土木工程道桥专业二级公路毕业设计

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1、摘 要本设计是从信阳到商城某段二级公路的设计，该段路线总长为3054m。本设计中设计车速为80km/h，双向两车道。本设计是在对交通量进行分析，查找相应的技术规范的基础上，确定出公路的技术等级以及设计需要的各种参数，最终确定采用二级公路的技术指标进行设计。结合周围的地形情况进行了平面线形设计，平面线形中有三个转角。纵断面的设计中有两个竖曲线，满足平纵线形组合设计中的各种要求。在横断面的设计中，确定了横断面组成及各种要素后，绘制出横断面图。本设计中路面设计采用沥青路面进行设计，主要包括结构层的拟定和设计层厚度计算。涵洞设计主要是在拟定结构尺寸后进行各种强度的验算。设计中结合地形及周边环境条件，通

2、过两条线路方案的比选，最终确定最佳方案。关键词：二级公路；纵断面；横断面；沥青路面；涵洞AbstractThis design is a secondary road design from Xinyang to Shangcheng and the total length of the section is 3054m. The design speed is 80km/h and the road has two lanes.The Tparameters which are needed in the design are defined by analyzing the traffi

3、c and searching the corresponding technical specification. Finally the secondary roads technical specification is designed. Based on the surrounding terrain, the alignment of the highway is designed, which has three corners. There are three vertical curves in the design of vertical alignment, which

4、all meet the design requirement of the linear combination. In the cross section design, the cross section diagrams are drawn after determining the composition and cross section elements. The design of the asphalt pavement mainly contains the selection of the structure layer and the calculation of th

5、e layer thickness. The intension of the structure is checked after the selection of the dimensions of the structure in the culvert design. The design is combined with the terrain and surrounding environment conditions, and through the comparison of two line programs, the best solution is ultimately

6、determined.Keywords：Secondary road, vertical section, cross section, Asphalt pavement，culvert朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典可翻译 50 多种语言 haydi gidelim Je ne sais pas ! Pardon ? dti Wie bitte? miracoloso rouge ! La voiture Wie heien Sie? Cmo ests? Hjelp! Es ist sehr interessant! hoje est ensolarado Vr s snill mijn v

7、riend Ich bin vierzig Jahre alt escargots Je parle un petit peu franais. . Buongiorno Principessa! hello s t nazdar! Wie gehts?目 录第一章 绪 论11.1 概述11.2 选题意义11.3 设计概况2第二章 公路技术等级的确定32.1 公路技术等级32.2 公路等级的确定42.3 二级公路技术指标核算52.4公路技术标准6第三章 公路平面设计103.1 选线的一般原则103.2 平原微丘地区选线原则103.3 选线方法及步骤133.4 方案的拟定与初步比选143.5 平

8、面线形设计153.5.1 线形要素的计算153.5.2 逐桩坐标的计算19第四章 纵断面设计274.1 纵断面设计原则274.2 纵坡设计要求284.3 竖曲线设计304.3.1 竖曲线设计304.3.2 竖曲线的计算314.4 平、纵线形组合34第五章 横断面设计355.1 横断面设计原则355.2 横断面的组成365.3 平曲线加宽设计385.4 超高设计38第六章 路基设计436.1 路基设计的内容与要求436.1.1 路基断面设计436.1.2 路基设计要求436.2 填料的选择及压实标准446.3 土石方调配466.3.1 调配原则466.3.2 土石方调配方法46第七章 路面设计4

9、87.1 基本资料487.2 沥青路面的设计497.2.1 轴载换算497.2.2 初步拟定路面组合方案517.3 路面厚度设计及验算517.4 沥青路面结构层55第八章 排水设计568.1 路基排水目的和要求568.2 路基排水设计一般原则568.3 地面排水设施57第九章 工程预算609.1 预算定义和作用609.2 预算费用的组成609.3 预算定额编制的原则及程序609.4 预算编制的依据609.4 预算的编制619.5 预算成果及方案比选62第十章 盖板涵设计6310.1 盖板计算6310.1.1 设计资料6310.1.2 外力计算6410.1.3 内力计算及验算6510.2 台身及

