二级公路计算说明书.doc

目录 I 目 录 总说明总说明 1 1 目录目录 绪论绪论 1 1 2 2 公路等级确定公路等级确定 2 2 3 3 技术标准的确定技术标准的确定 5 5 3 1 设计速度 5 3 2 路基宽度 5 3 3 行车道数 5 3 4 主要技术指标 5 4 4 公路线形设计公路线形设计 7 7 4 1 公路选线的一般原则 7 4 2 平纵横综合设计 7 5 5 平面设计平面设计 9 9 5 1 直线 9 5 2 圆曲线 9 5 3 缓和曲线 10 5 4 平曲线长度 10 5 5 平曲线要素计算 11 6 6 纵断面设计纵断面设计 1313 6 1 纵坡设计的一般要求 13 6 2 坡度 13 6 3 坡长限制 14 6 4 竖曲线最小半径及竖曲线最小长度 15 6 5 竖曲线诸要素 15 6 6 道路平 纵线形组合设计 16 7 7 横断面设计横断面设计 1717 7 1 路基宽度的确定 17 7 2 平曲线加宽 17 7 3 平曲线超高 18 7 4 路基横断面设计 18 7 5 路基土石方数量计算 19 7 6 路基土石方调配 20 7 7 路基防护 21 7 8 路基 路面排水 21 7 9 挡土墙设计 22 7 10 挡土墙计算 23 8 8 沥青路面设计沥青路面设计 2727 6 9 9 桥梁涵洞设计桥梁涵洞设计 3131 总结总结 3333 参考文献参考文献 3535 致谢致谢 3737 1 绪论 1 1 绪论 本次毕业设计地区位于青海省雪山乡 东倾沟乡的一条二级公路 沿线地质情况主要分为粉土 粘土 碎粒石等 地势自西向东逐渐降低 海拔高度在 3600 4300 之间 沿线以牧业为主 经济 不发达 交通运输是国民的基础产业之一 它把国民经济各领域和各个地区联系起来 在社会物质 财富的生产和分配过程中 在广大人民生活中起着极其重要的作用 目前在较为落后的的山区有很 多地区没用像样的一条公路 对牧区的经济发展和文化的交流产生较大的限制 为此 大力发展公 路事业成为促进区域经济发展的重要手段 特别是高等级公路的建设 日益重要 大学毕业设计是大学生学习的最重要的一个环节 通过设计 我们对所学专业知识进行一次系 统的复习和研究 系统的综合应用本专业所学知识 加深理解 巩固和融会贯通 从而为将来的工 作奠定基础 本次设计的雪山乡 东倾沟乡的一条二级公路 设计速度为 60km h 全线长 2745 678 m 路 基宽度 10m 路面宽 8 5m 路拱横坡度 2 路肩横坡度 3 计算顺序从选线 曲线要素 纵断面 横断面 土石方依次完成 本次设计依据 公路路线设计规范 公路工程技术标准 公路路基设计规范 公路沥青 路面设计规范 小桥涵设计规范 进行设计 各项指标均满足规范的规定 设计时结合当地地形 地质设计 尽量使纵横的土石方平衡 减少弃方和废方 降低工程造价 注意先行与周围的环境协 调 尽量做到不破坏当地的生态环境 由于本次设计是初次设计 水平有限 在设计中的很多不足之处 忘各位老师提出宝贵的意见 在今后的工作和学习中我一定好好努力 吸取教训和经验 勇于创新 为发展我国的交通事业做出 自己的贡献 6 2 公路等级确定 道路作为一条三维空间的实体 是由路基 路面 桥梁 涵洞 隧道和沿线设施所组成的带状 构造物 公路的路线位置受社会经济 自然地理和技术条件等因素的制约 我们设计的任务就是在 调查研究 掌握大量材料的基础上 设计出一条有一定技术标准 满足行车要求 工程费用最省的 路线 根据交通量计算确定公路等级 据设计调查 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 载重汽车 车型小客车 东风 EQ 140解放 CA 10B黄河 JN 150 年平均日交通量 辆 日 400910 875650 预测年均增长率为 2 0 建设年限为 2 年 拟建成年为 2013 年 初拟设计年限为 15 年 所 以设计初始年限为 2013 年 远景设计年限为 2028 年 以小汽车为标准进行折算 各汽车代表车型与车辆折算系数如表 1 2 车辆换算系数车辆换算系数 表表 1 21 2 汽车代表车型车辆折算系数说 明 小客车 1 0 19 座的客车和载质量 2t 货车 中型车 1 5 19 座的客车和载质量为 2t 7t 的货车 大型车 2 0 载质量 7t 14t 的货车 拖挂车 3 0 载质量 14t 的货车 远景设计年平均日交通量为 Nd N0 1 r n 1 式中 Nd 远景设计年平均日交通量 辆 日 N0 起始年平均日交通量 辆 日 包括现有交通辆和道路建成后从其它道路吸引过来的交通量 r 年平均增长率 n 远景设计年限 初定设计年限为 n 15 年 则 N0 400 1 910 1 5 875 1 5 650 2 4377 5 辆 日 N0 1 i n 1 4377 5 1 2 15 1 6009 3 辆 日 d N 公路路线设计规范 JTG D20 2006 中规定 公路根据功能和适应的交通量分为以下五个 等级 1 高速公路为专供汽车分向 分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路 