公路设计项目说明指导书.doc

设计阐明书 一、公路设计根据：道路勘测设计课程设计规定。设计资料及采用规范：1.交通部.公路工程技术原则(JTJB01-)，北京:人民交通出版社，2.交通部.公路路线设计规范(JTG D20)，北京:人民交通出版社，3.交通部.公路路基设计规范(JTG D30-)，北京:人民交通出版社，4.交通部.公路工程基本建设项目设计文献编制办法，北京:人民交通出版社，1996年二、沿线自然地理状况：山岭重丘区地貌特点：山丘连绵，岗拗交错，此起彼伏，山于迂回曲折，岭低脊宽，山坡较缓，丘谷相对高差下大，与山区不易划出明确界线，涉及了缓峻颇为悬殊地形。 其地形决定了通过丘陵重丘区区路线特点是：局部方案多：且为了充分适应地形，路线纵断面将会有起伏。 丘陵区地形型态复杂，布线办法应随路线行经地带详细地形而采用不同布线方式。山岭重丘区软土路段多分布在某些山涧谷地、河流两侧平缓地段以及沿海山区滨海路堤。由分布范畴可知这些软土大都属于间断性，范畴较小，设计阶段不易发现，且有如下特点。（1）不均匀性，即软弱层厚度不均匀性。往往在较小范畴，如20m30m内软土厚度急剧变化；（2）和地下水隐患同步存在，这些路段普通泉水较发育，地面有间断性流水；（3）软土底部往往有一倾斜面，且有时也许与路线平行，有时又也许与路线斜交，增长了解决难度。由于软土分布在路线低洼处，公路通过时，多为高路堤或半填半挖路堤，而这些路段普通交通极不以便，大型机械很难进场，在选取解决方案时受到限制 。三、路线方案选取：公路选线要综合考虑路线通过地区地理位置、社会状况、自然条件和工程难易，以及路线性质、使用任务、级别和投资等因素。依照本地地形状况与经济发展状况状况可知为适应丘陵区地形、地势特点，平面线形应以舒顺曲线为主体，避免使用过长直线；纵断面线形以平、缓坡型为主，容许轻微起伏。丘陵区路线普通可最大限度地做到平、纵、横三面协调，平、纵线形舒顺且配合得当，横断面布置合理。横山越岭路线要克服很大高差。因而选越岭线须从纵坡设计入手，路线平面位置及长短重要取决于纵坡安排。越岭线布设重要应解决问题是选取垭口；选取过岭方式；选定垭口两侧山坡展线方案。选取垭口要考虑越岭方案重要控制点，应在符合路线基本走向较大范畴内加以选取。选取过岭方式应考虑因素较多。就过岭方式来说，重要有三种形式：浅挖低填，合用于岭宽脊厚垭口。深挖垭口,合用于山脊瘦削,地质状况良好垭口。深挖限度视地形、地质、气象等条件以及两侧展线规定决定。垭口越瘦，越宜深挖。但地质条件差时，应以不危及路基稳定为度。隧道穿越，当挖深较大，采用隧道比明堑经济，特别是垭口瘦薄，用不长隧道穿越能大大减少路线爬升高度，缩短展线长度，提高线形原则，减少运营费用，技术经济指标都比较优越时，应当采用公路隧道穿越方案。选定垭口两侧山坡展线方案是为了克服越岭高差。所谓展线，就是运用有利地形，人为地展长路线，使路线在容许坡度范畴内逐渐从山脚上升到山顶。越岭展线方式重要有三种：自然展线。以恰当坡度，顺着自然地形，绕山嘴、侧沟来展长路线，克服高差。长处是路线走向和基本方向一致，行程和升降统一，路线最短,线形简朴,普通技术指标也较高。如无地形或地质障碍，布线应尽量选用这种方式。回头展线。运用有利地形设立回头曲线，使路线在山坡上来回盘绕展线形式（图2）。 其核心是选取回头曲线位置，普通多运用直径较大，横坡较缓峁形山包或宽坦山脊，或运用地质、水文地质良好平缓山坡和地形开阔山沟或山坳。回头展线设在同一坡面上，对行车、施工、养护都不利，甚至破坏山坡稳定。应尽量把路线拉开，分散回头曲线，减少回头次数。螺旋展线。地形特殊地段,路线回转360形成环状展线形式。 可使上、下线以隧道或跨线桥形式穿过。螺旋展线在某些地形条件下可代替一对回头线。它比回头展线有较好线形，但须建隧道或跨线桥，造价较高。