【正文】 一般最小半徑400m極限最小半徑250m緩和曲線最小長(zhǎng)度60m不設(shè)超高的圓曲線最小半徑路拱≤% 1500m路拱% 1900m最大縱坡6%凸曲線一般最小半徑2000m極限最小半徑1400m凹曲線一般最小半徑1500m極限最小半徑1000m本設(shè)計(jì)公路平曲線半徑分別為半徑、緩和曲線長(zhǎng)度及豎曲線半徑均滿足要求。交點(diǎn)間距計(jì)算公式為 （）導(dǎo)線方位角計(jì)算公式為 象限角 （） 方位角 A DX0, DY0, A= DX0, DY0, DX0, DY0, A= DX0, DY0, A= （）交點(diǎn)偏角計(jì)算公式為： （）（2）有緩和曲線的圓曲線要素計(jì)算公式在簡(jiǎn)單的圓曲線和直線連接的兩端，分別插入一段回旋曲線，即構(gòu)成帶有緩和曲線的平曲線。其要素計(jì)算公式如下：圖21按回旋曲線敷設(shè)緩和曲線 （） （） （） （） （） （） （） （）式中： ——總切線長(zhǎng)，（）；——總曲線長(zhǎng)，（）； ——外距，（）；——校正數(shù)，（）；——主曲線半徑,（）；——路線轉(zhuǎn)角，（176。）；——緩和曲線終點(diǎn)處的緩和曲線角，（176。）；——緩和曲線切線增值，（）；——設(shè)緩和曲線后，主圓曲線的內(nèi)移值，（）；——緩和曲線長(zhǎng)度，（）；——圓曲線長(zhǎng)度，（）。2）主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算 （） （） （） （） （） （） 路線簡(jiǎn)介,起點(diǎn)樁號(hào)K0+，終點(diǎn)樁號(hào)為K2+。設(shè)計(jì)路線共設(shè)置了3個(gè)平曲線，半徑均為3和400米，樁號(hào)分別為K1+、K1+、K2+202，在緩和曲線內(nèi)均設(shè)置超高，超高值設(shè)置為6%，因?yàn)榘霃交径即笥诘扔?50米，則不需要加寬。JD1(,) JD2(,)同理可得 JD1：K1+設(shè)=400m，=120m ，= 則曲線要素計(jì)算如下： 主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算：JD1：K1+ZH=JDT==HY=ZH+= +120=YH=HY+(L2)= +=HZ=YH+=+120=QZ=HZL/2=+120=校核: JD=QZ+J/2=+交點(diǎn)校核無誤。同理可驗(yàn)算JDJD3，在此不一一計(jì)算。其它交點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果見“直線、曲線及轉(zhuǎn)角表”。 各點(diǎn)樁號(hào)的確定在整個(gè)的設(shè)計(jì)過程中就主要用到了以上的三種線形，在三公里的路長(zhǎng)中，充分考慮了當(dāng)?shù)氐牡匦?，地物和地貌，相?duì)各種相比較而得出的。在地形平面圖上初步確定出路線的輪廓，再根據(jù)地形具體在紙上放坡定點(diǎn)，插出一系列控制點(diǎn)，然后從這些控制點(diǎn)中穿出通過多數(shù)點(diǎn)的直線段，延伸相鄰直線的交點(diǎn)，既為路線的各個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)（既樁號(hào)），并且測(cè)量出各個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)的度數(shù)，再根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01—2003》的規(guī)定，初擬出曲線半徑值和緩和曲線長(zhǎng)度，代入平曲線幾何元素中試算，最終結(jié)合平、縱、橫三者的協(xié)調(diào)制約關(guān)系，確定出使整個(gè)線形連貫順直協(xié)調(diào)且符合技術(shù)指標(biāo)的各個(gè)樁號(hào)及幾何元素。各個(gè)樁號(hào)及幾何元素的計(jì)算結(jié)果見直線、曲線及轉(zhuǎn)角表。 JD（XJ，YJ） ZH點(diǎn)坐標(biāo)： ()HZ點(diǎn)坐標(biāo): ()設(shè)直線上加樁里程為L(zhǎng)，ZH、HZ表示曲線起、終點(diǎn)里程，則前直線上任一點(diǎn)坐標(biāo)(LZH): ()后直線上任一點(diǎn)坐標(biāo)（LHZ）: ()例如： 當(dāng)L=200時(shí)：同理可得其他直線樁號(hào)坐標(biāo)，詳見逐樁坐標(biāo)表設(shè)緩和曲線的單曲線緩和曲線上任一點(diǎn)的切線橫距 （）式中：——緩和曲線上任意點(diǎn)至ZH（或HZ）點(diǎn)的曲線長(zhǎng) Ls——緩和曲線長(zhǎng)度 ——轉(zhuǎn)角符號(hào)，右轉(zhuǎn)為正，左轉(zhuǎn)為負(fù) （1）第一緩和曲線（ZH~HY）任意點(diǎn)坐標(biāo) ()式中：——第一緩和曲線上任意點(diǎn)至ZH點(diǎn)的曲線長(zhǎng) （2）圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)由HYYH時(shí)： ()式中：——圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至HY點(diǎn)的圓曲線長(zhǎng)（3）第二緩和曲線（HZ，YH）內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo) ()式中：——第二緩和曲線上任意點(diǎn)至HZ點(diǎn)的曲線長(zhǎng)例如: 點(diǎn)坐標(biāo) 點(diǎn)坐標(biāo) 同理可得其他直線樁號(hào)坐標(biāo)，詳見逐樁坐標(biāo)表。