【文章內(nèi)容簡介】 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(jì)時應(yīng)予以盡量避免。 ． 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(jìn)入圓曲線的軌跡完全符合，在我國，《公路路線設(shè)計(jì)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 B0120xx 規(guī)定山嶺重丘區(qū) 二 級路（設(shè)計(jì)車速 =60km/h） 最小緩和曲線 長度不小于 50m。 20xx 屆 土木工程專業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 ． 平面組合線形 本設(shè)計(jì)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 之間 。 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 =1～ 1/3 式中： R1為大圓曲線半徑（ m）， R2為小圓曲線半徑（ m）。 平面設(shè)計(jì)步驟 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(shí)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(diǎn)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。 選線原則 。主觀條件 是指設(shè)計(jì)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。客觀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： 20xx 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(jì)應(yīng)采用最新的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTG B0120xx，因此，在進(jìn)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)。 容源：畢節(jié)至黔西公路西段 A 標(biāo) 施工圖設(shè)計(jì) 12 ，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(jì)農(nóng)作物田或穿過經(jīng)濟(jì)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(diǎn)，大中橋位原則上服從路線的總方向。 選線步驟 根據(jù)指導(dǎo)老師意見，公路起終點(diǎn)（指導(dǎo)老師給定起終點(diǎn)） 位置、高程不變，選線時以這兩個控制點(diǎn)為依據(jù)進(jìn)行全面布置、逐段安排、具體定線。 用“以點(diǎn)定線、以線交點(diǎn)”的辦法大致定出平面交點(diǎn)，然后反復(fù)試線最后確定出交點(diǎn)。 根據(jù)所給定的起終點(diǎn)這兩個控制點(diǎn)，仔細(xì)閱讀平面圖，從起點(diǎn)到終點(diǎn)必須 經(jīng)過 兩條河溝，因此跨河位置的選擇成了 控制因素 之一 。由于所經(jīng)地區(qū)為 丘陵地 區(qū)，通過的埡口位置選擇也成了 重要 控制因素。在選定控制點(diǎn)后，根據(jù)平面線形要求在滿足技術(shù)要求的前提下確定交點(diǎn)。 在設(shè)計(jì)中，定線是一項(xiàng)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(diǎn)，考慮的 因素也不同，如有些以平曲線設(shè)計(jì)為主，有些則以經(jīng)濟(jì)性為準(zhǔn)。 2. 交點(diǎn)位置 ,交點(diǎn)間距 ,轉(zhuǎn)角的確定 : 方案設(shè)計(jì)中 ,在做好導(dǎo)向線 ,確定交點(diǎn)后。按照圖紙的坐標(biāo)，逐點(diǎn)測量出各點(diǎn)的大地坐標(biāo)，然后計(jì)算交點(diǎn)的間距，路線的轉(zhuǎn)角，其計(jì)算程序如下： （ 1）路線的方位角： 根據(jù)公式 β = arctg xy?? =arctg1212 xx yy ?? 式 () 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 式 () （ 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 20xx 屆 土木工程專業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 （α是“ +”為右轉(zhuǎn)，α是“ ”為左轉(zhuǎn)） 式 () （ 3） 交點(diǎn)間距： D= 212212 )()( yyxx ??? 式 () (1)緩和曲線長度的確定 二級公路其最短緩和曲線長為 50米。關(guān)于緩和曲線長度的確定主要考慮下列三點(diǎn)因素： 1） 最小緩和曲線長度： ls≥ 50 米 2） 超高緩和段長度 按 Lc=piib gc )( ?計(jì)算，式中： 式 () 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 3） 當(dāng) Lc50 時取 Ls=50,當(dāng) Ls50 時 ,Ls=Lc。 另外，對控制條件較嚴(yán)的路段進(jìn)行驗(yàn)算，看是否滿足要求，確有把握后才把 R 和ls 定下來，在進(jìn)行曲線驗(yàn)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(diǎn)控制。 設(shè)計(jì)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(jì) 平曲線的設(shè)計(jì)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(jì)算公式各有不同，下面就基本型曲線計(jì)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) 容源：畢節(jié)至黔西公路西段 A 標(biāo) 施工圖設(shè)計(jì) 14 E=(R+P) sec2?R (m) J=2TL q=ls/2+ls3/(240R2) P=ls2/(24R)ls4/(2384R3) β 0= Rls90?? 