【正文】 上的高等級公路組成，其中高速 萬公里。中國政府計(jì)劃 2021 年前建成五縱七橫高速公路網(wǎng) (其中兩縱兩橫三個(gè)重要路段計(jì)劃在2021 年年基本完成 )，建成后將貫通首都北京和直轄市及各省 (自治區(qū) )省會城市，將人口在 100 萬以上的所有特大城市和人口在 50 萬以上大城市中的 93%連接起來，使貫通和連接的城市總數(shù)超過 200個(gè)，覆蓋的人口約 6 億，占全國總?cè)丝诘?50%左右。 1984 年 6月 7日，沈大高速公路開工，全長 375 公里。這條公路在建設(shè)初期是按一級汽車專用公 路標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的。同年 12 月 21日，滬嘉高速公路 (上海至嘉定 )開工。 1987年 12月，京津塘高速公路動工，長 公里。該路是中國利用世界銀行貸款進(jìn)行國際公開招標(biāo)建設(shè)的第一條高速公路。 1988 年 10月 31日，滬嘉高速公路正式通車，成為中國大陸首條建成的高速公路。滬嘉高速公路有四車道，全長 公里。 1998 年全年新增高速公路 1741 公里，通車總里程達(dá) 8733 公里，居世界第六 。在建高速公路總里程達(dá) 萬公里。 2021 年中國大陸高速公路通車?yán)锍踢_(dá)到 萬公里，躍居世界第二。2021 年 3月 21日，沈大高 速公路進(jìn)行全線封閉改造，這是中國第一條八車道高速公路。當(dāng)年新修 4600 公里高速公路，高速公路通車總里程達(dá)到 萬公里。 2021 年中國高速公路通車?yán)锍虨?74113km(不含港、澳、臺地區(qū) ),比 2021 年底增長了 %。河南省高大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 速通車總里程首次突破 5000 公里整數(shù)大關(guān)，已連續(xù) 5年位居全國高速通車總里程首位。2021 年河南高速再創(chuàng)新高，達(dá)到 5830 公里，通達(dá)河南的所有省轄市，通車?yán)锍踢B續(xù) 7年保持全國第一，形成了以鄭州為中心，縱貫?zāi)媳薄⑦B接?xùn)|西、輻射八方的高速公路網(wǎng)絡(luò)，河南，也成為全國率先實(shí)現(xiàn)縣縣通高速的 省份， 108 個(gè)縣城， 20 分鐘就可上高速，3小時(shí)能通達(dá)所有省轄市。同年，全中國高速公路通車總里程達(dá)到 萬公里，超過美國居世界第一。截至目前，據(jù) 2021 年 3 月份發(fā)改委宣布，我國 高速公路 運(yùn)營 里程達(dá)到13 萬公里 ，居世界第一。 本設(shè)計(jì)的公路地處祁東山和霍林山之間， 一側(cè)傍水，一側(cè)靠山 ，為典型的 丘陵河谷區(qū)，總體地勢為 西北低 ， 東南高 。主要山脊走向呈 西北 ～ 東 南向，最高山峰為 霍林山 ，海拔 1753 米，最底點(diǎn)位于 鎮(zhèn)山中部 附近的 大河灣與鳴河的谷地 ，海拔 1500 米，相對高差 250多 米。因受構(gòu)造活動和水流侵蝕，地形切割十分劇烈，河谷發(fā)育，溝壑縱橫。依據(jù)成因類型、形態(tài)和組成物質(zhì)三者的不同組合，將本區(qū)內(nèi)發(fā)育的地貌單元?jiǎng)澐譃楹恿髑治g堆積河谷平原、侵蝕剝蝕小起伏中山、侵蝕剝蝕大起伏中山三個(gè)大地貌單元。根據(jù)含水介質(zhì)及水動力條件將區(qū)內(nèi)分為以下兩種種類型： （ 1） 第四系孔隙潛水 主要分布在 呂呂 河、鳴河與 兌子溝、后子溝、小松子溝 的 分流 階地。第四系孔隙水主要賦存于河流漫灘、階地及斜坡堆積層。含水巖性為砂類土及碎石類土。漫灘及較寬闊的一級階地因良好的賦存條件，一般富水性強(qiáng)，水質(zhì)好，地下水位變化大；斜坡堆積層基本不含水，在厚度大地形平坦處可能存在少量上層滯水，但分布非常有限。 孔隙潛水主要受大氣降水補(bǔ)給，蒸發(fā)排泄或排給河水。高階地和斜坡堆積層因粘性土雨季時(shí)常在局部滯流成濕地或滲水成溪流，水量不大也儲存不均勻，但卻是引起斜坡小型溜塌或淺層滑動的主要因素。 （ 2） 碎屑巖裂隙水 主要分布基巖中低山區(qū)。含水層巖性為石炭、二疊、三疊、侏羅系的砂巖及節(jié)理裂隙發(fā)育的包括風(fēng)化裂隙、構(gòu)造節(jié)理及斷裂構(gòu)造帶，因受巖性影響分布很不均勻，一般軟質(zhì)巖如泥巖、頁巖等多為風(fēng)化裂隙微含水，硬質(zhì)巖則為構(gòu)造裂隙含水，如砂巖等，其含水性也很弱，很少 見地下水露頭。 當(dāng)?shù)匮鼐€碎石產(chǎn)量豐富，石料質(zhì)量良好。沿線有多個(gè)石灰廠，產(chǎn)量大、質(zhì)量好。另外，附近發(fā)電廠粉煤灰儲量極為豐富。