玉(舍)马(场桥)二级公路设计(K12-K14)设计说明书

word文档可自由复制编辑目录TOC\o"1-3"\h\u30586摘要 IV3675Abstract V4269第1章概述 1293781.1地区概况 160331.1.1项目建设背景 1300641.1.2工程实施可行性论证 1119401.2沿线地貌、地形、地质及自然地理特征 290911.2.1自然情况对道路选线的影响 2226901.2.2自然情况对道路路基路面设计的影响 2241911.3公路等级及其主要技术标准的论证与确定 331727第2章公路技术指标的计算与验证 4313502.1平面设计技术指标的确定 437252.1.1直线 499132.1.2圆曲线 557762.1.3缓和曲线 6155942.1.4行车视距 6193102.1.5平面视距的保证 7126972.2纵断面设计技术指标的确定 7180832.2.1纵坡 7314472.2.2竖曲线 9262262.3路基 1093212.3.1路基设计的基本要求 10235132.3.2路基宽度 10180452.3.3路基高度 10258342.3.4路基压实 11314972.3.5边坡坡度 11325522.4路面要求 1239122.4.1路面设计的基本要求 12311342.4.2路面等级 12230202.4.3路拱坡度 13196492.4.4路面排水 139207第3章路线设计 1436843.1选线和定线 15167393.1.1纸上定线 15190113.1.2越岭线 1681893.2路线的勘测设计 1730573.2.1路线交点坐标与路线转角的确定 1715663.2.2两方案平面设计 1733743.3纵断面设计 31184713.3.1纵断面线形设计的一般要求 31214863.3.2注意平纵配合 32130393.3.3纵断面设计的步骤 3296263.3.4纵断面的竖曲线设计 3385273.4两个方案的优劣评价 35142903.4.1路线方案比选的评价指标 3584893.4.2方案的比选 355490第4章路基设计 37171204.1横断面设计 3726034.1.1横断面的组成 37149064.1.2路拱的确定 37312774.1.3弯道的超高与加宽 37256324.1.4陡坡路堤的稳定性检验 3867344.1.5取土坑、弃土堆、护坡道 3818874.1.6土石方量计算和调运 3936614.2路基综合排水设计 39226114.2.1边沟设计 40169644.2.2截水沟 41161464.2.3排水沟 4283744.2.4沟渠加固 4271234.2.5排水系统总体规划 4345574.3路基边坡设计 43255074.3.1路堤边坡 44219554.3.2路堑边坡 44326794.4防护工程设计 4570734.4.1植物防护 45275094.4.2砌石护坡 45324174.4.3路堑挡土墙设计 45131424.4.4挡墙设计与计算 4714698第5章路面设计 56327575.1路面排水设计 5684455.1.1确定路拱坡度 56287605.1.2路拱形式的确定 56311325.1.3路拱横向坡度 5630135.2路面类型的选择确定 56203845.2.1沿线地质概况及材料来源 56185565.2.2路面等级与类型 57139025.3设计资料 58129495.3.1路状调查资料 58163185.3.2计算标准轴载累计交通量Ne，确定交通等级 59227115.3.3土基回弹模量的确定 63146265.3.4路面结构设计方案 6340485.3.5方案技术经济比较 7119814第6章新技术在毕业设计中的应用 723212结论 775482参考文献 7810515致谢 798124附录 80玉(舍)马(场桥)二级公路设计（K12-K14）摘要按照设计任务书的要求，本设计是贵州六盘水市玉舍至马场桥的一段二级公路设计。根据当地政治、经济、文化、交通、地形等因素综合考虑，拟建成双向双车道。设计速度为40km/h（山岭重丘区），全长2.0千米，路面宽7m,路基宽度为8.5米，最小平曲线半径为100米，平曲线最小长度为109米。最大纵坡为4.15%，最小纵坡为1.91%，最小坡长为272关键词：玉马公路；公路路线设计；二级公路；路基路面。ThehighwaydesignforsecondaryroadsectionofYuMaRoad(K12-K14)AbstractAccordingtotherequirementsofthedesigncommitments,ThisisforonesectionofYuMasecondaryroadinLiupanshui,GuiZhouProinvice.Itisplanedtobuildadoubledirectionroadwith2lanes,whichtakesthefactorsoflocalpolitical,economic,cultureandtrifficintoconsideration.Itsdesignspeedis40km/h(inmountainsandhills),anditis2.0kmlong.Thepavementhasawidthof7m,andalsothesubgrade8.5m.Thelestradiuofthecurvesis100mlong,andthelestlengthofthecurvesis109m.Themajorprofilegradeis4.15%,andthelestoneis1.91%,andtheshostestslopis272m.Thecontentsofthedesignincludetheselectionofprojects,thedesignofhorizontalsection,longitudinalsection,crosssection,subgraderetainingwallandpavement,etc.Alargeofspecialknowledge,partsofbasicdocumentsthatwaslentinthe4yares,standardsofcommunicationcommitteeandadvancedexperienceathomeandabroadwerereferencedduringthedesign.Keywords:YuMaRoad;AlignmenDesign；secondaryroad;subgradeandpavement.