道路工程毕业论文

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1、摘 要本设计是都江堰至大邑段一级马路设计。设计部分的马路全长2928.063m，设计车速80km/h，双向四车道，有3个平曲线转角，3个竖曲线变坡点，两侧土路肩为0.75m，硬路肩为2.5m。 在本设计过程中，主要包括以下几方面的设计：确定道路等级：依据相应技术规范，进行交通量分析，确定马路的等级以及设计须要的各种参数。道路选线及线形设计：在地形图上选择两条合理的路途，分别进行平面、横断面、纵断面三方面的设计，比选确定符合技术、经济指标的最佳方案。路基设计：主要内容是确定路基的边坡形态及坡度，选择合适的填料及压实标准。排水设计：主要解决边沟和排水设施的形态和尺寸。路面设计：通过计算车辆轴载设计

2、两个路面方案进行比选，确定合理方案。专题设计：挡土墙设计。概预算部分：通过相关资料计算该马路造价。关键词：选线；路途设计；路基；路面；挡土墙AbstractThe design is mainly a highway engineering design from DuJiangYan to DaYi section , the length of this road is 2928.063m,the design of the speed is 80km/h, it has 3 plane curve corner, 3 vertical curve, unpaved shoulder is

3、 0.75 m, hard road shoulder is 2.5 m.The main aspects of the design of this process are like these:Ensure the grade of this road: The analysis of traffic, search corresponding technical specifications, to determine the levels of the road and the parameters of the design needed. Choose the road route

4、 and make linear design: Choose two right route in the topographic map, Then to design the layout, cross-sectional and longitudinal of the two routes in order to choose the best one. Which meets shun fitness requirements ,economy etc.Roadbed design: The main content of the roadbed design is to deter

5、mine the roadbed slope form and its width, then to choose the appropriate packing and compacted standards. Drainage design: The design is mainly to determine the shape and the size of drainage facilities.Pavement design: Design two pavement program in order to selection based on the calculation of t

6、he axle load. The to determine the rational program.Special subject design: Retaining wall.Budget part: Mainly according to related data , calculating the cost of the road.Keywords: route route design subgrade road surface retaining wall书目第一章 概 述11.1 工程意义11.2 设计资料和依据1路途概况1气候特点1降水量及地下水类型1地质与土质1植被覆盖及作

7、物等概况1交通量资料21.3 设计依据2其次章 道路路途设计32.1 道路技术等级确定32.2 路途方案的拟定与比选3平面设计技术指标的确定3路途方案拟定与比选52.3 道路技术标精确定6第三章 道路平面设计73.1 平面线形及设计一般原则73.2 圆曲线计算73.3 坐标计算9路途转角、交点间距、曲线要素及主点坐标表9直线上中桩坐标计算10单曲线内中桩坐标计算12第四章 道路纵断面设计154.1 纵断面设计内容与原则154.2 纵断面设计的方法、步骤和应留意的问题154.3 纵坡及坡长设计164.3.1 坡长限制164.3.2 纵坡174.4 竖曲线计算184.5 平纵组合设计21平纵组合设

8、计原则21平纵组合设计要点21第五章 道路横断面设计245.1 横断面布置245.2 横断面设计步骤245.3 超高、加宽设计与计算255.4 曲线处超高计算275.5 土石方数量计算285.6 土石方调配方法29第六章 路基设计316.1 路基设计316.2 路基填筑326.3 路基防护336.4 路基施工的原则33第七章 道路排水设计357.1 路基排水目的和要求357.2 路基排水设计一般原则357.3 道路排水设计35排水系统设计35排水结构设计36第八章 路面结构设计398.1 近期交通组成与交通量398.2 沥青路面轴载换算39弯沉值和层底压应力轴载换算39层底拉应力验算轴载换算4

9、1轴载换算与累计轴次428.3 沥青路面初拟路面结构428.4 沥青路面材料劈裂强度和路面结构厚度的确定42路面材料抗压模量和容许拉应力42路面结构厚度计算44竣工验收弯沉值和层底拉应力计算468.5 水泥混凝土路面设计47标准轴载与轴载换算47初拟路面结构488.6 路面材料参数的确定488.7 荷载疲惫应力508.8 温度疲惫应力508.9 方案必选51第九章 挡土墙设计(专题)539.1 挡土墙的作用及要求53挡土墙的作用53挡土墙设计一般要求539.2 挡土墙的布置53挡土墙的横向布置53挡土墙的纵向布置539.3 设计资料539.4 主动土压力计算54车辆荷载换算54裂开角（）的计算

