二級(jí)公路畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、摘 要本設(shè)計(jì)根據(jù)給定的資料，通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)的分析,根據(jù)該路段的地質(zhì)、地形、地物、水文等自然條件,依據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 、公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范等交通部頒發(fā)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo),在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下完成的。設(shè)計(jì)內(nèi)業(yè)詳細(xì)資料有：路線設(shè)計(jì)，包括紙上定線（山嶺區(qū)或越嶺線）、繪制路線平面圖、路線縱斷面設(shè)計(jì)）；路基設(shè)計(jì)，完成兩公里橫斷面和路基土石方的計(jì)算及路基排水設(shè)計(jì)；路面設(shè)計(jì)，水泥混凝土路面設(shè)計(jì)；小橋涵設(shè)計(jì)，完成一項(xiàng)涵洞設(shè)計(jì)；路線交叉設(shè)計(jì)，完成一項(xiàng)路線平面交叉；設(shè)計(jì)概算編制，完成全線設(shè)計(jì)路段的初步設(shè)計(jì)概算；應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪制工程圖，按老師指導(dǎo)和要求完成。整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算了路線的平、縱、橫要素,設(shè)計(jì)了路基、路面、平面交

2、叉、小橋涵的尺寸等內(nèi)容,由此圓滿完成了八一至米林段公路的初步設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞 路線，路基,路面,涵洞，概算abstractthis design according to the given information, through the analysis on the original data, according to the section of the geology, terrain, terrain, hydrology condition, according to technical standard of highway engineering, code for desig

3、n of highway route, issued by the ministry of transportation related technical indicators, the guidance of the teacher and students with the help of the. design interior details: route design, including paper location (mountain or mountain line), draw the route plan, route profile design); roadbed d

4、esign, to complete the two km cross sectional and subgrade earthwork calculation and subgrade drainage design; pavement design, design of cement concrete pavement; small bridge and culvert design, complete a design of culvert; route intersection design, completed a line intersection; design budget e

5、stimate making, complete all sections of initial design budgetary estimate of design; application of computer engineering drawing, according to the teachers guidance and requirements. the design and calculation of the line of the flat, vertical, horizontal elements, design of subgrade, pavement, lev

6、el crossing, bridge and culvert, size etc, the successful completion of the milin section of highway eight one to the preliminary design.key words route, roadbed, pavement, culverts, budgetary estimate目 錄摘 要iabstractii1緒論11.1 概述11.2 選題意義12 總體設(shè)計(jì)22.1選線22.2 設(shè)計(jì)要素確定42.2.1路線方案及主要技術(shù)指標(biāo)確定42.3 方案比選62.3.1 方案比選

7、參數(shù)62.3.2 公路比選方案的確定73 路線設(shè)計(jì)83.1 概述83.2 選線的一般原則83.3 選線步驟93.4 平面線形設(shè)計(jì)93.4.1 平面線形設(shè)計(jì)的一般原則93.4.2 線形103.4.3 帶緩和曲線的圓曲線計(jì)算103.5 縱斷面設(shè)計(jì)143.5.1 縱斷面設(shè)計(jì)原則143.5.2 縱坡設(shè)計(jì)要求143.5.3 豎曲線設(shè)計(jì)163.6 超高設(shè)計(jì)183.6.1 超高確定183.7 橫斷面設(shè)計(jì)213.7.1 橫斷面設(shè)計(jì)原則213.7.2 各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)223.8 土石方計(jì)算和調(diào)配233.8.1 土石方計(jì)算233.8.2 路基土石方調(diào)配及防護(hù)工程244 路基設(shè)計(jì)264.1 概述264.2 路基設(shè)計(jì)的一

8、般要求264.3 填料的選擇及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)274.3.1 填料的選擇275 排水設(shè)計(jì)285.1 路基排水目的和要求285.2 路基排水設(shè)計(jì)一般原則285.3 路基排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟295.4 地面排水設(shè)施295.4.1 邊溝295.4.2 截水溝305.4.3 涵洞設(shè)計(jì)316 擋土墻設(shè)計(jì)336.1 擋土墻作用336.2 重力式擋土墻驗(yàn)算336.2.1 基本參數(shù)336.2.2 計(jì)算結(jié)果336.3 砌筑方案366.3.1 施工部署366.3.2 施工準(zhǔn)備386.3.3 施工方法、步驟386.3.4 質(zhì)量控制措施及安全技術(shù)措施417 路面設(shè)計(jì)437.1 路面設(shè)計(jì)原則437.1.1 路面類型與結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)4

