曲線）的水平距離；</p><p>　　——直線上點(diǎn)到相鄰變坡點(diǎn)的距離。</p><p>　　豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=（K0+340）-25=K0+315</p><p>　　豎曲線起點(diǎn)高

102、程=852.7+25×0.02=853.2m</p><p>　　樁號(hào)K0+360處：</p><p>　　4.3.道路縱斷面圖的繪制</p><p>　　路線縱斷面圖里包括上、下兩部分內(nèi)容。上半部主要用來(lái)繪制地面線和縱斷面設(shè)計(jì)線，下半部主要用來(lái)填寫有關(guān)數(shù)據(jù)。</p><p>　　上半部縱斷面圖上已將下列內(nèi)容繪出：①豎曲線位置及其要

103、素；②沿線橋涵及人工構(gòu)造物的位置、結(jié)構(gòu)形式及孔徑；③與公路、鐵路交叉的樁號(hào)、路名及高程；④沿線跨越的河流名稱、位置、常水位及最高洪水位；⑤水準(zhǔn)點(diǎn)位置、編號(hào)和高程；⑥斷鏈樁位置、樁號(hào)及長(zhǎng)短鏈關(guān)系等。</p><p>　　下半部自下而上分別是：①直線與平曲線；②里程及樁號(hào)；③地面高程；④設(shè)計(jì)高程；⑤填挖高度；⑥縱坡及坡長(zhǎng)；⑦土壤地質(zhì)說(shuō)明等內(nèi)容。</p><p>　　第五章 道路橫斷面設(shè)計(jì)<

104、;/p><p>　　道路的橫斷面是指中線各點(diǎn)的法向切面，它是由橫斷面設(shè)計(jì)線和地面線所構(gòu)成的。其中橫斷面設(shè)計(jì)線包括行車道、路肩、邊溝邊坡、護(hù)坡道、分隔帶、截水溝以及取土坑、棄土坑、環(huán)境保護(hù)設(shè)施。橫斷面中的地面線是表征地脈那起伏變化的那條線。路線設(shè)計(jì)中所涉及的橫斷面設(shè)計(jì)只限于與行車道直接有關(guān)的那一部分，即各組成部分的寬度、橫向坡度等問(wèn)題。</p><p>　　5.1.道路橫斷面設(shè)計(jì)原則</p

105、><p>　　道路橫斷面設(shè)計(jì)，必須結(jié)合地形、地質(zhì)、水文等條件，本著節(jié)約用地的原則，選用合理的斷面形式，以滿足行車順適、工程經(jīng)濟(jì)、路基穩(wěn)定且便于施工和養(yǎng)護(hù)的要求。</p><p>　　5.2.道路橫斷面設(shè)計(jì)方法和步驟</p><p>　　1）根據(jù)外業(yè)橫斷面測(cè)量資料點(diǎn)繪橫斷地面線；</p><p>　　2）根據(jù)路線及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關(guān)資

106、料（如路基寬度、加寬值、超高橫坡、緩和段長(zhǎng)度、平曲線半徑等）抄于相應(yīng)樁號(hào)的斷面上；</p><p>　　3）根據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，示出土石界限、設(shè)計(jì)邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸；</p><p>　　4）繪橫斷面設(shè)計(jì)線，又叫“戴帽子”。設(shè)計(jì)線應(yīng)包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護(hù)工程、護(hù)坡道、碎落臺(tái)等，在彎道上的斷面還應(yīng)示出超高、加寬等。一般直線上的斷面可不示出路拱坡度；</p>

107、<p>　　5）計(jì)算橫斷面面積（含填、挖方面積），并填于圖上。由圖計(jì)算并填寫逐樁占地寬度表、路基設(shè)計(jì)表、路基土石方計(jì)算表及公里路基土石方數(shù)量匯總表。</p><p>　　5.3.道路橫斷面組成和類型</p><p>　　5.3.1.道路橫斷面組成</p><p>　　道路的分隔方式有兩種，一種是用分隔帶分隔（整體式斷面），一種是將上下行車道分別放在不同

108、的平面上加以分隔（分離式斷面）。公路整體式斷面包括</p><p>　　行車道、路肩以及緊急停車道、爬坡車道、避險(xiǎn)車道、變速車道等組成部分。</p><p>　　5.3.2.道路橫斷面類型</p><p>　　路幅布置類型包括單幅雙車道、雙幅多車道、單車道三種。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理采用路幅形式。本次設(shè)計(jì)橫斷面形式為單幅雙相四車道布置，車道寬度為14.00米。<

109、;/p><p>　　5.4.道路行車道、路肩、路拱設(shè)計(jì)</p><p>　　5.4.1.道路行車道寬度的確定</p><p>　　行車道是道路上供各種車輛行駛部分的總稱。行車道的寬度要根據(jù)車輛總寬﹑設(shè)計(jì)交通量﹑交通組成和汽車行駛速度確定。本次設(shè)計(jì)路線行車道寬度見表5.1。</p><p>　　表5.1 二級(jí)公路行車道寬度</p>&

110、lt;p><b>　　5.4.2.路肩</b></p><p>　　位于行車道外緣至路基邊緣具有一定寬度的帶狀部分成為路肩。路肩從構(gòu)造上可分為土路肩和硬路肩。硬路肩是指進(jìn)行了鋪裝的路肩。在填方路段，為使路肩能匯集路面積水，在路肩邊緣應(yīng)設(shè)置路緣石。土路肩是指不經(jīng)過(guò)任何鋪裝的土質(zhì)路肩，起保護(hù)路面和路基的作用，并提供側(cè)向余寬。道路一般設(shè)置右路肩。高速公路、一級(jí)公路宜采用≥2.50m的右側(cè)硬路

