公路毕业设计说明书普通混凝土

1、本科学生毕业设计黑嫩公路曙光至安溪段 两阶段初步设计系部名称： 土木工程系 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 职 称： 二九年六月the graduation design for bachelors degreeshuguang to anxi of the heinen highwayin section two stages preliminary designs candidate：zhang zhiyuanspecialty： civil engineeringclass： bw05-18supervisor：associate prof .wangying heilongjian

2、g institute of technology2009-06harbin摘 要本设计根据给定的资料，通过对原始数据的分析,根据该路段的地质、地形、地物、水文等自然条件,依据公路工程技术标准 、公路路线设计规范等交通部颁发的相关技术指标,在老师的指导和同学的帮助下完成的。山区公路选线即要考虑行车的安全、线形的美观、与环境相协调又要考虑其经济性。设计内业详细资料有：路线设计，包括纸上定线（山岭区或越岭线）、绘制路线平面图、路线纵断面设计）；路基设计，完成两公里横断面和路基土石方的计算及路基排水设计；路面设计，水泥混凝土路面设计；小桥涵设计，完成一项涵洞设计；路线交叉设计，完成一项路线平面交叉；

3、设计概算编制，完成全线设计路段的初步设计概算；应用计算机绘制工程图，按老师指导和要求完成。整个设计计算了路线的平、纵、横要素,设计了路基、路面、平面交叉、小桥涵的尺寸等内容,由此圆满完成了黑嫩公路曙光至安溪段两阶段初步设计。关键词：路线;路基;路面;涵洞;平面交叉;概算abstractdata that this design according to give to settle to complition, complete the threexin forest of mulin to lianhe highway station segment (1) first design sta

4、tion segment (2) the relevant technique index sign for kind, geography for second class highway route, from this design learning a lot of knowledge concerning highways, passing analysis primitive dataing, according to the roads segment, characteristics of term nature, such as, ground thing, and hydr

5、ology etc., basis highway engineering technique standard , highway route designing the normal waiting the transport, and complete to design under the help that the teachers leading is with the classmate of constitute the circumstance, route selection of highway in the mountain not only wants to cons

6、ider traffic safety, beautiful of the alignment of highway, harmony between highway and its surroundings, but also wants to consider its economy.the design inside of stage first steps include: route design,the paper up settles the lines( mountain range area, or more mountain range line),draw the rou

7、te plane chart, proceed route vertical section of design;roadbed design, complete two kilometer cross sections are with the roadbed the calculation of square ground and roadbed drain the design;road design, cement concrete road design;small bridge culvert design, complete the design of a culvert;the

8、 route crosses the design, complete a route flat surface to cross; design budgetary estimate establishment:completes the entire line todesign the road section the preliminary design budgetary estimate;the application calculator draws the engineering diagram, complete under the teachers leading reque

9、st.we compute the route even, vertical, horizontal main factor, designed the flat surface to design the roadbed, road the size for small bridge culvert, from here successfully completed the hei nen road to shu guang of an xi in section two stages preliminary designs. key words: route; roadbed; road;

10、 culvert; route cross; budgetary estimate目 录摘要abstract 第1章 绪论11.1 选题的背景、目的及意义1 1.2 设计任务11.3 路线概况11.4 公路等级和技术标准21.5 路线采用的技术经济指标21.6 路线设计起终点及设计高程31.7 本章小结3第2章 路线线型设计42.1路线方案的说明和比较4 2.1.1 了解资料4 2.1.2 定线的原则与方法4 2.1.3 定线具体过程 4 2.1.4 路线方案的比选52.2 路线平面设计5 2.2.1 确定各平曲线半径及缓和曲线长度5 2.2.2设计确定平曲线的原则7 2.2.3特殊线形设计方

