道路与桥梁毕业设计--公路设计

1、I摘要随着社会经济的发展，公路起着越来越重要的作用。本文主要 讲述了公路设计中的一个完整的过程。本设计主要分两个阶段：初 步设计阶段和详细设计阶段。为了作到路线方案的最优，选择两条方案分别进行初步设计。 根据一定的技术指标来进行方案的比选，选择合理的路线方案来进 行详细设计设计主要内容有：路线设计，包括纸上定线、绘 制路线平面图、 路线纵断面设计；路基设计，完成全程横断面和路基土石方的计算 及路基排水设计；路面设计，沥青混凝土路面设计；应用计算机绘 制工程图，按老师指导和要求完成。关键 词 公路 设计 路 基设 计 路面设计2AbstractWith the development of so

2、cial economy, highway plays an increasinglyimportant role. This paper mainly introduces the a complete highway design process.This design mainly divided into two phases: preliminary design stage and detaileddesign stage.In order to achieve the optimal route schemes respectively, choose twoscheme pre

3、liminary design. According to certain technical indicators to choose theplan than to choose reasonable route schemes for the detailed designDesign main contents include: route design, including paper fixed line, drawroute alignment design; plan, route Roadbed design, complete the whole conditionscro

4、ss-sectional and roadbed calculated and roadbed drainage design; Pavementdesign, the asphalt conc rete pavement design; The application of computer drawingengineering drawing, the teacher guidance and asked to complete.Keywords Highway design Roadbed design Pavement design3目录摘 要 .IAbstract . II第1章 工

5、程 概况 .11.1道 路建 设的 意义 .11.2沿 线自 然条 件.11.3总 体 设 计 的 基 本 任 务 .1第2章 平面 设计 .32.1公 路等 级确 定.32.1.1已知 资料 .32.1.2交通量计 算 .32.1.3公路 等级 .42.1.4设计行车速度确定 .42.2主要 技术 指标 .42.3选线 设计 .52.3.1选线的基 本原则 .62.3.2选线的步 骤 .62.4平面 线形 设计 .72.4.1直线段 .72.4.2曲线段 .82.5方案 比选 .13第3章 纵断面设计 .155.1.1.纵断面设计的原则及步骤 .156.1纵断面设计的原则 .156.2纵断面

6、设 计步骤 .155.1.2.纵坡 设计 的要 求175.1.3.竖 曲线 设计17第4章 横断面设计 .216.2.1.横 断面 设计 原则 及步骤 .218.1横断面设 计原则 .2148.2横断面设 计步骤 .216.2.2.超高 设计226.2.3.土石 方计 算与调 配258.2.1土石方计 算 .258.2.2调配原则 .268.2.3调配方法 .26第5章 排水 设计 .281.1路基 排水 设计 .282.1边沟设计 .282.2截水沟设 计 .292.3排水沟设 计 .292.4路基防护 与加固 .311.2路 面排 水设 计.31第6章 挡土 墙的 设计 .332.1.1.

7、挡土 墙的 布置 及 构造 .332.1.2.挡土墙的土压力计算342.3.1主动土压 力计算 . 错 误！未 定义 书签2.3.2挡土墙稳定性验算 .372.3.3挡土墙的排水设施 .38第7章 边坡 防护 .40第8章 路面 结构 设计 .434.%2.轴载分析435.%2.路 面结 构组合设 计451.%2.%3.面层类型 和等级选 择 .452.%2.%3.路面厚度计算503.%2.%3.弯拉应力 验 算54结 论 .56致 谢 .575参考 文献 . 错 误！未 定义 书签ContentsAbstract . IChapter 1 Project summary . 13.1 The

8、 significance of road construction . 13.2 Natural conditions along the . 13.3 The basic task of the overall design . 1Chapter 2 Graphic Design . 33.1.1.Highwaygrade of34.1Information known to the . 34.2Traffic Calculations . 34.3Road grade . 44.4Design speed to determine . 43.1.2.MainSpecifications

9、. 43.1.3.LocationDesign54.1.1 The basic principles of route selection . 64.1.2 Selection Steps . . 64.3.2Horizontal Alignment. 75.2Straight line . 75.2Curve segment . 84.3.2.Alternatives13Chapter 3 Profile Design . 151.Profile Design principles and steps . 15(1)Profile Design principles . 15(2)Profi

10、le Design Steps . 152.Longitudinal design requirements . 173.Vertical Curve Design . 17Chapter 4 Cross-sectional design . 21(1) Cross-sectional design principles and steps . 212.3.1Cross-sectional design principles . 212.3.2Cross-sectional design steps. 21VVII(2) High Design . 22(3) Earthwork calcul

