道路与桥梁公路设计-学位论文.doc

摘 要

随着社会经济的发展，公路起着越来越重要的作用。本文主要讲述了公路设计中的一个完整的过程。本设计主要分两个阶段：初步设计阶段和详细设计阶段。
为了作到路线方案的最优，选择两条方案分别进行初步设计。根据一定的技术指标来进行方案的比选，选择合理的路线方案来进行详细设计
设计主要内容有：路线设计，包括纸上定线、绘制路线平面图、路线纵断面设计；路基设计，完成全程横断面和路基土石方的计算及路基排水设计；路面设计，沥青混凝土路面设计；应用计算机绘制工程图，按老师指导和要求完成。

关键词　公路设计 路基设计 路面设计

Abstract

With the development of social economy, highway plays an increasingly important role. This paper mainly introduces the a complete highway design process. This design mainly divided into two phases: preliminary design stage and detailed design stage.
In order to achieve the optimal route schemes respectively, choose two scheme preliminary design. According to certain technical indicators to choose the plan than to choose reasonable route schemes for the detailed design
Design main contents include: route design, including paper fixed line, draw route alignment design; plan, route Roadbed design, complete the whole conditions cross-sectional and roadbed calculated and roadbed drainage design; Pavement design, the asphalt concrete pavement design; The application of computer drawing engineering drawing, the teacher guidance and asked to complete.

Keywords Highway design Roadbed design Pavement design

目 录
摘 要 I
ABSTRACT II

第1章 工程概况 1
1.1 道路建设的意义 1
1.2 沿线自然条件 1
1.3总体设计的基本任务 1
第2章 平面设计 3
2.1 公路等级确定 3
2.1.1已知资料 3
2.1.2交通量计算 3
2.1.3公路等级 4
2.1.4设计行车速度确定 4
2.2主要技术指标 4
2.3选线设计 5
2.3.1选线的基本原则 6
2.3.2选线的步骤 6
2.4平面线形设计 7
2.4.1直线段 7
2.4.2曲线段 8
2.5方案比选 13
第3章 纵断面设计 15
3.1 纵断面设计的原则及步骤 15
3.1.1纵断面设计的原则 15
3.1.2纵断面设计步骤 15
3.2纵坡设计的要求 17
3.3 竖曲线设计 17
第4章 横断面设计 21
4.1 横断面设计原则及步骤 21
4.1.1横断面设计原则 21
4.1.2横断面设计步骤 21
4.2超高设计 22
4.3土石方计算与调配 25
4.3.1土石方计算 25
4.3.2调配原则 26
4.3.3 调配方法 26
第5章 排水设计 28
5.1路基排水设计 28
5.1.1边沟设计 28
5.1.2截水沟设计 29
5.1.3排水沟设计 29
5.1.4路基防护与加固 31
5.2 路面排水设计 31
第6章 挡土墙的设计 33
6.1挡土墙的布置及构造 33
6.2 挡土墙的土压力计算 34
6.2.1主动土压力计算 34
6.2.2 挡土墙稳定性验算 37
6.2.3挡土墙的排水设施 38
第7章 边坡防护 40
第8章 路面结构设计 43
8.1 轴载分析 43
8.2 路面结构组合设计 45
8.2.1面层类型和等级选择 45
8.2.2路面厚度计算 50
8.2.3 弯拉应力验算 54
结 论 56
致 谢 57
参考文献 58

