交通土建畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-銅湯路一標(biāo)段一級(jí)公路設(shè)計(jì).doc

全套圖紙加扣3012250582摘要本設(shè)計(jì)為交通土建專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容為銅湯路一標(biāo)段一級(jí)公路，線路全長為2974.873m。銅湯路一級(jí)公路是一條連接銅陵至湯口的一級(jí)公路，本設(shè)計(jì)公路全線采用雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)橫斷面，設(shè)計(jì)行車時(shí)速80km/h。本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：路線方案的擬定和比選，根據(jù)地形圖，采用紙上定線的方法確定路線方案。根據(jù)所給的地形條件，從兩條比選方案中選擇出一條一級(jí)公路的最佳線形，路線共設(shè)置了兩個(gè)平曲線，其間的各方面指標(biāo)都滿足標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定，并分別加以論證。結(jié)合地面的起伏狀況，進(jìn)行道路的縱斷面設(shè)計(jì)，確定合適的坡長和縱坡。 根據(jù)設(shè)計(jì)交通量，結(jié)合車流狀況進(jìn)行路面設(shè)計(jì)進(jìn)行道路橫斷面設(shè)計(jì)?？紤]道路的總體狀況和自然環(huán)境等因素，結(jié)合本設(shè)計(jì)的交通量、材料、施工條件確定合適的路面結(jié)構(gòu)和類型，設(shè)計(jì)邊溝、截水溝等排水措施。按照道路需要，進(jìn)行一些附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)?？紤]整個(gè)施工過程中人力、材料、機(jī)械、資金、施工方法等因素，根據(jù)所處的環(huán)境、自然條件，進(jìn)行合理的施工組織設(shè)計(jì)。最后，給予簡單的概算編制，根據(jù)已有的設(shè)計(jì)資料，算出工程所有的人工、材料、機(jī)械使用等費(fèi)用，算出直接工程費(fèi)用、間接費(fèi)用和建筑安裝工程費(fèi)用。關(guān)鍵詞：一級(jí)公路；平曲線；縱橫斷面；施工組織設(shè)計(jì)；概預(yù)算。IAbstract The design for the traffic civil engineering graduation design, content design for copper soup Road, a section of a highway, line length for 2974.873m. Tongtang isthe first grade highwayconnecting Tongling to tangkou The highway is designed by two-way 4 Lane standard cross section, and the design speed of the highway is 80km/h. The main contents of this design include: the route plan and the selection, according to the terrain map, using paper set line method to determine the route plan. According to the given terrain conditions, from the two schemes in selected the best alignment of a highway, the route is set two flat curve, during which various aspects of the indicators meet the relevant provisions of the standard, and were to be demonstrated. With theups and downsof the groundroadlongitudinal section design,determine the appropriateslope length andslope. According to the traffic volume, the road design of pavement design is carried out with traffic flow. Consider road overall condition and natural environment factors, combined with the design of the traffic volume, material and construction conditions determine the proper structure and types of the pavement, the design side ditch, drainage ditches and other drainage measures.Follow the roadneeds,designsome ancillary facilities. Considering the factor of the whole process of construction of manpower, materials, machinery, capital, construction method, according to the environment, natural conditions, reasonable construction organization design. Finally, given simple budgeting. On the basis of the existing design data, to calculate the project all labor, materials, machinery and