【文章內(nèi)容簡介】 公路公路等級二級公路地形山嶺重丘計算行車速度（km/h）60行車道寬度（m）路基寬度（m）10極限最小半徑（m）125一般最小半徑（m）200不設(shè)超高最小半徑（m）1500停車視距（m）40超車視距（m）200最大縱坡（%）6合成坡度（%）10最小坡長（m）120緩和曲線最小長度（m）35凸形豎曲線一般最小半徑（m）2000凸形豎曲線極限最小半徑（m）1400凹形豎曲線一般最小半徑（m）1500凹形豎曲線極限最小半徑（m）1000豎曲線最小長度（m）50最大直線長度（m）1200最小直線長度（m）同向曲線360反向曲線120以上為本設(shè)計所能用到的技術(shù)指標(biāo)，如不全面將在后面的設(shè)計中給出。 選線和定線選線和定線，就是根據(jù)公路的性質(zhì)，任務(wù)，等級和標(biāo)準(zhǔn)，在路線起，終點間，結(jié)合地形，地質(zhì)，地物及其他沿線條件，綜合平，縱，橫三方面因素，在實地或紙上選定中線位置，然后進(jìn)行有關(guān)測量和設(shè)計工作。 本設(shè)計路段起點為新興屯，終點為李家店，地處黑龍江省境內(nèi)，兩點間多山嶺，沿線無不良工程地質(zhì)。 沿河線 特征路線前半部分基本上是沿河線，路線走向明確，路線縱坡緩，線形好，是比較好的選擇方案。但沿線多為開闊的階地，而這些介地是山嶺重丘區(qū)僅有的良田及耕地，修路與占地的矛盾突出，應(yīng)盡量解決好占地問題；二應(yīng)靠近山坡進(jìn)一些，但靠山體過近，路線的線形就會差一點，同時易于破壞山體的穩(wěn)定性，要增加山體的坡面防護(hù)措施，需防止山體滑坡，碎石崩塌，山洪沖毀路基的可能性，結(jié)合兩者，選擇線形時，宜離開山體一段距離。同時，注意道路的橫向排水。此外，山區(qū)居民多聚居于傍山沿河一帶，城鎮(zhèn)和居民點多，沿河線便于發(fā)展公路的使用效益；沿河線便于施工，養(yǎng)護(hù)和行車使用，另外，路線旁山依河，砂礫石料豐富，水源充足，為施工養(yǎng)護(hù)提供了就地取材的條件。 逐段安排路線(1) 河岸選擇由于河谷兩岸情況各有利弊，選線時應(yīng)比較兩岸地形、地質(zhì)、水文、氣候等條件以及農(nóng)田水利規(guī)劃等因素，避難就易，充分利用有利的一岸。沿河線路線應(yīng)選擇在地形寬坦，有階地可利用，支溝較少且溝長較短，水文及地質(zhì)條件較好地一岸。當(dāng)這些有利的條件交替出現(xiàn)在河流的兩岸時，應(yīng)深入調(diào)查綜合比較，決定取舍或換岸使用。積雪地區(qū)，在不影響路線全面布局的前提下，應(yīng)盡量選擇陽坡和迎風(fēng)的一岸，以減少積雪，冰凍等病害。有時即使陽坡工程大些，也應(yīng)當(dāng)從延長通車時間和保證行車安全著眼，選擇陽坡方案。(2) 跨河換岸地點的選擇沿河線除起終點在同一岸，且里程較短，工程不大時不考慮跨河外，一般情況下都需考慮是否跨河換岸布線。為了避讓不良地質(zhì)地段；河谷兩岸有利地形條件交替出現(xiàn)時，為了利用有利地形，避開艱巨工程；為了避讓鐵路、農(nóng)田、大型水利工程、重要建筑設(shè)施等地物障礙；為了縮短里程，提高線形標(biāo)準(zhǔn)等可考慮兩岸交替布線。經(jīng)調(diào)查和分析，此方案無須跨河換岸。 紙上定線(1) 選定控制點方案一K6+640處，方案二K6+740，K6+990處為季節(jié)性河流，要設(shè)置一小橋涵，如可以做到正交，就盡量符合水流方向，盡量正交。方案一K6+830處，方案二K7+040處需設(shè)小型橋梁，方案一可根據(jù)具體情況遷就原橋位。起點至樁號K2+280段為沿河線，路線及河流均沿等高線走向，地勢起伏較緩，坡度較小。 靠山腳布線，路線沿高階地布設(shè)，雖略有增長，縱面會有起伏，但可不占或少占農(nóng)田，不受洪水威脅，路基強度高。