【導讀】本設(shè)計為咸陽郊縣二級公路設(shè)計，該段路線總長為4327m。車速為60km/h，雙向兩車道。結(jié)合周圍的地形情況進行了平面線形設(shè)計，平面線形中有三個轉(zhuǎn)角?？v斷面的設(shè)計中有兩個豎曲線，滿足平縱線形組合設(shè)計中的各種要求。面的設(shè)計中，確定了橫斷面組成及各種要素后，繪制出橫斷面圖。面設(shè)計采用瀝青路面進行設(shè)計，主要包括結(jié)構(gòu)層的擬定和設(shè)計層厚度計算。計中結(jié)合地形及周邊環(huán)境條件，通過兩條線路方案的比選，最終確定最佳方案。

　　

【正文】 算 變坡點樁號為 K1+，高程為 ，兩相鄰路段的縱坡為 1i = % ， 2i = %， 豎曲線半徑 R=40000m ① 計算豎曲線要素 21ii???= ? ?? ? 0 .5 0 20 .5 0 4 % 00= ，為 凹 形。 曲線長 ： 0 1 0 0 0 0 0 0 ??? ?RL = 切線長 ： 2 ?? LT = 外距 ： 400002 22 ??? RTE = ② 求豎曲線起點和終點樁號 豎曲線起點樁號： K1+－ T＝ K1+ 豎曲線終點樁號： K1+＋ T＝ K1+ ③ 豎曲線上各樁號設(shè)計高 程計算 對 K1+ 有： 橫距 x = K1+ K1+= 豎距 22xh R? = 切線高程 ? ? 101 ????? xTHH = ( –)? (%) = 設(shè)計高程 H＝ 1H +h =+ = 豎曲線上各樁號設(shè)計高 程 見下表 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 21 表 程 （豎曲線一） 樁號 切線高程（ m） 標高改正值 h（ m） 豎曲線設(shè)計高程（ m） 備注 K1+ 起點 K1+40 K1+60 K1+80 K1+100 K1+120 K1+140 K1+160 K1+180 K1+200 K1+220 K1+230 交點 K1+240 K1+260 K1+280 K1+300 K1+320 K1+340 K1+360 K1+380 K1+400 K1+420 K1+ 終點 變坡點樁號為 K2+300，高程為 ，兩相鄰路段的縱坡為 1i = %，2i = %， 豎曲線半徑 R=30000m西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 22 ① 計算豎曲線要素 21ii???= =，為 凸 形。 曲線長 ： LR?? =30000 ? = 切線長 ： 522 052 ??? LTm 外距 ： 22 ???? RTE m ② 求豎曲線起點和終點樁號 豎曲線起點樁號： K2+300－ T＝ K2+ 豎曲線終點樁號： K2+300＋ T＝ K2+ ③ 豎曲線上各樁號設(shè)計高 程計算 對 K2+300 有： 橫距 x =K2+300－ K2+ = 豎距 22xh R? = 切線高程 ? ?1 0 1H H T x i? ? ? ? = – ( –)? (%) = 設(shè)計高程 H＝ 1H –h = – = 豎曲線上各樁號設(shè)計高 程 見下表 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 23 表 程 （豎曲線二） 樁號 切線高程（ m） 標高改正值 h（ m） 豎曲線設(shè)計高程（ m） 備注 K2+ 豎曲線起點 K2+160 K2+180 K2+200 K2+220 K2+240 K2+260 K2+280 K2+300 豎曲線 中 點 K2+320 K2+340 K2+360 K2+380 K2+400 K2+420 K2+440 K2+ 豎曲線終點 變坡點樁號為 K3+70，高程為 ，兩相鄰路段的縱坡為 1i = % ， 2i = %， 豎曲線半徑 R=30000m ① 計算豎曲線要素 21ii???= ? ?? ? 0 1 0 5 0 .5 1 30 .5 4 2 % 00 ?，為 凹 形。 曲線長 ： 1 60 1 0 5 0 0 0 0 ???? ?RL m 切線長 ： 582 162 ??? LT m西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 24 外距 ： 300002 22 ??? RTE = ② 求豎曲線起點和終點樁號 豎曲線起點樁號： K3+70－ T＝ K2+ 豎曲線終點樁號： K3+70＋ T＝ K3+ ③ 豎曲線上各樁號設(shè)計高 程計算 對 K3+70 有： 橫距 x = K3+70 K2+= 豎距 22xh R? = 切線高程 ? ? 