[工学]一级公路毕业设计论文

1、独 创 性 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。学生签名： 年月 日授 权 声 明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业论文（设计）的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印件和磁盘，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（

2、设计）。本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写“无”）：学生签名： 年 月 日指导教师签名： 年 月 日 许昌学院本科生毕业论文(设计)摘 要本设计为区一级公路，公路路线途经平原重丘区，本着安全、经济、实用、美观的原则，对该路段进行施工图设计。 区一级公路施工图设计是在所在地区的地形、地质、气候的影响下，按照设计规范进行的。本次设计的内容有：平面线设计、纵断面设计、横断面设计。平面线设计包括纸上选线、定线，圆曲线、缓和曲线参数设定，直线设计等；纵断面设计包括拉坡、竖曲线设计等，超高的设定一满足了设计要求的8%之内，在竖曲线设计时，应注意行车视距和视线诱导问题即满足“平包

3、纵”，合成坡度也要满足规范要求；横断面设计时，使行车更加舒适，为确保道路的使用年限，在路段上还做了防护和排水设计。排水设计包括路基排水和路面排水，路面设计又有边沟设计和截水沟设计和路拱排水。施工图是工程的重要组成部分，可以使道路的实用性和经济性得到更好的保证，同时，也要求道路的美观性和实用性、经济性相结合。关键词：施工图；路基设计；平面；横断面；纵断面iabstractworking properly to hope first class highway is to work properly the economic development of hope the region to ri

4、se very big function.this route goes by way of the heavy area of hillock of mountain range, being in the light of the safety, economy, practical, the principle of the beauty, carry on the construction to the roads segment diagram design.working properly to hope the highway construction diagram desig

5、n is under the influence of the geography, geology, weather of the place region, carrying on according to the design norm of.a contents for design have:the flat surface line design, vertical section design, cross section design, block the soil wall design and the engineering quantity calculations an

6、d grounds square dispensation.the flat surface line the design includes the paper select line, settle line, a curve, the mitigation curve parameter enactment, straight line design etc.;the vertical section design includes to pull the gradient , set extremely highly on satisfying 8% of the design req

7、uest inside the vertical curve design.etc., at the vertical curve design, at the request of notice to go the car to see to be apart from to induce the problem to satisfy a vertical curve namely with view, synthesize the slope also want satisfy the norm;when the cross section design, considered the e

8、xtremely high constitution, make go the car more comfortable, in order to insure the usage time limit of the road, still did the protection and drain the design on the road segment. drain the design to include the roadbed catchment and roads to face the catchment, the road faces the design and has t

9、he side ditch design and cuts the drain design and the road arch catchments.the construction diagram is the importance of the engineering to constitute the part, can make the function and economy of the road get the better assurance, at the same time, also request the beauty and function, economy of

10、 the road to combine together.keywords: diagram design；road design；flat surface design；vertical section design；cross section design.- v -目 录摘 要iabstractii引言11 依据、设计规范22 工程概况3 2.1 工程简介3 2.1.1 工程名称3 2.1.2 设计内容3 2.1.3 工程特点3 2.2 设计原则3 2.2.1 平面设计3 2.2.2 纵断面设计3 2.2.3 横断面设计3 2.2.4 路面结构设计3 2.3 路基路面工程43 道路选线

11、定线5 3.1 选线5 3.1.1 选线内容5 3.1.2 路线控制点5 3.1.3 选线侧重5 3.1.4 选线原则5 3.1.5 选线方法6 3.2 定线原则6 3.3 定线方法6 3.4 本施工设计中的定线原则64 平面设计7 4.1 概述7 4.2 直线7 4.2.1 直线的特点7 4.2.2 直线长度的限制7 4.3 圆曲线8 4.4 缓和曲线8 4.4.1 缓和曲线的作用9 4.4.2 缓和曲线的最小长度9 4.5 平曲线要素计算95 纵断面设计13 5.1 纵坡及坡长设计13 5.1.1 概述13 5.1.2 最大纵坡13 5.1.3 最小纵坡13 5.1.4 坡长限制14 5.

