道路工程畢業(yè)設(shè)計

1、前言本次畢業(yè)設(shè)計題目是銅陵至池州一級公路A1標(biāo)段設(shè)計，此地段屬于平原微丘地區(qū),總里程為2629.454m.畢業(yè)設(shè)計是教學(xué)計劃中最后一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的道路交通基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能，進(jìn)行道路交通工程設(shè)計或科學(xué)研究的綜合訓(xùn)練，是面前各個教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)、深化和拓寬，是學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實踐能力培養(yǎng)的重要階段，其目的是學(xué)生成為交通工程師所必須的綜合訓(xùn)練，有利于向工作崗位過渡。本畢業(yè)設(shè)計是根據(jù)所給比例的地形圖，根據(jù)石臺段的氣候、地質(zhì)、水文等資料，對資料進(jìn)行整理、分析，并加以認(rèn)真的思考，聽取指導(dǎo)教師的意見編制而成的。以交通土建專業(yè)課程為依據(jù),依照交通土建專業(yè)畢業(yè)設(shè)計大綱的要

2、求，對實習(xí)資料進(jìn)行整理、分析,并加以認(rèn)真的思考,聽取指導(dǎo)教師的意見編制而成的。在設(shè)計中參閱了道路勘測設(shè)計、道路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、路基路面工程、專業(yè)英語等專業(yè)文獻(xiàn).本畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容包括：原始資料、路線方案的選線、定線、道路平面設(shè)計、道路縱斷面設(shè)計、道路橫斷面設(shè)計、路基路面設(shè)計排水設(shè)計及附屬設(shè)施設(shè)計。設(shè)計的第一章是關(guān)于本次畢業(yè)設(shè)計所收集原始資料、技術(shù)等級和幾何標(biāo)準(zhǔn)，闡述了本設(shè)計路線的選線與比選的具體過程。第二、三、四章則分別關(guān)于平、縱、橫三方面的設(shè)計，具體介紹了平、縱、橫設(shè)計幾何標(biāo)準(zhǔn)的選定，還有三者綜合設(shè)計的過程。第五介紹了路基設(shè)計的內(nèi)容。第六章詳述了路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。第七章介紹了關(guān)于排水方面的設(shè)計。

3、第八章是關(guān)于道路附屬設(shè)施的設(shè)計。在設(shè)計過程中得到指導(dǎo)老師宋宇和土建、地建教研室各位老師的悉心指導(dǎo)和幫助，在此衷心的感謝！此外，本人在設(shè)計過程中力求做到：技術(shù)上先進(jìn)實用、費用上經(jīng)濟(jì)合理、施工上安全可靠，并力求符合工程實際，使理論知識和現(xiàn)場實際相結(jié)合。由于本人實際經(jīng)驗與知識含量的欠缺，理論知識掌握不熟練，設(shè)計中肯定有錯漏之處,懇請各位指導(dǎo)老師予以點評指正，以使設(shè)計修改完善。1 原始資料及選線與定線1.1 原始資料（1）畢業(yè)設(shè)計題目：銅陵至池州一級公路A1標(biāo)段設(shè)計；（2)所在地區(qū)：華東地區(qū)；(3）等高線地形圖：比例尺 1：2000;（4）道路等級：一級公路；（5）交通量：25023輛/日；（6）設(shè)計

4、車速：80km/h。本設(shè)計是交通土建專業(yè)畢業(yè)設(shè)計,設(shè)計任務(wù)是銅池一級公路施工圖設(shè)計，主要內(nèi)容包括:路線方案的選線及定線、道路平面設(shè)計、道路縱斷面設(shè)計、道路橫斷面設(shè)計、路基路面設(shè)計、排水及附屬設(shè)施設(shè)計、預(yù)算、施工組織設(shè)計、英語翻譯等內(nèi)容。本設(shè)計初始資料有地形圖一幅，地形、氣候等設(shè)計資料按有關(guān)資料查詢得到。本設(shè)計地形圖主要為平原微丘地區(qū),整個設(shè)計應(yīng)遵循平原微丘地區(qū)一級公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).1.1.1自然條件8本設(shè)計地段銅陵市位于安徽省中南部,長江中下游南岸，池州，位于安徽省西南部，地處亞熱濕潤氣候一級公路路段之一,公路自然規(guī)劃為3區(qū)，主要為平原微丘地形。道路沿線基本位于平原地區(qū)。本設(shè)計沿線的土質(zhì)良好，無

5、不良地質(zhì)現(xiàn)象，地質(zhì)穩(wěn)定。本設(shè)計所在地區(qū)屬于亞熱濕潤氣候，由于地形和氣候影響，境內(nèi)降雨集中，年際年內(nèi)變化大，池塘較多，在設(shè)計中應(yīng)該根據(jù)這種差異和變化，對路基、路面和排水做出相應(yīng)的設(shè)計。1.1。2 路線狀況本設(shè)計一級公路的起點為K0+000。000,終點為K2+629.454,總里程為2629.454m。路線設(shè)計起點位置位于地形圖的左側(cè)偏上部位，終點位于地形圖最右側(cè)偏上部位。沿線地勢較為平坦,偏上位置有較為高點的小山丘及其他池塘。路線中間部分的位置須架橋穿過赤沙河。1。1.3公路建設(shè)與周圍環(huán)境及自然環(huán)境道路平面線形的選擇和布置要合理，選一條技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)上合理，又能符合使用要求的線路。在定線的過程

