大董灣至槐店鄉(xiāng)二級(jí)公路-畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

PAGEVIPAGE40大董灣至槐店鄉(xiāng)二級(jí)公路設(shè)計(jì)摘要大董灣至槐店鄉(xiāng)二級(jí)公路地處江蘇無(wú)錫地區(qū)，全長(zhǎng)3000m左右。該設(shè)計(jì)首先根據(jù)遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)交通量確定公路等級(jí)及相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)氐匦?、氣候、水文、地質(zhì)等資料的收集，并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)行路線方案論證與比選，選擇出合理的設(shè)計(jì)方案，確定了線路的平面布置；結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況以及本地區(qū)的未來(lái)發(fā)展計(jì)劃，合理確定平曲線、豎曲線的半徑及緩和曲線長(zhǎng)度的選用；按照行車(chē)安全舒適、線形美觀流暢的原則對(duì)平、縱線形進(jìn)行了合理的組合，本路線有一段平曲線和一段豎曲線設(shè)置緩和曲線，其中平曲線設(shè)置了超高，無(wú)加寬。橫斷面設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況繪制，確定了路基寬度、高度及邊坡坡度及路拱和超高，并且對(duì)路面結(jié)構(gòu)層材料、排水等進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)較為系統(tǒng)地講述了大董灣至槐店鄉(xiāng)二級(jí)公路的設(shè)計(jì)方案、水文地質(zhì)條件、原理及步驟，共設(shè)十一章。主要內(nèi)容包括：工程概況、路線方案的擬訂和選擇、平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、路基設(shè)計(jì)、路面設(shè)計(jì)、排水設(shè)計(jì)、概算，專(zhuān)題（邊坡防護(hù)與加固）等。關(guān)鍵詞：二級(jí)公路；平面設(shè)計(jì)；縱斷面設(shè)計(jì)；橫斷面設(shè)計(jì)；路基設(shè)計(jì)ABSTRACTDaDongwatoHuaiDianxiangsecondaryroadlocatedinWuxicity,Jiangsuprovincewithatotallengthof3000m.Accordingtothedesignofhighwaytrafficvisionanddeterminetheleveltechnicalspecificationsandstandards,andbasedonthelocalterrain,climate,hydrology,geology,aswellasdatacollection.Then,basedonrouteprojectargumetntationandselectiontoselectthereasonabledesignschemeanddeterminethelinelayout;combinedwithlocalspecificsituationandtheregion'sfuturedevelopmentplan,thenreasonableverticalplanecurve,thecurveradiusandthelengthofthecurve;accordingtothetrafficsafetyandcomfortable,theprincipleoflinearbeautifulfluent,thereasonableverticalalignment,itsroutehasaFlatcurveandaverticalcurvesetcurve,flatcurvesethigh,nowidened.Cross-sectionaldesignaccordingtothetechnicalstandardsandstrictaccordingtolocalactualcondition,sowecandeterminetheroadbedwidth,heightandslopeandroadarchandhigh.Andthepavementstructurelayermaterials,drainage,etc.ThedesignmanualsystematicallytellsthedesignoftheDaDongwatoHuaiDianxiangSecondaryRoadscheme,hydrogeologicalconditions,principlesandstepsoftenchapters.Maincontentsinclude:engineeringsurvey,routeandchoosetheschemedesign,graphicdesign,longitudinalandtransversedesign,roadbeddesign,design,drainagedesign,projectbudget(SlopeprotectionandreinforcementKeywords:SecondaryRoad；PlanarDesign；LongitudinalDesign；Cross-sectionalDesign；RoadbedDesign河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第二章工程概況第一章緒論1.1選題意義公路交通是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展和人民生活必不可少的公共基礎(chǔ)設(shè)施。公路建設(shè)的發(fā)展速度對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，拉動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。但是現(xiàn)代公路還具有建設(shè)周期長(zhǎng)，財(cái)產(chǎn)人力耗費(fèi)大，建設(shè)質(zhì)量要求高的特點(diǎn)，為避免資源人力的浪費(fèi)，在筑路之前，都要做好道路線形結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣在施工中才能減少資源、人力物力的浪費(fèi)，保證工程質(zhì)量，提高工程施工進(jìn)度。1.2我國(guó)道路的發(fā)展?fàn)顩r新中國(guó)成立之后，為了迅速恢復(fù)和發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，鞏固國(guó)防，國(guó)家在非常薄弱的基礎(chǔ)上，對(duì)公路建設(shè)做了很大的努力，取得了顯著成就，到1978年的30年間，我國(guó)公路總里程增加到89萬(wàn)公里。1978年以來(lái)，是我國(guó)公路事業(yè)發(fā)展最快、建設(shè)規(guī)模最大、最具活力的時(shí)期。期間我國(guó)用10至20年的時(shí)間走過(guò)了發(fā)達(dá)國(guó)家一般需要30至40年走完的路程，我國(guó)公路建設(shè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，取得了舉世矚目的成就。新世紀(jì)以來(lái)的幾年，無(wú)疑是我國(guó)公路運(yùn)輸發(fā)展最快最好的時(shí)期。2006年，我國(guó)公路投資高達(dá)6231.05億元，比2005年增加746.08億元，同比增長(zhǎng)13.6%。2006年末，全國(guó)公路總里程達(dá)345.70萬(wàn)公里，比上年末增加11.18萬(wàn)公里，其中高速公路總里程達(dá)4.5萬(wàn)公里，比2002年末增長(zhǎng)80%，位居世界第二。盡管我國(guó)公路建設(shè)取得了巨大成就，但由于公路交通基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，各地發(fā)展不平衡，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有較大差距，還不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要。存在的主要問(wèn)題：一是數(shù)量少，按國(guó)土面積計(jì)算的公路網(wǎng)密度仍然很低，只相當(dāng)于印度的1/5，美國(guó)的1/7，日本的1/30；二是質(zhì)量差、標(biāo)準(zhǔn)低，在通車(chē)?yán)锍讨?，大部分為等?jí)較低的三、四級(jí)公路，還有達(dá)不到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的“等外路”。因此在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，加快新建公路和低等級(jí)公路的改建，將是我國(guó)公路建設(shè)的主要任務(wù)。未來(lái)我國(guó)高速公路網(wǎng)有望形成7918的布局，即7條首都放射線，9條南北縱向線18條東西橫向線，總里程約8.5萬(wàn)公里，該高速公路網(wǎng)將連接所有人口在20萬(wàn)以上的城市、國(guó)家4A級(jí)及以上的旅游景區(qū)城市等。1.3本課題研究主要內(nèi)容本畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)就是在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成大董灣至槐店鄉(xiāng)新建二級(jí)公路的設(shè)計(jì)工作，具體內(nèi)容包括項(xiàng)目可行性分析、平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、概預(yù)算編制、專(zhuān)題設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)文件的編制和圖紙繪制。（1）資料整理與分析設(shè)計(jì)資料是設(shè)計(jì)的客觀依據(jù)，必須認(rèn)真客觀地分析。首先要對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供的各種資料加以理解和必要的記憶，明確對(duì)設(shè)計(jì)的影響，在頭腦中對(duì)工程要求、自然條件、材料供應(yīng)情況和施工條件等，構(gòu)成一幅明晰的畫(huà)面；其次要對(duì)資料進(jìn)行分析、概括和系統(tǒng)地整理，從中抽取、確定有關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)[4]。（2）路線平面、縱斷面及橫斷面設(shè)計(jì)。（3）排水設(shè)計(jì)（4）設(shè)計(jì)文件畢業(yè)設(shè)計(jì)文件包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和計(jì)算書(shū)。說(shuō)明書(shū)交代設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)意圖。計(jì)算書(shū)交代設(shè)計(jì)中的具體計(jì)算方法和過(guò)程。（5）設(shè)計(jì)圖紙一般要求繪制路線平面圖、縱斷面圖、路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖、橫斷面設(shè)計(jì)圖、路面設(shè)計(jì)圖、路基排水設(shè)計(jì)圖等主要圖紙，編制直線、曲線及轉(zhuǎn)角表、路基設(shè)計(jì)表、路基土石方數(shù)量計(jì)算表等表格，其中一部分圖紙需要計(jì)算機(jī)繪圖。第二章工程概況2.1沿線自然條件2.1.1地形地貌計(jì)劃建設(shè)的大董灣至槐店鄉(xiāng)二級(jí)公路，位于江蘇無(wú)錫地區(qū)，屬公路自然區(qū)劃的Ⅳ1區(qū)－長(zhǎng)江下游平原濕潤(rùn)區(qū)，該地區(qū)地處沿江、濱海的地理位置，具有以平原為主，兼有低山丘陵的地形特點(diǎn)，地貌類(lèi)型為內(nèi)型為沖積平原和濕潤(rùn)丘陵低山。