9、37.1.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)437.2 路面設(shè)計(jì)步驟437.3 路面設(shè)計(jì)447.3.1 設(shè)計(jì)資料447.3.2.瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)457.3.3水泥混凝土路面設(shè)計(jì)507.3.4 路面比選538 交通沿線防護(hù)設(shè)置設(shè)計(jì)558.1 概述558.2 交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)559 施工組織設(shè)計(jì)569.1 編制依據(jù)569.2 工程概述569.2.1 施工條件569.2.2 工地供電、供水569.2.3 材料供應(yīng)579.2.4 臨時(shí)工程579.2.5 工期與質(zhì)量要求579.3 編制要點(diǎn)579.4 工程施工方法概述589.4.1 施工準(zhǔn)備工作589.4.2 施工測(cè)量589.4.3 清雜、清障及清表工程599.4.4

10、路基施工599.5 施工平面圖布置619.6 施工組織管理619.7 逐日施工進(jìn)度計(jì)劃629.8 機(jī)械設(shè)備使用計(jì)劃629.9 工程質(zhì)量保證措施649.10 工程安全保證措施649.11 施工工期保證措施659.12 文明施工措施679.13 現(xiàn)場(chǎng)噪聲控制措施689.14 雨季施工及排水措施689.15 主要分項(xiàng)工程施工方案699.16 下封層施工7210 工程概算7210.1 概算定義和作用7310.1.1 概算定義7310.1.2 概算作用7310.2 概算費(fèi)用組成7310.3 路線工程概算主要內(nèi)容7310.4 概預(yù)算文件的編制步驟7410.5 該公路單位分析相關(guān)條件74結(jié)論76參考文獻(xiàn)77

11、致謝781 緒論1.1 概述交通運(yùn)輸事業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈。公路運(yùn)輸作為其中最重要的運(yùn)輸方式之一，具有如下特點(diǎn)：1）機(jī)動(dòng)靈活，能迅速集中和分散貨物，做到直達(dá)運(yùn)輸，不需中轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)“庫(kù)庫(kù)”的直接運(yùn)輸，節(jié)約時(shí)間和減少中轉(zhuǎn)費(fèi)用，減少貨損。2）受交通設(shè)施限制少，是最廣泛的一種運(yùn)輸方式。3）適用性強(qiáng)，服務(wù)面廣，時(shí)間上隨意性強(qiáng)。4）投資少，資金周轉(zhuǎn)快，社會(huì)效益顯著。由于公路運(yùn)輸?shù)倪@些特點(diǎn)，使公路運(yùn)輸事業(yè)得以快速發(fā)展。到上世紀(jì)70年代，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家大多改變了一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)以鐵路運(yùn)輸為中心的局面，公路運(yùn)輸在各種運(yùn)輸方式中起了主導(dǎo)作用，是我國(guó)綜合運(yùn)輸體系中最為活躍的一種運(yùn)輸方式，并顯示

12、出了廣闊的發(fā)展前景。1.2 選題意義綜合運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)，解決土木工程專業(yè)道橋方向有關(guān)道路工程的技術(shù)問(wèn)題，從而獲得綜合運(yùn)用本專業(yè)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)的能力，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并受到科學(xué)研究的初步訓(xùn)練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)一步培養(yǎng)調(diào)查研究、檢索和閱讀中外文獻(xiàn)資料、綜合分析、設(shè)計(jì)計(jì)算、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、繪圖、撰寫(xiě)論文和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等方面的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)所采用的地形圖是八一地區(qū)，我的設(shè)計(jì)任務(wù)為八一到米林k0+000k2+893段二級(jí)公路設(shè)計(jì)。該地形圖由指導(dǎo)老師提供，具有現(xiàn)實(shí)意義。本次設(shè)計(jì)，在了解、熟悉和掌握道路及其構(gòu)造物詳細(xì)設(shè)計(jì)程序的基礎(chǔ)上進(jìn)行二級(jí)公路施工圖設(shè)計(jì)。使學(xué)生應(yīng)用所學(xué)專

13、業(yè)理論，運(yùn)用公路有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及定額，進(jìn)行工程施工圖設(shè)計(jì)和技術(shù)分析；培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)設(shè)計(jì)能力、獨(dú)立解決綜合問(wèn)題的能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。本次大約三公里的道路設(shè)計(jì)結(jié)合了道路勘測(cè)課程設(shè)計(jì)、路基路面課程設(shè)計(jì)、概預(yù)算課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。此外畢業(yè)設(shè)計(jì)也是作為大學(xué)生畢業(yè)前的一次重要的演練，為我們將來(lái)順利踏上工作崗位，但當(dāng)好自己的職責(zé)具有重要的意義。2 總體設(shè)計(jì)2.1選線路線所經(jīng)地區(qū)屬于西南潮暖區(qū)（4），氣候?qū)倌蟻啛釒榛{(diào)的干熱河谷氣候，具有夏季長(zhǎng)、溫度日變化大、四季不分明、氣候干燥、降雨集中、日照多、太陽(yáng)輻射強(qiáng)、氣候垂直差異顯著，以及高溫、干旱等特點(diǎn)。根據(jù)水文氣象資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果，主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)具體表現(xiàn)如下：1）

