【正文】 設(shè)計任務(wù)。通過此次設(shè)計可以培養(yǎng)我們的綜合設(shè)計能力 ,進而把學(xué)過的知識加 以系統(tǒng)的應(yīng)用和鞏固，使理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合。掌握路線設(shè)計、路基設(shè)計、路面設(shè)計、小橋涵設(shè)計及初步設(shè)計概算設(shè)計理論和具體設(shè)計方法，并能夠獨立完成全部設(shè)計的圖表。為自己走向工作崗位后適應(yīng)生產(chǎn)實踐的需要打下堅實的基礎(chǔ)。 設(shè)計任務(wù) 本次設(shè)計任務(wù)主要包括： 依據(jù)地形圖完成給定的初步設(shè)計 路線設(shè)計： 紙上定線（山嶺區(qū)或越嶺線） 進行方案比較（局部） 進行路線平面設(shè)計 進行路線縱斷面設(shè)計。 路基設(shè)計： 完成 2km路基橫斷面設(shè)計 .土石方計算 及路基排水設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計，邊坡設(shè)計。 路面設(shè)計： 水泥混凝土路面設(shè)計（詳細設(shè)計）。 小橋涵設(shè)計：結(jié)合自身設(shè)計，完成一項涵洞設(shè)計。 路線平面交叉設(shè)計：完成一處路線平面交叉設(shè)計。 初步設(shè)計概算：完成初步設(shè)計概算 01表， 02 表， 03 表 專項 設(shè)計 ：公路幾何線形 。 路線概況 本設(shè)計路段為山嶺區(qū) ,沿線為第四級沖擊和洪積層，表層土壤為粉質(zhì)低液限粘土，中層為沖積形成的砂礫，圓礫，底層為白堊系砂巖。土壤滲透性較好，地層比較穩(wěn)定。工程名稱： 北（安）翠（巒）公路青年農(nóng)場至前進段 ,路線位 于東 經(jīng) 126186。16? 38? ～ 127186。14? 33? ，北緯 47186。35?0 4? ～ 48186。33? 56? 之間。屬山嶺重丘區(qū)，植被為 人工林和次生林 ，沿線所處自然區(qū)劃為 Ⅰ 2 區(qū)。 ① 年 平均氣溫為 ② 降雨量 400mm～ 600mm。 ③ 冬季主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng) ④ 年平均風(fēng)速⑤ 多年平均 最大凍深 米。水文情況：地表排水良好，地下水位埋深小于 3米。公路主要病害：凍脹﹑翻漿﹑延流水 。 公路等級和技術(shù)標準 確定公路等級： 10 )1( ??? nd rNN (11) dN —遠景設(shè)計年平均日交通量（輛 /日）； 0N —起始年平均日交通量（輛 /日），包括現(xiàn)有交通量和道路建成后從其它道路吸引過來的交通量； r—設(shè)計 交通量 年平均增長率（ %）； n—設(shè)計交通量預(yù)測 年限 交通量年平均增長率為 %，一般能適應(yīng)各種車輛折合成小客車的年平均晝夜交量 0N ， 0N =小型車 + 中型車 +2 大型車 =3950， dN = 3950（ 1+%）115? =，交通量在 5000～ 15000 之間，所以所選路段為二級公路 表 技術(shù)指標選取表 計 計 速度（ km/h） 行車道寬度（ m） 路基寬度(m) 最大縱坡(%) 平曲線最小半徑 (m) 會車 視距 橋涵設(shè)計載重 60 7 10 6 極限 125 一般 200 150 公路 Ⅱ 級 路線 采用的技術(shù)經(jīng)濟指標 路線的起點樁號為 K125+ ，終點樁號為 K130+，總里程為 公里，在路線設(shè)計路段 公里上，設(shè)置了 5 個圓管涵洞， 7 條平曲線， 設(shè)計速度為 60km/h， 路基寬度為 10m， 平曲線最小半徑采用值為 300 米，最大縱坡度為 6%， 會車視距為 150m， 路面寬度為 米。該路設(shè)計基準期為 15 年，路面采用水泥混凝土路面，路面結(jié)構(gòu)為面層（水泥混凝土），基層（ 5%水泥水穩(wěn)砂礫）， 底基層（水泥、石灰綜合穩(wěn)定土），墊層（天然砂礫）。 路線設(shè)計起訖點及設(shè)計高程 起點坐標 N5332750 E22455500 起點高程 終點坐標 N5337000 E22453000 終點高程 本章小結(jié) 本章介紹了 北（安）翠（巒）公路青年農(nóng)場至前進段 的設(shè)計任務(wù)和整個路段的自然地理狀況，為整個路段的設(shè)計提供了良好的依據(jù)。