12、1.5 缓和坡段14 5.1.6 平均纵坡14 5.1.7 合成坡度15 5.2 道路平纵组合15 5.2.1 平纵组合的设计原则15 5.2.2 平曲线与竖曲线的组合15 5.3 纵断面设计方法及步骤15 5.3.1 竖曲线最小半径16 5.3.2 纵断面设计要点及计算16 5.3.3 纵断面设计步骤17 5.3.4 纵断面图的绘制176 道路横断面及路基设计18 6.1 道路横断面的组成18 6.1.1 路幅的构成18 6.1.2 路幅布置类型18 6.2 行车道及路肩、路拱18 6.2.1 行车道宽度的确定18 6.2.2 平曲线加宽及其过渡18 6.2.3 路肩18 6.2.4 路拱及

13、超高19 6.3 公路横断面设计20 6.3.1 公路横断面设计要求20 6.3.2 路基标准横断面20 6.4 路基边坡设计20 6.4.1 边坡坡度设计20 6.4.2 边坡稳定性分析20 6.5 路基土石方计算及调配22 6.5.1 土石方数量计算22 6.5.2 路基土石方调配227 公路路面结构设计24 8 挡土墙设计29 8.1 挡土墙作用29 8.2 重力式挡土墙验算29 9 排水设计32 9.1 路面表面排水32 9.1.1 边沟32 9.1.2 截水沟33 9.1.3 排水沟33 9.1.4 沟渠加固33 9.2 路基防护33 结论34 致谢35 参考文献36附录 图表图纸名

14、称及编号37 引言初步设计是进行公路和城市道路设计施工建设的必要环节，此环节设计的好坏直接影响着以后整个工程的施工进度和质量。它是通过所给的地形图在充分考虑当地的地形地物条件并且结合各种规范而进行的道路的综合设计。它一般包括道路的平纵横设计、防护设计、排水设计、路基设计、路面设计、交通工程设施设计等。本次通过设计实例区一级公路初步设计，使我们能掌握道路设计过程的一些基本的原则，了解道路基本设计的内容和程序等。通过此次毕业设计，可以使我们在如何进行公路施工图设计方面进行一次全面的、系统的训练，使我们了解公路施工图设计所包括的工作内容、工作程序、施工图设计文件所包括的内容及文件的编制办法等，为今后

15、从事公路工程设计工作打下良好的基础。通过毕业设计，既有助于提高我们综合运用知识的能力，同时也有助于以后在工作岗位能很快地适应工作环境。本次设计中的主要任务是：1.在进行技术经济分析论证的基础上，选定区一级公路的路线设计方案，根据道路技术等级和道路技术标准，计算确定相关参数。2、绘制区一级公路路线平、纵、横断面设计图，路基路面结构图。3、进行该道路曲线要素计算、编制相关计算结果表。4、路基路面设计。本毕业设计是严格在各种规范的指导之下进行的，内容严谨、详细，具有一定的参考价值和实用价值。 38 1依据、设计规范本段公路进行施工图设计的编制依据和设计规范有：1 公路路线设计规范（jtgd20-20

16、06）2 公路沥青路面设计规范（jtgd50-2004）3 公路路基设计规范（jtgd302004）4 公路路面基层施工技术规范（jtj034-2000）5 国家建筑标准设计给水排水标准图集2002年6 公路沥青路面施工技术规范(jtgf40-2004)7 公路路基施工技术规范（jtg f102006）8 公路路面基层施工技术规范(jtj034-2000)2工程概况2.1工程简介2.1.1工程名称区某一级公路设计。2.1.2设计内容k0+000k2+468.6范围内的道路平纵横设计、路基路面设计、排水设计。2.1.3工程特点 区一级公路 本次设计地形为平原重丘区。为了达到高等级公路的规范标准，

17、填挖方较大。本设计本着多挖少填的原则，确保路基的稳定性。2.2 设计原则2.2.1平面设计道路为平原重丘区一级公路，设计车速为60km/h，道路全长2468.6044m，起点桩号为k00+0.000，终点桩号为k2468.604。本次设计的平面线形中全线共设交点2个，平均每公里交点数为1.23个，最小平曲线半径420米，最大圆曲线半径为1500m。最大直线段的长度为434.5m。2.2.2纵断面设计 在本设计项目中最大纵坡4，最小纵坡0.8。最短坡长900，最长坡长1568。竖曲线半径是6000米。2.2.3横断面设计此公路为平原重丘区一级公路，计算行车速度为60km/h，路基宽度为25m，其

