畢業(yè)設計---一級公路設計

1、<p>　　畢 業(yè) 設 計 [論 文]</p><p>　　題目：河南省S231線魯山段K8+700 </p><p>　　至K10+700段施工圖設計</p><p>　　系 別： 交通工程系</p><p>　　專 業(yè)： 交通工程</p><p>　

2、　姓 名： </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導教師： xx</p><p>　　2012年 5 月 25日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設計方案定為山嶺重丘區(qū)一級

3、公路設計，設計時速100Km/h，雙向六車道。設計部分路段全長2000米，路基寬度為33.5米，其中中央分隔帶2.0米、左側路緣帶0.75米、行車道寬度22.5米、硬路基3.0米、右側路緣帶0.75米、土路肩0.75米。本設計共設3個平曲線，平曲線均設置緩和曲線。三個平曲線處均設置超高，超高過渡方式為繞中央分隔帶邊線旋轉,分別為2%、2.5%、2.5%。根據(jù)地形條件全線在K8+960.76處設一個豎曲線，變坡前縱坡度為0.5%，坡長18

4、60米，其中在本設計段內的有200米；變坡后縱坡度為1.5%，坡長1740。變坡點前后均無坡長限制。全線設涵洞三處，第一處位于K8+765處，第二處位于K8+900處,第三處位于K8+950處。全線設橋梁四座，分別是K9+156、K9+314、K9+850三處位于挖方路段設置的為方便原舊路而架設的橋梁和K10+100—K10+450處為跨越河灘而設的高架橋。</p><p>　　本設計對擋土墻進行了設計包括路堤擋

5、土墻和路塹擋土墻，并分別進行擋土墻驗算。本設計路基防護，路基填土高度H小于3m時，采用草坪網(wǎng)布防護，路基填土高度H大于3m時，采用漿砌片石襯砌拱防護。含有深挖路基時，當高度超過6m，需設置護面墻。本設計路拱采用雙向坡面，坡面坡度為2%，路肩坡度為3%。本設計的排水分為路基排水和路面排水兩部分。其中路基排水設施包括邊溝、截水溝、排水溝及相應的涵洞組成，路面排水包括路面表面排水、中央分隔帶排水、路面內部排水和邊緣排水系統(tǒng)組成。邊溝、截水溝、

6、排水溝尺寸深及底寬均取為60cm。路面設計內容包括路面類型的確定和結構厚度設計，本設計路面采用瀝青混凝土路面，設計路面結構為5層依次是4cm細粒式瀝青混凝土、6cm中粒式瀝青混凝土、8cm粗粒式瀝青混凝土、25cm水泥穩(wěn)定碎石、25cm水泥石灰砂礫土，經驗證各項指標滿足設計要求。 </p><p>　　關鍵字：一級公路，設計，山嶺重丘區(qū)，瀝青路面，擋土墻</p><p>　　Abstra

7、ct This design as a highway design of mountainous areas, the design speed of 100Km / h and two-way six lanes. This design of sections of length 2000 m, the roadbed width of 33.5 m, 2.0 m central reserve and curb zon

8、e on the left with 0.75 meters, the width of the carriageway of 22.5 meters, 3.0 meters of hard roadbed, the right side of the curb zone with 0.75 meters, the earth shoulder 0.75 meters. This design, a total of three hor

9、izontal curve horizontal curve are set to ease the cur</p><p>　　This design of retaining walls design includes a retaining wall of the embankment retaining walls and cutting retaining walls, and retaining wa

10、lls checking. The design of embankment protection, embankment height H is less than 3m, lawn mesh protection, embankment height H greater than 3m, the protective lining arch mortar rubble containing ferret out the roadbe

11、d, when the height of more than 6m need to set the retaining wall. Road humps of this design using two-way slope, slope gradient of 2%, t</p><p>　　Keywords: a road design, mountainous areas, asphalt pavement

12、, retaining walls 目 錄</p><p><b>　　前 言1</b></p><p><b>　　第1章 緒論2</b></p><p>　　1.1 設計的目的2</p><p>　　1.2設計原始資料及依據(jù)2</p><p>　　1.2.1某山

13、嶺重丘區(qū)地形圖1份，比例1:20002</p><p>　　1.2.2道路所在地區(qū)的氣象資料2</p><p>　　1.2.3沿線的工程地質及水文地質情況2</p><p>　　1.2.4沿線的植被及土壤分布情況2</p><p>　　1.2.5道路建筑材料及分布情況2</p><p>　　1.2.6交通量資

14、料2</p><p><b>　　1.3技術標準3</b></p><p><b>　　1.4設計依據(jù)3</b></p><p>　　第2章 路線平面設計5</p><p><b>　　2.1道路選線5</b></p><p>　　2.1.1道

15、路選線的原則5</p><p>　　2.1.2道路選線的方法6</p><p>　　2.2平面設計技術指標的確定6</p><p>　　2.2.1直線的最大長度6</p><p>　　2.2.2 直線最小長度6</p><p>　　2.2.3圓曲線7</p><p>　　2.2.4

16、緩和曲線的最小長度及參數(shù)8</p><p>　　2.2.5平曲線最小長度10</p><p>　　2.2.6 行車視距10</p><p>　　2.3平面線形設計10</p><p>　　2.3.1平曲線計算11</p><p>　　第3章 路線縱斷面設計14</p><p>　　

17、3.1 道路縱斷面設計概述14</p><p>　　3.1.1 縱斷面設計的一般要求14</p><p>　　3.1.2縱斷面設計的方法和步驟15</p><p>　　3.2 縱斷面設計技術指標的確定15</p><p>　　3.2.1 最大縱坡15</p><p>　　3.2.2 最小縱坡、平均縱坡、合

18、成坡度16</p><p>　　3.2.3 最大坡長17</p><p>　　3.2.4 最小坡長17</p><p>　　3.2.5 豎曲線18</p><p>　　3.3 道路平、縱線形組合20</p><p>　　3.3.1 道路平縱組合的設計原則20</p><p>　　3.

