畢業(yè)設計二級公路

黃土高原某地區(qū)二級公路6標段綜合設計一、工程概況1、工程名稱：黃土高原某地區(qū)新建二級、三級公路設計。2、建設單位：中交第一公路工程局有限公司。3、建設場地：擬建公路位于某山區(qū)，具體位置見地形圖。4、 建設規(guī)模：路線總長3?5km。5、 本項目擬定開工日期：2015年7月1日，竣工日期：2016年12月30日。二、 設計原始資料1、氣象條件夏季近30年連續(xù)7天平均最高溫度39°C，冬季最低氣溫一15°C。(2)主導風向：西北。基本風壓m2。基本雪壓：m2。年降雨量：412mm；日最大降雨量：63mm；時最大降雨量：33mm；雨季集中在9、10月份。土壤最大凍結(jié)深度550mm。2、工程地質(zhì)條件(1)工程建筑場地屬山嶺重丘區(qū)。平均地下水位高度?2.0m。3、施工條件建設場地為山嶺重丘，地形復雜，有施工便道，水、電就近可以接通，基本具備開工建設條件。(2)擬參與投標的施工單位技術(shù)力量和機械化水平均較高。4、 交通組成及交通量(設計過程中提供)5、 材料供應情況沿途有砂石、石灰、粉煤灰、水泥供應。三、 設計任務及要求1、 設計任務根據(jù)業(yè)主單位提供的設計委托書，完成公路等級及其主要技術(shù)標準確定、路線方案比選、路線平面設計、路線縱斷面設計、路基橫斷面設計、路基超高、加寬設計、土石方數(shù)量計算與調(diào)配、防護工程設計、路面結(jié)構(gòu)及材料設計、路基路面排水設計和橋梁涵洞設計等內(nèi)容。2、 設計內(nèi)容路線設計公路等級及其主要技術(shù)標準確定；b） 路線方案比選；c） 路線平面設計；d） 路線縱斷面設計。⑵路基設計a） 路基橫斷面設計b） 路基超咼、加寬設計c） 土石方數(shù)量計算與調(diào)配d） 防護工程設計（3） 路面設計a） 路面等級確定b） 路面結(jié)構(gòu)組合設計c） 路面厚度設計與計算（4） 橋梁設計或擋土墻設計（二選一）a） 橋梁位置、孔數(shù)及跨徑、結(jié)構(gòu)類型確定b） 截面配筋設計（鋼筋砼或預應力砼結(jié)構(gòu)）或橋面系結(jié)構(gòu)設計（鋼橋或圬工拱橋）c） 擋土墻結(jié)構(gòu)形式確定、構(gòu)造與布置以及重力式擋土墻設計（5） 其他（選做）a） 施工組織設計b） 公路工程概預算編制3、設計成果設計成果包括兩部分：⑴文件設計說明書按設計內(nèi)容，分章節(jié)詳細說明設計依據(jù)、設計思想、方案論證、計算方法及過程。設計計算說明書應用設計軟件輸入?yún)?shù)及輸出結(jié)果等。（2）圖紙和表格（A3紙）路線路線平面圖；路線縱斷面圖；直線、曲線及轉(zhuǎn)角表等圖表；路基、路面路基設計表（＞1km）；路基橫斷面圖（＞1km）；路基土石方數(shù)量計算表（＞1km）；路基標準橫斷面圖；路基路面排水系統(tǒng)布置圖（＞1km）；路基路面排水設施設計圖；路基防護工程設計圖（針對具體樁號，標出有關(guān)尺寸）；路面結(jié)構(gòu)設計圖等圖表。橋梁、涵洞橋梁、涵洞布設圖（在路線縱斷面圖中示出位置、結(jié)構(gòu)類型、孔數(shù)及跨徑）其他（選做）工程施工進度圖；概預算文件等圖表。四、 設計成果統(tǒng)一要求畢業(yè)設計完成后提交的文件分兩本裝訂：（1） 設計說明書（文件）應完整地說明設計方案、設計依據(jù)、設計步驟及過程；論述充分，條理清晰，敘述準確，簡明扼要；書寫整齊；計算過程盡可能表格化。設計說明書的字數(shù)應在10000字以上，打印。設計說明書應按下列順序裝訂：封面；扉頁；畢業(yè)設計任務書；中英文摘要和關(guān)鍵詞；目錄；正文；參考文獻；致謝。（2） 圖紙和表格（A3紙）設計圖紙應符合國家有關(guān)制圖標準，正確體現(xiàn)設計意圖；圖面整潔，布置勻稱，尺寸標注齊全，字體端正，線型規(guī)范。圖紙和表格應按下列順序裝訂：封面；目錄；圖紙和表格。