高速公路毕业设计论.docx

中国地质大学（武汉）本科毕业设计目录第一章 绪 论1第一节 道路毕业设计的目的和要求1第二节 道路毕业设计主要内容1第三节 道路设计的原则1第四节 本设计所做工作2第二章 设计资料分析与整理3第一节 道路建设的意义3第二节 自然地理条件3第三节 区域地质评价4第四节 施工条件6第五节 道路等级的确定和技术标准论证6第三章 路线设计16第一节 选线综合设计16第二节 路线方案比选19第三节 平面线形设计20第四节 纵断面设计23 第五节 横断面设计27第六节 土石方的计算和调配33第四章 路基路面设计36第一节 路基及排水设计36第二节 沥青混凝土路面的设计41第三节 水泥混凝土路面的结构层次设计51第四节 路面方案确定61第六章 结束语62致 谢63参考文献64第一章 绪 论第一节 道路毕业设计的目的和要求1.1.1毕业设计的基本目的毕业设计是培养学生综合运用所学知识和技能，分析与解决实际问题的能力，是学生受到工程技术和科学技术的基本训练以及工程技术人员所必需的综合训练，并相应地提高各种能力，如调查研究能力、理论分析、设计计算、绘图、试验、技术经济分析、撰写论文和说明书等，通过毕业设计可使我们初步形成经济、环境、市场、管理等大工程意识，培养我们实事求是、谦虚谨慎的科学态度和刻苦钻研、勇于创新的科学精神。1.1.2道路毕业设计的基本要求公路与城市道路工程专业毕业设计，要求学生在老师的指导下完成某一路段实际工程的全部或部分设计任务，在公路与城市道路的路线方案拟定、路线平纵横设计、桥涵选型与设计、挡土墙等结构物布置、交叉口规划与设计等各个方面都得到锻炼。一、通过毕业设计，进一步提高和训练学生的工程制图、理论分析、结构设计、计算机应用、文献检索和外语阅读等方面的能力。二、成果要求：每位学生应提交设计说明书、计算书和相关图纸。说明书应参照工程设计说明书的格式撰写，力求简明扼要、说明问题、文理通顺、条理清楚。第二节 道路毕业设计主要内容道路工程从立项到设计一般包括预可行性研究、工程可行性研究、初步设计和施工图设计等四个阶段。对于初步设计或施工图设计，其内容包括路线、路基路面、桥梁、涵洞、隧道、路线交叉、沿线设施、环境保护、筑路材料、施工方案等。毕业设计阶段由于时间的限制，根据教学的要求，对设计的内容有所侧重或省略。第三节 道路设计的原则道路是一种带状的三维空间结构物，包括路面、路基、桥涵、隧道等工程实体。道路设计是从几何和结构两大方面进行研究的。在几何方面，道路设计内容包括平、纵、横三面几何线形设计。所选线形必须满足平缓要求，使车辆能最大限度发挥速度优势，同时乘客感觉到舒适和快捷。平面上设缓和曲线和超高，纵断面上坡度以及坡长的限制等等都是技术保证。在结构方面，对上述路面、路基、桥涵、隧道这些工程设计的要求是：用最小的投资，尽可能少的外来材料以及合理的养护力量，使它们能在自然破坏和汽车行驶所产生的各种力作用下，在设计年限内保持使用质量。第四节 本设计所做工作本设计正是基于以上道路设计的基本原则，运用所学的基础理论如道路勘测设计、路基路面设计、桥梁设计，按照任务书的要求完成的。主要工作如下：1、道路选线。根据山岭区选线的原则，综合考虑技术标准、国家政策、社会影响、道路美学以及其他制约因素，进行纸上定线。2、路线设计。该部分是核心内容。设计基础是国家路线设计的相关规范，依次对道路平，纵，横三面设计，设计成果体现在图纸和数据表格中，附加内容是土石方的计算和调配。3、路基路面设计。路基路面是道路的主要工程结构物。该项设计必须保证路基路面能满足承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度和表面抗滑性能。该设计的重点在于路基的设计、路面厚度的设计。本设计中分别对沥青混凝土和水泥混凝土进行了厚度选择和承载力验算的设计。第二章 设计资料分析与整理第一节 道路建设的意义2.1.1孝襄项目概况孝襄高速公路是我国西部大通道之一的银（川）武（汉）大通道的重要组成部分，同在建的襄荆、沪蓉高速公路形成一个覆盖湖北省70GDP的“大三角经济圈”。武汉、十堰、宜昌是湖北省的三个重要工业城市，形成一个“大三角”；武汉、襄樊、荆州这三个城市围成的“小三角”又是湖北省的粮、棉产区和鱼米之乡。无论是“大三角”还是“小三角”，孝襄高速公路都是它们不可缺少的一边。孝襄高速公路把湖北省这些经济最发达的城市和地区“环”起来，形成带动湖北经济繁荣、社会发展的“金三角”。从国家高速公路网布局图来看，孝襄高速公路是连接武汉至西安的最短连接线，必将成为国家高速公路网规划的18条东西纵向线中，福州至银川的主要组成部分。事实上，通往陕西的十漫高速建成后，经由孝襄高速公路，武汉到西安只需要7小时，而目前无论是走公路还是铁路，武汉到西安都要绕道河南，耗时都在15小时以上。本次道路设计选择孝襄高速湖北孝感至安陆段，起点为湖北孝感市孝南区，终点为湖北安陆市，根据所提供的交通量和地形图资料自定公路等级分段进行该段公路设计。