【正文】 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 道路縱斷面設(shè)計(jì) 為使縱坡設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，必須在全面掌握勘測(cè)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合選線的縱坡安排意圖，經(jīng)過(guò)綜合分析、比較才能定出設(shè)計(jì)縱坡。縱坡設(shè)計(jì)的一般要求為： 1. 縱坡設(shè)計(jì)必須滿足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （ JTG B01— 20xx） 的有關(guān)規(guī)定。 2. 為保證車輛可以能以一定的速度安全順利行駛，縱坡應(yīng)有一定的平順性，起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁。 3. 縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等因素綜合考慮，合理處理道路、管線、地下水位 等的高程關(guān)系，以保證道路路基的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。 4. 一般情況下道路縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮路基工程的填、挖方平衡，盡量使挖方運(yùn)作就近路段填方，以減少借方和廢方量，從而降低工程造價(jià)和節(jié)省道路用地。 5. 由于平原微丘地區(qū)地下水位較高，因此道路縱坡設(shè)計(jì)時(shí)，除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，以保證路基的穩(wěn)定性。 6. 在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，公路應(yīng)充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。 最大縱坡是指縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)道路允許采用的最大坡度值，它是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)。我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （ JTG B01— 20xx） 中規(guī)定高速公路的最大縱坡為 4%。 高速公路受地形條件或其他特殊情況限制時(shí)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證合理，最大縱坡可增加 1%。在非機(jī)動(dòng)車交通比例較大的路段，為照顧其交通要求可根據(jù)具體情況 將縱坡適當(dāng)放緩：平原微丘區(qū)一般不大于 2%～ 3%。 本設(shè)計(jì)的最大縱坡為 %。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 在長(zhǎng)路塹、低填以及其他橫向排水不通暢地段，為保證排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應(yīng)設(shè)置不小于 %的最小縱坡，一般情況下以不小于 %為宜。當(dāng)必須設(shè)計(jì)平均縱坡或縱坡小于 %時(shí)，邊溝應(yīng)作縱 向排水設(shè)計(jì)。在彎道超高橫坡漸變段上，為使行車道外側(cè)邊緣不出現(xiàn)反坡，設(shè)計(jì)最小縱坡不宜小于超高允許漸變率。 本設(shè)計(jì)的最小縱坡為 %。 1） 最 小 坡長(zhǎng)限制 最短坡長(zhǎng)的限制主要是從汽車行駛的平順的要求考慮的，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繁，導(dǎo)致乘客感覺(jué)不舒適，車速越高越突出，《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （ JTG B01— 20xx） 和 《公路路線線形設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D20— 20xx） 規(guī)定，高速公路的最短坡長(zhǎng)為：平原微丘 — 250m 2） 最大坡長(zhǎng)限制 道路縱坡的大小及其對(duì)汽車正常行駛影響很大?？v坡越陡，坡長(zhǎng)越長(zhǎng)，對(duì)行車影響也越大，所謂最大坡長(zhǎng)限制是指控制汽車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低容許速度時(shí)所行駛的距離?！兑?guī)范》規(guī)定，高速公路最大坡長(zhǎng)為： 由于本設(shè)計(jì)的各坡度都小于不限長(zhǎng)度的最大縱坡 %，所以不設(shè)最大坡長(zhǎng)。 在縱斷面設(shè)計(jì)中，豎曲線的設(shè)計(jì)要受到許多因素的限制，其中有三個(gè)因素決定著豎曲線的最小半徑，即最小半徑須滿足緩和沖擊、行駛時(shí)間不過(guò)短和行駛視距的要求。