南宁玉林二级公路综合设计说明书

1、毕业设计说明书课题名称 南宁至玉林二级公路综合设计学院(部) 公 路 学 院 专 业 公路与城市道路工程 班 级 21010601 学生姓名 王 若 泰 学 号 2101060127 04 月 26 日至 06 月 18 日共 8 周指导教师(签字)教学院长(签字)摘 要本设计为南宁到玉林二级公路综合设计。根据设计公路的交通量及其使用任务和性质，确定为双车道二级公路。道路所经地区为丘陵区，高差变化不大，但受地形等环境条件限制。全线总长5198.401米，有6个平曲线、4个竖曲线、12个过水涵洞，设计车速80km/h，路基一般宽度12m。路面为沥青混凝土结构。本设计说明书进行路线方案的论证，确定

2、合适的设计方案，并推荐一个最佳方案进行详细的技术设计，包括路线的平、纵、横设计，路基路面设计和排水设计，环境评价等各方面内容。关键词：玉林，丘陵，二级公路，平、纵、横设计，路基，路面，排水, 沥青混凝土Abstract:The design is for a new built highway in YuLin Province of Guangxi. According to the given traffic volume service level and attribute of the proposed highway ,the highway is defined as the 2

3、-class highway lies in the center of Guangxi Province of Guilin Province to Liuzhou , and the routine goes through Hilly region area. The length of the route is 5198.401 meters. There are 6 culverts , 4 plan curves , and 12 Water culverts along the routine .The desigh vehicle speed is 80km/h and the

4、 width of the subbase is 12m.The pavement is made up of cement concrete. The determination of highway grade ,horizontal alignment design ,vertical alignment design ,subgrade and drainage design, pavement design are described in this technical manaul. The determination of culverts' location, type

5、 and span are also introduced in this derection.Key words: Hilly region, Second grade highway, Horizontal alignment design, Vertical alignment design, Subgrade, Pavement, Drainage, Asphalt concrete文档可自由编辑打印目录绪论1第一章 设计技术标准的确定21.1该公路的设计意义21.2沿线地貌，地形，地质，及自然地理特征21.2.1气候特点21.2.2降水量及地下水埋深31.2.3地形与地貌31.2.4

6、地质与土质31.2.5植被、作物等概况31.3道路等级和主要技术指标的论证和确定41.3.1交通量计算及公路等级的选用41.3.2行车速度51.3.3最小半径的确定61.3.4最大纵坡、最小坡长、最大坡长；竖曲线最小半径和长度的确定71.3.5缓和曲线的确定81.3.6车道宽度、路肩宽度和路基宽度81.3.7视距的确定91.3.8本次设计主要技术指标9第二章 路线设计102.1路线平面设计102.1.1平面线形设计112.1.2平面设计中的基本原则122.1.3线形的设计步骤:142.1.4线形设计152.1.5方案比选152.2路线纵断面设计172.2.1纵面线形设计的一般原则172.2.2

7、纵断面设计182.2.3高程计算202.4路线横断面设计212.4.1查相关资料得各项技术指标212.4.2加宽的确计算222.4.3超高的计算222.4.4视距的验算23第三章 路基设计243.1路基横断面设计243.1.1 填方路基243.1.2 挖方路基243.2路基排水设计253.2.1路基排水设计的一般原则为：253.2.2常用的路基地面排水设备253.2.3边沟253.2.4截水沟263.2.5排水沟263.2.6 路基的强度与稳定性同水的关系273.2.7 地面水对路基产生冲刷和渗透273.3路基防护设计273.3.1 岩土填筑的路基273.3.2 坡面防护283.4路基处理28

8、3.5路基防护283.6路基施工的一般规定29第四章 挡土墙设计304.1挡土墙的选型304.1.1材料选择304.1.2墙身断面形式的选择304.1.3位置选择304.2 重力式挡土墙设计及验算314.3挡土墙排水设施374.4沉降缝与伸缩缝38第五章 路面设计395.1路面结构选取395.1.1路面设计基本原则395.1.2路面结构推荐395.2新建沥青混凝土路面设计405.2.1设计理论和方法405.2.2 面层405.2.3 基层405.2.4垫层425.2.5轴载分析42第六章 涵洞566.1涵洞的简介566.2涵洞的分类及设计中选择位置和形式566.3涵洞施工566.31施工准备5

