【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 道的設(shè)計(jì)通行能力： 1 8 0 0 1 . 0 0 0 . 9 8 0 . 7 6 0 . 6 8 0 . 7 2 6 5 6 / / l nD B C W F R I C H V J U N C VC C f f f f p c u hC? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 4 調(diào)查當(dāng) 地實(shí)際交通情況，并查閱相關(guān)規(guī)范得到： K=， D= 且 199 19 /dAA DT N pc u d?? 計(jì)算單向車道數(shù)得： 1 9 8 9 6 0 . 1 1 0 . 5 7 1 . 9 0 2 ( )656DA A D T K DN C ? ? ? ?? ? ? ? 取 整 所以，擬建的一級(jí)公路需要 4 個(gè)車道。 5 第二章 選線 1)在路線設(shè)計(jì)和選線中，應(yīng)該盡量避開農(nóng)田，做到少占或不站高產(chǎn)田。 2)路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使工程數(shù)量小，造價(jià)低，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時(shí)，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)， 不應(yīng)輕易采用最小指標(biāo)或低限指標(biāo)，也不應(yīng)片面追求高指標(biāo)。 3)選線時(shí)應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)，查清其對(duì)工程的影響。一般情況下路線應(yīng)設(shè)法繞避特殊地基地區(qū)。當(dāng)必須穿過時(shí)，應(yīng)選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。 4)選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于公路修筑以及汽車運(yùn)行所產(chǎn)生的影響與污染等問題。 該路段屬于平原微丘地形處，地面高 度變化較小，有時(shí)的輕微的起伏和傾斜，一般 為耕地，分布有各種建 筑設(shè)施，居民點(diǎn)較密，在天然河網(wǎng)地區(qū)，還有水塘、水庫、溝渠等。 路線設(shè)計(jì)是 確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作，主要分為路線平面設(shè)計(jì)、路線縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)，三者應(yīng)既分開考慮又注意綜合。根據(jù)此路所處地區(qū)的自然地理環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，確定經(jīng)過路線方案的比選設(shè)計(jì)出一條符合一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，滿足行車要求，工程量最少最節(jié)省費(fèi)用的路線。 綜合考慮該地區(qū)自然條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工程投資等因素，初步擬定了兩個(gè)方案， 方案一： 從點(diǎn)（ ， ）開始，到達(dá)點(diǎn)（ ， ），線路總長(zhǎng)為 。該線路大部分路段高差相對(duì)較小，故最大填挖方量相對(duì)較小 ，但該線路有三處穿越居民住宅區(qū)，拆遷工程大，而且費(fèi)用較高，在 K3+850 里程處有一峽谷地形，且寬度不夠，給施工帶來巨大的難題。全線路設(shè)兩個(gè)交點(diǎn)。 方案二： 從點(diǎn)（ ， ）開始，到達(dá)點(diǎn)（ ， ），線路總長(zhǎng)為 。該線路前半部分和后半部分所經(jīng)區(qū)域大多為農(nóng)田或旱田，中間部分為重丘區(qū)，土石方工程量稍大。全線路也設(shè)兩個(gè)交點(diǎn)。 