某省道興化至泰州段建設(shè)工程設(shè)計

1、某省道興化至泰州段建設(shè)工程設(shè)計摘要：本設(shè)計為某省道興化至泰州段建設(shè)工程設(shè)計，包括方案、路線、路基路面、排水系統(tǒng)以及沿線主要配套設(shè)施的設(shè)計。本工程設(shè)計速度為80km/h，本次設(shè)計包括道路平面設(shè)計, 道路縱斷面設(shè)計, 道路橫斷面設(shè)計,路基設(shè)計，瀝青路面設(shè)計，路基路面排水設(shè)計，橋涵及附屬構(gòu)造物設(shè)計等。 本設(shè)計的路線，縱斷面設(shè)計共設(shè)3個邊坡點，最大坡度為0.818，最小坡度為0.33。豎曲線半徑分別有25000m，15000m，20000m（自己改）。路基寬度為26m，行車道寬度為3.75m，土路肩0.75m，硬路肩3m，中央分隔帶3.5m。路面結(jié)構(gòu)中，面層采用瀝青混凝土（13cm），其中表面層采用細

2、粒式密級配瀝青混土（厚度3cm），中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土（厚度4cm），下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土（厚度6cm）；基層采用石灰土（厚度為45cm）；底基層采用碎石灰土（厚度為25cm）。本路段設(shè)計橋涵2座橋，結(jié)合橋頭地質(zhì)情況綜合考慮灌溉、排澇及地方出行的要求進行橋跨布置。 關(guān)鍵詞:工程設(shè)計 縱斷面 橫斷面 路基設(shè)計 瀝青路面設(shè)計 橋涵及附屬構(gòu)造物設(shè)計 Abstract: The design, construction and engineering design, including the design of programs, routes, subgrade and p

3、avement, drainage systems, as well as along the main supporting facilities of the province Road Xinghua, Taizhou segment. This engineering design speed of 80km / h, this design includes the road graphic design, road vertical alignment design, road cross-sectional design, the design of embankment, as

4、phalt pavement design, subgrade and pavement drainage design, bridge and subsidiary structures design.This design, too, Profile Design, 3 slope, the maximum gradient of 0.818%, the minimum slope of 0.33%. Vertical curve radius of 25000m, 15000m, 20000m (change). Roadbed width of 26m, the carriageway

5、 width of 3.75m, 0.75m soil shoulder hard shoulder 3m, the central median of 3.5m. Pavement structure, the surface layer of asphalt concrete (13cm), the surface layer is fine-grained type dense-graded asphalt mix soil (thickness 3cm) in the surface layer in grain-type dense-graded asphalt concrete (

6、thickness 4cm), the following layer of coarse grain type dense-graded asphalt concrete (thickness 6cm); primary calcareous soil (thickness 45cm); sub-base gravel dust (thickness 25cm). The design of the sections of bridges and culverts 2 bridge, combined with the the bridgehead geological conditions

7、 considering the travel requirements of irrigation, drainage and local bridge span arrangement.Keywords: engineering design longitudinal cross-sectional roadbed design asphalt pavement design bridges and culverts and ancillary structures design目錄第一章 工程概況說明61.1道路基本資料61.2沿線氣象、水文、地形地質(zhì)情況61.2.2氣象61.2.3區(qū)域

8、地質(zhì)構(gòu)造71.2.4地震效應(yīng)81.3設(shè)計依據(jù)及設(shè)計標準8第二章 路線平面設(shè)計102.1選線設(shè)計102.1.1平原地區(qū)公路路線特點：102.1.2平原一級公路設(shè)計要求及特點102.1.3平原一級公路選線原則及依據(jù)112.1.4平原地區(qū)公路選線應(yīng)符合以下原則112.1.5平原一級公路選線的依據(jù)122.1.6平原一級公路選線方案比選122.2平面線形設(shè)計要求132.2.1直線設(shè)計132.2.2圓曲線設(shè)計142.2.3緩和曲線152.3計算算例15第三章 縱斷面設(shè)計193.1縱斷面設(shè)計要求193.2縱坡設(shè)計193.2.1 最大縱坡193.2.2 最小縱坡203.3坡長的要求203.3.1 最短坡長的限

9、制203.3.2 最大坡長的限制203.4豎曲線設(shè)計213.4.1豎曲線各項指標要求：223.4.2豎曲線各要素計算公式223.4.3豎曲線要素計算算例243.5平縱組合設(shè)計243.6線性與環(huán)境的協(xié)調(diào)263.7縱斷面的設(shè)計步驟以及縱斷面圖的繪制26第四章 橫斷面設(shè)計274.1橫斷面的組成274.2橫斷面各項技術(shù)指標274.2.1行車道寬度274.2.2中間帶寬度274.2.3路肩寬度274.2.4路基寬度284.3路拱坡度及路肩橫坡284.4超高設(shè)計294.4.1超高橫坡度及超高漸變率的確定294.4.2超高加寬294.5土石方的計算和調(diào)配294.5.1調(diào)配要求294.5.2調(diào)配方法30第五章

