【文章內(nèi)容簡介】 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所行駛的距離。 縱坡越陡，坡長越長，對行車影響也越大。主要表現(xiàn)在使行車速度顯著下降， 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 14 頁 共 56 頁 長時間使用低速檔會使發(fā)動機(jī)發(fā)熱過分而使效率降低，水箱沸騰，行駛乏力。而下坡時，則因坡度過陡，坡段過長而使剎車頻繁，影響行車安全。因此，為保證行駛質(zhì)量和行車安全，對陡坡的坡長應(yīng)加以限制。 各級 公路不同縱坡的最大坡長規(guī)定如表 42所示 。 表 42 各級公路縱坡長度限制 高速公路 一 二 三 四 計算 行車速度(km/h) 120 100 80 60 100 60 80 40 60 30 40 20` 縱 坡 坡 度 (%) 3 900 1000 1100 1200 1000 1100 4 700 800 900 1000 800 1000 900 1100 1000 1100 1100 1200 5 600 700 800 800 700 900 800 900 900 1000 6 500 600 600 700 600 700 700 700 800 7 500 500 600 8 300 400 9 200 最 小 坡長限制 從汽車行駛平順性的要求考慮 ， 如果坡長過短，使變坡點(diǎn)增多，汽車行駛在連續(xù)起伏 路段 產(chǎn)生的增重與減重的變化 頻繁 ，導(dǎo)致乘客感覺不 舒適 ，車速越高 表現(xiàn) 越 明顯；緩坡太短上坡不能保證加速行駛要求，下坡不能減緩制動； 從路容美觀、相鄰豎曲線的設(shè)置和縱面視距等也要求坡長應(yīng)有一定最短長度。 在高速路上， 最 小 坡長以 設(shè)計 速度 9s 的行程為宜， 可滿足行車及幾何線布設(shè)的要求， 《公路路 線設(shè)計規(guī)范》（ JTG D202021） 中規(guī)定公路最短坡長應(yīng)按表 43 選用。 表 43 最小坡長 設(shè)計速度（ km/h） 120 100 80 最小坡長 (m) 300 250 200 豎曲線設(shè)計要求 豎曲線是指在道路縱坡的變坡處設(shè)置的豎向曲線。豎曲線的作用是為滿足行車平順、舒適及視距的需要。豎曲線的線形可采用圓曲線或拋物線，在使用范圍內(nèi)二者差 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 15 頁 共 56 頁 別不大，但在設(shè)計和計算上，拋物線比圓曲線方便，一般采用二次拋物線作為豎曲線。 (1)緩和沖擊 汽車行駛在豎曲線上時，會產(chǎn)生徑向離心力，這個力在凹 形豎曲線上是增重，在凸形豎曲線上是減重。這張增重與減重達(dá)到某種程度時，旅客就有不舒適的感覺，同時對汽車的懸掛系統(tǒng)也有不利影響，所以確定豎曲線半徑時，對離心加速度應(yīng)加以控制。 (2)行駛時間不過短 汽車從直坡線行駛到豎曲線上，若坡差較小時，豎曲線長度很短，讓駕駛員產(chǎn)生變坡很急的錯覺，旅客也感覺到不適，因此，應(yīng)限制汽車在豎曲線上的行駛時間不過短。 (3)滿足視距的要求 汽車行駛在豎曲線上，若為凸形豎曲線，如半徑過小，會阻擋駕駛員的視線。若為凹形豎曲線，對地形起伏較大地區(qū)的道路，在夜間行車時，若是曲線半徑過小 ，前燈照射距離近，影響行車速度和安全；高速公路及城市道路跨線橋、門式交通標(biāo)志及廣告宣傳牌等，若位于凹形豎曲線上方，會影響駕駛員的視線。為保證行車安全，對豎曲線的最小半徑和最小長度應(yīng)加以限制。 (4)滿足排水要求 豎曲線設(shè)計 根據(jù) 《公路路線設(shè)計規(guī)范》（ JTG D202021） 的規(guī)定 ，按照 緩和沖擊、時間行程、視距要求三個限制性因素合理選擇 豎曲線 半徑。 表 44 公路豎曲線最小半徑和最小長度 計算行車速度 km/m 120 100 80 60 40 30 20 凸形豎曲線半徑 極限最小值 (m) 11000 6500 3000 1400 450 250 100 一般最小值 (m) 17000 10000 4500 2021 700 400 100 凹形豎曲線半徑 極限最小值 (m) 4000 3000 2021 1000 450 250 100 一般最小值 (m) 6000 4500 3000 1500 700 400 200 豎曲線最小長度 (m) 100 85 70 50 35 25 20 表 45 視覺要求的最小豎曲線半徑 計算行車速度 km/m 120 100 80 40 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 16 頁 共 56 頁 豎曲線 凸形 (m) 2021 16000 12021 3000 凹形 (m) 12021 10000 8000 2021 豎曲線要素的計算公式如下： L=Rw （ 41） T=L/2 （ 42） E=T2/2R （ 43） 22xy R? （ 44） 式中 ： R — 豎曲線半徑 (m)； ? — 坡差 (%)， 21ii???， ? 為 “+” 時表示凹形豎曲線， ? 