湖南湘潭某地区梅木水库~瑶塘高速（80km_h）公路设计说明书

装订线前言毕业设计是教学计划中最后一个综合性实践教学环节，是学生在教师的指导下，独立从事道路设计工作的初步尝试，其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理问题的能力，是学生对四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。通过一个完整的毕业设计，对于相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法有较系统地认识了解。此次毕业设计我所做的课题为湖南湘潭某地区梅木水库瑶塘高速（80km/h）公路设计，地势平坦，多村庄和池塘，路线走向比较明确。根据公路的功能和规划交通量，结合项目所在地区的综合运输体系、远景发展、路网规划，从全局出发经论证后确定，该路段选用高速公路，设计速度为80km/h，路线全程2541.380m，其中有1个平曲线和2个竖曲线。随着我国道路建筑用地的进一步紧张，土地资源的可持续利用也被提上日程，公路建设中关于如何减少占地，特别是农业用地的课题也是一个很重要的考虑因素。在确定公路用地时，既要满足修建公路所必须的用地范围，又要充分考虑到我国土地资源珍贵的这一特点，应尽可能从设计和施工等方面节省每一寸土地，不占或尽量少占高产田，提倡利用取土或弃土整田造地。这就要求我们在设计中充分考虑占地与取土、弃土等因素，进行多方案比选，确定最优方案。公路建设发展到今天，除了其最基本的使用功能外，道路景观也日趋被人们重视。如何在满足规范规定的情况下，从视觉角度出发，选择合理的边坡坡度，确定坡顶、坡脚的缓和和处理方法，填、挖方之间的缓和过渡方法，道路绿化的意义和作用，绿化的总体布局和设计等问题，都要在设计中加以考虑。目 录目录前言1目 录2摘要3Abstract4第一章 概述51.1建设该公路的意义51.2公路的等级确定及技术标准的论证5第二章 路线设计62.1路线方案确定62.2路线平面设计62.3路线纵断面设计92.4设计原则及技术指标142.5设计过程15第三章 路基设计213.1路基横断面设计213.2路基路面排水设计243.3路基防护工程273.4本设计具体措施28第四章 路面设计294.1路面结构类型的选择294.2路面结构设计比选304.3 路基路面排水系统设计33第五章 涵洞布置355.1本设计桥涵概况355.2涵洞的位置及跨径355.3涵洞进出口的防护和加固35第六章 环境保护376.1 道路绿化的设计原则376.2防止水、土污染和流失37第七章 设计总结及心得体会38附 录39摘要本设计题目为湖南湘潭某地区梅木水库瑶塘高速（80km/h）公路设计。根据公路的功能和规划交通量，结合项目所在地区的综合运输体系、远景发展、路网规划，从全局出发经论证后确定，该路段选用高速公路。通过分析沿线自然条件与主要技术指标，对可能的方案进行比选确定最合理的设计方案，进而对最佳方案进行详细设计，内容包括：路线的平曲线、竖曲线、横断面设计，路基路面设计以及排水和桥涵设计。公路设计速度为80km/h，路线全程2541.380m，其中有2平曲线，1竖曲线和3道涵洞。关键词：交通量，高速公路，自然条件，技术标准，路基，路面，平曲线，竖曲线，排水, 桥涵。AbstractThe subject of the design is a new highway from MeiMu reservoir to Yaotang. According to the function and planning of road traffic, and integrating Project area integrated transport system, vision development, road network planning. After argument from the overall situation, mountain areas of the sections of secondary road is selected.Through analysis the local natural condition and main technical standard, compare every feasible plans. The most proper one is recommended and subsequently carried out in detail, including the design of plan curves, vertical curves ,transect, subgrade , pavement, drainage and bridge.The design speed is 80km/h, the total length is 2541.380 m. There are 1plan curve, 2vertical curves , and 3 culverts on the road. Keywords: traffic volume ,highway road, natural conditions, technical standard, subgrade , pavement, plan curves, vertical curves, drainage, bridge第一章 概述1.1建设该公路的意义为了提高当地的政治、经济、文化等各方面的快速发展，必须大力加强基础设施的建设，尤其是公路建设。对于改善当地落后的交通条件，促进工业产品和农业产品的快速运输，提高道路服务水平，优化公路路网结构，缓解交通运输压力，促进沿线经济发展都具有重要意义。1.2公路的等级确定及技术标准的论证 道路作为一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的带状构造物。公路的路线位置受社会经济、自然地理和技术条件等因素的制约。我们设计的任务就是在调查研究、掌握大量材料的基础上，设计出一条有一定技术标准、满足行车要求、工程费用最省的路线。第二章 路线设计2.1路线方案确定2.1.1路线方案确定原则在基本符合路线走向的前提下，综合考虑政治、经济和技术等因素，正确处理对地物、地质的避让和趋就，应力求强调线形平顺，不迁就微小地形变化。根据设计要求、公路现状,确定公路线路走向的基本原则是:1) 公路作为交通运输路线,其走向既要符合地区交通总体规划,又要与沿乡镇规划紧密结合,合理衔接。2) 应尽可能的避让不利地质地形条件，如地形复杂的地段，沿着河边或顺着山脚走，以减少填挖量，降低工程造价。3) 避让稻田、池塘及河流等,尽可能减少拆迁民房等建筑物。4) 新建线路选择应尽可能避免和减少破坏现有水利灌溉系统。5) 坚持技术标准,尽可能缩短行车里程。根据以上原则,进行方案选择。在本路线设计中，路线起点沿途地形起伏不大，路线定线中，路线与山丘相遇，应尽力避让，否则，不仅工程量会极大增加，支挡工程数量巨大，且对于施工会带来极大困难；尽量避免池塘，以免填挖面积较大，故在此路段，我的设计思路为，调整交点位置，在满足规范要求的前提下尽量避让不利地形，能够避让之后，再追求高指标。在其它的路段中，虽然没有农田也没有陡峻山岭的影响，但零星的池塘也会对路线走向产生影响 。我采取的方法是大体沿原来小径进行布线，既满足了线性要求，又减小了工程量。2.2路线平面设计2.2.1平面设计中基本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；本设计地区处于山岭区，由于地势有所起伏，并局部高差较大，路线应在满足规范要求的前提下，尽量提高路线的舒适性。山岭区地形复杂，所以曲线所占比例较大。随着汽车车速的不断提高，对线形流畅性的要求在增加，曲线在整个公路平面线形中所占的比例越来越大，公路线性设计也逐渐趋向于以曲线为主。路线要与地形相适应，这既是美学问题，也是经济问题和保护生态环境的问题。直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形、地物等具体条件，片面强调路线要以直线为主或以曲线为主，或人为规定三者的比例都是错误的。(2)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。本路线设计速度为80Km/h，在设计中已经考虑到平面线形与纵断面设计相适应，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：同一等级的道路上大小指标间均衡过渡，相邻曲线间应均衡过渡；同一条道路采用不同设计速度的路段之间应均衡过渡。本设计中长直线后面的圆曲线半径都相对较大，线形比较平顺连续。(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来改变线形。(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。(6)应注意同向曲线间的直线最小长度应不小于6V，即480米；反向曲线间的直线最小长度应不小于2V，即160米。本设计完全符合要求。2.2.2线性设计2.2.2.1直线1）直线的最大长度：景色单调的地点最好控制在20V以内。所以一般取20V。