【正文】 .................................................... 10 平面線形要素及設(shè)計(jì)原則 ................................................................................... 10 平面線形要素 .............................................................................................. 10 設(shè)計(jì)原則 ..................................................................................................... 11 平面線設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 12 平面線形總體設(shè)計(jì) ..................................................................................... 12 平面線形各參數(shù)數(shù)據(jù) ................................................................................. 12 具體設(shè)計(jì)過(guò)程 ............................................................................................. 13 平面設(shè)計(jì)的整理 ................................................................................................... 19 第五章 縱斷面設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 20 縱斷面設(shè)計(jì)原則 ................................................................................................... 20 縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ................................................................................................... 20 縱坡設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) .............................................................................................. 20 豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ......................................................................................... 21 平縱組合設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 22 平縱組合設(shè)計(jì)原則 ..................................................................................... 22 直線與縱斷面的組合 ................................................................................. 22 平曲線與縱斷面的組合 ............................................................................. 22 縱斷面設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 23高速公路應(yīng)運(yùn)而生，設(shè)計(jì)施工技術(shù)逐步走向成熟。普通公路也存在線形標(biāo)準(zhǔn)低、路面質(zhì)量不高、等弊端易造成行人與機(jī)動(dòng)車(chē)等相互干擾、事故多、安全性差。 本設(shè)計(jì)的課題為成德南高速公路第二標(biāo)段施工圖設(shè)計(jì)，該地區(qū)為山嶺重丘區(qū)，設(shè)計(jì)車(chē)速為 80km/h。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)教學(xué)的繼續(xù)、深化、補(bǔ)充和檢驗(yàn)。在此，懇請(qǐng)各位老師給予建議與斧正，以便在今后的學(xué)習(xí)和工作中不斷改正缺點(diǎn)，進(jìn)一步完善自己。 設(shè)計(jì)依據(jù) 1.《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D202020） 2.《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG B012020） 3.《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D302020） 4.