【正文】 路面寬度 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 21 主要決定于車道數(shù)和每一車道的寬度。 行車道寬度直接影響道路的通行能力、行車速度、行車安全、工程造價(jià)等。 上式 ()中： ln//2200 hpcuC B ? （設(shè)計(jì)車速為 80km/h 時(shí)） ?CV （二級(jí)服務(wù)水平） ?CWf （車道寬度取 時(shí)） 1 of HV ???????? 故 ln//1 0 4 2 0 0 hp c uC D ?????? 車道數(shù) )(21042 取整???????DCDKA A D KN 因此，擬建公路需要車道，符合要求。車道數(shù)驗(yàn)算如下： 已知平原區(qū)一級(jí)公路，設(shè)計(jì)車速為 80km/h，預(yù)計(jì)遠(yuǎn)景年限的年平均日交通量（ AADK） 為 51788 輛 /日（ pcu/d） ，交通量方向分布系數(shù) D 為 ，達(dá)到二級(jí)服務(wù)水平，計(jì)算其車道數(shù)。根據(jù)需要，可能要布置緊急停車帶、變速車道、爬坡車道，在邊坡上可能有護(hù)坡道、碎落臺(tái)等。高速公路的橫斷面分為整體式和分離式兩種。沿線房屋、料場(chǎng)、苗圃、防護(hù)林及防沙、防雪特殊地質(zhì)地段應(yīng)根據(jù)需要確定用地范圍。在有條件地段，一級(jí)、高速路不小于 3m，二級(jí)路不小于 2m。它既要根據(jù)公路建設(shè)的需要，保證必須的用地，又要考慮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及照顧群眾利益，盡可能節(jié)省用地。 公路建筑界限劃定原則： ； ，其上緣邊界線與路面超高橫坡垂直； ，上緣邊界線與超高橫坡平行。建筑界限由凈高和凈寬兩部分組成。道路橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)交通量、地形、地質(zhì)、行車速度等進(jìn)行設(shè)計(jì)。橋下為道路時(shí) ，高速公路凈空高度為 ；鄉(xiāng)村道路中一般人行通道凈高不小于 ；畜力車及拖拉機(jī)通道凈高不小于 ；汽車通道不得小于 ； ，可考慮采用下列方案進(jìn)行比選： (1)適當(dāng)提高路基高度； (2)采用建筑高度小的橋梁上部結(jié)構(gòu)，如預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)板梁或標(biāo)準(zhǔn)化裝配式結(jié)構(gòu)的上部構(gòu)造； (3)適當(dāng)加大橋梁跨徑或改用多孔較小跨徑的橋涵； ；大、中橋上的縱坡不宜大于 4%，緊接大、中橋橋頭兩端的引道縱坡應(yīng)與橋上縱坡相同，其長度不宜小于 3s 行程；位于市鎮(zhèn)附近非汽車交通較多地段，橋上及橋頭引道縱坡不得大于 3%。 路基、橋涵、對(duì)路線縱斷面的要求 中央分隔帶的外側(cè)邊緣標(biāo)高； ，路基設(shè)計(jì)標(biāo)高一般應(yīng)高出所規(guī)定的洪水頻率計(jì)算水位 以上； 、中橋橋頭引道（在洪水泛濫范圍內(nèi)）的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高，一般應(yīng)高于該橋設(shè)計(jì)洪水位至少 ；小橋涵附近的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)高于橋（涵）前壅水水位至少 ； 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 18 、泥沼、多年凍土等地區(qū)路基要特別處理（本設(shè)計(jì)中未考慮）； 、橋下所需凈空高度和橋涵構(gòu)造條件決定。 。 ，以利于路面排水和行車安全。如當(dāng)平曲線半徑為 1500m 時(shí)，豎曲線半徑宜為 60000m。注意保持平、縱線形的協(xié)調(diào)均衡，采用長曲線較采用直線可使線形舒順流暢。 、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。若平、豎曲線半徑都很大且坡率差較小時(shí)，則 平、豎位置可不受上述限制；若做不到平、豎曲線較好的組合，寧可把兩者拉開相當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。因此，平曲線與豎曲線要一一對(duì)應(yīng)，且平曲線比豎曲線更長，即所謂的“平包豎”，這種組合能較好地保持視覺上連續(xù)性。一般應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： ，并保持視覺的連續(xù)性。當(dāng)計(jì)算行車速度大于或等于60km/h 時(shí)，必須注重平、縱的合理組合；而當(dāng)計(jì)算行車速度小于或等于 40km/h 時(shí)，首先應(yīng)在保證行駛安全的前提下，正確地運(yùn)用線形要素規(guī)定值（最大、最小值），在 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 17 條件允許情況下力求做到各種線形要素的合理組合，并盡量避免和減輕不利組 合。 平縱組合設(shè)計(jì) 公路線形最終是以平縱橫面所組合的立體線形反映于駕駛員的視覺上，為保證汽車行駛的安全與舒適，應(yīng)把道路平、縱面結(jié)合作為立體線形來分析研究。 所以，綜合以上表 、 、 、 ，暫取凹形豎曲線半徑 R=9000m,凸 形豎曲線半徑 R=6000m。 根據(jù)以上緩和沖擊、時(shí)間行程及視距要求三個(gè)限制因素，可計(jì)算出各行車速度時(shí) 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 15 的凸、凹形豎曲線的最小半徑和最小長度，如下表 ，表 。 