江西省吉安市永新至永丰A段公路设计毕业设计

1、江西省吉安市永新至永丰a段公路设计 摘要本设计是江西省吉安市永新至永丰a段公路设计，根据任务书的要求， 主要依据交通量，再结合道路的性质、任务及在路网中的地位等确定公路等级为二级，设计时速为60km/h。在此前提下，根据公路等级确定主要技术标准后进行路线平面设计，同时通过比选确定最佳路线方案；在充分考虑满足使用要求、节省造价、平纵组合的基础上进行纵断面设计；选择1.5公里进行横断面设计，同时兼顾超高、加宽设计，由此编制路基设计表，完成土石方调配；土石方分项工程预算、计算并确定路面结构；确定沿线排水、防护工程的位置、结构类型及尺寸；设置交通安全设施。整个设计过程中，始终遵循合理确定技术指标、充分

2、利用周围资源条件以及注重环保的理念。关键词：二级公路；路线；路基；路面；排水；预算the a section of highway design from yongxin to yongfeng, ji'an city, jiangxi provinceabstractit is about yongxin to yongfeng a section of highway design of ji'an city, jiangxi province.according to the requirements of the task book, mainly based on t

3、he traffic flow, and combined with the nature of the road, the task and the status of the road in the whole road-net.road grade was defined to be the secondary roads, and speed on this highway is limited in 60km / h. on this premise,the plane design will be carried on when the major technical standa

4、rds are finished according to the identification of the rank of highway, while the best route to go through the program is based on the scheme comparison; the longitudinal design is base on taking full account of the filling and excavating balance, the combination of horizontal and vertical; select

5、1.5 km cross-sectional to design, taking into account the high widening and superelevation design, which is prepared for the subgrade design table, then complete the earth-rock allocation and earth-rock subentry engineering budget.draw the pavement structure according to the traffic levels and the a

6、vailability of the local materials. to determine the location of the drainage protection works, structure type and size and set of traffic safety facilities. finally, we make a budget about this separation project. strive to design a practical, safe mountain road in the process of design, with a rea

7、sonable identification of technical indicators, making full use of resources around and paying attention to the concept of environmentally conscious design in the process of the design.key words: secondary highways, route, roadbed, pavement, drain, budget目录江西省吉安市永新至永丰a段公路设计i摘要iabstractii第一章 概述41.1 任

8、务依据及项目建设必要性41.2 公路等级的确定41.2.1 原始资料41.2.2 计算预测年限年平均日交通量41.3 沿线自然地理条件及其概况51.4 设计主要内容61.5 技术指标71.6 技术指标的运用情况71.7 设计所遵循的总体原则8第二章 路线的平面设计92.1 路线的布设情况92.1.1 平面位置确定情况92.1.2 平面设计情况102.1.3 路线方案的比选102.2 平曲线设计及计算112.2.1 基本型曲线的设计计算112.2.2 s型曲线132.3 平曲线偏角计算与校核15第三章 路线的纵断面设计163.1 纵断面设计原则及技术指标的确定163.2 竖曲线的计算173.3

9、对纵断面设计图的说明18第四章 路基横断面设计194.1 技术指标的确定194.2 平曲线加宽及超高计算194.2.1 平曲线加宽194.2.2 加宽的计算204.2.3 平曲线超高204.3 确定合成坡度254.4 视距的保证264.4.1 视距曲线264.4.2 视距检验计算26第五章 路基设计295.1 基本设计原则295.2 路基基本设计及强度要求295.3 路基土石方计算及调配305.3.1 路基土石方计算305.3.2 土石方调配30第六章 路面结构设计326.1 方案选择326.2 结构设计326.2.1 轴载分析326.2.2 路面材料参数的确定346.2.3 结构层参数计算3

10、46.2.4 荷载疲劳应力356.2.5 温度疲劳应力356.3 结论36第七章 路基路面排水防护及桥涵设计377.1 排水设计的目的及原则377.1.1 目的377.1.2 设计原则377.2 路基路面排水设施377.2.1 路面排水377.2.2 路基排水387.3 坡面防护387.4 涵洞设计说明39第八章 其它设计408.1 交通设施408.2 筑路材料418.3 环境保护41第九章 土石方分项工程预算42参考文献43附录英文资料翻译45路面养护机器简介47致 谢49第一章 概述1.1 任务依据及项目建设必要性根据指导教师下达的任务书要求，完成江西省吉安市永新至永丰a段新建公路计。吉安

