毕业设计（论文）-芜铜路二标段高速公路设计

辽宁工程技术大学毕业设计摘要本设计是起点为芜湖终点为铜陵的高速公路设计，设计车速为80km/h，双向四车道, 设置了中央分隔带。起点桩号K0+000.000，终点为K2+445.728，全长2445.728m，路线所经过地区以平原微丘为主。在设计中，在根据设计要求的道路等级和调查的交通量，在1:2000地形图上确定两条备选路线，然后进行方案的比选，确定最终方案。在确定的方案线路中进行平面设计，纵断面设计，横断面设计。之后进行详细设计，在前边进行的平纵横断面的设计的基础上，在全线进行详细的设计，主要包括对前面设计的具体化，对路基，路面设计的施工方案，具体的操作步骤进行设计，对工程预算进行了简略编制，重点是建筑安装费的计算。关键词：交通量；道路等级；设计车速；选线；平曲线；竖曲线；横断面；排水；路基；路面；沥青路面；预算； AbstractThis design is the starting point for the Wuhu end of the highway design for Tongling, the design speed of 80km/h, two-way four lane, set the central separation zone. The starting point of the pile number K0+000.000, the end point of K2+445.728, the total length of 2445.728m, the route through the region to the plains of the main hilly.In the design, according to the road grade and traffic volume of the design requirements, two alternative routes are determined on the 1:2000 terrain map, and the final plan is determined. In the determination of the program line in the plane design, longitudinal section design, cross section design.After a detailed design, in front of the horizontal and vertical section design based on, across the board for detailed design, mainly includes the design of front of a specific, of the roadbed, pavement design and construction scheme, specific operation procedure design, simple preparation of the project budget, is focused on the calculation of the construction and installation costs.Keywords: traffic volume, road grade, design speed, line selection, curve, vertical curve, cross section, drainage, subgrade, pavement, asphalt pavement, budget;目录0 前言- 1 -1 初始资料- 2 -1.1 自然条件- 2 -1.2 路线状况- 2 -1.3地质与气候状况- 2 -1.4道路设计标准- 2 -2 选线和定线- 3 -2.1 影响公路路线设计的因素- 3 -2.2 路线方案选择- 3 -2.3 具体的选线- 3 -3 道路平面设计- 6 -3.1 平面线形设计的基本要求- 6 -3.2 平面线形要素- 6 -3.2.1 直线- 6 -3.2.2.1 圆曲线半径- 7 -3.2.3 缓和曲线- 7 -3.2.3.1 有缓和曲线的道路平曲线几何要素- 8 -3.3 停车视距- 8 -3.4 路线平面设计中的具体问题- 9 -4. 