【正文】 性、駕駛員的視覺、心理狀態(tài)以及公路周圍的環(huán)境與景觀的協(xié)調(diào)。線形設(shè)計(jì)要使駕駛員保持視覺的 連續(xù)性 ,并有足夠的舒適感和安全感 ,使視覺與心理反應(yīng)達(dá)到平衡。 （ 1） 保持線形在視覺的連續(xù)性。 （ 2）保持線形在視覺、心理上的均衡。 （ 3）線形與環(huán)境的協(xié)調(diào)。 （ 4）汽車制動(dòng)性能方面的考慮。 （ 5）排水方面的考慮。 線形組合的形式 （ 1）平面上為直線，縱面也是直線 —— 構(gòu)成具有恒等坡度的直線。 （ 2）平面上為直線，縱面是凹形豎曲線 —— 構(gòu)成凹下去的直線。 （ 3）平面上為直線，縱面是凸形豎曲線 —— 構(gòu)成凸起的直線。 （ 4）平面上為曲線，縱面上為直線 —— 構(gòu)成 具有恒等坡度的直線。 （ 5）平面上為曲線，縱面上凹形豎曲線 —— 構(gòu)成凹下去的直線。 （ 6）平面上為曲線，縱面上凸形豎曲線 —— 構(gòu)成凸起的直線。 平、縱線形組合的基本要求 平豎曲線組合時(shí)，豎曲線宜包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線。避免豎曲線頂、底插入小半徑平曲線，一個(gè)平曲線內(nèi)應(yīng)避免縱面線形反復(fù)凸凹公路布線應(yīng)能提供視野的多樣性，利用最佳的風(fēng)景特征引人入勝，避免單調(diào)；在滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，線形應(yīng)“適應(yīng)地形”，不大挖大填，力求公路與周圍風(fēng)景融合成一體。 平曲線和豎曲線要盡量重合，且平曲線與 豎曲線大小要保持均衡。 盡量選擇能得到適當(dāng)合成坡度的線形組合；當(dāng)平曲線與豎曲線半徑值都較小時(shí)，宜錯(cuò)開布設(shè)，或者增大一方的指標(biāo)值。避免在凸形豎曲線的頂部、凹形豎曲線的底部插入小半徑平曲線或出現(xiàn)反向曲線的變曲點(diǎn)。在同一個(gè)平曲線內(nèi)，應(yīng)避免縱斷面線形的反復(fù)凹凸?？傊窇?yīng)具有優(yōu)美的三維空間外觀，線形應(yīng)順暢連續(xù) 19 和可以預(yù)知，且與周圍環(huán)境保持適當(dāng)比例，從而保障行車的安全。 平、縱線形設(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、終點(diǎn)設(shè)在或接近豎 曲線的頂部或底部。 （ 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(zhǎng)直線上設(shè)置陡坡或曲線長(zhǎng)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重合。 道路線性與景觀的協(xié)調(diào)與配合 在對(duì)環(huán)境保護(hù)日益重要的今天不僅要求設(shè)計(jì)的公路安全、舒適，而且要重視工程與環(huán)境的協(xié)調(diào)性，特別是對(duì)山嶺重丘區(qū)公路縱斷面設(shè)計(jì)，更應(yīng)充分研究公路與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào) 性。為此，我們?cè)谔幚砭€形與環(huán)境的協(xié)調(diào)性時(shí)，充分地考慮了以下幾點(diǎn) : (1)在選線時(shí)考慮提供視野的多樣性，利用最佳的風(fēng)景特征引人入勝 , 避免單調(diào)。 (2)在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，使線形適應(yīng)地形，不大填大挖 ,力求盡量與周圍風(fēng)景自然地融成一體，公路竣工后不露施工痕跡，及時(shí)地恢復(fù)其自然外觀。 (3)使公路具有優(yōu)美的三維空間外觀 ,使公路線形順暢連續(xù)，而且應(yīng)與周圍環(huán)境保持適當(dāng)?shù)谋壤? (4)為了保持公路的外觀和結(jié)構(gòu)整體性的需要，在公路用地范圍內(nèi)進(jìn)行綜合綠化處理，既美化路容又可防止沖刷。 