广西南宁地区某二级公路毕业设计.docx

内蒙古大学本科毕业论文(设计) 第 47 页学校代码 10126 学号 分 类 号 密级 本科毕业论文（设计）广西南宁地区二级公路（AB）段学院、系 专业名称 年 级 学生姓名 指导教师 2013年05月14日广西南宁地区二级公路（AB）段本毕业设计为广西南宁地区某二级公路（AB）段（K0+000-K5+223.822）。本路段经过地区为典型的平原微丘区地形，依据该路段的地质地形地物，水文等自然条件，通过对原始数据的分析最终形成。设计内容包括：路线设计，包括纸上定线绘制路线平面图路线纵断面设计；路基设计，包括完成一公里横断面和路基土石方的计算及路基排水设计；路面设计，沥青混凝土路面设计；小桥涵设计，完成一项小桥涵设计，同时转化为AutoCAD图形一份。整个设计计算了路线的平纵横要素，设计了路基路面小桥涵的尺寸等内容。本段路平曲线共有11个交点，曲线半径最小为211.781m，最小缓和曲线采用70m，没有采用极限平曲线半径。公路设置四个S型曲线，其余为简单曲线。路线最大纵坡为2.043%，公路全长5233.822m ,通过分析交通量资料确定设计时速为60km/h。路面宽7m，路基宽10m，路面两侧为各0.75m的硬路肩和土路肩。 关键词：二级公路，平曲线，竖曲线，土石方 The Total Design Description Of Secondary Highway (From A To B) Of NanNing,GuangXiAuthor:aaaaaaaaaaTutor:aaaaaaaaaaaaThis graduation project is a design for a secondary Highway (AB) (K0+000-K5+223.822) in Nanning, GuangXi Province. This road builds through typical plain terrain and rolling terrain. According to the geological, hydrological features and other natural conditions, the analysis of the raw data were formed. The Design includes: route design, including lining on the paper, drawing route planar graph and designing the route longitudinal section; roadbed design, including completing the calculation of a one kilometer cross section and the cubic meter of earth and stone of the roadbed, designing the drainage of subgrade; pavement design, including the design of asphalt concrete pavement, and completing a small bridge and culvert design and making an AutoCAD drawing for it. The entire design calculates the superficial, vertical and horizontal elements, designs the size of roadbed, pavement and small bridges and culvert. The road flat curve total has 11 intersections. The minimum curve radius is 211.781m and the minimum transition curve is 70m.There is no Limit radius of horizontal curve. The