道路二級(jí)公路設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、道路二級(jí)公路設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章 緒論1.1 公路建設(shè)意義1.1.1完善公路網(wǎng)絡(luò)該公路建設(shè)項(xiàng)目位于河北承德市境內(nèi)，起點(diǎn)位于馮營(yíng)子鎮(zhèn)終點(diǎn)位于六溝鎮(zhèn)屬于省級(jí)道路。該省道是省公路網(wǎng)的重要組成部分，途經(jīng)下北溝、喬莊、玄道溝、澄家溝、六溝，全長(zhǎng)30.4公里，估算總投資3.15億元，路基寬10米，平均設(shè)計(jì)時(shí)速60公里。本項(xiàng)目的實(shí)施，提高了該地區(qū)的干線公路網(wǎng)的通行能力，減少了需要轉(zhuǎn)換交通車(chē)輛的繞行距離，同時(shí)可以緩解道路交通擁擠，減少交通壓力，大大縮短了沿線各地區(qū)到承德市的時(shí)間，減少交通事故，節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用，從而滿(mǎn)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)

2、動(dòng)性。1.1.2 加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展該公路建成以后，西與京承高速和長(zhǎng)深高速互通處對(duì)接，東與國(guó)道G101相連，形成承德市又一條東出西聯(lián)的交通重要路線，是連接馮營(yíng)子鎮(zhèn)、六溝鎮(zhèn)的重要走廊，將實(shí)現(xiàn)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的最快發(fā)展和往東部沿海運(yùn)輸，促進(jìn)承德縣域經(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。1.1.3促進(jìn)旅游發(fā)展該二級(jí)公路也是承德市東部偏遠(yuǎn)地區(qū)前往承德市區(qū)的快捷通道和去往承德避暑山莊最近的道路，對(duì)河北省建設(shè)沿海經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展強(qiáng)省具有重要意義。它對(duì)完善承德市鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路路網(wǎng)，促進(jìn)縣與縣的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，加快區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化，開(kāi)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

3、要戰(zhàn)略意義。 該新建公路對(duì)于承德市公路網(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)承德市地區(qū)經(jīng)濟(jì)及旅游事業(yè)發(fā)展等諸多方面產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。1.2 公路沿線自然條件1.2.1 地理位置位于河北省東北部，東經(jīng)115°54119°15，北緯40°1142°40，處于華北和東北兩個(gè)地區(qū)的連接過(guò)渡地帶，東部與遼寧省交界,北部同內(nèi)蒙古自治區(qū)接壤,南臨唐山、秦皇島和天津市,西部與北京和張家口市毗鄰，是首批24個(gè)國(guó)家歷史文化名城之一。本次設(shè)計(jì)路線為該省道路段某一標(biāo)段，既喬莊鎮(zhèn)至玄道溝鎮(zhèn)，本標(biāo)段全長(zhǎng)7.1267公里。1.2.

4、2 氣候條件河北省承德市地處燕山腹地，北緯40º11'-42º40'，東經(jīng)115º54'-119º15'。屬亞溫帶向亞寒帶過(guò)渡地帶，半濕潤(rùn)半干旱、大陸性季風(fēng)型氣候，四季分明、光照充足、晝夜溫差大。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48545981兆焦/平方米，年日照時(shí)數(shù)23193077小時(shí)；南北熱量差異較大，年平均氣溫為1.814.2，極端最高氣溫43.3，極端最低氣溫-42.9，年均無(wú)霜期160天。多年平均最高氣溫33，多年平均最低氣

5、溫-3，屬于季凍區(qū)，多年最大凍深為400mm。夏季多溫涼，冬季少?lài)?yán)寒，雨量適中。1.2.3 水文條件承德市降水分布不均，全市年降水量為450750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120130毫米，各占全年降水量的1416%，夏季為全年降水最多季節(jié)，降水量為480580毫米，占全年降水量的6165%；冬季為全年降水最少季節(jié)，降水量為5060毫米，僅占全年降水量的67%。潮濕系數(shù)（K）為0.7左右，地下水埋深約2.5（m）。1.2.4 地形地質(zhì)條件承德北部是七老圖山脈，有茫茫林海，廣袤草原；中部屬燕山山脈，為低山

