【正文】 選擇半徑應(yīng)符合表 3— 4 所規(guī) 定的豎曲線最小 半徑和最小 長度 的 要求。 有條件時宜采用等于或大于表推薦值 ； 表 3— 5 豎曲 線 半徑 表 （ 2） 在不過分增加土石方工程數(shù)量的情況下，為使行車舒適，應(yīng)采用較大的半徑 ； （ 3） 過大的豎曲線半徑將使豎曲線過長，從施工和排水來看都是不利的，選擇半徑時應(yīng)注意。 綜上， 本設(shè)計共設(shè)了 4 個變 坡點(diǎn) ， 選用的半徑依次為 4000m、 1700m、 2300m 和1900m。其中 2 個凸形豎曲線 ， 2 個凹形豎曲線。經(jīng)驗(yàn)證 ， 均滿足了規(guī)定要求?？紤]到豎曲線與平面圓曲線的配合 ， 4個縱坡點(diǎn)均設(shè)在圓曲線或直線段上 ， 避免了事故率較高的線形組合 。 豎曲線 計算 豎曲線是縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車而設(shè)置的一段緩和曲線。設(shè)計時充分結(jié)合縱斷面設(shè)計原則和要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半徑。 《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定 ： XXX：某二級公路路線設(shè)計 12 表 3— 6 豎曲線技術(shù)指標(biāo) 該二級公路路線總長 ， 全線共設(shè) 4個豎曲線 ， 其中 2個凸形曲線 ，2個凹形曲線。 變坡點(diǎn)樁號 ： K0+（起點(diǎn)） 、 K0+、 K0+、 K1+、K1+、 K2+(終點(diǎn) ） 。 縱坡坡度 ： +%、 %、 +%、 %、 +%。 豎曲線半徑 ： 4000m、 3000m、 2800m、 2200m。 圖 3— 2曲線要素 示意圖 取 X— O— Y坐標(biāo)系如圖 3— 2所示 ， 設(shè)變坡點(diǎn)相鄰兩直坡線縱坡分別為 i1 和 i2 ,坡差 為它們的代數(shù)差稱 ,用 w 表示 ,即 iiw 12?? 。當(dāng) w 值為“ +”時， 豎曲線為 凹形 ； 當(dāng) w 值為“ ”時， 豎曲線為凸 形 。 以變坡點(diǎn) 1為例： 樁號： K0+ 高程： ，變坡點(diǎn)前后路線內(nèi)的整 20m樁號有： K0+240xxx 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 13 （地面高： ）、 K0+260（地面高： ）、 變坡點(diǎn)前后路線的設(shè)計高程，填挖高計算如下： ????? %%6 0 iiw %（凸形曲線） 曲線長： 4 1%5 4 0 0 0 ???? RwL m 切線長： ??? LT m 外 距： 022 22 ???? RE T m 變坡點(diǎn) K0+ 高程 H= 豎曲線起點(diǎn)樁號 = K0+ =K0+ 豎曲線終點(diǎn)樁號 = K0++ =K0+ 變坡點(diǎn)前后路線的設(shè)計高程與填挖高計算： 樁號 K0+240 地面高程： 橫距： 3 5 )6 4 8 20(2 4 00 ????? KKx m 縱距： 400 022 22 ??? Ry x = 切線高程 = ? ? ? ? %1 ???????? ixTHm 設(shè)計高程 =切線高程 縱距 == 填挖高 =設(shè)計高程 地面高程 == （ 挖 ） 樁號 K0+260 地面高程： 橫距： 2 7 )2 6 00(2 7 2 40 ????? KKx m 縱距： 022 22 ???? Ry x m 切線高程 = ? ? ? ? ???????? % 設(shè)計高程 =切線高程 縱距 == 填挖高 =設(shè)計高程 地面高程 == （ 挖 ） 經(jīng)檢查，以上計算均正確，結(jié)果與軟件計算值相同。并在 符合相關(guān)規(guī)范的要求的前提下比較好的控制了填挖量，這主要?dú)w功于選線的方案好。XXX：某二級公路路線設(shè)計 14 概述 道路 橫斷面是指 道 路中線上各點(diǎn)的法向切面 ， 由橫斷面設(shè)計線和地面線所構(gòu)成。 按照老師給定的設(shè)計要求，設(shè)計行車道、路肩、分隔帶、邊溝、排水溝、截水 溝、邊坡等設(shè)施。 