一级公路设计沥青路面论文23425

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1、摘 要本设计是某平原微丘区一级公路施工图设计，路线全长4047.21m，设计行车速度为80km/h，采用双向六车道整体式路基，路基宽度为32m，行车道宽度为11.75m，硬路肩宽度为2.5m，土路肩宽度为0.75m。主要设计内容有：选线定线、路线方案比选；平面线形设计，包括平曲线设计、里程桩号与坐标计算等；纵断面设计，包括纵坡设计、竖曲线设计、平纵组合设计等；横断面设计，选取有代表性的三公里路段进行横断面类型设计、超高设计、行车视距验算、土石方数量计算等；路基路面设计，包括路基形式选用，边坡稳定性验算，边坡防护，路面结构设计等； 排水设计；桥涵设计等。关键词：一级公路；设计；沥青路面60Abs

2、tractThis design is about one First class roads working drawing design in plain and rolling terrain. The rout length of the road is 4047.21 meters. The design speed limit is 80 kilometers per hour. The roadbed width is 32 meters, which form is integral two-way six lanes subgrade, and which is made u

3、p of carriageways with width of 11.75 meters, hard shoulder with width of 2.5 meters, road shoulder with width of 0.75 meter. The main design elements include: graphic design, including alignment alignment, line scheme comparison, horizontal curve design, the mileage calculation stake and coordinate

4、s; longitudinal design, including the longitudinal design, vertical curve design, level design, vertical combination; cross-sectional design, select a representative cross section forms three kilometers to the design, high design, traffic sight checking, earthwork quantity calculation; pavement desi

5、gn, including the selection of foundation form, checking the stability of slope, slope protection, pavement design; drainage design; bridge design.Key words: first class road; design; asphalt pavement 目 录第一章 绪论11.1 公路工程设计发展现状及意义11.2 公路工程设计发展趋势11.2.1 公路工程设计发展趋势11.2.2 我国公路工程设计发展趋势11.3 国内外研究综述1第二章 工程概况

6、32.1 沿线自然地理特征32.2 公路等级及主要技术指标42.2.1 道路等级确定42.2.2 主要技术指标5第三章 公路路线选线及比选73.1 道路选线一般原则73.2 选线的步骤和方法73.3 影响路线方案选择的主要因素83.4 平原区路线选线要点83.5 路线方案比选9第四章 路线设计104.1 路线平面设计104.1.1 平面线形设计要点104.1.2 平面要素组合类型114.1.3 平面线形要素组合计算124.2 路线纵断面设计144.2.1 纵坡设计要求154.2.2 纵坡设计的步骤164.2.3 竖曲线设计174.3 路线横断面设计184.3.1 横断面设计原则184.3.2

7、各项技术指标194.3.3 土石方计算224.3.4 路基土石方调配22第五章 路基路面设计265.1 路基设计概述265.1.1 横断面布置275.1.2 路基的类型与构造275.1.3 边坡设计285.1.4 路基边坡防护设计285.2 沥青路面结构设计285.2.1 设计原则285.2.2 设计步骤295.2.3 设计依据295.2.4 方案一结构厚度计算305.2.5 方案二结构厚度计算355.2.6 路面方案比选37第六章 排水设计386.1 排水的目的与意义386.2 路基路面排水设计一般原则386.3 排水设计步骤386.4 沟渠设计396.4.1 边沟设计396.4.2 排水沟

8、40第七章 桥梁设计417.1 概述417.2 桥涵设计的一般规定417.3 连续梁桥受力的特点417.4 预应力混凝土连续梁桥在我国的发展427.5 行车道板的内力计算42第八章 专题：挡土墙设计458.1 概述458.2 挡土墙的设计原则458.3 挡土墙设置一般规定468.4 挡土墙的布置468.5 沉降逢与伸缩缝478.6 挡土墙设计验算47第九章 工程预算539.1 概、预算的作用539.2 概预算编制原则及依据539.3 概、预算的编制步骤55参考文献59致 谢60河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪论第一章 绪论1.1 公路工程设计发展现状及意义二十一世纪，人类已经步入了信息时代