101 ????? xTHH = ( –)? (%) = 設(shè)計高程 H＝ 1H +h =+ = 豎曲線上各樁號設(shè)計高 程 見下表 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 25 豎曲線上各樁號設(shè)計高 程 見下表 表 程 （豎曲線三） 樁號 切線高程（ m） 標高改正值 h（ m） 豎曲線設(shè)計高程（ m） 備注 K2+ 豎曲線起點 K2+920 K2+940 K2+960 K2+980 K3+ K3+20 K3+40 K3+60 K3+70 中點 K3+80 K3+100 K3+120 K3+140 K3+160 K3+180 K3+200 K3+220 K3+ 豎曲線 終點 道路平、縱線形組合設(shè)計 對于設(shè)計時速大于或等于 60Km/h 的道路，必須注意平、縱的合理組合，盡量做到線性連續(xù)、指標均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適。西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 26 (1) 平、縱線形組合的基本要求 1) 當豎曲線與 平曲線 組合時 ，豎曲線 宜包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應稍長與豎曲線。其優(yōu)點是 ： 當車輛駛?cè)胪剐呜Q曲線的頂點之前，即能清楚地看到平曲線的始端，辨明轉(zhuǎn)彎的方向。若平、豎曲線的半徑都很大，則平、豎曲線的位置不受上述限制。若做不到豎曲線與平曲線較好的配合，且兩者的半徑都小于某限度時，寧可把平、豎曲線拉開相當距離，是平曲線位于直坡段上或豎曲線位于直線上。 2) 要保持平曲線與豎曲線大小的均衡 3) 當平曲線緩而長，縱斷面坡差較小時可不要求平、豎曲線一一對應，平曲線中可包含多個豎曲線或豎曲線略長與平曲線。 4) 要選擇合適的合成坡度。 (2) 平 、縱線形設(shè)計中應注意避免的組合 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、訖點設(shè)在或接近豎曲線的頂部或底部。 3) 避免使豎曲線頂?shù)撞颗c反向平曲線的拐點重合。 4) 避免在長直線上設(shè)置陡坡獲取線長度短、半小的凹形豎曲線。 5) 避免急彎與陡坡的不利組合。 此外，在平、縱、橫組合設(shè)計時不應只顧縱坡平緩，而使路線彎曲，平面標準過低；或者只顧平面直捷，縱面平緩，而造成高填深挖，工程過大；或者只顧經(jīng)濟，過分遷就地形，而使平、縱面過多地采用極限或接近極限的指標。 4道路橫斷面設(shè)計 27 4 道路橫斷面設(shè)計 道路橫斷面設(shè)計 橫斷面組成 一級公路的橫斷面組成主要包括：行車道、中間帶（分離式?jīng)]有）、路肩、邊坡、排水設(shè)施（邊溝、排水溝、截水溝）等。 圖 公路橫斷面示意圖 （單位： cm） 路基寬度的確定 設(shè)計年限 12 年，各種車輛折合成小客車的交通量合計為 1899 輛 /日，公路等級為二級，車道數(shù)擬定雙車道。二級公路車速為 60km/h,雙車道的路基寬度一般值為 10m,取設(shè)計車道寬度為 ，得總車道寬度為 2＝ 。 橫斷面其他組成元素的設(shè)計 (1) 路拱及路肩設(shè)計 查標《標準》得瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度， 1~2%，取路拱坡度為 2%, 取路肩橫向坡度為 3%， 土路肩橫坡度 為 4%。 路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 28 （ 2）邊坡設(shè)計 路基邊坡設(shè)計一般分路堤邊坡和路塹邊坡，當填挖高度較高或填方用不同土質(zhì)分層填筑時可采用折線邊坡。當邊坡高度超過 20m時，應進行穩(wěn)定性分析或驗算。查《規(guī)范》得知，當路基填土高度小于 6m時，路基邊坡按 1： 設(shè)計。 某些路段，為了保證路基的穩(wěn)定，防止路基邊坡被水沖刷，需要設(shè)置擋土墻和坡面防護。 (3) 邊溝、排水溝設(shè)計 邊溝設(shè)置在挖方路基路肩的外側(cè)，或低路堤坡腳外側(cè)，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。