1 纵断面技术标准的确定- 16 -4.2 竖曲线的设计- 17 -4.2.1 竖曲线设计的原则- 17 -4.4.2 竖曲线要素的确定- 17 -4.3 纵断面的设计- 18 -4.4道路平纵线性组合设计- 20 -4.5 纵断面的绘制- 20 -5 道路横断面设计- 21 -5.1路基横断面尺寸确定- 20 -5.1.1 路幅及行车道宽的确定- 21 -5.1.2 加宽值的确定- 21 -5.1.3 路肩的确定- 21 -5.1.4 中间带的确定- 21 -5.1.5 路拱和超高的确定- 21 -5.2 路基土石方数量计算及调配- 23 -6 路基设计- 24 -6.1 路基设计的主要内容- 25 -6.2 路基的类型与设计- 25 -6.2.1 路基断面形式- 25 -6.2.2 边坡坡度- 25 -6.3 路基填土与压实- 25 -6.4 土坑与弃土堆- 27 -6.5 路基防护与加固- 27 -6.5.1 公路水毁防治- 27 -6.5.2 挡土墙设计- 28 -6.6 路基的排水- 28 -6.6.1 边沟、截水沟及排水设计- 28 -6.6.2路基地下排水- 29 -7 路面结构设计- 31 -7.1 路面类型及结构- 31 -7.1.1 路面类型- 31 -7.1.2 路面结构- 31 -7.1.3 新建路面结构设计的步骤- 32 -7.2 沥青路面的设计计算- 32 -8 排水设计- 40 -8.1 排水类型- 40 -8.2 路基的排水- 40 -8.2.1 边沟、截水沟及排水设计- 40 -8.2.2路基地下排水- 41 -8.3 路面排水- 41 -8.3.1 分散漫流式路表排水- 41 -8.3.2 中央分割带排水- 41 -8.3.3 路面内部排水- 42 -9 附属物结构设计- 43 -9.1 安全措施- 43 -9.1.1交通标志设计- 43 -9.1.2隔离栅设计- 43 -9.1.3防眩板设计- 43 -9.2 绿化美化- 43 -9.2.1道路绿化- 43 -9.2.2中间带绿化美化- 44 -10 公路工程施工组织设计- 45 -10.1编制依据和编制原则- 45 -10.1.1 编制依据- 45 -10.1.2 编制原则- 45 -10.1.3 项目管理目标- 45 -10.1.4 施工组织的编制程序- 46 -10.2工程概况- 46 -10.2.1工程说明- 46 -10.2.2 主要技术标准- 46 -10.2.3 地质、气象、水文特性- 47 -10.2.4 主要工程量- 47 -10.3 施工计划- 48 -10.3.1临时设施布置- 48 -10.3.2场地临设围挡及排水排污- 49 -10.3.3工程人员配置- 49 -10.4 施工进度计划- 51 -10.5主要工程项目的施工方案、施工方法- 52 -10.5.1路基工程施工方法- 52 -10.5.2挖方路基施工- 53 -10.5.2.1 石质路基的开挖- 53 -10.5.2.2 开挖的基本要求- 53 -10.5.2.3排水- 53 -10.5.2.4路基施工具体方案- 53 -10.5.3路面工程施工方法- 54 -10.6施工平面布置- 56 -10.7资源需要量计划- 57 -10.8质量、工期、安全组织措施- 58 -10.8.1质量控制措施- 58 -10.8.2工期保证措施 - 58 -10.8.3安全保证措施 - 59 -10.8.4特殊季节施工措施- 59 -10.8.4.1雨季施工措施- 59 -10.8.4.2冬季施工措施- 59 -11 概、预算的编制- 61 -11.1 概、预算费用的组成- 61 -11.1.1 建筑安装工程费- 61 -11.1.2 设备、工具、器具及家具的购置费- 62 -11.1.3 工程建设其他部分- 62 -11.1.4 预留费用- 62 -11.2 公路工程建设各项费用的计算方式- 63 -11.3 预算编制步骤- 64 - 结论 - 66 - 致谢 - 67 -0 前言道路是现代社会的血脉，是国家经济和国防建设的基础设施，高速公路则作为道路基础设施中发展较为完善的交通设施在国民经济和社会发展中起到至关重要的作用，而高速公路的设计施工则要关系到社会的方方面面，既要能带动建材，人力资源，科技研究，后勤服务等方面的发展，又要能为地区的发展开发创造机遇。