（按照設計成果中的圖表順序）五、 國家標準及設計參考資料1?現(xiàn)行規(guī)范標準（1） 《公路工程技術(shù)標準》（JTGB01—2003）；（2） 《公路路線設計規(guī)范》（JTGD20—2006）；（3） 《公路路基設計規(guī)范》（JTGD30—2004）；《公路瀝青路面設計規(guī)范》(JTGD50—2006)；《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》(JTGD40—2011)；《公路排水設計規(guī)范》(JTG/TD33—2012)；《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60—2004)；《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)等。2.教材《道路勘測設計》；《路基路面工程》；《橋梁工程》；《公路施工組織與概預算》等。公路設計手冊《公路設計手冊(路線)》；《公路設計手冊(路基)》；《公路設計手冊(路面)》；《公路小橋涵設計手冊》等。其它(1)土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指南：道路工程分冊．北京：中國水利水電出版社，2000(2)土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指南：橋梁工程分冊．北京：中國水利水電出版社，2000第1章路線平面設計公路等級的確定1.1.1交通量資料所給道路交通量資料如表所示表道路交通量序號車型交通量(輛/日)1小客車25002解放CA158003東風EQ1406504黃河JN162500設計交通量確定道路上行駛的的車輛主要是汽車，對于混合交通的道路還有一部分非機動車輛，汽車的行駛性能、外廓尺寸以及不同種類車輛的組成對道路幾何設計具有決定作用，比如確定路幅組成、車道寬度、平曲線加寬、縱坡大小、行車視距都與設計車輛有密切關(guān)系。因此選擇有代表性的車輛作為道路設計的依據(jù)是必要的。作為道路設計依據(jù)的車輛可分為四類：小客車、載重汽車、鞍式列車、鉸接車。當?shù)缆飞闲旭偟能囕v種類較多時，其行駛規(guī)律、速度以及占用道路的凈空差異較大，作為道路設計的交通量應折算成某一標準車型?！豆饭こ碳夹g(shù)標準》(JTBGB01-2003)2.0.2規(guī)定交通量換算采用小客車為標準車型。確定公路等級的各代表車型和車輛折算系數(shù)規(guī)定如表。表各汽車代表車型與車輛折算系數(shù)序號代表車型折算系數(shù)說 明1小客車<19座的客車載質(zhì)量V2t的貨車2中型車>19座的客車載質(zhì)量>2t-<7t的貨車3大型貨車載質(zhì)量〉7t-V14t的貨車4拖掛車載質(zhì)量>14t的貨車道路交通量參數(shù)表序號汽車型號總重力(kN)載重力(kN)前軸重力(kN)后軸重力(kN)后軸數(shù)輪組數(shù)出產(chǎn)國1解放CA151雙中國2東 風EQ1401雙中國3黃河JN1621雙中國經(jīng)計算得，各汽車所載重及所確定車型大小如下：解放CA15載重噸，屬中型車；東風EQ140載重噸，屬中型車；黃河JN162載重噸，屬大型車。確定設計交通量為：N=2500X+800X+650X+500X=5675(輛/日)根據(jù)《公路路線設計規(guī)范》(JTG-D20-2006)2.1.1g規(guī)定，雙車道二級路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量5000?15000輛,確定該路為二級路。道路選線1.2.1選線的基本原則：（1）路線的走向基本走向必須與道路的主客觀條件相適應（2）在對多方案深入、細致的研究、論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線（3）路線設計應盡量做到工程量少、造價低、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(shù)標準。