自考本科《交通土建工程》畢業(yè)論文
標(biāo)題：雙溝二級(jí)公路設(shè)計(jì)
摘要
本文著重介紹了雙溝二級(jí)公路設(shè)計(jì)的基本情況，以及道路設(shè)計(jì)的基本流程。首先結(jié)合當(dāng)?shù)氐囊恍┗厩闆r，從交通量分析入手，確定擬建道路的等級(jí)。然后依次進(jìn)行道路線形設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)，還有路基路面設(shè)計(jì)、防排水工程設(shè)計(jì)、防護(hù)工程設(shè)計(jì)等。最后進(jìn)行了工程預(yù)算設(shè)計(jì)，翻譯了相當(dāng)數(shù)量的專業(yè)外文資料，完成了“后張法預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁施工方法”的專題設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：二級(jí)公路設(shè)計(jì)；交通量；工程預(yù)算；預(yù)應(yīng)力混凝土
ABSTRACT
This text has introduced the basic situation of the design of Shuanggou Class II highway, the basic procedure of and the design of road emphatically. Combine some local basic situations at first , is analysed and starts with from the volume of traffic, confirm that plans to build the grade of the road. Then carry on the line shape design of the road , planar design , vertical section design , cross section to design sequentially, there is road bed road surface to design , defend draining off water engineering design , protecting engineering design ,etc.. Carried on the project budget to design finally, translated a great deal of specialized foreign language materials, special topic on a prestressing force concrete in France makes the roof beam construction method of the case up after finish design.
Keyword The design of Class II highway; Volume of traffic; Project budget; Prestressing force concrete
1 緒論
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诋厴I(yè)前半年的最后學(xué)習(xí)和綜合訓(xùn)練的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)；是學(xué)習(xí)深化、拓寬、綜合的重要過(guò)程；是學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐成果的全面總結(jié)；是對(duì)我們綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗(yàn)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用大學(xué)四年來(lái)所學(xué)到的本學(xué)科的基本知識(shí)、專業(yè)知識(shí)和基本技能，提高分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力的有效途徑，是我們?cè)趯W(xué)完教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的課程后所必須進(jìn)行的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是完成本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)——培養(yǎng)土木工程高級(jí)工程技術(shù)人才的基本素質(zhì)——進(jìn)行基本訓(xùn)練的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是以培養(yǎng)我們獨(dú)立工作能力、開發(fā)創(chuàng)造能力為主，兼顧對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固、應(yīng)用和對(duì)專業(yè)知識(shí)的擴(kuò)大、充實(shí)。另外，對(duì)我們本科生而言，按教學(xué)要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)是獲得學(xué)士學(xué)位的必要條件。
具體設(shè)計(jì)任務(wù)詳見“畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書”。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是融會(huì)幾年來(lái)所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步提高運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，學(xué)會(huì)工作方法，以便順利完成從學(xué)校到社會(huì)的過(guò)渡。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力，是一種真刀真槍的工程設(shè)計(jì)，也可以說(shuō)是我們參加工作前的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。對(duì)我們適應(yīng)即將到來(lái)的工作有著極其重要的作用。
