【正文】 為千分之一。保定地區(qū)處于公路自然區(qū)劃中Ⅱ4區(qū)，中南部平原區(qū)土質(zhì)主要為沉積層土質(zhì)，表層為粘性土，下層為砂礫，土基強(qiáng)度較好。 公路等級(jí)及車道數(shù)確定1 公路等級(jí)確定（1）近期交通組成及交通量近期交通量組成及交通量見表11，%。建設(shè)年限為兩年。汽車代表車型車輛折算系數(shù)說明小客車≤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～≤7t的貨車大型車載質(zhì)量＞7t～≤14t的貨車拖掛車載質(zhì)量＞14t的貨車折算以后的交通量如下表所示：車型交通量（晝夜）折算系數(shù)折算后交通量小客車900900東風(fēng)EQ1407001400解放CA10B6501300黃河JN1626001800日野KB2227002100（2）設(shè)計(jì)交通量計(jì)算設(shè)計(jì)交通量是指擬建道路到預(yù)測(cè)年限時(shí)所能達(dá)到的年平均日交通量，其值是根據(jù)歷年交通觀測(cè)資料預(yù)測(cè)求得，目前多按年平均增長(zhǎng)率計(jì)算確定。由上式計(jì)算得到：AADT=4840=6430=41603（輛）（3）等級(jí)確定《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003）對(duì)于各等級(jí)公路適應(yīng)的交通量規(guī)定如下：（一）高速公路：四車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折算成小客車的年平均日交通量為25000～55000輛；六車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折算成小客車的年平均日交通量為45000～80000輛；八車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折算成小客車的年平均日交通量為60000～100000輛。由以上規(guī)定結(jié)合擬建道路在國(guó)家和河北省的公路網(wǎng)的任務(wù)及功能，參考當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和土地資源情況，決定道路等級(jí)為高速公路，設(shè)計(jì)速度定為100KM/小時(shí)。，K取12.計(jì)算得到：DDHV=41603=2746（輛）（2）一條車道設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算：?jiǎn)诬嚨赖脑O(shè)計(jì)通行能力按下式計(jì)算：CD=CP（）CP=CBfwfHVfPCD 一條車道的設(shè)計(jì)通行能力；CP 一條車道的實(shí)際通行能力；CB 一條車道的基本通行能力；fw 車道寬度修正系數(shù)；fHV 交通組成及大型車修正系數(shù)；fP 駕駛員條件修正系數(shù)。第二章 選線和方案比選 選線1 道路選線一般原則路線是道路的骨架，它的優(yōu)劣關(guān)系到道路本身功能的發(fā)揮和在路網(wǎng)中是否能起到應(yīng)有的作用。2．工程造價(jià)與營(yíng)運(yùn)、管理、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合考慮：路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，做到工程量小、造價(jià)低、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。3．處理好選線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系：選線應(yīng)注意同農(nóng)田基本建設(shè)相配合，做到少占田地，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或穿過經(jīng)濟(jì)林園（如橡膠林、茶林、果園）等。5．工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的影響：選線時(shí)應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)調(diào)查，弄清它們對(duì)道路工程的影響。當(dāng)必須穿過時(shí)，應(yīng)選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。7．對(duì)于高速路和一級(jí)路，由于其路幅寬，可根據(jù)通過地區(qū)的地形、地物、自然環(huán)境等條件，利用其上下行車道分離的特點(diǎn)，本著因地制宜的原則，合理利用上下行車道分離的形式設(shè)線。選線時(shí)，首先在路線的起、終點(diǎn)間，把經(jīng)過的村落、河流、學(xué)校、經(jīng)濟(jì)作物田（桃園、蘋果園、溫室等）、地方道路作為大的控制點(diǎn)；在控制點(diǎn)間，又進(jìn)一步選擇中間控制點(diǎn)；在中間控制點(diǎn)之間，一般不再設(shè)置轉(zhuǎn)角點(diǎn)。