【文章內(nèi)容簡介】 處黑龍江省境內(nèi)，兩點(diǎn)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(diǎn)，同時(shí)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(shí)，宜離開山體一段距離。同時(shí)，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(diǎn)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(shí)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(shí)，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(shí)即使陽坡工程大些，也應(yīng)當(dāng)從延長通車時(shí)間和保證行車安全著眼，選擇陽坡方案。(2) 跨河換岸地點(diǎn)的選擇沿河線除起終點(diǎn)在同一岸，且里程較短，工程不大時(shí)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(shí)，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(diǎn)方案一K1+157處，方案二K2+455，K2+730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K2+560處，方案二K3+160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(diǎn)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(qiáng)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(shí)還需換土，一般不采用?？紤]該路段為重要農(nóng)業(yè)區(qū)，選線時(shí)應(yīng)盡量少占用農(nóng)田，因此方案一采用靠山腳布線。樁號K2+760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(diǎn)（如控制點(diǎn)），適當(dāng)照顧的點(diǎn)（如試坡后的點(diǎn)）和可以不考慮的點(diǎn)，然后將點(diǎn)連成線，并定出交點(diǎn)。 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(diǎn)的高差，對路線長短、工程量大小和營運(yùn)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(shí)，降低相對高差，可使路線長度減短，故選線時(shí)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(diǎn)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(jì)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(shí)，則應(yīng)與隧道方案進(jìn)行比較。 定線原則(1) 選擇控制點(diǎn)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(diǎn)。(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(diǎn)考慮盡量沿山腳定線以保持路基穩(wěn)定。線位選擇均在1：50000地形圖上進(jìn)行。然后利用緯地軟件進(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(jì) 路線交點(diǎn)坐標(biāo)與路線轉(zhuǎn)角的確定 導(dǎo)線的確定：在1：50000的地形圖上初步定線后，利用緯地軟件進(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(jì)由于本設(shè)計(jì)在初步階段仍采用軟件設(shè)計(jì)，運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算不是重點(diǎn)，故省去了以往設(shè)計(jì)時(shí)大量煩瑣的手算過程，提高了初步設(shè)計(jì)的精確性，因此對以下平面設(shè)計(jì)中的公式計(jì)算部分僅做簡單涉及。具體計(jì)算可參見有關(guān)手冊的相關(guān)章節(jié)。（如《道路勘測設(shè)計(jì)》，人民交通出版社） 平曲線要素的確定(1) 圓曲線要素及其計(jì)算 略(2) 主點(diǎn)樁號的計(jì)算 略 緩和曲線設(shè)計(jì)(1) 緩和曲線的作用a) 使汽車從一個(gè)曲線過渡到另一個(gè)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(jì)算 a) 帶有緩和曲線的平曲線要素的計(jì)算b) 主點(diǎn)樁號的計(jì)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(shí)，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(shí)，在該路段上要設(shè)超高和加寬，超高的詳細(xì)設(shè)計(jì)見后面的詳細(xì)設(shè)計(jì)部分。 初步設(shè)計(jì)的平曲線加樁在路線選定和曲線計(jì)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(jì)為10米加樁。 曲線主點(diǎn)樁號計(jì)算計(jì)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(jì) 縱斷面線形設(shè)計(jì)的一般要求對于新建公路路基設(shè)計(jì)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(yùn)營成本，也反應(yīng)了公路是否經(jīng)濟(jì)、適用，因此，設(shè)計(jì)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(diǎn)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(shí)更應(yīng)注意，當(dāng)連續(xù)縱坡大于5％時(shí)，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(shí)，應(yīng)盡量采用大的豎曲線半徑?？