敦化市太平岭至中石桩子公路施工设计图.doc

敦化市太平岭至中石桩子公路施工图设计

摘 要

本次设计的内容是从敦化市太平岭到中石桩子村(K0+000-K2+319.810)的公路，该公路为集散公路，考虑到设计交通量、该公路所在地区的经济条件等因素，拟定公路等级为二级。这次设计的内容重要有平面线型设计（拟定交点转角,交点处圆曲线半径和前后缓和曲线长度以及计算内移值、切线增长值、缓和曲线角外距等），纵断面设计（先根据纵断面地面线拉坡，然后再设计竖曲线），横断面设计（重要有行车道、硬路肩、土路肩、填方边坡、排水沟、边沟、挖方边坡等的设计，此外还要根据平面圆曲线半径等来拟定是否需要设立超高和加宽），路面结构设计（先根据交通量组成拟定路面设计弯沉值，然后初步拟定结构层类型和厚度，再通过将多层体系转化为当量三层体系拟定未知结构层厚度，最后验算各结构层层底拉应力），涵洞设计（该设计中，涵洞与路线正交且为圆管涵）。

关键词：平面线型，纵断面，横断面，路面，涵洞
Highway Construction Design From Taipingling To Zhongshizhuangzi In The City Of Dunhua

Abstract

The content of the design is a road from Taipingling to Zhongshizhuangzi in the city of Dnhua (K0+000-K2+319.810) . the highway is a distributed highway.Taking into account the traffic of design, the economic conditions of the place where the road is and other factors,we determine the road grade for the second. The main content of the design is plane linear design (to determine intersection corner radius circular curve at the intersection of front and rear as well as the calculation of the length of transition curve shift value, increase the value of the tangent, distance, etc), Profile Design (first base the longitudinal slope of the ground to pull the line, then design vertical curve), cross-sectional design (it is mainly about carriageway, hard shoulder, soil shoulder, fill slope, drains, ditches, cut slope design, etc., while you should also base plane radius circular curve to determine whether you need to set high and widening), pavement structural design (first base the number of traffic to determine the pavement design deflection value, then tentatively set the type and thickness of the structural layer, and then through transforming multi-tier architecture for the equivalent of three-tier system to determine the thickness of unknown structure, and finally check the bottom stress of structural layers ), culvert design (in the design, the directions of the culver is torthogonal to the road and it is a pipe Culvert).

KEYWORDS: planar linear, longitudinal, cross-sectional, road, culverts

目　录

前　言 1
第1章 绪论 2
1.1 路线概况 2
1.1.1 气候、地形资料和建筑材料 2
1.1.2 设计任务 2
1.1.3 本次设计的设计标准 2
1.2 公路等级拟定 3
1.2.1 交通量记录 3
1.2.2 交通量计算 3
1.2.3 设计速度的拟定 3
第2章 路线方案拟定和比选 5
2.1 选线的一般原则 5
2.2 选线的方法与环节 5
第3章 平面设计 7
3.1 平面设计原则 7
3.2 平面线形设计 7
3.2.1 直线 7
3.2.2 圆曲线 7
3.2.3 缓和曲线 8
3.3 平曲线重要参数的规定 8
3.4 平曲线要素计算 10
3.5 直线、曲线及转角表 11
第4章 纵断面设计 12
4.1 纵断面设计原则 12
4.2 纵坡的设计规定 12
4.3 纵坡设计的环节 12
4.4 平纵组合设计规定 13
4.5 竖曲线设计 13
4.5.1 技术标准 13
4.5.2 竖曲线的设计计算 14
4.5.3 竖曲线要素计算 15
第5章 横断面设计 20
5.1 横断面的设计原则 20
5.2 横断面设计环节 20
5.3 横断面形式及参数拟定 21
5.4 加宽过渡 21
5.5 超高设计 22
5.6 路基土石方数量计算及调配 22
5.6.1 土方量调配的一般规定 22
5.6.2 土方调配的方法 22
第六章 路面设计 24
6.1 设计原则 24
6.2 交通组成表 24
6.3 轴载分析 24
6.3.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 24
6.3.2 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次 26
6.4 土基稠度和干湿状态 27
6.5 设计指标的拟定 27
6.5.1 拟定路面等级和面层类型 27
6.5.2 路面弯沉值计算 27
6.5.3 允许拉应力计算 28
6.6 设计层厚度计算 29
6.6.1 计算弯沉值 29
6.6.2 拟定石灰土厚度 30
6.7 结构层层底拉应力验算 31
第7章 涵洞的设计 33
7.1 涵洞设计的意义及选用涵洞形式 33
7.2 圆管涵长度计算 33
结　论 35
谢 辞 36
参考文献 37
外文资料翻译 38