other costs, calculated the direct engineering cost, the indirect cost and construction installation engineering cost.Keywords:highway;plane curve;cross section;construction design;budget.I前言11路線總體設(shè)計(jì)21.1任務(wù)依據(jù)21.2 地形地貌21.3地質(zhì)、氣候狀況21.4路線狀況21.5本設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)21.6選線定線41.6.1選線原則41.6.2平原微丘區(qū)路線特點(diǎn)41.6.3 定線步驟41.6.4路線方案比選41.6.5 定線62 道路平面設(shè)計(jì)72.1直線設(shè)計(jì)72.1.1直線的特點(diǎn)72.1.2直線的運(yùn)用72.2 圓曲線幾何要素92.3 緩和曲線102.4 平面線型設(shè)計(jì)原則102.5 停車視距102.6 平面線型設(shè)計(jì)112.6.1平面線形要素的設(shè)置112.6.2 路線交點(diǎn)間距及轉(zhuǎn)角112.6.3 幾何要素計(jì)算及主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算122.6.4 直線上中樁坐標(biāo)計(jì)算142.6.5曲線上中樁坐標(biāo)計(jì)算153 道路縱斷面設(shè)計(jì)173.1縱斷面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定173.1.1最小縱坡173.1.2最大縱坡173.1.3坡長限制173.1.4合成坡度173.2縱坡設(shè)計(jì)一般要求183.3縱斷面設(shè)計(jì)方法和步驟183.4 豎曲線設(shè)計(jì)183.4.1豎曲線要素的計(jì)算183.4.2豎曲線的最小半徑203.5豎曲線計(jì)算203.6 道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)213.7 縱斷面的繪制224 道路橫斷面設(shè)計(jì)234.1橫斷面設(shè)計(jì)原則及步驟234.1.1橫斷面設(shè)計(jì)的基本要求234.1.2橫斷面設(shè)計(jì)步驟234.2 道路橫斷面尺寸設(shè)計(jì)244.3道路加寬和超高設(shè)計(jì)244.3.1道路加寬設(shè)計(jì)244.3.2路拱和超高設(shè)計(jì)244.4道路橫斷面超高值計(jì)算254.5 路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配274.5.1 土石方數(shù)量計(jì)算274.5.2路基土石方的調(diào)配原則284.5.3關(guān)于調(diào)配的相關(guān)問題284.5.4調(diào)配方法294.6 道路的建筑界限與道路用地設(shè)計(jì)304.7橫斷面的繪制305 公路路基設(shè)計(jì)315.1路基設(shè)計(jì)的一般原則315.2 路基的設(shè)計(jì)325.2.1路基寬度和高度的設(shè)計(jì)325.2.2路基邊坡設(shè)計(jì)325.2.3路基防護(hù)及加固設(shè)計(jì)325.3路基附屬設(shè)施設(shè)計(jì)325.3.1取土坑與棄土堆325.3.2護(hù)坡道與碎落臺(tái)336 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)346.1路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則346.2路面設(shè)計(jì)步驟346.3路面設(shè)計(jì)的基本資料346.4軸載分析計(jì)算356.5路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)386.6 瀝青路面設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定396.6.1設(shè)計(jì)彎沉值的確定396.6.2材料容許層396.7計(jì)算石灰土層厚度416.8結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算427 公路排水設(shè)計(jì)457.1路基排水設(shè)計(jì)457.1.1路基地面排水457.1.2路基地下排水467.2路面排水設(shè)計(jì)477.2.1路肩排水設(shè)施477.2.2中央分隔帶排水477.2.3分散漫流式路表排水478 附屬設(shè)施設(shè)計(jì)488.1驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性488.2安全措施498.3綠化美化措施498.3.1中間帶綠化美化498.3.2路基邊坡及護(hù)坡道的綠化498.3.3隔離設(shè)施的綠化美化498.4 其他附屬設(shè)施499 施工組織設(shè)計(jì)519.1 施工組織研究的對(duì)象和具體任務(wù)519.1.1 研究對(duì)象519.1.2 任務(wù)與目的519.2 公路施工組織的內(nèi)容519.3 公路施工組織的基本原則529.4 工程概況529.4.1 主要技術(shù)指標(biāo)529.4.2 主要機(jī)械設(shè)備529.4.3 自然條件539.5 施工組織設(shè)計(jì)編制程序539.6 施工部署和施工方案549.6.1 施工組織機(jī)構(gòu)設(shè)置549.6.2 施工方案559.7 臨時(shí)平面設(shè)置559.7.1 施工便道與設(shè)施設(shè)定559.7.2 經(jīng)理部與施工用房569.7.3 實(shí)驗(yàn)室和工地測量569.7.4 電力供應(yīng)及用水569.8 項(xiàng)目具體施工方法569.8.1 路基施工569.8.2 路面施工579.9 