9、，人们的出行机会明显增多，这无疑要求社会的交通基础设施更加完善，更加快捷，更加舒适。随着科技的突飞猛进，无论发达国家还是发展中国家都投入了大量资金进行基础设施建设，公路已成为一个国家生产力是否发达的重要标志，也是一个国家综合国力的重要组成部分。改革开放以来，尽管我国公路建设取得了巨大成就，但由于公路交通基础设施薄弱，各地发展不平衡。与发达国家相比尚有较大差距，不能适应国民经济和社会发展的需。高等级公路车速高，通行能力大，行车道较多，而高等级公路设有中央分隔带，采用立体交叉，控制出入，同时具有较为完善的案例防护设施，因此，今后一段时期内，提高我国的公路工程设计的等级具有重要的意义。1.2 公路工

10、程设计发展趋势1.2.1 公路工程设计发展趋势公路设计应从使用者的视觉、心理出发研究公路的功能、美观及经济的一致性，同时应综合考虑。通视：要求路线各组成部分的空间位置配合协调，使司乘人员感到线形流畅、清晰、行驶舒适安全。导向：建立一个区域性的视觉系统，使司机在视觉所及的范围内，能预见到公路方向和路况的变化，并能及时采取安全的行驶措施。协调：使公路线形及沿线设施与沿途空间景观环境相协调。绿化：利用绿化来补充和改善沿线景观。1.2.2 我国公路工程设计发展趋势我国公路设计发展趋势应在绿色环保方面应有新的技术突破，要特别注重道路工程建设与沿线周边的“生态、旅游、景观”的协调，为未来的交通基础工程建设

11、持续发展，打下良好的基础。1.3 国内外研究综述公路货物运输是现代运输主要方式之一，同时，也是构成陆上货物运输的两个基本运输方式之一。它在整个运输领域中占有重要的地位，并发挥着愈来愈重要的作用。目前，全世界机动车总数已达4亿多辆，全世界现代交通网中，公路线长占23，约达2千万公里，公路运输所完成的货物运输量占整个货物运输量的80左右，货物周转量占10。在一些工业发达国家，公路运输的货物运输量、周转量在各种运输方式中都名列前茅，公路运输已成为一个不可缺少的重要组成部分。公路运输是一种机动灵活、简捷方便的运输方式，在短途货物集散运转上，它比铁路、航空运输具有更大的优越性，尤其在实现“门到门”的运输

12、中，其重要性更为显著。改革开放以来，我国的国民经济有了迅速的发展，公路基础设施建设日新月异，伴随着公路网技术水平的提高、汽车工业的不断进步，公路货物运输在综合运输体系中占有越来越重要的地位。公路货物运输无论在运输量绝对水平或在全社会货物运输中所占比重均有较大幅度的提高。伴随着商品经济的日益活跃，区域间经济交往和货物交流的日趋频繁和道路条件的改善，货物运输平均运距也有所提高。公路货运市场也发生了巨大的变化，改革开放打破了计划经济时期国有运输企业在运输市场中一统天下的局面，市场主体多元化日趋明显；为了满足国民经济对公路运输新需求，公路货物运输生产方式和经营内容不断扩展，包括传统的整车运输、零担运输

13、以及集装箱、大件笨重货物、危险品货物运输等不断发展和完善，快件运输、社会性储运服务等也暂露头角；运输市场的多元化和运力的快速发展，使得为车货双方提供配载、货运代理和货运信息的货运服务业应运而生；公路运输市场调控和管理体系已初步建立。存在的主要问题但是也应看到，我国公路货运由于历史原因，从运输组织形式到经营管理水平，与国外发达国家相比，甚至与国内其它运输方式相比仍有一定的差距。虽然自改革开放以来，一些高效的运输生产组织方式，如零担和集装箱运输等，为改变公路货物运输行业长期以来滞后于国民经济发展的现状起到了积极的作用，但是由于客观条件和公路运输管理体制等主管原因的制约，汽车货物运输的机动灵活、运达