road sets four s-type curves and the rest are simple curves. The maximum longitudinal slope is 2.043% and the length of road is 5233.822m. The design speed is 60km/h after analyzing the traffic data. The width of pavement is 7m and the width of subgrade is 10m. Each side of pavement is the 0.75m-hard shoulder and the 0.75m-earth shoulder.Alpha目录第一章总说明61.1我国公路现状及发展趋势61.2该公路建设之必要性61.3路线途经之地自然条件。71.3.1所在地区的气候特点71.3.2沿线降水量及地下水埋深71.3.3沿线地形与地貌71.3.4沿线地质与土质71.3.5沿线植被、作物等概况81.4道路技术等级及技术指标的确定81.4.1 道路的分级和技术标准81.4.2设计原始资料81.4.3确定公路等级9第二章路线平面设计122.1道路选线的基本原则：122.2选线122.2.1定导向线122.2.2 试定路线导线122.2.3初定平曲线13计算示例142.2.4定线：16第三章路线纵断面设计173.1综述173.2路线纵断面设计方案确定173.2.1最大纵坡173.2.2坡长183.2.3最小纵坡及平均坡度183.2.4合成坡度183.3纵断面设计步骤193.3.1确定变坡点193.3.2竖曲线参数的确定19计算示例20第四章 路线横断面设计计算224.1横断面设计要求和原则224.1.1横断面设计的要求224.1.2横断面设计原则224.2 横断面设计各项技术指标234.2.1路基宽度234.2.2路拱坡度234.2.3路基边坡坡度234.2.4边沟设计234.2.5路基填料最小强度值和最大粒径234.2.6 路基压实标准244.3横断面设计步骤244.4加宽超高设计244.4.1加宽设计244.4.2超高254.4.3超高值的计算264.5土石方计算及调配284.5.1土石方计算284.5.2土石方调配要求294.5.3表格调配法调配29第五章 路面结构设计计算315.1 路面结构组成315.1.1面层315.1.2基层315.1.3垫层315.2路面设计计算315.2.1 设计资料315.2.2设计计算说明325.3路面结构组合与材料选取335.4各层材料的抗压模量与劈裂强度345.5.土基回弹模量的确定345.6.1设计弯沉值345.6.2. 各层材料的容许层底拉应力355.7路面设计资料总结355.8 路面厚度计算36第六章 路基设计376.1 路基横断面布置376.2 路基边坡376.3 路基压实标准376.4 路基填料376.5 路床处理386.6 路基防护38第七章 涵洞设计397.1 小桥涵位置确定397.2 洞口类型的选择397.3 涵洞计算397.3.1涵洞尺寸的拟定397.3.2正交涵洞长度的计算39第八章 路基路面排水设计418.1 排水的目的与意义418.2路基路面排水设计的一般原则418.3路基排水设计428.3.1地面排水设备428.3.2地下排水设备438.4 路面排水设计438.4.1路面的水损害438.4.2 路面排水系统的组成438.5排水系统的综合设计44心得45参考文献46第一章 总说明1.1我国公路现状及发展趋势公路是我国国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施，道路交通运输在整个交通运输系统中也处于基础地位。自20世纪80年代以来，我国公路交通运输事业发生了翻天覆地的变化，截至2012年末，全国公路总里程已突破410万公里，而高速公路也已以突破10万公里。可以自信的说，我国改革开放30年以来，特别是近二十年我国高速公路的发展，直接改变了国内的交通状况，迅速形成了国家优质资产之一，取得了举世瞩目的成就。按照我国2005年公布的高速公路网发展规划，预计到2020年，基本建成国家高速公路网。