【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)置兩段緩和曲線及一段圓曲線，平曲線一般長度按 9s 行程長 度控制，即緩和曲線與圓曲線長度均保證 3s 的行程，緩和曲線：圓曲線：緩和曲線≈ 1： 1： 1，才能使其線形美觀、順暢。 圓曲線能較好地適應(yīng)地形的變化，并可獲得圓滑的線形，使用范圍較廣且靈活。圓曲線在適應(yīng)地形的條件下，應(yīng)盡量選用較大的半徑。在定半徑時宜遵循以下原則： （ 1） 一般情況下以采用極限最小半徑的 48倍或超高為 24%的圓曲線半徑為宜。 （ 2） 當(dāng)?shù)匦螚l件不受限制時，應(yīng)盡量采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑為宜。 （ 3） 選擇半徑時應(yīng)結(jié)合前后線形綜合考慮，以形成連續(xù)的線形。并要考 慮平曲線與縱坡的關(guān)系，避免小半徑與大縱坡重合即形成陡坡急彎。 （ 4） 彎道半徑的選擇，應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實地的地形、地物、人工構(gòu)造物及其它條件的要求，按合理的曲線位置用外距、切線長等控制條件反算。 （ 5） 小偏角的彎道容易使司機產(chǎn)生錯覺，應(yīng)盡量避免。一般情況下轉(zhuǎn)角不小于 7176。為宜。 （ 6） 當(dāng)同向曲線間插入短直線時，在視覺上容易形成直線與兩端的曲線構(gòu)成反彎的錯覺是整個組織線形缺乏連續(xù)性，形成“斷背曲線”。因此在設(shè)計時應(yīng)予以盡量避免。 （三）緩和曲線 在直線和圓曲線間或半徑不同的圓曲線間設(shè)置曲率半徑連續(xù)變化的曲線即為緩 和曲線。其作用是線形緩和、行車緩和及超高加寬緩和。當(dāng)平曲線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑事應(yīng)設(shè)置緩和曲線。緩和曲線可采用回旋曲線、三次拋物線，高次拋物線等線型。因回旋曲線與汽車由直線進入圓曲線的軌跡完全符合，在我國，《公路路線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定采用回旋曲線?！豆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTG B012021 規(guī)定平原微丘區(qū)二級路（設(shè)計車速 9 =80km/h）最小緩和曲線長度不小于 70m。 （四）平面組合線形 本設(shè)計路段大部分采用基本型曲線?；拘颓€所采用的回旋曲線：圓曲線：回旋曲線為 1∶ 1∶ 1 – 1∶ 2∶ 1。回旋曲線參數(shù) 2A = Rls? 。 在個別路段為兩個反向基本型直接連接構(gòu)成的 S型曲線，從行使力學(xué)上和線形協(xié)調(diào)、超高緩和考慮， S 型曲線相鄰兩個回旋曲線參數(shù) A1和 A2宜相等，若采用不同參數(shù)，其值相差不宜過大，應(yīng)符合： 21AA ≤ 及 R/3≤ A≤ R S型曲線兩個圓曲線半徑之比不宜過大，以符合： 21RR =11/3 式中： R1 為大圓曲線半徑（ m）， R2為小圓曲線 半徑（ m）。 二、平面設(shè)計步驟 （一）選線的目的和任務(wù) 道路選線的目的，就是根據(jù)道路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地形、地質(zhì)、地物及其他沿線條件，綜合平、縱、橫三方面因素，在實地或紙上選定道路中線平面的位置。 道路選線的主要任務(wù)是：確定道路的走向和總體布局；具體確定道路的交點位置和選定道路曲線的要素，通過紙上或?qū)嵉剡x線，把路線的平面位置確定下來。 （二）選線原則 。主觀條件是指設(shè)計任務(wù)書（或其它文件）規(guī)定中的路線總方向，等級及其在公路網(wǎng)中的地位和作用?？陀^存在條 件是指公路所在地區(qū)原有交通布局，城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、資源狀況，土地開發(fā)利用和規(guī)劃的情況以及地形、地質(zhì)、氣象、水文等自然條件。根據(jù) 1： 1000 帶狀地形圖，路線的走向所要解決的問題是在保證公路線形等級標(biāo)準(zhǔn)的同時如何避免少拆遷、少占地，減少填挖方數(shù)量以降低和節(jié)約公路造價的問題。 。根據(jù)任務(wù)要求，本次畢業(yè)設(shè)計應(yīng)采用最新的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTG B012021，因此，在進行紙上定線時，首先應(yīng)吃透規(guī)范。在定線過程中，如工程量增加不大，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)。 