14、速度高的优势仍一直未真正彻底体现出来。通过对我国公路货运业的现状分析，影响我国公路货运发展的诸多因素依然存在。就公路运输业而言，欧美、日本等经济发达国家的公路运输结构体系，经历了网络扩张、扩大能力、到快捷、高效的发展过程。早在第二次世界大战以后，道路运输首先在几个发达国家迅速地发展起来。我国公路建设方面成就十分显著。国家在基础建设资金的大规模连续投入之后,公路基础设施显著改善,公路路网也更加合理。2007年完成了公路投资6489.91亿元,其中高速公路5.39万公里、一级公路5.01万公里、二级公路27.64万公里、三级公路36.39万公里、四级公路179.10万公里、等外公路104.83万公

15、里。全年新、改建农村公路42.3万公里总里程达313.44万公里。乡镇通公路率达98.54,村通公路率达88.15。基本上形成了以高速公路为主体的国道主干线。河南理工大学本科毕业设计 第二章 工程概况第二章 工程概况2.1 沿线自然地理特征无锡地区地处上海、南京、苏州三大城市之间。位于太湖北岸。无锡市历为苏南镇江以东三角州平原内主要工业基地和经济中心之一。路线经地区为无锡市辖地区，属公路自然区划的1区长江下游平原湿润区。本段工程为无锡至常熟一级公路(第一标段)设计，道路等级为一级公路，设计车速为V=80Km/h，设计车道为双向六车道。（1）气候特点路线所经地区，属全国道路气候分区巨日区，不冰冻

16、、中湿区。区内湿热度高，温暖湿润。最高月平均地温达3035，一月份平均气温在316左右，七月份平均气温2430之间，属亚热带气候。（2）降水量及地下水路线所经地区，年降水量多，年降水量10001400mm之间，常年为1200mm左右。潮湿系数一般为1.01.5，最高月潮湿系数2.53.5。雨型主要为春雨和梅雨，且梅雨期较长，该地区属中国暴雨分区第四区，地下水埋深一般为1.5米，丘陵地区为2米左右。（3）地形与地貌该地区地处沿江、滨海的地理位置，具有以平原为主，兼有低山丘陵的地形特点，地貌类型：内型为冲积平原和湿润丘陵低山。在地形和气候的综合影响下，本区河川密布、湖泊成群，且终年有水。河流内水量

17、充沛，季节变化不大，泥沙含量小，陆地水面约占总土地面积的8左右。（4）地质与土质在平原地区，地表上层覆盖较厚一般15米左右；在地面自然横坡大于15的丘陵低山地带，上层覆盖厚度一般为10米左右。该地区水稻田分布广泛，土质属红粘性土及砖红粘性土，属高液限粘性土，呈中密状态。本地区岩石埋藏较深，开采不易，一般砂石料缺乏。按施工难易程度分，土质25为松土，75为普通土，丘陵地带埋藏较深的岩石主要是石灰岩和花岗岩，为坚石，强度3级。（5）植被与作物等概况路线所经地区属中国自然地理区划的1区，自然地理特征为亚热带绿林，四季分明。农业以水田为主，一年二熟，主要农作物为水稻等，为我国重要的商品粮基地。经济物种

18、类多，以油菜、棉花、麻类为主。丘陵地区其竹、木等分布广泛。林木地带，其郁闭度约为80左右，本区水力资源丰富，日照时间长，自然条件优越，具有综合发展农、牧、林、副、渔业的巨大潜力。2.2 公路等级及主要技术指标2.2.1 道路等级确定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

19、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50001

20、5000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。（1）已知资料 预测远景交通量组成（见表2-1）。表2-1 预测交通量组成汽车车型前轴重（kN）后轴重（kN）后轴数（kN）后轴轮组数后轴距（cm）交通量（辆/日）奔驰LPK70922.0044.001双01500表2-1 续汽车车型前轴重（kN）后轴重（kN）后轴

21、数（kN）后轴轮组数后轴距（cm）交通量（辆/日）江淮HF15045.10101.501双0660东风EQ15525.7070.102双2730江淮HK691128.3069.301双0640黄海DD69056.00104.002双4820东风SP913520.2072.302双4810（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见表2-2。表2-2 各车型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1.519座的客车和载质量2t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车换算成小客车后交通

