【正文】 K0+825 K0+850 K0+875 K0+900 K0+925 K0+950 K0+975 K1+000 K1+025 K1+050 K1+075 K1+100 路基橫斷面設(shè)計(jì) (1) 路基設(shè)計(jì)計(jì)算 路基設(shè)計(jì)計(jì)算包括每個(gè)橫斷面方向上的寬度及設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果填入路基設(shè)計(jì)表。 超高設(shè)計(jì)與計(jì)算 (1) 超高設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用的最大超高為 3%，旋轉(zhuǎn)方式為繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，線性漸變。 (2) 邊坡設(shè)計(jì) 路基邊坡設(shè)計(jì)一般分路堤邊坡和路塹邊坡，當(dāng)填挖高度較高或填方用不同土質(zhì)分層填筑時(shí)可采用折線邊坡。 其中：行車道寬 2，內(nèi)側(cè)路緣帶寬 2，中央分隔帶寬 m，硬路肩寬 2， 土路肩寬2。 21 第 4 章 道路橫斷面設(shè)計(jì)和路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 道路橫斷面設(shè)計(jì) 道路橫斷面組成 一級(jí)公路的橫斷面組成主要包括：行車道、中間帶、路肩、邊坡、排水設(shè)施等。 曲線長(zhǎng) ： ???? ?RL 切線長(zhǎng) ： m2 0 3 42 6 82 ??? LT 外距 ： m4 7 3 9 9 0 0 02 2 0 3 42 22 ???? RTE ② 求豎曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)樁號(hào) 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)： K0+－ T＝ K0+ 豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)： K0+＋ T＝ K1+ ③ 豎曲線上各樁號(hào)設(shè)計(jì)高 程計(jì)算 對(duì) K0+ 有： 橫距 x = K0+ K0+= 豎距 22xh R? = 切線高程 ? ?1 0 1H H T x i? ? ? ? = – ( –)? (–%) = 118m 設(shè)計(jì)高程 H＝ 1H +h = 118 + = 變坡點(diǎn)樁號(hào)為 K1+，高程為 ，兩相鄰路段的縱坡為 1i = %， 2i = %， 豎曲線半徑 R=10000m ① 計(jì)算豎曲線要素 21ii???= =， 為凸 形。 豎曲線要素的計(jì)算公式為： 豎曲線長(zhǎng) 度 LR?? 豎曲線切 線長(zhǎng) 22LRT ??? 豎曲線外 距 22 4 8T T LE R ??? ? ? 豎曲線上任一點(diǎn)豎距 22xh R? 式 中 x—豎曲線上任一點(diǎn)至豎曲線起點(diǎn)的距離 ，即，橫距 切線高程 ? ?1 0 1H H T x i? ? ? ? 式 中 0H— 變坡點(diǎn)高程 i — 縱坡坡度 對(duì)于凸形豎曲線， 設(shè)計(jì)高程 H＝ 1H － h； 對(duì)于凹形豎曲線， 設(shè)計(jì)高程 H＝ 1H ＋ h。 (2) 豎曲線 幾何要素 計(jì)算 1) 計(jì)算公式 豎曲線的形式為二次拋物線，其要素主要包括 ： 豎曲線長(zhǎng)度 L、切線長(zhǎng)度 T 和外距 E。 當(dāng)設(shè)計(jì)速度為 80Km/h 時(shí)， 凸豎曲線一般最小半徑為 4500m， 極限最小半徑為 3000m； 凹型豎曲線一般最小半徑為 3000m，極限最小半徑凸型為 2020m；豎曲線最小長(zhǎng)度為 70 m。調(diào)坡時(shí)應(yīng)結(jié)合選線意圖，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最大縱坡、坡長(zhǎng)限制以及考慮平縱線形組合是否得當(dāng)進(jìn)行調(diào)坡。 (3) 拉坡 首先是試坡，試坡以“控制點(diǎn)”為依據(jù)，考慮平縱結(jié)合、挖方、填方以及排水溝設(shè)置等眾多因素初步擬訂坡度線。 2) 最長(zhǎng)坡長(zhǎng)限制 ， 主要 是不至于使駕駛員長(zhǎng)時(shí)間上坡或下坡，影響行車安全。 (2) 坡長(zhǎng)限制 1) 最短坡長(zhǎng)的限制 ， 主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的。 2) 縱坡應(yīng)平緩，避免連續(xù)陡坡、過長(zhǎng)陡坡?；疽笫强v坡均勻平順，起伏和緩，坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)，平面和縱面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)，以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。 