10、基础计算6910.2.1 设计资料6910.2.2 台身验算7010.3基底应力验算74参考文献77致 谢78第一章 绪 论1.1 概述交通运输事业是国民经济的重要组成部分，是国民经济的命脉。公路运输作为其中最重要的运输方式之一，具有如下特点：（1）机动灵活，能迅速集中和分散货物，做到直达运输，不需中转，可以实现“库库”的直接运输，节约时间和减少中转费用，减少货损。（2）受交通设施限制少，是最广泛的一种运输方式。（3）适用性强，服务面广，时间上随意性强。（4）投资少，资金周转快，社会效益显著。由于公路运输的这些特点，使公路运输事业得以快速发展。到上世纪70年代，经济发达国家大多改变了一个多世纪

11、以来以铁路运输为中心的局面，公路运输在各种运输方式中起了主导作用，是我国综合运输体系中最为活跃的一种运输方式，并显示出了广阔的发展前景。1.2 选题意义综合运用已学的知识，解决土木工程专业道桥方向有关道路工程的技术问题，从而获得综合运用本专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，提高分析和解决实际问题的能力，并受到科学研究的初步训练。通过毕业设计进一步培养调查研究、检索和阅读中外文献资料、综合分析、设计计算、计算机应用、技术经济分析、绘图、撰写论文和设计说明书等方面的能力。此外毕业设计是作为大学生毕业前的一次重要的演练，为我们将来顺利踏上工作岗位或走上科研创新的道路，担当好自己的职责具有重要的

12、意义。1.3 设计概况本设计为公路新建工程，本工程全线按二级公路标准设计，为双向两车道，设计时速为80km/h，工程起点桩号为K0+000，终点桩号 K3+054.355m。河南信阳市商城县某公路地处IV2区，拟采用沥青混凝土路面结构设计，沿线土质为中液限黏性土，地下水位距路床1.5m，属于中湿状态，年降雨量900mm，最高气温39，最低气温-10。本路段主要是沟通与附近县之间的一条干线公路，担负为沿线工、农业生产及政治、经济、文化物资交流服务；本设计是在结合当地的沿线地形、地质、水文、气象等自然条件下，确定公路的等级及技术标准；本设计是在对当地经济发展状况的了解和对交通量的预测的基础上进行的

13、设计，并做方案比选。长远意义：为实现商城县到信阳市的快捷交通，加强与市区的联系，降低运营成本，提高经济社会效益，完善信阳市高等级路网；促进信阳市公路等级及运输结构合理化，适应信阳市作为国家公路运输枢纽城市的需要；大大增强信阳对所辖地区的经济辐射影响，对促进经济发展具有重要意义。第二章 公路技术等级的确定2.1 公路技术等级由于每条道路在国民经济中的作用不同，自然条件的复杂程度不同，行车种类、速度和运量的不同，在技术完善程度方面就有着各种不同的要求。公路等级应根据使用任务、功能和适应的交通量来确定，还应考虑到公路网的规划等因素。公路路线设计规范JTG D202006将公路根据功能和适用的交通量分

14、为以下五个等级：（1）高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000辆；六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量4000080000辆；八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000100000辆。（2）一级公路为供汽车分向、分车道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量1500030000辆；六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000辆。（3）二级公路为供

15、汽车行驶的双车道公路。双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量500015000辆。（4）三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。双车道三级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量20006000辆。（5）四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000以下。单车道四级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量400以下。2.2 公路等级的确定（1）交通量组成路段初始年交通组成及交通量（辆/日，交通量年增长率取7%），见表2-1。（注：由于路面设计中分段年增长率分别为7%、5%、3%，故预测远

16、景年交通量时年增长率取最大值7%。）表21 汽车交通量组合（单位：辆日）序号车型名称前轴重（kN）后轴重（kN）后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量 1解放CA10B19.460.851双轮组200 2日野KF300D40.75792双轮组3175 3交通SH361601102双轮组3200 4黄河JN15049101.61双轮组150 5东风EQ14023.769.21双轮组400（2）我国公路工程技术标准规定：标准车型为小客车各汽车代表车型与标准车型换算系数如表2-2： 表2-2 各汽车代表车型与车辆换算系数汽车代表车型车辆折算系数说 明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.5