施工進(jìn)度安排599.10 施工管理中保證措施609.10.1 工程質(zhì)量保證措施609.10.2 工程安全保證措施609.10.3 工期保證措施609.10.4 環(huán)境保證措施619.11 冬季和雨季的施工安排619.11.1 冬季施工安排619.11.2 雨季施工安排629.12 其他說明事項(xiàng)629.12.1 事故報(bào)告制度629.12.2 工程資料管理629.12.3 醫(yī)療衛(wèi)生措施629.12.4 工程竣工移交6310 概預(yù)算編制6310.1 概預(yù)算費(fèi)用的組成6310.1.1直接工程費(fèi)6310.1.2間接費(fèi)6410.1.3利潤6410.1.4稅金6410.2概預(yù)算編制原則6410.3公路工程建設(shè)各項(xiàng)費(fèi)用的計(jì)算程序及計(jì)算方式6410.4關(guān)于預(yù)算的情況說明6510.5概、預(yù)算的編制步驟6711結(jié)論68致謝69附錄A71附錄B80全套圖紙加扣3012250582前言本畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目為銅湯路一標(biāo)段一級(jí)公路設(shè)計(jì)。經(jīng)過一段時(shí)間的收集、查閱資料，按照公路設(shè)計(jì)的一般步驟和方法，采用最新的公路設(shè)計(jì)規(guī)范理論，結(jié)合具體的地形、地質(zhì)條件，嚴(yán)格編寫而成。在設(shè)計(jì)過程中主要根據(jù)用地范圍內(nèi)的地形、地質(zhì)、環(huán)境以及水文條件，選出經(jīng)濟(jì)、合理、簡潔的路線，并按照大學(xué)所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)和在實(shí)習(xí)期間所學(xué)到的東西對(duì)道路進(jìn)行平面、縱斷面、橫斷面、路面、排水和各種附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)，以及進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)和概預(yù)算的編制。本設(shè)計(jì)第一部分為道路的路線總體設(shè)計(jì)；第二部分為道路的平面設(shè)計(jì)；第三部分為道路的縱斷面設(shè)計(jì)；第四部分為道路的橫斷面設(shè)計(jì)；第五部分為路基設(shè)計(jì)；第六部分為道路的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；第七部分為道路的排水設(shè)計(jì)；第八部分為附屬設(shè)施設(shè)計(jì)；第九部分為施工組織設(shè)計(jì)；第十部分為概、預(yù)算的編制，最后一部分為結(jié)論、致謝、參考文獻(xiàn)、外文文獻(xiàn)及譯文。本設(shè)計(jì)道路的設(shè)計(jì)指標(biāo)均嚴(yán)格按照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003)規(guī)范所取定。由于本人對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握水平有限，實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)比較欠缺，在設(shè)計(jì)中難免有遺漏和不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)給予批評(píng)和指正。1路線總體設(shè)計(jì)1.1任務(wù)依據(jù)本畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是銅湯路一標(biāo)段一級(jí)公路設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括：路線方案的比選和初選、道路平面線形設(shè)計(jì)、道路縱斷面設(shè)計(jì)、道路橫斷面設(shè)計(jì)、路基設(shè)計(jì)、路面的類型選擇和厚度設(shè)計(jì)以及道路排水、附屬設(shè)施設(shè)計(jì)等。本設(shè)計(jì)的原始資料為一幅地形圖（比例1:2000），地形地貌以地形圖為準(zhǔn)，地質(zhì)、水文、氣候等設(shè)計(jì)資料以銅陵為準(zhǔn)。1.2 地形地貌本公路設(shè)計(jì)在銅陵地區(qū)，地形較復(fù)雜，以丘陵、微山和平原為主。在地形圖中，只有幾處居民宅。我的方案所選線路沿線多為平坦地區(qū)，極少數(shù)路段橫向超高較大。高程呈兩邊高中間低的走勢，高程變化較為平緩，高差不大。1.3地質(zhì)、氣候狀況此設(shè)計(jì)沿線多為粘性土，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，地質(zhì)穩(wěn)定。銅陵的氣候類型屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。此處的氣候特點(diǎn)是：濕度大、日照足、雨熱同季、四季分明。1.4路線狀況 本設(shè)計(jì)一級(jí)公路的起點(diǎn)為K0+000.000，終點(diǎn)為K2+974.873，路線全長2974.873米，沿途地勢比較平坦，共設(shè)置兩個(gè)平曲線。