【正文】 。 縱斷面設(shè)計方法與步驟 （ 1）拉坡前的準備工作。在厘米繪圖紙上按比例標注里程樁號和高程，點繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。 （ 2）標注控制點位置。 （ 3）試坡。根據(jù)技術(shù)指標、選線意圖，結(jié)合地面起伏變化，本著以“控制點”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟點”的原 則，試定出若干直坡線。對多種可能坡度線方案反復初定坡度線，將前后坡度線延長交匯處邊坡點的初步位置。 （ 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。 （ 6）定坡。經(jīng)調(diào)整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和高程確定下來。 縱坡及坡長設(shè)計 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水平，行車質(zhì)量和運營成本，也關(guān)系到工程是否經(jīng)濟、適用，因此設(shè)計中必須對縱重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 坡、坡長及其相互組合進行合理安排?？v坡用符號 i 表示，其值按下式計算： 21 100%HHi L??? () 式中 i 坡度，按路線前進方向，上坡為正，下坡為負， %； 1H ， 2H 按路線前進方向為序的坡線兩端點的高程， m； L 坡線兩端點間的水平距離，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)動機水箱開鍋、氣阻、熄火等現(xiàn)象，導致行車條件惡化，汽車沿陡坡下行時，司機頻繁剎車，制動次數(shù)增加，容易升溫發(fā)熱導致失效，駕駛員心里緊張、操作頻繁，容易引起交通事故。尤其當遇到冰滑、泥濘道路條件時將更加嚴重。因而，應對最大縱坡進行限制。 最大縱坡值應從汽車的爬坡能力、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 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。從汽車運營角度出發(fā)，希望道路縱坡設(shè)計的小一些為好。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 合成縱坡的計算公式為 22hI i i?? () 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 ％。各級道路最小合成坡度不宜小于 ％。 第三章 縱斷面 設(shè)計 15 坡長限制 （ 1）最小坡長 《標準》規(guī)定，各級道路最小坡長應按表 設(shè)計。 表 各級公路最小坡長 設(shè)計速度 /(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 《標準》規(guī)定的最大坡長見表 。 表 各級公路縱坡長度限制 (m) 設(shè)計速度 /(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)計算得出本設(shè)計最大坡長為 1340m， 但坡度為 %，所以依舊 符合上述要求。 平、縱組合設(shè)計 平、縱組合設(shè)計原則 （ 1）應在視覺上能自然地誘導駕駛員的視線，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致操作失誤，最終導致交通事故。 （ 2）注意保持平、縱線形的技術(shù)指標大小均衡。它不僅影響線形的平順性，而且與工程費用密切相關(guān) ,任何單一提高某方面的技術(shù)指標都是毫無意義的。 （ 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。 平、縱組合的基本要求 （ 1）當豎曲線與平曲線組合時，豎曲線宜包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應稍長于豎曲線，如下圖 所示。 重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 16 圖 平縱組合 這種組合是使平曲線和豎曲線相互對應，豎曲線的起終點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視線的作用，而且可以取得平順而流暢的效果。但在實際生產(chǎn)中往往不能完全做到這一點，如果平、豎曲線的頂點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，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?shù)暮铣善露取? （ 5）避免的組合 對于平、豎曲線的組合設(shè)計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。 ②避免將 小半徑的平曲線起、訖點設(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重合。 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應避免小半徑的豎曲線與緩和曲線的重合。 在本次設(shè)計中，采用的是下面四種組合方式： 第三章 縱斷面 設(shè)計 17 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； ④平面上為曲線，縱面上為 凹形曲線 構(gòu)成 平包豎類型的 的 合成 曲線。 豎曲線 ①緩沖作用。以平緩的曲線取代折線可消除汽車在邊坡點處的沖擊。 