【正文】 1 1 設(shè)計(jì)概況 本設(shè)計(jì)為桂林至梧洲專用二級(jí)公路馬江段，路線至長(zhǎng)為 本路段以丘陵地貌為主，地面相對(duì)高差大多為 5～ 20m，局部見低山，地形起伏不算太大；沿路需經(jīng)過一道山脊和一塊高產(chǎn)田，交通便利。 桂林 屬 典型的喀斯特地貌石灰?guī)r地形，大部分 為 丘陵，有很多 面積較 小的山 間 盆地。桂林市 區(qū) 坐落在湘桂走廊中的一個(gè)相 對(duì)較 大的平原里。桂 84 林市南部有破碎的丘陵平原，西部、北部和 東 部是大面 積的山地。 桂林在自然地理 帶 上 屬溫帶 ， 氣候帶屬亞熱帶 ， 氣候?yàn)閬啛釒?季 風(fēng) 性 濕潤(rùn)氣 候， 屬 中 亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū) ， 溫 和多雨，雨 熱 同期， 氣候適 宜。桂林夏季 溫 度有時(shí)在 30 攝氏度以上， 偶爾 有 40 度以上的高 溫 。冬季 大約 在零度左右，很少下雪。桂林年平均 氣溫約 19 攝氏度。桂林全年 無(wú) 霜期 為 309 天。年降水量1926mm。桂林 屬于 「梅雨」 地區(qū) ，夏季降水集中，雨量大。降梅雨 時(shí) ，天 氣悶熱 ，空 氣潮濕 ，河水暴 漲 。經(jīng)常 形成 洪災(zāi) ， 對(duì) 桂林的 經(jīng)濟(jì) 特別是旅 游業(yè) 造成 極大 的危害。 因?yàn)橛昙鞠鄬?duì)來說時(shí)間比較長(zhǎng)，跨度比較大，所以 路基土方及構(gòu)造物要不失時(shí)機(jī)地做好施工計(jì)劃安排。 勘察區(qū)無(wú)大的主干水系通過，地表水主要分布在山塘、溪流中，其水位與水量隨季節(jié)性變化大。沿線地下水類型主要有：孔隙水、裂隙水。地下水位隨大氣降水及季節(jié)的變化而波動(dòng)較大，山坡上地下水位一般埋深較大，勘察時(shí)一般沒有測(cè)到。沖溝中地下水位一般埋深較淺，對(duì)路基影響一般不大，但對(duì)沖溝中的構(gòu)筑物基坑開挖有不利影響，施工時(shí)應(yīng)采取排水措施。地表水對(duì)場(chǎng)地邊坡有一定沖刷作用，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)钠旅娣雷o(hù)。地下水對(duì)鋼筋混凝土無(wú)侵蝕性。 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)依據(jù) 《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ JTG D202021） 《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ JTG D20 2021） 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （ JTG D202021） 《路面》設(shè)計(jì)手冊(cè) 《路基》設(shè)計(jì)手冊(cè) 《涵洞》設(shè)計(jì)手冊(cè) 1 道路勘測(cè)設(shè)計(jì) 2 2 《公路勘測(cè)設(shè)計(jì)》 張雨化 （人民交通出版社） 《路基路面工程》 鄧學(xué)鈞 （人民交通出版社） 《橋涵水文與水力學(xué)》 聞德蓀 （人民交通出版社） 主要技術(shù)指標(biāo) 公路等級(jí)：平原微丘區(qū)汽車專用二級(jí)公路 公路類型：新建汽車專用二級(jí)公路 設(shè)計(jì)荷載：公路一級(jí)荷載 直線最大長(zhǎng)度： 1600 m 設(shè)計(jì)車速： 80km/h 直線最小長(zhǎng)度：同向曲線間： 480m 反向曲線間： 160m 圓曲線 最小半徑： 400m 緩和曲線最小長(zhǎng)度： 70m 豎曲線最小半徑：凸形 Rmin=5000m 凹形 Rmin=4000m 主要名詞解釋 ：公路的中線。 ：指公路幾何設(shè)計(jì)采用的車速。本設(shè)計(jì)采用二級(jí)公路 80km/h ：公路中線在水平面上的投影。 : 用一曲面沿公路中線豎直剖切，展開的平面。 ：沿公路中線上任一點(diǎn)作法向剖切面。 ：公路中線的空間形狀。 ：指在直線和圓曲線或者半徑不同的同向曲線之間設(shè)置曲率連續(xù)的曲線。本設(shè)計(jì)交點(diǎn) 2和交點(diǎn) 3 處設(shè)置了緩和曲線。 ：即路基的設(shè)計(jì)標(biāo)高。在本設(shè)計(jì)中是路基中線的標(biāo)高。 ：路幅范圍的各組成部分的布置及尺寸。 ：按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物，承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d，必須具有足夠的強(qiáng)度，穩(wěn)定性，耐久性。 