小鸦公路延伸段建设工程项目设计方案

1 小鸦公路延伸段建设工程项目设计方案 计依据 本课题来源于宜昌市夷陵区小鸦公路延伸段的建设工程实例以及 三峡大学土木水电学院下达的毕业设计任务书。 程项目概述 小鸦公路是连接鸦鹊岭、龙泉镇和小溪塔街 道 办 事处 的交通要道。小鸦公路延伸段是联接黄金卡（工业园）片区和鄢家河片区的纽带，对夷陵经济开发区三峡移民产业园和相关工业园区的发展至关重要。该工程的兴建，对改善城区景观，提高城区品位，有效搭建招商引资的服务平台，推进新型工业化进程，促进夷陵区经济发展都具有十分重要的意义 ，并且 对加快夷陵经济开发区基础设 施建设步伐，增强开发区的项目承载能力，拓展开发区的发展空间，增加夷陵区的整体经济实力都具有十分重要的意义 。所以， 小鸦公路延伸段工程项目的建设 已 经 成为夷陵区经济发展的当务之急。 程建设条件 该区地理位置等自然条件优越，社会经济持续稳定快速发展，道路建设材料来源丰富，运输条件极其便利，具备良好的工程建设条件。 目建设 的 可行 性及 必要 性 。 溪塔城区路网交通状况规律和发展趋势 从经济发展趋势和交通量调查 作出的 对比分析 ， 可以得出小溪塔城区路网交通状况的一些规律和发展趋势 如下 ： (1) 上世纪九十年代机动车的数量开始迅猛增加，而交通管理手段比较原始，道路基础设施和交通基础设施都比较滞后，交通状况较差，有 路口和 路段处于较差的交通状况。 (2) 1997 年至 2002 年，是夷陵区经济发展的另一高峰，特别是三峡工程截流、宜黄高速公路的通车更进一步的刺激了夷陵区经济的发展，夷陵区的机动车数量也急剧增长，增长率达到了 在这一时期，夷陵区的城市道路已经开始不能满足经济发展的需要， 2 出现了拥挤现象。 (3) 2002 年至 2007 年，是夷陵区经济快速发展的又一个五年，随 着中国加入 陵区的经济地位、旅游地位和区域地位的进一步加强，开发区现有的道路基础设施将越来越不适应日益增长的交通及经济的发展需求，至 2007年，将有 路口和 路段处于比较拥挤的交通状况。 溪塔城区主要交通源的特点 （ 1） 道路周边环境对交通的影响 本报告所研究范围为小鸦公路延伸段属小溪塔主城区联系经济开发区的主要交通干道，物流和客流交通将会较为拥挤。 （ 2） 城市公交对道路交通的影响 小溪塔城区公交站点分布于城区各条干道，许多站点距路口过近，港湾式公交站台长度过短，公 交车停靠时严重影响到路口的车流通行，很容易造成路口的交通阻塞，同时由于公交车体积大、启动慢、行驶慢、停靠多，对干道的交通影响很大， 从而大大的 降低 了道路的通行能力。 目实施将有效地满足交通量增长的需要 根据对发展大道和宜秭路的交通量调查分析 得出如下 结论 ： 通过对小鸦路的建设，特别是将目前的村级公路改为六车道的等级 公 路，将使开发区的交通状况得到较大的改善，使开发区外联更加方便。再加上未来几年内，发展大道等几条主要的纵横向干道所起到的分流作用，预计本项目实施后，可基本满足未来 10 15年 的 交通需求。 项目建设将进一步促进城市经济的发展 小鸦公路延伸段作为贯穿整个开发区的最重要的横向主干道 ,它 代表着开发区的形象，就像一条纽带 ,是一条具有举足轻重作用的道路。 而与其重要作用相对应的却是目前道路狭窄，交通不便，这些已严重影响到了开发区的经济建设及招商引资，进行 道路 新建已 经是 迫在眉睫。 随着夷陵区建设的发展和经济实力的增长，工业结构进一步得到调整，六大优势产业发展迅猛。房地产业发展情况良好； 城市基础设施建设投资力度大，重点工程建设进展顺利。因目前开发区的道路情况，主要以低等级公路为主，开发区的建设 长期受道路现状较差所限，不能得到很好的发展。小鸦公路延伸段的建设项目 可以 带来的社会经济效益也 3 十分明显， 主要 体现在以下几个方面： (1)道路改造促进了 当地居民生活的改善和 旅游业 的 发展 小鸦公路延伸段的建设后，将极大的提升开发区的形象及品位，提高开发区的知名度，可进一步的促进开发区经济的发展，为夷陵区经济开发区的招商引资创造良好的条件， 对夷陵区的经济建设有巨大的促进作用。同时，道路条件的改善将有效地改善市民出行条件，在提升城市品位的同时，也提高了市民的生活质量和水平。 (2)道路建设进一步满足了环境的影响及环境 改善的要求 本项目的建设本身就是一 项 改善现状环境的项目。因原道路主要为土路，本次新建将对道路进行重新规划，拓宽车道，在本次新建完成后，车流将变的更通畅， 同时 将有利于减少噪 音和 空气污染。 同时，经济发展 一直 对小鸦公路延伸段的建设要求相当迫切，但受资金限制 并 未实施。人民对小鸦公路延伸段的新建绝对是持支持的态度， 人们会对 建设时 给他们的 生活造成的暂时不便给予最大的谅解，因为他们深知建设好后的小鸦公路延伸段的环境绝对比现在好，同时也可以为他们带来更为客观的经济效益。 