v斷面設(shè)計(jì)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(jì) 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(jī)產(chǎn)生疲勞感。尤其在高速行車時(shí)，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(jì)中可采取措施來彌補(bǔ)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(jì)中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：(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(diǎn)。(2) 兩個(gè)凹形豎曲線間不要插入短直線，此時(shí)宜將兩個(gè)凹曲線合并成一個(gè)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(jī)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(shí)，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(diǎn)：(1) 一般情況下，當(dāng)平豎曲線半徑較大時(shí)，宜將平豎曲線半徑頂點(diǎn)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(shí)，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(diǎn)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(diǎn)：(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(jì)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(diǎn)?？刂泣c(diǎn)包括：路線起終點(diǎn)；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(diǎn)；重要的電力（桿）管線的凈高；重要城鎮(zhèn)過道點(diǎn)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(diǎn)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(shí)考慮排水和路基設(shè)計(jì)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(jì)算縱斷面上的設(shè)計(jì)高程，所得值詳見縱斷面圖。 縱斷面的豎曲線設(shè)計(jì)為了提高行車的平順性，相鄰變坡點(diǎn)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(jì)算初步設(shè)計(jì)中只確定了豎曲線的半徑、切線長和外矢距三個(gè)要素。表6－2 豎曲線要素表（方案一） （m）序號樁號RTE0K0+0001K1+5205002K2+1404004K3+表6－3 豎曲線要素表（方案二） （m）序號樁號RTE0K0+0001K1+00041002K1+39025000，7713K2+1608000K3+ 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(jì)中小橋涵的多少直接影響工程造價(jià)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(diǎn)見表6－4和表6－5。 表6－4 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6－5涵洞的適用性和優(yōu)缺點(diǎn)構(gòu)造型式適 用 性優(yōu) 缺 點(diǎn)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(jià)低蓋板涵要求過水面積較大時(shí)，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(shí)用石板涵；跨徑較大時(shí)用鋼筋砼蓋板拱涵跨越深溝或高路堤時(shí)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(shí)設(shè)置整體性強(qiáng)，但鋼筋用量較多，造價(jià)高，施工較困難(1) 方案一：5處設(shè)涵洞，一處設(shè)置小橋。在樁號K0+916附近有一季節(jié)性水溝，當(dāng)暴雨時(shí)期或雨量較大時(shí)，才形成河溝。根據(jù)目前和長遠(yuǎn)的需要，經(jīng)濟(jì)造價(jià)方面考慮，該處建一涵洞即可。樁號K2+590出為一非季節(jié)性河流，有一舊橋通過，可利用原先橋位，設(shè)置一220米混凝土梁橋。以下表中若無特別注明，皆為鋼筋混凝土圓管涵。 表6－6 涵洞匯總表（方案一）樁號涵洞類型和孔徑K0+9162K1+6701K2+5901K2+7101K3+2402方案二：5處設(shè)涵洞，一處設(shè)置小橋。 樁號K2+470，K2+830處為季節(jié)性水溝，當(dāng)暴雨時(shí)期雨量較大時(shí)，才形成河溝，根據(jù)目前和長遠(yuǎn)需要，經(jīng)濟(jì)造價(jià)方面考慮，該處建涵洞。樁號K3+360出為一非季節(jié)性河流，有一舊橋通過，可利用原先橋位，設(shè)置一220米混凝土梁橋。以下表中若無特別注明，皆為鋼筋混凝土圓管涵。 表6－7 涵洞匯總表（方案二） 樁號涵洞類型和孔徑K0+9302φ1..5鋼筋混凝土K1+7301K2+4701K2+8301K3+3602 兩條方案的優(yōu)劣評價(jià) 路線方案比選的評價(jià)指標(biāo)路線方案比選的評價(jià)指標(biāo)較多，主要有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政策及國防上的意義，交通網(wǎng)系中的作用及其聯(lián)系城鎮(zhèn)的多少等指標(biāo)，本設(shè)計(jì)中只作技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩類評價(jià)指標(biāo)的比較。 方案的比選比選具體指標(biāo)見表6－8。從表中對各項(xiàng)指標(biāo)的評價(jià)可以看出，方案1的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要略優(yōu)于方案1。本設(shè)計(jì)路段起點(diǎn)為新興屯，終點(diǎn)