2）直线的最小长度： （1）同向曲线间 根据规范规定：当设计速度 60km/h时，同向曲线间直线的最小长度以不小于6倍的设计速度为宜。否则，容易形成“断背曲线”。（2）反向曲线 规范规定：当设计速度60km/h时，反向曲线间的最小长度以不小于两倍的设计速度。设计中JD3JD4的直线为最长直线段752.1283m。JD5JD6的直线为最短直线段178.3784。所以满足要求。2.2.2.2平面线形要素组合类型1）基本型：平面线形按直线回旋线圆曲线回旋线直线组合。设计中最好使回旋线、圆曲线、回旋线的长度之比为：1：1：11：2：1，并注意满足几何条件：2。设计中，除前三个交点，其它各交点都设成基本型，经调整，各段曲线均满足上述要求。2） S型： 两个反向曲线用两段反向回旋线连接的组合形式。基本要求有：相邻两个回旋线参数A1和A2值最好相等。不同时，A1与A2之比应小于2.0，最好小于1.5。当连接处接入短直线时其长度应符合 LA1+A2/40 m。设计中，前三个交点因受地形的限制比较严格，若不设S型，则各交点间直线段长度满足不了2V。因此，前三个交点间均设成S型，经反复调整和验算，三段S型曲线均满足上述要求。2.2.2.3圆曲线以及缓和曲线的确定首先在满足缓和曲线最小长度的情况下，初步拟定其长度，然后平曲线半径可以根据切线长公式（2-1）或外距公式（2-2）反算 T=(R+p)tg/2+q （2-1） E=(R+p)sec/2-R （2-2）在初步计算时可以忽略p ，并令q=Ls/2，由（2-1）或（2-2）式可得： R=(T-Ls/2)/tg/2 （2-3） R=(E-Ls/2)/sec/2 （2-4）该设计中由于JD0JD3的路段地形复杂，半径不可取得较大，同时考虑到缓和曲线的最小长度和超高过渡段的需求，以及考虑到最小直线长度至少有3S行程、反向曲线间直线最小长度为2V=160m的要求，因此在这段区间内采用了两段S型曲线直接相接的形式，半径均满足一般值。缓和曲线均取Ls=100m。其余路段地势相对平缓，指标也较容易满足。在确定R, Ls以后就计算曲线要素，推算各主点里程及交点的坐标。最后平面设计的成果可以得到直曲转角表和逐桩坐标表。2.2.2.4交点位置确定在确定交点位置时要考虑的控制因素有：路线的交点位置主要决定路线的走向，在交点位置确定中，主要考虑以下几个因素，利用有利地形，避让不利地形；尽量利用旱地，少占稻田；避开较大型的水塘；尽可能少破坏当地的自然景观；使路线线形直捷、顺畅、美观。JD0-JD1-JD2-JD3之间采用“S”型曲线，考虑少占稻田、池塘和避绕高山，使路线远离山脚，不至于大量填挖山坡。其余交点按照地形的要求，在满足规范的前提下，合理选取（详细见平面图）。2.3路线纵断面设计纵断面的设计主要就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，在变化起伏的空间线中选取合适的组合、搭配，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。纵坡设计必须满足规范要求；纵坡应具有平顺性，起伏不宜太大或过于频繁；纵坡设计应适应地形变化，并综合考虑地质水文；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；对连接段纵坡，如桥梁两端接线等，纵坡应和缓，避免产生突变。2.3.1纵断面设计方法纵断面设计方法如下：（1）准备工作： 纵断面设计之前在厘米绘图纸上按比例（纵向1:200横向1:2000）标注里程和标高,点绘地面线。（2）标注控制点：控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。本设计路段的控制点主要有涵洞和通道，以及K2+880及K3+050处的旱渠桥，及路基最小填土高度，特别是有稻田的地段，需要使路基保持在中湿状态，要满足一定的填土高度。有关路基的临界高度将在路基设计中具体说明。（3）试坡：在一标出控制点的纵段面图上，根据技术指标选线意图，结合地面起伏变化，本着以“控制点”为依据的原则，在这些点间进行穿插和取直，试定出若干条直坡线，初步定出变坡点。（4）调整：将所定坡线对照技术标准，检查设计的最大纵坡和最小纵坡坡长、坡度等是否满足规范要求，还应尽量把填挖量控制到最小。 （5）定坡：经调整后逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号高程确定下来，坡度值由两相邻变坡点的高差和坡长之比求得。（6）设置竖曲线：竖曲线的半径可以根据以下方法确定：竖曲线半径由切线长控制，根据公式R=2T/w来计算。变坡点尽量设在曲中点附近，比较理想的平纵配合是实现平包纵，竖曲线的起、终点都落在缓和曲线上。