【正文】 坡坡度，ω = i2 i1，ω為“ +”時，表示凹形豎曲線；ω為“ ”時，表示凸形豎曲線。 T 1 T 2LPQxhE12yxo 圖 51 豎曲線要素示意圖 豎曲線長度 L或豎曲線半徑 R： ?RL? 或 ?LR? （ 51） 豎曲線切線長 T： 22 ?RLT ?? （ 52） 豎曲線任意一點豎距 h： Rxh 22? （ 53） 豎曲線外距 E： ?E RT22 或 82?RE? 48 ?? TL ?? （ 54） 以 變坡點 1為例計算如下 ： K0+400，高程為 ， i1=%， i2=%,ω = i2i1=%%=%，為 凸 形。取豎曲線半徑 R=20220m。 曲線長 ?RL? =20220 %= 切線長 22 ?RLT ?? = 16 外距 82?RE? 8?L? 豎曲線起點樁號 =K0+4002T=K0+ 豎曲線起點高程 = %= 其余變坡點按照同樣方法計算，具體結果見《縱斷面圖》及《縱坡、豎曲線表》。 縱斷面設計步驟 縱坡設計前，應根據(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、平曲線示意圖，寫出每個中樁的樁號和地面標高以及沿線土壤地質說明資料，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 2．確定沿線各控制點標高 所謂控制點，就是指影響縱坡設計的高程控制點。 “控制點”可分為兩類：第一類是屬于控制性的“控制點”，控制路線縱坡設計時必須通過它或限制從其上方或下方通過。這類控制點主要有路線的起終點、城市橋梁橋面標高控制點、立交橋橋面標高控制點、鐵路道口標高（按鐵路軌頂標高計算）、平面交叉相交中心點控制標 高、重要建筑物的地坪標高、滿足重要管線最小覆土厚度的控制標高等。 公路起終點；埡口；橋梁；地質不良地段最小填土標高；灌溉涵洞；沿河線的洪水位；路線交叉點作為控制坡度的依據(jù)。 第二類是屬于參考性的 ―控制點 ‖，叫經(jīng)濟點。對于 平原 區(qū)的道路（尤其公路），除應標出控制性質的 ―控制點 ‖以外，還應考慮各橫斷面上橫向填挖基本平衡的經(jīng)濟點，以降低工程造價。 3．式定縱坡，調(diào)整核對 在已標出“控制點”、“經(jīng)濟點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術指標、選線意圖，結合地面起伏變化，本著以“控制點”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟點”的原則，在這些點位 之間進行穿插與取直，試定出若干直坡線段。對各種可能的坡度線方案反復比較，最后定出既符合技術標準，又滿足控制點要求，且土石方較省的設計線作為初定坡度線，將前后坡度線延長交會出變坡點的初步位置。 將所定坡度與選線時坡度的安排比較，二者應基本符合，若有較大差異時應全面分析，權衡利弊，決定取舍。然后對照技術標準檢查設計的縱坡是否合理，若有問題應進 17 行調(diào)整。調(diào)整方法是對初定坡度線平抬、平降、延伸、縮短或改變坡度值等。 選擇有控制意義的重點橫斷面，如高填深挖、地面橫坡較陡路基。擋土墻、重要橋涵以及其他重要控制點等，在縱斷 面圖上直接讀出對應樁號的填、挖高度，用“模板”在橫斷面圖上“戴帽子”，檢查是否填挖過大、坡腳落空或過遠、擋土墻工程過大、橋梁過高或過低、涵洞過長等情況，若有問題應及時調(diào)整縱坡、在橫坡陡峻地段核對更顯重要。 6．確定縱段設計線 經(jīng)調(diào)整核對合理后，即可確定坡度線。所謂定坡，就是把坡度值、變坡點位置（樁號）和高程確定下來。 道路的縱坡設計是在全面掌握設計資料的基礎上經(jīng)過多次方案比較，精心設計才能完成。 7．設置豎曲線 根據(jù)技術標準、平縱組合均衡等要求確定豎曲線半徑，計算豎曲線要素。 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、設計高程、坡長坡度說明、平曲線說明。 