10、54验算裂开面是否交于荷载范围内559.5 挡土墙抗滑稳定性验算569.6 基地应力和合力偏心矩验算56基础地面压应力和偏心距56地基承载力验算579.7 墙身截面强度计算57强度计算57稳定计算58正截面干脆受剪验算589.8沉降缝与伸缩缝589.9挡土墙的排水设施58第十章 工程概预算6010.1 预算的定义和作用60预算的定义60预算的作用6010.2概预算的编制6010.3预算编制项目表6110.4 路途工程概算主要内容及其造价61路基土石方工程61路基排水工程62路基防护工程62水泥混凝土路面62沥青混凝土路面63平安设施6410.5 总预算计算6410.6 编制说明64参考文献65

11、致谢66第一章 概 述1.1 工程意义本次设计的一级马路途经地区人口密度很大，再加上每年游客成倍增长，交通压力一再增大，因此修建此道路就显得尤为重要。便利的交通对于其两地的旅游资源的开发和经济的发展有着重要意义，都江堰至大邑一级马路的修建将加强都江堰市与其他郊县之间的紧密联系，并带动沿线村镇的经济，旅游，农业等发展，有助于把本地区的资源优势转化为经济优势。1.2 设计资料和依据路途概况该设计路途位于都江堰与大邑交界处。该段马路全长2928.063m，主要满意旅游和运输。该段马路为双向四车道马路，路基宽度为24.5m，其中两侧硬路肩都为2.5m，土路肩都为0.75m，车道宽度为3.75m，设计时

12、速为80km/h。气候特点路途所经地区属亚热带季风潮湿气候区。气候暖和潮湿，热量足够，夏无酷暑，冬无寒冷，四季分明。无霜期年平均为280天。年平均温度16.1，年内最热的夏季月均温度为25.4，最冷的1月份，月均5.5。极端最低温度-4.8，极端最高气温35.1。大陆性气候不是特殊典型，冷热差异并不特别显著，冬夏干湿差别不大的基本特点。 降水量及地下水类型路途所经地区冬春雨少，夏秋多雨，雨量足够，平均年降水量为1200毫米，而且降水的年际变更不大，最大年降水量与最小年降水量的比值为2:1左右。地下水埋深一般2米左右。 地质与土质路途所经地区为平原微丘区，地形整体起伏不大，有利于工程运输与施工，

13、沿土质为粘性土，是道路施工一般的路基填筑材料，施工时开挖与填筑相对较易。植被覆盖及作物等概况路途所经地区由于暖和潮湿的气候条件，铸成土地的广宜性优势。同时，光热水生命与生态因子受困难多变的地貌形态影响，导致不同地貌形态区和地域区光热水因子组合配置千变万化，千差万别，从而形成了多种多样的自然生态环境类型，生物多样性优势特别明显，主要农作物有水稻、油菜、玉米、薯类、高粱等。水果有橘子、草莓、葡萄等，其次还有饲养业和城镇旅游业等。目前路途所经地区交通运输惊慌，严峻限制了旅游资源的开发利用，阻碍了城市之间更多的经济与人文沟通。交通量资料该设计马路最近一段时间的交通量见表1-1。表1-1 交通量表车型分

14、类代表车型数量（辆/天）中型货车中型货车中型货车大型货车大型货车大型货车大型货车解放CA390黄河QD351吉尔130尼桑CK10G斯柯达706R黄河JN162菲亚特682N3100080080090010003858001.3 设计依据依据批准的设计任务书、地质勘测报告、国家关于马路设计施工的规范、规程、标准等。如：1)马路路途设计规范(JTJ 0112006）2)马路沥青路面设计规范(JTG D502006）3)马路沥青路面施工技术规范(JTGF402004）4)马路排水设计规范(JTJ 0182004）5)马路路面基层施工技术规范(JTJ 0342000）6)马路自然区划标准(JTJ 0

15、012006）7)马路路基设计规范(JTGD302004）8)马路桥涵设计通用规范(JTGD602004）9)马路工程技术标准(JTGB012003）10)马路路基施工技术规范(JTJ 033-2006）其次章 道路路途设计2.1 道路技术等级确定由交通量组成表，折算成以小客车为标准进行计算,见表2-1。表2-1 交通量折算表车型交通量（辆/日）折算系数折算交通量解放CA390 10001.51500黄河QD3518001.51200吉尔1308001.51200尼桑CK10G9002.01800斯柯达706R 10002.02000黄河JN1623852.0770菲亚特682N38002.0