14、、年平均氣溫16.9，最熱月份為5月，日最高氣溫的月平均值為23.0，極端最高氣溫36.0，極端最低氣溫-1.5。2）、降雨主要集中在510月，雨季中的降雨量平均占全年降雨量的95.5%左右。年平均降雨量521.5毫米，年最大降雨量850.0毫米。3）、風(fēng)季一般出現(xiàn)在24月份，風(fēng)向多為偏南風(fēng)，風(fēng)力不等，風(fēng)速小則12米/秒，大者常達(dá)到大風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。年平均風(fēng)速1.50米/秒，年最大風(fēng)速18.30米/秒，年平均大風(fēng)日數(shù)為27天。該地區(qū)選線原則及依據(jù)：根據(jù)該地區(qū)地形起伏變化情況摸清地形、地質(zhì)和水文條件，選出方向順直，工程量少的路線方案。同時(shí)在符合國(guó)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(fèi)用與

15、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，選線必須深入實(shí)際，綜合考慮路線、路基、路面、橋涵等，最后選出合適的路線。并且要注意一下問(wèn)題：（1）注意利用有利條件減少工程量，（2）注意平、縱、橫應(yīng)綜合設(shè)計(jì)。道路等級(jí)的確定：由于每條道路在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用不同，自然條件的復(fù)雜程度不同，行車種類、速度和運(yùn)量的不同，在技術(shù)完善程度方面就有著各種不同的要求。公路等級(jí)應(yīng)根據(jù)使用任務(wù)、功能和適應(yīng)的交通量來(lái)確定，還應(yīng)考慮到公路網(wǎng)的規(guī)劃等因素。公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范jtg d202006將公路根據(jù)功能和適用的交通量分為以下五個(gè)等級(jí)：1）高速公路為專供汽車分向、分車道行駛并應(yīng)全部控制

16、出入的多車道公路。四車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2500055000輛；六車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量4000080000輛；八車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量60000100000輛。2）一級(jí)公路為供汽車分向、分車道行駛，并可根據(jù)需要控制出入的多車道公路。四車道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量1500030000輛；六車道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2500055000輛。3）二級(jí)公路為供汽車行駛的雙車道公路。雙車道二級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平

17、均日交通量500015000輛。4）三級(jí)公路為主要供汽車行駛的雙車道公路。雙車道三級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量20006000輛。5）四級(jí)公路為主要供汽車行駛的雙車道或單車道公路。雙車道四級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2000以下。單車道四級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量400以下。1）已知資料 路段初始年交通量（輛/日，交通量年平均增長(zhǎng)率6%）表2.1 路段初始年交通量車 型解放ca50北京bj130東風(fēng)eq140黃河jn150交 通 量4006002004202）我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)車型為小客車各汽車代表車型與標(biāo)準(zhǔn)

18、車型換算系數(shù)如下：表2.2 各車型換算系數(shù)汽車代表車型車輛折算系數(shù)說(shuō) 明小客車1.019座的客車和載質(zhì)量2t的貨車中型車1.519座的客車和載質(zhì)量2t的貨車大型車2.0載質(zhì)量7t14t的貨車拖掛車3.0載質(zhì)量14t的貨車3）交通量計(jì)算初始年交通量：折合成小型車為：按設(shè)計(jì)年限15年考慮，交通量年增長(zhǎng)率6%，則遠(yuǎn)期交通量可達(dá)：交通量處于500015000之間，根據(jù)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范jtg d202006擬定該公路等級(jí)為雙車道二級(jí)公路。因?yàn)樵摴肥悄呈〉赖囊欢?，位于地形、地質(zhì)等自然條件復(fù)雜的山區(qū)，所以設(shè)計(jì)車速為60km/h。2.2 設(shè)計(jì)要素確定2.2.1路線方案及主要技術(shù)指標(biāo)確定在本設(shè)計(jì)中，地形復(fù)雜、

19、地區(qū)范圍很廣.由老師給出的要求,該公路為二級(jí)公路雙車道，設(shè)計(jì)車速為60km/h。路基寬度為10m.1）停車視距:75m.2）圓曲線最小半徑:一般值:200m,最小值:125m.3）二級(jí)公路整體式斷面形式不用設(shè)計(jì)中間帶，其斷面各部分寬度應(yīng)符合:二級(jí)公路基本要求4）路肩寬度:表2.3 路肩寬度表一般值（m）最小值（m）右側(cè)硬路肩寬度0.750.25土路肩寬度0.750.55）最大縱坡:6%，最小縱坡0.5%。6）最小坡長(zhǎng):一般值200m，最小值150m7）豎曲線最小長(zhǎng)度和最小半徑表（60km/h）如表2.48）最大坡長(zhǎng)：如表2.5表2.4 凸形豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度凸形豎曲線半徑（m）一般值極限

