PAGEPAGE59石家莊鐵道學院畢業設計1第1章緒論1.1概述高等級公路的建設帶動了沿線經濟的發展，快速運輸日益顯示出巨大的經濟效益和社會效益，形成了快速發展的“高速公路產業帶”。高等級公路不僅技術標準高、線形順暢路面平整沿線設施安全，而且全立交、全控制出入、雙向隔離行駛、無混合交通干擾，為公路運輸的快速、安全、高效、便捷和舒適提供了技術保障。高等級公路也因其快速、舒適、安全、便捷的優越性成為我國交通運輸的主要組成部分。盡管我國高速公路建設取得了巨大進展，但是由于公路交通基礎薄弱，各地發展極不平衡，因此與國際上發達國家還有很大差距，還不能完全適應國民經濟和社會發展的需要，在今后相當長的時期內加快高等級公路建設是我國公路建設的主要任務。1.1.1緒言常州水陸空交通便利，京滬鐵路、京杭大運河、312國道和滬寧、寧杭、常寧，沿江高速，常澄，錫宜等高速公路，以及江蘇第2大機場，4D級民航常州機場，構成了常州發達的水陸空交通網。此外在建的京滬高速鐵路常州站，滬寧城際軌道常州站，以及城市高架快速路網和籌建的輕軌1號線也給常州的交通增添亮色。本設計為常州地區一級公路的某一段，起點為東城，終點為營溪。1.1.2設計原始資料交通量資料實測交通量資料車型交通量(輛/日)特大型貨車178大中型貨車276小型貨車309大中型客車383小型客車1024拖拉機1675摩托車432自行車1925自然條件(1)地貌性質本段地處長江下游沖積平原，地勢平坦起伏在1~2米之間，多屬軟土地區，地溫較高，地下水一般為1~2米。(2)氣象=1\*GB3①氣溫本地區屬亞熱季風區，是我國最熱的地區，年平均氣溫15.3?C，月平均氣溫中以7月份最高為28.4?C，1月份最低為2.1?C。=2\*GB3②降雨本地區春夏兩季的梅雨是明顯的季節。其累計年平均降水為1080.0mm，多集中在4~9月份，已測到的日最大降水量為160.6mm，占該年總降水量的14.6%，使累年平均值的14.9%。工程地質情況本工程所經地區的表層為厚1.5~2.5m的黃色亞粘土“硬殼層”，且為該地區唯一適合作為路堤填料的土。自地表以下2m即為淤泥質灰色粘土或灰色亞粘土，呈極軟塑—液限狀態，厚約為20~22m，約20~35m以下為夾薄層粉砂，地質極差，強度低、高壓縮性，工程地質極其不良，是產生路堤沉降的主要層次。等高線地形圖比例1:2000。1.2設計規范標準(1)《道路工程制圖標準》(GB50162-92)(2)《公路路線設計規范》(JTGD20-2006)(3)《公路工程技術標準》(JTGB01-2003)(4)《公路路基設計規范》(JTGD30-2004)(5)《公路自然區劃標準》(JTJ003-86)(6)《公路瀝青路面設計規范》(JTGD50-2006)(7)《公路排水設計規范》(JTJ018-97)

1.3道路等級的確定1.3.1《公路工程技術標準》要求公路根據交通量及其使用功能、性質分為五個等級：高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路。根據設計原始交通量資料查得中華人民共和國交通部頒發的《公路工程技術標準》JTGB01-2003(以下稱《標準》)規定：高速、一級公路以小客車為折算標準。各汽車代表車型與換算系數如表1-1所示：表1-1各汽車代表車型與車輛折算系數汽車代表車型車輛折算系數說明小型客車1.0≤19座的客車和載質量≤2t的貨車大中型客車及小型貨車1.5＞19座的客車和載質量＞2t~≤7t的貨車大中型貨車2.0載質量＞7t~≤14t的貨車特大型貨車3.0載質量＞14t的貨車1.3.2交通量計算由《標準》中規定：畜力車、人力車、自行車等非機動車在設計交通量換算中按路側干擾因素計，一、二級公路上行駛的拖拉機按路側干擾因素計。將實測各種車型的交通量折算成小客車的交通當量。初始年交通量：N0=1024×1.0+383×1.5+309×1.5+276×2.0+178×3.0=3148輛/日由《標準》中規定：一級公路設計交通量按20年預測。交通當量年平均增長率按10%計，則20年后道路通行能力為：1.3.3確定線路技術標準根據《標準》確定該道路為四車道一級公路，設計車速為100km/h。其在平原區主要技術指標如下：(1)服務水平一級公路設計采用的服務水平為二級。作為集散公路時,可采用三級服務水平設計。(2)建筑限界路基寬度：24.5m行車道寬度：3.75m設計行車速度：100km/h圓曲線：一般最小半徑：700m極限最小半徑：400m緩和曲線最小長度：85m豎曲線最小長度：85m凸形豎曲線：一般最小半徑：10000m極限最小半徑：6500m凹形豎曲線：一般最小半徑：4500m最小半徑：3000m停車視距：160m超車視距：550m最大縱坡：4%路面類型：瀝青混凝土(3)路線=1\*GB3①一級公路路基寬度24.5m，行車道寬度為3.75m。=2\*GB3②一級公路整體式斷面必須設置中間帶，中間帶由兩條左側路緣帶和中央分隔帶組成。