16、1600总计 568510070 依据上面表中的数据，该段马路的规划交通量由公式（2-1）计算 （2-1）式中： 规划交通量（辆/日）；起始年平均日交通量（辆/日）；年平均增长率，取5%；远景设计年限，取20年。所以=25446（辆/日）依据马路工程技术标准JTG B01-2003，拟定该条道路为双向四车道的一级马路，设计车速为80km/h。2.2 路途方案的拟定与比选平面设计技术指标的确定（1）直线直线的最大长度应有所限制，当采纳长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体状况实行相应的措施。马路路途设计规范规定:1）设计速度大于或等于60km/h时，反向圆曲线间直线最小长度（以km

17、计）以不小于设计速度(以km/h计)的2倍为宜。当曲线两端设有缓和曲线时，也可以干脆相连，构成S形曲线。2）从动视觉原理分析，驾驶员行驶时的视角、视野距离与行驶速度有关，视野距离约等于6V（m）的距离。为避开在视觉上的推断错觉，使驾驶员在前一个圆曲线上看不到下一个圆曲线，规范规定：当设计速度大于或等于60km/h时，同向圆曲线间最小直线长度以不小于6V为宜。（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）圆曲线的半径如表2-2所示。 表2-2 圆曲线半径 技术指标一级马路（80km/h）一般最小半径400极限最小半径250不设超高最小半径路拱250

18、0路拱33502）圆曲线的最大半径选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采纳大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不行大于10000米。（3）缓和曲线为了保证曲率的平缓过渡，缓和曲线的长度不能过短，要有足够的长度。缓和曲线最小长度的确定应考虑以下三个因素：1）旅客感觉舒适；2）超高渐变率适中；3）行驶时间不过短。缓和曲线不管其参数如何，都不行使车辆在缓和曲线上的行驶时间过短而使司机驾驶操纵过于匆忙，一般认为汽车在缓和曲线上行驶时间至少应有3s，见表2-3。表2-3 缓和曲线长度 技术指标一级马路（80km/h）缓和曲线最小长度（m）一般值100最小值70

19、因此，马路路途设计规范JTG D20-2006规定：一般状况下，在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓和曲线。对于设计时速为80km/h的马路不设缓和曲线的临界半径是900m。4）行车视距行车视距可分为：停车视距、会车视距、超车视距。马路路途设计规范JTG D20-2006规定：一级马路（80km/h）停车视距St取110m。停车视距可分为反应距离和制动距离两部分组成，反应距离是当驾驶人员发觉前方的阻碍物，经过推断确定实行制动措施的那一瞬间到制动器真正起先起作用的那一瞬间汽车所行驶的距离。感觉时间在很大程度上取决于物体的外形、颜色、驾驶员的视力和机敏度以及

20、大气的可见度等。路途方案拟定与比选综合考虑该地区自然条件、技术标准、工程投资等因素，初步拟定了两个方案：方案一：该方案总长为2928.063m，途中经过两个村庄，跨越一条小的河流，须要建一个涵洞。该路段部分路段经过农田，整个路段比较平坦，高差相对来说很小，所以土石方量相对较小，挖方量与填方量相对比较平衡。该路段总共有三个转角，圆曲线半径分别是850m，1000m，900m。转角的圆曲线都须要设缓和曲线，第一个转角的缓和曲线是Ls=120m，其次个转角的缓和曲线是Ls=110m，第三个转角的缓和曲线是Ls=115m。方案二：线路总长为2895.490m。该线路后一部分所经区域大多为村庄，须要大量

21、拆迁，一次斜跨越小的河流，与一条马路相交。表2-4 方案比选指标方案一方案二线路长度2928.063m2895.490m转角个数3个3个挖土方量43888.46464826.451填土方量44012.41770531.688途径河流1条1条工程造价9509511.65元11237762.39元总体优缺点比较优点： 1.土石方量小，有利于环境爱护 2.平面线性指标高，行车舒适性好3.与马路直交，难度较低缺点：1.占用部分农田优点： 1.可以通过乡镇，联系许多人口缺点：1.与马路斜交，难度系数大2.线转角太大，不利于行车 3.占部分农田，须要拆迁房屋 一级马路投资相对高速马路会比较小，主要满意肯定

22、距离的货物运输和旅游运输，所以在修建过程中应综合考虑道路的工程造价以及与沿线城镇的联系状况，线性的连续性满意设计要求的同时考虑其经济因素，尽量使工程量最小，造价适中。综合考虑：1)从对当地经济的影响上看，方案一优于方案二;2)从规模及施工难度上看，方案一较好;综合考虑以上各种因素，最终选择方案一作为最终设计方案。2.3 道路技术标精确定具体道路技术指标见表2-5。表2-5 道路技术指标序号项目单位主要技术指标1设计车速km/h802路基宽度一般值m24.5最小值21.53圆曲线半径一般值 m400极限值250不设超高最小半径路拱2.0%m25004圆曲线最小长度m100缓和曲线最小长度m705

