目錄 I 目 錄 總說明總說明 1 1 目錄目錄 緒論緒論 1 1 2 2 公路等級確定公路等級確定 2 2 3 3 技術標準的確定技術標準的確定 5 5 3 1 設計速度 5 3 2 路基寬度 5 3 3 行車道數 5 3 4 主要技術指標 5 4 4 公路線形設計公路線形設計 7 7 4 1 公路選線的一般原則 7 4 2 平縱橫綜合設計 7 5 5 平面設計平面設計 9 9 5 1 直線 9 5 2 圓曲線 9 5 3 緩和曲線 10 5 4 平曲線長度 10 5 5 平曲線要素計算 11 6 6 縱斷面設計縱斷面設計 1313 6 1 縱坡設計的一般要求 13 6 2 坡度 13 6 3 坡長限制 14 6 4 豎曲線最小半徑及豎曲線最小長度 15 6 5 豎曲線諸要素 15 6 6 道路平 縱線形組合設計 16 7 7 橫斷面設計橫斷面設計 1717 7 1 路基寬度的確定 17 7 2 平曲線加寬 17 7 3 平曲線超高 18 7 4 路基橫斷面設計 18 7 5 路基土石方數量計算 19 7 6 路基土石方調配 20 7 7 路基防護 21 7 8 路基 路面排水 21 7 9 擋土墻設計 22 7 10 擋土墻計算 23 8 8 瀝青路面設計瀝青路面設計 2727 6 9 9 橋梁涵洞設計橋梁涵洞設計 3131 總結總結 3333 參考文獻參考文獻 3535 致謝致謝 3737 1 緒論 1 1 緒論 本次畢業設計地區位于青海省雪山鄉 東傾溝鄉的一條二級公路 沿線地質情況主要分為粉土 粘土 碎粒石等 地勢自西向東逐漸降低 海拔高度在 3600 4300 之間 沿線以牧業為主 經濟 不發達 交通運輸是國民的基礎產業之一 它把國民經濟各領域和各個地區聯系起來 在社會物質 財富的生產和分配過程中 在廣大人民生活中起著極其重要的作用 目前在較為落后的的山區有很 多地區沒用像樣的一條公路 對牧區的經濟發展和文化的交流產生較大的限制 為此 大力發展公 路事業成為促進區域經濟發展的重要手段 特別是高等級公路的建設 日益重要 大學畢業設計是大學生學習的最重要的一個環節 通過設計 我們對所學專業知識進行一次系 統的復習和研究 系統的綜合應用本專業所學知識 加深理解 鞏固和融會貫通 從而為將來的工 作奠定基礎 本次設計的雪山鄉 東傾溝鄉的一條二級公路 設計速度為 60km h 全線長 2745 678 m 路 基寬度 10m 路面寬 8 5m 路拱橫坡度 2 路肩橫坡度 3 計算順序從選線 曲線要素 縱斷面 橫斷面 土石方依次完成 本次設計依據 公路路線設計規范 公路工程技術標準 公路路基設計規范 公路瀝青 路面設計規范 小橋涵設計規范 進行設計 各項指標均滿足規范的規定 設計時結合當地地形 地質設計 盡量使縱橫的土石方平衡 減少棄方和廢方 降低工程造價 注意先行與周圍的環境協 調 盡量做到不破壞當地的生態環境 由于本次設計是初次設計 水平有限 在設計中的很多不足之處 忘各位老師提出寶貴的意見 在今后的工作和學習中我一定好好努力 吸取教訓和經驗 勇于創新 為發展我國的交通事業做出 自己的貢獻 6 2 公路等級確定 道路作為一條三維空間的實體 是由路基 路面 橋梁 涵洞 隧道和沿線設施所組成的帶狀 構造物 公路的路線位置受社會經濟 自然地理和技術條件等因素的制約 我們設計的任務就是在 調查研究 掌握大量材料的基礎上 設計出一條有一定技術標準 滿足行車要求 工程費用最省的 路線 根據交通量計算確定公路等級 據設計調查 起始年 2010 年 年平均日交通量如表 1 1 起始年 起始年 20102010 年 年平均日交通量年 年平均日交通量 表表 1 11 1 載重汽車 車型小客車 東風 EQ 140解放 CA 10B黃河 JN 150 年平均日交通量 輛 日 400910 875650 預測年均增長率為 2 0 建設年限為 2 年 擬建成年為 2013 年 初擬設計年限為 15 年 所 以設計初始年限為 2013 年 遠景設計年限為 2028 年 以小汽車為標準進行折算 各汽車代表車型與車輛折算系數如表 1 2 車輛換算系數車輛換算系數 表表 1 21 2 汽車代表車型車輛折算系數說 明 小客車 1 0 19 座的客車和載質量 2t 貨車 中型車 1 5 19 座的客車和載質量為 2t 7t 的貨車 大型車 2 0 載質量 7t 14t 的貨車 拖掛車 3 0 載質量 14t 的貨車 遠景設計年平均日交通量為 Nd N0 1 r n 1 式中 Nd 遠景設計年平均日交通量 輛 日 N0 起始年平均日交通量 輛 日 包括現有交通輛和道路建成后從其它道路吸引過來的交通量 r 年平均增長率 n 遠景設計年限 初定設計年限為 n 15 年 則 N0 400 1 910 1 5 875 1 5 650 2 4377 5 輛 日 N0 1 i n 1 4377 5 1 2 15 1 6009 3 輛 日 d N 公路路線設計規范 JTG D20 2006 中規定 公路根據功能和適應的交通量分為以下五個 等級 1 高速公路為專供汽車分向 分車道行駛并應全部控制出入的多車道公路 四車道高速公路 2 公路等級確定 4 應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量 25000 55000 輛 六車道高速公路應能適應 將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量 