19、3.2 平曲線與豎曲線的組合20</p><p>　　3.3.3平、豎曲線應避免的組合20</p><p>　　第4章 路線橫斷面設計22</p><p>　　4.1 橫斷面設計技術指標的確定22</p><p>　　4.1.1 路基寬度22</p><p>　　4.1.2 路肩22</p>

20、<p>　　4.1.3 路拱橫坡23</p><p>　　4.1.4 護坡道與碎落臺23</p><p>　　4.1.5邊溝23</p><p>　　4.1.6 截水溝24</p><p>　　4.2 平曲線超高與加寬設計25</p><p>　　4.2.1 超高的計算26</p>

21、<p>　　4.2.2 加寬的計算28</p><p>　　第5章 路基設計29</p><p>　　5.1 路基路面設計的一般規(guī)定29</p><p>　　5.2 路基設計內容29</p><p>　　5.2.1 路基橫斷面布置及寬度設計29</p><p>　　5.2.2 路基壓實30<

22、;/p><p>　　5.2.3 路基邊坡設計31</p><p>　　5.2.4路基邊坡穩(wěn)定性驗算32</p><p>　　5.3 路基施工一般規(guī)定32</p><p>　　5.3.1 填方路基的施工33</p><p>　　5.3.2 挖方路基的施工33</p><p>　　5.4路基排

23、水設計34</p><p>　　5.4.1路基排水設計一般原則34</p><p>　　5.4.2 路基排水設備構造與布置34</p><p>　　5.5路基防護與加固38</p><p>　　5.6擋土墻設計與計算40</p><p>　　5.6.1擋土墻的作用及適用范圍40</p><

24、;p>　　5.6.2擋土墻的設計原則41</p><p>　　5.6.3擋土墻計算41</p><p>　　5.6.4擋土墻排水46</p><p>　　5.7土石方計算和調配47</p><p>　　5.7.1 調配要求47</p><p>　　5.7.2 調配方式48</p><

25、;p>　　第6章 路面設計49</p><p>　　6.1路面結構分層49</p><p>　　6.1.1面層49</p><p>　　6.1.2基層50</p><p>　　6.1.3墊層50</p><p>　　6.2路面結構設計50</p><p>　　6.2.1新建瀝青

26、路面結構設計步驟50</p><p>　　6.2.2基本資料51</p><p>　　6.2.3標準軸載及軸載當量換算51</p><p>　　6.2.4設計年限累計當量標準軸載數(shù)和設計彎沉值52</p><p>　　6.2.5初擬路面結構53</p><p>　　6.2.6路面材料配合比設計與參數(shù)的確定5

27、4</p><p>　　6.2.7路面結構層厚度確定55</p><p>　　6.3路面排水設計58</p><p>　　6.3.1路面表面排水58</p><p>　　6.3.2中央分隔帶排水59</p><p>　　6.3.3路面內部排水60</p><p>　　6.3.4邊緣排水

28、系統(tǒng)60</p><p>　　6.3.5排水系統(tǒng)選擇61</p><p><b>　　總結語62</b></p><p><b>　　致謝63</b></p><p><b>　　參考文獻64</b></p><p><b>　　前

29、 言</b></p><p>　　公路交通是衡量一個國家經濟實力和現(xiàn)代化水平的重要標志，是國民經濟發(fā)展，社會發(fā)展和人民生活的公共基礎設施。公路建設的發(fā)展速度對于促進國民經濟的發(fā)展，拉動其它產業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。</p><p>　　本設計的任務是在指導老師的指導下完成某山嶺重丘區(qū)二級公路的設計工作，具體內容包括資料分析、平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、排水設計、設計文件編

30、制和圖紙的繪制。</p><p>　?。?）資料整理與分析；</p><p>　?。?）路線平面、縱斷面及橫斷面設計；</p><p><b>　?。?）排水設計；</b></p><p>　?。?）設計文件，包括說明書和計算書；設計圖紙，包括設計圖紙包括路線平面圖、縱斷面圖、路基標準橫斷面圖、橫斷面設計圖等重要圖紙、路

31、基土石方數(shù)量計算表，其由計算機計算。</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 設計的目的</b></p><p>　　畢業(yè)設計是本專業(yè)最主要的教學環(huán)節(jié)之一，是交通工程專業(yè)教學的最后的一個環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)。要求學生綜合運用所學基礎理論、專業(yè)理論和基本技能，按照任務書的要求，

32、對具體工作進行合理的工程規(guī)劃設計，提供完整的設計文件。通過畢業(yè)設計掌握道路工程設計的基本方法，提高分析和解決工程問題的能力，培養(yǎng)獨立工作能力和組織能力，以及認真負責的工作態(tài)度。通過本次設計，對所學專業(yè)知識進行一次全面的系統(tǒng)的綜合運用。通過本次設計鍛煉學生將所學專業(yè)知識綜合應用于工程設計的能力，使其能夠獨立進行一般公路設計，達到通過設計對對所學專業(yè)知識進行鞏固和靈活運用的目的。</p><p>　　1.2設計原始資

33、料及依據(jù)</p><p>　　1.2.1某山嶺重丘區(qū)地形圖1份，比例1:2000</p><p>　　1.2.2道路所在地區(qū)的氣象資料</p><p>　　路線經過地區(qū)屬亞熱帶山地季風性濕潤氣候，冬少嚴寒，夏無酷暑，春遲秋早，霧多濕重，雨量充沛，四季分明。年平均溫度7.8-17.4之間，年日照1160~1600小時，常年降雨量900-1200毫米。當?shù)囟嗄昶骄畲髢?/p>

34、深為1.0米。</p><p>　　1.2.3沿線的工程地質及水文地質情況</p><p>　　沿線山體穩(wěn)定，無不良地質狀況，沿線土質為粉質亞粘土，地下水位大于2.6米，地標無積水。</p><p>　　1.2.4沿線的植被及土壤分布情況</p><p>　　樹木較多，沿線多粘質土，山坡上1米以下是碎石土。</p><p&

