道路设计毕业设计.doc

本科生毕业设计设计题目：汉中新区H2标段道路设计专 题：城市干道平面交叉口设计技术姓 名： 学 号： 班 级： 二一三年六月毕业设计任务书 任务下达日期： 2013年 1 月 7 日毕业设计日期： 2013年 2 月 25日至 2013 年 6 月 8日毕业设计题目：商州至陕豫界公路H2标段道路设计毕业设计专题题目：城市干道平面交叉口设计技术毕业设计主要内容和要求：设计要求：一般部分为商州至陕豫界公路H2标段道路设计，根据给定的原始资料，进行商州至陕豫界公路H2标段道路设计。设计内容主要包括：道路等级确定、路线方案比选、路线平面设计、路线纵断面设计、路线横断面设计、路基路面结构设计、排水设计、桥涵方案设计。完成设计计算说明书一份，绘制图纸五张：路线平面图，道路纵断面图，标准横断面图，路基横断面图，道路总平面图。专题要求：对城市干道平面交叉口对城市交通影响影响很大，对城市干道交叉口的分类进行总结，并阐述其设计以及评价方法。翻译部分：选择一篇近期公开发表的与专业相关的英文资料，翻译成中文，要求语句顺畅，语意明确，符合专业用语要求，字数不少于3000字，并且附原文。院长签字： 指导教师签字：摘 要 毕业设计主要包括一般部分“商州至陕豫界公路H2标段道路设计”、专题部分“城市干道平面交叉口设计技术”、专业翻译部分“对柔性路面面层开裂的三维有限元分析”。一般部分“商州至陕豫界公路H2标段道路设计”由交通量数据，确定道路等级为1级公路，设计时速60km/h。根据标段所处地的地形、水文、工程地质等条件拟定两条比选方案，通过比较两方案的路线长度、线形配合、构造物以及经济性估算确定了方案二为最终设计方案；进行了道路的平面设计，道路总长1810.407m，由两段直线、四段缓曲线及两段圆曲线组成。其中缓和曲线长分别为50m，90m，圆曲线半径均为350m，并绘制了道路路线图和道路平面图；进行了纵断面设计，全路段共设置一处竖曲线，半径设为6389.776m，曲线长200m，两直线段纵坡分别为-1.54%、4.67%，并绘制了道路纵断面图；根据道路技术等级进行了道路横断面设计，道路采用整体式路基。采用双向四车道，行车道宽3.5m，路基宽23.00m。在缓和曲线段及圆曲线段分别设置超高过渡段及5%的超高，在此基础上进行了路基设计，在填方较高地段设置了重力式挡土墙，并绘制了道路横断面图；进行了路面结构设计，道路填方路段采用3cm AC-13沥青混凝土 + 4cm AC16青混凝土 + 6cmAC-25沥青混凝土 + 25cm二灰稳定碎石基层+ 25cm二灰土底基层的结构形式，挖方路段采用3cm AC-13沥青混凝土 + 4cm AC16青混凝土 + 6cmAC-25沥青混凝 + 25cm二灰稳定碎石基层+ 20cm级配碎石，并手绘了道路横断面大样图；进行了道路排水设计，设置了边沟、排水沟、管涵、挡水墙等构造物；最后对道路的土石方量及路面材料用量进行了计算统计并编写了土石方量表及路面材料用量表。专题部分“城市干道平面交叉口设计技术”首先介绍了交叉口分类及目前我国交叉口设计存在是一些误区；然后从交叉口设计的基本要求开始，阐述了交叉口具体的规划及设计方法；最后阐述了交叉口通行能力的计算和评估方法。翻译部分是“对柔性路面面层开裂的三维有限元分析”，使用广义有限元方法对路面开裂进行分析。 关键词：道路设计，城市干道交叉设计技术，柔性路面开裂，有限元分析目 录第一部分1 设计原始资料和依据11.1 设计原始资料11.1.1 地形、地貌11.1.2 地质、地震、气候、水文等自然地理特征11.1.3 沿线筑路材料、水、电等建设条件31.1.4 交通量资料31.2 设计依据32路线设计52.1路线选择52.1.1道路选线的一般要求52.1.2道路等级的确定52.1.3道路相关技术指标62.1.4路线方案拟定与比选72.2道路平面设计82.2.1平面线形设计的一般原则82.2.2道路平曲线（带缓和曲线）要素计算82.3纵断面设计及桥梁方案拟定112.3.1纵断面设计原则112.3.2道路坡长及坡度限制122.3.3标高控制点标高的确定122.3.4平、纵组合设计132.3.5 竖曲线要素的计算133.