新路网有7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称7918网。7918网将把我国人口过万的城市全部链接起来，覆盖10亿人口。1.2该公路建设之必要性 南宁市地处我国广西壮族自治区南部，坐落在四周环山的小盆地中心，地形南北高、中间低，东部略高于西部。这是一座具有浓郁亚热带风光的城市。处处浓荫覆盖，鲜花盛开，呈现了半城绿树、半城楼的瑰丽景色。南宁地区名胜迭出、清秀河山、美洞奇石、幽谷飞瀑，令人目不暇接。加之南宁具有二千年的悠久历史，独特的民族文化、风土人情，都给这个地区笼上了美丽的光环，吸引了国内外大量的旅游观光者。南宁景色秀美，公路沿线名胜密布，也是壮族人民分布最为稠密的地方，粗犷而不失细腻的舞蹈，情意绵绵的情歌，风格独特的竹楼吸引着旅游者前去探秘。因此，该公路的修建，将为人们的观光旅游带来方便，在促进旅游的同时，也将给当地带来新的经济机遇，带动沿线壮族地区加工工业的发展及丰富的矿产资源的开发，加强南宁市与其他少数民族自治县间的关系，大力促进北郊县旅游资源开发和壮族经济的发展，对当地少数民族的发展具有重要意义。另外，广西南宁地区的林业发达，矿产资源丰富。但是在一些重丘陵地区、偏远山区，由于交通不便的原因，居民出行依旧很困难，经济增长也比较缓慢，影响人民生活水平的提高。修建该路必然能缓解交通制约因素，加快经济发展改善投资环境。便于交通运输、对吸引外资、对外开放、促进该地区经济的腾飞，使该处人民早日过上小康生活。除此之外改善公路网络结构是党中央国务院已及早提出“村村通公路的宏伟目标”。 广西南宁地区交通基础设施落后，交通不便，人民生活水准不高。为响应国家政策，促进农村经济的发展，建设和谐社会，便民、利民、惠民，解决农民最迫切的问题。 “要想富，先修路”，修建此路能够使局部地区达到真正的村村通公路，这对于改善农村路网结构有着积极的意义。1.3路线途经之地自然条件。1.3.1所在地区的气候特点南宁地区的气候特点是气温高，热量资源丰富；夏长秋短，夏湿冬干，雨量充沛。夏秋多台风，但破坏性很小，最高月平均气温30-32.5，一月份平均气温大于6，该地区具有亚热带季风气候特征，按中国气候分区属东南湿热区，无冰冻现象。1.3.2沿线降水量及地下水埋深路线所经地区面向热带海洋，降水量丰富。雨日、雨量、雷雨次数较多，属中国暴雨分区第9区，年降水量在1600-2000mm之间，其降雨特点为平原少于山地，迎风坡多于被风坡。雨型为夏雨和台风暴雨，最大月雨期长2.5-11.5天。暴雨强度大，径流速度较快，一般汇水在10KM 2 以下，汇流时间一般约为30分钟左右。潮湿系数为0.75-2.0之间。地下水埋深一般丘陵地区约为2.3米左右。平原及沟谷处约为1.3米左右。平微区低洼地方地表的长期积水。1.3.3沿线地形与地貌路线所经地区地形为湿润丘陵重丘、低山及平原。属云贵高原与东南沿海三角洲平原的过度丘陵地区。丘陵、低山坡面陡峻。陡达40%以上。沟谷两侧坡面曲折，局部地段呈鸡爪地形。该地区河流及沟谷水量丰富，地面径流资源丰富。但水土流失不太严重。该地区南靠邕江、河汉大多属珠江水系流域。平原微丘地区地形开阔平坦，村镇、田地、水利建设设施等较多。1.3.4沿线地质与土质根据中国区域工程图，本地区位于南岭中等山地工程地质区的西南部，第四纪多残积层上质为砖红色粘性土，属高液限的粘土，多为碳酸岩风化的残积土。该地区岩石出露。岩石主要为粗岩，以花岗岩为主，石灰岩次之。根据实地调查，路线所经平原微丘地区均按土考虑，其中松土占30%，普通土占70%；路线所经山岭重丘区：凡岩石悬崖地区，表层上厚1米，为普通土，以下岩石中，软石占40%，次坚石占60%；凡有上质徒坎地区，均为上质，其中松土占30%，普通土占30%，硬土占40%;凡无徒坎。悬崖的地区，上层覆盖度约1.5米左右，松土占10%，普通土占60%，硬土占30%，以下岩石中，软石占30%，坚石占40%，次坚石占30%，土质密实。岩石风化程度中等。1.3.5沿线植被、作物等概况 根据中国自然地理区划，路线所经地区地处热带北部季雨林型常绿阔叶砖红壤性上小区。自然地理特征为热带湿润常绿林。