【文章內(nèi)容簡介】 尤為重要。平面線形配合的基本原則：應(yīng)能在視覺上自然誘導(dǎo)司機的視線，并保證視覺的連續(xù)性、平縱線形技術(shù)指標應(yīng)大小均衡，使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調(diào)。選擇組合適當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全。平曲線應(yīng)和豎曲線重合，且平曲線應(yīng)比豎曲線長，應(yīng)符合“平包縱”的原則。坡度的控制應(yīng)與線形組合設(shè)計相結(jié)合，有條件的，一般最大合成坡度不大于9%，應(yīng)避免急彎與陡坡相重合的線形。線形應(yīng)避免的組合如下：計算行車速度大于或等于40km/h的公路，應(yīng)避免在凸曲線的頂部與凹曲線的頂部插入小半徑平曲線。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。直線上的縱曲線應(yīng)避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛員視覺中斷的線形。直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相互重合。避免在長直線上設(shè)置陡坡和曲線長度短、半徑小的凹曲線。 豎曲線計算 簡述，全線共設(shè)五個豎曲線，其中二個凹曲線，三個凸曲線。變坡點樁號：K1+、K1+、 K2+、K3+、K4+?？v坡坡度： %、%、2%、%、3%、%、%。豎曲線半徑：36000m、20000m、5000m、4200m、18000m。 豎曲線要素的計算公式豎曲線要素的計算公式匯總?cè)缦拢? 31 32 33 34式中 R——豎曲線半徑，m； T——切線長，m； L——豎曲線長，m； E——外矢距，m； l——豎曲線上任意一點到曲線起點或終點的水平距離，L∈[0,T],m； y——豎曲線上與相對應(yīng)的點到坡度線的高差，m，也稱為修正值或豎距。 豎曲線設(shè)計1) 變坡點1:K1+已知：i1=%，i2=%，則： ω= i2i1 ==0設(shè)置凸曲線，設(shè)半徑R=36000m，曲線要素計算如下：L=Rω=324mT=L/2=324/2=162mE=T2/2R=1622/(236000)= m2) 變坡點2：K1+已知：i2=%，i3=2%，則 ω= i3–i2 =2+=0設(shè)置凸曲線，設(shè)半徑R=20000m，曲線要素計算如下：L=Rω=280 mT=L/2=280/2=140mE=T2/2R=1402/（220000）=3) 變坡點3：K2+830已知：i3=2%，i4=%，則 ω= i3–i2 =（2）=0設(shè)置凹曲線，設(shè)半徑R=5000m，曲線要素計算如下：L=Rω=275 mT=L/2=275/2= mE=T2/2R=（25000）= m4) 變坡點4:K3+已知：i4=%，i5=3%，則： ω= i5i4 ==0設(shè)置凸曲線，設(shè)半徑R=4200m，曲線要素計算如下：L=Rω=273mT=L/2=273/2= mE=T2/2R=(24200)= m5) 變坡點5:K4+已知：i4=3%，i5=%，則： ω= i5i4 =+3=0設(shè)置凹曲線，設(shè)半徑R=18000m，曲線要素計算如下：L=Rω=450mT=L/2=450/2=225 mE=T2/2R=2252/(218000)= m 具體數(shù)值詳見《豎曲表》。第4章 路線橫斷面設(shè)計道路橫斷面是指中線上任意一點的法向切線面，它是由橫斷面設(shè)計線和地面線組成的。這個剖面的圖形叫橫斷面圖，它反映了路基的形狀和尺寸，橫斷面設(shè)計應(yīng)滿足如下要求：橫斷面設(shè)計應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行《規(guī)范》規(guī)定的具體要求。設(shè)計前要充分了解工程地質(zhì)和水文等自然條件，并更具公路等級、行車要求、自然條件結(jié)合施工方法，做出正確合理的設(shè)計。設(shè)計時要兼顧當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)的需要，盡可能與其配合，不能任意減、并農(nóng)田排灌溝渠，當(dāng)灌溉溝渠必須沿路基通過時，如流量較小，縱坡適宜，可考慮與路基邊溝合并，但邊溝斷面應(yīng)適當(dāng)加大。地面水和地下水嚴重影響路基的強度和穩(wěn)定性，須采取攔截或迅速排至路基外的措施。設(shè)計排水設(shè)施時，應(yīng)保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮進行設(shè)計。路基穿過耕地時，為了節(jié)約用地，如當(dāng)?shù)厥戏奖?，可修建石砌邊坡，或修筑直立的加筋土擋墻公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據(jù)設(shè)計交通量、交通組成、設(shè)計車速、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。公路橫斷面由行車道、路肩、中間帶、邊溝、邊坡、截水溝以及護坡道等部分組成。 路基的類型通常根據(jù)公路路線設(shè)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。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。