20、值20001400豎曲線最小長(zhǎng)度（m）一般值極限值6050表2.5 縱坡最大坡長(zhǎng)表縱坡坡度（%）345最大坡長(zhǎng)（m）12001000800連續(xù)上坡（或下坡）時(shí)，應(yīng)在不大于上面所規(guī)定的縱坡長(zhǎng)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(zhǎng)度應(yīng)符合縱坡長(zhǎng)度的規(guī)定。在路基設(shè)計(jì)中應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)的要求，避免引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。路基工程應(yīng)具有一定的強(qiáng)度，耐久性和穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)前應(yīng)做好地質(zhì)工程勘察工作，查明水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件，或許所需的巖土物理力學(xué)參數(shù)。路基設(shè)計(jì)應(yīng)從地基出路、路基填料選擇、路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性、防護(hù)工程、排水系統(tǒng)，以及關(guān)鍵部位路基施工技術(shù)等方面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。路基設(shè)計(jì)避免高

21、路堤深路塹，當(dāng)路基中心填方高度超過(guò)20m、中心挖方深度超過(guò)30m時(shí)，宜結(jié)合路線方案與橋梁。在瀝青路面設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則如下：1）開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)資料調(diào)查和收集，做好交通荷載分析與預(yù)測(cè)，按照全壽命周期成本的理念進(jìn)行路面設(shè)計(jì)。2）調(diào)查掌握沿線路基特點(diǎn)，路基干濕類型，在對(duì)不良地質(zhì)路段處理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行路基路面綜合設(shè)計(jì)。3）遵循因地制宜、合理選材、節(jié)約資源與投資的原則，選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、方便施工的路面結(jié)構(gòu)方案。4）結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，積極、慎重地推廣新材料、新工藝、新技術(shù)，并認(rèn)真鋪筑試驗(yàn)路段，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善，逐步推廣。5）符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定，保護(hù)相關(guān)人員的安全和健康，重視材料的再生利用與

22、廢棄料的處理。在路基排水設(shè)計(jì)中的一半規(guī)定：1）為了保持路基能經(jīng)常處于干燥、堅(jiān)固和穩(wěn)定狀態(tài),必須將影響路基穩(wěn)定的地面水予以攔截,并排除到路基范圍之外,防止漫流、聚積和下滲。對(duì)于影響路基穩(wěn)定的地下水,應(yīng)予以截?cái)?疏干,降低水位,并引導(dǎo)到路基范圍以外。2）路基施工中應(yīng)校核全線排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否完備和妥善,必要時(shí)予以補(bǔ)充和修改。使全線的溝渠、管道、橋涵構(gòu)成完整的排水體系。3）路基排水設(shè)施應(yīng)有合適的泄水?dāng)嗝婧涂v坡。高速公路和一級(jí)公路的邊溝不應(yīng)作為農(nóng)業(yè)排灌渠道,其他公路不得已時(shí)可和排灌渠道結(jié)合,但應(yīng)適當(dāng)加大泄水?dāng)嗝?并采取加固措施以防水流危害路基。排水設(shè)施的進(jìn)出水口,應(yīng)視當(dāng)?shù)赝临|(zhì)、水文、地形條件及筑路材料

23、等情況,適當(dāng)加固。4）路基施工中,必須按設(shè)計(jì)要求首先做好排水工程以及施工場(chǎng)地附近的臨時(shí)排水設(shè)施,然后再做主體工程。在無(wú)條件時(shí),排水工程可與路基同步施工,并使其隨施工進(jìn)度逐步成型。2.3 方案比選2.3.1 方案比選參數(shù) 路線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路的等級(jí)和使用功能，合理利用地形，正確運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證線形的均衡性。路線設(shè)計(jì)中對(duì)道路的平、縱、橫三方面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，保證路線的整體協(xié)調(diào)，做到平面順適、縱面均衡、橫斷面合理。本設(shè)計(jì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，考慮工程造價(jià)、自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境等重大影響因素進(jìn)行多視角、全方位的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證，修建一條具有高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、低工程造價(jià)的高速公路。 表2.6 方案比選表項(xiàng)目方案一方案

24、二主要參數(shù)指標(biāo)平曲線1：=742748.8;r=210m;t=200.498m;e=55.347m;l=352.923m平曲線2：=47249.2;r=210m;t=131.917m;e=20.417m;l=252.436m平曲線3：=891759.4r=150m;t=173.846me=61.823m;l=283.786m平曲線4：=995511.2r=150m;t=204.312me=84.243m;l=311.589m平曲線1：=724928.6;r=300m;t=221.279m;e=72.779m;l=381.309m平曲線2：=535041.1;r=250m;t=126.995m;

