【文章內(nèi)容簡介】 （5）應爭取填挖平衡，盡量移挖作填，以節(jié)省土石方量，降低工程造價。（6）依路線的性質要求，適當照顧當?shù)孛耖g運輸工具、農(nóng)用機械、農(nóng)田水利等方面要求。 縱坡的設計縱坡的大小與坡段的長度反映了公路的起伏程度,直接影響公路的服務水平，行車質量和運營成本，也關系到工程是否經(jīng)濟、適用，因此設計中必須對縱坡、坡長及其相互組合進行合理安排。 縱坡設計要求（1）設計必須滿足《標準》的各項規(guī)定。（2）為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應具有一定的平順性。盡量避免采用極限縱坡值合理安排緩和曲線坡段，不宜連續(xù)用極限長度的陡坡夾最短長度的坡。連續(xù)上下坡或下坡路段，應避免設置反坡段。越嶺附近的縱坡應盡量緩一些。（3）縱坡設計應對沿線地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。（4）一般情況下縱坡設計應考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)約用地。（5）平原微丘區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應滿足最小縱坡要求外，還應滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。（6）對連接段縱坡，如大中小橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應緩一些避免產(chǎn)生沖突，交叉處前后的縱坡應平緩一些。（7）在實地調查基礎上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。 具體規(guī)范規(guī)定最大縱坡最大縱坡是指在縱坡設計時各級道路允許采用的最大坡度值。它是道路縱斷面設計的重要控制指標。在地形起伏較大地區(qū)，它直接影響著路線的長短、線形的好壞、道路使用的質量、工程數(shù)量和運輸成本等。各級道路允許的最大縱坡是根據(jù)當前具有代表性標準車型的汽車動力特性、道路等級、自然條件以及工程、運營經(jīng)濟因素，通過綜合分析，全面考慮，合理確定的。最大縱坡的影響因素：各級道路允許的最大縱坡是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、自然條件、車輛行駛的安全性、以及工程經(jīng)濟與運營經(jīng)濟等因素，通過全面考慮，綜合分析而確定的。各級公路最大縱坡的規(guī)定如表31所示。表31 各級公路最大縱坡設計速度（km/h）1201008060403020最大縱坡（%）3456789最小縱坡《規(guī)范》規(guī)定各級公路在挖方路段、設置邊溝的低填方路段以及其他橫向排水不暢路段，為保證排水順利，防止水浸路基而影響穩(wěn)定性，%的縱坡。當必須設計平坡(%)%的坡度時，其邊溝應做縱向排水設計。坡長限制（1）最小坡長限制 表32 各級公路最小坡長設計速度（km/h）1201008060403020最短坡長（m）30025020015012010060最小坡長的限制主要是從汽車行駛平順性和布設豎曲線的要求考慮的?！稑藴省芬?guī)定，各級道路最小坡長應按表 31和表中32選用。（2）最大坡長限制 各級公路縱坡長度限制如表33所示。表 33 各級公路縱坡長度限制 （m）設計速度（km/h）1201008060403020 坡度%3900100011001200―――470080090010001100110012005―60070080090090010006――5006007007008007――――5005006008――――3003004009―――――20030010――――――200 縱坡設計步驟（1）準備工作：在厘米繪圖紙上，按比例標注里程樁號和標高，點繪地面線。里程樁包括：路線起點樁、終點樁、交點樁、公里樁、百米樁、整樁（50m加樁或20m加樁）、 平曲線控制樁。（2）標注控制點：如路線起、終點，越嶺埡口，重要橋涵，地質不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進出口，平面交叉和立體交叉點，鐵路道口，城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標高以及受其他因素限制路線必須通過的標高控制點等。（3）試坡：在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術指標、選線意圖，結合地面起伏變化，以控制點為依據(jù)，穿插與取直，試定出若干直坡線。反復比較各種可能的方案，最后定出既符合技術標準，又滿足控制點要求，且土石方較省的設計線作為初定試坡線，將坡度線延長交出變坡點的初步位置。