設(shè)計路段前應(yīng)先確定路線的等級及路線采用的技術(shù)經(jīng)濟指標，因此，本章還介紹了公路等級及路線等級的技術(shù)指標。 第 2章 路線線形設(shè)計 路線方案的說明和比較 2 . 了解資料 首先 要熟悉地形圖和所給的原始資料，分析其地貌、高差、河渠、 耕地、建筑物等的分布情況。 定線的原則 根據(jù)給定的起終點，分析其直線距離和所需的展線長度，選擇合適的中間控制點。在路線各種可能的走向中，初步擬定可行的路線方案，（如果有可行的局部路線方案，應(yīng)進行比較確定），然后進行紙上定線。 1．在 1:10000 的小比例尺地形圖上在起，終控制點間研究路線的總體布局，找出中間控制點。根據(jù)相鄰控制點間的地形、地貌、地質(zhì)、農(nóng)田等分布情況，選擇地勢平緩山坡順直的地帶，擬定路線各種可行方案。 形，定線時應(yīng)以縱坡度為主導(dǎo)；對于平原微丘區(qū)域（即地形平坦）地面自然坡度較小，縱坡度不受控制的地帶，選線以路線平面線形為主導(dǎo)。最終合理確定出公路中線的位置（定出交點）。 ． 定線具體過程 （ 1）試坡： 定均坡線。在山嶺重丘地帶，根據(jù)等高線間距和所選定的平均縱坡（視路線高差大小，一般選 5%%）按計算得等高線間平均長度 a(a=等高距 /平均縱坡 )進行試坡（用分規(guī)卡等高線），本設(shè)計中 a取 2cm，將各點連成折線，即均坡線。 （ 2）定導(dǎo)向線： 分析這條均坡線對地形、地物等艱苦工程和不良地質(zhì) 的避讓情況。如有不合理之處，應(yīng)選擇出須避讓的中間控制點，調(diào)整平均縱坡，重新試坡。經(jīng)過調(diào)整后得出的折線，稱為導(dǎo)向線。 （ 3）平面試線： 穿直線：按照“照顧多數(shù)，保證重點”的原則綜合考慮平面線形設(shè)計的要求，穿線交點，初定路線導(dǎo)線（初定出交點）。敷設(shè)曲線：按照路中線計劃通過部位選取且注明各彎道的圓曲線的長度。平面試線中要考慮平﹑縱﹑橫配合，滿足線形設(shè)計和《標準》的規(guī)定和要求，綜合分析地形、地物等情況，穿出直線并選定 曲線半徑。 （ 4）修正導(dǎo)向線： 縱斷面控制：在平面試線的基礎(chǔ)上點繪出粗略縱斷面地形線，（可用分 規(guī)直接在圖紙上量距，確定地面標高），進行初步縱坡設(shè)計，并根據(jù)縱坡設(shè)計情況修正平面線形。 橫斷面較核：根據(jù)初步縱坡設(shè)計，計算出路基填挖高度，繪出工程困難地段的路基橫斷面圖（如地面橫坡陡或工程地質(zhì)不良地段等），根據(jù)路基橫斷面的情況修平面線形。 （ 5）定線： 經(jīng)過幾次修正后，最終確定出滿足《標準》要求，平縱線型都比較合適的路線導(dǎo)線，最終定出交點位置（一般由交點坐標控制）。 路線方案的比選 如有路線局部方案，應(yīng)分別進行定線設(shè)計，經(jīng)論證比較定出推薦方案，路線方案比較選擇主要考慮下列因素：（ 1）路線長度；（ 2）平、縱面線形指標的高低及配合情況；（ 3）占地面積；（ 4）工程數(shù)量（路基土石工程數(shù)量，橋梁涵洞工程數(shù)量）；（ 5）造價等。 路線平面設(shè)計 根據(jù)路線幾何線形設(shè)計要求，確定路線平面線形各要素及其他們之間的配合；線形應(yīng)與地、地物相適應(yīng)，與道路所經(jīng)地帶的地形、地物、環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，而且減少工程數(shù)量，節(jié)省投資。 確定各平曲線半徑及緩和曲線長度 《公路工程技術(shù)標準》 JTGB012020 規(guī)定：當平曲線半徑小于等于 250m時應(yīng)設(shè)置加寬；當平曲線半徑大于等于 1500m 時可以不設(shè)置緩和曲線和超高，超高的橫坡度計算由行車速度、半徑大小、結(jié)合路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定。二級最大超高不應(yīng)大于 8%，在積雪地區(qū)不宜大于 6%。當超高橫坡度的計算值小于路拱坡度時，應(yīng)當設(shè)等于路拱坡度的超高值。 極限最小半徑： ? ? ? ?22 60 1351 2 7 1 2 7 0 . 1 3 0 . 0 8VRmi?? ? ?? ? ?（規(guī)范值 125m） 一般最小半徑： ? ? ? ?22 60 2 0 2 . 51 2 7 1 2 7 0 . 0 6 0 . 0 8V i?? ? ?? ? ?（規(guī)范值 200m） 不設(shè)超高最小半徑： ? ? ? ?22 60 14171 2 7 1 2 7 0 . 