毕业设计（论文）-新郑市某二级公路设计.doc

郑州航空工业管理学院毕 业 论 文（设 计） 2016 届 土木工程 专业 1209052 班级全套图纸加扣3012250582 题 目 新郑市某二级公路设计 姓 名 学号 指导教师 职称 讲师 二一 六 年 五 月 十六 日摘 要本设计为新郑市K0+000至K3+591.317段二级公路设计。设计公路等级为二级公路，设计时速为60Km/h，设计年限为15年。根据毕业设计电子地形图和线路尺寸，并且结合当地的自然和经济情况，进行了电子地形图选择平面道路线形等一些设计。平面选择路线是依据设计的交通数据量确定了公路的计算等级，该地区的交通流量较小，可以采用二级公路进行设计，在确定了公路等级后进而确定主要技术标准随后进行路线平面设计，然后对平面线形进行了合理的布线选线；通过对填挖平衡和填土高度的情况进行纵断面设计，在进行纵断面设计的时候，按照三维数模生成文件，纵断面地面线和横断面地面线，可以进行拉坡设计，拉坡的时候要进行把填挖方控制在最小，确保工程质量和工程费用尽可能的少；并进行了横断面设计，绘出路基横断面图，再绘制出标准横断面图，通过纬地可以对路基进行加宽和超高计算，一般采用线性加宽和绕中心轴旋转生成超高和加宽；编制路基设计表，进行土石方计算及调配；为保证道路公路基础和面层满足干燥稳定的状态，对基础和路面进行排水设计；对涵洞尺寸标高进行了初步拟定，并对路基工程进行了局部土石方分项预算。 关键词 平面设计；路线；路面；路基；加宽；分项预算Abstract This thesis intends to design a Second-class road from K0+000 to K3+915.009 in Xiao Ling Zhen. The design speed volume is 60 Km/h，design of life is 15 years. According to the materials,combining local natural and economic conditions and having carried out the design of the paper.The main task of the design is primarily of routes, and taking into account other aspects.The line design is determined according to the Highway grading standards to have the main technical and graphic design for the road on the route having comparing with the local. Considering filling dug balance and minimum height of filling, the profile design is drawn. Make a design for the cross-sectional, then draw cross-sectional map. After have calculation of roadbed for widening and elevation, drafting the questionnaire design, earthwork calculations and deployment; To ensure road embankment in the stability of dry, it make road drainage facilities design; Elevation culvert size of the initial formulation, and have embankment works at the project budget.KEY WORDSplane design;route ;pavement ;subgrade ;widen;budget breakdown第1章 绪论11.1 课题背景11.1.1 公路运输的功能，特点，地位及作用11.1.2 我国公路现状21.2 进行计算公路的背景3第2章 分析公路周边的自然环境对公路设计施工的影响52.1 自然情况对道路选择道路的线形的影响52.2 自然环境对公路的道路的基础和道道路工程的面层层需要进行的计算的分析52.3 自然情况对道路施工的影响7第3章 道路技术等级的确定93.1 道路工程等级9第4章 技术指标的研究与确定124.1 公路的平面需要进行的计算技术指标的确定124.1.1 直线124.1.2 圆形弯曲线形134.1.3 缓和曲线154.1.4 行驶的车辆的能看到的距离154.2 纵向横断面需要进行的计算一些技术指标164.2.1 