【正文】 號(hào)： K2+130+82= K2+212 ③求各樁號(hào)處的設(shè)計(jì)標(biāo)高： a、 K2+48（豎曲線起點(diǎn)）處： 設(shè)計(jì)高程： 350082= b、 K2+68 處： 橫距： x=20m 豎距： h=x2/2R=202/8000= 切線高程 ： = 22 設(shè)計(jì)高程： = c、 K2+68 ～ K2+192 處設(shè)計(jì)高程的計(jì)算方法同 K2+68 處，其結(jié)果如表 ； d、 K2+212（豎曲線終點(diǎn)）處： 設(shè)計(jì)高程： 350082= 表 K2+500 處的豎曲線計(jì)算表 樁 號(hào) 橫距 x (m) 豎距 h (m) 切線高程（ m） 設(shè)計(jì)高程（ m） K2+48(起點(diǎn) ) 0 K2+280 20 K2+300 40 K2+320 60 K2+500（中點(diǎn)） 82 3500 K2+520 60 3499． 47 K2+540 40 K2+560 20 K2+（終點(diǎn)） 0 （ 4） K2+800 處的豎曲線計(jì)算： ①計(jì)算豎曲線要素： %,2%, 32 ??? ii 則 ω=%，為凹型豎曲線。 取 R=4000m，則 L=Rω=4000=176m T=L/2=176/2=88m E=T2/2R=882/8000= ②求豎曲線起、終點(diǎn)樁號(hào)： a、起點(diǎn)樁號(hào)： K2+80088= K2+712 b、終點(diǎn)樁號(hào)： K2+800+88= K2+888 ③求各樁號(hào)處的設(shè)計(jì)標(biāo)高： a、 K2+712（豎曲線起點(diǎn)）處： 設(shè)計(jì)高程： 3494+88= b、 K2+732 處： 橫距： x=732712=20m 豎距： h=x2/2R=2028000= 23 切線高程： +20= 設(shè)計(jì)高程： += c、 K2+732～ K2+868 處設(shè)計(jì)高程的計(jì)算方法同 K2+732 處，其結(jié)果如表 ； d、 K2+888（豎曲線終點(diǎn)）處： 設(shè)計(jì)高程： 349488= 表 K1+600 處的豎曲線計(jì)算表 樁 號(hào) 橫距 x (m) 豎距 h (m) 切線高程（ m） 設(shè)計(jì)高程（ m） K1+230(起點(diǎn) ) 0 K1+250 20 K1+270 40 K1+290 60 K1+310（中點(diǎn)） 88 3494 K1+330 60 K1+350 40 K1+370 20 K1+390（終點(diǎn)） 0 方案二 變坡點(diǎn) 1： 樁號(hào)： K0+9400,高程 ， i1=+%, i2=%, ω=%， 凸型， R=6000m 變坡點(diǎn) 2： 樁號(hào)： K1+900,高程： ， i2=%, i3=+%, ω=%， 凹型， R=7000m 變坡點(diǎn) 3： 樁號(hào)： K2+650,高程： ， i3=+%, i4=+%, ω=%， 凹型， R=6000m 現(xiàn)將方案二的豎曲線要素列于下表 ： 24 表 豎曲線表 序 號(hào) 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 T（ m） 外距 E （ m） 起點(diǎn)樁號(hào) 終點(diǎn)樁號(hào) 0 K0+000 1 K0+940 6000 K0+ K1+ 2 K2+120 7000 K1+ K2+ 3 K2+730 6000 K2+ K2+ 4 K3+560 平縱組合設(shè)計(jì) [12] 從獲得良好行車條件的目的出發(fā)，協(xié)調(diào)平、縱、橫三方面的線形使之成為連續(xù)圓滑、順適美觀的空間曲線，滿足駕駛員和乘客視覺和心理上的要求，并有良好的排水條件。 《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ JTG D202021） 中關(guān)于平面線形配合規(guī)定：設(shè)計(jì)速度超過60km/h 的公路，必須注意平縱面的合理組合，盡量做到線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適。由于本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)速度為 60km/h，平縱組合設(shè)計(jì)應(yīng)遵循一下原則： ① 平曲線和豎曲線的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡，使得線形順滑優(yōu)美，行 車舒適安全； ② 平、豎重合時(shí)，應(yīng)滿足平包豎原則； ③ 最理想的平、豎頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系是頂點(diǎn)重合，若錯(cuò)開不能超過平曲線長度的 1/4； ④ 選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于行車安全和路面排水? ⑤ 注意與道路周圍的環(huán)境相配合。 