交通土建工程設計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設計</b></p><p><b>　　題目：</b></p><p><b>　　204年4月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b>

2、;</p><p>　　1.1 引言..........................................................2</p><p>　　1.2 DICAD PRO技術.................................................2</p><p>　　1.3擬建項目地區(qū)概述1</p

3、><p>　　1.4項目建設的重要意義1</p><p>　　1.5沿線地形地質及自然環(huán)境1</p><p><b>　　2 路線設計2</b></p><p>　　2.1公路技術標準的確定2</p><p>　　2.1.1設計車輛2</p><p>　　2.1.2

4、設計交通量2</p><p>　　2.1.3 設計速度2</p><p>　　2.1.4、服務水平3</p><p>　　2.2 路線方案的比選................................................5</p><p>　　2.3路線平面設計3</p><p>　　2.

5、3.1平面線形設計的一般原則4</p><p>　　2.3.2直線設計4</p><p>　　2.3.3 圓曲線半徑設計4</p><p>　　2.3.4 緩和曲線設計4</p><p>　　2.3.5 平面要素組合類型4</p><p>　　2.3.6 平面線形要素組合計算5</p><

6、;p>　　2.3.7 主點樁號計算5</p><p>　　2.3.8 路線設計圖5</p><p>　　2.3.9 平曲線要素及主點樁號計算示例6</p><p>　　2.3.10 回旋線與圓曲線長度比、S形參數(shù)比6</p><p>　　2.3.11 平曲線的敷設6</p><p>　　2.4縱斷面設計

7、7</p><p>　　2.4.1縱坡設計的一般要求7</p><p>　　2.4.2. 縱坡7</p><p>　　2.4.3縱坡設計的步驟15</p><p>　　2.4.4豎曲線15</p><p>　　2.4.5 豎曲線計算示例（其他豎曲線計算見附表Ⅲ豎曲線表）15</p><p

8、>　　2.4.6平、縱線形組合設計16</p><p>　　2.4.7擬建路線縱坡設計成果16</p><p>　　2.5 路線比選17</p><p>　　2.5.1影響路線方案選擇的主要因素17</p><p>　　2.5.2路線方案選擇17</p><p>　　2.6橫斷面設計23</p&

9、gt;<p>　　2.6.1橫斷面組成23</p><p>　　2.6.2行車道寬度23</p><p>　　2.6.2行車道寬度23</p><p>　　2.6.3路肩23</p><p>　　2.6.4路拱23</p><p>　　2.6.5邊溝23</p><p>

10、;　　2.6.6邊坡23</p><p>　　2.6.7超高24</p><p>　　2.6.8行車視距驗算33</p><p>　　2.6.9填挖方計算33</p><p>　　3 路基路面設計35</p><p><b>　　3.1概述35</b></p><

11、p>　　3.1.1路基路面工程的特點35</p><p>　　3.1.2路基路面應具備的性能35</p><p>　　3.2路基設計35</p><p>　　3.2.1路基設計的一般要求35</p><p>　　3.2.2 結構組合與材料選取35</p><p>　　3.2.3 各層材料的抗壓模量和劈裂

12、強度35</p><p>　　3.2.2路基的類型與構造38</p><p>　　3.2.3路基寬度38</p><p>　　3.2.4路基邊坡坡度38</p><p>　　3.2.5路基壓實38</p><p>　　3.3路面結構設計39</p><p>　　3.3.1設計原則3

13、9</p><p>　　3.3.2設計步驟40</p><p>　　3.3.3交通量分析41</p><p>　　3.3.4路面結構的破壞模式與設計指標44</p><p>　　3.3.5計算設計彎沉值46</p><p>　　3.3.6確定路基回彈模量46</p><p>　　3.3

14、.7擬定路面結構46</p><p>　　3.3.8路面結構厚度計算47</p><p>　　3.3.9方案比較47</p><p><b>　　4 排水設計48</b></p><p>　　4.1 排水量的確定48</p><p>　　4.2 排水結構的確定48</p>

15、<p>　　4.3 新建瀝青混凝土路面結構排水系統(tǒng)材料及施工要求48</p><p>　　4.4路基地面排水設計49</p><p>　　4.5 路基地下排水49</p><p>　　4.6路面排水50</p><p>　　4.7中央分隔帶排水50</p><p><b>　　5 橋涵設

16、計51</b></p><p>　　5.1橋涵設計的一般規(guī)定51</p><p>　　5.2位置及尺寸51</p><p><b>　　6結論57</b></p><p><b>　　參考文獻58</b></p><p><b>　　致 謝

17、59</b></p><p><b>　　附 錄60</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p><b>　　1.1 引言 </b></p><p>　?。担澳陙恚覈方ㄔO已取得巨大成就。回顧我國公路發(fā)展歷程，對比世界公路發(fā)展

18、趨勢，可以認為，我國公路交通正處于擴大規(guī)模、提高質量的快速發(fā)展時期。但是，由于基礎十分薄弱，我國公路建設總體上還不能適應國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要，與發(fā)達國家的先進水平相比還有較大差距。從公路技術等級看，在全國公路總里程中還有近20萬公里等外公路，等外公路占公路總里程的比重達到14.4%，西部地區(qū)更高，達到21.8％，技術等級構成不理想。從行政區(qū)劃分布看，由于經(jīng)濟發(fā)展和人口分布的不平衡，公路發(fā)展在各地區(qū)之間存在著較大差距，總的來看，東部地

19、區(qū)公路密度較大，高等級公路的比例也較高，明顯高于全國平均水平，更高于中、西部地區(qū)水平。 　　</p><p>　　因此，為逐步實現(xiàn)我國交通運輸現(xiàn)代化的總體戰(zhàn)略目標，按照道路的使用功能和交通需求，重點提高經(jīng)濟相對發(fā)達地區(qū)的公路技術等級，根據(jù)國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略，大力扶持西部地區(qū)公路基礎設施建設，將是本世紀末以至下世紀初我國公路交通發(fā)展的戰(zhàn)略重點。</p><p>　　1.2 DICAD PRO