道路横断面设计193.1道路横断面布置193.2路面超高确定194路基设计234.1路基设计一般规定234.2填挖方路基设计234.2.1一般路基设计234.2.2最佳含水量的确定和超限处理方法244.2.3地基处理244.2.4边坡防护设计244.3路基压实标准与压实度254.4路基稳定分析与支挡设计254.4.1 路基稳定性分析254.4.2挡土墙设计254.5路基施工要求及注意事项275路面结构设计295.1路面类型及结构层组合295.1.1设计原则和条件分析295.1.2路面结构确定295.2路面结构层组成设计315.2.1基层组成设计315.2.2面层组成设计325.3路面结构层厚度确定345.4路面施工355.4.1施工要求355.4.2路面施工步骤及施工工艺366道路排水设计及桥涵方案设计376.1 排水设计相关规定376.11一般原则376.12排水系统设计376.13排水系统布置376.2排水设计与计算376.2.1填方路段边沟计算376.2.2挖方路段边沟计算416.2.3圆管涵计算436.3路面排水结构物设计446.4桥梁方案设计446.4.1桥位选择446.4.2桥梁设计446.4.3桥梁排水457道路工程量统计467.1路基土石方467.2路面工程量49第一部分0引言521 城市道路平面交叉口分类及我国城市交叉口设计的误区521.1城市道路平面交叉口分类521.2 我国城市交叉口设计的误区542城市道路交叉口设计的基本要求542.1 道路运输尽可能经济542.2 交通流畅安全与迅速542.3 重视环境保护542.4 交叉口线形设计要求552.5 道路平面交叉的安全性553 交叉口规划563.1规划范围563.2规划目标563.3规划原则573.4平面交叉口布置573.5平面交叉口竖向规划574.交叉口设计574.1 交叉口车道数的确定574.2 交叉口的拓宽设计574.3 环形交叉的设计584.4 交叉口立面设计方法及步骤585 平面交叉口通行能力计算公式分析585.1 平面交叉口对路段通行能力的影响585.2 平面交叉口通行能力625.3 平面交叉口通行能力的讨论626 城市道路平面交叉口通行能力评价626.1 评价体系的构成方法626.2综合评价元素指标确定的依据636.3平面交叉路口的道路交通特点636.4元素及指标的确定637 结语64参考文献64附录1 重力式挡土墙验算65附录2. 路面计算结果75外文文献翻译78外文文献原文80致 谢85第一部分汉中新区H2标段道路设计第 87 页 1 设计原始资料和依据1.1 设计原始资料1.1.1 地形、地貌 路线区位于南秦岭东段山区，北部为中低山，南部为低山丘陵和河谷阶地，地势总体北高南低，地形起伏较大，海拔在650-1460m之间，相对高差约800m。地貌单元可划分为流水切割褶皱-断块中山地貌，流水侵蚀、剥蚀-断块低山地貌，剥蚀低山-丘陵地貌和河谷阶地地貌四种类型。 流水切割褶皱-断块中山地貌单元位于杨岩至下官坊段，山脊线连续，山坡多为陡坡，沟谷狭窄，多呈V型，局部呈U型，海拔820-1460m，相对高差350-500m；流水侵蚀、剥蚀-断块低山地貌单元位于下官坊至王家坪段，山坡多为陡坡和中坡，沟谷较狭窄，多呈U型，海拔680-1300m，相对高差280-350m；剥蚀低山-丘陵地貌单元位于王家坪至高家村段，山岭低缓，山坡多为缓坡，沟谷呈U型，海拔670-880m，相对高差110-220m；河谷阶地地貌单元位于高家村至赵家村段，地形开阔平缓，河床较宽，一、二级阶地发育，海拔650-780m，相对高差20-30m。1.1.2 地质、地震、气候、水文等自然地理特征 （1）地层岩性 路线区出露第四系全新统、上更新统、中更新统，第三系下统山阳组，泥盆系上统桐峪释寺组、下统青石垭组和池沟组、牛耳川组地层。 （2）地质构造 路线区位于秦岭复合造山带中段南秦岭造山带构造单元，北侧为北秦岭造山带，两构造单元以黑山断裂为界。属南北秦岭造山带拼接段和南秦岭造山带内，褶皱、断裂发育，地质构造复杂。南秦岭造山带由新元古界耀领河岩组变质过度基底和震旦系石炭系沉积盖层组成，基底为太古界。岩浆活动较发育，以海西期闪长岩、印支期花岗岩为主。为叠瓦式推覆褶皱构造带。断裂构造以东西向为主，北西向、北东向次之，南北向局部发育。 路线区主要地质构造有东西纬向构造体系、南北向构造和山阳红盆地。 东西纬向构造体系是区域内主要构造，其次级构造单元包括三十里铺断褶带、庙咀子-扁石河断裂-岩浆岩带和西芦山-桐峪寺复式向斜。