某高速公路段的縱斷面和橫斷面設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u4969某高速公路段的縱斷面和橫斷面設(shè)計(jì)案例 182911.縱斷面設(shè)計(jì) 1123351.1縱斷面設(shè)計(jì)原則及重難點(diǎn) 1322701.1.1縱斷面設(shè)計(jì)的一般原則 1308091.1.2本次縱斷面設(shè)計(jì)的重難點(diǎn) 227401.2平縱組合設(shè)計(jì) 223331.3豎曲線的計(jì)算 34821.1.1本設(shè)計(jì)中縱斷面各項(xiàng)參數(shù)的確定 3159371.1.2豎曲線要素計(jì)算 3197261.1.3本次設(shè)計(jì)中計(jì)算方法 4279342.橫斷面設(shè)計(jì) 479292.1橫斷面設(shè)置 4115112.2路拱橫坡度 5192612.3公路用地范圍 5160912.4路基土石方 51.縱斷面設(shè)計(jì)1.1縱斷面設(shè)計(jì)原則及重難點(diǎn)1.1.1縱斷面設(shè)計(jì)的一般原則縱斷面設(shè)計(jì)主要是為了改變陸地表面高低起伏變化、使汽車的動(dòng)力性能和平穩(wěn)性要求得到滿足，從而對(duì)道路經(jīng)過的地區(qū)進(jìn)行填挖處理，盡量達(dá)到平衡，以達(dá)到汽車在行駛過程中既安全又快速，而且還要考慮在改變周遭地面時(shí)對(duì)周遭經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的影響。主要的原則有：第一，縱斷面設(shè)計(jì)首先必須要遵守《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2014）中關(guān)于縱斷面設(shè)計(jì)的各項(xiàng)規(guī)定，比如各等級(jí)公路的最大縱坡坡度、最大坡長、停車視距等；第二，安全是設(shè)計(jì)的首要標(biāo)準(zhǔn)。在保證安全性的前提下，再考慮經(jīng)濟(jì)性、行車的舒適性以及對(duì)周遭環(huán)境的影響；第三，在保證車輛行車安全以及行駛速度的前提下，道路不能太過顛簸，影響行車舒適性；第四，在使用設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，盡量不要使用標(biāo)準(zhǔn)所給出的極限值，合理的選用對(duì)應(yīng)等級(jí)的公路的各項(xiàng)指標(biāo)取值，切忌連續(xù)上坡或連續(xù)下坡路段，避免設(shè)置反坡段；第五，一般設(shè)計(jì)時(shí)，盡量保證填挖平衡，節(jié)省土石方和其他的工程量，保證項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，降低工程造價(jià)、節(jié)省用地；第六，在設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到對(duì)周邊農(nóng)田水利以及環(huán)境保護(hù)的影響，盡量不破環(huán)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，不搞大填大挖；第七，在周邊水文條件不良或者受地下水影響較大時(shí)，可以考慮適當(dāng)加高路基高度；第八，首先為了保證駕駛?cè)藛T的駕駛舒適感，同時(shí)為了保證對(duì)周邊環(huán)境不造成過大的改變或破壞，并且為了便于排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)該進(jìn)行平縱組合設(shè)計(jì)。第九，設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮全局，在做縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)該與平面線形設(shè)計(jì)相互協(xié)調(diào)，達(dá)成統(tǒng)一。1.1.2本次縱斷面設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)本設(shè)計(jì)路段地形是平原微丘地區(qū)，山林地段地面起伏較大。但考慮到對(duì)周圍居民的生活不造成較大影響，因此大部分路段均設(shè)置在丘陵地帶，地面落差大，因此要使用到較長的橋梁和隧道。而且本路段處于亞熱帶-高原山地季風(fēng)氣候，降水量十分充沛，需要對(duì)土基最小填土高度做出規(guī)定。所以本路段縱斷面設(shè)計(jì)限制較多，要考慮到方面繁多，困難比較多。近些年，國內(nèi)大力提倡“綠色環(huán)?！备拍?。以前的很多項(xiàng)目被發(fā)現(xiàn)問題較多，很多以前的項(xiàng)目非常喜歡使用高填路堤方案，這種方案既不經(jīng)濟(jì)，也不環(huán)保。需要用大量的土石方對(duì)路基進(jìn)行填筑，就像在平面上筑起一條“土龍”，還會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境造成不可挽回的破壞。而且這種道路大多是長直路段，很容易對(duì)司機(jī)形成駕駛疲勞，對(duì)事故的發(fā)生反而起到了幫助的作用。同時(shí)這種路堤會(huì)對(duì)路基造成極大的荷載，使路基失穩(wěn)，增加維護(hù)成本，降低服務(wù)水平，縮短道路的使用壽命，而且還對(duì)在原有路基基礎(chǔ)上進(jìn)行改造產(chǎn)生困難。