同时，竖曲线的大小应与平曲线保持均衡。 竖曲线半径也可由竖距h或外距E控制，根据公式R=8E/计算。这一点主要是考虑竖曲线范围内是否具有涵洞、通道等构造物。小桥涵允许设置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。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，若受地形所限有竖曲线设在桥上，竖曲线的半径应尽量取大。2.3.2纵坡纵面线形设计考虑的主要因素是平纵组合并力求纵坡均匀，起伏不得过于频繁，坡长不宜过短，并有利于边沟排水：尽量不采用接近极限的最大纵坡；尽量选用较大半径的竖曲线。从绘出的地面线可以看出，地形起伏还是比较大。这就不可避免存在大填大挖，应尽量做到填挖合理。另外考虑到排水要求，纵坡一般应不小于0.3%，以免造成排水不畅。本路穿越了部分稻田、池塘，拉坡时应尽量保证最小填土高度。由于该公路为全封闭式，与四级公路、乡村小路相交时，应修建通道，供行人车辆通过；在过水的地方修建涵洞，避免水对路基的破坏。由于纵断面设计标高为路面标高，因此，在涵洞、通道处应尽量保证为填方路段，且应满足构造物的埋设要求。同时变坡点的设置还应注意与平面线形的配合。1）最大纵坡： 汽车沿纵坡向上行驶时，升坡阻力及其它阻力增加,必然导致行车速度降低。一般坡度越大，车速降低越大，这样在较长的陡坡上，将出现发动机水箱开锅 、气阻、熄火等现象，导致行车条件恶化，汽车沿陡坡下行时，司机频繁刹车，制动次数增加，制动容易升温发热导致失效，驾驶员心里紧张、操作频繁，容易引起交通事故。尤其当遇到冰滑、泥泞道路条件时将更加严重。因而，应对最大纵坡进行限制。最大纵坡值应从汽车的爬坡能力、汽车在纵坡段上行驶的安全、公路等级、自然条件等方面综合考虑，规范对一级公路最大纵坡规定如下：设计速度（km/h）1201008060403020最大纵坡值3456789 在设计中按规定，设计速度为100km/h，最大纵坡为4。由于路线所经地段为平原微丘区，仅有几处地形较为复杂。4竖曲线中最大纵坡为0.742）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稳定性，应设置不小于0.3%的纵坡。当必须设计成平坡或小于0.3%的纵坡时，设边沟路段应作纵向排水设计。3）平均纵坡：平均纵坡是衡量纵断面线形设计质量的一个重要指针。为了合理运用最大纵坡、缓和坡段及坡长，应控制路线总长度内的平均纵坡，规范规定一级公路越岭路线的平均纵坡以接近5.5%(相对高差为200-500米)和5%(相对高差大于500米)为宜。并注意连续3000m路段范围内的平均纵坡不宜大于5.5%。i平均=h/L （52）式中 i平均平均纵坡h相对高差L路线长度2.3.3坡长1）最小坡长：如果坡长过短,变坡点增多，容易造成行车起伏频繁，影响公路的服务水平，减小公路的使用寿命。为提高公路的平顺性，应减少纵坡上的转折点；两凸形竖曲线变坡点间的间距应满足行车视距的要求，同时也应保证在换档行驶时司机有足够的反应时间和换檔时间，通常汽车以计算行车速度行驶9s的行程可满足行车舒适和插入竖曲线的要求。坡长过小，纵向起伏变化频繁，使车辆行驶颠簸频繁。标准规定了各级公路的最小坡长，见表：设计速度（km/h）1201008060403020最小坡长一般值40035025020016013080最小值30025020015012010060 本设计由于考虑避免大填以及合理平纵结合的要求，纵坡长度普遍设计的较小，但均满足规范的要求。2）最大坡长 汽车沿长距离的陡坡上坡时，因需长时间低挡行驶，易引起发动机效率降低。下坡时，由于频繁刹车将缩短制动系统的使用寿命，影响行车安全。一般汽车的爬坡能力以末速度约降低至设计车速的一半考虑，对坡度的最大坡长应加以限。在此基础上，标准规定了最大纵坡，见表：设计速度（km/h）1201008060403020纵坡坡度（%）39001000110012004700800900100011001100120056007008009009001000650060070070080075005006008300300400920030010200设计中由于纵坡都较小，坡长都满足规定的要求。2.3.4竖曲线的最小半径和长度竖曲线的最小半径和长度决定的三个因素： 缓和冲击。 时间行程不过短。长度过短，汽车倏忽而过，使驾驶员产生坡很急的错觉。因此，汽车在竖曲线上的行程时间不宜过短，最短应满足3s行程。 满足视距要求1）凹形竖曲线最小半径：对凹形竖曲线最小半径的确定主要考虑：限制离心力不过大、汽车在跨线桥下行车视距的保证和夜间行车视距的保证和夜间行车前灯照射范围内的视距保证等三个方面。