通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)這一實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)可以著重培養(yǎng)我們以下能力：
（1）綜合利用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)及技能，獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力，以及解決交通土建及其它建設(shè)工程等實(shí)際問(wèn)題的能力；
（2）理論與實(shí)際相結(jié)合，從而鞏固、充實(shí)、提高所學(xué)到的專業(yè)理論和專業(yè)知識(shí)的能力；
（3）熟練運(yùn)用及本技能（如繪圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、翻譯、查閱文獻(xiàn)等）的能力；
（4）試驗(yàn)研究的能力；
（5）技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和組織工作的能力；
（6）撰寫科技論文和技術(shù)報(bào)告，正確運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)語(yǔ)言闡述理論和技術(shù)問(wèn)題的能力；
（7）收集加工各種信息、獲取新知識(shí)能力；
（8）培養(yǎng)我們的創(chuàng)新意識(shí)和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)，以及進(jìn)行科學(xué)研究的初步能力。
做好一份畢業(yè)設(shè)計(jì)，真的不是件輕松的事情。首先，必須要搜集到足夠的材料，包括各種規(guī)范、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、參考書等。其次，還要有自己在實(shí)習(xí)向工人師傅、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員請(qǐng)教的積累，以及在實(shí)習(xí)時(shí)自己認(rèn)真觀察、思考、總結(jié)出的與自己所選題目相關(guān)的東西。不然的話自己都不知道如何下手，這設(shè)計(jì)一定是做不好的。再有，就是一定要有堅(jiān)持不懈的干勁和百折不撓的毅力，不然一遇到問(wèn)題就想放棄，也不會(huì)出來(lái)什么成績(jī)。最后，必須有一種甘做小學(xué)生的心態(tài)，遇到問(wèn)題時(shí)，能解決問(wèn)題的就是老師，不論對(duì)方是你的導(dǎo)師、同學(xué)、老鄉(xiāng)、朋友，不要怕問(wèn)問(wèn)題，不要怕丟面子。常言道“沒有問(wèn)題才是最大的問(wèn)題”，問(wèn)什么可問(wèn)本身就說(shuō)明你自己什么都不懂，不知道該從何問(wèn)起，這問(wèn)題可就真的大了。
概括說(shuō)來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的就是總結(jié)四年所學(xué)，銜接未來(lái)工作。基于此，畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義之重要已然是一目了然，不言自明的了。
2 工程概況
2.1 工程概況
仙人崖石窟位于甘肅省天水市東南65km處的麥積山風(fēng)景名勝區(qū)，麥積山石窟的東北方向，因有仙人點(diǎn)燈指路的傳說(shuō)，被認(rèn)為是仙人集聚之地而得名。現(xiàn)為佛、道合一的石窟寺廟。仙人崖由三崖、六寺、五蓮山組成，有明清殿宇27座，房屋54間，及北魏、宋、明、清各代塑像197尊，壁畫83㎡，永樂(lè)年間的珍貴銅佛像5尊。仙人崖三崖中，以西崖面積和佛殿數(shù)量為最，14座殿宇內(nèi)有唐、宋、明、清各代佛像100多尊，藝術(shù)價(jià)值極高。仙人崖地勢(shì)險(xiǎn)要，以石巖洞、獻(xiàn)珠峰、南天門、寶蓋山千佛崖最為典型，奇山、秀水、綠樹、野花相映，涉足其間，確有身臨仙境之感。
擬建雙溝二級(jí)公路仙人崖段是麥積山風(fēng)景名勝區(qū)景區(qū)道路整修工程的重要組成部分，與景區(qū)已建的環(huán)山旅游二級(jí)公路相連，進(jìn)而連接景區(qū)各個(gè)景點(diǎn)。如此一來(lái)，麥積山風(fēng)景名勝區(qū)景區(qū)的旅游線路全線貫通，可以滿足游人一日內(nèi)游遍整個(gè)景區(qū)的愿望。
擬建道路全長(zhǎng)2862m，起止樁號(hào)為K0+000-K2+862。擬定于2005年8月15日開工，2006年1月1日建成通車，歷時(shí)139天。
2.2 任務(wù)依據(jù)
（1）甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院2004年8月編制的《雙溝二級(jí)公路仙人崖段工程可行性研究報(bào)告》；
（2）甘肅省發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)甘計(jì)基礎(chǔ)[2004]1204號(hào)《關(guān)于雙溝二級(jí)公路仙人崖段可行性研究報(bào)告的批復(fù)》；
（3）甘肅省工程咨詢公司甘咨字（2004）第118號(hào)“關(guān)于對(duì)《雙溝二級(jí)公路仙人崖段工程可行性研究報(bào)告》的評(píng)估報(bào)告”；
（4）甘肅省交通廳公路管理局《雙溝二級(jí)公路仙人崖段工程勘察設(shè)計(jì)合同協(xié)議書》；
（5）建設(shè)單位和地方政府、項(xiàng)目相關(guān)單位等的有關(guān)文件、會(huì)議紀(jì)要、協(xié)議等；
（6）院發(fā)“雙溝二級(jí)公路仙人崖段設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”。
2.3 建設(shè)意義
