毕业设计（论文）-泉州某地二级公路A段设计.doc

Abstract泉州某地二级公路A段设计全套图纸加扣3012250582 中文摘要摘要：本设计地处泉州市南安境内，为某二级公路的A段设计，设计严格按照各相关规范进行。设计南起陈塘，起点桩号为K0+000。横贯西溪，在K0+800K1+160处设有一座30m一跨的预应力简支梁桥，桥长360m。北终于南洪路，终点桩号为K5+675.011，路线全长5675.011m。合理进行平竖曲线的设计、组合，满足行车安全，同时线形合理顺畅。沿线共设9处平曲线，最大圆曲线半径为800m，最小为200m，11处竖曲线，最大竖曲线半径为6000m，最小为2000m。地形起伏较大，最大纵坡为5.25%，最小纵坡为1.2%，最大填土高度10.0m，最大挖深17.0m。共计挖方18.6万方，挖填较为平衡。为保证填土路基的稳定，防护边坡的冲刷及保护自然沟渠，设计有两处挡墙，共长230m。结合边沟和截水沟，设置了13道涵洞，满足排水的需要。针对路线的行车荷载，设计了水泥和沥青两种路面结构，经比选之后最终选定水泥路面结构。本设计5.3km公路的工程预算大致为2999万元。关键词：平曲线，竖曲线，横断面，路基，路Abstract：This design that is the part A of a second-class is located in Nan an Quanzhou, wich according to the relevant specifications. The path is starting from south Chentang named the beginning point K0 +000,Transing the Xixi River ,where there is a 30m-span pretested simply supported beam bridge , of which length is 360m,from K0 +800 to K1 +160.Finally,the road is ended in Nanhong North Road , named the ending point K5 +675.011, the total length is 5675.011m. The driving safety and comfort are guaranteed and the appearance of path was made beautiful and smooth. The plane curves of the route and other elements of the vertical curves are reasonably considered. 9 plain curves are chosen along this route, the maximum curve radius is 800m, and the minimum is 260m. At the same time, 11 vertical curves are designed, the maximum vertical curve radius is 6000m, and the minimum is 2000m.The maximum longitudinal slope is 5.25%, and the minimum longitudinal slope is 1.2%; the maximum filling height is 10.0m, and the maximum dredging depth is 17.0m. The total excavation is 186000 m3, the cut and fill are balanced mostly. In order to ensure the subgrade of the filling ditches stably, and to protect the slopes, there are two retaining wall designs, of which the total length is 230m.Taking the ditches and drainage ditches into combination, there were 11 culverts, to meet the needs of the drainage. The pavement of this road is designed with two options: asphalt and cement concrete pavement according to the traffic, and finally the concrete pavement structure is chosen after selecting. The budget