在地形和氣候的綜合影響下，本地區(qū)河川密布、湖泊成群，且終年有水。河流內(nèi)水量充沛，季節(jié)變化不大，泥沙含量小，陸地水面約占總土地面積的8%左右。2.1.2氣候特點(diǎn)路線所經(jīng)地區(qū)，屬全國(guó)道路氣候分區(qū)巨日區(qū)，不冰凍、中濕區(qū)。區(qū)內(nèi)濕熱度高，溫暖濕潤(rùn)。最高月平均地溫達(dá)30℃～35℃，一月份平均氣溫在3℃～16℃左右，七月份平均氣溫24℃～2.1.3降水量及地下水路線所經(jīng)地區(qū)，年降水量多，年降水量1000～1400mm之間，常年為1200mm左右。潮濕系數(shù)一般為1.0～1.5，最高月潮濕系數(shù)2.5～3.5。雨型主要為春雨和梅雨，且梅雨期較長(zhǎng)，該地區(qū)屬中國(guó)暴雨分區(qū)第四區(qū)，地下水埋深一般為1.5米，丘陵地區(qū)為2米左右。2.1.4地質(zhì)與土質(zhì)在平原地區(qū)，地表上層覆蓋較厚一般15米左右；在地面自然橫坡大于15％的丘陵低山地帶，上層覆蓋厚度一般為10米左右。該地區(qū)水稻田分布廣泛，土質(zhì)屬紅粘性土及磚紅粘性土，屬高液限粘性土，呈中密狀態(tài)。本地區(qū)巖石埋藏較深，開(kāi)采不易，一般砂石料缺乏。按施工難易程度分，土質(zhì)25％為松土，75％為普通土，丘陵地帶埋藏較深的巖石主要是石灰?guī)r和花崗巖，為堅(jiān)石．強(qiáng)度≮3級(jí)。2.1.5植被及作物等概況路線所經(jīng)地區(qū)屬中國(guó)自然地理區(qū)劃的Ⅲ1區(qū)，自然地理特征為亞熱帶綠林，四季分明。農(nóng)業(yè)以水田為主，一年二熟，主要農(nóng)作物為水稻等，為我國(guó)重要的商品糧基地。經(jīng)濟(jì)物種類(lèi)多，以油菜、棉花、麻類(lèi)為主。丘陵地區(qū)其竹、木等分布廣泛。各種水果樹(shù)木較多。地表植被覆蓋茂密除田地、林木等處，以灌木叢為主。林木地帶，其郁閉度約為80％左右，本區(qū)水力資源豐富，日照時(shí)間長(zhǎng)，自然條件優(yōu)越，具有綜合發(fā)展農(nóng)、牧、林、副、漁業(yè)的巨大潛力。2.1.6工程概況該公路設(shè)計(jì)段全長(zhǎng)3公里左右，位于江蘇無(wú)錫地區(qū)，屬于公路自然區(qū)劃的Ⅳ區(qū)。根據(jù)交通量觀察，可以確定公路等級(jí)為二級(jí)。該公路設(shè)計(jì)段從大董灣開(kāi)始，途徑劉灣、黃鄉(xiāng)，至槐店鄉(xiāng)結(jié)束，主要是為方便沿途居民的出行，發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟(jì)和加強(qiáng)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的聯(lián)系而籌建的。公路所經(jīng)地區(qū)以平原為主，同時(shí)兼有低山丘陵的特點(diǎn)，土質(zhì)屬紅粘性土及磚紅粘性土，屬高液限粘性土，呈中密狀態(tài)，地區(qū)年降雨量較大，年平均溫度較高。路面采用瀝青混凝凝土結(jié)構(gòu)。第三章路線方案的擬定與選擇3.1交通量預(yù)測(cè)經(jīng)調(diào)查，本地區(qū)現(xiàn)年交通量如表3-1所示：表3-1現(xiàn)年交通量序號(hào)車(chē)型名稱(chēng)前軸重(KN)后軸重(KN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距(m)交通量（量/日）1黃河JN15049101.61雙輪組--3002黃海DD690561042雙輪組>31503東風(fēng)CS93824702雙輪組>3204平板車(chē)1001003四輪組<3505其他車(chē)50501單輪組--150該公路設(shè)計(jì)年限為12年，通過(guò)實(shí)際交通量調(diào)查可知，該公路交通量在設(shè)計(jì)年限內(nèi)年平均增長(zhǎng)率分為三個(gè)階段（前5年：γ=6%；中間4年：γ=5%；最后3年；γ=4%）。則遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)交通量（取車(chē)道系數(shù)為0.6）為：（1）當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí):路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次:1328設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次:4750001（2）當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí):路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次:1768設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次:6323797由計(jì)算結(jié)果可知，設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次為6323797次，據(jù)《國(guó)家公路等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)》可知該新建公路瀝青路面交通等級(jí)為中等交通，故可將該擬建公路定為二級(jí)公路。表3-2各級(jí)公路線形設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)匯總表根據(jù)公路技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)確定擬建公路段全線長(zhǎng)3000米左右，路基寬度10m；雙向雙車(chē)道，行車(chē)道寬度3.5m，土路肩0.75m，硬路肩0.75m。本路線主線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：計(jì)算行車(chē)速度：60公里∕小時(shí)；路基寬度：路基寬10米；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載：BZZ—100KN；3.2方案的確定和比選3.2.1道路選線的一般原則（1）路線的基本走向必須與道路的主客觀條件相適應(yīng)。（2）在對(duì)多方案深入、細(xì)致的研究、論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。（3）路線設(shè)計(jì)應(yīng)盡量做到工程量少、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)標(biāo)準(zhǔn)。（4）選線應(yīng)注意同農(nóng)田基本建設(shè)的配合，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。（5）要注意保持原有自然狀態(tài)，并與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。（6）選線時(shí)注意對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)調(diào)查，弄清其對(duì)道路的影響。（7）選線應(yīng)綜合考慮路與橋的關(guān)系。大董灣至槐店鄉(xiāng)二級(jí)公路選線考慮了以下幾個(gè)要點(diǎn)：（1）正確處理道路與農(nóng)業(yè)的關(guān)系該地區(qū)農(nóng)田成片，渠道縱橫交錯(cuò)，選線應(yīng)從支援農(nóng)業(yè)著眼，處理好以下問(wèn)題：新建公路要盡量做到少占和不占高產(chǎn)田。布線要從路線對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的作用、對(duì)支農(nóng)運(yùn)輸?shù)男Ч⒌匦螚l件、工程數(shù)量、交通運(yùn)輸費(fèi)用等方面全面分析比較，既不能片面求直占用大片良田，也不能片面強(qiáng)調(diào)不占某塊田，使路線彎彎曲曲，造成行車(chē)條件惡化。（2）合理考慮路線與城鎮(zhèn)的聯(lián)系丘陵區(qū)有較多的城鎮(zhèn)村莊，應(yīng)充分考慮“近村不進(jìn)村”的原則，選線應(yīng)以繞避為主，盡量不破壞或少破壞具名住房。在避讓局部障礙時(shí)，要注意線形的連續(xù)舒順。（3）注意土壤水文條件以及高填高挖路段該區(qū)域有部分土地土質(zhì)較差，在選擇線路的時(shí)候應(yīng)設(shè)法繞避。當(dāng)必須穿過(guò)的時(shí)候，應(yīng)選擇合理位置，縮小穿越范圍，并采用必要的工程措施。對(duì)于高填高挖路及路段，應(yīng)做好路基邊坡巖土質(zhì)情況的勘測(cè)工作，必要時(shí)采取切實(shí)可行及安全可靠的防護(hù)措施。3.3.2方案比選影響路線方案選擇主要有一下因素：（1）路線在政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防上的意義，國(guó)家或地方建設(shè)對(duì)路線使用任務(wù)、性質(zhì)的要求，改革開(kāi)放、綜合利用等重要方針的體現(xiàn)。（2）路線在鐵路、公路、水運(yùn)、航空等綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的作用，與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關(guān)系，以及與沿線農(nóng)田水利等建設(shè)的配合及用地情況。（3）沿線自然條件的影響。地形、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件，決定了工程難易和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量，對(duì)選擇路線走向有直接的影響。對(duì)于嚴(yán)重不良地質(zhì)的地區(qū)，選線時(shí)宜考慮繞避。（4）設(shè)計(jì)道路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工條件的影響。設(shè)計(jì)道路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如最大縱坡在一定程度上影響路線走向的選擇。（5）其他如與沿線旅游景點(diǎn)、歷史文物、風(fēng)景名勝的聯(lián)系等。影響路線方案選擇的因素是多方面的，各種因素又多是互相聯(lián)系和互相影響的。路線應(yīng)在滿(mǎn)足使用任務(wù)和性質(zhì)要求的前提下，綜合考慮自然條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo)、工程投資、施工期限和施工設(shè)備等因素，通過(guò)多方案的比較，精心選擇，提出合理的推薦方案。該公路所處地區(qū)地形相對(duì)平坦一些，可供選擇的方案很多，但考慮到促進(jìn)沿線村莊經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加強(qiáng)各地區(qū)間的聯(lián)系及填挖方量等因素，從中確定了兩個(gè)方案作為進(jìn)一步比較的方案，下面對(duì)備選方案進(jìn)行比選：方案一：路線靠近沿線所在的村莊，方便農(nóng)民出行，加強(qiáng)了沿途百姓的聯(lián)系，刺激了消費(fèi)，可方便農(nóng)作物的運(yùn)輸，從而推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展，增加農(nóng)民收入。該路線所經(jīng)地區(qū)地勢(shì)較為平坦，填挖工程量小，道路縱坡較小，最大程度的避開(kāi)了不良地質(zhì)。