【文章內容簡介】 （ LHZ） 為： K0+400: X=Xj1+(T+LHZ)cosA2=+［ +K0+400（ K0+)］ 176。= Y=Yj1+(T+LHZ)sinA2=+［ +K0+400（ K0+)］ 176。=（計算無誤） 同理可得到后直線上其它中樁坐標見逐樁坐標表。 （ 2） 曲線內中樁坐標計算： 第一緩和曲線內（ ZHHY） 任意點坐標： K0+600： 首先計算切線橫距 x： L== x=LL5/40R2Ls2+L9/3456R4Ls4 =（ 40 7002 2502） +（ 3456 7004 2504） = X= ZHX +x/cos(30l2/π RLs)cos(A1+ξ 30l2/π Ls)= 17 70 Y= ZHY +x/cos(30l2/π RLs)sin(A1+ξ 30l2/π Ls)= ； 同理得 K0+700 的坐標如坐標表。 圓曲線內任意點坐標 (HYYH)： K0+800: X=XHY+2Rsin(90l/π R)cos[A1+ξ 90(l+Ls)π R ]= Y= YHY+2Rsin(90l/π R)sin[A1+ξ 90(l+Ls)π R ]= 第二緩和曲線內（ YHHZ） 任意點坐標 : K0+900: X= HZX +x/cos(30l2/π RLs)cos(A2+180ξ 30l2/π RLs) = Y= HZY +x/cos(30l2/π RLs)sin(A2+180ξ 30l2/π RLs)= 同理得 K1+000 的坐標值見坐標表。 縱斷面設計 概述 縱斷面線形設計主要是解決公路線形在縱斷面上的位置，形狀和尺寸問題，具體內容包括縱坡設計和豎曲線設計兩項。 縱斷面線形設計應根據(jù)公路的性質、任務、等級和地形、地質、水文等因素，考慮路基穩(wěn)定，排水及工程量等的要求對縱坡的 大小，長短，前后的縱坡情況，豎曲線半徑大小及與平面線形的組合關系等進行組合設計，從而設計出縱坡合理，線形平順圓滑的最優(yōu)線形，以達到行車安全、快速、舒適，工程造價省，運營費用較少的目的。 該路地處平原區(qū)，土地資源寶貴，本項縱斷面設計采用小縱坡，微起伏與該區(qū)域農田相結合，盡量降低路堤高度，路線縱斷面按百年一遇，設計洪水位的要求和確保路基處于干燥和中濕狀態(tài)，所需的最小填筑高度來控制標高線形設計上避免出現(xiàn)斷背曲線，反向豎曲線之間直線長度不足 3 秒行程的則加大豎曲線半徑，使豎曲線首尾相接。此外，所選用的半徑還滿足行 車視距的要求，另外，豎曲線的縱坡最小采用 %以保證排水要求。 18 70 縱坡設計： （ 1）縱坡設計的一般要求 ①縱坡設計必須滿足《標準》的有關規(guī)定，一般不輕易使用極限值 ②縱坡應力求平緩，避免連續(xù)陡坡，過長陡坡和反坡 ③縱斷面線形應連續(xù)，平順，均衡，并重視平縱面線形的組合 從行車安全，舒適和視覺良好的要求來看，要求縱斷面線形注意有以下幾點： 在短距離內應避免線形起伏，易使縱斷面線形發(fā)生中斷，視覺不良； 避免“凹陷”路段，若線形發(fā)生凹陷出現(xiàn)隱蔽路段，使駕駛員視覺不適，產生莫測感，影響行車速度和安全； 在較大的連 續(xù)上坡路段，宜將最陡的縱坡放在底部，接近頂部的縱坡宜放緩些； 縱坡變化小的，宜采用較大的豎曲線半徑； 縱斷面線形設計應注意與平面線形的關系，汽車專用公路應設計平、縱面配合良好協(xié)調的立體線形； 縱坡設計應結合沿線自然條件綜合考慮，為利于路面和邊溝排水，一般情況下最小縱坡以不小于 %為宜，在受洪水影響的沿河路線及平原區(qū)低速路段應保證路線的最低標高，以免遭受洪水沖刷，而確保路基的穩(wěn)定； 縱坡設計應爭取填、挖平衡，盡量利用挖方作就近填方，以減少借方和廢方，接生土石方量，降低工程造價； 縱坡設計時，還應結合我過情 況，適當照顧當?shù)孛耖g運輸工具，農業(yè)機械、農田水利等方面的要求。 