一級(jí)公路畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 （2013屆）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料題 目 名 稱(chēng)： 某一級(jí)公路設(shè)計(jì)(七)(K0+000.000K2+024.529） 學(xué) 院（部）： 土木工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 道路與橋梁工程 學(xué) 生 姓 名： 王玖長(zhǎng) 班 級(jí)： 土095 學(xué)號(hào) 09403100105 指導(dǎo)教師姓名： 劉杰 職稱(chēng) 教授 曹暉 職稱(chēng) 講師 最終評(píng)定成績(jī)： 湖南工業(yè)大學(xué)教務(wù)處2013屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料第一部分 畢業(yè)論文 （2013屆）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料題 目 名 稱(chēng)： 某一級(jí)公路設(shè)計(jì)(七) 學(xué) 院（部）： 土木工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 道路與橋梁工程 學(xué) 生 姓 名： 王玖長(zhǎng) 班 級(jí)： 土095 學(xué)號(hào) 094031001

2、05 指導(dǎo)教師姓名： 劉杰 職稱(chēng) 教授 曹暉 職稱(chēng) 講師 最終評(píng)定成績(jī)： 湖南工業(yè)大學(xué)教務(wù)處 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），題目湖南某一級(jí)公路七是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文章以明確方式注明。除此之外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。本人完全意識(shí)到本聲明應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。作者簽名：日期： 年 月 日 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要本設(shè)計(jì)為1區(qū)一級(jí)公路，公路路線途經(jīng)山嶺重丘區(qū)，本著安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀的原則，對(duì)該路段進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。1區(qū)一

3、級(jí)公路施工圖設(shè)計(jì)是在所在地區(qū)的地形、地質(zhì)、氣候的影響下，按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行的。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容有：平面線設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)。平面線設(shè)計(jì)包括紙上選線、定線，圓曲線、緩和曲線參數(shù)設(shè)定，直線設(shè)計(jì)等；縱斷面設(shè)計(jì)包括拉坡、豎曲線設(shè)計(jì)等，超高的設(shè)定一滿足了設(shè)計(jì)要求，在豎曲線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意行車(chē)視距和視線誘導(dǎo)問(wèn)題即滿足“平包縱”，合成坡度也要滿足規(guī)范要求；橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)，使行車(chē)更加舒適，為確保道路的使用年限，在路段上還做了防護(hù)和排水設(shè)計(jì)。排水設(shè)計(jì)包括路基排水和路面排水，路面設(shè)計(jì)又有邊溝設(shè)計(jì)和截水溝設(shè)計(jì)和路拱排水。施工圖是工程的重要組成部分，可以使道路的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性得到更好的保證，同時(shí)，也要求道路的美觀性

4、和實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性相結(jié)合。關(guān)鍵詞：平面；橫斷面；縱斷面；路面設(shè)計(jì)；擋土墻設(shè)計(jì)。目 錄第1章 緒論.11.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的及意義.11.2 我國(guó)道路發(fā)展的歷史及現(xiàn)狀.11.3 本設(shè)計(jì)主要涉及內(nèi)容及方法.21.4 工程概況.31.5 路線設(shè)計(jì)總則.4第2章 平面線形設(shè)計(jì).52.1 概述.52.2 確定道路技術(shù)等級(jí).52.3 路線平面設(shè)計(jì).62.4 平曲線要素計(jì)算.8第3章 道路縱斷面設(shè)計(jì).113.1 概述.113.2 縱斷面設(shè)計(jì)原則.113.3 平縱組合設(shè)計(jì).113.4 道路坡度及坡長(zhǎng).123.5 縱斷面設(shè)計(jì)方法及步驟.143.6 豎曲線計(jì)算.15第4章 道路橫斷面設(shè)計(jì).184.1 概述.184.