林种主要有杉木、毛竹等用材林；油茶、油桐、剑麻等多种经济林。天然植被具有多层性。灌木丛等生长茂密，密林的郁密度在80%以上，主要生长于山区和半山区的丘陵地带平原微丘宽阔河谷地带多田地。粮食生产以水稻为主。双季稻占2/3以上。旱地作物主要是甘薯、玉米和豆类。主要在丘陵地区。 本地区盛产热带、亚热带水果。一年四季不断。饲养业和内塘渔业也较多。路线所经地区，由于降水量较大，山坡坡面较徒，地表水对路基有一定的冲刷影响。平原地则公路用地与农业有一定的矛盾。1.4道路技术等级及技术指标的确定1.4.1 道路的分级和技术标准我国交通部2003布的公路工程技术标准（JTG B01-2003），将公路根据适应的交通量及其使用功能、性质分为五个等级，即高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。1.4.2设计原始资料由公路毕业设计任务书。原始设计资料如下：（1）地形图：路线所经地区广西南宁地形图一份，比例1：2000，等高距1米。路线设计必经的控制点A位于10号图左侧一个山谷地带，坐标为(5174.000，34352.200)。控制点B位于12号图右侧河流北侧30米处，坐标为（6369.200，38198.000）。（2）交通量资料：据调查近期交通组成及数量：小型客车：1100辆/日载重汽车：800辆/日兽力车：85辆/日人力车：50辆/日自行车：90辆/日摩托车：88辆/日（其中载重汽车所占比例：解放CA-10B占40%；东风EQ-140占30%；黄河JN-150占30%）。（3）预测交通量年平均增长率：各种机动车r=10%；各种非机动车6%。（4）预测道路年限：道路使用年限按15年；路面设计年限12年。（5）道路使用性质与任务： 本路段主要是沟通与附近县之间的一条干线公路，担负为沿线工、农业生产及政治、经济、文化物资交流服务。（6）筑路材料供应情况沿河可采集到砂土，地表土为亚砂土和亚粘土，并有丰富的砂、石等，均可用作筑路材料，平均运距为0.5Km，市内可供应炉渣，粉煤灰等工业废渣，平均运距5Km，距路线20Km处有石灰可供应。块、片石及路面、桥涵用不同规格碎石，距路线10Km处，在石料开采场，可购买，用汽车去运输。1.4.3确定公路等级该公路地处广西南宁地区，属云贵高原与东南沿海三角洲平原的过度丘陵地区。公路使用性质任务是为沿线工农业及旅游业服务。（1）交通量计算道路等级的确定应从公路网规划的全局出发，综合考虑公路的使用任务、性质，根据已知的交通资料、远景设计年限平均日交通量及交通组成，依据地形和其他自然条件共同决定。具体计算步骤如下：年平均增长率：r=10%，各种汽车以小客车为标准进行交通量折算，各汽车代表车型与车辆折算系数如表1.2表1.2 各级公路车辆这算系数代表车型折算系数说 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 根据以上规定，起始年平均日交通量N0为：N0=1100+80040%2+80030%2+80030%3=2490(辆/日)各种汽车折合成小客车的远景设计年限平均日交通量Nd为：Nd=N0(1+r)n-1=2490（1+0.1）15-1=11165（辆/日）（2）确定道路等级：按公路工程技术标准规定，二级公路所适应的年平均昼夜交通量为5000-15000辆，故该设计公路的等级定为平原微丘区一般二级公路。（3）主要技术指标：根据公路工程技术标准，平原微丘区二级公路各项指标为：表1.3 二级公路各项指标公路等级二级设计速度/(km/h)60车道数/条2路基宽度(一般值)/m10行车道宽度/m3.5硬路肩宽度/m0.75土路肩宽度/m0.75圆曲线最小半径/m一般值200最小值125缓和曲线最小长度/m50平曲线最小长度/m一般值300最小值100圆曲线最大超高值/%8圆曲线最小长度/m50最大纵坡/%6最小坡长/m150纵坡长度限制纵坡坡度/%3456长度限制/m12001000800600允许的最大合成坡度/%9.5竖曲线长度/m最小值50一般值120竖曲线最小半径/m极限值1400（凸）1000（凹）一般值2000（凸）1500（凹）停车视距/m75超车视距/m一般值350低限值250这些数据是这次设计的所要参考的标准，在取值的时候应尽量避免用到极限值。