25、e=30.388m;l=234.942m平曲線3：=261332.9r=300m;t=69.883me=8.632m;l=137.318m2.3.2 公路比選方案的確定路線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路的等級(jí)和使用功能，合理利用地形，正確運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證線形的均衡性。路線設(shè)計(jì)中對(duì)道路的平、縱、橫三方面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，保證路線的整體協(xié)調(diào)，做到平面順適、縱面均衡、橫斷面合理。本設(shè)計(jì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，考慮工程造價(jià)、自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境等重大影響因素進(jìn)行多視角、全方位的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證，修建一條具有高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、低工程造價(jià)的高速公路。 表2.7 平曲線的選線方案的比選 比選內(nèi)容方案一方案二新建路線總長(zhǎng)（米）2893266

26、0轉(zhuǎn)點(diǎn)數(shù)（個(gè)）43轉(zhuǎn)角最大995511.2724928.6最小47249.2261332.9平均774057.15505754.2曲線半徑最大210300最小150250平均180283.33橋梁（座）01涵洞（道）11 橋梁（長(zhǎng)度）0539.78二種方案，可以看出方案二較方案一有一座特長(zhǎng)橋梁，如果對(duì)第二方案進(jìn)行施工的話工程造價(jià)將會(huì)很高。固最后推薦造價(jià)較低的第一方案。3 路線設(shè)計(jì)3.1 概述路線方案是路線設(shè)計(jì)最根本的問(wèn)題。路線方案是否合理，不僅關(guān)系到道路本身的工程投資和運(yùn)營(yíng)效益，還關(guān)系到道路的使用功能和國(guó)家的路網(wǎng)規(guī)劃、國(guó)家的政策和國(guó)防要求等。因此，路線基本走向的選擇應(yīng)綜合考慮公路的等級(jí)、在路網(wǎng)

27、中的作用、水文、氣象、地質(zhì)、地形等自然條件，結(jié)合鐵路、航空、水運(yùn)、管道的布局和城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、資源狀況等，從所有可能的方案中，通過(guò)調(diào)查、分析、比選，確定一條最優(yōu)路線方案。公路選線和定線，是根據(jù)公路的性質(zhì)、等級(jí)、任務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)，在路線起終點(diǎn)間綜合地形，地質(zhì),地物及其他沿線條件，綜合平、縱、橫三方面因素在實(shí)地或紙上選定公路中線位置，然后進(jìn)行測(cè)量和有關(guān)設(shè)計(jì)工作。路線的選定與公路線形設(shè)計(jì)有密切的關(guān)系,線形設(shè)計(jì)是對(duì)公路路線平、縱、橫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，平、縱、橫設(shè)計(jì)也是對(duì)其深一步細(xì)化和調(diào)整的依據(jù)，故選線定線應(yīng)與幾何設(shè)計(jì)相結(jié)合。3.2 選線的一般原則選線要綜合考慮多種因素，妥善處理好各種因素的關(guān)系，其基本原則如下：1

28、）在路線設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，應(yīng)運(yùn)用各種先進(jìn)手段對(duì)路線方案做深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。2）路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、快捷的前提下，做到工程量小、造價(jià)低、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時(shí)，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不要輕易采用極限指標(biāo)，也不應(yīng)片面追求高指標(biāo)。3）選線注意同農(nóng)田基本建設(shè)相配合，做到少占田地，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或穿過(guò)經(jīng)濟(jì)林園等。4）通過(guò)名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路，應(yīng)注意保護(hù)原有自然狀態(tài)，其人工構(gòu)造物應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，處理好重要?dú)v史文物遺址。5）選線時(shí)應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)調(diào)查，弄清它們對(duì)道

29、路工程的影響。6）選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于道路修筑、汽車運(yùn)營(yíng)所產(chǎn)生的影響和污染等問(wèn)題。3.3 選線步驟一條道路路線的選定是經(jīng)過(guò)由淺入深、由輪廓到局部、由總體到具體、由面到帶進(jìn)而到線的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一般要經(jīng)過(guò)以下三個(gè)步驟:1）首先確定起終點(diǎn)的位置,根據(jù)地形圖上的地形地貌及相關(guān)的設(shè)計(jì)資料確定兩點(diǎn)間路線的基本走向。2）按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定一些細(xì)部點(diǎn)，如沿線房屋、農(nóng)田等地點(diǎn)要重點(diǎn)控制,然后連接控制點(diǎn)，初步完成路線布局。3）本設(shè)計(jì)本著方便城鎮(zhèn)出入,少占田地,盡量避免穿越池塘,盡可能利用老路,路線短,填挖少且平衡的原則，在滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,進(jìn)行平縱橫綜合設(shè)計(jì),以定出道路的中線。3.4