纵向的坡度164.2.2 竖向弯曲线形194.3 道路工程的基础204.3.1 道路工程的基础需要进行的计算的基本要求204.3.2 设计标高低于道路工程的面层标高的边坡坡度21设计标高高于道路工程的面层标高的边坡坡度214.4 道路工程的面层要求224.4.1 道路工程的面层需要进行的计算的基本要求224.5 桥涵23第5章 初步勘测和需要进行的计算255.1 选择道路的线形和定线265.1.1 纸上定线275.2 公路平面线形的勘测需要进行的计算285.2.1 公路平面线形交点坐标与公路平面线形转角的确定285.2.2 两方案平面需要进行的计算285.3 纵断面需要进行的计算305.3.1 纵断面需要进行的计算原则305.3.2 纵断面控制数据325.4 平、纵组合情况325.4.1 纵断面需要进行的计算的步骤335.4.2 竖向弯曲的线形要素需要进行的计算345.5 确定桥涵345.5.1 公路平面线形方案比选的评价指标35第6章 详细测量与详细需要进行的计算376.1 详细技术测量376.1.1 确定详细需要进行的计算的公路平面线形376.1.2 等高线的加密386.2 平面详细需要进行的计算386.2.1 对原公路平面线形方案进行分析386.2.2 对已经存在的道路工程的平面线形进行修改计算396.3 纵断面详细需要进行的计算396.3.1 纵断面的技术指标的确定396.3.2 坡度设计406.4 横断面详细需要进行的计算406.4.1 横断面的组成406.4.2 路拱的确定406.4.3 弯道的超高和加宽416.4.4 陡坡设计标高高于道路工程的面层标高的的稳定性检验416.4.5 土石方量需要进行的计算和调运41第7章 排水需要进行的计算427.1 道路工程的基础和道路工程的面层排水需要进行的计算原则437.2 道路工程的基础防护447.3 涵洞需要进行的计算447.3.1 涵洞的布设447.3.2 涵洞具体需要进行的计算447.4 排水系统总体规划46第8章 沿线设施以及环境保护488.1 交通工程设施需要进行的计算488.2 环境保护488.2.1 防止水、土污染和流失488.2.2 公路绿化工程49第9章 道路工程的面层结构需要进行的计算519.1 道路工程的面层类型的选择确定519.1.1 道路工程的面层等级与类型519.1.2 选择沥青539.2 基层、底基层及垫层549.2.1 基层、底基层549.2.2 道路工程的基础549.3 道路工程的面层的结构厚度559.3.1 道路工程面层设计弯曲和沉降数值的需要进行的计算569.4 容许拉应力的需要进行的计算569.4.1 道路工程的面层厚度需要进行的计算569.4.2 需要进行的计算与验算结果579.4.3 最小防冻厚度验算:599.5 道路工程的基础道路工程的面层施工注意事项60第10章 挡土墙需要进行的计算6110.1 挡土墙的适用范围6110.2 挡土墙的设计构造62第11章 其他及分项预算6311.1 筑路材料6311.2 施工组织6311.3 分项预算64结论65V第1章 绪论1.1 课题背景1.1.1 公路运输的功能，特点，地位及作用公路工程的交通运输方式是目前最方便迅速的也是一种拥有直接送达到目的地和客户手里面功能的一种交通运输方式。通过一定的运输方式可以实现了物资的运输，改变了原来的运送方式，通过公路工程运输可以提高运输的效率，而且它也有直达的功能。通过公路来进行运送物资等材料，同时也可以和其他的交通方式相互结合，达到快速便捷的方式。但是除了公路工程交通运输方式之外在组织运输生产中，公路工程运输方式可以能够提供一个运输集散地的位置条件，通过公路来进行物资材料的运输，可以通过此方式或者其他方式来进行运输完成。公路工程交通运输方式的运送方式的深度比较广，公路工程交通运输的覆盖面比较大。所以公路工程交通运输可以实现从这个工矿的企业、城乡村镇，甚至可以到户。公路工程交通运输方式是能够提高国家民生的经济GDP发展速度、确保现在社会的发展模式快速便捷和提高人民生活水平和服务的一个公共基础设施，通过公路进行物资和材料运输是最基本的一种运输方式，而且公路运输也是很好的能够满足条件，对GDP的发展的提高人均生活水平质量的都有较大的帮助，而且GDP的发展也对公路的运输起到一定的促进作用，能够促使公路网络的发展。但是公是路是的交的通也会是影响说并制的这个社会地方经济的发展和交通的运输规模的发展水平。伴随着国家的经济发展和科学文化的技术的发展，通过公路工程进行运输的作用也是越来越显得是很重要。1.1.2 我国公路现状在这个时间段内，我国用了十年到二十年的时间完成了一般国家比如发达国家需要三十到四十年间的任务，完成了改革开放，我国的经济水平大力提高。同时国家也把公路工程交通运输作为我国的一个重要的经济发展战略来发展， 为公路工程交通运输事业的发展提供了一个高速便捷的平台。