這樣安排平面線形，既使路線短捷順直，又避免了過長(zhǎng)的直線，同時(shí)考慮了轉(zhuǎn)角的適當(dāng)，避免了路線的迂回量太大。同時(shí)，布線過程中沒有遷就微小地形變化，因?yàn)檫@樣會(huì)使線形變差且增加工程造價(jià)和運(yùn)用費(fèi)用。本設(shè)計(jì)標(biāo)段內(nèi)主要控制點(diǎn)有界河、西莊村村落、決堤村村落、涇陽(yáng)驛村落、以及沿線與新建公路相交的地方道路。盡量減少與地方道路的交叉，同時(shí)盡量與界河大角度相交，縮短橋梁跨徑。同時(shí)也兼顧了線性的要求，基本上做到路線順直，沒有較大的轉(zhuǎn)角，沒有太多的路線迂回。本次設(shè)計(jì)初步選定兩個(gè)路線方案，詳細(xì)介紹如下：方案一：從本設(shè)計(jì)標(biāo)段起點(diǎn)開始（4296974，497632）路線與界河成69度交角到達(dá)西莊村村北一桃園東北處（4297226，499059），在此處設(shè)置第一個(gè)交點(diǎn)；然后右轉(zhuǎn)35176。59′″到達(dá)決堤村村北處（4297312，502363）設(shè)置第三個(gè)交點(diǎn)；接著右轉(zhuǎn)24176。5′″一直到達(dá)設(shè)計(jì)終點(diǎn)（4297236，504947）。45′″到達(dá)西莊村東側(cè)溫室之間（4296837，499785），在此設(shè)置第二個(gè)交點(diǎn)；接著左轉(zhuǎn)40176。45′″到達(dá)涇陽(yáng)驛村西側(cè)，涇陽(yáng)驛縣道南側(cè)（4296962，503671）設(shè)置第四個(gè)交點(diǎn)，與涇陽(yáng)驛縣道成30度交角；最后左轉(zhuǎn)26176。 方案比選將方案一和方案二從路線線型指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)作物田占用、與河及縣道交角及橋梁跨徑、路線迂回情況、與地方道路交叉情況、總里程數(shù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比情況如下表所示。考慮主要矛盾，忽略次要矛盾，經(jīng)過比較后第一種方案要優(yōu)于第二種方案。兩種路線方案均在平面圖上畫出草圖。第三章 平面設(shè)計(jì)1一般原則《標(biāo)準(zhǔn)》和《規(guī)范》的要求。平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形地物相適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求直曲，這是美學(xué)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的要求。（1）直線與平曲線的組合中盡量避免以下不良組合：長(zhǎng)直線盡頭接小半徑曲線，短直線接大半徑的平曲線。（3）高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡。在避讓局部障礙物時(shí)注意了線形的連續(xù)、舒順。從而為縱斷面設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。所以本次設(shè)計(jì)中在平面線形設(shè)時(shí)，采用了較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，圓曲線半徑均大于規(guī)范規(guī)定的一般值，四個(gè)交點(diǎn)的圓曲線半徑依次是1000、1100、2500、2531米。而且考慮到兩平曲線間的距離太短而不利于線形的平順，所以，在本次設(shè)計(jì)中四個(gè)反向平曲線中交點(diǎn)2和交點(diǎn)4分別兩兩設(shè)置成S型反向曲線，從而避免了兩大半徑曲線中間連接一小段直線的不良組合，交點(diǎn)3之間的直線長(zhǎng)度為1220米，大大超過了規(guī)范規(guī)定值，所以點(diǎn)3之間沒有設(shè)置成S型曲線?？傊敬卧O(shè)計(jì)中的平面線形設(shè)計(jì)及組合設(shè)計(jì)滿足高速公路對(duì)于平面線形指標(biāo)的要求。在景色有變化的地點(diǎn)其直線的最大長(zhǎng)度（以km計(jì)）可以大于20V（V為設(shè)計(jì)車速，以km/h計(jì)），在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控制在20V以內(nèi)。這種線形破壞了線形的連續(xù)性，容易造成駕駛員操作的失誤。在受到條件限制時(shí)無論是高速公路還是低速公路都宜在同向曲線間插入大半徑曲線或?qū)汕€做成復(fù)曲線、卵形曲線或者C形曲線?！豆仿肪€設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定反向曲線間最小直線長(zhǎng)度（以m計(jì)）以不小于行車速度（以km/h計(jì)）的兩倍為宜。