雙向兩車道二級公路畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 可行方案，然后收集可行方案的有關資料、進行初步評選，從中確定一條或數條有進一步比較價值的可行方案。最后通過現場勘察、多方案的比選得出最佳方案。當情況特殊沒有地形圖時，可采用踏勘或調查的方法收集現場資料，進行方案的評選。（2）控制點選擇根據地形、地質水文等自然條件選擇好控制點，將控制點按序連接，使之構成路線帶。對于這些細部控制點的取舍，仍舊通過比選來確定。（3）具體定線經過之前所述兩步的工作，已經可以明顯勾畫出路線的雛形。定線是根據相關道路技術標準和方案，結合各因素，在最佳定線帶內進行平、縱、橫的綜合設計，具體定出道路中線。 確定平面設計技術指標 直線規范規定中直線的最大長度以小于 20V 為佳，駕駛員的心理反應和視覺效果也是考慮因素之一。本設計中最大直線長度應小于 1600 米。 根據《公路路線設計規范》 （JTG D20—2022）：當設計速度大于等于 60km/h 時，同向圓曲線間的直線最小長度應不小于設計速度的 6 倍。如圖 所示：圖 反向曲線示意圖湖南科技大學瀟湘學院本科生畢業設計（論文） 5 圓曲線圓曲線作為平面設計中的線形要素之一，主要確定路線半徑值、超高及加寬。道路進行平面設計時，根據當地地形地物等條件，盡量選用較大的圓曲線半徑，以確保行車安全和舒適。圓曲線半徑既要選得技術合理，又需經濟適用；既不一味采用高標準導致過分的增加工程量，也不采用低標準只為滿足現行通行要求。當地形條件收到限制時，可采用接近圓曲線的一般最小半徑值，只有地形條件特殊時，才可采用圓曲線極限值。圓曲線最小半徑如下表 。表 圓曲線的最小半徑設計速度（km/h） 120 100 80 60 40 30 20一般值 1000 700 400 200 100 65 30圓曲線最小半徑（m） 極限值 650 400 250 125 60 30 15根據設計的實際地形考慮，本設計兩處圓曲線半徑均為 500m，大于最小圓曲線半徑。 緩和曲線我國一般把離心加速度的變化率取值控制為 范圍內，最小緩和曲線長度3506m/.s的計算公式為： ……………………………………………………()ssRL?(min)?式中：Ls（min）——最小緩和曲線長度； V——設計時速； R——曲率半徑； ——離心加速度變化率。以超高漸變率適中為主：s?根據《規范》中規定的超高漸變率，由此導出緩和曲線過最小長度公式： ……………………………………………………()(min)()iBLP??式中：B—旋轉軸至行車道處外側邊緣的寬度（m） ； —超高坡度與路拱坡度代數差（%） ；i? P—超高漸變率。考慮上述各項影響緩和曲線長度的因素，可根據《標準》查的各級公路的緩和曲線最小長度：湖南科技大學瀟湘學院本科生畢業設計（論文） 6 表 各級公路緩和曲線最小長度設計速度（km/h） 120 100 80 60 40 30 20一般值 130 120 100 80 50 40 25緩和曲線最小長度（m）最小值 100 85 70 60 40 30 20 平曲線的最小長度平曲線最小長度應小于等于 2 倍的緩和曲線的長度，在和圓曲線組成的平曲線中其長度大于等于 9s 的行車距離。在由緩和曲線組成的平曲線中，其最小長度應大于等于 6s 的行車距離，在平曲線內的圓曲線的最小長度，應大于等于 3s 的行車距離。本設計中第一處的平曲線長度為 ，第二處的平曲線長度為 。3s 行車距離為 240m，兩處平曲線長度均滿足要求。 行車視距本設計為速度 80km/h 的二級公路行車視距只有停車視距，無會車視距、錯車視距及超車視距。《規范》規定的各級公路停車視距如表 。表 各級公路停車視距設計速度（km/h） 120 100 80 60 40 30 20停車視距（m） 210 160 110 75 40 30 20本設計滿足停車視距要求。 平面線形設計本設計各轉點參數如下：各交點樁號：JD1：K0+ 各轉角度數：α1=38176。 JD2：K1+ α2=24176。 平曲線計算（1）平曲線 1取圓曲線半徑 R1=500m，緩和曲線長 Ls=200m，α 1=38176。內移值: ，增長值: ，緩和曲線角:?? mRLqs10243s?