of this design is approximately 29.99 million Yuan.Key words: Plane curve, Vertical curve, Cross section, Subgrade, Pavement目 录目 录中文摘要IAbstractII第一章 设计总说明11.1 概述11.2 主要技术标准11.3 采用的设计规范21.4 路线设计原则21.5道路平面设计21.6道路纵断面设计31.6.1 纵断面设计过程31.6.2 纵断面设计的一般原则31.7 道路横断面设计41.8 路基设计41.8.1 边坡设计41.8.2 涵洞设计41.8.3 边坡稳定性分析51.8.4 挡土墙设计61.9 土石方调配61.10 路面设计7第二章 平面设计92.1 平面选线和定线92.2 路线技术指标控制92.3直线、曲线、转角设计10第三章 纵断面设计143.1 设计原则143.2 拉坡143.3 计算直坡段设计高程153.4 竖曲线要素计算153.5 计算设计高程16第四章 横断面设计214.1设计参数的确定214.2 超高与加宽设计224.2.1圆曲线上超高值计算224.2.2过渡段上超高值计算22第五章 涵洞计算和设计295.1汇水面积295.2 设计流量295.3 设计涵洞跨径295.4 涵洞设计汇总表305.5 涵洞主要材料30第六章 路面结构设计316.1 水泥混凝土路面设计316.1.1 标准轴载及轴载当量换算316.1.2 交通分析316.1.3 初拟路面结构326.1.4 路面材料参数确定326.1.5 荷载应力336.1.6 温度应力336.1.7 结构极限状态校核346.2 沥青路面设计346.2.1 轴载当量换算及交通分析346.2.2 初拟路面结构组合356.2.3 计算路面设计弯沉值ld和结构强度系数K366.2.4 确定设计参数E0、Ei、sp366.2.5 计算确定容许弯拉应力R376.2.6 验算方案A路表弯沉ls和层底拉应力m376.2.7 验算方案B路表弯沉ls和层底拉应力m416.2.8 路面结构层确定446.3路面结构方案比选45第七章 挡土墙设计467.1 仰斜式路堤墙设计（取桩号K1+160处计算）467.1.1基本资料467.1.2 计算土压力467.1.3 挡土墙自重及重心计算487.1.4 稳定性验算497.1.5 正截面强度和稳定验算517.2 衡重式挡土墙设计（取桩号K5+080计算）577.2.1 基本资料577.2.2 计算土压力587.2.3 挡土墙自重G及其力臂ZG计算607.2.4 稳定性验算617.2.5 截面应力计算637.2.6 斜截面验算67第八章 高边坡稳定验算688.1 设计参数的确定688.2 分析与计算68致谢73参考文献7475泉州某地二级公路工程A段设计第1章 设计总说明1.1 概述1工程名称：泉州某地二级公路A段设计2工程背景、目的：该设计选取地区处于福建省泉州市南安，属东南沿海典型的山岭重丘地形。为促进当地丰富的农产品资源和石材资源的输出，加快建设的步伐，发挥该地区资源优势，提高当地人民群众生活水平，首先要需解决的就是该地区相对落后的交通状况。现当地政府结合实际情况决定新建该二级公路项目。该段拟设计公路为二级公路，有着服务于公路沿线地区经济、社会发展，完善该地区路网功能，服务当地区域经济的发展，尤其能够促进当地的农业和建材业的高速发展等功能，总的来说该工程一项利民、便民、为民办实事的工程。但作为二级公路，对其造价提出较高的控制，这就对拟设计线路的可行性、经济性、实用性提出了更高的要求。因此，在设计过程中，我们必须认真领悟项目的性质、特点，认真分析道路沿线地形、地质、水文气象、城乡规划、农田水利建设、劳动力、材料供应情况，以及环境保护等各方面因素，通过综合分析比选，最终确定项目。3工程概况：本方案设计起点桩号K0+000，坐标为：X=2996949.565，Y=3004530.448；设计终点桩号为K5+675.011，坐标为：X=2999776.000，Y=3000087.400。路线全长5675.011，全线设有一座预应力混凝土简支梁桥(1230,K0+800K1+160)、13道涵洞。4工程特点：该拟建工程在安全和经济的基础上，尽可能地减少对沿线居民生产、生活的扰动；合理设置桥、涵构造物，形成完整的线型，尽量减少占地、破坏原有农田、水利系统等环境不友好举措。因此，在设计的各个阶段都将社会环境、自然环境各种要素进行统筹规划，选线时尽量避开房屋以减少拆迁，合理设置构造物以最大限度的满足水综合系统，力求将对沿线社会人文环境的负面影响降至最小。1.2 主要技术标准本次设计一律执行公路工程技术标准JTG B01-2003。