方案比選 路線方案是路線設(shè)計(jì)中最根本的問題。方案是否合理，不但關(guān)系到公路本身的工程投資和運(yùn)輸效率，更重要的是影響到路線在路線網(wǎng)中是否起到應(yīng)有的作用，即是否滿足國家的政治、經(jīng)濟(jì)、國防的要求和長遠(yuǎn)利益。 主要綜合考慮因素 方案比選應(yīng)綜合考慮以下因素： (1)路線在政治、經(jīng) 濟(jì)、國防上的意義，國家或地方建設(shè)對(duì)路線使用的任務(wù)、性質(zhì)的要求，改革開放、綜合利用等重要方針的體現(xiàn)； 25 (2)路線在鐵路、公路、水運(yùn)、航空等綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的作用，與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關(guān)系，以及與沿線農(nóng)田水利等建設(shè)的配合情況； (3)沿線地形、地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然條件的影響，決定了工程難易和運(yùn)營質(zhì)量，對(duì)選擇路線走向有直接影響； (4)設(shè)計(jì)道路主要技術(shù)指標(biāo)和施工條件的影響； (5)與沿線旅游景點(diǎn)、歷史文物、風(fēng)景名勝的聯(lián)系等。 各方案主要指標(biāo) （ 1）方案一： 路線全長 ,全 線設(shè)有 3 個(gè)平曲線交點(diǎn)（不包括起點(diǎn)和終點(diǎn)），平均每公里 個(gè)； 4 個(gè)豎曲線 變坡點(diǎn) ，平 均每公里 個(gè)；平曲線最小半徑為 600m，平曲線總長為（ ++） =，占路線總長的 %； 豎曲線最小半徑為4000m（凹型）、 4000m（凸型），豎曲線全長（ 160+160+164+176） =660 m，占路線總長的 %，最大縱坡為 %，最小縱坡為 %。 （ 2）方案二： 路線全長 ,全線設(shè)有 3 個(gè)平曲線交點(diǎn)（不包括起點(diǎn)和終點(diǎn)），平均每 公里 個(gè)； 3 個(gè)豎曲線變坡點(diǎn)，平均每公里 個(gè)；平曲線最小半徑為 450m，平曲線總長為（ ++） =，占路線總長的 %；豎曲線最小半徑為6000m（凹型）、 6000m（凸型），豎曲線全 長 （ ++） =，占路線總長的 %，最大縱坡為 %，最小縱坡為 %。 方案比選意見 從以上各方案主要指標(biāo)的總結(jié)中可以看到：兩個(gè)方案均能滿足使用任務(wù)和性質(zhì)要求，線形均較順暢，穿越地區(qū)相同， 總里程相差不大。 但結(jié)合兩方案的平面圖和縱斷面圖來看：方案二平面線形稍好于方案一，但所經(jīng)過的地區(qū)地形起伏較大，造成大填大挖現(xiàn)象，而且沿途結(jié)構(gòu)物較多，工程造價(jià)相應(yīng)增大，并且給施工帶來較大難度，還給運(yùn)營和工程維護(hù)帶來較多的問題。方案一在占用農(nóng)田方面略多于方案二，但考慮到方案二的高填深挖肯定會(huì)造成公路用地的急劇增加，所以兩個(gè)方案在占地方面相差不明顯。但從對(duì)環(huán)境影響的角度分析，顯然方案一的高填深挖對(duì)環(huán)境的破壞更大。 現(xiàn)將兩方案的各項(xiàng)比較因素列表如下： 26 表 方案比較 比 選 項(xiàng) 目 方 案 二 方 案 一 平面線形 較優(yōu) 豎曲線形 較優(yōu) 平豎結(jié)合 較優(yōu) 地形起伏 較優(yōu) 填挖結(jié)合 較優(yōu) 沿線結(jié)構(gòu)物 較優(yōu) 架橋次數(shù) 較優(yōu) 占用農(nóng)田 較優(yōu) 對(duì)環(huán)境的影響 較優(yōu) 施工難易 較優(yōu) 顯然，綜合來看，方案二要優(yōu)于方案一，故本設(shè)計(jì)選擇方案二為推薦方案。 27 3 橫斷面設(shè)計(jì)及路基土石方計(jì)算 [2] 橫斷面設(shè)計(jì) 橫斷面的組成應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、交通組成和當(dāng)?shù)氐牡匦蔚茸匀粭l件而定， 在保證行車安全的同時(shí)，應(yīng)做到組成合理，節(jié)約用地，工程經(jīng)濟(jì)。 路基路面的寬度主要取決于車道數(shù)和每個(gè)車道的寬度。公路路基的寬度為行車道和路面寬度之和。當(dāng)設(shè)有中間帶、變速車道、爬坡車道和緊急停車帶時(shí)，尚應(yīng)包括這部分的寬度。 二級(jí)公路山嶺區(qū)的路基寬度一般為 10m,最小值為 ，其中行車道寬度為 2 m= 7 m，硬路肩的寬度一般值為 ，土路肩的寬度一般值為 ，同時(shí)在右側(cè)硬路肩寬度內(nèi)設(shè)置右側(cè)路緣帶，其寬度為 。 路基橫斷面 路基采用 10m，路面寬 7 m，行車道寬 2 m=7m， 硬路肩寬 ，土路肩寬，路拱橫坡度為 2%，土路肩橫坡度為 3%。填方邊坡采用重力式擋土墻防護(hù)。 這里取 K0+800～ K0+900 的路段進(jìn)行設(shè)計(jì)，其余路段橫斷面本書省略。