一条公路设计的基本方法.doc

一条公路设计的基本方法一 设计的依据设计车辆设计车辆外廓尺寸车辆类型总长（m）总宽（m）总高(m)前悬(m)轴距(m)后悬(m)小客车61.820.83.81.4载重汽车122.541.56.54鞍式列车162.541.24+8.82交通量换算代表车型与车辆折算系数代表类型车辆折算系数说明小客车1.0=19座的客车和载质量19座的客车和载质量14t的货车设计速度各级公路设计速度公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度（km/h）120100801008060806040403020交通量基本通行能力 二 地质水文勘测收集资料室内研究路线方案现场踏勘其他资料资料整理。三 选线平原地区选线 自然特征：地面起伏不大，一般自然坡度都在三度以下。 路线特征:平面线形舒适、弯道转角不大，平曲线半径较大；在纵断面上，坡度平缓。布设要点（a） 布线步骤：路线起点、大的控制点（经过的城镇、矿产、农场、及风景文， （b） 物）、中间控制点（建筑群、水电设施、跨河桥位、洪水泛滥线以外及其必须绕越的障碍物）（b）布线要点：正确处理好路线与农业的关系。处理好路线与桥位的关系。处理好路线与城镇居民点的关系。注意土壤、水文条件注意利用老路，并与铁路、航道及已有公路运输相配合。注意就地取材和利用工业废料。山岭区选线 自然特征：自然坡度在二十度以上。 沿溪线:(a)路线特点：沿溪线是指公路沿河谷方向布设的路线。（b）布设要点：1）河岸的选择（地形、地质、水文条件；气候条件；城镇、工矿和居民的分布：革命事迹、历史文物、风景区）2）线位的高度 3）桥位的选择越岭线（a）:路线特点：路线需要克服很大的高差，越岭线选线中，是以路线纵断面为主导的。（a）布设要点：1）垭口的选择（位置、 高度）过岭高程 山脊线 1）路线特点：山脊线是指大致沿分水岭方向所布设的路线。2）布设要点：控制垭口的选择试坡布线丘陵区选线 自然特征：微丘:起伏小，地面坡度在二十度以下，山丘、沟谷分布稀疏，坡行缓和，相对高程在100米以内。重丘：起伏频繁，相对高差较大，地面坡度在二十度以上。 路线特征：a)丘陵区选线的特征：1）局部方案多 2)需要平、纵、横三方面相互协调、密切配合。3）路基形式以半填半挖为主。 b)丘陵区路线布设的方式1）平坦地带走直线2）斜坡地带走匀坡线3）起伏地带走中间。四 定线、移线纸上定线(a) 纸上放坡（b）修正导向线，定平面试线：以点连线，以线交点。纸上移线移线条件：路线平面标准前后不协调，需要调整转角点点位置、改变半径，或室内定坡后发现局部地段工程量过大时。 路线位置过于靠山，挖方边坡太高于稳定不利，或过于靠外，挡土墙过高，砌石工程太大，移改线位能节省较大的工程量时。 增加工程量不大，但能显著提高平、纵线形标准时。移线方法：移道路中心线使横断面填挖平衡。五 平面设计(a)半径的选择：查表 圆曲线极限最小半径设计速度（km/h）1201008060403020横向力系数max0.100.12 0.130.150.150.160.17超高值b,max(%)8888888极限最小半径（m）650400250125603015圆曲线一般最小半径设计速度（km/h）1201008060403020横向力系数0.050.050.060.060.060.050.05超高值b6678766一般最小半径)10007004002001006530不设超高的圆曲线最小半径设计速度（km/h）1201008060403020不设超高最小半径（m）路拱2.0%7500525033501900800450200因素确定 ：1）外距控制半径 : R=E控/(sec/2)-12)切线长控制半径 : R=T控/tan/23) 虚交点法 :根据实测辅助导线的转角大小及导线长度，在纸上按一定比例作图，定出虚交点的位置，通过图解可选出与地形相应的圆曲线半径，然后根据图解结果，并进行现场检验，判断选定的半径是否合适。3）双交点法： R=AB/tan(1/2)+tan(2/2)4)复曲线法：5）曲线长控制半径：R=180L/3.14(b) 缓和曲线的选择:各级公路的缓和曲线最小长度公路等级高速公路一二三四设计公路速度(km/h)1201008010080608060403020缓和曲线最小长度（m）10085708570507050352520(c)曲线要素的计算1） 圆曲线的几何要素：T=Rtan/2L=3.14R/180E=R(sec/2-1)2)设有缓和曲线的平曲线几何要素切线角：= Lc/2R(弧度)切线增长值：q=Lc/2-L3c/240R2圆曲线内移值：p=L2c/24R切线长：Th=(R+p)tan/2 +q圆曲线长：L=(-2)3.14R/180平曲线总长:Lh=L+2Lc外距：Eh=(R+p)sec/2 R超距：Dh=2Th-Lh(d)直线、曲线及转角一览表（e）逐桩坐标表（f）中桩坐标的计算六 纵断面设计（a）:最大纵坡的确定设计速度（km/h）1201008060403020最大纵坡(%)3456789最小纵坡不小于0.3%当设计必须为水平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，边沟排水设计应与纵坡设计一起综合考虑，其边沟应作纵向排水设计。（b）各级公路最大纵坡长限制（单位：m）设计速度（km/m）纵坡度（%）120100806040302039001000110012004700800900100011001100120056007008009009001000650060070070080075005006008300300400920030010200公路最小坡长的限制设计速度（km/h）1201008060403020最小坡长（m）30025020015012010060公路最大合成坡度的限制公路等级高速公路一二三四设计速度（km/h）1201008010080608060403020合成坡度（%）10.010.010.510.010.010.59.010.09.510.010.0 下述情况合成坡度必小于8%：（1） 冬季路面有积雪、结冰地区；（2） 自然横坡较陡峻的傍山路段；（3） 非汽车交通量比率高的路段（c） 变坡点位置的决定（1） 标准中纵坡设计有关要求（2） 标准中坡长设计标准值（3） 平纵配合原则（4） 工程量或造价，即填挖量大小或构造物设置情况（5） 几何计算方便，变坡点桩号一般在整数或10的证书倍（d ）半径的选择查表公路竖曲线最小半径和竖曲线最小长度设计速度（km）1201008060403020凸竖曲线半径（m ）极限最小值11000650030001400450250100一般最小值170001000045002000700400200凹竖曲线半径（m）极限最小值4000300020001000450250100一般最小值6000450030001500700400200竖曲线最小长度（m）100857050352520视觉所需的最小竖曲线半径设计速度（m）竖曲线半径（m）设计速度(m)竖曲线半径（m）凸型凹形凸形凹形12020000120008012000800010016000100006090006000 因素确定：1)在不过分增加土石方情况，使行车舒适，采用大半径。2） 外距控制半径3） 切线长度控制半径(e)几何要素计算竖曲线长：L=R切线长：T=TA=TBL/2=R/2外距： E=T2/2R竖距：h=l2/2R(f)桩号计算竖曲线的起点桩号=变坡点的桩号- T竖曲线的终点桩号=变坡点的桩号+T切线高程=变坡点的高程（T-l）.改正值:h=l2/2R某桩号在凸形竖曲线的设计高程=该桩号的切线高程-h某桩号在凹形竖曲线的时间高程=该桩号的切线高程+ h(g)纵断面的绘制（h）路基设计表 （1）路边及中桩与设计高程之高差的计算表绕内边轴旋转的超高值计算公式 超高值计算公式备注0xx圆曲线段外缘中线内缘超高缓和段外缘中线内缘绕桩号中线旋转的