主要断裂有庙咀子-西牛槽(老)断裂带、庙咀子-扁石河断裂带、沙河湾-九台字断褶带、刘岭槽-黑山断裂带和碾盘村-晚阳沟断裂，主要褶皱有王庄-桐峪寺褶皱带和崔家沟-九岔沟褶皱带。 （3）工程地质 该区属秦岭造山带，地质单元多，构造活动强烈，晚近构造作用，使秦岭山脉不断抬升，河谷切割加剧，地势陡峻，地貌类型复杂，岩体类型多样，稳定性差。由于自然条件差异，本区基岩区风化程度高，基岩表层破碎强烈，松散堆积层非常广泛，构成滑坡、泥石流等自然灾害多发区，并具有活动性强、频次高、危害大等特点。沿线的不良地质现象主要有崩塌、滑坡、泥石流、软弱地基等类型。 （4）水文地质路线区除下桃源2#隧道属丹江流域麻池河水系外，其余隧道属汉江流域金钱河水系，涉线的主要河流为麻池河、西河、甘河和县河，县河为金钱江支流，发源于山阳县鹃岭，由东向西汇聚桐木沟河、甘河、西河、峒峪河后，在色河铺附近与二峪河相汇，折而向南汇入金钱河。西河、甘河为县河支流，流向由北向南，次级支沟众多。中山区河道狭窄，比降较大，低山区河道较宽阔，比降较小；南段主要沿县河河谷布设，河床宽阔平缓，比降小。县河及麻池河、西河、甘河均常年流水，枯水期流量较小，丰水期流量较大，汛期流量骤增，易形成洪水灾害。 地下水主要类型 本区地下水主要类型可分为以下3类： 潜水：为最发育类型之一，是形成地表水径流的主要来源，赋存状态与第四纪松散堆积层特征有关。基本埋深为1520m，本区第四纪松散堆积层分布相对较少，厚度一般20m，主要由冲积、洪积层、一级阶地和少部分高阶地(二级或二级以上阶地)、坡积、残坡积组成。富水性在冲、洪积层中最好，阶地次之，坡积、残坡积中较差。基岩中潜水多赋存在风化壳或破碎构造岩中，比土体的富水性要差。 上层滞水：形成于各类基岩岩体和构造破碎岩体风化带中，属大气降水受局部隔水层所阻，停滞于不同岩体、土体及风化层中所形成。富水性受气候(降水)、地形地貌、岩性及构造发育程度等因素控制。富水性中等。 承压水：在工作区主要表现为泉水，与区域断裂结构、裂隙、节理构造、顺层剪切构造等密切相关，埋深较潜水、上层滞水要深。发育于山地断裂破碎带中的众多泉水，均属承压水。另外花岗质岩石、变质火山岩中的裂隙水也可形成承压水。承压水活动可导致岩体溶解、蚀变、风化及组构上的变化，造成岩体类别降低，形成软体岩石而不稳定。地下水补给、径流和排泄 路段内地下水主要流迳于地表河道，主要补给源为大气降水，水体的丰沛和枯萎与大气降水的多寡成正比。 本路段位于秦岭南坡，水系的分布走向基本取向南北，地表水流向自北向南，地下水总体径流方向呈东北向西南流入金钱河，再归入汉江。地表水接受了大量大气降水后由地表快速下渗到岩层空隙和裂隙，沿裂隙和层隙自高向低排入河谷，后以泉水(多以下降泉)形式排出。受补、径、排条件的综合控制，路段内基岩裸露，剥蚀和切割强烈，地下水的化学成分复杂多变。由于区内地形较陡，水力坡度大，地下水径流流程较短，水交换循环迅速，溶滤作用强烈，矿化作用相对微弱，致使区内出现单一低矿化度的重碳酸钙型水。次为重碳酸钠、钙型水(， 、Ca)。形成低矿化度(1)的淡水资源。（5）地震本区处于我国大陆地壳内古板块地体拼接的地带。有记录的地震活动，一般都与活动断裂，特别是形成并控制盆地的地体拼合带继承性活动断裂相关。据陕西活动性断裂与地震震中分布图(1980)显示，区内规模较大的活动性断裂有7条(F1F7)，走向主要呈东西和北西西向，属板块边界和区域性深大断裂带，新生代以来有明显活动。这些断裂带与主干断裂的截切部位是潜在地震的多发区。地震灾害对该段公路建设和防护影响不大，但不能忽视活动断裂带及其所造成的岩石破碎和诱发的其他地质灾害。业主已安排进行地震安全性评价工作，有关断裂的活动性和地震参数以地震安全性评价结果为准。 （6）气象路线地处山区，气候垂直变化较大，区内河谷年平均气温 1114，一月平均气温0.5，七月平均气温25.6，极端最高气温37.140.8，极端最低气温-12.1-18，年平均降雨量750850毫米，50%的降水集中于七、八、九三个月，夏多暴雨，间有春、伏旱，秋有连阴雨。山区气温相对河谷区较低。 （7）水文本项目区域属于汉水流域，区内一级支流水系为乾佑河、金钱河和丹江，大部分河段弯度较大，落差明显，省内金钱河年平均流量37.1立方米/秒，最大洪峰量2040立方米/秒，最小枯水流量3.26立方米/秒。路线沿线河流主要有南秦河、赤水峪、西河和县河。