【文章內容簡介】 下表的規(guī)定選用。表5－5 路面等級公路等級采用路面等級汽車專用路高速公路、一級公路高級二級公路高級或次高級一般公路二級公路高級或次高級三級公路次高級或中級四級公路中級或低級 路拱坡度路拱坡度應根據(jù)路面類型和當?shù)刈匀粭l件，按表5－6規(guī)定的數(shù)值采用。土路肩橫向坡度一般應較路面橫向坡度大1%－2%。表5－6 各種路面的路拱坡度路面類型路拱坡度（％）瀝青混凝土、水泥混凝土1~2其它黑色路面、整齊石塊~半整齊石塊 、不整齊石塊2~3碎、礫石等礫料路面~低級路面3~4 路面排水各級公路，應根據(jù)當?shù)亟邓c路面的具體情況設置必要的排水設施，及時將降水排出路面，保證行車安全。高速公路與一級公路的路面排水，一般由路肩排水與中央分隔帶排水組成；二級以下公路的路面排水，一般由路肩橫坡和邊溝排出。 橋涵公路橋涵應根據(jù)所在公路的使用任務、性質和將來發(fā)展的需要，按照安全、經(jīng)濟、適用和美觀的原則進行設計。汽車專用公路上的各類橋涵和一般公路上的小橋與涵洞的線形及其與公路的銜接一般應符合路線布設的規(guī)定。一般公路的特大橋、大、中、橋位，原則上應從路線走向，橋路綜合考慮，盡量選擇在河道順直、水流穩(wěn)定、地質良好的河段上。橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%?！兑?guī)范》規(guī)定山嶺重丘區(qū)的涵洞及小型排水構造物的設計洪水頻率為1/50。5 . 初步勘測和初步設計 本設計為山嶺重丘區(qū)二級公路設計，山嶺重丘區(qū)基本特征如下：自然特征：地面起伏，山丘連綿，溝谷與水嶺較深，地面自然坡度在20。以上，地形對部分路段平，縱線性有約束。丘陵地形山勢平緩，山形迂回，山丘連綿，地形多變，地物隨地形變化而變化，農業(yè)較發(fā)達，土地種植種類繁多，旱地經(jīng)濟林為主，居民點及建筑群時有出現(xiàn)。路線特征：路線以平曲線和豎曲線為主體構成空間線性；局部方案多，布線靈活，可能的路線走向多；路線平，縱，橫三方面關系密切，相互影響約束較大；線性指標一般高，但指標變化幅度大。下面把第5章所確定的山嶺重丘區(qū)二級公路在設計中需要的一些技術指標匯總成表，見下表所示（表6－1）。表6－1 公路主要技術指標匯總公路分類一般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以上為本設計所能用到的技術指標，如不全面將在后面的設計中給出。 選線和定線選線和定線，就是根據(jù)公路的性質，任務，等級和標準，在路線起，終點間，結合地形，地質，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，然后進行有關測量和設計工作。 本設計路段起點為新興屯，終點為李家店，地處黑龍江省境內，兩點間多山嶺，沿線無不良工程地質。 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，應盡量解決好占地問題；二應靠近山坡進一些，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措施，需防止山體滑坡，碎石崩塌，山洪沖毀路基的可能性，結合兩者，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，選線時應比較兩岸地形、地質、水文、氣候等條件以及農田水利規(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，水文及地質條件較好地一岸。當這些有利的條件交替出現(xiàn)在河流的兩岸時，應深入調查綜合比較，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，應盡量選擇陽坡和迎風的一岸，以減少積雪，冰凍等病害。有時即使陽坡工程大些，也應當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、農田、大型水利工程、重要建筑設施等地物障礙；為了縮短里程，提高線形標準等可考慮兩岸交替布線。經(jīng)調查和分析，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，雖略有增長，縱面會有起伏，但可不占或少占農田，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、但臨河一側受洪水威脅大，需做防護工程。直穿田間，線形標準高，但占用農田最多，路基穩(wěn)定性差，有時還需換土，一般不采用?？紤]該路段為重要農業(yè)區(qū)，選線時應盡量少占用農田，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) 平面試線結合地形，確定必須通過的點（如控制點），適當照顧的點（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，因地形較為復雜，路線的平、縱、橫三方面應考慮多一些。(1) 埡口地選擇埡口選擇應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、標高、地形條件、地質情況及發(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系可知，當平均縱坡一定時，降低相對高差，可使路線長度減短，故選線時應選擇標高較低的埡口。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，也應比較，不要輕易放棄。此外還要考慮埡口的地質條件。