【正文】 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 平面設(shè)計(jì)第三章 路線方案擬定和比選 選線原則與步驟 選線的一般原則（1）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)致地研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。 公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)二級(jí)公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是有各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)來體現(xiàn)的，主要技術(shù)指標(biāo)見下表23。 （21）式中 ——預(yù)測(cè)年的年平均日交通量，輛/d； ——初始年平均日交通量，輛/d； ——年平均增長(zhǎng)率，%； ——預(yù)測(cè)年限。 交通量統(tǒng)計(jì)（1）現(xiàn)有交通量統(tǒng)計(jì) 根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有交通量見下表21。雙車道三級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2000～6000輛。六車道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量25000～55000輛。六車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小汽車的年平均日交通量45000～80000輛。該設(shè)計(jì)路段設(shè)計(jì)年限為15年，設(shè)計(jì)速度為80km/h。地域內(nèi)盛產(chǎn)毛竹，素以竹海著稱。降水量年內(nèi)分配也不均勻，每年4～9月，受暖濕的夏季風(fēng)的影響，降水多而集中，各月平均降水量為100～160mm，6個(gè)月的降水量占全年的70%以上，這期間的降水包括初夏的梅雨和夏秋的臺(tái)風(fēng)雨；10月到次年3月，受干冷的冬季風(fēng)影響，降水很少，各月平均降水量為40～85mm。 水文條件本地區(qū)多年平均降水量在1100mm左右，降水日數(shù)平均每年達(dá)130天。 地質(zhì)條件該地區(qū)以砂性土和粘性土并存。設(shè)計(jì)完成后，緯地能夠根據(jù)需要繪出任意比例的平面圖，縱斷面圖，橫斷面圖。（9）設(shè)計(jì)圖紙，要求繪制路線平面圖、縱斷面圖、路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖、橫斷面設(shè)計(jì)圖、路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)圖等主要圖紙，編制直線、曲線及轉(zhuǎn)角表、路基設(shè)計(jì)表、路基土石方數(shù)量計(jì)算表等表格，其中一部分圖紙需要計(jì)算機(jī)繪圖。（6）路基綜合排水設(shè)計(jì)。（2）公路技術(shù)等級(jí)的確定。從1988年上海至嘉定高速公路建成通車至今17年間，在“國(guó)道主干線系統(tǒng)規(guī)劃”的指導(dǎo)下，中國(guó)高速公路總體上實(shí)現(xiàn)了持續(xù)、快速和有序的發(fā)展，特別是1998年以來，國(guó)家實(shí)施積極的財(cái)政政策，高速公路得到快速發(fā)展，年均通車?yán)锍坛^了4000公里，到2004年底，繼續(xù)保持世界第二。例如，美國(guó)在全國(guó)公路網(wǎng)的建設(shè)和完善中，對(duì)于交通繁忙、汽車載重量較大或增大的道路，更多的選自建造水泥混凝土路面。本公路的建設(shè)將大大加強(qiáng)地區(qū)與地區(qū)之間，地區(qū)與外界之間的聯(lián)系，解決道路通行能力低的問題，促進(jìn)該地區(qū)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，常州到無錫這條二級(jí)公路是連接兩地的主要交通運(yùn)輸通道，加強(qiáng)了兩地在經(jīng)濟(jì)合作和資源互補(bǔ)之間的聯(lián)系與溝通，改善運(yùn)輸條件和投資環(huán)境使豐富的資源得到開發(fā)利用，把蘊(yùn)藏的土地、漁業(yè)等資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)對(duì)兩地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展用極其重要的意義。公路建設(shè)的發(fā)展速度對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，拉動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 緒論常州市至江蘇無錫市某二級(jí)公路設(shè)計(jì)第一章 緒論 緒言 選題的意義交通運(yùn)輸事業(yè)具有重要的意義，對(duì)國(guó)家而言，促進(jìn)了文化交流，促進(jìn)了國(guó)家、社會(huì)的團(tuán)結(jié)與統(tǒng)一，對(duì)國(guó)防和軍事具有重要作用。本次設(shè)計(jì)的公路是江蘇常州市至江蘇無錫市二級(jí)公路。 現(xiàn)狀與發(fā)展規(guī)劃世界上無論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，對(duì)水泥混凝土路面建造技術(shù)都一直在進(jìn)行研究和總結(jié)，使得水泥混凝土路面在技術(shù)上日勤完善。國(guó)際上各國(guó)在發(fā)展水泥混凝土路面技術(shù)上的一個(gè)重要特征是密切集合本國(guó)實(shí)際和資源約束條件，起直接影響因素是本國(guó)水泥和瀝青資源供給和價(jià)格情況，美國(guó)是典型的黑白兩種路面幾乎均等”“黑白并舉”的國(guó)家。