在这个阶段我国的工作总旨是联合经济发展，利用各地的经济链条，把各个目标的任务总结和，进行头筹资金快速发展。从1978年开始，我国对公路工程进行了大规模的发展开发，无论在东部还是西部地区，伴随着经济也得到快速发展。在兴修完成的公路长度是实现了跨越式的大变化和发展，在全球内取得了令人骄傲的成绩。 在目前来看我国的公路建设已经得到了快速发展，由于前几十年经济发展的不平衡道路的基础工程准备还是相对薄弱，有些地区公路发展比较快有些则比较慢，跟其他的国家相比较还是发展比较落后，就是现在的状态还不能跟上经济的发展模式，目前存在的问题主要有：我们国家的公路路线网络还是不密集，现在我们国家的路线网络是印度的八分之一德国的七分之一韩国的三十分之一，第二个就是工程的质量比较差一些，对公路工程的选线施工标准比较低一些，形成了一个恶性循环的过程，公路坏了再修的不良循环，就目前大多数行驶车辆的道路来说还是低等级公路，还有一些不能够完全符合的一些道路。所以在今后很长的一段发展时间内，多加快对公路工程的建设，也就是对老旧的工程进行兴修，这个会是我们国家以后的一个主要的阶段性目标任务。 我国公路发展规划现在这个时间段内，我国已经开始了全面的建设小康社会的新时期目标任务，在这个阶段，我们要逐渐实现现代农业化生产化和运输化，按照时代的发展要求，GDP的增速同时也对国家交通路网发展也提出了新的发展要求。按照我国经济和社会的长远规划和发展，我国的公路在未来的几十年内，将通过“三个发展阶段”实现现代化的奋斗目标。1.2 进行计算公路的背景本次需要进行的计算中的平面需要进行的计算，纵向断面需要进行的计算，横断面需要进行的计算，岩土和石方工程进行调配等内容。进行设计的时候主要采用了纬地道路软件，纬地软件的特点：（1） 采用国际通用CAD平台技术 （2）CAD的操作功能简单容易上手，软件使用很简单（3）纬地软件平面交叉口需要进行的计算（4）利用纬地软件可以进行选择平面弯曲线形的设计，首先在电子地形图上选择合理的点，在两点之间是以直线段的形式进行表达，可以通过实时修改的命令加上cad自带的修改功能实现对点的修改，再进一步通过设计圆形弯曲线形的设计原则进行设计圆形弯曲线形的直径的一般数值进行设计，得到的一般的数值是不小于200m，在特殊情况下可以选择最小的数值是120m，对每一个交点进行修改得到整体的平面弯曲的线形设计。第2章 分析公路周边的自然环境对公路设计施工的影响2.1 自然情况对道路选择道路的线形的影响现在需要进行计算的公路路段是在新郑市某地的2级公路工程，在设计公路路段的地理位置大都是农业种植区的平原地带，这就要求在选择路段形状的时候要做到尽量不占到或基本少占农业保护田地。当地的风向气候在冬季是西北风，道路路段的平面形状设计的走势走向应该要大概与疾风的风向大概一致，要尽量做到避免垂直的走向，对行车不方便。同时应该考虑平面线形，纵向的线形和横断面的截面形式，掌握一点的技术标准，用来提高该平面形状的布置质量。2.2 自然环境对公路的道路的基础和道道路工程的面层层需要进行的计算的分析道路工程的行驶车道的表面直接与大气层相接触，所以说道路工程的面层表层的稳定性和耐久性在一定程度上是由当地的气候环境条件来决定的。在进行设计计算的道路工程的道路工程的面层工程的排水构造措施等是非常重要的，如果设计计算不合适会直接影响道路工程的使用性能，最后出现损坏的现象。(1) 地质条件沿着山体的公路山体的稳定没有地质情况不良好的地段，山坡上面1m处以下都是破碎的石头，山的顶端会有碎落的一些现象，在碎落岩石的地区应该设置一些碎落台，用来堆积一些碎落的岩石和岩土，方便对公路养护时及时清理出去。(2) 气候条件需要计算的路段位置在中部温润的冬季会出现冻土的区域，气温比较寒冷，温度比较低，这样的一些病害就会有一些列的基础底层出现热胀冷缩现象，导致冻土膨胀，当温度升高，出现泥浆翻出基础底层现象，会有积水破坏基础底层等一些现象出现。 在冬天气候温度会比较低，一般是在零下15摄氏度左右，道路工程的面层会由于雨雪等天气形成道路工程的面层结冰的现象，春天气温上升，又有可能出现基础底层冻土消融，出现翻浆等病害，对行车造成一定危险性。该地区的年降水量大约在600mm，夏季的水量的上涨，有可能会出现设计标高高于道路工程的面层标高的损坏的一些现象，这些都会对公路交通运输工程造成一些严重的威胁；冬天气温比较低，夏天最高的温度为36摄氏度，夏天温差会出现比较大的跨度，这就对需要计算的路段的道路工程的面层应该注意确保高温条件下的稳定性和温度较低时的抗裂性能。(3) 水文和水文地质条件山坡的地下水位的位置在3m下面，在洼地的地面表层下面一般情况下是在1.5m一下，这就要求在该设计的道路工程的这段位置进行做好排除水量的措施，防止水量留到道路工程的基础底层，最后导致破坏。(4) 建筑材料分布沿着计算的公路的路段有比较丰富的砂砾资源，拥有一些规模比较小的采石场和石灰生产厂商，水泥和沥青都需要另外采购。