18、中行车道宽21m，两边土路肩各0.5m，硬路肩各3.5m。路拱坡度为2，土路肩坡度为3，详见道路标准横断面。2.2.4路面结构设计行车道路面结构为：4cm 细粒式沥青混凝土8cm 中粒式沥青混凝土15cm 水泥稳定碎石15cm 水泥稳定碎石30cm 石灰土2.3 路基路面工程工程路基主要是根据当地的地形地物合理的设计出路基的类型和构造。必须严格保证路基的压实。压实时采用重型击实标准控制，土方要求分层碾压，按道路路基施工规范要求进行施工。填方路段路堤在路槽以下080cm深度范围内压实度为 95%，80150cm深度范围内压实度为93%，挖方路段路堑在030cm深度范围内压实度为 95%。路面工程

19、主要有沥青路面结构层的设计，根据所给的交通资料合理的计算出路面的结构组成。3 道路选线定线3.1 选线3.1.1选线内容选线应包括确定路线基本走向、路线走廊带、路线方案至选定线位的全过程。3.1.2 路线控制点（l）路线起、终点，必须连接的城镇、工矿企业，以及特定的特大桥、特长隧道等的位置，应为路线基本走向的控制点。（2）大桥、长隧道、互通式立体交叉、铁路交叉等的位置，应为路线走向控制点，原则上应服从路线基本走向。（3）中、小桥涵，中、短隧道，以及一般构造物的位置应服从路线走向。3.1.3 选线侧重不同的设计阶段，选线工作内容应各有所侧重，后一阶段是前一阶段的继续与深化，随着勘察、设计工作的深

20、入，应复查并优化前一阶段的路线方案，使路线线位更臻完善。3.1.4选线原则（l）应针对路线所经地域的生态环境、地形、地质的特性与差异，按拟定的各控制点由面到带、由带到线，由浅人深、由轮廓到具体，进行比较、优化与论证。同一起、终点的路段内有多个可行路线方案时，应对各设计方案进行同等深度的比较。（2）影响选择控制点的因素多且相互关联、又相互制约，应根据公路功能和使用任务，全面权衡、分清主次，处理好全局与局部的关系，并注意由于局部难点的突破而引起的关系转换给全局带来的影响。（3）应对路线所经区域、走廊带及其沿线的工程地质和水文地质进行深入调查、勘察，查清其对公路工程的影响程度。遇有滑坡、崩塌、岩堆、

21、泥石流、岩溶、软土、泥沼等不良工程地质的地段应慎重对待，视其对路线的影响程度，分别对绕、避、穿等方案进行论证比选。当必须穿过时，应选择合适的位置，缩小穿越范围，并采取切实可行的工程措施。（4）应充分利用建设用地，严格保护农用耕地。（5）国家文物是不可再生的文化资源，路线应尽可能避让不可移动文物。（6）保护生态环境，并同当地自然景观相协调。（7）高速公路、具干线功能的一级公路同作为路线控制点的城镇相衔接时，以接城市环线或以支线连接为宜，并与城市发展规划相协调。（8）路线设计是立体线形设计，在选线时即应考虑平、纵、横面的相互间组合与合理配合。3.1.5选线方法（l）选线可采用纸上定线或现场定线。高

22、速公路、一级公路应采用纸上定线并现场核定的方法。二级公路、三级公路、四级公路可采用现场定线，有条件或地形条件受限制时，可采用纸上定线或纸上移线并现场核定的方法。（2）选线应在广泛搜集与路线方案有关的规划、计划、统计资料，相关部门的各种地形图、地质、气象等资料的基础上，深入调查、勘察，并运用遥感、航测、gps、数字技术等新技术，确保其勘察工作的广度、深度和质量，以免遗漏有价值的比较方案。3.2定线原则根据交通部公路路线设计规范（jtgd302004）的有关规定，公路布线遵循经济合理的原则。尽可能少拆迁，少占用农田，利用有利地形布线，使公路路线与自然景观协调统一，并以充分利用旧路改建减少工程投资为