概述地区概况项目建设背景贵州地处云贵高原，山高谷深，沟壑纵横。“连峰际天、飞鸟不通”是古人对其交通闭塞的怨叹。反观黔道近50年来的沧桑之变，贵州人民勤劳勇敢，艰苦奋斗，逢山开路，遇涧架桥、炸礁清淤、疏通航道。如今的黔道不再难，天堑变坦途。六盘水市地处贵州西部，气候呈副热带高原性季风气候，气候温和，夏无酷暑，冬无严寒。气象水文条件差异大，大部分地区年平均气温为13℃-14℃，山区公路受地形、地质、水文等条件影响大，公路病害较多。相当一部分公路是靠以工代赈和交通扶贫等少量资金投入工程实施可行性论证该地区地面起伏，山岭连绵，属于山岭重丘区，仅靠等外路不利于城镇居民交往及对外发展。沿线砂石材料丰富，有小型的采石场和石灰厂，提供了良好的基层材料，施工时可因地制宜，就地取材。本项目是玉舍到马场桥镇主要交通干道中的一段，建成后既可缓解交通状况，开发区域经济，又可促进小型厂企的投产扩产。故而可以充分调动广大群众筑路的积极性，通过多渠道、多形式筹集资金。因此，为了达到方便快捷，促进经济的发展的要求，有必要也有能力在两地间修一条等级较高的公路。沿线地貌、地形、地质及自然地理特征自然情况对道路选线的影响本设计的路段所在地区处于贵州省西部，途经当地重要农业区，选线时应尽量不占或少占农田。该地区属于山岭重丘区，地势起伏较大，地形错综复杂，应综合考虑平，纵，横三者的关系，适当的掌握标准，提高线形质量。自然情况对道路路基路面设计的影响地质条件沿线山体稳定，无不良地质状况，山坡上表面为1—2米砂粘土层，以下是碎石土和微风化岩石，坚硬程度适中。山顶有碎落现象，合理设计边坡坡度和高度，气候条件该路段所在地区处于孟加拉湾水汽环流、西伯利亚冷气环流和太平洋副热带高压环流交汇区，雨水充沛，气温适宜。该类气候一般不会对道路工程造成负面影响，但地区雨量充沛，故道路修建时要做好排水等相关工程。水文和水文地质条件山坡地下水6米以下，洼地地下水3.5米以下，道路沿线应做好排水工作，以免水毁路基。植被及土壤分布多丘陵和山地，山岗处树木较多，农田处有灌木区，农田多旱地。沿线多砂粘质土，山坡上2米以下是碎石土或岩石。建筑材料分布沿线有丰富的砂砾，有小型采石场和石灰厂，水泥和沥青均需外购。故设计混凝土路面与沥青路面均可，基层和垫层材料应该注意就地取材，节约工程费用。深路堑应加强边坡防护和防排水设计，高路堤应注意边坡稳定。公路等级及其主要技术标准的论证与确定经调查该地区近期交通量资料如表1.1所示：表1.1交通量资料车型总重（kN）后轴重（kN）后轴数辆/日解放CA-10B80.2560.01900黄河JN-150150.60101.61360日野KB-211147.551001123太脱拉138211.40160274东风EQ-14090.069.311030黄河JN362190.0127121跃进23048.533.31350交通增长率：预计未来十年，交通量年平均增长率为9%，10年后增值率为3%。查《公路工程技术标准》可知，一级公路的设计年限为20年，二级公路的设计年限为15年。一级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为15000—30000辆（四车道）或25000－55000辆（六车道），二级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为5000—15000辆。经计算（详见第五章路面设计）得出累计当量轴次为10833506次，根据《标准》、年平均日交通量（在5000——15000辆时）等因素，结合当地路网规划和设计任务要求，拟建二级公路，为主要供汽车行驶的双车道公路。公路技术指标的计算与验证本设计为山岭重丘区二级公路，查《公路工程技术标准》可知，作为集散公路，混合交通量较大，平面交叉间距较小，设计行车速度宜采用40km/h。平面设计技术指标的确定直线直线的适用条件路线完全不受地形，地物限制的平原区或山区的开阔谷底；市镇及其近郊或规划方正的农耕区等以直线为主体的地区；为缩短构造物长度，便于施工，创造有利的引道条件；平面交叉点附近，为争取较好的行车和通视条件；双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线，以提供较好的超车路段。直线的最大长度直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定，山岭重丘区二级公路最大直线长度为1200米。直线的最小长度规定山岭重丘区二级公路（40km/h）同向曲线间的直线最小长度为6V，即240米。反向曲线间的直线最小长度为2V，即80米。当直线两端没有缓和曲线时，可直接相连,构成S形曲线。本设计中采用大半径曲线相连或曲线间通过缓和曲线构成S型曲线。圆曲线圆曲线是平面线形中常用的线形要素，圆曲线的设计主要确定其半径值以及超高和加宽。