（4）調整：對照技術標準檢查設計的最大縱坡、最小縱坡、坡長限制等是否滿足規(guī)定，平、縱組合是否適當?shù)龋粲袉栴}應進行調整。（5）核對：選擇有控制意義的重點橫斷面，如高填深挖，作橫斷面設計圖，檢查是否出現(xiàn)填挖過大、坡腳落空或過遠、擋土墻工程過大等情況，若有問題應調整。（6）定坡：經(jīng)調整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和標高確定下來。％，變坡點一般要調整到10m的整樁號上。（7）設置豎曲線：根據(jù)技術標準、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計算豎曲線要素（8）計算各樁號處的填挖值：根據(jù)該樁號處地面標高和設計標高確定。 豎曲線設計道路縱斷面上的設計縱坡線系由許多直線和轉折點組成。由于縱坡的凸形限制了駕駛員的視野，而凹形轉折因車速加快和行車方向的突然改變。因此，為了使路線順適，行車安全平穩(wěn)，路容美觀等原因，需要在路線縱坡轉折處設置曲線使之緩和，這種曲線稱為豎曲線。并按縱斷面上轉坡是凸形或凹形的不同，分為凸形豎曲線和凹形豎曲線。設計時充分結合縱斷面設計原則和要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半徑。 豎曲線設計豎曲線最小長度與平曲線相似，當坡度角較小時，即使采用較大的豎曲線半徑，豎曲線半徑的長度也很短，這樣容易使駕駛員產(chǎn)生急促的變坡感覺，同時，豎曲線長度過短，宜對行車造成沖擊。我國公路按照汽車在豎曲線上3s的行程時間控制豎曲線的最小長度。擇豎曲線半徑時，為更好的視覺效果，還應將豎曲線的半徑選的大一些，使視覺上感覺到舒適順暢。相鄰豎曲線銜接時應注意：（1）同向豎曲線:特別是同向凹形豎曲線，如果直坡段接近或達到最小坡長時，宜合并設置為單曲線或復曲線。（2）反向豎曲線：反向豎曲線之間應設置一段直線坡段，直線坡段的長度一般不小于設計速度的3s行程。（3）豎曲線設計應滿足排水要求。規(guī)定的豎曲線最小半徑和豎曲線長度如表34所示。表34 豎曲線最小半徑和豎曲線長度設計速度（km/h）1201008060403020凸形豎曲線最小半徑（m）一般值170001000045002000700400200極限值11000650030001400450250100凹形豎曲線最小半徑（m）一般值6000450030001500700400200極限值4000300020001000450250100豎曲線長度（m）一般值250210170120906050最小值100857050352520 豎曲線的計算圖31 豎曲線要素計算圖豎曲線基本要素計算公式： (31) L = (32) T = (33) E = (34)式中： ——坡度差， L——曲線長，（m）；T——切線長，（m）；E ——外距（m）；變坡點1： （1）豎曲線要素計算里程和樁號K0+890i1=% i2= % 取半徑R=11875m (凹形) （2）設計高程計算豎曲線起點樁號=(K0+)﹣= K0+豎曲線起點高程= （%）=豎曲線終點樁號=( K0+890) += K1+豎曲線終點高程=+ （%）= 其他變坡點算法一致，詳細數(shù)據(jù)見豎曲線表。變坡點2： （1）豎曲線要素計算：里程和樁號K1+830 i2= % i3=%。 取半徑R=17209m (凸形) （2）設計高程計算：豎曲線起點樁號=(K1+830)﹣= K1+豎曲線起點高程= （%）=豎曲線終點樁號=(K1+830)+= K2+豎曲線終點高程=+ （%）= m 道路平縱線形組合設計道路的線形狀況是指道路的平面和縱斷面所組成的立體形狀。線形設計首先從路線規(guī)劃開始，然后按照選線、平面線形設計、縱斷面線形設計和平縱線形組合設計的過程進行，最終展現(xiàn)在駕駛員面前的平、縱、橫三者組合的立體線形，特別是平、縱線形的組合對立體線形的優(yōu)劣起著至關重要的作用。平、縱線形組合設計是指在滿足汽車動力學和力學要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)、舒適，與周圍環(huán)境的協(xié)調和良好的排水條件。特別在高等級公路的設計中必須注重平、縱線形的合理組合。 平、縱線形組合的一般設計原則（1）在視覺上能自然地誘導駕駛員的視線，并保持視線上的連續(xù)性。任何使駕駛員感到迷惑和判斷失誤的線形都有可能導致操作的失誤，從而最終導致交通事故。（2）保持平、縱線形的技術指標大小均衡。它不僅影響線形的平順性，而且與工程費用密切相關，任何單一提高某方面的技術指標都是毫無意義的。（3）為保證路面排水和行車安全，必須選擇適合的合成坡度。（4）注意和周圍環(huán)境的配合，以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度。特別是在路塹地段，要注意路塹邊坡的美化設計。 