《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJ 01897） 5.《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D502020） 6.《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D602020） 7.《公路涵洞設(shè)計(jì)細(xì)則》（ JTG/T D65042020） 8.《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D632020） 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)路段預(yù)測(cè)交通量，結(jié)合項(xiàng)目的功能作用以及沿線地形、地質(zhì)、氣候條件，設(shè)計(jì)時(shí)全線采用完全控制出入的 4車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn) (具體計(jì)算過(guò)程如下 )，設(shè)計(jì)為車(chē)速為 80km/h，路基為整體式寬度為 米，路面類(lèi)型為瀝青混凝土路面。 18′″ 20176。各 個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)具體參見(jiàn)以下章節(jié)。 路線經(jīng)過(guò) 地區(qū)為典型的亞熱帶氣候，干熱少雨、旱雨季明顯，夏季多雨，冬季多風(fēng)，日照充足，氣候垂直差異大。 地質(zhì)構(gòu)造 及地震 沿線地層由老到新如下： （ 1） 下元古界震旦系（ Pt1） 變質(zhì)石英砂巖：灰色，礦物成分以石英為主，具變余結(jié)構(gòu)，中～厚層狀結(jié)構(gòu)。全風(fēng)化層質(zhì)軟，呈粗粒狀：強(qiáng)風(fēng)化層巖裂隙非常發(fā)育，巖芯破碎呈碎石狀： 弱風(fēng)化層巖體裂隙發(fā)育，巖芯較完整，呈塊石狀或柱狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬。 地震情況在“ ” 尤為嚴(yán)重。路線范圍內(nèi)存在有滑坡、崩塌、泥石流、地震液化等不良地質(zhì)現(xiàn)象。水泥，鋼材，木材可在當(dāng)?shù)貐^(qū)縣物資公司采購(gòu)。 （ 1） 應(yīng)針對(duì)路線所經(jīng)地域的生態(tài)環(huán)境、地形和地質(zhì)的特性與差異，按擬定的各控制點(diǎn)，由面到帶，由帶到線，由 淺入深，由輪廓到具體，進(jìn)行比較、優(yōu)化與論證。遇到有滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、泥沼等不良工程地質(zhì)的地段應(yīng)慎重對(duì)待，視其對(duì)路線的影響程度，分別對(duì)繞、避、穿等方案進(jìn)行論證 比選。 （ 6） 保護(hù)生態(tài)，并同當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)景觀相協(xié)調(diào)。 高速公路、一級(jí)公路應(yīng)采用紙上定線并 現(xiàn)場(chǎng)核定的方法。 （ 2） 記住需要繞避的河流，大型廠礦，山丘等。 （ 6） 初步選線確定后，再根據(jù)地圖上的地形地貌、地貌作方案修改以達(dá)到在規(guī)范范圍內(nèi)與地形、地貌相融合。 本地區(qū)的河谷分布不多，這樣相應(yīng)的 過(guò)水橋涵工程量相應(yīng)會(huì)少些，因此本次設(shè)計(jì)選線的過(guò)程主要是處理好路線與沿線建筑物 ，按照全面布局，逐段安排原則，本設(shè)計(jì)總共選用了兩條路線，以便進(jìn)行方案的比選，從而選出最優(yōu)路線。 需要拆除部分房屋。 綜上所述：經(jīng)過(guò)綜合考慮采用方案二。道路平面設(shè)計(jì)就是在平面圖上研究確定路中線幾何形狀的原理和方法的工作。如果圓曲線的半徑較小，還要進(jìn)行曲率過(guò)渡，即加設(shè)緩和曲線。 平面線形要素及設(shè)計(jì)原則 平面線形要素 （ 1） 直線 作為 平面線形要素之一的直線，在公路和城市道路中的使用最為廣泛，當(dāng)?shù)貏?shì)平坦、地物障礙較小時(shí)，定線人員往往首先考慮使用直線通過(guò)。 （ 2） 圓曲線 圓曲線也是道路平面設(shè)計(jì)中最常見(jiàn)的線形之一，各級(jí)公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小，在轉(zhuǎn)折處均應(yīng)設(shè)置平曲線，而圓曲線是平曲線的主要組成部分。在高速公路和城市道路上，緩和曲線得到了廣泛運(yùn)用。 D． 路線交叉點(diǎn)及其前后。 D．道路兩側(cè)地形過(guò)于空曠時(shí)，宜采用不同的植被條件或設(shè)置建筑物雕塑、廣告牌等各種措施，以改善單調(diào)的景觀。 B．直線的最小長(zhǎng)度。設(shè)計(jì)時(shí)速小于或等于 40km/h 時(shí)可參照上述規(guī)定執(zhí)行。在設(shè)計(jì)時(shí)速為 8km/h 時(shí)，一般最小半徑為 400m，極限最小 半徑為 250m。 B．半徑不同的圓曲線徑相連接處，應(yīng)設(shè)置回旋線。圓曲線按規(guī)定需設(shè)置超高時(shí)，回旋線長(zhǎng)度還應(yīng)大于設(shè)置超高過(guò)度段長(zhǎng)度。