方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比圖見表 21 6 表 21 方案比選 就 一級(jí)公路屬于高等級(jí)公路，投資比較大，對(duì)所經(jīng)過地區(qū)的經(jīng)濟(jì)起重要作用，所以在修 建過程中應(yīng)綜合考慮沿線地帶的自然地理特征，設(shè)計(jì)要特別注意線形設(shè)計(jì)，使之在視覺上能誘導(dǎo)視線，保持線形的連續(xù)性，讓司機(jī)和乘客在生理和心理上有安全感和舒適感，同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)因素，盡量使工程量最小，造價(jià)最低。 綜合考慮 ： 1)從景觀、行車視覺上看，方案二和方案一大致相當(dāng)； 2)從路線平面指標(biāo)上看，方案一稍好 。 3)從規(guī)模及施工難度上看，方案二較好 。 4）從工程量以及工程造價(jià)上看，方案二較好。 綜合考慮以上各種因素 ,最終選擇方案二作為最終設(shè)計(jì)方案。 方案一 方案二 優(yōu) 缺 點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： ，有利于環(huán)境保護(hù) ，行車舒適性好。 優(yōu)點(diǎn)： ，造價(jià)相對(duì)較低 ，方便施工 缺點(diǎn)： ，造價(jià)高 2. 部分路段施工困難，高邊坡數(shù)量多 缺點(diǎn)： ，軟地基處理面積相對(duì)較大 ，但能滿足規(guī)范要求 7 第三章 路線平面設(shè)計(jì) 1．平面線形設(shè)計(jì)必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》和《規(guī)范》的要求 2．平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào) 3．行駛力學(xué)上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對(duì)高速公路應(yīng)盡量滿足 4．保持平面線形的均衡和連貫 1）長(zhǎng)直線盡頭不能接以小半徑曲線 2）高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡 5．應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形 6．平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度 平曲線太短，汽車在曲線上行駛時(shí)間過短會(huì)使駕駛員駕駛操縱來不及調(diào)整，所以 《規(guī)范》規(guī)定了平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）最小長(zhǎng)度，見 表 31。 表 31 一級(jí)公路平曲線最小長(zhǎng)度 地形 平原微丘 山嶺重丘 平曲線最小長(zhǎng)度（ m） 170 100 一般認(rèn)為， 7?? 應(yīng)屬于小轉(zhuǎn)角彎道。 對(duì)于小轉(zhuǎn)角彎道應(yīng)設(shè)置較長(zhǎng)的平曲線，其長(zhǎng)度應(yīng)大于表 32 規(guī)定的“一般值”；但受地形及其他特殊情況限制時(shí)，可縮短至表中的“低限值” 表 32 一級(jí)公路當(dāng)轉(zhuǎn)角等于或小于 7 時(shí)的平曲線長(zhǎng)度 地形 平原微丘 山嶺重丘 平曲線長(zhǎng)（ m） 一般值 1200/? 700/? 低限值 170 100 注 ：表中的 ? 值為路線轉(zhuǎn)角值（ ），當(dāng) 22????時(shí) ， 按 計(jì) 算 7． 曲線間直線最小長(zhǎng)度的要求 1） 同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度 《規(guī)范》推薦同向曲線的最短直線長(zhǎng)度以不小于 6V 為宜。在受到條件限制時(shí) 無論是高速公路還是低速公路都宜在同向曲線間插入大半徑曲線或?qū)汕€做成復(fù)曲線、卵形曲線或者 C 形曲線。 2） 反向曲線間的直線最小長(zhǎng)度 《規(guī)范》規(guī)定反向曲線間最小直線長(zhǎng)度（以 m 計(jì)）以不小于行車速度（以 km/h 計(jì)）的兩倍為宜。 8 道路平面線性相關(guān)概念與要求 ： 1．道路是一條帶狀的三維空間的實(shí)體，是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線附屬設(shè)施所組成。路線在水平面上的投影線性稱為道路的平面線型，而沿中線豎直剖切再沿著道路里程展開的立面投影線型成為道路的縱斷面線型。