一級公路施工圖設(shè)計說明書

一級公路施工圖設(shè)計說明書摘要本設(shè)計是根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求及公路橋梁的相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，結(jié)合該地段的地形、地質(zhì)、地物、水文等自然條件完成的。本設(shè)計公路等級為一級，設(shè)計車速為100km/h，雙向四車道，各種汽車折合成小客車的遠(yuǎn)景年平均日交通量約為20213輛。

本設(shè)計路線全長4659.431米，路基寬度為26米，共設(shè)2個平曲線，3個豎曲線。全線共設(shè)置2座中橋、2座小橋、1座鋼筋混凝土圓管涵、12座鋼筋混凝土蓋板涵。本設(shè)計主要包括路線的以下幾個設(shè)計內(nèi)容：平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、路基路面設(shè)計、路基防護工程及排水設(shè)計、橋梁涵洞設(shè)計等。

本設(shè)計路線路面采用瀝青混凝土路面，表面層采用4cm厚的細(xì)粒式密級配瀝青混凝土，中面層采用5cm厚的中粒式密級配瀝青混凝土，下面層采用6cm厚的粗粒式密級配瀝青混凝土。基層采用20cm厚的石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石，底基層采用30cm厚的石灰穩(wěn)定土。關(guān)鍵詞：某地一級公路，施工圖設(shè)計，平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、路基路面設(shè)計目錄第一章 緒論 頁共46頁緒論公路總體設(shè)計是一個系統(tǒng)工程，只有在做好總體設(shè)計的前提下，才能使工程建設(shè)科學(xué)合理為此，必須在堅持總體設(shè)計原則的基礎(chǔ)上，以道路橋梁隧道為主體，兼顧其他專業(yè)設(shè)計的特點和要求，以達到滿足道路及交通功能使用要求，并同時節(jié)約投資、減少用地充分利用和保護周邊環(huán)境的目的。

當(dāng)前公路的發(fā)展不僅要滿足交通功能，更應(yīng)實現(xiàn)人、路自然的和諧與統(tǒng)一，滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。為此，在公路總體設(shè)計中，應(yīng)遵循以下理念：第一，公路建設(shè)要與自然景觀相結(jié)合，公路的線路選擇應(yīng)以不破壞環(huán)境為前提，公路斷面形狀要與自然融合，公路路基、路肩、邊坡、護坡道等應(yīng)與自然起伏的地形相適應(yīng)。第二，造景與借景相結(jié)合，美化環(huán)境，融入自然。路線選線階段應(yīng)結(jié)合不同的地形、地貌、地質(zhì)條件和不同的自然風(fēng)光。公路景觀設(shè)計應(yīng)重點體現(xiàn)對原有景觀資源的保護、利用和開發(fā),最大限度地保護和恢復(fù)生態(tài)原始地貌,使公路與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。從景觀設(shè)計入手,例如公路沿線局部路段的優(yōu)美自然風(fēng)光,可將其露在行人視野范圍內(nèi)。從公路結(jié)構(gòu)入手,路基邊坡應(yīng)以曲線邊坡為主,擋墻宜由高至低或由低至高變且與路線線形吻合。

本設(shè)計的主要內(nèi)容有：路線方案的選擇、路線平、縱及組合設(shè)計、路基橫斷面設(shè)計、路基支擋防護工程設(shè)計、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、路基路面排水工程設(shè)計、公路小橋涵等相關(guān)內(nèi)容。

設(shè)計的成果形式有：完成設(shè)計總說明書，并繪制路線平面圖、路線縱斷面圖；路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計圖、排水設(shè)施設(shè)計圖、橋涵設(shè)計圖等工程圖以及和設(shè)計相關(guān)的一些表格。工程設(shè)計概況建設(shè)項目所在地區(qū)的氣候、地質(zhì)、水文等資料地理位置本合同段位于四川盆地南緣山地與云貴高原過渡帶，為低山地貌，總的地勢為西低東高，山體呈東西走向，與構(gòu)造線基本一致，地勢起伏小，海拔高程58m～150m，溝谷呈V形。氣候特點路線所處地區(qū)，屬公路自然區(qū)劃四川盆地中濕區(qū)，無霜期長，氣候溫和，四季分明。最高月平均地溫達30℃～32.5℃，年平均氣溫為15.6～16.9℃，年平均相對濕度約為70～80％。降水量及地下水路線所處地區(qū)，年降水量較大，年降水在1000～1400mm之間，潮濕系數(shù)一般為1.25～1.75，最高月潮濕系數(shù)達2.0～3.0。雨型主要為為夏雨、秋雨，最大月雨季長度為3.5～4.5，地下水埋深一般為1～2m，丘陵地區(qū)大于2m。地形地貌該地區(qū)地處沿江處，具有以平原為主，兼有低山丘陵的地形特點。該路段沿線多為水田，主要生產(chǎn)水稻。沿線土質(zhì)均為粘性土。工程地質(zhì)總體評價勘察區(qū)處于區(qū)域地殼基本穩(wěn)定地區(qū)，勘探結(jié)果表明，該合同段所處的地層結(jié)構(gòu)及巖性組合較為簡單，基巖一般埋深不大，為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖夾砂巖石。完整性較好，受斷裂構(gòu)造的影響較小，工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件除局部較復(fù)雜外大部分屬于簡單類型?？傮w工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件良好，適宜公路路基及各種人工構(gòu)筑物的建設(shè)。設(shè)計依據(jù)(1)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG

B01－2014)

(2)《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTG

D20－2006)

(3)《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTG

D30－2015)

(4)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》(JTG

D50－2006)

(5)《道路工程制圖標(biāo)準(zhǔn)》(GB50162—92)

(6)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG

D60－2015)

(7)《公路涵洞設(shè)計細(xì)則》(JTGTD65－04－2007)(8)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG

D62－2004)

(9)《公路排水設(shè)計規(guī)范》(JTGT

D33－2012)技術(shù)指標(biāo)公路技術(shù)指標(biāo)是根據(jù)路線在公路網(wǎng)中的功能、規(guī)劃交通量和交通組成、設(shè)計速度等因素確定的，公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是指在一定的自然環(huán)境條件下能夠保持車輛正常行駛性能所采用的技術(shù)指標(biāo)體系，反映我國公路建設(shè)的技術(shù)方針，是法定的技術(shù)要求。公路設(shè)計時都應(yīng)當(dāng)遵守。依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG

B01-2014)、《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTG

D20－2006)，采用設(shè)計技術(shù)指標(biāo)如表2-1所示。路面結(jié)構(gòu)類型為瀝青混凝土路面；路面設(shè)計年限15年；橋涵設(shè)計荷載為公路－Ⅰ級。表2-1設(shè)計技術(shù)指標(biāo)序號指標(biāo)單位技術(shù)指標(biāo)1設(shè)計速度km/h1002路基寬度m263行車道寬度m4×3.754土路肩寬度m2×0.755汽車荷載等級公路－Ⅰ級6橋涵設(shè)計洪水頻率小橋涵，路基：1/1007圓曲線一般最小半徑m7008圓曲線極限最小半徑m4009緩和曲線最小長度m8510平曲線一般最小長度m50011平曲線極限最小長度m17012圓曲線不設(shè)超高最小半徑路拱≤2.0%m400013圓曲線不設(shè)超高最小半徑路拱＞2.0%m525014圓曲線最大超高值一般地區(qū)%8或1015圓曲線最大超高值積雪冰凍地區(qū)%616超高漸變率繞中線1/22517超高漸變率繞邊線1/17518停車視距m16019最大縱坡%420最小坡長m25021豎曲線最小半徑(凸形)m1000022豎曲線最小半徑(凹形)m450023豎曲線最小長度m210路線設(shè)計參數(shù)本設(shè)計合同段，路線長4659.431米，設(shè)有4座橋，13座涵洞。設(shè)置交點2個，變坡點3個。圓曲線半徑分別為：800米、1900米；緩和曲線長度分別為：180米、165米；豎曲線半徑分別為：24000米、16000米、20000米。經(jīng)驗證，均滿足設(shè)計要求。路線大致走向如圖2-1所示，具體設(shè)計參數(shù)見表2-2，表2-3，表2-4。圖2-1路線平面走向圖路線平面設(shè)計參數(shù)如表2-2所示。表2-2平面設(shè)計參數(shù)參數(shù)QDJD1JD2ZD坐標(biāo)X(N)3155164.113154956.933155307.923155303.34坐標(biāo)Y（E）493744.50494435.70496401.17498351.17半徑—800m1900m—轉(zhuǎn)角值—26°48′39.4″10°15′35.2″—前直線長度—440.55m1462.42m1696.88m切線長—281.03m253.12m—緩和曲線長—180m165m—圓曲線長—194.35m175,23m—外距—24.14m8.24m—路線縱斷面設(shè)計參數(shù)如表2-3所示。表2-3縱斷面設(shè)計參數(shù)參數(shù)QD變坡點1變坡點2變坡點3ZD樁號K0+0.000K0+710.000K1+400.000K2+710.000K4+660.000高程61.698m79.803m86.634m72.445m91.564m豎曲線類型—凸形凸形凹形—豎曲線半徑—24000m16000m20000m—豎曲線長度—374.4m331.7m412.72m—豎曲線外距—0.73m0.86m1.06m—前縱坡—2.55%0.99%-1.08%0.98%前直坡段長—522.8m336.95m937.79m1743.64m豎曲線起點樁號—K0+522.800K1+234.150K2+503.641—豎曲線終點樁號—K0+897.200K1+565.850K2+916.359—路線橫斷面設(shè)計參數(shù)如表2-4所示。表2-4橫斷面設(shè)計參數(shù)序號設(shè)計參數(shù)對應(yīng)取值1路基寬度26m2車道數(shù)43車道寬度3.75m4中央分隔帶寬度2m5左側(cè)路緣帶寬度0.75m6右側(cè)硬路肩寬度3m7右側(cè)土路肩寬度0.75m8行車道橫坡2%9右側(cè)硬路肩橫坡2%10右側(cè)土路肩橫坡3%11最大超高8%12超高方式繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)13邊溝（排水溝）形式矩形14邊溝（排水溝）深度0.6m續(xù)表2-4序號設(shè)計參數(shù)對應(yīng)取值15邊溝（排水溝）溝底寬度0.6m16截水溝形式梯形17截水溝深度和溝底寬度0.6m18截水溝內(nèi)外側(cè)坡度1:1平面設(shè)計平面選線選線原則道路選線就是根據(jù)路線的基本走向和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)、地物及其他沿線條件和施工條件等，選定一條技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。道路選線原則具體有以下幾點：（1）應(yīng)針對路線所經(jīng)地域的生態(tài)環(huán)境、地形、地質(zhì)的特性與差異，按擬定的各控制點由面到帶、由帶到線、由淺入深、由輪廓到具體，進行比較、優(yōu)化與論證。同一起、終點內(nèi)有多個可行路線方案時，應(yīng)對各設(shè)計方案進行同等深度比較。（2）應(yīng)對路線所經(jīng)區(qū)域、走廊帶及其沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進行深入調(diào)查、勘測，查清其對公路工程的影響程度，遇到有滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、軟土等不良工程地質(zhì)的地段應(yīng)慎重對待，視其對路線的影響程度，分別對繞、避、穿等方案進行論證比選。當(dāng)必須穿過時，應(yīng)選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取切實可行的工程措施。

（3）應(yīng)當(dāng)充分利用建設(shè)用地，嚴(yán)格保護農(nóng)用耕地，嚴(yán)格限制農(nóng)用地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地，控制建設(shè)用地總量，對耕地實行特殊保護。（4）國家文物是不可再生的文化資源，路線應(yīng)盡可能避讓不可移動的文物。

（5）保護生態(tài)環(huán)境，并同當(dāng)?shù)刈匀痪坝^相協(xié)調(diào)，選線應(yīng)重視對環(huán)境的保護。

（6）高速公路、具干線功能的一級公路同作為路線控制點的城鎮(zhèn)相銜接時，以接城市環(huán)線或以支線連接為宜，并與城市發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)。

（7）路線設(shè)計是立體線形設(shè)計，在選線時即應(yīng)考慮平、縱、橫面的相互間組合與合理配合。選線的步驟一條路線的選定是一項由大到小、由粗到細(xì)、由輪廓到具體，逐步深入的工作。一般可分為以下三個步驟：1.全面布局。根據(jù)公路的技術(shù)等級及其在公路網(wǎng)中的作用，結(jié)合地形地物條件，在路線的起、終點以及中間必須通過的控制點間尋找可能通行的“路線走廊帶”，并進而確定一些大的控制點，將其連接起來，即形成路線的基本走向。2.逐段安排。即在大控制點間，結(jié)合地形、地質(zhì)、水文、氣候等條件，逐段定出小控制點。3.具體定線。在逐段安排的小控制點間，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合自然條件，綜合考慮平、縱、橫三方面因素，反復(fù)穿線插點，具體定出路線位置的工作。選線方法（1）選線可采用紙上定線或現(xiàn)場定線。高速公路、一級公路應(yīng)采用紙上定線并現(xiàn)場核定的方法，二級公路、三級公路、四級公路可采用現(xiàn)場定線，有條件或地形條件受限制時，可采用紙上定線或紙上移線并現(xiàn)場核定的方法。（2選線應(yīng)在廣泛搜集與路線方案有關(guān)的規(guī)劃、計劃、統(tǒng)計資料、相關(guān)部門的各種地形圖、地質(zhì)、氣象等資料的基礎(chǔ)上，深入調(diào)查、勘察，并運用遙感、航測、GPS、數(shù)字技術(shù)等新技術(shù)，確保其勘察工作的廣度、深度和質(zhì)量，以免遺漏有價值的比較方案。選線方案比選路線設(shè)計地區(qū)地面起伏不大，相對高差較小，山體較多，山谷中多為居民住房，池塘較多，地面已有線路也比較多，因此選線要考慮到與居民住房、池塘、已有線路之間的相對位置，盡量使所選線路線性美觀，平、縱、橫結(jié)合到位，造價相對合理。經(jīng)過多次選線調(diào)整，如圖3-1所示，共選出了兩條相對合理的路線，以便進行方案比選，選出最優(yōu)路線。圖3-1選線方案比選圖方案一：從起點（3155164.10845316，493744.49954549）開始，到終點（3155303.33961299，498351.16829765）結(jié)束，路線總長為4659.431m。該路線設(shè)置有兩個交點，兩條平曲線，第一個交點（3154956.9265244，494435.69567367），交點轉(zhuǎn)角為26°48′39.4″，平曲線長度為554.351m，圓曲線半徑為800m，緩和曲線長度為180m；第二個交點（3155307.92157469，496401.17348077），交點轉(zhuǎn)角為10°15′35.2″，平曲線長度為505.227m，圓曲線半徑為1900m，緩和曲線長度為165m。方案二：從起點（3155164.10845316，493744.49954549）開始，到終點（3155303.33961299，498351.16829765）結(jié)束，路線總長為4707,839m。該路線設(shè)置有四個交點，四條平曲線，第一個交點（3155546.87250959，495220.63276045），交點轉(zhuǎn)角為31°42′46.7″，平曲線長度為602.797m，圓曲線半徑為800m，緩和曲線長度為160m；第二個交點（3155259.40302951，496150.66382681），交點轉(zhuǎn)角為25°13′15.2″，平曲線長度為522.150m，圓曲線半徑為800m，緩和曲線長度為170m；第三個交點（3155412.39775681，497233.15052342），交點轉(zhuǎn)角為20°9′59.2″，平曲線長度為514.932m，圓曲線半徑為980m，緩和曲線長度為170m；第四個交點（3155233.08598992，498068.01815458），交點轉(zhuǎn)角為26°3′22.5″，平曲線長度為511.076m，圓曲線半徑為750m，緩和曲線長度為170m。與方案二相比，方案一交點少，交點間間距較大且交點處轉(zhuǎn)角較小，線形較平緩。填挖方高度較小，房屋拆遷較少，占用池塘面積較小，與已有線路的交叉較少且相交合理，所經(jīng)地區(qū)大部分為農(nóng)田，土石方工程量較少，橋梁數(shù)量和里程均較小。綜合路線設(shè)計成本和路線線形的安全性等因素，最終選定方案一為路線設(shè)計方案。平面線形要素及設(shè)計原則平面線形要素（1）直線

