【文章內(nèi)容簡介】 二 ） 縱斷面設(shè)計 沿著道路的中心線，豎直地剖切開來，然后展開，得到的就是路線縱斷面。由于各種自然因素的影響和經(jīng)濟因素要求，路線縱斷面形狀總是一條起伏的空間曲線。 運用豎曲線來形成相鄰直坡段交叉點處的逐漸變化。他們有簡單拋物線的特 征。直坡線上的偏移量隨著離開豎曲線的起點端部的水平距離的平方而變化。豎曲線的偏移低于切線時稱為凸型豎曲線，高于切線的豎曲線成為凹形豎曲線。凸形 豎曲線的最小長度主要通過視距長度來確定。這些長度通常從安全、舒適、便利的角度得到滿足。 豎曲線設(shè)計的主要設(shè)計內(nèi)容是確保能夠滿足最小停車視距的要求。前面確定的停車視距的設(shè)計標準的采用值在豎曲線中同樣適用 。 夜行行駛條件控制凹形豎曲線設(shè)計。視距控制是前燈的高度和對目標的照射距離而不是司機的視線高。 通過分析與視距 相關(guān)的要求和豎曲線的特性，可以確定特殊情況下豎曲線最小 允許長度。為了舒適而推薦豎曲線長度部小于單位為 m/h設(shè)計速度 3倍的長度為控制標準。 豎曲線的變化率是不變的通過坡度之間的算術(shù)差除以單位曲線長度英尺 [米 ]來測量。這個值 給的是單位長度的水平距離英尺 [米 ]豎曲線的坡度變化的百分率。 通常偏遠地區(qū)的凸形的豎曲線應比最小值長，以避免在線性 中角度突變的出現(xiàn)，即使視距標準應允許采用較短的豎曲線。在長凹豎曲線中，特別注意滿足排水要求。 豎曲線是縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車而設(shè)置的一段緩和曲線。設(shè)計時充分結(jié)合縱斷面設(shè)計原則和要求，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)計的內(nèi)容主要是對進行豎曲線設(shè)計， 豎曲線設(shè)計 的主要 內(nèi)容是確保能夠滿足最小 的 停車視距要求。 豎曲線是縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車而設(shè)置的一段緩和曲線。設(shè)計時充分結(jié)合縱斷面設(shè)計原則和要求，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 的 動力特性 、 道路 的設(shè)計 等級 和 當?shù)氐淖匀坏乩?因素 以及工程經(jīng)濟性等 來 研究 設(shè)計 起伏空間線的 長度和大小等 ， 來最終 達到行車安全 、 運輸經(jīng)濟合理 和 迅速及乘客感覺舒適 等。 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計 –5– 原則 （ 1） 縱 斷 面線形 和 地形 情況 要 相適應，線 形 要圓滑、 平順 和 視覺連續(xù)，保證 車輛的 行駛 舒適和 安全 。 （ 2） 縱坡 設(shè)計應滿足 均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當以及填挖平衡 。 （ 3） 縱斷面和 平面 的 組合 設(shè)計 應滿足 要 。 （ 4） 設(shè)計者在設(shè)計的過程中，應該充分地考慮駕駛員 視覺上自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性 。 （ 5） 縱斷面 設(shè)計的 合成坡度組合要得當，以利于路面排水和行車安全 。 （ 6） 縱斷面的 設(shè)計應 該和 周圍 的 環(huán)境相協(xié)調(diào)， 來降低 駕駛 車輛人 員的 緊張和 疲勞程度，并 應該 起到引導 駕駛員 視線的作用 。 （ 三 ） 橫斷面設(shè)計 道路橫斷面是 道路 中線上各點的法向切面，它是由 地 面線 和 橫斷面設(shè)計線 構(gòu)成的 。道路 橫斷面 的設(shè)計內(nèi)容包括 行 分隔帶、邊溝、邊坡、 車道、路肩 和 截水溝等 。 （ 1） 橫斷面 設(shè)計應根據(jù)公路等級、行車要求和當?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護和使用等方面的情況，進行精心設(shè)計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟合理。 （ 2） 路基設(shè)計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度等外，還應設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟有效的病害防治措施。 （ 3） 還應結(jié)合路線和路面進行設(shè)計。選線時，應盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。