第2章路線方案比選與定線2.1選線原則公路選線就是根據路線的基本走向和技術標準的要求，結合當地的地形、地質、地物及其它沿線條件和施工條件等，選定一條技術上可行、經濟上合理，又能符合使用要求的公路中心線的工作。選線的目的，就是根據國家建設發展的需要，結合自然條件，選定合理的路線，使筑路費用與使用質量達到統一，且行車迅速安全、經濟舒適、構造物穩定耐久及易于養護的目的。2.1.1平原微丘地區選線平原區路線布設要點選線時，首先在路線的起、終點間，把經過的城鎮、廠礦、農場及風景文物點作為大的控制點；在控制點間，通過實地視察根據地形條件和水文條件進一步選擇中間控制點，一般較大的建筑群、水電設施、跨河橋位、洪水泛濫線以外及其必須繞越的障礙物均可作為中間控制點；在中間控制點之間，如果沒有充分的理由，一般不再設置轉角點。在安排平面線形時，既要使路線短捷順直、又要注意避免過長的直線，可能條件下爭取采用轉角適當、半徑較大的長緩的平曲線線形。綜合平原區自然和路線特征、布線時應著重考慮以下幾點；(1)正確處理好路線與農業的關系修建公路時占地是難以避免的，解決好路線與農田規劃、農業灌溉水利設施的關系，是平原區選線時的關鍵問題。布設路線時，要注意既不片面要求路線順直而占用大面積的良田；也不片面要求少占耕地而降低線形標準，甚至惡化行車條件。再者，應解決好路線與農田水利設施的關系。使路線的布置盡可能地與農業灌溉系統相配合，少占良田，不占高產田。除較高等級的公路外，一般不要破壞灌溉系統，布線要注意盡量與干渠相平行，減少路線與渠道的相交次數，最好把路線布置在渠道的上方非灌溉區一側或者是渠道的尾部。注意筑路與造田、護田相結合。在可能條件下，布線要有利于造田、護田、以支援農業。路線通過河曲地帶，當水文條件許可時，可考慮路線直穿，裁彎取直，改移河道，縮短路線，改善線形。(2)處理好路線和橋位的關系大、中橋位往往是路線的控制點，應在服從路線總方向的原則下，路、橋綜合考慮，選擇有利的橋位，布設路線。既要防止只考慮路線順直、不顧橋位條件，增加橋跨的難度；又要防止片面強調橋位，使路線繞線過長，標準過低。一般情況下，橋位中線應盡可能與洪水主流流向正交，橋梁和引道都在直線上。橋位應選在水文地質、跨河條件較好的河段。小橋涵位置原則上應服從路線走向，但遇到斜交過大(夾角小于45o時)或河溝過于彎曲時，可考慮采取改溝或改移路線的辦法，調整交角，布線時應比較確定。(3)理好路線與城鎮居民點的關系平原區有較多的城鎮、村莊、工業設施等，路線布設應正確處理好路線與它們的關系。=1\*GB3①國防公路與高等級的干道，應采取繞避的方式遠離城鎮，必要時還應考慮采用支線聯系。=2\*GB3②較高等級的公路應盡量避免直穿城鎮、工礦區和居民密集區，以減少相互干擾。但考慮到公路對這些地區的服務性能，路線又不宜相離太遠，往往從城鎮的邊緣經過。做到近村而不進村，利民而不擾民，既方便運輸、又保證交通安全。這種路線布線時，要注意與城鎮等的規劃相結合。=3\*GB3③公路等級較低時，應考慮縣、區、村的溝通，經地方同意可穿越城鎮，但要注意有足夠的視距和必要的公路寬度以及必要的交通設施，以保證行人和行車的安全。(4)注意土壤、水文條件平原區的水位條件較差，取土較為困難。為了保證路基的穩定性和節約用土，在低洼地區，應盡可能沿接近分水嶺的地勢較高處布線，以使路基具有較好的水文條件；在排水不良的地帶布線時，要注意保證路基最小填土高度；路線要盡量避開較大的湖塘、水庫、泥沼等，不得已時應選擇最窄、最淺和基底坡面較平緩的地方通過，并采取措施保證路基穩定。(5)注意利用老路，并與鐵路、航道及已有公路運輸相配合。在平原區路線布設時，若有老路與新布路線相距較近、而且走向一致時，在條件許可時，應盡量地將其改造后加以利用，以減少耕地的占用和提高路基的穩定性。(6)注意就地取材和利用工業廢料。修建公路需要消耗大量的筑路材料，為節省工程造價，應充分利用當地的材料，特別是地方上的工業廢料。2.2方案比選方案比較是選線中確定路線總體布局的有效方法，在可能布局的多種方案中，通過方案比較和取舍，選擇技術合理、費用經濟、切實可行的最優方案。路線方案的取舍是路線設計中的重要問題，方案是否合理，不僅關系到公路本身的工程投資和運輸效率，更重要的是影響到路線在公路網中的作用，直接關系到是否滿足國家政治、經濟及國防的要求和長遠利益。根據方案比較的深度上的不同，可分為原則性方案比較和詳細的方案比較兩種。2.2.1路線方案的擬定由已確定的道路等級和主要技術標準指標，在原始設計交通量資料、所在地區的氣候、土壤、地質、水文等資料和現有地形、地物分布圖資料的基礎上，經審查判斷分析，初步選定了兩個方案，線路走向如下所述。方案一：路線以東城為起點，經小片沖溝地帶并過部分柑樹果園與支渠相接，中間跨越兩個小橋，從大瀝村與舊莊之間穿越后直至終點營溪。方案二：路線從東城出發，向東南方向延伸，穿越細瀝村至大瀝村正東方折向右，經過一條河路線偏向南，繼續延伸過渡渠即到達終點營溪。兩方案比選路線如圖2-2，2-3方案一方案一JD1JD1JD2JD2圖2-2路線方案一方案二方案二JD1JD1圖2-3路線方案二2.2.2初步定線根據《公路路線設計規范》，平原區一級公路當設計車速為100km/h時，取緩和曲線長度均為l=120m，符合《標準》規定。方案1：直線部分：JD1處平曲線由于受地形地物限制，取半徑R=700m，測得轉向角α=46°21′13.6″。由《道路勘測設計》知識計算下列各要素。設起始點里程為K0+000.000，則JD1處平曲線各主點要素計算如下：(1)由原始資料等高線地形圖計算出起點、交點、終點的坐標A:(25670.5326,59730.6831);JD1(C):(25114.9532,59570.9241)B:(24649.2368,58680.2206)(2)路線長計算、方位角校核=1\*GB3①AC段(m)因為圖在第二象限里,故=2\*GB3②CB段(m)因為圖在第二象限里,故(3)轉角計算(左)(校核)平曲線部分：已知設定的圓曲線半徑R=700m，緩和曲線長度l=150m和轉向角α=46°21′13.6″，計算JD1(C)處平曲線各主點要素：切線長：曲線長：外失距：切曲差：圓曲線：確定該平曲線各主點的里程：起點：ZH+202.862++150————————————————HY+352.862++208.1591————————————————QZ+561.021++208.1591————————————————YH+769.181++150————————————————HZ+919.181終點：校核：ZH+202.862+2T750.462————————————————953.324q34.143————————————————919.181方案2：按上述規范兩平曲線半徑R=550m，R=391.058m，緩和曲線m，轉向角，，同理得曲線各要素如下：則各主點里程為：起點：ZH+23.186++120————————————————HY+143.186++94.2484————————————————QZ+237.434++94.2484————————————————YH+331.683++120————————————————HZ+451.683終點：校核：ZH+23.186+2T+437.428————————————————460.614q8.931————————————————451.683起點：ZH+451.683++120————————————————HY+571.683++58.466————————————————QZ+630.148++58.466————————————————YH+688.614++120————————————————HZ+808.614終點：校核：ZH+451.683+2T+364.322————————————————816.015q8.388————————————————807.6272.2.3土石方計算本設計地形為平原微丘區，路基均為填方，以粘性土作為填方材料，設邊坡為1:1.5，路基寬度采用24.5m，典型填方斷面圖如右圖：圖2-1路基斷面圖土石方計算由軟件生成，不再詳述，計算結果見附錄B表1-4。方案主要技術指標比較匯總及方案選定表2-1兩方案主要經濟技術指標比較表指標單位第一方案第二方案路線長度1549.0591503.271工程數量土石方169497.92120330.30路面37951.9536830.14橋梁座1大橋2小橋比較結果較好由上表所列主要技術指標，結合當地實際情考慮如下因素：方案二經過的地區人口較多，與村莊距離較近，能夠帶動當地經濟發展，有利于提高人們出行。從設計施工方面，此工程需要設計建造橋涵穿越兩條溝渠，為小橋，造價低，設計施工難度小，而且填方量小，工程造價低。方案一所經過的村鎮較少，不能夠有效帶動當地經濟發展，其設計一座大橋，工程造價高且施工時間長，對工程的進度產生影響，而且其填方量大，增加工程造價。因此方案比選最后確定推薦方案二。