9、66.3.2施工方法576.4涵洞与桥梁的区别58第七章 桥梁597.1桥梁的简介597.2桥梁的分类及设计中选择的位置和形式59第八章 其他沿线设施及环境保护60附录61软件简介：61（一）纬地道路辅助设计系统简介61（二）公路路面设计程序系统HPDS2003简介61（三）理正挡土墙设计cad软件简介65总 结68致 谢69参 考 文 献70第一章 绪论交通运输是国民经济的命脉，是联系工业与农业、城市与乡村、生产与消费的纽带，在政治、经济、军事、文化等方面都有重要的作用和地位。世界经济的发展证明，要实现国民经济的现代化，必须实现交通运输的现代化，同时交通运输的现代化程度，既反映国民经济的发展

10、水平，也是综合国力的体现。从改革开放以来，我国的公路交通事业得到了迅速的发展，到2005年底中国公路总里程达到192万Km全国有十四个省区高速公路突破2000km，公路运输已经深入到经济建设和社会生活得各个方面，在国民经济中占有越来越重要的地位。高速公路的建设和使用，为汽车快速、高效、安全舒适的运行提供了良好的条件，标志着我国的公路运输事业和科学技术水平进入了一个崭新的时代。我国的公路建设虽然取得了很大成就，但公路的落后状态仍未得到改变，与发达国家相比还有很大差距。我国高速公路总量仅相当于美国上世纪六十年代初的水平，占公路网的比重大大低于一些发达国家，高速公路总量同我国人口、经济、资源的客观需

11、求相比，存在较大的差距。另一方面，我国公路不仅数量少，而且等级偏低，多为三、四级路，路面质量差，这和我国公路的设计水平较低是分不开的。随着现代工业和现代科学技术的迅速发展,无论发达国家还是发展中国家都投入了大量的资金进行基础设施建设，公路已成为一个国家生产力是否发达的重要标志，也是一个国家实力的重要组成部分。第二章 设计技术标准的确定2.1该公路的设计意义南宁，广西壮族自治区首府，位于广西西南部，与越南社会主义共和国毗邻，是红豆的故乡，也是一座历史悠久的边陲古城，具有深厚的文化积淀，古称邕州，是一个以壮族为主的多民族和睦相处的现代化城市。南宁市的旅游资源十分丰富。早在宋代，当时的文人墨客就评出

12、了古“邕州八景”（望仙怀古、青山松涛、象岭烟岚、罗峰晓霞、马退远眺、弘仁晚钟、邕江春泛、花洲夜月）。在国家实施西部大开发和建立中国东盟自由贸易区之际，具有承东启西，连南接北的区位优势，是中国经济快速发展的新区域和外商投资的新热点。玉林，古称郁林州，州郡史两千多年，玉林是广西东南部一座具有千年历史的古城；同时也是一座正在崛起的泛北部湾中小企业名城。现辖玉州区、福绵管理区、玉东新区(2009年12月6日挂牌成立)、北流市、容县、陆川县、博白县和兴业县。被评为“广西文明城市”，是全国最大的内燃机生产基地、全国最大的日用陶瓷生产出口基地之一，国家级的建材生产出口基地、皮革服装基地和食品加工基地，福绵管

13、理区被誉为“世界裤都”，博白县获国家级“中国编织工艺品之都”称号，陆川县荣膺“中国铁锅之都”。全市有华侨及港澳台同胞100多万人，是广西最大、全国著名的侨乡。南宁至玉林二级公路的建设，使玉林接首府南宁又多了一条快捷通道，玉林作为广西北部湾经济区的4+2城市，与首府南宁的空间距离心理距离进一步拉近，玉林丰富的自然资源和农副产品资源将得到更好地开发利用。人流物流信息流将向玉林汇集，这条公路将是玉林实现较快发展的希望之路，也是玉林人民的幸福之路。这条公路对于南宁来说，更加巩固了其作为广西首府的交通枢纽的地位，有利于其在加快构建区域性物流基地、商贸基地和旅游开发。这条公路的建设不光是一条致富之路，更是

14、一条和谐之路，汉族与少数名族共同发展之路。1.2沿线地貌，地形，地质，及自然地理特征1.2.1气候特点玉林市地处北回归线以南，属典型的亚热带季风气候，气候温和，年均气温21°C，雨量充沛，年平均降雨量为1650毫米；光热充足，年平均日照时数为1795小时；无霜期长，年平均无霜期天数为346天。玉林市历史上没有出现过大旱大涝的年景。玉林终年林木苍翠，鲜花盛开，一直来被人传为风水宝地，四季皆宜旅游。1.2.2降水量及地下水埋深路线所经地区面向热带海洋，降水量丰富。雨日、雨量、雷雨次数较多，属中国暴雨分区第9区。年降水量在16002000mm之间，其降雨特点为平原少于山区，迎风坡多于背风坡

