【正文】 表 二級公路行車視距 設(shè)計(jì)速度（ km/h） 80 60 停車視距 /m 110 75 會車視距 /m 220 150 超車視距 /m 550 350 最小必要超車視距 /m 350 250 汽車在平面彎道上行使時，彎道內(nèi)側(cè)行車視線可能被樹木、建筑物、路塹邊坡和其它 障礙物所遮擋，因此，在路線設(shè)計(jì)時必須檢查平曲線上的視距是否能得到保證，如有遮擋時，則必須清除視距區(qū)段內(nèi)側(cè)橫凈距內(nèi)的障礙物。如下圖 所示，從汽車行駛軌跡線上的不同位置（圖中的 3?各點(diǎn)）引出一系列視線（圖中的 11′、 22′、 33′?），它們的弧長都等于視距 S，于這些線相切的曲線（包絡(luò)線）稱為視距曲線。在視距曲線與軌跡線之間的空間范圍，適應(yīng)保證通視的區(qū)域，在這個區(qū)域內(nèi)如有障礙物則要予以清除。 第四章 平面設(shè)計(jì) 22 行車線視距曲線1/2/3//44321BA 圖 圓曲線視距包絡(luò)圖 最大橫凈距計(jì)算 橫凈距，即在彎道各點(diǎn)的橫斷面上，汽車軌跡線與視距曲線之間的距離，用 h 表示。 查《規(guī)范》得知設(shè)計(jì)速度為 60m/h 時，視距 S 為 75m。該設(shè)計(jì)的平曲線處，視距長度小于圓曲線長度，橫凈距計(jì)算公式為： (1 cos )2sZR ??? (423) 式中 Z 最大橫凈距， m ； sR沿內(nèi)側(cè)行車道行駛的駕駛員視點(diǎn)軌跡半徑， ( )2s BR R m? ? ?； ? 視距長度 S 所對應(yīng)的圓心角， 180sSR? ??? 。 根據(jù)公式 (422)計(jì)算橫凈距： 平曲線 1： 71 .5 3 0 0 1 .5 2 9 8 m22S BRR? ? ? ? ? ? ? 1 8 0 1 8 0 7 51 4 2 5 3 8 . 2 8298sSR? ?? ? ? ??? ? ?? 1 4 2 8 3 8 .2 8( 1 c o s ) 2 9 8 ( 1 c o s ) 2 .3 6 m22shR ? ? ??? ? ? ? ? ? 第四章 平面設(shè)計(jì) 23 行車線到路基邊緣的距離 0 10( ) 3 m2sh R R Z? ? ? ? ?。 平曲線 2：經(jīng)計(jì)算也滿足設(shè)計(jì)要求。 路線內(nèi)外沒有影響司機(jī)視線的暗彎，視距能滿足要求，無需開挖視距臺。 第五章 縱斷面設(shè)計(jì) 24 第五章 縱斷面設(shè)計(jì) 縱斷面設(shè)計(jì)原則 （ 1）應(yīng)滿足縱坡及豎曲線的各項(xiàng)規(guī)定（最大縱坡、最小縱坡、坡長限制、岥段最小長度、豎曲線最小半徑及豎曲線最小長度等）。 （ 2）縱坡應(yīng)均勻平順。 （ 3）設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定應(yīng)結(jié)合沿線自然條件，如地形、土壤、水文、氣候等因素綜合考慮；沿 河線路標(biāo)高應(yīng)在設(shè)計(jì)洪水位 以上，并計(jì)入并計(jì)入涌水高度及浪高的影響；越嶺線應(yīng)盡量避免反坡段。 （ 4）縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)與平面線性和周圍地形景觀相協(xié)調(diào)，應(yīng)考慮人體視覺心理上的要求，按照平豎曲線相協(xié)調(diào)及半徑的均衡來確定縱面的設(shè)計(jì)線。 （ 5）應(yīng)爭取填挖平衡，盡量移挖作填，以節(jié)省土石方量，降低工程造價(jià)。 （ 6）依路線的性質(zhì)要求，適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運(yùn)輸工具、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)田水利等方面的要求。 為使縱坡實(shí)際經(jīng)濟(jì)合理，必須在全面掌握勘測基礎(chǔ)上，結(jié)合選線的縱坡安排意圖，經(jīng)過綜和分析定出實(shí)際縱坡。 縱斷面 設(shè)計(jì)方法與步驟 （ 1）拉坡前的準(zhǔn)備工作。在厘米繪圖紙上按比例標(biāo)注里程樁號和高程，點(diǎn)繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。 （ 2）標(biāo)注控制點(diǎn)位置。 （ 3）試坡。根據(jù)技術(shù)指標(biāo)、選線意圖，結(jié)合地面起伏變化，本著以“控制點(diǎn)”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的原則，試定出若干直坡線。