6、中，應(yīng)盡力避開人口密集區(qū),避免大挖大填，降低填土高度,減少占地寬度和植被的破壞，避免占用高產(chǎn)田，注意同農(nóng)田基本建設(shè)相配合.1.1。4公路設(shè)計基本參數(shù)1通過對道路所處的地形、地貌、道路等級、交通量及設(shè)計車速的分析調(diào)查,確定該段道路為一級公路，現(xiàn)依據(jù)規(guī)范將設(shè)計指標(biāo)列出如下：設(shè)計車速-80 km/h年平均日交通量-25023（輛/日）圓曲線極限最小半徑-250m圓曲線一般最小半徑-400m 緩和曲線最小長度-70m平曲線最小長度一般值-400m平曲線最小長度最小值-140m同向曲線最小長度-6V反向曲線最小長度-2V公路最大縱坡-5公路最小縱坡-0.3最大直線長度-1100m(3%） 900m （4

7、） 700m （5）最大超高值-10最小坡長-200m凸形豎曲線極限最小半徑-3000m 一般最小半徑-4500m凹形豎曲線極限最小半徑-2000m 一般最小半徑-3000m 豎曲線最小長度最小值-70m 一般值-170m停車視距-110m平曲線超高過渡方式-繞中線旋轉(zhuǎn)行車道數(shù)-4行車道寬度-15m路基寬度 一般值-24.50m 路基寬度 最小值-21。50m中央分隔帶寬度 一般值-2。00m 最小值-1.00m左側(cè)路緣帶寬度 一般值-0。50m 最小值-0.50m 中間帶寬度 一般值-3。00m最小值-2。00m硬路肩寬度 一般值-2.50m 最小值-1。50m土路肩寬度 一般值-0。75m

8、 最小值-0.75m1。2 選線 路線的選定路線的選定是道路設(shè)計中最根本的問題。道路的選線與定線，就是根據(jù)道路的使用、公路的等級和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在規(guī)劃的起、訖點之間結(jié)合地形、地質(zhì)、水文及其他沿線條件，綜合考慮平、縱、橫三方面因素,在紙上選定道路中心線的確切位置。它面對的是一個十分復(fù)雜的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)條件，需要綜合考慮多方面因素。為達(dá)到此目的,我選線時做到由粗到細(xì)，由輪廓到具體,逐步深入，分階段分步驟地加以分析比較，定出了我認(rèn)為最合理的路線來。1。2。1 影響公路路線設(shè)計的因素城鎮(zhèn)或鄉(xiāng)村;公路的功能；公路等級；新建或改建路段；設(shè)計車輛流量；交通量以及重型車輛在交通流中的比例；法規(guī)要求：如規(guī)劃界限

9、或歷史文物;超車許可；適宜的交叉口位置及其形式；地形和地質(zhì)狀況，特別是山丘、高地下水位或不良地質(zhì)等情況；避繞從經(jīng)濟(jì)角度考慮，不宜坼遷的物體或設(shè)施；排水要求；盡可能達(dá)到土方填挖工程的調(diào)配平衡；其它環(huán)境及景觀要求。1.2。2 道路選線的原則2本設(shè)計是一級公路，所以在各個方面我都比較注意。路線設(shè)計應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，作到工程量小,造價低，營運費用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù).在工程量增加不大時，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不要輕易采用極限指標(biāo)，也不應(yīng)不顧及工程量的大小,而片面追求高指標(biāo).本設(shè)計選線時，我注意了同農(nóng)田水利基本建設(shè)相配合，做到了少占池塘。本設(shè)計在路線走向方面,基于考慮繞

10、過一些險地，所以占了部分居民設(shè)施及其建筑物用地等.本設(shè)計的地形圖上，沒有名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路，所以不用考慮此因素.選線時應(yīng)對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入的勘測調(diào)查和了解。對嚴(yán)重的不良地段，如滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、泥沼等地段和沙漠及多年凍土等特殊地區(qū)，應(yīng)慎重對待，一般情況下應(yīng)該設(shè)法繞避，當(dāng)必須穿過時應(yīng)選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。1。2.3 選線的步驟和方法7在道路規(guī)劃路線起、終點之間選定一條技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，又符合使用要求的道路中心線的工作,即是所謂的“選線”。本設(shè)計必須在這眾多的方案中選出一條符合設(shè)計要求，經(jīng)濟(jì)合理的最優(yōu)方案.因為影響選線的因素很多，這些因