詳見“路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖”和“路基橫斷面圖”。 超高及加寬 此二級(jí)公路平曲線半徑均大于 250m，不需要加寬，這里只需要進(jìn)行超高計(jì)算。為了抵消車輛在曲線路段上行駛時(shí)產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高內(nèi)側(cè)低的單向橫坡形式。當(dāng)汽車在圓曲線上等速行駛時(shí)產(chǎn)生的離心力是常數(shù)，而在回旋線上行駛時(shí)則因回旋線曲率的變化，離心力 也在變化。因此，超高橫坡度在圓曲線上應(yīng)是與圓曲線相適應(yīng)的全超高，在緩和段上應(yīng)是逐漸變化的超高。 為了行車的舒適、道路的美觀和排水的流暢，必須設(shè)置一定長度的超高緩和段，超高的過渡則是在超高緩和段上進(jìn)行的。雙車道公路最小超高過渡段長度的計(jì)算公式為[1]： pBL ic ??? () 28 其中： B — 旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的寬度； ? i — 超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差； p — 超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線至行車道外側(cè)邊緣線之間的相對(duì)坡度。 超高緩和段長度一般與緩和曲線長度相等。本設(shè)計(jì)超高緩和段長度最小值為： ? ? mL c %3%27m in ???? 取超高緩和段長度與緩和曲線等長。 為保證路面排水的通暢，超高過渡段中的雙坡階段（本例中即為橫坡度介于 0～ 2%的坡段）的超高漸變率不得小于 1/330，設(shè)計(jì)中必須驗(yàn)算。當(dāng)該路段超高漸變率小于 1/330時(shí)，將超高過渡在緩和曲線全長范圍內(nèi)按兩種 超高漸變率分段進(jìn)行（第一段從緩和曲線起點(diǎn)由雙向路拱坡以超高漸變率 1/330 過渡到單向路拱橫坡，第二段由單向路拱橫坡過渡到緩和曲線終點(diǎn)處的超高橫坡）。 本設(shè)計(jì)的曲線半徑均小于不設(shè)超高的最小半徑 1500m,所以彎道上均需進(jìn)行超高設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)采用繞中線旋轉(zhuǎn)，路基超高按規(guī)定取值，最小為 2%（與路拱橫坡度相等）。計(jì)算公式為 [1]： 表 繞中線旋轉(zhuǎn) 超高 值 計(jì)算公式 超高位置 計(jì)算公式 注 0xx? 0xx? 圓曲線上 外緣 ch ))(2()( hGJGJJ iiBbiib ???? 1. 計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)高之差； 2. 臨界斷面距過渡段起點(diǎn)：chG G Lii ix ?? 20 3. x 距離處的加寬值：bLxb cx ? 中線 ch39。 GJJ iBib 2? 內(nèi)緣 ch39。 hJGJJ ibBbiBib )2(2 ???? 過渡段上 外緣 cxh )())(2()(cchGJGJJ hLxLxiiBbiib ????? 或 )(定值Gi 內(nèi)緣 cxh39。 GxJJJ ibbib )( ?? hcxJGJJ iLxbBbiBib )2(2 ??? 29 B—— 路面寬度 ； bJ—— 路肩寬度 ； iG—— 路拱坡度； iJ—— 路 肩 坡度； ih—— 超高橫坡度； X—— 超高 過渡 段中任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離。 計(jì)算結(jié)果詳見《路基設(shè)計(jì)表》。 路基土石方計(jì)算 路基土石方是公路的一項(xiàng)主要工程量 ，路基土石方數(shù)量的多少是評(píng)價(jià)公路測設(shè)質(zhì)量的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。 橫斷面面積的計(jì)算 本設(shè)計(jì)的橫斷面的面積采用幾何圖形法，將橫斷面分成若干個(gè)規(guī)則的幾何圖形，如三角形、矩形或梯形，然后分別計(jì)算其面積，即可得出總面積。 計(jì)算橫斷面面積時(shí)，除應(yīng)將填方面積和挖方面積分別計(jì)算外，還應(yīng)區(qū)分其類別，如土石成分及施工難易分級(jí)等，分別估算數(shù)量，以利于土石方的調(diào)配，并編制工程概預(yù)算表。 計(jì)算挖方面積時(shí)，邊溝在一定條件下是個(gè)定值，故邊溝面積可單獨(dú)算出直接加在挖方面積內(nèi)，不必連同挖方面積一起卡積距。 橫斷面面積取值到 ，計(jì)算后填寫在橫斷面圖上，作為計(jì)算土石方數(shù)量的依據(jù)。 土石方數(shù)量的計(jì)算 假定兩橫斷面之間為一棱柱體，其體積計(jì)算公式為 [1]： ? ?2 21 LFFV ?? () 其中： 1F 、 2F : 分別為相鄰兩橫斷面的面積 （ m2） ； L ：相 鄰斷面之間的距離 （ m） 。 樁號(hào) K0+3