，屬于矮路堤；填土高度大于 18m（土質(zhì)）或20m（石質(zhì)）的路堤屬于高路堤；。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(shè)計時應(yīng)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(yīng)設(shè)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(shè)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(dāng)?shù)钠旅娣雷o和加固措施。路塹是指全部在天然地面開挖而成的路基。挖方邊坡可根據(jù)高度和巖土層情況設(shè)置成直線或折線。挖方邊坡的坡腳應(yīng)設(shè)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(yīng)設(shè)置截水溝，以攔截和排除流向路基的地表徑流。挖方路基處土層地下水文狀況不良時，可能導(dǎo)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)定的壓實程度。必要時應(yīng)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(shè)置必要的排水設(shè)施。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(dāng)，路基穩(wěn)定可靠，是比較經(jīng)濟的斷面形式。上述三類典型橫斷面形式，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(yīng)服從于路線，路面及沿線結(jié)構(gòu)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(shè)計。 橫斷面設(shè)計綜述在泰和至鳳凰二級公路的橫斷面設(shè)計中，全線填挖結(jié)合，以填方為主。 橫坡的確定 路拱坡度 根據(jù)規(guī)范中要求，為有利于路面的排水，路面應(yīng)設(shè)置一定的橫向坡度，對于不同路面規(guī)定不同范圍的橫坡限制： 水泥混凝土路面：～% 瀝青混凝土路面：～% 路肩坡度直線路段的硬路肩一般應(yīng)設(shè)置向外傾斜的橫坡度，其坡度值可與車道橫坡度相同；對全鋪式硬路肩，曲線內(nèi)、外側(cè)硬路肩橫坡度的方向及其橫坡度：當(dāng)曲線超高≤5%時，應(yīng)與相鄰的車道相同；當(dāng)曲線超高＞5%時，橫坡度不大于5%。對平坡區(qū)段或直線向曲線過渡段的硬路肩，采用與鄰近車道相同的橫坡度進行過渡，并控制硬路肩橫坡度過渡的縱向漸變率小于1/150，大于1/330之間。當(dāng)硬路肩的寬度≥，應(yīng)設(shè)置向外傾斜的橫坡。曲線外側(cè)的路肩橫坡方向及其坡度值見表41： 表41 橫坡方向及其坡度值 行車道超高值（%）5710曲線外側(cè)路肩橫坡方向向外側(cè)傾斜向內(nèi)側(cè)傾斜向內(nèi)側(cè)傾斜曲線外側(cè)路肩坡度值（%）21與行車道行坡相同 超高及超高緩和段⑴ 超高為抵消或減少車輛在平曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，在該路段上做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡形式，叫做超高。為使之迅速排除路面水，一般把公路路面修筑成具有一定橫向坡度的路拱形式，這樣在圓曲線路段的彎道上，當(dāng)汽車沿著雙向橫坡的外側(cè)車道行駛時，由于車重的平行路面分力與離心力的平行路面分力的方向相同，且均指向曲線外側(cè)，將影響行車的橫向穩(wěn)定。圓曲線半徑愈小，對汽車行駛的橫向穩(wěn)定影響愈大，故在彎道設(shè)計中，為了能像在路面內(nèi)側(cè)車道行駛時那樣用車重的平行路面分力抵消一部分橫向力，以保證行車的橫向穩(wěn)定，可將外側(cè)車道升高，構(gòu)成與內(nèi)側(cè)車道傾斜方向相同具有一定橫向坡度的單坡橫斷面，這樣的設(shè)置稱為超高，其單坡橫斷面的橫方向坡度叫做超高橫坡度，簡稱超高度?！兑?guī)范》規(guī)定：超高橫坡度按公路等級、設(shè)計速度、圓曲線半徑、路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定。高速公路、一級公路的超高橫坡度不超過10%，其他各級公路不超過8%。且圓曲線部分最小超高應(yīng)與直線部分的正常路拱橫坡度一致。⑵ 超高緩和段從直線上的路拱雙坡斷面到圓曲線上具有超高橫坡度的單坡斷面，由一個逐漸變化的過渡路段，這一逐漸變化的過渡路段稱為超高緩和段，二級公路的超高緩和段利用緩和曲線段。所設(shè)計的泰和至鳳凰二級公路，超高過度方式有三種：有中間帶道路的超高過度、無中間帶道路的超高過度。采用繞路中線旋轉(zhuǎn)的方式，以這樣的方式，先將外車道繞路中線旋轉(zhuǎn)，待達到與內(nèi)側(cè)車道構(gòu)成單向橫坡后，整個斷面繞中線旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡度。為了行車的舒適性和排水的需求，必須設(shè)置一定長度的超高過渡段，超高過渡實在超高過渡段全場范圍內(nèi)進行。