【文章內(nèi)容簡介】 嚴(yán)重地質(zhì)不良地段，應(yīng)慎重考慮，應(yīng)盡量繞 避，對高填深挖路段，應(yīng)采取必要的工程措施。 通過名勝風(fēng)景、古跡地區(qū)的公路，應(yīng)注意保護(hù)原有自然狀態(tài)，并與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)。另外還應(yīng)注意占地、拆遷對環(huán)境帶來的影響。 在選線中，個別特殊大橋橋位，一般作為路線總方向的控制點(diǎn)，大中橋位原則上應(yīng)服從路線總方向，一般作為路線走向的主要控制點(diǎn)，小橋涵位置應(yīng)服從路線走向。 選線過程 為發(fā)揮 高速公路的交通快速與便利性， 考慮 到 道路等級和沿線地質(zhì)水文情況，結(jié)合道路線形設(shè)計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和基本原則進(jìn)行選線。 本設(shè)計采用的是在已給的 1： 1000 的大比例地形圖紙上定線的方法， 基本方法和布置如下： 定導(dǎo)向線：在確定了合適的路線布局方案后，進(jìn)行紙上放坡，分析研究坡度線，檢查利用地形和避越障礙的情況，進(jìn)一步移動線位，確定中間控制點(diǎn)，由中間控制點(diǎn)將路線分為可以分別調(diào)整放坡的數(shù)個路段，然后在各路段再重新放坡，得到導(dǎo)向線。 修正導(dǎo)向線，作平面試線。導(dǎo)向線是條折線，所以還應(yīng)根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合橫坡變化情況，確定必須通過的點(diǎn)作修正導(dǎo)向線，然后用此點(diǎn)連線，以線交點(diǎn)的辦法定出平面試線，反復(fù)試線最后定出交點(diǎn)。 為了使路線更為經(jīng)濟(jì)合理，當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜時在平面試線的基礎(chǔ)上敷設(shè)曲線，確定中樁，做出縱斷面、 橫斷面，然后在橫斷面上確定路中線的最佳位置 (作為經(jīng)濟(jì)點(diǎn)位置或控制點(diǎn)位置 )，這些點(diǎn)的連線則是一條具有理想縱坡、橫斷面位置最佳的平面折線，稱為二次導(dǎo)向線。再進(jìn)一步根據(jù)二次導(dǎo)向線對路線線位局部進(jìn)行修改，最后定出線位?？傊?，紙上定線的過程是一個反復(fù)試線、比較、逐步趨于完善的過程。定西南科技大學(xué)本科生畢業(yè) 論文 10 線時要在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，結(jié)合自然條件，平、縱、橫綜合考慮，反復(fù)進(jìn)行，直到達(dá)到綜合要求為止。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè) 論文 11 第 3章 平面設(shè)計 平面線形要素及設(shè)計原則 本次設(shè)計平面線形要素主要由 直線、圓曲線、緩和曲線組成。 設(shè)計原則 如下： 平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、均衡，并與地形、 地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)； 公路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)敷設(shè)曲線，并盡量選用較大的圓曲線半徑。公路轉(zhuǎn)角過小時，應(yīng)設(shè)法調(diào)整平面線形，當(dāng)不得已而設(shè)置小于 7176。的轉(zhuǎn)角時，則必須按規(guī)定設(shè)置足夠長的曲線； 兩同向圓曲線間應(yīng)設(shè)有 足夠長度的直線，不得以短直線相連，否則應(yīng)調(diào)整線形使之成 為一個單曲線或復(fù)曲線或運(yùn)用回旋線組合成卵形、凸形、復(fù)合形等曲線； 兩反向圓曲線間夾有直線段時應(yīng)設(shè)置不小于最小 直線長度的直線段為宜，否則應(yīng)調(diào)整線形或運(yùn)用回旋線組合成 S 形曲線； 設(shè)置超高時，中間直線長度不得小于 15m； 應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形，可在圓曲線間插入足夠的直線或回旋線。 