深圳市外环高速公路观澜段设计.doc

本科学生毕业设计

深圳市外环高速公路观澜段设计

系部名称： 汽车工程系
专业班级： 交通工程 B05-15班
学生姓名：
指导教师： 宋成举
职 称： 助 教

黑 龙 江 工 程 学 院
二○○九年六月

The Graduation Design for Bachelor’s Degree

The Design of the Guanlan Section one part of the Highway outer the Ring of Shenzhen

Candidate: Li Hao
Specialty: Traffic Engineering
Class: B05-15
Supervisor: Assistant. Song Chengju

Heilongjiang Institute of Technology
2009-6·Harbin

黑龙江工程学院本科生毕业设计

摘 要

本设计的题目是：深圳市外环高速公路观澜段设计。根据给定的资料在指导老师的帮助下对原始数据和地形图及排水规划图进行分析，根据该路段的地形、水文、地质等自然条件特点进行设计。在设计过程中必须按照《公路工程技术标准》【JTG B01-2003】、《公路路线设计规范》【JTG D20-2006】等交通部颁发的技术标准进行设计。应用鸿业市政道路设计软件进行选线、平、纵、横设计及各要素的计算并绘制相应的图纸。设计的详细资料包括：地形图选线7.577Km、绘制路线平面图7.577Km、路线纵断面设计7.577Km、横断面设计7.577Km和路基土石方的计算、与梅观高速的立体互通设计，交通安全设施设计。

关键词：选线；平面图；纵断面；横断面；土石方；立体互通；设施设计

ABSTRACT

The title of my design is “the design of the Guanlan section one part of the highway outer the ring of Shenzhen”. Thanks to the supervisor Mr Song who gave me the useful data such as the road’s segment and the characteristics of nature. Through the analysis I can do my design. In this design the stands that the Ministry of communication issued should be considered strictly, for example,《highway engineering technique standard》【JTG-2003】、《specification of route design for highway》【JTG D20-2006】etc. In this design we use Hongye software to complete choosing the route、the Plan sketch、the cross section. With the help of the software we can do some calculation and drawing successfully. The results of the detailed data that designed are displayed as follows: choosing line 7.577km、drawing the flat route 7.577km、the design of the cross section 7.577km、earthwork calculation、the overpass with Meiguan highway and the design of traffic safety facilities.

Key words: Choosing line; Plan sketch; Longitudinal profile; Cross section; Earthwork calculation; The overpass; safety facilities

II

目 录

摘要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 选题的目的及意义 1
1.2 设计内容及设计依据 1
1.2.1设计内容 1
1.2.2设计依据 1
1.3 设计概况及主要技术指标 1
1.3.1 鸿业软件应用 1
1.3.2 设计公路的功能及建设意义 3
1.3.3 路线概况 3
1.3.4 道路等级确定及采用的主要技术指标 3
第2章 路线设计 5
2.1 路线方案的总体说明 5
2.1.1 分析资料 5
2.1.2 选线原则 5
2.1.3 路线方案的比选 5
2.2 路线平面设计 6
2.2.1 一般规定 6
2.2.2 直线设计 6
2.2.3 圆曲线设计 7
2.2.4 缓和曲线设计 8
2.2.5 平面线形设计 11
2.3 梅观立体交叉设计 15
2.3.1 立体交叉的组成 15
2.3.2立体交叉的布置 15
2.3.3 立体交叉的类型及适用特点 16
2.4本章小结 17
第3章 纵断面设计 18
3.1纵断面设计概述 18
3.2 纵坡和坡长设计 19
3.3 竖曲线设计 21
3.3.1竖曲线的作用及线形 21
3.3.2 竖曲线要素的计算公式 21
3.4 道路平纵线形组合设计 28
3.4.1 平、纵组合的设计原则 28
3.4.2 平、纵线形的组合 28
3.4.3 平纵线形组合与景观的协调配合 28
3.5 纵断面设计方法和纵断面图 29
3.5.1 纵断面设计要点 29
3.5.2 纵断面设计方法步骤及注意问题 29
3.6 本章小结 30
第4章 横断面设计 31
4.1 道路横断面组成 31
4.1.1 路幅的构成 31
4.1.2 路幅的布置类型 31
4.1.3 路肩的作用及宽度 32
4.2 车道宽度的确定 33
4.3 道路路拱、边沟和边坡 34
4.3.1 道路路拱 34
4.3.2 边沟 34
4.3.3 边坡坡度 35
4.4 道路横断面设计和出图成果 35
4.4.1 横断面设计步骤 35
4.4.2 横断面设计成果 36
4.5 本章小结 36
第5章 公路交通安全设施设计 37
5.1 交通安全设施简介 37
5.2 护栏设计 37
5.3 防眩设施设计 38
5.3.1 防眩设施的安装高度计算 38
5.3.2 防眩形式的选择 39
5.4 诱导设施设计 39
5．4．1 轮廓标 39
5.4.2 线形诱导标 40
5.5 隔离封闭设施设计 40
5.5.1 隔离栅的设置位置及形式 40
5.5.2 隔离栅的材料 40
5.6 标线设计 41
5.7 本章小结 41
结论 42
参考文献 43
致谢 44
附录 45
附录A 英文文献原文 45
附录B 英文文献翻译 56