中線上任意一樁號(hào)的法向切面是道路在該樁號(hào)的橫斷面。 2．在設(shè)計(jì)順序上，一般是在盡量顧及縱、橫斷面平衡的前提下定 平面，沿這個(gè)平面線型進(jìn)行高程測(cè)量和橫斷面測(cè)量，取得地面線和地質(zhì)、水文及其它必要的資料后，再設(shè)計(jì)縱斷面和橫斷面、路線設(shè)計(jì)的范圍，只限于路線的幾何性質(zhì)，不涉及結(jié)構(gòu)。 3．現(xiàn)代道路平面線型是由基本幾何線型即直線、圓曲線和緩和曲線的合理組合而構(gòu)成，稱之為“平面線型三要素”不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或者山澗谷底、市鎮(zhèn)及其近郊，或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)、長(zhǎng)大隧道、橋梁等構(gòu)造物路段、路線交叉點(diǎn)及其前后路段、雙車道公路提供超車的路段可以采用直線。但直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)該有所限制： 1）在長(zhǎng)直線上縱坡不宜過大，因?yàn)?長(zhǎng)直線加上陡坡下坡行駛很容易導(dǎo)致超速行車； 2）長(zhǎng)直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜，這樣可以使生硬呆板的直線得到一些緩和或者改善。 圓曲線設(shè)計(jì) 圓曲線半徑的選用原則： 1． 圓曲線半徑的確定，必須能保證汽車以一定的速度安全行駛。選用曲線半徑時(shí)，應(yīng)充分主要地質(zhì)、水文條件。使曲線既能更好地吻合地形，減少工程，又能滿足橋梁和隧道、路基等建筑物的設(shè)置條件。一般地段曲線半徑的選擇受地形影響不大，應(yīng)結(jié)合占用農(nóng)田搶礦，盡量采用較大半徑的曲線。困難地段采用較小的曲線半徑能更好地吻合地形，顯著減少工程，應(yīng)結(jié)合 運(yùn)營(yíng)要求慎重選擇。不良地質(zhì)地段曲線半徑的選擇應(yīng)結(jié)合路基和橋隧工程的安全穩(wěn)定進(jìn)行考慮。 2． 在確定曲線半徑時(shí)，應(yīng)注意： 1） 一般情況下，宜采用極限最小平曲線半徑的 48倍或超高為 2%4%的圓曲線半徑； 2） 地形條件受限時(shí)，應(yīng)采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑； 3） 地形條件特殊困難而不得已時(shí)，方可采用極限最小半徑； 4） 應(yīng)同前后線形要素相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)成 連續(xù)、均衡的曲線線形，使路線平面線形指標(biāo)逐漸過渡，避免出現(xiàn)突變； 4） 應(yīng)同縱斷面線形相配合，必須避免小半徑曲線與陡坡相重合。 3． 為保證汽車行駛的舒適性和安全性，平曲線應(yīng)有 足夠的長(zhǎng)度，圓曲線的長(zhǎng)度也應(yīng)有 3s 的行程。當(dāng)不能滿足時(shí)，應(yīng)考慮增大圓曲線半徑或減少緩和曲線長(zhǎng)度；在條件受限 9 時(shí)，可將緩和曲線在曲率相等處直接連接。 表 33 該路段圓曲線半徑規(guī)范規(guī)定類總表 設(shè)計(jì)時(shí)速 一般值（ m） 極限值（ m） 不設(shè)超高最小半徑（ m） 最大半徑（ m） 路拱 ? % 路拱 % 80km/h 400 250 2500 3350 10000 綜上所述，結(jié)合考慮該路段的實(shí)際地形情況，在 JD1處選取圓曲線的半徑為 800m，在 JD2處選 取圓曲線的半徑為 500m. 緩和曲線設(shè)計(jì) 1．緩和曲線的有關(guān)規(guī)定： 1）直線同半徑小于不設(shè)超高最小半徑的圓曲線徑相連接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線。 2）半徑不同的同向圓曲線相連接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線，當(dāng)符合規(guī)范規(guī)定的特定條件時(shí)可不設(shè)緩和曲線。該路段的兩個(gè)轉(zhuǎn)彎處都設(shè)置了緩和曲線，都是緩和曲線 —— 圓曲線 —— 緩和曲線的組合設(shè)置。 