【文章內(nèi)容簡介】 ，%。%。 坡長（1）最小坡長最短坡長的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的。我國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中對各級公路的最小坡長作了具體的規(guī)定。本次設(shè)計速度為100Km/h，查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。（2）最大坡長查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。表31 最大坡長值縱坡坡度（%）345最大坡長（m）1000800600注：坡度小于3%的坡不限制坡長。 豎曲線半徑和長度在縱斷面設(shè)計中，豎曲線的設(shè)計受眾多因素的影響和限制，其中有三個限制因素決定著豎曲線最小半徑或最小長度：(1) 緩和沖擊；(2) 行駛時間不過短；(3) 滿足視距要求。根據(jù)以上因素，我國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。本次設(shè)計速度為100Km/h，查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。表32 豎曲線最小半徑和最小長度凸型曲線凹形曲線最小半徑一般值110004500極限值65003000最小長度一般值210210極限值8585 本設(shè)計中各項參數(shù)規(guī)定綜上敘述，本次設(shè)計中縱斷面設(shè)計各項參數(shù)規(guī)定匯總?cè)缦卤?3：表33 縱斷面設(shè)計參數(shù)設(shè)計時速（Km/h）最大縱坡（%）最小縱坡（%）最小坡長（m）凸形豎曲線凹形豎曲線豎曲線 一般最小長度(m)極限最 小半徑 （m）一般最 小半徑（m）極限最小半徑（m）一般最 小半徑(m)100325065001100030004500210 豎曲線計算 豎曲線要素計算豎曲線要素的計算公式： (31) (32)T= (33) (34)　　　　　　　　　 　　　 式中：R——豎曲線半徑(m) L——豎曲線的曲線長(m) T——豎曲線的切線長(m) E——豎曲線的外距(m) ω——兩相鄰縱坡的代數(shù)差，以小數(shù)計， 當(dāng)ω﹥0時為凹型豎曲線；ω﹤0時為凸型豎曲線。 設(shè)計標(biāo)高計算設(shè)計標(biāo)高計算公式豎曲線起點高程=變坡點高程177。T切線高程=豎曲線起點高程+設(shè)計高程=切線高程177。h　 (35)式中：i1— 前段坡線坡度； i2—后段坡線坡度； x—豎曲線上任意點與豎曲線始點的水平距離(m)； h— 豎距。 計算實例下面以變坡點1為例進行豎曲線計算。變坡點1樁號為K3+， i1=%，i2=% ，R=20000m。則：豎曲線要素：　　 ω=%，為凸形豎曲線。曲線長　=602m切線長 T = 301m外距= 計算設(shè)計高程（以計算樁號為K3+）：豎曲線起點樁號=變坡點樁號T=（K3+）－301= K3+豎曲線起點高程＝－301%＝（m）豎曲線終點樁號=變坡點樁號+ T=（K3+）+301=K4+豎曲線終點高程＝－301（%）＝（m）橫距：x=（K3+）－（K3+）=301 (m)豎距:h==切線高程=豎曲線起點高程+ =+=(m)設(shè)計高程=切線高程h=－=(m)其它變坡點設(shè)計高程計算與上例類似，不再贅述。 本設(shè)計中計算方法本次設(shè)計中縱斷面設(shè)計是利用數(shù)字地面模型進行地面線插值并自動計算出其高程。人工確定出高程控制點后，輸入緯地三維道路CAD系統(tǒng)，由人工和緯地三維道路CAD系統(tǒng)動態(tài)交互進行縱斷面拉坡設(shè)計。最后由設(shè)計系統(tǒng)進行豎曲線要素及主點樁里程計算和相關(guān)成果圖表的生成。相關(guān)成果詳見圖表部分。 方案比選主要原則1． 在道路設(shè)計的各個階段，應(yīng)運用各種先進手段對路線方案作深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。2． 工程造價與營運、管理、養(yǎng)護費用綜合考慮：路線設(shè)計應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，做到工程量小、造價低、營運費用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。在工程量增加不大時，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不要輕易采用極限指標(biāo)，也不應(yīng)不顧工程大小，片面追求高指標(biāo)。3． 處理好選線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系：選線應(yīng)注意同農(nóng)田基本建設(shè)相配合，做到少占田地，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟作物田或穿過經(jīng)濟林園（如橡膠林、茶林、果園）等。對沿線必須占用的田地，應(yīng)按國家有關(guān)法規(guī)，做好造地還田等規(guī)劃和必要的設(shè)計。4． 路線與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)：通過名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路，應(yīng)注意保護原有自然狀態(tài)，其人工構(gòu)造物應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，處理好重要歷史文物遺址。