第3章平面設計3.1平面線形設計的基本要求(1)平面線形應直捷,連續,順適,并與地形,地物相適應,與周圍環境相協調；(2)除滿足汽車行駛力學上的基本要求外,還應滿足駕駛員和乘客在視覺和心理上的要求；(3)保持平面線形的均衡與連貫；=1\*GB3①長直線盡頭不能接以小半徑曲線。=2\*GB3②高,低標準之間要有過渡。(4)應避免連續急彎的線形；(5)平曲線應有足夠的長度。3.2平曲線的設計3.2.1曲線半徑的選定根據標準段選定設計路段樁號K0+143.186～K0+331.683的曲線半徑為550m。3.2.2直線(1)直線的最大長度我國目前的《標準》和《規范》中均未對直線的最大長度規定具體數值。日本和德國，以設計車速()的20倍數字為最大長度限值。當時，，本設計符合要求。(2)直線的最小長度《規范》推薦同向曲線間最短直線長度以不小于6V為宜，反向曲線間最短直線以不小于2V為宜。本設計采用基本型曲線，即直線兩端設有緩和曲線，本設計符合要求。3.2.3緩和曲線的長度及計算公式《公路工程技術標準》規定：設計速度為圖3-1基本型平曲線100km/h的一級公路，緩和曲線的最小長度為=85m。設計時，我們取緩和曲線長度均為=120m,符合《標準》規定。帶有緩和曲線的圓曲線如圖3-1，其要素的計算公式如下：(3-1a)(3-1b)(3-1c)(3-1d)(3-1e)(3-1f)(3-1g)(3-1h)式中，—總切線長(m)；—總曲線長(m)；—外距(m)；—校正數(m)；—主曲線半徑(m)；—路線轉角(度)；—緩和曲線終點處的緩和曲線角(度)；—緩和曲線切線增值(m)；—設緩和曲線后主曲線的內移值(m)；—緩和曲線長度(m)；—平曲線中圓曲線長度(m)。平曲線的基本要素已在上一章方案比選處完成計算。3.3曲線的超高3.3.1超高的作用為抵消車輛在曲線路段上所產生的離心力，將路面做成外側高于內側的單向橫坡，這就是曲線上的超高。合理地設置超高，可以全部或部分地抵消離心力，提高汽車行駛的穩定性與舒適性。當汽車等速行駛時，在園曲線上所產生的離心力是常數；而在回旋線上行駛時，由于回旋線曲率是變化的，其離心力也是變化的。因此，超高橫坡度在園曲線上應是全超高，在緩和曲線上應是逐漸變化的超高。圖3-2超高示意圖3.3.2超高的確定由汽車行駛在曲線上的力平衡方程式得(3-2)式中：R—平曲線半徑(m)；μ—橫向力系數，單位車重的橫向力；V—行車速度(km/h)；i—橫向超高坡度?！兑幎ā芬幎ǎ邫M坡度按設計速度，半徑大小，結合路面的類型，自然條件和車輛的組成情況確定。一級公路的超高橫坡度不超過10％。3.3.3超高的計算交點處超高的計算：由式(3-2)得：式中，—橫向力系數取，=0.12。本設計路段選定的超高值為：0.255m。3.3.4超高緩和段從直線的路拱雙坡斷面到圓曲線上具有超高橫坡度的單坡斷面，有一各逐漸變化的過渡路段，這一逐漸變化的過渡路段成為超高緩和段。超高緩和段長度為了行車的安全舒適、路容的美觀和排水的通暢，必須設置一定長度的超高緩和段，超高過渡則是在超高緩和段全長范圍內進行的。雙車道公路超高緩和段長度可按下式計算：(3-3)式中：L—超高緩和段長(m)；β—旋轉軸至行車道外側邊緣的寬度(m)；—超高坡度與路拱坡度的代數差(％)；p—超高漸變率。本設計路段超高緩和段長度值為：120m。超高緩和段實際計算取值超高緩和段實際計算值應取下列三項中的最大值：(1)曲線加寬段長度；(2)超高緩和段的理論計算值；(3)緩和曲線的長度。此路段沒有加寬，超高緩和段的理論計算值為40m和緩和曲線的長度為80m，因此超高緩和段實際計算值應取為180m。繞路中央分隔帶邊緣旋轉各特征點超高值計算式見表3-1。超高過度方式圖見圖3-3。表3-1繞中央分隔帶邊緣旋轉各特征點超高值計算式超高位置計算公式x距離處行車道橫坡值備注外側C計算結果為與設計高之差；設計高程為中央分隔帶外側邊緣程；本設計不設加寬，；當時，為圓曲線上的超高。D0內側D0C式中，——左側(右側)行車道寬度(m)；——左側路緣帶寬度(m)；——右側路緣帶寬度(m)；——x距離處路基加寬值(m)；——超高橫坡度(%)；——路拱橫坡度(%)；——超高緩和段中任意一點至超高緩和段起點的距離(m)。 圖3-3超高過度方式圖交點有緩和曲線的平曲線處繞中央分隔帶邊緣旋轉各特征點超高值計算：如上所述，旋轉方式按中央分隔帶邊緣旋轉，路拱橫坡，超高橫坡。則超高緩和段長度：=1\*GB3①確定緩和段長度查表得取5的整倍數，。緩和曲線。即從緩和曲線后退20m的直線段上開始設置超高緩和段。=2\*GB3②計算各樁號的超高超高起點為K0+3.186，由直線段的硬路肩坡度與行車道相同，為2%，土路肩為4%。圓曲線內側的土路肩、內外側的硬路肩坡度與行車道的坡度相同，均為4%，外側的土路肩坡度為-4%，內側土路肩坡度的過渡段的長度為：取，內側土路肩坡度在超高緩和段起點之前，即從(K0+3.186~K0+5.186)段內完成路肩的過渡，變成-4%，與路拱橫坡相同。=3\*GB3③分別計算各樁號的橫斷面上中央分隔帶邊緣()、行車道外側邊緣()和硬路肩外緣()的超高值，計算結果見表3-2。表3-2JD處平曲線超高值計算結果樁號X(m)左側(m)右側(m)K0+8.186直線段-0.375-0.23100-0.175-0.257K0+23.186(ZH)15-0.423-0.38100-0.032-0.028K0+143.186(HY)120-0.463-0.379000.0140.037K0+242.832(QZ)圓曲線-0.463-0.379000.3750.472K0+331.683(YH)圓曲線-0.463-0.379000.3750.4721K0+451.683(HZ)120-0.423-0.381000.5280.6833.4平面線型要素的組合本設計主要采用了基本型平面線型。基本型按直線-回旋線-圓曲線-回旋線-直線的順序組合。圖3-4基本型平曲線圖3.5平面視距的保證《標準》規定一級公路的設計視距應滿足會車視距的要求，其長度不小于停車視距的兩倍。此路段的曲線路段在平原微丘區，因此我們在設計時考慮實際困難和工程量的原因取設計視距為S=200m。對平面視距的檢查，首先應計算出保證設計視距所需要的最大橫凈距Z，其次是計算實際條件下所提供的能通視的橫凈距若Z，設計視距可以保證，若Z，則應清除障礙物，以滿足Z的要求。本設計實際條件下所能提供的能同時的橫凈距為15m。在帶有緩和曲線的平曲線的交點處，由式:求得538.5m視點軌跡圓曲線長為：(3-4)式中，—視點軌跡圓曲線長(不包括緩和曲線m)；—車輛在彎道上行駛時視點的運動軌跡(m)；—路線轉角(度)；—緩和曲線終點處的緩和曲線角(度)。由式(3-4)求得:=376.73(m)此路段設置緩和曲線因為視點軌跡圓曲線長大于設計視距S，可用下式求最大橫凈距：(3-5)由式(3-5)求得:(m)由Z=9.29m，=15m，滿足Z，視距滿足通視要求。3.6平面設計成果(1)逐樁坐標表(見附錄B表5)(2)直線曲線轉角表(見附錄B表6)(3)平面設計圖(見附錄B圖冊圖號01，02，03)