11、素有的互相矛盾，有的相互制約，各因素在不同場合的重要程度也不相同，不可能一次就找出最理想方案來。最有效的做法是通過分階段，由粗到細(xì)反復(fù)比選來求最佳解。本設(shè)計選線按工作內(nèi)容分三步進(jìn)行。1.2。4 路線方案選擇結(jié)合本設(shè)計來說，路線方案選擇主要是解決起、終點間路線基本走向問題.在比例尺1:2000的地形圖上，從較大面積范圍內(nèi)找出各種可能的方案,收集各種可能方案的有關(guān)資料，確定數(shù)條有進(jìn)一步比較價值的方案。通過多方案的比選,得出了一個最佳方案來.本次設(shè)計平原區(qū)路段，因地形限制不大，布線應(yīng)在基本符合路線走向的前提下,著重考慮政治、經(jīng)濟(jì)因素，正確處理對地理、地質(zhì)的避讓與趨勢，找出一條理想的路線。1。2.5

12、路線帶選擇在路線基本方向選定的基礎(chǔ)上,按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定出一些細(xì)部控制點,即構(gòu)成路線帶，也稱路線布局。只有在地形簡單,方案明確的路段，路線布局才可以現(xiàn)場直接選定。因為此次設(shè)計我缺乏實地經(jīng)驗,也沒有物質(zhì)條件，所以路線布局只能在1：2000的平面圖上進(jìn)行選線、定線.1。3 定線經(jīng)過上述兩步的工作，路線雛形能明顯勾畫出來.定線就是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案,結(jié)合有關(guān)條件在有利的定線帶內(nèi)進(jìn)行平、縱、橫綜合設(shè)計,具體定出道路中線的工作。本設(shè)計中影響定線的主要因素:沿線地形、地質(zhì)、水文、氣象等的自然條件;要求的路線技術(shù)等級與實際可能達(dá)到的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其對路線使用的任務(wù)、性質(zhì)、路線長度、筑路材料來源

13、、施工條件以及工程量、三材（鋼筋、木材、水泥）用量、造價、工期、勞動力情況.紙上定線應(yīng)該既符合該級路的幾何標(biāo)準(zhǔn)，又能充分適應(yīng)當(dāng)?shù)氐匦?，避開了盡可能多的障礙物。其具體操作方法有兩種：（1)直線型法（2）曲線型法本設(shè)計采用直線型的方法,利用導(dǎo)向線各點的可活動性，按照“照顧多數(shù)、注重重點”的原則，掌握與一級公路相應(yīng)的幾何標(biāo)準(zhǔn)，先用直線尺試穿出與較大地形相適應(yīng)的一系列直線，然后用適當(dāng)?shù)那€把相鄰直線連接起來,因地制宜地選擇合適的線路走向。1.3。1 具體的選線本次設(shè)計中，在地形圖上起、終兩點為指導(dǎo)教師規(guī)定的固定控制點，所謂固定控制點,是指無論設(shè)計選線采用何種方案,都必須通過的點。本次設(shè)計的地形從圖紙上

14、表現(xiàn)為以平原微丘為主. 所以我在本次選線設(shè)計中，主要考慮道路對平原微丘和居民區(qū)的處理，對耕地的占有及利用問題，線形如何展開以及線形的美觀流暢、經(jīng)濟(jì)、工期的長短等諸多因素.1.3。2 影響本設(shè)計路線方案選擇的因素（1）建筑物；(2)一級公路的標(biāo)準(zhǔn);(3）鄉(xiāng)村道路;（4）池塘；(5）排水要求；（6）高壓線；(7）國道；（8)地勢的起伏。1。3。3 方案擬定本次設(shè)計是一級公路，我選擇了兩種方案：方案一：從K0+000.000出發(fā)，經(jīng)過一條高壓線，在K0+561.520處左轉(zhuǎn),經(jīng)過兩個水塘、一條赤沙河，一個水塘，在K1+579.372處左轉(zhuǎn),再經(jīng)過一條碎石路、一條高壓線、兩個村莊附近，直至終點。路線全

15、長2629.454m.該方案經(jīng)過較稍少的池塘、近村莊，也沒有進(jìn)入山區(qū)。圖 11 選線方案一Fig。.1-1 Route selection plan one 方案二:從起點出發(fā)，經(jīng)過兩個水塘，一條高壓線左轉(zhuǎn)后經(jīng)過一個水塘、一條赤沙河和兩片山區(qū)、兩個水塘，經(jīng)過村莊耗費資金和人力很大，經(jīng)過山區(qū)需增加填挖量。圖 1-2 選線方案二Fig。12 Route selection plan two 綜合考慮，選擇方案一.1。3.4 定線方法與步驟7（1)在地形圖上根據(jù)路線布局所確定的定線走廊和限制較嚴(yán)的控制點，徒手畫出線形順適、平緩并與地形相適應(yīng)的路線概略位置；（2）選擇直尺和不同半徑

