【正文】 坡％4最 小 縱 坡％合 成 縱 坡％10最 大 超 高％ 8設(shè)計(jì)洪水頻率路基及大、中、小橋、涵洞1/100特大橋1/300車輛荷載等級(jí)橋涵、路基公路Ⅱ級(jí)路面標(biāo)準(zhǔn)軸載100kN河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第2章 平、縱、橫斷面設(shè)計(jì)2 平、縱、橫斷面設(shè)計(jì) 選線道路選線的主要內(nèi)容是結(jié)合各種地形條件解決路線的布局和位置問題，所涉及的線形是路線與自然地形條件之間的關(guān)系。選線是在規(guī)劃道路的起終點(diǎn)之間選定一條技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。期間，注意正確處理建設(shè)與其建設(shè)項(xiàng)目的關(guān)系，正確處理好路線與其他專業(yè)的關(guān)系，正確處理設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營之間的關(guān)系等。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，分階段分步驟地加以分析比較，進(jìn)行多方案比選，才能定出最合理的路線來。（1）起終點(diǎn)的位置高速公路和一級(jí)公路都以重要城市，港站、碼頭或大型工礦基地為起迄點(diǎn)或中間控制點(diǎn)，其具體位置應(yīng)根據(jù)路網(wǎng)規(guī)劃的路線總方向和城市規(guī)劃方案綜合選定。由于本設(shè)計(jì)的終點(diǎn)是后一位同學(xué)路邊設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，所以需考慮后一位同學(xué)的地形情況，因此應(yīng)該從宏觀上把握整個(gè)設(shè)計(jì)的地形地質(zhì)情況進(jìn)行比選確定。（2）經(jīng)過沿線城鎮(zhèn)的路線布置高速公路與一級(jí)公路與沿線城鎮(zhèn)的關(guān)系除了公路的性質(zhì)還要結(jié)合城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃，其連接方式主要有穿越、繞行或以支線連接。距城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)2～5km為宜，最大不要超過8km。（3）選線要點(diǎn) 山嶺地區(qū)，山高谷深，坡陡流急，地形復(fù)雜，主要分為沿河線、越嶺線、山脊線三種選線方式。①用平均坡度，爭取高度，不無謂地展長路線。②為縱坡設(shè)計(jì)留有余地。③一般應(yīng)從困難地段向平易地段展線。④展線地段若無特殊要求，一般不應(yīng)采用反向坡度。 特大橋是路線基本走向的控制點(diǎn)，中小橋和涵洞位置應(yīng)服從路線走向，但斜交過大時(shí)（450）可采取改移河道或改線措施。本設(shè)計(jì)地形情況為山嶺重丘區(qū)，少農(nóng)田，河流 沿東西向貫穿始終，因此進(jìn)行路線布局時(shí)河岸的選擇、高度選擇和橋位的選擇至關(guān)重要。 平面線形設(shè)計(jì) 路線設(shè)計(jì)與路線布設(shè)應(yīng)該在保證行車安全、舒適、快速的前提下，使工程數(shù)量最小、造價(jià)最低、營運(yùn)費(fèi)用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時(shí)，應(yīng)該盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不宜輕易采用低限指標(biāo)，也不應(yīng)該片面追求高指標(biāo)。 平曲線線形設(shè)計(jì)一般原則(1)平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 (2)行駛力學(xué)上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速路應(yīng)盡量滿足一級(jí)公路以及設(shè)計(jì)速度100km/h的公路，應(yīng)注重立體線形設(shè)計(jì)，盡量做到線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適。(3)保持平面線形的均衡與連貫（技術(shù)指標(biāo)的均衡與連續(xù)性）①長直線盡頭不能接以小半徑曲線。特別是在下坡方向的盡頭更要注意，若由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)，中間應(yīng)插入中等曲率的過渡性曲線，并使縱坡不要過大。 ②高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡。(4)應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形這種線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來不良影響，設(shè)計(jì)時(shí)可在曲線間插入足夠長的直線或回旋線。(5)平曲線應(yīng)有足夠的長度 汽車在公路的任何線形是行駛的時(shí)間均不宜短于3s，以使駕駛操作不顯過分緊張。 