【正文】 研究汽車在彎道上行駛的規(guī)律和特點(diǎn)，合理設(shè)置圓曲線半徑，以便采取有效的措施來確保車輛行駛的通暢、安全、經(jīng)濟(jì)、舒適。 道路的圓曲線和平曲線設(shè)計(jì)道路平面線形的三要素為：（1）直線——零曲率線（半徑無窮大）；（2）圓曲線——恒曲率線（半徑為常數(shù)）；（3）緩和曲線（回旋線）——變曲率線。隨著越來越多的城市道路提高對(duì)線形的要求和規(guī)劃控制的精準(zhǔn)度，傳統(tǒng)的直線型設(shè)計(jì)方法暴露出諸多缺點(diǎn)和不足，已不適應(yīng)現(xiàn)代山區(qū)城市道路的設(shè)計(jì)工作，具體表現(xiàn)在：①難以充分、合理地利用圓曲線和緩和曲線；②難以處理復(fù)雜多變的幾何線形；③難以滿足地形地物的約束條件。（3）避免深挖高填當(dāng)線路通過高臺(tái)地或埡口時(shí)，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)和水文條件，在深挖方案和隧道方案之間進(jìn)行比選，綜合考量施工、運(yùn)營(yíng)、景觀、環(huán)保等因素，挑選出合適的方案。（2）平、縱、橫應(yīng)綜合設(shè)計(jì)不能僅關(guān)心縱坡坡度，過分使縱坡平緩，降低道路的平面線形標(biāo)準(zhǔn)，而使路線過于彎曲。必須注意到邊坡的開挖高度，避免高邊坡失穩(wěn)。 山區(qū)城市道路設(shè)計(jì)原則和方法山區(qū)城市道路選線應(yīng)注意：（1）充分利用地形條件，降低工程造價(jià)路線敷設(shè)應(yīng)跟隨地形的變化，在確定路線平、縱線型時(shí)，應(yīng)注意橫向填挖的平衡。（5）市政管線布置復(fù)雜 山區(qū)城市道路由于地形高低起伏，自然高差大，道路彎曲無固定形態(tài)，道路路幅較窄，這些因素給市政管線的布置帶來了很大的難度。由于地形起伏較大，道路選線時(shí)為了減小縱坡坡率，通常結(jié)合地形，沿山麓、谷地或河岸布置，或者延長(zhǎng)道路長(zhǎng)度來克服自然高差，所以道路線形蜿蜒曲折，沒有一定的幾何形狀，因而道路非線性系數(shù)較大，車輛繞行距離遠(yuǎn)。（4）交通組成和性質(zhì)復(fù)雜山區(qū)城市用地分散，城市形態(tài)一般為多中心組團(tuán)或者帶狀結(jié)構(gòu)，人口密集，城市用地緊張。山區(qū)城市道路按照其線路走向和形態(tài)一般可分為傍山段、路塹段、高架道路和穿山隧道等，不同的道路形態(tài)對(duì)山地生態(tài)系統(tǒng)的分割、擾亂和破壞程度也不盡相同，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況制定保護(hù)方案，在最大程度上保持原有的生態(tài)環(huán)境，為山區(qū)城市保留更多的自然生態(tài)空間。在設(shè)計(jì)山區(qū)城市道路時(shí)，應(yīng)當(dāng)靈活運(yùn)用各種設(shè)計(jì)方法，既注重與地形的結(jié)合，又不至于太受地形的束縛，可選擇穿山隧道、盤山道、之字形線路等特殊道路線形。在地形地質(zhì)條件復(fù)雜多變的山地城鎮(zhèn)區(qū)域中選擇一條合理的線路是一項(xiàng)十分具有挑戰(zhàn)性的工作。因此，山區(qū)城市道路的立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)都必須嚴(yán)格遵照相關(guān)的規(guī)范要求，貫徹“安全、人文、可持續(xù)發(fā)展”的理念和原則，才能設(shè)計(jì)出放心路、安全路、舒適路。一般而言，山區(qū)更容易出現(xiàn)塌方、地質(zhì)層斷裂和溶洞等不良地質(zhì)區(qū)域。山地的道路形態(tài)具有立體、自由、多向的特征，外觀層次感較強(qiáng)，空間變化豐富多樣。第3章 選線和平面設(shè)計(jì) 山區(qū)城市道路的特點(diǎn)隨著經(jīng)濟(jì)和工程技術(shù)的迅速發(fā)展，城市建設(shè)正逐漸擺脫地理位置和地形地貌的束縛，越來越多的城市將城市開發(fā)的觸角伸入到周邊的山地和丘陵區(qū)域。山區(qū)城市道路一方面增加了城市道路設(shè)計(jì)的難度，另一方面也為城市道路創(chuàng)造豐富多樣的城市景觀提供了有利空間。所以說，選擇路線方案是路線設(shè)計(jì)中最根本的問題。城市道路選線和平面設(shè)計(jì)將直接關(guān)系到道路的建設(shè)費(fèi)用、施工技術(shù)和難度、后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)和服務(wù)水平。