所以在需要计算的路段的道路工程的面层材料混凝土道路工程的面层和沥青道路工程的面层均可以采用，在基础底层和垫层材料就应该注意选取的材料，注意节约一些工程的费用。(5) 当设计标高低于道路工程的面层高程的时候需要对道路两侧的坡度进行保护和加强排出水分的计算，对于设计标高高于道路工程的面层标高的时候需要注意坡度的稳定性和耐久性。2.3 自然情况对道路施工的影响现在需要设计计算的路段环境因素是在冰冻的地区，没有霜降的事件大约为是125天，因此在冬天是没有什么好的办法进行道路工程的基础工程和道路工程的面层工程的施工设施。因此应考虑到对施工工期的影响。需要计算的公路路段是一个条带状的线形，公路的施工作业面受到地形的限制约束会很大，所以应该要多多注意在不同的地形条件下能够选择的一些施工机械和可以采用的便捷的施工方法。这次需要进行计算的道路的主线地点是在新郑市某处的一条2级公路。这个地方在河南的西部山区地带向东部平原地带的过渡，地面起伏和高差数值都比较大，最大在25米以上，在选择合适的道路的平面的弯曲线形的时候比较麻烦，同时该地区的地下水位影响比较大常年处于低地下水位在该处进行设计的时候容易出现道道路工程的基础础出现损坏的现象，影响工程的质量和道路的使用寿命。新郑市的大气环境是温带的大陆季节风向变化的气候，在冬季受到来自北方的季风控制，在夏天的时候一般是受到南方季风的影响，全年的气温变化始终比较合适，最低温度一般是在-15，这样就是说环境因素也是本次道路工程设计需要考虑的一个因素。第3章 道路技术等级的确定3.1 道路工程等级在设计计算道路工程的时候首先既要满足道路工程的使用对象功能和能够作为运输工具行驶的安全性能的保障。所以要分析和计算更加科学合理和经济可行性的不同等级和类型的道路，必须做到以下几点：（1）能够保证车辆行驶的可行性要求；（2）设计的公路工程必须能够在一定条件下承受足够大的荷载作用并且行驶安全可靠；（3）考虑当地的经济水平发展，不能盲目的把公路工程等级提高通过对当地的交通流量进行分析计算其结果如下： 近期交通量表3-1 近期交通量车型数量车辆折算系数三菱FR4152701.5五十铃NPR595G1451.5江淮HF140A1201.5江淮HF1501702.0东风KM3403201.5东风SP9135B1503.0五十铃EXR181L1203.0轿车1801.0 交通增长率： 10% 。 道路交点或经过点: 6。 交通量需要进行的计算：2613（辆/日）。当远处景象需要计算的公路使用寿命是15年的时候，当地的平均白天和晚上的公路工程交通运输的流量就要由一些技术规范规定的标准进行计算 Nd=N0(1+)n-1 式中 Nd需要进行计算的每天的流量；N0需要进行计算的每年的流量；年平均增长率，取10%； n远景需要进行的计算年限，取15年；所以 Nd=2613(1+10%)15-1=9923（辆/日）因此由上述的数据表示并且按照一定相应的技术规范手册可知，在此路段设计的可以是二级公路，提供双车道公路行驶的要求。在进行道路选择路线的平面设计的时候，要充分考虑道路工程的使用功能和作为运输通道的特性等一些要求，在结合当地经济发展模式和交通数据量进行科学分析，道路工程一般要满足一些基本要求：（1） 道路工程应该在满足当地的交通流量数值确保车辆行驶宽度设计计算要求；（2） 道路在车辆的碾压过程中保证道路的基础和道路工程的面层工程结构能有一定的承载力不发生破坏；（3） 结合当地的自然条件进行合理分析避免环境破坏；（4） 道路平面线形的选择要结合当地的农业种植相结合，能够方便种植业发展；（5） 要认真分析路线线形与城镇的关系，保证道路能够服务城镇的发展带来经济增长；（6） 注意当地的水资源和土壤等地质情况，适当的进行调查研究，保证道路修建过程中不会由于地质问题出现事故；第4章 技术指标的研究与确定本次这个需要进行计算的公路是一个在平原地带的二级公路，需要计算的公路工程是作为一个货物集散和交流的公路，比较相对混合的交通流量较大，因此该公路的平面相互交叉的间距相对较小，需要进行计算的行驶车辆的速度应该大概使用的是60km/h。4.1 公路的平面需要进行的计算技术指标的确定4.1.1 直线4.1.1.1 直线的适用条件（1） 需要进行计算的公路工程所在的位置是地势起伏变化不大的平原地区。（2） 距离乡镇比较近的地方，能够方便行驶车辆和满足行人的要求能给人们提供更好的服务。（3） 对一些桥梁和隧道的连接部分处的长度。（4） 道路线形之间可以采用直线来进行计算。双车道公路可以提供的路段。4.1.1.2直线长度的限制直线的长度不能没有限制随意设定而是有相应的标准限制，按照一定的技术标准和行车经验进行分析计算，同时如果采用太长的直线段那么行驶车辆的时候会产生疲劳所以采用的直线长度也将限制。应当结合当地的环境条件进行计算，根据当地的条件进行修改，根据一定的相关经验：在地势起伏变化比较大的地区的直线可以采用的最大的数值是1200米，本次计算所需要的计算速度不大于60km/h所以本次不需要限制最大长度。