6、丘陵區(qū)；南部則屬燕山山脈東段之延續(xù)，峰巒重迭，峽谷幽深。丹霞地貌：在市區(qū)周?chē)植贾嗵幥姘俟值募t色巖石（巖層）景觀，地質(zhì)學(xué)稱(chēng)之為“丹霞地貌”， 平原區(qū)域地勢(shì)平坦，地面高程起伏變化很小，該二級(jí)公路沿線的地面高程變化率約為千分之七。本設(shè)計(jì)標(biāo)段內(nèi)跨越一條小丘陵，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4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)。1.3 公路等級(jí)及車(chē)道數(shù)確定1.3.1 公路等級(jí)確定(1) 近期交通組成及交通量近期交通量組成及交通量見(jiàn)表1-1，預(yù)測(cè)交通量年增長(zhǎng)率為5.5%。預(yù)測(cè)

7、年限為20年。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(chē)為標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型，各汽車(chē)代表車(chē)型和車(chē)輛折算系數(shù)規(guī)定見(jiàn)表1-2（公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）中表2.0.2）。根據(jù)表1-1和表1-2經(jīng)計(jì)算后的折算交通量如表1-3所示（其中折算交通量=交通量折算系數(shù)）。表1-1 近期交通量組成序號(hào)車(chē)型名稱(chēng)交通量序號(hào)車(chē)型名稱(chēng)交通量1黃河JN1502127斯柯達(dá)706R712日野KF300D1718長(zhǎng)征XD980673依士茲TD50639東風(fēng)CS938554標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ10060710尼桑CK10G945交通SH-1418511東風(fēng)SP9135856解放

8、CA10B52612日野KB22270表1-2 各汽車(chē)代表車(chē)型和車(chē)輛折算系數(shù)汽車(chē)代表車(chē)型車(chē)輛折算系數(shù)說(shuō)明小客車(chē)1.019座的客車(chē)和載質(zhì)量2t的貨車(chē)中型車(chē)1.519座的客車(chē)和載質(zhì)量2t7t的貨車(chē)大型車(chē)2.0載質(zhì)量7t14t的貨車(chē)拖掛車(chē)3.0載質(zhì)量14t的貨車(chē)表1-3 折算后交通量車(chē)型交通量（晝夜）Q折算系數(shù)K折算后交通量黃河JN1502123636日野KF300D1713513依士茲TD50633189標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ10060721214交通SH-141852170解放CA10B52621052斯柯達(dá)706R713213長(zhǎng)征XD980673201東風(fēng)CS938552110尼桑CK10G94328

9、2東風(fēng)SP9135852170日野KB222703210(2) 設(shè)計(jì)交通量計(jì)算設(shè)計(jì)交通量是指擬建道路到預(yù)測(cè)年限時(shí)所能達(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。 （1-1）式中：AADT設(shè)計(jì)交通量（pcu/d）； ADT起始年平均日交通量（pcu/d）； 年平均增長(zhǎng)率(%)；n預(yù)測(cè)年限。由式（1-1）計(jì)算得到：AADT=2106×1.05519=2106×2.766=13723（輛）(3) 等級(jí)確定公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）對(duì)于各等級(jí)公路適應(yīng)的交通量規(guī)定如下：二級(jí)公路為供汽車(chē)行駛的雙車(chē)道公路，雙車(chē)道二級(jí)公路應(yīng)能適

10、應(yīng)將各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的年平均日交通量500015000輛。由于設(shè)計(jì)交通量在500015000范圍內(nèi)，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)為二級(jí)公路。(4) 速度確定公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）對(duì)于各等級(jí)公路適應(yīng)的交通量規(guī)定，二級(jí)公路作為集散公路時(shí)，混合交通量較大，平面交叉間距較小的路段，設(shè)計(jì)速度宜采用 60km/小時(shí)，見(jiàn)表1-4。表1-4 各級(jí)公路設(shè)計(jì)速度公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三級(jí)公路四級(jí)公路設(shè)計(jì)速 度（km/h）12010080100806080604030201.3.2車(chē)道數(shù)確定(1) 設(shè)計(jì)小時(shí)交通

