毕业设计（论文）-南石门至西黄村二级公路设计.doc

江西理工大学2013届本科毕业设计江 西 理 工 大 学本 科 毕 业 设 计（论文）题 目：南石门至西黄村二级公路设计全套图纸加扣3012250582 专题题目（若无专题则不填）：学 院：建筑与测绘工程学院专 业：土木工程班 级：土木104班学 号：学 生：指导教师： 职称：副教授时间：2014年6月2摘 要南石门至西黄村二级公路起、终点桩号为K0+000.000K9+188.503 ，全长9.189公里。邢台市位于河北省中南部、华北平原中心，晋冀鲁三省之中，海拨一般在60100米之间。丘陵海拔一般在300400米左右。年平均气温1214，其中1月为最冷，平均气温在-2左右，极端最低气温可达-20；7月最热，平均气温为27，极端最高气温可达41。这里春季多扬尘风沙，气候干燥；夏季炎热多雨，气温潮湿；秋季天气稳定、气候凉爽；冬季雨雪偏少、干燥寒冷。邢台属于暖温带亚湿润季风气候，四季分明，年内温差大，降水集中。充分调查地形、地质、水文、人口等。然后从交通量分析入手，计算确定公路交通等级，设计速度为80km/h。接着依次进行道路线形设计、平面设计、纵断面设计、横断面设计，其中路基宽度3.75m，车道宽度9.50m，硬路肩宽度0.50m，土路肩宽度0.50m，硬路肩横坡2.00%，土路肩横坡3.00%，路拱横坡2.00%。为了满足排水、路基稳定等要求，还进行了圆涵洞设计、边坡稳定性分析、重力式挡土墙设计、沥青混凝土路面和水泥混凝土设计、排水设计、防护工程设计。最后编制了工程预算，本项目总造价为1309.5260万元。关键词：二级公路设计；平、纵、横断面；边坡稳定性；沥青混凝土路面；水泥混凝土路面；工程预算ABSTRACTXingtai nanshimen to Xihuang village two highways, the end Stake of K0+000.000 K9+188.503, length of 9.189 km. Xingtai City in the southeastern part of the North China Plain, altitude generally between 60 to 100 meters. Hills generally at an elevation of 300 to 400 meters. Annual temperature is 1214, the highest temperature 41 , minimum temperature of -20 . Average annual rainfall of 800-930 mm, the rainy season precipitation accounted for 56%. Fully investigate the topography, geology, hydrology, population and so on. Then start from the traffic analysis, calculate and determine the level of road traffic, the design speed of 80km / h. Then followed the road alignment design, graphic design, longitudinal design, cross-sectional design, which roadbed width 3.75m, lane width 9.50m, hard shoulder width 0.50m, soil shoulder width 0.50m, hard shoulder cross slope of 2.00%, soil shoulder cross slope 3.00%, 2.00% cross slope road humps. In order to meet drainage, embankment stability requirements, but also conducted a round culvert design, slope stability analysis, design of gravity retaining wall, asphalt concrete and cement concrete pavement design, drainage design, protection engineering design. Finally the preparation of project budget, the project total cost of 1309.5260 million.Keyword:Two