10、 路基設(shè)計325.1路基邊坡325.2路基壓實標準325.3公路用地寬度325.4路基填料345.5一般路基處理355.5.1一般路基處理原則355.5.2路床處理355.6路基防護375.7填方路基的施工375.8邊溝的施工38第六章 路面設(shè)計396.1交通分析396.1.1 以設(shè)計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計當量軸次。396.1.2驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力中的累計當量軸次406.2結(jié)構(gòu)組合與材料選取426.3各層材料的抗壓模量與劈裂強度446.4土基回彈模量的確定446.5設(shè)計指標的確定446.6設(shè)計資料總結(jié)466.7.確定設(shè)計層厚度466.8水泥路面計算506.8.1交通分

11、析506.8.2初擬路面結(jié)構(gòu)516.8.3路面材料參數(shù)確定516.9方案比較546.9.2彎拉應(yīng)力驗算546.9.3路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計55第七章 路基路面排水設(shè)計567.1路基排水設(shè)計567.2路面排水設(shè)計567.2.1路肩排水567.2.2攔水帶排水567.2.3中央分隔帶排水58第八章 橋涵及附屬構(gòu)造物設(shè)計598.1橋涵設(shè)計598.1.1橋涵設(shè)計原則598.1.2橋涵方案設(shè)計598.2中央分隔帶608.3路基邊坡60結(jié)語61參考文獻62致謝63第一章 工程概況說明1.1道路基本資料省道興化至泰州段建設(shè)工程的先導段均為新建路段，起于主線與233省道改線段交叉口，終于主線與333省道改線段交叉口

12、。技術(shù)標準：采用一級公路標準，設(shè)計速度100km/h；橋涵設(shè)計荷載采用公路-I級。1.2沿線氣象、水文、地形地質(zhì)情況1.2.1地形、地貌路線所經(jīng)區(qū)域地形地貌特征為黃河沖積平原，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復雜。地下水位埋深較淺，屬第四系孔隙潛水，主要由大氣降水補給及河水補給。地下水對混凝土具結(jié)晶弱腐蝕性，局部地段對混凝土具中等腐蝕性。本工程所在地區(qū)地質(zhì)以亞粘土和亞砂土為主，含水量高。1.2.2氣象（1）氣候特征項目所在地區(qū)位于我國東部沿海地帶，屬于北亞熱帶濕潤氣候區(qū)，兼有海洋性和大陸性氣候特征，具有春秋短、冬夏長，四季分明的特點。季風特征明顯，雨量充沛、光照充足。春秋陰濕多雨，冷暖交替，氣溫變化幅度大；夏季始

13、梅雨綿綿，盛夏后多晴朗天氣，溫度高、日照多、蒸發(fā)大，常有臺風暴雨；秋季多晴朗天氣，氣候涼爽宜人，當10月下旬常有秋雨連綿；冬季多干燥、晴冷天氣，降水少，時有霜凍出現(xiàn)。災(zāi)害性天氣主要有暴雨、臺風、冰雹、連陰雨等。（2）氣溫歷年平均氣溫14.8。7月份氣溫最高，月平均氣溫27.2，1月氣溫最低，月平均1.6。歷年極端最高溫度39.2（1953年8月24日），極端最低氣溫-14.9（1969年2月6日）。（3）降水、蒸發(fā)歷年平均降水量1037.5mm，歷年平均蒸發(fā)量1410mm。最大年降水量為2080.8毫米，最大日降水量為200.6mm，最大時降水量為78.8mm。7月份降水量最大，占年降水量的2

14、3.4%。12月份降水量最小，僅占全年降水量的2%。一年之中降雨量集中在6月至9月份。蒸發(fā)量以5月下旬、6月上旬和7月下旬最大，旬蒸發(fā)量65mm以上。年平均蒸發(fā)量和降水量之差386mm，蒸發(fā)量一般大于降水量。（4）濕度歷年平均濕度78%。一年之中7、8兩月份最大，月平均8486%，1、2兩月份最小7475%。（5）日照歷年平均日照數(shù)為2305.6小時，年日照百分率52%。8月份日照時數(shù)最多，平均每天8小時以上，占可照時數(shù)61%；4月份日照時數(shù)最少，平均每天僅56小時，占可照時數(shù)48%。（6）霜、雪無霜期較長，歷年平均無霜期227天。初霜日期為11月11日左右，終霜日期大約為3月27日。常年積雪

