[二级公路设计说明书1]

.二级公路设计说明书目 录第 1 章 绪论11.1 公路发展概况1.2 设计概况第 2 章 平面设计2.1 公路等级的确定 2.2 设计行车速度的确定 2.3 选线设计 2.4 平面线形设计第 3 章 纵断面设计 3.1 纵断面设计原则3.2 纵坡设计的要求3.3 纵坡设计的步骤3.4 竖曲线设计第 4 章 横断面设计4.1横断面设计原则4.2超高的确定及过渡方法4.3超高值的计算4.4路基设计的内容4.5横断面的绘制第5章 排水设计5.1排水设计的原则5.2排水设计的具体步骤 5.3路面排水设计 5.4排水系统分析第6章 路面设计6.1路面设计的内容6.2路面设计步骤6.3路面设计第7章 设计总结主要参考文献第1章 绪论纵观当今世界，经济发达的强国，无一不是公路发达的国家。公路已成为一个国家生产力是否发达的重要标志，也是一个国家实力的重要组成部分。1.1中国公路发展概况1.1.1 公路发展历程 A 改革开放前公路基础设施的建设 旧中国的公路交通极为落后，1949年全国公路通车里程仅8.07万公里，公路密度仅0.8公里百平方公里。建国初期，公路交通经历一段时期的恢复后开始获得长足发展，1952年公路里程达到12. 67万公里。50年代中后期，为适应经济发展和开发边疆的需要，我国开始大规模建设通往边疆和山区的公路，相继修建了川藏公路、青藏公路，并在东南沿海、东北和西南地区修建国防公路，公路里程迅速增长，1959年达到50多万公里。 60年代，我国在继续大力兴建公路的同时，加强了公路技术改造，有路面道路里程及其高级、次高级路面比重显著提高。70年代中期我国开始对青藏公路进行技术改造，80年代全面完成，建成了世界上海拔最高的沥青路面公路。随着公路事业的发展，公路桥梁建设也得到发展，建成了一批具有中国特色的石拱桥、双曲拱桥、钢筋混凝土拱桥以及各式混凝土和预应力梁式桥。在19491978年的30年间，尽管国民经济发展道路曲折，但全国公路里程仍基本保持持续增长，到1978年底达到89万公里，平均每年增加约3万公里，公路密度达到9.3公里百平方公里。 B 改革开放后公路基础设施的建设 改革开放后，国民经济持续高速发展，公路运输需求强劲增长，公路基础设施建设开始发生了历史性转变，其主要表现在：公路建设得到中央和地方各级政府的重视，“要想富、先修路”，公路建设的重要性逐步为全社会所认识；在统一规划的基础上开始了有计划的全国公路基础设施建设，80年代初和80年代末国家干线公路网和国道主干线系统规划先后制定并实施，使公路建设有了明确的总体目标和阶段目标；公路建设在继续扩大总体规模的同时，重点加强了质量水平的提高，高速公路及其他高等级公路的迅速发展改变了我国公路事业的落后面貌；公路建设筹资渠道走向多元化，逐步扭转了公路建设资金短缺的状况，尤其1984年底国务院决定提高养路费征收标准、开征车辆购置附加费、允许高等级公路收费还贷，1985年起国家陆续颁布有关法规，使公路建设有了稳定的资金来源。 从统计数字看，到1999年，全国公路里程达到135万公里，公路密度达到. 公里百平方公里，为1978年的1.5倍。二级以上公路占全国公路总里程的比重由1979年的1.3提高到1999年的12.5，主要城市之间的公路交通条件显著改善，公路交通紧张状况初步缓解。同时，县、乡公路里程快速增长，质量也有很大提高，有的省份已实现全部县道铺筑沥青路面乃至达到二级技术标准，全国实现了100的县、98的乡和89的行政村通公路。总体而言、一个干支衔接、布局合理、四通八达的全国公路网已初步形成。 特别值得一提的是我国高速公路的建设。高速公路建设是改革开放后我国公路事业取得的突出成就。1988年，我国第一条高速公路沪嘉高速公路（18.5公里）建成通车。此后，又相继建成全长375公里的沈大高速公路和143公里的京津塘高速公路。进入90年代，在国道主干线总体规划指导下，我国高速公路建设步伐加快，每年建成的高速公路由几十公里上升到一千公里以上。到1999年底，全国高速公路通车里程已达11605公里。短短10年间，我国高速公路就走过了发达国家高速公路一般需要40年完成的发展历程。高速公路及其他高等级公路的建设，改善了我国公路的技术等级结构，改变了我国公路事业的落后面貌，同时也大大缩短了我国同发达国家之间的差距。 高等级公路的快速发展对公路桥梁、隧道建设提出了较高要求，推动了公路桥梁、隧道数量的增加和技术水平的提高。我国先后在主要江河和一些海峡建设了一批深水基础、大跨径、施工难度很高的桥梁，如黄石长江大桥（我国交通部门自行设计和建设的第一座跨长江特大型桥梁）、万县长江大桥、铜陵长江大桥、江阴长江大桥（跨径列中国第一、世界第四的钢悬索桥）、南京第二长江大桥，风陵渡黄河大桥、济南第二黄河大桥，广东虎门大桥、山东女姑山跨海大桥、厦门海沧大桥等。这些工程标志着我国深水基础、大跨径桥梁建设已进入世界先进行列。到1999年底，全国公路桥梁已达到23万座，总延长8006公里；隧道1257座，总延长407公里。 我国公路隧道建设是在几乎空白的基础上得到发展的。1986年我国第一座设施先进的现代化大型公路隧道鼓山双洞隧道在福州一马尾一级公路上建成。之后，又相继建设了中梁山、缙云山、六盘山、八达岭等一批具有现代化水平的大型公路隧道工程。 