道橋工程概論 課程設(shè)計(jì) 計(jì)算說(shuō)明書(shū)

1、道橋工程概論課程課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)系： 專(zhuān) 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 日 期： 目錄1、設(shè)計(jì)資料31.1 設(shè)計(jì)概況31.2 設(shè)計(jì)目的31.3 平縱橫線(xiàn)形要素標(biāo)準(zhǔn)31.4注意事項(xiàng)42道路選線(xiàn)52.1紙上定線(xiàn)52.2選線(xiàn)原則53平面設(shè)計(jì)63.1平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)要求63.2直線(xiàn)的設(shè)計(jì)63.3直線(xiàn)的運(yùn)用63.4圓曲線(xiàn)63.5緩和曲線(xiàn)83.6平面曲線(xiàn)組合設(shè)計(jì)94 縱斷面設(shè)計(jì)114.1縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)114.2豎曲線(xiàn)124.3道路的平、縱線(xiàn)形組合設(shè)計(jì)144.4縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)和方法145橫斷面設(shè)計(jì)155.1橫斷面的組成155.2行車(chē)道寬度155.3曲線(xiàn)的超高、加寬于視距保證155

2、.4路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配16參考文獻(xiàn)181、設(shè)計(jì)資料1.1 設(shè)計(jì)概況（1）課題名稱(chēng)：三級(jí)公路路設(shè)線(xiàn)計(jì)。（2）路線(xiàn)主點(diǎn)樁號(hào)： JD0 樁號(hào)：K0+000 JD1 樁號(hào)：K0+376.651 JD2 樁號(hào)：K0+727.991 JD3 樁號(hào)：K0+945.658 （3）工程設(shè)計(jì)依據(jù) 1中華人民共和國(guó)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 2中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（JTG D20-2006).北京：人民交通出版社，2006 3楊少偉.道路勘測(cè)設(shè)計(jì)（第三版）人民交通出版社，20091.2 設(shè)計(jì)目的（1）掌握路線(xiàn)線(xiàn)型設(shè)計(jì)的一半過(guò)程及

3、設(shè)計(jì)內(nèi)容；（2）掌握路線(xiàn)平面線(xiàn)型的紙上定線(xiàn)方法及線(xiàn)型計(jì)算方法；（3）掌握路線(xiàn)縱斷面設(shè)計(jì)及計(jì)算方法；（4）提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力；（5）掌握道路平面、縱斷面、橫斷面的繪圖方法及土石方數(shù)量計(jì)算方法。1.3 平縱橫線(xiàn)形要素標(biāo)準(zhǔn)(1) 控制要素: 服務(wù)水平：三級(jí)服務(wù)水平 設(shè)計(jì)時(shí)速：40km/h(2)平面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)直線(xiàn)的最大長(zhǎng)度20v（800m）； 同向曲線(xiàn)間直線(xiàn)的最小長(zhǎng)度為6v（240m）； 反向曲線(xiàn)間的直線(xiàn)的最小長(zhǎng)度為2v（80m）； 圓曲線(xiàn)最小半徑 一般最小半徑100m； 極限最小半徑：60m； 不設(shè)超高的最小半徑：路拱大于2%時(shí)為800m，路拱小于2%時(shí)為600m； 緩和曲線(xiàn)

4、的最小長(zhǎng)度一般為50m，最小為40m； 平曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度一般為350m，極限值為70m； 圓曲線(xiàn)的最大超高為8%； S形曲線(xiàn)的兩個(gè)回旋線(xiàn)的半徑宜相等。（3）縱斷面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo) 最大縱坡度為7%，最小坡長(zhǎng)為（一般值為160m，最小值為120m），最大坡長(zhǎng)為（坡度為4%時(shí)為1100m，坡度為5%時(shí)為900m，坡度為6%時(shí)為700m，），且當(dāng)縱坡坡度小于或等于3%時(shí)，最大坡長(zhǎng)沒(méi)有限制。最大合成坡度為10.0% 凸型豎曲線(xiàn)最小半徑（一般值為700m，極小值為450m），最小長(zhǎng)度（一般值為90m，極限值為35m）。 停車(chē)視距為40m，會(huì)車(chē)視距為80m，超車(chē)視距為200m（4）路基橫斷面技術(shù)指標(biāo) 行車(chē)道寬度