2）凸形竖曲线最小半径：确定凸形竖曲线最小半径主要考虑保证汽车行驶视距和汽车能够安全行驶通过曲线段。通常当汽车行驶在凸形竖曲线变坡点附近时，由于变坡角的影响在司机的视线范围内将产生盲区。此时司机的视距与变坡角的大小及视线高度有密切关系。当变坡角较小时，不设竖曲线也能保证视距，但变坡角较大时，必须设竖曲线以满足行车视距的要求。3）合成坡度在有平曲线的坡道上，最大坡度既不是纵坡方向，也不是横坡方向，而是两者组合成的流水线方向。将合成坡度控制在一定范围之内，目的是尽可能避免急弯和陡坡的不利组合，防止因合成坡度过大而引起的横向滑移和行车危险，保证车辆在弯道上安全而顺适的运行。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10.0%。当路线的平面和纵坡设计基本完成后，应检查合成坡度I。如果超过最大允许合成坡度时，可减小纵坡或加大平曲线半径以减小横坡，或者两方面同时减小。2.3.5平、纵线形组合1） 基本要求：.当平曲线与竖曲线组合时，竖曲线应包含在平曲线之内，且平曲线应稍长于竖曲线。.要保持竖曲线与平曲线间的大小均衡：当平曲线半径如果不大于1000m时，竖曲线半径为平曲线半径的1020倍，便可达到线形均衡。.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。.要选择适当的合成坡度。2.） 应避免的组合 避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线。.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。.避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。.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。.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。避免急弯与陡坡的不利结合。.应避免小半径竖曲线与缓和曲线的重合。平曲线与竖曲线的各种组合见下图63。2.3.6此路线纵断面设计说明变坡点的位置要放在圆曲线上或者直线段上。位置选择尽量使路线纵断面与地面线相符合，以减少填挖量。变坡点的位置选择尽量使路线视觉良好，行驶安全舒适。平曲线与竖曲线尽量做到“平包竖”，即竖曲线的起终点最好分别在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内，本设计均满足此要求。但是当平、竖曲线半径都很大且坡率差较小时，则平、竖位置可不受上述限制；若做不到平、竖曲线的较好组合，宁可把二者拉开相当距离，使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。实践表明：当纵坡不大且坡差有较小时，在竖曲线半径选用较大的情况下，多次起伏并不影响线形的连续性。在路线起始路段由于途径一片水田，考虑到临界水位及土质的影响，易选用填方路基，所以在k0+280处插入第一边坡点。其后很长一段地势变化较大，地形复杂，为了避免过大的填挖，适当调整边坡点的位置，决定在k1+010、k1+560、k3+190、k4+040处分别插入第二、第三、第四、第五边坡点。在第五边坡点至终点的路段内，由于路线沿山脚而走，容易受到降水是冲刷，所以适当的调整了填挖高度。在k2+200-k3段内地势平缓，但为了排水的要求，不一挖方太大，使其受到汇水的影响。所以调整了边坡点的位置，是路线在本段内填挖结合，不至路面受到汇水的影响。根据规范、标准对竖曲线半径、长度、视距要求，拟订竖曲线半径。 竖曲线要素计算公式如下：坡差： （2-5） （为“-”，表示凹形竖曲线；“+”，表示凸形竖曲线） 竖曲线长度： L=R （2-6） 切线长： T= （2-7）任一点竖距： （2-8）竖曲线外距： （2-9）路线主要技术指标采用情况见下表2.4设计原则及技术指标2.4.1平曲线设计（1）公路平面线形由直线、曲线组合而成，平曲线又分为圆曲线和回旋线两种。本设计由于不需设置超高段，故无回旋线。（2）采用直线线形时，应注意直线同地形、环境的协调与配合，并不宜采用长直线。直线线形亦不宜过短，曲线间设置直线段时，其最小长度为：当设计速度（80km/h）60km/h时。同向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的6倍为宜；反向曲线间的最小直线长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的2倍为宜。