15、，雨型为夏雨和台风暴雨，最大雨期长2.54.5天。暴雨强度大，径流速度较快，一般汇水在10km2以下。汇流时间一般约为30分钟左右。潮湿系数为0.75-2.0之间。地下水埋深一般丘陵地区为2.3米左右，平原及沟谷处约为1.3米左右。平微区低洼地方地表有长期积水。1.2.3地形与地貌路线所经地区地形为湿润丘陵重丘、低山及平原，属云贵高原与东南沿海三角洲平原的过渡地区。丘陵、低山坡面陡峻，陡达40%以上。沟谷两侧坡面曲折，局部地段呈鸡爪地形。该地区河流及沟谷水量丰富，地面径流资源丰富，水土流失不太严重。广阔平坦，村镇、田地、水利建筑设施等较多。1.2.4地质与土质本地区位于南岭中等山地工程地质区的

16、西南部。第四纪多残积层土质为砖红色粘性土、属高液限的粘土，多为碳酸岩风化的残积土。该地区岩石风化破碎较重，丘陵地区属于自然营力的长期作用，局部地方有岩石出露。岩石以碳酸岩为主，花岗岩次之。据实地调查，路线所经平原微丘区均按土质考虑,其中松土占30%，普通土占70%；路线所经山岭重丘区：(1)凡岩石悬崖地区，土层厚1米，为普通土，以下为岩石中，软石占40%，次坚石60%;(2)凡有土质陡坎地区，均为土质，其中松土占30%，普通土占30%，硬土占40%;(3)凡无陡坎悬崖地区，土层覆盖厚度约为1.5米左右，其中松土占10%，普通土占60%，硬土占30%，以下为岩石中，软石占30%，次坚石占40%，

17、坚石占30%,土质密实，岩石风化程度中等。1.2.5植被、作物等概况根据中国自然地理区划，路线所经地区地处热带北部季雨林型长绿阔叶林-砖红壤性土小区，自然地理特征为热带湿润长绿林，林种主要有杉木，毛竹等用材林和油茶、油桐、剑麻等多种经济林。主要生长于山区和半山区的丘林地带。平原微丘及宽阔河谷地带多田地，粮食生产以水稻为主。旱地作物主要是甘薯、玉米和豆类等，主要在丘陵地区。饲养业和池塘养鱼业也较多。路线所经地区,由于降水量较大,山坡坡面较陡,地表水对路基有一定的冲刷影响,平原地带则公路用地与农业有一定矛盾。1.3道路等级和主要技术指标的论证和确定道路做为一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、

18、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线性构造物。公路的路线位置受社会经济、自然地理和技术条件等因素的制约。我们设计的任务就是在调查研究、掌握大量材料的基础上，设计出一条有一定技术标准、满足行车要求、工程费用最省而且美观的路线。1.3.1交通量计算及公路等级的选用公路等级的选用应根据公路的功能和规划交通量，结合项目所在地区的综合运输体系，远景发展，路网规划，经论证后确定。1、规划交通量的计算规划交通量（也称设计交通量）是指拟建道路到预测年限时所能达到的平均日交通量（辆/日），其值根据历年交通观测资料预测求得，目前多按年平均增长率计算确定。 （1.1）规划交通量起始年平均日交通量（辆/日）年平均增长率（%

19、）n 预测年限（年）交通资料表序号汽车型号或车型交通量（辆/日）车辆折算系数合计1小汽车6801.06802解放CA159251.513883太脱拉130S8002.016004东风SP91357751.51163由表可得起始年平均日交通量=680+1388+1600+2325=5993 辆/日由公式(1.1)可知=5993*=13730辆/日根据公路路线设计规范（JTG D202006）2.1.1得双车道二级公路应能将适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为5000-15000辆。经上述计算知到设计年限末的交通量为13730辆/日，在此区间内。2、公路的功能公路是为国民经济、社会发展和人

20、民生活服务的公共基础设施，公路运输在整个交通运输系统中也处于基础地位。此条新建公路，将惠及南宁与玉林地区以及沿线人民，成为两地政治、经济、文化、生活交流的又一大通道。3、公路的使用性质新建公路为干线公路，在自治区具有政治经济意义。4、远景发展此条道路在未来15年内，为玉林到南宁的快速路。随着经济的发展，人员物资的来往越来越密切，预测年平均增长率为6.1%，到第15年，此公路需满足交通量约为13730辆/日。5、路网规划新建公路是于南宁公路网计划的一部分，南宁市公路网发展规划规划到2020年，公路总里程达到11192.57公里，基本形成以南宁市为中心，以县城为节点，以高速公路为主干，以国道、省道