高速公路的發(fā)展，極大提高了中國(guó)公路網(wǎng)的整體技術(shù)水平，優(yōu)化了交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，對(duì)緩解交通運(yùn)輸?shù)摹捌款i”制約發(fā)揮了重要作用，有力地促進(jìn)了中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。（3）方案擬定和比選。（7）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景本次設(shè)計(jì)中的平面設(shè)計(jì)，縱斷面設(shè)計(jì)，橫斷面設(shè)計(jì)，土方調(diào)配等內(nèi)容主要采用了由道路工程師專門為工程師自己開發(fā)的緯地軟件，該軟件是一套具有領(lǐng)先技術(shù)的工程規(guī)劃計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，主要應(yīng)用于道路設(shè)計(jì)。 沿線自然條件 地理?xiàng)l件本設(shè)計(jì)的路段地處長(zhǎng)江下游三角洲蘇南平原，常州地貌類型屬?zèng)_積平原，境內(nèi)地形復(fù)雜，山區(qū)平圩兼有。粘性土含粘土較多，透水性較小，壓實(shí)后水穩(wěn)定性好；砂性土無塑性，透水性強(qiáng)，但是它的粘結(jié)性較小，易于松散，壓實(shí)困難。降水量年際變化較大，最大年降水量為1554 氣候條件該地區(qū)屬于江蘇省南部，屬于長(zhǎng)江下游地區(qū)，北靠長(zhǎng)江，南臨太湖，距海僅有一步之遙，屬于北亞熱帶海洋性氣候，常年氣候溫和，雨量充沛，四季分明。本章小結(jié)本章主要介紹了選擇該課題的意義、我國(guó)公路發(fā)展的現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃以及此題研究的主要內(nèi)容，還提供了本地區(qū)的地理、地質(zhì)、水文和氣候條件，這對(duì)于分析當(dāng)?shù)氐淖匀磺闆r是十分方便的，它不僅為該條道路的選線、方案擬定和比選及平面設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，而且為將來道路的路面建設(shè)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。 公路分級(jí)交通部2004年1月頒布的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTGB01—2003《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》將公路根據(jù)功能和適應(yīng)的交通量分為五個(gè)等級(jí)，即高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路五個(gè)等級(jí)。八車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小汽車的年平均日交通量60000～100000輛。（3）二級(jí)公路：二級(jí)公路為供汽車行駛的雙車道公路。（5）四級(jí)公路：四級(jí)公路為主要供汽車行駛的雙車道或單車道公路。表21 現(xiàn)有交通組成與交通量車型小客車黃河JN360解放CA15解放CA50解放CA10B東風(fēng)EQ140黃河QD351載重（kN）1815050504010070換算后載質(zhì)量（t）15554107交通量50080200250400250200（2）交通量換算《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定交通量換算采用小客車為標(biāo)準(zhǔn)車型。通過上式計(jì)算設(shè)計(jì)交通量： 確定道路等級(jí)根據(jù)本路段的功能主要是該地區(qū)之間交通運(yùn)輸?shù)募⒁溃瑩?dān)負(fù)為沿線工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及政治、經(jīng)濟(jì)、文化物資服務(wù)。表23 主要技術(shù)指標(biāo)表二級(jí)公路設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)速度V80km/h行車道寬度（m）2=7行車道數(shù)2路基寬度（m）10表23 主要技術(shù)指標(biāo)表 （續(xù)）二級(jí)公路設(shè)計(jì)指標(biāo)直線的最大長(zhǎng)度（m）20V=1600直線的最小長(zhǎng)度（同向曲線間）（m）6V=480直線的最小長(zhǎng)度（反向曲線間）（m）2V=160最大縱坡6%最小縱坡%最大合成縱坡10%凸形豎曲線一般最小半徑/長(zhǎng)度（m）2000/50凹形豎曲線一般最小半徑/長(zhǎng)度（m）1500/50行車視距（m）110本章小結(jié)本章主要講述了確定道路等級(jí)的一般方法。（2）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、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。（4）通過名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路，應(yīng)注意保護(hù)原有自然狀態(tài)，其人工構(gòu)造物應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，處理好重要?dú)v史文物遺址。（6）選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于道路修筑，汽車運(yùn)營(yíng)所產(chǎn)生的影響和污染，如：① 路線對(duì)自然景觀與資源可能產(chǎn)生的影響；② 占地、拆遷房屋所帶來的影響；③ 路線對(duì)城鎮(zhèn)布局、行政區(qū)劃、農(nóng)業(yè)耕作區(qū)、水利排灌體系等現(xiàn)有設(shè)施造成分割引起的影響；④ 噪音對(duì)居民以及汽車尾氣對(duì)大氣、水源、農(nóng)田所造成的污染及影響。 選線的步驟路線的基本走向與道路的主觀和客觀條件相適應(yīng)，限制和影響道路的走向的因素很多，大門歸納起來主要有主觀和客觀兩類。