11、量計(jì)算設(shè)計(jì)小時(shí)交通量按下式計(jì)算： DDHV=AADT×D×K （1-2）式中：DDHV主要方向設(shè)計(jì)交通量（pcu/d）；AADT設(shè)計(jì)交通量（pcu/d）；D-方向不均勻系數(shù)，一般取D=0.50.6；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（JTG D202006）中表3.1.6取值。本設(shè)計(jì)中D取0.55，K取15.5。計(jì)算得到：DDHV=13723×0.55×0.155=1170（輛）(2) 二級(jí)公路設(shè)計(jì)通行能力二級(jí)公路、三級(jí)公路路段的設(shè)計(jì)通行能力應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)速度、路段中不準(zhǔn)超車(chē)比例，按表1-5

12、選用。表1-5 二級(jí)公路、三級(jí)公路路段的設(shè)計(jì)通行能力公路等級(jí)設(shè)計(jì)速度（km/h）基本通行能力（pcu/h）不準(zhǔn)超車(chē)區(qū)比例（%）v/c設(shè)計(jì)通行能力（pcu/h）二級(jí)公路802500300.64550160060140030700.48401300700.42三級(jí)公路401300300.54400700301200700.35該公路為二級(jí)公路，作為集散公路，設(shè)計(jì)時(shí)速為60Km/h，每條車(chē)道寬度為3.75m，查表一條車(chē)道的設(shè)計(jì)通行能力取值1200 pcu/h。(3) 計(jì)算車(chē)道數(shù)車(chē)道數(shù)N=DDHV/ Cd=1170/1200=1（取整）。綜上計(jì)算：車(chē)道數(shù)取雙向兩車(chē)道。第二章 選線和方案比選2.1 選線

13、2.1.1 道路選線一般原則路線是道路的骨架，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：(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(chē)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

14、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、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?chē)h(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?chē)h(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、多年凍土等特殊地區(qū)，應(yīng)慎重對(duì)待，一般情

15、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。 (6) 選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)。選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于道路修筑，汽車(chē)運(yùn)營(yíng)所產(chǎn)生的影響和污染。   (7) 對(duì)于高速路和一級(jí)路，由于其路幅寬，可根據(jù)通過(guò)地區(qū)的地形、地物、自然環(huán)境等條件，利用其上下行車(chē)道分離的特點(diǎn)，本著因地制宜的原則，合理利用上下行車(chē)道分離的形式設(shè)線。2.1.2 本次設(shè)計(jì)中選線過(guò)程喬莊至玄道溝設(shè)計(jì)標(biāo)段處于山腳下的平坦地帶，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

16、等。選線時(shí)，首先在路線的起、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(píng)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)置三個(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。綜合路線特征，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(kāi)了高產(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)；路線與地方道路的關(guān)系，選線時(shí)候盡量

17、減少了與地方道路的交叉，盡量不改變?cè)械牡缆沸螒B(tài)。同時(shí)，布線過(guò)程中沒(méi)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。2.1.3 本設(shè)計(jì)選線方法根據(jù)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D202006）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。本設(shè)計(jì)標(biāo)段內(nèi)主要控制點(diǎn)有JD1、JD2、JD3、以及沿線沿山腳走向的的鄉(xiāng)村道路路。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(lèi)）。盡量減少與地方道路的交叉，無(wú)法避免盡量與以大角度相交。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

18、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)有太多的路線迂回。而且平曲線半徑都比較大，滿(mǎn)足現(xiàn)代公路高指標(biāo)要求。2.2 方案比選 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、路線迂回情況、與地方道路交叉情況、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、總里程數(shù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比情況見(jiàn)表2-1所示。表2-1 路線方案比選方案方案一方案二比較交點(diǎn)數(shù)33相同各交點(diǎn)圓曲線半徑450、1200、350350、600、600方案一較方案二指標(biāo)高經(jīng)濟(jì)作物占用情況占用少量經(jīng)濟(jì)作物田不占用經(jīng)濟(jì)作物田地方案二較方案一好房屋拆遷情況無(wú)無(wú)相同路線轉(zhuǎn)角迂回情況轉(zhuǎn)角小，迂回少轉(zhuǎn)角大，迂回大方案一較方案二好與道路交角79度54度方案一較方案二好經(jīng)

19、濟(jì)指標(biāo)平坦地帶填挖量少、經(jīng)濟(jì)填挖方大、不經(jīng)濟(jì)方案一較方案二好與地方路交叉情況1處1處情況相同總里程數(shù)7126.697米7289.356米方案一較短分析表2-1，考慮到二級(jí)公路經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為重點(diǎn)因素，結(jié)合路線總長(zhǎng)對(duì)工程造價(jià)的影響，路線迂回盡量少的原則；考慮主要矛盾，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。第三章 平面設(shè)計(jì)3.1平面線形設(shè)計(jì)原則3.1.1一般原則(1) 平面線形設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求。(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?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。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