1.5本設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (1)本路段公路實(shí)際情況： 折合成小客車后的年平均日交通量為20000輛； 具集散功能的一級(jí)公路的設(shè)計(jì)交通量應(yīng)按15年預(yù)測； (2)現(xiàn)依據(jù)規(guī)范列出一級(jí)公路的設(shè)計(jì)指標(biāo)如下：表1-1 一級(jí)公路設(shè)計(jì)指標(biāo) Tab.1-1 A highwaydesign index 指標(biāo)名稱規(guī)范值設(shè)計(jì)車速80km/h年平均日交通量20000輛車道數(shù)4 緩和曲線最小長度70 m車道寬度3.75m同向曲線最小長度，車速6倍480m反向曲線最小長度，車速2倍160m公路最大縱坡5%公路最小縱坡0.5%平曲線最大超高6%凸型豎曲線極限最小半徑凸型豎曲線一般最小半徑3000m4500m凹型豎曲線極限最小半徑凹型豎曲線一般最小半徑2000m3000m豎曲線長度一般值170m豎曲線最小長度70m緩和坡段最大縱坡2%路基寬度24.5m圓曲線最大超高橫坡度6%停車視距110m平曲線超高方式繞中央分隔帶中心線旋轉(zhuǎn)圓曲線一般最小半徑400 m 1.6選線定線1.6.1選線原則選線和定線是道路設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)，起點(diǎn)至終點(diǎn)的路線方案往往不唯一。為了在比選方案中選出一條既符合設(shè)計(jì)要求、占地少又經(jīng)濟(jì)合理的方案，需要考慮諸多影響因素，所以必須逐步深入，分階段、分步驟地加以分析比較。而且選線時(shí)在不影響行車速度、舒適、安全的情況下要盡量少過村鎮(zhèn)、池塘、水田，減少填挖，降低工程造價(jià)。 (1)路線設(shè)計(jì)不可避免要占用一些稻田，但要盡量做到少占和不占；(2)以到達(dá)靠村不進(jìn)村，繞民不擾民的原則，避免對(duì)地形圖中的兩處居民點(diǎn)進(jìn)行拆遷；(3)在地形圖上有許多高壓線，應(yīng)該繞避；(4)多方案選擇。在道路選擇階段，應(yīng)用各種手段對(duì)方案深入分析，多方案比選、論證，最后選擇最優(yōu)方案；(5)在保證行車安全、舒適、和迅速的前提下，做到造價(jià)低、營運(yùn)費(fèi)用少并且效益好；(6)對(duì)于一級(jí)公路，可根據(jù)線路所處的地形、地物等外界條件，本著因地制宜的思想，靈活合理地分離上、下行車道進(jìn)行設(shè)線。1.6.2平原微丘區(qū)路線特點(diǎn) 平原微丘區(qū)地面高度變化不大，有時(shí)有輕微的起伏，山坡連綿不斷，平面線形迂回曲折。因此，局部方案很多，且為了適應(yīng)這種此起彼伏的地形，線路縱斷面會(huì)有微坡，道路平面線形中曲線居多。布設(shè)的一般方式為平坦地帶走直線，斜坡地帶沿勻坡布線。1.6.3 定線步驟定線方法一般指紙上定線和直接定線，本設(shè)計(jì)采用紙上定線的方法。紙上定線的步驟：(1)定導(dǎo)向點(diǎn)：在地形圖上選出起訖點(diǎn)和兩個(gè)交點(diǎn)作為整個(gè)線路的控制點(diǎn)；(2)擬選路線：通過對(duì)地形、地質(zhì)情況的仔細(xì)觀察，擬定路線幾種走法；(3)定導(dǎo)向線：將線路高程變化及沿線影響因素考慮進(jìn)去，不斷調(diào)整定出折線線形；(4)初定平曲線：在滿足平曲線半徑和長度規(guī)范要求的情況下，初步繪制平面曲線；(5)定線：直至線路滿足各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，再對(duì)路線進(jìn)行小規(guī)模調(diào)整，最后確定所選路線方案。1.6.4路線方案比選方案一： 圖 1-1 方案一 Fig.1-1 plan one優(yōu)點(diǎn)：(1)村莊和水泥塊都基本繞避。(2)整個(gè)路線填挖平衡。(3)路線所處地形較為平坦,行車舒適，線性美觀。(4)整個(gè)路線的高程變化不大，路線平緩。缺點(diǎn)：(1)路線有個(gè)別地方橫斷面高差平距過大。(2)路線的前部分，高程變化較大。方案二： 圖 1-2 方案二 Fig.1-2 plan two優(yōu)點(diǎn)：(1)基本繞避許多稻田，給農(nóng)業(yè)帶來的負(fù)面效應(yīng)??；(2)道路筆直，行程縮短，耗時(shí)少。缺點(diǎn)：(1)路線有輸電線，影響施工。(2)整個(gè)路線的高程變化大，高差較大，施工困難。(3)道路的兩段曲線是同向曲線，不美觀而且視距不滿足要求。1.6.5 定線 方案一利大于弊，雖然個(gè)別地方高程變化偏大，但是整體路線上公路高差變化不明顯，而且采用“S”型曲線，線型美觀且行車舒適。方案二弊大于利，道路沿線上有輸電線，影響施工。并且所采用的同向曲線既不美觀又不舒適。綜上所述，方案一顯然優(yōu)于方案二，故選擇方案一。 2 道路平面設(shè)計(jì)2.1直線設(shè)計(jì)2.1.1直線的特點(diǎn) 直線線形是平面線形設(shè)計(jì)中的最常用線形。它可以使兩個(gè)控制點(diǎn)之間的距離最短，并且線形易于選取，因此工作人員一般在地形地貌較好時(shí)，首選直線。而且筆直的道路給乘客以簡捷、明快的視覺效果，汽車在直線上行駛的操作簡單。因此，直線線形在道路平面設(shè)計(jì)很受歡迎。 但過長的直線段容易造成駕駛?cè)藛T單調(diào)、乏味的感覺，以致警覺性降低發(fā)生交通事故。且長直線在平原微丘區(qū)難以與地形地物相吻合。如運(yùn)用不得當(dāng)，既會(huì)破壞道路整體的連續(xù)性，又會(huì)使線形設(shè)計(jì)本身不合理。在設(shè)計(jì)直線線形時(shí)應(yīng)合理設(shè)置直線的長度與位置，切忌亂用。2.1.2直線的運(yùn)用1 直線的最大長度在進(jìn)行了大量的調(diào)查研究工作，并參考外國的有關(guān)資料后，一般認(rèn)為直線的最大長度為20V（V表示設(shè)計(jì)車速，單位：km/h）為宜；在城鎮(zhèn)附近或其他景區(qū)大于20V也可接受；受地形因素影響或受其他特殊限制而選取長直線形時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)在長直線上縱坡不宜過大； (2)宜與大半徑的凹曲線相結(jié)合使用； (3)長直道路兩側(cè)過于空曠時(shí)，可以種植一些喬、灌木改善單調(diào)的環(huán)境，或設(shè)置一些告示牌、廣告牌、雕塑來增加旅途的愉悅性； (4)直線盡頭的平曲線，除了半徑、超高、加寬等符合規(guī)定外，還要采取必要的警示標(biāo)志等安全措施。 