南秦河年平均流量49.6立方米/秒，最大洪峰量1790.2立方米/秒，最小枯水流量13.7立方米/秒；赤水峪年平均流量8.3立方米/秒，最大洪峰量299.2立方米/秒，最小枯水流量2.3立方米/秒；西河年平均流量31.2立方米/秒，最大洪峰量866.6立方米/秒，最小枯水流量9.4立方米/秒；县河年平均流量66.7立方米/秒，最大洪峰量1856.4立方米/秒，最小枯水流量20.1立方米/秒。1.1.3 沿线筑路材料、水、电等建设条件 （1）沿线筑路材料 沿线筑路材料比较丰富，四季宜采，运输方便，以购买为主。 （2）水 路线所经处有南秦河、赤水峪、西河、县河等天然河流，水质纯净，对混凝土无侵蚀性，供应充足，均可作为工程用水。 （3）电沿线电力情况供应良好，110KV、35KV、10KV输电线路基本沿路线走向布设，具体工程用电可与地方电力部门协商解决。同时建议施工单位也要准备一定量的自发电，以备急需。1.1.4 交通量资料 交通量资料如表1.1。表1.1 交通量表车型车型小汽车小汽车黄河JN163黄河JN360东风EQ155江淮AL6600解放CA10B交通量(辆/日)交通量（辆/日）20002500225545800车型车型北京BJ130东风EQ140黄海DD680交通量(辆/日)交通量（辆/日）500640729 交通量增长率为6.8%1.2 设计依据 （1） 批准的设计任务书、地质勘测报告、地形图 （2） 公路路线设计规范(JTG D20-2006）（3） 公路工程技术标准(JTG B01-2003） （4） 公路自然区划标准(JTJ 0011986）（5） 公路路基设计规范(JTG D302004） （6） 公路路基施工技术规范(JTG F10-2006）（7） 公路沥青路面设计规范(JTG D502006） （8） 公路沥青路面施工技术规范(JTG F402004）（9） 公路路面基层施工技术规范(JTJ 0342000）（10） 公路排水设计规范(JTJ 0181997） （11） 公路桥涵设计通用规范(JTG D602004）2路线设计2.1路线选择2.1.1道路选线的一般要求1、选线要综合考虑各种因素，妥善处理好各种因素的关系，其基本原则如下。（1）在路线设计的各个阶段，运用各种先进手段对路线方案做深入、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）路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，使工程数量小，造价低，运营费用省，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，不应轻易采用最小指标或低限指标，也不应片面追求高指标。（3）选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测，查清其对工程的影响。一般情况下路线应设法绕避特殊地基地区。当必须穿过时，应选择合适的位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。（4）选线应重视环境保护，注意由于公路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。（5）注意道路与农田水利的关系，合理考虑占用良田或修建高架桥之间的关系。2、山岭区选线要点山岭地区，山高谷深，坡陡流急，地形复杂，路线平纵横三方面都受到约束；同时地质、气候条件多变，都影响路线的布设。但山脉水系清晰，给选线指明了方向：不是顺山沿水，就是横越山岭。纵面线形结合桥涵、通道、隧道等构造物的布局，合理确定路基设计高度，纵坡不应频繁起伏，也不宜过于平缓。2.1.2道路等级的确定 根据公路工程技术标准（JTG B01-2003），确定公路等级的各种汽车代表车型和车辆折算系数规定如表2.1。表2.1 汽车折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的货车由已知交通量表可得到折算交通量表，见表2-2。表2-2车型交通量折算系数折算交通量小汽车20000.51000黄河JN1622252.0450东风EQ1555451.5817.5江淮AL66008001800北京BJ1305001500东风EQ1406401.5960黄海DD6807291.51093.5总计5621由公式2-1计算远景设计年限平均昼夜交通量 (2-1)式中：远景设计年平均日交通量，辆/日；起始年平均日交通量，辆/日；年平均增长率，取6.8%；远景设计年限，取20年。