對超高緩和段必須加以控制，超高緩和段長度按下是進行計算： 41 式中：——旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度m； ——超高坡度與路拱坡度代數(shù)差； ——超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸與行車道（設(shè)路緣帶時為路緣帶）外側(cè)邊緣線之間相對升降的比率。超高緩和段長度按上式計算結(jié)果，應(yīng)取為5m的倍數(shù)，并不小于10m的長度。 加寬汽車在平曲線上行駛時，因為每一車輪沿著各自獨立的軌跡運動，汽車在彎道上占據(jù)的寬度比直線段大，為保證汽車在彎道上行駛與直線上行駛具有同樣的富余寬度，圓曲線路段的路面必須加寬[2]。⑴《規(guī)范》規(guī)定平曲線半徑小于250m時，應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)加寬，當(dāng)半徑大于250m時，由于加寬值較小，且行車道已具有一定富余寬度，故可不設(shè)加寬。加寬寬度可由平曲線半徑范圍確定由《規(guī)范》：知 公路平曲線加寬值：平曲線半徑 200～250 m 加寬 150～200 m 加寬 100～150 m 加寬 70 ～100 m 加寬 50 ～ 70 m 加寬 為了使路面由直線上的正常寬度過度到曲線設(shè)置了加寬的寬度，需設(shè)置加寬緩和段。加寬過度的設(shè)置根據(jù)道路性質(zhì)和等級可采用不同的方法。⑵ 加寬過渡方法① 比例過渡 42L——任意點距緩和段起點的距離L—— 加寬緩和段長b—— 圓曲線上的全加寬② 高次拋物線過渡③ 回旋線過渡④ 插入二次拋物線過渡等方法本設(shè)計采用的是第一種方法，比例過渡法。 土石方數(shù)量計算與土石方調(diào) 橫斷面面積的計算為計算路基土石方數(shù)量需先求得橫斷面面積，當(dāng)?shù)孛娌灰?guī)則時，常采用的方法有積距法和幾何圖形法。橫斷面面積計算時應(yīng)注意的問題：填方面積和挖方面積應(yīng)分開計算。填方面積中填石、加固邊坡、填土等也應(yīng)分開計算。如基底是淤泥需換土?xí)r，先算出挖出淤泥的面積，再計算換土填方面積，即統(tǒng)一面積計算兩次。同理，挖方臺階的面積也應(yīng)計算兩次。大、中橋起終點之間的土石方數(shù)量，不計入路基土石方工程數(shù)量內(nèi)。 路基土石方工程數(shù)量的計算各中樁的橫斷面面積求出后，即可進行土石方工程數(shù)量計算。常采用平均斷面法計算。假定相鄰兩橫斷面間為一橫斷面積為兩端斷面積平均值的棱柱體，其高是橫斷面的間距。 43在《路基土石方數(shù)量計算表》中進行計算。 土石方調(diào)配計算路基土石方工程數(shù)量后，還應(yīng)進行土石方的調(diào)配，以便確定填土用土的來源，挖方棄土的去向，以及計價土石方的數(shù)量和運量。通過調(diào)配，合理的解決各路段土石方數(shù)量的平衡和利用問題，使路塹挖出土方，在經(jīng)濟合理的調(diào)運條件下移挖作填，達到填方有所取，挖方有所用。⑴ 調(diào)配原則在半填半挖斷面中，應(yīng)首先考慮本路段內(nèi)移挖作填，進行橫向平衡，然后再作縱向調(diào)運，以減少總的運量。調(diào)配時應(yīng)考慮到橋涵位置對施工運輸?shù)挠绊?，一般大溝不能跨溝調(diào)運，同時應(yīng)注意施工的可能和方便，盡可能避免和減少上坡運土。為使土石方調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當(dāng)?shù)倪\輸方式，確定合理的經(jīng)濟運距，用以分析工程用土是調(diào)運還是外借。土方調(diào)配“移挖作填”，除考慮經(jīng)濟運距，還要綜合考慮棄土或借土占地、賠償青苗損失以及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響問題。土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定（保證不同的土分層填筑路基）和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)（如小橋涵所用的片石）。位于山坡上的回頭曲線路段，要優(yōu)先考慮上、下線的調(diào)運。借土應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點，并綜合考慮借土還田，整地造田等措施；棄土應(yīng)不占或少占耕地，在可能的條件下宜將土平整為耕地，防止亂棄亂堆，或堵塞河流，損害農(nóng)田。⑵ 調(diào)配方法本次設(shè)計土石方量調(diào)配采用土石方計算表調(diào)配法，調(diào)配結(jié)果見《路基土石方數(shù)量計算表》。具體步驟如下：弄清各樁號間路基填方、挖方情況并先橫向平衡，明確本方利用方、欠方以及可用作遠運方等的數(shù)量。在作縱向調(diào)配前，應(yīng)根據(jù)施工方法及可能采用的運輸方式，定出合理的經(jīng)濟運距。根據(jù)欠方和可遠運的分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技術(shù)經(jīng)濟和支農(nóng)的原則，具體擬定調(diào)配方案，方法是逐樁、逐段將毗鄰路段可作遠運方就近縱向調(diào)配到欠方段內(nèi)，加以利用，并把具體調(diào)運方向和數(shù)量用箭頭注明在縱向利用調(diào)配欄中。經(jīng)過縱向調(diào)配，如果仍有欠方或可作遠運方，應(yīng)確