四车道高速公路 2 公路等级确定 4 应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 25000 55000 辆 六车道高速公路应能适应 将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 45000 80000 辆 八车道高速公路应能适应将各种汽 车折合成小客车的年平均日交通量 60000 100000 辆 日 2 一级公路为供汽车分向 分车道行驶 并可根据需要控制出入的多车道公路 四车道一级 公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 15000 30000 辆 六车道一级公路应能 适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 25000 55000 辆 3 二级公路为供汽车行驶的双车道公路 双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车 的年平均日交通量 6000 15000 辆 4 三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路 双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小 客车的年平均日交通量 2000 6000 辆 5 四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路 双车道四级公路应能适应将各种车辆 折合成小客车的年平均日交通量 2000 辆以下 经过计算 本项目的远景设计年限的日交通量为 6009 3 辆 日 满足二级公路为供汽车行驶的 双车道公路对交通量的相关规定 故公路等级定为二级公路 3 技术标准确定 4 3 技术标准的确定 3 1 设计速度 规范 规定 二级公路作为干线公路时 设计速度宜采用 80km h 二级公路作为集散公路 时 混合交通量大 平面交叉间距较小的路段 设计速度宜采用 60km h 二级公路位于地线 地 质等自然条件复杂的山区 经论证该路段的设计速度可采用 40km h 项目所在地区为山岭重丘区当 公路等级为二级公路 考虑该公路作为干线公路使用 故设计 速度Vd 60km h 3 2 路基宽度 路基横断面方案 采用整体式双车道路基方案 路基宽度为 10m 其中 车道为 2 3 5 7m 路肩为 2 1 5 3m 3 3 行车道数 二级公路采用双车道 3 4 主要技术指标主要技术标准如下 1 路基宽度 10 0m 2 平曲线 最小半径 300m 最大半径 450m 3 纵坡 最大 3 88 最小 0 54 4 竖曲线 凸型竖曲线 最小半径 3000m 最大半径 3000m 凹型竖曲线 最小半径 2000m 最大半径 7000m 4 公路线形设计 7 4 公路线形设计 4 1 公路选线的一般原则 路线是公路的骨架 它的优劣直接关系到道路本身功能的发挥和在路网中能否起到应有的作 用 路线设计除受自然条件影响外 还受到诸多社会因素的制约 选线时应综合考虑多种因素 妥 善处理好各方面的关系 其基本原则如下 1 在道路设计的各个阶段 应运用各种先进的手段对路线方案做深入 细致的研究 在多方 案论证 比选的基础上 选定最优路线方案 2 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 路线设计应注意立体线形设计中平 纵 横面的舒顺 合理配合 在工程量增加不大时 平 纵面应尽量采用较高的技术指标 不要轻易采用最小指标或极限指标 也不应不顾工程量的大幅增加而片面追求高指标 3 选线应注意同农田基本建设相配合 做到少占田地 并尽量不占高产田 经济作物田或穿 过经济林园 如橡胶林 茶林 果园 等 对沿线必须占用的田地 应按国家有关法规 做好造地 还田等规划和必要的设计 4 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 5 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 对严重 不良地质路段 如滑坡 崩坍 泥石流 岩溶 泥沼等地段和沙漠 多年冻土等特殊地区 应慎重 对待 一般情况下路线应设法避绕 当必须穿过时 应选择合适位置 缩小穿越范围 并采取必要 的工程措施 对于高填深挖路基地段 应做好路基边坡岩土情况的勘测工作 查清边坡及基底情况 据此进行填 挖 边坡的稳定性计算 必要时采取切实可行及安全可靠的防护措施 6 选线应重视环境保护 注意由于修建道路及汽车运行产生的影响和污染等问题 7 对于高速公路和一级公路 由于其路幅宽 可根据通过地区的地形 地物 自然环境等条 件 利用其上下车道分离的特点 本着因地制宜的原则 合理采用上下车道分离的形式设线 4 2 平纵横综合设计 4 2 1 平纵线形的协调 为了保证汽车行使的安全与舒适 应把道路平 纵 横三面结合作为主体线形来分析研究 平 