20 5 豎曲線的設(shè)計(jì)與計(jì)算 豎曲線的設(shè)計(jì) 表 豎曲線各項(xiàng)指標(biāo) 設(shè)計(jì)速度（ km/h） 80 最大縱坡（ ％ ） 5 最小縱坡（ ％ ） 凸形豎曲線半徑（ m） 一般值 4500 極限值 3000 凹形豎曲線半徑（ m） 一般值 3000 極限值 2021 豎曲線最小長(zhǎng)度（ m） 70 豎曲線的計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)所知的縱坡坡度 1i ， 2i ，求 出 ? =2i 1i ， 擬定豎曲線半徑 R，則： 豎曲線長(zhǎng)度： ?RL? （ 5— 1） 切線長(zhǎng)度： 22 ?RLT ?? （ 5— 2） 豎曲線變坡點(diǎn)縱距： RTE 22? （ 5— 3） 如下圖 所示： 由于直線段的高程變化隨坡度呈比例變化，所以可以先求出每個(gè)樁號(hào)之間的水平距離，解直角三角形可得出增加或降低的高度，可以在直線段進(jìn)行累加或累減到相應(yīng)樁號(hào)，由此得出各個(gè)樁號(hào)的設(shè)計(jì)高程。 有關(guān)路線縱斷面設(shè)計(jì)高程計(jì)算結(jié)果，可以直接查 看路基計(jì)算表。 21 圖 豎曲線要素計(jì)算圖示 根據(jù)計(jì)算得各豎曲線要素如下表所示： 表 豎曲線要素表 樁號(hào) 豎 曲 線 標(biāo)高（ m） 凸曲線半徑 R（ m） 凹曲線半徑 R（ m） 切線長(zhǎng)（ m） 外距（ m） 起點(diǎn)樁號(hào) 終點(diǎn)樁號(hào) K10+030 6000 K10+ K11+ K11+650 22021 K11+ K11+ K12+080 22021 K11+ K12+ 22 6 路線橫斷面設(shè)計(jì) 道路橫斷面是指中線上各點(diǎn)沿法向的垂直剖面，它是由橫斷面設(shè)計(jì)線和地面線組成的，其中橫斷面設(shè)計(jì)線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝、邊坡、截水溝、護(hù)坡道以及取土坑、棄土堆、環(huán)境保護(hù)設(shè)施等。城市道路的橫斷面組成中包括機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道、人行道、綠帶、分車帶等。高速公路、一級(jí)公路和二級(jí)公路還有爬坡車道、避險(xiǎn)車道；高速公路、一級(jí)公路的出人口處還 有變速車道等。橫斷面圖中的地面線是表征地面起伏變化的線，它是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)或由大比例尺地形圖、航測(cè)像片、數(shù)字地面模型等途徑獲得。路線設(shè)計(jì)中所討論的橫斷面設(shè)計(jì)只限于與行車直接有關(guān)的部分，即兩側(cè)路肩外緣之間各組成部分的寬度、橫向坡度等問(wèn)題，所以有時(shí)也將路線橫斷面設(shè)計(jì)稱作路幅設(shè)計(jì)。 橫斷面設(shè)計(jì)原則 （ 1）道路橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)在城市規(guī)劃的紅線寬度范圍內(nèi)進(jìn)行。橫斷面形式、布置、各組成部分尺寸及比例應(yīng)按道路類別、級(jí)別、計(jì)算行車速度 (即設(shè)計(jì)車速 )、設(shè)計(jì)年限的機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車交通量和行人流量、交通特性、交通組織、交 通設(shè)施、地上桿線、地下管線、綠化、地形等因素統(tǒng)一安排 ,以保障車輛和行人交通的安全、通暢。橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)近、遠(yuǎn)期結(jié)合 ,使近期工程為遠(yuǎn)期工程所利用 ,并預(yù)留管線位置。路面寬度及標(biāo)高等應(yīng)留有發(fā)展余地。 （ 2）對(duì)現(xiàn)有道路改建應(yīng)采取工程措施與交通管理措施相結(jié)合的辦法以提高道路通行能力和保證交通安全。道路改建除采取工程措施如增避險(xiǎn)車道、展寬道路外 ,還可以采取交通管理措施 ,如采取分隔措施使機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車分行 ,減少相互干擾。又如若兩條道路相互平行且距離較近時(shí) ,可改為單向行駛以減少擁擠 ,提高車速。