圆曲线的最小半径极限最小半径一般最小半径平面线形中一般不到非不得已时不使用极限半径，因此《规范》规定了一般最小半径。不设超高最小半径当圆曲线半径大于一定数值时，可以不设超高，允许设置与直线路段相同的路拱横坡，详见下表。表2.1圆曲线半径(m)技术指标山岭重丘二级公路(60km/h)一般最小半径200极限最小半径125不设超高最小半径路拱1500路拱1900圆曲线的最大半径选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采用大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不可大于10000米。圆曲线半径的选用在设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，尽量采用不需设超高的大半径曲线，最大半径为4000米，极限最小半径及一般最小半径均未采用，设置曲线最小半径为600米。平曲线的最小长度公路的平曲线一般情况下应设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小于2倍的缓和曲线的长度。由缓和曲线和圆曲线组成的平曲线，其平曲线的长度不应短于9s的行驶距离，由缓和曲线组成的平曲线要求其长度不短于6s的行驶距离。平曲线内圆曲线的长度一般不应短于车辆在3s内的行驶距离。本设计中：平曲线的最小长度：328.779m；平曲线中圆曲线的最小长度：147.609m。关于小偏角的曲线长《规范》规定：山岭重丘区转角等于或小于7°时，平曲线长度一般值是500/αm，低限值是70m，一般情况为200m。缓和曲线缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：离心加速度变化率不过大；控制超高附加纵坡不过陡；控制行驶时间不过短；符合视觉要求；因此，《规范》规定：山岭重丘区二级公路缓和曲线最小长度为50m.。一般情况下，在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓和曲线。行车视距行车视距是否充分，直接关系着行车的安全与速度，它是公路使用质量的重要指标之一。行车视距可分为：停车视距、会车视距、超车视距。《规范》规定，二级公路设计视距应满足会车视距的要求，其长度应不小于停车视距的两倍。工程特殊困难或受其它条件限制的地段，可采用停车视距，但必须采取分道行驶措施。对于山岭重丘区二级公路，停车视距St取40m，超车视距Sc一般值取200m，低限值取150m。平面视距的保证汽车在弯道上行驶时，弯道内侧行车视线可能被树木、建筑物、路堑边坡或其他障碍物所遮挡，因此，在路线设计时必须检查平曲线上的视线是否能得到保证，如有遮挡时，则必须清除视距区段内侧适当横净距内的障碍物。当视野内有稀疏的成行树木，单棵树木或灌木，对视线的妨碍不大并可引导行车或能构成行车空间时，则可予以保留。纵断面设计技术指标的确定纵坡纵坡的大小与坡段的长度反映了公路的起伏程度，直接影响公路的服务水平，行车质量和运营成本，也关系到工程是否经济、适用，因此设计中必须对纵坡、坡长及其相互组合进行合理安排。最大纵坡汽车沿纵坡向上行驶时，升坡阻力及其他阻力增加，必然导致行车速度降低。一般坡度越大，车速降低越大，这样在较长的陡坡上，将出现发动机水箱开锅、气阻、熄火等现象，导致行车条件恶化；汽车沿陡坡下行时，司机频繁刹车，制动次数增加，制动容易升温发热导致失效，驾驶员心里紧张、操作频繁，容易引起交通事故。尤其当遇到冰滑、泥泞道路条件时将更加严重。因而，应对最大纵坡进行限制。最大纵坡值应从汽车的爬坡能力、汽车在纵坡段上行驶的安全、公路等级、自然条件等方面综合考虑，《规范》对二级公路最大纵坡规定如下：山岭重丘区二级公路（40km/h）：最大纵坡为7%。本设计中设置最大纵坡为4.979％。最小纵坡各级公路的路堑以及其他横向排水不畅路段，为保证排水顺利，防止水浸路基，规定采用不小于0.3%的纵坡。当必须设计平坡(0.0%)或小于0.3%的坡度时，其边沟应做纵向排水设计。本设计最小纵坡为1.91%。最小坡长如果坡长过短，变坡点增多，形成“锯齿形”的路段，容易造成行车起伏频繁，影响公路的服务水平，减小公路的使用寿命。为提高公路的平顺性，应减少纵坡上的转折点，两凸形竖曲线变坡点间的间距应满足行车视距的要求，同时也应保证在换档行驶时司机有足够的反应时间和换档时间，通常汽车以计算行车速度行驶9s－15s的行程可满足行车舒适和插入竖曲线的要求。《标准》规定山岭重丘区二级公路的Smin=120m。本设计最小坡长为310米。最大坡长汽车沿长距离的陡坡上坡时，因需长时间低挡行驶，易引起发动机效率降低。下坡时，由于频繁刹车将缩短制动系统的使用寿命，影响行车安全。一般汽车的爬坡能力以末速度约降低至设计车速的一半考虑，对坡度的最大坡长应加以限制。《标准》规定山岭重丘区二级公路(40km/h)最大坡长如下表：表2.2山岭重丘区二级公路的纵坡长度限制纵坡坡度(%)4567纵坡长度(m)1100900700500平均纵坡平均纵坡是衡量纵断面线形设计质量的一个重要指标。为了合理运用最大纵坡、缓和坡段及坡长，应控制路线总长度内的平均纵坡，《规范》规定二级公路越岭路线的平均纵坡以接近5.5%(相对高差为200-500米)和5%(相对高差大于500米)为宜。并注意连续3000m路段范围内的平均纵坡不宜大于5.5%。（2－1）式中：——平均纵坡——相对高差——路线长度竖曲线为保证行车舒适平顺、安全、视距良好及满足平、竖曲线组合的要求，在变坡点处均应设置竖曲线。竖曲线最小半径凹形竖曲线最小半径对凹形竖曲线最小半径的确定主要考虑：限制离心力不过大、汽车在跨线桥下行车视距的保证和夜间行车视距的保证和夜间行车前灯照射范围内的视距保证等几个方面。