因而，在选定螺旋展线方案时，应依照路线原则、地形条件和回头展线方案进行技术经济比较，以决定取舍。山脊线 大体上沿分水岭布设路线。方向顺直,岭宽脊厚，横坡平缓，纵向起伏不大分水岭是布设山脊线抱负地形。高山地区别水岭经常是山峰、垭口相间排列，起伏较大。这种地形山脊线受低垭口控制，路线须沿分水岭侧坡在垭口之间穿行。平面线形随山势弯曲，纵断面多有起伏。山脊线在普通状况下地质和水文状况良好，路基工程量小，桥涵构造物少。但高山地区山脊线线位较高，远离居民点；海拔高时空气稀薄，有云雾、积雪、结冰等现象,对行车不利。山脊布线,基本上是沿分水岭走行，路线走向明确，选线重要是选好控制垭口，以及控制垭口之间利于布线山坡。普通是在初选控制垭口基本上，再在侧坡布线过程中比较优劣，决定取舍。在其她条件相似时，应争取走山岭阳坡。除此之外还应做好道路实地勘测调查，道路勘测涉及如下内容： 工程地质调查。调查沿线土和岩石种类、性质、构造特性和含水状态，地质构造、岩石风化状况等。 路基路面调查。收集道路沿线气象资料,进行路基水文调查；道路通过路线如为沿江、沿河或滨海地区，应调查河、海水文资料,河流变迁,冲淤状况，拟定路基标高时应考虑与否需要设立防水墙和合理布置排水等设施；查明沿线筑路材料，涉及都市筑路材料来源和工业废料等质量和产量。新建道路应测算交通构成和交通量;改建道路观测既有和预测发展交通状况,理解原有路面构造宽度、类型、厚度、标高、养护等状况，并对老路基作出鉴定，作为运用、改进和重建根据。路面设计还应依照土基状态，综合气候、水文、筑路材料、交通性质、道路纵断面等因素通过计算论证道路路面构造类型和厚度，材料用量和工程造价，还可依照道路性质分段提出不同路面构造。 桥、函、灌溉渠道调查。调查收集河流水文资料，涉及水位、流量、流速等，依照勘定桥、涵、灌溉渠道位置方案选定桥位、桥型和孔径（涉及涵洞和灌溉渠道连通管）和拟定必要调治构筑物。 经济调查。查明影响路线修建性质、用途、运量流向、车辆构成等因素，论证采用交通量、技术指标和设计根据合理性以及道路建成后所获得经济效果。综上所述，依照本地地形状况和经济发展状况共拟定三条路线方案，详细道路走向参见图纸某些。四、路线方案比选：拟设计道路位于山岭重丘区，公路级别为三级，设计车速为40KM/H。各方案详细状况如下：方案一：该方案起点桩号为K0+000，道路总长度为2628.109m，路线大某些为沿山腰走向，跨越垭口数量为7个。在桩号为K1+258.343与K1+836.741之间持续跨越各种山岭与垭口，需填挖工程量大，施工难度较高，但其线路较其她方案较短。方案二：该方案起点桩号为K0+000，道路总长度为2735.878m，该方案整体线形良好，跨越垭口数为3个，且道路某些沿旧路走向改建潜力较大，整条道路高程较低，施工难度低，工程数量小。方案三：方案三起点与前两方案相似，道路总长度为2906.414m。该方案路线总长度最长，但能在起点与终点间连接各种村庄。道路大某些处在山岭间，占用田地较多，施工难度普通。依照各方案工程经济技术指标（详细参见设计阐明书表格某些）涉及道路长度、交点个数、最小半径、最大纵坡及土石方数量，通过比选可知推荐线拟定为方案二，该方案具备线形良好，工程数量小，占用耕种用地少等长处。故推荐线路为方案二。五、公路路线平面线形：公路平面线形要素是直线、圆曲线和缓和曲线构成，普通称之为“平面线形三要素”。直线是曲率为零线形；圆曲线是曲率为常数线形；缓和曲线是曲率逐渐变化线形；三要素是公路平面线形最基本构成。直线特性是：1、直线以最短距离连接两目地，具备路线短捷、缩短里程和行车方向明确特点。2、直线具备视距良好、行车迅速、易于排水等特点。3、由于已知两点就可以拟定一条直线，因而直线线形简朴，容易测设。