45000 80000 輛 八車道高速公路應能適應將各種汽 車折合成小客車的年平均日交通量 60000 100000 輛 日 2 一級公路為供汽車分向 分車道行駛 并可根據需要控制出入的多車道公路 四車道一級 公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量 15000 30000 輛 六車道一級公路應能 適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量 25000 55000 輛 3 二級公路為供汽車行駛的雙車道公路 雙車道二級公路應能適應將各種汽車折合成小客車 的年平均日交通量 6000 15000 輛 4 三級公路為主要供汽車行駛的雙車道公路 雙車道三級公路應能適應將各種車輛折合成小 客車的年平均日交通量 2000 6000 輛 5 四級公路為主要供汽車行駛的雙車道或單車道公路 雙車道四級公路應能適應將各種車輛 折合成小客車的年平均日交通量 2000 輛以下 經過計算 本項目的遠景設計年限的日交通量為 6009 3 輛 日 滿足二級公路為供汽車行駛的 雙車道公路對交通量的相關規定 故公路等級定為二級公路 3 技術標準確定 4 3 技術標準的確定 3 1 設計速度 規范 規定 二級公路作為干線公路時 設計速度宜采用 80km h 二級公路作為集散公路 時 混合交通量大 平面交叉間距較小的路段 設計速度宜采用 60km h 二級公路位于地線 地 質等自然條件復雜的山區 經論證該路段的設計速度可采用 40km h 項目所在地區為山嶺重丘區當 公路等級為二級公路 考慮該公路作為干線公路使用 故設計 速度Vd 60km h 3 2 路基寬度 路基橫斷面方案 采用整體式雙車道路基方案 路基寬度為 10m 其中 車道為 2 3 5 7m 路肩為 2 1 5 3m 3 3 行車道數 二級公路采用雙車道 3 4 主要技術指標主要技術標準如下 1 路基寬度 10 0m 2 平曲線 最小半徑 300m 最大半徑 450m 3 縱坡 最大 3 88 最小 0 54 4 豎曲線 凸型豎曲線 最小半徑 3000m 最大半徑 3000m 凹型豎曲線 最小半徑 2000m 最大半徑 7000m 4 公路線形設計 7 4 公路線形設計 4 1 公路選線的一般原則 路線是公路的骨架 它的優劣直接關系到道路本身功能的發揮和在路網中能否起到應有的作 用 路線設計除受自然條件影響外 還受到諸多社會因素的制約 選線時應綜合考慮多種因素 妥 善處理好各方面的關系 其基本原則如下 1 在道路設計的各個階段 應運用各種先進的手段對路線方案做深入 細致的研究 在多方 案論證 比選的基礎上 選定最優路線方案 2 路線設計應在保證行車安全 舒適 迅速的前提下 做到工程量小 造價低 營運費用省 效益好 并有利于施工和養護 路線設計應注意立體線形設計中平 縱 橫面的舒順 合理配合 在工程量增加不大時 平 縱面應盡量采用較高的技術指標 不要輕易采用最小指標或極限指標 也不應不顧工程量的大幅增加而片面追求高指標 3 選線應注意同農田基本建設相配合 做到少占田地 并盡量不占高產田 經濟作物田或穿 過經濟林園 如橡膠林 茶林 果園 等 對沿線必須占用的田地 應按國家有關法規 做好造地 還田等規劃和必要的設計 4 通過名勝 風景 古跡地區的道路 應注意保護原有自然狀態 其人工構造物應與周圍環 境 景觀相協調 處理好重要歷史文物遺址 5 選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測調查 弄清它們對道路工程的影響 對嚴重 不良地質路段 如滑坡 崩坍 泥石流 巖溶 泥沼等地段和沙漠 多年凍土等特殊地區 應慎重 對待 一般情況下路線應設法避繞 當必須穿過時 應選擇合適位置 縮小穿越范圍 并采取必要 的工程措施 對于高填深挖路基地段 應做好路基邊坡巖土情況的勘測工作 查清邊坡及基底情況 據此進行填 挖 邊坡的穩定性計算 必要時采取切實可行及安全可靠的防護措施 6 選線應重視環境保護 注意由于修建道路及汽車運行產生的影響和污染等問題 7 對于高速公路和一級公路 由于其路幅寬 可根據通過地區的地形 地物 自然環境等條 件 利用其上下車道分離的特點 本著因地制宜的原則 合理采用上下車道分離的形式設線 4 2 平縱橫綜合設計 4 2 1 平縱線形的協調 為了保證汽車行使的安全與舒適 應把道路平 縱 橫三面結合作為主體線形來分析研究 平 面與縱面線形的協調組合將能在視覺上自然地誘導司機的視線 并保持視覺的連續性 平原地區地 勢平坦 縱斷面以平坡為主 上 下坡多集中中在大 中橋頭 由于有通航要求 橋面標高相對兩 側路面標高要求高出許多 因此在橋頭 橋面通常設置豎曲線 豎曲線半徑要適當 既要符合一級 公路技術指標要求 又不宜使豎曲線長度太長而使橋頭填土過高而增加造價 而平曲線在選線時一 般要考慮大橋橋位與河流正交 以減少構造物的工程量及設計施工難度 節約經費 減少造價 4 2 2 平曲線與豎曲線的配合 1 長直線上設置豎曲線 平原區平面上設置長直線較為常見縱斷面設計無論如何避免不了在 直線段設置豎曲線 資料顯示小坡差多處變坡視覺稍有感知 但直線段坡差較大豎曲線給駕駛員的 不良刺激較強烈 設計時采用較大的豎曲線半徑方法 以獲得較好的視覺和行車效果 青海大學昆侖學院本科畢業設計 青海雪山鄉 東傾溝二級公路 6 2 透視土的運用 平縱線形配合受到各種因素的制約和影響 同時要避免一些不良的組合 