作為平面線形要素之一的直線，在公路和城市道路中的使用最為廣泛，當(dāng)?shù)貏萜教?、地物障礙較小時，定線人員往往首先考慮使用直線通過。汽車在直線上行駛時受力簡單、方向明確、駕駛操作容易；同時，路線測設(shè)簡單、方便。

直線同時具備缺點：直線線形靈活性差，難以與地形、地物等周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)；過長的直線易使人感到單調(diào)、疲倦、注意力難以集中；直線路段上難以目測車輛之間的距離；長直線容易導(dǎo)致高速行車，引發(fā)交通事故等。因此，在運用直線線形和確定其長度時，需要謹(jǐn)慎對待，盡量不采用過多過長的直線線形。

（2）圓曲線圓曲線也是道路平面設(shè)計中最常見的線形之一，各級公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小，在轉(zhuǎn)折處均應(yīng)設(shè)置平曲線，而圓曲線是平曲線的主要組成部分。圓曲線具有易于與地形相適應(yīng)、可循性好、線形美觀、易于測設(shè)等優(yōu)點，故使用十分廣泛。

（3）緩和曲線

緩和曲線是道路平面線形要素之一，它設(shè)置在直線與圓曲線之間或兩個圓曲線之間的曲率半徑逐漸變化的線形。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，除四級公路可不設(shè)置緩和曲線外，其余各級公路在半徑小于不設(shè)超高最小半徑時都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。在高速公路和城市道路上，緩和曲線得到了廣泛運用。設(shè)計原則（1）直線

①直線的最大長度。我國在道路設(shè)計中參照國外的經(jīng)驗，根據(jù)德國和日本的規(guī)定：直線的最大長度為20v（v—設(shè)計速度，km/h）。一般情況下應(yīng)盡量避免追求過長的直線指標(biāo)。

②直線的最小長度。為了保證行車安全，相鄰兩曲線間具有一定的直線長度。這個直線長度是指前一曲線的終點（緩直HZ或圓直YZ）到后一曲線起點（直緩ZH或直圓ZY）之間的長度。

對于最小直線長度：JTG

D20—2006

《公路路線設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱規(guī)范）規(guī)定同：設(shè)計速度大于或等于60km/h時，同向圓曲線的最小長度（以m計）以不小于設(shè)計時速（以km/h計）的6倍為宜；反向圓曲線間的最小長度（以m計）以不小于設(shè)計時速（以km/h）的2倍為宜。設(shè)計時速小于或等于40km/h時可參照上述規(guī)定執(zhí)行。

（2）圓曲線

①各級公路平面不論轉(zhuǎn)角大小，均應(yīng)設(shè)置圓曲線。在選用曲線半徑時，應(yīng)與設(shè)計時速相適應(yīng)。

②圓曲線半徑應(yīng)按設(shè)計速度規(guī)定來選用。在設(shè)計時速為120km/h時，一般最小半徑為1000m，極限最小半徑為650m。一般值為正常情況下的采用值，極限值是條件受限制時采用的值。

③圓曲線半徑不宜超過10000m。

（3）回旋線

①除四級公路外，各級公路在規(guī)范要求不設(shè)超高圓曲線最小半徑接連處，應(yīng)設(shè)置回旋線。

②回旋線長度應(yīng)隨圓曲線半徑的增大而增長。圓曲線按規(guī)定需設(shè)置超高時，回旋線長度還應(yīng)大于設(shè)置超高過度段長度。平面線設(shè)計平面設(shè)計主要計算公式（1）切線角公式：(3-1)（2）曲線要素公式：內(nèi)移值：(3-2)切線增值：(3-3)切線長：(3-4)曲線長：(3-5)外距：(3-6)切曲差：(3-7)（3）旋曲線參數(shù)公式：(3-8)（4）主點樁號的計算公式：直緩點：(3-9)緩圓點：(3-10)圓緩點：(3-11)緩直點：(3-12)曲中點：(3-13)交點(校核)：(3-14)平面線設(shè)計具體設(shè)計過程設(shè)計路線全長：4659.431m，共設(shè)置2個交點。JD1處圓曲線半徑為800m；JD2處圓曲線半徑為1900m。起終點及交點坐標(biāo)如下表3-1所示：表3-1起終點及交點坐標(biāo)匯總表坐標(biāo)JD0（起點）JD1JD2JD3（終點）坐標(biāo)X(N)3155164.113154956.933155307.923155303.34坐標(biāo)Y（E）493744.50494435.70496401.17498351.17（1）JD1轉(zhuǎn)角及平曲線要素計算①JD1轉(zhuǎn)角計算在JD1處，R=800m。JD1轉(zhuǎn)角圖如圖3-2所示：圖3-2JD1轉(zhuǎn)角圖在圖3-2中JD1轉(zhuǎn)角。由數(shù)學(xué)幾何關(guān)系求得：≈26°48′39.4″，左偏。按平面線形組合基本型Ls：Sc：Ls=1：1：1計算緩和曲線長度：由《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTG

D20－2006)

可知：設(shè)計速度100km/h的一級公路緩和曲線最小長度為85m，本次設(shè)計取定Ls=180m，滿足設(shè)計要求。②JD1處平曲線要素計算JD1處：R=800m，，=26°48′39.4″。緩和曲線幾何要素計算：切線角內(nèi)移值切線增值曲線要素計算：切線長：曲線長：外距：切曲差：③主點樁號計算由起點和JD1的坐標(biāo)計算起點和JD1之間的距離L1=721.579m，則JD1的樁號為：起點樁號+L1=（K0+000）+721.579=K0+721.579。（2）JD2轉(zhuǎn)角及平曲線要素計算①JD2轉(zhuǎn)角計算在JD2處，R=1900m。JD2轉(zhuǎn)角圖如圖3-3所示：圖3-3JD2轉(zhuǎn)角圖在圖3-3中JD2轉(zhuǎn)角。由數(shù)學(xué)幾何關(guān)系求得：≈26°15′35.2″，右偏。按平面線形組合基本型Ls：Sc：Ls=1：1：1計算緩和曲線長度：由《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTG

D20－2006)