30、平面線形設(shè)計(jì)3.4.1 平面線形設(shè)計(jì)的一般原則1）平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；2）各級(jí)公路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)敷設(shè)曲線，并盡量地選用較大的圓曲線半徑。3）兩同向曲線間應(yīng)設(shè)有足夠長(zhǎng)度的直線，不得以短直線相連。4）兩反向曲線間夾有直線段時(shí)，以設(shè)置不小于最小直線長(zhǎng)度的直線段為宜。5）曲線線形應(yīng)特別注意技術(shù)指標(biāo)的均衡性與連續(xù)性。6）應(yīng)避免連續(xù)急轉(zhuǎn)彎的線形。3.4.2 線形圖3.1 線形圖轉(zhuǎn)角值分別為: 3.4.3 帶緩和曲線的圓曲線計(jì)算1）abc段取圓曲線半徑，如圖3.21/2（）1（）圖3.2 abc段曲線圖l1曲線長(zhǎng)（m） t1切線長(zhǎng)（m）e1外矩（m） r1曲

31、線半徑（m）ls緩和曲線（m） l圓曲線（m）a.設(shè)定緩和曲線長(zhǎng)度:依照標(biāo)準(zhǔn)取緩和曲線b.帶有緩和曲線的平曲線計(jì)算公式切線長(zhǎng)： 曲線長(zhǎng)： 外 距： 切曲差： 內(nèi)移值： 切線增值：主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算公式c.曲線主點(diǎn)樁號(hào): 2）bcd段取圓曲線半徑，如圖3.3 圖3.3 bcd段曲線圖l2曲線長(zhǎng)（m） t2切線長(zhǎng)（m）e2外矩（m） j2校正數(shù)（m） r2曲線半徑（m） a.設(shè)定緩和曲線長(zhǎng)度:依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取緩和曲線長(zhǎng)ls=80mb.曲線主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算: 3）cde段取圓曲線半徑，如圖3.4：圖3.4 cde段曲線圖l3曲線長(zhǎng)（m） t3切線長(zhǎng)（m）e3外矩（m） j3校正數(shù)（m） r3曲線半徑（m） a.設(shè)定

32、緩和曲線長(zhǎng)度:依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取緩和曲線長(zhǎng)ls=50m b.曲線主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算: 4）def段取圓曲線半徑，如圖3.54/2（）4（）圖3.5 def段曲線圖l4曲線長(zhǎng)（m） t4切線長(zhǎng)（m）e4外矩（m） j4校正數(shù)（m） r4曲線半徑（m） a.設(shè)定緩和曲線長(zhǎng)度:依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取緩和曲線長(zhǎng)ls=50m b.曲線主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算: 3.5 縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面反映了路線縱坡的的變化、路中線位置地面的起伏、設(shè)計(jì)線與原地面線的高差的等情況，它與路線平面、公路橫斷面結(jié)合起來(lái)，可以完整的表達(dá)出路線作為空間曲線的立體線形效果?？v斷面設(shè)計(jì)主要包括縱坡和豎曲線的設(shè)計(jì)。在縱斷面設(shè)計(jì)中，首先繪制路線經(jīng)由地帶的縱斷面地面線，依據(jù)平面選

33、線確定的控制點(diǎn)及其高程、填挖平衡經(jīng)濟(jì)點(diǎn)及與周圍景觀的協(xié)調(diào)，綜合考慮平、縱、橫三方面試定坡度線，在用橫斷面圖檢查、調(diào)整，確定縱坡值，確定豎曲線半徑，計(jì)算設(shè)計(jì)高程及填挖高度。根據(jù)道路的等級(jí)（二級(jí)公路）、沿線自然條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高，確定路線合適的標(biāo)高、各坡段的縱坡度和坡長(zhǎng)，并設(shè)計(jì)豎曲線。具體路段設(shè)計(jì)可見(jiàn)縱斷面設(shè)計(jì)圖。3.5.1 縱斷面設(shè)計(jì)原則有以下四條：1）縱面線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，線形設(shè)計(jì)應(yīng)平順、圓滑、視覺(jué)連續(xù)，保證行駛安全。2）縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)、以及填挖平衡。3）平面與縱斷面組合設(shè)計(jì)應(yīng)滿足:4）視覺(jué)上自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺(jué)的連續(xù)性。3.5.2 縱坡設(shè)計(jì)要求

