【正文】 象、水文等自然狀況洛陽(yáng)市位于河南省西部，地處亞歐大陸橋東段，橫跨黃河中游兩岸，“居天下之中”素有“九州腹地”之稱。洛陽(yáng)地勢(shì)西高東低，境內(nèi)山川丘陵交錯(cuò)，地形錯(cuò)綜復(fù)雜，％，％，％。海拔高度從 ，高差達(dá)2000米以上。年均降雨量546mm。地勢(shì)南高北低，呈階梯狀分布，境內(nèi)重巒疊嶂，溝壑縱橫，丘陵起伏,其地形分布特征為“七山二陵一分川”。汝陽(yáng)縣屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，其特點(diǎn)是夏熱多雨，冬寒雨雪少，屬曖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫14度，年均降雨量690mm，全年無(wú)霜期213天。設(shè)計(jì)主要的技術(shù)依據(jù)：《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》﹙JTG B01—2003﹚《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》﹙JTG D20—2006﹚《公路勘測(cè)設(shè)計(jì)》﹙JTJ 061—99﹚《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》﹙JTGF 10—2006﹚《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》﹙JTG D50—2006﹚《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》﹙JTG D30—2004﹚ 設(shè)計(jì)任務(wù)及主要內(nèi)容 設(shè)計(jì)任務(wù)(1) 路線選線和路線方案的比選，確定總體路線較優(yōu)方案。包括路線方案、處理好路線分段、確定道數(shù)、線形設(shè)計(jì)、沿線設(shè)施等方面?？傮w設(shè)計(jì)應(yīng)合理運(yùn)用路線平縱面設(shè)計(jì)指標(biāo)，根據(jù)工程地質(zhì)條件、河谷的實(shí)際情況及環(huán)境保護(hù)的要求，選擇合適的線位和結(jié)構(gòu)物位置，使平縱面線形設(shè)計(jì)流暢，結(jié)構(gòu)物位置合理，以相對(duì)的經(jīng)濟(jì)工程造價(jià)，取得盡可能好的社會(huì)綜合經(jīng)濟(jì)效益和提供較高的服務(wù)水平。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，遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限為20年。(以下指標(biāo)均按設(shè)計(jì)時(shí)速為80Km/h的一級(jí)公路取) (2) 設(shè)計(jì)停車視距為110m。(4) 山嶺重丘區(qū)平曲線最小長(zhǎng)度為170m。(6) 最大縱坡為5%，%（滿足排水要求）。(8) 豎曲線極限最小半徑：凹型為2000m，凸型為3000m。(10) 縱坡長(zhǎng)度限制： 最小坡長(zhǎng)： 200m 最大坡長(zhǎng)：3%—1100m 4%—900m 5%—700m。(12) 涵洞和路基設(shè)計(jì)洪水頻率為1/100。 車道數(shù)的確定(1)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：高速、一級(jí)公路以小客車為折算標(biāo)準(zhǔn)。汽車代表車型車輛折算系數(shù)說(shuō) 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7t162。D—交通量方向分布系數(shù)， — 。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。(2) 路線在鐵路、公路、水運(yùn)、航空等綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的作用，與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關(guān)系以及與沿線農(nóng)田水利等建設(shè)的配合急用地情況。地形、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件，決定了工程難易和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量，對(duì)選擇路線走向有直接的影響。設(shè)計(jì)道路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如最大縱坡在一定程度上影響路線走向選擇。影響路線方案選擇的因素是多方面的，各種因素又多是相互聯(lián)系和相互影響的。 山嶺重丘區(qū)選線 山嶺重丘區(qū)的路線不僅受平面障礙的限制，更主要的是受高程障礙的控制，這時(shí)主要矛盾在路線縱斷面一方，需根據(jù)地形變化情況選擇地面平均自然坡度與平均坡度基本吻合的地面定線，有意識(shí)的將路線展長(zhǎng)，已達(dá)到預(yù)定的高程。