4.1.1.3直线最小长度的要求在弯曲方向相同的两个弯曲线形中间的直线段最小的数值是6V，也就是660就是360米。在弯曲方向相反的两个弯曲线形中间的直线最小的数值可以取的是2V，也就是260就是120米。4.1.2 圆形弯曲线形公路工程的圆形弯曲线形是关于在平面的路线形状计算中经常使用的一种线路形状要素，公路工程圆形弯曲线形的需要进行的计算是主要来计算起它的半径大小和超出高度的值和需要加宽的道路工程的基础范围的值。4.1.2.1 圆形弯曲线形的最小半径（1） 极限最小半径 在平面设计线形的条件下，设计处的地理环境和位置不能满足一定的使用条件的时候，可以采用最小的半径的数值。（2）一般最小半径在平面的线条形状布置的时候，在不能完成施工过程的条件下使用极限的半径，所以按照一定的技术规定指标确定了一般最小的半径。（3）不设超高最小半径当选择的圆形弯曲线形的半径超过一定的限定的数值的时候，就可以选择采用不进行设置超出地面线高度的一部分，那么久可以允许出现加设一段部分相同的道路路段的路段拱出部分的横向坡度值。表41采用圆形弧度弯曲的直径的一半（m）一些参考数值二级公路一般情况下的直径的一半199最不利情况下直径的一半120不需要超出高度计算的直径的一半路拱2.0%1490路拱2.0%1890圆形弯曲线形的最大半径： 当在进行平面弯曲线形设计的时候，在交点的位置处选取圆形弯曲线形的半径数值的时候，结合地形图上面的地形进行分析，应该要尽可能的采用较大的弯曲直径的一半的数值，这样能够使行驶车辆的时候更加舒服和安全，但是如果弯曲半径数值取得太大了，对施工会造成一些不必要的麻烦，所以按照一定的技术规范和标准来取，这个数值的取值的范围应该是不小于10000m。4.1.2.2 圆形弯曲线形半径的选用 在进行平面选线的时候，要参照电子地形图上面的地形情况进行分析，要做到选取比较大的半径数值这样就可以在横断面设计的时候不需要进行设置超高数值。4.1.2.3 平曲线的最小长度需要设计计算的公路的平面弯曲的线形形状一般情况下应该是存在有以下一些弯曲线形：例如在直线段和圆形弯曲线形之间可以设置一段曲线；缓和曲线长度：圆形弯曲的线形长度：坡度比较缓和的弯曲线形长度的比例应该在：1：1：1 到1：2：1之间。平面弯曲线形设计的最小限制长度一般值：400m。平面弯曲线形设计的最小限制长度极限值取：140m。4.1.2.4 关于小偏角的曲线长 按照一定的技术规定标准：在平原地带的两个交点线段的夹角应该不大于7，在平面弯曲的曲线长度进行计算的时候可以采用500/am，但最小的数值是不能小于或者等于70米的。4.1.3 缓和曲线比较缓和的弯曲线形设计值的最小的长度一般情况下必须要能够保证以下这几个方面的因素：（1） 离开圆心的加速度的变化值的快慢不应该太大；（2） 控制的超高数值在额外增加的纵向坡度上不能太陡峭；（3） 控制在行驶汽车的时间不能太短了；（4） 必须按照一定的相关技术标准并满足视野的要求性能； 因此，按照一定相应的技术规范手册的规定：在山岭高低起伏地区的缓和的弯曲线形长度的最小的数值可以是35米。在一般情况下，直线段和圆形弯曲线形中间，当圆形弯曲线形的直径的一般的值大于或者等于不需要设置超出地面高度圆形弯曲线形的最小的直径的一半的时候，那么久可以考虑不进行设计坡度缓和的弯曲线形。4.1.4 行驶的车辆的能看到的距离在公路上面行驶的所有的车辆能看到前方和后方的距离是否充分，那应该就是直接影响到行驶的车辆的安全性能和行驶车辆的车的速度的快还是慢，所以说它也是公路工程的计算经常运形质量的关键的一个指标。 在道路上面行车的时候可以根据一定相关技术标准来分析按照是否能看到车辆前方或者后方的长度分为以下几个内容：停车的时候应该可以看到的安全距离、当两辆车相向驶来的时候应该可以看到的安全距离、当一辆车超过另一辆汽车的时候能看到的安全距离。按照一定的技术标准的规定，2级公路工程路段需要进行的计算能看到的行车距离应该必修要满足能看到车辆的要求，它们的距离长度应该大于或者等于能够看到的安全距离长度的两倍左右。4.2 纵向横断面需要进行的计算一些技术指标4.2.1 纵向的坡度 在进行横向断面设计的时候需要确定在电子地形图高低起伏的地面上面设置坡度，如果选取的过大则对行驶汽车的时候不利，选用的过小则需要对岩土和碎石工程量加大，选用合适的指标来进行计算，行驶的车辆行驶的质量和运行的成本的高低，这也是关系到整个工程是不是经济适用型的工程，所以在进行计算的过程中必须对纵向坡度和纵向长的还有它们之间是不是可以相互组合进行最合理的安排和设计。4.2.1.1 最大纵向的坡度汽车沿着纵向坡度向上行驶的时候，上升的过程中会由于自身的重力导致它的上升的阻力变大，这就会使行驶的汽车的速度降低。