5、2 道路橫斷面的組成.184.3 行車(chē)道及路肩、路拱.184.4 路線橫斷面設(shè)計(jì).234.5 路基土石方計(jì)算及調(diào)配.24第5章 路基設(shè)計(jì).275.1 概述.275.2 路基設(shè)計(jì).27第6章 擋土墻設(shè)計(jì).31 6.1 概述.316.2 擋土墻的類(lèi)型及適用條件.316.3 擋土墻設(shè)計(jì).31第7章 路面設(shè)計(jì).377.1 瀝青路面設(shè)計(jì).377.2 水泥砼路面設(shè)計(jì).427.3 接縫設(shè)計(jì).46第8章 路基排水設(shè)計(jì).498.1 概述.498.2 路基排水設(shè)計(jì)一般原則.498.3 地面排水設(shè)備.508.4 地下排水設(shè)備.518.5 路基土石方計(jì)算及調(diào)配.52第9章 施工組織設(shè)計(jì).53主要參考文獻(xiàn).54致謝.5

6、5II第1章 緒論1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的及意義畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是高等職業(yè)學(xué)院培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線的高等技術(shù)應(yīng)用型人才的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)、基本技能和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的重要手段。通過(guò)完成某一課題，可以進(jìn)一步加強(qiáng)我們處理實(shí)際問(wèn)題的能力；掌握基本的設(shè)計(jì)(科研)方法，受到初步的工程技術(shù)訓(xùn)練：對(duì)某一課題作專(zhuān)門(mén)深入系統(tǒng)的研究，鞏固、擴(kuò)大、加深已有知識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用已有知識(shí)獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的一次較為系統(tǒng)的訓(xùn)練，有以下方面能力的培養(yǎng)：（1）調(diào)查研究、閱讀文獻(xiàn)資料和收集資料的能力；（2）理論分析、制定設(shè)計(jì)工作方案

7、的能力；（3）獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、編寫(xiě)代碼的能力； （4）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)或論文報(bào)告的能力；（5）語(yǔ)言表達(dá)、思辯能力，闡述觀點(diǎn)準(zhǔn)確、清楚回答問(wèn)題的能力。1.2 我國(guó)道路發(fā)展的歷史及現(xiàn)狀早在公元前2000年，我國(guó)已出現(xiàn)可行駛牛、馬車(chē)的道路。秦朝時(shí)期，強(qiáng)調(diào)“車(chē)同軌、書(shū)同文”。公元前2世紀(jì)，我國(guó)通往中亞細(xì)亞和歐洲的絲綢之路開(kāi)始發(fā)展起來(lái)。唐代是我國(guó)古代道路發(fā)展的鼎盛時(shí)期，初步形成了以城市為中心的四通八達(dá)的道路網(wǎng)。清代道路網(wǎng)系統(tǒng)分為三等，即“官馬大路”、“大路”、“小路”?！肮亳R大路”分東北路、東路、西路和中路四大干線，共長(zhǎng)2000多km。但是由于封建統(tǒng)治對(duì)生產(chǎn)力的約束，長(zhǎng)期停留在人力及畜力拉車(chē)的水平。

8、1902年我國(guó)輸入第一批汽車(chē)，至此通行汽車(chē)的道路才發(fā)展起來(lái)。從上世紀(jì)初到全國(guó)解放前的40年時(shí)間中全國(guó)通行的道路才8.1萬(wàn)km。新中國(guó)成立后，經(jīng)過(guò)50余年的建設(shè)，交通運(yùn)輸有了很大的發(fā)展，2009年底，全國(guó)公路總里程達(dá)386.08萬(wàn)km，路網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善。全國(guó)公路總里程中，國(guó)道15.85萬(wàn)km，省道26.60萬(wàn)km，縣道51.95萬(wàn)km，鄉(xiāng)道101.96萬(wàn)km，專(zhuān)用公路6.72萬(wàn)km，村道183.00萬(wàn)km。同時(shí)一大批科技成果得到推廣應(yīng)用，改變了公路勘測(cè)的落后面貌。但是，當(dāng)前公路運(yùn)輸現(xiàn)狀還遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，主要表現(xiàn)在： （1）數(shù)量少。2009年底，全國(guó)通車(chē)?yán)锍屉m已近386.08萬(wàn)km

9、，但按國(guó)土面積而言，密度仍然很低，公路密度每百平方公里為40km，而美國(guó)67km，英國(guó)為160km，法國(guó)為147km，日本為303km，印度為61km。我國(guó)通達(dá)深度不夠，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然相差很大。 （2）質(zhì)量差。2009年底，通車(chē)?yán)锍讨?，全?guó)等級(jí)公路里程305.63萬(wàn)km，占公路總里程的79.2%。其中二級(jí)及以上高等級(jí)公路里程42.52萬(wàn)km，占公路總里程的11.0%。公路橋梁大部分寬度不夠，承載力低。由于質(zhì)量差，行車(chē)速度達(dá)不到設(shè)計(jì)速度及經(jīng)濟(jì)時(shí)速的要求，因而浪費(fèi)大量運(yùn)力及燃料，造成的交通事故也相當(dāng)嚴(yán)重。同時(shí)管理不善，造成汽車(chē)?yán)寐什桓?，道路擁擠。 當(dāng)前最突出的問(wèn)題是公路建設(shè)不能適應(yīng)交通量增