平曲線和豎曲線的組合　 （1）平曲線和豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線 　　這種組合是使平曲線和豎曲線相互對應，豎曲線的起終點落在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，即“平包豎”。（2）平、豎曲線大小應保持均衡　 平、豎曲線的線形，其中一方大而平緩時，另一方切忌不能形成多而小。一個長的平曲線內(nèi)有兩個以上的豎曲線，或一個長的豎曲線內(nèi)含有兩個以上的平曲線，從視覺上都會形成扭曲的形狀。 （3）明、暗彎與凹、凸豎曲線的組合 明彎與凹形豎曲線及暗彎與凸形豎曲線的組合是合理的，比較符合駕駛員的心理反應和視覺反應。對于明彎與凹形豎曲線及暗彎與凸形豎曲線的組合，當坡差較大時，一般給人留下舍坦坡、近路不走，而故意爬坡、繞彎的感覺。搞山區(qū)公路設計，有時難以避免這種情況，但只要坡差不大，對行車的影響也不是太大。（4）避免的組合 對于平、豎曲線的組合設計能夠滿足上述要求是最好的，但有時往往受各種條件的限制難以滿足，這時應避免如下組合的出現(xiàn)。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重合。二者都存在不同程度的扭曲外觀；前者會使駕駛員操作失誤，引起交通事故；后者雖無視線誘導問題，但路面排水困難，易產(chǎn)生積水。②小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。對凸形豎曲線誘導性差，事故率較高；對凹形豎曲線路面排水不良。③計算行車速度大于40km／h的道路，應避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。前者失去誘導視線的作用，駕駛員須接近坡頂才發(fā)現(xiàn)平曲線，導致不必要的減速或交通事故；后者會出現(xiàn)汽車高速行駛時急轉彎，行車極不安全。4 橫斷面設計公路是一帶狀結構物，垂直于路中心線方向上剖面叫橫斷面，這個剖面的圖形叫橫斷面圖，它反映了路基的形狀和尺寸，橫斷面設計應滿足如下要求：橫斷面設計應符合公路建設的基本原則和現(xiàn)行《公路路線設計規(guī)范JTG D20—2006》規(guī)定的具體要求。設計前要充分了解工程地質和水文等自然條件，并確定公路等級、行車要求、自然條件結合施工方法，做出正確合理的設計。設計時要兼顧當?shù)鼗窘ㄔO的需要，盡可能與之間配合，不能任意兼、并農(nóng)田排灌溝渠，當灌溉溝渠必須沿路基通過時，如流量較小，縱坡適宜，可考慮與路基邊溝合并，但邊溝斷面應適當加大。路基穿過耕地時，為了節(jié)約用地，如當?shù)厥戏奖悖尚藿ㄊ鲞吰?，或修筑直立的加筋土擋墻。地面水和地下水嚴重影響路基的強度和穩(wěn)定性，須采取攔截或迅速排至路基外的措施。設計排水設施時，應保證水流排泄暢通，并結合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮進行設計。 橫斷面設計原則（1）設計應根據(jù)公路等級、行車要求和當?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護和使用等方面的情況，進行精心設計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟合理。（2）路基設計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度等外，還應設置完善的排水設施和必要的防護加固工程以及其他結構物，采用經(jīng)濟有效的病害防治措施。（3）還應結合路線和路面進行設計。選線時，應盡量繞避一些難以處理的地質不良地段。對于地形陡峭、有高填深挖的邊坡，應與移改路線位置及設置防護工程等進行比較，以減少工程數(shù)量，保證路基穩(wěn)定。（4）沿河及受水浸水淹路段，應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。（5）當路基設計標高受限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時，就應采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進行換填并壓實，使路面具有一定防凍總厚度，設置隔離層及其他排水設施等。（6）路基設計還應兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設及環(huán)境保護等的需要。（7）橫斷面設計應考慮超高加寬和緩和曲線的協(xié)調。公路是一帶狀結構物，垂直于路中心線方向上的剖面叫橫斷面，這個剖面的圖形叫橫斷面。 橫斷面的組成，雙向四車道，中央分隔帶，土路肩為2，硬路肩為2，行車道為44米，中間帶寬度2米。如圖41所示路肩車道中間帶行車道車道硬路肩土路肩路基2m4m4m1：2%2%圖4