11、法7 2.2.4 编制直线及转角一览表12 2.2.5平面图标注12 2.2.6 弯道视距的检查12 2.2.7 绘图12 2.2.8 路线布设中遇到的主要问题及处理措施12 2.3 路线纵断面设计13 2.3.1设计原则和方法13 2.3.2 纵断面设计中遇到的主要问题及解决方法16 2.3.3平纵线形设计应注意避免的组合162.4 本章小结7第3章 路基路面及排水183.1路基设计18 3.1.1 边坡的确定18 3.1.2 路基高度的确定18 3.1.3 加宽、超高设计19 3.1.4 路基横断面面积与路基土石方计算方法21 3.1.5 路基地段的处理213.1.6 排水系统的设计原则2

12、3 3.1.7 横断面的绘出24 3.2路面设计24 3.2.1 设计原则24 3.2.2 路面结构的确定及材料的选择24 3.2.3 施工要求25 3.2.4 路面设计计算书253.3 排水系统的设计原则283.4本章小结28第4章 桥涵 涵洞354.1 全线采用的涵洞354.2 涵洞的设计35 4.2.1 小桥涵位置确定35 4.2.2 洞口类型的选择35 4.2.3 涵洞计算354.3 本章小结37第5章 路线交叉385.1 交叉概述38 5.1.1 交叉口设计的基本要求38 5.1.2 交叉口设计的主要内容385.2 交叉口设计类型385.3 交叉口设计技术指标385.4 交叉口设计3

13、85.5 本章小结39第6章 环保设计406.1 环保设计方案406.2 本章小结40第7章 设计概算417.1 概算的编制依据417.2 路线工程概算项目主要包括的内容417.3 本章小结42结论43参考文献44致谢45第1章 绪 论1.1 选题的背景、目的及意义本次毕业设计是在对公路勘测设计、路基工程、路面工程、桥梁工程及其它有关专业课程的学习的基础上，并在教师的指导下，完成黑嫩公路曙光至安溪段两阶段初步设计任务。本次设计的目的和意义是应用学过的专业知识，根据自己专业的服务去向,在老师的指导下独立的完成一段公路的初步设计任务。通过此次设计可以培养我们的综合设计能力,进而把学过的知识加以系统

14、的应用和巩固，使理论与生产实践相结合。掌握路线设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计及初步设计概算设计理论和具体设计方法，并能够独立完成全部设计的图表。为自己走向工作岗位后适应生产实践的需要打下坚实的基础。1.2 设计任务本次设计任务主要包括：依据地形图完成给定的初步设计路线设计：纸上定线（山岭区或越岭线） 进行方案比较（局部） 进行路线平面设计 进行路线纵断面设计。路基设计：完成2.0km路基横断面设计.全线的土石方计算及路基排水设计，结构设计边坡设计。路面设计：水泥混凝土路面设计（详细设计）。小桥涵设计：结合自身设计，完成一项涵洞设计。路线平面交叉设计：完成一处路线平面交叉设计。初步设计概算

15、：完成初步设计概算01表，02表，03表专项设计：公路几何线形。1.3 路线概况本设计路段为山岭区, ，沿线为第四纪冲积和洪积层，表层土壤为粉质低液限粘土，中层为冲积形成的砂砾、圆砾，底层为白垩系的砂岩。土壤渗透性好，地层比较稳定气候寒冷，主要的病害有冻胀、翻浆、水毁和积雪等。工程名称：黑嫩公路曙光至安溪段 ,路线位于东经12444301264930，北纬484235510005之间。属山岭重丘区，植被为人工林和次生林，沿线所处自然区划为1区。属寒温带半湿润大陆性气候，冬季长而寒冷，夏季短而多雨，年平均气温24，最大年降水量为937.4毫米，冬季主导风向为西北风 ，年平均风速3m/s，多年平均

16、最大冻深3.0米。山坡地下水3米以下，洼地地下水1.5米以下，道路沿线应做好排水工作，以免水毁路基。1.4 公路等级和技术标准确定公路等级： (1-1)式中：远景设计年平均日交通量（辆/日）；起始年平均日交通量（辆/日），包括现有交通量和道路建成后从其它道路吸引过来的交通量；设计交通量年平均增长率（%）；设计交通量预测年限由公路工程技术标准jtgb01-2003 规定得，车辆折算系数小客车1.0，中型车1.5，大型车2.0，拖挂车3.0。交通量年平均增长率为7.0%，一般能适应各种车辆折合成小客车的年平均昼夜交通量，则：交通量在500015000之间，所以由5可知所选路段为二级公路表1.1 技