第1章 绪 论

1.1 选题的目的及意义
根据近期调查的路段交通量，预测远景交通量，并结合当地的经济实力，修建符合当地发展的道路，加快城市发展。通过拿到实际地形进行实际设计,不仅能加深我们在交通工程中的所学知识的理解同时能为以后就业打好一个比较好的基础。深圳，我们最成功的经济特区，她的飞速发展离不开像公路等基础设施的建设，特别是高等级公路作用意义日益显著的今天，本次设计不仅有学习意义同样具有现实意义。
本次设计我们采用的是鸿业市政道路设计软件，运用软件进行工作这不仅是现代社会发展的趋势而且我们可以提高工作效率更好的完成工作。
1.2 设计内容及设计依据
1.2.1设计内容
依据给定的地形图进行定线，完成观澜段全长7.577Km的详细设计。
1、路线设计：完成全程选线（7.577Km）；
完成备选路线设计。
2、路基设计：完成路基横断面设计；
完成路基纵断面设计；
完成土石方计算。
3、路面设计：完成车道划分和标线。
4、路线互通设计：完成与梅观高速的互通立体交叉设计。
5、交通安全设施设计:完成护栏、防眩隔离等安全设施的设计。
1.2.2设计依据
《公路工程技术标准》 JTG B01-2003
《公路路线设计规范》 JTG D20-2006
《公路路基设计规范》 JTG D30-2004
《公路排水设计规范》 JTG O18-1997
1.3 设计概况及主要技术指标
1.3.1 鸿业软件应用
在公路建设力度不断加强的现阶段，公路勘察设计人员可能是任务量最重，工作最繁忙的人群之一。工欲善其事，必先利其器。既要大幅度提高勘察设计效率，又要保证勘察设计质量，对相关专业软件的需求必然水涨船高。
在公路建设领域，国内外建设所走过的路途基本相同，由人工到计算机是这一过程最重要的特点。CAD技术的应用与推广引发了勘察设计行业的技术革命，近20年来的发展可谓日新月异，最初的计算机应用只是进行一些简单的计算，随着计算机软件的发展和应用技术的不断提高计算机辅助设计日益普及，实现了甩掉图版的目标。应用领域也在不断扩大，不但在工程项目勘察设计上，而且在工程项目管理方案优化和三维检测上，甚至在勘察设计单位的资源整合、资源共享和远程通信及远程作业等方面起着重要作用，并正朝着网络化、集成化、智能化的方向发展，专业软件的应用大大提高了勘察设计工作的质量、水平和效益。
鸿业市政道路软件旨在为市政道路及管线设计部门提供一套完整的、智能化的、自动化的解决方案，开发内容覆盖市政专业设计的各个层面，开发深度达到最终出施工图的需要，开发依据为有关市政专业的最新国家标准和权威部门的市政专业技术资料。
在本设计中我所用到的具体功能如下：
1、工程管理和初始设置
