某一標(biāo)段高速公路的設(shè)計(jì)過(guò)程模板

1、某一標(biāo)段高速公路的設(shè)計(jì)過(guò)程模板 摘 要本論文主要介紹了順平縣至滿城縣某一標(biāo)段高速公路的設(shè)計(jì)過(guò)程根據(jù)給定的資料通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)的分析以及該路段的地質(zhì)地形地物水文等自然條件依據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范等交通部頒發(fā)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)在老師的指導(dǎo)下完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)該路段所經(jīng)地區(qū)是平原微丘區(qū)依據(jù)遠(yuǎn)景交通量將路線設(shè)計(jì)成設(shè)計(jì)速度為100kmh的雙向四車(chē)道高速公路路線全長(zhǎng)7465739米路基寬度為26米共設(shè)有4個(gè)平曲線9個(gè)豎曲線路線設(shè)計(jì)內(nèi)容包括平面設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)其后進(jìn)行了排水設(shè)計(jì)采用邊溝排水溝進(jìn)行排水保證路基路面的穩(wěn)定性最后進(jìn)行了路面結(jié)構(gòu)的組合設(shè)計(jì)等內(nèi)容整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算了路線的平縱曲線要素設(shè)計(jì)了路

2、基路面橋涵等內(nèi)容圓滿完成了順平至滿城段高速公路綜合設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞 平面設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)橫斷面設(shè)計(jì)排水設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)abstractthis paper mainly introduces the design process of a section of shunping to mancheng highway based on the information given by the analysis of the raw data and the section of geology topography terrain hydrology and other natural conditi

3、ons according to highway engineering technical standard road design standards issued by the ministry of communications and other related technologies indicators i have finished this task under the teachers guidancethe area that this highway passes through belongs to plain with micro-hill area accord

4、ing to the traffic volume in the future i design this highway into design speed of 100kmh with bi-directional four-lane highway with route length of 746574 meters embankment width of 26 meters four horizontal curves and nine vertical curves line design including graphic design longitudinal design an

5、d cross-sectional design then i accomplished the pavement drainage design which uses ditches and drains for drainage to ensure the water stability of roadbed and pavement at last a composite design of pavement structure and other designs are also finishedthe whole design have calculated the planar a

6、nd vertical curve elements of this line besides roadbed pavement bridges and so on complete the comprehensive design of the section of shunping to mancheng highway successfullykey words graphic design longitudinal design cross-sectional design drainage design pavement structural design目錄第一章 緒論411 公路

7、建設(shè)意義412 公路沿線自然條件413 公路等級(jí)及車(chē)道數(shù)確定6第二章 選線和方案比選921 選線922 方案比選10第三章 平面設(shè)計(jì)1231平面線形設(shè)計(jì)原則1232 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定1333 平曲線計(jì)算16第四章 縱斷面設(shè)計(jì)2041縱斷面設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)2042 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定2343 豎曲線計(jì)算25第五章 橫斷面設(shè)計(jì)2751 標(biāo)準(zhǔn)橫斷面確定2752 加寬超高設(shè)計(jì)2752 土石方的計(jì)算和調(diào)配30第六章 路面設(shè)計(jì)3261 基本資料3262軸載分析3263 路面等級(jí)確定及路面結(jié)構(gòu)組合3564 各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定3565 設(shè)計(jì)層厚度確定37第七章 排水設(shè)計(jì)4071 路基排水設(shè)計(jì)40

8、72 路面排水40第八章 橋涵及交叉設(shè)計(jì)4281 橋梁及涵洞4282 路線交叉設(shè)計(jì)42第九章 邊坡防護(hù)4491 防護(hù)意義4492 防護(hù)設(shè)施44總 結(jié)45致 謝47第一章 緒論11 公路建設(shè)意義1 完善公路網(wǎng)絡(luò)保阜高速是國(guó)家和省高速路網(wǎng)的重要組成部分是河北省高速公路五縱六橫七條線中的六橫之一途經(jīng)滿城順平望都唐縣曲陽(yáng)阜平全長(zhǎng)14721公里估算總投資11467億元路基寬26米平均設(shè)計(jì)時(shí)速100公里本項(xiàng)目的實(shí)施提高了整個(gè)地區(qū)通行能力緩解附近道路的交通壓力大大縮短了沿線各地區(qū)到保定市的時(shí)間減少交通事故節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用從而滿足交通運(yùn)輸發(fā)展的需要完善地區(qū)公路網(wǎng)結(jié)構(gòu)使公路運(yùn)輸快速靈活加快貨物的周轉(zhuǎn)速度提高了當(dāng)?shù)厣?/p>

9、會(huì)的機(jī)動(dòng)性2 加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展保阜高速建成以后東與保滄高速對(duì)接西與山西省同期建設(shè)的忻 州 阜 平 高速公路相連形成河北省又一條東出西聯(lián)的交通大動(dòng)脈是連接西北華北華東地區(qū)的重要走廊是晉煤東運(yùn)和河北省農(nóng)副產(chǎn)品西運(yùn)的快速通道將實(shí)現(xiàn)保定及西部?jī)?nèi)陸地區(qū)與東南沿海的快速貫通促進(jìn)保定西部縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快老區(qū)脫貧致富對(duì)路線沿途各縣的經(jīng)濟(jì)將會(huì)起到很大的帶動(dòng)作用3促進(jìn)旅游發(fā)展該高速公路也是山西晉中地區(qū)前往京津的快捷通道和京津地區(qū)去往五臺(tái)山的觀光走廊對(duì)河北省建設(shè)沿海經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展強(qiáng)省具有重要意義保阜高速公路是橫貫河北省東西的大動(dòng)脈是冀中連接西北華東地區(qū)的重要走廊它對(duì)完善河北高速路網(wǎng)促進(jìn)華北東北以至華東地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)加快區(qū)

10、域經(jīng)濟(jì)一體化開(kāi)發(fā)沿線旅游資源都將發(fā)揮重要作用對(duì)國(guó)家的政治經(jīng)濟(jì)國(guó)防建設(shè)都有重要戰(zhàn)略意義該新建公路對(duì)于河北省高速公路網(wǎng)的形成改善路網(wǎng)分布不均衡布局結(jié)構(gòu)增強(qiáng)路網(wǎng)綜合功能具有十分重要的作用12 公路沿線自然條件1 地理位置保定市位于太行山北部東麓冀中平原西部北緯3810-4000東經(jīng)11340-11620之間北鄰北京市和張家口市東接廊坊市和滄州市南與石家莊市和衡水市相連西部與山西省接壤地處京津石三角腹地市中心北距北京140公里東距天津145公里西南距河北省會(huì)石家莊125公里直接可達(dá)首都機(jī)場(chǎng)正定機(jī)場(chǎng)及天津秦皇島黃驊等海港本次設(shè)計(jì)路線為保阜高速滿城至順平段某一標(biāo)段保阜高速是國(guó)家和省高速路網(wǎng)的重要組成部分是