縱坡設計的方法和步驟 準備工作 縱坡設計前，應先根據(jù)中樁和水準記錄點，繪出路線縱斷面圖的地面線繪出平面直線，曲線示意圖，寫出每個中樁的樁號和地面標高以及土壤地質說明資料，并熟悉和掌握全線有關勘測設計資料，領會設計意圖和要求。 標注縱斷面控制點 縱面控制點主要有路線起終點，重要橋梁及特殊涵洞，隧道的控制標高，路線交叉點，地質不良地段的最小填土和最大控梁標高，沿溪河線的控制標高，重要城鎮(zhèn)通過位置的標 19 70 高及受其它因素限制路線中須通過 的控制點、標高等。 試坡 試坡主要是在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術和標準，選線意圖，考慮各經濟點和控制點的要求以及地形變化情況，初步定出縱坡設計線的工作。試坡的要點，可歸納為“前面照顧，以點定線，反復比較，以線交點”幾句話。 前后照顧就是說要前后坡段統(tǒng)盤考慮，不能只局限于某一段坡段上。以點定線就是按照縱面技術標準的要求，滿足“控制點”，參考“經濟點”，初步定出坡度線，然后用三角板推平行線的辦法，移動坡度線，反復試坡，對各種可能的坡度線方案進行比較，最后確定既符合標準，又保證控制點要求，而且土石 方量最省的坡度線，將其延長交出變坡點初步位置。 調坡 調坡主要根據(jù)以下兩方面進行：⑴結合選線意圖。將試坡線與選線時所考慮的坡度進行比較，兩者應基本相符。若有脫離實際情況或考慮不周現(xiàn)象，則應全面分析，找出原因，權衡利弊，決定取舍；⑵對照技術標準。詳細檢查設計最大縱坡、坡長限制、縱坡折減以及平縱線形組合是否符合技術標準的要求，特別要注意陡坡與平曲線、豎曲線與平曲線、橋頭接線、路線交叉、隧道及渡口碼頭等地方的坡度是否合理，發(fā)現(xiàn)問題及時調整修正。 調整坡度線的方法有抬高、降低、延長、縮短、縱坡線和加大、減小 縱坡度等。調整時應以少脫離控制點、少變動填挖為原則，以便調整后的縱坡與試定縱坡基本相符。 根據(jù)橫斷面圖核對縱坡線 核對主要在有控制意義的特殊橫斷面圖上進行。如選擇高填深挖、擋土墻、重要橋涵及人工構造物以及其它重要控制點的斷面等。 確定縱坡線 經調整核對后，即可確定縱坡線。所謂定坡就是把坡度值、變坡點位置（樁號）和高程確定下來。坡度值一般是用三角板推平行線法，直接讀厘米格子得出，要求取值到千分之一。變坡點位置直接從圖上讀出，一般要調整到整 10 樁位上。變坡點的高程是根據(jù)路線起點的設計標高由已定的坡度、坡 長依次推算而來。 設計縱坡時還應注意以下幾點： ⑴在回頭曲線地段設計縱坡，應先按回頭曲線的標準要求確定回頭曲線部分的縱坡， 20 70 然后向兩端接坡，同時注意回頭曲線地段不宜設豎曲線。 ⑵平豎曲線重合時。要注意保持技術指標均衡，位置組合合理適當，盡量避免不良組合情況。 ⑶大中橋上不宜設置豎曲線。如橋頭路線設有豎曲線，其起（終）點應在橋頭兩端 10m以外，并注意橋上線形與橋頭線形變化均勻，不宜突變。 ⑷小橋涵上允許設計豎曲線，為保證路線縱面平順，應盡量避免出現(xiàn)急變“駝峰式縱坡”。 ⑸注意交叉口、橋梁及引道、隧道、城鎮(zhèn)附近、 陡坡急變處縱坡特殊要求。 ⑹縱坡設計時，如受控制點約束導致縱面線形欺負過大，縱坡不夠理想，或則土石方工程量過大而育無法調整時，可用紙上移線的辦法修改平面線形，從而改善縱面線形。 ⑺ 計算設計標高 根據(jù)已定的縱坡和變坡點的設計標高，則可以計算出未設豎曲線以前各樁號的設計標高。 豎曲線設計要求 宜選用較大的豎曲線半徑。豎曲線設計，首先確定合適的半徑。在不過分增加工程數(shù)量的情況下，宜選用較大的豎曲線半徑，一般都應采用大于豎曲線一般最小半徑的數(shù)值，特別是前后兩相鄰縱坡的代數(shù)差小時，豎曲線更應采用大半徑 ，以利于視覺和路容美觀。只有當?shù)匦蜗拗苹蚱渌厥饫щy不得已時才允許采用極限最小半徑。 同向曲線間應避免“斷背曲線”。同向豎曲線，特別是同向凹形豎曲線間如直線坡段不長，應合并為單曲線后復曲線。 反向曲線間，一般由直坡段連續(xù)，亦可以相互直接連接。