【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0 4500 2021 700 400 200 極限 值 11000 6500 3000 1400 450 250 100 凹形豎曲線(xiàn)半徑 (m) 一般值 6000 4500 3000 1500 700 400 200 極限值 4000 3000 2021 1000 450 250 100 豎曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度 (m) 100 85 70 50 35 25 20 豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)的一般要求 豎曲線(xiàn)是否平順，在視覺(jué)上是否良好，往往是構(gòu)成縱面線(xiàn)形優(yōu)劣的主要因素。豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求： 〔 1〕 宜選用較大的豎曲線(xiàn)半徑； 〔 2〕 同向豎曲線(xiàn)應(yīng)避免“斷背曲線(xiàn)”； 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院學(xué)士 畢業(yè) 論文 20 〔 3〕 反向曲線(xiàn)間由直坡段連接，也可徑向 連接； 〔 4〕 豎曲線(xiàn)設(shè)置應(yīng)滿(mǎn)足排水需要； 〔 5〕 豎曲線(xiàn)半徑的選擇； 選擇豎曲線(xiàn)半徑時(shí)本設(shè)計(jì)考慮以下因素： 〔 1〕 選擇半徑應(yīng)符合表所規(guī)定的豎曲線(xiàn)的最小半徑和最小長(zhǎng)度的要求，在不過(guò)分增加土石方工程量的情況下，為使行車(chē)舒適，宜采用較大的豎曲線(xiàn)半徑。 〔 2〕 結(jié)合縱斷面起伏情況和標(biāo)高控制要求，確定合適的外距值，按外距控制選擇半徑。 〔 3〕 考慮相鄰曲線(xiàn)的連接限制曲線(xiàn)長(zhǎng)度，按切線(xiàn)長(zhǎng)度選擇半徑。過(guò)大的豎曲線(xiàn)半徑將使用豎曲線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)，從施工和排水來(lái)看卻是不當(dāng)?shù)?，選擇應(yīng)注意。 〔 4〕 對(duì)夜間行車(chē) 交通量較大的路段考慮燈光照射方向的改變，使前燈照射范圍受到限制，選擇半徑時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大，以使其有較長(zhǎng)的照射距離。 豎曲線(xiàn)幾何要素計(jì)算公式 豎曲線(xiàn)幾何要素計(jì)算公式： 用二次拋物線(xiàn)作為豎曲線(xiàn)的基本方程式計(jì)算 。 計(jì)算公式如下： 曲線(xiàn)長(zhǎng) L LR??? (51) 切線(xiàn)長(zhǎng) T 2LT? (52) 外距 E 22TE R? (53) 成都至新都一級(jí)公路第二標(biāo)段設(shè)計(jì) 21 豎曲線(xiàn)上任意點(diǎn)縱距 y 的計(jì)算 22xy R? (54) 式中： y —— 計(jì)算點(diǎn)縱距； x —— 計(jì)算點(diǎn)樁號(hào)與豎曲線(xiàn)起點(diǎn)的樁號(hào)差。 豎曲線(xiàn)上任意點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算 計(jì)算切線(xiàn)高程 計(jì)算公式如下： 10 ()H H T x i? ? ? ? (55) 式中： 0H —— 變坡點(diǎn)標(biāo)高 m； 1H —— 計(jì)算切線(xiàn)高程 m； i —— 縱坡度。 計(jì)算設(shè)計(jì)標(biāo)高 1H H y?? (56) 式中： H —— 設(shè)計(jì)標(biāo)高 m； “ ? ” —— 當(dāng)為凹形豎曲線(xiàn)時(shí)取“＋”，當(dāng)為凸形豎曲線(xiàn)時(shí)取“－”； “ y ” —— 豎曲線(xiàn)上任意點(diǎn)縱距。 其中 該路 段全線(xiàn)共設(shè)豎曲線(xiàn) 一 處， 屬于凹形曲線(xiàn) ，半徑取值均滿(mǎn)足表 規(guī)范 的要求。 設(shè)計(jì)豎曲線(xiàn)要素計(jì)算 豎曲線(xiàn) 坡 度： 1i =% 2 %i ? 變坡點(diǎn)樁號(hào)： 1 350K ? 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院學(xué)士 畢業(yè) 論文 22 變坡點(diǎn)高程： m 豎曲線(xiàn)半徑： 25000 m 計(jì)算豎曲線(xiàn)要素 21 % % %ii? ? ? ? ? ?，為凹形。 