highways design; Flat, Vertical, Cross-sectional; Slope stability; Asphalt concrete pavement;Cement concrete pavement;Subgrade drainage; Project budget 目 录第一章 绪论21.1公路等级选用的基本原则21.2公路设计控制要素70第二章 总体设计722.1基本要求722.2设计要点722.3其他相关技术标准73第三章 平面设计743.1选线743.2路线方案比选763.3平面设计77第四章 纵断面设计824.1纵断面设计原则824.2纵断面设计一般规定824.3竖曲线834.4平、纵线形组合设计85第五章 横断面设计865.1横断面设计基本要求865.2横断面设计步骤865.3路拱875.4加宽875.5超高87第六章 一般路基设计896.1路基典型横断面形式896.2路基设计要求896.3路基防护90第七章 涵洞设计917.1概述917.2小桥涵的分类917.3圆管涵917.4暗板涵927.5涵洞计算书93第八章 边坡稳定分析94 8.1 边坡稳定性分析94 8.1.1边坡基本资料95 8.1.2计算资料与参数95 8.1.3最不利滑动面验算96 8.2某一滑动面稳定性验算97第九章 挡土墙设计1019.1挡土墙作用1019.2挡土墙设置1029.3挡土墙验算1029.4设计指标1029.5挡土墙设计计算书103第十章 路面设计11510.1路面的作用及要求11510.2路面的分类11610.3路面结构层划分11610.4基本资料11710.5沥青路面设计11810.6水泥混凝土路面设计125综合系数Kc为1.05,最大温度梯度为88C/m，最小防冻层厚度为500mm。12710.7方案比选134第十一章 排水设计13510.1设计原则13510. 2排水设施135第十二章 概预算文件编制13712.1工程概况13712.2概预算文件编制1371编制依据1372设计相关1375计算方法1395.1建筑安装工程费1395预算金额140附 录1412014届毕业设计资料141参考文献142外文资料143致 谢147江西理工大学2014届本科生毕业设计（论文）第一章 绪论1.1公路等级选用的基本原则1.公路等级的选用应根据公路功能路网规划交通量并充分考虑项目所在地区的综合运。2.一条公路可分段选用不同的公路等级或同一公路等级不同的设计速度路基宽度但不。同公路等级设计速度路基宽度间的衔接应协调过渡应顺适；3.预测的设计交通量介于一级公路与高速公路之间时拟建公路为干线公路时宜选用高速。拟建公路为集散公路时宜选用一级公路；4.干线公路宜选用二级及二级以上公路。根据交通分析，本设计采用的公路等级为二级公路。1.2公路设计控制要素1设计速度设计速度（又称为计算行车速度），是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路面、附属设施等）的影响时，中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度。各级公路设计速度见表1-1。表1-1 各级公路设计速度公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度（km/h）1201008010080608060403020二级公路作为干线公路时设计速度宜采用80km/h。二级公路作为集散公路时混合交通量较大平面交叉间距较小的路段设计速度宜采用60km/h；二级公路位于地形 地质等自然条件复杂的山区经论证该路段的设计速度可采用40km/h。本设计为二级公路，且为干线公路，因此设计速度取为80km/h。2通行能力通行能力是在一定的道路、环境和交通条件下，单位时间内道路某个断面上所能通过的最大车辆数，是在特定条件下道路能承担车辆数的极限值。 本设计设计通行能力为550-1600pcu/（hln）。3服务水平服务水平是车辆在道路上运行过程中驾驶员和乘客所感受的质量量度。各级公路服务水平见表1-2。表1-2 各级公路服务水平公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路服务水平二级二级三级三级-本设计的服务水平为三级。4相关技术指标根据公路工程技术标准及公路路线设计规范 ，查的其它相关设计技术指标见表1-3。表1-3 二级公路技术指标路基宽度3.75m车道宽度12.00m硬路肩宽度1.50m土路肩宽度0.75m硬路肩横坡2.00%土路肩横坡3.00%路拱横坡2.00%超高渐变率1/1505自然条件邢台位于河北省中南部，太行山脉南段东麓，华北平原中部，晋冀鲁三省之中。