2 直線的最小長度 圖2-1 Fig.3-1 The same to thecircular curvebetween theminimum line length 圖2-2 反向圓曲線間最小直線長度 Fig.2-2 The reversecurvebetween theminimum line length2.2 圓曲線幾何要素圓曲線要素計(jì)算圖如下： 圖 2-3 圓曲線幾何要素 Fig.2-3 Geometric element circular curve幾何要素計(jì)算如下： (3-1) (3-2) (3-3) (3-4)式中： T切線長（m） L曲線長（m） E外距（m） D校正數(shù)或稱超距（m）2.3 緩和曲線緩和曲線是設(shè)置在直線和圓曲線之間或兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。緩和曲線的線形特征和作用：(1)曲率連續(xù)變化，適應(yīng)汽車行駛；(2)加速度逐漸變化，使乘車舒適；(3)超高橫坡度漸變，增加行車平穩(wěn)性；(4)與直線和圓曲線銜接得當(dāng)，以使線形更順暢美觀。2.4 平面線型設(shè)計(jì)原則平面線型設(shè)計(jì)的一般原則：(1)平面線形應(yīng)連續(xù)、簡捷，并地形地貌相適應(yīng)，與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)；(2)在滿足汽車行駛的基本力學(xué)需求的前提下，視覺效果和心理需求亦應(yīng)滿足；(3)保證線形的連貫性和均衡性；(4)避免連續(xù)急彎的線形；(5)平曲線應(yīng)有足夠的長度。2.5 停車視距汽車在路面上行駛，從駕駛?cè)藛T看到前方障礙物時(shí)起，至到達(dá)障礙物前安全停止，所需的最短距離稱為停車視距。停車視距由三個(gè)部分組成：式中： 一般情況下，駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為1.2s，則 由汽車制動(dòng)性能有 式中： 則 2.6 平面線型設(shè)計(jì)2.6.1平面線形要素的設(shè)置結(jié)合所處地形地貌、地質(zhì)水文等情況，在指導(dǎo)老師的幫助下，確定了一條S型曲線。路線的起點(diǎn)樁號(hào)為K0+000.000，終點(diǎn)樁號(hào)為K2+974.873，總里程為2974.873m。坐標(biāo)為（358,0），坐標(biāo)為（72,774），坐標(biāo)為（497,1993），坐標(biāo)為（290,2852）。第一段圓曲線半徑為500m，緩和曲線長度均為130m；第二段圓曲線半徑擬為550m，緩和曲線長度均為130m。，即直線一回旋線一圓曲線一回旋線一直線的組合形式。2.6.2 路線交點(diǎn)間距及轉(zhuǎn)角(1)起點(diǎn)至：坐標(biāo)增量： 交點(diǎn)間距： 象限角： 計(jì)算方位角： (2)至：坐標(biāo)增量： 交點(diǎn)間距： 象限角： 計(jì)算方位角： 轉(zhuǎn)角： （左偏）(3)至終點(diǎn)：坐標(biāo)增量： 交點(diǎn)間距： 象限角： 計(jì)算方位角： 轉(zhuǎn)角： （右偏）2.6.3 幾何要素計(jì)算及主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算 (1)JD1幾何要素及主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算： 圖2-4 “基本型”平曲線 Fig. 2-4 flat curve in“basic type”圓曲線半徑：=500（m）；緩和曲線長度：=130（m）；轉(zhuǎn)角：；(2)幾何要素及主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算圓曲線半徑：R=550（m）；緩和曲線長度：=130（m）；轉(zhuǎn)角：； 2.6.4 直線上中樁坐標(biāo)計(jì)算 (1)處點(diǎn)坐標(biāo)： (2)處點(diǎn)坐標(biāo)： (3)前直線（）上K0+400處坐標(biāo)： (4)后直線()上K1+110點(diǎn)坐標(biāo)：2.6.5曲線上中樁坐標(biāo)計(jì)算 曲線上任一點(diǎn)的切線橫距： (1)第一段緩和曲線（）上K0+650處坐標(biāo)： 式中： 。 (2)圓曲線上()K0+800點(diǎn)坐標(biāo)： (3)第二段緩和曲線（）上K1+000處坐標(biāo)： 。注：本設(shè)計(jì)道路的里程樁號(hào)以50m為間隔（特殊點(diǎn)除外），其余各樁坐標(biāo)計(jì)算結(jié)果見附表中的逐樁坐標(biāo)表。3 道路縱斷面設(shè)計(jì) 縱斷面線形設(shè)計(jì)依據(jù)為公路的等級(jí)、水文地質(zhì)等因素，還需考慮路基的穩(wěn)定性、排水能力等要求。對(duì)縱坡的長度、坡度、豎曲線半徑的大小以及平面線形的組合設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合考慮。從而設(shè)計(jì)出合理的縱坡、線形平順，以達(dá)到行車安全、舒適、工程量省、費(fèi)用少的目的。3.1縱斷面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定3.1.1最小縱坡一方面使道路上的行車安全和舒適，另外一方面在長路塹地段以及橫向排水不通順地段設(shè)置不小于0.5%的最小縱坡，目的是保證排水要求，防止積水滲入路基影響其穩(wěn)定性，本設(shè)計(jì)最小縱坡為1.438%，滿足要求。3.1.2最大縱坡路規(guī)大于。 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定設(shè)計(jì)車速80Km/h的一級(jí)公路的最大縱坡為4%，本設(shè)計(jì)的最大縱坡為1.455%，符合要求。 3.1.3坡長限制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一級(jí)公路設(shè)計(jì)車速為80Km/h時(shí)，最短坡長為250m。本設(shè)計(jì)坡長分別為1455.391m和1230.264m，滿足設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)的坡度均小于3%，查標(biāo)準(zhǔn)得，不受最大坡長限制。