23、目的进行选线。3.3定线方法公路定线质量还在很大程度上取决于采用的定线方法，常用有直接定线和纸上定线两种方法。在道路的勘测设计中，一般是先在地形图上进行纸上定线，然后进行实际定线，技术标准高的、地形、地物复杂的路线必须使用“纸上定线”，然后把纸上路线敷设在地面上。“直接定线”省去了纸上定线这一步，所以只适用于标准较低的路线。在本设计中，道路等级为一级，且地形、地物较为复杂，故线路采用“纸上定线”的方法。3.4 本施工设计中的定线原则本项目是公路新建工程，由于地形比较复杂、落差较大，故为了减少填挖方量，达到标准要求，优化线形，采用了沿等高线的走向布线。个别无法避免的地方，只好直穿等高线了，但尽量

24、使其交角小。其中设置了两个转角jd1和 jd2。4 平面设计4.1 概述道路是带状的三维空间结构实体，一般由线形、路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施等组成。不论是公路还是城市道路，其路线位置的选定都会受到社会经济，自然地理和技术条件等多重因素的制约。需要设计者再进行充分调查，掌握大量可靠资料的基础上，利用现行的技术标准和设计规范，结合当地的地形，地质和地物等条件，设计出一条经济，合理而又与自然景观协调的路线来。道路平面设计就是在平面图上研究确定路中线几何形状的原理和方法的工作。直线是最简单的平面线形，然而从道路的起点到终点之间往往不能用一条直线将其连接起来，由于受地形、地物等因素的制约，路

25、线在平面上往往出现很多转折，为了保证行车的安全性和平稳性，在转折处需要用圆曲线加以连接。如果圆曲线半径较小，还要进行曲率过渡，即加设缓和曲线。因此，道路的平面线形要素是由直线，圆曲线和缓和曲线构成的，通常称之为“平面线形三要素”。直线是曲率为零的线形；圆曲线是曲率为常数的线形；缓和曲线是曲率逐渐变化的线形。三要素是道路平面线形最基本的组成，在道路上各要素所占比例难以量化规定，但只要各组成要素使用合理，组合得当，均可以得到较为理想的平面线形。4.2 直线4.2.1直线的特点作为平面线形要素之一的直线，在公路和城市道路中的使用最为广泛，当地势平坦，地物障碍较小时，定线人员往往首先考虑使用直线线形通

26、过。这因为两点之间的连接长度以直线最短；汽车在直线上行驶时受力简单，方向明确，驾驶操作容易；同时，路线测设简单、方便。基于直线的上述优点，在个种线形工程中都有着其独特的地位。当然直线线形也有其缺点:直线线形灵活性差，难以与地形，地物等周围的环境相协调；过长的直线易使驾驶员感到单调、疲倦，注意力难以集中；直线路段上难以准确目测车辆之间的距离；长直线上容易导致高速行车，引发交通事故等。因此，在运用直线线形和确定其长度时，需要持谨慎态度，尽量不采用过多和过长的直线线形。4.2.2直线长度的限制(1)直线的最大长度：我国地域辽阔，各地区的地形条件差异非常大，很难统一规定直线的最大长度。我国在道路辽阔设

27、计中参考使用外国的经验值，根据德国和日本的规定:直线的最大长度(单位m)为20v(v设计速度，km/h)。虽然地域不同，环境不同，但一般情况下应尽量地避免追求过长地直线指标。本设计最大直线长度为434.5m。(2)直线的最小长度：为了保证行车安全，相邻两曲线之间应具有一定地直线长度。这个直线长度是指前一曲线的终点(缓直hz或圆直yz)到后一曲线起点(直缓zh或直圆zy)之间的长度。对于反向曲线间的最小直线长度:规范规定反向曲线间最小直线长度(单位为m)以不小于2v(单位为km/h)为宜，即120m，本设计最小长度为434.5m，符合要求。4.3 圆曲线各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲

28、线，而圆曲线是平曲线中的重要组成部分。路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双交点或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等中一般均包含了圆曲线。圆曲线具有易与地形相适应、可循环好、线形美观、易于测设等优点，使用十分普遍。本次公路为一级公路，故应该合理的设置缓和曲线。(1)圆曲线最小半径的计算圆曲线最小半径包括极限最小半径、一般最小半径和不设超高的的最小半径。极限最小半径是指各级公路对按设计速度行驶的车辆，能保证其行车的安全的最小允许半径。它是圆曲线半径允许采用的极限最小值，只有当地形条件特殊困难或受其他条件严格限制时，方可采用。根据我国规范规定的极限最小半径值本次设计的一级公路极限最小半径为125m