10、長(zhǎng)的需要。所以必須加速公路建設(shè)的步伐，一是增加新線，二是對(duì)舊路進(jìn)行技術(shù)改造，增加道路運(yùn)輸?shù)陌踩裕岣咄ㄐ心芰Α?.3 本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)內(nèi)容及方法1.3.1 路線平面圖：路線方案選擇 （1）搜集與路線方案有關(guān)的規(guī)劃、計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)資料及各種比例尺的地形圖，地質(zhì)及水文氣象資料。 （2）根據(jù)路線的總方向和公路等級(jí)，先在小的比例尺（1：50000或1：100000）的地形圖上，結(jié)合所收集的資料、研究各種可能路線走向，重點(diǎn)應(yīng)放在地形地物的比較復(fù)雜的路段，通過(guò)進(jìn)行各種方案的比選，提出那些方案需進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)。 （3）按室內(nèi)初步研究提出的方案連同在現(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)的新方案，一起進(jìn)行深入的調(diào)查研究。 （4）分項(xiàng)整理匯總

11、調(diào)查結(jié)果，編寫(xiě)工程可行性研究報(bào)告，為上級(jí)編制或補(bǔ)充修改設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供依據(jù)。1.3.2 路線縱斷面圖設(shè)計(jì)，步驟如下： 準(zhǔn)備工作：縱坡設(shè)計(jì)之前按照比例標(biāo)注里程樁號(hào)和點(diǎn)繪地面線，填寫(xiě)有關(guān)內(nèi)容，同時(shí)應(yīng)該收集和熟悉有關(guān)資料，并領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖和要求； 標(biāo)注控制點(diǎn)：控制點(diǎn)是指影響縱坡設(shè)計(jì)的高程控制點(diǎn)，對(duì)縱斷面路線走向起到重要的作用； 試坡：在標(biāo)注出控制點(diǎn)的縱斷面圖上，結(jié)合地面起伏變化，試定出若干直線； 調(diào)整：將所定的坡度與選線時(shí)坡度的安排比較，二者應(yīng)基本相符； 核對(duì)：對(duì)所試坡度進(jìn)行檢查； 定坡：經(jīng)過(guò)調(diào)整核對(duì)無(wú)誤后，逐段把直坡線的坡度值、定坡點(diǎn)樁號(hào)和高程確定下來(lái)； 設(shè)置豎曲線。1.3.3 路線橫斷面圖設(shè)計(jì)，步驟

12、如下: （1）在計(jì)算紙上繪制出橫斷面的地面線。 （2）從路基設(shè)計(jì)表中抄入路基中心填挖高度。 （3）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查所得來(lái)的土壤、地質(zhì)、水文資料，畫(huà)出路幅寬度，填或挖的邊坡坡線。 （4）根據(jù)綜合排水設(shè)計(jì)，畫(huà)出路基邊溝，截水溝、排灌渠等的位置和斷面形式，必要時(shí)需要注明各個(gè)部分的尺寸。1.4 工程概況1.4.1 地理概況 路線所經(jīng)丘陵地區(qū)屬公路自然區(qū)劃III1區(qū)。1.4.2 氣象資料 項(xiàng)目區(qū)溫暖濕潤(rùn)，最高月平均氣溫在2430.5度；最冷月平均氣溫在3-16度，極端最高氣溫38度，極端最低氣溫1度，該區(qū)沒(méi)有冰凍現(xiàn)象，屬亞熱帶氣候。年平均降雨量10001400mm，常年1200 mm左右，潮濕系數(shù)為1.0-

13、1.5，最高月潮濕系數(shù)為2.5-3.5。地下水埋深為1.5米左右，丘陵地區(qū)為為2.0米左右。1.4.3 地質(zhì)資料 地表土層一般在10米左右。土質(zhì)屬碎石土，成中密狀態(tài)，本地區(qū)巖石埋藏較深。1.4.4 交通組成預(yù)測(cè)竣工后第一年的交通組成如表1.1所示。年平均交通增長(zhǎng)率5%。路面采用水泥砼及瀝青砼兩種路面型式。 表1.1 預(yù)測(cè)交通組成 車(chē)型前軸重（kN）后軸重（kN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量（次/日）三菱T653B29.348.01雙輪組500黃河JN16358.6114.01雙輪組1000江淮HF15045.1101.51雙輪組1200解放920031.378.03雙輪組3m1200湘江HQP

