第一章设计任务和沿线自然条件.doc

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湘潭大学
毕业设计说明书

题 目:桂林到全州一级公路K0+000至K2+880

学 院： 土木工程与力学学院
专 业： 土木工程
学 号： 2007800835
姓 名： 何畅
指导教师： 马石城

完成日期： 2011—5—22
I

2007级土木工程专业毕业设计任务书
(道路工程方向）
一、毕业设计目的与要求
目的：毕业设计是实现工科学生培养目标的重要的实践性、综合性教学环节。它是对学生所学知识的综合训练，也是对知识转化为能力的实际测试;对培养学生综合应用所学知识和技能去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，全面提高毕业生的素质,使之能较快地适应工程实践的需要起着极其重要的作用.
要求:在老师的指导下，在毕业设计时间内，要求每个学生独立完成设计任务。
二、 毕业设计题目：桂林到全州某二级公路设计
本路段按二级公路设计,设计速度为每小时60Km,两车道,路基宽度10m，其余标准均执行《公路工程技术标准》JTG B01—2003。各同学自行选定路线起终点，但一定要保证线路全长不少于3.0公里，并就自己选定的线路进行方案比选(平面图上至少绘出两种方案)。
三、开题报告
开题报告的内容与要求：
1) 课题设计现状和发展趋势;
2) 本设计的目的和指导思想；
3) 本设计的目标和基本内容；
4) 本设计的重点与难点，拟采用的途径;
5) 设计规划与进度安排；
6) 字数不少于3000；
7) 要求手写。
四、技术标准
本设计一律执行:
1) 《公路工程技术标准》（JTG B01—2003)
2) 《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)
3) 《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）
4) 《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2005）
5) 《公路沥青混凝土路面设计规范》（JTG D50-2007)
6) 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）
7) 《公路工程预算定额》（JTG/T B06—02-2007）
五、相关资料
1）地形图：比例尺1：2000地形图。
2）沿线地形、地质、地震、气候、水文等自然地理特征
地形、地貌:本路线地处典型的喀斯特地形区，区内丛峦叠嶂、绵延起伏、溪沟纵横、高低错落，全线相对高差大。路线沿山坡展线地段山势陡峻，局部地形起伏较大、溪沟纵横.该区不良地质现象分布明显，有滑坡、顺层、崩塌体等多种类型。气候：本路段所在地区雨季降雨量大、地形起伏大,地表水对道路公路危害较大，要合理设置构造物型式，切实做好防、排水设计.地震：本地区地震动峰值加速度为0.05g，为工程抗震6度设防区，在设计中对构造物进行抗震设防设计.工程地质及水文地质条件评价：本区建设条件差，工程艰巨，因本路段为典型的山岭区道路，交通条件差，地形、地质条件复杂，必将导致工程建设的艰巨性。在布设路线时特别注意大型结构物的位置及型式的确定、施工条件优劣、弃土方案的设计、桥梁与高边坡方案的比较，做到最优设计，降低工程建设难度,节省工程投资.
4）沿线地方材料有碎石、砾石、砂、石灰、粉煤灰等,其他沥青、水泥
矿粉等需外购。
5）土基回弹模量和路面材料回弹模量及材料强度试验资料如下：
土基回弹模量：
用D=30cm刚性承载板测得弯沉值(已考虑影响量）:
P(Mpa)
0.05
0。10
0。15
0.20
0.25
0.30
（0.01mm）
28
72
95
120
165

沥青路面材料抗压回弹模量：
材料名称
20℃抗压回弹模量(Mpa）
15℃抗压回弹模量(Mpa）
15℃劈裂强度（Mpa)
EP
σ
EP
σ
细粒式沥青混凝土
18“班级数”“学号尾数”
180
27“班级数"“学号尾数"
320
1。2
中粒式沥青混凝土
14“班级数”“学号尾数”
90
21“班级数”“学号尾数”
170
1.0
粗粒式沥青混凝土
9“班级数”“学号尾数”
60
14“班级数”“学号尾数”
70
0.8