总的来讲，本项目的建设有着十分明显的社会经济效益， 项目建设十分必要，同时，夷陵区目前经济也具备了进行开发区的基础设施建设的实力，本项目建设也是可能的。 境条件 （ 1）温度。年平均温度为 高气温为 低气温为 （ 2）风速。年平均风速为 13M/S，水电站处的风速一般不回超过 35M/S，但还是必须作好防范措施。 （ 3）冰雪。年平均降水量为 1138毫米。 （ 4）湿度。年平均相对湿度为 75%。 （ 5）污移。宜昌气候适宜，污移程度很小。 （ 6）海拔。宜昌海拔高度为 ，低于设备运行要求的 1000 米。经度为 纬度为 。 程建设基本资料 路工程 道路全长 计起点为小鸦公路，坐标 为： X=4 终点 为 鄢家河砖瓦场，坐标 为： X=线相交道路较多，主要路口有：宜保公路、小鸦公路、鄢家河。 根据已给相关地形资料：对 主要平面控制点 进行 列表 ， 如下： 道路名称 X 坐标 Y 坐标 里程桩号 备注 小鸦公路 +000 本设计 的 起点 鄢家河 +宜保公路 +鄢家河砖瓦场 +设计 的 终点 路征地拆迁及沿线情况 本工程道路功能用地征地共 80040，房屋拆迁 4800。 本项目位于湖北 省宜昌市 夷陵经济开发区 ,呈南北走向，南起于小鸦路与鸦官铁路交点，北讫于鄢家河砖瓦场 ,按 40 米的规划红线来控制，沿途有少量建筑物要拆迁 ； 沿线无文物古迹，横跨鄢家河、官渠。 西高东 低，沿线地质稳定，不会产生滑坡、地裂、泥石流等地质灾害。路段最高点是鄢家河砖瓦场附近，高程是 低点是小鸦公路路口 本项目路线经过区域各岩土层中含水地层主要为分布于长江一级侵蚀堆积阶地中的砂砾和卵石，次为粉、细砂土，中含弱承压空隙潜水。地下水主要受大气降水补给。枯水期地下水水位最低标高约 41米，丰雨期最高水位标高 变幅最大 夷陵区地震烈度为 度，不进行抗震设计，按构造设防。 2 道路规划及交通量的预测 交通量预测思路及内容 要交通源 本项 目主要交通源由以下 两 部分构成： （ 1） 本项目直接影响区之间及其与夷陵区周边地区之间的交通量； （ 2） 夷陵经济开发区与小溪塔中心城区之间的交通量。 5 通量预测思路 根据本项目影响区综合交通现状与发展 进行 分析 得出 ，本项目交通量预测采用 “ 四阶段法 ” 。 “ 四阶段法 ” 将交通预测的全过程划分成交通发生与集中、交通分布、交通方式分担及交通分配四个阶段进行预测。 基本思路如下：首先根据城市社会经济发展战略和空间发展趋势，预估远期城市人口规模、用地规模、经济水平、产业结构、布局等；以人口规模和经济发展水平为基本依据 ，预估城市对内、对外客货交通需求总量，同时根据用地规模、不同交通方式承受能力、发展趋势和潜力、城市居民出行需求心理等因素综合分析确定内、外各种交通方式的客货分担量；由客货运输量推算交通工具需求量；以供需平衡为前提，采用交通网络广义容量法推算城市交通设施建设水平；在上述定性定量分析基础上拟定城市远景交通发展战略控制指标、布局结构及相应的客、货运交通发展战略对策或措施。 通量预测的内容 小鸦公路延伸段是整个开发区的主干道，横穿整个经济开发区。随着夷陵区经济的快速发展，未来小鸦公路将承担着繁重的交通 任务，也 将 成为夷陵区交通量最大的道路之一。虽然开发区目前的车流量并不大 ,但 从 夷陵区机动车数量的增长趋势以及未来经济发展的需求来看，小鸦公路延伸段的建设的需求是迫切的。因此，本项目的主要目的就是要从根本上解决开发区的交通问题。另外，随着本项目以及发展大道（延伸段）等重要干道的相继完成，也将对开发区现有客货运输在各条道路上的分配产生重大影响。因此，本项目未来交通量的预测需考虑未来道路网结构的变化对本项目远景交通量所产生的影响。 基于上述分析，确定本项目 长远 交通量由以下两部分组成： （ 1）正常增长的交通量经重新分 担后在本项目上的分配量； （ 2）本项目建成后产生的诱增交通量。 本次研究项目的交通量预测年限为本项目完成后 20 年。根据本项目的实施计划，项目计划 2008年完成，预测的特征年定为 2005年、 2015 年 2025年，预测工作的基年是 2005年。 人口规模预测 夷陵区近期人口年均增长率为 ，接近于 “ 总体规划 ” 确定的城区人口年均增长率。 所以 取 2010年城区人口规模为 “ 总体规划 ” 确定的规模，即城区常住人口 6 暂住人口 动车发展趋势分析 状分析 夷陵区历年民用 汽车拥有量 统计 表 夷陵区历年民用汽车拥有量 年 份 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 汽车拥有量（辆） 7425 8450 9685 10924 12014 13045 14690 16380 18063 增长率（ %） 民用汽车在经历了九十年代中期的快速发展后，增长速度逐渐回落，由 1999 年高峰时的 增长率，逐渐下降至 2002年的 2003年后回升，后又逐年下降。 