前　言

这次设计的目的是让我们将所学的道路勘测设计、路基路面工程、桥涵水文等相关科目的理论知识运用到二级公路设计之中。在这次设计中，我们将这几个科目的知识综合起来，回顾、并更深一步掌握道路方面的知识（也是我们道路桥梁专业最最重要的部分）。在老师的指导下，学会运用规范进行设计，并掌握CAD、word、excel、纬地等软件，提高运算能力、手工绘图纯熟度。最终，可以运用所学习到的设计方法、设计思维完毕一条常规公路的设计，并为以后走向工作岗位打下牢固的基础。该公路的建成还会使太平岭和中石桩子的联系更加紧密，促进两地区的经济往来和发展。
至于国内外道路的发展概况，欧美发达国家已建立起与经济发展相适应的公路网，尽管近几年来我国的道路事业发展迅速且取得了辉煌的成绩，但与国外相比还是有很大的差距，因此从个人来说，我们要不断努力，为我国道路事业的跨越式发展做出应有的奉献。
这次设计重要解决的问题是：拟定道路等级，并进行平、纵、横断面设计及路面结构设计和涵洞设计。通过这次设计，我们学习到的不仅只是二级公路的设计和一些基本的理论知识，更重要的是设计的思维、方法和能力（我们可以运用它来帮助我们根据需要进行其他等级道路的设计），由于之前我们都是学习一些固定的知识，而这次设计更加规定我们独立思考的能力，并且这次设计可以有好几种方案，我们要选择最最合适、经济的方案。
第1章 绪论

1.1 路线概况

1.1.1 气候、地形资料和筑路材料
本路段所经区域重要是微丘区，属于华夏系第二隆起带，沿线尚有发育中的沟谷、河谷及水田、旱田，从附图纵断面地面线可以看出地势起伏不平。
路线通过地区的雨季是每年的7月份到8月份，一年四季气候变化较为显著，有干燥多风的春季也有炎热多雨的夏季，显然，夏季的多雨对土方的施工产生极为不利的影响，因此应将施工季节选在凉爽、昼夜温差较大的秋季。公路的冻胀和翻浆等道路的致命病害极易在冬季发生，因此要严格控制路基的干湿度。
该公路沿线地形的起伏不平决定了该工程要有大量的填方和挖方，但该地可以提供丰富的砂砾、石料等筑路材料，此外还需外购部分材料。为了使路基填方的需要得到满足，可以进行纵向调配和设立路外取土场。

1.1.2 设计任务
路线起点桩号为K0+000，终点桩号为K2+319.810，全长2319.810m。设计任务是由设计给定的交通组成、平面地形图等资料进行路线、路基路面和涵洞设计。设计成果重要有平面图、纵断面图、横断面图、直曲线转角一览表、土石方计算表、路基设计表、路面结构图、涵洞布置图等。

1.1.3 本次设计的设计标准
表1-1 设计标准
路基宽度
行车道宽度
路拱横坡
标准轴载
设计年限

10m

7m
行车道
2%

BZZ-100

12
硬路肩
2%
土路肩
3%

1.2 公路等级及设计速度的拟定

1.2.1 交通量记录
根据《标准》，将作为道路设计的交通量折算成小客车的交通量。
表1-2 交通量折算表
车型
交通量（辆/日）
折算系数
折算交通量（辆/日）
解放CA141
1650
1.5
2475
跃进Ni134A
1480
1.5
2220
总 计
4695