面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线 并保持视觉的连续性 平原地区地 势平坦 纵断面以平坡为主 上 下坡多集中中在大 中桥头 由于有通航要求 桥面标高相对两 侧路面标高要求高出许多 因此在桥头 桥面通常设置竖曲线 竖曲线半径要适当 既要符合一级 公路技术指标要求 又不宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加造价 而平曲线在选线时一 般要考虑大桥桥位与河流正交 以减少构造物的工程量及设计施工难度 节约经费 减少造价 4 2 2 平曲线与竖曲线的配合 1 长直线上设置竖曲线 平原区平面上设置长直线较为常见纵断面设计无论如何避免不了在 直线段设置竖曲线 资料显示小坡差多处变坡视觉稍有感知 但直线段坡差较大竖曲线给驾驶员的 不良刺激较强烈 设计时采用较大的竖曲线半径方法 以获得较好的视觉和行车效果 青海大学昆仑学院本科毕业设计 青海雪山乡 东倾沟二级公路 6 2 透视土的运用 平纵线形配合受到各种因素的制约和影响 同时要避免一些不良的组合 如长直线上不能设计小半径的凹曲线 直线段内不能插入短的竖曲线等 运用透视图进行检验是很 好的方法 设计时对有疑问的路段进行透视图的检验 效果较好 3 平面与横断面的综合协调主要是超高的设计 4 2 3 线形与环境的协调 1 定线时尽量避开村镇等居民区 减少噪音对居民生活带来的影响 同时采用柔性 沥青混 凝土路面以减少噪音 2 路基用土由地方政府同意安排 利用开挖鱼塘或沟渠 避免乱开挖 同时又利于农田 水 利建设 3 注意绿化 对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护 在护坡道上互通立交用地范围内的 空地上均考虑绿化 4 对位置适当的桥梁在台前坡脚 常水位以下 设置平台 以利非机动车辆和行人通过 5 对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格 以求和道路想协调 增加美感 6 纵断面线性与景观 城镇规划的结合 7 利用老路时的平 纵 横综合设计 8 远近期结合的平 纵 横综合设计 5 平面设计 9 5 平面设计 5 1 直线 5 1 1 直线的特点 1 在定线时 只要地势平坦 无大的地物障碍 定线人员都首先考虑使用直线通过 另外笔 直的道路给人以短捷 直达的良好印象 汽车在直线上行驶受力简单 方向明确 驾驶操作简易 从测量上看 直线只需定出两点 就可方便地测定方向和距离 2 在地形有较大起伏的地区 直线线形大多难于与地形相协调 易产生高填深挖路基 破坏 自然景观 过长的直线易使驾驶员感到单调 疲倦难以目测车间距离 这样易导致交通事故的发生 5 1 2 直线长度的限制 无论是高等级公路还是低等级公路在任何情况下都应避免追求长直线的错误倾向 即直线长度 选择不要太大 但不应选择太小 同向曲线间的直线最小长度按 规范 规定 当设计速度 60 时 同向曲线间的直线最小长度 以 计 以不小于设计速度 以 计 的 6 倍为宜 反向 曲线间的直线最小长度按 规范 规定 当设计速度 60 时 反向曲线间的直线最小长度 以 计 以不小于设计速度 以 计 的 2 倍为宜 5 1 3 直线的运用 道路线形当采用直线线形时必须注意线形与地形的关系 并应满足直线长度的要求 一般不宜 采用长直线 但在下述路段可采用直线 1 路线完全不受地形 地物限制的平坦地区或山间的宽阔河谷地带 2 城镇及其近郊道路 或以直线为主体进行规划的地区 3 长大桥梁 隧道等构造物路段 4 路线交叉点及其附近 5 双车道公路提供超车的路段 当不得已采用了长直线时 应注意其对应的纵坡不宜过大 在长直线的尽头设置的平曲线 除 曲线半径 超高 视距等必须符合规定要求外 还必须采取设置标志 增大路面抗滑能力等安全保 护措施 以确保行车安全 5 2 圆曲线 5 2 1 圆曲线的特点 各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线 而圆曲线是平曲线中的主要组成部分 一 般认为 圆曲线作为公路平面线形具有以下主要特点 1 曲线上任意点的曲率半径 R 为常数 曲率 1 R 为常数 故测设和计算简单 2 曲线上任意一点都在不断的改变着方向 比直线更能适应地形的变化 尤其是由不同半径 的多个圆曲线组合而成的复曲线 对地形 地物和环境有更强的适应能力 3 汽车在圆曲线上行驶要受到离心力的作用 而且往往要比在直线上行驶多占用道路宽度 4 汽车在小半径的圆曲线内侧行驶时 视距条件较差 视线受到路堑边坡或其他障碍物的影 青海大学昆仑学院本科毕业设计 青海雪山乡 东倾沟二级公路 6 响较大 因而容易发生行车事故 5 2 2 圆曲线半径及圆曲线长度 行驶在曲线上的汽车由于受离心力作用其稳定性受到影响 而离心力的大小又与曲线半径密切 相关 半径越小越不利 因此在选择平曲线半径时应尽量采用较大的值 只有在地形或其他条件受 到限制时才使用较小的曲线半径 公路工程技术标准 JTGB01 2003 规定了圆曲线半径在不 同情况下的取值 如下表 5 1 