16、的圓曲線彎尺擬合徒手畫線，把該畫線分解成規(guī)則的數(shù)學(xué)單元直線和圓弧,形成一個圓弧和直線組成的具有錯為的間斷線形。選取最逼近徒手畫線并符合該級道路線形設(shè)計要求的圓曲線半徑作為設(shè)計半徑;（3）在每一被分解后在圓弧或直線上各采集兩個點的坐標(biāo)，從而將直線和圓固定下來。通過試定或驗算,用合適的緩和曲線將固定的線形單元順滑地連接,形成一條以曲線為主的連續(xù)平面線形.2 道路的平面設(shè)計平面設(shè)計是道路設(shè)計的基本組成部分,是根據(jù)汽車行駛的性能，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件,按照道路設(shè)計規(guī)范在平面上布置出一條通順，舒暢的線性來設(shè)計的.本設(shè)計道路總長2629。454m，設(shè)有2個轉(zhuǎn)折點,平曲線要素類型采用基本型.2.1 平面設(shè)計采

17、用的標(biāo)準(zhǔn)2 本設(shè)計路線全長2629。454m，設(shè)了兩個平曲線.平面設(shè)計指的是根據(jù)汽車行駛的性能，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件，按照道路設(shè)計規(guī)范在平面上布置出一條通順、舒暢的線形來。2。1。1 汽車行駛軌跡2道路平面線形設(shè)計中主要考察的是汽車行駛軌跡.只有當(dāng)平面線形與這個軌跡相符合或相近時，才能保證行車的順適和安全。行駛中的汽車，其行駛匯集在幾何性質(zhì)上有以下特征： (1）各軌跡是連續(xù)的和圓滑的，即在任何一點上不出現(xiàn)錯頭和破折；（2）其曲率是連續(xù)的，即軌跡上任何一點不出現(xiàn)兩個曲率的值；（3）其曲率變化是連續(xù)的,即軌跡上任何一點不出現(xiàn)兩個曲率變化率的值.2。1。2 平面線形要素1（1）直線一般要素直線,即曲率

18、為零，在直線道路上行駛的汽車受力簡單,方向明確,駕駛操作容易，給人以短捷，直達(dá)的良好印象且在測設(shè)中也比較簡單。基于直線的這些優(yōu)點,在各種線形工程中都被廣泛使用，但過長直線的設(shè)置也受一定條件的限制，譬如，司機(jī)長時間處于直線的行駛狀態(tài)，身體會疲乏,精神會放松下來甚至注意力會不集中，而導(dǎo)致車禍或其他。本設(shè)計的一級公路路段直線的最大長度限制在20V=1600m內(nèi)。設(shè)置長直線時應(yīng)注意下列事項:1）在長直線上縱坡不宜過大,因長直線再加下陡坡行駛更容易導(dǎo)致高速度；2）長直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜，這樣可以使生硬的直線得到一些緩和；本設(shè)計從平面的兩個轉(zhuǎn)彎處進(jìn)入后面的長直線段，就設(shè)了一個大半徑10000m的

19、凸形豎曲線和一個半徑8400m的凹形豎曲線.3）道路兩側(cè)地形過于空曠時，宜采取植不同樹種或設(shè)置一定建筑物、雕塑、廣告牌等設(shè)施，以改善單調(diào)的景觀;本設(shè)計后半段的地形就是較空曠，所以我建議用后者。由于在一級公路兩側(cè)植樹,也許會有人出沒，而且也許會影響視線，基于不安全的考慮，所以不采取前者。4)直線或長下坡盡頭的平曲線，除曲線半徑，超高，視距等必須符合規(guī)定外，還必須采取設(shè)置標(biāo)志，增加路面抗滑能力等安全設(shè)施。（2)直線的最小長度在考慮了線形的連續(xù)和優(yōu)美，規(guī)范規(guī)定了在平面線形設(shè)計中直線的最小長度如下：同向曲線間的直線最小長度以不小于6V為宜；反向曲線間的直線最小長度以不小于2V為宜.由于本設(shè)計設(shè)了兩個轉(zhuǎn)

20、彎處，所以需考慮此問題.圓曲線的曲率為常數(shù),它具有與地形相適應(yīng)、可循性好、線形美觀、易于測設(shè)等優(yōu)點，使用十分普遍.（3）圓曲線的幾何要素如圖2-1： 圖 2-1 平曲線Fig。21 plane curve幾何元素的計算公式如下: (2-1） （22） （2-3） （24）式中：T-切線長（m）；L曲線長(m）；E-外距（m)；J-校正數(shù)或稱超距（m)；R圓曲線半徑（m）；轉(zhuǎn)角（度)。(3）圓曲線半徑根據(jù)汽車行駛在曲線上力的平衡得：式中: V 行駛速度（km/h)；橫向力系數(shù)；-超高橫坡度。2。1。3 緩和曲線7緩和曲線的曲率為變數(shù)，它是設(shè)置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉(zhuǎn)向相