北纬36503747，东经1135211549之间，东以大运河和山东省相望，西依太行山和山西省毗邻，北及东北与石家庄市、衡水市相连，南接邯郸市。市域东西最长185公里，南北最宽80公里，总面积12456平方公里。邢台地处太行山脉和华北平原交汇处，自西而东山地、丘陵、平原阶梯排列 ，三者比例2：1：7，以平原为主。西部的山区和山前丘陵区，位于太行山东麓，海拔在100 1000米之间，主要山峰有十字格梁、吉道山、紫金山、凌霄山、北武当山、天河山、鼎梅山、孤山、仙翁山等， 最高山峰不老青山海拔1822米。中部、东部为河北平原（华北平原西北部）的一部分，中部以山前冲积平原为主，东部则为子牙河和古黄河系冲积平原，海拔在100米以下。平原区缓岗、自然堤 、废河道随处可见，洼地较多，平乡、威县、巨鹿、广宗、临西、清河、新河、南宫东部八县属黑龙港流域，地势低洼平坦，有宁晋泊、大陆泽两大洼地。最低海拔仅20米。邢台河流属于海河流域子牙河和黑龙港两大水系。滏阳河由南向北流经邢台市，分为滏西和黑龙港两部分，卫运河掠东部边境而过。滏西区的河流有交河、北沙河、午河、氏河、李阳河、小马河、牛尾河、七里顺水河、南澧河、沙洺河、留垒河、北澧河、滏阳河、滏阳新河等15条行洪河道。留垒河、沙洺河、七里顺水河、牛尾河、白马河、小马河、李阳河等8条河道来水，汇集大陆泽，于任县环水村汇入北澧、汦河、午河、北沙河、交河等流入宁晋泊，至艾辛庄汇入滏阳新河，流入衡水市。黑龙港区有老漳河、滏东排河、西沙河、索泸河、老沙河、清凉江共5条骨干排沥河道；卫运河自临西尖冢流入市境，沿临西、清河两县边界北去，于清河渡口驿出境，是冀鲁两省的边境河流，境内长度为58千米。邢台属于暖温带亚湿润季风气候，四季分明，年内温差大，降水集中。年平均气温在12-14，其中1月为最冷，平均气温在-2左右，极端最低气温可达-20；7月最热，平均气温为27，极端最高气温可达41。这里春季多扬尘风沙，气候干燥；夏季炎热多雨，气温潮湿；秋季天气稳定、气候凉爽；冬季雨雪偏少、干燥寒冷。秋季出游最为适宜。第二章 总体设计2.1基本要求公路路线设计主要包括两个方面的问题，一是路线走向所要考虑的问题；一是线形设计方面的问题。这两个方面的问题不是古迹的，而是密切联系又相互制约的。路线设计，应合理的利用地形，正确的运用技术标准，保证线形的均衡性。设计中应妥善处理远期与近期、整体与局部的关系，结合地形、地质、水文、气象、筑路材料等条件，充分考虑农业、环保、旅游、文物等方面的要求，注意与铁路、航空、航运、管道运输等方面的配合、协调，通过综合研究分析，认真进行放案比选。不同的方案应对其工程造价及对自然和社会环境的影响进行充分的论证和分析，达到技术经济与环境效益的统一。公路线形设计应在平、纵、横三方面进行综合设计，保持各元素之间的协调一致。公路等级越高，进行协调组合设计的作用越突出。平、纵、横三方面的组合不仅要满足汽车动力性能的要求，而且还要满足驾驶员视角和心理等方面的要求，这对保证汽车行驶安全顺适具有极其重要的作用。不恰当的线形组合，容易造成交通事故，降低道路通行能力。无论是路线定线还是线形设计以及工程实施阶段的问题，都是相互联系，不可分割。设计人员必须充分认识这些问题，综合起来考虑，这样就会提高道路的运用效率和安全性，达到能以稳定的速度行车，设计出视觉上舒适的好线形。2.2设计要点 在路线走向和公路等级确定后，应对全线总体布局做出设计，其要点如下：1. 根据地形特征，确定地形类别和计算行车速度。2路线起终点除必须符合路网规划要求外，对起、终点前后一定长度范围内的线形必须做出接线方案和近期实施的具体设计。 3合理划定设计路段长度，恰当选择不同设计路段的衔接地点，处理好衔接处前后一定长度范围内的线形设计。4根据交通量及运行需要确定车道数。5调查沿线主要城镇规划，确定同其连接的方式、地点。 6调查沿线交通、社会、自然条件，确定互通式立体交叉位置及其同连接道的连接方式。7根据公路的功能，确定交通安全设施，交通管理设施，以及停车区、服务区等的布局与位置。8对收费公路应在论证的基础上确定收费制式。 9应综合考虑互通式立体交叉、服务区、停车区、公共汽车停靠站、大型桥梁、隧道等的位置和间距，以保证交通运行安全所需的最小距离。10拟分期修建的工程，必须在按总体规划的技术标准做出设计之基础上，制定分期修建方案并做出分期实施的设计2.3其他相关技术标准1新建公路的路基设计高程高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘高程；二、三、四级公路采用路基边缘高程，在设置超高、加宽地段为设置超高、加宽前该处边缘高程。本设计采用路基边缘高程。2无中间带道路的超高过渡方式二级公路为无中间带的道路，当超高值大于路拱横坡时，有三种过渡方式：绕内边线旋转、绕中线旋转和绕外边线旋转。本设计采用绕内边线旋转的过渡方式。3.