【正文】 否則，即使線形組合滿足了有關(guān)規(guī)定，也不一定是良好設(shè)計(jì)。而道路兩側(cè)的自然景觀會影響道路上汽車的行駛，特別是對駕駛員的視覺、心理以及駕駛操作等都有很大影響。 3 平、縱線形組合與景觀的協(xié)調(diào)配合 道路作為一種線形構(gòu)造物，應(yīng)將其視為景觀的對象來研究。 4） 在長直線上設(shè)置坡陡及曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線。 2） 直線上短距離內(nèi)多次變坡。因此，只要路線有起有伏，就不要采用長直線，最好使平面路線隨縱坡的變化略加轉(zhuǎn)折，并把平、豎 曲線合理地組合。 2 直線與縱斷面的組合 平面的長直線與縱面的直坡線配合，對雙車道公路超車方便，在平坦地區(qū)易與地形相適應(yīng)，但行車單調(diào)乏味，易疲勞。的平曲線不宜與坡度角較大的凹形豎曲線組合在一起。 3)小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相互重疊。 （ 4)平、豎曲線應(yīng)避免的組合 1)設(shè)計(jì)車速≥ 40km/h的公路，凸形豎曲線的頂部和凹形豎曲線的底部，不得插入小半徑平曲線。 對暗與凹、明與凸的組合，當(dāng)坡差較大時(shí)，會給人留下舍坦坡、近路不走，而故意爬坡、繞彎的感覺。德國的具體經(jīng)驗(yàn)列于下表，可作設(shè)計(jì)參考。 （ 2)平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡 所謂均衡，是指平、豎曲線幾何要素要大體平衡、勻稱、協(xié)調(diào)，不要把過緩與過急、過長與過短的平曲線和豎曲線組合在一起。 圖 43 平曲線與豎曲線組合 這種組合是使豎曲線和平曲線對應(yīng)，最好使豎曲線的起、終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，即所謂的“平包豎”。配合得好，它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，還可以起到引導(dǎo)視線的作用。在進(jìn)行平縱組合設(shè)計(jì)時(shí)，如條件可能，一般最大合成坡度不宜大于 8％，最小合成坡度不宜小于 ％。 3 合成坡度應(yīng)組合得當(dāng)，以利于路面排水和行車安全。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。在視覺上能否自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，是衡量平、縱線形組合好否的基本條件。這樣可以使駕駛員及時(shí)和準(zhǔn)確地判斷路線的變化情況，不致因錯(cuò)覺而發(fā)生事故。 道路平面線形和縱面線形的組合設(shè)計(jì)，就是要得到一個(gè)既滿足汽車行駛安全、舒適的要求，能 使工程造價(jià)及運(yùn)營費(fèi)用經(jīng)濟(jì)，能在司機(jī)視覺和心理狀態(tài)方面引起良好反映，同時(shí)使道路與沿線周圍環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)的道路立體線形，從而達(dá)到安全、舒適、快速和經(jīng)濟(jì)的目的。道路的空間線形應(yīng)能保持視覺的連續(xù)性，并有足夠的舒適感和安全感。道路線形設(shè)計(jì)首先是從路線規(guī)劃開始的，然后經(jīng)選線、平面線形設(shè)計(jì)、縱面線形設(shè)計(jì)和平縱 線形組合設(shè)計(jì)的過程，最終以平、縱組合的立體線形展現(xiàn)在駕駛員眼前的。 18 3. 65 。 依據(jù)高等級公路按視 覺效果要求的最小半徑，對應(yīng)于二級公路行車速度80 /sV km h? 。而凸形豎曲線極限最小半徑主要從限制失重不致過大和保證縱面行車視距兩個(gè)方面計(jì)算分析確定。若相鄰縱坡之代數(shù)差很小時(shí)，采用大半徑豎曲線可能導(dǎo)致豎曲線上的縱坡小于 %，不利于排水，應(yīng)重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。如受條件限制也可互相連接或插入短的直坡段。 3)反向曲線間，一般由直坡段連接，也可徑相連接。 