平面線形設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計車速 80km/h； 直線最大長度不超過 1600m； 直線最小長度 (1) 同向曲線間 大于 480m； (2) 反向曲線間大于 160m； 圓曲線最小半徑一般值 400m，極限值 250m； 圓曲線不設(shè)超高最小半徑 路拱橫坡 ≤2%時為 2500m， ＞ 2%時為 3350m； 圓曲線最大半徑不超過 10000m； 緩和曲線最小長度 70m。 平曲線設(shè)計 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè) 論文 12 平曲線設(shè)計所用部分公式 ( ) se c / 2hE R P R?? ? ? (31) hL2 —hh TJ ? (32) 2 / 24S RpL? － 3/ 2384SLR (33) 2( ) t a nhT R P q?? ? ? (34) 180hsL R L???? (35) 式中 ： Th—— 切線長， m； R—— 平曲線半徑， m； p—— 曲線內(nèi)移值， m； α —— 轉(zhuǎn)角 ； Ls— — 緩和曲線長， m； Eh —— 外距， m； Lh—— 曲線長， m； J—— 曲差或校正值， m； q—— 切線增長值 ,m； β0 —— 緩和曲線角。 平曲線設(shè)計計算 1） 主點(diǎn)樁號計算 ZH=JD－ Th (36) HY=ZH+Ls (37) YH=HY+( Lh 2 Ls) (38) HZ=YH+ Ls (39) QZ=HZ hL /2 (310) JD=QZ+ hJ /2 (311) JD1 (注： JD1是大半徑圓曲線，因滿足規(guī)范要求，所以沒有設(shè)緩和曲線 ) J=2T－ L= ZY=JDT= K0+—= K0+ YZ=ZY+L= K0++= K0+ 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè) 論文 13 QZ=ZY+L/2= K0+++ JD=QZ+J/2= K0++= K0+ JD JD JD JD5都屬于 基本型平面線性。 JD2 Jh=2Th— Lh= ZH=JD2— Th= K1+— = K1+ HY=ZH+Ls= K1++= K1+ YH= YH=HY+( Lh 2 Ls)= K1++（ — ） = K1+ HZ=YH+ Ls = K1++= K1+ QZ=HZ— Lh/2= K1+— = K1+ JD=QZ+Jh/2= K1++= K1+ JD JD JD5 各 曲線要素由上述方式 可 一同得出 ： JD3 ZH= K1+， HY= K1+， YH= K2+ HZ= K2+， QZ= K2+ JD4 ZH= K2+， HY= K2+， YH=K2+ HZ= K2+， QZ= K2+ JD5 ZH= K3+， HY= K3+， YH= K3+ HZ= K3+， QZ= K3+ 平面設(shè)計的整理 直線、曲線及轉(zhuǎn)角 表是平面設(shè)計成果之一，它是通過測角、丈量中線和設(shè)置曲線后獲得的成果，反映了平面線形設(shè)計的直線、曲線要素及數(shù)據(jù)，是施工時恢復(fù)路線的主要依據(jù)。 路線平面圖是設(shè)計文件中主要內(nèi)容之一，是平面設(shè)計的重要成果之一。它綜合反映了路線的平面位置、線形和尺寸，還反映了沿線人工構(gòu)造物。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè) 論文 14 第 4 章 縱斷面設(shè)計 縱斷面設(shè)計原則 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)，保證行駛安全； 縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，并利用挖方就近作為填方，以減輕對自然地面橫坡與景觀的影響； 相鄰縱坡之代數(shù)差較小時，應(yīng)采用大的豎曲線半徑； 連續(xù)上坡（或下坡）路段，應(yīng)符合平均縱坡的規(guī)定并采用運(yùn)行速度對通行能力與行車安全進(jìn)行檢驗； 路線交叉處前后的縱坡應(yīng)平衡； 位于積雪或冰凍地區(qū)的公路，應(yīng)避免采用陡坡 縱斷面設(shè)計 縱斷面線形設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和地形等因素，來確定變坡點(diǎn)，從而確定坡長、坡度、豎曲線半徑大小以及與平面線形的組合設(shè)計過程 。 縱斷面設(shè)計過程 根據(jù)平面地形圖上已知的等高線，每隔 20m確定各個里程樁的地面高程。 繪制完地面線后，同時繪出平面直線，平曲線示意圖，以便平縱的組合設(shè)計，之后，結(jié)合區(qū)域內(nèi)實際地形地貌，在路線縱斷面圖上選擇控制點(diǎn)。 