湖南省龍山至永順二級公路初步設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、 摘 要本設(shè)計是湖南省龍山至永順二級公路初步設(shè)計，路段地處丘陵區(qū)，沿路地形起伏在400600m之間，路線起止樁號從k4+000.000至k7+006，該公路的主要技術(shù)指標(biāo)為路基寬度8.5m，雙向雙車道，無中央分隔帶，設(shè)計車速60km/h。本次設(shè)計的是二級公路的初步設(shè)計，首先進(jìn)行了地形圖的研究，在熟悉地形圖之后，查閱了當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)的地形地質(zhì)，水文氣候條件，擬定了兩條路線比選方案，在經(jīng)過比較技術(shù)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)后，最終選擇最佳方案。在路線的平面設(shè)計之后，進(jìn)行了縱橫斷組合設(shè)計、路基設(shè)計、路面設(shè)計。在路基路面設(shè)計完成之后，路基設(shè)計專項中的擋土墻設(shè)計以及路基路面排水的設(shè)計。擋土墻采用的是重力式擋土墻，排水防護(hù)

2、設(shè)計進(jìn)行了邊溝、排水溝以及截水溝的組合形式。然后進(jìn)行了涵洞以及平面交叉設(shè)計，本路線需要構(gòu)造兩處涵洞，采用圓管涵形式，交叉口采用加鋪轉(zhuǎn)角式。最后對進(jìn)行了工程的概預(yù)算，利用縱橫概預(yù)算軟件計算，概算金額為11439135元。關(guān)鍵詞：湖南，龍山，永順，二級公路，初步設(shè)計iabstractthe design of hunan province longshan to yongshun two road sections in the preliminary design, the basin, basin surrounded by mountains surrounded by, its eleva

3、tion in 400600 meters between. the two stage highway begins to pile no. k4+000, end pile no. k7+006.the main technical indexes for highway roadbed width 8.5m, a two-way dual carriageway, without the central dividing strip. the design of the speed60km/h. this design is the two highway preliminary des

4、ign, first carried out the study on topographical map, in a familiar terrain map, access to the local topography and geology, hydrology and climate conditions. the initial formulation of the two route alternatives, after comparison of technical indicators and the actual engineering situation, the fi

5、nal choice of relatively suitable scheme. in the course of graphic design, proceed with the longitudinal design, cross-sectional design, roadbed design, roadbed design is complete, start a pavement design, considering the actual situation of the project, finally decided to take the road design of ce

6、ment concrete pavement. in the design of roadbed and road surface is completed, a retaining wall and drainage and protection design. the retaining wall is used in gravity retaining wall, drainage and protection design for the side ditch drainage ditches and drainage design. after conducting a culver

7、t and the intersection of the plane of the preliminary design, the route need to construct two culverts, using pipe culvert form,intersection using overlay corner . at the end of the project budget, project budgetary estimate, according to the actual situation, using aspect software over the budget,

8、 budget amount of 11439135 yuan. keywords:hunan,longshan,yongshun,two highway,preliminary design目 錄 摘 要iabstractii第1章 緒 論1第2章 設(shè)計總說明22.1 地質(zhì)地貌水文狀況22.1.1 地形地貌22.1.2 氣象水文22.1.3 地層巖性22.1.4 沿線材料供應(yīng)22.2 工程概況32.3 交通量資料32.4 設(shè)計依據(jù)3第3章 路線設(shè)計53.1 道路等級確定53.1.1初始年交通量的確定53.1.2 設(shè)計交通量的計算63.1.3公路等級的確定73.2 路線擬定73.2.1 選線原

9、則73.2.3 選線的步驟83.3 方案比選83.3.1 兩方案特點(diǎn)比較9第4章 線形設(shè)計114.1平面設(shè)計114.1.1路線概念114.1.2 直線114.1.3 圓曲線114.1.4緩和曲線124.1.5 平曲線要素計算 134.2 縱斷面設(shè)計154.2.1 縱斷面設(shè)計原則154.2.2 縱坡設(shè)計的步驟154.2.3 最大縱坡設(shè)計要求164.2.4 坡長限制164.2.5 最小縱坡、平均縱坡以及合成坡度174.2.6 豎曲線半徑184.2.7 豎曲線幾何要素計算194.3 橫斷面設(shè)計204.3.1 橫斷面設(shè)計的原則204.3.2 行車道寬度204.3.3 路肩204.3.4 平曲線加寬21

10、4.3.5 路拱的確定224.3.5 超高224.4 平縱線形組合設(shè)計264.4.1 設(shè)計原則264.3.2 平、豎線組合的基本要求264.5 橫斷面繪制26第5章 路基設(shè)計285.1 路基概述285.2 路基的設(shè)計內(nèi)容285.2.1路基斷面形式285.2.2 路基寬度285.2.3 路基高度295.2.4 路基邊坡坡度設(shè)計295.3 路基填料305.3.1路基填料選擇原則305.4 路基壓實標(biāo)準(zhǔn)與壓實度315.5 路基防護(hù)與加固工程325.5.1 植物防護(hù)325.5.2 軟基處理32第6章 擋土墻346.1擋土墻定義346.2擋土墻布置346.2.1 擋土墻的縱向布置346.2.2 擋土墻的