5、：23.5m 硬路肩寬度：20.75m 路基總寬度：8.5m， 視距保證：停車(chē)視距為75m 路拱及土路肩橫坡度：路拱橫坡度取2%。 1.4注意事項(xiàng)（1）路基施工應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行，對(duì)能作為填方用土的挖方應(yīng)盡量移挖作填，盡量減少取、棄土場(chǎng)地。（2）取、棄土場(chǎng)地應(yīng)選擇荒山、山地處，不得隨意亂棄，堵塞河道，且要做好防護(hù)，綠化工作，以免造成水土流失。（3）土基填筑前應(yīng)進(jìn)行清表、清淤，耕地填前夯實(shí)工作，做好填前排水。（4）排水：挖方路段路面雨水通過(guò)路肩進(jìn)入邊溝，填方路段路面雨水經(jīng)坡面散排至排水溝。（5）山嶺區(qū)選線(xiàn)，不是順山沿水，就是橫越山嶺，選線(xiàn)時(shí)盡量不要穿過(guò)等高線(xiàn)密集的地方，這樣可以降低挖(填)方量，選

6、擇適當(dāng)?shù)牡胤睫D(zhuǎn)彎。2道路選線(xiàn)道路選線(xiàn)，就是個(gè)根據(jù)道路的使用任務(wù)、性質(zhì)、公路的等級(jí)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從規(guī)劃的起、終點(diǎn)之間結(jié)合地形、地質(zhì)、水文及其他沿線(xiàn)條件，綜合考慮平、縱、橫三方面因素，在實(shí)地或紙上選定道路中線(xiàn)的確切位置，然后進(jìn)行有關(guān)的測(cè)量和設(shè)計(jì)工作。我們本次選線(xiàn)為紙上定線(xiàn).2.1紙上定線(xiàn)在紙上定線(xiàn)中，因使所設(shè)計(jì)路線(xiàn)盡量與等高線(xiàn)平行，繞開(kāi)等高線(xiàn)密集的陡坡地區(qū)。在定線(xiàn)時(shí)，直線(xiàn)距離不能太長(zhǎng)，一般以20V（V是設(shè)計(jì)車(chē)速）為最大長(zhǎng)度。2.2選線(xiàn)原則路線(xiàn)設(shè)計(jì)受到地形、水文、氣候等自然因素的影響，還受到到很多社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等上的因素。本次為丘陵區(qū)選線(xiàn)，等級(jí)為三級(jí)公路，我們要注意以下幾點(diǎn):(1).填、挖方平衡。(2).

7、路線(xiàn)的坡度做好控制，在0.3%7%為宜(3).多種方案，從中選擇最優(yōu)方案。(4).做到少占耕地，與農(nóng)田基本建設(shè)相協(xié)調(diào)。(5).根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)合理布局線(xiàn)路，路線(xiàn)設(shè)計(jì)要保證行車(chē)安全、舒適。(6).選擇坡度較緩的地形，有利于施工。(7).對(duì)水文地質(zhì)差的地方盡量繞行。(8).在地形圖要設(shè)計(jì)兩個(gè)彎道，在彎道設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮曲線(xiàn)要素外，還要注意彎道內(nèi)側(cè)是否有物體阻礙司機(jī)的視線(xiàn)，為滿(mǎn)足視距要求，要對(duì)其橫凈距進(jìn)行計(jì)算，具體方法在橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)在詳細(xì)說(shuō)明。3平面設(shè)計(jì)路線(xiàn)的平面線(xiàn)形是由指直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)組成的平面線(xiàn)形，平面設(shè)計(jì)就是將直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)等合理的組合起來(lái)，確定路線(xiàn)平面位置和各部分的幾何尺寸的工作。