11、河北省高速公路五縱六橫七條線中的六橫之一路線位于東經(jīng)113454411520北緯384935385334處于保定中部地區(qū)途經(jīng)滿城順平望都唐縣曲陽(yáng)阜平六縣2 氣候條件河北省保定市氣候?qū)儆跍貛О霛駶?rùn)半干旱大陸性季風(fēng)氣候四季分明冬季寒冷干燥雨雪稀少春季冷暖多變干旱多風(fēng)夏季炎熱潮濕雨量集中秋季風(fēng)和日麗涼爽少雨光照資源豐富年總輻射量為4854598123193077小時(shí)南北熱量差異較大年平均氣溫為18142433極端最低氣溫-429年無(wú)霜凍期81204天多年平均最高氣溫33多年平均最低氣溫-3屬于季凍區(qū)多年最大凍深為680mm3 水文條件保定地區(qū)降水分布不均全市年降水量為4501201301416480

12、5806165506067k為07左右地下水埋深約25m4 地形地質(zhì)條件保定市大部分為沖積平原在西北部地區(qū)有小部分山嶺區(qū)中部以及南東部主要以平原為主平原區(qū)域地勢(shì)平坦地面高程起伏變化很小保阜高速公路沿線的地面高程變化率約為千分之一本設(shè)計(jì)標(biāo)段內(nèi)跨越一條干河溝渠其它處均為平地總體地勢(shì)從西北向東南降低保定地區(qū)處于公路自然區(qū)劃中4區(qū)中南部平原區(qū)土質(zhì)主要為沉積層土質(zhì)表層為粘性土下層為砂礫土基強(qiáng)度較好本設(shè)計(jì)標(biāo)段內(nèi)沒(méi)有軟土粉性土等不良土基出現(xiàn)13 公路等級(jí)及車(chē)道數(shù)確定1 公路等級(jí)確定1近期交通組成及交通量近期交通量組成及交通量見(jiàn)表1-1預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng)率為85預(yù)測(cè)年限為20年建設(shè)年限為兩年車(chē)型小客車(chē)東風(fēng)eq-1

13、40解放ca10b黃河jn-162日野kb222交通量900700650600700公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)jtg b012003中規(guī)定確定道路等級(jí)時(shí)候交通量換算采用小客車(chē)為標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型各汽車(chē)代表車(chē)型和車(chē)輛折算系數(shù)規(guī)定見(jiàn)下表公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中表202汽車(chē)代表車(chē)型車(chē)輛折算系數(shù)說(shuō)明小客車(chē)1019座的客車(chē)和載質(zhì)量2t的貨車(chē)中型車(chē)1519座的客車(chē)和載質(zhì)量2t7t的貨車(chē)大型車(chē)20載質(zhì)量7t14t的貨車(chē)拖掛車(chē)30載質(zhì)量14t的貨車(chē)折算以后的交通量如下表所示車(chē)型交通量晝夜折算系數(shù)折算后交通量小客車(chē)90010900東風(fēng)eq-140700201400解放ca10b650201300黃河jn-162600301800日野kb

14、2227003021002設(shè)計(jì)交通量計(jì)算設(shè)計(jì)交通量是指擬建道路到預(yù)測(cè)年限時(shí)所能達(dá)到的年平均日交通量其值是根據(jù)歷年交通觀測(cè)資料預(yù)測(cè)求得目前多按年平均增長(zhǎng)率計(jì)算確定式中aadt設(shè)計(jì)交通量pcud adt起始年平均日交通量pcud 年平均增長(zhǎng)率 n預(yù)測(cè)年限由上式計(jì)算得到aadt 484018521 64305547 41603輛3等級(jí)確定公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)jtg b012003對(duì)于各等級(jí)公路適應(yīng)的交通量規(guī)定如下一高速公路四車(chē)道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車(chē)折算成小客車(chē)的年平均日交通量為2500055000輛六車(chē)道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車(chē)折算成小客車(chē)的年平均日交通量為4500080000輛八車(chē)道高速公路應(yīng)

15、能適應(yīng)將各種汽車(chē)折算成小客車(chē)的年平均日交通量為60000100000輛二四車(chē)道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的年平均日交通輛2500055000輛六車(chē)道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的年平均日交通輛4500080000輛60000100000輛2車(chē)道數(shù)確定1設(shè)計(jì)小時(shí)交通量計(jì)算設(shè)計(jì)小時(shí)交通量按下式計(jì)算ddhv aadtdkddhv-主要方向設(shè)計(jì)交通量pcudaadt-設(shè)計(jì)交通量pcudd-方向不均勻系數(shù)一般取d 0506k-設(shè)計(jì)交通量系數(shù)為選定時(shí)位小時(shí)交通量與年平均日交通量的比值可根據(jù)氣候分區(qū)參照公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中表316取值本設(shè)計(jì)中d取055k取12計(jì)算得到ddhv 41603

16、055012 2746輛2一條車(chē)道設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算單車(chē)道的設(shè)計(jì)通行能力按下式計(jì)算cd cpcp cbfwfhvfpcd- 一條車(chē)道的設(shè)計(jì)通行能力cp- 一條車(chē)道的實(shí)際通行能力cb- 一條車(chē)道的基本通行能力fw- 車(chē)道寬度修正系數(shù)fhv- 交通組成及大型車(chē)修正系數(shù)fp- 駕駛員條件修正系數(shù)該公路為高速公路作為主干公路采用二級(jí)服務(wù)水平設(shè)計(jì)時(shí)速為100kmh每條車(chē)道寬度為375m由高速公路設(shè)計(jì)中表3-23-63-73-8及2-3和公式3-4計(jì)算得到一條車(chē)道的設(shè)計(jì)通行能力為cd 2100100098095067 1310pcud車(chē)道數(shù)n ddhv cd 2064 2取整綜上計(jì)算車(chē)道數(shù)取雙向四車(chē)道第二章

17、 選線和方案比選21 選線1 道路選線一般原則路線是道路的骨架它的優(yōu)劣關(guān)系到道路本身功能的發(fā)揮和在路網(wǎng)中是否能起到應(yīng)有的作用影響路線設(shè)計(jì)除自然條件外尚受諸多社會(huì)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(guān)系其基本原則如下1多方案選擇在道路設(shè)計(jì)的各個(gè)階段應(yīng)運(yùn)用各種先進(jìn)手段對(duì)路線方案作深入細(xì)致的研究在多方案論證比選的基礎(chǔ)上選定最優(yōu)路線方案2工程造價(jià)與營(yíng)運(yùn)管理養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合考慮路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車(chē)安全舒適迅速的前提下做到工程量小造價(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)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)不要輕易采用極限指標(biāo)也不應(yīng)不顧工程大小片面追求高指標(biāo)3處理好選線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系選線應(yīng)注意

