徐州工程學(xué)院土木工程學(xué)院土木工程道路與橋梁專業(yè)課程設(shè)計書

1 徐州工程學(xué)院土木工程學(xué)院 土木工程道路與橋梁專業(yè)課程設(shè)計書 一、課程設(shè)計目的 1、 課程設(shè)計性質(zhì) 課程設(shè)計是對教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行一次全面的檢查，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能，訓(xùn)練分析和解決實際問題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。 2、課程設(shè)計基本要求 要求學(xué)生了解道路設(shè)計的一般過程和掌握道路設(shè)計的基本方法，熟悉初步設(shè)計的表達(dá)方法和制圖要求，并能初步應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計繪制道路初步設(shè)計圖。為課程后能盡快地適應(yīng)實際工作打下良好的基礎(chǔ)。 3、課程論文基本要求 要求結(jié)合實際工程，抓住工程設(shè)計中存在的技術(shù)難點進(jìn) 行研究分析，通過查閱相關(guān)資料，分析、計算、比較、論證，談出言之有理、持之有據(jù)的意見，并能根據(jù)工程實際情況制訂出合理的解決方案。能夠基本反映學(xué)生目前所具有的學(xué)術(shù)水平和進(jìn)行科學(xué)研究的能力，為今后從事專門技術(shù)和科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)。 二、 課程設(shè)計教學(xué)目標(biāo) : 課程設(shè)計為教學(xué)計劃最后一個重要教學(xué)環(huán)節(jié) ,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的道路交通基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識、基本技能，進(jìn)行工程初步設(shè)計，是以前教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)、拓寬，是學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實踐能力培養(yǎng)的重要階段。 三、設(shè)計依據(jù)、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及參考書 城市道路設(shè)計規(guī)范、道路工程技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)、路線設(shè)計規(guī)范、城市道路設(shè)計、道路交叉設(shè)計等。 四設(shè)計成果要求： 通過課程的設(shè)計，使學(xué)生能綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識，進(jìn)行道路設(shè)計，解決建設(shè)中道路相關(guān)的專業(yè)問題。 設(shè)計應(yīng)遵循國家現(xiàn)有的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定，做到設(shè)計合理、計算準(zhǔn)確，說明 2 書，計算書要條理清楚，書寫工整。 課程設(shè)計說明書、計算書，應(yīng)分別包括與計算有關(guān)的設(shè)計原則與依據(jù)，要求內(nèi)容系統(tǒng)完整，計算正確，論述簡潔明了，文理通順書寫工整，裝訂整齊。 設(shè)計說明書、計算書一般為 30 頁左右，應(yīng)包括目錄、正文、小結(jié)、參考文獻(xiàn)等。 課程設(shè)計圖紙應(yīng)能較好地表 達(dá)設(shè)計意圖，圖面應(yīng)布局合理，正確、清晰、符合制圖標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定，用工程字注文。有條件的，圖紙均可以用電腦繪制。 五、設(shè)計內(nèi)容與時間安排（共計 2周） 公路初步設(shè)計 道路等級 2 ，設(shè)計車速為 60 千米 h。 2、 預(yù)計設(shè)計通車第一年的交通量組成如下： 通車第一年的交通量 1 2 3 4 后軸軸重小于 20小汽車（ d） 1000 3000 2300 4000 中型載重汽車（黃河 d） 2000 1100 3000 1400 中型載重汽車 （黃河 d） 2000 2000 300 3000 大型板掛車 20 60 100 50 人行 30 40 40 20 自行車等非機(jī)動車 20 60 10 10 交通增長率 5 3 6 4 B 設(shè)計步驟： 1、 路線方案的擬定與比選 ( )。 2、 道路的初步設(shè)計，完成平面初步設(shè)計、縱斷面初步設(shè)計、橫斷面初步設(shè)計。每組提出設(shè)計方案，進(jìn)行道路的初步設(shè)計，估算工程量，完成土石方調(diào)配，利用軟件計算工程概算。