【正文】 及設(shè)計任務(wù)書確定擬建公路段全線長 3000 米左右，路基寬度 10m；雙向雙車道，行車道寬度 ，土路肩 ，硬路肩 。本路線主線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為： 計算行車速度 ： 60 公里∕小時； 路 基 寬 度：路基寬 10 米； 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸載： BZZ—100KN； 方案的確定和比選 道路 選線 的一般 原則 （ 1） 路線的 基本走向必須與道路的主客觀條件相適應(yīng) 。 （ 2） 在對多方案深 入、細(xì)致的研究、論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。 （ 3） 路線設(shè)計應(yīng)盡量做到工程量少、造價低、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，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 （ 4） 選線應(yīng)注意同農(nóng)田基本建設(shè)的配合，做到少占田地，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或穿過經(jīng)濟(jì)林園。 （ 5） 要注意保持原有自然狀態(tài)，并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 （ 6） 選線時注意對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測調(diào)查，弄清其對道路的影響。 （ 7） 選線應(yīng)綜合考慮路與橋的關(guān)系。 大董灣 至槐店鄉(xiāng) 二級公路選線考慮了以下幾個要點(diǎn)： （ 1） 正確處理 道路與農(nóng)業(yè)的關(guān)系 該地區(qū) 農(nóng)田成片，渠道縱橫交錯，選線應(yīng)從支援農(nóng)業(yè)著眼，處理好以下問題： 新建公路要盡量做到少占和不占高產(chǎn)田。布線要從路線對國民經(jīng)濟(jì)的作用、對支農(nóng)運(yùn)輸?shù)男Ч?、地形條件、工程數(shù)量、交通運(yùn)輸費(fèi)用等方面全面分析比較，既不能片面求直占用大片良田，也不能片面強(qiáng)調(diào)不占某塊田，使路線彎彎曲曲，河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第二章 工程概況 9 造成行車條件惡化。 （ 2）合理考慮路線與城鎮(zhèn)的聯(lián)系 丘陵 區(qū)有較多的城鎮(zhèn)村莊，應(yīng)充分考慮“近村不進(jìn)村”的原則，選線應(yīng)以繞避為主，盡量不破壞或少破壞具名住房。在避讓局部障礙時，要注意線形的連續(xù)舒順。 （ 3）注意土壤水 文條件以及高填高挖路段 該區(qū)域有部分土地土質(zhì)較差，在選擇線路的時候應(yīng)設(shè)法繞避。當(dāng)必須穿過的時候，應(yīng)選擇合理位置，縮小穿越范圍 ，并采用必要的工程措施。對于高填高挖路及路段，應(yīng)做好路基邊坡巖土質(zhì) 情況的勘測工作，必要時采取切實可行及安全可靠的防護(hù)措施。 方案比選 影響路線方案選擇主要有一下因素： （ 1）路線在政治、經(jīng)濟(jì)、國防上的意義，國家或地方建設(shè)對路線使用任務(wù)、性質(zhì)的要求，改革開放、綜合利用等重要方針的體現(xiàn)。 （ 2）路線在鐵路、公路、水運(yùn)、航空等綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的作用，與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關(guān) 系，以及與沿線農(nóng)田水利等建設(shè)的配合及用地情況。 （ 3）沿線自然條件的影響。地形、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件，決定了工程難易和運(yùn)營質(zhì)量，對選擇路線走向有直接的影響。對于嚴(yán)重不良地質(zhì)的地區(qū)，選線時宜考慮繞避。 （ 4）設(shè)計道路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工條件的影響。設(shè)計道路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如最大縱坡在一定程度上影響路線走向的選擇。 （ 5）其他如與沿線旅游景點(diǎn)、歷史文物、風(fēng)景名勝的聯(lián)系等。 影響路線方案選擇的因素是多方面的，各種因素又多是互相聯(lián)系和互相影響的。路線應(yīng)在滿足使用任務(wù)和性質(zhì)要求的前提下，綜合考慮自然條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 和技術(shù)指標(biāo)、工程投資、施工期限和施工設(shè)備等因素，通過多方案的比較，精心選擇，提出合理的推薦方案。 該公路所處地區(qū)地形相對平坦一些，可供選擇的方案很多，但考慮到促進(jìn)河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第二章 工程概況 10 沿線村莊經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加強(qiáng)各地區(qū)間的聯(lián)系及填挖方量等因素，從中確定了兩個方案作為進(jìn)一步比較的方案，下面對備選方案進(jìn)行比選： 方案一： 路線靠近沿線所在的村莊，方便農(nóng)民出行， 加強(qiáng)了沿途 百姓的聯(lián)系，刺激了消費(fèi)，可方便 農(nóng)作物的運(yùn)輸 ， 從而推動 農(nóng)業(yè)發(fā)展，增加 農(nóng)民收入。該路線所經(jīng)地區(qū)地勢較為平坦，填挖工程量小，道路縱坡較小，最大程度的避開了不良地質(zhì)。 方案二 ： 路線 雖 然 較短一些 ， 同樣較為靠近所在的村莊，但是，值得注意的是該方案違背了“應(yīng)遵循靠村卻盡量少擾村”的原則，對村莊的影響較大，有部分 路線 穿越了地質(zhì)情況比較復(fù)雜的池塘、山谷地帶，增加了施工難度，同時路線在設(shè)計過程中 由于 線形比較復(fù)雜 ，不便于后續(xù)施工和行車 ，與方案一比較而言工程經(jīng)濟(jì)投入大。 通過以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，結(jié)合各項原則，決定采用方案一作為推薦方案進(jìn)行設(shè)計。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第二章 工程概況 11 第四章 平面設(shè)計 紙上定線 定線是在選線布局的基礎(chǔ)上具體定出道路中線位置的作業(yè)過程。定線工作 是依據(jù)下達(dá)的設(shè)計任 務(wù)書、選線階段確定的路線走向和主要控制點(diǎn)、所采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。定線的任務(wù)是在選線布局階段選定的“路線帶”的范圍內(nèi)，按已定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合細(xì)部地形、地質(zhì)等自然條件，綜合考慮平、縱、橫三面的合理安排，定出道路中線的確切位置。 定線是道路設(shè)計過程中關(guān)鍵的一步，它不僅要解決工程和經(jīng)濟(jì)問題，而且要充分考慮道路與周圍環(huán)境的配合、道路與生態(tài)平衡的關(guān)系、道路自身線形的美觀和協(xié)調(diào)，以及駕駛員的視距和心理反應(yīng)等問題。 平原、微丘區(qū)定線步驟： （ 1）定導(dǎo)向點(diǎn) 在選線布局確定的控制點(diǎn)之間，根據(jù)平原、微丘區(qū)路線布設(shè)要點(diǎn)，通過分析 比較，確定可穿越、應(yīng)趨就和該繞避的點(diǎn)和活動范圍，建立一些中間導(dǎo)向點(diǎn)。 （ 2）試定路線導(dǎo)線 參照導(dǎo)向點(diǎn)，試穿出一系列直線、交匯出交點(diǎn)，作為初定的路線導(dǎo)線。 初定平曲線 （ 3）讀取交點(diǎn)坐標(biāo)計算或直接量測轉(zhuǎn)角和交點(diǎn)間距，初定圓曲線半徑和緩和曲線長度，計算曲線要素。 （ 4）定線 檢查各技術(shù)指標(biāo)是否滿足《標(biāo)準(zhǔn)》要求，以及平曲線線位是否合適，不滿足時應(yīng)調(diào)整交點(diǎn)位置或圓曲線半徑或緩和曲線長度，直至滿足為止。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第二章 工程概況 12 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第二章 工程概況 1 線形設(shè)計 現(xiàn)代道路平面線形是由直線、圓曲線和緩和曲線構(gòu)成的，稱之為平面線形三要素，道路平面線形 設(shè)計就是從線形的角度去研究三個要素的選用和相互間的組合等問題。道路平面線形設(shè)計，是根據(jù)汽車行駛的力學(xué)性質(zhì)和行駛軌跡要求，合理地確定各線形要素的幾何參數(shù)，保持線形的連續(xù)性和均衡性，避免采用長直線，并注意使線形與地形、地物、環(huán)境和景觀等協(xié)調(diào)。由于線形幾何要素的確定是以設(shè)計速度為依據(jù)的，因此，對于車速較高的道路，線形設(shè)計還應(yīng)考慮汽車行駛美學(xué)及駕駛員視覺和心理上的要求。 平曲線設(shè)計 平面線性設(shè)計原則 （ 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） 保持平面線形 的均衡與連 貫 為使一條道路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應(yīng)注意各線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的突變。以下幾點(diǎn)在設(shè)計時應(yīng)充分注意： ① 長直線盡頭不能接小半徑曲線。長的直線和長的大半徑曲線會導(dǎo)致較高的車速，若突然 出現(xiàn)小 半徑 平 曲線，會因減速不及而造成事故。特別是在下坡方向的盡頭更要注意 線形的連續(xù)性， 若由于地形所限小半徑曲線難免時，中間應(yīng)插人中等曲率的過渡性 平 曲線，并使縱波不要過大。 ② 高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡。同一等級的道路由于地形的變化在指標(biāo)的采用上也會有變化，或同一條道路按不 同 設(shè)計 速 度的各設(shè)計路段之 間也會形成技術(shù)標(biāo)難的變化。遇有這種高、低標(biāo)準(zhǔn)變化的路段，除滿足有關(guān)設(shè)計路段在長度和梯度上的要求外，還應(yīng)結(jié)合地形的變化，便路線的平面線形指標(biāo)逐漸過渡，避免出現(xiàn)突變。不同標(biāo)準(zhǔn)路段相互銜接的地點(diǎn)，應(yīng)選在交通量發(fā)生變化處，或者駕駛者能夠明顯判斷前方需要改變行車速度的地方。 （ 3） 平曲線應(yīng)有足夠長的長度 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第二章 工程概況 12 平曲線太短，汽車在曲線上行駛時間過短會使駕駛操縱來不及調(diào)整，所以規(guī)范規(guī)定了平曲線最小長度。 公路彎道在一般情況下是由兩段緩和曲線和一段圓曲線組成。緩和曲線 的長度不能小于該級公路對其最小長度的規(guī)定；中間圓曲線的長度 宜不 小 于 3s 的行程，當(dāng)條件受限時，可將緩和曲線在曲率相等處直接連接，此時的圓曲線長度等于零。 設(shè)計要求 (1) 行駛軌跡 現(xiàn)代道路是供汽車行駛的。因此，在路線的平面設(shè)計中，主要考察汽車的行駛軌跡。為保證行車舒適安全，其軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征： ① 軌跡是連續(xù)的和圓滑的； ② 曲率是連續(xù)的； ③ 曲率變化率是連續(xù)的。 (2) 線形要素 行駛中的汽車其導(dǎo)向輪旋轉(zhuǎn)面與汽車本身縱軸之間有下列三種關(guān)系：角度為 0；角度是常數(shù)；角度是變數(shù)，與之對應(yīng)的行駛軌跡分別為直線、圓曲線和緩和曲線。而現(xiàn)代道 路線形是有上面三種線形組合而成的，因此在平面線形設(shè)計中應(yīng)考慮三要素的組成。 (3) 平曲線長度 公汽車在平曲線上行駛，若曲線長度很短，則方向盤操作必須很快，離心加速度急劇變化，行車安全難于保證。在交角很小情況下，曲線半徑很大，駕駛員也感到曲線很短，會引起操作失誤。 從行車安全、舒適要求考慮，公路平曲線長度，應(yīng)能安置一段圓曲線和兩段回旋線（或超高、加寬緩和段）平曲線長度不應(yīng)小于 2 倍回旋線長度。一般按 9s 行程控制平曲線最小長度，回旋線和圓曲線段各占 3s。平曲線長度一般應(yīng)大于下表規(guī)定的一般值，當(dāng)?shù)匦螚l件及其它特 殊情況限制時可采用表 41 中最小值。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第二章 工程概況 13 表 41 平曲線最小長度 設(shè)計速度（ km/h） 120 100 80 60 40 30 20 一般值 (m) 1000 850 700 500 350 250 200 最小值 (m) 200 170 140 100 70 50 40 (4) 視距 各級公路的每一條車道均應(yīng)保證有大于規(guī)范規(guī)定的停車視距。停車視距計算中的眼高和物高規(guī)定為：眼高 ，物高 。 圓曲線設(shè)置 各級公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置平曲線，而圓曲線是平曲線的重要組成部分。 在路線改變方向的轉(zhuǎn)折處 (即交點(diǎn)處 )，往往可插入與兩端直線相切的圓曲線來實現(xiàn)路線方向的改變。按照地形條件選用不同大小的圓曲線使其更加適應(yīng)地形和駕駛員的視覺心理。 一般認(rèn)為，圓曲線作為公路平面線形具有以下主要特點(diǎn)： ① 曲線上任意點(diǎn)的曲率半徑 R 為常數(shù)，曲率 1/R 也為常數(shù)，故測設(shè)和計算簡單； ② 曲線上任意一點(diǎn)都在不斷地改變著方向，比直線更能適應(yīng)地形的變化，尤其是由不同半徑的多個圓曲線組合而成的復(fù)曲線，對地形、地物和環(huán)境有更強(qiáng)的適應(yīng)能力； ③ 汽車在圓曲線上行駛要受到離心力的作用，而且往往要比在直線上行駛多占用道 路寬度； ④ 汽車在小半徑的圓曲線內(nèi)側(cè)行駛時，視距條件較差，視線受到路塹邊坡或其他障礙物的影響較大，因而容易發(fā)生行車事故。 緩和曲線的設(shè)置 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第二章 工程概況 14 緩和曲線是道路平面線形要素之一，它是設(shè)置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。 圓曲線半徑 表 42 圓曲線最小半徑 設(shè)計速度（ hkm ） 120 100 80 60 40 30 20 圓曲線最小半徑 一般值 1000 700 400 200 100 65 30 極限值 650 400 250 125 60 30 15 注：“一般值”為正常情況下的采用值；“極限值”為條件受限制是可采用的值。 根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，二級公路，當(dāng)設(shè)計車速為 60km/h 時，圓曲線最小半徑一般值取 200m。大董灣至槐店鄉(xiāng)二級公路，地處 平原微丘區(qū)，綜合各種因素，圓曲線半徑分別取 200m,500m,500m，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。 緩和曲線長度的確定 一般用回旋線作為緩和曲線。關(guān)于確定緩和曲線的最小長度主要考慮一下因素： （ 1）旅客感覺舒適 汽車在緩和曲線上行駛，其離心加速度隨緩和曲線曲 率的變化而變化，如果變化過快將會使乘客感受到橫向的沖擊。 3( m i n )0 . 0 2 1 4 ( )s sVLmRa? （ 41） （ 2）超高漸變率適中 由于在緩和曲線上設(shè)置有超高過渡段，如果過渡段太短則會因路面急劇地由雙坡變?yōu)閱纹露纬梢环N扭曲的面，對行車和路容均不利。 雙車道公路最小超高過渡段長度按下式計算： c ()BiLmp?? （ 42） 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第二章 工程概況 15