湖南科技大學瀟湘學院本科生畢業設計（論文） 7 ????RLs切長線: )(tan1???（曲長線: ????）（外矢距 : RpE34.)/(co1??切曲差 : ??ZH 點里程 890?KJZHHY 點里程 .YsYH 點里程 452???LsHZ 點里程 ?KZSQZ 點里程 732HQ樁號檢驗： 。檢驗符合DJ?（2）平曲線 2取圓曲線半徑 R2=:500m，緩和曲線長 Ls=200m，α 2=24176。內移值: ，增長值: ，?? mRLqs1043s?角: ???Rs切長線: )(tan2????（曲長線: ???）（外矢距 : RpE5.)/(co2???切曲差 : ??ZH 點里程 1?KJZH湖南科技大學瀟湘學院本科生畢業設計（論文） 8 HY 點里程 ??KLZHYsYH 點里程 812?sHZ 點里程 .SQZ 點里程 5412??KLHZQ樁號檢驗： 。檢驗符合DJ 平曲線要素計算結果表：表 平曲線要素計算結果表交點號 交點坐標X交點坐標Y交點樁號 轉角值 圓曲線半徑緩和曲線長度切線長度 平曲線長度 外矢距 切曲差起點 K0+000 　 　 　 　 　 　 　JD1 K0+38176。500 200 JD2 K1+24176。500 200 終點 K1+ 　 　 　 　 　 　 　湖南科技大學瀟湘學院本科生畢業設計（論文） 9 第三章 路線縱斷面設計 概述道路縱斷面，是用一個曲面沿著道路的中線豎直切開，路面展開形成的平面。路線縱斷面圖反映了路線在道路縱斷面上的起伏情況，位置及尺寸。因此，路線縱斷面是一條起伏的空間線。路線縱斷面圖反映了路線經過的地區其中線的地面起伏情況和設計標高之間的關系，將它與平、橫斷面圖相結合，就能完整地表達出道路的空間位置和立體線形，是道路設計的重要圖表之一。縱斷面線有兩條主要線：一條是根據中線上各樁點的高程而繪的不規則的折線，稱為地面線，它反映了地面沿中線的起伏變化情況；另一條是設計者經過多重比較，根據技術上、經濟上以及美學上等多方面的考慮得出的具有規則形狀的幾何線，稱為設計線，它反映了道路中線的變化情況。直坡線有上坡和下坡，其大小分別用縱坡和坡長表示。縱斷面上用百分數來表示同一坡段中兩點間高差與水平距離的比值，即縱坡。不同縱坡的轉折處稱為變坡點，為了讓行車平順過渡，需要在邊坡點出設置豎曲線。按邊坡點出轉折形式的不同，豎曲線又分為凹曲線和凸曲線，其大小可采用半徑和水平長度來表示。縱斷面的線形設計主要根據道路的性質、等級和地形地質及水文等因素，加以考慮路基穩定、排水及總工程量的要求，對縱坡的大小、長短和前后縱坡情況、豎曲線半徑大小及其與平面線形的組合關系來進行綜合設計，從而設計出合理最優的縱坡線形，使得行車安全舒適、快速。 縱斷面設計要求(1)縱斷面線形應是一條連續、平順、均衡的光滑曲線，重視平縱線形的組合。(2)線形務必力求平緩，避免出現連續陡坡、過長坡以及反坡。(3)縱坡設計的取值必須滿足《標準》中的規定，一般不選用極限值。根據行車安全舒適和視覺良好方面來考慮，縱斷面線形的設計要注意以下幾點：較短距離內路面線形起伏，易造成縱斷面線形中斷和視覺不良，應小心避免；當豎曲線為較大的連續上坡路段時，應將最陡的縱坡放在底部，隨著高度的上升縱坡坡度應放緩。當縱坡變化小時，則可以采用較大的豎曲線半徑值；進行縱坡設計時，應盡量爭取填挖平衡，本樁利用或挖方就近填方以得減少借方與棄方數量，降低工程造價；縱坡設計也應結合我國當地實際情況，適當的照顧民間的通用交通工具、農業機械、農田水利等方面的要求。湖南科技大學瀟湘學院本科生畢業設計（論文） 10 縱斷面設計方法及步驟(1)準備工作縱坡設計前，應先根據中樁和水準記錄點，繪出路線縱斷面圖的地面線繪出平面直線，曲線示意圖，寫出每個中樁的樁號和地面標高以及土壤地質說明資料，并熟悉和掌握全線有關設計資料，領會設計意圖和要求。（2）標注斷面控制點縱斷面控制點主要有路線起終點，重要橋梁及特殊涵洞，隧道的控制標高，重要城鎮通過位置的標高及收其他因素限制路線中線須通過的控制點標高等。（3）試坡試坡主要是在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根據技術和標準，選線路圖，考慮各經濟點和控制點的要求及地形的變化情況，涉及定出縱坡設計線的工作，前后照顧就是說明前后坡段統盤考慮，不能只在意坡段上，以點定線就是按照縱斷面設計技術標準的要求，滿足“控制點”要求。