交通土建毕业设计说明书

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1、 贵州大学本科毕业设计 第 VI 页目 录摘 要IVAbstractV前 言VI第1章 概 述11.1 地区概况11.1.1 项目建设背景11.1.2 工程实施可行性论证11.2 沿线地貌、地形、地质及自然地理特征11.2.1 自然情况对道路选线的影响11.2.2 自然情况对道路路基路面设计的影响21.3 公路等级及其主要技术标准的论证与确定3第2章 公路技术指标的计算与验证52.1 平面设计技术指标的确定52.1.1 直线52.1.2 圆曲线52.1.3 缓和曲线72.1.4 行车视距72.1.5 平面视距的保证82.2 纵断面设计技术指标的确定72.2.1 纵坡72.2.2 竖曲线92.3

2、 路基102.3.1 路基设计的基本要求102.3.2 路基宽度102.3.3 路基高度102.3.4 路基压实102.3.5 边坡坡度112.4 路面要求112.4.1 路面设计的基本要求112.4.2 路面等级112.4.3 路拱坡度122.4.4 路面排水12第3章 路线设计133.1 选线和定线143.1.1 纸上定线153.1.2 越岭线153.2 路线的平面设计163.2.1 公路路线平面设计原则：163.2.2 路线交点坐标与路线转角的确定173.2.3 平曲线要素确定173.2.4 两方案平面设计173.3 纵断面设计183.3.1 注意平纵配合183.3.2 竖曲线要素的确定

3、183.3.3 两方案纵断面设计193.4两个方案的优劣评价203.4.1 路线方案比选的评价指标203.4.2 方案的比选20第4章 路基设计224.1 横断面设计224.1.1 横断面的组成224.1.2 路拱的确定224.1.3 弯道的超高与加宽224.1.4 陡坡路堤的稳定性检验224.1.5 取土坑、弃土堆、护坡道234.2 路基综合排水设计234.2.1 边沟设计244.2.2 截水沟254.2.3 排水沟264.2.4 沟渠加固264.2.5 排水系统总体规划264.3 路基边坡设计264.3.1 路堤边坡274.3.2 路堑边坡274.4 防护工程设计274.4.1 植物防护2

4、74.4.2 砌石护坡28第5章 新技术在毕业设计中的应用29结 语36参考文献37致 谢38附 录39玉(舍)马(场桥) 二级公路设计(K18+000K20+000)摘 要 按照设计任务书的要求，本设计是贵州六盘水市玉舍至马场桥的一段二级公路设计。根据当地政治、经济、文化、交通、地形等因素综合考虑，拟建成双向双车道。设计速度为40km/h（山岭重丘区），全长2.118千米，路面宽7m,路基宽度为8.5米，最小平曲线半径为60米，平曲线最小长度为114m。最大纵坡为6.872%，最小纵坡为3.326%，最小坡长为130.6米。设有涵洞3座.设计内容包括路线方案论证与比选、路线的平、纵、横设计、

5、路基设计、等内容。在设计中参考了四年中所学到的绝大部分专业课程教材、部分基础课程教材，以及交通部部颁规范和部分国内外先进理论及经验。关键词： 玉舍；马场桥；二级公路；K18+000K20+000；路线设计； Jade (up) the horse (field bridge) level 2 highway design (K0 + 000 K2 + 000)AbstractAccording to the requirement of design project, the design is guizhou liupanshui city jade pieces of a bridge t

6、o the racecourse secondary highway design. According to local political, economic, cultural and transportation, considering the factors, plan to build dual-lane two-way. Design speed is 40 km/h (mountains authors), the 2.118 km, the road wide 7 m, roadbed width is 8.5 meters, the minimum plane curve

7、 radius for 60 meters, the minimum plane curve length is 114 m. The biggest longitudinal gradient is 6.872%, and the minimum longitudinal gradient is 3.326%, the minimum slope length of 130.6 meters. With a culvert. Design content including route plan than the election, the demonstration and the sca

8、le of the route, the longitudinal and lateral design, roadbed design, etc. In the design of reference for four years to learn in most of the professional course teaching material, partial foundation course teaching material, and the ministry of communications is the first-class standard and part of

9、the domestic and international advanced theory and experience. Keywords: jade pieces; The racecourse bridge; Secondary roads; K18 + 000 K20 + 000; Route design。 前 言目的在于培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和技能、解决工程问题的能力，在指导老师的指导下，学习独立的较系统的全面完成一段公路的技术设计，使学生基本上掌握公路设计的全过程，学会考虑问题、分析问题的方法，进步巩固所学的课程，并在探讨学习一些新的专业知识，培养学尘独立工作

10、的能力，解决实际问题的能力以及查阅参考书(及资料)与进一步熟悉、应用和理解(标准)(规范手册)的能力。改革开放以来，我国公路建设取得了巨大的成就，到2004年底，中国公路通车总里程已经达到了185.6万公里，居世界第三位，其中高速公路通车总里程达到了3.42万公里，居世界第二。虽然取得了很大的成就，但是我国公路数量仍然相对较少，而且等级偏低，多为三四级公路，且路面质量差，拉远不能适应现代化的需要。现在，公路建设从改革开放初期，以量的扩张为主，开始转向质的发展提高阶段，同时，在建设中也遇到了病害与灾害预防工程建设与环境保护的一系列问题。主要研究或者设计内容，需要解决的关键问题及思路有：道路等级的