沿河岸布線，路線線形較好，坡度均勻、平緩、但臨河一側(cè)受洪水威脅大，需做防護(hù)工程。直穿田間，線形標(biāo)準(zhǔn)高，但占用農(nóng)田最多，路基穩(wěn)定性差，有時還需換土，一般不采用。考慮該路段為重要農(nóng)業(yè)區(qū)，選線時應(yīng)盡量少占用農(nóng)田，因此方案一采用靠山腳布線。樁號K4+300附近有一埡口。(2) 試坡a=h/i平均 （61）式中a——相鄰等高線間平距i平均——山嶺重丘區(qū)二級公路最大縱坡為 6%h——地形圖上的等高距為10m所以，a=10/=，在1：10000的地形圖上，a=。(3) 平面試線結(jié)合地形，確定必須通過的點（如控制點），適當(dāng)照顧的點（如試坡后的點）和可以不考慮的點，然后將點連成線，并定出交點。 具體的路線走向見平面圖。 越嶺線 特征方案后半部分主要為越嶺線，途中穿越一埡口，因地形較為復(fù)雜，路線的平、縱、橫三方面應(yīng)考慮多一些。(1) 埡口地選擇埡口選擇應(yīng)在符合路線基本走向的前提下，從可能通過的埡口中根據(jù)其位置、標(biāo)高、地形條件、地質(zhì)情況及發(fā)展條件總和比較確定，埡口海拔高低及其與山下控制點的高差，對路線長短、工程量大小和營運條件有直接的影響。由越嶺線長度、縱坡和高度三者之間的關(guān)系可知，當(dāng)平均縱坡一定時，降低相對高差，可使路線長度減短，故選線時應(yīng)選擇標(biāo)高較低的埡口。選擇埡口不僅要低，而且位置要符合路線的走向，即路線通過不需無效延長路線就能和前后控制點銜接。選擇埡口必須和山坡展線條件一起考慮。如遇有地質(zhì)較好、地形平緩、利于展線降坡的山坡，即使埡口位置略偏或略高，也應(yīng)比較，不要輕易放棄。此外還要考慮埡口的地質(zhì)條件。(2) 越嶺標(biāo)高的確定埡口選定后，過嶺標(biāo)高就直接關(guān)系到越嶺方式、路線的長短、兩側(cè)展線方案及工程數(shù)量的大小。因此過嶺標(biāo)高應(yīng)綜合考慮公路等級，越嶺路段的地形、地質(zhì)等自然條件經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。從地形條件來看,一般啞口寬而厚、地質(zhì)條件差的不宜多切，而宜采用淺挖低填過嶺，過嶺標(biāo)高基本上就是埡口標(biāo)高；山脊瘦、地質(zhì)條件好的埡口可以多切，切深以不危及路基穩(wěn)定為度。最大切深根據(jù)巖石類星河構(gòu)造情況而異。當(dāng)挖深在25m－30m以上時，則應(yīng)與隧道方案進(jìn)行比較。 定線原則(1) 選擇控制點兩方案均采用靠山腳布線，(2) 試坡a=，根據(jù)此平距，采用圓規(guī)在地形圖上對越嶺線部分定點。(3) 平面試線 方案一著重考慮如何靠近陸家屯定線，方案二重點考慮盡量沿山腳定線以保持路基穩(wěn)定。線位選擇均在1：10000地形圖上進(jìn)行。然后利用CARD/1軟件進(jìn)行具體定線并對紙上定線進(jìn)行修正。 路線的勘測設(shè)計 路線交點坐標(biāo)與路線轉(zhuǎn)角的確定 導(dǎo)線的確定：在1：10000的地形圖上初步定線后，利用CARD/1軟件進(jìn)行詳細(xì)定位，確定路線各要素坐標(biāo)，詳細(xì)結(jié)果見附表Ⅰ－1“直線及曲線一覽表”。 兩方案平面設(shè)計由于本設(shè)計在初步階段仍采用軟件設(shè)計，運用公式進(jìn)行計算不是重點，故省去了以往設(shè)計時大量煩瑣的手算過程，提高了初步設(shè)計的精確性，因此對以下平面設(shè)計中的公式計算部分僅做簡單涉及。具體計算可參見有關(guān)手冊的相關(guān)章節(jié)。