基（垫）层材料抗压回弹模量：
材料名称
抗压回弹模量(Mpa)
劈裂强度(Mpa)
EP
σ
水泥稳定砂砾
25“班级数"“学号尾数”
220
0.5
水泥稳定碎石
30“班级数”“学号尾数"
760
0.6
水泥石灰砂砾土
15“班级数"“学号尾数”
240
0。4
二灰稳定砂砾
26“班级数”“学号尾数"
700
0.7
二灰稳定碎石
27“班级数"“学号尾数"
600
0。6
水泥混凝土抗折强度:
水泥混凝土标准试件抗折强度实验最大破坏压力（KN）分别为:
39. 80; 41.20; 40。65； 41.78； 42。05; 41。87
6）材料预算单价及机械台班费用查相应定额.
7）交通组成：
本路建成初期每日双向混合交通量组成及交通量
汽车车型
日交通量（辆/d）
东风EQ140
14“班级数”“学号尾数”
黄河JN150
124
黄河JN253
2“班级数”“学号尾数”
东风SP9250
350
北京BJ130
10“班级数"“学号尾数"
日野KB222
569
桑塔那2000
17“班级数”“学号尾数”
预计年平均交通量增长率为7％。

六、设计内容
主要设计内容如下表：
序号
设计项目
要求
备注
1
技术等级及标准的确定
按照《公路工程技术标准》选定，要求对技术指标分析论证。

2
纸上定线
在地形图上选择路线至少2个方案并简述理由；进行路线方案比较并提出推荐方案.
交手稿
3
路线平面设计
(选定路线）
进行交点坐标和导线方位角设计;平曲线设计;里程桩号的详细推算;路线平面图的绘制。

4
路线纵断面设计
（选定路线）
转坡点位置的确定;坡度和坡长设计；竖曲线设计;纵断面图的绘制。

5
排水设施设计
排水沟、截水沟、盲沟等沟渠设计
选典型沟渠进行水力计算
6
路基横断面设计
路幅设计（宽度和路拱横坡）；超高和加宽设计;边坡设计；路基设计表；视距检查，路基土石方计算及调配；路基横断面图的绘制。
每20m
取一断面
7
路基稳定性验算
高路堤、深路堑需进行边坡稳定性验算及软土地基稳定性验算并提出加固措施

8
典型挡土墙设计和计算
完成某段挡土墙设计和计算及全线挡土墙设计一览表及其工程数量

9
典型涵洞设计和计算
选择某典型断面的涵洞进行设计和计算及全线涵洞设置一览表

10
交叉口设计
如有路线交叉，需绘交叉口平、纵、横断面图

11
路面结构设计及计算
设计沥青路面和水泥混凝土路面
两者比选
12
选定路线工程预算
计算工程量和材料用量并完成工程预算

注.沥青路面设计内容包括：1）进行轴载换算，确定路面设计弯沉值;2）拟定路面结构组合方案，进行方案比较；3）确定路基路面结构层设计参数；4）按三层体系简化法或设计程序确定路面结构层尺寸;5）按三层体系简化法或设计程序验算结构层底面拉应力和表面剪应力；6)各结构层材料组成设计；7)提出各结构层的施工技术要求及质量标准；8）计算工程量和材料用量。
水泥混凝土路面设计内容包括：1）进行轴载换算，推算设计年限内标准轴载累计作用次数；2）进行路面结构组合设计；3)确定路面结构层设计参数；4）确定混凝土板的平面尺寸和厚度；5)进行接缝构造、配筋设计；6）各结构层材料组成设计;7）提出各结构层的施工技术要求及质量标准；8）计算工程量和材料用量。
七、应提交的设计文件
1、开题报告
2、设计说明书
设计说明书中应包括如下内容：
中英文摘要
第1章 设计任务和沿线自然条件
第2章 纸上选（定)线
第3章 线路设计
1）平曲线设计（第一个曲线完整列出计算过程,其它以表格体现）
2）竖曲线设计(第一个曲线完整列出计算过程,其它以表格体现)
3)横断面设计（第一个曲线完整列出计算过程：超高、加宽、视距检查)
4)路基设计(路基设计表）
5）路基土石方计算与调配
第4章 路基工程设计
1）排水设计
2）路基稳定性验算
3）挡土墙设计
4）涵洞设计
第5章 路线交叉设计(若有)
第6章 路面设计
第7章 工程预算
第8章 设计总结（包括展望与致谢）
参考文献

