一級(jí)公路改擴(kuò)建工程B-C段綜合設(shè)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)論文設(shè)計(jì)

1、1 緒論1.1 工程概況秦漢大道改擴(kuò)建工程B-C段綜合設(shè)計(jì)，總設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為5km(k0+000-k5+000)。秦漢大道是涇渭新區(qū)核心區(qū)南接西安主城區(qū)、北連關(guān)中北環(huán)線的一條南北大動(dòng)脈。路段周圍多為田野和村莊。1.2 地質(zhì)概況1.2.1 自然地理秦漢大道西起西安經(jīng)開區(qū)草灘生態(tài)園，東至臨潼西泉街道臨潼新區(qū)，秦漢大道位于西安北三環(huán)和渭河之間，全長(zhǎng)40余公里。1.2.2 氣候西安屬于暖溫帶半濕潤(rùn)的季風(fēng)氣候區(qū)，雨量適中，1月份最冷，平均氣溫-0.51.3；7月份最熱，平均氣溫26.426.9；年平均氣溫13.3。1.2.3 水文地質(zhì)西安市地處渭河斷陷盆地中段，堆積有非常厚的新生代陸相疏松地層，為地下水的形

2、成和貯存提供了非常良好的條件。工程用水及生活用水一般可就近取用沿線河流水井無(wú)污染的水源1.2.4 工程地質(zhì)西安市北部的渭河平原以及驪山,地質(zhì)均屬華北地臺(tái)中的渭河斷陷。在遠(yuǎn)古地質(zhì)年代,與整個(gè)秦嶺均屬淺海環(huán)境,沉積巨厚的碳酸鹽巖和泥質(zhì)巖類,至今仍為這區(qū)域的基底巖相。1.2.5 地震評(píng)價(jià)依據(jù)國(guó)家頒布的最新地震區(qū)劃圖和公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，該設(shè)計(jì)路段未處于地震峰值為0.20處，因此無(wú)需做防震設(shè)計(jì)。2 總體設(shè)計(jì)2.1 公路等級(jí)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.1.1 主要技術(shù)指標(biāo)確1.確定設(shè)計(jì)速度、最小半徑、緩和曲線最小長(zhǎng)度的確定。1）設(shè)計(jì)速度確定根據(jù)設(shè)計(jì)要求和公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，該公路為市政一級(jí)雙向四車道公路，設(shè)計(jì)車速為8

3、0km/h。2） 最小半徑的確定 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG D20-2006表2-1-1設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020圓曲線最小半徑（m）一般值10007004002001006530極限值650400250125603015公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG D20-2006規(guī)定了圓曲線半徑一般值和最小值。根據(jù)所選一級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度為80km/h時(shí)，分別取400m,250m.3)緩和曲線最小長(zhǎng)度的確定公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG D20-2006制定了各級(jí)公路緩和曲線的最小長(zhǎng)度，如公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG D20-2006表2-1-2所示： 設(shè)計(jì)速度（km/h）120100806040302

4、0緩和曲線/緩和曲線段最小長(zhǎng)度（m）最小值100857060403020 由于本公路為一級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度為80 km/h，因此緩和曲線的最小長(zhǎng)度不小于70m。2.一級(jí)公路基本技術(shù)指標(biāo)行車速度車道數(shù)行車道寬度路基寬度中間帶寬度車道寬度80km/h427.5m24.5m2m3.75m3.行車視距3 路線設(shè)計(jì)3.1 路線方案設(shè)計(jì)選擇的原則路線基本走向的選擇是道路設(shè)計(jì)中最基本問題，它不但影響公路施工難度，而且還影響公路周邊村莊的經(jīng)濟(jì)。（1）路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、快捷的前提下，是工程數(shù)量小，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)盡量采用較高技術(shù)指標(biāo)。（2）選線應(yīng)

5、同農(nóng)田基本建設(shè)相配和，少占田地，并盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物或經(jīng)濟(jì)林園等。（3）選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于公路修筑以及汽車運(yùn)行所產(chǎn)生的影響和污染等問題，占地、拆遷房屋所帶來(lái)的影響。3.2 路線方案評(píng)價(jià)3.2.1 技術(shù)評(píng)價(jià)路線長(zhǎng)度及其增長(zhǎng)系數(shù)。路線的增長(zhǎng)系數(shù)按下式計(jì)算：=LP100% （3-1）式中 ：路線增長(zhǎng)系數(shù)L路線實(shí)際長(zhǎng)度P路線起終點(diǎn)間的距離初步比選時(shí)，有時(shí)可只計(jì)算路線方案各主要控制點(diǎn)間直線距離之和。而不計(jì)算路線實(shí)際長(zhǎng)度，這時(shí)計(jì)算出的系數(shù)叫做路線技術(shù)延長(zhǎng)系數(shù)，其值一般在1.051.2之間，視地形條件而異。=ii=1nn （3-2）式中：轉(zhuǎn)角平均度數(shù)。h=x22R=51.6226000=0.