3 3 ：為匯集和排除路面邊坡的流水 ,在路塹兩側(cè)設(shè)置的縱向水溝。本設(shè)計(jì)采用了矩形邊溝設(shè)計(jì)。 ：指以水泥混凝土面板和基層所組成的路面，亦稱剛性路面。 ：在柔性基礎(chǔ)上鋪筑瀝青面層或用一塑性細(xì)粒土穩(wěn)定各種集料的中，低級(jí)路 面結(jié)構(gòu)，因具有較大的塑性變形能力 ,而稱為柔性路面。 ：在柔性基層，半剛性基層上鋪筑一定厚度的瀝青混合料面層的路面結(jié)構(gòu)。 公路的平面設(shè)計(jì) 選線的一般原則 在道路設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，應(yīng)運(yùn)用各種先進(jìn)手段對(duì)路線方案作深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。 路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下做到工程量小、造價(jià)低、經(jīng)濟(jì)適用。 在平原地區(qū)盡量少占田地和經(jīng)濟(jì)作物田。 選線時(shí)應(yīng)深入了解當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)和水文地質(zhì)情況，弄清它們對(duì)工程的影響。 選 線時(shí)還要注意環(huán)境的保護(hù)。 選線的步驟 本設(shè)計(jì)為桂林至汽車專用二級(jí)公路，選線方法采用紙上選線，根據(jù) 1:2021 的地形圖并結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文資料，初步擬訂線路。 具體步驟如下： 路線帶選擇 本路段大部分在落差不是很大的山嶺穿行，并于起點(diǎn)和中間處經(jīng)過一塊高產(chǎn)田，地形不是很復(fù)雜，但填挖方的地方比較多，而且需要在經(jīng)過高產(chǎn)田的時(shí)候需要進(jìn)行軟地基處理，在該重丘地形中地形起伏均在 5m∽ 20m 內(nèi)，公路設(shè)計(jì)中力求少占農(nóng)田和經(jīng)濟(jì)作物田。本路段為丘陵地形，在路線布置中自然要盡量避開為數(shù)不多的水稻田及桔林。特別是在水 田集中的地段盡量選擇了較短距離的穿越方案。 具體定線 經(jīng)過以上工作，路線雛形已經(jīng)明顯勾畫出來。根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地形及路線方案，做到減少工程量，避免高填深挖，同時(shí)又盡量縮短路線長(zhǎng)度。在起點(diǎn)和第一個(gè)交點(diǎn)處盡量做到少占用田地，盡量饒過高產(chǎn)田，并且留出一定的空隙，但是為了符合線形設(shè)計(jì)規(guī)范，在第一個(gè)交點(diǎn)處還是占用了小部分的高產(chǎn)田。盡量把線形控制在有利的路線帶內(nèi)進(jìn)行平、縱、橫綜合設(shè)計(jì)，最后定出了道路中線。（平面線形布置如圖 12） 平曲線要素計(jì)算 4 4 ZHTpqHYL soB oaB oQZLRYHEJDaHZ 圖 11 平曲線計(jì)算圖示 對(duì) JD1 進(jìn)行平面要素設(shè)計(jì)計(jì)算。 擬定 mR 200? , mLs 80? , 39。4854??? , ??tg , ?? )( 802802402 2223 mRLLq ss ?????? )( 8020214 80238424 342342 mRLRLp ss ??????? ???? RL s? )()(2)( mqtgpRT ????????? ? )()39。4854(2180)2( mLRL s ????????????? ???? )()(2s e c)( mRpRE ????????? ? )( mLTJ ??????? 對(duì) JD2 進(jìn)行平面要素設(shè)計(jì)計(jì)算。 5 5 擬定 mR 125? , mLs 80? , 14357 ?????? , 2 ??tg, 2sec ?? )( 802802402 2223 mRLLq ss ?????? )( 8012524 80238424 342342 mRLRLp ss ??????? ???? RL s? )()(2)( mqtgpRT ????????? ? )()(2180)2( mLRL s ???????????????? ???? )()(2s e c)( mRpRE ????????? ? )( mLTJ ?????? 交點(diǎn) 3 同樣進(jìn)行平曲線要素設(shè)計(jì)計(jì)算 。得出曲線計(jì)算表如表 11。 