18、同農(nóng)田基本建設(shè)相配合做到少占田地并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田經(jīng)濟(jì)作物田或穿過(guò)經(jīng)濟(jì)林園如橡膠林茶林果園等4路線與周?chē)h(huán)境景觀相協(xié)調(diào)通過(guò)名勝風(fēng)景古跡地區(qū)的道路應(yīng)注意保護(hù)原有自然狀態(tài)其人工構(gòu)造物應(yīng)與周?chē)h(huán)境景觀相協(xié)調(diào)處理好重要?dú)v史文物遺址5工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的影響選線時(shí)應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)調(diào)查弄清它們對(duì)道路工程的影響對(duì)嚴(yán)重不良地質(zhì)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(yīng)慎重對(duì)待一般情況下應(yīng)設(shè)法繞避當(dāng)必須穿過(guò)時(shí)應(yīng)選擇合適位置縮小穿越范圍并采取必要的工程措施6選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)注意由于道路修筑汽車(chē)運(yùn)營(yíng)所產(chǎn)生的影響和污染7對(duì)于高速路和一級(jí)路由于其路幅寬可根據(jù)通過(guò)地

19、區(qū)的地形地物自然環(huán)境等條件利用其上下行車(chē)道分離的特點(diǎn)本著因地制宜的原則合理利用上下行車(chē)道分離的形式設(shè)線保阜高速本設(shè)計(jì)標(biāo)段處于平原區(qū)地形對(duì)路線的約束限制不大路線平縱橫三方面的線形很容易達(dá)到較高的技術(shù)指標(biāo)路線布設(shè)時(shí)主要考慮了如何繞避當(dāng)?shù)氐拇迓湟约暗胤降缆泛徒?jīng)濟(jì)作物田和水利電力設(shè)施等選線時(shí)首先在路線的起終點(diǎn)間把經(jīng)過(guò)的村落河流學(xué)校經(jīng)濟(jì)作物田桃園蘋(píng)果園溫室等地方道路作為大的控制點(diǎn)在控制點(diǎn)間又進(jìn)一步選擇中間控制點(diǎn)在中間控制點(diǎn)之間一般不再設(shè)置轉(zhuǎn)角點(diǎn)所以本次設(shè)計(jì)只設(shè)置四個(gè)交點(diǎn)這樣安排平面線形既使路線短捷順直又避免了過(guò)長(zhǎng)的直線同時(shí)考慮了轉(zhuǎn)角的適當(dāng)避免了路線的迂回量太大綜合平原區(qū)自然和路線特征本次設(shè)計(jì)布線時(shí)著重考

20、慮了以下幾點(diǎn)路線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系盡量避開(kāi)了高產(chǎn)田和經(jīng)濟(jì)作物田以及溫室路線和橋位的關(guān)系在路線走向確定時(shí)盡量選擇了在界河河岸窄的地方跨河并且盡量使得其與界河交角接近垂直使得橋梁跨徑大大減少減少造價(jià)路線與沿線村落居民點(diǎn)的關(guān)系路線幾乎沒(méi)有橫穿村落只有在涇陽(yáng)驛村不得已從村落的最窄處穿過(guò)即使得拆遷量少也減少了對(duì)當(dāng)?shù)厝罕姷纳钌a(chǎn)的影響路線與地方道路的關(guān)系選線時(shí)候盡量減少了與地方道路的交叉盡量不改變?cè)械牡缆沸螒B(tài)只有兩處對(duì)已有道路作了局部改線處理同時(shí)布線過(guò)程中沒(méi)有遷就微小地形變化因?yàn)檫@樣會(huì)使線形變差且增加工程造價(jià)和運(yùn)用費(fèi)用3 本設(shè)計(jì)選線方法根據(jù)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范及其它相關(guān)的要求參照相應(yīng)的選線原則在12000本設(shè)計(jì)

21、標(biāo)段內(nèi)主要控制點(diǎn)有界河西莊村村落決堤村村落涇陽(yáng)驛村落以及沿線與新建公路相交的地方道路選線時(shí)候盡量避免了路線穿過(guò)村莊同時(shí)盡量少了占或者不占經(jīng)濟(jì)作物田如果園桃園溫室之類(lèi)盡量減少與地方道路的交叉同時(shí)盡量與界河大角度相交縮短橋梁跨徑選線過(guò)程考慮原有的水利電力設(shè)施減少對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活的影響同時(shí)也兼顧了線性的要求基本上做到路線順直沒(méi)有較大的轉(zhuǎn)角沒(méi)有太多的路線迂回而且平曲線半徑都比較大滿足現(xiàn)代高速公路高指標(biāo)要求本次設(shè)計(jì)初步選定兩個(gè)路線方案詳細(xì)介紹如下方案一從本設(shè)計(jì)標(biāo)段起點(diǎn)開(kāi)始42969744976324297226499059在此處設(shè)置第一個(gè)交點(diǎn)然后右轉(zhuǎn)3523218到達(dá)西莊村東側(cè)一片溫室東南處42968

22、13499930設(shè)置第二個(gè)交點(diǎn)接著左轉(zhuǎn)3659521到達(dá)決堤村村北處4297312502363設(shè)置第三個(gè)交點(diǎn)接著右轉(zhuǎn)2434141到達(dá)涇陽(yáng)驛村西側(cè)涇陽(yáng)驛縣道南側(cè)4296947503948設(shè)置第四個(gè)交點(diǎn)與涇陽(yáng)驛縣道成31度交角最后左轉(zhuǎn)295177一直到達(dá)設(shè)計(jì)終點(diǎn)4297236504947方案二從本設(shè)計(jì)標(biāo)段起點(diǎn)開(kāi)始42969744976324297340498956在此次設(shè)置第一個(gè)交點(diǎn)然后右轉(zhuǎn)464527到達(dá)西莊村東側(cè)溫室之間4296837499785在此設(shè)置第二個(gè)交點(diǎn)接著左轉(zhuǎn)4047201到達(dá)決堤村村北處4297279502426設(shè)置第三個(gè)交點(diǎn)接著右轉(zhuǎn)2345210到達(dá)涇陽(yáng)驛村西側(cè)涇陽(yáng)驛縣道南側(cè)

23、4296962503671設(shè)置第四個(gè)交點(diǎn)與涇陽(yáng)驛縣道成30度交角最后左轉(zhuǎn)2622430一直到達(dá)設(shè)計(jì)終點(diǎn)429723650494722 方案比選將方案一和方案二從路線線型指標(biāo)經(jīng)濟(jì)作物田占用與河及縣道交角及橋梁跨徑路線迂回情況與地方道路交叉情況總里程數(shù)進(jìn)行對(duì)比對(duì)比情況如下表所示方案方案一方案二比較交點(diǎn)數(shù)44相同各交點(diǎn)圓曲線半徑100011002500253190089715001500方案一較方案二指標(biāo)高經(jīng)濟(jì)作物田占用情況占用少量桃園及溫室不占用經(jīng)濟(jì)作物田地方案二較方案一好房屋拆遷情況拆遷少量村民房屋拆遷少量村民房屋相差不大路線轉(zhuǎn)角及迂回情況轉(zhuǎn)角小迂回少轉(zhuǎn)角大迂回大方案一較方案二好與界河交角69度