29、。一般最小半径是指通常情况下各级公路对按设计速度行驶的车辆，能保证其安全性和舒适性行车的推荐采用的最小半径。对此，我国的规范也做了相应的规定，本次设计中在第一个交点处r取420m，第二个交点处r取1500m。当平曲线半径较大时，根据情况可以不设超高。即60km/h时速为当圆曲线半径大于1500m时，就可以不设置超高。对于本次设计中所有交点的半径有一个为1500m,故这个交不需设置超高。(4)圆曲线最大半径选用圆曲线半径时，在地形、地物等条件允许时，应尽量采用较大曲线半径。但是，当半径大到一定程度时，其几何性质与直线区别不大，而且容易给驾驶员造成判断上的失误，因此，规范规定了圆曲线的最大半径不宜

30、超过10000m。4.4 缓和曲线缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线和圆曲线之间的或两个圆曲线之间的曲率半径逐渐变化的线形。标准规定，除四级公路可以不设缓和曲线外，其余各级公路在其半径不小于不设超高的最小半径时都应设置缓和曲线。4.4.1缓和曲线的作用（1）曲率逐渐变化，便于驾驶操作；（2）离心加速度逐渐变化，消除了离心力突变；（2）为设置超高和加宽提供过渡段；（4）与圆曲线配合得当，美化线形。4.4.2缓和曲线的最小长度为了车辆在缓和曲线上平稳的完成曲率的过渡与变化，保证线形顺适美观，同时为在圆曲线上设置的超高和加宽提供过渡段，应规定缓和曲线的最小长度。通过考虑了离心加速度的变化

31、率、驾驶员的操作反应时间、超高渐变率和视觉条件，我国规范规定了各级公路缓和曲线最小长度值，本次设计为一级公路，设计速度为60km/h，取缓和曲线最小长度150m。4.5 平曲线要素计算（1） 圆曲线几何要素及公式如下： 式中，t切线长（m）；l曲线长（m）；e外距（m）；r圆曲线半径（m）；转角（度）。设计的线形大致如下图所示：图4.1路线设计图本路线设两个交点 jd1 jd2 起点为a终点为ba点坐标（3380.5764 、3385.9238）jd1坐标（3841.0012、3652.7266）jd2坐标（3629.1282、4800）b点坐标（3851.6364、5629.4434）第一个

32、交点jd1处方位角a与jd1间坐标增量dx1= 460.4248 , dy1=266.8082交点间距s1=dx12+dy12=532.142a点方位角计算，1=tan-1dy1dxy1=30.091因为dx10 所以1=30.091同理计算s2=dx22+dy22=1166.6732s3=dx32+dy32= 858.77022=tan-1dy2dxy2=-79.537因为dx20 所以2=-79.537+180=100.4633=tan-1dy3dxy3=74.983公路偏角1=2-1 =70.372 2=3-2=-25.48jd1处因为10 所以路线为右偏70.372jd2处因为20所以

33、路线为左偏25.48（2）缓和曲线圆曲线要素计算公式在简单的圆曲线和直线连接的两端，分别插入一段回旋曲线，即构成带有缓和曲线的平曲线。其示意图如下：图4.2按回旋曲线敷设缓和曲线（3）交点jd1处要素计算综合考虑jd1 jd2处偏角以及s1 s2 长度 半径取r=420插入圆曲线 取对称基本型设置缓和曲线计算缓和曲线长度1） 按离心加速度变化率计算 lsmin=0.036vr=18.51m2） 按驾驶员放映时间计算lsmin=v1.2=50m3） 按超高渐变率计算 lsmin=bip=120.07175=1474） 按视觉条件计算lsmin=r9=46.47m综上各项 lsmin=147m 取

34、5的倍数 所以lsmin=150m由2.23m 74.92m加入回旋先后各平曲线要素计算切线长372.62m曲线长 665.592m圆曲线长=365.592m外距96.6m桩号为k0桩号=桩号t=k0桩号= 桩号+ls=ko桩号= 桩号+l/2=k0桩号= 桩号+ly=k0桩号= 桩号+ls=k0（4）交点处要素计算综合考虑 处偏角以及 长度 半径取r=1500m插入圆曲线取对称基本型设置缓和曲线计算缓和曲线长度1)按离心加速度变化率计算=5.184m2）按驾驶员放映时间计算=50m3）按视觉条件计算=166.67m综上各项 lsmin=166.67m 取5的倍数 所以lsmin=170m由0

