【正文】 1 1 設計概況 本設計為桂林至梧洲專用二級公路馬江段，路線至長為 本路段以丘陵地貌為主，地面相對高差大多為 5～ 20m，局部見低山，地形起伏不算太大；沿路需經過一道山脊和一塊高產田，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相 對較 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 ， 氣候為亞熱帶 季 風 性 濕潤氣 候， 屬 中 亞熱帶濕潤季風區(qū) ， 溫 和多雨，雨 熱 同期， 氣候適 宜。桂林夏季 溫 度有時在 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 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 ，天 氣悶熱 ，空 氣潮濕 ，河水暴 漲 。經常 形成 洪災 ， 對 桂林的 經濟 特別是旅 游業(yè) 造成 極大 的危害。 因為雨季相對來說時間比較長，跨度比較大，所以 路基土方及構造物要不失時機地做好施工計劃安排。 勘察區(qū)無大的主干水系通過，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)的變化而波動較大，山坡上地下水位一般埋深較大，勘察時一般沒有測到。沖溝中地下水位一般埋深較淺，對路基影響一般不大，但對沖溝中的構筑物基坑開挖有不利影響，施工時應采取排水措施。地表水對場地邊坡有一定沖刷作用，應采取適當?shù)钠旅娣雷o。地下水對鋼筋混凝土無侵蝕性。 設計標準 設計依據(jù) 《公路路線設計規(guī)范》 （ JTG D202021） 《公路路基設計規(guī)范》 （ JTG D20 2021） 《公路工程技術標準》 （ JTG D202021） 《路面》設計手冊 《路基》設計手冊 《涵洞》設計手冊 1 道路勘測設計 2 2 《公路勘測設計》 張雨化 （人民交通出版社） 《路基路面工程》 鄧學鈞 （人民交通出版社） 《橋涵水文與水力學》 聞德蓀 （人民交通出版社） 主要技術指標 公路等級：平原微丘區(qū)汽車專用二級公路 公路類型：新建汽車專用二級公路 設計荷載：公路一級荷載 直線最大長度： 1600 m 設計車速： 80km/h 直線最小長度：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。 ：指公路幾何設計采用的車速。本設計采用二級公路 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置曲率連續(xù)的曲線。本設計交點 2和交點 3 處設置了緩和曲線。 ：即路基的設計標高。在本設計中是路基中線的標高。 ：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要求修筑的帶狀構造物，承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d，必須具有足夠的強度，穩(wěn)定性，耐久性。 3 3 ：為匯集和排除路面邊坡的流水 ,在路塹兩側設置的縱向水溝。本設計采用了矩形邊溝設計。 ：指以水泥混凝土面板和基層所組成的路面，亦稱剛性路面。 ：在柔性基礎上鋪筑瀝青面層或用一塑性細粒土穩(wěn)定各種集料的中，低級路 面結構，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構。 公路的平面設計 選線的一般原則 在道路設計的各個階段，應運用各種先進手段對路線方案作深入、細致的研究，在多方案論證、比選的基礎上，選定最優(yōu)路線方案。 路線設計應在保證行車安全、舒適、迅速的前提下做到工程量小、造價低、經濟適用。 在平原地區(qū)盡量少占田地和經濟作物田。 選線時應深入了解當?shù)氐墓こ痰刭|和水文地質情況，弄清它們對工程的影響。 選 線時還要注意環(huán)境的保護。 選線的步驟 本設計為桂林至汽車專用二級公路，選線方法采用紙上選線，根據(jù) 1:2021 的地形圖并結合當?shù)氐刭|、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，并于起點和中間處經過一塊高產田，地形不是很復雜，但填挖方的地方比較多，而且需要在經過高產田的時候需要進行軟地基處理，在該重丘地形中地形起伏均在 5m∽ 20m 內，公路設計中力求少占農田和經濟作物田。