公路等级：二级公路 设计速度：60km/h 圆曲线极限最小半径：125m 圆曲线一般最小径：200m 圆曲线不设超高最小半径：1500m圆曲线不设加宽值最小半径：250m 最大纵坡:6% 路基宽度:10m 路面宽度:7m小桥和涵洞：与路基同宽 设计荷载:公路级1.3 采用的设计规范1)公路工程技术标准JTG B01-20032)公路路线设计规范JTG D20-20063)公路沥青路面设计规范JTG D50-20064)公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-20025)公路路基设计规范JTG D30-20046)公路桥涵设计通用规范JTG D60-20047)其它国家相关规范和地方相关规范等1.4 路线设计原则1)选定的平面线形要满足线形流畅，行车的安全性，并且能够和周围的自然环境相协调。2)在经济条件许可的情况下，设计尽可能采用较高的技术指标，还要综合考虑工程造价、施工技术条件、地质气候、材料来源等其它影响因素。3)处理好道路与农业、城镇、居民的关系，做到“近村不进村，利民不扰民”。公路建设要与当地的交通规划和社会经济的发展相协调，少占农田，和经济林等农业，林业高产地，且须与农田水利设施、当地土地规划良好结合。4)结合水文地质条件。尽量绕开不良地质，减少工程造价，必要时经过方案比选，确定一条合理的线形，并采取相应的处理措施。5)践行环境保护工作，重视生态平衡。1.5道路平面设计参照公路工程技术标准和公路路线设计规范进行路线线形设计，按60km/h二级公路的标准来进行设计。路线设计参照道路等级及其使用任务和功能，结合具体的现场地形，要求设计的线形美观，安全；要考虑公路的平、纵、横的协调性，做到平面顺适、纵坡均衡、横断面合理，并注意与当地环境和自然景观相协调。方案特点：1、线形美观，行驶安全。2、线形标准较高，线性要素不使用极限值。3、平、纵、横三个方面进行综合设计。1.6道路纵断面设计二级公路设计最大纵坡为6%，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。1.6.1 纵断面设计过程1)拉坡前的准备工作。首先在确定中桩的高程和平面曲线示意图的基础上，描绘出纵断面图。2)标注控制点位置。路线起、讫点的接线标高，地质不良地段的最小填土高度和最大挖方深度，路线交叉点，以及其他路线高程必须通过的控制点位等，都应作为纵断面设计的控制依据。3)试坡。根据技术标准，结合地形，以“控制点”为依据，在这些点位间进行穿插和裁弯取直，试定出若干坡度线，应避免大填大挖，并对各种方案进行反复比选，最后选出最佳的方案。4)调整。试定纵坡后，将所定的坡度与选线时考虑的坡度进行比较，两者应基本符合。5)核对。根据调整后的坡度线，选择重点横断面，在横断面图上“戴帽子”，检查是否有填挖过大、坡脚落空或挡土墙工程过大等情况。发现不协调时，及时调整。6)定坡。纵坡设计在经调整核对无误后即可定坡，将坡度线的坡度值、变坡点位置和高程确定。1.6.2 纵断面设计的一般原则1.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)。本设计中所采用的最大纵坡为5.25%，最小纵坡为1.2%，最大坡长为1100m，最小坡长为270m，竖曲线最小半径为2000m，均符合规范要求。2.纵坡应均匀平顺。纵坡尽量平缓，起伏不宜过大和频繁；变坡点尽量设置大半径竖曲线，尽量避免极限纵坡值。3.设计标高的确定应结合沿线自然条件，如地形、土壤、水文、气候等因素综合考虑；稻田低湿路段还应有最小填土高度的保证。4. 纵断面设计应与平曲线和周围的景观协调，应考虑人的视觉心理需求，根据平竖曲线的均衡协调，来确定纵面的设计线。5. 应力求平衡开挖，尽量移挖填，节省土石方工程量，降低工程成本。6.依路线的功能性质，适当照顾当地农业的运输工具、机械、水利等方面的要求。考虑纵断面设计原则，对几种方案的多角度比选，选择最佳的设计方案，最终取得了较好的纵断面线形，所选方案填挖平衡，纵坡顺适，且符合规范各项技术指标。1.7 道路横断面设计在设计路线内，每20 m读取一个横断面，读出的地形图中每根桩的截面高程，并绘制地面线的横截面，具体的设计路线见横断面图。1、护栏设计对路堤填土大于8m的路基，及易发生交通事故的地段设置护栏0.8m高。2、平曲线超高、加宽设计对于R250m的圆曲线，可以不加宽。否则根据规范设置加宽。本工程为新建工程，采用绕内侧车道边缘旋转的超高过渡方式。先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车道边线旋转，直至超高横坡度。路肩超高最大为5%。3、本设计在选线、平面设计、纵断面设计等过程中均考虑了会车视距的因素，使行车视距得到了保证。4、路基设计表在纵断面、横断面设计资料的基础上，完成路基设计表。1.8 路基设计1.8.1 边坡设计填方路基边坡：高度在8米以内，填土边坡为1:1.5，高度大于8米时设2米宽护坡道，然后按填土边坡1:1.75、填石边坡1:1.3放坡。挖方路基边坡：挖土深度在8米以内为1:0.5，挖土深度超过8米时，每8米设一宽度为2米的平台，上边坡为1:0.75，下边坡为1:0.5，在地质较好的开挖边坡的下边坡可采用1:0.3。