1.1.2 公路建设评述 50年来，我国公路建设已取得巨大成就。回顾我国公路发展历程，对比世界公路发展趋势，可以认为，我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。但是，由于基础十分薄弱，我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要，与发达国家的先进水平相比还有较大差距。从公路技术等级看，在全国公路总里程中还有近20万公里等外公路，等外公路占公路总里程的比重达到14.4，西部地区更高，达到21.8，技术等级构成仍不理想。从行政区划分布看，由于经济发展和人口分布的不平衡，公路发展在各地区之间存在着较大差距，总的来看，东部地区公路密度较大，高等级公路的比例也较高，明显高于全国平均水平，更高于中、西部地区水平。 因此，为逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标，按照道路的使用功能和交通需求，重点提高经济相对发达地区的公路技术等级，根据国家西部大开发战略，大力扶持西部地区公路基础设施建设，将是本世纪末以至下世纪初我国公路交通发展的战略重点。1.2设计概况1.2.1 绵阳市公路现状分析A 公路交通在区域经济发展中的地位和作用全市公路通车总里程达到6160公里，其中高速公路、一、二级公路865公里，等级公路占通车总里程的67.3%，高级、次高级路面铺装率为60.66%，公路密度为30.42公里/百平方公里，11.85公里/万人。全市277个乡镇实现了乡乡通公路，83.7%的乡镇通油路或水泥路；全市3452个行政村92.2%通了公路。已将市区到各区市县的公路建成了一、二级公路，基本将市到辖区重点旅游风景名胜区的公路及通往周边市、州、县的公路改建为二、三级公路。全市已经形成以国省道为骨架，联接县乡，幅射周边市、州、县的公路交通网络。目前，除到平武需要两个小时外，从绵阳城区到各县市区均可在一小时内到达，基本实现了“一小时”经济圈效应和接边联网目标，为绵阳社会经济发展和科技城建设起到了积极的推动作用。B 现有公路网存在的问题公路里程公布不均, 通行能力相对较小, 通达深度低的状况尚未改变。目前全市公路通车里程为5 2 1 5 公里,等级公路2 5 3 3 公里, 占总里程的4 8 . 5 7 %, 低于全省平均水平; 公路密度每百平方公里仅2 5 . 6 5 公里, 每万人拥有公路1 0 . 2 2 公里, 低于全国水平。 公路标准较低, 质量较差, 构网不完善。1 9 9 9 年底, 绵阳市等级公路2 5 3 3 公里中, 高速公路4 公里, 一级公路1 8 7 公里, 二级公路1 7 4 公里, 三级公路8 2 5 公里, 四级公路1 3 4 3 公里, 分别占公路总里程的0 . 0 8%、3 . 5 9 %、3 . 3 4 %、1 5 . 8 2 %和2 5 . 8 3 %。在公路总里程中, 有路面里程为4 2 6 2 公里, 占总里程的8 1 . 7 3 %, 其中高级路面5 5 4 公里, 占总里程的1 0 . 6 2 %, 次高级路面1 7 4 4 公里, 占总里程的3 3 . 44 %。国省干线公路及县乡支线公路技术等级普遍偏低, 通行能力弱, 尚有部分公路晴通雨阻.混合交通严重, 行车速度低, 远未达到经济运行速度.公路建设投资严重不足。每年能筹措到的公路建设资金与实际需要相比, 缺口较大。有关方面对路桥收费的理解、支持力度差; 部分地区、单位对交通建设承诺的补偿兑现落实差。C 规划发展目标2006年到2010年，一是提升全市的路网等级和通达深度。年时间投入个亿，新（改）建公路2700公里，公路通车里程达到6300公里，争取高速公路、一、二级公路达到1000公里以上，等级公路占公路通车总里程的0%以上，全市实现接边、联网和通乡通村目标，公路抗灾能力明显提高。100%的乡镇通水泥路、油路，99%的行政村通公路，95%以上的行政村通客运班车。绵阳城区及各区市县客货运主枢纽、配套站场建设与物流业发展形成体系，农村客货运输形成网络。二是提升公路养护管理水平。公路养护要不断创新体制和机制，实现企业化、市场化和机械化；高等级公路全部实现绿化美化，乡以上公路全部实现绿化，充分体现生态和环保。三是提升公路的营运水平和运力档次。绵阳城区及各区市县客货运主枢纽、配套站场建设与物流业发展形成体系，农村客货运输形成网络 1.2.2 梓潼公路现状分析梓潼历为川北交通要道，被誉为联结川陕的“金牛蜀道”，是“地联秦关，矜领益州”之重镇。国道川陕108线纵贯南北，绵阳至梓潼高速公路的建成通车，大大缩短了梓潼与绵阳、成都等大中城市的距离。全县通车里程528公里。梓潼离绵阳南郊机场、绵阳火车站不到50公里。有3条公路与擦境而过的宝成铁路复线相通。梓潼的风光名胜较多，尤以七曲山为胜。梓潼的农副产品丰富，加工工业正在快速发展，同时工业发展也较快。梓潼是连接绵阳到重庆的重要通道1.2.3修建所设计公路的意义（可行性说明）随着高速公路的迅速发展，作为干线公路网支撑的农村公路受到了国家的日益重视。农村公路在社会，经济文化中也发挥着重要作用。