【正文】 第一變坡點(diǎn)處為凹 形豎曲線，半徑為 13000m， 起點(diǎn)為 K1+，終點(diǎn)為K1+，對應(yīng)平曲線起終點(diǎn)為 K1+， K1+，滿足平包縱的要求； 第二變坡點(diǎn)處為凸形豎曲線，半徑為 10000m， 起點(diǎn)為 K2+，終點(diǎn)為K2+，對應(yīng)平曲線起終點(diǎn)為 K2+， K2+，滿足平包縱的要求； RT22 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 25 第三變坡點(diǎn)處為凹形豎曲線，半徑為 15000m,起點(diǎn)為 K3+，終點(diǎn)為K3+，對應(yīng)平曲線起終點(diǎn) 為 K3+， K3+。 縱斷面具體設(shè)計過程 本路全線共設(shè)變坡點(diǎn) 3 個，第一個變坡點(diǎn)在 K1+690 處，第二個變坡點(diǎn)在 K2+660處，第三個變坡點(diǎn)在 K3+770 處。 L ＝ Rω （ 55） T ＝ L/2 （ 56） E ＝ （ 57） 式中： L —— 豎曲線長（ m）； T —— 豎曲線切線長（ m）； E —— 豎曲線的外距長（ m）； ω—— 坡度差。 X—— 第 i～ i+1 變坡點(diǎn)之間坡長； ωi—— 變坡角 當(dāng) ωi為“ +”時，表示凹形豎曲線，當(dāng)ω i為“ ”時，表示凸形豎曲線。 根據(jù)各設(shè)計變坡點(diǎn)的樁號和地面高程，需設(shè)橋梁的路段，應(yīng)使橋梁設(shè)在豎曲線起終點(diǎn) 10m 之外，小橋涵允許設(shè)在斜坡地段或豎曲線上，為保證行車平順，應(yīng)盡量避免在小橋涵處出現(xiàn)駝峰式縱坡。填方地段應(yīng)盡量選設(shè)凹形曲線的變坡點(diǎn)；挖方地段應(yīng)盡量選設(shè)凸形曲線的變坡點(diǎn)，并結(jié)合平曲線的起始點(diǎn)，注意滿足“平包豎”。 根據(jù)已選的控制點(diǎn)，結(jié)合縱斷面技術(shù)指標(biāo)、選線意圖、結(jié)合地面起伏變化及平曲線形，在縱斷面圖上補(bǔ)充添加控制點(diǎn)，初步定出變坡點(diǎn)位置。 縱斷面設(shè)計過程 根據(jù)平面地形圖上已知的等高線，每隔 20m確定各個里程樁的地面高程。 （ 5）平、豎曲線半徑都很小時不宜重合，此時應(yīng)將兩者分開，把二者拉開相當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。避免在一個平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個凹、凸豎曲線。 （ 3）避免在凸形豎曲線頂部與凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。 平、豎曲線應(yīng)避免組合： （ 1）避免凸形豎曲線頂部與凹形豎曲線底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。 平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡，平曲線半徑小于 1000m，豎曲線半徑大約為平曲線半徑的 10～ 20 倍，便可達(dá)到均衡的目的。 使平曲線和豎曲線相對應(yīng)，最好使豎曲線的起終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，即“平包豎”。組合時要注意平曲線半徑過小，直線長度過短等都將在視覺上產(chǎn)生折曲現(xiàn)象。直線與凸線豎曲線組合線形視距條件差，線形單調(diào)，應(yīng)盡量避免。 平面直線與豎曲線組合要素 只要路線有起伏，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，但要避免駕駛員一眼能看到路線方向轉(zhuǎn)折兩次以上或縱坡起伏三次以上。 注意與道路周圍自然環(huán)境和景觀的配合。 注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡，使線形在視覺和心理方面保持協(xié)調(diào)。 豎曲線最小長度 規(guī)定汽車在豎曲線上 3s 的行程時間控制豎曲線最小長度，本設(shè)計車速下，為 70m。 平均縱坡 是指由若干坡段組成的路段所克服的高差與路線長度之比，是衡量線形質(zhì)量的重要指標(biāo)： 式中 均i —— 連續(xù)陡坡路段的平均縱坡 % il —— i 坡度的實際坡長， m 橋頭上及橋頭縱坡 小橋與涵洞處的縱坡與路線相同，大中橋縱坡不宜大于 4％，橋頭引道縱坡不宜大于 5％，引道緊接橋頭部分的線形應(yīng)與橋上線形相配合，其長度不宜小于 3s 設(shè)計速度行程。 