14、4023.173.22雙輪組3m1300東風(fēng)EQ15526.556.72雙輪組3m1300交通SH14125.5555.11雙輪組8501.4.5 沿線建設(shè)條件及與公路建設(shè)的關(guān)系 沿線附近碎石、礫石、石灰的儲(chǔ)量均能滿足線路施工的需要。1.5 路線設(shè)計(jì)總則 摘自<<公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范>>（JTG D20-2006），路線設(shè)計(jì)應(yīng)先作出總體設(shè)計(jì)，再結(jié)合主要技術(shù)指標(biāo)的運(yùn)用，進(jìn)行路線方案對(duì)工程造價(jià)，自然環(huán)境，社會(huì)效益等有較大影響時(shí)，應(yīng)做同等深度的多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 （1）路線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路的等級(jí)及其在公路網(wǎng)中的作用，合理利用地形，正確運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)。注意與鐵路，航運(yùn)，空運(yùn)，管道運(yùn)輸?shù)鹊?/p>

15、配合，協(xié)作，并結(jié)合地形，地質(zhì)，水文，筑路材料等自然條件，合理選用主要技術(shù)指標(biāo)。 （2）路線設(shè)計(jì)對(duì)公路的平，縱，橫三個(gè)方面應(yīng)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，做到平面順適，縱坡均衡，橫面合理。 高速公路，一級(jí)公路應(yīng)特別注重線形設(shè)計(jì)，使之在視覺(jué)上能誘導(dǎo)視線，保持線形的連續(xù)性，在生理和心理上有安全感和舒適感。同時(shí)，還應(yīng)同沿線環(huán)境相協(xié)調(diào)。 （3）路線與橋梁，隧道，立體交叉，沿線設(shè)施等構(gòu)造物應(yīng)組成有一定風(fēng)格的建筑物群，并利用綠化或工程設(shè)施改善它們同沿線地形的配合，消除因修建公路而造成的對(duì)自然景觀的破壞。 高速公路，一級(jí)公路應(yīng)借助公路透視或三維模型檢查線形設(shè)計(jì)同沿線景觀的配合與協(xié)調(diào)，其他各級(jí)公路有條件時(shí)，也可利用公路透視圖檢

16、驗(yàn)線形設(shè)計(jì)。 （4）采用分期修建方案時(shí)，必須作出總體設(shè)計(jì)方案，并根據(jù)近，遠(yuǎn)期交通量以及資金籌措情況作出分期修建設(shè)計(jì)。分期修建的設(shè)計(jì)應(yīng)使前期工程在后期仍能充分利用，并為后期工程的修建留有余地和創(chuàng)造有利條件。第2章 平面線形設(shè)計(jì)2.1 概述 道路選線是一個(gè)涉及面廣，影響因素多，設(shè)計(jì)性強(qiáng)的一項(xiàng)工作。它是由面到片，由片到線，由粗略到細(xì)致的過(guò)程，選線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）道路選線應(yīng)根據(jù)道路使用任務(wù)和性質(zhì)，綜合考慮路線區(qū)域，國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況與遠(yuǎn)景規(guī)劃。 （2）深入調(diào)查當(dāng)?shù)氐匦?、氣候、地質(zhì)水文等情況。 （3）力求路線短捷及保證行車(chē)安全。 （4）選線要貫徹工程經(jīng)濟(jì)與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的結(jié)合原則。 （5）充分利用地形

17、，搞好平，縱，橫三面結(jié)合。 （6）道路設(shè)計(jì)要考慮遠(yuǎn)近結(jié)合，分期修建，分段定級(jí)的原則，以取得最佳的用地與投資。 （7）要考慮施工條件對(duì)定線的影響。 （8）道路應(yīng)盡量減少交叉次數(shù)，合理選用交叉類(lèi)型，以達(dá)到行車(chē)安全暢通的目的。 （9）應(yīng)與周?chē)h(huán)境,景觀相協(xié)調(diào),同時(shí)道路與道路或道路與鐵路盡量減少交叉次數(shù),以達(dá)到行車(chē)安全暢通的目的。2.2 確定道路技術(shù)等級(jí)由交通量組成表，折算成以小客車(chē)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,見(jiàn)下表： 表2.1 折算交通量 車(chē)型交通量（輛/日）折算系數(shù)折算交通量（輛/日）三菱T653B5001.0500黃河JN16310002.02000江淮HF15012001.51800解放920012002