總結(jié)方案 依照公路選線的一般原則，本設(shè)計(jì)中選線盡量少占農(nóng)田，在平原微丘區(qū)地形中綜合考慮了地形及線路曲直因素，做到減少工程量，避免高填深挖，同時(shí)又盡量縮短路線長(zhǎng)度。本設(shè)計(jì)中圓曲線半徑以及緩和曲線長(zhǎng)度等取值都滿足《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》和《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求。具體線形指標(biāo)見《直線、曲線及轉(zhuǎn)角表》。 6 6 起點(diǎn)終點(diǎn)交點(diǎn)1交點(diǎn)2交點(diǎn)3平面選線圖 圖 12 線路平面布置圖 平曲線計(jì)算成果 表 11 平曲線計(jì)算成果表 交點(diǎn)號(hào) 起點(diǎn) JD1 JD2 JD3 終點(diǎn) 交 點(diǎn)坐 標(biāo) X 7 7 Y 交點(diǎn) 樁號(hào) K0+ K0+ K0+ K0+ K1+ 轉(zhuǎn)角值 54176。 48′ ″ (Z) 57176。 34′ ″ (Z) 65176。 10′ ″ (Y) 半徑（ m） 200 125 8 8 125 緩和曲線長(zhǎng)度 （ m） 80 80 80 切線長(zhǎng)度（ m） 曲線長(zhǎng)度（ m） 外距 (m) 9 9 校正值（ m） 逐樁坐標(biāo)計(jì)算 本設(shè)計(jì)路段已有地區(qū)的平面控制網(wǎng)，因此逐樁坐標(biāo)計(jì)算采用原有坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算。 逐樁坐標(biāo)計(jì)算即路線中樁坐標(biāo)計(jì)算，其計(jì)算方法、原理、步驟具體如下： （ 1）計(jì)算交點(diǎn)坐標(biāo)，其坐標(biāo)可從地形圖上直接量取。 （ 2）計(jì)算各中樁坐標(biāo)，可先計(jì)算直線和曲線主要點(diǎn)坐標(biāo)，然后計(jì)算緩和曲線上每一個(gè)中樁的坐標(biāo)，計(jì)算公式如下： ○1直線上中樁坐標(biāo)計(jì)算 設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為 JD（ XJ， YJ）交點(diǎn)相鄰直線的方位角分別為 A1 和 A2 則 ZH 點(diǎn)坐標(biāo)：)180c o s ( ??? zJ ATXX (11) )180s in ( ??? zJ ATYY (12) HZ 點(diǎn)坐標(biāo)： zJHZ ATXX co s?? (13) zJHZ ATXX co s?? (14) 設(shè)直線上加樁里程為 L， ZH， HZ 表示曲線起終點(diǎn)里程，則前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（ L≤ ZH ） zJHZ ATXX co s?? )180c o s ()( ????? zJ ALZHTXX (15) )1 8 0s i n ()( ????? zJ ALZHTYY (16) 后直線上任意點(diǎn)坐標(biāo) (LHZ) 10 10 zJ AZHLTXX c o s)( ???? (17) zJ AZHLTYY s in)( ???? (18) ○2設(shè)緩和曲線單曲線中樁坐標(biāo)計(jì)算 曲線上任點(diǎn)的切線橫距 ?????? 6613449225 59 904 0345640sss LRlLRlLRllx (19) 式中： l — 緩和曲線上任意點(diǎn)至 ZH(或 HZ)的曲線長(zhǎng)； sL — 緩和曲線長(zhǎng)度。 第一緩和曲線（ ZH— HY）任意點(diǎn)坐標(biāo) ???????? ????????????ssZH RLlARLlxXX ??? 212 30c os30c os/ (110) ???????? ???????????? ssZH RLlARLlxYY ??? 212 30s i n30c os/ (111) 式中： ? — 轉(zhuǎn)角符號(hào)，右偏為“ +”，左偏為“ ”。 圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo) (i)由 HY～ YH 時(shí) ?????? ??????????? R LlARlRXX sHY ??? )(90c os90s i n2 1 (112) ?????? ??????????? R LlARlRYY sHY ??? )(90s i n90s i n2 1 (113) 式中 : l — 圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至 HY 點(diǎn)的曲線長(zhǎng)； XHY、 YHY — HY 點(diǎn)的坐標(biāo)。