24、54度方案一較方案二好界河橋梁跨徑130米135米方案一較方案二好與縣道交角3028方案一較方案二好跨線橋跨徑1314相差不大與地方道路交叉情況11處11處情況相同總里程數(shù)7465739米7511294米方案一較短分析上表考慮到高速公路線型指標(biāo)為重點(diǎn)因素結(jié)合橋梁跨徑和路線總長(zhǎng)對(duì)工程造價(jià)的影響路線迂回盡量少的原則考慮主要矛盾忽略次要矛盾經(jīng)過(guò)比較后第一種方案要優(yōu)于第二種方案所以采用第一種路線方案兩種路線方案均在平面圖上畫(huà)出草圖詳見(jiàn)路線平面圖第三章 平面設(shè)計(jì)31平面線形設(shè)計(jì)原則1一般原則1平面線形設(shè)計(jì)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求2平面線形應(yīng)直捷連續(xù)順適并與地形地物相適應(yīng)與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)平面線形應(yīng)直捷連續(xù)

25、順適并與地形地物相適應(yīng)宜直則直宜曲則曲不片面追求直曲這是美學(xué)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的要求3保持平面線形的均衡和連續(xù)1直線與平曲線的組合中盡量避免以下不良組合長(zhǎng)直線盡頭接小半徑曲線短直線接大半徑的平曲線2平曲線與平曲線的組合相鄰平曲線之間的設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)均衡連續(xù)避免突變3高低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡4平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度2本次平面線形設(shè)計(jì)過(guò)程本設(shè)計(jì)標(biāo)段處于平原區(qū)平面線形采用較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)盡量避免了采用長(zhǎng)直線或小偏角但是沒(méi)有為避免長(zhǎng)直線而隨意轉(zhuǎn)彎在避讓局部障礙物時(shí)注意了線形的連續(xù)舒順同時(shí)平面線形充分利用了地形處理好平縱線形的組合在平面線形設(shè)計(jì)時(shí)候兼顧到了縱斷面的設(shè)計(jì)比如在跨越界河時(shí)候需要足夠的路面標(biāo)高來(lái)設(shè)置橋梁這里必然需

26、要設(shè)置一豎曲線所以在平面線形設(shè)計(jì)時(shí)候就使第一個(gè)交點(diǎn)的直緩點(diǎn)盡量后移從而避免了在縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)候出現(xiàn)豎曲線的頂部設(shè)置在緩和曲線內(nèi)或者靠近直緩點(diǎn)從而為縱斷面設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)同時(shí)相鄰曲線組合時(shí)優(yōu)先考慮使用s型反向曲線從而在兩大半徑圓曲線間盡量避免插入短直線這種不良的組合所以本次設(shè)計(jì)中在平面線形設(shè)時(shí)采用了較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)圓曲線半徑均大于規(guī)范規(guī)定的一般值四個(gè)交點(diǎn)的圓曲線半徑依次是1000110025002531米而且緩和曲線長(zhǎng)度也盡量和圓曲線大致相同至少滿足緩-圓-緩的比例為111-121之間使得線形更加平順利于行車(chē)而且考慮到兩平曲線間的距離太短而不利于線形的平順?biāo)栽诒敬卧O(shè)計(jì)中四個(gè)反向平曲線中交點(diǎn)12和

27、交點(diǎn)34分別兩兩設(shè)置成s型反向曲線從而避免了兩大半徑曲線中間連接一小段直線的不良組合交點(diǎn)23之間的直線長(zhǎng)度為1220米大大超過(guò)了規(guī)范規(guī)定值所以點(diǎn)23之間沒(méi)有設(shè)置成s型曲線同時(shí)平曲線長(zhǎng)度也大于規(guī)范對(duì)于其長(zhǎng)度規(guī)定一般值總之本次設(shè)計(jì)中的平面線形設(shè)計(jì)及組合設(shè)計(jì)滿足高速公路對(duì)于平面線形指標(biāo)的要求32 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定1 直線1直線最大長(zhǎng)度我國(guó)對(duì)于直線的長(zhǎng)度未作出具體規(guī)定當(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)的措施在景色有變化的地點(diǎn)其直線的最大長(zhǎng)度以km計(jì)可以大于20vv為設(shè)計(jì)車(chē)速以kmh計(jì)在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控制在20v以內(nèi)2曲線間直線最小長(zhǎng)度同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度同向曲線

28、間若插入短直線容易把直線和兩端的曲線構(gòu)成反彎的錯(cuò)覺(jué)甚至把兩個(gè)曲線看成是一個(gè)曲線這種線形破壞了線形的連續(xù)性容易造成駕駛員操作的失誤公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定同向曲線的最短直線長(zhǎng)度以不小于6v為宜在受到條件限制時(shí)無(wú)論是高速公路還是低速公路都宜在同向曲線間插入大半徑曲線或?qū)汕€做成復(fù)曲線卵形曲線或者c形曲線反向曲線間的直線最小長(zhǎng)度轉(zhuǎn)向相反的兩圓曲線之間考慮到為設(shè)置超高和駕駛?cè)藛T的轉(zhuǎn)向操作需要其間直線最小長(zhǎng)度應(yīng)予以限制公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定反向曲線間最小直線長(zhǎng)度以m計(jì)以不小于行車(chē)速度以kmh計(jì)的兩倍為宜2 圓曲線1 圓曲線的最小半徑我國(guó)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于不同設(shè)計(jì)速度的公路圓曲線規(guī)定了一般最小半徑極限最小半

29、徑不設(shè)超高最小半徑具體規(guī)定值如下表所示公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中表732設(shè)計(jì)速度kmh1201008060極限最小半徑m650400250125一般最小半徑m1000700400200不設(shè)超高最小半徑m路拱25500400025001500路拱275005250335019002圓曲線半徑的選用原則選用曲線半徑時(shí)應(yīng)盡量根據(jù)地形地物等條件盡量采用較大半徑的曲線必須能保證汽車(chē)以一定的速度安全行駛具體要求如下一般情況下宜采用極限最小平曲線半徑的4-8倍或超高為2-4的圓曲線半徑地形條件受限時(shí)應(yīng)采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑地形條件特殊困難而不得已時(shí)方可采用極限最小半徑應(yīng)同前后線形要素相協(xié)調(diào)使之構(gòu)成

