【正文】 線，并盡量地選用較大地圓曲線半徑。當(dāng)公路轉(zhuǎn)角過小時，應(yīng)設(shè)法調(diào)整平面線形，當(dāng)不得已而設(shè)置了小于 7176。的轉(zhuǎn)角時，必須設(shè)置足夠長的平曲線。 (3)兩同向曲線間應(yīng)設(shè)有足夠長度的直線，不得已短直線相連。否則，應(yīng)調(diào)整線形， 使之成為一條單曲線或復(fù)曲線，也可以運用回旋線組合成卵形、 C 型、復(fù)合型等曲線。 (4)兩反向曲線間夾有直線段時，以設(shè)置不小于最小直線長度的直線段為宜。否則，應(yīng)調(diào)整線形或運用回旋線而組合成 S型平曲線。 (5)曲線線形應(yīng)特別注意技術(shù)指標的均衡性與連續(xù)性。 (6)應(yīng)避免連續(xù)急轉(zhuǎn)彎的線形。 平曲線的最小長度 (1)平曲線的極限最小長度 現(xiàn)行的《規(guī)范》規(guī)定了平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）最小長度， 本次設(shè)計的二級公路最小長度取 100m。 (2)平曲線的一般最小長度 公路彎道在一般情況下是由兩段緩和曲線 和一段圓曲線組合而成的，中間圓曲線的長度也不宜小于 3s行程。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 5. 縱斷面設(shè)計 沿著道路中線豎直剖切然后展開得到的斷面即為路線縱斷面?？v斷面設(shè)計的主要任務(wù)就是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項l件以及工程經(jīng)濟性等，確定起伏空間線的位置，以便達到行車安全迅速、運輸經(jīng)濟合理以及乘客感覺舒適的目的。 縱坡及坡長設(shè)計 概述 沿著道路中線豎直剖切然后展開即為路線縱斷面。由于自然因素的影響以及經(jīng)濟性的要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線。 縱斷面設(shè)計根據(jù)地形、地質(zhì)、水文、地物，綜合考慮 平面、橫斷面而設(shè)。設(shè)計縱坡連續(xù)、協(xié)調(diào)、充分利用舊路。 縱斷 面是道路縱斷面設(shè)計的主要成果，也是道路設(shè)計的重要技術(shù)文件之一， 見《縱斷面設(shè)計圖》。 在縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線，它是根據(jù)中線上各樁點的高程而點繪的一條不規(guī)則的折線，反映了沿著中線地面的起伏變化情況；另一條是設(shè)計線，它是經(jīng)過技術(shù)上、經(jīng)濟上以及美學(xué)上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路路線的起伏變化情況?？v斷面設(shè)計線是由直線和長度影響著汽車的行駛速度和運輸?shù)慕?jīng)濟以及行車的安全，它們的一些臨界值的確定和必要的限制，是以通行 的汽車類型及行駛性能來決定的。 在直線的坡度轉(zhuǎn)折處為平順過渡要設(shè)置豎曲線，按坡度轉(zhuǎn)折形式的不同，豎曲線有凹有凸，其大小用半徑和水平長度表示。 最大縱坡 最大縱坡是指在縱坡設(shè)計時各級道路允許采用的最大坡度值。它是道路縱斷面設(shè)計的重要控制指標。 本次設(shè)計二級公路設(shè)計速度為 60km/h，最大縱坡取 6%。 最小縱坡 挖方路段以及其他橫向排水不良的路段所規(guī)定的縱坡最小值稱為最小縱坡。在長路塹以及其他橫向排水不利地段，為了防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，各級公路蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 均應(yīng)設(shè)置不小于 ％的最小縱坡，一般情 況不小于 ％。當(dāng)必須設(shè)計平坡或縱坡小于 ％的路段時，邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計。 坡長限制 （ 1）最小坡長限制 最小坡長的限制主要是從汽車行駛平順性和布設(shè)豎曲線的要求考慮的。 本次設(shè)計取 150m。 （ 2）最長坡長限制 所謂最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛時，當(dāng)車速下降到最低允許速度時所行駛的距離。《規(guī)定》規(guī)定的最大坡長如表 。 表 各級公路最長坡長 本次設(shè)計中的最大坡長為 ，最小坡長為 ，均符合設(shè)計要求。 緩和坡段 當(dāng)連續(xù)縱坡大 于坡長限制時，應(yīng)在不大于表 所規(guī)定長度處設(shè)緩和坡段，用以恢復(fù)在陡坡上降低的速度和保證安全?！