兰州工专同道路桥梁工程技术专业学生底稿.docx

前言
毕业设计是综合性和实践性极强的最后一个教学环节，是理论与实践相结合的运用阶段，是学生将所学的专业知识、理论知识和基本技能结合进行的重要的设计实践环节，是培养学生根据实际工程地质条件和技术能力，考虑各种因素并符合国家技术规范，尝试性的应用所学知识的大检测，为以后走上工作岗位能尽快适应工作而作的比较全面的准备。
毕业设计是在特定的条件之下学生根据老师所提供的最基本资料进行的设计，在这个过程中资料不是很全面，这就需要学生自己搜集有关的资料，有可能的话还要进行实地的考察，然后结合实际情况提出有关解决问题的方法，进行小组讨论并将所得到的结论请老师进行评定，最后以公路工程技术标准为依据进行设计。在这个过程中可以提高学生动手的能力，独立思考的能力，分析问题的能力，以及提高学生团队合作的意识，也就是说毕业设计是对每一位学生适应未来工作而做的一次拉练，从而让我们顺利的离开学校走向岗位。
每位有志于道桥建设的同学，你们的选择是明智的，我们毕业正好赶上了“十二五”开局之年的友好环境。国家去年进行了四万亿人民币的基础设施建设投资，其中有大部分与道路桥梁有关，也就是说我们的工作前景非常光明。然而“工欲善其事，必先利其器”我们要对所学知识做全面理解，融会贯通，能熟练的将其运用于实践，只有这样我们才能适应未来的工作，才有可能实现我们心中的理想！