可知：設(shè)計速度100km/h的一級公路緩和曲線最小長度為85m，本次設(shè)計取定Ls=165m，滿足要求。②JD2處平曲線要素計算JD2處：R=1900m，，=10°15′35.2″。緩和曲線幾何要素計算：切線角內(nèi)移值：切線增值：曲線要素計算：切線長：曲線長：外距：切曲差：③主點樁號計算由JD1和JD2的坐標(biāo)可求得JD1和JD2之間的距離為L2=1996.572m，因此JD2樁號為：JD1處緩直點樁號+L2-Th1=（K0+994.899）+1996.572-281.032=K2+710.439。（3）路線直線長度驗算①反向曲線間的直線長度驗算JD1與JD2之間的距離L2=1996.572m，Th1=281.032m，Th2=253.118m。則平曲線1和平曲線2之間的直線距離為：L2-Th1-Th2=1996.572-281.032-253.118=1462.422m大于200m（2V）且小于2000m（20V），滿足《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTG

D20－2006)

的要求。②路線最長直線長度驗算起點到平曲線1直緩點間的距離為440.547m小于2000m（20V）；平曲線2緩直點到終點之間的直線距離為：（K4+659.431）-（K2+962.549）=1696.882m小于2000m（20V）。滿足《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTG

D20－2006)