3.1.4合成坡度或，其方向即流水線方向。合成坡度的計(jì)算公式為： 式中：；公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)考慮了實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)后規(guī)定的，規(guī)定了最大允許合成坡度為：10%。對(duì)本設(shè)計(jì)的合成坡度進(jìn)行驗(yàn)算有： 故本設(shè)計(jì)的縱坡滿足最大允許合成坡度的要求。3.2縱坡設(shè)計(jì)一般要求(1)縱坡的設(shè)計(jì)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)中各規(guī)定；(2)為保證汽車安全舒適地行駛，應(yīng)合理安排緩和坡段；(3)應(yīng)考慮沿線地形、地質(zhì)、水文、地下水管和排水等因素，以保證路基的穩(wěn)定性和道路的暢通；(4)應(yīng)充分考慮挖填平衡，盡量將挖方就近填方，；(5)充分考慮城鄉(xiāng)、農(nóng)田水利等方面的要求。3.3縱斷面設(shè)計(jì)方法和步驟 (1)準(zhǔn)備工作：內(nèi)業(yè)人員熟悉規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)后，標(biāo)出縱斷面圖上中樁的位置、地面標(biāo)高和地面線； (2)選控制點(diǎn)：標(biāo)出線路縱坡設(shè)計(jì)的高程控制點(diǎn)； (3)試坡：根據(jù)地面起伏情況，以“控制點(diǎn)”為依據(jù)，按照棄少從多的原則，試定出若干坡度線； (4)調(diào)整：將所定的縱坡度與選線時(shí)考慮的坡度進(jìn)行比較，兩者應(yīng)基本吻合； (5)核對(duì)：從調(diào)整后的坡度線上直接讀出對(duì)應(yīng)中樁的填挖高度。檢查是否有填挖過大、坡腳落空等情況，若發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)再次調(diào)整坡度； (6)定坡：即定出坡度線的坡度值、變坡點(diǎn)位置樁號(hào)與高程。3.4 豎曲線設(shè)計(jì) 3.4.1豎曲線要素的計(jì)算 圖3-1 豎曲線要素示意圖 Fig.3-1 sketch map of vertical curvature element豎曲線長度L或豎曲線半徑： （4-2） 豎曲線切線長T： （4-3）豎曲線上任一點(diǎn)豎距： （4-4）豎曲線外距E： 或 （4-5）式中：切線長（m）； 坡差（%）； 豎曲線長度（m）； 豎曲線半徑（m）。3.4.2豎曲線的最小半徑 標(biāo)準(zhǔn)： 凸形豎曲線： 設(shè)計(jì)車速80km/h時(shí)：最小半徑一般值4500m 最小半徑極限值3000m 豎曲線長度一般值170m 豎曲線長度極限值70m 凹形豎曲線： 設(shè)計(jì)車速80km/h時(shí)：最小半徑一般值3000m 最小半徑極限值2000m 豎曲線長度一般值170m 豎曲線長度極限值70m 10000m，滿足要求。豎曲線長度1405m，亦滿足要求。3.5豎曲線計(jì)算 表3-1 縱坡及豎曲線表 Tab.3-1 Vertical slope and vertical curve table 凹 凸R（m）E（m）T（m）變坡點(diǎn)間距（m）直線段長（m）坡度（%）K0+000.0009216001405.780-1.438K1+600.00069凹100001.405144.6081374.8731283.8211.455K2+974.87389 (1)豎曲線要素計(jì)算變坡點(diǎn)的樁號(hào)為K1+600.000；為69.00（m）；為10000（m）；為-1.438%；為1.455%。 為凹形(2)設(shè)計(jì)高程計(jì)算豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)豎曲線起點(diǎn)高程樁號(hào)K0+500處： 橫距豎距切線高程設(shè)計(jì)高程樁號(hào)K0+650處：橫距豎距切線高程設(shè)計(jì)高程其余樁號(hào)設(shè)計(jì)工程計(jì)算過程同上，詳見縱斷面設(shè)計(jì)圖。3.6 道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)(1)本設(shè)計(jì)采用一條豎曲線，起終點(diǎn)的樁號(hào)分別為K1+455.54、K1+744.61，由于地形和填挖方的要求，可把平曲線和豎曲線拉開相當(dāng)距離，使豎曲線位于直坡段上。(2)豎曲線的半徑為10000m，保證了平曲線與豎曲線半徑大小均衡的要求。以滿足駕駛?cè)藛T愉悅的心情，且不失視覺的均衡性。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，豎曲線半徑一般為平曲線半徑的1020倍，以達(dá)到線型的均衡性。(3)本設(shè)計(jì)的合成坡度為2.473%，避免了合成坡度過大或過小對(duì)行車產(chǎn)生的不利影響。(4)本設(shè)計(jì)道路平、縱組合充分考慮與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，并且盡量滿足填挖平衡，避免深挖高填。 圖3-2 平曲線、豎曲線組合原則 Fig. 3-2 .Flat curve and vertical curve combination principle 3.7 縱斷面的繪制縱斷面采用直角坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)樁號(hào)，縱坐標(biāo)高程，為了明顯地反映道路中線的地面起伏情況，比例設(shè)為：橫坐標(biāo)1:2000,縱坐標(biāo)1:200。注：具體圖形詳見附錄縱斷面圖。4 道路橫斷面設(shè)計(jì) 道路的橫斷面是道路中線上各點(diǎn)垂直于路線行進(jìn)方向的豎向剖面。道路橫斷面設(shè)計(jì)是研究路基橫斷面尺寸及結(jié)構(gòu)組成的過程。