【正文】 量，降低工程造價。（6）依路線的性質(zhì)要求，適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運輸工具、農(nóng)用機械、農(nóng)田水利等方面要求。 縱坡設(shè)計要求縱坡的大小與坡段的長度反映了公路的起伏程度,直接影響公路的服務(wù)水平，行車質(zhì)量和運營成本，也關(guān)系到工程是否經(jīng)濟、適用，因此設(shè)計中必須對縱坡、坡長及其相互組合進行合理安排?？v坡設(shè)計一般要求：（1）坡設(shè)計必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的各項規(guī)定。（2）為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性。盡量避免采用極限縱坡值合理安排緩和曲線坡段，不宜連續(xù)用極限長度的陡坡夾最短長度的坡。連續(xù)上下坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。越嶺附近的縱坡應(yīng)盡量緩一些。（3）縱坡設(shè)計應(yīng)對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。（4）一般情況下縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)約用地。（5）平原微丘區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。（6）對連接段縱坡，如大中小橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應(yīng)緩一些避免產(chǎn)生沖突，交叉處前后的縱坡應(yīng)平緩一些。（7）在實地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。具體規(guī)范規(guī)定如下：最大縱坡28河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 縱斷面設(shè)計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(biāo)。在地形起伏較大地區(qū)，它直接影響著路線的長短、線形的好壞、道路使用的質(zhì)量、工程數(shù)量和運輸成本等。各級道路允許的最大縱坡是根據(jù)當(dāng)前具有代表性標(biāo)準(zhǔn)車型的汽車動力特性、道路等級、自然條件以及工程、運營經(jīng)濟因素，通過綜合分析，全面考慮，合理確定的。最大縱坡的影響因素：各級道路允許的最大縱坡是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、自然條件、車輛行駛的安全性、以及工程經(jīng)濟與運營經(jīng)濟等因素，通過全面考慮，綜合分析而確定的。各級公路最大縱坡的規(guī)定見表所41示。表41 各級公路最大縱坡設(shè)計速度（km/h）最大縱坡（%）120 3100 480 560 640 730 820 9最小縱坡《規(guī)范》規(guī)定各級公路在挖方路段、設(shè)置邊溝的低填方路段以及其他橫向排水不暢路段，為保證排水順利，防止水浸路基而影響穩(wěn)定性，%的縱坡。當(dāng)必須設(shè)計平坡(%)%的坡度時，其邊溝應(yīng)做縱向排水設(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?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，各級道路最小坡長應(yīng)按表 41和表中42選用。表 42 各級公路最小坡長設(shè)計速度（km/h） 最短坡長（m）120 300100 25080 20060 15040 12030 10020 60（2）最大坡長限制 各級公路縱坡長度限制見表43。 29河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 縱斷面設(shè)計表 43 各級公路縱坡長度限制 （m）設(shè)計速度（km/h）3 4 5坡6度7%8 9 10― ― ―― ― ―― ― ―― ― ―300 ― ―300 200 ―400 300 200――――500500600――500600700700800120 900 700 ―100 1000 800 60080 1100 900 70060 1200 1000 80040 ― 1100 90030 ― 1100 90020 ― 1200 1000 豎曲線設(shè)計 豎曲線設(shè)計豎曲線最小長度與平曲線相似，當(dāng)坡度角較小時，即使采用較大的豎曲線半徑，豎曲線半徑的長度也很短，這樣容易使駕駛員產(chǎn)生急促的變坡感覺，同時，豎曲線長度過短，宜對行車造成沖擊。我國公路按照汽車在豎曲線上3s的行程時間控制豎曲線的最小長度。擇豎曲線半徑時，為更好的視覺效果，還應(yīng)將豎曲線的半徑選的大一些，使視覺上感覺到舒適順暢。相鄰豎曲線銜接時應(yīng)注意：（1）同向豎曲線:特別是同向凹形豎曲線，如果直坡段接近或達(dá)到最小坡長時，宜合并設(shè)置為單曲線或復(fù)曲線。（2）反向豎曲線：反向豎曲線之間應(yīng)設(shè)置一段直線坡段，直線坡段的長度一般不小于設(shè)計速度的3s行程。（3）豎曲線設(shè)計應(yīng)滿足排水要求。