最小縱坡 為防止積水滲入路基而影響起穩(wěn)定性，由文獻(xiàn) [2]可知，最小縱坡設(shè)為 ％。 緩和坡段 在連續(xù)陡坡長度大于最大坡長限制的規(guī)定時， 根據(jù)文獻(xiàn) [1]在不大于最大坡長所規(guī)定的長度處設(shè)置不大于 3％的縱坡，稱為緩和坡段，坡長應(yīng)滿足最小坡長的規(guī)定，本次設(shè)計無需設(shè)置緩和坡段。由文獻(xiàn) [1]可知可知，在本次設(shè)計車速（ 80km/h）情況下，縱坡為 3％時，最大坡長為 1100m； 縱坡為 4％時，最大坡長為 800m；縱坡為 5%時，最大坡長為 700m；縱坡為 6%時，最大坡長為 500m。任意連續(xù) 3km 路段的平均縱坡不應(yīng)大于 %。制定最大縱坡的依據(jù)是汽車的動力特性、道路等級、自然條件、車輛安全行駛以及工程、運(yùn)營經(jīng)濟(jì)等因素制定的。 位于積雪或冰凍地區(qū)的公路，應(yīng)避免采用陡坡。 相鄰縱坡之代數(shù)差較小時，宜采用較大的豎曲線半徑。 縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，并利用挖方就近做填方，以降低造價、節(jié)省用地，減輕對自然地面橫坡與景觀的影響。 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 20 第五章 縱斷 面設(shè)計 縱斷面設(shè)計原則 高速公路、一級公路應(yīng)考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。 平面設(shè)計的整理 通過線路初選的比對后，選擇好最佳方案。 （ 2） JD3曲線要素的計算： 2hLHZQZ ?? 2 ???? hJQZJD1803 ?? RLs ?? 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 18 取 sL =100m minL =70m ，則 JD3的曲線要素為： = = 切線長： = 曲線長： = 外距： = 切曲差： hhh LTJ ?? 2 = （ 3） 回旋曲線參數(shù)計算 ： A= RLs? = 750100? =, 滿足 R/3≤ A≤ R 的關(guān)系 （ 4） 主點(diǎn)樁號計算 已知 JD3樁號：起點(diǎn)樁號 +1l +2l hJ = K3+ 直緩點(diǎn)： hTJDZH ?? = K3+ 緩圓點(diǎn)： sLZHHY ?? = K3+ 圓緩點(diǎn)： )2( sh LLHYYH ??? = K3+ 緩直點(diǎn)： SLYHHZ ?? = K3+ 曲中點(diǎn)： = K3+ 342 268824 RLRLp ss ??232402 RLLq ss ??? ? qpRTh ??? 2tan ?? ? RpRE h ??? 2s e c ?2hLHZQZ ?? 2 ???? hJQZJDsh LRL ?? 18 0?? 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 19 交點(diǎn) (校核 )：（校核無誤） 反向曲線之間直線長度的反算過 程 已知，交點(diǎn)間的直線長度： AJD1（ 1l ）： JD1JD2（ 2l ）： JD2JD3（ 3l ）： JD3B（ 3l ）： 1hT = 2hT = 3hT = 故： 曲線 1和曲線 2 之間的直線長度為： – – ＝ 200m（ 2V） 滿足要求 。 25′ 左 偏 取 R =750m 緩和曲線長度： ss LLL :: =1:2:1 = 設(shè)計速度 80km/h 緩和曲線最小長度 70m 所以緩和曲線長度 sL 取 5的整數(shù)倍，緩和曲線可取 90m。為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)，最終和緩和曲線取 sL =160m。 （ 2） JD1 曲線要素的計算： 取 sL =120m minL =70m ，則 JD1 的曲線要素為： = = m 切線長： = 曲線長： = 外距： = 切曲差： hhh LTJ ??2 = （ 3） 回旋曲線參 數(shù)計算： A= RLs? = 900120? =, 滿足 R/3≤ A≤ R 的關(guān)系 （ 4） 主點(diǎn)樁號計算： 已知 JD1樁號： 起點(diǎn)樁號 +1l = K1+ 直緩點(diǎn)： hTJDZH ?? = K1+ 緩圓點(diǎn)： sLZHHY ?? = K1+ 圓緩點(diǎn)： )2( sh LLHYYH ??? = K1+ 緩直點(diǎn)： SLYHHZ ?? = K1+ 曲中點(diǎn)： QZ=HZ2hL =K1+ 1803 ?? RLs ??342 268824 RLRLp ss ??232402 RLLq ss ??? ? qpRTh ??? 