加宽过渡加宽过渡段是为使路面由直线上的正常宽度过渡到圆曲线上设置了加宽的宽度，而设置的宽度变化段。分为比例过渡，即线性加宽、高次抛物线过渡及回旋线过渡。比例过渡可用于二、三、四级公路，高次抛物线过渡适用于对路容有一定要求的高速公路和一级公路，回旋线过渡适用于高速公路和一、二级公路的位于大城市近郊的路段或桥梁、高架桥、挡土墙、隧道等构造物处或设置设置各种安全防护设施的路段。本设计采用线性加宽的加宽过渡方式。4.交通工程及沿线设施交通工程及沿线设施的建设规模与标准应根据公路网规划公路的功能等级交通量等确定。本设计交通工程及沿线设施等级为B级。B级应配置完善的标志标线视线诱导标及必需的隔离栅防护网一级公路中间带必须连续设置中央分隔带护栏和必需的防眩设施桥梁与高路堤路段必须设置路侧护栏，预告指路或警告支线减速让行或停车让行等标志反光突起路标和配套完善的交通安全设施并保证视距。B级宜设置服务区停车区公共汽车停靠站，停车场、公共厕所、加油站、小卖部等设施平均间距宜为50km。停车区应提供公共厕所、长凳等设施和少量停车车位。公共汽车停靠站可根据沿线城镇分布 出行需求选择适宜地点设置。B级宜设置基本的信息采集交通监视简易信息处理及发布等监控设施及时疏导交通，保障行车安全平面交叉应视交通量情况配置警示灯或信号灯等设施管理所和养护工区。应根据公路管理养护业务需求设置。第三章 平面设计3.1选线3.1.1选线原则路线是道路的骨架，它的优劣关系到道路本身功能的发挥和在路网中是否能起到应有的作用。正如前所述，影响路线设计除自然条件外尚受诸多社会因素的制约，选线要综合考虑多种因素，妥善处理好各方面的关系，其基本原则如下： 1.多方案选择： 在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案。 2.工程造价与营运、管理、养护费用综合考虑： 路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、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指标，不要轻易采用极限指标，也不应不顾工程大小，片面追求高指标。 3.处理好选线与农业的关系： 选线应注意同农田基本建设相配合，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（如橡胶林、茶林、果园）等。 4.路线与周围环境、景观相协调： 通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址。 5.工程地质和水文地质的影响： 选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响。对严重不良地质路段，如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、泥沼等地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应慎重对待，一般情况下应设法绕避。当必须穿过时，应选择合适位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。 6.选线应重视环境保护： 选线应重视环境保护，注意由于道路修筑，汽车运营所产生的影响和污染，如：（1）路线对自然景观与资源可能产生的影响；（2）占地、拆迁房屋所带来的影响；（3）路线对城镇布局、行政区划、农业耕作区、水利排灌体系等现有设施造成分割引起的影响；（4）噪音对居民以及汽车尾气对大气、水源、农田所造成的污染及影响。上述的选线原则适用于各级道路，但是具体到不同等级的道路上，会有不同的侧重点。譬如说高速公路主要为起终点及中间重要控制点间快速直达交通服务的，该功能决定了它的基本方向不应该偏离总方向过远，如果需要与沿线城镇连接时，可以用支线连接。对于等级低的地方道路，其主要服务于地方交通，基于此，在合理的范围内，多联系一些城镇也是无可非议的。3.1.2山岭重丘区选线优化路线原则考虑到山岭地区的自然条件复杂，地形变化较大，路线在平、纵、横三方面受到较大的限制，高差急变是主要因素，因此在路线布设时，一般要多以纵面线为主安排路线，其次是平面和横面。在选线时应注意分析平、纵、横三方面因素，结合影响路线的主要自然因素综合考虑，以求得路线整体协调合理。（1）有利于开发； （2）缩短主干线里程, 节省运输费用, 提高经济效益.；（3）投资省, 并有利于远景交通发展的需求, 合理地提高了路线指标、改善养护条件. 同时, 也考虑将来在二级路的基础上再行拓宽的可能性；（4）施工便易. 使用大段改线或另勘新线的方案, 都要考虑施工的有利条件, 避免交通干拢； （5）综合比较, 一条路线的优化, 必须对各可能的方案进行总体的综合比较, 才能得到最优路线. 