【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 滿足路線設(shè)計(jì)規(guī)范要求的前提下，以充分利用 舊 路減少占地、拆遷，保護(hù)環(huán)境，降低工程造價(jià)為原則 布線。村鎮(zhèn)段基本沿舊路中線布設(shè)平面線位，縱斷面設(shè)計(jì)高程基本維持原有標(biāo)高；野外段基本以單側(cè)加寬為主布設(shè)平面線位，縱斷面設(shè)計(jì)高程基本以原路標(biāo)高抬高路面結(jié)構(gòu)層厚度進(jìn)行控制，并對(duì)局部平縱線形進(jìn)行調(diào)整以滿足道路升級(jí)后的要求。 設(shè)計(jì)原始資料 （ 1） 設(shè)計(jì)路段 1/2020 的帶狀地形圖一份 （ 2） 區(qū) 域地質(zhì)資料簡(jiǎn)介一份 任務(wù)依據(jù) 根據(jù)唐山市交通局關(guān)于《京建公路（唐山段）養(yǎng)護(hù)改造工程勘察設(shè)計(jì)委托書》進(jìn)行設(shè)計(jì)。 技術(shù)依據(jù) （ 1） 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG B012020） （ 2） 《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG B202020） （ 3） 《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D302020） 第 2 章 項(xiàng)目簡(jiǎn)介 3 （ 4） 《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（ JTG F102020） （ 5） 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D602020） （ 6） 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D622020） （ 7） 《 公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJ01897） （ 8） 《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D502020） （ 9） 《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（ JTJ0342020） 自然條件 地理位置 擬建項(xiàng)目位于遷西縣北部。 河流、水文 擬建項(xiàng)目地處 的遷西縣北部山區(qū)，河流較多，主要有黑河、灑河及其支流等，各河均屬山溪性河流，河道彎曲，受季節(jié)性影響較大，雨季受降水影響河水暴漲暴落，流量變化較大，其它季節(jié)水量較小，甚至干枯。 擬建項(xiàng)目 所在區(qū)域穩(wěn)定地下水埋深約為 ，擬建項(xiàng)目所在區(qū)域內(nèi)地 表水及地下水均為淡水，水質(zhì)良好，宜作為生活、建筑用水。 氣象 擬建項(xiàng)目 所在區(qū)域 屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫約為 ℃， 年平均降水量 ，最大凍深 73 cm。 地形地貌 擬建項(xiàng)目 所在區(qū)域位于燕山山脈南麓，地勢(shì)高低起伏，公路途經(jīng)區(qū)多山，山體連綿起伏。公路所處區(qū)域地貌全部為山地，地形較為復(fù)雜。其間山丘起伏，溝谷縱橫，地貌受地層巖性的影響明顯。 地層巖性 擬建項(xiàng)目 所在區(qū)域在整個(gè)地質(zhì)歷史中，形成了不同時(shí)代的地層，因形成陸地時(shí)間較久，剝蝕強(qiáng)烈，保留至今的只有 太古界、元古界以及第四系地層。 河北聯(lián)合大學(xué)建筑工程學(xué)院 4 地質(zhì)構(gòu)造與地震活動(dòng) 擬建項(xiàng)目 所在區(qū)域大地構(gòu)造單元為華北地臺(tái)之燕山臺(tái)褶帶，沒有隱伏活動(dòng)斷裂，路線影響區(qū)域斷裂構(gòu)造在近期未發(fā)生明顯活動(dòng)。地震烈度為Ⅶ 度 ， 地震動(dòng)峰加速度為 。 交通特性 設(shè)計(jì)車輛 設(shè)計(jì)車輛是指道路設(shè)計(jì)所采用的具有代表性的車輛。