【文章內(nèi)容簡介】 等級 、性質(zhì)、任務(wù) 和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合 地形 及其沿線條件， 合理選擇最優(yōu)的路線是道路選線的目的 。 選出最合理的路線走向?qū)?平面 線形 影響很大 。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 選線的步驟 全面布局 把握路線整體的 全局性工作 ，目的是 解決路線基本走向 。就是 根據(jù) 起 、 終點以及 重要的控制點找出最優(yōu) 的路線帶。 首先在 大比例尺地形圖上 初步設(shè)計 ，選出可能的路線 方案， 其次 收集資料 ，勘查地形 ，根據(jù)需要 與其他的 條件， 確定 通過 各個必須的 控制點，進(jìn)而定出大體的線形 走向 。 路線基本走向已經(jīng)確定， 但 地形平坦與復(fù)雜程度不同， 所以要 采取 一定的 方法，插出 一些 控制點，然后從這些控制點 連線 中 選擇 通過 點多的直線段，特別是通過了重要的控制點 的直線段，延伸相鄰直線的交點，即為路線的轉(zhuǎn)角點。 整體走向已經(jīng)確定，但局部需要修正 ，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ，在 結(jié)合自然條件，綜合考慮。擬定出曲線的半徑，完成 定線工作 。 選線的方法 是在已經(jīng)測得的地形圖上，進(jìn)行 路線布局方案比選，從而在紙上確定路線，再到實地放線的選線方法。 平原微丘區(qū)公路路線特點 平原微丘區(qū)地面高度變化 較 小，有輕微的起伏和傾斜， 沿線 村落分布較多，田地 一般多為耕地， 另外池塘 、河流、溝渠 較密集 。 所以 平原微丘區(qū)選線 很容易將 路線縱坡及曲線半徑等幾何要素 達(dá)到 較高的技術(shù)標(biāo) ，但更易受 地物的障礙以及農(nóng)村建設(shè)需要的限制 ，影響 選線 結(jié)果 。 平原微丘區(qū)地形對路線的限制不大，路線的基本線形，多順直短捷，兩控制點直線連線 的路線是最理想的，但一般很難達(dá)到 。一般地區(qū) 都是 農(nóng)田密布，居民點密集， 村落較多， 由于這些原因， 再根據(jù) 公路的使用任務(wù)和性質(zhì)， 使路線的選擇增加了難度，也 增加了距離，但這也是必要的 。 因洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 此平原微丘區(qū)選線 ， 控制點之間 應(yīng) 以直線為主，在直 線 的基礎(chǔ)上 ，根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情形 作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使路線的平 、 縱 、橫 配合好。 本次選線方案 本次選線根據(jù)起訖點的位置，起點和終點之間存在大量村莊，所以本次選線盡量繞開村落。 圖 21 路線方案圖 方案 1 沿線多為耕地，距離村落距離適中，但局部地區(qū)地面起伏較明顯。方案 2 地面起伏較小，但經(jīng)過村落較多，對當(dāng)?shù)鼐用裼绊戄^大。因此本次設(shè)計選擇方案 1。 定線 定線及其任務(wù) 定線是 依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在選線中選出的大致走向范圍內(nèi) ， 結(jié)合具體的地形地貌，考慮平、縱、橫三者的關(guān)系， 確定 出較優(yōu)的 道路中線確切位置的過程。 公路定線除受 客觀條件影響，例如 地形、地質(zhì)及地物等制約外，還受其他主觀條件影響，例如 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、國家政策、道路美學(xué) 等 其他因素的制約。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 定線的方法 紙上定線是在大比例尺（一般用 1:1000～ 1： :2021）地形圖上確定道路中線的位置，再將紙上路線通過實地放線敷設(shè)到地面上，供詳細(xì)測量和施工之用。紙上定線 是在地形圖上進(jìn)行的，所以視野非常的開 闊，控制點容易確定，而且可以反復(fù)修改平縱線形的協(xié)調(diào) 。紙上定線適用 范圍極廣，因此各等級的公路設(shè)計都應(yīng)當(dāng)采用紙上定線， 提高定線的質(zhì)量。 現(xiàn)場定線是設(shè)計人員直接在現(xiàn)場定出道路中線的具體位置?，F(xiàn)場定線是在 實際地形 中進(jìn)行，只要反復(fù)的定線、試線， 最終路線都會比較的好。 定線的步驟 平原微丘區(qū)定線 依據(jù)上述定線的步驟， 在選線布局 中 確定的控制點之間分析比較，確定 出比較可行的路線走向，定出最優(yōu)導(dǎo)向線 。 定路線導(dǎo)線 參照導(dǎo)向點， 確定出路線 導(dǎo)向線。 按 照規(guī)范 初定圓曲線半徑 、 緩和曲線長度，計算平曲線要素。 