樁號間距 100 米。（ ） 七、設(shè)計規(guī)范和資料： 平、縱、橫三維斷面設(shè)計 一、選線及要求 3 1丘陵地區(qū)及公路路線特點： 路線線性和平原區(qū)比較 ,平面上迂回曲折，有較小半徑的彎道，縱面上起伏和偶爾有較陡的坡道。由于受地形限制小，所經(jīng)路線的可能方案較多。其中，微丘地形近似于平原，重丘則近似于山嶺。在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面，微丘比平原區(qū)稍緊一些，各項技術(shù)指標(biāo)與平原區(qū)相同；重丘則比山嶺區(qū)稍松一些，各項技術(shù)指標(biāo)與山嶺區(qū)相同。 2丘陵二級公路設(shè)計要求及特點 丘陵地區(qū)二級公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求較高，要求設(shè)計行車速度達(dá)到 60km/h；圓曲線不設(shè)超高最小半徑 1500m,一般最小半徑 200m，極限最小半徑 125m；豎曲線最大縱坡不大于 6%，坡段最小長度不小于 150m，凸形豎曲線極限最小半徑 1400m，一般最小半徑 2000m，凹形豎曲線極限最小半徑 1000，一般最小半徑 1500m，豎曲線最小長度 50m；路基頂寬不小于 23m；設(shè)計洪水頻率為五十年一遇，要達(dá)到這樣高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是比較困難的，因為設(shè)計時不但需要考慮地形、地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然因素的影響，同時還要受到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、土地資源，筑路材料來源、施工條件、勞動力狀況諸多因素的限制，這要求我們在路線設(shè)計時要做到規(guī)范與實際相結(jié)合，在學(xué)習(xí)規(guī)范 的同時，靈活應(yīng)用規(guī)范，努力做到實用與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合。 3丘陵二級公路選線原則及依據(jù) 選線是在符合國家建設(shè)發(fā)展的需要下，結(jié)合自然條件選定合理路線，使筑路費用與使用質(zhì)量得到正確的統(tǒng)一，達(dá)到行車迅速安全，經(jīng)濟(jì)舒適及構(gòu)造物穩(wěn)定耐久，易于養(yǎng)護(hù)的目的，選線人員必須認(rèn)真觀貫徹國家規(guī)定的方針政策，深入實際，綜合考慮路線、路基、路面、橋涵等，最后選出合適的路線。 4丘陵地區(qū)公路選線應(yīng)符合以下原則 (1)根據(jù)道路使用任務(wù)和性質(zhì)，綜合考慮路線區(qū)域國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況與遠(yuǎn)景規(guī)劃，正確處理好近期與遠(yuǎn)景的關(guān)系，在總體規(guī)劃的 知道下，合理選擇方案。 (2)認(rèn)真領(lǐng)會任務(wù)書的精神，深入現(xiàn)場，多跑、多看、多問、多比較，深入調(diào)查當(dāng)?shù)氐牡匦?、氣候、土壤、水文等自然情況，以利于選擇有價值的方案進(jìn)行比較。 (3)充分利用有利地形、地勢，盡量回避不利地帶，正確運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從性車的安全、暢通和施工養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)、方便著眼，對路線與地形的配合加以研究，做好路線平、縱、橫三方面的結(jié)合，力求平面短捷舒順，縱斷面平緩、均勻，橫斷面穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)。平原地區(qū)河道密布、溝塘眾多，在交通工程建設(shè)中，特別是高等級公路建設(shè)中，橋涵構(gòu)造物及溝塘軟基處理增多，使得工程 造價大大增加，在一級公路中，橋涵構(gòu)造物和溝塘處理費用要占總造價的一半以上，因此所選路線直接影響著工程的總造價，在選線時要作認(rèn)真的比較，繞避溝塘和減少中小橋涵的數(shù)量、合理選擇大橋橋位可使橋長縮短，交角變小，但這樣往往又會使路線變小，對一些方案的路線，進(jìn)行估算比較后選擇造價較低的路線，有時在個別地段，由于地形限制，要達(dá)到一級路的要求需要增加相當(dāng)大的費用，例如沿河路線要跨越該河時，由于該河較寬且為等級航道，如果達(dá)到一級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，要么使大橋角度斜穿河道，要么在橋頭設(shè)匝道，大橋大角斜穿河道相應(yīng)就增加了橋長和跨徑， 角度越大增加越大，所需要的費用也就越多；在橋頭設(shè)置匝道，由于是等級航道，通航凈空較大，橋頭較高，要使匝道部分平曲線，豎曲線達(dá)到一級路要求，匝道將會很長，也就是說大大增加了路線長度，增加了費用，為了減少費用，在這些地段的路線常采用規(guī)范規(guī)定的極限值，甚至在極個別情況下，采用低于規(guī)范 4 極限值的標(biāo)準(zhǔn)，這樣雖使個別地段標(biāo)準(zhǔn)有所降低卻省了數(shù)目可觀的費用，同時通過交通工程的設(shè)計如設(shè)置急速標(biāo)記、減速車道、加速車道等，彌補(bǔ)線形的不足，使路線線形總體能達(dá)到設(shè)計要求。 (4)充分利用土地資源，減少拆遷，就地取材，帶動沿線城鎮(zhèn)及 地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。有以下一些好處： 利用老路，這個地區(qū)以前的低等級公路大多數(shù)在河堤上建筑的，長期的自重作用和車輛荷載作用使路基沉陷趨于穩(wěn)定，在路基處理時可以節(jié)省費用；可以減少拆遷，由于有老路的存在，沿線的拆遷量減少；由于河堤較高，可以節(jié)約土地用量，減少耕地的開挖，接生了耕地；可以帶動沿線經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，河網(wǎng)地區(qū)城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村多倚河而建，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)間距距離較小，大多不超過 10為一些低等級砂石路相連且人口較多，每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)達(dá)到 48 萬人，當(dāng)?shù)缆返燃壧岣吆?，可以帶動沿線許多行業(yè)的發(fā)展，特別是旅游業(yè)，由于交通的便利， 經(jīng)濟(jì)發(fā)展大為加快；有利于公路網(wǎng)路建設(shè)，利用老的低等級公路網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改建，提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，改造成新型的高等級網(wǎng)絡(luò)，可以加快路網(wǎng)建設(shè)的速度。 5丘陵二級公路選線的依據(jù) (1丘陵二級公路選線的依據(jù)主要有交通部頒發(fā)的規(guī)范，實測和預(yù)測交通量，地形圖，地方政府以及建設(shè)單位下發(fā)的文件，會議紀(jì)要，設(shè)計任務(wù)書等，它們是路線設(shè)計不可缺少的資料。 (2)實測和預(yù)測交通量 (3)地形圖比例為 1： 100001： 50000，用于路線的方案的選擇 (4)地方政府建設(shè)單位的下發(fā)的文件，會議紀(jì)要，設(shè)計任務(wù)書是對道路設(shè)計提車的 要求，在路線 設(shè)計時要能充分滿足這些要求 6丘陵二級公路選線方法和步驟 丘陵二級公路選線方法有多種，主要有視察，初測與初步設(shè)計。實測與施工圖設(shè)計等 步驟： 二、道路等級的確定 公路根據(jù)交通量及其使用功能、性質(zhì)分為五個等級：高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路。 高速公路 一般能適應(yīng)按各種汽車（包括摩托車）折合成小客車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量為 25000輛以上，專供汽車分向、分道高速行駛并全部控制出入的公路。 一級公路 一般能適應(yīng)按各種汽車（包括摩托車）折合成小客車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量為 1500030000 輛以上，專供汽車分向、分道高速行駛并全部控制出入的公路 二級公路 一般能適應(yīng)按各種汽車（包括摩托車）折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量為 30007500 輛以上，專供汽車行駛的公路。 三級公路 一般能適應(yīng)按各種汽車（包括摩托車）折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量為 10004000 輛以上的公路。 5 四級 公路 一般能適應(yīng)按各種汽車（包括摩托車）折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量雙車道 1500 輛以下，單車道 200 輛以下。 根據(jù)交通量計算確定公路等級 1已知資料 路段初始年交通量（輛 /日，交通量年平均增長率 8%） 小客車 解放 河 通 脫拉 138 吉爾 130 尼桑 800 300 540 120 150 240 180 2查標(biāo)準(zhǔn) 由公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：高速、一級公路以小客車為折算標(biāo)準(zhǔn)。 