曲 線(xiàn)長(zhǎng) 25000 150LR ?? ? ? ? (m) 切線(xiàn)長(zhǎng) 150 7522LT ? ? ? (m) 外距 2275 0 .1 12 2 5 0 0 0 2TE R? ? ?? (m) 豎曲線(xiàn)起點(diǎn)處： 豎曲線(xiàn)起點(diǎn)樁號(hào) ? ? ? ?1 3 5 0 7 5 1 2 7 5KK? ? ? ? ? 豎曲線(xiàn)起點(diǎn)高程 79 .37 6 05 5 75 78 .96 4? ? ? ?(m) 變坡點(diǎn)樁號(hào) 1 350K ? 處： 切線(xiàn)高程 (m) 設(shè)計(jì)高程 +=(m) 豎曲線(xiàn)終點(diǎn)處： 豎曲線(xiàn)終點(diǎn)樁號(hào) =（ K1+350） +75=K1+425 豎曲線(xiàn)終點(diǎn)高程 =+75=(m) 說(shuō)明：該豎曲線(xiàn)處其余各樁號(hào)設(shè)計(jì)高程在此不再一一給出計(jì)算過(guò)程，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)縱斷面設(shè)計(jì)圖。 合成坡度 合成坡度是指有路線(xiàn)縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的成都至新都一級(jí)公路第二標(biāo)段設(shè)計(jì) 23 坡度，其方向即流水線(xiàn)方向。合成坡度的計(jì)算公式如下： 22hI i i?? (57) 式中： I —— 合成坡度 %； hi —— 超高橫坡或路拱橫坡 %； i —— 路線(xiàn)設(shè)計(jì)縱坡坡度 %。 在有平曲線(xiàn)的坡道上，最大坡度既不是縱坡方向，也不是橫坡方向，而是兩者組合成的流水線(xiàn)方向，即矢量和方向或合成坡度方向。將合成坡度控制在一定范圍內(nèi)，目的是盡可能地避免急彎和陡坡的不利組合，防止因合成坡度過(guò)大而引起的橫向滑移和行車(chē)危險(xiǎn)，保證車(chē)輛在彎道上安全 而順適地運(yùn)行。 對(duì)于最大允許合成坡度，《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定值按表 54選用。 表 54 各級(jí)公路最大允許合成坡度 設(shè)計(jì)車(chē)速 /(km/h) 120 100 80 60 40 30 20 合成坡度 /% 本設(shè)計(jì)路段的最大合成坡度計(jì)算如下： 超高橫坡： 6% 路線(xiàn)設(shè)計(jì)縱坡： % 2 2 2 2hi 6 1 .1 5 6 .1 4 1 0 .5Ii? ? ? ? ? ? 故 滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。 道路平、縱線(xiàn)形組合設(shè)計(jì) 平、縱組合的設(shè)計(jì)原則 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院學(xué)士 畢業(yè) 論文 24 應(yīng)在視學(xué)上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線(xiàn)，并保持視學(xué)的連續(xù)性。任何使駕駛員感到茫然、迷惑或判斷失誤的線(xiàn)形，必須盡力避免。平、縱線(xiàn)形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)保持平衡。如果不平衡，會(huì)給人以不愉快的感覺(jué)，失去了視覺(jué)上的均衡性。選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露龋园踩诼访媾潘托熊?chē)安全。注意與道路周?chē)h(huán)境的配合，它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線(xiàn)的作用。 平豎組合的設(shè)計(jì)原則 〔 1〕 平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)應(yīng)相互重合，且平曲線(xiàn)應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線(xiàn) 〔 2〕 平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)大小應(yīng)保持均衡 〔 3〕 暗、明彎與凸、凹豎曲線(xiàn)的搭配要合理 〔 4〕 要避免使凸形豎曲線(xiàn)的頂部或凹形豎曲線(xiàn)的試問(wèn)與反向平曲線(xiàn)的拐點(diǎn)重合。 〔 5〕 小半徑豎曲線(xiàn)不宜與緩和曲線(xiàn)相重疊。 