（4）選線應注意同農(nóng)田基本建設的配合，做到少占田地，并應盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟作物田或穿過經(jīng)濟林園。（5）要注意保持原有自然狀態(tài)，并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。（6）選線時注意對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進行深入勘測調(diào)查，弄清其對道路的影響。（7）選線應綜合考慮路與橋的關(guān)系1.2.2選線的步驟和方法：道路選線的目的就是根據(jù)道路的性質(zhì)、任務、等級和標準，結(jié)合地質(zhì)、地表、地物及其沿線條件，結(jié)合平、縱、橫三方面因素。在紙上選定道路中線的位置，而道路選線的主要任務是確定道路的具體走向和總體布局，具體定出道路的交點位置和選定道路曲線的要素，通過紙上選線把路線的平面布置下來。（1）全面布局全面布局是解決路線基本走向的全局性工作。就是在起終點以及中間必須通過的據(jù)點間尋找可能通過的路線帶。具體的在方案比選中體現(xiàn)。路線的基本走向與道路的主觀和客觀條件相適應，限制和影響道路的走向的因素很多，大門歸納起來主要有主觀和客觀兩類。主觀條件是指設計任務書或其他的文件規(guī)定的路線總方向、等級及其在道路網(wǎng)中的任務和作用，我們的起終點就是由老師規(guī)定的。而客觀條件就是指道路所經(jīng)過的地區(qū)原有交通的布局，城鎮(zhèn)以及地形、地質(zhì)，水文、氣象等自然條件。上述主觀條件是道路選線的主要依據(jù)，而客觀條件是道路選線必須考慮的因素。（2）逐段安排在路線基本走向已經(jīng)確定的基礎(chǔ)上，根據(jù)地形平坦與復雜程度不同可分別采取現(xiàn)場直接插點定線和放坡定點的方法，插出一系列的控制點，然后從這些控制點中穿出通過多數(shù)點(特別是那些控制較嚴的點位)的直線段，延伸相鄰直線的交點，即為路線的轉(zhuǎn)角點。具體定線在逐點安排的小控制點間，根據(jù)技術(shù)標準的結(jié)合，自然條件，綜合考慮平、縱、橫三方面的因素。隨后擬定出曲線的半徑，至此定線工作才算基本完成。做好上述工作的關(guān)鍵在于摸清地形的情況，全面考慮前后線形銜接與平、縱、橫綜合關(guān)系，恰當?shù)剡x用合適的技術(shù)指標，使整個線形得以連貫順直協(xié)調(diào)。平曲線要素值的確定1.3.1平面設計原則：(1)平面線形應直捷、連續(xù)、順舒，并與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。(2)除滿足汽車行駛力學上的基本要求外，還應滿足駕駛員和乘客在視覺和心理上的要求。保持平面線形的均衡與連貫。為使一條公路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應注意使線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術(shù)指標的突變。應避免連續(xù)急彎的線形。這種線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來不良影響。設計時可在曲線間插入足夠長的直線或緩和曲線。平曲線應有足夠的長度。如平曲線太短，汽車在曲線上行駛時間過短會使駕駛操縱來不及調(diào)整，一般都應控制平曲線(包括圓曲線及其兩端的緩和曲線)的最小長度1.3.2平曲線要素值的確定：平面線形主要由直線、圓曲線、緩和曲線三種線形組合而成的。當然三個也可以組合成不同的線形。在做這次設計中主要用到的組合有以下幾種：(1)基本形曲線幾何元素及其公式：按直線——緩和曲線——圓曲線——緩和曲線——直線的順序組合而成的曲線。這種線形是經(jīng)常采用的。例如設計中的大多數(shù)點都是應用這個的。如下圖一。緩和曲線是道路平面要素之一，它是設置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線?！稑藴省芬?guī)定，除