各汽車代表車型與換算系數(shù) 汽車代表車型 車輛折算系數(shù) 說 明 小客車 19 座的客車和載質(zhì)量 2中型車 19 座的客車和載質(zhì)量 2大型車 質(zhì)量 7t 14拖掛車 質(zhì)量 143交通量計算 初始年交通量： 000+3100+60 830輛 /日 4確定公路等級 假設(shè)該公路遠(yuǎn)景設(shè)計年限為 15年，則遠(yuǎn)景設(shè)計年限交通量 N： N= 1)1( 7830 115)3%1( =11844 輛 /日 由遠(yuǎn)景設(shè)計年限交通量 N=11844 輛 /日，查公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，擬定該公路為二級公路雙車道，設(shè)計車速為 60km/h。 5查相關(guān)資料確定主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 務(wù)水平 6 二級公路：三級服務(wù)水平。 筑限界 W 行車道寬度 左側(cè)硬路肩寬度 右側(cè)硬路肩寬度 左側(cè)路緣帶寬度 右側(cè)路緣帶寬度 H 凈空高度 C 當(dāng)設(shè)計車速大于 100km/h 時為 于或小于 100km/h 中間帶寬度 中央分隔帶寬度 E 建筑限界頂角寬度（當(dāng) L 1E=L；當(dāng) L 1E=1m） (注：一條公路應(yīng)采用同一凈高，一級公路的凈高應(yīng)為 線 道寬度 當(dāng)設(shè)計車速為 60km/道寬度為 二級公路整體式斷面設(shè)置中間帶，中間帶由兩條左側(cè)路緣帶和中央分隔帶組成，其各部分寬度應(yīng)符合： 一般值（ m） 最小值 (m) 中央分隔帶 側(cè)路緣帶 間帶寬度 路肩寬度 一般值（ m） 最小值（ m） 右側(cè)硬路肩寬度 路肩寬度 二級公路的連續(xù)上坡路段，當(dāng)通行能力運(yùn)行安 全受到影響時應(yīng)設(shè)置爬坡車道，其寬度為 續(xù)長陡下坡路段，危及運(yùn)行安全處應(yīng)設(shè)置避險車道。 路基寬度（ m）：一般值： 10 最小值： 車道） ：各級公路路基寬度為車道寬度與路肩寬度之和，當(dāng)設(shè)有中間帶、加（減）速車道、爬坡車道、緊急停車帶、錯車道等時，應(yīng)計入這些部分的寬度。 ：確定路基寬度時，中央分隔帶寬度、左側(cè)路緣帶寬度、右側(cè)硬路肩寬度、土路肩寬度等的“一般值”和“最小值”應(yīng)同類項相加。 7 75m m）： 一般 值： 200 極限值： 125 不設(shè)超高最小半徑： 當(dāng)路拱 為 1500m；當(dāng)路拱 2%時為 1900。 （注：直線與小于上面所列不設(shè)超高的圓曲線最小半徑相銜接處應(yīng)設(shè)置回旋線?；匦€參數(shù)及其長度應(yīng)根據(jù)線形設(shè)計以及對安全、視覺、景觀等的要求選用較大的數(shù)值。） 6% 越嶺路線連續(xù)上坡（或下坡）路段，相對高差為 200500均縱坡不應(yīng)大于 相對高差大于 500m 時，平均縱坡不應(yīng)大于 5%，任意連續(xù) 3 150m 縱坡坡度（ %） 4 5 6 最大坡長（ m） 1000 800 600 連續(xù)上坡（或下坡）時，應(yīng)在不大于上面所規(guī)定的縱坡長度范圍內(nèi)設(shè)置緩和坡段。緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于 3%，其長度應(yīng)符合縱坡長度的規(guī)定。 凸形豎曲線半徑（ m） 一般值 2000 極限值 1400 凹形豎曲線半徑（ m） 一般值 1500 極限值 1000 豎曲線最小長度（ m） 50 三、平縱橫綜合設(shè)計 1平縱線形的協(xié) 調(diào) 為了保證汽車行使的安全與舒適，應(yīng)把道路平、縱、橫三面結(jié)合作為主體線形來分析研究，平面與縱面線形的協(xié)調(diào)組合將能在視覺上自然地誘導(dǎo)司機(jī)的視線，并保持視覺的連續(xù)性，平原地區(qū)地勢平坦，縱斷面以平坡為主，上、下坡多集中中在大、中橋頭，由于有通航要求，橋面標(biāo)高相對兩側(cè)路面 8 標(biāo)高要求高出許多，因此在橋頭，橋面通常設(shè)置豎曲線，豎曲線半徑要適當(dāng)，既要符合一級公路技術(shù)指標(biāo)要求，又不宜使豎曲線長度太長而使橋頭填土過高而增加造價，而平曲線在選線時一般要考慮大橋橋位與河流正交，以減少構(gòu)造物的工程量及設(shè)計施工難度，節(jié)約經(jīng)費，減少造價 。 長直線上設(shè)置豎曲線，平原區(qū)平面上設(shè)置長直線較為常見縱斷面設(shè)計無論如何避免不了在直線段設(shè)置豎曲線，資料顯示小坡差多處變坡視覺稍有感知。 縱線形配合受到各種因素的制約和影響，同時要避免一些不良的組合，如長直線上不能設(shè)計小半徑的凹曲線，直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線等，運(yùn)用透視圖進(jìn)行檢驗是很好的方法，設(shè)計時對有疑問的路段進(jìn)行透視圖的檢驗，效果較好。 平面與橫斷面的綜合協(xié)調(diào)主要是超高的設(shè)計。 