35、gt;　　1.2.5道路建筑材料及分布情況</p><p>　　沿線可開采碎石、砂礫，并有粉煤灰、礦渣、爐渣、石灰、水泥等材料供應。有小型采石場和石灰廠，水泥、鋼材均需外購。</p><p>　　1.2.6交通量資料 </p><p>　　近期交通量如下表1-1。</p><p>　　表1-1近期交通量資料表</p><p

36、><b>　　交通增長率：7%。</b></p><p><b>　　1.3技術標準</b></p><p><b>　　公路等級：一級公路</b></p><p><b>　　車道數(shù)：雙向六車道</b></p><p>　　路基寬度：33.5 m&

37、lt;/p><p>　　行車道寬度：3.75 m</p><p>　　中央分隔帶：2.0 m </p><p>　　左側路緣帶：0.75 m</p><p>　　路肩寬度：硬路肩3.0 m，土路肩0.75m</p><p>　　設計行車速度：100km/h</p><p><b>　　最大

38、縱坡：1.5%</b></p><p>　　路拱橫坡：路面2%，土路肩3%</p><p>　　平曲線半徑：R1=800m R2=500m R3=650m</p><p>　　豎曲線要素：半徑16000m，曲線長160m，切線長80m</p><p>　　路基設計標高位置：中央分隔帶外側邊緣高程</p><p&

39、gt;　　超高過渡方式:繞中央分隔帶邊線旋轉</p><p>　　超高：2%，2.5%，2.5% </p><p><b>　　本設計無加寬設置</b></p><p>　　設計標準荷載：B22-100</p><p>　　路面類型:瀝青混凝土路面</p><p><b>　　1.4設計

40、依據(jù)</b></p><p>　　（1）《公路工程設計規(guī)范》 JTGB01-2003,人民交通出版社。</p><p>　?。?）《公路路線設計規(guī)范》 JTGD20-2006,人民交通出版社。</p><p>　　（3）《公路路基設計規(guī)范》 JTGD30-2004,人民交通出版社。</p><p>　?。?

41、）《公路瀝青路面設計規(guī)范》 JTGD14-2006,人民交通出版社。</p><p>　?。?）《公路路基施工技術規(guī)范》 JTJD33-2006,人民交通出版社。</p><p>　?。?）《公路排水設計規(guī)范》 JTGB18-1997,人民交通出版社。</p><p>　?。?）《路基路面工程》 鄧學均 2002,人民交通出版社。</p

42、><p>　?。?）《路面設計手冊》 北京 2005,人民交通出版社。</p><p>　　第2章 路線平面設計</p><p><b>　　2.1道路選線</b></p><p>　　2.1.1道路選線的原則</p><p>　　路線是道路的骨架，它的優(yōu)劣關系到道路本身功能的發(fā)揮和在

43、路網(wǎng)中是否能起到應有的作用。正如前所述，影響路線設計除自然條件外尚受諸多社會因素的制約，選線要綜合考慮多種因素，妥善處理好各方面的關系，其基本原則如下：</p><p>　?。?）在道路設計的各個階段，應運用各種先進手段對路線方案作深入、細致的研究，在多方案論證、比選的基礎上，選定最優(yōu)路線方案。 </p><p>　　（2）路線設計應在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，做到工程量小、造價低

44、、營運費用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。在工程量增加不大時，應盡量采用較高的技術指標，不要輕易采用極限指標，也不應不顧工程大小，片面追求高指標。 </p><p>　?。?）選線應注意同農田基本建設相配合，做到少占田地，并應盡量不占高產田、經濟作物田或穿過經濟林園（如橡膠林、茶林、果園）等。 </p><p>　?。?）通過名勝、風景、古跡地區(qū)的道路，應注意保護原有自然狀態(tài)，其人工構造物

45、應與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調，處理好重要歷史文物遺址。 </p><p>　?。?）選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測調查，弄清它們對道路工程的影響。對嚴重不良地質路段，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)，應慎重對待，一般情況下應設法繞避。當必須穿過時，應選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。 </p><p>　?。?）選線應重視環(huán)境保護，注意

46、由于道路修筑，汽車運營所產生的影響和污染。</p><p>　?。?）對于高速路和一級路，由于其路幅寬，可根據(jù)通過地區(qū)的地形、地物、自然環(huán)境等條件，利用其上下行車道分離的特點，本著因地制宜的原則，合理利用上下行車道分離的形式設線。</p><p>　　本設計的選線對工程地質和水文地質進行深入勘察，弄清了他們對道路工程影響，因不涉及嚴重不良地質路段，固無考慮。</p><

47、p>　　本設計選線遵循了環(huán)境保護的原則，考慮了由于道路修筑，汽車營運產生的影響和要求，并盡量少的改變地貌和當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。如在K10+100—K10+450處由于道路占用了大部分的河道，如果采用高填路堤的話，會堵塞河道，不利于河道的正常排水。綜合考慮各方面因素，本設計采用了高架橋的方案，一盡量少的減少對河道的影響。</p><p>　　2.1.2道路選線的方法</p><p>　　在道

48、路選線過程中，影響選線的因素很多，這些因素有的互相矛盾，有的又相互制約，各因素在不同場合的重要程度也不相同，不可能一次就找出理想方案來。最有效的作法是通過分階段，由粗到細反復比選來求最佳解，選線一般按工作內容分三步進行。</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、終點間路線基本走向問題。此項工作通常是先在小比

49、例尺（1：2.5-1：10萬）地形圖上從較大面積范圍內找出各種可能的方案，收集各可能方案的有關資料，進行初步評選，確定數(shù)條有進一步比較價值的方案。然后進行現(xiàn)場勘察，通過多方案的比選得出一個最佳方案來，當沒有地形圖時，可采用調查或踏勘方法現(xiàn)場收集資料，進行方案評選。當?shù)匦螐碗s或地區(qū)范圍很大時，可以通過航空視察，或用遙感與航攝資料進行選線。</p><p><b>　?。?）路線帶選擇</b>&