17、19座的客车和载质量2t7t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车（3）交通量计算初始年交通量折合成小型车为：交通年增长率，远景年交通量： 双车道二级公路折合成小客车的年平均交通量为500015000辆，该二级公路满足设计年限内的交通增长要求。根据设计任务书所给的资料，所获得的道路交通密度及其组成按所在地区的地形、道路的性质、使用任务及交通量，经过充分的技术经济论证，最后确定道路的技术等级为二级公路，设计时速为80km/h。2.3 二级公路技术指标核算（1）平曲线极限最小半径：故极限最小半径取250m（2）平曲线一般最小半径：故一般最小半径取400m。（3） 缓

18、和曲线最小长度：（4） 停车视距：（5）纵坡最小长度： （6）竖曲线最小长度：2.4公路技术标准公路技术标准是指在一定自然环境条件下能保持车辆正常行驶性能所采用的技术指标体系本路段按二级公路标准测设，设计车速80km/h，测设中在满足公路路线设计规范及在不增加工程造价的前提下，充分考虑了平、纵、横三方面的优化组合设计，力求平面线型流畅，纵坡均衡，横断面合理，以达到视觉和心理上的舒展。二级公路的主要技术指标如下：1、直线（1）直线的最大长度我国目前的标准和公路路线设计规范中未对直线的最大长度规定具体的数值，但总的原则是：公路线形应与地形相适应，与景观相协调，最大长度应有所限制；当采用长直线时为弥

19、补景观单调的缺陷，应结合具体情况采取相应技术措施。（2）直线的最小长度由公路路线设计规范得知：同向曲线间的直线最小长度为6V；反向曲线间的直线最小长度为2V。当直线两端设置有缓和曲线时，也可以直接相连,构成S形曲线。2、圆曲线圆曲线是平面线形中常用的线形要素，圆曲线的设计主要确定其半径值以及超高和加宽。（1）最小半径平面线形中一般非不得已时不使用极限半径，因此规范规定了一般最小半径，如下表2-3。不设超高最小半径，当圆曲线半径大于一定数值时，可以不设超高，允许设置与直线路段相同的路拱横坡。表2-3 各级公路圆 曲线最小半径(m)设计速度（km/h）1201008060403020极限最小半径（

20、m）650400250125603015一般最小半径（m）10007004002001006530不设超高的最小半径（m）路拱2%5500400025001500600350150路拱2%7500525033501900800450200（2）最小长度选用圆曲线半径时，最小长度一般要求要有3s的行程，在地形条件允许的条件下，应尽量采用大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不可大于10000米。圆曲线半径的选用：在运用平曲线半径的三个最小半径时，应遵循的一般原则是：在地形条件许可时，应力求使半径尽可能接近不设超高最小半径；一般情况下或地形有限制时，应尽量大于一般最小

21、半径；只有地形特别困难时，方可采用极限最小半径。本设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，采用了设超高的半径曲线。3、缓和曲线缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶，所以要求缓和曲线有足够的长度，以使驾驶员能够从容的打方向盘、乘客感觉舒适、线形美观流畅，圆曲线上的超高过度也能够在缓和曲线内完成。缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：（1）离心加速度变化率不过大；（2）控制超高附加纵坡不过陡；（3）控制行驶时间不过短；（4）符合视觉要求。由公路路线设计规范可知各级公路

22、缓和曲线最小长度如表2-4所示：表2-4 各级公路缓和曲线最小长度公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度1201008010080608060403020缓和曲线最小长度100857085705070503525204、行车视距我国标准规定二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距见表2-5。表2-5 二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距设计速度8060403020停车视距11075403020会车视距220150806040超车视距5503502001501005、本设计根据上述条件采用的设计技术指标汇总见表2-6。表2-6 主要技术指标汇总设计指标取值设计速度V

23、80km/h行车道宽度（m）23.75=7行车道数2路基宽度(m)12直线的最大长度(m)20V=1600同向曲线间直线的最小长度(m)6V=480反向曲线间直线的最小长度(m)2V=160最大纵坡6%最小纵坡0.3%最大合成纵坡9%凸形竖曲线一般最小半径/长度(m)4500/70凹形竖曲线一般最小半径/长度(m)3000/70会车视距（m）220第三章 公路平面设计3.1 选线的一般原则 选线要综合考虑多种因素，妥善处理好各种因素的关系，其基本原则如下：（1）在路线设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案做深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案。（2）路线设计应在

