楊棟畢業(yè)設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）畢 業(yè) 設(shè) 計 （論 文） 題 目專 業(yè) 交通工程01 學(xué) 生 楊 棟 指導(dǎo)教師 盧 蘭 萍 畢業(yè)設(shè)計說明書完成時間河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院摘 要為了鞏固我們所學(xué)的知識，并在各方面得到更進一步的提高，本設(shè)計根據(jù)給定的資料，通過對原始數(shù)據(jù)的分析,根據(jù)該路段的地質(zhì)、地形、地物、水文等自然條件,依據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準 、公路路線設(shè)計規(guī)范等交通部頒發(fā)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo),在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下完成的。設(shè)計內(nèi)業(yè)詳細資料有：路線設(shè)計，包括紙上定線（山嶺區(qū)或越嶺線）、繪制路線平面圖、路線縱斷面設(shè)計）；路基設(shè)計，完成兩公里橫斷面和路基土石方的計算及路基排水設(shè)計；路面設(shè)計，水泥混凝土路面設(shè)

2、計；小橋涵設(shè)計，完成一項涵洞設(shè)計；路線交叉設(shè)計，完成一項路線平面交叉；設(shè)計概算編制，完成全線設(shè)計路段的初步設(shè)計概算；應(yīng)用計算機繪制工程圖，按老師指導(dǎo)和要求完成。整個設(shè)計計算了路線的平、縱曲線要素,設(shè)計了路基、路面、橋涵等內(nèi)容,圓滿完成了甘肅蘭州地區(qū)高速公路綜合設(shè)計。關(guān)鍵詞： 平面設(shè)計  縱斷面設(shè)計  橫斷面設(shè)計  排水設(shè)計  路面結(jié)構(gòu)設(shè)計ABSTRACTThe design is very important to us. Not only because this is our last assignment b

3、efore graduation. Data that this design according to give to settle to complition, complete the Threexin forest of Mulin to lianhe highway station segment (1) first design station segment (2) the relevant technique index sign for kind, geography for second class highway route, from this design learn

4、ing a lot of knowledge concerning highways, passing analysis primitive dataing, according to the road's segment, characteristics of term nature, such as, ground thing, and hydrology etc., Basis highway engineering technique standard , highway route designing the normal waiting the transport, and

5、 complete to design under the help that the teacher's leading is with the classmate of constitute the circumstance, The design inside of stage first steps include: Route design,The paper up settles the lines( mountain range area, or more mountain range line),Draw the route plane chart, Proceed r

6、oute vertical section of design;Roadbed design, Complete two kilometer cross sections are with the roadbed the calculation of square ground and roadbed drain the design;Road design, Cement concrete road design;Small bridge culvert design, Complete the design of a culvert;The route crosses the design

7、, Complete a route flat surface to cross; Design budgetary estimate establishment: Completes the entire line todesign the road section the preliminary design budgetary estimate;The application calculator draws the engineering diagram, Complete under the teacher's leading request.The whole design

8、 have calculated the planar and vertical curve elements of this line, besides roadbed, pavement, bridges and so on. Complete the comprehensive design of the section of in Gansu area of Lanzhou.highway successfully.Key words: Graphic design Longitudinal design Cross-sectional design Drainage design P

9、avement structural design緒論1.1 選題的背景、目的及意義本次畢業(yè)設(shè)計是在對公路勘測設(shè)計、路基工程、路面工程、橋梁工程及其它有關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，并在教師的指導(dǎo)下，利用緯地軟件完成一段公路的兩階段初步設(shè)計任務(wù)。本次設(shè)計的目的和意義是應(yīng)用學(xué)過的專業(yè)知識，根據(jù)自己專業(yè)的服務(wù)去向,在老師的指導(dǎo)下獨立的完成一段公路的初步設(shè)計任務(wù)。通過此次設(shè)計可以培養(yǎng)我們的綜合設(shè)計能力,進而把學(xué)過的知識加以系統(tǒng)的應(yīng)用和鞏固，使理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合。掌握路線設(shè)計、路基設(shè)計、路面設(shè)計、小橋涵設(shè)計及初步設(shè)計概算設(shè)計理論和具體設(shè)計方法，并能夠獨立完成全部設(shè)計的圖表。為自己走向工作崗位后適應(yīng)生產(chǎn)實

10、踐的需要打下堅實的基礎(chǔ)。1.2 公路沿線自然條件1、地理位置甘肅蘭州地區(qū)，位于我國黃土高原西部，祁連山脈東南，與柴達盆地接壤，屬中國公路自然區(qū)劃的3區(qū)，即某東黃土山地區(qū)。路線所經(jīng)地區(qū)，位于隴西盆地中心，黃河南岸，距包蘭鐵路約20km左右，是蘭州市所轄地區(qū)。2、氣候特點該地區(qū)屬全國道路氣候分區(qū)1D區(qū)，季節(jié)性冰凍區(qū)。一月份平均氣溫-818，七月份平均氣溫2224，最高月平均地溫2530，作物生長期約200天左右，多年平均最大冰凍深約0.81.0米。該地區(qū)大陸性氣候顯著，夏季暖熱較濕潤，高溫時干燥；冬季干燥寒冷，降水量少，氣溫年、日差較大。3、降水量與地下水埋深路線所經(jīng)地區(qū)，位于我國中溫帶，且與青藏