21、、县道、县际公路为骨架的高等级公路网，达到“一小时交通圈”的交通要求，实现交通现代化。从以上五个方面综合考虑，确定此条新建公路等级为二级，这样既能满足经济发展的需求，又能使资源得到合理的利用，避免修建高速公路资金筹措的困难，也避免了因为路的等级低而造成的后续高养护费用问题。1.3.2行车速度公路工程技术标准JTG B012003 2.0.5各级公路设计速度规定如表公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度（km/h）1201008010080608060403020南宁地区为丘陵区，该路设计为二级公路且为干线公路，故选用行车速度V=80km/h1.3.3最小半径的确定当汽车在弯道

22、上行驶时，会受离心力的作用，为保证汽车行驶安全，曲线上的路面做成外侧高，内侧低的单向横坡形式，即超高。此时水平力可以抵消离心力的作用。X=F*cos-G*sinY= F*sin+G*cos由于较小，故可视为sin=tg=ih， cos=1;所以，X=F-G*ih=G(v2/gR-ih)设=X/G=v2/gR-ih= V2/127R-ih，该是表达了横向力系数与车速、平曲线半径及超高之间的关系，值愈大，汽车在平曲线上的稳定性愈大。式中：R-平曲线半径（m）；-横向力系数；V-行车速度（KM/h）; v-行车速度(m/s); ih-横向超高系数。不产生横向倾覆的最小平曲线半径R V2/127(b/

23、2hg+Ih);不产生横向滑移的最小平曲线半径R V2/127(h+ih)汽车在平曲线上行使时的横向稳定性主要取决于横向力系数值得大小。现代汽车在设计制造时重心较低，一般b2hg,而h<0.5，所以h<b/2hg。依旧是汽车在平曲线上行使时，在发生横向倾覆之前先产生横向滑移现象，为此，设计中只要保证不产生横向滑移，也就保证了横向倾覆稳定性。即半径满足R V2/127(h+ih)即可。公路工程技术标准JTG B012003 3.0.14圆曲线最小半径规定如下表设计速度（km/h）1201008060403020一般值（m）10007004002001006530极限值（m）65040

24、0250125603015不设超高最小半径（m）路拱2.0%5500400025001500600350150路拱2.0%7500525033501900800450200本次设计选用的圆曲线最小半径一般值为400m。1.3.4最大纵坡、最小坡长、最大坡长；竖曲线最小半径和长度的确定（1）最大纵坡：公路工程技术标准JTG B012003 3.0.16最大纵坡规定如下表设计速度（km/h）1201008060403020最大纵坡（%）3456789本次设计选用的最大纵坡为5%（2）最小坡长：公路工程技术标准JTG B012003 3.0.17-1纵坡最小坡长规定如下表设计速度（km/h）1201

25、008060403020最小坡长（m）30025020015012010060本次设计选用的最小坡长为200m（3）不同坡度最大坡长：公路工程技术标准JTG B012003 3.0.17-2不同纵坡最大坡长规定如下表 设计速度 最大坡长（m） km/h 纵坡坡度（%） 120100806040302039001000110012004700800900100011001100120056007008009009001000650060070070080075005006008300300400920030010200本次设计选用的最大坡长为1100m（4）竖曲线最小半径和最小长度：公路纵坡变更

26、出应设置竖曲线。公路工程技术标准JTG B012003 3.0.18竖曲线最小半径和最小长度规定如下表设计速度（km/h）1201008060403020凸形竖曲线半径（m）一般值170001000045002000700400200极限值11000650030001400450250100凹形竖曲线半径（m）一般值6000450030001500700400200极限值4000300020001000450250100竖曲线最小长度（m）100857050352520综上凸形竖曲线最小半径一般值4500m，极限值3000；凹形竖曲线最小半径3000m,极限值2000m；竖曲线最小长度为70m

27、。1.3.5缓和曲线的确定缓和曲线是道路平面线形要素之一，它曲率连续变化，便于车辆遵循，离心加速度逐渐变化，乘客感觉舒适，可增加视觉美观。当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应设缓和曲线。缓和曲线采用回旋曲线。缓和曲线的长度从以下几个方面考虑确定：（1）一般汽车驾驶操作从容，旅客感觉舒适lsmin=0.0214V3/R*s=0.0214*803/400*0.4=68.5m（2）由于在缓和曲线上设置有超高渐变段，如果缓和曲线太短会因路面急剧的由双坡变为单坡而形成一种扭曲的面，对行车和路容均不利。按规范规定的适中的超高渐变率，导出缓和段最小长度。lsmin=Bi/p=9*0.06/(1/150)

