公路毕业设计说明书.doc

装订线毕业设计（论文）报告纸二 一二 届 毕 业 设 计清镇至贵阳公路第四合同段综合设计学 院：公路学院专 业：公路工程姓 名：张晓根学 号：2101080607指导教师：潘兵宏完成时间：2012年6月摘 要该设计是清镇至贵阳二级公路第四合同段的综合设计。该路段位于全国公路自然区划的区，土质为粉质土，稠度为1.05。根据公路网的规划、当前交通量和远景交通量，公路的使用任务、功能和性质综合确定该道路等级应为（山岭重丘区）双车道的二级公路，设计车速为60km/h。在此基础上，结合沿线自然条件与主要技术指标的应用，进行路线方案论证与比选，确定合理的设计方案。并推荐一个最佳方案进行详细技术设计，内容包括：路线的平、纵、横设计，路基路面设计和排水设计，并完成施工图设计阶段应完成的各种图、表及设计说明书。关键字：交通量，公路等级，自然条件，路基路面，排水ABSTRACTThis is a comprehensive second class highway design of Qing town to Gui yang city in Guizhou province. This area is located at III4 which is on the basis of the National Highway divided districts. The soil is pulverous and its consistency index is 1.05 . According to the given traffic volume, service level and attribute of the proposed second class highway, which is designed to be two-lanes and the designed velocity is 60km/h. With the local natural condition and main technical standard, through analysis and comparison of several feasible plans, the most proper one of these is recommended and subsequently carried out in detail, including the design of alignment, subgrade, pavement, drainage, culvert and bridge. There are also various maps, tables, directions which are desired in stages of the design. KEY WORDS: traffic volume, nature condition, subgrade and pavement, drainage 目 录第一章 概述41.1公路建设意义41.2沿线自然地理特征4第二章 公路等级及主要技术标准确定72.1交通量分析72.2等级和设计速度的确定72.3主要设计技术标准7第三章 路线平面设计93.1选线原则及初步定线93.2综合分析12第四章 纵断面设计144.1设计原则与相关指标控制144.2 道路平、纵线形组合设计18第五章 横断面设计205.1 标准横断面205.2 加宽设计20本设计中最小圆曲线半径为400米，因此按照规范规定，不设置加宽。215.3 超高计算21第六章 路基、路面235.1路基设计236.2路面设计265.3路基路面排水系统设计32第七章 桥涵357.1小桥涵设计原则357.2桥涵位置的选择357.3涵洞设置357.4涵洞分布情况36第八章 其他沿线设施及环境保护378.1公路工程及沿线设施与沿线自然环境的协调情况及采取的措施378.2 环境保护设施结构设计及布置说明37致 谢39主要参考资料40 第 42 页 共 42 页第一章 概述1.1公路建设意义贵阳是中国贵州省的省会，位于中国西南云贵高原东部，是我国西南地区重要的中心城市之一，是贵州省的政治、经济、文化、科教、交通中心和西南地区重要的交通通信枢纽、工业基地及商贸旅游服务中心。贵阳是中国首个”国家森林城市“，被中国气象学会评为“中国避暑之都”，良好的气候资源，尤其是在夏季让人感到凉爽和舒适，非常适宜旅居和外地客商避暑。面积：8034平方公里。人口：4324561人(2010年)。气候条件：亚热带湿润温和型气候。地区生产总值：1383.07亿元(2011年)。清镇至贵阳公路的建设对完善和提高全国和贵州省的公路网，促进和加强省内地区之间的交通往来和经济联系以及进一步加强贵州省的联系具有重要作用；同时对贵州省社会经济发展、带动沿线城市化进程和促进沿线旅游业的发展都具有十分重要的现实意义。