10 ，選取線時 要處理好公路與農(nóng)業(yè)的關(guān)系。注意與農(nóng)田基本建設(shè)的配合，做到少占耕地，并應(yīng)量不占高產(chǎn)田，經(jīng)濟農(nóng)作物田或穿過經(jīng)濟園林等。并注意與修路造田、農(nóng)田水利灌溉、土地規(guī)劃等相結(jié)合。 ，盡量減少施工對自然環(huán)境和生態(tài)平衡的破壞。 。在選線時，個別特殊大橋橋位，一般作為路線總方向的控制點，大中橋位原則上服從路線的總方向。 （三）選線步驟 根據(jù)指導(dǎo)老師意見，公路起終點（指導(dǎo)老師給定起終點）位置、高程不變，選線時以這兩個控制點為依據(jù)進行全面布置、逐段安排、具體定線。 用“以點定線、以線 交點”的辦法大致定出平面交點，然后反復(fù)試線最后確定出交點。 根據(jù)所給定的起終點這兩個控制點，仔細閱讀平面圖，可知該設(shè)計路段主要位于平原地區(qū)。盡量避開已有建筑，根據(jù)路線起終點位置，確定兩個交點。得到路線起終點及交點坐標(biāo)分別為： A（ ,）， M(,),N(, ),B(,). 在設(shè)計中，定線是一項比較重要的工作，是整個路線的基礎(chǔ)，對路線 的好壞起關(guān)鍵性的作用，不同地點，考慮的因素也不同，如有些以平曲線設(shè)計為主，有些則以經(jīng)濟性為準(zhǔn)。 、交點間距、轉(zhuǎn)角的確定 方案設(shè)計中 ,在做好導(dǎo)向線 ,確定交點后。按照圖紙的坐標(biāo)，逐點測量出各點的大地坐標(biāo)，然后計算交點的間距，路線的轉(zhuǎn)角，其計算程序如下： （ 1） 路線的方位角： 根據(jù)公式 β = arctg xy?? =arctg1212 xx yy ?? 則路線的方位角θ為：第一象限：θ＝β 第二象限：θ＝ 180176。 β 第三象限：θ＝ 180176。 +β 第四象限：θ =360176。 β 11 （ 2） 路線的轉(zhuǎn)角等于后一方位角減去前一方位角，即 α =θ 2 θ 1 （α是“ +”為右轉(zhuǎn)，α是“ ”為左轉(zhuǎn)） （ 3） 交點間距： D= 22 )12()12( yyxx ??? （ 1） 緩和曲線長度的確定 平原微丘區(qū)二級公路其最短緩和曲線長為 70 米。關(guān)于緩和曲線長度的確定主要考慮下列三點因素： ： LS≥ 70米 ： 按 LC=piib gc2 )( ?計算，式中： LC— 超高緩和段長度 B — 路面寬度，取 米 ic— 最大超高橫坡（ %） ig— 路拱橫坡 （ %） ｐ — 超高漸變率 且一般應(yīng)滿足 Ls＞ LC LC70 時取 LS=70,當(dāng) LS70時 ,LS﹥ =LC 另外，對控制條件較嚴(yán)的路段進行驗算，看是否滿足要求，確有把握后才把 R 和 ls定下來，在進行曲線驗算時特別要注意抓住主要矛盾，確定好控制條件。一般同向、反向曲線較近時，或橋頭引線段宜用切線長為控制條件：小偏角宜用曲線長控制；大偏角及彎道內(nèi)側(cè)有地形、地物限制時，宜用外距 控制；陡坡急彎段宜用合成縱坡控制；當(dāng)線位在曲線上時，宜用曲線上任意點控制。 設(shè)計時應(yīng)綜合考慮以上因素，最終確定緩和曲線的長度。 （ 2） 平曲線設(shè)計 平曲線的設(shè)計有多種組合型式，如：簡單型、基本型、 S 型、 C 型、凸型、卵型及復(fù)曲線等，常用型式有簡單型、基本型及 S 型。其計算公式各有不同，下面就基本型曲線計 12 算公式分列如下： 基本型曲線： T=(R+p) tg2?+q (m) L=180? (α 2β ) R+2ls =180?α R+ LS (m) E=(R+P) sec2?R (m) J=2TL 23s 240+2L RLq S? 342 23824=P RLRL SS ? β 0= Rls90?? 平原微丘區(qū)二級公路 ,極限最小半徑為 250 米，一般最小半徑為 400 米，設(shè)計時，應(yīng)盡量采用大半徑圓曲線。平曲線 設(shè)計最主要的是確定圓曲線的半徑，園曲線的半徑確定具有多種控制條件，本路段共有二種情況： （放坡定線時以 LS:LY:LS=1:1:11:2:1 為佳）； （在 S形曲線處采用）。 本設(shè)計有 2個交點，均為基本形曲線。 （ 3） 計算書 、路線的轉(zhuǎn)角計算 已知：起點 A（ ， ），交點一 M(,),交點二 N(,),終點 B(,)。 解：由幾何知識可解得，直線 AM 與直線 MN 之間轉(zhuǎn)角值為 ? 1=32176。 52′，直線 MN 與NB之間轉(zhuǎn)角值為 ? 2=12176。 08′。 lam=， lmn=， lnb=。 已知： JD1 的 ? =32176。 52′， R=600,m， sl ＝ 100m 計算曲線要素和主點樁號 解： 曲線要素計算： 13 q=232402 Rll ss ? ＝ p= Rls242 ＝ T=(R+p)tan q?2?