20、技術</p><p>　　自1963年美國麻省理工學院的工.E.薩瑟蘭德在其博士論文中提出了交互式圖形生成技術的概念以來，CAD技術(Computer Aided Design，計算機輔助設計)伴隨著計算機技術和計算機圖形學技術的發(fā)展而迅速地成長起來，成為一門實用的技術，在機械、電子、建筑、化工、能源、交通土建等工程設計領域得到了廣泛的應用。它把人從許多重復繁重的體力、腦力勞動中解放出來，大大提高了工作效率。CA

21、D技術在公路勘測設計中的應用，使得傳統(tǒng)的公路設計手段、設計方法甚至設計理論都產(chǎn)生了重大變革，極大地促進了交通土建行業(yè)的技術進步，成為道路勘測設計現(xiàn)代化的主要標志之一。</p><p>　　互動式道路及立交CAD系統(tǒng)專業(yè)加強版－DICAD PRO是東南大學交通學院劉洪波老師繼DICAD之后的又一力作，DICAD PRO全面摒棄華而不實的方法和功能，更注重實用功能的研究與開發(fā)。</p><p>

22、;　　1、加強輔助成圖功能，變速車道、收費廣場、橋梁涵洞等自動成圖，高質量、高效益。 2、增加輔助橋梁功能，保證路線與橋梁設計整體進行，提高整個項目的設計效率。 3、強化智能更新功能，平、縱、橫面圖及端部高程圖數(shù)據(jù)自動刷新，變更設計不再煩惱。 4、豐富自動成表功能，增加EXCEI表格形式，改善圖表效果且利于后續(xù)處理！ 5、提高設計效率，使道路及立交的設計效率至少增強一倍，給您帶來更多便捷、更多效益、更多享

23、受。 6、方便學習掌握，DICAD PRO更具可學習性、易懂性，適合所有設計人員使用。</p><p>　　1.3擬建項目地區(qū)概述</p><p>　　陜西省位于中國西北地區(qū)東部的黃河中游，地處北緯31°－39°35'東京105°29'－111°15'，與山西、河南、湖北、四川、甘肅、寧夏接壤。地域南北長，東西窄，南北

24、長約870公里，東西寬約200－500公里，土地總面積20．56萬平方公里，占全國土地總面積的2．145%。因位于陜原以西，故名"陜西"。　　陜西境內山塬起伏，河川縱橫，地形復雜。其本特征是：南北高，中間低。以北山和秦嶺為界，全省可分為陜北高原、關中平原和秦巴山地三大地貌區(qū)。　　陜北黃土高源海拔800－1300米，約占全省總面積的45％。畜牧業(yè)較為發(fā)達，煤、石油、天然氣儲量豐富?！　￡P中平原西起寶雞，東至潼關，

25、平均海拔520米，東西長360公里，面積約占全省土地總面積的19％。是全省的精華之地，號稱"八百里秦川"?！　￡兡锨匕蜕降匕ㄇ貛X、巴山和漢江谷地，約占全省土地總面積的36％。秦嶺在省境內東西長400－500公里，南北寬120－180公里，海拔1000－3000米。巴山們于本省最南部，長約300公里，海拔1500－2000米。秦巴山區(qū)是林特產(chǎn)的寶庫，漢江谷地土質肥美，農(nóng)產(chǎn)豐富?！　￡兾鞯靥巸汝懼芯暥鹊貛?，<

26、/p><p>　　1.4項目建設的重要意義</p><p>　　近幾十年來，隨著公路等級的不斷提高以及汽車性能的不斷改善，再加上高新技術在公路運輸中的廣泛應用，使得公路運輸越來越快捷、安全、舒適、方便，公路在國民經(jīng)濟和社會生活中的地位日益提高。</p><p>　　擬建公路對于拉動沿線經(jīng)濟增長具有重要意義，也是構建便捷、通暢、高效、安全的交通運輸體系的重要組成部分。該公

27、路的建成可以改善沿線城鎮(zhèn)的運輸條件和投資環(huán)境，可以加快這些城鎮(zhèn)的信息傳播和對外交流，可以有效地促進公路沿線資源的開發(fā)利用，有利于沿線經(jīng)濟的快速發(fā)展。</p><p>　　1.5沿線地形地質及自然環(huán)境</p><p>　　1：地形特征　　西安以北，陜甘黃土高原邊，由梁山、黃龍山、藥王山、隴山組成的北山山系，與秦嶺山脈遙相對應，共同構成環(huán)繞關中平原的自然屏障。黃河的最大支流渭河橫貫關中平原。關

28、中平原由渭河及其眾多支流沖積形成，因而又稱渭河平原。它西起寶雞，東到黃河，號稱“八百里秦川”。 　　:2：氣候 西安屬于暖溫帶半濕潤的季風氣候區(qū)，雨量適中，四季分明。無霜期平均為219~233天。1月份最冷，平均氣溫-0.5℃~1.3℃；7月份最熱，平均氣溫26.4℃~26.9℃；年平均氣溫13.3℃。年降水量平均為507.7毫米~719.8毫米。年平均濕度為69.6%。年平均降雪日為13.8天。 　　:3：礦產(chǎn)資源　　西安地質發(fā)育史復

29、雜，構造類型多樣。秦嶺山區(qū)大片的火成巖、變質巖以及渭河盆地巨厚的新生代沉積層，為各種金屬、非金屬以及能源資源的集聚奠定了基礎?，F(xiàn)已查明的各類礦產(chǎn)共47種，其中金屬礦產(chǎn)21種，非金屬礦產(chǎn)22種，能源礦產(chǎn)2種，其他礦產(chǎn)2種。主要金屬礦有：鐵、錳、鉻、鈦、銅、鉛、鋅、鋅銅、鉬、金、鎢、鈾和高鋁礦物原料。非金屬礦主要有：大理石、長石、白云巖、水泥灰?guī)r、石墨、建筑砂礫、脈石英、“藍田玉”、砂線石</p><p><b