35、.802 m 84.99m加入回旋先后各平曲线要素计算切线长424.31m曲线长 836.727m圆曲线长=496.727m外距38.68m各主要点桩号计算，桩号为+621.7272桩号=桩号+ -( + )=+197.4172桩号=桩号+=+621.7272桩号=桩号+ = +197.4172+170=+367.4172桩号=桩号+l/2= 197.4172+836.727/2=+615.7807桩号=桩号+= +367.4172+496.727=+864.1442桩号=桩号+ls= +864.1442+170=+034.1442终点b桩号= 桩号+-=+468.60445 纵断面设计沿着道

36、路中线竖直剖切然后展开得到的断面即为路线纵断面。纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，确定起伏空间线的位置，以便达到行车安全迅速、运输经济合理以及乘客感觉舒适的目的。5.1 纵坡及坡长设计5.1.1概述沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断面。由于自然因素的影响以及经济性的要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线。 纵断面设计根据地形、地质、水文、地物，综合考虑平面、横断面而设。设计纵坡连续、协调、充分利用旧路。纵断面是道路纵断面设计的主要成果，也是道路设计的重要技术文件之一，见纵断面设计图。在纵断面图上有两条主要的线：一条是地面线，它是根据

37、中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线，反映了沿着中线地面的起伏变化情况；另一条是设计线，它是经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线，反映了道路路线的起伏变化情况。纵断面设计线是由直线和长度影响着汽车的行驶速度和运输的经济以及行车的安全，它们的一些临界值的确定和必要的限制，是以通行的汽车类型及行驶性能来决定的。在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖曲线，按坡度转折形式的不同，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。5.1.2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。本次设计一级公路设计速度为60km/

38、h，最大纵坡取4%，本设计最大坡度为4%，符合设计要求。5.1.3最小纵坡挖方路段以及其他横向排水不良的路段所规定的纵坡最小值称为最小纵坡。在长路堑以及其他横向排水不利地段，为了防止积水渗入路基而影响其稳定性，各级公路均应设置不小于0.3的最小纵坡，一般情况不小于0.5。当必须设计平坡或纵坡小于0.3的路段时，边沟应作纵向排水设计，本设计最小坡度为0.8%符合要求。5.1.4坡长限制（1）最小坡长限制最小坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性和布设竖曲线的要求考虑的。60km/h时规定最小为150m。（2）最长坡长限制所谓最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶时，当车速下降到最低允许速度时所行驶的距离

39、。规范规定的最大坡长如表5.1所示。本次设计中设计坡度4%时坡长为900m，设计坡度为0.8%时坡长为1528m，均符合设计要求。设计速度/(km/h)1201008060403020坡度/39001000110012004700800900100011001100120056007008009009001000650060070070080075005006008300300400920030010200表5.1 各级公路最长坡长5.1.5缓和坡段当连续纵坡大于坡长限制时，应在不大于表5.1所规定长度处设缓和坡段，用以恢复在陡坡上降低的速度和保证安全。标准规定缓和坡段的纵坡度应不大于3，其长

40、度应不小于该级公路相应的最短坡长。在必须设置缓和坡段而地形又困难的地段，可将缓和坡段设置于半径较小的平曲线上，但应适当增加缓和坡段的长度。此时缓和坡段的长度应予增加，所增加的长度为该平曲线的半径值。5.1.6平均纵坡平均纵坡是指由若干坡段组成的路段所克服的高差与路现长度之比，是衡量线形质量的重要指标，目的是为了合理运用最大纵坡、坡长及缓和坡长的规定，以保证车辆安全顺利地行驶的限制性指标。本公路的相对高差小于200m，顾可以不考虑平均纵坡。5.1.7合成坡度合成坡度是指由路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横坡组合而成的坡度，其方向即为流水线方向。合成坡度的计算公式为： 式中 ， i合成坡度，；超高横坡

