【正文】 車型 交通量（晝夜） 小客車 900 東風(fēng) EQ140 700 解放 。設(shè)計(jì)年限為 15年。 該地 碎石集料 豐富， 有優(yōu)質(zhì)水泥供應(yīng)，并有大量石灰、粉煤灰提供 。 年降雨量為 650mm， 潮濕系數(shù)（ K）為 左右。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 32 頁 共 47 頁 第六章 路面設(shè)計(jì) 基本資料 新建高速公路地處 II4 區(qū) ，沿線土質(zhì)為 粘質(zhì)土。 具體 土石方量見 圖表部分 的 土石方量計(jì)算表 。 2 20=（立方米） 其它樁號(hào)斷面之間的 土石方量 計(jì)算 類似上例，在此不再贅述。 則由計(jì)算公式可得： V 挖 =（ +） 247。計(jì)算其 間 土石方量 。在此不再敘述其計(jì)算過程 及實(shí)例 。— — 超 高 橫 坡 度 ；— — 路 拱 橫 坡 度 ；— — 超 高 緩 和 段 中 任 意 一 點(diǎn) 至 超 高 緩 和 段 起 點(diǎn) 的 距 離 （ m ） 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 30 頁 共 47 頁 （ 4） 橫斷面 超高值的計(jì)算 圖 52 超高計(jì)算點(diǎn)位置圖 表 51 繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式 超高位置 計(jì)算公式 x距離處行車道橫坡值 備注 外側(cè) C 12()xb B b i?? GhxGciii x iL??? 1． 結(jié)果為與設(shè)計(jì)高之高差； 2． 設(shè)計(jì)高程為中央分隔帶外側(cè)邊緣的高程； 3． 加寬值 xb 按加寬計(jì)算公式計(jì)算； 4．當(dāng) cxL? 時(shí)，為圓曲線上的超高值 D 0 內(nèi)側(cè) D 0 hGxGciii x iL??? C 12()xxb B b b i? ? ? ? 上表中： 12mmmxxGBbbbiix— — 左 側(cè) （ 或 右 側(cè) ） 行 車 道 寬 度 （ ） ；— — 左 側(cè) 路 緣 帶 寬 度 ；— — 右 側(cè) 路 緣 帶 寬 度 （ ） 。 交點(diǎn) 3 后 緩和曲線上超高緩和段 ： i? = ih =2%， 從公切點(diǎn)開始以 P=1/330 過渡 ，漸變到 ih=2% ，此后為全超高， 算得： LC=59 米 。 2）從 反向曲線的公切點(diǎn)開始漸變（ 交點(diǎn) 3后 緩 ， 交點(diǎn) 4 前緩 ） 交點(diǎn) 1 后 緩和曲線上超高緩和段 ： 因?yàn)槭菑牧闫旅鏉u變，所以橫坡代數(shù)差是 i? = ih =4%， 從公切點(diǎn)開始以 P=1/330，漸變到 ih=2% ， 此后一直 漸變到圓緩點(diǎn)的 全超高 ,算得： LC1=59 米 。 交點(diǎn) 4 后緩和曲線上超高緩和段： ih=2% ， i? =4% ， LＣ = 米， L1=285米。 所以 從 不設(shè)超高最小半徑對(duì)應(yīng) 點(diǎn)開始 以 P=1/330 過渡 到全超高 ， LＣ = 米 。 考慮部分緩和段 過渡 ， 算得緩和曲線上不設(shè)超高最小半徑對(duì)應(yīng)的長度為： L1=，如果從這一點(diǎn)開始漸變到緩圓點(diǎn)， 則 P=1/347,小于 1/330。 （ 5）本設(shè)計(jì)中超高緩和段長度計(jì)算 由于利用 緯地三維道路 CAD 系統(tǒng) 進(jìn)行超高設(shè)計(jì)時(shí)候不滿足實(shí)際情況。 3） 若 csLL? ，此時(shí)應(yīng)修改平面線形，增加 sL 的長度。39。否則，有兩種處理方法： ① 在緩和曲線部分范圍內(nèi)超高 根據(jù)不設(shè)超高圓曲線半徑和公式分別計(jì)算出超高緩和段長度，然后取兩者中的較大值，作為超高過渡段的長度，并驗(yàn)算橫坡從路拱坡度（ 2%）過渡到（ 2%）時(shí)，超高漸變率是否 1/330P? ,如果不滿足，則需采用分段超高的方法。 i? —— 旋轉(zhuǎn)軸外側(cè)的超高與路拱坡度的代數(shù)差。 ic BL p?? 式中： cL —— 超高緩和段長度（ m）； 39。 這樣的布置方式在路面上只出現(xiàn)一個(gè)零坡面，對(duì)排水和路容都有利。 