30、>　　2 路線設計</b></p><p>　　2.1公路技術標準的確定</p><p>　　為了滿足經(jīng)濟發(fā)展、設計交通量、路網(wǎng)建設和功能的要求，公路必須分等級建設。《公路工程技術標準》（JTG B01—2003），將公路根據(jù)功能和適應的交通量分為五個等級：高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路。</p><p>　　一級公路：為供車輛

31、分向、分道行駛，并可根據(jù)需要控制出入的多車道公路。四車道一級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的遠景設計年限內年平均日交通量為15000～30000輛。六車道一級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的遠景設計年限內年平均日交通量為25000～55000輛。</p><p><b>　　2.1.1設計車輛</b></p><p>　　設計車輛是指道路設計所采用的具有代表性

32、的車輛。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，對確定路幅組成、車道寬度、平曲線加寬、縱坡大小、行車視距等都與設計車輛有密切關系[1]。按使用目的、結構或發(fā)動機的不同，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。</p><p>　　鞍式列車適用于大型集裝箱運輸，可作為高速公路、一級公路和有大型集裝箱運輸公路的設計依據(jù)。其車輛外形輪廓如下表2-1。<

33、;/p><p>　　表2-1 設計車輛外廓尺寸</p><p>　　2.1.2設計交通量</p><p>　　設計交通量：設計交通量是指擬建道路到預測年限時所能達到的年平均日交通量，其值根據(jù)歷年交通觀測資料預測求得，目前多按年平均增長率計算確定。</p><p><b>　?。?.1)</b></p><

34、p>　　式中： AADT—設計交通量（輛/天）；</p><p>　　ADT—起始年平均日交通量（輛/天）；</p><p>　　γ—交通量預計年增長率；</p><p><b>　　n—設計年限</b></p><p>　　將初始年日交通量換算成小汽車數(shù)量：輛/天。各種車型換算系數(shù)見下表2-2，初始年交通量見下表

35、2-3.</p><p>　　一級公路的設計交通量按20年預測，交通量年平均增長率取γ=8%。計算輛/天。介于15000~30000之間，定此公路為一級四車道。</p><p>　　表2-2 各車型車型換算系數(shù)</p><p>　　表2-3 初始年交通量</p><p>　　2.1.3 設計速度</p><p>　　

36、設計速度，是指當氣候條件良好、交通密度小、汽車運行只受道路本身條件（幾何要素、路面、附屬設施等）的影響，中等駕駛技術的駕駛員能保持安全順適行駛的最大行駛速度。設計速度是決定道路幾何形狀（如曲線半徑、超高、視距）的基本依據(jù),同時還影響車道寬度、中間帶寬度、路肩寬度等指標。該一級公路交通量比較大，位于山嶺地區(qū)，地勢起伏較明顯、高差大，選取設計速度為80km/h。</p><p>　　2.1.4、服務水平</p&

37、gt;<p>　　服務水平是指車輛在道路上運行過程中駕駛員和乘客所感受到的質量量度。一級公路按二級服務水平設計。</p><p>　　2.2 路線方案的比選</p><p>　　從地形圖上看到，根據(jù)起終點位置，路線總體成西南-東北走向，路線起終點高差高達70米，起點高終點低，路線較短有三千米左右，平均縱坡很大。第一幅圖，起始點處為一片花椒地，北側為陡峭的山區(qū)，南側稍緩有村莊。

38、第二幅圖，中間為山谷較平坦，周圍地勢較高。從南到北有一條引水渠道，南側為暗渠，北側為明渠。與第三幅圖連接處為山丘，其東側山坡為蘋果園。第三幅圖，南側地勢高且陡，北側稍緩，偏北側有一條低等級的瀝青道路，路周圍有較多的房屋建筑。各幅圖上都有較多的墳地。在此地形圖上道路選線最主要的問題為利用地形克服高差。</p><p><b>　?。?）正線選線過程</b></p><p&g

39、t;　　1）所設計的道路為北線，選線時，使路線盡量靠北。從起點開始線路往東北方向走，主要考慮以下因素：① 由于北側很高，如果路線再往北偏，路線的開挖將會大幅度增加。②若起始段路線抬高太多，會導致后面在更短路線形成更大高差，對車輛行車不利。</p><p>　　從JD1始，路線往北偏，在K0+904處穿越埡口?？紤]因素：①此埡口在北側山脈中高程最低，低標高埡口克服高度小，可以縮短路線或采用較平緩的坡度，既節(jié)省投資又

40、降低運營費用。②此處埡口，山體較薄，有利于減小開挖量。③ 埡口東側， 地勢較平坦，有利于展線。④ 為了使路線盡量與引水渠道正交，JD2定的位置比較靠上。</p><p>　　從JD2往下走，地勢較緩和，到JD3再往北穿越埡口。K1+880處的埡口在同位置處最低，是路線的主要控制點，必經(jīng)之地?？紤]因素與2)一樣，雖然占用了部分蘋果園，但避免了道路繞遠和大挖方，可以減少造價。并避開了部分墳地。</p>

41、<p>　　JD3和終點之間的路段，盡量與引水渠道正交，并避開房屋建筑，避免拆遷，減少拆遷費用。在路線與引水渠道相交處，挖方超過14米，可以考慮做高架引水渠道，凈高符合一級公路凈高為5米得要求。</p><p><b>　　比選路線的選線過程</b></p><p>　　比選路線的選線原則與正線的選線原則相同,比選路線選擇利用原有舊路的一部分，并在起始段繞過

42、埡口，從終點往起始點選線。</p><p>　　從終點開始沿原有舊路直走。盡量避開墳地和避免從土崗中間直穿。為了從低埡口處穿過，JD4往西路線往北偏斜，但仍然不能避免從蘋果園中穿過。穿過埡口后，路線基本沿等高線走，長直線避開北側高山，減小開挖量。JD3到JD2之間的長直線使路線往南偏了很多，為使路線整體靠北，從JD2到起點這一段選擇較緩和的地勢盡量向北側偏，避開墳地和少占用花椒地。盡量使起始段不爬坡或少爬坡，防止