甘肅省天水市交通便利，地理?xiàng)l件優(yōu)越。改革開放之后，本市憑借自身秀麗的自然資源，以及深厚的歷史文化底蘊(yùn)，相繼開發(fā)了眾多旅游景點(diǎn)，仙人崖是其中的一道亮麗風(fēng)景線。仙人崖景區(qū)山巍、水秀、崖俊、林密，自然風(fēng)景秀麗；人文景觀僅次于麥積山景區(qū)，寺觀、廟宇、窟龕多建于高聳的峰頂或凸凹的飛崖間。自南北朝以來(lái)，歷代在這里均有建筑和雕塑造像，遺憾的是多被損毀，遺存甚少。據(jù)1953年中央文化部勘察團(tuán)鑒定，這里現(xiàn)存的寺宇是經(jīng)唐、宋、明、清等朝代建筑和重新修繕的，部分泥塑為北魏晚期作品。長(zhǎng)期以來(lái)，這里是釋、道、儒三家共存的風(fēng)景勝地。
近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，極大的加快了生產(chǎn)資料資源在不同地區(qū)的流通，加快了小城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)交通運(yùn)輸業(yè)也隨經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)而日益繁忙，而該市原有的公路已不滿足日益增長(zhǎng)的交通的需要，成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、人民生活水平提高和經(jīng)濟(jì)文化交流的制約。
為了更好的服務(wù)旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以支持地區(qū)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，該市領(lǐng)導(dǎo)審視度勢(shì)，結(jié)合本市綜合情況提出修建仙人崖景區(qū)雙溝二級(jí)公路仙人崖段。此公路建成后，可以充分開發(fā)沿線的優(yōu)秀的旅游資源，促進(jìn)旅游事業(yè)的發(fā)展；另外，也可通過(guò)公路的帶動(dòng)作用，使沿線鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)得到發(fā)展，加快本地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)體之間的協(xié)調(diào)，融合與一體化進(jìn)程。
2.4 主要技術(shù)規(guī)范（標(biāo)準(zhǔn)）
（1）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTG B01—2003
（2）《公路路線勘測(cè)規(guī)程》 JTJ062--91
（3）《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》 JTJ003—86
（4）《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTJ011—94
（5）《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ014—97
（6）《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTJ013—95
（7）《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTJ018—97
2.5 沿線自然地理、氣候、水文特征對(duì)路線的影響
2.5.1 自然地理特征
本路段在二級(jí)公路自然區(qū)劃中屬于VI區(qū)，VI區(qū)主要為西北干旱區(qū)，該路段所在區(qū)域的地表徑流多有降雨產(chǎn)生。
路線所經(jīng)區(qū)域主要以平原區(qū)為主；上層為硬塑性粘土，第二層為粉質(zhì)土，下部為巖石，沿線水泥、石灰、瀝青供應(yīng)充足。
VI區(qū)的特征指標(biāo)為：
潮濕系數(shù)：≤0.25
年降水量（mm）150-200
雨型：夏雨
最高月平均氣溫（℃）：30
地下水埋深：（m）＜1.5
2.5.2 氣候
甘肅的氣候?qū)儆跍貛Ъ撅L(fēng)氣候，具有明顯的大陸性氣候過(guò)度的特征，有北亞熱帶、暖溫帶、溫帶等多種類型氣候。四季氣候變化分明，冬季漫長(zhǎng)寒冷，春季升溫快，夏季短促?zèng)鏊锛緵鏊檀佟Ｄ昶骄鶜鉁卦?-15℃，一月氣溫最低，平均溫度12-13℃；年平均降水量在30-560㎜。降雨分布不均，大致從東南向西北遞減。降水按季節(jié)分配也不均，主要集中在六月到八月，占全年降雨量的50-70%，同時(shí)降雨量的年紀(jì)變化較大。
大部分地區(qū)光照充足，有75%以上地區(qū)全年日照超過(guò)2500h，日照百分率大。河西走廊及走廊北部全年的日照可達(dá)3200h以上，年日照百分率超過(guò)74%，其災(zāi)害性天氣主要是干旱、冰雹、風(fēng)沙、干熱風(fēng)等，尤其干旱對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危害嚴(yán)重。
氣候情況直接或間接的影響著地面水的數(shù)量、地下水位高度、大氣降雨量及其強(qiáng)度和形態(tài)、路基水文狀況、泥濘期、冬季積雪和冰凍延續(xù)期。并在一定程度上影響施工工期和條件。
2.5.3 水文
甘肅的河流按其歸屬，分為黃河、長(zhǎng)江、內(nèi)陸河三個(gè)流域，九個(gè)水系。年徑流量1億m3的河流90條，全年總徑流量608億m3，有許多湖泊。
水文情況決定排水結(jié)構(gòu)物的數(shù)量和大小，水文地質(zhì)狀況決定了含水層的厚度和位置、地基或路基巖層滑塌的可能性。
3 道路路線設(shè)計(jì)
3.1 選線
選線是在道路規(guī)劃線路起終點(diǎn)之間選定一條技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，又能夠符合使用要求的道路中心線的工作。它面對(duì)的是一個(gè)十分復(fù)雜的自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，需要考慮多方面因素。為達(dá)此目的，選線必須由粗到細(xì)，由輪廓到具體，逐步深入，分階段分步驟地加以分析比較，才能定出最合理的路線來(lái)。
眾所周知，道路是一條三維實(shí)體，它是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施所組成的線形構(gòu)筑物。但是，這并不等于說(shuō)，凡是道路設(shè)計(jì)都必須包括上述內(nèi)容，其中的橋梁、涵洞和橋梁是可選的，就是說(shuō)需要的時(shí)候就設(shè)置，不必要的情況下自然就不必設(shè)置。一般所說(shuō)的路線，是指該道路的道路中線的空間位置。路線在水平面上的投影稱作路線的平面。沿道路中線豎直剖切之后再行展開則是路線的縱斷面。中線上任意一點(diǎn)的法向切面是道路在該點(diǎn)的橫斷面。