〔 6〕 計(jì)算行車(chē)速度 ≥40km/h的道路，應(yīng)避免在凸形豎曲線(xiàn)頂總或凹形豎曲線(xiàn)底部插入小半徑的平曲線(xiàn)，后者會(huì)出現(xiàn)汽車(chē)高速行駛時(shí)急轉(zhuǎn)彎，行車(chē)不安全。 “平包豎”組合設(shè)計(jì) 本道路的設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足上述各技術(shù)參數(shù)及設(shè)計(jì)要求的前提下，通過(guò)拉坡盡量控制填土高度以減少工程量。豎曲線(xiàn)半徑盡可能取大值，并盡量減少豎曲線(xiàn)個(gè)數(shù)，使路線(xiàn)不致頻繁起伏。考慮平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)的組合，本 段設(shè)計(jì)做到了“平包豎”，平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)相互重合，且平曲線(xiàn)稍長(zhǎng)于豎曲線(xiàn)，豎曲線(xiàn)的起始點(diǎn)分別放在平曲線(xiàn)的兩個(gè)緩和曲線(xiàn)內(nèi)。平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)大小保持均衡，滿(mǎn)足美學(xué)要求，使得平縱面技術(shù)指標(biāo)均衡，組合合理，在視覺(jué)上也能自然誘導(dǎo)駕駛員的視線(xiàn)，保證了視覺(jué)連續(xù)，線(xiàn)形成都至新都一級(jí)公路第二標(biāo)段設(shè)計(jì) 25 平順而圓滑。平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)的組合表示如圖 53。 直線(xiàn) 回旋線(xiàn) 圓曲線(xiàn) 回旋線(xiàn) 直線(xiàn)平曲線(xiàn)豎曲線(xiàn)組合不當(dāng)組合得當(dāng)(不 設(shè)回旋線(xiàn)時(shí)為虛線(xiàn)) 圖 53 平、豎曲線(xiàn)的組合關(guān)系 本設(shè)計(jì)在縱斷面設(shè)計(jì)中 的 豎曲線(xiàn)， K1+350 處的豎曲線(xiàn)符 合 平、豎曲線(xiàn)的組合 原則，組合得當(dāng)，線(xiàn)形美觀(guān)。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院學(xué)士 畢業(yè) 論文 26 6 道路橫斷面設(shè)計(jì) 道路的橫斷面是指中線(xiàn)上各點(diǎn)的法向切面，它是由橫斷面設(shè)計(jì)線(xiàn)和地面線(xiàn)所構(gòu)成的。其中橫斷面設(shè)計(jì)線(xiàn)包括行車(chē)道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護(hù)坡道以及取土坑、棄土堆、環(huán)境保護(hù)等設(shè)施。道路橫斷面設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)其交通性質(zhì)、交通量、行車(chē)速度、結(jié)合地形、氣候、土壤等條件進(jìn)行道路行車(chē)道、分隔帶、人行道、路肩等的布置，以確定其橫向幾何尺寸，并進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以確保它們的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 道路建筑界限及用地 道路建筑界限是指為保證車(chē)輛、行人安全、對(duì)道路和橋面上以及隧道中規(guī)定的高度和寬度范 圍類(lèi)不允許有任何障礙物的空間界限，又稱(chēng)建筑凈空。建筑界限由凈高和凈寬兩部分組成。在道路橫斷面設(shè)計(jì)中，道路標(biāo)志、護(hù)欄、照明燈柱、電桿、行道樹(shù)以及跨線(xiàn)橋的橋臺(tái)、橋墩等的任何部分不得侵入建筑界限之內(nèi)。 道路用地是指修建、養(yǎng)護(hù)道路及其沿線(xiàn)設(shè)施，依照國(guó)家規(guī)定所征用的地幅。對(duì)新建公路路堤兩側(cè)排水溝外邊緣以外，或路塹坡頂截水溝外邊緣以外不少于 1m的土地為公路用地范圍， 在有條件地段，一級(jí)、高速 公 路不小于 3m，二級(jí) 公 路不小于 2m。 橫斷面的組成 車(chē)道數(shù)的確定 由《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定一級(jí)公路四車(chē)道適 應(yīng)的按各種汽車(chē)成都至新都一級(jí)公路第二標(biāo)段設(shè)計(jì) 27 折合成小客車(chē)的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限平均交通量為 15000～ 30000 輛，則確定該公路為四車(chē)道一級(jí)公路；且又為平原地區(qū)，所以計(jì)算行車(chē)速度選為80km/h。