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組合，有利于路面排水和改善行車的視線誘導和舒適感。 豎曲線長度 LR?? () 豎曲線切線長 22LRT ??? () 外距 22TE R? () 豎曲線上設(shè)計高程 設(shè)計高程 0sH H L i? ? ? () 式中 0H 起點高程或已知的設(shè)計高程； L 坡長，未知點到已知點的坡長； i 兩點之間的坡度，上坡為正，下坡為負。 直線段 1 坡度為 i1=% 直線段 2 坡度為 i2=% 直線段 3 坡度為 i3=% 豎曲線 1 要素計算： 12 ll ??? =+=，為凹形曲線。 ?R?L =4000*= 重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 18 2L?T = RTE 22? =2/8000= 設(shè)計高程計算 : 豎曲線起點樁號： K0+,起點高程 為 ， 填挖 高度為 ， 變坡點樁號 K0+240，變坡點 高程 樁號 K0+200 橫距 x1== 豎距 h1=x12/2R=切線高程 =起點高程 x1*i1=*= 設(shè)計高程 =切線高程 +h1=+= 填挖 =地面高程 設(shè)計高程 == 同理可得此曲線段所有樁號所對應的曲線要素 : 表 曲線 1曲線要素 樁號 k0+ 實際高程 橫距 x 豎距 y 切線高程 設(shè)計高程 填挖高度 0 0 200 220 240 260 280 注：表中填挖高度 挖 +填 ,單位 m。 豎曲線 2 要素計算： 23 ll ??? =+=，為凹形曲線。 ?R?L =10000*=124m 2L?T =62m RTE 22? =622/20210= 設(shè)計高程計算 : 豎曲線起點樁號： K1+518,起點高程為 ，填挖高度為 ，變坡點樁號為 K1+580，變坡點高程為 樁號 K0+520 橫距 x1=520518=2m 第三章 縱斷面 設(shè)計 19 豎距 h1=x12/2R=22/20210= 切線高程 =起點高程 x1*i1=*= 設(shè)計高程 =切線高程 +h1=+= 填挖 =地面高程 設(shè)計高程 ==(挖 ) 同理可得此曲線段所有樁號所對應的曲線要素： 表 曲線 2曲線要素 樁號 k1+ 實際高程 橫距 x 豎距 y 切線高程 設(shè)計高程 填挖高度 518 0 0 520 2 540 22 560 42 580 62 600 82 620 102 640 122 642 124 注：表中填挖高度 挖 +填 ,單位 m。 重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 20 第四章 橫斷面 設(shè)計 21 第四章 橫斷面設(shè)計 橫斷面設(shè)計原則 （ 1）設(shè)計應根據(jù)公路等級、行車要求和當?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護和使用等方面的情況，進行精心設(shè)計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟合理。 （ 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，還應設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟有效的病害防治措施。 （ 3）還應結(jié)合路線和路面進行設(shè)計。選線時，應盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。 （ 4）沿河及受到水浸水淹的路段，應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。 （ 5）當路基設(shè)計標高受限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時，就應采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進行壓實，使路面具有一定防凍總厚度，設(shè)置隔離層及其他排水設(shè)施等。 （ 6）路基設(shè)計還應兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護等的需要。 各項技術(shù)指標 二級公路采用整體式斷面不必設(shè)置中間帶，各部分寬度應符合表 。 表 路肩寬度表 路肩 一般值（ m） 最小值（ m） 右側(cè)硬路肩寬度 右側(cè)土路肩寬度 路基寬度設(shè)計年限 15 年，各種車輛折合成小客車的交通量合計為 4667 輛 /日，查（ JTG D20— 2021）《公路路線設(shè)計規(guī)范》 P2 得公路等級為二級，車道擬定雙車道。《規(guī)范》 P19 二級公路車速為 60km/h。雙車道的路基寬度一般值為 10m,車道寬度為 ，得總車道寬度為 2＝ 7m。已知二級公路車速為 60km/h 時，兩側(cè)硬路肩寬度為 2=，土路肩的寬度為 2=，具體見圖 。 重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 22 圖 公路橫斷面組成 查 規(guī)范 得瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為 12%，故取路拱坡度為 2%；路肩橫向坡度一般應較路面橫向坡度大 1%2%，故取路肩橫向坡度為 3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。 由規(guī)范得知，當 H＜ 6m（ H— 路基填土高度）時，路基邊坡按 1: 設(shè)計。在路塹段路基邊坡采用 1:。 淺挖路段采用 ： ，深挖路段采用 1： 。 本設(shè)計路段地處平原微丘區(qū)， 但有