则有：（辆/日）15000（辆/日）2%m19007缓和曲线最小长度m508最大纵坡6%9最小纵坡0.3%10最大合成坡度10.5%11停车视距m9312竖曲线凸曲线最小长度m50最小半径一般值m2000极限值m1400凹曲线最小长度m50最小半径一般值m1500极限值m100013平曲线最大超高值%42.1.4路线方案拟定与比选(1)综合考虑当地自然条件、技术指标等，初步拟定以下两个方案，示意图如图2.1： 图2.1 方案比选图 方案一： 直线圆曲线直线拟定参数：JD1: R=2000m, =124936 方案二： 直线缓和曲线圆曲线缓和曲线缓和曲线圆曲线缓和曲线直线拟定参数：JD1: R=350m, =275156；JD2: R=350, =46125（2） 方案比选方案一优点：一个大圆曲线连接两段直线到达终点，平曲线角度较小，平缓，线型较好，接近直线，总长较短。方案一缺点：直接跨越地形，填挖量可能很大，并且穿越大量民居农田，对社会稳定和农业生产不利，造价较贵方案二优点：避开民居，尽量顺地势走，减少拆迁，减少可能的填挖方，经济合理。方案二缺点：方案二的曲线段由s型组成，圆曲线半径较小，可能会带来行车舒适度的降低。综合各种因素，在山区修建道路，更主要的是考虑到经济因素，社会稳定，方案二比方案一更加合理，选择方案二进行设计。2.2道路平面设计2.2.1平面线形设计的一般原则(1）平面线型应直接、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。(2)行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对一级公路应尽量满足，使线形安全适。(3)保持平面线形的均衡与连贯。(4)应避免连续急弯的线形。(5)平曲线应有足够的长度。2.2.2道路平曲线（带缓和曲线）要素计算（1）计算简图图2.2 平曲线要素计算图（2）计算公式 （2-2） （2-3） （2-4）（2-5） （2-6） （2-7） （2-8） 式中 LS缓和曲线的长度，m； p曲线半径内移值，m； qZH与ZY点的距离，m；R 圆曲线半径，m；T 圆曲线切线长，m；L 圆曲线曲线长，m；E 圆曲线外距，m；J 校正数，m；转角，。（3）平曲线要素计算结果表2.4 平曲线几何元素R（m）Ls(m)L（m）T（m）E（m）J（m）35027515650220.16111.9010.923.643504612590371.05194.0431.3117.03（4）列出逐桩坐标如下表2.5：表2.5逐桩坐标表桩号坐标备注XYK0+000.0000.000K0+2018.8966.550K0+4037.79313.101K0+6056.69019.652K0+8075.58626.203K0+10094.48332.757K0+120113.38039.305K0+140132.27645.856K0+160151.17352.407K0+180170.07058.958K0+200188.96665.509K0+220207.86372.0605K0+240226.76078.611K0+260245.65785.162K0+280264.5591.713K0+300283.45098.264K0+320302.347104.814K0+340321.243111.364K0+360338.572117.373K0+380358.783124.366K0+400377.707130.840K0+420396.672137.188K0+440415.699143.350K0+460434.804149.265K0+480454.002154.871K0+500473.305160.105K0+520492.717,164.917K0+540512.231169.297K0+560531.838173.241K0+590561.581178.275K0+600571.290179.819K0+620591.116182.449K0+660630.918186.392K0+680670.843188.