排水溝是用來引出路基附近低洼處積水的人工溝渠。 查《規(guī)范》得知，邊溝、排水溝橫斷面一般采用梯形，梯形溝內(nèi)側(cè)坡度為 1： ~，外側(cè)邊坡與挖方邊坡坡度相同。本設(shè)計路段采用梯形邊溝、排水溝，底寬、溝深均為，內(nèi)側(cè)坡度為 1： 。 邊溝 、排水溝 的長度，一般地區(qū)不宜超過 500m，多雨地區(qū)不超過 300m。 超高設(shè)計與計算 超高 設(shè)置超高是為了抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，而將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式。 超高值的計算公式： 2 127h Viu R?? 《公路工程技術(shù)標準》規(guī)定：超高橫坡度按計算行車速度、半徑大小，結(jié)合路面類型、自然條件等情況確定。二級公路的超高橫坡度不超過 6% 。 無中間帶道路的超高過渡可有三種形式： （ 1）繞未加寬前的內(nèi)側(cè)車道邊緣旋轉(zhuǎn)； （ 2）繞中線旋轉(zhuǎn)； （ 3）繞外邊緣旋轉(zhuǎn)。 圖 繞內(nèi)側(cè)車道邊緣旋轉(zhuǎn) 上訴各種方法中，繞邊線旋轉(zhuǎn)，由于行車道內(nèi)側(cè)不降低，有利于路基縱向排水，一般新建工程多采用此法。本設(shè)計采用圖 52 所示超高過渡形式。 超高緩和段 從直線上的路拱雙坡斷面到圓曲線上具有超高橫坡度的單坡斷面，由一個逐漸變化的過渡路段，這一逐漸變化的過渡路段稱為超高緩和段，二級公路的超高緩和段原則上利用緩和曲線段。西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 29 （ 1）超高過渡方式 所設(shè)計的公路是沒有中間帶的平原二級公路，采用繞內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)，以這樣的方式，將兩側(cè)行車道分別繞內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)使之成為整體的單向超高斷面。 （ 2）超高緩和段長度 為了行車的舒適性和排水的需求，對超高緩和段必須加以控制，超高緩和段長度按下是進行計算： P ic BL ?? 式中： B— 旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶為旋轉(zhuǎn)軸）外側(cè)邊緣的寬度， m； 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)軸與行車道（設(shè)路緣帶時為旋轉(zhuǎn)軸）外側(cè)邊緣線之間相對坡度。 超高緩和段長度按上式計算結(jié)果，應取為 5m的倍數(shù)，并不小于 10m的長度。 超高的計算 （ 1）第一段圓曲線上超高計算： ①超高緩和段長度的計算 超高緩和段長度的計算公式見表 51。 表 繞路面內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高值計算公式 超高位置 計算公式 備注 0xx? 0xx? 為與設(shè)計高之高差； 超高緩和段的 起點：0 G chixLi? 距離處的加寬值： x cxbbL? 圓曲線上 外緣 ch ()j j j hb i B b i?? 中線 ch? 2j j hBbi i? 內(nèi)緣 ch?? ()j j j hb i b b i?? 過度段上 外緣 cxh ( ) ( )j j G j G j h cxb i i b i b B i L??? ? ? ??? 中線 cxh? 2j j GBbi i? 2j j hcBxb i iL? 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 29 內(nèi)緣 cxh?? ()j j j x Gb i b b i?? ()j j j x hcxb i b b iL?? 由于半徑 R=350m，設(shè)計速度 V=60km/h，根據(jù)規(guī)范取超高坡度 004?yi ， 超高漸變率 1125P? 所以，超高緩和段長度為： c 7 ( 4 % 2 % ) 5 2 .51 / 1 2 5BiLmP? ? ?? ? ? 緩和曲線長度 LS = 120m Lc 所以取 L = 120m，則橫坡從路拱橫坡過渡到超高橫坡時的超