主要有三点：一是解决“三农”问题的必然要求，加强了城乡沟通，促进了农村剩余劳动力向小城镇转移；二是加快全面建设小康社会进展的必然要求，因为全面建设小康社会的宏伟目标，最繁重、最艰巨的任务在农村；三是实现交通新的跨越式发展的必然要求，作为干线公路网支撑的农村公路发展相对滞后，就不可能实现交通新的跨越式发展。目前国家加快了农村公路发展的步伐，全国范围内农村公路建设正在如火如荼地开展。国家的发展目标是：到“十五”末，全国农村公路的通达深度和服务水平有明显提高，力争使全国乡镇通公路率达到99.8%，高级、次高级路面铺装率达到80%以上；行政村通公路率达到96%，高级、次高级路面铺装率达到50%以上。由于以上地理和原因，新建绵阳至梓潼路已成为必然趋势，具有非常重要的意义。第2章 平面设计道路为带状构造物，它的中线是一条空间曲线，中线在水平面上的投影称为路线的平面，路线平面的形状及特征为道路的平面线形，而道路的空间位置成为路线。路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时，路线要改变方向和发生转折。2.1 公路等级的确定交通量是单位时间内通过道路某断面的交通流量（既单位时间通过道路某断面的车辆数目），根据对绵阳到梓潼近期交通量调查：解放CA10B 700辆/昼夜 ，黄河JN150 400辆/昼夜，日野KB211 200辆/昼夜 ，太脱拉T138S 50辆/昼夜 ，小汽车 1600辆/昼夜，交通量年增长率5%。由设计交通量计算公式：Nd=N0(1+)n-1=(1+0.05)15-1可得远景年平均交通量大概是5500（辆/日），依据公路工程技术标准JTG B012003可以确定此公路可设计成二级公路。从给出的地形图不难看出，该段地势比较复杂，一般的地面坡度都比较大，山高谷深，地形复杂，山脉水系分明，石多，土薄，地质和水文条件都比较复杂，地形变化很大，使得路线在平、纵、横三方面都受到很大的限制，由此可以知道是山岭重丘。所以在设计的过程中很多时候的技术指标都达到最低限，有的点还达到了极限二级公路。例如平面设计中第七个点的就采用了极限半径60M，大多情况都不能用到极限的。2.2 设计行车速度的确定“设计车速”是在气候正常，交通密度小，汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路面、附属设施等）的影响时，一般驾驶员能保持安全而舒服地行驶的最大行驶速度。依据标准从工程难易程度,工程量大小及技术经济合理的角度考虑,各级公路的设计车速按地形分为两类,查表可知设计车速为40km/h。2.3 选线设计2.3.1选线的基本原则：（1）路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应（2）在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上，选定最优路线方案。（3）路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省，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标准。（4）选线应注意同农田基本建设的配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。（5）要注意保持原有自然状态，并与周围环境相协调。（6）选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清其对道路的影响。（7）选线应综合考虑路与桥的关系2.3.2 选线的步骤和方法：A 选线 道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过纸上选线把路线的平面布置下来。a 全面布局全面布局是解决路线基本走向的全局性工作。就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带。具体的在方案比选中体现。路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应，限制和影响道路的走向的因素很多，大门归纳起来主要有主观和客观两类。主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用，我们的起终点就是由老师规定的。而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局，城镇以及地形、地质，水文、气象等自然条件。上述主观条件是道路选线的主要依据，而客观条件是道路选线必须考虑的因素。b 逐段安排在路线基本走向已经确定的基础上，根据地形平坦与复杂程度不同，可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法，插出一系列的控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段，延伸相邻直线的交点，即为路线的转角点。c 具体定线在逐点安排的小控制点间，根据技术标准的结合，自然条件，综合考虑平、纵、横三方面的因素。随后拟定出曲线的半径，至此定线工作才算基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形的情况，全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系，恰当地选用合适的技术指标，使整个线形得以连贯顺直协调。