【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 二 ） 縱斷面設(shè)計(jì) 沿著道路的中心線(xiàn)，豎直地剖切開(kāi)來(lái)，然后展開(kāi)，得到的就是路線(xiàn)縱斷面。由于各種自然因素的影響和經(jīng)濟(jì)因素要求，路線(xiàn)縱斷面形狀總是一條起伏的空間曲線(xiàn)。 運(yùn)用豎曲線(xiàn)來(lái)形成相鄰直坡段交叉點(diǎn)處的逐漸變化。他們有簡(jiǎn)單拋物線(xiàn)的特 征。直坡線(xiàn)上的偏移量隨著離開(kāi)豎曲線(xiàn)的起點(diǎn)端部的水平距離的平方而變化。豎曲線(xiàn)的偏移低于切線(xiàn)時(shí)稱(chēng)為凸型豎曲線(xiàn)，高于切線(xiàn)的豎曲線(xiàn)成為凹形豎曲線(xiàn)。凸形 豎曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度主要通過(guò)視距長(zhǎng)度來(lái)確定。這些長(zhǎng)度通常從安全、舒適、便利的角度得到滿(mǎn)足。 豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容是確保能夠滿(mǎn)足最小停車(chē)視距的要求。前面確定的停車(chē)視距的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的采用值在豎曲線(xiàn)中同樣適用 。 夜行行駛條件控制凹形豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)。視距控制是前燈的高度和對(duì)目標(biāo)的照射距離而不是司機(jī)的視線(xiàn)高。 通過(guò)分析與視距 相關(guān)的要求和豎曲線(xiàn)的特性，可以確定特殊情況下豎曲線(xiàn)最小 允許長(zhǎng)度。為了舒適而推薦豎曲線(xiàn)長(zhǎng)度部小于單位為 m/h設(shè)計(jì)速度 3倍的長(zhǎng)度為控制標(biāo)準(zhǔn)。 豎曲線(xiàn)的變化率是不變的通過(guò)坡度之間的算術(shù)差除以單位曲線(xiàn)長(zhǎng)度英尺 [米 ]來(lái)測(cè)量。這個(gè)值 給的是單位長(zhǎng)度的水平距離英尺 [米 ]豎曲線(xiàn)的坡度變化的百分率。 通常偏遠(yuǎn)地區(qū)的凸形的豎曲線(xiàn)應(yīng)比最小值長(zhǎng)，以避免在線(xiàn)性 中角度突變的出現(xiàn)，即使視距標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)允許采用較短的豎曲線(xiàn)。在長(zhǎng)凹豎曲線(xiàn)中，特別注意滿(mǎn)足排水要求。 豎曲線(xiàn)是縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車(chē)而設(shè)置的一段緩和曲線(xiàn)。設(shè)計(jì)時(shí)充分結(jié)合縱斷面設(shè)計(jì)原則和要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半 徑。 內(nèi)容 縱斷面設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是對(duì)進(jìn)行豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)， 豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì) 的主要 內(nèi)容是確保能夠滿(mǎn)足最小 的 停車(chē)視距要求。 豎曲線(xiàn)是縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車(chē)而設(shè)置的一段緩和曲線(xiàn)。設(shè)計(jì)時(shí)充分結(jié)合縱斷面設(shè)計(jì)原則和要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半徑。 