平縱橫綜合設(shè)計(jì)(1)線形組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)①公路線形設(shè)計(jì)時(shí)是按照先進(jìn)行平面線形設(shè)計(jì)，后進(jìn)行縱面線形設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行的。公路線形設(shè)計(jì)提供給駕駛者的是一條立體的線形。②理想的平縱組合是平豎曲線的位置相互對應(yīng)，且平曲線稍長于豎曲線。③平曲線與豎曲線半徑的大小均衡是保證立體線形協(xié)調(diào)、平順、連續(xù)的基本要求。④平縱組合應(yīng)考慮駕駛員的視覺感受。(2)平縱線形的協(xié)調(diào)為了保證汽車行使的安全與舒適，應(yīng)把道路平、縱、橫三面結(jié)合作為主體線形來分析研究，平面與縱面線形的協(xié)調(diào)組合將能在視覺上自然地誘導(dǎo)司機(jī)的視線，并保持視覺的連續(xù)性，平原地區(qū)地勢平坦，縱斷面以平坡為主，上、下坡多集中中在大、中橋頭，由于有通航要求，橋面標(biāo)高相對兩側(cè)路面標(biāo)高要求高出許多，因此在橋頭，橋面通常設(shè)置豎曲線，豎曲線半徑要適當(dāng)，既要符合一級(jí)公路技術(shù)指標(biāo)要求，又不宜使豎曲線長度太長而使橋頭填土過高而增加造價(jià)，而平曲線在選線時(shí)一般要考慮大橋橋位與河流正交，以減少構(gòu)造物的工程量及設(shè)計(jì)施工難度，節(jié)約經(jīng)費(fèi)，減少造價(jià)。①平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線；②長直線上設(shè)置豎曲線，平原區(qū)平面上設(shè)置長直線較為常見縱斷面設(shè)計(jì)無論如何避免不了在直線段設(shè)置豎曲線，資料顯示小坡差多處變坡視覺稍有感知。但直線段坡差較大豎曲線給駕駛員的不良刺激較強(qiáng)烈，對于公路的長直線，%的排水縱坡，設(shè)計(jì)時(shí)采用較大的豎曲線半徑方法，以獲得較好的視覺和行車效果；③透視圖的運(yùn)用，平縱線形配合受到各種因素的制約和影響，同時(shí)要避免一些不良的組合，如長直線上不能設(shè)計(jì)小半徑的凹曲線，直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線等，運(yùn)用透視圖進(jìn)行檢驗(yàn)是很好的方法，設(shè)計(jì)時(shí)對有疑問的路段進(jìn)行透視圖的檢驗(yàn)，效果較好；④平面與橫斷面的綜合協(xié)調(diào)主要是超高的設(shè)計(jì)。(3)線形與環(huán)境的協(xié)調(diào)①定線時(shí)盡量避開村鎮(zhèn)等居民區(qū)，減少噪音對居民生活帶來的影響，同時(shí)采用柔性，瀝青混凝土路面以減少噪音；②路基用土由地方政府同意安排，利用開挖魚塘或溝渠，避免亂開挖，同時(shí)又利于農(nóng)田、水利建設(shè)；③注意綠化，對路基邊坡及中央分隔帶加強(qiáng)綠化和防護(hù)，在護(hù)坡道上互通立交用地范圍內(nèi)的空地上均考慮綠化。 路線方案比選山嶺、重丘區(qū)地形復(fù)雜，橫坡陡峻，定線時(shí)要利用有利地形，避讓艱巨工程、不良地質(zhì)地段或地物等，都涉及調(diào)整縱坡問題，而且山區(qū)縱坡限制較嚴(yán)，因此山嶺、重丘區(qū)安排好縱坡就成為關(guān)鍵問題。路線應(yīng)在使用任務(wù)和性質(zhì)要求的前提下，通過多方案比較，精心選擇合理的方案，路線設(shè)計(jì)保證路線的整體協(xié)調(diào)，做到平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，縱橫均衡，橫斷面合理，根據(jù)高程地線圖，采用紙上定線的方法研究可能的方案，并經(jīng)過比較論證確定最佳方案。本設(shè)計(jì)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，合理考慮自然條件，技術(shù)指標(biāo)和工程投資，施工期限和施工設(shè)備等重大影響因素進(jìn)行比較論證，力爭修建一條具有高技術(shù)指標(biāo)、低工程造價(jià)的道路。本設(shè)計(jì)給出兩種方案，第一種方案是不走高架橋，從K1+450處開始開挖，平均開挖深度為20m，挖方長度為近900m，之后從K2+350開始填方，平均填方15m高，需要占用大量的農(nóng)田，并且需要設(shè)很長一段的擋土墻，從各方面綜合考慮，予以舍棄。第二種方案雖然有工程巨大，有一個(gè)210m的中橋，有一段1050m的連續(xù)高架橋，但是可可以少占農(nóng)田，不占高產(chǎn)田，、工程量雖較第一種方案大、投資費(fèi)用也高，但從長遠(yuǎn)考慮，營運(yùn)費(fèi)用低，綜合效益好，因此予以采用。 平面線形要素組合計(jì)算 基本型平曲線—路線轉(zhuǎn)角 L—曲線長（m） T—切線長（m）E—外矩（m） J—校正數(shù)（m） R—曲線半徑（m）1 平曲線1: 曲線幾何元素計(jì)算如下：JD1內(nèi)移值： （） 切線增長值： （） 緩和曲線角： （） =切線長: （） 平曲線長： （） 外距： （） 切曲差： （） 驗(yàn)算： ① ； ② 圓曲線長度，則在1:1:1～1:2:1之間。JD2內(nèi)移值： （） 切線增長值： （） 緩和曲線角： （） =。切線長: （） 平曲線長： （） 外距： （） 切曲差： （） 驗(yàn)算： ① ； ② 圓曲線長度，則在1:1:1～1:2:1之間滿足設(shè)置基本型曲線的幾何條件。 