11、橫向布置346.2.3 擋土墻的平面布置356.3 擋土墻的構(gòu)造356.4 擋土墻的埋置深度356.5 排水設(shè)施366.6 沉降縫與伸縮縫366.7 重力式擋土墻設(shè)計366.7.1 土壤以及地質(zhì)情況366.7.2 墻身材料376.7.3 擋土墻自重及其重心計算376.7.4 確定車輛荷載及換算土柱高度386.7.5 土壓力計算406.7.6 穩(wěn)定性驗算406.7.7 基底應(yīng)力及合力偏心距驗算416.7.8 墻身截面強(qiáng)度驗算43第7章 土石方計算與調(diào)配467.1 橫斷面面積計算467.2 土石方數(shù)量計算467.2.1 計算方法467.3 路基土石方調(diào)配477.3.1 土石方調(diào)配的原則477.3.

12、2 土石方調(diào)配方法步驟477.3.3 計算計價土石方47第8章 路面設(shè)計498.1 路面設(shè)計的原則498.1.1 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計498.1.2 路面建筑材料設(shè)計498.2 路面設(shè)計步驟498.3 交通量計算508.4 路面結(jié)構(gòu)方案設(shè)計538.4.1 初擬路面結(jié)構(gòu)538.4.2 路面材料參數(shù)確定538.4.3 荷載疲勞應(yīng)力568.4.4 溫度疲勞應(yīng)力578.4.5 檢驗初擬路面結(jié)構(gòu)588.5 接縫設(shè)計598.5.1 縱縫接縫598.5.2 橫縫接縫608.6 配筋設(shè)計618.6.1邊緣補(bǔ)強(qiáng)鋼筋618.6.2 角隅鋼筋61第9章 路基路面排水設(shè)計639.1 路基路面排水目的和意義639.2 路基路面

13、排水設(shè)計一般原則639.3 路基排水639.3.1 邊溝排水639.3.2 截水溝649.3.3 排水溝設(shè)計659.4 路面排水設(shè)計669.4.1 路面表面排水669.4.2 路面內(nèi)部排水66第10章 涵洞選型設(shè)計6810.1 涵洞選型設(shè)計6810.1.1 涵洞選用原則6810.1.2 涵洞分類6810.1.3 常用的洞口形式6810.1.4 涵洞的布置69第11章 平面交叉設(shè)計7011.1 平面交叉設(shè)計的內(nèi)容7011.2 平面交叉設(shè)計原則7011.3 平面交叉口的交通分析7011.4 平面交叉的布置類型7111.4.1 加鋪轉(zhuǎn)角式7111.4.2 分道轉(zhuǎn)彎式7111.4.3 擴(kuò)寬路口式711

14、1.5 交叉口的設(shè)計依據(jù)7111.6 平面交叉的設(shè)計步驟72第12章 工程預(yù)算7312.1 工程概算的定義7312.2 工程概算的作用7312.3 概算編制依據(jù)7312.4 概算各項費(fèi)用組成7312.5 路線工程概算主要內(nèi)容74結(jié) 論75參考文獻(xiàn)76附 錄77致 謝78 vii第1章 緒 論 我國已修建的很多公路，但是技術(shù)等級不高，路容路況差且安全性較低，這些方面都制約著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步。因此，要想經(jīng)濟(jì)又快又好的發(fā)展，應(yīng)該大力發(fā)展高等級道路的修建。高等級公路的修建大大縮短了兩地的行車時間，更加有利于更好促進(jìn)地區(qū)之間的交流，而且新材料、新技術(shù)的迅速發(fā)展以及機(jī)械化的施工工藝也為高等級公路修建提

15、供了便利的條件。龍永二級公路在湘西武陵山地帶，南北向縱貫湘西地區(qū)，主要位于湘西自治州龍山縣和永順縣境內(nèi)，起點(diǎn)在龍山縣甘壁寨村，終點(diǎn)在永順縣澤家鎮(zhèn)海洛村。龍永二級公路的建設(shè)將大大的加快湘西大開發(fā)進(jìn)程，大大的改善交通運(yùn)輸條件，更加有利于發(fā)展我省少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)，也能更好的推進(jìn)湖南省湘西的旅游業(yè)整體更好更快的發(fā)展，以及促進(jìn)湘鄂間合作。通過此次設(shè)計培養(yǎng)了我的綜合設(shè)計能力，不僅把學(xué)過的知識加以系統(tǒng)的鞏固和應(yīng)用，而且是理論與生產(chǎn)實踐的結(jié)合。掌握路線設(shè)計、路基設(shè)計、路面設(shè)計、路基路面排水設(shè)計、涵洞交叉設(shè)計及概算設(shè)計理論，并能夠獨(dú)立運(yùn)用縱橫軟件完成全部設(shè)計的圖表，為自己走向工作崗位后適應(yīng)社會需要打下堅實的基礎(chǔ)