30、連續(xù)均衡的曲線線形使路線平面線形指標(biāo)逐漸過(guò)渡避免出現(xiàn)突變應(yīng)同縱斷面線形相配合必須避免小半徑曲線與陡坡相重合最大半徑不宜超過(guò)10000米本次設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)速度為100km小時(shí)由公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中表732得本設(shè)計(jì)中公路圓曲線極限最小半徑為400米一般最小半徑為700米3 緩和曲線1緩和曲線的有關(guān)規(guī)定1直線同半徑小于不設(shè)超高最小半徑的圓曲線徑相連接處應(yīng)設(shè)置緩和曲線2半徑不同的同向圓曲線相連接處應(yīng)設(shè)置緩和曲線當(dāng)符合規(guī)范規(guī)定的特定條件時(shí)可不設(shè)緩和曲線3各級(jí)公路的緩和曲線長(zhǎng)度應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的長(zhǎng)度值要求4回旋線長(zhǎng)度應(yīng)隨圓曲線半徑的增大而增大當(dāng)圓曲線部分按規(guī)定需要設(shè)置超高時(shí)緩和曲線長(zhǎng)度還應(yīng)大于超高過(guò)渡段長(zhǎng)度2最小

31、長(zhǎng)度為使駕駛員能從容地打方向盤(pán)乘客感覺(jué)舒適線形美觀流暢圓曲線上的超高和加寬的過(guò)渡也能在緩和曲線內(nèi)完成所以應(yīng)規(guī)定緩和曲線的最小長(zhǎng)度從以下幾方面考慮1旅客感覺(jué)舒適2超高漸變率適中 3行駛時(shí)間不過(guò)短公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中表743給出了不同設(shè)計(jì)速度的緩和曲線最小長(zhǎng)度如下表所示設(shè)計(jì)速度kmh1201008060緩和曲線最小長(zhǎng)度m100857060查照公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中表743可得本設(shè)計(jì)緩和曲線最小長(zhǎng)度的最小值為85米一般值為120米3回旋線參數(shù)值a回旋線參數(shù)應(yīng)與圓曲線半徑相協(xié)調(diào)研究認(rèn)為回旋線參數(shù)a和與之相連接的圓曲線之間只要保持 便可得到視覺(jué)上協(xié)調(diào)而又舒順的線形當(dāng)r在100m左右時(shí)通常取a r如果r100m

32、則選擇a r或大于r反之在圓曲線半徑較大時(shí)可以選擇a在r3左右如果r超過(guò)了3000m即使a小于r3在視覺(jué)上也是沒(méi)有問(wèn)題的4平曲線長(zhǎng)度汽車(chē)在道路的曲線段上行駛時(shí)如果平曲線太短駕駛員需要急轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤(pán)高速行駛時(shí)候是不安全的乘客也會(huì)因?yàn)殡x心力太大而感到不舒服另外駕駛操縱來(lái)不及調(diào)整所以公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了平曲線包括圓曲線及其兩端的緩和曲線最小長(zhǎng)度如下表設(shè)計(jì)速度kmh1201008060403020一般值m1000850700500350250200最小值m200170140100705040查照公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中781可得本設(shè)計(jì)中平曲線的最小長(zhǎng)度的一般值為500米最小值為170米5 本設(shè)計(jì)中各參數(shù)規(guī)定值

33、綜上敘述本次設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)速度為100km小時(shí)各參數(shù)的規(guī)范規(guī)定值如下表所示參數(shù)規(guī)范最小值規(guī)范一般值同向圓曲線間直線最小長(zhǎng)度600反向圓曲線間直線最小長(zhǎng)度200圓曲線最小半徑400700緩和曲線最小長(zhǎng)度85120平曲線最小長(zhǎng)度17085033 平曲線計(jì)算1 基本型曲線設(shè)計(jì)與計(jì)算 對(duì)稱基本型曲線計(jì)算圖式 1 曲線元素計(jì)算公式如下 m m m m m m 式中-設(shè)緩和曲線后圓曲線內(nèi)移值 m q-緩和曲線切線增長(zhǎng)值 m -緩和曲線長(zhǎng)度 m -緩和曲線終點(diǎn)緩和曲線角 -切線長(zhǎng) m -圓曲線半徑 m -曲線長(zhǎng) m -轉(zhuǎn)角 -外距 m -切曲差 m 2 主點(diǎn)樁里程計(jì)算公式如下zh jd-t zh第一緩和曲線起點(diǎn)

34、直緩點(diǎn)hy zh hy第一緩和曲線終點(diǎn)緩圓點(diǎn)yh hy -2 yh第二緩和曲線終點(diǎn)圓緩點(diǎn)hz yh hz第二緩和曲線起點(diǎn)緩直點(diǎn)qz hz- qz圓曲線中點(diǎn)jd qz 由于本次設(shè)計(jì)中未采用非對(duì)稱型基本曲線所以非對(duì)稱型基本曲線的計(jì)算圖式及公式不再贅述2 s型曲線設(shè)計(jì)計(jì)算s型曲線計(jì)算時(shí)先根據(jù)前交點(diǎn)的t長(zhǎng)以及交點(diǎn)間距算出本交點(diǎn)的t長(zhǎng)通過(guò)導(dǎo)線轉(zhuǎn)角 以根據(jù)緩和曲線要求試定的 以及t長(zhǎng)來(lái)反算半徑對(duì)于反算出的半徑r根據(jù)控制切線長(zhǎng)t取整當(dāng)t為最大控制時(shí)r向小取整t為最小控制時(shí)r向大取整取整后再由基本型曲線設(shè)計(jì)與計(jì)算公式來(lái)計(jì)算各曲線要素以及主點(diǎn)樁號(hào)切線t反算半徑r的計(jì)算公式如下3 計(jì)算實(shí)例以本設(shè)計(jì)中交點(diǎn)12為例計(jì)

35、算平曲線要素計(jì)算過(guò)程如下交點(diǎn)11 124352 m 2604 m 7162 o 444804 m 876661 m 52393 m 10973 m 2計(jì)算主點(diǎn)樁里程jd1 k1448877-t 444804zh k1004073ls 250hy k1254073l-2ls 376661yh k1621734ls 250 hz k1871734-l2 438330 qz k1437904j2 10973 jd1 k1448877交點(diǎn)2由于交點(diǎn)12設(shè)置成了s型反向曲線所以交點(diǎn)2的半徑應(yīng)該由切線來(lái)反算1計(jì)算t長(zhǎng)反算r交點(diǎn)2切線長(zhǎng)t2 交點(diǎn)間距12-交點(diǎn)1的切線長(zhǎng)t1 963698-444877 51