23、最小纵坡%0.36最大纵坡%67最小坡长m2008相应纵坡的最大坡长3%m11004%9005%7006%5009停车视距m11010竖曲线半径凸形一般值m4500极限值m3000凹形一般值m2000极限值m300011竖曲线最小长度m7012圆曲线最大超高%8第三章 道路平面设计3.1 平面线形及设计一般原则 （1）平面线形应直捷、连续、均衡，并与地形、地物相适应，与四周环境相协调。直线、圆曲线、缓和曲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，不应片面强调路途应以直线为主或以曲线为主。（2）各级马路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量地选用较大的圆曲线半径。当马路转角过小时，应设

24、法调整平面线形，当不得已而设置了小于7的转角时，必需设置足够长的平曲线。（3）曲线线形应特殊留意技术指标的均衡性与连续性。在设计时应留意长直线的终点不能接小半径曲线。长直线和长的大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现小半径曲线，会因减速不及而造成事故。（4）应避开连续急转弯的线形。该设计先在地形图上选线，依据地形图的各项数据，结合马路选线的各项规定，该条马路，其各项平曲线要素如下表3-1所示：表3-1 平曲线的各项元素表交 点 号交 点 坐 标交点桩号转 角 值 N (X)E (Y)JD03524291.164515464.4264K0+000JD13523488.438515306.6604

25、K0+818.082404001.2(Y)JD23523040.077514737.1797K1+515.708244410.8(Z)JD33522394.816514407.6971K2+233.178353531.2(Y)JD43522066.712513773.5915K2+928.0633.2 圆曲线计算已知=，圆曲线半径为R=850.00m，=120.00m如图3-1所示：其中：式中：T切线长，m； L曲线长，m；E外距，m； J校正数或称超距，m；R圆曲线半径，m； 转角。图3-1对称基本型曲线计算图式切线内移值： 切线增值： 切线角： 曲线长： 切线长：外距： 切曲差： 主点里程

26、桩号计算：K0+818.082校核: 则计算出的桩号为K0+818.082，所以校核无误。其余桩号同理可得，校核无误，详见附件直线、曲线及转角表。3.3 坐标计算路途转角、交点间距、曲线要素及主点坐标表设起点坐标（3524291.164，515464.4264），第个交点坐标为,则坐标增量 （3-1） （3-2）交点间距 （3-3）象限角 （3-4）计算方位角 （3-5）转角 （3-6）为“+”路途右转，为“”路途左转因为方位角可以在图上测量出来，带入各项数据可以算出坐标为（3523488.438，515306.6604），同理可以求出（3523040.077，514737.1797）（352

27、2394.816，514407.6971）（3522066.712，513773.5915）按公式（3-3）计算、之间的直线段长度得 、之间的直线段长度为、之间的直线段长度为按公式（3-4）计算象限角因为所以方位角因为所以方位角因为所以方位角因为所以方位角按公式（3-6）计算两转角的角度 直线上中桩坐标计算 利用已知坐标，交点相邻直线的方位角，则(或)点坐标： （3-7）（或)点坐标： （3-8）设直线上加桩里程距的距离为，已知，则加桩坐标为可以有下式计算。 （3-9）对第一交点，其坐标为（3523488.438，515306.6604）可以求出一下数据： 当L=300时：同理可以求出其他的坐

28、标见下表3-2：表3-2 直线段坐标表桩号XYK0+0003524291.164515464.4264K0+0203524271.539515460.5694K0+0403524251.915515456.7124K0+0603524232.29515452.8554K0+0803524212.665515448.9985K0+1003524193.041515445.1415K0+1203524173.416515441.2845K0+1403524153.792515437.4276K0+1603524134.167515433.5706K0+1803524114.543515429.71

29、36K0+2003524094.918515425.8567其他直线段坐标见附件逐桩坐标表。单曲线内中桩坐标计算（1）设带缓和曲线的单曲线的坐标计算：1）第一缓和曲线（ZH-HZ）随意点坐标其中R=850m，为，T=375.241m，L=120m，带入K0+562.841的曲线长可以求出 代入上式随意点至ZH（或HZ）的曲线长，即可得出各点的坐标见下表3-3。表3-3 缓和曲线坐标表桩号XYK0+442.8413523856.636515379.0251K0+4603523839.8515375.7079K0+4803523820.19515371.7768K0+5003523800.6151