(2) 越嶺標高的確定埡口選定后，過嶺標高就直接關系到越嶺方式、路線的長短、兩側展線方案及工程數(shù)量的大小。因此過嶺標高應綜合考慮公路等級，越嶺路段的地形、地質等自然條件經(jīng)過技術經(jīng)濟比較確定。從地形條件來看,一般啞口寬而厚、地質條件差的不宜多切，而宜采用淺挖低填過嶺，過嶺標高基本上就是埡口標高；山脊瘦、地質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)巖石類星河構造情況而異。當挖深在25m－30m以上時，則應與隧道方案進行比較。 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地形圖上進行。然后利用CARD/1軟件進行具體定線并對紙上定線進行修正。 路線的勘測設計 路線交點坐標與路線轉角的確定 導線的確定：在1：10000的地形圖上初步定線后，利用CARD/1軟件進行詳細定位，確定路線各要素坐標，詳細結果見附表Ⅰ－1“直線及曲線一覽表”。 兩方案平面設計由于本設計在初步階段仍采用軟件設計，運用公式進行計算不是重點，故省去了以往設計時大量煩瑣的手算過程，提高了初步設計的精確性，因此對以下平面設計中的公式計算部分僅做簡單涉及。具體計算可參見有關手冊的相關章節(jié)。（如《公路勘測設計》，第三章，裴玉龍主編，黑龍江科學技術出版社） 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，可適應汽車轉向操作的行駛軌跡及路線的順暢，以構成美觀及視覺協(xié)調的最佳線形。(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) 主點樁號的計算當曲線半徑小于不設超高的圓曲線最小半徑1500米時，要設緩和曲線，根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，緩和曲線的長度不能小于35米，同時，在該路段上要設超高和加寬，超高的詳細設計見后面的詳細設計部分。 初步設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。由于采用軟件進行上述工作，本設計為10米加樁。 曲線主點樁號計算計算結果詳見附表Ⅰ－1“直線及曲線曲線一覽表”。 縱斷面設計 縱斷面線形設計的一般要求對于新建公路路基設計標高，二級公路采用路基邊緣標高，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，直接影響公路服務水平和運營成本，也反應了公路是否經(jīng)濟、適用，因此，設計中必須對坡度、坡長及其相互組合進行合理安排。凹曲線的邊坡頂點不要設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量。同時更應注意，當連續(xù)縱坡大于5％時，要設置小于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，應盡量采用大的豎曲線半徑?？v斷面設計的技術指標的確定，詳細情況見第5章所述?？v斷面設計 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、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，容易導致交通事故。在交通比較復雜的路段，這種線形組合是有利的。設計中可采取措施來彌補景觀單調的不足。 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。在設計中應該注意以下幾點：(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，使司機對前方道路情況無法做出判斷，應盡量避免。使用這種組合應注意采用大半徑曲線，以保證視距。當連續(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，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，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，都會導致線形折曲。這種組合還應滿足合成坡度的要求，尤其應避免急轉陡坡組合。 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、誘導效果良好的空間曲線。此種組合應注意以下幾點：(1) 一般情況下，當平豎曲線半徑較大時，宜將平豎曲線半徑頂點對應。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置在豎曲線的底部或頂部。平豎曲線對應重疊有如下優(yōu)點：(1) 利于誘導視線(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。標出里程樁號和平面線形信息。(2) 確定控制點?？刂泣c包括：路線起終點；越嶺埡口高程；大中橋涵；地質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) 調整坡度線。檢查各指標是否滿足，使道路的平縱線形協(xié)調，同時考慮排水和路基設計的基本要求，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計高程，所得值詳見縱斷面圖。 縱斷面的豎曲線設計為了提高行車的平順性，相鄰變坡點之間的距離應不小于兩豎曲線間的切線長，以便插入適當?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計中只確定了豎曲線的半徑、切線長和外矢距三個要素