【文章內(nèi)容簡介】 0） （ 5） 《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（ JTG D602020） （ 6） 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（ JTG D622020） （ 7） 《公路排水設(shè)計規(guī)范》（ JTJ01897） （ 8） 《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》（ JTG D502020） （ 9） 《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（ JTJ0342020） 自然條件 地理位置 擬建項(xiàng)目位于遷西縣北部。 河流、水文 擬建項(xiàng)目地處 的遷西縣北部山區(qū)，河流較多，主要有黑河、灑河及其支流等，各河均屬山溪性河流，河道彎曲，受季節(jié)性影響較大，雨季受降水影響河水暴漲暴落，流量變化較大，其它季節(jié)水量 較小，甚至干枯。 擬建項(xiàng)目 所在區(qū)域穩(wěn)定地下水埋深約為 ，擬建項(xiàng)目所在區(qū)域內(nèi)地表水及地下水均為淡水，水質(zhì)良好，宜作為生活、建筑用水。 氣象 擬建項(xiàng)目 所在區(qū)域 屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫約為℃， 年平均降水量 毫米 ，最大凍深 73 厘米。 地形地貌 擬建項(xiàng)目 所在區(qū)域位于燕山山脈南麓，地勢高低起伏，公路途經(jīng)區(qū)多山，山體連綿起伏。公路所處區(qū)域地貌全部為山地，地形較為復(fù)雜。其間山丘起伏，溝谷縱橫，地貌受地層巖性的影響明顯。 地層巖性 擬建項(xiàng)目 所在區(qū)域在整個 地質(zhì)歷史中，形成了不同時代的地層，因形成陸地時間較久，剝蝕強(qiáng)烈，保留至今的只有太古界、元古界以及第四系地層。 河北聯(lián)合大學(xué)建筑工程學(xué)院 4 地質(zhì)構(gòu)造與地震活動 擬建項(xiàng)目 所在區(qū)域大地構(gòu)造單元為華北地臺之燕山臺褶帶，沒有隱伏活動斷裂，路線影響區(qū)域斷裂構(gòu)造在近期未發(fā)生明顯活動。地震烈度為Ⅶ 度 ， 地震動峰加速度為 。 交通特性 設(shè)計車輛 設(shè)計車輛是指道路設(shè)計所采用的具有代表性的車輛。道路上行駛的車輛主要是汽車，對于混合交通的道路還有一部分非機(jī)動車。汽車的行駛性能，外廓尺寸以及不同種類車輛的組成對道路幾何設(shè)計具有決定 作用，比如確定路幅組成 ，車道寬度 ， 平曲線加寬 ， 縱坡大小 ， 行車視距等都與設(shè)計車 輛有密切關(guān)系。因此，選擇有代表性的車輛作為道路設(shè)計的依據(jù)是必要的。 道路上行駛的車輛的種類較多，按使用目的，結(jié)構(gòu)或發(fā)動機(jī)的不同，作為道路設(shè)計依據(jù)的車輛可分為四類：小客車，載重汽車，鞍式列車，鉸接車。 本條公路所采用的設(shè)計車輛為小客車和載重汽車。 設(shè)計速度與運(yùn)行速度 設(shè)計速度 設(shè)計速度（又稱計算行車速度），是指當(dāng)氣候條件良好，交通密度小，汽車運(yùn)行只受道路本身?xiàng)l件（幾何要素，路面，附屬設(shè)施等）的影響時，中等駕駛技術(shù)的駕駛員能保 持安全順適行駛的最大行駛速度。 設(shè)計速度是決定道路幾何形狀的基本依據(jù)。道路的曲線半徑，超高，視距等直接與設(shè)計速度有關(guān)。同時還影響車道寬度，中間帶寬度，路肩寬度等指標(biāo)的確定。 運(yùn)行速度 對一條道路設(shè)計速度是一個固定值，設(shè)計速度對極限指標(biāo)的選用，如最小半徑，最大縱坡等；具有控制作用，但對非極限指標(biāo)無控制作用。設(shè)計中，只要自然條件允許，盡量采用對提高車速有利的指標(biāo)值，使汽車實(shí)際行駛速度比設(shè)計速度高出很多；相反，受自然條件限制時，不得不采用小的指標(biāo)值，使行駛速度低于設(shè)計速度。在這種道路上汽車的實(shí)際行駛速度變化很大， 與固定值設(shè)計速度不一致，車速由高到低無足夠的過渡時，便產(chǎn)生速度的突變，容易引發(fā)交通事故。 針對設(shè)計速度存在的不足，避免產(chǎn)生速度突變，保證汽車行駛的連續(xù)性，引第 2 章 項(xiàng)目簡介 5 入運(yùn)行速度的概念和應(yīng)用方法。 運(yùn)行速度是指中等技術(shù)水平的駕駛員在良好的氣候條件，實(shí)際道路狀況和交通條件下所能保持的安全速度。通常采用測定的第 85 百分位行駛速度作為運(yùn)行速度。 應(yīng)用運(yùn)行速度的設(shè)計方法：根據(jù)設(shè)計速度初定道路線形，通過測算模型計算路段運(yùn)行速度，用速度差控制標(biāo)準(zhǔn)檢查和修正線形，已修正后的運(yùn)行速度為依據(jù)確定路線其他設(shè)計指標(biāo)。 