3、图纸
内容
比例要求
补充说明
路线平面设计图
1:2000
A3机绘图分段打印
需提交纸上选（定）线手绘图
路线纵断面设计图
1：200~300（纵）
1：2000(横）
A3机绘图分段打印
路基标准横断面图、1km逐桩横断面图（典型地段）
1：200
A3机绘图
路基排水沟渠大样图设计
1:10～50
A3机绘图
挡土墙设计详图
1：100
A3机绘图
涵洞设计详图
1：100
A3机绘图
沥青路面结构设计图
1:100
1：10～50（详图）
A3机绘图，对于水泥混凝土路面需绘接缝构造图
水泥混凝土路面结构设计图
八、毕业设计进度安排
阶 段
内 容
备 注
第一阶段
毕业实习
2011年3月1日--
3月7日
毕业实习及撰写开题报告(1周)
毕业实习动员
（时间3月1日）
第二阶段

毕业设计成果撰写过程
2011年3月8日——
3月21日
纸上定线及公路平面设计
（2周)
★ 集中辅导1次
(指导老师4月5日
提交线路设计部分成绩）
2011年3月22日——
3月28日
公路纵断面设计
（1周)
2011年3月29日——
4月4日
公路横断面设计
(1周）
2011年4月5日——
4月11日
路基排水设计
(1周）
★ 集中辅导3次
（指导老师5月10日
提交路基路面设计部分成绩）
2011年4月12日——
4月25日
挡土墙及涵洞设计
（2周）
2011年4月26日——
5月9日
路面设计
（2周）
2011年5月10日——
5月23日
工程预算
(2周）
（指导老师5月24日
提交工程预算部分成绩）
第三阶段

毕业设计
答辩
2011年5月24日——
5月30日
修改、完善所有毕业设计成果，准备毕业设计答辩
指导老师5月30日提交参加第一次答辩学生名单。
不参加第一次答辩者需提交书面申请.
2011年5月31日—-
6月2日
第一次毕业设计答辩
指导老师审查合格并同意参加答辩者方可参加答辩。
2011年6月9日——
6月10日
第二次毕业设计答辩
第二次答辩通过者，成绩一律评为“及格”并在毕业设计鉴定表上注明：
“该生第二次答辩合格”。

九、毕业设计的管理与成绩评定要求
1、 在学校规定的上课时间应在规定的教室做设计，外出者必须事先向指导老师说明情况并按学校规定办理请假手续。点名缺勤达到30%者(含请假、迟到、早退）,取消毕业设计答辩资格.
2、本毕业设计分为三个阶段：毕业实习、毕业设计成果撰写、毕业设计答辩。毕业设计成果撰写阶段分为四个过程：路线设计、路基部分设计、路面部分设计、工程预算，在这四个过程中，需提交四次阶段性成果。
3、学生毕业设计最终总成绩由毕业设计成果撰写过程中的阶段性成绩和毕业设计答辩成绩综合评定。
4、上述四个阶段性成绩，有两次以上（含两次）成绩评为不及格者，该学生的毕业设计最终总成绩评为不及格。

毕业论文（设计）评阅表
学号 2007800835 姓名 何畅 专业 土木工程
毕业论文（设计）题目：桂林至全州一级高速公路K0+00至K2+880

评价项目
评 价 内 容

选题
1。是否符合培养目标,体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的;
2。难度、份量是否适当；
3.是否与生产、科研、社会等实际相结合.