查《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》得： 縱斷面技術(shù)參數(shù) 表 22 設(shè)計(jì)速度 / km/h 100 凸形豎曲線半徑 （ m） 一 般 值 6500 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 極 限 值 10000 凹形豎曲線半徑 （ m） 一 般 值 4500 極 限 值 3000 豎曲線最小長(zhǎng)度 （ m） 85 豎曲線包括凹曲線、凸曲線。本次設(shè)計(jì) 公路全長(zhǎng) ，全線共設(shè)三個(gè)豎曲線。為兩個(gè)凹形豎曲線，一個(gè)凸形曲線 。 坡度差 12ii??? （代數(shù)差），當(dāng) ? 為“ +”時(shí)，為凹形豎曲線； ? 為“－”時(shí)，為凸形豎曲線。 豎曲線長(zhǎng)度： LR?? 豎曲線切線長(zhǎng)： 22LRT ??? 豎曲線上點(diǎn)的豎距： 22xy R? 豎曲線外距： 22TE R? 式中 R —— 豎曲線半徑， m ； L —— 豎曲線的曲線長(zhǎng)， m ； T —— 豎曲線的切線長(zhǎng)， m ； E —— 豎曲線的外距， m ； ? —— 兩相鄰縱坡的代數(shù)差，在豎曲線要素計(jì)算時(shí)去其絕對(duì)值； y —— 豎曲線上任意一點(diǎn)到切線的縱距， m ； x —— 豎曲線上任意一點(diǎn)與豎曲線始點(diǎn)或終點(diǎn)的水平距離， m 。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 圖 41 豎曲線要素圖 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，按折線計(jì)算出的縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)高為未計(jì)豎曲線之設(shè)計(jì)標(biāo)高；設(shè)置豎曲線后，豎曲線內(nèi)所在路段的設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)在未計(jì)豎曲線之設(shè)計(jì)標(biāo)高的基礎(chǔ)上加以改正，此改正值為 y ，即： 在凸形豎曲線內(nèi)： 設(shè)計(jì)標(biāo)高 =未計(jì)豎曲線的設(shè)計(jì)標(biāo)高－ y 在凹形豎曲線內(nèi)： 設(shè)計(jì)標(biāo)高 =未計(jì)豎曲線的設(shè)計(jì)標(biāo)高 +y 2。豎曲線計(jì)算 變坡點(diǎn)樁號(hào)： K1+100， K2+730， K5+550 縱坡坡度： %， +%， % 豎曲線半徑： 7500m， 14000m 以變坡點(diǎn) 1 為例計(jì)算：（凸形豎曲線） 21 1 .0 8 % ( 1 .8 8 ) % 2 .9 6 %ii? ? ? ? ? ? ?，為凹形。 曲線長(zhǎng)： 7 5 0 0 2 .9 6 % 2 2 2 .0 0L R m?? ? ? ? 切線長(zhǎng)： 2 2 2 . 0 0 1 1 1 . 0 02 2 2LRTm?? ? ? ? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 外 距： 22111 2 2 75 00TEmR? ? ?? 豎曲線要素表 表 23 道路橫斷面設(shè)計(jì) 公路是一帶狀結(jié)構(gòu)物，垂直于路中心線方向上剖面叫橫斷面，這個(gè)剖面的圖形叫橫斷面圖，它反映了路基的形狀和尺寸，橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下要求： 橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTGB01— 20xx） 規(guī)定的具體要求。設(shè)計(jì)前要充分了解工程地質(zhì)和水文等自然條件，并確定公路等級(jí)、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(jì)。 設(shè)計(jì)時(shí)要兼顧當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)的需要，盡可能與之間配合，不能任意 減、并農(nóng)田排灌溝渠，當(dāng)灌溉溝渠必須沿路基通過(guò)時(shí)，如流量較小，縱坡適宜，可考慮與路基邊溝合并，但邊溝斷面應(yīng)適當(dāng)加大。 路基穿過(guò)耕地時(shí)，為了節(jié)約用地，如當(dāng)?shù)厥戏奖?，可修建石砌邊坡，或修筑直立的加筋土擋墻? 樁 號(hào) 豎 曲 線 縱 坡（％） 標(biāo) 高（ m） 凸曲線半徑 R（ m） 凹曲線半徑 R（ m） 切線長(zhǎng) T（ m） 外距 E（ m） 起點(diǎn)樁號(hào) 終點(diǎn)樁號(hào) + K0+000 261 K1+100 7500 K0+ K1+ K2+730 14000 K2+ K2+ K5+550 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 地面水和地下水嚴(yán)重影響路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，須采取攔截或迅速排至路基外的措施。設(shè)計(jì)排水設(shè)施時(shí)，應(yīng)保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮進(jìn)行設(shè)計(jì)。 