28、=81m（3）车在缓和曲线上的行驶时间不应少于3秒，即缓和曲线不应短于67m。综合考虑，缓和曲线尽量不要短于80 m左右，至少不应小于规范给定的70米的要求。1.3.6车道宽度、路肩宽度和路基宽度（1）车道宽度：公路工程技术标准3.0.2规定设计速度(km/h)1201008060403020车道宽度（m）3.753.753.753.503.503.253.00(单车道为3.50)本次设计选用的车道宽度为3.75*2=7.50m（2）路肩宽度：公路工程技术标准JTG B012003 3.0.5路肩宽度应符合下表规定设计速度（km/h）高速公路、一级公路二级公路、三级公路、四级公路1201008

29、0608060403020右侧硬路肩宽度（m）一般值3.00或3.503.002.502.501.500.75最小值3.002.501.501.500.750.25土路肩宽度（m）一般值0.750.750.750.500.750.750.750.500.25双车道0.50单车道本次设计选用的硬路肩宽度为1.5m，土路肩宽度为0.75m（3）路基宽度：二级公路路基宽=土路肩宽+硬路肩宽+行车道宽=0.75*2+1.50*2+3.50*2=12 m公路工程技术标准JTG B012003 3.0.11规定设计速度80km/h的二级公路路基宽度一般值为12m，最小值为10m，最小值为条件受到限制时可采

30、用的值，本次设计需用一般值12m.1.3.7视距的确定 公路工程技术标准JTG B012003 3.0.12表规定如下设计速度（km/h）8060403020停车视距（m）11075403020会车视距（m）220150806040超车视距（m）550350200150100综上停车视距为110m,会车视距为220m，超车视距为550m。1.3.8本次设计主要技术指标 根据以上论证,这段南宁玉林二级公路设计选用的各项技术指标为：指标名称单位指标名称单位计算行车速度80km/h车道数2行车道宽7.5,m路基宽度12m硬路肩宽1.5m土路肩宽0.75m停车视距110m会车视距220m超车视距550

31、m圆曲线一般最小半径400m圆曲线极限半径值250m缓和曲线最小值70m不设超高最小半径2500m最小坡长200m最大纵坡5%最大坡长1100m竖曲线极限最小半径3000m(凸)竖曲线一般最小半径4500m（凸）2000m(凹)3000m（凹）竖曲线最小长度70m超高横坡度最大值8%第二章 路线设计2.1路线平面设计路线方案是根据指定路线总方向和设计道路的性质、任务以及在公路网中的作用，考虑社会、经济因素和自然条件来拟定路线走向，路线方案是否合理，不但关系到公路本身的工程投资和运输效率，更重要是的影响到路线在公路网中是否满足国家的政治、经济、国防的要求和长远利益。路线应在满足使用任务和性质要求

32、的前提下，综合考虑自然条件、技术标准和技术指标、工程投资、施工期限和施工设备等因素，通过多方案的比较，提出合理的推荐方案。选线是在道路规划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。根据设计要求、公路现状,确定公路线路走向的基本原则是:（1）该地区公路作为旅游资源开发的主干线,其走向既要符合旅游开发发展总体规划,又要与沿乡镇规划紧密结合,合理衔接；（2）避让村镇、干渠及高压干线等,尽可能减少拆迁民房等建筑物；（3）新建线路选择应尽可能避免和减少破坏现有水利灌溉系统；（4）坚持技术标准,尽可能缩短行车里程。在本路线设计中，路线起点至位于山岭区，大约0.7公里后路

33、线所经地区地势比较平缓，便于展线。但在起始的山岭区路段，由于该地区石质以石灰岩为主，山脚坡度较缓，路线定线中，路线与这种山相遇，尽力避让，如果太过避让会降低线形指标，可进行必要的开挖，以提高路线的线形指标，提高公路的服务质量。故在此路段，本人的设计思路为，选用指标较好的平面线形，进行合理的开挖，提高公路的服务质量。利用一个S形曲线成功的避过了山岭。如下页图中所示：在其它的路段中，由于没有农田也没有陡峻山岭的影响，本路线大部分采用了利用原有小径的方法，利用原路已有的挖方来降低工程量。同时保证平面线形指标。但由于资料不全，实际读取地面线高程时，仍假设为未挖方过的地面，实际工程量应比计算的工程量小。