檢查各技術(shù)指標(biāo)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，以及平曲線線位是否合適， 如不滿足，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，直到完全滿足為止 。 擬定路線 本次設(shè)計采取紙上定線的方法，定性圖比例尺 1:10000，滿足紙上定線對比例尺的要求。方案 1 中路線全長 5730m，方案 2 中路線全程 5550m。方案 2 沿線村落較多，且路線縱向排水的不符合要求。方案 1 地面線起伏較大，道路整體縱坡在滿足縱向填挖基本平衡的同時可以滿足排水要求。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 綜上 所 述對兩條路線進(jìn)行比選，最終選擇方案一中路線為本次 設(shè)計路線。設(shè)計路線全長 ，平曲線半徑 2021m，緩和曲線長度 260m。 平面線形設(shè)計 平面設(shè)計原則 順 直 連續(xù)，且與地形相適應(yīng)， 與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 ，但還應(yīng)滿足乘客與駕駛員的心理、視覺的要求。 性 與均衡能夠使車輛勻速行駛，因此應(yīng)保持線形連續(xù)。 ，包括圓曲線和兩端的緩和曲線，不然會出現(xiàn) 連續(xù)急彎的線形 ，影響車輛的行駛。 平曲線設(shè)計技術(shù)指標(biāo) 《公路程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 的規(guī)定 ，本次 設(shè)計技術(shù)指標(biāo)如表 21： 表 21 技術(shù)指標(biāo) 公路等級 一級 地形 平原微丘區(qū) 設(shè)計時速（ KN/h） 80 圓曲線 一般最小半徑（ m） 400 極限最小半徑（ m） 250 不設(shè)超高圓曲線最小半徑（ m） 路拱 ? 2% 2021 路拱 2% 3350 平曲線 一般值（ m） 400 最小值（ m） 140 緩和曲線最小長度（ m） 70 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 平面線形主要組成要素為直線、圓曲線、 緩和曲線。路線線形設(shè)計 主要原理 為線性 與地形景觀 相協(xié)調(diào)，與交通量相協(xié)調(diào)，與計算行車速度和實際行車速度相協(xié)調(diào)，與平、縱、橫面設(shè)計相協(xié)調(diào)。 本次平曲線技術(shù)指標(biāo) 本次始終設(shè)計速度為 80Km/h，圓曲線半徑 2021m，緩和曲線長度260m，平曲線長度 。路線全長 。 示意圖如下圖所示： 圖 22 線形平面圖 平曲線計算 已知資料 路段初始年交通量（輛 /日，交通量年平均增長率 5%）。 表 22 初始年交通量 小客車 解放 CA15 黃河 JN162 東風(fēng) EQ140 800 800 670 800 折算系數(shù)標(biāo)準(zhǔn) 由《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定： 一級公路以小客車為折算標(biāo)準(zhǔn)。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 表 23 各汽車代表車型與換算系數(shù) 汽車代表車型 車輛折算系數(shù) 說 明 小客車 ≤ 19 座的客車和載質(zhì)量≤ 2t 的貨車 中型車 ＞ 19 座的客車和載質(zhì)量＞ 2t 的貨車 大型車 載質(zhì)量＞ 7t~≤ 14t 的貨車 拖掛車 載質(zhì)量＞ 14t 的貨車 則各汽車車型的換算系數(shù)如下表： 表 24 各汽車換算系數(shù) 小客車 解放 CA15 黃河 JN162 東風(fēng) EQ140 交通量計算 初始年交通量： 0N =800+ 800+670 +500 =4090 輛 /日 確定公路等級 假設(shè)該公路遠(yuǎn)景設(shè)計年限為 30年，則遠(yuǎn)景設(shè)計年限交通量 N： 1 3 0 10N N ( 1 ) 4 0 9 0 ( 1 5 %) 1 6 8 3 5 /nk ??? ? ? ? ? ? ? 輛 日。 由遠(yuǎn)景設(shè)計年限交通量 N=16835 輛 /日，查《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，擬定該公路為一級公路四車道，設(shè)計車速為 80km/h。 起點 、終點及交點的計算 設(shè)計的線形 選擇方案 1 如下圖所示： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 圖 23 平面線形 計算出起點、交點、終點的坐標(biāo)如下： A：（ ， ） JD1： (， ) C：（ ， ） 路線長、方位角計算 AB段 22( 5 8 3 6 1 .5 5 1 6 2 1 9 6 .5 8 4 ) ( 2 5 2 1 9 .2 4 6 2 5 7 3 8 .2 5 5 ) 3 8 6 9 .9 9 3A B m? ? ? ? ? ( 5 8 3 6 1 . 5 5 1 6 2 1 9 6 . 