17、术指标选取表计计速度（km/h）行车道宽度（m）路基宽度(m)最大纵坡(%)平曲线最小半径(m)会车视距桥涵设计载重607106极限125一般200150公路-级1.5 路线采用的技术经济指标路线的起点桩号为k50+700.00 ，终点桩号为k57+770.464，总里程为7.070464公里，设置了5个圆管涵洞，7条平曲线，平曲线最小半径采用值为300米，最大纵坡度为5.5%，路面宽度为8.5米。该路设计基准期为15年，路面采用水泥混凝土路面，路面结构为面层（水泥混凝土），基层（6%水泥水稳砂砾），底基层（水泥、石灰综合稳定土），垫层（天然砂砾）。路面类型分为干燥和中湿两种。1.6 路线设计

18、起终点及设计高程起点坐标 n-5057500 e-22146600 起点高程 372.87终点坐标 n-5063200 e-22146100 终点高程 364.661.7 本章小结本章介绍了黑嫩公路曙光至安溪段的设计任务和整个路段的自然地理状况，为整个路段的设计提供了良好的依据，设计路段前应先确定路线的等级及路线采用的技术经济指标，因此，本章还介绍了公路等级及路线等级的技术指标。第2章 路线线形设计2.1路线方案的说明和比较2 .1.1 了解资料首先要熟悉地形图和所给的原始资料，分析其地貌、高差、河渠、 耕地、建筑物等的分布情况。2.1.2定线的原则与方法根据给定的起终点，分析其航空（直线）距

19、离和所需的展线长度，选择合适的中间控制点。在路线各种可能的走向中，初步拟定可行的路线方案，（如果有可行的局部路线方案，应进行比较确定），然后进行纸上定线。（1）在1:10000的小比例尺地形图上在起，终控制点间研究路线的总体布局，找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌、地质、农田等分布情况，选择地势平缓山坡顺直的地带，拟定路线各种可行方案。（2）对于山岭重丘地形，定线时应以纵坡度为主导；对于平原微丘区域（即地形平坦）地面自然坡度较小，纵坡度不受控制的地带，选线以路线平面线形为主导。最终合理确定出公路中线的位置（定出交点）。2.1.3定线具体过程1、试坡定均坡线。在山岭重丘地带，根据等高线

20、间距和所选定的平均纵坡（视路线高差大小，一般选5%-5.5%）按计算得等高线间平均长度a(a=等高距/平均纵坡)进行试坡（用分规卡等高线），本设计中a取2.5cm，将各点连成折线，即均坡线。2、定导向线分析这条均坡线对地形、地物等艰苦工程和不良地质的避让情况。如有不合理之处，应选择出须避让的中间控制点，调整平均纵坡，重新试坡。经过调整后得出的折线，称为导向线。3、平面试线穿直线：按照“照顾多数，保证重点”的原则综合考虑平面线形设计的要求，穿线交点，初定路线导线（初定出交点）。敷设曲线：按照路中线计划通过部位选取且注明各弯道的圆曲线的长度。平面试线中要考虑平纵横配合，满足线形设计和标准的规定和要

21、求，综合分析地形、地物等情况，穿出直线并选定曲线半径。4、修正导向线纵断面控制：在平面试线的基础上点绘出粗略纵断面地形线，（可用分规直接在图纸上量距，确定地面标高），进行初步纵坡设计，并根据纵坡设计情况修正平面线形。横断面校核：根据初步纵坡设计，计算出路基填挖高度，绘出工程困难地段的路基横断面图（如地面横坡陡或工程地质不良地段等），根据路基横断面的情况修平面线形。 5、定线 经过几次修正后，最终确定出满足标准要求，平纵线型都比较合适的路线导线，最终定出交点位置（一般由交点坐标控制）。2.1.4 路线方案的比选 如有路线局部方案，应分别进行定线设计，经论证比较定出推荐方案，路线方案比较选择主要考