工程所需的部分材料可以就地取材，節(jié)約工程費(fèi)用，其他材料如瀝青等均需向外采購。 本項(xiàng)目 區(qū)域多為河谷丘陵，山地處樹木植被較多，并且有國家級保護(hù)動植物，河谷漫灘地段，多為農(nóng)田梯田和魚塘。沿線多粘質(zhì)土，河谷地段為堆積土，山坡 1 米以下是大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 碎石土。 本線路設(shè)計(jì)考慮了道路對自然條件的影響，盡可能多的避免對農(nóng)田的破壞，減少對自然景觀的破壞。對于施工造成的取土坑、棄土區(qū)填方及挖方采用完善的排水系統(tǒng)和必要的防 護(hù)措施。邊坡防護(hù)大多數(shù)采用植被防護(hù)。 本線路起點(diǎn)位于大河灣附近，終點(diǎn)至馬家。經(jīng)過河流丘陵地貌，路線所經(jīng)地形呈西北部略低東南部略高趨勢，其間穿過兩條河流兩條溝渠，道路沿線屬于河谷漫灘低丘陵坡地及山間盆地地貌單元。所設(shè)計(jì)的道路線具體情況如下：主線為雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，路幅寬度 ，中央分隔帶 2m，行車道 2 12m、路槽深度 ，硬路肩 2 3m、路槽深度 ，土路肩 2 ，設(shè)計(jì)車速為 100km/h。路線總長度為 ，起點(diǎn)樁號 K0+,終點(diǎn)樁號為 K4+。 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1） 本公路工程可行性研究報(bào)告及勘察設(shè)計(jì)合同文件。 （ 2）大河灣至馬家標(biāo)段 1:2021 平面地形圖。 的主要 設(shè)計(jì)規(guī)范 如下。 （ 1） 公路工程技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)（ JTG B012021） （ 2） 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTG D202021) （ 3） 路基路面工程 （ 4） 瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D502021) （ 5） 公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D302021) （ 6） 高速公路規(guī)劃與設(shè)計(jì) （ 7）公路環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG B042021) （ 8）公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTG D70/22021） （ 9）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTG D602021) 第二章 平面設(shè)計(jì) 大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 線路的平面設(shè)計(jì)是指參照相關(guān)規(guī)定，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛玻?在公路規(guī)劃 地區(qū)范圍 的起點(diǎn)、行經(jīng)地點(diǎn) 及 終點(diǎn)之間， 確定 一條技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，而又能符合使用要求的 平面 公路中心線 ，并計(jì)算平面路線中相關(guān)的曲線要素。 交通量計(jì)算 交通量是單位時(shí)間內(nèi)通過道路斷面的交通流量（即單位時(shí)間內(nèi)通過道路某斷面的車輛數(shù)目）， 預(yù)測該路竣工后第一年的交通組成如表 21。 表 21 預(yù)測交通量 車型名稱 交通量 黃河 JN150 1342 東風(fēng) AS141DL 414 太湖 XQ641 301 黃海 DD690 526 長征 XD160 805 紅巖 CQ30290 656 交通量換算采用小客車為標(biāo)準(zhǔn)車型。各汽車代表車型及車輛折算系數(shù)規(guī)定如表 22。 表 22 各汽車代表車型及車輛折算系數(shù) 汽車代表車型 車輛折算系數(shù) 說明 小客車 座位≤ 19座的客車和載重量≤ 2t的貨車 中型車 座位 19的客車和 2t載質(zhì)量≤ 7t的貨車 大型車 7t載質(zhì)量≤ 20t的貨車 汽車列車 載質(zhì)量 20t的貨車 由表 21的交通量和表 22 的折算 系數(shù)，可以得到初始年交通量。 