能力
1。是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；
2.是否有综合运用知识的能力；
3。是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；
4。是否具备一定的外文与计算机应用能力；
5。工科是否有经济分析能力。

论文
（设计）质量
1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学;技术用语是否准确，符号是否统一,图表图纸是否完备、整洁、正确,引文是否规范；
2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；
3。有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。

综

合

评

价
该毕业设计选题符合培养目标，能较好地体现土木工程学科、专业特点和教学计划的基本要求，能达到综合训练的目的，难度适中。体现了该生具有较好的查阅文献、搜集资料、综合运用知识的能力;具备较高的设计、计算、分析与计算机应用能力.图纸清洁、美观，计算书文字通顺，计算书、图纸深度达到规定要求且工作量饱满。

评阅人：
年 月 日
毕业论文（设计）鉴定意见

学号：2007800835 姓名： 何畅 专业: 土木工程

毕业论文（设计说明书) 页 图 表 张

论文（设计）题目： 桂林至全州一级公路K0+000至K2+880设计

内容提要：本工程修建的是一条从桂林至全州的山区公路，道路等级为一级公路，
路线全长为2。8公里,设计路段桩号为K0+000—K2+880。设计路基顶宽为23m，有
中央分隔带，其中行车道宽7.5m，两侧路肩宽各为0.5m。路线的特点是没有必须得
经过的控制点，无严重不良地质的地区，但区域内有一条小溪,路线设计需考虑
公路与小溪相互影响的问题。平曲线设计中共有5个转角点,半径在分别为400，320。6,
240,233.9,600，均为要设超高的半径,故全线所有转角处需进行超高设计，加
宽设计需在半径小于250m处设置。纵断面设计中共有4个变坡点，纵断面设计中最
大纵坡不能超过6%，而为满足纵向排水设计，其最小纵坡不能小于0.3％，本设计纵
坡坡度均满足要求。本路段还设计了一段挡土墙,总长度为225m，以无座桥梁和四
处涵洞，设涵洞处的流域面积较小故选取最为简单的圆管涵和进行通行的盖板涵。路
面采用一级公路常用的沥青路面，.

指导教师评语
该生能按照毕业设计任务书的要求，独立完成毕业设计任务，体现了较好的设计、计算与绘图能力。建筑设计方案、结构选型与结构布置、施工组织设计方案合理，结构概念清楚，计算过程正确，图面整洁、美观，设计成果达到规定的要求与深度，工作量饱满。
该生设计态度端正、认真，能按照设计进度如期完成各阶段的设计任务，设计中遵守纪律,勤学好问。但计算中和图纸上存在少量错误，制图有个别不规范的地方.
同意其参加答辩，建议成绩评定为良。

指导教师：
年 月 日
答辩简要情况及评语
方案设计、结构布置合理，计算步骤正确，图面质量较高，设计成果达到规定的要求。
答辩汇报清楚,表达能力较强，回答问题较准确，同意通过毕业设计答辩.
答辩成绩评定为良.

答辩小组组长：
年 月 日
答辩委员会意见

答辩委员会主任:

年 月 日

目 录
2006级土木工程专业毕业设计任务书 I
毕业论文(设计）评阅表 VII
毕业论文（设计）鉴定意见 VIII
第一章 设计任务和沿线自然条件 1
1 设计任务 1
2 沿线自然地理概况 1
第二章 纸上选线 2
1 路线特点 2
2 方案比选 2
3 道路等级的确定 3
第三章 线路设计 6
1 平面线形设计 6
2 纵断面设计 8
3 横断面设计 12
4 路基设计 15
5 土石方的计算和调配 16
第四章 排水设计 18
1 路基排水设计 18
2 路面排水设计 20
第五章 支挡结构设计 21
1 路基稳定性验算 21
2 支挡结构设计 26
第六章 桥涵结构设计 36
1 桥梁初步设计 36
2 涵洞设计 36
第七章 公路路面结构设计计算 45
1 刚性路面设计---普通混凝土路面设计 45
2 柔性路面设计—--沥青混凝土路面设计 50
3 沥青路面与普通混凝土路面的比选 60
第八章 工程概算 62
第九章 设计总结 67
参考文献 68