1.2.2 交通量计算

式中：—预测年限时的年平均日交通量﹙辆/日﹚；
—起始年平均日交通量﹙辆/日﹚；
—年平均增长率﹙%﹚；
—预计设计年限﹙年﹚。
初始年平均日交通量：
=4695﹙辆/日﹚
通过上式计算得预测年限时的年平均日交通量：
﹙辆/日﹚
而根据《公路工程技术标准》﹙JTG B01—2023﹚，二级公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为5000~15000辆，但考虑到该地区的经济能力等，将公路等级拟定为二级。

1.2.3设计速度的拟定
设计速度又称计算行车速度，是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运营只受自身条件影响时，中档驾驶技术的驾驶员能保证安全顺适行驶的最大行驶速度。
该公路是按照集散公路设计的，依据《公路工程技术标准》﹙JTG B01—2023﹚设计速度拟定为60Km/h。
第2章 路线方案拟定和比选

路线即道路中线的空间位置。路线中线的平面位置，是考虑社会经济、自然条件、技术标准和使用规定等因素，通过平、纵、横综合设计反复修正后拟定的。

2.1 选线的一般原则
查阅《公路路线设计规范》，二级公路设计有以下原则：
（1）路线基本走向的拟定要依据道路的主客观条件。
（2）最优路线方案的拟定要以进一步、细致的研究、论证、比选所考虑的方案为前提。
（3）工程量要少、造价要低、营运费用要省，效益要好，尽也许多的为施工和养护考虑，这是路线设计所要努力做到的。技术标准的提高对工程量的增多无显著影响的情况下，要尽量考虑提高技术标准。
（4）周边农田的建设也是要考虑的因素，该地区有大量的田地，填方、挖方和弃土会影响土地的耕种条件，所以对于田地，要尽也许少的占用，特别是肥沃的田地，此外还要考虑到道路两侧的房屋。
（5）道路要和周边的环境协和，对于原有的自然景观要尽量不要打破。
（6）要考虑到路线所经地区的水文、地质等条件也许会影响道路的施工、设计和长期的使用性能。
（7）江河与道路之间的几何线形关系也要考虑。

2.2 选线的环节及方法
由道路的等级、标准等，并考虑到沿线和周边的水文、地质等条件及纵断面和横断面的设计，在计算机CAD软件打开的地形图上拟定路线的走向，得出道路的交点坐标并拟定圆曲线半径、缓和曲线长度、路线总长度等，最终完毕平面设计。
考虑到实际建设道路的目的，路线肯定有必通过的点或地带，因此路线的走向就会受到限制。其他拟定路线走向所要考虑到的因素尚有起终点位置及设计任务书所规定的路线的总的方向、设计建设该道路的目的和该道路的等级。此外尚有道路周边地区的交通及水文、地质、地形等条件。上述因素都是拟定道路平面线型所要考虑到的。
与平面设计、纵断面设计和横断面设计相结合，并考虑到当前所能达成的技术水平及所拟定下来的控制点拟定出圆曲线半径。与平纵横相结合是至关重要的，最终得出连贯协和的线型。

第3章 平面设计

3.1 平面设计原则
（1）顺畅、连续并与周边景观、地形相协和是最终得出的平面线形所要保证的。
（2）线形的拟定还要考虑到司机开车时的视觉规定和心理感受。
（3）平面线形一定要连续和平衡，尽量减少技术性指标的忽然改变，以便使汽车匀速、舒适地行驶在道路上。
（4）通过设立缓和曲线等来减少忽然转弯，以便使司机从容驾驶也使乘客感到车的稳定和舒适。
（5）平曲线的长度也有一定的规定，平曲线分为圆曲线和缓和曲线，其长度有最小限制，这样可以给司机提供足够的时间来适应，不会由于忽然转到直线上而感到仓促、不适。