达到技术先进, 经济合理, 安全适用, 充分体现工程的经济效益和社会效益的相结合。另外还需考虑下述问题：1.路线与农业的关系拟定路线应尽可能少的占用农田及高产田，同时布线时也要从路线对国民经济的作用、对支农运输的效果、地形条件、工程数量、交通运输费用等方面全盘分析，既不能片面求直占用大量的农田，也不能片面强调不占农田，使路线弯弯曲曲，造成行车条件恶化。路线应与农田水利建设相配合，有利于农田灌溉，尽可能少的和灌溉渠道相交，把路线布置在渠道上方非灌溉的一侧或渠道尾部，当路、渠方向一致时，可沿渠布线，以减少占田和便利灌溉。2.路线与村镇的关系路线应尽可能避免穿越村镇、居民点，但又考虑到便利支农运输，便利群众，路线不宜离开太远，必要时可修筑支线联系，作到“近村不进村，利民不扰民”，既方便运输，又保证安全。一般沟通县、乡、村直接为农业运输服务的公路，经地方同意也可穿越村镇，但应有足够的路基宽和行车视距，以保证行人、行车的安全。路线应尽量避开重要的电力、电讯设施，当必须靠近或穿越时，应保持足够的距离和净空，尽量不拆或少拆电力、电讯设施。3.1.3选线步骤一条道路路线的选定是经过由浅入深、由轮廓到局部、由总体到具体、由面到带进而到线的过程来实现，一般经过以下三个步骤：1.全面布局全面布局是解决路线基本走向的全局性工作。就是在起终点及中间必须通过的控制点间寻找可能通过的“路线带”，并确定一些主要的控制点，连接起来即可形成路线的基本走向。2.路线布局在总体路线方案既定的基础上，以相邻主要控制点间划分段落，根据道路标准以及道路的技术指标，结合其间具体地形条件逐段加密细部控制点，进一步明确道路路线走法，这就构成了路线的雏形。3.具体定线有了上述路线轮廓即可进行具体定线，根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横的综合设计，具体定出道路中线，以期使整个线形连贯协调。综上所述，选线是由浅入深，由粗到细，由面到线的工作过程。它是根据路网规划、技术和规范指标值、自然条件、工程造价等综合考虑的结果。3.2路线方案比选路线方案是路线设计中最根本的问题，方案是否合理，不但直接关系到道路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响到路线在公路网中是否起到应有的作用，即是否满足国家的政治、经济、国防的要求和长远利益。因此选择路线方案应考虑以下主要因素：1路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，改革开放、综合利用等重要方针的体现。2在铁路、公路、航道、空运等交通网系中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系，以及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况。3线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响；要求的路线技术等级于实际可能达到的技术标准及其对路线使用任务、性质的影响；路线长度、筑路材料来源、施工条件以及工程量、三材用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护等方面的影响。4其他如与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的联系等。 根据以上的说明，关于双沟公路仙人崖段，预定出甲乙两个方案，下面就从道路的意义、长度、地质条件、服务功能、工程数量等几个方面进行比较。3.3平面设计3.3.1平面设计一般原则平面线形设计应遵循的一般原则如下：1.平面线形应直捷、连续、均衡，并与地形、地物相适应，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，并尽量选用较大的圆曲线半径。公路转角过小时，应设法调整平面线形，当不得已而设置小于7度的转角时，则必须设置足够长的曲线。3.两同向曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线相连，否则应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线或运用回旋线组合成卵形、凸形、复合形等曲线。4.两反向曲线间夹有直线段时，以设置不小于最小直线长度的直线段为宜，否则应调整线形或运用回旋线而组合成S形曲线。5.曲线线形应特别注意技术指标的均衡与连续性。6.应避免连续急弯的线形，可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。3.3.2平面设计一般要求1.汽车行驶轨迹现代道路是供汽车行驶的。