【正文】 1 1 2| | ( ) ( )m m m mD M M R R x x y y R R? ? ? ? ? ? ? ? ? 4 324A DR? 1212RRR RR? ? 122212,ssAALLRR?? 121 2 1 2qqtg R R p p? ?? ? ? ? ( 90 )QM? ? ? ?? ? ? m 2 m 1m 2 m 1a rc ta nMyyxx? ?? ? 圓心 M1到公切點(diǎn) D2的方位角： 承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 16 12M D Q? ? ???? 111arcta nRpq? ?? D2點(diǎn)的坐標(biāo)： 2 1 1 2c osD M D M DX X L ??? 2 1 1 2sinD M D M DY Y L ??? 2 2 2 2 2c osD M D M DX X L ??? 2 2 2 2 2sinD M D M DY Y L ??? 其中： 221 1 1()DL q R p? ? ? 22 2180M D Q? ? ??? ? ? 222 2 2 2()DL q R p? ? ? 2222arcta nRpq? ?? D D3坐標(biāo)的計(jì)算公式同直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)連接的計(jì)算公式。 坐標(biāo)計(jì)算 直線(xiàn)形定線(xiàn)法坐標(biāo)計(jì)算 在平面曲線(xiàn)設(shè)計(jì)中，主要運(yùn)用單交點(diǎn)基本型曲線(xiàn)，示意圖和坐標(biāo)計(jì)算步驟如下 ： （ 1）路線(xiàn)轉(zhuǎn)角、交點(diǎn)間距 設(shè)起點(diǎn)坐標(biāo)為 ),( 000 YJXJJD ，第 i 個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為1,2,3, , ,in? ??? ，則 ： 坐標(biāo)增量： 11???? ??iiii YJYJDY XJXJDX 交點(diǎn)間距： 22 )()( DYDXS ?? 象限角 ： DXDYarctg?? 承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 13 計(jì)算方位角 A： 圖 22 平曲線(xiàn)坐 標(biāo)計(jì)算示意圖 ???????????????????3600,01800,01800,00,0ADYDXADYDXADYDXADYDX時(shí)，時(shí)，時(shí)，時(shí)， 轉(zhuǎn)角： 1??? iii AA? “時(shí)路線(xiàn)左偏。 紙上定線(xiàn)是一個(gè)反復(fù)試線(xiàn)修改的過(guò)程，試線(xiàn)中是修改縱坡 還是改移中線(xiàn)位置或兩者都改，應(yīng)對(duì)平、縱、橫三方面充分研究后確定。 （ 2）用直線(xiàn)或不同半徑的圓曲線(xiàn)彎尺擬合徒手線(xiàn)位，形成一條由圓弧和直線(xiàn)組成的具有錯(cuò)位（設(shè)緩和曲線(xiàn)后圓曲線(xiàn)的內(nèi)移值）的間斷線(xiàn)形。曲線(xiàn)設(shè)置應(yīng)根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和地形條件，通過(guò)試算或反算的確定。 承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 12 結(jié)合所在區(qū)域的地形特點(diǎn)，確定在山谷地帶采用直線(xiàn)形定線(xiàn)法，在山嶺區(qū)域采用曲線(xiàn)形定線(xiàn)法。 曲線(xiàn)形定線(xiàn)法是先根據(jù)地形、地物等條件設(shè)置合適的圓曲線(xiàn)，然后在相鄰圓曲線(xiàn)間用適當(dāng)?shù)木徍颓€(xiàn)或直線(xiàn)連接的定線(xiàn)方法。 直線(xiàn)型定線(xiàn)法是根據(jù)選線(xiàn)布局階段所定的路線(xiàn)方案和該路等級(jí)相應(yīng)的集合標(biāo)準(zhǔn)，試穿出一系列與地形相適應(yīng)的直線(xiàn)作為控制路線(xiàn)走向和位置的基本單元，然后在相鄰直線(xiàn)轉(zhuǎn)折處用適當(dāng)平曲線(xiàn)連接的定線(xiàn)方法。 紙上定線(xiàn)是在大比例尺（一般用 1： 1000～ 1： 2021）地形圖上確定道路中線(xiàn)的具體位置，再將紙上路線(xiàn)通過(guò)實(shí)地放線(xiàn)敷設(shè)到地面上，供詳細(xì)測(cè)量和施工之用。 設(shè)計(jì)時(shí)速為 40km/h，根據(jù)《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（ CJJ37—90），確定了本道路平曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)參數(shù)，見(jiàn)表 22。 一般城市道路傾向不設(shè)超高或者緩和曲線(xiàn)，以避免道路兩邊的建筑物標(biāo)高不協(xié)調(diào)。在路線(xiàn)轉(zhuǎn)折處，一般均用圓曲線(xiàn)連接，以使車(chē)輛平順地由前一條直線(xiàn)轉(zhuǎn)向駛?cè)牒笠粭l直線(xiàn)路段，所以要分析研究汽車(chē)在彎道上行駛的規(guī)律和特點(diǎn)，合理設(shè)置圓曲線(xiàn)半徑，以便采取有效的措施來(lái)確保車(chē)輛行駛的通暢、安全、經(jīng)濟(jì)、舒適。 道路的圓曲線(xiàn)和平曲線(xiàn)設(shè)計(jì) 道路平面線(xiàn)形的三要素為： （ 1）直線(xiàn) ——零曲率線(xiàn) （半徑無(wú)窮大） ； （ 2）圓曲線(xiàn) ——恒 曲率線(xiàn) （半徑為常數(shù)） ； （ 3）緩和曲線(xiàn)（回旋線(xiàn)） ——變曲率線(xiàn)。隨著 越來(lái)越多的城市道路提高 對(duì)線(xiàn)形 的要求和 規(guī)劃控制 的精準(zhǔn)度 ， 傳統(tǒng)的直線(xiàn)型設(shè)計(jì)方法暴露 出諸多 缺點(diǎn)承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 10 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(xiàn) 和 緩和曲線(xiàn)； ② 難以處理復(fù)雜多變的幾何線(xiàn)形； ③ 難以滿(mǎn)足地形地物的約束條件。 （ 3）避免深挖高填 當(dāng)線(xiàn)路通過(guò)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(guò)分使縱坡 平緩 ，降低道路的平面線(xiàn)形標(biāo)準(zhǔn)， 而使路線(xiàn) 過(guò)于 彎曲 。 必須注意到 邊坡 的開(kāi)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(xiàn)應(yīng)注意： （ 1） 充分利用地形條件，降低工程造價(jià) 路線(xiàn) 敷設(shè) 應(yīng) 跟 隨地形 的 變化，在確定路線(xiàn)平、縱線(xiàn) 型 時(shí)，應(yīng)注意橫向填挖的平衡。 （ 5）市政管線(xiàn)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(wú)固定形態(tài)，道路路幅較窄，這些因素給市政管線(xiàn)的布置帶來(lái)了很大的難度。由于地形起伏較大，道路選線(xiàn)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(lái)克服自然高差，所以道路線(xiàn)形蜿蜒曲折，沒(méi)有一定的幾何形狀，因而道路非線(xiàn)性系數(shù)較大，車(chē)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(xiàn)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，承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 8 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(pán)山道、之字形線(xiàn)路等 特殊道路線(xiàn)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(xiàn)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。 承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 7 第 3 章 選線(xiàn)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(lái)越 多的城市將城市開(kāi)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(shuō)，選擇路線(xiàn)方案是路線(xiàn)設(shè)計(jì)中最根本的問(wèn)題。 城市道路選線(xiàn)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— 2021）、《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D50— 2021） 的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （ 3）市政管線(xiàn)設(shè)計(jì) 市政管線(xiàn)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(xiàn)。 （ 2）平 、 縱 、 橫線(xiàn)形設(shè)計(jì) 平縱橫線(xiàn)形設(shè)計(jì)包括：（ a）確定城市道路的平面線(xiàn)形；（ b）橫斷面的形式、布承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 5 置和各部分組成以及加寬和超高設(shè)計(jì)；（ c）縱斷面線(xiàn)形設(shè)計(jì)；（ d）平縱組合線(xiàn)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(xiàn)與總體設(shè)計(jì)、平縱橫線(xiàn)形設(shè)計(jì)、市政管線(xiàn)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） 承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 4 （ 3）《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D20— 2021） （ 4）《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D40— 2021） （ 5）《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D50— 2021） （ 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 D602021） （ 8）《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D70— 2021） （ 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)。全年平均氣溫 度，最熱月平均氣溫 度，最冷月平均氣溫 度，年極端最高氣溫 度，年最低氣溫 度；年平均降雨量 ，年最大降雨量 ；年平均氣壓 ；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(kù)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 承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 2 設(shè)計(jì)要求： (1)施工圖設(shè)計(jì)準(zhǔn)確、線(xiàn)條清晰、圖面整潔， 裝訂成冊(cè)（圖幅尺寸： 420 297ｍｍ）。 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)。承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 1 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(guò)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(zhuān)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(xiàn)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(wèn)題。在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，通過(guò)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(wèn)題的能力。 (2)路線(xiàn)方案的擬定：結(jié)合沿線(xiàn)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(xiàn)方案的論證，確定合理的設(shè)計(jì)方案。 (2)計(jì)算書(shū)整齊清晰、計(jì)算全面、準(zhǔn)確。 承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 3 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(xiàn)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 Ⅳ 5 區(qū)，即東南濕熱區(qū)，季節(jié)分明，春雨秋干，冬冷夏熱。全線(xiàn)地質(zhì)條件良好，土壤為粉質(zhì)中液限粘土。雙向 2 車(chē)道，計(jì)算行車(chē)速度 40 公里 /小時(shí)， 車(chē)行道 路面寬度 36m，設(shè)計(jì)年限 20 年；路面