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 縱斷面設(shè)計(jì)第三章 縱斷面設(shè)計(jì)沿著道路中線豎直剖切然后展開既為路線縱斷面，由于自然因素的影響以及經(jīng)濟(jì)性要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線，縱斷面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是根據(jù)汽車的動(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)性等研究起伏空間線的大小和長(zhǎng)度，以便達(dá)到行車安全，迅速，運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理及乘客感覺舒適的目的?；疽笫强v坡均勻平緩，起伏緩和，坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)，平面與縱斷面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)，土石方工程填挖平衡。其設(shè)計(jì)內(nèi)容在本次設(shè)計(jì)中主要包括縱坡設(shè)計(jì)和豎曲線設(shè)計(jì)兩項(xiàng)。（1） 縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)參照城市規(guī)劃控制標(biāo)高并適應(yīng)臨街建筑立面布置及沿路范圍內(nèi)地面水的排除。（2） 為保證行車安全、舒適、縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。（3） 山城道路及親辟道路的縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮土石方平衡，汽車運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益等因素，合理確定路面設(shè)計(jì)標(biāo)高。（4） 機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車混合行駛的車道，宜按非機(jī)動(dòng)車爬坡能力設(shè)計(jì)縱坡度。（5） 山城道路應(yīng)控制平均縱坡度。越嶺路段的相對(duì)高差為200～500m時(shí)，%；相對(duì)高差大于500m時(shí)，宜采用4%，%。道路縱坡的大小，直接影響到行車速度和性能，道路建設(shè)投資和運(yùn)輸成本等一系列的問題。最大縱坡的確定，必須保證車輛能以一定的車速在道路上安全行駛，上坡時(shí)順利，下坡時(shí)不致發(fā)生危險(xiǎn)。汽車上坡時(shí)如坡道過長(zhǎng)，必須用低排擋行駛，燃料消耗增加，機(jī)件也容易損壞；下坡時(shí)易使制動(dòng)器發(fā)熱失效而發(fā)生交通事故。因此，當(dāng)?shù)缆房v坡度大于5％時(shí)，為了行車安全和便利,其坡段長(zhǎng)度需要加以限制，并相應(yīng)設(shè)置坡度不大于2～3％的緩和坡段。 縱坡設(shè)計(jì)的要求：（1） 設(shè)計(jì)必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的各項(xiàng)規(guī)范（2） 縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。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)度的短坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免反復(fù)設(shè)置反坡段。（3） 沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮。（4） 應(yīng)盡量做到添挖平衡，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、中橋引道及隧道兩端接線處、縱坡應(yīng)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、農(nóng)田水利等方面的要求。 縱坡設(shè)計(jì)的步驟（1） 準(zhǔn)備工作：在厘米繪圖紙上，按比例標(biāo)注里程樁號(hào)和標(biāo)高，點(diǎn)繪地面線。里程樁包括：路線起點(diǎn)樁、終點(diǎn)樁、交點(diǎn)樁、公里樁、百米樁、整樁（50m加樁或20m加樁）、平曲線控制樁。（2） 標(biāo)注控制點(diǎn)：如路線起、終點(diǎn)，越嶺埡口，重要橋涵，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進(jìn)出口，平面交叉和立體交叉點(diǎn)，鐵路道口，城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標(biāo)高以及受其他因素限制路線必須通過的標(biāo)高控制點(diǎn)等。（3） 試坡：在已標(biāo)出“控制點(diǎn)”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)、選線意圖，結(jié)合地面起伏變化，以控制點(diǎn)為依據(jù)，穿插與取直，試定出若干直坡線。反復(fù)比較各種可能的方案，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又滿足控制點(diǎn)要求，且土石方較省的設(shè)計(jì)線作為初定試坡線，將坡度線延長(zhǎng)交出變坡點(diǎn)的初步位置。（4） 調(diào)整：對(duì)照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查設(shè)計(jì)的最大縱坡、最小縱坡、坡長(zhǎng)限制等是否滿足規(guī)定，平、縱組合是否適當(dāng)?shù)龋粲袉栴}應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。（5） 核對(duì)：選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，如高填深挖，作橫斷面設(shè)計(jì)圖，檢查是否出現(xiàn)填挖過大、坡腳落空或過遠(yuǎn)、擋土墻工程過大等情況，若有問題應(yīng)調(diào)整。