20、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的要求。(3) 保持平面線形的均衡和連續(xù)。 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。 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。 高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡。(4) 避免連續(xù)急彎的線形。連續(xù)急彎的線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來(lái)不良影響。在設(shè)計(jì)中可在曲線間插入足夠的直線或回旋線。(5) 平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度。平曲線太短，汽車(chē)在曲線上行駛時(shí)間過(guò)短會(huì)使駕駛操縱來(lái)不及調(diào)整。緩和曲線的長(zhǎng)度不能小于該級(jí)公路對(duì)其最小長(zhǎng)度的規(guī)定；中間圓曲線的長(zhǎng)度也最好有大于3s的行程，當(dāng)條件受限制時(shí)，可將緩和曲線在曲率相等處直

21、接連接，此時(shí)圓曲線長(zhǎng)度為0。路線轉(zhuǎn)角過(guò)小，即使設(shè)置了較大的半徑也容易把曲線長(zhǎng)看成比實(shí)際的要短，造成急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺(jué)。這種傾向轉(zhuǎn)角越小越顯著，以致造成駕駛者枉作減速轉(zhuǎn)彎的操作。一般認(rèn)為，7°應(yīng)屬小轉(zhuǎn)角彎道。在本設(shè)計(jì)中平曲線長(zhǎng)度都已符合規(guī)范規(guī)定，也不存在小偏角問(wèn)題。3.1.2本次平面線形設(shè)計(jì)過(guò)程本設(shè)計(jì)地區(qū)部分地勢(shì)開(kāi)闊，路線直捷順適，在平面線形三要素中直線所占比例較大。在設(shè)計(jì)路線中間地段，地勢(shì)有較大起伏，但是沒(méi)有為避免陡坡而隨意轉(zhuǎn)彎，在避讓局部障礙物時(shí)注意了線形的連續(xù)、舒順。路線與地形相適應(yīng)，既是美學(xué)問(wèn)題，也是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的問(wèn)題，這一點(diǎn)對(duì)于處于旅游區(qū)的地區(qū)來(lái)說(shuō)特別重要。直線、圓曲線、

22、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形、地物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線要以直線為主或以曲線為主，或人為規(guī)定三者的比例都是錯(cuò)誤的。行駛力學(xué)上的要求是基本的，視覺(jué)和心理上的要求對(duì)高速路應(yīng)盡量滿(mǎn)足：高速公路、一級(jí)公路以及計(jì)算行車(chē)速度60Km/h的公路，應(yīng)注重立體線形設(shè)計(jì)，盡量做到線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺(jué)良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適，計(jì)算行車(chē)速度越高，線形設(shè)計(jì)所考慮的因素越應(yīng)周全。本路線計(jì)算行車(chē)速度為60Km/h，在設(shè)計(jì)中已經(jīng)考慮到平面線形與縱斷面設(shè)計(jì)相適應(yīng)，盡量做到了“平包豎”。 從而為縱斷面設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。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，三個(gè)交點(diǎn)的圓

23、曲線半徑依次是450、1200、350米。而且緩和曲線長(zhǎng)度也盡量和圓曲線大致相同，至少滿(mǎn)足緩-圓-緩的比例為1:1:1-1:2:1之間（除了交點(diǎn)3，因地形原因交點(diǎn)3不可避免大轉(zhuǎn)角設(shè)置,詳見(jiàn)附錄-設(shè)計(jì)圖紙說(shuō)明）。使得線形更加平順，利于行車(chē)。，各交點(diǎn)2、3之間的直線長(zhǎng)度均大大超過(guò)了規(guī)范規(guī)定值，所以交點(diǎn)之間可以不設(shè)置設(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敬卧O(shè)計(jì)中的平面線形設(shè)計(jì)及組合設(shè)計(jì)滿(mǎn)足二級(jí)公路對(duì)于平面線形指標(biāo)的要求。3.2 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定3.2.1 直線(1) 直線最大長(zhǎng)度我國(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)之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線