发展趋势 （ 1） 经济增长的需求 城市机动化水平提高不仅是城市经济发展的结果，更是城市经济得以发展的前提。在夷陵区汽车仍然是作为生产资料而拥有，还没有作为消费品进入多数家庭。 随着经济水平的不断提高，住房条件的改善，城市居民追求更高质量的交通出行方式是必然趋势。 （ 2） 国家产业政策的影响 以轿车工业为龙头，发展中国汽车工业是国家产业政策，根据国家汽车工业产业发展规划，至 2010年全国将形成年产汽车 600万辆的能力，其中 60%为小轿车。届时全国轿车拥有量将达到 2000 2200 万辆，全国小轿车拥有量平均为 /千人，千人，百万人口以上的特大城市将更高，达到 千人。 （ 3） 增长趋势 小溪塔城区的车辆拥有量约占全区汽车拥有量的 67% 77%，间，其中摩托车所占比重相对较大，几乎占到主城区车辆总数的 40%左右。相反，中心城区公交车辆的比重却相对较低。按照 1996年的小溪塔主城区 7 道路交通规划预测，到 2010 年，主城区的车辆拥有量为 辆，其中公交车将增至220标台，社 会客运公交车将增至 70标台。 根据夷陵区的发展要求和实际调查结果，大力发展公共交通，严格限制摩托车的增加，鼓励购置私人小汽车势在必行。 交通量预测 交通量是单位时间内通过道路某断面的交通流量（即单位时间通过道路某断面的车辆数目）。准确的对未来交通量进行预测，也是对道路设计规划给未来经济的发展的提供有力地重要保证。 定交通增长率 交通量与车辆保有量和车辆出行频率两者都相关，但车辆出行频率在一定时期内保持不变，故可以认为该时期交通量的增长率与汽车保有量的增长率相同。为准确预测不同车型交通量 未来的增长情况，在此采用历年民用汽车保有量与夷陵区经济指标建立回归关系，并选择相关性较好的一项或几项作为回归对象。经分析，选用国内生产总值和社会消费品零售总额作为回归所采用的经济指标，并以此来预测未来宜昌市交通增长率。如下表： 交通增长速度预测结果 统计 表 2001 年 2006 年 2007 年 2014 年 2015 年 2025 年 机动车增长率（ %） 2025 年交通量预测 根据回归预测所得的 2015 2025年的交通量增长速度， 2025年交通量用下式计算： 1+） 14 式中： 2025年道路交通量预测值； 2015年道路交通量预测值； 道路交通量增长速度。 增交通需求及其他运输方式转移量预测 由 前 面的 交通调查数据可知，小鸦公路延伸段是开发区以后交通最为繁忙的纵向干道，部分路段高峰小时流量将达到或超过了 2000 辆 /小时。在地理位置及走向上，发展大道和小鸦公路延伸段两条道路距离相对较近，走向也基本相同，均为纵向干道。 另外，待 8 建的发展大道（延伸段）建成投入使用后，所有重要横纵向干道也将逐步形成。 诱增交通量是由于本项目 的实施而诱发产生的交通量，包括 以下 三 个 部分： （ 1） 本项目的实施，促进了道路沿线区域经济的发展，从而带来了对交通运输新的需求； （ 2） 本项目实施后，行车条件的改善、道路服务水平的提高所诱发的原来需要出行而因交通条件的制约而未能出行的潜在交通量 ； （ 3） 交通条件的改善，促使部分交通出行频率增高，出行距离增长，并吸引行车条件较差的道路中的部分交通量。 本报告中的诱增交通量是在自然增长交通量基础上，按照项目实施后节约的行车时间与未实施本项目情况下行车时间的比率来推算的。 究项目交通量的确定 根据对 交通流量 的 分析，以及该路在整个开发区路网中的地位和作用，得出以下结论：随着城市经济的快速发展，对小鸦公路延伸段的建设已势在必行。 设计的重点为以下两个方面： 1、 新建延伸道路可有效提高行车舒适性和道路行车速度，对提高开发区通行能力有很大的作用。 2、 对交叉口和过街人流较集中的部分路段采取必要的改造措施，例如对交叉口进行渠化，可有效提高该路整体的服务水平和通行能力，减少交通拥堵 现象的发生 。 交通量预测结果 经分析计算，未来年份交通量预测结果见下表 ： 交通量预测成果表 年份 客、货车交通量（ 辆 /日） 诱增交通量（辆 /日） 总计（辆 /日） 2007 314 40 354 2010 498 82 580 2015 637 135 772 注：其中均 已折合成中型载重车 9 路等级的确定 由前面对交通量的预测，可以得出未来远景年平均交通量大概是 772（辆 /日），依据公路工程技术标准 2003并结合当地区远景设计规划需求，可以确定此公路可设计成二级公路。 从实地考察勘测不难看出，该段地势比较平坦，一般的地面坡度都比较小，属于微丘地区，接近平原。