21、同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。(1)緩和曲線的作用1）曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循；2） 離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒適；3)超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn);4)與圓曲線配合得當(dāng),增加線形美觀；5）作為緩和曲線的曲線形式很多,在本設(shè)計中我已把回旋線作為緩和曲線。（2)回旋線的基本公式為 （2-6)式中：r回旋線上某點的曲率半徑（m）;l回旋線上某點到原點的曲線長（m）；A-回旋線的參數(shù).（3)回旋線的幾何要素任意點處的曲率半徑: （2-7）點的回旋線長： （2-8）點的曲率圓的內(nèi)移值 ： （29）點的曲率圓圓心M點的坐標(biāo) （210）長切線長： (211)短切線長： （2-12）點的

22、弦長: (2-13)點的弦偏角： (214)回旋線上的任意一點的切線方向與X軸的夾角： （2-15)（4）緩和曲線的長度由于車輛要在緩和曲線上完成不同曲率的過度行駛，所以要求緩和曲線有足夠的長度，以使司機(jī)能從容地打方向盤，乘客感覺舒適,線形美觀流暢，圓曲線上的超高和加寬的過渡也能在緩和曲線內(nèi)完成。所以，應(yīng)規(guī)定緩和曲線的最小長度。緩和曲線的最小長度可以從以下幾方面考慮：1）旅客感覺舒適2）超高漸變率適中 （216）式中：B 旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的寬度；-超高坡度與路拱坡度代數(shù)差；超高漸變率。3）行駛時間不太短m式中:汽車行駛速度在考慮了上述影響緩和曲線長度的各項因素，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一級

23、公路的緩和曲線的最小長度為70m。（5)有緩和曲線的道路平曲線幾何要素道路平面線形三要素的基本組成是:直線回旋線圓曲線回旋線直線，其幾何要素的計算公式如下： （217) （218) （2-19) （220） (221） （2-22） (2-23）式中符號見圖21。2。2 平面線形設(shè)計的原則2（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)；（2）行駛力學(xué)上的要求是基本的,視覺和心理上的要求對一級公路應(yīng)盡量滿足；（3）保持平面線形的均衡與連貫；1）長直線盡頭不能接以小半徑曲線；2）高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡。（4）應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形;（5)平曲線有足夠的長度。2.3 平曲線要

24、素的組合類型7（1） 基本型從現(xiàn)行的協(xié)調(diào)性來看易將回旋線：圓曲線：回旋線設(shè)長度計成1:2：1。本設(shè)計中采用基本型的平曲線如圖22：圖2-2 基本型回旋線Fig. 22 The basic typed returning line(2）S型兩個反向圓曲線用回旋線連接的組合。兩個相鄰回旋線參數(shù)一般相等，當(dāng)采用不同的參數(shù)時,兩參數(shù)之比應(yīng)小于2.0,有條件時以小于1。5為宜。此外,在S型曲線上，兩個反向回旋線之間不設(shè)直線，是行駛力學(xué)上所希望的,不得已插入直線時，必須盡量地短,其短直線的長度或重合段的長度應(yīng)符合下式： （224）式中：反向回旋間短直線或重合段的長度（m);-回旋線參數(shù)。如圖2-3：圖23

25、 S型回旋線Fig. 23 The S typed returning line（3）卵型用一個回旋線連接兩個同向圓曲線的組合。其上的回旋線參數(shù)A不應(yīng)小于該級公路關(guān)于回旋線最小參數(shù)的規(guī)定，同時宜在下列界限之內(nèi)： （2-25）式中：A 回旋線參數(shù)；小圓半徑（）。如圖2-4：圖2-4 卵型回旋線Fig. 24 The egg typed returning line （4)凸型在兩個同向回旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的組合。如圖25:圖2-5 凸型回旋線Fig。 25 The raised typed returning line （5）復(fù)合型兩個以上同向回旋線間在曲率相等處相互連接的形式。此中回

26、旋線除了受地形和其它特殊限制的地方外一般很少使用，多出現(xiàn)在互通式立體交叉的匝道線形設(shè)計中。（6)C型同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接。其連接處的曲率為0，相當(dāng)于兩基本型的同向曲線中間直線長度為0,對行車和線形都帶來一些不利影響,所以C型曲線只有在特殊地形條件下方可采用。2.4 行車視距行車視距是為了保證行車安全，駕駛?cè)藛T能隨時看到汽車前面相當(dāng)遠(yuǎn)的一段路程，一旦發(fā)現(xiàn)前方路面有障礙物或迎面來車，能及時采取措施，避免相撞的最短距離。行車視距有以下幾種類型：2。4。1 停車視距1停車視距是為了保證行車安全，駕駛?cè)藛T能隨時看到汽車前面相當(dāng)遠(yuǎn)的一段路程，一旦發(fā)現(xiàn)前方路面有障礙物或迎面來車,能及時采取