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）工具鴻業(yè)市政道路CAD軟件； 城市道路規(guī)劃是城市規(guī)劃的重要組成，它受到所規(guī)劃城市其規(guī)模、人口、城市布局、城市環(huán)境以及城市土地使用等重要因素的制約和影響。（6）道路結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)在本條城市道路設(shè)計(jì)中，道路結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)主要包括擋土墻設(shè)計(jì)和邊坡防護(hù)和邊溝、截水溝設(shè)計(jì)。 水泥混凝土路面，設(shè)計(jì)年限為20年，以100kN的單軸—雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載，并以荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。（5）路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D40—2002）、《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D50—2006）的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。（3）市政管線設(shè)計(jì)市政管線設(shè)計(jì)是指按照城市道路要求設(shè)計(jì)布置給水、雨水、污水、電力、綜合通信和照明等管線。（2）平、縱、橫線形設(shè)計(jì)平縱橫線形設(shè)計(jì)包括：（a）確定城市道路的平面線形；（b）橫斷面的形式、布置和各部分組成以及加寬和超高設(shè)計(jì)；（c）縱斷面線形設(shè)計(jì)；（d）平縱組合線形設(shè)計(jì)。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括選線與總體設(shè)計(jì)、平縱橫線形設(shè)計(jì)、市政管線設(shè)計(jì)、平面交叉設(shè)計(jì)、路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、道路結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)和隧道橋涵設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5022095）,（2）《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ37—90）（3）《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2006） （4）《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D40—2003）（5）《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D50—2006）（6）《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ013—95）（7）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D602004）（8）《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004）（9）《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ77—98） 主要設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工程采用建設(shè)部頒發(fā)的《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ3790）城市主干路II級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。；，；；年平均日照1577小時(shí)；最冷月平均相對(duì)濕度82%，最熱月平均相對(duì)濕度74%，平均最大凍深小于10cm。山谷地表植被為耕地，山嶺區(qū)被森林覆蓋，間有低洼水塘和濕地。