的要求。縱斷面設(shè)計縱斷面設(shè)計原則（1）縱斷面線形應(yīng)平順、圓滑、視覺連續(xù)，并與地形相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。（2）縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，并利用挖方就近做填方，以減輕對自然地面橫坡與環(huán)境的影響。（3）相鄰縱坡之代數(shù)差較小時，宜采用較大的豎曲線半徑。（4）連續(xù)上坡路段的縱坡設(shè)計，除上坡方向應(yīng)符合平均縱坡、不同坡度最大坡長規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)外，還應(yīng)考慮下坡方向的行駛安全。凡個別技術(shù)指標(biāo)接近或達到最大值的路段，應(yīng)結(jié)合前后路段各技術(shù)指標(biāo)設(shè)置情況，采用運行速度對連續(xù)上坡方向的通行能力與下坡方向的行車安全進行檢驗。（5）位于積雪或冰凍地區(qū)的公路，應(yīng)避免采用陡坡。（6）路線交叉前后的縱坡應(yīng)平緩。平、縱線形組合設(shè)計平縱組合的設(shè)計原則（1）應(yīng)保持線形在視覺上連續(xù)性，能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，使之在高速行駛的情況下，能安全舒適的行車。（2）注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡，使線形在視覺和心理方面保持協(xié)調(diào)。（3）條件受限制時選用平面、縱斷面的各接近或最大（最?。┲导捌浣M合時，應(yīng)考慮前后地形、技術(shù)指標(biāo)運用等對實際行駛速度的影響，其運行速度與設(shè)計速度之差不應(yīng)大于20km/h。（4）選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全。設(shè)計時要注意縱坡不要接近平坡，也應(yīng)避免形成合成坡度過大的線性。（5）注意與道路周圍自然環(huán)境和景觀的配合。直線與縱斷面的組合（1）平面直線與縱面直線組合從視覺心理的分析來看，由于這種線形單調(diào)、枯燥，在行車過程中視景無變化，容易使司機產(chǎn)生疲勞和超車頻繁，因而在組合時一般應(yīng)避免這種情況。（2）平面直線與豎曲線組合要素只要路線有起伏，就不要采用長直線。最好使平面路線隨縱坡的變化略加轉(zhuǎn)折，并把平、豎曲線合理地組合。但要避免駕駛員一眼能看到路線方向轉(zhuǎn)折兩次以上或縱坡起伏三次以上。直線與凹形豎曲線組合具有較好的視距條件，在應(yīng)用時，要注意避免采用較短凹形豎曲線（一般以采用大于最小豎曲線半徑約3～4倍為宜），以避免產(chǎn)生折點。直線與凸線豎曲線組合線形視距條件差，線形單調(diào)，應(yīng)注意避免。平曲線與縱斷面的組合（1）平曲線與縱斷面直線組合要素一般來說只要平曲線半徑選擇適當(dāng)、平面的直線與圓曲線組合恰當(dāng)，縱坡不過陡，就可以獲得較好的視覺效果。但是，要防止出現(xiàn)斷背曲線，在視覺上產(chǎn)生曲折現(xiàn)象。組合時要注意平曲線半徑與縱坡度協(xié)調(diào)，注意檢查合成坡度是否超限，要避免急彎與陡坡相重合。（2）平曲線與豎曲線的配合平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線，最好使平曲線的中點位于變坡點附近，且豎曲線的起終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，即所謂的“平包豎”。平曲線與豎曲線相互對應(yīng)時，若平、豎曲線半徑均較小時，其對應(yīng)程度應(yīng)較嚴(yán)格；隨著平、豎曲線半徑的同時增大，其對應(yīng)程度可適當(dāng)放寬；當(dāng)平、豎曲線半徑均大時，可不嚴(yán)格相互對應(yīng)。平曲線半徑大時，豎曲線半徑相應(yīng)的也要大，反之亦然。一般情況下，最大合成坡度不宜大于8%，最小合成坡度不宜小于0.5%，特別注意避免急彎與陡坡相重合的線性。平、豎曲線應(yīng)避免的組合：①凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部不宜同反向平曲線的拐點重合。②長的豎曲線內(nèi)不宜設(shè)置半徑小的平曲線。③半徑小的圓曲線起、訖點，不宜接近或設(shè)在凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部。④在長平曲線內(nèi)不宜設(shè)置短且半徑小的豎曲線，也不宜包含多個短的豎曲線。⑤平、豎曲線半徑都很小時不宜重合。此時應(yīng)將兩者分開，將其拉開相當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上?？v斷面設(shè)計方法及注意問題縱斷面設(shè)計方法（1）準(zhǔn)備工作。研究相關(guān)規(guī)范中的技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計任務(wù)書的有關(guān)規(guī)定，同時應(yīng)收集和熟悉有關(guān)資料，并領(lǐng)會設(shè)計意圖和要求，做到心中有數(shù)。（2）標(biāo)注控制點?？刂泣c是指影響縱坡設(shè)計的高程控制點。如路線起、終點，越嶺埡口，重要橋涵，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進出口，平面交叉和立體交叉點，鐵路道口，城鎮(zhèn)規(guī)劃控制高程及受其他因素限制路線必須通過的高程控制點等。（3）試坡。在已標(biāo)注的“控制點”、“經(jīng)濟點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，選線意圖，試定出若干直坡線，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，且土石方較省的設(shè)計線作為初定坡度線，將前后坡度線延長交會出變坡點的初步位置。（4）調(diào)整。將所定坡度與選線時坡度的安排比較，二者應(yīng)基本相符。若有較大差異時應(yīng)全面分析，權(quán)衡利弊，決定取舍。然后對照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查設(shè)計的最大縱坡、最小縱坡、坡長限制等是否滿足規(guī)定，平縱組合是否得當(dāng)，以及路線交叉、橋隧和連接線處的縱坡是否合理，若有問題應(yīng)進行調(diào)整。調(diào)整方法是對初定坡度線平抬、平降、延伸、縮短或改變坡度值等。（5）核對。選擇有控制意義的重點橫斷面，如高填深挖、地面橫坡較陡路基、擋土墻、重要橋涵及其他重要控制點等，在縱斷面圖上直接讀出對應(yīng)樁號的填、挖高度，用“模板”在橫斷面圖上戴“帽子”，檢查是否有填挖過大、坡腳落空或過遠(yuǎn)、擋土墻工程過大、橋梁過高或過低、涵洞過長等情況，若有問題應(yīng)及時調(diào)整縱坡。（6）定坡。經(jīng)調(diào)整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和高程確定下來。坡度值用變坡點間高差與水平距離計算確定，取值精確到0.001%。變坡點一般宜調(diào)整到10m的整樁號上，相鄰變坡點樁號之差為坡長。變坡點高程應(yīng)由起點設(shè)計高程用縱坡度和坡長連續(xù)推算而得，精確到0.001m。（7）設(shè)置豎曲線。拉破時已考慮了平縱組合問題，此時根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡等要求確定豎曲線半徑，并計算豎曲線要素。（8）逐樁設(shè)計高程計算。定坡及豎曲線設(shè)計完成后，可由各變坡點高程計算全線各樁點的設(shè)計高程及填挖高度。各樁點設(shè)計高程精確到0.01m。縱斷面設(shè)計注意問題（1）設(shè)置回頭曲線地段，拉坡時應(yīng)按回頭曲線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)先定出該地段的縱坡，然后從兩端接坡，應(yīng)注意在回頭曲線地段不宜設(shè)豎曲線。（2）橋梁及其引道的平、縱、橫技術(shù)指標(biāo)應(yīng)與路線總體布設(shè)相協(xié)調(diào)，各項技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。（3）隧道內(nèi)的縱坡應(yīng)大于0.3%并小于3%，但短于100m的隧道不受此限。（4）注意平面交叉口縱坡及兩端連接線要求。道路與道路交叉時，平面交叉范圍內(nèi)，兩相交公路的縱坡宜平緩。（5）拉坡時如受“控制點”或“經(jīng)濟點”制約，導(dǎo)致縱坡起伏過大，或土石方工程量太大，經(jīng)調(diào)整仍難以解決時，可用紙上移線的方法修改原定縱坡線?？v斷面設(shè)計縱斷面線形設(shè)計應(yīng)根據(jù)道路等級、沿線自然條件、構(gòu)造物控制高程等，確定路線合適的高程、變坡點、各坡段的縱坡和坡長、豎曲線及與平面線形的組合?？v斷面設(shè)計主要計算公式（1）縱坡坡度計算公式： ii＝（Yi+1-Yi）/X (4-1) ωi＝ii+1-ii (4-2)式中：ii——第i縱坡坡度，上坡為正，下坡為負(fù)；Yi——第i變坡點高程；X——第i～i+1變坡點之間坡長；ωi——變坡角。當(dāng)ωi為“+”時，表示凹形豎曲線，當(dāng)ωi為“-”時，表示凸形豎曲線。（2）豎曲線的幾何要素計算公式： L＝Rω (4-3) T＝L/2 (4-4)(4-5)式中：R——豎曲線半徑，m；L——豎曲線的曲線長，m；T——豎曲線的切線長，m；E——豎曲線的外距，m；ω——兩相鄰縱坡的代數(shù)差，以小數(shù)計，在豎曲線要素計算時取其絕對值計。（3）豎曲線上任意點設(shè)計高程計算公式： 豎曲線起點樁號＝變坡點樁號-T (4-6) 豎曲線終點樁號＝變坡點樁號+T (4-7) 橫距：X＝計算點樁號-豎曲線起點樁號（計算點位于豎曲線上半支） (4-8) 橫距：X＝豎曲線終點樁號-計算點樁號（計算點位于豎曲線下半支） (4-9) 縱距：Y=X2/2R (4-10) H1=H0－(T－X）×i（計算點位于豎曲線上半支） (4-11) H1=H0+(T－X）×i（計算點位于豎曲線下半支） (4-12) H=H1±Y(凸曲線取“-”；凹曲線取“+”) (4-13)式中：H1——計算點切線高程，m；H0——豎曲線變坡點高程，m；T——豎曲線的切線長，m；i——縱坡度,帶正負(fù)號計算；H——計算點設(shè)計高程，m?？v斷面具體設(shè)計過程本設(shè)計路線全線共設(shè)置3個變坡點。第1個變坡點樁號為K0+710，高程為79.803m；第2個變坡點樁號為K1+400，高程為86.634m；第3個變坡點樁號為K2+710，高程為72.445m。從起點到第1個變坡點坡長為710m，滿足坡長要求，縱坡2.550%；從第1個變坡點到第2個變坡點縱坡坡長為690m，滿足坡長要求，縱坡為0.990%；從第2個變坡點到第3個變坡點縱坡坡長為1310m，滿足坡長要求，縱坡為-1.083%；從第3個變坡點到終點縱坡坡長為1950m，滿足坡長要求，縱坡為0.980%。第1個變坡點處為凸形豎曲線，半徑為24000m，豎曲線起點樁號為K0+522.800，終點樁號為K0+897.200，對應(yīng)平曲線起終點樁號分別為K0+440.547、K0+994.899，滿足“平包豎”的要求；第2個變坡點處為凸形豎曲線，半徑為16000m，豎曲線起點樁號為K1+234.150，終點樁號為K1+565.850，對應(yīng)平面為直線，滿足組合設(shè)計要求；第3個變坡點處為凹形豎曲線，半徑為20000m,豎曲線起點樁號為K2+503.641，終點樁號為K2+916.359，對應(yīng)平曲線起終點樁號分別為K2+457.321、K2+962.549，滿足“平包豎”的要求。豎曲線要素計算（1）第1個變坡點處豎曲線要素計算：R=24000m=2.550%=0.990%ω=i2-i1=-1.560%,L=Rω=374.40mT=L/2=187.20mE=Tω/4=0.73m（2）第2個變坡點處豎曲線要素計算：R=16000m=0.990%=-1.083%ω=i2-i1＝-2.073%,L=Rω=331.68mT=L/2＝165.84mE=Tω/4=0.86m（3）第3個變坡點處豎曲線要素計算：R=20000m=-1.083%=0.980%ω=i2-i1＝2.063%,L=Rω=412.60mT=L/2＝206.30mE=Tω/4=1.06m豎曲線要素計算結(jié)果匯總?cè)绫?