本系统引进工程的概念，基于工程管理用户的图形数据和种类设计数据，用户可以新建、打开或删除一个工程，可以随时查询当前工程的进度和各项设计成果，可以自动统计该工程的各类设计数据并绘出统计表格，可以根据各项工程的设计要求和个人的设计习惯进行各种个性化设置。初始设置允许用户对当前的设计图纸中一般化参数按照需要进行设置，以方便随后的工作。
2、平面绘制
可在任意设定的测量坐标系下自动完成各种标准和非标准板块道路的平面绘制，交叉口可自动处理，缓和曲线、弯道的超高、加宽可以自动计算和绘制，为喇叭口、出入口、公交车港等道路平面的细部处理提供了方便的工具，平面坐标、路宽、平曲线等参数均可自动标注。
3、纵断面设计
提供多种接口自动提取中桩自然标高。根据中桩的自然地形标高以及需要考虑的控制点标高，进行动态拉坡，各种设计数据实时显示，设计结果自动存储，自动进行土方平衡的估算，根据设定自动分幅出图，并支持大高差时的标尺自动切换。
4、横断面设计
支持各种形式的电子地形图，自动提取横断面自然标高；自动提取横断面各特征桩参数，全面支持变宽变板块道路；边坡形式可根据需要分段设计，模糊智能自动边坡设计，土方量自动计算和分类统计，任意图幅和比例下自动分幅出图，自动绘制标准横断面和路拱曲线。
1.3.2 设计公路的功能及建设意义
深圳市外环高速公路的建设对于完善深圳地区路网，带动地区经济发展及完善公路服务等功能有着重要意义。深圳外环高速是深圳市东西向的一条外环快速干线，也是广东省“九纵五横两环”高速公路主骨架网中的加密线。外环高速拟西起于深圳宝安区与规划的沿江高速公路相接，向东经沙井、观澜、东莞凤岗、坪地、坑梓、葵涌，终点与盐坝高速公路相接，外环高速与深圳市所有纵向疏港通道交叉，进而与珠三角高速公路形成联网，本设计观澜段正是其中的一段。实施该项目，有利于有效沟通各南北高速公路主骨架的联系，充分发挥高速公路网的整体效益，改善区域交通运输状况和投资环境，对促进深圳、东莞、惠州等地经济共同繁荣具有重要意义。
1.3.3 路线概况
1、沿线自然情况
此段高速路位于深圳市观澜段，地势以丘陵为主，深圳属于亚热带海洋性气候，年平均气温为22.4度，最高气温超过34度，最低气温接近零度，无冻土层，年降水量2143.6毫米降水量较多，设计中应充分考虑。此外，这里矿产丰富，濒临香港和澳门，道路基础设施的建设有着重要意义。
2、路线设计起讫点及设计高程
起点桩号：K0+000.000 地面高程：73.333m
终点桩号：K7+576.670 地面高程：49.845m
起点坐标：X=41724.846 Y=108682.374
终点坐标：X=40444.538 Y=115393.333
1.3.4 道路等级确定及采用的主要技术指标
1、道路等级的确定
依据设计公路的交通量及其使用任务和性质确定公路等级[1]
根据交通资料：近期交通组成及数量如下：
小客车：4680（辆/日） 中型车：1040（辆/日）
大型车：680（辆/日）
表1.1 车辆折算系数
小汽车
中型车
大型车
1
1.5
2.0