16、。 第2章 設(shè)計總說明2.1地質(zhì)地貌水文狀況2.1.1 地形地貌路線帶位于湖南省西北部的中低山丘陵區(qū)，地處于武陵山脈腹地，主要以中低山地貌，地勢總體東高西低；地形受巖性和構(gòu)造控制極為明顯，沿線嶺谷相間且切割深密；沿線水塘相對比較多，沿路線地形起伏不大。2.1.2 氣象水文路線所在區(qū)域為亞熱帶季風(fēng)濕潤性氣候，屬v3區(qū)。全年雨水充沛，四季分明，水，溫暖濕潤；夏天酷熱，冬天嚴(yán)寒，垂直差異懸殊，立體氣候特征明顯，小氣候效應(yīng)明顯；因地勢影響，氣候?qū)哟蚊黠@，素有：“一山分四季，十里各不同”之說，雨量集中在春夏，多見秋旱，年降水量13601690mm，年蒸發(fā)量110211260mm四到八月為雨季，十二月到次

17、年一月降水量最少。本地區(qū)年平均氣溫17左右，一月份最冷，七月份最熱，全年平均氣溫在-1.0至29之間，全年的主導(dǎo)風(fēng)向為偏北風(fēng)；沿線主要為沖溝中的溪流，水面窄，水位受大氣降水影響比較大：暴雨時，水位抬升很快；而旱季水量較少，水源的主經(jīng)補(bǔ)給來源為大氣降水和地下暗河。2.1.3 地層巖性路線地帶大部分有基巖露出表面，露地層從老到新依次有：寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系、第四系等地層，其中以志留系、奧陶系最為發(fā)育，其次為寒武系地層，第四系為沖洪積層和殘坡積層，巖性主要有粘砂土以及砂礫石層及碎石土，沿線均有分布，厚度變化較大。2.1.4 沿線材料供應(yīng)本區(qū)土質(zhì)多系碳酸鹽類巖石風(fēng)化形，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，強(qiáng)度

18、較好，山地多石料豐富，有利于在設(shè)計中就地取材。路線所經(jīng)處沒有河流，但是地下水資源異常豐富，并且對混凝土無侵蝕性，可以直接作為工程用水。2.2工程概況本路線是丘陵區(qū)的一條二級公路，根據(jù)本區(qū)的相關(guān)條件及規(guī)范要求，所設(shè)計道路的具體情況如下：路基寬度為8.5m，單幅雙車道，無中央分隔帶，路肩寬度為2×0.75m，行車道為2×3.5m，設(shè)計車速為60km/h。本路線起點(diǎn)樁號k4+000.00，終點(diǎn)樁號為k7+006，路線總長3006m。2.3交通量資料 表1.1 本路建成初期交通量汽車車型日交通量（輛/d）東風(fēng)eq140540黃河jn150300解放390605五十鈴npr595g1

19、45三菱t653b120江淮hf150170日野kb222110東風(fēng)sp9135b152軸重小于25kn的車輛18002.4 設(shè)計依據(jù)根據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計任務(wù)書、地質(zhì)勘測報告以及公路設(shè)計施工的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（jtg b01-2003），得到相關(guān)設(shè)計依據(jù)。1呂軍等.貫徹節(jié)約理念實行因地制宜龍永告訴公路優(yōu)化設(shè)計的探索與實踐.湖南交通科技.2011.2 交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(jtg b01-2003). 北京:人民交通出版社,2004.3楊少偉等編著.道路勘測設(shè)計. 北京:人民交通出版社,2009.6. 4鄧學(xué)鈞編著.路基路面工程. 北京:人民交通出版社,2008.4.5交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路

20、路線設(shè)計規(guī)范(jtj 014-94). 北京:人民交通出版社,1995.6中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路路基設(shè)計規(guī)范(jtg d30-2004). 北京:人民交通出版社,2004.7 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路路基施工技術(shù)規(guī)范(jtj f10-2006). 北京:人民交通出版社,2006.8 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范(jtg d40-2002）. 北京:人民交通出版社,2002.9 jtj018-04，公路排水設(shè)計規(guī)范s 北京：人民交通出版社，2004.10jtg d61-2005, 公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范s 北京：人民交通出版社，2005.10 趙一飛. 公路平面交

21、叉口cad系統(tǒng)的研究與開發(fā). 長安大學(xué)碩士論文. 2002. 第3章 路線設(shè)計3.1 道路等級確定3.1.1初始年交通量的確定交通量是單位時間內(nèi)通過道路某斷面的交通流量（即單位時間通過道路某斷面的車輛數(shù)目），根據(jù)任務(wù)書中給定下表3.1路段初始年交通量。表3.1 路段初始年交通量汽車車型日交通量（輛/d）東風(fēng)eq140540黃河jn150300解放390605五十鈴npr595g145三菱t653b120江淮hf150170日野kb222110東風(fēng)sp9135b152軸重小于25kn的車輛1800根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2（jtg b012003）關(guān)于車型分類以及車輛折算系數(shù)的規(guī)定，結(jié)合公路交通實際