對(duì)地形起伏較大地區(qū)的道路 ,在夜間行車時(shí) ,若豎曲線半徑過小，前燈照射距離近 ,影響行車速度和安全 。 最短應(yīng)滿足 3秒行程 ,即 in VVtL ?? 汽車行駛在凸形豎曲線上 ,如果半徑太小 ,會(huì)阻擋司機(jī)的視線 .為了行車安全 ,對(duì)凸形豎曲線的最小半徑和最小長度應(yīng)加以限制 。比較合適 。根據(jù)試驗(yàn)，認(rèn)為離心加速度限制在 178。這個(gè)力在凹形豎曲線上是增重，在凸形豎曲線上是減重。 豎曲線設(shè)計(jì) 曲線最小半徑和最小長度 在縱斷面設(shè)計(jì)中，豎曲線的設(shè)計(jì)要素受眾多因素的限制，其中有三個(gè)限制因素決定著豎曲線的最小半徑或最小長度。在一般情況下，緩和坡段宜設(shè)置在平面的直線或較 大半徑的平曲線上，以充分發(fā)揮緩和坡段的作用，提高整條公路的使用質(zhì)量。對(duì)高速公路即使縱坡為 2%，其坡長也不宜過大。公路不同縱坡的最大坡長規(guī)定如表 。而下坡時(shí)，則因坡度過陡，坡段過長而使剎車頻繁，影響行車安全?？v坡越陡，坡長越長，對(duì)行車 影響也越大。在平面交叉口、立體交叉的匝道，最短坡長可不受限制。從路容美觀、視覺效果、相鄰兩豎曲線的設(shè)置和縱面視距等也要求坡長應(yīng)有一定最短長度。 坡長的要求 最短坡長限 制 最短坡長的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的。當(dāng)然，像干旱地區(qū)，以及橫向排水量毫不產(chǎn)生路面積水的路段，如直坡段或半徑大于不設(shè)超高最小半徑的路堤路段的最小縱坡仍應(yīng)不小于 %。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 13 最小縱坡 在長路塹、低填設(shè)邊溝路段以及其它橫向排水不通暢的路段，為保證排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應(yīng)采用不小于 %的縱坡。我國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：當(dāng)設(shè)計(jì)速度為 100km/h 時(shí)，最大縱坡為 3%。變坡點(diǎn)處應(yīng) 盡量設(shè)置大半徑豎曲線； ，應(yīng)結(jié)合沿線自然條件如地形、土壤、地質(zhì)、水文、氣候、排水等和各種構(gòu)造物控制標(biāo)高等因素綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢； ，即應(yīng)考慮人體視覺心理上的要求，按照平豎曲線相協(xié)調(diào)及半徑的均衡，來確定縱斷面的設(shè)計(jì)線； ，應(yīng)考慮填挖平衡，盡量就近移挖做填，以減少借方和棄方，降低造價(jià)和節(jié)省用地，保證自然環(huán)境； ，如大中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應(yīng)和緩，避免產(chǎn)生突變，交叉處 前后的縱坡應(yīng)平緩一些； ，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。具體體現(xiàn)如下： （最大縱坡、最小縱坡、坡長限制、豎曲線最小半徑及長度等）； ，縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 12 4. 縱斷面設(shè)計(jì) 縱斷面設(shè)計(jì)要求 縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是根據(jù)道路等級(jí)、沿線自然條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等，確定路線合適的標(biāo)高、 各坡段的總坡度和坡長，并設(shè)計(jì)豎曲線。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 11 (5)第二緩和曲線（ HZ～ YH）內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo) ???????? ????????????? ssZH RL lARL lxXX ??? 222 30180c os30c os/ ???????? ????????????? ssZH RL lARL lxYY ??? 212 30180s i n30c os/ 式中： l — 第二緩和曲線內(nèi)任意點(diǎn)至 HZ點(diǎn)的曲線長。 (3)第一緩和曲線（ ZH～ HY） 任意點(diǎn)坐標(biāo) ???????? ????????????ssZH LlARLlxXX ??? 212 30c os30c os/ ???????? ???????????? ssZH RLlARLlxYY ??? 212 30s i n30c os/ (4)圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo) 由 HY～ YH時(shí) ?????? ??????????? R LlARLRXX sHY ??? )(90c os90s i n2 1 ?????? ??????????? R LlARLRYY sHY ??? )(901c os90s i n2 式中： l — 圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至 HY點(diǎn)的曲線長； XHY、 YHY— HY 點(diǎn)的坐標(biāo)。 