-1所示。表4-1豎曲線要素計算匯總豎曲線序號變坡角ω/%豎曲線類型豎曲線長L/m切線長T/m外距E/m1-1.560凸形374.40187.200.732-2.073凸形331.68165.840.8632.063凹形412.60206.301.06豎曲線設(shè)計高程計算（1）第1個變坡點處豎曲線起終點、變坡點及樁號每隔20米各點設(shè)計高程計算變坡點高程為79.803m,i1=2.550%,i2=0.990%豎曲線起點樁號為QD=(K0+710.00)-187.20=KO+522.80豎曲線終點樁號為ZD=(K0+710.00)+187.20=KO+897.20豎曲線起點處，橫距X=0,縱距Y=0切線高程H1=H0－(T－X）×i1=79.803-187.20×0.0255≈75.029m設(shè)計高程H=H1-Y=75.03m樁號為K0+540.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K0+540.00)-(K0+522.80)=17.20m縱距計算切線高程H1=H0－(T－X）×i1=79.803-(187.20-17.20)×0.0255＝75.468m設(shè)計高程H=H1-Y=75.468-0.00616=75.46m樁號為K0+560.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K0+560.00)-(K0+522.80)=37.20m縱距計算切線高程H1=H0－(T－X）×i1=79.803-(187.20-37.20)×0.0255＝75.978m設(shè)計高程H=H1-Y=75.978-0.02883=75.95m樁號為K0+580.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K0+580.00)-(K0+522.80)=57.20m縱距計算切線高程H1=H0－(T－X）×i1=79.803-(187.20-57.20)×0.0255＝76.488m設(shè)計高程H=H1-Y=76.488-0.06816=76.42m樁號為K0+600.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K0+600.00)-(K0+522.80)=77.20m縱距計算切線高程H1=H0－(T－X）×i1=79.803-(187.20-77.20)×0.0255＝76.998m設(shè)計高程H=H1-Y=76.998-0.12416=76.87m樁號為K0+620.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K0+620.00)-(K0+522.80)=97.20m縱距計算切線高程H1=H0－(T－X）×i1=79.803-(187.20-97.20)×0.0255＝77.508m設(shè)計高程H=H1-Y=77.508-0.19683=77.31m樁號為K0+640.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K0+640.00)-(K0+522.80)=117.20m縱距計算切線高程H1=H0－(T－X）×i1=79.803-(187.20-117.20)×0.0255＝78.018m設(shè)計高程H=H1-Y=78.018-0.28616=77.73m樁號為K0+660.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K0+660.00)-(K0+522.80)=137.20m縱距計算切線高程H1=H0－(T－X）×i1=79.803-(187.20-137.20)×0.0255＝78.528m設(shè)計高程H=H1-Y=78.528-0.39216=78.14m樁號為K0+680.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K0+680.00)-(K0+522.80)=157.20m縱距計算切線高程H1=H0－(T－X）×i1=79.803-(187.20-157.20)×0.0255＝79.038m設(shè)計高程H=H1-Y=79.038-0.51483=78.52m樁號為K0+700.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K0+700.00)-(K0+522.80)=177.20m縱距計算切線高程H1=H0－(T－X）×i1=79.803-(187.20-177.20)×0.0255＝79.548m設(shè)計高程H=H1-Y=79.548-0.65416=78.89m變坡點處，樁號為K0+710.00。橫距X=(K0+710.00)-(K0+522.80)=187.20m縱距計算切線高程H1=H0－(T－X）×i1=79.803-(187.20-187.20)×0.0255＝79.803m設(shè)計高程H=H1-Y=79.803-0.73008=79.07m樁號為K0+720.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K0+897.20)-(K0+720.00)=177.20m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=79.803+(187.20-177.20)×0.0099＝79.902m設(shè)計高程H=H1-Y=79.902-0.65416=79.25m樁號為K0+740.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K0+897.20)-(K0+740.00)=157.20m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=79.803+(187.20-157.20)×0.0099＝80.100m設(shè)計高程H=H1-Y=80.100-0.51483=79.59m樁號為K0+760.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K0+897.20)-(K0+760.00)=137.20m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=79.803+(187.20-137.20)×0.0099＝80.298m設(shè)計高程H=H1-Y=80.298-0.39216=79.91m樁號為K0+780.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K0+897.20)-(K0+780.00)=117.20m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=79.803+(187.20-117.20)×0.0099＝80.496m設(shè)計高程H=H1-Y=80.496-0.28616=80.21m樁號為K0+800.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K0+897.20)-(K0+800.00)=97.20m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=79.803+(187.20-97.20)×0.0099＝80.694m設(shè)計高程H=H1-Y=80.694-0.19683=80.50m樁號為K0+820.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K0+897.20)-(K0+820.00)=77.20m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=79.803+(187.20-77.20)×0.0099＝80.892m設(shè)計高程H=H1-Y=80.892-0.12416=80.77m樁號為K0+840.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K0+897.20)-(K0+840.00)=57.20m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=79.803+(187.20-57.20)×0.0099＝81.090m設(shè)計高程H=H1-Y=81.090-0.06816=81.02m樁號為K0+860.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K0+897.20)-(K0+860.00)=37.20m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=79.803+(187.20-37.20)×0.0099＝81.288m設(shè)計高程H=H1-Y=81.288-0.02883=81.26m樁號為K0+880.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K0+897.20)-(K0+880.00)=17.20m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=79.803+(187.20-17.20)×0.0099＝81.486m設(shè)計高程H=H1-Y=81.486-0.00616=81.48m豎曲線終點處，橫距X=0,縱距Y=0計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=79.803+(187.20-0)×0.0099＝81.656m設(shè)計高程H=H1-Y=81.66m（2）第2個變坡點處豎曲線起終點、變坡點及樁號每隔20米各點設(shè)計高程計算變坡點高程為86.634m,i1=0.990%,i2=-1.083%豎曲線起點樁號為QD=(K1+400.00)-165.84=K1+234.16豎曲線終點樁號為ZD=(K1+400.00)+165.84=K1+565.84豎曲線起點處，橫距X=0,縱距Y=0切線高程H1=H0－(T－X）×i1=86.634-165.84×0.0099=84.992m設(shè)計高程H=H1-Y=84.99m樁號為K1+240.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K1+240.00)-(K1+234.16)=5.84m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=86.634-(165.84-5.84)×0.0099＝85.050m設(shè)計高程H=H1-Y=85.050-0.00107=85.05m樁號為K1+260.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K1+260.00)-(K1+234.16)=25.84m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=86.634-(165.84-25.84)×0.0099＝85.248m設(shè)計高程H=H1-Y=85.248-0.02087=85.23m樁號為K1+280.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K1+280.00)-(K1+234.16)=45.84m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=86.634-(165.84-45.84)×0.0099＝85.446m設(shè)計高程H=H1-Y=85.446-0.06567=85.38m樁號為K1+300.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K1+300.00)-(K1+234.16)=65.84m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=86.634-(165.84-65.84)×0.0099＝85.644m設(shè)計高程H=H1-Y=85.644-0.13547=85.51m樁號為K1+320.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K1+320.00)-(K1+234.16)=85.84m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=86.634-(165.84-85.84)×0.0099＝85.842m設(shè)計高程H=H1-Y=85.842-0.23027=85.61m樁號為K1+340.