1.2沿线自然地理特征1.2.1地理位置： 贵阳市位于贵州省中部，地处云贵高原的东斜坡上，川黔、贵昆、黔桂三铁路交点，大西南川、滇、黔、藏四省中距出海口最近的省会，属全国东部向西部高原过渡地带（东经106 07 10717 ，北纬2611 2722之间）。地形、地貌走势大致呈东西向延展，地势起伏较大，南北高，中部低。奇特的喀斯特地貌大量分布，既有高原山地和丘陵，又有盆地和河谷、台地，海拔最高为1762米，最低506米，市区中心海拔1071米。东、南与黔南布依族苗族自治州的瓮安、龙里、惠水、长顺4县接壤，西靠安顺市的平坝县和毕节地区的织金县，北邻毕节地区的黔西、金沙两县和遵义市的遵义县。1.2.2气候:贵阳是低纬度高海拔的高原地区，市中心位于东经106度27分，北纬26度44分附近，海拔高度为1100米左右，处于费德尔环流圈，常年受西风带控制，属于亚热带湿润温和型气候，兼有高原性和季风性气候特点。冬季常受“昆明准静止锋的影响，易出现连阴雨天气。夏季受西南季风影响，降水充沛。贵阳市年平均气温为15.3，年极端最高温度为35.1，年极端最低温度为-7.3，其中，最热的七月下旬，平均气温为24，最冷的一月上旬，平均气温是4.6。年平均相对湿度为77%，年平均总降水量为1129.5毫米，年平均阴天日数为235.1天，年平均日照时数为1148.3小时，年降雪日数少，平均仅为11.3天。夏无酷暑，冬无严寒，空气不干燥，四季无风沙，宜人的气候是贵阳的骄傲，博得了“上有天堂，下有苏杭，气候宜人数贵阳”之美誉。尤其在夏季，贵阳夏季平均温度为23.2，最高温度平均在25-28之间，最低温度平均在17-20之间。最高温度高于30摄氏度的日数少，紫外线强度较弱。即使出现30的温度，早晚也很凉爽，只要不在烈日下曝晒，室内通风状况良好，没有空调设备也绝无汗流浃背、夜不能寐的炎热。在街头很少见人手持扇子，晚上还得盖薄被，而在高山上却有“一雨变成冬”之说，是“天然大空调”。特别是与素有“火炉”之称的城市相比，贵阳不愧为名副其实的避暑胜地。在2006年“中国十佳避暑旅游城市”评选中，贵阳以“具有夏季特别是最热月平均气温舒适度的优势”荣登榜首。在联合国亚太组织等七大机构的八大硬指标中，贵阳气候的舒适度占据了极大比重。从2006年开始，每年的“中国十佳避暑旅游城市”的评选中都摘得桂冠。 贵阳夏季雨水充沛，为500毫米左右，夜间降水量占全年降水量的70%，干湿季不明显。重工业基本远离市区，城市污染轻，全年出现轻度污染日数少，空气质量良好，无灰霾天气发生，空气清新，宜人舒适。 贵阳市年雷电日数平均为49.1天，雷电电解空气中的水汽，产生较多的负氧离子，同时贵阳市拥有植被完整的环城林带，素有“林城”之称，环城林带更提供了富足的负氧离子，在景区空气的负氧离子含量高，平均每立方厘米达2700个以上，超过正常值的几倍，居全国各著名景区的前列，可谓“天然氧吧”。1.2.3 环境:贵阳市环境保护工作已形成较为完整的管理体系和地方性环境法规体系。“十二五”期间确保单位GDP能耗继续下降；清洁能源使用率提高到60%；主要污染物排放总量控制在国家和省的要求以内，空气质量优良率稳定在95%；城市生活污水集中处理率达95%以上，切实加强耕地尤其是基本农田的保护；森林覆盖率达到45%。 2004年11月，全国绿化委员会、国家林业局授予贵阳“国家森林城市”称号。2007年，贵阳市森林面积达到427.27万亩，森林覆盖率达到41.78%，城市建成区绿地面积5148.04公顷，绿化覆盖率41.12%，绿地率39.88%，人均公共绿地9.45平方米，中心区人均公共绿地5.15平方米。2008年，贵阳市建成区绿化覆盖率已达42.1%，荣获建设部“国家园林城市”称号。总面积132万亩的第二环城林带已经形成。再加上原先建成的长70公里、宽17公里，总面积13.6万亩的一环林带，无疑为贵阳的生态环境装上了“双保险”。 贵阳城区绿化走上了“绿化、美化、彩化”协调发展的道路，形成了以公园、市区主干道、滨河、广场绿化及环城绿带为主体，各次干道绿化及机关、学校、企业、住宅区庭院绿化为补充的点、线、面相结合的园林绿化体系，达到了“三季有花、四季常绿”的绿化标准。贵阳步入了中国园林绿化先进城市行列，被国家建设部评为“全国园林绿化先进城市”。贵阳还拥有全国卫生城市、中日环境合作示范城市、中国优秀旅游城市等称号。第二章 公路等级及主要技术标准确定2.1交通量分析交通组成以及交通量如下表2.1所示。表2.1 交通组成以及交通量车型解放CA15黄河JN162东风EQ140小汽车辆/日7804608001650根据公路工程技术标准JTG B01-2003-2.0.2款，交通量换算以小客车为标准车型。其系数规定为：表2.2所示表2.2 各汽车代表车型与车辆折算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.519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2t7t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车根据以上规定，各种汽车折合成小客车，起始年平均日交通量现在标准交通量为N0，远景设计交通量为N，交通量年均增长率为4.7%。