3.2平面线形设计

3.2.1 直线
1. 直线段的长度也不宜过大，一些特殊的情况下才可以考虑采用较长的直线，如路线通过开阔、不受地形约束的平原时，该地区重要以直线进行规划时，路线通过专长桥梁、隧道等走向受到限制时，要提供超车的双车道的路线部分，此外只要直线不超过最大长度都是所允许的。
2. 由1所述知直线是不能过于长的，假如直线路段比较长可以采用相应措施来避免周边景观过于单调。根据国外经验，直线最长不得超过1200m。
3. 直线长度也不能过于小，直线两侧为同向曲线时，其长度不得小于360m，直线两侧为反向曲线时，其长度不得小于120m。

3.2.2 圆曲线
根据汽车行驶的轨迹可知，路线不也许是两直线直接相交，该处必须要设圆曲线和缓和曲线，而圆曲线的设立也是至关重要的，超高及加宽也是设计圆曲线所要考虑的重要因素。
1. 最小半径
圆曲线半径一般不要取接近于极限最小半径，需要设立小半径圆曲线时一般要考虑一般最小半径值，只有当圆曲线半径达成、超过一定数值时才允许不设立超高。
2. 最大半径
汽车行驶在小半径的圆曲线上会感到不适，因此其数值要大些，但过大的半径又会使施工难度加大，因此其值不能大于10000m。

3.2.3 缓和曲线
根据《标准》，四级以上公路在半径低于不设超高的最小缓和曲线作用半径时都要设缓和曲线。由于缓和曲线可以使路线曲率变化连续、离心加速度变化连续、对超高和加宽的设立起到过渡的作用、与圆曲线相搭配使得线形更加优美和协和。

3.3 平曲线重要参数的规定
表3-1二级公路重要技术指标表
设计车速
60km/h
圆曲线
一般最小半径
200m
极限最小半径
125m
缓和曲线最小长度
一般值
80m
最小值
60m
不设超高的圆曲线最小半径
路拱≤2.0% 1500m
>2.0% 1900m
最大纵坡
6%
直线、圆曲线、缓和曲线可以互相组合，从而形成多种线形，本次设计的路段只有一个拐角，因此采用了圆曲线两侧各有一条缓和曲线的线形组合。大体图形见下图，涉及到的计算公式如下：

图3-1 对称型曲线计算图
（3.1）
（3.2）
（3.3）
（3.4）
（3.5）
（3.6）
D=2T—L （3.1）
（3.7）
非对称型曲线
（3.8）
（3.9）
（3.10）
式中： T— 总切线长（m）；
L— 总曲线长（m）；
— 外距（m）；
D— 切曲差（m）；
R— 主曲线半径（m）；
— 路线转角；
— 缓和曲线角；
q— 切线增长值；
P— 内移值；
— 缓和曲线长度；
— 圆曲线长。

3.4平曲线要素计算
设计中只有一个转角，平曲线各要素的计算如下：
缓和曲线的长度Ls=250m，圆曲线的半径大小R=2023m，通过坐标计算得转角α=59°17′44.4″,所以:
=
=
=×

=1264.0927m

250=2319.810m

D=2T－L=2×1264.0927－2319.81=208.376m

3.5 直线、曲线及转角表
见附表。

第4章 纵断面设计

路线纵断面是沿着道路中线竖直剖切并展开所得的断面，由路线纵断面可以看到地面标高的变化及路线的走向、路线坡度变化土石方填挖高度等。所设定位置的控制标高、道路等级、地面线所反映的高程变化等是纵断面设计的依据。

4.1纵断面设计原则
(1) 纵断面线形和地面线要大体协调，为了使行车安全、舒适要使线形尽也许的顺滑、连续。
(2) 纵坡要连续均匀，并且要考虑到纵向填方和挖方的均衡。
(3) 要将平面与纵断面进行组合设计
(4) 要保证司机驾车时具有连续的视觉。
(5) 竖曲线要被平曲线的两个缓和曲线包住。
(6) 平面线形和纵断面线形的技术水准应互相平衡。
(7) 为了避免司机的紧张和恐慌，纵断面线形还要与周边环境相协和。