设计计算书
第一部分 路线设计
第一节 设计原始资料和依据
⒈设计原始资料
1、地形地貌：
路线穿越重庆台坳和川中台拱，路线区主要为北北东向隔挡式褶皱组成，其中背斜成山，向斜成谷。基本地貌为起点段缙云山、中部云雾山、巴岳山形成窄长的背斜山，东西两侧形成向斜槽谷。路线大部分段落段位于向斜槽谷中，为低山丘陵地貌。标高通常在250～400m。缙云山地形标高325～609m，云雾山地形标高325～617m，巴岳山地形标高320～586m。最大相对高差370m，一般地形坡角10～25°，沟谷较发育，纵坡降多小于10%，切割深度多在10～30m。
2、气候：
公路廊道区属亚热带温暖湿润区，气温高、湿度大、雨量充沛。廊道区多年平均气温17.8℃，七月最高，一月最低，极端最高气温41.1℃，极端最低气温-4.6℃。年平均降水量1000～1200mm，其中最大日降雨量沙坪坝区2007年7月17日266.6毫米、璧山2007年7月17日260.5毫米、2005年8月3日铜梁220.4毫米，降雨集中在5～9月，占全年降水量的65%以上。相对温度多年平均值为81%。平均风速1.3m/s。1955年4约15日沙坪坝气压955.5 HPA，为最低值；1979年11约18日气压高达1010.5 HPA，年平均气压970.4 HPA。
据气象资料，公路廊道区冬季有雾、霜，一般雾日为18～31天，霜日5～7日，主要出现在1～2月份。勘察区与工程建设有关的灾害性气候天气主要为暴雨和连绵阴雨
3、水文：
区内地表水系、冲沟较发育，地表水系主要为壁山县内壁南河、小安溪河及其支流。
区内地处低山～丘陵区，地表水系较发育，主要为溪沟及水库中的水，壁南河、小安溪的规模相对较大，为常年性河流，其它多为季节性河流。在雨季易形成山洪，并夹带大量泥砂，旱季干涸；水库为常年蓄水。
4、工程地质条件评价：
沿线地貌成因形态主要为构造侵蚀－剥蚀低山丘陵区，基岩大多裸露，仅局部冲沟段覆盖层较厚。沿线发育不良地质现象主要为采空区、岩溶，未发现其他影响路线的不良地质现象。特殊岩土主要为过湿土。沿线路线水文地质总体简单～中等复杂，路线区地壳运动主要是以缓慢的抬升为主，区域地质环境处于相对稳定状态。
根据路线区地形地貌特点、地质环境特点、路线区地质条件复杂程度及岩土承载力、地下水对工程建设的影响程度等综合评价，路线适宜性及稳定性较好。
5、沿线筑路材料:
本工程所在地区筑路材料资源较为丰富，储量和质量均能满足工程建设需要，但部分材料运距较远。本地区石料主要资源为砂岩和灰岩，砂岩可作为圬工砌体材料，灰岩可作为片石、碎石、石屑和机制砂的原料，沿线天然砂比较缺乏，要到较远的嘉陵江边采购，较好的中粗砂需从湖南岳阳洞庭湖远运。路面用碎石主要来源于重庆九龙坡区黄谦长江边。
在璧山县黄角滩及福里数等地有多个个体石灰窑，质量较好，储量及产量较为丰富，可满足工程用料需求。
6、各项工程施工的总体实施步骤的建议及有关工序衔接等技术问题的说明以及有关注意事项：
全段施工组织应结合区域气象水文干湿季分明，沿线溪（河）沟汛期与雨季基本一致的特点，路基工程、排水工程、跨河大桥的水下工程，宜安排在旱季施工，以避开雨季。由于地下水位的上升及农灌用水期间所造成的地基过湿和干扰，减少对过湿路段地基的特殊处理和降低桥梁水下基础工程施工的难度，从而确保工程质量，加快工程进度。对控制工期的关键工程，如长大隧道、桥梁集中路段，应以机械创造多个作业面同时施工或提前进场施工，以确保全段同步完工，及时发挥效益。合同段划分时考虑填挖方数量的相对平衡，避免产生跨越合同单元的土石方调运给施工带来的相互干扰。各分项工程遵循从准备工作→认可施工报告→实施→检测合格→转入下道工序的原则，并作好各工序间的衔接配合，使之有条不紊。
路基土石方工程建议以机械为主辅以人工施工，挖方工程路段在核实其长度和工程数量的条件下，尽量布置多个作业面以推土机或挖掘机作业，配以装载机和自卸翻斗车运至填方路段填筑路堤或弃于弃土场。机械化程度较高的专业队伍，也可采用铲运机进行连续挖运作业。填方工程则以装载机械或推土机伴以人工找平，能采用平地机找平更好，碾压密实，作业中应根据具体情况，注意调整各种机械的配套，避免发生窝工现象。
应根据地形、地质、开挖断面及施工机械配备等情况，采用能保证边坡稳定后方可施工，不得采用大爆破施工。承包人应确定爆破危险区，并采取有效措施防止人、畜、建筑物、环境敏感点，和其他公共设施受到危害和损失。在危险区的边界应设置明显的标志，建立警戒线，显示爆破时间的警戒信号，在危险区的入口或附近道路应设置标志，并派人看守，严禁人员在爆破时进入危险区，必要时设置拉网隔离施工，以防飞石或抛石伤人，破坏生态环境。由于爆破引起的松动岩石，必须马上清除，施工影响区内不得留下任何安全隐患，居民集中区不得夜间爆破影响居民生活。
路面工程质量非常重要。路面工程施工应采用机械化施工方案，路面面层和基层采取集中拌和。严格控制材料用量和材料配合比，实行严格的工序管理，做好现场监理与工序检测工作，确保施工质量。路面施工前应做好各项室内试验工作。路面施工对施工季节、施工温度、原材料、配合比、平整度都有很高的要求，故路面工程的施工对施工单位要求较高，应选用资质较高、有丰富路面施工经验的施工单位，确保路面的施工质量。
工程施工过程中，当发现有化石、硬币、有价值的物品或文物时，应及时向有关文物主管部门汇报，防止工人或其他人员移动或损害任何此类物品。工程竣工后应及时清除施工临时占地和临时工程及废弃物，不留有碍自然景观和耕作环境的施工痕迹。施工中，大量建筑材料的调运、堆放及人员流动，会增加施工区的交通量及拥挤度，应采取措施，合理堆放建筑材料。
7、交通量资料：已知交通量N=56000辆/日
⒉设计依据
根据批准的设计任务书、地质勘测报告，国家关于公路设计施工的《规范》、《规程》、《标准》等，将在后面的参考文献中一一列出。
第二节 道路等级确定和技术标准论证
公路根据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 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为25000辆以上，专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。
一级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为15000~30000辆以上，专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。
二级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为3000~7500辆以上，专供汽车行驶的公路。
三级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为1000~4000辆以上的公路。
四级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的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
1．《标准》
由《公路工程技术标准》规定：高速、一级公路以小客车为折算标准。
各汽车代表车型与换算系数 表1-1
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＞14t£7t~ 的货车
拖挂车
3.0
载质量＞14t 的货车
2．确定公路等级
公路远景设计年限为 15年，则远景设计年限交通量 N：
N=56000 (辆/日)
查《公路工程技术标准》，拟定该公路为六车道高速公路，设计车速为100km/h。
3．有关资料确定主要技术标准
⑴ 服务水平
高速公路：二级服务水平
⑵ 路线
① 车道宽度
当设计车速为 100km/h 时，车道宽度为 3.75m
②高速公路整体式断面必须设置中间带，中间带由两条左侧路缘带和中央分隔
带组成，其各部分宽度应符合：
中间带宽度 表1-2