22、虑下列因素：路线长度；平、纵面线形指标的高低及配合情况；占地面积；工程数量（路基土石工程数量，桥梁涵洞工程数量）等。方案的论证：方案一，所设计的线型包括基本型， s型，c型三种类型设置7个交点，且各种曲线配合得当，没有出现最小极限半径和一般最小半径的情况。方案二：路线总长度较方案一长上些，线型相对较差填挖方量也比路线一大。综合上述方案一所选线型占地面积和工程量较方案二好些因此选择方案一做为设计线路，进行全面细致的设计。2.2 路线平面设计 根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要素及其他们之间的配合；线形应与地、地物相适应，与道路所经地带的地形、地物、环境、景观相协调，而且减少工程数量，

23、节省投资。2.2.1 确定各平曲线半径及缓和曲线长度由公路工程技术标准（jtgb01-2003）规定：当平曲线半径小于等于250m时应设置加宽；当平曲线半径大于等于1500m时可以不设置缓和曲线和超高，超高的横坡度计算由行车速度、半径大小、结合路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定。二级最大超高不应大于8%，在积雪地区不宜大于6%。当超高横坡度的计算值小于路拱坡度时，应当设等于路拱坡度的超高值。极限最小半径：（规范值125m）一般最小半径：（规范值200m）不设超高最小半径：（规范值1500m）平曲线一般最小长度按3倍极限长度计算：（规范值300m）缓和曲线最小长度按3秒计算极限长度：（规范值

24、50m）由中华人民共和国行业标准.公路路线设计规范(jtg d20-2006)知，同向曲线间为了防止出现组合出现断臂曲线宜在两同向曲线间设置不小于6v的直线段；反向曲线间为了设置适当长度距离改变行车方向宜在两反向曲线间设置不小于2v的直线段。表2.1 平曲线规范规定汇总表序号名称取值说明1平曲线一般最小半径200m在一般情况下应尽量使用大于一般最小半径的曲线半径（规范规定，原曲线半径不宜超过10000m），只有在地形条件限制时采用。2平曲线极限半径125m只有当地形条件特殊困难或受其它条件严格限制时方可采用。3不设超高最小半径 1500m。路拱=2%4平曲线一般最小长度 300m。9s行程计5

25、平曲线极限最小长度100m6s行程计6同向曲线间最小直线长度6v360m按照实际工程经验在山区工程可以在一般困难地区保证4v=240m，在工程十分艰巨困难处可以采用3v=180m。但在采用低值时应避免在直线上设置凹形竖曲线7反向曲线间最小直线长度为2v120m按照实际工程经验山区公路此指标比较容易满足。8缓和曲线最小长度50m3秒行程。9最大超高6%越岭段纵坡较大将最大超高值由8%减小至6%可以减小合成坡度，保证车辆在雨天，冰雪天气的行车安全。10超高渐变率1/125边线，线性超高11原曲线加宽第三类线性加宽12会车视距150m两倍停车视距2.2.2 设计确定平曲线的原则（1）在条件允许的情况

26、下尽量使用大的曲线半径（r10000m）；（2） 一般情况下使用极限半径的48倍或超高为24%的原曲线半径值，即3901500m为宜；（3）从现行设计要求方面考虑，曲线长度按最小值58倍；（4）地形受限时曲线半径应该尽量大于一般最小半径；（5）从视觉连续性角度，缓和曲线长度与平曲线半径间应有如下关系；（6）为使线形连续协调宜将回旋线与原曲线长度比例定位1:1:1，当曲线半径较大，平曲线较长时 也可以为1:2:1；（7）尽量保证全线指标均衡。根据设计资料，本次设计段路为二级路，设计速度为60公里/小时，设计年限为15年，全线共设7条平曲线，其中包含基本型、s形和c形曲线等曲线。2.2.3 特殊线