2.3.3方案比选：在五公里的路线设计中有许多路线走向可以选择，根据已确定的路线的大概走向，综合考虑地形状况和技术经济指标后，选定了两套方案。此地形为山岭区，路线的前一 公里出就有一条河，根据此处的地形，布线应为沿溪流线布置，因为溪流线的走向明确，线形、施工、运营、养护条件较好，旁山隐蔽，有利于国防。方案一走河流的左侧，方案二走河流的右侧。方案二为躲避河流左岸的两个转弯，跨河利用右岸的较好地形，但经过一段路后，右岸就有一 个较大的湖泊，这里不利于架桥通过，路线又必须跨回左岸。方案一就一直走左岸，虽然经过两个转弯，但比建桥经济。若用方案二在经过山脊时也不好布越岭线，方案二中需要深挖垭口才可顺山势布线，但工程量就大大增加，还不如在此处建隧道。但修建隧道要求地质条件非常好，且工期长，施工技术也复杂，所以此方案不够理想。方案一采用自然展线的方法，以适当的坡度，顺着自然地形，绕山咀侧沟来延伸距离，克服高差，此处地形也是最困难的地方，解决好这一段后面的路线就简单很多。综合比较后最后选择第一套方案。2.4平曲线要素值的确定2.4.1平面设计原则：(1) 平面线形应直捷、连续、顺舒，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。(2) 除满足汽车行驶力学上的基本要求外，还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。(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，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。(4) 应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。(5) 平曲线应有足够的长度。如平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整，一般都应控制平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）的最小长度2.4.2 平曲线要素值的确定：平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有以下几种：A 基本形曲线几何元素及其公式：按直线缓和曲线圆曲线缓和曲线直线的顺序组合而成的曲线。这种线形是经常采用的。例如设计中的大多数点都是应用这个的。如下图一。缓和曲线是道路平面要素之一，它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。标准规定，除四级路可以不设缓和曲线外，其余各级都应设置缓和曲线。它的曲率连续变化，便于车辆遵循；旅客感觉舒适；行车更加稳定；增加线形美观等功能。设计是要注意和圆曲线相协调、配合，在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1：1：1。这一点非常 的重要，在刚开始做设计的时候就没有注意到这个问题，设计出来的路线非常不协调，美观，比例严重失调，后来在老师的指导下改正了不足之处，经过改正后，线形既美观又流畅，已经到达了要求。在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小，外还要考虑超高和加宽的要求，所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。（图一）缓和曲线切线增值q=Ls/2Ls3/240R2 (m)圆曲线的内移值 p= Ls2/24RLs4/2384R3 (m)切线长 T=(R+p) tg a/2+q (m)平曲线长度 L=aR/180 + Ls (m)外距 E=(Rp)sec a/2R (m)校正值 J=2TL (m)a 平曲线主要参数的规定根据公路工程技术标准JTG B012003的规定如表：公路等级二级地形山岭重丘圆曲线一般最小半径（m）100圆曲线极限最小半径（m）60平曲线最小长度（m）70缓和曲线最小长度（m）35b 主要几何元素的计算例如：桩号JD4 ： (1) 平曲线几何元素计算： 右偏50 R=100(m) Ls=40(m)缓和曲线切线增值q= Ls/2Ls3/240R2 =40 /2403/2401002 = 19.98 (m)圆曲线的内移值 p= Ls2/24RLs4/2384R3 = 402/24100404/23841003 =0.65 (m)切线长 T= (R+p) tg a/2+q = (100 + 0.64) tg 50/2 + 17.47 = 66.887 (m)平曲线长度 L= aR/180 + Ls = 3.147050/180 + 40 = 127.242 (m)外距 E= (Rp)sec a/2R = (100 + 0.64)sec 50/2100 = 11.061 (m)校正值 J=2TL = 266.887127.242 = 6.532 (m)(2) 平曲线主点桩号计算及校正：JD4 ：K70972.303ZH = JD4T = (K70982.303)66.887= K70905.416HY = ZHLs = (K70905.416)40 = K70945.416 YH = HYLy = (K70945.416)47.242 = K70992.658HZ = YHLs = (K70992.658)40 = K71032.658QZ = HZL/2 = (K71032.658)127.242/2 = K70969.037JD3 = QZJ/2 = (K70969.037)6.532/2 = K70972.303B 简单线形曲线几何元素及其公式由直线和圆曲线组合而成的平面线形就叫简单线形。