50、lt;/p><p>　　在路線基本方向選定的基礎上，按地形、地質、水文等自然條件選定出一些細部控制點，連接這些控制點，即構成路線帶，也稱路線布局。這些細部控制點的取舍，自然仍是通過比選的辦法來確定的。路線布局一般應該在1：1000-1：5000比例尺的地形圖上進行。只有在地形簡單，方案明確的路段，才可以現(xiàn)場直接選定。</p><p><b>　?。?）具體定線</b>&l

51、t;/p><p>　　經過上述兩步的工作，路線雛形已經明顯勾畫出來，定線就是根據(jù)技術標準和路線方案，結合有關條件在有利的定線帶內進行平、縱、橫綜合設計，具體定出道路中線的工作。</p><p>　　2.2平面設計技術指標的確定</p><p>　　2.2.1直線的最大長度</p><p>　　合理的直線長度應根據(jù)駕駛員的心理反應和視覺效果確定，規(guī)

52、范規(guī)定直線的最大長度以小于20V為宜，對于本設計最大直線長度以不小于2000米為宜。</p><p>　　2.2.2 直線最小長度 </p><p>　　《公路路線設計規(guī)范》（JTG D20—2006）規(guī)定：當設計速度≥60km/h時，同向圓曲線間的直線最小長度（以km計）以不小于設計速度（以km計）的6倍為宜；</p><p>　　圖2-1反向曲線示意圖<

53、/p><p>　　當設計速度≥60km/h時，反向曲線間直線最小長度（以km計）一不小于設計速度的2倍為宜。當曲線兩端設有緩和曲線時，也可以直接相連，構成S行曲線。</p><p>　　圖2-2同向曲線示意圖</p><p><b>　　2.2.3圓曲線</b></p><p>　　圓曲線是平面設計中常用的線形要素，圓曲線的

54、設計主要確定其半徑值以及超高和加寬。道路平面設計時，應根據(jù)沿線地形、地物等條件，盡量選用較大的半徑，以保證行車安全舒適。 半徑時既要技術合理，又要經濟適用；既不盲目采用高標準(大半徑)而過分增加工程量，也不只考慮眼前通行要求而采用低標準。選定圓曲線半徑應與地形相適應，以采用超高值為2%—4%的圓曲線半徑為宜；地形條件限制時，可采用大于或接近圓曲線一般最小半徑；地形條件特殊困難不得已時，方可采用圓曲線極限最小半徑；在選用圓曲線半徑時，應與

55、設計速度相適應，同相銜接路段的平、縱線行要素相協(xié)調，構成連續(xù)、均衡的曲線線行；選用圓曲線半徑時，最大半徑值一般不宜超過10000m。圓曲線最小半徑見下表2-1。</p><p>　　表2-1 圓曲線的最小半徑</p><p>　　本設計圓曲線半徑的選用，根據(jù)設計的實際地形考慮三處圓曲線半徑分別為800m、500m、650m，均大于最小圓曲線半徑。</p><p>　

56、　2.2.4 緩和曲線的最小長度及參數(shù)</p><p>　　緩和曲線的最小長度以旅客感覺舒適為主。</p><p>　　我國在制定緩和曲線設計標準時，將離心加速度的變化率取值一般控制在0.5-0.6m/范圍內。則最小緩和曲線長度Ls（min）的計算公式為：</p><p>　　式中：Ls（min）——最小緩和曲線長度；</p><p><

57、;b>　　V——設計時速；</b></p><p><b>　　R——曲率半徑；</b></p><p>　　——離心加速度變化率。以超高漸變率適中為主：</p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定了適用的超高漸變率，由此導出過渡段最小長度的公式：</p><p>　　式中：B—旋轉軸至行車道處外側邊緣的寬度（m

58、）；</p><p>　　—超高坡度與路拱坡度代數(shù)差（%）；</p><p><b>　　P—超高漸變率。</b></p><p>　　以行駛時間不過短為主：</p><p>　　一般認為汽車在緩和曲線上的行駛時間至少應有3s，于是： </p><p>　　Ls（min）=V/1.2(m)<

59、/p><p>　　考慮上述影響緩和曲線長度的各項因素，《標準》制定了各級公路緩和曲線的最小長度，見下表2-2。</p><p>　　表2-2 各級公路緩和曲線最小長度</p><p>　?。?）緩和曲線參數(shù)A值</p><p>　　緩和曲線參數(shù)A值決定了回旋線曲率變化的緩急程度。經驗認為：使用回旋線作為緩和曲線時，回旋線A與它連接的圓曲線之間只要

60、保持R/3≤A≤R，</p><p>　　便可得到視覺上協(xié)調而又舒順的線形。本設計所用到的三個緩和曲線參數(shù)A均滿足要求。</p><p>　?。?）緩和曲線的形式</p><p>　　回旋線是曲率隨著曲線長度成比例變化的曲線。這一性質與駕員以勻速轉動方向盤，汽車由直線駛入直線的軌跡相符?；緢D式見下圖2-3。</p><p>　　圖2-3 按

61、回旋線敷設緩和曲線</p><p>　　其主點里程參數(shù)計算公式如下：</p><p>　　ZH里程=JD里程-T</p><p>　　HY里程=ZH里程+Ls</p><p>　　YH里程=H Y里程+L-2Ls</p><p>　　HZ里程=YH里程＋Ls</p><p>　　QZ里程=HZ里

62、程-L/2</p><p>　　幾何元素的計算公式如下：</p><p>　　2.2.5平曲線最小長度</p><p>　　平曲線的最小半徑一般不應小于2倍的緩和曲線長度，在緩和曲線還和圓曲線組成的平曲線中平曲線長度不應短于9s的行車距離。由緩和曲線組成的平曲線，平曲線最小長度不應小于6s的行車距離。平曲線內的圓曲線的最小長度不小于3s的行車距離。</p>

63、;<p>　　本設計中平曲線最小長度：520.05m，平曲線中圓曲線最小長度：1209.67m。均滿足規(guī)范要求。</p><p>　　2.2.6 行車視距</p><p>　　本設計為速度100km/h的一級公路行車視距只有停車視距，無會車視距、錯車視距及超車視距。</p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定的各級公路停車視距如表2-3。</p>