2tan ?sh LRL ?? 18 0??? ? RpRE h ??? 2s e c ? 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 16 交點(diǎn) (校核 )： JD=QZ+2hJ= K1+（校核無誤） JD2 的轉(zhuǎn)角及其曲線要素的計算 : （ 1） JD2 轉(zhuǎn)角的計算 由平面圖的幾何關(guān)系可得出 JD1 的轉(zhuǎn)角 ? 1 =42176。 58′ 左偏 取 R =900m 緩和曲線長度： ss LLL :: =1:2:1 2hLHZQZ ?? )134( ?2hJQZJD ??)144( ? 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 15 = 設(shè)計速度 80 km/h 緩和曲線最小長度 70m 所以緩和曲線長度 sL 取 5的整數(shù)倍，緩 和曲線可取 90m。故此處路線要素校正，只計算最佳方案之路線要素，即方案二之路線要素。 平面線形各參數(shù)數(shù)據(jù) 直線段 1： ； 直線段 2： ； 直線段 3： ； 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 13 ?? ? RLs?直線段 4： ； JD1： R1=900m； Ls=120m； Lh=； Th=； Eh=； Jh=； JD2： R2=600m； Ls=160m； Lh=； Th=； Eh=； Jh=； JD3： R3=750m； Ls=100m； Lh=； Th=； Eh=； Jh=； 具體設(shè)計過程 在選定了選線方案，確定了路線交點(diǎn)后，進(jìn)行曲線要素的計算，本設(shè)計按新建高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，計算行車速度為 80km/h，極限最小半徑為 250m，一般最小半徑為400m，根據(jù)實際地形，結(jié)合地 質(zhì)條件、規(guī)劃等各方面情況，同時結(jié)合平面路線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，本段共設(shè)了 3個交點(diǎn)，取值分別如下： JD1 處平曲線半徑為 900米，緩和曲線長120m，平曲線長度為 ； JD2 處平曲線半徑為 600 米；緩和曲線長 160m，平曲線長度為 ， JD3 處平曲線半徑為 750 米；緩和曲線長 100m，平曲線長度為 ， 均滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求。 路線設(shè)置 4段直線，從起點(diǎn)開始，分別長 ， ， 。 平面線設(shè)計 平面線形總體設(shè)計 成得南高速公路第二標(biāo)段施工圖設(shè)計，全線總長 ?；匦€長度應(yīng)隨圓曲線半徑的增大而增長。但符合下列條件時可以不設(shè)置回旋線： 小圓半徑大于規(guī)范中表 ；小圓半徑大于規(guī)范表 ，且符合小圓按最小回旋線長度設(shè)置回旋線時，大圓與小圓的內(nèi)移值之差小于 ， 設(shè)計時速大于或等于 80km/h，大圓半徑與小圓半徑之比小于 ，設(shè)計時速小于 80km/h，大圓半徑與小圓半徑之比小于 2。 （ 3）回旋線 A．除四級公路外，各級公路在規(guī)范 表 ，應(yīng)設(shè)置回旋線。一般值為正常情況下 的 采用 值，極限值是條件受限制時采用的值。 B．圓曲線半徑應(yīng)按設(shè)計速度規(guī)定來選用。 （ 2）圓曲線 A．各級公路平面不論轉(zhuǎn)角大小，均應(yīng)設(shè)置圓曲線。 對于最小 直線長度： JTG D20— 2020 《公路路線設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱規(guī)范）規(guī)定同 ：設(shè)計速度大于或 等于 60km/h 時， 同向圓曲線的最小長度（以 m 計）以不小于 西南科技大學(xué)本科生畢 業(yè)論文 12 設(shè)計時速（以 km/h 計）的 6倍為宜；反向圓曲線間的最小長度（以 m計）以不小于設(shè)計時速（以 km/h）的 2倍為宜。為了保證行車安全，相鄰兩曲線間具有一定的直線長度。一般情況下應(yīng)盡量避免追求過長的直線指標(biāo)。