（4）調坡調坡主要根據以下兩方面進行：結合選線意圖，將試坡線與選線時考慮的坡度進行比較，兩者應基本相等，若有脫離實際情況或考慮不周全現象，則應全面分析，找出原因，權衡利弊，決定取舍；對照技術標準，調整坡度線的方法，以少脫離控制點，少變動填挖的原則，以便調整后的縱坡與試運縱坡相等。（5）根據橫斷面校對縱坡線校對主要在有控制意義的特殊橫斷面圖上進行，如選擇高填深挖，擋土墻，重要橋涵及人工構造物和其他重要控制點的斷面等。（6）確定縱坡線經調整校對后，即可確定縱坡線，所謂定坡就是把坡度值，變坡點位置（樁號）和高程確定下來。 縱斷面設計技術指標的確定 最大縱坡最大縱坡是在縱坡設計時根據道路等級、自然條件、行車要求等因素所限定的路線縱坡最大值，它是道路縱斷面設計的重要控制指標。各級道路允許的最大縱坡是根據汽車的動力特性、道路等級、自然條件以及工程和運營經濟等因素，通過綜合分析，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， 《規范》對一級公路最大縱坡規范如表 。湖南科技大學瀟湘學院本科生畢業設計（論文） 11 表 各級公路最大縱坡設計速度 120 100 80 60 40 30 20最大坡度 3 4 5 5 7 8 9本設計為山嶺微丘區速度為 80km/h 的一級公路， 《規范》規定二級公路最大縱坡為:5%。本設計中綜合考慮以上因素，最大縱坡定為 %。 最小縱坡、平均縱坡、合成坡度 （1）最小縱坡各級公路的路塹以及其他橫向排水不暢路段，為保證排水順利，防止水浸路基，規定采用不小于 %的縱坡。一般采用 %。本設計采用縱坡 %，滿足最小縱坡要求。(2)平均縱坡平均縱坡是指一定長路段兩端點的高差與該路段長度的比值，它是衡量縱斷面線形質量的一個重要指標。 ………………………………………………………………()piHL?式中：H——相對高差（m） L——路線長度（m）限定平均縱坡是為合理運用最大縱坡、坡長限制及緩和坡段的規定，保證車輛安全順適行駛。 《規范》規定：二級、三級、四級公路越嶺線連續上坡(或下坡)路段相對高差為 200500 時，平均縱坡不應大于 %；越嶺路線相對高差大于 500m 時，平均縱坡不應大于 %，且任意連續 3km 路段的平均縱坡不應大于 %。(3)合成坡度合成坡度是指道路縱坡和橫坡的矢量和，計算式如下： …………………………………………………………()2hIi??式中：I——合成坡度（%） ； ——路線縱坡（% ） ；i——超高值（%） 。h當縱坡較大而圓曲線半徑較小時，合成坡度較大，使汽車重心發生偏移，給汽車行駛帶來危險。所以，在有平曲線的坡道上，應將合成坡度控制在一定范圍內，可避免急彎和陡坡的不利組合，防止因合成坡度過大而引起該方向滑移，保證行車安全。湖南科技大學瀟湘學院本科生畢業設計（論文） 12 《規范》規定：在設有超高的平曲線上，超高與縱坡的合成坡度值不得超過下標規定；在積雪或冰凍地區，合成坡度值不應大于 8%。 《規范》規定各級公路的合成坡度值如下表 。表 各級公路的合成坡度值公路等級 一級公路設計速度（km/h） 100 80 60合成坡度（%） 本設計兩段平曲線設置超高處均滿足合成坡度值的要求。 最大坡長最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當車速下降到最低容許速度時所行駛的距離。最低容許速度對應的縱坡為不限長度最大縱坡 ，凡是大于 的縱坡起長度都ii應加以限制。規范規定各級公路最大坡長如下表 。表 各級公路最大坡長設計速度（km/m） 120 100 80 60 40 30 203 900 1000 1100 12004 700 800 900 1000 1100 1100 12005 600 700 800 900 900 10006 500 600 700 700 8007 500 500 600縱坡坡度（%）8 300 300 400本設計設計速度 80km/h 的二級公路，設計最大縱坡為 %，故無最大坡長限制。 最小坡長從汽車行駛平順性要求，如果坡長過短，使變坡點增多，形成“鋸齒形”的路段，容易造成行車起伏頻繁，影響公路的服務