8、3.1平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)要求在路線(xiàn)的平面設(shè)計(jì)中，我們主要考察的是汽車(chē)的行的行駛軌跡，所以軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征：(1).曲線(xiàn)是連續(xù)和平滑的，軌跡上任何一點(diǎn)不出現(xiàn)破折。(2).曲率的變化是連續(xù)的，軌跡上任何一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率的值(3).曲率的變化率是連續(xù)的，軌跡上任何一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率的值。3.2直線(xiàn)的設(shè)計(jì)直線(xiàn)是平面曲線(xiàn)的要素之一，也是運(yùn)用最為廣泛的，能給人以短捷、直達(dá)的印象。但是在直線(xiàn)上高速行駛，容易使駕駛員產(chǎn)生疲勞，造成交通事故，因此，在運(yùn)用直線(xiàn)時(shí)，必須慎重，不宜過(guò)長(zhǎng)。3.3直線(xiàn)的運(yùn)用(1)在長(zhǎng)直線(xiàn)上要注意下列幾個(gè)問(wèn)題：.長(zhǎng)直線(xiàn)上縱坡不宜過(guò)大，易導(dǎo)致高速度。.長(zhǎng)直線(xiàn)與大半徑結(jié)合最好。.長(zhǎng)

9、直線(xiàn)兩測(cè)加標(biāo)志物，改善單調(diào)景觀。(2)直線(xiàn)的長(zhǎng)度規(guī)定直線(xiàn)的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，也不能太短，根據(jù)公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ011-94）推薦行駛的最短距離為行駛速度V的6倍，最長(zhǎng)距離一般規(guī)定為行駛速度V的20倍。有反向曲線(xiàn)時(shí)，根據(jù)公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ011-94)規(guī)定反向曲線(xiàn)間最小的直線(xiàn)長(zhǎng)度以不小于行駛是速度的2倍為宜。3.4圓曲線(xiàn)各級(jí)公路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)該設(shè)平曲線(xiàn)，而圓曲線(xiàn)是平曲線(xiàn)中主要的組成成分。路線(xiàn)平面設(shè)計(jì)線(xiàn)形中常用的單曲線(xiàn)、復(fù)曲線(xiàn)及回頭曲線(xiàn)等，一般都包含了圓曲線(xiàn)。圓曲線(xiàn)具有易與地形相適應(yīng)、可循行好、行線(xiàn)形美觀、易于測(cè)設(shè)等優(yōu)點(diǎn)，使用十分普遍。(1)圓曲線(xiàn)的幾何要素T=Rtan/2L=R/180

10、 E=R(sec/21)D=2TLT切線(xiàn)長(zhǎng)（m）L曲線(xiàn)長(zhǎng)（m）E外距（m）D校正數(shù)或稱(chēng)超距（m）R圓曲線(xiàn)半徑（m）轉(zhuǎn)角（）(2) 汽車(chē)在圓曲線(xiàn)上的行駛特性行駛在曲線(xiàn)上的汽車(chē)由于受到離心力的作用其穩(wěn)定性手到影響，而離心力的大小有與曲線(xiàn)的半徑有密切的關(guān)系，半徑越小越不利，所以在選擇平曲線(xiàn)上時(shí)應(yīng)盡量采用較大的值，只有在地形或者其他條件受影響時(shí)才可用較小的半徑。為了行車(chē)的安全與舒適，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).（JTGB01-2003）規(guī)定了圓曲線(xiàn)半徑在不同的情況下的最小值。R=V2/127(i)V=行駛車(chē)速（km/h） i=超高橫坡度在指定車(chē)速V下，最小Rmin決定于容許的最大橫坡度max和該曲線(xiàn)的最大超高i