方案二：路線雖然較短一些，同樣較為靠近所在的村莊，但是，值得注意的是該方案違背了“應(yīng)遵循靠村卻盡量少擾村”的原則，對(duì)村莊的影響較大，有部分路線穿越了地質(zhì)情況比較復(fù)雜的池塘、山谷地帶，增加了施工難度，同時(shí)路線在設(shè)計(jì)過(guò)程中由于線形比較復(fù)雜，不便于后續(xù)施工和行車(chē)，與方案一比較而言工程經(jīng)濟(jì)投入大。通過(guò)以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，結(jié)合各項(xiàng)原則，決定采用方案一作為推薦方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。第四章平面設(shè)計(jì)4.1紙上定線定線是在選線布局的基礎(chǔ)上具體定出道路中線位置的作業(yè)過(guò)程。定線工作是依據(jù)下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、選線階段確定的路線走向和主要控制點(diǎn)、所采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。定線的任務(wù)是在選線布局階段選定的“路線帶”的范圍內(nèi)，按已定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合細(xì)部地形、地質(zhì)等自然條件，綜合考慮平、縱、橫三面的合理安排，定出道路中線的確切位置。定線是道路設(shè)計(jì)過(guò)程中關(guān)鍵的一步，它不僅要解決工程和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，而且要充分考慮道路與周?chē)h(huán)境的配合、道路與生態(tài)平衡的關(guān)系、道路自身線形的美觀和協(xié)調(diào)，以及駕駛員的視距和心理反應(yīng)等問(wèn)題。平原、微丘區(qū)定線步驟：（1）定導(dǎo)向點(diǎn)在選線布局確定的控制點(diǎn)之間，根據(jù)平原、微丘區(qū)路線布設(shè)要點(diǎn)，通過(guò)分析比較，確定可穿越、應(yīng)趨就和該繞避的點(diǎn)和活動(dòng)范圍，建立一些中間導(dǎo)向點(diǎn)。（2）試定路線導(dǎo)線參照導(dǎo)向點(diǎn)，試穿出一系列直線、交匯出交點(diǎn)，作為初定的路線導(dǎo)線。初定平曲線（3）讀取交點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算或直接量測(cè)轉(zhuǎn)角和交點(diǎn)間距，初定圓曲線半徑和緩和曲線長(zhǎng)度，計(jì)算曲線要素。（4）定線檢查各技術(shù)指標(biāo)是否滿(mǎn)足《標(biāo)準(zhǔn)》要求，以及平曲線線位是否合適，不滿(mǎn)足時(shí)應(yīng)調(diào)整交點(diǎn)位置或圓曲線半徑或緩和曲線長(zhǎng)度，直至滿(mǎn)足為止。4.2線形設(shè)計(jì)現(xiàn)代道路平面線形是由直線、圓曲線和緩和曲線構(gòu)成的，稱(chēng)之為平面線形三要素，道路平面線形設(shè)計(jì)就是從線形的角度去研究三個(gè)要素的選用和相互間的組合等問(wèn)題。道路平面線形設(shè)計(jì)，是根據(jù)汽車(chē)行駛的力學(xué)性質(zhì)和行駛軌跡要求，合理地確定各線形要素的幾何參數(shù)，保持線形的連續(xù)性和均衡性，避免采用長(zhǎng)直線，并注意使線形與地形、地物、環(huán)境和景觀等協(xié)調(diào)。由于線形幾何要素的確定是以設(shè)計(jì)速度為依據(jù)的，因此，對(duì)于車(chē)速較高的道路，線形設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮汽車(chē)行駛美學(xué)及駕駛員視覺(jué)和心理上的要求。4.3平曲線設(shè)計(jì)4.3.1平面線性設(shè)計(jì)原則（1）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)。（2）保持平面線形的均衡與連貫為使一條道路上的車(chē)輛盡量以均勻的速度行駛，應(yīng)注意各線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的突變。以下幾點(diǎn)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分注意：①長(zhǎng)直線盡頭不能接小半徑曲線。長(zhǎng)的直線和長(zhǎng)的大半徑曲線會(huì)導(dǎo)致較高的車(chē)速，若突然出現(xiàn)小半徑平曲線，會(huì)因減速不及而造成事故。特別是在下坡方向的盡頭更要注意線形的連續(xù)性，若由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)，中間應(yīng)插人中等曲率的過(guò)渡性平曲線，并使縱波不要過(guò)大。②高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡。同一等級(jí)的道路由于地形的變化在指標(biāo)的采用上也會(huì)有變化，或同一條道路按不同設(shè)計(jì)速度的各設(shè)計(jì)路段之間也會(huì)形成技術(shù)標(biāo)難的變化。遇有這種高、低標(biāo)準(zhǔn)變化的路段，除滿(mǎn)足有關(guān)設(shè)計(jì)路段在長(zhǎng)度和梯度上的要求外，還應(yīng)結(jié)合地形的變化，便路線的平面線形指標(biāo)逐漸過(guò)渡，避免出現(xiàn)突變。不同標(biāo)準(zhǔn)路段相互銜接的地點(diǎn)，應(yīng)選在交通量發(fā)生變化處，或者駕駛者能夠明顯判斷前方需要改變行車(chē)速度的地方。（3）平曲線應(yīng)有足夠長(zhǎng)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，所以規(guī)范規(guī)定了平曲線最小長(zhǎng)度。公路彎道在一般情況下是由兩段緩和曲線和一段圓曲線組成。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)度宜不小于3s的行程，當(dāng)條件受限時(shí)，可將緩和曲線在曲率相等處直接連接，此時(shí)的圓曲線長(zhǎng)度等于零。4.3.2設(shè)計(jì)要求(1)行駛軌跡現(xiàn)代道路是供汽車(chē)行駛的。因此，在路線的平面設(shè)計(jì)中，主要考察汽車(chē)的行駛軌跡。為保證行車(chē)舒適安全，其軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征：①軌跡是連續(xù)的和圓滑的；②曲率是連續(xù)的；③曲率變化率是連續(xù)的。(2)線形要素行駛中的汽車(chē)其導(dǎo)向輪旋轉(zhuǎn)面與汽車(chē)本身縱軸之間有下列三種關(guān)系：角度為0；角度是常數(shù)；角度是變數(shù)，與之對(duì)應(yīng)的行駛軌跡分別為直線、圓曲線和緩和曲線。而現(xiàn)代道路線形是有上面三種線形組合而成的，因此在平面線形設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮三要素的組成。(3)平曲線長(zhǎng)度公汽車(chē)在平曲線上行駛，若曲線長(zhǎng)度很短，則方向盤(pán)操作必須很快，離心加速度急劇變化，行車(chē)安全難于保證。在交角很小情況下，曲線半徑很大，駕駛員也感到曲線很短，會(huì)引起操作失誤。從行車(chē)安全、舒適要求考慮，公路平曲線長(zhǎng)度，應(yīng)能安置一段圓曲線和兩段回旋線（或超高、加寬緩和段）平曲線長(zhǎng)度不應(yīng)小于2倍回旋線長(zhǎng)度。一般按9s行程控制平曲線最小長(zhǎng)度，回旋線和圓曲線段各占3s。平曲線長(zhǎng)度一般應(yīng)大于下表規(guī)定的一般值，當(dāng)?shù)匦螚l件及其它特殊情況限制時(shí)可采用表4-1中最小值。表4-1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)200170140100705040(4)視距各級(jí)公路的每一條車(chē)道均應(yīng)保證有大于規(guī)范規(guī)定的停車(chē)視距。停車(chē)視距計(jì)算中的眼高和物高規(guī)定為：眼高1.2m，物高0.10m。4.3.3圓曲線設(shè)置各級(jí)公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置平曲線，而圓曲線是平曲線的重要組成部分。在路線改變方向的轉(zhuǎn)折處(即交點(diǎn)處)，往往可插入與兩端直線相切的圓曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)路線方向的改變。按照地形條件選用不同大小的圓曲線使其更加適應(yīng)地形和駕駛員的視覺(jué)心理。一般認(rèn)為，圓曲線作為公路平面線形具有以下主要特點(diǎn)：①曲線上任意點(diǎn)的曲率半徑R為常數(shù)，曲率1/R也為常數(shù)，故測(cè)設(shè)和計(jì)算簡(jiǎn)單；②曲線上任意一點(diǎn)都在不斷地改變著方向，比直線更能適應(yīng)地形的變化，尤其是由不同半徑的多個(gè)圓曲線組合而成的復(fù)曲線，對(duì)地形、地物和環(huán)境有更強(qiáng)的適應(yīng)能力；③汽車(chē)在圓曲線上行駛要受到離心力的作用，而且往往要比在直線上行駛多占用道路寬度；④汽車(chē)在小半徑的圓曲線內(nèi)側(cè)行駛時(shí)，視距條件較差，視線受到路塹邊坡或其他障礙物的影響較大，因而容易發(fā)生行車(chē)事故。4.3.4緩和曲線的設(shè)置緩和曲線是道路平面線形要素之一，它是設(shè)置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。4.4圓曲線半徑表4-2圓曲線最小半徑設(shè)計(jì)速度（）1201008060403020圓曲線最小半徑一般值10007004002001006530極限值650400250125603015注：“一般值”為正常情況下的采用值；“極限值”為條件受限制是可采用的值。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，二級(jí)公路，當(dāng)設(shè)計(jì)車(chē)速為60km/h時(shí)，圓曲線最小半徑一般值取200m。大董灣至槐店鄉(xiāng)二級(jí)公路，地處平原微丘區(qū)，綜合各種因素，圓曲線半徑分別取200m,500m,500m，滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。4.5緩和曲線長(zhǎng)度的確定一般用回旋線作為緩和曲線。關(guān)于確定緩和曲線的最小長(zhǎng)度主要考慮一下因素：（1）旅客感覺(jué)舒適汽車(chē)在緩和曲線上行駛，其離心加速度隨緩和曲線曲率的變化而變化，如果變化過(guò)快將會(huì)使乘客感受到橫向的沖擊。（4-1）（2）超高漸變率適中由于在緩和曲線上設(shè)置有超高過(guò)渡段，如果過(guò)渡段太短則會(huì)因路面急劇地由雙坡變?yōu)閱纹露纬梢环N扭曲的面，對(duì)行車(chē)和路容均不利。雙車(chē)道公路最小超高過(guò)渡段長(zhǎng)度按下式計(jì)算：（4-2）式中：——最小超高過(guò)渡段長(zhǎng)度；——旋轉(zhuǎn)軸至行車(chē)道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度（m）;——超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差（%）；——超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車(chē)道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣線之間的相對(duì)坡度根據(jù)上式計(jì)算的超高過(guò)渡段長(zhǎng)度，應(yīng)湊成5m的整倍數(shù)，并不小于10m的長(zhǎng)度。