假定为一级，则设计年限为15年，N= N0（1+i）（n-1）=（16501.0+7801.5+8001.5+4602.0）（1+0.047）（15-1）=9397（辆/日）2.2等级和设计速度的确定有公路工程技术标准（JTGB01-2003）（以下简称标准），上述交通量符合双车道二级公路交通量（5000-15000辆/日）。根据技术标准1.0.5，作为干线公路，在促进地区经济发展，立体交通网的形成，旅游事业的发展及抗洪防灾方面都具有积极意义，确定该公路的等级为二级公路。该公路地处山岭重丘区，所以设计速度为60km/h。2.3主要设计技术标准根据公路工程技术标准（JTG B01-2003），本公路各项指标如下表2.3所示：表2.3 主要设计指标表一般最小半径200米极限最小半径125米不设超高最小半径1500米缓和曲线最小长度60米圆曲线部分最大超高值8%超高渐变率最大值1/125超车视距350米停车视距75米同向曲线间直线最小距离360米反向曲线间直线最小长度120米最大纵坡坡度6%最小纵坡坡度0.5%凸型竖曲线半径一般值2000m竖曲线最小长度一般值120m最小值1400m最小值50m凹型竖曲线半径一般最小1500m路基宽度10m极限最小1000m行车道宽度3.5m路拱横坡2%土路肩横坡3%硬路肩宽度0.75m土路肩宽度0.75m根据标准规定，路基设计洪水频率如表2.4所示表2.4 路基设计洪水频率 公路等级高速公路一二三四设计洪水频率1/1001/1001/501/25按具体情况确定为了保证路面排水，规范还规定各级公路的最小合成坡度不宜小于0.5%；当合成坡度小于0.5%时，应采用综合排水措施，以保证路面排水畅通。第三章 路线平面设计3.1选线原则及初步定线3.1.1平面设计原则在路线的平面设计中所要掌握的基本原则有：（1）平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。（2）设计速度为60km/h公路，应注重立体线形设计，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适，计算行车速度越高，线形设计所考虑的因素越应周全。本路线计算设计速度为60Km/h，在设计中已经考虑到平面线形与纵断面设计相适应，尽量做到了“平包竖”。（3）保持平面线形的均衡与连贯为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意各线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。在长直线尽头不能接以小半径曲线，高低标准之间要有过渡。本设计中长直线后面的圆曲线半径都相对较大。（4）避免连续急弯的线形连续急弯的线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。在设计中可在曲线间插入足够的直线或回旋线。（5）平曲线应有足够的长度平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整。缓和曲线的长度不能小于该级公路对其最小长度的规定；中间圆曲线的长度也最好有大于3s的行程。路线转角过小，即使设置了较大的半径也容易把曲线长看成比实际的要短，造成急转弯的错觉。这种倾向转角越小越显著，以致造成驾驶者枉作减速转弯的操作。一般认为，7应属小转角弯道。在本设计中平曲线长度都已符合规范规定，也不存在小偏角问题。3.1.2 平面线形设计指标的确定原则路线的平面设计所确定的几何元素是以设计行车速度为主要依据的。本路段平面线形主要以基本线形和S型为主。按直线回旋线圆曲线回旋线直线的顺序组合 。为了实现行连续，协调，回旋曲线圆曲线回旋线之比尽量符合1:1:11:2:1.（一） 直线作为平面线形要素之一的直线，在公路和城市道路中最为广泛。一般在定线时，只要地势平坦，无大的地物障碍，定线人员都应首先考虑使用直线。笔直的道路给人以短捷直达的良好印象，具有明确的方向性，汽车受力简单，驾驶员操作简易。但是过长的直线并不好，直线线性大多难于与地形相协调，过长的直线易使驾驶员单调疲倦 。所以运用直线适应根据路线所在地段的地形、地物、地貌并考虑驾驶者的视觉，心理状态等因素合理布设。直线的最大长度应有所限制，在长直线上纵坡不宜过大，长直线应与大半径凹形竖曲线组合为宜，但在任何情况下都要避免追求长直线的错误倾向，道路两侧宜采取种植不同的树种或设置一定的建筑物。直线线形亦不宜过短，考虑到线性的连续和驾驶的方便，相邻两曲线之间应有一定的直线长度。同向曲线间若插以短直线，容易把直线和两端的曲线看成为反向曲线的错觉，甚至把两个曲线看成是一个曲线。