就是 根據(jù)汽車(chē) 的 動(dòng)力特性 、 道路 的設(shè)計(jì) 等級(jí) 和 當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩?因素 以及工程經(jīng)濟(jì)性等 來(lái) 研究 設(shè)計(jì) 起伏空間線(xiàn)的 長(zhǎng)度和大小等 ， 來(lái)最終 達(dá)到行車(chē)安全 、 運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理 和 迅速及乘客感覺(jué)舒適 等。 林家溝村到馬家溝村二級(jí)公路設(shè)計(jì) –5– 原則 （ 1） 縱 斷 面線(xiàn)形 和 地形 情況 要 相適應(yīng)，線(xiàn) 形 要圓滑、 平順 和 視覺(jué)連續(xù)，保證 車(chē)輛的 行駛 舒適和 安全 。 （ 2） 縱坡 設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足 均勻平順、起伏和緩、坡長(zhǎng)和豎曲線(xiàn)長(zhǎng)短適當(dāng)以及填挖平衡 。 （ 3） 縱斷面和 平面 的 組合 設(shè)計(jì) 應(yīng)滿(mǎn)足 要 。 （ 4） 設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該充分地考慮駕駛員 視覺(jué)上自然地引導(dǎo)駕駛員的視線(xiàn)，并保持視覺(jué)的連續(xù)性 。 （ 5） 縱斷面 設(shè)計(jì)的 合成坡度組合要得當(dāng)，以利于路面排水和行車(chē)安全 。 （ 6） 縱斷面的 設(shè)計(jì)應(yīng) 該和 周?chē)?的 環(huán)境相協(xié)調(diào)， 來(lái)降低 駕駛 車(chē)輛人 員的 緊張和 疲勞程度，并 應(yīng)該 起到引導(dǎo) 駕駛員 視線(xiàn)的作用 。 （ 三 ） 橫斷面設(shè)計(jì) 道路橫斷面是 道路 中線(xiàn)上各點(diǎn)的法向切面，它是由 地 面線(xiàn) 和 橫斷面設(shè)計(jì)線(xiàn) 構(gòu)成的 。道路 橫斷面 的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括 行 分隔帶、邊溝、邊坡、 車(chē)道、路肩 和 截水溝等 。 （ 1） 橫斷面 設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、行車(chē)要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護(hù)和使用等方面的情況，進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，既要堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，又要經(jīng)濟(jì)合理。 （ 2） 路基設(shè)計(jì)除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度等外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措施。 （ 3） 還應(yīng)結(jié)合路線(xiàn)和路面進(jìn)行設(shè)計(jì)。選線(xiàn)時(shí)，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。對(duì)于地形陡峭、有高填深挖的邊坡 ，應(yīng)與移改路線(xiàn)位置及設(shè)置防護(hù)工程等進(jìn)行比較，以減少工程數(shù)量，保證路基穩(wěn)定。 （ 4） 沿河及受水浸水淹路段，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒(méi)或沖毀。 （ 5） 當(dāng)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高受限制，路基處于潮濕、過(guò)濕狀態(tài)和水溫狀況不良時(shí)，就應(yīng)采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進(jìn)行換填并壓實(shí)，使路面具有一定防凍總厚度，設(shè)置隔離層及其他排水設(shè)施等。 （ 6） 路基設(shè)計(jì)還應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)等的需要。 在 設(shè)計(jì) 的 時(shí) 候， 為 了 抵消 行駛的 車(chē)輛在曲線(xiàn)路 段上行駛時(shí) 產(chǎn)生的 汽車(chē) 離心力， 特意地 將 路面 形式 做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單 方 向橫坡形式，此為 曲線(xiàn) 路段 上的超高 設(shè)計(jì) 。合理的設(shè)置 橫斷面 的 超高，可以 整體 的 或 著是 部分 的 抵消 汽車(chē)的 離心力 ， 以此來(lái) 提 升曲線(xiàn)路林家溝村到馬家溝村二級(jí)公路設(shè)計(jì) –6– 段上 汽車(chē)行駛的穩(wěn)定性 和 舒適性。當(dāng)汽車(chē) 保持勻速 行駛時(shí)， 行駛 車(chē)輛在 圓曲線(xiàn)上行駛時(shí)產(chǎn)生的 離心力是 一個(gè) 不變 的 常數(shù)， 相反 回旋線(xiàn) 的 曲率是變化的，其離心力也是 隨著 變化的。因此， 道路圓曲線(xiàn)路段上的 超高橫坡度 ， 應(yīng) 是 和 圓曲線(xiàn) 的 半徑相 適合 的 全等的 全超高， 然而 在緩和曲線(xiàn) 段 上應(yīng) 該 是逐漸變化的超高。 路面 排水設(shè)施 排水溝設(shè)置 挖方路基 路段 的路肩外側(cè)， 和 路中 心 線(xiàn)平行，用 于收集 和排除 掉 路基 上面 和流 往 路基 上 的地面水。 邊溝 設(shè)置 不 應(yīng) 過(guò)長(zhǎng)， 宜 盡量 使溝內(nèi)水就近排 出邊溝 。邊溝的縱坡 坡度 一般與路線(xiàn)縱坡 保持 一致。 道路 平坡 的 路段， 排水 邊溝仍應(yīng) 設(shè)置成 %— %的最小縱坡。 本設(shè)計(jì) 排水 邊溝橫斷面采用梯形，內(nèi)側(cè)比例為 1:，外側(cè)比例為 ，與護(hù)坡一致。邊溝采用干砌片石。 （ 四 ） 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的 道路橫斷面為一塊板式，車(chē)行道寬 為 ，人行步道寬 為 2 =。車(chē)行道路面橫向坡 設(shè)置為 %雙向坡，人行道路面橫向坡 設(shè)置為 單向直線(xiàn) %的 內(nèi)坡，道路 路堤采用坡度為 1: 。 該 道路 選取 柔性路面，設(shè)計(jì) 的行車(chē) 道路面結(jié)構(gòu)層總厚度 共 65cm， 四層，其中：石灰土穩(wěn)定碎石 層 37cm、水泥穩(wěn)定砂礫層 20cm、粗粒式瀝青混凝土 層 5cm、細(xì)粒式瀝青混凝土 層 3cm。 （ 1） 在 上面層 的 細(xì)粒式瀝青混凝土和下面層 的 粗粒式瀝青混凝土之間噴灑粘層瀝青 。 （ 2） 瀝青混凝土面層與水泥穩(wěn)定碎石之間噴灑粘結(jié)瀝青油料 。 （ 五 ） 擋土墻設(shè)計(jì) 擋土墻是 一種 用來(lái)支撐 的 天然邊坡或人工填土 的 邊坡以保持土體穩(wěn)定 性 的 構(gòu)造 物 。根據(jù) 擋土 墻 的 設(shè)置位置， 分 為 山坡墻 、路堤墻和 路肩墻 等類(lèi)型 。 本設(shè)計(jì)選用 路肩墻 結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 林家溝村到馬家溝村二級(jí)公路設(shè)計(jì) –7– 第二部分 一 、公路平面線(xiàn)形設(shè)計(jì) （一）公路等級(jí)的確定 此路段的 初始年交通量，單位： 輛 /日。 交通量 的 年平均增長(zhǎng)率 為 5%。詳 見(jiàn)表 。 表 各類(lèi)車(chē)型的數(shù)據(jù) 小客車(chē) 黃河JN150 東風(fēng)EQ140 日野 KB21 太脫拉 138 上海SH130 躍進(jìn)NT230 2538 432 521 57 34 436 327 《標(biāo)準(zhǔn)》 由《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：交通量 的 換算 選 用小 型的 客車(chē)為標(biāo)準(zhǔn) 的 車(chē)型 ，詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 。 