（3）行駛時(shí)間不過(guò)短緩和曲線不管其參數(shù)如何，都不可使車(chē)輛在緩和曲線上的行駛時(shí)間過(guò)短，過(guò)短會(huì)使駕駛員操作不便，甚至造成駕駛操縱的緊張和忙亂。一般認(rèn)為汽車(chē)在緩和曲線上的行駛時(shí)間至少應(yīng)有3s。（4-3）4.6平曲線要素確定道路平曲線三要素的基本組成是：直線——緩和曲線——圓曲線——緩和曲線——直線。其對(duì)稱(chēng)形曲線幾何要素的計(jì)算公式和過(guò)程如下：緩和曲線切線增值（4-4）圓曲線的內(nèi)移值（4-5）平曲線切線長(zhǎng)（4-6）平曲線長(zhǎng) （4-7）外距（4-8）切曲差（4-9）緩和曲線角 (4-10)具體計(jì)算如下：樁號(hào)K0+590.427(1)緩和曲線切線增值(2)圓曲線的內(nèi)移值(3)緩和曲線角(4)切線長(zhǎng)：(5)曲線長(zhǎng)(6)外距(7)校正值（超距）樁號(hào)K1+269.852(1)緩和曲線切線增值(2)圓曲線的內(nèi)移值(3)緩和曲線角(4)切線長(zhǎng)：(5)曲線長(zhǎng)(6)外距(7)校正值（超距）樁號(hào)K2+185.668(1)緩和曲線切線增值(2)圓曲線的內(nèi)移值(3)緩和曲線角(4)切線長(zhǎng)：(5)曲線長(zhǎng)(6)外距(7)校正值（超距）4.7曲線主點(diǎn)樁號(hào)的確定(1)交點(diǎn)樁號(hào)：K0+590.427ZH點(diǎn)：HY點(diǎn)：HZ點(diǎn)：YH點(diǎn)：QZ點(diǎn)：JD點(diǎn)：(2)交點(diǎn)樁號(hào)：K1+269.852ZH點(diǎn)：HY點(diǎn)：HZ點(diǎn)：YH點(diǎn)：QZ點(diǎn)：JD點(diǎn)：(3)交點(diǎn)樁號(hào)：K2+185.668ZH點(diǎn)：HY點(diǎn)：HZ點(diǎn)：YH點(diǎn)：QZ點(diǎn)：JD點(diǎn)：平曲線要素和主點(diǎn)樁號(hào)的計(jì)算結(jié)果總結(jié)見(jiàn)附表(直線、曲線及轉(zhuǎn)角表)4.8逐樁坐標(biāo)的計(jì)算(1)路線轉(zhuǎn)角、交點(diǎn)間距、曲線要素及主點(diǎn)樁計(jì)算河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第五章縱斷面設(shè)計(jì)設(shè)起點(diǎn)坐標(biāo)為，第個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為，1，2，…，n，則坐標(biāo)增量：，交點(diǎn)間距：（4-11）象限角：（4-12）計(jì)算方位角：轉(zhuǎn)角：（4-13）為“+”路線右偏，為“－”路線左偏例如：起點(diǎn)坐標(biāo)(3538600,507300）,(3538333.618,506773.0806)交點(diǎn)間距：象限角：所以同樣的方法可以計(jì)算出所以轉(zhuǎn)角(2)直線上中樁坐標(biāo)計(jì)算設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為，交點(diǎn)相鄰直線的方位角分別為和。則點(diǎn)坐標(biāo)：，（4-14）點(diǎn)坐標(biāo)：，（4-15）例如：的坐標(biāo)為(3538333.618,506773.0806)，交點(diǎn)相鄰直線的方位角分別為，；ZH的樁號(hào)K0+380.596，則ZH點(diǎn)坐標(biāo);HZ的樁號(hào)K0+732.816，則HZ點(diǎn)坐標(biāo)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)（LZH），取樁K0+300則：后直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（L＞HZ），取樁K0+800(3)設(shè)緩和曲線的單曲線中樁坐標(biāo)計(jì)算曲線上任意點(diǎn)的切線橫距（4-16）式中：—緩和曲線上任意點(diǎn)至點(diǎn)的曲線長(zhǎng)；—緩和曲線長(zhǎng)度；①第一緩和曲線（～）任意點(diǎn)坐標(biāo)（4-17）②圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)由～時(shí)（4-18）式中：—圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至點(diǎn)的曲線長(zhǎng)；、—點(diǎn)的坐標(biāo)。由～時(shí)（4-19）式中：—圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至點(diǎn)的曲線長(zhǎng)；③第二緩和曲線（～）內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)（4-20）式中：—第二緩和曲線內(nèi)任意點(diǎn)至點(diǎn)的曲線長(zhǎng)；具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)逐樁坐標(biāo)表和主點(diǎn)坐標(biāo)表。4.9視距保證為了行車(chē)安全，駕駛?cè)藛T應(yīng)能隨時(shí)看到汽車(chē)前面相當(dāng)遠(yuǎn)的一段路程，一旦發(fā)現(xiàn)前方路面上有障礙物或迎面來(lái)車(chē)，能及時(shí)采取措施，避免相撞，這一必需的最短距離稱(chēng)為行車(chē)視距。行車(chē)視距可分為停車(chē)視距、會(huì)車(chē)視距、錯(cuò)車(chē)視距、超車(chē)視距。前三種屬于對(duì)向行駛，第四種屬于同向行駛。停車(chē)視距是最基本的要求，無(wú)論是單車(chē)道、雙車(chē)道，有分隔帶或無(wú)分隔帶，各級(jí)公路都是應(yīng)保證的。對(duì)于快、慢車(chē)分道行駛的多車(chē)道公路可不要求超車(chē)視距。有中央分隔帶的公路不存在錯(cuò)車(chē)和會(huì)車(chē)問(wèn)題，在路中央劃線，嚴(yán)格實(shí)行分道行駛的雙車(chē)道公路有停車(chē)視距也就夠了。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定二、三、四級(jí)公路的視距不得小于停車(chē)視距的兩倍，對(duì)向行駛的雙車(chē)道公路要求有一定比例的路段保證超車(chē)視距。對(duì)于縱斷面上的凸形豎曲線以及下穿式立體交叉凹形豎曲線上的視距問(wèn)題，在規(guī)定豎曲線的最小半徑時(shí)已經(jīng)作了考慮。在設(shè)計(jì)時(shí)，只要滿(mǎn)足規(guī)范中最小豎曲線半徑的要求，也就同時(shí)滿(mǎn)足了豎曲線上視距的要求。所以，在視距檢查中，應(yīng)重點(diǎn)注意道路平面上的“暗彎”，即曲線內(nèi)側(cè)有樹(shù)林、房屋、邊坡等阻礙駕駛員的視線，處于隱蔽地段的平曲線。凡屬“暗彎”都應(yīng)該進(jìn)行視距檢查，若不能保證該級(jí)公路或城市道路的最短視距，則應(yīng)該將阻礙視線的障礙物清除。如果是因曲線內(nèi)側(cè)及中間帶設(shè)置護(hù)欄或其它人工構(gòu)造物等而不能保證視距時(shí)，可采取加寬中間帶、加寬路肩或?qū)?gòu)造物后移等措施予以處理；如果是因挖方邊坡妨礙了視線，則應(yīng)按所需凈距繪制包絡(luò)線(或稱(chēng)“視距曲線”)開(kāi)挖視距臺(tái)。4.9.1停車(chē)視距的確定停車(chē)視距可分解為反應(yīng)距離和制動(dòng)距離兩部分來(lái)研究。反應(yīng)距離是當(dāng)駕駛?cè)藛T發(fā)現(xiàn)前方的阻礙物，經(jīng)過(guò)判斷決定采取制動(dòng)措施的那一瞬間到制動(dòng)器真正開(kāi)始起作用的那一瞬間汽車(chē)所行駛的距離。這段時(shí)間又可分為“感覺(jué)時(shí)間”和“反應(yīng)時(shí)間”。感覺(jué)時(shí)間在很大程度上取決于物體的外形、顏色、駕駛員的視力和機(jī)敏度以及大氣的可見(jiàn)度等。在高速行車(chē)時(shí)的感覺(jué)時(shí)間要比低速時(shí)短一些，這是由于高速行駛時(shí)警惕性會(huì)更高的緣故。根據(jù)實(shí)測(cè)資料，設(shè)計(jì)上采用感覺(jué)時(shí)間為1.5s，制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間取1.0s，是較適當(dāng)?shù)?。感覺(jué)和制動(dòng)反應(yīng)的總時(shí)間t=2.5s，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)汽車(chē)行駛的距離為：（4-21）制動(dòng)距離是指汽車(chē)從制動(dòng)生效到汽車(chē)完全停住，這段時(shí)間內(nèi)所走的距離。（4-22）故停車(chē)視距為：（4-23）計(jì)算停車(chē)視距所采用的應(yīng)是能充分保證行車(chē)安全的數(shù)值，一般按路面在潮濕狀態(tài)下的值汁算。行駛速度：設(shè)計(jì)速度為120~80km／h時(shí)，采用設(shè)計(jì)速度的85％；60~40km/h時(shí)，采用設(shè)計(jì)速度90%；30~20km/h時(shí)，采用設(shè)計(jì)速度。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)計(jì)速度為60km/h的公路的停車(chē)視距為75m。第五章縱斷面設(shè)計(jì)5.1縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)在縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線，它是根據(jù)中線上各樁點(diǎn)的高程面點(diǎn)繪的一條不規(guī)則的折線，反映沿著中線地面的起伏變化情況；另一條是設(shè)計(jì)線，它是設(shè)計(jì)人員經(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?？v斷面設(shè)計(jì)線是由直線和豎曲線組成的。直線(即均勻坡度線)有上坡和下坡，是用坡度和水平長(zhǎng)度表示的。直線的坡度和長(zhǎng)度影響著汽車(chē)的行駛速度和運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)以及行車(chē)的安全，它們的一些臨界值的確定和必要的限制，是以通行的汽車(chē)類(lèi)型及行駛性能來(lái)決定的。5.1.1坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)的一般要求坡長(zhǎng)是縱斷面上相鄰兩變坡點(diǎn)間的長(zhǎng)度：坡長(zhǎng)限制，主要是對(duì)較陡縱坡的最大長(zhǎng)度和一般縱坡的最小長(zhǎng)度加以限制。（1）最小坡長(zhǎng)縱斷面上若變坡點(diǎn)過(guò)多，從行車(chē)來(lái)看，縱向起伏變化頻繁，會(huì)使車(chē)輛行駛顛簸頻繁，車(chē)速愈高表現(xiàn)愈明顯，影響了行車(chē)的舒適和安全；從線形幾何構(gòu)成來(lái)看，相鄰變坡點(diǎn)之間的距離不宜過(guò)短，最短應(yīng)不小于相鄰豎曲線的切線長(zhǎng)，以使插入適當(dāng)?shù)呢Q曲線來(lái)緩和縱坡的要求，同時(shí)也便于平縱面線形的合理組合與布置。因此，從行車(chē)的平順性和線形幾何的連續(xù)性考慮，縱坡都不宜過(guò)短。最小坡長(zhǎng)通常規(guī)定汽車(chē)以設(shè)計(jì)速度行駛9~15s的行程為宜，在高速路上9s已能滿(mǎn)足行車(chē)及幾何線形布設(shè)的要求，在低速路上，為滿(mǎn)足行車(chē)和布線的要求方可取大值?