各级公路圆曲线最小半径各级公路圆曲线最小半径 表表 5 15 1 设计速度 1201008060403020 极限最小半径 650400250125603015 一般最小半径 10007004002001006530 路拱 2 550040005001500600350150不设超高的 最小半径 路拱 2 7500525033501900800450200 5 2 3 圆曲线的运用 在运用平曲线的三个最小半径时 应遵循的一般原则是 在地形条件允许时 应力求使半径尽 可能的接近不设超高的最小半径 一般情况下或地形有所限制时 应尽量采用大于一般最小半径 只有在地形特别困难时 方可采用极限最小半径 选用曲线半径时 最大半径一般不超过 10000 5 3 缓和曲线 缓和曲线是道路平面线形要素之一 它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向 相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线 在现代高速公路上 有时缓和曲线所占比例超过了 直线和圆曲线 成为平面线形的主要组成部分 5 3 1 缓和曲线的作用 1 曲率连续变化 便于车辆遵循 2 离心加速度逐渐变化 旅客感觉舒适 3 超高横坡度及加宽逐渐变化 行车更加平稳 4 与圆曲线配合 增加线形美观 5 3 2 缓和曲线的省略 规范 规定 在下列情况下可不设缓和曲线 1 在直线与圆曲线间 当圆曲线半径大于或等于 不设超高最小半径 时 2 半径不同的同向圆曲线间 当小圆半径大与或等于 不设超高的最小半径 时 3 四级公路不设缓和曲线 4 小圆半径大于下表中所列临界曲线半径 且符合下列条件之一时 临界曲线半径临界曲线半径 表表 5 25 2 设计速度 12010080604030 临界曲线半径 21001500900500250130 5 4 平曲线长度 公路的平曲线一般情况下应具有设置回旋线 或超高 加宽缓和段 和一段圆曲线的长度 平 5 平面设计 4 曲线最小长度不应小于 2 倍缓和曲线长 各级公路平曲线最小长度规定如表 5 3 所示 各级公路平曲线最小长度各级公路平曲线最小长度 表表 5 35 3 汽车专用公路一般公路公路 等级 高速公路一二三四五 地形 平原 微丘 重丘山岭 平原 微丘 山岭 重丘 平原 微丘 山岭 重丘 平原 微丘 山岭 重丘 平原 微丘 山岭 重丘 平原 微丘 山岭 重丘 平曲线 最小长 度 20017014010017010014070140701005070 40 5 5 平曲线要素计算 1 按回旋线敷设缓和曲线的基本图式 其几何元素的计算公式如下 1 2 1 1 切线增值 5 1 2 3 2402R LL q ss 内移值 5 2 3 42 238424R L R L p ss 缓和曲线角 5 3 R Ls 6479 28 0 切线长 5 4 qpRT 2 tan 平曲线长 5 5 s LRL2 180 2 0 外距 5 6 RpRE 2 sec 切曲差 5 7 LTD 2 青海大学昆仑学院本科毕业设计 青海雪山乡 东倾沟二级公路 6 2 主要点里程桩号 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 点桩号ZH 187 225005137 2250 s KKLZHHY点桩号点桩号 227 427090 202137 22501 KKTZHJD点桩号点桩号 178 06105090 836137 2250 s KKLLZHYH点桩号点桩号 228 061090 836137 2250 KKLZHHZ点桩号点桩号 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 平面设计 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 点桩号ZH 486 735050436 7350 s KKLZHHY点桩号点桩号 528 187092 452436 73502 KKTZHJD点桩号点桩号 569 215050182 413436 7350 KKLLZHYH S 点桩号点桩号 619 21502 41318436 7750 KKLZHHZ点桩号点桩号 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 点桩号ZH 青海大学昆仑学院本科毕业设计 青海雪山乡 东倾沟二级公路 6 967 433K055912 433K0 s LZHHY点桩号点桩号 006 913193 804912 433K03 KTZHJD点桩号点桩号 040 32915596 8182912 433K0 s KLLZHYH点桩号点桩号 095 329196 8182912 433K0 KLZHHZ点桩号点桩号 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 点桩号ZH 287 670K160273 670K1 s LZHHY点桩号点桩号 384 9181115 510273 