11、ation and allocation . 251.Earthwork calculations . 252.Allocation principles . 263.Deployment method . 26Chapter 5 Drainage Design . 282.4.1.Subgradedrainage design . 281Ditch Design . 282Design drainage ditches . 293Drainage design. 294Roadbed protection and reinforcement . 312.4.2.PavementDrainag

12、e Design . 31Chapter 6 Retaining wall design . 331Layout and construction of retaining wall . 332Calculation of earth pressure retaining wall . 346.2.1Checking the stability of retaining wall . 372Measures to increase the stability of retaining wall错 误 ！未定义书签。3Retaining wall drainage . 38Chapter 7 S

13、lope Protection . 40Chapter 8 Pavement Design . 431Load Analysis . 432Pavement Structure Design . 452Select the type and level surface . 453Pavement Thickness . 504Flexural stress check . 54Conclusion . 56Thanks . 57References .错 误！未 定义 书签 。第 1 章 工程概况1道路 建 设 的 意义本公路的建设通车对武宁的经济往来和贸易交流起着积极的推 动作用，给当地居民

14、带来交通上的便利，也势必将对当地的经济的 发展产生极其重要的意义。道路运输的特点是激动、灵活，适应性 强，直达，迅速，单车运量小。公路的建设，深刻的影响着它所服 务的每一个人它接触的每一寸土地。公路的发展，不仅仅是经济的 需要，也是人类文明和现代生活的一部分。2沿线 自然 条 件武宁境内地形以山地、丘陵为主，地势南低北高。属于亚热带 季风性湿润气候，年平均温度2C。1985年最高日气温36.3C，最 低1.6C。无霜期达300天以上，年日照2000-2300h;年积温7701.5C。 年 降 雨量1600-2000mm， 雨 季 集中在 五 八月 。 年 平 均风 力二 级。 武宁 每年 六

15、九月 常有 台风 袭来， 最 大风 力达11级，台 风常 来暴 雨 或大 暴雨， 造 成洪 涝灾 害。 但在高 温 季 节 ， 台 风 也 有助 于降低 气温 和解除旱象。3总 体 设计 的 基本 任务总体设计是在项目工程可行性研究报告所作项目建设必要性、经济合理性、 技术可行性、实施可能性和最佳综合社会经济效益发 挥的 可 靠 性 等 综合 研究 的基 础 上 ， 对路 线作 出的 全面 安排 ， 包 括 如 下几方面：1路线方案路线方案是依据指定的路线总方向（路线起终点和中间主要控 制点 ） 和 设计 公路 的性 质、 任 务及 其在 公路 网中 的 作 用， 考 虑了 社 会、 经 济

16、因素 和复 杂的 自然条 件等 拟定 的路 线走 向 。 路线 方 案是 否12合理将直接关系到公路本身的工程投资、运输效率和使用质量，还 影响到在公路网中是否起到应有作用。因 此要在各种可能的方案中， 通过调查分析、比选，确定出一条最优路线方案来1。2线形设计3平面线形应直捷、连续、顺舒，并 与地形、地物相适应，与 周围环境相协调。4除 满足汽车 行驶 力学 上的 基本要求 外，还应 满足驾驶 员和乘 客在视觉和心理上的要求。5保 持平面线 形的 均衡 与连 贯。为 使一 条公路 上的 车辆 尽量以 均匀的速度行驶，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标 的突变。6应避免连续急弯的线形。

17、这 种线形给驾驶者造成不便，给乘 客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或 缓和曲线。7平曲线应有足够的长度。如 平曲线太短，汽 车在曲线上行驶 时间过短会使驾驶操纵来不及调整，一般都应控制平曲线(包括圆 曲线及其两端的缓和曲线)的最小长度。3沿线设施依据公路的功能、设计交通量、通行能力及需要的服务水平， 研究确定拟建公路的安全设施、管理设施、服务设施等的合理布局 和建设规模，并检查与公路主题工程设计和环境的适应情况。收费 公路 还应论证 收费 制式 、收 费方式及 站点布置2。3第 2 章平面设计道路为带状构造物，它的中线是一条空间曲线，中线在水平面 上的投影称为路线的平面

18、，路线平面的形状及特征为道路的平面线 形， 而道路的空间位置成为路线。 路线受到各种自然条件、环境、 以及社会因素的影响和限制时，路线要改变方向和发生转折。2.1 公路等级确定2.1.1 已知资料该路段初始交通量见表21，交通量年平均增长率6%。表 2 1 交通量（单位：辆/日）小客车3600中型车尼桑 CK10G90黄河 JN10550三菱 FR41580解放 CA10B160东风 EQ140120大型车五十铃 EXR181L90太脱拉 138140延安 SX1611502.1.2 交通量计算我国标准规定，将涵盖小客车与小型货车的“小客车”定为各 级公路设计交通量换算的标准车型。用于道路规划