24、保证行车安全、舒适、快捷的前提下，做到工程量小、造价低、运营费用省、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指标，不要轻易采用极限指标，也不应片面追求高指标。（3）选线注意同农田基本建设相配合，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等。（4）通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址。（5）选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响。（6）选线应重视环境保护，注意由于道路修筑、汽车运营所产生的影响和污染等问题。3.2 平原微丘地区选线原则平原微丘

25、区由于地势比较平坦，路线受高差和坡度的限制小，平、纵、横三方面的几何线形较易达到较高的技术标准，但往往由于受当地自然条件和地物的阻碍以及支农的需要，选现实应注意多方面的因素。（1）以平面为主安排路线平原微丘区路线，因受纵坡限制不大，布线时应在基本符合路线走向的前提下正确处理对地物、地质的避让与穿越，以平面为主安排路线。选线时，首先在起终点及中间必须经过的工厂、农场及风景区作为主要控制点，了解农田优劣及建筑群、水电设施、跨河桥位等地物的分布，确定避让方法。（2）线形与技术标准平原微丘区选线要求路线方向直捷，线形舒适可能采用较高标准。两个小控制点之间以两点直线连接的路线是最理想的，当路线必须转折时

26、，相邻曲线间应尽量有较长的直线，以便曲线之间有充足的过渡时间，但不能片面的追求长直线，平曲线尽量采用大半径，小偏角，从而保证线形的平顺。路线纵坡不应频繁起伏，也不宜过于平缓而造成排水不良。平原微丘区路基一般以低路堤为主，但必须做好排水设计，以确保路基的稳定和坚固，同时还应考虑纵坡和排灌渠位及其高度的配合。（3）处理好于农业的关系平原微丘区农田成片，渠道纵横交错，路线布设时要注意与农业发展的关系，与农田灌溉、水利设施建设相结合，从支援农业出发，布线应处理好以下问题：平原微丘区新建公路占用一些农田是不可避免的，但结合我国地少人多的国情，在可能的条件下做到尽量少占或不占高产田。全面分析比较，使路线既

27、不片面求直而占用大量良田，也不片面强调不占用良田而使路线弯曲较多，造成行车条件恶化。路线布设应紧密与农田水利建设相结合，注意了解灌溉渠道的分布情况，使路线尽量与干渠平行，尽可能避免相交，最好把路线布置在渠道上方非一侧或尾部。路线应尽量避开供灌溉用的水塘，必须穿过时，路线最好布设在水塘的一侧，并拓宽水塘，取土筑路，解决借土问题。（4）路线与城镇的联系平原微丘区有较多的城镇、村庄、工业区及其它公用设施，布线时应结合工路性质正确处理穿越与避绕、拆迁和保留的关系。高等级公路原则上不宜穿过城镇、工矿区及密集的居民点，以减少相互干扰确保安全。但考虑到方便运输，便利群众，充分发挥公路服务性能，路线又不宜离开

28、城镇过远，做到“靠城不进城，利民不扰民”。（5）路线与桥渡的配合平原微丘区河流湖泊较多，桥涵工程大，路线在跨越水道应尽可能的保证路线的平顺性。特大桥桥位是路线总方向的控制点，路线的总方向应服从特大桥桥位的安排。大中桥桥位原则上应服从路线的总方向，但常常作为路线方案的控制点，在选定桥位时，应将路、桥综合考虑。桥位应尽量选择在河床稳定、河道顺直、河面较窄、地质良好和两岸有利于桥头路线布设的河段。一般情况下，桥位中线应尽可能与洪水的主流向正交，桥梁和引道应尽量在直线上。小桥涵位置应服从路线走向，但遇到斜交过大或河沟过于弯曲的情况，可采取改河措施或改移路线，调整轴线和流向间的夹角。（6）注意土壤水文条