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K1+340.00)-(K1+234.16)=105.84m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=86.634-(165.84-105.84)×0.0099＝86.040m設(shè)計高程H=H1-Y=86.040-0.35007=85.69m樁號為K1+360.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K1+360.00)-(K1+234.16)=125.84m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=86.634-(165.84-125.84)×0.0099＝86.238m設(shè)計高程H=H1-Y=86.238-0.49487=85.74m樁號為K1+380.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K1+380.00)-(K1+234.16)=145.84m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=86.634-(165.84-145.84)×0.0099＝86.436m設(shè)計高程H=H1-Y=86.436-0.66467=85.77m變坡點處，樁號為K1+400.00。橫距X=(K1+400.00)-(K1+234.16)=165.84m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=86.634-(165.84-165.84)×0.0099＝86.634m設(shè)計高程H=H1-Y=86.634-0.85947=85.77m樁號為K1+420.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K1+565.84)-(K1+414.00)=145.84m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=86.634-(165.84-145.84)×0.01083＝86.417m設(shè)計高程H=H1-Y=86.417-0.66467=85.75m樁號為K1+440.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K1+565.84)-(K1+440.00)=125.84m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=86.634-(165.84-125.84)×0.01083＝86.201m設(shè)計高程H=H1-Y=86.201-0.49487=85.71m樁號為K1+460.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K1+565.84)-(K1+460.00)=105.84m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=86.634-(165.84-105.84)×0.01083＝85.984m設(shè)計高程H=H1-Y=85.984-0.35007=85.63m樁號為K1+480.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K1+565.84)-(K1+480.00)=85.84m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=86.634-(165.84-85.84)×0.01083＝85.768m設(shè)計高程H=H1-Y=85.768-0.23027=85.54m樁號為K1+500.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K1+565.84)-(K1+500.00)=65.84m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=86.634-(165.84-65.84)×0.01083＝85.551m設(shè)計高程H=H1-Y=85.551-0.13547=85.42m樁號為K1+520.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K1+565.84)-(K1+520.00)=45.84m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=86.634-(165.84-45.84)×0.01083＝85.334m設(shè)計高程H=H1-Y=85.334-0.06567=85.27m樁號為K1+540.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K1+565.84)-(K1+540.00)=25.84m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=86.634-(165.84-25.84)×0.01083＝85.118m設(shè)計高程H=H1-Y=85.118-0.02087=85.10m樁號為K1+560.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K1+565.84)-(K1+560.00)=5.84m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=86.634-(165.84-5.84)×0.01083＝84.901m設(shè)計高程H=H1-Y=84.901-0.00107=84.90m豎曲線終點處，橫距X=0，縱距Y=0，計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=86.634-(165.84-0)×0.01083＝84.838m設(shè)計高程H=H1-Y=84.84m（3）第3個變坡點處豎曲線起終點、變坡點及樁號每隔20米各點設(shè)計高程計算變坡點高程為72.445m,i1=-1.083%,i2=0.980%豎曲線起點樁號為QD=(K2+710.00)-206.30=K2+503.70豎曲線終點樁號為ZD=(K2+710.00)+206.30=K2+916.30豎曲線起點處，橫距X=0,縱距Y=0切線高程H1=H0－(T－X）×i1=72.445+206.30×0.01083=74.679m設(shè)計高程H=H1+Y=74.68m樁號為K2+520.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K2+520.00)-(K2+503.70)=16.30m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=72.445+(206.30-16.30)×0.01083＝74.503m設(shè)計高程H=H1+Y=74.503+0.00664=74.51m樁號為K2+540.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K2+540.00)-(K2+503.70)=36.30m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=72.445+(206.30-36.30)×0.01083＝74.286m設(shè)計高程H=H1+Y=74.286+0.03294=74.32m樁號為K2+560.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K2+560.00)-(K2+503.70)=56.30m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=72.445+(206.30-56.30)×0.01083＝74.070m設(shè)計高程H=H1+Y=74.070+0.07924=74.15m樁號為K2+580.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K2+580.00)-(K2+503.70)=76.30m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=72.445+(206.30-76.30)×0.01083＝73.853m設(shè)計高程H=H1+Y=73.853+0.14554=74.00m樁號為K2+600.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K2+600.00)-(K2+503.70)=96.30m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=72.445+(206.30-96.30)×0.01083＝73.636m設(shè)計高程H=H1+Y=73.636+0.23184=73.87m樁號為K2+620.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K2+620.00)-(K2+503.70)=116.30m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=72.445+(206.30-116.30)×0.01083＝73.420m設(shè)計高程H=H1+Y=73.420+0.33814=73.76m樁號為K2+640.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K2+640.00)-(K2+503.70)=136.30m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=72.445+(206.30-136.30)×0.01083＝73.203m設(shè)計高程H=H1+Y=73.203+0.46444=73.67m樁號為K2+660.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K2+660.00)-(K2+503..70)=156.30m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=72.445+(206.30-156.30)×0.01083＝72.987m設(shè)計高程H=H1+Y=72.987+0.61074=73.60m樁號為K2+680.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K2+680.00)-(K2+503.70)=176.30m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=72.445+(206.30-176.30)×0.01083＝72.770m設(shè)計高程H=H1+Y=72.770+0.77704=73.55m樁號為K2+700.00處，該點位于豎曲線上半支橫距X=(K2+700.00)-(K2+503.70)=196.30m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=72.445+(206.30-196.30)×0.01083＝72.553m設(shè)計高程H=H1+Y=72.553+0.96334=73.52m變坡點處，樁號為K2+710.00處。橫距X=(K2+710.00)-(K2+503.70)=206.30m縱距計算切線高程H1=H0-(T－X）×i1=72.445+(206.30-206.30)×0.01083＝72.445m設(shè)計高程H=H1+Y=72.445+1.06399=73.51m樁號為K2+720.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K2+916.30)-(K2+720.00)=196.30m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=72.445+(206.30-196.30)×0.0098＝72.543m設(shè)計高程H=H1+Y=72.543+0.96334=73.51m樁號為K2+740.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K2+916.30)-(K2+740.00)=176.30m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=72.445+(206.30-176.30)×0.0098＝72.739m設(shè)計高程H=H1+Y=72.739+0.77704=73.52m樁號為K2+760.