如長直線上不能設計小半徑的凹曲線 直線段內不能插入短的豎曲線等 運用透視圖進行檢驗是很 好的方法 設計時對有疑問的路段進行透視圖的檢驗 效果較好 3 平面與橫斷面的綜合協調主要是超高的設計 4 2 3 線形與環境的協調 1 定線時盡量避開村鎮等居民區 減少噪音對居民生活帶來的影響 同時采用柔性 瀝青混 凝土路面以減少噪音 2 路基用土由地方政府同意安排 利用開挖魚塘或溝渠 避免亂開挖 同時又利于農田 水 利建設 3 注意綠化 對路基邊坡及中央分隔帶加強綠化和防護 在護坡道上互通立交用地范圍內的 空地上均考慮綠化 4 對位置適當的橋梁在臺前坡腳 常水位以下 設置平臺 以利非機動車輛和行人通過 5 對位于公路兩側的建筑物建議注意其風格 以求和道路想協調 增加美感 6 縱斷面線性與景觀 城鎮規劃的結合 7 利用老路時的平 縱 橫綜合設計 8 遠近期結合的平 縱 橫綜合設計 5 平面設計 9 5 平面設計 5 1 直線 5 1 1 直線的特點 1 在定線時 只要地勢平坦 無大的地物障礙 定線人員都首先考慮使用直線通過 另外筆 直的道路給人以短捷 直達的良好印象 汽車在直線上行駛受力簡單 方向明確 駕駛操作簡易 從測量上看 直線只需定出兩點 就可方便地測定方向和距離 2 在地形有較大起伏的地區 直線線形大多難于與地形相協調 易產生高填深挖路基 破壞 自然景觀 過長的直線易使駕駛員感到單調 疲倦難以目測車間距離 這樣易導致交通事故的發生 5 1 2 直線長度的限制 無論是高等級公路還是低等級公路在任何情況下都應避免追求長直線的錯誤傾向 即直線長度 選擇不要太大 但不應選擇太小 同向曲線間的直線最小長度按 規范 規定 當設計速度 60 時 同向曲線間的直線最小長度 以 計 以不小于設計速度 以 計 的 6 倍為宜 反向 曲線間的直線最小長度按 規范 規定 當設計速度 60 時 反向曲線間的直線最小長度 以 計 以不小于設計速度 以 計 的 2 倍為宜 5 1 3 直線的運用 道路線形當采用直線線形時必須注意線形與地形的關系 并應滿足直線長度的要求 一般不宜 采用長直線 但在下述路段可采用直線 1 路線完全不受地形 地物限制的平坦地區或山間的寬闊河谷地帶 2 城鎮及其近郊道路 或以直線為主體進行規劃的地區 3 長大橋梁 隧道等構造物路段 4 路線交叉點及其附近 5 雙車道公路提供超車的路段 當不得已采用了長直線時 應注意其對應的縱坡不宜過大 在長直線的盡頭設置的平曲線 除 曲線半徑 超高 視距等必須符合規定要求外 還必須采取設置標志 增大路面抗滑能力等安全保 護措施 以確保行車安全 5 2 圓曲線 5 2 1 圓曲線的特點 各級公路和城市道路不論轉角大小均應設置平曲線 而圓曲線是平曲線中的主要組成部分 一 般認為 圓曲線作為公路平面線形具有以下主要特點 1 曲線上任意點的曲率半徑 R 為常數 曲率 1 R 為常數 故測設和計算簡單 2 曲線上任意一點都在不斷的改變著方向 比直線更能適應地形的變化 尤其是由不同半徑 的多個圓曲線組合而成的復曲線 對地形 地物和環境有更強的適應能力 3 汽車在圓曲線上行駛要受到離心力的作用 而且往往要比在直線上行駛多占用道路寬度 4 汽車在小半徑的圓曲線內側行駛時 視距條件較差 視線受到路塹邊坡或其他障礙物的影 青海大學昆侖學院本科畢業設計 青海雪山鄉 東傾溝二級公路 6 響較大 因而容易發生行車事故 5 2 2 圓曲線半徑及圓曲線長度 行駛在曲線上的汽車由于受離心力作用其穩定性受到影響 而離心力的大小又與曲線半徑密切 相關 半徑越小越不利 因此在選擇平曲線半徑時應盡量采用較大的值 只有在地形或其他條件受 到限制時才使用較小的曲線半徑 公路工程技術標準 JTGB01 2003 規定了圓曲線半徑在不 同情況下的取值 如下表 5 1 各級公路圓曲線最小半徑各級公路圓曲線最小半徑 表表 5 15 1 設計速度 1201008060403020 極限最小半徑 650400250125603015 一般最小半徑 10007004002001006530 路拱 2 550040005001500600350150不設超高的 最小半徑 路拱 2 7500525033501900800450200 5 2 3 圓曲線的運用 在運用平曲線的三個最小半徑時 應遵循的一般原則是 在地形條件允許時 應力求使半徑盡 可能的接近不設超高的最小半徑 一般情況下或地形有所限制時 應盡量采用大于一般最小半徑 只有在地形特別困難時 方可采用極限最小半徑 選用曲線半徑時 最大半徑一般不超過 10000 5 3 緩和曲線 緩和曲線是道路平面線形要素之一 它是設置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉向 相同的圓曲線之間的一種曲率連續變化的曲線 在現代高速公路上 有時緩和曲線所占比例超過了 直線和圓曲線 成為平面線形的主要組成部分 5 3 1 緩和曲線的作用 1 曲率連續變化 便于車輛遵循 2 離心加速度逐漸變化 旅客感覺舒適 3 超高橫坡度及加寬逐漸變化 行車更加平穩 4 與圓曲線配合 增加線形美觀 5 3 2 緩和曲線的省略 規范 規定 在下列情況下可不設緩和曲線 1 在直線與圓曲線間 當圓曲線半徑大于或等于 不設超高最小半徑 時 2 半徑不同的同向圓曲線間 當小圓半徑大與或等于 不設超高的最小半徑 時 3 四級公路不設緩和曲線 4 小圓半徑大于下表中所列臨界曲線半徑 且符合下列條件之一時 臨界曲線半徑臨界曲線半徑 