43、后面的縱坡過大。</p><p>　　由于路線較短，所以考慮將兩條路線的平面設計和縱坡設計都進行計算，最后綜合道路平面線形和縱坡進行路線方案的比選，從而選出最優(yōu)方案。 </p><p><b>　　2.3路線平面設計</b></p><p>　　2.3.1平面線形設計的一般原則</p><p>　?。?）平面線形應直捷

44、、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調。</p><p>　?。?）保持平面線形的均衡與連貫。</p><p>　　（3）只有在地形特別困難，自然展線無法爭取到需要的距離以克服高差，或因地質條件而無法采取自然展線時，在低等級道路上才可以采用回頭曲線。</p><p>　?。?）平曲線應有足夠的長度。曲線長度過短，使得駕駛員操作方向盤困難；乘客的生理和心

45、理感受不好。</p><p>　　對于設計車速為80km/h的一級公路平曲線的最小長度的一般值為400m，極限值為140m。</p><p>　　2. 3. 2 圓曲線設計</p><p>　　圓曲線半徑，緩和曲線長度是路線平面設計中要解決的基本問題，但只此對于滿足一條路線行駛安全順暢的要求是不夠的。實踐證明，直線長度過長或過短、曲線與直線、曲線與曲線配置的不適當

46、也會導致行車事故，降低通行能力，造成行駛時間和運營費用的損失以及破壞與自然景觀的協(xié)調。因此，一般來說，平面設計應滿足以下幾點要求：</p><p>　　1.平面設計必須滿足《標準》和《規(guī)范》的要求</p><p>　　2.平面線形應直捷、連續(xù)、順適，并與地形地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調</p><p>　　3. 行駛力學上的要求是基本的，視覺和心理上的要求應盡量滿足

47、</p><p>　　4. 保持平面線形的均衡和連貫</p><p>　　5.應避免連續(xù)急轉的線形</p><p><b>　　2.3.3直線設計</b></p><p>　　直線以最短的距離連接兩目的地，具有路線短捷、縮短里程和行車方向明確的特點。視距良好，易于排水。但從行車的安全和線形的美觀來看，過長的直線，線形呆板

48、，行車單調，容易使駕駛員產(chǎn)生疲勞感，也容易發(fā)生超車和超速行駛。采用直線線形時應該特別注意直線同地形的關系，在運用直線線形并決定其長度時，必須采取嚴謹?shù)膽B(tài)度，不宜采用過長的直線。在我國，根據(jù)經(jīng)驗，直線的最大長度，在城鎮(zhèn)及其附近或其他景色有變化的地點大于20V是可以接受的。</p><p>　　但是直線的距離也不能過短，特別是同向曲線和反向曲線之間不能設置過短的直線。</p><p>　　同向

49、曲線是指兩個轉向相同的圓曲線之間用直線或緩和曲線或徑相連接而成的平面線形。其中間直線長度就是指前一曲線的終點至后一曲線的起點之間的長度。當此直線的長度很短的時候，在視覺上容易形成直線與兩端曲線構成反彎的錯覺，使整個線形缺乏連續(xù)性，形成所謂的“斷背曲線”。《公路路線設計規(guī)范》（JTG D20—2006）規(guī)定，當計算行車速度≥60km/h時，同向曲線間直線最短長度以不小于設計行車速度的6倍（以m計）為宜； </p><p

50、>　　反向曲線是指兩個轉向相反的圓曲線之間用直線或緩和曲線或徑相連接而成的平面線形?！豆仿肪€設計規(guī)范》（JTG D20—2006）規(guī)定，當計算行車速度≥60km/h時，反向曲線間直線最短長度以不小于設計行車速度（以m計）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形曲線[2]。</p><p>　　2.3.4 緩和曲線設計</p><p>　　緩和曲線是道路平面線形

51、要素之一，它是設置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。</p><p>　　因車輛要在緩和曲線上完成不同曲率的過度行駛，緩和曲線要有足夠的長度，以使駕駛員能從容的打方向盤、乘客感覺舒適、線形美觀流暢、圓曲線上的超高和加寬的過渡也能在緩和曲線段完成?！豆仿肪€設計規(guī)范》（JTG D20—2006）規(guī)定了各級公路緩和曲線的最小長度[2]。對于80km/h的一級公路，緩和

52、曲線最小長度的一般值為100m，最小值為70m。</p><p>　　2.3.5 平面要素組合類型</p><p><b>　　（1）基本型曲線</b></p><p>　　如下圖2—1，按直線-回旋線-圓曲線-回旋線-直線的順序組合的線形。適用場合：交點間距不受限。 從線形的協(xié)調性出發(fā)，宜將回旋線、圓曲線、回旋線之長度比設計成1：1：1～1:

53、2:1。并注意滿足設置基本型曲線的幾何條件：</p><p>　　2β≤α （2.2）</p><p>　　式中：α—路線轉角（°）</p><p><b>　　β—回旋線角（°）</b></p><p>　　圖2-1 基本型曲線</p><p>　　S形

54、曲線（見下圖2-2）</p><p>　　兩個反向圓曲線用兩段回旋線連接的組合。適用場合：交點間距受限（交點間距較?。?。</p><p>　?、賁形相鄰兩個回旋線參數(shù)A1與A2宜相等。當采用不同的參數(shù)時，A1與A2之比應小于2.0，有條件時以小于1.5為宜。</p><p>　　②在S形曲線上，兩個反向回旋線之間不設直線，是行駛力學上所希望的。不得已插入直線時，必須

55、盡量地短，其短直線的長度或重合段的長度應符合下式（2.3）：</p><p><b>　　（2.3）</b></p><p>　　式中：l—反向回旋線間短直線或重合段的長度。 </p><p>　?、跾型兩圓曲線半徑之比不宜過大，宜為：R2/R1=1～1/3。</p><p>　　圖 2-2 S形曲線示意圖</p&

56、gt;<p>　　2.3.6 平面線形要素組合計算</p><p>　　計算圖示如下圖2-3所示： </p><p>　　切線增長值： （2.4） 內移值： （2.5

57、） </p><p>　　緩和曲線角： （°） （2.6) </p><p>　　切線長： (2.7）</p><p>　　平曲線長： （2.8）</p><p>　　外

58、距： （2.9）</p><p>　　切曲差： （2.10）</p><p>　　式中： —轉角(度)；</p><p>　　—緩和曲線長(m)；</p><p>　　—圓曲線半徑(m)。 </p&g