2線形與環(huán)境的協(xié)調(diào) （ 1）定線時盡量避開村鎮(zhèn)等居民區(qū)，減少噪音對居民 生活帶來的影響，同時采用柔性，瀝青混凝土路面以減少噪音。 （ 2）路基用土由地方政府同意安排，利用開挖魚塘或溝渠，避免亂開挖，同時又利于農(nóng)田、水利建設(shè)。 （ 3）注意綠化，對路基邊坡及中央分隔帶加強(qiáng)綠化和防護(hù)，在護(hù)坡道上互通立交用地范圍內(nèi)的空地上均考慮綠化。 （ 4）對位置適當(dāng)?shù)臉蛄涸谂_前坡腳（常水位以下）設(shè)置平臺，以利非機(jī)動車輛和行人通過。 （ 5）對位于公路兩側(cè)的建筑物建議注意其風(fēng)格，以求和道路想?yún)f(xié)調(diào)，增加美感。 3縱斷面線性與景觀、城鎮(zhèn)規(guī)劃的結(jié)合 4利用老路時的平、縱、橫綜合設(shè)計 5遠(yuǎn)近期結(jié)合的平、縱、 橫綜合設(shè)計 四、平面線形設(shè)計 1、平面線形設(shè)計的一般原則 1）平面線形應(yīng)與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào) 2）保持平面線形的均衡與連貫 3）平曲線應(yīng)有足夠的長度 2、二級公路平面線形各參數(shù)指標(biāo) 公路等級 設(shè)計車速 平曲線最小長度 圓曲線最小半徑 圓曲線最大半徑 9 二級 60km/h 一般值 500 一般值 200 不宜超過10000m 極限值 100 極限值 125 3、平面線形的計算 1） 設(shè)計的線形大致如下圖所示 由圖計算出起點、交點、終點的坐標(biāo)如下： )： （ )： （ )： （ 2） 路線長、方位角計算 7 . 1 2 9 4)5 0 2 5 2 8 9 0 3 63 9 0 . 4 2 4 8 1 3 8 3 7 4 A 9 3 ? 3 ? 4 . 2) a r c t = 93?3? 6 . 1 3 5 9)59 7 9 . 0 6 8 9 0 371 3 1 2 . 9 4 4 1 7()43 7 0 . 3 7 8 3 7 494 0 9 . 2 9 6 4 9 4(D B C 22 8 3 ? 1 ? 4 . 8)43 7 0 . 3 7 8 3 7 494 0 9 . 2 9 6 4 9 4()519 7 9 . 0 6 8 9 0 371 3 1 2 . 9 4 4 1 7( a r c t C= 83?1?3） 轉(zhuǎn)角計算 9 ? 1 ? 9 . 4 ?9 3 ? 3 ? 4 . 28 3 ? 1 ? 4 . 8 （左） 4） 圓曲線計算 ： 已知取圓曲線半徑 800m，緩和曲線 80m, 1 路線轉(zhuǎn)角 曲線長（ m） 切線長（ m） 外矩（ m） J 校正數(shù)（ m） 曲線半徑（ m） 緩和曲線長（ m） P q 相關(guān)參數(shù) 10 )(180*800*)180*1*)2(1)(3 . 3 0 9 e c)33.2s e c)(1)(1 0 9 . 0 7 t (00*280180*2)(40800*24080280*2402)(48024232322程 =程 0+80=0+0+0+核無誤。 五、縱斷面設(shè)計 1縱斷面線形設(shè)計主要是解決公路線形在縱斷面上的位置，形狀和尺寸問題，具體內(nèi)容包括縱坡設(shè)計和豎曲線設(shè)計兩項。縱斷面線形設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和地形、地質(zhì)、水文等因素，考慮路基穩(wěn)定，排水及工程量等的要求對縱坡的大小，長短，前后的縱坡情況，豎曲線半徑大小及與平面線形的組合關(guān)系等進(jìn)行組合設(shè)計，從而設(shè)計出縱坡合理，線形平順圓滑的最優(yōu)線形，以達(dá)到行車安全、快速、舒適，工程造價省，運(yùn)營費用較少的目的。 2該路地處丘陵區(qū)，本項縱斷面設(shè)計采用小縱坡，微起伏與該區(qū)域農(nóng)田相結(jié)合，盡量降低路堤高度 ，路線縱斷面按百年一遇，設(shè)計洪水位的要求和確保路基處于干燥和中濕狀態(tài)，所需的最小填筑高度來控制標(biāo)高線形設(shè)計上避免出現(xiàn)斷背曲線，反向豎曲線之間直線長度不足 3秒行程的則加大豎曲線半徑，使豎曲線首尾相接。此外，所選用的半徑還滿足行車視距的要求，另外，豎曲線的縱坡最小采用 保證排水要求。 3縱坡設(shè)計 （ 1） 縱坡設(shè)計的一般要求 縱坡設(shè)計必須滿足標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，一般不輕易使用極限值 縱坡應(yīng)力求平緩，避免連續(xù)陡坡，過長陡坡和反坡 縱斷面線形應(yīng)連續(xù)，平順，均衡，并重視平縱面線形的組合 從行車安全，舒適和 視覺良好的要求來看，要求縱斷面線形注意有以下幾點： 11 在短距離內(nèi)應(yīng)避免線形起伏，易使縱斷面線形發(fā)生中斷，視覺不良； 避免“凹陷”路段，若線形發(fā)生凹陷出現(xiàn)隱蔽路段，使駕駛員視覺不適，產(chǎn)生莫測感，影響行車速度和安全； 在較大的連續(xù)上坡路段，宜將最陡的縱坡放在底部，接近頂部的縱坡宜放緩些； 縱坡變化小的，宜采用較大的豎曲線半徑； 