810K0+700690.827189.599K0+720710.818190.192K0+740730.813190.654K0+747.417740.862191.516HZ点K0+797.417770.545192.589HY点K0+800771.023193.101K0+850821.006194.410K0+857.497825.468194.596QZ点K0+900870.989195.720K0+917.577880.528195.995YH点K0+950920.972197.030K0+966.023922.915197.106ZH点K0+967.577931.458197.359HZ点K1+000970.954198.339K1+0501020.937199.649K1+1056.0231030.586199.867HY点K1+1001070.920200.959K1+1501120.902202.269K1+151.5461122.045202.378QZ点K1+2001170.885203.578K1+1247.0691217.145204.748YH点K1+2501220.868204.888K1+298.81269.651206.166K1+3001270.851206.198K1+1337.0691278.746206.408HZ点K1+3501320.834207.507K1+4001370.817208.817K1+4401412.832209.918K1+4501420.825210.127K1+4601434.345210.483K1+4801450.789210.913K1+5001470.782211.437K1+5201490.775211.961K1+5401510.769212.484K1+5601530.762213.008K1+5801550.755213.532K1+6001570.748214.056K1+6201590.741214.580K1+6401610.734215.104K1+6601630.727215.628K1+6801650.721216.152K1+7001670.714216.676K1+7201690.707217.199K1+7401710.701217.723K1+7601730.693218.247K1+7801750.686218.771K1+8001770.679219.295K1+810.4071790.673219.8192.3纵断面设计及桥梁方案拟定2.3.1纵断面设计原则纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线的自然地理条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。基本要求是纵坡满足规范要求以外，竖曲线均匀平顺、起伏和缓、平面线形和竖曲线组合合理、填挖平衡等。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（JTG B012003）的各项规定。（2）为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，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，和理安排缓和坡段，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。公路越岭线垭口附近应尽量缓一些。（3）纵坡设计应对沿线地形、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况采取相应的解决措施，以保证道路的稳定与通畅。（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）纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。（6）对连接段纵坡，如大、中桥引道等，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，公路应充分考虑通道、农田水利等方面的要求。2.3.2道路坡长及坡度限制道路最大纵坡和最小纵坡的限制,是为满足行车和排水要求.