这种线形主就是在两个点上有曲率突变，对行车是很不利 的，一般都限于四级公路采用。其他等级公路当平曲线半径大于或等于不设超高半径时，缓和曲线就可以省略，既采用简单形曲线。例如在设计中的第六个点的半径就是六百，等于不设超高的半径了，就才用了简单的线形曲线，使设计过程中有更多的曲线类型，达到做设计的目的。例如：桩号JD5 ： (1) 平曲线几何元素计算： 左偏8 R=600(m) Ls=0(m)切线长 T= R tg a/2 =600 tg 8/2 = 41.935 (m)平曲线长度 L= aR/180 = 3.14880/180 = 83.733(m)外距 E= Rsec a/2R = 600sec 8/2600= 1.464 (m)校正值 J= 2TL = 241.93583.733= 0.136 (m)b 平曲线主点桩号计算及校正：JD5 ：K71+805.771ZY = JD5-T = K71+805.771-41.935 = K71+763.836 YZ = ZYL = K71+763.83683.733= K71+847.569QZ = YZL/2 = (K71+847.569)83.733/2 = K71+805.703JD5 = QZJ/2 = (K71+805.703)0.136/2 = K71+805.771C S形曲线两个反向曲线间用两个反向的回旋线连接的组合，称为S形曲线。JD8 和JD9 两桩号位于一个特殊的山坳里，是两个反向圆曲线，由于这两桩号之间直线距离很短，设置圆曲线后，不能满足两圆曲线之间最短直线距离6V=100m，所以我考虑了用S型曲线。S型曲线，相邻两个回旋线参数A1 与A2 宜相等，或者两者之比小于2.0。两个反向曲线之间不设直线，不得已要插入直线时，必须尽量地短，其短直线长度或重合段长度应符合：式中：l反向回旋线间短直线或重合段的长度（m） A1 ，A2 回旋参数S型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：式中：R1大圆半径（m） R2小圆半径（m）两个直线之间的距离只有0.85m，经过计算已经满足要求了。2.4.2 各点桩号的确定在整个的设计过程中就主要用到了以上的三种线形，在五公里的路长中，充分考虑了当地的地形，地物和地貌，相对各种相比较而得出的。在地形平面图上初步确定出路线的轮廓，再根据地形的平坦与复杂程度，具体在纸上放坡定点，插出一系列控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段，延伸相邻直线的交点，既为路线的各个转角点（既桩号），并且测量出各个转角点的度数，再根据公路工程技术标准JTG B012003的规定，初拟出曲线半径值和缓和曲线长度，代入平曲线几何元素中试算，最终结合平、纵、横三者的协调制约关系，确定出使整个线形连贯顺直协调且符合技术指标的各个桩号及几何元素。各个桩号及几何元素的计算结果见直线、曲线及转角表。第3章 纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面，由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线，纵断面设计的主要任务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研究起伏空间线的大小和长度，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。3.1 纵断面设计的原则（1） 纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。（2） 纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。（3） 平面与纵断面组合设计应满足：（4） 视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。（5） 平曲线与竖曲线应相互重合，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”（6） 平、纵线形的技术指标大小应均衡。（7） 合成坡度组合要得当，以利于路面排水和行车安全。（8） 与周围环境相协调，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并起到引导视线的作用。