11、是江西省西部重镇，资源丰富，素有“七山半水两分田，半分道路和庄园”之说法，落后的交通状况已不能适应经济发展的需要，需大力建设。该项目的实施，对改善当地的投资环境，促进经济发展，提高当地人民生活水平有重要的意义。1.2 公路等级的确定1.2.1 原始资料江西省吉安市地区等高线地形图3张，比例1：2000，图纸号：（10/1612/16）。交通组成：见表1-1。 交通组成 表1-1车型小汽车sh-130东风eq-140解放ca-140黄河牌qd35太脱拉138辆/日230420370320210交通量年平均增长率=7.5%.1.2.2 计算预测年限年平均日交通量根据公路工程技术标准jtgb0120

12、03（以下简称标准）对道路等级的规定，将各种车辆折合成标准车型小客车来计算预测设计年限的年平均日交通量。由标准得知，各种车型换算为小客车的换算系数如表1.2所示。 车辆换算系数 表1-2车型换算成小客车系数车型换算成小客车系数小汽车sh-1301.0东风eq-1401.5解放ca-1401.5黄河牌qd352.0太脱拉1382.0拟建道路预测年限所达到的平均日交通量（辆/日），按预测年限15年预测。由nd=no(1+)n-1=(230×1.0+420×1.5+370×1.5+320×2.0+210×2.0)×(1+7.5%)14=68

13、12（辆/日）式中：nd预测设计年限平均日交通量；no起始年日交通量；交通量年平均增长率；n预测设计年限。根据标准规定，二级公路一般能适应按各种车辆折合成小客车的预测设计年限平均日交通量为500015000辆，故该公路等级选定为二级。由于在设计路段范围内，地形起伏变化较大，社会制约因素多等实际问题，技术指标适当放低，确定设计速度v=60km/h。1.3 沿线自然地理条件及其概况吉安市位于江西省中西部，北回归线以北。路线所经过的地区属吉安市管辖地区，属公路自然区划5区，属于亚热带季风气候。1)气候与水文概况该地区的地处亚热带，气候湿润，夏长冬短。极端最低温度为-8，极端最低温度平均值为-3.9，

14、极端最高温度40.2，极端最高温度平均值38.8，无冰冻现象，最热月平均温度为29.5；雨量充沛，四季分明，春夏多雨、伏秋常旱，年均降雨量为1458mm。路线所经地区为江南过湿区，降水量丰富。年降水量在1400-2000mm之间，雨型为梅雨、秋雨和伏旱，最高月k值3.5-5.0，最大月雨期长度为4.0-4.5天，最高月平均地地温为，潮湿系数为1.5-2.25，含水层厚8-15米，地下水埋深谷地为23米左右。2)地形与地貌路线所经地区地貌类型为湿润丘陵和山地，江南丘陵红色盆地众多，红层丘陵为红色盆地的主要地貌类型，形状浑圆，相对高度一般在一二百米左右。此外，区内发育有花岗岩地貌，地形以山地为主，

15、部分为平原区，山地占全市面积的51%，平原与岗地约占22%，山地与丘陵约占23%，水面约占4%，可概括为“七山半水两分田，半分道路和庄园”。丘陵、低山坡面陡峻，平均坡度达20%以上，该地区河流及沟谷较少，局部地段有多处冲沟，深度2米左右，但水土流失不太严重。3)地质与土质根据中国区域工程图，本地区位于华中山地工程地质区。土质为红色粘性土，由第四纪浅变质岩层构成，属高液限的粘土，多为碳酸岩风化残积土。该地区岩石风化破碎较重，岩石主要为细粒岩，岩性以软弱的砂性岩为主，花岗岩次之。4) 植被、作物等概况根据中国自然地理区划，路线所经地区地处中亚热带常绿阔叶林红壤地带。天然植被以常绿阔叶树占优势，并有

16、藤本和附生植物。林下或无林山坡则广泛分布有常绿蕨类和灌木杜鹃。北部的常绿树种以苦槠、甜槠、小叶栲等为主，也混有若干温带类型；南部以厚壳桂、红栲、樟等为主，并含有若干热带树种，是中国东南部的重要木材蓄积地，保留有一定面积的原始森林。自然地理特性为亚热带常绿阔叶林地带，境内植物资源丰富，有植物228科、799属、1418种，其中木本植物616种，并有南方红豆杉、银杏、罗汉松等珍贵稀有树种30余种，主要植树类型有常绿阔叶林，常绿、落叶阔叶混交林，针阔混交林，常绿针叶林，油茶林等。6）矿产资源吉安市地下矿藏众多，主要有煤、铁、钨、钼、镍、铌、钽、铍、砂金、耐火粘土、泥炭、锰、钾、稀土、白泥、荧石、花岗