樁號(hào)復(fù)核與驗(yàn)算 主點(diǎn)樁號(hào)驗(yàn)算與復(fù)合JD1K1+046TZHK0++Ls100HYK0++（LLs）HZK1+Ls100YHK1+Ly/2QZK1++D/2JD1K1+ 主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算結(jié)果匯總主點(diǎn)JD1ZHK0+HYK0+QZK1+YHK1+106..33HZK1+JDK1+ 主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算結(jié)果匯總JD2K2+754TZHK2++Ls120HYK2++（LLs）HZK2+Ls120YHK2+Ly/2QZK2++D/2JD2K2+ 主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算結(jié)果匯總主點(diǎn)JD1ZHK2+HYK2+QZK2+YHK2+HZK2+JDK2+ 縱斷面設(shè)計(jì) 縱斷面設(shè)計(jì)概述縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是根據(jù)道路等級(jí)，沿線自然條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等，確定路線合適的標(biāo)高，各坡段的坡度和坡長，并設(shè)計(jì)豎曲線。 （1）縱坡設(shè)計(jì)必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的各項(xiàng)規(guī)定 （2）縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。盡量采用極限縱坡值，合理安排緩和坡段。 （3）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證路基的穩(wěn)定和道路通暢。 （4）一般情況下縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運(yùn)作就進(jìn)路段填方，以減少借方和廢物，降低造價(jià)和節(jié)省用地。平原微丘區(qū)地下水埋深較淺，縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度，保證路基穩(wěn)定。 （5）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。 （1）拉坡前的準(zhǔn)備工作繪出中樁位置，平曲線示意圖等。 （2）標(biāo)注控制點(diǎn)位置控制點(diǎn)：影響路線縱坡設(shè)計(jì)高程，如起訖點(diǎn)，大中橋涵等。經(jīng)濟(jì)點(diǎn)：山區(qū)公路，路基挖平橫時(shí)，此點(diǎn)道路中心處填挖高程點(diǎn)稱之為經(jīng)濟(jì)點(diǎn)，若縱坡設(shè)計(jì)線通過此處，橫斷面挖填平衡。 （3）試坡。在已標(biāo)出“控制點(diǎn)”和“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的縱斷面圖上，以控制點(diǎn)為依據(jù)，照顧多個(gè)“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的原則定出坡度線。 （4）調(diào)整：將所定的坡度與選線時(shí)考慮的坡度盡量統(tǒng)一。 （5）核對：主要檢察高填深挖等重點(diǎn)橫斷面填挖情況。 （6）定坡：所謂定坡，就是逐路段把坡度線的坡度值，變坡點(diǎn)位置和高程確定下來。 縱坡設(shè)計(jì) 最大縱坡旨在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)公路允許采用的最大坡度值。一級(jí)公路最大縱坡4﹪，﹪﹪；平均縱坡是指一定長度的路段連續(xù)上坡或下坡路段縱向所克服高差與路段長度之比；合成縱坡是指路面上的縱向坡度與橫向坡度組合成的坡度。高速、一級(jí)公路合成坡度在100km/﹪。一般取8﹪，﹪。最小坡長主要是從汽車行駛平順性的要求的，時(shí)速為100km/h，最小坡長一般值為250m，極限值為200m。最大坡長是考慮汽車的行駛安全上考慮的，坡長過長使剎車頻繁，影響行車安全。當(dāng)縱坡為3﹪時(shí)，速度100km/h下取1000米，縱坡小于2﹪可無限，但長坡長還是不宜選取。，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。 各坡段坡度與坡長起點(diǎn)樁號(hào)坡長（m）坡度（%）終點(diǎn)樁號(hào)K0+000365K+365K0+3651395K1+760K1+760940K2+700 平、縱線形組合設(shè)計(jì)平、縱線形組合設(shè)計(jì)是指在滿足汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的前提下，研究如何滿足視覺和心里方面的連續(xù)。、縱線形組合設(shè)計(jì)的原則 （1）應(yīng)在視覺上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，保證視覺連續(xù) （2）注意保持平、縱線形技術(shù)指標(biāo)大小均衡。 （3）選擇適合的合成坡度，以利于行車安全和路面排水。 （4）注意與道路周圍環(huán)境的配合。、縱線形組合的基本要求 （1）豎曲線宜包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應(yīng)稍長于豎