11、确定、公路技术指标的计算与验证、路线方案的拟定与比选、路线平纵线性的组合与分析、路面类型的选择与结构设计、道路横断面(路基设计)。 贵州大学本科毕业设计 第 39 页第1章 概 述1.1地区概况1.1.1项目建设背景贵州地处云贵高原，山高谷深，沟壑纵横。“连峰际天、飞鸟不通”是古人对其交通闭塞的怨叹。反观黔道近50年来的沧桑之变，贵州人民勤劳勇敢，艰苦奋斗，逢山开路，遇涧架桥、炸礁清淤、疏通航道。如今的黔道不再难，天堑变坦途。六盘水市地处贵州西部，气候呈副热带高原性季风气候，气候温和，夏无酷暑，冬无严寒。气象水文条件差异大，大部分地区年平均气温为13-14，山区公路多，受地形、地质、水文等条件

12、影响大，公路病害多，有相当一部分是靠以工代赈和交通扶贫等少量资金投入，以民工建勤的方式修建的，公路基础起点低，桥涵和防护工程严重不足，不少公路遭受滑坡、水毁、坡面坍塌、翻浆等侵害比较严重。加之由于养护资金不足，重建轻养，病害得不到彻底根治，车辆往往无法正常通行，速度缓慢，无安全保障，路况总体较差。1.1.2工程实施可行性论证该地区地面起伏，山岭连绵，属于山岭重丘区，仅靠等外路不利于城镇居民交往及对外发展，沿线砂石材料丰富，有小型的采石场和石灰厂，提供了良好的基层材料，施工时可因地制宜，就地取材；本项目是玉舍到马场桥镇主要交通干道中的一段，建成后既可缓解交通状况，开发区域经济，又可促进小型厂企的

13、投产扩产，故而可以充分调动广大群众筑路的积极性，通过多种渠道，多形式的筹集资金，因此，为了达到方便快捷，促进经济的发展的要求，有必要，有能力在两地间修一条等级较高的公路。1.2沿线地貌、地形、地质及自然地理特征1.2.1自然情况对道路选线的影响本设计的路段所在地区处于贵州省东北部，途经当地重要农业区，选线时应尽量不占或少占农田。该地区属于山岭重丘区，地势起伏较大，地形错综复杂，应综合考虑平，纵，横三者的关系，适当的掌握标准，提高线形质量。1.2.2自然情况对道路路基路面设计的影响(1) 地质条件沿线山体稳定，无不良地质状况，山坡上表面为26米砂粘土层，以下是砂质土夹石，石屑，碎石土，山顶多有碎

14、落现象，在碎落带地区设置碎落台，以堆积碎落岩屑和土石，便于养护时清理。(2) 气候条件 该路段所在地区处于孟加拉湾水汽环流、西伯利亚冷气环流和太平洋副热带高压环流交汇区，雨水充沛，气温适宜。该类气候一般不会对道路工程造成负面影响，但地区雨量充沛，故道路修建时要做好排水等相关工程。(3) 水文和水文地质条件山坡地下水6米以下，洼地地下水3.5米以下，道路沿线应做好排水工作，以免水毁路基。(4) 植被及土壤分布多丘陵和山地，山岗处树木较多，农田处有灌木区，农田多旱地。沿线多砂粘质土，山坡上6米以下是碎石土。(5) 建筑材料分布沿线有丰富的砂砾，有小型采石场和石灰厂，水泥和沥青均需外购。故设计混凝土

15、路面与沥青路面均可，基层和垫层材料应该注意就地取材，节约工程费用。(6) 深路堑应加强边坡防护和防排水设计，高路堤应注意边坡稳定。1.3公路等级及其主要技术标准的论证与确定经调查该地区近期交通量资料如下表所示：表1.1交通量资料车型总重（kN）后轴重（kN）后轴数辆/日解放CA-10B80.2560.01900黄河JN-150150.60101.61360日野KB-211147.551001123大脱拉138211.40160274东风EQ-14090.069.311030黄河JN362190.0127121跃进23048.533.31350 查公路工程技术标准得小客车和中型载重汽车折算系数如

16、下：表42 汽车折算系数汽车代表车型车辆折算系数小客车1.0中型车1.5大型车2.0托挂车3.0交通增长率：预计未来十年，交通量年平均增长率为9%，10年后增值率为3%。交通量计算：N1=（350+900+1030）*1+（360+123+21）*1.5+74*2.0=3184（辆/日）远景设计年限为15年的年平均昼夜交通量为：N10= N1（1+1）=3343（1+9%）=7261（辆/日）N10-15= N1（1+2）=3343（1+9%）=4719（辆/日）N15= N10+N10-15=6916+7785=11980（辆/日）查公路工程技术标准可知，一级公路的设计年限为20年，二级公路

17、的设计年限为15年。一级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为1500030000辆（四车道）或2500055000辆（六车道），二级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为500015000辆。故根据标准，应建二级公路，为主要供汽车行驶的双车道公路。第2章 公路技术指标的计算与验证 本设计为山岭重丘区二级公路，查公路工程技术标准可知，作为集散公路，混合交通量较大，平面交叉间距较小，设计行车速度宜采用40km/h。2.1平面设计技术指标的确定2.1.1直线1) 直线的适用条件(1) 路线完全不受地形，地物限制得平原区或山区得开阔谷底；(2) 市