17、石、大理石、粉石英等50多种，有开采价值的矿点400多处。5）地震状况江西吉安市位于华中内陆地区，地震活动较弱，新生代以来差异稳定性逐渐减弱，是我国区域地壳稳定性较好地区。1.4 设计主要内容（1）路线部分：公路等级及主要技术标准的确定、路线平面、纵断面、路基横断面及超高、加宽设计、平面视距检验；（2）路基、路面部分：路基设计、土石方计算及调配情况、路面结构计算、排水防护工程设计；（3）桥涵：确定桥涵位置、孔径、结构类型，桥涵结构及布置；（4）交通工程设施设计；（5）部分土石方分项工程预算。1.5 技术指标该路按山岭重丘区二级公路设计，计算行车速度60km/h，根据公路工程技术标准j301 j

18、tg-2003及公路路线设计规范jtg d20-2006规定，作为控制指标设计，主要技术指标具体如下：（1）设计速为60km/h；（2）圆曲线极限最小半径125m，一般最小半径200m，不设超高最小半径1500m；（3）缓和曲线最小长度50m，一般最小长度80m；（4）超高渐变率最小值为1/330，最大值1/125；（5）平曲线长度一般值500m，最小值100m；（6）停车视距75m；（7）最大纵坡6%，最小纵坡0.3%；（8）最大合成坡度9.5%；（9）凸型竖曲线最小半径一般值2000m，极限值1400m，凹型竖曲线最小半径一般值1500m，极限值1000m；（10）竖曲线最小长度一般值12

19、0m，极限值50m；（11）路基宽度10m，路面宽度7.0m，硬路肩宽度0.75m，土路肩宽度0.75m；（12）路面双向横坡度定为2%，土路肩横坡定为3%；（13）涵洞设计标准为公路级，小桥涵与路基同宽；（14）路面类型为高级路面。1.6 技术指标的运用情况路线全长5486.56米，共设11个交点，最小偏角11° 1244，最大偏角70°5056。平曲线线型由直线、圆曲线、缓和曲线三要素组成，最小平曲线半径200米，最大平曲线半径为900米，全线既有反向曲线也有同向曲线，其中有2个s型曲线，最大直线长度460.23米，最小直线长度134.88米，平曲线占路线总长的53.8

20、9%。纵断面设计的最大纵坡为3.53%，最小纵坡为0.53%，最大坡长为866.56米，最小坡长为200米。凸型竖曲线最小半径为3000米，最大半径为10000米，凹型竖曲线最小半径为3500米，最大半径为25000米。横断面填方边坡为1：1.5，路堑边坡为1：0.4，最大加宽值为0.8m，最大超高值为4，最小超高值为2，最大合成坡度为5.33，最小合成坡度为2.08，路面横坡为2%，路肩坡度为3%。路基路面排水设计的截水沟尺寸为底宽0.6m，高为0.6m，坡度1:1，边沟尺寸为底宽0.5m，高为0.5m，坡度1:1，石拱涵洞跨径采用2.5m，圆管涵洞孔径采用1.25m和1.5m两种形式。1.

21、7 设计所遵循的总体原则本设计路段地处山岭重丘区，地势起伏不平，局部高差变化较大。山区农田、林地较少，路线设计本着顺应地形，尽量少占农田及林地，靠近村庄便于沟通而又不扰村的总体思路进行。设计过程中充分利用地形条件，尽量选择平坦开阔的地段布设路线，合理运用技术指标，以保证路线线形的均衡流畅，并结合路线性质及其在路网中的作用以及经济控制点、与前后路线的协调等综合分析论证。同时兼顾道路沿线生态环境的保护来确定路线方案。同时，从平、纵、横三个方面进行综合设计，保证路线的整体协调性，做到平面顺适，纵坡均衡，横断面合理，尽量减少工程量，降低工程造价。第二章 路线的平面设计2.1 路线的布设情况总体上，路线

22、前三分之二为连绵的山区，剩余的部分地势较为平坦。山区部分虽然局部地段高差较大,但路线带走向明确，考虑到利用复杂地形中的有利、平坦地段将路线走通、走顺，并且适当提前克服高差，避免在困难地段出现纵向较大坡度或高填深挖，路线基本沿着两侧高山所夹的山谷地带，同时沿着山地一侧的坡脚线布设。设计过程中本着少占农田、林地，靠村不进村，减少防护工程和填挖工程量的原则，兼顾平面、纵、横断面的合理组合进行设计，但特殊困难条件下，适当采用较低指标。2.1.1 平面位置确定情况本设计采用纸上定线，路线的起终点由老师指定，设计路段中，从起点188m的高程，逐步克服高差，最后回到高程为125m的终点。总体选线要考虑逐渐克