30、5367.703K0+5203523781.076515363.4099K0+5403523761.61515358.8219K0+5603523742.234515353.8639K0+562.8413523739.491515353.12532）圆曲线上随意点坐标其中R=850m， 为，T=375.241m，L=120m，将K1+046.148距HY点的曲线上代入上式得： 式中：圆曲线上随意点HZ的曲线长；HY点的坐标。代入其他随意点至ZH（或HZ）的曲线长，即可得出各点的坐标见下表3-4。表3-4 圆曲线坐标表桩号XYK0+562.8413523739.491515353.1253K0+

31、5803523722.976515348.4701K0+6003523703.85515342.6247K0+6203523684.866515336.331K0+6403523666.036515329.5924K0+6603523647.37515322.4126K0+6803523628.878515314.7957K0+7003523610.57515306.7458K0+7203523592.456515298.2674K0+7403523574.547515289.36513）其次缓和曲线（HZ-YH）内随意点的坐标对于K1+166.148点的坐标，其中R=850m， 为，T=37

32、5.241m，L=120m，则代入下式可以求代入其他桩号到HZ点的曲线长，可以计算出坐标如下表3-5。表3-5 其次缓和曲线坐标桩号XYK1+046.1483523332.727515104.3227K1+0603523323.492515093.9981K1+0803523310.419515078.8629K1+1003523297.603515063.509K1+1203523284.987515047.9901K1+1403523272.512515032.3576K1+1603523260.118515016.6613K1+166.1483523256.314515011.8309其

33、他坐标见附件逐桩坐标表。第四章 道路纵断面设计4.1 纵断面设计内容与原则（1）纵断面设计的主要内容纵断面设计主要是依据道路等级、沿线自然条件和构造物限制标高等，确定路途合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。（2）纵断面设计的一般原则1）应满意纵坡及竖曲线的各项规定。2）纵坡应匀称平顺。变坡点尽量设置大半径竖曲线，尽量避开极限纵坡值；缓和坡段协作地形布设；垭口处纵坡应尽量放缓；越岭线应尽量避开设置反坡段（升坡段中的下坡损失）。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；沿河线路途标高应在设计洪水位0.5 m以上，并计入壅水高度及浪高的影响；稻田低湿路

34、段还应有最小填土高度的保证。对于桥梁标高，应在桥涵设计洪28水频率洪水位以上。4）纵断面设计应与平面线形和四周地形景观相协调，应考虑人体视觉心理上的要求，依据平竖曲线相协调（特殊是“平包竖”）及半径的均衡来确定纵面的设计线。5）应争取填挖平衡，尽量移挖作填，以节约土石方量，降低工程造价。6）依路途的性质要求，适当照看当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的要求。该路地处平原微丘区，农业土地资源珍贵，本项纵断面设计采纳小纵坡，微起伏与该区域农田相结合，尽量降低路堤高度，路途纵断面按百年一遇，设计洪水位的要求和确保路基处于干燥和中湿状态。对于桥梁标高，应在桥涵设计洪水频率洪水位以上。4.2 纵

35、断面设计的方法、步骤和应留意的问题（1）打算工作在图纸上标注里程桩号和地面标高，点绘地面线和平曲线示意图，同时收集和熟识相关资料。（2）标注限制点纵面限制点主要有路途起终点，重要桥涵，隧道进出口，路途交叉点，地质不良地段的最小填土高度和最大挖深，沿溪河线的洪水位，重要城镇通过点及受其它因素限制路途必需通过的标高限制点等。（3）试坡在已标出“限制点”的纵断面图上，依据技术和标准、选线意图，结合地形变更状况，在限制点间穿插和取值，试定出若干直坡线。对各种可能坡度线方案反复比较，最终确定出既符合技术标准，又满意限制点要求，且土石方较省的设计线作为初定坡度线。将前后坡度线延长交出变坡点初步位置。（4）

36、调坡调坡主要依据以下两方面进行：1）结合选线意图。将试坡线与选线时所考虑的坡度进行比较，两者应基本相符。若有脱离实际状况或考虑不周现象，则应全面分析，找出缘由，权衡利弊，确定取舍；2）比照技术标准。具体检查设计的最大（小）纵坡、坡长限制等是否满意规定，以及平纵组合是否适当，路途交叉、桥隧和接线等处的纵坡是否合理等。若发觉问题应刚好调整修正。调整坡度线的方法有平抬、平降、延长、缩短、变更纵坡度等。（5）依据横断面图核对纵坡线核对主要在有限制意义的特殊横断面图上进行。如选择高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其它重要限制点的断面等。（6）确定纵坡线经调整核对后，即可确定纵坡线。所谓定坡就是把