11、cmax。(3) 圓曲線(xiàn)的半徑和長(zhǎng)度在半徑的選用中，盡量選用較大的半徑，極限最小半徑盡可能不用，但是半徑不是越大越好，還要視所設(shè)的路線(xiàn)而定，根據(jù)公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ011-94)規(guī)定圓曲線(xiàn)的半徑最大不宜超過(guò)10000m。在三級(jí)公路中，設(shè)計(jì)速度V=40km/h,在一般最小半徑中R100m,在極限最小半徑中R50m，在設(shè)計(jì)中根據(jù)地形的情況自行選擇合適的半徑,所以在設(shè)計(jì)的三級(jí)公路中JD1的R1取200m，JD2的R2取60m，都符合要求。3.5緩和曲線(xiàn)緩和曲線(xiàn)是道路平面設(shè)計(jì)的要素之一，它是設(shè)置在直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線(xiàn)之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線(xiàn),公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

12、，除四級(jí)公路不要求設(shè)緩和曲線(xiàn)，其余的等級(jí)的公路都應(yīng)該設(shè)置緩和曲線(xiàn)。(1)緩和曲線(xiàn)的線(xiàn)性特征回旋線(xiàn)是公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)中最常用的的一種緩和曲線(xiàn)。回旋線(xiàn)的基本公式RLS=A2R=回旋線(xiàn)所連續(xù)的圓曲線(xiàn)半徑LS=回旋線(xiàn)型的緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度(2)緩和曲線(xiàn)的長(zhǎng)度及其標(biāo)準(zhǔn) 緩和曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度公式：LS(min)=0.036V3/R 在三級(jí)公路中，R1=200,V=40km/h,代入得: LS(min)=0.036*403200 =11.52mR2=60,V=40km/h,代入公式得LS(min)=0.036*40360=38.4m 表3.1 各級(jí)公路緩和曲線(xiàn)最小值設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020緩

13、和曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度/m100857060403020所以在三級(jí)公路設(shè)計(jì)中，緩和曲線(xiàn)了LS都取40m滿(mǎn)足要求。(3)有緩和曲線(xiàn)的道路平曲線(xiàn)幾何要素道路平面曲線(xiàn)的幾何元素公式如下：T=(R+p)tan/2 + qL=R/180 + LS=R(2)/180 + 2LSE=(R+p)/cos/2 R=90LS/Rq=LS/2 L3S/(240*R2 )p=L2S/24R LS4/(2384R3)(4)緩和曲線(xiàn)的道路平曲線(xiàn)幾何要素手算部分在所設(shè)計(jì)的三級(jí)公路中 計(jì)算：JD1: 725749.9(Z) R=70 LS =50時(shí)為對(duì)稱(chēng)曲線(xiàn)計(jì)算= 20.47316q= 24.89371p= 1.480452T= 7

14、7.752L= 139.1422E= 12.5266JD2 303926.8(Y) R=250 LS =70 時(shí)為對(duì)稱(chēng)曲線(xiàn)計(jì)算= 8.025478q=3497713p= 0.816022T= 103.73L= 203.7686E= 8.10679計(jì)算結(jié)果和軟件計(jì)算結(jié)果相差不大，在允許范圍之內(nèi)，3.6平面曲線(xiàn)組合設(shè)計(jì)平面線(xiàn)形應(yīng)值捷、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)。長(zhǎng)直線(xiàn)的盡頭不能和小半徑的曲線(xiàn)相接，在公路彎道一般情況下，由兩端曲線(xiàn)和一段圓曲線(xiàn)組成。緩和曲線(xiàn)的長(zhǎng)度不能小于所設(shè)計(jì)等級(jí)公路的最小長(zhǎng)度的規(guī)定；中間圓曲線(xiàn)的長(zhǎng)度也宜大于3s的行程。 表3-2各級(jí)公路平曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速