6、1145任一轉(zhuǎn)角的度數(shù)。n轉(zhuǎn)角的個(gè)數(shù)。3.3 路線方案比選3.3.1 地形總體概況秦漢大道改建工程，本工程路段沒有較大的坡度，并且周圍都是平原，起終點(diǎn)的高差不大，整體設(shè)計(jì)借鑒于原來(lái)路段的走向。本路段周圍均為村莊、農(nóng)田在施工時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，減少噪音、環(huán)境污染。3.3.2 路線初步比選 路線初選比圖 3-1-1比較上圖3-1-1所示的兩條路線選比。方案一：全線總長(zhǎng)約5020m，轉(zhuǎn)點(diǎn)3個(gè)，沿線基本沿原有公路地面線走向進(jìn)行設(shè)計(jì)，很好的顧及顧及了城鎮(zhèn)、田園、村莊等建筑物，避免了拆遷等問題。初步計(jì)算出該路線的路線增長(zhǎng)系數(shù) =1.045方案二：全線總長(zhǎng)約5860m，轉(zhuǎn)點(diǎn)4個(gè)，沿線只顧及了城鎮(zhèn)，沒有顧及到

7、經(jīng)濟(jì)區(qū)、村莊等建筑物，線形沒有做到短捷順直，刻意扭轉(zhuǎn)了線形走向。初步計(jì)算出該路線的路線增長(zhǎng)系數(shù) =1.233相比之下，方案一比方案二較優(yōu)，故選擇方案一。3.4 設(shè)計(jì)方案 圖3-1-2(1)起終點(diǎn)位置的確定。本路線屬于秦漢大道改建工程，線路起終點(diǎn)基本確定。(2)地形地貌的影響。本路線所處地貌單元主要渭河斷陷盆地中段，堆積有非常厚的新生代陸相疏松地層，為地下水的形成和貯存提供了非常良好的條件。所以施工用水可根據(jù)實(shí)際情況采用就近水源。（3）通過(guò)改擴(kuò)建可以提高該路段的可達(dá)性以及行車的舒適性缺點(diǎn)：會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)影響車輛通行，不利于周圍村民的出行。4 平面線形設(shè)計(jì)4.1.1 本路段線形設(shè)計(jì)情況（1）直線的

8、最大長(zhǎng)度，城鎮(zhèn)及其附近或者景點(diǎn)有變化可以大于20V（V設(shè)計(jì)速度，km/h） 此路段處在城市周邊設(shè)計(jì)速度為80km/h，故最大直線長(zhǎng)度為1600m 。（2）為了保證行車安全，相鄰曲線之間應(yīng)具有一定的直線長(zhǎng)度。這個(gè)直線的長(zhǎng)度是指前一曲線的終點(diǎn)到后一曲線的起點(diǎn)之間的長(zhǎng)度。對(duì)于同向曲線間的最小直線長(zhǎng)度：JTG D202017 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（以下簡(jiǎn)稱規(guī)范）規(guī)定同向曲線之間的直線最小長(zhǎng)度不宜小于6V。即此路段同向曲線之間的直線最短長(zhǎng)度為480m。對(duì)于反向曲線間的最小直線長(zhǎng)度：規(guī)范規(guī)定反向曲線間的最小直線長(zhǎng)度以不小于2V為宜。即此路段反向曲線間的最短直線長(zhǎng)度為160m。4.1.2 圓曲線（1）圓曲線最小

9、半徑一般最小半徑是指通常情況下各級(jí)公路對(duì)按設(shè)計(jì)速度行駛的車輛，能保證其安全性和舒適性的推薦采用的最小半徑。此路段設(shè)計(jì)行車速度為80km/h, 查現(xiàn)行規(guī)范，得出其橫向力系數(shù)=0.05，最大超高橫坡度=0.06。圓曲線最小半徑270m，一般值為400m。（2）圓曲線的最大半徑選用圓曲線半徑時(shí)，在地形、地物等條件允許時(shí)，應(yīng)盡量采用較大曲線半徑。因此，規(guī)范規(guī)定圓曲線的最大半徑不宜超過(guò)10000m。4.1.3 緩和曲線為了車輛在緩和曲線上平穩(wěn)地完成曲率的過(guò)渡與變化，從以下幾個(gè)方面考慮：緩和曲線的長(zhǎng)度應(yīng)隨圓曲線半徑的增大而增長(zhǎng)；圓曲線按規(guī)定需設(shè)置超高時(shí)，緩和曲線長(zhǎng)度應(yīng)不小于超高過(guò)渡段長(zhǎng)度。一般情況下，設(shè)計(jì)