18、镇及其近郊或规划方正得农耕区等以直线为主体的地区；(3) 为缩短构造物长度，便于施工，创造有利的引道条件；(4) 平面交叉点附近，为争取较好的行车和通视条件；(5) 双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线，以提供较好的超 车路段。2)直线的最大长度直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定，山岭重丘区二级公路最大直线长度为1200米，本设计速度不大于40km/h故无最大长度限制。3)直线的最小长度规定山岭重丘区二级公路（40km/h）反向曲线间的直线最小长度为2V，即80米同向曲线间的直线最小长度6 V,即240米（考虑本

19、地区经济等情况个别地区可适当降低标准）。当直线两端最小长度不满足2V时，可直接两端缓和曲线相连,构成S形曲线。本设计中采用曲线间通过缓和曲线构成S型曲线。2.1.2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起其半径值以及超高和加宽。1)圆曲线的最小半径(1) 极限最小半径(2) 一般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。(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，详见下表。 表2.1 圆曲线半径 (m)技术指标山岭重丘二级公路(40km/h)一般最小半径 100极限最小半径 60不设

20、超高最小半径路拱600路拱8002)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设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，尽量采用了不需设超高的大半径曲线，最大半径为4000米，极限最小半径及一般最小半径均未采用，设置曲线最小半径为160米。 3)平曲线的最小长度公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小于6s行程长度。由缓和曲线和圆曲线组成的平曲线，其平曲线的长度不应短于9s的行程长度，即缓和曲线与圆

21、曲线长度均保证3s行程，缓和曲线：圆曲线：缓和曲线1:1:1，才能使其线形美观、顺畅。平曲线的最小长度：70m平曲线中圆曲线的最小长度取：35m4)关于小偏角的曲线长规范规定：山岭重丘区转角等于或小于7时，平曲线长度一般值是500/m，低限值是70m。2.1.3缓和曲线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;因此，标准规定：山岭重丘区二级公路缓和曲线最小长度为40m.。一般情况下，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。2.1.4行车视距

22、行车视距是否充分，直接关系着行车的安全与速度，它是公路使用质量的重要指标之一。行车视距可分为：停车视距、会车视距、超车视距。规范规定，二级公路设计视距应满足会车视距的要求，其长度应不小于停车视距的两倍。工程特殊困难或受其它条件限制的地段，可采用停车视距，但必须采取分道行驶措施。对于山岭重丘区二级公路，停车视距St取40 m，超车视距Sc一般值取200m，低限值取150m。2.1.5平面视距的保证汽车在弯道上行驶时，弯道内侧行车视线可能被树木、建筑物、路堑边坡或其他障碍物所遮挡，因此，在路线设计时必须检查平曲线上的视线是否能得到保证，如有遮挡时，则必须清除视距区段内侧适当横净距内的障碍物。当视野

23、内有稀疏的成行树木，单棵树木或灌木，对视线的妨碍不大并可引导行车或能构成行车空间时，则可予以保留。2.2纵断面设计技术指标的确定2.2.1纵坡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。1)最大纵坡汽车沿纵坡向上行驶时，升坡阻力及其它阻力增加,必然导致行车速度降低。一般坡度越大，车速降低越大，这样在较长的陡坡上，将出现发动机水箱开锅 、气阻、熄火等现象，导致行车条件恶化，汽车沿陡坡下行时，司机频繁刹车，制动次数增加，制动容易升温发热导致失效，驾驶员心里紧张、操作频繁，容易

24、引起交通事故。尤其当遇到冰滑、泥泞道路条件时将更加严重。因而，应对最大纵坡进行限制。最大纵坡值应从汽车的爬坡能力、汽车在纵坡段上行驶的安全、公路等级、自然条件等方面综合考虑，规范对二级公路最大纵坡规定如下：山岭重丘区二级公路（40km/h）：最大纵坡为 7%。本设计中设置最大纵坡为7。2)最小纵坡各级公路的路堑以及其它横向排水不畅路段，为保证排水顺利，防止水浸路基，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)最小坡长如果坡长过短,变坡点增多，形成”锯齿形”的路段，容易造成行车起伏频繁，影响公路的服务水平，减小公路的使用寿命。为提高

25、公路的平顺性，应减少纵坡上的转折点；两凸形竖曲线变坡点间的间距应满足行车视距的要求，同时也应保证在换档行驶时司机有足够的反应时间和换档时间，通常汽车以计算行车速度行驶9s15s的行程可满足行车舒适和插入竖曲线的要求。标准规定山岭重丘区二级公路的 Smin=120m.4)最大坡长汽车沿长距离的陡坡上坡时，因需长时间低挡行驶，易引起发动机效率降低。下坡时，由于频繁刹车将缩短制动系统的使用寿命，影响行车安全。一般汽车的爬坡能力以末速度约降低至设计车速的一半考虑，对坡度的最大坡长应加以限制。标准规定山岭重丘区二级公路(40km/h)最大坡长如下表：表2.2 山岭重丘区二级公路的纵坡长度限制纵坡坡度(%