一般老说，纵向坡度的值越大，汽车行驶的速度也就越低，那么根据上述可知，如果再纵向坡度比较大的地方，那就会出现发动机里面的水箱开过，导致汽车会自动关闭。最后使行驶的汽车的条件变恶化，当汽车沿着纵向比较陡峭的下车时候，司机会频繁的踩刹车，会使车辆的制动次数逐渐增加，使得制动装置逐渐升温最后导致机械失效，很容易就会引起交通事故。特别是在冬天，道路工程的面层存在结冰现象或者道路泥泞的时候这种情况会更加危险，所以，针对这些情况就必须对纵向坡度最大值进行限制，不能让纵向坡度值变大。那么纵向坡度值应该通过一些技术设计规范进行规定设计，其中包括一些汽车的爬升坡度的能力，汽车在纵向坡度上面行驶的时候的安全性和一些自然环境等方面的因素，这些因素是设计最大纵向的坡度的综合考虑。所以，参考一些技术指标可以看出，这些就是对2级公路最大的纵向坡度的技术指标如下：山岭重丘区二级公路：最大纵向的坡度为 7%。4.2.1.2 最小纵向的坡度通过对各级公路工程的设计标高低于现场高度的时候，会出现横向排水的不畅的一些路段，为了确保设计路段的排水顺利进行，防治水进入道路路段的基础，通常通过一些技术指标规定采用大于或者等于0.3%的纵向横坡的坡度。在某些特殊情况下，即不能设计大于或者等于0.3%的横向坡度的时候，可以采用边沟沿着道路两侧进行排水的构造措施。4.2.1.3 最小坡度的长度如果沿着坡的长度太短了，那么边坡的点数量就会增加，最后形成锯齿形的路段，这样就会容易形成行驶车辆的高低起伏变化，不仅影响车辆的行驶的安全和舒适感，而且对公路工程的您使用寿命也是有损害的最后会导致道路工程的面层工程的损坏，减少使用寿命。所以为了提高公路行驶车辆的平稳的性能，应当做到适量减少纵向坡度上面的转折点；在两个凸起形状的弯曲曲线上面，应该要保证车辆能看到的安全的距离大小的要求即可，那就是说在遇到变点的时候，这个时间段内必须让驾驶汽车的时候有较长的应对时间这样就能减小发生交通事故的概率。按照一定的技术参考指标可知，行驶车辆的速度行驶9s到15s之间的形成都可以满足查看的要求。按照相关的技术指标和标准可以知道，在平原地区的2级公路的Smin=150m。所以我所设计的这个最小的纵向的坡度的长度为120m。4.2.1.4 最大坡度的长度当行驶的车辆沿着长度比较大的纵向坡度时，因为汽车的性能要求和自身重力的作用下，就需要长时间使用比较低的速度进行行驶，这样就会使发动机的有用效率逐渐变小。在下坡的过程中，习惯性的长时间使用制动系统，最后导致机械损坏严重，影响行驶车辆的安全性能。所以就要对汽车能上坡的最长的长度进行限制。根据一定的经验进行参考设计，可以参照下面的表进行计算：纵向的坡度坡度(%)3456纵向的坡度度的长度度(m)120010008005004.2.1.5 平均纵向的坡度 平均纵向坡度的长度是衡量和评价纵向横断面线形设计的最重要的一个计算量。一般来说为了能够合理的运用最大的纵向坡度和比较缓和弯曲坡段的长度进行计算，应该控制计算公路的平面的计算形状的长度进行设计对比在5.5%左右即可。4.2.2 竖向弯曲线形 一般情况下，在坡度改变的地方设置竖向弯曲线形，主要是为了能够让行驶的车辆感觉到舒服和行车的平稳，依据安全的出发，应该保证拥有良好的视距即可。4.2.2.1 竖向弯曲的线形最小半径（1）凸形竖向弯曲的线形最小半径根据以往设计经验以及技术手册规定，在保证汽车行驶过程中能看到的安全距离的远近和汽车能够安全行驶通过的弯曲路线行驶。通常这些因素跟边坡角的大小还有一个视线的高低相关，这样就引出凸出形状竖向弯曲线形的最小的半径的大小。也是完全依靠这些指标来设计。按照以前的设计计算经验和相关的技术手册进行如下的意见：如果在计算条件允许的条件下，可以按照2级公路去Rmin=9000m进行基本的计算来确定竖向弯曲的现象。这就需要计算中加设凸出弯曲线形的最小的直径，最小直径为40000米。4.2.2.2 一般最小半径和极限最小半径在当地条件允许的情况下，必须采取尽可能的措施来使得上面的凸出竖向弯曲线形能满足相关的技术手册的规定值，但是在上面的最小的直径大小的规定，如果环境条件实在太差，可以不需要一定满足竖向弯曲线形的要求。按照一定相关规定的技术标准进行计算速度的限制是60km/h的时候，凹形竖向弯曲线形的直径一般都是4000m，最极限的时候大小可以是2800m。凸出竖向弯曲曲线的直径一般的大小是3000m，这样在条件极度不允许的条件下应该设置为2000m，竖向弯曲线形的最小的长度一般都是35m。所以在本设计中需要进行的竖向弯曲线形的计算的最小的长度是50m。4.3 道路工程的基础4.3.1 道路工程的基础需要进行的计算的基本要求设计道路路段的基础应该按照它的使用功能的要求和当地的自然条件进行设计计算，结合实际的施工组织方法进行计算。设计路段的基础工程应该有保证的满足规定的强度要求和稳定性能的要求，但是又要满足经济的要求，不能造价预算太高。在需要进行下一句的计算设施像排水构造时，必须要保证一定的水流量的排泄的畅通性能，将结合当地的自然，综合考虑。