4、从行车安全和线形美观来看，过长直线，线性呆板，行车单调，易使驾驶员产生疲劳，也容易发生超车和超速行驶，行车时驾驶员难以预计车间距离，在直线上夜间行车 时，双方车容易产生眩光等。5、直线虽然路线方向明确，但只能满足两个控制点规定，难以与地形及周边环境相协调。6、笔直公路给人以简捷、直达、刚劲良好印象，在美学上直线也有其自身视觉特点。直线运用注意问题：1、直线应特别注意它同地形关系，在运用直线并决定其长度时，必要持谨慎态度，并不适当采用长直线。2、线或长下坡尽头平面曲线，除曲线半径、超高、视距等必要符合规定规定外，还必要采用设立标志、增长路面抗滑能力等安全办法。3、直线上纵坡不适当过大，由于长直线在陡坡下行时很容易导致超速行车。长直线上纵坡普通应不大于3%。4、线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板直线得到某些缓和或改进。5、两侧地形过于空旷时，宜采用种植不同树种或设立不同风格建筑物、雕塑等办法，以改进单调景观。6、“长直线”量化问题。综上所述，公路线形应当与地形相适应，与景观相协调，不强求长直线，也不硬性去掉直线而设立曲线。圆曲线：圆曲线是公路平面设计中最惯用线形之一，各级公路无论转角大小，在转折处均应设立平曲线，而圆曲线是平曲线中重要构成某些。圆曲线具备易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等长处，故使用十分广泛。圆曲线几何要素圆曲线几何要素如图2-2为切线长：T=Rtan曲线长：L=R外 距：E=R（sec1）切曲差：J=2TL【式中T切线长，m;L曲线长，m;E 外距，m;J切曲差（或校正值），m;R圆曲线半径，m;转角，（）。】依照汽车行驶在曲线上力平衡式得到R= 2-1式中 【 R圆曲线半径，m;V行车速度，km/h;横向力系数；超高横坡度，%。】在指定车速V下，最小决定于容许最大横向力系数和该曲线最大超高。规范对各级公路最大超横坡度规定见表各级公路圆曲线最大超高值公路级别高速一级二级三级四级普通地区/%108积雪冰冻地区/%6国内原则中所制定极限最小半径，是路线设计中极限值，是在特殊困难条件下不得已才使用，普通不能容易采用。 圆曲线极限最小半径 设计速度（Km/h）1201008060403020横向力系数max0.100.120.130.150.150.160.17超高值ib（max）（%）8888888圆曲线极限最小半径（m）650400250125553015圆曲线能较好地适应地形变化，它在路线遇到障碍或地形需要变化方向时需设立，适应范畴较广而灵活。圆曲线半径选用得当，可获得圆滑舒顺平面线形。选用圆曲线半径时，应注意如下几点：1在地形、地物等条件允许时，优先选用不不大于或等于不设超高最小半径。2普通状况下宜采用极限最小曲线半径4 8倍或超高为 2% 4%圆曲线半径；3. 本地形条件受限制时，应采用不不大于或接近普通最小半径圆曲线半径；4. 在自然条件特殊困难或受其她条件严格限制而不得已时，方可采用极限最小半径；5. 规范规定圆曲线最大半径不适当超过10000m。缓和曲线是指设立在直线和圆曲线之间以满足曲率半径逐渐过渡规定。由于汽车在缓和曲线上完毕不同曲率过渡行驶，因此规定缓和曲线有足够长度，以使驾驶员能从容地操纵方向盘，乘客感觉舒服，线形美观流畅，并且能顺利完毕超高和加宽过渡，因此要规定缓和曲线最小长度。（一）控制离心加速度增长率，满足旅客舒服规定汽车在缓和曲线上行驶时，半径从无穷大过渡到一定半径，因此离心加速度从零过渡到 amax = ，设离心加速度由零均匀地增长到amax ，因此离心加速度增长率（以 s 表达）为： = 0.0213 （28）从乘客舒服性来看，s 以0.5 0.75为好，不能过大，国内公路设计中采用s = 0.6 m/s3。 = 0.035 （29）式中： 缓和曲线最小长度 ,m ； V 计算行车速度，Km/h ；R 圆曲线半径,m 。（二）依照驾驶员操作方向盘所需经行时间 t = 普通以为汽车在缓和曲线上行驶时间至少 3s 。 min = （m） (2 10)（三）依照超高渐变率适中由于在缓和曲线上要完毕超高过渡，设立超高缓和段，如果缓和曲线太短使超高渐变太快，不但对行车和路容不利，还影响到舒服性；如果缓和曲线太长，使超高渐变率太小，对排水不利。规范规定了适中超高渐变率，由此可导出计算缓和段最小长度计算公式： （211）式中：LS缓和曲线最小长度；b超高旋转轴至路面外侧边沿距离； i超高旋转轴外侧最大超高横坡度与原路面横坡度代数差； p超高渐变率，参照表210选用。（四）从视觉上应有平顺感规定考虑按视觉考虑，从回旋线起点至终点形成方向变位，实践得知最佳是30290 之间 图25 可知，方向变位角为： = （212） 其中： S 1LS S 2 按上述四种办法，计算缓和曲线长度之公式与设计速度关系最大，与半径关系则有差别。为此，国内原则规定按设计速度来拟定缓和曲线最小长度，同步考虑了行车时间和附加纵坡规定，各级公路缓和曲线最小长度见表。各级公路缓和曲线最小长度公路级别高速公路一二三四设计行车速度（Km/h）1201008010080608060403020缓和曲线最小长度（m）10085708570507050352520综上，道路平面线形三要素基本构成为：直线缓和曲线圆曲线缓和曲线直线，此外，在她们之间过渡段需设立超高超高设立方式有三种：）绕内边沿线旋转先将外侧车道绕路面未加宽前中心线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面绕路面未加宽前内侧边沿线旋转，直至全超高横坡度值。）绕中线旋转先将外侧车道绕路面未加宽前路中心线旋转，待达到与内侧构成单向横坡后，整个断面一同绕路面未加宽前路中心线旋转，直至全超高横坡度值。）绕外边沿线旋转先将外侧车道绕路面外侧边沿旋转，与此同步，内侧车道随中线减少而相应减少，待达到单向横坡后，整个断面仍绕外侧车道边沿旋转，直至超高横坡值。六、道路纵断面设计原则：纵坡设计必要符合公路工程技术原则中关于纵坡各项规定，如各级公路最大纵坡，按排水规定最小纵坡等；为保证汽车以一定车速安全顺利地通过，纵坡应具备一定平顺性；对沿线自然条件，应作通盘研究，根据不同详细状况分别解决，使公路畅通和稳定；按路线起伏综合考虑农田水利方面特殊规定；在水文条件不良或地下水位很高路段，应考虑恰当路基高度；在保证路基强度和稳定前提下，争取填挖平衡，节约土石方及其她工程量，减少工程造价；考虑到此后公路改建时，尽量运用原有路面作为新路面基层或面层下层；纵坡设计应与平面设计密切配合协调。道路纵断面上设计纵坡线系由许多直线和转折点构成。由于纵坡凸形限制了驾驶员视野，而凹形转折因车速加快和行车方向突然变化，不但使乘客感受不舒服，载货受到震动，也限制了夜间行车头灯照射距离。因而，为了使路线顺适，行车安全平稳，路容美观等因素，需要在路线纵坡转折处设立曲线使之缓和，这种曲线称为竖曲线。并按纵断面上转坡是凸形或凹形不同，分为凸形竖曲线（依照设计车速，保证行车视距规定而设立）和凹形竖曲线（依照设计车速，保证汽车行驶时冲击缓和，以及乘客舒服规定而拟定）。竖曲线有抛物线形和圆弧形等，中华人民共和国道路上多采用圆弧形竖曲线，简称圆形竖曲线。汽车上坡时如坡道过长，必要用低排挡行驶，燃料消耗增长，机件也容易损坏；下坡时易使制动器发热失效而发生交通事故。因而，当道路纵坡度不不大于5时，为了行车安全和便利,其坡段长度需要加以限制，并相应设立坡度不不不大于23缓和坡段。七、道路横断面设计：道路横断面规划和设计重要内容涉及：车行道布置，路面各某些宽度拟定，路面横坡设计。