（3）选用圆曲线半径时，在与地形、地物等条件相适应的前提下，应尽量采用大半径，但圆曲线最大半径值不宜超过10000m。 （4）圆曲线最小半径R，只要满足大于或等于4000m即可。2.4.2纵断面设计 纵断面线形应与地形相适应，设计成视觉连续，平顺而圆滑的线形，避免在短距离内出现频繁起伏；相邻纵坡之代数差小时，应尽量采用大的竖曲线半径；表21、表22为高速公路拉坡的主要技术指标。 表21 车速最小纵坡（%）最大纵坡（%）最小凹形竖曲线半径（m）最小凸形竖曲线半径（m）80km/h0.3530004500表22设计 车速（km/h）纵坡最小坡长（m）竖曲线最小长度（m）最长坡长（m）视距所需最小竖曲线半径（m）80200703%3%4%凹形凸行11009008000120002.4.3横断面设计 依据设计交通量、交通组成、设计速度、地形条件因素确定，进行横断面设计。保证必要的通行能力和交通安全与畅通的同时，尽量做到用地省、投资少，使道路发挥其最大的经济效益和社会效益。2.5设计过程2.5.1平曲线设计 1）设计资料：本设计路段（k0+902.480K1+637.241）平面线形经过前期勘察与设计已完全确定（见路线平面图），本设计路段的平曲线要素如下： （1）起点及交点坐标：本路段有平曲线的一段，则起点及交点坐标表如下： 起点及交点坐标 表24控制点桩号坐标XYQDK0+0003038906.172508448.428JD1 K1+273.9443038897.472509722.342ZDK2+541.3813038379.448510888.0236 （3）交点间距计算: 根据公式：交点间距计算公式 L=QDJD1 L= 1274JD1ZD L= 1275（4）导线间方位角计算：导线间方位角计算公式为： B=arctanQDJD1 B=arctan=89.8JD1ZD： B=arctan=112.8（5）导线间偏角计算：导线间偏角计算公式为：C=23 与所设计圆曲线要素相符。（6）圆曲线计算：（JD1对应的圆曲线）对于未设置缓和曲线的圆曲线，按圆曲线计算公式计算曲线几何要素为： L=T=RE=R J=式中： T切线长（m）； L曲线长（m）； E外距（m）； J校正值（m）； R曲线半径（m）； 转角（）； 转角=C=23 半径R=1300 L=734.761T= R= 371.464 E= R = 29.2996 J=8.166 与所设计要素相符。2.5.2纵断面设计1）纵断面拉坡设计见下表：拉坡设计表表26控制点桩号变坡点高程（m）纵坡（%）坡长（m）K0+000721876K1+060810.86K1+88076-0.55K2+540902.00注：表内坡长为本设计路段坡长。2）竖曲线设计：1）处竖曲线（凹形）：竖曲线计算按下式计算： 式中： 相邻竖曲线坡度代数差； 竖曲线长度； 竖曲线半径； 竖曲线切线长； 竖曲线上任一点竖距； 竖曲线外距。 根据高等级公路要求的最小半径，对应于高速公路行车速度，凹曲线。两相邻竖曲线坡度代数差较小时，应选用大半径的竖曲线以满足竖曲线的最小长度要求。 K1+060处竖曲线计算： 取竖曲线半径；=0.86%，=-0.55%则 =1.41 =20000*1.41=28270 =141m m=0.49竖曲线起点桩号=K1+060-141= K0+919 竖曲线起点高程=81-141*0.86%=80 竖曲线终点桩号=K1+060+141= K1+200 线终点高程=81+141*0.55%=80.3K1+880处竖曲线计算： 取竖曲线半径R=15000m；=-0.55%，=2.0%则则： =-2.55% =15000*1.41=38270 =191m m=1.21竖曲线起点桩号= K1+880-191= K1+1689 竖曲线起点高程=76-191*-0.55%=77 竖曲线终点桩号= K1+880+141= K2+020 线终点高程=76+141*2%=78.82 再确定竖曲线上其它各点的高程，以最终确定的竖曲线形状与位置。以20m为一桩进行加密，最终确定竖曲线。第三章 路基设计路基设计的一般步骤：路基是路面的基础。路基质量的好坏，必然反映到路面上来。路面损坏往往与路基排水不畅、压实度不够、强度低等有直接关系。因此，应从路基稳定性、基底处理、填料选择、路床强度、压实度、排水防护等方面进行精心设计。此外，还应考虑到施工、养护、使用等方面的情况。路基横断面的典型形式，一般分为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。原地面倾斜的全填路堤，当倾斜度陡于1：5时，需将原地面挖成台阶，台阶宽度等于或大于1.0m，向内倾斜12%。