交通量年平均增长9％，初步设计道路使用年限20年。
（1.1）
—起始年平均日交通量；
r —年平均增长率；
—远景设计年平均日交通量；
n —远景设计年限。
确定一条公路建设的标准的主要因素是公路的功能、路网规划和交通量。根据远景设计年限的交通量，结合当地实际情况，我们确定设计为双向四车道高速公路。结合当地地形，我们设计干线为100Km/h,立交和匝道的设计时速为60Km/h。
2、路线的主要设计指标
深圳市外环高速公路观澜段全程7.577千米，计算行车速度100km/h,行车道宽度3.75m,全线平曲线个数6个，纵曲线个数8个，最小平曲线半径338米，最大纵坡-3.419%，平均坡长841.856米，直坡段全长3049.137米，直坡段占全长40.244%，曲线段全长4527.565米，曲线段占全长59.756%。行车道路拱横破为1：1.5，路基边坡坡度为1：1.5。

第2章 路线设计

2.1 路线方案的总体说明
2.1.1 分析资料
分析排水规划图的地形、地貌。对可能经过地方的建筑物、河流等进行充分考虑，因为我们所设计的道路经过一段旧路，在设计时应尽量利用原路基础，减少工程量预算和协调环境。
21.2 选线原则
1、在路线设计的各个阶段，应运用先进的手段对路线方案进行深入细致的研究，在多方案论证、比较的基础上，选定最优的路线方案。
2、路线设计与路线布设应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，使工程数量最少、造价最低、营运费用最少、效益最好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术标准[2]。
3、选线应同农田基本建设相配合，做到少占耕田；通过名胜古迹、风景区的道路应与周围环境、景观相协调，并适当照顾美观。注意保护原有的自然环境和重要的历史文物遗址。
4、选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测，查清其对道路工程的影响程度。
5、选线应注意环境保护。
2.1.3 路线方案的比选
方案比较是选线中确定路线总体布局的有效方法，在可能布局的多种方案中，通过方案比较和取舍，选择技术合理、费用经济、切实可行的最优方案。路线方案的取舍是路线设计中的重要问题，方案是否合理，不仅关系到道路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响到路线在道路网中的作用，直接关系到是否满足国家政治、经济及国防的目前和长远利益。
1、比选方案考虑因素
（1）路线长度；（2）工程数量包括路基土石数量、桥梁涵洞、交通工程设施数量等；（3）占地面积特别考虑占用耕田面积；（4）路线平、纵、横线形指标的高低。
2、现有方案介绍
现有方案全线长7.577km，充分利用原有道路的基础上进行延伸，路线选择上考虑了村庄、农田和地形的影响，做到线形较优。在线型设计中都能较好的满足各类标准的要求，平面线形组合以基本型为主，直线设计中只有一段是同向曲线间直线设计，结合地形能够满足直线长度的要求，在K0+400～K1+000间线路较陡，路线指标难以满足，这是此方案的最大难点，所要求的工程数量较大，造价较高。
3、比选方案的确定
（1）对路线方案做深入细致的研究，在多方案论证比选的基础上选定最优方案。在起讫点已经确定的基础上，在方案一的基础上确定备选方案二。

图2.1 方案一、二（向左旋转30度图）
（2）方案二更加充分利用了原有道路，避免了方案一在初始段线路较陡的弊端，但线形变的更为复杂，线路较长，工程量并没有减少很多。
（3）路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、与环境想协调等。两个方案在地形和地貌的限制下线形都较为复杂，方案二线形不仅更复杂而且对各项标准规范不易满足，相比而论方案一较优。
（4）方案二的圆曲线半径比方案一的小，指标太难满足，难以保证高速路的速度。
（5）方案一线路避免经过一些建筑物和鱼塘及良好农田等，方案二经过了河流、鱼塘较多施工较难，工程量较大，相比而言方案一较优。
2.2 路线平面设计
2.2.1 一般规定
道路的平面线形要素是由直线、圆曲线和缓和曲线构成的[3]。平面线形必须与地形、地物、环境、景观等相协调，同时应注意线形的连续性和均衡性，并同纵断面相互配合。
2.2.2 直线设计
直线优点有路程最短、汽车行驶受力简单、方向明确、驾驶操作简单、路线测设简单方便；直线的缺点有线形灵活性差、难以与地形和地物等周围环境相协调、过长的直线易使驾驶员感到单调疲倦、车间距离难以确定易导致高速驾驶。
根据《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）规定，直线最小长度的规定：直线的最大长度（单位m）为20V(V—设计速度，km/h)；同向曲线间的最小直线长度（单位为m）以不小于6V（单位km/h）为宜[4]，如图2.2所示；反向曲线间的最小直线长度（单位为m）为2V为宜（单位km/h），如图2.3所示。