10、時(shí)速80km/h時(shí)緩和曲線最小長(zhǎng)度大于70m。4.2 平面要素計(jì)算4.2.1 交點(diǎn)間距、坐標(biāo)方位角及轉(zhuǎn)角值的計(jì)算：設(shè)起點(diǎn)坐標(biāo)為JD0(X0,Y0)，第i個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為，JDi(Xi,Yi) , i=1 , 2 , 3 , , n1）平曲線計(jì)算公式4.2.2路線平曲線要素計(jì)算切線增長(zhǎng)值：內(nèi) 移 值：緩和曲線角：切 線 長(zhǎng)：平曲線長(zhǎng)：外 距：校 核：注：T-切線長(zhǎng)；R-圓曲線半徑；L-平曲線長(zhǎng)度；E-外矩;J-切曲差；曲線轉(zhuǎn)向角942）主點(diǎn)樁里程計(jì)算公式如下ZH=JD-T ZH-第一個(gè)緩和曲線起點(diǎn)HY=ZH+Ls HY-第一個(gè)緩和曲線終點(diǎn)HZ=HY+（L-Ls) HZ-第二個(gè)緩和曲線終點(diǎn)YH=HZ-

11、Ls YH-第二個(gè)緩和曲線起點(diǎn) QZ-圓曲線中點(diǎn) 3.計(jì)算JD1、JD2、JD3:表3-3 交點(diǎn)數(shù)據(jù)表點(diǎn) 號(hào)交 點(diǎn) 坐 標(biāo)交點(diǎn)樁號(hào)轉(zhuǎn) 角 值半徑緩和曲線長(zhǎng)度N (X)E (Y)JD03807291.853327280.868K0+000JD13807031.165328266.335K1+019.364150533.8(Z)1000100JD23807039.018329898.993K2+650.40621611.7(Y)300050JD33806997.280331097.604K3+849.72631742.8(Z)220060JD43807023.867332268.407K5+020

12、.793JD1半徑為1000m，緩和曲線為100m，樁號(hào)為K1+019.364。（1）平曲線要素計(jì)算注：T-切線長(zhǎng)；R-圓曲線半徑；L-平曲線長(zhǎng)度；E-外矩;J-切曲差；曲線轉(zhuǎn)向角（2） 計(jì)算曲線五個(gè)主點(diǎn)里程樁號(hào)JD1點(diǎn)附近各特殊樁號(hào)計(jì)算JD1K1+019.364-T-182.527ZHK0+836.837+Ls+100HYK0+936.837L-LS+263.417HZK1+200.255-LS-100YHK1+100.255+(L/2-LS)-81.7085QZK1+018.546+J/2+0.818JD1K1+019.364JD2半徑為3000m，緩和曲線為50m，樁號(hào)為K2+650.4

13、06。（1）平曲線要素計(jì)算（3） 計(jì)算曲線五個(gè)主點(diǎn)里程樁號(hào)JD2點(diǎn)附近各特殊樁號(hào)計(jì)算JD2K2+650.406-T-84.435ZHK2+565.971+Ls+50HYK2+615.971L-LS+118.8526HZK2+734.8236-LS-50YHK2+684.8236+(L/2-LS)-34.4263QZK2+650.3973+J/2+0.0085JD1K2+650.406JD3半徑為2200m，緩和曲線為60m，樁號(hào)為K3+849.726。（1）平曲線要素計(jì)算（4） 計(jì)算曲線五個(gè)主點(diǎn)里程樁號(hào)JD3點(diǎn)附近各特殊樁號(hào)計(jì)算JD3K3+849.726-T-93.283ZHK3+756.44

14、3+Ls+60HYK3+816.443L-LS+126.5278HZK3+942.9708-LS-60YHK3+882.9708+(L/2-LS)-33.2639QZK3+849.7069+J/2+0.0191JD1K3+849.726交 點(diǎn) 號(hào)交 點(diǎn) 坐 標(biāo)交點(diǎn)樁號(hào)轉(zhuǎn) 角 值曲 線 要 素 值 (m)曲 線 主 點(diǎn) 樁 號(hào)直線長(zhǎng)度及方向備 注N (X)E (Y)半 徑緩和曲緩和曲切 線曲 線外 距校正值第一緩和曲線第一緩和曲線終曲線中點(diǎn)第二緩和曲線起第二緩和曲線直線段交點(diǎn)間計(jì)算方位角線長(zhǎng)度線參數(shù)長(zhǎng) 度長(zhǎng) 度起 點(diǎn)點(diǎn)或圓曲線起點(diǎn)點(diǎn)或圓曲線終點(diǎn)終 點(diǎn)長(zhǎng) (m)距(m)JD03807291.853

