【正文】 在滿足排水的前提下，將邊溝，排水溝，截水溝設計成了尺寸大體一致的形式。各種排水設備，必須地基穩(wěn)固，并具有適當縱坡，以控制與保持適當?shù)牧?速。對于溝槽不明顯的漫流，應加以調節(jié)，盡量匯集成溝，導流排除，注意因勢利導，不可輕易改變流向。 排水綜合設計中，流向路基的地面水和地下水，需在路基范圍以外的地點，設置截水溝與排水溝進行攔截，引離指定地點。排水的位置應離路基盡可能遠一些，據(jù)路基坡腳不宜小于 2m，連續(xù)長度不超過 500m。當路線受到多段溝渠或水道影響時，為保護路基不受水害，可以設置排水溝或改移渠道，以調節(jié)水流，整治水道。截水溝的位置，應盡量與絕大多數(shù)地面水流方向垂直，以提高截水效 能和縮短溝的長度。 截水溝 一般設置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當?shù)攸c，用以攔截路基上方流向路基的地面徑流，減輕邊溝的水流負擔，保護挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。邊溝不宜過長，盡量使溝內水流就近排至路旁自然水溝和低洼地帶。 邊溝 設置在挖方路基的路肩外側或低路堤的坡腳外側，多與路中線平行，用以匯集和排除路基范圍內或流向路基的少量地面水。 常用的路基地面排水設備 包括邊溝、截水溝、排水溝等，必要時亦有渡槽、倒虹吸及蓄水池等。 路基排水設計的一般原則為： 1) 排水設計要因地制宜，全面規(guī)劃，綜合治理，講究實效，注意經(jīng)濟，并充分利用地形和自然水系。路基設計時，必須考慮將影響路基穩(wěn)定性的地面水，排除和攔截于路基用地范圍以外，并防止地面水浸流、滯積或下滲。 長安大學公路學院 廣西南寧至柳州新建公路綜合設計 路 0021 班 陳 科 第 7 頁 共 14 頁 地面水對路基產(chǎn)生沖刷和滲透，沖刷可能導致路基整體穩(wěn)定性受損害，形成水毀現(xiàn)象。為減少地面水沖刷挖方邊坡，應在挖方邊坡坡頂外設置截水溝或擋水堰。 挖方路基 挖方邊坡應根據(jù)邊坡高度、土的狀況、地下水的狀況等因素確定，由于南寧地區(qū)土質為粘性土，且本設計中 挖方均小于 10 米，故選用了 1： 的邊坡。基地土密實、地面橫坡緩于 1： 5,路堤可直接填筑，地表樹根草皮和腐土應清除，若坡度陡于1:,則應做成臺階狀，臺階寬不得小于２ m，階底有 2%4%內向傾斜坡度。公路用地取路堤 兩側排水溝外緣以外，或路塹坡頂截水溝外沿以外不少于 2m 的土地范圍。為迅速排出路面和路肩上的降水，將路面和路肩做成有一定橫坡的斜面（如下圖所示）。 由于本公路上圓曲線半徑均大于 250m，可以不加寬。 第一節(jié) 路基橫斷面設計 橫斷面的組成由設計交通量、交通組成等因素確定，在保證必要的通行能力和交通安全與暢通的前提下，盡量做到用地省，投資少。 影響路基強度和穩(wěn)定的地面水和地下水，必須采取攔截或排出路基以外的措施，并結合路面排水，綜合排水設計，形成完整的排水系統(tǒng)。 （ 5） .定坡，經(jīng)調整后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號高程確定下來，坡度值由兩相鄰變坡點的高差和坡長之比求得。初步定出變坡點，變坡點應選在整 10 米樁上。本設計路段的標高控制點主要為：涵洞的路基控制標高、凈空要求等。傳統(tǒng)做法如下： （ 1） .準備工作，從地形圖上依據(jù)平面線形讀取高程數(shù)據(jù)，然后在厘米圖紙上點繪地面線。 縱斷面設計步驟： 邊坡點的確定主要依據(jù)公路工程技術規(guī)范的規(guī)定，比如：最大縱坡、最大及最小坡長的限制、填挖工程量、經(jīng)濟點、施工要求以及路基穩(wěn)定需要等來確定。本路段線位高程在 121— 143 之間，共設有變坡點四處。 縱面設計經(jīng)計算機反復電算優(yōu)化，挖填基本合理，縱坡均勻平緩，利于排水。當路線的平面和縱坡設計基本完成后，應檢查合成坡度 I。將合成坡度控制在一定范圍之內，目的是盡可能避免急彎和陡坡的不利組合，防止因合成坡度過大而引起的橫向滑移和行車危險，保證車輛在彎道上安全而順適的運行。設置邊溝的低填方地 段以及其他橫向排水不暢地段，為滿足排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應設置不小于 %的縱坡，并做好縱、橫斷面的排水設計。