反向豎曲線間設置一段直坡段，直坡段長度一般不小于計算行車速度行駛 3s 的行程長度。如受條件限制也可相互直接連接，后插入短直線。 應滿足排水要求。 21 70 縱段面設計步驟 根據(jù)地形圖上的高程，以 20m一點算出道路上各點的原地面高程，將各點高程對應地標于縱 斷面米格紙上，然后用直線連接各點，注意港口、河的標法，畫出道路縱向的原地面圖。 確定最小填土高度： 由于路基要保證處于干燥或中濕狀態(tài)以上，所以查表得粉性土時路槽底至地下水的臨界高度為 ~，由于地下水平均埋深為 ，路面厚度一般為 60~80cm,所以算出最小填土高度為 .。 拉坡 首先是試坡，試坡以“控制點”為依據(jù)，考慮平縱結合、挖方、填方以及排水溝設置等眾多因素初步擬訂坡度線。然后進行計算，看拉的坡滿不滿足控制點的高程，滿不滿足規(guī)范要求，如不滿足就進行調坡。調坡時應 結合選線意圖，對照標準所規(guī)定的最大縱坡、坡長限制以及考慮平縱線形組合是否得當進行調坡。在縱斷面設計事，由于港口較多，再加上平面設計時沒有注意平縱組合，在港口附近設置平曲線，所以在拉坡時不能做到“平包豎”，在線形上存在不足，但經計算，其他方面都滿足標準。 路線的縱坡（最大、最小、平均、合成）： 《路線設計規(guī)范》表 ，合成坡度為 10% 均縱坡系（指公路縱坡的平均值） HI L?平 均 22 70 式中： H— 相對高差， L— 路線長度 縱坡的坡 長 根據(jù)《路線設計規(guī)范》 表，得縱坡的最小坡長為 250m， 根據(jù)《路線設計規(guī)范》 表，得縱坡的最大坡長為 800m， 最大坡長是設計車型從理想速度 1V 開始，在大于不限長度的最大坡度的坡道上做減速行使，當速度下降到容許速度 2V 時所行使的距離。 最小坡長主要是從汽車行使的平順性要求考慮的。 豎曲線的最大、最小半徑 豎曲線設計，首先要確定其半 徑，半徑的選定原則與平曲線相似，從滿足行車的要求而言，也是希望越大越好，只是在地形困難的地段才采用最小半徑 根據(jù)《路線設計規(guī)范》 表，高速公路的凹形豎曲線最小半徑為：一般最小半徑為4500m，極限最小半徑為 3000m，豎曲線最小長度 85m。 根據(jù)《路線設計規(guī)范》 表，高速公路的凸形豎曲線最小半徑為：一般最小半徑為10000m，極限最小半徑為 6500m。 綜合以上各項條件取半徑為： R=12021m。 設計內容 1）根據(jù)《公路勘測設計》中的格式繪制縱斷面圖。 2）在平面圖上讀出各中樁號的地面 高程并標注縱斷面上。 3） 根據(jù)《路線設計規(guī)范》和一些控制點的要求，確定各變坡點的樁號及高程。 變坡點為： K0+480，高程為： ， 12i 0 .6 4 % i 3 .5 0 %? ? ?， ， (1)豎曲線的要素的計算： 根據(jù)兩縱坡的坡差和曲線處外距 E 值，選取半徑 R=12021m 豎曲線長度 L=Rω =12021 (%%)=492m 切線長度 T=L/2=492/2=246m 外距 22TE R? =， 計算豎曲線起點和終點樁號 23 70 起點樁號： K0+480－ 246= K0+234 起點高程： ? 1i =? %= 終點樁號： K0+480+246= K0+ 終點高程： ? 2i =? %= 豎曲線內樁號的高程計算 橫距： ix =所求點樁號 起點樁號（前縱坡部分）；終點樁號 所求點樁號（后縱坡部分） 豎距： Rx2y2i 1? 其中： —ix 曲線上任意點到曲線起點（左半曲線）或終點（右半曲線）的水平距離。 —iy 曲線上任意點到曲線起點（左半曲線）或終點（右半曲線）的豎直距離。 切線高程 = ()iT x i? ? ?變 坡 點 高 程 設計高程 =切線高程 y 代入數(shù)據(jù)得： 表 19 豎曲線計算表（ K+～ K+） 樁號 x y 切線高程 設計高程 K+ K+240 K+260 K+280 K+300 K+320 K+340 K+360 K+380 K+400