縱斷面線形設(shè)計應(yīng)注意與平面線形的關(guān)系，汽車專用公路應(yīng)設(shè)計平、縱面配合良好協(xié)調(diào)的立體線形； 縱坡設(shè)計應(yīng)結(jié)合沿線自然條件綜合考慮，為利于路面和邊溝排水，一般情況下最小縱坡以不小于 宜， 在受洪水影響的沿河路線及平原區(qū)低速路段應(yīng)保證路線的最低標(biāo)高，以免遭受洪水沖刷，而確保路基的穩(wěn)定； 縱坡設(shè)計應(yīng)爭取填、挖平衡，盡量利用挖方作就近填方，以減少借方和廢方，接生土石方量，降低工程造價； 縱坡設(shè)計時，還應(yīng)結(jié)合我過情況，適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運(yùn)輸工具，農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)田水利等方面的要求。 縱坡設(shè)計的方法和步驟： 縱坡設(shè)計前，應(yīng)先根據(jù)中樁和水準(zhǔn)記錄點，繪出路線縱斷面圖的地面線繪出平面直線，曲線示意圖，寫出每個中樁的樁號和地面標(biāo)高以及土壤地質(zhì)說明資料，并熟悉和掌握全線有關(guān)勘測設(shè)計資料，領(lǐng)會設(shè)計意圖和要求 。 標(biāo)注縱斷面控制點 縱面控制點主要有路線起終點，重要橋梁及特殊涵洞，隧道的控制標(biāo)高，路線交叉點，地質(zhì)不良地段的最小填土和最大控梁標(biāo)高，沿溪河線的控制標(biāo)高，重要城鎮(zhèn)通過位置的標(biāo)高及受其它因素限制路線中須通過的控制點、標(biāo)高等。 試坡主要是在已標(biāo)出“控制點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，選線意圖，考慮各經(jīng)濟(jì)點和控制點的要求以及地形變化情況，初步定出縱坡設(shè)計線的工作。試坡的要點，可歸納為“前面照顧，以點定線，反復(fù)比較，以線交點”幾句話。 前后照顧就是說要前后坡段統(tǒng)盤考慮，不能只局限于某一段坡段上。以點定線 就是按照縱面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，滿足“控制點”，參考“經(jīng)濟(jì)點”，初步定出坡度線，然后用三角板推平行線的辦法，移動坡度線，反復(fù)試坡，對各種可能的坡度線方案進(jìn)行比較，最后確定既符合標(biāo)準(zhǔn)，又保證控制點要求，而且土石方量最省的坡度線，將其延長交出變坡點初步位置。 調(diào)坡 調(diào)坡主要根據(jù)以下兩方面進(jìn)行：結(jié)合選線意圖。將試坡線與選線時所考慮的坡度進(jìn)行比較，兩者應(yīng)基本相符。若有脫離實際情況或考慮不周現(xiàn)象，則應(yīng)全面分析，找出原因，權(quán)衡利弊，決定取舍；對照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。詳細(xì)檢查設(shè)計最大縱坡、坡長限制、縱坡折減以及平縱線形組合是否符合 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，特別要注意陡坡與平曲線、豎曲線與平曲線、橋頭接線、路線交叉、隧道及渡口碼頭等地方的坡度是否合理，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整修正。 調(diào)整坡度線的方法有抬高、降低、延長、縮短、縱坡線和加大、減小縱坡度等。調(diào)整時應(yīng)以少脫離控制點、少變動填挖為原則，以便調(diào)整后的縱坡與試定縱坡基本相符。 12 核對主要在有控制意義的特殊橫斷面圖上進(jìn)行。如選擇高填深挖、擋土墻、重要橋涵及人工構(gòu)造物以及其它重要控制點的斷面等。 經(jīng)調(diào)整核對后，即可確定縱坡線。所謂定坡就是把坡度值、變坡點位置（樁號） 和高程確定下來。坡度值一般是用三角板推平行線法，直接讀厘米格子得出，要求取值到千分之一。變坡點位置直接從圖上讀出，一般要調(diào)整到整 10 樁位上。變坡點的高程是根據(jù)路線起點的設(shè)計標(biāo)高由已定的坡度、坡長依次推算而來。 4、 設(shè)計縱坡時還應(yīng)注意以下幾點： 在回頭曲線地段設(shè)計縱坡，應(yīng)先按回頭曲線的標(biāo)準(zhǔn)要求確定回頭曲線部分的縱坡，然后向兩端接坡，同時注意回頭曲線地段不宜設(shè)豎曲線。 平豎曲線重合時。要注意保持技術(shù)指標(biāo)均衡，位置組合合理適當(dāng)，盡量避免不良組合情況。 大中橋上不宜設(shè)置豎曲線。如橋頭路線設(shè)有豎曲線，其起（終） 點應(yīng)在橋頭兩端 10注意橋上線形與橋頭線形變化均勻，不宜突變。 小橋涵上允許設(shè)計豎曲線，為保證路線縱面平順，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)急變“駝峰式縱坡”。 注意交叉口、橋梁及引道、隧道、城鎮(zhèn)附近、陡坡急變處縱坡特殊要求。 