橫斷面 布置 道路橫斷面的布置 及幾何尺寸應(yīng)能滿足交通、環(huán)境、城市面貌等要求 ， 橫斷面設(shè)計 應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行《公路路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定 。 設(shè)計前要充分了解工程地質(zhì)和水文等自然條件 ,并更具公路等級、行車要求、自然條件結(jié)合施工方法 ,做出正確合理的設(shè)計。 該設(shè)計的路基橫斷面組成包括：行車道、路肩、邊溝、邊坡等本分組成。 如圖 4— 1所示： 圖 4— 1 路基橫斷面示意圖 橫斷面設(shè)計原則： 1. 設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路等級、行車要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護(hù)和使用等方面的情況，進(jìn)行精心設(shè)計，既要堅實(shí)穩(wěn)定，又要經(jīng)濟(jì)合理 ； 2. 路基設(shè)計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措 施 ； 3. 路基設(shè)計 應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)等的需要 ； xxx 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 15 路基橫斷面的主要形式： 填方路基、挖方路基和半填半挖 三種形式 。 填方路基是指路基設(shè)計標(biāo)高高于天然地面標(biāo)高時，需要借土（或石）進(jìn)行填筑而成的路基；挖方路基是指路基設(shè)計標(biāo)高低于天然地面標(biāo)高時，需要對天然地面實(shí)施開挖而形成的路基；如果路基一側(cè)開挖而另一側(cè)填筑時，稱為半填半挖路基。 各項技術(shù)指標(biāo) 路基寬度 路基寬度是指公路路幅頂面的寬度 ， 即兩路肩外緣之間的寬度 ， 公路路基寬度為行車到與路肩寬度之和 。 根據(jù)老師給的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，該二 級公路采用整體式斷面，無中央分隔帶。路基全寬設(shè)計為 13m，行車道 寬度： 2 ， 硬路肩寬度： 2 ，土路肩寬度： 2 。 布置如圖 4— 2所示： 圖 4— 2 路基設(shè)計 簡圖 路拱及路肩坡度 為了利于路面橫向排水 ， 將路面做成由中央向兩側(cè)傾斜的拱形 ， 稱為路拱 ，其傾斜的大小以百分率表示。根據(jù)路基設(shè)計規(guī)范 ， 為有利于路面的排水 ， 路面應(yīng)設(shè)置一定的橫向坡度 ， 對于不同路面規(guī)定不同范圍的橫坡限制 見表 4— 1。 XXX：某二級公路路線設(shè)計 16 表 4— 1 路拱拱度 本著有利于排水、施工和行車的原則，根據(jù)相關(guān)規(guī)范 ， 本設(shè)計 取路拱坡度為2%，土路肩要取為 3%。 邊坡坡度 路堤的邊坡坡度 ， 應(yīng)根據(jù)填料的物理力學(xué)性質(zhì)、氣候條件 、邊坡高度以及基底的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件進(jìn)行合理的選定。 路塹邊坡的穩(wěn)定性主要與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地貌、水文條件和排水條件有關(guān)。 該設(shè)計 路 段 地處地勢崎嶇的山嶺地區(qū) ， 根據(jù)沿線的工程地質(zhì)及水文狀況 及 《公路路基設(shè)計規(guī)范 JTGD302021》得知 ： 路堤邊坡坡度取為 1: 1:； 路塹邊坡取為 1: 1:。 當(dāng) H6m（ H— 路基填土高度）時，路基邊坡按 1： 。 邊溝設(shè)計 邊溝是路基兩側(cè)布置的縱向排水溝。設(shè)置于挖方和低填路段 ， 路面和邊坡水匯集到邊溝后 ， 通過跌水井或急流槽引到橋涵進(jìn)出口處或通過排水溝引到路堤坡腳以外 ， 排出路基。 JTG D20— 2021采用梯形。邊溝底寬 為 ,深 1m，厚度 ,內(nèi)側(cè)邊坡設(shè)計為 1:1。 