15、327280.868K0+000836.83740511019.3641251044901.7JD13807031.166328266.3351K1+019.364150533.8(Z)1000100316.228182.527363.4175579.157008811.636K0+836.837K0+936.837K1+018.546K1+100.255K1+200.2551365.7160881632.677503894327.9JD23807039.018329898.9937K2+650.40621611.7(Y)300050387.29884.435168.85258210.6234

16、05870.017K2+565.971K2+615.971K2+650.397K2+684.824K2+734.8241021.6194711199.337289915939.7JD33806997.28331097.6045K3+849.72631742.8(Z)220060363.31893.283186.52780770.978141610.038K3+756.443K3+816.443K3+849.707K3+882.971K3+942.9711077.8216181171.104741884156.8JD43807023.868332268.4074K5+020.7935 縱斷面設(shè)計(jì)

17、5.1 概述沿著道路中線豎直剖切然后展開得到的斷面即為路線縱斷面。在縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線，另一條是設(shè)計(jì)線。坡線的坡度即路線縱向坡度，簡(jiǎn)稱縱坡，用符號(hào)i表示，其值按下式計(jì)算：i=H2-H1L100 （5-1） 式中： i縱坡，按路線前進(jìn)方向，上坡為正、下坡為負(fù)。； H1,H2按線路前進(jìn)方向?yàn)樾虻钠戮€兩端電的高程，m； L坡線兩端點(diǎn)間的水平距離，稱坡線長(zhǎng)度，簡(jiǎn)稱坡長(zhǎng)。5.2 縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)5.2.1 該路段縱坡設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)為使縱坡設(shè)計(jì)技術(shù)上滿足要求，經(jīng)濟(jì)上合理，縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的一般要求：(1) 該路段多為直線沒有過(guò)多起伏，縱坡設(shè)計(jì)可提高行駛安全。為保證車輛能以一定速度安全順利地行

18、駛，縱線應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁；盡量避免采用規(guī)范中的極限縱坡值，留有一點(diǎn)的余地。(2) 一般情況下縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少土石方和其他工程數(shù)量，以降低造價(jià)和節(jié)省用地。1.1.1最大縱坡最大縱坡在設(shè)計(jì)過(guò)程成中會(huì)受到汽車動(dòng)力的特性、自然條件和道路等級(jí)等因素所影響。此段一級(jí)公路設(shè)速為80km/h，查標(biāo)準(zhǔn)知最大縱坡為5。1.1.2最小縱坡最小縱坡是指挖方路段以及一些橫向排水不良的路段所規(guī)定的縱坡最小值。在長(zhǎng)路塹以及其他橫向排水不通暢地段，為防止積水滲入路基影響其穩(wěn)定性，各級(jí)公路均應(yīng)設(shè)置不小于0.3的最小縱坡，一般情況下以不小于0.5為宜。1.1.3平均縱坡平均縱坡是指一定長(zhǎng)度的路堤連續(xù)上

19、坡或下坡路段縱線所克服的高差與路線長(zhǎng)度之比。是為了合理運(yùn)用最大縱坡坡長(zhǎng)及緩和坡長(zhǎng)的規(guī)定，以保證車輛安全順利地行駛地限制性指標(biāo)。1.1.4最短坡長(zhǎng)限制最短坡長(zhǎng)的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的。如果坡長(zhǎng)過(guò)短，使變坡點(diǎn)增多，汽車行駛在連續(xù)起伏地段產(chǎn)生的增重與減重的變化頻率，導(dǎo)致乘客感覺不舒服，車速越高越感突出。最短坡長(zhǎng)以不小于計(jì)算行車速度9s的行程為宜，此段一級(jí)公路設(shè)速為80km/h，查標(biāo)準(zhǔn)知公路最短坡長(zhǎng)為200m。5.3豎曲線計(jì)算(1)豎曲線諸要素的計(jì)算公式為下列=i1-i2L=R式中：R-豎曲線半徑（m）L-豎曲線曲線長(zhǎng)（m）T-豎曲線的切線長(zhǎng)（m）i1-前段坡線坡度i2-后段坡線坡度E