23、服高差,不能偏离路线的总体走向。起点前方右侧是谷地，离路线总走向较远。左侧为连绵的山地，距起点约700m附近，路线带两侧是陡山，中间是垭口，故以此为控制点。尽管山坡较陡，等高线密集，但是基本与路线带方向吻合，所以线路走向基本沿着等高线。但是，如果过分的沿着等高线前进，转角点较多，增加了行车转弯次数，曲线长度和圆曲线半径也基本都接近极限值，线形指标明显降低，不利于行车安全。因此，在基本沿着等高线走向的前提下，考虑集中克服高差，故在离起点300500m的地段，集中填挖，这样使之线形匹配。在经过垭口的前方右侧200米处，有一个村庄，而且在此村庄前方左侧约400m处，还有一个村庄，考虑到此路段地势平坦

24、，地形条件好，故设计时充分发挥道路的服务功能，路线尽可能靠近着两个村庄。故以这两个村庄为两个控制点，进行布线。因转角点之间的直线段不能满足二倍设计速度的要求，故通过反复调整后，最终设置了两个s型曲线，圆曲线半径和缓和曲线值都大于等于一般值，线形指标较好。距离起点约2km4km处有3个垭口，故可作为控制点。因在此路段内，地面高程逐步降低，地势较缓。从整体上考虑，从上一个控制点至距起点约2km处，线形为同向曲线，按照规范要求，二级公路设计速度为60km/h时，同向曲线间直线长度要大于等于6倍设计车速，因此，在路线带范围内，先定好这条长直线，再进行微调。剩余的地段，由于地形较好，线路走向明确，根据其

25、它两个控制点，相对较容易定线。之后，在路线带范围内剩余的地段，高差小，地势缓和，尤其是终点附近1000米的地段，基本是平原区。该区段内，有一个较大的居民区，一个学校，一个火车站。故考虑路线要靠近居民区，远离学校，与火车站保持一定距离，平原地区排水状况等因素，找出相应的控制点，经过反复调整，定出路线，最终路线顺势到达终点。2.1.2 平面设计情况路线起点桩号为k0+0.00，终点桩号为k5+486.56m，路线全长5486.56米，共设11个交点，最小偏角11° 1244，最大偏角70°5056。平曲线线型由直线、圆曲线、缓和曲线三要素组成，最小平曲线半径200米，最大平曲线

26、半径为900米，全线既有反向曲线也有同向曲线，其中有2个s型曲线，最大直线长度460.23米，最小直线长度134.88米，平曲线占路线总长的53.89%。设计路线的特点为： 线形协调上，平曲线均满足回旋线圆曲线回旋线=1（12）1的线形比例关系； 回旋线参数，设计中所有平曲线回旋线参数a均满足r/3<a<r的关系，总体线形组合较好； 路线设计中，反向曲线与同向曲线并存。本设计道路属山岭重丘区二级公路，反向曲线与同向曲线间所设直线长度均满足行车安全要求，即反向曲线间直线长度均大于2倍车速，同向曲线间直线长度均大于6倍车速。 对于s型曲线，与其对应的回旋线参数二者关系均满足1.0<

27、; <1.5 的关系，两圆曲线半径满足=1/31的比例关系。2.1.3 路线方案的比选本设计针对jd1至jd4进行局部线性方案比选如下：正线起点桩号为k0+0.00，终点桩号为k1+141.10，路线长度为1141.10米，沿线有2个基本型曲线， 2个s型曲线。平曲线最大半径为233.89米，最小半径为200.00米，缓和曲线长度均为80米，曲线各要素也满足规范要求。比选线起点为k0+0.00，终点为k1+124.63，路线长度为1124.63米，沿线有3个基本型曲线， 2个s型曲线。平曲线最大半径为210米，最小半径为125米，缓和曲线长度最小值为60米，缓和曲线长度最大值为80米。对

28、上述两种方案比较分析如下：就路线长度而言两方案相差不大；从地形条件和线形指标的比较：（1）正线方案线形指标高，半径及缓和曲线长度均大于或等于一般值，与本设计整体线形要求较为匹配。但是，由于追求较高指标，大约有200米左右的线路要进行高填（最大值约6米）深挖(最大值约7米)。（2）比选线虽然较好的利用了当地地形条件，路线走向基本上全部沿着等高线方向，避免了较大量的高填深挖情况。但是，由于过分的考虑地形条件和填挖状况，线形指标明显降低，例如有5处缓和曲线长度均是60米，有一个圆曲线半径是极限值125米，而且交点个数也多了一个，增加了行车转弯次数。而从全程看，其它地方的圆曲线和缓和曲线长度值均大于或