各種車輛折合成小客車 的交通量合計(jì)為 11211 輛 /日，查《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTGB01— 20xx）得公路等級(jí)為高速公路 .車速擬定為 100 hKm/ ,車道數(shù)擬定4 車道 ,服務(wù)水平為二級(jí)。 路幅及行車道寬的確定 本設(shè)計(jì)路段為平原微丘，遠(yuǎn)景交通量為 11211 輛 /日 ，根據(jù) 《公路工程技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)》（ JTGB01— 20xx） 規(guī)定并結(jié)合實(shí)際情況取道路等級(jí)為高速公路，路幅定為整體式雙幅四車道，中間采用分割帶分開(kāi)。 《公路工程技 根據(jù) 準(zhǔn)》（ JTGB01— 20xx）術(shù)標(biāo) 可以查得平原微丘地區(qū)高速公路行車道寬度為 。 加寬值的確定 當(dāng)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(yīng) 增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTGB01— 20xx） 規(guī)定：對(duì)于 R＞ 250m 的圓曲線，由于加寬值甚小，可以不加寬。本設(shè)計(jì)中最小圓曲線半徑 大于 250m， 因此本設(shè)計(jì)不采用加寬。 路肩的確定 本設(shè)計(jì)路段為平原微丘地區(qū)高速公路 ， 需要設(shè)置路肩。 本設(shè)計(jì)參照我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （ JTGB01— 20xx） 的有關(guān)規(guī)定，選擇的路肩寬度為硬路肩寬度 ，土路肩 。硬路肩的坡度為 2%，土路肩的坡度為 3%，邊坡坡度 1:。在填方路段，為使路肩能匯集路面積水，需在路肩邊緣設(shè) 置路緣石。為了便于排水，可在路基邊緣設(shè)置高出路面 10 cm～ 20 cm,寬為 10 cm～ 15 cm 的路緣石。 中間帶的確定 中間帶是由兩條左側(cè)路緣帶與中央分隔帶組成 。 中間帶的寬度越寬其作用越明顯，但是對(duì)于我國(guó)寶貴的土地資源，采用較寬的中間帶是很浪費(fèi)的， 《公路工程技 根據(jù) 準(zhǔn)》（ JTGB01— 20xx） 規(guī)定的數(shù)值也隨公路等級(jí)、地形條件變化而有所 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 不同，根據(jù)實(shí)際情況，我在設(shè)計(jì)采用中央分隔帶的寬度為 3m，中央分隔帶兩側(cè)路緣帶的寬度為 。在分隔帶與路面之間設(shè)置路緣石，起導(dǎo)向、連接和便于排水的作用，高度不宜太高 （ ≤ 20cm），因?yàn)樘邥?huì)使高速行駛的汽車一旦駛?cè)雽a(chǎn)生飛躍甚至翻車的危險(xiǎn)，所以高速公路因?yàn)榕潘仨氃O(shè)置路緣石時(shí)，應(yīng)使用光滑的斜式或曲線式的，高度不宜小于 12cm。 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG D20— 20xx）規(guī)定瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為 1～ 2%；硬路肩路拱坡度與行車道相同 .但不得大于 %,土路肩橫向坡度一般應(yīng)較路面橫向坡度大 1%～ 2%. 故取路拱坡度為 2%,土路肩橫向坡度為 3%，路拱坡度采用雙向坡面，由中央分隔帶遠(yuǎn)向兩側(cè)傾斜。 路基邊坡坡度 由《公路路基 設(shè)計(jì)規(guī)范》得知，當(dāng) H8m（ H— 路基填土高度）時(shí)，路基邊坡按 1： 設(shè)計(jì)。超過(guò) 8m 時(shí)路基邊坡按 1: 設(shè)計(jì)。 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG D20— 20xx） :當(dāng)路肩邊緣與路側(cè)取土坑底的高差小于或等于 2m 時(shí)，取土坑內(nèi)側(cè)坡頂可與路坡腳位相銜接，并采用路堤邊坡坡度，當(dāng)高差大于 2m 時(shí)，應(yīng)設(shè)置寬 1m 的護(hù)坡道；當(dāng)高差大于 6m 時(shí)，應(yīng)設(shè)置寬 2m 的護(hù)坡道。本設(shè)計(jì)結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件設(shè)置護(hù)坡道 ,護(hù)坡道坡度設(shè)計(jì)為 4%。 《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJ013— 95） :邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為 1： ～ 1： ，外側(cè)邊坡與挖方邊坡坡度相同。少雨淺挖地段的土質(zhì)邊溝可采用三角形橫斷面，其內(nèi)側(cè)邊坡宜采用 1： 2～ 1： 3，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。本設(shè)計(jì)路段地處平原微丘區(qū)，故宜采用梯形 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 邊溝，且底寬為 ，深 ，內(nèi)側(cè)邊坡坡度為 1： 1。 （ 1）、超