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了各級(jí)道路的最小坡長(zhǎng)，設(shè)計(jì)速度為60km/h的道路最小坡長(zhǎng)是200m。（2）最大坡長(zhǎng)坡長(zhǎng)太短對(duì)行車(chē)不利，而長(zhǎng)距離的陡坡對(duì)汽車(chē)行駛也很不利，特別是當(dāng)縱坡為5％以上時(shí)，汽車(chē)上坡時(shí)克服坡度阻力，采用低速檔行駛，坡長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間使用低速檔行駛，使發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，水箱沸騰，行駛無(wú)力，而下坡時(shí)，則因坡度過(guò)陡，坡段過(guò)長(zhǎng)頻繁制動(dòng)，影響行車(chē)安全。在高速公路以及快慢車(chē)混合行駛的公路上坡度大、坡長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響行車(chē)速度和通行能力，因此對(duì)縱坡長(zhǎng)度也必須加以限制。我國(guó)在制定各級(jí)公路縱坡長(zhǎng)度的限制標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，進(jìn)行了大量的調(diào)查和試驗(yàn)研究工作，同時(shí)也參考了國(guó)內(nèi)外大量資料。在此基礎(chǔ)上，《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了各級(jí)公路的最大坡長(zhǎng)。二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路，當(dāng)連續(xù)縱坡大于5％時(shí)，應(yīng)在不大于標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的長(zhǎng)度處設(shè)置緩和坡段；緩和坡段的縱坡應(yīng)不大干3％，其長(zhǎng)度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最小坡長(zhǎng)要求。5.1.2最大縱坡最大縱坡是指在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)道路允許采用的最大坡度值。它是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)。在地形起伏較大地區(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)不僅要考慮汽車(chē)的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、自然條件三個(gè)方面因素，還要考慮工程和運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)等。我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定最大縱坡時(shí)，對(duì)汽車(chē)在坡道上行駛情況進(jìn)行了大量調(diào)查、試驗(yàn)，并廣泛征求了各有關(guān)方面特別是駕駛員的意見(jiàn)，同時(shí)考慮了汽車(chē)帶一拖掛車(chē)及畜力車(chē)通行的狀況，結(jié)合交通組成、汽車(chē)性能、工程費(fèi)用和營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)等，經(jīng)綜合分析研究后確定了最大縱坡值。我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定設(shè)計(jì)速度為60km/h的公路最大縱坡是6％。5.1.3最小縱坡在挖方路段、設(shè)置邊溝的低填方路段和其他橫向排水不暢的路段，為了保證排水，防止水滲入路基而影響路基的穩(wěn)定性，應(yīng)設(shè)置不小于0.3％的縱坡(一般情況下以采用不小于0.5％為宜)；當(dāng)然，對(duì)于干旱地區(qū)，以及橫向排水良好不產(chǎn)生路面積水的路段，也可不受此最小縱坡的限制。由于所設(shè)計(jì)地區(qū)降雨量偏少橫向排水良好可不受最小縱坡的限制。為使縱坡設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，必須在全面掌握勘測(cè)資料基礎(chǔ)上，結(jié)合選線的縱坡安排意圖，經(jīng)過(guò)綜合分析、反復(fù)比較定出設(shè)計(jì)縱坡?？v坡設(shè)計(jì)的一般要求為：（1）縱坡設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足《標(biāo)準(zhǔn)》的各項(xiàng)規(guī)定。（2）為保證車(chē)輛能以—定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具—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。（3）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證路基的穩(wěn)定和道路通暢。（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。（5）平原微丘區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應(yīng)滿(mǎn)足最小縱坡要求外應(yīng)滿(mǎn)足最小填土高度要未，保證路基穩(wěn)定。（6）對(duì)連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應(yīng)和緩，避免產(chǎn)生突變。（7）在實(shí)地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。5.2豎曲線縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了行車(chē)安全、舒適以及視距的需要用一段曲線緩和，稱(chēng)為豎曲線。豎曲線的線形有用圓曲線的，也有用拋物線形的。通常在公路使用范圍內(nèi)，圓弧和拋物線幾乎沒(méi)有差別。但在設(shè)計(jì)和計(jì)算上，拋物線則比圓曲線方便得多，因此本設(shè)計(jì)采用二次拋物線作為豎曲線。5.2.1豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度的確定在縱斷面設(shè)計(jì)中，豎曲線的設(shè)計(jì)要受眾多因素的限制，其中有三個(gè)限制因素決定著豎曲線的最小半徑或最小長(zhǎng)度。（1）緩和沖擊汽車(chē)行駛在豎曲線上時(shí)，產(chǎn)生徑向離心力。這個(gè)力在凹形豎曲線上是增重，在凸形豎曲線于是減重。這種增重與減重達(dá)到某種程度時(shí)，旅客就有不舒適的感覺(jué)，同時(shí)對(duì)汽車(chē)的懸掛系統(tǒng)也有不利影響，所以在確定豎曲線半徑時(shí)，對(duì)離心加速度應(yīng)加以控制，汽車(chē)在豎曲線上行駛時(shí)其離心加速度為：（5-1）用(km／h)表示并整理，得：（5-2）根據(jù)試驗(yàn)，認(rèn)為離心加速度a限制在0.5~0.7m／比較合適。但考慮到不因沖擊而造成的不舒適感，以及視覺(jué)平順等的要求，我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的凹形豎曲線最小半徑值：或（5-3）（2）時(shí)間行程不過(guò)短汽車(chē)從直坡道行駛到豎曲線上，盡管豎曲線半徑較大。當(dāng)坡角很小時(shí)，豎曲線長(zhǎng)度也很短。其長(zhǎng)度過(guò)短，汽車(chē)倏忽而過(guò)，駕駛員產(chǎn)生變坡很急的錯(cuò)覺(jué)，旅客也會(huì)感到不舒適。因此，應(yīng)限制汽車(chē)在豎曲線上的行程時(shí)間不過(guò)短。最短應(yīng)滿(mǎn)足3s行程，即:（5-4）（3）滿(mǎn)足視距的要求汽車(chē)行駛在豎曲線上，若為凸形豎曲線，如果半徑太小，會(huì)阻擋駕駛員的視線。若在凹形豎曲線上時(shí)，也同樣存在視距問(wèn)題，對(duì)地形起伏較大地區(qū)的道路，在夜間行車(chē)時(shí)，若豎曲線半徑過(guò)小，前燈照射距離近，影響行車(chē)速度和安全。因此為了保證行車(chē)安全，對(duì)豎曲線的最小半徑和最小長(zhǎng)度應(yīng)加以限制。5.2.2豎曲線設(shè)計(jì)計(jì)算（1）計(jì)算豎曲線要素變坡點(diǎn)1樁號(hào)K0+580取半徑，為凸形曲線長(zhǎng)切線長(zhǎng)外距變坡點(diǎn)2樁號(hào)K1+270取半徑，為凹形曲線長(zhǎng)切線長(zhǎng)外距變坡點(diǎn)3樁號(hào)K2+180取半徑，為凸形曲線長(zhǎng)切線長(zhǎng)外距（2）計(jì)算設(shè)計(jì)高程：變坡點(diǎn)1樁號(hào)K0+580豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=(K0+580)﹣37.2621=K0+542.738豎曲線起點(diǎn)高程=61.6462﹣37.2621×0.01192=61.2020m豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=(K0+580)+37.2621=K0+617.2621豎曲線終點(diǎn)高程=61.6462+37.2621×(-0.009372609)=61.2970（m）樁號(hào)K0+560處橫距：縱距：切線高程=61.2020+0.0426=61.2446m變坡點(diǎn)2樁號(hào)K1+270豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=(K1+270)﹣39.2042=K1+230.7958豎曲線起點(diǎn)高程=55.1791﹣39.2042×（﹣0.009372609）=55.5465m豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=(K1+270)+39.2042=K1+309.2042豎曲線終點(diǎn)高程=55.1791+39.2042×0.0167635165=55.8363（m）樁號(hào)K1+250處橫距：縱距：切線高程=55.5465+0.0615=55.6080m變坡點(diǎn)3樁號(hào)K2+180豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=(K2+180)﹣37.9790=K2+142.0210豎曲線起點(diǎn)高程=70.4339﹣37.9790×0.0167635165=69.7972(m)豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=(K2+170)+37.9790=K2+207.9790豎曲線終點(diǎn)高程=70.4339+37.9790×(﹣0.011431379)=69.9997（m）樁號(hào)K2+140處橫距：縱距：切線高程=69.9997+0.0462=70.0459m具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附表縱坡、豎曲線表圖5-1豎曲線要素示意圖5.3合成坡度合成坡度是指在設(shè)有超高的平曲線上，路線縱坡與超高橫坡所組成的坡度，計(jì)算公式為：（5-5）式中：合成坡度；路線縱坡度；超高橫坡度。由于合成坡度是由縱向坡度與橫向坡度組合而成的，其坡度值比原路線縱坡大，汽車(chē)在設(shè)有超高的坡道上行駛時(shí)，不僅要受坡度阻力的影響，而且還要受離心力的影響，尤其是當(dāng)縱坡大而平曲線半徑小時(shí)，合成坡度大，由于合成坡度的影響而使汽車(chē)重心發(fā)生偏移，給汽車(chē)行駛帶來(lái)危險(xiǎn)。所以，當(dāng)平曲線與坡度組合時(shí)，為了防止汽車(chē)沿合成坡度方向滑移，應(yīng)將超高橫坡與縱坡的組合控制在適當(dāng)?shù)姆秶詢(xún)?nèi)。