因此，在路线的平面设计中，主要考察汽车的行驶轨迹。只有当平面线形与这个轨迹相符合或相接近的情况下，才能保证行车的顺适与安全，特别是在高速行驶的情况下，行驶轨迹非常重要，而行驶中的汽车，其轨迹在几何性质上有以下特征：（1）这个轨迹是连续的和圆滑的；（2）其曲率是连续的。2.平面线形要素行驶中的汽车其导向轮旋转面与汽车本身纵轴之间有下列三种关系：角度为0；角度是常数；角度是变数，与之对应的行驶轨迹分别为直线、圆曲线和缓和曲线。而现代道路线形是有上面三种线形组合而成的，因此在平面线形设计中应考虑三要素的组成。3.3.3超高加宽缓和段超高加宽缓和段长度应分别按超高和加宽的有关规定计算，取其较长者，但最短应符合渐变率为1:15且不小于10m的要求。3.3.4 平曲线长度公路的平曲线一般情况下应具有设置回旋线（或超高、加宽缓和段）和一段圆曲线的长度。平曲线最小长度不应小于2倍缓和曲线长。本设计为二级公路，且为山岭重丘区，平曲线最小长度为35m。3.3.5视距要求各级公路的每一条车道均应保证有大于规范规定的停车视距。停车视距计算中的眼高和物高规定为：眼高1.2m，物高0.10m。汽车专用二级公路，二，三，四级公路的视距应满足会车视距的要求，其长度应不小于停车视距的2倍。工程特殊困难或受其它条件限制的地段，可采用停车视距，但必须采取分道行驶措施。二级公路超车视距的一般值为200m，当地形及其它原因不得已时，超车视距长度可适当缩减，但最短不应小于低限值150m，公路路线宜在3min的行驶时间里，提供一次满足超车视距要求的超车路段。如视线内有稀少的成行树木或灌木，对视线的妨碍不大并可引导行车或能构成行车空间时，则予以保留。本设计超车视距取为200m。3.3.6直线关于直线的最大与最小长度应有所限制从理论上求解是非常困难的主要应根据驾驶员的视觉反应及心理上的承受能力来确定。直线路段的汽车运行速度应予以充分考虑这一点非常重要应对此进行检查确保直线段与相邻曲线段上的车速差不超过20km/h 同时应采用透视图法检查线形特别要避免断背曲线曲线间的直线最小长度还应满足超高渐变段的长度要求。1直线的最大长度直线的最大长度，在城镇及其附近或其他景色有变化的地点大于20v是可以接受的，在景色单调的地点最好控制在20v以内；而在特殊的地理条件下应特殊处理，若作某种限制是不现实的。但必须强调，无论是高速路还是低速路，在任何情况下都要避免追求长直线的错误倾向。2直线的最小长度根据公路路线设计规范 ：（1）同向曲线间直线的最小长度当设计速度60km/h时，同向圆曲线间的直线最小长度（以km计）以不小于设计速度（以km/h计）的6倍为宜。本设计要求的同向圆曲线间直线最小长度为480m。（2）反向曲线间直线的最小长度当设计速度60km/h时，反向圆曲线间的直线最小长度（以km计）以不小于设计速度（以km/h计）的2倍为宜。本设计要求的反向圆曲线间直线最小长度为160m。3.3.7圆曲线各级公路不论转角大小一般均应该设置圆曲线，在选用圆曲线的半径时应该与计算行车速度相适应，并应尽可能的选用较大的圆曲线半径，以提高公路的使用质量。圆曲线最小半径：二级公路当行车速度为80km/h时，一般值为400m，极限值为200m，不设超高最小半径（路拱2%）为2500m；当行车速度为60km/h时，一般值为200m，极限值为125m，不设超高最小半径（路拱2%）为1500m。圆曲线最大半径为10000m。本设计圆曲线半径取值范围为400-10000m且设了四段圆曲线，半径分别为1400m、1200m、1100m及800m。3.3.8缓和曲线缓和曲线是道路平曲线形的要素之一，它设置在直线与圆曲线间或半径相差较大、转向相同的两圆曲线间的一种曲率连续变化的曲线。其作用有：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；超高及加宽逐渐变化，行车更加平稳；与圆曲线配合，增加线形美观。缓和曲线最小长度：二级公路当行车速度为80km/h时，一般值为100m，最小值为70m；当行车速度为60km/h时，一般值为80m，极限值为60m。缓和曲线的形式有回旋线、三次抛物线及双纽线。从平面线形的协调性，回旋线、圆曲线、回旋线的长度之比宜设计成1:1:1-1:2:1。本设计要求的缓和曲线最小长度为100m，且采用最常用的回旋线。3.3.9平曲线相关计算图3-1 平曲线计算图示 (3-1) (3-2) (3-3) (3-4) (3-5) (3-6) (3-7)主点里程桩号计算： (3-8) (3-9) (3-10) （3-11）式中：缓和曲线长，m； T切线长，m；转角，； E外矩，m； p内移值，m； R曲线半径，m；L平曲线长，m；q切线增长值，m； 曲线内移值，m；D切曲差，m； 缓和曲线角，；JD交点； ZH直缓；HY缓圆； QZ曲中；YH圆缓； HZ缓直。