29、等于一般值，相比之下，比选线的线形指标偏低，纵向拉坡比较困难，平纵组合不太理想。（3）正线离村庄较近，便于为当地居民服务，而比选线离村庄较远，很难发挥道路的服务功能。综上所述，通过对两个方案的技术指标、线形、行车安全、工程造价、是否靠近村庄等方面的比较，正线优于比选线，本设计推荐正线方案。2.2 平曲线设计及计算2.2.1 基本型曲线的设计计算当平曲线按直线回旋线（a1）圆曲线回旋线（a2）直线的顺序组合而成时，称为基本型，当两回旋线的参数值相等，即a1 =a2时，称为对称基本型，a1a2时，称为非对称基本型，当a1 =a2=0时，称为简单型。本设计所有的平曲线均是对称基本型。为了使线形组合流

30、畅和协调，设计中回旋线长度均为一般值80m，且满足大于3s行程的要求，圆曲线半径均不小于一般值200m。其中圆曲线、回旋线长度比为1：（12）：1之间，且满足2。计算公式如下：内移值 切线增值 切线长 平曲线长外距 校正值缓和曲线切线角式中：缓和曲线长度 (m) 转角(°)t切线长 （ m） l平曲线长(m)e外距 (m) j校正值(m)r圆曲线半径(m)（1）平曲线要素计算以jd5为例，计算得57°4745，拟定r=200m、=80m，见图2-1所示。图2-1 基本型曲线计算示意图m m=m=m（2）主点桩号推算jd5=k1+894.71zh= k1+894.71-151

31、.08=k1+743.63hy= k1+743.63+ls=k1+823.63qz=zh+l/2= k1+743.63+281.75/2=k1+884.51hz=zh+l= k1+743.63+281.75=k2+025.38yh= hz- ls = k2+025.38-80.00= k1+945.38复核：jd=qz+= k1+884.51+20.41/2= k1+894.712.2.2 s型曲线两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合形式，称为s型曲线。s型曲线相邻两个回旋线参数a1和a2之比均小于2.0。s型曲线满足r2：r1=1：1/3之间（其中r1为大圆半径，r2为小圆半径），在s型

32、曲线上两个反向回旋线之间不设直线，这样的线型流畅，便于车辆行驶。如图2-2所示。例：由计算知jd3的转角3=43°4416，jd4的转角4=44°113.8，交点之间距离为260.00米。（1）平曲线要素计算 对于jd4，已知转角4=44°113.8，r4=210.00m，ls=80m。对jd3而言，先拟定ls=80.00m， t=260.00-125.70=134.30m，由此反算出半径r。由以上三个方程式解得：r=233.89m 图2-2 s型曲线计算示意图（2）主点桩号推算jd3的主点桩号计算zh=jdt= k1+016.85134.3= k0+882.55

33、hy=zh+= k0+882.55+80= k0+962.55qz=zh+= k0+882.55+258.55/2=k1+011.83hz=zh+= k0+882.55+258.55= k1+141.10yh=hz-= k1+141.1080= k1+061.10复核qz+= k1+011.83+10.04/2= k1+016.85=jd3桩号jd4的主点桩号计算jd4的桩号=hz+t= k1+141.10+125.70= k1+266.80zh= jd4的桩号t= k1+266.80125.70= k1+141.10hy=zh+= k1+141.10+80=k1+221.10qz=hz+=

34、k1+141.10+241.94/2=k1+262.07hz=zh+= k1+141.10+241.94= k1+383.04yh=hz-= k1+383.04-80= k1+303.04复核 qz+= k1+262.07+9.47/2=k1+266.80 =jd4的桩号2.3 平曲线偏角计算与校核由于地形图没有生成坐标，是假题假作、工作量大，故本设计没有采用坐标定线，各交点偏角采用反正切三角函数计算：以为例，从地形图上量取距离，由公式计算得：，其他转角同理，详见“直线曲线及转角表”。考虑到实际工程中的应用，按照老师要求，加强概念理解，并对采用反正切三角函数计算的偏角进行检验，抽样对jd1进行

