二级公路设计

1. 绪论

1.1项目建设的必要性及重要意义

本路段所处地区地貌单元属于浅丘，路线走廊带沿途地形起伏较小，耕地及建筑物较多。。该项目建设的重要意义在于：新建公路将给当地带来新的发展机遇，带动沿线加工工业的发展及资源的开发,对当地经济发展具有重要意义。

1.2沿线地形地质及自然环境

1.2.1地形地貌

本路段所处地区地貌单元属于浅丘，路线走廊带沿途地形起伏较小，耕地及建筑物较多。地表少见基岩露头，地质条件较好。

1.2.2气象水文

本路段地处中低纬度，属亚热带过度的湿热季风气候，雨量充沛，光照时间长，具有四季分明、热富水丰、雨热同季、冬冷夏热、无霜期长。多年平均气温21.3℃，最冷1月均温5℃，最热8月均温33.4℃。全年无霜期约300天，年平均日照时数1500小时以上。多年平均降雨量1248.5mm，最大降雨量1927mm，3~9月为雨季，其雨量可占全年的65%以上。10月至翌年3月为枯水期，降雨量小于蒸发量。

2．公路等级及其主要技术标准的论证与确定

2.1公路技术等级确定

道路等级的确定应根据公路网的规划，从全局出发，按照公路的使用任务、功能和远景交通量综合确定。

2.1.1设计车辆

设计车辆是指道路设计所采用的具有代表性的车辆。道路上行驶车辆的行驶性能、外廓尺寸以及不同车辆种类的组成对于道路几何设计（如车道宽度，弯道加宽、纵坡大小、行车视距等）有密切关系。因此，选择具有代表性的车辆是必要的。二级公路的设计车辆一般取小客车。其外廓尺寸如下表所示：

表2-1 小客车外廓尺寸（单位：m）

项

总长总宽总高前悬轴距后悬

尺目

寸

小客车 6 1.8 2 0.8 3.8 1.4 其他种类的车辆都按照一定的折算系数折算为小客车，折算标准如表2-2所示。

2.1.2确定道路等级

公路等级的选用应根据公路功能、路网规划、交通量并充分考虑项目所在地区的综合运输体系和远期发展等经论证后确定。交通量是确定公路等级的重要依据，公路的交通量是指单位时间内通过公路上某一横断面的往返车辆数。需要通过交通量的调查和交通预测确定。按规范规定，二级公路所适应的年平均昼夜交通量为5000～15000辆

表2-2 车辆换算系数表

车辆类型换算系数

小汽车 1.0

小型载货汽车 1.5

3-5吨载货汽车 2.0

5吨以上载货汽车 2.5

中、小型公共汽车 2.5

大型公共汽车无轨电车 3.0

摩托车0.8

2.2设计速度

设计速度是决定道路几何形状（如曲线半径、超高、视距）的基本依据,同时还影响车道宽度、中间带宽度、路肩宽度等指标。该二级公路交通量不大，位于浅丘，地形起伏较小，耕地及建筑物较多。经过技术经济论证，决定设计速度40km/h。

2.3最小半径的确定

当汽车在弯道上行使时，会受到离心力的作用，为保证汽车行驶安全，曲线上的路面做成外侧高，内侧低的单向横坡形式，即超高。此时水平分力可以抵消离心力的作用。

X=F*cosα-G*sinα

Y= F*sinα+G*cosα

由于α较小，故可视为sinα=tgα=i h， cosα=1;

所以，X=F-G*i h=G(v2/gR-i h)

设μ=X/G=v2/gR-i h= V2/127R-i h，该是表达了横向力系数与车速、平曲线半径及超高之间的关系，μ值愈大，汽车在平曲线上的稳定性愈大。

式中：R--平曲线半径（m）；

μ--横向力系数；

V--行车速度（KM/h）;

v--行车速度(m/s);

i h--横向超高系数。

不产生横向倾覆的最小平曲线半径R≥ V2/[127(b/2h g+I h)];

不产生横向滑移的最小平曲线半径R≥ V2/[127(φh+i h)]

汽车在平曲线上行使时的横向稳定性主要取决于横向力系数μ值得大小。现代汽车在设计制造时重心较低，一般b≈2h g,而φh<0.5，所以φh

产生横向滑移，也就保证了横向倾覆稳定性。即半径满足R≥ V2/[127(φh+i h)]即可。

2.4圆曲线

圆曲线是平面线形中常用的线形要素，圆曲线的设计主要确定起其半径值以及超高和加宽。

2.4.1圆曲线的最小半径

圆曲线最小包括极限最小半径，一般最小半径和不设超高的最小半径。平面线形中一般非不得已时不使用极限半径，因此《规范》规定了一般最小半径。当圆曲线半径大于一定数值时，可以不设超高，允许设置与直线路段相同的路拱横坡。

表2－2圆曲线半径(m)

技术指标山岭浅丘二级公路

一般最小半径200

不设超高最小半径300

2.4.2平曲线最小长度

公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小于2倍的缓和曲线的长度。由缓和曲线和圆曲线组成的平曲线，其平曲线的长度不应短于9s的行驶距离，由缓和曲线组成的平曲线要求其长度不短于6s的行驶距离。平曲线内圆曲线的长度一般不应短于车辆在3s内的行驶距离。标准规定为最小平曲线长度为140m。

2.5主要技术指标

根据《公路工程技术标准》，山岭浅丘区二级公路各项指标为：

指标名称

单

位

指标名称单位计算行车速度

40

km/h

车道数 2

行车道宽

3.

5m 路基宽度

10

m

硬路肩宽

1.

0m

土路肩宽

0.

5m