1.2平縱組合設(shè)計(jì)道路線形設(shè)計(jì)是從道路選線、定線開始，最終以平、縱、橫面所組成的立體線形反映在駕駛員的視覺上。道路的立體設(shè)計(jì)以及周遭的環(huán)境設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)駕駛員的駕駛情況產(chǎn)生直觀的影響，而平、縱線形若組合的不好則會(huì)將這兩方面存在的問題無限放大，因此我們?cè)谧銎?、縱線形組合的時(shí)候一定要注意平、縱的合理組合，盡量使線形達(dá)到安全、協(xié)調(diào)、舒適的要求。設(shè)計(jì)時(shí)速越快，考慮的因素越周全。所以設(shè)計(jì)時(shí)需要遵照道路平縱線形組合設(shè)計(jì)的基本原則如下：（1）避免使駕駛員感到焦躁、迷茫，產(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷，能夠在視覺上對(duì)駕駛員產(chǎn)生良性的引導(dǎo)，并保持視覺的連續(xù)和平順性；（2）注意在做設(shè)計(jì)時(shí)，選取的指標(biāo)要均衡平和，不可太過突兀；（3）在進(jìn)行坡度選擇時(shí)，需要注意行車安全以及后續(xù)路面排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；（4）組合設(shè)計(jì)時(shí)，一定要注意到道路周圍環(huán)境對(duì)駕駛?cè)藛T感官的影響，使駕駛?cè)藛T在安全行駛的基礎(chǔ)上擁有良好的駕駛體驗(yàn)感。平、縱線形組合的基本要求：（1）豎曲線與平曲線進(jìn)行組合時(shí)，豎曲線的兩端最好落在平曲線緩和曲線范圍內(nèi)，邊坡點(diǎn)最好設(shè)置在平曲線的圓曲線中點(diǎn)附近（平包豎）；若平、豎曲線的半徑都很大，則平、豎曲線的位置可不受上述限制（豎包平）；（2）在選取豎曲線和平曲線的基本參數(shù)時(shí)，一定要做到均衡、平順；（3）如果設(shè)計(jì)中出現(xiàn)平曲線過長、豎曲線較短且連續(xù)時(shí)，可以將多個(gè)豎曲線設(shè)置在長平曲線以內(nèi)。1.3豎曲線的計(jì)算1.1.1本設(shè)計(jì)中縱斷面各項(xiàng)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)速度（km/h）最大縱坡（%）最小縱坡（%）凹形豎曲線凸形豎曲線豎曲線一般最小長度（m）極限最小半徑（m）一般最小半徑（m）極限最小半徑（m）一般最小半徑（m）12030.3400060001100017000250表1.11.1.2豎曲線要素計(jì)算圖1.1豎曲線要素示意圖豎曲線長度L：L=Rω豎曲線切線長T：T=豎曲線任意一點(diǎn)的豎距h：h=豎曲線外距E：E=1.1.3本次設(shè)計(jì)中計(jì)算方法本路段縱斷面設(shè)計(jì)是使用緯地三位道路設(shè)計(jì)系統(tǒng)完成的。在系統(tǒng)中輸入具體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行手動(dòng)拉坡設(shè)計(jì)，最后在系統(tǒng)幫助下生成主點(diǎn)樁號(hào)坐標(biāo)及具體設(shè)計(jì)參數(shù)的。最終設(shè)計(jì)方案具體參數(shù)詳見下表?？v斷面設(shè)計(jì)結(jié)果：變坡點(diǎn)前坡坡度（%）后坡坡度（%）半徑（m）樁號(hào)設(shè)計(jì)高程K1+020.000284.39450.83-0.536230000表1.22.橫斷面設(shè)計(jì)橫斷面設(shè)計(jì)包含內(nèi)容繁多，主要是進(jìn)行路面組成部分的設(shè)計(jì)參數(shù)選用?？梢愿鶕?jù)原地面的起伏狀況、周邊環(huán)境對(duì)路面的影響、當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件等來確定具體橫斷面的設(shè)置。2.1橫斷面設(shè)置本路段路基按照六車道高速公路設(shè)置，如圖：設(shè)計(jì)速度達(dá)到120公里/小時(shí)，分離式路基寬度采用34.50米，其中行車道寬6×3.75米，硬路肩寬度3米（包含右側(cè)路緣帶寬0.75米），中間帶寬度4.5米，其中中央分隔帶寬3米，左右兩側(cè)各有0.75米寬的路緣帶，土路肩寬0.75米。護(hù)坡道：護(hù)坡道主要是用來改變路基邊坡的橫向距離，使路基邊坡的坡度緩和下來，同時(shí)也能夠有效保證路基邊坡穩(wěn)定性的設(shè)施。護(hù)坡道的寬度取2米，做成坡度為3%的橫坡，這樣有利于路基邊坡排水，需要進(jìn)行植草防護(hù)。碎落臺(tái)：本路段所有的挖方路基（包括半填半挖）均需設(shè)置寬為1.5米的碎落臺(tái)，并且在外側(cè)設(shè)邊溝。中央分隔帶：采用凸起式，分隔帶內(nèi)需要填土，并且按照一定的距離噴播或者移植灌木用以綠化和避免駕駛?cè)藛T產(chǎn)生駕駛疲勞。圖4.12.2路拱橫坡度為了保證道路路面排水的通暢，我們?cè)谶M(jìn)行道路路面設(shè)計(jì)時(shí)需要給路面設(shè)置一定坡度來保證排水能夠順利排出，這個(gè)坡度就是路拱設(shè)計(jì)坡度。路拱設(shè)計(jì)坡度的選用主要根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅?、道路等?jí)以及道路設(shè)計(jì)速度來確定。本路段路基采用分離式路基，因此道路分別向兩側(cè)外部傾斜，形成