26、)4567纵坡长度(m)10008006005005)平均纵坡平均纵坡是衡量纵断面线形设计质量的一个重要指标。为了合理运用最大纵坡、缓和坡段及坡长，应控制路线总长度内的平均纵坡，规范规定二级公路越岭路线的平均纵坡以接近5.5%(相对高差为200-500米)和5%(相对高差大于500米)为宜。并注意连续3000m路段范围内的平均纵坡不宜大于5.5%。i平均=h/L （22）式中 i平均平均纵坡h相对高差L路线长度2.2.2竖曲线为保证行车舒适平顺、安全、视距良好及满足平、竖曲线组合的要求，在变坡点处均应设置竖曲线。1)竖曲线最小半径(1) 凹形竖曲线最小半径对凹形竖曲线最小半径的确定主要考虑：限

27、制离心力不过大、汽车在跨线桥下行车视距的保证和夜间行车视距的保证和夜间行车前灯照射范围内的视距保证等三个方面。(2) 凸形竖曲线最小半径确定凸形竖曲线最小半径主要考虑保证汽车行驶视距和汽车能够安全行驶通过曲线段。通常当汽车行驶在凸形竖曲线变坡点附近时，由于变坡角的影响在司机的视线范围内将产生盲区。此时司机的视距与变坡角的大小及视线高度有密切关系。当变坡角较小时，不设竖曲线也能保证视距，但变坡角较大时，必须设竖曲线以满足行车视距的要求。2)一般最小半径和极限最小半径在条件许可的条件下，应尽量满足上述凹、凸竖曲线的视距要求，但上述的最小半径，在条件较差时，并不是设计竖曲线所必须的最小值要求。标准规

28、定在设计速度为40km/h时，凹形竖曲线半径的一般值为700m；极限值为450m；凸形竖曲线半径的一般值为700米，极限值为450米 ，竖曲线最小长度为35m。当然通常采用大于或等于上述一般最小半径值，当受地形条件及其它特殊情况限制时方可采用上述极限最小半径值。2.3路基2.3.1路基设计的基本要求路基应根据其使用要求和自然条件(包括地质、水文和材料情况等)并结合施工方法进行设计，既要有足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定性的地面水和地下水，必须采取将其拦截或排出路基以外。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。修筑路基取土坑和弃土堆时，应尽量将取土坑

29、、弃土堆平整成可耕地和减少弃土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道，通过特殊地质、水文条件下的路基，应做好调查研究，并结合当地实际经验，进行个别设计。2.3.2路基宽度公路路基宽度为行车道与路肩宽度之和。当设有中间带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带时，尚应包括这些部分的宽度。标准规定设计速度为40km/h时，山岭重丘区二级公路的车道宽度为3.5米，硬路肩宽度取0.75米（一般值）或0.25米（最小值），土路肩宽度取0.75米（一般值）或0.5米（最小值）。2.3.3路基高度路基高度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路堤的最小填土高度。若路基高度低于按地下水位或地面积水位计算的

30、临界高度，可视为矮路堤。使用边坡高度值作为划分高矮深浅的依据。填土高度小于1.01.5m，属于矮路堤；填土高度大于18m（土质）或20m（石质）的路堤属于高路堤；填土高度在1.51.8m范围内的为正常路堤。大于20m的路堑为深路堑。路基设计标高,新建公路的路基设计标高为路基边缘标高，在设置超高，加宽地段，则为设置超高，加宽前的路基边缘标高；改建公路的路基设计标高可与新建公路相同，也可采用路中线标高。设有中央分隔带的高速公路，一级公路，其路基设计标高为中央分隔带的外侧边缘标高。2.3.4路基压实公路路基的压实度应符合表2.3的要求：表列数值系重型击实试验求得的最大干密度的压实度。特殊干旱或特殊潮

31、湿地区，表内压实数值可减少2%3%。表2.3 路基压实表填挖类别路床顶面以下深度（m）路基压实度（）零填方及挖方00.3000.8095填方路基00.80950.801.50941.50922.3.5边坡坡度1)路堑边坡坡度路堑边坡坡度，应根据当地自然条件、土石种类及其结构、边坡高度和施工方法确定。当地质条件良好且土质均匀时,可参照规范所列数值范围，结合已成公路的实践经验采用。表2.4 路堑边坡表土和岩石种类边坡最大高度（m）路堑边坡坡度一般土201：0.51：1一般岩石1：0.11：0.52)路堤边坡坡度路堤边坡坡度，当路堤的基底情况良好时可参照规范规定出本设计的路堤边坡坡度为1：1.5（小

32、于6m）。2.4路面要求2.4.1路面设计的基本要求各级公路的行车道、路缘带、变速车道、爬坡车道、硬路肩和紧急停车带均应铺筑路面。公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用任务、性质、当地材料及自然条件，结合路基进行综合设计。路面应具有良好的稳定性和足够的强度，其表面应达到平整、密实和抗滑的要求。各级公路路面可根据交通量发展需要一次建成或分期建成。2.4.2路面等级路面等级一般按下表的规定选用。表2.5 路面等级公路等级采用路面等级汽车专用路高速公路、一级公路高级二级公路高级或次高级一般公路二级公路高级或次高级三级公路次高级或中级四级公路中级或低级2.4.3路拱坡度路拱坡度应根据路面类型