在各方面都满足的条件下，尽量采用大指标。第二章 路线平面设计2.1道路选线的基本原则：（1）应全面了解、掌握路线所经区域城镇布局和经济发展规划，路线方案应以带动区域经济发展为目标。（2）应与其他铁路、水运、管道等各种运输方式协调和互补。（3）针对路线所经区域的自然生态环境、地形、地质等条件，按拟定的控制点由面到带，由带到线、由浅入深、由整体到局部地进行比较、优化和论证。（4） 根据公路使用功能和任务，全面权衡，分清主次。（5）对沿线工程地质和水文地质进行调查和勘察，对不良工程地段应视其影响程度，论证、比选绕避或穿越方案。2.2选线本次毕业设计由学校提供广西南宁地区1：2000大比例尺地形图一份，并由指导老师在地形图上指定起终点A和B及其他设计原始资料，由学生完成路线技术等级的选择并按照相应的技术等级在地形图上完成选线作业！即本次选线工作为纸上定线，步骤如下：2.2.1定导向线我的地形图为10号、11号及12号图，整体地形为微丘区，丘陵连绵，岗坳交错，地面此起彼伏，山丘曲折迂回，岭低脊宽，山坡较缓，相对高差不大，丘陵间不时会有高差较大的独立山峰耸起，并大部分有悬崖，结合广西南宁所处地区，应是喀斯特地貌，质地为石质，在选线时要避绕。地形图中丘陵区农业发达，种植面积广，除耸起的溶岩外均为农田，低洼地多为稻田，坡地多为旱地或经济林；小型水利设施比较多，居民点，建筑群，风景，文物点及其他设施在平坦地区时有出现，在布线是应进行考虑。根据上述原则，通过分析比较，确定可穿越、应趋就和该避绕的点和活动范围，建立一些中间导向点。2.2.2 试定路线导线起点A位于10号图左侧一条旧路旁，经测坐标为（），沿旧路的有利条件布线，布设JD1（）和JD2（），向右穿过一条山谷，沿山谷布设JD3（）和JD4（，）；11号图有一个村庄及一条贯穿全图的河流，成为主要控制因素。为避免穿越村庄和池塘及尽量减少穿越河流次数，分别布设JD5（），JD6（）、JD7（）和JD8（）；12号图有若干座溶岩巨石，选线时要避绕。并沿河流走向布设JD9（）、JD10（）、JD11（，）；直至终点B。各交点坐标汇总见表2.1.交点序号XY交点序号XY起点AJD7JD1JD8JD2JD9JD3JD10JD4JD11JD5终点BJD6表2.1各交点坐标汇总表2.2.3初定平曲线（1）计算直线段方位角根据表2.1所列各已知交点坐标计算方位角：， 式中：-象限角，即路线方向与x轴的夹角； -方位角（2）计算路线转角路线转角与方位角的关系式如下：式中：转角（当为正时，为右转角；当为负时为左转角）（3）已知两交点坐标求两点间距离，（4）曲线铺设及桩号计算对称基本型曲线元素计算公式：计算示例这里列举一部分路线的曲线要素计算，更多数据见直曲转角表和逐桩坐标表。A点坐标（），JD1坐标（），JD2坐标（）。JD3坐标（）计算方位角： JD1=(右）=（左）计算平曲线要素：D（A-JD1）=197.416 D（JD1-JD2）=315.550令R=420m，L=80m 2.2.4定线： 经过几次修正导向线后，最终确定出满足标准、平纵线形都比较合理的路线导线，最终定出交点位置。 桩号计算公式 ZH（桩号）=JD（桩号） -T HY（桩号）=ZH（桩号）+Lh YH（桩号）=HY（桩号）+Ly HZ（桩号）=YH（桩号）+Lh QZ（桩号）=HZ（桩号）-L/2 JD（桩号）=QZ（桩号）+D/2 桩号计算（以JD1为例，其余见直曲转角表） ZH（桩号）=JD1（桩号）-T=（K0+197.416）-166.279=K0+31.136 HY（桩号）=ZH（桩号）+Ls=（K0+31.136）+80=K0+111.137 YH（桩号）=HY（桩号）+Ly=（K0+111.137）+165.009=K0+276.146 HZ（桩号）=YH（桩号）+Ls=（K0+276.146）+80=K0+356.146 QZ（桩号）=HZ（桩号）-L2=（K0+356.146）-162.504=K0+193.641 JD1（桩号）=QZ（桩号）+D2=193.641+7.55/2=K0+197.416路线走向见图2.1. 