一條路線的起、終點(diǎn)確定以后，它們之間有很多走法。選線一般按工作內(nèi)容分三步進(jìn)行：（1）路線方案選擇路線方案選擇主要是解決起、終點(diǎn)間路線基本走向問題。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜或地區(qū)范圍很大時(shí)，可以通過航空視察，或用遙感與航攝資料進(jìn)行選線。方案明確的路段，才可以現(xiàn)場(chǎng)直接選定。 選線的要點(diǎn)選線一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）路線設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮隨地形的變化而變化，在注意路線平、縱面線選擇的同時(shí)，應(yīng)注意橫向填挖的平衡。經(jīng)過的地區(qū)多為沙地，此外，沿途的電力、電訊設(shè)施完備。但造價(jià)較高。本章小結(jié)本章主要是路線方案的確定。（2）各級(jí)公路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)敷設(shè)曲線，并盡量地選用較大的圓曲線半徑?！兑?guī)范》推薦同向曲線間的最短直線長(zhǎng)度以不小于行車速度V（單位為km/h）的6倍（單位為m）為宜。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意長(zhǎng)直線的盡頭不能接小半徑曲線。因此，在路線的平面設(shè)計(jì)中，主要考察汽車的行駛軌跡。而現(xiàn)代道路線形是由上面三種線形組合而成的，因此在平面線形設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮三要素的組成。汽車在直線上行駛受力簡(jiǎn)單，方向明確，駕駛操作簡(jiǎn)易。在地形有較大起伏的地區(qū)，直線線形大多難于與地形相協(xié)調(diào)，易產(chǎn)生高填深挖路基，破壞自然景觀，若長(zhǎng)度運(yùn)用不恰當(dāng)，不僅破壞了線形的連續(xù)性，也不便達(dá)到線形設(shè)計(jì)自身的協(xié)調(diào)。當(dāng)不得已而采用了長(zhǎng)直線時(shí)，應(yīng)注意其對(duì)應(yīng)的縱坡不宜過大；若兩側(cè)地形過于空曠時(shí)，宜采取植不同樹種或設(shè)置一定建筑物等技術(shù)措施予以改善；定線時(shí)應(yīng)注意把能引起興趣的自然風(fēng)景或建筑物納入駕駛員的視線范圍之內(nèi)。② 直線的最小長(zhǎng)度由《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》2006 P35得知：同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度為6V，即360m；反向曲線間的直線最小長(zhǎng)度為2V，即120m。圓曲線的設(shè)計(jì)主要取決于其半徑值以及超高和加寬。（4）圓曲線的最小長(zhǎng)度在平面設(shè)計(jì)中，公路平曲線一般由前后緩和曲線和中間圓曲線三段曲線組成。 但小于不設(shè)超高的最小半徑，所以應(yīng)該設(shè)超高。表42 各級(jí)公路緩和曲線最小長(zhǎng)度公路等級(jí)高速公路一二三四設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008010080608060403020緩和曲線最小長(zhǎng)度/m10085708570507050352520按照以上標(biāo)準(zhǔn)，本設(shè)計(jì)的兩處緩和曲線段長(zhǎng)度都設(shè)為80m。兩回旋線參數(shù)可以相等，也可以根據(jù)地形條件設(shè)計(jì)成不等的非對(duì)稱型曲線。（3）卵型其是用一個(gè)回旋線連接兩個(gè)同向圓曲線的組合。凸型曲線盡管在銜接處的曲率是連續(xù)的，但因中間圓曲線的長(zhǎng)度為0，對(duì)駕駛操縱亦造成一些不利因素，所以，只有在線路嚴(yán)格受地形、地物限制處方可采用凸型。 平面線形要素計(jì)算 曲線要素計(jì)算（1）處曲線要素計(jì)算已知該處緩和曲線長(zhǎng)度取=150m，曲線半徑R=300m，由坐標(biāo)計(jì)算所得的轉(zhuǎn)角，設(shè)計(jì)速度V=60km/h。 切線內(nèi)移值 （49）切線角 （410）判斷能否設(shè)置緩和曲線，即能否成立。試計(jì)算各曲線要素。通過計(jì)算所得： 按公式（410）計(jì)算、之間的長(zhǎng)度得 、之間的長(zhǎng)度為、之間的長(zhǎng)度為、之間的長(zhǎng)度為按公式（411）計(jì)算象限角因?yàn)樗苑轿唤峭硪驗(yàn)樗苑轿唤峭硪驗(yàn)樗苑轿唤峭硪驗(yàn)樗苑轿唤前垂剑?13）計(jì)算兩轉(zhuǎn)角的角度（2）直線上中樁坐標(biāo)計(jì)算利用已知坐標(biāo)，交點(diǎn)相鄰直線的方位角，則(或)點(diǎn)坐標(biāo)： （414）（或)點(diǎn)坐標(biāo)： （415）設(shè)直線上加樁里程距的距離為，已知，則加樁坐標(biāo)為可以有下式計(jì)算。利用上式計(jì)算所得的緩和曲線上的坐標(biāo)結(jié)果見下表44。利用上式計(jì)算結(jié)果見下表45。（4）處平曲線上主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算由前面坐標(biāo)計(jì)算得知處的樁號(hào)為直緩點(diǎn)緩圓點(diǎn)圓緩點(diǎn)緩直點(diǎn)曲中點(diǎn)校 正 說明計(jì)算無誤。我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了二級(jí)公路行車視距的要求。在視距曲線與軌跡線之間的空間范圍，適應(yīng)保證通視的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)如有障礙物則要予以清除。根據(jù)公式（422）計(jì)算橫凈距。本章小結(jié)本章主要講述道路平面設(shè)計(jì)。