34、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。纵断面设计的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，研究并拟定起伏空间线几何构成的大小及长度以 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。在平原区路段，综合考虑了地下水、地表积水的影响，以及设置涵洞的要求，拉坡时，一般保证填土高度在1m以上，以保证路基稳定，但一些地方考虑到工程量不太大以及填挖均衡，出现一些矮路堤。2.1.1平面线形设计该地区属平原微丘区，二级公路的选线原则是以路线走向和公路的线性指标为主导，结合并有效利用自然地形，正确安排平面线形，合理解决避让、穿越、趋近地物等问

35、题，同时考虑纵坡的限制。此设计段地形对路线的走向限制很大，布线应在合理有效利用自然地形、避免大填大挖的气体下，着重考虑政治、经济因素，正确处理对地物地质的避让与趋就，找出一条理想的路来。综合以上特点，选线时注意以下要点：（1）平面线形应力求直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调本设计地区大部分地形对路线走线限制很大，路线不能做到直捷，但力求顺适，在平面线形要素中曲线长度所占比例比较大。尤其在设计路线的前面地段，受地形的限制要进行绕山而行，所以有较长的曲线，路线基本上都是曲线。（2）合理考虑路线与城镇村庄的关系1路线尽量避免穿越城镇、较密集的居民点及一些重要单位，例如学校，工厂

36、等，但又要考虑到便利支农运输，便利群众，便利与工矿的联系，路线不宜离开过远，做到“靠村不进村，利民不扰民”在两者发生严重冲突时，应综合各种因素合理考虑解决。2路线应尽量避开重要的电力、电讯设施和一些重要的建筑物，如果没有办法解决时，可进行少量的拆迁。（3）正确处理与农业的关系。1尽量做到不占或少占高产田。布线要从路线对国民经济的作用、对支农运输的效果、地形条件、工程数量、交通运输费用等方面全面分析比较，既不能片面为了追求过高的线性指标而占用大量高产田，也不能片面强调不占哪块田，使路线弯曲，线性指标过低而造成行车条件恶化。2.水力建设相配合。尽可能少和灌溉渠道相交，把路线布置在渠道上方非灌溉的一

37、侧或渠道尾部。路渠方向基本一致时，沿渠堤布线，堤路结合，桥闸结合，以减少占田和便利灌溉。路线必须跨河时，应当尽量减少过多压缩河水过水断面，避免不必要的冲刷。（4）处理好路线与原有道路关系（5）注意土壤水文条件2.1.2平面设计中的基本原则在路线的平面设计中所要掌握的基本原则有：（1）平面线形应力求直捷，做到连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；本设计路线要绕山而行，路线弯曲较大，曲线所占比例较大。路线与地形相适应，既是美学问题，也是经济问题和保护生态环境的问题，这一点对于处于旅游区的地区来说特别重要。直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形、地物等具体条件。行驶力学上的要

38、求是基本的，视觉和心理上的要求对高等级公路应尽量满足；二级公路应注重立体线形设计，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适，计算行车速度越高，线形设计所考虑的因素越应周全。本路线计算行车速度为80Km/h，在设计中已经考虑到平面线形与纵断面设计相适应，平曲线应该梢长于竖曲线，尽量做到了“平包竖”。（2）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，应注意各线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。在长直线尽头不能接以小半径曲线，高低标准之间要有过渡。本设计中未曾出现长直线以及高低标准的过渡。（3）避免连续急弯的线形；连续急弯的线形给驾驶着造成不便，给乘客的

39、舒适也带来不良影响。在设计中可在曲线间插入足够长的直线段或回旋线，如果在两个平曲线之间不能满足长直线的要求，最小也要满足最短直线距离限制，同向曲线之间最短直线为6V=480m米，反向曲线间为2V=160m米。（4）平曲线应有足够的长度；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。缓和曲线的长度不能小于该级公路对其最小长度的规定；中间圆曲线的长度也最好有大于3s的行程，当条件受限制时，可将缓和曲线在曲率相等处直接连接，此时圆曲线长度为0。路线转角过小，即使设置了较大的半径也容易把曲线长看成比实际的要短，造成急转弯的错觉。这种倾向转角越小越显著，以致造成驾驶者枉作减速转弯的操作。一

40、般认为，7°应属小转角弯道。在本设计中平曲线长度都已符合规范规定，也不存在小偏角问题。2.1.3线形的设计步骤:平面线形的设计主要是确定交点位置、曲线半径、缓和曲线的长度等。确定过程中：应保证平面线形连续顺适，保持各平面线形指标的协调、均衡，而且要与地形相适应和满足行驶力上的要求。（1）交点主要确定路线的具体走向位置，因此其位置的确定非常重要。必要时应做相应的比较方案进行比选，保证方案可行、经济、合理、美观、工程量小。（2）缓和曲线长度的确定首先在满足曲线及缓和的最小长度的前提下，初步拟定其长度，然后平曲线半径及缓和曲线长度可以根据切线公式或外距公式反算 在初步设计时可忽略p,并近似

