设计说明大字体.doc

计 算 说 明 书26一、本公路的建设意义交通运输是国民经济的基础产业之一，它把国民经济各领域和各个地区联系起来，在社会物质财富的生产和分配过程中，在广大人民生活中起着极为重要的作用。公路建设是推进社会主义新农村建设的重要内容，是增加农民收入的有效途径，是扩大国内需求、拉动经济增长的重要措施，也是构建便捷、通畅、高效、安全的交通运输体系的重要组成部分。现代综合运输体系是由多种运输方式共同组成的有机整体，各种运输方式间存在很强的互补性和相互依赖性，而公路运输的技术经济特性能更好地适应未来运输的需求。从技术经济角度来看，公路交通具有覆盖面广、机动灵活、时效性强、提供个性化服务、可实现门到门的直达运输、可将各种运输方式进行有效衔接、适合于各种批量的运输等显著特点。这些特点，能够使公路交通更好地适应市场条件下的客货运输需求，适合于中短距离的各种运输和中长以上距离的高价值货物运输，适合于出行的个性化需求。另外，高等级公路通行能力大、速度快、行车安全舒适，在综合运输体系中承担着基础性和大动脉的双重作用。公路运输机动灵活，可以深入到城市、工厂、矿山、村庄，可实现门道门的运输，它能迅速集中和分散货物，避免中转重复装卸，批量不受限制，时间不受约束，是我国综合交通运输体系中最活跃的一种运输方式。在过去的传统运输中，公路运输大量承担枢纽和城市间短途运输的任务。改革开放以来，随着社会主义商品经济的发展和乡镇工业的兴起，大城市与卫星城镇、城乡之间经济合作进一步加强，以及沿海地带外向型经济的发展，加之城乡人生活水平的提高，中短途、小批量、门到门的货运需求日趋旺盛，旅客运输量逐年大幅度增长，人们对旅行的方便、舒适、及时性，对货物运输的准时、快速、安全、保质有了新的愿望，迫切要求在客货运输中能尽可能减少换乘、换装，节省运输时间，加速物质流转，减少费用开支，减少货物换装损耗等，这些正是公路运输持具的优势。“要想富，先修路”，“公路通，百业兴”，这反映了公路服务于千家万户和人们对发展公路运输的深切感受。公路是为社会经济发展和人民生活服务的公共基础设施，它的基本属性是社会公益性。正因为如此，世界各国对公路建设都要提供优惠政策甚至由财政直接投资兴建。公路特别是高等级公路，当然也有一个效益问题。但应当从直接效益与间接效益、近期效益与长远效益、显性效益与隐性效益等方面进行辩证分析。从直接效益与间接效益看:直接效益包括公路投资直接提供就业机会，为使用者带来节省旅行时间的效益，给管理运营主体带来通行费收入，以及带动建材业、汽车工业等相关产业的发展，提高交通运输效益等；间接效益非常广泛，如提高交通安全水平，带动经济带、经济圈的形成，拉动地区经济发展等。就本公路从近期效益与长远效益看:近期效益有减少货物在途时间、相应提高货物的资金周转率，使得商家从中获益，以及扩大投资需求、拉动即期经济增长等；长远效益，包括扩大需求，提高了资源配置效率、通过乘数效应促进GDP的增长，进一步沟通了沿线与大中城市、交通枢纽、工业中心的联系，有利于增加就业和提高居民的收入水平等。从显性效益与隐性效益看:显性效益是容易看得见、摸得着的效益，如扩大就业、收取通行费，促进交通运输业和旅游业发展等；隐性效益则包括推进了城市化进程，优化了生产力空间布局，改变和提升了该地区的投资环境，提高了开发和开放水平，群众的思想观念和思维方式得到转变等。 该公路的建设，无疑可以改善农村运输条件和投资环境，有助于实施“引进来”和“走出去”的发展战略；可以增加农民收入，拓宽农民增收渠道，改善农民生产、生活条件；可以加快农村信息传播和对外交流，改善传统的生产模式和生活方式；可以改善农村村容村貌，加快农村城镇化进程。对于增加农民收入、刺激商业活动、加强地区之间的联系与沟通、提高生活质量、推进城镇化建设和新农村建设等方面有着非常积极的作用。毕业设计主要是对学生所学知识和技能进行综合运用和训练的过程，是培养学生素质和提高工程实践能力的重要环节。