4.2纵坡的设计规定
一方面，纵断面中的各要素要满足《标准》中的规定，纵坡要平滑、顺畅，避免频繁下坡，纵坡值尽量不要接近极限坡度，缓和颇段也要恰当安排，最短长度的短坡两边是极限陡坡的情况要尽量避免，路线周边的地形、水文地质条件、以及排水的需要也要考虑进去，为了减少造价和用土应尽力使填方和挖方达成平衡，然后纵坡要尽也许缓和以免坡度的忽然变化，此外还要考虑到涵洞、农田灌溉等。

4.3 纵坡设计的环节
(1) 在CAD页面上画出桩号和各桩位的地面标高，连接得到纵断面地面线。本次设计采用50米桩进行逐桩标注。
(2) 一些地质不良、需要有一定填土高度的桩位，路线起点和终点，需要大量挖土且挖高要达成最大值的桩位，隧道的进口和出口等，这些桩位的设计标高都是拟定的即控制点标高拟定，在CAD设计页面标出这些控制标高。
(3) 试坡：在CAD纵断面图页面上标志出控制点后，要以地面高程变化、当前所达成的技术水平、选线目的为考虑出发点，穿插与取值，试定出若干直坡线。反复比较各种也许的方案，最后定出既符合技术标准，又满足控制点规定，且土石方较省的设计路线作为初定试坡线，将坡度线延长交出变坡点的初步位置。
(4) 调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵组合是否适当等，若有问题应进行调整。
(5) 校核：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖，做横断面设计图，检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况，若有问题应进行调整。
(6) 定坡：经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高拟定下来。坡度值规定取到0.1%，变坡点一般要调整到10m的整桩号上。
(7) 设立竖曲线：根据技术标准、平纵组合均衡等拟定竖曲线的半径大小，计算竖曲线要素。
(8) 计算各桩号处的填挖值：根据该桩号处地面标高和设计标高拟定。

4.4 平纵组合设计规定
（1）平曲线与竖曲线应互相重合，且平曲线应稍长于竖曲线。
（2）平曲线与竖曲线的长度大小应保持平衡。
（3）要选择适当的合成坡度。

4.5竖曲线设计

4.5.1技术标准
《公路工程技术标准》（JTG B01—2023）规定:

表4-1 竖曲线指标
设计车速（km/h）
60km/h
最大纵坡（％）
6%
最小纵坡（％）
0.3%
最小坡长
一般值
200m
最小值
150m
凸形竖曲线的半径
一般值
2023m
极限值
1400m
凹形竖曲线的半径
一般值
1000m
极限值
1500m
竖曲线的最小长度
一般值
120m
最小值
50m
4.5.2竖曲线的设计计算
如图3-1所示，和分别为相邻的两个纵坡的坡度，，ω为“+”时，则竖曲线为凹形；ω为“-”时，则竖曲线为凸形。

图4-1 有关竖曲线要素的示意图
竖曲线长度值L或竖曲线的半径大小R：
或 （4-1）
切线长度T：
（4-2）
竖曲线任意一点竖距h：
（4-3）
外距E：
或 （4-4）

4.5.3竖曲线要素计算
第一变坡点：
在K0+350处变坡，高程为561.65m，两相邻路段的纵坡为，，竖曲线的半径。
计算竖曲线相关要素
，为凹形。
曲线长：
切线长：
外距：
计算设计高程:
竖曲线的起始桩号：K0+350–85.49= K0+264.51
竖曲线的起始高程：561.65-85.49×0.3286%=561.369m
竖曲线的终点桩号：K0+350 + 85.49= K0+435.49
竖曲线的终点高程：561.65+85.49×3.0425%=564.251m

