【文章內(nèi)容簡介】 此曲線的幾何要素為：偏角 α＝ 39176。49′56″ ，半徑 R＝ 300m， mLs 90? 切線長 mqpRT )( ????? ? ZHTpqHYL soB oaB oQZLRYHEJDaHZ 15 曲線長 mlRL 180 )2( 00 ?????? ??? 外矢距 mRpRE 2s e c)( ????? ? 校正數(shù) ??? LTJ （ ） 其中 12 242 ?? Rlp s， ??? 0 RlS?? 主點樁號計算如下： JD1 樁號為 K2+， 直緩點樁號： ZH==K2+ 緩圓點樁號： HY=ZH+90=K2+ 曲中點樁號： QZ=ZH++ 圓緩點樁號： YH=HZ90=K2+ 緩直點樁號： HZ=ZH+=K2+ 以此方法計算 JD JD3，具體結(jié)果見設(shè)計圖紙《直線、曲線及轉(zhuǎn)角表》。 16 第 4 章 縱斷面設(shè)計 道路所經(jīng)過地區(qū)的地形起伏情況、海拔高度、氣候等因素均對汽車的行駛造成影響，因此在進行縱坡設(shè)計是應(yīng)進行充分的考慮，以保證汽車行駛的安全性。 針對上述情況，充分考慮各等級道路的行駛條件，《公路工程技術(shù)標準》中對各級道路的最大縱坡 作了相應(yīng)的規(guī)定，見表 段，最大縱坡可以相應(yīng)增加 1%，但在高原地區(qū)不能增加。 表 最大縱坡 設(shè)計速度（ km/h) 120 100 80 60 40 30 20 最大縱坡（ %） 3 4 5 6 7 8 9 縱坡過大對行車造成極大危害，汽車沿較大坡度上坡行駛時，因為要克服較大阻力需增大牽引力，車速將降低，若坡長過長，汽車水箱可能出現(xiàn)開鍋、汽阻的情況，嚴重時還可能使發(fā)動機熄火，使駕駛條件變壞；下坡行駛時，制動次數(shù)增加，制動器容易發(fā)熱、失效，容易引發(fā)車禍。當?shù)缆纺酀羰?，情況更加 嚴重。 在縱坡設(shè)計中，特別是地形較為復(fù)雜的地區(qū)，設(shè)計者有可能多次使用最大縱坡，但如何控制最大縱坡的使用頻率，是縱斷面線型在整體上滿足規(guī)范的要求，為此《公路工程技術(shù)標準》中規(guī)定：二、三、四級公路越嶺線的平均縱坡，一般以接近 %（相對高差為 200500m）和 5%（相對高差大于 500m）為宜，并注意任何相連 3km路段的平均縱坡不宜大于 5%。城市道路的平均縱坡可以適當相應(yīng)的減小 1%。對于海拔高度在 3000m以上的高原地區(qū)，平均縱坡應(yīng)低于規(guī)定值的 %%。 為保證路基的排水，防止水分滲入路基，特別是長 路塹、低填方或橫向排水不暢通的路段，均應(yīng)設(shè)置不小于 %的最小縱坡，一般情況下以不小于 %為宜。當必須設(shè)置平坡時，應(yīng)進行邊溝的縱向排水設(shè)計。在彎道上，為使行車道外側(cè)邊緣不出現(xiàn)反坡，設(shè)計最小縱坡不宜小于超高允許漸變率。 在縱坡設(shè)計中，如果不限制最小坡長，會造成邊坡點過多，車輛行駛顛簸，頻繁變化在超重和失重當中，導(dǎo)致乘客感覺不舒適，這種情況在車速高時表現(xiàn)的更加突出。從路容上看，相鄰兩豎曲線的設(shè)置和縱斷面視距保證等條件也要求坡長應(yīng)控制一定的最短長度。 我國現(xiàn)行《公路工程技術(shù)標準》中規(guī)定，各級公路的最小坡長可 以按照表 選用。但平面交叉口、立面交叉的匝道以及過水路面可不在此限制之列。 17 表 最小坡長 設(shè)計車速（ km/h) 120 100 80 60 40 30 20 最小坡長（ m） 300 250 200 150 120 100 60 道路縱坡的大小和坡長對汽車的正常行駛影響很大，特別是長距離的陡坡對汽車的安全行駛非常不利。只要表現(xiàn)在：爬坡行駛的速度明顯下降，以至采用較低的擋位克服坡度阻力而容易導(dǎo)致汽車爬坡無力，甚至熄火；下坡行駛制動次數(shù)頻繁，容易導(dǎo)致制動器發(fā)熱而失效。因此《公路工程技術(shù)標準》規(guī)定要 對最大坡長進行限制。見表 。 表 不同縱坡最大坡長（ m） 公路等級 二級公路 設(shè)計車速（ km/h) 80 60 縱坡坡度（ %） 3 1100 1200 4 900 1000 5 700 800 6 500 600 在設(shè)計中，當縱坡的設(shè)達到限制坡長時，應(yīng)設(shè)置一段緩坡，用以恢復(fù)在陡坡上降低的速度。