22、情況，并對公路交通情況調(diào)查車型分類以及對車輛得折算系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，參照下表3.2各汽車代表車型與換算系數(shù)，進(jìn)行初始交通量換算。表3.2 各汽車代表車型與換算系數(shù)汽車代表車型車輛折算系數(shù)說明小客車1.019座的客車和載質(zhì)量2t的貨車中型車1.519座的客車和載質(zhì)量2t7t的貨車大型車2.0載質(zhì)量7t14t的貨車拖掛車3.0載質(zhì)量14t的貨車通量換算采用小客車為標(biāo)準(zhǔn)車型。各類型汽車代表和車輛折算系數(shù)規(guī)定查閱公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)得下表3.3。表3.3 換算交通量汽車車型日交通量（輛/d）載重力（kn）換算系數(shù)換算交通量東風(fēng)eq1405401.5810黃河jn1503001.5450解放3906051.59

23、07.5 五十鈴npr595g1452290三菱t653b1202240江淮hf1501702340日野kb2221102220東風(fēng)sp9135b1522304軸重小于25kn的車輛180011800換算交通量總量5361.5其中預(yù)計年平均交通量增長率為6。3.1.2 設(shè)計交通量的計算設(shè)計交通量是指修建道路開始運(yùn)行到預(yù)測年限時所能達(dá)到的年平均日交通量，根據(jù)歷年交通觀測資料預(yù)測求得，本設(shè)計按年平均增長率計算，根據(jù)上表折算后交通總量計算遠(yuǎn)景設(shè)計年限平均日交通量由公式（3.1）3。 (3.1)式中：由上式計算得到：（輛）3.1.3公路等級的確定公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2（jtg b012003）對于各等級公

24、路適應(yīng)的交通量規(guī)定如下：二級公路：為供汽車行駛的雙車道公路。雙車道二級公路能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通輛500015000輛2。二級公路作為干線公路，可選用80km/h; 作為城鄉(xiāng)結(jié)合部混合交通量大的集散公路，其設(shè)計速度宜采用60km/h；位于地形復(fù)雜的山區(qū)，經(jīng)論證局部可采用40km/h；本設(shè)計擬定該條道路為雙向雙車道的二級公路，參照下表3.4各級公路設(shè)計速度取設(shè)計車速為60km/h。表3.4 各級公路設(shè)計速度公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路設(shè)計速度（km/h）12010080100806080604030203.2 路線擬定3.2.1 選線原則1) 在道路設(shè)計的

25、各個階段，應(yīng)運(yùn)用各種手段對路線方案做比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案；2) 路線設(shè)計應(yīng)在保證行車安全、舒適的前提下做到工程量小、造價低、經(jīng)濟(jì)適用的原則以及做到少占田地和經(jīng)濟(jì)作物田；3) 選線時應(yīng)了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文狀況，還應(yīng)注意環(huán)境的保護(hù)；4) 路線設(shè)計在選線時即應(yīng)考慮平面、縱斷面、橫段面的相互間組合以及合理配合。3.2.3 選線的步驟本設(shè)計為龍山至永順二級公路，選線方法采用紙上選線，根據(jù)1:2000的地形圖并結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文資料，初步擬訂線路。定線具體步驟如下：1) 路線帶選擇本路段大部分在落差不是很大的丘陵區(qū)穿行，并于路線主要穿過農(nóng)田和旱地，在經(jīng)過水田和水塘的的時候需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)能浀鼗幚恚?/p>

26、在該丘陵區(qū)地形中心地帶地形起伏均在50m以內(nèi)，公路設(shè)計中要求應(yīng)盡量少占農(nóng)田和經(jīng)濟(jì)作物田。本路段為丘陵區(qū)地形，在路線布置中自然要盡量避開水稻田和經(jīng)濟(jì)作物林。2) 具體定線通過上面的工作，路線的雛形基本已經(jīng)勾畫出來。再根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地形及路線方案，盡量做到減少工程量，避免高填深挖，同時又盡量縮短路線長度的原則。為了符合線形設(shè)計規(guī)范以及路線長度的要求，盡量把線形控制在有利的路線帶內(nèi)進(jìn)行平面、縱斷面、橫斷面的組合設(shè)計，最后定出了道路的中線。 3.3 方案比選 本路段設(shè)計時，根據(jù)地形地貌等情況，經(jīng)過篩選后得到兩個方案，經(jīng)過進(jìn)一步方案比選后，選擇方案1為最后設(shè)計方案。方案比選圖見圖3.1 3.1 路線方案比

27、選圖3.3.1 兩方案特點(diǎn)比較 方案1優(yōu)點(diǎn)：因為方案1主要經(jīng)過丘陵平緩地區(qū)，路線挖方、填方量相差不大，借棄方量也少；不用設(shè)置隧道，涵洞數(shù)量也不多；路線穿越池塘的一次，軟基處理相對較少，可減少道路施工的工程量同時方便以后的維護(hù)，提高道路的使用壽命。方案1缺點(diǎn)：拆遷量相對比較大，施工過程中不太利于人們的生活，路線有部分與鄉(xiāng)道重疊，須讓鄉(xiāng)道改道以保證設(shè)計路線能夠?qū)嵤?；路線所經(jīng)地所拆遷的建筑物較方案2要多。方案2優(yōu)點(diǎn)：路線是從村莊旁邊穿過，拆遷量比方案1要少，可以減少拆遷的費(fèi)用。方案2缺點(diǎn)：與路線1相比,路線帶處有大量高填高挖地段，使路線占用農(nóng)田多，也不利于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)長遠(yuǎn)的發(fā)展，且也不利于邊坡的穩(wěn)定，挖