所設(shè)置的曲線，緩和曲線，前后緩和曲線和后 緩和曲線長(zhǎng)度設(shè)置相同，分別為：交點(diǎn) 1，半徑 900m，緩和曲線長(zhǎng) 120m；交點(diǎn) 2，半徑 600m，緩和曲線長(zhǎng) 160m；交點(diǎn) 3，半徑 750m，緩和曲線長(zhǎng) 100m。 平曲線已知條件 起點(diǎn) A A： X= Y= JD1： X= Y= JD2： X= Y= JD3： X= Y= 終 點(diǎn) B B ： X= Y= 交點(diǎn)間的直線長(zhǎng)度： AJD1（ 1l ）： JD1JD2（ 2l ）： JD2JD3（ 3l ）： JD3B（ 3l ）： 各交點(diǎn) 的轉(zhuǎn)角及其曲線要素的計(jì)算 : JD1 的轉(zhuǎn)角及其曲線要素的計(jì)算 : （ 1） JD1 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 =16176。 18′ 右偏 取 R =600m 緩和曲線長(zhǎng)度： ss LLL :: =1:1:1 = 設(shè)計(jì)速度 80km/h 緩和曲線最小長(zhǎng)度 70m 所以緩和曲線長(zhǎng)度 sL 取 5 的整數(shù)倍，緩和曲線可取 150m。為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)，最終和緩和曲線取 sL =100m。通過(guò)平面線形要素的驗(yàn)算合格后，用CAD在電子地圖上確定平面線形。山嶺重丘區(qū)地形應(yīng)考慮縱向填挖平衡，盡量使挖方運(yùn)作就近路段填。 縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 縱坡設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 最大縱坡 是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)，直接影響路線長(zhǎng)短、線形的好壞、使用質(zhì)量的好壞、工程數(shù)量和運(yùn)輸成本。 最大縱坡長(zhǎng)度 長(zhǎng)距離的陡坡對(duì)行車(chē)不利，連續(xù)上坡發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱影響機(jī)械效率，使行駛條件惡化，下坡則因制動(dòng)頻繁而危及行車(chē)安全，故應(yīng)對(duì)縱坡最大長(zhǎng)度有所限制。 合成坡度 它是指在有超高的路段上，由路線縱坡和超高橫坡或路拱橫坡組合所構(gòu)成的坡度，其值用下式計(jì)算： I= 22 iih ? （ 51） 其中， I—— 為合成坡度 %； hi —— 為路線縱坡 %； i—— 為超高橫坡 % 由文獻(xiàn) [2]可知，本次設(shè)計(jì)的最大合成坡度為 ％。 豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 豎曲線最小半徑 豎曲線有凸形和凹形兩種，在本設(shè)計(jì)車(chē)速下，由文獻(xiàn) [2]可知，凸形豎曲線半徑一般最小值為 4500m，極限最小值為 3000m，滿足視距 要求的最小值為 12020m；凹形iil ili ????均 )25( ? 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 22 豎曲線半徑一般最小值為 4500m，極限最小值為 3000m，滿足視距要求的最小值為8000m。 選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行?chē)安全。直線與凹形豎曲線組合具有較好的視距條件，咱應(yīng)避免采用較短凹形豎曲線，一般以采用大于最小豎曲 線半徑約 3～ 4 倍為宜，以避免產(chǎn)生折點(diǎn)。 平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線。 選擇適宜的合成坡度最大合成坡度不宜大于 8%，最小合成坡度不宜小于 %。 （ 4）在長(zhǎng)平曲線內(nèi)，要盡量設(shè)計(jì)成直坡線，避免設(shè)置短的、半徑小的豎曲線。 縱斷面設(shè)計(jì) 縱斷面線形設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)道路登記、沿線自然條件和構(gòu)造物控制高程等，確定路線合適的高程等，確定路線合適的高程、變坡點(diǎn)、各坡段的縱坡和坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)豎曲線及與平 面線形的組合。 結(jié)合地面的起伏狀況，本著填挖平衡的原則，在小范圍內(nèi)調(diào)整各個(gè)變坡點(diǎn)及控制點(diǎn)的樁號(hào)、高程及坡度等。 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 24 根據(jù)以下公式計(jì)算縱坡坡度： ii＝（ Yi+1Yi） /X （ 53） ωi＝ ii+1ii （ 54) 式中： ii—— 第 i 縱坡坡度，上坡為正，下坡為負(fù)； Yi—— 第 i 變坡點(diǎn)高程 。 在路線縱斷面圖上，描繪出設(shè)計(jì)線路；然后計(jì)算 對(duì)應(yīng)樁號(hào)的設(shè)計(jì)高程和填挖高度，在縱斷面圖上繪制豎曲線及其要素，加以標(biāo)注，完成縱斷面設(shè)計(jì)。 豎曲線要素