64、<p>　　表2-3各級公路停車視距</p><p><b>　　2.3平面線形設計</b></p><p>　　本設計各轉點參數(shù)如下：</p><p>　　各交點樁號：JD1：K8+964 各轉角度數(shù)：α1=26.5°</p><p>　　JD2：K9+770

65、 α2=57°</p><p>　　JD3：K10+797 α3=79°</p><p>　　設計線形圖如下圖2-4。</p><p>　　圖2-4:設計線形圖</p><p>　　2.3.1平曲線計算</p><p><b&g

66、t;　　平曲線各要素計算：</b></p><p>　?。?）平曲線1，取圓曲線半徑R1=800m，緩和曲線長Ls=150m，α1=26.5°</p><p>　　內移值:，增長值:，緩和曲線角:</p><p><b>　　切長線: </b></p><p><b>　　曲長線: <

67、;/b></p><p><b>　　外矢距 : </b></p><p><b>　　切曲差 : </b></p><p><b>　　ZH點里程 </b></p><p><b>　　HY點里程 </b></p><p>

68、<b>　　YH點里程 </b></p><p><b>　　HZ點里程 </b></p><p><b>　　QZ點里程 </b></p><p>　　樁號檢驗：。檢驗符合</p><p>　　（2）平曲線2：取圓曲線半徑R2=:500m，緩和曲線長Ls=120m，α2=5

69、7°</p><p>　　內移值: ，增長值: ，緩和曲線角:</p><p><b>　　切長線: </b></p><p><b>　　曲長線: </b></p><p><b>　　外矢距 : </b></p><p><b>

70、　　切曲差 : </b></p><p><b>　　ZH點里程 </b></p><p><b>　　HY點里程 </b></p><p><b>　　YH點里程 </b></p><p><b>　　HZ點里程 </b></p>

71、<p><b>　　QZ點里程 </b></p><p>　　樁號檢驗：。檢驗符合</p><p>　?。?）平曲線3：取圓曲線半徑R3=:500m，緩和曲線長Ls=150m，α3=79°</p><p>　　內移值: ，增長值: ，緩和曲線角: </p><p><b>　　切長線:

72、 </b></p><p><b>　　曲長線: </b></p><p><b>　　外矢距 : </b></p><p><b>　　切曲差 : </b></p><p><b>　　ZH點里程 </b></p><p&

73、gt;<b>　　HY點里程 </b></p><p><b>　　YH點里程 </b></p><p><b>　　HZ點里程 </b></p><p><b>　　QZ點里程 </b></p><p>　　樁號檢驗：。檢驗符合</p>

74、<p>　　由以上計算數(shù)據(jù)可繪制直線、曲線及轉角表。</p><p>　　第3章 路線縱斷面設計</p><p>　　3.1 道路縱斷面設計概述</p><p>　　用一曲面沿道路中線豎直部分切線展開成的平面稱為道路的縱斷面，反應路線在縱斷面上的起伏形狀，位置及尺寸的圖形稱為路線縱斷面圖。因自然因素的影響及經濟性的要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線

75、。</p><p>　　路線縱斷面圖是道路設計的重要圖表之一，它反映了路線所經地區(qū)中線的地面起伏情況與設計標高之間的關系，它與平面圖、橫斷面圖結合起來，就能完整地表達道路的空間位置和立體線形。在縱斷面線上有兩條主要線：一條是地面線它是根據(jù)中線上各樁點的高程而繪的一條不規(guī)則的折線，反映了沿中線地面的起伏變化情況；另一條是設計線，它是設計者經過技術上、經濟上以及美學上等多方面比較厚定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映

76、了道路路線的起伏變化情況。縱斷面設計線是由直坡線盒豎曲線組成。</p><p>　　直坡線（即均勻坡度線）有上坡和下坡，其大小用縱坡和坡長表示，縱斷面上同一坡鍛兩點間的高差與水平距離（即坡長）的比值稱為縱坡，以百分數(shù)表示。不同縱坡轉折處稱為變坡點，為平順過渡要設置豎曲線，按轉折形式的不同，豎曲線有凹有凸，其大小用半徑和水平長度表示。</p><p>　　縱斷面線形設計就是根據(jù)道路的性質、任

77、務、等級和地形、地質及水文等因素，考慮路基穩(wěn)定、排水及工程量等的要求，對縱坡的大小、長短、前后縱坡情況，豎曲線半徑大小與平面線形的組合關系等進行綜合設計，從而設計出縱坡合理線形平順圓滑的理想線形，以達到行車安全舒適、快速、工程費用省、運費較少的目的。</p><p>　　3.1.1 縱斷面設計的一般要求</p><p>　　(1)縱斷面線形的連續(xù)、平順、均衡，并重視平縱面線形的組合。&l

78、t;/p><p>　　(2)線形應力求平緩，避免連續(xù)陡坡、過長坡和反坡。</p><p>　　(3)縱坡設計必須滿足《標準》有關規(guī)定，一般不輕易選用極限值。從行車安全舒適和視覺良好的要求來看，要求縱斷面線形注意以下幾點：</p><p>　　在較短距離內應避免線形起伏，易使縱斷面線形發(fā)生中斷，視覺不良；</p><p>　　在較大的連續(xù)上坡路段，

79、宜將最陡的縱坡放在底部，接近頂端的縱坡宜放緩慢，縱坡變化小時，宜采用較大的豎曲線半徑；</p><p>　　縱坡設計時，應爭取填挖平衡，盡量利用挖方就近填方以減少借方和節(jié)省土石方量，降低工程造價；</p><p>　　縱坡設計還應結合我國情況，適當照顧當?shù)孛耖g的交通工具，農業(yè)機械，農田水利等方面的要求。</p><p>　　3.1.2縱斷面設計的方法和步驟</

80、p><p><b>　　準備工作</b></p><p>　　縱坡設計前，應先根據(jù)中樁和水準記錄點，繪出路線縱斷面圖的地面線繪出平面直線，曲線示意圖，寫出每個中樁的樁號和地面標高以及土壤地質說明資料，并熟悉和掌握全線有關設計資料，領會設計意圖和要求。</p><p>　?。?）標注斷面控制點</p><p>　　縱斷面控制點

