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第1章平面设计道路为带状构造物，它的中线是一条空间曲线，中线在水平面上的投影称为路线的平面，路线平面的形状及特征为道路的平面线形，而道路的空间位置成为路线。路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时，路线要改变方向和发生转折。1.1公路等级的确定交通量是单位时间内通过道路某断面的交通流量（既单位时间通过道路某断面的车辆数目），根据对此条公路近期交通量调查：解放CA10B700辆/昼夜，黄河JN150400辆/昼夜，日野KB211200辆/昼夜，太脱拉T－138S50辆/昼夜，小汽车1600辆/昼夜，交通量年增长率5%。由设计交通量计算公式：Nd=N0(1+γ)n-1=(1+0.05)15-1可得远景年平均交通量大概是5500（辆/日），依据《公路工程技术标准JTGB01—2003》可以确定此公路可设计成二级公路。从给出的地形图不难看出，该段地势两边山岭中间比较平坦，一般的地面坡度都比较小，地形简单，山脉水系分明，石少，土厚，地质和水文条件都比较简单，地形变化不大，使得路线在平、纵、横三方面都受到很小的限制，由此可以知道是山区谷地。所以在设计的过程中的技术指标都都用一般值。1.2设计行车速度的确定“设计车速”是在气候正常，交通密度小，汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路面、附属设施等）的影响时，一般驾驶员能保持安全而舒服地行驶的最大行驶速度。依据《标准》从工程难易程度,工程量大小及技术经济合理的角度考虑,各级公路的设计车速按地形分为两类,查表可知设计车速为60km/h。1.3选线设计1.3.1选线的步骤和方法：A选线道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点2位置和选定道路曲线的要素，通过纸上选线把路线的平面布置下来。1.3.2方案比选：在一公里的路线设计中有许多路线走向可以选择，根据已确定的路线的大概走向，综合考虑地形状况和技术经济指标后，选定了两套方案。此地形为山岭区和平原区，路线的平坦地都是庄稼地，根据此处的地形，布线应为少占庄稼地，有利于提高沿线地区的发展，线路在满足要求的时候要尽量选择直线的原则。根据这些要求选了两条线进行比较，方案一为靠着平原区右侧的较为平坦的地形，路线少占庄稼地，只设计了一个弯道等优点。方案二就是沿着平原区的中间走，且占用的庄稼地相比一方案较多，考虑到经济的关系及环境的因素，相比一方案要差。综合比较后最后选择第一套方案。1.4平曲线要素值的确定1.4.1平曲线要素值的确定：平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有以下几种：A基本形曲线几何元素及其公式：按直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线的顺序组合而成的曲线。这种线形是经常采用的。《标准》规定，除四级路可以不设缓和曲线外，其余各级都应设置缓和曲线。它的曲率连续变化，便于车辆遵循；旅客感觉舒适；行车更加稳定；增加线形美观等功能。设计是要注意和圆曲线相协调、配合，在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1：1：1。这一点非常的重要，在刚开始做设计的时候就没有注意到这个问题，设计出来的路线非常不协调，美观，比例严重失调，后来在老师的指导下改正了不足之处，经过改正后，线形既美观又流畅，已经到达了要求。在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小，外还要考虑超高和加宽的要求，所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。3（图一）缓和曲线切线增值q=Ls/2－Ls3/240R2(m)圆曲线的内移值p=Ls2/24R－Ls4/2384R3(m)切线长T=(R+p)tga/2+q(m)平曲线长度L=∏aR/180+Ls(m)外距E=(R﹢p)seca/2－R(m)校正值J=2T－L(m)a平曲线主要参数的规定根据《公路工程技术标准JTGB01—2003》的规定如表：公路等级二级地形平原地区圆曲线一般最小半径（m）200圆曲线极限最小半径（m）125平曲线最小长度（m）60缓和曲线最小长度（m）60b主要几何元素的计算桩号JD4(1)平曲线几何元素计算：右偏R=200(m)Ls=60(m)缓和曲线切线增值q=Ls/2－Ls3/240R2=39.946(m)圆曲线的内移值p=Ls2/24R－Ls4/2384R3=1.331(m)切线长T=(R+p)tga/2+q=156.973平曲线长度L=∏aR/180+Ls=290.611(m)外距E=(R﹢p)seca/2－R=32.872(m)校正值J=2T－L=23.335(m)(2)平曲线主点桩号计算及校正：JD：K0＋335.812ZH=JD－T=178.839HY=ZH＋Ls=258.839YH=HY＋Ly=389.45HZ=YH＋Ls=469.45QZ=HZ－L/2=324.145（一）路线平面线型设计设计行车时速为：60km/h，圆曲线半径为：200m,缓和曲线长为：80m，路线总长为：798.677m。（二）、路线走向：本路段起于k0+000.000，为新设路线，穿过农田并靠近村庄，本段路线平曲线共有交点1个，交点桩K0+335.812，终点桩号为k0+798.677。1.4.2各点桩号的确定5在整个的设计过程中就主要用到了以上的三种线形，在大约一公里的路长中，充分考虑了当地的地形，地物和地貌，相对各种相比较而得出的。在地形平面图上初步确定出路线的轮廓，再根据地形的平坦与复杂程度，具体在纸上放坡定点，插出一系列控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段，延伸相邻直线的交点，既为路线的各个转角点（既桩号），并且测量出各个转角点的度数，再根据《公路工程技术标准JTGB01—2003》的规定，初拟出曲线半径值和缓和曲线长度，代入平曲线几何元素中试算，最终结合平、纵、横三者的协调制约关系，确定出使整个线形连贯顺直协调且符合技术指标的各个桩号及几何元素。各个桩号及几何元素的计算结果见直线、曲线及转角表。