實(shí)踐證明，合成坡度對(duì)于控制急彎和陡坡組合的路段縱坡設(shè)計(jì)是非常必要的．在條件許可時(shí)，以采用較小的合成坡度為宜。我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：在設(shè)有超高的平曲線上，超高與縱坡的合成坡度值不得超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。為了保證路面排水，《規(guī)范》還規(guī)定各級(jí)公路的最小合成坡度不宜小于0.5%；當(dāng)合成坡度小于0.5%時(shí)，應(yīng)采用綜合排水措施，以保證路面排水暢通。5.4道路平縱線性組合設(shè)計(jì)道路線形設(shè)汁是從道路選線、定線開(kāi)始，最終以平、縱、橫面所組成的立體線形反映于駕駛員的視覺(jué)上。平、縱線形組合是指在滿(mǎn)足汽車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)要求的前提下，研究如何滿(mǎn)足視覺(jué)和心理方面的連續(xù)、舒適及與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)的要求，并有良好的排水條件。盡管平、縱線形設(shè)計(jì)均是按前述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但若平、縱線組合不好，不僅有礙于其優(yōu)點(diǎn)的發(fā)揮，而且會(huì)加劇兩方面存在的缺點(diǎn)，造成行車(chē)上的危險(xiǎn)，也就不可能獲得最優(yōu)的立體線形、平縱線形的合理組合。平、縱線形組合設(shè)計(jì)的總要求：對(duì)于設(shè)計(jì)速度大于等于60km/h的道路，必須注意平、縱的合理組合。盡量做到線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺(jué)良好、景觀協(xié)凋、安全舒適。設(shè)計(jì)速度愈高，線形設(shè)計(jì)可考慮的因素應(yīng)周全。對(duì)于設(shè)計(jì)速度≤40km/h的道路，首先應(yīng)在保證行車(chē)安全的前提下，正確地運(yùn)用線形要素指標(biāo)，在條件允許的情況下力求做到各種線形要素的合理組合，并盡量避免和減輕不利的組合。5.4.1道路平、縱組合設(shè)計(jì)的原則（1）應(yīng)在視覺(jué)上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺(jué)的連續(xù)性。任何使駕駛員感到茫然、迷惑和判斷失誤的線形，必須盡力避免。在視覺(jué)上能自然地誘導(dǎo)視線，是衡量平、縱線形組合優(yōu)劣的最基本問(wèn)題。（2）注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。它不僅影響線形的平順性，面且與工程費(fèi)用相關(guān)。對(duì)縱面線形反復(fù)起伏，在平面上采用高標(biāo)準(zhǔn)的線形是無(wú)意義的，反之亦然．（3）選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于行?chē)安全和路面排水。（4）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。5.4.2平、縱線性組合的基本要求表5-1最小豎曲線半徑值平曲線半徑（m）豎曲線半徑（m）平曲線半徑（m）豎曲線半徑（m）500100001100300007001200012004000080016000150060000900200002000100000100025000——（1）當(dāng)豎曲線與平曲線組合時(shí)，豎曲線宜包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線。這種布置通常稱(chēng)為平曲線與豎曲線的對(duì)應(yīng)。其優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)車(chē)輛駛?cè)胪剐呜Q曲線的頂點(diǎn)之前，即能清楚地看到平曲線的始端，辨明轉(zhuǎn)彎的走向，不致因判斷錯(cuò)誤而發(fā)生事故。若平、豎曲線的半徑都很大，則平、豎曲線的位置可不受上述限制。若做不到豎曲線與平曲線較好的配合，且兩者的半徑都小于某限度時(shí)，寧可把平、豎曲線拉開(kāi)相當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段上或豎曲線位于直線上，最小豎曲線半徑值見(jiàn)表5-1。（2）要保持平曲線與豎曲線大小的均衡。平曲線與豎曲線的大小如果不均衡，會(huì)給人以不愉快的感覺(jué)，失去了視覺(jué)上的均衡性，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，平曲線半徑如果不大于1000m，豎曲線的半徑為平曲線的10~20倍，便可達(dá)到線形的均衡性。（3）當(dāng)平曲線緩而長(zhǎng)、縱斷面坡差較小時(shí)，可不要求平、豎曲線一一對(duì)應(yīng)，平曲線中可包含多個(gè)豎曲線或豎曲線略長(zhǎng)于平曲線。這對(duì)平坦地區(qū)的高速公路設(shè)計(jì)是重要的。（4）要選樣適當(dāng)?shù)暮铣善露?。合成坡度過(guò)大對(duì)行車(chē)不利，特別是在冬季結(jié)冰期更危險(xiǎn)。合成坡度過(guò)小對(duì)排水不利也影響行車(chē)，車(chē)輛行駛是有濺水干擾。雖然《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)合成坡度的最大允許值作了規(guī)定，但在進(jìn)行平、縱面線形組合時(shí)，如條件可能，最好使合成坡度小于8％，最小合成坡度不應(yīng)小于0.5％。5.4.3平縱線性設(shè)計(jì)中應(yīng)注意避免的組合（1）避免豎曲線的頂、底部插入小半徑的平曲線。（2）如果在凸形豎曲線的頂部有小半徑的平曲線，不僅不能引導(dǎo)視線而且急轉(zhuǎn)方向盤(pán)致使行車(chē)危險(xiǎn)。在凹形豎曲線的底部有小半徑的平曲線，便會(huì)出現(xiàn)汽車(chē)加速而急轉(zhuǎn)彎，同樣可能發(fā)生危險(xiǎn)。（3）避免將小半徑的平曲線起、訖點(diǎn)設(shè)在或接近豎曲線的頂部或底部。若將凸形豎曲線的頂部設(shè)在小半徑平曲線的起點(diǎn)，將產(chǎn)生不連續(xù)的線形，失去了視線引導(dǎo)作用。而將凹形豎曲線的底部設(shè)在小半徑平曲線的起點(diǎn)，除了視覺(jué)上扭曲外，產(chǎn)生下坡盡頭接急彎的不安全組合。（4）避免使豎曲線頂、底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。此類(lèi)組合都存在不同程度的扭曲外觀，前者不能正確引導(dǎo)視線，全使駕駛員操作失誤；后者路面排水不暢，積水影響行車(chē)安全。（5）避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍、斷背、折曲等使駕駛員視線中斷的線形。避免在長(zhǎng)直線上設(shè)置陡坡或曲線長(zhǎng)度短、半徑小的凹形豎曲線。前者易超速行駛，危及行車(chē)安全：后者使駕駛員產(chǎn)生坡底道路變窄的錯(cuò)覺(jué)，導(dǎo)致高速行駛中的制動(dòng)操作，影響行車(chē)安全。（6）避免急彎與陡坡的不利組合。（7）應(yīng)避免小半徑的豎曲線與緩和曲線的重合。5.4.4道路線性與景觀的協(xié)調(diào)與配合道路作為一種人工構(gòu)造物，應(yīng)將其視為景觀的對(duì)象來(lái)研究。修建道路會(huì)對(duì)自然景觀產(chǎn)生影響，有時(shí)產(chǎn)生一定破壞作用。而道路兩側(cè)的自然景觀反過(guò)來(lái)又會(huì)影響道路上汽車(chē)的行駛，特別是對(duì)駕駛員的視覺(jué)、心理以及駕駛操作等都有很大影響。平、縱線形組合必須是在充分與道路所經(jīng)地區(qū)的景觀相配合的基礎(chǔ)上進(jìn)行。否則，即使線形組合符合有關(guān)規(guī)定也不一定是良好設(shè)計(jì)。對(duì)于駕駛員來(lái)說(shuō)，只有看上去具有優(yōu)美的線形和景觀，才能稱(chēng)為舒適和安全的道路。對(duì)設(shè)計(jì)速度高的道路，平、縱線形組合設(shè)計(jì)與周?chē)坝^配合尤為重要。第六章橫斷面設(shè)計(jì)6.1路拱設(shè)計(jì)6.1.1路拱坡度一般應(yīng)采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。當(dāng)在六、八車(chē)道的超高過(guò)渡段中出現(xiàn)寬而平緩的路面時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況在短段落內(nèi)設(shè)置兩個(gè)路拱。6.1.2路拱設(shè)計(jì)二、三、四級(jí)公路的路拱坡度應(yīng)根據(jù)路面類(lèi)型和當(dāng)?shù)刈匀粭l件確定，最小宜采用1.5%。高速公路、一級(jí)公路位于中等強(qiáng)度降雨地區(qū)時(shí)，路拱坡度宜采用2%；位于嚴(yán)重強(qiáng)度降雨地區(qū)時(shí)，路拱坡度可適當(dāng)增大。分離式路基，每一側(cè)車(chē)道可設(shè)置雙向路拱；也可采用單向橫坡，并向路基外側(cè)傾斜。但在積雪凍融的地區(qū)，宜設(shè)置雙向路拱。在未超高地段路拱坡度取2%，土路肩坡度3%。本次設(shè)計(jì)中所取的圓曲線半徑在JD2、JD3處大于不設(shè)加寬最小圓曲線半徑，故在JD2、JD3不需要進(jìn)行加寬設(shè)計(jì)，而在JD1拐彎處需要進(jìn)行加寬計(jì)算。查路基超高加寬表得JD1處加寬值為0.8m。在本設(shè)計(jì)中，JD1、JD2、JD3處所取的圓曲線半徑均小于不設(shè)超高最小圓曲線半徑。因此，在JD1、JD2、JD3拐彎處都需要進(jìn)行超高計(jì)算。本次設(shè)計(jì)的合成坡度值均為不超過(guò)10%，驗(yàn)算合成坡度，合成坡度均滿(mǎn)足要求。6.2超高與加寬對(duì)于R>250m的圓曲線，由于其加寬值甚小，可以不加寬。有三條以上車(chē)道構(gòu)成的行車(chē)道，其加寬值應(yīng)另行計(jì)算。各級(jí)公路的路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬。6.2.1加寬過(guò)渡為了使路面由直線上的正常寬度過(guò)渡到曲線上設(shè)置了加寬的寬度，需設(shè)置加寬緩和段。在加寬緩和段上，路面具有逐漸變化的寬度。加寬過(guò)渡的設(shè)置根據(jù)道路性質(zhì)和等級(jí)可采用不同的方法。本設(shè)計(jì)中主要是采用比例過(guò)渡，在加寬緩和段全長(zhǎng)范圍內(nèi)按其長(zhǎng)度成比例逐漸加寬，加寬緩和段內(nèi)任意點(diǎn)的加寬值：(6-1)式中：————任意點(diǎn)距緩和段起點(diǎn)的距離（m）；————加寬緩和段長(zhǎng)度（m）；————圓曲線上的全加寬（m）。JD1處圓曲線半徑R=200m，緩和曲線=60m。查相關(guān)參考文獻(xiàn)有：200R250時(shí)，加寬值b取0.8m。按《規(guī)范》有：==60m，圓曲線上的全加寬值b=0.8m==0m==0.8m==0.8m==0m其他平曲線半徑均大于250m，可不設(shè)加寬。比例過(guò)渡簡(jiǎn)單易操作，但經(jīng)加寬以后的路面內(nèi)側(cè)與行車(chē)軌跡不符，緩和斷定起終點(diǎn)出現(xiàn)破折，于路容也不美觀。6.2.2曲線的超高為抵消車(chē)輛在曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式，這就是曲線上的超高。合理設(shè)置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車(chē)行駛在曲線上的穩(wěn)定性和舒適性。