具體規(guī)定值如下表所示（《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》）設(shè)計(jì)速度（Km/h）1201008060極限最小半徑（m）650400250125一般最小半徑（m）1000700400200不設(shè)超高最小半徑（m）路拱≤2%5500400025001500路拱﹥2%7500525033501900（2）圓曲線半徑的選用原則：選用曲線半徑時(shí)，應(yīng)盡量根據(jù)地形地物等條件，盡量采用較大半徑的曲線，必須能保證汽車以一定的速度安全行駛。本次設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)速度為100KM/小時(shí)，由《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》，一般最小半徑為700米。2半徑不同的同向圓曲線相連接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線，當(dāng)符合規(guī)范規(guī)定的特定條件時(shí)可不設(shè)緩和曲線。4回旋線長(zhǎng)度應(yīng)隨圓曲線半徑的增大而增大。（2）最小長(zhǎng)度為使駕駛員能從容地打方向盤、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，所以應(yīng)規(guī)定緩和曲線的最小長(zhǎng)度。（3）回旋線參數(shù)值A(chǔ)回旋線參數(shù)應(yīng)與圓曲線半徑相協(xié)調(diào)，研究認(rèn)為：回旋線參數(shù)A和與之相連接的圓曲線之間只要保持 ，便可得到視覺上協(xié)調(diào)而又舒順的線形。反之，在圓曲線半徑較大時(shí)，可以選擇A在R/3左右，如果R超過了3000m,即使A小于R/3，在視覺上也是沒有問題的。另外駕駛操縱來不及調(diào)整。設(shè)計(jì)速度（Km/h）1201008060403020一般值（m）1000850700500350250200最小值（m）200170140100705040查照《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》，最小值為170米。參數(shù)規(guī)范最小值規(guī)范一般值同向圓曲線間直線最小長(zhǎng)度600反向圓曲線間直線最小長(zhǎng)度200圓曲線最小半徑400700緩和曲線最小長(zhǎng)度85120平曲線最小長(zhǎng)度170850 平曲線計(jì)算1 基本型曲線設(shè)計(jì)與計(jì)算 對(duì)稱基本型曲線計(jì)算圖式(1)曲線元素計(jì)算公式如下： 　 (m) (m)= (m) (m) (m) (m)式中：設(shè)緩和曲線后圓曲線內(nèi)移值(m)；q緩和曲線切線增長(zhǎng)值(m)； 緩和曲線長(zhǎng)度(m)； 緩和曲線終點(diǎn)緩和曲線角()； 切線長(zhǎng)(m)； 圓曲線半徑(m)；曲線長(zhǎng)(m)； 轉(zhuǎn)角()； 外距(m)； 切曲差(m)。2 S型曲線設(shè)計(jì)計(jì)算S型曲線計(jì)算時(shí)，先根據(jù)前交點(diǎn)的T長(zhǎng)以及交點(diǎn)間距算出本交點(diǎn)的T長(zhǎng)，通過導(dǎo)線轉(zhuǎn)角 以、根據(jù)緩和曲線要求試定的 以及T長(zhǎng)來反算半徑。取整后再由基本型曲線設(shè)計(jì)與計(jì)算公式來計(jì)算各曲線要素以及主點(diǎn)樁號(hào)。（1）計(jì)算T長(zhǎng)反算R。然后利用平曲線計(jì)算公式進(jìn)行曲線要素計(jì)算，和交點(diǎn)1類似。4 本設(shè)計(jì)中平面設(shè)計(jì)方法本次設(shè)計(jì)主要是利用計(jì)算機(jī)輔助定線。相關(guān)成果詳見圖表文件部分。基本要求是縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)、平面與縱斷面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。2．為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性。3．盡量避免采用極限縱坡值，合理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長(zhǎng)度的陡坡夾最短長(zhǎng)度的緩坡。4．一般情況下縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運(yùn)作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價(jià)和節(jié)省用地。6．對(duì)連接段縱坡，如大、中橋引道等，縱坡應(yīng)和緩、避免產(chǎn)生突變。（2）組合設(shè)計(jì)原則1)應(yīng)在視覺上能自然的引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。3)選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全。?）平縱線形組合的要求1)平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線。3)要選擇合適的合成坡度。