道路上行駛的車輛主要是汽車，對(duì)于混合交通的道路還有一部分非機(jī)動(dòng)車。汽車的行駛性能，外廓尺寸以及不同種類車輛的組成對(duì)道路幾何設(shè)計(jì)具有決定作用，比如確定路幅組成 .車道寬度 .平曲線加寬 .縱坡大小 .行車視距等都與設(shè)計(jì)車輛 有密切關(guān)系。因此，選擇有代表性的車輛作為道路設(shè)計(jì)的依據(jù)是必要地。 道路上行駛的車輛的種類較多，按使用目的，結(jié)構(gòu)或發(fā)動(dòng)機(jī)的不同，作為道路設(shè)計(jì)依據(jù)的車輛可分為四類：小客車，載重汽車，鞍式列車，鉸接車。 本條公路所采用的設(shè)計(jì)車輛為小客車和載重汽車。 設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度 （ 1） 設(shè)計(jì)速度 設(shè)計(jì)速度（又稱計(jì)算行車速度），是指當(dāng)氣候條件良好，交通密度小，汽車運(yùn)行只受道路本身?xiàng)l件（幾何要素，路面，附屬設(shè)施等）的影響時(shí)，中等駕駛技術(shù)的駕駛員能保持安全順適行駛的最大行駛速度。 設(shè)計(jì)速度是決定道路幾何形狀的基本依據(jù)。道 路的曲線半徑，超高，視距等直接與設(shè)計(jì)速度有關(guān)。同時(shí)還影響車道寬度，中間帶寬度，路肩寬度等指標(biāo)的確定。 （ 2） 運(yùn)行速度 對(duì)一條道路設(shè)計(jì)速度是一個(gè)固定值，設(shè)計(jì)速度對(duì)極限指標(biāo)的選用，如最小半徑，最大縱坡等；具有控制作用，但對(duì)非極限指標(biāo)無控制作用。設(shè)計(jì)中，只要自然條件允許，盡量采用對(duì)提高車速有利的指標(biāo)值，使汽車實(shí)際行駛速度比設(shè)計(jì)速度高出很多；相反，受自然條件限制時(shí)，不得不采用小的指標(biāo)值，使行駛速度低于設(shè)計(jì)速度。在這種道路上汽車的實(shí)際行駛速度變化很大，與固定值設(shè)計(jì)速度不一致，車速由高到低無足夠的過渡時(shí)，便產(chǎn)生速度的突 變，容易引發(fā)交通事故 [2]。 針對(duì)設(shè)計(jì)速度存在的不足，避免產(chǎn)生速度突變，保證汽車行駛的連續(xù)性，引第 2 章 項(xiàng)目簡(jiǎn)介 5 入運(yùn)行速度的概念和應(yīng)用方法。 運(yùn)行速度是指中等技術(shù)水平的駕駛員在良好的氣候條件，實(shí)際道路狀況和交通條件下所能保持的安全速度。通常采用測(cè)定的第 85 百分位行駛速度作為運(yùn)行速度。 應(yīng)用運(yùn)行速度的設(shè)計(jì)方法：根據(jù)設(shè)計(jì)速度初定道路線形，通過測(cè)算模型計(jì)算路段運(yùn)行速度，用速度差控制標(biāo)準(zhǔn)檢查和修正線形，已修正后的運(yùn)行速度為依據(jù)確定路線其他設(shè)計(jì)指標(biāo)。 設(shè)計(jì)交通量 交通量是指單位時(shí)間內(nèi)通過道路某一斷面的車輛數(shù)，其計(jì)量單位常用 年平均日交通量或小時(shí)交通量。設(shè)計(jì)交通量是指擬建道路到預(yù)測(cè)年限是所能達(dá)到的年平均日交通量，其值根據(jù)歷年交通觀察資料預(yù)測(cè)求得，目前多按年平均增長(zhǎng)率計(jì)算確定。 其計(jì)算公式為： AADT=ADT (1+r)n1 （ ） 式中： AADT— 設(shè)計(jì)交通量（ pcu/d）； ADT— 起始年平均日交通量（ pcu/d）； r— 年平均增長(zhǎng)率（ %）； n— 預(yù)測(cè)年限（年） 河北聯(lián)合大學(xué)建筑工程學(xué)院 第 3 章 平面設(shè)計(jì) 選線設(shè)計(jì) 選線的基本原則 （ 1） 以服務(wù)沿線經(jīng) 濟(jì)發(fā)展為原則，路線布設(shè)力求與公路沿線產(chǎn)業(yè)布局的現(xiàn)狀及規(guī)劃相協(xié)調(diào)。 （ 2） 路線布設(shè)及沿線設(shè)施的設(shè)置與城鎮(zhèn)規(guī)劃發(fā)展、城市區(qū)域路網(wǎng)與輔設(shè)路網(wǎng)相協(xié)調(diào)。 （ 3） 路線方案以舊路充分利用為原則，除拆遷量較大及平縱指標(biāo)較低段進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦@避、優(yōu)化。 （ 4） 盡量減少占用基本農(nóng)田、果園和其它經(jīng)濟(jì)林地，避免大量拆遷，減少對(duì)群眾利益的侵?jǐn)_。 （ 5） 合理避繞礦產(chǎn)及礦產(chǎn)采空區(qū)和不良地質(zhì)地段，保障擬建公路的安全和減少投資。 （ 6） 注重文物保護(hù)，重視環(huán)境保護(hù)，減少水土流失。 選線的方法與步驟 道路選線的目的就是根據(jù)道路的性質(zhì)、任務(wù) 、等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地質(zhì)、地表、地物及其沿線條件，結(jié)合平、縱、橫三方面因素。在紙上選定道路中線的位置，而道路選線的主要任務(wù)是確定道路的具體走向和總體布局，具體定出道路的交點(diǎn)位置和選定道路曲線的要素，通過紙上選線把路線的平面布置下來。 （ 1） 路線方案選擇 路線方案選擇主要解決起、終點(diǎn)間路線基本走向問題 。 （ 2） 路線帶選擇 在路線基本方向選定的基礎(chǔ)上，按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定出一些細(xì)部控制點(diǎn)，連接這些控制點(diǎn)，即構(gòu)成路線帶 。 （ 3） 具體定線 定線就是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案，結(jié)合有關(guān)條件在有利的定線帶內(nèi)進(jìn)行平 、縱、橫綜合設(shè)計(jì)，具體定出道路中線的工作。 第 3 章 平面設(shè)計(jì) 7 平曲線要素值的確定 平面設(shè)計(jì)原則 充分研究本地區(qū)的特點(diǎn)，通過全面的調(diào)查分析，合理利用地形。根據(jù)沿線工程地質(zhì)條件，現(xiàn)有道路、村鎮(zhèn)、河流等地物的實(shí)際情況，以及環(huán)境保護(hù)的要求選擇合適的線位。 （ 1） 路線應(yīng)符合起終點(diǎn)和主要控制點(diǎn)，盡可能沿舊路布設(shè)，對(duì)舊路局部指標(biāo)較低的路段，在不過多增加工程量的前提下，盡量改善其技術(shù)指標(biāo)，以保證行車安全，以提高公路使用質(zhì)量。 （ 2） 新建路段結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn)，盡可能采用與地形、地貌相適應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，不追求脫離地形條件的高標(biāo)準(zhǔn)， 但也不輕易采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小值。 （ 3） 妥善處理好與相關(guān)河流、公路、管線的關(guān)系。 （ 4） 路線線位由平、縱、橫三方面綜合考慮確定。避免只顧縱坡平緩，而使路線彎曲，平面標(biāo)準(zhǔn)過低；避免只顧平面順捷、縱坡平緩、而造成高填路基，工程量過大及環(huán)境破壞嚴(yán)重。 平曲線要素值的確定 平面線形主要由直線、圓曲線、緩和曲線三種線形組合而成的。當(dāng)然三個(gè)也可以組合成不同的線形。本設(shè)計(jì)中主要用到基本型，即按直線 ——緩和曲線 ——圓曲線 ——緩和曲線 ——直線的順序組合而成的曲線。緩和曲線是道路平面要素之一，它是設(shè)置在直線和圓曲 線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。它的曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循，旅客感覺舒適，行車更加穩(wěn)定，增加線形美觀等功能。設(shè)計(jì)時(shí)要注意和圓曲線相協(xié)調(diào)、配合，在線形組合和線形美觀上產(chǎn)生良好的行車和視覺效果，宜將直線、緩和曲線、圓曲線之長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)成 1： 1： 1。在設(shè)計(jì)的時(shí)候還要注意一下緩和曲線長(zhǎng)度確定除應(yīng)滿足最小外還要考慮超高和加寬的要求。 