當(dāng)汽車(chē)等速行駛時(shí)，其離心力也是變化的。因此，超高橫坡度在圓曲線上應(yīng)是與圓曲線半徑相適宜的全超高，在緩和曲線上應(yīng)是逐漸變化的超高。本設(shè)計(jì)中主要采用繞內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)的方法進(jìn)行曲線的超高。先將外側(cè)車(chē)道繞路中線旋轉(zhuǎn)，待達(dá)到與內(nèi)側(cè)車(chē)道構(gòu)成單向橫坡后，整個(gè)斷面再繞未加寬前的內(nèi)側(cè)車(chē)道邊線旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡值。繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)由于行車(chē)道內(nèi)側(cè)不降低，有利于路基縱向排水，一般新建工程多用此種方法。6.2.3橫斷面上超高值的計(jì)算表6-1繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式超高位置計(jì)算公式注圓曲線上外緣1、計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)高之高差2、臨界斷面距緩和段起點(diǎn)：3、距離處的加寬值：中緣內(nèi)緣過(guò)渡段上外緣中緣內(nèi)緣其中：—路面寬度；—路肩寬度(m)；—路拱坡度；—路肩坡度；—設(shè)計(jì)超高值；—超高緩和段長(zhǎng)度；—與路拱同坡度的單向超高點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離；—超高緩和段中任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離；—路肩外緣最大抬高值；—路中線最大抬高值；—路基內(nèi)緣最大降低值；—距離處路基外緣抬高值；—距離處路中線抬高值；—距離處路基內(nèi)緣降低值；—路基加寬值；—距離處路基內(nèi)緣降低值；查《規(guī)范》知：當(dāng)平曲線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時(shí)，應(yīng)在曲線上設(shè)置超高。故JD1、JD2、JD3處平曲線需設(shè)置超高。1.計(jì)算全超高段（從HY—QZ—HY）的全超高值JD1處：R=200m=5%=2%=3%=1.5m=7m外緣中緣內(nèi)緣JD2、JD3處：R=500m=3%=2%=3%=1.5m=7m外緣中緣內(nèi)緣2.超高過(guò)渡段（ZH—HY及YH—HZ）最小超高過(guò)渡段長(zhǎng)度計(jì)算(6-2)超高緩和段長(zhǎng)度應(yīng)取5m的整倍數(shù)，并不小于10m的長(zhǎng)度。本設(shè)計(jì)取無(wú)中間帶的公路，超高設(shè)置繞邊線旋轉(zhuǎn)，則：JD1處=，==7m，=5%，=1/125JD1處平曲線超高緩和段長(zhǎng)度，取5m的整倍數(shù)為45m。JD2、JD3處平曲線超高緩和段長(zhǎng)度=，取5m的整倍數(shù)為30m。JD1處：JD1處緩和曲線，取，計(jì)算臨界長(zhǎng)度：然后檢查橫坡從路拱坡度(-2%)過(guò)渡到超高橫坡（5%）時(shí)的超高漸變率：計(jì)算過(guò)渡段各樁號(hào)點(diǎn)、、：計(jì)算K0+380.596和K0+440的超高值樁號(hào)K0+380.596樁號(hào)K0+440其余計(jì)算結(jié)果見(jiàn)路基超高加寬表第七章路基設(shè)計(jì)7.1路基設(shè)計(jì)的基本要求 路基應(yīng)根據(jù)其使用要求和自然條件(包括地質(zhì)、水文和材料情況等)并結(jié)合施工方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，既要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟(jì)合理。影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的地面水和地下水，必須采取將其攔截或排出路基以外。設(shè)計(jì)排水設(shè)施時(shí)，應(yīng)保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮。修筑路基取土坑和棄土堆時(shí)，應(yīng)盡量將取土坑、棄土堆平整成可耕地和減少棄土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道，通過(guò)特殊地質(zhì)、水文條件下的路基，應(yīng)做好調(diào)查研究，并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行個(gè)別設(shè)計(jì)。7.1.1路基寬度公路路基寬度為行車(chē)道與路肩寬度之和。當(dāng)設(shè)有中間帶、變速車(chē)道、爬坡車(chē)道、緊急停車(chē)帶時(shí)，尚應(yīng)包括這些部分的寬度?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定設(shè)計(jì)速度為60km/h時(shí)，平原微丘區(qū)二級(jí)公路的車(chē)道寬度為3.5m，土路肩寬度取0.75m，硬路肩寬度為0.75m。7.1.2路基高度路基高度有中心高度和邊坡高度之分。中心高度是指路基中心線處設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面標(biāo)高之差。邊坡高度是指填方坡腳或挖方坡頂與路基邊緣的相對(duì)高差。路基高度的設(shè)計(jì)，應(yīng)使路肩邊緣高出路基兩側(cè)地面積水高度，同時(shí)要考慮的地下水﹑毛細(xì)水和冰凍的作用,不致影響路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。路基高度應(yīng)根據(jù)臨界高度并結(jié)合公路沿線具體條件和排水及防護(hù)措施確定路堤的最小填土高度。若路基高度低于按地下水位或地面積水位計(jì)算的臨界高度，可視為矮路堤。使用邊坡高度值作為劃分高矮深淺的依據(jù)。填土高度小于1.0－1.5m，屬于矮路堤；填土高度大于18m（土質(zhì)）或20m（石質(zhì)）的路堤屬于高路堤；填土高度在1.5－1.8m范圍內(nèi)的為正常路堤。大于20m的路塹為深路塹。7.1.3邊溝設(shè)計(jì)設(shè)置在挖方路基的外側(cè)以及填土高度較低的路堤坡腳外側(cè)的縱向人工溝渠，稱(chēng)之為邊溝。其主要功能在于匯集和排出路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。邊溝的排水量不大時(shí)，一般不需要進(jìn)行水文、水利計(jì)算。依據(jù)沿線具體條件，選定標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式，邊溝緊靠路基，通常不允許其他排水溝渠的水匯入，也不能與其他人工溝渠和并使用。《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定二級(jí)公路的邊溝的深度不得小于0.4米，本設(shè)計(jì)中的邊溝尺寸在挖方路段，深度采用0.8米，底寬取0.8米，填方路段，深度采用0.6米，底寬采用0.6米。7.1.4路基邊坡路基邊坡坡度取決于邊坡的土質(zhì)、巖石的性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等自然因素和和邊坡的高度。在陡坡或填挖較大的路段，邊坡穩(wěn)定不僅影響到土石方工程量和施工的難易，而且是路基整體性的關(guān)鍵。因此，確定邊坡坡度對(duì)于路基穩(wěn)定性和工程的經(jīng)濟(jì)合理性至關(guān)重要。本設(shè)計(jì)中，路基邊坡坡度采用1:1.5，路塹邊坡坡度采用1:0.5。7.1.5路基壓實(shí)公路路基的壓實(shí)度應(yīng)符合表7－1的要求：表列數(shù)值系重型擊實(shí)試驗(yàn)求得的最大干密度的壓實(shí)度。特殊干旱或特殊潮濕地區(qū)，表內(nèi)壓實(shí)數(shù)值可減少2%－3%。表7－1路基壓實(shí)表填挖類(lèi)別路床頂面以下深度（m）路基壓實(shí)度（％）零填方及挖方0－0.30－0－0.80≥95填方路基0－0.80≥950.80－1.50≥94>1.50≥927.2路基邊坡防護(hù)路基防護(hù)應(yīng)按照設(shè)計(jì)施工與養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的原則，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質(zhì)和材料等情況，選用適當(dāng)?shù)墓こ填?lèi)型或采用綜合措施，以保證路基的穩(wěn)固。路堤和路塹邊坡的坡面暴露在大氣中，常常受到自然因素的反復(fù)干濕、凍融、沖刷和吹蝕作用。對(duì)于易受自然因素作用而破壞的土質(zhì)或巖質(zhì)邊坡，在路基基身施工完畢以后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行坡面護(hù)理。7.2.1植物護(hù)坡植物防護(hù)是一種經(jīng)濟(jì)有效的防護(hù)措施，特別是在氣候潮濕、草皮易于生長(zhǎng)的地區(qū)，但采用時(shí)必須注意保證其成活。對(duì)于巖質(zhì)邊坡，這種方法一般不適用。在不利于生長(zhǎng)的邊坡上，若要采用植物防護(hù)，則可在其上先鋪一層厚約10－20cm的粘性土，而后再鋪草皮。本設(shè)計(jì)段填方和挖方小于2.5米時(shí)采用植草防護(hù)。7.2.2砌石護(hù)坡對(duì)于較陡的土質(zhì)邊坡和易風(fēng)化和破碎的巖石邊坡，可采用砌石護(hù)坡，砌石有干砌和漿砌片石兩種，前者適用于邊坡坡度較緩或經(jīng)常有地下水滲出坡面的情況。干砌片石厚度一般不小于0.2－0.3m。當(dāng)干砌片石不適宜或效果不好時(shí)，采用漿砌片石。漿砌片石護(hù)坡的厚度，視邊坡高度和陡度而異，一般為0.2－0.4m。為防止不均勻收縮和沉陷引起過(guò)的內(nèi)應(yīng)力，每隔10－20m設(shè)一道伸縮縫，縫隙寬2cm，縫內(nèi)填塞瀝青麻筋或?yàn)r青木板。隔2－3m交錯(cuò)設(shè)置孔徑0.1m的泄孔。對(duì)于土質(zhì)邊坡，為防止淤塞，護(hù)坡背后應(yīng)設(shè)置反濾層，或僅在泄水孔后面0.5m×0.5m的范圍內(nèi)設(shè)置。本設(shè)計(jì)路塹挖深2.5m時(shí)以下均采用漿砌片石防護(hù)。綜合考慮在本設(shè)計(jì)中的地下水埋深較淺等實(shí)際情況，采用植物防護(hù)和漿砌片石兩種形式。填方和挖方小于2.5米時(shí)采用植草防護(hù)。挖深大于2.5米的路塹，上部2.5米采用鋪草皮，下部采用漿砌片石防護(hù)。7.3路基附屬設(shè)施為確保路基的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和行車(chē)安全，與一般路基工程有關(guān)的附屬設(shè)施有取土坑、棄土堆、護(hù)坡道、碎落臺(tái)、堆料坪及錯(cuò)車(chē)道等。這些設(shè)施是路基設(shè)計(jì)的組成部分，正確合理地設(shè)置是十分重要的。7.3.1取土坑與棄土堆路基土石方的挖填平衡，是公路路線設(shè)汁的基本原則，但往往難以做到完全平衡。土石方數(shù)量經(jīng)過(guò)合理調(diào)配后，仍然會(huì)有部分借方和棄方，路基土石方的借棄、首先要合理選擇地點(diǎn)，即確定取土坑或棄土堆的位置。選點(diǎn)時(shí)要兼顧土質(zhì)、數(shù)量、用地及運(yùn)輸條件等因素，還必須結(jié)合沿線區(qū)域規(guī)劃、因地制宜，綜合考慮，維護(hù)自然平衡，防止水土流失。做到借之有利棄之無(wú)害。借棄所形成的坑或堆，要求盡量結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦危浞旨右岳?