四級路可以不設緩和曲線外，其余各級都應設置緩和曲線。它的曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循；旅客感覺舒適；行車更加穩(wěn)定；增加線形美觀等功能。設計是要注意和圓曲線相協(xié)調(diào)、配合，在線形組合和線形美觀上產(chǎn)生良好的行車和視覺效果，宜將直線、緩和曲線、圓曲線之長度比的范圍應在1：1：1與1：2：1之間。求。在設計的時候還要注意一下緩和曲線長度確定除應滿足最小，外還要考慮超高和加寬的要求，所選擇的緩和曲線長度還應大于或等于超高緩和段和加寬緩和段的長度要求。1）平曲線主要參數(shù)的規(guī)定表二級公路主要技術(shù)指標表設計車速60km/h平曲線一般最小半徑200m極限最小半徑120m緩和曲線最小長度60m最大縱坡6%凸曲線一般最小半徑2000m極限最小半徑1400m凹曲線一般最小半徑1500m極限最小半徑1000m方案比選黃土高原地區(qū)的二級公路是屬于山嶺丘區(qū)，其地質(zhì)條件較差，地形比較復雜，所以修建的工程量也非常巨大，為了能更好的完成本項目的全部設計工作，并根據(jù)該區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的情況，還有當?shù)氐墓こ藤M用等多方面因素的考慮，路線要盡量避開深水魚塘地區(qū)，同時也要避免穿過海拔比較高的山體，并減少建筑物的拆遷，依據(jù)這些要求，我們作了多路段、多方案比選，現(xiàn)舉出兩個該路線段比較合理的方案。兩個方案的技術(shù)指標如下：方案經(jīng)濟指標對比表平曲線主要的技術(shù)指標萬案一萬案一路線總長（km）平曲線主要的技術(shù)指標萬案一萬案一路線總長（km）平曲線最小半徑（米）150130最大直線長度（米）豎曲線最大縱坡(％)最短縱坡長(米)豎曲線的最小半徑值(凸/凹)(m)8000/1500030000/0路基填土最大高度(m)挖土最大高度(m)工程數(shù)量挖方m3填方m3橋涵個數(shù)66中橋個數(shù)00拆遷量m24138.5方案一：這條路線總長度為4410m。避開了高填深挖的地段，減少了了土石方的量，降低了工程造價，靠近居民區(qū)，同時避開了學校和工廠，防止大規(guī)模的拆遷，給沿線居民的出行帶來了很大的方便，同時也能拉動當?shù)氐慕?jīng)濟效益，且該方案能夠滿足各種技術(shù)經(jīng)濟指標，符合路線的設計要求。方案二：該方案的路線總長度為4340m，路線長度相比方案一要短一點。雖然線型相對一方案比較好，但是有大范圍的填挖方，拆遷量也比一方案大。相比方案一給沿線居民帶來的經(jīng)濟效益小。經(jīng)過綜合分析，方案一雖然線路稍微長了一點，占用農(nóng)田較多，但是避免了大填大挖，并且也沒有造成大面積居民區(qū)拆遷，從兩個方案的工程量的大小和建設難度的對比，以及分別給沿線帶來的經(jīng)濟效益來看，方案一的優(yōu)勢要大一些，故推薦方案一。第2章線形設計平面設計2.1.12.1.1道路是一條帶狀的三維空間實體，以其表面的中心線為中線，而路線即道路中線的空間位置。路線在水平面上的投影叫路線的平面，沿中線豎直剖切而展開則路線的縱斷面，中線上任一點法向切線是該點的橫斷面。本設計主選方案采用二維交點設計，路線全長3232m,平面交點個數(shù)為5。2.1.2平曲線設計的原則在條件允許的情況下盡量使用大的曲線半徑R10000m；一般情況下使用極限半徑的4?8倍或超高為2?4%的原曲線半徑值，即390?