36、8821利用切線反算半徑公式計(jì)算得到r 1100然后利用平曲線計(jì)算公式進(jìn)行曲線要素計(jì)算和交點(diǎn)1類(lèi)似在此不再贅述4 本設(shè)計(jì)中平面設(shè)計(jì)方法本次設(shè)計(jì)主要是利用計(jì)算機(jī)輔助定線將選定的路線的起點(diǎn)終點(diǎn)和四個(gè)交點(diǎn)輸入緯地三維道路cad系統(tǒng)后利用緯地三維道路cad軟件和人工進(jìn)行平面線的動(dòng)態(tài)交互設(shè)計(jì)最后由緯地系統(tǒng)進(jìn)行曲線要素主點(diǎn)樁里程的計(jì)算和相關(guān)成果圖表的生成相關(guān)成果詳見(jiàn)圖表文件部分第四章 縱斷面設(shè)計(jì)41縱斷面設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)1一般原則縱斷面設(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)豎曲線基本要求是縱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

37、面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)以及填挖經(jīng)濟(jì)平衡1一般要求為1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3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(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)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2組合設(shè)計(jì)原則1 應(yīng)在視覺(jué)上能自然的引導(dǎo)駕駛

38、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)暮铣善露纫岳诼访媾潘托熊?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3平縱線形組合的要求1 平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線2 平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持平衡3 要選擇合適的合成坡度2 本次設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)難點(diǎn)本設(shè)計(jì)標(biāo)段處于平原區(qū)由于平原區(qū)地勢(shì)平坦溝渠縱橫河道及地方道路眾多同時(shí)平原地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)路網(wǎng)也相應(yīng)發(fā)達(dá)故需要修建的構(gòu)造物較多而且平原區(qū)往往雨量充沛對(duì)土基最小填土高度也要求較高所以平原區(qū)高速公路在縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)十分復(fù)雜困難也比較多國(guó)內(nèi)近年來(lái)很多高速公路在縱斷

39、設(shè)計(jì)上采用了高填路堤方案特別是在平原地區(qū)為了滿足農(nóng)村和地方上大量頻繁的地方交通通道和小河航航道下穿凈高的要求縱坡始終降不下來(lái)將路堤填土高度大大高于地面平原微丘區(qū)的高速公路就宛如一條土堆的長(zhǎng)龍?jiān)谧匀坏匦沃酗@著凸出阻隔著人們的視線破壞地形地物嚴(yán)重影響自然景觀不能不說(shuō)是一大遺憾而且這種遺憾恐怕是永久性的縱坡變換頻繁坡長(zhǎng)過(guò)短則汽車(chē)加速減速時(shí)換檔頻繁不僅增加了駕駛員的精神負(fù)擔(dān)誘發(fā)交通事故而且還會(huì)造成環(huán)境污染另外由于高填方路堤自身荷載很大而且其作用在地基上的時(shí)間持久可能會(huì)導(dǎo)致地基 尤其是軟土地基 的變形和沉降使路基失穩(wěn)路基的變形和沉降會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)反射裂縫使路面喪失一定的使用性能降低其服務(wù)水平3本次縱斷面

40、設(shè)計(jì)要點(diǎn)本次縱斷面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)是有效降低填土高度因?yàn)槠皆瓍^(qū)高速公路沿線的溝壑路網(wǎng)地方道路以及農(nóng)耕道路分布眾多所以平原區(qū)高速公路的控制高程由路堤最小臨界填土高度和結(jié)構(gòu)物 通道涵洞橋梁等 標(biāo)高兩部分進(jìn)行控制所以如何合理的確定有關(guān)構(gòu)造物的類(lèi)型控制標(biāo)高和數(shù)量是有效降低填土高度的關(guān)鍵技術(shù)本次設(shè)計(jì)中在下面三個(gè)方面進(jìn)行探討了和論證第一構(gòu)造物類(lèi)型的選擇關(guān)于被交路上跨或下穿的選擇不僅對(duì)縱斷面線形設(shè)計(jì)的工程造價(jià)有著舉足輕重的作用還對(duì)線形設(shè)計(jì)效果及其使用質(zhì)量的優(yōu)劣有著重要影響分離式立體交叉設(shè)置時(shí) 必須充分利用地形有利條件結(jié)合高速公路的填土高度 合理確定被交路上跨或下穿方案上跨主線的分離式立交橋 往往存在縱坡較大接

41、線處理難等缺點(diǎn)所以一般宜采用主線上跨方案高速與地方道路及農(nóng)耕道路相交時(shí)可以考慮設(shè)置天橋和通道兩種情況選擇天橋縱斷上不必設(shè)置豎曲線同時(shí)可以降低路基填筑高度節(jié)約占地選擇設(shè)置通道時(shí)該處需要設(shè)置豎曲線路基填筑高度相對(duì)的將要提高僅就天橋與通道相比天橋造價(jià)為通道造價(jià)的13-2倍但是天橋可以使路基填高由4 m降至2 m則每公里可以節(jié)約土方近74萬(wàn)m 通道雖然比天橋造價(jià)低但是由于通道標(biāo)高低在降水量大的季節(jié)可能會(huì)積水影響交通需要相應(yīng)的排水設(shè)施從而增加使用費(fèi)用通道和天橋的選擇需作經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較如果節(jié)約的土方費(fèi)用能滿足其他工程處理的費(fèi)用則應(yīng)選擇設(shè)置天橋或主線下穿方案這種方案的選擇在降低路基高度的同時(shí)增加了視覺(jué)舒適性也

42、就增加了線形的安全性而且少占用農(nóng)田減少由于取土而增加的環(huán)保費(fèi)用具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益當(dāng)選擇通道時(shí)為了在設(shè)置大半徑豎曲線提高線形視覺(jué)舒適性的同時(shí)降低路基填筑高度可以降低通道標(biāo)高采用鋼筋混凝土通道必要時(shí)輔以配套的排水設(shè)施由于降低了構(gòu)造物標(biāo)高該區(qū)段縱斷起伏不大也可以適當(dāng)減少土方量第二天橋和通道的數(shù)量確定天橋和通道的數(shù)目是確定適當(dāng)坡度的關(guān)鍵數(shù)目越多則填筑工程量越大數(shù)目太少則影響高速公路兩側(cè)的居民出行生物的分布高速公路作為地區(qū)交通大動(dòng)脈 首先應(yīng)該服務(wù)于區(qū)中心城市 促進(jìn)大范圍的經(jīng)濟(jì)發(fā)展在此前提下 應(yīng)充分考慮沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)群眾的生產(chǎn)和生活 保持群眾間的生活交往 更好地促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展若高速公路與地方道

43、路相交就設(shè)置通道 那么有的通道會(huì)利用率很低而失去了它應(yīng)有的意義 因而應(yīng)根據(jù)地方道路的性質(zhì)適當(dāng)取舍或歸并對(duì)于因設(shè)某一通道而影響整個(gè)縱斷面 造成填土高度大幅度提高時(shí)要研究改移道路使其從較高路堤下通過(guò)的可能性 另外還應(yīng)充分利用跨河橋邊孔及排水箱涵作通道 這是綜合利用橋涵設(shè)施 減少單建通道降低填土高度的有效措施通道的設(shè)置間距 要掌握因地制宜的原則 一般來(lái)說(shuō)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)人口稠密地區(qū)以每公里設(shè)置2-3座通道是適宜的第三通道的凈空標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于通道凈空的確定 設(shè)計(jì)時(shí)一定要實(shí)事求是 堅(jiān)持設(shè)計(jì)的科學(xué)性和公證性 不遷就地方政過(guò)高的要求 以免增加填土高度增加工程造價(jià)通道路面標(biāo)高應(yīng)結(jié)合排水考慮 一般應(yīng)高于原地面 原則上不下挖

