【正文】 第三章 選線 布線線原則 布線原則 路線位于山嶺重丘區(qū)，在布線時(shí)充分考慮地形地貌因素，進(jìn)行布線。 （ 3） 應(yīng)對(duì)路線所經(jīng)區(qū)域、走廊帶及其沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入調(diào)查勘測，查清其對(duì)公路工程的影響程度。 （ 5） 國家文物是不可再生的文化資源，路線應(yīng)盡量避讓不可移動(dòng)的文物。 選線步驟 （ 1） 選線可采用紙上定線或現(xiàn)場定線的方法。 （ 1） 選好控制點(diǎn)，以備選線時(shí)考慮。 （ 5） 在選好的路線上，設(shè)置平曲線，根據(jù)地形地貌和需要繞避的構(gòu)筑物和自然狀況，根據(jù)規(guī)范選擇合適的曲線半徑和緩和曲線（回旋線）長度。地形圖上山嶺、平壩地區(qū)分布清晰，山嶺之間有可供路線通過的埡口， 選線時(shí)首先應(yīng)盡量避開大型 建筑物 和山體 ，另外， 在路線區(qū)域有采石廠，路線盡量避讓。 路線經(jīng)過 的最大高程達(dá)到了 1788， 高程起伏突變較大， 挖方量相對(duì)較大。 需要拆除少量房屋。三者既需要分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，又需要綜合考慮 。由于受到地 形、地物等因素的制約，路線在平面上往往出現(xiàn)很多的轉(zhuǎn)折，為了保證行車的安全性喝平穩(wěn)性，在轉(zhuǎn)折處需要用圓曲線加以連接。三要素是道路平面線形最基本得組成，在道路上各要素 所占比例難以量化規(guī)定，但只要各要素使用合理、組合得當(dāng)，均可以得到較為理想的平面線形。因此，在運(yùn)用直線線形和確定其長度時(shí)，需要謹(jǐn)慎對(duì)待，盡量不采用過多過長的直線線形?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，除四級(jí)公路可不設(shè)置緩和曲線外，其余各級(jí)公路在半徑小于不設(shè)超高最小半徑時(shí)都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。 C． 長大的橋梁、隧道等構(gòu)造物路段。 C．為了緩和長直線帶來的呆板 ，長直線宜與大半徑凹形豎曲線組合為宜。一般情況下應(yīng)盡量避免追求過長的直線指標(biāo)。 對(duì)于最小 直線長度： JTG D20— 2020 《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡稱規(guī)范）規(guī)定同 ：設(shè)計(jì)速度大于或 等于 60km/h 時(shí)， 同向圓曲線的最小長度（以 m 計(jì)）以不小于 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 12 設(shè)計(jì)時(shí)速（以 km/h 計(jì)）的 6倍為宜；反向圓曲線間的最小長度（以 m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)時(shí)速（以 km/h）的 2倍為宜。 B．圓曲線半徑應(yīng)按設(shè)計(jì)速度規(guī)定來選用。 （ 3）回旋線 A．除四級(jí)公路外，各級(jí)公路在規(guī)范 表 ，應(yīng)設(shè)置回旋線?；匦€長度應(yīng)隨圓曲線半徑的增大而增長。 路線設(shè)置 4段直線，從起點(diǎn)開始，分別長 ， ， 。故此處路線要素校正，只計(jì)算最佳方案之路線要素，即方案二之路線要素。 （ 2） JD1 曲線要素的計(jì)算： 取 sL =120m minL =70m ，則 JD1 的曲線要素為： = = m 切線長： = 曲線長： = 外距： = 切曲差： hhh LTJ ??2 = （ 3） 回旋曲線參 數(shù)計(jì)算： A= RLs? = 900120? =, 滿足 R/3≤ A≤ R 的關(guān)系 （ 4） 主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算： 已知 JD1樁號(hào)： 起點(diǎn)樁號(hào) +1l = K1+ 直緩點(diǎn)： hTJDZH ?? = K1+ 緩圓點(diǎn)： sLZHHY ?? = K1+ 圓緩點(diǎn)： )2( sh LLHYYH ??? = K1+ 緩直點(diǎn)： SLYHHZ ?? = K1+ 曲中點(diǎn)： QZ=HZ2hL =K1+ 1803 ?? RLs ??342 268824 RLRLp ss ??232402 RLLq ss ??? ? qpRTh ??? 2tan ?sh LRL ?? 18 0??? ? RpRE h ??? 2s e c ? 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 16 交點(diǎn) (校核 )： JD=QZ+2hJ= K1+（校核無誤） JD2 的轉(zhuǎn)角及其曲線要素的計(jì)算 : （ 1） JD2 轉(zhuǎn)角的計(jì)算 由平面圖的幾何關(guān)系可得出 JD1 的轉(zhuǎn)角 ? 