【文章內容簡介】 的縱坡，當采用平坡（0%）或小于 %的縱坡時路基邊溝應作縱向排水設計；（2）二級公路最小坡長為 200m；（3）坡長限制：縱坡坡度≥3%，最大坡長不大于 1100m；縱坡坡度≥4%，最大坡長不大于 900m；縱坡坡度≥5%，最大坡長不大于 700m；縱坡坡度≥6%，最大坡長不大于 500m；（4）滿足視覺需要的豎曲線半徑：凸形豎曲線為 4000、8000m ，凹形豎曲線為 6000m；（5）凸形豎曲線半徑一般最小值 45000，凹形豎曲線半徑一般最小值3000m；（6）豎曲線最小長度為 70m；江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）14（7）最大合成坡度 %，最小合成坡度為 %，平均縱坡不宜大于%。江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）15合成坡度是指由路線縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的坡度，其方向即為流水線方向。合成坡度的計算公式為： （31）2iIh??式中： I――合成坡度（％） ；――超高橫坡或路拱橫坡（％） ；hi――路線設計縱坡坡度（％） 。各級公路最小合成縱坡不宜小于 ％。當合成縱坡小于 ％時，應采用綜合排水措施，以保證路面排水暢通。 縱斷面的設計原則縱斷面的設計原則規(guī)定如下：（1）縱面線形與地形相結合,視覺成視覺連續(xù),平順而圓滑的線形，避免在短距離內出現頻繁起伏；（2）應避免出現能看見近處很遠處而看不見凹處的線形；（3）在積雪或冰凍地區(qū)，應避免采用陡坡；（4）微丘地形的縱坡應均勻平緩，丘陵地形的縱坡應避免過分遷就地形而起伏過大；（5）計算行車速度≥80km/h 公路必須注重平縱合理組合，不僅應滿足汽車運動學和力學要求，而且應充分考慮駕駛員在視覺和心理方面的要求；（6）平縱配合的視覺應在視覺是能自然地誘導駕駛員的視線，保持視覺的連續(xù)性；（7）平縱面線形的技術指標應大小均衡，使線形在視覺心理上保持協調；（8）平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線略大于豎曲線。即所謂的“平包豎”；（9）平縱面線形組合視覺應注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與協調；（10）在直線段內不能插入短的豎曲線。 平、縱線形設計應避免的組合（1）直線段內不能插入短的豎曲線；（2）小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相互重疊；（3）避免在長直線上設置陡坡及曲線長度短，半徑小的凹形豎曲線。 縱坡設計的一般要求（1）滿足“標準 ”中有關縱坡的規(guī)定要求；（2）縱坡應盡量平緩，起伏不宜過大和頻繁，并應盡量避免標準中的極限值，對一般公路，應注意考慮運輸，農業(yè)機械等方面的要求； 江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）16（3）應綜合考慮沿線的地形，地質，氣候等情況，并根據需要采取適當的技術措施，并保證公路的穩(wěn)定和暢通；（4）盡量減少土石方和其它工程數量，以降低工程數量。 縱坡設計縱坡設計方法步驟（1）準備工作海地軟件自動生成路線縱斷面的地面線及平面直線、平曲線的示意圖，并標注每個中樁的樁號和地面標高，而設計者要做的是分析沿線土壤地質說明資料，并熟悉和掌握全線有關勘測設計資料，領會設計意圖和要求。（2）標注控制點（3）試坡試坡主要是在已標出控制點的縱斷面圖上，根據技術標準、選線意圖，并考慮各控制點和經濟點的要求以及地形變化情況，初步定出縱坡設計線的工作。試坡應以控制點為依據，照顧多數經濟點，試坡的要點可以歸納為：“前后照顧，以點定線，反復比較，以線交點” 。（4）調坡調坡主要根據以下兩方面進行：①綜合選線意圖。②對照技術標準或規(guī)范。（5）核對核對主要在有控制意義的特殊橫斷面上進行。其做法是：在縱斷面圖上直接由厘米格子讀出相應樁號的填挖高度，將此值用“路基橫斷面透明模板” 套在相應橫斷面地面線上，檢查若有填挖過大、坡腳落空、擋墻過高、橋涵填土不夠以及其他邊坡不穩(wěn)現象，則需要調整坡度線。（6）定坡結合以上原則，對路段進行實際設計，本路段最大縱坡坡度 %，最小% 。