59、t;<p>　　圖2-3 平曲線要素圖示 </p><p>　　2.3.7 主點樁號計算</p><p>　　以交點里程樁號為起算點：</p><p><b>　　(2.11)</b></p><p><b>　　(2.12)</b></p><p><b

60、>　　(2.13)</b></p><p><b>　　(2.14)</b></p><p><b>　　(2.15)</b></p><p>　　2.3.8 路線設計圖</p><p>　　路線設計圖見下圖2-4，實線為正線，虛線為比選路線。</p><p&g

61、t;　　正線：JD1、JD2、JD3三個交點之間的距離比較近，若設置基本型曲線，則曲線之間的直線距離不能滿足2V的要求，所以在JD1、JD2、JD3之間設置連續(xù)的兩個S形曲線，S形中間不設直線。JD4設置基本型曲線。</p><p>　　比選路線：JD1、JD2之間的直線長度比較短，設置S形曲線。JD3、JD4之間設置S形曲線。</p><p>　　JD4 JD1 JD

62、2　 JD1 JD3　　 JD2 JD3 </p><p>　　圖2-4 路線設計圖</p><p>　　2.3.9 平曲線要素及主點樁號計算示例</p><p>　　以正線JD4為例=31°，R=600米，Ls=120米，JD4=K2+162.912。</p><p>　?。?）平曲線要

63、素計算</p><p><b>　　主點樁號計算</b></p><p><b>　　驗算：</b></p><p>　　其他交點具體計算結果見附表 Ⅰ直線、曲線、轉角表。</p><p>　　2.3.10 回旋線與圓曲線長度比、S形參數(shù)比</p><p>　　正線回旋線與圓

64、曲線長度比、S形參數(shù)比（見下表2-5）</p><p>　　表2-5 正線回旋線與圓曲線長度比</p><p>　　A1/A2=291.2/209.8=1.39 A3:A2=211.4/209.8=1 </p><p>　　Ls：Lr：Ls在1：1:1～1:2:1之間，A1：A2≤1.5。</p><p><b>　　均

65、符合要求</b></p><p>　　(2)比選路線回旋線與圓曲線長度比、S形參數(shù)比（見下表2-6） </p><p>　　A1/A2=256.9/233.5=1.10 A4/A3=340.3/312.2=1.09</p><p>　　s：Lr：Ls在1：1:1～1:2:1之間，A1：A2≤1.5。</p><p>

66、<b>　　均符合要求</b></p><p>　　表2-6 比選路線回旋線與圓曲線長度比</p><p>　　2.3.11 平曲線的敷設</p><p>　　平曲線的敷設主要是指圓曲線和緩和曲線的敷設。在曲線敷設之前，需要在已選定的路線上標上樁號。曲線敷設的方法是采用切線支距法。在ZH點建立坐標系，坐標系的X軸方向與ZH點處的直線同向，Y軸

67、垂直于X軸。然后每隔20 m（以樁號計）計算一個點的坐標。對于緩和曲線，坐標計算的公式如下：</p><p><b>　?。?.16） </b></p><p><b>　　（2.17）</b></p><p>　　對于圓曲線，坐標計算的公式如下：</p><p>　　（2.18）

68、 </p><p><b>　?。?.19）</b></p><p><b>　　（2.20）</b></p><p>　　具體計算結果見附表Ⅱ逐樁坐標表。</p><p><b>　　2.4縱斷面設計</b></p><p>　

69、　路線的縱斷面是指沿著公路中線豎直剖切然后展開的線。把公路的縱斷面圖與平面圖結合起來,就能準確地定出公路的空間位置。</p><p>　　縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線,它是根據(jù)中線上各樁點的高程而點繪的一條不規(guī)則的折線，反映了沿著中線地面的起伏變化情況；另一條設計線是一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了公路路線的起伏變化情況?？v斷面設計線是由直線和豎曲線組成的。高速公路和一級公路采用中央分隔帶的外側邊緣高程

70、作為路基設計高程。</p><p>　　2.4.1縱坡設計的一般要求</p><p>　　（1）縱坡設計必須滿足《公路工程技術標準》（JTG B01—2003）的各項規(guī)定。</p><p>　?。?）為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值。合理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩

71、坡。 </p><p>　?。?）縱坡設計應對沿線地面、地下管線、地質、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。 </p><p>　　（4）一般情況下山嶺重丘區(qū)縱坡設計應考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地。</p><p>　　（6）對連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應和

72、緩、避免產(chǎn)生突變。交叉處前后的縱坡應平緩一些。</p><p>　　在實地調查基礎上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。</p><p><b>　　2.4.2. 縱坡</b></p><p>　?。?)最大縱坡：是指在縱坡設計時各級道路允許使用的最大坡度值。各級公路最大縱坡見下表2-7。</p><p>　　表2-7

73、 各級公路最大縱坡</p><p>　　(2)理想最大縱坡：是指設計車型在油門全開的情況下，持續(xù)以希望速度等速行駛所能克服的坡度。</p><p>　　(3)不限長度最大縱坡：是指設計車型在油門全開的情況下，持續(xù)以容許速度等速行駛所能克服的坡度。容許速度一般為設計速度的1/2～2/3（高速路取低限，低速路取高限）。</p><p>　　（4）最小縱坡：各級公路在特殊

74、情況下容許使用的最小坡度值。</p><p>　　最小縱坡值：0.3%，一般情況下0.5%為宜。</p><p>　　（5）最小限制坡長：最小坡長規(guī)定汽車以設計速度的9～15S 的行程為宜。80km/h的公路，最小坡長一般值為250m，最小坡長最小值為200m。</p><p>　?。?）最大坡長限制：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。

75、各縱坡坡長限制見下表2-8。</p><p>　　表 2-8 設計速度80km/h時縱坡長度限制表</p><p>　　2.4.3縱坡設計的步驟</p><p>　?。?）準備工作：在坐標紙上，按比例標注里程樁號和標高，點繪地面線。</p><p>　?。?）標注控制點：如路線起、終點，越嶺埡口，重要橋涵，地質不良地段的最小填土高度，最大挖深