此條城市道路的建設(shè)將連接上吉嶺庫區(qū)范圍內(nèi)湖石村和鐵絲坳兩個(gè)組團(tuán)，可以完善此區(qū)域內(nèi)城市道路網(wǎng)，以適應(yīng)區(qū)域內(nèi)交通量日益增長(zhǎng)的需要，它的立項(xiàng)建設(shè)對(duì)于促進(jìn)區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展將起到巨大的推動(dòng)作用。(3)按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。(3)城市道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定(4)城市道路平面設(shè)計(jì)(5)城市道路縱斷面設(shè)計(jì)(6)城市道路橫斷面設(shè)計(jì)，土石方數(shù)量計(jì)算與調(diào)配(7)城市道路路面設(shè)計(jì)：路面等級(jí)確定，結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)，厚度計(jì)算 設(shè)計(jì)要求：(1)施工圖設(shè)計(jì)準(zhǔn)確、線條清晰、圖面整潔，裝訂成冊(cè)（圖幅尺寸：420297ｍｍ）。1．2 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容：(1)道路技術(shù)等級(jí)的確定：根據(jù)設(shè)計(jì)公路要求的交通量及其使用任務(wù)和性質(zhì)，確定公路等級(jí)。湖南文理學(xué)院芙蓉學(xué)院2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)城市道路設(shè)計(jì)計(jì)算研究畢業(yè)論文第1章 緒 論1．1 設(shè)計(jì)的目的與實(shí)際意義本設(shè)計(jì)的目的在于使學(xué)生能夠正確運(yùn)用已學(xué)過的道路勘測(cè)設(shè)計(jì)、路基工程、路面工程、橋梁工程、公路工程概、預(yù)算等理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)、依據(jù)給定的條件和設(shè)計(jì)要求綜合地解決公路中的線形設(shè)計(jì)、路基設(shè)計(jì)、路面設(shè)計(jì)、小橋涵設(shè)計(jì)以及公路工程概預(yù)算文件編制等問題。在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，通過該設(shè)計(jì)，鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，初步掌握公路設(shè)計(jì)的基本理論、方法和技能，提高和培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算、繪圖、使用現(xiàn)行公路工程各種有關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)查閱收集有關(guān)資料，理論聯(lián)系實(shí)際及解決實(shí)際問題的能力。 (2)路線方案的擬定：結(jié)合沿線地形，地質(zhì)，水文，氣象等自然條件與主要技術(shù)指標(biāo)的應(yīng)用進(jìn)行路線方案的論證，確定合理的設(shè)計(jì)方案。(2)計(jì)算書整齊清晰、計(jì)算全面、準(zhǔn)確。第2章 設(shè)計(jì)基本資料2．1 工程選址荊州市飛達(dá)路城市道路的建設(shè)是為了加快城市周邊小城鎮(zhèn)的建設(shè)步伐，加速推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化。 沿線自然資料設(shè)計(jì)路段工程所在區(qū)域內(nèi)地形以山谷、中低山、丘陵為主，山谷海拔高度90~100m，山嶺海拔高度一般在100～140m，地形坡度一般在25o～60o。該公路自然區(qū)劃屬Ⅳ5區(qū)，即東南濕熱區(qū)，季節(jié)分明，春雨秋干，冬冷夏熱。全線地質(zhì)條件良好，土壤為粉質(zhì)中液限粘土。雙向2車道，計(jì)算行車速度40公里/小時(shí)，車行道路面寬度36m，設(shè)計(jì)年限20年；路面荷截標(biāo)準(zhǔn)：BZZ100（雙輪組單軸100KN標(biāo)準(zhǔn)軸截）；橋涵設(shè)計(jì)荷載城—A級(jí)，設(shè)計(jì)洪水頻率百年一遇。（1）選線與總體設(shè)計(jì)選線與總體設(shè)計(jì)是指根據(jù)在前期社會(huì)調(diào)查中獲得的數(shù)據(jù)，擬定出一些較為科學(xué)合理的路線選擇方案，在社會(huì)公平性和經(jīng)濟(jì)效益性間進(jìn)行權(quán)衡，綜合各方面的因素并依據(jù)特定的指標(biāo)進(jìn)行方案比選，最后確定推薦方案。