41、或路拱横坡，；路线设计纵坡坡度，。一级公路最大允许合成坡度值的规定为小于10.5本次设计中最大合成坡度为：，6.410.5，符合设计要求。各级公路最小合成纵坡不宜小于0.5。当合成纵坡小于0.5时，应采用综合排水措施，以保证路面排水畅通。5.2 道路平纵组合5.2.1平纵组合的设计原则（1）应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保证视觉的连续性。（2）注意保持平纵线形的技术指标大小应均衡。（3）选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。（4）注意与道路周围的环境的配合。5.2.2平曲线与竖曲线的组合（1）平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。最好是使竖曲线的起终点分别放在平

42、曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”。（2）平曲线与竖曲线的大小应保持均衡。（3）暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合。5.3 纵断面设计方法及步骤纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车的方便用一段曲线来缓和，称为竖曲线。竖曲线的形式可采用抛物线型或圆曲线型。由于在纵断面上只计水平距离和垂直高度，斜线不计角度而计坡度，因此，竖曲线的切线长与曲线长是其在水平面上的投影，切线支距是竖直的高程差，相邻两坡度线的交角用坡度差表示。5.3.1竖曲线最小半径设计车速为时，凸形竖曲线极限最小半径为1400m，一般值为2000m；凹形竖曲线极限最小半径为1000m，一般值为1500m。竖曲线最小长度为

43、50m。见表5.2：表5.2 竖曲线最小半径与竖曲线长度设计速度(km/h)1201008060403020凸形竖曲线最小半径(m)一般值17 00010 0004 5002 000700400200极限值11 0006 5003 0001 400450250100凹形竖曲线最小半径(m)一般值6 0004 5003 0001 500700400200极限值4 0003 0002 0001 000450250100竖曲线长度(m)一般值250210170120906050最小值100857050352520本设计中竖曲线为凸型，半径为6000m，符合要求。总之，无论是凸形竖曲线还是凹形竖曲线都

44、要受到以上三种因素的限制。在进行设计时，必须明确那一种限制因素最为不利，这样才能最为有效的控制。5.3.2纵断面设计要点及计算（1）纵坡极限值的运用：一般来讲，纵坡缓一些为好，但为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于0.30.5。（2）最短坡长：坡长是指纵断面上两变坡点之间的距离。坡长不宜过短，一般以不小于计算行车速度9s的行程为宜。（3）纵坡的设计：本设计地形为山岭重丘地形，所以其纵坡应均匀平缓，注意保证最小纵坡的要求。（4）竖曲线半径的选用：竖曲线半径应以较大为宜，当受到限制时可采用一般最小值，特殊困难方可采用极限最小值。在xoy坐标系中，如图5.1所示，设变坡点相邻两纵坡坡度分别为，他们的

45、代数差用表示，即 ，当为“”时，表示为凹形竖曲线，为“”时，为凸形竖曲线。本设计中的竖曲线要素计算如下： 图5.1竖曲线要素示意图曲线长l=rw=286.2m切线长t=l/2=143.1m外距e=t2r=1.706m5.3.3纵断面设计步骤（1）根据所给的平面图，结合当地的地形、地物的实际情况，设计出一条既符合规范的，又省土石方的设计线；（2）结合坡长限制和半径限制，合理的定出竖曲线半径；（3）计算出有关的竖曲线要素值；（4）绘制纵断面图，并注明各要素值。5.3.4纵断面图的绘制纵断面图在cad图里面包括上下两部分内容。上部分在本图里面主要包括地面线和设计线，以及纵断面各要素的数据。下部分主要

46、包括填挖高度、里程桩号、地面高程、设计高程、坡长坡度说明、平曲线说明。6 道路横断面及路基设计道路的横断面是指中线各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线所构成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、边沟边坡、护坡道、分隔带、截水沟以及取土坑、弃土坑、环境保护设施。横断面中的地面线是表征地脉那起伏变化的那条线。路线设计中所涉及的横断面设计只限于与行车道直接有关的那一部分，即各组成部分的宽度、横向坡度等问题。6.1 道路横断面的组成6.1.1路幅的构成路幅是指公路路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分。道路的分隔方式有两种，一种是用分隔带分隔（整体式断面），一种是将上下行车道分别放在不同的平面上加以分