33、和当地自然条件，按表56规定的数值采用。土路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%2%。表2.6 各种路面的路拱坡度路面类型路拱坡度（）沥青混凝土、水泥混凝土12其它黑色路面、整齐石块1.52.5半整齐石块 、不整齐石块23碎、砾石等砾料路面2.53.5低级路面342.4.4路面排水各级公路，应根据当地降水与路面的具体情况设置必要的排水设施，及时将降水排出路面，保证行车安全。高速公路与一级公路的路面排水，一般由路肩排水与中央分隔带排水组成；二级以下公路的路面排水，一般由路肩横坡和边沟排出。按照合理布局，少占农田并与排水系统结合的原则，依据地形，地物与桥涵的情况，布设统一的排水系统，使路基保持干燥

34、，稳定。路基边沟用浆砌片石砌筑。路面设置双向路拱横坡，利于迅速排除地面水。 地面水通过加边沟集中由涵洞排出路基外。第3章 路线设计道路做为一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线性构造物。选线是在道路规划起终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线的工作。但影响选线的因素有很多, 这些因素有的互相矛盾, 有的又相互制约, 各因素在不同的场合重要程度也不相同, 不可能一次就找出理想方案来, 所以最有效的方法就是进行反复比选来确定最佳路线。本设计为山岭重丘区二级公路设计，山岭重丘区基本特征如下：自然特征：地面起伏，山丘连绵，沟谷与水岭较深，

35、地面自然坡度在20o以上，地形多变，地物随地形变化而变化，土地种植种类较单一，居民点及建筑时有出现。路线特征：路线以平曲线和竖曲线为主体构成空间线性；局部方案多，布线灵活，可能的路线走向多；路线平，纵，横三方面关系密切，相互影响约束较大；线性指标一般高，但指标变化幅度大。下面把第2章所确定的山岭重丘区二级公路在设计中需要的一些技术指标汇总成表，见下表所示（表31）。表3.1 公路主要技术指标汇总公路分类一般公路公路等级二级公路地形山岭重丘计算行车速度（km/h）40行车道宽度（m）7.0路基宽度（m）8.5极限最小半径（m）60一般最小半径（m）100缓和曲线最小长度（m）35不设超高最小半径

36、（m）600停车视距（m）40超车视距（m）200最大纵坡（%）7最大合成坡度（%）10最小坡长（m）120凸形竖曲线一般最小半径（m）700凸形竖曲线极限最小半径（m）450凹形竖曲线一般最小半径（m）700凹形竖曲线极限最小半径（m）450竖曲线最小长度（m）35最大直线长度（m）700 注：以上为本设计所能用到的技术指标，如不全面将在后面的设计中给出。3.1选线和定线选线和定线，就是根据公路的性质，任务，等级和标准，在路线起，终点间，结合地形，地质，地物及其他沿线条件，综合平，纵，横三方面因素，在实地或纸上选定中线位置，然后进行有关测量和设计工作。 本设计路段为玉舍至马场桥中的一段，地处

37、贵州省境内，两点间多山岭，沿线无不良工程地质。3.1.1纸上定线(1) 选定控制点本段路为一条越岭线，主要控制点为山岭上最高处的选点。该点的选取对整个工程影响起到了关键作用。靠山脚布线，路线沿高阶地布设，虽略有增长，纵面会有起伏，但可不占或少占农田，不受洪水威胁，路基强度高。沿河岸布线，路线线形较好，坡度均匀、平缓。直穿田间，线形标准高，但占用农田最多，考虑该路段为重要农业区，选线时应尽量少占用农田，因此采用靠山脚布线。(2) 试坡a=h/i平均 （3-1）式中a相邻等高线间平距i平均山岭重丘区40km/h时速公路最大纵坡为 7%h地形图上的等高距为10m所以，a=10/0.07=142.8，

38、在1：2000的地形图上，a=7.14cm。(3) 平面试线结合地形，确定必须通过的点（如控制点），适当照顾的点（如试坡后的点）和可以不考虑的点，然后将点连成线，并定出交点。 具体的路线走向见平面图GL2-1。3.1.2越岭线1）特征方案后半部分主要为越岭线，途中穿越一垭口，因地形较为复杂，路线的平、纵、横三方面应考虑多一些。(1) 垭口地选择(2) 越岭标高的确定2）定线原则(1) 选择控制点两方案均采用靠山脚、沿河岸结合布线，(2) 平面试线 方案一着重考虑尽量沿山脚步线，相对少占农田定线，方案二重点考虑避开软土路基，线形较好定线。线位选择均在1：2000地形图上进行。然后利用鸿业市政道路

39、设计软件进行具体定线并对纸上定线进行修正。3.2路线的平面设计3.2.1公路路线平面设计原则：（1）平面线形应直捷、连续、顺适, 并与地形、地物相适应, 与周围环境相协调；（2）行驶力学上的要求是基本的, 视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足。在本设计中应注重立体线形设计, 尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适；（3）保持平面线形的均衡与连贯,注意：长直线尽头不能接以小半径曲线；（4）应避免连续急弯的线形；（5）平曲线应有足够的长度。路线平面设计中考虑到以下几点：（1）尽量使平面线形直捷、连续、顺适，并与地形地物相适应，与周围环境相协调；（2）各级公路不论转角大小，均应敷设