表4-2 第一变坡点要素计算

桩号
x
（m）

（m）
切线高程
（m）
设计高程
（m）
K0+264.51
0
0
561.36907
561.3690799
K0+280
15.49
0.
561.41998
561.4390229
K0+300
35.49
0.0999635
561.4857
561.5856635
K0+320
55.49
0.
561.55142
561.7957962
K0+340
75.49
0.45228096
561.61714
562.069421
K0+350
85.49
0.
561.65
562.2300429
K0+370
65.49
0.
562.2585
562.5988921
K0+390
45.49
0.
562.867
563.0312333
K0+410
25.49
0.
563.4755
563.5270667
K0+430
5.49
0.
564.084
564.0863921
K0+435.49
0
0
564.25103
564.2510333
第二变坡点：
变坡点桩号为K0+630，高程为570.17m，两相邻路段的纵坡为，，竖曲线半径。
计算竖曲线要素
，为凸形。
曲线长：
切线长： 外距：
计算设计高程:
竖曲线的起始桩号：K0+630–149.28= K0+480.72
竖曲线的起始高程：570.17-149.28×3.0425%=565.628m
竖曲线的终点桩号：K0+630 + 149.28= K0+779.28
竖曲线的终点高程：570.17-149.28×5.739%=561.6m

表4-3 第二变坡点要素计算
桩号
x
（m）

（m）
切线高程
（m）
设计高程
（m）
K0+480.72
0
0
565.628156
565.628156
K0+500
19.28
0.
566.21475
566.1600855
K0+520
39.28
0.
566.82325
566.5963502
K0+540
59.28
0.
567.43175
566.9149679
K0+560
79.28
0.
568.04025
567.1159385
K0+580
99.28
1.449488
568.64875
567.199262
K0+600
119.28
2.
569.25725
567.1649385
K0+620
139.28
2.
569.86575
567.0129679
K0+630
149.28
3.
570.17
566.8928649
K0+650
129.28
2.
569.0222
566.5643591
K0+670
109.28
1.
567.8744
566.1182061
K0+690
89.28
1.
566.7266
565.5544061
K0+710
69.28
0.
565.5788
564.8729591
K0+730
49.28
0.
564.431
564.0738649
K0+750
29.28
0.
563.2832
563.1571238
K0+770
9.28
0.
562.1354
562.1227355
K0+779.28
0
0
561.6028208
561.6028208
第三变坡点：
变坡点桩号为K1+140，高程为540.90m，两相邻路段的纵坡为，，竖曲线半径。
计算竖曲线要素
，为凹形。
曲线长：
切线长: 外距：
计算设计高程:
竖曲线的起始桩号：K1+140–140.0916= K0+999.911
竖曲线的起始高程：540.90+140.0916×5.739%=548.94m
竖曲线的终点桩号：K1+140 +140.0916= K1+280.089
竖曲线的终点高程：540.90-140.0916×1.4938%=538.81m
表4-4 第三变坡点要素计算
桩号
x (m)

(m)

切线高程（m）
设计高程 （m）
K0+999.911
0
0
548.9397077
548.9397077
K1+020
20.089
0.
547.7868
547.8173733
K1+040
40.089
0.
546.639
546.7607521
K1+060
60.089
0.
545.4912
545.764737
K1+080
80.089
0.
544.3434
544.8293279
K1+100
100.089
0.
543.1956
543.9545248
K1+120
120.089
1.
542.0478
543.1403279
K1+140
140.089
1.
540.9
542.386737
K1+160
120.089
1.
540.60124
541.6937679
K1+180
100.089
0.
540.30248
541.0614048
K1+200
80.089
0.
540.00372
540.4896479
K1+220
60.089
0.
539.70496
539.978497
K1+240
40.089
0.
539.4062
539.5279521
K1+260
20.089
0.
539.10744
539.1380133
K1+280
0.089
6.00076E-07
538.80868
538.8086806
K1+280.089
0
0
538.8073505
538.8073505
第四变坡点：
变坡点桩号为K1+950，高程为528.80m，两相邻路段的纵坡为，，竖曲线半径。
计算竖曲线要素
，为凸形。
曲线长：
切线长：
外距：
计算设计高程:
竖曲线的起始桩号：K1+950–126.603= K1+823.402
竖曲线的起始高程：528.80+126.598×1.4938%=530.69m
竖曲线的终点桩号：K1+950+126.598= K2+076.598
竖曲线的终点高程：528.80-126.598×3.3694%=524.53m
桩号
x
（m）