式 () 二級公路的極限最小半徑為 125 米，一般最小半徑為 200 米，設(shè)計(jì)時，應(yīng)盡量采用大半徑圓曲線。平曲線設(shè)計(jì)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，本路段共有三種情況： （放坡定線時以 Ls:Ly:Ls=1:1:1～1:2:1 為佳）； ； （在反向曲線處采用）。 (3)計(jì)算書 1） 確定交點(diǎn)坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)角和交點(diǎn)間距的計(jì)算 交點(diǎn)坐標(biāo)是根據(jù)地形圖上給出的起終點(diǎn)坐標(biāo)，通過直尺在地形圖上讀出交點(diǎn)的坐標(biāo)值，結(jié)果如下 (N—北 X， E—東 Y，單位 km)： JD1（ N： 9764， E:10674） 。 JD2（ N:9212， 11328） 。 JD3（ N： 8792， E:11726） 。 JD4（ N:8612， 12019） 。 JD5 (8322， E:12222) 轉(zhuǎn)角是通過相鄰直線的方位角算出，其計(jì)算公式如下： 相鄰三個交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（ x0， y0），（ x1， y1），（ x2,y2），以正為 X 軸，正東為 Y 軸。 路線與 x軸的夾角 ? 按下式計(jì)算： 1212 xx yya rc tgxya rc tg ?????＝? 路線的方位角 ? 按下式計(jì)算： 第一象限： 0??X 0??Y ??? 第二象限： 0??X 0??Y ?? ?? ?180 第三象限： 0??X 0??Y ?? ?? ?180 第四象限： 0??X 0??Y ?? ?? ?360 路線轉(zhuǎn)角為： 12 ??? ?? （ ? 是 “+”為右轉(zhuǎn)， ? 是 “”為左轉(zhuǎn)） 兩交點(diǎn)之間的直線長度： 212212 )()( yyxxAB ???? 如： QD 的交點(diǎn)坐標(biāo)（ N:10058， E:10038）， JD1 的坐標(biāo)（ N： 9764， E:10674），JD2 的交點(diǎn)坐標(biāo)（ N:9212， E:11328）， 20xx 屆 土木工程專業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 因 為 0??X 0??Y 所以在第二象限 ″34′481 1 42611651 8 01 8 0 ????????? ?? ? 因?yàn)? 0??X 0??Y 所以在第二象限 ″56′0913045049180180 ????????? ?? ? 故 ″22′211534501 1 456091 3 012 ??????????? θθα （右轉(zhuǎn)）為 JD1 的轉(zhuǎn)角。 QD、 JD1 之間的直線長度為： 7 0 0 . 6 7)()( 212212 ????? yyxxAB 由此得， 轉(zhuǎn) 角： 交點(diǎn)間距： QD～ JD1： ； JD1～ JD2： ； JD2～ JD3： ； JD3～ JD4： ； JD4～ JD5： ； JD5～ ZD： ； 2） 確定緩和曲線長度 山嶺重丘區(qū)二級公路其最短緩和曲線長為 50 米，而當(dāng) R≥1500米時，可不設(shè)緩和曲線。關(guān)于緩和曲線長度的確定主要考慮下列三點(diǎn)因素： (以 JD3 為例 ) ① 最小緩和曲線長度： Lsmin=50 米 ② 超高緩和段 長度：按 /Lc B i P?? 計(jì)算，式中： Lc—超高緩和段長度 B—旋轉(zhuǎn)軸至行車道 (設(shè)路緣帶時為路緣帶 )外側(cè)邊緣的寬度（米） 取 10 米 i? —超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差（ %） ｐ —超高漸變率 β 2=arctan|x| |y|△△=arctan= ??? |97649212| |1067411328|49176。 50′ 4″ β 1=arctan|x| |y|△△=arctan= ??? |100589764| |1003810674|65176。 11′ 26″ α 1=15176。 21′ 22″ α 2=6176。 22′ 30″ α 3=14176。 58′ 36″ α 4=23176。 26′ 39″ α 5=62176。 29′ 20″ 容源：畢節(jié)至黔西公路西段 A 標(biāo) 施工圖設(shè)計(jì) 16 ic=4% Lc=104%/(1/125)=50m 取 lsmin=50m ③ ls 與 ly 的比值 一般應(yīng)使 ls:ly=1:1～ 1:2 為宜 ,經(jīng)計(jì)算取 ls=70m。 設(shè)計(jì)時應(yīng)綜合考慮上面三方面的因素，最終確定緩和曲線的長度 ls=70m。 2） 平曲線設(shè)計(jì) ① 基本型曲線要素計(jì)算公式如下 (以 JD3 為例 ):R=540m, ls=70m， α3=14176。58′36″用如下公式計(jì)算， 得 : 232402 Rllq hh ?? =35 342h ???? RlRR h 2s e c)(1802t an)(9???????????????????????LTJRRRElLLlRLqRRThYh???? 全部計(jì)算結(jié)果如表 2—1： 表 2—1 R（ m） Ls(m) q(m) R? T(m) Ly(m) E(m) JD1 600 80 40 JD2 1500 0 0 0 JD3 540 70 35 JD4 345 70 35 JD5 140 75 3） 主點(diǎn)里程及平曲線敷設(shè) ∶ 以 JD1 為例： ZH（樁號） =JD1（樁號） T = K0+ HY（樁號） =ZH（樁號） +ls = K0+ 20xx 屆 土木工程專業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 YH（樁號） =HY（樁號） +Ly = K0+ HZ（樁號） =YH（樁號） +ls = K0+ QZ（樁號） =HZ（樁號） L/2 = K0+ 具體的平曲線數(shù)據(jù)及平面設(shè)計(jì)詳見平面設(shè)計(jì)圖及直曲表。 平面設(shè)計(jì)成果 按著要求將計(jì)算得出的結(jié)果布設(shè)到平面圖上，并且上墨，注明路線起終點(diǎn)、曲線起終點(diǎn)、百