表表 5 25 2 設計速度 12010080604030 臨界曲線半徑 21001500900500250130 5 4 平曲線長度 公路的平曲線一般情況下應具有設置回旋線 或超高 加寬緩和段 和一段圓曲線的長度 平 5 平面設計 4 曲線最小長度不應小于 2 倍緩和曲線長 各級公路平曲線最小長度規定如表 5 3 所示 各級公路平曲線最小長度各級公路平曲線最小長度 表表 5 35 3 汽車專用公路一般公路公路 等級 高速公路一二三四五 地形 平原 微丘 重丘山嶺 平原 微丘 山嶺 重丘 平原 微丘 山嶺 重丘 平原 微丘 山嶺 重丘 平原 微丘 山嶺 重丘 平原 微丘 山嶺 重丘 平曲線 最小長 度 20017014010017010014070140701005070 40 5 5 平曲線要素計算 1 按回旋線敷設緩和曲線的基本圖式 其幾何元素的計算公式如下 1 2 1 1 切線增值 5 1 2 3 2402R LL q ss 內移值 5 2 3 42 238424R L R L p ss 緩和曲線角 5 3 R Ls 6479 28 0 切線長 5 4 qpRT 2 tan 平曲線長 5 5 s LRL2 180 2 0 外距 5 6 RpRE 2 sec 切曲差 5 7 LTD 2 青海大學昆侖學院本科畢業設計 青海雪山鄉 東傾溝二級公路 6 2 主要點里程樁號 JD1 已知 50m m 8 050324 s L300 R 由公式 5 1 得 24 999 2 3 2 3 300240 50 2 50 2402R LL q ss 由公式 5 2 得 0 318 3002384 50 30024 50 238424 3 42 3 42 R L R L p ss 由公式 5 3 得 4 775 300 50 6479 286479 28 0 R Ls 由公式 5 4 得 90 202 24 999 902 51 tan120 318 300 T 2 tan qpRT 由公式 5 5 得 178 225 300 24 30 05 850 180180 S LRL 由公式 5 6 得 300 0 318 7 35 RpRE 2 sec 300 2 8 050324 sec 由公式 5 7 得 LTD22 90 202 178 2252 179 137 225K0 點樁號ZH 187 225005137 2250 s KKLZHHY點樁號點樁號 227 427090 202137 22501 KKTZHJD點樁號點樁號 178 06105090 836137 2250 s KKLLZHYH點樁號點樁號 228 061090 836137 2250 KKLZHHZ點樁號點樁號 JD2 已知 50m m 506 8125 s L300 R 由公式 5 1 得 999 24 300240 50 2 50 2402 2 3 2 3 R LL q ss 由公式 5 2 得 18 30 3002384 50 30024 50 238424 3 42 3 42 R L R L p ss 由公式 5 3 得 75 74 300 50 6479 286479 28 0 R Ls 5 平面設計 4 由公式 5 4 得 52 49299 924 2 5 068125 tan18 30300 2 tan qpRT 由公式 5 5 得 300 25 18 06 550182 413 180180 S LRL 由公式 5 6 得 7 82300 2 06 51825 sec0 318300 2 sec RpRE 由公式 5 7 得 2 4912 413182 452922D LT 436 735K0 點樁號ZH 486 735050436 7350 s KKLZHHY點樁號點樁號 528 187092 452436 73502 KKTZHJD點樁號點樁號 569 215050182 413436 7350 KKLLZHYH S 點樁號點樁號 619 21502 41318436 7750 KKLZHHZ點樁號點樁號 JD3 已知 844 9118 55 s L400 R 由公式 5 1 得 27 495 400240 55 2 55 2402 2 3 2 3 R LL q ss 由公式 5 2 得 0 315 4002384 55 40024 55 238424 3 42 3 42 R L R L p ss 由公式 5 3 得 3 939 400 55 6479 286479 28 0 R Ls 由公式 5 4 得 93 80427 495 2 44 89118 tan0 315400 2 tan qpRT 由公式 5 5 得 400 18 19 44 855182 896 180180 S LRL 由公式 5 6 得 5 49400 2 844 9118 sec0 315400 2 sec RpRE 由公式 5 7 得 4 712182 89693 80422D LT 33 4912K0 點樁號ZH 青海大學昆侖學院本科畢業設計 青海雪山鄉 東傾溝二級公路 6 967 433K055912 433K0 s LZHHY點樁號點樁號 006 913193 804912 433K03 KTZHJD點樁號點樁號 040 32915596 8182912 433K0 s KLLZHYH點樁號點樁號 095 329196 8182912 433K0 KLZHHZ點樁號點樁號 JD4 已知 Z 152 