沿河谷選線具有下列有點(diǎn)：1) 河谷地形較開(kāi)闊，地質(zhì)條件較好，又常有河谷階地可利用，因而填挖方及其他工程量較小。(2) 河谷選線要注意揚(yáng)長(zhǎng)避短，著重解決好三個(gè)問(wèn)題：1) 選擇河谷西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在選擇河谷時(shí)，注意尋找兩岸開(kāi)闊、地質(zhì)條件較好、縱坡及岸坡較平緩的河谷。3) 選擇路線位置沿河谷選線，在河岸選定后，路線中線的具體位置定于何處，是靠山還是靠河一些，往往差異幾米甚至幾十米，對(duì)公路的安全和工程大小影響很大。2) 比較方案比較方案布線與正線方案類似，即，沿河谷布線，但在經(jīng)過(guò)張家臺(tái)(正線方案約K2+720處)時(shí)，設(shè)長(zhǎng)約250米隧道一段。缺點(diǎn)：1) 工程量大，有一段長(zhǎng)250m的隧道，造價(jià)高；2) 路線挖方量大，防護(hù)工程量大；3) 對(duì)環(huán)境破壞大(主要由挖方引起)，不利于環(huán)境保護(hù)。 道路平面設(shè)計(jì) 平面設(shè)計(jì)的要求圓曲線半徑、緩和曲線長(zhǎng)度，是路線平面設(shè)計(jì)中要解決的基本問(wèn)題，但只此對(duì)于滿足一條路線行駛安全順暢的要求是不夠的。曲線與曲線配置的不適當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致行車事故，降低通行能力，造成行車時(shí)間和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的損失以及破壞與自然景觀的協(xié)調(diào)。(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；1) 長(zhǎng)直線盡頭不能接以小半徑曲線；2) 高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡；(4) 應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形；(5) 平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度；(6) 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)）。本公路工程直線最大長(zhǎng)度1600m，最小直線長(zhǎng)度160m。在選定半徑時(shí)既要滿足技術(shù)合理，又要注意經(jīng)濟(jì)適用；既不能盲目采用高標(biāo)準(zhǔn)(大半徑)而過(guò)分增加工程量，也不能僅考慮眼前通行要求而采用低標(biāo)準(zhǔn)。選用曲線半徑時(shí)，最大半徑值一般不應(yīng)超過(guò)10000m。 平面線形設(shè)計(jì)(1) 平面線形設(shè)計(jì)的一般原則1) 平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、均衡、并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。(2) 曲線組合1) 基本型按直線—回旋線—圓曲線—回旋線—直線的順序組合：① 基本型中的回旋線參數(shù)、圓曲線最小長(zhǎng)度都應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。③ 從線形的協(xié)調(diào)性看，宜將回旋線、圓曲線、回旋線之長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)成 1：1：1。② 在S型曲線上，兩個(gè)反向回旋線之間不設(shè)直線，是行駛力學(xué)上所希望的。 DX 0 , DY 0, A = 180176。 所以，對(duì)于AB段有，=== m == 70176。56′″同理：= = = = =60176。48′″ =76176。59′″ (3) 轉(zhuǎn)角計(jì)算轉(zhuǎn)角 =，為“﹢”路線右轉(zhuǎn)，為“”路路線左轉(zhuǎn)。50′″ 70176。05′″(左) 同理：= 37176。33′″(左)= 68176。05′″，= 80mp === q == = 40mT = == === L =+= E === J = 2T – L = 特殊點(diǎn)樁號(hào)校核： K0+ – (T)ZH K0++ 80 () HY K0+ + () YH K0+ + 80 () HZ K0+ – (L/2) QZ K0+ + (J/2) K0+校核無(wú)誤。58′″，= 80mp === q == = 40mT = == === L =+= E === J = 2T – L = 特殊點(diǎn)樁號(hào)校核： K1+ – (T)ZH K0++ 80 () HY K0+ + () YH K1+ + 80 () HZ K1+ – (L/2) QZ K1+ + (J/2) K1+校核無(wú)誤。33′″，= 80mp === q == = 40mT === === L =+= E === J = 2T – L = 特殊點(diǎn)樁號(hào)校核： K2+ – (T)ZH K2++ 80 () HY K2+ + () YH K2+ + 80 () HZ K2+ – (L/2) QZ K2+ + (J/2) K2+校核無(wú)誤。