56

衡炎公路K65+500～K68+500Ⅰ设计
[摘要]：本设计是山区二级公路方案设计。第一步是线路设计，其中包括：平面设计、纵断面设计、横断面设计；第二步是局部构造设计，其中包括挡土墙设计（重力式挡土墙）、桥涵结构设计及路基路面设计（刚性路面和柔性路面)；第三步是概算设计，求出工程总造价;其中概算为手工计算,同时也给出了各部分内容相关的表格与图纸。
［关键字］：二级公路 设计 路面 概算

[Abstract］：The design is a secondary road formula design。 First, the route three—dimensional space is designed，which include planedesign，cross section design ，profile design and shelter design, subgrade and pavement design （both flexible pavement and rigid pavement） as well. Second the working organizition design is worked out ，which include technical formula design ，working flow diagram design , and so on 。 Last, I work out the budget and estimating of the design , and get the lump sum， of which estimating is carried out by hand, while budget is done by CAD. At the same time， it present the reletive table and working drawing.个人收集整理，勿做商业用途本文为互联网收集，请勿用作商业用途
［Keywords］: secondary road design pavement estimating
第一章 设计任务和沿线自然条件
1 设计任务
本工程拟设计一条从桂林至全州的山区公路，设计路段桩号为K0+00~K2+880，路线全长为2.88公里。设计路基顶宽为23m,其中行车道宽15m，两侧路肩宽各为0。5m。
本工程按中华人民共和国交通部颁布的公路路基设计规范（JTGD30—2004）平山区一级公路标准设计，设计行车速度为60km/h，主要技术指标均满足有关规定的要求，使线形保持应有的连续性和舒适性,并和沿线环境相协调。
2 沿线自然地理概况
地势西北高，东南低，地势高差较大，垂直差明显.全州处于云贵高原的东北边缘，燕山运动后期长期剥蚀夷平成为云贵高原的组成部分。第三纪后期,鄂西和云贵高原经喜马拉雅山运动和新构造运动，大面积间歇性掀斜上升，受流水浸蚀、溶蚀，使全州地势呈西北向东南倾斜。全州千米以上的山峰有200余座。境内西部的八面山耸于湘、黔、渝三省（市)边境，呈剥夷面以梯级式向东南倾斜。最高峰在龙山大灵山，海拔1736米，最低点在泸溪县上堡乡龙溪出口河床，海拔97.1米。高低差为1638。9米，使光、热、水及土壤、植被产生明显的垂直差异。我州在大地构造上属湘西洼地，地质构造以褶皱断裂为主，其主体由武陵山次级隆起带构成。
      地貌类型多样，以山地、山原为主，具有成层地域规律.因地貌深受地质构造控制和流水侵蚀、溶蚀的强烈影响，导致我州山体破碎,山、岗、丘、平交错分布。
      碳酸盐岩广布，岩溶地貌发育。在地表物质的组成中,石灰岩分布面积广，约占全州的一半以上，达到60.9％,因在长期的浸蚀和溶蚀下,形成众多的溶蚀作用平原和洼地,同时岩溶地区发育着石芽、石林、溶斗、溶沟、峰丛以及落水洞、地下河、溶洞等，构成复杂的峰丛谷地形与丘陵溶斗型的奇峰异洞，形成千资百态的地貌景观。个人收集整理，勿做商业用途文档为个人收集整理,来源于网络
第二章 纸上选线
1 路线特点
山区地表坡度大，地表存在着一些不良地质情况，而路基的稳定性取决于所处地段地质构造的稳定性。路线布设在平、纵、横三个方面受到限制，迫使路线平面和纵断面转折频繁。
本设计路段最大的特点是，路线穿越一条小溪，路线经过处有许多池塘，加上是山区地形，本设计出现了许多难点。本公路是一条一级公路,由于技术和造价限制，公路不宜造太多的高架桥和隧道，由此公路所能选择经过的区域非常狭窄，限制了路线的平面设计，再加上此路段地处山区，路线落差较大,公路工程量较大,为使设计得到最大优化，需设计多个方案,进行比选，选择其中最优化的方案。
公路设计路段为2.88公里，路线的起终点已定，起点桩号为K0+000,终点桩号为K2+880. 该路线没有必须得经过的控制点，且此处无严重不良地质的地区.选线时应当尽量绕过池塘，少占用田地，靠近村庄选线，惠及周围的民众。经过小溪处最好是与溪流的方向相垂直，减小涵洞的造价.
2 方案比选