作为一名交通土建人，我们应该把握社会发展的趋势，大力发展交通事业，在各条战线上发挥我们聪明才智，努力为国家的交通事业贡献我们的一份力。本次毕业设计是在我们完成交通土建专业全部课程后，依据交通土建专业毕业设计大纲的要求，对实习资料进行整理、分析，并加以认真的思考，听取指导教师的意见编制而成的。在设计中参阅了道路线路勘测设计、高速公路规划与设计、路基路面工程、公路工程技术标准、公路工程概、预算定额公路沥青路面设计施工技术规范（JTGF402004）公路软土路段设计与施工技术规范（JTJ01796）等专业文献。本设计内容包括路线方案的选线及定线总体设计、道路平面设计、道路纵断面设计、道路横断面设计、路基设计、路面设计、道路排水及附属设施设计以及工程概预算编制，施工组织设计等内容，还包括专题部分以及英语翻译部分。在设计中我遇到了很多实际问题，阅读了很多高速公路设计的书籍（内容包括高速公路设计的一般流程，设计规范，典型实例等等），也查阅了相关的设计资料，向指导老师请教了相关的难题，深感在学校所学的理论知识的不足之处，以及解决实际问题的复杂性，但是通过这个毕业设计我也对大学所学的知识有了一个系统的归纳梳理，同时也补充了很多的新知识，感觉收获挺大。- 9 -1 初始资料本设计是交通土建专业毕业设计，设计任务是芜铜路二标段高速公路设计的施工图设计，主要内容包括：路线方案的拟订和比选、道路平面线形设计、纵断面设计、横断面设计、路基设计、路面铺装层及厚度计算、道路排水及附属设施设计、施工组织设计、工程概预算编制和专题设计以及英文翻译等。本设计初始资料有地形图一幅，比例1：2000。地形、气候等设计资料按有关资料查询得到。具体内容如下：本设计地形图主要为平原微丘地区，整个设计应遵循平原微丘地区高速公路的技术标准。1.1 自然条件本设计路线主要经过平原微丘地区，道路沿线多为耕地区，沿线南部多为山丘，北部有2条高压线，沿线北部有村庄3个，沿线有2条水渠，地形图的整体地势平坦，道路多处为沿山道路，地形相对较复杂。1.2 路线状况本设计高速公路的起点为K0+000.000，终点为K2+445.728，总里程为2445.728米。路线设计起点位于地形图左侧，终点位于地形图右侧中间位置。沿线地势较为平坦，几处沿山线地势较复杂。1.3 地质与气候状况本设计位于安徽区域内，自然区域划分为II5区，多以平原微丘区域。土质为粘性土无不良地质现象。气候温和，四季分明。1.4 道路设计标准现依据规范将高速公路的设计指标列出如下：设计车速：80 （km/h）；年平均日交通量： 31000（辆/日）；公路最大纵坡：5%；公路最小纵坡：0.3%；平曲线采用的超高方式：绕中央分隔带边缘旋转- 75 -2 选线和定线选线是在道路规划路线起、终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线的工作。它面对的是一个十分复杂的自然环境和社会经济条件，需要综合考虑多方面因素。为达到此目的，我选线时结合细部地形，地质条件，综合考虑平面设计，纵断面设计，横断面设计的合理安排，具体分析，确定出道路中线的具体位置。2.1 影响公路路线设计的因素1） 路线设计不免会占用一些农田，这是不可避免的，但注意尽量少占用或不占高产田，本设计中根据指导教师规定的固定控制点，综合考虑地形和当地地貌，并根据实地考察，沿线多为丘陵耕地，非高产地。2） 为了做到路线靠村不进村，利民不扰民的原则，综合考虑都做到路线沿村不进村，避免了居民区的拆迁。3） 道路整体地形较平缓，避免深挖高填，考虑当地实际地形，山丘地区，综合其地形地貌的实际条件，对沿线路线的山体的滑坡，泥石流等自然灾害防护要进行考虑。2.2 路线方案选择在比例尺1：2000的地形图上，收集各种可能方案的有关资料，确定数条有进一步比较价值的方案。通过多方案的比选，得出了一个最佳方案来。本次设计平原微丘区路段，布线应在基本符合路线走向的前提下，多方面考虑找出一条理想的路线。2.3 具体的选线本次设计中，根据地形图中张老师定的固定控制点，选用直线型定线方法。选择了2条比选方案。本次设计的地形从图纸上表现为以平原微丘为主。 