为使车辆行驶平顺，应尽量减少纵断面上的转坡点并设置大半径的竖曲线，坡长坡缓宜长，坡陡宜短。根据公路工程技术标准(JTG B01-2003)规定：（1）山岭重丘区一级公路时速60km/h,最大纵坡为6%，最小纵坡为0.3%，最短坡长为150m。（2）对桥上及桥头路线的最大纵坡：小桥与涵洞处应按路线规定采用，大、中桥上纵坡不宜大于4%；桥头引道纵坡不宜大于5%；紧接大、中桥桥头两端的引道纵坡应与桥上纵坡相同。（3）隧道部分路线纵坡：隧道内纵坡不应大于3%，但独立明洞和短于50m的隧道其纵坡不受此限；紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同。（4）为了保证行车的安全舒适，公路工程技术标准对道路坡长有所限制。最大坡长限制如下表：表2.6 公路纵坡长度限制设计车速（km/h）60km/h纵坡坡度（%）31200m41000m5800m6600m 为保证行车安全和排水要求，在竖曲线放坡时，应该考虑公路的最大允许合成坡度为10.5%，最小合成坡度不宜小于0.5%。2.3.3标高控制点标高的确定道路纵断面设计标高是指路基顶面边缘的标高，而有中央分隔带的一级公路则是指分隔带外侧边缘的标高。在本设计中，路线所穿越的沟壑没有通航要求，河流上的桥梁只需满足路线和洪水的要求，根据当地具体情况，比已有道路桥梁标高高就可以满足要求。按规定，纵断面设计时，桥梁及通道的结构层（不包括表面铺装层）的厚度按0.6m计算，对于大中桥头（在洪水泛滥范围内）的路基设计标高一般至少应高于该桥涵设计洪水位（包括壅水和浪高）0.5m，小桥涵附近的路基标高应高于壅水位至少0.5m不计浪高）。本设计道路为高等级道路，通道涵洞的位置可根据具体情况进行相应的调整，对原有道路沟渠进行改线等。 本设计中，道路所处地段地下水位比较深，所以没有最小填土高度的要求。2.3.4平、纵组合设计（1）平、纵设计原则 应在视觉上能自然的引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性； 注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡；选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全；注意与道路周围环境的配合，它可以减缓驾驶员疲劳和紧张程度，并起到引导视线的作用。（2）平曲线与竖曲线的组合 平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于平曲线；平曲线与竖曲线大小应保持平衡；暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理、悦目。2.3.5 竖曲线要素的计算（1）竖曲线计算简图如下：图2.4 纵断面竖曲线计算简图（2）竖曲线要素计算公式如下： （2-13） （2-14） （2-15） （2-16） （2-17） 式中 ，相邻两坡段纵坡坡度，%； L竖曲线长度，m；变坡点处前后两纵坡线的坡度差，%；R竖曲线半径，m；E竖曲线外距，m；T竖曲线切线长，m。h竖曲线任一点竖距，m。 竖曲线要素计算结果如下表：表2.7 竖曲线要素表变坡点i1（%）i2（%）L(m)R（m）T（m）E（m）桩号高程K1+180406.9-1.54-4.672006389.781000.7826曲线高程及填挖高度如表2.8表2.8 纵断面设计数据表桩号地面高程设计高程中线高差K0+00390.0 412.00 22.00 K0+20398.1 411.69 13.59 K0+40405.2 411.38 6.18 K0+60410.3 411.08 0.78 K0+80412.8 410.77 -2.03 K0+100417.5 410.46 -7.04 K0+120420.4 410.15 -10.25 K0+140415.2 409.84 -5.36 K0+160421.1 409.54 -11.56 K0+180426.4 409.23 -17.17 K0+200427.3 408.92 -18.38 K0+220423.8 408.61 -15.19 K0+240418.2 408.30 -9.90 K0+260411.3 408.00 -3.30 K0+280406.2 407.69 1.49 K0+300401.9 407.38 5.48 K0+320397.8 407.07 9.27 K0+340396.7 406.76 10.06 K0+360392.6 406.46 13.86 K0+380381.7 406.15 24.45 K0+400375.3 405.84 30.54 K0+420370.6 405.53 34.93 K0+440366.7 405.22 38.52 K0+460364.6 404.92 40.32 K0+480363.2 404.61 41.41 K0+500362.1 404.30 42.20 K0+520361.3 403.99 42.69 K0+540360.7 403.68 42.98 K0+560359.9 403.38 43.48 K0+580359.8 403.07 43.27 K0+600357.2 402.76 45.56 K0+620356.9 402.45 45.55 K0+640355.8 402.14 46.34 K0+660355.8 401.84 46.04 K0+680355.9 401.53 45.63 K0+700355.9 401.22 45.32 K0+720355.9 400.91 45.01 K0+740356.0 400.60 44.60 K0+747.493356.6 400.49 43.89 K0+760357.5 400.30 42.80 K0+780357.8 399.99 42.19 K0+749.416360.8 399.72 38.92 K0+800361.0 399.68 38.68 K0+820365.1 399.37 34.27 K0+840369.3 399.06 29.76 K0+853.597373.9 398.85 24.95 K0+860376.9 398.76 21.86 K0+880380.1 398.45 18.35 K0+900381.5 398.14 16.64 K0+911.215382.2 397.97 15.77 K0+920382.8 397.83 15.03 K0+940383.1 397.52 14.42 K0+953.632380.7 397.31 16.61 K0+960379.5 397.22 17.72 K0+961.191379.8 397.20 17.40 K0+980376.0 396.91 20.91 K1+00378.2 396.60 18.40 K1+20384.8 396.29 11.49 K1+40387.5 395.98 8.48 K1+43.44388.2 395.93 7.73 K1+51.271390.1 395.81 5.71 K1+60392.9 395.68 2.78 K1+80402.1 395.37 -6.73 K1+100395.6 395.03 -0.57 K1+120392.2 394.63 2.43 K1+140396.7 394.16 -2.54 K1+160405.1 393.64 -11.46 K1+180406.9 393.05 -13.85 K1+200397.8 392.39 -5.41 K1+220385.1 391.68 6.58 K1+1238.864384.7 390.95 6.25 K1+240384.2 390.90 6.70 K1+260383.0 390.06 7.06 K1+280382.0 389.16 7.16 K1+300380.1 388.22 8.12 K1+320380.1 387.29 7.19 K1+340377.7 386.36 8.66 K1+360376.9 385.42 8.52 K1+380376.1 384.49 8.39 K1+400377.8 383.55 5.75 K1+420390.6 382.62 -7.98 K1+440397.1 381.69 -15.41 K1+460398.8 380.75 -18.05 K1+480393.5 379.82 -13.68 K1+500385.1 378.88 -6.22 K1+520376.0 377.95 1.95 K1+540379.1 377.02 -2.08 K1+560386.1