表 各 類(lèi) 汽車(chē) 的 代表車(chē)型 和 換算系數(shù) 汽車(chē) 的 代表車(chē)型 車(chē)輛折算系數(shù) 說(shuō) 明 小客車(chē) ≤ 19個(gè) 座 位 的客車(chē)和載 重 ≤ 2t的貨車(chē) 中型車(chē) ＞ 19個(gè) 座 位 的客車(chē)和載 重 ＞ 2t的貨車(chē) 大型車(chē) 載 重 ＞ 7t～ ≤ 14t的貨車(chē) 拖掛車(chē) 載 重 ＞ 14t的貨車(chē) 林家溝村到馬家溝村二級(jí)公路設(shè)計(jì) –8– 計(jì)算 初始年交通量： N0=2538+（ 436+327） +521 +（ 432+57+34） =6294 輛 /日 。 假設(shè)該公路遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限為 12 年，則遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限交通量 Nd: Nd=6294 112%)51( ?? =10765 輛 /日 高速公路：交通量 30000 輛以上 。 一級(jí)公路：交通量 15000～ 30000 輛 。 二級(jí)公路：交通量 5000～ 15000 輛 。 可知本次設(shè)計(jì)道路 的遠(yuǎn)景交通量 等級(jí)為二級(jí)公路 。 （ 二 ）路線(xiàn)曲線(xiàn)要素計(jì)算 二級(jí)公路 平面設(shè)計(jì)的 主要技術(shù)指標(biāo)表見(jiàn)表 。 表 二級(jí)公路主要技術(shù)指標(biāo) 設(shè)計(jì)車(chē)速 60km/h 平曲線(xiàn) 一般最小半徑 200m 極限最小半徑 125m 緩和曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度 60m 不設(shè)超高的圓曲線(xiàn)最小半徑 路拱 ≤2 .0% 1500m ＞ % 1900m 最大縱坡 6% 凸曲線(xiàn) 一般最小半徑 2000m 極限最小半徑 1400m 凹曲線(xiàn) 一般最小半徑 1500m 極限最小半徑 1000m 林家溝村 到 馬家溝 村二級(jí)公路，根據(jù)路線(xiàn)選線(xiàn)原則，綜合各方面因素 ，設(shè)計(jì)兩個(gè)轉(zhuǎn)彎 ，路線(xiàn)基本情況如下： 全長(zhǎng)： 交點(diǎn)： 2 交點(diǎn)樁號(hào)： K0+、 K1+ 林家溝村到馬家溝村二級(jí)公路設(shè)計(jì) –9– 半徑： 500m 、 700m。 緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度： 80m、 90m。 曲線(xiàn)要素 的計(jì)算 ： （ 1） 交點(diǎn)一： 見(jiàn)圖 。 圖 交點(diǎn)一 轉(zhuǎn)彎處 起點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)的樁號(hào)如下： A： K0+ JD1： K0+ B： K1+ 圓曲線(xiàn)計(jì)算 已知 39。93840 ??? （ 左 ）， 取圓曲線(xiàn)半徑 mR 500? ，緩和曲線(xiàn)長(zhǎng) m80?L mRLLq ss 23 ??? mRLRLp ss 8824 342 ??? mpRT a n)( ???? ? )2( 0 ?????? ss LRLRL ????? e c)( ???? RpRE ? mLTJ 0 5 ??? 主點(diǎn)里程樁號(hào)的計(jì)算 ： 林家溝村到馬家溝村二級(jí)公路設(shè)計(jì) –10– mTJDZH 1 7 7 73 2 2 54 9 0 21 ????? ??ZHHY sL m1 7 5 7801 7 7 7 ??? ?? HYYH sLL 2? m7 8 3 18026 1 3 41 7 5 7 ????? ??YHHZ sL m7 8 0 1 1807 8 3 1 ??? mLHZQZ ????? mJQZJD ????? (2)交點(diǎn)二： 見(jiàn)圖 。 