所以我在本次选线设计中，主要考虑道路对平原微丘和高压线区的处理，对耕地的占有及利用问题，线形如何展开以及线形的美观流畅、经济、工期的长短等诸多因素。2.4 方案比拟由于本次设计是高速公路，对路线选择要高一些，在此我选择了2种方案：图2-1 路线方案一Fig 2-1 project one方案一：在地形图的下部多为山丘，而在地形图的中部位置为2条高压线，方案1选择避开山丘地形选线走向，而选择穿过高压线，而方案1在穿过高压线后又经过2个固定控制点，只能选择1个变坡点，而且该方案通过村庄，与高压线有2次交叉。其优点为线路的路线短，地势较平坦，沿线填挖方较小路线设计相对简单；其缺点沿线与高压线多有交叉，施工时复杂，穿越了村庄（樟树村刘村组）有村庄的拆迁问题线路临近1条河流，地质相对较差影响路面使用寿命。图2-2 路线方案二Fig 2-2 project two方案二：路线选择在地形图的下方沿山丘而走，避免与地形图中部的高压线的交叉，该方案有3个变坡点，不穿过村庄。其优点与高压线的交叉仅为一次，施工较方案1简单，不经过村庄，满足线路沿村不进村的原则，且沿线农田相对方案1少，减少了施工费用；其缺点，方案2路线较长，沿山路较多，需对对沿线路线的山体的滑坡，泥石流等自然灾害防护要进行考虑。方案比选：本设计最终选择了方案2。因为第一种方案虽然地形上优于第2种方案，路线短，地势简单，但与高压线交叉较多，施工复杂，沿线经过村庄（樟树村刘村组），不适合建高速公路。方案二，虽然路线沿线多为山丘地区，但整体路线较好，沿村却不进村，有利于带动当地经济发展，沿线与高压线交叉仅为1次，施工较简单，经济又合理。因此，综合各方面因素，本设计最终选择第二种方案。3 道路平面设计本设计路线全长2445.728米，设了3个交点，分别为K0+480.833，右偏290556.3；K1+305.833，左偏183152.0；K1+952.148，右偏210034.4。本次设计根据汽车行驶的性能，结合当地的自然地形条件，按照道路设计规范在平面上布置出一条顺畅的线形。3.1 平面线形设计的基本要求1）设计的平面线与地形相适应，考虑线性与周边环境的协调性；2）平面线性应连续，顺畅，保证汽车行驶的稳定性；3）设计平面线满足驾驶人员在视觉和心理上的要求；3.2 平面线形要素3.2.1 直线直线段最大长度：本设计的高速公路路段直线的最大长度限制在20V=1600m内。因本设计中取3个转弯点，直线段距离较短，故不涉及长直线段。直线的最小长度：在考虑了线形的连续和优美，规范规定了在平面线形设计中直线的最小长度如下：同向曲线间的直线最小长度以不小于6V为宜，即6*80=480；反向曲线间的直线最小长度以不小于2V为宜，即2*80=160。本设计中考虑到当地地形的实际情况，在设计选线中区了3个转弯点，在考虑施工复杂程度中，第二个弯位置的2反向圆曲线的直线段距离仅为98.449m（小于2V=160m），但综合考虑线性因素中，视其为受限制地形，根据道路线路勘测设计规定若反向曲线已分别设置缓和曲线，在受限制地段可使其直线段距离小于2V（即160m）。3.2.2 圆曲线曲线的几何要素如下图3-1 图3-1圆曲线几何要素Fig 3-1The geometry element of curve T=Rtg2 （3-1） L=180R （3-2） E=R(sec2-1) （3-3） J=2T-L （3-4）式中：T切线长（m）；L曲线长（m）；E外距（m）；J校正数或称超距（m）；R圆曲线半径（m）；转角（）。3.2.2.1 圆曲线半径设计车速为80km/h，时圆曲线一般最小半径为400，本设计中为了满足圆曲线走向的平缓并根据每个转弯点的实际情况，圆曲线半径分别区R1=800m，R2=1200m，R3=1000m。3.2.3 缓和曲线缓和曲线是一种曲率连续变化的曲线，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的。作为缓和曲线的曲线形式很多，在本设计中我已把回旋线作为缓和曲线3.2.3.1 有缓和曲线的道路平曲线几何要素道路平面线形三要素的基本组成是：直线回旋线圆曲线回旋线圆曲线回旋线圆曲线回旋线直线，其几何要素的计算公式如下： （3-17） （3-18） （3-19） （3-20） （3-21） （3-22） （3-23）式中符号见图3-1。