方案一：此方案共设有6个交点，路线规避了山的鞍部，绕过山然后穿越农田，沿着小溪选线最后垂直穿插过小溪.路线所经过的山地较少，需要填塘，以此路基的稳定性较差，占用耕地面积较多，坡度比较平缓，但转角较多交点，不利于安全驾驶路程为3.1km.
方案二:此方案共设有5个交点，路线穿越山的鞍部，占用的农田少,交点较少，路线较为平缓，地质的稳定性好，没用占用池塘,并且与很多的村庄相近，方便当地的人民,但是土的挖方量比较的大，路程为2。88km。
方案三：此方案共设有4个交点，这一方案占用较多的农田，经过池塘，因此地质不稳定，转角较少，转角半径较大，行车较安全,但路线，穿越小溪时是斜交，影响造价，路程为2.7km。
综合来讲,综合以上各种因素,考虑平面线型顺畅、行车安全舒适、减少占用农田降低工程成本，本设计选择方案二为主方案,方案一、方案三为参考方案.
2.1山区地区公路选线原则
按路网规划原则,确定路线的大致走向.选线时首先必须有详尽的地质资料.对于难以处治的不良地质路段，应慎重对待，设法避让。对必须通过的，尽量缩小穿越范围，选择有利于工程安全的角度穿过,节省公路的投资,缩短施工工期，减少工程隐患.
2。2一级级公路设计要求及特点
一级公路工程技术标准工程技术标准要求设计行车速度达到60km/h；平曲线不设超高最小半径1500m,一般最小半径200m,极限最小半径125m;竖曲线最大纵坡不大于6％，坡段最小长度不小于150m，凸形竖曲线极限最小半径1400m,一般最小半径2000m，凹形竖曲线极限最小半径1000,一般最小半径1500m；路基顶宽不小于10m；设计洪水频率为0.01.
2.3线型设计指标的应用
　 线形在满足规范要求的前提下，要做到尽可能与地形地貌相结合；线形设计必须舒缓平顺;指标采用必须均衡，并尽可能采用指标的较高值；保证行车的安全与舒适；工程量尽可能做到最小;避免采用极限指标。
3 道路等级的确定
根据公路路线设计规范(JTG D20—2006)，公路按其交通量及其使用功能、性质分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。
高速公路 折合成小客车的远景年平均昼夜交通量为25000辆以上。
一级公路 折合成小客车的远景年平均昼夜交通量为15000～30000辆以上.
二级公路 折合成中型载重汽车的远景年平均昼夜交通量为5000～15000辆以上。
三级公路 折合成中型载重汽车的远景年平均昼夜交通量为1000～4000辆以上的公路.
四级公路 折合成中型载重汽车的远景年平均昼夜交通量双车道1500辆以下，单车道200辆以下。
根据交通量计算确定公路等级
3。1．已知资料
表2。1 路段初始年交通量（辆/日，交通量年平均增长率5%）
东风
EQ140
黄河
JN150
黄河
JN253
东风
SP9250
北京
BJ130
日野
KB2222
桑塔纳
2000
1445
124
245
350
1045
569
1745
3。2 查《标准》
表2。2 各汽车代表车型与换算系数
汽车代表车型
车辆折算系数
说 明
小客车
1。0
≤19座的客车和载质量≤2t的货车
中型车
1.5
＞19座的客车和载质量＞2t的货车
大型车
2。0
载质量＞7t~≤14t的货车
拖挂车
3.0
载质量＞14t的货车
3.3 交通量计算
初始年交通量：
N0=1445×1。5+124×2.0+245×2.0+350×2.0+1045×1。5+569×2。0+1745×1。0
=7533.5辆/日
3.4 确定公路等级
假设该公路远景设计年限为15年，则远景设计年限交通量N：
由N= N0× （式2—1）
得N= N0×=77533.5×=19425.4辆/日
设计年限初始交通量N=19425。5辆/日，查《公路工程技术标准》，拟定该公路为一级公路双车道，设计车速为60km/h。
3。5 确定主要技术标准
①服务水平：二级服务水平
②车道宽度：当设计车速为60km/h时，双向四车道，单向车道宽为7.5m
③一级公路整体式断面设置中间带
④路肩宽度 :二级公路路肩宽度取为0.5m.
⑤路基宽度：一般值：23m
⑥停车视距：75m
⑦圆曲线最小半径（m）:一般值:200 极限值：125
⑧不设超高最小半径：当路拱≤2.00％时为1500m；当路拱＞2%时为1900。
表2。3 竖曲线最小半径和最小长度
凸形竖曲线半径(m）
一般值
2000
极限值
1400
凹形竖曲线半径（m）
一般值
1500
极限值
1000
竖曲线最小长度(m）
50
第三章 线路设计
1 平面线形设计
按照方案三的选线,平面设计中共有交点5个，对各个转角的的半径及缓和曲线进行选择，现列表如下:
表3.1 平曲线要素简表
桩号
半径R（m)
缓和曲线Ls(m）
K0+426.729
400
125
K0+948.259
320.559
150
K1+614。512
240
90
K1+968.184
233。916
80
K2+696。185
600
80