47、隔（分离式断面）。本设计为整体式断面。6.1.2路幅布置类型路幅布置类型包括单幅双车道、双幅多车道、单车道三种。设计时根据设计要求合理采用路幅形式。本设计为双幅四车道。6.2 行车道及路肩、路拱6.2.1行车道宽度的确定行车道是道路上供各种车辆行驶部分的总称,它包括快车道和慢车道,在一般公路和城市道路上还有非机动车道.行车道的宽度要根据车辆总宽设计交通量交通组成和汽车行驶速度确定。本次设计单车道宽3.5m。6.2.2平曲线加宽及其过渡加宽值的计算汽车行驶在曲线上,各轮迹半径不同,其中以后内轮轨迹半径最小,且偏向曲线内侧,故曲线内侧应增加路面宽度,以确保曲线上行车的顺适与安全。 四级公路和山岭、

48、重丘区的三级公路采用第一类加宽值；其余的各级公路采用第三类加宽值。对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第二类加宽值。对于r250m的圆曲线，由于其加宽值比较小，可以不加宽。对于本次工程来说，半径都大于250m，不设置加宽。故不需计算加宽。6.2.3路肩各级公路都要设置路肩。路肩对于一条道路来说有很重要的作用。从构造上来说，路肩分为土路肩和硬路肩。硬路肩是经过了铺装的路肩。为了使路肩能汇集路面积水，在路肩边缘应设置路缘石。土路肩是指不经过任何铺装的路肩，它其保护路面和路基的作用，并能提供侧向余宽。路肩的最小宽度为0.5m。本设计路肩为1.0m宽的土路肩和7m的硬路肩。6.2.4路拱及超高（

49、1）路拱及路肩的横坡度 为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形，称路拱。其倾斜大小以百分率表示。对于不同类型的路面由于其表面的平整度和透水性不同，再考虑当地的自然条件选用不同的路拱坡度。 土路肩的排水性远低于路面，其横坡度较路面宜增大1.02.0，硬路肩视具体情况（材料、宽度）可与路面同一横坡，也可稍大于路面。 本设计中采用的是沥青混凝土路面，路拱坡度采用2。（2）超高 为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式，这就是曲线上的超高。合理地设置超高，可以全部或部分地抵消离心力，提高汽车行驶在曲线上的稳定性和舒适性。 超高横坡度由直线段的双

50、坡路拱，过渡到与圆曲线半径相适应的单向横坡的路段，称作超高缓和段或超高过渡段。高横坡度的计算确定 超高横坡度可由平曲线最小半径公式： 得出 对此，我国现行的公路工程技术标准中规定：凡半径小于不设超高的最小半径的平曲线均应设置超高。超高的横坡度按设计速度、半径大小，结合路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定。高速公路、一级公路的超高横坡度不应大于10，其他各级公路不应大于8。 在本设计中，由上面的计算得知当圆曲线半径大于1500m时，可以不设置超高。超高的过度超高的过渡分为无中间带道路和有中间带道路的过渡，本设计采用的有中间带道路的超高过渡方式。本设计为绕中线旋转:先将外侧车道绕路中线旋转,待达

51、到与内侧车道构成单向横坡度后,整个断面绕中线旋转,直至超高横坡度。超高值计算见附表。6.3公路横断面设计路面横断面的形式是随着道路的等级的不同而有所，可选择不同的形式，通常分为槽式横断面和全铺式横断面。对于槽式横断面它与全铺式横断面的最大一个不同点是槽式横断面中路面结构层是等厚的，而全铺式中是非等厚的。本次设计所采用的是槽式横断面。6.3.1公路横断面设计要求横断面设计，必须结合地形、地质、水文等条件，本着节约用地的原则，选用合理的断面形式，以满足行车顺适、工程经济、路基稳定且便于施工和养护的要求。6.3.2路基标准横断面在具体设计每个横断面之前，先确定路基的标准横断面（或称“典型横断面”）。在标准横断面图中，一般要包括：路堤、路堑、半堤半堑、砌石路基等，断面中的边坡坡率、边沟尺寸、挡墙断面等，必须按现行公路路基设计规范的规定处理。对于高填、深挖、特殊地质、浸水路堤等应单独设计。路基标准横断面见路基标准横断面图。6.4路基边坡设计6.4.1边坡坡度设计路基边坡的坡度，应根据当地的自然条件、岩土性质、填挖类型、边坡高度和施工方法等进行合理选定。本设计沿线无不良地质状况，路堤、路堑均为砂性土。