辽宁科技大学本科生毕业设计 第11页
行车平稳，使旅客感觉舒适，且增加线形美观。因此，我在设计中，均设置了缓和曲线。
由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶，所以要求缓和曲线有足够的长度。缓和曲线过短会使驾驶员操作来不及调整，旅客感觉不适。规定缓和曲线的最小长度，主要从下面两方面考虑：
1．旅客感觉舒适
汽车在缓和曲线上行驶，其离心加速度随缓和曲线曲率的变化而变化，如果变化过快将会使乘客受到横向的冲击。若考虑旅客感觉舒适度，由经验得：以V(km/h)表示设计速度，则最小缓和曲线长度Ls(min)的计算公式为 Ls(min)V3?0.0214(m) （4.1）
R?s式中?s为离心加速度变化率，我国在制定缓和曲线设计标准时，将离心加速度的变化率取值控制在0.5～0.6m/s3范围内。
本设计中V=100km/h，R=700m，取0.5m/s3，得Ls(min)为61.1m，设计缓和曲线最小长度为145m，符合标准要求。
2．行驶时间不过短
车辆在缓和曲线上的行驶时间过短会使驾驶员操作不便，甚至造成驾驶操纵的紧张和忙乱。一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3s，于是
Ls(mV?in)(m) （4.2） 1.2对于本设计路段的设计车速100km/h的3s行程为83.3m，本设计路段的所有缓和曲线长度均符合要求。
综合考虑上述影响缓和曲线长度的各项因素，《标准》制定了各级公路缓和曲线的最小长度，对于设计速度为100km/h的公路，缓和曲线最小长度为85m。本设计中最小缓和曲线长度为145m，符合标准要求。 4.1.4 平曲线设计示例
对于实地定线来说，平曲线设计的主要工作是曲线要素的计算，平曲线要素的计算范例，如图4.1所示：
辽宁科技大学本科生毕业设计 第12页
JDTHYZHLs0EQZLLRYHpHZLsO图4.1有缓和曲线的圆曲线
1．平曲线要素的计算公式：
Ls???R360 (m) （4.3）
LsL3s q?? (m) （4.4）
224R02L2L4ss? p? (m) （4.5） 324R2384R ??=28.6479Ls??? （4.6） R T?(R?p)tanL?(??2?0)?2?q (m) （4.7） R?2Ls (m) （4.8） ?R (m) （4.9）
?180E?(R?p)sec?2J?2T?L (m) （4.10）
式中： q-------缓和曲线切线增值(m)； Ls-------缓和曲线长度(m)；
p-------设缓和曲线后圆曲线内移值(m)；
辽宁科技大学本科生毕业设计 第13页
??-------缓和曲线终点缓和曲线角(?)； T-------切线长(m)； R-------圆曲线半径(m)； L-------曲线长(m)；
?-------转角(?)；
E-------外距(m)； J-------超距(m)。 主点里程：
ZH=JD-T HY=ZH+LS YH=HY+L-2LS HZ=YH+LS QZ=HZ-LL JD=QZ+H
222．计算示例：（以JD1为例） 平曲线要素计算：
LsL31451453sq????72.47（m） =
2240R22240?7002L2L414521454ssp????1.251(m) =3324R2384R24?7002384?700?0?28.6479Ls145?5.934 (?) =28.6479?700R?28?53'2.6\)tan?=q?700?1.251?tan?72.47?253.069(m) T?(R?p22?3.14L?(??2?0)R?2Ls=(28?53'2.6''?2?5.934?)??700?2?145?497.785(m)
18018028?53'2.6''E?(R?p)sec?R=?700?1.251?sec?700?24.134(m)
22? J?2T?L=2?253.069?497.785?8.353 (m) 主点里程桩号：
JD1=K0+580.685
ZH=JD-T=K0+580.685-253.069= K0+327.616
辽宁科技大学本科生毕业设计 第14页
HY=ZH+LS= K0+327.616+145= K0+472.616
YH=HY+L-2LS= K0+472.616+497.785-2?145= K0+680.401 HZ=YH+LS= K0+680.401+145= K0+825.401 QZ=HZ-L497.785= K0+825.401-= K0+576.509 22根据此计算过程，将计算结果填入“平曲线要素表”，具体数值见附表1。
4.2 纵断面设计
4.2.1 纵断面设计的作用和基本要求
在道路纵断面上，为便于行车安全舒适，对于不同坡度的坡段，在转折处需要设置一段曲线进行缓和，这一段曲线就是竖曲线。它的作用有：(1)缓和纵向变坡处行车动量变化而产生的离心力；(2)确保公路纵向行车视距；(3)将竖曲线与平曲线恰当组合，有利于路面排水和改善行车的视线诱导和舒适感。基本要求是纵坡均匀平顺，起伏和缓，坡长和竖曲线长短适当，平面和纵面组合设计协调，以及填挖经济、平衡。 4.2.2 最大纵坡
最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值，它是道路纵断面设计的重要控制指标。我国《公路工程技术标准》规定：设计速度为100km/h时，最大纵坡为4％；隧道部分路线纵坡：隧道内纵坡不应大于3%，紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同。
本设计中最大纵坡值为3.815％，隧道纵坡值为0.37％，均符合标准规定。 4.2.3 最小纵坡
在挖方路段、设置边沟的低填方路段和其他横向排水不畅的路段，为了保证排水，防止水渗入路基而影响路基的稳定性，应设置不小于0.3%的纵坡。本设计中最小纵坡值0.37％，符合规范要求。 4.2.4 坡长限制
1．最小坡长
辽宁科技大学本科生毕业设计 第15页
最小坡长通常规定汽车以不小于设计速度行驶9-15s的行程为宜，《公路工程技术标准》规定公路最短坡长应按表4.1选用。
表4.1 最小坡长
设 计 速 度(km/h) 一般值 最 小 坡 长(m) 最小值 300 250 200 150 120 100 60 120 400 100 350 80 250 60 200 40 160 30 130 20 80 本设计中最小坡长为580m，大于250m，符合设计要求。 2．最大坡长
《公路路线设计规范》规定：设计车速为100km/h纵坡坡度为4%时的最大坡长为800m。本设计路段共三个变坡点，三个坡的坡度分别为1.233%，2.883%，0.370%，3.815%对应的坡长分别为580m ，1620.000m，675m，789.499m，由于对纵坡坡度小于3%不作最大坡长要求，可以视为符合规范规定的最大坡长限制，所以都满足最大坡长要求。 4.2.5 设计示例
结合以上原则，对路段进行实际设计，本路段最大纵坡坡度为3.815%，最小纵坡坡度为0.37%，共设3个变坡点。 1．设计标高计算公式
坡线标高=变坡点标高+xi或坡线标高=变坡点标高-xi 式中：x——计算点到变坡点的距离，m； i——坡线的纵坡，%；升坡段取正，降坡段取负。 2．竖曲线要素的计算公式：
L=Rω （4.11） T=
22= （4.12） LRωT2TωE?? （4.13）
42Rx2 h? （4.14）
2R式中：R——竖曲线半径(m)