34、1）設(shè)計(jì)必須滿足各項(xiàng)規(guī)范。2）縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免反復(fù)設(shè)置反坡段。3）沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮。4）應(yīng)盡量做到填挖平衡，使挖方運(yùn)作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價(jià)和節(jié)省用地。具體規(guī)范規(guī)定如下：1）最大縱坡是指在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)公路允許采用的最大坡度值。它是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)。在地形起伏較大地區(qū)，直接影響路線的長(zhǎng)短、使用質(zhì)量、運(yùn)輸成本及造價(jià)。各級(jí)道路允許的最大縱坡是根據(jù)當(dāng)前具有代表性標(biāo)準(zhǔn)車型的汽車動(dòng)力特性、道路等級(jí)、自然條件以及工程、運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)因素，通過(guò)綜合分析，全面考慮，合理確定的。我國(guó)公路工程技術(shù)

35、標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定最大縱坡時(shí)，對(duì)汽車在坡道上行駛情況進(jìn)行了大量調(diào)查、試驗(yàn)，并廣泛征求了各有關(guān)方面特別是駕駛?cè)藛T的意見(jiàn)，同時(shí)考慮了汽車帶拖掛車以及畜力車通行的情況，結(jié)合交通組成、汽車性能、工程費(fèi)用和營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)等，經(jīng)綜合分析研究后確定了道路的最大縱坡。各級(jí)公路最大縱坡的規(guī)定見(jiàn)表3.1所示。表3.1 最大縱坡計(jì)算行車速度1201008060最大縱坡（%）34562）坡長(zhǎng)限制最小坡長(zhǎng)：最小坡長(zhǎng)的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的，如果坡長(zhǎng)過(guò)短，使道路縱向變坡點(diǎn)增多，汽車行駛在連續(xù)起伏路段產(chǎn)生的超重與失重的變化頻繁，導(dǎo)致乘客感覺(jué)不舒適，車速越高越感突出。縱坡變換頻繁，尤其是過(guò)短的起伏縱坡，使駕駛員頻繁換擋，加

36、劇駕駛勞累。換擋引起能量，油料和時(shí)間的損失，加速齒輪，離合器和輪胎的磨損。為滿足汽車行駛力學(xué)的要求，保證車輛行駛安全性和司乘人員在視覺(jué)和心理兩方面的連續(xù)性，舒適性，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范jtg d202006規(guī)定了各級(jí)公路最小坡長(zhǎng)。見(jiàn)表3.2：表3.2 最小坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060最小坡長(zhǎng) （m）3002502001503）豎曲線最小半徑在縱斷面設(shè)計(jì)中，豎曲線的設(shè)計(jì)要受到許多因素的限制，其中有三個(gè)因素決定著豎曲線的最小半徑，即最小半徑須滿足緩和沖擊、行駛時(shí)間不過(guò)短和行駛視距的要求。查公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范jtg d202006得：設(shè)計(jì)車速為時(shí)，凸形豎曲線極限最小半徑為1400m，一般值

37、為2000m；凹形豎曲線極限最小半徑為1000m，一般值為1500m。豎曲線最小長(zhǎng)度為50m。見(jiàn)表3.3：表3.3 豎曲線最小半徑與豎曲線長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020凸形豎曲線最小半徑(m)一般值17 00010 0004 5002 000700400200極限值11 0006 5003 0001 400450250100凹形豎曲線最小半徑(m)一般值6 0004 5003 0001 500700400200極限值4 0003 0002 0001 000450250100豎曲線長(zhǎng)度(m)一般值250210170120906050最小值1008570503525203

38、.5.3 豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線是縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車而設(shè)置的一段緩和曲線。設(shè)計(jì)時(shí)充分結(jié)合縱斷面設(shè)計(jì)原則和要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半徑。該公路全長(zhǎng)2893m，全線共設(shè)4個(gè)豎曲線。其中2個(gè)凹形豎曲線，2個(gè)凸形豎曲線。變坡點(diǎn)樁號(hào)：k0+890，k1+300 k2+040 k2+460縱坡坡度：-0.39%，-3.31%，0.33%，-1.129%，2.7009%豎曲線半徑：8500m，5000m,16500m，6500meaobvttli1i2pxy圖3.6 豎曲線要素示意圖豎曲線基本要素計(jì)算公式： 當(dāng)為“+”時(shí)，表示凹形豎曲線；當(dāng)為“-”時(shí)，表示凸形豎曲線。曲線長(zhǎng) （31）

39、切線長(zhǎng) （32）外距 （33）豎距 （34） 式中： 坡度差， l 曲線長(zhǎng)， （m）t 切線長(zhǎng)， （m）e 外距 （m）以變坡點(diǎn)1為例計(jì)算：（凸形豎曲線）：，為凸形。曲線長(zhǎng)： 切線長(zhǎng)： 外 距： 變坡點(diǎn)k0+890豎曲線起點(diǎn)樁號(hào) = k0+890-124.1 =k0+765.9豎曲線終點(diǎn)樁號(hào) = k0+890+124.1 =k1+014.1以變坡點(diǎn)2為例計(jì)算：（凹形豎曲線）：，為凹形。曲線長(zhǎng)：切線長(zhǎng)：外 距：變坡點(diǎn)k1+300豎曲線起點(diǎn)樁號(hào) = k1+300-91 =k1+209豎曲線終點(diǎn)樁號(hào) = k1+300+91 =k1+391以變坡點(diǎn)3為例計(jì)算：（凸形豎曲線）：，為凹形。曲線長(zhǎng)：切線長(zhǎng)：

