【文章內(nèi)容簡介】 地區(qū)、缺水地區(qū)、高烈度地震區(qū)以及高大山嶺、困難峽谷等自然障礙，選線時宜考慮繞避。(4) 設(shè)計(jì)道路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工條件的影響。(5) 其他如與沿線旅游景點(diǎn)、歷史文物、風(fēng)景名勝的聯(lián)系等。 方案比選(1) 在地形、地質(zhì)、環(huán)境等方面進(jìn)行比較，比選路線的兩種方案在地形上都有險(xiǎn)峻的地段，都克服了很大的高差，但相對而言，方案一地質(zhì)條件不好，施工較困難，克服高差較大。方案二選擇由丘陵地段轉(zhuǎn)向較為平坦的平原地段，施工條件較好。（2）從道路的功能上比較，方案一沿途連接6個村莊而方案二沿途連接9個村莊?？梢姺桨付梢云鸬阶畲笳{(diào)動經(jīng)濟(jì)的作用。（3）從道路路線對環(huán)境的影響上比較，兩方案都基本處在山嶺區(qū)，所以占用農(nóng)田均較少，不易出現(xiàn)因?yàn)閮雒浂霈F(xiàn)的路面破壞。（4）從工程量上考慮，方案一的填挖較多，而方案二的填挖較少。表62 方案指標(biāo)比選指標(biāo)單位方案 I方案 II途經(jīng)村莊數(shù)個69路線長度km最大縱坡%平曲線數(shù)個34最大填挖高度m最小平曲線半徑及個數(shù)m/個200/2200/2豎曲線最小半徑m15001500比選結(jié)果推薦經(jīng)過對兩方案進(jìn)行以上的分析比較，方案二均優(yōu)于方案一，故選方案二。第7章 詳細(xì)設(shè)計(jì) 第7章 詳細(xì)設(shè)計(jì)在初步設(shè)計(jì)選定的方案中，沿路中線兩側(cè)各200米的地帶上，將原地形圖放大(比例尺為1：2000)，并進(jìn)行路線平面、縱斷面詳細(xì)設(shè)計(jì)，路基設(shè)計(jì)，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。選取初步設(shè)計(jì)中選定的方案二的路線全線進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。 平面設(shè)計(jì) 平曲線要素的計(jì)算 按回旋線敷設(shè)緩和曲線 ： (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) 以JD1為例進(jìn)行計(jì)算，已知，，則幾何元素的計(jì)算值為：其他交點(diǎn)的幾何元素值的計(jì)算可類似算得。 曲線主點(diǎn)樁號的計(jì)算以JD1為例，JD1的樁號為K1+，則直緩點(diǎn)樁號ZH==K1+=K1+緩圓點(diǎn)樁號HY=ZH+L= K1++120=K1+曲中點(diǎn)樁號QZ=ZH+L/2= K1+++圓緩點(diǎn)樁號YH=ZH+= K1++=K1+緩直點(diǎn)樁號HZ=ZH+L= K1++=K2+其他交點(diǎn)的主點(diǎn)樁號計(jì)算方法跟上述計(jì)算方法一樣。 逐樁坐標(biāo)計(jì)算 中樁坐標(biāo)計(jì)算示意圖以交點(diǎn)1，K1+。已知交點(diǎn)1的坐標(biāo)為：，圓曲線半徑R=250m，緩和曲線長度，交點(diǎn)相鄰直線的方位角分別為，則直緩點(diǎn)K1+： 緩直點(diǎn)K2+： 樁號K1+675距直緩點(diǎn)的曲線常為L=，則緩和曲線上所求點(diǎn)的切線橫距為：則坐標(biāo)為： ，其中為轉(zhuǎn)角符號，右轉(zhuǎn)為“+”，左轉(zhuǎn)為“－”，下同。同理可算得緩圓點(diǎn)K1+。 圓曲線內(nèi)曲中點(diǎn)K1++，于是曲中點(diǎn)坐標(biāo)為： ， 。用同樣的方法可以算出來位于圓曲線上的點(diǎn)K1+775樁號的坐標(biāo)為：。 其他交點(diǎn)的逐樁坐標(biāo)可類似算出。 縱斷面設(shè)計(jì) 縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線，它是根據(jù)中線上各樁號的高層而點(diǎn)繪的一條不規(guī)則的折線，反映了沿著中線地面的起伏變化的情況；另一條是設(shè)計(jì)線，它是經(jīng)過技術(shù)上，經(jīng)濟(jì)上以及美學(xué)上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路路線的起伏變化情況?？v斷面設(shè)計(jì)線是由直線和豎曲線組成。