1500m為宜；從現(xiàn)行設計要求方面考慮，曲線長度按最小值5?8倍；地形受限時曲線半徑應該盡量大于一般最小半徑；(6)為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)宜將回旋線與原曲線長度比例定位1:1:1與1:2:1之間(7)盡量保證全線指標均衡。2.1.3平面設計的技術(shù)標準表二級公路主要技術(shù)指標表設計車速一般最小半徑設計車速一般最小半徑平曲線 極限最小半徑

緩和曲線最小長度不設超高的圓曲線最小半徑最大縱坡一般最小半徑凸曲線極限最小半徑凹曲線 一般最小半徑60km/h200m125m50m路拱W%為1500m；路拱＞%為1900m6%2000m1400m1500m極限最小半徑 | 1000m本設計中8個交點處均采用圓曲線，曲線要素如下表，圓曲線的最小半徑為150m，圓曲線的最大半徑為300m，所以全部滿足規(guī)范要求。表曲線要素表交占八、、樁號JD1K0+JD2K1+切線長度緩和曲線長6080平曲線長度外距JD3JD4K1+K2+交占八、、樁號JD1K0+JD2K1+切線長度緩和曲線長6080平曲線長度外距JD3JD4K1+K2+JD5 K2+JD6JD7K3+K3+JD8 K3+65601006070802.1.4平曲線要素計算圖曲線要素圖1)各要素計算公式如下：L2P= ——24RL423842.1.4平曲線要素計算圖曲線要素圖1)各要素計算公式如下：L2P= ——24RL42384R3L3 o 240R20=28.6479匕0RLq=—s—2aT二(R+p)tg—+qc兀L=(a—2卩)R+2L0180S)))))aE=(R+p)sec——RD=2T—LL=L—2LyS式中：T總切線長(m)；L 總曲線長(m)；E――外距(m)；sD——切曲差(m)；R 主曲線半徑(m)；U――路線轉(zhuǎn)角(o)；0 緩和曲線終點處的緩和曲線角 (o);0q――緩和曲線切線的增值 (m)；p――主圓曲線內(nèi)移值(設緩和曲線后)(m)；L――緩和曲線長度(m)；sL――圓曲線長度(m)。y以JD為例，已知路線轉(zhuǎn)角67°38’”，圓曲線半徑180，緩和曲線長L二80m,2s各要素計算如下：TOC\o"1-5"\h\zL2 L4 802 804p=s—— s= — =15內(nèi)移值："24R2384R324x1802384x1803 *切線增長值：q=￡L2 80—s切線增長值：q=￡L2 80—s 803240R2240x180239,93m緩和曲線角：卩=纟02R兀 2X180x聲=509°180。80切線長：T-(R+p)tan—+q-(180+1.5)tan刃"17.5十39.93-161.52m2兀 兀平曲線長：L-Ra +L-180x67°38°17.5°x +80-292.38m180。s 180。外距：E-(R —180-38.439m22切曲差：D-2T—L-2x161.52—292.38-30.66m圓曲線：L-L—2L-292.38—2x80-132.38mys根據(jù)以上算出的曲線要素與表基本相同，且在誤差范圍之內(nèi)，所以該樁點無誤。3)主點樁號計算公式：ZH-JD—THY-ZH+LSYH-HY+LYHZ-YH+LSQZ-HZ—L/2式中：ZH——直緩點樁號HY——緩圓點樁號YH——圓緩點樁號HZ——緩直點樁號QZ——曲中點樁號（4）實例：JD2處的樁號為K0+:ZH二JD-T二（K1+404.354）-161.52二K1+242.832HY二ZH+L二（K1+242.83）+80二K1+322.83sQZ=ZH+L/2=（K1+242.83）+292.38/2=K1+389.02HZ=ZH+L=（K1+242.83）+292.83=K1+535.66YH二HZ-L二（K1+535.66）-80二K1+455.66s經(jīng)校核JD2處樁號無誤。詳細可見附錄7直線及曲線轉(zhuǎn)角表。縱斷面設計2.2.1縱斷面設計的步驟（1）拉坡前的準備工作（2）標注控制點的位置控制點是指路線縱坡設計的高程控制點。本設計線路中有2處原有鄉(xiāng)村小道與新建道路平面相交，不作為設計控制點。而另外兩處鄉(xiāng)村馬路（分別在樁號K1+490和K3+050處），分別與擬建道路和新建道路相交，可作為高程控制點。第三個高程控制點的樁號為K2+，該處是一條66m寬的河流，也是一個高程控制點，故整條路線總共有三個高程控制點。在山區(qū)還應該根據(jù)路基挖填平衡選擇控制中樁處填挖的工程點，稱為“經(jīng)濟點”。