11、高原區(qū)和暖溫帶相接，按我國干濕地區(qū)劃分屬半干旱、半濕潤區(qū)，該地區(qū)降水量為200600mm，常年100mm左右，雨型為廈、秋雨，降水量較集中，降雨類型以暴雨和中雨為主，潮濕系數(shù)一般為0.250.75，屬中國暴雨分區(qū)3區(qū)。地下水埋深河谷處為3米左右，坡和梁一般為20米。4、地形與地貌路線所經(jīng)地區(qū)，屬中國自然地理區(qū)劃4區(qū)，黃土高原區(qū)，海拔高度為500700米。地面自然橫坡一般在518之間。地形呈現(xiàn)北高南低分布，坡面由東到西整齊。但沖溝較多，地貌類型以黃土梁、塬為主。5、地質(zhì)與土質(zhì)路線所經(jīng)地區(qū)。位于黃河中游黃土分區(qū)區(qū)，西部區(qū)地表為厚層黃土覆蓋，黃土是一種為第四紀堆積、以粉土顆粒為主，富含碳酸鹽，具有大

12、孔性，黃色的沉積物。本地區(qū)黃土為原生沖積黃土，類型為老黃Q2，其濕陷等級為，分級沉陷量15cm，月份質(zhì)中液限粘土（CIMY），其中碳酚鹽（顆粒）含量約9.212，呈現(xiàn)膠結(jié)狀態(tài)，由于該地區(qū)暴雨強度較大，坡度較陡，沖刷較嚴重。按施工難易劃分，其中松土20，普通土40。硬土40。距離路線所經(jīng)地區(qū)10Km處北面山區(qū)可采得細粒巖，主要為灰或灰黃色致密堅細砂巖，強度級。6、植被及作物等概況該地區(qū)樹土、植被覆蓋較少，水土流失彼嚴重。地表有稀疏的灌土叢，草高在0.5m以下，該地區(qū)為一年一熟，主要農(nóng)作物有春小麥、谷子、玉米、高粱、薯類等；經(jīng)濟作物以甜菜、大麻、向日葵為主；水果主要為蘋果、梨等，以產(chǎn)白蘭瓜而著名。

13、另外還有飼養(yǎng)等。該地區(qū)今后進一步開展種草植樹，保持良好的生態(tài)環(huán)境；充分利用區(qū)域優(yōu)勢，以農(nóng)業(yè)為主，大力發(fā)展牧業(yè)和林業(yè)；因地制宜發(fā)展副業(yè)，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小企業(yè)；進一步改善交通運輸這一薄弱環(huán)節(jié)，為地區(qū)經(jīng)濟平衡發(fā)展創(chuàng)造條件。1.3工程概括該工程是一條高速公路，其起點樁號K0，終點樁號K4+142.124;從點（1080.71639,269.3205）開始，到達點（748.2387,4130.7378），線路總長為4142.124m。路途沿線經(jīng)過壇山，唐縣，順平等地方。該高速公路為雙向四車道，設(shè)計車速為100Km/h,車道寬度為3.75m中央分隔帶寬為2m，硬路肩2m，土路肩1.5m，路緣帶0.5m。該高速

14、公路設(shè)有8個板涵及2個管涵。1.4 公路等級及車道數(shù)確定1、地形圖：路線所經(jīng)地區(qū)地形圖一份，比例1：2000，等高距：2米。設(shè)計路線必經(jīng)的主要控制點AB已經(jīng)在藍圖上標(biāo)示。 2、交通量資料： 預(yù)測交通量（Pcu/d） 年 度20102015202020252030交通量1305414172150751585316519年增長率()8.566.375.164.20車型比例(2010年預(yù)測結(jié)果)車 型大型客車小型客車小型貨車中型貨車大型貨車拖掛車及集裝箱車型比例 1403232313.8016.0418.3014.60設(shè)計依據(jù) 根據(jù)批準的設(shè)計任務(wù)書、地質(zhì)勘測報告、國家關(guān)于公路設(shè)計施工的規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)

15、準等。如：1)公路路線設(shè)計規(guī)范(JTJ 0112006）2)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D502006）3)公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTGF402004）4)公路排水設(shè)計規(guī)范(JTJ 0181997）5)公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 0342000）6)公路自然區(qū)劃標(biāo)準(JTJ 0011986）7)公路路基設(shè)計規(guī)范(JTGD302004）8)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTGD602004）9)公路工程技術(shù)標(biāo)準(JTGB012003）10)公路路基施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 033-1995）3、 公路等級確定近期交通量組成及交通量見表1-1，預(yù)測交通量增長率為5年一次。預(yù)測年限為15年。建設(shè)年限

16、為兩年。（1）近期交通組成及交通量車型大型客車小型客車小型貨車中型貨車大型貨車 拖掛車及集裝箱交通量183230331800209423891906公路工程技術(shù)標(biāo)準（JTG B012003）中規(guī)定：確定道路等級時候交通量換算采用小客車為標(biāo)準車型，各汽車代表車型和車輛折算系數(shù)規(guī)定見下表（公路工程技術(shù)標(biāo)準中表）。汽車代表車型車輛折算系數(shù)說明小客車1.019座的客車和載質(zhì)量2t的貨車中型車1.519座的客車和載質(zhì)量2t7t的貨車大型車2.0載質(zhì)量7t14t的貨車拖掛車3.0載質(zhì)量14t的貨車折算以后的交通量如下表所示：車型交通量（晝夜）折算系數(shù)折算后交通量大型客車18321.52748小型客車303