直線(即均勻坡度線)有上坡和下坡，是用高差和水平長度表示的。在直線的坡度轉(zhuǎn)折處為平順過渡要設(shè)置豎曲線，按坡度轉(zhuǎn)折形式的不同，豎曲線有凸有凹，其大小用半徑和水平長度表示。 縱坡設(shè)計(jì)的步驟和方法(1) 準(zhǔn)備工作縱坡設(shè)計(jì)之前應(yīng)在方格坐標(biāo)紙上，按比例標(biāo)注里程樁號和標(biāo)高，點(diǎn)繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。同時應(yīng)收集和熟悉有關(guān)資料，并領(lǐng)會設(shè)計(jì)意圖和要求。(2) 標(biāo)高控制點(diǎn)控制點(diǎn)是指影響縱坡設(shè)計(jì)的標(biāo)高控制點(diǎn)。如路線起、終點(diǎn)，越嶺埡口，重要橋涵，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進(jìn)出口，平面交叉和立體交叉點(diǎn)，鐵路道口，城鎮(zhèn)規(guī)劃控制用地范圍與標(biāo)高以及受其他因素限制路線必須通過的標(biāo)高控制點(diǎn)等。山區(qū)道路還有根據(jù)路基填挖平衡關(guān)系控制路中心填挖值的標(biāo)高點(diǎn)，成為“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”。平原區(qū)道路一般無經(jīng)濟(jì)點(diǎn)問題。(3) 試坡在已標(biāo)出“控制點(diǎn)”、“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)、選線意圖，結(jié)合地面起伏變化，本著以“控制點(diǎn)”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的原則，在這些點(diǎn)位之間進(jìn)行穿插與取直，試定出若干直坡線段。對各種可能的坡度線方案反復(fù)比較，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又滿足控制點(diǎn)要求，且土石方較省的設(shè)計(jì)線作為初定坡度線，將前后坡度線延長交會出變坡點(diǎn)的初步位置。(4) 調(diào)整將所定坡度與選線時坡度的安排比較，二者應(yīng)基本符合，若有較大差異時應(yīng)全面分析，權(quán)衡利弊，決定取舍。然后對照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查設(shè)計(jì)的縱坡是否合理，若有問題應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整方法是對初定坡度線平抬、平降、延伸、縮短或改變坡度值等。(5) 核對選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，如高填深挖、地面橫坡較陡路基。擋土墻、重要橋涵以及其他重要控制點(diǎn)等，在縱斷面圖上直接讀出對應(yīng)樁號的填、挖高度，用“模板”在橫斷面圖上“戴帽子”，檢查是否填挖過大、坡腳落空或過遠(yuǎn)、擋土墻工程過大、橋梁過高或過低、涵洞過長等情況，若有問題應(yīng)及時調(diào)整縱坡、在橫坡陡峻地段核對更顯重要。(6) 定坡經(jīng)調(diào)整核對無誤后，逐段把直線的坡度值、變坡點(diǎn)樁號和標(biāo)高確定下來。坡度值可用三角板推平行線法確定，要求取值到千分之一，%。變坡點(diǎn)一般要調(diào)整到10米的整樁號上，相鄰變坡點(diǎn)樁號之差為坡長。變坡點(diǎn)標(biāo)高由縱坡度和坡長依次推算而得。(7) 設(shè)置豎曲線根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡等要求確定豎曲線半徑，計(jì)算豎曲線要素。 豎曲線要素示意圖 設(shè)變坡點(diǎn)相鄰兩直線段坡度分別為和，代數(shù)差為。當(dāng)為“+”時，表示凹形豎曲線；為“－”，表示凸形豎曲線。各元素計(jì)算公式如下： (78) (79) (710) 以變坡點(diǎn)K0+490為例，，則，為凸形曲線。則切線長，外距。 其他豎曲線要素可類似算得。 橫斷面設(shè)計(jì)公路的橫斷面，是指公路中線上各點(diǎn)的法向切面，它是由橫斷面設(shè)計(jì)線和地面線所構(gòu)成的。其中橫斷面設(shè)計(jì)線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護(hù)坡道以及隔離柵、環(huán)境保護(hù)等設(shè)施。