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0/20第一章工程简况及设计标准1.1工程简况1.1.1路线走向、起讫点本设计为塔耳岗至帅家湾K0+000-K1+047段的初步设计，设计标准为双向双车道三级公路，设计车速40km/h，路基宽8.5m。设计主线总体走向由北向南，路线起始于塔耳岗北侧，终点位于帅家湾和西张店中界的便道上。b5E2RGbCAP1.1.2地形、地质、等自然地理特征公路工程经过的地区基本为平原区和丘陵地区，山体相对高度不大。路线很大长度经过山区丘陵地段，气候为亚热带季风性湿润气候。p1EanqFDPw沿线土质基本为粘性土,其中Ⅱ类粘性土占40%，Ⅲ类粘性土为60%。1.1.3沿线施工条件线路的起点和终点都为人口较多的小村庄组，其周边交通条件较好，有围绕全路线的便道和小路，线路及附近区域的山坡谷地均有粘土、亚粘土，可作路基填料。全线有很长一段沿着山坡横切而过，故附近区域石料相当地丰富，覆盖土层薄，为一M左右，故可采用石料作为浆砌片石挡土墙的原材料。工程用水可从沿线居民家接入，较为方便，无侵蚀性，可直接作为工程用水，沿线电力充沛施工时电也可就近搭接。DXDiTa9E3d1.2设计标准1.2.1设计依据《公路工程技术标准》JTGB01-2003《公路路线设计规范》JTGD20-2006《公路路基设计规范》JTGD30-2004《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-20041.2.2主要技术指标及参数公路等级：三级公路公路类型：新建三级公路路基宽度行车道宽度）：8.5m2×0.75+2×3.5）设计车速:：40km/h1/20圆曲线一般最小半径:：100m极限最小半径:60m不设超高的最小半径:：800m路拱2%）缓和曲线一般长度:：50m最小长度:：40m平曲线一般长度：350m最小长度:：70m停车视距:：40m超车视距一般值：200m最低值：150m凸形：极限最小半径450m；一般最小半径700m凹形:：极限最小半径450m；一般最小半径700m最大纵坡：7%平原、微丘区一般不大于2%~3%）最短坡长：一般值为160m；极限值为120m最大超高：8%2/20第二章平面设计2.1选线选线是在道路规划路线起终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，且能符合使用要求的道路中心线的工作。2.1.1选线的原则在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，选定最优路线方案。路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、营运费用省、效益好、并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标。RTCrpUDGiT选线应注意同农田基本建设相配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园等。通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址。5PCzVD7HxA选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响。选线应重视环境保护，注意由于道路修筑，汽车运营所产生的影响和污染。对于新建的二级公路、三级公路应结合城镇周边路网布设，避免穿越城镇。2.1.2选线的步骤和方法选线的任务就是在众多的方案中选出一条符合设计要求、经济合理的最优方案。选线一般按工作内容分三步进行：1）路线方案选择路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向。此项工作通常是在小比例尺地形图上从较大面积范围内找出各种可能的方案，收集各可能方案的有关资料，进行初步评选，确定数条有比较价值的方案，然后通过多方案的比选得出一个最佳的方案。jLBHrnAILg2）路线带选择在路线基本方向选定的基础上，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。这些细部控制点的取舍，自然仍是通过比选的办法来确定的。xHAQX74J0X3）具体定线3/20定线就是根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的路线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。LDAYtRyKfE2.1.3选线方案的确定1）路线总体布局路线基本走向的选择,应根据指定的路线走向(路线起、终点和中间点的主要控制点和公路等级，及其在公路中的作用,结合铁路、航空、空运、管道的布局和城镇、工矿企业资源情况，以及水文、气象、地质、地形等自然条件，由面到带,从所有可能的路线方案中，通过调查、分析、比选，确定一条最优路线方案。Zzz6ZB2Ltk塔耳岗至帅家湾三级公路K0+000-K1+047段地形多为平原丘和丘陵地区。选线时，应注意平原微丘区选线的条件，应尽量避免穿越城镇、较密集的居民点。平原区新建公路要占用一些农田是不可避免的，但要尽量做到少占和不占高产田。dvzfvkwMI1平原区选线时,应注意以下几项原则：①达到较高的技术标准；②合理考虑路线与城镇的联系；③少占耕地；④路线尽量避开重要的电力、电讯设施；⑤避免穿过居民区。另外,路线布设应尽可能地顺直和短捷,一般采用较长的直线,较大半径的曲线,中间加入缓和曲线的线形，转向处偏角小且线形平顺。rqyn14ZNXI选择路线方案一般应综合当地的地形、地物、地质情况以及工程造价、施工难易度等，在初定的方案中选出最好的方案。EmxvxOtOco2）方案比选方案一该方案所经地区地形起伏变化非常小，基本为相对高程非常高的微丘区，土石方调配预算较低，线路两旁居民区较多，能达到方便人口集中地带的居民出行，且线路长度不长，但是该方案的最大缺陷是：1，此线路经过地段大部分为水稻田，影响了高产田的耕种；2，由于水是路基病害的最大直接肇因，此路线在第二个交点附近刚好位于此片地形的最低谷处，因此设计高程非常地底，故路基会受到终年充沛的雨水产生的各种病害，以致减小路基的寿命；3，此条线路需经过河流四次，从经济角度来说，大大消耗了资金。