【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 值， (m)；△R設(shè)緩和曲線后，主圓曲線的內(nèi)移值， (m)；β0緩和曲線終點(diǎn)處的緩和曲線角；T切線長(zhǎng)，(m)；L曲線長(zhǎng)，指曲線的起點(diǎn)至終點(diǎn)之間的弧線長(zhǎng)度，(m)；E外距，指交點(diǎn)至曲線中點(diǎn)的距離， (m)；J校正值， (m)。曲線要素計(jì)算校核：JD K3+ T ZH K3+ +Ls + HY K3+ +Ly + YH K4+ +Ls + HZ K4+ L/2 QZ K3+ +J/2 + JD K3+ （ 校核無(wú)誤 ）平曲線交點(diǎn)的樁號(hào)分別為：ZH：K3+HY：K3+QZ：K3+YH：K4+HZ：K4+各要素計(jì)算的結(jié)果見(jiàn)下表：見(jiàn)附表 1 逐樁坐標(biāo)的計(jì)算：在進(jìn)行逐樁坐標(biāo)的計(jì)算過(guò)程中，采用國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)。根據(jù)路線地理位置和幾何關(guān)系計(jì)算出道路中線上各樁號(hào)的統(tǒng)一坐標(biāo)。編制逐樁坐標(biāo)表。 α圖 13由起點(diǎn)開(kāi)始，每隔 20 米一個(gè)樁號(hào)。設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為 JD（XJ，YJ） ，交點(diǎn)相鄰直線的方位角分別為 A1 和 A2。則 ZH（或 ZY）點(diǎn)坐標(biāo)： XzH=XJ+Tcos（A1+180） YzH=YJ+Tsin（A1+180）則 HZ（或 YZ）點(diǎn)坐標(biāo)： XzH=XJ+Tcos A2 YzH=YJ+Tsin A2其中：XJD 為交點(diǎn)的橫坐標(biāo)；YJD 為交點(diǎn)的縱坐標(biāo)；A1 為 ZH 點(diǎn)所在直線的方向角；A2 為 HZ 點(diǎn)所在直線的方向角；T 為切線長(zhǎng)。設(shè)直線上加樁號(hào)里程為 L、ZH、HZ 表示曲線起、終點(diǎn)里程。則前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)：X= XZH+DcosA1 Y= YZH+DsinA1 則后直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)：X= XHZ+DcosA2 Y= YHZ+DsinA2其中 D 為任意一點(diǎn)距 ZH（HZ）點(diǎn)的距離。緩和曲線上的單曲線上坐標(biāo)計(jì)算曲線上任意點(diǎn)的切線橫距 X =L 式中：L 緩和曲2540LsR線上任意點(diǎn)至 ZH（或 HZ）點(diǎn)的曲線長(zhǎng)；Ls緩和曲線長(zhǎng)度。（1）第一緩和曲線（ZHHY）任意點(diǎn)坐標(biāo)X = XZH + x cos[30l2/（A 1+ξπRLs）]/cos（30l 2/πRLs）Y = YZH +x sin[30l2/（A 1+ξπRLs）]/cos （30l 2/πRLs）式中：ξ——轉(zhuǎn)角符號(hào)，右偏為“+”，左偏“”。（2）圓曲線（HY～YH）內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)X = XHY + 2R cos[（A1+ξ90（l+Ls ）/πR ）]cos （90l/πR）Y = YHY + 2R sin[（A1+ξ90（l+Ls）/πR）/sin（90l/πR）式中：l——圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至 HY 點(diǎn)的曲線長(zhǎng)；XHY、 YHY —— HY 點(diǎn)的坐標(biāo)，由（1）求得。（3）第二緩和曲線（HY～ZH）內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算X = XHZ + x cos[A2+180ξ（30l2/πR Ls ）]/cos （30l2/πR Ls）Y = YHZ +x sin[A2+180+ξ（30l2/πR Ls）]/cos （30l2/πR Ls） 式中：l——第二緩和曲線內(nèi)任意點(diǎn)至 HZ 點(diǎn)的曲線長(zhǎng)則本段內(nèi)的逐樁坐標(biāo)見(jiàn)見(jiàn)附表 2平面設(shè)計(jì)成果：平面圖（附圖 1）直曲表（附表 1）逐樁坐標(biāo)表（附表 2）2 線路縱斷面設(shè)計(jì)道路中線的剖面即為縱斷面。在縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線；另一條是設(shè)計(jì)線。縱斷面設(shè)計(jì)線是由直線和豎曲線組成的。直線有上坡和下坡，是用高差和水平長(zhǎng)度表示的。在直線的坡度轉(zhuǎn)折處為平順過(guò)渡要設(shè)置豎曲線，按坡度轉(zhuǎn)折形式不同，豎曲線有凹有凸，其大小用半徑和水平長(zhǎng)度表示。 縱斷面一般要求《標(biāo)準(zhǔn)》 ， 《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》各項(xiàng)規(guī)定。