35、假定坐标计算：假定起点坐标为(0.00，0.00)，jd1的坐标为(123.50，118.50)，jd2的坐标为(335.00，7.50)：， ，象限角，计算方位角ai ： dx <0，dy<0, dx<0，dy>0, 转角 因此，经坐标法计算得交点处偏角为左转。此时，对的转角进行误差检验，满足计算要求。第三章 路线的纵断面设计3.1 纵断面设计原则及技术指标的确定纵断面线形设计根据地形情况，按照规范要求，保证纵坡均匀平顺，起伏和缓，尽量避免采用较大纵坡值，只在集中克服高差段落才考虑使用，合理安排缓和段，连续上坡或下坡路段，不设置反坡。平曲线与竖曲线尽量相互重合，并使竖

36、曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”。平、纵线形的技术指标匹配，不宜一味的追求纵面线的高标准。控制合成坡度，以利于路面排水和行车安全。在保证路基稳定性和桥涵设计高度的基础上，考虑填挖尽量平衡，以减少借方和废方数量，降低造价和节省用地。纵坡设计需满足标准中关于二级公路v=60km/h的各项规定，将一般指标归纳如表3-1。 纵断面设计的技术指标（单位：米） 表3-1纵坡坡度最短坡长竖曲线半径竖曲线最小长度一般值极限值一般最小值极限最小值最大值一般值最小值凸型凹型凸型凹型一般值极限值0.5%0.3%6%200150200015001400100012050坡长是纵断面上相邻

37、两变坡点间的长度。坡长限制，主要是对较陡纵坡的最大长度和一般纵坡的最小长度加以限制。从行车平顺性和线性几何的连续性考虑，纵坡都不宜过短。坡长太短对行车不利，而长距离的陡坡对汽车行驶也很不利。其中，二级公路v=60km/h的坡长限制如表3-2所示。 纵坡坡长限制（单位：米） 表3-2坡度()3456坡长( m)12001000800600本次纵断面设计的最大纵坡为3.53%，最小纵坡为0.53%，最大坡长为866.56米，最小坡长为200米。凸型竖曲线最小半径为3000米，最大半径为10000米，凹型竖曲线最小半径为3500米，最大半径为25000米。3.2 竖曲线的计算在xoy坐标系中，如图3

38、-1示，设变坡点相邻两纵坡坡度分别为和，他们的代数差用表示，即，当为“”时，表示为凹形竖曲线，为“”时，为凸形竖曲线。竖曲线诸要素计算公式为： 图3-1 凹曲线计算示意图竖曲线长度l或竖曲线半径r： 或 竖曲线切线长t： 竖曲线任意一点竖距h： 竖曲线外距e： 或 以变坡点4为例，已知变坡点桩号1560m, 变坡点高程148m, =-2.00%，=-1.33%，r=12000m，则计算如下：（1）竖曲线要素计算： =-1.33%-（-2）%=0.67%=12000×0.0067=80m=40m=0.067m(2)设计高程计算：竖曲线起点桩号=k1+560.00-40=k1+520.0

39、0竖曲线起点高程=148+40×0.02=148.8m桩号k1+550.00处：横距x= k1+550.00- k1+520.00=30m竖距切线高程=148.8-30×0.02=148.2m设计高程=148.2-0.0375=148.16m竖曲线终点桩号=k1+560.00+40=k1+600.00竖曲线终点高程=148-40×1.33%=147.47m3.3 对纵断面设计图的说明纵断面的设计线是由直线和竖曲线组成的，而纵断面图是主要由地面线和设计线组成的。本次设计纵断面采用直角坐标，以横坐标表示里程桩号，纵坐标表示高程，为了明显地反映沿线地面中线的起伏形状，横

40、坐标比例采用1：2000，纵坐标采用1：200。纵断面图是由上、下两部分内容组成，其中上部分用来绘制地面线和纵坡设计线，同时也标注了竖曲线及其要素。描出地面线之后，定出控制点，开始拉坡。在设计竖曲线时，考虑了平曲线与竖曲线的组合，在视觉上能自然的引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性，保持平、纵线形的技术指标大小应均衡，选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全，同时注意与道路周围环境的配合。考虑平、纵配合时，首先考虑将变坡点放在平曲线内部形成“平包纵”，在因其它因素不能满足要求时，将竖曲线放在直线段上。第四章 路基横断面设计4.1 技术指标的确定根据公路工程技术规范jtg b012003