（3）試坡、調(diào)整、核對、定坡試坡主要是在已標出“控制點”和“經(jīng)濟點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)標準，選線意圖，結(jié)合底面起伏情況，本著以“控制點”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟點”為原則，在這些點之間進行穿插和截彎取直，試定出若干直坡線。試定縱坡以后，將所定縱坡與選（定）線時考慮的縱坡進行比較，兩者應該基本符合。根據(jù)調(diào)整后的直坡線，選擇有控制作用的重點橫斷面，如高填深挖和重要橋涵等斷面，在縱斷面圖上直接讀出對應中樁的挖填高度。經(jīng)調(diào)整無誤后即可定坡，定坡是逐段將直坡線的縱坡值，變坡點樁號和高程確定。邊坡點一般要調(diào)整到10m整樁位上，變坡點的高程是根據(jù)縱坡、坡長依次計算確定。最后在邊坡點進行豎曲線的設計。2.2.2豎曲線主要參數(shù)《公路工程技術(shù)標準》平曲線主要參數(shù)的規(guī)定，如表。公路的縱坡不宜大于6%，也不宜小于%，在橫向排水不暢的路段或長路塹路段，采用

平坡（0%）或小于%的縱坡時，其邊溝應作縱向排水設計。

橋上及橋頭路線的縱坡設計需要注意的事項：（1）在小橋和涵洞處的縱坡根據(jù)路線的縱坡來設計；（2）橋梁及其引道的平、縱、橫技術(shù)指標應與路線總體布設相協(xié)調(diào)，各項技術(shù)指標應表豎曲線指標設計車速（km/h）60最大縱坡（％）6最小縱坡（％）凸形豎曲線半徑（m）一般值2000極限值1400凹形豎曲線半徑（m）一般值1500極限值1000豎曲線最小長度（m）一般值120最小值50符合路線布設的規(guī)定。大橋的縱坡一般小于4％，橋頭引道的縱坡一般小于5％，引道緊接橋頭部分的線形應與橋上線形相配合。隧道及其洞口兩端路線的縱坡：隧道內(nèi)的縱坡應大于％并小于3％；（3）高速公路、一級公路的中、短隧道，當條件受限制時，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟論證后最大縱坡可適當加大，但不宜大于4％；（4）隧道的縱坡宜設置成單向坡；地下水發(fā)育的隧道及特長、長隧道宜采用人字坡。2.2.3豎曲線幾何要素計算圖豎曲線要素示意圖1）豎曲線要素計算TOC\o"1-5"\h\z坡度差：3二i-i ()21曲線長：L=R? ()切線長：T=— ()T2外距：E= ()—R式中：R 豎曲線的半徑(m)；T 切線長(m)；L 豎曲線長(m)；E――外距(m)。(2)手算實例以變坡點3為例計算豎曲線要素來復核：變坡點1樁號K0+990，高程為，i=1.036%，i=-0.401%，半徑R=30000。1—坡度差：3=i-i=-0.401%-1.036%=-1.437%為凸形；—1曲線長：L=Rw=30000x1.437%=431.1m；切線長：T=-=4311=215.55m；——T— —15.55—外距：E= = =0.774m；2R2x30000計算設計高程：豎曲線起點樁號=(K0+990)—=K0+豎曲線起點高程=—x%)=豎曲線終點樁號=(K0+990)+=K1+豎曲線終點高程=+x%=該計算結(jié)果與本設計在海地軟件中生成的切線長，外距，以及起點和終點的樁號和高程基本一致。故符合要求。詳細見附錄15縱坡及豎曲線表。平、縱線型的組合設計在平縱線形組合中，平曲線與豎曲線應該相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線,即“平包豎”。本設計整個設計路段，平、縱面線形技術(shù)指標的大小均衡，使線形在視覺、心理上保持連續(xù)協(xié)調(diào)。平曲線設置往往會出現(xiàn)小半徑、長直線等情況，路線中的構(gòu)造物也使路線坡度起伏因此平縱面線形的配合就顯得十分重要，凸形豎曲線的頂部和凹形豎曲線的底部不宜與反向平曲線的拐點重合。直線段內(nèi)的縱面線形避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍。第3章橫斷面的設計橫斷面設計的原則、組成及類型3.1.1橫斷面設計的原則（1）設計應根據(jù)公路等級、行車要求和當?