圖 交點(diǎn)二 轉(zhuǎn)彎處起點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)的樁號(hào)如下： C： K1+ JD2： K1+ D： K1+ 圓曲線(xiàn)計(jì)算 已知 39。56209??? （ 左 ），取圓 曲線(xiàn)半徑 mR 700? ，緩和曲線(xiàn)長(zhǎng) m90?sL mRLLq ss 23 ??? mRLRLP ss 342 ??? 林家溝村到馬家溝村二級(jí)公路設(shè)計(jì) –11– mpRT a n)( ???? ? )2( 0 ?????? ss LRLRL ????? e c)( ???? RpRE ? mLTJ 3 ??? 主點(diǎn)里程樁號(hào)的計(jì)算 : mTJDZH 2 4 9 . 9 1 22 ????? ??ZHHY sL ??? ??HYYH sLL 2? ????? ??YHHZ L ??? mLHZQZ 7 5 2 4 92/2 1 0 48 6 3 5 12 ????? mJQZJD 9 1 2 4 92/9 8 4 0 62 ????? （ 三 ） 各點(diǎn)樁號(hào)的確定 見(jiàn)表截圖 平曲線(xiàn)表截圖 其他 各個(gè) 樁號(hào)和 幾何元素 詳細(xì) 的計(jì)算結(jié)果 詳 見(jiàn) 4951號(hào)圖紙平曲線(xiàn)表及逐樁坐標(biāo)表。 林家溝村到馬家溝村二級(jí)公路設(shè)計(jì) –12– 二 、縱斷面的計(jì)算 （一） 縱斷面的主要指標(biāo) 最大縱坡的標(biāo)準(zhǔn)主要是基于對(duì)重型卡車(chē)的行駛特性的研究而建立的 .盡管設(shè)計(jì)值早已確定 ,而且于許多公路特性相一致 ,但與 設(shè)計(jì)車(chē)速相關(guān)的道路縱坡值卻只有少數(shù)結(jié)論 . 最大縱坡主要對(duì)于足夠的排水的需要有關(guān)對(duì)于不設(shè)路邊石的道路 ,有足夠的路拱 來(lái)側(cè)向排水 ,可以運(yùn)用相當(dāng)平緩或者設(shè)置水平縱坡 .設(shè)置路邊石的路面 ,在通常情況下的縱坡應(yīng)該是 %.在堅(jiān)固的路基上設(shè)成精確地路拱 高等級(jí)路面上可以運(yùn)用大約 %的縱坡 ,即使在沒(méi)設(shè)路邊石的路面上 ,提供大約 %的最小縱坡也是合適的 ,因?yàn)樽畛踅ǔ傻穆饭皺M坡會(huì)因?yàn)椴灰?guī)則膨脹 ,路面結(jié)構(gòu)加固 ,維修或重新罩面等原因而降低 .在特殊情況下較平緩的縱坡運(yùn)用證明是正確的 . 特別注意的最小邊溝縱坡 .任何在邊溝形成的積水 ,都會(huì) 隊(duì)路基產(chǎn)生非常有害的影響 ,特別是對(duì)膨脹性較大的土來(lái)說(shuō) .為了確保水的連續(xù)流動(dòng) ,邊溝縱坡應(yīng)建成 %的適宜 縱坡度 .在道路縱坡不能相應(yīng)調(diào)整的地方 ,就要對(duì)邊溝做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整 . 從車(chē)輛的行駛特性和道路通行能力影響的角度來(lái)看 ,坡度的陡度 并不是考慮的唯一因素 .縱坡的長(zhǎng)度可能成為關(guān)鍵的因素而且也必須考慮的 .術(shù)語(yǔ) ” 縱坡的臨界長(zhǎng)度 ”是用來(lái)表示滿(mǎn)載卡車(chē)上坡行駛時(shí)不出現(xiàn)沒(méi)有任何理由減速的情況下的最大長(zhǎng)度 .對(duì)于某一給頂縱坡短于 臨界值的長(zhǎng)度可保證車(chē)輛在按可接受的速度范圍下行駛 .如果在縱坡比臨界值的情況小保持行 使要求自由度的話(huà) ,那么就應(yīng)該進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整 ,例如通過(guò)改線(xiàn)來(lái)減小坡度或增加附屬車(chē)道 .推薦采用 10mph[15km/h]速度降低值作為確定縱坡臨界長(zhǎng)度一般值的原則 .