2.1.2项目建设的必要性 1、本项工程是现代化新城区建设的需要；2、本项工程是完善城市集成是乡镇间发展规划、落实总体布局的需要；3、本项工程是建设完善道路交通系统的需要；4、本项工程是改善投资环境和市场环境的需要；5、本项工程是地区可持续发展的需要。因此，孝安高速公路工程的建设是十分迫切的，此路线是我国交通发展战略的重要组成部分，对于城市道路网结构的完善，缓解东西向交通压力，促进孝感和安路的经济发展和社会进步，带动沿线经济发展，实现城市战略发展目标，将具有积极的现实意义和深远的历史意义。第二节 自然地理条件2.2.1地形地貌路线总体呈现出东南低西北高的走势，跨越了两个地貌特征区。孝南、孝昌、云梦及安陆以东路段位于江汉平原北部边缘，地形开阔平坦，为剥蚀堆积垄岗平原区，地面高程在2080米之间。安陆以西及随州市境路段位于大洪山北部，地势较高，为构造剥蚀低山丘陵区，地面高程稍高，高程在100165米之间。影响勘测区的河流有环水、府河、滚子河等，勘测区内无天然湖泊，但兴建有较多的中小型水库，如清水河水库等。2.2.2气象路线所处地区属于亚热带大陆季风性湿热气候，日照充足，降水丰富，四季分明，无霜期长，多年平均降霜日56天，平均结冰日52天，均以一月份出现日数最多，年平均气温1517，极端最低气温-17.2，历年最高气温达41，夏季湿热，冬季干冷，年平均降雨量845-1200毫米，最大年降水量为1245毫米，最小年降水量为474毫米，相差2.63倍，区内洪涝及干旱等灾害均较严重，每年6至8月间多雨时期路线经过区的主要河流及湖泊水势猛涨，其中以襄阳唐白河流域受灾最为严重，本地区年平均风速1.53.3米/秒，最大风速为29.6米/秒。第三节 区域地质评价2.3.1区域地质稳定性评价路线区跨越昆仑-秦岭区和扬子区两个以及地层区，昆仑-秦岭区内主要出露有元古代至下古生代和白垩系上统至第四系的地层，元古代之下古生代的地层构造由混合岩、片麻岩、片岩、千枚岩、板岩及变质基性-酸性火山岩组成，尚有大量大理岩、白云岩、灰岩、泥岩、页岩、砂岩、硅质岩和变质砂岩、石英岩等，而白垩系上统至第四系的地层由红层及松散沉积物组成。2.3.2不良路段地质情况路线区的不良地质和特殊性岩土主要是膨胀土及岩质边坡的顺层滑动问题。2.3.3工程地质评价本路段位于秦岭褶皱系东南部和扬子滩地台北缘中段地区，区内褶皱和断裂均较为发育。构造分区：路线自东往西一次经过以下构造分区：扬子滩地台两湖断坳江汉断陷区的云应凹陷，秦岭褶皱系南岭冒地槽褶皱带北大巴山-随南向斜的随南褶皱束、随州-应山复被斜的大狼山褶皱束、襄枣断陷。云应凹陷：是由北西、北北西和北东向三组早期断裂控制的中、新生代断陷盆地，被白垩系上统公安寨组砂岩、砾岩及第四系松散沉积层所填充，并可常见玄武岩夹于公安寨组砂岩、砾岩中；凹陷内地层产状平缓，岩层略有起伏，部分地方形成开阔的向斜和被斜，断裂不甚发育，且规模较小。路线起点对应于该构造分区。随南褶皱束：该褶皱束的北界为岩子河-李店断裂，南岭为耿集-古井深断裂（即襄广断裂），其间广大地区出露着晚元古代-早古生代的变质火山-沉积岩系，发育一系列北西向的向北倾斜的同斜褶曲与断裂以及基性岩带或岩体，路线经过的主要褶皱河断层有：珠宝山倒转被斜、张家畈倒转向斜、柳林倒转被斜、新店倒转向斜、东高庙倒转被斜、大汇角-花果尖逆断层、大碑店-王家桥逆断层，路线终点对应于改构造分区。区域断裂：对路线区影响较大的断裂为襄樊-广济断裂及英店-青山口断裂，这两条断裂均属于古亚洲断裂体系的秦昆断裂系。襄樊-广济断裂是分隔秦岭褶皱系和扬子准地台的规模宏大的区域性大断裂，该断裂走向与路线呈平行状，位于路线西南部，在安陆市东南、云梦县及孝南区等隐伏于白垩-第四系之下，且沿断裂岩浆活动迹象明显，在安陆及云梦的白垩系地层中常有玄武岩岩体或岩脉产出。英店-青山口断裂是分隔桐柏-大别中间隆起和武当-随县褶皱带的区域性打断裂，呈北西状分布于路线东北部。2.3.4水文地质评价本区域雨量充沛，地表水系发育，水资源丰富，赋有多种类型地下水，主要地下水类型有：（1）碎屑岩孔隙裂隙水包括部分河谷平原松散岩孔隙水，含水地层以白垩-第三系分布最广，为弱富水区，包括重碳酸钙镁、钙钠型硬水-极硬水（德度20-35）和重碳酸钙、钙镁型软水（德度4-8）；（2）和岩浆岩变质岩裂隙水，含水层为元古代-下古生代变质岩和岩浆岩，为极弱富水区，属于重碳酸钙、钙镁型软水（德度4-8）。沿线工程用水便利，水质良好，属于重坦酸行水，矿化度小于0.5克/升，对混凝土一般不具侵蚀性。2.3.5地震本项目路线穿越区域存在300年左右的地震活动周期，未来100年发生6级以上强震的可能性不大，但存在发生少数56级地震的可能。清峰-襄樊-广济断裂近几年微震较多，但对本测区的影响不明显。另外新构造运动和变形总体表现为大面积抬升与下降，同时兼有被断裂切割的块体的差异活动，中强地震多发生在不同新构造单元的交界带附近，断陷盆地和某些断块的强烈挤压、抬升地段。如丹江水库以河南郑州为基点，平均每年上升1014毫米，以南襄盆地为基点则下降，蓄水后，平均每年下降3.9毫米，为蓄水前的3倍。