37、坡度值、变坡点位置（桩号）和高程确定下来。（7）设置竖曲线依据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素及各桩号的设计标高。4.3 纵坡及坡长设计4.3.1 坡长限制（1）最大坡长限制最大坡长限制是指限制汽车在坡道上行驶，当车速下降到最低容许速度时所行驶的距离。纵坡越陡，坡长越长，对行车影响也越大。主要表现在：行驶速度显著下降，甚至要换低排挡克服坡度阻力；易使水箱温度过高，导致汽车爬坡无力，甚至熄火；下坡行驶制动次数频繁，易使制动器发热失效，影响行车平安。因此必需限制纵坡长度。标注规定最大坡长如表4-1所示。表4-1 各级马路纵坡长度限制设计速度/（km/h）12010080604

38、03020纵坡坡度（）390010001100120047008009001000110011001200560070080090090010006500600700700800750050060083003004009200300（2）最小坡长限制最小坡长通常规定汽车以设计速度行驶915s的行程为宜，在高速路上，9s可满意行车及几何线形布设的要求，在低速路上应取大值。标准规定了各级道路最小坡长，如表4-2所示。表4-2 各级马路最小坡长 设计速度/（km/h）1201008060403020最小坡长/m一般值40035025020016013080最小值3002502001501201006

39、04.3.2 纵坡（1）最小纵坡最小纵坡是为纵向排水的须要，对横向排水不畅的路段所规定的纵坡最小值。在长路堑、低填方以及其他横向排水不通畅地段，为防止积水渗入路基而影响其稳定性，各级马路应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般状况下以不小于0.5%为宜。本设计中的最小纵坡为0.358，符合设计要求。（3）合成纵坡合成纵坡的计算公式为： （4-1）式中：合成纵坡（%）超高横坡度或路拱横坡度（%）；路途设计纵坡度（%）。合成纵坡是指道路纵坡和横坡的矢量和。为保证路面排水，查规范得知一级马路合成坡度必需小于10.5%，最小合成坡度不宜小于0.5%。本条马路的最大合成纵坡为，满意要求。4.4 竖曲线计算图

40、4-1竖曲线要素示意图竖曲线长度 （4-2）竖曲线切线长 （4-3）外距 （4-4）依据纵断面设计结果竖曲线表得知，起、终点及变坡点桩号和高程如下表4-3。表4-3 特殊点桩号及设计高桩号设计标高K0+00081.2587K0+69067.0003K1+30062.1496K2+290K2+928.06365.6869757.7775通过上表计算可得： 其中“-”表示坡度是下降的。变坡角 （4-5）当变坡角为负时，转坡点在竖曲线的上方，该竖曲线称凸形竖曲线。当变坡角为正时，转坡点在竖曲线的下方，该竖曲线称凹形竖曲线。（1）已知：第一个变坡点桩号K0+690.000。=，=， 为凹型曲线，拟定竖

41、曲线半径R=9000，带入上述公式则： 式中：L竖曲线长度（m）；w坡差（%）；R竖曲线半径（m）；E竖曲线外距（m）；T竖曲线切线长（m）。竖曲线起点桩号： 竖曲线终点桩号： 竖曲线起点高程： 竖曲线终点高程： （2）已知：其次个变坡点桩号K1+300.000。=，=， 为凹型曲线，拟定竖曲线半径R=9000，同理则： 竖曲线起点桩号： 竖曲线终点桩号： 竖曲线起点高程： 竖曲线终点高程： （3）已知：第三个变坡点桩号K2+290.000。=，=， 为凸型曲线，拟定竖曲线半径R=9000，同理则： 竖曲线起点桩号： 竖曲线终点桩号： 竖曲线起点高程： 竖曲线终点高程： 纵断面设计结果如表4-

42、4表4-4 纵断面设计结果变坡点前坡后坡半径（m）曲线长（m）外距（m）桩号设计高程K0+69067.000-2.0664%-0.7952%9000114.4080.1818K1+30062.1496-0.7952%0.3576%8000103.7520.150K2+29065.68970.3576%-1.240%9000143.7840.2871（4）竖曲线内桩号的高程计算：1）直坡段设计高程计算公式为： （4-6）式中：起点高程或已知的设计高程；坡长，未知点到已知点的坡长；两点之间的坡度，上坡为正，下坡为负。2）竖曲线上设计高程计算公式为： （4-7）式中：曲线上随意点到曲线起点的水平距离