在地面自然坡度陡于1:5的斜坡上修筑路堤时，路堤基底应挖台阶，台阶宽度应不小于2.5米。1.8.2 涵洞设计在穿越排水沟槽，农田灌溉和排水渠道，通过较长的低洼平原或沼泽地区，附近的山上或沿着溪暴雨径流较集中区域和边沟排水应设置涵洞。涵洞的平面布设，宜与水流方向一致。涵洞间距不宜小于50m，涵洞的设置应综合考虑施工、养护、维修的要求，降低建设和养护费用。由于本路线经过较多农田地区，在设置排灌涵洞时，需考虑抢洪蓄水、集中轮灌、输砂洗碱和岁修清淤的特点，不宜压缩渠道断面和任意改变排灌水位，所以优先选用盖板涵洞，并且采用单孔涵洞跨越原有渠道，这样可减少积水高度。表1-1（1）涵洞类型与尺寸布置项目 桩号汇水面积（m2）设计流量（m3/s）设计涵洞跨径标准跨径（m）净跨径（m）净高（m）K0+580591171.448 1.51.11K1+620342771.632 1.51.11K2+1201131824.244 2.51.91.6K2+4801451085.177 2.51.91.6K2+6201993955.638 2.51.91.8K2+880939373.656 2.51.91.2K3+8201869946.342 2.51.91.8K3+9401079504.086 21.41.6K4+0101079504.086 21.41.6K4+300309630.863 1.51.11K4+6301958363.776 2.51.91.2K5+180441691.147 1.51.11K5+580789711.826 1.51.11.2表1-1（2）涵洞类型与尺寸布置桩号尺寸(m)涵洞类型K0+5801-1.11.0钢筋混凝土盖板涵K1+6201-1.11.0钢筋混凝土盖板涵K2+1201-1.91.6钢筋混凝土盖板涵K2+4801-1.91.6钢筋混凝土盖板涵K2+6201-1.91.8钢筋混凝土盖板涵K2+8801-1.91.2钢筋混凝土盖板涵K3+8201-1.91.8钢筋混凝土盖板涵K3+9401-1.41.6钢筋混凝土盖板涵K4+0101-1.41.6钢筋混凝土盖板涵K4+3001-1.11.0钢筋混凝土盖板涵K4+6301-1.91.2钢筋混凝土盖板涵K5+1801-1.11.0钢筋混凝土盖板涵K5+5801-1.11.2钢筋混凝土盖板涵1.8.3 边坡稳定性分析桩号K0+800处填土高度最大，较有可能出现边坡失稳现象，为保证路堤边坡有足够的稳定性，故对该桩号进行边坡稳定性分析。分析计算得到其边坡稳定系数Kmin=1.691.35，满足要求，因此，基本可以认为本设计中的所有边坡均满足边坡稳定的要求。1.8.4 挡土墙设计本设计中路堑在穿越山体的局部路段挖深较大，最大挖深接近17m，但由于是开挖山体，该路段为较稳定的岩质边坡，故不设路堑挡墙。经过山体较陡和靠近铁路处的边坡防护采用设置挡墙，综合分析，全路线设置挡土墙如下：表1-2 挡土墙布置表桩号挡墙类型衡重式路肩仰斜式路堤护脚护肩起点桩号终点桩号墙高墙高墙高左（m）右（m）左（m）右（m）左（m）右（m）K1+160K1+1708K1+170K1+1808K1+180K1+1908K1+190K1+2007K1+200K1+2107K1+210K1+22055K1+220K1+2305K1+230K1+2404K1+240K1+2503.5K4+960K4+9704K4+970K4+9804K4+980K4+9905K4+990K5+0003K5+000K5+0103K5+010K5+0203K5+020K5+03035K5+030K5+0404K5+040K5+0504K5+050K5+0604K5+060K5+0707K5+070K5+0809K5+080K5+0909K5+090K5+10091.9 土石方调配1、调配的原则1）在半填半挖断面中，首先考虑横向的移挖作填，再做纵向调配，以减少运输量。2）路基填方如需向外借土，应结合地形、农田灌溉等情况选择借方地点。3）综合考虑施工方法、运输条件、施工机械化程度和地形情况,选用合理的经济运距。4）对于土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定。5）土方调配移挖作填固然要考虑经济运距的问题，但这不是唯一的因素，还要考虑弃方或借方占地及其对农业的影响。2、调配方式首先进行横向调配，满足本桩号利用的需要，然后计算挖余和填缺的数量。根据挖余和填缺的分布情况，可以大致看出调运的方向和数量，结合路线的情况和经济运距对土方进行纵向调配，填方若有不足或挖余未尽利用，再选择废方或借土的合适地点，确定借方或废方数量。土石方调配汇总见“路基土石方数量表”。