【文章內(nèi)容簡介】 質(zhì)、任務(wù)及其在公路網(wǎng)中的作用，考慮了社會(huì) 、經(jīng)濟(jì)因素和復(fù)雜的自然條件等擬定的路線走向。路線方案是否 2 合理將直接關(guān)系到公路本身的工程投資、運(yùn)輸效率和使用質(zhì)量，還影響到在公路網(wǎng)中是否起到應(yīng)有作用。因此要在 各種可能的方案中，通過調(diào)查分析、比選，確定出一條最優(yōu)路線方案來 [ 1 ]。 (1) 平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順舒，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 (2) 除滿足汽車行駛力學(xué)上的基本要求外，還應(yīng)滿足駕駛員和乘客在視覺和心理上的要求。 (3) 保持平面線形的均衡與連貫。為使一條公路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應(yīng)注意使線形要素保持連續(xù) 性而不出現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的突變。 (4) 應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形。這種線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來不良影響。設(shè)計(jì)時(shí)可在曲線間插入足夠長的直線或緩和曲線。 (5) 平曲線應(yīng)有足夠的長度。如平曲線太短，汽車在曲線上行駛時(shí)間過短會(huì)使駕駛操縱來不及調(diào)整，一般都應(yīng)控制平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）的最小長度 。 依據(jù)公路的功能、設(shè)計(jì)交通量、通行能力及需要的服務(wù)水平，研究確定擬建公路的安全設(shè)施、管理設(shè)施、服務(wù)設(shè)施等的合理布局和建設(shè)規(guī)模，并檢查與公路主題工程設(shè)計(jì)和環(huán)境的適應(yīng)情況。收費(fèi)公路還 應(yīng)論證收費(fèi)制式、收費(fèi)方式及站點(diǎn)布置 [ 2]。 3 第 2 章 平面設(shè)計(jì) 道路為帶狀構(gòu)造物，它的中線是一條空間曲線，中線在水平面上的投影稱為路線的平面，路線平面的形狀及特征為道路的平面線形，而道路的空間位置成為路線。路線受到各種自然條件、環(huán)境、以及社會(huì)因素的影響和限制時(shí)，路線要改變方向和發(fā)生轉(zhuǎn)折 [ 3]。 公路等級(jí)確定 已知資料 該路段初始交通量 見表 2— 1，交通量年平均增長率 6%。 表 2— 1 交通量 （ 單位 ： 輛 /日 ） 小客車 3600 中型車 尼桑 CK10G 90 黃河 JN105 50 三菱 FR415 80 解放 CA1OB 160 東風(fēng) EQ140 120 大型車 五十鈴 EXR181L 90 太脫拉 138 140 延安 SX161 150 交通 量 計(jì)算 我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，將涵蓋小客車與小型貨車的“小客車”定為各級(jí)公路設(shè)計(jì)交通量換算的標(biāo)準(zhǔn)車型。用于道路規(guī)劃與技術(shù)等級(jí)劃分的機(jī)動(dòng)車折算系數(shù) 見 表 2— 2。 4 表 2— 2 各級(jí)公路車輛折算系數(shù) 車型編號(hào) 代表車型 折算系數(shù) 車種說明 1 小客車 19 座以下的客車和載質(zhì) 量 2t 的貨車 2 中型車 19 座以上的客車和載質(zhì)量 2t 且≤ 7t 的貨車 3 大型車 載質(zhì)量 7t 且≤ 14t 的貨車 4 拖掛車 載質(zhì)量 14t 的貨車 初始年交通量： 0N =3600+（ 90+50+80+160+120） + （ 90+140+150） =5110（ 輛 /日 ） 公路等級(jí) 假設(shè) 武寧 A 段路線 遠(yuǎn)景 設(shè)計(jì) 年限為 14 年，交通年增長率為 6%，則遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限交通量 N： N=N0 （ 1+k） n 1=5110（ 1+6%） 14 1=10899（ 輛 /日 ） 可得 遠(yuǎn)景設(shè)計(jì) 年限交通量 N=(輛 /日 )，查《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 (JTG B01— 2021)， 可確定此公路可設(shè)計(jì)成二級(jí)公路。 設(shè)計(jì)行車速度的確定 “設(shè)計(jì)車速”是在氣候正常，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)，一般駕駛員能保持安全而舒服地行駛的最大行駛速度。