44、 便于雨水自排少數(shù)通道根據(jù)地勢(shì) 若能有效地解決自排水問(wèn)題也可適當(dāng)下挖 不能只為了追求降低填土高度 而盲目下挖 尤其在南方多雨和地基潮濕地區(qū)更應(yīng)提起注意 否則通道內(nèi)易積水 影響使用功能在確定跨越形式的基礎(chǔ)上采用建筑高度低輕巧的跨線橋結(jié)構(gòu)型式并精細(xì)設(shè)計(jì)縱斷面使交叉凈空既滿足使用要求又不浪費(fèi)第四平縱面線形的組合設(shè)計(jì)時(shí)候平曲線與豎曲線一一對(duì)應(yīng) 變坡點(diǎn)對(duì)應(yīng)于平曲線中點(diǎn) 這是最理想的組合設(shè)計(jì)中必須充分考慮縱面線形與平面線形的對(duì)應(yīng)關(guān)系但是實(shí)際上平原微丘區(qū)高速公路往往平曲線半徑很大 平曲線長(zhǎng)一般在1-2km有的達(dá)3-4km要想做到ll的對(duì)應(yīng)關(guān)系 不但增加大量的土石方數(shù)量 而且也難以滿足各種構(gòu)造物標(biāo)高要求實(shí)踐證

45、明 在縱坡很緩時(shí) 縱面多次起伏并不影響駕駛員行駛中視覺(jué)上的連續(xù)性實(shí)際應(yīng)用時(shí) 應(yīng)靈活掌握 有條件時(shí)應(yīng)盡力做到一一對(duì)應(yīng) 確有困難時(shí) 一般以一個(gè)長(zhǎng)平曲線包3個(gè)豎曲線為宜 最多不能超過(guò)5個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量作到一個(gè)長(zhǎng)平曲線包住幾個(gè)豎曲線由于縱坡平緩坡差不大 并采用大半徑豎曲線 線形仍然舒順流暢視覺(jué)良好但是應(yīng)注意平縱面線形的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡 平曲線內(nèi)的豎曲線半徑一般取平曲線半徑的10-20倍同時(shí)若一個(gè)平曲線內(nèi)包了幾個(gè)豎曲線 則幾個(gè)豎曲線的半徑及豎曲線長(zhǎng)度也應(yīng)保持均衡4本次設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)優(yōu)化方法第一在構(gòu)造物類(lèi)型的選擇上進(jìn)行了充分的論證比選在與地方道路相交的地方主要機(jī)耕道路設(shè)置成了涵洞而行人道路和小路則設(shè)置為

46、天橋比如在k2345 km和k5470 km里程處這兩條道路只有行人通行所以設(shè)置成了天橋第二天橋和通道的數(shù)量確定的時(shí)候進(jìn)行了充分的優(yōu)化在盡量考慮了當(dāng)?shù)厝罕娡ㄐ械那闆r下能少用則少用在布置通道的時(shí)候一般沒(méi)有輕易增加通道第三在通道凈空的確定時(shí)候完全實(shí)事求是的進(jìn)行設(shè)計(jì)不追求過(guò)高的要求 以免增加填土高度增加工程造價(jià)在縱斷面設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有一味把通道的高程作物必須的控制標(biāo)高在縱斷面設(shè)計(jì)特殊困難地區(qū)為了避免個(gè)別通道的高程而影響局部路線的縱斷面設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)充分的論證考慮后對(duì)原有路面適當(dāng)下挖降低路面高程來(lái)設(shè)置通道在k1514km k1968 km k3671 km k6892 km 這四個(gè)通道處采取了降低路面高程的做

47、法第四在平面和縱斷面組合設(shè)計(jì)過(guò)程中力爭(zhēng)平曲線與豎曲線一一對(duì)應(yīng)但是沒(méi)有拘泥于規(guī)范而是根據(jù)實(shí)際情況靈活處理在滿足視覺(jué)的連續(xù)性的情況下在一個(gè)平曲線內(nèi)設(shè)置了多個(gè)豎曲線同時(shí)盡量采用半徑大的豎曲線使得線形仍然舒順流暢視覺(jué)良好比如在交點(diǎn)2和交點(diǎn)3的平曲線內(nèi)分布設(shè)置了兩個(gè)豎曲線42 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定1 坡度 1 最大坡度最大縱坡是公路縱斷面設(shè)計(jì)中的重要控制指標(biāo)在地形起伏較大的地區(qū)直接影響路線的長(zhǎng)短使用質(zhì)量運(yùn)輸成本及造價(jià)確定最大縱坡時(shí)不僅考慮汽車(chē)的動(dòng)力特性道路等級(jí)自然條件還要考慮工程和運(yùn)營(yíng)的安全與經(jīng)濟(jì)等我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各級(jí)公路最大縱坡值給出了具體的規(guī)定本次設(shè)計(jì)速度為100km小時(shí)查照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中表3

48、016可得本設(shè)計(jì)的最大縱坡為42我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在長(zhǎng)路塹低填設(shè)邊溝路段以及其他橫向排水不通暢的路段為保證排水通暢防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性均采用不小于03的縱坡在干旱地區(qū)以及橫向排水良好不產(chǎn)生路面積水的路段如直坡段的路堤填段可不受最小縱坡限制由于高速公路的路面排水一般采用集中排水的方式其直坡段或半徑大于不設(shè)超高最小半徑路堤路段的最小縱坡仍應(yīng)不小于03本次設(shè)計(jì)中最小縱坡限制為032 坡長(zhǎng)1最小坡長(zhǎng)最短坡長(zhǎng)的限制主要是從汽車(chē)行駛平順性的要求考慮的最小坡長(zhǎng)規(guī)定汽車(chē)以設(shè)計(jì)速度9-15s的行程為宜高速公路以設(shè)計(jì)速度9s的行程即可我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各級(jí)公路的最小坡長(zhǎng)作了具體的規(guī)定本次設(shè)計(jì)