18 6 道路橫斷面及路基設計 公路橫斷面的組成應根據(jù)公路等級、設計速度、地形、氣候、地質等條件來確定，以保證公路的交通安全、通行能力、路基的強度和穩(wěn)定性。高等級的公路和低等級公路的橫斷面的組成不同。本次設計的道路是一級公路，一級公路的橫斷面組成主要包括：中分帶、行車道、路肩、邊坡、排水設施等 道路橫斷面的組成 路幅的構成 一般組 成： 1 行車道：公路上供各種車輛行駛總稱，有快、慢車道。 2 路肩：位于行車道外緣，具有一定寬度的帶狀結構部分。 3 邊坡：為保證路基穩(wěn)定，在路基兩側做成的坡面。 4 邊溝：為匯集、排除路面、路肩及邊坡的流水，在路基內(nèi)側設的縱向水溝。 5 中間帶：高速公路及一級路中用于分隔對向車輛的組成部分。 路幅布置類型 本次設計的是一級公路設計速度是 80km/h，雙向四車道，路基寬度為 。 19 行車道及路拱、路肩 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﹑設計交通量﹑交通組成和汽車行駛速度確定。本次設計 單 車道寬 。 平曲線加寬及過渡 當半徑小于等于 250m 時，為了保證車的安全，曲線段上的正常寬度應做適當?shù)募訉?，半徑大?250時不加寬。本次設計 JD JD JD3圓曲線半徑均大于 250m，故不做加寬設計。 路肩 各級公路都要設置路肩。路肩對于一條道路來說有很重要的作用。從構造上來說，路肩分為土路肩和硬路肩。硬路肩是經(jīng)過了鋪裝 的路肩。為了使路肩能匯集路面積水，在路肩邊緣應設置路緣石。土路肩是指不經(jīng)過任何鋪裝的路肩，它其保護路面和路基的作用，并能提供側向余寬。路肩的最小寬度為 。 本設計 路肩為 道路兩側各 的土路肩和 的硬路肩。 路拱及超高 路拱坡度需要考慮路面類型和當?shù)氐淖匀粭l件。查《公路工程技術標準》(JTGB012022)，瀝青路面橫坡宜取 ～ %?？紤]到該地區(qū)降雨量，路面排水狀況和施工行車安全舒適， 擬采用 %的路拱橫坡。 公路的硬路肩，采用與行車道相同的橫坡。 土路肩的橫坡采用 3%， 路拱形 式擬采用 直線 形式。 超高 一級公路設計時速為 80km/h 時，當平曲線半徑小于 2500m 時為讓汽車在曲線上行駛時能夠獲得一個指向曲線圓心的橫向分力，以克服離心力對行車的影響應設置超高。 本設計中超高的設置方法采用的是繞邊線旋轉的方法，超高的形成過程包括提肩階段、雙坡階段和旋轉階段。 超高值的計算 路基設計調(diào)和一般是指路肩邊緣的高程，在超高設置段路基及中線的填、挖高度內(nèi) 20 改變，因此在該段應對超高值進行計算。 ① 正常斷面 30333232022212101111iiiIiiiiHHibHHHHibHHHHibH????????? ② 全超高斷面 33020322022210132322211 )(ibHHibHHibHibHHibHHibbHhhiihiihi???????????? ③ 雙坡斷面 雙坡階段長度 hiiix ??102 Lc 當 0111 ?? xbiP 時， 11111110 bibipbix ??? 當超高的過渡設在回旋線的某一區(qū)段范圍之內(nèi)（ LcLs）時 11011 )(3302 biixi iiLc hh ???? 1101 )12( ibxxH o ??， 2212 ibHH oo ?? ， 3323 ibHH oo ?? （ 33） ④ 旋轉斷面 )( 00 xxxLc iiii GhGx ????? xo ibH 11 ? ， 2212 ibHH oo ?? ， 3323 ibHH Oo ?? （ 34） ⑤ 超高算例 (以第一個緩和曲線為例 )即 （ K0+——K0+） 路段。 LS=100， V=80Km/h R=1000m 查得 ib=2% 21 ????B 33 01% ???CL LC LS 取 Lc=100m。 3301470180 ???????? PL iBP c ???? cbG LiiX 公路橫斷面設計 公路橫斷面設計要求 根據(jù)設計交通量，擬建高速公路，其橫斷面各組成部分的取值可根據(jù)設計交通量、交通組成、設計車速、地形條件和抗震設防等因素確定，并且應該符合公路建設的基本原則和相關規(guī)范的具體要求。 