【文章內(nèi)容簡介】 2座橋，1上跨立交與等級公路交叉3次，與鐵路交叉一次征地較少，拆遷量較少全線最小凸曲線半徑3000米,最小凹曲線半徑3000米。%,%。4處，其中沿河路段需要做軟土地基處理，換土等二1座橋，1上跨立交與等級公路交叉5次，與鐵路交叉一次征地較少，拆遷量較少全線最小凸曲線半徑5000米,最小凹曲線半徑5000米。%,%。4處，其中沿河路段需要做軟土地基處理，換土等一方案與二方案相比較，一方案改造一段濱海公路工程，通過分析原公路得出其公路指標和強度滿足設計要求，隨對其進行了部分的改造。節(jié)省了很多拆遷費用和新建橋梁的費用。結(jié)論：最后綜合考慮技術、經(jīng)濟等指標比較，選擇一方案。第四章 公路平面線形設計 概述道路的平面線型設計，應擬訂各項需要的幾何尺寸，以滿足車輛行使安全、迅速、經(jīng)濟與舒適的要求。道路的平面線形，一般由直線和曲線組成。道路平面線形設計主要包括：選定合適的圓曲線半徑，計算緩和曲線，合理解決曲線與直線、曲線與曲線的銜接，恰當?shù)脑O置緩和曲線超高，計算行車視距與排除可能存在的視線障礙等。道路的平面線形要素是由直線、圓曲線和緩和曲線構成的。直線是曲率為零的線形；圓曲線是曲率為常數(shù)的線形；緩和曲線是曲率逐漸變化的線形。三要素是道路平面線形最基本的組成，在道路上各要素所占比例難以量化規(guī)定，但只要各組成要素使用合理、組合得當，均可以得到較為理想的平面線形。 平面線形設計原則1. 平面線形應直接、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。2. 各級公路不論轉(zhuǎn)角大小均應敷設曲線，并盡量的選用較大的圓曲線半徑。3. 同向曲線應設有足夠長度的直線，不得以短直線相連。4. 兩反向曲線間夾有直線段時，以設置不小于最小直線長度的直線段為宜。5. 曲線線形應特別注意技術指標的均衡性和連續(xù)性。6. 應避免連續(xù)急轉(zhuǎn)彎的線形。 平曲線要素確定與計算本次公路設計為二級公路，處于平原地區(qū)，設計車速為。由于所設的圓曲線半徑均小于2500m，故必須設置緩和曲線，且平曲線要素計算主要以緩和曲線計算為主。由已知交點坐標、轉(zhuǎn)角、交點間距來計算方位角、切線長、曲線長、各個點的樁號等加設緩和曲線后的平曲線要素。圖41 加設緩和曲線后的平曲線 計算公式如下：式中: ——緩和曲線切線內(nèi)移值，m；——緩和曲線切線增值，m；——切線長，m；——總切線長，m；——外距，m；——校正數(shù)，m；——主曲線半徑,m；——路線轉(zhuǎn)角；——緩和曲線長度，m；2．主點樁號計算（樁號）=（樁號）（樁號）=（樁號）+（樁號）=（樁號）+（）（樁號）=（樁號）+（樁號）=（樁號）（樁號）=（樁號）+經(jīng)過比較、試算圓曲線半徑，最終確定主線幾何元素。主線的半徑和緩和曲線的長度均可滿足一般二公路平原微丘區(qū)曲線半徑和緩和曲線長度的要求。： 1. 設半徑為800m，交點樁號為K1+，設計車速為80，按基本對稱型設計。 （1）計算緩和曲線長度LS1）按離心加速度的變化率計算2）按駕駛員的操作和反應時間計算3）按超高漸變率計算查《規(guī)范》和《標準》得4）按視覺條件計算綜上所述，取，取5的整倍數(shù)得（2）主點里程樁號計算1）曲線要素計算2）主點樁號計算計算無誤。第五章 縱斷面設計 縱斷面設計原則由于自然因素的影響以及經(jīng)濟要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線形?？