29、件平原微丘区土壤和水文条件较差，特别是河网湖区，地势低平，地下水位高，容易影响路基的稳定性。在低洼地段，路线与分水岭走向一致时，应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线，以使路基具有较好的水文条件。当路线遇到面积较大的水库或湖泊时，一般应避绕，难以避绕时，应选择最窄最浅和基地坡面平缓的位置，借土填堤通过。路线通过排水不良的低洼地带，布线时要注意保证陆地的最小填土高度，对低填及个别挖方地段要做好排水处理。（7）充分利用旧路平原微丘区，通常有较宽的人行大路，新建公路应尽可能利用旧路，但要注意从公路的远期发展考虑，根据该路在路网中的地位和作用，严格按照技术标准的要求对旧路进行改造，不能利用的可恢复成为耕

30、田或改为通行农业机械的道路。（8）注意路基取土和就地取材路基取土不能乱挖乱取、破坏农田，造成路基两边积水。取土应进行全面规划，采用大面积集中取土的方法，使梯田取土变平田。本路线位于平原微丘区，有建筑材料生产工厂，有砂石、粉煤灰等材料，路线应尽可能靠近建筑材料产地，以减少施工、养护、材料运输费用。3.3 选线方法及步骤公路选线一般可分为三种方法，其中有实地选线，纸上选线及自动化选线，根据实际情况，在本公路设计中，采用纸上定线法。纸上选线是在已经测得的地形图上进行路线布局、方案比选，从而在纸上确定路线，将此路线再放到实地的选线方法。其特点是野外工作量较小，定线不受自然因素干扰，能在室内纵观全局，结

31、合地形、地物、地质条件，综合平衡平、纵、横三方面因素所选定的路线更为合理。但纸上定线必须要有大比例尺地形图，地形图的测设需花费较大的工作量和具备一定设备。纸上选线的地形图若用航空摄影成图可大大缩短成图时间。一条道路路线的选定是经过由浅入深、由轮廓到局部、由总体到具体、由面到带进而到线的过程来实现的，一般要经过以下三个步骤:（1）首先确定起终点的位置,根据地形图上的地形地貌及相关的设计资料确定两点间路线的基本走向。（2）按地形、地质、水文等自然条件选定一些细部点，如沿线房屋、农田等地点要重点控制,然后连接控制点，初步完成路线布局。（3）本设计本着方便城镇出入,少占田地,尽量避免穿越池塘,尽可能利

32、用老路,路线短,填挖少且平衡的原则，在满足技术标准的前提下,进行平纵横综合设计,以定出道路的中线。3.4 方案的拟定与初步比选根据地形图，按照选线的方法和原则，拟定出两条路线走向方案见平面线形图。本设计选线主要从以下方面考虑： （1）本路段位于平原微丘区，平原微区农田成片，渠道纵横交错，路线布设时注意到与农业发展的关系，与农田灌溉、水利设施建设相结合，从支援农业、带动当地经济发展出发布点选线。平原区新建公路占用一些农田是不可避免的，本设计在可能的条件下做到尽量少占或不占高产田。全面分析比较，使路线既不片面求直而占用大量良田，也不片面强调不占用良田而使路线弯曲较多，造成行车条件恶化。（2）在路线

33、布设时做到紧密与农田水利建设相结合，仔细观察地形图，充分了解灌溉渠道的分布情况，使路线尽量与干渠平行，尽可能避免相交。路线尽量避开供灌溉用的水塘。（3）平原微丘区有较多的城镇、村庄、工业区及其它公用设施，布线时结合工路性质正确处理穿越与避绕、拆迁和保留的关系。高等级公路原则上不宜穿过城镇、工矿区及密集的居民点，以减少相互干扰确保安全。但考虑到方便运输，便利群众，充分发挥公路服务性能，路线设计又没有离开城镇过远，做到“靠城不进城，利民不扰民”。综合以上考虑，设计出方案一和方案二两个方案，初步比选如下：方案一直线、缓和曲线圆曲线结合使用，使线形更加美观，同时不增加额外的工程量，但此方案穿越一些农田

34、，增加工程投资。方案二转点稍多，线形不够平顺，圆曲线半径较小，会影响行车速度。方案二与方案一相比，方案二的线路穿越较多的居民区，离城市较近，需拆迁的稍多，且穿越的良田、温室较多，增加工程投资，综上所分析可见方案一优于方案二，因此选择方案一的线路。3.5 平面线形设计 3.5.1 线形要素的计算1、线形线形见图3-1，如下： 图3-1 线形图转角值分别为: 2、带缓和曲线的圆曲线计算（1）ABC段圆曲线半径，如图3-2 图3-2 ABC段曲线图其中： 曲线长（m） 切线长（m） 外矩（m） 曲线半径（m） 缓和曲线（m） 圆曲线（m）带有缓和曲线的平曲线计算公式切线长： 曲线： 外 距： 切曲差