地形简单，石少，土厚，地 质和水文条件都比较简单，地形变化也很小，使得路线在平 、 纵 、 横三方面受到的限制相对也比较小。所以在设计的过程中参考的公路设计规范中，就选择微丘地形的二级公路设计要求。 计行车速度的确定 设计车速是在气候正常，交通密度小，汽车运行只受道路本身条件（几何要素 、 路面 、附属设施等）的影响时，一般驾驶员能够保持安全而舒服地行驶的最大行驶速度。依据公路工程技术标准 2003从工程难易程度，工程量大小以及技术经济合理等角度考虑，各级公路的设计车速按地形分为两类，查规范可知本次设计中应该取的设计 车速为40KM/h。 3 道路选线设计 在修建高等级公路，首先需要选定路线的位置，即按照计划任务书的要求，在指定的起点、终点和中间控制点之间的带状范围内，按照一定的技术标准，综合考虑当地的自然环境和社会环境，选择一条既能满足汽车行驶要求又经济合理的路线，也就是选线。 路线是道路的 骨架 ，它的优劣关系到道路本身功能的发挥和在路网中是否能起到应有的作用 ,在 路线设计 中影 响因素 除自然条件外 还存在 诸多社会因素的制约 。 道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过纸上选线把路线的平面布置下来。 选线是在公路规划路线起终点之间选定一条技术上可行、经济上合理、又能符合使用要求的公路中心线的工作。选线面对的是一个十分复杂的自然环境和社会经济条件，需要 10 综合考虑多方面因素。因此，选线必须由粗到细， 由轮廓到具体，逐步深入，分阶段分步骤地加以分析比较，才能定出最合理的路线来。 路选线的一般原则 道路工程选线有关的地质问题的研究是一个随勘测设计阶段的不同而逐步深化完善的过程，在勘察方法的选用和配合上，应结合基本建设程序的不同阶段、结合工程地质选线对地质资料的深度要求，结合当地的自然地理和地质条件，对采用方法的适用性和有效性综合考虑加以选择。 道路 选线要综合考虑多种因素，妥善处理好各方面的关系，其基本原则如下： （ 1） 多方案选择 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， 在多方论证、比选的基础上，选定最优路线方案； （ 2） 工程造价与营运、管理、养护费用综合考虑 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。不要轻易采用极限指标，也不应顾工程大小，片面追求高指标； （ 3） 处理好选线与农业的关系 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； （ 4） 路线与周围环境、景观相协调 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） 工程地质和水文地质的影响 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。对严重不良地址路段，如滑坡、崩塌、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。一般情况下应设法绕避。当必须穿过时，应选择合理位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施； （ 6） 选线应重视环境保护 11 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，如路线对自然景观与资源可能产生的影响；占地、拆迁房屋所带 来的影响；路线对城镇布局、行政规划、农业耕作区、水利排灌体系等现有设施造成分割引起的影响；噪音对居民以及汽车尾气对大气、水源、农田所造成的污染及影响。 （ 7） 对于高速路和一级路，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，利用其上下行车道分离的特点，本着因地制宜的原则，合理利用上下行车道分离的形式设线。 （由于小鸦公路延伸段属于二级公路，所以本条可以不予考虑） 上述选线原则 ,对于各级道路都是适用的。但在掌握这些原则上，不同等级的道路，会有不同的侧重点。如高等级公路主要为起终点及中间重要控制点间快 速直达交通服务的。该功能决定了它的基本方向不应偏离总方向过远，需要与沿线城镇连接时，宜用支线连接。对于低等级的地方道路主要时为地方交通服务，在合理的范围内，多联系一些城镇时无可非议的。 路选线的步骤及方法 一条路线的起 、 终点确定以后，它们之间有很多走法。选线的任务就是在这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。因为影响选线的因素很多，这些因素有的互相矛盾，有的又相互制约，各因素在不同场合的重要程度也不相同，不可能一次就找出理想方案来。