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 經過以上工作，路線雛形已經明顯勾畫出來。根據(jù)技術標準地形及路線方案，做到減少工程量，避免高填深挖，同時又盡量縮短路線長度。在起點和第一個交點處盡量做到少占用田地，盡量饒過高產田，并且留出一定的空隙，但是為了符合線形設計規(guī)范，在第一個交點處還是占用了小部分的高產田。盡量把線形控制在有利的路線帶內進行平、縱、橫綜合設計，最后定出了道路中線。（平面線形布置如圖 12） 平曲線要素計算 4 4 ZHTpqHYL soB oaB oQZLRYHEJDaHZ 圖 11 平曲線計算圖示 對 JD1 進行平面要素設計計算。 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 JD2 進行平面要素設計計算。 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 3 同樣進行平曲線要素設計計算 。得出曲線計算表如表 11。 總結方案 依照公路選線的一般原則，本設計中選線盡量少占農田，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，同時又盡量縮短路線長度。本設計中圓曲線半徑以及緩和曲線長度等取值都滿足《公路路線設計規(guī)范》和《公路工程技術標準》要求。具體線形指標見《直線、曲線及轉角表》。 6 6 起點終點交點1交點2交點3平面選線圖 圖 12 線路平面布置圖 平曲線計算成果 表 11 平曲線計算成果表 交點號 起點 JD1 JD2 JD3 終點 交 點坐 標 X 7 7 Y 交點 樁號 K0+ K0+ K0+ K0+ K1+ 轉角值 54176。 48′ ″ (Z) 57176。 34′ ″ (Z) 65176。 10′ ″ (Y) 半徑（ m） 200 125 8 8 125 緩和曲線長度 （ m） 80 80 80 切線長度（ m） 曲線長度（ m） 外距 (m) 9 9 校正值（ m） 逐樁坐標計算 本設計路段已有地區(qū)的平面控制網，因此逐樁坐標計算采用原有坐標系統(tǒng)進行計算。 逐樁坐標計算即路線中樁坐標計算，其計算方法、原理、步驟具體如下： （ 1）計算交點坐標，其坐標可從地形圖上直接量取。 （ 2）計算各中樁坐標，可先計算直線和曲線主要點坐標，然后計算緩和曲線上每一個中樁的坐標，計算公式如下： ○1直線上中樁坐標計算 設交點坐標為 JD（ XJ， YJ）交點相鄰直線的方位角分別為 A1 和 A2 則 ZH 點坐標：)180c o s ( ??? zJ ATXX (11) )180s in ( ??? zJ ATYY (12) HZ 點坐標： zJHZ ATXX co s?? (13) zJHZ ATXX co s?? (14) 設直線上加樁里程為 L， ZH， HZ 表示曲線起終點里程，則前直線上任意點坐標（ L≤ ZH ） zJHZ ATXX co s?? )180c o s ()( ????? zJ ALZHTXX (15) )1 8 0s i n ()( ????? zJ ALZHTYY (16) 后直線上任意點坐標 (LHZ) 10 10 zJ AZHLTXX c o s)( ???? (17) zJ AZHLTYY s in)( ???? (18) ○2設緩和曲線單曲線中樁坐標計算 曲線上任點的切線橫距 ?????? 6613449225 59 904 0345640sss LRlLRlLRllx (19) 式中： l — 緩和曲線上任意點至 ZH(或 HZ)的曲線長； sL — 緩和曲線長度。 第一緩和曲線（ ZH— HY）任意點坐標 ???????? ????????????ssZH RLlARLlxXX ??? 212 30c os30c os/ (110) ???????? ???????????? ssZH RLlARLlxYY ??? 212 30s i n30c os/ (111) 式中： ? — 轉角符號，右偏為“ +”，左偏為“ ”。 圓曲線內任意點坐標 (i)由 HY～ YH 時 ?????? ??????????? R LlARlRXX sHY ??? )(90c os90s i n2 1 (112) ?????? ??????????? R LlARlRYY sHY ??? )(90s i n90s i n2 1 (113) 式中 : l — 圓曲線內任意點至 HY 點的曲線長； XHY、 YHY — HY 點的坐標。