一般緩和坡段的坡度應(yīng)不大于 3%，長度應(yīng)符合各級公路最小坡長的規(guī)定。 緩和坡段的集體設(shè)置應(yīng)結(jié)合縱向地形起伏的情況，盡量減少填挖方工程量。一般情況下緩和坡段應(yīng)設(shè)置在直線或較大半徑的平曲線上，最大 極限地發(fā)貨緩和坡段的作用。當有必要在較小半徑的平曲線上設(shè)置緩和坡段時，應(yīng)適當增加緩和坡段的長度，使緩和坡段端部的豎曲線位于平曲線之外。 用海地公路設(shè)計軟件生成水平 1： 2021，豎直 1： 200 的縱斷面圖，并標注出相交道路的樁號和高程。根據(jù)平面設(shè)計時設(shè)計的控制點，以控制點為依據(jù) ,試定出若干直坡段。最后經(jīng)調(diào)整和核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和標高確定下來。 以此在設(shè)計時把與京珠高速的交叉作為主要控制點，根據(jù)技術(shù)標準設(shè)置涵洞，再考慮填方高度若太高，并滿足經(jīng)濟合理，便于施工的 要求。 18 豎曲線的要素主要包括豎曲線長度 L、切線長度 T 和外距 E。在設(shè)計時，為了更好地滿足 “平包豎 ”的要求，是先擬定切線長度，根據(jù)切線長算出半徑，半徑取整后在算出調(diào)整后的切線長，最后檢查是否滿足要求。 本次設(shè)計公路等級為公路二級，最小縱坡為 6%。中設(shè)置 4 個邊坡點， JD1處縱坡坡度為 3%，半徑為 3300m。 JD2 處縱坡坡度為 2%，半徑為 2021m。 JD3處縱坡坡度為 %，半徑為 5600m， JD4 處縱坡坡度為 %，半徑為 6800m。 海地 2021縱斷面設(shè)計過程 在 縱斷面功能選項中點擊由 DTM 切縱橫斷面值，并設(shè)置縱斷面設(shè)計基本資料。見圖 . 見圖 海地縱斷面設(shè)計資料步驟 點擊縱斷面設(shè)計選項，結(jié)合平面設(shè)計時設(shè)置的控制點進行縱斷面拉坡，并進行縱斷面檢測。本設(shè)計縱斷面設(shè)計見圖 。 圖 縱斷面設(shè)計圖 19 (1) 計算豎曲線要素 如圖 所示， i1和 i2分別為兩相鄰兩縱坡坡度， ω= i2 i1， ω為 “+”時，表示凹形豎曲線； ω為 “”時，表示凸形豎曲線。 圖 豎曲線長度 L 或豎曲線半徑 R： ?RL? 或 ?LR? 豎曲線切線長 T： 22 ?RLT ?? 豎曲線任意一點豎距 h： Rxh 22? 豎曲線外距 E： ?E RT22 或 82?RE? 48 ?? TL ?? 以變坡點 1 為例計算如下 ： K2+470，高程為 ， i1=3%， i2=2%,ω= i2i1=2%（ 5%） =7%，為 凸形曲線，豎曲線半徑為 3300m。 曲線長 ?RL? =33007%=165m 切線長 22 ?RLT ?? = 20 外距 82?RE? 8?L? = （ 2）計算設(shè)計高程 豎曲線起點樁號 =K2+470T=K2+ 邊坡點 1 高程 =7 %= 變坡點 3 按照同樣方法計算，具體結(jié)果見《縱坡、豎曲線表》。 用海地道路 2021 設(shè)計軟件生成縱斷面填挖高計算表，如下表 。 表 填挖高計算表 樁號 地面高程 設(shè)計高程 填挖高 樁號 地面高程 設(shè)計高程 填挖高 2021 0 2960 2020 2980 2040 3000 2060 3020 2076 3040 2080 3060 2100 3080 2120 3100 2140 3120 2160 3140 2166 3160 2180 3180 2200 3200 2220 3220 2225 3240 164 2240 3260 2260 3280 2280 3297 2284 3300 2300 3320 2320 3340 2340 3360 2360 3380 2374 3387 2380 3400 2400 3420 2420 3434 2440 3440 2460 154 3460 （待續(xù)） 21 續(xù)表 2480 154 3480 2500 3481 156 2520 3500 2540 3520 2559 3540 154 2560 3560 2580 150 3571 2600 3580 2620 3600 2640 3620 2659 3640 2660 3660 2680 164 3680 2700 