最有效的作法是通过分阶段，由粗到细反复比选来求最佳解 。选线一般按工作内容分以下三步进行： （ 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问题。此项工作通常是先在小比例尺（ 1 1 10万）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，确定数条有进一步比较价值的方案。然后进行现场勘测，通过多方案的比选得出一个最佳方案来。当没有地形图时，可采用调查或踏勘方法现场收集资料，进行方案评选。当地形复杂或地区范围很大时，可以通过航空视察，或用遥感与航摄资料进行选线。 （ 2）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，也是通过 12 比选的方法来确定的。路线布局一般应该在 1 1000 1 5000 比例尺的地形图上进行，只有在地形简单，方案明确的路段，才可以现场直接选定。 （ 3）具体定线 经过上述两步的工作，路线雏形已经明显勾画出来了。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定线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的位置。 线方案的选择 路线方案是路线设计中最根本的问题。方案是否 合理，不但直接关系到公路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响到路线在公路网中是否起到应有的作用，即是否满足经济发展的客观要求和长远利益。 作为选线工作的第一步，就是要在各种可能的方案中，在深入调查的基础上，综合考虑路线方案选择的主要因素，通过方案的比选，提出合理的路线方案。 选择路线方案应综合考虑以下因素： （ 1）路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，改革开放、综合利用等重要方针的体现。 （ 2）路线在铁路、公路、航道、空运等交通网系中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关 系，以及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况。 （ 3）沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响；要求的路线技术等级与实际可能达到的技术标准及其对路线使用任务、性质的影响；路线长度、筑路材料来源、施工条件以及工程量、三材（钢筋、木材、水泥）的用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护等方面的影响。 （ 4）其他如与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的联系等。 影响路线方案选择的因素是多方面的，各种因素又多是互相联系和互相影响的。路线应在满足使用任务和性质要求的前提下，综合考虑自然条件、技术标准和 技术指标、工程投资、施工期限和施工设备等因素，通过多方案比较，精心选择，提出合理方案。 案比选 线方案的拟订与描述 13 小鸦公路延伸段位于夷陵经济开发区， 起着连接黄金卡（工业园）片区和鄢家河片区的重要作用。在路线方案选择过程中对上述全方位因素的进行考虑，通过对工程所在地现场的徒步勘测，在 可研阶段 拟定的路线方案有以下三种（具体选线方案图见附图）。 方案一：选择黄金卡（工业园）片区到鄢家河砖瓦场之间的直线连接路线，在选线方案图中表示为 (A) (G)路线。由黄金卡片区出发，要经过一个集中住宅区 ，再到鄢家河小学之间要经过两条河流（均约 20米宽），再此要修建两座桥梁；两条河流之间时当地居民的大片桔树种植园，因此会大量占用居民耕地；经过鄢家河小学时是直接横穿小学所在地，修建此公路工程时究涉及到学校建地从新规划的问题；附近也有几个工厂所在，同时涉及到厂房搬迁；穿过 道之后，住宅区大量减少，同时高家湾的桔树种植区逐渐变得多起来，该处地形属于低洼地区，修建道路涉及到回填土石方。 方案二：选择黄金卡（工业园）片区到鄢家河砖瓦场之间的一条曲线连接路线，在选线方案图中表示为（ A） (B) (C) (D) (F) (G)路线。由黄金卡片区出发，避开这个集中住宅区，对集中住宅区东侧的一座大约 60 米高的山体进行开挖，道路要横穿山体，这样整个工程的土石方工程大量增加，但是住宅区搬迁问题得到很大改善；途中仍然经过前面所述的两条河流，需要修建两座桥梁；两条河流之间时当地居民的大片桔树种植园，因此会大量占用居民耕地；这个路线在（ F）点处要适当的对当地居民实施搬迁，不过搬迁的数量不大，相对于上一方案的学校河厂房搬迁有很大的优势；再从坤艳公司中药饮片厂和鄢家河初级中学之间取道，这样大大的避开了居民的搬迁带了的困扰；穿 过 鄢家河砖瓦厂的路段中对高家湾的住宅区要进行适当的搬迁，但是搬迁数量并不显著。 