1.10 路面设计1、设计标准和设计参数1)自然区划：IV4区2)道路等级：公路级3)标准轴载：刚性路面PS=100kN，柔性路面BZZ1004)路面设计年限：水泥砼路面为20年，沥青砼路面为12年2、路面结构组合及材料选用1)方案一(半刚性基层沥青路面)表1-3 半刚性基层沥青路面各结构层材料及其厚度表层位材料厚度(cm)上面层细粒式密集配沥青混合料（AC-13）4中面层中粒式密集配沥青混合料（AC-20）6下面层粗粒式密集配沥青混合料（AC-25）8基层5%水泥稳定碎石基层26底基层二灰稳定砂砾30 总厚度:74cm2)方案二(柔性基层沥青路面)表1-4 初拟柔性基层沥青路面各结构层材料及其厚度表层位材料厚度(cm)上面层细粒式密集配沥青混合料（AC-13）4中面层中粒式密集配沥青混合料（AC-20）6 下面层粗粒式密集配沥青混合料（AC-25）8基层 密级配热拌沥青稳定碎石（ATB-25）20底基层级配碎石层25总厚度:63cm3)方案三(水泥混凝土路面) 表1-5 水泥砼路面各结构层材料及其厚度表层位材料厚度(cm)面层普通水泥混凝土26基层5%水泥稳定碎石20底基层级配碎石层18总厚度:64cm3、路面结构方案比选本设计对路面结构分别提出水泥混凝土路面和沥青路面两种结构方案进行比选，从道路工程造价而言，沥青路面结构造价比水泥路面高的多，且结构厚度也较厚，并该路线在山岭重丘区，因地形复杂不适宜沥青路面的施工，综合考虑该地区气候、环境等条件对路面的影响后，最终采用水泥路面方案。第2章 平面设计平面设计以规划为前提，根据沿线老路、地形、地质、水文等特点，充分结合施工建设单位的经济实力，正确应用标准，进行布设路线。线形设计应紧密结合地形、地物，使整体线形连续顺畅，与周围环境景观相协调，采用路中心为设计线。路线布设的原则是：（1）统筹规划当地客观地理条件和社会经济条件，确定最优路线方案；（2）路线要结合构造物及地形、地质等因素全面综合考虑；（3）少占良田、少拆房屋，重视环境保护；（4）路线设计力求技术指标经济合理。2.1 平面选线和定线本方案设计起点桩号K0+000，坐标为：X= 2996949.565，Y= 3004530.448；设计终点桩号为K5+675.011，坐标为：X= 2999776.000，Y= 3000087.400。路线全长5675.011m，全线设有一座预应力混凝土简支梁桥(1330,K8+000K1+160)、13道涵洞。表2-1 平面上各点的坐标交点号交点坐标NEBP3004530.4482996949.565JD13004181.642997075.288JD23003891.4812997035.661JD33003142.392997173.516JD43002393.3162997615.493JD53001813.5042997789.029JD63001458.1022998511.577JD73001070.6082998804.414JD83000815.1772999522.857JD93000302.3072999631.074EP3000087.4002999776.0002.2 路线技术指标控制直线最大长度以不超过1.2km为宜。设计速度大于或等于60km/h时，同向曲线间的直线最小长度以不小于设计速度的的6倍为宜，即360m；反向曲线间的直线最小长度以不小于设计速度的2倍为宜，即120m。 表2-2 规范规定的圆曲线最小半径设计速度（km/h）60一般值（m） 200极限值（m） 125不设超高 最小半径（m）路拱1500路拱1900注：圆曲线的最大半径值一般不应超过10000m。2.3直线、曲线、转角设计以下以第一个平曲线设计为例，其余各平曲线的计算结果体现于下文的“直线、曲线及转角”表内。起点坐标BP(3004530.448, 2996949.565),第一个交点坐JD1(3004181.640, 2997075.288)，则坐标增量：DX =2996949.565-2997075.288=-125.723mDY =3004530.448-3004181.640=348.808m 交点间距：象限角：DX0,所以方位角转角i=Ai-Ai-1 (i为“+”路线向右转，i为“-”路线向左转)其余各路线转角、交点间距计算同理，将其值列于下表：表2-3 各路线转角、交点间距汇总表交点号交点坐标坐标增量交点象限角方位角XYDxiDYi间距(m)i(0)Ai(0)BP2996949.5653004530.448JD12997075.2883004181.64-125.72348.808370.77416010441094916JD22997035.6613003891.48139.627290.159292.8521874633821327JD32997173.5163003142.39-137.85749.091761.6716934211002539JD42997615.4933002393.316-441.98749.074869.74414927291203231JD52997789.0293001813.504-173.54579.812605.22516320151063945JD62998511.5773001458.102-722.55355.402805.22411611281534832JD72998804.4143001070.608-292.84387.494485.70114255151270445JD82999522.8573000815.177-718.44255.431762.510934191602541JD92999631.0743000302.307-108.22512.87524.163168571015453EP29997763000087.400-144.93214.907259.208146571235943计算平曲线要素，其基本图式如下： 