，起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁，不宜連續(xù)采用極限長(zhǎng)度，陡坡夾最短長(zhǎng)度的緩坡，連續(xù)上坡或下坡路線應(yīng)避免設(shè)置反坡段。，如涵洞、通道等，以保證道路穩(wěn)定和通暢。，盡量使挖方運(yùn)作就近路段填方，降低造價(jià)或節(jié)省用地。，保證路基穩(wěn)定。，如大中橋引道兩端接線等，縱坡和緩、避免產(chǎn)生沖突。，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。 最大縱坡根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，設(shè)計(jì)車(chē)速為 120Km/h 時(shí)，最大縱坡為 3%，制定最大縱坡不僅從設(shè)計(jì)車(chē)型的爬坡性能考慮，還要考慮汽車(chē)在縱坡上行使能否快速、安全及行車(chē)的經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能選用小于規(guī)定最大縱坡的坡值。此地段不進(jìn)行縱坡折減。 各級(jí)公路最大縱坡 表 2—1公路等級(jí) 高速公路 一 二 三 四設(shè)計(jì)行車(chē)速度（km/h） 120 100 80 60 100 60 80 40 60 30 40 20最大縱坡/% 3 4 5 5 4 6 5 7 6 8 6 9 最小縱坡在長(zhǎng)路塹地段設(shè)置邊溝的低填方地段以及其它橫向排水不暢地段，為滿足排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應(yīng)設(shè)置不小于 %的縱坡，并做好縱、橫段面的排水設(shè)計(jì)。當(dāng)必須設(shè)計(jì)水平坡或小于 %的縱坡時(shí)，邊溝排水設(shè)計(jì)應(yīng)與縱坡設(shè)計(jì)一起綜合考慮，其邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì)。 最小坡長(zhǎng)限制最小坡長(zhǎng)是指相鄰兩個(gè)變坡點(diǎn)之間的最小長(zhǎng)度。若其長(zhǎng)度過(guò)短，就會(huì)使變坡點(diǎn)個(gè)數(shù)增加，行車(chē)時(shí)顛簸頻繁，當(dāng)坡度差較大時(shí)還容易造成視覺(jué)的中斷，視距不良，從而影響到行車(chē)的平順性和安全性。另外，從線形的幾何構(gòu)成來(lái)看，縱斷面是由一系列的直坡段和豎曲線所構(gòu)成，若坡長(zhǎng)過(guò)短，則不能滿足設(shè)置最短豎曲線這一幾何條件的要求。為使縱斷面線形不至因起伏頻繁而呈鋸齒形的狀況，便于平面線形的合理布設(shè) 故應(yīng)對(duì)縱坡的最小長(zhǎng)度做出限制。 公路最小坡長(zhǎng) 表 2—2 設(shè)計(jì)車(chē)速/(km/h) 120 100 80 60 40 30 20坡段最小長(zhǎng)度/m 300 250 200 150 120 100 60 最大坡長(zhǎng)限制 坡長(zhǎng)限制，系根據(jù)汽車(chē)動(dòng)力性能來(lái)決定長(zhǎng)距離的陡坡對(duì)汽車(chē)行駛不利。道路縱坡越陡，坡長(zhǎng)越長(zhǎng)速度顯著下降，甚至要換低排檔克服坡度阻力；易使水箱“開(kāi)鍋” ，導(dǎo)致汽車(chē)爬坡無(wú)力，甚至熄火；連續(xù)上坡發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，影響機(jī)械效率，從而使行駛條件惡化。下坡行駛制動(dòng)次數(shù)頻繁，易使制動(dòng)器發(fā)熱而失效，甚至造成車(chē)禍。所謂最大坡長(zhǎng)限制是指控制汽車(chē)在坡道上行駛，當(dāng)車(chē)速下降到最低容許速度時(shí)所行駛的距離。具體應(yīng)用時(shí)，高速公里路和一級(jí)公路縱坡及坡長(zhǎng)限制的選用應(yīng)充分考慮車(chē)輛運(yùn)行質(zhì)量的要求。對(duì)高速公路來(lái)講，即使是 2%的縱坡 坡長(zhǎng)也不易過(guò)長(zhǎng)。為了改善汽車(chē)在較陡坡道上行駛的不利狀況，避免長(zhǎng)時(shí)間使用抵擋爬坡，減輕汽車(chē)機(jī)件負(fù)荷減少下坡汽車(chē)剎車(chē)次數(shù)，降低制動(dòng)器過(guò)高的溫度，使行車(chē)緩和，各級(jí)公路當(dāng)連續(xù)縱坡較大時(shí)，應(yīng)在不大于下表所規(guī)定的長(zhǎng)度兩端設(shè)緩和段?！稑?biāo)準(zhǔn)》對(duì)陡坡的最大坡長(zhǎng)限制見(jiàn)下表 設(shè)計(jì)車(chē)速(km/h) 120 100 80 60 40 30 203 900 1000 1100 1200 4 700 800 900 1000 1100 1100 1200縱 坡 坡 度 %5 600 700 800 900 900 1000公路縱坡長(zhǎng)度限制/m 表 2—3 本段設(shè)計(jì)的最大縱坡為 %，又因?yàn)橐?guī)范中規(guī)定，當(dāng)縱坡為 3%時(shí)最大坡長(zhǎng)為 900m，所以在本設(shè)計(jì)段采用最大的坡長(zhǎng)為 900m（在設(shè)計(jì)縱坡拉坡前） 。 