方案三：选线方案图中表示为（ A） (B) (C) (E) (F) (G)路线。整体线路选择与方案二相近，只是在（ B） （ F）段进行了适当的调整，由于方案二中 (B) (D)段涉及到山体的主体开挖，这样会将工程量大幅度提高，所以为避免山体的主体开挖，而是选择绕着山的主体在山体的边缘实施开挖，设置的路线为 (B) (C) （ E）。 路线方案中土石方量的估算比较 根据挖方与填方尽量保持相近的 原则，结合路线纵坡和自然条件对各方案中的土石方量进行估算。其中有公路路线最大纵坡度推荐值与限制值见下表： 最大纵坡度列表 14 计算行车速度（ Km/h） 80 60 50 40 30 20 最大纵坡度推荐值 (%) 4 5 7 8 最大纵坡度限制值 (%) 6 7 7 8 9 9 经过绘制的公路路线纵断面图如下所示： 里 程 ( m )20001750150012501000750500250公路路线纵断面图高 程 ( m )优路线方案的确定 对上述拟定的三种路线选择方案进行适当的技术经济指标比较，所得的技术经济指标比较表如下所示： 小鸦公路延 伸段三种路线方案比较表 指标 单位 估算单价（元） 第一方案 第二方案 第三方案 线路长度 米 地 平方米 1300 80400 80400 拆迁房屋 平方米 1200 56000 18000 18000 15 工程数量 土方 立方米 3672 147203 96500 石方 立方米 120 4316 4100 桥涵 米 /座 155706 2 2 2 三材 钢材 吨 2600 42 45 45 木材 立方 米 1000 540 600 600 水泥 吨 340 2040 2120 2120 劳动力 工日 68000 254000 240000 比较结果 推荐第三方案为最优方案 通过比较可以看出： 第一方案全长 第 二 方案全长 三 方案全长2033.3 m。方案 一 虽然线路短，但 考虑到 拆迁房屋面积，影响当地居民的正常生活，且土石方开挖回填工程量较大， 工程造价也较高，所以对此方案不予考虑；方案二与方案三大体的路线选择是相近的，但是在山体开挖这部分，方案三的工程量相对 要少，工程建设的经济性更能得到满足，所以 经 过 综合考虑，选定方案 三 。 根据城市规划要求，所建 道路路面宽 40m； 需修建的桥梁的 桥面长 32m，宽 32m。 道路将采用合理车道布置，机动车道要能满足行车的需求，机动车道和非机动车道在设计时要考虑其各自充分发挥其作用，特别是非机动车道不能处于闲置状态，可以作为公汽的停靠站和作为公汽的专用车道。 道路建设 两侧的建筑物大部分在规划红线范围以外，红线内的部分将进行征地拆迁。因此，本次道路建设将设计合理的平面线形；纵断面依据相关规范、结合实际情况进行设计。小型桥梁则满足交通运输的要 求，结合实际情况与相关规范进行设计。 4 平面设计 道路为带状构造物 ,它的中线是一条空间曲线，中线在水平面上的投影称为路线的平面，路线平面的形状及特征为道路的平面线形，而道路的空间位置称为路线。路线受到各种自然条件 、 环境以及社会因素的影响和限制时，路线要改变方向和发生转折。 面设计原则 16 (1) 平面线形应直捷、连续、顺舒，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调； (2) 除满足汽车行驶力学上的基本要求以外，还应该满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求； (3) 保持平面线形的均衡与连贯。为使一条公路上 的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变； (4) 应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线； (5) 平曲线应有足够的长度。如平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整，一般都应控制平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）的最小长度。 曲线要素值 平面线形主要由直线，圆曲线，缓和曲线三种线形组合而成，这三种线形也可以组合成不同的线形。缓和线形是道路平面要素之一，它是设置在 直线和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。