18、.02400湘江HQP4013002.02600東風(fēng)EQ15513002.02600交通SH1418501.51275總 計(jì)13175計(jì)算遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限平均晝夜交通量由以下公式計(jì)算： （2.1） 式中 遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量，輛/日； 起始年平均日交通量，輛/日； 年平均增長(zhǎng)率，取5%； 遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限，取15年；所以： Nd=13175×(1+5%)15-1=26086（輛/日） 根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-2003 ，擬定該條道路為雙向四車(chē)道的一級(jí)公路，設(shè)計(jì)車(chē)速為80km/h,設(shè)計(jì)采用的服務(wù)水平為一級(jí)，采用整體式路基。2.3 路線平面設(shè)計(jì) 2.3.1 平面線形設(shè)計(jì)一般原則 （

19、1）平面線形應(yīng)與地形、地物相適應(yīng)，與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。在地勢(shì)起伏很大的山嶺重丘區(qū)，路線以高程為主導(dǎo)，為適應(yīng)地形，曲線所占比例較大。平面線形以曲線為主。直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，不要片面強(qiáng)調(diào)路線以直線為主或曲線為主。 （2）保持平面線形的均衡與連貫。長(zhǎng)直線盡頭不能接以小半徑曲線。長(zhǎng)直線和大半徑曲線會(huì)導(dǎo)致較高的車(chē)速，若突然出現(xiàn)小半徑曲線，會(huì)因減速不及而造成事故。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)的采用上會(huì)有變化，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)準(zhǔn)的變化。 （3）平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度汽車(chē)在曲線路段上行駛，如果曲線過(guò)短，

20、司機(jī)就必須很快的轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，這樣在高速行駛的情況下是非常危險(xiǎn)的。同時(shí)，如不設(shè)置足夠長(zhǎng)度的緩和曲線，使離心加速度變化率小于一定數(shù)值，從乘客的心理和生理感受來(lái)看也是不好的。當(dāng)?shù)缆忿D(zhuǎn)角很小時(shí)，曲線長(zhǎng)度就顯得比實(shí)際短，容易引起曲線很小的錯(cuò)覺(jué)。因此，平曲線具有一定的長(zhǎng)度是必要的。 為了解決上述問(wèn)題，最小平曲線長(zhǎng)度一般應(yīng)考率下述條件確定： 汽車(chē)駕駛員在操縱從容、旅客感覺(jué)舒適要求的平曲線最小長(zhǎng)度，當(dāng)設(shè)計(jì)車(chē)速為80km/h時(shí)，平曲線一般值取400m，最小值取140m。 小偏角的平曲線長(zhǎng)度。當(dāng)路線轉(zhuǎn)角7°時(shí)稱(chēng)為小偏角。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)角小于7°時(shí)，應(yīng)設(shè)置較長(zhǎng)的平曲線，當(dāng)時(shí)速為80km/h，長(zhǎng)

21、度應(yīng)大于1000/。當(dāng)2°時(shí)，按=2°計(jì)算。 （4）注意與縱斷面設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。在平面線性設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮縱斷面設(shè)計(jì)的要求，與縱斷面線形相協(xié)調(diào)。2.3.2 平面線形要素設(shè)計(jì)原則公路平面線形由直線，平曲線組合而成，平曲線又分為圓曲線和緩和曲線。直線、緩和曲線、圓曲線是平面線形的主要組成要素。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：1）直線直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制，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)合沿線具體情況采取相應(yīng)的措施。規(guī)范規(guī)定，高速公路同向圓曲線的最小直線長(zhǎng)度不小于6V、反向圓曲線的最小直線長(zhǎng)度不小于2V。本設(shè)計(jì)速度為80km/h。2）圓曲線圓曲線是平面線形中常用的線形要素，圓