SixE2yXPq5方案二该方案中所经地区所占的水稻田相对前一方案极其少，但是需要到达终点，占用农田是必要的，此路线最大的优点是：1，相对于第一方案，其路线的整体设计高程相对较大地提高了，避免了第一个方案中由于水对路基的病害影响；2，所占用的经济水4/20稻田极其地少，很好地符合了选线的原则；3，全线只有两次交于河流，从经济角度而言，大大节省了资金。6ewMyirQFL经过参考各种因素比选后，路线最终采用第二方案。2.2平曲线设计2.2.1设计参数的确定设计车速:：40km/h圆曲线一般最小半径:：100m极限最小半径:：60m缓和曲线一般长度:：50m最小长度：40m不设超高的圆曲线最小半径:：800m路拱2%）平曲线最小长度:：350m，一般值70m停车视距:：40m2.2.2平面线形要素的组合类型本路段共设计三个平曲线。第一个和第三个都采用对称基本型组合，第二个采用不对称基本型组合。圆曲线半径以及缓和曲线长度等取值都满足《公路路线设计规范》和《公路工程技术标准》要求。设计技术指标见《平曲线要素表》。2.2.3平曲线要素计算如下图2.1平曲线—对称基本型图平曲线—对称基本型的平曲线几何要素计算公式如下：5/20……………………………………2.1）……………………………………2.2）………………………………………2.3）……………………………………2.4）……………………………2.5）…………………………………2.6）……………………………………………2.7）下面以第一个平曲线为例进行平曲线—对称基本型各要素计算：1）计算转角起点桩号为K0+000.00,坐标(481.707,488.710,JD1的坐标为481.497，488.824，JD2的坐标为480.847，488.746）,JD3的坐标为480.432,488.881），终点坐标为480.200,488.881）。kavU42VRUs起点至JD1:DX=481.497-481.707=-0.210=488.824-488.710=0.114交点间距=161m,象限角28°29′44.3″，,,则计算方位角151°30′15.7″。至JD2:延长起点至JD1的连线，在此延长线上取3cm长度的线段a，并在JD1至JD2的连线上取3cm的线段b，连接两个线段的端点为一个等腰三角形，量出这个三角形的底边c长度为2.56cm，根据余弦定理有：y6v3ALoS89==0.7436/20转角2）查取圆曲线半径和缓和曲线长度按照《公路路线设计规范》JTGD20-2006），经试算后，取圆曲线的半径为R=200m，缓和曲线长度Ls=60m。3）平曲线几何要素计算由上面计算得：JD1处的转角mP=0.749m切线长：m曲线总长:=206.578m圆曲线长：m外距：m超距：图2.2平曲线—非对称基本型图平曲线—非对称基本型的平曲线几何要素计算公式如下：7/20……………………………………2.8）……………………………………2.9）………………………………………2.10）………………………………2.11）………………………………2.12）………………………………2.13）…………………………………2.14）……………………………………2.15）…………………………………2.16）…………………………………………2.17）下面以第二个平曲线为例进行平曲线—非对称基本型各要素计算：至JD3:延长JD1至JD2的连线，在此延长线上取3cm长度的线段a，并在JD2至JD3的连线上取3cm的线段b，连接两个线段的端点为一个等腰三角形，量出这个三角形的底边c长度为4.484cm，根据余弦定理有：M2ub6vSTnP==0.96452）查取圆曲线半径和缓和曲线长度按照《公路路线设计规范》JTGD20-2006），经试算后，取圆曲线的半径为R=250m，缓和曲线长度=60m,。8/203）平曲线几何要素计算=0.749m==74.6=74.46==98.962=94.630=189.958=98.962=3.634平曲线几何要素计算成果详见附表中的《曲线、直线及转角表》第三章纵断面设计3.1纵坡及坡长设计3.1.1纵坡设计的一般要求1）纵坡设计必须满足《规范》中有关纵坡的各项规定；2）纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁，尽量避免采用极限值。缓和坡段最好配合地形很自然的设置，不能连续采用极限值长度的陡坡来结合最9/20短距离的缓坡，争取较均匀的纵坡；0YujCfmUCw3）纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑；4）纵坡设计在一般情况下应考虑填挖平衡，并尽量利用挖方运作就近段的填方，以减少借方废方，节省土石方及其他工程数量，降低工程造价；eUts8ZQVRd5）纵坡设计时，应照顾当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的要求；6）平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，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。sQsAEJkW5T3.1.2平曲线与竖曲线的组合一般原则1）平曲线和竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线，即满足“平包竖”的原则；2）平曲线和竖曲线的大小应保持均衡，一条平(竖曲线不宜设两个或两个以上的竖(平曲线；3）暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的、悦目的；4）平、竖曲线应避免的组合：要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合；小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠；计算行车速度≥40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线；GMsIasNXkA5）平、纵面线形组合必须注意与路线所经地区的环境相配合。对计算行车速度高的公路，线形设计和周围环境配合尤为重要。TIrRGchYzg3.1.3设计依据1）最大纵坡三级公路的最大纵坡为7%。2）最小纵坡在长路堑、低填以及其它横向排水不通畅地段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3%的最小纵坡一般情况下以采用不小于0.5%为宜）