9 3 9 5 0 2 0 1 3 4 2 ?????????????N 輛 /日 確定公路等級 預(yù)計(jì)通車后公路沿線年交通量平均增長率γ =3%，高速公路設(shè)計(jì)交通量預(yù)測年限為20 年。計(jì)算公式為 大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 ? ? 11 ????? tNN ? （ ） 由公式得 ? ? 6 4 7 4%319 3 9 5 120 ????? ?N 輛 /日 依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JTG B012021》可知： 高速公路為專供汽車分方向、分車道行駛，全部控制出入的多車道公路。高速公路的年平均日設(shè)交通量宜在 15000 輛小客車以上。綜合各個(gè)方面考慮，本高速公路設(shè)計(jì)采用雙向 6車道， 設(shè)計(jì)速度 采 用 100km/h。 選線是根據(jù)線路基本走向和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地形、地質(zhì)條件，考慮安全、環(huán)保、土地利用和施工條件，以及經(jīng)濟(jì)等因素，通過全面比較，選定路線中線的全過程。這是道路建設(shè)的基礎(chǔ)工作，面對的是一個(gè)十分復(fù)雜的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)條件，需要綜合考慮多方面因素。為了保證選線和勘測設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低工程造價(jià)，必須全面考慮，由粗到細(xì)，由輪廓到具體，逐步深入，分階段分步驟分析比較，進(jìn)行多個(gè)設(shè)計(jì)方案的比選，才能定處合理的路線。 選線原則 （ 1） 應(yīng)針對路線所經(jīng)地域的生態(tài)環(huán)境、地形、地質(zhì)的特性和差 異，按擬定的各控制點(diǎn)由面到帶、由帶到線、由淺入深、由輪廓到具體，進(jìn)行比較、優(yōu)化與論證。同一起、終點(diǎn)的路段內(nèi)有多個(gè)可行的方案時(shí)，應(yīng)對各設(shè)計(jì)方案進(jìn)行同等深度的比較。 （ 2） 影響選擇控制點(diǎn)的因素多且相互關(guān)聯(lián)又相互制約，應(yīng)根據(jù)公路功能和使用任務(wù)，全面權(quán)衡、分清主次，處理好全局和局部的關(guān)系，并注意由于局部難點(diǎn)的突破而引起的關(guān)系轉(zhuǎn)換給全局帶來的影響。 （ 3） 應(yīng)對路線所經(jīng)區(qū)域、走廊帶及其沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入調(diào)查、勘察，查清其對公路工程的影響程度。遇有滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、泥沼等不良工程地質(zhì)的地段應(yīng)慎重對待 ，視其對線路的影響程度，分別對繞、避、穿等方案進(jìn)行論證比選。當(dāng)必須穿過時(shí)，應(yīng)選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取切實(shí)可行的工程措施。 （ 4） 應(yīng)充分利用工程建設(shè)用地，嚴(yán)格保護(hù)農(nóng)用耕地。 （ 5） 國家文物是不可再生的文化資源，路線應(yīng)盡量避讓不可移文物。 （ 6） 保護(hù)生態(tài)環(huán)境，并同當(dāng)?shù)氐淖匀痪坝^相協(xié)調(diào)。 （ 7） 高速公路、具有干線功能的一級公路同作為路線控制點(diǎn)的城鎮(zhèn)相銜接時(shí)，以接城市環(huán)線或以支線連接為宜，并與城市發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)。 大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 （ 8） 路線設(shè)計(jì)是立體線性設(shè)計(jì)，在選線時(shí)即應(yīng)考慮平、縱、橫面的相互間組合與合理配合。 本設(shè)計(jì)所在區(qū)域?yàn)?山嶺 — 河谷平原地形，在山嶺部分要注意限制坡度的影響，要用足坡度，在河谷平原地段坡度限制不大，主要是進(jìn)行障礙物的繞避。 當(dāng)?shù)刈匀痪坝^較多，因此要格外注意保護(hù)耕田和生態(tài)環(huán)境，并與城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)。 