0 3 5 0 . 0 1 5VRmi?? ? ?? ? ?（規(guī)范值 1500m） 平曲線極限最小長度按 6秒行程設(shè)計計算： 6 0 1 0 0 0 6 1 0 06 0 6 0Lm?? ? ?? （規(guī)范值100m） 平曲線一般最小長度按 3倍極限長度計算： 3 100 300Lm? ? ? （規(guī)范值 300m） 緩和曲線最小長度按 3秒計算極限長度： 6 0 1 0 0 0 3 5 06 0 6 0?? ? ?? （規(guī)范值 50m） 同向曲線間為了防止出現(xiàn)組合出現(xiàn)斷臂曲線宜在兩同向曲線間設(shè)置不小于6V的直線段。 反向曲線間為了設(shè)置適當長度距離改變行車方向宜在兩同向曲線間設(shè)置不小于 2V的直線段。 表 序號 名稱 取值 說明 1 平曲線一般最小半徑 200m 在一般情況下應(yīng)盡量使用大于一般最小半徑的曲線半徑（規(guī)范規(guī)定，原曲線半徑不宜超過 10000m），只有在地形條件限制 時采用。 2 平曲線極限半徑 125m 只有當?shù)匦螚l件特殊困難或受其它條件嚴格限制時方可采用。 3 不設(shè)超高最小半徑 1500m。 路拱 =2% 4 平曲線一般最小長度 300m。 9s行程計 5 平曲線極限最小長度 100m 6s行程計 6 同向曲線間最小直線長度 6V 360m 按照實際工程經(jīng)驗在山區(qū)工程可以在一般困難地區(qū)保證 4V=240m，在工程十分艱巨困難處可以采用3V=180m。但在采用低值時應(yīng)避免在直線上設(shè)置凹形豎曲線 7 反向曲線間最小直線長度為 2V 120m 按照實際工程經(jīng)驗 山區(qū)公路此指標比較容易滿足。 8 緩和曲線最小長度 50m 3秒行程。 9 最大超高 8% 越嶺段縱坡較大將最大超高值由 8%減小至 6%可以減小合成坡度，保證車輛在雨天，冰雪天氣的行車安全。 10 超高漸變率 1/125 邊線，線性超高 11 原曲線加寬 第三類 線性加寬 12 會車視距 150m 兩倍停車視距 設(shè)計確定平曲線的原則 （ R10000m）。 4～ 8 倍或超高為 2～ 4%的原曲線半徑值，即390～ 1500m為宜。 ，曲線長度按最小值 5～ 8 倍。 。 ，緩和曲線長度與平曲線半徑間應(yīng)有如下關(guān)系9 sR LR??。 1： 1： 1，當曲線半徑較大，平曲線較長時 也可以為 1 ： 2： 1。 7..盡量保證全線指標均衡 。 根據(jù)設(shè)計資料，本次設(shè)計段路為二級路，設(shè)計速度為 60 公里 /小時，設(shè)計年限 15 年，全線共設(shè) 7 條平曲線，其中包含基本型、非對稱基本型、和 S 形曲線等多種曲線。 特殊線形設(shè)計方法 基本型：按直線－回旋線－圓曲線－回旋線－直線的順序組合，為了使線形連續(xù)協(xié)調(diào)，宜將回旋線－圓曲線－回旋線的長度比設(shè)計成 1:1:1；當半徑較大，平曲線較長時，也可以將回旋線－圓曲線－回旋線的長度比設(shè)計成 1:2:1等組合形式。 計算例如對于交點 (JD2 K126+) ， α=28186。22′14″ ， Ls=200m ， R=1400m 1) 曲線內(nèi)移值 P P= RLs242 = 2) 總切線長 T q= 2Ls －23240RLs = T=(R+P)tg2? +q= 3) 曲線總長 Lh= R? 180? +Ls= 4) 外距 E E=(R+P) sec 2? － R= 5) 校正值 J J=2TL= 6) 計算出個主點 里程樁號 JD2 K126+ － T ZH K125+ +Ls 200 HY K126+ +Lh–2LS YH K126+ +LS 200 HZ K126+ － Lh/2 QZ K126+ +J/2 JD K126+ 校正后的交點與原來的交點相符。 基本型非對稱平曲線 例如 (JD1 K125+) 300R? m, 1 100sL ? m, 2 120sL ? m， 0 39。 39。39。53 0633?? 。 3 2 3 21 1 1/ 2 / 2 4 0 1 0 0 / 2 1 0 0 / 2 4 0 3 0 0 4 9 . 9 5 3ssq L L R? ? ? ? ? ?m 2211 / 2 4 1 0 0 / 2 4 3 0 0 1 . 3 8 9sp L R? ? ? ?m 3 2 3 22 2 2/ 2 / 2 4 0 1 2 0 / 2 1 2 0 / 2 4 0 3 0 0 5 9 . 9 2ssq L L R? ? ? ? ? ?m 2