豎曲線設(shè)計(jì) 縱斷面上相鄰兩個(gè)不同坡度線的交點(diǎn)稱(chēng)為變坡點(diǎn)。為使行車(chē)安全，舒適以及視距的需要求，而在變坡處設(shè)置的縱向曲線，即為豎曲線。相鄰兩坡度線的交角用坡度差” ” ?表示，坡度角一般較小，可近似地用兩個(gè)坡段坡度的代數(shù)差表示，即 ，式12ωi=中 別表示相鄰兩坡段的坡度值，上坡為正，下坡為負(fù)。 1i2 123凸 形 豎 曲 線 凹 形 豎 曲 線┺ ┺ 6 500 600 700 700 8007 500 500 6008 300 300 4009 200 30010 200計(jì)算行車(chē)速度(km/h) 凹形豎曲線半徑/m 凸形豎曲線半徑/m120 20220 12022100 16000 1000080 12022 800060 9000 600040 3000 2022圖 21公路豎曲線最小半徑 表 24 豎曲線要素計(jì)算公式 T1 T2Li1i2PEQ圖 22 豎曲線要素示意圖 L=Rω T=L/2 E=T2/2RL——豎曲線長(zhǎng)度，(m) ；R——豎曲線半徑，(m) ； ω——坡差，其值 ω=iⅠ － iⅠ1 ， （%） ； T——豎曲線切線長(zhǎng)，(m) ；E——豎曲線外距，(m) 。經(jīng)過(guò)綜合分析 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以限制凹形豎曲線離心力條件為依據(jù) 制定出凹形豎曲線極限最小半徑的規(guī)定值。豎曲線設(shè)計(jì)還要從視覺(jué)上滿足豎曲線的要求，一般要選用較大的半徑。見(jiàn)下表 從視覺(jué)觀點(diǎn)所需的豎曲線最小半徑 表 25縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車(chē)用異端曲線來(lái)緩和，稱(chēng)為豎曲線。根據(jù)設(shè)計(jì)車(chē)速 (km/h) 120 100 80 60 40 30 20一般值 17000 10000 45000 20220 700 400 200凸形豎曲線半徑/m極限值 11000 6500 3000 1400 450 250 100一般值 6000 45000 3000 15000 700 400 200凹形豎曲線半徑/m極限值 4000 3000 2022 1000 450 250 100豎曲線最小長(zhǎng)度/m 100 85 70 50 35 25 20地面線進(jìn)行縱坡拉坡可得出設(shè)計(jì)線，拉坡得到本段有兩個(gè)變坡點(diǎn)，豎曲線設(shè)計(jì)的限制因素： 。凹型豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度要求：當(dāng)設(shè)計(jì)車(chē)速為 120Km/h 1） 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：凸行豎曲線最小半徑 R=17000m，凹行豎曲線最小半徑 R=6000m；2） 視覺(jué)要求豎曲線最小半徑為：凹曲線 R 一般取 12022m 一般取 20220m。 豎曲線的要素計(jì)算 圖 23變坡點(diǎn)的樁號(hào)為 K2+970，設(shè)計(jì)高程為 。設(shè)計(jì)半徑為 R=i1=%（+） i2=% （+ ）% ???i?(m)4889?RL(m).(m)???E起點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào) 切線長(zhǎng)終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào) +切線長(zhǎng)設(shè)計(jì)高程=h+切線高程則可得到起點(diǎn)樁號(hào)為 K2+=K2+ 終點(diǎn)樁號(hào)為 K2+970+=K3+豎曲線高程計(jì)算樁號(hào) Xi Yi=Xi2/2R 切線高程 設(shè)計(jì)高程K2+580 0 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 800 820 840 860 880 900 920 940 960 980 K3+000 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 圖 24變坡點(diǎn)的樁號(hào)為 K3+870 設(shè)計(jì)高程為 。設(shè)計(jì)半徑為 R=i1=%（+） i2=%（） % ????i?(m)08643?RL(m).(m)???E起點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào) 切線長(zhǎng)終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào) +切線長(zhǎng)設(shè)計(jì)高程=h+切線高程則可得到起點(diǎn)樁號(hào)為 K3+=K3+ 終點(diǎn)樁號(hào)為 K3+870+=K4+ 豎