第4章縱斷面設計4.1縱斷面設計目的縱斷面設計主要任務就是根據汽車的動力特性、道路等級、當地的自然地理條件以及工程經濟性等，研究起伏空間線的幾何構成與要素，以便達到行車安全迅速、運輸經濟合理及乘客舒適的目的。4.2縱斷面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，經過綜合分析、反復比較定出設計縱坡。縱坡設計的一般要求為：1縱坡設計必須滿足《標準》的各項規定；2應具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。為保證車輛能以一定速度安全、順適地行駛，縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大或過于頻繁。3縱坡設計應對沿線的地形、地下管線、地質、水文、氣候、排水等方面綜合考慮，視具體情況妥善處理，以保證道路的穩定與暢通。4縱坡設計應考慮填挖平衡，減少借方和廢方，以降低工程造價和節省用地。5平原微丘地區地下水埋藏較淺，池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應滿足最小坡度要求外，還應滿足最小填土高度的要求，以保證路基穩定。6對連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端引線等，縱坡應小些，避免產生突變。路線交叉處前后的縱坡也應平緩一些。7在實地調查的基礎上，充分考慮通道、農田水利等方面的要求。4.3縱坡基本參數確定4.3.1最大縱坡最小縱坡的確定最大縱坡的確定《標準》規定，設計速度為100km/h時，公路最大縱坡為4%。結合設計路段定的是0.9376765%。最小縱坡的確定各級公路的路塹以及其它橫向排水不暢路段，為保證排水順利，防止水浸路基，應采用不小于0.3%的縱坡。當必須設計平坡或小于0.3%的縱坡時，其邊溝應作縱向的排水設計。結合設計路段定的是0.3441622%。最大坡長最小坡長限制《標準》規定，各級公路設計不同縱坡時最大坡長不同。設計速度為100km/h,縱坡坡度為3%時，最大坡長為1000m；縱坡坡度為4%時，最大坡長為800m；縱坡坡度為5%時，最大坡長為600m?！稑藴省芬幎?，設計速度為100km/h時，公路最小坡長為250m。結合設計路段最大坡長定的是741.44m，最小坡長定的是257.35m。4.3.2緩和坡長的要求緩和坡長可以改善汽車連續在陡坡上行使的緊張狀況，避免汽車長時間低速行駛或汽車下坡產生不安全因素?！兑幏丁芬?當連續的縱坡大于5%，應在期間設置不大于3%的緩和坡段，其長度不大于100m。結合設計本路段不設緩和坡長。4.4豎曲線設計縱斷面上兩個坡段的轉折處，為了便于行車用一段曲線來緩和，稱為豎曲線。4.4.1豎曲線要素變坡角(4-1)豎曲線長度L＝Rω(4-2)豎曲線半徑R＝L/ω(4-3)豎曲線切線長(4-4)豎曲線上任意一點P的豎距：(4-5)(5)豎曲線外距(4-6)豎曲線要素計算示意如圖4-1圖4-1豎曲線要素圖4.4.2豎曲線標高計算本設計路段第一變坡點里程樁號為K0+340，高程為16.18m，坡度，?！稑藴省芬幎?，豎曲線最小半徑R=4500m，本設計豎曲線半徑取R=10000m。(1)豎曲線要素計算：當為“+”時，表示凹形曲線，為“-”時為凸形曲線。所以該豎曲線為凸形豎曲線。曲線長(滿足最小長度要求)切線長外距(2)計算設計高程：豎曲線起點樁號=K0+340-T=K0+275.9(m)豎曲線起點高程豎曲線終點樁號=K0+340+T=K0+404.1(m)豎曲線終點高程(3)豎曲線任意點高程=1\*GB3①計算切線高程(4-7)=2\*GB3②計算設計高程(4-8)4.5平縱線形的組合設計4.5.1組合原則(1)保持視覺的連續性。應在視覺上自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續性。任何使駕駛員感到茫然、迷惑或判斷失誤的線形都應避免。(2)保持平、縱線形的技術指標大小應均衡。對縱面線形不斷起伏，而在平面上卻采用高標準的線形是無意義的。反之，在平面上線形迂回前進、彎道較多，而在縱斷面設計上采用高標準也同樣沒有意義。(3)選擇組合得當的合成坡度，以利于路面排水和行車安全。(4)注意與周圍環境相配合，可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導視線的作用。4.5.2組合方式(1)平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線這種組合是使平曲線與豎曲線對應，最好使豎曲線的起點和終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內，即所謂的“平包豎”。(2)平曲線與豎曲線大小應保持均衡平曲線與豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不要形成多而小。(3)暗、明彎與凸、凹豎曲線暗彎與凸形豎曲線組合，以及明彎與凹形豎曲線組合較為合理，且給人一種平順舒適的感覺。(4)平、豎曲線應避免的組合平曲線與豎曲線重合是一種理想的組合，但由于地形等條件限制，這種組合并不是總能爭取得到的。如果平曲線的中點與豎曲線的頂(底)點位置錯開距離不超過平曲線長度的四分之一時，效果仍然令人滿意。通過用緯地軟件所進行設計平縱線形組合，對其形成的透視圖檢驗，設計路段線形質量良好。(透視圖見圖05)縱斷面設計成果豎曲線計算表(見附錄B表7)縱斷面設計圖(見圖冊圖號04,05,06)透視圖(見圖冊圖號07)