橫斷面圖是由橫斷面地面線和設(shè)計(jì)線組成的，其中橫斷面設(shè)計(jì)線包括行車道、路肩、邊溝、分隔帶、截水溝、護(hù)坡道以及取土坑和棄土堆等設(shè)施。高速公路和一級(jí)公路還有變速車道、爬坡車道等。本設(shè)計(jì)中的橫斷面設(shè)計(jì)只限于與行車有關(guān)的那一部分，即寬度、橫向坡度等問題。4.1橫斷面設(shè)計(jì)原則及步驟4.1.1橫斷面設(shè)計(jì)的基本要求橫斷面設(shè)計(jì)基本要求是使道路橫斷面的布置和幾何尺寸能滿足交通、環(huán)境、城市地貌等要求。因此，設(shè)計(jì)必須滿足以下基本要求： (1)路基的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足其使用求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并結(jié)合施工能力進(jìn)行設(shè)計(jì)。保證路基有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并且利于施工、經(jīng)濟(jì)節(jié)約。 (2)路基的斷面形式及尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照公路等級(jí)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)說明書取定。 (3)路基設(shè)計(jì)應(yīng)兼地農(nóng)田建設(shè)的需要。4.1.2橫斷面設(shè)計(jì)步驟 (1)繪橫斷面地面線。本設(shè)計(jì)為紙上定線，需從大比例地形圖上截取斷面讀高程，繪制地面線。 (2)將橫斷面的填挖值及有關(guān)資料（如路基度、超高值、加寬值、緩和段長度、平曲線半徑等）標(biāo)注在相應(yīng)樁號(hào)的斷面上。(3)根據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，做出圖示限界，并確定邊溝形狀和尺寸。(4)繪出設(shè)計(jì)線。(5)根據(jù)綜合排水設(shè)計(jì)要求，畫出路基邊溝、截水溝等排水設(shè)施的位置和斷面形式，另外，對(duì)于取土坑、棄土堆等也盡可能畫出。(6)計(jì)算橫斷面填挖面積。(7)土石方的計(jì)算與調(diào)配。4.2 道路橫斷面尺寸設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為雙幅四車道，車道寬度為3.75m，并且設(shè)置中央分隔帶。硬路肩寬度為2.5m，右側(cè)路緣帶寬度為0.5m，土路肩寬度為0.75m；并且不設(shè)置緊急停車帶，中央分隔帶寬度為2m，左側(cè)路緣帶寬度為0.75m，中間帶寬度為3m。本設(shè)計(jì)路拱坡度為2%，土路肩處坡度為3%。（具體斷面組成如下圖5-1） 圖4-1 橫斷面設(shè)計(jì)圖 Fig.4-1 Cross sectionaldesign4.3道路加寬和超高設(shè)計(jì)4.3.1道路加寬設(shè)計(jì)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：平曲線半徑小于或等于250m時(shí)，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)設(shè)置加寬。本設(shè)計(jì)的平曲線半徑分別為500m和550m，因此不需進(jìn)行道路加寬設(shè)計(jì)。4.3.2路拱和超高設(shè)計(jì) （1）路拱 為了利路橫向排水，將路面做成中央高與兩側(cè)的傾斜的拱形，稱為路拱。但是于行車不利，路拱坡度所產(chǎn)生的水平分力增大了行車的不平穩(wěn)性。與此同時(shí)給乘客以不舒服的感覺。規(guī)范規(guī)定，瀝青混凝土路面的路拱橫坡度取，本設(shè)計(jì)取。 （2）超高 為抵消車輛在曲線上行駛時(shí)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式，此謂超高。超高橫坡度 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：一級(jí)公路的最大超高橫坡度正常情況下采用 。本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)車速80km/h，第一平曲線處，圓曲線半徑為500m，?。坏诙角€處，圓曲線半徑為550m，取。 超高的過渡有中間帶的道路超高的過渡方式有三種方式：繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn)、繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)和繞各自行車道中心線旋轉(zhuǎn)。本設(shè)計(jì)采用繞道路中線旋轉(zhuǎn)。 圖4-2 繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn) Fig.4-2 Center line rotation around the center4.4道路橫斷面超高值計(jì)算過渡段上：外緣： （4-1） 中線： (4-2) 內(nèi)緣： （4-3） (4-4) 圓曲線上：外緣： (4-5) 中線： (4-6) 內(nèi)緣： (4-7) 式中：B路面寬度（16m）；路肩寬度（3.25m），m；路拱坡度（2.0%），%；路肩坡度（3.0%），%；超高橫坡度（5.0%），%；超高緩和段長度或稱為緩和曲線長（120m）m；路基坡度由變?yōu)?，所需的距離，一般取1.0m，%；超高緩和段中任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離，m；路肩外緣最大抬高值，m；路中線最大抬高值，m；路基內(nèi)緣最大降低值，m；x距離處路基外緣抬高值，m；x距離處中線抬高值，m；x距離處路基內(nèi)降低值，m；路基加寬值，m；x距離處路基加寬值，m。