24、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(chē)速，以km/h計(jì)），在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控制在20V以?xún)?nèi)。(2) 曲線間直線最小長(zhǎng)度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，容易造成駕駛員操作的失誤。公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D202006）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。(3) 反向曲線間的直線最小長(zhǎng)度轉(zhuǎn)向相反的兩圓

25、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。公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D202006）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(chē)速度（以km/h計(jì)）的兩倍為宜。3.2.2 圓曲線(1) 圓曲線的最小半徑我國(guó)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D202006）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)定值見(jiàn)表3-1。(2) 圓曲線半徑的選用原則選用曲線半徑時(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(chē)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%

26、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。表3-1 圓曲線最小半徑設(shè)計(jì)速度（Km/h）1201008060極限最小半徑（m）650400250125一般最小半徑（m）1000700400200不設(shè)超高最小半徑（m）路拱2%5500400025001500路拱2%7500525033501900本次設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)速度為60km/h，由表3-1

27、查得該二級(jí)公路圓曲線極限最小半徑為124米，一般最小半徑為200米。3.2.3 緩和曲線(1) 緩和曲線的有關(guān)規(guī)定： 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。 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。 各級(jí)公路的緩和曲線長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的長(zhǎng)度值要求。 回旋線長(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。(2) 最小長(zhǎng)度為使駕駛員能從容地打方向盤(pán)、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

28、慮： 旅客感覺(jué)舒適 超高漸變率適中 行駛時(shí)間不過(guò)短公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D202006）給出了不同設(shè)計(jì)速度的緩和曲線最小長(zhǎng)度見(jiàn)表3-2所示表3-2 緩和曲線最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度（Km/h）1201008060緩和曲線最小長(zhǎng)度（m）100857060查表3-2可得本設(shè)計(jì)緩和曲線最小長(zhǎng)度的最小值為60米，一般值為80米。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R100m，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A在R/3左右，如果R超過(guò)了3000m,即使A小于

29、R/3，在視覺(jué)上也是沒(méi)有問(wèn)題的。3.2.4平曲線長(zhǎng)度汽車(chē)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(pán)，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（JTG D202006）規(guī)定了平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）最小長(zhǎng)度見(jiàn)表3-3。表3-3 平曲線最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度（Km/h）1201008060403020一般值（m）1000850700500350250200最小值（m）2001701401007050403.3 平曲線計(jì)算3.3.1 基本型曲線設(shè)計(jì)與計(jì)算 圖3-1 對(duì)稱(chēng)基本型曲線計(jì)算圖式 (m) (3-1) (m

30、) （3-2） (m) （3-3） (m) （3-4） (m) （3-5） (m) （3-6） (m) （3-7）式中：-設(shè)緩和曲線后圓曲線內(nèi)移值(m)；q-緩和曲線切線增長(zhǎng)值(m)； -緩和曲線長(zhǎng)度(m)； -緩和曲線終點(diǎn)緩和曲線角()； -切線長(zhǎng)(m)； -圓曲線半徑(m)；-曲線長(zhǎng)(m)； -轉(zhuǎn)角()； -外距(m)； -切曲差(m)。主點(diǎn)樁里程計(jì)算如下：ZH=JD-T ZH一第一緩和曲線起點(diǎn)（直緩點(diǎn)）HY=ZH+ HY一第一緩和曲線終點(diǎn)（緩圓點(diǎn)）YH=HY+ -2 YH一第二緩和曲線終點(diǎn)（圓緩點(diǎn)）HZ=YH+ HZ一第二緩和曲線起點(diǎn)（緩直點(diǎn)）QZ=HZ- QZ一圓曲線中點(diǎn)JD=QZ+

31、由于本次設(shè)計(jì)中未采用非對(duì)稱(chēng)型基本曲線，所以非對(duì)稱(chēng)型基本曲線的計(jì)算圖式及公式不再贅述。3.3.2 計(jì)算實(shí)例以本設(shè)計(jì)中交點(diǎn)3為例計(jì)算平曲線要素，計(jì)算過(guò)程如下：交點(diǎn)3 已知=52.841度 (1) 平曲線要素計(jì)算切線增長(zhǎng)值 內(nèi)移值 緩和曲線角 切線長(zhǎng) 平曲線長(zhǎng) 外距 切曲差 (2) 計(jì)算主點(diǎn)樁里程JD3 K6+710.267-T 214.171ZH K6+496.096+Ls 80HY K6+576.096+L-2Ls 402.624-160YH K6+818.720+Ls 80 HZ K6+898.720-L/2 201.312 QZ K6+697.408+J/2 12.859 JD3 K6+71

