【正文】 一級公路應(yīng)采用紙上定線并現(xiàn)場核定的方法。 紙上選線的特點是野外工作量較小，定線不受自然因素于擾；能在室內(nèi)縱觀全局，結(jié)合地形、地物、地質(zhì)條件，綜合平衡平、縱、橫三方面因素，所選定的路線更為合理。但紙上定線必須要有大比例 尺的地形圖，地形圖的測設(shè)需花費較大的工作量，并要求具備一定的設(shè)備。紙上選線的地形圖若用航空攝影成圖可大大縮短成圖時間。隨著航測技術(shù)的發(fā)展，紙上選線方法開始廣泛運用，特別對于高等級公路和地形、地物及路線方案十分復雜的公路更為適用。 紙上選線的一般步驟為： 1） 實地敷設(shè)導線； 2） 實測地形圖 (可用人工或航測法 )； 3） 紙上選定路線； 4） 實地放線。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 （ 3） 自動化選線 隨著航測技術(shù)和電子計算機技術(shù)的發(fā)展，一種將航測和電算相結(jié)合的自動化選線方法已研制成功。 自動化選線的基本做法是：先用航測方法測得航測圖片，再根據(jù)地 形信息建立數(shù)字地形模型 (即數(shù)字化的地形資料 )，把選線設(shè)計的要求轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型，將設(shè)計數(shù)據(jù)輸入計算機，則計算機按照一定的程序進行自動選線、分析比較、優(yōu)化，最后通過自動繪圖儀和打印機將全部設(shè)計圖表軸出。 自動化選線用電子計算機和自動繪圖儀代替人工去做大量、繁重的計算、繪圖、分析比較工作，這樣能使選線方案更為合理、省工省時，已成為今后公路選線的發(fā)展方向。 在本設(shè)計中，我采用的是第二種方法：紙上選線。 路線方案的擬定和比選 根據(jù)設(shè)計要求、公路現(xiàn)狀 ,確定公路線路走向的基本原則是 : 1) 其走向與沿鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī) 劃緊密結(jié)合 ,合理銜接。 2) 避讓水渠、高壓干線等 ,盡可能減少拆遷民房等建筑物。 3) 新建線路選擇盡可能避免和減少破壞現(xiàn)有水利灌溉系統(tǒng)。 4) 盡量減少土方量的填挖。 5) 繞開不良地質(zhì)的地區(qū)。 本公路在選線問題上設(shè)計了 2 套方案 ,下列是倆方案的定線圖： A方案 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 B方案 方案比選意見 A方案與 B方案比較， A 方案路線 途徑村莊比較多 ， 占用面積少，經(jīng)濟適用，挖填方較少， 適合二 級公路的要求 。 綜合以上分析，本設(shè)計推薦 A方案。 道路技術(shù)標準的確定 本設(shè)計為 鎮(zhèn)安 商南二 級公路 ，且此新建公路采用交通部發(fā)布的《公 路工程技術(shù)標準》（ JTG B012020）和其它部頒發(fā)現(xiàn)行有效標準、規(guī)范等規(guī)定的設(shè)計標準。主要設(shè)計 技術(shù) 標準如下： (1) 設(shè)計行車速度為 60km/h。 (2) 路基寬度為 10m，其中 ， 硬路肩寬 2 ，土路肩寬 2 。 (3) 一般平曲線最小半徑為 200m，極限平曲線最小半徑為 125m，不設(shè)超高的最小半徑為 1500m。 (4) 最大縱坡為 6%。 (5) 緩和曲線最小 長度 為 50m。 (6) 豎曲線一般最小半徑：凹型為 1500m，凸型為 2020m。 (7) 豎曲線極限最小半徑：凹型為 1000m，凸型為 1400m。 (8) 最小坡長為 200m。 （ 9） 最大坡長如下表所示： 二級公路坡度和最大坡度的關(guān)系 表 坡 度 最大坡長 3% 1200m 4% 1000m 5% 800m 6% 600m 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 鎮(zhèn)安 商南公路設(shè)計采用二級公路重丘區(qū)設(shè)計規(guī)范。公路采用標準如下： 公路等級：二級 設(shè)計車速： 60Km/h 路面寬度 7m 路拱坡度 2% 路肩寬度 路肩坡度 3% 超高坡度 4% 道路平面設(shè)計 平面設(shè)計原則 （ 1）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) 。 