40、曲线并尽量选较大的R。（小于7度，则L足够长）；（3）两同向曲线应有足够长的曲线，不得以短直线相连，否则应调整线形使之成为单曲线或复曲线或卵形，复合形，凸形；（4）两个反向曲线间夹直线时，以设置不小于最小直线长度的直线段为宜，否则应调整线形或运用回旋线组合成S；（5）行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足；（6）应避免连续急弯的线形可在曲线间插入足够长的直线或回旋线；（7）反向曲线的直线最小长度以不小于行车速度的2倍为宜；（8）同向曲线的直线最小长度以不小于行车速度的6倍为宜；（9）不得在长直线尽头设置小半径平曲线；（10）设计平面线形时，应注意与纵断面线形相联系。 3

41、.2.2路线交点坐标与路线转角的确定导线的确定：在1：2000的地形图上初步定线后，利用鸿业软件进行详细定位，确定路线各要素坐标，详细结果见附表“平曲线要素表”。3.2.3平曲线要素确定式中 T切线长（m） L曲线长（m） E外距（m） R曲线半径（m） 转角（）。由以上平曲线要素公式计算出各平曲线的要素具体见图纸PQXB-01PQXB-023.2.4两方案平面设计根据设计要求，本项目为双车道二级公路，设计速度为40km/h,结合沿线地形、地质、水文等自然条件，路线布设因地制宜地选用技术指标。本项目的各项技术指标均满足公路路线设计规范（JTG D20-2006）规定的要求。方案一：全线共设置5

42、个交点，五段平曲线，最大平曲线半径为130，最小平曲线半径为100，缓和曲线长度最小值为35m.方案二：全线共设置4个交点，四段平曲线，最大平曲线半径为120，最小平曲线半径为60，缓和曲线长度最小值为35m.经检查：全线平面设计满足公路路线设计规范（JTG D20-2006）规范要求。平面设计成果见图纸路线平面图PM-01PM-03。3.3纵断面设计3.3.1注意平纵配合 1.平面直线与纵断面直线组合 2.平面直线与纵断面凹形曲线组合 3.平面直线与纵断面凸形曲线组合 4.平面曲线与纵断面直线组合 5.平面曲线与纵面曲线组合平竖曲线对应重叠有如下优点：(1) 利于诱导视线(2) 有利于行车安

43、全(3) 线形舒适美观 图3.3 平曲线与竖曲线的各种组合3.3.2竖曲线要素确定 变坡点设计高程：T竖曲线切线长L曲线长E外距R竖曲线半径坡差（%）；为正（凹形竖曲线）；为负（凸形竖曲线）由以上竖曲线要素公式计算出各竖曲线的要素具体见图纸SQXB-01SQXB-103.3.9两方案纵断面设计本着填挖平衡的原则，严格按照公路路线设计规范（JTG D20-2006）的规定对道路的纵断面设计高程进行反复推敲。本公路起点设计高程为1260m，终点设计高程为1378m。方案一：纵断面共设置五个变坡点，五段竖曲线，最大纵坡及对应的坡长为6.87%/487.848m，最小纵坡及对应的坡长为3.326%/1

44、30.622m，最小凹形竖曲线半径为5924.540m，最大凹形竖曲线半径为15374.780m，最小凸形竖曲线半径为3101.062m，最大凸形竖曲线半径为17020.851m。方案二：纵断面共设置四个变坡点，四段竖曲线，最大纵坡及对应的坡长为6.904%/794.472m，最小纵坡及对应的坡长为4.907%/130.633m，最小凹形竖曲线半径为8337.931m，最大凹形竖曲线半径为1079538.339 m，最小凸形竖曲线半径为5786.262 m，最大凸形竖曲线半径为7230.410 m。经检查，全线竖曲线设计满足公路路线设计规范（JTG D20-2006）规范要求。纵断面设计成果见

45、图纸纵断面图ZDM-01ZDM-083.4两个方案的优劣评价3.4.1路线方案比选的评价指标路线方案比选的评价指标较多，主要有技术、经济、政策及国防上的意义，交通网系中的作用及其联系城镇的多少等指标，本设计中只作技术和经济两类评价指标的比较。3.4.2方案的比选总体说来两个方案都较好，各有优缺。方案一路线较长，线形安全系数较好，潮湿路基相对较少，且土石方总量较方案二少，填挖平衡；方案二路线路线较短，但平曲线半径小，行车舒适度较差，且潮湿路基较多，土石方总量相比方案一较大，故不推荐。因此确定方案一为最终方案。 两方案比较表如下：表3.2 路线方案比选表序号比 较 项 目单 位玉舍至马场桥二级公路

46、设计方案一方案二123451起讫桩号K18+000K20+118.598K18+000K20+054.6962路线长度米2118.5982054.6963公路等级二级40km/h, 双车道40km/h, 双车道4平曲线最小半径米/个100/360/15回头曲线半径米/个006最大纵坡%/段6.872%/16.904%/27土方数量：填/挖/WA挖立方米326357.084/309954.499388389.425/316164.8858填挖平衡系数0.950.8149平均每公里土石方数量立方米153942.02189089.310大、中、小桥米/座0/00/011涵洞道3312隧道米/座0/0

47、0/013沿线筑路材料情况较好较好14地质评价较好较好15施工条件较好较好16方案评价 路线较长，线形安全系数较好，潮湿路基相对较少，且土石方总量较方案二少，填挖平衡。路线较短，但平曲线半径小，行车舒适度较差，且潮湿路基较多，土石方总量相比方案一较大，故不推荐17推荐方案推荐第4章 路基设计4.1横断面设计4.1.1横断面的组成对于该设计路段的横断面主要是由行车道、路肩、边沟、排水沟、截水沟和等组成。本设计路段为山岭重丘区二级公路，车速定为40km/h，按照公路路线设计规范（JTG D20-2006）将路基宽度选定为8.5米， 其中行车道宽度为23.5m，土路肩为20.75米。4.1.2路拱的