27、措施,避免相撞的最短距離行車視距。 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了一級公路對停車視距的要求：110m(80km/h）停車視距的計算公式：式中：駕駛員反應(yīng)時間內(nèi)汽車行駛的距離（m)；制動距離（m）,指汽車開始制動到完全停止時行駛的距離;安全距離（m)，一般取512m；駕駛員反應(yīng)時間取1。2s；-縱坡度，上坡為正，下坡為負(fù);V-汽車行駛速度（km/h），V采用設(shè)計車速的85%;路面與輪胎之間的附著系數(shù)，一般按潮濕狀態(tài)考慮?，F(xiàn)利用公式對本設(shè)計的停車視距的最危險點進(jìn)行檢驗，查得瀝青路面，路面類型為潮濕的附著系數(shù)取0.31。根據(jù)計算結(jié)果115。947m>110m說明該路段滿足停車視距要求。2。4。2 會車視距它是指

28、在同一條車道上兩對向汽車相遇，從相互發(fā)現(xiàn)時起，至同時采取制動措施使車安全停止所需要的最短距離.2。4.3 錯車視距它是指在沒有明確劃分車道線的雙車道道路上，兩對向行駛的汽車相遇，發(fā)現(xiàn)后采取減速避讓措施安全錯車所需的最短距離。2。4.4 超車視距1它是指在雙車道公路上，后車超越前車時，從開始駛離原車道之處起，至可見逆行車道并能超車后安全駛回原車道所需的最短距離。超車視距的全程可分為四個階段：加速行駛距離： (2-27)超車汽車在對向車道上行駛的距離： (2-28)超車完了時,超車汽車與對向汽車之間安全距離：超車汽車從開始加速到超車完了時對向汽車的行駛距離： (229）所以超車視距： （230）2

29、。4。5 對視距的要求1各級公路首先保證的是停車視距的要求,在此基礎(chǔ)上再盡量滿足其他視距的要求，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了一級公路對停車視距的要求：110m（80km/h）。工程特殊困難或其它條件限制的地段。可采用停車視距，但必須采取分道行駛措施。停車視距計算中，眼高1。2m,物高0.1m。2。5 本設(shè)計平面線形的具體設(shè)計過程12。5。1 平曲線要素的設(shè)置本設(shè)計在指導(dǎo)教師給定的兩個控制點的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際圖紙上的地形情況,初步定出線形的大致走向.整個線形在中間設(shè)置一個轉(zhuǎn)點，轉(zhuǎn)點處坐標(biāo)及圓曲線半徑，緩和曲線的長度在曲線轉(zhuǎn)角表中列出。2。5.2 路線轉(zhuǎn)角、交點間距、曲線要素及中點樁計算設(shè)起點坐標(biāo)為，第個交點坐標(biāo)

30、為 =1，2，3n，則坐標(biāo)增量： (231）交點間距： （2-32）象限角： （2-33)計算方位角A： 0 ,0 0 ，0 0 ，0 0 ,0 轉(zhuǎn)角:，當(dāng)0時,路線右偏；時,路線左偏。下面是交點的計算過程，其結(jié)果見直線曲線轉(zhuǎn)角表.已知起點QD(812.00，314）、JD1（280.00,958。00）、JD2（374.00，1905.80），終點ZD(966.00,2550.00）起點QD與JD1之間：坐標(biāo)增量： mm交點間距: m象限角： 方位角： JD與JD之間坐標(biāo)增量： m m交點間距: m象限角: 方位角： 轉(zhuǎn)角： （左偏）其余各點計算過程相似，結(jié)果詳見附表。2。5.3平面線形要素

31、計算=28.6479JD處的幾何元素：m=28。6479=JD處的幾何元素：將起點QD里程定義為JD處: 130= JD處： 2.5。4 道路中樁坐標(biāo)計算（1）計算公式如圖2-2，設(shè)交點坐標(biāo)為JD（XJ,YJ），交點相鄰直線的方位角分別為A1和A2。圖2-6 中樁坐標(biāo)計算圖Fig。26 Fig.ure of calculating middle stakes coordinates 則ZH（或ZY）點坐標(biāo)： (2-34) (235）點坐標(biāo): （236） （2-37）設(shè)直線上加樁里程為L，ZH，HZ表示曲線起、終點里程，則前直線上任意點坐標(biāo) （2-38） （239）后直線上任意點坐標(biāo) （2-40

32、） (2-41）曲線上任意點的切線橫距： （242）式中：-緩和曲線上任意點至點的曲線長緩和曲線長度1) 第一緩和曲線任意點坐標(biāo)： (2-43）2） 圓曲線內(nèi)任意點坐標(biāo)a 由時, (244） 式中:圓曲線內(nèi)任意點至點的曲線長； HY點坐標(biāo)b 由時： (245）式中：圓曲線內(nèi)任意點至點的曲線長；3) 第二緩和曲線內(nèi)任意點坐標(biāo) （246） 式中：-第二緩和曲線內(nèi)任意點至點的坐標(biāo)4） 方向角計算a 緩和曲線上坐標(biāo)方向角： （2-47） 轉(zhuǎn)角符號，第一緩和曲線右偏為“+”，左偏為“”； 第二緩和曲線右偏為“”，左偏為“+”。式中：緩和曲線上任意點至點的曲線長;緩和曲線長度b 圓曲線上坐標(biāo)方向角： (2