所以在緩和段布置的時(shí)候有兩種情況： 對(duì)于交點(diǎn) 3的前緩和段和交點(diǎn) 4的后緩和段是從 ZH 點(diǎn)或者HZ 點(diǎn)開始漸變；對(duì)于交點(diǎn) 3 的 后 緩和段和交點(diǎn) 4 的 前 緩和段是從 反向曲線的公切點(diǎn) 開始漸變 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 28 頁 共 47 頁 （ 2）最大超高值和過渡段 漸變率確定 根據(jù)《 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范 》中 表 規(guī)定， 本次設(shè)計(jì)中 圓曲線最大超高 定 為8%， 超高漸變形式為線性； 查照《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中表 規(guī)定， 過渡段漸變率 最大值 為 1/175，最小值為 1/330。 (1)超高過渡方式 本設(shè)計(jì) 公路為整體式路基的高速公路，設(shè)有中央分隔帶。所以關(guān)于加寬設(shè)計(jì)在此不再贅述。 路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖如 圖 51 所示 ： 圖 51 路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖 加寬 、 超高 設(shè)計(jì) 1 加寬設(shè)計(jì) 根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTGB012021）中規(guī)定當(dāng)平曲線的半徑小于或等于250m 時(shí)，應(yīng)對(duì)平曲線內(nèi)側(cè)的行車道加寬，相應(yīng)的路基也應(yīng)加寬。 行車道 路拱橫坡為 2%， 土路肩為 3%，路基邊坡為 1:。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 27 頁 共 47 頁 第五章 橫斷面設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn) 橫斷面 確定 1 標(biāo)準(zhǔn) 橫斷面 確定 本 設(shè)計(jì)標(biāo)段 公路 為 四車道 高速 公路 ，設(shè)計(jì)速度 100km/h。最后 由設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行豎曲線要素及主點(diǎn)樁里程計(jì)算和相關(guān)成果圖表的生成。 4 本 設(shè)計(jì) 中 計(jì)算 方法 ： 本次設(shè)計(jì)中縱斷面設(shè)計(jì)是 利用數(shù)字地面模型進(jìn)行地面線插值并自動(dòng)計(jì)算出 其 高程。 則： 豎曲線要素： ω =% ，為 凸 形。 3 計(jì)算實(shí)例 下面以變坡點(diǎn) 1 為例 進(jìn)行豎曲線計(jì)算。 Ti 切線高程 =豎曲線起點(diǎn)高程 +xi 設(shè)計(jì)高程 =切線高程177。 凸型曲線 凹形曲線 最小半徑 一般值 11000 4500 極限 值 6500 3000 最小長度 一般值 210 210 極限 值 85 85 4 本設(shè)計(jì)中各項(xiàng)參數(shù)規(guī)定 綜上敘述，本次設(shè)計(jì)中縱斷面設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)規(guī)定匯總?cè)缦卤恚? 設(shè)計(jì)時(shí)速 （ km/h） 最大縱坡（ %） 最小縱坡 （ %） 最小坡長（ m） 凸形豎曲線 凹形豎曲線 豎曲線 一般 最小長度 (m) 極限最 小半徑 （ m） 一般最 小半徑（ m） 極限最小半徑 （ m） 一般最 小半徑(m) 100 4 250 6500 11000 3000 4500 210 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁 共 47 頁 豎曲線計(jì)算 1 豎曲線要素計(jì)算 豎曲線要素的計(jì)算公式： L=R? 12 ii ??? T=L2 2 T24TE R ??? 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) ω —— 兩相鄰縱坡的代數(shù)差，以小數(shù)計(jì) , 當(dāng)ω﹥ 0時(shí)為凹型豎曲線；ω﹤ 0時(shí)為凸型豎曲線。 