本项目路线所穿越的区域属于华南地震长江中下游地震亚区麻城-常德地震带。孝感地区地震震级小于4.7级，地震烈度小于VI度。另根据湖北地震烈度区划图可知，本项目全线地震基本烈度为VI度。第四节 施工条件2.4.1区间交通量、公路功能依据交通量预测结果，本合同段远景交通量（2026年）将达35007辆/日，到2026年本段公路仍能提供二级以上服务水平，具有满足设计年限内需要的公路整体功能。2.4.2筑路材料（1）石料：路线所经地段为低山丘陵区，石料蕴藏丰富，石质为石灰岩。料场岩石部分裸露，覆盖层厚13米，开采运输方便。沿线路两侧计有大中型料场10余处。大、中型料场有孝南区公路段双峰碎石厂、孝昌县门坎岭花山碎石厂、安陆市烟店镇白兆山、双岭等碎石厂、安陆市孛畈镇潘冲碎石厂、安陆市雷公镇曹城石长等，供应的规格，块、片、碎石均有。但目前产量偏小，可根据需求量扩大生产规模。（2）生石灰：本路段可用于生产石灰的石料丰富。目前，基本沿线多个石料厂均有石灰，但产量小，生产工艺简单，质量不十分稳定。（3）砂、砾石：沿线砂、砾石储量较为丰富，均在环水、府河沿岸砂料厂采购，河砂较洁净，砂料品质较好。（4）水泥：当地水泥厂主要有云梦水泥厂、孝感凤凰水泥厂，葛洲坝水泥厂等，生产各种标号水泥。（5）水：本项目工程用水主要取自于沿线湖泊、河中，富水期还可就近取用部分堰塘，水源丰实可供，水区良好，运输也方便。（6）电：本项目沿线均设有社会电网，因此工程用电65采用电网电力，单价在社会电价基础上增计了供电站费。考虑到社会电网保证率及工程局部电网盲区，本项目35用电采用自发电。第五节 道路等级的确定和技术标准论证2.5.1道路等级的确定一、公路分级交通量及其使用功能、性质分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。1、高速公路为专供汽车分向分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000 辆；六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量4500080000 辆；八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000100000 辆。2、一级公路为供汽车分向分车道行驶并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量1500030000 辆；六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000 辆。3、二级公路为供汽车行驶的双车道公路。双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量500015000 辆。4、三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量20006000 辆。5、四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2000 辆以下；单车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量400 辆以下。二、等级确定1、交通量组成经交通调查，本路段交通量预测如表2-1。表2-1 交通量预测表年度20062011201620212026远景交通量辆/日700010099133811690619963表2-2 交通组成表型号前轴载(KN)后轴载(KN)后轴数轮组数轴距(cm)交通量(辆/日)解放CA10B19.4060.851双390东风EQ14023.7069.21双420黄河JN15049.0101.61双130长征XD98037.10272.652双122.0260长征CZ36147.6290.72双132.0240北京BJ13013.427.351双340跃进NJ13016.238.31双390渝州13013.427.351双510日野KB21147.5100.01双260日野KL40028.066.01双120依士滋TD5042.280.01双260依士滋TD7045.0105.01双350三菱T653EL25.555.91双140吉尔16421.061.51双340依发H3A22.248.61双230斯蒂尔38029.062.01双470扶桑FU102N44.0285.02双150延安SX16154.64291.252双135.0320太脱拉11138.70274.02双120.0210太脱拉13851.40280.02双132.0280皇冠320辆/日，富康190辆/日，红旗320辆/日，奥迪310辆/日2、根据公路工程技术标准规定：高速公路以小客车为折算标准。