17、31.03003小型貨車18001.01800中型貨車20941.53141大型貨車23892.04778拖掛車及集裝箱19063.057182010年 ADT=21218(輛)（2）設(shè)計交通量計算設(shè)計交通量是指擬建道路到預(yù)測年限時所能達到的年平均日交通量，其值是根據(jù)歷年交通觀測資料預(yù)測求得，目前多按年平均增長率計算確定。式中：AADT設(shè)計交通量（pcu/d）； ADT起始年平均日交通量（pcu/d）； 年平均增長率(%)；n預(yù)測年限。由上式計算得到：(20102015) ADT=29471(輛)(20152020) ADT=37729(輛)(20202025) ADT=46140(輛)（3）

18、等級確定公路工程技術(shù)標(biāo)準（JTG B012003）對于各等級公路適應(yīng)的交通量規(guī)定如下：（一）高速公路：四車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折算成小客車的年平均日交通量為2500055000輛；六車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折算成小客車的年平均日交通量為4500080000輛；八車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折算成小客車的年平均日交通量為60000100000輛。（二）四車道一級公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通輛2500055000輛；六車道一級公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通輛4500080000輛；八車道一級公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通輛60

19、000100000輛。由以上規(guī)定結(jié)合擬建道路在國家的公路網(wǎng)的任務(wù)及功能，參考當(dāng)?shù)亟?jīng)濟和土地資源情況，決定道路等級為高速公路，設(shè)計速度定為100KM/小時。4、車道數(shù)確定（1）設(shè)計小時交通量計算設(shè)計小時交通量按下式計算：DDHV=AADT×D×KDDHV-主要方向設(shè)計交通量（pcu/d）；AADT-設(shè)計交通量（pcu/d）；D-方向不均勻系數(shù)，一般取D=0.50.6；K-設(shè)計交通量系數(shù)（%），為選定時位小時交通量與年平均日交通量的比值，可根據(jù)氣候分區(qū)參照公路路線設(shè)計規(guī)范中表取值。本設(shè)計中D取0.55，K取12.計算得到：DDHV=46140×0.55×0.

20、12=3046（輛）（2）一條車道設(shè)計通行能力：單車道的設(shè)計通行能力按下式計算：該公路為高速公路，作為主干公路，采用二級服務(wù)水平，設(shè)計時速為100Km/h，每條車道寬度為3.75m，由高速公路設(shè)計中表-1得到一條車道的設(shè)計通行能力為：CD=1400（pcu/d）（3）計算車道數(shù)車道數(shù)N=DDHV/ CD=2.153綜上所述。根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準JTG B01-2003 ，預(yù)測15年交通量，擬定該條道路為雙向四車道的高速公路比較好，設(shè)計車速為100km/h,設(shè)計采用的服務(wù)水平為二級，采用整體式路基。路線方案的擬定與比選2.1道路選線2.1.1 選線原則1)在路線設(shè)計和選線中，應(yīng)該盡量避開農(nóng)田，做

21、到少占或不站高產(chǎn)田。2)路線設(shè)計應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使工程數(shù)量小，造價低，運營費用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。在工程量增加不大時，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不應(yīng)輕易采用最小指標(biāo)或低限指標(biāo)，也不應(yīng)片面追求高指標(biāo)。3）通過名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路，應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，并適當(dāng)照顧美觀，重視保護原有的自然狀態(tài)和重要的歷史文物遺址。4)選線時應(yīng)對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進行深入勘測，查清其對工程的影響。一般情況下路線應(yīng)設(shè)法繞避特殊地基地區(qū)。當(dāng)必須穿過時，應(yīng)選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。5)選線應(yīng)重視環(huán)境保護，注意由于公路修筑以及汽車運行所產(chǎn)生的影響與污染等問

22、題。2.1.2山嶺區(qū)選線要點山嶺地區(qū)，山高谷深，坡陡流急，地形復(fù)雜，路線平縱橫三方面都受到約束；同時地質(zhì)、氣候條件多變，都影響路線的布設(shè)。但山脈水系清晰，給選線指明了方向：不是順山沿水，就是橫越山嶺?？v面線形結(jié)合橋涵、通道、隧道等構(gòu)造物的布局，合理確定路基設(shè)計高度，縱坡不應(yīng)頻繁起伏，也不宜過于平緩。2.2.3 路線方案比選路線設(shè)計是確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作，主要分為路線平面設(shè)計、路線縱斷面設(shè)計和橫斷面設(shè)計，三者應(yīng)既分開考慮又注意綜合。根據(jù)此路所處地區(qū)的自然地理環(huán)境、社會經(jīng)濟和技術(shù)條件，確定經(jīng)過路線方案的比選設(shè)計出一條符合一定技術(shù)標(biāo)準，滿足行車要求，工程量最少最節(jié)省費用的路線。綜合

23、考慮該地區(qū)自然條件、技術(shù)標(biāo)準、工程投資等因素，初步擬定了兩個方案，方案一：從點（1080.71639,269.3205）開始，到達點（748.2387,4130.7378），線路總長為4208.434m。該線路高差相對較大，所經(jīng)區(qū)域大部分是農(nóng)田，土石方工程量相對較大，由于水庫在此區(qū)域，需設(shè)中橋一座。該線路設(shè)置4條圓曲線，JD1起點（973.32885，539.0136），終點（974.94483，1015.3815）圓曲線轉(zhuǎn)角為43048 R=450m,JD2 起點（1078.11681,1269.4585），終點（988.42203,1854.5188）圓曲線轉(zhuǎn)角為610 R=450m, J