76、，沿溪線的洪水位，平面交叉和立體交叉點，城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標高以及受其他因素限制路線必須通過的標高控制點等。</p><p>　?。?） 試坡：在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術指標、選線意圖，結合地面起伏變化，以控制點為依據(jù)，穿插與取直，試定出若干直坡線。反復比較各種可能的方案，最后定出既符合技術標準，又滿足控制點要求，且土石方較省的設計線作為初定試坡線，將坡度線延長交出變坡點的初步位置。</p>

77、<p>　?。?） 調整：對照技術標準檢查設計的最大縱坡、最小縱坡、坡長限制等是否滿足規(guī)定，平、縱組合是否適當?shù)?，若有問題應進行調整。</p><p>　?。?） 核對：選擇有控制意義的重點橫斷面，如高填深挖，作橫斷面設計圖，檢查是否出現(xiàn)填挖過大、坡腳落空或過遠、擋土墻工程過大等情況，若有問題應調整。</p><p>　?。?） 定坡：經(jīng)調整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變

78、坡點樁號和標高確定下來。變坡點一般要調整到10m的整樁號上。</p><p>　?。?）《公路工程技術標準》（JTG B01—2003）規(guī)定，連續(xù)上坡(或下坡)時，應在不大于規(guī)定的縱坡長度范圍內設置緩和坡段。緩和坡段的縱坡應不大于3％，其長度應符合縱坡長度的規(guī)定[3]。若地形限制不嚴，當設計速度≥60km/h時緩和路段宜小于2%，其長度為設置豎曲線后的直線段的長度。</p><p><

79、;b>　　2.4.4豎曲線</b></p><p>　　縱斷面上兩個坡段的轉折處，為了便于行車用一段曲線來緩和，稱為豎曲線。 </p><p><b>　?。?）豎曲線半徑</b></p><p>　　在不過分增加工程量的情況下，豎曲線設計時宜選用較大的豎曲線半徑，獲得平順且連續(xù)的縱斷面線形?！豆饭?/p>

80、程技術標準》（JTG B01—2003）規(guī)定，當設計速度為80km/h時，凸豎曲線最小半徑的一般值是4500m，極限值是3000m[3]。凹型豎曲線最小半徑的一般值是3000m，極限值是2000m。豎曲線最小長度的極限值是70m，最小長度一般值為170米。</p><p>　?。?）豎曲線要素計算（圖示見下圖2-5）</p><p>　　計算公式如下： （2.

81、21） </p><p><b>　?。?.22） </b></p><p><b>　　（2.23） </b></p><p><b>　?。?.24）</b></p><p>　　式中：—兩縱坡段的坡差(%)；</p><p&g

82、t;　　L—豎曲線長度(m)；</p><p>　　T—切線長度(m)；</p><p><b>　　E—外矩(m)；</b></p><p>　　R—豎曲線半徑(m)。</p><p>　　圖2-5 豎曲線要素圖示</p><p>　　2.4.5 豎曲線計算示例（其他豎曲線計算見附表Ⅲ豎曲線表）

83、</p><p>　　以正線樁號K0+640處變坡點為例進行計算，邊坡點樁號478m，i1=2.656%，i2=-4.0%，豎曲線半徑R=4600m。</p><p><b>　　豎曲線要素計算</b></p><p><b>　　坡差 ，為凸形。</b></p><p><b>　　曲線

84、長 </b></p><p><b>　　切線長 </b></p><p><b>　　外距 </b></p><p><b>　　計算設計高程</b></p><p><b>　　豎曲線起點樁號</b></p><p&

85、gt;<b>　　豎曲線起點高程</b></p><p>　　樁號K0+500處:</p><p><b>　　橫距</b></p><p><b>　　豎距</b></p><p><b>　　設計高程。</b></p><p>

86、　　其他各樁號計算見下表2-9。</p><p>　　表2-9 豎曲線其他各樁號豎曲線計算表</p><p>　　2.4.6平、縱線形組合設計</p><p>　　（1）平縱線形組合原則</p><p>　?、賾谝曈X上能自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。</p><p>　?、谧⒁獗３制?、縱線形的技術指標大

87、小應均衡,使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調。</p><p>　?、圻x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應注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與協(xié)調。</p><p>　　(2)平縱線形組合的基本要求</p><p>　?、倨角€與豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線</p><p>

88、　　②平曲線與豎曲線大小應保持均衡</p><p>　　2.4.7擬建路線縱坡設計成果</p><p>　　(1)正線坡度坡長見下表 2-9 </p><p>　　表2-9正線坡度坡長表</p><p>　　比選路線坡度坡長見下表2-10</p><p>　　表2-10比選路線坡度坡長表</

89、p><p><b>　　2.5 路線比選</b></p><p>　　路線方案的選擇是路線設計中最根本的問題，目的是合理的解決設計道路的起訖點和路線走向。路線方案是否合理，不但直接關系到公路本身的工程投資和運輸效率，更重要的是影響到公路在路線網(wǎng)中是否能起到應有的作用[3]。</p><p>　　2.5.1影響路線方案選擇的主要因素</p>

90、;<p>　　影響路線方案選擇的因素很多，應綜合考慮以下主要因素：</p><p>　　（1）路線在政治、經(jīng)濟、國防上的作用，國家或地方建設對路線使用任務、性質的要求，改革開放、綜合利用等重要方針的體現(xiàn)。</p><p>　?。?）路線在鐵路、公路、水運、航空等綜合交通運輸體系中的作用，與沿線工礦，城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關系，以及與沿線農(nóng)田水利等建設的配合及用地情況。</p>

91、;<p>　　（3）沿線自然條件的影響。</p><p>　　（4）設計道路的主要技術標準（如最大縱坡）和施工條件（對困難山區(qū)）的影響。</p><p>　　路線應在滿足使用任務和性質要求的前提下，結合考慮自然條件、技術標準和技術指標、工程投資、施工期限和施工設備等因素，通過多方案的比較，精心選擇，提出合理推薦方案。</p><p>　　2.5.2路線