挖方路基应根据土质条件确定边坡坡度。路堑必须设置边沟，以汇集和排除边坡和路基表面的降水。为了防止大量地面水流向路基，路堑两侧坡面上方的坡顶所规定的距离以外（不小于5m），设置一道或多道截水沟。公路路面上的水不允许漫流，所以在填方路堤两侧设置排水沟。在高填、深挖地段，为减少土方量，采用挡土墙收缩坡脚、坡口。3.1路基横断面设计道路横断面是指中线各点沿法线方向的垂直剖面。它是由横断面设计线和地面线组成。路基设计的基本要求：路基应根据其使用要求和自然条件(包括地质、水文和材料情况等)并结合施工方法进行设计，既要有足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定性的地面水和地下水，必须采取将其拦截或排出路基以外。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑。修筑路基取土坑和弃土堆时，应尽量将取土坑、弃土堆平整成可耕地和减少弃土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道，通过特殊地质、水文条件下的路基，应做好调查研究，并结合当地实际经验，进行个别设计。二、三、四级公路的路基横断面包括行车道、路肩以及错车道等组成部分。二级公路，2车道，设计速度为80km/h时，路基宽度为12m。为了迅速排除路面和路肩上的积水，将路面和路肩作成一定横坡的斜面。直线路段路面横断面形式为中间高，两边低，呈双向倾斜，称为路拱。小半径曲线上为了抵消离心力，路面作成向弯道内侧倾斜的单一横坡，称为超高。3.1.1行车道宽度确定：公路路基宽度为行车道与路肩宽度之和。当设有中间带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带时，尚应包括这些部分的宽度。公路等级二、三、四级公路设计速度（km/h）8060403020车道数22221或2行车道宽度（m）7.57.07.06.53.5或6.0 按上表，该设计中行车道宽度定为：7.5m。3.1.2路肩宽度行车道外缘至路基边缘之间的带状部分称为路肩。分为硬路肩、土路肩。硬路肩是指进行了铺装的路肩，它可以承受汽车荷载作用力，在混合交通公路上便于非机动车、行人通行。土路肩是指不加铺装的土路肩，它起保护路面、路基的作用，并提供侧向余宽。设计速度80km/h的二级公路路肩宽度的确定如下表：一般值最小值右侧硬路肩宽度（m）1.50.75土路肩宽度(m)0.750.5按上表，设计中取硬路肩宽度为：1.5m，土路肩宽度为0.75 m。3.1.3路拱横坡 路拱横坡对于排水有利但对行车不利。为此，对路拱的大小采用及形状是设计应兼顾两方面的影响。其采用值见表：路面类型路拱坡度（）沥青混凝土、水泥混凝土1.02.0其它黑色路面、整齐石块1.52.5半整齐石块 、不整齐石块2.03.0碎、砾石等砾料路面2.53.5低级路面3.04.03.1.4平曲线加宽 对于R250m的圆曲线，由于其加宽值甚小，可以不加宽。本设计中3个平曲线其圆曲线半径均大于250m，故不需要对平曲线进行加宽设计。3.1.5超高设计1）超高渐变率的计算。由汽车在曲线上行驶是力的平衡方程式，可得ih+=V2/(127R)式中右边是汽车在曲线上产生的离心加速度。代入相应的V、R可求得。ih 、 分别为路面超高和横向力系数。2）超高过渡方式本公路等级为二级，没有中间带，所以：超高横坡度等于路拱坡度时，将外侧车道绕路中线旋转，直至超高横坡度。超高横坡度大于路拱坡度时，分别采用以下三种过渡方式：a. 绕内侧车道边缘旋转；新建工程宜采用此种方式。b. 绕路中线旋转；改建工程可采用此种方式。c. 绕外侧车道边缘旋转；路基外缘标高受限制或路容美观有特殊要求时可采用此种方式。本设计采用a中绕内侧车道边缘旋转。3）超高过渡段长度 超高的过渡是在超高过渡段的全长范围内进行的.二车道的最小超高过渡段长度按公式: LC=Bi/P 。式中：L最小超高渐变率； B旋转轴至行车道外侧边缘的宽度；i超高坡度与路拱的代数差；P超高渐变率，即旋转轴与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘线之间的相对坡度标准规定的最大超高渐变率如下表：设计速度(km/h)超高旋转轴位置设计速度(km/h)超高旋转轴位置中线边线中线边线1201/2501/200401/1501/1001001/2251/175301/1251/75801/2001/150201/1001/50601/1751/1253.1.6路基高度路基高度有中心高度和边坡高度之分。中心高度是指路基中心线处设计标高与原地面标高之差。