图2-1 JD1计算图示其中：路线转角 L曲线长(m) T切线长(m)E外矩(m) J校正数(m) R曲线半径(m)缓和曲线长(m)计算JD1处的平曲线要素，取圆曲线半径R=260m，缓和曲线长度Ls=65m,则：平曲线起点(ZH点)桩号：370.774-170.161=K0+200.613平曲线HY点桩号：(K0+200.613)+94.383=K0+294.996曲线中点(QZ点）桩号：(K0+200.613)+0.5335.219=K0+368.222平曲线YH点桩号：(K0+200.613)+335.219-94.383=K0+441.449平曲线终点(HZ点)桩号：(K0+200.613)+335.219=K0+535.832同理计算出其余各平曲线要素值，其值列于下表：表2-4 平曲线要素表1参数交点转角值(0)半径R(m)缓和曲线长度Ls(m)qpJD1273551.850094.38347.177 0.742 JD2-181214.95008542.490 0.602 JD3-200652.2 5006532.495 0.352 JD4135246.78006532.498 0.220 JD5-470847.135010049.966 1.189 JD6264346.74009044.981 0.843 JD7-3320564008039.987 0.666 JD8583047.62008039.947 1.331 JD9-220447.13506532.491 0.503 表2-5 平曲线要素表2参数交点0(0)切线长度T(m)曲线长度L(m)外距E(m)校正值J(m)JD15.408 170.161 335.218619715.623 5.103 JD24.870 122.692 243.86103616.986 1.522 JD33.724 121.237 240.53201198.161 1.941 JD42.328 129.900 258.79596666.126 1.003 JD58.185 203.201 388.000626333.165 18.402 JD66.446 140.215 276.60745488.401 3.823 JD75.730 159.997 312.81896750.666 7.176 JD811.459 152.728 284.24980181.331 21.207 JD95.320 100.875 199.87756630.503 1.872 表2-6 平曲线要素表3交点号交点间距(m)曲线位置(桩号)交点桩号(m)ZHHYQZYHHZBP370.7741K0+000JD1K0+200.613K0+294.996K0+368.222K0+441.449K0+535.832K0+370.774292.8528JD2K0+535.832K0+620.832K0+657.762K0+694.693K0+779.693K0+658.523761.6695JD3K1+297.434K1+362.434K1+417.700K1+472.966K1+537.966K1+418.671869.7442续表2-6JD4K2+156.574K2+221.574K2+285.972K2+350.370K2+415.370K2+286.474605.2254JD5K2+687.494K2+787.494K2+881.495K2+975.495K3+075.495K2+890.696805.2237JD6K3+537.302K3+627.302K3+675.606K3+723.910K3+813.910K3+677.518485.7013JD7K3+999.399K4+079.399K4+155.808K4+232.218K4+312.218K4+159.396762.4996JD8K4+761.992K4+841.992K4+904.116K4+966.241K5+046.241K4+914.720524.1623JD9K5+316.801K5+381.801K5+416.739K5+451.678K5+516.678K5+417.675259.2078EP第3章 纵断面设计参照道路设计线地面线及公路工程技术标准JTG B2003等相关规范的要求进行纵断面设计。丘陵地区二级公路的最大纵坡规定为6%，在挖方路段、设置边沟的低填方路段和其他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。