本路段共設 5 個變坡點。曲線要素見表 31。 縱斷面設計計算 設計標高計算公式坡線標高=變坡點標高 + ； （3xi?2）江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）17或坡線標高=變坡點標高 ； （3xi?3）式中：x—— 計算點到變坡段取坡點的距離（ m） ；i——坡線的縱坡（%） ；升坡段取正，降負。江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）18 豎曲線要素的計算公式圖 31 豎曲線計算表 31 豎曲線要素編號 樁號 高程 (m) 半徑 (m) 切線長 T(m) 外距E(m)1 K0+ 33800 2 K1+ 22500 3 K2+ 15200 4 K3+ 17800 5 K4+ 14400 6 K4+ 22500 曲線長度 L 或豎曲線半徑 R： （3?L?或4）豎曲線切線長 T： （32RLT?5）豎曲線上任一點豎距 h：江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）19 （3Rx2h＝6）江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）20豎曲線外距 E： （37）4822?TLRT??＝或式中：R——豎曲線半徑（m） ； L——豎曲線的曲線長， (m） ； T——豎曲線的切線長 (m)； E——豎曲線的外距(m)； ω——兩相鄰縱坡的代數差，以小數計； h——豎曲線上任意點到切線的縱距(m)； x——豎曲線上任意點與豎曲線始點的水平距離（m ） 。 豎曲線要素計算以變坡點 1 為例，變坡點的里程樁號為 K0+，該點高程為，相鄰兩坡段縱坡為 =， =，豎曲線半徑1i2iR=33800m，試計算豎曲線要素以及 K1+700 的高程。 各變坡點豎曲線要素計算過程如下：， ????i?)(378mRL??)(1..).1(E????設計高程的計算：豎曲線起點樁號=變坡點樁號T=K0+ （）=K1+豎曲線起點高程=（ ） =（m）?豎曲線終點樁號=變坡點樁號+T =K0++ （）=K0+豎曲線終點高程= （ ）= （m）同理變坡點 邊坡點 變坡點 變坡點 變坡點 6 計算過程如上述所示，計算結果見表 32。 縱斷面設計成果路線縱斷面圖是縱斷面設計的最終成果，是道路設計文件的重要組成部分。在縱斷面途中，主要有以下內容：（1）里程樁號、地面高程與地面線、設計高程與設計線以及施工填挖值等；（2）設計的縱坡度和坡長；江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）21（3）豎曲線及其要素、平面上的直線及平曲線；江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）22（4）沿線橋涵及人工構造物位置、類型及孔徑；表 32 豎曲線表豎曲線半徑R(m)變坡點 樁 號變坡點高程(m)坡長(m)坡度(%) 凹 凸切線長T(m)外距E(m)豎曲線起點樁 號豎曲線終點樁 號K0+000.000 K0+909.475 33800 K0+ K1+ K1+818.998 22500 K1+ K1+ K2+645.908 15200 K2+ K2+ K3+339.112 17800 K3+ K3+ K4+025.968 14400 K3+ K4+ K4+758.649 22500 K4+ K4+ K5+344.073 江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）23第四章 橫斷面設計 概述橫斷面設計包括行車道、路肩、邊溝邊坡、截水溝等設施構成的。公路橫斷面組成應根據公路等級、設計速度、地形、地質等調劑來確定，以保證公路的交通安全、通行能力、路基的強度和穩(wěn)定性。橫斷面要素的確定主要是確定組成公路路幅的各部分的幾何尺寸，在實際設計中，一般是根據公路等級和交通量的大小，參考《公路工程技術標準》 條，各級公路橫斷面來確定，同時結合當地交通規(guī)劃和有關要求進行適當地調整。 設計原則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。道路橫斷面，是指中線上各點的法向切面，它是由橫斷面設計線和地面線構成的。橫斷面設計線包括行車道、路肩、邊溝邊坡、截水溝等設施構成的。