對于地形陡峭、有高填深挖的邊坡 ，應與移改路線位置及設(shè)置防護工程等進行比較，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，應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。 （ 5） 當路基設(shè)計標高受限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時，就應采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進行換填并壓實，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)計還應兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護等的需要。 在 設(shè)計 的 時 候， 為 了 抵消 行駛的 車輛在曲線路 段上行駛時 產(chǎn)生的 汽車 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 路段 上的超高 設(shè)計 。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 汽車的 離心力 ， 以此來 提 升曲線路林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計 –6– 段上 汽車行駛的穩(wěn)定性 和 舒適性。當汽車 保持勻速 行駛時， 行駛 車輛在 圓曲線上行駛時產(chǎn)生的 離心力是 一個 不變 的 常數(shù)， 相反 回旋線 的 曲率是變化的，其離心力也是 隨著 變化的。因此， 道路圓曲線路段上的 超高橫坡度 ， 應 是 和 圓曲線 的 半徑相 適合 的 全等的 全超高， 然而 在緩和曲線 段 上應 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 過長， 宜 盡量 使溝內(nèi)水就近排 出邊溝 。邊溝的縱坡 坡度 一般與路線縱坡 保持 一致。 道路 平坡 的 路段， 排水 邊溝仍應 設(shè)置成 %— %的最小縱坡。 本設(shè)計 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 ，與護坡一致。邊溝采用干砌片石。 （ 四 ） 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 本設(shè)計的 道路橫斷面為一塊板式，車行道寬 為 ，人行步道寬 為 2 =。車行道路面橫向坡 設(shè)置為 %雙向坡，人行道路面橫向坡 設(shè)置為 單向直線 %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 的行車 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、細粒式瀝青混凝土 層 3cm。 （ 1） 在 上面層 的 細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 擋土墻是 一種 用來支撐 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 等類型 。 本設(shè)計選用 路肩墻 結(jié)構(gòu)進行設(shè)計 。 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計 –7– 第二部分 一 、公路平面線形設(shè)計 （一）公路等級的確定 此路段的 初始年交通量，單位： 輛 /日。 交通量 的 年平均增長率 為 5%。詳 見表 。 表 各類車型的數(shù)據(jù) 小客車 黃河JN150 東風EQ140 日野 KB21 太脫拉 138 上海SH130 躍進NT230 2538 432 521 57 34 436 327 《標準》 由《公路工程技術(shù)標準》規(guī)定：交通量 的 換算 選 用小 型的 客車為標準 的 車型 ，詳細數(shù)據(jù)見表 。 表 各 類 汽車 的 代表車型 和 換算系數(shù) 汽車 的 代表車型 車輛折算系數(shù) 說 明 小客車 ≤ 19個 座 位 的客車和載 重 ≤ 2t的貨車 中型車 ＞ 19個 座 位 的客車和載 重 ＞ 2t的貨車 大型車 載 重 ＞ 7t～ ≤ 14t的貨車 拖掛車 載 重 ＞ 14t的貨車 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計 –8– 計算 初始年交通量： N0=2538+（ 436+327） +521 +（ 432+57+34） =6294 輛 /日 。 假設(shè)該公路遠景設(shè)計年限為 12 年，則遠景設(shè)計年限交通量 Nd: Nd=6294 112%)51( ?? =10765 輛 /日 高速公路：交通量 30000 輛以上 。 