修建路段的基础工程时，应该尽量将取土坑和丢弃的土堆平整形成可以耕种的土地和不能占用基本农田保护块的原则下，做好当地的调研调查研究，结合当地的经验进行总结分析。设计路段的基础工程的高度应该按照规定的一些高度进行设计并且结合当地沿着公路线形的一些基本条件和排水泄水的原则以及保护的措施进行确定设计标高高于道路工程的面层标高的的最小以及最低的填充土体的高度进行设计。使用设计道路两侧的高度值大小作为一个划分高低的根据。填充土体的高度小于1.0m到1.5米，这就是所谓的比较低矮的设计标高高于道路工程的面层标高的，当填充土体的高度大于1.8m的高出道路工程的面层设计标高的时候，就是比较高的设计标高高于道路工程的面层标高的，剩下的就是相对正常的设计标高高于道路工程的面层标高的。当填充土体的高度大于20m的时候就成为深设计标高高于道路工程的面层标高的。边坡坡度4.3.2 设计标高低于道路工程的面层标高的边坡坡度当公路的设计标高低于实际标高的边坡需要设置一些坡度用来提供足够的强度和稳定性，这样就需要按照当地的一些环境因素和条件，岩土的种类和岩土的组成结构类型，再进行对道路两侧的坡度进行计算和进行下一步的施工技术方法。在当地土质条件比较均匀和良好的时候，那就可以参照一定的技术规范列出一定的数值范围进行分析或者结合已有公路的实践经验进行下一步施工。表531设计标高低于道路工程的面层标高的边坡表土和岩石种类最大高度（m）设计标高低于道路工程的面层标高的边坡坡度一般土201:0.51:1一般岩石1:0.11:0.5设计标高高于道路工程的面层标高的边坡坡度当设计标高高于地面标高的时候，特别是设计标高高于道路工程的面层标高的的基础地面的情况可以参照一定的技术数据和标准进行计算可以采用的道路两侧的坡度的数值比例为1:1.5。4.4 道路工程的面层要求4.4.1 道路工程的面层需要进行的计算的基本要求 各级道路驾驶车辆的道路边缘带，可变速度，爬坡车道，硬的肩膀和紧急停车场都需要铺设道路。根据交通量的发展，还是按阶段，它可以根据道路工程的面层等级。表44道路工程的面层等级公路工程的级数采用道路工程的面层等级汽车专用路高度公路、一级公路高级二级公路高级或次高级一般公路二级公路高级或次高级三级公路次高级或中级四级公路中级或低级路拱坡度 当道路横线的坡度的数值应该要按照选择的道路工程的面层材料和道路两侧的周围自然环境，按照一定的技术相关经验来分析，采用比较硬的道路肩膀可以采用横向坡度的数值一般应该是比道路横向坡度的数值大于1%-2%。本需要进行的计算的坡度值3%。表441各种道路工程的面层的路拱坡度道路工程的面层类型路拱坡度（%）沥青混凝土、水泥混凝土12其他黑色道路工程的面层、整齐石块1.52.5半整齐石块、不整齐石块23碎、砾石等砾料道路工程的面层2.53.5低级道路工程的面层344.5 桥涵公路桥涵应该依据所在的公路中使用用途标准、性质和未来一段时间可能会增加的需求，并按照安全，实惠，适应耐久以及美观的原则进行所需要的计算。汽车专用的公路上各种桥涵以及一般情况下公路上的小桥与涵洞的线形及其与公路上的衔接一般都应该满足公路平面线型布置设计的规定。通常情况下公路的特大桥，大、中、桥位，一般情况下都是依据公路平面线形走向，桥和路的具体情况综合考虑，并尽可能的选取在河道通直，水流平缓稳定，地质情况均匀较好的河段上。桥上的纵向的坡度最好不大于4%，桥头引道的纵向的坡度最好不大于5%。 1、桥梁涵洞出现的病害特征 （1）在小桥涵与道路工程的面层接触的地方存在地面沉陷，在小桥梁的一边没有沉陷，在另外一边出现了比较大的竖向位移，这样就会造成搭接的地方发生裂缝，影响车辆行驶的舒适性；（2）由于搭接处下面的道路工程的基础础完全沉陷，在车辆行驶过程中会逐渐加重病害，导致道路工程的基础础出现积水等破坏，出现泥浆翻出等现象，最后会使结构发生破坏。2、出现这些情况的原因进行分析（1）在小桥梁的桥台进行回填土的时候，回填的密实度没有达到要求或者存在沉降量比较大的湿土进行回填都会造成这些影响，在湿土干燥的过程中，土壤之间的进行压缩，最后出现空差导致出现沉降不同的区域。（2）在夏天雨量比较大的时候由于回填材料和搭接处缝隙的养护没有做到使得雨水进入回填层导致泥浆流出这样就会使得板的下面的回填材料减少，最后导致上述的现象。在道路运营过程中，车辆荷载的不断碾压下，会使得公路逐渐破坏，最后出现断裂破坏现象。（3）车辆荷载超重的情况下，行驶车辆的道道路工程的面层板在竖向作用力的作用下对板面下部的材料不断进行压缩最后形成上述现象。3、防治的措施（1）当遇到道路工程的基础的地质不好的时候可以用渗透过滤水性能比较不错的材料进行填充；（2）保证在小桥台背后面的回填材料应该沿着道路的行驶方向，不能横向那样由于在竖向的作用会对回填材料产生较大的作用力，最后导致破坏；（3）在小桥和道路工程的基础相接触的地方应该有一个2:3的纵向坡度，坡面的压实密度必须足够这样也可以防止雨水等侵蚀。