一般值（m）
最小值(m)
中央分隔带
2.00
2. 00
左侧路缘带
0.75
0. 50
中间带宽度
3.50
3. 00
③ 路肩宽度
路肩宽度 表1-3

一般值（m）
最小值（m）
右侧硬路肩宽度
3.00
2. 50
土路肩宽度
0.75
0. 75
高速公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带，其宽度为 0.5m
④ 路基宽度
路基宽度（m）：一般值：33.50
Ⅰ：各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加（减）速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。
Ⅱ：确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土路肩宽度等的"一般值"和"最小值"应同类项相加。
⑤ 停车视距：160m
⑥ 圆曲线最小半径（m）：
一般值：700 极限值：400
不设超高最小半径：
当路拱≤2.00%时为4000m；当 路拱＞2%时为 5250m。
⑦ 最大纵坡：4%
越岭路线连续上坡（或下坡）路段，相对高差为 200~500m 时，平均纵坡不应大于5.5%；相对高差大于 500m 时，平均纵坡不应大于 5%，任意连续 3km 路段的平均纵坡不应大于 5.5%。
⑧ 最小坡长：250m
最大坡长
设计速度(km/h)
120
100
80
60
40
30
20

坡
度
％
3
900
1000
1100
1200
－
－
－
4
700
800
900
1000
1100
1100
1200
5
－
600
700
800
900
900
1000
6
－
－
500
600
700
700
800
7
－
－
－
－
500
500
600
8
－
－
－
－
300
300
400
9
－
－
－
－
－
200
300
10
－
－
－
－
－
－
200
表1-4
连续上坡（或下坡）时，应在不大于上面所规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于 3%，其长度应符合纵坡长度的规定。
⑨ 竖曲线最小半径和最小长度