v斷面設計的主要任務就是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、當?shù)氐淖匀坏乩項l件以及工程經(jīng)濟性等，確定起伏空間的位置，以便達到行車安全迅速、運輸經(jīng)濟合理及乘客感覺舒適的目的?？v斷面反映了路線縱坡的的變化、路中線位置地面的起伏、設計線與原地面線的高差的等情況，它與路線平面、公路橫斷面結(jié)合起來，可以準確的定位出道路的空間位置。縱斷面設計主要包括縱坡和豎曲線的設計。在縱斷面設計中，首先繪制路線經(jīng)由地帶的縱斷面地面線，依據(jù)平面選線確定的控制點及其高程、填挖平衡經(jīng)濟點及與周圍景觀的協(xié)調(diào)，綜合考慮平、縱、橫三方面試定坡度線，在用橫斷面圖檢查、調(diào)整，確定縱坡值，確定豎曲線半徑，計算設計高程及填挖高度。平原區(qū)二級公路縱斷面設計相關技術指標：最大縱坡：5%最小縱坡：%最大容許合成坡度：%最小坡長：120m豎曲線最小半徑： 凸曲線一般最小半徑： 4500m 極限最小半徑：3000m 凹曲線一般最小半徑：3000m 極限最小半徑：2000m各級公路的最大縱坡及坡長長度限制不易輕易采用，而應有適當?shù)挠嗟亍榱擞欣诼访媾潘瓦厹吓潘?，一般情況下，%縱坡為宜。坡長限制主要是控制一般縱坡的最小坡長。二級公路，當連續(xù)陡坡由幾個不同坡度的坡段組合而成時，應對縱坡長度受限制的路段采用平均坡度法進行驗算。 平縱線形的協(xié)調(diào)線形組合設計是在平面設計和縱斷面設計基本確定的基礎上對平縱線形的進行調(diào)整組合，使其滿足視覺連續(xù)，心里感覺舒適，使道路與周圍環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)，并考慮到排水的要求，成為連續(xù)、圓滑、順適、美觀的空間曲線。當計算行車速度≥40km/h時，對路線進行線形組合設計尤為重要。 平縱線形配合的原則：應能在視覺上自然誘導司機的視線，并保證視覺的連續(xù)性。平縱線形技術指標應大小均衡，使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調(diào)。選擇組合的黨的合成坡度，以利于路面排水和行車安全。4．平曲線應和豎曲線重合，且平曲線應比豎曲線長，“平包縱”，對于二級公路帶緩和段的平曲線與豎曲線組合時，豎曲線的起點和終點應落在緩和曲線段上。5．度的控制應與線形組合設計相結(jié)合，有條件的，一般最大合成坡度為10%，應避免急彎與陡坡相重合的線形。6．線型應避免的組合有：a) 計算行車速度大于或等于40km/h的公路，凸曲線的頂部與凹曲線的底部，不得插入小半徑平曲線。b) 凸曲線的頂部與凹曲線的底部不得與反向平曲線的拐點重合。c) 直線上的縱曲線應避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛員視覺中斷的線形。d) 直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。e) 小半經(jīng)豎曲線不宜與緩和曲線相互重合。f) 避免在長直線上設置陡坡和曲線長度段、半徑小的凹曲線。 豎曲線作用和計算 豎曲線作用豎曲線的主要作用是：（1）緩沖作用。以平緩的曲線取代折線可消除汽車在變坡點處的沖擊。（2）保證公路縱向的行車視距。凸形豎曲線可減小縱坡變化產(chǎn)生的盲區(qū)，凹形豎曲線可增加下穿路線的視距。（3）將豎曲線與平曲線恰當組合，有利于路面排水和改善行車的視線誘導和舒適感。 豎曲線線形可采用拋物線或圓曲線，在使用范圍內(nèi)二者幾乎沒有差別，但在設計和計算上拋物線比圓曲線更為方便?！兑?guī)范》規(guī)定采用二級拋物線作為豎曲線的線形。