28、填方量大、總運(yùn)量相對于方案1來說較大，花費(fèi)比較大。 兩方案均符合平、豎曲線設(shè)計要求，比選見表3.1表3.1 平面選線方案比選指標(biāo) 單位方案1方案2路線總長km3.0063.082 平曲線最小半徑 m/個300/1200/2直線最大長度m666.710509.284最大縱坡%/米/處5.429/240.976/15.512/290.276/1最短縱坡長米224.875262.976豎曲線最小半徑m4900/40002600/2700平均填土高度m3.6765.117最大填土高度m12.16612.26最小填土高度m0.0650.033涵洞數(shù)量個22小橋梁數(shù)量個10路基土石方挖方數(shù)量9747718

29、3515路基土石方填方數(shù)量82724138390路基土石方借方數(shù)量00路基土石方棄方數(shù)量152722976路基土石方總運(yùn)量35285104125根據(jù)綜合比選，并且考慮工程造價、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、線形、行車舒適程度以及考慮二級公路的使用任務(wù)等諸多因素對路線區(qū)的民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與遠(yuǎn)景規(guī)劃的長遠(yuǎn)利益影響。本設(shè)計綜合考慮以上各種因素,最終選擇方案1作為最終設(shè)計方案。 第4章 線形設(shè)計4.1平面設(shè)計4.1.1路線概念道路是一條帶狀三維空間的實體，是由路基、路面、橋涵、隧道以及一些沿線附屬設(shè)施組成。路線在水平面上的投影線稱為道路的平面線，而沿中線豎直剖切再沿著道路里程展開的立面投影成為道路的縱斷面線3。4.1.2 直線

30、在道路平面設(shè)計時，一般應(yīng)根據(jù)沿線地形、地物條件以及駕駛員的視覺心理感受及保證行車安全等因素，合理布設(shè)直線路段。直線的運(yùn)用主要需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：1) 在長直線上縱坡不宜過大，直線段也不易過長，不然容易造成駕駛疲勞；2) 長直線與大半徑凹形豎曲線組合適宜；3) 直線的最大長度應(yīng)滿足不大于20v（1200m），最小長度滿足同向曲線間直線大于6v（360m），反向曲線間直線大于2v（120m)3。 本設(shè)計所有曲線都是反向曲線，其中起點(diǎn)至交點(diǎn)1曲線間直線長度175.458m，交點(diǎn)1到交點(diǎn)2曲線間直線長666.710，交點(diǎn)2到交點(diǎn)3曲線間直線長度，直線長度為162.196、交點(diǎn)3到交點(diǎn)4曲線間終點(diǎn)直線

31、長140.640m，交點(diǎn)4到終點(diǎn)曲線間直線長627.597m。其中最小直線長度為140.640m，最大直線長度為627.597m，均滿足規(guī)范要求。4.1.3 圓曲線4.1.3.1圓曲線的特點(diǎn)1) 圓曲線上的任何點(diǎn)速度都在不斷地改變，容易容易適應(yīng)地形變化；2) 汽車在圓曲線上行駛，由于受到離心力的作用，對行車的安全性和舒適性產(chǎn)生不利影響；并且當(dāng)圓曲線的半徑越小或者行駛的速度越快，越不利于行車安全；3) 汽車在圓曲線上轉(zhuǎn)彎行駛時比在直線上行駛多占用路面寬度；4) 汽車在小半徑的圓曲線內(nèi)側(cè)行駛時，視距條件較差，視線容易受到障礙物的阻攔，易發(fā)生交通事故3。4.1.3.2圓曲線的一般規(guī)定1) 設(shè)置圓曲線

32、半徑時應(yīng)該喝地形相配合，宜采用超高為2%至4%之間的圓曲線半徑；2) 如果條件受限制，可采用近于圓曲線一般最小半徑的；地形條件特殊時，可采用圓曲線的極限最小半徑；3) 圓曲線半徑最大半徑值一般不超過10000m。根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2（jtg b012003）不同的值，對不同的道路等級公路規(guī)定了極限最小半徑、一般最小半徑以及不設(shè)超高的最小半徑參照表4.1。表4.1 二級公路主要技術(shù)指標(biāo)表設(shè)計車速60km/h平曲線一般最小半徑200m極限最小半徑125m不設(shè)超高的圓曲線最小半徑路拱2.0% 1500m路拱2.0% 1900m本設(shè)計中4個交點(diǎn)處均采用圓曲線，長度分別為300m,1000m,320m