（6） 定坡：經(jīng)調(diào)整核對(duì)無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點(diǎn)樁號(hào)和標(biāo)高確定下來。％，變坡點(diǎn)一般要調(diào)整到10m的整樁號(hào)上。（7） 設(shè)置豎曲線：根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計(jì)算豎曲線要素（8） 計(jì)算各樁號(hào)處的填挖值：根據(jù)該樁號(hào)處地面標(biāo)高和設(shè)計(jì)標(biāo)高確定。 豎曲線變坡點(diǎn)設(shè)計(jì)本次縱斷面設(shè)計(jì)設(shè)置了2個(gè)變坡點(diǎn)。分別為 K0+700 、K1+880，1個(gè)凹曲線，1個(gè)凸曲線，半徑均為10000m，縱坡值分別為+%， %，%。 豎曲線設(shè)計(jì)道路縱斷面上的設(shè)計(jì)縱坡線系由許多直線和轉(zhuǎn)折點(diǎn)組成。由于縱坡的凸形限制了駕駛員的視野，而凹形轉(zhuǎn)折因車速加快和行車方向的突然改變。因此，為了使路線順適，行車安全平穩(wěn)，路容美觀等原因，需要在路線縱坡轉(zhuǎn)折處設(shè)置曲線使之緩和，這種曲線稱為豎曲線。并按縱斷面上轉(zhuǎn)坡是凸形或凹形的不同，分為凸形豎曲線和凹形豎曲線。設(shè)計(jì)時(shí)充分結(jié)合縱斷面設(shè)計(jì)原則和要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半徑。 （1）凸形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素①緩和沖擊 汽車行駛在豎曲線上時(shí)，產(chǎn)生徑向離心力，使汽車在凸形豎曲線上重量減小，所以確定豎曲線半徑時(shí)，對(duì)離心力要加以控制。②經(jīng)行時(shí)間不宜過短 當(dāng)豎曲線兩端直線坡段的坡度差很小時(shí)，即使豎曲線半徑較大，豎曲線長(zhǎng)度也有可能較短，此時(shí)汽車在豎曲線行駛，沖擊增大，乘客不適。③滿足視距的要求汽車行駛在凸形豎曲線上，如果豎曲線半徑太小，會(huì)阻擋司機(jī)的視線。為了行車安全，對(duì)凸形豎曲線的最小半徑和最小長(zhǎng)度應(yīng)加以限制。（2）凹形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素①限制離心加速度 在凹形豎曲線上行駛半徑越小，離心力越大，會(huì)影響到旅客的舒適性，②確保夜間行車視距 對(duì)地形起伏較大地區(qū)的路段，在夜間行車時(shí)，若半徑過小，前燈照射距離過短，影響行車安全和速度；③確保凈空有障礙時(shí)的視距 在高速公路及城市道路上有許多跨線橋、門式交通標(biāo)志及廣告宣傳牌等，如果它們正好處在凹形豎曲線上方，也會(huì)影響駕駛員的視線。：圖31 豎曲線要素計(jì)算圖豎曲線基本要素計(jì)算公式： () L = () T = () E = ()式中： ——坡度差， L——曲線長(zhǎng)，（m）；T——切線長(zhǎng)，（m）；E ——外距（m）；變坡點(diǎn)1： （1）豎曲線要素計(jì)算里程和樁號(hào)K0+700i1=+% i2= % 取半徑R=10000m (凸形) （2）設(shè)計(jì)高程計(jì)算豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=(K0+)﹣= K0+豎曲線起點(diǎn)高程= （+%）=豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=( K0+700) += K0+豎曲線終點(diǎn)高程=+ （﹣%）= m 其他變坡點(diǎn)算法一致，詳細(xì)數(shù)據(jù)見豎曲線表。變坡點(diǎn)2： （1）豎曲線要素計(jì)算：里程和樁號(hào)K1+880 i2= % i3=%。 取半徑R=10000m (凹形) （2）設(shè)計(jì)高程計(jì)算：豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=(K1+880)﹣= K1+豎曲線起點(diǎn)高程= （%）=豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=(K1+880)+= K1+豎曲線終點(diǎn)高程=+ （﹣%）= m 道路的線形狀況是指道路的平面和縱斷面所組成的立體形狀。線形設(shè)計(jì)首先從路線規(guī)劃開始，然后按照選線、平面線形設(shè)計(jì)、縱斷面線形設(shè)計(jì)和平縱線形組合設(shè)計(jì)的過程進(jìn)行，最終展現(xiàn)在駕駛員面前的平、縱、橫三者組合的立體線形，特別是平、縱線形的組合對(duì)立體線形的優(yōu)劣起著至關(guān)重要的作用?！?平、縱線形組合設(shè)計(jì)是指在滿足汽車動(dòng)力學(xué)和力學(xué)要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)、舒適，與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件。特別在高等級(jí)公路的設(shè)計(jì)中必須注重平、縱線形的合理組合?！?、縱線形組合的一般設(shè)計(jì)原則 （1）在視覺上能自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視線上的連續(xù)性。任何使駕駛員感到迷惑和判斷失誤的線形都有可能導(dǎo)致操作的失誤，從而最終導(dǎo)致交通事故。（2）保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小均衡。它不僅影響線形的平順性，而且與工程費(fèi)用密切相關(guān)，任何單一提高某方面的技術(shù)指標(biāo)都是毫無意義的。（3）為保證路面