3.2纵坡设计的要求（1） 设计必须满足标准的各项规范（2） 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，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。（3） 沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。（4） 应尽量做到添挖平衡，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、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。（7） 在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。3.3 纵坡设计的步骤（1） 准备工作：在厘米绘图纸上，按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线。里程桩包括：路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、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） 标注控制点：如路线起、终点，越岭垭口，重要桥涵，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，隧道进出口，平面交叉和立体交叉点，铁路道口，城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等。（3） 试坡：在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，以控制点为依据，穿插与取直，试定出若干直坡线。反复比较各种可能的方案，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定试坡线，将坡度线延长交出变坡点的初步位置。（4） 调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵组合是否适当等，若有问题应进行调整。（5） 核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖，作横断面设计图，检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况，若有问题应调整。（6） 定坡：经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。坡度值要求取到0.1，变坡点一般要调整到10m的整桩号上。（7） 设置竖曲线：根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。（8） 计算各桩号处的填挖值：根据该桩号处地面标高和设计标高确定。3.4 竖曲线设计竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车而设置的一段缓和曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求，并依据规范的规定合理的选择了半径。标准规定：凸形竖曲线最小半径和最小长度计算行车速度(km/h)停车视距ST(m)缓和冲击Lmin=V2w/3.6视距要求Lmin=S2Tw/4采用值Lmin标准规定值极限最小半径Rmin一般最小半径竖曲线最小长度4040444w400w450w45070035凹形竖曲线最小半径和最小长度计算行车速度(km/h)停车视距ST(m)缓和冲击Lmin=V2w/3.6夜间行车照明桥下视距采用值Lmin标准规定值极限最小半径Rmin一般最小半径4040444w445w59w450W450700例如：A 变坡点3：(1) 竖曲线要素计算：里程和桩号K71+600 i2=2.3% i3= +4% 取半径R=2000mw= i3i2=4%(2.3%)=6.3% (凹形)曲线长L=Rw=20006.3%=126m切线长T=L/2=126/2=63m外距E=T2/2R=632/22000=0.99m(2) 设计高程计算：竖曲线起点桩号=( K71+600)63=K71+537.00竖曲线起点高程=492.0063(2.3%)=493.45m竖曲线终点桩号=( K71+600) + 63= K71+663竖曲线起点高程=492.00 + 684%=594.52m B 变坡点4：(1) 竖曲线要素计算：里程和桩号K72+500 i11=4% i12= +7% 取半径R=3000mw= i12i11=7%4%=3% (凹形)曲线长L=Rw=30003%=90m切线长T=L/2=90/2=45m外距E=T2/2R=452/23000=0.68m(2) 设计高程计算：竖曲线起点桩号=( K72+500)45= K72+455竖曲线起点高程=528.00453%=526.2m竖曲线终点桩号=( K72+500) + 45= K72+545竖曲线起点高程=528.00 + 453%=531.2m第4章 横断面设计道路横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的。