15、天數(shù)48天。最大凍土深度18cm，最大積雪深度21cm。（7）風況季風氣候明顯，常年風向以東南風居多，頻率26%；次為東北風，頻率22%。歷年平均風速3.6m/s，最大風速28米/秒（10級），但次數(shù)不多，幾率為5年一遇。一年之中，4月份風速最大，為4.1米/秒，三月份次之，為4.0米/秒。1.2.3區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)位于建湖隆起以南的東臺坳陷內(nèi)，基底受中生代、古生代褶皺控制，地質(zhì)構(gòu)造較為復雜，可大致分為：東西向構(gòu)造：包括洪澤建湖東西向隆起帶和南京南通東西向構(gòu)造帶，主要為斷續(xù)分布的走向東西或近東西的隆起、坳陷及褶皺、壓扭性斷裂構(gòu)成，表現(xiàn)為南北隆起，中部下陷，控制著新中代的沉積。華夏式構(gòu)造：為燕山

16、期以來的北東向構(gòu)造，表現(xiàn)在金湖東臺坳陷內(nèi)以凹陷、凸起和斷裂為主，較大凹陷有金湖凹陷、高郵凹陷，凸起有泰州、吳堡低凸起，斷裂則控制著凹陷與凸起的邊界，較大斷裂有泰州安非斷裂、興化陳家堡大豐縣小海斷裂。新華夏系構(gòu)造：主要有新生代金東坳陷中的新華夏系片斷及泰縣金壇新華夏系坳陷帶。1.2.4地震效應(yīng)本區(qū)域位于郯廬斷裂帶東側(cè)，揚州銅陵地震帶上。地震分布受活動構(gòu)造體系或斷裂帶控制，主要集中于呂良寶應(yīng)秦南一帶的北區(qū)及儀征、揚州、鎮(zhèn)江、丹陽一帶的南區(qū)，三級以下有感地震頻繁，較大地震有1624年揚州地震（6.0級），1913年、1930年鎮(zhèn)江東部地震（5.25級）。1.3設(shè)計依據(jù)及設(shè)計標準設(shè)計文件依據(jù)下列規(guī)范、

17、規(guī)定進行編制：（1）公路工程技術(shù)標準（JTG B01-2003）（2）公路路線設(shè)計規(guī)范（JTG D20-2006）（3）公路路基設(shè)計規(guī)范（JTG D30-2004）（4）公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范（JTJ014-97）（5）公路路基施工技術(shù)規(guī)范（JTJ033-95）（6）公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）（7）公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范（JTJ034-2000）（8）公路排水設(shè)計規(guī)范（JTJ018-97）（9）公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004）（10）公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004）（11）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000

18、）（12）公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D61-2005）（13）公路工程抗震設(shè)計規(guī)范（JTJ004-89）（14）公路工程地質(zhì)勘察規(guī)程(JTJ064-98)（15）公路工程橋位勘測設(shè)計規(guī)程(JTJ062-91)（16）道路交通標志標線（GB5768-1999）（17）公路交通安全設(shè)施設(shè)計細則（JTG/T D81-2006）（18）公路交通安全設(shè)施施工技術(shù)規(guī)范（JTG F71-2006）（19）公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范（JTG D81-2006）（20）江蘇省干線公路勘察設(shè)計指南（送審稿）（21）江蘇省公路標志標線實施指南（試行）（22）公路工程基本建設(shè)項目設(shè)計文件編制辦法（23）工程建設(shè)標準

19、強制性條文（公路工程部分第二章 路線平面設(shè)計2.1選線設(shè)計2.1.1平原地區(qū)公路路線特點：平原地區(qū)地面高度變化微小，有時的輕微的起伏和傾斜，平原地區(qū)除泥沼、鹽漬土、河谷漫灘、海邊灘涂等外，一般多為耕地，分布有各種建筑設(shè)施，居民點較密，在天然河網(wǎng)地區(qū)，還有水塘、河叉、溝渠多等特點，因此平原地區(qū)選線一方面由于地勢較平坦，路線縱坡及曲線半徑等幾何要素比較容易達到較高的技術(shù)標準；另一方面往往由于受當?shù)刈匀粭l件和地物的障礙以及支援農(nóng)村建設(shè)需要的限制選線要考慮各方面的因素。平原地區(qū)地形對路線的限制不大，路線的基本線形，多順直短捷，如在兩控制點之間既無地物、地質(zhì)等障礙，也無應(yīng)遷就的風景、文物及居民點等，則與

20、兩控制點直線連線相吻合的路線是最理想的，這只有在荒蕪人煙的草原和海邊灘涂才有可能。而在一般地區(qū)，農(nóng)田密布，灌溉渠道網(wǎng)縱橫交錯、城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)較多，居民點也比較密集，由于這些原因，按照公路的使用任務(wù)和性質(zhì)，有的需要靠近它，有的需要避繞，從而產(chǎn)生了路線的轉(zhuǎn)折，雖然增廠了距離，但這也是必要的，因此平原地區(qū)選線，先是把路線總方向內(nèi)所規(guī)定繞過的地點，如城鎮(zhèn)、工廠、農(nóng)場、鄉(xiāng)村以及風景文物地點作為控制點，然后在大控制點之間進行實地踏勘，了解農(nóng)田的優(yōu)劣及地理分布情況，確定哪里可以穿過，哪里應(yīng)該饒行，從而建立一系列中間控制點，控制點之間以直線為主，在直達的基礎(chǔ)上作適當?shù)恼{(diào)整，使路線的平縱斷面配合好。2.1.2平原