41、和公路路线设计规范查出二级公路v=60km/h的路基横断面的技术指标如表4-1所示。 公路横断面技术指标 表4-1路基宽度行车道宽度硬路肩宽度土路肩宽度行车道数停车视距 合成坡度路拱坡度土路肩坡度10m7m0.750.75275m9.5%2%3%根据规范要求，本设计道路采用第三类加宽值，平曲线半径与加宽值的关系如表4-2所示。 双车道公路平曲线加宽值 表4-2平曲线半径（m）250200<200150<150100<10070<7050一类加宽(m)0.81.01.52.02.5对于r>250.00m的圆曲线，由于加宽值甚小，所以不加宽。路面加宽后，路基也相应加宽

42、。4.2 平曲线加宽及超高计算4.2.1 平曲线加宽汽车行驶在曲线上，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，故须加宽路面内侧宽度，以确保曲线上行车的舒适与安全。加宽过渡采用比例加宽，在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽过渡，加宽缓和段内任意一点的加宽值为：式中： 任意点距过渡段起点的距离； 加宽过渡段长度； 圆曲线上的全加宽。4.2.2 加宽的计算设计中对于设置有缓和曲线的平曲线，加宽过渡段均采用与缓和曲线相同的长度。s型曲线中间部分加宽未特殊处理，与单曲线的加宽形式相同。所选路段的加宽数据详见路基设计表。设计速度为60km/h的二级公路一般采用第三类加宽，见表4-

43、3： 双车道公路平曲线加宽值表 表4-3平曲线半径(m)250200200150150100100707050采用加宽值(m)0.81.01.52.02.5以jd5为例，平曲线半径r=200米，zh点桩号k1+743.63，缓和曲线ls长度为80米，取ls=l，计算k1+800.00处的加宽值。 解：经查表4.2得：r=200m时，第三类加宽值为b=0.8m按比例过渡 lx= k1+800.0-（k1+743.63）=56.37m 其余的加宽值计算与以上方法相同，加宽值汇总如下表4-4： 加宽值汇总表 表4-4 交点r（米）200.00224.17233.89210.00200.00260.0

44、0500.00300.00250.00900.00400.00加宽值（米）0.80.80.80.80.80000004.2.3 平曲线超高超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。超高横坡度在圆曲线上是与圆曲线半径相适应的全超高，而在缓和曲线上则是逐渐变化的超高。从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段，称作超高缓和段或超高过渡段。根据规范规定，二级公路一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%。且考虑到超高横坡度与路线纵坡组合而成的坡度，即合成坡度，规范规定二级公路山岭重丘区的最大允许合成坡度不得大于9.5%。（1）极限最小半径是与最大

45、超高率相对应的，由车辆在曲线上行驶的力的平衡方程式。可得式中：超高横坡度； 横向力系数；r平曲线半径；v设计速度 。 是由路面与轮胎之间的摩阻力提供的，并与驾乘人员感受到的横向力抗衡。当设计速度为v=60km/h，值与设圆曲线半径的关系式为。 注：对于计算出的超高横坡度小于路拱坡度时，相应平曲线超高采用路拱坡度作为超高横坡。（2）超高过渡段长度及超高渐变率式中：p超高渐变率，取值范围1/330<p<1/125；b路面宽度为7.0m。以jd4为例，已知r=210m， ls=80m。解：由公式计算的，=0.056。把=0.056代入公式知，=3.10%，故取=4%ls=80m,取lc=

46、ls=80m，则 符合要求在确定lc时应考虑以下几点：一般情况下，在确定缓和曲线的长度时，已经考虑了超高过渡段所需的最短长度，故一般取lc与缓和曲线长度ls相等，即lc=ls。ls>lc时，若超高渐变率p超过渐变率1/330，仍取lc=ls。若超高渐变率p小于渐变率1/330，选择部分超高，并验算超高渐变率是否介于介于1/3301/125之间。在本设计中，从利于排除路面降水考虑，横坡度由2%过渡到0%路段的超高渐变率不得小于1/330，否则采用两个超高渐变率。（3）超高过渡方式由于本设计路线为新建无中央分隔带的道路，当超高横坡等于路拱横坡时，路面由直线上双向倾斜路拱形式过渡到曲线上具有超

47、高的单向倾斜形式，只需行车道外侧绕道路中线逐渐抬高，直到与内侧横坡相等为止便可；超高横坡大于路拱坡度时，先将外侧车道绕道路中线旋转，待达到与内侧车道成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车道边线旋转，直到超高横坡值。（4）超高的计算设计高程采用路基边缘标高，在设置超高、加宽地段，设计高程为设超高、加宽前该处路基边缘标高。因本设计设有硬路肩，故具体超高计算公式见4-5表。绕路面内侧边缘旋转超高值计算公式 表4-5超高位置计算公式备注圆曲线外缘1.计算结果均为与设计高程之差2.临界断面距过渡段起点： 3x距离处的加宽值：中线内缘过渡段上外缘中线内缘式中：b路面宽度；（m）bj土路肩宽度；(m)为