22、量处于2500055000之间，根据公路路线设计规范JTG D202006拟定该公路等级为六车道一级公路，设计车速为80km/h。2.2.2 主要技术指标（1）车道宽度（见表2-3）表2-3 各级公路设计宽度设计行车速（km/h）12010080604030204.982车道宽度（m）3.753.753.753.503.503.253.00(单车道时为3.50)（2）路基宽度（见表2-4）表2-4 各级公路路基宽度设计速度(km/h)8060403020路基宽度(m)一般值12.0010.008.507.506.50（双车道）4.50（单车道）表2-4续设计速度(km/h)8060403020

23、路基宽度(m)最小值10.008.50（3）路肩宽度（见表2-5）表2-5 各级公路路肩宽度设计速度（km/h)高速公路、一级公路二、三、四级公路12010080608060403020右侧硬路肩宽度（m）一般值3.00或3.503.002.502.501.500.75最小值3.002.501.501.500.750.25土路肩宽度（m)一般值0.750.750.750.500.750.750.750.500.25双车道0.50单车道最小值0.750.750.750.500.500.50河南理工大学本科毕业设计 第三章 公路路线选线及比选第三章 公路路线选线及比选3.1 道路选线一般原则路线是

24、道路的骨架，它的优劣关系到道路本身功能的发挥和在路网中能否起到应有的作用。选线要综合考虑多种因素，妥善处理好各方面的关系，其基本原则如下：（1）在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段以路线方案作深入、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）路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。路线设计应注意立体线形设计中平、纵、横面的舒顺、合理配合。在工程量增加不大时，平、纵面应尽量采用较高的技术指标。不要轻易采用最小指标或极限指标，也不应不顾工程量的大幅增加而版面追求高指标。（3）选线应注意同农田基本建设相配合，

25、做少占田地，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，注意由于修建道路及汽车运行所产生的影响和污染问题。平原微丘区公路选线就着重受以下影响因素：填方、取土、弃土对农业资源、土壤耕作条件的影响；对农田水利排灌系统的影响；路面径流对养殖业水体的影响。3.2 选线的步骤和方法道路选线得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

26、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的布置下来。（1） 全面布局全面布局是解决路线基本走向的全局性工作，就是在起点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带。具体在方案比选中体现。路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应，限制和影响道路的走向的因素很多。主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网络中的任务和作用。而客观条件就是指道路所经过地区原有交通的布局，城镇以及地形、地质，水文气象等自然条件。上述主观条件是道路选县的主要依据，而客观条件是道

27、路选线必须考虑的因素。（2） 逐段安排在路线基本走向已经确定的基础上，根据地形平坦与复杂程度不同，可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法，插出一系列控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段，眼神相邻直线的交点，即为路线的转角点。（3） 具体定线在逐点安排的小控制点间，根据技术标准的结合，自然条件，综合考虑平纵横三方面因素。随后拟定出曲线的半径，至此定线工作才基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形情况，全面考虑前后线性衔接与平纵横综合关系，恰当地选用合适的技术指标，使整个线形得以连贯顺畅协调。3.3 影响路线方案选择的主要因素影响路线方案选择的因素很多，应综合考虑以下主要因素：（1

28、）路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，改革开放、综合利用等重要方针的体现。（2）路线在铁路、公路、水运、航空等综合交通运输系统中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系，以及与沿线农田水利等建设的配合及使用情况。（3）沿线自然条件的影响。地形、地质、水文、气象等自然条件，决定了工程难易和运营质量，对选择路线走向有直接的影响。对于严重不良地质的地区、高烈度地震区以及高大山岭、困难峡谷等自然障碍，选线时宜考虑绕避。（4）设计道路主要技术标准和施工条件的影响。（5）其他如与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的联系等。3.4 平原区路线选线要点（1）正确处理道路与农业的