这种线形破坏了线形的连续性，容易造成驾驶员操作的失误。其中间的直线长度是指前一曲线的终点到后一曲线的起点之间的距离。这种线形，当直线较短时，在视觉上容易形成直线与两端曲线构成反弯的错觉；当直线过短甚至把两个曲线看成是一个曲线，破坏了线形的连续性，形成所谓的“断背曲线”。因此规范规定：当设计速度60km/h时，同向曲线间的直线最小长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h）的6倍为宜。本段设计中同向曲线间的直线最小长度为360m。反向曲线是指两个转向相反的相邻曲线之间连以直线所形成的平面线形。由于两弯道转弯方向相反，考虑到其超高和加宽缓和的需要，以及驾驶人员操作的方便，其间的直线最小长度应予限制。规范规定：当设计速度60km/h时，反向曲线间直线最小长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的2倍为宜。当直线两端设置有缓和曲线时，也可以直接相连，构成S型曲线。本段设计中反向曲线间直线最小长度为120m。直线的最长长度没有具体规定，值得注意的是无论是高速公路还是低速路在任何情况下都要避免追求长直线的错误倾向。（二） 圆曲线各级公路不论转角大小均应设置圆曲线。在选用圆曲线半径时应与计算行车速度相适应，并尽可能选用较大的圆曲线半径，以提高公路的使用质量。在确定圆曲线半径时应注意：一般情况下，在地形条件许可时，应力求使半径尽可能接近不设超高最小半径；地形条件受限制时，应采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径；地形条件特殊困难而不得已时，方可采用极限最小半径；应同前后线性要素相协调，使之构成连续均衡的曲线线形；应同纵面线形相配合，必须避免小半径曲线与陡坡相重合。为便于驾驶操作和行车安全与舒适，汽车在任何一段线性上行驶的时间都不应短于3s,在曲线上行驶里程需要9s；如果中间的圆曲线为零，形成凸型曲线，但凸型曲线两回旋线衔接，对行车不利，只有在受地形限制的山嘴或特殊困难情况下方可使用。因此在平曲线设计时，圆曲线的最小长度一般要有3s行程。该设计中最小长度为50m。我国标准对于不同等级的公路规定了极限最小半径、一般最小半径和不设超高的最小半径三个最小半径，见表3-1， 表3.1 各级公路圆曲线最小半径 设计速度（km/h）1201008060403020极限最小半径(m)650400250125603015一般最小半径(m)10007004002001006530不设超高的最小半径(m)路拱2%5500400025001500600350150路拱2%7500525033501900800450200在运用平曲线半径的三个最小半径时，应遵循的一般原则是，在地形条件许可时，应力求使半径尽可能接近不设超高最小半径，一般情况下或地形有所限制时，应尽量采用大于一般最小半径，只有在地形特别困难不得已时，方可采用极限最小半径。选用曲线半径时，最大半径值一般不应超过10000m为宜。（三）缓和曲线缓和曲线是道路线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。其作用是曲率连续变化，便于车辆遵循，离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适，超过横披及加宽逐渐变化，行车更加平稳，与圆曲线配合，增加线形美观。在一般情况下，特别是圆曲线半径较大时，车速较高时，应该使用较长的缓和曲线。由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶，所以要求缓和曲线有足够的长度，以使驾驭员能从容地打方向盘、乘客感觉舒适、线形美观流畅，圆曲线上的超高和加宽的过渡也能在缓和曲线内完成。所以，应规定缓和曲线的最小长度。由于在缓和曲线上设置有超高过度段，如果过度段太短则会因路面急剧地由双坡变为单坡而形成一种扭曲的面，对行车和路容均不利。在超高过渡段上，路面外侧逐渐抬高，从而形成一个“附加坡度”，当圆曲线上的超高值一定时，这个附加坡度就取决于过渡段长度，附加坡度或称超高渐变率太大和太小都不好，太大会使行车左右剧烈摇摆影响行车安全，太小对排水不利。规范规定了适中的超高渐变率，由此可导出计算过渡段最小长度的公式： （m） （3-1）式中：B旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（m）； i超高坡度与路拱坡度代数差（%）； p超高渐变率。本例中满足超高的缓和曲线长度为58.125m。缓和曲线不管其参数如何，都不可使车辆在缓和曲线上的行驶时间过短，过短会使驾驶员操作不便，甚至造成驾驶操纵的紧张和忙乱。