通过该环节的训练，使公路桥梁与渡河工程专业的学生了解和熟悉科学研究的基本环节和方法，掌握工程项目设计必须具备的基本条件、方法和步骤，学会编制施工图设计的方法。本设计主要是针对公路线路设计问题，要求学生在熟悉勘测、设计等各个环节的基础上，综合运用各种知识进行线路初步设计、相关计算、表格计算、等编制等工作，使其在知识运用到实践等各个方面有一定的提高。二、公路等级的确定及技术标准的论证(一)公路分级:公路等级应根据公路网的规划和远景交通量,结合公路的功能,性质从全局出发,综合确定,其中交通量是确定公路等级的主要依据。中华人民共和国行业标准把公路按其使用任务,功能和适应的交通量分为高速公路,一级公路,二级公路,三级公路,四级公路五个等级。(二)公路等级的选用:公路等级应根据公路网的规划,从全局出发,按照公路的使用任务,功能和远景交通量综合确定。一条公路可根据交通量等情况分段采用不同的车道数或不同的公路等级。各级公路远景设计年限:高级公路和一级公路为20年;二级公路为15年;三级公路为10年;四级公路一般也为10年;也可根据实际情况适当调整。技术标准是根据一定数量的车辆在道路上以一定的计算行车速度行驶时对路线和各项工程的设计要求,并把这些要求列成指标,并把标准规定下来。各级公路的具体标准是有各项技术指标体现的,它反映了我国公路的建设方针政策和技术要求,是公路设计的主要依据。该毕业设计最终根据公路的交通量及其使用任务和性质，确定为二级公路，设计行车速度为60km/h，路基宽度为10米，路面宽度为7米。设计年限十年,设计荷载为公路级，设计洪水频率1/25，主要技术指标见主要技术经济指标表。三、沿线地形、地质、气候等自然条件对公路设计影响(一)路线及工程概况本路线是山岭重丘区的一条二级公路，路线设计技术指标为：路基宽度为10米，双向车道，无中央分隔带，土路肩为20.75米，硬路肩为20.75，行车道为23.50米。设计速度为60Km/h，路线总长4775.054米,起点桩号K0+000.00，终点桩号为K4+775.054。弯道处均设置缓和曲线，在缓和曲线内均设置超高，超高值设置为4%，因为半径都大于250米，则不需要加宽。本次纵断面设计设置了两个变坡点，最大纵坡为3.82% ，最小纵坡为0.51%，最大坡长230米，最小坡长830米。本路线设计中没有设置桥梁，设置涵洞共1个，桩号为K0+240的钢筋混凝土圆管涵。（二） 沿线气候、水文特征、地形地震地理及其与公路的关系（1）甘肃省地处黄土、青藏和蒙古三大高原交汇地带。境内地形复杂，山脉纵横交错，海拔相差悬殊，高山、盆地、平川、沙漠和戈壁等兼而有之，是山地型高原地貌。从东南到西北包括了北亚热带湿润区到高寒区、干旱区的各种气候类型。 甘肃省气候干燥，气温日较差大，光照充足，太阳辐射强。年平均气温在014之间，由东南向西北降低；河西走廊年平均气温为49，祁连山区06，陇中和陇东分别为59和710，甘南17，陇南915。年均降水量300毫米左右，降水各地差异很大，在42760毫米之间，自东南向西北减少，降水各季分配不匀，主要集中在69月。甘肃省光照充足，光能资源丰富，年日照时数为17003300h，自东南向西北增多。河西走廊年日照时数为28003300h，是日照最多的地区；陇南为18002300h，是日照最少的地区；陇中、陇东和甘南为21002700h。 甘肃省气象灾害的种类繁多，灾情也比较严重。主要的气象灾害有干旱、大风沙尘暴、暴雨、冰雹、霜冻和干热风等。干旱是甘肃省最主要的气象灾害，干旱出现频率高，给工农业生产和国民经济带来很大影响；按出现时间划分，影响甘肃省的干旱有春旱、春末夏初旱、伏旱和秋旱。大风和沙尘暴灾害也较重，大风日数每年有369天，沙尘暴日数为137天，大风和沙尘暴主要危害河西和陇中、陇东北部。此外，暴雨、冰雹、霜冻和干热风也是不可忽视的气象灾害，各地每年均有发生。路基土方及构造物施工要不失时机地做好施工计划安排。（2）本合同段地处山岭重丘区，地形起伏较大，植被较发育，覆盖层较薄。