道路路線設(shè)計(jì)是指確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作。為了研究和敘述的方面，人為地把道路路線設(shè)計(jì)分解為路線平面設(shè)計(jì)、路線縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)。其實(shí)三者是相互關(guān)聯(lián)的，既要分別進(jìn)行，又要綜合考慮。
3.1.1 總體設(shè)計(jì)與選線
3.1.1.1 基本要求
公路路線設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面的問(wèn)題，一是路線走向所要考慮的問(wèn)題；一是線形設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題。這兩個(gè)方面的問(wèn)題不是古跡的，而是密切聯(lián)系又相互制約的。
路線設(shè)計(jì)，應(yīng)合理的利用地形，正確的運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證線形的均衡性。設(shè)計(jì)中應(yīng)妥善處理遠(yuǎn)期與近期、整體與局部的關(guān)系，結(jié)合地形、地質(zhì)、水文、氣象、筑路材料等條件，充分考慮農(nóng)業(yè)、環(huán)保、旅游、文物等方面的要求，注意與鐵路、航空、航運(yùn)、管道運(yùn)輸?shù)确矫娴呐浜稀f(xié)調(diào)，通過(guò)綜合研究分析，認(rèn)真進(jìn)行放案比選。不同的方案應(yīng)對(duì)其工程造價(jià)及對(duì)自然和社會(huì)環(huán)境的影響進(jìn)行充分的論證和分析，達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益的統(tǒng)一。
公路線形設(shè)計(jì)應(yīng)在平、縱、橫三方面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，保持各元素之間的協(xié)調(diào)一致。公路等級(jí)越高，進(jìn)行協(xié)調(diào)組合設(shè)計(jì)的作用越突出。平、縱、橫三方面的組合不僅要滿足汽車動(dòng)力性能的要求，而且還要滿足駕駛員視角和心理等方面的要求，這對(duì)保證汽車行駛安全順適具有極其重要的作用。不恰當(dāng)?shù)木€形組合，容易造成交通事故，降低道路通行能力。
無(wú)論是路線定線還是線形設(shè)計(jì)以及工程實(shí)施階段的問(wèn)題，都是相互聯(lián)系，不可分割。設(shè)計(jì)人員必須充分認(rèn)識(shí)這些問(wèn)題，綜合起來(lái)考慮，這樣就會(huì)提高道路的運(yùn)用效率和安全性，達(dá)到能以穩(wěn)定的速度行車，設(shè)計(jì)出視覺上舒適的好線形。
3.1.1.2 總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在路線走向和公路等級(jí)確定后，應(yīng)對(duì)全線總體布局做出設(shè)計(jì)，其要點(diǎn)如下：
（1）根據(jù)地形特征，確定地形類別和計(jì)算行車速度。
（2）路線起終點(diǎn)除必須符合路網(wǎng)規(guī)劃要求外，對(duì)起、終點(diǎn)前后一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)的線形必須做出接線方案和近期實(shí)施的具體設(shè)計(jì)。
（3）合理劃定設(shè)計(jì)路段長(zhǎng)度，恰當(dāng)選擇不同設(shè)計(jì)路段的銜接地點(diǎn)，處理好銜接處前后一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)的線形設(shè)計(jì)。
（4）根據(jù)交通量及運(yùn)行需要確定車道數(shù)。
（5）調(diào)查沿線主要城鎮(zhèn)規(guī)劃，確定同其連接的方式、地點(diǎn)。
（6）調(diào)查沿線交通、社會(huì)、自然條件，確定互通式立體交叉位置及其同連接道的連接方式。
（7）根據(jù)公路的功能，確定交通安全設(shè)施，交通管理設(shè)施，以及停車區(qū)、服務(wù)區(qū)等的布局與位置。
（8）對(duì)收費(fèi)公路應(yīng)在論證的基礎(chǔ)上確定收費(fèi)制式。
（9）應(yīng)綜合考慮互通式立體交叉、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、公共汽車停靠站、大型橋梁、隧道等的位置和間距，以保證交通運(yùn)行安全所需的最小距離。
（10）擬分期修建的工程，必須在按總體規(guī)劃的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做出設(shè)計(jì)之基礎(chǔ)上，制定分期修建方案并做出分期實(shí)施的設(shè)計(jì)
3.1.2 選線目的
道路選線的目的，就是根據(jù)道路的性質(zhì)、任務(wù)、等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地形、地質(zhì)、地物及沿線條件，綜合平、縱、橫因素，在實(shí)地上或紙上選出道路中線的平面位置。具體到本設(shè)計(jì)上說(shuō)，就是通過(guò)對(duì)各種限制的逐步滿足，在已知的地形圖上畫出一條道路中線。
3.1.3 選線任務(wù)
道路選線就是確定道路的走向和總體布局，具體確定道路的交點(diǎn)位置和選定道路的曲線要素，通過(guò)紙上或?qū)嵉剡x線，把道路的平面位置確定下來(lái)。
說(shuō)得通俗一些，選線的任務(wù)就是在調(diào)查研究、掌握大量材料的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一條有一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、滿足行車要求、工程費(fèi)用最省的路線。