44′″，= 110mp === q == = 55mT === === L =+= E === J = 2T – L = 特殊點(diǎn)樁號(hào)校核： K2+ – (T)ZH K2++ 110 () HY K2+ + () YH K2+ + 110 () HZ K2+ – (L/2) QZ K2+ + (J/2) K2+校核無(wú)誤。1) 直線上中樁坐標(biāo)計(jì)算設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為JD(XJ,YJ)，交點(diǎn)相鄰直線的的方位角分別為 、則ZH點(diǎn)坐標(biāo)： HZ點(diǎn)坐標(biāo)： 設(shè)直線上加樁里程為L(zhǎng)，ZH、HZ表示曲線起、終點(diǎn)里程，則前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（L 163。HY ~ YH任意點(diǎn)坐標(biāo)：X =Y = 式中 L — 圓曲線上任意點(diǎn)至HY點(diǎn)的曲線長(zhǎng)度 、—HY點(diǎn)的坐標(biāo)HZ ~ YH任意點(diǎn)坐標(biāo)：X =Y =式中 L — 第二緩和曲線上任意點(diǎn)至HZ點(diǎn)的曲線長(zhǎng)度。 道路縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是根據(jù)道路等級(jí)、沿線自然條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等，確定路線合適的標(biāo)高、各坡段的縱坡度和坡長(zhǎng)，并設(shè)計(jì)豎曲線。具體體現(xiàn)如下：(1) 縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足縱坡和豎曲線的各項(xiàng)規(guī)定(最大縱坡、最小縱坡、坡長(zhǎng)限制、豎曲線最小半徑及長(zhǎng)度等)。(3) 設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定，應(yīng)結(jié)合自然條件如地形、地質(zhì)、水文、氣候、排水等和各種構(gòu)造物控制標(biāo)高等因素綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路等穩(wěn)定與通暢。(5) 一般情況下縱斷面設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮填挖平衡，盡量就近移挖作填，以減少借方和棄方，降低造價(jià)和節(jié)省用地，保證自然環(huán)境。2) 縱坡應(yīng)力求平緩，避免連續(xù)陡坡，過(guò)長(zhǎng)陡坡和反坡。4) 在較大的連續(xù)上坡路段，宜將最陡的縱坡放在底部，接近頂部的縱坡宜放緩些。是為了合理運(yùn)用最大縱坡坡長(zhǎng)及緩和坡長(zhǎng)的規(guī)定，以保證車輛安全順利地行駛地限制性指標(biāo)。如果坡長(zhǎng)過(guò)短，使變坡點(diǎn)增多，汽車行駛在連續(xù)起伏地段產(chǎn)生的增重與減重的變化頻率，導(dǎo)致乘客感覺(jué)不舒服。最短坡長(zhǎng)以不小于計(jì)算行車速度9s的行程為宜，根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》，設(shè)計(jì)時(shí)速為80Km/h時(shí)，公路最小坡長(zhǎng)極限值為200m，最小坡長(zhǎng)一般值為250m?？v坡越陡，坡長(zhǎng)越長(zhǎng)，對(duì)行車影響也越大。而下坡時(shí)，則因坡度過(guò)陡，坡段過(guò)長(zhǎng)而使剎車頻繁，影響行車安全。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》，設(shè)計(jì)時(shí)速為80Km/h時(shí)，最大坡長(zhǎng)為：3%—1100m、4%—900m、5%—700m。將合成坡度控制在一定范圍內(nèi)，目的是控制急彎和陡坡的組合，防止車輛在彎道上行駛時(shí)由于合成坡度過(guò)大而引起的不適和危險(xiǎn)。當(dāng)路線的平面和縱坡設(shè)計(jì)基本完成后，可用上式檢查合成坡度。合成坡度不能過(guò)大，但也不能過(guò)小。％；％，應(yīng)采用綜合路面排水措施，以保證路面排水。然后進(jìn)行計(jì)算，看拉的坡滿不滿足控制點(diǎn)的高程，滿不滿足規(guī)范要求，如不滿足就進(jìn)行調(diào)坡。 豎曲線設(shè)計(jì)及要素計(jì)算(1)豎曲線設(shè)計(jì)各級(jí)公路在縱坡變更處均應(yīng)設(shè)置豎曲線，豎曲線半徑應(yīng)大于《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的豎曲線的最小半徑和最小長(zhǎng)度。在本設(shè)計(jì)中，為獲得平順而連續(xù)的線形及滿足視覺(jué)上的需要，凸豎曲線半徑取12000m，凹型豎曲線半徑取10000m，本設(shè)計(jì)共兩個(gè)豎曲線，凸形、凹形各一個(gè)。由于在縱斷面上只計(jì)水平距