Contents
ABSTRACT I

CHAPTER 1 PROJECT SUMMARY 1
1.1 The significance of road construction 1
1.2 Natural conditions along the 1
1.3 The basic task of the overall design 1
CHAPTER 2 GRAPHIC DESIGN 3
2.1 Highway grade of 3
2.1.1 Information known to the 3
2.1.2 Traffic Calculations 3
2.13 Road grade 4
2.1.4 Design speed to determine 4
2.2 Main Specifications 4
2.3 Location Design 5
2.3.1 The basic principles of route selection 6
2.3.2 Selection Steps 6
2.4 Horizontal Alignment 7
2.4.1 Straight line 7
2.4.2 Curve segment 8
2.5 Alternatives 13
CHAPTER 3 PROFILE DESIGN 15
3.1 Profile Design principles and steps 15
3.1.1 Profile Design principles 15
3.1.2 Profile Design Steps 15
3.2 Longitudinal design requirements 17
3.3 Vertical Curve Design 17
CHAPTER 4 CROSS-SECTIONAL DESIGN 21
4.1 Cross-sectional design principles and steps 21
4.1.1 Cross-sectional design principles 21
4.1.2 Cross-sectional design steps 21
4.2 High Design 22
4.3 Earthwork calculation and allocation 25
4.3.1 Earthwork calculations 25
4.3.2 Allocation principles 26
4.3.3 Deployment method 26
CHAPTER 5 DRAINAGE DESIGN 28
5.1 Subgrade drainage design 28
5.1.1 Ditch Design 28
5.1.2 Design drainage ditches 29
5.1.3 Drainage design 29
5.1.4 Roadbed protection and reinforcement 31
5.2 Pavement Drainage Design 31
CHAPTER 6 RETAINING WALL DESIGN 33
6.1 Layout and construction of retaining wall 33
6.2 Calculation of earth pressure retaining wall 34
6.2.1Checking the stability of retaining wall 34
6.2.3 Measures to increase the stability of retaining wall 37
6.2.4 Retaining wall drainage 38
CHAPTER 7 SLOPE PROTECTION 40
CHAPTER 8 PAVEMENT DESIGN 43
8.1 Load Analysis 43
8.2 Pavement Structure Design 45
8.2.1 Select the type and level surface 45
8.2.2 Pavement Thickness 50
8.2.3 Flexural stress check 54
CONCLUSION 56
THANKS 57
REFERENCES 58

60

第1章 工程概况
1.1 道路建设的意义
本公路的建设通车对武宁的经济往来和贸易交流起着积极的推动作用，给当地居民带来交通上的便利，也势必将对当地的经济的发展产生极其重要的意义。道路运输的特点是激动、灵活，适应性强，直达，迅速，单车运量小。公路的建设，深刻的影响着它所服务的每一个人它接触的每一寸土地。公路的发展，不仅仅是经济的需要，也是人类文明和现代生活的一部分。
1.2 沿线自然条件
武宁境内地形以山地、丘陵为主，地势南低北高。属于亚热带季风性湿润气候，年平均温度21℃。1985年最高日气温36.3℃，最低1.6℃。无霜期达300天以上，年日照2000-2300h；年积温7701.5℃。年降雨量1600-2000mm，雨季集中在五—八月。年平均风力二级。武宁每年六—九月常有台风袭来，最大风力达11级，台风常来暴雨或大暴雨，造成洪涝灾害。但在高温季节，台风也有助于降低气温和解除旱象。
1.3总体设计的基本任务
总体设计是在项目工程可行性研究报告所作项目建设必要性、经济合理性、技术可行性、实施可能性和最佳综合社会经济效益发挥的可靠性等综合研究的基础上，对路线作出的全面安排，包括如下几方面：
1.路线方案
路线方案是依据指定的路线总方向（路线起终点和中间主要控制点）和设计公路的性质、任务及其在公路网中的作用，考虑了社会、经济因素和复杂的自然条件等拟定的路线走向。路线方案是否合理将直接关系到公路本身的工程投资、运输效率和使用质量，还影响到在公路网中是否起到应有作用。因此要在各种可能的方案中，通过调查分析、比选，确定出一条最优路线方案来[1]。
2.线形设计
(1) 平面线形应直捷、连续、顺舒，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，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。
(4) 应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。
(5) 平曲线应有足够的长度。如平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整，一般都应控制平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）的最小长度。
3.沿线设施
依据公路的功能、设计交通量、通行能力及需要的服务水平，研究确定拟建公路的安全设施、管理设施、服务设施等的合理布局和建设规模，并检查与公路主题工程设计和环境的适应情况。收费公路还应论证收费制式收费方式及站点布置[2]。

第2章 平面设计
道路为带状构造物，它的中线是一条空间曲线，中线在水平面上的投影称为路线的平面，路线平面的形状及特征为道路的平面线形，而道路的空间位置成为路线。路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时，路线要改变方向和发生转折[3]。
2.1 公路等级确定
2.1.1已知资料
该路段初始交通量见表2—1，交通量年平均增长率6%。
表2—1 交通量 （单位：辆/日）
小客车

3600
中型车
尼桑CK10G
90
黄河JN105
50
三菱FR415
80
解放CA1OB
160
东风EQ140
120
大型车
五十铃EXR181L
90
太脱拉138
140
延安SX161
150
2.1.2交通量计算
我国标准规定，将涵盖小客车与小型货车的“小客车”定为各级公路设计交通量换算的标准车型。用于道路规划与技术等级划分的机动车折算系数见表2—2。