一級公路：交通量 15000～ 30000 輛 。 二級公路：交通量 5000～ 15000 輛 。 可知本次設(shè)計道路 的遠景交通量 等級為二級公路 。 （ 二 ）路線曲線要素計算 二級公路 平面設(shè)計的 主要技術(shù)指標表見表 。 表 二級公路主要技術(shù)指標 設(shè)計車速 60km/h 平曲線 一般最小半徑 200m 極限最小半徑 125m 緩和曲線最小長度 60m 不設(shè)超高的圓曲線最小半徑 路拱 ≤2 .0% 1500m ＞ % 1900m 最大縱坡 6% 凸曲線 一般最小半徑 2000m 極限最小半徑 1400m 凹曲線 一般最小半徑 1500m 極限最小半徑 1000m 林家溝村 到 馬家溝 村二級公路，根據(jù)路線選線原則，綜合各方面因素 ，設(shè)計兩個轉(zhuǎn)彎 ，路線基本情況如下： 全長： 交點： 2 交點樁號： K0+、 K1+ 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計 –9– 半徑： 500m 、 700m。 緩和曲線長度： 80m、 90m。 曲線要素 的計算 ： （ 1） 交點一： 見圖 。 圖 交點一 轉(zhuǎn)彎處 起點、交點、終點的樁號如下： A： K0+ JD1： K0+ B： K1+ 圓曲線計算 已知 39。93840 ??? （ 左 ）， 取圓曲線半徑 mR 500? ，緩和曲線長 m80?L mRLLq ss 23 ??? mRLRLp ss 8824 342 ??? mpRT a n)( ???? ? )2( 0 ?????? ss LRLRL ????? e c)( ???? RpRE ? mLTJ 0 5 ??? 主點里程樁號的計算 ： 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計 –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)交點二： 見圖 。 圖 交點二 轉(zhuǎn)彎處起點、交點、終點的樁號如下： C： K1+ JD2： K1+ D： K1+ 圓曲線計算 已知 39。56209??? （ 左 ），取圓 曲線半徑 mR 700? ，緩和曲線長 m90?sL mRLLq ss 23 ??? mRLRLP ss 342 ??? 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計 –11– mpRT a n)( ???? ? )2( 0 ?????? ss LRLRL ????? e c)( ???? RpRE ? mLTJ 3 ??? 主點里程樁號的計算 : 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 ） 各點樁號的確定 見表截圖 平曲線表截圖 其他 各個 樁號和 幾何元素 詳細 的計算結(jié)果 詳 見 4951號圖紙平曲線表及逐樁坐標表。 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計 –12– 二 、縱斷面的計算 （一） 縱斷面的主要指標 最大縱坡的標準主要是基于對重型卡車的行駛特性的研究而建立的 .盡管設(shè)計值早已確定 ,而且于許多公路特性相一致 ,但與 設(shè)計車速相關(guān)的道路縱坡值卻只有少數(shù)結(jié)論 . 最大縱坡主要對于足夠的排水的需要有關(guān)對于不設(shè)路邊石的道路 ,有足夠的路拱 來側(cè)向排水 ,可以運用相當平緩或者設(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該是 %.在堅固的路基上設(shè)成精確地路拱 高等級路面上可以運用大約 %的縱坡 ,即使在沒設(shè)路邊石的路面上 ,提供大約 %的最小縱坡也是合適的 ,因為最初建成的路拱橫坡會因為不規(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 隊路基產(chǎn)生非常有害的影響 ,特別是對膨脹性較大的土來說 .為了確保水的連續(xù)流動 ,邊溝縱坡應建成 %的適宜 縱坡度 .在道路縱坡不能相應調(diào)整的地方 ,就要對邊溝做適當?shù)恼{(diào)整 . 從車輛的行駛特性和道路通行能力影響的角度來看 ,坡度的陡度 并不是考慮的唯一因素 .縱坡的長度可能成為關(guān)鍵的因素而且也必須考慮的 .術(shù)語 ” 縱坡的臨界長度 ”是用來表示滿載卡車上坡行駛時不出現(xiàn)沒有任何理由減速的情況下的最大長度 .對于某一給頂縱坡短于 臨界值的長度可保證車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 ,那么就應該進行設(shè)計調(diào)整 ,例如通過改線來減小坡度或增加附屬車道 .推薦采用 10mph[15km/h]速度降低值作為確定縱坡臨界長度一般值的原則 .