第5章橫斷面及路基設計5.1概述道路的橫斷面是指中線上各點的法向切面，它是由橫斷面設計線和地面線所構成的。其中橫斷面設計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、護坡道以及取土坑、棄土堆、環境保護等設施。高速公路和一級公路上還有變速車道、爬坡車道等。5.2路基橫斷面組成圖5-1圖5-1高等級道路橫斷面組成及各部分寬度路幅的構成根據《標準》可知，一級公路路基寬度為24.5m，其中路面跨度為15.0m，中間帶寬度為3.0m，其中中央分隔帶寬度為2.0m，左側路緣帶寬度為0.5×2=1.0m，硬路肩看度為2.0×2=4.0m，土路肩寬度為0.75×2=1.5m，路面橫坡為2%，土路肩橫坡為4%。5.3路拱橫坡為了迅速排除路面上的雨水，路面表面做成中間高、兩邊圖5-2折線型路拱低的拱形，稱之為路拱。路拱對排水有利，但對行車不利。路拱坡度所產生的水平分力增加了行車的不穩定性，同時也給乘客帶來不舒適的感覺。當車輛在有冰、雪、水或潮濕路面上制動時，還會增加側向滑移的危險。為此，對路拱的橫向坡度在滿足橫向排水的要求下，應盡量采用低值。本設計路段考慮行車道寬、路面類型及設計地區的降雨量等方面的要求，設路拱橫坡為2%，如圖5-2折線型。5.4平曲線加寬及其過渡為保證曲線段行車的順適與安全，曲線段路面寬度應適當增加。如圖5-3圖5-3彎道加寬示意圖由《標準》規定，平曲線半徑等于或小于250m時，應在平曲線內側加寬。本設計中平曲線半徑為500m大于250m的規定值，所以可以不設曲線加寬。為了使路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上的加寬寬度，需設置加寬緩和段。在加寬緩和段上，路面具有逐漸變化的寬度。5.5軟土地基軟土地基主要是指天然含水量過大，脹縮性高，具有濕陷性，承載力低，在荷載作用下容易產生滑動或固結沉降的土質地基，如軟土、泥沼、泥碳、濕陷性黃土、人為垃圾、松散雜填土、膨脹土、海(湖)相沉積土等。路基直接填筑在這些地基上，往往會因地基承載力不足，或在自然因素作用下產生過大的變形。因此，土木工程中，地基加固極為重要，常是各種建筑物成敗關鍵。5.5.1極限高度的計算本設計處于富饒的長江三角洲平原，土地資源珍貴，路基的高低對降低公路造價有著十分突出的意義。所以必須對填筑最大高度有所限制。本設計路段有1.5m~2.5m的亞粘土“硬殼層”，當硬殼層厚度大于1.5m時，考慮其應力擴散，提高承載力，減少地基沉降的效應。軟土的，設計中路堤邊坡采用1:1.5，填土為黃色亞粘土，此時，路堤的極限高度可按下式計算：(5-1)式中，—極限高度(m)；—軟土的快剪黏聚力()；—填土的容重()；—穩定因數，與邊坡角和深度因數(式中為填土高度，為軟土厚度)有關。則路堤極限高度：(m)設安全系數取1.5時，最佳填土高度為2.9m，因考慮到實際困難，則可確定2.5m為最佳填土高度。5.5.2對地基處理的方法濕軟地基加固，規模大，造價高，應注重技術和經濟兩方面。同時，地基加固是路基主體工程的一部分，要結合路基標高、斷面形式等方面綜合處治。高壓旋噴法是利用高壓（20~25MPa）射流的強度使漿液與土混和，從而在射流影響的有效范圍內使土體速凝成一圓柱形的樁，樁徑達0.5~1.0m。本設計中主要采用的是旋噴水泥土樁處理方法。樁徑取D=50cm，間距B=150cm，且樁與樁之間的布置都是按照三角形的方式布置的。布樁時，一律采用15m樁長，樁徑、樁間距不變。5.6橫斷面設計成果(1)路基設計表(見附錄B表8，9，10，11)(2)一般與超高路基橫斷面設計圖(見附錄圖冊圖號為08，09，10)(3)軟土地基布置圖(見附錄圖冊圖號為11)

第6章路面結構設計6.1路面類型的確定6.1.1路面類型的確定由于瀝青路面使用瀝青結合料，因而增強了礦料間的粘結力，提高了混合料的強度和穩定性，使路面的使用質量和耐久性都得到提高。與水泥混凝土路面相比，瀝青路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪聲低、施工期短、養護維修簡便、適宜于分期修建等優點，因而獲得越來越廣泛的應用。本段公路是高等級道路，結合實際情況，選用瀝青混凝土路面。6.1.2確定路基潮濕類型及土基回彈模量根據《公路自然區劃標準》該地區屬于東南濕熱區，路基臨界高度參考值可知此區是粘性土中濕狀態，臨界高度，故土基屬中濕狀態，相對含水量，取土基回彈模量。6.1.3軸載分析表6-1交通組成表車型前軸重后軸重后軸數后軸輪組數后軸距(m)交通量紅巖CQ30290621192雙輪組<3178日野KF300D40.75792雙輪組<3276解放CA34022.156.61雙輪組309黃海DD690561042雙輪組>3383東風CS93824702雙輪組>31024解放CA10B19.460.851雙輪組1675(1)路面設計以雙軸組單軸載100KN作為標準軸載，以設計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應力中的累計當量軸次。=1\*GB3①軸載換算軸載換算采用如下計算公式：軸載換算系數(6-1)式中，—標準軸載，；—被換算車型的各級軸載，；—軸載系數；—輪組系數；—被換算車輛的各級軸載作用次數，次/日。 軸載換算結果下表所示，表6-2軸載換算結果車型東風CS938后軸70.001130034.566紅巖CQ30290前軸62.0016.4540155.212后軸119.0011540578.604日野KF300D前軸40.7516.412083.238后軸79.002.21120399.634黃海DD690前軸56.0016.415053.084后軸104.002.21150125.013解放CA10B后軸56.601124025.082解放CA340前軸22.1016.418019.709后軸56.601118054.5521532.894注：軸載小于25kN的軸載作用不計。=2\*GB3②累計當量軸次計算根據設計規范，一級公路瀝青路面的設計年限為15年，四車道的車道系數η是0.4~0.5取0.45，γ=8%，累計當量軸次：(2)驗算半剛性基層層底拉應力中的累計當量軸次=1\*GB3①軸載換算驗算半剛性基層層底拉應力的軸載換算公式為：(6-2)式中，為軸數系數，=1+2(m-1)；為輪組系數，單輪組為1.85，雙輪組為1，四輪組為0.09。計算結果如下表所示，表6-3軸載換算結果車型東風CS938后軸70.00113005.640紅巖CQ30290前軸62.0011540613.117后軸119.0011.851203.729日野KF300D前軸40.7531120771.692后軸79.0011.851501.360黃海DD690前軸56.003115075.498后軸104.00112403.770解放CA10B后軸56.601118020.0351494.839注：軸載小于50kN的軸載作用不計。=2\*GB3②累計當量軸次計算各參數值同上，一級公路瀝青路面的設計年限為15年，四車道的車道系數η是0.4~0.5取0.45，γ=8%，累計當量軸次6.1.4結構組合與材料選取由上面的計算得到設計年限內一個行車道上的累計標準軸次約為800萬次左右，根據地地質水文等條件選擇柔性路面結構，瀝青混凝土路面。6.2瀝青路面設計計算6.2.1擬定路面組合結構形式及材料選取根據《公路瀝青路面設計規范》推薦結構，考慮本路段的交通量、路基水溫狀況及材料供應等具體情況，擬定該路段路面結構方案如下：表6-4路面結構設計路面厚度材料細粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土水泥碎石？cm石灰土查相關資料表表得各層厚度、劈裂強度、抗壓回彈模量、彎拉模量和極限抗彎拉強度如表6-5所示：表6-5各層厚度、抗壓回彈模量、彎拉模量、極限抗彎拉強度和劈裂強度表層次材料名稱各層厚度(cm)抗壓回彈模量20C(MPa)抗彎拉模量(MPa)極限抗彎拉強度(MPa)劈裂強度(MPa)1細粒式瀝青混凝土3140015001.51.42中粒式瀝青混凝土4120015001.51.03粗粒式瀝青混凝土6900——0.84水泥碎石28150018000.50.65石灰土？55012000.50.256.2.2按容許彎沉計算路面厚度(1)計算彎沉(6-1)式中，—設計年限內，一個車道上的累計當量軸次,(次)；—分別為公路等級系數，面層類型系數及基層類型系數。《公路瀝青路面設計規范》規定：一級公路=1.0，=1.0，=1.0。由式(6-1)得：(2)各層材料的容許層底拉應力細粒式密級配瀝青混凝土中粒式密級配瀝青混凝土粗粒式密級配瀝青混凝土水泥碎石石灰土6.2.3石灰土層的確定(1)計算容許彎沉(換算成三層體系)(2)計算綜合修正系數F(3)計算理論彎沉系數(4)計算基層厚度求算某基層厚度時，須先把所擬定的結構換算成當量三層體系，求出其中層厚度,然后再由求出。求：由于，分別為細、中粒式瀝青混凝土而且這兩層基本上是連續施工，所以可視為連續接觸，在本計算中可視為。則五層體系變為三層體系的參數為：，，，，。由，，查三層體系表面彎沉系數諾謨圖得；由，，查三層體系表面彎沉系數諾謨圖得；由于，可得；由，，，查三層體系表面彎沉系數諾謨圖可得所以得求：根據公式可得小結：設計彎沉值為24.98(0.01mm)，結果以表格形式列出：表6-6實際資料匯總表材料名稱h(cm)細粒式密級配瀝青混凝土3中粒式密級配瀝青混凝土4粗粒式密級配瀝青混凝土6水泥碎石28石灰土256.3最大拉彎應力的驗算(1)如前所述，仍先把六層體系換算成當量三層體系，把和加起來作為當量三層體系的上層厚度h，，，，，。由公式可得：(2)計算當量三層體系上層底面最大彎拉應力：施工時嚴格管理，盡可能在鋪筑貫入式后馬上鋪上瀝青混凝土層，使之與貫入式牢固地粘結在一起，視為三層連續體系。由，，查系數圖得；由，，，查系數圖得；由，，，查系數圖得；∴(3)計算瀝青混凝土面層底面的容許彎拉應力：容許彎拉應力，其中；∴瀝青混凝土層的強度滿足要求。同理按上述計算驗算，結果水泥碎石的強度也滿足要求。因此，確定本設計路段瀝青混凝土路面結構尺寸為：細粒式密級配瀝青混凝土3cm中粒式密級配瀝青混凝土4cm粗粒式密級配瀝青混凝土6cm水泥碎石28cm石灰土25cm6.4路基路面成果路面結構設計圖(見圖冊圖號為12)