670K14 KTZHJD点桩号点桩号 435 12K160221 45273 670K1 s LLZHYH点桩号点桩号 495 12K1221 45273 670K1 LZHHZ点桩号点桩号 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 平面设计 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 点桩号ZH 959 451K155904 451K1 s LZHHY点桩号点桩号 008 872107 057904 451K14 KTZHJD点桩号点桩号 057 171K255207 82904 451K1 s LLZHYH点桩号点桩号 112 171K2207 82904 451K1 LZHHZ点桩号点桩号 6 纵断面设计 17 6 纵断面设计 沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断面 而路线纵断面图是道路纵断面设计的主要成 果 也是道路设计的技术文件之一 在纵断面上有两条主要的线 一条是地面线 它是根据中线上 各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线 反映了沿着中线地面的起伏变化情况 另一条是设计线 它是设计人员经过技术上 经济上以及美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线 反映了道路路线的起伏变化情况 纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的 直线 即均匀坡度线 有上坡和下坡 是用坡度和水平长度表示的 直线的坡度和长度影响着汽车的行驶速度和运输的经 济以及行车的安全 它们的一些临界值的确定和必要的限制 是由通行的汽车类型及行驶性能来决 定的 在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖曲线 按坡度转折形式的不同 竖曲线有凹凸 其大 小用半径和水平长度表示 路线纵断面图上的设计标高 即路基设计标高 规范 规定如下 1 新建公路的的路基设计标高 高速公路和一级公路采用中央分隔带的外测边缘标高 二 三 四级公路采用路基边缘标高 在设置超高 加宽地段为设超高 加宽前该处边缘标高 2 改建公路的路基设计标高 一般按新建公路的规定处理 也可视具体情况而采用行车道中线处的标高 6 1 纵坡设计的一般要求 为使纵坡设计经济合理 必须在全面掌握勘测资料的基础上 结合选 定 线的纵坡安排意图 经过综合考虑 反复比较定出设计纵坡 其的一般要求为 1 纵坡设计必须满足 标准 的各项要求 2 为保证车辆能以一定的速度安全顺适的行驶 纵坡应具有一定的平顺性 起伏不宜过大 进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缓坡 连续上坡或下坡路段 应尽量避免设置反坡段 越岭垭口附近的纵坡应尽量缓一些 3 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 视具体情况加 以处理 以保证路基的稳定和道路顺畅 4 一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡 尽量使挖方运作就近路段填方 以减少借方和废方 降低工程造价和节省用地 5 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 6 对连续段纵坡 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 6 2 坡度 1 最大纵坡 最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用最大坡度值 它是道路纵断面设计的重要控制指 青海大学昆仑学院本科毕业设计 青海雪山乡 东倾沟二级公路 6 标 各级道路所允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性 道路等级 自然条件以及工程和运营经济 等因素 通过综合分析 全面考虑 合理确定的 我国的 标准 规定各级公路最大纵坡值如下表 各级公路最大纵坡表各级公路最大纵坡表 表表 6 16 1 设计速度 1201008060403020 最大坡度 3456789 在高海拔地区 因空气密度下降而使汽车发动机功率 汽车驱动力以及空气阻力降低 导致汽 车爬坡能力下降 因此 在道路纵坡设计中应适当采用较小的坡度 规范 规定 位于高海拔 3000 以上的高原地区 各级公路的最大纵坡应按表 6 2 的规定予 以折减 折减后若小于 4 则仍采用 4 高原纵坡折减值高原纵坡折减值 表表 6 26 2 海拔高度 3000 4000 4000 5000 5000 折减值 123 2 最小纵坡 在挖方路段 设置边沟的低填方路段和其他横向排水不畅的路段 为了保证排水 防止水渗入 路基而影响路基的稳定性 应设置不小于 