5． 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的影響：選線時應(yīng)對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進行深入勘測調(diào)查，查清它們對道路工程的影響。對嚴(yán)重不良地質(zhì)路段，如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶、泥沼等地段和沙漠、多年凍土等特殊地區(qū)，應(yīng)慎重對待，一般情況下應(yīng)設(shè)法繞避。當(dāng)必須穿過時，應(yīng)選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。6． 選線應(yīng)重視環(huán)境保護：選線應(yīng)重視環(huán)境保護，注意由于道路修筑及汽車運營所產(chǎn)生的影響和污染。 方案比選將方案一和方案二從路線線型指標(biāo)、水稻田占用、房屋拆遷情況、填挖方量、隧道長度與鄉(xiāng)村道路交叉情況、總里程數(shù)進行對比，對比情況如下表34所示。表34 方案比選方案方案一方案二較優(yōu)方案交點數(shù)24方案一各交點圓曲線半徑2000、3500、1200、2400方案一水稻田占用情況占用較少水稻田占用較少水稻田相差不大房屋拆遷情況拆遷少量村民房屋拆遷少量村民房屋相差不大填挖方量填挖方量較小填挖方量較大方案一總里程數(shù)相差不大分析上表，主要考慮高速公路的線型指標(biāo)，結(jié)合拆遷量、填挖方量和路線總長對工程造價的影響，路線迂回盡量少的原則?？紤]主要矛盾，忽略次要矛盾，經(jīng)過比較后第一種方案要優(yōu)于第二種方案。所以采用第一種路線方案。第四章 橫斷面設(shè)計 路基橫斷面設(shè)計 路基寬度對于高速，路基寬度為土路肩、硬路肩、行車道、中間帶寬度之和。特殊路段的變速車道、爬坡車道、緊急停車帶等也均應(yīng)包括在路基寬度范圍之內(nèi)。根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》[2]，路基各部分寬度的規(guī)范要求及本設(shè)計采用值匯總于表41。表41 路基寬度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)項 目單 位規(guī)范值采用值公路等級高速公路高速公路設(shè)計速度km/h100100車道數(shù)個44路基寬度一般值m最小值m行車道寬度m中央分隔帶寬度一般值m最小值m路緣帶寬度一般值m最小值m中間帶寬度一般值m最小值右側(cè)硬路肩寬度一般值m最小值m土路肩寬度一般值m最小值m 路拱坡度、路肩橫坡度高速公路整體式路基的路拱宜采用雙向路拱坡度，由路中央向兩側(cè)傾斜。本設(shè)計中，路拱坡度設(shè)置為2%。本項目所在地區(qū)降雨強度較大，路線縱坡也較為平緩，且硬路肩外側(cè)設(shè)置攔水帶，故硬路肩橫坡度設(shè)置為3%。當(dāng)行車道或硬路肩橫坡度大于或等于3%時，土路肩橫坡應(yīng)與行車道或硬路肩橫坡值相同，故本設(shè)計中，土路肩橫坡度設(shè)置為3%。 路基邊坡坡度 根據(jù)《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》[5]，設(shè)計路段所在地區(qū)土質(zhì)為粘性土。根據(jù)《公路路基設(shè)計規(guī)范》[6]，當(dāng)邊坡高度不大于10m時，路堤邊坡坡率宜為1::，邊坡高度小于6m時，路塹邊坡坡率宜為1::. 綜合土質(zhì)，地形，水文等因素，本設(shè)計路段路堤邊坡坡度設(shè)置為1:，路線穿越魚塘?xí)r，浸水路堤邊坡設(shè)置為1:，并在水位線以上設(shè)置寬度為2m的護坡道；路塹邊坡設(shè)置為1:。 護坡道寬度[6]設(shè)置在填方路基邊坡坡底的護坡道可以減小路堤邊坡的平均坡度，提高路堤的穩(wěn)定性。本設(shè)計項目護坡道寬度為2m。 矮路基當(dāng)路基邊緣填方高度小于臨界高度（一般約為邊溝的深度）時，直接設(shè)計邊溝，而不先按填方放坡后再設(shè)計排水溝。 公路用地范圍公路路堤兩側(cè)排水溝外邊緣（無排水溝時為路堤或護坡道坡腳）以外，或路塹坡頂截水溝外邊緣（無截水溝為坡頂）以外不小于1m范圍內(nèi)的土地，在有條件的地段，高速公路和一級公路不小于3m范圍內(nèi)土地為公路路基用地范圍[6]。本設(shè)計項目所在地區(qū)為山嶺區(qū)，故路基兩側(cè)用地范圍設(shè)置為3m。 邊溝、排水溝邊溝、。 路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖根據(jù)路基各組成部分寬度、路拱坡度、路肩橫坡度、公路用地范圍、路基邊坡坡度，繪制路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（見標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖）。 路基超高加寬設(shè)計 加寬設(shè)計根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB012003）中規(guī)定當(dāng)平曲線的半徑小于或等于250m時，應(yīng)對平曲線內(nèi)側(cè)的行車道加寬，相應(yīng)的路基也應(yīng)加寬。本設(shè)計標(biāo)段內(nèi)內(nèi)所有有圓曲線曲線半徑均大于250m，故不設(shè)加寬。所以關(guān)于加寬設(shè)計在此不再贅述。 