覆盖层以种植土、亚沙土和亚粘土为主，含少量的碎石质土，覆盖层厚2米左右，稻田中种植土厚0.6米左右，下伏基岩为硅化板岩。（3）本地区气象资料为：本路段自然区划为3区，属亚热带季风型湿润性气候区，总的特征夏热期长，东寒期短，潮湿多雨。月平均最高气温为35度（七月），月平均最低气温为5度（一月），日最高气温为41度，日最低气温为-7度，日最大气温差为21度，平均年降雨量为2600mm，小时最大降雨量为230mm，潮湿系数2.2，日最大风速为30m/s。（4）根据国家质量技术监督局发布的1:400万的中国地震动峰值参数区划图 (GB183062001),本路线段地震动峰值加速度2.0% 1900m最大纵坡6%凸曲线一般最小半径2000m极限最小半径1400m凹曲线一般最小半径1500m 极限最 小半径1000m平面线形设计中直线和曲线的应用A、直线的应用直线是平面线形基本要素之一，具有能以最短的距离连接两控制点和线形易于选定的特点；直线段上路基排水也比较方便。但由于直线线形缺乏变化，不易与地形、地物相适应等原因，位于山岭重丘区公路，往往造成工程量增大、破坏自然环境等弊端；在高等级公路行车速度快的情况下，更易使驾驶人员感到单调、疲乏、难以准确目测车间间距，增加夜间行车车灯眩目的危险，还会导致出现超高速行驶状态。因而在设计直线线形和确定直线长度时，必须与地形、地物相结合，慎重选用。（一）适宜采用直线的情况：1、路线完全不受地形，地物限制的平原区或两山岭之间的开阔谷地，且周围景物有变化的情况下，一般可采用直线线形。2、市镇及其近郊或规划方正的农耕区以直线条为主体的地区，为协调景观，节约用地，宜采用直线地形。3、长度较大的桥梁，隧道等地段，为缩短构造物的长度，便于施工，可采用直线线形。4、平面交叉附近，为争取较长的通视条件，以采用直线线形为宜。5、直线路段能 提供较好的超车条件，故在适当的间隔内设置一定长度的直线。（二）当采用较长直线线形时应注意的问题：1、长直线纵坡不宜过大，一般情况下不大于3%为宜。2、长直线给人以僵直呆板的感觉，并难于判断同向和对向行车的速度变化，不利于安全行车，可采用与大半径凹形竖曲线组合的线形，以改变视觉。3、两侧线形过于空旷时，宜种植不同树种或设置一定风格的不同建筑物，以减少景观单调的感觉。4、长直线或下坡尽头的平曲线，初曲线半径，超高，视距等必须符合规定要求外，还必须设置标志和增加路面抗滑能力的安全措施。5、直线长度不宜过短，特别是同向曲线间不得设置短直线。B、圆曲线的应用（一）圆曲线应用1、在一般情况下，圆曲线能较好地适应地形的变化，适应范围较广而灵活，在选用圆曲线半径时，应尽量选用较的圆曲线半径。2、一般情况下宜采用极限最小平曲线半径的4-8倍或 超高为2%-4%的圆曲线半径。3、地形条件受限制时，应用大于或接近于一般最小半径圆曲线半径，只要在地形条件特殊困难而不得已时，方采用极限最小半径。4、设计时前后线形要素要相协调使之构成连续，均衡的曲线线形。5、应同纵面线形相配合，必须避免小半径与陡坡相重合。（二）圆曲线半径的影响各级公路设计，应根据沿线地形等情况，尽量选用较大半径，极限最小半径一般尽可能不用；当不得已采用极限最小半径时，应注意前后线形的协调。从目前国内已建公路的调研情况看，山岭区公路采用比极限最小半径稍大的半径的路段，尽管也做到了线形指标的逐渐过渡，但很难引起驾驶员的足够注意，行车速度一般不会有大的改变，极限最小半径的曲线不仅表现出行车不舒适，而且往往因超高与速度不匹配导致驾驶操作不当引发事故。设置大半径平曲线，必然会产生两种不利情况，一是为控制曲线长度易形成小偏角，二是为加大偏角而设置长大曲线。对应于长直线，车辆行驶在长大曲线上，尽管曲线本身较直线柔和，但驾驶员在同曲率半径曲线上行驶时方向盘几乎与直线上一样无须作大的调整，如果半径9000m，视线集中的300600m范围内视觉效果近乎直线，同样易使驾驶员疲劳或为追求新的环境加快行车速度而导致车祸。因此设计中应结合地形等条件，合理设置曲线转角与半径。