折算系数如表2-3所示表2-3 各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆折算系数说 明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车3、初始年交通量计算表2-4 各汽车车型交通量统计小客车（辆/日）*1,0中型车（辆/日）*1,5大型车（辆/日）*2,0总计北京BJ130340解放CA10B390黄河JN150130跃进NJ130390东风EQ140420长征XD980260渝州130510日野KL400120长征CZ361240皇冠320三菱T653EL 140日野KB211260富康190吉尔164340依士滋TD50260红旗320依发H3A230依士滋TD70350奥迪310斯蒂尔380470扶桑FU102N150延安SX161320太脱拉111210太脱拉138280合计32803165492011365 （2-1）4、确定公路等级假设该公路远景设计年限为20年，则远景设计年限交通量N： （2-2）由远景设计年限交通量，所以公路等级可以确定为高速公路或者一级公路。再通过项目资料可知本公路要作为交通主干线使用，因此公路等级定为高速公路。5、确定公路车道数与设计远景设计年限交通量与车道数和设计时速的选择见下表2-5表2-5 高速公路能适应的年平均日交通量计算行车速度 四车道六车道八车道120km/h 4000055000600008000075000100000以上100km/h 3500050000 5500070000 7000090000 80km/h300004500050000650006500085000 60km/h 250004000045000600006000080000根据以上图表及计算和设计材料初步拟定设计道路为高速公路（四车道）设计车速为100km/h。2.5.2道路设计的主要技术标准一、设计车速根据规范行车速度为100km/h。二、服务水平高速公路：作为干线公路,采用二级服务水平。三、横断面设计参数的一般规定1、路基宽度：一般值26m，最小值23.5m2、车道宽度：3.75m3、车道数：双向四车道4、爬坡车道：高速公路在连续上坡路段设置爬坡车道时，其宽度应为3.5m5、加速减速车道：高速公路一级公路的互通式立体交叉、服务区、停车区、公共汽车停靠站、管理和养护等与主线相衔接处，应设加速减速车道。其宽度应为3.5m。6、中间带：高速公路一级公路整体式路基必须设置中间带，中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成。 表2-6 中间带规范规定参数时速100km/h中间带宽度一般值最小值中央分隔带宽度（m）2.01.0左侧路缘带宽度（m）0.750.5中间带宽度（m）3.52.07、路肩 表2-7 路肩规范规定参数时速100km/h右侧路肩宽度一般值最小值右侧硬路肩宽度（m）3.02.5土路肩宽度（m）0.750.75 高速公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带，其宽度为0.50m。8、紧急停车带：高速公路的右侧硬路肩宽度小于2.5m时应设紧急停车带。紧急停车带的间距不宜大于2km，宽度一般为5m，有效长度一般为50m，并设置100m和150m左右的过渡段。9、路拱坡度：高速公路整体式路基的路拱宜采用双向路拱坡度，由路中央向两侧倾斜。位于位于中等强度降雨地区时，路拱坡度宜为2%；位于降雨强度较大地区时，路拱坡度可适当增大。 硬路肩、土路肩的横坡取值如下：（l）直线路段的硬路肩应设置向外倾斜的横坡，其坡度值应与车道横坡值相同。路线纵坡平缓，且设置拦水带时，其横坡值宜采用3%4%。（2）曲线路段内、外侧硬路肩横坡的横坡值及其方向：当曲线超高小于或等于5%时，其横坡值和方向应与相邻车道相同；当曲线超高大于5%时，其横坡值应不大于5%，且方向相同。（3）硬路肩的横坡应随邻近车道的横坡一同过渡，其过渡段的纵向渐变率应控制在小于l/150至大于1/330之间。（4）土路肩的横坡：位于直线路段或曲线路段内侧，且车道或硬路肩的横坡值大于或等于3%时，土路肩的横坡应与车道或硬路肩横坡值相同；小于3%时，土路肩的横坡应比车道或硬路肩的横坡值大1%或2%。位于曲线路段外侧的土路肩横坡，应采用3%或4%的反向横坡值。10、公路建筑界限图2-1 公路建筑界限W-行车道宽度； L1一左侧硬路肩宽度； L2一右侧硬路肩宽度；S1一左侧路缘带宽度； S2一右侧路缘带宽度；L侧向宽度：高速公路的侧向宽度为硬路肩宽度（L1或L2）；C一当设计速度大于l00km/h时为0.5m，等于或小于l00km/h时为0.25m；M1一中间带宽度；M2一中央分隔带宽度；E一建筑限界顶角宽度：当L1m时，EL；当Llm时，E=1m；H一净空高度(注：一条公路应采用同一净高，高速公路的净高应为5.00m) 四、平曲线设计参数的一般规定公路平面：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路平面线形应由直线、圆曲线、回旋线三种要素组成。