（1）設計應根據公路等級、行車要求和當地自然條件，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以外，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地農田基本建設及環(huán)境保護等的需要。 設計步驟（1）根據外業(yè)橫斷面測量資料點繪橫斷地面線。（2）根據路線及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關資料（如路基寬度、加寬值、設計邊坡度等）抄于相應樁號的斷面上。（3）根據地質調查資料，示出土石界限、設計邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸。江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）24（4）繪橫斷面設計線，又叫“戴帽子” 。設計線應包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護工程、護坡道、碎落臺等，在彎道上的斷面還應示出超高、加寬等。一般直線上的斷面可不示出路拱坡度。（5）計算橫斷面面積（含填、挖方面積） ，并填于圖上。（6）由圖計算并填寫路基設計表、路基土石方計算表，并進行必要的調配。標準橫斷面布置圖如圖 41 所示：圖 41 路基標準橫斷面圖( 單位：m) 設計綜述 路拱坡度根據《公路路基設計規(guī)范》(JTG D302022)，二級公路瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為 1～2%，故取路拱坡度為 2%；路肩橫向坡度一般應較路面橫向坡度大 1%～2% ，故取路肩橫向坡度為 3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側傾斜。 路基邊坡坡度設計路段以山地、丘陵為主，路塹邊坡多為石質邊坡，根據《公路路基設計規(guī)范》(JTG D302022)路塹邊坡采用 1：。本設計路段路基填土為粘性土，根據《公路路基設計規(guī)范》(JTG D302022)路堤邊坡，當 H8m（H —路基填土高度）時，路基邊坡按 1： 設計,本設計填土高度 H8m，路基邊坡采用1:。 邊溝設計查《公路路基設計規(guī)范》(JTG D302022)得邊溝橫斷面形式采用梯形，梯形邊溝內側邊坡坡度為 1：1～1：，外側邊坡與挖方邊坡坡度相同。少雨淺挖地段的土質邊溝可采用三角形橫斷面，其內側邊坡宜采用 1：2～1：3，外側邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）25本設計中的邊溝深度采用 米，底寬取 米。本段設計采用邊溝的邊坡為內側 1：1，在挖方路段外側邊坡與挖方邊坡相同，即 1：1，在較低填方路段外側邊坡坡度與填方路段的邊坡相同，即為 1：。江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計（論文）26 超高設計為抵消車輛在曲線路線上行駛時所產生的離心力，將路面做成外側高于內側的單向橫坡的形式，這就是曲線上的超高。合理的設置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車行駛在曲線上的穩(wěn)定性與舒適性。當汽車等速行駛時，圓曲線上所產生的離心力是常數，而在回旋線上行駛則因回旋線曲率是變化的，其離心力也是變化的。因此，超高橫坡度在圓曲線上應是與圓曲線半徑相適應的全超高，在緩和曲線上應是逐漸變化的超高。在公路工程施工中，路面的超高橫坡及正常路拱橫坡是不便于用坡度值來控制，而是用路中線及路基，路面邊緣相對于路基設計高程的相對高差來控制的。因此，在設計中為便于施工，應計算出路線上任意位置的路基設計高程與路肩及路中線的高差。所謂超高值就是指設置超高后路中線，路面邊緣及路肩邊緣等計算點與路基設計高程的高差。超高示意圖見圖 42 所示。圖 42 超高平面示意圖（1）超高《公路路基設計規(guī)范》(JTG D302022)規(guī)定：設計車速為 80km/h 的二級公路的最大超高值為 6％。（2）超高緩和段長度為了行車的舒適性和排水的需求，對超高緩和段必須加以控制，超高緩和段長度按下式進行計算：