依據(jù) 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 (JTG B01— 2021)從工程難易程度 ,工程量大小及技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的角度考慮 ,各級(jí)公路的設(shè)計(jì)車速按地形分為兩 類 ,查表可知設(shè)計(jì)車速為 80km/h。 主要技術(shù)指標(biāo) 平面技術(shù)指標(biāo) (1)二級(jí)公路 路基 寬度 、硬路肩寬度，土路肩寬度 見表 2— 3。 5 表 2— 3 二級(jí)公路 路基、路肩寬度 （ 單位 ： m） 一般值 最小值 路基寬度 硬路肩寬度 土路肩寬度 在本設(shè)計(jì)中，路基寬度取 m，硬路肩取 m，土路肩取，設(shè)計(jì)車速為 80km/h，雙向兩車道。 (2)停車視距： 110m (3)圓曲線最小半徑 見表 2— 4。 表 2— 4 圓曲線指標(biāo) （單位： m） 圓曲線最小半徑 一般值 270 極限值 220 不設(shè)超高最小半徑 路拱≤ % 2500 路拱 % 7500 緩和曲線最小長度 70 縱斷面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo) (1)二級(jí)公路設(shè)計(jì)車速為 80km/h 時(shí)，最大縱坡為 5%，縱坡長度在 700m 以內(nèi)。 (2)豎曲線最小長度和最小半徑 見表 2— 5。 表 2— 5 豎曲線最小長度和最小 半徑 （ 單位： m） 凸形豎曲線半徑 一般值 4500 極限值 3000 凹形豎曲線半徑 一般值 3000 極限值 2021 豎曲線長度 一般值 170 極限值 70 選線 設(shè)計(jì) 道路選線是一個(gè)涉及面廣、影響因素多、政策性和技術(shù)性都很 6 強(qiáng)的工作。它是由面到帶，由帶到線，由粗到細(xì)的過程，是逐步具體化、逐步補(bǔ)充修改和提高的過程。選線要先通過總體布局解決基本走向，然后再解決局部路線方案知道具體定線 [4]。 選線的 基本 原則 (1)路線的走向基本走向必須與道路的主客觀條 件相適應(yīng) 。 (2)在對(duì)多方案深入、細(xì)致的研究、論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。 (3)路線設(shè)計(jì)應(yīng)盡量做到工程量少、造價(jià)低、營運(yùn)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)標(biāo)準(zhǔn)。 (4)選線應(yīng)注意同農(nóng)田基本建設(shè)的配合，做到少占田地，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或穿過經(jīng)濟(jì)林園。 (5)要注意保持原有自然狀態(tài)，并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 (6)選線時(shí)注意對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)調(diào)查，弄清其對(duì)道路的影響。 (7)選線應(yīng)綜合考慮路與橋的關(guān)系 。 選線的步驟 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 [5]。 在路線總方向（起、迄點(diǎn)和中間必須經(jīng)過的城鎮(zhèn)或地點(diǎn)）確定后，從大面積著手由面到帶進(jìn)行總體布置的過程，此項(xiàng)工作最好先地形圖上進(jìn)行路線布局，選定出可能的路線方案，然后進(jìn)行踏勘與資料收集，根據(jù)需要與可能結(jié)合具體條件，通過必選落實(shí)必須通過的主 要控制點(diǎn)，放棄那些應(yīng)避讓的控制點(diǎn)，逐步縮小路線活動(dòng)范圍，進(jìn)而定出大體得路線布局，為下一步定線工作奠定基礎(chǔ)。 7 在總體路線方案既定的基礎(chǔ)上，以相鄰主要控制點(diǎn)間劃分段落，根據(jù)道路標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合其間具體地形通過試坡展線方法逐段加密細(xì)部控制點(diǎn)，進(jìn)一步明確路線走法，這樣就構(gòu)成了路線的雛形。這一步工作和關(guān)鍵在于探索與落實(shí)路線方案，為實(shí)現(xiàn)具體定線提供可能的途徑。這一步工作如做得好仔細(xì)，研究得周到，就可以減少以后的不必要的改線與返工。 有了上述路線輪廓即可進(jìn)行具體定線。根據(jù)地形平易與復(fù)雜程度不同，可分別 采取現(xiàn)場(chǎng)直接定線或放坡定點(diǎn)的方法，插出一系列的控制點(diǎn)，然后從這些點(diǎn)位中穿出通過多數(shù)點(diǎn)（特別是那些控制較嚴(yán)的點(diǎn)位）的直線段，延伸相鄰直線段的交點(diǎn)，即為路線的轉(zhuǎn)角點(diǎn)。隨后擬定出曲線半徑，至此定線工作基本完成。做好上述工作的關(guān)鍵在于摸清地形情況，全面考慮前后線形銜接與平、縱、橫綜合關(guān)系，恰當(dāng)?shù)剡x用合適技術(shù)指標(biāo)，以期使整個(gè)線形得以連貫協(xié)調(diào)。 