图2.2 同向曲线 图2.3 反向曲线
在本设计中，只有一处同向曲线间直线设计，其长度为600.435m，大于600m，符合规范，对于反向曲线间的直线长度都容易满足指标，最短直线长度为297.275m，大于200m，符合要求。
2.2.3 圆曲线设计
圆曲线是道路平面设计中最常用的线形之一，各级公路和城市道路不论转角大小，在转折处均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设优点，故使用十分广泛，利用图2.4计算圆曲线的几何要素：

图2.4 圆曲线几何要素
切线长：
曲线长：
外 距：
切曲线：
式 中： T——切线长，m；
L——曲线长，m；
R——圆曲线半径；
E——外距， m；
J——切曲线（或校正值）；
α——转角，（°）。
下面以桩号K0+910.717～K1+255.428为例计算圆曲线的几何要素：
切线长：=519.495×tan(40/2)=189.081
曲线长： =3.142×40×519.495÷180=362.676
外 距：=519.495×(sec20-1)=33.340
切曲线： =2×189.081-362.676=15.486
依次可计算其他圆曲线的几何要素。
在选用圆曲线半径时，在地形、地物等条件允许时，应尽量采用较大曲线半径。但是，当半径大到一定程度时，其几何性质和直线区别不大，而且容易给驾驶人造成判断上的错误，带来不良的后果。因此，《规范》规定圆曲线的最大半径不宜超过10000m。
2.2.4 缓和曲线设计
缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或两个圆曲线之间的曲率半径逐渐变化的线形。《标准》规定，除四级公路不设缓和曲线外，其余各级公路在其半径小于不设超高的最小半径时都应该设置缓和曲线。在高速公路和城市道路上，缓和曲线均得到广泛的应用。
1、缓和曲线的作用
缓和曲线具有使曲率逐渐变化，便于驾驶操作的作用。当汽车从直线进入圆曲线时，司机应逐渐的改变前轮转向角，使其适应圆曲线的需要，前轮的转向是在进入圆曲线前的路段范围内逐渐完成的。直线上的曲率半径为无穷大，曲率为零，而圆曲线上的半径为一定值R，曲率为1/R。若两种线形径向衔接，则在连接处构成了曲率的突变点[5]，尤其是当半径较小时，这种变化就更加突然和明显。若汽车高速行驶过该点附近，汽车很可能超越原来的车道驶出一条很长的过渡性的轨迹线。从安全和易于驾驶的角度出发，非常有必要设置一条曲率逐渐变化的曲线，以符合汽车的行驶轨迹。
缓和曲线可使离心加速度逐渐变化，消除了离心力的突变。汽车行驶在直线段上没有离心力的影响，而在圆曲线上受到离心力的作用，并且离心力的大小与曲线的曲率成正比。汽车由直线驶入圆曲线或是由圆曲线驶入直线时，离心力是突然产生和消失的，这对汽车的安全性和舒适性非常不利。离心力从无到有或从有到无其大小应该是渐变的，所以应在直线与圆曲线之间或半径不同的两圆曲线之间设置一条过度性的曲线以缓和离心加速度的变化。
为设置超高和加宽提供过渡段。为保证线形的流畅、避免和减少转折的出现，当弯道上需要设置超高或加宽时，应在缓和曲线内完成超高或加宽的渐变过程，为此缓和曲线的长度应满足设置超高或加宽缓和段长度的需要。
与圆曲线配合得当，美化线形。圆曲线与直线径相连接，在连接处曲率突变，视觉效果差，产生折点和扭曲现象。加设缓和曲线后，曲率渐变，线形连续圆滑，增加线形的美观程度。同时，能产生良好的视觉效果和心理感受。
2、缓和曲线的布设
回旋线是公路路线设计中最常用的一种缓和曲线。我国现行《标准》规定缓和曲线采用回旋线。
道路平面线形三要素的基本组成是：直线—回旋线—圆曲线—回旋线—直线。图2.5的组合形式是最常见的直线和圆曲线之间加设缓和曲线后的形式。