35、： 内移值： 切线增值： （2）从地形图上确定公路平曲线，读出控制点坐标起点：JDJD JD（）终点：计算各直线段的长度： 同法可求 方位角：转角： （“”表左转） (3) 平曲线要素计算： 初拟 ，： ， 初拟，：， 与之间的直线段长符合规范要求。 初拟，： ， 与之间的直线段长符合规范要求。平曲线要素值汇总如表3-1。表3-1 平曲线几何要素值要素桩号 （m） （m）（0）（m） （m）（）（m）（m）（m）（m）JD150010054.3249.980.835.73306.95574.0562.9139.84JD2500100-25.4549.980.835.73163.07322.08

36、13.464.07JD360015031.7874.961.567.16246.17482.7425.459.613.5.2 逐桩坐标的计算1、主点桩号计算： 的桩号： 的桩号： 的桩号： 的桩号： 的桩号：（1）JD1： 说明计算无误。 （2）JD2： 说明计算无误。 （3）JD3： 说明计算无误。主点桩号计算结果汇总于表3-2。表3-2 主点桩号值 主点JD1JD2JD3ZHK0+649.362K1+462.373K2+186.330HYK0+749.362K1+562.373K2+336.330QZK0+936.387K1+623.413K2+427.699YHK1+123.411K1+

37、684.453K2+519.068HZK1+223.411K1+784.453K2+669.068JDK0+956.3K1+625.447K2+432.5042、计算每20米整桩号及特殊点坐标，见表3-3。（1）直线段：K0+000K0+649.362，每20m一个桩号，方位角为。 K0+000处坐标：(3243.677，4765.9)因为： 得：K0+020坐标为（3243.677,4765.896）。依例可计算得每20米的桩号坐标：，计算结果见表3-3。同理相加得其它坐标值，得JD1：K0+956.308坐标为（2621.343,5491.999）。转角值。得：ZH坐标（2821.091,

38、5258.942）HZ坐标（2315.529，5465.666）前直线上（L ZH），以K0+600坐标为例计算： K0+600坐标（2853.217,5221.462）后直线上（L ZH），以K1+300坐标为例计算：则K1+300坐标（2239.222，5459.095）（2）设缓和曲线的单曲线缓和曲线上任意点的切线横距： 第一缓和曲线任意点坐标：ZH 桩号K0+649.362，计算K0+680坐标L=680-649.362=30.638m R=500m Ls=100m经计算x=30.6377m，X=2801.083，Y=5282.142K0+680坐标（2801.083，5282.142

39、）同理可计算其它桩号的坐标。 圆曲线（HYYH）任意点坐标： HY坐标（2753.553，5332.626），计算K0+760的坐标经计算x=10.638 m，X=2745.781，Y=5339.889即K0+760的坐标为：（2745.781，5339.889）同理可计算其它桩号的坐标。 第二缓和曲线（HZYH）任意点坐标： 因HZ点（K1+223.411）坐标为（2315.529，5465.666）计算K1+100的坐标：经计算：x=123.411，X=2438.739，Y=5470.039即K1+100的坐标为：（2438.739，5470.039）同理可计算其它桩号的坐标，见表3-3。

40、表3-3 加桩坐标表桩 号坐 标桩 号坐 标N (X)E (Y)N (X)E (Y)K0+0003243.6774765.896K0+2803061.4624978.494K0+0203230.6624781.081K0+3003048.4474993.679K0+0403217.6464796.267K0+3203035.4325008.865K0+0603204.6314811.453K0+3403022.4165024.050K0+0803191.6164826.638K0+3603009.4015039.236K0+1003178.6004841.824K0+3802996.38650