公路横断面构成和各某些尺寸要依照设计交通量、交通构成、设计车速、地形条件等因素拟定，在满足交通、环境、公用设施管线敷设及排水规定前提下，经济合理拟定各构成某些宽度以及互相之间和位置与高差，尽量做到用地省、投资少、使道路发挥其最大经济效益和社会效益。本设计路段按三级公路原则设计，采用整体式断面，道路全宽设计为8.5M，横断面类型为单幅双车道，其长处为车辆各行其道，视距良好，车速普通不会受影响。超高缓和段长度重要从两个方面来考虑：一是从行车舒服性来考虑，缓和段长度越长越好；二是从横向排水来考虑，缓和段长度短些好，特别是路线纵坡较小时，更应注意排水规定。新建高速公路普通采用绕中央分隔带边沿旋转，超高渐变率D=1/200，因此超高缓和段长度为由下式计算。 公式式中 超高缓和段长度，m；旋转轴至行车道外侧边沿宽度，m； 超高坡度与路拱坡度代数差，%；超高渐变率。（道路各横断面形式参见图纸某些） 八、其她关于设计：普通路基设计1各桩号路基断面形式、坡度依照设计规定选取500m公路段，对其内各桩横断面进行设计，这里选取500m规定是本设计路线中最典型，要涉及直线、圆曲线、缓和曲线，并且地形也规定是最典型。设计详情见各桩号路基横断面图。2路基填筑设计：道路各路段挖填形式不同，尽量做到挖填平衡。由于道路处在山岭重丘区故填料取用较为以便，但要符合保护自然规定。中央分隔带：中央分隔带结合防眩、防护需要进行植树、植草。路基边坡陡缓限度，直接影响到路基稳定和路基土石方工程量，应按照公路路基设计规范（JTG D30-）规定进行设计。本着有助于排水、施工和行车原则，依照公路路线设计规范（JTJ 011-94）中原则进行设计计算。古希腊哲学大师亚里士多德说： 人有两种，一种即“吃饭是为了活着”,一种是“活着是为了吃饭”.一种人之因此伟大，一方面是由于她有超于常人心。“志当存高远”,“风物长宜放眼量”,这些古语皆鼓舞人们要树立雄无数个自己，万千种模样，万千愫情怀。有和你心手相牵，有和你对抗，有给你雪中送炭，有给你烦忧与其说人毕生是同命运抗争，与性格妥协，不如说是与自己抗争，与自己妥协。人最后要寻找，就是最爱那个自己。只是这个自己，有人终其毕生也未找到；有人只揭开了冰山一角，有人有幸会晤一次，却已用尽毕生。人生最难到达其实就是自己。我不敢恭维我所有自己都是美好，由于总有个对抗声音：“你还没有这样底气。”很羞愧，坦白说，自己就是这个样子：卑微过，像一棵草，像一只蚁，甚至像一粒土块，但回绝猥琐！懦弱过，像掉落下来果实，被人掸掉灰尘，但回绝屈膝，宁可以卵击石，以渺小决战强大。自私过，例如遇到喜欢人或物，也想不择手段，据为己有。贪婪过，例如面对名利、金钱、豪宅名车，风花雪月，也会心旌摇摇，浮想联翩。倔强过，例如面对误解、轻蔑，有泪也待到无人处再流，有委屈也不诉说，不申辩，直到做好，给自己证明，给自己看！温柔过，当爱如春风袭来，当情如花朵芳醇，傍晚月下，你侬我侬。强大过，内刚外柔，和风雨搏击，和坎坷宣战，不失初心，不忘梦想，虽败犹荣。这样自己一种个站到镜中来，千面万孔。有隐着，有浮着，有张扬，有压抑，有狂狷，有沉寂，有暴躁，有温良庸俗自己，逐流自己，又兼点若仙自己，美自己，丑自己，千篇一律自己，独一无二自己。咱们总想寻一座庙宇，来安放尘世疲倦，寻一种宗教，来稀释灵魂里荒芜。到头来，却发现，苦苦向往湖光山色，本来始终在自己心里，我就是自己庙宇，我就是自己信奉。渺小如己，伟大如己！王是自己，囚是自己。庙堂是自己，陋室是自己。上帝是自己，庶民是自己。别人身上或多或少都投射着一种自己，易被影响又不为所动自己。万物折痕里都会逢到一种缩小版自己，恍如隔世相逢，因而，会痴爱某一物，也会痛恨某一物自己。万事细节里都会找到自己影子，或喜或忧自己。自己，无处不在。它和大海同样辽阔，和天空同样无垠。有时似尘埃泛滥拥挤，有时又似山沟空洞留白。但它却从不曾逃出拳拳之心，忠诚于心自己。