21、一級公路設(shè)計要求及特點平原地區(qū)一級公路工程技術(shù)標準應(yīng)為汽車專用公路，工程技術(shù)標準要求較高，要求設(shè)計行車速度達到100km/h；平曲線不設(shè)超高最小半徑2500m,一般最小半徑400m，極限最小半徑250m；豎曲線最大縱坡不大于5%，坡段最小長度不小于200m，凸形豎曲線極限最小半徑3000m，一般最小半徑4500m，凹形豎曲線極限最小半徑2000，一般最小半徑300m，豎曲線最小長度70m；路基頂寬不小于23m；設(shè)計洪水頻率為百年一遇，要達到這樣高的技術(shù)標準，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?shù)亟?jīng)濟、土地資源，筑路材料來源、施工條件、

22、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，在學習規(guī)范的同時，靈活應(yīng)用規(guī)范，努力做到實用與經(jīng)濟相結(jié)合。2.1.3平原一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，達到行車迅速安全，經(jīng)濟舒適及構(gòu)造物穩(wěn)定耐久，易于養(yǎng)護的目的，選線人員必須認真觀貫徹國家規(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。2.1.4平原地區(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)濟發(fā)展情況與遠景規(guī)劃，正確處理好近期與遠景的關(guān)系，在總體規(guī)劃的知道下，合理選擇方

23、案。(2)認真領(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?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，正確運用技術(shù)標準，從性車的安全、暢通和施工養(yǎng)護的經(jīng)濟、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。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

24、要作認真的比較，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，要達到一級路的要求需要增加相當大的費用，例如沿河路線要跨越該河時，由于該河較寬且為等級航道，如果達到一級公路技術(shù)標準，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，

25、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)范極限值的標準，這樣雖使個別地段標準有所降低卻省了數(shù)目可觀的費用，同時通過交通工程的設(shè)計如設(shè)置急速標記、減速車道、加速車道等，彌補線形的不足，使路線線形總體能達到設(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)濟的發(fā)展。平原地區(qū)多數(shù)是魚米之鄉(xiāng)，土地肥沃，水資源豐富，但是人口密集，特別是耕地尤為緊張能，人均耕地0.51.0畝，修一條高等級公路要占用許多土地，在選線時，要考慮到盡可能少占耕地，不破壞農(nóng)田水系，常用的方法是利用河堤，利用河堤好處較多，除了節(jié)省耕地，不破壞水系外，還有以下一些好處：利用老路，

26、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10km，多為一些低等級砂石路相連且人口較多，每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)達到48萬人，當?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)進行技術(shù)改建，提高技術(shù)標準，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。2.1.

27、5平原一級公路選線的依據(jù)(1)平原一級公路選線的依據(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，會議紀要，設(shè)計任務(wù)書是對道路設(shè)計提車要求，在路線設(shè)計時要能充分滿足這些要求2.1.6平原一級公路選線方案比選從下圖可以看出： 選線一：各個方面都符合要求和規(guī)范選線二：因為選線，轉(zhuǎn)角靠近河道，導致橋梁線形彎曲，所以不符合設(shè)計規(guī)范。綜合考慮最終選擇線形一2.2平面線形設(shè)計要求2.2.1直線

28、設(shè)計公路平面線形由直線、平曲線組合而成，平曲線又分為圓曲線和回旋線兩種。直線路段，應(yīng)根據(jù)路線所處地段的地形、地物、駕駛?cè)藛T的視覺、心理狀態(tài)以及保證行車安全等合理布設(shè)。直線的最大與最小長度的布設(shè)應(yīng)有所限制，一條公路的直線與曲線長度的比例應(yīng)合理。公路路線設(shè)計規(guī)范(JTG D20-2006)選用直線線形時，應(yīng)根據(jù)路線所處的地形、地物、地貌，并考慮駕駛者的視覺、心理等合理布設(shè)。直線的最大長度應(yīng)有所限制，當采用長的直線線形時，為彌補景觀單調(diào)之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施。直線線形不宜過短，其最小直線長度為：當計算行車速度60km/h時，同向曲線間的最小直線長度(以m計)以不小于行車速度(以

29、km/h計)的6倍為宜；反向曲線間最小直線長度(以m計)以不小于行車速度(以km/h)的兩倍為宜。 2.2.2圓曲線設(shè)計 表2-1圓曲線半徑表 設(shè)計時速（km/h）1201008060403020極限最小半徑（m）650400250125603015一般最小半徑（m）10007004002001006530不設(shè)超高的最小半徑（m）路拱2%5500400025001500600350150路拱2%7500525033501900800450200 行駛在曲線上的汽車受到離心力的作用，離心力的大小與半徑密切相關(guān)，半徑愈小愈不利，所以平曲線半徑應(yīng)盡可能的采用較大值，只有在地形或其他條件受到限制時才可

