一条公路设计的基本方法.doc

1、 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 6 1.8 2 0.8 3.8 1.4载重汽车 12 2.5 4 1.5 6.5 4鞍式列车 16 2.5 4 1.2 4+8.8 2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） 120 100 80 100 80 60 80 60 40 40 30 20交通量基本通行能力 二 地

2、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

3、：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

4、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

5、、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） 120 100 80 60 40 30 20横向力系数max 0.10 0.12 0.13 0.15 0.15 0.16 0.17超高值b,max(%) 8 8 8 8 8 8 8极限最小半径（m） 650 400 250 125 60 30 15圆曲线一般最小半径设计速度（km/h） 120 100 80 60 40 30 20横向力系数 0.05 0.05 0.06 0.06 0.06 0.05 0.05超高值b 6 6 7 8 7 6 6一般最小半径) 10

6、00 700 400 200 100 65 30不设超高的圆曲线最小半径设计速度（km/h） 120 100 80 60 40 30 20路拱2.0% 7500 5250 3350 1900 800 450 200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

7、）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) 120 100 80 100 80 60 80 60 40 30 20缓和曲线最小长度（m） 100 85 70 85 70 50 70 50 35 25 20(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=L c/2-L3c/240R2圆曲线内移值：p=L 2c/24R切线长：T h=(R+p)tan/2 +q

8、圆曲线长：L =(-2)3.14R/180平曲线总长:L h=L+2Lc外距：E h=(R+p)sec/2 R超距：D h=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） 120 100 80 60 40 30 20最大纵坡(%) 3 4 5 6 7 8 9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（%）120 100 80 60 40 30 203

9、 900 1000 1100 12004 700 800 900 1000 1100 1100 12005 600 700 800 900 900 10006 500 600 700 700 8007 500 500 6008 300 300 4009 200 30010 200公路最小坡长的限制设计速度（km/h） 120 100 80 60 40 30 20最小坡长（m） 300 250 200 150 120 100 60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）120 100 80 100 80 60 80 60 40 30 20合成坡度（%） 10.

10、0 10.0 10.5 10.0 10.0 10.5 9.0 10.0 9.5 10.0 10.0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） 120 100 80 60 40 30 20极限最小值 11000 6500 300

11、0 1400 450 250 100凸竖曲线半径（m ）一般最小值 17000 10000 4500 2000 700 400 200极限最小值 4000 3000 2000 1000 450 250 100凹竖曲线半径（m）一般最小值 6000 4500 3000 1500 700 400 200竖曲线最小长度（m） 100 85 70 50 35 25 20视觉所需的最小竖曲线半径竖曲线半径（m） 竖曲线半径（m）设计速度（m） 凸型 凹形设计速度(m)凸形 凹形120 20000 12000 80 12000 8000100 16000 10000 60 9000 6000 因素确定：1

12、)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=T A=TBL/2=R/2外距： E=T 2/2R竖距：h=l 2/2R(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=l 2/2R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计算公式 备注超高值0x L1 xL1c外缘中线圆曲线段内缘外缘中线超高缓和段 内缘绕桩号中线旋转的超高值计算公式（2）施工中桩=设计高程-中桩与设计高程之差七 横断面设计 (1)横断面面积计算：积距法:A=bh 1+bh2+bhn坐标法:（2） 土石方数量计量A1与 A2相差不大时：V=(A 1+A2)L/2A1与 A2相差很大时 ：V=(A 1+A2)L(1+ /1+m)/3 m=A1/A2 (A1A2)m(3)标准横断面的选择（4 1） 横断面的绘制