對多種可能坡度線方案反復(fù)初定坡度線，將前后坡度線延長交匯處邊坡點(diǎn)的初步位置。 （ 4）調(diào)整。調(diào)整方法是對初步坡度線平抬、平降、延伸、縮短或改變坡度值。 （ 5）核對。 第五章 縱斷面設(shè)計(jì) 25 （ 6）定坡。經(jīng)調(diào)整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點(diǎn) 樁號和高程確定下來。 縱坡及坡長設(shè)計(jì) 縱坡 縱坡的大小與坡段的長度反映了公路的起伏程度 ,直接影響公路的服務(wù)水平，行車質(zhì)量和運(yùn)營成本，也關(guān)系到工程是否經(jīng)濟(jì)、適用，因此設(shè)計(jì)中必須對縱坡、坡長及其相互組合進(jìn)行合理安排?？v坡用符號 i 表示，其值按下式計(jì)算： 21100%HHi L??? (51) 式中 i坡度，按路線前進(jìn)方向，上坡為正，下坡為負(fù)， %； 1H ， 2H 按路線前進(jìn)方向?yàn)樾虻钠戮€兩端點(diǎn)的高程， m； L坡線兩端點(diǎn)間的水平距離，稱坡線長度，簡稱坡長。 （ 1）最大縱坡 汽車沿縱坡向上行駛時，升坡阻力增加 ,必然導(dǎo)致行車速度降低。一般坡度越大，車速降低越大，這樣在較長的陡坡上，將出現(xiàn)發(fā)動機(jī)水箱開鍋、氣阻、熄火等現(xiàn)象 ，導(dǎo)致行車條件惡化，汽車沿陡坡下行時，司機(jī)頻繁剎車，制動次數(shù)增加，容易升溫發(fā)熱導(dǎo)致失效，駕駛員心里緊張、操作頻繁，容易引起交通事故。尤其當(dāng)遇到冰滑、泥濘道路條件時將更加嚴(yán)重。因而，應(yīng)對最大縱坡進(jìn)行限制。 最大縱坡值應(yīng)從汽車的爬坡能力、汽車在縱坡段上行駛的安全、公路等級、自然條件等方面綜合考慮，《規(guī)范》規(guī)定各級公路最大縱坡見表 。 表 各級公路最大縱坡 設(shè)計(jì)速度 /(km/h) 120 100 80 60 40 30 20 最大縱坡 /% 3 4 5 6 7 8 9 該二級公路設(shè)置的最大縱坡為 ％，符合規(guī)定。 （ 2）最小縱坡 第五章 縱斷面設(shè)計(jì) 26 挖方路段以及其他橫向排水不良的路段所規(guī)定的縱坡最小值稱為最小縱坡。從汽車運(yùn)營角度出發(fā)，希望道路縱坡設(shè)計(jì)的小一些為好。但是，在長路塹以及其他橫向排水不通暢地段，為防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，各級公路應(yīng)設(shè)置不小于 %的最小縱坡，一般情況下以不小于 %為宜。本設(shè)計(jì)中 ，因考慮到各方面的因素， 最小縱坡為 ％，所以也滿足 不小于 %的最小縱坡要求 。 （ 3）合成縱坡 合成縱坡的計(jì)算公式為 22hI i i?? (52) 式中 I 合成坡度，％； hi 超高橫坡度或路拱橫坡度，％； i路線設(shè)計(jì)縱坡度，％。 在平曲線的坡道上，最大坡度既不是縱坡方向，也不是橫坡方向，而是兩者組合成的流水線方向。查規(guī)范得知二級公路合成坡度必須小 于 10％。各級道路最小合成坡度不宜小于 ％。 本條公路的最大合成縱坡為 ? ? ? ?222% 1. 12 % 2. 29 %I ? ? ?，滿足要求。 坡長限制 （ 1）最小坡長 《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，各級道路最小坡長應(yīng)按表 設(shè)計(jì)。 表 各級公路最小坡長 設(shè)計(jì)速度 /(km/h) 120 100 80 60 40 30 20 最短坡長 /m 300 250 200 150 120 100 60 （ 2）最大坡長 《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的最大坡長見表 。 第五章 縱斷面設(shè)計(jì) 27 表 各級公路縱坡長度限制 (m) 設(shè)計(jì)速度 /(km/h) 120 100 80 60 40 30 20 坡 度 / ％ 3 900 1000 1100 1200 — — — 4 700 800 900 1000 1100 1100 1200 5 — 600 700 800 900 900 1000 6 — — 500 600 700 700 800 7 — — — — 500 500 600 8 — — — — 300 300 400 9 — — — — — 200 300 根據(jù)計(jì)算得出 本設(shè)計(jì)最大坡長為 ， 符 合 上述 要求。 平、縱組合設(shè)計(jì) 平、縱組合設(shè)計(jì)原則 （ 1）應(yīng)在視覺上能自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視線的連續(xù)性。