24、D3起點（703.86957,2199.3094），終點（613.99219,2847.1851）圓曲線轉(zhuǎn)角為63037, R=500m, JD4起點810.46139,3293.9809），終點（806.14319,4003.2838）圓曲線轉(zhuǎn)角為48010 R=700m, 因半徑小于規(guī)范規(guī)定的當(dāng)高速公路設(shè)計設(shè)計車速為100Km/h時的不設(shè)緩和曲線的最小半徑，故需設(shè)緩和曲線，Ls=150m。方案二：從點（1080.71639,269.3205）開始，到達點（748.2387,4130.7378），線路總長為4142.124m。該線路前半部分所經(jīng)區(qū)域大多為農(nóng)田，中間部分為重丘區(qū)，后部分仍為農(nóng)田

25、果園，土石方工程量小。且該路不需架設(shè)橋梁，該線路也設(shè)置四條圓曲線，JD1起點（948.3467173，715.6265516），終點（952.6831224，1298.044123）圓曲線轉(zhuǎn)角為33058， R=750m, JD2起點（982.2833024，1392.404865），終點（881.958456，1975.625711）圓曲線轉(zhuǎn)角為54021， R=500m，JD3起點（599.6856583，2351.072），終點（434.6346521，2853.102827）圓曲線轉(zhuǎn)角為37028， R=600m，JD4起點（439.1626988，3334.636312），終點（52

26、8.7529172，3699.735346）圓曲線轉(zhuǎn)角為26029， R=,500m，該半徑也小于規(guī)范規(guī)定的當(dāng)高速公路設(shè)計設(shè)計車速為100Km/h時的不設(shè)緩和曲線的最小半徑，故需設(shè)緩和曲線，Ls=150m，該線路圓曲線半徑相比方案一圓曲線半徑較大，線路平滑，高速行駛較安全。2.2 方案比選將方案一和方案二從路線線型指標(biāo)、經(jīng)濟作物田占用、與河及縣道交角及橋梁跨徑、路線迂回情況、與地方道路交叉情況、總里程數(shù)進行對比，對比情況如下表所示。方案方案一方案二比較交點數(shù)44相同各交點圓曲線半徑450,450500,700750,500600,500方案二較方案一指標(biāo)高經(jīng)濟作物田占用情況占用大量桃園及經(jīng)濟作

27、物田占用少量經(jīng)濟作物田地及桃園。方案二較方案一好房屋拆遷情況不拆遷村民房屋不拆遷村民房屋相差不大路線轉(zhuǎn)角及迂回情況轉(zhuǎn)角大，迂回大轉(zhuǎn)角小，迂回小方案二較方案一好橋梁座數(shù)1座0座方案二較好高邊坡數(shù)量較大較小方案二較好土方量大小較大較小方案二較好總里程數(shù)4208.434米4142.124米方案二較短分析上表， 高速公路投資比較大，對所經(jīng)過地區(qū)的經(jīng)濟起重要作用，所以在修建過程中應(yīng)綜合考慮沿線地帶的自然地理特征，考慮到高速公路線型指標(biāo)為重點因素，結(jié)合路線總長對工程造價的影響，路線迂回盡量少的原則及對環(huán)境的影響。設(shè)計要特別注意線形設(shè)計，使之在視覺上能誘導(dǎo)視線，保持線形的連續(xù)性，讓司機和乘客在生理和心理上有

28、安全感和舒適感，同時考慮到經(jīng)濟因素，盡量使工程量最小，造價最低。，經(jīng)過比較后第二種方案要優(yōu)于第一種方案。所以采用第二種路線方案。兩種路線方案均在平面圖上畫出草圖。詳見路線平面圖。 平面線形設(shè)計3.1.平面設(shè)計技術(shù)指標(biāo)的確定1)直線直線的最大長度應(yīng)有所限制，當(dāng)采用長的直線線形時，為彌補景觀單調(diào)之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的措施。規(guī)范規(guī)定，高速公路同向圓曲線的最小直線長度不小于6V、反向圓曲線的最小直線長度不小于2V。本設(shè)計速度為100km/h。2)圓曲線圓曲線是平面線形中常用的線形要素，圓曲線的設(shè)計主要確定起其半徑值以及超高和加寬。(1)圓曲線的最小半徑極限最小半徑一般最小半徑不設(shè)超高最小

29、半徑 表2-2 圓曲線半徑 技術(shù)指標(biāo)高速公路（100km/h）一般最小半徑 700極限最小半徑 400不設(shè)超高最小半徑路拱4000路拱5250 (2)圓曲線的最大半徑選用圓曲線半徑時，在地形條件允許的條件下，應(yīng)盡量采用大半徑曲線，使行車舒適，但半徑過大，對施工和測設(shè)不利，所以圓曲線半徑不可大于10000米。 (3)圓曲線半徑的選用在設(shè)計公路平面線形時，根據(jù)沿線地形情況，盡量采用不需設(shè)超高的大半徑曲線。 (4)平曲線的最小長度公路的平曲線一般情況下應(yīng)具有設(shè)置緩和曲線（或超高，加寬緩和段）和一段圓曲線的長度；緩和曲線長度：圓曲線長度：緩和曲線長度宜在：1：1：1 到1：2：1之間。平曲線的最小長度