33、48) 為轉(zhuǎn)角符號，右偏為“+”，左偏為“” （2)坐標(biāo)計算過程以樁號K0+400。000、K0+600。000、K1+200。000為例： 已知:JD1（280。000，958。000）,T=273.800m，A1=129°3335,A=84°2010 =130mZH點坐標(biāo)：HZ點坐標(biāo)：K0+400。00點處于前直線上,坐標(biāo)為： K1+200。000點處于后直線上，坐標(biāo)為： K0+600。000點處于ZH與HY之間，坐標(biāo)為： (3）方向角計算以K0+600.000為例方向角為： 其余各樁坐標(biāo)及方向角的計算具體結(jié)果見附表中的逐樁坐標(biāo)表。3 道路縱斷面設(shè)計公路路線在平面上不可

34、能從起點至終點是一條直線,在縱斷面上也不可能從起點至終點是一水平線，而是有起伏的空間線。所謂縱斷面，即沿道路中線刨切然后展開。由于自然因素以及經(jīng)濟(jì)性的要求,路線縱斷面總是一條有起伏的空間線?？v斷面上有兩條主要的線,一條是地面線；一條是設(shè)計線?？v斷面設(shè)計的主要任務(wù)是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項l件以及工程經(jīng)濟(jì)性等，研究起伏空間線幾何構(gòu)成的大小及長度，以便達(dá)到行車安全速度、運輸經(jīng)濟(jì)合理和乘客感覺舒適的目的。3.1 縱坡設(shè)計的要求及原則1縱坡設(shè)計必須滿足公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的各項規(guī)定。本設(shè)計依據(jù)一般原則,對下面幾點進(jìn)行了考慮：（1）為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛,縱坡應(yīng)具有一定的平

35、順性，起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值，合理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡.連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段；（2）縱坡設(shè)計應(yīng)對沿線地質(zhì)、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢;(3）一般情況下縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地;本設(shè)計中只在中間段靠前的地方填方量稍大，其他地段比較平緩,將其他路段的土運往此處，或者就近取土。其中經(jīng)過途中鄉(xiāng)村道路通過橋梁在本設(shè)計中的一級公路下方穿過，還有兩處鄉(xiāng)村河流，也是修建橋梁從一級公路下部通過.（1）平原微丘區(qū)地下水埋

36、藏較淺，或池塘、湖泊分布較廣縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定;(2）對連接段縱坡,如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應(yīng)緩和，避免產(chǎn)生突變。交叉處前后的縱坡應(yīng)平緩些；(3）在實地調(diào)查的基礎(chǔ)上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求；（4)應(yīng)通過視覺分析、經(jīng)濟(jì)比較、與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)等因素進(jìn)行道路平縱組合設(shè)計，主要注意以下幾點：1）平曲線應(yīng)與豎曲線相重合,且平曲線要稍長于豎曲線，最好使豎曲線的起點與終點都在平曲線的兩個緩和段內(nèi)，這就是所謂的“平包豎”;本設(shè)計中充分考慮了這一點，在各項標(biāo)準(zhǔn)都符合的前提下平曲線與豎曲線相重合為“平包豎”。2)平曲線應(yīng)與豎曲線大小保持均衡,

37、不要在長的平曲線內(nèi)設(shè)置多個豎曲線；本設(shè)計在長平曲線內(nèi)只設(shè)了一個大半徑的行豎曲線。3）暗彎與凸形豎曲線組合、明彎與凹形豎曲線組合是合理的，悅目的；4)避免凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合，小半徑豎曲線不要與緩和曲線重疊；5）設(shè)計時應(yīng)充分考慮與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)。3.2 縱斷面設(shè)計的步驟和方法7（1）準(zhǔn)備工作：縱坡設(shè)計之前我在“坐標(biāo)繪圖紙”上，按比例標(biāo)注里程樁號和標(biāo)高,點繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。同時收集和熟悉了必要的設(shè)計資料，并領(lǐng)會設(shè)計意圖和要求。（2）標(biāo)注控制點：控制點是指影響縱坡設(shè)計標(biāo)高的控制點。比如此路線的起點、終點、重要橋涵、地質(zhì)不良地段的最小填土高度、最大挖深、沿溪線

38、的最高設(shè)計洪水位、平面交叉和立體交叉點、城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標(biāo)高以及受其他因素限制路線必須通過的標(biāo)高控制點等。（3）試坡：我在已標(biāo)出的控制點的基礎(chǔ)上，根據(jù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、選線意圖、結(jié)合地面的起伏變化，在這些點位間進(jìn)行穿插與取直,試定若干直線段，對于各種可能的坡度方案進(jìn)行了比較，最后定出了既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),又滿足控制點的要求，且土石方較省的設(shè)計線作為初定坡度線，延長就可以確定變坡點的初步位置。（4)調(diào)整:我將選定的坡度與公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照，檢查設(shè)計的最大縱坡、最小縱坡、坡長限制等是否符合要求，平、縱組合是否適合，以及與路線交叉、橋梁等處的縱坡安排是否合理，若有問題則要進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方法不外乎是對坡度線平抬