19、与技术等级划分 的机动车折算系数见表22。表 22 各级公路车辆折算系数车型编号代表车型折算系数车种说明1小客车1.019 座以下的客车和载质量2t 的货车2中型车1.519 座以上的客车和载质量2t 且 7t 的货车43大型车2.0载质量7t 且 W 14t 的货车4拖挂车3.0载质量14t 的货车初始年交通量：N。=3600+1.5X (90+50+80+160+120)+2.0X (90+140+150)=5110(辆/日)2.1.3 公路等级假设武宁A段路线远景设计年限为14年，交通年增长率为6%, 则远景设计年限交通量N:N=N0X(1+k)n-1=5110X(1+6%)14-1=1

20、0899(辆/日)可得远景设计年限交通量N=11325.8 (辆/日),查公路工程技 术标准(JTG B012003),可确定此公路可设计成二级公路。2.1.4 设计行车速度的确定“设计车速”是在气候正常， 交通密度小， 汽车运行只受道路本 身条件(几何要素、 路面、附属设施等)的影响时，一般驾驶员能保 持安全而舒服地行驶的最大行驶速度。依据公路工程技术标准(JTG B012003)从工程难易程度,工程量大小及技术经济合理的角度考虑,各级公路的设计车速按地形分为两类,查表可知设计车速为80km/h。2.2 主要技术指标2.2.1 平面技术指标3.1二级公路路基宽度、硬路肩宽度，土路肩宽度见表2

21、35在本设计中，路基宽度取14.00m,硬路肩取2.75m, 土路肩取0.5m，设计车速为80km/h，双向两车道 停车视距：110m（3）圆曲线最小半径见表24。表 2 4 圆曲线指标（单位：m）圆曲线最小半径一般值270极限值220不设超高最小半径路拱 w 2.0%2500路拱2.0%7500缓和曲线最小长度702.1.2 纵断面设计技术指标（1）二级公路设计车速为80km/h时，最大纵坡为5%，纵坡长度 在700m以内。竖曲线最小长度和最小半径见表25。表 2 5 竖曲线最小长度和最小半径（单位：m）凸形竖曲线半径一般值4500极限值3000凹形竖曲线半径一般值3000极限值2000竖曲

22、线长度一般值170极限值70一般值最小值路基宽度12.0010.00硬路肩宽度2.752.5土路肩宽度0.750.5表 2 3 二级公路路基、路肩宽度（单位：m）62.3 选线设计道路选线是一个涉及面广、影响因素多、政策性和技术性都很 强的工作。它是由面到带，由带到线，由粗到细的过程，是逐步具 体化、逐步补充修改和提高的过程。选线要先通过总体布局解决基 本走 向，然后 再解 决局 部路 线方案知 道具体定 线4。3.1.1 选 线的基 本 原则(1)路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应。3.2在 对多 方案深 入、细致 的研究、 论证、 比 选的 基础 上 ，选 定 最优路线方案。3

23、.3路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省，效益 好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高 的技术标准。3.4选线应注意同农田基本建设的配合，做到少占田地，并应尽 量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。3.5要注意保持 原有 自 然状态， 并与周围环境 相协调。3.6选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清 其对道路的影响。3.7选线应综合 考虑 路 与桥的关 系。3.1.2 选 线的步骤道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结 合地质、地表、地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素。 在纸上选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定

24、道路的 具体走向和总体布局，具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的 要素 ，通过纸 上选 线把 路线 的平面布 置下来5。1.全面 布 局 在路线总方向(起、迄点和中间必须经过的城镇或地点)确定 后，从大面积着手由面到带进行总体布置的过程，此项工作最好先 地形图上进行路线布局，选定出可能的路线方案，然后进行踏勘与 资料收集，根据需要与可能结合具体条件，通过必选落实必须通过 的主要控制点，放弃那些应避让的控制点，逐 步缩小路线活动范围， 进而定出大体得路线布局，为下一步定线工作奠定基础。2.逐段安 排在总体路线方案既定的基础上，以 相邻主要控制点间划分段落， 根据道路标准结合其间具体地形通过试坡

25、展线方法逐段加密细部控 制点，进一步明确路线走法，这样就构成了路线的雏形。这一步工 作和关键在于探索与落实路线方案，为实现具体定线提供可能的途 径。这一步工作如做得好仔细，研究得周到，就可以减少以后的不 必要的改线与返工。73.具 体 定 线有了上述路线轮廓即可进行具体定线。根据地形平易与复杂程 度不同，可分别采取现场直接定线或放坡定点的方法，插出一系列 的控制点，然后从这些点位中穿出通过多数点（特别是那些控制较 严的点位）的直线段，延 伸相邻直线段的交点，即为路线的转角点。 随后拟定出曲线半径，至此定线工作基本完成。做好上述工作的关 键在于摸清地形情况，全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关