，并注意外形?guī)整，棄堆穩(wěn)定。平坦地區(qū)，如果用土量較少，可以沿路兩側(cè)設(shè)置取土坑，與路基排水和農(nóng)田灌溉相結(jié)合。7.3.2護(hù)坡道與碎落臺(tái)護(hù)坡道是保護(hù)路基邊坡穩(wěn)定性的措施之一，設(shè)置的目的是加寬邊坡橫向距離，減少邊坡平均坡度。護(hù)坡愈寬，愈有利于邊坡穩(wěn)定，但最少為1.0m。寬度大，則工程數(shù)量亦隨之增加，要兼顧邊坡穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)合理性，通常護(hù)坡道寬度d，視邊坡高度h而定，h〉3.0m；d=1.0m；h=3~6m時(shí)，d=2m；h=6~12m時(shí)，d=2~4m。護(hù)坡道一般設(shè)在挖方坡腳處，邊坡較高時(shí)亦可設(shè)在邊坡上方及挖方邊坡的變坡處。浸水路基的護(hù)坡道，可設(shè)在浸水線以上的邊坡上。碎落臺(tái)設(shè)于土質(zhì)或石質(zhì)土的挖方邊坡坡腳處，主要供零星土石碎塊下落時(shí)臨時(shí)堆積，以保護(hù)邊溝不致阻塞，亦有護(hù)坡道的作用。碎落臺(tái)寬度一般為1.0~1.5m，如兼有護(hù)坡作用，可適當(dāng)放寬。碎落臺(tái)上的堆積物應(yīng)定期清理。7.3.3路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配路基土石方工程是公路工程的主體工程之一。在公路工程量中占有很大比重。土石方工程數(shù)量又是公路方案評(píng)價(jià)和比選的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。土石方計(jì)算與調(diào)配的主要任務(wù)是計(jì)算路基土石方工程數(shù)量，合理進(jìn)行土石方調(diào)配，并計(jì)算土石方的遠(yuǎn)量，為編制公路概預(yù)算、公路施工組織、施工計(jì)量提供依據(jù)。（1）基本公式路基土石方計(jì)算工作量較大，加之路基是填挖變化的不規(guī)則性，要精確計(jì)算土石方體積是十分困難的，在工程上通常采用近似計(jì)算。①平均斷面法假定兩相鄰斷面間為一棱柱體，按平均斷面法計(jì)算，其公式為：（7-1）式中：，—兩相鄰斷面的斷面面積L—兩相鄰斷面的間距，即兩相鄰斷面的樁號(hào)差②積距法路基橫斷面面積為不規(guī)則的幾何圖形，計(jì)算方法有積距法、幾何圖形法、坐標(biāo)法、方格法等多種方法。本設(shè)計(jì)采用積距法，積距法的原理是：按單位寬度b，把斷面積切割成若干梯形與三角形條塊，則每一小塊面積為其平均高度與b的乘積。（7-2）總面積為:（7-3）（2）調(diào)配的原則①在半填半挖斷面中，應(yīng)首先考慮在本段內(nèi)移挖作填進(jìn)行橫向平衡，然后再做縱向調(diào)配，以減少總的運(yùn)輸量；②路基填方如需路外借方，應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田灌溉等情況選擇借方地點(diǎn)；③綜合考慮施工方法、運(yùn)輸條件、施工機(jī)械化程度和地形情況選用合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距；④在在不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進(jìn)行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定；⑤為使調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，用于分析工程用土量是調(diào)運(yùn)還是外借；⑥土方調(diào)配移挖作填固然要考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距的問(wèn)題，但這不是唯一的因素，還要考慮棄方或借方占地，及對(duì)農(nóng)業(yè)的影響。（3）調(diào)配的方法在土石方數(shù)量計(jì)算復(fù)核完畢后即可調(diào)配，但必須明確填挖情況、橋涵位置、縱坡、附近地形和施工方法，作到調(diào)配時(shí)心中有數(shù)。首先進(jìn)行橫向調(diào)配，滿(mǎn)足本樁號(hào)利用的需要，然后計(jì)算挖余和填缺的數(shù)量。根據(jù)挖余和填缺的分布情況，可以大致看出調(diào)運(yùn)的方向和數(shù)量，結(jié)合縱坡的情況和經(jīng)濟(jì)運(yùn)距對(duì)利用方進(jìn)行縱向調(diào)配，而后填方若有不足或挖余未盡利用，再選用廢方或借土的合適地點(diǎn)，確定借方或廢方數(shù)量。調(diào)配的結(jié)果示于土石方數(shù)量表上，并可按下式復(fù)核：橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+借方＝填方橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+棄方＝挖方挖方+借方＝填方+棄方最后算得計(jì)價(jià)土石方數(shù)量，即：計(jì)價(jià)土石方數(shù)量＝挖方數(shù)量+借方數(shù)量具體計(jì)算見(jiàn)附表土方數(shù)量表第八章路面設(shè)計(jì)8.1路面要求和結(jié)構(gòu)8.1.1路面要求（1）強(qiáng)度和剛度為了抵抗路面上行車(chē)荷載和自然力的作用，要求路面要有足夠的強(qiáng)度來(lái)承受荷載的作用以及要求路面要有足夠的剛度來(lái)抵抗變形，以保證路面能正常發(fā)揮其功能。（2）穩(wěn)定性路面結(jié)構(gòu)袒露在大氣之中，經(jīng)常受到溫度和水分變化的影響，其力學(xué)性能也就隨著不斷發(fā)生變化，強(qiáng)度和剛度不穩(wěn)定,路況時(shí)好時(shí)壞。因此，要研究路面結(jié)構(gòu)的溫度和濕度變化狀況及其對(duì)路面結(jié)構(gòu)性能的影響，以便在此基礎(chǔ)上，修筑能在當(dāng)?shù)貧夂驐l件下足夠穩(wěn)定的路面結(jié)構(gòu)。（3）耐久性路面結(jié)構(gòu)要承受行車(chē)荷載和冷熱、干濕氣候因素的多次重復(fù)作用，由此會(huì)逐漸產(chǎn)生疲勞破壞和塑性形變變形累積。因此，路面結(jié)構(gòu)必須具有足夠的抗疲勞強(qiáng)度以及抗老化和抗形變累積的能力。（4）表面平整度不平整的路面會(huì)增大行車(chē)阻力，并使車(chē)輛產(chǎn)生附加的振動(dòng)作用。這種振動(dòng)作用會(huì)造成行車(chē)顛簸，影響行車(chē)的速度和安全、駕駛的平穩(wěn)和乘客的舒適。同時(shí)，振動(dòng)作用還會(huì)對(duì)路面施加沖擊力，從而加劇路面和汽車(chē)機(jī)件的損壞和輪胎的磨損，并增大油料的消耗。而且不平整的路面還會(huì)積水沒(méi)，加速路面破壞。（5）表面抗滑性能汽車(chē)在光滑的路面上行駛時(shí)會(huì)缺乏足夠的附著力和摩擦阻力。在雨天高速行車(chē)時(shí)，或緊急制動(dòng)或突然起動(dòng)，或爬坡、轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)輪也會(huì)產(chǎn)生空轉(zhuǎn)和打滑，使汽車(chē)速度降低，油料消耗增多，甚至引起嚴(yán)重的交通事故。因此，路面要求應(yīng)有足夠的表面抗滑性能。路面抗滑性能可以通過(guò)采用堅(jiān)硬、耐磨、表面粗糙的骨料組成路面表層的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也可采用一些工藝性措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，路面上的積雪污泥等也會(huì)降低路面的抗滑性能，必須及時(shí)予以清除。8.1.2路面結(jié)構(gòu)層次劃分面層是直接同行車(chē)和大氣接觸的表面層次，它承受較大的行車(chē)荷載的垂直力、水平力和沖擊力的作用。同時(shí)還受到降水的浸蝕和氣溫變化的影響。因此，同其他層次相比，面層應(yīng)具備較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗變形能力，較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，而且應(yīng)當(dāng)耐磨、不透水；其表面還應(yīng)有良好的抗滑性和平整度。修筑面層所用的材料主要有：水泥混凝土，瀝青混凝土，瀝青碎(礫)石混合料、砂礫或碎石摻土或不摻土的混合料以及塊料等。面層有時(shí)分兩層或三層鋪筑，如高速公路瀝青面層總厚度18~20cm?？煞譃樯稀⒅?、下三層鋪筑，并根據(jù)各分層的要求采用不同的級(jí)配等級(jí)。水泥混凝土路面也有分上下兩層鋪筑，分別采用不同標(biāo)號(hào)的水泥混凝土材料。水泥混凝土路面上加鋪4cm瀝青混凝土這樣的復(fù)合式結(jié)構(gòu)也是常見(jiàn)的。但是砂石路面上所鋪的2~3cm厚的磨耗層或1cm厚的保護(hù)層，以及厚度不超過(guò)1cm的簡(jiǎn)易瀝青表面處治，不能作為一個(gè)獨(dú)立的層次，應(yīng)看作為是面層的一部分。8.2軸載分析表8-1標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100各項(xiàng)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱(chēng)BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱(chēng)BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸壓P(KN)100單輪傳壓面圓直徑d(cm)21.3輪胎接地壓強(qiáng)P(MPa)0.70兩輪中心距（cm）1.5d路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，如表8—1標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100各項(xiàng)參數(shù)（軸重P=100KN，輪壓p=0.7MP，輪跡圓直徑d=21.30cm）。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的具體的交通車(chē)輛資料和具體的車(chē)輛車(chē)型可以確定不同車(chē)型的交通參數(shù)如表8—2；表8-2不同車(chē)型的交通參數(shù)表序號(hào)車(chē)型名稱(chēng)前軸重（KN）后軸重（KN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量1黃河JN15049101.61雙輪組——3002黃海DD690561042雙輪組＞31503東風(fēng)CS93824702雙輪組＞3204平板車(chē)1001003四輪組＜3505其他車(chē)50501單輪組——150表8-3交通量年增長(zhǎng)率序號(hào)分段時(shí)間（年）交通量年增長(zhǎng)率（%）156245334表8-4車(chē)道系數(shù)車(chē)道特征車(chē)道系數(shù)車(chē)道特征車(chē)道系數(shù)單車(chē)道1.0四車(chē)道0.4～0.5雙車(chē)道有分隔0.5六車(chē)道0.3～0.4無(wú)分隔0.6～0.7根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，大董灣至槐店鄉(xiāng)二級(jí)公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限取12年，雙車(chē)道無(wú)中央分隔帶的車(chē)道系數(shù)為0.6～0.7，取0.6。按上述公式計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次。8.2.1以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)（1）軸載換算根據(jù)我國(guó)公路瀝青路面