33、,320m，其中最小圓曲線半徑為300m，最大圓曲線半徑為1000m，滿足規(guī)范要求。4.1.4緩和曲線4.1.4.1 緩和曲線作用1) 汽車行駛過程中離心加速度逐漸變化，使旅客感覺舒適；2) 道路的超高及加寬逐漸變化，使行車過程中更加的平穩(wěn)；3) 緩和曲線與圓曲線配合，能增加線形的美觀。4.1.4.2 回旋線一般規(guī)定1) 當(dāng)設(shè)計速度60km/h時，應(yīng)該運(yùn)用回旋線應(yīng)作為線形要素之一設(shè)計。回旋線：圓曲線：回旋線的長度接近1:1:11:2:1為宜；52) 回旋線長度要與地形條件、線形要求及圓曲線半徑相協(xié)調(diào)，并且要滿足最小緩和曲線長度要求；3) 當(dāng)兩反向圓曲線徑相之間的直線長度不足時，可用回旋線將兩反

34、向圓曲線組合成為s形曲線；4) 當(dāng)?shù)匦问芟拗茣r，大半徑圓曲線r1與小半徑圓曲線r2相銜接處，可采用兩個或兩個以上同向回旋線在曲率相同處徑相連接而組合成為復(fù)合曲線。5復(fù)合曲線的兩個回旋線參數(shù)之比即r1:r2<1.5為宜。本設(shè)計路線采用對稱基本型曲線，且回旋線：圓曲線：回旋線比值分別為0.913、0.896、0.940、0.940，都滿足在1：1：11:2：1之間，符合規(guī)范的要求。4.1.5 平曲線要素計算 圖4.1平曲線幾何元素圖 4.1.5.1 要素計算1） 各要素計算公式 （4.1） （4.2） （4.3） （4.4） （4.5） （4.6） （4.7） （4.8）式中：2）取jd2（

35、k5+338.396)進(jìn)行平面要素設(shè)計計算擬定, , , , 同理，交點(diǎn)3、4、5運(yùn)用此方法進(jìn)行平曲線要素設(shè)計計算。4.1.5.2主點(diǎn)樁號計算1)主樁號點(diǎn)計算公式 3 （4.9） （4.10） （4.11） （4.12） （4.13） 式中：3. jd2（k5+338.396）為例計算主樁點(diǎn)樁號 經(jīng)校核jd2處樁號無誤。同理，交點(diǎn)3、4、5運(yùn)用此方法進(jìn)行主樁點(diǎn)樁號計算。 4.2縱斷面設(shè)計4.2.1 縱斷面設(shè)計原則1) 縱坡應(yīng)均勻平順、起伏緩和以及滿足坡長、坡度以及豎曲線長度的要求；2) 平面、縱斷面以及橫斷面組合設(shè)計應(yīng)滿足要求；3) 應(yīng)該考慮路面排水以及填挖量均衡；4) 視覺上自然地引導(dǎo)駕駛員

36、的視線，并保持視覺的連續(xù)性。4.2.2縱坡設(shè)計的步驟本設(shè)計的縱斷面設(shè)計運(yùn)用海地道路軟件完成，一下是縱斷面設(shè)計的具體的步驟。 1) 拉坡前準(zhǔn)備工作 拉坡，即在海地道路軟件中打開地形圖，然后構(gòu)造dtm，最后在縱斷面中由dtm切縱橫斷面值得到縱斷面，并且要熟悉相關(guān)資料。 2) 確定標(biāo)高控制點(diǎn) 根據(jù)縱斷面設(shè)計的原則和要求進(jìn)行標(biāo)高控制點(diǎn)的選取。如路線起點(diǎn)和終點(diǎn)的高程、重要橋涵、平面交叉點(diǎn)和立體交叉點(diǎn)、不良地質(zhì)段最小填土高度的要求、以及受其它因素限制必須通過的標(biāo)高控制點(diǎn)等。本設(shè)計主要是丘陵區(qū)道路根據(jù)路基填挖平衡關(guān)系控制路中心填挖值的標(biāo)高點(diǎn)，成為“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)” 3。 3) 試坡在已標(biāo)出“控制點(diǎn)”、“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的縱

37、斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)以及選線意圖，結(jié)合地形情況，以“控制點(diǎn)”為高程控制點(diǎn)，盡量照顧多的“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的原則，試定出若干直坡線段。再對對各種可能的坡度線方案反復(fù)比較修正，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又滿足控制點(diǎn)要求，且土石方較相對均衡的路線，設(shè)計線作為初定坡度線，將前后坡度線延長交會出變坡點(diǎn)的初步位置。 4) 調(diào)整將初定坡度與選線時的坡度安排進(jìn)行比較，二者應(yīng)基本相符，調(diào)整應(yīng)以少脫離控制點(diǎn)、少變動填挖值為原則，若有較大差異時應(yīng)進(jìn)行全面分析，權(quán)衡利弊，決定取舍。 5) 核對選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，主要檢查是否填挖過大、擋土過長過大、橋梁過高或過低、涵洞過長、坡腳落空等情況，若有問題應(yīng)及時調(diào)整縱坡縱坡、