29、关系，平原区农田成片，渠道纵横交错，选线应从支援农业着眼，处理好相关问题。（2）合理考虑路线与城镇的联系，平原区有较多的城镇村庄、工业及其他设施，选线应以绕避为主，尽量不破坏或少破坏，并采用较高的技术指标通过。（3）处理好路线与桥位的关系。（4）注意土壤水文条件，平原地区的土壤水文条件较差，因此应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线。（5）正确处理新、旧路的关系，平原地区通常有较宽的人行大路或等级不高的公路，当设计交通量很大，需要新建公路时，应分别情况处理好新、旧路的关系。（6）尽量靠近建筑材料产地，平原地区一般缺乏砂石建筑材料，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。3.5

30、 路线方案比选无锡至常熟一级公路第一标段根据公路网规划要求按一级路标准进行勘查，共勘查了两个方案。各方案的主要指标汇总见表3-1。表3-1 各方案主要指标比较表评价指标单位第一方案第二方案路线长度km4047.214056.73交点数个22工程数量土石方m27036.33746405.38小桥m/座150/1150/2涵洞道03防护m115.6631.2比选结果，第二方案路线较长，且填、挖土石方量较大，用地较多，涵洞及防护工程量都较高，费用也很高，最后推荐路线较短、线形标准较高、用地最省、造价也较低的第一方案。河南理工大学本科毕业设计 第四章 路线设计第四章 路线设计4.1 路线平面设计4.1

31、.1 平面线形设计要点平面线形应直捷、流畅，与地形、地物相适应，与周围环境相协调，在地势平坦开阔的平原微丘区，路线直捷舒顺，平面线形三要素中直线所占比例较大。保持平面线形的均衡与连续，为使一条道路上的车辆尽量以均匀速度行驶，应注意各线形要素保持连续、均衡，避免出现技术指标的突变。注意与纵断面设计相协调，在平面线形设计中，应考虑纵断面设计的要求，与纵断面线形相协调。平曲线应有足够的长度，汽车在道路的曲线路段上行驶，如平曲线长度过短，驾驶员需急转转向盘，在高速行驶时是不安全的，也会使离心加速度变化率过大，使乘客感到不舒适，当道路转角很小时，容易产生曲线半径很小的错觉。因此，平曲线应有一定长度。（1

32、）圆曲线最小半径（见表4-1）表4-1 各级公路圆曲线最小半径设计速度(km/h)1201008060403020圆曲线最小半径（m）一般值10007004002001006530最小值650400250125603015（2）圆曲线最大半径选用圆曲线半径时，最大半径一般不超过10000m。（3）圆曲线超高 圆曲线最大超高见表4-2。表4-2 圆曲线最大超高公路等级高速公路、一级公路二、三、四级公路一般地区（%）8或108积雪冰冻地区（%）6各级公路圆曲线部分的最小超高值应与该公路直线部分的正常路拱横坡度值一致。（4）缓和曲线最小长度（见表4-3）表4-3 缓和曲线最小长度设计速度(km/h)

33、1201008060403020回旋线最小长度(m)100857050352520（5）平曲线最小长度（见表4-4）表4-4 平曲线最小长度设计速度(km/h)1201008060403020平曲线最小长度（m）一般值600500400300200150100最小值2001701401007050404.1.2 平面要素组合类型（1）基本型曲线如下图4-1，按直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线的顺序组合的线形。适用场合：交点间距不受限。 从线形的协调性出发，宜将回旋线、圆曲线、回旋线之长度比设计成1：1：11：2：1。并注意满足设置基本型曲线的几何条件： 2 （4-1）式中：路线转角（）； 回

34、旋线角（）。图4-1 基本型曲线（2）S形曲线（见图4-2）两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合。适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。S形相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等。当采用不同的参数时，A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。在S形曲线上，两个反向回旋线之间不设直线，是行驶力学上所希望的。不得已插入直线时，必须尽量地短，其短直线的长度或重合段的长度应符合下式（4-2）： （4-2）式中：l反向回旋线间短直线或重合段的长度。 S型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：R2/R1=11/3。图 4-2 S形曲线示意图4.1.3 平面线形要素组合计算按直线缓和曲线圆曲线缓和曲线直