81、主要有路線起終點，重要橋梁及特殊涵洞，隧道的控制標高，重要城鎮(zhèn)通過位置的標高及收其他因素限制路線中線須通過的控制點標高等。</p><p><b>　　試坡</b></p><p>　　試坡主要是在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術和標準，選線路圖，考慮各經濟點和控制點的要求及地形的變化情況，涉及定出縱坡設計線的工作，前后照顧就是說明前后坡段統(tǒng)盤考慮，不能只在意坡

82、段上，以點定線就是按照縱斷面設計技術標準的要求，滿足“控制點”要求。</p><p><b>　　調坡</b></p><p>　　調坡主要根據(jù)以下兩方面進行：結合選線意圖，將試坡線與選線時考慮的坡度進行比較，兩者應基本相等，若有脫離實際情況或考慮不周全現(xiàn)象，則應全面分析，找出原因，權衡利弊，決定取舍；對照技術標準，調整坡度線的方法，以少脫離控制點，少變動填挖的原則，

83、以便調整后的縱坡與試運縱坡相等。</p><p>　?。?）根據(jù)橫斷面校對縱坡線</p><p>　　校對主要在有控制意義的特殊橫斷面圖上進行，如選擇高填深挖，擋土墻，重要橋涵及人工構造物和其他重要控制點的斷面等。</p><p><b>　　（6）確定縱坡線</b></p><p>　　經調整校對后，即可確定縱坡線，所

84、謂定坡就是把坡度值，變坡點位置（樁號）和高程確定下來。</p><p>　　3.2 縱斷面設計技術指標的確定</p><p>　　3.2.1 最大縱坡</p><p>　　最大縱坡是在縱坡設計時根據(jù)道路等級、自然條件、行車要求等因素所限定的路線縱坡最大值，它是道路縱斷面設計的重要控制指標。各級道路允許的最大縱坡是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、自然條件以及工程和運營經

85、濟等因素，通過綜合分析，最大縱坡值應從汽車的爬坡能力、汽車在縱坡段上行駛的安全、公路等級、自然條件等方面綜合考慮，《規(guī)范》對一級公路最大縱坡規(guī)范如表3-1。 </p><p>　　表3-1各級公路最大縱坡 </p><p>　　本設計為山嶺重丘區(qū)速度為100km/h的一級公路，《規(guī)范》規(guī)定一級公路最大縱坡為:4%。</p><p>　　本設計中綜合考慮以上因素

86、，最大縱坡定為1.5%。</p><p>　　3.2.2 最小縱坡、平均縱坡、合成坡度 </p><p><b>　?。?）最小縱坡</b></p><p>　　各級公路的路塹以及其他橫向排水不暢路段，為保證排水順利，防止水浸路基，規(guī)定采用不小于0.3%的縱坡。一般采用0.5%。</p><p>　　本設計采用縱坡0.5

87、%，滿足最小縱坡要求。</p><p><b>　　(2)平均縱坡</b></p><p>　　平均縱坡是指一定長路段兩端點的高差與該路段長度的比值，它是衡量縱斷面線形質量的一個重要指標。</p><p>　　式中：H——相對高差（m）</p><p>　　L——路線長度（m）</p><p>　

88、　限定平均縱坡是為合理運用最大縱坡、坡長限制及緩和坡段的規(guī)定，保證車輛安全順適行駛?！兑?guī)范》規(guī)定：二級、三級、四級公路越嶺線連續(xù)上坡(或下坡)路段相對高差為200-500時，平均縱坡不應大于5.5%；越嶺路線相對高差大于500m時，平均縱坡不應大于5.0%，且任意連續(xù)3km路段的平均縱坡不應大于5.5%。對于高速公路、一級公路的平均縱坡，目前尚無規(guī)定。</p><p><b>　　(3)合成坡度<

89、/b></p><p>　　合成坡度是指道路縱坡和橫坡的矢量和，計算式如下：</p><p>　　式中：I——合成坡度（%）；</p><p>　　——路線縱坡（%）；</p><p><b>　　——超高值（%）。</b></p><p>　　當縱坡較大而圓曲線半徑較小時，合成坡度較大，使

90、汽車重心發(fā)生偏移，給汽車行駛帶來危險。所以，在有平曲線的坡道上，應將合成坡度控制在一定范圍內，可避免急彎和陡坡的不利組合，防止因合成坡度過大而引起該方向滑移，保證行車安全。</p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定：在設有超高的平曲線上，超高與縱坡的合成坡度值不得超過下標規(guī)定；在積雪或冰凍地區(qū)，合成坡度值不應大于8%。《規(guī)范》規(guī)定各級公路的合成坡度值如下表3-2。</p><p>　　表3-2各級

91、公路的合成坡度值</p><p>　　本設計三段平曲線設置超高處均滿足合成坡度值的要求。</p><p>　　3.2.3 最大坡長</p><p>　　最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當車速下降到最低容許速度時所行駛的距離。最低容許速度對應的縱坡為不限長度最大縱坡，凡是大于的縱坡起長度都應加以限制。規(guī)范規(guī)定各級公路最大坡長如下表3-3。</p>

92、<p>　　表3-3各級公路最大坡長</p><p>　　本設計設計速度100km/h的一級公路，設計最大縱坡為1.5%，故無最大坡長限制。</p><p>　　3.2.4 最小坡長</p><p>　　從汽車行駛平順性要求，如果坡長過短，使變坡點增多，形成“鋸齒形”的路段，容易造成行車起伏頻繁，影響公路的服務水平，減小公路的使用壽命。為提高公路的平順性，

93、從路容美觀、相鄰豎曲線的設置和縱面視距等也要求坡長應有一定的最短長度。</p><p>　　最小坡長規(guī)定騎車一設計速度9-15s行程為宜，在高速路上，9s可滿足行車及幾何線形布設的要求，在低速路上應取大值?！兑?guī)范》規(guī)定各級公路最小坡長如下表3-4。</p><p>　　表3-4各級公路最小坡長</p><p>　　如上表《規(guī)范》規(guī)定設計速度為100km/h的一級公路