48、确定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1.5的路拱横坡。为了能迅速排出路面上的降水，将土路肩坡度设定为3.0。路拱形式采用直线形，以路中线为基点，设置双向路拱横坡，主要是为便于机械化施工、排水和养护。4.1.3弯道的超高与加宽为了满足路线的线形要求，平、纵、横三方面的协调，同时也为了满足行车的舒适性、安全性，要做好路线弯道的超高与加宽设计。按公路路线设计规范（JTG D20-2006）可知：在设计速度为40km/h时：路拱2.0%时，半径小于600米时，要设超高。对于二级公路：当半

49、径小于或等于250米时，要设加宽。全线超高加宽设计成果如图纸超高方式图及加宽面积表4.1.4陡坡路堤的稳定性检验地面横坡陡于1：2.5，除应保证路堤边坡的稳定外，还要预防路堤沿地面陡坡下滑。下滑的情况，一般有两种：(1) 路堤沿基底接触面滑动。(2) 路堤连同基底下的山坡覆盖层沿基岩层面下滑。4.1.5取土坑、弃土堆、护坡道1）取土坑 取土坑的设置要根据路堤外取土的需要数量，路基排水的要求和当地农田基本建设规划，结合施工的方法、附近地形、土质及水文情况确定。取土坑的布置应考虑使坑内的水能排向附近河沟或路基以外，土方运输经济合理，以及将来路基的加宽和放缓边坡的可能性。 路线的设计一个重要考虑重点

50、就是发展村庄经济，该路线周围有村庄，多农田，为了节省土地，防止水土流失，尽量不占用耕地，在经过良田好土区域不宜在路线两侧设置取土坑。2）弃土堆 路基挖方应尽量考虑移挖为填，或利用弃土适当加宽路基，以减少废方。为防止废方堆置不当而影响路堑边坡的稳定，或因弃土不当造成水土流失、淤塞排灌沟渠、压盖农田及其它不良后果，在设计时必须妥善考虑土堆的设置。有条件时应尽力争取利用废方造田，扩大耕地面积以支援农业。综合考虑该路段的实际情况，由“路基土石方数量表”可看出，挖方数量以土方为主，故应充分利用，基本做到移挖做填。 3）碎落台 碎落台设置通常是在在岩石风化破碎比较严重或松散的碎石土路段的挖方边坡，经常有剥

51、蚀碎落的岩屑或土石。在该路段设计中，路堑断面较少，且无明显的不良工程地质及水文地质地段，所以可不设置。4.2路基综合排水设计路基施工和养护均需一定的水分，但是路基和路面周围的水应当严格的控制，该设计路段地处贵州省六盘水地区，地下水埋深也较浅，山坡地下水为3.0m以下，在低洼处仅为1.5m，由于深挖路堑多，如果侵入路基的水分过多，土基含水量过大，便会引起土质松软，强度降低，发生边坡坍塌、冻胀、翻浆等病害，从而降低道路的使用性能，影响行车安全，还将大大降低道路的使用年限。综合各种气候、水位、土质、等地形水文条件等这些都极易引起道路的冻害、翻浆等病害。为排出路基、路面内的地面水和地表水，保证路面和路

52、基的稳定，防止路面积水影响行车安全，应设置完善的排水设施。本设计为二级公路，路基路面排水应综合设计使各种排水设施形成一个功能齐全，排水性能强的完整排水系统。排水设计要因地制宜，全面规划、综合治理、经济实用，充分利用有利地形和自然水系。各种路基排水沟渠的设置和连接应尽量不占或少占农田，并与当地农田水利设施相配合，必要时可适当加大涵管孔径或增设涵管等以利于农田灌溉。排水沟渠应选择地形，地质较好的地段通过，以节约加固工程投资。排水沟渠的出水口应尽可能引至天然河沟，不应使水流直接流入农田，损害农业生产。排水构造物的设计应贯彻就地取材的原则，要迅速排出有害水，保证公路运输畅通。4.2.1边沟设计设置在挖

53、方路基的外侧以及填土高度较低的路堤坡脚外侧的纵向人工沟渠，称之为边沟。其主要功能在于汇集和排出路基范围内和流向路基的少量地面水。边沟的排水量不大时，一般不需要进行水文、水利计算。依据沿线具体条件，选定标准横断面形式，边沟紧靠路基，通常不允许其他排水沟渠的水汇入，也不能与其他人工沟渠和并使用。1）边沟的断面形式常用的有梯形、矩形、三角形和流线型等几种形式。一般情况，土质边坡宜采用梯形；石质边沟宜采用矩形，以减少沟顶宽度；易于积雪或积沙路段，边沟宜采用流线型，单个采用机械化施工、且用地条件许可时宜采用三角形。国防公路，为了利用车辆横越边沟，宜采用三角形边沟结合本设计的情况，采用梯形边沟，边沟采用浆