凸形竖曲线最小半径确定凸形竖曲线最小半径主要考虑保证汽车行驶视距和汽车能够安全行驶通过曲线段。通常当汽车行驶在凸形竖曲线变坡点附近时，由于变坡角的影响在司机的视线范围内将产生盲区。此时司机的视距与变坡角的大小及视线高度有密切关系。当变坡角较小时，不设竖曲线也能保证视距，但变坡角较大时，必须设竖曲线以满足行车视距的要求。一般最小半径和极限最小半径在条件许可的情况下，应尽量满足上述凹、凸竖曲线的视距要求，但上述的最小半径，在条件较差时，并不是设计竖曲线所必须的最小值要求。《标准》规定在设计速度为40km/h时，凹形竖曲线半径的一般值为700m；极限值为450m；凸形竖曲线半径的一般值为700米，极限值为450米。竖曲线最小长度为35m。当然通常采用大于或等于上述一般最小半径值，当受地形条件及其它特殊情况限制时方可采用上述极限最小半径值。本设计竖曲线最小半径为2000米，竖曲线最小长度为143米。路基路基设计的基本要求路基应根据其使用要求和自然条件(包括地质、水文和材料情况等)并结合施工方法进行设计，既要有足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定性的地面水和地下水，必须采取将其拦截或排出路基以外。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑。修筑路基取土坑和弃土堆时，应尽量将取土坑、弃土堆平整成可用耕地和减少弃土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道。通过特殊地质、水文条件下的路基，应做好调查研究，并结合当地实际经验，进行个别设计。路基宽度公路路基宽度为行车道与路肩宽度之和。当设有中间带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带时，尚应包括这些部分的宽度。《标准》规定设计速度为60km/h时，山岭重丘区二级公路的车道宽度为3.5米，硬路肩宽度取0.75米（一般值）或0.25米（最小值），土路肩宽度取0.75米（一般值）或0.5米（最小值）。本设计采用3.5米行车道加0.75米土路肩。路基高度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堤的最小填土高度。若路基高度低于按地下水位或地面积水位计算的临界高度，可视为矮路堤。使用边坡高度值作为划分高矮深浅的依据。填土高度小于1.0－1.5m，属于矮路堤；填土高度大于18m（土质）或20m（石质）的路堤属于高路堤；填土高度在1.5－18m范围内的为正常路堤。大于20m路基设计标高，新建公路的路基设计标高为路基边缘标高，在设置超高、加宽地段，则为设置超高、加宽前的路基边缘标高；改建公路的路基设计标高可与新建公路相同，也可采用路中线标高。设有中央分隔带的高速公路，一级公路，其路基设计标高为中央分隔带的外侧边缘标高。路基压实根据《公路路基设计规范》表3.2.1，公路路基压实度应符合表2.3的要求：表列数值系重型击实试验求得的最大干密度的压实度。特殊干旱或特殊潮湿地区，表内压实数值可减少2%－3%。表2.3路基压实度表填挖类别路床顶面以下深度（m）路基压实度（％）零填方及挖方0~0.3≥950.3~0.8≥95填方路基0~0.3≥950.3~0.8≥950.8~1.5（上路堤）≥94>1.5（下路堤）≥92边坡坡度路堑边坡坡度路堑边坡坡度，应根据当地自然条件、土石种类及其结构、边坡高度和施工方法确定。当地质条件良好且土质均匀时,可参照表2.4所列数值范围，结合已成公路的实践经验采用。表2.4路堑边坡表土和岩石种类边坡最大高度（m）路堑边坡坡度一般土201：0.75～1：1一般岩石301：0.1～1：0.75路堤边坡坡度路堤边坡坡度，当路堤的基底情况良好时可参照规范规定出本设计的路堤边坡坡度为1：1.5（小于8m路面要求路面设计的基本要求各级公路的行车道、路缘带、变速车道、爬坡车道、硬路肩和紧急停车带均应铺筑路面。公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用任务、性质、当地材料及自然条件，结合路基进行综合设计。路面应具有良好的稳定性和足够的强度，其表面应达到平整、密实和抗滑的要求。各级公路路面可根据交通量发展需要一次建成或分期建成。路面等级路面等级一般按表表2.5的规定选用。表2.5路面等级公路等级采用路面等级汽车专用路高速公路、一级公路高级二级公路高级或次高级一般公路二级公路高级或次高级三级公路次高级或中级四级公路中级或低级路拱坡度路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件，按表2.6规定的数值采用。土路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%－2%。表2.6各种路面的路拱坡度路面类型路拱坡度（％）沥青混凝土、水泥混凝土1~2其它黑色路面、整齐石块1.5~2.5半整齐石块、不整齐石块2~3碎、砾石等砾料路面2.5~3.5低级路面3~4路面排水各级公路，应根据当地降水与路面的具体情况设置必要的排水设施，及时将降水排出路面，保证行车安全。高速公路与一级公路的路面排水，一般由路肩排水与中央分隔带排水组成；二级以下公路的路面排水，一般由路肩横坡和边沟排出。按照合理布局，少占农田并与排水系统结合的原则，依据地形，地物与桥涵的情况，布设统一的排水系统，使路基保持干燥、稳定。路基边沟用浆砌片石砌筑。路面设置双向路拱横坡，利于迅速排除地面水。地面水通过边沟集中由涵洞排出路基。路线设计道路作为一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线性构造物。