第2章纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面，由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线，纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性，道路等级，当地的自然地理条件以及工程经济性等研究起伏空间线的大小和长度，以便达到行车安全，迅速，运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。2.1纵坡设计的要求（1）设计必须满足《标准》的各项规范（2）纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。（3）沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。（4）应尽量做到添挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。（5）纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。（6）对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。（7）在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。62.2纵坡设计的步骤（1）准备工作：在厘米绘图纸上，按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线。里程桩包括：路线起点桩、终点桩、交点桩、平曲线控制桩，涵洞控制桩等。（2）标注控制点：如路线起、终点，桥涵，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深。（3）试坡：在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，以控制点为依据，穿插与取直，试定出直坡线。反复比较各种可能的方案，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定试坡线。（4）调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵组合是否适当等，若有问题应进行调整。（5）核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖，作横断面设计图，检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况，若有问题应调整。（6）定坡：经调整核对无误后，把直坡线的坡度值、桩号和标高确定下来。坡度值取1％。（7）设置竖曲线：根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素，由于地形平坦，没设竖曲线。（8）计算各桩号处的填挖值：根据该桩号处地面标高和设计标高确定。起点高程为1371.00m，终点高程为1381.38m，路线纵坡1.3%。由于坡度较小，中间不设竖曲线，坡度和坡长都满足规范的要求。第3章横断面设计道路横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的。3.1行车道宽度的确定7根据第二章确定下此公路的等级是二级，则由《公路工程技术标准JTGB01—2003》规定，二级公路山岭区的路面宽7.0m，路基宽10m。3.1.2平曲线加宽及其过渡汽车行驶在曲线上，由于各轮迹半径不同，其中以后内轮轮迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。（1）平曲线加宽值的确定：由《公路工程技术标准JTGB01—2003》规定，二级公路采用第3类加宽值。对于JD1的半径为200，小于250m,可以考虑在圆曲线处加宽1m。3.1.3路拱的确定路拱是为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。根据《公路沥青路面设计规范JTJ014—97》规定，沥青混凝土路面的路拱横坡度1~2%。考虑到气候，终年温和湿润，因此取用2%的横坡度，土路肩的排水性远低于路面，所以其横坡度取用3%。3.2超高的确定及过渡方法3.2.1超高的确定超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高，而在缓和曲线上则是逐渐变化的超高。因此，从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段，称作超高缓和段或超高过渡段。超高值的计算公式：ih+u=V2/127Ri—超高横坡度u—横向力系数V—行车速度(km/h)R—圆曲线半径(m)根据规范规定，二级公路一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%。且考虑到超高横坡度与路线纵坡组合而成的坡度，即合成坡度，规范规定二级公路山里的最大允许合成坡度不的大于10%。3.2.2超高的过渡此设计公路是无中间分隔带的，在直线路段的横断面均以中线为脊向两侧倾8斜的路拱。在曲线路段路面由双向倾斜的路拱形式过渡到具有超高的单向倾斜的超高形式，行车道外侧绕中线旋转，直至与内侧横坡度相等为止。3.3超高值的计算桩号JD1V=60km/hB=7mb=1mR=200mbJ=3miG=2%iJ=3%ih=V2/127R－u外缘hc=bJiJ＋(bJ＋B)ih中线h′c=bJiJ＋Bih/2内缘h′′c=bJiJ－(bJ＋b)ih3.4路基设计的内容路基设计的基本内容，就是确定路基边坡的形状和坡度。路基边坡的形状在在本次设计中采用了直线。在填方边坡小于8时采用直线形，大于8小于20时采用折线形。当地形较陡，不容易放坡时，采用了重力式挡土墙。在挖方边坡坡高较小时用直线形，当边坡中混合了土、石时在分界处变坡，即采用折线形边坡；坡高较高时则采用台阶形。填挖方坡度值的取用综合了当地的地形和符合规范的规定。具体如下：填方边坡坡度填料种类边坡高度(m)边坡坡度全部上部下部全部上部下部粘质土、粉质土、砂类土20812—1：1.51：1.75砂、砾12——1：1.5——砾类土、卵石土、漂石土20128—1：1.51：1.5不易风化的石块20812—1：1.51：1.5挖方边坡坡度9土、岩石种类密实、风化程度边坡高度(m)﹤2020-30粉质土胶结1:0.5—砂岩微风化、弱风化1:0.3—泥岩微风化、弱风化1:0.3—路基本段路基宽度为10米,其中路面宽为7m,路肩宽度2х1.5m,采用沥青混凝土路面,路肩