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護和實用等方面的情況，進行精心設計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟合理；（2）沿河及受水浸水淹路段，應注意路基不被洪水淹沒或沖毀；（3）路基設計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度等外，還應設置完善的排水設施和必要的防護加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟有效的病害防治措施；（4）還應結(jié)合路線和路面進行設計。選線時，應盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段（如本地形圖中的池塘）。對于地形陡峭、有高填深挖的邊坡，應與移改路線位置及設置防護工程等進行比較，以減少工程數(shù)量，確保路基穩(wěn)定；（5）當路基設計標高受限制，路基出于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀態(tài)不良時，就應采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進行換填并壓實，使路面具有一定防凍總厚度，設置隔離層及其他排水設施等；（6）路基設計還應兼顧當?shù)鼗窘ㄔO及環(huán)境保護等的需要。3.1.2橫斷面的組成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、地形條件等因素確定。在保證公路通行能力、交通安全與暢通的前提下，盡量做到用地省、投資少，使公路發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益與社會效益。本設計的山區(qū)二級公路為不設分隔帶的整體式斷面，包括行車道、土路肩。設計時速為60km/h，為雙向兩車道。適應的交通量范圍最大達15000小客車/晝夜。路基橫斷面技術(shù)指標路拱是為了利于路面橫向排水，將路面做成由中央向兩側(cè)傾斜的拱形。根據(jù)《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTJ014—97）規(guī)定，水泥混凝土路面的路拱橫坡度1?2%。在本設計中考慮到地區(qū)氣候條件采用%的橫坡度，土路肩的排水性遠低于路面，所以其橫坡度取用3%。⑴行車道寬度：2x3.5m；⑵土路肩寬度：2x0.75m；（3）路基總寬度：2x3.5+2x0.75=8.5m；⑷視距保證：①停車視距：75m；②會車視距：150m；③超車視距：350m；(5)雙車道路面加寬值：設計路段采用第3類加寬值，不同圓曲線半徑下的路基全加寬值如下表：表圓曲線半徑下的路基加寬表圓曲線半徑(m)250?200200?150150?100力口寬值(m) 圓曲線半徑(m)100?7070(5)雙車道路面加寬值：設計路段采用第3類加寬值，不同圓曲線半徑下的路基全加寬值如下表：表圓曲線半徑下的路基加寬表圓曲線半徑(m)250?200200?150150?100力口寬值(m) 圓曲線半徑(m)100?7070?50加寬值(m)6)不同圓曲線半徑的超高值：表圓曲線半徑與超高圓曲線半徑(m)600?390390?270270?200200?150150?120120?9090?60超高值(％)1注：當圓曲線半徑大于250m時，可以不設加寬；大于600m時，可不設超高。而此設計路線圓曲線半徑均大于250m，故橫斷面不設加寬，計算中只需要計算超高部分。詳細可見附錄7直線曲線及轉(zhuǎn)角表。路基橫斷面超高設計超高是為了抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，而將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的形式。超高橫坡度在圓曲線上應是與圓曲線半徑相適應的全超高，而在緩和曲線上則是逐漸變化的超高。因此，從直線上的雙向橫坡漸變到圓曲線上的單向橫坡的路段，稱作超高緩和段或超高過渡段。根據(jù)《公路工程技術(shù)標準》規(guī)定，二級公路一般地區(qū)圓曲線部分最大超高值不大于8%。且考慮到超高橫坡度與路線縱坡組合而成的坡度，即合成坡度，規(guī)范規(guī)定二級公路丘陵區(qū)的最大允許合成坡度不大于10%。表各級公路圓曲線最大超高值公路等級一般地區(qū)(％)高速公路、一級公路二級公路、三級公路、四級公路8或10積雪冰凍地區(qū)(％)根據(jù)表可知本設計路線的最大超高值不大于3%。3.3.1超高值的確定以JD4為例計算曲線的超高值超高橫坡的計算公式：v2i= —h127R式中：i—卩-超高橫坡度；—橫向力系數(shù)v—行車速度(km/h)；R—圓曲線的半徑(m)；計算「的值，要先確定卩的大小，其主要與圓曲線半徑有關(guān)，隨半徑的增大而減小。卩h與R的擬合計算公式如表。表卩與R關(guān)系式設計速