26、 系，恰当地选用合适技术指标，以期使整个线形得以连贯协调。依据上述方法和步骤在已有的地形图上选出两个合理可行的道 路方案，第一方案主要由两个同向平曲线和若干直线组成；第二方 案主要由两个反向平曲线和若干直线组成。由于受到互通式立体叉 匝道的限制两方案的总体走向是一致的，在各路线第二平曲线到终 点段的直线重合沿河岸与立体交叉相衔接6。3.1.4平 面线形 设 计平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。2.直 线段直线是平面线形中的基本线形。在设计中，过长和过短的直线 都不是好的线形。因此对直线的最大长度和最小长度应加以限制， 直线使用与地势平坦、视线目标无障碍处。在平原区，直线作

27、为主 要线形要素较为适宜。直线有测设简单。前进方向明确、路线短捷 等优点，直线路段能提供较好的超车条件，对双车道公路有必要在 间隔 适当距离 处设 置一 定长 度的直线7。但 长直线易 使驾驶员 由于 缺 乏警觉产生疲劳而发生事故。且 在地形变化复杂地段，工 程费用高，28T1=(R+P)ta nj+q=(600+1)tan坐+60=327.6因此，要避免使用过长的直线，并注意直线的设置与地形、地物、 环境相适应。对此，在公路工程技术标准(JTG B012003)中， 由于缺乏资料尚无明确规定，但在公路路线设计规范(JTG D202006)中已明确在确定直线长度时“必须持谨慎态度，尽量不 采用

28、较长的直线”(特别是汽车专用公路)。242 曲线段1.平曲线要素计算平曲线曲线要素如图3-1(1)第一方案(3)第一曲线转角a=48，圆曲线半径Ri=600m，交点桩号: 线要素，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。JD1K1+070曲q =*=辺=602 22 2ls2120p= =1.0024 R 24 600图 3 1 曲线要素图9nnL=oR+ ls=X48X600+120=622.4180180LY=L-2 LS=622.4-2X120=382.4E=(R+P)seca-R=(600+1.0)sec48-600=750.562 2J=2T-L=2X327.6-622.4=32.8五

29、个基本桩号ZH=JD-T=K1+070-327.6=K0+742.4HY=ZH+LS=K0+742.4+120=K0+862.4YH=HY+LY= K0 +862.4+382.4= K1+224.8HZ=YH+ LS= K1 +224.8+120=K1+364.81.GWAQZ=HZ- = K1 +364.8- = K1 +053.62.2J32 8JD=QZ+ =K1+053.6+=K1+0702 2I第二曲线转角a=12.2。，圆曲线半径R1=600m,交点桩号：曲线要素，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。T2=(R+P)tana2+q=(600+1.0)tan+60=124.22 2

30、0=90=9=5.73nR 3.14 600L= oR+ ls= X12.2X600+120=247.7180 180LY=L-2 LS=247.7-2X120=7.712 2E=(R+P)sec皂-R=(600+1.0)sec-600=5016.82 2J=2T-L=2X124.2-247.7=0.7五个基本桩号_ 90冰=90峽1203.14 600JD1K2+06010ZH=JD-T=K2+060-124.2=K1+952.3HY=ZH+LS= K1+952.3+120=K2+055.8YH=HY+LY= K2+055.8+7.7= K2+063.5HZ=YH+ LS= K2+063.5

31、+120=K2+183.5L247 7QZ=HZ- = K2+183.5-= K2+059.6522JD=QZ+J=K2+059.65+07=K2+06022II第三曲线转角oa= 16.6 ,圆曲线半径Ri=600m,交点桩号：JDiK3+100曲线要素，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素T3=(R+P)ta na+q=(600+1.0)ta n +60=147.72 20=也=亜迴=5.73nR 3.14X600nnL= R + ls= X16.6X600+120=293.7180180LY=L-2 LS=293.7-2X120=53.7E=(R+P)seca3-R=(600+1.0)s

32、ec驴-600=3516.4J=2T-L=2X147.7-53.7=1.7五个基本桩号ZH=JD-T=K3+100-147.7=K2+952.3HY=ZH+LS=K2+952.3+120=K3+072.3YH=HY+LY= K3+072.3+53.7= K3+126.0HZ=YH+ LS= K3+126.0+120=K3+246.0L293 7QZ=HZ- =K3+246.0-= K3+099.1522J1 7JD=QZ+=K3+099.15+=K3+1002 2第二方案4.1第一曲线0=18018011转角a=18。，圆曲线半径Ri=600m，交点桩号: 线要素，计算曲线上设缓和曲线后的曲线