C、回旋线的应用回旋线在线形设计中应作为主要线形加以运用，其中回旋线参数的确定以及曲线之间的组合形式在设计中应根据不同的情况，合理确定。在确定回旋线参数时，应在下述范围内选定：R/3=A=R式中：A-回旋线参数；R-与回旋线连接的圆曲线半径。当R接近100m时，取A等于R，当R小于100m时，则取A等于或大于R。当R较大或接近3000m时，取A等于R/3；当R大于3000m时，则取小于R/3。直线，圆曲线，回旋线的组合形式有基本型，S型，卵型，C型，凸型，复合型，在线形设计中，应根据地形情况合理选用。D、 基本型，S型，卵型，C型，凸型，复合型曲线的应用及计算1、应用（1）基本型：按直线回旋线圆曲线回旋线直线的顺序组合。基本型有两个回旋线参数符合规范规定的，两个回旋线参数可以根据地形设计成非对称曲线。回旋线直线回旋线的长度之比宜为1：1：1。（2）S形：两个反向圆曲线用回旋曲线连接组合，S型相邻两个回旋参数A1与A2宜相等，当采用不同参数时，A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。S型的两反向回旋线以经向衔接为宜，当受地形条件限制，必须插入短直线或当两圆曲线的回旋线相互重合时，短直线或重合线的长度应符合下式的规定：L=A1+A2/40式中L反向回旋线间短直线或重合线长度（m）；A1，A2回旋线参数。两圆曲线半径之比不宜过大，以R2/R1=1：（1/3）为宜。R1为大圆曲线半径（m）;R2为小圆曲线半径（m）。（3）卵形：用一个回旋线连接两个同向元曲线的组合，卵形回旋线的参数值符合下式规定的范围：R2/2AR1式中：A回旋线参数；R1小圆的圆曲线半径（m）。两圆曲线半径之比，以R2/R1=0.2至0.8为宜。两圆曲的间距以D/R2=0.003至0.03为宜。D为两圆曲线间的最小间距（m）。 （4）凸形：在两个同向回旋线间不插入圆曲线时径向衔接的形式，凸形的回旋曲线的参数及其连接点的曲率半径应分别符合容许的最小回旋曲线参数和圆曲线一般最小半径的规定。只有在路线严格受地形，地物限制处可采用凸形。（5）复合形：两个以上同向回旋曲线参数之比以小于1：1.5为宜，仅在受地形或其它特殊原因限制时（互通立体交叉除外）使用。（6）C形：同向曲线的两个回旋线在曲率为零处径向衔接（即连接处曲率为0，R等于无穷）的形式。C形只有在特殊地形条件下方可采用。如图所示：2、计算平面设计中不同组合的曲线，其计算方法是不同的，其常用的组合形式中最常用的方式为基本型，S形，卵形三种。现给出基本型的计算方法：规范规定，当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应设缓和曲线。路线设置缓和曲线的条件是2（0=28.6479Ls/R（），引入缓和曲线后圆曲线的内移值P=-。缓和曲线的切线增值 q=- 缓和曲线要素：切线长 T=（R+1）tg（/2）+q曲线长 L=（-20）/180R+2Ls外距 E=（R+P）sec（/2）-R校正值 J=2T-L主点里程桩号：ZH（桩号）=JD（桩号）-T HY（桩号）=ZH+LsQZ（桩号）=ZH+L/2YH（桩号）=HZ（桩号）-LsHZ=ZH+L校正：QZ+J/L=JDE、曲线半径和缓和曲线长度的选择1、圆曲线半径的确定路线定线后，要根据路线交点的实际情况酌情选定圆曲线半径。为了提高公路使用质量，各级公路的圆曲线应尽量采用较大的半径。在一般情况下，宜选用大于规范所规定的一般最小半径，只要当地形，地物或其它条件限制时，才可采用极限最小半径。不要轻易采用极限最小半径。圆曲线半径的选定，除要与曲线所在的地形，地物相适应，使曲线沿理想的位置通过外，还应考虑曲线前后的线形标准协调。例如：长而陡的下坡端点和两长直线间，不宜插入小半径圆曲线；陡坡的路线上，不宜采用小半径圆曲线，以免造成合成坡度过大。(1)、外距控制半径： 当受地形|地物制约以及改建公路充分利用原路，经常受外距控制确定圆曲线半径。一般是结合现场实际，首先确定理想线位下的外距E值，然后按曲线要素的几何关系，推算实用理想线位要求的相应半径值。