設計時，應盡可能選用小于規(guī)定最大縱坡的坡值。平均縱坡一般以接近 %為宜，且任何相連 3Km 路段的平均縱坡不宜大于 %。當坡度為 4%時，最大坡長為 900 米；當坡度為 5%時，最大坡長為 700 米。 最大縱坡 根據(jù)公路工程技術標準（ JTG B01_2020）規(guī)定，二級公路（平原微丘區(qū)）的最大縱坡， 應不大于 5%，在長路塹路段，以及其他橫向排水不暢的路段 ，均應采用不小于 %的縱坡。不存在小偏角問題。當?shù)匦蜗拗戚^嚴時方可采用極限。按直線 —— 回旋線 —— 圓曲線 —— 回旋線 —— 直線的順序組合 。 線形設計 路線的平面設計所確定的幾何元素是以設計行車速度為主要依據(jù)的。應屬小轉角彎道。這種傾向轉角越小越顯著，以致造成駕駛者枉作減速轉彎的操作。緩和曲線的長度不能小于該級公路對其最小長度的規(guī)定；中間圓曲線的長度也最好有大于 3s 的行程，當條件受限制時，可將緩和曲線在曲率相等處直接連接，此時圓曲線長度為 0。在設計中可在曲線間插入足夠的直線或回旋線。本設計中未曾出現(xiàn)長直線以及高低標準的過渡。 (3) 保持平面線形的均衡與連貫； 為使一條公路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應注意各線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術指標的突變。 (2) 行駛力學上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速路應盡量滿足： 高速公路、一級公路以及計算行車速度≥ 60Km/h 的公路，應注重立體線形設計，盡量做到線形連續(xù)、指標均衡、視覺良好、景觀協(xié)調、安全舒適，計算行車速度越高，線形設計所考慮的因素越應周全。路線與地形相適應，既是美學問題，也是經(jīng)濟問題和保護生態(tài)環(huán)境的問題，這一點對于處于旅游區(qū)的地區(qū)來說特別重要。 平面 設計中的基本原則 在路線的平面設計中所要掌握的基本原則有： (1) 平面線形應直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調； 本設計地區(qū)部分地勢開闊，處于平原微丘區(qū)，路線直捷順適，在平面線形三要素中直線所占比例較大。在山區(qū)，由于本地區(qū)山嶺石質主要為石灰?guī)r，且坡度極為陡峻，故采取了避讓的措施，采用了指標較低的線形，以減少工程量。直線作為使用最廣泛的平面線性，在設計中我們首先考慮使用。 (3) 充分利用土地資 源，減少拆遷。 （ 2） 曲線和緩和曲線長度的確定 首先在滿足曲線及緩和的最小長度的前提下，初步擬定其長度，然后平曲線半徑及緩和曲線長度可以根據(jù)切線公式 ①或外距公式②反算 ? ? qtgpRT ???? )( 2? ① ? ? RS ecpRE ???? )( 2? ② 長安大學公路學院 廣西南寧至柳州新建公路綜合設計 路 0021 班 陳 科 第 5 頁 共 14 頁 在初步設計時可忽略 p,并近似取 q=Ls/2,由①、②即可得： ? ? )(/ 22 ?tgTR La?? ③ ? ? )(/ 22 ?SecER La?? ④ 在確定 R,Ls 以后就計算各曲線要素，推算各主點里程及交點的里程樁號。 （ 1） 路線的交點主要確定路線的具體走向位置，因此其位置的確定非常重要。 平面線形設計 : 平面線形的設計主要是確定交點位置、曲線半徑、緩和曲線的長度等。 在平原區(qū)路段，綜合考慮了地下水、地表積水的影響，以及設置涵洞的要求，拉坡時，一般保證填土高度在 1m 以上，以保證路基穩(wěn)定，但一些地方考慮到工程量不太大以及填挖均衡，出現(xiàn)一些矮路堤。 由于自然因素的影響以及經(jīng)濟性要 求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線。同時保證平面線形指標。利用連續(xù)的三個曲線（包括兩個 S 型曲線）成功的避過了山嶺。 在本路線設計中，路線起點至位于山嶺區(qū)，大約 公里后路線所經(jīng)地區(qū)地勢比較平緩，便于展線。