48、硬路肩宽度，硬路肩横坡同路拱坡度；()ig路拱坡度；()ij土路肩坡度；（）ih超高横坡度；()lc超高过渡段长度；(m)x0与路拱同坡度的单向超高点到超高过渡段起点的距离；(m)x超高过渡段中任一点至起点的距离；(m)hc路肩外缘最大抬高值；（m）hc路中线最大抬高值；（m）hc路基内缘最大降低值；（m）hcxx距离处路基外缘抬高值；（m）hcxx距离处路基中线抬高值；(m)hcxx距离处路基内缘降低值；(m)b圆曲线加宽值；(m)bxx距离处路基加宽值。(m)以jd4为例，已知r=210m， ls=80m，b=7.0m , b=0.75m, =0.75m, 解：经查规范得： r=210m时

49、，第三类加宽值为0.8m；经计算得i为4%。 1）对于圆曲线上路基外缘=(7.0+0.75+0.75) 0.04+0.750.02+0.750.03=0.3775m中线路基内缘=（0.750.02+0.750.03）（075+0.75+0.8）0.04=0.0545m 内侧硬路肩边缘：外侧硬路肩边缘：2）对于过渡段上k1+180.00处，x= k1+180.00-( k1+141.10)=38.9m，对应加宽值 外缘 中线内缘 内侧硬路肩边缘：外侧硬路肩边缘： 其余各点的超高计算与上相同，汇总如下表4-6 超高计算汇总表 表4-6交点0.0600.0520.0500.0560.0600.045

50、0.0330.0400.0460.0330.035计算0.0310.0290.0280.0310.0310.0250.0030.0210.026-0.0130.011最终4%3%3%4%4%3%2%3%3%2%2%4.3 确定合成坡度合成坡度是指在设有超高的的平曲线上，路线纵坡与超高横坡所组成的坡度。为了防止汽车沿合成坡度方向滑移，应将超高横坡与纵坡的组合控制在适当的范围以内。合成坡度对于控制急弯和陡坡组合的路段纵坡设计是非常必要的，在条件许可时，以采用较小的合成坡度为宜。为了保证路面排水，最小合成坡度不宜小于0.5%。合成坡度计算公式为：式中：i合成坡度；i路线纵坡度；ih超高横坡度。例：（

51、1）曲线的最大超高ih=4%，路线设计纵坡坡度i=2%9.5%（满足要求）。 （2）曲线最大纵坡坡度i=3.53%，曲线的超高ih=4%9.5%（满足要求）。 由于设计最小坡度i0.50%,所以合成坡度均大于0.5%，这样整条线路的纵向坡度均满足要求。4.4 视距的保证在道路的弯道设计中，除了要考虑诸如曲线半径r，参数a，超高、加宽等因素外，还必须注意路线内侧是否有树木、房屋、边坡等阻碍司机视线的障碍物，这种处于隐蔽地段的弯道，称之为“暗弯”，凡是“暗弯”都应进行视距检验，若不能保证该级公路的最短视距，则将阻碍视线的障碍物清除。本设计路段地处山岭重丘区，由于受地势影响，道路平面上的暗弯（暗弯：

52、即曲线内侧有树林，房屋，边坡等阻碍驾驶员的视线，处于隐蔽地段的平曲线），及遮蔽司机视线的地段为确保行车安全，均要进行视距检验，即计算各断面横净距，对设计中不能满足最短视距要求的暗弯曲线，将阻碍视线的障碍物予以清除或采取开挖视距台措施。根据公路路线设计规范jtg d202006对二级公路视距的规定，保证车辆安全行驶的最小视距不得小于停车视距的两倍，山岭重丘区二级公路的停车视距为75m，因此，视距 =752=150m。4.4.1 视距曲线从汽车行驶轨迹上的不同位置引出一系列视线，它们的弧长都等于视距，与这些切的曲线称为视距曲线，在视距线与行车轨迹线之间的空间范围，是应保证通视的区域，区域内的障碍物应予以清除。如图4-1所示。 图4-1 视距包络图4.4.2 视距检验计算 设缓和曲线时的横净距计算：(1) ： 式中：(2) ：式中：；。最大横净距 (m)； 视距 (m)；曲线长度 (m)； 圆曲线长度 (m)； 缓和曲线长 (m)； 路线转角； 视距线所对应的圆心角； 道路中线缓和曲线全长所对应的回旋线转