30、使用較小的圓曲線半徑。選用曲線半徑時，應(yīng)充分注意地質(zhì)、水文條件，使曲線既能更好地吻合地形，減少工程，又能滿足橋梁的要求和隧道、路基等建筑物的設(shè)置條件。一般地段曲線半徑的選擇受地形影響不大，應(yīng)結(jié)合占用農(nóng)田等情況，盡量采用較大半徑的曲線。圓曲線能較好地適應(yīng)地形的變化，并可獲得圓滑的線形,圓曲線在適應(yīng)地形情況下,應(yīng)盡量選用較大半徑,在確定半徑時應(yīng)注意以下幾點:(1)一般情況宜采用極限最小半徑的4-8倍或超高為2%-4%的圓曲線半徑；(2)地形條件受限制時,應(yīng)采用大于或接近一般最小半徑的圓曲線半徑；(3)應(yīng)同前后先行要素相結(jié)合,使之構(gòu)成連續(xù)均衡的曲線線形；(4)應(yīng)同縱斷面線形相結(jié)合,避免小半徑曲線與陡

31、坡相重合；(5)每個彎道半徑值的確定,應(yīng)按技術(shù)標準根據(jù)實際選用。2.2.3緩和曲線直線與半徑小于不設(shè)超高最小半徑的圓曲線相連接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線。由于車輛要在緩和曲線上完成不同曲率的過渡行駛，所以要求緩和曲線有足夠的長度。公路路線設(shè)計規(guī)范中規(guī)定計算行車速度為80km/h的一級公路中緩和曲線最小長度是70m（見表4.2）。 表2-2 緩和曲線最小長度設(shè)計速度(km/h)1201008060403020緩和曲線最小長度(m)1008570503525202.3計算算例表2-3 全線平曲線指標表交點號交點樁號交點坐標轉(zhuǎn)角值(度分秒)半 徑(米)XY起點JD0(A)K0+000.00.747.492J

32、D1（B）K1+923.464.989.968273709.4左1600JD2（C） K3+345.502.329.858391850.9右1200終點JD3(D) K4+225.108.973.2281.設(shè)計的線形計算數(shù)據(jù)： (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) 圖2-2 平曲線計算圖式中： 切線轉(zhuǎn)向角()；R 曲線半徑(m)；Ls 緩和曲線長(m)；T 切線長(m)；E 外距(m)；L 曲線全長(包括緩和曲線)(m)；J 校正值(m)；q 切線增長值(m)；p 曲線內(nèi)移值(m)； 緩和曲線角()。2.平曲線設(shè)計及線形要素和曲線上的五個基本樁號：交點JD2樁號

33、K3+345.502，R=1200m，Ls =120m 轉(zhuǎn)角=右391850.9一級公路車速80km/h,那么59.995m 0.5m =2.865 34.251m曲線長度=943.393m切線長度=488.822m外矩=74.791m1） 五個基本樁號JD2 K3+345.502-)T 488.822 ZH K2+856.681+)Ls 120.00 HY K2+976.681+)(L Ls) （943.393-120=823.393） HZ K3+800.074-)Ls 120.00 YH K3+680.074-) (L 2Ls)/2 (943.393-240)/2=351.6965 QZ

34、 K3+328.3783.平曲線設(shè)計指標驗證：(1)緩和曲線長度LS最小值70m；(2) 圓曲線半徑R一般最小半徑400m；(3)中間圓曲線長度L最小長度(3s行程)； (4)考慮線形協(xié)調(diào)性，緩和曲線：圓曲線：緩和曲線小于1:2:1，較為理想；(5)平曲線為對稱性基本型曲線。第三章 縱斷面設(shè)計3.1縱斷面設(shè)計要求縱斷面設(shè)計線是由直線和豎曲線組成的。直線有上坡和下坡，是用坡度和水平長度表示。直線的坡度和長度影響著汽車的行駛速度和運輸經(jīng)濟以及行車的安全，它們的一些臨界值的確定和必要的限制，是以通行的汽車類型及行駛性能來決定的。在直線的坡度轉(zhuǎn)折處為平順過度要設(shè)置豎曲線，按坡度轉(zhuǎn)折形式的不同，豎曲線有

35、凹有凸，其大小用半徑和水平長度表示。基本要求是縱坡均勻平順，起伏和緩，坡長和豎曲線長短適當，平面和縱面組合設(shè)計協(xié)調(diào)，以及填挖經(jīng)濟、平順。具體體現(xiàn)如下：(1) 縱坡設(shè)計必須符合公路工程技術(shù)標準中有關(guān)縱坡的各項規(guī)定，如各級公路的最大縱坡，按排水要求的最小縱坡等；(2)為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值，合理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度的陡坡最短長度的緩坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。越嶺線埡口附近的縱坡應(yīng)盡量緩一些。變坡點處應(yīng)盡量設(shè)置大半徑豎曲線；(3)縱坡設(shè)計應(yīng)對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等

