玉舍马场桥二级公路设计K12K14设计说明书.pdf

word 文档 可自由复制编辑 目 录 摘 要.IV Abstract.V 第1章 概 述.1 1.1 地区概况.1 1.1.1 项目建设背景.1 1.1.2 工程实施可行性论证.1 1.2 沿线地貌、地形、地质及自然地理特征.2 1.2.1 自然情况对道路选线的影响.2 1.2.2 自然情况对道路路基路面设计的影响.2 1.3 公路等级及其主要技术标准的论证与确定.3 第2章 公路技术指标的计算与验证.4 2.1 平面设计技术指标的确定.4 2.1.1 直线.4 2.1.2 圆曲线.5 2.1.3 缓和曲线.6 2.1.4 行车视距.6 2.1.5 平面视距的保证.7 2.2 纵断面设计技术指标的确定.7 2.2.1 纵坡.7 2.2.2 竖曲线.9 2.3 路基.10 2.3.1 路基设计的基本要求.10 2.3.2 路基宽度.10 2.3.3 路基高度.11 2.3.4 路基压实.11 2.3.5 边坡坡度.11 2.4 路面要求.12 2.4.1 路面设计的基本要求.12 2.4.2 路面等级.12 2.4.3 路拱坡度.13 2.4.4 路面排水.13 第3章 路线设计.14 3.1 选线和定线.15 word 文档 可自由复制编辑 3.1.1 纸上定线.15 3.1.2 越岭线.16 3.2 路线的勘测设计.17 3.2.1 路线交点坐标与路线转角的确定.17 3.2.2 两方案平面设计.17 3.3 纵断面设计.281 3.3.1 纵断面线形设计的一般要求.281 3.3.2 注意平纵配合.292 3.3.3 纵断面设计的步骤.292 3.3.4 纵断面的竖曲线设计.30 3.4 两个方案的优劣评价.32 3.4.1 路线方案比选的评价指标.325 3.4.2 方案的比选.325 第4章 路基设计.34 4.1 横断面设计.34 4.1.1 横断面的组成.34 4.1.2 路拱的确定.34 4.1.3 弯道的超高与加宽.34 4.1.4 陡坡路堤的稳定性检验.35 4.1.5 取土坑、弃土堆、护坡道.35 4.1.6 土石方量计算和调运.39 4.2 路基综合排水设计.39 4.2.1 边沟设计.37 4.2.2 截水沟.38 4.2.3 排水沟.39 4.2.4 沟渠加固.39 4.2.5 排水系统总体规划.40 4.3 路基边坡设计.40 4.3.1 路堤边坡.41 4.3.2 路堑边坡.41 4.4 防护工程设计.42 4.4.1 植物防护.42 4.4.2 砌石护坡.42 4.4.3 路堑挡土墙设计.42 4.4.4 挡墙设计与计算.44 第5章 路面设计.53 word 文档 可自由复制编辑 5.1 路面排水设计.53 5.1.1 确定路拱坡度.53 5.1.2 路拱形式的确定.53 5.1.3 路拱横向坡度.53 5.2 路面类型的选择确定.53 5.2.1 沿线地质概况及材料来源.53 5.2.2 路面等级与类型.54 5.3 设计资料.55 5.3.1 路状调查资料.55 5.3.2 计算标准轴载累计交通量Ne，确定交通等级.59 5.3.3 土基回弹模量的确定.60 5.3.4 路面结构设计方案.60 5.3.5 方案技术经济比较.68 第6章 新技术在毕业设计中的应用.69 结 论.74 参考文献.78 致 谢.79 附 录.77 word 文档 可自由复制编辑 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 米。设计内容包括路线方案论证与比选、路线的平、纵、横设计、路基设计、挡土墙设计、路面设计等内容。在设计中参考了四年所学到的绝大部分专业课程教材、部分基础课程教材，以及交通部部颁规范和部分国内外先进理论及经验。关键词：玉马公路；公路路线设计；二级公路；路基路面。word 文档 可自由复制编辑 The highway design for secondary road section of YuMa Road(K12-K14)Abstract According to the requirements of the design commitments,This is for one section of YuMa secondary road in Liupanshui,GuiZhou Proinvice.It is planed to build a double direction road with 2 lanes,which takes the factors of local political,economic,culture and triffic into consideration.Its design speed is 40km/h(in mountains and hills),and it is 2.0 km long.The pavement has a width of 7m,and also the subgrade 8.5m.The lest radiu of the curves is 100m long,and the lest length of the curves is 109m.The major profile grade is 4.15%,and the lest one is 1.91%,and the shostest slop is 272m.The contents of the design include the selection of projects,the design of horizontal section,longitudinal section,cross section,subgrade retaining wall and pavement,etc.A large of special knowledge,parts of basic documents that was lent in the 4 yares,standards of communication committee and advanced experience at home and abroad were referenced during the design.Keywords:YuMa Road;AlignmenDesign；secondary road;subgrade and pavement.word 文档 可自由复制编辑 第1章 概 述 1.1 地区概况 1.1.1 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，以民工建勤的方式修建的。公路基础起点低，桥涵和防护工程严重不足，不少公路遭受滑坡、水毁、坡面坍塌、翻浆等侵害比较严重。加之由于养护资金不足，重建轻养，病害得不到彻底根治，车辆往往无法正常通行，速度缓慢，无安全保障，路况总体较差。1.1.2 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。word 文档 可自由复制编辑 1.2 沿线地貌、地形、地质及自然地理特征 1.2.1 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。1.2.2 自然情况对道路路基路面设计的影响(1)地质条件 沿线山体稳定，无不良地质状况，山坡上表面为 12 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，在碎落带地区设置碎落台，以堆积碎落岩屑和土石，便于养护时清理。(2)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。(3)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。(4)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。设计应尽量考虑对植被的保护及周边环境的保护，尽量少占田地。(5)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 word 文档 可自由复制编辑 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。