40、外 距：變坡點(diǎn)k2+040豎曲線起點(diǎn)樁號(hào) = k2+040-120.37 =k1+919.63豎曲線終點(diǎn)樁號(hào) = k2+040+120.37 =k2+160.37 以變坡點(diǎn)4為例計(jì)算：（凹形豎曲線）：，為凹形。曲線長(zhǎng)：切線長(zhǎng)：外 距：變坡點(diǎn)k2+460豎曲線起點(diǎn)樁號(hào) = k2+460-124.47=k2+335.53豎曲線終點(diǎn)樁號(hào) = k2+460+124.47=k2+584.47以上計(jì)算值均與軟件計(jì)算值相符。3.6 超高設(shè)計(jì)3.6.1 超高確定設(shè)置超高是為了抵消車輛在曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，而將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式?？刹捎美@中線旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)設(shè)計(jì)。由汽車在曲線上行駛的力

41、的平衡方程式，可得公式: 曲線超高率，橫向力系數(shù)，車速，半徑。1）第一段圓曲線上超高計(jì)算：a.超高緩和段長(zhǎng)度的計(jì)算由于半徑r=210m，設(shè)計(jì)速度k=60km/h根據(jù)規(guī)范取超高坡度，超高漸變率所以，超高緩和段長(zhǎng)度為:最小超高過(guò)渡段長(zhǎng)度（m）旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的寬度（m）超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差（%）超高漸變率表3.4繞中線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式超高位置計(jì)算公式備 注xx0xx0圓曲線上外緣1計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)高之高差2臨界斷面距緩和段起點(diǎn):x= ig lc/ ih3x距離處的加寬值:bx=xb/中線 內(nèi)緣過(guò)渡段上外緣 (ij ig) （定值）內(nèi)緣(bj bx)(bx)x/路面寬度；路肩寬度；路

42、拱坡度；路肩坡度；超高橫坡度；超高緩和段長(zhǎng)度；路基坡度由變?yōu)樗枰木嚯x，一般可取1.0m；與路拱同坡度的單向超高點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離； 超高緩和段中任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離；路肩外緣最大抬高值；路中線最大抬高值； 路基內(nèi)緣最大降低值；x距離處路基外緣抬高值；x距離處路中線抬高值；x距離處路基內(nèi)緣降低值；圓曲線加寬值；距離處路基加寬值；以上長(zhǎng)度單位均為m。b.計(jì)算各樁號(hào)處超高值:超高起點(diǎn)為k0+697，直線段的硬路肩坡度與行車道相同為2，土路肩為3，圓曲線內(nèi)側(cè)的土路肩、內(nèi)外側(cè)的硬路肩坡度與行車道的坡度相同，均為4，外側(cè)的土路肩坡度為-3（即向路面外側(cè)），內(nèi)側(cè)土路肩坡度過(guò)渡段長(zhǎng)度為:所以取。內(nèi)側(cè)土

43、路肩坡度在超高緩和段起點(diǎn)之前，變成-2與路面橫坡相同。2）第二段圓曲線上超高計(jì)算a.超高緩和段長(zhǎng)度的計(jì)算由于半徑，設(shè)計(jì)速度，根據(jù)規(guī)范取超高坡度，超高漸變率，所以，超高緩和段長(zhǎng)度為:b.計(jì)算各樁號(hào)上超高值:超高起點(diǎn)為k1+201，取。內(nèi)側(cè)土路肩坡度在超高緩和段起點(diǎn)之前，變成-2與路面橫坡相同。3）第三段圓曲線上超高計(jì)算a.超高緩和段長(zhǎng)度的計(jì)算由于半徑，設(shè)計(jì)速度，根據(jù)規(guī)范取超高坡度，超高漸變率，所以，超高緩和段長(zhǎng)度為:b.計(jì)算各樁號(hào)上超高值:超高起點(diǎn)為k1+904，取。內(nèi)側(cè)土路肩坡度在超高緩和段起點(diǎn)之前，變成-2與路面橫坡相同。4）第三段圓曲線上超高計(jì)算a.超高緩和段長(zhǎng)度的計(jì)算由于半徑，設(shè)計(jì)速度，根據(jù)規(guī)范取超高坡度，超高漸變率，所以，超高緩和段長(zhǎng)度為:b.計(jì)算各樁號(hào)上超高值:超高起點(diǎn)為k2+31