第一平曲線處：以第一平曲線為例進(jìn)行計(jì)算，過程如下：其中 驗(yàn)證超高漸變率： 圓曲線： 外緣： 中線： 內(nèi)緣：緩和段：樁號(hào)K0+600處 外緣： 中線： 緣內(nèi)： 其它點(diǎn)計(jì)算方法同上，具體見附表-路基超高加寬表。4.5 路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配4.5.1 土石方數(shù)量計(jì)算 (1)橫斷面面積計(jì)算本設(shè)計(jì)采用法計(jì)算道路的橫斷面面積，計(jì)算公式如下： 式中： (2)本設(shè)計(jì)將相鄰兩斷面間距設(shè)為50 m，若面積出入不大，則可假定兩斷面之間為一棱柱體，其體積計(jì)算公式為： 式中： 若面積出入很大時(shí)，則可按臺(tái)體計(jì)算更加接近： 式中，其中。 (3)計(jì)算舉例 取樁號(hào)K0+550.000和樁號(hào)K0+600.000處的橫斷面，計(jì)算兩樁之間的土石方量。因相鄰兩截面均為填方，且面積相差不大，可假設(shè)其為一棱柱體。 取樁號(hào)K1+150.000和樁號(hào)K1+200.000處的橫斷面，計(jì)算兩樁之間的土石方量。因相鄰兩截面均為挖方，且面積相差很大，故可假設(shè)其為一棱臺(tái)體。 4.5.2路基土石方的調(diào)配原則本設(shè)計(jì)在路基土石方調(diào)配時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：(1)先橫向后縱向，填方首先考慮本樁使用，以減少調(diào)運(yùn)方和借方數(shù)量；(2)綜合考慮不同的地形情況、運(yùn)輸條件、施工方法等因素，選用合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距；(3)保護(hù)生態(tài)環(huán)境；(4)土和石分別調(diào)配；(5)考慮施工的因素，一般情況下土石方不跨深溝或上坡調(diào)運(yùn)。4.5.3關(guān)于調(diào)配的相關(guān)問題 (1)免費(fèi)運(yùn)距 根據(jù)公路工程概預(yù)算定額，土方作業(yè)包括挖裝和運(yùn)卸等工序，這里的“運(yùn)”是指在規(guī)定的距離范圍內(nèi)，只按土石方數(shù)計(jì)價(jià)而不計(jì)算運(yùn)費(fèi)，這個(gè)不計(jì)運(yùn)費(fèi)的距離就是免費(fèi)運(yùn)距。(2)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距 填方用土來源，一是縱向掉土，二是就近借土。一般情況下，調(diào)運(yùn)路塹挖方來填筑距離較路堤是比較經(jīng)濟(jì)的，但如果調(diào)運(yùn)距離過長，以至于超過了附近借方的費(fèi)用。因此，采用“調(diào)”、“借”就要有個(gè)限度距離，這個(gè)距離就是“經(jīng)濟(jì)運(yùn)距”。(3)平均運(yùn)距 調(diào)土應(yīng)分段進(jìn)行，從挖方段體積重心到填方段重心之間的距離。可根據(jù)平均運(yùn)距，判斷調(diào)土是免費(fèi)運(yùn)距還是經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。(4)計(jì)價(jià)土石方數(shù)量 式中： 。4.5.4調(diào)配方法(1)填表計(jì)算 完成路基土石方數(shù)量計(jì)算并復(fù)核無誤后，計(jì)算并填寫計(jì)算表中的“填缺”、“挖余”各欄，其閉合式為： (2)分析判斷 根據(jù)填缺和挖余的分布情況，分析調(diào)土的方向和數(shù)量，然后按照施方法和運(yùn)輸方式選定經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。 (3)填寫表格 (4)復(fù)核 調(diào)成后按下式核算： 每公里土石方量的計(jì)算與調(diào)配后，填寫路基每公里方量表，并進(jìn)行全線總計(jì)和核。4.6 道路的建筑界限與道路用地設(shè)計(jì)(1)道路建筑限界：為保證道路上車輛、人群的正常通行與安全，在一定的寬度和高度范圍內(nèi)不允許有任何障礙物侵入空間范圍。本設(shè)計(jì)凈高為5（m）；凈寬為24.5（m）。(2)本設(shè)計(jì)在路堤兩側(cè)排水溝外邊緣以外或路塹坡頂截水溝外邊緣以外不少于1m的土地為公路用地范圍。在有條件的地段，本設(shè)計(jì)不少于3m的土地為公路用地范圍。4.7橫斷面的繪制橫斷面的繪制包括路基橫斷面和標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖設(shè)計(jì)圖。標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖是一條公路在全線范圍內(nèi)的具有代表性的典型橫斷面，比例為1:200；路基橫斷面設(shè)計(jì)圖是每一個(gè)中樁位置的法向剖面圖，它表示出每一個(gè)樁位處橫斷面的尺寸及結(jié)構(gòu)，是路基施工及橫斷面面積計(jì)算的依據(jù)，比例為1:200。5 公路路基設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的路基類型包括路堤、路塹和半路堤半路塹三種形式。本設(shè)計(jì)沿線無不良地質(zhì)狀況，沿線很少經(jīng)過村莊和湖泊等，路基的設(shè)計(jì)要考慮設(shè)計(jì)路基的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。 圖5-1 半路堤半路塹標(biāo)準(zhǔn)橫斷面 Figure 5-1 Half cutting standard cross section of the dike halfway5.1路基設(shè)計(jì)的一般原則路基是路面的基礎(chǔ)，也是公路工程的重要組成部分，長期承受著路基土的自重和路面結(jié)夠的重量，同時(shí)還承受著路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載的作用，因此路基須有足夠的強(qiáng)度、耐久性和穩(wěn)定性。路基