第7章路基路面排水和擋土墻設計7.1簡述該路段地處南方濕熱地區，地下水位較高，為多軟土地區，年降水量大。所以必須采取有效的排水與防護措施，以確保路基路面穩定和高速行車安全。7.2路基排水7.2.1路基排水的目的與要求路基排水的目的，就是將路基范圍內的土基濕度降低到一定的限度內，保持路基常年處于干燥狀態，確保路基路面具有足夠的強度和穩定性。7.2.2邊溝尺寸選定邊溝一般設置在路塹、矮路堤、零填零挖路基及其陡坡路堤邊緣外側或坡腳外側，主要用來匯集和排除路基范圍之內和流向路基的少量地面水。邊溝的排水能力主要取決于以下幾個設計參數：邊溝底流水坡度、邊溝截面尺寸、形狀、邊溝的表面粗糙程度。通過計算確定公路邊溝采用50cm的梯形邊溝即可滿足路基排水需要。7.2.3一般路段的排水設計一般路段是指不設超高的路段。路面排水根據路線縱坡采用分散漫流式和集中截流式2種形式。當路線縱坡<0.3%時，路面排水采用分散漫流式，路緣石采用水泥混凝土的平緣石，路面水沿縱坡和橫坡經路堤邊坡排入邊溝；當路線縱坡≥0.3%時，路面排水采用集中截流式，在硬路肩邊緣土路肩范圍內設置瀝青混凝土攔水緣石，匯集路面水，每隔一定距離經泄水口流入邊坡急流槽，排至路基邊溝。7.3擋土墻的設計7.3.1擋土墻的類型選擇為防止路基填土或山坡土體坍塌而修筑的承受土體側壓力的墻式構造物，稱為擋土墻。它廣泛用于支撐路堤填土或路塹邊坡，以及橋臺、隧道洞口和河流堤岸等處。其建筑質量工程造價對整個工程的影響是不容忽視的。本設計即采用懸臂式擋土墻，結構采用鋼筋混凝土結構。7.3.2懸臂式擋土墻設計本設計以K0+700斷面為例，進行擋土墻尺寸驗算。設計資料：填土為粗粒土(砂類土或碎石)，填背填土容重，內摩擦角，計算荷載為汽—20級；驗算荷載：掛—100級。7.3.3擋土墻驗算土壓力計算(1)汽車荷載換算(2)用朗金公式計算土壓力(β=0)全墻土壓力Ｅ及力臂ｙ為墻身尺寸計算(1)底板長度假設底板厚當時，查容重修正系數踵板長度,其中踵板修正長度為趾板長度取。底板長度(2)立壁厚度立壁根部截面該截面的剪力為彎矩內力為=1\*GB3①按配筋率要求確定厚度取配筋率為截面有效厚度為=2\*GB3②按斜裂縫限制要求確定厚度截面有效厚度為立壁厚度由配筋率控制取，保護厚度為0.04。則立壁厚度為0.30+0.04=0.34，與原假設相符。(3)底板厚度作用于擋土墻的基底總反力為：底板厚度由踵板控制，并假設地基反力近似的呈三角形分布。踵板根部截面/該截面的剪力為時，該截面的彎矩為根據《橋規》第4.1.2條計算內力為a.按配筋率要求取配筋率，則。b.按斜裂縫限制要求截面有效厚度為踵板厚度由配筋率控制取0.38m，保護層0.052m。踵板厚0.38+0.052=0.44m，與原假設相符合。(4)墻體穩定性和基底應力驗算=1\*GB3①求全墻總豎向力N和抗傾覆力矩M=1\*romani．踵板上填土重W及力臂Z=2\*romanii．墻體自重Ｇ及力臂Ｚ立壁自重Ｗ及力臂Ｚ夾塊自重Ｗ及力臂Ｚ趾板自重W及力臂Z踵板自重W及力臂Z趾板上覆土重Ｗ及力臂Ｚ全墻總豎向力及抗傾覆力矩為=2\*GB3②驗算抗滑穩定系數(滿足要求)=3\*GB3③驗算抗傾覆穩定系數傾覆力矩為(滿足要求)=4\*GB3④驗算偏心距(滿足要求)=5\*GB3⑤驗算基地應力(滿足要求)