表2—2 各级公路车辆折算系数
车型编号
代表车型
折算系数
车种说明
1
小客车
1.0
19座以下的客车和载质量<2t的货车
2
中型车
1.5
19座以上的客车和载质量>2t且≤7t的货车
3
大型车
2.0
载质量>7t且≤14t的货车
4
拖挂车
3.0
载质量>14t的货车
初始年交通量：
=3600+1.5×（90+50+80+160+120）+2.0×（90+140+150）=5110（辆/日）
2.1.3公路等级
假设武宁A段路线远景设计年限为14年，交通年增长率为6%，则远景设计年限交通量N：
N=N0×（1+k）n-1=5110×（1+6%）14-1=10899（辆/日）
可得远景设计年限交通量N=11325.8(辆/日)，查《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)，可确定此公路可设计成二级公路。
2.1.4设计行车速度的确定
设计车速”是在气候正常，交通密度小，汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路面、附属设施等）的影响时，一般驾驶员能保持安全而舒服地行驶的最大行驶速度。依据《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)从工程难易程度,工程量大小及技术经济合理的角度考虑,各级公路的设计车速按地形分为两类,查表可知设计车速为80km/h。
2.2主要技术指标
2.2.1平面技术指标
(1)二级公路路基宽度、硬路肩宽度，土路肩宽度见表2—3。
表2—3二级公路路基、路肩宽度 （单位：m）

一般值
最小值
路基宽度
12.00
10.00
硬路肩宽度
2.75
2.5
土路肩宽度
0.75
0.5
在本设计中，路基宽度取14.00m，硬路肩取2.75m，土路肩取0.5m，设计车速为80km/h，双向两车道。
(2)停车视距：110m
(3)圆曲线最小半径见表2—4。
表2—4 圆曲线指标 （单位：m）
圆曲线最小半径
一般值
270
极限值
220
不设超高最小半径
路拱≤2.0%
2500
路拱>2.0%
7500
缓和曲线最小长度
70
2.1.2纵断面设计技术指标
(1)二级公路设计车速为80km/h时，最大纵坡为5%，纵坡长度在700m以内。
(2)竖曲线最小长度和最小半径见表2—5。
表2—5竖曲线最小长度和最小半径 （单位：m）
凸形竖曲线半径
一般值
4500
极限值
3000
凹形竖曲线半径
一般值
3000
极限值
2000
竖曲线长度
一般值
170
极限值
70
2.3选线设计
道路选线是一个涉及面广、影响因素多、政策性和技术性都很强的工作。它是由面到带，由带到线，由粗到细的过程，是逐步具体化、逐步补充修改和提高的过程。选线要先通过总体布局解决基本走向，然后再解决局部路线方案知道具体定线[4]。
2.3.1选线的基本原则
(1)路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应。
(2)在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上，选定最优路线方案。
(3)路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省，效益好，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。
(4)选线应注意同农田基本建设的配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。
(5)要注意保持原有自然状态，并与周围环境相协调。
(6)选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清其对道路的影响。
(7)选线应综合考虑路与桥的关系。
2.3.2选线的步骤
道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过纸上选线把路线的平面布置下来[5]。
1.全面布局
在路线总方向（起、迄点和中间必须经过的城镇或地点）确定后，从大面积着手由面到带进行总体布置的过程，此项工作最好先地形图上进行路线布局，选定出可能的路线方案，然后进行踏勘与资料收集，根据需要与可能结合具体条件，通过必选落实必须通过的主要控制点，放弃那些应避让的控制点，逐步缩小路线活动范围，进而定出大体得路线布局，为下一步定线工作奠定基础。
2.逐段安排
在总体路线方案既定的基础上，以相邻主要控制点间划分段落，根据道路标准结合其间具体地形通过试坡展线方法逐段加密细部控制点，进一步明确路线走法，这样就构成了路线的雏形。这一步工作和关键在于探索与落实路线方案，为实现具体定线提供可能的途径。这一步工作如做得好仔细，研究得周到，就可以减少以后的不必要的改线与返工。
3.具体定线
有了上述路线轮廓即可进行具体定线。根据地形平易与复杂程度不同，可分别采取现场直接定线或放坡定点的方法，插出一系列的控制点，然后从这些点位中穿出通过多数点（特别是那些控制较严的点位）的直线段，延伸相邻直线段的交点，即为路线的转角点。随后拟定出曲线半径，至此定线工作基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形情况，全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系，恰当地选用合适技术指标，以期使整个线形得以连贯协调。
依据上述方法和步骤在已有的地形图上选出两个合理可行的道路方案，第一方案主要由两个同向平曲线和若干直线组成；第二方案主要由两个反向平曲线和若干直线组成。由于受到互通式立体叉匝道的限制两方案的总体走向是一致的，在各路线第二平曲线到终点段的直线重合沿河岸与立体交叉相衔接[6]。
2.4平面线形设计
平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。
2.4.1直线段
直线是平面线形中的基本线形。在设计中，过长和过短的直线都不是好的线形。因此对直线的最大长度和最小长度应加以限制，直线使用与地势平坦、视线目标无障碍处。在平原区，直线作为主要线形要素较为适宜。直线有测设简单。前进方向明确、路线短捷等优点，直线路段能提供较好的超车条件，对双车道公路有必要在间隔适当距离处设置一定长度的直线[7]。但长直线易使驾驶员由于缺乏警觉产生疲劳而发生事故。且在地形变化复杂地段，工程费用高，因此，要避免使用过长的直线，并注意直线的设置与地形、地物、环境相适应。对此，在《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)中，由于缺乏资料尚无明确规定，但在《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)中已明确在确定直线长度时“必须持谨慎态度，尽量不采用较长的直线”（特别是汽车专用公路）。
2.4.2曲线段
1.平曲线要素计算
平曲线曲线要素如图3-1。