33、基本要素。LY=L-2 LS=338.9-2X140=58.9a219E=(R+P)sec-R=(600+1.36)sec2-600=3001.0J=2T-L=2X170.6-338.9=2.3JD1K0+930曲P=ls140224R24 X600=1.36Ti=(R+P)ta na+q=(600+1.36)ta n2182+70=165.2沁=竺凹=6.69nR 3.14 600L= oR+ ls= X18 X600+140=328.4180 180LY=L-2 LS=328.4-2X140=48.418 QE=(R+P)seca-R=(600+1.36)sec-600=3206.12 2

34、J=2T-L=2X165.2-328.4=2五个基本桩号ZH=JD-T=K0+930-165.2=K0+764.8HY=ZH+LS=K0+764.8+140=K0+904.8YH=HY+LY= K0+904.8+48.4= K0+953.2HZ=YH+ LS= K0+953.2+140=K1+093.2L328 4QZ=HZ- = K1+093.2-= K0+9292 2J2JD=QZ+=K0+929+=K0+930224.1.1第二曲线转角a2= 19 ,圆曲线半径R1=600m,交点桩号：JD1K1+840曲线要素，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素T2=(R+P)tan邑+q=(600

35、+1.36)tan鱼+70=170.62 290Xs二nR901403.14 600=6.69nnL=oR + ls=X19 X600+140=338.912五个基本桩号ZH=JD-T=K1+840-170.6=K1+669.4HY=ZH+LS=K1+669.4+140=K1+809.4YH=HY+LY= K1+809.4+58.9= K1+868.3HZ=YH+ LS= K1+868.3+140=K2+008.31.338 9QZ=HZ-= K2+008.3-3389= K1+838.852.21.2 3JD=QZ+J=K1+838.85+=K1+8402.21.第三曲线转角03= 20 ,

36、圆曲线半径R1=600m,交点桩号：JD1K2+810nnL=oR+ ls=X20 X600+140=349.3180180LY=L-2 LS=663.3-2X140=283.3o20E=(R+P)seca-R=(600+1.36)sec一-600=2816.82 2J=2T-L=2X176.0-349.3=2.7五个基本桩号ZH=JD-T=K2+810-176.0=K2+634HY=ZH+LS=K2+634+140=K2+774YH=HY+LY= K2+774+69.3= K2+843.3T3=(R+P)tanaa+q=(600+1.36)tan2竺+70=176.02曲线要素，计算曲线上设

37、缓和曲线后的曲线基本要素0=90Xs二nR901403.14 600=6.69O13HZ=YH+ LS= K2+843.3+140=K2+983.3L349 3QZ=HZ-L= K2+983.3-3493= K2+808.652 2J2 7JD=QZ+=K2+808.65+=K2+8102 22.5 方案比选根据已确定的路线的大概走向，综合考虑地形状况和技术经 济指标后，选定了两套方案。路线方案是路线设计中最根本的问题。方案是否合理，不但直 接关系到公路本身的工程投资和运输效率。 更重要的是影响到路线 在公路网中是否起到应有的作用， 即是否满足国家的政治、经济、 国防的要求和长远利益。一条路线

38、的起终点及中间必须经过的城镇或地点，通常是公路 网规划所规定或领导机关根据社会主义建设需要制定的。这些制定 的点称为“据点”把据点连接成线，就是路线的总方向或称大走向。 两个据点之间有许多不同的走法，有的可能沿某河、越某岭，也可 能沿某几条河，翻某几个岭；可能走某河的这一岸，靠近某城镇， 也可能走对岸，避开某城镇；等等。这些每一种可能的走法就是一 个大的路线方案。作为选线工作的第一步就是要在各种可能的方案 中，在深入调查的基础上，综合考虑路线方案选择的主要因素，通 过方案的比选，提出合理的路线方案来8。选择路线方案应综合考虑以下主要因素：（1）路线在政治、经济、国防上意义，国家或地方建设对路线

39、 使用任务、性质的要求，战备、支农、综合利用等重要方针的体现。（2）路线在铁路、公路、航道等交通网系中的作用与沿线工矿、 城镇规划的关系，及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况。（3）沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响； 要求的路线技术等级与实际可能达到的标准及其对路线使用任务。 性质的影响。（4）影响路线方案选择的因素是多方面的，各种因素又多是互 相影响的。路线应在满足使用任务和性质要求的前提下，综合考虑14自然条件、技术和标准、等因素，通过多方案的比较精心选择提出 合理的推荐方案。根据平曲线的计算结果，可得出两条方案的主要指标见表26。表 2 6 道路主要指标比较表指标单位第