規(guī)定的豎曲線最小半徑和豎曲線長度如下表44所示： 30河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 縱斷面設(shè)計表44 豎曲線最小半徑和豎曲線長度設(shè)計速度（km/h） 凸形豎曲線最小半徑（m） 凹形豎曲線最小半徑（m） 豎曲線長度（m）一般值 極限值 一般值 極限值 一般值 最小值120 17000 11000 6000 4000 250 100100 10000 6500 4500 3000 210 8580 4500 3000 3000 2000 170 7060 2000 1400 1500 1000 120 5040 700 450 700 450 90 3530 400 250 400 250 60 2520 200 100 200 100 50 20 豎曲線的計算豎曲線的要素坡度差v=i1i2（代數(shù)差），當(dāng)v為“+”時，為凹形豎曲線；v為“－”時，為凸形豎曲線。豎曲線要素見圖41。 圖41 豎曲線要素示意圖豎曲線長度： L=RwLRw豎曲線切線長： T==22x2豎曲線上點的豎距：y=2R31河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 縱斷面設(shè)計T2豎曲線外距： E= 2R式中 R——豎曲線半徑，m；L——豎曲線的曲線長，m；T——豎曲線的切線長，m；E——豎曲線的外距，m；w——兩相鄰縱坡的代數(shù)差，在豎曲線要素計算時去其絕對值； y——豎曲線上任意一點到切線的縱距，m；x——豎曲線上任意一點與豎曲線始點或終點的水平距離，m。在設(shè)計過程中，按折線計算出的縱斷面設(shè)計標(biāo)高為未計豎曲線之設(shè)計標(biāo)高；設(shè)置豎曲線后，豎曲線內(nèi)所在路段的設(shè)計標(biāo)高應(yīng)在未計豎曲線之設(shè)計標(biāo)高的基礎(chǔ)上加以改正，此改正值為y，即：在凸形豎曲線內(nèi)：設(shè)計標(biāo)高=未計豎曲線的設(shè)計標(biāo)高－y在凹形豎曲線內(nèi)：設(shè)計標(biāo)高=未計豎曲線的設(shè)計標(biāo)高+y豎曲線要素計算，全線共設(shè)兩個豎曲線。其中一個凸形豎曲線，一個凹形豎曲線。豎曲線半徑選擇說明：(1)符合平縱結(jié)合設(shè)計(2)豎曲線半徑的選擇符合《規(guī)范》要求，凸曲線R≥4500m，凹曲線R≥3000m，同時凸的豎曲線最小長度不小于70m。(3)豎曲線的設(shè)置應(yīng)使駕駛員能保持視距的連續(xù)性，平縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小均衡，線型協(xié)調(diào)。變坡點樁號：K0+710，K2+020縱坡坡度：%，%，%豎曲線半徑：18000m，25000m32河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 縱斷面設(shè)計(1)計算豎曲線要素ZD1：樁號： K0+i1=+%,i2=%,R=18000mw=i1i2=%%=%為凸曲線曲線長：L=Rw=18000180。%=切線長：T=外距：T2= E= == 6m22ZD2：樁號： K2+i1=%,i2=+%,R=25000mw=i1i2=%+%=%為凹曲線曲線長：L=Rw=25000180。%=切線長：===外距：T2E==其余點處豎曲線要素計算如上，結(jié)果見豎曲線表。（2）計算設(shè)計高程ZD1：33河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 縱斷面設(shè)計豎曲線起點樁號：(K0+710)=K0+（K0+710）+=K0+ 終點樁號：起點高程：%180。=終點高程： %180。=ZD2：豎曲線起點樁號：(K2+020)=K1+終點樁號：(K2+020)+=K2+起點高程： +%=終點高程：+%180。=其余豎曲線上20m樁號高程依例可求，結(jié)果見表。 平、縱線形組合 線形組合原則平面與縱斷面的線形組合是指在滿足汽車動力學(xué)和力學(xué)要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)性、舒適感，研究與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件。公路平、縱線形組合的基本原則是：(1)應(yīng)能在視覺上自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。(2)平面與縱斷面的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡，不要懸殊太大，使線形在視覺上和心理上保持協(xié)調(diào)。(3) 注意與道路周圍環(huán)境相結(jié)合。 平、縱線形組合的基本要求（1）當(dāng)豎曲線與平曲線組合時，豎曲線宜包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。（2）要保持平曲線與豎曲線大小的均衡。平曲線與豎曲線的大小如果不均衡，會給人以不愉快的感覺，失去了視覺上的均衡性。34河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 縱斷面設(shè)計（3）當(dāng)平曲線緩而長、縱斷面坡差較小時，可不要求平、豎曲線一一對應(yīng)，平曲線中可包含多個豎曲線或豎曲線略長于平曲線。（4）要選擇適當(dāng)?shù)暮铣善露取：铣善露冗^大對行車不利，特別是在冬季結(jié)冰期更危險，合成坡度過小對排水不利也影響行車，車輛行駛時有濺水干擾。雖然《標(biāo)準(zhǔn)》對合成坡度的最大允許值作了規(guī)定，但在進行平、縱面線形組合時，如條件可能，最好使合成坡度小于8%，%。 