7023 06 s L400 R 由公式 5 1 得 29 994 400240 60 2 60 2402 2 3 2 3 R LL q ss 由公式 5 2 得 0 375 4002384 60 40024 60 238424 3 42 3 42 R L R L p ss 由公式 5 3 得 4 297 400 60 6479 286479 28 0 R Ls 由公式 5 4 得 400 0 375 tan 29 994 115 510 m qpRT 2 tan 2 152 7023 由公式 5 5 得 221 45120 180 40014 3 4 2972152 70232 180 2 0 s LRL 由公式 5 6 得 8 66400 2 152 7023 sec0 375400 2 sec RpRE 由公式 5 7 得 9 57221 45115 51022D LT 273 670K1 點樁號ZH 287 670K160273 670K1 s LZHHY點樁號點樁號 384 9181115 510273 670K14 KTZHJD點樁號點樁號 435 12K160221 45273 670K1 s LLZHYH點樁號點樁號 495 12K1221 45273 670K1 LZHHZ點樁號點樁號 JD5 已知 Z 444 7219 55 s L450 R 由公式 5 1 得 27 497 450240 55 2 55 2402 2 3 2 3 R LL q ss 由公式 5 2 得 5 平面設計 4 0 280 4502384 55 45024 55 238424 3 42 3 42 R L R L p ss 由公式 5 3 得 3 501 450 55 6479 286479 28 0 R Ls 由公式 5 4 得 450 0 280 tan 27 497 107 057 m qpRT 2 tan 2 444 7219 由公式 5 5 得 207 82110 180 45014 3 3 5012444 72192 180 2 0 s LRL 由公式 5 6 得 6 88450 2 444 7219 sec0 280450 2 sec RpRE 由公式 5 7 得 7 73207 82107 77522D LT 904 451K 點樁號ZH 959 451K155904 451K1 s LZHHY點樁號點樁號 008 872107 057904 451K14 KTZHJD點樁號點樁號 057 171K255207 82904 451K1 s LLZHYH點樁號點樁號 112 171K2207 82904 451K1 LZHHZ點樁號點樁號 6 縱斷面設計 17 6 縱斷面設計 沿著道路中線豎直剖切然后展開即為路線縱斷面 而路線縱斷面圖是道路縱斷面設計的主要成 果 也是道路設計的技術文件之一 在縱斷面上有兩條主要的線 一條是地面線 它是根據中線上 各樁點的高程而點繪的一條不規則的折線 反映了沿著中線地面的起伏變化情況 另一條是設計線 它是設計人員經過技術上 經濟上以及美學上等多方面比較后定出的一條具有規則形狀的幾何線 反映了道路路線的起伏變化情況 縱斷面設計線是由直線和豎曲線組成的 直線 即均勻坡度線 有上坡和下坡 是用坡度和水平長度表示的 直線的坡度和長度影響著汽車的行駛速度和運輸的經 濟以及行車的安全 它們的一些臨界值的確定和必要的限制 是由通行的汽車類型及行駛性能來決 定的 在直線的坡度轉折處為平順過渡要設置豎曲線 按坡度轉折形式的不同 豎曲線有凹凸 其大 小用半徑和水平長度表示 路線縱斷面圖上的設計標高 即路基設計標高 規范 規定如下 1 新建公路的的路基設計標高 高速公路和一級公路采用中央分隔帶的外測邊緣標高 二 三 四級公路采用路基邊緣標高 在設置超高 加寬地段為設超高 加寬前該處邊緣標高 2 改建公路的路基設計標高 一般按新建公路的規定處理 也可視具體情況而采用行車道中線處的標高 6 1 縱坡設計的一般要求 為使縱坡設計經濟合理 必須在全面掌握勘測資料的基礎上 結合選 定 線的縱坡安排意圖 經過綜合考慮 反復比較定出設計縱坡 其的一般要求為 1 縱坡設計必須滿足 標準 的各項要求 2 為保證車輛能以一定的速度安全順適的行駛 縱坡應具有一定的平順性 起伏不宜過大 進量避免采用極限縱坡值 合理安排緩和坡段 不宜連續采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡 連續上坡或下坡路段 應盡量避免設置反坡段 越嶺埡口附近的縱坡應盡量緩一些 3 縱坡設計應對沿線地形 地下管線 地質 水文 氣候和排水等綜合考慮 視具體情況加 以處理 以保證路基的穩定和道路順暢 4 一般情況下縱坡設計應考慮填挖平衡 盡量使挖方運作就近路段填方 以減少借方和廢方 降低工程造價和節省用地 5 平原微丘區地下水埋深較淺 或池塘 湖泊分布較廣 縱坡除應滿足最小縱坡要求外 還 應滿足最小填土高度要求 保證路基穩定 6 對連續段縱坡 如大 中橋引道及隧道兩端接線等 縱坡應和緩 避免產生突變 7 在實地調查基礎上 充分考慮通道 農田水利等方面的要求 6 2 坡度 1 最大縱坡 最大縱坡是指在縱坡設計時各級道路允許采用最大坡度值 它是道路縱斷面設計的重要控制指 青海大學昆侖學院本科畢業設計 青海雪山鄉 東傾溝二級公路 6 標 各級道路所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 