依據(jù)上述方法和步驟在已有的地形圖上選出兩個(gè)合理可行的道路方案，第一方案主要由兩個(gè)同向平曲線和若干直線組成；第二方案主要由兩個(gè)反向平曲線和若干直線組成。由于受到互通式立體叉匝道的 限制兩方案的總體走向是一致的，在各路線第二平曲線到終點(diǎn)段的直線重合沿河岸與立體交叉相銜接 [6]。 平面線形設(shè)計(jì) 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。 直線段 直線是平面線形中的基本線形。在設(shè)計(jì)中，過長和過短的直線都不是好的線形。因此對(duì)直線的最大長度和最小長度應(yīng)加以限制，直線使用與地勢(shì)平坦、視線目標(biāo)無障礙處。在平原區(qū)，直線作為主要線形要素較為適宜。直線有測(cè)設(shè)簡單。前進(jìn)方向明確、路線短捷等優(yōu)點(diǎn)，直線路段能提供較好的超車條件，對(duì)雙車道公路有必要在間隔適當(dāng)距離處設(shè)置一定長度的直線 [7]。但長直線易使駕駛員由于缺乏警覺產(chǎn)生疲勞而發(fā)生事故。且在地形變化復(fù)雜地段，工程費(fèi)用高， 8 因此，要避免使用過長的直線，并注意直線的設(shè)置與地形、地物、環(huán)境相適應(yīng)。對(duì)此，在《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 (JTG B01— 2021)中，由 于 缺 乏 資 料 尚 無 明 確 規(guī) 定 ， 但 在 《 公 路 路 線 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 》 (JTG D20— 2021)中已明確在確定直線長度時(shí)“必須持謹(jǐn)慎態(tài)度，盡量不采用較長的直線”（特別是汽車專用公路）。 曲線段 平曲線 曲線要素 如圖 31。 圖 3— 1 曲線要素圖 (1)第一方案 ①第一曲線 轉(zhuǎn)角 1α =48176。，圓曲線半徑 R1=600m， 交點(diǎn)樁號(hào)： JD1 K1+070 曲線要素，計(jì)算曲線上設(shè)緩和曲線后的曲線基本要素。 q = 2sl = 2120 =60 p= Rls242 = 600241202? = T1=(R+P)tan 21α +q=(600+1)tan 248 +60= 9 β 0=Rls90π176。= 12090 ???=176。 L=slR+α180π=180π 48 600+120= LY=L2 LS = 120= E=（ R+P） sec2αR=(600+)sec 248 600= J=2TL=2 = 五個(gè)基本樁號(hào) ZH=JDT=K1+=K0+ HY=ZH+LS=K0++120=K0+ YH=HY+LY= K0 ++= K1+ HZ=YH+ LS = K1 ++120=K1+ QZ=HZ 2L = K1 + = K1 + JD=QZ+ 2J =K1++ =K1+070 ②第二曲線 轉(zhuǎn)角 2α =176。，圓曲線半徑 R1=600m，交點(diǎn)樁號(hào)： JD1 K2+060曲線要素，計(jì)算曲線上設(shè)緩和曲線后的曲線基本要素。 T2=(R+P)tan 2α2 +q=(600+)tan +60= β 0= Rls90π176。 = 12090 ??? =176。 L=slR+α180π= 180π 600+120= LY=L2 LS = 120= E=（ R+P） sec 2α2 R=(600+)sec 600= J=2TL=2 = 五個(gè)基本樁號(hào) ZH=JDT=K2+=K1+ 10 HY=ZH+LS= K1++120=K2+ YH=HY+LY= K2++= K2+ HZ=YH+ LS = K2++120=K2+ QZ=HZ2L= K2+ = K2 + JD=QZ+2J=K2++ =K2+060 ③第三曲線 轉(zhuǎn)角 3α =176。，圓曲線半徑 R1=600m，交點(diǎn)樁號(hào)： JD1 K3+100曲線要素，計(jì)算曲線上設(shè)緩和曲線后的曲線基本要素 。 T3=(R+P)tan 2α3 +q=(600+)tan +60= β 0= Rls90π176。 = 12090 ??? =176。 L=slR+α180π= 180π 600+120= LY=L2 LS = 120= E=（ R+P） sec 23α R=(600+)sec 600= J=2TL=2 = 五個(gè)基本樁號(hào) ZH=JDT=K3+=K2+ HY=ZH+LS=K2++120=K3+ YH=HY+LY= K3++= K3+ HZ=YH+ LS = K3++120=K3+ QZ=HZ 2L =K3+ = K3+ JD=QZ+ 2J =K3++ =K3+100 (2)第二方案 ①第一曲線 11 轉(zhuǎn)角 1α =18176。，圓曲線半徑 R1=600m，交點(diǎn)樁號(hào)： JD1 K0+930 曲線要素，計(jì)算曲線上設(shè)緩和曲線后的曲線基本要素。 p=Rls242=600241402= T1=(R+P)tan21α+q=(600+)tan 218? +70= β 0=Rls90π176。= 14090 ???