27、形设计方法1、基本型按直线回旋线圆曲线回旋线直线的顺序组合，为了使线形连续协调，宜将回旋线圆曲线回旋线的长度比设计成1:1:1；当半径较大，平曲线较长时，也可以将回旋线圆曲线回旋线的长度比设计成1:2:1等组合形式。图2.1 基本型曲线例如对于交点jd6交点桩号k55+334.153偏角为661126.7 ，2、s型曲线图2.2 s型曲线例如jd1，jd2组成s型交点桩号为k51+718.283，偏角为左773845.3交点桩号为k52+355.705，偏角为右611343.7交点间距 l=733.4848 m设计曲线1的半径和缓和曲线长, 拟定， （2.1）由上两式解得m在1到1/3之间mm

28、mm各项验算满足要求。3、c型曲线图2.3 c型曲线例如jd3，jd4组成c型交点桩号为k53+911.851，偏角为左34108.3交点桩号为k54+642.886，偏角为左52398.3交点间距l=480.1042m设计曲线1的半径和缓和曲线长r1=600m，mmmmm拟m （2.2）由上两式解得mmmmm 则各项验算满足要求4、主点里程桩号计算公式以jd6为例：zh=jd6 th1 = k55+334.153-298.77=k55+035.382hy=zh+ ls1= k55+035.382+200= k55+235.382hz=zh+ lh = k55+035.382+546.57=

29、k55+581.957yh=hz- ls2= k55+581.957-200= k55+381.957qz点位于圆心o与连线上，通过计算的角度值计算出来。半支曲线长度为qz=zh+= k55+035.382+273.288= k55+308.670式中：zh第一缓和曲线起点（直缓点）hy第一缓和曲线终点（缓圆点）qz圆曲线终点（曲中点）：yh第二缓和曲线终点（圆缓点）hz-第二缓和曲线起点（缓直点）根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要素及其他们之间的配合；线形应与地形.地物相适应，与道路所经地带的地形.地物.环境.景观相协调，而且减少工程数量，节省投资。在以上工作完成后，即可以绘制等

30、高线根据中桩地面高程以及横断面数据利用内差绘制等高线。年，全线共设7条平曲线，其中包含基本型、s形和c形曲线等多种曲线。2.2.4 编制直线及转角一览表根据所得数据填写直线转角一览表2.2.5 平面图标注路线起终点里程、交点位置及编号、公里桩、百米桩、水准点地物、人工构造物、曲线主点桩号、曲线要素表、坐标网格等。2.2.6 弯道视距的检查对于曲线内侧受建筑物、树木、路堑边坡等限制较严的弯道应进行视距检查，对于需要进行工程处理来保持视距的弯道绘出视距包络图。2.2.7 绘图根据路基横断面设计图确定出公路用地范围，并据此绘出公路用地图，比例尺：纵向1:2000,横向1:1000,图上标出百米桩左右

31、两侧的用地范围，连结细实线，并注上占地宽度，各曲线要素点要标出。单曲线内中桩坐标计算2.2.8 路线布设中遇到的主要问题及处理措施1、路线布设中的主要问题在山岭区修建公路无论其在设计方面还是在施工方面 ,其难度都是比较大的;相应的工程造价也要高出平原区公路很多。同时 ,由于我国的绿化工作已得到全民的高度重视 ,封山育林、退耕还林正在积极运作 ,森林植被的恢复和发展较快 ,因此 ,公路的修建将不可避免地对原有的森林植被、景观、地貌造成破坏。如何充分利用山岭区的地形、地貌 ,巧妙的对线形进行布设 ,尽可能减小工程量 ,降低工程造价 ,是山岭区公路设计过程中必须认真考虑的。2、路线布设中的主要问题的

32、解决根据公路工程技术标准中规定的指标 ,山岭及重丘区采用的计算行车速度一般为80km/ h、60km/ h ,特殊情况也可能采用 40km/ h 的计算行车速度。由于计算行车速度的不同 ,其指标差异很大 ,影响的工程数量也是十分巨大的。因此 ,合理的选用计算行车速度作为控制指标 ,是控制设计标准和工程造价的决定因素。在确定计算行车速度以后 ,如何采用合适的技术指标是保证行车安全、舒适以及控制工程造价的关键。我认为 ,在指标选取时 ,应采用本计算行车速度指标与上一计算行车速度指标的中值作为全线的控制指标较为合理 ,同时 ,应避免采用极限指标。具体理由如下: （1）较高的线形指标是可以更好的保证行