94、最小坡長為250m，本設計最小坡長均滿足要求。</p><p><b>　　3.2.5 豎曲線</b></p><p>　　豎曲線是指在道路縱坡的變坡處設置的豎向曲線。豎曲線的作用是為滿足行車平順、舒適及視距的需要。豎曲線的線性課采用圓曲線或拋物線，在適用范圍內差別不大，但在計算上，拋物線比圓曲線方便，一般采用二次拋物線作為豎曲線。</p><p&

95、gt;<b>　?。?）豎曲線半徑</b></p><p>　　縱斷面設計中，豎曲線的設計受眾多因素的限制，其中緩和沖擊，時間行程不過短，滿足視距要求三個限制因素決定著豎曲線的最小半徑或最小長度。</p><p>　　《標準》規(guī)定的一般最小半徑為極限最小半徑的1.5-2.0倍，在條件許可時以盡量采用大于一般最小半徑的豎曲線為宜。豎曲線最小半徑和最小長度見下表3-5。&

96、lt;/p><p>　　表3-5豎曲線最小半徑和最小長度</p><p>　　本設計只在K8+960處設置一個變坡點，且為凹形豎曲線。本設計不涉及凸形豎曲線。</p><p>　?。?）豎曲線幾何要素計算</p><p>　　圖 3-1 豎曲線要素示意圖</p><p>　　本次設計共設有一個豎曲線，其中 i1 =0.5%

97、 ，i2 = 1.5% ，變坡點里程K8+960，為滿足視距要求取R=16000m＞10000m。滿足視距要求。</p><p><b>　　計算豎曲線要素：</b></p><p>　　W= i1- i2=1.5%-0.5%=1.0% 為凹形豎曲線</p><p>　　曲線長 L=RW=160000.01%=160m</p>

98、<p>　　切線長 T=L/2=80m</p><p>　　外距 E=/2R=0.2m</p><p><b>　　計算設計高程：</b></p><p>　　豎曲線起點樁號=（K8+960）-80=K8+880</p><p>　　豎曲線終點樁號=（K8+960）+80=K9+40</p>

99、<p>　　豎曲線起點設計高程2157.9m</p><p>　　K8+920處 橫距=40m </p><p>　　K8+920處豎曲線切線高程為2158.1m</p><p>　　K8+920處豎曲線設計高程為2158.1+0.05=2158.15m</p><p>　　K8+960處 橫距=80m </p>&l

100、t;p>　　K8+960處豎曲線切線高程為2158.3m</p><p>　　K8+960處豎曲線設計高程為2158.3+0.2=2158.5m</p><p>　　K9+0.00處 橫距=120m </p><p>　　K9+0.00處豎曲線切線高程為2158.5m</p><p>　　K9+0.00處豎曲線設計高程為2158.5+0

101、.45=2158.95m</p><p>　　K9+40處 橫距=160m </p><p>　　K9+40處豎曲線切線高程為2158.7m</p><p>　　K9+40處豎曲線設計高程為2158.7+0.8=2159.5m</p><p>　　3.3 道路平、縱線形組合</p><p>　　3.3.1 道路平縱組合

102、的設計原則</p><p>　?。?）應在視覺上能自然地引導駕駛員的視線，并保證視覺的連續(xù)性。</p><p>　?。?）注意保持平縱線形的技術指標大小應均衡。</p><p>　?。?）選擇組合得當?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全?lt;/p><p>　　（4）注意與道路周圍的環(huán)境的配合。</p><p>　　3.

103、3.2 平曲線與豎曲線的組合</p><p>　?。?）平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線。最好是使豎曲線的起終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內，即所謂的“平包豎”。</p><p>　?。?）平曲線與豎曲線的大小應保持均衡。</p><p>　?。?）暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合。</p><p>　　為了便于實際

104、運用，把平曲線與豎曲線的組合形象的表示為圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2平曲線與豎曲線的組合</p><p>　　3.3.3平、豎曲線應避免的組合</p><p>　?。?）要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合。 </p><p>　?。?）小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。 </p>&

105、lt;p>　　（3）計算行車速度≥40km/h 的道路，應避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。 </p><p>　?。?）平面轉角小于7°的平曲線不宜與坡度角較大的凹形豎曲線組合在一起 </p><p>　?。?）在完全通視的條件下，長上（下）坡路段的平面線性多次轉向形成蛇形的組合線形，應極力避免。</p><p>　　第4章

106、 路線橫斷面設計</p><p>　　4.1 橫斷面設計技術指標的確定</p><p>　　道路橫斷面是指中線上任意一點的法相切面，它是有橫斷面設計線和地面線組成。其中設計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝、邊坡、截水溝、護坡道以及取土坑、棄土堆、環(huán)境保護設施等。地面線是表征地面起伏變化的線，它通過現(xiàn)場實測或由大比例尺地形圖、航測相片、數(shù)字地面模型等途徑獲得。路線設計研究的橫斷面設計只限于與

107、行車直接有關的路福部分，即兩側路肩外緣之間各組成部分的寬度、橫向坡度等問題。</p><p>　　公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據(jù)設計交通量、交通組成、設計速度、地形條件等要素確定。在保證公路通行能力、交通安全與通暢的前提下，盡量做到用地省、投資少，使公路發(fā)揮其最大的經濟效益與社會效益。</p><p>　　4.1.1 路基寬度</p><p>　　查《公路工程

108、技術標準》得，山嶺重丘區(qū)一級公路，當設計時速為100km/h時，擬定雙向六車道，設計車道寬度為3.75m，硬路肩的寬度為3.0m，土路肩的寬度為0.75m，中央分隔帶寬度2.0m，左側路緣帶寬度0.75，路基總寬度33.5m。各級公路車到寬度見下表4-1。</p><p>　　表4-1各級公路行車道寬度</p><p><b>　　4.1.2 路肩</b></p