图2.1路线平面设计图第三章 路线纵断面设计3.1综述纵断面设计的主要内容是根据道路等级沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高和各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长度适当、平面与纵面组合设计协调、以及填挖经济、平衡。这些要求虽在选定线阶段有所考虑，但要在纵面设计中具体加以实现。应满足以下原则：3.1.1合理控制技术指标一般情况下采用较高标准，竖曲线设计尽量采用较大半径和较长长度，条件受限时，宜采用大于或接近最小半径的一般值。设计速度大于60km/h以上的公路，有条件时宜采用大于或等于视觉要求的竖曲线半径进行设计，有利于获得良好的视觉线形。3.1.2适应地形特点设计坡度应保证路基最小填土高度和最小纵坡要求。丘陵区纵坡设计往往填挖相间，以挖补填，填挖尽可能平衡。3.1.3满足高程控制要求 （1）满足洪水位和地下水位对路基填土高度的要求。 （2）满足特殊和不良地质地区对设计高程的要求，如软土地区、多年冻土地区、盐渍土地区、风沙地区及雪害地区。 （3）满足桥梁、隧道对纵断面设计的要求。 （4）良好的纵断面线形，即线形应平顺，变化适度，视觉连续，与地形相适应，与周围环境相协调。3.2路线纵断面设计方案确定3.2.1最大纵坡最大纵坡是根据道路等级、自然条件、行车要求等因素所限定的路线纵坡最大值，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。根据公路工程技术标准（JTG B01_2003）规定，二级公路（平原微丘区）的最大纵坡，应不大于6%，在长路堑路段，以及其他横向排水不畅的路段，均应采用不小于0.3%的纵坡。纵坡的长度不小于150米。当坡度为3%时，最大坡长为1200米；当坡度为4%时，最大坡长为1000米。当坡度为5%时，最大坡长为800米；当坡度为6%时，最大坡长为600米；当连续上时，应在不大于上述长度处设置缓和坡段，缓和坡段的纵坡应不大于3%，且其长度应符合纵坡长度的规定。制定最大纵坡时不仅从设计车型的爬坡能力考虑，还要考虑汽车在纵坡上能否快速，安全及行车的经济性。设计时，应尽可能选用小于规定最大纵坡的坡值。3.2.2坡长 坡长是纵断面相邻变坡点的桩号之差，即水平距离。对一定纵坡长度的限制成为坡长限制，包括最大坡长和最小坡长限制。根据标准及城规规定的设计时速60km/h 的二级公路最小坡长为150m.3.2.3最小纵坡及平均坡度最小纵坡是为纵向排水的需要，对横向排水不畅的路段所规定的纵坡最小值。为使道路的行车安全、快速和畅通，纵坡小一些为好；但在长路堑、低填方和其他横向排水不畅的路段，为保证行车安全和排水要求，防止积水深入路基而影响其稳定性，应设置不小于0.3%的纵坡。 平均坡度是指一定长度路段两端点的高差与该路段长度的比值，它是衡量纵断面质量的一个重要指标。限定平均纵坡是为合理运用最大纵坡、坡长限制及缓和坡段的规定，保证车辆安全顺适行驶。标准规定：二级、三级、四级、公路越岭路线连续上坡或下坡路段相对高差为200500m时，平均纵坡不应大于5.5%；越岭路线相对高差大于500m时，平均纵坡不应大于5.0%，且任意连续3km路段的平均纵坡不应大于5.5%。对于广西南宁地区，本次设计的地面高差不大，故最小纵坡及平均纵坡都满足要求。3.2.4合成坡度在有平曲线且圆曲线半径小于不设超高最小半径的坡道上，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9.5%。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。3.3纵断面设计步骤3.3.1确定变坡点变坡点的确定主要依据公路工程技术标准（JTG B01-2003）的规定，满足最大纵坡、最大及最小坡长的限制、填挖工程量、经济点、施工要求以及路基稳定等要求。最终确定边坡点高程、桩号、坡长、坡度以及竖曲线半径、长度等。传统做法如下：（1）准备工作：从地形图上依据平面线形读取高程数据，然后在厘米图纸上点绘地面线。