30、一般值：500m平曲線最小長度極限值?。?70m 3)緩和曲線緩和曲線的最小長度一般應(yīng)滿足以下幾方面：(1) 離心加速度變化率不過大;(2) 控制超高附加縱坡不過陡;(3) 控制行駛時間不過短;(4) 符合視覺要求;因此，公路路線設(shè)計規(guī)范JTG D20-2006規(guī)定：高速公路（100）緩和曲線最小長度為85m.。一般情況下，在直線與圓曲線之間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于不設(shè)超高圓曲線最小半徑時，可不設(shè)緩和曲線。 4)行車視距行車視距可分為：停車視距、會車視距、超車視距。 公路路線設(shè)計規(guī)范JTG D20-2006規(guī)定：高速公路（100）停車視距St取160m。本路段主要技術(shù)指標(biāo)表項目名稱單 位指標(biāo)值

31、備 注公路等級高速公路計算行車速度（Km /h）100路基寬度（m）26平曲線極限最小半徑（m）700平曲線一般最小半徑（m）400行車視距(m）160不設(shè)超高平曲線最小半徑（m）40005250最大縱坡（%）4最小縱坡長度m250凸形豎曲線一般最小半徑（m）10000凹形豎曲線一般最小半徑（m）4500豎曲線最小長度m85路基設(shè)計洪水頻率高速公路1/100地震基本烈度度3.2 路線設(shè)計1 線形設(shè)計一般原則 (1) 平面線形應(yīng)與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào) 在地勢平坦的平原微丘區(qū)，路線以方向為主導(dǎo)，平面線形三要素中以直線為主；在地勢起伏很大的山嶺重丘區(qū)，路線以高程為主導(dǎo)，為適應(yīng)地形，曲線

32、所占比例較大。直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，不要片面強調(diào)路線以直線為主或曲線為主。(2) 保持平面線形的均衡與連貫長直線盡頭不能接以小半徑曲線。長直線和大半徑曲線會導(dǎo)致較高的車速，若突然出現(xiàn)小半徑曲線，會因減速不及而造成事故。高、低標(biāo)準之間要有過渡。同一等級的道路由于地形的變化在指標(biāo)的采用上會有變化，同一條道路按不同設(shè)計速度的各設(shè)計路段之間也會形成技術(shù)標(biāo)準的變化。(3)平曲線應(yīng)有足夠的長度 汽車在曲線路段上行駛，如果曲線過短，司機就必須很快的轉(zhuǎn)動方向盤，這樣在高速行駛的情況下是非常危險的。同時，如不設(shè)置足夠長度的緩和曲線，使離心加速度變化率小于一定數(shù)值，從乘客

33、的心理和生理感受來看也是不好的。當(dāng)?shù)缆忿D(zhuǎn)角很小時，曲線長度就顯得比實際短，容易引起曲線很小的錯覺。因此，平曲線具有一定的長度是必要的。 為了解決上述問題，最小平曲線長度一般應(yīng)考率下述條件確定：汽車駕駛員在操縱方向盤時不感到困難一般按6 s的通過時間來設(shè)置最小平曲線長度，當(dāng)設(shè)計車速為100km/h時，平曲線一般值取700m，最小值取400m。小偏角的平曲線長度 當(dāng)路線轉(zhuǎn)角7°時稱為小偏角。設(shè)計計算時，當(dāng)轉(zhuǎn)角等于7°時，平曲線按6 s行程考慮；當(dāng)轉(zhuǎn)角小于7°時，曲線長度與成反比增加；當(dāng)轉(zhuǎn)角小于2°時，按2°計。2 平面線形要素的組合類型平面線形的幾

34、何要素為直線、圓曲線和緩和曲線，這三種基本線形要素可以組合得到很多種平面線形的形式。就公路平面線形設(shè)計而言，主要有基本型、S型、卵型、凸型、C型和復(fù)合型六種。3 平面設(shè)計方法（1）平面設(shè)計的重點 公路平面設(shè)計的重點是選線和定線，在滿足技術(shù)標(biāo)準的前提下，路線距離短，挖方量少，土石方平衡時公路平面的主要內(nèi)容。（2）平面設(shè)計的具體步驟和要求 資料收集 現(xiàn)場踏勘 選線與定線 校核與審核4 平曲線設(shè)計圖1-1 根據(jù)本段路線所處路段，綜合全路段的路線走向及線形要求，本路段共有四個交點，平曲線線形見圖1-1。圖1-1平曲線線形圖3.3 平曲線要素計算1 基本型曲線設(shè)計與計算 對稱基本型曲線計算圖式(1)曲線

35、元素計算公式如下： (m) (m)= (m) (m) (m) (m)式中：-設(shè)緩和曲線后圓曲線內(nèi)移值(m)；q-緩和曲線切線增長值(m)； -緩和曲線長度(m)； -緩和曲線終點緩和曲線角()； -切線長(m)； -圓曲線半徑(m)；-曲線長(m)； -轉(zhuǎn)角()； -外距(m)； -切曲差(m)。(2)主點樁里程計算公式如下：ZH=JD-T ZH第一緩和曲線起點（直緩點）HY=ZH+ HY第一緩和曲線終點（緩圓點）YH=HY+ -2 YH第二緩和曲線終點（圓緩點）HZ=YH+ HZ第二緩和曲線起點（緩直點）QZ=HZ- QZ圓曲線中點JD=QZ+ 2.平曲線要素計算（1）取JD1作為算例，具體