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K2+916.30)-(K2+760.00)=156.30m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=72.445+(206.30-156.30)×0.0098＝72.935m設(shè)計高程H=H1+Y=72.935+0.61074=73.55m樁號為K2+780.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K2+916.30)-(K2+780.00)=136.30m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=72.445+(206.30-136.30)×0.0098＝73.131m設(shè)計高程H=H1+Y=73.131+0.46444=73.60m樁號為K2+800.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K2+916.30)-(K2+800.00)=116.30m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=72.445+(206.30-116.30)×0.0098＝73.327m設(shè)計高程H=H1+Y=73.327+0.33814=73.67m樁號為K2+820.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K2+916.30)-(K2+820.00)=96.30m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=72.445+(206.30-96.30)×0.0098＝73.523m設(shè)計高程H=H1+Y=73.523+0.23184=73.75m樁號為K2+840.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K2+916.30)-(K2+840.00)=76.30m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=72.445+(206.30-76.30)×0.0098＝73.719m設(shè)計高程H=H1+Y=73.719+0.14554=73.86m樁號為K2+860.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K2+916.30)-(K2+860.00)=56.30m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=72.445+(206.30-56.30)×0.0098＝73.915m設(shè)計高程H=H1+Y=73.915+0.07924=73.99m樁號為K2+880.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K2+916.30)-(K2+880.00)=36.30m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=72.445+(206.30-36.30)×0.0098＝74.111m設(shè)計高程H=H1+Y=74.111+0.03294=74.14m樁號為K2+900.00處，該點位于豎曲線下半支橫距X=(K2+916.30)-(K2+900.00)=16.30m縱距計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=72.445+(206.30-16.30)×0.0098＝74.307m設(shè)計高程H=H1+Y=74.307+0.00664=74.31m豎曲線終點處，橫距X=0，縱距Y=0計算切線高程H1=H0+(T－X）×i2=72.445+(206.30-0)×0.0098＝74.467m設(shè)計高程H=H1+Y=74.47m豎曲線設(shè)計高程計算匯總?cè)绫?-2所示。表4-2豎曲線設(shè)計高程計算匯總第1個豎曲線第2個豎曲線第3個豎曲線樁號設(shè)計高程/m樁號設(shè)計高程/m樁號設(shè)計高程/mK0+522.8075.03K1+234.1684.99K2+503.7074.68K0+540.0075.46K1+240.0085.05K2+520.0074.51K0+560.0075.95K1+260.0085.23K2+540.0074.32K0+580.0076.42K1+280.0085.38K2+560.0074.15K0+600.0076.87K1+300.0085.51K2+580.0074.00K0+620.0077.31K1+320.0085.61K2+600.0073.87K0+640.0077.73K1+340.0085.69K2+620.0073.76K0+660.0078.14K1+360.0085.74K2+640.0073.67K0+680.0078.52K1+380.0085.77K2+660.0073.60K0+700.0078.89K1+400.0085.77K2+680.0073.55K0+710.0079.07K1+420.0085.75K2+700.0073.52K0+720.0079.25K1+440.0085.71K2+710.0073.25K0+740.0079.59K1+460.0085.63K2+720.0073.51K0+760.0079.91K1+480.0085.54K2+740.0073.52K0+780.0080.21K1+500.0085.42K2+760.0073.55K0+800.0080.50K1+520.0085.27K2+780.0073.60K0+820.0080.77K1+540.0085.10K2+800.0073.67K0+840.0081.02K1+560.0084.90K2+820.0073.75K0+860.0081.26K1+565.8484.84K2+840.0073.86K0+880.0081.48K2+860.0073.99K0+897.2081.66K2+880.0074.14K2+900.0074.31K2+916.3074.47橫斷面設(shè)計橫斷面構(gòu)造及尺寸此次設(shè)計的一級公路橫斷面由行車道、中間帶、路肩三個部分組成，下面分別介紹橫斷面的構(gòu)造及尺寸。行車道行車道是道路上供各種車輛行駛部分的總稱，此次設(shè)計的一級公路為4車道，設(shè)計車速為100km/h，單車道寬度為3.75m以中央分隔帶將兩側(cè)車道分開。中間帶一級公路為保證行車安全必須設(shè)置中間帶。它是由中央分隔帶和兩條左側(cè)路緣帶組成。中央分隔帶是用來分隔往返車流，避免因快車駛?cè)雽ο蜍嚨蓝斐蓢?yán)重的交通事故。路緣帶既能引導(dǎo)駕駛員視線，又增加行車所必須的側(cè)向余寬，從而提高行車的安全性和舒適性。中間帶的寬度有一般值和極限值，正常情況下采用一般值，遇到特殊情況下采用極限值。一般情況下，對于100km/h的設(shè)計車速，中間帶寬度為3.5m，其中中央分隔帶為2.0m，左側(cè)路緣帶為0.75m，條件受限時，中間帶寬度為2.0m，其中中央分隔帶為1.0m，左側(cè)路緣帶為0.5m。此次設(shè)計采用的參數(shù)是：中間帶寬度為3.5m，其中中央分隔帶為2.0m，左側(cè)路緣帶為0.75m。路肩一級公路路肩通常由右側(cè)路緣帶、硬路肩、土路肩三部分組成，路肩寬度的確定應(yīng)在滿足路肩功能要求的條件下，盡量采用較窄的寬度，對本次設(shè)計車速為100m/h的一級公路，硬路肩寬度一般值為3.0m，最小值為2.5m，土路肩寬度為0.75m，右側(cè)路緣帶寬度一般為0.5m。此次設(shè)計采用參數(shù)為：右側(cè)硬路肩寬度3.0m；土路肩寬度0.75m；在右側(cè)硬路肩內(nèi)設(shè)右側(cè)路緣帶，寬度0.5m。路基寬度路基寬度即是設(shè)置的車道寬度、中間帶寬度、路肩寬度的總和。設(shè)計速度為100m/h、4車道、整體式的一級公路路基寬一般值取26m。此次設(shè)計路基采用整體式路基，寬度為26m。路拱為了利于路面排水，將路面做成由中央向兩側(cè)傾斜的拱形，稱為路拱。路拱有拋物線形、直線型、折線形、雙曲線拱四種形式。其傾斜的大小用百分率表示。路拱坡度值的選用應(yīng)有利于行車安全和路面排水，其大小與當(dāng)?shù)刈匀粭l件、設(shè)計路面類型等因素有關(guān)。路拱一般采用直線型，對于本次設(shè)計的瀝青混凝土路面，路拱坡度值在1％～2％之間。由于土路肩的排水性遠(yuǎn)低于路面，其橫向坡度一般比路面坡度大1％～2％。直線段的硬路肩橫坡度與行車道橫坡度相同。綜合考慮，此次設(shè)計路拱行車道采用2%的坡率，硬路肩采用2%的坡率，土路肩采用3%的坡率。在有超高漸變的路段路拱按超高漸變要求設(shè)計。路基橫斷面路基橫斷面形式（1）路堤按其填土高度不同，可劃分為矮路堤，高路堤和一般路堤。填土高度小于1.0～1.5m的路堤屬于矮路堤；填土高度大于18m（土質(zhì)）或20m（石質(zhì)）的路堤屬于高路堤；填土高度在1.5～18m范圍的路堤為一般路堤。（2）路塹路塹常見的斷面形式有：全挖式、臺口式和半山洞三種。路塹開挖破壞了原地面的天然平衡狀態(tài)，其穩(wěn)定性主要取決于地質(zhì)與水文條件，以及邊坡的高度和邊坡陡度，因此路塹的設(shè)計需要根據(jù)地質(zhì)水文條件和邊坡高度，設(shè)置成直線或折線形，并選擇合適的邊坡坡度。（3）填挖結(jié)合路基填挖結(jié)合路基兼有路堤和路塹兩者的特點，此種位于山坡的路基，通常取路中心的標(biāo)高接近原地面標(biāo)高，以減少土石方數(shù)量，保持土石方數(shù)量的橫向填挖平衡。若處理得當(dāng)，路基穩(wěn)定可靠，是比較經(jīng)濟的路基橫斷面形式。路堤填筑原則路堤一般都是利用當(dāng)?shù)赝潦鎏盍?，路堤填筑方案有分層填筑法、豎向填筑法、混合填筑法。為了保證路堤的填筑質(zhì)量必須注意以下問題。（1）路堤基底的處理。對于密實穩(wěn)定的土質(zhì)基底必須鏟除地面草皮、雜物，出去積水和淤泥后在填筑。且當(dāng)?shù)孛鏅M坡大于1：5時，在清除草皮雜物后，還應(yīng)將坡面挖成寬度不小于1.0m的臺階，臺階頂面做成內(nèi)傾2%~4%的斜坡。當(dāng)坡度特別陡，陡于1：2.5時，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況，進行個別設(shè)計，特殊處理。（2）填料選擇。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150mm。泥炭、淤泥、凍土、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。（3）填土壓實。填土壓實是保證路堤填筑質(zhì)量的關(guān)鍵。必須嚴(yán)格控制土的含水量和壓實度。選擇合適的壓實機械和壓實厚度，以及合理的施工填筑方案等。路塹開挖原則實踐證明，路塹路段的病害主要是排水不暢，邊坡過陡或缺乏適當(dāng)?shù)闹鯓?gòu)筑物。因此，無論是在整個施工過程中或竣工后都必須充分重視路塹地段的排水，設(shè)置必要而有效的排水設(shè)施。路塹施工應(yīng)按照設(shè)計的路塹坡度，由上而下逐層開挖，并適時進行邊坡修整和砌筑必要的防護設(shè)施。路塹施工開挖方案主要有橫向全寬挖掘法、縱向挖據(jù)法和混合挖掘法等幾種。公路用地范圍與建筑限界公路用地范圍公路用地范圍是指為修建、養(yǎng)護公路及其沿線設(shè)施而依照國家規(guī)定所征用的土地。填方路段的公路用地范圍為公路路堤兩側(cè)排水溝外邊緣（無排水溝時為路堤或護坡道坡腳）以外的土地；挖方路段的公路用地范圍為路塹坡頂截水溝外邊緣（無截水溝為坡頂）以外，不小于1m（在有條件的地段，高速公路、一級公路不小于3m，二級公路不小于2m）的土地。建筑限界公路建筑限界又稱凈空，是為了保證車輛、行人的通行安全，對道路和橋面上及隧道中規(guī)定的一定高度和寬度范圍內(nèi)不允許有任何障礙物侵入的空間界限。它由凈高和凈寬兩部分組成。橫斷面設(shè)計橫斷面設(shè)計步驟（1）在所擬路線上任選不少于2km路段進行設(shè)計，對路中線上的點每隔20m進行一次橫斷面量測，左右各量測大約30m（高填、深挖方路段延伸到50m），平曲線上特殊點需讀出來。選取樁號K0+400~K0+250