具體到本設(shè)計(jì)上，就是在地形圖上確定道路的走向和路線的線形，然后具體定出道路的直線、圓曲線、緩和曲線等各自的長(zhǎng)度、交點(diǎn)位置、曲線轉(zhuǎn)角、曲線半徑等要素。
3.1.4 選線的原則
（1）在道路設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，應(yīng)運(yùn)用各種先進(jìn)的手段對(duì)路線方案做深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)的路線方案。
（2）路線設(shè)計(jì)應(yīng)成為在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使工程數(shù)量小，造價(jià)低，營(yíng)運(yùn)費(fèi)用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大的前提下，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)。不要輕易采用極限指標(biāo)，當(dāng)然也不必不顧工程大小，片面追求高指標(biāo)，以免造成資源、人力、物力等的浪費(fèi)。
（3）選線應(yīng)注意同農(nóng)田基本建設(shè)相配合，盡量做到少占田地，并應(yīng)最大量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或經(jīng)濟(jì)林園（如橡膠林、茶林、果園）等。
（4）選線時(shí)應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)，弄清它們對(duì)公路工程影響。對(duì)于滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、泥巖等嚴(yán)重不良地質(zhì)地段和沙漠、多年凍土等特殊地區(qū)，應(yīng)慎重對(duì)待，一般情況下應(yīng)設(shè)法繞避。如果線路必須穿過(guò)上述特殊地段，則應(yīng)選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。
（5）通過(guò)名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路，應(yīng)注意保護(hù)原有自然狀態(tài)，其人工構(gòu)造物應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，務(wù)必要處理好重要?dú)v史文物遺址。一旦發(fā)現(xiàn)擬建路線有損于上述文物等，應(yīng)考慮改線。
（6）選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于公路修筑以及汽車運(yùn)行所產(chǎn)的影響與污染問(wèn)題，具體應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：
1）路線對(duì)自然景觀與資源可能產(chǎn)生的影響；
2）占地、拆遷房屋所帶來(lái)的影響；
3）路線對(duì)城鎮(zhèn)布局、行政區(qū)劃、農(nóng)業(yè)耕作區(qū)、水利排灌體系等現(xiàn)有設(shè)施造成分割而產(chǎn)生的影響；
4）噪聲對(duì)居民以及汽車尾氣對(duì)大氣、水源、農(nóng)田所造成的污染及其影響；
5）對(duì)自然環(huán)境、自然資源的影響和污染的防治措施及對(duì)策實(shí)施的可能性；
（7）對(duì)于高速和一級(jí)公路，由于其路幅寬，可根據(jù)通過(guò)地區(qū)的地形、地物、自然環(huán)境等條件，利用其上下行車道分離的特點(diǎn)，本著因地制宜的原則，合理采用上下行車道分離的形式設(shè)線。
上述的選線原則適用于各級(jí)道路，但是具體到不同等級(jí)的道路上，會(huì)有不同的側(cè)重點(diǎn)。譬如說(shuō)高速公路主要為起終點(diǎn)及中間重要控制點(diǎn)間快速直達(dá)交通服務(wù)的，該功能決定了它的基本方向不應(yīng)該偏離總方向過(guò)遠(yuǎn)，如果需要與沿線城鎮(zhèn)連接時(shí)，可以用支線連接。對(duì)于等級(jí)低的地方道路，其主要服務(wù)于地方交通，基于此，在合理的范圍內(nèi)，多聯(lián)系一些城鎮(zhèn)也是無(wú)可非議的。
重丘區(qū)應(yīng)綜合考慮平、縱、橫三者的關(guān)系，恰當(dāng)?shù)卣莆諛?biāo)準(zhǔn)，提高線形質(zhì)量。路線應(yīng)隨地形的變化布設(shè)，在確定路線平、縱面線位的同時(shí)，應(yīng)注意橫向填挖平衡，同時(shí)還應(yīng)注意縱向的土、石方平衡，以減少?gòu)U方和借方。
總之一句話，對(duì)于選線原則的采用宜因地制宜，忌死搬硬套。
3.1.5 選線的一般步驟
一條道路路線的選定是經(jīng)過(guò)由淺入深、由輪廓到局部、由總體到具體、由面到帶進(jìn)而到線的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般經(jīng)過(guò)以下三個(gè)步驟：
（1）全面布局
全面布局是解決路線基本走向的全局性工作。就是在起終點(diǎn)及中間必須通過(guò)的控制點(diǎn)間尋找可能通過(guò)的“路線帶”，并確定一些主要的控制點(diǎn)，連接起來(lái)即可形成路線的基本走向。
（2）路線布局
在總體路線方案既定的基礎(chǔ)上，以相鄰主要控制點(diǎn)間劃分段落，根據(jù)道路標(biāo)準(zhǔn)以及道路的技術(shù)指標(biāo)，結(jié)合其間具體地形條件逐段加密細(xì)部控制點(diǎn)，進(jìn)一步明確道路路線走法，這就構(gòu)成了路線的雛形。
（3）具體定線
有了上述路線輪廓即可進(jìn)行具體定線，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案，結(jié)合有關(guān)條件在有利的定線帶內(nèi)進(jìn)行平、縱、橫的綜合設(shè)計(jì)，具體定出道路中線，以期使整個(gè)線形連貫協(xié)調(diào)，
綜上所述，選線是由淺入深，由粗到細(xì)，由面到線的工作過(guò)程。它是根據(jù)路網(wǎng)規(guī)劃、技術(shù)和規(guī)范指標(biāo)值、自然條件、工程造價(jià)等綜合考慮的結(jié)果。