R=E/（secx/2-1）式中： E外距（米）； x转角位（度）； R半径（米）(2)、由切线长控制半径：相邻交点间应保留一定的直线长度，以便能设置缓和曲线，桥头曲线起终点，到桥头应保留一定长度。这些都要求曲线起（终）点控制在一定范围内。这时曲线半径应根据直线长度来选定。R=T/（tgx/2）式中： R曲线半径（米）； T切线长（米）； x转角（弧度）(3)、由曲线长度控制半径：各级公路对曲线长度都有规定的限值，以利于安全行车，特别是小偏角曲线，对曲线长度的要求，就更加严格，这时应该用曲线长度来控制半径。R=L/x式中：R曲线半径（米）； L曲线线长（米）； x转角（弧度）总之，无论是用外距、切线长控制半径，还是用曲线控制半径，所选的曲线半径应与实际地形相适应。选择圆曲线半径是一项重要细致的工作，影响因素很多，有时是一个因素起作用，有时需要两个以上的因素同时考虑，并且相互制约，此时，就需要通过分析比较后，满足主要要求，选择适宜的圆曲线半径。2、缓和曲线长度的选择：平面设计中，圆曲线半径、缓和曲线长度的选择是两个重要方面，任何一方选择不当，对整个线形的影响都是很大的。缓和曲线长度必须满足不同地形，不同等级公路的最小长度，以及缓和曲线参数的要求，尔后要考虑布设的缓和曲线要适应地形，有利于行车，以及与平面长度关系的要求。选择合理的缓和曲线长度，要经过多方面的考虑，是一项很重要的工作。F、平面设计成果有缓和曲线的道路平曲线几何要素计算公式： p=-; q=-0=28.6479Ls/R;T=（R+1）tg（/2）+q;L=（-20）/180R+2Ls;E=（R+p）sec（/2）-R; J=2T-L;G、平曲线要素计算取JD1作为算例，具体计算如下：图 1-2 圆曲线几何要素JD1处:取圆曲线半径R=130m，缓和曲线长度确定如下：，取因此曲线的几何要素为：偏角492400，半径R255m，切线长曲线长外矢距校正数其中 ，主点桩号计算如下：JD1桩号为K0+310， 直缓点桩号：ZH=JD1-170.54=K0+392.66缓圆点桩号：HY=ZH+105=K0+497.66曲中点桩号：QZ=ZH+324.859/2=K0+555.089圆缓点桩号：YH=HZ-105=K0+612.519缓直点桩号：HZ=ZH+324.859=K0+717.519以此方法计算 、等，具体结果见设计图纸直线、曲线及转角表。对于半径小于350的可以直接采用缓和曲线的道路平曲线几何要素计算公式进行计算。坐标计算如图所示：1、路线转角、交点间距、曲线要素及主点桩计算坐标增量：Xi-1,i=Xji-Xji-1; Yi-1,i=Yji-Yji-1交点间距：Si-1,i=(Xi-1,i)2+(yi-1,i)2象限角：i-1,i=arctan Xi-1,I / yi-1,i方位角Ai-1:Xi-10，Yi-1,0时，i-1,i位于第象限，Ai-1,i=i-1,iXi-10，Yi-1,0时，i-1,i位于第象限，Ai-1,i=180-i-1,iXi-10，Yi-1,0时，i-1,i位于第象限，Ai-1,i=180+i-1,iXi-10，Yi-1,0时，i-1,i位于第象限，Ai-1,i=360-i-1,i一般情况下，i为“+”，曲线为右偏；i为“-”，曲线为左偏。但当i180曲线为左偏，其偏角值等于（i-360）；i180曲线为右偏，其偏角值等于（i360）；2、直线上中桩坐标的计算ZH（或）ZY点的坐标： XZHi=XJi+Ticos(Ai-I,i+180) YZHi=XJi+Tisin(Ai-I,i+180) HZ（或）YZ点的坐标XHZi=XJi+Ticos(Ai-I,i+1) XHZi=XJi+Tisin(Ai-I,i+1)3、缓和曲线上的中桩坐标：x=l-(l5)（40R2Ls2） y=(l3/6RLs)-(l7/336R3Ls3)式中：l缓和曲线上任意点到ZH或HZ的曲线长。