35河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第五章 橫斷面設(shè)計第五章 橫斷面設(shè)計公路是一帶狀結(jié)構(gòu)物，垂直于路中心線方向上剖面叫橫斷面，這個剖面的圖形叫橫斷面圖，它反映了路基的形狀和尺寸，橫斷面設(shè)計應(yīng)滿足如下要求：橫斷面設(shè)計應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行《公路路線設(shè)計規(guī)范JTG D20—2006》規(guī)定的具體要求。設(shè)計前要充分了解工程地質(zhì)和水文等自然條件，并確定公路等級、行車要求、自然條件結(jié)合施工方法，做出正確合理的設(shè)計。設(shè)計時要兼顧當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)的需要，盡可能與之間配合，不能任意兼、并農(nóng)田排灌溝渠，當(dāng)灌溉溝渠必須沿路基通過時，如流量較小，縱坡適宜，可考慮與路基邊溝合并，但邊溝斷面應(yīng)適當(dāng)加大。路基穿過耕地時，為了節(jié)約用地，如當(dāng)?shù)厥戏奖?，可修建石砌邊坡，或修筑直立的加筋土擋墻。地面水和地下水?yán)重影響路基的強度和穩(wěn)定性，須采取攔截或迅速排至路基外的措施。設(shè)計排水設(shè)施時，應(yīng)保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮進行設(shè)計。 橫斷面設(shè)計原則（1）設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路等級、行車要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護和使用等方面的情況，進行精心設(shè)計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟合理。（2）路基設(shè)計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟有效的病害防治措施。（3）還應(yīng)結(jié)合路線和路面進行設(shè)計。選線時，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。（4）沿河及受到水浸水淹的路段，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒或沖毀。35河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第五章 橫斷面設(shè)計（5）當(dāng)路基設(shè)計標(biāo)高受限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時，就應(yīng)采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進行壓實，使路面具有一定防凍總厚度，設(shè)置隔離層及其他排水設(shè)施等。（6）路基設(shè)計還應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護等的需要。 橫斷面的組成 橫斷面幾何尺寸選擇路基寬度按雙向兩車道二級公路一般值設(shè)置，為12m。（2），無中間帶，硬路肩為3m（2），（2），土路肩橫坡為3%，路拱橫坡為2%。各項技術(shù)指標(biāo)（1）查規(guī)范，得各項技術(shù)指標(biāo)①路基寬度設(shè)計年限15年，各種車輛折合成小客車的交通量合計為2150輛/日，公路等級為二級，為雙向兩車道。二級公路車速為80km/h,雙車道的路基寬度12m,，2＝。②路拱坡度瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為1～2%，本設(shè)計取路拱坡度為2%，以利于排水；路肩橫向坡度一般應(yīng)較路面橫向坡度大1%～2%，故取路肩橫向坡度為3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。③路基邊坡坡度由《公路路基設(shè)計規(guī)范JTGD302004》得知，當(dāng)Hamp。lt。6m（H—路基填土高度）時，路基邊坡按1：。④護坡道當(dāng)路肩邊緣與路側(cè)取土坑底的高差小于或等于2m時，取土坑內(nèi)側(cè)坡頂可與路坡腳位相銜接，并采用路堤邊坡坡度，當(dāng)高差大于2m時，應(yīng)設(shè)置寬1m36河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第五章 橫斷面設(shè)計 的護坡道；當(dāng)高差大于6m時，應(yīng)設(shè)置寬2m的護坡道。本設(shè)計的填土高度均小于6m，再結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，護坡道均設(shè)置1m，且坡度設(shè)計為4%。⑤邊溝設(shè)計邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為1：～1：，外側(cè)邊坡與挖方邊坡坡度相同。外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。本設(shè)計路段地處平原微丘區(qū)，采用梯形邊溝。（2）橫斷面設(shè)計步驟①根據(jù)外業(yè)橫斷面測量資料點繪橫斷地面線。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、緩和段長度、平曲線半徑等）抄于相應(yīng)樁號的斷面上。③根據(jù)地