32、0.2673.3.3本設(shè)計(jì)中平面設(shè)計(jì)方法本次設(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)和三個(gè)交點(diǎn)輸入海地道路Hard2012軟件后，利用軟件和人工進(jìn)行平面線的動(dòng)態(tài)交互設(shè)計(jì)，最后由海地地系統(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)附錄-設(shè)計(jì)圖紙文件部分。第四章 縱斷面設(shè)計(jì)4.1縱斷面設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)4.1.1一般原則縱斷面設(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。(1) 一般要求：

33、 設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）的各項(xiàng)規(guī)定。 為保證車(chē)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。 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)度的緩坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。 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。 縱坡除應(yīng)滿(mǎn)足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿(mǎn)足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。 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。 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。(2) 組合設(shè)計(jì)原則 應(yīng)在視覺(jué)上

34、能自然的引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺(jué)的連續(xù)性。 注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。 選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行?chē)安全。 注意與道路周?chē)h(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。(3) 平縱線形組合的要求 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。 平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持平衡。 要選擇合適的合成坡度。4.1.2 本次設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)難點(diǎn)本設(shè)計(jì)標(biāo)段所處地勢(shì)平坦，溝渠縱橫，河道及地方道路眾多，同時(shí)該地區(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。而且該區(qū)往往雨量充沛，對(duì)土基最小填土高度也要求較高。所以，該區(qū)公路在縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)十分復(fù)雜，困

35、難也比較多。國(guó)內(nèi)近年來(lái)很多公路在縱斷設(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(mǎn)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。縱坡變換頻繁，坡長(zhǎng)過(guò)短，則汽車(chē)加速、減速時(shí)換檔頻繁，不僅增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)；

36、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。4.1.3本次縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)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)樵摌?biāo)段地勢(shì)平坦，公路沿線的溝壑、路網(wǎng)、地方道路以及農(nóng)耕道路分布眾多，所以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(lèi)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)。本次設(shè)計(jì)中在下面三個(gè)方面進(jìn)行探討了和論證。(1) 構(gòu)造物類(lèi)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。(2) 涵

37、洞道的數(shù)量確定。涵洞的數(shù)目是確定排水的關(guān)鍵，數(shù)目越多則排水越流暢，數(shù)目太少則影響公路兩側(cè)的積水，造成對(duì)路基的侵蝕。二級(jí)公路作為地區(qū)交通動(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。若道路切斷灌溉水渠不僅不會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還會(huì)影響當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的發(fā)展。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)地方當(dāng)?shù)氐孛驳男再|(zhì)適當(dāng)取舍或歸并，或者增加涵洞引水聯(lián)系道路兩側(cè)，使之最小化損失。(3) 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,

38、 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(mǎn)足使用要求又不浪費(fèi)。(4) 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。要想做到l

39、:l的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 不但增加大量的土石方數(shù)量, 而且也難以滿(mǎn)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), 可以在平曲線外設(shè)置邊坡點(diǎn)，設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量作到平曲線包住好。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。4.2 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定4.2.1 坡度(1) 最大坡度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

40、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(chē)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)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D202006）對(duì)各級(jí)公路最大縱坡值給出了具體的規(guī)定，最大縱坡應(yīng)符合表4-1。表4-1 最大縱坡表設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020最大縱坡（%）3456789本次設(shè)計(jì)速度為60km/h，查照表4-1可得本設(shè)計(jì)的最大縱坡為6%。(2) 最小縱坡我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）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。

41、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%,本次設(shè)計(jì)中最小縱坡限制取0.3%。4.2.2 坡長(zhǎng)（1）最小坡長(zhǎng)最短坡長(zhǎng)的限制主要是從汽車(chē)行駛平順性的要求考慮的。最小坡長(zhǎng)規(guī)定汽車(chē)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)（JTG B01-2003）中對(duì)各級(jí)公路的最小坡長(zhǎng)作了具體的規(guī)定見(jiàn)表4-2。表4-2 最小坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020最小坡長(zhǎng)（m）300250200