（m）
切线高程
（m）
设计高程
（m）
K1+823.402
0
0
530.6911209
530.6911209
K1+840
16.598
0.
530.44318
530.4329765
K1+860
36.598
0.
530.14442
530.0948121
K1+880
56.598
0.
529.84566
529.727018
K1+900
76.598
0.
529.5469
529.3295943
K1+920
96.598
0.
529.24814
528.902541
K1+940
116.598
0.
528.94938
528.445858
K1+950
126.598
0.
528.8
528.2064054
K1+970
106.598
0.4208568
528.12612
527.7052632
K1+990
86.598
0.
527.45224
527.1744913
K2+010
66.598
0.
526.77836
526.6140899
K2+030
46.598
0.
526.10448
526.0240588
K2+050
26.598
0.
525.4306
525.404398
K2+070
6.598
0.
524.75672
524.7551076
K2+076.598
0
0
524.534407
524.534407
表4-5 第四变坡点要素计算
第5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。横断面设计线涉及行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的。

5.1横断面的设计原则
（1）设计应根据公路等级、行车规定和本地自然条件，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外，还应设立完善的排水设施等。
（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解决的地质不良地段。
（4）沿河及受到水浸水淹的路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。
（5）当路基设计标高受限制，路基处在潮湿、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压实，使路面具有一定防冻总厚度，设立隔离层及其他排水设施等。
（6）路基设计还应兼顾本地农田基本建设及环境保护等的需要。

5.2横断面设计环节
（1）由地形图所得的数据在CAD页面上画出横断面地面线。
（2）拟定边坡坡度，边沟、排水沟、截水沟等的形式及深度和底宽。
（3）画出横断面线形，即横断面设计线，又叫“戴帽子”。路基边沟、边坡、截水沟等都是绘制横断面地面线所要考虑的因素。
（4）计算横断面面积（含填、挖方面积），并填于图上。
（5）由图计算并填写路基设计表、路基土石方数量计算表，并进行必要的调配。

5.3横断面形式及参数拟定
1. 本公路等级属二级公路，采用设计速度为60km/h的二级公路的路基标准横断面形式，路基宽度10m，采用双车道形式，每条车道宽3.5m，硬路肩宽2×0.75m，土路肩宽2×0.75m。
2. 路拱设计
路拱坡度需要考虑路面类型和本地的自然条件。查《公路工程技术标准》(JTGB01-2023)，沥青路面横坡宜取1.0～2.0%。考虑到该地区降雨量，路面排水状况和施工行车安全舒适，拟采用2.0%的路拱横坡。公路的硬路肩，采用与行车道相同的横坡。土路肩的横坡采用3%，路拱形式拟采用直线形式。
3. 边沟设计
查（JTJ013—95）《公路路基设计规范》得边沟横断面一般采用梯形，梯形边沟内侧边坡为1:1.0-1：1.5，外侧边坡与挖方边坡坡度相同。本设计路段地处平原微丘区，故宜采用梯形边沟，且底宽为0.6m，深0.6m，内侧边坡坡度为1:1.5，外侧边坡坡度为1:1.0。
4. 路基边坡坡度
设计路段处在平原微丘区，根据《公路路基设计规范》(JTG D30-2023)土质为粘土的路堑边坡坡度采用1：1.0（边坡高度不大于20米时），而该公路的路堑边坡高度均小于20m。本设计路段路基填土为粘性土，根据《公路路基设计规范》(JTG D30-2023)，当H<8m（H—路堤边坡高度）时，路基边坡按1：1.5设计，而该条公路的路堤边坡高度均小于8m。

5.4加宽过渡
由《公路路线设计规范》（JTGD60—2023）规定，对于R大于250m的圆曲线，由于其加宽值甚小，可以不加宽。
本设计的平曲线有1个，