一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3s，于是 （m） （3-2）考虑了上述影响缓和曲线长度的各项因素，标准制定了各级公路缓和曲线最小长度，如表3-2。表3.2 各级公路缓和曲线最小长度 设计速度(km/h)1201008060403020缓和曲线最小长度(m)一般值13012010080504025最小值100857060403020综上所得缓和曲线最小长度为60m。当圆曲线半径大于1500m时，满足不设超高最小半径，可以不设缓和曲线。本例中最小缓和曲线分别于JD3、JD4、JD5处设置为60m。同时平曲线最小长度不得小于表3-3之规定。表3.3 各级公路平曲线最小长度 设计速度(km/h)1201008060403020一般值（m）1000850700500350250200最小值（m）2001701401007050403.2综合分析该设计路段的平面地形图，比例为1：2000，等高线的等高距为2米。整个地段，地势起伏较大，高差大。地形上属于山岭重丘区。但后半段有比较平坦整齐的平地可以利用。(1)尽量少占农田。(2)起终点高差较大，属于典型的山岭重丘区，纵坡方向基本上沿起终点的大致方向不变，因此，不宜设置反向的纵坡。(3)从填挖工程上看，起点附近填挖较大，中间段、终点附近基本贴着地面先走填挖平衡较好，所以必须综合考虑整体的工程量及填挖平衡问题。(4)道路平面主线确定后，要注意细部的控制和处理。通过调整避开了神峪中心卫生院。(5)在满足平面线形要求的条件下，尽量减少填挖，平面指标的选择也应考虑纵向的指标，使平纵指标相协调。3.2.1方案拟定在平曲线半径设计方面一般应考虑曲线的变化不宜过大，故采用近似的平均布置。由于一些地段较难布线故采用了布设圆曲线的方法来避绕建筑等，如交点6处，采用半径为400的圆曲线以此来绕避城镇。路线方案的初步拟定初步拟定了以下两种较好的可能路线方案（详见平面设计图纸）：方案（起点JD1JD2JD3JD8终点）方案的确定考虑到了干线公路的作用以及远景规划目标，：线形好，标准高，指标均衡等，并且反向曲线半径较大，在一定程度上改善了线形的美观和行车的安全及舒适性。3.2.2选线遇到的问题及解决方案(一) 平均纵坡问题：设计路段的起终点高差不大，而起终点间距离有6500m左右，因此，路线走向主要考虑的是行车的安全、稳定、舒适性，没有刻意的限制纵坡的坡长和坡度，很好的考虑到了填挖方平衡。(二) 交点6的确定：在第一次定线时，未设交点6，路线要穿过城镇，虽然路线较近，指标也较高，但需要拆迁，工程量大，后来设交点6后，路线避开了城镇，减少了工程量。(三) 交点2的确定：第一次定线时，交点2位置靠下，目的是避开山脊，但后面路段侵占了大量的农田，虽然路线线性条件较好，但不满足尽量少占农田的原则，故修改了交点2的位置，使路线在交点2后避开了农田。第四章 纵断面设计4.1设计原则与相关指标控制4.1.1 纵断面设计步骤及其注意的问题路线纵断面设计主要是指纵坡设计和竖曲线设计，由于公路路线是一条空间带状曲线，路线的平面、纵断面和横断面相互影响，因而在纵断面设计之前的选(定)线阶段，设计人员实际上已对纵坡设计的部分内容进行过考虑。在室内进行纵断面设计时，设计人员一般要根据实地选(定)线时的意图，以及桥涵、路基、地质等方面对路线纵断面设计的要求，综合考虑工程技术与工程经济因素，定出路线的纵坡，再选择合适的竖曲线半径。其步骤如下：（一）平面数据和纵断面地面线数据的准备 拉坡前需要准备平面线形设计数据、纵断面地面线数据。本次设计采用的是电子地形图，平面定线完成后，建立数模优化地面线高程后，进行纵断面插值获得平面线形通过的地面线数据（二）试坡试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术标准、选线意图，结合地面起伏情况，以“控制点”为依据，在这些点位之间进行穿插和裁弯取直，试定出若干坡度线。经过对各种可能的坡度线方案进行反复比较，最后选出既符合技术标准，又能满足控制点要求，而且土石方数量较省的设计线作为初定坡度线。试坡时应该注意以下问题：A .注意纵断面线形组合相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间，如果直坡段不长应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线，这样要求对行车是有利。相邻反向竖曲线之间，为使增重与减重间和缓过渡，中间最好插入一段直坡段。若两竖曲线半径接近极限值时，这段直坡段至少应为设计速度的3s行程。当半径比较大时，亦可直接连接B.应满足纵坡及竖曲线的各项规定(最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、坡段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等)。C.