（1) 计算缓和曲线长度:
现以桩号K0+426.729为例计算其平曲线要素。设计的线形大致如下图所示：

图3.1 路线平面图
1）按离心加速度变化率计算

2）按驾驶员的操作反映时间计算

3)按视觉计算

即 m
取
（2）主点桩号计算
以BCD段为计算示例
已知 取圆曲线半径,Ls=125m.如下图:

图3.2 平曲线计算图示
—路线转角 L—曲线长（m） T—切线长（m)
E—外矩(m） J—校正数（m） R-曲线半径（m）

⑸特殊点桩号校核

计算在允许的范围之内，符合要求
2 纵断面设计
纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置,形状和尺寸问题,具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。
该路地处山区,土地资源宝贵，本项纵断面设计采用小纵坡,反向竖曲线之间直线长度不足6v行程的则加大竖曲线半径。此外，所选用的半径还满足行车视距的要求，另外,竖曲线的纵坡最小采用0。3％以保证排水要求。
2。1 纵坡设计
2.1.1纵坡设计的一般要求 公路路线设计规范（JTG D20-2006)
最大纵坡：6%
最小纵坡：为满足排水要求，其值应大于0。3％.
最小坡长:200m
表3.3 最大纵坡表
纵坡坡度(％）
3
4
5
6
最大坡长(m）
1200
1000
800
600