全面考慮 合理確定的 我國的 標準 規定各級公路最大縱坡值如下表 各級公路最大縱坡表各級公路最大縱坡表 表表 6 16 1 設計速度 1201008060403020 最大坡度 3456789 在高海拔地區 因空氣密度下降而使汽車發動機功率 汽車驅動力以及空氣阻力降低 導致汽 車爬坡能力下降 因此 在道路縱坡設計中應適當采用較小的坡度 規范 規定 位于高海拔 3000 以上的高原地區 各級公路的最大縱坡應按表 6 2 的規定予 以折減 折減后若小于 4 則仍采用 4 高原縱坡折減值高原縱坡折減值 表表 6 26 2 海拔高度 3000 4000 4000 5000 5000 折減值 123 2 最小縱坡 在挖方路段 設置邊溝的低填方路段和其他橫向排水不暢的路段 為了保證排水 防止水滲入 路基而影響路基的穩定性 應設置不小于 0 3 的縱坡 一般情況下以采用不小于 0 5 為宜 當 然 對于干旱地區 以及橫向排水良好 不產生路面積水的路段 也可不受此最小縱坡的限制 當 必須設計平坡 0 或小于 0 3 的縱坡時 其邊溝應作縱向排水設計 6 3 坡長限制 坡長是縱斷面上相鄰兩邊坡點間的長度 坡長限制 主要是對較陡縱坡的最大長度和一般縱坡 的最小長度加以限制 1 最小坡長限制 縱斷面上若變坡點過多 從行車上看 縱向起伏變化頻繁 就會影響行車的舒適和安全 從線 形幾何構成來看 相鄰變坡點之間的距離最短不小于相鄰豎曲線的切線長 以便插入適當的豎曲線 來緩和縱坡的要求 也便于平縱線形的合理組合與布置 標準 規定了各級道路的最小坡長如下 表 各級公路的最小坡長各級公路的最小坡長 表表 6 36 3 設計速度 1201008060403020 一般值 40035025020016013080 最小坡長 最小值 30025020015012010060 2 最大坡長限制 道路坡長太短對正常行車不利 而距離太長縱坡對汽車行駛也很不利 高速公路和一級公 路縱坡及坡長的選用應充分考慮車輛運行質量的要求 對高速公路即使縱坡為 2 其坡長也 不宜過長 二 三 四級公路 當連續縱坡大于 5 時 應在不大于表 6 4 所規定的長度處設 置緩和坡段 緩和坡段的縱坡應不大于 3 其長度應符合表 6 4 所規定的最小坡長要求 6 縱斷面設計 4 根據 標準 規定了最大的坡長如表 6 4 所示 各級公路縱坡長度限制 各級公路縱坡長度限制 表表 6 46 4 設計速度 1201008060403020 3900100011001200 47008009001000110011001200 56007008009009001000 6500600700700800 7500500600 8300300400 9200300 縱 坡 坡 度 10200 6 4 豎曲線最小半徑及豎曲線最小長度 根據 公路路線設計規范 JTGD20 2006 的規定 各級公路的豎曲線半徑及其最小長度如 下表 6 5 所示 公路豎曲線的半徑及其最小長度公路豎曲線的半徑及其最小長度 表表 6 5 6 5 凸形凹形 豎曲線半徑豎曲線最小長度豎曲線半徑豎曲線最小長度 計算行車速度 一般值極限值極限值一般值極限值極限值 120170001100010060004000100 100100006500854500300085 8045003000703000200070 6020001400501500100050 407004503570045035 304002502540025025 202001002020010020 豎曲線應以選用較大半徑為宜 當受限制時可采用一般最小值 特殊困難地段方可用極限最小 值 坡差小時應盡量采用大的豎曲線半徑 當有條件時 宜按下表 6 6 的規定進行設計 視覺要求的最小豎曲線半徑值視覺要求的最小豎曲線半徑值 表表 6 66 6 設計速度 120100806040 凸形 20000160001200090003000豎曲線半徑 凹形 1200010000800060002000 6 5 豎曲線諸要素 1 豎曲線要素的計算公式如下 6 1 12 ii 時 表示凸形豎曲線為 當 時 表示凹形豎曲線為 當 6 2 RL 青海大學昆侖學院本科畢業設計 青海雪山鄉 東傾溝二級公路 6 6 3 2 L T 6 4 R T E 2 2 2 豎曲線諸要素計算 變坡點 1 已知變坡點樁號 高程 豎曲線半徑 m 9030 K3776 37972000 51 41 1 i 38 83 2 i 由公式 6 1 得 為凹形豎曲線 333 5 51 41 38 83 12 ii 由公式 6 2 得 曲線長 6 6106 33 352000 RL 由公式 6 3 得 切線長 3 353 2 6 6106 2 L T 由公式 6 4 得 外距 11 70 20002 3 353 2 22 R T E 豎曲線起點樁號 7 633603 3533900 KK 豎曲線終點樁號 3 344303 3533900 KK 豎曲線起點高程 11 HTi 3776 379753 33 0 01 451 3777 154 豎曲線終點高程 12 HTi 3776 379753 33 0 038833778 451 變坡點 2 已知變坡點樁號 高程 豎曲線半徑 760K0 3790 74763000 3 883 1 i 2 132 2 i 由公式 6 1 得 為凸形豎曲線 6 015 3 883 2 132 12 ii 由公式 6 2 得 曲線長 80 451 