1、直线：直线的长度不宜过长，两圆曲线间以直线径相连接时，直线的长度不宜过短。设计速度大于或等于60km/h时，同向圆曲线间最小直线长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的6倍为宜；反向圆曲线间的最小直线长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的2倍为宜。2、圆曲线：各级公路平面不论转角大小，均应设置圆曲线。圆曲线最小半径一般值700m、极限值400m。圆曲线最大半径值不宜超过10 000m。3、回旋线：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路的直线同小于下列条件不设超高的圆曲线最小半径径相连接处，应设置回旋线。不设超高圆曲线最小半径(m) 路拱2% R=4 000 路拱2% R=5 250回旋线最小长度(m) L85m回旋线长度应随圆曲线半径的增大而增长。圆曲线按规定需设置超高时，回旋线长度还应大于超高过渡段长度。4、圆曲线最大超高值：高速公路一般地区（%） x8或105、平曲线：平曲线最小长度（m）一般值500，最小值170当路线转角等于或小于7时，应设置较长的平曲线。其值为1 200/ 为路线转角值（）6、视距： 停车视距160高速公路、一级公路以及大型车比例高的二级公路、三级公路的下坡路段，应采用下坡段货车停车视距对相关路段进行检验。五、纵断面设计参数的一般规定新建公路的路基设计标高：高速公路和一级公路宜采用中央分隔带的外侧边缘标高1、纵坡：最大纵坡(%)=4设计速度为120km/h、100km/h、80km/h的高速公路，受地形条件或其他特殊情况限制时，经技术经济论证，最大纵坡可增加1%。公路的纵坡不宜小于0.3%。横向排水不畅的路段或长路堑路段，采用平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，其边沟应作纵向排水设计。2、坡长：最小坡长（m）=250不同纵坡最大坡长（m）见表2-8表2-8 纵坡规范规定参数纵坡坡度（%）345最大坡长（m）1000800600公路连续上坡或下坡时，应在不大于上表规定的纵坡长度之间设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应符合最小坡长的规定。3、合成坡度：最大合成坡度为10%4、竖曲线：公路纵坡变更处应设置竖曲线，竖曲线宜采用圆曲线。表2-9 路肩规范规定参数凸形竖曲线最小径(m)一般值10 000极限值6 500凹形竖曲线最小半径(m)一般值4 500极限值3 000竖曲线长度(m)一般值210最小值85六、平面线形设计的一般规定1、公路线形是三维立体线形。线形设计应做好公路平面、纵断面、横断面三者间的组合，并同自然环境相协调。线形设计除应符合行驶力学要求外，还应考虑用路者的视觉、心理与生理方面的要求，以提高汽车行驶的安全性、舒适性与经济性线形设计的要求与内容应随公路功能和设计速度的不同而各有侧重。高速公路和具干线功能的一、二级公路，应注重立体线形设计，做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。设计速度愈高，线形设计组合所考虑的因素应愈周全，以提供高的服务质量。立体交叉前后的线形应选用较高的平纵技术指标，使之具有较好的通视条件。2、平面线形设计一般规定（l）平面线形应直捷、连续、均衡，并与地形相适应，与周围环境相协调。（2）各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并宜选用较大的圆曲线半径。转角过小时，应调整平面线形。当不得已而设置小于7的转角时，则必须按规定设置足够长的曲线。（3）两同向圆曲线间应设有足够长度的直线，否则应调整线形设置为单曲线或复曲线。（4）两反向圆曲线间不应设置短直线段，否则应调整线形设置为S形曲线。3、直线的运用：（1）直线的运用应注意同地形、环境的协调与配合。采用直线线形时，其长度不宜过长。（2）农田、河渠规整的平坦地区、城镇近郊规划等以直线条为主体时，宜采用直线线形。（3）特长、长隧道或结构特殊的桥梁等构造物所处的路段，以及路线交叉点前后的路段宜采用直线线形。4、圆曲线的运用（l）设置圆曲线时应与地形相适应，以采用超高为2% 4%的圆曲线半径为宜。（2）条件受限制时，可采用大于或接近于圆曲线最小半径的“一般值”；地形条件特殊困难而不得已时，方可采用圆曲线最小半径的“极限值”。（3）设置圆曲线时，应同相衔接路段的平、纵线形要素相协调，使之构成连续、均衡的曲线线形，并避免小半径圆曲线与陡坡相重合的线形。5、回旋线的运用（l）设计速度大于或等于60km/h时，回旋线应作为线形要素之一加以运用。回旋线圆曲线一回旋线的长度以大致接近为宜。两个回旋线的参数值亦可以根据地形条件设计成非对称的曲线，但A1：A2不应大于2.0。