【正文】 切線長： (310)短切線長： (311)點的弦長： (312)點的弦偏角： (313)回旋線上的任意一點的切線方向與X軸的夾角： (314) 4) 緩和曲線的長度由于車輛要在緩和曲線上完成不同曲率的過度行駛，所以要求緩和曲線有足夠的長度，以使司機能從容地打方向盤，乘客感覺舒適，線形美觀流暢，圓曲線上的超高和加寬的過渡也能在緩和曲線內(nèi)完成。緩和曲線的最小長度可以從以下幾方面考慮：a 旅客感覺舒適b 超高漸變率適中 (315)式中：B ——旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的寬度；——超高坡度與路拱坡度代數(shù)差；——超高漸變率。 5) 有緩和曲線的道路平曲線幾何要素道路平面線形三要素的基本組成是：直線—回旋線—圓曲線—回旋線—直線，其幾何要素的計算公式如下： (316) (317) (318) (319) (320) (321) (322)式中符號見圖31。4) 應避免連續(xù)急彎的線形；5) 平曲線有足夠的長度。本設計中采用基本型的平曲線。兩個相鄰回旋線參數(shù)一般相等，當采用不同的參數(shù)時。如圖33：圖33S型回旋線 The S typed returning line3) 卵型用一個回旋線連接兩個同向圓曲線的組合。如圖34： The egg typed returning line 4) 凸型在兩個同向回旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的組合。此中回旋線除了受地形和其它特殊限制的地方外一般很少使用，多出現(xiàn)在互通式立體交叉的匝道線形設計中。其連接處的曲率為0，相當于兩基本型的同向曲線中間直線長度為0，對行車和線形都帶來一些不利影響，所以C型曲線只有在特殊地形條件下方可采用。行車視距有以下幾種類型： 停車視距 　停車視距是指駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有障礙物到汽車在障礙物簽停住所需要的最短距離。 現(xiàn)利用公式(325)對本設計的停車視距的最危險點進行檢驗，查得瀝青路面。 會車視距它是指在同一條車道上兩對向汽車相遇，從相互發(fā)現(xiàn)時起，至同時采取制動措施使車安全停止所需要的最短距離。 超車視距它是指在雙車道公路上，后車超越前車時，從開始駛離原車道之處起，至可見逆行車道并能超車后安全駛回原車道所需的最短距離。 本設計平面線形的具體設計過程 平曲線要素的設置本設計在指導教師給定的兩個控制點的基礎上，結(jié)合實際圖紙上的地形情況，初步定出線形的大致走向。 幾何要素計算交點坐標的確定及轉(zhuǎn)角值的計算起點坐標： 樁號：K0+ （3－12）象限角： （3－13）同理 處，樁號：K1+ 終點坐標處： 建立獨立的坐標系 量得 起點、和終點的坐標分別為（，），（，），（，），（，），通過上述的方法與設計原則特征，對于、做如下設計：: R=1000m,LS=80m: R=1100m,LS=80m1)JD1的計算過程如下：2)JD2的計算過程如下：mmmmmmm計算結(jié)果見直線—曲線—轉(zhuǎn)角表。則ZH（或ZY）點坐標： （3－14） （3－15）HZ（或YZ）點坐標： （3－16） （3－17）設直線加樁里程為L，ZH，HZ表示曲線起，終點里程，則前直線上任意點坐標（L≦ZH）， （3－18） （3－19）后直線上任意點坐標（L﹥HZ） （3－20） （3－21）交點1處的ZH點坐標： HZ點坐標 直線上中樁坐標計算設交點坐標為，交點相鄰直線方位角分別為和。b由YH～HY時： (349) (350)式中：——緩和曲線上任意點至YH點的曲線長。4) 方向角計算a 緩和曲線上坐標方向角： ， =1，2 (353)是轉(zhuǎn)角符號（第一緩和曲線右偏為“+”左偏為“－”；第二緩和曲線右偏為“－”左偏為“+” ）式中：——緩和曲線上任意點至ZH(或HZ)點的曲線長；——緩和曲線長度。4 道路縱斷面設計公路路線在平面上不可能從起點至終點是一條直線，在縱斷面上也不可能從起點至終點是一水平線，而是有起伏的空間線。