20、-豎曲線的外距（m）-兩相鄰縱坡的代數(shù)差，以小數(shù)記，當(dāng)0時(shí)為凹型豎曲線；0時(shí)為凸型豎曲線。（2）設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算豎曲線起點(diǎn)高程=變坡點(diǎn)高程Ti （4-5）切線高程=豎曲線起點(diǎn)高程xi （4-6）設(shè)計(jì)高程=切線高程h （4-7） h=x22R （4-8）式中:R豎曲線半徑T豎曲線切線長(zhǎng) i 中線縱坡度，上坡取正，下坡取負(fù)x豎曲線上任一點(diǎn)至豎曲線起點(diǎn)的水平距離h豎距序 號(hào)樁 號(hào)豎 曲 線縱 坡（）標(biāo) 高（m）凸曲線半徑R（m）凹曲線半徑R（m）+-0K0+000382.61740.6201K0+490385.65547419.75390907-0.482K1+020383.106430594.5590

21、31630.43K1+930386.746410854.4324-0.384K2+650384.010412569.76460.475K3+380387.44144332.1696-0.416K3+850385.514425452.18060.3097K4+550387.67745000-0.5728K4+860385.903412723.9891.3119K5+020.793388.01093255表 5-1豎曲線計(jì)算數(shù)據(jù)表邊坡點(diǎn)1進(jìn)行計(jì)算，樁號(hào)為K0+490，高程為386.6554，豎曲線半徑為7419.8m，i1=0.62，i2=-0.481。變坡點(diǎn)豎曲線要素計(jì)算如下： =i1-i2=0

22、.62-0.481=1.101L=R=7419.80.01101=81.692設(shè)計(jì)高程計(jì)算 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)-T=K0+490-40.849=K0+449.156豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)+T=K0+490+40.849=K0+530.844豎曲線起點(diǎn)高程=386.6554-40.8490.062=384.123豎曲線終點(diǎn)高程=386.6554+40.8490.062=389.188X= K0+530.844-K0+449.156=81.728h=x22R=81.728227419.8=0.450切線高程= K0+449.156+81.6920.0062=449.662設(shè)計(jì)高程=44

23、9.662+0.45=450.112邊坡點(diǎn)2進(jìn)行計(jì)算，樁號(hào)為K1+020，高程為383.1064，豎曲線半徑為30594.559m，i1=-0.481，i2=0.4。變坡點(diǎn)豎曲線要素計(jì)算如下： =i1-i2=-0.481-0.4=-0.881 L=R=30594.5590.00881=269.538設(shè)計(jì)高程計(jì)算 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)-T=K1+020-134.76=K0+885.240豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)+T=K1+020+134.76=K1+154.760豎曲線起點(diǎn)高程=383.1064-134.760.048=376.637豎曲線終點(diǎn)高程=383.1064+134.760.04

24、8=389.575X= K1+154.760-K0+885.240=269.52h=x22R=269.522230594.559=1.187切線高程= K0+885.240+269.520.00481=886.536設(shè)計(jì)高程=886.536+1.187=887.723邊坡點(diǎn)3進(jìn)行計(jì)算，樁號(hào)為K1+930，高程為386.7464，豎曲線半徑為10854m，i1=0.4，i2=-0.38。變坡點(diǎn)豎曲線要素計(jì)算如下：=i1-i2=0.4-（-0.38）=0.78 L=R=108450.0078=84.664設(shè)計(jì)高程計(jì)算 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)-T=K1+930-42.332=K1+887.668

25、豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)+T=K1+930+42.332=K1+972.332豎曲線起點(diǎn)高程=386.7464-42.3320.040=385.053豎曲線終點(diǎn)高程=386.7464+42.3320.040=388.4397X= K1+972.332- K1+887.668=84.664h=x22R=84.6642210854=0.33切線高程= K1+887.668+84.6640.004=1888.001設(shè)計(jì)高程=1888.001+0.33=1888.331邊坡點(diǎn)4進(jìn)行計(jì)算，樁號(hào)為K2+650，高程為384.0104，豎曲線半徑為12569.764m，i1=-0.38，i2=0.47。變

26、坡點(diǎn)豎曲線要素計(jì)算如下：=i1-i2=-0.38-（0.47）=-0.85 L=R=12569.7640.0085=106.842設(shè)計(jì)高程計(jì)算 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)-T=K2+650-53.421=K2+596.579豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)+T=K2+650+53.421=K2+703.421豎曲線起點(diǎn)高程=384.0104-53.4210.038=381.98豎曲線終點(diǎn)高程=384.0104+53.4210.038=386.04X=K2+703.421-K2+596.579=106.842h=x22R=106.8422212569.764=0.454切線高程= K2+596.579