36、計算如下：R=750m，LS=150m ,JD1轉(zhuǎn)角值為：33.979=74.98 (m)=1.25 (m)=5.73=304.5058 (m)=594.7752 (m)=33.5323 (m) =14.2366 (m)（2）計算主點樁里程JD1 K0+769.883-T 304.5058ZH K0+465.377+Ls 150HY K0+615.377+L-2Ls 294.7752YH K0+910.164+Ls 150 HZ K1+60.164-L/2 297.388 QZ K0+762.776+J/2 7.1183 JD1 K0+769.8943以此方法計算 、，具體結(jié)果見設(shè)計圖紙直線、

37、曲線及轉(zhuǎn)角表。3.4逐樁坐標(biāo)計算圖1-3 中樁坐標(biāo)計算示意圖具體結(jié)果見設(shè)計圖紙逐樁坐標(biāo)表?？v斷面設(shè)計4.1縱斷面設(shè)計原則縱斷面設(shè)計的主要內(nèi)容是根據(jù)道路等級、沿線的自然地理條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等，確定路線合適的標(biāo)高、各坡段的縱坡度和坡長，并設(shè)計豎曲線?；疽笫强v坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當(dāng)、平面與縱斷面組合設(shè)計協(xié)調(diào)、以及填挖經(jīng)濟、平衡。縱坡設(shè)計的一般要求為：1)縱坡設(shè)計必須滿足公路工程技術(shù)標(biāo)準（JTG B012003）的各項規(guī)定。2)為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性。起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值，和理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度

38、的陡坡夾最短長度的緩坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。3)縱坡設(shè)計應(yīng)對沿線地形、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。4)一般情況下縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地。5)縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。6)對連接段縱坡，如大、中橋引道等，縱坡應(yīng)和緩、避免產(chǎn)生突變。7)在實地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、水利等方面的要求。4.2 平縱組合設(shè)計 1)設(shè)計原則(1)應(yīng)在視覺上能自然的引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。(2)注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。

39、(3)選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全?4)注意與道路周圍環(huán)境的配合，它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線的作用。 2)平曲線與豎曲線的組合(1)平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于平曲線。(2)平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持平衡。 3)暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合應(yīng)合理、悅目。4.3 拉坡 調(diào)坡 定坡 確定設(shè)計高程時，應(yīng)根據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范規(guī)定公路的最大縱坡、限制坡長、縱坡折減、合成坡度等，并結(jié)合路線起終點、橋隧、交叉口、越嶺線埡口、沿溪線水位等控制點和經(jīng)濟點的高程，確定出公路路線縱斷面設(shè)計線。該設(shè)計線必須滿足技術(shù)標(biāo)準，又盡可能照顧平縱面線形的協(xié)調(diào)。同時還是最

40、經(jīng)濟的設(shè)計。 4.4 確定縱坡度，變坡點的位置 高程縱斷面設(shè)計線不宜太碎，應(yīng)保證最小坡長要求，變坡點位置應(yīng)選擇在整10m樁號上，變坡點高程精確到小數(shù)點后三位，中樁精度小數(shù)點后三位。坡度值為“0.00%”。4.5 縱斷面圖的詳細設(shè)計選取各變坡點處豎曲線半徑：計算各豎曲線要素。根據(jù)設(shè)計資料繪制出路線中樁點的地面線，并寫出縱斷面設(shè)計圖的地質(zhì)土壤情況，地面標(biāo)高里程樁號、橋涵位置、孔徑、結(jié)構(gòu)類型、水準點的高程和位置坡度、填挖高度、與公路交叉的位置。縱坡設(shè)計應(yīng)考慮汽車的性能。有利于安全.提高車速. 減少大氣污染。應(yīng)當(dāng)避免出現(xiàn)小于0.3%的不利于排水的縱坡度。4.6 平、豎曲線的組合1. 平、豎曲線應(yīng)相互重

41、合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。2. 平、豎曲線大小應(yīng)保持均衡。3. 暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合合理。 4. 有些平、豎曲線應(yīng)避免組合。4.7設(shè)計參數(shù)確定1坡度(1) 最大坡度本次設(shè)計速度為100KM/小時，查照公路工程技術(shù)標(biāo)準中表可得本設(shè)計的最大縱坡為4%。（2）最小縱坡公路工程技術(shù)標(biāo)準規(guī)定在長路塹、低填設(shè)邊溝路段以及其他橫向排水不通暢的路段，為保證排水通暢，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均采用不小于0.3%的縱坡。2 坡長（1）最小坡長本次設(shè)計速度為100KM/小時，查照公路工程技術(shù)標(biāo)準中表-1可得本設(shè)計的最小坡長為250。（2）最大坡長查照公路工程技術(shù)標(biāo)準中表-2可得本設(shè)計速度下的不同縱