(6)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。1.3 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-10B 80.25 60.0 1 900 黄河 JN-150 150.60 101.6 1 360 日野 KB-211 147.55 100 1 123 太脱拉 138 211.40 160 2 74 东风 EQ-140 90.0 69.3 1 1030 黄河 JN362 190.0 127 1 21 跃进 230 48.5 33.3 1 350 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 1500030000 辆（四车道）或 2500055000 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 500015000 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 500015000 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。word 文档 可自由复制编辑 第2章 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。2.1 平面设计技术指标的确定 2.1.1 直线 2.1.1.1 直线的适用条件(1)路线完全不受地形，地物限制的平原区或山区的开阔谷底；(2)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；(3)为缩短构造物长度，便于施工，创造有利的引道条件；(4)平面交叉点附近，为争取较好的行车和通视条件；(5)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。2.1.1.2 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。2.1.1.3 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。word 文档 可自由复制编辑 2.1.2 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。2.1.2.1 圆曲线的最小半径(1)极限最小半径(2)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。(3)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%0.2 1500 路拱%0.2 1900 2.1.2.2 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。2.1.2.3 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。2.1.2.4 平曲线的最小长度 word 文档 可自由复制编辑 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。2.1.2.5 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/m，低限值是 70m，一般情况为 200m。2.1.3 缓和曲线 缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：(1)离心加速度变化率不过大；(2)控制超高附加纵坡不过陡；(3)控制行驶时间不过短；(4)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。2.1.4 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 word 文档 可自由复制编辑 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 40 m，超车视距 Sc一般值取200m，低限值取 150m。2.1.5 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。2.2 纵断面设计技术指标的确定 2.2.1 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。2.2.1.1 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 word 文档 可自由复制编辑 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。2.2.1.2 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%。2.2.1.3 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9s15s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。2.2.1.4 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(%)4 5 6 7 纵坡长度(m)1100 900 700 500 2.2.1.5 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。word 文档 可自由复制编辑 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%。ih L平均 （21）式中：i平均平均纵坡 h相对高差 L路线长度 2.2.2 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。2.2.2.1 竖曲线最小半径(1)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。(2)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。2.2.2.2 一般最小半径和极限最小半径 word 文档 可自由复制编辑 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。2.3 路基 2.3.1 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。2.3.2 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。word 文档 可自由复制编辑 2.3.3 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 的路堑为深路堑。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。2.3.4 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 00.3 95 0.30.8 95 填方路基 00.3 95 0.30.8 95 0.81.5（上路堤）94 1.5（下路堤）92 2.3.5 边坡坡度 2.3.5.1 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 word 文档 可自由复制编辑 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 20 1：0.75 1：1 一般岩石 30 1：0.1 1：0.75 2.3.5.2 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）。2.4 路面要求 2.4.1 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。