27、+106.8420.0038=2596.985設(shè)計(jì)高程=2596.985+0.454=2597.439邊坡點(diǎn)5進(jìn)行計(jì)算，樁號(hào)為K3+380，高程為387.441，豎曲線半徑為4332.169m，i1=0.47，i2=-0.41。變坡點(diǎn)豎曲線要素計(jì)算如下：=i1-i2=0.47-0.41）=0.88 L=R=4332.1690.0088=38.123設(shè)計(jì)高程計(jì)算 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)-T=K3+380-19.061=K3+360.939豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)+T=K3+380+19.061=K3+399.061豎曲線起點(diǎn)高程=387.441-19.0610.047=386.545豎曲線

28、終點(diǎn)高程=387.441+19.0610.047=388.336X= K3+399.061- K3+360.939=38.122h=x22R=38.122224332.139=0.168切線高程= K3+360.939+38.1220.0047=3361.118設(shè)計(jì)高程=3361.118+0.168=3361.286邊坡點(diǎn)6進(jìn)行計(jì)算，樁號(hào)為K3+850，高程為385.5144，豎曲線半徑為25452.180m，i1=-0.41，i2=0.309。變坡點(diǎn)豎曲線要素計(jì)算如下：=i1-i2=-0.41-0.309）=-0.719 L=R=25452.180.00719=183.001設(shè)計(jì)高程計(jì)算 豎

29、曲線起點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)-T=K3+850-91.5=K3+758.499豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)+T=K3+850+91.5=K3+941.501豎曲線起點(diǎn)高程=385.5144-91.50.041=381.7629豎曲線終點(diǎn)高程=385.5144+91.50.041=389.2659X= K3+941.501- K3+758.499=183.002h=x22R=183.0022225452.180=0.658切線高程= K3+758.499+183.0020.0041=3759.249設(shè)計(jì)高程=3759.249+0.658=3759.907邊坡點(diǎn)7進(jìn)行計(jì)算，樁號(hào)為K4+550，高程為38

30、7.6774，豎曲線半徑為5000m，i1=0.309，i2=-0.572。變坡點(diǎn)豎曲線要素計(jì)算如下：=i1-i2=0.309-0.572）=0.881 L=R=50000.00881=44.05設(shè)計(jì)高程計(jì)算 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)-T=K4+550-22.03=K4+527.969豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)+T=K4+550+22.03=K4+572.031豎曲線起點(diǎn)高程=387.6774-22.030.0309=386.997豎曲線終點(diǎn)高程=387.6774+22.030.0309=388.358X= K4+572.031- K4+527.969=44.062h=x22R=44.062

31、225000=0.194切線高程= K4+527.969+44.0620.00309=4528.105設(shè)計(jì)高程=4528.105+0.194=4528.299邊坡點(diǎn)8進(jìn)行計(jì)算，樁號(hào)為K4+860，高程為385.9034，豎曲線半徑為12723.989m，i1=-0.572，i2=1.311。變坡點(diǎn)豎曲線要素計(jì)算如下：=i1-i2=-0.572-1.311）=-1.883 L=R=12723.9890.01883=239.593設(shè)計(jì)高程計(jì)算 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)-T=K4+860-119.796=K4+740.206豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)+T=K4+860+119.796=K4+979

32、.794豎曲線起點(diǎn)高程=385.9034-119.7960.0572=379.051豎曲線終點(diǎn)高程=385.9034+119.7960.0572=392.756X= K4+979.794- K4+740.206=239.588h=x22R=239.5882212723.989=2.256切線高程= K4+740.206+239.5880.00572=4741.576設(shè)計(jì)高程=4741.576+0.194=4741.77表 5-2豎曲線主要樁號(hào)與高程表序 號(hào)樁 號(hào)豎 曲 線縱坡起點(diǎn)高程終點(diǎn)高程切線高程設(shè)計(jì)高程標(biāo) 高凸曲線半徑R凹曲線半徑R切線長(zhǎng)T外距E起點(diǎn)樁號(hào)終點(diǎn)樁號(hào)+-0K0+000382.6

33、1740.621K0+490385.65547419.75340.8430.1124163K0+449.156K0+530.844-0.4812K1+020383.106430594.559134.7600.296790K0+885.240K1+154.7600.43K1+930386.746410854.432442.3320.082547K1+887.668K1+972.332-0.384K2+650384.010412569.764653.4210.1135206K2+596.579K2+703.4210.475K3+380387.44144332.169619.0610.0419354

34、K3+360.938K3+399.062-0.416K3+850385.514425452.180691.5010.1644723K3+758.499K3+941.5010.3097K4+550387.6774500022.0310.048538K4+527.969K4+572.031-0.5728K4+860385.903412723.989119.7940.563923K4+740.206K4+979.7941.319K5+020.793388.010932556 橫斷面設(shè)計(jì)6.1 橫斷面設(shè)計(jì)原則1.設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、行車要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護(hù)和使用等方面的情況，進(jìn)行精