15、度 km/h1201008060403020一般值1000850700500350250200最小值200170140100705040所求的彎道的平曲線(xiàn)長(zhǎng)度均能都滿(mǎn)足要求最小值70。4 縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是根據(jù)汽車(chē)的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件以及工程經(jīng)濟(jì)性等，研究空間的線(xiàn)形幾何構(gòu)成的大小及長(zhǎng)度，以便達(dá)到行車(chē)安全迅速、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理及乘客感覺(jué)舒適的目的?？v斷面是由兩條主要的線(xiàn)，一是地面線(xiàn)，根據(jù)中線(xiàn)個(gè)點(diǎn)的高程而繪出的不規(guī)則的折線(xiàn)；一條是設(shè)計(jì)線(xiàn)，是反映道路線(xiàn)的起伏情況，器標(biāo)高為設(shè)計(jì)標(biāo)高。三級(jí)公路的標(biāo)高采用路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高、加寬地段為設(shè)超高、加寬前該處邊緣標(biāo)高?？v斷面

16、設(shè)計(jì)線(xiàn)是由直線(xiàn)和豎曲線(xiàn)組成，直線(xiàn)的坡度和長(zhǎng)度會(huì)影響行車(chē)的速度和安全，豎曲線(xiàn)有凹有凸，主要解決公路線(xiàn)形在縱斷面上的位置、形狀和尺寸問(wèn)題。4.1縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)(1)坡度設(shè)計(jì)是縱坡設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，結(jié)合選線(xiàn)的縱坡安排意圖，經(jīng)過(guò)綜合分析、反復(fù)比較定出縱坡?？v坡設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足以下要求：1.縱坡要有一定的平順性，起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁。2.縱坡要考慮地質(zhì)、水文、氣候、排水等因素。3.縱坡要考慮填挖平衡，就近填方。4.考慮交通樞紐、農(nóng)田水利等因素。(2)最大縱坡是道路所允許的最大坡度值，是縱斷面設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。 表4-1 各級(jí)公路最大縱坡設(shè)計(jì)速度km/h 1201008060403020最大縱坡%3 4 5 678

17、9在設(shè)計(jì)速度為40km/h的三級(jí)公路上，最大縱坡為7%。軟件設(shè)計(jì)時(shí)最大縱坡為3.298%，滿(mǎn)足要求(3)最小縱坡縱坡小能有利于汽車(chē)的行駛，但是同時(shí)還要考慮到路面排水的功效，說(shuō)以縱坡不宜太小，要滿(mǎn)足排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，所以縱坡的設(shè)計(jì)以不小于0.3%為最小縱坡，一般要大于0.5%為宜。在特殊地形上縱坡小于0.3%是，邊溝要做縱向的排水設(shè)計(jì)在超高橫坡度漸變段上，為使行車(chē)外側(cè)邊緣不出現(xiàn)反坡，設(shè)計(jì)最小的縱坡不宜小于超高的允許漸變率。設(shè)計(jì)時(shí)最小縱坡為0838%，滿(mǎn)足最小縱坡要求(4)合成坡度是由路線(xiàn)縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的。根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)公路在V=40km/h

18、時(shí)的最大合成坡度為10%，最小合成坡度不宜小于0.5%。(5)坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)三級(jí)公路在40km/h的最短坡長(zhǎng)為120米。設(shè)計(jì)時(shí)最短坡長(zhǎng)為153.47米根據(jù)公路工程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在三級(jí)公路越嶺路線(xiàn)的平均縱坡一般接近5.5%和5%為宜。4.2豎曲線(xiàn)在汽車(chē)行駛過(guò)程中，為了緩和因車(chē)輛動(dòng)力變化而引起的沖擊和視距保證，必須插入豎曲線(xiàn)。豎曲線(xiàn)一般是由圓曲線(xiàn)和二次拋物線(xiàn)兩種。(1)豎曲線(xiàn)的最小半徑和長(zhǎng)度在縱斷面設(shè)計(jì)中，有三個(gè)因素決定最小半徑。1.緩和沖擊汽車(chē)在行駛過(guò)程中，產(chǎn)生了加速度，從而產(chǎn)生了離心力，讓乘客感覺(jué)不舒服R=V2/13a,加速度a一般在0.50.7m/s2.2.時(shí)間行程不過(guò)短在豎曲線(xiàn)上行駛，行駛路程太短，