36、綜合考慮，是具體情況加以處理，以保證路基的穩(wěn)定和道路的通暢。 (4)一般的情況下縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和減少用地。(5)平原微丘地區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡除了應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。(6)對連接段縱坡，如大中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應(yīng)和緩，避免產(chǎn)生突變。(7)在實地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。3.2縱坡設(shè)計3.2.1 最大縱坡最大縱坡是公路縱斷面設(shè)計的重要控制指標，在地形起伏較大地區(qū)，直接影響路線的長短、使用質(zhì)量、運輸成本及造價。我國公路工程技術(shù)標準中規(guī)定：

37、當設(shè)計速度為80km/h時，最大縱坡為4%。最大縱坡設(shè)計時不可輕易采用，應(yīng)留有余地。3.2.2 最小縱坡在長路塹、低填設(shè)邊溝路段以及其它橫向排水不通暢的路段，為保證排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應(yīng)采用不小于0.3%的縱坡。當必須設(shè)計成平坡或小于0.3%的縱坡時，設(shè)邊溝路段應(yīng)作縱向排水設(shè)計。當然，像干旱地區(qū)，以及橫向排水量毫不產(chǎn)生路面積水的路段，如直坡段或半徑大于不設(shè)超高最小半徑的路堤路段的最小縱坡仍應(yīng)不小于0.3%。在彎道超高漸變段上，當行車道外側(cè)邊緣的縱坡與超高附加坡度（即超高漸彎率p）方向相反時，設(shè)計最小縱坡不宜小于(p+0.3%)。3.3坡長的要求3.3.1 最短坡長的限制

38、最短坡長的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的。如果坡長過短，使變坡點增多，汽車行駛在連續(xù)起伏地段產(chǎn)生的增重與減重的變化頻率，導致乘客感覺不舒服，車速越高越感突出。從路容美觀、視覺效果、相鄰兩豎曲線的設(shè)置和縱面視距等也要求坡長應(yīng)有一定最短長度。最短坡長以不小于計算行車速度9s的行程為宜，公路工程技術(shù)標準中規(guī)定公路最短坡長應(yīng)按表5.1選用。在平面交叉口、立體交叉的匝道，最短坡長可不受限制。表3-1 最小坡長設(shè)計速度（km/h）1201008060403020最小坡長(m)300250200150120100603.3.2 最大坡長的限制公路縱坡的大小及其坡長對汽車正常行駛影響很大。縱坡越陡，坡

39、長越長，對行車影響也越大。主要表現(xiàn)在使行車速度顯著下降，長時間使用低速檔會使發(fā)動機發(fā)熱過分而使效率降低，水箱沸騰，行駛乏力。而下坡時，則因坡度過陡，坡段過長而使剎車頻繁，影響行車安全。因此，為保證行駛質(zhì)量和行車安全，對陡坡的坡長應(yīng)加以限制。公路不同縱坡的最大坡長規(guī)定如表3-2。 表3-2 各級公路縱坡長度限制公路等級高速公路一二三四計算行車速度(km/h)120100806010060804060304020縱坡坡度(%)390010001100120010001100470080090010008001000900110010001100110012005600700800800700900

40、80090090010006500600600700600700700700800750050060083004009200高速公路和一級公路縱坡及坡長的選用應(yīng)充分考慮車輛的運行質(zhì)量要求。對高速公路即使縱坡為2%，其坡長也不宜過大。緩和坡段的具體位置應(yīng)結(jié)合縱向地形起伏情況，盡量減少填挖工程數(shù)量，同時應(yīng)考慮路線的平面線形要素。在一般情況下，緩和坡段宜設(shè)置在平面的直線或較大半徑的平曲線上，以充分發(fā)揮緩和坡段的作用，提高整條公路的使用質(zhì)量。3.4豎曲線設(shè)計當汽車行駛在縱坡變坡點時，為了緩和因車輛動能變化而產(chǎn)生的沖擊和保證視距，必須插入豎曲線。豎曲線一般采用圓曲線和二次拋物線兩種。由于豎曲線的前后坡差

41、很小，拋物線呈非常平緩的線形，因曲率變化較小，所以實際上同圓曲線幾乎相同。在實際設(shè)計中，可根據(jù)計算的方便，采用拋物線或圓曲線。3.4.1豎曲線各項指標要求：表3-3 豎曲線設(shè)計指標表設(shè)計車速（km/h）100凸形豎曲線半徑（m）一般值10000極限值6500凹形豎曲線半徑（m）一般值4500極限值3000豎曲線長度（m）一般值210極限值853.4.2豎曲線各要素計算公式圖3-1 豎曲線要素示意圖各要素計算公式如下： 式中: 豎曲線長度(m)； 豎曲線半徑(m)； 坡差(%)，為“+”時表示凹形豎曲線，為“-”時表示凸形豎曲線； 豎曲線切線長(m)； 計算點至起算點的距離(m)； 豎曲線上任一