3.2.3.2缓和曲线长度：当设计车速为80km/h时，3个转弯圆曲线的缓和曲线长度分别为Ls1前=Ls1后=180m；Ls2前=Ls2后=160m；Ls3前=Ls3后=180m。3.2.3.3平曲线长度 设计车速为80km/h时，平曲线长度一般值为400m，最小值为140m。本设计中3个平曲线的平曲线长度分别为586.298m，548.115m，546.686m，均满足规范中要求的平曲线长度的要求。3.3 停车视距它是指汽车行驶时，自驾驶人员看到前方障碍物前安全停车需要的最短距离。它又分为反应距离和制动距离两部分：反应距离： S1=V3.6=(802.5)3.6 =55.56 (m) 制动距离： S2=V2254(+)=80802540.4 =62.99 (m) 所以停车视距为： =55.56+62.99=118.55(m)118.55m 110m 根据道路勘测设计的标准本设计的各点均满足停车视距。 3.4 路线平面设计中的具体问题1、结合实际地形，已知起点QD（400，0）、JD1（540，460）、JD2（364，1276），JD3(436，1922),终点ZD（310，2404）。2、初拟平曲线半径及缓和曲线长交点半径（m）缓和曲线长（m）JD1800180;180JD21200160;160JD31000180;1803、平曲线计算：（1）交点间距、坐标方位角及转角值的计算：设起点坐标为QD（400，0），第个交点JD1(Xi，Yi):i=1,2,3.则：坐标增量: DX=XJi-XJi-1 DY=YJi-YJi-1交点间距 S=DX2+(DY)2象限角 =arctanDYDX计算方位角A：DX0 ，DY0 A= DX0 ，DY0 A=180- DX0 ，DY0 A=180+ DX0，DY0 A=360- 转角：i=Ai-Ai-1，当i0时，路线右转；i0时，路线左转。下面仅以交点1为例利用上面的公式进行计算说明其计算过程，其余交点的计算过程类同，其结果见直线路线转角表（见附表）。 QD（400，0）、JD1（540，460） 坐标增量：DX=X1-X0=540-400=140mDY=Y1-Y0=460-0=460m 交点间距： S=DX2+(DY)2=1402+4602=480.8m 象限角： 1=arctanDYDX=arctan460140=73.09o 计算方位角： A1= 73.09oJD1（540，460）、JD2（364，1276）坐标增量： DX=X2-X1=364-540=-176mDY=Y2-Y1=1276-460=816m 交点间距： S=DX2+(DY)2=1762+8162=834.76m 象限角： 2=arctanDYDX=arctan816176=77.83o因为DX0,故A2= 180o- 77.83o = 102.17o 计算方位角：A2= 102.17o交点1转角：1 =A2-A1=102.17o-73.09o= 29.08o 所以路线右转。 JD3（436，1922）、JD2（364，1276）坐标增量： DX=X3-X2=436-364=72mDY=Y3-Y2=1922-1276=646m 交点间距：S=DX2+(DY)2=722+6462=650m 象限角： 3=arctanDYDX=arctan64672=83.64o=A3 转角：=A3-A2=83.64o-102.17o= -18.53o 所以路线左转。 JD3（436，1922）、终点坐标（310，2404）坐标增量： DX=X4-X3=310-436=-126mDY=Y4-Y3=2404-1922=482m 交点间距： S=DX2+(DY)2=1262+4822=498.20m 象限角： 4=arctanDYDX=arctan482126=75.35o 因为DX0,故A4=180o-75.35o=104.65o转角：=A4-A3=-104.65o-83.64o=21.01o 所以路线右转。