由于自然因素以及經(jīng)濟性的要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線?？v斷面設計的主要任務是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、當?shù)氐淖匀坏乩項l件以及工程經(jīng)濟性等，研究起伏空間線幾何構(gòu)成的大小及長度，以便達到行車安全速度、運輸經(jīng)濟合理和乘客感覺舒適的目的。本設計依據(jù)一般原則，對下面幾點進行了考慮：為保證車輛能以一定的速度安全順適的行駛，縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大或過于頻繁。1) 縱坡設計應對沿線地質(zhì)、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢；本設計中的土質(zhì)為粉性土，比較適合建路。交叉處前后的縱坡應平緩些；3) 在實地調(diào)查的基礎上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求；4) 應通過視覺分析、經(jīng)濟比較、與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)等因素進行道路平縱組合設計，主要注意以下幾點：a 平曲線應與豎曲線相重合，且平曲線要稍長于豎曲線，最好使豎曲線的起點與終點都在平曲線的兩個緩和段內(nèi)，這就是所謂的“平包豎”；本設計如果按照“平包豎”的原則，那么直線段長度會超過限制的范圍，所以我沒有采取重合的曲線。c 暗彎與凸形豎曲線組合、明彎與凹形豎曲線組合是合理的，悅目的；d 避免凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合，小半徑豎曲線不要與緩和曲線重疊；e 設計時應充分考慮與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)。同時收集和熟悉了必要的設計資料，并領(lǐng)會設計意圖和要求。比如此路線的起點、終點、重要橋涵、地質(zhì)不良地段的最小填土高度、最大挖深、沿溪線的最高設計洪水位、平面交叉和立體交叉點、城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標高以及受其他因素限制路線必須通過的標高控制點等。4) 調(diào)整：我將選定的坡度與《公路工程技術(shù)標準》進行對照，檢查設計的最大縱坡、最小縱坡、坡長限制等是否符合要求，平、縱組合是否適合，以及橋梁等處的縱坡安排是否合理，若有問題則要進行調(diào)整，調(diào)整方法不外乎是對坡度線平抬、平降、延伸、縮短或改變坡度值。5) 核對：選擇有控制意義的重點橫斷面，如最大填挖高度處，檢查是否填挖過大、橫斷面坡度線是否與地面線相交、橋梁過高等情況，若有問題應及時調(diào)整縱坡。變坡點標高是由縱坡度和坡長依次推算而得的。 縱斷面技術(shù)標準的確定 最大縱坡最大縱坡是指縱坡設計時各級道路允許采用的最大坡度值，它是道路縱斷面設計的重要控制指標。二級公路受地形條件或其他特殊情況限制時，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟論證合理，最大縱坡可增加1%。本設計的最大縱坡為2%。%時，邊溝應作縱向排水設計。 坡長限制a 最短坡長限制最短坡長的限制主要是從汽車行駛的平順的要求考慮的，如果坡長過短，使變坡點增多，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繁，導致乘客感覺不舒適，車速越高越突出，《公路工程技術(shù)標準》和《道路設計資料集》規(guī)定，二級公路的最短坡長為：平原微丘——200m b 最大坡長限制道路縱坡的大小及其對汽車正常行駛影響很大?！兑?guī)范》規(guī)定，二級公路最大坡長為：700m。 合成坡度合成坡度是指由路線縱坡與彎道超高橫坡度或路拱橫披組合而成的坡度，其方向為流水線方向。