35、心設(shè)計(jì)，既要堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，又要經(jīng)濟(jì)合理。2.路基設(shè)計(jì)除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措施。3.還應(yīng)結(jié)合路線和路面進(jìn)行設(shè)計(jì)。選線時(shí)，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。6.2 各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)由橫斷面設(shè)計(jì)部分可知，路基寬度為24.5m，其中路面跨度為24.5m，中間帶寬度為2m，路面橫坡為2%，土路肩橫坡為3%。6.2.1 行車道寬度車道是指專為縱向排列、安全順適地通行車輛為目的而設(shè)置的公路帶狀部分。所謂車道寬度是為了交通上的安全和行車上的順適，根據(jù)汽車大小、車速高低而確定的各種車輛以不同速度行駛時(shí)所需的寬度。根據(jù)

36、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，有中央分隔帶的行車車道寬度，車道寬度為3.75m。本公路為雙向四車道，根據(jù)規(guī)范表6.2.1可知，行車道寬度采用27.5m。6.2.2 路肩寬度路肩是位于行車道外緣至路基邊緣。具有一定寬度的帶狀結(jié)構(gòu)部分。路肩通常包括路緣帶、硬路肩、土路肩三部分組成。根據(jù)規(guī)范表6.4.1可知：本公路右側(cè)硬路肩寬度取3.00m，土路肩寬度取0.75m。高速公路應(yīng)在右側(cè)硬路肩寬度內(nèi)設(shè)右側(cè)路緣帶，其寬度一般為0.50m。所以本公路左右路肩總長(zhǎng)為（3.00+0.75）m2=3.75m2。6.2.3 中間帶一級(jí)公路的設(shè)計(jì)速度較高且車道數(shù)多，不設(shè)中間帶難以保證行車安全，也難以達(dá)到該等級(jí)道路的應(yīng)有功能。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，高速

37、公路和一級(jí)公路整體式斷面必須設(shè)置中間帶。中間帶由兩條左側(cè)路緣帶和中央分隔帶組成。6.2.4 公路路基寬度由橫斷面設(shè)計(jì)部分可知，路基寬度為24.5m，其中行車道寬度為15m，硬路肩寬度3m,中間帶寬度為2m，路面橫坡為2%。6.2.5 道路路拱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，稱為路拱，其傾斜的大小以百分率表示。路拱對(duì)排水有利但對(duì)行車不利。路拱坡度所產(chǎn)生的水平分力增加了行車的不平穩(wěn)，同時(shí)也給乘客不舒適的感覺，而且當(dāng)車輛在有水或潮濕的路面上制動(dòng)時(shí)還會(huì)增加側(cè)向滑移的危險(xiǎn)。為此，對(duì)路拱大小的采用以及形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧兩方面的影響。路拱坡度應(yīng)根據(jù)路面類型和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，按規(guī)范表6.5

38、.2規(guī)定的數(shù)值采用，瀝青混凝土路面取1%2%。高速公路由于其路面較寬，迅速排除路面降水尤為重要，所以一般采用較大值，本路段取2%。土路肩的排水性遠(yuǎn)低于路面，其橫坡度較路面宜增大1%2%。直線段的硬路肩橫坡度與行車道坡度相同。曲線段的硬路肩橫坡度，當(dāng)硬路肩寬度不小于2.25m時(shí)（本公路為2.5m），應(yīng)設(shè)置向外傾斜的橫坡。根據(jù)規(guī)范表6.4.6-1可知，當(dāng)行車道超高橫坡值為2%5%時(shí)，曲線外側(cè)路肩坡度為-2%。6.3 曲線超高6.3.1 曲線超高作用及大小曲線上的超高是為了抵消車輛在曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，將里面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式。超高的橫坡坡度按公路等級(jí)計(jì)算行車速度圓曲線半徑

39、路面類型等情況確定。按規(guī)范表7.5.1規(guī)定，本公路最大超高值為10%。本路段包含了兩個(gè)平面曲線，曲線半徑分別為1000m,根據(jù)規(guī)范表7.5.3可知，設(shè)計(jì)速度為80km/h，R=1000m時(shí)超高取4%。6.3.2 超高緩和段為了行車舒適、路容的美觀和排水的順暢，必須設(shè)置一定長(zhǎng)度的超高緩和段，超高的過(guò)度則是在超高緩和段全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行的，雙車道公路超高緩和段長(zhǎng)按下式計(jì)算：Lc=iP (6-1)式中： Lc超高緩和段長(zhǎng)，m 旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣寬度，m 超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差，%P超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道（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。因?yàn)樵诖_定緩和曲