38、在橫坡陡峻地段核對更顯重要，主要核對路線高程，縱坡大小，縱坡長度等。 6) 定坡經(jīng)調(diào)整核對無誤后可定坡，即逐段將直坡線的坡度值、變坡點(diǎn)樁號和標(biāo)高確定下來。 7) 設(shè)置豎曲線根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡原則確定豎曲線半徑，并計算各豎曲線要素。4.2.3 最大縱坡設(shè)計要求最大縱坡是指在縱坡設(shè)計時各級公路允許采用的最大坡度值。在地形起伏較大地區(qū)，直接影響道路的使用質(zhì)量、運(yùn)輸成本造價以及行車的安全。各級道路允許的最大縱坡是根據(jù)當(dāng)前具有代表性標(biāo)準(zhǔn)車型的汽車動力特性、道路等級、自然條件以及運(yùn)營經(jīng)濟(jì)等因素，通過綜合分析、全面考慮并且合理確定的。5各級公路最大縱坡的規(guī)定見表4.3。 表4.3 各級公路最大縱坡計

39、算行車速度1201008060最大縱坡（%）34564.2.4 坡長限制1）最小坡長最小坡長的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的，如果坡長過短，使道路縱向變坡點(diǎn)增多，汽車行駛在連續(xù)起伏路段產(chǎn)生的超重與失重的變化頻繁，導(dǎo)致乘客感覺不舒適?？v坡變換頻繁，尤其是過短的起伏縱坡，使駕駛員頻繁換擋，會加劇駕駛員的勞累反應(yīng)。也會加大換擋引起能量以及油料和時間的損失，加速齒輪，離合器和輪胎的磨損。為滿足汽車行駛力學(xué)的要求，保證車輛行駛安全性和司乘人員在視覺和心理兩方面的連續(xù)性，舒適性，公路路線設(shè)計規(guī)范jtg d20-2006）規(guī)定了各級公路最小坡長。表4.4 各級公路最小坡長設(shè)計速度（km/h）1201

40、008060最小坡長 （m）3002502001504.2.5 最小縱坡、平均縱坡以及合成坡度 4.2.5.1 最小縱坡為使道路上行車安全、快速，希望道路縱坡小一些為好，但在橫向排水不暢通的路段，為保證排水要求，防止積水滲入路基破壞其其穩(wěn)定性，均應(yīng)設(shè)置不小于0.3%的最小縱坡，一般情況下不小于 0.5%。4.2.5.1 平均縱坡平均縱坡是指一定長度的路段縱向所能克服的高差與路線長度之比。公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(jtg b01-2003)規(guī)定：二、三、四級公路越嶺路線的平均坡度，一般以接近5.5（相對高差為200500m）和5.0（相對高差大于500m）為宜，并注意相連3km路段的平均縱坡不宜大于5.

41、5。4.2.5.1 合成坡度根據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范（jtg d20-2006）中，丘陵區(qū)二級公路的最大容許合成坡度為=9.5%，且最小合成坡度不宜小于0.5%，在超高過渡的變化處，合成坡度不應(yīng)設(shè)計為0%。合成縱坡計算公式為： （4.14）式中: 本設(shè)計中路面橫坡為2%；縱坡為和2%；圓曲線上超高坡度為3%。 所以在本設(shè)計中，上坡的合成坡度在限界以內(nèi)，滿足規(guī)范的要求。 所以在本設(shè)計中，下坡的合成坡度也在限界以內(nèi)，滿足規(guī)范的要求。4.2.6 豎曲線半徑在縱斷面設(shè)計中，豎曲線的設(shè)計要受到許多因素的限制，其中有三個因素決定著豎曲線的最小半徑，即最小半徑須滿足緩和沖擊、行駛時間不過短（不少于3s）和行駛視

42、距的要求。根據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范（jtg d202006）得：當(dāng)設(shè)計車速為時，凸形豎曲線極限最小半徑為1400m，一般值為2000m；凹形豎曲線極限最小半徑為1000m，一般值為1500m，豎曲線最小長度為50m。見下表4.5豎曲線最小半徑與豎曲線長度。 全線共設(shè)7個豎曲線。其中3個凹形豎曲線，分別為5000,6700,4000m，5個凸形豎曲線分別為8800，9200,11900,3000,4900m，符合規(guī)范要求。表4.5 豎曲線最小半徑與豎曲線長度設(shè)計速度(km/h)1201008060403020凸形豎曲線最小半徑(m)一般值17 00010 0004 5002 000700400200

43、極限值11 0006 5003 0001 400450250100凹形豎曲線最小半徑(m)一般值6 0004 5003 0001 500700400200極限值4 0003 0002 0001 000450250100豎曲線長度(m)一般值250210170120906050最小值1008570503525204.2.7 豎曲線幾何要素計算豎曲線即在道路縱坡變坡處設(shè)置的豎向曲線。當(dāng)為正時，表示凹形豎曲線，為負(fù)時，表示凸行豎曲線。豎曲線要素示意圖如下4.2所示。 圖4.2 豎曲線要素示意圖4.2.7.1各要素計算公式 坡度差： 3 （4.15）曲線長： （4.16）切線長： （4.17）外距：