54、砌片石防护。2）边沟的断面尺寸公路排水设计规范规定二级公路的边沟的深度不得小于0.4米，本设计中的边沟深度采用0.5米，底宽取0.5米。本段设计采用边沟的边坡为内侧1:1，在挖方路段外侧边坡与挖方边坡相同，在较低填方路段外侧边坡坡度与填方路段的边坡相同，即为1:1。3）边沟的纵坡和长度为了保证边沟能迅速地排水，边沟纵坡一般与路线纵坡一致（出水口附近除外），平坡路段，边沟宜保持不小于0.5%的纵坡。在工程困难地段宜不得小于0.3%，但边沟口间距宜缩短。在边沟出水口附近以及排水困难路段，如回头曲线和路基超高较大的平曲线等处，边沟应进行特殊设计。为防止边沟水流漫溢或冲刷，通常规定单向排水长度每300

55、500米即应设排水沟，将水引至低洼处，必要时添设涵洞，将水引入路基另一侧。4）边沟的出水口1、 边沟水流流向路堤坡脚处，纵坡一般较陡。当边沟底到填土坡脚高差过大时，应结合地形和地质条件采取下列措施：a) 设置排水沟将路堑边沟沿出水口处的山坡引向路基范围以外，不直接冲刷填方路基。b) 自边沟与填方毗邻处设跌水井或急流槽，将水流直接引到填方坡脚之外，以免冲刷，影响路基稳定性。2、 当边沟水流流向桥涵进水口时，为避免边沟流水冲刷，应作如下处理：a) 在涵洞进口处设置窨井，或根据地形需要，在进口前设置急流槽与跌水井 等构造物，将水引走。4.2.2截水沟当山坡填方路段可能遭到上方流水的破坏时，必须设置截

56、水沟以拦截山坡水流保护路堤。降水量较少或坡面坚硬及边坡较低以致影响不大时的地段可以不设截水沟。反之则必须设两道或多道截水沟。1）截水沟的断面形式截水沟的断面形式一般为梯形，本设计边坡采用1：1，宽度采用0.6米，深度0.6米。2）截水沟离开路基的距离截水沟离开挖方路基的距离应视土质而定，以不影响边坡稳定性为原则。对于一般土层，距离L5米，地质不良地段，酌情增大。对于有软弱地段，其距离因挖方边坡高度H而异，一般为L5+H米，但应不小于10米，截水沟挖出的土，可在截水沟之下侧做成土台。台顶应筑成2%倾向截水沟的横坡，土台坡脚离路基挖方坡顶应有适当距离。山坡路堤上方的截水沟，离开路堤坡脚至少2米，并

57、用开挖截水沟的土在路堤与截水沟之间，修成倾斜2%的土台。3）截水沟的出水口(1) 截水沟内的水流一般应避免排入边沟。(2) 通常应尽量利用地形，将截水沟中的水流排入截水沟所在山坡一侧的自然沟中，或直接引到桥涵进口处，以免在山坡上任其自流，造成冲刷。(3) 截水沟的出水口，应与其它排水设施平顺地衔接，必要时宜设跌水井或急流槽。4.2.3排水沟排水沟主要用于排除来自边沟，截水沟或其它水源的水流，并将其引至路基范围以外的指定地点。排水沟的断面形式一般为梯形，底宽不应小于0.5m，深度按流量确定，但不宜小于0.5m。边坡坡度视土质而定，一般土层可用1：1.5。沟底纵坡以1%3%为宜，纵坡大于3%，需进

58、行加固，大于7%时，应设置跌水井或急流槽。排水沟的长度应根据实际需要确定，通常宜在500m以内。排水沟距路基的距离一般不小于34m。4.2.4沟渠加固沟渠加固措施应结合地形、地质、纵坡和流速等条件，因地制宜，就地取材，简便易行，经济实用。本设计中考虑到地下水埋深较浅，且为冰冻地区，故采用浆砌片石对边沟、排水沟和截水沟进行加固。4.2.5排水系统总体规划排水设计应遵循的设计原则：(1) 因地制宜、全面规划、综合治理、讲究实效、注意经济，充分利用有利地形和自然水系。(2) 各种排水沟渠应尽量不占或少占农田，并与当地农田水利设施建设相配合。一般情况下，不利用边沟作为灌溉渠道。不得已时，应对边沟加大尺

59、寸，并加固。(3) 对于排水困难和地质不良地段应进行特殊设计。(4) 排水沟渠的出水口应尽可能引接至天然河沟，以减少桥涵工程；不应使水直接流入农田，损害农业生产。(5) 贯彻因地制宜、就地取材的原则，迅速有效的排除路基的“有害水”。4.3路基边坡设计边坡设计主要是合理的确定路基边坡坡度。路基边坡坡度可用边坡高度H与边坡宽度b之比值表示，并取H=1.0。路基的边坡，尤其是陡坡地段的路堤边坡及深路堑的挖方边坡，不仅数量大，施工难度高，而且是决定路基稳定性的关键，如果地质与水文条件较差，往往病害严重，甚至因水毁坏，所以合理的确定边坡坡度，对于路基的稳定性至关重要，同时要做好路基的排水、养护和加固设计工作。路基边坡的坡度，应根据当地的自然条件、土石种类及结构边坡高度、施工方法、气候条件、基底的工程地质及水文地质条件进行合理选定。4.3.1路堤边坡沿线山体稳定，无不良地质状况，故路堤边坡坡度