隨著汽車車速的不斷提高，對線形流暢性的要求在增加，曲線在整個公路平面線形中所占的比例越來越大，公路線形設(shè)計也逐漸趨向于以曲線為主。特別是在地勢有很大起伏的山嶺和重丘區(qū)，路線多彎曲，曲線所占比例則較大。 （ 2）保持平面線形的均衡與連貫 。 為使一條道路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應(yīng)注意各線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技 術(shù)指標的突變。以下幾點在設(shè)計時應(yīng)充分注意： 1）長直線盡頭不能接以小半徑曲線。 2）高、低標準之間要有過渡。 （ 3）回頭曲線的設(shè)置。 回頭曲線是由一個主曲線、兩個輔助曲線和主、輔曲線所夾的直線段組合而成的復雜曲線。 （ 4）平曲線應(yīng)有足夠的長度。 汽車在道路的曲線段上行駛，如果曲線長度過短，司機就必須很快地轉(zhuǎn)動方向盤，這在高速行駛的情況下是非常危險的。因此，平曲線具有一定的長度是必要的。 平曲線設(shè)計 （ 1）直線 1）直線的最大長度 直線的最大長度，在城鎮(zhèn)及其附近或其他景色有變化的地點大于 20V 是可以 接受的，在景色單調(diào)的地點最好控制在 20V 以內(nèi)；而在特殊的地理條件下應(yīng)特殊處理，若做某種限制看來是不現(xiàn)實的。但是必須強調(diào)，無論是告訴公路還是低速公路在任何情況下都要避免追求長直線的錯誤傾向。 2）直線的最小長度 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 同向曲線間的直線最小長度 《規(guī)定》規(guī)定：當設(shè)計速度 ≥60 km/h 時，同向曲線間的直線最小長度﹙以m計﹚以不小于設(shè)計速度﹙以 m計﹚的 6倍為宜。而對于低速道路﹙ V≤40 km/h﹚則有所放寬，參考執(zhí)行即可。在受到條件限制時，宜將同向曲線間改為大半經(jīng)曲線或?qū)汕€做成復曲線、卵形曲線或 C 形曲線。 反向曲線間的 直線最小長度 《規(guī)定》規(guī)定：當設(shè)計速度 ≥60 km/h 時，反向曲線間直線最小長度﹙以 m計﹚以不小于設(shè)計速度﹙以 m計﹚的兩倍為宜。當曲線兩端設(shè)置有緩和曲線時，也可以直接連接，構(gòu)成 S形曲線。 （ 2）圓曲線 我國《標準》根據(jù)不同的 h? 值，對于不同等級公路規(guī)定了極限最小半徑、一般最小半徑。 選用曲線半徑時，最大半徑一般不應(yīng)超過 10000m。 在平面線設(shè)計時，圓曲線的最小長度一般要有 3s 行程。 （ 3）緩和曲線 緩和曲線是設(shè)計在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉(zhuǎn)向相同的圓曲線 之間的一種曲率連續(xù)的曲線。 1）緩和曲線的作用 曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循。 離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒適。 超高橫坡度及加寬逐漸變化，行車更加平穩(wěn)。 與圓曲線配合，增加線形美觀。 2）回旋曲線作為緩和曲線 回旋曲線是曲率隨著曲線長度成比例變化的曲線。 下圖為按回旋曲線敷設(shè)緩和曲線的基本圖式： R— 回旋線所連接的圓曲線半徑； sL — 回旋線形的緩和曲線長度； L— 平曲線長度； T— 切線長度； E— 外距 ； J— 校正值。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 曲 線示意圖 圖 （ 4）本公路設(shè)計線形大致如 圖所示： 由圖得出起點、交點、終點的坐標如下： JD0：（ , ） JD1 ：（ , ） JD2 ：（ , ） JD3 ：（ , ） JD4 ：（ , ） JD 5 ：（ , ） JD 6 ：（ , ） JD 7 ：（ , ） JD 8 ：（ ,） JD9 : (, ) 路線長、方位角計算： 1） 0～ 1 段 8 0 2 7 8 80 3 8 5 3 1 62 3 5 7 9 2 7 ????DX ???DY 交點間距： mDYDXS )()( 220 ??? 象限角： 39。3431a rc t a n0 ??? DXDY? 0?DX , 0?DY , 39。