43、。已知竖曲线交点K0+690处标高为67.0003，竖曲线半径为9000m，现计算随意一点K0+710处高程：横距：数据：则切线高程为设计高程为4.5 平纵组合设计4.5.1平纵组合设计原则（1）应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。任何使驾驶员感到茫然、迷惑和推断失误的线形，必需尽力避开，在视觉上能自然地诱导视线，是衡量平、纵线形组合优劣的最基本问题。（2）留意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用相关。对纵断面线形反复起伏，在平面上采纳高标准的线形是无意义的，反之亦然。（3）选择组合得当的合成坡度，以利于行车平安和路面排水。（4）留意与

44、道路四周环境的协作。它可以减轻驾驶员的疲惫和惊慌程度，并可起到引导视线的作用。4.5.2平纵组合设计要点（1）平、纵线形组台的基本要求1）当竖曲线与平曲线组合时，竖曲线宜包含在平曲线之内，且平曲线应稍长于竖曲线。这种布置通常称为平曲线与竖曲线的对应。其优点是：当车辆驶入凸形竖曲线的顶点之前，即能清晰地看到平曲线的始端，辨明转弯的走向，不致因推断错误而发生事故。若平、竖曲线的半径都很大，则平、竖曲线的位置可不受上述限制。若做不到竖曲线与平曲线较好的协作，且两者的半径都小于最小限度时，宁可把平、竖曲线拉开相当距离，使平曲线位于直坡段上或竖曲线位于直线上。2）要保持平曲线与竖曲线大小的均衡。平曲线与

45、竖曲线的大小假如不均衡，会给人以不舒适的感觉，失去了视觉上的均衡性。依据阅历，平曲线半径假如不大于，竖曲线的半径为平曲线的1020倍，便可达到线形的均衡性。3）当平曲线缓而长、纵断面坡差较小时，可不要求平、竖曲线一一对应，平曲线中可包含多个竖曲线或竖曲线略长于平曲线。4）要选择适当的合成坡度，合成坡度过大对行车不利，特殊是在冬季结冰期更危急；合成坡度过小对排水不利也影响行车，车辆行驶时有溅水干扰。虽然标准对合成坡度的最大允许值作了规定，但在进行平、纵面线形组合时，如条件可能，最好使合成坡度小于8，最小合成坡度不应小于0.5。（2）平纵组合的形式a.平面上为直线纵面也是直线构成具有恒等坡度的直线

46、；b.平面上为直线，纵面上是凹形竖曲线构成凹下去的直线；c.平面上为直线，纵面上是凸形竖曲线构成凸起的直线；d.平面上为曲线，纵面上为直线构成具有恒等坡度的平曲线；e.平面上为曲线，纵面上为凹形竖曲线构成凹下去的平曲线；f.平面上为曲线，纵面上为凸形竖曲线构成凸起的平曲线。其各个优缺点为：1）a型组合往往线形单调、枯燥，行车过程中视景缺乏变更，简洁使驾驶员产生疲惫和频繁起车。设计时应采纳画车道线、设标记、绿化，并与路侧设施协作等方法来调整单调的视觉，增进视线诱导。2）b型组合具有较好的视距条件，能给驾驶员以动的视觉效果，行车条件较好。设计时要留意避开采纳较短的凹形竖曲线，尤其在两个凹形竖曲线间

47、留意不要插入短的直坡段；在长直线末端不宜插入小半径的凹形竖曲线。3）c型组合视距条件差，线形单调，应留意避开，无法避开时应采纳较大的竖曲线半径；4）d型组合一般说来只要平曲线半径选择适当，纵坡不太陡，即可获得较好的视觉和心理感受；设计时须留意检查合成坡度是否超限。5）ef型组合设计是一种常见的又比较困难的组合形式。假如平、纵面线形几何要素的大小相宜，位置适当，均衡协调，可以获得视觉舒顺、视线诱导良好的立体线形。相反，则会出现一些不良的后果，设计时应引起特殊重视。第五章 道路横断面设计5.1 横断面布置（1）路基宽度据任务书知道马路等级为一级马路，车道数拟定双向四车道。一级马路的路基横断面采纳整

48、体式路基。整体式路基标准横断面有行车道、中间带（中心分隔带、左侧路缘带）、路肩（右侧硬路肩、土路肩）等部分组成，具体见图5-1所示。查马路工程技术标准得一级马路车速为 80Km/h四车道的路基宽度为24.5m，取设计车道宽度为3.75m，得总车道宽度为3.75415m，一级马路车速为80Km/h 设置硬路肩和土路肩，硬路肩宽度为2.52=5.0m，土路肩的宽度为0.752=1.5m，设置2m宽的中间带和0.52=1m宽的路缘带。图5-1 标准横断面示意图（2）路拱及路肩横坡度查马路工程技术标准得沥青混凝土及水泥混凝土路面路拱坡度均为12%，故取路拱坡度为2%；直线段的硬路肩应设置向外倾斜的横坡