3.1.6 公路等級(jí)的確定
3.1.6.1 交通量調(diào)查
交通量是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)道路某斷面的交通流量（即單位時(shí)間通過(guò)某斷面的數(shù)目）。具體數(shù)值由交通調(diào)查和交通預(yù)測(cè)確定。
交通調(diào)查、分析和交通預(yù)測(cè)是公路建設(shè)項(xiàng)目可行性研究階段進(jìn)行現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、綜合分析建設(shè)必要性可行性的基礎(chǔ)，也是確定公路建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模、技術(shù)等級(jí)、工程設(shè)施、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)及公路幾何線形設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。
根據(jù)相關(guān)交通調(diào)查、分析和交通預(yù)測(cè)，現(xiàn)獲知擬建地區(qū)的起始年交通組成以及年平均日交通量如表3-1所示。
表3-1 起始年交通組成及年平均日交通量
|
車型 |
小汽車 |
解放CA15 |
東風(fēng)EQ140 |
黃河JN62 |
年平均日交通量
（輛/d） |
2600 |
200 |
300 |
200 |
經(jīng)分析，該區(qū)域的交通量年平均增長(zhǎng)率為7.5%，擬使用年限為15年。
交通量的折算以中型載重汽車為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，各級(jí)公路通用的車輛折算系數(shù)如
表3-2所示。
表3-2 車輛折算系數(shù)
|
車型 |
中型汽車 |
小客車 |
拖掛車 |
|
換算系數(shù) |
1.0 |
0.5 |
1.5 |
將原始交通資料中的交通組成按要求折算為標(biāo)準(zhǔn)的中型載重汽車的起始年平均日交通量為：
No=2600×0.5＋200×1+300×1+200×1
=1900（輛/d）
參照公路的分級(jí)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，“二級(jí)公路一般能適應(yīng)按各種車輛折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限年平均晝夜交通量為3000～7500輛。”再根據(jù)公路網(wǎng)的規(guī)劃和遠(yuǎn)景年限交通量，從全局出發(fā)，結(jié)合該道路的使用任務(wù)、性質(zhì)等因素，確定此道路設(shè)計(jì)等級(jí)為二級(jí)公路。
3.1.6.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)論證
此地區(qū)位于山嶺重丘區(qū)，平均海拔在3500m左右，依據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》應(yīng)該對(duì)該道路的縱坡進(jìn)行折減，折減系數(shù)如表3-3所示。
表3-3 高原縱坡折減值表
|
海拔高度（m） |
3000~4000 |
〉4000~5000 |
〉5000 |
|
折減值（%） |
1 |
2 |
3 |
《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》同時(shí)稱：位于海拔3 000m以上的高原地區(qū)，各級(jí)公路的最大縱坡值應(yīng)按表規(guī)定予以折減。最大縱坡折減后若小于4％，則仍采用4％。本設(shè)計(jì)中的縱坡均小于4%，依據(jù)此條規(guī)定，不再另外加以折減。公路的計(jì)算行車速度采用40km/h；行車道采用雙車道混合交通，行車道寬7.5m；路肩采用土路肩寬為0.75m, 其主要技術(shù)指標(biāo)表3-4所示。
表3-4 公路技術(shù)參數(shù)表
|
計(jì)算行車速度 |
路基
寬度 |
行車
道寬 |
超車
視距 |
停車
視距 |
最小平曲線半徑 |
|
極限最小半徑 |
一般最小半徑 |
不設(shè)超高最小半徑 |
|
40km/h |
9m |
7.5m |
200m |
40m |
60m |
100m |
600m |
|
緩和曲線最小長(zhǎng)度 |
最小
坡長(zhǎng) |
最大合成坡度 |
凸形豎曲線
半徑 |
凹形豎曲
線半徑 |
豎曲線最小長(zhǎng)度 |
|
極限最小值 |
一般
最小值 |
極限最
小值 |
一般最
小值 |
|
35 m |
120m |
10% |
450m |
700m |
450m |
700m |
35m |
3.1.7 山嶺重丘區(qū)選線要點(diǎn)
考慮到山嶺地區(qū)的自然條件復(fù)雜，地形變化較大，路線在平、縱、橫三方面受到較大的限制，高差急變是主要因素，因此在路線布設(shè)時(shí)，一般要多以縱面線為主安排路線，其次是平面和橫面。在選線時(shí)應(yīng)注意分析平、縱、橫三方面因素，結(jié)合影響路線的主要自然因素綜合考慮，以求得路線整體協(xié)調(diào)合理。
3.1.7.1 山嶺重丘區(qū)選線優(yōu)化路線須掌握的原則
（1）有利于開發(fā).
（2）縮短主干線里程, 節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用, 提高經(jīng)濟(jì)效益.
（3）投資省, 并有利于遠(yuǎn)景交通發(fā)展的需求, 合理地提高了路線指標(biāo)、改善養(yǎng)護(hù)條件. 同時(shí), 也考慮將來(lái)在二級(jí)路的基礎(chǔ)上再行拓寬的可能性.
（4）施工便易. 使用大段改線或另勘新線的方案, 都要考慮施工的有利條件, 避免交通干攏.
（5）綜合比較, 一條路線的優(yōu)化, 必須對(duì)各可能的方案進(jìn)行總體的綜合比較, 才能得到最優(yōu)路線. 達(dá)到技術(shù)先進(jìn), 經(jīng)濟(jì)合理, 安全適用, 充分體現(xiàn)工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的相結(jié)合.