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。但影响选线的因素有很多,这些因素有的互相矛盾,有的又相互制约,各因素在不同的场合重要程度也不相同,不可能一次就找出理想方案来,所以最有效的方法就是进行反复比选来确定最佳路线。本设计为山岭重丘区二级公路设计，山岭重丘区基本特征如下：自然特征：地面起伏，山丘连绵，沟谷与分水岭较深，地面自然坡度在20o以上，地形多变，地物随地形变化而变化，土地种植种类较单一，居民点及建筑时有出现。路线特征：路线以平曲线和竖曲线为主体构成空间线性；局部方案多，布线灵活，可能的路线走向多；路线平、纵、横三方面关系密切，相互影响约束较大；线性指标一般高，但指标变化幅度大。下面把第2章所确定的山岭重丘区二级公路在设计中需要的一些技术指标汇总成表，见下表3.1所示。表3.1公路主要技术指标汇总公路分类一般公路公路等级二级公路地形山岭重丘计算行车速度（km/h）40行车道宽度（m）7.0路基宽度（m）8.5极限最小半径（m）60表3.1（续）公路主要技术指标汇总一般最小半径（m）100不设超高最小半径（m）600停车视距（m）40超车视距（m）200最大纵坡（%）8合成坡度（%）10最小坡长（m）120缓和曲线最小长度（m）50凸形竖曲线一般最小半径（m）700凸形竖曲线极限最小半径（m）450凹形竖曲线一般最小半径（m）700凹形竖曲线极限最小半径（m）450竖曲线最小长度（m）35最大直线长度（m）1200注：以上为本设计所能用到的技术指标，如不全面将在后面的设计中给出。选线和定线选线和定线，就是根据公路的性质，任务，等级和标准，在路线起，终点间，结合地形，地质，地物及其他沿线条件，综合平，纵，横三方面因素，在实地或纸上选定中线位置，然后进行有关测量和设计工作。本设计路段为玉舍至马场桥中的一段，地处贵州省境内，两点间多山岭，沿线无不良工程地质。纸上定线选定控制点本段路为一条越岭线，主要控制点为山岭上最高处的选点。该点的选取对整个工程影响起到了关键作用。靠山脚布线，路线沿高阶地布设，虽略有增长，纵面会有起伏，但可不占或少占农田，不受洪水威胁，路基强度高。沿河岸布线，路线线形较好，坡度均匀、平缓、但临河一侧受洪水威胁大，需做防护工程。直穿田间，线形标准高，但占用农田最多，路基稳定性差，有时还需换土，一般不采用。考虑该路段为重要农业区，选线时应尽量少占用农田，因此采用靠山脚布线。试坡（3-1）式中：a——相邻等高线间平距——山岭重丘区40km/h时速公路最大纵坡为7%——地形图上的等高距为10m所以，a=10/0.06=166.7，在1：2000的地形图上，a=8.33cm。平面试线结合地形，确定必须通过的点（如控制点），适当照顾的点（如试坡后的点）和可以不考虑的点，然后将点连成线，并定出交点。具体的路线走向见平面图GL2-1。越岭线特征方案后半部分主要为越岭线，途中穿越一垭口，因地形较为复杂，路线的平、纵、横三方面应考虑多一些。垭口地选择越岭标高的确定定线原则选择控制点两方案均有靠山脚布线，正选方案一直沿山脚布线，距离稍长，但土石方量不大，坡度亦较缓，主要控制点选择在山脚；比选方案途中穿越垭口，路线指标较高，平面设计能很好地满足要求，但填挖过大，主要控制点除选在山脚外，还有垭口等。平面试线方案一着重考虑如何绕过陡崖，尽量沿山脚定线，方案二重点考虑尽量以较短行程及途径垭口定线以保持路线标准。线位选择均在1：2000地形图上进行。然后利用纬地道路软件进行具体定线并对纸上定线进行修正。路线的勘测设计路线交点坐标与路线转角的确定导线的确定：在1：2000的地形图上初步定线后，利用纬地软件进行详细定位，确定路线各要素坐标，详细结果见附表Ⅰ－1“直线及曲线一览表”。两方案平面设计平曲线要素的确定圆曲线要素及主点桩号计算根据《公路工程技术标准》及《公路路线设计规范》对平面设计指标的规定，在满足规定的前提下，综合考虑地形条件，经过多次的试线后，最终选定线形如图所示。现将几何要素以及桩号计算详列如下：（1）、方案一图3.1方案一平曲线示意图对JD1中的平曲线1：交点间距JD1-QD=241.52m；JD2-JD1=247.32m,偏角=40°44′31.4″（Z），JD1桩号为K0+318.752，半径取R=140m，则有：对应的二级公路设计速度V=40km/h取Ls=50m代入数据得T=77.23(m)L=(代入数据得L=149.55(m)E=(代入数据得E=10.13(m)曲线总长度149.55m，大于平曲线最小长度70m的规定，故满足要求。五个基本要素桩间关系：JD1K0+318.752-)T77.23ZHK0+241.571+)Ls50HYK0+291.517+)(L-Ls)99.55HZK0+391.069-)Ls50YHK0+341.069-)(L-2Ls)/224.776QZK0+316.293所以，由QZ点推算桩号JD1桩号为（K0+316.293）+4.91/2=K0+318.752，与原来的JD1桩号相同，说明计算无误。说明JD1满足要求。对JD2中的平曲线2:JD2的桩为K0+713.567,偏角α=32°47′11.5″（Y），半径取R=170,则有：对应的二级公路设计速度V=40km/h取Ls=50m代入数据得T=75.17（m）L=(代入数据得L=147.27（m）E=(代入数据得E=7.84（m）曲线总长度147.27m，大于平曲线最小长度70m的规定。五个基本要素桩间关系：JD2K0+713.567-)T75.17ZHK0+638.393+)Ls50HYK0+688.393+)(L-Ls)97.27HZK0+785.672-)Ls50YHK735.672-)(L-2Ls)/223.635QZK0+712.037所以，由QZ点桩号推算出JD2桩号为（K0+712.032）+3.07/2=K0+713.567，与原来的JD2桩号相同，说明计算无误。