111、肩，其余各級(jí)公路和城市道路路肩寬度可采用2.25m、2.0m、1.75m、1.50m、1.00m、0.75m、0.50m。路肩的最小寬度為0.5m。</p><p>　　5.4.3．路拱橫坡度</p><p>　　為了利于路面橫向排水，將路面做成由中央向兩側(cè)傾斜的拱形，稱路拱。其傾斜大小以百分率表示。對(duì)于不同類型的路面由于其表面的平整度和透水性不同，再考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件選用不同的路拱坡度。

112、</p><p>　　高速公路和一級(jí)公路由于其路面較寬，迅速排除路面降水尤為重要，所以此種公路處于降雨強(qiáng)度較大的地區(qū)時(shí)應(yīng)采用高值，在降雨強(qiáng)度很大的地區(qū)，路拱坡度可適當(dāng)增大。 </p><p>　　土路肩的排水性遠(yuǎn)低于路面，其橫坡度較路面宜增大1．0％～2．0％，硬路肩視具體情況（材料、寬度）可與路面同一橫坡，也可稍大于路面。 </p><p>　　本段設(shè)計(jì)路線采用是

113、瀝青混凝土路面，路拱坡度采用1.5%。</p><p>　　5.5.平曲線超高設(shè)計(jì)目的</p><p>　　為抵消或減小車輛在平曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，在該路段橫斷面上做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式，稱為平曲線超高。合理地設(shè)置超高，可以全部或部分地抵消離心力，提高汽車行駛在曲線上的穩(wěn)定性和舒適性。 </p><p>　　超高橫坡度由直線段的雙坡路拱，過(guò)渡到

114、與圓曲線半徑相適應(yīng)的單向橫坡的路段，稱作超高緩和段或超高過(guò)渡段。</p><p>　　5.5.1.超高值計(jì)算</p><p>　　對(duì)任意半徑圓曲線超高值的確定，由汽車在圓曲線上行駛時(shí)力的平衡方程式可得：</p><p>　　對(duì)此，我國(guó)現(xiàn)行的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：凡半徑小于不設(shè)超高的最小半徑的平曲線均應(yīng)設(shè)置超高。超高的橫坡度按設(shè)計(jì)速度、半徑大小，結(jié)合路面類型、自

115、然條件和車輛組成等情況確定。高速公路、一級(jí)公路的超高橫坡度不應(yīng)大于10％，其他各級(jí)公路不應(yīng)大于8％。 　　在本設(shè)計(jì)路段中，由上式可計(jì)算出橫向超高；當(dāng)圓曲線半徑≥1500m時(shí)，可以不設(shè)超高。</p><p>　　5.5.2.超高過(guò)渡方式</p><p>　　超高的過(guò)渡分為無(wú)中間帶道路和有中間帶道路的過(guò)渡，本設(shè)計(jì)路段采用無(wú)中間帶道路的超高過(guò)渡方式。</p><p>　

116、　當(dāng)超高值等于路拱橫坡度，路面由直線上雙向傾斜路拱形式過(guò)渡到圓曲線具有超高的單向傾斜形式,只需行車道外側(cè)繞中線旋轉(zhuǎn)逐漸抬高，直至與內(nèi)側(cè)橫坡相等。</p><p>　　當(dāng)超高坡度大于路供坡度時(shí),可分別采用以下三種過(guò)渡方式，見下圖5.1:</p><p><b>　　1）繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)</b></p><p>　　先將外側(cè)車道繞路中線旋轉(zhuǎn),待達(dá)到與內(nèi)

117、側(cè)車道構(gòu)成單向橫坡后,將整過(guò)再繞未加寬前的內(nèi)側(cè)車道邊緣旋轉(zhuǎn),直至超高橫坡度值。</p><p><b>　　2）繞中線旋轉(zhuǎn)</b></p><p>　　先將外側(cè)車道繞路中線旋轉(zhuǎn),待達(dá)到與內(nèi)側(cè)車道構(gòu)成單向橫坡度后,整個(gè)斷面繞中線旋轉(zhuǎn),直至超高橫坡度。</p><p><b>　　3）繞外側(cè)邊緣旋轉(zhuǎn)</b></p>

118、<p>　　先將外側(cè)車道繞外邊緣旋轉(zhuǎn),與此同時(shí),內(nèi)側(cè)車道隨中線的降低而相應(yīng)降低,待到達(dá)單向橫坡度后,整個(gè)斷面仍繞外側(cè)車道邊緣旋轉(zhuǎn),直至超高橫坡度。</p><p>　　三種方法中，繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)因行車道內(nèi)側(cè)不斷降低，利于路基縱向排水，一般新建工程多采用此法；繞中線旋轉(zhuǎn)可保持中線高程不變，且在超高值一定的情況下，外側(cè)邊緣的抬高值較小，多用于舊路改建工程；而繞外邊線旋轉(zhuǎn)是一種特殊設(shè)計(jì)，僅用于某些改善路容的

119、地點(diǎn)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)路段采用繞中線線旋轉(zhuǎn)的方式。</p><p>　　圖5.1 無(wú)中間帶道路的超高過(guò)渡方式</p><p>　　5.5.3.橫斷面超高值計(jì)算</p><p>　　平曲線設(shè)超高后，道路中線和內(nèi)、外側(cè)邊線與設(shè)計(jì)高程之差h，應(yīng)計(jì)算并列于“路基設(shè)計(jì)表”中，以便于施工。無(wú)中間帶道路超高計(jì)算公式和超高過(guò)渡方式圖見表5.2和圖