33、车安全、舒适的必要条件； （2）可以做到工程造价不会有过大的增加；（3）可以较好的做到平面及纵断面线形与地形、地貌有机的结合 ,尽可能减小对原有景观及地貌地破坏。在具体的选线工程中 ,应注意以下问题: （1）线形指标运用上要做到均衡、舒展 ,避免长直线接小半径的平曲线等现象出现；（2）除非特殊限制 ,建议少用复合曲线； （3）直线段长度尽管在路线设计规范中做了长度限制 ,但我认为这不是绝对的 ,应该结合地势综合决断 ,必要时 ,可采用标志牌提示或景观设计来弥补长直线的不足之处；（4）对于设置缓和曲线的平曲线缓和曲线长度应在满足规范规定的前提下尽可能取大值 ,其长度宜为规定值的 23 倍；（5）

34、在北方冰冻积雪地区 ,路线应尽可能选在阳坡面上。在平面线形布置上应尽量与地形相结合 ,宜采用曲线定线法。具体做法为在选线时首先在地形图上确定平曲线的位置和曲率半径 ,然后插入直线进行连接。相应的平曲线可以采用单曲线、对称曲线非对称曲线、卵形曲线和复曲线等。2.3 路线纵断面设计2.3.1 设计原则和方法1、设计原则（1）纵坡设计必须满足标准的各项规定。（2）为保证车辆能以一定速度安全顺利地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，欺负宜过大和过于频繁；尽量避免采用规范中的极限纵坡值，留有一定的余地。（3）设计应对沿线地形、地质、水文、地下管线、气候和排水等综合考虑，并根据需要采取适当的技术措施，以保证道路

35、的稳定与通畅。（4）一般情况下纵坡设计应尽量减少土石方和其他工程数量，以降低造价和节省用地。（5）山岭重丘区地形纵坡设计应考虑纵向填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方以减少借方和废方（称为填挖平衡）。新建公路的路基设计标高，二级公路采用路基边缘标高，在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。2、设计方法（1）根据各里程桩号及对应的地面高程，在米格线上按横向1：2000纵向1：200点绘出路线地面线 。（2）根据公路路线设计规范规定，二级公路山岭重丘区最大纵坡为6%，最小坡长不能小于150m，最大坡长视不同坡度而定。二级公路山岭重丘区最大容许合成坡度为5.5%。当陡坡与小半径平曲线重迭时

36、，在条件允许的情况下，宜采用较小的合成坡度。为保证路面排水迅速，各级公路的最小合成坡度不宜小于0.3%，最好不小于0.5%。在超高过渡的变化处，合成坡度不应设计为零。任意连续3000m路段范围内的平均纵坡不宜大于5.5%。确定设计高程时，应根据公路路线设计规范规定公路的最大纵坡、限制坡长、纵坡折减、合成坡度等，并结合路线起终点、桥隧、交叉口、越岭线垭口、沿溪线水位等控制点和经济点的高程，确定出公路路线纵断面设计线。该设计线必须满足技术标准，又尽可能照顾平、 纵面线形的协调。同时还是最经济的设计。（3）高程纵断面设计线不宜太碎，应保证最小坡长要求，还不能超过最大坡长的要求，变坡点位置最好选择在整

37、50m桩号上，变坡点高程精确到小数点后三位，中桩精度小数点后三位。坡度值为0.00%。（4）纵断面图的详细设计：确定各变坡点处竖曲线半径同时满足曲线的最小长度，计算各竖曲线要素。根据设计资料绘制出路线中桩点的地面线，并写出纵断面设计图的地质土壤情况，地面标高里程桩号、桥涵位置、孔径、结构类型、水准点的高程和位置、坡度、填挖高度、与公路交叉的位置。纵坡设计应考虑汽车的性能。有利于安全，提高车速， 减少大气污染。应当避免出现小于0.3%的不利于排水的纵坡度。（5）平、 竖曲线的组合：平、竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。平、竖曲线大小应保持均衡。选择合适的合成坡度。（6）竖曲线要素的计算：