图2.5 直线-缓和曲线-圆曲线组合

曲线要素的计算公式
切线长： （2.1）
曲线长： （2.2）
外 距： （2.3）
切曲差： （2.4）
下面以桩号K0+910.717～K1+255.428为例计算曲线的几何要素：
回旋线的内移值P为：1.8
切线增值q为：75
切线长:=（519.4951.8）×tan(56/2)+75=352.177
曲线长:
=(56－2×8)×3.142×519.495÷180+2×150=662.723
外 距：=(519.495+1.8)×sec(56/2)-519.495=70.908
切曲差：=2×352.177-662.723=41.632
同理可计算其他曲线的各要素。
3、缓和曲线的最小长度
为了车辆在缓和曲线上平稳的完成曲率的过渡与变化，保证线形顺势美观，同时为在圆曲线上设置的超高和加宽提供过渡段，应规定缓和曲线的最小长度。
在确定缓和段的最小长度时候我们至少要考虑四点：离心加速度的变化；驾驶员的操作和反应时间；超高渐变率；视觉条件。
离心加速度的变化，以速度V匀速行驶在缓和曲线上的汽车，其离心加速度的变化将随着缓和曲线的变化而变化，若变化过快，将使乘客有不适的感觉。
离心加速度为： （2.5）
离心加速度的变化率为： （2.6）
式中 v—汽车行驶速度，m/s;
t—汽车在缓和曲线上的行驶时间，s;
R—圆曲线半径，m。
在等速行驶条件下，故有：
从行车的舒适观点出发，取一个保证乘客舒适的最大的，可得到在一定的车速和一定圆曲线半径下的最短缓和曲线长度。此时的称作“缓和系数”。铁路上取值；参考这一规定，公路上取值。
由此可以推出缓和曲线的最小长度为
（2.7）
式中 v—汽车的行驶速度，km/h。
设计中可根据实际情况选用不同的值。设计车速较高的道路取较小值，设计车速较低的道路取较大值；平原区取较小值，山岭区较大值；直通路取较小值，交叉口取较大值。
驾驶员的操作和反应时间。在汽车从直线进入圆曲线的转向行驶过程中，驾驶员需要逐渐把方向盘转动一个角度，这一操作过程需要一定的时间，也就是不能因为车辆在缓和曲线上行驶时间过短而使司机驾驶操作过于繁忙。一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3秒[6]，于是得到
（2.8）
我国现行《标准》就是按3秒行程规定了各级公路缓和曲线的最小长度，如表2.1所示：

表2.1 各级公路缓和曲线最小长度
公路等级
高速公路
一
二
三
四
设计速度/(km/h)
120
100
80
100
80
60
80
60
40
30
20
缓和曲线最小长度
100
85
70
50
70
50
70
50
35
25
20