1 =42176。 25′ 左 偏 取 R =750m 緩和曲線長度： ss LLL :: =1:2:1 = 設(shè)計(jì)速度 80km/h 緩和曲線最小長度 70m 所以緩和曲線長度 sL 取 5的整數(shù)倍，緩和曲線可取 90m。 平面設(shè)計(jì)的整理 通過線路初選的比對(duì)后，選擇好最佳方案。 縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡，并利用挖方就近做填方，以降低造價(jià)、節(jié)省用地，減輕對(duì)自然地面橫坡與景觀的影響。 位于積雪或冰凍地區(qū)的公路，應(yīng)避免采用陡坡。任意連續(xù) 3km 路段的平均縱坡不應(yīng)大于 %。 緩和坡段 在連續(xù)陡坡長度大于最大坡長限制的規(guī)定時(shí)， 根據(jù)文獻(xiàn) [1]在不大于最大坡長所規(guī)定的長度處設(shè)置不大于 3％的縱坡，稱為緩和坡段，坡長應(yīng)滿足最小坡長的規(guī)定，本次設(shè)計(jì)無需設(shè)置緩和坡段。 平均縱坡 是指由若干坡段組成的路段所克服的高差與路線長度之比，是衡量線形質(zhì)量的重要指標(biāo)： 式中 均i —— 連續(xù)陡坡路段的平均縱坡 % il —— i 坡度的實(shí)際坡長， m 橋頭上及橋頭縱坡 小橋與涵洞處的縱坡與路線相同，大中橋縱坡不宜大于 4％，橋頭引道縱坡不宜大于 5％，引道緊接橋頭部分的線形應(yīng)與橋上線形相配合，其長度不宜小于 3s 設(shè)計(jì)速度行程。 注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡，使線形在視覺和心理方面保持協(xié)調(diào)。 平面直線與豎曲線組合要素 只要路線有起伏，就不要采用長直線，最好使平面路線隨縱坡的變化略加轉(zhuǎn)折，并把平、豎曲線合理地組合，但要避免駕駛員一眼能看到路線方向轉(zhuǎn)折兩次以上或縱坡起伏三次以上。組合時(shí)要注意平曲線半徑過小，直線長度過短等都將在視覺上產(chǎn)生折曲現(xiàn)象。 平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡，平曲線半徑小于 1000m，豎曲線半徑大約為平曲線半徑的 10～ 20 倍，便可達(dá)到均衡的目的。 （ 3）避免在凸形豎曲線頂部與凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。 （ 5）平、豎曲線半徑都很小時(shí)不宜重合，此時(shí)應(yīng)將兩者分開，把二者拉開相當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。 根據(jù)已選的控制點(diǎn)，結(jié)合縱斷面技術(shù)指標(biāo)、選線意圖、結(jié)合地面起伏變化及平曲線形，在縱斷面圖上補(bǔ)充添加控制點(diǎn)，初步定出變坡點(diǎn)位置。 根據(jù)各設(shè)計(jì)變坡點(diǎn)的樁號(hào)和地面高程，需設(shè)橋梁的路段，應(yīng)使橋梁設(shè)在豎曲線起終點(diǎn) 10m 之外，小橋涵允許設(shè)在斜坡地段或豎曲線上，為保證行車平順，應(yīng)盡量避免在小橋涵處出現(xiàn)駝峰式縱坡。 L ＝ Rω （ 55） T ＝ L/2 （ 56） E ＝ （ 57） 式中： L —— 豎曲線長（ m）； T —— 豎曲線切線長（ m）； E —— 豎曲線的外距長（ m）； ω—— 坡度差。 第一變坡點(diǎn)處為凹 形豎曲線，半徑為 13000m， 起點(diǎn)為 K1+，終點(diǎn)為K1+，對(duì)應(yīng)平曲線起終點(diǎn)為 K1+， K1+，滿足平包縱的要求； 第二變坡點(diǎn)處為凸形豎曲線，半徑為 10000m， 起點(diǎn)為 K2+，終點(diǎn)為K2+，對(duì)應(yīng)平曲線起終點(diǎn)為 K2+， K2+，滿足平包縱的要求； RT22 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 25 第三變坡點(diǎn)處為凹形豎曲線，半徑為 15000m,起點(diǎn)為 K3+，終點(diǎn)為K3+，對(duì)應(yīng)平曲線起終點(diǎn) 為 K3+， K3+。 縱斷面具體設(shè)計(jì)過程 本路全線共設(shè)變坡點(diǎn) 3 個(gè)，第一個(gè)變坡點(diǎn)在 K1+690 處，第二個(gè)變坡點(diǎn)在 K2+660處，第三個(gè)變坡點(diǎn)在 K3+770 處。 X—— 第 i～ i+1 變坡點(diǎn)之間坡長； ωi—— 變坡角 當(dāng) ωi為“ +”時(shí)，表示凹形豎曲線，當(dāng)ω i為“ ”時(shí)，表示凸形豎曲線。