稑藴省芬?guī)定緩和坡段的縱坡度應(yīng)不大于 3％，其長度應(yīng)不小于該級公路相應(yīng)的最短坡長。在必須設(shè)置緩和坡段而地形又困難的地段，可將緩和坡段設(shè)置于半徑較小的平曲線上，但應(yīng)適當(dāng)增加緩和坡段的長度。此時緩和坡段的長度應(yīng)予增加，所增加的長度為該平曲線的半徑值。 設(shè)計速度/(km/h) 120 100 80 60 40 30 20 坡 度 / ％ 3 900 1000 1100 1200 － － － 4 700 800 900 1000 1100 1100 1200 5 － 600 700 800 900 900 1000 6 － － 500 600 700 700 800 7 － － － － 500 500 600 8 － － － － 300 300 400 9 － － － － － 200 300 10 － － － － － － 200 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 平均縱坡 平均縱坡是指由若干坡段組成的路段所克服的高差與路現(xiàn)長度之比，是衡量線形質(zhì)量的重要指標，目的是為了合理運用最大縱坡、坡長及緩和坡長的規(guī)定，以保證車輛安全順 利地行駛的限制性指標。本公路的相對高差小于 200m，顧可以不考慮平均縱坡。 合成坡度 合成坡度是指由路線縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的坡度，其方向即為流水線方向。合成坡度的計算公式為： 22 iiI h ?? （ 51） 式中 I――合成坡度，％； hi ――超高橫坡或路拱橫坡，％； i ――路線設(shè)計縱坡坡度，％。 各級公路最大允許合成坡度值的規(guī)定如表 。 本次設(shè)計中最大合成坡度為： % 4 6 3 2222 ????? iiax h ， ％ ％，符合設(shè)計要求。 各級公路最小合成縱坡不宜小于 ％。當(dāng)合成縱坡小于 ％時，應(yīng)采用綜合排水措施，以保證路面排水暢通。 豎曲線 縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車的方便用一段曲線來緩和，稱為豎曲線。豎曲線的形式可采用拋物線型或圓曲線型。由于在縱斷面上只計水平距離和垂直高度，斜線不計角度而計坡度，因此，豎曲線的切線長與曲 線長是其在水平面上的投影，切線支距是豎直的高程差，相鄰兩坡度線的交角用坡度差表示。 豎曲線要素的計算公式 在 xoy 坐標系中，如圖 4－ 1 所示，設(shè)變坡點相鄰兩縱坡坡度分別為 21 ii和 ，他們的代數(shù)差用 ? 表示，即 ? ＝ 1i － 2i ，當(dāng) ? 為“＋”時，表示 為凹形豎曲線， ? 為“－”時，為凸形豎曲線。豎曲線諸要素計算公式為： 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 豎曲線長度 L或豎曲線半徑 R： ?? LRRL ?? 或 （ 52） 豎曲線切線長 T: 22 ?RLT ?? （ 53） 豎曲線上任一點豎距 h： Rx2h 2＝ （ 54） 豎曲線外距 E： 4882 22 ??? TLRERTE ??? ＝或 （ 55） 豎曲線最小半徑 豎曲線設(shè)計限制因素：在豎曲線設(shè)計時有多個要素限制著豎曲線的要素取值，其中有三個決定著豎曲線的半徑或最小長度。 ①緩和沖擊：此限制條件限制下的豎曲線半徑和最小長度分別為： 2m in2m in ?VLVR ?? 或 （ 56） 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 ②時間行程不過短：此限制條件限制下汽車在豎曲線上行程時間最短應(yīng)滿足 3s行程，即： in VtVL ?? （ 48） ③滿足視距要求：汽車行駛在凸形豎曲線上，如果半徑太小，會阻礙司機試線。為了行車的安全，應(yīng)該對凸形豎曲線的半徑或最小長度加以限制。同樣在凹形豎曲線上也要對此加以限制。 總之，無論是凸形豎曲線還是凹形豎曲線都要受到以上三種因素 的限制。在進行設(shè)計時，必須明確那一種限制因素最為不利，這樣才能最為有效的控制。 道路平縱組合 平縱組合的設(shè)計原則 （ 1）應(yīng)在視覺上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保證視覺的連續(xù)性。 （ 2）注意保持平縱線形的技術(shù)指標大小應(yīng)均衡。 （ 3）選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全? （ 4）注意與道路周圍的環(huán)境的配合。 平曲線與豎曲線的組合 （ 1）平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。最好是使豎曲線的起終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，即所謂的“平包豎”。 （ 2）平曲線 與豎曲線的大小應(yīng)保持均衡。 （ 3）暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合。 為了便于實際運用，把平曲線與豎曲線的組合形象的表示為圖 所示。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 縱斷面設(shè)計方法及步驟 縱斷面設(shè)計要點 （ 1）縱坡極限值的運用：一般來講，縱坡緩一些為好，但為了路面和邊溝排水，最小縱坡不應(yīng)低于 ％～ ％。 （ 2）最短坡長：坡長是指縱斷面上兩變坡點之間的距離。坡長不宜過短，一般以不小于計算行車速度 9s的行程為宜。則此二級公路的最短坡長為 9 ≈ 100m。 （ 3）縱坡的設(shè)計：本設(shè)計地形為山嶺重丘地形，所以其縱坡應(yīng)均勻平緩，注意保證最小縱坡的要求。 （ 4）豎曲線半徑的選用：豎曲線半徑應(yīng)以較大為宜，當(dāng)受到限制時可采用一般最小值，特殊困難方可采用極限最小值。 縱斷面設(shè)計步驟 （ 1）根據(jù)所給的平面圖，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦?、地物的實際情況，設(shè)計出一條既符合規(guī)范的，又省土石方的設(shè)計線； （ 2）結(jié)合坡長限制和半徑限制，合理的定出豎曲線半徑； （ 3）計算出有關(guān)的豎曲線要素值； 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 （ 4）繪制縱斷面圖，并注明各要素值。 縱斷面圖的繪制 縱斷面圖在 CAD 圖里面包 括上下兩部分內(nèi)容。上部分在本圖里面主要包括地面線和設(shè)計線，以及縱斷面各要素的數(shù)據(jù)。下部分主要包括填挖高度、里程樁號、地面高程、設(shè)計高程、坡長坡度說明、平曲線說明。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 6. 道路橫斷面設(shè)計 道路的橫斷面是指中線各點的法向切面，它是由橫斷面設(shè)計線和地面線所構(gòu)成的。其中橫斷面設(shè)計線包括行車道、路肩、邊溝邊坡、護坡道、分隔帶、截水溝以及取土坑、棄土坑、環(huán)境保護設(shè)施。橫斷面中的地面線是表征地脈那起伏變化的那條線。路線設(shè)計中所涉及的橫斷面設(shè)計只限于與行車道直接有關(guān)的那一部分 ，即各組成部分的寬度、橫向坡度等問題。 道路橫斷面的組成 路幅的構(gòu)成 路幅是指公路路基頂面兩路肩外側(cè)邊緣之間的部分。道路的分隔方式有兩種，一種是用分隔帶分隔（整體式斷面），一種是將上下行車道分別放在不同的平面上加以分隔（分離式斷面）。 路幅布置類型 路幅布置類型包括單幅雙車道、雙幅多車道、單車道三種。設(shè)計時根據(jù)設(shè)計要求合理采用路幅形式。 行車道及路肩、路拱 行車道寬度的確定 行車道是道路上供各種車輛行駛部分的總稱 ,它包括快車道和慢車道 ,在一般公路和城市道路上 還有非機動車道 .行車道的寬度要根據(jù)車輛總寬﹑設(shè)計交通量﹑交通組成和汽車行駛速度確定 。本次設(shè)計行車道寬 7m。 平曲線加寬及其過渡 （ 1）加寬值的計算 汽車行駛在曲線上 ,各輪跡半徑不同 ,其中以后內(nèi)輪軌跡半徑最小 ,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。 四級公路和山嶺、重丘區(qū)的三級公路采用第一類加寬值；其余的各級公路采用第三類加寬值。對不經(jīng)常通行集裝箱運輸半掛車的公路，可采用第二類加寬值。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 對于 R250m 的圓曲線，由于其加寬值比較小，可以不加寬。 對于本次工程 來說，只有 JD1 處的半徑大于 250，不設(shè)置加寬；其它四處均設(shè)置合理的加寬。 （ 2）加寬的過渡 加寬的過渡方式有比例過渡、高次拋物線過渡、回旋線過渡和插入二次拋物 線過渡。本次設(shè)計中采用的是比例過渡方式。計算公式如下： bLLb xx? （ 61） 式中 XL ――任意點距緩和段坡點的距離（ m）； L――加寬緩和段長（ m）； b－－圓曲線上 的全加寬（ m）。 比例過渡簡單易于操作，但經(jīng)過加寬以后的路面內(nèi)側(cè)與行車軌跡不符，緩和段的起終點出現(xiàn)破折，于路容也不美觀。這種方法一般可用于二、三、四級公路。 加寬如下表： 加寬表 交點 樁號 平曲線半徑 (m) 加寬寬度 (m) 圓曲線長度 (m) 緩和段長度 (m) 總加寬長度 (m) 加寬總面積 (m2) JD2 K2+ 200 50 JD3 K3+ 200 50 路肩 各級公路都要設(shè)置路肩。路肩對于一條道路來說有很重要的作用。從構(gòu)造上來說，路肩分為土路肩和硬路肩。硬路肩是經(jīng)過了鋪裝的