縱坡設(shè)計時，如受控制點約束導(dǎo)致縱面線形欺負(fù)過大，縱坡不夠理想，或則土石方工程量過大而育無法調(diào)整時，可用紙上移線的辦法修改平面線形，從而改善縱面線形。 計算設(shè)計標(biāo)高 根據(jù)已定的縱坡和變坡點的設(shè)計標(biāo)高，則可以計算出未設(shè)豎曲線以前各樁號的設(shè)計標(biāo)高。 豎曲線設(shè)計要求： 宜選用較大的豎曲線半徑。 豎曲線設(shè)計，首先確定合適的半徑。在不過分增加工程數(shù)量的情況下，宜選用較大的豎曲線半徑，一般都應(yīng)采用大于豎曲線一般最小半徑的數(shù)值，特別是前后兩相鄰縱坡的代數(shù)差小時，豎曲線更應(yīng)采用大半徑，以利于視覺和路容美觀。只有當(dāng)?shù)匦蜗拗苹蚱渌厥饫щy不得已時才允許采用極限最小半徑。 同向曲線間應(yīng)避免“斷背曲線”。同向豎曲線，特別是同向凹形豎曲線間如直線坡段不長，應(yīng)合并為單曲線后復(fù)曲線。 反向曲線間，一般由直坡段連續(xù)，亦可以相互直接連接。反向豎曲線間設(shè)置一段直坡段，直坡段長度一般不小于計算行車速度行駛 3受條件限制也可相互直接連接，后插入短直線。 應(yīng)滿足排水要求。 5、 縱段面設(shè)計步驟 1）計算高程 根據(jù)地形圖上的高程，以 50各點高程對應(yīng)地標(biāo)于縱斷面米格紙上，然后用直線連接各點，注意港口、河的標(biāo)法，畫出道路縱向的原地面圖。 2）確定最小填土高度 由于路基要保證處于干燥或中濕狀態(tài)以上，所以查表得粉性土?xí)r路槽底至地下水的臨界高度為 為干燥狀態(tài)，由于地下水平均埋深為 面厚度一般為 6080以算出最小填土高度為 13 3） 拉坡 首先 是試坡，試坡以“控制點”為依據(jù)，考慮平縱結(jié)合、挖方、填方以及排水溝設(shè)置等眾多因素初步擬訂坡度線。然后進(jìn)行計算，看拉的坡滿不滿足控制點的高程，滿不滿足規(guī)范要求，如不滿足就進(jìn)行調(diào)坡。調(diào)坡時應(yīng)結(jié)合選線意圖，對照標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最大縱坡、坡長限制以及考慮平縱線形組合是否得當(dāng)進(jìn)行調(diào)坡。在縱斷面設(shè)計事，由于港口較多，再加上平面設(shè)計時沒有注意平縱組合，在港口附近設(shè)置平曲線，所以在拉坡時不能做到“平包豎”，在線形上存在不足，但經(jīng)計算，其他方面都滿足標(biāo)準(zhǔn)。 豎曲線各項指標(biāo)： 設(shè)計車速（ km/h） 60 最大縱坡（） 6% 最小縱坡（） 3% 凸形豎曲線半徑（ m） 一般值 2000 極限值 1400 凹形豎曲線半徑（ m） 一般值 1500 極限值 1000 豎曲線最小長度（ m） 50 14 豎曲線的計算 500 m，變坡角 =上圖： 曲線長（ m） 切線長（ m） 外矩（ m） 曲線半徑（ m） )( 9 0 022 )(84 9 . 6 3 3 2 2 8 222 )(80. 492 691 47250 0*2 222 六、 橫斷面設(shè)計 1查規(guī)范，得各項技術(shù)指標(biāo) 路基寬度 據(jù)任務(wù)書知道設(shè)計年限 2025年，各種車輛折合成小客車的交通量合計為日輛3259， 查（ 2003）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 得公路等級為二級，車道數(shù)擬定二車道。再查公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1得二級公路車速為 60km/小值為 8.5 m，取設(shè)計車道 15 寬度為 總車道寬度為 2 0km/2=側(cè)路緣帶寬度為 路拱坡度 查（ 2004）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 得瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為 12%，故取路拱坡度為 2%；路肩橫向坡度一般應(yīng)較路面橫向坡度大 1%2%，故取路肩橫向坡度為 4%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。 路基邊坡坡度 由公路路基設(shè)計規(guī)范得知，當(dāng) H6m（ H 路基填土高度）時，路基邊坡按 1： 護(hù)坡道 查（ 2004）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 得，當(dāng)路肩邊緣與路側(cè)取土坑底的高差小于或等于 2土坑內(nèi)側(cè)坡頂可與路坡腳位相銜接，并采用路堤邊坡坡度，當(dāng)高茶大于 2設(shè)置寬 1高差大于 6設(shè)置寬 2設(shè)計的填土高度均小于 6m，再結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，護(hù)坡道均設(shè)置 1m，且坡度設(shè)計為 4%。 邊溝設(shè)計 查（ 95）公路路基設(shè)計規(guī)范 得邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為 1： ： 側(cè)邊坡與挖方邊坡坡度相同。