图3—1曲线要素图

(1)第一方案
①第一曲线
转角=48°，圆曲线半径R1=600m，交点桩号：JD1 K1+070曲线要素，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。
q ===60
p===1.00
T1=(R+P)tan+q=(600+1)tan+60=327.6
β0===5.73°
L==×48×600+120=622.4
LY=L-2 LS 622.4-2×120=382.4
E=（R+P）sec-R=(600+1.0)sec-600=750.56
J=2T-L=2×327.6-622.4=32.8
五个基本桩号
ZH=JD-T=K1+070-327.6=K0+742.4
HY=ZH+LS=K0+742.4+120=K0+862.4
YH=HY+LY= K0 +862.4+382.4= K1+224.8
HZ=YH+ LS = K1 +224.8+120=K1+364.8
QZ=HZ-= K1 +364.8-= K1 +053.6
JD=QZ+=K1+053.6+=K1+070

②第二曲线
转角=12.2°，圆曲线半径R1=600m，交点桩号：JD1 K2+060曲线要素，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。
T2=(R+P)tan+q=(600+1.0)tan+60=124.2
β0===5.73°
L==×12.2×600+120=247.7
LY=L-2 LS =247.7-2×120=7.7
E=（R+P）sec-R=(600+1.0)sec-600=5016.8
J=2T-L=2×124.2-247.7=0.7
五个基本桩号
ZH=JD-T=K2+060-124.2=K1+952.3
HY=ZHLS= K1+952.3+120=K2+055.8
YH=HY+LY= K2+055.8+7.7= K2+063.5
HZ=YH+ LS = K2+063.5+120=K2+183.5
QZ=HZ-= K2+183.5-= K2 +059.65
JD=QZ+=K2+059.65+=K2+060
③第三曲线
转角=16.6°，圆曲线半径R1=600m，交点桩号：JD1 K3+100曲线要素，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。
T3=(R+P)tan+q=(600+1.0)tan+60=147.7
β0===5.73°
L==×16.6×600+120=293.7
LY=L-2 LS =293.7-2×120=53.7
E=（R+P）sec-R=(600+1.0)sec-600=3516.4
J=2T-L=2×147.7-53.7=1.7
五个基本桩号
ZH=JD-T=K3+100-147.7=K2+952.3
HY=ZH+LS=K2+952.3+120=K3+072.3
YH=HY+LY= K3+072.3+53.7= K3+126.0
HZ=YH+ LS = K3+126.0+120=K3+246.0
QZ=HZ-=K3+246.0-= K3+099.15
JD=QZ+=K3099.15+=K3+100
(2)第二方案
①第一曲线
转角=18°，圆曲线半径R1=600m，交点桩号：JD1 K0+930曲线要素，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。
p===1.36
T1=(R+P)tan+q=(600+1.36)tan+70=165.2
β0===6.69°
L==×18°×600+140=328.4
LY=L-2 LS =328.4-2×140=48.4
E=（R+P）sec-R=(600+1.36)sec-600=3206.1
J=2T-L=2×165.2-328.4=2
五个基本桩号