2)同向豎曲線應(yīng)避免“斷背曲線”。只有當(dāng)?shù)匦蜗拗苹蚱渌厥饫щy不得已時(shí)才允許采用極限最小半徑。在不過分增加工程量的情況下，宜選用較大的豎曲線半徑。由于在其應(yīng)用范圍內(nèi)，圓曲線與拋物線幾乎沒有差別，因此，豎曲線通常表示成圓曲線的形式，用圓曲線半徑 R來表示豎曲線的曲率半徑。各級道路在變坡點(diǎn)處均應(yīng)設(shè)置豎曲線。一般在計(jì)算行車速度大于或等于６０Ｋｍ／ｈ時(shí)取９ ｓ 《標(biāo)準(zhǔn)》對各級公路的最小坡長規(guī)定見下表 表 43 各級公路最小坡長 設(shè)計(jì)速度(km/h) 120 100 80 60 40 30 20 最小坡長(m) 一般值 400 350 250 200 160 130 80 最小值 300 250 200 150 120 100 60 得最小坡長： min 200Lm? ， 最后本設(shè)計(jì)路段（ k6+000~k8+000）的縱坡設(shè)計(jì)如下： 表 44 縱坡設(shè)計(jì)表 控制點(diǎn) 樁號 設(shè)計(jì)高程 （ m） 縱坡（％） 坡長（ m） ` QD K6+ 290 BP1 K6+ 730 BP2 K7+ 980 ZD K8+ 二級公路工程初步設(shè)計(jì)（ K6+000~K8+000）段 23 圖 41 縱坡設(shè)計(jì)示意圖 豎曲線設(shè)計(jì) 縱斷面上兩相鄰不同坡度線的交點(diǎn)稱為變坡點(diǎn)。故應(yīng)對縱坡的最小長度做出限制?！稑?biāo)準(zhǔn)》對陡坡的最大坡長限制見下表 表 42 各級公路縱坡長度限制 （ m） 公 路 等 級 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 縱 坡 坡 度 （ %） 3 900 1000 1100 1200 1000 1200 1100 4 700 800 900 1000 800 1000 900 1100 1000 1100 1100 1200 5 600 700 800 800 700 900 800 900 900 1000 6 500 600 600 700 600 700 700 800 7 500 500 600 8 300 400 9 200 得最大坡長： max 700Lm? （ 2）最小坡長限制 二級公路工程初步設(shè)計(jì)（ K6+000~K8+000）段 22 最小坡長是指相鄰兩個(gè)變坡點(diǎn)之間的最小長度。長距離的陡坡對汽車行駛不利。 （ 2）最小縱坡 為了保證挖方地段、設(shè)置邊溝 的低填方地段和橫向排水不暢地段的縱向排水，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定，規(guī)定各級公路的長路塹路段、以及其它橫向排水不暢的路段，均應(yīng)采用不小于０ .３％的縱坡。 根據(jù)上述因素，考慮到工程經(jīng)濟(jì)及我國車輛的具體情況，《標(biāo)準(zhǔn)》對我國公路道路二級公路工程初步設(shè)計(jì)（ K6+000~K8+000）段 21 的最大縱坡作出了如下規(guī)定。最大縱坡的大小將直接影響路線的長短、使用質(zhì)量、行車安全以及運(yùn)營成本和工程的經(jīng)濟(jì)性。 6）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合道路沿線的實(shí)際情況和具體條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并適當(dāng)照顧農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)田水利等方面的要求。在受洪水影響的沿河路段及平原區(qū)的低洼路段，應(yīng)保證路線的最低標(biāo)高，以免受洪水沖刷，確保路基穩(wěn)定。 4）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合自然條件綜合考慮。 3）縱面線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，設(shè)計(jì)成視覺連續(xù)、平順而圓滑的線形，并重 視平縱面線形的組合。