（2）回旋线参数宜依据地形条件及线形要求确定，并与圆曲线半径相协调。当R小于100m时，A宜大于或等于R。当R接近于l00m时，A宜等于R。当R较大或接近于3 000m时，A宜等于R/3。当R大于3 000m时，A宜小于R/3。（3）两反向圆曲线径相衔接或插入的直线长度不足时，可用回旋线将两反向圆曲线连接组合为S形曲线。S形曲线的两回旋线参数A1与A2宜相等。当采用不同的回旋线参数时，Al与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。当A2200时，A1与A2之比应小于1.5。两圆曲线半径之比不宜过大，以R1/R22为宜（R1为大圆曲线半径；R2为小圆曲线半径）。（4）两同向圆曲线径相衔接或插入的直线长度不足时，可用回旋线将两同向圆曲线连接组合为卵形曲线。卵形曲线的回旋线参数宜选R2/2AR2（R2为小圆曲线半径）。两圆曲线半径之比，以R2/R10.2 0.8为宜。两圆曲线的间距，以D/R2=0.0030.03为宜（D为两圆曲线间的最小间距）。（5）受地形条件限制时，可将两同向回旋线在曲率相同处径相衔接而组合为凸形曲线。凸形曲线只有在路线严格受地形限制，且对接点的曲率半径相当大时方可采用。形曲线的回旋线参数及其对接点的曲率半径，应分别符合容许最小 回旋参数和圆曲线最小半径的规定。 对接点附近的0.3v（以m计；其中v为设计速度，按km/h计）长度范围内，应保持以对接点的曲率半径确定的路拱横坡度。（6）受地形条件限制时，大半径圆曲线与小半径圆曲线相衔接处，可采用两个或两个以上同向回旋线在曲率相同处径相连接而组合为复合曲线。复合曲线的两个回旋线参数之比以小于1.5为宜。复合曲线在受地形条件限制，或互通式立体交叉的匝道设计中可采用。（7）受地形条件或其他特殊情况限制时，可将两同向圆曲线的回旋线曲率为零处径相衔接而组合为C形曲线。C形曲线仅限于地形条件特殊困难，路线严格受限制时方可采用。七、纵断面线形设计一般规定1、纵面线形应平顺、圆滑、视觉连续，并与地形相适应，与周围环境相协调。2、纵坡设计应考虑填挖平衡，并利用挖方就近作为填方，以减轻对自然地面横坡与环境的影响。3、相邻纵坡之代数差小时，应采用大的竖曲线半径。4、连续上坡路段的纵坡设计，除上坡方向应符合平均纵坡、不同纵坡最大坡长规定的技术指标外，还应考虑下坡方向的行驶安全。5、路线交叉处前后的纵坡应平缓。6、纵坡以平、缓为宜，但最小纵坡不宜小于0.3%。采用平坡（0%）或小于0.3%的纵坡路段，应作专门的排水设计。7、 纵坡设计的要求（l）平原地形的纵坡应均匀、平缓。（2）丘陵地形的纵坡应避免过分迁就地形而起伏过大。（3）越岭线的纵坡应力求均匀，不应采用最大值或接近最大值的坡度，更不宜连续采用不同纵坡最大坡长值的陡坡夹短距离缓坡的纵坡线形。（4）山脊线和山腰线，除结合地形不得已时采用较大的纵坡外，在可能条件下应采用平缓的纵坡。8、竖曲线设计的要求：设计速度大于或等于60km/h的公路，竖曲线设计宜采用长的竖曲线和长直线坡段的组合。9、视觉所需要的最小竖曲线半径值（m） 凸形=16000， 凹形=1000010、竖曲线应选用较大的半径。当条件受限制时，宜采用大于或接近于竖曲线最小半径的“一般值”；地形条件特殊困难而不得已时，方可采用竖曲线最小半径的“极限值”。11、同向竖曲线间，特别是同向凹形竖曲线之间，如直线坡段接近或达到最小坡长时，宜合并设置为单曲线或复曲线。八、横断面设计的一般规定公路横断面设计应最大限度地降低路堤高度，减小对沿线生态的影响，保护环境，使公路融入自然。条件受限制不得已而出现高填、深挖时，应同架桥、建隧、分离式路基等方案进行论证比选。路基断面布设应结合沿线地面横坡、自然条件、工程地质条件等进行设计。自然横坡较缓时，以整体式路基断面为宜。横坡较陡、工程地质复杂时，高速公路宜采用分离式路基断面。整体式路基的中间带宽度宜保持等值。当中间带的宽度增宽或减窄时，应设置过渡段。过渡段以设在回旋线范围内为宜，长度应与回旋线长度相等。整体式路基分为分离式路基或分离式路基汇合为整体式路基时，其中间带的宽度增宽或减窄时，应设置过渡段。其过渡段以设置在圆曲线半径较大的路段为宜。公路横断面设计应注重路侧安全和运用宽容设计理念，作好中间带、加（减）速车道、路肩以及渠化、左（右）转弯车道、交通岛等各组成部分的细节设计，清除有碍行车安全的障碍物，提供足够宽的无阻碍的路侧安全区。公路横断面范围内的排水设计除应自成体系、满足功能要求外，设置在紧靠车道的边沟，其断面宜采用浅碟形或漫流等方式，否则应加盖板。九、线形组合设计的一般规定1、线形组合设计中，各技术指标除应分别符合平面、纵断面规定值外，还应考虑横断面对线形组合与行驶安全的影响。应避免平面、纵断面、横断面的最不利值的相互组合的设计。2、在确定平面、纵断面的各相对独立技术指标时，各自除应相对均衡、连续外，应考虑与之相邻路段的各技术指标值的均衡、连续。3、条件受限制时选用平面、纵断面的各接近或最大（最小）值及其组合时，应考虑前后地形、技术指标运用等对实际行驶速度的影响，其运行速度与设计速度之差不应大于20km/h。