填方地段應(yīng)盡量選設(shè)凹形曲線的變坡點(diǎn)；挖方地段應(yīng)盡量選設(shè)凸形曲線的變坡點(diǎn)，并結(jié)合平曲線的起始點(diǎn)，注意滿足“平包豎”。 縱斷面設(shè)計(jì)過程 根據(jù)平面地形圖上已知的等高線，每隔 20m確定各個(gè)里程樁的地面高程。避免在一個(gè)平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個(gè)凹、凸豎曲線。 平、豎曲線應(yīng)避免組合： （ 1）避免凸形豎曲線頂部與凹形豎曲線底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。 使平曲線和豎曲線相對(duì)應(yīng)，最好使豎曲線的起終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，即“平包豎”。直線與凸線豎曲線組合線形視距條件差，線形單調(diào)，應(yīng)盡量避免。 注意與道路周圍自然環(huán)境和景觀的配合。 豎曲線最小長度 規(guī)定汽車在豎曲線上 3s 的行程時(shí)間控制豎曲線最小長度，本設(shè)計(jì)車速下，為 70m。 最小縱坡 為防止積水滲入路基而影響起穩(wěn)定性，由文獻(xiàn) [2]可知，最小縱坡設(shè)為 ％。由文獻(xiàn) [1]可知可知，在本次設(shè)計(jì)車速（ 80km/h）情況下，縱坡為 3％時(shí)，最大坡長為 1100m； 縱坡為 4％時(shí)，最大坡長為 800m；縱坡為 5%時(shí)，最大坡長為 700m；縱坡為 6%時(shí)，最大坡長為 500m。制定最大縱坡的依據(jù)是汽車的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、自然條件、車輛安全行駛以及工程、運(yùn)營經(jīng)濟(jì)等因素制定的。 相鄰縱坡之代數(shù)差較小時(shí)，宜采用較大的豎曲線半徑。 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 20 第五章 縱斷 面設(shè)計(jì) 縱斷面設(shè)計(jì)原則 高速公路、一級(jí)公路應(yīng)考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。 （ 2） JD3曲線要素的計(jì)算： 2hLHZQZ ?? 2 ???? hJQZJD1803 ?? RLs ?? 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 18 取 sL =100m minL =70m ，則 JD3的曲線要素為： = = 切線長： = 曲線長： = 外距： = 切曲差： hhh LTJ ?? 2 = （ 3） 回旋曲線參數(shù)計(jì)算 ： A= RLs? = 750100? =, 滿足 R/3≤ A≤ R 的關(guān)系 （ 4） 主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算 已知 JD3樁號(hào)：起點(diǎn)樁號(hào) +1l +2l hJ = K3+ 直緩點(diǎn)： hTJDZH ?? = K3+ 緩圓點(diǎn)： sLZHHY ?? = K3+ 圓緩點(diǎn)： )2( sh LLHYYH ??? = K3+ 緩直點(diǎn)： SLYHHZ ?? = K3+ 曲中點(diǎn)： = K3+ 342 268824 RLRLp ss ??232402 RLLq ss ??? ? qpRTh ??? 2tan ?? ? RpRE h ??? 2s e c ?2hLHZQZ ?? 2 ???? hJQZJDsh LRL ?? 18 0?? 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 19 交點(diǎn) (校核 )：（校核無誤） 反向曲線之間直線長度的反算過 程 已知，交點(diǎn)間的直線長度： AJD1（ 1l ）： JD1JD2（ 2l ）： JD2JD3（ 3l ）： JD3B（ 3l ）： 1hT = 2hT = 3hT = 故： 曲線 1和曲線 2 之間的直線長度為： – – ＝ 200m（ 2V） 滿足要求 。為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)，最終和緩和曲線取 sL =160m。 58′ 左偏 取 R =900m 緩和曲線長度： ss LLL :: =1:2:1 2hLHZQZ ?? )134( ?2hJQZJD ??)144( ? 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 15 = 設(shè)計(jì)速度 80 km/h 緩和曲線最小長度 70m 所以緩和曲線長度 sL 取 5的整數(shù)倍，緩 和曲線可取 90m。 平面線形各參數(shù)數(shù)據(jù) 直線段 1： ； 直線段 2： ； 直線段 3： ； 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 13