例如： 1HY 點(diǎn)坐標(biāo) 16 X = 221 3030c o s c o sZH S SllX x ARL RL?? ?????? ? ??????? ?? =+???????? ?? ?????????????? ? 1001000 o s1001000 10030c o s/100 22 ?? = Y = 2213 0 3 0c o s s inZH SSllY x AR L R L???? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ? =+? ? ???????? ?? ????????????? ? 1001000 i n1001000 10030c o s/100 22 ?? = 1QZ 點(diǎn)坐標(biāo) X = ? ?1 90902 s in c o s SHY lLlX R ARR??? ?????? ? ??????? ?? =+ ? ?? ???????????????????????????1000c o s1000 i n10002?? = Y = ? ?190902 s in s in SHYlLlY R ARR??? ?????? ? ????????? =+ ? ?? ???????????????????????????1000s i n1000 i n10002?? = 同理，可得其它直線樁號(hào)坐標(biāo)，向詳見逐樁坐標(biāo)表。 2) 設(shè)緩和曲線的單曲線中樁坐標(biāo)計(jì)算 ZH ~ HY 任意點(diǎn)坐標(biāo)： X = 221 3030c o s c o sZH S SllX x ARL RL?? ?????? ? ??????? ?? Y = 2213 0 3 0c o s s inZH SSllY x AR L R L???? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 式中 L — 緩和曲線上任意點(diǎn)至 ZH 點(diǎn)的曲線長(zhǎng)度 x — 緩和曲線上任意點(diǎn)的切線橫距 x = 592 2 4 44 0 3 4 5 6SSlll R L R L??…… ? — 轉(zhuǎn)角符號(hào)，右轉(zhuǎn)為“ +”，左轉(zhuǎn)為“ ”，下同。 其它交點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果見“直線、曲線及轉(zhuǎn)角表”。 平面曲線要素計(jì)算 (1) 主點(diǎn)樁的坐標(biāo)讀取 本設(shè)計(jì)正線方案的線形如下圖所示： J D 0J D 1J D 2J D 3 11 圖 31 線形示意圖 由地形圖讀取起點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)的坐標(biāo) iJD ( iXJ , iYJ )如下： 0JD ：（ ， ） 1JD ：（ ， ） 2JD ：（ ， ） 3JD ：（ ， ） (2) 交點(diǎn)間距、方位角的計(jì)算 坐標(biāo)增量 DX = iXJ 1iXJ? DY = iYJ 1iYJ? 交點(diǎn)間距 S = ? ? ? ?22DX DY? 象限角 arctan DYDX? ? 方位角 A DX 0 , DY 0, A =? 所以，對(duì)于 AB 段有， DY=﹥ 0 DX=﹥ 0 ABS = ? ? ? ?22DX DY? = ? ? ? ? 22 ??? = arctanAB DYDX? ? = ???? ?????A 對(duì)于 BC 段有， DY=﹥ 0 DX=﹥ 0 ? ? ? ?22 DYDXS BC ?? = ? ? ? ? 22 ??? = 12 BC? r c t a n ?????? DXDY ?????A 對(duì)于 CD 段有， DY=＞ 0 DX=＞ 0 ? ? ? ?22 DYDXS CD ?? = ? ? ? ? 22 48 ??? = r c t a n ?????? DXDYCD? ?????A (3) 轉(zhuǎn)角計(jì)算 轉(zhuǎn)角 857319011 ??????? AA? (右 ) 轉(zhuǎn)角 8577122 ???????? AA? (左 ) (4) 平曲線計(jì)算 圖 32 平曲線計(jì)算圖式 曲線幾何元素的計(jì)算公式： 內(nèi)移值 p = 224SLR 偏移值 q = 2SL 緩和曲線角 0 1802oSLR? ?? 切線長(zhǎng) T = ? ?tan 2R P q??? ZHTpqHYL soB oaB oQZLRYHEJDaHZ 13 曲線長(zhǎng) L = ? ?02 180 oR ????+2SL 圓曲線長(zhǎng) YL = ? ?02 180 oR ???? 外距 E =? ?se c 2R p R??? 