22、曲線的設(shè)計(jì)主要確定起其半徑值以及超高和加寬。（1）圓曲線的最小半徑極限最小半徑一般最小半徑不設(shè)超高最小半徑 表2.2 圓曲線半徑表 技術(shù)指標(biāo)一級(jí)公路（80km/h）一般最小半徑 400極限最小半徑 250不設(shè)超高最小半徑路拱2500路拱3350 （2）圓曲線的最大半徑選用圓曲線半徑時(shí)，在地形條件允許的條件下，應(yīng)盡量采用大半徑曲線，使行車(chē)舒適，但半徑過(guò)大，對(duì)施工和測(cè)設(shè)不利，所以圓曲線半徑不可大于10000米。 （3）圓曲線半徑的選用在設(shè)計(jì)公路平面線形時(shí)，根據(jù)沿線地形情況，盡量采用不需設(shè)超高的大半徑曲線。 （4）平曲線的最小長(zhǎng)度 公路的平曲線一般情況下應(yīng)具有設(shè)置緩和曲線（或超高，加寬緩和段）和一段

23、圓曲線的長(zhǎng)度；緩和曲線長(zhǎng)度：圓曲線長(zhǎng)度：緩和曲線長(zhǎng)度宜在：1：1：1 到1：2：1之間。平曲線的最小長(zhǎng)度一般值：400m平曲線最小長(zhǎng)度極限值取：140m3）緩和曲線緩和曲線的最小長(zhǎng)度一般應(yīng)滿足以下幾方面： （1）離心加速度變化率不過(guò)大； （2）控制超高附加縱坡不過(guò)陡； （3）控制行駛時(shí)間不過(guò)短； （4）符合視覺(jué)要求。因此，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D20-2006規(guī)定：高速公路（80）緩和曲線最小長(zhǎng)度為70m.。一般情況下，在直線與圓曲線之間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于不設(shè)超高圓曲線最小半徑時(shí)，可不設(shè)緩和曲線。 4）行車(chē)視距行車(chē)視距可分為：停車(chē)視距、會(huì)車(chē)視距、超車(chē)視距。 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D2

24、0-2006規(guī)定：高速公路、一級(jí)公路的視距采用停車(chē)視距。當(dāng)時(shí)速為80km/h時(shí)停車(chē)視距110m。 2.4 平曲線要素計(jì)算 圓曲線幾何要素及公式如下： （2.2） （2.3） （2.4） （2.5） 式中，T切線長(zhǎng)，m；L曲線長(zhǎng)，m；E外距，m；R圓曲線半徑，m；轉(zhuǎn)角（度）。本路線設(shè)四個(gè)交點(diǎn),起點(diǎn)為JD0終點(diǎn)為JD5JD0坐標(biāo)（519631.6667,3097227.8121）JD1坐標(biāo)（519592.6798,3097555.8156）JD2坐標(biāo)（519844.8458,3097910.3725）JD3坐標(biāo)（519721.9462,3098483.0253）JD4坐標(biāo)（519868.0253,

25、3098890.7806）JD5坐標(biāo)（519859.5781,3099178.3001）路線長(zhǎng)、方位角計(jì)算（以JD1為例子進(jìn)行計(jì)算）（1） JD0-JD1段D0-1= （2） JD1-JD2段D1-2= 故該點(diǎn)的轉(zhuǎn)角計(jì)算為=96.78-54.58=42.20 右轉(zhuǎn)在簡(jiǎn)單的圓曲線和直線連接的兩端，分別插入一段回旋曲線，即構(gòu)成帶有緩和曲線的平曲線。其示意圖如下： 根據(jù)規(guī)范，取緩和曲線的長(zhǎng)度為70m，圓曲線半徑400m由0.51m，34.99m切線長(zhǎng)189.533m 曲線長(zhǎng)364.608m圓曲線長(zhǎng)=224.608m外距29.292m由以上計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)可知以下各點(diǎn)的樁號(hào)：起始點(diǎn)JD0樁號(hào)為K0+00

26、0.000JD1樁號(hào)=330.312樁號(hào)=樁號(hào)T=K0+140.780樁號(hào)=樁號(hào)+Ls=KO+210.780樁號(hào)=樁號(hào)+L/2=K0+323.083樁號(hào)=樁號(hào)+L/2=K0+435.387樁號(hào)=樁號(hào)+Ls=K0+505.387其余各特征點(diǎn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。 表2.3 平曲線要素匯總表 交點(diǎn)號(hào)交點(diǎn)樁號(hào)轉(zhuǎn)角值曲線要素值半徑緩和曲線長(zhǎng)度切線長(zhǎng)度曲線長(zhǎng)度JD1K0+330.31242.20°40070189.533364.608JD2K0+750.93947.53°477.71970245.551466.326JD3K1+311.85431.82°40070149.166292