3.1 设计原则1、满足现行的公路技术标准和规范的要求。2、结合自然地形，减少路基填、挖方数量，节省工程造价。3、处理好道路与两侧各用地功能分区之间的竖向关系，以便于道路两侧土地的开发利用。4、满足道路沿线片区防洪、排水的要求。5、使道路与自然融为一体，充分体现道路设计的生态效果。3.2 拉坡（1）拉坡前的准备工作。首先在确定中桩的高程和平面曲线示意图的基础上，描绘出纵断面图。（2）标注控制点位置。路线起、讫点的接线标高，地质不良地段的最小填土高度和最大挖方深度，路线交叉点，以及其他路线高程必须通过的控制点位等，都应作为纵断面设计的控制依据。（3）试坡。根据技术标准，结合地形，以“控制点”为依据，在这些点位间进行穿插和裁弯取直，试定出若干坡度线，应避免大填大挖，并对各种方案进行反复比选，最后选出最佳的方案。（4） 调整。试定纵坡后，首先将所定的坡度与选线时考虑的坡度进行比较，两者应基本符合。（5） 核对。根据调整后的坡度线，选择重点横断面，在横断面图上“戴帽子”，检查是否有填挖过大、坡脚落空或挡土墙工程过大等情况。发现不协调时，及时调整。（6） 定坡。纵坡设计在经调整核对无误后即可定坡，逐段把坡度线的坡度值、变坡点位置和高程确定下来。将变坡点的位置调整到10m整桩位上。图3-1 平曲线与竖曲线的各种组合3.3 计算直坡段设计高程以K0+770桩号为例，其地面高程为42.5m，所处直坡段坡度为2.160%,起点桩号为K0+000，起点设计高程为19.367m,则桩号K0+770设计高程为(770-0)2.160%+19.367=36.00m填挖高为42.5-36.00=6.50 m同理可计算出其余各直坡段桩号的设计高程与填挖高，计算结果见“路线纵断面图”。3.4 竖曲线要素计算以第一个竖曲线为例，计算图式如下：图3-2 竖曲线计算图示变坡点的的桩号为K0+320，变坡点高程为13.8m，竖曲线的半径R=6000m,i1=-1.8125%，i2=1.2%,则：，为凹形竖曲线长：切线长：外距：同理计算出其余各竖曲线的要素值，其值列于下表:表3-1 竖曲线要素值变坡点桩号变坡点高程(m)竖曲线半径R(m)切线长T(m)外距E(m)凸凹K0+32013.8600090.3750.681K1+420275100102.7851.036K1+81047.42300120.5693.160K2+52010.12600101.1381.967K2+90019.7640067.1580.352K3+38041.9220096.5352.118K3+91019.9220086.6261.705K4+20030.74300102.0691.211K4+63026.34100121.2801.794K4+91040200096.8602.345K5+20026.1560092.5050.7643.5 计算设计高程竖曲线起点桩号=( K0+320)- 90.375=K0+229.625竖曲线起点设计高程=13.8+90.3750.01825=15.449m竖曲线终点桩号=(K0+320)+ 90.375= K0+410.375竖曲线终点设计高程=13.8+90.3750.012=14.885m桩号K0+300处：横距x1=(K0+300)-( K0+229.625)=70.375m竖距切线高程=15.449-70.3750.01825=14.162m设计高程=14.162+0.413=14.575m同理计算出其余各竖曲线内桩号的设计高程，其值列于下表(单位:m)：表3-2 变坡点1竖曲线内桩号的设计高程变坡点变坡点高程起点桩号起点设计高程桩号切线高程设计高程1K0+320.000K0+229.62515.44 K0+240.00015.25 15.26 K0+260.00014.89 14.96 K0+280.00014.53 14.74 K0+300.00014.16 14.58 K0+320.00013.80 14.48 K0+340.00014.04 14.45 终点桩号终点设计高程K0+360.00014.28 14.49 K0+380.00014.52 14.60 K0+410.37514.88 K0+400.00014.76 14.77 表3-3 变坡点2竖曲线内桩号的设计高程变坡点变坡点高程起点桩号起点设计高程桩号切线高程设计高程2K1+420.000K1+317.21525.77 K1+320.00025.80 25.80 K1+340.00026.04 26.09 K1+360.00026.28 26.46 K1+380.00026.52 26.91 K1+400.00026.76 27.43 K1+420.00027.00 28.04 K1+440.00027.24 28.72 K1+460.00029.09 29.48 终点桩号终点设计高程K1+480.00030.14 30.32 K1+500.00031.18 31.24 K1+522.78532.38 K1+52