第5章 初步勘测和需要进行的计算现在需要进行的计算道路是平原地区的某一条2级公路进行的计算，平原地区拥有以下的一些基本特征如下：现在需要计算的道路的平面的线形的特征是：计算的道路的平面线形主要是由平面弯曲线形和竖向弯曲的线形为主要的组成部分；但是在细部某些地方方案设施比较多，可以比较快速灵活的布置线形，大都是沿着公路的线形的走势相同。公路平面的线形主要是平面，纵断面和横断面三个方面之间的关系密切相关联组成，之间相互的影响约束比较大。下面就是在平原地区所需要进行计算的技术相关参量汇总成为表，可以查询下表数据进行分析（表5-1）表51 公路主要技术指标汇总公路分类一般公路公路等级二级公路地形山岭重丘需要进行的计算行驶的车辆的速度（km/h）60行驶的车辆的道宽度（m）7.0道路工程的基础宽度（m）10极限最小半径（m）125一般最小半径（m）200不设超高最小半径（m）1500停车能看到的距离（m）40超车能看到的距离（m）200最大纵向的坡度（%）5合成坡度（%）9.5最小坡度的长度（m）120缓和曲线最小长度（m）60最小半径（m）2000最小半径（m）1400最小半径（m）1500最小半径（m）1000竖向弯曲的线形最小长度（m）50最大直线长度（m）1200最小直线长度（m）同向曲线360反向曲线120以上在进行计算的时候能够需要的一些数值可以参照一定的计算经验进行分析通过软件计算，如果数据不够全面可以在软件中得到。5.1 选择道路的线形和定线在选择设计计算公路的选择线形形状和确定形状，按照一定公路的性质等级等性质，在公路平面线形起点间和终点间，结合当地的实地环境进行分析例如工程地质条件，地下水，雨量等因素，最后在平面纵向和横断面等的几个方面的因素综合考虑，最后在实地和地形图上面选定中轴线的位置，再进行测量和软件试算最后得到的技术标准。这个设计的选择方案是在平原地区的地势比较平坦，做到不在山地和丘陵的地区进行道路选线计算这样就可以减小工程在施工过程中的回填量或者开挖量太大造成环境的破坏和预算成本的追加。在选择平面弯曲线形的时候在两个点之间以直线的形式绘制，在初步定线完成后可以进行实时修改的命令对定点进行选择性修改，做到选择的线形合理，避开工程地质不良地段确保工程的安全性。这样不仅可以减少施工难度加快施工进度和质量而且还可以有效的减少工程预算。5.1.1 纸上定线（1）选定控制点方案一：在K0+610这个位置的地区，在这个地方哟一条季节性河流，按照一些相关的技术标准以及规范可以在这个位置设置一个比较小的桥涵。方案二：这个位置的地方，在这个地方哟一条季节性河流，按照一些相关的技术标准以及规范可以在这个位置设置一个比较小的桥涵。K0+000起点至K0+800桩号是沿着河流走向的公路，所以在公路平面线形的设计时候及沿着河流全部都应该沿同一个高度线形的走势走向，在该地区地势起伏变化比较缓，所以产生的坡度较小。 设计道路的过程中是沿着山脚进行布置中轴线进行设计，公路的平面布置图的设计线形变化虽然有增长，但是纵断面会有一些比较缓和的高低起伏的状态。而且还可以满足不担心受到水灾的影响。沿着河流两岸进行布置中轴线。 综合考虑： a）从设计道路两侧的风景、行驶车辆的能看到的安全距离是否有遮挡物等因素考虑，方案二优于方案一; b)从公路平面的线形形状的平面技术指标上看，方案二较好; c)从设计道路的规模以及现场的施工难度上看，方案一较好;综合考虑以上的各种因素,最终选择方案二作为最终需要进行的计算方案。（2） 平面试线在当地的地形进行考虑，由于该地区的地势起伏变化比较大，城镇分散很零散一般都是在山坡的坡脚处，在山顶的高度变化值比较大，选择合适的点进行测量就比较重要，在进行适当的点去然后进行直线或者曲线定线进行设计，做出交点进行设计计算。 5.1.1.1 定线原则(1)选择控制点两方案均采用靠山脚布线，(2)试坡当去一定的数值的时候，按照一定的技术手段分析得到，在电子地形图上面进行高低起伏地段进行构造竖向弯曲线形的计算。(3)平面试线 按照方案一的想法是尽可能的靠近使用区，但是在方案二中需要分析尽量把造价减少，选取的地面的线形最好在同一个高度进行设计。按照当前的电子地形图中进行分析计算，利用hint cad进行设计选择更加合理的线形设计计算。5.2 公路平面线形的勘测需要进行的计算5.2.1 公路平面线形交点坐标与公路平面线形转角的确定5.2.2 两方案平面需要进行的计算由于本需要进行的计算在初步阶段仍采用软件需要进行的计算，运用公式进行需要进行的计算不是重点，在这样的前提下在以前的设计计算的时候，通常是通过大量的手算来计算，但是设计计算的精确度难以得到保证，针对于这种情况在对平面弯曲线形的设计的时候需要进行简单的分析，对于详细的数据分析可以参照出图和后面的设计。5.2.2.1 平曲线要素的确定(1)圆形弯曲线形要素及其需要进行的计算 在下面的图示当中可以看