40、一方案第二方案路线长度m42004000路线延长系数1.131.08转角个数个33总转角平均度数O25.619曲线最小半径m600600结论推荐在地形图上画出道路的平面线形，仔细观察可以看出方案一、二 路线长度相差不大，路线二经过的地区填挖比较大，总转角平均度 数较小，以及其他经济技术指标的比较，所以经过认真考虑和 研 究决 定 选 用 第 一 方 案 ， 对 第 一 方 案 作 详 细 的 设 计 。第 3 章 纵断面设计沿 着 道 路 中 线 竖 直 剖 切 然 后 展 开 既 为 路 线 纵 断 面 ，由 于 自 然 因素 的影响以及经济性要求，路 线纵断面总是一条有起伏的空间线，纵 断

41、 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 研 究 起 伏 空 间 线 的 大 小 和 长 度 ，以 便 达 到 行 车 安 全 ， 迅 速 ， 运 输经 济 合 理 及 乘 客 感 觉 舒 适 的 目 的9 。4.3 纵断 面设 计的原 则及步 骤4.3.1 纵 断面设计 的原则1.纵面 线形 应与地 形相适 应，线形 设计应平 顺、圆滑 、 视觉 连 续，保证行驶安全。2.纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖 曲线长短适当、以及填 挖平衡。3.平面 与纵断面 组合设计 应合 理。4.视觉 上自然地 引导驾驶

42、 员的 视线 ，并 保持视觉 的连续性。5.平曲 线与 竖曲 线应 相互重 合，最 好使竖曲 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”。6.平、 纵线形的 技术指标 大小 应均 衡。7.合成 坡度组合 要得当， 以利 于路 面排 水和行车 安全。8.与周 围环 境相 协调 ，以减 轻驾驶 员的疲劳 和紧张程 度 ，并 起 到引导视线的作用。4.3.2 纵 断面设计 步骤1准备工作纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面的 地面线绘出平面直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标 高以及土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料， 领

43、会设计意图和要求。标注纵断面控制点，纵面控制点主要有路线 起终点，重要桥梁及特殊涵洞，隧道的控制标高，路线交叉点，沿1516溪河线的控制标高，重要城镇通过为止的标高级受其他因素限制路 线中必须通过控制点、标高等。2试坡在已标出的“控制点”纵断面图上， 根据各技术指标和选线意 图， 结合地面线的起伏变化，以控制点为依据，在其间穿插取值， 同时综合考虑纵断面设计中的平纵组合问题，即当竖曲线和平曲线 重合时，应设法使竖曲线的起、终点分别放在平曲线的两个缓和曲 线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在 圆弧段之内。试坡的要点可以归纳为“前后照顾，以点定线，反复 比较 ，以线交 点”。

44、3调坡根据以下两方面进行：（1）结合选线 意 图，将试坡 线与选线 时所 考虑 的纵坡进 行比 较， 两者应基本相符。若有脱离实际或考虑不周现象，则应全面分析， 找出原因，权衡利弊，决定取舍。（2）对照技术标准，详细检查设计最大纵坡，坡长限制、纵坡 折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求，特别是要注意陡 坡与平曲线。竖曲线与平曲线、路线交叉、等地方的坡度是否合理， 发现问题要及时调整修正。（3）调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短、纵坡线和 加大、减小纵坡度等。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原 则，以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。4定坡经调整核对后，即可确定纵坡线。所谓定坡就

45、是把坡度值、变 坡点位置（桩号）和高程确定下来。坡度值一般是用三角板推平行 线法，直接读厘米格子得出，要求取值到千分之一。变破点的高程 是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。设计纵坡时还应注意一下几点：（1）平竖曲线重合时。要注意保持技术指标均衡，位置组合合理 适当，尽量避免不良组合情况。（2）大中桥上不宜设 置 竖曲线。如桥 头路线设 有竖曲线，其起（ 终） 点应 在桥头两 端10m以外 ，并注意 桥上 线 形与桥头 线形变化 均匀 ， 不宜突变。2.小桥涵上允许设计竖曲线，为保证路线纵面平顺，应尽量避 免出 现急变“ 驼峰 式纵 坡”。3.注意交叉口、桥梁及引道、隧道、城

46、镇附近、陡坡 急变处纵 坡特殊要求。4.纵坡设计时，如受控制点约束导致纵面线形起伏过大，纵坡 不够理想，或者土石方工程量过大而又无法调整时，可用纸上移线 的方法修改平面线形，从而改善纵面线形。174.4 纵坡设计 的要求1.设计 必须满足 各项要求 。2.纵坡 应具 有一 定的 平顺性 ，起伏 不宜过大 和过于 频繁 。尽量 避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度 的陡坡夹最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置 反坡段。3.沿线地形、地下管线、地质、水 文、气 候和排水等综合考虑。4.应尽 量做 到添 挖平 衡，使 挖方运 作就近路 段填方 ，以 减少借 方和废