（2）标注控制点：控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。本设计路段的标高控制点主要为：涵洞的路基控制标高、净空要求等。（3）试坡：在已标出控制点的纵断面图上，根据技术指标选线示意图，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，变坡点应选在整10米桩上。（4）调整：将所定坡度对照技术标准检查设计的最大最小纵坡坡长等是否满足平纵配合。（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。3.3.2竖曲线参数的确定如图3.1所示，i1和i2分别为两相邻两纵坡坡度，= i2- i1，为“+”时，表示凹形竖曲线；为“-”时，表示凸形竖曲线。图3.1 竖曲线要素示意图竖曲线长度L或竖曲线半径R：L=R 或 R=L 竖曲线切线长T： 竖曲线任意一点竖距h： 竖曲线外距E：E=T22R 或E=R28=L8=T4 计算示例以变坡点1为例计算如下：变坡点桩号为K0+500，高程为148.2m，i1=0.74%，i2=-0.485%,(1)计算竖曲线要素坡转角= i2-i1=-0.485%-0.74%=-1.225%，为凸形。取切线长 T=60m。曲线长 L=2T=260=120竖曲线半径 R=L=2T=6020.01225=9793.6外距 E=R28=L8=0.184（2）计算各点的设计高程竖曲线起点桩号： K0+500-60=K0+440竖曲线起点高程：148.2-600.74%=147.75桩号 K0+450横距 x1=K0+450-440=10m竖距 h1=x122R=0.0051m切线高程=147.76+100.0074=147.824设计高程=147.839-0.0051=147.82桩号 K0+460横距 x1=K0+460-440=20m竖距 h1=x122R=0.02m切线高程=147.765+200.0074=147.913设计高程=147.913-0.02=147.88桩号 K0+470横距 x1=K0+470-440=30m竖距 h1=x122R=0.046m切线高程=147.765+300.0074=147.987设计高程=147.987-0.046=147.93桩号 K0+480横距 x1=K0+480-440=40m竖距 h1=x122R=0.082m切线高程=147.765+400.0074=148.061设计高程=148.061-0.084=147.97桩号 K0+490横距 x1=K0+490-440=50m竖距 h1=x122R=0.128m切线高程=147.765+500.0074=148.135设计高程=148.135-0.128=148.00桩号 K0+500横距 x1=K0+500-440=60m竖距 h1=x122R=0.183.8m切线高程=148.2设计高程=148.2-0.1838=148.0162本段路线共设置7个变坡点,其他变坡点要素按上述方法计算。详见路基设计表及纵断面设计图。 第四章 路线横断面设计计算4.1横断面设计要求和原则公路是一带状结构物，垂直于路中心线方向上剖面叫横断面，这个剖面的图形叫横断面图，它反映了路基的形状和尺寸。4.1.1横断面设计的要求（1）横断面设计应符合公路建设的基本原则和现行公路路线设计规范（JTG D202006）规定的具体要求。设计前要充分了解工程地质和水文等自然条件，并确定公路等级、行车要求、自然条件结合施工方法，做出正确合理的设计。（2）设计时要兼顾当地基本建设的需要，尽可能与之间配合，不能任意减、并农田排灌沟渠，当灌溉沟渠必须沿路基通过时，如流量较小，纵坡适宜，可考虑与路基边沟合并，但边沟断面应适当加大。（3）路基穿过耕地时，为了节约用地，如当地石料方便，可修建石砌边坡，或修筑直立的加筋挡土墙。（4）地面水和地下水严重影响路基的强度和稳定性，须采取拦截或迅速排至路基外的措施。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，综合考虑进行设计。4.1.2横断面设计原则（1）设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。