見逐樁坐標(biāo)表 (1)直線上樁坐標(biāo)計(jì)算 設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為 JD（ XJ、 YJ），直線的方位角為 A A2。 )，其余具體計(jì)算 數(shù)值附表一：直線、曲線及轉(zhuǎn)角表。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 9 組合曲線類型及設(shè)計(jì) ? T 0? 0? ? p sL sL39。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 8 表 緩和曲線最小長度 公路等級(jí) 高速公路 一 二 三 四 計(jì)算行車速度(km/h) 120 100 80 60 100 60 80 40 60 30 40 20 緩和曲線最小長度 (m) 100 85 70 50 85 150 70 35 50 25 35 20 緩和曲線的最小長度，一般從以下幾個(gè)方面考慮： R VLs(m in) ? () pBL is ??(min) () (min) VLs ? () 式中： R — 圓曲線半徑（ m） ； V — 設(shè)計(jì)車速 (km/h)； B — 旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣的 寬度（ m）； i? — 超高坡度與路拱坡度代數(shù)差（ %）； p — 超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道外側(cè)邊緣線之間的相對(duì)坡度，取 1/200。由于車輛要在緩和曲線上完成不同曲率的過渡行駛，所以要求緩和曲線有足夠的長度。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 7 表 圓曲線半徑取值表 公路等級(jí) 高速公路 一 二 三 四 計(jì)算行車速度(km/h) 120 100 80 60 100 60 80 40 60 30 40 20 極限最小半徑(m) 650 400 250 125 400 125 250 60 125 30 60 15 公路等級(jí) 高速公路 一 二 三 四 一般最小半徑(m) 1000 700 400 200 700 200 400 100 200 65 100 30 不設(shè)超高的最小半徑(m) 路拱≤% 5500 4000 1500 1500 4000 1500 2500 600 1500 350 600 150 路拱＞% 7500 緩和曲線設(shè)計(jì) 直線與半徑小于不設(shè)超高最小半徑的圓曲線相連接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線。 取 ? =， i =2%，代入上式 (),得 R=585m 。 我國《 公路工程技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定不設(shè)超高最小半徑是取 μ= , i= 。 此時(shí)對(duì)行駛在曲線外側(cè)車道上的 車輛 ,其 i值為負(fù)值 ,大小等于路拱橫坡 。它介于極限最小半徑與不設(shè)超高最小半徑之間。 i）計(jì)算出極限最小半徑，道路曲線為極限最小半徑時(shí) ,設(shè)置最大超高。它是設(shè)計(jì)采用的極限值， 當(dāng)路面橫坡和橫向力系數(shù)最大時(shí) ,可按 R=V178?！豆仿肪€設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定圓曲線的最大半徑不宜超過 10000m；為了保證汽車行駛的舒適性和安全性，平曲線應(yīng)有足夠的長度，圓曲線的長度也宜有 3s 的行程。圓曲線能較好的適應(yīng)地形的變化，并可獲得圓滑的線形 ,圓曲線在適應(yīng)地形情況下 ,應(yīng)盡量選用較大半徑 ,在確定半徑時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn) : 限最小半徑的 48倍或超高為 2%4%的圓曲線半徑 ； ,應(yīng)采用大于或接近一般最小半徑的圓曲線半徑 ； ,使之構(gòu)成連續(xù)均衡的曲線線形 ； ,避免小半徑曲線與陡坡相重合 ； ,應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實(shí)際選用 。選用曲線半徑時(shí)，應(yīng)充分注意地質(zhì)、水文條件，使曲線既能更好地吻合地形，減少工程，又能滿足橋梁的要求和隧道、路基等建筑物的設(shè)置條件。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)條件盡量選用較高的技術(shù)指標(biāo)，不 應(yīng)輕易選用指標(biāo)中的最大（或 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 6 最?。┲?，并保持各種線形要素的均衡性、連續(xù)性。 (2)拆遷建筑物面積大，工程造價(jià)高； (3)路線里程較長，工程量大 綜合比較，方案一更理想經(jīng)濟(jì)。 缺點(diǎn) : 平曲線占路線總長較短。 方案比選意見 推薦方案的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn) :(1)路基基本為新建，不存在新舊路基結(jié)合處理問題； (2)線形較緩和。 方案比選 方案比選的一般原則和要求 方案的選定要從國 家和當(dāng)?shù)氐膽?zhàn)略全局出發(fā)，服從國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，講求社會(huì)