以JD1为例进行平曲线要素及主点里程桩号计算，计算过程如下：內移值= = 0.486m 切线增长值= =34.992m 缓和曲线角= =4.775 切线长= (420+0.486) tan+34.992=77.44m 平曲线长= 154.512m 外距=2.623m 切曲差=0.368m 主点里程桩号计算：直缓 = = 缓圆= 曲中= 圆缓=校核：校核结果无误。其它平曲线计算结果见表3-1。表3-1 曲线要素和主点桩号 JD1JD2JD3JD4JD5JD6JD7R（m）420650120011004001200800Ls（m）70707070807085（）18.76611.5766.0096.98022.6906.83923.961T（m）104.475100.91797.995102.095120.374106.716127.525L（m）381.70461.32855.85964.00578.40573.24282.282E（m）6.1883.6471.8222.2308.6512.3119.676ZH（m）K1+636.209K3+636.961K4+496.127K5+447.755K6+503.760K7+337.653K8+582.482HY（m）K1+706.209K3+706.961K4+566.127K5+517.755K6+583.760K7+407.653K8+667.482YH（m）K1+773.772K3+768.289K4+621.985K5+5581.760K6+662.165K7+480.895K8+749.764HZ（m）K1+843.772K3+838.289K4+691.985K5+517.755K6+742.165K7+550.895K8+834.764QZ（m）K1+739.990K3+737.625K4+594.056K5+549.758K6+622.962K7+444.274K8+708.623JD（m）K1+740.684K3+737.878K4+594.122K5+549.851K6+624.134K7+444.368K8+710.008第四章 纵断面设计4.1纵断面设计原则1.满足纵坡和竖曲线的各项规定；2.纵坡均匀平顺，起伏不宜过大；3.设计标高的确定结合了沿线的自然条件如：地形、土壤、水文、气候等综合因素；4.争取挖填平衡，尽量使挖方运转到就近路段作为填方，以减少借方和废方，降低工程造价；5.依据沿线的性质要求，适当照顾当地民间的交通运输工具，农业机械，农田水利方面的要求；6.平面和纵断面设计相互配合：在视觉上能自然的诱导驾驶员的视线，并保持了视觉的连续性；平、纵面的线形指标大小均衡，使线形在视觉上和心理上保持连续性；7.合成坡度组合得当以利于路面的排水和行车安全。4.2纵断面设计一般规定4.2.1 纵坡设计的一般要求为使纵坡设计经济合理，必须在全面掌握勘测资料的基础上，结合选定线的纵坡安排意图，经过综合分析、反复比较定出设计纵坡。纵坡设计的一般要求为：1.纵坡设计必须满足公路工程技术标准的各项规定。2.为保证车辆能以一定的速度安全顺适地行使，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。越岭线垭口附近的纵坡应尽量缓一些。3.纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与畅通。4.一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。5.平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土要求，保证路基稳定。6.对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。交叉处前后的纵坡应平缓一些。7.在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。4.2.2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。在地形起伏较大的地区，直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。应当指出，确定最大纵坡不能只考虑汽车的爬坡性能，还要看汽车在纵坡上行驶时能否快速、安全和经济等。公路工程技术标准规定一般二级公路的最大纵坡为5%（设计速度为80km/h）或6%（设计速度为60km/h）。如路线位于海拔3000m以上高原地区，纵坡按规定折减。当位于海拔3 000m以上的高原地区，各级公路的最大纵坡值应按表规定予以折减。最大纵坡折减后若小于4，则仍采用4。