ZH=JD-T=K0+930-165.2=K0+764.8
HY=ZH+LS=K0+764.8+140=K0+904.8
YH=HY+LY= K0+904.8+48.4= K0+953.2
HZ=YH+ LS = K0+953.2+140=K1+093.2
QZ=HZ-= K1 +093.2-= K0+929
JD=QZ+=K0+929+=K0+930
②第二曲线
转角=19°，圆曲线半径R1=600m，交点桩号：JD1 K1+840曲线要素，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素
T2=(R+P)tan+q=(600+1.36)tan+70=170.6
β0===6.69°
L==×19°×600+140=338.9
LY=L-2 LS =338.9-2×140=58.9
E=（R+P）sec-R=(600+1.36)sec-600=3001.0
J=2T-L=2×170.6-338.9=2.3
五个基本桩号
ZH=JD-T=K1+840-170.6=K1+669.4
HY=ZH+LS=K1+669.4+140=K1+809.4
YH=HY+LY= K1+809.4+58.9= K1+868.3
HZ=YH+ LS = K1+868.3+140=K2+008.3
QZ=HZ-= K2+008.3-= K1+838.85
JD=QZ+=K1+838.85+=K1+840
③第三曲线
转角=20°，圆曲线半径R1=600m，交点桩号：JD1 K2+810曲线要素，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。
T3=(R+P)tan+q=(600+1.36)tan+70=176.0
β0===6.69°
L==×20°×600+140=349.3
LY=L-2 LS =663.3-2×140=283.3
E=（R+P）sec-R=(600+1.36)sec-600=2816.8
J=2T-L=2×176.0-349.32.7
五个基本桩号
ZH=JD-T=K2+810-176.0=K2+634
HY=ZH+LS=K2+634+140=K2+774
YH=HY+LY= K2+774+69.3= K2+843.3
HZ=YH+ LS = K2+843.3+140=K2+983.3
QZ=HZ-= K2+983.3-= K2+808.65
JD=QZ+=K2+808.65+=K2+810
2.5方案比选
根据已确定的路线的大概走向，综合考虑地形状况和技术经济指标后，选定了两套方案。
路线方案是路线设计中最根本的问题。方案是否合理，不但直接关系到公路本身的工程投资和运输效率。更重要的是影响到路线在公路网中是否起到应有的作用，即是否满足国家的政治、经济、国防的要求和长远利益。
一条路线的起终点及中间必须经过的城镇或地点，通常是公路网规划所规定或领导机关根据社会主义建设需要制定的。这些制定的点称为“据点”，把据点连接成线，就是路线的总方向或称大走向。两个据点之间有许多不同的走法，有的可能沿某河、越某岭，也可能沿某几条河，翻某几个岭；可能走某河的这一岸，靠近某城镇，也可能走对岸，避开某城镇；等等。这些每一种可能的走法就是一个大的路线方案。作为选线工作的第一步就是要在各种可能的方案中，在深入调查的基础上，综合考虑路线方案选择的主要因素，通过方案的比选，提出合理的路线方案来[8]。
选择路线方案应综合考虑以下主要因素：
（1）路线在政治、经济、国防上意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，战备、支农、综合利用等重要方针的体现。
（2）路线在铁路、公路、航道等交通网系中的作用与沿线工矿、城镇规划的关系，及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况。
（3）沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响；要求的路线技术等级与实际可能达到的标准及其对路线使用任务。性质的影响。
（4）影响路线方案选择的因素是多方面的，各种因素又多是互相影响的。路线应在满足使用任务和性质要求的前提下，综合考虑自然条件、技术和标准、等因素，通过多方案的比较精心选择提出合理的推荐方案。
根据平曲线的计算结果，可得出两条方案的主要指标见表2—6。
表2—6 道路主要指标比较表
指标
单位
第一方案
第二方案
路线长度
m
4200
4000
路线延长系数

1.13
1.08
转角个数
个
3
3
总转角平均度数
°
25.6
19
曲线最小半径
m
600
600
结论

推荐

在地形图上画出道路的平面线形,仔细观察可以看出方案一、二路线长度相差不大，路线二经过的地区填挖比较大，总转角平均度数较小，以及其他经济技术指标的比较，所以经过认真考虑和研究决定选用第一方案，对第一方案作详细的设计。