竖曲线最小半径和最小长度 表1-5

凸形竖曲线半径（m）

一般值
10000
极限值
6500
凹形竖曲线半径（m）

一般值
4500
极限值
3000
竖曲线最小长度（m）
85

主要技术指标表 表1-6

项 目
单位
数量
备注
公路等级
级
高速公路

设计速度
Km/h
100

路基宽度
m
33.5

行车道宽度
m
3.75

硬路肩
m
3

土路肩
m
0.75

中央分隔带宽度
m
2

平曲线极限最小半径
m
400

平曲线一般最小半径
m
700

最大纵坡
%
4

最小坡长
m
250

凸形竖曲线一般最小半径
m
10000

凹形竖曲线一般最小半径
m
4500

停车视距
m
160

车辆荷载

公路-Ⅰ级

第三节 选线
⒈平原微丘地区公路路线特点
( 1 )平原，地形平坦，无明显起伏，地面自然坡度一般在 3º以内。
( 2 )微丘，指地形起伏不大的丘陵，地面自然坡度一般在20º以内，相对高差在1000以内。
( 3 )河湾顺适，地形开阔且具有连续的宽缓台地的河谷地形，河床坡度大部分在5º以下，沿河设线一般不受限制.平原微丘地区地面高度变化较小，有时有较大起伏和倾斜，同时间有水塘、河叉、沟渠等.同时这样的地区往往是农作物和经济作物生产的密集区.因此，在该地区选线在追求高技术标准的同时除了考虑地形，水文，工程数量，还应该考虑路线对当地农业生产的人名群众正常生产生活的影响.使选定线路发挥最大的在哦能和效益，实现可持续发展。
⒉选线基本原则及依据
选线应在符合国家建设发展的前提下，结合各种条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的。选线过程必须认真观贯彻国家规定的方针政策，综合考虑自然条件，社会条件，自身技术要求，妥善处理各方面关系.其基本原则如下:
(1)道路设计阶段，应对路线方案做深入细致的研究，多方论证和比选，选定最优方案。
(2)路线设计应在保证行车安全，舒适，迅速的亲提线，做到工程量小，造价小，营运效益好，有利施工养护，在工程量增加不大的情况下，应采用较高的技术指标.合理处理技术和经济的关系。
(3)充分利用有利地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准，从行车的安全、畅通和施工养护的经济、方便着眼，对路线与地形的配合加以研究，做好路线平、纵、横三方面的结合，力求平面短捷舒顺，纵断面平缓、均匀，横断面稳定、经济。
(4)充分利用土地资源，减少拆迁，就地取材，带动沿线城镇及地方经济的发展。
(5)应注意同农田基本建设结合，尽量少占不占用农田和经济林园.
(6)重视环境保护，协调周围景观.保护文物古迹.
第四节 平面线形设计
当道路的平面线形受地形、地物等障碍物的影响而发生转折时，在转折处就需要设置曲线或组合曲线，曲线一般为圆曲线。为保证行车舒适、安全与驾驶员操作方便，对于设计车速低的道路，为简化设计，也可以只使用直线和圆曲线两种要素。近代一些高速公路也有只用曲线而不用直线的。各要素只要使用合理、配置得当，均可满足汽车行驶要求。至于他们的参数则要视地形情况和人的视觉、心理、道路等级等条件来确定。
⒈平面线形设计的一般原则
在平面线形设计过程中，应注意以下一些原则：
（1）平面线形应直接、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。
（2）除满足汽车行驶力学上的基本要求外，还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。
（3）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。以下几点在设计时应充分注意：
①长直线尽头不能接一小半径曲线；
②高、低标准之间要有过渡。
（4）应避免连续急弯的线形。
（5）平曲线应有足够的长度。
⒉平纵线形的协调
为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵两面结合作为主体线形来分析研究.
( 1 )平曲线与竖曲线的配合应该在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性.
( 2 )平纵曲线的技术指标大小应该均衡.。
( 3 )选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全.
( 4 )注意路线与周围环境的配合.
⒊线形与环境的协调
（1）定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性，沥青混凝土路面以减少噪音。
（2）路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。
（3）注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。
（4）对位置适当的桥梁在台前坡脚（常水位以下）设置平台，以利非机动车辆和行人通过。
（5）对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路想协调，增加美感。
⒋设计的线形大致如下图1-1所示

图1-1

平曲线坐标表 表1-7
交点号
N(X)
E(Y)
QD
3280597.196
530444.609
JD1
3280622.977
529887.289
JD2
3280257.203
528150.305
JD3
3280485.405
525145.933
JD4
3280371.439
523598.079

⒌路线长、方位角计算
（1）AB段

(2)BC段

（3）CD段

（4）DE段

(5)转角计算

（6）路线方位角、转角计算汇总表
路线方位角、转角计算表 表1-8
交点编号
方位角
转角
QD(A)
272°38′55″

JD1(B)
14°32′25″（左）
258°6′30″
JD2(C）
16°14′7″（右）
274°20′37″3
JD3(D）
8°33′17″（左）
265°47′20″
JD4(E）

⒍圆曲线计算
（1）JD1转角α1处：
已知α1=14°32′25″（左），取圆曲线半径R1=1200.00m，缓和曲线长LS1=170.00m，如下图1-2所示：
α1—路线转角 L1—曲线长（m） T1—切线长（m）
E1—外矩（m） J1—校正数（m） R1—曲线半径（m）

图1-2

桩号校核：
QD
K0+000
+LAB
+557.916
JD1
K0+557.916
-T1
-238.202
ZH
K0+319.714
+LS1
+170.000
HY
K0+489.714
+(L1-2LS1)
+(474.529-2×170)
YH
K0+624.243
+LS1
+170.000
HZ
K0+794.243
-L1/2
-（474.529/2）
QZ
K0+556.979
+J1/2
+1.875/2
JD1
K0+557.916
经校核无误。
（2）JD2转角α2处：
已知α2=16°14′7″（右），取圆曲线半径R2=1000.00m，缓和曲线长LS2=180.00m，如下图1-3所示：
α2—路线转角 L2—曲线长（m） T2—切线长（m）
E2—外矩（m） J2—校正数（m） R2—曲线半径（m）