38、由规范查的主要技术经济指标。规范规定，级公路山岭重丘区凸形竖曲线最小半径为2000m。极限最小半径为1400m；凹形竖曲线最小半径为1500m，极限最小半径为1000m。竖曲线最小长度为50m。在进行竖曲线线形设计时，应考虑相邻竖曲线的衔接问题。参照规范要求，结合本段路的实际情况，设置竖曲线。竖曲线设计完成之后，应计算其竖曲线要素，具体数值见路线纵断面图。现将计算公式摘录如下所示： （2.3） （2.4） （2.5） （2.6）注：r竖曲线半径t竖曲线切线长e外距前段坡线坡度 后段坡线坡度当0时为凹型竖曲线；0时为凸型竖曲线以变坡点桩号为k55+310.00，高程为378.9m，竖曲线半径r=

39、18000m为例计算竖曲线要素：，为凸形曲线长：切线长：外距：计算设计高程：竖曲线起点桩号=k55+310.00-114.3=k55+195.7竖曲线起点高程=378.9+114.30.0099=380.03竖曲线终点桩号=k55+310.00+114.3=k55+424.3竖曲线终点高程=378.9-114.30.0226=376.32注：起点位于上坡段取负；起点位于下坡段取正切线高程=竖曲线起点高程+设计高程=切线高程h填挖高度=设计点高程-地面高程式中：凹型竖曲线取正；凸型竖曲线取负；计算点到竖曲线起点距离坡线的中纵坡度；上坡取正；下坡取负；h竖曲线上任意点的距离（7）标高计算：施工标高

40、（填挖高度）=设计标高地面标高竖曲线上点的设计标高=切线高程+竖曲线改正值将标高计算结果按要求填于对应纵断面图上。2.3.2 纵断面设计中遇到的主要问题及解决方法由于本路线起终点间高差较大,在纵断面设计中会出现连续爬坡或连续下坡的情况。而纵坡越陡，坡长越长，对行车影响越大。主要表现在使行车速度显著下降，甚至要换较低排挡克服坡度阻力；易使水箱开锅，导致汽车爬坡无力，甚至熄火；下坡行驶制动次数频繁，易使制动器发热而失效，甚至造成车祸。当连续陡坡由几个不同坡度值的坡段组合而成时，应对纵坡长度受限制的路段采用平均坡度法进行验算。即： （2.7）连续陡坡路段的平均纵坡，%坡度的实际坡长，m当连续纵坡大于

41、坡长限制时，为了避免出现此种情况，应在不大于表2.1所规定长度处设置缓和坡段，用以恢复在陡坡上降低的速度和保证安全。表2.2 各级公路纵坡长度限制设计速度/(km/h)1201008060403020坡度 %390010011001200470080090010001100110012005600700800900900100065006007007008002.3.3 平纵线形设计应注意避免的组合公路路线设计规范规定计算行车速度60km/h的公路，必须注重平、纵线形的合理组合。不仅应满足汽车运动学和力学的要求，而且应充分考虑驾驶者在视觉平纵线形设计应注意避免的组合（1）应避免在凸型曲线的顶部

42、和凹型竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。（2）小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。（3） 设计速度大于40千米/时的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。（4）在长平曲线内，要尽量设计成直坡线，避免设置短的、半径小的竖曲线。（5）平、竖曲线半径都很小时不宜重合，此时应将两者分开，把二者拉开相当距离，使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上2.4本章小结本章对公路纸上定线和方案的确定进行了详细介绍，同时包括了路线平面设计（平曲线半径及缓和曲线长度计算、等高线的绘制、平曲线的超高计算）、路线纵断面设计（点绘地面线，拉坡.调坡.定坡，确定纵坡度.变坡点的位置，纵断面图的详细设计