3.1.7.2需要考慮的問(wèn)題
（1） 路線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系
擬定路線應(yīng)盡可能少的占用農(nóng)田及高產(chǎn)田，同時(shí)布線時(shí)也要從路線對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的作用、對(duì)支農(nóng)運(yùn)輸?shù)男Ч⒌匦螚l件、工程數(shù)量、交通運(yùn)輸費(fèi)用等方面全盤分析，既不能片面求直占用大量的農(nóng)田，也不能片面強(qiáng)調(diào)不占農(nóng)田，使路線彎彎曲曲，造成行車條件惡化。
路線應(yīng)與農(nóng)田水利建設(shè)相配合，有利于農(nóng)田灌溉，盡可能少的和灌溉渠道相交，把路線布置在渠道上方非灌溉的一側(cè)或渠道尾部，當(dāng)路、渠方向一致時(shí)，可沿渠布線，以減少占田和便利灌溉。
（2） 路線與村鎮(zhèn)的關(guān)系
路線應(yīng)盡可能避免穿越村鎮(zhèn)、居民點(diǎn)，但又考慮到便利支農(nóng)運(yùn)輸，便利群眾，路線不宜離開太遠(yuǎn)，必要時(shí)可修筑支線聯(lián)系，作到“近村不進(jìn)村，利民不擾民”，既方便運(yùn)輸，又保證安全。
一般溝通縣、鄉(xiāng)、村直接為農(nóng)業(yè)運(yùn)輸服務(wù)的公路，經(jīng)地方同意也可穿越村鎮(zhèn)，但應(yīng)有足夠的路基寬和行車視距，以保證行人、行車的安全。
路線應(yīng)盡量避開重要的電力、電訊設(shè)施，當(dāng)必須靠近或穿越時(shí)，應(yīng)保持足夠的距離和凈空，盡量不拆或少拆電力、電訊設(shè)施。
3.1.8 路線方案比選
路線方案是路線設(shè)計(jì)中最根本的問(wèn)題，方案是否合理，不但直接關(guān)系到道路本身的工程投資和運(yùn)輸效率，更重要的是影響到路線在公路網(wǎng)中是否起到應(yīng)有的作用，即是否滿足國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防的要求和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。
（1）選擇路線方案應(yīng)考慮的主要因素
1）路線在政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防上的意義，國(guó)家或地方建設(shè)對(duì)路線使用任務(wù)、性質(zhì)的要求，改革開放、綜合利用等重要方針的體現(xiàn)。
2）在鐵路、公路、航道、空運(yùn)等交通網(wǎng)系中的作用，與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關(guān)系，以及與沿線農(nóng)田水利等建設(shè)的配合及用地情況。
3）線地形、地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然條件的影響；要求的路線技術(shù)等級(jí)于實(shí)際可能達(dá)到的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其對(duì)路線使用任務(wù)、性質(zhì)的影響；路線長(zhǎng)度、筑路材料來(lái)源、施工條件以及工程量、三材用量、造價(jià)、工期、勞動(dòng)力等情況及其對(duì)運(yùn)營(yíng)、施工、養(yǎng)護(hù)等方面的影響。
4）其他如與沿線旅游景點(diǎn)、歷史文物、風(fēng)景名勝的聯(lián)系等。
根據(jù)以上的說(shuō)明，關(guān)于雙溝公路仙人崖段，預(yù)定出甲乙兩個(gè)方案，下面就從道路的意義、長(zhǎng)度、地質(zhì)條件、服務(wù)功能、工程數(shù)量等幾個(gè)方面進(jìn)行比較。
（2）路線的意義
甲乙兩方案由于選線位置很近，因此兩方案在政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、軍事和各項(xiàng)建設(shè)中的意義相當(dāng)。
（3）技術(shù)指標(biāo)的比選
按區(qū)域的實(shí)際地形走向和依據(jù)多項(xiàng)公路規(guī)范進(jìn)行比選。
甲方案：路線總長(zhǎng)2862m，線形設(shè)平曲線兩條，轉(zhuǎn)角分別為63.5°和20°，半徑分別為400m和600m，緩和曲線的長(zhǎng)度分別為200m和100m。
乙方案：路線總長(zhǎng)3040m，線形設(shè)平曲線兩條，轉(zhuǎn)角分別為63°和26°，半徑分別為300m、340m，緩和曲線的長(zhǎng)度分別為160m、80 m；
根據(jù)以上兩方案的轉(zhuǎn)角，我們可以計(jì)算出轉(zhuǎn)角的平均值，可知甲方案的平均值小于乙方案，因此甲方案的路線較乙方案順直，因此甲方案優(yōu)于乙方案。
（4） 自然條件的比較
甲、乙兩方案所經(jīng)過(guò)的地形、地質(zhì)、水文條件相差不大，基本都處于旱地與坡邊之間的平坦地帶。但甲方案避免了房屋的拆遷工作，它的路線走向比較明確，線形較直截，除個(gè)別地段外，其縱坡基本上不受限制，很少有展線的要求，平面受縱面線形的影響較小。再有，甲方案路線長(zhǎng)度較乙方案短，不論施工還是測(cè)量都較容易，當(dāng)然，施工造價(jià)要比乙方案小得多。乙方案除線路較長(zhǎng)之外，還要有少許的房屋拆遷工作。
綜上所述，甲方案優(yōu)于乙方案。優(yōu)先推薦甲方案。
3.2 平面設(shè)計(jì)
3.2.1 平面設(shè)計(jì)一般原則
（1）平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順暢，并與地形地物想適應(yīng)，與在周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)；
（2）行駛力學(xué)上的要求是基本的，視覺和心理上的要求應(yīng)盡量滿足；
（3）保持平面線形的均衡與連貫；長(zhǎng)直線的盡頭不能接以小半徑的曲線；
（4）應(yīng)避免聯(lián)系急彎的線形。
3.2.2 平面線形設(shè)計(jì)的一般要求
（1）汽車行駛軌跡