42：最小坡長(zhǎng)還不應(yīng)小于2.5V（m）本次設(shè)計(jì)速度為60km/h，查表4-2可得本設(shè)計(jì)的最小坡長(zhǎng)為150m。(2) 最大坡長(zhǎng)查照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）可得本設(shè)計(jì)速度下的不同縱坡值的最大坡長(zhǎng)限制見(jiàn)表4-3所示。表4-3 不同縱坡最大坡長(zhǎng)表最大坡長(zhǎng)（m）設(shè)計(jì)速度度（km/h）坡度%120100806040302039001000110012004700800900100011001100120056007008009009001000650060070070080075005006008300300400920030010200注；坡度小于3%的坡不限制坡

43、長(zhǎng)。4.2.3豎曲線半徑和長(zhǎng)度在縱斷面設(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：(1) 緩和沖擊；(2) 行駛時(shí)間不過(guò)短；(3) 滿(mǎn)足視距要求。根據(jù)以上因素，我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）中對(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，見(jiàn)表4-4。表4-4 豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020凸型豎曲線半徑（m）一般值170001000045002000700400200極限值110006500030001400450250100凹形豎曲線半徑（m) 一般值60004500030

44、001500700400200極限值4000300020001000450250100豎曲線最小長(zhǎng)度（m)一般值250210170120906050極限值100857050352520本次設(shè)計(jì)速度為60km/h，查照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）可得本設(shè)計(jì)的豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度見(jiàn)表4-5所示。表 4-5 豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度凸型曲線凹形曲線最小半徑一般值20001500極限值14001000最小長(zhǎng)度一般值120120極限值50504.2.4 本設(shè)計(jì)中各項(xiàng)參數(shù)綜上敘述，本次設(shè)計(jì)中縱斷面設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)規(guī)定匯總?cè)绫?-6所示：表4-6 縱斷面設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)設(shè)計(jì)速度（km/h）最大縱

45、坡（%）最小縱坡（%）最小坡長(zhǎng)（m）凸形豎曲線凹形豎曲線豎曲線 一般最小長(zhǎng)度 (m)極限最小半徑 （m）一般最小半徑（m）極限最小半（m）一般最 小半徑(m)6060.315014002000100015001204.3 豎曲線計(jì)算4.3.1 豎曲線要素計(jì)算豎曲線要素的計(jì)算公式： （4-1） （4-2） （4-3） （4-4） 式中：R豎曲線半徑(m) L豎曲線的曲線長(zhǎng)(m) T豎曲線的切線長(zhǎng)(m)E豎曲線的外距(m)兩相鄰縱坡的代數(shù)差，以小數(shù)計(jì), 當(dāng)0時(shí)為凹型豎曲線；0時(shí)為凸型豎曲線。圖4-1 豎曲線計(jì)算示意圖4.3.2設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算公式豎曲線起點(diǎn)高程=變坡點(diǎn)高程±T切線

46、高程=豎曲線起點(diǎn)高程+設(shè)計(jì)高程=切線高程±h （4-5）式中： 前段坡線坡度；后段坡線坡度；x豎曲線上任意點(diǎn)與豎曲線始點(diǎn)的水平距離(m)；h 豎距。4.3.3 計(jì)算實(shí)例下面以變坡點(diǎn)4為例進(jìn)行豎曲線計(jì)算。變坡點(diǎn)4樁號(hào)為K3+735.330，高程為602.303m， i1=-0.326%，i2=-1.204% ，R=43000m。則： 豎曲線要素： =-0.878% ，小于0為凸形。曲線長(zhǎng)切線長(zhǎng) 外距計(jì)算設(shè)計(jì)高程（以計(jì)算樁號(hào)為K3+635.330處的設(shè)計(jì)高程為例）：豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)-T=（K3+735.330）188.77= K3+546.56豎曲線起點(diǎn)高程602.303+18

47、8.770.326%602.918（m）豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)+ T=（K3+735.330）+188.77=K3+924.1豎曲線終點(diǎn)高程602.303-188.771.024%600.03（m）橫距：x=（K3+735.330）（K3+635.330）=100 (m)豎距=1.205(m)切線高程=豎曲線起點(diǎn)高程+ =602.918+100（-0.326%）=602.592(m)設(shè)計(jì)高程=切線高程h=602.592 -1.205=601.387(m)其它變坡點(diǎn)設(shè)計(jì)高程計(jì)算與上例類(lèi)似，不再贅述。4.3.4 本設(shè)計(jì)中計(jì)算方法本次設(shè)計(jì)中縱斷面設(shè)計(jì)是利用數(shù)字地面模型進(jìn)行地面線插值并自動(dòng)計(jì)算出其