第3章 纵断面设计
沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面，由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线，纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性，道路等级，当地的自然地理条件以及工程经济性等研究起伏空间线的大小和长度，以便达到行车安全，迅速，运输经济合理及乘客感觉舒适的目的[9]。
3.1 纵断面设计的原则及步骤
3.1.1纵断面设计的原则
1. 纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。
2. 纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。
3. 平面与纵断面组合设计应合理。
4. 视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。
5. 平曲线与竖曲线应相互重合，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”。
6. 平、纵线形的技术指标大小应均衡。
7. 合成坡度组合要得当，以利于路面排水和行车安全。
8. 与周围环境相协调，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并起到引导视线的作用。
3.1.2纵断面设计步骤
1．准备工作
纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面的地面线绘出平面直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。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，沿溪河线的控制标高，重要城镇通过为止的标高级受其他因素限制路线中必须通过控制点、标高等。
2.试坡
在已标出的“控制点”纵断面图上，根据各技术指标和选线意图，结合地面线的起伏变化，以控制点为依据，在其间穿插取值，同时综合考虑纵断面设计中的平纵组合问题，即当竖曲线和平曲线重合时，应设法使竖曲线的起、终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内。试坡的要点可以归纳为“前后照顾，以点定线，反复比较，以线交点”。
3.调坡
根据以下两方面进行：
1）结合选线意图，将试坡线与选线时所考虑的纵坡进行比较，两者应基本相符。若有脱离实际或考虑不周现象，则应全面分析，找出原因，权衡利弊，决定取舍。
（2）对照技术标准，详细检查设计最大纵坡，坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求，特别是要注意陡坡与平曲线。竖曲线与平曲线、路线交叉、等地方的坡度是否合理，发现问题要及时调整修正。
（3）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，以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。
4.定坡
经调整核对后，即可确定纵坡线。所谓定坡就是把坡度值、变坡点位置（桩号）和高程确定下来。坡度值一般是用三角板推平行线法，直接读厘米格子得出，要求取值到千分之一。变破点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。
设计纵坡时还应注意一下几点：
(1)平竖曲线重合时。要注意保持技术指标均衡，位置组合合理适当，尽量避免不良组合情况。
(2)大中桥上不宜设置竖曲线。如桥头路线设有竖曲线，其起（终）点应在桥头两端10m以外，并注意桥上线形与桥头线形变化均匀，不宜突变。
(3)小桥涵上允许设计竖曲线，为保证路线纵面平顺，应尽量避免出现急变“驼峰式纵坡”。
(4)注意交叉口、桥梁及引道、隧道、城镇附近、陡坡急变处纵坡特殊要求。
(5)纵坡设计时，如受控制点约束导致纵面线形起伏过大，纵坡不够理想，或者土石方工程量过大而又无法调整时，可用纸上移线的方法修改平面线形，从而改善纵面线形。
3.2纵坡设计的要求
1. 设计必须满足各项要求。
2. 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，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。
3. 沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。
4. 应尽量做到添挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。
5. 纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定
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。
7. 在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。
3.3 竖曲线设计
竖曲线设计，首先确定合适的半径，宜选用较大的竖曲线半径。在不过分增加工程量的情况下，宜选用较大的竖曲线半径，一般都应采用大于竖曲线一般最小半径的数值，特别是前后两相邻纵坡的代数差小时，竖曲线更应采用大半径，以利于视觉和路容美观。只有当地形限制或其他特殊困难不得已时才允许采用极限最小半径。
反向曲线间，一般由直坡段连续，亦可以相互直接连接。反向竖曲线间设置一般直坡段，直坡段长度一般不小于计算速度行驶3s的行程长度。如受条件限制也可相互直接连接，后插入短直线[10]。
公路纵坡线变坡点如图3—1，d1为A点处司机视线高度，d2为B点障碍物或司机的视线高度，为变坡角。
本设计中停车视距S停=110m。公路曲线最小半径见表3—1。
表３—1 公路曲线最小半径
设计车速/（km/h）

80
凸曲线最小半径/m
一般值
4500
极限值
3000
凹曲线最小半径/m
一般值
3000
极限值
2000
本次设计路线中共有7个竖曲线，凸曲线、凹曲线半径都取10000m。
图3—1 变坡点示意图
1.竖曲线1
i1=0.026, i2= 0.007, 变坡点桩号K0+425
竖曲线长度：L=R(i2-i1)=10000×（0.007-0.026）=190m
切线长度： T===95m
外距： E===0.45m
起点： K0+343.0
终点： K0+520.4
长度： 177.4m
2.竖曲线2
i1=0.007, i2= -0.011, 变坡点桩号K0+761
竖曲线长度：L=R(i2-i1)=10000×（-0.011-0.007）=180m
切线长度： T===90m
外距： E===0.405m
起