度1201008060卩與R關(guān)系式54932.4988—空869+0.04165R2 R設計速

度1201008060卩與R關(guān)系式54932.4988—空869+0.04165R2 R19232.323219.5555(卩= — +0.03869R2 R7804,2328—咤+0.03804R2 R嘶1049—沖+0.03914R設計速度(km/h)403020卩與R關(guān)系式600.0000—4.0000+0.04000R2 R-1435238—止+0.03789- R45.6250—1.2625十R樁號處曲線的超高橫坡度計算，已知設計速度v二60km/h，圓曲線半徑R二300m,根據(jù)《公路工程技術(shù)標準》卩與R的擬合計算公式得:2395.1049R22395.1049R27.8030R+0.03914可得卩=0.0397。則圓曲線超高橫坡為：v2i則圓曲線超高橫坡為：v2i= —卩=h127R602127x300—0.0334=0.0538,符合要求。3.3.2超高過渡方式本設計路線是新建的二級公路，無中央分隔帶，采用繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)的超高過渡方式，具體是將外側(cè)行車道繞路基中線旋轉(zhuǎn)，使達到與內(nèi)側(cè)車道構(gòu)成單項橫坡后，整個斷面再繞未加寬前的內(nèi)側(cè)車道邊線旋轉(zhuǎn)，直至超高值。3.3.3超高過渡段長度超高過渡是為了行車的舒適、路容的美觀以及排水的通暢，應該在全長范圍內(nèi)設置一定長度的超高過渡段。雙車道公路超高過渡段最小長度按公式計算：rB'AL= icp式中：L——超高過渡段的最小長度（m）；cB'――旋轉(zhuǎn)軸到行車道的外側(cè)邊緣寬度，當繞內(nèi)邊旋轉(zhuǎn)時，B'=B；當繞中線旋轉(zhuǎn)時，B'=B/2，B為行車道寬度；A――超高坡度與路拱橫坡的代數(shù)差，當繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)時，A二i；當繞中線旋i ih轉(zhuǎn)時，A=i+i，i為路拱橫坡坡度，-為超高值；ihGG hP――超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道外邊線之間的相對坡度，由下表可知設計為60km/h時，超高漸變率最大值為1/125；表最大超高漸變率設計速度（km/h）超咼旋轉(zhuǎn)軸位置設計速度（km/h）超咼旋轉(zhuǎn)軸位置中線內(nèi)邊線中線內(nèi)邊線1201/2501/200401/1501/1001001/2251/175301/1251/75801/2001/150201/1001/50601/1751/125由式計算的超高過渡段長度，應取為5m的整倍數(shù)，并不小于10m,B'=7m，B-A 7x0.029A0.029，由附錄23超冋計算表可知P1/156；則L i 31.668，i cp 1/156則L=35m。c又因為一般確定緩和曲線長度時，已考慮了超高過渡段所需要的最段長度，故應取超高過渡段L與緩和曲線長度L相等，若L>L，當只要超高漸變率p>1/330，仍取csscL二L，則L=60m。csc3.3.4橫斷面超高值計算平曲線設超高后，道路中線和內(nèi)、外側(cè)邊線與設計高程之差h，應計算并列于“路基設計表”中，以便于施工，本設計的是一條新建的山區(qū)二級公路，超高采用繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)表繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高值計算公式超咼位置計算公式說明x<xx>x圓曲線上外緣hc爲+(b+B)i0JJ J h計算結(jié)果均為與設計咼之咼差；臨界斷面距緩和段起點：i 丁x—-gL0ichx距離處的加寬中線h'c—B.bi+—iJJ 2h內(nèi)緣h”cbi-(b+b)iJJ J h過渡段上外緣hcxb(i-i)+bi+(b+B)i—JJ G L