15148180 00 ????? ?A 2） 1～ 2 段 ????DX ???DY 交點間距： mDYDXS )()( 221 ??? 象限角： 39。170a rc t a n1 ??? DXDY? 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 0?DX , 0?DY , 39。581 0 91 8 0 11 ????? ?A 3） 2～ 3 段 1 8 3 3 6 9 8 3 67 5 3 0 4 4 3 ????DX ???DY 交點間 距： mDYDXS )()( 222 ??? 象限角： 39。3151a rc t a n2 ??? DXDY? 0?DX , 0?DY , 39。28129180 22 ????? ?A 4） 3～ 4 段 0 7 2 5 3 0 4 4 36 8 0 8 9 9 5 ????DX 8 3 4 9 6 0 0 41 8 6 0 0 7 3 ???DY 交點間距： mDYDXS )()( 223 ??? 象限角： 39。448a rc t a n3 ??? DXDY? 0?DX , 0?DY , 39。15171180 33 ????? ?A 5） 4~5 段 9 2 0 8 0 8 9 9 57 6 0 1 7 1 2 ????DX ???DY 交點間距： mDYDXS )()( 222 ??? 象限角： 39。936a rc t a n2 ??? DXDY? 0?DX , 0?DY , 39。50143180 44 ????? ?A 6） 5～ 6 段 6 0 1 7 6 0 ????DX 7 7 4 9 1 4 2 7 97 6 5 5 3 1 8 ???DY 交點間距： mDYDXS )()( 222 ??? 象限角： 39。510a rc t a n2 ??? DXDY? 0?DX , 0?DY , 39。54169180 55 ????? ?A 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 7） 6～ 7 段 4 6 8 7 6 0 4 9 43 0 7 5 2 7 2 ????DX ???DY 交點間距： mDYDXS )()( 222 ??? 象限角： 39。1323a rc t a n2 ??? DXDY? 0?DX , 0?DY , 39。46156180 66 ????? ?A 8） 7～ 8 段 9 5 3 3 4 1 4 1 42 8 0 6 2 3 3 ????DX 0 7 5 5 5 2 ????DY 交點間距： mDYDXS )()( 222 ??? 象限角： 39。2341a rc t a n2 ??? DXDY? 0?DX , 0?DY , 39。36228270 77 ????? ?A 9） 8～ 9 段 ????DX 8 8 2 8 0 6 2 3 33 9 8 0 9 7 2 ????DY 交點間距： mDYDXS )()( 222 ??? 象限角： 39。5654a rc t a n2 ??? DXDY? 0?DX , 0?DY , 39。50321270 88 ????? ?A （ 5) 轉(zhuǎn)角計算： 39。173839。1514839。58109011 ?????????? AA (左 ) 39。301939。581 0 939。281 2 9122 ????????? AA （ 右 ） 39。274139。281 2 939。151 7 1233 ????????? AA （右） 39。252739。151 7 139。501 4 3344 ????????? AA （ 左 ） 39。042639。5014339。54169455 ????????? AA （右） 2339。081339。541 6 939。461 5 6566 ?????????? AA （ 左 ） 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 39。507139。4615639。36228677 ????????? AA （右） 39。331339。3622839。03215788 ?????????? AA （ 左 ） （ 6）圓曲線計算： JD1 : R= 292 m α= 38176。17′30. 9″ Ls=80m L= 275m S1= 315 m S2=0m q=LS/2=40m P=LS2/24R= β o=90176。 LS/（ π R） = T=(R+P)tanα