4、圆曲线上任意点的支距坐标计算x=Rsin+q y=R(1-cos)+p式中：=l/R180/+0； L圆曲线上任意点到HY或YH的曲线长。5、平面直角坐标的换算X=X0+xcosA-ysinA Y=Y0+xsinA+ycosA式中：X、Y任意点在平面直角坐标系中的坐标； X0、Y0局部坐标系的原点在平面直角坐标系中的坐标； x、y任意点在局部坐标系中的支距坐标； A局部坐标系中x轴正向的方位角6、平曲线上任意点的中桩坐标计算ZH点至YH点之间的中桩坐标计算Xi=XZHi+xicosAi-I,i- yisinAi-I,I Yi=YZHi+xisinAi-I,i+ yicosAi-I,i当平曲线为左偏时，应用上式计算，yi要反符号，以yi=-yi代入。YH点至HZ点之间的中桩坐标计算Xi=XHzi-xicosAi-I,i+yisinAi-I,I Yi=YHzi-xisinAi-I,i- yicosAi-I,i当曲线为右偏时，应用上式计算，yi要反符号，以yi=-yi代入。7、平曲线加宽a、当平面圆曲线半径小于或等于250m时，应设加宽，在圆曲线部分加宽称之为全加宽（如下表）加宽类别平曲线半径（m）加宽值汽车轴距加前悬(m)2502002001501501001007070505030302525202015150.40.60.81.01.21.41.82.22.5280.60.70.91.21.52.0-35.2+8.80.81.01.52.02.5-b、本设计采用加宽过渡的方法（二类加宽）公式：WX=KW式中：K长度（L）/缓和曲线长度（LS） W圆曲线部分的全加宽7、平曲线超高a、当圆曲线半径小于规定的不设超高的最小半径时，应在圆曲线上设置超高b、本设计中采用的超高方式为绕中线旋转的超高方式，其方法是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，整个断面绕中线旋转，直至超高横坡度。c、超高过渡段长度的计算LC=Bi/P式中：LC最小超高过渡段长度，m B旋转轴之行车道外侧边缘的宽度m i超高坡度与路拱坡度的代数差，P超高渐变率（采用，设计行车速度为40/h；1/150）逐桩坐标计算图1-3 中桩坐标计算示意图直线.曲线及转角表(详见设计).逐桩坐标表(详见设计).路线平面设计图(详见设计)弯道超高方式图(详见设计) 平曲线上路面加宽设计表(详见设计)纵 断 面 设 计一、纵断面概述沿道路中线竖向剖切然后展开的剖面称为道路的纵断面图，它反映了道路中线原地面的起伏情况以及路线设计的纵坡情况。路线纵断面设计即是根据自然地理条件、气候情况、汽车的动力特性以及道路等级等情况，拟定的道路竖向起伏变化的空间线形。纵断面图上主要反映两条线：一是地面线，是根据道路中线上各桩的高程而点绘成的一条不规则的折线，反映了原地面的起伏变化情况。一是纵断面设计线，它是经过技术上、经济上以及美学上等多方面进行比较及研究后确定出来的一条具有规则形状的几何线形，它反映了道路路线的起伏变化情况。纵断面设计线是由直坡段及曲线段组成的，直坡段有上坡、下坡之分，上坡为正坡，下坡为负坡，用坡度（%）及坡长（m）表示，坡长为直坡段的水平投影长。直坡段坡度的大小直接影响车辆的行驶速度、行驶安全及运输效率，他们一些极限值的确定及限制，是受汽车类型及行驶动力制约的。在两直坡的变坡点处为平顺行车及必要的视距，以一曲线进行过渡，称为竖曲线。竖曲线分凹、凸，以半径大小及水平投影长度表示。1、纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。2、该路地处山岭重丘去丘区，土地资源宝贵，本项纵断面设计采用小纵坡，微起伏与该区域农田相结合，尽量降低路堤高度。3、纵坡设计（1）纵坡设计的一般要求 纵坡设计必须满足标准的有关规定，一般不轻易使用极限值纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合（2）纵坡设计的方法和步骤：准备工作；标注纵断面控制点；试坡；根据横断面图核对纵坡线；确定纵坡线；计算设计标高。