（2）曲线要素计算：(见图3-1) JD1点圆曲线半径R=800m，Ls前=Ls前=180mq=Ls2-Ls3240R2=1802=90mp=LS224R-LS42688R3=180224800=1.69T=(R+p)tan2 + q=(800+1.69)tan29.082+90=298.031 =Ls2R1800=1802*8001800=6.45OL=(-2)1800R+2Ls=(29.080-12.90)1800800+360=586.30mE=(R+p)sec2 R=282.48mD=2T-L=298.031*2-586.30=9.76m JD2点圆曲线半径R=1200m，Ls前=Ls前=160mq=Ls2-Ls3240R2=1602=80mp=LS224R-LS42688R3=1602241200=0.89mT=(R+p)tan2 + q=(1200+0.89)tan-18.53o2+80=275.9m =Ls2R1800=1602*12001800=3.82OL=(-2)1800R+2Ls=548.11mE=(R+p)sec2 R=（1200+0.89）sec-18.53o2 - 1200=16.764mD=2T-L=275.92-548.11=3.69m JD3点圆曲线半径R=1000m，Ls前=Ls前=180mq=Ls2-Ls3240R2=1802=90mp=LS224R-LS42688R3=1802241000=1.35mT=(R+p)tan2 + q=(1000+1.35)tan21.01o2+90=275.651m =Ls2R1800=1802*10001800=5.16OL=(-2)1800R+2Ls=186.686+1802=546.69mE=(R+p)sec2 R=（1000+1.35）sec21.01o2 - 1000=18.419mD=2T-L=275.6512-546.69=4.62m（3）平面线形要素组合本设计采取基本型曲线，回旋线圆曲线回旋线的长度接近1：1：1，且满足条件 20HZ）桩号K0+600.000坐标：X=X1+T+L-HZcosA2=507.314Y=X1+T+L-HZcosA2=585.017第一缓和曲线上任意点坐标（ZH-HY）:桩号K0+300.000坐标：l=300-182.801=117.199x=l-l540R2Ls+l93456R4Ls4+=112.409X=XZH+Xcos(30l2RLs)cosA1+30l2LsR=485.559Y=YZH+Xcos(30l2RLs)sinA1+30l2LsR=287.519圆曲线内任意点坐标（HY-YH）:桩号K0+500.000坐标：=500475.951=24.049X=XHY+2Rsin90lRcosA1+90Ls+lR=512.413Y=YHY+2Rsin90lRsinA1+90Ls+lR=485.212第二缓和曲线上任意点坐标（YH-HZ）:桩号K1+200.000坐标：=1200.000-1036.181=163.819x=l-l540R2Ls+l93456R4Ls4+=151.019X=XHZ+Xcos(30l2RLs)cosA1+180O-30l2LsR=390.505Y=YHZ+Xcos(30l2RLs)sinA1+180O-30l2LsR=1173.3513.6 道路平面图的绘制图纸用纸描绘，常用比例1：2000。 辽宁工程技术大学毕业设计4 道路纵断面设计公路路线中线在平面的起伏空间线性的设计即为道路纵断面的设计。纵断面的2条主要的线，为地面线和设计线。主要设计任务根据道路等级特性，汽车的动力特性及当地的实际地形地貌特性，综合考虑工程造价的经济条件，研究空间线的几何构造的长度及坡度等。以满足行车的舒适安全。4. 1 纵断面技术标准的确定4.1.1 最大纵坡最大纵坡即在纵断面设计时，各不同等级的道路的设计中允许的最大的坡度值。本设计的设计车速为80（km/h），根据公路线路设计规范的规定，最大纵坡为5%。本设计最大纵坡为 3.429%，小于5%，满足条件。4.1.2 最小纵坡最小纵坡的设计目的是在挖方地段，设置边沟的低填方地段和其他横向排水不畅的地段，为了保证排水，防止水渗入路基的稳定性，因此在设计道路纵坡时，纵坡不易过小，公路线路设计规范规定公路的纵坡不易小于0.3%，横向排水不畅的路段或长路堑路段。采用平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，其边沟应做纵向排水设计。本设计的最小纵坡为0.308%，大于0.3%，满足条件。