第8章結論通過這次比較完整的道路選線設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態，和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規范以及電腦制圖等其他專業能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這也正是我們進行畢業設計的目的所在。雖然畢業設計內容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。隨著設計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。和老師的溝通交流更使我對設計有了新的認識也對自己提出了新的要求。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了許多經驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。我的設計在與環境協調上有很大的不足，在這個高度重視環境保護的社會中，這無疑是很讓我自身感到遺憾的，可這些不足正是我們去更好的研究更好的創造的最大動力，只有發現問題面對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行。順利如期的完成本次畢業設計給了我很大的信心，讓我了解專業知識的同時也對本專業的發展前景充滿信心。

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致謝語在本畢業設計論文即將完成之際，我想對所有曾經給過我幫助和支持的人們表示衷心的感謝。首先要感謝的是生我養我的父母，他們給了我無私的愛，我深知他們為我求學和生活所付出的巨大的犧牲和努力，至今我一直無以為報，在這里僅表達我對他們的深深地思念和感恩。感謝我的導師劉潤芬教授，她在學習和工作方面給了我大量的指導，讓我學到了很多知識，掌握了專業知識，也獲得了實踐鍛煉的機會。她的嚴格要求將使我終身受益。除此之外，還對我的生活給予關懷，使我可以順利的完成畢業設計任務，在此祝愿她身體健康，全家幸福！感謝我大學四年的舍友，他們是李偉達、陳磊、林書中、谷金圣、喬道仁。他們是我學習和生活上的伙伴，也是面對困難和挑戰時的戰友。在此祝他們都有一個美好的未來。感謝石家莊鐵道學院的老師們，謝謝他們這四年來對我的教育，讓我懂得了如何做事，更讓我明白了如何做人。感謝交通工程系的同學們，感謝他們在大學期間在學習和生活上給予我的幫助。還有很多我無法一一列舉姓名的師長和友人給了我指導和幫助，在此也一并表示衷心的感謝，他們的名字我一直銘記在心！最后，衷心的感謝在百忙之中抽出時間審閱論文的專家教授老師。

附錄A英文原文

中文翻譯在公路路線優化的基礎上達到

接近土地利用變化ManojK.Jha,P.E.,M.ASCE1;andEungcheolKim21、assistant教授，土木工程研究，MorganStateUniv，Baltimore，MD21251(correspondingauthor)。電子郵箱：mkjha@2、assistant教授，土木與環境系統工程大學。Univ.ofIncheon，IncheonCity402-749，SouthKorea。Dol:10.1061/(ASCE)0733-947X(2006)132:5(435)摘要：無障礙環境，又接近，而土地使用隨時間發生的變化是重要的考慮因素，在公路選線。公路用戶同時受益的生活更接近公路，也為此付出代價生活水平接近他們因為增加了噪音和污染。雖然噪音和空氣污染的考慮，長期以來一直強調，在土地利用規劃，其相對的影響，在選擇一條公路干線沒有得到充分的理解。這項研究是由基層最近的聯邦公路管理局的倡議，其中一個國家講習班，涉及參與，從運輸部門提出的是要了解目前的做法，其中包括噪音和空氣污染，在土地利用規劃。配方為無障礙環境，又接近，而土地利用變化是發達國家和注冊到先前發達公路線形優化模型，通過我們的研究小組。一個例子問題提交檢查的敏感性，線路走向無障礙環境，又接近，土地利用的變化。結果表明，無障礙環境，又接近，而土地利用變化，可以產生極大的影響甄選的公路線路。關鍵詞：公路設計;線形;優化;空氣污染;路線。引言該公路的發展過程是一個復雜和持久的過程。它由五個主要階段：一，規劃；二，項目開發；三，日進入最后的設計；四，日權的道路及；五，建設。在規劃階段，該工程的規模及變化在土地利用格局，由于擬議的發展應該是仔細考慮。而無障礙的公路上，可思想作為獎勵，公路使用者有也是負相關，與生活貼近，路政署由于增加了噪音和污染。新的高速公路，才能吸引新房屋發展計劃，商業及工業由于改進存取，從而帶來顯著的變化，土地利用格局。影響這些變化的時候，應考慮在規劃階段以來所作出的決定，在這個階段可能會造成在相當多的時間和金錢，節省開支。聯邦公路管理局的倡議聯邦公路管理局的(FhwA)1998年全國戰略計劃包含戰略目標，"保護和提高自然環境和社區的影響，高速公路運輸"，從而消除公路交通噪聲是一個(FhwA)優先，有直接關連的戰略規劃進程。重點應考慮減輕公路交通噪聲通過土地用途管制。聯邦政府已經基本上沒有權力，以規管土地利用規劃或土地的發展過程。然而，該(FhwA)和其他聯邦機構可以積極引導和鼓勵地方政府為實施土地利用規劃與控制附近的公路上。該(FhwA)主張噪音兼容土地利用規劃，即地方政府利用其權力規范土地開發這樣一種方式對噪音敏感土地用途或者禁止從鄰近一公路，或者說，發展是規劃，設計，并建造這樣一種方式噪音的影響降至最低。一些州政府和地方政府都制定了立法章程對土地使用的規劃和控制。舉例來說，國家加州已立法對公路噪聲和兼容土地利用的發展。這個州立法要求地方政府要考慮對環境的不利影響噪音在自己的土地發展進程。此外，該法賦予地方各國政府廣泛的權力，要通過有關的條例向土地的使用，其中包括，除其他事項外，位置，大小，和使用建筑物及休憩用地。雖然其他國家和地方政府也有類似的法律，是整個問題的土地利用是極其復雜的，各種各樣的競考慮訂立任何實際土地使用管制的決定。在這項工作中，我們擴展我們的公路線形優化(Jongetal.2000;Jha2003;JongandSchonfeld2003;JhaandSchonfeld2004;Jhaetal.2006)的研究報告考慮無障礙環境，又接近，而土地利用變化，在公路規劃過程。我們制定的兩個相關費用可獲取性：成本獲取擬議公路，我們稱之為接入成本和負相關，與鄰近的公路，我們把它稱為接近成本。模型制定獲取和接近成本的制訂和使用中優化算法以前我國自行研制的研究團隊(JhaandSchonfeld2004;Jhaetal.2006)。描述公路線形優化方法，遺傳算法的優化，以及地理信息系統應用工作直接與真正的土地使用地圖是證據確鑿，在我們以前的作品(JongandSchonfeld2003;JhaandSchonfeld2004)。無障礙成本($)，CA，可以被指定為CA=Cu+Cb(1)(1)如Cu=接近成本($)，例如，無用的水平接近被提議的公路；及Cb=接入費($)。Cu及Cb可以直觀地定義為，美元的價值負效用的生活水平分別接近一條公路和獲取一條公路。他們可派代表作為職能的接入距離，di，它的定義是瞬時距離一動點沿擬建公路從中心一個所有物Pi(圖1)。據指出，目前的實際距離可走過由住用戶對所有物Pi可能會更長，因為他們可能要穿越一個實際的街道網，以進入高速公路。然而，現實明確的表達di要求供貨的所有設計細節，高速公路，一般是不會被可在規劃階段。如果一個足以發達的道路網的研究范圍可利用di計算使用標準的地理信息系統軟件與空間分析能力(seeSamantaetal.(2005))。因此，審議最小距離所描述的圖1可能是合理的規劃程序。但是，它需要進一步完善我們的未來工程。在概念上，負的生活水平接近一條公路，Cu，會更高，為規模較小的德公司，并會減少日益增加d(圖2)。接入費用，Cb，將增加及日益d最多最高值后，它將成為幾乎不受影響的d(圖2)。Cu可表示為且a=負成本系數t($perkm)在公式(2)中r,c,和U分別是指住宅，商業，和工商物業。我們用四個土地使用模式在這方面的工作：商業，農村，農業和工業。這是假定只有為住宅，商業，和工業土地利用類型招致無障礙環境成本。此外，它假定準入和負成本，只能依靠對瞬時距離，并沒有違反不同的土地用途。所有物所有物研究區域圖1測量距離無障礙環境且?=接入成本系數t($perkm)而以環境質量標準在公式(2)和(3)。公式(1)總無障礙環境成本，CA，可以表示為變異接入成本，負成本，總無障礙成本與距離是生動的代表圖2?？杉翱傎M用可及總費用成本接入成本接入成本接近成本接近成本距離距離圖2變更的通道接近，而總無障礙環境成本隨距離上述提法現在還沒有考慮修改土地利用格局隨著時間的推移。當一個高速公路興建，它是當務之急是一些農業或貧瘠的土地可用于新的住宅，商業或工業發展在未來。示范，因此，也應占的影響今后改變土地利用格局無障礙環境成本。此外，建議的方法是，只適合以優化線路走向與接入點和可能并不適合優化封閉或半閉公路。讓n1的予以總數物業在今年1。這是假定只有4個土地利用類型是可用的：住宅，商業，工業和農業?，F在讓我們確定下列條件：第二個年頭在那里的n11=多少住宅，商業和工業物業在本年度;和x12=農業或貧瘠性能其土地利用格局正在改變，以住宅，商業，或工業。第t年在一般的x1t=農業或荒蕪物業，其土地使用模式的改變而改變，以住宅，商業或工業。因此，目前的凈價值總額的無障礙環境成本t年可表示為且r=利息。為了測試靈敏度一個新的路線，以方便成本，CA，所描述的Eq。在公式(6)上，我們從AnneArundelCounty,Md演出一個例如研究利用實時地理信息系統地理信息系統數據庫。例子首先，ArcViewGIS的兼容財產地圖是獲得