（2）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。（3）还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。（4）沿河及受到水浸水淹的路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。（5）当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。（6）路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。4.2 横断面设计各项技术指标4.2.1路基宽度设计年限15年，公路等级为二级，车速为60km/h,双车道的路基宽度一般值为10m,取设计车道宽度为3.5，得总车道宽度为3.527m，4.2.2路拱坡度沥青混凝土拱坡度均为12%，故取路拱坡度为2%；土路肩横向坡度以般应较路面横向坡度大1%2%，故取土路肩横向坡度为3%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。4.2.3路基边坡坡度由公路路基设计规范（JTGD30-2004）得知，当HX0圆曲线上外缘bjij+(bj+B)ih1 计算结果均为与设计高之高差2 临界断面距缓和段起点:X0igihLc3X距离处的加宽值:bx=xLcb中线bjij+B2ih内缘bjij-(bj+b)ih过渡段上外缘bjij-ig+ig+bj+BihxLc中线hcxbjij+B2igbjij+B2xLcih内缘bjij-(bj+bx)igbjij-(bj+bx)xLcih表中：路基坡度由变为所需要的距离，一般可取1.0m；与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离； 超高缓和段中任一点至起点的距离；路肩外缘最大抬高值；路中线最大抬高值；路基内缘最大降低值；X距离处路基外缘抬高值；X距离处路中线抬高值；X距离处路基内缘降低值；圆曲线加宽值；bxx距离处路基加宽值；以上长度单位均为m。计算示例下面以计算JD1曲线段上的超高为例（1）横向力系数计算当设计速度为60km/h时，=2395.1049R2-7.8030R+0.03914=0.03414（2）超高值计算计算时，速度v应采用实际行驶速度，约为设计速度的70%-90%，高速路取低值，低速路取高值ih=V2127R-=542127420-0.0341=0.0206对不同行驶速度、不同半径对应不同的超高值，将计算出的值代入ih=v2127R-中计算，当计算出的超高值小于路拱横坡ig时，取ih=ig；当计算出的超高大于最大超高时取=。ig（=2%）ih（=2.06%）ihmax（=8%）取=2.06%（3）计算JD1圆曲线段上的超高外缘hc=bjij+(bj+B)ih中线hc=bjij+B2ih内缘hc=bjij-ig+ig+bj+BihxLc（4）计算JD1过渡段上的超高外缘hcx=bjij-ig+ig+bj+BihxLc中线hcs=bjij+B2ig或bjij+B2xLcih内缘=bjij-(bj+bx)ig或bjij-(bj+bx)xLcih计算结果为与设计高程之差，其中设计高程为路基边缘。其他超高均以此计算，其他计算结果见路基设计表。4.5土石方计算及调配4.5.1土石方计算若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两断面之间为一棱柱体其体积的计算公式为：V=（A1+A2） L2式中：V体积，即土石方数量（m3）； A1、A2分别为相邻两断面的面积（m2）； L相邻断面之间的距离（m）。 此法计算简易，较为常用，一般称之为“平均断面法”。 土石方数量计算应注意的问题：（1）填挖方数量分别计算，（填挖方面积分别计算）；（2）土石方应分别计算，（土石面积分别计算）；（3）换土、挖淤泥或挖台阶等部分应计算挖方工程量，同时还应计算填方工程量；（4）路基填、挖方数量中应考虑路面所占的体积，（填方扣除、挖