少雨淺挖地段的土質(zhì)邊溝可采用三角形橫斷面，其內(nèi)側(cè)邊坡宜采用 1： 21： 3，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。本設(shè)計路段地處平原微丘區(qū)，故宜采用梯形邊溝，且底寬為 側(cè)邊坡坡度為 1： 1。 3橫斷面設(shè)計步驟 根據(jù)外業(yè)橫斷面測量資料點繪橫斷地面線。 根據(jù)路線及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關(guān)資料（如路基寬度、加寬值、超高橫坡、緩和段長度、平曲線半徑等）抄于相應(yīng)樁號的斷面上。 根據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，示出土石界限、設(shè)計邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸。 繪橫斷面設(shè)計線，又叫“戴帽子”。設(shè)計線應(yīng)包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護(hù)工程、護(hù)坡道、碎落臺、視距臺等，在彎道上的斷面還應(yīng)示出超高、加寬等。一般直線上的斷面可不示出路拱坡度。 計算橫斷面面積（含甜、挖方面積），并填于圖上。 4由圖計算并填寫逐樁占地寬度表、路基設(shè)計表、路基土石方計算表及公里路基土石方數(shù)量匯總表。 七、土石方的計算和調(diào)配 1調(diào)配要求 土石方調(diào)配應(yīng)按先橫向后縱向的次序進(jìn)行。 縱向調(diào)運(yùn)的最遠(yuǎn)距離一般應(yīng)小于經(jīng)濟(jì)運(yùn) 距（按費用經(jīng)濟(jì)計算的縱向調(diào)運(yùn)的最大限度距離叫經(jīng)濟(jì)運(yùn)距）。 土石方調(diào)運(yùn)的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般情況下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運(yùn)。 借方、棄土方應(yīng)與借土還田，整地建田相結(jié)合，盡量少占田地，減少對農(nóng)業(yè)的影響，對于取土和棄土地點應(yīng)事先同地方商量。 不同性質(zhì)的土石應(yīng)分別調(diào)配。 注：回頭曲線路段的土石調(diào)運(yùn)，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調(diào)運(yùn)。 16 2調(diào)配方法 土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法、表格調(diào)配法等，由于表格調(diào)配法不需單獨繪圖，直接在土石方表上調(diào)配，具有方法簡單，調(diào) 配清晰的優(yōu)點，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。 表格調(diào)配法又可有逐樁調(diào)運(yùn)和分段調(diào)運(yùn)兩種方式。一般采用分段調(diào)用。 表格調(diào)配法的方法步驟如下： 備工作 調(diào)配前先要對土石方計算進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行。調(diào)配前應(yīng)將可能影響調(diào)配的橋涵位置、陡坡、深溝、借土位置、棄土位置等條件表于表旁，借調(diào)配時考慮。 向調(diào)運(yùn) 即計算本樁利用、填缺、挖余，以石代土?xí)r填入土方欄，并用符號區(qū)分。 向調(diào)運(yùn) 確定經(jīng)濟(jì)運(yùn)距 根據(jù)填缺、挖余情況結(jié)合調(diào)運(yùn)條件擬定調(diào)配方案，確定調(diào)運(yùn)方向和調(diào)運(yùn)起訖點，并用箭頭表示。 計算調(diào)運(yùn)數(shù)量和運(yùn)距 調(diào)配的運(yùn)距 是指計價運(yùn)距，就是調(diào)運(yùn)挖方中心到填方中心的距離見區(qū)免費運(yùn)距 計算借方數(shù)量、廢方數(shù)量和總運(yùn)量 借方數(shù)量 =填缺 縱向調(diào)入本樁的數(shù)量 廢方數(shù)量 =挖余 縱向調(diào)出本樁的數(shù)量 總運(yùn)量 =縱向調(diào)運(yùn)量 +廢方調(diào)運(yùn)量 +借方調(diào)運(yùn)量 復(fù)核 填方 =本樁利用 +填缺 挖方 =本樁利用 +挖余 填缺 =縱向調(diào)運(yùn)方 +借方 挖余 +縱向調(diào)運(yùn)方 +廢方 挖方 +借方 =填方 +借方 以上復(fù)核一般是按逐頁小計進(jìn)行的，最后應(yīng)按每公里合計復(fù)核。 計 價土石方 =挖方數(shù)量 +借方數(shù)量 八、增加工程