49、，其坡度值应与行车道相同为2%，路途纵坡平缓，且设置拦水带时，其横坡值宜采纳3%4%；土路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%2%，故取土路肩横向坡度为3%。路拱坡度采纳双向坡面，由路中心向两侧倾斜。5.2 横断面设计步骤（1）依据地形图绘横断地面线。 （2）依据路途及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。（3）依据地质资料，示出土石界限、设计边坡度，并确定边沟形态和尺寸。 （4）绘横断面设计线，又叫“戴帽子”。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、

50、加宽等。（5）计算横断面面积（含填、挖方面积），并填于图上。5.3 超高、加宽设计与计算（1）加宽当平曲线半径大于250m时,可对平曲线不进行加宽,本次设计平曲线半径均大于250m，所以未对平曲线进行加宽设计。（2）超高设计与计算1）超高横坡度的规定当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应在曲线上设置超高。超高的横坡度依据马路等级、计算行车速度、平曲线半径，并结合路面类型、气候条件和车辆组成等条件确定。在确定超高时应留意以下几点：a.高速马路、一级马路的超高横坡不应大于10%，其他各级马路不大于8%（本次设计采纳6%）。b.在积雪、冰冻地区，最大超高不超过6%；c.各级马路圆曲线最小超高为直线

51、段的路拱坡度值；d.通过市镇或市镇连接而作为街道运用的马路，按规定设置超高有困难，且对车速有限制时，可按规范设置超高值。（3）超高缓和段长度的确定1）超高缓和段的计算超高缓和段的长度按式5-1计算： （5-1）式中：超高缓和段长度（m）；旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（m）；超高坡度与路拱坡度的代数差（%）；超高渐变率，即旋转轴与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘之间的相对坡度。其值如表5-1。表5-1 最大超高渐变率设计速度（km/h）超高旋转轴位置设计速度（km/h）超高旋转轴位置中线内边线中线内边线1201/2501/200401/1501/1001001/2251

52、/175301/1251/75801/2001/150201/1001/50601/1751/1252）超高缓和段的确定超高缓和段长度主要从两个方面来考虑：一是从行车舒适性来考虑，超高过度段应不小于按式（5-1）计算长度。但从利于解除路面雨水考虑，横坡度由2%（或1.5%）过渡到0%路段的超高渐变率不得小于1/300，即超高过渡段不能设置过长。确定超高过渡段缓和长度时应考虑以下几点：a.一般在确定缓和曲线长度时，已考虑了超高过渡段所需的最短长度，故应取超高过渡段与缓和曲线长度相等，即=b.若计算的，应修改平面线形，使得。当平面线形无法修改时，可将超高过渡起点前移，超高过渡在缓和曲线起点前的直线

53、路段起先。c.若，但只要超高渐变率P1/330,仍取 =。否则，超高过渡可设在缓和曲线某一区段内，全超高断面宜设在缓圆点或圆缓点处。本设计路途共有平曲线3处，其相关的数据见表5-2所示。表5-2 曲线超高元素表半径缓和曲线长度超高曲线一8501204%曲线二10001103%曲线三9001153%（3）第一个交点处缓和曲线计算过程1）依据马路等级、设计速度和平曲线半径查表得圆曲线得超高值新建马路采纳绕中心分隔中线旋转，超高渐变率所以超高缓和段长度2）缓和曲线，先取，然后检查横坡从路拱横坡（-2%）过渡到（4%）时得超高渐变率：所以可取（4）其次个交点处缓和曲线计算过程1）依据马路等级、设计速度和平曲线半径查表得圆曲线得超高值新建马路采纳绕中心分隔带边缘旋转，超高渐变率所以超高缓和段长度2）缓和曲线，先取，然后检查横坡从路拱横坡（-2%）过渡到（3%）时得超高渐变率：所以可取（5）第三个交点处缓和曲线计算过程1）依据马路等级、设计速度和平曲线半径查表得圆曲线得超高值新建马路采纳绕中心分隔带边缘旋转，超高渐变率所以超高缓和段长度2）缓和曲线，先取，然后检查横坡从路拱横坡（-2%）过渡到（3%）时得超高渐变率：所以可取5.4 曲线处超高计算设有中间带道路的的超高方式有三种，其中常用方法是绕中心分隔带边线旋转和绕各自行车道中线旋转。在超高过程中，内外