41、取q=Ls/2,由、即可得： 当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应设缓和曲线。缓和曲线采用回旋曲线。缓和曲线的长度从以下几个方面考虑确定：a.驾驶操作从容，旅客感觉舒适b.超高渐变率适中由于在缓和曲线上设置有超高渐变段，如果缓和曲线太短会因路面急剧的由双坡变为单坡而形成一种扭曲的面，对行车和路容均不利。c.行驶时间不过短车在缓和曲线上的行驶时间不应少于3秒。在本设计中缓和曲线最小值为100m，均满足以上要求。在确定R,Ls以后就计算各曲线要素，推算各主点里程及交点的里程桩号。最后由平面设计的成果可以得到直线曲线及转角表。2.1.4线形设计路线的平面设计所确定的几何元素是以设计行车速度为主要

42、依据的。本路段平面线形主要以基本线形为主。按直线回旋线圆曲线回旋线直线的顺序组合 。由于该路段地形受限，本路线选线的原则主要是根据地形和地势，避开陡坡，尽量利用较平坦地势，在保证线形的前提下，尽量减少对农田的占用，注意了对电力通讯设施的避让。为提高公路使用性能，在圆曲线半径的选择过程中尽量选取较大的半径。在本设计中采用最小半径为453.2646m，大于规定所要求的一般最小半径400m。基本型曲线中，为使线形协调，满足了回旋线、圆曲线、回旋线的长度比111121；S形曲线满足了前后两段回旋线参数A1与A2比值在1.5倍内；保证了线形的要求。本设计中偏角均大于7°，不存在小偏角问题。2.

43、1.5方案比选根据以上原则，拟定出两条路线走向方案,并对两条路线方案进行利弊分析，比较分析结果，推荐最优方案。现将影响路线方案优劣的主要经济技术指标列表如下所示，以进行路线方案的比选。路线方案的试算：1、方案一：计算平曲线要素值(1)JD1: =43°4516.3 R=453.2646m Ls=120m缓和曲线后圆曲线内移值： R= =1.32m切线增值： q=59.96m 切线长 ： 平曲线长度： 外距： 缓和曲线角 ： 圆曲线长度 Ly=Lh-2Ls =226.14m (2)JD2: =36°457.7 R=510.20m Ls=120m缓和曲线后圆曲线内移值： R=

44、=1.18m 切线增值： q=59.97m 曲线切线长： 平曲线长度： 外距 缓和曲线角 ： 圆曲线长度 Ly=Lh-2Ls =201.30m2、方案二计算平曲线要素值（计算方法同上）（1）JD1：70°2313.0 R= 250m Ls=70mR=0.82 q=34.98 T=211.87 L=377.12 E=56.91 =8.02 Ly=237.12 （2）JD1：88°439.9 R= 317.98 m Ls=70m R=0.64 q=34.99 T=346.57 L=562.38 E=127.67 =6.31 Ly=422.383、 方案比选如下表：指标单位方案一

45、方案二路线长度Km5198.4015350.80转角数个79最小半径及个数m02300个01线形优劣优劣占用农田情况较少较少拆迁情况没有没有确定方案本次设计选用方案一2.2路线纵断面设计纵断面设计的主要内容是根据道路等级及沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高，各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长度适当、平面与纵面组合设计协调、以及填挖经济、平衡，如果道路的设计纵坡太小，还要考虑路面的排水问题。这些要求虽在选定线阶段有所考虑，但要在纵面设计中具体加以实现。2.2.1纵面线形设计的一般原则1纵面线形应与地形相适应，设计成视觉连续，平顺而

46、圆滑的线形，避免在短距离内出现频繁起伏。2应避免能看见近处和远处而看不见中间凹处之线形。3较长的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近坡顶的纵坡宜适当放缓。4相邻纵坡之代数差小时，应尽量采用大的竖曲线半径。5交叉前后的纵坡应平缓。2.2.2纵断面设计在纵面设计中，因为该地区是山岭重丘区，填方路段和挖方路段相差不大。所以考虑到以下问题：(1)路基最小填土高度；由于该地区地势落差很大，排水通畅，地下水位低（大于3m），填方路段都能满足最小填土高度要求；在挖方地区也应该保证一定的填土高度，从而控制路面下一定范围内土基处于干湿或者干燥状态（相对于含水量），使土基满足强度、稳定性和变形的要求；(2)