19、會(huì)讓乘客感覺(jué)不舒服，所以最短距離要滿(mǎn)足。Lmin=V/1.2，設(shè)計(jì)速度為40km/h的最小長(zhǎng)度為35m.3.滿(mǎn)足視距要求汽車(chē)在凸曲線(xiàn)上行駛，半徑太小，會(huì)阻擋司機(jī)視線(xiàn)。在凸曲線(xiàn)上設(shè)計(jì)車(chē)速為40km/h最小半徑為700m。(2)豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)在縱斷面的變坡點(diǎn)上，由于坡度的改變形成了坡度角=i2i1當(dāng)為“+”時(shí)表示凹曲線(xiàn)，當(dāng)為“”時(shí)為凸曲線(xiàn)。在總多面設(shè)計(jì)中，有3個(gè)變坡點(diǎn)，所以有4個(gè)坡度，i1=4.84% i2=0.60%i3=2.84% i4=-3.80%所以經(jīng)過(guò)計(jì)算1=i2i1=-4.24% 2=i3i2=3.44% 3=i4i3=-0.96%;所以第一個(gè)為凸曲線(xiàn)，第二個(gè)為凸曲線(xiàn)，第三個(gè)為凸曲線(xiàn)，分別

20、選擇半徑R1=2300m,R2=1900m,R3=3000m,都滿(mǎn)足豎曲線(xiàn)半徑的要求。三個(gè)變坡點(diǎn)的樁號(hào)分別為K0+230 、K0+400 、K0+660.三個(gè)變坡點(diǎn)的高程：H1=46.59，H2=47.61，H3=40.22在進(jìn)行豎曲線(xiàn)要素計(jì)算豎曲線(xiàn)長(zhǎng)度： L=R豎曲線(xiàn)切線(xiàn)長(zhǎng)： T= L/2=R/2豎曲線(xiàn)上任一點(diǎn)豎距; h=x2/2R x為計(jì)算點(diǎn)樁號(hào)與豎曲線(xiàn)起終點(diǎn)樁號(hào)差 豎曲線(xiàn)外距：E=T2/2R豎曲線(xiàn)起終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào) T豎曲線(xiàn)起點(diǎn)高程H起=H0 Ti豎曲線(xiàn)終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào) + T豎曲線(xiàn)終點(diǎn)高程H終=H0 Ti 以上兩式中的凸豎曲線(xiàn)用“”，凹豎曲線(xiàn)用“+”。(3)豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)手算部分以

21、半徑R1=2300m R2=1900m , R3=3000m 1=-4.24% 2=-3.44% 3=-0.96%; L1=R11=3800*0.97%=97.52 L2=65.36 L2=28.80T1=L1/2=36.86/2=48.76 T2=32.68 T2=14.40E1=T12/2R=0.517 E2=0.281 E2=0.035算的豎曲線(xiàn)要素如下： 表4-2 豎曲線(xiàn)要素變坡點(diǎn)變坡點(diǎn)樁號(hào)凹凸性RTE變坡點(diǎn)高程1K0+230凸230048.760.51746.592K0+400凸190032.680.28147.613K0+660凸300014.400.03540.22豎曲線(xiàn)上的任何