為 “ ” 時表示凸形豎曲線； L — 豎曲線長度 (m)； T — 豎曲線切線長 (m)； x — 計算點(diǎn)至起算點(diǎn)的距離 (m)； y— 豎曲線上任一點(diǎn)豎距 (m)； E — 豎曲線外距 (m)。 利用緯地進(jìn)行縱斷面設(shè)計 讀取縱斷面沿線高程并進(jìn)行設(shè)計 （ 1）讀取地面線數(shù)據(jù) ，初步設(shè)計 1）初擬變坡點(diǎn)，進(jìn)行拉坡： ①分析： 本設(shè)計為高速公路，所處為平原微丘， 前 段是一片低洼 溝塘 ，需要較多的填方。因此在設(shè)計中，除主要要考慮平 縱配合外，還應(yīng)該注意順應(yīng)地形，保證填挖平衡。由于路線所經(jīng)地段 河流 較多，同時涉及 鄉(xiāng)村小路 ，因而還得考慮橋梁、涵洞的架設(shè)。又因起終點(diǎn)位置的限制，該縱斷面拉坡設(shè)計時還應(yīng)考慮如何合理地克服局部地段的高程急劇升高，同時又不會引起過分的路基的填挖工程量。 ②擬定結(jié)果：由上面的分析，初步擬定如下變坡點(diǎn)： 表 46變坡點(diǎn)的樁號及高程 變坡點(diǎn) 0 1 2 3 4 5 6 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 17 頁 共 56 頁 樁號 0 455 960 1724 2498 3272 標(biāo)高（ m） 2）豎曲線要素確定及相關(guān)計算 擬定豎曲線半徑如下： 表 47豎曲線半徑 變坡點(diǎn) 1 2 3 4 5 豎曲線形狀 凹 凸 凹 凸 凹 擬定半徑 12021 20210 12021 20210 12021 3）進(jìn)行綜合指標(biāo)校驗(yàn)，確定是否要調(diào)整，并最后確定縱斷面設(shè)計線。 以變坡點(diǎn) k0+960 為例進(jìn)行驗(yàn)算： i1=% i2=% R=20210m W==﹪ （ 凸 ） L=Rw=20210 = T=L/2= E=T2/2R= 計算 變坡點(diǎn) K0+960處 設(shè)計高程 豎曲線起點(diǎn)樁號 =(K0+960)=K0+ 豎曲線起點(diǎn)高程 = = 樁號 K0+1000處橫距 x=(K1+000)(K0+)= 豎距 y=x2/2R= 切線高程 = = 設(shè)計高程 == 經(jīng)過檢查，可知上述設(shè)計符合要求，不需要再進(jìn)行大的調(diào)整，局部是不是要調(diào)整，將在下一步的平縱組合設(shè)計中進(jìn)行分析。 （ 3） 輸入數(shù)據(jù) ，利用緯地出圖， 計算結(jié)果見附表 二 ： 豎曲線表 。 平縱組合設(shè)計 （ 1）設(shè)計原則： 1）在視覺上應(yīng)能自然地誘導(dǎo)視線，并保持視覺的連續(xù)性。 2）注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 18 頁 共 56 頁 3）選擇組合等到的合成坡度，以利于路面排水和行車安全。 4）注意與道路周圍環(huán)境的 配合。 （ 2）一般要求： 1）平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。 2）平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡。 3）注意明、暗彎與凹、凸豎曲線之間的配合：一般暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理的。 4）平、豎曲線應(yīng)避免不利組合： ①使凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部與反向平曲線拐點(diǎn)重合。 ②小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重合。 ③應(yīng)避免凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。 5 橫 斷面設(shè)計 橫斷 面設(shè)計原則 橫斷面設(shè)計必須結(jié)合地形、地質(zhì)、水文等條件，本著節(jié)約用地的原則選用合理的斷面形式，以滿足行車舒適、工程經(jīng)濟(jì)、路基穩(wěn)定且便于施工和養(yǎng)護(hù)的要求。 橫斷面幾何尺寸 路基寬度按雙向四車道 高速 公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，為 。中央分隔帶寬 ，兩邊行車道各寬 ，兩邊硬路肩各為 ，土路肩 ，硬路肩橫坡與路拱橫坡相同都為 %，硬路肩與行車道采用相同的結(jié)構(gòu)，作緊急停車帶使用，并利于以后加寬。土路肩橫坡為 3%，見圖 51。 圖 51 路基橫斷面圖（單位： cm） (1)邊坡坡度取 1∶ ； (2)護(hù)坡道寬度一律取 ； (3)邊溝采用 矩形 狀的邊溝。 繪制標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖，見圖紙 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 19 頁 共 56 頁 路基土石方計算 本路段處于平原微丘地區(qū)，地基處理全為填方。 