= L=slR???180= yL slL 2?? = E=(R+p)sec R?2? = J=2T L= 主點樁號計算： 交點樁號 JD1(樁號 ) = JD0(樁號 )+AB0=K0+ ZH(樁號 ) = JD(樁號 ) – T = K0+ HY(樁號 ) = ZH(樁號 ) +sl = K0+ YH(樁號 ) = HY(樁號 ) + yL = K0+ HZ(樁號 ) = YH(樁號 ) +sl = K0+ QZ(樁號 ) = HZ(樁號 ) – T/2 = K0+ 同理可得圓曲線 MNB 的各圓曲線要素。 位的敷設(shè)：（利用切線支距法） 樁號的敷設(shè)的計算方法如下： 在回旋曲線上， 22540 lsRllx ?? 3373 3 3 66 lsRlRlsly ?? 在圓曲線上 , mm Rqx ?sin?? )c o s1( mm RRy ????? 14 )2(0 R ll smmm ???? ??? 其中： lM— 圓曲線上任意點 m到緩和曲線終點的弧長（ m） l— 緩和曲線上的任意點到 ZH 或 HZ 點的長度（ m） 用此方法可以定出各交點 對應(yīng)的主點位置，圓曲線用圓規(guī)在地形圖上畫出，而緩和曲線則用曲線板畫，從而定出路中線。 15 第 三 章 路線縱斷面設(shè)計 縱斷面線形設(shè)計主要是解決公路線形在縱斷面上的位置、形狀和尺寸問題，具體內(nèi)容包括縱坡設(shè)計和豎曲線設(shè)計兩項?？v斷面設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和地形地物、地質(zhì)等情況，考慮路基排水等的要求，對縱坡的大小、長短、前后縱坡情況、豎曲線半徑大小以及與平曲線線形組合關(guān)系進行設(shè)計。 一、本路段縱斷面概況 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTG B012021 對縱坡所作 規(guī)定如下： （ 1） 最小坡長： 200 m （ 2） 最大縱坡： % （ 3） 縱坡長度限制： i =4% 最大坡長 800m i =5% 最大坡長 600m （ 4） 豎曲線最小半徑和最小長度： 凸形豎曲線半徑（ m） ： 一般值 :4500 極限值 :3000 凹形豎曲線半徑（ m）： 一般值 :3000 極限值 :2021 豎曲線最小長度（ m）： 70 當(dāng)連續(xù)上坡（或下坡）時，應(yīng)在不大于上述最大坡長所規(guī)定的縱坡長度范圍內(nèi)設(shè) 置緩和坡段。緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于 3%，其長度應(yīng)符合上述規(guī)定。 長路塹路段及其它橫向排水不暢的路段，均應(yīng)采用不小于 %的坡。 本路段共設(shè)變坡點 2 個，最大縱坡 %，最小縱坡 %， 1 個凸形豎曲線和 1 個凹形豎曲線。凸形豎曲線半徑為 30000 米，最大凹形豎曲線半徑為 20210 米。 二、縱坡設(shè)計 （一）設(shè)計的基本原則 《標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定，一般不輕易采用極限值。 ，避免連續(xù)陡坡，過長陡坡和反坡。 16 、平順、均衡，并重視縱面線形的組合，在縱面線形的 組合上應(yīng)注意以下幾點： （ 1）在短距離內(nèi)應(yīng)避免線形起伏過于頻繁，由于縱面線形連續(xù)起伏使縱面線形發(fā)生中斷，視距不良。 （ 2）避免“凹陷”路段，使駕駛員視覺不適，產(chǎn)生莫測感，影響行車速度和安全。 （ 3）在較長的連續(xù)上坡路段，宜將最陡的縱坡放在底部，接近頂部的縱坡宜放緩。 （ 4）縱坡變化小時，宜采用較大的豎曲線半徑。 （ 5）縱面設(shè)計時應(yīng)注意與平面線形相協(xié)調(diào)，盡量作到“平包豎”。 4. 縱坡設(shè)計應(yīng)爭取填挖平衡，盡量做到利用挖方作就近填方，以減少借方和廢方。節(jié)省土石方數(shù)量，降低過程造價。 （二）坡設(shè)計步驟 地面標(biāo)高的讀取 關(guān)于地面高程的讀取，采用直線內(nèi)插法讀取，結(jié)果保留一位小數(shù)。 根據(jù)各中樁所對應(yīng)的地面高程，在規(guī)定圖紙或計算機上點繪地面線，具體采用的比例分別為：橫向（里程方向） 1:2021，縱向（高程方向） 1:200。同一張圖紙中可以采用不同的高程坐標(biāo)系，以有利于繪圖。繪出平面直線、曲線示意圖，寫出每個中樁的樁號和地面高程、設(shè)計高程、填挖高、坡度、坡長、以及土壤地質(zhì)說明。 3. 標(biāo)注縱斷面控制點 本路段的主要控制點有：起點、終點 .在起點和終點處的填挖值均為 0。 4. 試坡 按滿足控制點，照顧經(jīng) 濟點的原則，用三角板推平行線的辦法，移動坡度線，反復(fù)試坡，對各種可能的坡度線方案進行比較，最后確定既符合標(biāo)準(zhǔn)、又能保證控制點要求，而