在進(jìn)行平縱橫線形設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到土石方的挖填方量，并進(jìn)行土石方挖填總量計(jì)算，定制出調(diào)運(yùn)安排計(jì)劃。（4）平面交叉設(shè)計(jì)平面交叉設(shè)計(jì)包括交叉口平面布置、交通工程設(shè)計(jì)和交叉口豎向設(shè)計(jì)。瀝青混凝土路面，設(shè)計(jì)年限為8年，標(biāo)準(zhǔn)軸載采用BZZ—100，以路表允許彎沉值和層底拉應(yīng)力控制路面整體強(qiáng)度。路基填方段土質(zhì)邊坡一般采用1：，挖方段邊坡采用1：1，并視填挖高度，相應(yīng)的設(shè)置防護(hù)坡道或碎落臺(tái)。 提交成果（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（2）英文文獻(xiàn)翻譯（3）工程圖紙，包括：①線路平面設(shè)計(jì)圖（計(jì)算機(jī)繪制設(shè)計(jì)路段線路平面圖）；②路基縱斷面設(shè)計(jì)圖（計(jì)算機(jī)繪制設(shè)計(jì)路段縱斷面圖）；③路基橫剖面設(shè)計(jì)圖（計(jì)算機(jī)繪制代表性橫斷面圖）；④路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖（計(jì)算機(jī)繪制路面結(jié)構(gòu)橫斷面圖）。而與此同時(shí)，城市道路的建設(shè)也會(huì)反過來影響道路附近區(qū)域的功能和發(fā)展。合理的路線選擇將發(fā)揮出良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。城市道路工程所在區(qū)域地形高低起伏較大，平坦開闊的區(qū)域小，狹長(zhǎng)的山溝較多，為典型的山區(qū)城市道路。在進(jìn)行山區(qū)城市道路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持“安全、環(huán)保、以人為本、可持續(xù)發(fā)展”等適應(yīng)時(shí)代潮流的設(shè)計(jì)理念，力求道路的“綠色與和諧”。山區(qū)城市道路道路走向多沿坡地或山體蜿蜒而上，因此是山地的自然地形條件決定了山地道路的外在形式。與一般的城市道路相比，山區(qū)城市道路兼具城市道路和山區(qū)公路的特點(diǎn)，總結(jié)如下：（1）地質(zhì)人文情況復(fù)雜山區(qū)植被茂盛，森林覆蓋率高，地形復(fù)雜多變，地質(zhì)情況也因地形的特殊而千差萬別。加之暴雨等氣候條件的影響，山區(qū)容易發(fā)生洪澇災(zāi)害，甚至出現(xiàn)山體坍塌、滑坡、泥石流等次生災(zāi)害，這些災(zāi)害將會(huì)給人民的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成巨大地威脅并可能造成重大損失。（2）線路選擇情況復(fù)雜 線路總體設(shè)計(jì)直接決定了山區(qū)城市道路的工程造價(jià)和工程質(zhì)量。一方面必須考慮地形地質(zhì)等自然因素，另一方面又要考慮線路作為城市道路所應(yīng)具備的的便捷性和高效性等經(jīng)濟(jì)因素。（3）自然和生態(tài)環(huán)境復(fù)雜 山區(qū)城市風(fēng)景秀麗，植被豐富，動(dòng)植物資源呈現(xiàn)出多樣性，比起平原區(qū)的城市，山區(qū)城市的自然環(huán)境和生態(tài)資源一般要好，但是山區(qū)城市環(huán)境穩(wěn)定性較低，一旦遭到地質(zhì)災(zāi)害等破壞則影響范圍較廣，且不易恢復(fù)。山區(qū)城市道路途徑或跨越河流水庫時(shí)，應(yīng)采取有效措施減少道路施工和后期運(yùn)營(yíng)對(duì)水體的污染，如果水體為飲用水源，則必須高度重視并采取特別措施保護(hù)。對(duì)于多中心組團(tuán)式城市而言，連接組團(tuán)的山區(qū)道路交叉口較少，車輛運(yùn)行速度較高，對(duì)線形有一定的要求。同時(shí)，對(duì)中小城鎮(zhèn)而言，城市交通組成復(fù)雜，機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車混合嚴(yán)重，在設(shè)計(jì)時(shí)必須加以考慮。