圓曲線要素計(jì)算公式 （ 1） 在簡(jiǎn)單的圓曲線和直線連接的兩端，分別插入一段回旋曲線，即構(gòu)成帶有緩和曲線的平曲線。其要素計(jì)算公式如下： 河北聯(lián)合大學(xué)建筑工程學(xué)院 8 圖 按回旋曲線敷設(shè)緩和曲線 3422384 24 RLRLp SS （ ） 232402 RLLq SS= （ ） = （ ） qtgpRT ++= 2α)( （ ） SLRL 2180π)β2α( 0 += （ ） RpRE 2αse c)( += （ ） LTJ 2= （ ） Sy LLL 2= （ ） 式中 : T —總切線長(zhǎng)（ m ）； L —總曲線長(zhǎng)（ m ）； sE —外距（ m ）； J —校正數(shù)（ m ）； R —主曲線半徑 ,（ m ）； ? —路線轉(zhuǎn)角（ 176。）； 0? —緩和曲線終點(diǎn)處的緩和曲線角（ 176。）； q —緩和曲線切線增值（ m ）； 第 3 章 平面設(shè)計(jì) 9 p —設(shè)緩和曲線后，主圓曲線的內(nèi)移值（ m ）； sL —緩和曲線長(zhǎng)度（ m ）； yL —圓曲線長(zhǎng)度（ m ）。 （ 2） 主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算 ZH=JD – T （ ） HY=ZH + Ls （ ） YH=HY + Ls （ ） HZ=YH + Ls （ ） QZ=HZL/2 （ ） JD=QZ+L/2 （ ） （ 3） 路線曲線要素計(jì)算表： 表 31 部分曲線要素計(jì)算表 交 點(diǎn) 號(hào) 曲 線 要 素 值 (m) 半 徑 緩和曲線長(zhǎng)度 緩和曲線參數(shù) 切線長(zhǎng)度 曲線長(zhǎng)度 外 距 校正值 1 6 7 8 9 10 11 12 JD1 600 JD2 600 JD3 600 JD4 111 50 JD5 285 50 JD6 600 JD7 200 50 100 JD8 230 50 JD9 170 50 JD10 115 50 河北聯(lián)合大學(xué)建筑工程學(xué)院 第 4 章 縱斷面設(shè)計(jì) 縱斷面設(shè)計(jì)原則 （ 1）縱面線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，線形設(shè)計(jì)應(yīng)平順、圓滑、視覺連續(xù)，保證行駛安全。 （ 2） 縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)、以及填挖平衡。 （ 3）平面與縱斷面組合設(shè)計(jì)應(yīng)滿足。 （ 4）視覺上自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。 （ 5）平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，最好使豎曲線的起終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，即所 謂的 ―平包豎 ‖。 （ 6）平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。 （ 7）與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并起到引導(dǎo)視線的作用。 縱坡設(shè)計(jì) 二級(jí)公路縱斷面設(shè)計(jì) 二級(jí)公路縱斷面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下表： 表 41 二級(jí)公路設(shè)計(jì)速度為 40km/h 縱斷面的設(shè)計(jì)指標(biāo) 序號(hào) 指標(biāo)名稱 指標(biāo)值 單位 指標(biāo)名稱 指標(biāo)值 單位 1 最大縱坡 8 % 合成坡度 ≤9 % 2 最小坡長(zhǎng) 200 m 最大縱坡 ≤5 % 3 豎曲線最小長(zhǎng)度 50 m 坡長(zhǎng)限制 3%， 1200 m 4 凸曲線最小半徑 極 限 450 m 4%， 1000 m 一般 700 5 凹曲線最小半徑 極限 450 m 5%， 800 m 一般 700 縱坡設(shè)計(jì)的一般要求 （ 1）滿足《工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)縱坡的各項(xiàng)