纵面线形设计应根据设计速度，在适应地形及环境的原则下，对纵坡大小、长短及前后坡段协调的情况，竖曲线半径的大小及与平面线形的组合等进行综合研究，反复调整，设计出平顺、连续的纵面线形。D.直线路段在短距离内出现凹凸起伏频繁的纵面线形是不好的，其凸起部分易遮挡视线，凹下部分易形成盲区，使驾驶员产生茫然感，不利于行车安全。一连串的线形被中断，即使凹面很小，视觉上也是不舒适的，使线形失去连续性，影响行车安全。E.连续上坡（或下坡）路段，应符合平均纵坡的规定。F.较长的直坡段端部不应设计小半径的竖曲线或平曲线，以保证行车安全。G.当相邻坡段的坡差很小时，应设置较大半径的竖曲线，以保证竖曲线的最小长度满足要求。H.纵断面设计应考虑路面排水的要求。I.要避免使用竖曲线半径小、长度短的纵面线形。汽车在这种线形上行驶时，只有到坡顶时方能看见前方的路面，易使驾驶员产生茫然，不利于行车安全。本次设计中最小纵曲线半径为5000m。J.大、中桥上不宜设置竖曲线，桥头两端竖曲线的起、终点应设在桥头10m以外。小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上，为保证行车平顺，应尽量避免在小桥涵处出现“驼峰式”纵坡。M.通过城镇路段，应结合城镇规划，结合两侧建筑物的布置合理确定纵坡和设计标高，使路线与两侧建筑相协调。（三）调整修改对纵坡的调整修改主要依据两个方面进行：A 将所定的坡度与选（定）线时考虑的坡度进行比较，两者应基本符合。若与选线意图不符或脱离实际的情况，则应全面分析，找出原因，决定取舍。B对照标准、规范详细检查设计的最大纵坡、合成坡度、坡长限制等是否符合技术标准和规范的要求，检查平纵面线形组合是否适宜，特别是要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、路线交叉、隧道等地方的纵坡度和变坡点位置是否合理，发现有问题应及时进行调整修改。 (四)横断面检查根据调整后的坡度线，选择有控制意义的重点路段进行初步横断面设计，如高填深挖、陡峭山坡路基、挡土墙、重要桥涵等路段断面。检查是否有填挖过大、坡脚落空或挡土墙工程过大等情况，并根据横断面上的横向填挖基本平衡的经济点，调整纵坡，以降低工程造价。横断面上的经济点有以下三种情况：A当地面横坡不太陡时，可在中桩地面标高上下找到填方和挖方基本平衡的标高，纵坡通过此标高时，在该横断面上挖方数量能基本满足填方数量。B当地面横坡较陡，填方往往不易填稳，坡脚拉得很远时，用多挖少填或全部挖出路基的方法比设置挡墙防护经济，这时考虑采用多挖少填或全挖路基较为经济。C当地面横坡很陡，无法填方时，需设置挡土墙，如果采用全挖路基或深挖路基，不需要设置挡土墙或者能大大缩短挡土墙的长度，此时虑采用全挖路基或深挖路基也较经济。(五)定坡纵坡设计在经调整核对无误后即可定坡。所谓定坡，就是逐段把坡度线的坡度值、变坡点位置(桩号)和高程确定下来。变坡点般要调整到10m整桩位上，变坡点的高程则是根据坡度、坡长依次计算确定的。4.1.2纵断面设计相关指标（一）最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。它是道路纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大地区，直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。 表4.1 各级公路最大纵坡 设计速度(km/h)1201008060403020最大坡度(%)3456789清镇至贵阳公路第四合同段纵坡按区指标进行设计，综合考虑经济、安全、线形合理组合等因素，按照设计给定的控制点标高进行多次拉坡，选定最优方案。设计最大纵坡4%，纵坡最大坡长及最小坡长均满足规范要求。（二）最小纵坡在挖方路段、设置边沟的低填方路段和其它横向排水不畅的路段，为了保证排水，防止水渗入路基而影响路基的稳定性，应设置不小于0.3%的纵坡（一般情况下以采用不小于0.5%为宜）。当然，对于干旱地区，以及横向排水良好、不产生路面积水的路段，也可不受此最小纵坡的限制。本次设计中最小纵坡0.8272%。（三）坡长限制坡长是纵断面上相邻两变坡点间的长度。坡长限制，主要是对较陡纵坡的最大长度和一般纵坡的最小长度加以限制。A 最小坡长最小坡长通常规定汽车以设计速度行驶9s15s的行程为宜，在高速路上，9s已满足行车及几何线形布设的要求，在低速路上，为满足行车和布线的要求方可取大值，标准规定了各级道路的最小坡长，如表4-5所示：表4.2 各级公路最小坡长（m） 设计速度(km/h)1201008060403020最小坡长一般值40035025020016013080最小值30025020015012010060本次设计中最短坡长161m。