42、點豎距(m)； 豎曲線外距(m)。3.4.3豎曲線要素計算算例樁號K3+860處：高程為9.3333m，坡度設(shè)計： +0.36%,-0.% R=20000 (凸曲線)=-0.-0.36=-1.%曲線長 L=RW=.%=235.6776m切線長度T=L/2=235.6776/2=117.8388m外距E= = 0.3471m計算設(shè)計高程豎曲線起點樁號= (K3+860)-117.8388=K3+742.1612豎曲線終點樁號= (K3+860)+117.8388=K3+977.8388豎曲線上各點坐標用公式y(tǒng)=計算，具體過程見豎曲線表。3.5平縱組合設(shè)計計算行車速度60km/h的公路，必須注重平

43、、縱面的合理組合。不僅應(yīng)滿足汽車運動學和力學要求，而且應(yīng)充分考慮駕駛者在視覺和心理方面的要求。公路路線設(shè)計規(guī)范(JTG D20-2006)所列：平、縱配合的設(shè)計原則：1)應(yīng)在視覺上能自然地誘導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。2)縱面線形的技術(shù)指標應(yīng)大小均衡，使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調(diào)。3)合成坡度應(yīng)組合得當，以利于路面排水和行車安全。平、縱配合的基本要求: 1)平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍大于豎曲線。2)合成坡度的控制應(yīng)與線形組合設(shè)計相結(jié)合。有條件時，一般最大合成坡度不應(yīng)大于8，最小合成坡度不應(yīng)小于0.5，應(yīng)避免急彎與陡坡相重合的線形。如下圖3-2所示：圖3-2 平曲線和豎曲線

44、的組合3)平、縱面線形組合設(shè)計應(yīng)注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與協(xié)調(diào)。4)平縱線形設(shè)計中應(yīng)避免的組合。5)計算行車速度大于等于40km/h的公路，凸形豎曲線的頂部和凹形豎曲線的底部，不得插入小半經(jīng)平曲線。6)凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部，不得與反向平曲線的拐點重合。7)直線上的縱面線形應(yīng)避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛者視覺中斷的線形。8)直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。9)小半經(jīng)曲線不宜與緩和曲線相互重疊。10)避免在長直線上設(shè)置陡坡及曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線。3.6線性與環(huán)境的協(xié)調(diào)根據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范(JTG D20-2006)規(guī)定：平、縱面線形組合必須注意與路線所經(jīng)地區(qū)的環(huán)境相配

45、合。對計算行車速度高的公路，線形設(shè)計和周圍環(huán)境配合尤為重要。應(yīng)充分利用自然風景如孤山、湖泊、大樹，或人工建筑物如水壩、橋梁、農(nóng)舍，或在路旁設(shè)置一些設(shè)施等，以消除景觀單調(diào)感，使公路與大自然融為一體。線形與環(huán)境的協(xié)調(diào)應(yīng)遵循以下原則：盡量少破壞公路周圍的地貌、地形、天然樹林、建筑物等。橫面設(shè)計要使邊坡造型和綠化與現(xiàn)有景觀相適應(yīng)，彌補挖方或填土對自然景觀的破壞。有條件時，可適合放緩邊坡或?qū)⑦吰碌倪吰曼c修整圓滑，使邊坡接近于自然地面的形式，增進路容美觀。為減輕在長直線公路上駕駛的單調(diào)感，應(yīng)使駕駛者能看到前方顯著的景物。公路兩側(cè)的綠化應(yīng)避免形式和內(nèi)容上的單一化，應(yīng)將綠化作為誘導視線、點綴風景以及改造環(huán)境的

46、一種措施而進行專門設(shè)計。3.7縱斷面的設(shè)計步驟以及縱斷面圖的繪制路線縱斷面圖應(yīng)示出高程、地面線、設(shè)計線及其要素，注出橋涵、隧道、路線交叉等的位置、結(jié)構(gòu)類型、孔數(shù)及、跨徑、水準點編號、位置和高程，以及斷鏈、設(shè)計洪水位、影響路基設(shè)計的地下水位等。1)根據(jù)中樁及水準記錄，繪出縱斷面圖的地形線，取水平比率為1：2000，豎向比率為1：200。2)了解路線設(shè)計要求。3)根據(jù)中線測設(shè)資料，繪出全線的交角點、平曲線。4)確定縱斷面控制點，初試拉坡。5)調(diào)整坡度線。6)確定縱坡。7)確定和計算豎曲線。第四章 橫斷面設(shè)計4.1橫斷面的組成公路橫斷面的組成應(yīng)根據(jù)公路等級、設(shè)計速度、地形、氣候、地質(zhì)等條件來確定，以