4.1.3 坡长限制1） 最小坡长最小坡长的限定是防止在汽车行驶时由于坡长过短，造成变坡点增加，而使驾驶者一直有颠簸起伏的感觉，进而影响驾驶的安全与舒适。根据公路工程技术标准(以后简称标准)规定，设计车速80（km/h）的高速公路的最小坡长为200m。本设计的坡长为415.384m，大于最小坡长200m。满足要求。2）最大坡长道路的纵坡的长度对于行车的影响很大，汽车上坡时，汽车在客服坡度阻力，须采用低档行驶，坡长过长时，会使发动机过热，行驶无力。而下坡时，则因坡度过陡，坡段过长而使汽车长时间制动极易造成行车事故。根据公路线路设计规范规定车速80km/h,坡度3%，最大坡长为1100m。本设计的最大坡长为520.498m。小于最大坡长，满足要求。 4.1.4 合成坡度合成坡度是指由路线纵坡与弯道超高横坡度或路拱横披组合而成的坡度，其方向为流水线方向。合成坡度的计算公式为：I=ih2+i2 （4-1） 式中：I合成坡度（%）；路线设计纵坡坡度（%）；ih超高横坡度或路拱横坡度（%）。对于最大允许合成坡度，公路线路设计规范中考虑了汽车的行驶特性和实际排水的要求，规定了最大允许合成坡度为：平原微丘设计车速80km/h的高速公路10.5%；本设计的超高横坡的坡度取6%四处合成坡度分别为： I1=ih2+i2 = 0.022+0.003082 = 2.022% I2=ih2+i2 = 0.062+0.030772= 6.473% I3=ih2+i2 =0.062+0.034292 = 6.911% I4=ih2+i2 =0.022+0.034292 = 3.970% 4.2 竖曲线的设计纵断面上两个坡段的转折处，用于缓和行车行驶的一段曲线，称为竖曲线。所以我在设计中采用抛物线作为竖曲线线型。4.2.1 竖曲线设计的原则1) 要满足竖曲线最小半径和最小长度的要求本设计中凸形竖曲线半径15000m大于凸形竖曲线最小半径一般值4500m，长度415.384m大于竖曲线长度一般值100m；凹形竖曲线半径8000m大于凹形竖曲线最小半径一般值3000m，长度520.498m大于竖曲线长度一般值170m。4.4.2 竖曲线要素的确定1) 竖曲线要素的计算公式竖曲线长度L或竖曲线半径R： L=R或R=L （4-2）竖曲线切线长T： T=L2=R2 （4-3）竖曲线上任意一点竖距h： h=x22R （4-4）竖曲线外距E： E=T22R或E=R28=L8=T4 （4-5）式中：坡差（%）；当为“+”时，曲线为凹形竖曲线。当为“-”时，曲线为凸形竖曲线。L竖曲线长度（m）； x-为竖曲线上的任一点横距。R竖曲线半径（m）。 图4-1 竖曲线要素图Fig 4-1 The element of vertical curve 4.3 纵断面的设计本设计地形主要以平原微丘为主，考虑了设计道路等级，当地实际的地形地貌及构造物控制标高等因素后，确定出了路线合适的标高，各坡段的纵坡坡度和坡长，并设置了一个凹形竖曲线和一个凸形竖曲线。1,确定竖曲线计算所需数据变坡点桩号竖曲线半径（m）设计高程（m）坡度（%）坡长（m）起点K0+000.000220.308变坡点1K1+300 15000263.077415.384变坡点2K1+950 800046-3.429520.498终点K2+445.728292、竖曲线要素计算本设计有2个变坡点，以第一个变坡点为例，桩号为K1+300.000，设计高程26，对其各要素进行计算： =i2-i1=3.077%-0.308%=2.769%，为凹形竖曲线曲线全长: L=R=150002.769%=415.35m 切线长： T=L2=415.352=207.692m 外距： E= T22R =207.6922215000 =1.438m 计算设计高程：竖曲线起点桩号: (K1+300.000)207.692=K1+092.308竖曲线起点高程: 26-0.308%207.692=25.377m桩号K1+200处横距 xi=K1+200-K1+092.308=107.692m,竖距 hi=xi22R=107.6922215000=0.387m,切线高程=25.377+107.6923.077%=28.691m；设计高程：28.691-0.387=28.304m；其余桩号设计高程计算同上，