（如《公路勘測設(shè)計》，第三章，裴玉龍主編，黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社） 平曲線要素的確定(1) 圓曲線要素及其計算 略(2) 主點樁號的計算 略 緩和曲線設(shè)計(1) 緩和曲線的作用a) 使汽車從一個曲線過渡到另一個曲線的行駛過程中的離心加速度逐漸變化。b) 緩和曲線作為超高和加寬變化的過渡段。c) 緩和曲線通過其曲率的逐漸變化，可適應(yīng)汽車轉(zhuǎn)向操作的行駛軌跡及路線的順暢，以構(gòu)成美觀及視覺協(xié)調(diào)的最佳線形。(2) 緩和曲線要素的計算 a) 帶有緩和曲線的平曲線要素的計算b) 主點樁號的計算當(dāng)曲線半徑小于不設(shè)超高的圓曲線最小半徑1500米時，要設(shè)緩和曲線，根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，緩和曲線的長度不能小于35米，同時，在該路段上要設(shè)超高和加寬，超高的詳細(xì)設(shè)計見后面的詳細(xì)設(shè)計部分。 初步設(shè)計的平曲線加樁在路線選定和曲線計算完成之后，要將路線加樁，直線段為100米加樁，曲線段為50米加樁。由于采用軟件進(jìn)行上述工作，本設(shè)計為10米加樁。 曲線主點樁號計算計算結(jié)果詳見附表Ⅰ－1“直線及曲線曲線一覽表”。 縱斷面設(shè)計 縱斷面線形設(shè)計的一般要求對于新建公路路基設(shè)計標(biāo)高，二級公路采用路基邊緣標(biāo)高，縱斷面線形主要由縱坡和豎曲線組成，縱坡的大小與坡度的長度反映了公路的起伏程度，直接影響公路服務(wù)水平和運營成本，也反應(yīng)了公路是否經(jīng)濟、適用，因此，設(shè)計中必須對坡度、坡長及其相互組合進(jìn)行合理安排。凹曲線的邊坡頂點不要設(shè)在兩邊都是挖方路段，這樣排水不利，使路基受到水的浸泡，降低路的壽命和使用質(zhì)量。同時更應(yīng)注意，當(dāng)連續(xù)縱坡大于5％時，要設(shè)置小于3％的緩和坡段，其距離要大于120米。相鄰縱坡的代數(shù)差小時，應(yīng)盡量采用大的豎曲線半徑?？v斷面設(shè)計的技術(shù)指標(biāo)的確定，詳細(xì)情況見第5章所述?？v斷面設(shè)計 注意平縱配合 平面直線與縱斷面直線組合這種線形組合單調(diào)、呆板，行駛過程中路線視景不變，容易使司機產(chǎn)生疲勞感。尤其在高速行車時，容易導(dǎo)致交通事故。在交通比較復(fù)雜的路段，這種線形組合是有利的。設(shè)計中可采取措施來彌補景觀單調(diào)的不足。 平面直線與縱斷面凹形曲線組合這種組合具有較好的視距。在設(shè)計中應(yīng)該注意以下幾點：(1) 避免插入較短的凹形豎曲線，或插入小半徑曲線（一般應(yīng)大于最小半徑的3－4倍），以免產(chǎn)生折點。(2) 兩個凹形豎曲線間不要插入短直線，此時宜將兩個凹曲線合并成一個凹曲線，可改善視覺條件。(3) 長直線的末端不宜插入小半徑凹形豎曲線。 平面直線與縱斷面凸形曲線組合這種組合視距條件差、線形單調(diào)，使司機對前方道路情況無法做出判斷，應(yīng)盡量避免。使用這種組合應(yīng)注意采用大半徑曲線，以保證視距。當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)凹形和凸形豎曲線時，會造成不良視覺效果，一般應(yīng)盡量避免。 平面曲線與縱斷面直線組合如果平曲線半徑選擇適當(dāng)，這種組合效果良好，汽車在這種線形上行駛，可獲得良好的景觀效果。如果平曲線與直線組合不當(dāng)，曲線半徑過小，或直線長度過短，平曲線半徑與縱坡不協(xié)調(diào)，都會導(dǎo)致線形折曲。這種組合還應(yīng)滿足合成坡度的要求，尤其應(yīng)避免急轉(zhuǎn)陡坡組合。 平面曲線與縱面曲線組合這兩種組合形式很常見，但比較復(fù)雜，如果曲線半徑適宜，平縱線形要素均衡，可以獲得視覺舒適、誘導(dǎo)效果良好的空間曲線。