在山區(qū)布置市政管線，應(yīng)該合理利用高差，堅(jiān)持一體化原則，注重管線布局的均衡性，同行業(yè)管線共用通道，協(xié)調(diào)豎向規(guī)劃與排水專業(yè)規(guī)劃，從綜合角度評(píng)估專業(yè)管線路徑。橫坡較緩的地段，可采用半填半挖或填多于挖的路基；橫坡較陡的地段，可采用全挖或挖多于填的路基。同時(shí)，還應(yīng)重視縱向土石方平衡，減少借方與廢方。也不能只考慮平面的直捷和縱面的平緩，導(dǎo)致高填深挖，工程量過大；或者只注重經(jīng)濟(jì)效益，過分地遷就地形，使得在平、縱面的設(shè)計(jì)中過多地采用極限或接近極限的指標(biāo)。（4）應(yīng)以曲線形設(shè)計(jì)法為主一般而言，在城市道路的規(guī)劃工作中，道路線形設(shè)計(jì)理論與方法多采用“直線型設(shè)計(jì)方法”，先定出直線的方向和位置，確定交點(diǎn)，再敷設(shè)曲線。所以，在山區(qū)城市道路設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)逐步完善和推廣曲線形設(shè)計(jì)方法，以曲線為主，直線為輔，如擬合方法和綜合方法等。道路為了繞避地面障礙、利用地形，通過必要的關(guān)鍵控制點(diǎn)，致使在平面上出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。緩和曲線是道路平面線形三要素之一，它是設(shè)置在直線與圓曲線之間（當(dāng)半徑小于表22規(guī)定的不設(shè)緩和曲線之半徑時(shí)）或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)的變化曲線，《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定當(dāng)設(shè)計(jì)時(shí)速大于或等于40km/h時(shí)應(yīng)按照要求設(shè)置緩和曲線。但山區(qū)城市道路由于其地形的特殊性和復(fù)雜性，不得不大量設(shè)置超高加寬段和緩和曲線。表22 平曲線設(shè)計(jì)參數(shù)（單位：米）設(shè)計(jì)時(shí)速40km/h設(shè)超高最小半徑設(shè)超高推薦半徑不設(shè)超高最小半徑不設(shè)緩和曲線最小半徑圓曲線最大半徑7015030050010000緩和曲線最小長(zhǎng)度平曲線最小長(zhǎng)度圓曲線最小長(zhǎng)度同向曲線間直線最小長(zhǎng)度反向曲線間直線最小長(zhǎng)度357035240120 紙上定線步驟與方法定線的任務(wù)是在選線布局階段選定的“路線帶”的范圍內(nèi)，按已定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合細(xì)部地形、地質(zhì)等自然條件，綜合考慮平、縱、橫三面的合理安排，定出道路中線的確切位置。紙上定線根據(jù)操作方法的不同可分為直線形定線法和曲線形定線法。直線型定線法主要適合在平原微丘地區(qū)定線。曲線形定線法一般適用于重丘和山地地區(qū)。直線型定線法步驟：（1）在繪有格網(wǎng)的地形圖上訂出各交點(diǎn)的坐標(biāo)；（2）在定出直線和交點(diǎn)后確定圓曲線半徑R和緩和曲線長(zhǎng)度Ls。曲線形定線法步驟：（1）參照導(dǎo)線線或控制點(diǎn)，徒手勾繪線形順適、平緩并與地形相適應(yīng)的概略線位。（3）通過近似計(jì)算法或解析計(jì)算法確定回旋線參數(shù)A及長(zhǎng)度Ls。知道無論修改哪一方面都不能顯著節(jié)省工程或增進(jìn)美觀時(shí)，才可以認(rèn)為紙上定線結(jié)束。則ZH（或ZY）點(diǎn)坐標(biāo)： （式21）HZ（或YZ）點(diǎn)坐標(biāo)： （式22）設(shè)直線上加樁里程為L(zhǎng)，ZH，HZ表示曲線起終點(diǎn)，則前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)，（LZH）后直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（LHZ）（3）曲線內(nèi)中樁坐標(biāo)計(jì)算（i）不設(shè)緩和曲線的單曲線曲線起終點(diǎn)坐標(biāo)按式（21）（22）計(jì)算，設(shè)其坐標(biāo)分別為ZY（XZY，則圓曲線上坐標(biāo)為：式中：—圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至ZY點(diǎn)的曲線長(zhǎng)；