根據(jù)以上因素，我國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 中 表 對(duì)各級(jí)公路的豎曲線最小 半徑和最小長度 作了具體的規(guī)定。 縱坡坡度（ %） 3 4 5 最大坡長（ m） 1000 800 600 注，坡度小于 3%的坡不限制坡長。 本次設(shè)計(jì)速度為 100KM/小時(shí)，查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表 可得本設(shè)計(jì)的最小坡長為 最小 坡長 規(guī)定汽車以 設(shè)計(jì)速度 915s 的行程為宜， 高速公路以 設(shè)計(jì)速度 9s 的行程即可。 本次設(shè)計(jì)中最小縱坡限制為 %。在干旱地區(qū)，以及橫向排水良好不產(chǎn)生路面積水的路段如直坡段的路堤填段，可不受 最小縱坡 限制。 本次設(shè)計(jì)速度為 100KM/小時(shí)，查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表 可得本設(shè)計(jì)的最大縱坡為 4%。 確定最大縱坡時(shí)，不 僅考慮 汽車的動(dòng)力特性 、 道路等級(jí)、 自然條件 ， 還要考慮工程和運(yùn)營的安全與經(jīng)濟(jì)等。 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù) 確定 1 坡度 (1) 最大坡度 最大縱坡是公路縱斷面設(shè)計(jì)中的重要控制指標(biāo)。使得 線形仍然舒順流暢 ,視覺良好 。在 K1+514KM、 K1+968 KM、 K3+67 KM K6+892 KM 這四個(gè)通道處，采取了降低路面高程的做法。第三，在 通道凈空的確定 時(shí)候完全 實(shí)事求是 的進(jìn)行設(shè)計(jì) ,不 追求 過高的要求 , 以免增加填土高度、增加工程造價(jià)。比如在 K2+345 KM和 K5+470 KM 里程處，這兩條道路只有行人通行，所以設(shè)置成了天橋。 但是應(yīng)注意 平縱面線形的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡 , 平曲線內(nèi)的豎曲線半徑一般取平曲線半徑的 1020 倍 ； 同時(shí) ,若一個(gè)平曲線內(nèi)包了幾個(gè)豎曲線 , 則幾個(gè)豎曲線的半徑、及豎曲線長度也 應(yīng)保持均衡。實(shí)踐證明 , 在縱坡很緩時(shí) , 縱面多次起伏并不影響駕駛員行駛中視覺上的連續(xù)性。但 是實(shí)際上 平原微丘區(qū)高速公路往往平曲線半徑很大 , 平曲線長一般在 12KM， 有的達(dá) 34KM。 第四 ， 平 縱面線形的組合 設(shè)計(jì)時(shí)候 平曲線與豎曲線一一對(duì)應(yīng) , 變坡點(diǎn)對(duì)應(yīng)于平曲線中點(diǎn) , 這是最理想的組合。通道路面標(biāo)高應(yīng)結(jié)合排水考慮 , 一般應(yīng)高于原地面 , 原則上不下挖 , 便于雨水自排 ；少數(shù)通道根據(jù)地勢(shì) , 若能有效地解決自排水問題 ,也可適當(dāng)下挖 , 不能只為了追求降低填土高度 , 而盲目下挖 , 尤其在南方多雨和地基潮濕地區(qū)更應(yīng)提起注意 , 否則通道內(nèi)易積水 , 影響使用功能。 第三， 通道的凈空標(biāo)準(zhǔn) 。 要研究改移道路使其從較高路堤下通過的可能性 , 另外還應(yīng)充分利用跨河橋邊孔及排水箱涵作通道 , 這是綜合利用橋涵設(shè)施 , 減少單建通道、降低填土高度的有效措施。若高速公路與地方道路相交就設(shè)置通道 , 那么有的通道會(huì)利用率很低而失去了它應(yīng)有的意義 , 因而應(yīng)根據(jù)地方道路的性質(zhì)適當(dāng)取舍或歸并。 高速公路作為地區(qū)交通大動(dòng)脈 , 首先應(yīng)該服務(wù)于區(qū)中心城市 , 促進(jìn)大范圍的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 第二， 天橋和 通道的數(shù)量確定。如果節(jié)約的土方費(fèi)用能滿足其他工程處理的費(fèi)用，則應(yīng)選擇設(shè)置天橋或主線下穿方案，這種方案的選擇在降低路基高度的同時(shí)，增加了視覺舒適性，也就增加了線形的安全性，而且少占用農(nóng)田，減少由于取土而增加的環(huán)保費(fèi)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。