在本次设计中，我们设计道路主线时速为100km/h，所以缓和曲线的最小长度为85m，在考虑到行车安全和线形美观的基础上，因为是运用鸿业软件完成线形的设计，在缓和曲线的长度设定上，最短距离为85m，满足要求，最长距离为178.571m，线性指标较高。
2.2.5 平面线形设计
1、平面线形设计的一般原则
平面线形应直接、连续、均衡，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。
在地势平坦开阔的平原微丘区，路线直捷舒顺，在平面线形三要素中直线所占比例较大。而在地势有很大起伏的山岭重丘区，路线则多弯曲，曲线所占比例则较大。如果在没有任何障碍物的开阔地区故意设置一些不必要的弯道，或者自高低起伏的山地硬拉长直线都将给人以不协调的感觉。路线与地形相适应，这既美化环境也满足工程经济和保护生态环境的要求。直线、圆曲线、回旋线三种平面线形的选用与合理组合取决于地形、地物等具体条件，不应当片面的强调路线应以直线为主或以曲线为主。
各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量的选用较大的圆曲线半径。当公路转角过小时，应设法调整平面线形，当不得已设置了小于7度的转角时，必须设置足够长的平曲线。
两同向曲线间应设有足够长的直线，不得以短直线相连。否则，应调整线形，使之成为一条单曲线或复曲线，也可以运用回旋线组合成卵形、C形、复合型等曲线。
若在互相通视的同向平曲线间插以短直线，容易产生直线和两端的曲线看成为反向曲线的错觉，当直线过短时还容易将两个曲线看成是一个曲线，这种组合破坏了线形的连续性，容易造成驾驶的操作失误，设计中应尽量避免。两反向曲线间夹有直线段时，已设置不小于最小直线长度的直线段为宜。否则，应调整线形或运用回旋线而组合成S形平曲线，在备选路线线形设计中的一处，我采用了S形设计，尽管采用S形，但线形指标还是很难达到要求，这也正是不予采纳这个方案的原因之一。
曲线线形应特别注意技术指标的均衡性和连续性。为使一条公路上的车辆尽量以均衡的速度行驶，应注意各个线形要素要保持连续性。在设计时应注意长直线的尽头不能接小半径曲线。长直线和长的大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现较小的半径，会因减速不及而造成交通事故。同时要注意在高、低技术指标之间要有过度。同一等级的公路，或同一条公路按不同计算行车速度的各设计路段之间可能会遇到技术指标的变化。遇到这种情况时，除满足有关设计路段在长度和梯度上的要求外，还应结合地形的变化，使路线的平面线形指标逐渐过渡，避免出现突变。
应避免连续急转弯的线性。连续急转弯的线形给驾驶员造成不便，同时也给乘客的视觉和心理舒适性产生不良的影响。设计时可在曲线间插入足够长度的直线或回旋线，已解决这种频繁变化。
2、平面线形要素的组合与衔接
直线以曲线的组合：直线与曲线在平面线型设计中往往是交替运用的，为保证线形设计的质量，直线与曲线的组合与过渡应协调与匀顺。平曲线的半径及其设计使用长度应与临近的直线长度相适应。
长直线容易导致高速行车，所以长直线的尽端应避免使用小半径的曲线，当直线长度m时，宜有m，在本次设计中，最长的直线距离为1128.989m，我们所采用的曲线半径为553.114m符合要求；而较短的直线与小半径的平曲线连在一起，频繁转弯，造成驾驶员操作紧张，此时的曲线不宜太小，当m时，宜有，在设计中，最短直线长度为200m，而最小曲线半径为338m，符合要求。
直线和圆曲线组合得当，将提高道路线形设计质量和汽车行驶质量。良好的平面线形应保证其自身的协调以及与周围的环境协调。
3、平面线形的组合
（1）基本型
按直线—回旋线—圆曲线—回旋线—直线的顺序组合，如图2.6所示。

图2.6 基本型
基本型的回旋参数、圆曲线最小长度都应该符合有光规定。两回旋线参数可以相等，构成对称基本型；也可以根据地形条件设计成不相等的非对称型的平曲线。
为使线形连续协调，宜将回旋线—圆曲线—回旋线的长度比设计成1：1：1；当曲线半径较大，平曲线较长时，也可以将回旋线—圆曲线—回旋线的长度比设计成1：2：1等组合形式，在本次设计中全为基本型的组合，其中第一个平曲线组合为1：1：1型的，第二、三、四组合为1：2：1型的，第五、六个因地形限制圆曲线较长，但各项指标均满足。
（2）S型
两个反向圆曲线用回旋线连接的组合，S型相邻两个回旋线参数和宜相等[7]。当采用不同的的参数时，与之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。在本设计中采用两个回旋参数相等的算法。
图2.7为S型曲线：