47、方，降低造价和节省用地。5.纵坡除 应满足 最小纵坡 要求 外，还 应满 足最小填土高 度要 求， 保证路基稳定。6.对连 接段 纵坡 ，如 大、中 桥引道 及隧道两 端接线 等， 纵坡应 和缓、避免产生突变。7.在实 地调查基 础上，充 分考虑 通道 、农 田水利等方面 的要 求。4.5 竖曲 线设 计竖曲线设计，首先确定合适的半径，宜选用较大的竖曲线半径。在不过分增加工程量的情况下，宜选用较大的竖曲线半径，一般都 应采用大于竖曲线一般最小半径的数值，特别是前后两相邻纵坡的 代数差小时，竖曲线更应采用大半径，以利于视觉和路容美观。只 有当地形限制或其他特殊困难不得已时才允许采用极限最小半径。

48、反向曲线间，一般由直坡段连续，亦可以相互直接连接。反向 竖曲线间设置一般直坡段，直坡段长度一般不小于计算速度行驶3s的行程长度。如受条件限制也可相互直接连接，后插入短直线10。公路纵坡线变坡点如图31，di为A点处司机视线高度，d2为B点障碍物或司机的视线高度，为变坡角。本设计中停车视距S停=110mo公路曲线最小半径见表31o表 3 1 公路曲线最小半径设计车速/ ( km/h )80凸曲线最小半径/m一般值4500极限值3000凹曲线最小半径/m一般值3000极限值200018本次设计路线中共有7个竖曲线，凸曲线、凹曲线半径都取10000(1)Tmo1.竖曲线1i1=0.026,i2=竖曲

49、线长度：=0.007,变坡点桩号K0+425L=R(i2-i1)=10000 x(0.007-0.026)=190m切线长度：L 190T=L=95m2 2图 3 1 变坡点示意图外距:E=T22R9522 10000=0.45m19i1=0.007,i2=-0.011,变坡点桩号K0+761竖曲线长度：L=R(i2-i1)=10000 x(-0.011-0.007)=180m切线长度：T=L=180 “=90m22外距：E=T2=902=0.405m2R2 00000起点：K0+671.6终占：乙 八、K0+851.3长度：179.7m3.竖曲线3ii=-0.011,i2=0.009,变坡点

50、桩号K1+271竖曲线长度：L=R(i2-i1)=10000 x(0.009+0.011)=200m切线长度：T=L=200 “c=100m22外距：E=T2=1002c 厂=0.5m2R210000起点：K1+171终占：乙 八、K1+371长度：200m4.竖曲线4i1=0.009, i2 =0.033,变坡点桩号K1+841竖曲线长度：L=R(i2-i1)=10000 x(0.033-0.009)=240m切线长度：T=L=240 c=120m22外距：E=T2=1202c=0.72m2R2疋10000起点终占乙八、长度2.竖曲线2起点：终占：乙八、K0+343.0K0+520.4177

51、.4mK1+720.8K1+960.820外距: 起点：终占：乙 八、 长度:7.竖曲线7竖曲线长度：L=R(i2-i1)=10000 x(0.011-0.002)=90mi1=0.033, i2=0.045,变坡点桩号K2+562竖曲线长度：L=R(i2-i1)=10000 x(0.045-0.033)=120m切线长度：T=L=120 “=60m22外距：E=T2602=0.18m2R2X0000起点：K2+502.0终占：乙 八、K2+622.0长度：120m6.竖曲线6i1=0.045, i2=0.002,变坡点桩号K3+024长度：240m5.竖曲线5竖曲线长度：L=R(i2-i1)

52、=10000 x(0.002-0.045)=430m切线长度:切线长度:外距：起点：终占：乙 八、长度：T= 2 =920=45mE=T22RK3+507K3+59790m4522 10000=0.1mT22152E=2.31m2R2 10000K2+809K3+239430mii=0.002,i2= 0.011,变坡点桩号K3+552T亠缈2 2=215m21第 4 章 横断面设计道路横断面，是指中线上各点的法向切面，它 是由横断面设计线 和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路 肩、分隔带、边沟边 坡、截水沟等设施构成的。6.1 横断 面设 计 原则 及步 骤1.横 断面设计 原则(1)

53、设计应根 据公 路等级、行 车 要求 和当 地自然条件，并 综 合考 虑 施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定， 又要经济合理。(2)路基设计 除选 择合适的 路基 横断 面形式和 边坡坡 度等 外，还应 设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用 经济有效的病害防治措施。(3)还应结合 路线 和路面进 行设 计。选 线 时，应 尽 量绕 避一 些难 以 处理的地质不良地段。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡，应与移 改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，保证路 基稳定。(4)沿河及受水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。(5)当路基设 计标