35、线的顺序组合而成的曲线。这种线形是经常采用的。如下图4-3。在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小，外还要考虑超高和加宽的要求，所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。图4-3 基本型平曲线计算公式：内移值 （4-3）切线增 （4-4）总切线长 （4-5）缓和曲线 （4-6）平曲线长 （4-7）外 距 （4-8）JD1处平曲线要素计算设计速度V=80km/h，R=800m，交点桩号K0+670.624，转角= 293217。（1）计算缓和曲线LS （离心加速度变化率取0.6）为满足视觉要求取，另R=800远大于100，可取A=，则则根据公路工程技术标准

36、（JTG B012003）规定，V=80km/h时，缓和曲线最小长度为70。综上，本设计采用。（2）平曲线各要素计算内移值 切线增长值 切线长 缓和曲线角 平曲线长 外 距 （3）曲线主点桩号计算 （4-9）代入公式得：ZH （4-10）代入公式得：HY （4-11） （4-12）代入公式得：QZ （4-13）代入公式得：HZ其他点计算结果见附表直曲转角表。(4)主点坐标计算交点间距计算公式为 （4-14）导线方位角计算公式为 （4-15）由此计算出起点、交点、终点的坐标如下：QD：（23968.24465,93268.62151）JD1：（23588.22452,93821.18023）JD

37、2：（23526.98678,94523.94941）ZD：（23231.47327,95117.05373）其他点计算结果见主点坐标表。4.2 路线纵断面设计纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等的要求对纵坡的大小，长短，前后的纵坡情况，竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造价省，运营费用较少的目的。该路地处平原区，土地资源宝贵，本项纵断面设

38、计采用小纵坡，微起伏与该区域农田相结合，尽量降低路堤高度，路线纵断面按百年一遇，设计洪水位的要求和确保路基处于干燥和中湿状态，所需的最小填筑高度来控制标高线形设计上避免出现断背曲线，反向竖曲线之间直线长度不足3秒行程的则加大竖曲线半径，使竖曲线首尾相接。此外，所选用的半径还满足行车视距的要求，另外，竖曲线的纵坡最小采用0.3%以保证排水要求。4.2.1 纵坡设计要求（1）设计必须满足标准的各项规范。（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、

39、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。（4）应尽量做到填挖平衡，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。具体规范规定如下：（一）最大纵坡最大纵坡见（表4-5）表4-5 最大纵坡设计时速（km/h）1201008060403020最大纵坡（%）3456789在挖方路段、设置边沟的低填方路段和其他横向排水不畅的路段，为了保证排水，防止水渗入路基而影响路基的稳定性

40、，应设置不小于0.3%的纵坡（一般情况下以采用不小于0.5%为宜）。（二）最小坡长（见表4-6）表4-6 最小坡长设计速度（km/h）1201008060403020最小坡长（m）30025020015012010060连续上坡（或下坡）时，应在不大于上面所规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应符合纵坡长度的规定。（三）最大坡长（见表4-7）表4-7 最大坡长设计速度(km/h)1201008060403020纵坡坡度（%）3900100011001200470080090010001100110012005600700800900900100065006007

41、0070080075005006008300300400920030010200（四）竖曲线最小半径和最小长度(见表4-8)表4-8 竖曲线指标凸形竖曲线半径（m）一般值4500极限值3000凹形竖曲线半径（m）一般值3000极限值2000竖曲线最小长度（m）凸曲线70凹曲线704.2.2 纵坡设计的步骤（1）准备工作：在坐标纸上，按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线。（2）标注控制点：如路线起、终点，越岭垭口，重要桥涵，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，平面交叉和立体交叉点，城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等。（3） 试坡：在已标出“控制点”的纵

42、断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，以控制点为依据，穿插与取直，试定出若干直坡线。反复比较各种可能的方案，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定试坡线，将坡度线延长交出变坡点的初步位置。（4） 调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵组合是否适当等，若有问题应进行调整。（5） 核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖，作横断面设计图，检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况，若有问题应调整。（6） 定坡：经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。变坡点一般要调整到