調(diào)配要求 （ 1）土石方調(diào)配應(yīng)按先橫向后縱向的次序進(jìn)行。 （ 2）縱向調(diào)運(yùn)的最遠(yuǎn)距離一般應(yīng)小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)距（按費(fèi)用經(jīng)濟(jì)計算的縱向調(diào)運(yùn)的最大限度距離叫經(jīng)濟(jì)運(yùn) 距）。 （ 3）土石方調(diào)運(yùn)的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般情況下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運(yùn)。 （ 4）借方、棄土方應(yīng)與借土還田，整地建田相結(jié)合，盡量少占田地，減少對農(nóng)業(yè)的影響，對于取土和棄土地點(diǎn)應(yīng)事先同地方商量。 調(diào)配方法 土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法、表格調(diào)配法等，由于表格調(diào)配法不需單獨(dú)繪圖，直接在土石方表上調(diào)配，具有方法簡單，調(diào)配清晰的優(yōu)點(diǎn)，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。表格調(diào)配法又可有逐樁調(diào)運(yùn)和分段調(diào)運(yùn)兩種方式。一般采用分段調(diào)用，表格調(diào)配法的方法 步驟如下： （ 1）準(zhǔn)備工作 調(diào)配前先要對土石方計算驚醒復(fù)核，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行。調(diào)配前應(yīng)將可能影響調(diào)配的橋涵位置、陡坡、深溝、借土位置、棄土位置等條件表于表旁，借調(diào)配時考慮。 （ 2）橫向調(diào)運(yùn) 即計算本樁利用、填缺、挖余，以石代土?xí)r填入土方欄，并用符號區(qū)分。 （ 3）縱向調(diào)運(yùn) 確定經(jīng)濟(jì)運(yùn)距：根據(jù)填缺、挖余情況結(jié)合調(diào)運(yùn)條件擬定調(diào)配方案，確定調(diào)運(yùn)方向和調(diào)運(yùn)起訖點(diǎn)，并用箭頭表示。 計算調(diào)運(yùn)數(shù)量和運(yùn)距：調(diào)配的運(yùn)距是指計價運(yùn)距，就是調(diào)運(yùn)挖方中心到填方中心的距離見區(qū)免費(fèi)運(yùn)距 （ 4）計算借方數(shù)量、廢方數(shù)量和總運(yùn)量 借方數(shù) 量 =填缺 — 縱向調(diào)入本樁的數(shù)量 廢方數(shù)量 =挖余 — 縱向調(diào)出本樁的數(shù)量 總運(yùn)量 =縱向調(diào)運(yùn)量 +廢方調(diào)運(yùn)量 +借方調(diào)運(yùn)量 （ 5）復(fù)核 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 20 頁 共 56 頁 橫向調(diào)運(yùn)復(fù)核 填方 =本樁利用 +填缺 挖方 =本樁利用 +挖余 縱向調(diào)運(yùn)復(fù)核 填缺 =縱向調(diào)運(yùn)方 +借方 挖余 +縱向調(diào)運(yùn)方 +廢方 總調(diào)運(yùn)量復(fù)核 挖方 +借方 =填方 +借方 以上復(fù)核一般是按逐頁小計進(jìn)行的，最后應(yīng)按每公里合計復(fù)核。 （ 6）計算計價土石方 計價土石方 =挖方數(shù)量 +借方數(shù)量 路基施工橫斷面（ 見 圖紙 ： 路基橫斷面圖 ） 平縱橫綜合設(shè)計 平縱線形的協(xié)調(diào) 為了保證汽車行使的安全與舒適，應(yīng)把道路平、縱、橫三面結(jié)合作為主體線形來分析研究，平面與縱面線形的協(xié)調(diào)組合將能在視覺上自然地誘導(dǎo)司機(jī)的視線，并保持視覺的連續(xù)性，平原地區(qū)地勢平坦，縱斷面以平坡為主，上、下坡多集中中在大、中橋頭，由于有通航要求，橋面標(biāo)高相對兩側(cè)路面標(biāo)高要求高出許多，因此在橋頭，橋面通常設(shè)置豎曲線，豎曲線半徑要適當(dāng)，既要符合高速公路技術(shù)指標(biāo)要求，又不宜使豎曲線長度太長而使橋頭填土過高而增加造價，而平曲線在選線時一般要考慮大橋 橋位與河流正交，以減少構(gòu)造物的工程量及設(shè)計施工難度，節(jié)約經(jīng)費(fèi)，減少造價。 （ 1） 長直線上設(shè)置豎曲線，平原區(qū)平面上設(shè)置長直線較為常見縱斷面設(shè)計無論如何避免不了在直線段設(shè)置豎曲線，資料顯示小坡差多處變坡視覺稍有感知。但直線段坡差較大豎曲線給駕駛員的不良刺激較強(qiáng)烈，要滿足 %的排水縱坡，設(shè)計時采