48、高程。確定出高程控制點(diǎn)后，運(yùn)用海地Hard2010軟件，利用軟件動(dòng)態(tài)交互進(jìn)行縱斷面拉坡設(shè)計(jì)。最后由設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行豎曲線要素及主點(diǎn)樁里程計(jì)算和相關(guān)成果圖表的生成。相關(guān)成果詳見(jiàn)附錄設(shè)計(jì)圖紙部分。第五章 橫斷面設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)原則(1) 設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)該公路等級(jí)、行車(chē)要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護(hù)和使用等方面的情況，進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，既要堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，又要經(jīng)濟(jì)合理。(2) 路基設(shè)計(jì)除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措施。(3) 還應(yīng)結(jié)合路線和路面進(jìn)行設(shè)計(jì)。選線時(shí)，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。(4) 沿河及受到水

49、浸水淹的路段，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒(méi)或沖毀。(5) 當(dāng)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高受限制，路基處于潮濕、過(guò)濕狀態(tài)和水溫狀況不良時(shí)，就應(yīng)采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進(jìn)行壓實(shí)，使路面具有一定防凍總厚度，設(shè)置隔離層及其他排水設(shè)施等。(6) 路基設(shè)計(jì)還應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)等的需要。5.1.1標(biāo)準(zhǔn)橫斷面確定由橫斷面設(shè)計(jì)部分可知，路基寬度為10m，行車(chē)道寬度為2×3.5=7m，硬路肩寬度為2×0.75=1.5m，土路肩寬度為0.75×2=1.5m；路面橫坡為2%，土路肩橫坡為3%?？梢?jiàn)橫斷面示意圖5-1。圖5-1 路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面示意圖本設(shè)計(jì)標(biāo)段公路為雙向兩車(chē)道二級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度6

50、0km/h。根據(jù)表5-1中各項(xiàng)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)橫斷面確定如下：采用整體式路基，路基全寬10米，行車(chē)道寬度3.75 m，硬路肩為0.75 m，土路肩為0.75 m。行車(chē)道路拱橫坡為2%， 土路肩為3%，路基邊坡為1:1.5。邊溝采用梯形邊溝，深度為0.6 m，寬度為0.6m，坡度均為1:1。橫斷面中，主要是對(duì)帽子進(jìn)行定制，尤其是對(duì)邊坡、水溝、擋土墻等進(jìn)行設(shè)置，帽子設(shè)置必須滿(mǎn)足規(guī)范要求，設(shè)置完成以后，在對(duì)特殊路段帽子進(jìn)行交互修改，直到符合要求，最后生成橫斷面圖，具體成果見(jiàn)附錄設(shè)計(jì)圖紙中的路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)圖。 表5-1 各級(jí)公路路基寬度公路等級(jí)高速公路、一級(jí)公路設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060車(chē)

51、道數(shù)864864644路基寬度（m）一般值4534.5284433.5263224.523最小值42264124.521.520公路等級(jí)二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路設(shè)計(jì)速度（km/h）8060403020車(chē)道數(shù)22222或1路基寬度（m）一般值12108.57.56.5（雙）4.5（單）最小值108.55.2 加寬、超高設(shè)計(jì)5.2.1 加寬設(shè)計(jì)根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）中規(guī)定當(dāng)平曲線的半徑小于或等于250m時(shí)，應(yīng)對(duì)平曲線內(nèi)側(cè)的行車(chē)道加寬，相應(yīng)的路基也應(yīng)加寬。本設(shè)計(jì)標(biāo)段內(nèi)內(nèi)所有有圓曲線曲線半徑均大于250m，故不設(shè)加寬。所以關(guān)于加寬設(shè)計(jì)在此不再贅述。5.2.2 超高設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)公路時(shí)速為60km/h時(shí)，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D202006）規(guī)定的不設(shè)超高的最小半徑為1500米，設(shè)計(jì)中所有平曲線的圓曲線半徑都小于該值，所以在圓曲線上應(yīng)設(shè)置超高。(