2.4.2 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 word 文档 可自由复制编辑 四级公路 中级或低级 2.4.3 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 12 其它黑色路面、整齐石块 1.52.5 半整齐石块、不整齐石块 23 碎、砾石等砾料路面 2.53.5 低级路面 34 2.4.4 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。word 文档 可自由复制编辑 第3章 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 word 文档 可自由复制编辑 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。3.1 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。3.1.1 纸上定线(1)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 word 文档 可自由复制编辑 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。(2)试坡 ah i平均 （3-1）式中：a相邻等高线间平距 i平均山岭重丘区 40km/h 时速公路最大纵坡为 7%h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。(3)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。3.1.2 越岭线 3.1.2.1 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。(1)垭口地选择(2)越岭标高的确定 3.1.2.2 定线原则(1)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 word 文档 可自由复制编辑 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。(2)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。3.2 路线的勘测设计 3.2.1 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1“直线及曲线一览表”。3.2.2 两方案平面设计 3.2.2.1 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 word 文档 可自由复制编辑 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=404431.4（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 )(97.241502405025024022323mRLLqSS)(69.01502688501502450268824342342mRLRLpSS 9.14339150506479.286479.28oSRL qpRT2tan)(代入数据得 T=77.23(m)L=(SLR2180)2 代入数据得 L=149.55(m)E=(RpR2sec)代入数据得 E=10.13(m)word 文档 可自由复制编辑)(91.455.14923.7722mLTJ 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：JD1 K0+318.752-)T 77.23 ZH K0+241.571 +)Ls 50 HY K0+291.517 +)(L-Ls)99.55 HZ K0+391.069 -)Ls 50 YH K0+341.069 -)(L-2Ls)/2 24.776 QZ K0+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=324711.5（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)(981.241702405025024022323mRLLqSS)(61.01702688501702450268824342342mRLRLpSS 45.48258170506479.286479.28RLS qpRT2tan)(代入数据得 T=75.17（m）L=(SLR2180)2 代入数据得 L=147.27（m）word 文档 可自由复制编辑 E=(RpR2sec)代入数据得 E=7.84（m）)(07.327.14717.7522mLTJ 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：JD2 K0+713.567 -)T 75.17 ZH K0+638.393 +)Ls 50 HY K0+688.393 +)(L-Ls)97.27 HZ K0+785.672 -)Ls 50 YH K735.672 -)(L-2Ls)/2 23.635 QZ K0+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=397.324240m，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=263752.9(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=40km/h 取 Ls1=50m)(988.242102405025024022323mRLLqSS word 文档 可自由复制编辑)(49.02102688502102450268824342342mRLRLpSS 79.27496210506479.286479.28RLS qpRT2tan)(代入数据得 T=74.80（m）L=(SLR2180)2 代入数据得 L=147.60（m）E=(RpR2sec)代入数据得 E=6.31（m）)(00.260.14780.7422mLTJ 曲线总长度 147.60m，大于平曲线最小长度 70 m 的规定。五个基本要素桩间关系：JD3 K1+189.259 -)T 74.80 ZH K1+114.451 +)Ls 50 HY K1+164.451 +)(L-Ls)97.60 HZ K1+262.060 -)Ls 50 YH K1+212.060 -)(L-2Ls)/2 23.80 QZ K1+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：word 文档 可自由复制编辑 两平曲线之间的夹直线长度为 Lz=K1+114.451-K0+785.672=328.779240m，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=283107（Z），JD1 桩号为 K12+266.198m，半径取 R=150m，则有：对应的二级公路设计速度 V=40km/h 取 Ls=35m )(49.171502403523524022323mRLLqSS)(34.01502688351502435268824342342mRLRLpSS 04416150356479.286479.28oSRL qpRT2tan)(代入数据得 T=56.37(m)L=(SLR2180)2 代入数据得 L=110.92(m)E=(RpR2sec)代入数据得 E=5.29(m)word 文档 可自由复制编辑)(82.192.11037.5622mLTJ 曲线总长度 110.92m，大于平曲线最小长度 70 m 的规定，故满足要求。五个基本要素桩间关系：JD1 K12+266.198-)T 56.37 ZH K12+209.828 +)Ls 35 HY K12+244.828 +)(L-Ls)75.92 HZ K12+320.748 -)Ls 35 YH K12+285.748 -)(L-2Ls)/2 20.46 QZ K12+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