而且平原區(qū)往往雨量充沛，對(duì)土基最小填土高度也要求較高。國(guó)內(nèi)近年來很多高速公路在縱斷設(shè)計(jì)上采用了高填路堤方案，特別是在平原地區(qū)為了滿足農(nóng)村和地方上大量頻繁的地方交通，通道和小河航航道下穿凈高的要求，縱坡始終降不下來，將路堤填土高度大大高于地面，平原、微丘區(qū)的高速公路就宛如一條土堆的“長(zhǎng)龍”，在自然地形中顯著凸出，阻隔著人們的視線，破壞地形地物，嚴(yán)重影響自然景觀，不能不說是一大遺憾，而且這種遺憾恐怕是永久性的。另外由于高填方路堤自身荷載很大，而且其作用在地基上的時(shí)間持久，可能會(huì)導(dǎo)致地基(尤其是軟土地基)的變形和沉降，使路基失穩(wěn)；路基的變形和沉降會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)反射裂縫，使路面喪失一定的使用性能，降低其服務(wù)水平。因?yàn)槠皆瓍^(qū)高速公路沿線的溝壑、路網(wǎng)、地方道路以及農(nóng)耕道路分布眾多，所以平原區(qū)高速公路的控制高程由路堤最小臨界填土高度和結(jié)構(gòu)物(通道、涵洞、橋梁等)標(biāo)高兩部分進(jìn)行控制。本次設(shè)計(jì)中在下面三個(gè)方面進(jìn)行探討了和論證。關(guān)于被交路上跨或下穿的選擇，不僅對(duì)縱斷面線形設(shè)計(jì)的工程造價(jià)有著舉足輕重的作用，還對(duì)線形設(shè)計(jì)效果及其使用質(zhì)量的優(yōu)劣有著重要影響。上跨主線的分離式立交橋, 往往存在縱坡較大、接線處理難等缺點(diǎn)，所以一般宜采用主線上跨方案。僅就天橋與通道相比，天橋造價(jià)為通道造價(jià)的1．32倍，但是天橋可以使路基填高由4 m降至2 m，則每公里可以節(jié)約土方近7．4萬(wàn)m 。通道和天橋的選擇需作經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。當(dāng)選擇通道時(shí)，為了在設(shè)置大半徑豎曲線提高線形視覺舒適性的同時(shí)，降低路基填筑高度，可以降低通道標(biāo)高，采用鋼筋混凝土通道，必要時(shí)輔以配套的排水設(shè)施；由于降低了構(gòu)造物標(biāo)高，該區(qū)段縱斷起伏不大，也可以適當(dāng)減少土方量。天橋和通道的數(shù)目是確定適當(dāng)坡度的關(guān)鍵，數(shù)目越多則填筑工程量越大，數(shù)目太少則影響高速公路兩側(cè)的居民出行、生物的分布。在此前提下, 應(yīng)充分考慮沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)群眾的生產(chǎn)和生活, 保持群眾間的生活交往, 更好地促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展。對(duì)于因設(shè)某一通道而影響整個(gè)縱斷面, 造成填土高度大幅度提高時(shí)。通道的設(shè)置間距, 要掌握因地制宜的原則, 一般來說在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密地區(qū)以每公里設(shè)置23座通道是適宜的。對(duì)于通道凈空的確定, 設(shè)計(jì)時(shí)一定要實(shí)事求是, 堅(jiān)持設(shè)計(jì)的科學(xué)性和公證性, 不遷就地方政過高的要求, 以免增加填土高度、增加工程造價(jià)。在確定跨越形式的基礎(chǔ)上，采用建筑高度低、輕巧的跨線橋結(jié)構(gòu)型式，并精細(xì)設(shè)計(jì)縱斷面，使交叉凈空既滿足使用要求又不浪費(fèi)。設(shè)計(jì)中,必須充分考慮縱面線形與平面線形的對(duì)應(yīng)關(guān)系。要想做到l:l的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 不但增加大量的土石方數(shù)量, 而且也難以滿足各種構(gòu)造物標(biāo)高要求。實(shí)際應(yīng)用時(shí), 應(yīng)靈活掌握, 有條件時(shí)應(yīng)盡力做到一一對(duì)應(yīng), 確有困難時(shí), 一般以一個(gè)長(zhǎng)平曲線包3個(gè)豎曲線為宜, 最多不能超過5個(gè)，設(shè)計(jì)過程中盡量作到一個(gè)長(zhǎng)平曲線包住幾個(gè)豎曲線，由于縱坡平緩坡差不大, 并采用大半徑豎曲線, 線形仍然舒順流暢,視覺良好。4本次設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)優(yōu)化方法第一，在構(gòu)造物類型的選擇上進(jìn)行了充分的論證比選，在與地方道路相交的地方，主要機(jī)耕道路設(shè)置成了涵洞，而行人道路和小路則設(shè)置為天橋。第二，天橋和通道的數(shù)量確定的時(shí)候進(jìn)行了充分的優(yōu)化，在盡量考慮了當(dāng)?shù)厝罕娡ㄐ械那闆r下能少用則少用，在布置通道的時(shí)候一般沒有輕易增加通道。在縱斷面設(shè)計(jì)過程中，沒有一味把通道的高程作物必須的控制標(biāo)高，在縱斷面設(shè)計(jì)特殊困難地區(qū)，為了避免個(gè)別通道的高程