54、 高受限制 ，路 基处 于潮 湿、过 湿 状态 和水 温状 况 不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实，使 路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。(6)路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。2.横 断面设计 步骤(1)确定路基标准横断面图 本公路的横断面采用的是整体式。横断面组成主要包括：行车 道、中间带、路肩、边坡、排水设施（边沟、排水沟等）等。(2)绘制路基横断面图 路基横断面图的绘制按如下步骤进行：(1)依据横断面测量资料绘制横断面地面线；依据路基设计表中的有关数据，绘制路福的位置；(3)参照路基标准横断面图绘制路基边坡与地面线相交，并在需 要

55、设置支挡防护处绘制支挡结构物的断面图；依据综合排水设计，绘制路基边沟等在横断面上的位置。 依据上述步骤，在A3图纸上绘制的道路横断面图并计算出填挖 面积，标在图上。22(3)路基横断面宽度设计的公路为二级公路，路基宽度为14m，行车道为3.75m，硬 路肩为2.75m，土路肩为0.5m，硬路肩右侧各设置路缘石。4.2 超高设计4.2.1 超高设计步骤(1)超高横坡度的确定当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应在曲线上设置超 高。超高的横坡度依据公路等级、行车道速度、平曲线半径，并结 合路面类型、气候条件和车辆组成等条件确定。(2)超高缓和长度的确定(1)确定超高缓和段长度根据公路等级、设计速

56、度和平曲线半径查表得圆曲线的超高值1iy=5%,公路采用绕边线旋转，超高渐变率p=，所以超高缓和段长200度：14B，i(T-.5)沁%Lc=L=2=65mp1200而缓和曲线Ls=120m,取Lc=Ls=120m，路拱坡度iz=2%,路肩坡度ij=3%，路面宽度B=6.5m，超高横坡超高渐变率：23P=65(甞叭佥叮。，满足排水要求，所以Lc=120m表 4 1 绕内边线旋转超高值计算公式超高方式计算公式备注X Xo外缘圆bjij+(bj+B)iy1.计算结果圆B均为与设曲中线bjij+计之高线内缘bjij-(bj+bw)iy差；X2.临界断面外缘bj(ij-iZ)+bjiz+(bj+B)i

57、yLC距超高缓和BBX段起点：汁中线bjij+ izbjij+ iy过22Lciz渡xo= Lc；段Iy内缘bjij-(bj+bx)izXbjij-(bj+bx) iy3.加宽值bxLC按加宽公式计算计算临界断面X0i2%xo= Lc=竺X120=48miy5%(3)计算各桩号处得超高值超高起点为ZH(HZ)点，分别计算出x值，然后分别代入表41的计算公式中，加宽过渡采用比例过渡，加宽值bw=1.0m。土 路肩在超高起点前1m变成与路面相同的横坡，且在整个超高过渡段 保持与相邻行车道相同的横坡。第一圆曲线计算结果见表42o24表 4 2 超高值计算结果表桩号X(m)加宽值bx（m）外侧超高 值

58、（m）中线超咼 值（m）内侧超高 值（m）K0+790(ZH)0 xo=480.0000.0050.0800.005K0+80010 xo=480.4170.1550.083-0.004K0+890(HY)1.0000.3650.178-0.030K0+9001.0000.3650.178-0.030K0+9501.0000.3650.178-0.030K1+0001.0000.3650.178-0.030K1+0501.0000.3650.178-0.030K1+075(QZ)1.0000.3650.178-0.030K1+1001.0000.3650.178-0.030K1+1501.00

59、00.3650.178-0.030K1+2001.0000.3650.178-0.030K1+2501.0000.3650.178-0.030K1+260(YH)1.0000.3650.178-0.030K1+30050 xo=480.4170.1550.083-0.004K1+35010 xo=560.0830.0080.0080.003K1+360(HZ)0 xo=560.0000.0050.0800.005第二圆曲线计算结果见表4325表 4 3 超高值计算结果表桩号X(m)加宽值bx（m）外侧超高 值（m）中线超咼 值（m）内侧超高 值（m）K1+935(ZH)0 xo=480.000

60、0.0050.0800.005K1+95015xo=480.1250.0500.0800.003K2+000(HY)1.0000.3650.178-0.030K2+0501.0000.3650.178-0.030K2+065(QZ)1.0000.3650.178-0.030K2+1001.0000.3650.178-0.030K2+130(YH)1.0000.3650.178-0.030K2+15045 xo=480.3750.6350.080-0.003K2+195(HZ)0 xo=5600.0050.0800.005第三圆曲线计算结果见表44。表 44 超高值计算结果表桩号X(m)加宽值b