拋物線的縱軸保持直立，且與兩相臨縱坡線相切。一般情況下，豎曲線在變坡點兩側(cè)是不對稱的，但兩切線長保持相等。 豎曲線計算，全線共設22個豎曲線，其中10個凸形豎曲線 ，12個凹形豎曲線。豎曲線要素的計算公式匯總?cè)缦拢? 式中：—豎曲線半徑，m； —切線長，m； —豎曲線長，m； —外矢距，m； —豎曲線上任意一點到曲線起點或終點的水平距離，m。 —豎曲線上與相對應的點到坡度線的高差m，稱修正值或豎距。變坡點1：K0+2901．豎曲線要素計算設置凹曲線，設半徑R=2000m，曲線要素計算如下：2．計算豎曲線起終點樁號變坡點的設計高程:豎曲線起點樁號:豎曲線終點樁號:豎曲線起點高程:豎曲線終點高程:其他變坡點計算結(jié)果見圖紙和表格。第六章 橫斷面設計 橫斷面的組成路基寬度公路橫斷面由行車道、路肩、邊溝、邊坡、截水溝、護坡道以及環(huán)境保護等部分組成。路線設計中所討論的橫斷面設計只限于與行車直接有關的那一部分，即各組成部分的寬度、橫向坡度等問題，所以有時也將路線橫斷面設計成為“路幅設計”。公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據(jù)公路的功能、公路等級、交通量、服務水平、設計速度、地形條件等因素確定。在保證必要的通行能力和交通安全與暢通的前提下，盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大的經(jīng)濟效益與社會效益。據(jù)任務書知道設計年限20年，查（JTGB01—2003）《公路工程技術標準》P1 ，本道路設計為雙向雙車道二級公路，設計車速為80km/h，無中間分隔帶，，%，%，邊坡坡度為1：，路基寬度12m。圖61 公路橫斷面設計圖 單位(m)路拱坡度查（JTJ001—97）《公路工程技術標準》P25 ~2%，故取路拱坡度為2%，位于強降雨地區(qū)，路拱可適當增大；土路肩橫向坡度一般應較路面或硬路肩橫向坡度大1%~2%，故取路面橫向坡度為2%，土路肩橫向坡度為3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。路基邊坡坡度由《公路路基設計規(guī)范》得知，當H8m（H—路基填土高度）時，路基邊坡按1：。護坡道查（JTJ001—97）《公路工程技術標準》，當路肩邊緣與路側(cè)取土坑底的高差小于或等于2m時，取土坑內(nèi)側(cè)坡頂可與路坡腳位相銜接，并采用路堤邊坡坡度，當高差大于2m時，應設置寬1m的護坡道；當高差大于6m時，應設置寬2m的護坡道。邊溝設計查（JTJ013—95）《公路路基設計規(guī)范》邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為1：~1：，外側(cè)邊坡與挖方邊坡坡度相同。少雨淺挖地段的土質(zhì)邊溝可采用三角形橫斷面，其內(nèi)側(cè)邊坡宜采用1：2~1：3，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。本設計路段地處平原微丘陵，故宜采用梯形邊溝，，內(nèi)側(cè)邊坡坡度為1：1。加寬值因 R=700250m，故依據(jù)《公路路線設計規(guī)范》該曲線段可不設加寬。公路用地《公路工程技術標準》。 路基的斷面類型通常根據(jù)公路路線設計確定的路基標高與天然地面標高是不同的，由于填挖情況的不同，路基橫斷面的典型形式，可歸納為路堤、路塹和填挖結(jié)合三種類型。（1） 路堤路堤是指全部用巖土填筑而成的路基。按路堤的填土高度不同，劃分為矮路堤、高路堤和一般路堤?！瑢儆诎返?；填土高度大于 18m（土質(zhì)）或20m（石質(zhì)）的路堤屬于高路堤；—18m范圍內(nèi)的路堤為一般路堤。