22、一點(diǎn)的豎距h，豎曲線(xiàn)上的一點(diǎn)里程樁號(hào)K0+200該豎曲線(xiàn)的起點(diǎn)樁號(hào)為K0+230T=K0+181.24*0.484%=46.83（m）豎曲線(xiàn)的終點(diǎn)樁號(hào)=K0+230 + T=K0+278.76*0.60%=46.29（m）豎曲線(xiàn)上的任何一點(diǎn)的豎距h，豎曲線(xiàn)上的一點(diǎn)里程樁號(hào)K0+200x=200181.24=18.76m h=x2/2R=18.7624600=0.0765m切線(xiàn)高程=46.59-(230-200)*0.484%=.46.44m設(shè)計(jì)高程=46.44-0.0765=46.36m在樁號(hào)為K0+250處：橫距x=278.76-250=28.76m h=x2/2R=28.7624600=0

23、.17981m切線(xiàn)高程=46.59-（250-230)*0.60%=.46.47 m設(shè)計(jì)高程=46.47-0.17981=46.30m 4.3道路的平、縱線(xiàn)形組合設(shè)計(jì)(1)平、縱組合的設(shè)計(jì)原則1）平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)應(yīng)該相互重合，且平曲線(xiàn)要長(zhǎng)于豎曲線(xiàn)，就是所說(shuō)的“平包縱”。 2）平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)大小應(yīng)保持平衡。3）暗彎與凸形曲線(xiàn)結(jié)合，明彎和凹形曲線(xiàn)組合才合理。4）要避免使凸曲線(xiàn)的頂部或者凹曲線(xiàn)的底部與反向平曲線(xiàn)的拐點(diǎn)重合。5）小半徑豎曲線(xiàn)不宜與緩和曲線(xiàn)相重合。4.4縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)和方法(1)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 要求從斷面均勻平順、起伏緩和、坡長(zhǎng)和豎曲線(xiàn)長(zhǎng)短適當(dāng)、平面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。考慮到排

24、水的因素，所以為了路面和邊溝的排水，最下縱坡不應(yīng)低于0.3%0.5%.在關(guān)于縱坡的長(zhǎng)度上，縱坡的長(zhǎng)度不宜過(guò)短，以不小于設(shè)計(jì)速度9s的行程為宜。豎曲線(xiàn)的半徑選用較大的為宜，在受限制時(shí)可用最小值。(2)縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題在縱坡的設(shè)計(jì)小于0.3%時(shí)，對(duì)道路的排水不利，所以在道路的兩側(cè)可以設(shè)置鋸齒形的溝進(jìn)行排水。5橫斷面設(shè)計(jì) 道路的橫斷面是指中線(xiàn)上各個(gè)點(diǎn)的法相切面，是由橫斷面設(shè)計(jì)和地面線(xiàn)組成。5.1橫斷面的組成1）路幅是指公路路基頂面的兩路肩外側(cè)之間的部分。三級(jí)公路在設(shè)計(jì)速度為40km/h時(shí)的路基寬度為8.5m。2）路拱是為了有利于路面的橫向排水，將路得中央做成相亮澤傾斜的拱形。路拱對(duì)排水有利但是路

25、拱對(duì)于行車(chē)不利，在設(shè)計(jì)時(shí)不能太大。在水泥混凝土路面、瀝青混凝土路面一般取1.02.0%，為了有利排水，在這里去路拱ig=2.0%。路肩是為了保護(hù)車(chē)道的主要穩(wěn)定，供車(chē)輛緊急停止，在道路的兩側(cè)。在三級(jí)公路設(shè)計(jì)中只有土路肩，寬度為0.75m。在路肩上也有為了有利于排水而設(shè)置的路肩橫坡度，在這里選用3%.5.2行車(chē)道寬度行車(chē)道寬度是根據(jù)車(chē)輛寬度、設(shè)計(jì)交通量、交通組成和汽車(chē)行駛速度分別來(lái)確定。參考數(shù)據(jù)：在設(shè)計(jì)速度為40km/m的時(shí)候，車(chē)道寬度取3.5m.5.3曲線(xiàn)的超高、加寬于視距保證(1)曲線(xiàn)超高為了抵消在曲線(xiàn)段上的離心力，將路面設(shè)計(jì)成為外側(cè)高內(nèi)側(cè)低的單向橫坡度，就是超高1）超高的過(guò)度一般繞內(nèi)線(xiàn)旋轉(zhuǎn)由