公路工程技术标准规定，除四级公路可以不设缓和曲线外，其余各级公路都应按要求设置缓和曲线。它的曲率连续变化，便于车辆遵循，行车更加稳定，乘客感觉舒适。设计时要注意和圆曲线相协调 、配合，在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果，宜将直线 、 缓和曲线 、 圆曲线的长度之比设计成 1:1:1。 在本次设计中，小鸦公路延伸段公路建设工程道路为二级公路，所以要设缓和曲线；其平面线形设计选择由直线、缓和曲线及圆曲线构成。 曲线 半径的确定 圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点，使用十分普遍。圆曲线在适应地形的情况下，应尽量选用较大的半径。一般情况下宜采用极限最小半径的4%圆曲线半径。 根据 公路工程技术标准 01规定如表： 公路等级 二级 圆曲线一般最小半径（ m） 100 圆曲线极限最小半径（ m） 60 17 平曲线最小长度（ m） 140 缓和曲线最小长度（ m） 35 根据圆曲线半径计算公式： 2127 式中： V 行车速度（ km/h）； 横向力系数，通过研究一般认为 超高横坡度，我国 公路工程技术标准明确规定，高速公路、一级公路的超高横坡度不应大于 10%，其它各级公路不应大于 8%。 在指定车速 V 下，最小 定于容许的最大横向力系数 根据 公路工程技术标准综合考虑后，取 =， ，代入得 1600 631 2 7 0 . 1 5 0 . 0 5R （ m） 可知：算得的 0 m。根据规范要求，一般情况下宜采用极限最小半径的 4以取圆曲线半径： R=400m 。 缓和曲线的道路平曲线几何元素 （ 1）缓和曲线的作用： 于车 辆遵循； 客感觉舒适； 车更加平稳； 加线形美观。 （ 2）道路平面线形三要素的基本组成是：直线 缓和曲线（回旋线） 圆曲线 缓和曲线（回旋线） 直线。具体图形如下图所示： 18 32= 2 2 4 0 （ m） 243= 2 4 2 3 8 4R （ m） 0 2 8 7 9 （ t a p q （ m） 022180 L （ m） s e p R （ m） 2J T L （ m） 式中： q 缓和曲线起点到圆曲线原起点的距离，也称切线增值 /m； p 设缓和曲线后圆曲线内移值 /m； 0 缓和曲线终点缓和曲线角 /（）； 缓和曲线长 /m； R 圆曲线半径 /m； 转角 /（）； 19 T 切 线长 /m； L 曲线长 /m； E 外距 /m； J 超距 /m。 和曲线的长度及参数 由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶，所以要求缓和曲线有足够的长度，以使司机能从容地打方向盘，乘客感觉舒适，线形美观流畅，圆曲线上的超高和加宽的过渡也能在缓和曲线内完成。所以，应规 定缓和曲线的最小长度。可以从以下几个方面考虑： 1）从提高旅客感觉舒适，控制离心加速变化率考虑，缓和曲线的最小长度为： 33 400 . 0 3 6 0 . 0 3 6 5 . 7 6400s VL m 2）按不可使车辆在缓和曲线上的行驶时间过短而使得司机驾驶操作过于匆忙来考虑，一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有 3s，于是： 3 0 . 8 3 0 . 8 3 4 0 3 3 . 23 . 6s m 依据城市道路设计规范，可知城市道路缓和曲线最小长度表如下： 计算行车速度 (km/h) 80 60 50 40 30 20 缓和曲 线最小长度 (m) 70 50 45 35 25 20 由上表可得：计算行车速度 V=40km/和曲线最小长度为 35m。 旋曲线）参数的确定 1）依行驶时间决定缓和曲线参数 A 从安全和心理的角度出发，要求汽车在缓和曲线上行驶的最小时间为 t（ s），汽车的速度保持匀速 V（ m/s），则： L 所以 13 . 6 3 . 6 L R v t R V t ，取 t=3s，则： 20 4 0 0 4 0 1 1 2 . 6 81 . 2 1 . 2 2）根据视觉条件确定缓和曲线的参数 A 确定合理的缓和曲线参数 A，可以使线形达到顺适与美观的要求。根据跟踪司机的视觉发现，当缓和曲线角小于 3时，曲线极不明显，在视觉上容易被忽略；当缓和曲线角大于 29时，曲线过于弯曲，很难与相接的圆曲线顺接。 保持缓和曲线角 在 3 29之间，就可以确定合适的 因为： 0 2 8 7 9 所以： L 而： 02 8 . 6 4 7 9 L R 在回旋线终点，0，将0 3 和0 29 分别代入，则大致有下面的关系： 3R 所以可知： A=合 要求。 上述关系只适用 R 在某种范围内。