根據(jù)已選好的控制點(diǎn)，結(jié)合縱斷面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和實際地形、地貌及平曲線形，在路線縱斷面圖上補(bǔ)充添加控制，初步定出坡度設(shè)計線。 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)整各個變坡點(diǎn)及控制點(diǎn)的樁號、高程及坡度等。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)，完成平包縱的設(shè)計。 根據(jù)各設(shè)計變坡點(diǎn)的樁號和地面高程，對一些沒有辦法要設(shè)橋梁的路段，應(yīng)使橋梁設(shè)在豎曲線起終點(diǎn) 10m之外，也不能設(shè)在平曲線段。之后可根據(jù)以下公式西南科技大學(xué)本科生畢業(yè) 論文 15 計算縱坡坡度： ii＝（ Yi+1Yi） /X (41) ωi＝ ii+1ii (42) 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 。 X—— 第 i～ i+1 變坡點(diǎn)之間坡長； ωi— 第 i+1 縱坡與第 i 縱坡坡度差。 當(dāng) ωi為“ +”時，表示凹形豎曲線，當(dāng)ω i為“ ”時，表示凸形豎曲線。 結(jié)合地形、地貌，根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定，并結(jié)合平豎曲線匹配的原則，選定適當(dāng)?shù)呢Q曲線半徑，然后利用如下公式計算豎曲線的幾何要素，同時檢查豎曲線設(shè)計是否與平曲線發(fā)生沖突。 L ＝ Rω (43) T＝ L/2 (44) E ＝ Tω/4 (45) 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。 在路線縱斷面圖上，描繪出設(shè)計線路；然后計算對應(yīng)樁號的設(shè)計高程和填挖高度，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。 縱坡設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 最大縱坡 制定最大縱坡的依據(jù)是車輛類型、設(shè)計速度、自然條件，它是縱面線形設(shè)計的一項重要指標(biāo)，最大縱坡的大小將直接影響路線的長短 、行車安全以及運(yùn)營成本和工程的經(jīng)濟(jì)性。按照本次設(shè)計車速，最大縱坡為 5％ . 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè) 論文 16 最大縱坡長度 長距離的陡坡對行車不利，連續(xù)上坡發(fā)動機(jī)過熱影響機(jī)械效率，使行駛條件惡化，下坡則因制動頻繁而危及行車安全，故應(yīng)對縱坡最大長度有所限制?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，在本次設(shè)計車速情況下，縱坡為 3％ 時，最大坡長為 1100m，縱坡為 4％ 時，最大坡長為 900m，縱坡為 5%時，最大坡長為 700m。 最小縱坡長度 參照 《公路路線設(shè)計規(guī)范》 要求 ，本設(shè)計車速的最小坡長一般值為 200m。 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，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)計需要 設(shè)置緩和坡段。 合成坡度 它是指在有超高的路段上，有路線縱坡和超高橫坡所構(gòu)成的坡度，其值用下式計算： iH= 22 CZ ii ? (46) 其中， iH為合成坡度， Zi 為 路線縱坡， Ci 為超高橫坡。 參照 《 公 路路線設(shè)計 規(guī)范》 中規(guī)定 ，設(shè)計 車速為 80km/h 的最大合成坡度為％。 最小縱坡 為保證排水，最小縱坡設(shè)為 ％。 豎曲線設(shè)計 豎曲線應(yīng)選用較大的半徑。同向豎曲線間，特別是同向凹形豎曲線間，如直線坡段不長，應(yīng)合并為單曲線或復(fù)曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線；反向豎曲線間宜插入直線坡段，亦可直接連接。首先在縱斷面圖中做好直線及平曲線這欄，以便于豎曲線的設(shè)計 。 豎曲線最小半徑 豎曲線有凸形和凹形兩種，在本設(shè)計車速下，《規(guī)范》規(guī)定，凸形豎曲線半徑一般最小值為