15 063000 RL 由公式 6 3 得 切線長 25 290 2 80 451 2 L T 由公式 6 4 得 外距 56 31 30002 25 290 2 22 R T E 豎曲線起點樁號 669 775K090 225760K0 豎曲線終點樁號 850 225090 225760K0 K 豎曲線起點高程 11 HTi 3790 747690 225 0 038823787 245 6 縱斷面設計 4 豎曲線終點高程 12 HTi 3790 747690 225 0 02132 3788 824 變坡點 3 已知變坡點樁號 高程 豎曲線半徑 180K1 3781 79345000 2 132 1 i 0 533 2 i 由公式 6 1 得 為凹形豎曲線 65 62 32 12 0 533 12 ii 由公式 6 2 得 曲線長 5 2133 65 625000 RL 由公式 6 3 得 切線長 35 666 2 5 2133 2 L T 由公式 6 4 得 外距 444 0 50002 35 666 2 22 R T E 豎曲線起點樁號 113 365K166 635180K1 豎曲線終點樁號 264 635K166 635180K1 豎曲線起點高程 11 HTi 3781 793466 635 0 02132 3783 214 豎曲線終點高程 12 HTi 3781 793466 635 0 005333782 149 變坡點 4 已知變坡點樁號 高程 豎曲線半徑 210K2 3787 28787000 0 533 1 i 0 737 2 i 由公式 6 1 得 為凹形豎曲線 0 204 0 533 0 737 12 ii 由公式 6 2 得 曲線長 14 28 0 2040007 RL 由公式 6 3 得 切線長 7 14 2 14 28 2 L T 由公式 6 4 得 外距 0 00364 70002 7 14 2 22 R T E 豎曲線起點樁號 202 86K27 142102K 豎曲線終點樁號 217 1427 142102K K 豎曲線起點高程 11 HTi 3787 28787 14 0 005333787 250 豎曲線終點高程 12 HTi 3787 28787 14 0 007373787 340 青海大學昆侖學院本科畢業設計 青海雪山鄉 東傾溝二級公路 6 3 主要點高程 變坡點 1 豎曲線起點樁號 7 633603 3533900 KK 豎曲線終點樁號 3 344303 3533900 KK 豎曲線起點高程 11 HTi 3776 379753 33 0 01 451 3777 154 豎曲線終點高程 12 HTi 3776 379753 33 0 038833778 451 樁號 0350 K 橫距 3 313336 6700350 x1 KK 豎距 0 044 20002 13 33 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3777 15413 33 0 014513776 960 設計高程 切線高程 豎距 3776 9600 0443777 004 樁號 0370 K 橫距 33 33336 6700370 x1 KK 豎距 0 278 20002 33 33 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3777 15433 33 0 014513776 670 設計高程 切線高程 豎距 3776 6700 2783776 948 樁號 0410 K 橫距 73 33336 6700410 x1 KK 豎距 1 344 02002 73 33 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3777 15473 33 0 014513776 091 設計高程 切線高程 豎距 3776 091 1 3443777 435 樁號 0430 K 橫距 93 33336 6700430 x1 KK 豎距 2 178 02002 93 33 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3777 15493 33 0 014513775 800 6 縱斷面設計 4 設計高程 切線高程 豎距 3775 8002 1783777 978 變坡點 2 豎曲線起點樁號 669 775K090 225760K0 豎曲線終點樁號 850 225090 225760K0 K 豎曲線起點高程 11 HTi 3790 747690 225 0 038823787 245 豎曲線終點高程 12 HTi 3790 747690 225 0 02132 3788 824 樁號 0680 K 橫距 10 225669 77500680 x1 KK 豎距 0 0174 00032 10 225 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距 坡度 3794 25010 225 0 038833789 853 設計高程 切線高程 豎距 3789 8530 01743789 870 樁號 0700 K 橫距 30 225669 77500700 x1 KK 豎距 0 152 00032 30 225 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3794 