44、（4.18）式中: 以變坡點(diǎn)2（k0+410.839,517.910）為例計算其中 =2.899% =4.943% r=33600 ，為凹形。曲線長： 切線長： 外 距： 4.2.7.2 計算設(shè)計高程豎曲線起點(diǎn)樁號 = k0+410.839-t =k0+359.739豎曲線起點(diǎn)高程=517.910-51.1×2.899%=516.429豎曲線終點(diǎn)樁號 = k0+410.839+t =k0+761.939豎曲線起點(diǎn)高程=517.910+51.1×4.943%=520.436同理，其他變坡點(diǎn)也運(yùn)用此方法進(jìn)行平曲線要素設(shè)計計算。4.3 橫斷面設(shè)計道路的橫斷面，是指道路中線上各點(diǎn)的

45、法向切面，它是由橫斷面設(shè)計線和地面線所構(gòu)成的。其中橫斷面設(shè)計線主要包括行車道、路肩（土路肩和硬路肩）、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護(hù)坡道等組成。3橫斷面中的地面線是表示地面起伏變化，它一般通過現(xiàn)場實測、航測像片、數(shù)字地面模型等途徑獲得。路線設(shè)計中所討論的橫斷面設(shè)計只限于與行車直接相關(guān)的那一部分。4.3.1橫斷面設(shè)計的原則1) 設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路等級、行車要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護(hù)和實用等情況；2) 路基設(shè)計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度等外，還應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施以及防護(hù)加固工程；4.3.2行車道寬度機(jī)動車道寬度是根據(jù)設(shè)計車輛寬度、設(shè)計交通量、交通組成和汽車行駛速度確定。本設(shè)計公路是二

46、級雙車道公路，則由公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（jtg b01-2003）規(guī)定并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，選取行車道總寬度為2×3.5m，路肩寬度采用2×0.75m。4.3.3路肩4.3.3.1路肩的作用位于行車道外緣到路基邊緣具有一定寬度的帶狀部分稱為路肩，各級公路都要設(shè)置路肩，其作用是：1) 保護(hù)支擋作用;2) 臨時停車或者是堆料;3) 增加有效行車道寬度，有利于行車的安全; 4) 是道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)、埋設(shè)地下管線的場地；5) 增加道路的整體美觀性。路肩分為硬路肩和土路肩。硬路肩是指進(jìn)行了鋪設(shè)的路肩，可以承受汽車荷載的作用力。5在填方路段，如采用集中方式，應(yīng)該在路肩邊緣應(yīng)設(shè)緣石，是為了使路肩

47、能匯集路面排水。土路肩是指不加鋪的土質(zhì)路肩，起保護(hù)路面和路基的作用，并提供側(cè)向余寬，有利于行車的安全。4.3.3.2路肩的寬度道路一般應(yīng)設(shè)右路肩。根據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范(jtj 014-94)各級公路的路肩寬度根據(jù)條件可采用2.25m、2.0m、1.75m、1.50m、1.00m、0.75m、0.50m。本設(shè)計由于受地形地物的影響，取右路肩寬度為0.75m。4.3.4平曲線加寬1) 平曲線加寬原因1) 汽車在曲線上行駛時，前后輪軌跡不重合，使得汽車占路面寬度大；2) 由于橫向力影響，使得汽車出現(xiàn)橫向擺動，不利于行車安全；3) 汽車行駛在曲線上，由于各輪跡半徑不同，其中以后內(nèi)輪輪跡半徑最小，且偏向

48、曲線內(nèi)側(cè)，因此曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。32) 平曲線加寬值的確定根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（jtg b012003）規(guī)定，對于二級公路，見下表4.6雙車道圓曲線加寬值，當(dāng)圓曲線半徑大250m圓曲線不需設(shè)加寬。 表4.6雙車道圓曲線加寬值加寬類別 圓曲線半徑 加寬值(m) (m) 汽車軸距加前懸(m)250200<200150<150100<10070<7050<5030<3025<2520<2015150.40.60.81.01.21.41.82.22.5280.60.70.91.21.52.035.2+8.80.81.0

49、1.52.02.5本設(shè)計圓曲線半徑分別為300m,1000m,320m,320m,其中最小最小圓曲線半徑為300m，故不需設(shè)置加寬。4.3.5路拱的確定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)公路水泥路面設(shè)計規(guī)范（jtg 014-07）規(guī)定，水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面的路拱橫坡度12% 。本設(shè)計中采用行車道采用2%的橫坡度；土路肩的排水性遠(yuǎn)低于路面，其橫坡度取用3%。4.3.5 超高4.3.5.1超高定義及其作用超高是為了抵消或減少在曲線路段上車輛行駛時所產(chǎn)生的離心力，而將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式，稱為平曲線超高。3超高橫坡度在圓曲線上應(yīng)設(shè)置和圓曲線半徑相適應(yīng)的全程超高，而在緩和曲線上應(yīng)該設(shè)置變化的超高。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。4.3.5.2超高參數(shù)計算1) 超高值的確定對任意半徑圓曲線超高的確定，由汽車在圓曲線上行駛時力的平衡方程式得 （4.19） （4.20） 式中： 取jd1處樁號曲線的超高橫坡度計算，已知設(shè)計速度，圓曲線半徑，則計算橫向力值=0.03975圓曲線超高橫坡：=5.4