【文章內(nèi)容簡介】 s ?? （ ） 3422 6 8 824 RLRLp ss ?? （ ） ?? （ ） qPRT ??? 2ta n)( ? （ ） sLRL 21 8 0)2( 0 ??? ??? （ ） RpRE ??? 2s e c)( ? （ ） LTJ ??2 （ ） （ 3）曲線幾何元素具體計(jì)算如下： 對(duì)于 JD1： 擬定 R=200m,Ls=80m, ?????? 切線長： )()( mqtgPRT ???? ? 曲線總長： )()2(0 mLRL S ???? ??? 外距： )(7 0 e c)( mRPRE ???? ? 切曲差： )(17 mLTD ??? 對(duì)于 JD2： 擬定 R=200m,Ls=80m, ?????? 切線長： )()( mqtgPRT ???? ? 曲線總長： )()2( 0 mLRL S ???? ??? 外距： )( e c)( mRPRE ???? ? 切曲差： )( mLTD ??? （ 4）平曲線幾何要素計(jì)算成果詳見《直線、曲線及轉(zhuǎn)角表》 逐樁坐標(biāo)計(jì)算 根據(jù)前面算出來的方位角和平曲線要素，進(jìn)行逐樁 坐標(biāo)的計(jì)算。本設(shè)計(jì)采用的是絕對(duì)坐標(biāo)，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)分直線和曲線計(jì)算 ,曲線段采用綜合曲線放樣，直線段采用直線放樣。計(jì)算原理： （ 1）坐標(biāo)系統(tǒng)的采用，本設(shè)計(jì)是在已有平面控制網(wǎng)的地區(qū)，所以沿用了原有的坐湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算； （ 2）“逐樁坐標(biāo)”即道路中線上各樁點(diǎn)的坐標(biāo)，其計(jì)算和測量的方法是按“從整體到局部”的原則進(jìn)行。 直線上中樁坐標(biāo)計(jì)算 設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為 ),( JJ YXJD ，交點(diǎn)相鄰直線的方位角分別為 1A 和 2A ，則 ZH點(diǎn)坐標(biāo)： 1X X T c os( A 180)ZH J? ? ? （ ） 1Y Y T sin( A 18 0)ZH J? ? ? （ ） HZ點(diǎn)坐標(biāo)： 2X X T cos AHZ J?? （ ） 2Y Y T sin AHZ J?? （ ） 設(shè)直線上加樁里程為 L,ZH、 HZ 表示曲線起、終點(diǎn)里程，則前直線上任意 點(diǎn)坐標(biāo))( ZHL? : 1X X ( T Z H L ) c o s( A 1 8 0 )J? ? ? ? ? （ ） 1Y Y ( T Z H L ) sin( A 18 0)J? ? ? ? ? （ ） 后直線上任意點(diǎn)坐標(biāo) (L HZ )： 2X X ( T L Z H ) c os AJ? ? ? ? （ ） 2Y Y ( T L Z H ) s in AJ? ? ? ? （ ） 設(shè)緩和曲線單曲線中樁坐標(biāo)計(jì)算 曲線上任點(diǎn)的切線橫距： x = 5 9 132 2 4 4 6 640 R L s 34 56 R L s 59 90 40 R L sl l ll ? ? ? ? （ ） 式中： l ：緩和曲線上任意點(diǎn)至 ZH (或 HZ )的曲線長； sL ：緩和曲線長度 。 （ 1）第一緩和曲線（ ZH ～ HY ）任意點(diǎn)坐標(biāo)： 2213 0 3 0X X / c o s c o s AR L s R L sZH llx ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? （ ） 2213 0 3 0Y Y / c o s s in AR L s R L sZH llx ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? （ ） 式中： ? ：轉(zhuǎn)角符號(hào)，右偏為“ +”，左偏為“ ”。 （ 2）圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)： HY～ YH： 19 0 9 0 ( L s)X X 2 R s i n c o s ARRHY ll ??? ?? ? ? ?? ? ? ??? ??? ? ? ? （ ） 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 19 0 9 0 ( L s)Y Y 2 R s i n s i n ARRHY ll ??? ?? ? ? ?? ? ? ??? ??? ? ? ? （ ） 式中： l ：圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至 HY 點(diǎn)的曲線長； XHY 、 YHY ： HY 點(diǎn)的坐標(biāo)。 YH ～ HY ： 29 0 9 0 ( L s)X X 2 s i n c o s A 1 8 0RRYH llR ??? ?? ? ? ?? ? ? ? ??? ??? ? ? ? （ ） 29 0 9 0 ( L s)Y Y 2 R s i n s i n A 1 8 0YH ? ?? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ? （ ） 式中： l：圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至 YH 點(diǎn)的曲線長。 （ 3）第二緩和曲線 (HZ ～ YH )內(nèi)任意點(diǎn)的坐標(biāo) 2223 0 3 0X X / c o s c o s A 1 8 0R L s R L sHZ llx ???? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? （ ） 23 0 3 0Y Y / c o s s in A 1 8 0R L s R L sHZ x ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? （ ） 式中： l：第二緩和曲線內(nèi)任意點(diǎn)至 HZ 點(diǎn)的曲線長。 （ 4）各中樁坐標(biāo)計(jì)算成果詳見《逐樁坐標(biāo) 表》。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第三章 縱斷面設(shè)計(jì) 概述 沿著道路中線豎直剖開然后展開即為道路縱斷面。在縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線，它是根據(jù)中線上各樁點(diǎn)的高程而點(diǎn)繪的一條不規(guī)則的折線，它反映了道路中線地面高低起伏的情況；另一條是設(shè)計(jì)線，反映了道路路線的起伏變化情況。從中可知設(shè)計(jì)路線的縱向坡度情況，從而可以看出縱向土石方工程的挖填情況。把道路的縱斷面圖與平面圖結(jié)合起來，就能完整的表達(dá)出道路的空間位置。 縱坡及坡長設(shè)計(jì) 縱坡設(shè)計(jì)的一般要求 （ 1）縱面線 形應(yīng)平順、圓滑、視覺連續(xù)，并與地形相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 （ 2）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡，并利用挖方就近作為填方，以減輕對(duì)自然地面橫坡與環(huán)境的影響。 （ 3）連續(xù)上坡路段的縱坡設(shè)計(jì)，除上坡方向應(yīng)符合平均縱坡、不同縱坡最大坡長規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)外，還應(yīng)考慮下坡方向的行駛安全。凡個(gè)別技術(shù)指標(biāo)接近或達(dá)到最大值的路段，應(yīng)結(jié)合前后段各技術(shù)指標(biāo)設(shè)置情況，采用運(yùn)行速度對(duì)連續(xù)上坡方向的通行能力與下坡方向的行車安全進(jìn)行檢驗(yàn)。 （ 4）相鄰縱坡之代數(shù)差小時(shí)，應(yīng)盡量采用大的豎曲線半徑。 （ 5）路線交叉處前后的縱坡應(yīng)平緩。 （ 6）位于積 雪或冰凍地區(qū)的公路，應(yīng)避免采用陡坡。 平曲線與豎曲線的組合的一般原則 （ 1）平曲線和豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線，即滿足“平包豎”的原則； （ 2）平曲線和豎曲線的大小應(yīng)保持均衡，一條平 (豎 )曲線不宜設(shè)兩個(gè)或兩個(gè)以上的豎 (平 )曲線； （ 3）暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理的、悅目的； （ 4）平、豎曲線應(yīng)避免的組合： 要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合；小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊；計(jì)算行車速度≥ 40km/h 的道路，應(yīng)避免在凸形豎曲線頂部或 凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線； （ 5）平、縱面線形組合必須注意與路線所經(jīng)地區(qū)的環(huán)境相配合。對(duì)計(jì)算行車速度高的公路，線形設(shè)計(jì)和周圍環(huán)境配合尤為重要。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 平、縱線性設(shè)計(jì)中應(yīng)注意避免的組合 （ 1）避免豎曲線的頂、底部插入小半徑的平曲線。 （ 2）避免將小半徑的平曲線起、訖點(diǎn)設(shè)在或接近豎曲線的頂部和底部。 （ 3）避免使豎曲線頂、底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。 （ 4）避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍、斷背、折曲等使駕駛員視線中斷的線性。 （ 5）避免在長直線上設(shè)置陡坡或曲線的長度短、半徑小的凹形豎曲線。 （ 6）避免 急彎與陡坡的不利組合。 （ 7）應(yīng)避免小半徑的豎曲線與緩和曲線的組合。 相關(guān)控制參數(shù) （ 1） 最大縱坡 最大縱坡是指在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)道路允許采用的最大坡度值，它是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)。 本路段設(shè)計(jì)為速度 60km/h 的二級(jí)公路 ， 最大縱坡為 6%。 （ 2） 最小縱坡 在長路塹、低填以及其它橫向排水不通暢地段，為保證排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應(yīng)設(shè)置不小于 %的最小縱坡，一般情況下以采用不小于 %為宜。 （ 3） 坡長限制 坡長是縱斷面上相鄰兩邊坡點(diǎn)間的長度。最短坡長的限制主要 是從汽車行駛平順性的要求考慮的。 本路段為 設(shè)計(jì)速度 60km/h 的二級(jí)公路 ， 最短坡長為 150m，一般值為200m。最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低容許速度時(shí)所行駛的距離。 本路段為設(shè)計(jì)速度 60km/h 的二級(jí)公路 ， 最大坡長限制為： 3%—1200m；4%—1000m； 5%—800m； 6%—600m。 （ 4） 平均縱坡 平均縱坡是指一定長度的路段縱向所克服的高差與路線的長度之比，是為了合理運(yùn)用最大縱坡、坡長及緩和坡長的規(guī)定，以保證車輛安全順利地行使的限制性指標(biāo)。由于本路段 相對(duì)高差小 ，所以不需考慮平 均縱坡。 縱坡設(shè)計(jì)步驟 （ 1）準(zhǔn)備工作：拉坡之前在厘米繪圖紙上，按比例標(biāo)注里程樁號(hào)和標(biāo)高，點(diǎn)繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。同時(shí)應(yīng)收集和熟悉有關(guān)資料，并領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖和要求； （ 2）標(biāo)注控制點(diǎn)：控制點(diǎn)是影響縱坡設(shè)計(jì)的標(biāo)高控制點(diǎn)。如路線起、終點(diǎn)，越嶺埡口，重要橋涵，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進(jìn)出口，平面交叉和立體交叉點(diǎn)及受其它因素限制路線必須通過的標(biāo)高控制點(diǎn)等； （ 3）試坡：試坡主要是在已標(biāo)注“控制點(diǎn)”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)、選線意圖，結(jié)合地面起伏變化，本著以“控制點(diǎn)”為 依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的原則，在湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 這些點(diǎn)位間進(jìn)行穿插與取直，試定出若干直坡線。對(duì)各種可能坡度線方案反復(fù)比較，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又能滿足控制點(diǎn)要求，且土石方較省的設(shè)計(jì)線作為初定坡度線，將前后坡度線延長交會(huì)出變坡點(diǎn)的初步位置； （ 4）調(diào)整：初定縱坡后，將所定的坡度與選線時(shí)坡度的安排比較，二者應(yīng)基本相符，若有較大差異時(shí)應(yīng)全面分析，權(quán)衡利弊，決定取舍。然后對(duì)照技術(shù)規(guī)范檢查設(shè)計(jì)的最大、最小縱坡、坡長限制等是否滿足規(guī)定，平、縱組合是否得當(dāng)，以及路線交叉、橋隧和接線等處的縱坡是否合理； （ 5）核對(duì)：選擇有控制意義的 重點(diǎn)橫斷面，如高填深挖、地面橫坡較陡路基、擋土墻等，在縱斷面圖上直接讀出對(duì)應(yīng)樁號(hào)的填、挖高度，初畫橫斷面，檢查是否填挖過大、坡角落空或過遠(yuǎn)等； （ 6）定坡：經(jīng)調(diào)整核對(duì)無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點(diǎn)樁號(hào)和標(biāo)高記確定下來； （ 7）通過反復(fù)拉坡比較后，最后確定縱坡設(shè)計(jì)如表 所示。 表 縱坡設(shè)計(jì)成果表 變坡點(diǎn)樁號(hào)（ m） 變坡點(diǎn)高程（ m） 變坡點(diǎn)間距 (m) 縱坡值（ %） 起點(diǎn) : K0+000 640 變坡點(diǎn) 1: K0+640 400 變坡點(diǎn) 2: K1+040 234 終點(diǎn) : K1+ 豎曲線設(shè)計(jì) 豎曲線是設(shè)在縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車，起緩和作用的一段曲線。豎曲線的形式可采用拋物線或圓曲線，在使用范圍二者幾乎沒有差別，但在設(shè)計(jì)和計(jì)算中，拋物線比圓曲線更為方便。因此，本設(shè)計(jì)采用二次型拋物線型豎曲線。 設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范 （ 1）《公路路線線形設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D2020xx）中規(guī)定的豎曲線一般最小半徑和極限最小半徑見表 。 表 計(jì)算行車速度 V=60km/h 的豎曲線的最小半徑 豎 曲 線 半 徑 凸 形 凹 形 一般最小值 20xx m 1500m 極限最小值 1400m 1000m （ 2）選擇豎曲線半徑時(shí)應(yīng)考慮以下因素： 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 ①選擇半徑應(yīng)符合《公路路線線形設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D2020xx)一般最小半