校正值 J = 2T – L 式中 R — 圓曲線半徑 SL — 緩和曲線長(zhǎng)度 1) 1JD ： R = 1000m， 8573191 ?????? ， SL = 100m p = 224SLR = 1000241002? = q = 2SL = m502100? T = ? ? tan 2R p q???= ?? ?? 1802 s0 RL = 8 01 0 0 02 1 0 0 ???????? ? YL = ? ?02 180 oR ????= L = ? ?02 180R ??? ??+2SL = E =? ?se c 2R p R???=? ? 1 0 0 e 0 0 0 ???? = J = 2T – L = 主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算： 1JD ： K0+ ZH= 1JD T== HY=ZH+ sL =+100= YH=HY+(L2 sL )=+(? 100)= HZ=YH+ sL =+100= QZ=HZL/2=校核： JD=QZ+J/2=+ 14 交點(diǎn)校核無誤。 本公路工程直線最大長(zhǎng)度 1600m，最小直線長(zhǎng)度 480m。 道路平面設(shè)計(jì) 平面設(shè)計(jì)的要求 (1) 平面設(shè)必須滿足《規(guī)范》和《標(biāo)準(zhǔn)》的要求； (2) 平面線形應(yīng)直捷、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)； (3) 保持平面線形的均衡與連貫； (4) 直線長(zhǎng)度的限制 ； 1) 曲線間 直線長(zhǎng)度 的要求； 直線的最大長(zhǎng)度（ 以 m 計(jì) ）為 20V（ 以 Km/h 計(jì) ）。 缺點(diǎn)： 路線不夠優(yōu)美，平曲線半徑太小，幾乎接近最小半徑，使得路線與周圍環(huán)境不協(xié)調(diào)；選擇路線大部分是占用農(nóng)田，地勢(shì)平緩，不利于道路的排水；比選路線要經(jīng)過一片水塘，地質(zhì)狀況不好，還需要進(jìn)行地質(zhì)處 10 理，導(dǎo)致建設(shè)經(jīng)費(fèi)增加。 2) 比較方案 比較方案布線與正線方案有很大區(qū)別，比較方案是從地形上部選線，占用農(nóng)田較多。縱坡坡度不大，坡長(zhǎng)適宜，不會(huì)出現(xiàn)上坡時(shí)間過長(zhǎng)，更不會(huì)出現(xiàn)下坡時(shí)間過長(zhǎng)，使駕駛員心里緊張，引起操作失誤，進(jìn)而導(dǎo)致交通事故的危險(xiǎn)。更能使司機(jī)在舒適、安全、美觀的道路上行駛。正線方案正是考慮到線形設(shè)計(jì)的重要性，結(jié)合水文地質(zhì)等因素，做出的正確選擇。 方案比選 (1) 方案概況 1) 正線方案 擬建道路為一級(jí)公路，對(duì)平縱橫指標(biāo)要求較高。也盡量少占用耕地，減少拆遷。不遷就微丘地形，進(jìn)而 導(dǎo)致線形迂回曲折。 雙向四車道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將 各種汽車折合成小客車的年平均 日 交通量為 15000— 30000 輛 。 D— 交通量方向分布系數(shù)，一般取 — 。 表 21 各汽車代表車型與換算系數(shù) 7 汽車代表車型 車輛折算系數(shù) 說 明 小客車 ≤ 19 座的客車和載質(zhì)量≤ 2t 的貨車 中型車 ＞ 19 座的客車和載質(zhì)量＞ 2t 的貨車 大型車 7t＜載重質(zhì)量≤ 14t 的貨車 拖掛車 載質(zhì)量＞ 14t 的貨車 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和下表所述折算系數(shù)，折算交通量。 車道數(shù)的確定 (1)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 》規(guī)定：一級(jí)公路以小客車為折算標(biāo)準(zhǔn)。 (7) 豎曲線最小長(zhǎng)度為 70m。 (5) 豎曲線一般最小半徑：凹型為 3000m，凸型為 4500m。 (3) 一般 緩和曲線最小 長(zhǎng)度 為 100m，極限 緩和曲線最小 長(zhǎng)度 為 70 m。主要設(shè)計(jì) 技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)如下： (1)設(shè)計(jì)行車速度為 80Km/h， 設(shè)計(jì)年限為 15 年。 3)標(biāo)準(zhǔn)軸載： BZZ100 5 4)設(shè)計(jì)交通量：折合小客車年平均日交通量，交通量年增長(zhǎng)率 6 ％ 北京 BJ130 1470 東風(fēng) EQ140 2517 三湘 CK6640 3037 黃海 DD680 510 解放 SP9200 510 設(shè)計(jì)依據(jù) 《 路基路面工程 》 鄧學(xué)軍 .人民交通出版社 .2020. 《公路勘測(cè)設(shè)計(jì)》楊少偉 .人民交通出版社 .2020. 《 公路工程