边坡高度是指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。路基高度的设计，应使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度，同时要考虑的地下水毛细水和冰冻的作用,不致影响路基的强度和稳定性。路基高度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路堤的最小填土高度。若路基高度低于按地下水位或地面积水位计算的临界高度，可视为矮路堤。使用边坡高度值作为划分高矮深浅的依据。填土高度小于1.01.5m，属于矮路堤；填土高度大于18m（土质）或20m（石质）的路堤属于高路堤；填土高度在1.51.8m范围内的为正常路堤。大于20m的路堑为深路堑。路基设计标高,新建公路的路基设计标高为路基边缘标高，在设置超高，加宽地段，则为设置超高，加宽前的路基边缘标高；改建公路的路基设计标高可与新建公路相同，也可采用路中线标高。3.2路基路面排水设计3.2.1路基排水设计路基的强度与稳定性同水的关系十分密切，水的作用是导致路基病害的主要因素之一，因此，路基设计、施工和养护中，必须重视路基排水工程。地面水对路基产生冲刷和渗透，冲刷可能导致路基整体稳定性受损害，形成水毁现象。渗入路基土体的水分，使土体过湿而降低路基强度。路基设计时，必须考虑将影响路基稳定性的地面水，排除和拦截于路基用地范围以外，并防止地面水浸流、滞积或下渗。对于影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、降低，并引至路基范围以外的适当地点。3.2.2路基排水设计的原则路基排水是关系到路基稳定性的关键，路基排水设计的任务就是把路基工作区内的土基湿度降低到许可的范围内。路基排水设计应遵循以下几个原则：各种路基排水沟渠的设置和联结应尽量不占农田并与水利建设相配合, 必要时可适当的加大涵管孔径或增设涵管以利于农田排灌。设计前必须进行调查研究，以使排水系统的规划和设计做到正确合理。排水设计要因地制宜，经济适用。排水沟应选择地形、地质较好的地段通过, 以节约加固工程投资, 对于排水困难和地质不良地段应进行特殊设计。排水沟所取出入口应尽可能引接至天然（原有）边沟, 以减少桥涵工程, 不应直接使水流入农田, 损害农业生产。排水沟造物的设计, 应贯彻因地制宜、就地取材的原则, 要能迅速有效的排除路基“有害水”, 以免影响路基的强度和稳定性, 保证公路运输畅通。3.2.3常用的路基地面排水设备包括边沟、截水沟、排水沟等，必要时亦有渡槽、倒虹吸及蓄水池等。这些排水设备，分别设在路基的不同部位，各自的主要功能、布置要求或构造形式，均有所差异。3.2.3.1边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内或流向路基的少量地面水。边沟的排水量不大，一般根据沿线具体条件，选用标准横断面形式。边沟不宜过长，尽量使沟内水流就近排至路旁自然水沟和低洼地带。土质或软弱石质边沟，一般都用梯形，其底宽与深度约0.40.6m，内侧边坡一般为1：1，外侧边坡通常与挖方边坡一致。3.2.3.2截水沟一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。截水沟的横断面形式，一般为梯形，沟的边坡坡度因岩土条件而定，沟底宽度和沟深不应小于0.5m。截水沟的位置，应尽量与绝大多数地面水流方向垂直，以提高截水效能和缩短沟的长度。3.2.3.3排水沟其主要用途在于引水，将路基范围内各种水源的水流，引至路基范围以外的指定地点。当路线受到多段沟渠或水道影响时，为保护路基不受水害，可以设置排水沟或改移管道，以调节水流，整治水道。排水沟的横断面形式，一般采用梯形，用于边沟、截水沟及取土坑出水口的排水沟，不需特殊计算，底宽与深度均不应小于0.5m，土沟的边坡坡度约为1：11：1.5。排水的位置应离路基尽可能远一些，据路基坡脚不宜小于2m，连续长度不超过500m。在实际工程中，由于自然条件、路线布置及其其它人为因素不同，情况往往比较复杂，需要进行路基排水的综合设计，以提高排水效果，发挥各类排水设备的优点，降低工程费用。排水综合设计中，流向路基的地面水和地下水，需在路基范围以外的地点，设置截水沟与排水沟进行拦截，引离指定地点。路基排水一般向低洼一侧排除，必须横跨路基时应利用桥涵。对于沟槽不明显的漫流，应加以调节，尽量汇集成沟，导流排除，注意因势利导，不可轻易改变流向。为提高截流效果，减少工程量，地面沟渠宜大体沿等高线布置，尽可能使沟渠垂直与流水方向，且力求短捷。各种排水设备，必须地基稳固，并具有适当纵坡，以控制与保持适当的流速。沟底沟壁必要时予以加固，不能溢水和渗水，