41、54.421K0+1203165.5854857.009K0+4002983.3705069.607K0+1403152.5704872.195K0+4202970.3555084.792K0+1603139.5544887.380K0+4402957.3405099.978K0+1803126.5394902.566K0+4602944.3245115.163K0+2003113.5244917.751K0+4802931.3095130.349K0+2203100.5084932.937K0+5002918.2945145.535K0+2403087.4934948.122K0+52029

42、05.2785160.720K0+2603074.4784963.308K0+5402892.2635175.906表3-3 加桩坐标表（续）桩 号坐 标桩 号坐 标N (X)E (Y)N (X)E (Y)K0+5602879.2475191.091K0+9402594.185K0+940K0+5802866.2325206.277K0+9602575.475K0+960K0+6002853.2175221.462K0+9802556.4975448.498K0+6202840.2015236.648K1+0002537.2835454.043K0+6402827.1865251.833K1+

43、0202517.8625458.815K0+649.3622821.0945258.942K1+0402498.2655462.806K0+6602814.1685267.016K1+0602478.5255466.010K0+6802801.0835282.142K1+0802458.6725468.423K0+7002787.8145297.106K1+1002438.7395470.040K0+7202774.2445311.798K1+1202418.7575470.858K0+7402760.2665326.100K1+123.4112415.3465470.917K0+749.36

44、22753.5535332.626K1+1402398.7585470.891K0+7602745.7815339.889K1+1602378.7695470.258K0+7802730.7585353.090K1+1802358.8025469.118K0+8002715.2195365.679K1+2002338.8575467.631K0+8202699.1895377.637K1+2202318.9285465.958K0+8402682.6945388.945K1+223.4112315.5295465.666K0+8602665.7605399.583K1+2402299.0015

45、464.242K0+8802648.414K0+880K1+2602279.0755462.527K0+9002630.684K0+900K1+2802259.1495460.811K0+9202612.598K0+920K1+3002239.2235459.095第四章 纵断面设计纵断面反映了路线纵坡的的变化、路中线位置地面的起伏、设计线与原地面线的高差的等情况，它与路线平面、公路横断面结合起来，可以完整的表达出路线作为空间曲线的立体线形效果。纵断面设计主要包括纵坡和竖曲线的设计。在纵断面设计中，首先绘制路线经由地带的纵断面地面线，依据平面选线确定的控制点及其高程、填挖平衡经济点及与周围景观

46、的协调，综合考虑平、纵、横三方面试定坡度线，在用横断面图检查、调整，确定纵坡值，确定竖曲线半径，计算设计高程及填挖高度。根据道路的等级（二级公路）、沿线自然条件和构造物控制标高，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。具体路段设计可见纵断面设计图。4.1 纵断面设计原则路线纵断面设计主要是指纵坡设计和竖曲线设计。根据选线时的意图，以及桥涵、地质等方面对路线纵断面设计的要求，综合考虑工程技术与工程经济因素，定出路线的纵坡，再选则合适的竖曲线，最后才计算出各桩号的设计标高和填挖值。进行道路纵坡设计时，一般应遵循以下原则：（1）应满足纵坡及竖曲线的各项规定（最大纵坡、最小纵坡、坡长限

47、制、坡段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等）（2）纵坡应均匀平顺。纵坡应尽量平缓，起伏不宜过大和频繁；变坡点尽量设置大半径竖曲线，尽量避免极限纵坡值；垭口处纵坡尽量放缓；越岭线应尽量避免设置反坡段。（3）设计标高的确定应结合沿线自然条件，如地形、土壤、水文、气候等因素综合考虑；沿河线路线标高应在设计洪水位以上0.5m以上。（4）纵断面设计应与平面线形和周围地形景观相协调，应考虑人体视觉心理上的要求，按照平竖曲线相协调及半径的均衡来确定纵断面的设计线。（5）应争取填挖平衡，尽量移挖作填，以节省土石方量，降低工程造价。（6）依路线的性质要求，适当照顾当地民间运输工具、农用机械、农田水利等方

48、面要求。4.2 纵坡设计要求纵坡的大小与坡段的长度反映了公路的起伏程度,直接影响公路的服务水平，行车质量和运营成本，也关系到工程是否经济、适用，因此设计中必须对纵坡、坡长及其相互组合进行合理安排。纵坡设计一般要求：（1）坡设计必须满足标准的各项规定。（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曲线坡段，不宜连续用极限长度的陡坡夹最短长度的坡。连续上下坡或下坡路段，应避免设置反坡段。越岭附近的纵坡应尽量缓一些。（3）纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的