B 最大坡长坡长太短对行车不利，而长距离的陡坡对汽车行驶也很不利，特别是当纵坡为5%以上时，汽车上坡时克服坡度阻力，采用低速档行驶，坡长过长，长时间使用低速档行驶，使发动机过热，水箱沸腾，行驶无力，而下坡时，则因坡度过陡，坡段过长频繁刹车，影响行车安全，在高速道路以及快慢车混合行驶的道路上坡度大、坡长过长会影响行车速度和通行能力，因此对纵坡长度也必须加以限制。标准规定各级公路纵坡长度限制表4.3 各级公路纵坡长度限制(m) 设计速度(km/h)1201008060403020纵坡坡度(%)390010001100120047008009001000110011001200560070080090090010006500600700700800750050060083004009200（四）缓坡在纵断面设计中，当陡坡的长度达到限制坡长时，应安排一段缓坡，用以恢复在陡坡上降低的速度。同时，从下坡安全考虑，缓坡也是需要的。在缓坡上汽车将加速行驶，理论上缓坡的长度应适应这个加速过程的需要，但实际设计中很难满足这个要求。（五）合成坡度合成坡度是指在设有超高的平曲线上，路线纵坡与超高横坡所组成的坡度，计算公式为： （4-1）式中： 合成坡度；i路线纵坡度；超高横坡度。我国标准规定：在设有超高的平曲线上，超高与纵坡的合成坡度值不得超过表4-10的规定 表4.4 各级公路的合成坡度值 设计速度(km/h)1201008060403020合成坡度值(%)10.010.010.510.010.010.010.0清镇至贵阳公路第四合同段综合设计中合成坡度满足要求4.2 道路平、纵线形组合设计4.2.1道路平、纵线形组合设计原则（一）应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。任何使驾驶员感到茫然、迷惑和判断失误的线形，必须尽力避免。在视觉上能自然地诱导视线，是衡量平、纵线形组合最基本问题。（二）注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用相关。对纵面线形反复起伏，在平面上采用高标准的线形是无意义的。反之亦然。（三）选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。（四）注意与道路周围环境的配合。它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。4.2.2平、纵线形组合的基本要求（一）当竖曲线与平曲线组合时，竖曲线宜包含在平曲线之内，且平曲线应稍长于竖曲线。（二）要保持平曲线与竖曲线大小的均衡。（三）要选择适当的合成坡度。（四）当平曲线缓而长、纵断面坡差较小时，可不要求平、竖曲线一一对应，平曲线中可包含多个竖曲线或竖曲线略长于平曲线。（五）避免出现驼峰、暗凹、跳跃、断背、折曲等使驾驶员视线中断的线形。（六）避免在长直线上设置陡坡或曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。（七）避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。（八）避免将小半径的平曲线起、讫点设在或接近竖曲线的顶部或底部。4.2.3平、纵线形设计中应注意避免的组合（一）避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线。（二）避免将小半径的平曲线起、讫点设在或接近竖曲线的顶部或底部。（三）避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。（四）避免出现驼峰、暗凹、跳跃、断背、折曲等使驾驶员视线中断的线形。（五）避免在长直线上设置陡坡或曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。（六）避免急弯与陡坡的不利组合。（七）应避免小半径的竖曲线与缓和曲线的重合。第五章 横断面设计5.1 标准横断面横断面的组成由设计交通量、交通组成等因素确定，在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省，投资少。路幅组成：本设计为二级公路，现采用标准横断面，路幅宽度为10米，每条行车道的宽度为3.5米，0.75米的硬路肩，0.75米的土路肩。详见标准横断面图。本公路用地取路堤两侧排水沟外缘以外，或路堑坡顶截水沟外沿以外不少于2m的土地范围。路拱横坡采用2，土路肩采用3的横坡。横断面的设计主要包括行车道、路肩、边沟、边坡、截水沟、护坡道、环保设施。采用整体式断面设计。5.2 加宽设计汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中后内轮轨迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。四级公路和设计速度为30Km/h的三级公路采用第一类加宽值；其余各级公路采用第3类加宽值。对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第2类加宽值。