二、地面资料的收集及纵断面图的绘制1、资料的收集纵断面设计资料是在外业勘测过程中搜集的，收集的地面设计资料是否齐全与中线里程桩的设置密不可分，精度是否符合要求，水准测量起决定作用。在纵断面图上有两条主线，一条是地面线，一条是设计线。地面先由地面各桩点地面高程连接而成的折线，因此收集的资料是否齐全，准确，决定桩号设置的合理和水准测量的精度。A.里程桩的设置（1）中线上必须钉设的桩：路线起点桩，终点桩，交点桩，转点桩，公里桩，百米桩，应满足各级公路设计要求的整桩（50m加桩或20m加桩），平曲线控制桩（如直缓或直圆，缓圆，曲中，圆缓，缓直或圆直，公切点等），桥涵或直线控制桩，断链桩等。（2）需要加桩的位置：a、路线范围内纵向与横向地形有显著变化外应设地形加桩。b、路线与水渠,管道,电讯线,电力线等交叉点及拆迁建筑物点，有耕地及经济作物干扰地段的起,终点应钉设地物加桩。c、路线与原有公路,铁路,便道交叉处，应钉设路线交叉加桩。d、小桥涵中心及大中桥,隧道两端应钉设桥涵隧道加桩。e、路线地质变化或病害地段的起终点应钉设地质加桩。B.中线里程桩地面高程的测量路线水准测量分基平测量和中平测量，主要为分路设计和施工提供高程依据。基平测量在沿线设置水准点，并测出高程，供中平测量和施工依据使用。中平测量测出各桩点所有地面高程，并与水准点闭合，所测得的数据用于点绘地面线。2、纵断面图的绘制纵断面图可以由两部分组成：上半部主要用来绘制地面线和纵坡设计线的，下半部主要是用来填写有关数据的。自下而上分别有以下内容：（1）直线与平曲线；（2）桩号及里程；（3）地面标高；（4）设计标高；（5）填瓦高度值；（6）纵坡,坡长；（7）土壤地质说明。另外，在纵断面图上应将下列内容在适当位置绘制出来。（1）竖曲线的位置及其要素；（2）设计排水沟的位置及其长度,坡度,流水方向；（3）沿线桥涵及人工构造的位置,结构类型,孔径；（4）与公路,铁路交叉桩号及路名；（5）沿线跨越的河流名称,位置,水位及最高洪水位；（6）水准点位置,编号和高程；（7）断链桩位置,桩号及长短链的关系。三、路线纵断面设计纵断面上的设计标高，即路基标高规定如下：新建公路的路基设计标高：高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高；二,三,四级公路采用路基边缘标高。在设置超高,加宽地段为设超高,加宽前该处路基边缘标高。改建公路路基设计标高：一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而采用中央分隔带中线或行车道中线标高。A、纵断面线形设计的一般原则1、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。2、应避免能看见近处和远处而看不见中间凹处之线形。3、较长的连续土坡，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶坡的纵坡宜适当放缓。4、相邻纵坡之代数差小时，应尽量采用大的竖曲线半径。5、交叉处前后的纵坡应平缓。6、在积雪或冰冻地区，应避免采用陡坡。B、设计标高的控制1、平原微丘地带地面平坦，河沟纵横交错，地面水源多，地下水位较高。因此，其路线设计标高主要由保证路基稳定的最小填土高度所控制。2、在丘陵地区地面有一定高差，但不很大，路线在纵断面上克服高差不很困难。因此设计标高的选定，主要由填挖平衡，降低工程造价控制。3、在山岭区地形变化大，地面自然坡度陡，为保证汽车平顺行驶，就必然产生高填深挖现象，因此设计标高主要由纵坡和坡长所控制，也应考虑填挖平衡和路基附属工程合理设计，并进行技术,经济比较，力求降低工程造价。4、沿河及受水浸湿的路线，路基设计标高一般应高出规范所规定洪水频率计算确定设计水位以上。沿水库上游岸边的路线，路基设计标高应考虑水库水位升高后底下水位壅升，以及水库淤泥后壅水曲线抬高及浪高的影响；在寒冷地区还应考虑水塞壅水对水位增高的影响。