27、.166JD4K1+738.82021.39°40070110.643219.351 表2.4 平曲線要素匯總表 交點(diǎn)號(hào)曲線位置第一緩和曲線起點(diǎn)第一緩和曲線終點(diǎn)曲線中點(diǎn)第二緩和曲線起點(diǎn)第二緩和曲線終點(diǎn)JD1K0+140.780K0+210.780K0+323.083K0+435.387K0+505.387JD2K0+505.387K0+575.387K0+738.550K0+901.731K0+971.731JD3K1+162.688K1+232.688K1+308.771K1+384.854K1+454.854JD4K1+628.177K1+698.177K1+737.853K1+

28、777.528K1+847.528第3章 道路縱斷面設(shè)計(jì)3.1 概述 通過(guò)道路中線的豎向剖面，它是道路設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)因素之一，它主要反映路線的起伏和地面的情況，把道路的縱斷面與平面圖組合起來(lái)，就能夠完整的表達(dá)道路的空間位置和立體線形。在任一橫斷面上設(shè)計(jì)標(biāo)高與地面標(biāo)高之差稱(chēng)為該處的施工高度，施工高度的大小即決定了路堤的高度或路塹的深度。3.2 縱斷面設(shè)計(jì)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。縱坡設(shè)計(jì)

29、的一般要求為： 1）縱坡設(shè)計(jì)必須滿足公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B012003）的各項(xiàng)規(guī)定。 2）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，和理安排緩和坡段，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，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。 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）縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。 6）對(duì)

30、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。 7）在實(shí)地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、水利等方面的要求。3.3 平縱組合設(shè)計(jì) 1）設(shè)計(jì)原則 （1）應(yīng)在視覺(jué)上能自然的引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺(jué)的連續(xù)性。 （2）注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。 （3）選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行?chē)安全。 （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。 2）平曲線與豎曲線的組合 （1）平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于平曲線。 （2）平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持平衡。 3）暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合應(yīng)合理、悅目。3.4 道路坡度及坡長(zhǎng)

31、 1）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)。在地形起伏較大的地區(qū)，最大縱坡的控制將直接影響路線的長(zhǎng)短、使用質(zhì)量、運(yùn)輸成本以及工程造價(jià)。其指數(shù)指標(biāo)如下表所示： 表3.1縱坡坡度(%)3456最大坡長(zhǎng)(m)11009007005002）最小縱坡挖方路段以及其他橫向排水不良的路段所規(guī)定的縱坡最小值稱(chēng)為最小縱坡。為了保證路基的排水，防止水分滲入路基，特別是長(zhǎng)路塹、低填方或者橫向排水不暢通的路段，均應(yīng)設(shè)置不小于0.3%，一般情況下不小于0.5%為宜。當(dāng)必須設(shè)置平坡時(shí)，應(yīng)進(jìn)行邊溝的縱向排水設(shè)計(jì)。在彎道上，為使行車(chē)道外側(cè)邊緣不出現(xiàn)反坡，設(shè)計(jì)最小縱坡不

32、宜小于超高的允許漸變率。3）最小坡長(zhǎng)限制最小坡長(zhǎng)的限制主要是從汽車(chē)行駛平順性和布設(shè)豎曲線的要求考慮的。如果不限制最小坡長(zhǎng)會(huì)造成邊坡點(diǎn)過(guò)多，車(chē)輛出現(xiàn)明顯顛簸，導(dǎo)致乘客感覺(jué)不舒適。最小坡長(zhǎng)技術(shù)指標(biāo)如下表所示： 表3.2 各級(jí)公路最小坡長(zhǎng) 設(shè)計(jì)速度(km/h)120 100 80 60 40 3020最小坡長(zhǎng)(m)300 250 200 150 120 100604）最大坡長(zhǎng)限制所謂最大坡長(zhǎng)限制是指控制汽車(chē)在坡道上行駛時(shí)，當(dāng)車(chē)速下降到最低允許速度時(shí)所行駛的距離。道路坡長(zhǎng)過(guò)大，車(chē)輛爬坡時(shí)行駛的速度明顯下降，以至于采用較低的檔位克服坡度阻力而容易導(dǎo)致汽車(chē)無(wú)力爬坡，甚至熄火；下坡行駛制動(dòng)次數(shù)頻繁，易導(dǎo)致制