夹直线长度验算：两平曲线之间的夹直线长度为Lz=K0+638.393-K0+341.069=397.324＞240m，满足同向曲线之间的夹直线长度的一般值。说明JD2满足要求。JD3中的平曲线3：偏角α=26°37′52.9″(Z)，JD3的桩号为K1+189.259，半径取R=210m，则有：对应的二级公路设计速度V=40取Ls1=50m代入数据得T=74.80（m）L=(代入数据得L=147.60（m）E=(代入数据得E=6.31（m）曲线总长度147.60m，大于平曲线最小长度70m的规定。五个基本要素桩间关系：JD3K1+189.259-)T74.80ZHK1+114.451+)Ls50HYK1+164.451+)(L-Ls)97.60HZK1+262.060-)Ls50YHK1+212.060-)(L-2Ls)/223.80QZK1+188.255所以，由QZ点桩号推算出的JD3（K1+188.255）+2.00/2=K1+189.255，与原来的JD3桩号相同，说明计算无误。夹直线长度验算：两平曲线之间的夹直线长度为Lz=K1+114.451-K0+785.672=328.779＞240m，满足同向曲线之间的夹直线长度的最小要求。说明JD3满足要求。（2）、方案二图3.2方案二平曲线示意图（图上黑线部分）对JD1中的平曲线1：交点间距JD1-QD=266.198m；JD2-JD1=331.025m,偏角=28°31′07″（Z），JD1桩号为K12+266.198m，半径取R=1对应的二级公路设计速度V=40取Ls=35m代入数据得T=56.37(m)L=(代入数据得L=110.92(m)E=(代入数据得E=5.29(m)曲线总长度110.92m，大于平曲线最小长度70m的规定，故满足要求。五个基本要素桩间关系：JD1K12+266.198-)T56.37ZHK12+209.828+)Ls35HYK12+244.828+)(L-Ls)75.92HZK12+320.748-)Ls35YHK12+285.748-)(L-2Ls)/220.46QZK12+265.288所以，由QZ点推算桩号JD1桩号为（K12+265.288）+1.82/2=K12+266.198，与原来的JD1桩号相同，说明计算无误。说明JD1满足要求。对JD2中的平曲线2:JD2的桩为K12+597.223,偏角α=39°30′18″（Y），半径取R=150,则有：对应的二级公路设计速度V=40取Ls=35m代入数据得T=72.21（m）L=(代入数据得L=139.72（m）E=(代入数据得E=9.988（m）曲线总长度139.72m，大于平曲线最小长度70m的规定。五个基本要素桩间关系：JD2K12+597.223-)T72.21ZHK12+525.013+)Ls35HYK12+560.013+)(L-Ls)104.72HZK12+664.733-)Ls35YHK12+629.733-)(L-2Ls)/234.86QZK12+594.873所以，由QZ点桩号推算出JD2桩号为（K12+594.873）+4.7/2=K12+597.223，与原来的JD2桩号相同，说明计算无误。夹直线长度验算：两平曲线之间的夹直线长度为Lz=K12+525.013-K12+320.748=204.265＞80m，满足反向曲线之间的夹直线长度的一般值。说明JD2满足要求。JD3中的平曲线3：偏角α=08°43′39″(Z)，JD3桩号K12+965.009，半径取R=500m对应的二级公路设计速度V=40取Ls=50代入数据得T=64.332（m）L=(代入数据得L=128.541（m）E=(代入数据得E=1.755（m）曲线总长度128.541m五个基本要素桩间关系：JD3K12+965.009-)T64.332ZHK12+900.677+)Ls50HYK12+950.677+)(L-Ls)78.541HZK13+029.218-)Ls50YHK12+979.218-)(L-2Ls)/214.271QZK12+964.949所以由QZ点桩号推算出JD3桩号为（K12+964.979）+0.123/2=K12+965.009，与原来的JD3桩号相同，说明计算无误。夹直线长度验算：两平曲线之间的夹直线长度为Lz=K12+900.677-K12+664.733=235.944＞80m，满足反向曲线之间的夹直线长度的最小要求。说明JD3满足要求。JD4中的平曲线4：偏角α=07°32′15″(Y)，JD4的桩号为K13+235.332，半径取R=550m对应的二级公路设计速度V=40取Ls=50代入数据得T=63.471（m）L=(代入数据得L=126.793（m）E=(代入数据得E=1.533（m）曲线总长度126.793m，大于平曲线最小长度70m五个基本要素桩间关系：JD4K13+235.332-)T63.471ZHK13+171.861+)Ls50HYK13+221.861+)(L-Ls)76.793HZK13+298.654-)Ls50YHK13+248.654-)(L-2Ls)/213.397QZK13+235.257所以，由QZ点推算出JD4桩号为（K13+235.257）+0.149/2=K13+235.332，与原来的JD4桩号相同，说明计算无误。夹直线长度验算：两平曲线之间的夹直线长度Lz=K13+171.861-K13+029.218=142.643＞80m，满足同向曲线间规范要求。说明JD4满足要求。