42、坡值的最大坡長限制如下表所示?？v坡坡度（%）345最大坡長（m）1000800600注，坡度小于3%的坡不限制坡長。3豎曲線半徑和長度根據(jù)以上因素，我國公路工程技術(shù)標(biāo)準中表對各級公路的豎曲線最小半徑和最小長度作了具體的規(guī)定。本次設(shè)計速度為100KM/小時，查照公路工程技術(shù)標(biāo)準中表可得本設(shè)計的豎曲線最小半徑和最小長度如下表所示。凸型曲線凹形曲線最小半徑一般值110004500極限值65003000最小長度一般值210210極限值85854.8 本設(shè)計中各項參數(shù)規(guī)定綜上敘述，本次設(shè)計中縱斷面設(shè)計各項參數(shù)規(guī)定匯總?cè)缦卤恚涸O(shè)計時速（km/h）最大縱坡（%）最小縱坡（%）最小坡長（m）凸形豎曲線凹形豎曲

43、線豎曲線 一般最小長度(m)極限最 小半徑 （m）一般最 小半徑（m）極限最小半徑（m）一般最 小半徑(m)10040.3250650011000300045002104.9 豎曲線要素的計算圖2-2 豎曲線要素示意圖 （2-12） （2-13） （2-14） （2-15）注： R豎曲線半徑T豎曲線切線長E外距 前段坡線坡度 后段坡線坡度 當(dāng)0時為凹型豎曲線；0時為凸型豎曲線。 例：=-2.77% ，=-2.57% 變坡點樁號 變坡點高程 R L T EK3+50 86.94 5717.3 0.2 11.43 5.717 0.00286豎曲線起點高程=變坡點高程±T 注：起點位于上坡

44、段取負；起點位于下坡段取正切線高程=豎曲線起點高程+設(shè)計高程=切線高程±h填挖高度=設(shè)計點高程-地面高程注：凹型豎曲線取正；凸型豎曲線取負；計算點到豎曲線起點距離坡線的中縱坡度；上坡取正；下坡取負；h豎曲線上任意點的距離 4.3.7 平縱線形設(shè)計應(yīng)注意避免的組合1.應(yīng)避免在凸型曲線的頂部和凹型豎曲線的底部插入小半徑平曲線。2.應(yīng)避免在凸型豎曲線的頂部和凹型豎曲線的底部與反向平曲線變曲點重合。3.在長直線段或長平曲線內(nèi)要盡量設(shè)成直坡線避免設(shè)置凸凹看不見的線形。4.平曲線長直線段內(nèi)不要插入短的豎曲線。5.應(yīng)避免在長直線上設(shè)置長坡凹型豎曲線路段這種路段易產(chǎn)生視覺的錯覺 造成超速行駛。橫斷面

45、設(shè)計5.1橫斷面的組成公路的橫斷面，是指公路中線上各點的法向切面，它是由橫斷面設(shè)計線和地面線所構(gòu)成的。其中橫斷面設(shè)計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護坡道以及隔離柵、環(huán)境保護等設(shè)施。公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據(jù)設(shè)計交通量、交通組成、設(shè)計車速、地形條件等因素。在保證必要的通行能力和交通安全與通暢前提下，盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大經(jīng)濟效益與社會效益。道路橫斷面的布置及幾何尺寸應(yīng)能滿足交通、環(huán)境、城市面貌等要求，橫斷面設(shè)計應(yīng)滿足以下一些要求：（1）設(shè)計應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行公路工程技術(shù)標(biāo)準規(guī)定的具體要求。（2）設(shè)計時應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)的需要，盡可能與之

46、相配合，不得任意減、并農(nóng)田排灌溝渠。（3）路基穿過耕種地區(qū)，為了節(jié)約用地，如當(dāng)?shù)厥戏奖?，可修建石砌邊坡。?）沿河線的橫斷面設(shè)計，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒或沖毀。5.2橫斷面布置根據(jù)設(shè)計交通量，擬建高速公路，其橫斷面各組成部分的取值可根據(jù)設(shè)計交通量、交通組成、設(shè)計車速、地形條件和抗震設(shè)防等因素確定，并且應(yīng)該符合公路建設(shè)的基本原則和相關(guān)規(guī)范的具體要求。本路段路基按四車道高速公路（100 km/h）標(biāo)準，其標(biāo)準橫斷面如圖3-1：路基全寬26m，單向行車道2×3.75 m，左側(cè)路緣帶0.5 m，硬路肩2 m(含右側(cè)路緣帶0.5 m)，中央分隔帶2.0 m，土路肩為1.5 m。路基寬度=行車

47、道寬+分隔帶寬+路肩寬26 m 路緣帶土路肩硬路肩1.520.5路肩26路肩行車道中間帶中央分隔帶行車道硬路肩土路肩路緣帶路緣帶路緣帶3.75×2=7.521.50.50.520.53.75×2=7.5 圖3-1 標(biāo)準橫斷面示意圖5.3 路堤和路塹邊坡坡度的確定由公路路基設(shè)計規(guī)范，結(jié)合實際的工程地質(zhì)條件綜合考慮：路堤邊坡坡度取為1：1.51：1.75；邊坡坡度取為1：1.51：0.75。該工程路堤邊坡坡度取為1：1.5，路塹邊坡坡度取為1：0.5。 圖3-1 標(biāo)準橫斷面示意圖5.4 路拱橫坡 路拱坡度需要考慮路面類型和當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件。查公路工程技術(shù)標(biāo)準(JTGB01-200