0 3 的纵坡 一般情况下以采用不小于 0 5 为宜 当 然 对于干旱地区 以及横向排水良好 不产生路面积水的路段 也可不受此最小纵坡的限制 当 必须设计平坡 0 或小于 0 3 的纵坡时 其边沟应作纵向排水设计 6 3 坡长限制 坡长是纵断面上相邻两边坡点间的长度 坡长限制 主要是对较陡纵坡的最大长度和一般纵坡 的最小长度加以限制 1 最小坡长限制 纵断面上若变坡点过多 从行车上看 纵向起伏变化频繁 就会影响行车的舒适和安全 从线 形几何构成来看 相邻变坡点之间的距离最短不小于相邻竖曲线的切线长 以便插入适当的竖曲线 来缓和纵坡的要求 也便于平纵线形的合理组合与布置 标准 规定了各级道路的最小坡长如下 表 各级公路的最小坡长各级公路的最小坡长 表表 6 36 3 设计速度 1201008060403020 一般值 40035025020016013080 最小坡长 最小值 30025020015012010060 2 最大坡长限制 道路坡长太短对正常行车不利 而距离太长纵坡对汽车行驶也很不利 高速公路和一级公 路纵坡及坡长的选用应充分考虑车辆运行质量的要求 对高速公路即使纵坡为 2 其坡长也 不宜过长 二 三 四级公路 当连续纵坡大于 5 时 应在不大于表 6 4 所规定的长度处设 置缓和坡段 缓和坡段的纵坡应不大于 3 其长度应符合表 6 4 所规定的最小坡长要求 6 纵断面设计 4 根据 标准 规定了最大的坡长如表 6 4 所示 各级公路纵坡长度限制 各级公路纵坡长度限制 表表 6 46 4 设计速度 1201008060403020 3900100011001200 47008009001000110011001200 56007008009009001000 6500600700700800 7500500600 8300300400 9200300 纵 坡 坡 度 10200 6 4 竖曲线最小半径及竖曲线最小长度 根据 公路路线设计规范 JTGD20 2006 的规定 各级公路的竖曲线半径及其最小长度如 下表 6 5 所示 公路竖曲线的半径及其最小长度公路竖曲线的半径及其最小长度 表表 6 5 6 5 凸形凹形 竖曲线半径竖曲线最小长度竖曲线半径竖曲线最小长度 计算行车速度 一般值极限值极限值一般值极限值极限值 120170001100010060004000100 100100006500854500300085 8045003000703000200070 6020001400501500100050 407004503570045035 304002502540025025 202001002020010020 竖曲线应以选用较大半径为宜 当受限制时可采用一般最小值 特殊困难地段方可用极限最小 值 坡差小时应尽量采用大的竖曲线半径 当有条件时 宜按下表 6 6 的规定进行设计 视觉要求的最小竖曲线半径值视觉要求的最小竖曲线半径值 表表 6 66 6 设计速度 120100806040 凸形 20000160001200090003000竖曲线半径 凹形 1200010000800060002000 6 5 竖曲线诸要素 1 竖曲线要素的计算公式如下 6 1 12 ii 时 表示凸形竖曲线为 当 时 表示凹形竖曲线为 当 6 2 RL 青海大学昆仑学院本科毕业设计 青海雪山乡 东倾沟二级公路 6 6 3 2 L T 6 4 R T E 2 2 2 竖曲线诸要素计算 变坡点 1 已知变坡点桩号 高程 竖曲线半径 m 9030 K3776 37972000 51 41 1 i 38 83 2 i 由公式 6 1 得 为凹形竖曲线 333 5 51 41 38 83 12 ii 由公式 6 2 得 曲线长 6 6106 33 352000 RL 由公式 6 3 得 切线长 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 竖曲线起点桩号 7 633603 3533900 KK 竖曲线终点桩号 3 344303 3533900 KK 竖曲线起点高程 11 HTi 3776 379753 33 0 01 451 3777 154 竖曲线终点高程 12 HTi 3776 379753 33 0 038833778 451 变坡点 2 已知变坡点桩号 高程 竖曲线半径 760K0 3790 74763000 3 883 1 i 2 132 2 i 由公式 6 1 得 为凸形竖曲线 6 015 3 883 2 132 12 ii 由公式 6 2 得 曲线长 80 451 15 063000 RL 由公式 6 3 得 切线长 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 竖曲线起点桩号 669 775K090 225760K0 竖曲线终点桩号 850 225090 225760K0 K 竖曲线起点高程 11 HTi 3790 747690 225 0 038823787 245 6 纵断面设计 4 竖曲线终点高程 12 HTi 3790 747690 225 0 02132 3788 