從縱斷面上看方案一的路面不會有太大的填挖工程，由此相對于方案二，方案一的優(yōu)點是可以合理利用沿線的筑路材料，減小了運土的困難，同時不會占用方案二所走路線的良田，避免了增添大量通道所帶來的工程量。 綜合考慮，緩和曲線盡量不要短于 80 m 左右，至少不應小于規(guī)范給定的 70米的要求。按規(guī)范規(guī)定的適中的超高漸變率，導出緩和段最小長度。緩和曲線采用回旋曲線。 緩和曲線 緩和曲線是道路平面線形要素之一，它曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循，離心加速度逐漸變化，乘客感覺舒適，可增加視覺美觀。依舊是汽車在平曲線上行使時，在發(fā)生橫向傾覆之前先產(chǎn)生橫向滑移現(xiàn)象，為此，設計中只要保證不產(chǎn)生橫向滑 移，也就保證了橫向傾覆穩(wěn)定性。 不產(chǎn)生橫向滑移的最小平曲線半徑 R≥ V2/[127(φ h+ih)] 汽車在平曲線上行使時的橫向穩(wěn)定性主要取決于橫向力系數(shù)μ值得大小。 ih橫向超高系數(shù)。 式中： R平曲線半徑（ m） ； μ 橫向力系數(shù) ； V行車速度（ KM/h） 。 X=F*cosα G*sinα Y= F*sinα +G*cosα 由于α較小，故可視為 sinα =tgα =ih， cosα =1。 主要技術指標的論證和確定 行車速度 南寧地區(qū)為平原微丘區(qū)，該路設計為二級公路，故選用行車速度 V=80km/h 最小半徑的確定 當汽車在彎道上行使時，會受到 離心力的作用，為保證汽車行駛安全，曲線上的路面做成外側高，內側低的單向橫坡形式，即超高。 年平均增長率： %，交通量換算采用小客車為標 準車型，其系數(shù)規(guī)定為： 小客車 = （≤ 19 座的客車和載質量≤ 2t 的貨車） 中型車 = （＞ 19 座的客車和載質量＞ 2t～≤ 7t 的貨車） 大型車 = （載質量＞ 7t～≤ 14t 的貨車） 拖掛車 = （載質量＞ 14t 的貨車） 根據(jù)以上規(guī)定，各種汽車折合成小客車遠景設計年限平均晝夜交通量 Nd為： 起始年平均日交通輛 N0=730（ 1+） +640（ 1+ ）+370（ 1+） 2+1350（ 1+） =4431(輛 /日 ) 則 Nd=N0(1+r)n1=4431（ 1+） 151=11277（輛 /晝夜） 根據(jù)《公路工程技術標準》 JTGB012020，公路等級選為平原微丘區(qū)二級公路，設計年限 n=15 年。 交通量計算及公路等級的選用 設計路線位于廣西南寧地區(qū)，坐落于四面環(huán)山的小盆地中心，為平原微丘區(qū)。我們設計的任務就是在調查研究、掌握大量材料的基礎上，設計出一條有一定技術標準、滿足行車要求、工程費用最省的路線。 第三節(jié) 道路等級和主要技術指標的論證和確定 道路作為一條三維空間的實體，是由路基、路面、橋梁、涵洞 、隧道和沿線設施所組成的帶狀構造物。飼養(yǎng)業(yè)和池塘養(yǎng)魚業(yè)也較多。 平原微丘及寬闊河谷地帶多田地，糧食生產(chǎn)以水稻為主。 植被 、 作物等概況 根據(jù)中國自然地理區(qū)劃，路線所經(jīng)地區(qū)地處熱帶北部季 雨林型長綠闊葉林磚紅壤性土小區(qū)，自然地理特征為熱帶濕潤長綠林，林種主要有杉木，毛竹等用材林和油茶 、 油桐 、 劍麻等多種經(jīng)濟林。 [2]凡有土質陡坎地區(qū)，均為土質，其中松土占 30%，普通土占 30%，硬土占 40%。巖石以碳酸巖為主，花崗巖次之。第四紀多殘積層土質為磚紅色粘性土、屬高液限的粘土，多為碳酸巖風化的殘積土。廣闊平坦，村鎮(zhèn)、田地、水利建筑設施等較多。溝谷兩側坡面曲折，局部地段呈雞爪地形。 地形與地貌 路線所經(jīng)地區(qū)地形為濕潤丘陵重丘、 低山及平原、屬云貴高原與東南沿海三角洲平原的過渡地區(qū)。地下水埋深一般丘陵地區(qū)為 米左右，平原及溝谷處約為 米左右。匯流時間一般約為 30 分鐘左右。年降水量在 1600— 2020mm 之間，其降雨特點為平原少于山區(qū)，迎風坡多于背風坡，雨型為夏雨和臺風暴雨，最大雨期長 — 天。 降水量及地下水埋深 路線所經(jīng)地區(qū)面向熱帶海洋，降水量豐富。最高月平均氣溫 300C— ，一月份平