48、3)，瀝青路面橫坡宜取1.02.0%?？紤]到該地區(qū)降雨量，路面排水狀況和施工行車安全舒適，擬采用2.0%的路拱橫坡。公路的硬路肩，采用與行車道相同的橫坡。土路肩的橫坡采用3%，路拱形式擬采用直線形式。5.5加寬、超高設(shè)計1 加寬設(shè)計根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準（JTGB01-2003）中規(guī)定當(dāng)平曲線的半徑小于或等于250m時，應(yīng)對平曲線內(nèi)側(cè)的行車道加寬，相應(yīng)的路基也應(yīng)加寬。本設(shè)計標(biāo)段內(nèi)內(nèi)所有有圓曲線曲線半徑均大于250m，故不設(shè)加寬。2 超高設(shè)計本設(shè)計公路時速為100km/h時，公路路線設(shè)計規(guī)范規(guī)定的不設(shè)超高的最小半徑為4000米，設(shè)計中所有平曲線的圓曲線半徑都小于該值，所以在圓曲線上應(yīng)設(shè)置超高。其該

49、項目超高8%。(1)超高過渡方式本設(shè)計公路為整體式路基的高速公路，設(shè)有中央分隔帶。所以超高過渡方式的設(shè)置采用的是繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)的方法，即將兩側(cè)行車道分別繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，使之各自成為獨立的單向超高斷面，此時中央分隔帶維持原水平狀態(tài)。（2）最大超高值和過渡段漸變率確定根據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范中表規(guī)定，本次設(shè)計中圓曲線最大超高定為8%，超高漸變形式為線性；查照公路路線設(shè)計規(guī)范中表7.5.4規(guī)定，過渡段漸變率最大值為1/175，最小值為1/330。（3 超高緩和段布置由于本設(shè)計中交點1、2設(shè)置成S型反向曲線。所以在緩和段布置的時候有兩種情況：對于交點1的前緩和段和交點2的后緩和段是從ZH點或者

50、HZ點開始漸變；對于交點1的后緩和段和交點2的前緩和段是從反向曲線的公切點開始漸變。這樣就是從交點1曲線的全超高過度到交點2曲線的全超高，這樣的布置方式在路面上只出現(xiàn)一個零坡面，對排水和路容都有利。（4）橫斷面超高值的計算圖5-2 超高計算點位置圖表5-1繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值計算公式表5-1繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值計算公式超高位置計算公式x距離處行車道橫坡值備注外側(cè)C1 結(jié)果為與設(shè)計高之高差；2 設(shè)計高程為中央分隔帶外側(cè)邊緣的高程；3 加寬值按加寬計算公式計算；4當(dāng)時，為圓曲線上的超高值D0內(nèi)側(cè)D0C上表中：本次設(shè)計中利用緯地三維道路CAD系統(tǒng)進行橫斷面繪制，所以在設(shè)計時，沒有人工計算

51、橫斷面超高值。在此不再敘述其計算過程及實例。5.6中央分隔帶形式及開口中央分隔帶表面采用凸式，全寬2.0m，表面種草綠化、植樹防眩；為搶險、急救和維修方便，中央分隔帶每2km左右設(shè)一處開口，開口端部為半圓形，開口長度為30m。6.1路基設(shè)計一般路基設(shè)計 1)一般規(guī)定(1)路基設(shè)計之前，應(yīng)做好全面調(diào)查研究，充分收集沿線地質(zhì)、水文、地形、地貌、氣象、地震等設(shè)計資料。(2)路基設(shè)計應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件和工程地質(zhì)條件，選擇適當(dāng)?shù)穆坊鶛M斷面形式和邊坡坡度。(3)沿河路基邊緣標(biāo)高，應(yīng)不低于路基設(shè)計洪水頻率的水位加雍水高、波浪侵襲高，以及0.5 m的安全高度；并根據(jù)沖刷情況，設(shè)置必要的防護設(shè)施。沿河路基廢方應(yīng)

52、妥善處理，以免造成河床堵塞、河流改道或沖毀沿線構(gòu)造物、房屋等不良后果。 2)路基斷面形式、坡度本路段路基采用整體式斷面，其邊坡坡率確定如下：(1)當(dāng)填土高度小于8 m時，邊坡坡率采用11.5；大于8 m時，8 m以上部分采用11.5，8 m以下部分采用11.75。本設(shè)計路段填土高度均小于8 m，所以邊坡坡率均采用11.5。(2)當(dāng)為土質(zhì)邊坡挖方時，邊坡坡率采用1:1；由于自然條件差異，本區(qū)巖質(zhì)邊坡挖方時，邊坡坡率采用1:0.75 3)填料選擇及填筑方式(1)填料選擇 一般原則如下：路床填料應(yīng)均勻、密實，填料最大粒徑應(yīng)小于100 mm，路床頂面橫坡應(yīng)與路拱橫坡一致。路床加固應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、降水量、地下水類型及埋藏深度、加固材料來源等，經(jīng)比選采用就地碾壓、換土或土質(zhì)改良、加強地下排水、設(shè)置土工合成材料等加固措施。填方路基應(yīng)優(yōu)先選用級配較好的礫類土、砂類土等粗粒土作為填料，填料最大粒徑應(yīng)小于150 mm。泥炭、淤泥、強膨脹土、有機質(zhì)土及易溶鹽超過允許含量的土等，不得直接用于填筑路基。液限大于50%、塑性指數(shù)大于26的細粒土。不得