(背景圖在圖3)為研究組，其中載地理特點和性能在該地區的利益。土地利用類型也包含在地圖上。研究報告一節載有2329性能和占地總面積約1.94平方公里。這些性能的31家劃為農業和其余劃為要么住宅，或商業，或工業。在背景地圖在圖3中心農業和非農物業派矩形和圓形點分別為稠密的住宅，商業，與工業地區，可被看作是群集點。給定端點對齊建設正顯示為兩厚點。以下四個方案，目的是：?方案1。優化利用本年度的土地利用格局，其中最小的總無障礙環境成本;

?方案2。優化利用本年度的土地利用格局，其中最小的接入費用只;

?方案3。優化利用本年度的土地利用格局，其中最小的接近成本只;

?方案4。優化利用未來的土地利用格局變化，其中最小的總無障礙環境成本。圖3優化線形案例1圖4優化線形案例2圖5優化線形案例3表1改變土地利用格局隨著時間的推移，例如研究土地使用類型年份12345農業(A)31231783商業(c)+工業(I)+住宅(r)22982306231223212326方案1在這種情況下，我們考慮的不僅是本年度的土地使用模式和表現最佳的搜索，以減少總成本的無障礙環境。搜索演出，為200代。優化對齊，在第200代表現在圖3。它長度3.41公里和其總成本的無障礙環境是1.07133美元萬元。優化路線，企圖以加強無障礙環境盡可能多的非農性能盡可能最大限度地減少負成本。該a和?價值在公式(4)分別為50和80。據指出，目前配置最優化路線，可一直有不同的，如果有不同a和?值分別用，因為它會改變的敏感性準入和接近成在對選線。該算法試圖獲得最佳貿易小康之間的接觸和接近成本最小化總無障礙環境成本。方案2該模型的運行，為200幾代人在這種情況下，以獲得優化路線，其中最小的成本獲取只。該?價值是作為80。優化調整，其中就表現在圖4具有一個長度3.68公里和進入成本1063000美元。比較劃一的配置與獲得在案例1，表明該對準企圖充當很多非農性能越好。該案例1優化路線略有不同，由于接近成本也是考慮到在這種情況下。方案3該模型是再次選200代在這種情況下，但只接近成本最小化這個時間。該a值是采取作為一萬。較高的a價值，會迫使對準留盡可能遠離住宅，商業和工業居委會。優化調整后，獲得了200幾代人，是顯示圖5?？梢钥闯觯肪€上有一種傾向要遠離密集的社區自該計劃的目的是為了最大限度地減少接近成本。路線長度和接近成本，現在發現分別為2.4公里和6939.54美元。該路線短得多，在這種情況下，因為它企圖避免影響較大的住宅，商業，并工業地區。方案4在這種情況下，我們認為，改變土地利用格局隨著時間的推移。這是假設的變化，發生在5年期限。該假定利率是百分之六。改變土地利用格局時間顯示在表1中，他們也表現出圖6。該中心農業特性，在每年年底都是表現在黑暗中摸索。總無障礙環境成本是公式(6)是用來履行最優搜索為150代。該a和?價值分別是為80和10000個。該價值較高的是采取使路線的選擇更多敏感的，以接近成本，以期能夠清楚地看到它的影響。優化對齊顯示在圖7.背景圖在圖7是土地利用格局在去年底的第5年。該長度和無障礙環境成本的優化調整分別是3.29公里和120000美元。較高的無障礙環境成本，這是由于該考慮今后的變化，在土地使用花紋。圖6改變土地利用格局隨著時間的推移：(a)在第二年結束時土地利用格局；(b)在第三年年底土地利用格局;(c)在去年底的第四個年頭土地利用格局；(d)土在去年底的第五個年頭地利用格局。圖7優化線形案例4結論這個例子顯示，可以選擇不同的公路路線取決于相對重量準入和鄰近成本。研究結果還表明，改變土地利用格局隨著時間的推移，應考慮在選線作為其審議可能會大大改變路線配置。在今后的工作，我們會用一個比較切合實際的計算方法獲得距離用一個實際的街道網，在分析區域利用ArcViewGIS中的網絡分析師延長表演空間分析，為進入距離計算(Samantaetal.2005)。較為切合實際的價值股的獲取和接近成本,在未來的工程政府亦會予以考慮。致謝筆者在欣賞的寶貴意見，對三個匿名的審評，從而提高紙張質量。這工作完成后，在該中心為先進的運輸和基礎設施的工程研究，在MorganState大學。參考文獻Jha,M.K.(2003)?！爸С窒到y的選擇公路路線的準則及基礎的決策”。J.Transp.Eng.,129(1),33–41.Jha,M.