25030 225 0 038833793 076 設計高程 切線高程 豎距 3793 0760 1523793 228 樁號 0720 K 橫距 50 225669 77500720 x1 KK 豎距 0 420 00032 50 225 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 切線長 橫距 坡度 3794 250 90 22550 225 0 03883 3705 975 設計高程 切線高程 豎距 3794 2500 4203794 67 樁號 0740 K 橫距 70 225669 77500740 x1 KK 青海大學昆侖學院本科畢業設計 青海雪山鄉 東傾溝二級公路 6 豎距 0 822 00032 70 225 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3794 25070 225 0 038833791 523 設計高程 切線高程 豎距 3791 5230 8223792 345 樁號 8070 K 橫距 110 225669 77508070 x1 KK 豎距 2 025 00032 110 225 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3794 250110 225 0 038833789 970 設計高程 切線高程 豎距 3789 9702 0253791 995 樁號 8000 K 橫距 130 225669 7758000 x1 KK 豎距 2 826 00032 130 225 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3794 250130 225 0 038833789 193 設計高程 切線高程 豎距 3789 1932 8263792 019 樁號 8200 K 橫距 150 225669 7758200 x1 KK 豎距 3 761 00032 150 225 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3794 250150 225 0 038833784 496 設計高程 切線高程 豎距 3784 4963 7613788 257 樁號 8400 K 橫距 170 225669 7758400 x1 KK 豎距 4 829 00032 170 225 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3794 250170 225 0 038833787 640 設計高程 切線高程 豎距 3787 6402 8263790 466 6 縱斷面設計 4 變坡點 3 豎曲線起點樁號 113 365K166 635180K1 豎曲線終點樁號 264 635K166 635180K1 豎曲線起點高程 11 HTi 3781 793466 635 0 02132 3783 214 豎曲線終點高程 12 HTi 3781 793466 635 0 005333782 149 樁號 012K1 橫距 6 635113 365K1012K1x1 豎距 0 0044 00052 6 635 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3783 2146 635 0 021323783 073 設計高程 切線高程 豎距 3783 0730 00443784 188 樁號 014K1 橫距 26 635113 365K1014K1x1 豎距 0 071 00052 26 635 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3783 21426 635 0 021323782 646 設計高程 切線高程 豎距 3782 6460 0713782 717 樁號 160K1 橫距 46 635113 365K1016K1x1 豎距 0 217 00052 6 6354 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3783 21446 635 0 021323782 220 設計高程 切線高程 豎距 3782 2200 0713782 291 樁號 002K1 橫距 35 666113 365K1002K1x1 豎距 44 40 50002 635 66 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3783 21466 635 0 021323780 793 設計高程 切線高程 豎距 青海大學昆侖學院本科畢業設計 青海雪山鄉 東傾溝二級公路 6 3780 7930 4443781 273 樁號 202K1 橫距 86 635113 365K1202K1x1 豎距 0 751 00052 635 6 8 2 22 1 1 R x h 切線高程 起點高程 橫距坡度 3783 21486 635 0 021323781 367 設計高程 切線高程 豎距 3781 3670 7513782 118 樁號 402K1 橫距 106 635113 365K1402K1x1 豎距 1 137 00052 6