图2.7 S型
此外，在S型曲线上，两个反向回旋线之间不设直线，是行驶力学上所希望的。不得已插入直线的时候，必须尽量的短，其短直线的长度或重合段的长度应符合式2.9：
（2.9）
式中 —反向回旋线间短直线或重合段的长度，m;
—回旋线参数。
如果中间直线长度超过要求很多，就不能认为是S型曲线，而应该视为两个独立的基本型曲线。
S型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：
（2.10）
式中 —大圆半径，m;
—小圆半径，m。
在备选路线中，S型设计的两个圆曲线半径之比为15：45，在规定范围之内，但是两个圆的半径分别为224.6m和140m，虽在比例上满足但是半径上与规定相差较大。
（3）C型。
同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的组合形式，如图2.8所示，其连接处的曲率为零，也即，相当于两基本型的同向曲线间的直线长度为0，对行车和线形都带来一些不利的影响，所以C型曲线只有在特殊地形条件下方可采用。

图2.8 C型组合

4、平曲线的最小长度
汽车在平曲线上行驶时候，如果曲线太短，会使驾驶操作频繁而紧张，这在高速行驶的情况下是非常危险的，同时也给乘客带来不良的反应。另外，当公路转角过小，曲线可能就会很短，也容易形成不好的平面线形。因此，设置一定长度的平曲线是很有必要的。
当条件受限时候，为使驾驶员在曲线上行驶时，不感到方向盘操作困难，按汽车6秒行程设置曲线，将缓和曲线在曲率相等处直接连接，此时的圆曲线长度等于零。现行《规范》规定了平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）最小长度，如表2.2所示：
表2.2 平曲线最小长度
公路等级
高速公路
一
二
三
四
设计速度/(km/h)
120
100
80
100
80
60
80
60
40
30
20
最小长度/m
200
170
140
170
140
100
140
100
70
50
40

公路弯道在一般情况下是由两段缓和曲线（或超高、加宽缓和段）和一段圆曲线组成的，平曲线的一般最小长度中规定，中间圆曲线的长度也宜有不短于3S的行程，在本次设计中平曲线的最小长度为233.7m，大于170m，而在中间圆曲线长度上最短为64m小于3秒行程的83m，因地形与线性所限，设计在此未能达到最优但仍可以接受。
2.3 梅观立体交叉设计
2.3.1 立体交叉的组成
立体交叉通常由跨线构造物、正线、匝道、出入口以及变速车道等部分组成，如图2.9所示：

图2.9 立交基本组成
2.3.2立体交叉的布置
立体交叉形式的选择的目的，是为了提供行车效率高，安全舒适，适应设计交通量和设计速度，满足车辆转弯需要，并与环境相协调的合理立交形式[8]。立交形式选择是否合理，不仅影响立交本身的功能，而且对地区整体规划、地方交通的发展及市容环境等都有密切的关系。
影响立交形式选择的因素很多，归纳起来主要有道路、交通、环境及自然条件等。立交形式的选择是在立交位置选定的基础上进行的。一般要求立交位置选择在地势平坦开阔、地质良好、拆迁较少，以及相交道路具有较高的平、纵线指标之处
2.3.3 立体交叉的类型及适用特点
立体交叉的分类，按交通功能划分，可分为分离式立体交叉和互通式立体交叉。
1、分离式立体交叉
分离式立体交叉结构简单，占地少，造价低但相交的道路的车辆不能转弯行驶。分离式立体交叉主要适用于直行交通量大，转弯车辆少的交叉处；道路与铁道交叉处；高速公路同其他各级道路交叉时候，除在控制出入的地点设置互通立体交叉外，均采用分离式立体交叉。在本设计中，我们主要设计与梅观高速路的互通立体交叉，下