33、動(dòng)器發(fā)熱而失效。因此公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要對(duì)最大坡長(zhǎng)進(jìn)行限制最大坡長(zhǎng)技術(shù)指標(biāo)如下：設(shè)計(jì)速度/(km/h)1201008060403020坡度/39001000110012004700800900100011001100120056007008009009001000650060070070080075005006008300300400920030010200 表3.3 不同縱坡最大坡長(zhǎng) 5）緩和坡段當(dāng)連續(xù)縱坡大于坡長(zhǎng)限制時(shí)，應(yīng)在不大于各級(jí)公路最小坡長(zhǎng)表所規(guī)定長(zhǎng)度處設(shè)緩和坡段，用以恢復(fù)在陡坡上降低的速度和保證安全。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定緩和坡段的縱坡度應(yīng)不大于3，其長(zhǎng)度應(yīng)不小于該級(jí)公路相應(yīng)的最短坡長(zhǎng)。6）平

34、均縱坡 在縱坡設(shè)計(jì)中，當(dāng)縱坡設(shè)計(jì)達(dá)到限制坡長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)設(shè)置一段緩坡，用以恢復(fù)在陡坡上降低的速度，一般緩和坡段的坡度應(yīng)不大于3%，長(zhǎng)度應(yīng)符合各級(jí)公路的最小坡長(zhǎng)的規(guī)定。7）合成坡度合成坡度是指由路線縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的坡度，其方向即為流水線方向。合成坡度的計(jì)算公式為： （3.1） 式中 ， I合成坡度，；超高橫坡或路拱橫坡，；路線設(shè)計(jì)縱坡坡度，。一級(jí)公路最大允許合成坡度值的規(guī)定為小于10.5本次設(shè)計(jì)中最大合成坡度為：，6.410.5，符合設(shè)計(jì)要求。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。3.5 縱斷面設(shè)計(jì)方法及步驟3.5.1

35、 縱斷面設(shè)計(jì)基本步驟 準(zhǔn)備工作：縱坡設(shè)計(jì)之前按照比例標(biāo)注里程樁號(hào)和點(diǎn)繪地面線，填寫(xiě)有關(guān)內(nèi)容。 標(biāo)注控制點(diǎn)：控制點(diǎn)是指影響縱坡設(shè)計(jì)的高程控制點(diǎn)。 試坡：在已標(biāo)出“控制點(diǎn)”、“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)、選線意圖，結(jié)合地面起伏變化，在這些點(diǎn)位間進(jìn)行穿插與取直。 調(diào)整：將所定坡度與選線時(shí)坡度的安排比較，二者應(yīng)該基本相符。 核對(duì)：選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，如高填深挖、地面橫坡陡降路基、擋土墻、重要橋涵以及其他重要控制點(diǎn)等，在縱斷面圖上直接讀出對(duì)應(yīng)樁號(hào)的填挖高度。定坡：經(jīng)調(diào)整核對(duì)無(wú)誤后，逐漸把直坡線的坡度值、變坡點(diǎn)樁號(hào)和高程確定下來(lái)。 設(shè)置豎曲線。3.5.2 豎曲線設(shè)計(jì) 在道路縱斷面上，為便于

36、行車(chē)安全舒適，對(duì)于兩個(gè)不同坡度的坡段，在轉(zhuǎn)折處需要設(shè)置一段曲線進(jìn)行緩和，我們把這一段曲線稱(chēng)為豎曲線。 在縱斷面設(shè)計(jì)中，豎曲線的設(shè)計(jì)要受到很多因素的限制，但對(duì)于豎曲線的最小半徑和最小長(zhǎng)度主要有三個(gè)因素的限制，即汽車(chē)行駛的緩和沖擊、行駛時(shí)間、視距要求。設(shè)計(jì)車(chē)速為v=80km/h時(shí)，凸形豎曲線極限最小半徑為3000m，一般值4500m；凹形豎曲線極限最小半徑為2000m，一般值為3000m。豎曲線最小長(zhǎng)度為70m。如下表所示： 表3.4 豎曲線最小半徑及長(zhǎng)度 設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020 凸形豎曲線最小半徑(m)一般值170001000045002000700400200極限值11000650030001400450250100 凹形豎曲線最小半徑(m)一般值6000450030001500700400200極限值4000300020001000450250100豎曲線長(zhǎng)度(m)一般值250210170120906050最小值1008570503525203.6 豎曲線計(jì)算豎曲線要素計(jì)算示意圖如下： 取變坡點(diǎn)1進(jìn)行計(jì)算 豎曲線要素計(jì)算