3700 2720 3720 2722 3740 2740 3760 2760 155 3780 2780 3800 2785 3820 2800 3840 2820 152 3860 2840 3880 2860 3900 2880 3920 2885 3940 2900 3960 146 2920 3980 2940 4000 22 第 5 章 路線橫斷面設(shè)計 公路橫斷面的組成不僅與行車道路幅寬度有關(guān)，還與路基工程、排水工程、環(huán)保工程有關(guān)的各種設(shè)施，這些設(shè)施的位置和尺寸均應(yīng)在橫斷面設(shè)計中有所體現(xiàn)。路基橫斷面形式和尺寸實際上在確定 路線平面位置時就已經(jīng)有了考慮，在縱斷面設(shè)計中又根據(jù)路線標準和地形條件對路基的合理高度，特別是工程艱巨路段已經(jīng)仔細作了分析研究，你定了橫斷面設(shè)計圖，作為計算土石方數(shù)量和日后施工的依據(jù)。 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，選用合理的橫斷面形式，以滿足行車順適、工程經(jīng)濟、路基穩(wěn)定且便于施工和養(yǎng)護的要求。 2021 橫斷面設(shè)計過程 （ 1）點擊地面線文件編輯并進行地面線文件檢測。 （ 2）輸入基本資料。 （ 3）設(shè)置帽子定制。 （ 4）戴帽子，點擊帽子瀏覽。如圖 。 圖 帽子瀏覽 23 （ 5） 按樁號逐個排查帽子設(shè)置是否合理，若不合理則進行修改。 （ 6） 在土石方功能選項中進行土石方計算和調(diào)配。 我國現(xiàn)行的《公路工程技術(shù)標準》根據(jù)各地的實際情況及車輛狀況規(guī)定圓曲線半徑大于 250m 時，可不設(shè)加寬。本段路線圓曲線半徑均大于 250m，因此可以不設(shè)加寬。 超高設(shè)計計算 本段線路選用的超高過渡方式為繞內(nèi)側(cè)行車道邊緣旋轉(zhuǎn)，各交點處的平曲線均設(shè)有緩和曲線，所以加寬緩和段與緩和曲線同長，即 sc LL? 。為了利 于路面橫向排水，應(yīng)在路面橫向設(shè)置路拱。按《公路路線設(shè)計規(guī)范》，采用折線形路拱，路拱橫坡度 %2?Gi 。由于土路肩的排水能力低于路面，其橫坡度一般應(yīng)比路面大 1%— 2%，故土路肩橫坡度取 %3?Ji 。 當平曲線半徑小于不設(shè)超高最小半徑時，為了抵消汽車駛過平曲線路段時產(chǎn)生的離心力作用，應(yīng)在路面設(shè)置超高，依據(jù)設(shè)計速度、各自半徑、路面類型等情況設(shè)置相應(yīng)的超高橫坡。 根據(jù)《公路 路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，當平曲線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑值是，應(yīng)在路面上設(shè)置超高。超高的橫坡度應(yīng)根據(jù)設(shè)計速度、圓曲線半徑、路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定，必要是應(yīng)按運行速度予以驗算。根據(jù)公路等級、設(shè)計速度和平曲線半徑查表得各圓曲線的超高值如下表 。 表 超高值表 交點序號 交點樁號 半徑 (m) 超高值 (%) JD1 K2+ 300 5 JD2 K2+ 300 5 JD3 K3+ 350 4 以 JD1 為例進行超高設(shè)計計算。本次設(shè)計超高方式為 繞內(nèi)邊軸旋 轉(zhuǎn)，繞內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)的超高值計算公式表見表 . 表 繞邊軸旋轉(zhuǎn)超高值計算公式 超高位置 計 算 公 式 備 注 0xx? 0xx? 24 圓 曲 線 上 外 緣 ()j h j jb B i b i?? 之高差； 帶外側(cè)邊緣的高程 。 0。 4．當 x=Lc時，為圓曲線上超高值； ,b2 分別為一側(cè) 車道內(nèi)外路緣帶寬度。 中 線 2j j hBbi i? 內(nèi) 緣 ()j j j hb i b b i?? 過 渡 段 上 外 緣 ( ) [ ( ) ]j j g j g j cxb i i b i b B i