40、線長(zhǎng)度時(shí)已考慮了超高緩和段的長(zhǎng)度，所以在一般情況下超高緩和段的長(zhǎng)度與緩和曲線長(zhǎng)度相等。同時(shí)考慮到過(guò)小的漸變率對(duì)路面排水不利，一般橫坡度由2%過(guò)度到0%路段的超高漸變率不得小于1/330。7 平縱線性擬合7.1 平縱擬合的意義和原則在道路選線定線后，雖然是按照平面、縱斷面、橫斷面分別進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但是單獨(dú)從這三個(gè)角度出發(fā)不能使駕駛員的駕駛舒適性達(dá)到最佳。即使從這三個(gè)角度按照規(guī)范出發(fā)設(shè)計(jì)，但如果平縱曲線組合不好，依然得不到駕駛員所理想的駕駛舒適性。因此平縱線性組合相當(dāng)必要。在設(shè)計(jì)過(guò)程中得遵守一些原則：（1） 在線性組合設(shè)計(jì)中避免急彎道與陡坡相結(jié)合的不利因素（2） 在確立平面、縱斷面的獨(dú)立因素時(shí)，得考

41、慮各自均衡、連續(xù)。（3） 路線線性應(yīng)該自然地誘導(dǎo)駕駛者的視線，并保持視野的舒適性。（4） 避免視距范圍小，使得駕駛者對(duì)前方路段狀況不明確。該路段多為平面直線與凸型豎曲線組合，但這種組合視距差。只能用較大的豎曲線半徑來(lái)綜合。7.2 土石方的計(jì)算在道路施工過(guò)程中必定會(huì)出現(xiàn)開挖和回填，針對(duì)不同的斷面，不同的開挖方式，就有不同的計(jì)算方式。對(duì)于半挖半填狀態(tài)的路基橫斷面，更多的采用橫向調(diào)配土石方。而縱向調(diào)配土石方適用于，中線上路基某挖方有多余的瓦房，需要沿中線調(diào)配到中線上路及摸出填方路段。而土石方調(diào)配方式使用最多的還是計(jì)算表調(diào)配法，簡(jiǎn)單直觀、精度高。（1） 對(duì)土方數(shù)量的計(jì)算與復(fù)核，計(jì)算經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，對(duì)各樁端的

42、填挖情況（2） 根據(jù)欠方、縱向調(diào)配方的情況，具體擬定方案（3） 校核橫向校核、縱向校核挖方=本段利用方+挖余方填方=本段利用方+填缺方總體校核填方=縱向調(diào)配方+橫向調(diào)配方+借方填方+棄方=挖方+借方樁 號(hào)橫 斷 面距離(m)挖 方 分 類 及 數(shù) 量 (m3)填 方 數(shù) 量 (m3)面 積 總數(shù)量 土(m2)挖方填方%數(shù)量%數(shù)量%數(shù)量總數(shù)量土石12356789101112192021K0+0000.72 66.95 K0+0200.72 52.04 20.00 14 203 609 203 1190 1190 K0+0400.72 38.89 20.00 14 203 609 203 909

43、909 K0+0600.72 23.22 20.00 14 203 609 203 621 621 K0+0801.77 5.09 20.00 25 205 6015 205 283 283 K0+10012.27 20.00 140 2028 6084 2028 51 51 K0+12019.26 20.00 315 2063 60189 2063 K0+14025.01 20.00 443 2089 60266 2089 K0+16026.95 20.00 520 20104 60312 20104 K0+18024.99 20.00 519 20104 60312 20104 K0+20

44、022.79 20.00 478 2096 60287 2096 K0+22020.61 20.00 434 2087 60260 2087 K0+24018.31 20.00 389 2078 60233 2078 樁 號(hào)橫 斷 面距離(m)挖 方 分 類 及 數(shù) 量 (m3)填 方 數(shù) 量 (m3)面 積 總數(shù)量 土(m2)挖方填方%數(shù)量%數(shù)量%數(shù)量總數(shù)量土石12356789101112192021K0+26011.97 20.00 303 2061 60182 2061 K0+2805.07 20.00 170 2034 60102 2034 K0+3000.92 2.68 20.00

45、60 2012 6036 2012 27 27 K0+3200.72 8.44 20.00 16 203 6010 203 111 111 K0+3400.72 14.43 20.00 14 203 609 203 229 229 K0+3600.72 19.61 20.00 14 203 609 203 340 340 K0+3800.72 21.23 20.00 14 203 609 203 408 408 K0+4000.72 22.48 20.00 14 203 609 203 437 437 K0+4200.72 23.94 20.00 14 203 609 203 464 464 K0+4400.72 26.03 20.00 14 203 609 203 500 500 K0+4600.72 28.73 20.00 14 203 609 203 548 548 K0+4800.72 31.47 20.00 14 2