图1-3

桩号校核：
QD
K0+557.916
+LBC
+1775.079
JD2
K2+332.995
-T2
-232.804
ZH
K2+100.191
+LS2
+180.000
HY
K2+280.191
+(L2-2LS2)
+(463.36-2×180)
YH
K2+383.551
+LS2
+180.000
HZ
K2+563.551
-L2/2
-（463.36/2）
QZ
K2+331.871
+J2/2
+2.248/2
JD2
K2+332.995
经校核无误。
（3）JD3转角α3处：
《公路路线设计规范》规定，当圆曲线半径大于或等于不设超高的圆曲线最小半径时可不设缓和曲线。
已知α3=8°33′17″（左），取圆曲线半径R3=4100.00m，如下图1-4所示：
α3—路线转角 L3—曲线长（m） T3—切线长（m）
E3—外矩（m） J3—校正数（m） R3—曲线半径（m）

图1-4

桩号校核：
JD2
K2+332.995
+LCD
+3013.026
JD3
K5+346.026
-T3
-306.651
ZY
K5+39.370
+L3/2
+612.163/2
QZ
K5+345.452
+J3/2
+1.139/2
JD3
K5+346.021
经校核无误。

（4）直线、曲线及转角一览表1-9：

（5）平曲线计算结果汇总

路线中桩坐标表 表1-10
里程
坐标
X(N)
Y(E)
0.000
3280597.196
530444.609
319.714
3280611.970
530125.237
320.000
3280611.983
530124.951
330.000
3280612.444
530114.962
340.000
3280612.900
530104.972
350.000
3280613.346
530094.982
360.000
3280613.777
530084.992
370.000
3280614.188
530075.000
380.000
3280614.573
530065.007
390.000
3280614.929
530055.014
400.000
3280615.249
530045.019
410.000
3280615.529
530035.023
420.000
3280615.764
530025.025
430.000
3280615.949
530015.027
440.000
3280616.079
530005.028
450.000
3280616.149
529995.028
460.000
3280616.153
529985.027
470.000
3280616.088
529975.027
480.000
3280615.947
529965.027
489.714
3280615.734
529955.315
490.000
3280615.822
529955.033
500.000
3280615.530
529945.037
510.000
3280615.154
529935.044
520.000
3280614.695
529925.055
530.000
3280614.153
529915.070
540.000
3280613.527
529905.089
550.000
3280612.819
529895.115
556.979
3280612.275
529888.157
560.000
3280612.027
529885.146
570.000
3280611.152
529875.184
580.000
3280610.194
529865.230
590.000
3280609.154
529855.285
600.000
3280608.030
529845.348
610.000
3280606.824
529835.421
620.000
3280605.535
529825.504

续上表
里程
坐标
X(N)
Y(E)
624.243
3280604.963
529821.300
630.000
3280604.567
529817.428
640.000
3280603.119
529807.533
650.000
3280601.595
529797.650
660.000
3280600.002
529787.778
670.000
3280598.344
529777.916
680.000
3280596.626
529768.065
690.000
3280594.852
529758.223
700.000
3280593.029
529748.391
710.000
3280591.160
529738.567
720.000
3280589.250
529728.751
730.000
3280587.305
529718.942
740.000
3280585.329
529709.139
750.000
3280583.326
529699.342
760.000
3280581.303
529689.549
770.000
3280579.263
529679.759
780.000
3280577.212
529669.972
790.000
3280575.153
529660.186
794.243
3280574.279
529656.034
800.000
3280573.093
529650.401
1000.000
3280531.880
529454.693
2000.000
3280325.819
528476.154
2100.191
3280305.173
528378.113
2110.000
3280303.155
528368.514
2120.000
3280301.100
528358.728
2130.000
3280299.057
528348.939
2140.000
3280297.029
528339.146
2150.000
3280295.023
528329.350
2160.000
3280293.045
528319.547
2170.000
3280291.099
528309.739
2180.000
3280289.191
528299.922
2190.000
3280287.326
528290.098
2200.000
3280285.511
528280.264
2210.000
3280283.750
528270.420
2220.000
3280282.049
528260.566
2230.000
3280280.414
528250.700
2240.000
3280278.850
528240.823
2250.000
3280277.363
528230.935
2260.000
3280275.958
528221.034
2270.000
3280274.641
528211.121