109、><p>　　行車道處外緣至路基邊緣之間的帶狀部分稱為路肩，其具有保護及支撐路面結構的作用。供發(fā)生故障的車輛臨時停放之用，有利于防止交通事故和避免交通紊亂等作用。</p><p>　　路肩從構造上分為硬路肩和土路肩。硬路肩是指進行了鋪裝的路肩，可承受汽車荷載的作用力。土路肩是指不加鋪裝的土質路肩，起保護路面和路基的作用，并提供側向余寬。</p><p>　　道路一般設右

110、路肩，高速公路、一級公路當采用分離式斷面時，行車道左側應設左路肩，有條件時宜采用≥2.50m的硬路肩。當右側硬路肩的寬度小于2.50m時，應設緊急停車帶。</p><p>　　其他各項公路的路肩寬度根據(jù)條件可采用2.25m、2.0m、1.75m、1.50m、1.00m、0.75m，最窄不能小于0.50m。</p><p>　　本次設計采用3.00m的硬路肩，0.75m的土路肩，其中右側路緣

111、帶包含在硬路肩內。</p><p>　　4.1.3 路拱橫坡</p><p>　　為了利于路面橫向排水，將路面做成由中央向兩側傾斜的拱形稱為路拱，其傾斜大小以百分率表示。對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?shù)氐淖匀粭l件可選用不同的路拱坡度，查《公路工程技術標準》得，瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為1-2%，本設計取路拱坡度為2%；土路肩橫向坡度一般應較路面橫向坡度大

112、1%-2%，本設計取路肩橫向坡度為3%，路拱坡度采用雙向橫坡，由路中線向兩側傾斜。</p><p>　　路拱的形式有拋物線形、直線形、直線接拋物線形、折線形等。根據(jù)路面寬度及類型，地等級公路可采用拋物線形路拱，高等級公路一般采用直線形或直線形接拋物線形路拱。本設計為設計速度100km/h的雙向六車道一級公路，路拱形式采用直線形。</p><p>　　4.1.4 護坡道與碎落臺</p&

113、gt;<p>　　護坡道是保護路基邊坡穩(wěn)定的措施之一，設置的目的是加寬邊坡橫向距離，減少邊坡平均坡度。護坡愈寬，愈有利于邊坡穩(wěn)定，但最少為1.0m。 </p><p>　　碎落臺設于土質或石質土的挖方邊坡坡腳處，主要供零星土石碎塊下落時臨時堆積，以保護邊溝不致阻塞，亦有護坡道的作用。查《公路工程技術標準》得知，當路肩邊緣與路側取土坑底的高差小于或等于2m時，取土坑內側坡頂可與路坡角位相銜接，并采用路

114、堤邊坡坡度，當高于2m時，應設置1m的護坡道。本設計有高填土路段設置2.0m護坡道，也有挖方路段，設置1.0m碎落臺。</p><p><b>　　4.1.5邊溝</b></p><p>　　邊溝設置在挖方路基的路肩外側或低路堤的坡腳外側，多與路中線平行，用以匯集和排除路基范圍內和流向路基的少量地面水。</p><p>　　邊溝不宜過長，邊溝的

115、縱坡一般與路線縱坡一致.平坡路段，邊溝保持不小于0.5%的縱坡。</p><p>　　邊溝的橫斷面形式有梯形、矩形、三角形及流線型等。梯形邊溝內側邊坡為1:1.0-1:1.5，外側邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。</p><p>　　梯形邊溝的底寬與深度約0.4-0.6m，水流少的地區(qū)或路段，取低限或更小，但不宜小于0.3m；降水量集中或地勢偏低的路段，取高限或更大一些。</p>

116、<p>　　本次設計采用梯形邊溝，內外側邊坡為1:1.0，底寬為0.6m，深度為0.6m。邊溝示意圖如下圖4-1。</p><p><b>　　圖4-1邊溝示意圖</b></p><p><b>　　4.1.6 截水溝</b></p><p>　　截水溝一般設置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當?shù)攸c，

117、用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流，減輕邊溝的水流負擔，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。截水溝示意圖如下圖4-2。</p><p>　　圖4-2 截水溝示意圖</p><p>　　圖中距離d一般應大于5.0m，地質不良地段可采用10.0m或更大。截水溝下方一側，可堆置挖溝的土方，做成頂部向溝傾斜2%的土臺。</p><p>　　山坡填方路段可能遭到土方水流

118、的破壞作用，此時必須設置截水溝，一攔截山坡水流保護路堤。</p><p>　　截水溝的橫斷面形式，一般為梯形溝的邊坡坡度，因巖土條件而定，一般采用1:1.0—1:1.5，溝底寬度不小于0.5m，溝深h按設計流量而定，亦不小于0.5m。 截水溝的位置，應盡量與絕大多數(shù)地面水流方向垂直，以提高截水效能和縮短溝的長度。截水溝水流不應引入邊溝，當必須引入時，應增大邊溝橫斷面，并進行防護。溝底應具有0.3%以上的縱坡。截水

119、溝的長度以200—500m為宜。</p><p>　　4.2 平曲線超高與加寬設計</p><p>　　為抵消或減少車輛在平曲線路段上行駛時所產生的離心力，在該路段橫斷面將路面做成外側高內地的單坡形式，稱為平曲線超高。合理設置超高，可全部或部分抵消離心力，提高汽車在平曲線上行駛的穩(wěn)定性與舒適性。從直線段的雙向路拱橫坡漸變到圓曲線段具有單向橫坡的路段，稱作超高過渡段。</p>

120、<p>　　超高過渡方式分無中間帶道路的超高過度和有中間帶的超高過度。本設計有中間帶。其中有中間帶道路的超過過度形式又分為繞中央分隔帶中線旋轉、繞中央分隔帶邊線旋轉、繞各自行車道中線旋轉。本設計采用繞中央分隔帶邊線旋轉。各級公路最大超高漸變率如下表4-2。</p><p>　　表4-2 最大超高漸變率</p><p>　　一般情況下，在確定緩和曲線長度時，已經考慮了超高過渡所需的