4、线形组合设计除应保持各要素间内部的相对均衡与变化节奏的协调外，还应注意同公路外部沿线自然景观的适应和地质条件等的配合。5、路线线形应能自然地诱导驾驶者的视线，并保持视觉的连续性。6、线形组合设计原则（l）平、纵线形组合设计原则为宜相互对应。当平、竖曲线半径均较小时，其相互对应程度应较严格；随着平、竖曲线半径的同时增大，其对应程度可适当放宽；当平、竖曲线半径均大时，可不严格相互对应。（2）长直线不宜与坡陡或半径小且长度短的竖曲线组合。（3）长的平曲线内不宜包含多个短的竖曲线；短的平曲线不宜与短的竖曲线组合。（4）半径小的圆曲线起、讫点，不宜接近或设在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部。（5）长的竖曲线内不宜设置半径小的平曲线。（6）凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部，不宜同反向平曲线的拐点重合。（7）复曲线、S形曲线中的左转圆曲线不设超高时，应采用运行速度对其安全性予以验算。（8）设计速度大于或等于60km/h的公路，应注重路线平、纵线形组合设计。第三章 路线设计第一节 选线综合设计 3.1.1 平原地区公路路线特点平原地区地面高度变化微小，有时的轻微的起伏和倾斜，平原地区除泥沼、盐渍土、河谷漫滩、海边滩涂等外，一般多为耕地，分布有各种建筑设施，居民点较密，在天然河网地区，还有水塘、河叉、沟渠多等特点，因此平原地区选线一方面由于地势较平坦，路线纵坡及曲线半径等几何要素比较容易达到较高的技术标准；另一方面往往由于受当地自然条件和地物的障碍以及支援农村建设需要的限制选线要考虑各方面的因素。平原地区地形对路线的限制不大，路线的基本线形，多顺直短捷，如在两控制点之间既无地物、地质等障碍，也无应迁就的风景、文物及居民点等，则与两控制点直线连线相吻合的路线是最理想的，这只有在荒芜人烟的草原和海边滩涂才有可能。而在一般地区，农田密布，灌溉渠道网纵横交错、城镇、工业区较多，居民点也比较密集，由于这些原因，按照公路的使用任务和性质，有的需要靠近它，有的需要避绕，从而产生了路线的转折，虽然增长了距离，但这也是必要的，因此平原地区选线，先是把路线总方向内所规定绕过的地点，如城镇、工厂、农场、乡村以及风景文物地点作为控制点，然后在大控制点之间进行实地踏勘，了解农田的优劣及地理分布情况，确定哪里可以穿过，哪里应该饶行，从而建立一系列中间控制点，控制点之间以直线为主，在直达的基础上作适当的调整，使路线的平纵断面配合好。3.1.2平原高速公路设计要求及特点平原地区高速公路工程技术标准应为汽车专用公路，工程技术标准要求较高， 要求设计行车速度达到100km/h；平曲线不设超高最小半径4000m，一般最小半径 700m，极限最小半径400m；竖曲线最大纵坡不大于4%，坡段最小长度不小于250m，凸形竖曲线极限最小半径6500m，一般最小半径10000m，凹形竖曲线极限最小半径3000，一般最小半径4500m，竖曲线最小长度85m；路基顶宽不小于23.5m；设计洪水频率为百年一遇，要达到这样高的技术标准，是比较困难的，因为设计时不但需要考虑地形、地质、水文、气象、地震等自然因素的影响，同时还要受到当地经济、土地资源，筑路材料来源、施工条件、劳动力状况诸多因素的限制，这要求我们在路线设计时要做到规范与实际相结合，在学习规范的同时，灵活应用规范，努力做到实用与经济相结合。3.1.3平原高速公路选线原则及依据选线是在符合国家建设发展的需要下，结合自然条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的，选线人员必须认真观贯彻国家规定的方针政策，深入实际，综合考虑路线、路基、路面、桥涵等，最后选出合适的路线。一、平原地区公路选线应符合以下基本原则：路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上，选定最优路线方案。路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省，效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术标准。选线应注意同农田基本建设的配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。要注意保持原有自然状态，并与周围环境相协调。选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清其对道路的影响。选线应综合考虑路与桥的关系二、平原高速公路选线的依据：(1)高速公路选线的依据主要有交通部颁发的规范，实测和预测交通量，地形图，同时地方政府以及建设单位下发的文件，会议纪要，设计任务书等，它们是路线设计不可缺少的资料；(2)实测和预测交通量；(3)地形图比例为1：100001：50000，用于路线的方案的选择；3.1.4平原高速公路选线方法和步骤高速公路、一级公路应采用纸上定线并现场核定的方法。