根據(jù)交通量和設(shè)計(jì)車(chē)速確定該公路為四車(chē)道雙向行駛一級(jí)公路。 車(chē)道寬度的確定 根據(jù)調(diào)查研究及參考國(guó)外資料 ,設(shè)計(jì)車(chē)速 ≥80km/h時(shí) ,車(chē)道寬度應(yīng)為 ， 設(shè)計(jì)車(chē)速 ≤80km/h時(shí) ,車(chē)道寬為 。 考慮我國(guó)貨載汽車(chē)占比例較大 ,車(chē)型、車(chē)速不一 ， 低等級(jí)道路均為混合交通道路，車(chē)道要求較寬，當(dāng)設(shè)計(jì)車(chē)速 ＞ 40km/h 時(shí) ,采用 ,反之采用 。 本設(shè)計(jì)取用 米為車(chē)道寬度。 路肩寬度的確定 路肩由右側(cè)路緣帶 (高速公路及一級(jí)公路設(shè) )、硬路肩、土路肩三部分組成。 由于我國(guó)土地緊張，因而確定路肩寬度應(yīng)在滿(mǎn)足路肩功能要求的條件下，盡量采用較窄寬度的原則確定。高速公路、一級(jí)公路的路肩寬度應(yīng)考慮發(fā)生故障時(shí)車(chē)輛隨時(shí)都可在路肩上?？克璧膶挾?。具體按表 61給定的值選用。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院學(xué)士 畢業(yè) 論文 28 表 61 各級(jí)公路路肩寬度 設(shè)計(jì)速度 (km/h) 高速公路、一級(jí)公路 二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路 120 100 80 60 80 60 40 30 20 右側(cè)硬路肩寬度 (m) 一般值 或 — — — 最小值 土路肩寬度 (m) 一般值 (雙 ) (單 ) 最小值 注：“一般值”為正常情況下所采用值；“最小值”為條件受限制時(shí)可采用的值。 根據(jù)設(shè)計(jì)車(chē)速取右側(cè) 硬路肩寬度為 米，土路肩寬度為 米。 中間帶寬度的確定 四條和四條以上車(chē)道的公路應(yīng)設(shè)置中間帶。 由兩條左側(cè)路緣帶及中央分隔帶組成 。一般高速公路、一級(jí)公路設(shè)中間帶。寬度值按表 62 選用。 成都至新都一級(jí)公路第二標(biāo)段設(shè)計(jì) 29 表 62 各級(jí)公路中間帶寬度 設(shè)計(jì)速度 (km/h) 120 100 80 60 中央分隔帶寬度 (m) 一般值 最小值 左側(cè)路緣帶寬度 (m) 一般值 最小值 中間帶寬度 (m) 一般值 最小值 注：“一般值”為正常情況下所采用值；“最小值”為條件受限制時(shí)可采用的值。 根據(jù)設(shè)計(jì)車(chē)速取中央分隔帶寬度為 2 米，左側(cè)路緣帶寬度為 米。 路基寬度的確定 路基寬度按規(guī)范 一般值選用 ,根據(jù)設(shè)計(jì)車(chē)速和車(chē)道數(shù)量取路基寬度為 米。一級(jí)公路整體式標(biāo)準(zhǔn)橫斷面如圖 61: 硬路肩 行車(chē)道 中央分隔帶硬路肩行車(chē)道 土路肩 土路肩2%2% 3%3%路緣帶路緣帶路緣帶 路緣帶 圖 61 一級(jí)公 路整體式標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖 超高加寬的計(jì)算 為抵消車(chē)輛在曲線(xiàn)段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，將路面作成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式稱(chēng)為超高。合理的設(shè)置超高，可以全部或部分抵消離心力，從而提高汽車(chē)行駛在曲線(xiàn)上的穩(wěn)定性與舒適性 .此外超高河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院學(xué)士 畢業(yè) 論文 30 通常能改變路面排水，有助于減小車(chē)輛雨天行駛產(chǎn)生漂移的危險(xiǎn)。 超高值的取用 超高的橫坡坡度應(yīng)按設(shè)計(jì)車(chē)速，平曲線(xiàn)半徑 ， 路面類(lèi)型，自然條件和車(chē)輛組成情況確定 .其中設(shè)計(jì)車(chē)速，超高和平曲線(xiàn)半徑之間的關(guān)系如表 66。根據(jù)圓曲線(xiàn)半徑及設(shè)計(jì)車(chē)速等確定該公路的超高為 6%。 最大 超高和最小超高 各級(jí)公路的圓曲線(xiàn)部分的最小超高值是該道路直線(xiàn)部分的路拱坡度之值 ， 對(duì)最大超高的規(guī)定如表 63。 表 63 各級(jí)公路的圓曲線(xiàn)部分的最大超高值 公路等級(jí) 汽車(chē)專(zhuān)用公路 一般公路 高速公路 一 二 三