纵坡设计必须满足《标准》的有关规定，一般不轻易使用极限值。
纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡
纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合
纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径；
为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡以不小于0。5%为宜，
纵坡设计应争取填、挖平衡,尽量利用挖方作就近填方，以减少借方和废方，接生土石方量,降低工程造价；
2.1.2纵坡设计的方法和步骤：
纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点,绘出路线纵断面图的地面线绘出平面直线，曲线示意图。
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,路线交叉点标高等。
试坡，试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术和标准,选线意图,考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况，初步定出纵坡设计线的工作。
调坡，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.
根据横断面图核对纵坡线
确定纵坡线， 经调整核对后,即可确定纵坡线.
2.2 竖曲线设计
根据已定的纵坡和变坡点的设计标高，则可以计算出未设竖曲线以前各桩号的设计标高.
2。2.1竖曲线设计要求:
宜选用较大的竖曲线半径。、
同向曲线间应避免“断背曲线”.同向竖曲线，特别是同向凹形竖曲线间如直线坡段不长，应合并为单曲线后复曲线。
应满足排水要求.
：表3.4 纵坡最小半径表
设计车速(km/h）
60
最大纵坡(％）
6%
最小纵坡（％)
0。3%
凸形竖曲线半径(m）
一般值
2000
极限值
1400
凹形竖曲线半径（m)
一般值
1500
极限值
1000
竖曲线最小长度（m)
200

在纬地软件中将路线纵断面地面地形图输出后进行拉坡，拉坡时考虑到平面线形设计，按照“平包竖原则”将变坡点设置为五个，并按照公路路线设计规范（JTG D20—2006）选取不同的竖曲线半径进行竖曲线设计。本设计的某些地段地面高程起伏较大，在选取竖曲线半径是应遵循采用较高指标值的原则。
2。3 竖曲线计算
此次设计中四个变坡点的各要素如下:
1。K0+400处,，R=34300
2。K0+900处，，=-1。19% =2。0％ R=9200
3.K1+580处，=2。0%,=-1。806% R=6803。6
4。K2+250处，=-1。806%，=2。73% R=5200
现已第二个变坡点为例，计算各竖曲线要素，其他各竖曲线要素见竖曲线附表.
1、根据设计得知:
拟定R=9200，则：

图3。3 竖曲线要素示意图
竖曲线内桩号的高程计算
已知k0+990的高程为157。162m
计算公式为:
右半部分： 左半部分:（式3-1）
其中：曲线上任意点到曲线起点(左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。
直线上点到相邻变坡点的距离
竖曲线起点桩号=（K0+920）－146。74＝K0+773。26
竖曲线起点高程=157。162－0.0119×146.74=158。908m
竖曲线终点桩号=（K0+920）+146.74=K1+66。74
竖曲线终点桩号=157。162+0.02×146.74=160。097m

表3。5 竖曲线计算简表

K0+733.26

K0+740

K0+760

将计算结果与软件所输出的直曲线表中的数据进行校核，其值相差不大，在误差允许范围内，说明此计算正确。

3 横断面设计
3.1超高计算
超高是为抵消车辆在曲线上行驶时所产生的离心力，在横断面上设置外侧高于内侧的单向横坡.在圆曲线内设置全超高，在缓和曲线上设置超高缓和段用以横坡的过渡。
本工程采用的超高形式为绕路中线的超高方法，二级公路最大超高为6%，根据不同的圆曲线半径查规范确定不同的超高横坡.根据旋转轴位置及设计车速确定超高渐变率，计算各桩号的超高值。
现以交点1为例，计算其超高值：
ZH=K0+164。29 HY=K0+289。29 YH=K0+533.705 HZ=K0+658。705 R=400m V=60km/m 超高坡度ih=3%
Lc=90m
（1） 圆曲线上全超高断

（2） 旋转过渡段

当

表3.6 超高值计算表
超高值

桩号
圆曲线上（m）
过渡段上(m)
外缘hc
中线hˊc
内缘h〞c
外缘hcx
中线hˊcx
内缘h〞cx
220

0.165

240

0.165

260

0。165

280

0.165

289。29
0.4025
0。165
-0。0375

300
0。4025
0.165
-0。0375

320
0.4025
0.165
-0。0375

340
0。4025
0.165
—0.0375

360
0.4025
0.165
—0。0375

380
0。4025
0.165
-0.0375

400
0.4025
0.165
-0。0375

420
0。4025
0。165
-0。0375

460
0。4025
0。165
—0.0375

480
0.4025
0.165
—0。0375

500
0。4025
0.165
—0.0375

520
0.4025
0.165
—0.0375