各级公路的长路堑路段，以及其他横向排水不畅的路段，应采用不小于0.3%的纵坡，必须设计平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，其边沟应作纵向排水设计。从汽车行驶平顺性要求考虑，坡长过短，会使变坡点增多，起伏频繁，行车不舒服；但坡长过大，又不利于汽车行驶，最大坡长按照公路路线设计规范要求从行驶安全角度控制。还要保证最小坡长的限制，最小坡长规定汽车以设计速度9-15s的行程为宜。二级公路的最小坡长是200m（设计速度为80km/h）或150m（设计速度为60km/h）。本设计要求的最小纵坡为0.3%，最大纵坡为5%，最小坡长为200m。4.3.3最大坡长纵坡越陡，坡长越长，对行车影响越也越大。因此，必须对纵坡长度加以限制。公路工程技术标准规定的二级公路的最大坡长见表4-1。表4-1 二级公路纵坡长度限制设计速度（km/h）3%4%5%6%80km/h110090070050060km/h12001000800600本设计按设计速为80km/h的纵坡长度限制进行设计。4.3竖曲线4.3.1竖曲线最小半径二级公路竖曲线最小半径：1当行车速度为80km/h时对于凸形竖曲线一般值为4500m，极限值为3000m；对于凹形竖曲线一般值为3000m，极限值为2000m。2当行车速度为60km/h时对于凸形竖曲线一般值为2000m，极限值为1400m；对于凹形竖曲线一般值为1500m，极限值为1000m。本设计采用的凸形竖曲线半径大于3000m，凹形竖曲线半径大于2000m。4.3.2竖曲线最小长度二级公路当行车速度为80km/h时为70m；当行车速度为60km/h时为50m。竖曲线变坡点桩号及高程计算：图4-1竖曲线几何元素 （4-2） （4-3） （4-4） （4-5）式中：竖曲线半径，m； 切线总长，m； 坡差，i2-i1；为“”时表示凹形竖曲线，为“”时表示凸形竖曲线； 切线长，m； 外距，m。 以变坡1为例进行计算，该点高程为579.495m, 相邻两坡段纵坡为i1=-1.378%, i2= -0.954%，竖曲线半径R=100000m。计算结果如下：坡差 i2-i1= -0.01378-（-0.00954）=0.00424，为凹形竖曲线竖曲线长度 m 切线长度 m 外距 m 竖曲线起点桩号为 K1+41.388-212=829.388 竖曲线起点高程为579.495+2121.378%=582.416 m 竖曲线终点桩号为K1+41.388+212= K1+253.388 竖曲线起点高程为579.495+2120.954%=581.517m其它竖曲线要素计算结果详见纵坡及竖曲线表。4.4平、纵线形组合设计1组合设计原则（1）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；（2）保持线性技术指标在视觉上和心理上的大小均衡；（3）选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全；（4）注意与道路环境的配合。2平、纵线形组合的基本要求（1）直线与直坡线、直线与凹形竖曲线、直线与凸形竖曲线、平曲线与直坡线是常用的组合形式。（2）平曲线与竖曲线宜相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。这种组合是平曲线和竖曲线对应设置，且能做到“平包竖”。竖曲线的起、终点宜分别设在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要设在缓和曲线以外的直线上或圆曲线内。（3）要保持平曲线与竖曲线大小均衡。平、竖曲线半径的均衡见表4-2。表4-2 平、竖曲线半径的均衡圆曲线半径（m）竖曲线半径（m）圆曲线半径（m）竖曲线半径（m）5001000011003000070012000120040000800160001500600009002000020001000001000250003平、纵线形设计中应避免的组合（1）避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线。（2）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。（3）避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。（4）避免小半径的竖曲线与缓和曲线重合。（5）避免在长直线上设置陡坡或长度短、半径小的竖曲线。（6）避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形。第五章 横断面设计5.1横断面设计基本要求横断面的设计，应使道路横断面布置及几何尺寸满足交通环境、用地经济、城市面貌等要求。路基是