43、10m的整桩号上。（7）公路工程技术标准（JTG B012003）规定，连续上坡(或下坡)时，应在不大于规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3，其长度应符合纵坡长度的规定。若地形限制不严，当设计速度60km/h时缓和路段宜小于2%，其长度为设置竖曲线后的直线段的长度。4.2.3 竖曲线设计竖曲线是指在道路纵坡的变坡处设置的竖向曲线。竖曲线的作用是为满足行车平顺、舒适及视距的需要。设计时充分结合纵断面设计原则和要求，并依据规范的规定合理的选择了半径。该公路全长4047.21m，变坡点桩号：K0+780，变坡点高程：222.524m，(1)竖曲线要素计算=-1.0035-0.3

44、427=-1.3462（凸）曲线长： （4-16）代入公式得：L切线长： （4-17）代入公式得：T外 距： （4-18）代入公式得：E(2)竖曲线设计高程计算起点桩号=(K0+780.000)-266.278=K0+513.722起点设计高程=222.524-266.2780.003427=221.611终点桩号=( K0+780)+266.278=K1+046.278横距=（K1+046.278）-（K0+513.722）=532.556竖距 （4-19）代入公式得：h切线高程=221.611+532.5560.003427=223.436终点设计高程=223.436-3.585=219.

45、851其他桩号计算结果见附表竖曲线表。4.3 路线横断面设计道路横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的，横断面设计应满足如下要求：横断面设计应符合公路建设的基本原则和现行公路路线设计规范JTGD202006规定的具体要求。设计前要充分了解工程地质和水文等自然条件，并确定公路等级、行车要求、自然条件结合施工方法，做出正确合理的设计。设计时要兼顾当地基本建设的需要，尽可能与之间配合，不能任意减、并农田排灌沟渠，当灌溉沟渠必须沿路基通过时，如流量较小，纵坡适宜，可考虑与路基边沟合并，但边沟断面应适当加大。

46、地面水和地下水严重影响路基的强度和稳定性，须采取拦截或迅速排至路基外的措施。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑进行设计。行车道的宽度要根据车辆宽度、设计交通量、交通组成和汽车行驶速度来确定。4.3.1 横断面设计原则（1）设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。（2）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。（3）还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。

47、对于地形陡峭、有高天深挖的边坡，应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，保证路基稳定。（4）沿河及受水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。（5）当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实，使路面具有一定的防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。（6）路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。公路是一带状结构物，垂直于路中心线方向上的剖面叫横断面，这个剖面的图形叫横断面图。4.3.2 各项技术指标本设计公路等级为一级，设计车速80km/h，横断面组成为：行车道宽度： 11.252=22.5m硬路肩

48、宽： 2.52=5m土路肩宽： 0.752=1.5m中分带： (1+0.5)2=3m路基宽度： 22.5+5+1.5+3=32m（一）路拱坡度为了路面排水顺畅和保证行车安全、平稳，坡度过小则排水不畅，且不利于行驶安全，所以路拱坡度应限制在一定的范围内。根据路面类型和当地自然条件，本设计采用2.0%的路拱横坡，路拱形式采用直线形，以路中线为基点，设置双向路拱横坡。（二）路肩坡度路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大于1%2%，根据本地地形条件，取路肩横向坡度为3%。（三）超高与加宽设计（1）为了抵消曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的超高形式。当设计时速80km/h，路

49、线设计中平曲线的半径R2500m时，必须设置超高段。设计中JD1、JD2处半径均小于2500m，所以均要设置超高。超高值计算公式如下： （4-20） （4-21）表4-9 圆曲线超高表交点半径R（m）Ih(%)JD18000.037-0.03JD29200.036-0.03（2）超高过渡方式本道路设有中间带，采用绕中央分隔带边缘旋转的方式进行超高过渡。（3)超高缓和段：由直线段的双向横坡断面渐变到圆曲线段全超高的单向横坡断面，其间必须设超高缓和段,公路超高缓和段长度按下式计算： （4-22）式中： Lc超高缓和段长度(m)； B旋转轴至行车道外侧边缘的宽度。本设计取8.5m； 超高坡度与路拱坡