经验证明，当 R 在 100m 左右时，通常取 A=R；如果 R 小于 100m，则选择 A 等于 R 或大于 R；反之，在圆曲线较大时，可选择 A 在3 000m，即使 视觉上也是没有问题的。 桩坐标的计算 路路线中各交点的坐标 坐标 X Y A 21 F 明：假设此次设计的起始点（ A）的中桩号为 角、交点间距计算 （ 1） A、 2 0 7 . 4 2 26 3 . 2 0 9 X Y Y交点间距 : 2 2 2 22 0 7 . 4 2 2 ( 6 3 . 2 0 9 ) 2 1 6 . 8 3 9S D X D Y 象限角 : 12 0 7 . 4 2 2a r c t a n a r c t a n a r c t a n ( 3 . 2 8 1 5 3 ) 7 36 3 . 2 0 9 计算方位角1A: 因为 ， ，1173A （ 2） B、 2 0 3 . 1 5 6 , 1 4 5 . 3 7 9D X D Y 交点间距 : 2 2 2 22 0 3 . 1 5 6 ( 1 4 5 . 3 7 9 ) 2 4 9 . 8 1 5S D X D Y 象限角 : 22 0 3 . 1 5 6a r c t a n a r c t a n a r c t a n (1 . 3 9 7 4 2 3 ) 5 41 4 5 . 3 7 9 计算方位角2A: 因为 ， ，2254A 转角 : 1 2 1 5 4 7 3 1 9 1为负所以路线右偏。 （ 3） C、 2 9 8 . 0 0 4 , 1 4 0 . 5 0 2D X D Y 交点间距 ； 22 22( 2 9 8 . 0 0 4 ) ( 1 4 0 . 5 0 2 ) 3 2 9 . 4 6 5S D X D Y 22 象限角 : 32 9 8 . 0 0 4a r c t a n a r c t a n a r c t a n ( 2 . 1 2 0 9 9 ) 6 51 4 0 . 5 0 2 计算方位角3A: 因为 ， ，4479A 转 角 : 3 4 3 7 9 1 1 5 3 6 3为负所以路线右偏。 (5） F、 4 5 4 . 3 2 1 , 6 3 4 . 3 1 5D X D Y 交点间距 : 22 22( 4 5 4 . 3 2 1 ) ( 6 3 4 . 3 1 5 ) 7 8 0 . 2 3 3S D X D Y 象限角 : 54 5 4 . 3 2 1a r c t a n a r c t a n a r c t a n ( 0 . 7 1 6 2 4 ) 3 5 . 66 3 4 . 3 1 5 计算方位角4A: 因为 ， 1505 4 3 93% 90% 87% 1505 3 2 90% 90% 87% 挖方 0 300 8 6 95% 93% 90% 注：填方高度小于 80不填不挖地段，原地面以下 0 30围内土的压实度不应低于表列挖方要求。 基排水、防护与加固 基排水 1路基排水设计的一般原则 （ 1）各种路基排水沟渠的设置和联结应尽量不占或少占农田，并与当地农田水利建设相配合，必要时可适当地加大涵管孔径或增设涵管以利于农田排灌。一般情况下，不应利用 边沟作为灌溉渠道。当不得已而灌溉渠须与边沟合并使用时，除应加大边沟外，并应采取必要的加固措施以防水流危害路基； （ 2）设计前必须进行调查研究，以使排水系统的规划和设计做到正确合理； （ 3）排水设计要因地制宜、经济适用。排水沟渠应选择地形、地质较好的地区范围内通过，以节约加固工程。对于排水困难和地质不良地段应进行特殊设计 ； （ 4）排水沟渠的出水口应尽可能引接至天然（原有）河沟，以减少桥涵工程，不应直接 45 使水流入农田，损害农业生产； （ 5）排水构造物的设计，应贯彻因地制宜就地取材的原则，要能迅速有效地排除路基“有害水”，以免影响路基的强度和稳定性，保证公路运输畅通。 2路基排水的综合设计 路基排水的设计，必须分别情况，因地制宜。有些路段（如回头弯、地质不良或高填深挖等处），尚应对路基排水系统进行整体规划、综合设计。 照顾当地农田水利规划是路基排水综合设计的一项重要原则。为此，必须事先摸清路基附近的农田排灌现状及其规划意图，以 便在防范路基水害的同时，不致损害农田水利。 在综合设计中，对于地面水的排除，可利用边沟、截水沟等排水设备，将流向路基的山坡水和路基表面水分段截留，引入自然沟谷、荒地、取土坑或低洼处，排除路基范围之外。自然沟谷及沟渠与涵洞等排水设备，既密切配合，又各自分工，充分发挥其效用，达到排水顺畅，避免造成对路基的冲刷，又不致形成淤积而危害路基。 对地下水的处理，应与地面水的排除统一考虑，因地制宜，设置必要的地下排水设备，充分利用地面排水沟渠，把危及路基的地下渗水与泉水予以排除。 排水系统的综合设计，应合理选定各种排水设 备类型