通道雖然比天橋造價(jià)低，但是由于通道標(biāo)高低，在降水量大的季節(jié)可能會(huì)積水影響交通，需要相應(yīng)的排水設(shè)施，從而增加使用費(fèi)用。 高速 與地方 道路及 農(nóng)耕道路相交 時(shí)可以 考慮 設(shè)置 天橋和通道 兩種情況， 選擇天橋縱斷上不 必設(shè)置豎曲線，同時(shí)可以降低路基填筑高度， 節(jié)約占地；選擇設(shè)置通道時(shí)，該處需要設(shè)置豎曲線，路基填筑高度相對(duì)的將要提高。 分離式 立體 交叉 設(shè)置時(shí) , 必須充分利用地形有利條件結(jié)合高速公路的填土高度 , 合理確定 被交路 上跨或下穿方案。 第一， 構(gòu)造物類型的選擇 。 所以如何合理的確定有關(guān)構(gòu)造物的 類型、 控制標(biāo)高 和數(shù)量 是 有效 降低填土高度的關(guān)鍵技術(shù)。 3 本次縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 本次 縱斷面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)是有效降低填土高度?？v坡變換頻繁，坡長過短，則汽車加速、減速時(shí)換檔頻繁，不僅增加了駕駛員的精神負(fù)擔(dān)，誘發(fā)交通事故，而且還會(huì)造成環(huán)境污染。所以，平原區(qū)高速公路在縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)十分復(fù)雜，困難也比較多。 2 本次設(shè)計(jì) 縱斷面設(shè)計(jì) 難點(diǎn) 本設(shè)計(jì)標(biāo)段處于平原區(qū)， 由于平原區(qū)地勢(shì)平坦，溝渠縱橫，河道 及地方道路 眾多，同時(shí)平原地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，路網(wǎng)也相應(yīng)發(fā)達(dá)，故需要修建的構(gòu)造物較多。 2)平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持平衡。 4)注意與道路周圍 環(huán)境的配合，它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線的作用。 2)注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。 7．在實(shí)地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、水利等方面的要求。 5．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。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。起伏不宜過大和過于頻繁。 （ 1） 一般要求為： 1．設(shè)計(jì) 必須滿足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG B01－ 2021）的各項(xiàng)規(guī)定。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 共 47 頁 第四章 縱斷面設(shè)計(jì) 縱斷面設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn) 1 一般 原則 縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是根據(jù)道路等級(jí)、沿線的自然地理?xiàng)l件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等，確定路線合適的標(biāo)高、各坡段的縱坡度和坡長，并設(shè)計(jì)豎曲線。 將 選定的 路線的 起點(diǎn)、終點(diǎn)和 四個(gè)交點(diǎn)輸入 緯地三維道路 CAD 系統(tǒng)后， 利用緯地三維道路 CAD 軟件和人工進(jìn)行平面線的動(dòng)態(tài)交互設(shè)計(jì)，最后由緯地系統(tǒng)進(jìn)行曲線要素、 主點(diǎn)樁里程的計(jì)算和相關(guān)成果圖表的生成。在此不再贅述。 交點(diǎn) 2切線長 T2=交點(diǎn)間距（ 1,2） 交