47、保證公路的交通安全、通行能力、路基的強度和穩(wěn)定性。高速公路的橫斷面分為整體式和分離式兩種。橫斷面組成主要包括：行車道、中間帶（分離式?jīng)]有）、路肩、邊坡、排水設(shè)施（邊溝、排水溝等）等。根據(jù)需要，可能要布置緊急停車帶、變速車道、爬坡車道，在邊坡上可能有護坡道、碎落臺等。4.2橫斷面各項技術(shù)指標橫斷面要素的確定主要是確定組成公路路幅的各部分的幾何尺寸，在實際設(shè)計中，一般是根據(jù)公路等級和交通量的大小，參考公路路線設(shè)計規(guī)范中各級公路路基橫斷面來確定，同時結(jié)合當?shù)亟煌ㄒ?guī)劃和有關(guān)要求進行適當?shù)恼{(diào)整。4.2.1行車道寬度行車道寬度直接影響道路的通行能力、行車速度、行車安全、工程造價等。行車道寬度必須有能滿足錯

48、車、超車或并列行駛及車輛與路肩間所必需的余寬。路面寬度主要決定于車道數(shù)和每一車道的寬度。設(shè)計車速為80km/h時，車道寬度取3.75m。4.2.2中間帶寬度公路路線設(shè)計規(guī)范中規(guī)定，設(shè)計車速為 80km/h時，中央分隔帶寬度一般值為2.00m。4.2.3路肩寬度路肩由右側(cè)路緣帶(高速公路及一級公路設(shè))、硬路肩、土路肩三部分組成。路肩可增加路幅余寬度，供臨時停車、錯車或堆放養(yǎng)路材料；為填方地段通車后的路基提供寬度損失，有利于誘導駕駛員視線，為護欄等設(shè)置提供場地及為公路養(yǎng)護避車提供空間。設(shè)路肩寬度為3m。4.2.4路基寬度所以，當采用計算行車速度80km/h，車道數(shù)為4時，路基寬度取26m，即路基寬

49、度3.5m+43.75m+23m+20.75(中間帶寬度+4每一行車道寬度+2路肩寬度+2土路肩)=26m 4.3路拱坡度及路肩橫坡查公路路線設(shè)計規(guī)范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1.5%；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3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜4.4超高設(shè)計為抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力,在該路段橫斷面上設(shè)置的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡,稱為超高。當平曲線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時，應(yīng)在曲線上設(shè)置超高。4.4.1超高橫坡度及超高漸變率的確定超高坡度按計算行車速度、半徑大小來計算，并結(jié)合路面類型、當?shù)刈匀?/p>

50、條件和車輛組成等最后確定。由直線段的雙向路拱橫斷面逐漸過渡到圓曲線的全超高單向橫斷面，其間必須設(shè)置超高過渡段。查公路路線設(shè)計規(guī)范，取超高橫坡為8%，超高漸變率為1/200。超高過渡方式選用繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)的方式。4.4.2超高加寬汽車在曲線路段上行駛時，靠近曲線內(nèi)側(cè)后輪行駛的曲線半徑最小，靠曲線外側(cè)的前輪行駛的曲線半徑最大。為適應(yīng)汽車在平曲線上行駛時后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)的需要，平曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增加路基路面寬度稱為曲線加寬。當平曲線的半徑大于250m時，其加寬值甚小，可以不設(shè)加寬。所以本設(shè)計中不予考慮。4.5土石方的計算和調(diào)配4.5.1調(diào)配要求（1）土石方調(diào)配應(yīng)按先橫向后縱向的次序進行。（2）縱

51、向調(diào)運的最遠距離一般應(yīng)小于經(jīng)濟運距（按費用經(jīng)濟計算的縱向調(diào)運的最大限度距離叫經(jīng)濟運距）。（3）土石方調(diào)運的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運輸?shù)挠绊?，一般情況下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運。（4）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。（5）不同性質(zhì)的土石應(yīng)分別調(diào)配?；仡^曲線路段的土石調(diào)運，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調(diào)運。4.5.2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)

52、運和分段調(diào)運兩種方式。一般采用分段調(diào)用。表格調(diào)配法的方法步驟如下：（1）準備工作調(diào)配前先要對土石方計算驚醒復核，確認無誤后方可進行。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。（2）橫向調(diào)運即計算本樁利用、填缺、挖余，以石代土時填入土方欄，并用符號區(qū)分。（3）縱向調(diào)運確定經(jīng)濟運距根據(jù)填缺、挖余情況結(jié)合調(diào)運條件擬定調(diào)配方案，確定調(diào)運方向和調(diào)運起訖點，并用箭頭表示。計算調(diào)運數(shù)量和運距調(diào)配的運距是指計價運距，就是調(diào)運挖方中心到填方中心的距離見區(qū)免費運距（4）計算借方數(shù)量、廢方數(shù)量和總運量借方數(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)量總運量=縱向調(diào)運量+廢方調(diào)運量+借方調(diào)運量（5）復核橫向調(diào)運復核填方=本樁利用+填缺挖方=本樁利用+挖余縱向調(diào)運復核填缺=縱向調(diào)運方+借方挖余+縱向調(diào)運方+廢方總調(diào)運量復核挖方+借方=填方+借方以上復核一般是按逐頁小計進行