只有在越嶺線中為爭取高度、縮短路線長度或避免工程艱巨地段等不得已時(shí)才采用最大值?？v斷面線形設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)道路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和地形、地質(zhì)、水二級公路工程初步設(shè)計(jì)（ K6+000~K8+000）段 20 文等因素，考慮路基穩(wěn)定、排水及工程量等的要求，對縱坡的大小、長短、前后縱坡情況、豎曲線半徑大小以及與平面線形的組合關(guān)系等進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，從而設(shè)計(jì)出縱坡合理、線形平順圓滑的理想線形，以達(dá)到行車安全、快速、舒適、工程費(fèi)較省、運(yùn)營費(fèi)用較少的目的 縱坡設(shè)計(jì) 1縱坡設(shè)計(jì)一般要求 1）縱坡設(shè)計(jì)必須符合《標(biāo)準(zhǔn)》、《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》和《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》關(guān)于 縱坡的有關(guān)規(guī)定。 4 縱斷面 縱斷面設(shè)計(jì) 用一曲面沿道路中線豎直剖切，展開成平面稱道路的縱斷面。 JD8所對應(yīng)的圓曲線的半徑分別為： 圖 33 JD8 平曲線圖 圖 33 平曲線示意圖 8 600R? 小于不設(shè)超高的圓曲線最小半徑： min 2500Rm? 。 10′ ″ 2 、平曲線計(jì)算： 平曲線要素計(jì)算： 二級公路工程初步設(shè)計(jì)（ K6+000~K8+000）段 18 圖 32 圓曲線要素計(jì)算圖式 轉(zhuǎn)角 ? ＝ C＝ 40176。 基本型中，從線形的協(xié)調(diào)性上考慮，回旋線、圓曲線、回旋線的長度之比宜設(shè)計(jì)成1:1:1~1:2:1。 本次平面線形組合設(shè)計(jì)采用基本型組合曲線。至少滿足 9s行程。避免長直線的盡頭避免接小半徑曲線。15o 2500 0 0 平面線形設(shè)計(jì) 平面線形設(shè)計(jì)原則 、連 續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。17625o 1000 100 8 （左） 39。沿線設(shè)計(jì)有三個(gè)平曲線，分別對應(yīng)于 JD JD JD9，其平曲線要素見下表： 表 33 平曲線要素表 JD △ (176。 ③設(shè)計(jì)速度＜ 80km/h 時(shí)，大圓半徑（ R1）與小圓半徑（ R2）之比小于 2。 而有時(shí)緩和曲線可省略： Ⅰ 在直線與圓曲線間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)； Ⅱ 半徑不同的同向圓曲線 (1) 半徑不同的同向圓曲線間，當(dāng)小圓半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)，直線與圓曲線間和大圓與小圓間均不設(shè)緩和曲線； （ 2）小圓半徑大于表中所列臨界曲線半徑，且符合下列條件之一時(shí)，大圓與小圓間不設(shè)緩和曲線： ①小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小緩和曲線長的回旋線時(shí)，其 大圓與小圓的內(nèi)移值之差不超過 。 因此，本次設(shè)計(jì)采用回旋線作為緩和曲線。 緩和曲線 1 緩和曲線形式 緩和曲線的形式有回旋線、三次拋物線、雙紐線、 n 次拋物線、正弦形曲線。 （ 5）應(yīng)同縱面線形相配合，必須避免小半徑曲線與陡坡相重合。 （ 3）地形條件特殊困難而不得已時(shí)，方可采用圓曲線最小半徑的 “ 最 小值 ” 。 b 在確定圓曲線半徑時(shí)，應(yīng)注意 ： （ 1）一般情況下宜采用最小平曲線半徑的 4～ 8倍，或超高為 2%～ 4%的圓曲線半徑。 查《標(biāo)準(zhǔn)》取 ? ＝ ， hi ＝ ，得： 280 4 5 8 . 1 2 51 2 7 ( 0 . 0 5 0 . 0 6 )Rm??? 