92、方案選擇</p><p>　　方案比較項目見下表2-11</p><p><b>　?。?）正線方案</b></p><p>　　優(yōu)點：①拆遷量小，拆遷費用低；</p><p>　?、谔钔谂c比選方案相比較平衡；</p><p>　?、邸翱看宀贿M村”,減少了高速行車對居民的影響；</p>

93、<p>　?、苓B續(xù)下坡路段的緩和坡段坡度小，有利于行車；</p><p>　　⑤高架引水渠道少，造價低；</p><p>　?、挢Q曲線半徑大，縱斷面線形好；</p><p>　?、呗肪€更靠北，貼合北線設計。</p><p>　　缺點：填挖量比較大，靠近終點處挖方多</p><p>　　表2-11 兩方案比

94、較</p><p><b>　　（2）比選方案</b></p><p>　　優(yōu)點：①利用原有道路，路基條件較好；</p><p>　　②靠近終點路段填挖小，靠近村莊有利于居民出行。</p><p>　　缺點：①路線沿線需要拆遷440 m2的建筑物，加大了工程投資；</p><p>　?、诟咚傩熊噷?/p>

95、附近居民造成噪音和大氣污染大，同時需要增加聲屏障等交通設施；</p><p>　?、塾捎谠信f路比較窄，利于舊路可能造成基礎沉降不均勻；</p><p>　?、芘f路北側邊坡比較陡，開挖量稍大；</p><p>　?、輳目v斷面整體來看，填挖量不平衡，挖的多填的少；</p><p>　?、扌枰▋勺呒芤?，造價大；</p>&

96、lt;p>　?、邚目v坡看，連續(xù)下坡路段的緩和坡段坡度比較大，對行車安全不利。</p><p>　　由上表可以看出，兩路線方案在技術指標上相差不多，但從工程造價、汽車行駛特性、道路維修養(yǎng)護及對居民影響上看，正線方案明顯優(yōu)于比選方案，因此推薦正線方案。</p><p>　　修養(yǎng)護及對居民影響上看，正線方案明顯優(yōu)于比選方案，因此推薦正線方案。</p><p><

97、;b>　　2.6橫斷面設計</b></p><p>　　2.6.1橫斷面組成</p><p>　　一般組成：如下圖2-6所示</p><p>　?。?）行車道：公路上供各種車輛行駛車道，有快、慢車道。</p><p>　?。?）路肩：位于行車道外緣，具有一定寬度的帶狀結構部分。</p><p>　　（

98、3）中間帶：高速公路及一級路中用于分隔對向車輛的組成部分。</p><p>　　2.6.2行車道寬度</p><p>　　行車道是道路上供各種車輛行駛部分的總稱，包括快車道和慢車道，在一般公路和城市道路上還有非機動車道。</p><p>　　行車道的寬度要根據(jù)車輛寬度、設計交通量、交通組成和汽車行駛速度來確定。</p><p>　　2.6.2

99、行車道寬度</p><p>　　行車道寬度應該滿足車輛行駛的需要，雙車道公路應滿足錯車、超車行駛所必須的余寬，四車道公路應滿足車輛并列行駛所需的寬度。具體尺寸見下表2-12.</p><p>　　表2-12 行車道寬度</p><p>　　本道路屬于一級公路，根據(jù)設計車速和車道數(shù)，行車道寬度采用2x7.5m。</p><p><b&g

100、t;　　2.6.3路肩</b></p><p>　　行車道外緣至路基邊緣之間的帶狀部分成為路肩。其作用在于：</p><p>　?、俦Ｗo支撐路面結構。</p><p><b>　　②供臨時停車之用。</b></p><p>　　③作為側向余寬一部分，增加駕駛的安全和舒適感。這對保證設計車速是必要的。尤其在挖方

101、路段，還可以增加彎道視距，減少行車事故。</p><p>　?、芴峁┑缆佛B(yǎng)護作業(yè)、埋設地下管線的場地</p><p>　?、輰ξ丛O人行道的道路，可供行人及非機動車使用。</p><p>　　本道路屬于一級公路，設計時速80/h，硬路肩取2.5m，土路肩取0.75m。</p><p><b>　　2.6.4路拱</b>&l

102、t;/p><p>　　為了迅速排除路面上的雨水，采用中間高兩邊低的直線型路拱。為有利于路面排水，瀝青混凝土路面路拱坡度采用2%，土肩橫坡為3%。</p><p><b>　　2.6.5邊溝</b></p><p>　　邊溝是路基兩側布置的縱向排水溝。設置于挖方和低填路段，路面和邊坡水匯集到邊溝后，通過跌水井或急流槽引到橋涵進出口處或通過排水溝引到路

103、堤坡腳以外，排出路基。</p><p>　　設計路線的邊溝的斷面形式依據(jù)《公路路線設計規(guī)范》（JTG D20—2006）采用梯形。邊溝底寬與深度設置為0.6m，內側邊坡設計為1：1。</p><p><b>　　2.6.6邊坡</b></p><p>　　路堤的邊坡坡度，應根據(jù)填料的物理力學性質、氣候條件、邊坡高度以及基底的工程地質與水文地質條

104、件進行合理的選定。擬建公路地處地勢崎嶇的山嶺地區(qū)，石質為弱風化的石灰?guī)r，花崗巖等，土質為黏土。路堤邊坡采用1:1.5的坡度，路塹邊坡取為1：0.5。</p><p><b>　　2.6.7超高</b></p><p>　?。?）為了抵消曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力,將路面做成外側高于內側的單向橫坡的超高形式。當設計時速80Km/h，路線設計中平曲線的半徑R<2

105、500m時，必須設置超高段。設計中JD1、JD2、JD3、JD4處半徑均小于2500m，所以均要設置超高。超高值計算公式如下：</p><p><b>　　（2.24）</b></p><p><b>　　(2.25）</b></p><p>　　表2-13 圓曲線超高表</p><p><b