824 变坡点 3 已知变坡点桩号 高程 竖曲线半径 180K1 3781 79345000 2 132 1 i 0 533 2 i 由公式 6 1 得 为凹形竖曲线 65 62 32 12 0 533 12 ii 由公式 6 2 得 曲线长 5 2133 65 625000 RL 由公式 6 3 得 切线长 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 竖曲线起点桩号 113 365K166 635180K1 竖曲线终点桩号 264 635K166 635180K1 竖曲线起点高程 11 HTi 3781 793466 635 0 02132 3783 214 竖曲线终点高程 12 HTi 3781 793466 635 0 005333782 149 变坡点 4 已知变坡点桩号 高程 竖曲线半径 210K2 3787 28787000 0 533 1 i 0 737 2 i 由公式 6 1 得 为凹形竖曲线 0 204 0 533 0 737 12 ii 由公式 6 2 得 曲线长 14 28 0 2040007 RL 由公式 6 3 得 切线长 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 竖曲线起点桩号 202 86K27 142102K 竖曲线终点桩号 217 1427 142102K K 竖曲线起点高程 11 HTi 3787 28787 14 0 005333787 250 竖曲线终点高程 12 HTi 3787 28787 14 0 007373787 340 青海大学昆仑学院本科毕业设计 青海雪山乡 东倾沟二级公路 6 3 主要点高程 变坡点 1 竖曲线起点桩号 7 633603 3533900 KK 竖曲线终点桩号 3 344303 3533900 KK 竖曲线起点高程 11 HTi 3776 379753 33 0 01 451 3777 154 竖曲线终点高程 12 HTi 3776 379753 33 0 038833778 451 桩号 0350 K 横距 3 313336 6700350 x1 KK 竖距 0 044 20002 13 33 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3777 15413 33 0 014513776 960 设计高程 切线高程 竖距 3776 9600 0443777 004 桩号 0370 K 横距 33 33336 6700370 x1 KK 竖距 0 278 20002 33 33 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3777 15433 33 0 014513776 670 设计高程 切线高程 竖距 3776 6700 2783776 948 桩号 0410 K 横距 73 33336 6700410 x1 KK 竖距 1 344 02002 73 33 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3777 15473 33 0 014513776 091 设计高程 切线高程 竖距 3776 091 1 3443777 435 桩号 0430 K 横距 93 33336 6700430 x1 KK 竖距 2 178 02002 93 33 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3777 15493 33 0 014513775 800 6 纵断面设计 4 设计高程 切线高程 竖距 3775 8002 1783777 978 变坡点 2 竖曲线起点桩号 669 775K090 225760K0 竖曲线终点桩号 850 225090 225760K0 K 竖曲线起点高程 11 HTi 3790 747690 225 0 038823787 245 竖曲线终点高程 12 HTi 3790 747690 225 0 02132 3788 824 桩号 0680 K 横距 10 225669 77500680 x1 KK 竖距 0 0174 00032 10 225 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距 坡度 3794 25010 225 0 038833789 853 设计高程 切线高程 竖距 3789 8530 01743789 870 桩号 0700 K 横距 30 225669 77500700 x1 KK 竖距 0 152 00032 30 225 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3794 25030 225 0 038833793 076 设计高程 切线高程 竖距 3793 0760 1523793 228 桩号 0720 K 横距 50 225669 77500720 x1 KK 竖距 0 420 