設(shè)計交通量 交通量是指單位時間內(nèi)通過道路某一斷面的車輛數(shù)，其計量單位常用年平均日交通量或小時交通量。設(shè)計交通量是指擬建道路到預(yù)測年限是所能達(dá)到的年平均日交通量，其值根據(jù)歷年交通觀察資料預(yù)測求得，目前多按年平均增長率計算確定。 其計算公式為： AADT=ADT (1+r)n1 （ ） 式中： AADT— 設(shè)計交通量（ pcu/d）； ADT— 起始年平均日交通量（ pcu/d）； r— 年平均增長率（ %）； n— 預(yù) 測年限（年） 河北聯(lián)合大學(xué)建筑工程學(xué)院 6 第 3 章 平面設(shè)計 選線設(shè)計 選線的基本原則 （ 1） 以服務(wù)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展為原則，路線布設(shè)力求與公路沿線產(chǎn)業(yè)布局的現(xiàn)狀及規(guī)劃相協(xié)調(diào)。 （ 2） 路線布設(shè)及沿線設(shè)施的設(shè)置與城鎮(zhèn)規(guī)劃發(fā)展、城市區(qū)域路網(wǎng)與輔設(shè)路網(wǎng)相協(xié)調(diào)。 （ 3） 路線方案以舊路充分利用為原則，除拆遷量較大及平縱指標(biāo)較低段進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦@避、優(yōu)化。 （ 4） 盡量減少占用基本農(nóng)田、果園和其它經(jīng)濟(jì)林地，避免大量拆遷，減少對群眾利益的侵?jǐn)_。 （ 5） 合理避繞礦產(chǎn)及礦產(chǎn)采空區(qū)和不良地質(zhì)地段，保障擬建公路的安全和減少投資。 （ 6） 注重文物保護(hù) ，重視環(huán)境保護(hù)，減少水土流失。 選線的方法與步驟 道路選線的目的就是根據(jù)道路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地質(zhì)、地表、地物及其沿線條件，結(jié)合平、縱、橫三方面因素。在 電子版地圖 上選定道路中線的位置，而道路選線的主要任務(wù)是確定道路的具體走向 和總體布局，具體定出道路的交點(diǎn)位置和選定道路曲線的要素，通過緯地軟件 選線把路線的平面布置下來。 （ 1）路線方案選擇 路線方案選擇主要解決起、終點(diǎn)間路線基本走向問題 。 （ 2）路線帶選擇 在路線基本方向選定的基礎(chǔ)上，結(jié)合 地形、地質(zhì)、水文等自然條件 ，用緯地平面設(shè)計拾取交點(diǎn) ，即 選定出一些細(xì)部控制點(diǎn)，連接這些控制點(diǎn)，即構(gòu)成路線帶 。 （ 3）具體定線 定線就是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案，結(jié)合有關(guān)條件在有利的定線帶內(nèi)進(jìn)行平、縱、橫綜合設(shè)計，具體定出道路中線的工作。 第 3 章 平面設(shè)計 7 平曲線要素值的確定 平面設(shè)計原則 充分研究本地區(qū)的特點(diǎn)，通過全面的調(diào)查分析，合理利用地形。根據(jù)沿線工程地質(zhì)條件，現(xiàn)有道路、村鎮(zhèn)、河流等地物的實(shí)際情況，以及環(huán)境保護(hù)的要求選擇合適的線位。 （ 1） 路線應(yīng)符合起終點(diǎn)和主要控制點(diǎn)，盡可能沿舊路布設(shè)，對舊路局部指標(biāo)較低的路段，在不過多增加工程量的前提下，盡量改善其技術(shù)指 標(biāo)，以保證行車安全，以提高公路使用質(zhì)量。 （ 2） 新建路段結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn)，盡可能采用與地形、地貌相適應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，不追求脫離地形條件的高標(biāo)準(zhǔn)，但也不輕易采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小值。 （ 3） 妥善處理好與相關(guān)河流、公路、管線的關(guān)系。 （ 4） 盡量少占田地和經(jīng)濟(jì)作物田 。 （ 5） 選線時應(yīng)深入了解當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)和水文地質(zhì)情況 ，弄清它們對工程的影響。 （ 6） 路線線位由平、縱、橫三方面綜合考慮確定。避免只顧縱坡平緩，而使路線彎曲，平面標(biāo)準(zhǔn)過低；避免只顧平面順捷、縱坡平緩、而造成高填路基，工程量過大及環(huán)境破壞嚴(yán)重。 平曲線要素值的確定 在緯地軟件平面設(shè)計對話框中輸入各交點(diǎn)處圓曲線要素，計算演示后，再點(diǎn)即時修改進(jìn)行調(diào)整。 平面線形主要由直線、圓曲線、緩和曲線三種線形組合而成的。當(dāng)然三個也可以組合成不同的線形。本設(shè)計中主要用到基本型，即按直線 —— 緩和曲線 ——圓曲線 —— 緩和曲線 —— 直線的順序組合而成的曲線。