本路段路基按四車道一級公路（ 80 km/h）標準。 路基全寬 ，單向行車道 2 m，左側路緣帶 m，硬路肩 m(含右側路緣帶 m)，中央分隔帶 m，土路肩為 m。 路基寬度 =行車道寬 +分隔帶寬 +路肩寬＝ m. 路基標準橫斷面 在具體設計每個橫斷面之前，先確定路基的標準橫斷面（或稱“典型橫斷面”）。在標準橫斷面圖中，一般要包括：路堤、路塹、半堤半塹、砌石路基等，斷面中的邊坡坡率、邊溝尺寸、擋墻斷面等，必須按現(xiàn)行《公路路基設計規(guī)范》的規(guī)定處理。對于高填、深挖、特殊地質、浸水路堤等應單獨設計。路基標準橫斷面見路基標準橫斷面圖。 路基邊坡設計 邊坡坡度設計 由《公路路基設計規(guī)范》，結合實際的工程地質條件綜合考慮：路堤邊坡坡度取為 1：～ 1： ，本工程取 1:。 路塹邊坡取為 1： ～ 1： ，本工程取 1:。 邊坡穩(wěn)定性分析 22 c os t a n +K=si n= 2 +f c ot + 2 a f +a c sc2ca=rf f =t a nL R N F C L Q C LT T QH???? ? ???? ? ? ? ? ??????（ ） （ ）其 中滑 動 面 的 傾 角摩 擦 系 數(shù)滑 動 面 AD 的 長 度N 滑 動 面 的 法 向 分 力T 滑 動 面 的 切 向 分 力C 滑 動 面 的 粘 結 力Q 滑 動 體 的 重 力3m in1k +550 t a n = = 20 = = m2c= 25 a = = 78r2 = a ,r = 4KN/ m a = = 4 = 2a +f c ot + 2 a f +a c sc2 = 2 + 63 2 63 + 4 = 2LHHC K PK???????????? ? ? ? ??0計 算 分 析 示 例在 處 ， ， ， ，，則 ： （ ） （ ）（ ） （ ）? 23 路基土石方計算及調(diào)配 土石方數(shù)量計算 填、挖方面積的計算方法 填挖面積的計算方法包括積距法、幾何圖形法、混合法、求積儀法 ,本設計采用積距法。 圖 3 1 如圖每隔 1cm 量出高度累計相加由于比例尺為 1:200 結果乘以 4 得到填挖方面最后把結果減去 (填方 )或加上 (挖方 )路面結構層面積即得該斷面的填挖方面積，對于半填半挖路段，填挖面積應該分別寫出。 路基土石方調(diào)配 土石方調(diào)配的目的是為確定填方用土的來源、挖方棄土的去向：以及計價土石方的數(shù)量和運量等。通過調(diào)配合理地解決各路段土石方平衡與利用問題，使從路塹挖出的土石方，在經(jīng)濟合理的調(diào)運條件下移挖作填，達到填方有所 ―取 ‖，挖方有所 ―用 ‖，避免不必要的路外借土和棄上，以減少占用耕地和降低公路造價。填方土源：附近挖方利用 ；挖方去向：調(diào)往附 近填方 。 土石方調(diào)配原則 ① 就近利用，以減少運量：在半填半挖斷面中，應首先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進行橫向平衡，然后再作縱向調(diào)配，以減少總的運輸量。 ② 不跨溝調(diào)運：土石方調(diào)配應考慮橋涵位置對施工運輸?shù)挠绊懀话愦鬁喜蛔骺缭秸{(diào)運。 ③ 高向低調(diào)運：應注意施工的可能與方便，盡可能避免和減少上坡運土；位于山坡上的回頭曲線段優(yōu)先考慮上線向下線的土方豎向調(diào)運。 ④ 經(jīng)濟合理性：應進行遠運利用與附近借土的經(jīng)濟比較（移挖作填與借土費用的比較）。遠運利用的費用：運輸費用、裝卸費等 。 借土費用：開挖費用、占地及青苗補償費用、棄土占地及運費 。 為使調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當?shù)倪\輸方式，確定合理的經(jīng)濟運距，用以分析工程用土是調(diào)運還是外借。土方調(diào)配 ―移