路基超高設(shè)計1)超高及其作用為抵消或減小車輛在平曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，在該路段橫斷面上做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡形式，稱為路基超高。合理設(shè)置超高，可全部或部分抵消離心力，提高汽車在平曲線上行駛的穩(wěn)定性與舒適性[3]。2）超高值計算對任意半徑圓曲線超高值的確定，由汽車在圓曲線上行駛時的平衡方程式可得[3]： （41）式中：速度v（km/h）是駕駛員根據(jù)路況和環(huán)境條件變化實際采用的行駛速度。根據(jù)運行速度計算結(jié)果采用運行速度代入計算。值主要與圓曲線半徑有關(guān)，且隨半徑增大而減小。當(dāng)設(shè)計速度為100km/h時，與R的擬合計算公式： (42)對不同行駛速度、不同半徑對應(yīng)的超高值，將計算出的值代入式（41）中計算，當(dāng)計算出的超高值小于路拱橫坡度時，取=；當(dāng)計算出的超高值大于最大超高時，取=最大超高。本設(shè)計公路時速為100Km/h時，《公路路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的不設(shè)超高的最小半徑為4000米，設(shè)計中所有平曲線的圓曲線半徑都小于該值，所以在圓曲線上應(yīng)設(shè)置超高。(1)超高過渡方式本設(shè)計公路為整體式路基的高速公路，設(shè)有中央分隔帶。所以超高過渡方式的設(shè)置采用的是繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)的方法，即將兩側(cè)行車道分別繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，使之各自成為獨立的單向超高斷面，此時中央分隔帶維持原水平狀態(tài)。（2）最大超高值和過渡段漸變率確定根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》，本次設(shè)計中圓曲線最大超高定為8%，超高漸變形式為線性；查照《公路路線設(shè)計規(guī)范》，過渡段漸變率最大值為1/225，最小值為1/330。（3）超高緩和段長度的確定超高緩和段的長度按下式計算： （43）式中：——超高緩和段長度（m）； ——旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度；繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)時，其中，B為半幅行車道寬度；為左側(cè)路緣帶寬度；為右側(cè)路緣帶寬度。 ——旋轉(zhuǎn)軸外側(cè)的超高與路拱坡度的代數(shù)差。 P——超高漸變率確定緩和段長度時應(yīng)考慮以下幾點：，?。ň徍颓€長度），但只要橫坡從路拱坡度（2%）過渡到超高橫坡（2%）時，超高漸變率，仍取。否則，有兩種處理方法：①在緩和曲線部分范圍內(nèi)超高根據(jù)不設(shè)超高圓曲線半徑和公式分別計算出超高緩和段長度，然后取兩者中的較大值，作為超高過渡段的長度，并驗算橫坡從路拱坡度（2%）過渡到（2%）時，超高漸變率是否，如果不滿足，則需采用分段超高的方法。②分段超高超高過渡在緩和曲線全長范圍內(nèi)按兩種超高漸變率分段進行，第一段以保證路面排水的最小超高漸變率從雙向路拱坡度過渡到單向超高橫坡，則其長度為第二段的長度為。，此時應(yīng)修改平面線形，增加的長度。平面線形無法修改時，宜按實際計算的長度取，超高起點應(yīng)從ZH(或HZ點)后退（或前進）長度。本次設(shè)計中利用緯地三維道路CAD系統(tǒng)進行計算，均符合要求，所以在設(shè)計時，沒有人工計算橫斷面超高值。在此不再敘述其計算過程及實例。（4）橫斷面超高值的計算圖41 超高計算點位置圖表42 繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值計算公式超高位置計算公式x距離處行車道橫坡值備注外側(cè)C1． 結(jié)果為與設(shè)計高之高差；2． 設(shè)計高程為中央分隔帶外側(cè)邊緣的高程；3． 加寬值按加寬計算公式計算；4．當(dāng)時，為圓曲線上的超高值D0內(nèi)側(cè)D0C上表中：本次設(shè)計中利用緯地三維道路CAD系統(tǒng)進行橫斷面繪制，在設(shè)計時，人工計算橫斷面超高值為2%。 路基邊坡防護工程設(shè)計 邊坡防護坡面防護，主要是保護路基邊坡免受雨水沖刷，減緩溫差變化的影響，從而保護路基邊坡的整體穩(wěn)定性。一般還兼顧路基的美化和協(xié)調(diào)自然環(huán)境。防護類型的選擇應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)，水文地質(zhì)，邊坡高度，環(huán)境條件、施工條件等因素確定。常見的坡面防護設(shè)施有植物防護和工程防護。植物防護可較好的美化路容，協(xié)調(diào)環(huán)境，可調(diào)節(jié)邊坡土的濕度與溫度，起到固結(jié)和穩(wěn)定邊坡的作用。適用條件：坡高不大，邊坡比較平緩的土質(zhì)坡面。其方法有種草、鋪草皮和植樹。草的品種要適應(yīng)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，最好是根系發(fā)達，中莖低矮，多年生長，幾種草混種。樹木的品種與種植位置及寬度，應(yīng)根據(jù)防護要求，參照有關(guān)設(shè)計手冊、結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定。工程防護主要種類有抹面、噴漿、砌石護坡和護面墻等。當(dāng)不宜采用植物防護或考慮就地取材時可采用工程防護。工程防護有較強的抵御沖刷作用的能力，特別是邊