对于R250m的圆曲线，由于其加宽值甚小，可以不加宽。为了使路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上设置了加宽的宽度，需设置加宽过渡段。在加宽过渡段上，路面具有逐渐变化的宽度。本例采用比例加宽的方法。在加宽过渡段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽，如图5-16所示。加宽过渡段内任意点的加宽值： （5-1）式中：任意点距过渡段起点的距离(m)； 加宽过渡段长（m）； 圆曲线上的全加宽（m）。标准规定的双车道路面加宽值如表3.5表5.1 双车道公路平曲线加宽值 加宽类型平曲线 半径（m）加宽值（m）汽车轴距加前悬（m）2502002001501501001007070505030302525202015150.40.60.81.01.21.41.82.22.5280.60.70.91.21.52.035.2+8.80.81.01.52.02.5本设计中最小圆曲线半径为400米，因此按照规范规定，不设置加宽。5.3 超高计算为抵消车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡形式，称为平曲线超高。合理地设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车在曲线上行驶的稳定性与舒适性。本项目采用绕未加宽未超高的内侧路面边缘旋转（简称边线旋转）。当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应在曲线上设置超高。超高的横坡度根据设计速度、圆曲线半径，公路条件、气候条件等经计算后确定。超高过渡段长度按式（5-2）计算： （5-2）式中： 超高过渡段长度(m)；旋转轴至行车道（包含硬路肩）外侧边缘的宽度（m）；旋转轴外侧的超高与路拱坡度的代数差；超高渐变率，本例为1/125。根据上式计算的超高过渡段长度应取成5m的整倍数，并不小于10m的长度。公式（5-3）中有关参数的具体取值如下：绕边线旋转： ， （5-3）式中： 行车道宽度(m)； 硬路肩宽度(m) 土路肩宽度(m)超高横坡度；路拱横坡度。确定过渡段长度LC时应考虑以下几点：一般情况下，取LC等于LS (缓和曲线长度)，即超高过渡在缓和曲线全长范围内进行。若LS大于LC，但只要横坡从路拱坡度（-2）过渡到超高横坡（2）时，超高渐变率P大于等于1/330，仍取LC等于Ls。否则，有两种处理方法：a.在缓和曲线部分范围内超高根据不设超高圆曲线半径和式（5-2）分别计算出超高过渡段长度，然后取两者中的较大值，作为超高过渡段长度，并验算横坡从路拱坡度（-2）过渡到超高横坡（2）时，超高渐变率是否P大于等于1/330，如果不满足，则需采用分段超高的方法。 b.分段超高超高过渡在缓和曲线全长范围内按两种超高渐变率分段进行，第一段从双向路拱坡度过渡到单向超高横坡时的长度为LC1，第二段的长度为LC2,分别按式（5-4）、 （5-5）计算。 （5-4） （5-5）式中符号同前。c.若LC大于LS，此时应修改平面线形，增加LS的长度。平面线形无法修改时，宜按实际计算的长度取LC，超高起点应从ZH（或HZ点）后退（或前进）LCLS长度。第六章 路基、路面5.1路基设计公路路基是路面的基础, 是公路工程的重要组成部分。路基与路面共同承受交通荷载的作用, 应作为路面的支承结构物进行综合设计, 它必须具有足够的强度、稳定性和耐久性。为确保路基的强度与稳定性，使路基在外界因素作用下不致产生超过允许值的变形，在路基的整体结构中还必需包括各项附属设施，其中有路基排水，路基防护与加固，以及与路基工程直接相关的其它设施。路基应根据其使用要求和当地自然条件（包括地质、水文和材料情况等）并结合施工方案进行设计, 应有足够的强度、稳定性, 又要经济合理。影响路基强度和稳定的地面水和地下水, 必须采取拦截或排出路基以外的措施, 并结合路面排水, 做好综合排水设计, 形成完整的排水系统。公路路基设计, 一般宜移挖作填, 当出现大量弃方或借方时, 应配合农田水利建设和自然环境等进行综合设计。一般路基，通常是在正常的地质与水文等条件下，路基填挖不超过设计规范或技术手册所允许的范围下进行。否则，为确保路基由足够的强度和稳定性，并具有经济合理的横断面形式，需进行个别特殊设计。路基设计的基本要求：路基必须密实、均匀、稳定。填方路基的填料选择、路床的质量要求以及填方路堤的基底处理应符合公路路基设计规范（JTG D30-2004）的规定。必须采取防治地面水和地下水侵入路面、路基的措施，以保证路基的强度和稳定性。设计时，宜使路基处于干燥和中湿状态。潮湿、过湿状态的路基应采取掺入固化材料或换填砂、砂砾、碎石渗水性材料，以及设置土工合成材料等加强路基排水的技术措施，进行综合