26、于內(nèi)側(cè)的不降低，有利于縱向排水，所以在新建的公路中一般都以繞內(nèi)線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的方法。 表5-1 繞內(nèi)邊線(xiàn)旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式超高位置計(jì)算公式注圓曲線(xiàn)上外緣1計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)高之高差2.臨界斷面距緩和段起點(diǎn)3.X距離處的加寬值：中線(xiàn)內(nèi)緣過(guò)度段上外緣或（）中線(xiàn)內(nèi)緣(2)曲線(xiàn)加寬為了適應(yīng)汽車(chē)在平曲線(xiàn)上行駛時(shí)候的后輪軌跡偏向曲線(xiàn)內(nèi)測(cè)的需要，在平曲線(xiàn)的內(nèi)側(cè)增加路面、路基的寬度。但是對(duì)于R250m的圓曲線(xiàn)不用設(shè)計(jì)加寬。在圓曲線(xiàn)上為全加寬。參考數(shù)據(jù)：在JD1 R=70， 在JD2 R=250 表5-2 主點(diǎn)樁號(hào)加寬值交 點(diǎn)平曲線(xiàn)加 寬圓曲線(xiàn)緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)總加寬度或超高緩號(hào)半 徑寬 度長(zhǎng) 度和長(zhǎng)度、加長(zhǎng) 度樁 號(hào)寬緩和長(zhǎng)

27、度數(shù)(米)(米)(米)(米)(米)1K0+376.651702.0 39.142187100139.1432K0+727.9912500.8 63.76835460123.769(3)視距保證在彎道部分，可能有建筑物擋住司機(jī)的視線(xiàn)，所以在設(shè)計(jì)路線(xiàn)時(shí)候要考慮到在彎道內(nèi)側(cè)的建筑物和障礙是否遮擋了視線(xiàn)，即考慮橫凈距h。在設(shè)計(jì)時(shí)候用橫凈距對(duì)彎道進(jìn)行限制。5.4路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配在公路工程中，有挖方有填方，所以對(duì)其要進(jìn)行計(jì)算和合理的調(diào)配。(1)橫斷面的計(jì)算用積距法，把需要填挖的地方劃分成若干個(gè)規(guī)則圖形進(jìn)行計(jì)算在相加。(2)土石方的計(jì)算平均斷面法，用相鄰兩個(gè)斷面的填方或者是挖方的平均面積與距離的乘積

28、。參考公式：V=（F1+F2）L/2(3)土石方手算部分有橫斷面設(shè)計(jì)可計(jì)算出各樁號(hào)橫斷面面積，根據(jù)相鄰兩個(gè)斷面的填方或者是挖方的平均面積與其距離的乘積即可求得的填挖方量。K0+000 Fw1 =16.99 FT1 =0 K0+020 Fw2 =1.96 FT2 =2.55Vw=( Fw1+ Fw2)*( K0+020- K0+000)/2=189.42V T =( FT1+ FT2)*( K0+020- K0+000)/2=25.46K0+040 Fw1 =1.47 FT1 =10.31Vw=( Fw1+ Fw2)*( K0+040-K0+020)/2=34.23V T =( FT1+ FT2)*( K0+040- K0+020)/2=128.56K0+060 Fw2 =1.48 FT2 =15.77Vw=( Fw1+ Fw2)*( K0+060 -K0+040)/2=29.44V T =( FT1+ FT2)*( K0+060 - K0+040)/2=260.76 據(jù)此方法重復(fù)計(jì)算可得出所有的填挖方量，下表為前200米的填挖量表 表5-3 路基填挖方量樁 號(hào)橫 斷 面距離(m)挖方量填方量面 積(m2)挖方填方1235K0+00016.99 K0+0201.96 2.55 20.00 189.42 25.46 K0+0401.47 1