現(xiàn)代道路是供汽車行駛的。因此，在路線的平面設(shè)計(jì)中，主要考察汽車的行駛軌跡。只有當(dāng)平面線形與這個(gè)軌跡相符合或相接近的情況下，才能保證行車的順適與安全，特別是在高速行駛的情況下，行駛軌跡非常重要，而行駛中的汽車，其軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征：
1）這個(gè)軌跡是連續(xù)的和圓滑的；
2）其曲率是連續(xù)的。
（2）平面線形要素
行駛中的汽車其導(dǎo)向輪旋轉(zhuǎn)面與汽車本身縱軸之間有下列三種關(guān)系：角度為0；角度是常數(shù)；角度是變數(shù)，與之對(duì)應(yīng)的行駛軌跡分別為直線、圓曲線和緩和曲線。而現(xiàn)代道路線形是有上面三種線形組合而成的，因此在平面線形設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮三要素的組成。
3.2.3 平面設(shè)計(jì)的一般規(guī)定
3.2.3.1 平面線形設(shè)計(jì)的一般原則
（1）平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、均衡，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。
（2）各級(jí)公路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)敷設(shè)曲線，并盡量選用較大的圓曲線半徑。公路轉(zhuǎn)角過(guò)小時(shí)，應(yīng)設(shè)法調(diào)整平面線形，當(dāng)不得已而設(shè)置小于7度的轉(zhuǎn)角時(shí)，則必須設(shè)置足夠長(zhǎng)的曲線。
（3）兩同向曲線間應(yīng)設(shè)有足夠長(zhǎng)度的直線，不得以短直線相連，否則應(yīng)調(diào)整線形使之成為一個(gè)單曲線或復(fù)曲線或運(yùn)用回旋線組合成卵形、凸形、復(fù)合形等曲線。
（4）兩反向曲線間夾有直線段時(shí)，以設(shè)置不小于最小直線長(zhǎng)度的直線段為宜，否則應(yīng)調(diào)整線形或運(yùn)用回旋線而組合成S形曲線
（5）曲線線形應(yīng)特別注意技術(shù)指標(biāo)的均衡與連續(xù)性。
（6）應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形，可在曲線間插入足夠長(zhǎng)的直線或回旋線。
3.2.3.2 超高加寬緩和段
超高加寬緩和段長(zhǎng)度應(yīng)分別按超高和加寬的有關(guān)規(guī)定計(jì)算，取其較長(zhǎng)者，但最短應(yīng)符合漸變率為115且不小于10m的要求。
3.2.3.3 平曲線長(zhǎng)度
公路的平曲線一般情況下應(yīng)具有設(shè)置回旋線（或超高，加寬緩和段）和一段圓曲線的長(zhǎng)度。平曲線最小長(zhǎng)度不應(yīng)小于2倍緩和曲線長(zhǎng)。
二級(jí)公路山嶺重丘區(qū)平曲線最小長(zhǎng)度為35m。
3.2.3.4 視距
各級(jí)公路的每一條車道均應(yīng)保證有大于規(guī)范規(guī)定的停車視距。停車視距計(jì)算中的眼高和物高規(guī)定為：眼高1.2m，物高0.10m。
汽車專用二級(jí)公路，二，三，四級(jí)公路的視距應(yīng)滿足會(huì)車視距的要求，其長(zhǎng)度應(yīng)不小于停車視距的2倍。工程特殊困難或受其它條件限制的地段，可采用停車視距，但必須采取分道行駛措施。
二級(jí)公路超車視距的一般值為200m，當(dāng)?shù)匦渭捌渌虿坏靡褧r(shí)，超車視距長(zhǎng)度可適當(dāng)縮減，但最短不應(yīng)小于低限值150m，公路路線宜在3min的行駛時(shí)間里，提供一次滿足超車視距要求的超車路段。如視線內(nèi)有稀少的成行樹木或灌木，對(duì)視線的妨礙不大并可引導(dǎo)行車或能構(gòu)成行車空間時(shí)，則予以保留。
3.2.4 平面線形
3.2.4.1 直線
作為平曲線的直線在公路設(shè)計(jì)中使用最廣泛，因?yàn)閮牲c(diǎn)之間以直線最短，因此一般定線時(shí)，只要地勢(shì)平坦，無(wú)大的地物障礙，基本選直線，加之筆直的道路給人以短截、直達(dá)的良好印象，在美學(xué)上有其自身的特點(diǎn)，并且汽車在直線上行駛受力簡(jiǎn)單，方向明確，駕駛操作簡(jiǎn)單，但過(guò)長(zhǎng)的直線大多難于與地形相協(xié)調(diào)，還容易使駕駛員難以目測(cè)車間距離，產(chǎn)生盡快駛出直線的急躁心情，一再加速以致容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。直線線形不宜過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)也不宜過(guò)短，其最小直線長(zhǎng)度為：當(dāng)計(jì)算行車速度60kmh時(shí)，同向曲線間最小直線長(zhǎng)度（以m計(jì)）以不小于行車速度的6倍為宜，反向曲線間最小直線長(zhǎng)度（以m計(jì)）以不小于行車速度的2倍為宜。
3.2.4.2 圓曲線
各級(jí)公路不論轉(zhuǎn)角大小一般均應(yīng)該設(shè)置圓曲線，在選用圓曲線的半徑時(shí)應(yīng)該與計(jì)算行車速度相適應(yīng)，并應(yīng)盡可能的選用較大的圓曲線半徑，以提高公路的使用質(zhì)量。
3.2.4.3 緩和曲線
緩和曲線是道路平面線形要素之一，是設(shè)在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的院曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線，直線同半徑小于不設(shè)超高最小半徑的圓曲線相連接時(shí)，應(yīng)設(shè)置緩和曲線。因?yàn)榫徍颓€連續(xù)變化，便于車輛遵循，它的離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒服，其超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)，與圓曲線配合的當(dāng)，增加了線形的美觀。
主要參考文獻(xiàn)
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