大中桥桥头引道（在洪水泛滥范围内）的路基设计标高，一般应高于桥梁设计洪水位（并包括壅水和浪高）至少0.5m；小桥涵处路基设计标高应高于桥涵前壅水水位至少0.5m（不计浪高）。5、公路与铁路交叉时，铁路轨道标高为控制标高。6、公路的起终点,垭口,隧道,重要桥梁,排灌涵洞,地质不良地段均为标高控制点。C、纵坡设计1、最大纵坡,最小纵坡（1）各级公路的最大纵坡不应大于规范的规定。高速公路受地形条件或其它特殊情况限制时，经技术比较，最大纵坡可增加1%。位于海拔2000m以上或严寒冰冻地区，四级公路山岭,重丘去最大纵坡不应大于8%。（2）位于海拔3000m以上的高原地区，各级公路的最大纵坡值应按规范规定予以折减。最大纵坡折减后若小于4%，则仍采用4%。（3）各级公路的长路堑，以及其它横向排水不畅的路段，应采用不小于0.3%纵坡。当必须设计平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，其边沿应做纵向排水设计。2、桥头路线及桥上的纵坡（1）小桥涵洞处的纵坡应按路线规定进行设计。（2）大中桥的纵坡不宜大于4%，桥头引道纵坡不宜大于5%。（3）位于市镇附近非汽车交通较多的路段，桥头及引道纵坡均不得大于3%。（4）紧接大中桥桥头两端的引道纵坡应与桥上纵坡相同。3、合成坡与平均坡度：（1）合成坡度a、各级公路最大容许合成坡度应满足公路路线设计规范的要求。b、当陡坡与小半径曲线相重合时，在条件许可的情况下，以采用较小的合成坡度为宜，特别是在下述情况，合成坡度必须小于8%。、冬季路面有积雪,结冰的地区；、自然横坡较陡的傍山路段；、非汽车交通比率高的路段。c、各级公路最小合成坡度不宜小于0.5%，在超高过渡的变化外，合成坡度不应为0%，当合成坡度小于0.5%时，则应采取综合排水措施，保证路面排水畅通。（2）平均坡度a、越岭路段的相对高差为200-500m时，平均坡度以接近5.5%为宜。b、越岭路段的相对高差大于500m时，平均纵坡以接近5%为宜。c、任一连续300m路段范围内的平均纵坡不宜大于5.5%。5、坡长限制a、最短坡长限制;主要从汽车行驶的平顺性的要求考虑的。b、最大坡长限制;设计时应严格按规范要求给予限制。D、各种地形条件的纵坡设计1、平原.微丘地形的纵坡应均匀平缓,注意保证最小填土高度和最小纵坡要求,丘陵区应避免过分迁就地形而使纵坡起伏过大,注意纵坡应顺势不产生突变。2、山岭.重丘地形的沿河线应尽量采用平缓纵坡,纵坡不宜大于6%,坡长不宜超过限制。3、越岭线的纵坡力求均匀,应尽量不采用极限或接近极限的最大坡度,更不宜连续采用极限坡坡度的陡坡夹短距离缓坡的纵坡地形,越岭线不宜设置反坡。4、山脊线和山腰线,除结合地形不得已时采用较大的纵坡外，在可能条件下采用平缓的纵坡。E、竖曲线的设计要求竖曲线应选用较大的半径，条件允许的情况下应采用大于一般最小值，特殊困难不得已时可采用极限最小值。竖曲线的设计与平曲线类似，确定转坡点后，根据切线长T或外距E确定竖曲线半径。T=RW/2, 所以 R=2T/W E=T2/2R, R=8E/(W2)。F、平纵配合设计1、平纵配合的设计原则a、应在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，并保持视觉的延续性。b、纵面线形的技术指标应大小均衡，使线形在视觉和心理上都能保持协调。c、合成坡度应组合得当，以利于路面排水和行车安全。2、平纵配合的基本要求a、平曲线与竖曲线应相互配合，且平曲线应稍长于竖曲线，即平包竖。b、合成坡度的控制应与线形组合设计相结合，有条件时，一般最大合成坡度不宜大于8，最小合成坡度不小于0.5，应避免急弯与陡坡相重合的情形。c、平纵线形组合设计应注意线形与自然环境和经管的配合与协调。竖曲线要素计算公式： = i1-i2 T=L/2=(R)/2 E=T2/2R计算方法例如：K1+630处变坡点= i1-i