106、>　　（2）超高過渡方式</b></p><p>　　本道路設有中間帶，采用繞中央分隔帶邊緣旋轉的方式進行超高過渡。圖示如下：</p><p>　　圖2-7 超高過渡方式</p><p><b>　?。?)超高緩和段：</b></p><p>　　由直線段的雙向橫坡斷面漸變到圓曲線段全超高的單向橫坡斷面

107、，其間必須設超高緩和段,公路超高緩和段長度按下式計算：</p><p>　?。?.26) </p><p>　　式中： Lc—超高緩和段長度(m)；</p><p>　　B—旋轉軸至行車道(設路緣帶時為路緣帶)外側邊緣的寬度。本設計中取8.5m；</p><p>　　—超高坡度與路拱坡度代數(shù)差(%)；</p><p&

108、gt;　　p—超高漸變率，采用1/150；</p><p>　　超高緩和段長度確定主要從兩個方面來考慮：一是從行車舒適性來考慮，緩和段長度越長越好；二是從橫向排水來考慮，緩和段長度短些好。</p><p>　　確定緩和段長度Lc時應考慮一下幾點：</p><p>　　①一般情況下，取Lc=Ls(緩和曲線長度），即超高過渡段在緩和曲線全長范圍內進行。</p>

109、;<p>　　②若Ls＞Lc，但只要橫坡從路拱坡度過渡到超高橫坡時，超高漸變率P≥1/330,仍取Lc=Ls。</p><p>　　（4）繞中央分隔帶邊線旋轉超高值計算,見下表2-14。</p><p>　　表2-14 繞中央分隔帶邊線旋轉超高值計算</p><p>　　（5）S形曲線間的超高過渡</p><p>　　由一個曲線

110、的全超高過渡到另一個曲線方向的全超高，中間的過渡應是面到面得過渡，在過渡中指出現(xiàn)一次零坡斷面，并且在整個過渡過程中，橫斷面始終是單坡斷面[4]。</p><p>　　超高漸變率P1（或P2）≥1/330時，反向曲線間的超高過渡采用采用如下圖2-8所示的超高過渡方式</p><p>　　圖2-8 S形曲線超高過渡方式</p><p><b>　?、俪邼u變率

111、</b></p><p><b>　?。?.27）</b></p><p><b>　　（2.28）</b></p><p>　　式中:hC1----曲線1 路面外緣最大抬高值（m）</p><p>　　h"C1--曲線1 路面外緣最大降低值（m）</p><

112、;p>　　hc2---曲線1 路面外緣最大抬高值（m）</p><p>　　h"c2--曲線1 路面外緣最大降低值（m）</p><p>　　Lc----超高過渡段長度（m）</p><p><b>　　(2.29)</b></p><p>　　P1---曲線1內側（曲線2外側）的超高漸變率</p&

113、gt;<p>　　P2---曲線2內側（曲線1外側）的超高漸變率</p><p><b>　?、诹闫聰嗝嫖恢糜嬎?lt;/b></p><p><b>　　(2.30)</b></p><p>　　式中：x0----零坡斷面距曲線1的YH點的距離（m）</p><p>　?、廴我恻c超高值計算

114、見下表2-15</p><p>　　表2-15 S形曲線超高計算表</p><p><b>　　（6） 中間帶</b></p><p>　　中間帶由兩側路緣帶及中央分隔帶組成。中央分隔帶的表面形式采用凸型。為便于養(yǎng)護作業(yè)和某些車輛在必要時駛向反向車道，中央分隔帶應按一定距離設置開口部。間距取為2000m，開口端部的形狀采用彈頭形。</p&

115、gt;<p><b>　　超高計算示例</b></p><p>　　以正線JD4為例進行計算。R=600m，Ls=120m, ZH=K2+162.912,路拱坡度2%，土路肩橫坡3%。(D中央分隔帶外緣，C右側路緣帶外緣，B硬路肩外緣，A土路肩外緣）</p><p><b>　　①計算超高值</b></p><p

116、>　?、诖_定確定超高緩和段長</p><p>　　緩和曲線Ls=120m＞Lc=79.05m。取Lc=120m時，橫坡從路拱坡度過渡到超高橫坡時的超高漸變率：</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　取Lc=Ls=120，p即為1/227.7。</p><p>　?、蹣短朘2+200處,<

117、/p><p><b>　　距ZH點長度</b></p><p><b>　　外側橫坡值 </b></p><p>　　D點與設計高之差為0</p><p><b>　　C點與設計高之差</b></p><p><b>　　B 點與設計高之差<

118、/b></p><p><b>　　A點與設計高之差</b></p><p><b>　　內側橫坡值 </b></p><p>　　D點與設計高之差為0</p><p><b>　　C點與設計高之差</b></p><p><b>　　B

119、 點與設計高之差</b></p><p><b>　?。?.28）</b></p><p>　　式中:hC1----曲線1 路面外緣最大抬高值（m）</p><p>　　h"C1--曲線1 路面外緣最大降低值（m）</p><p>　　hc2---曲線1 路面外緣最大抬高值（m）</p>

120、<p>　　h"c2--曲線1 路面外緣最大降低值（m）</p><p>　　Lc----超高過渡段長度（m）</p><p><b>　　(2.29)</b></p><p>　　P1---曲線1內側（曲線2外側）的超高漸變率</p><p>　　P2---曲線2內側（曲線1外側）的超高漸變率&

121、lt;/p><p><b>　?、诹闫聰嗝嫖恢糜嬎?lt;/b></p><p><b>　　(2.30)</b></p><p>　　式中：x0----零坡斷面距曲線1的YH點的距離（m）</p><p>　?、廴我恻c超高值計算見下表2-15</p><p>　　表2-15 S形曲線

122、超高計算表</p><p><b>　　（6） 中間帶</b></p><p>　　中間帶由兩側路緣帶及中央分隔帶組成。中央分隔帶的表面形式采用凸型。為便于養(yǎng)護作業(yè)和某些車輛在必要時駛向反向車道，中央分隔帶應按一定距離設置開口部。間距取為2000m，開口端部的形狀采用彈頭形。</p><p><b>　　超高計算示例</b>