00032 50 225 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 切线长 横距 坡度 3794 250 90 22550 225 0 03883 3705 975 设计高程 切线高程 竖距 3794 2500 4203794 67 桩号 0740 K 横距 70 225669 77500740 x1 KK 青海大学昆仑学院本科毕业设计 青海雪山乡 东倾沟二级公路 6 竖距 0 822 00032 70 225 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3794 25070 225 0 038833791 523 设计高程 切线高程 竖距 3791 5230 8223792 345 桩号 8070 K 横距 110 225669 77508070 x1 KK 竖距 2 025 00032 110 225 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3794 250110 225 0 038833789 970 设计高程 切线高程 竖距 3789 9702 0253791 995 桩号 8000 K 横距 130 225669 7758000 x1 KK 竖距 2 826 00032 130 225 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3794 250130 225 0 038833789 193 设计高程 切线高程 竖距 3789 1932 8263792 019 桩号 8200 K 横距 150 225669 7758200 x1 KK 竖距 3 761 00032 150 225 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3794 250150 225 0 038833784 496 设计高程 切线高程 竖距 3784 4963 7613788 257 桩号 8400 K 横距 170 225669 7758400 x1 KK 竖距 4 829 00032 170 225 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3794 250170 225 0 038833787 640 设计高程 切线高程 竖距 3787 6402 8263790 466 6 纵断面设计 4 变坡点 3 竖曲线起点桩号 113 365K166 635180K1 竖曲线终点桩号 264 635K166 635180K1 竖曲线起点高程 11 HTi 3781 793466 635 0 02132 3783 214 竖曲线终点高程 12 HTi 3781 793466 635 0 005333782 149 桩号 012K1 横距 6 635113 365K1012K1x1 竖距 0 0044 00052 6 635 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3783 2146 635 0 021323783 073 设计高程 切线高程 竖距 3783 0730 00443784 188 桩号 014K1 横距 26 635113 365K1014K1x1 竖距 0 071 00052 26 635 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3783 21426 635 0 021323782 646 设计高程 切线高程 竖距 3782 6460 0713782 717 桩号 160K1 横距 46 635113 365K1016K1x1 竖距 0 217 00052 6 6354 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3783 21446 635 0 021323782 220 设计高程 切线高程 竖距 3782 2200 0713782 291 桩号 002K1 横距 35 666113 365K1002K1x1 竖距 44 40 50002 635 66 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3783 21466 635 0 021323780 793 设计高程 切线高程 竖距 青海大学昆仑学院本科毕业设计 青海雪山乡 东倾沟二级公路 6 3780 7930 4443781 273 桩号 202K1 横距 86 635113 365K1202K1x1 竖距 0 751 00052 635 6 8 2 22 1 1 R x h 切线高程 起点高程 横距坡度 3783 21486 635 0 021323781 367 设计高程 切线高程 竖距 3781 3670 7513782 118 桩号 402K1 横距 106 635113 365K1402K1x1 竖距 1 137 00052 6