【正文】 4 6 4 4 行車道寬度（ m） 2? 2? 2? 2? 2? 2? 公路等級(jí) 二、三、四級(jí)公路 設(shè)計(jì)速度（ km/h） 80 60 40 30 20 車道數(shù) 2 2 2 2 1或 2 行車道寬度（ m） 6 路肩 行車道處外緣至路基邊緣之間的帶狀部分稱為路肩，其具有保護(hù)及支撐路面結(jié)構(gòu)的作用。 湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 第 四 章 路線橫斷面設(shè)計(jì) 橫斷面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的確定 道路橫斷面是指中線上任意一點(diǎn)的法相切面，它是有橫斷面設(shè)計(jì)線和地面線組成。 （ 2）平曲線與豎曲線的大小應(yīng)保持均衡。 湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 （ 2）豎曲線幾何要素計(jì)算 圖 豎曲線要素示意圖 本次設(shè)計(jì)共設(shè)有兩個(gè)豎曲線，凸曲線處： i1 =% ， i2 = % ，變坡點(diǎn)里程 K0+，高程為 ；凹曲線處： i3 =%， i4 =%，變坡里程 K1+，高程為 。 表 各級(jí)公路最小坡長(zhǎng) 設(shè)計(jì)速度（ km/h） 120 100 80 60 最小坡長(zhǎng)（ km/h） 一般值 400 350 250 200 最小值 300 250 200 150 如上表《規(guī)范》規(guī)定設(shè)計(jì)速度為 80km/h 的二級(jí)公路最小坡長(zhǎng)為 200m，本設(shè)計(jì)最小湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 坡長(zhǎng)均滿足要求。 最大坡長(zhǎng) 最大坡長(zhǎng)限制是指控制汽 車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低容許速度時(shí)所行駛的距離。 pi HL? ???????????????????????? () 式中： H—— 相對(duì)高差（ m） L—— 路線長(zhǎng)度（ m） 限定平均縱坡是為合理運(yùn)用最大縱坡、坡長(zhǎng)限制及緩和坡段的規(guī)定，保證車輛安全順適行駛。 縱斷面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的確定 最大縱坡 最大縱坡是在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)道路等級(jí)、自然條件、行車要求等因素所限定的路線縱坡最大值，它是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)。根據(jù) 行車安全舒適和視覺良好 方面來(lái)考慮， 縱斷面線形 的設(shè)計(jì)要 注意以下幾點(diǎn)： 較短距離內(nèi)路面線形起伏，易造成縱斷面線形中 斷和 視覺不良 ，應(yīng)小心避免 ； 當(dāng)豎曲線為 較大的連續(xù)上坡路段 時(shí)，應(yīng) 將最陡的縱坡放在底部， 隨著高度的上升縱坡坡度應(yīng)放緩。 直坡線有上坡和下坡，其大小 分別用縱坡和坡長(zhǎng)表示。 內(nèi)移值 : mRLRLp ss 3 8 424342 ?? ，增長(zhǎng)值 : mRLLq s 100240233s ?? ，緩和曲線角 : ??? ?? RL s 切長(zhǎng)線 : mqpRT )2(t a n) 2 ???? ?（ 曲長(zhǎng)線 : mLRL 4 0 9 . 4 221802ss2 ???? ??? ）（ 外矢距 : mRpRE )2/(c o s )( 2 ??? ? 切曲差 : mLTD 0 99 7 ..2 0 622 ???? ZH點(diǎn)里程 6 6 ??? KTJDZH HY點(diǎn)里程 6 6 ???? KLZHHY s YH點(diǎn)里程 2 1 8 .4 2 112 ????? KLLHYYH s 湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 HZ點(diǎn)里程 4 1 8 .4 2 11 ???? KLYHHZ S QZ點(diǎn)里程 2 1 1 . 5 4 212 ???? KLHZQZ 樁號(hào)檢驗(yàn)： 2DJD QZ??。 行車視距 本設(shè)計(jì)為速度 80km/h 的二級(jí)公路行車視距只有停車視距，無(wú)會(huì) 車視距、錯(cuò)車視距及超車視距。圓曲線最小半徑如 下表 。 定線 是根據(jù) 相關(guān)道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和方案，結(jié)合 各因素，在最佳 定線帶內(nèi)進(jìn)行平、縱、橫 的 綜合設(shè)計(jì)，具體定出道路中線 。 因此， 最有效的作法是分階段，由粗到細(xì) 的過(guò)程 反復(fù)比選 然后 求 得 最佳 路線。 （ 4） 當(dāng)路線 通過(guò)風(fēng)景、 名勝古跡地區(qū)是 ，應(yīng) 當(dāng) 注意保護(hù) 當(dāng)?shù)?原有 的 自然狀態(tài)，其修建的人工構(gòu)造物要與周圍環(huán)境、景觀協(xié)調(diào)一致 。 湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 二 章 路線平面設(shè)計(jì) 路線作為道路的骨架，其水平高低關(guān)系 到道路 是否能正常發(fā)揮本身功能并在路網(wǎng)達(dá)到預(yù)期的效果 。 （ 3）《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTGD302020,人民交通出版社。 一般來(lái)說(shuō)， 通過(guò) 對(duì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 的進(jìn)行，來(lái) 掌握道路工程設(shè)計(jì)的基本 原理及方法、 提高 自身 分析和解決工程 中遇到 問(wèn)題 并解決問(wèn)題 的能力和對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度。全年平均日照率 42%，平均氣溫在 ℃之間。 （ 6）《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTGB181997,人民交通出版社。道路選線的 基本原則如下： （ 1）運(yùn)用各種方法及軟件對(duì)路線方案進(jìn)行深入、細(xì)致的研究，然后在 多 個(gè) 方案 的論證及 比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案 ，是道路設(shè)計(jì)各個(gè)階段應(yīng)注意的地方。 選線定好后 應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)和水文進(jìn)行深入勘測(cè)調(diào)查，弄清其 對(duì)道路工程的影響。 最后通過(guò) 現(xiàn)場(chǎng)勘察 、 多方案的比選得出最佳方案 。 根據(jù) 《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D20— 2020） ：當(dāng) 設(shè)計(jì)速度 大于等于 60km/h 時(shí)，同向圓曲線間的直線最小長(zhǎng)度 應(yīng) 不小于設(shè)計(jì)速度的 6倍。以超高漸變率適中為主： 根據(jù) 《規(guī)范》 中規(guī)定的 超高漸變率，由此導(dǎo)出 緩和曲線過(guò)最小長(zhǎng)度 公式 ： (m in) ( )iBLs mP?? ?? ?????????????????? () 式中： B— 旋轉(zhuǎn)軸至行車道處外側(cè)邊緣的寬度（ m） ； i? — 超高坡度與路拱坡度代數(shù)差（ %）； P— 超高漸變率。 平面線形設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)各轉(zhuǎn)點(diǎn)參數(shù)如下： 各交點(diǎn)樁號(hào)： JD1： K0+ 各轉(zhuǎn)角度數(shù)：α 1=38176。 500 200 終點(diǎn) K1+ 湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第 三 章 路線縱斷面設(shè)計(jì) 概述 道路縱斷面，是 用一 個(gè) 曲面沿 著 道路 的中線豎直切開，路面 展開 形 成的平面 。 按 邊坡點(diǎn)出轉(zhuǎn)折形式的不同，豎曲線又分為凹曲線和凸曲線 ，其大小 可采 用半徑和水平長(zhǎng)度 來(lái) 表示。 （ 2）標(biāo)注斷面控制點(diǎn) 縱斷面控制點(diǎn)主要有路線起終點(diǎn)，重要橋梁及特殊涵洞，隧道的控制標(biāo)高，重要城鎮(zhèn)通過(guò)位置的標(biāo)高及收其他因素限制路線中線須通過(guò)的控制點(diǎn)標(biāo)高等。 本設(shè)計(jì)中綜合考慮以上因素，最大縱坡定為 %。 當(dāng)縱坡較大而圓曲線半徑較小時(shí)，合成坡度較大，使汽車重心發(fā)生偏移，給汽車行駛帶來(lái)危險(xiǎn)。 表 各級(jí)公路最大坡長(zhǎng) 設(shè)計(jì)速度（ km/m） 120 100 80 60 40 30 20 縱坡坡度（ %） 3 900 1000 1100 1200 4 700 800 900 1000 1100 1100 1200 5 600 700 800 900 900 1000 6 500 600 700 700 800 7 500 500 600 8 300 300 400 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)速度 80km/h 的二級(jí)公路，設(shè)計(jì)最大縱坡為 %，故無(wú)最大坡長(zhǎng)限制。豎曲線的線性課采用圓曲線或拋物線，在適用范圍內(nèi)差別不大，但在計(jì)算上，拋物線比圓曲線方便，一般采用二次拋物線作為豎曲線。 （ 2）注意保持平縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。 圖 平曲線與豎曲線的組合 平、豎曲線應(yīng)避免的組合 （ 1）要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。路線設(shè)計(jì)研究的橫斷面設(shè)計(jì)只限于與行車直接有關(guān)的路福部分，即兩側(cè)路肩外緣之間各組成部分的寬度、橫向坡度等問(wèn)題。硬路肩是指進(jìn)行了鋪裝的路肩，可承受汽車荷載的作用力。 路拱的形式有拋物線形、直線形、直線接拋物線形、折線形等。 本次設(shè)計(jì)采用梯形邊溝，內(nèi)外側(cè)邊坡為 1:，底寬為 ，深度為 。 截水溝的湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 位置，應(yīng)盡量與絕大多數(shù)地面水流方向垂直，以提高截水效能和縮短溝的長(zhǎng)度。 本設(shè)計(jì)采用繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)。 （ 1） 第一處平曲線處超高計(jì)算 R1=500， Ls=200,則橫向力系數(shù) 0 3 8 6 5 5 2 3 9 2 3 2 2 ?? RR? ??????????? () 式中： R—— 半徑 湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 由式（ ）可得 ?? ， 則曲線 1 圓曲線處超高值 21 ?? ?Rvih 大于路拱橫坡度 ，故此處超高值取 5%。故本設(shè)計(jì)不涉及加寬設(shè)計(jì) 。其示意圖如下圖。分層壓實(shí)的路基頂面能防止水分干濕作用引起的自然沉陷和行車荷載反復(fù)作用產(chǎn)生的壓實(shí)變形，確定路面的使用品質(zhì)和使用壽命。各個(gè)等級(jí)公路上路堤和和下路堤填土最小強(qiáng)度見表 ，除了特殊氣候區(qū)和選用特殊填 料修筑的路堤外，路堤壓實(shí)應(yīng)滿足表 。 路基邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算 路基邊坡滑坍是公路上常見的破壞現(xiàn)象之一。 路堤邊坡穩(wěn)定性分析 如圖將土體劃分各小塊，其寬度為 b、高為 a、滑弧全長(zhǎng) L，將此三者換算成邊坡高度 H 的表達(dá)式即 Hb ?? ?????????????????????????? （ ） Ha ?? ?????????????????????????? （ ） HL ?? ??????????????? ?????????? ? （ ） 每 1m 坡長(zhǎng)的土塊總量為： 21 HabG ???? ???? 湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 ααβ L=λHα=ξHHNGb= β HT 圖 表解法邊坡穩(wěn)定性分析原理圖示 其法向和切向分力為： ????? c o sc o s 2HGN ?? ??????????????? () ????? s ins in 2HGT ?? ????????????? ?? () 穩(wěn)定系數(shù)為： ???? ???????? ? ???? ? ?s inc o s2211HHcHfTcLNfK niinii?????? ? ??? () 令 ??? ?? ?? sincosA， ?? ????sinB，由此可得： BHcfAK ??? ?????????????????? ? ?? () 式中： H—— 邊坡高度 (m)； c —— 土的粘聚力 (kPa)； ? —— 土的容重 ( 3mkN )； f —— 土的內(nèi)摩擦系數(shù)， ?tgf ? ， ? 為土的內(nèi)摩擦角 (186。為此，須對(duì)可能失穩(wěn)或已出現(xiàn)失穩(wěn)的路基進(jìn)行穩(wěn)定性分析，保證路基設(shè)計(jì)既滿足穩(wěn)定性要求，又滿足經(jīng)濟(jì)性要求。 （ 2）路塹邊坡坡度 路塹邊坡坡度，應(yīng)根據(jù)低當(dāng)?shù)刈匀粭l件、土石種類及其結(jié)構(gòu)，邊坡高度和施工方法確定，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好且土質(zhì)均勻時(shí)，可參照所列數(shù)值范圍結(jié)合已成公路湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)采用。 根據(jù)上述要求，我國(guó)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTGD30— 2020）針對(duì)各種不同情況提出了不同的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。 圖 半填半挖路基 本設(shè)計(jì)路基寬度為 12m，其中路面寬度為 ?? ，硬路肩寬度為 ?? ，土路肩寬度 2 ?? ，路面坡度為 %，路肩坡度為 %。 路基設(shè)計(jì)內(nèi)容 路基橫斷面布置及寬度設(shè)計(jì) 通常根據(jù)公路路線設(shè)計(jì)確定的路基標(biāo)高與天然地面標(biāo)高時(shí)不同的，路基標(biāo)高低于天然地面標(biāo)高時(shí)，需進(jìn)行開挖，路基設(shè)計(jì)標(biāo)高高于地面標(biāo)高時(shí)，需進(jìn)行填筑，由于路基填挖情況不同，可將斷面分為三種類型：路堤、路塹和填挖結(jié)合三種斷面形式。 （ 2）第二處平曲線處超高計(jì)算 R2=500， Ls=200,由（ ）可得 橫向力系數(shù) ?? 則曲線 2 圓曲線處超高值 21 ?? ?Rvih 大于路拱橫坡度 ，故此處超高值取5%。當(dāng)平面線形無(wú)法修改時(shí)，可將超高過(guò)渡起點(diǎn)前移，超高過(guò)度在緩和曲線起點(diǎn)之前的直線段開始。 平曲線超高與加寬設(shè)計(jì) 為抵消或減少車輛在平曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，在該路段橫斷面將路面做成外側(cè)高內(nèi)地的單坡形式，稱為平曲線 超高。 圖 截水溝示意圖 圖中距離 d一般應(yīng)大于 ，地質(zhì)不良地段可采用 或更大。 邊溝不宜過(guò)長(zhǎng)，邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致 .平坡路段，邊溝保持不小于 %的縱坡。 其他各項(xiàng)公路的路肩寬度根據(jù)條件可采用 、 、 、 、 、 ，最窄不能小于 。各級(jí)公路車到寬度見下表 。 的平曲線不宜與坡度角較大的凹形豎曲線組合在一起 （ 5）在完全通視的條件下，