49、稳定与通畅。（4）一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节约用地。（5）平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，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，如大中小桥引道及隧道两端接线等，纵坡应缓一些避免产生冲突，交叉处前后的纵坡应平缓一些。（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。具体规范规定如下：1、最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。它是道路纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大地区，它直接影响着路线的长短、线形的好坏、道路使用的质量、工程

50、数量和运输成本等。各级道路允许的最大纵坡是根据当前具有代表性标准车型的汽车动力特性、道路等级、自然条件以及工程、运营经济因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。最大纵坡的影响因素：各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件、车辆行驶的安全性、以及工程经济与运营经济等因素，通过全面考虑，综合分析而确定的。各级公路最大纵坡的规定见表所4-1示。表4-1 各级公路最大纵坡设计速度（km/h）1201008060403020最大纵坡（%）3456789 2、最小纵坡规范规定各级公路在挖方路段、设置边沟的低填方路段以及其他横向排水不畅路段，为保证排水顺利，防止水浸路基而影响稳定性，

51、规定采用不小于0.3%的纵坡。当必须设计平坡(0.0%)或小于0.3%的坡度时，其边沟应做纵向排水设计。3、坡长限制（1）最小坡长限制 最小坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性和布设竖曲线的要求考虑的。标准规定，各级道路最小坡长应按表 4-1和表中4-2选用。表 4-2 各级公路最小坡长设计速度（km/h）1201008060403020最短坡长（m）30025020015012010060（2）最大坡长限制 各级公路纵坡长度限制见表4-3。 表 4-3 各级公路纵坡长度限制 （m）设计速度（km/h）1201008060403020坡度%39001000110012004700800900100

52、0110011001200560070080090090010006500600700700800750050060083003004009200300102004.3 竖曲线设计 竖曲线设计竖曲线最小长度与平曲线相似，当坡度角较小时，即使采用较大的竖曲线半径，竖曲线半径的长度也很短，这样容易使驾驶员产生急促的变坡感觉，同时，竖曲线长度过短，宜对行车造成冲击。我国公路按照汽车在竖曲线上3s的行程时间控制竖曲线的最小长度。择竖曲线半径时，为更好的视觉效果，还应将竖曲线的半径选的大一些，使视觉上感觉到舒适顺畅。相邻竖曲线衔接时应注意：（1）同向竖曲线:特别是同向凹形竖曲线，如果直坡段接近或达到最小

53、坡长时，宜合并设置为单曲线或复曲线。（2）反向竖曲线：反向竖曲线之间应设置一段直线坡段，直线坡段的长度一般不小于设计速度的3s行程。（3）竖曲线设计应满足排水要求。规定的竖曲线最小半径和竖曲线长度如下表4-4所示：表4-4 竖曲线最小半径和竖曲线长度设计速度（km/h）1201008060403020凸形竖曲线最小半径（m）一般值170001000045002000700400200极限值11000650030001400450250100凹形竖曲线最小半径（m）一般值6000450030001500700400200极限值4000300020001000450250100竖曲线长度（m）一般

54、值250210170120906050最小值1008570503525204.3.2 竖曲线的计算1、竖曲线的要素坡度差（代数差），当为“+”时，为凹形竖曲线；为“”时，为凸形竖曲线。竖曲线要素见图4-1。图4-1 竖曲线要素示意图竖曲线长度： 竖曲线切线长： 竖曲线上点的竖距：竖曲线外距： 式中 R竖曲线半径，m； L竖曲线的曲线长，m； T竖曲线的切线长，m； E竖曲线的外距，m； 两相邻纵坡的代数差，在竖曲线要素计算时去其绝对值； y竖曲线上任意一点到切线的纵距，m； x竖曲线上任意一点与竖曲线始点或终点的水平距离，m。在设计过程中，按折线计算出的纵断面设计标高为未计竖曲线之设计标高；设置竖曲线后，竖曲线内所在路段的设计标高应在未计竖曲线之设计标高的基础上加以改正，此改正值为y，即：在凸形竖曲线内： 设计标高=未计竖曲线的设计标高