43、以及竖曲线要素计算等），还阐述了平、竖曲线的组合方式及平纵线形设计应注意避免的组合第3章 路基路面及排水路基是公路的重要组成部分，它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来的荷载，必须具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，中期设计在公路设计中占有重要的地位。3.1路基设计由公路工程技术标准jtgb01-2003 规定一级公路，山岭区的有关技术标准表3.1 路基参数表 路基宽度(m)路基边坡坡度路面宽度 (m)右侧硬路肩宽度(m)土路肩宽度(m)边沟坡度10.001：1.58.50.750.751：1.5路基横断面由路面宽度、路拱横坡度、路肩、路基宽度、路基边沟、 截水沟、取

44、土坑、弃土坑、公路用地等组成。路拱横坡度取2%， 土路肩为3%，路基边坡为1:1.5，在设计边沟的深度为0.6 m，宽度为0.6m，外侧边坡坡度均为1:1.5。3.1.1 边坡的确定路基边坡坡度对路基稳定性十分重要，确定路基边坡坡度是路基设计的重要任务。其大小取决于边坡的土质，岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。一般路基的边坡坡度可根据多年实践经验和设计规范推荐的数值采用。1、路堤边坡一般路堤的边坡度可根据填料种类和边坡高度按规定坡度选用，路堤边坡坡度超高时，单独设计，陡坡上路基填方可采用砌石。2、路堑边坡土质路堑边坡应根据边坡高度，土的密实程度，地下水和地面水的情况，土的成因和生

45、成时代等因素选定。岩石路堑边坡，一般根据地质构造与岩石特性对照相似工程的成功经验选顶边坡坡率。3.1.2 路基高度的确定路基的填挖高度，是在路线纵断面设计时综合考虑路线纵坡要求，路基稳定性和工程经济等因素确定。从路基的强度和稳定性要求出发，路基上部土层应处于干燥或中湿状态，路基高度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路基的最小填土高度。路基横断面设计是在横断面测量所得的数据点绘到横断面上,按纵断面设计确定的填高度和平曲线上的超高,加宽值逐桩绘出路基横断面设计图,并计算的填挖中桩高度,填方面积和挖方面积分别标注于横断面图上。填、挖方面积的计算方法：填挖面积的计算方法包括积距法

46、、几何图形法、混合法、求积仪法,本设计采用积距法。图3-1 横断面计算图如图每隔1cm量出高度累计相加由于比例尺为1:200结果乘以4得到填挖方面最后把结果减去(填方)或加上(挖方)路面结构层面积即得该断面的填挖方面积，对于半填半挖路段，填挖面积应该分别写出。 3.1.3 加宽、超高设计1、加宽当半径小于等于250m时，为了保证车的安全，曲线段上的正常宽度应做适当的加宽，半径大于250时不加宽。 2、超高二级公路设计时速为60km/h时，当平曲线半径小于1500m时为让汽车在曲线上行驶时能够获得一个指向曲线圆心的横向分力，以克服离心力对行车的影响应设置超高。本设计中超高的设置方法采用的是绕边线

47、旋转的方法，超高的形成过程包括提肩阶段、双坡阶段和旋转阶段。3、超高值的计算路基设计调和一般是指路肩边缘的高程，在超高设置段路基及中线的填、挖高度内改变，因此在该段应对超高值进行计算。（1）正常断面 （3.1）（2）全超高断面 （3.2）（3）双坡断面双坡阶段长度 ：lc 当时，当超高的过渡设在回旋线的某一区段范围之内（lcls）时 （3.3）， （4）旋转断面， （3.4）（5）超高算例以第一个缓和曲线为例)即（k51+333.095k52+807.407）路段。ls=200m，v=60km/h r=350m 查得，且所以采用在部分缓和曲线上进行超高。圆曲线的全超高面： h外=bjij +(b+bj)ib=0.753%+(8.5+0.75)5%=0.485h中 =bjij+(b/2)ib =0.753%+4.255%=0.235h内 =bjij -(b+ bj)ib =0.753%-(0+0.75)5%=-0.0154、超高设计图的绘制按比例绘制一条水平基线,代表路中心线,并认为基线路面横坡是为零。绘制两侧路面边缘线,路边