JD5中的平曲线5：偏角α=13°37′21″(Z)，JD5的桩号为K13+591.663，半径取R=300m对应的二级公路设计速度V=40取Ls=50m代入数据得T=61.872（m）L=(代入数据得L=123.303（m）E=(代入数据得E=2.603（m）曲线总长度123.303m，大于平曲线最小长度70m五个基本要素桩间关系：JD5K13+591.663-)T61.872ZHK13+529.791+)Ls50HYK13+579.791+)(L-Ls)73.303HZK13+653.094-)Ls50YHK13+603.094-)(L-2Ls)/211.652QZK13+591.442所以，由QZ点推算出JD5桩号为（K13+591.442）+0.441/2=K13+591.663，与原来的JD5桩号相同，说明计算无误。夹直线长度验算：两平曲线之间的夹直线长度为Lz=K13+529.791-K13+298.654=231.137＞80m，满足反向曲线之间的夹直线长度的最小要求。说明JD4满足要求。纵断面设计纵断面线形设计的一般要求平曲线和竖曲线要合理搭配，才能使得行车舒适、安全。在设计时，应注意竖曲线的起止点应落于平曲线的缓和曲线间，做到“平包竖”，如下图所示：图3.3平曲线与竖曲线搭配图注意平纵配合1.平面直线与纵断面直线组合2.平面直线与纵断面凹形曲线组合3.平面直线与纵断面凸形曲线组合4.平面曲线与纵断面直线组合5.平面曲线与纵面曲线组合平竖曲线对应重叠有如下优点：利于诱导视线有利于行车安全线形舒适美观纵断面设计的步骤此图中纵向比例为1：200，横向比例为1：2000。在所确定的路线上，确定加桩路线的地面高程，其高程值详见纵断面图，绘出地面线。标出里程桩号和平面线形信息。确定控制点。控制点包括：路线起终点；越岭垭口高程；大中桥涵；地质不良地段的最小填土高度和最大挖深；与铁路、公路交叉点；重要的电力（杆）管线的净高；重要城镇过道点等。对于山岭区二级公路也要考虑填挖平衡。在这些控制点间穿插，初步定出坡度线。调整坡度线。检查各指标是否满足，使道路的平纵线形协调，同时考虑排水和路基设计的基本要求，其坡度值见纵断面图。在完成拉坡的纵断面图上，通过坡度和坡长计算纵断面上的设计高程，所得值详见纵断面图。纵断面的竖曲线设计为了提高行车的平顺性，相邻变坡点之间的距离应不小于两竖曲线间的切线长，以便插入适当的竖曲线。竖曲线有凹形竖曲线和凸形竖曲线两种。1、竖曲线要素计算公式变坡点设计高程：2、竖曲线要素计算（1）方案一第一个竖曲线：i1=+1.91%，i2=-4.15%，R凸=2200mω=i2-i1=-4.15%-1.91%=-6.06%竖曲线长度：L=Rω=2200×6.06%=133.32(m)切线长度：T=L/2=133.32/2=66.66（m）外距：E=T2/2R=1.0099（m）变坡点桩号：K12+594竖曲线起点桩号：（K12+594）-66.66=K12+527.34竖曲线终点桩号：（K12+594）+66.66=K12+660.66用同样的方法可计算出其余各变坡点的竖曲线要素，汇总于下表：表3.2方案一竖曲线要素表序号桩号RTE1K12+594220066.661.00992K12+958160052.000.84503K13+728280073.500.9647（2）方案二第一个竖曲线：i1=+1.91%，i2=+0.89%，R凸=12000m，则：ω=i2-i1=0.89%-1.91%=-1.02%竖曲线长度：L=Rω=12000×1.02%=122.40(m)切线长度：T=L/2=122.40/2=61.20（m）外距：E=T2/2R=0.1561（m）变坡点桩号：K12+594竖曲线起点桩号：（K12+594）-61.20=K12+532.80竖曲线终点桩号：（K12+594）+61.20=K12+655.20用同样的方法可计算出其余各变坡点的竖曲线要素，汇总于下表表3.3方案二竖曲线要素表序号桩号RTE1K12+5941200061.200.15612K12+12302800050.400.04543K13+585160053.680.9005两个方案的优劣评价路线方案比选的评价指标路线方案比选的评价指标较多，主要有技术、经济、政策及国防上的意义，交通网系中的作用及其联系城镇的多少等指标，本设计中只作技术和经济两类评价指标的比较。方案的比选本设计路段起点为消洞，终点为水银坝，地处贵州省境内，两点间路线为一沿河坡脚线线，沿线无不良工程地质，故可供选线的地区比较单一。方案一与方案二部分线形经过地区相同，走向基本相似，故可比性极小。方案一的路线比方案二的路线长度长133.20米，方案一靠近坡脚选线，占地较少，容易保持路基稳定；填挖方较少且能很好的平衡；沿线经绕村庄，选线符合当地居民的行走习惯。方案二线位较高，短时间内克服高差较大，填挖方过大，详细比选项目及数据见下页路线方案比选表3.4。 表3.4路线方案比较表序号比较项目单位玉舍马场桥公路消洞至水银坝段设计方案一方案二123451起讫桩号K12+965.009~K13+774.641K12+965.009~K13+591.6632路线长度公里809.632625.6543公路等级级二（40km/h,双车道）二（40km/h,双车道）4平曲线最小半径米/个400/1无5最大纵坡%/米/处4.15/364/15.47/325/16土方数量：填/挖立方米24201.35/29541.07102276.21/115718.558填挖平衡系数0.8190.8849平均每公里土石方数量立方米66378.824347871.01010大、中、小桥米/座0/00/011隧道米/座0/00/012路面工程平方米6881.8725326.55913沿线筑路材料情况较好较好14地质评价较好较好15施工条件较好较好16方案评价路线虽长度偏大，但连接了包包脚等多个地方，更使其道路服务性得以增强，单位长度克服高差相对小。