二級公路工程初步設(shè)計(jì)（ K6+000~K8+000）段 15 b 不設(shè)超高的圓曲線最小半徑：取 ? ＝ ， hi ＝ ，得： 280 2 5 1 9 . 6 8 51 2 7 ( 0 . 0 3 5 0 . 0 1 5 )Rm??? 因本路段處于平原微丘區(qū)，查下表可知： 表 31 各級公路圓曲線最小半徑表 圓曲線一般最小半徑： min 400Rm? ，極限最小半徑： min 250Rm? 。 圓曲線 1 圓曲線半徑的確定 根據(jù) 汽車行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性分析： 二級公路工程初步設(shè)計(jì)（ K6+000~K8+000）段 14 圖 31曲線上汽車受力分析圖 并且 引入橫向力系數(shù)μ，作為衡量穩(wěn)定性程度的指標(biāo)，其意 義為單位車重的橫向力，即： 2hv igR??? 可推導(dǎo)出公式： 2127( )hhvR i?? ? 利用此式可計(jì)算出汽車在平曲線上行駛時(shí)，不產(chǎn)生橫向滑移的最小平曲線半徑 R 或最大允許行駛速度 V。 （ b）反向曲線間直線的最小長度 反向曲線：兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的相鄰曲線之間連以直線所形成的平面線形。 （ a）同向曲線間的直線最小長度 同向曲線：是指兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線之間連以直線而形成的平面線形。 一般認(rèn)為：直線的最大長度在城鎮(zhèn)附近或其他景色有變化的地點(diǎn)大于 20V 是可以接受的；在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控制在 20V以內(nèi)；而在特殊的地理?xiàng)l件下應(yīng)特殊處理。 二級公路工程初步設(shè)計(jì)（ K6+000~K8+000）段 13 2 直線長度的確定 （ 1）直線的最大長度 我國《標(biāo)準(zhǔn)》和《規(guī)范》對直線的最大長度沒有具體的規(guī)定，但原則規(guī)定直線的最大長度應(yīng)有所限制，盡量避免長直線。而道路平面設(shè)計(jì)，是根據(jù)汽車行駛的力學(xué)性質(zhì)和行駛軌跡要求，合理地確定各線形要素的幾何參數(shù)，保持線形的連續(xù)性和均衡性，避免采用長直線，并注意使線形與地形、地物、環(huán)境和景觀等協(xié)調(diào) 直線 1 直線的運(yùn)用 采用直線線形時(shí)必須注意線形與地形的關(guān)系 ，在運(yùn)用直線線形并決定其長度時(shí)，必須慎重考慮，一般不宜采用長直線。 本次 二級公路的總體設(shè)計(jì)相關(guān)指標(biāo)為：設(shè)計(jì)時(shí)速 80km/h，雙向兩車道，無中間分隔帶，道路橫斷面型式為兩側(cè)各 + +，總共 12m。 (8) 調(diào)查沿線重大工程地質(zhì)病害的情況，了解工程地質(zhì)病害的范圍、分布、程度，論證并確定繞避或整治原則。 (7) 根據(jù)路線所在地區(qū)地形、地質(zhì)的復(fù)雜程度，調(diào)查各種路基斷面形式對路基穩(wěn)定、水土保持、取棄土石方等給環(huán)境帶來的影響，并提出解決的技術(shù)方案。 (5) 調(diào)查沿線主要城鎮(zhèn)規(guī)劃，確定同其連接方式、地點(diǎn)。 (3) 合理劃定設(shè)計(jì)路線長度，恰當(dāng)選擇不同設(shè)計(jì)路段的銜接地點(diǎn)，處理好銜接處前后一定長度范圍內(nèi)的線形設(shè)計(jì)。 二級公路工程初步設(shè)計(jì)（ K6+000~K8+000）段 11 圖 23 選線平面圖 總體設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì) 的原則 (1) 堅(jiān)持圍繞生態(tài)環(huán)境保護(hù)這一主題進(jìn)行路線方案多方案論證比選的原則 (2) 堅(jiān)持技術(shù)指標(biāo)與地形條件相互協(xié)調(diào)的原則 (3) 堅(jiān)持按地質(zhì)條件選線的原則 (4) 堅(jiān)持對典型工程方案進(jìn)行綜合比選的原則