如圖： 圖 4— 3 邊溝示例圖 xxx 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 17 超高 與加寬 概述 超高 ： 指的是汽車在圓曲 線上行駛時，受橫向力或離心力作用會產(chǎn)生滑移或傾覆， 為了抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力， 保證汽車能安全、穩(wěn)定、滿足設(shè)計速度和經(jīng)濟(jì)、舒適地通過曲線 路段，而將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式。超高橫坡度在圓曲線上應(yīng) 是與圓曲線半徑相適應(yīng)的全超高，而在緩和曲線上則是逐漸變化的超高。因此，從直線上的雙向橫坡漸變到圓曲線上的單向橫坡的路段，稱作超高緩和段或超高過渡段。如圖： 圖 4— 4 超高方式圖 加寬 : 汽車在彎道上行駛時，各個車輪的行駛軌跡不同，在彎道內(nèi)側(cè)的后輪行駛軌跡半徑最小，而靠近彎道外側(cè)的前輪行駛軌跡半徑最大。 為適應(yīng)汽車在平曲線上行駛時，后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)的需要，在平曲線內(nèi)側(cè)相應(yīng)增加的路面、路基寬度為曲線加寬。 XXX：某二級公路路線設(shè)計 18 圖 4— 5 加寬示意圖 超高橫坡的確定 超高橫坡度 的計算公式： 2 127h Vi R??? hi — 曲線超高率； ? — 橫向力系數(shù)； V — 車速 (km/h)； R — 半徑 (m)。 上式中橫向力系數(shù)的取值，主要考慮設(shè)置超高后抵消離心力的剩余橫向力系數(shù)，其值的大小在 0～ 之間，也與多種因素有關(guān)，如車速大小，快慢車的不同要求，乘客的舒適與路容之間的矛盾等。因此，對于確定的行車速度，最大超高值的確定主要取決于曲線半徑、路面粗糙程度及當(dāng)?shù)貧夂驐l件。 設(shè)計時速為 60km時 ,與 半徑 R的關(guān)系式為 ： 2 ??? RR? 在有縱坡的彎道上設(shè)置超高時 ,應(yīng)考慮合成縱坡的要求。 縱坡的計算公式： xxx 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 19 — 道路縱坡，（ %）； — 合成縱坡，（ %）。 《公路路線設(shè)計規(guī)范》 (JTG D202021)規(guī)定 ：二級公路一般地區(qū)圓曲線部分最大超高值不大于 8%。且考慮到超高橫坡度與路線縱坡組合而成的坡度，即合成坡度，規(guī)范規(guī)定二級公路山嶺重丘區(qū)的最大允許合成坡度不的大于 %。 當(dāng)設(shè)計時速 60Km/h， 路線設(shè)計中平曲線的半徑 R1500m時 ， 必須設(shè)置超高段。 由于本 設(shè)計 路段地形復(fù)雜，所有 半徑均小于 1500m， 所以均要設(shè)置超高。 本設(shè)計為山區(qū)二級公路，結(jié)合相關(guān)《規(guī)范》與實(shí)際地形情況，對于 JD JDJD5IN三個交點(diǎn)的超高橫坡度設(shè)計為 4%，對于 JD JD JD5三個交點(diǎn)的超高橫坡度設(shè)計為 4%。 超高緩和段 從直線上的路拱雙向坡斷面，過渡到圓曲線上具有超高橫坡度的單向坡斷面，要有一個逐漸變化的區(qū)段，這一變化段稱為超高緩和段。 圖 4— 6 超高過渡示意圖 本 設(shè)計的公路是 無 中間帶的 二級公路， 采用 繞 路基中線 旋轉(zhuǎn) 的超高方式 超高的坡度與路拱坡度相等時，將外側(cè)車道繞道路的中線旋轉(zhuǎn)，一直旋轉(zhuǎn)到與超高橫坡值 相等時為止。 如圖 4— 4所示。 圖 4— 7 中軸旋轉(zhuǎn)超高圖 當(dāng)超高的坡度比 路拱坡度 大 時， 本設(shè)計 采用 的過渡方式是 繞內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)。 整個斷面 繼續(xù)繞沒有 加寬前的車道 內(nèi)側(cè) 邊緣旋轉(zhuǎn)，直至 大道超高 坡 為止 。一般新建工程應(yīng)采用這種方式。 XXX：某二級公路路線設(shè)計 20 超高值計算公式 本設(shè)計 采用繞內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)的方式來設(shè)置超高，其計算方式如下表所示。 表 4— 2 繞內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)的超高計算公式