緩和曲線是道路平面要素之一，它是設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。它的曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循，旅客感覺舒適，行車更加穩(wěn)定，增加線形美觀等功能。設(shè)計時要注意和圓曲線相 協(xié)調(diào)、配合，在線形組合和線形美觀上產(chǎn)生良好的行車和視覺效果，宜將直線、緩和曲線、圓曲線之長度比設(shè)計成 1： 1： 1。在設(shè)計的時候還要注意一下緩和曲線長度確定除應(yīng)滿足最小外還要考慮超高和加寬的要求。 河北聯(lián)合大學(xué)建筑工程學(xué)院 8 圓曲線要素計算公式 (1) 在簡單的圓曲線和直線連接的兩端，分別插入一段回旋曲線，即構(gòu)成帶有緩和曲線的平曲線。其要素計算公式如下： 342 238424 RLRLp SS= _ （ ） q= 2Ls －23240RLs （ ） = （ ） qtgpRT ++= 2α)( （ ） SLRL 2180π)β2α( 0 += （ ） E=(R+P) sec2α － R （ ） J=2T – L （ ） Sy LLL 2= （ ） 圖 按回旋曲線敷設(shè)緩和曲線 式中 : T — 總切線長（ m ）； L — 總曲線長（ m ）； E — 外距（ m ）； J — 校正數(shù)（ m ）； R — 主曲線半徑 ,（ m ）； α — 路線轉(zhuǎn)角（176。）； 0β — 緩和曲線終點(diǎn)處的緩和曲線角（176。）； q — 緩和曲線切線增 值（ m ）； 第 3 章 平面設(shè)計 9 p — 設(shè)緩和曲線后，主圓曲線的內(nèi)移值（ m ）； sL — 緩和曲線長度（ m ）； yL — 圓曲線長度（ m ）。 (2) 主點(diǎn)樁號計算 ZH=JD – T （ ） HY=ZH + Ls （ ） YH=HY + Ls （ ） HZ=YH + Ls （ ） QZ=HZL/2 （ ） JD=QZ+L/2 （ ） (3) 路線曲線要素計算表： 表 31 部分曲線要素計算表 交 點(diǎn) 號 曲 線 要 素 值 (m) 半 徑 緩和曲 緩和曲 切 線 曲 線 外 距 校正值 線長度 線參數(shù) 長 度 長 度 JD1 600 JD2 600 JD3 50 40 JD4 50 40 JD5 600 JD6 800 JD7 200 40 JD8 600 JD9 600 JD10 300 40 JD11 200 50 100 JD12 60 40 JD13 600 JD14 40 30 JD15 600 JD16 500 JD17 600 河北聯(lián)合大學(xué)建筑工程學(xué)院 10 第 4 章 縱斷面設(shè)計 縱斷面設(shè)計原則 （ 1） 縱面線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，線形設(shè)計應(yīng)平順、圓滑、視覺連續(xù)， 線形平順而圓滑 ， 避免在短距離內(nèi)出現(xiàn)頻繁的起伏 。 （ 2） 縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當(dāng)、以及填挖平衡。 （ 3） 平面與縱斷面組合設(shè)計應(yīng)滿足。 （ 4） 視覺上自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。 （ 5） 平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，最好使豎曲線的起終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，即所謂的“平包豎” （ 6） 平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。 （ 7） 與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并起到引導(dǎo)視線的作用。 縱坡設(shè)計 二級公路縱斷面設(shè)計 二級公路縱斷面的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下表： 表 41 二級公路設(shè)計速度為 40km/h 縱 斷面的設(shè)計指標(biāo) 序號 指標(biāo)名稱 指標(biāo)值 單位 指標(biāo)名稱 指標(biāo)值 單位 1 最大縱坡 8 % 合成坡度 ≤ 9 % 2 最小坡長 200 m 最大 縱坡 ≤ 5 % 3 豎曲線最小長度 50 m 坡長限制 3% 1200 m 4 凸曲線最小半徑 極限 1400 m 4% 1000 m 一般 2020 5 凹曲線最小 半徑 極限 1000 m 5% 800 m 一般 1500 縱坡設(shè)計的一般要求 （ 1） 滿足《工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)縱坡的各項(xiàng)規(guī)定； 第 4 章 縱斷面設(shè)計