在商業(yè)性街道上除通行公共 交通外 ,限制其它機(jī)動(dòng)車及非機(jī)動(dòng)車的通行 ,以保障行人安全。 橫斷面設(shè)計(jì)綜述 路基寬度 查《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG B01— 2021）得公路等級(jí)為二級(jí)，車道數(shù)擬 23 定為兩車道，車速為 80km/h，兩車道的路基寬度一般值為 ，設(shè)計(jì)車道寬度，得總車道寬度為 2 = ，硬路肩的寬度為 2 = ,土路肩的寬度為 2 = 。 路拱坡度 為利于路面橫向排水，將路面做成中央高于兩側(cè)具有一定橫坡的拱起形狀，稱為路拱。其傾斜的大小以 百分率表示。 路拱的設(shè)置對(duì)排水是有利的，但是對(duì)于行車是不利的。路拱橫坡度使車重產(chǎn)生水平分力，增加了行車的不穩(wěn)定性，也給乘客帶來(lái)了不適的感覺；當(dāng)車輛在有水或潮濕的路面上制動(dòng)時(shí)，會(huì)有側(cè)向滑移的危險(xiǎn)且制動(dòng)距離增加。為此，對(duì)路拱大小及形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧兩方面的影響。 根據(jù)查《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)與水泥混凝土路面、瀝青混凝土路面的路拱橫坡為 1％ ——2％ ，故取路拱橫坡為 2％ 。土路肩一般宜避路拱橫坡增大 1％ —— 3％ ，所以取土路肩橫坡為 3％ 。硬路肩可與路拱橫坡度一致，所以取硬路肩橫坡度為 2％ 。路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向 兩側(cè)傾斜。 路基邊坡坡度 查《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D030— 2021）得知，對(duì)于路塹邊坡高度不大于 20m，邊坡不宜陡于 1:1。浸水路堤在設(shè)計(jì)水位以下的邊坡坡率不宜陡于1:，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好，邊坡高度不大于 20m時(shí)，其邊坡坡率不宜陡于 1:，上部高度（ H≤8m， H為填土高度 ）為 1:，下部高度（ H≤12m）為 1:。 邊溝設(shè)計(jì) 根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D030— 2021）可知邊溝橫斷面一般有梯形邊溝、矩形邊溝、三角形邊溝等。考慮本公路為二 級(jí)公路，工程上通常采用底寬為 ，深 ，內(nèi)、外側(cè)邊坡坡度均為 1:1。 橫斷面設(shè)計(jì)步驟 （ 1）根據(jù)外業(yè)橫斷面測(cè)量資料點(diǎn)繪橫斷面地面線； （ 2）根據(jù)路線及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關(guān)資料（如路基寬度、加寬值、超高橫坡、緩和段長(zhǎng)度、平曲線半徑等）抄于相應(yīng)樁號(hào)的斷面上； 24 （ 3）根據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，標(biāo)出土石界限、設(shè)計(jì)邊坡坡度，確定邊溝形狀和尺寸； （ 4）繪橫斷面設(shè)計(jì)線，又叫“戴帽子”。設(shè)計(jì)線應(yīng)包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護(hù)工程、護(hù)坡道、落碎臺(tái)等，在彎道上的斷面還應(yīng)標(biāo)出超高、加寬值。一般 直線上的斷面可不標(biāo)出路拱坡度； （ 5）計(jì)算橫斷面面積（含填、挖方），完成全圖； 各類表格的輸出 根據(jù)緯地軟件的計(jì)算可得出逐樁占地寬度表、路基設(shè)計(jì)表、路基土石方計(jì)算表、路基土石方數(shù)量匯總表及土石方調(diào)配。 加寬值計(jì)算 汽車行駛在曲線上，各輪跡半徑不同，其中后內(nèi)輪半徑最小，且偏向曲線內(nèi)側(cè)，故曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。對(duì)于半徑R250 m的圓曲線，由于其加寬值甚小，可以不加寬。 （ 1）平曲線加寬要求 路面應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)進(jìn)行加寬。路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬。分道行駛 公路，當(dāng)圓曲線半徑較小時(shí)，其內(nèi)側(cè)車道的加寬值應(yīng)大于外側(cè)車道的加寬值，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定其差值。 （ 2）加寬的過(guò)度 路面由直線上的正常寬度過(guò)渡到曲線上加寬后的寬度的漸變段稱為加寬緩和段。在加寬緩和段全長(zhǎng)范圍內(nèi)按其長(zhǎng)度成比例逐漸加寬。加寬緩和段內(nèi)任意點(diǎn)的加寬值 bLLb xx ? 式中： xL —— 任意點(diǎn)距緩和段起點(diǎn)的距離（ m） L —— 加寬緩和段長(zhǎng)（ m） b —— 圓曲線上的全加寬 （ 3）加寬緩和段的長(zhǎng)度 1. 對(duì)于設(shè)置有緩和曲線的平曲線，加寬緩和段應(yīng)采用與緩和曲線相同的長(zhǎng) 25 度。 2. 對(duì)于不設(shè)緩和曲線，但設(shè)置有超高緩和段的平曲線，可采用與超高緩和段相同的長(zhǎng)度。 3. 即不設(shè)緩和曲線，又不設(shè)超高的平曲線，加寬緩和段應(yīng) 按漸變率為 1:15且長(zhǎng)度不小于 10m的要求設(shè)置。 超高設(shè)計(jì) 超高是將公路曲線部分的路面設(shè)計(jì)成向曲線內(nèi)側(cè)傾斜的單向橫坡，使得汽車在曲線上行駛時(shí)能夠獲取一個(gè)指向曲線內(nèi)側(cè)的橫向分力，以克服或削弱離心力對(duì)行車的影響。 本公路設(shè)計(jì)等級(jí)為二級(jí)，采用繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高過(guò)渡。 對(duì)任意半徑圓曲線超高值 hi 的確定，由汽車在圓曲線上行駛時(shí)力的平衡方程式可得： ??? Rvih 1272 v—— 設(shè)計(jì)行車速度（ m/s） R—— 圓曲線半徑（ m） ?—— 橫向力 ?值主要與圓曲線半徑有關(guān)且隨半徑的增大而減小。其關(guān)系式為： 2 ??? RR? 當(dāng)計(jì)算出的超高值小于路拱橫坡 Gi 時(shí)，取 Gh ii? ；當(dāng)計(jì)算出的超高值大于最大超高值 maxhi 時(shí)，取 maxhh ii ? 。 為行車舒適、路容美觀和排水通暢，必須設(shè)置一定長(zhǎng)度的超高過(guò)渡段，超高過(guò)渡是在超高過(guò)渡段全長(zhǎng)度內(nèi)進(jìn)行。雙車道公路最小超高過(guò)渡段長(zhǎng)度計(jì)算： pBL ic ??? 式中： cL —— 最小超高過(guò)渡段長(zhǎng)度（ m） 26 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（ m），繞內(nèi)側(cè)邊線旋轉(zhuǎn)時(shí)， BB?? 。 B 為行車道寬度。 i? —— 超高坡度與路拱橫坡度的代數(shù)差（ ％ ），繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)， hi i?? ， hi為超高值。 p—— 超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外邊線之間的相對(duì)坡度。 本設(shè)計(jì)超高值計(jì)算公式見下表： 表 繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式 超高位置 計(jì)算公式 備注 0xx? 0xx? 圓曲線上 外緣ch hJJ iBbib )( ?? 為與設(shè)計(jì)高之差 過(guò)渡段起點(diǎn) ：ChG Liix ?0 距離處的加寬值 ：bLxb Cx ? 、外側(cè)邊線降低和抬高值是在 Lc內(nèi)按線性過(guò)渡，路容有要求時(shí)可采用高次拋物線過(guò)渡 中線 ?ch hJJ iBib 2? 內(nèi)緣 ?ch hjJJ ibbib )( ?? 過(guò)渡段上 外緣cxh ? ? C