39、、平降、延伸、縮短或改變坡度值。（5)核對：選擇有控制意義的重點橫斷面，如最大填挖高度處,檢查是否填挖過大、橫斷面坡度線是否與地面線相交、橋梁過高或過低橋梁過長等情況，若有問題應(yīng)及時調(diào)整縱坡.（6）定坡:調(diào)整核對無誤后，定出變坡點的里程（一般要為10的整倍數(shù))，然后逐段將直線坡段的坡度值、變坡點的樁號和標(biāo)高等確定下來，相鄰變坡點的里程之差為坡長。變坡點標(biāo)高是由縱坡度和坡長依次推算而得的。（7）設(shè)置豎曲線:拉坡時已經(jīng)考慮了平、縱組合等問題，可以根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、道路設(shè)計資料集、道路勘測設(shè)計等資料確定豎曲線半徑，計算豎曲線要素值.3。3 縱斷面的豎曲線要素13.3。1 最大縱坡最大縱坡是指縱坡

40、設(shè)計時各級道路允許采用的最大坡度值，它是道路縱斷面設(shè)計的重要控制指標(biāo)。我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定一級公路的最大縱坡為5。一級公路受地形條件或其他特殊情況限制時，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.本設(shè)計的最大縱坡為1.326%4%。3。3.2 最小縱坡在長路塹、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0。3%的最小縱坡，一般情況下以不小于0。5為宜.當(dāng)必須設(shè)計平均縱坡或縱坡小于0.3時，邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計。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)計最小縱坡不

41、宜小于超高允許漸變率。本設(shè)計的最小縱坡為0.588 0。3%。3。3.3 坡長限制（1)最短坡長限制最短坡長的限制主要是從汽車行駛的平順的要求考慮的，如果坡長過短，使變坡點增多，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)致乘客感覺不舒適，車速越高越突出,公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和道路設(shè)計資料集規(guī)定，一級公路的最短坡長為:平原微丘200m（2）最大坡長限制道路縱坡的大小及其對汽車正常行駛影響很大?？v坡越陡，坡長越長,對行車影響也越大，所謂最大坡長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所行駛的距離.規(guī)范規(guī)定，一級公路最大坡長為:由于本設(shè)計的各坡度都小于不限長度的最大縱坡3,所以

42、不設(shè)最大坡長。3。3。4 平均縱坡平均縱坡是指一定長度的路段縱向所克服的高差與路線長度之比，是為了合理運用最大縱坡,坡長及緩和坡長的規(guī)定,以保證車輛安全順利地行駛的限制性指標(biāo)。3。3。5 合成坡度合成坡度計算公式為 （3-1）式中：I -合成坡度（%）；-超高橫坡度或路拱橫坡度（）; 路線設(shè)計縱坡坡度（）。 本設(shè)計的超高橫坡度為5,設(shè)計路線的最大縱坡坡度為1.326% 合成的最大縱坡坡度為： <10.5% 滿足要求，縱坡設(shè)計合格。3。4 豎曲線設(shè)計的原則（1）要滿足豎曲線最小半徑和最小長度的要求本設(shè)計中凸形豎曲線半徑10000m大于一般最小半徑4500m，凹形豎曲線半徑8400m大于一般

43、最小半徑3000m,凸型曲線長度121.982m大于最小長度70m，凹形曲線長度160.81m大于最小長度70m。（2)考慮平、縱組合的設(shè)計原則1）在視覺上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性；2）能保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小的均衡；3）選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露龋岳诼访媾潘托熊嚢踩?）注意到了與道路周圍環(huán)境的配合。（3）考慮平曲線與豎曲線的組合1)平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線；本設(shè)計考慮到坡長限制和坡度限制的因素,平、豎曲線沒有相互重合。2）平曲線與豎曲線半徑大小應(yīng)保持均衡；本設(shè)計的平曲線半徑為500m、420m，豎曲線長度分別為:10000m、8400m,

44、豎曲線半徑是平曲線半徑的20倍，保持平衡。3）暗、明彎與凸、凹豎曲線暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理的、悅目的；由于本設(shè)計中地勢比較平坦，道路周圍沒有高的地勢，所以不涉及到明、暗彎的問題。4）平、豎曲線應(yīng)避免的組合要避免是凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點相重合,設(shè)計中沒有反向平曲線；小半徑豎曲線不與緩和曲線相重合,本設(shè)計中沒有小半徑豎曲線；計算行車速度40km/h的道路,應(yīng)該避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線，這種組合是使平曲線與豎曲線對應(yīng)，最好使豎曲線的起終點分別方在平曲線的兩個緩和線內(nèi),即所謂的“平包豎"，本設(shè)計不涉及這些。（1)直線與縱斷面的