公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據(jù)設(shè)計(jì)交通量、交通組成、設(shè)計(jì)車速、地形條件等因素。在保證必要的通行能力和交通安全與通暢前提下，盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。道路橫斷面的布置及幾何尺寸應(yīng)能滿足交通、環(huán)境、城市面貌等要求，橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下一些要求：(1) 設(shè)計(jì)應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的具體要求。(2) 設(shè)計(jì)時應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)的需要，盡可能與之相配合，不得任意減、并農(nóng)田排灌溝渠。(3) 路基穿過耕種地區(qū)，為了節(jié)約用地，如當(dāng)?shù)厥戏奖悖尚藿ㄊ鲞吰隆?4) 沿河線的橫斷面設(shè)計(jì)，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒或沖毀。 路基寬度的確定路基寬度是指公路路幅頂面的寬度，即兩路肩外緣之間的寬度，公路路基寬度為行車到與路肩寬度之和。根據(jù)規(guī)范，二級公路采用單幅路形式，行車道寬2，硬路肩寬度：2，土路肩寬度：2。路基寬：7++=10m，路拱坡度2%。 路堤和路塹邊坡坡度的確定由《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》，結(jié)合實(shí)際的工程地質(zhì)條件綜合考慮：路堤邊坡坡度取為1：～1：；路塹邊坡取為1：～1：。 超高與加寬計(jì)算為了滿足行車速度和安全的要求，就需要把路面的外側(cè)提高，使曲線上的路面向內(nèi)側(cè)形成一個傾斜面，這就叫作超高。汽車行駛在曲線上所產(chǎn)生的離心加速度由路面超高和橫向系數(shù)來抗衡，即，要計(jì)算的值首先需要明確和各分配多少才是合理的。根據(jù)設(shè)計(jì)要求路面超高不能夠完全抗衡橫向力，所以考慮適當(dāng)調(diào)整值。超高和曲率成曲線關(guān)系。一般新建公路采用繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高過渡方式計(jì)算。本公路采用繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高過渡方式計(jì)算。計(jì)算公式見下表74。表74 繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式 超高位置計(jì)算公式注；：：圓曲線上外緣中線內(nèi)緣過渡段上外緣中線內(nèi)緣表中 ——路面寬度；——路肩寬度；——路拱坡度；——路肩坡度；——超高橫坡度；——超高過渡段長度(或緩和曲線長度)；——與路拱同坡度的單向超高點(diǎn)到超高過渡段起點(diǎn)的距離； ——超高過渡段中任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離；——路肩外緣最大抬高值；——路中線最大抬高值；——路基內(nèi)緣最大降低值；——距離處路基外緣抬高值；——距離處路基中線抬高值；——距離處路基內(nèi)緣降低值； ——圓曲線加寬值；——距離處路基加寬值。JD1處超高計(jì)算示例：(1) 計(jì)算參數(shù)路拱坡度,路肩坡度，超高坡度，行車道寬度，路肩寬度，超高緩和長度。因?yàn)镴D1處半徑R=250m。以該段加寬為例，以緩和曲線長為加寬過渡段，即為120m，選用比例加寬K1+675處加寬值。(2) 樁號超高計(jì)算1)過渡段上：樁號K1+675處： 樁號 K1+700 處： 2) 圓曲線上：3) 過渡段上：樁號 K1+950 處： 樁號K2+050處： 其他樁號加寬值可類似算出。第8章 排水設(shè)計(jì) 第8章 排水設(shè)計(jì) 路基邊坡及溝渠設(shè)計(jì) 路基邊坡設(shè)計(jì)主要是合理的確定路基邊坡坡度。路基邊坡坡度可用邊坡高度H與邊坡寬度之比表示。設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)以及填土高度較低的路堤坡腳外側(cè)的縱向人工溝渠，稱之為邊溝，其主要功能在于匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。