50、度代数差(%)； p超高渐变率，采用1/150；超高缓和段长度确定主要从两个方面来考虑：一是从行车舒适性来考虑，缓和段长度越长越好；二是从横向排水来考虑，缓和段长度短些好。确定缓和段长度Lc时应考虑一下几点：一般情况下，取Lc=Ls(缓和曲线长度），即超高过渡段在缓和曲线全长范围内进行。若LsLc，但只要横坡从路拱坡度过渡到超高横坡时，超高渐变率P1/330,仍取Lc=Ls。（4）绕中央分隔带边线旋转超高值计算（见表4-10）表4-10 绕中央分隔带边线旋转超高值计算超高位置计算公式X距离处行车道横坡值备注外侧C1. 计算结果为与设计高之差2. 设计高程为中央分隔带外侧边缘D点的高程3. x=

51、Lc时为圆曲线上的超高值D0内侧C0D（四）超高计算以正线JD1为例进行计算。R=800m，Ls=200m, ZH=K2+162.912,路拱坡度2%，土路肩横坡3%。确定超高缓和段长缓和曲线Ls=200mLc=58.75m。取Lc=200m时，横坡从路拱坡度过渡到超高横坡时的超高渐变率： 取Lc=Ls=200，p即为1/227.7。计算超高值其他超高值见附表路基超高加宽表。（五）视距验算一级公路应满足停车视距的要求，故由相关规范可知：设计速度为80 km/h时，会车视距S=110。第一个转角处平曲线视距计算：感觉和制动反应的总时间t=2.5s，在该时间内汽车行驶的距离S1为 （4-23）得：

52、制动距离 （4-24）得：故满足停车视距的要求（六）边坡设计查公路路基设计规范(JTG D132004) 可得路基边坡坡度一般在1：0.51：1.5之内，所以取路堤边坡坡度为1：0.5，路堑边坡坡度为1：1.5。4.3.3 土石方计算用棱台法结合几何图形法算得路基填挖方数量，填挖方分别计算，填方扣除路面结构层厚度，挖方不扣除。得到每个桩号断面的填挖土石方量。根据两桩号里程差及断面面积，按平均断面法算得两桩号间的土石方数量。填挖部分分别计算，算得后填入路基土石方数量计算表,计算结果见土石方Excel表。若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两断面之间为一棱柱体其体积的计算公式为：

53、V=（A1+A2）L/2 （4-25）式中：V体积，即土石方数量（m3）；A1、A2分别为相邻两断面的面积（m2）；L相邻断面之间的距离（m）。此法计算简易，较为常用，一般称之为“平均断面法”。土石方数量计算应注意的问题：（1）填挖方数量分别计算，（填挖方面积分别计算）；（2）土石方应分别计算，（土石面积分别计算）；（3）换土、挖淤泥或挖台阶等部分应计算挖方工程量，同时还应计算填方工程量；（4）路基填、挖方数量中应考虑路面所占的体积，（填方扣除、挖方增加）；（5）路基土石方数量中应扣除大中桥所占的体积，小桥及涵洞可不予考虑。填挖土方数量见附表土方计算表。4.3.4 路基土石方调配土石方调配的目

54、的是为确定填方用土的来源、挖方弃土的去向，以及计价土石方的数量和运量等。通过调配，合理地解决各路段土石方平衡与利用问题，使从路堑挖出的土石方，在经济合理的调运条件下移挖作填，达到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和弃土，以减少耕地占用，降低公路造价，减轻以对环境的破坏。（一）调配要求土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。纵向调运的最远距离一般应小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距。土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响，对

55、于取土和弃土地点应事先同地方商量。不同性质的土石应分别调配。回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。（二）土石方调配原则在半填半挖的断面中，应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，多余的土石方再作纵向调配，以减少总的运量。土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不作跨越运输，同时应注意施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土。为使调配合理，必须根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借。土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题，但这不是唯一的指标，还要综合考虑弃方和借方的占地，赔偿青苗损失及对农业生产影响等。有时路堑的挖方纵调作路堤的填方，虽然运距超出一些，运输费用可能高一些，但如能少占地、少影响农业生产，这样对整体来说未必是不经济的。不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。位于山坡上的回头曲线路段，要优先考虑上下线的土方竖向调运。土方调配对于借土和弃土事先同地方商量，妥善处理。借土应结合地