5 8 4 ) 8 2 1 7 3 4( 2 5 2 1 9 . 2 4 6 2 5 7 3 8 . 2 5 5 )AB a r c tg? ? ? ????? BC段 22( 6 4 0 3 6 .8 4 6 6 2 1 9 6 .5 8 4 ) ( 2 5 4 9 5 .9 2 6 2 5 7 3 8 .2 5 5 ) 1 8 5 2 .6 7B C m? ? ? ? ? ( 6 4 0 3 6 . 8 4 6 6 2 1 9 6 . 5 8 4 )9 7 3 0 0 6( 2 5 4 9 5 . 9 2 6 2 5 7 3 8 . 2 5 5 )BC a r c tg? ? ? ????? 轉(zhuǎn)角計算 1 9 7 3 0 0 6 8 2 1 7 3 4 1 5 1 2 3 2B C A B? ? ? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ? （ 右 ） 緩和曲線的確定 ABC段： 已知兩交點轉(zhuǎn)角 1 15 12 32? ? ??? ，設(shè)計行車速度 V 80km/ h? ，擬定半徑R=2021m。查《 公路工程技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)》緩和曲線最小長度為 70m，本次設(shè)計洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 取緩和曲線長 260sLm? 。 曲線要素計算 1. 已知 1 15 12 32? ? ??? 取圓曲線半徑 1 2021Rm? 緩和曲線長 260sLm? ，如下圖： 圖 平曲線幾何要素計算示意圖 2. 平曲線要素的計算公式 表 25 圓曲線幾何要素計算公式 切線增長值 332402 RLLq ss ?? 切線長 ? ? qpRT ??? 2tan ? 圓曲線的內(nèi)移值 24324 238 4ssLLp RR?? 平曲線長度 sLRL 21 80)2( 0 ???? ???? 切線長 ? ? qpRT ??? 2tan ? 外距 ? ?se c 2E R p R?? ? ? 3. 計算結(jié)果如下 ? ? ??3 3ss 22LL 26 0 26 0q= 12 9. 98 2 m2224 0R 24 0 20 00 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 ??? ?24 24ss 33LL 2 6 0 2 6 0p = 1 . 4 0 8 m2 4 R 2 4 2 0 0 02 3 8 4 R 2 3 8 4 2 0 0 0 ? ? ? ??s0 L 1 8 0 2 6 0 1 8 0β = 3 . 7 2 42R π 2 2 0 0 0 π ? ? ? ? ? ????α 1 5 1 2 3 2T = R + p t a n + q = 2 0 0 0 1 . 4 0 8 t a n 3 9 7 . 1 8 4 m22 ? ?? ???? ?? ? ??? ? ? ? ? ? ? ?0SπL= α 2 β R+2L180π1 5 1 2 3 2 2 3 4 3 2 6 2 0 0 0 2 2 6 0 7 9 0 . 8 9 0180 ? ? ? ? ? ????α 1 5 1 2 3 2E = R + p s e c R = 2 0 0 0 1 . 4 0 8 s e c = 1 9 . 1 6 622 ?D=2TL=2 = 則由上述結(jié)果得圓曲線半徑 1 2021Rm? 時，緩和曲線長 260sLm? ，圓曲線長度 。 線 形 協(xié)調(diào) 平面線形的協(xié)調(diào) 道路平、縱、橫三 方 面結(jié)合 能夠影響 汽車行使的安全與舒適， 因此要重點做好三者 協(xié)調(diào)組合 。 平原微丘區(qū)地勢平坦，縱斷面以低坡度為主，既要符合一級公路技術(shù)指標(biāo)要求，又不宜使豎曲線長度太長而增加造價。 1. 平曲線與豎曲線的配合：長直線上設(shè)置豎曲線，平原微丘區(qū)平面上設(shè)置長直線較為常見 ，本次設(shè)計直線段較長，因此 縱斷面設(shè)計 中 設(shè)置豎曲線 是必須的 ， 如果豎曲線的坡 度 較大，會給駕駛員帶 來較強(qiáng)烈感官刺激，不利于行車安全， 設(shè)計時采用較大的豎曲線半徑方法， 能夠此影響。 2. 超高的設(shè)計 影響 平面與橫斷面的協(xié)調(diào)。 線形與環(huán)境的協(xié)調(diào) 1. 定線時盡量避開村鎮(zhèn)等居民區(qū)，減少噪音對居民生活帶來的影響。 2. 路基所需的土，在縱向調(diào)配不夠時應(yīng)得到 地方政府同意 ，在政府 安洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 排 下開挖土方，不能 亂開挖。 3．縱斷面線性與景觀、城鎮(zhèn)規(guī)劃的結(jié)合 4．遠(yuǎn)近結(jié)合的平、縱、橫綜合設(shè)計 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 第 3 章 縱斷面設(shè)計 縱斷面設(shè)計在路面設(shè)計中非常重要，而且 由于自然因素的影 響以及 其他因素影響 ，路線縱斷面 不可能是一條直線 ， 所以