挖方路段及高度小于邊溝深度的填方路段應(yīng)設(shè)置邊溝。邊溝橫斷面采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為1：，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。邊溝縱坡與路線縱坡一致，%。在特殊情況下，%，此時邊溝出口間距應(yīng)減短。設(shè)置在挖方路基邊坡以外的山頂或者是山坡路堤的上方的適當(dāng)位置，用以攔截路基上方流向路基的地面水，用來減輕邊溝的壓力。設(shè)置截水溝是為了匯集并排除路基邊坡上側(cè)的地表徑流。挖方路基的截水溝應(yīng)設(shè)置在坡頂5m以外。填方路基上側(cè)的截水溝距填方坡腳的距離不應(yīng)小于2m。截水溝橫斷面采用梯形，邊坡采用1：1，%。應(yīng)盡量使截水溝中的水流匯入截水溝所在山坡一側(cè)的自然溝中，或直接引入橋涵進(jìn)口處，以免在山坡上自流造成沖刷。 邊溝設(shè)計(jì)挖方路基及填土高度低于路基設(shè)計(jì)要求的臨界高度的路堤，在路肩外緣均應(yīng)設(shè)計(jì)縱向人工溝渠，稱之為邊溝，其主要功能在于排泄路基用地范圍內(nèi)地面水。邊溝內(nèi)側(cè)邊坡坡度按土質(zhì)類別采用1：～1：；。邊溝的縱坡度應(yīng)盡量與路線縱坡保持一致。當(dāng)路線縱坡坡度小于溝底所必需的最小縱坡坡度時，邊溝應(yīng)采用溝底最小縱坡坡度，并縮短邊溝出水口的間距。邊溝出水口的間距，一般地區(qū)不宜超過500m,多雨地區(qū)不宜超過300m。邊溝出水口的排放應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)條件及橋涵水道位置，引排到路基范圍外，使之不沖刷路堤坡腳。設(shè)計(jì)計(jì)流量的確定采用公式 (81)式中 ——設(shè)計(jì)流量 ()；——設(shè)計(jì)重現(xiàn)期和降雨歷時內(nèi)的平均降雨強(qiáng)度 ()；——徑流系數(shù)；——匯水面積 ()。 排水溝設(shè)計(jì)排水溝主要用于排泄來至邊溝、截水溝或其他水源的水流，以形成整個排水系統(tǒng)。排水溝的平面布置，取決于排水要求與當(dāng)?shù)氐匦?。排水溝的布置，必須結(jié)合地形自然條件，因勢利導(dǎo)，平面上力求短捷平順，以直線為宜，必須轉(zhuǎn)向時，盡量采用較大半徑(10～20m以上)，徐緩改變方向，保證水流舒暢；縱面上控制最大和最小縱坡，以1%～3%為宜，縱坡大于3%，需要加固，大于7%，則應(yīng)改用急流槽。(1) 排水溝斷面形式：排水溝一般為梯形斷面，其大小應(yīng)根據(jù)流量確定。排水溝邊坡視土質(zhì)而異，一般在1：1~1：。%，%。(2) 排水溝的平面線形：排水溝應(yīng)盡量采用直線，如必須轉(zhuǎn)彎時，其半徑不小于10~20m，排水溝的長度根據(jù)實(shí)際需要而定，通常在500m以內(nèi)。(3) 排水溝與水道的銜接。排水溝采用梯形斷面，，邊坡率。水文水力計(jì)算同邊溝，在此不另行計(jì)算。 邊溝設(shè)計(jì)驗(yàn)算去兩個變坡點(diǎn)之間的路段K3+700~K3+900作為設(shè)計(jì)范例，此路段均為路塹，本次設(shè)計(jì)以瀝青混凝土路面為例。粘土路基(坡度為1：，)，路基寬度10m，取單側(cè)路面和路肩橫向排水寬度為5m，路拱橫坡為2%，土路肩橫坡為3%， 邊溝坡腳和路肩邊緣間設(shè)置梯形邊溝。 (1) 計(jì)算匯水面積和徑流系數(shù)瀝青混凝土路面匯水面積：，由《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》得，瀝青路面徑流系數(shù)為1=。挖方邊坡匯水面積：，由《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》得細(xì)粒土坡面和路肩徑流系數(shù)。碎落臺匯水面積：，由《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》得硬巖石坡面和路肩徑流系數(shù)3=。截水溝到路塹邊坡的匯水面積：，由《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》得起伏的山地徑流系數(shù)：。由此，總的匯水面積為：匯水區(qū)的徑流系數(shù)為(2) 計(jì)算匯流歷時計(jì)算坡面匯流歷時由克畢公式計(jì)算 (82)式中 ——坡面流長度；