矮路堤常在平坦地區(qū)取土困難時選用。平坦地區(qū)地勢低，水文條件較差，易受地面水和地下水的影響。設計師應注意滿足最小填土高度的要求。力求不低于規(guī)定的臨界高度，使路堤處于干燥或中濕狀態(tài)。路基兩側(cè)均應設邊溝。高路堤的填方數(shù)量大，占地多，為使路基穩(wěn)定和橫斷面經(jīng)濟合理，需要進行個別設計，高路堤和浸水路堤的邊坡可采用上陡下緩的折線形式。為防止水流的侵蝕和沖刷坡面，高路堤和浸水路堤的邊坡，須采取適當?shù)钠旅娣雷o和加固措施。在容易受到水流侵蝕和淘刷的路堤邊坡，還應進行適當?shù)姆雷o與加固。在軟土地基上的路堤，需要采取加固和調(diào)整路堤結(jié)構等保持路堤穩(wěn)定的措施。在橫坡較陡（陡于1：）的地面上填筑的路堤，稱為陡坡路堤，其下側(cè)邊坡常需設置石砌護坡腳或擋土墻，以防止路堤向下滑動，并能收縮填方坡腳，減少填方數(shù)量和占地寬度。路堤橫斷面的基本形式如下圖所示：圖62（a）一般路堤圖圖62(b) 浸水路堤圖圖62(c) 陡坡路堤（2） 路塹路塹是指全部在天然地面開挖而成的路基。挖方邊坡可按高度和巖土層情況設置成直線或折線。挖方邊坡的坡腳應設置邊溝，以匯集和排除路基范圍內(nèi)的地表徑流。路塹的上方應設置截水溝，以攔截和排除流向路基的地表徑流。碎石或不穩(wěn)定時，則可以采用護墻或擋土墻。路側(cè)棄土堆的設置。應不妨礙路基排水，不危機邊坡的穩(wěn)定。棄土堆內(nèi)側(cè)坡腳到路塹頂之間的距離一般不小于5m。挖方路基處土層地下水文狀況不良時，可能導致路面的破壞，所以對路塹以下的天然地基，要人工壓實至規(guī)定的實程度。必要時應翻挖，重新分層填筑、換土或進行加固處理，采取加鋪隔離層，設置必要的排水設施。圖63 路塹設計圖（3） 半填半挖路基整個橫斷面上即有填方又有挖方的路基，稱為半填半挖路基。它出現(xiàn)在地面橫坡較陡，路基又較寬，二路中線的設計與地面標高相差不大的地方。為提高路基的穩(wěn)定性，填方部分的地面應挖成臺階或鑿毛。位于山坡的路基，通常取路中心的標高接近原地面的標高，以便減少土石方數(shù)量，保持土石方數(shù)量橫向平衡，形成半填半挖路基。若處理得當，路基穩(wěn)定可靠，是比較經(jīng)濟的斷面形式。圖64 半填半挖路基橫斷面圖上述三類典型橫斷面類型，各具特色，分別在一定條件下使用。由于地形、地質(zhì)、水文等自然條件差異很大，且路基位置、橫斷面尺寸及要求等，亦應服從于路線，路面及沿線結(jié)構物的要求，所以路基橫斷面類型的選擇，必需因地制宜，綜合設計。 填料的選擇與壓實標準 填料的選擇填筑路基的材料以采用強度高、水穩(wěn)定性好、壓縮性小、施工方便以及運距短的巖土材料為宜。在選擇填料時，一方面要考慮料源和經(jīng)濟性；另一方面還要顧及填料的性質(zhì)是否合適。為節(jié)省投資和少占耕地和良田，一般應利用附近路塹或附屬工程的控方作為填料。用不同填料填筑路基時，須遵守下列規(guī)則：（1）不同性質(zhì)的填料應分層鋪筑，不得混雜亂填（但可參配后使用），以免形成水囊或滑動面。（2）不同的填料的層位安排，應考慮路基的工作條件。（3）透水性較小的土填筑路堤下層時，其頂面應做成4%的雙向橫坡，以保證上層透水性土有排水出路。（4）為了防止雨水侵蝕沖刷，可采用透水性較小的土包邊，但是包邊部分的土應與中間部分一起分層夯實，并設置盲溝，以利排水。（5）當路堤兩部分填料的顆粒尺寸相差較大時，應在其間加設反過濾層，以防止兩部分填料相互混入，而引起路堤下沉。在臨海區(qū)和填海區(qū)的路基需進行特殊處理，基地鋪設粒徑