3）各級(jí)公路的緩和曲線長(zhǎng)度應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的長(zhǎng)度值要求。 4）回旋線長(zhǎng)度應(yīng)隨圓曲線半徑的增大而增大。當(dāng)圓曲線部分按規(guī)定需要設(shè)置超高時(shí)，緩和曲線長(zhǎng)度還應(yīng)大于超高過渡段 長(zhǎng)度。 2．緩和曲線的長(zhǎng)度要求 為使駕駛員能從容地打方向盤、乘客感覺舒適、線形美觀流暢，圓曲線上的超高和加寬的過渡也能在緩和曲線內(nèi)完成，所以應(yīng)規(guī)定緩和曲線的最小長(zhǎng)度。從以下幾方面考慮： 1） 旅客感覺舒適，要求緩和曲線的最小長(zhǎng)度為： JD1： Ls(min)= 33800 . 0 3 6 0 . 0 3 6 2 3 . 0 4800v mR ? ? ? JD2： Ls(min)= 33800 .0 3 6 0 .0 3 6 3 6 .8 6 4500v mR ? ? ? 2）超高漸變率適中 Ls(min) 39。 ( 0 . 5 7 . 5 0 . 5 ) ( 4 % 2 % ) 7 6 . 51 / 1 5 0iB mp? ? ? ? ?? ? ? B—— 旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè) 邊緣的寬度； i? —— 超高坡度與路拱坡度代數(shù)差（ %） p—— 超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道外側(cè)邊緣線之間的相對(duì)坡度。 3）行駛時(shí)間不過短 一般認(rèn)為汽車在緩和曲線上行駛時(shí)間至少應(yīng)有 3s，于是： 10 Ls(min)= 80 7 m?? 此外，從視覺連續(xù)性角度，緩和曲線長(zhǎng)度與平曲線半徑間應(yīng)有如下關(guān)系9 sR LR??，為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)宜將回旋線與原曲線長(zhǎng)度 比例定位 1： 1： 1，當(dāng)曲線半徑較大，平曲線較長(zhǎng)時(shí) 也可以為 1 ： 2： 1。 表 34 由《規(guī)范》規(guī)定得該一級(jí)公路緩和曲線最小長(zhǎng)度 設(shè)計(jì)時(shí)速（ km/h） 緩和曲線最小長(zhǎng)度一般值（ m） 緩和曲線最小長(zhǎng)度最小值（ m） 80 100 70 綜上所述， JD1 處緩和曲線長(zhǎng)度 Ls=400m,JD2 處緩和曲線長(zhǎng)度 Ls=200m。 平曲線設(shè)計(jì)實(shí)例（計(jì)算各要素點(diǎn)的里程樁號(hào)） 以 JD1 對(duì)應(yīng)的各要素點(diǎn)的里程樁號(hào)為例進(jìn)行計(jì)算：該線形為基本型，即 直線－緩和曲線－圓曲線－緩和曲線－直線的順序組合 JD1（ K2+） , 61 38 39。 23 .7 39。39。, 40 0 , 80 0L s m R m? ?? ? ? 24 24334 0 0 4 0 0 8 . 3 1 22 4 2 3 8 4 2 4 8 0 0 2 3 8 4 8 0 0ssLLp RR? ? ? ? ??? 3 3224 0 0 4 0 0 1 9 9 . 5 8 32 2 4 0 2 2 4 0 8 0 0ssLLq R? ? ? ? ?? 11 6 1 3 8 39。 2 3 . 7 39。39。( ) ta n ( 8 0 0 8 . 3 1 2 ) ta n 2 0 0 6 8 1 . 8 1 822T R p q? ?? ? ? ? ? ? ? ? 0 4002 8 . 6 4 7 9 ( ) 2 8 . 6 4 7 9 1 4 . 3 2 4800sLR? ? ? ? ? 0( 2 ) 2 ( 6 1 . 6 4 0 2 1 4 . 3 2 4 ) 8 0 0 2 4 0 0 1 2 6 0 . 6 5 51 8 0 1 8 0sL R L????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6 1 . 6 4 0( ) s e c ( 8 0 0 8 . 3 1 2 ) s e c 8 0 0 1 4 1 . 2 3 122E R p R?? ? ? ? ? ? ? ? 2 2 68 18 12 60 .65 5 10 81J T L? ? ? ? ? ? 單位： (m) 計(jì)算出個(gè)主點(diǎn)里程樁號(hào) JD1 K2+ T ZH K2+ +Ls