此種組合應(yīng)注意以下幾點：(1) 一般情況下，當(dāng)平豎曲線半徑較大時，宜將平豎曲線半徑頂點對應(yīng)。若兩者不能很好的配合，兩者的半徑都小于某一限度時，宜將平豎曲線拉開相當(dāng)距離。(2) 平曲線與豎曲線的大小保持均衡(3) 豎曲線的頂部或底部，不得與反向平曲線的拐點重合，尤其是凸形豎曲線，容易造成判斷失誤。(4) 避免轉(zhuǎn)角小于7176。的平曲線與坡度角較大的凹形豎曲線組合。(5) 緩和曲線不得與小半徑豎曲線重疊。(6) 不宜將小半徑平曲線設(shè)置在豎曲線的底部或頂部。平豎曲線對應(yīng)重疊有如下優(yōu)點：(1) 利于誘導(dǎo)視線(2) 有利于行車安全(3) 線形舒適美觀平曲線與豎曲線的各種組合見下圖6－3。圖6－3 平曲線與豎曲線的各種組合 縱斷面設(shè)計的步驟此圖中縱向比例為1：1000，橫向比例為1：10000。(1) 在所確定的路線上，確定加樁路線的地面高程，其高程值詳見縱斷面圖，繪出地面線。標(biāo)出里程樁號和平面線形信息。(2) 確定控制點。控制點包括：路線起終點；越嶺埡口高程；大中橋涵；地質(zhì)不良地段的最小填土高度和最大挖深；與鐵路、公路交叉點；重要的電力（桿）管線的凈高；重要城鎮(zhèn)過道點等。對于山嶺區(qū)二級公路也要考慮填挖平衡。(3) 在這些控制點間穿插，初步定出坡度線。(4) 調(diào)整坡度線。檢查各指標(biāo)是否滿足，使道路的平縱線形協(xié)調(diào)，同時考慮排水和路基設(shè)計的基本要求，其坡度值見縱斷面圖。(5) 在完成拉坡的縱斷面圖上，通過坡度和坡長計算縱斷面上的設(shè)計高程，所得值詳見縱斷面圖。 縱斷面的豎曲線設(shè)計為了提高行車的平順性，相鄰變坡點之間的距離應(yīng)不小于兩豎曲線間的切線長，以便插入適當(dāng)?shù)呢Q曲線。豎曲線有凹形豎曲線和凸形豎曲線兩種。 豎曲線要素計算初步設(shè)計中只確定了豎曲線的半徑、切線長和外矢距三個要素。詳見下表。表6－2 豎曲線要素表（方案一） （m）序號樁號RTE1K0+800360002K1+820200003K2+550250004K3+24080005K4+080250006K6+46035000表6－3 豎曲線要素表（方案二） （m）序號樁號RTE1K0+900150002K1+870100003K2+550150004K3+290100005K4+200250006K5+54020000 初步確定橋涵位置、類型、孔徑和數(shù)量小橋涵施工是公路排水的主要構(gòu)造物，在本路段設(shè)計中小橋涵的多少直接影響工程造價和使用效果。不同構(gòu)造型式的涵洞常用跨徑、適用范圍和優(yōu)缺點見表6－5和表6－6。表6－5 不同構(gòu)造型式的涵洞的常用跨徑構(gòu)造型式常 用 跨 徑 （cm）圓管涵50、7100、12150蓋板涵7100、12150、200、250、300、400拱涵100、150、200、250、300、400箱涵200、250、300、400、500表6－6涵洞的適用性和優(yōu)缺點構(gòu)造型式適 用 性優(yōu) 缺 點管涵有足夠填土高度的小跨徑暗涵對基礎(chǔ)的適應(yīng)性及受力性能較好，不需墩臺，圬工數(shù)量少，造價低蓋板涵要求過水面積較大時，低路堤上的明涵或是暗涵構(gòu)造較簡單，維修容易?？鐝捷^小時用石板涵；跨徑較大時用鋼筋砼蓋板接上表拱涵跨越深溝或高路堤時設(shè)置。山區(qū)石料資源豐富，可用石拱涵跨徑較大，承載潛力較大。但自重引起的恒載也較大，施工工序較繁多箱涵軟土地基時設(shè)置整體性強，但鋼筋用量較多，造價高，施工較困難(1) 方案一：11處設(shè)涵洞，一處設(shè)置小橋。在樁號K6+830附近有一季節(jié)性水溝，當(dāng)暴雨時期或雨量較大時，才形成河溝。根據(jù)目前和長遠(yuǎn)的需要，經(jīng)濟造價方面考