续上表
里程
坐标
X(N)
Y(E)
2280.000
3280273.417
528201.196
2280.191
3280273.395
528201.007
2290.000
3280272.293
528191.259
2300.000
3280271.268
528181.312
2310.000
3280270.342
528171.355
2320.000
3280269.515
528161.389
2330.000
3280268.789
528151.416
2331.871
3280268.664
528149.549
2340.000
3280268.162
528141.436
2350.000
3280267.634
528131.449
2360.000
3280267.207
528121.459
2370.000
3280266.880
528111.464
2380.000
3280266.652
528101.467
2383.551
3280266.596
528097.916
2390.000
3280248.823
528091.973
2400.000
3280249.806
528082.021
2410.000
3280250.879
528072.079
2420.000
3280252.037
528062.146
2430.000
3280253.274
528052.223
2440.000
3280254.585
528042.309
2450.000
3280255.964
528032.405
2460.000
3280257.405
528022.509
2470.000
3280258.904
528012.622
2480.000
3280260.453
528002.743
2490.000
3280262.049
527992.871
2500.000
3280263.685
527983.006
2510.000
3280265.355
527973.146
2520.000
3280267.055
527963.292
2530.000
3280268.779
527953.442
2540.000
3280270.521
527943.595
2550.000
3280272.276
527933.750
2560.000
3280274.038
527923.906
2563.551
3280274.665
527920.411
4000.000
3280383.458
526488.088
5000.000
3280459.195
525490.960
5039.370
3280462.177
525451.703
5345.452
3280473.953
525149.920
5651.533
3280462.887
524844.110
6000.000
3276400.348
524797.713
6898.065
3276468.365
523902.227
第五节 纵断面设计
⒈纵断面设计原则
在纵断面图上有两条主要的连续线形：一条是地面线，它是根据中线上各桩点的地面高程而点绘的一条不规则的折线，反映了沿着道路中线的地面起伏变化情况：另一条是设计线，它是经过技术上，经济上以及美学等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线形，反映了道路路线的起伏变化情况。纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。
纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线的自然地理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、坡长和竖曲线长短适当、平面线与纵断面线设计组合协调、以及填挖方量平衡。纵坡设计的一般要求为：
1)纵坡设计必须满足《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）的各项规定。
2)为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性。起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段。
3)纵坡设计应对沿线地形、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况合理处理道路、管线、地下水位等的高程关系，以保证道路路基的稳定性与强度。
4)一般情况下道路纵坡设计应考虑路基工程的填、挖方平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方量，从而降低工程造价和节省道路用地。
5)道路纵坡设计除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，以保证路基的稳定性。
6)对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变，否则会影响行车的平顺性和视距。
7)在实地调查的基础上，公路应充分考虑通道、农田水利等方面的要求。
⒉道路平、纵线形组合设计
道路平、纵线形组合设计是指在满足汽车动力学和力学要求的前提下，研究如何满足视觉和心理方面的连续、舒适，与周围环境的协调和良好的排水条件，特别是在高等级公路的设计中必须注重平、纵线形的合理组合。
1)设计原则
(1)应在视觉上能自然的引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。
(2)注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。
(3)选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。
(4)注意与道路周围环境的配合，它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。
2)平曲线与竖曲线的组合
(1)平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。
(2)平曲线与竖曲线大小应保持平衡。
3)暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理、悦目。
⒊最小填土高度的确定
由于设计路段属高速公路，故路基要求保持干燥状态。该区处于Ⅲ3区，路基所用填料为粘性土，根据规范，路基临界高度参考值为H1=2.0～2.4 m，为安全起见，取2.4 m.根据地质条件，该区地下水位埋深为15～20 m，所以本地区只需考虑最小填土高度即可。根据规范要求该地区的最小填土高度为0.4～0.7 m，同时，需满足0.5 m设计洪水位的要求，所以最小填土高度取1.2 m。
道路坡长及坡度确定
道路最大纵坡和最小纵坡的限制,是为满足行车和排水要求.为使车辆行驶平顺，应尽量减少纵断面上的转坡点并设置大半径的竖曲线，坡长坡缓宜长，坡陡宜短。根据《公路工程技术标准》 JTGB01-2003规定，山岭重丘区高速公路最大纵坡为5%，最小坡长为200m。
1）．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。
纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等的要求对纵坡的大小，长短，前后的纵坡情况，竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造价省，运营费用较少的目的。
2）．该路地处平原微丘区，农业土地资源宝贵，本项纵断面设计采用小纵坡，微起伏与该区域农田相结合，尽量降低路堤高度，路线纵断面按百年一遇，设计洪水位的要求和确保路基处于干燥和中湿状态，所需的最小填筑高度来控制标高线形设计上避免出现断