选线应在广泛搜集与路线方案有关的规划、计划、统计资料，相关部门的各种地形图、地质、气象等资料的基础上，深入调查、勘察，并运用遥感、航测、GPS、数字技术等新技术，确保其勘察工作的广度、深度和质量，以免遗漏有价值的比较方案。选线 道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过纸上选线把路线的平面布置下来。 全面布局全面布局是解决路线基本走向的全局性工作。就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带。具体的在方案比选中体现。路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应，限制和影响道路的走向的因素很多，大门归纳起来主要有主观和客观两类。主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用。老师给了我们两个控制点。而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局，城镇以及地形、地质，水文、气象等自然条件。上述主观条件是道路选线的主要依据，而客观条件是道路选线必须考虑的因素。 逐段安排在路线基本走向已经确定的基础上，根据地形平坦与复杂程度不同，可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法，插出一系列的控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段，延伸相邻直线的交点，即为路线的转角点。具体定线在逐点安排的小控制点间，根据技术标准的结合，自然条件，综合考虑平、纵、横三方面的因素。随后拟定出曲线的半径，至此定线工作才算基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形的情况，全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系，恰当地选用合适的技术指标，使整个线形得以连贯顺直协调。3.1.5平纵线形的协调为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性，平原地区地势平坦，纵断面以平坡为主，上、下坡多集中中在大、中桥头，由于有通航要求，桥面标高相对两侧路面标高要求高出许多，因此在桥头，桥面通常设置竖曲线，竖曲线半径要适当，既要符合二级公路技术指标要求，又不宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加造价，而平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与河流正交，以减少构造物的工程量及设计施工难度，节约经费，减少造价。1、平曲线与竖曲线的配合，尽量保证“平包竖”即竖曲线起点应落在平曲线缓和曲线内，这一点尤为重要。2、长直线上设置竖曲线，平原区平面上设置长直线较为常见纵断面设计无论如何避免不了在直线段设置竖曲线，资料显示小坡差多处变坡视觉稍有感知。但直线段坡差较大竖曲线给驾驶员的不良刺激较强烈，同时要满足0.5%的排水纵坡，设计时采用较大的竖曲线半径方法，以获得较好的视觉和行车效果。3、透视图的运用，平纵线形配合受到各种因素的制约和影响，同时要避免一些不良的组合，如长直线上不能设计小半径的凹曲线，直线段内不能插入短的竖曲线等，运用透视图进行检验是很好的方法，设计时对有疑问的路段进行透视图的检验，效果较好。3.1.6线形与环境的协调1、定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性，沥青混凝土路面以减少噪音。2、路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。3、注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。4、对位置适当的桥梁在台前坡脚（常水位以下）设置平台，以利非机动车辆和行人通过。5、对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路想协调，增加美感。3.1.7其他设计原则1、路线线形与景观、城镇规划的结合在路线穿过村庄时，要根据设计要求，充分考虑原有交通网络的格局。尽量在原有路网上进行改造，利用既有的交通规划区域，能节约土地，特别是耕地。2、利用老路时的平、纵、横综合设计实际设计应尽量采用旧路改造的方式，平曲线设计时注意了尽量将新路面分布在旧路的同一侧，就是将新旧路面结合处设计在旧路面的同一侧，处理结合工作就会简单些。第二节 路线方案比选3.2.1路线方案概况一、正线方案：路线自K0+0.000至K5+