49、速度為100km小時(shí)查照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中表3017-1可得本設(shè)計(jì)的最小坡長(zhǎng)為2502最大坡長(zhǎng)查照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中表3017-2可得本設(shè)計(jì)速度下的不同縱坡值的最大坡長(zhǎng)限制如下表所示縱坡坡度345最大坡長(zhǎng)m1000800600注坡度小于3的坡不限制坡長(zhǎng)3豎曲線半徑和長(zhǎng)度在縱斷面設(shè)計(jì)中豎曲線的設(shè)計(jì)受眾多因素的影響和限制其中有三個(gè)限制因素決定著豎曲線最小半徑或最小長(zhǎng)度 1 緩和沖擊 2 行駛時(shí)間不過(guò)短 3 滿足視距要求根據(jù)以上因素我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中表3018對(duì)各級(jí)公路的豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度作了具體的規(guī)定本次設(shè)計(jì)速度為100km小時(shí)查照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中表3018可得本設(shè)計(jì)的豎曲線最小半徑和

50、最小長(zhǎng)度如下表所示凸型曲線凹形曲線最小半徑一般值110004500極限值65003000最小長(zhǎng)度一般值210210極限值85854 本設(shè)計(jì)中各項(xiàng)參數(shù)規(guī)定綜上敘述本次設(shè)計(jì)中縱斷面設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)規(guī)定匯總?cè)缦卤碓O(shè)計(jì)時(shí)速kmh最大縱坡最小縱坡最小坡長(zhǎng)m凸形豎曲線凹形豎曲線豎曲線 一般最小長(zhǎng)度 m 極限最 小半徑 m一般最 小半徑m極限最小半徑m一般最 小半徑 m 1004032506500110003000450021043 豎曲線計(jì)算1 豎曲線要素計(jì)算豎曲線要素的計(jì)算公式 t 式中r豎曲線半徑 m l豎曲線的曲線長(zhǎng) m t豎曲線的切線長(zhǎng) m e豎曲線的外距 m 兩相鄰縱坡的代數(shù)差以小數(shù)計(jì) 當(dāng)0時(shí)為凹型

51、豎曲線0時(shí)為凸型豎曲線豎曲線計(jì)算示意圖2設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算公式 豎曲線起點(diǎn)高程 變坡點(diǎn)高程t切線高程 豎曲線起點(diǎn)高程設(shè)計(jì)高程 切線高程h式中 前段坡線坡度后段坡線坡度x豎曲線上任意點(diǎn)與豎曲線始點(diǎn)的水平距離 m h 豎距3 計(jì)算實(shí)例下面以變坡點(diǎn)1為例進(jìn)行豎曲線計(jì)算變坡點(diǎn)樁號(hào)為k755高程為m i1 0i2 -1049 r 11000m則 豎曲線要素 -2034 為凸形曲線長(zhǎng) 218889切線長(zhǎng) t 10944外距 054計(jì)算設(shè)計(jì)高程以計(jì)算樁號(hào)為k0655處的設(shè)計(jì)高程為例豎曲線起點(diǎn)樁號(hào) 變坡點(diǎn)樁號(hào)-t k755 k064556豎曲線起點(diǎn)高程094m豎曲線終點(diǎn)樁號(hào) 變坡點(diǎn)樁號(hào) t 755 k0

52、86444豎曲線高程1049m橫距x k75500k65500 m 豎距 091切線高程 豎曲線起點(diǎn)高程 4507094 4601設(shè)計(jì)高程 切線高程h 451 m 其它變坡點(diǎn)設(shè)計(jì)高程計(jì)算與上例類(lèi)似不再贅述4 本設(shè)計(jì)中計(jì)算方法本次設(shè)計(jì)中縱斷面設(shè)計(jì)是利用數(shù)字地面模型進(jìn)行地面線插值并自動(dòng)計(jì)算出其高程人工確定出高程控制點(diǎn)后輸入緯地三維道路cad系統(tǒng)由人工和緯地三維道路cad系統(tǒng)動(dòng)態(tài)交互進(jìn)行縱斷面拉坡設(shè)計(jì)最后由設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行豎曲線要素及主點(diǎn)樁里程計(jì)算和相關(guān)成果圖表的生成相關(guān)成果詳見(jiàn)圖表部分第五章 橫斷面設(shè)計(jì)51 標(biāo)準(zhǔn)橫斷面確定1標(biāo)準(zhǔn)橫斷面確定本設(shè)計(jì)標(biāo)段公路為四車(chē)道高速公路設(shè)計(jì)速度100kmh根據(jù)公路工程技

53、術(shù)標(biāo)準(zhǔn)jtgb01-2003中各項(xiàng)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)橫斷面確定如下采用整體式路基路基全寬26米行車(chē)道寬度375 m路緣帶寬度075 m右側(cè)硬路肩3 m 含右側(cè)路緣帶075 m 中央分隔帶20 m中間帶寬度3米土路肩為075 m行車(chē)道路拱橫坡為2 土路肩為3路基邊坡為115邊溝采用梯形邊溝深度為06 m寬度為06m坡度均為11路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖如圖5-1所示圖5-1 路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖52 加寬超高設(shè)計(jì)1 加寬設(shè)計(jì)根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)jtgb01-2003中規(guī)定當(dāng)平曲線的半徑小于或等于250m時(shí)應(yīng)對(duì)平曲線內(nèi)側(cè)的行車(chē)道加寬相應(yīng)的路基也應(yīng)加寬本設(shè)計(jì)標(biāo)段內(nèi)內(nèi)所有有圓曲線曲線半徑均大于250m故不設(shè)加寬所以關(guān)于加寬設(shè)

54、計(jì)在此不再贅述2 超高設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)公路時(shí)速為100kmh時(shí)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的不設(shè)超高的最小半徑為4000米設(shè)計(jì)中所有平曲線的圓曲線半徑都小于該值所以在圓曲線上應(yīng)設(shè)置超高 1 超高過(guò)渡方式本設(shè)計(jì)公路為整體式路基的高速公路設(shè)有中央分隔帶所以超高過(guò)渡方式的設(shè)置采用的是繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)的方法即將兩側(cè)行車(chē)道分別繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)使之各自成為獨(dú)立的單向超高斷面此時(shí)中央分隔帶維持原水平狀態(tài)2最大超高值和過(guò)渡段漸變率確定根據(jù)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中表751規(guī)定本次設(shè)計(jì)中圓曲線最大超高定為8超高漸變形式為線性查照公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中表754規(guī)定過(guò)渡段漸變率最大值為1175最小值為13303 超高緩和段布置由于本設(shè)計(jì)中交點(diǎn)12和交點(diǎn)34設(shè)置成s型反向曲線所以在緩和段布置的時(shí)候有兩種情況對(duì)于交點(diǎn)13的前緩和段和交點(diǎn)24的后緩和段是從zh點(diǎn)或者h(yuǎn)z點(diǎn)開(kāi)始漸變對(duì)于交點(diǎn)13的后緩和段和交點(diǎn)24的前緩和段是從反向曲線的公切點(diǎn)開(kāi)始漸變這樣就是從交點(diǎn)1曲線的全超高過(guò)度到交點(diǎn)2曲線的全超高交點(diǎn)34也是這種方法這樣的布