任何使駕駛員感到迷惑和判斷失誤的線形都有可能導(dǎo)致操作失誤，最終導(dǎo)致交通事故。 （ 2）注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小均衡。它不僅影響線形的平順性，而且與工程費(fèi)用密切相關(guān) ,任何單一提高某方面的技術(shù)指標(biāo)都是毫無意義的。 （ 3）為保證路面排水和行車安全，必須選擇適合的合成坡度。 （ 4）注意和周圍環(huán)境的配合，以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度。特別是在路塹地段 ，要注意路塹邊坡的美化設(shè)計(jì)。 平曲線與縱斷面組合的基本要求 （ 1）當(dāng)豎曲線與平曲線組合時，豎曲線宜包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線，如下圖 所示。 第五章 縱斷面設(shè)計(jì) 28 圖 平縱組合 這種組合是使平曲線和豎曲線相互對應(yīng)，豎曲線的起終點(diǎn)落在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，即“平包豎”。這種立體線形不僅能起到誘導(dǎo)視線的作用，而且可以取得平順而流暢的效果。但在實(shí)際生產(chǎn)中往往不能完全做到這一點(diǎn)，如果平、豎曲線的頂點(diǎn)錯開不超過曲線長度的四分之一，即可取得較好的視覺效果。 （ 2）平、豎曲線大 小應(yīng)保持均衡 平、豎曲線的線形，其中一方大而平緩時，另一方切忌不能形成多而小。一個長的平曲線內(nèi)有兩個以上的豎曲線，或一個長的豎曲線內(nèi)含有兩個以上的平曲線，從視覺上都會形成扭曲的形狀。 （ 3）當(dāng)平曲線緩而長、縱斷面坡差較小時，課不要求平、豎曲線一一對應(yīng)，平曲線中可包含多個豎曲線或豎曲線略長于平曲線。 （ 4）要選擇適當(dāng)?shù)暮铣善露取? （ 5）避免的組合 對于平、豎曲線的組合設(shè)計(jì)能夠滿足上述要求是最好的，但有時往往受各種條件的限制難以滿足，這時應(yīng)避免如下組合的出現(xiàn)。 ①避免豎曲線的頂、底部插入 小半徑的平曲線。 第五章 縱斷面設(shè)計(jì) 29 ②避免將小半徑的平曲線起、訖點(diǎn)設(shè)在或接近豎曲線的頂部或底部。 ③避免使豎曲線頂、底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。 ④避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍、斷背、折曲等使駕駛員視線中斷的線形。 ⑤避免在長直線上設(shè)置陡坡或曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線。 ⑥避免急彎越陡坡的不利組合。 ⑦應(yīng)避免小半徑的豎曲線與緩和曲線的重合。 在本次設(shè)計(jì)中，采用的是 下面四種組合方式 ： ①平面上為直線，縱面也是直線 構(gòu)成具有恒等坡度的直線 。 ②平面上為直線，縱面上是凹形豎曲線 構(gòu)成凹下去的直線； ③平面上位直線，縱面上是凸形豎曲線 構(gòu)成凸起的直線 。 ④平面上為曲線 ，縱面上為直線 構(gòu)成 具有恒等坡度 的平曲線。 豎曲線 （ 1）豎曲線的作用 ①緩沖作用。以平緩的曲線取代折線可消除汽車在邊坡點(diǎn)處的沖擊。 ②保證公路縱向的行車視距。凸形豎曲線可減少縱坡變化產(chǎn)生的盲區(qū)，凹形豎曲線可增加下穿路線的視距。 ③將豎曲線與平曲線恰當(dāng)組合，有利于路面排水和改善行車的視線誘導(dǎo)和舒適感。 （ 2）要素計(jì)算 豎曲線長度 LR?? (53) 豎曲線切線長 22LRT ??? (54) 外距 22TE R? (55) （ 3）豎曲線上設(shè)計(jì)高程 第五章 縱斷面設(shè)計(jì) 30 設(shè)計(jì)高程 0sH H L i? ? ? (56) 式中 0H 起點(diǎn)高程或已知的設(shè)計(jì)高程； L坡長，未知點(diǎn)到已知點(diǎn)的坡長； i兩點(diǎn)之間的坡度，上坡為正，下坡為負(fù)。 根據(jù)設(shè)計(jì)得知，起、終點(diǎn)及邊坡點(diǎn) 樁號和高程如下表 。 表 特殊點(diǎn)樁號及設(shè)計(jì)高程 通過上表計(jì)算可得： 1 7 3 6 . 5 7 4 0 . 51 0 0 % 0 . 4 7 %850i ?? ? ? ? 2 7 2 6 . 4 7 3 6 . 51 0 0 % 1 . 1 2 %900i ?? ? ? ? 3 7 2 0 . 5 7 2 6 . 41 0 0 % 0 . 4 9 %1 2 1 1 . 4i ?? ? ? ? 其中“ ”表示坡度是下降的。 變坡角 21ii???