對于最大允許合成坡度，《公路工程技術(shù)標準》中考慮了汽車的行駛特性和實際排水的要求，規(guī)定了最大允許合成坡度為：%合成坡度分別為： ﹤%﹤% 豎曲線的設計縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車用一段曲線來緩和，稱為豎曲線。 豎曲線設計的原則1) 要滿足豎曲線最小半徑和最小長度的要求汽車行駛在豎曲線上，如果半徑太小，會阻擋司機的視線。《標準》規(guī)定了豎曲線的最小半徑和最小長度如下：凸形豎曲線：計算行車速度在80km/h時：一般最小半徑為3000m；極限最小半徑為4500m； 豎曲線最小長度為70m。2) 考慮平、縱組合的設計原則a 在視覺上能自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性；b 能保持平、縱線形的技術(shù)指標大小的均衡；c 選擇組合得當?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全；d 注意到了與道路周圍環(huán)境的配合。b 平曲線與豎曲線大小應保持均衡；c 暗、明彎與凸、凹豎曲線暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理的、悅目的；由于本設計中地勢比較平坦，道路周圍沒有高的地勢，所以不涉及到明、暗彎的問題。1) 直線與縱斷面的組合只要路線有起有伏，就不要采用長直線，最好使平面路線隨縱坡的變化略加轉(zhuǎn)折，并把平、豎曲線合理的組合，但要避免駕駛員一眼能看到路線方向轉(zhuǎn)折兩次以上或縱坡起伏三次以上。直線上一次變坡是很好的平縱組合，從美學觀點講以包括一個凸形豎曲線為好，而包括一個凹形豎曲線次之；直線中短距離內(nèi)二次以上變坡會形成反復凸凹的“駝峰”和“凹陷”，看上去線形有起伏，就不用采用長直線。我建議做些廣告牌等；b 盡量少破壞沿線自然景觀，避免深挖高填；本設計地形圖中，道路附近沒有自然景觀，填挖量也很小。高速公路易采用此點。2) 豎曲線的最小半徑在本次縱斷面的設計中，下面三個主要限制因素決定著豎曲線的最小半徑或最小長度的設計。本設計有兩個變坡點，該變坡點樁號分別為K0+,K2+,。 曲線長： 切線長： 外 距： 豎曲線起點樁號=(K0+)=K0+豎曲線起點高程=%=豎曲線終點樁號=(K0+)+=K0+豎曲線終點高程=%= 縱斷面的繪制縱斷面圖是路線縱斷面設計的成果，也是公路設計文件的主要內(nèi)容之一，它和平面圖結(jié)合起來，就能反映出路線在空間的位置。為了更明顯顯示出地面起伏狀況，通常用縱坐標比例比橫坐標大十倍。按設計要求，縱斷面圖的上半部應示出高程、地面線、設計線、豎曲線及其要素，注出橋涵位置、結(jié)構(gòu)類型和孔徑；水準點的編樁號和長短鏈關(guān)系，以及跨越河流的洪水位、影響路基高度的沿線河流洪水位、地下水位等；圖的下半部分地質(zhì)土壤、坡度與距離、設計標高、地面標高、里程樁號、直線及平曲線等欄目，若上半部未示出個樁號的施工標高時，應在下半部增設施工標高欄。 路基橫斷面尺寸確定為滿足汽車行人以及其它車輛在公路上正常運行要求，路基須有一定寬度。如圖51：圖51標準橫斷面圖 The standard horizontal section 路幅及行車道寬的確定本設計路段為平原微丘(K0+~K3+)，遠景交通量為5500輛/晝夜，根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定并結(jié)合實際情況取道路等級為二級公路，路幅定為整體式雙幅二車道。 加寬值的確定當汽車行駛在曲線上，各輪跡半徑不同，其中以后輪軌跡半徑最小，且偏向曲線內(nèi)側(cè)，故曲線內(nèi)側(cè)應增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。本設計中最小圓曲線半徑為400m＞250m，因此本設計不采用加寬。本設計參照我國《公路工程技術(shù)標準》的有關(guān)規(guī)定。在填方路段，為使路肩能匯集路面積水，需在路肩邊緣設置路緣石。 路拱和超高的確定