山區(qū)選線的步驟和方法 本設(shè)計(jì)所處的地形多為山脈丘陵，一部分河灘，因此選線設(shè)計(jì)應(yīng)該按照山區(qū)選線的方法進(jìn)行。 山區(qū)選線一般按工作內(nèi)容分三步進(jìn)行。具體如 下： （ 1） 路線方案選擇 路線方案選擇主要是解決起、終點(diǎn)間線路基本走向的問題。 （ 2） 路線帶選擇 在路線基本走向選定的基礎(chǔ)上，按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定出一些細(xì)部控制點(diǎn)，即 構(gòu)成路線帶，也稱路線布局。 （ 3） 具體定線 定線是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案，結(jié)合有關(guān)條件在有利的路線帶內(nèi)進(jìn)行平縱橫綜合設(shè)計(jì)，具體定出道路中線的工作。 地形圖 分析 要想 設(shè)計(jì) 出最為合 理的線路，充分的前期工作是完成整個(gè)工作的基礎(chǔ) 。正常的工程建設(shè)要先進(jìn)行地形勘測，由于畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的地形圖已經(jīng)由設(shè)計(jì)單位勘測設(shè)計(jì)完畢，因此 需要 詳細(xì)的解讀地形圖。 為了進(jìn)一步的識讀地形圖，需要知道每個(gè)圖層的含義， 基本圖層注釋如下： DMTZ—— 地貌特征、 DLSS—— 道路設(shè)施、 ASSIST—— 骨架線、 DLDW—— 獨(dú)立地物、KZD—— 控制點(diǎn)、 ZBTZ—— 植被特征、 DGX—— 等高線、 GCD—— 高程點(diǎn)、 GXYZ—— 管線設(shè)施、 JJ—— 境界、 JMD—— 居民地、 JZD—— 界址點(diǎn)、 SXSS—— 水系設(shè)施、 TK—— 圖廓等等。 本設(shè)計(jì)的地形圖在起終點(diǎn)界線范圍內(nèi)，整個(gè)地形呈西北至東南走向，右上側(cè)河流水系比較發(fā)育，左下側(cè)多為山嶺。從左至右分別是祁東山、鎮(zhèn)山、南山、霍林山。地形圖中部平坦部分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)村落，中部有街鵬村、堂爾上村，并且附近河流繁多，河流周邊農(nóng)用耕地占地面積大。 大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 平面設(shè)計(jì)原則 （ 1） 平面線形應(yīng)與地形、地物和環(huán)境相適應(yīng)，保持線形的連續(xù)性和均衡性，并于縱斷面設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。 （ 2） 平面線形應(yīng)直捷、流暢，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)境保護(hù)的要求。 （ 3） 為使一條道路上的車輛盡量以均勻速度行駛，應(yīng)注意各線形要素保持連續(xù)均衡，避免出現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的突變。 （ 4） 注意與縱斷面設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。在平面線形設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮縱斷面設(shè)計(jì)的要求，與縱斷面線形相協(xié)調(diào)。 （ 5） 平曲線應(yīng)該有足夠的長度。汽車在道路的曲線路段上行駛時(shí)，若平曲線長度過短，駕駛員需要急轉(zhuǎn)方向盤，在高速行駛時(shí)是不安全的，也會使離心加速度變化率過大，使乘客感到不適；當(dāng)?shù)缆忿D(zhuǎn)角很小時(shí)，容易產(chǎn)生曲線半徑很小的錯(cuò)覺。因此，平曲線應(yīng)有一定的長度。 本設(shè)計(jì)為山區(qū)高速公路選線設(shè)計(jì)，因此在平面設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分重視圓曲線的半徑選取，跨越河流等地橋位的選取，需要開挖隧道時(shí)，隧道洞口的選取等等。 平面要素的確定 平面線形主要由直線、圓曲線、緩和曲線三種線形組合而成的。有平面線形的三要素可以得到很多種平面線形的組合形式。對 道路平面線形設(shè)計(jì)，主要有基本型、 S形、 C形、卵形、凸形、復(fù)合型和回頭型曲線等。