路线虽然要素指标相对较高，但个别路段克服高差较大，填挖方量及高度也较方案一显得不经济，故不推荐。17推荐方案推荐路基设计横断面设计横断面的组成对于该设计路段的横断面主要是由行车道、路肩、边沟、排水沟和截水沟等组成。本设计路段为山岭重丘区二级公路，车速定为40km/h，按照《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）表3.0.11,将路基宽度选定为8.5米，其中行车道宽度为2×3.5m，土路肩为2×0.75米。路拱的确定为使路面排水顺畅和保证行车安全、平稳，将路拱坡度限制在一定的范围，坡度过小则排水不畅，过大则不利于行驶安全。根据路面类型和当地自然条件，本设计采用2.0％的路拱横坡。为了能迅速排出路面上的降水，将土路肩坡度设定为4.0％。路拱形式采用直线形，以路中线为基点，设置双向路拱横坡，主要是为便于机械化施工、排水和养护。弯道的超高与加宽为了满足路线的线形要求，平、纵、横三方面的协调，同时也为了满足行车的舒适性、安全性，要做好路线弯道的超高与加宽设计。由《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）可知，在路拱≦2.0%，半径小于600米时，要设超高；当半径小于等于250米《标准》规定，当超高横坡度的计算值小于路拱坡度时，设置等于路拱坡度的超高值或不设超高。所以，这种情况可不设超高。陡坡路堤的稳定性检验地面横坡陡于1：2.5时，除应保证路堤边坡的稳定外，还要预防路堤沿地面陡坡下滑。下滑的情况一般有两种：路堤沿基底接触面滑动；路堤连同基底下的山坡覆盖层沿基岩层面下滑。取土坑、弃土堆、护坡道取土坑取土坑的设置要根据路堤外取土的需要数量，路基排水的要求和当地农田基本建设规划，结合施工的方法、附近地形、土质及水文情况确定。取土坑的布置应考虑使坑内的水能排向附近河沟或路基以外，土方运输经济合理，以及将来路基的加宽和放缓边坡的可能性。路线设计的一个重要目的就是发展村庄经济，该路线周围有村庄，多农田，为了节省土地，防止水土流失，尽量不占用耕地；经过良田好土区域不宜在路线两侧设置取土坑。弃土堆路基挖方应尽量考虑移挖为填，或利用弃土适当加宽路基，以减少废方。为防止废方堆置不当而影响路堑边坡的稳定，或因弃土不当造成水土流失、淤塞排灌沟渠、压盖农田及其它不良后果，在设计时必须考虑土堆的妥善设置。有条件时应尽力争取利用废方造田，扩大耕地面积以支援农业。综合考虑该路段的实际情况，由“路基土石方数量表”可看出，挖方数量以普土和次坚石为主，故应充分利用，基本做到移挖做填。碎落台碎落台通常设置在岩石风化破碎比较严重或松散的碎石土路段的挖方边坡上，该地处经常有剥蚀碎落的岩屑或土石。在该设计中，虽然无明显的不良工程地质及水文地质地段，但是由于部分地段路堑开挖深度相对较大，因此考虑在边沟外侧设置宽度为1.0米的碎落台，并在碎落台上设置高0.4米，宽0.3米的预制混凝土块，以支挡碎落的岩屑和土石，保证碎落的岩屑和土石都堆积在碎落台上，便于养护时清除。土石方量计算和调运横断面设计完后，就要计算各桩号的土石方量。表面0.25m为腐植土，不能利用，所以单独计算。在进行土石方调运时，注意以下几点：首先考虑本桩利用；尽可能避免和减少上坡运土；当运距超过500m时，考虑采用外借的方式；详细数据见路基土石方数量计算表。路基综合排水设计路基施工和养护均需一定的水分，但是路基和路面周围的水应当严格的控制。该设计路段地处贵州省六盘水地区，地下水埋深也较浅，山坡地下水为6.0m以下，在低洼处为3.5m。如果侵入路基的水分过多，土基含水量过大，便会引起土质松软，强度降低，发生边坡坍塌、冻胀、翻浆等病害，从而降低道路的使用性能，影响行车安全，还将大大降低道路的使用年限。各种气候、水位、土质为排出路基、路面内的地面水和地表水，保证路面和路基的稳定，防止路面积水影响行车安全，应设置完善的排水设施。本设计为二级公路，路基路面排水应综合设计使各种排水设施形成一个功能齐全，排水性能强的完整排水系统。排水设计要因地制宜，全面规划、综合治理、经济实用，充分利用有利地形和自然水系。各种路基排水沟渠的设置和连接应尽量不占或少占农田，并与当地农田水利设施相配合，必要时可适当加大涵管孔径或增设涵管等以利于农田灌溉。排水沟渠应选择地形，地质较好的地段通过，以节约加固工程投资。排水沟渠的出水口应尽可能引至天然河沟，不应使水流直接流入农田，损害农业生产。排水构造物的设计应贯彻就地取材的原则，要迅速排出有害水，保证公路运输畅通。边沟设计设置在挖方路基的路肩外侧以及填土高度较低的路堤坡脚外侧的纵向人工沟渠，称之为边沟，其主要功能在于汇集和排出路基范围内和流向路基的少量地面水。边沟的排水量不大时，一般不需要进行水文、水利计算。依据沿线具体条件，选定标准横断面形式，边沟紧靠路基，通常不允许其他排水沟渠的水汇入，也不能与其他人工沟渠和并使用。边沟的断面形式常用的有梯形、矩形、三角形和流线型等几种形式。一般情况，土质边坡宜采用梯形；石质边沟宜采用矩形，以减少沟顶宽度；易于积雪或积沙路段，边沟宜采用流线型；单个采用机械化施工、且用地条件许可时宜采用三角形。国防公路，为了利用车辆横越边沟，宜采用三角形边沟。结合本设计的情况，采用用梯形边沟，边沟采用浆砌片石防护。边沟的断面尺寸《公路排水设计规范》规定二级公路的边沟的深度不得小于0.4米，本设计中的边沟深度采用0.6米，底宽取0.6米。本段设计采用边沟的边坡内侧统一为1：1；在挖方路段外侧边坡与挖方边坡的坡度相同，即为1：1；在较低填方路段外侧边坡坡度与填方路段的边坡坡度相同，即为1：1.5。边沟的纵坡和长度为了保证边沟能迅