47、平纵组合设计(3)平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线（平包竖）；(4)平曲线与竖曲线大小应保持平衡；2.2.2.1最大纵坡根据公路工程技术标准（JTG B01-2003）规定，二级公路（山岭重丘区）的最大纵坡，应不大于6%，在长路堑路段，以及其他横向排水不畅的路段，均应采用不小于0.3%的纵坡。纵坡的长度不小于250米。当坡度为4%时，最大坡长为800米；当坡度为5%时，最大坡长为600米。当连续纵坡大于5%时，应在不大于上述长度处设置缓和坡段，缓和坡段的纵坡应不大于3%，且其长度不小于150米。制定最大纵坡时不仅从设计车型的爬坡能力考虑，还要考虑汽车在纵坡上能否快速，安全及行车

48、的经济性。设计时，应尽可能选用小于规定最大纵坡的坡值，由于本设计地形自然纵坡的限制，同时考虑的工程量，选用的路线纵坡大部分路段都是接近地形自然纵坡，坡度较大，坡长也较长，但都控制在规范规定的范围内。本设计中最大纵坡为2.87%。满足要求。2.2.2.2最小纵坡在长路堑地段。设置边沟的低填方地段以及其他横向排水不畅地段，为满足排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3%的纵坡，并做好纵、横断面的排水设计。本设计中最小纵坡为0.3%。2.2.2.3坡长二级公路微丘区设计时速80km时的一般最小坡长为250m.本段公路设计的最小坡长为640m。2.2.2.4合成坡度在有平曲线的坡

49、道上，最大坡度既不是纵坡方向，也不是横坡方向，而是两者组合成的流水线方向。将合成坡度控制在一定范围之内，目的是尽可能避免急弯和陡坡的不利组合，防止因合成坡度过大而引起的横向滑移和行车危险，保证车辆在弯道上安全而顺适的运行。在设有超高的平曲线上，超高与纵坡的合成坡度值不得超过8.0%。当路线的平面和纵坡设计基本完成后，应检查合成坡度I。如果超过最大允许合成坡度时，可减小纵坡或加大平曲线半径以减小横坡，或者两方面同时减小。2.2.2.5纵断面设计经计算机反复电算优化挖填基本合理，纵坡均匀平缓，利于排水。竖曲线半径尽量采用较大值。本路段线位高程在123.31-175.50m之间，共设有变坡点6处。平

50、纵面组合基本顺适，方向明确，组合合理。2.2.2.6纵断面设计步骤：边坡点的确定主要依据公路工程技术规范的规定，比如：最大纵坡、最大及最小坡长的限制、填挖工程量、经济点、施工要求以及路基稳定需要等来确定。最终确定边坡点高程、桩号、坡长、坡度以及竖曲线半径、长度等。在设计中的具体做法如下：（1）准备工作，运用纬地（5.88）设计，生成一些必要的数据（如:交点文件，平面线形文件，数模文件。纵断面插值文件等）。（2）标注控制点，控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。本设计路段的标高控制点主要为：路基的最小填土高度要求，涵洞的路基控制标高。（3）试坡，在一标出控制点的纵断面图上，根据技术指标选线意图，结

51、合地面起伏变化，本着以“控制点”为依据的原则，在这些点间进行穿插和取直，试定出若干条直坡线。初步定出变坡点。（4）调整，将所定坡度对照技术标准检查设计的最大最小纵坡坡长等是否满足平纵配合。（5）定坡，经调整后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号高程确定下来。（6）设置竖曲线2.2.3高程计算读取设计路线中10米曲线段地面高程，20米直线段地面高程，将这些数据在方格网纸上布点画出地面线: 在厘米方格坐标纸上，绘制直角坐标系，横坐标表示路线桩号，采用1:2000的比例；纵坐标表示地面高程，采用1:200的比例。2.3.3.1公路竖曲线要素计算1、边坡点1：计算竖曲线要素：边坡点的桩号：K0+690.000，高程169.678，i1=-0.84%,i2=-2.87%,竖曲线半径R=19000。-0.0287-(-0.0084)=-0.0203 为凸形竖曲线曲线长 =19000*0.0203=385.7m切线长385.7/2=192.85m外距0.978m2、计算边坡点附件某一桩号处设计高程竖曲线起点桩号：（K0+690.000）-195.85=K0+494.15竖曲线起点高程：169.678-192.85*（-0.0084）=17