4.1 横断面设计的原则（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等外，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。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡，应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，保证路基稳定。（4）沿河及受水浸水淹路段，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换填并压实，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4.1.1行车道宽度的确定根据第二章确定下此公路的等级是二级，则由公路工程技术标准JTG B012003规定，二级公路山岭重丘区的路面宽7.0m，路基宽8.5m。4.1.2 平曲线加宽及其过渡汽车行驶在曲线上，由于各轮迹半径不同，其中以后内轮轮迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。（1）平曲线加宽值的确定： 由公路工程技术标准JTG B012003规定，二级公路采用第3累加宽值。公路平曲线加宽加宽类型平曲线 半径(m)汽车轴距前悬(m)250200200150150100100707050503030252520201535.2+8.80.81.01.52.02.5（2）缓和曲线加宽采用比例过渡，则加宽缓和段内任意点的加宽值： Bx=LxB/LLx任意点距缓和段起点的距离(m)L加宽缓和段长(m)B圆曲线上的全加宽(m)桩号k72+269.634加宽的值见下表桩号加宽值桩号加宽值k72+189.8390k72+294.5311k72+239.8391k72+344.5310k72+267.1851对于JD5的半径为600，已经等于不设超高的最小半径了，大于250m,由于加宽值很小,可以不加宽.4.1.3 路拱的确定路拱是为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。根据公路沥青路面设计规范JTJ01497规定，水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的路拱横坡度12% 。考虑到绵阳处于亚热带温润季风气候，终年温和湿润，因此取用2%的横坡度，土路肩的排水性远低于路面，所以其横坡度取用3%。4.2 超高的确定及过渡方法4.2.1 超高的确定超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高，而在缓和曲线上则是逐渐变化的超高。因此，从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段，称作超高缓和段或超高过渡段。 超高值的计算公式：ih + u = V2/127R i 超高横坡度 u 横向力系数 V 行车速度 (km/h) R 圆曲线半径 (m)根据规范规定，二级公路一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%。且考虑到超高横坡度与路线纵坡组合而成的坡度，即合成坡度，规范规定二级公路山岭重丘区的最大允许合成坡度不的大于10%。4.2.2超高的过渡 此设计公路是无中间分隔带的，在直线路段的横断面均以中线为脊向两侧倾斜的路拱。在曲线路段路面由双向倾斜的路拱形式过渡到具有超高的单向倾斜的超高形式，外侧须逐渐抬高，在抬高过程中，若超高横坡度等于路拱坡度，则行车道外侧绕中线旋转，直至与内侧横坡度相等为止。当超高坡度大于路拱坡度时，先将外侧车道绕外边缘旋转，与此同时，内侧车道随中线的降低而相应降低，待达到单向横坡后，整个断面仍绕外侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。 绕边线旋转超高值计算公式超高位置计算公式注XX0XX0圆曲线上外缘hcbJ iJ( bJB) 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：X= iG Lc/ ih3X距离处的加宽值：bx=Xb/ Lc中线h cbJ iJ Bih/2内缘h cbJ iJ (bJ b) ih过渡段上外缘hc xbJ (iJ iG)bJiG (bJB)ihX/Lc中线h c xbJ iJ BiG/2bJ iJB/2X ih/ Lc内缘h c xbJ iJ (bJ bx) iGbJ iJ (bJ bx)X ih/ Lc BJ路肩宽度 iG路拱坡度 iJ路肩坡度 ih超高横坡度 Lc超高缓和段长度 X0与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离 X 超高缓和段中任一点至起点的距离 hc路肩外缘最大抬高值 h c 路中线最大抬高值 h c 路基内缘最大降低值 hc x X距离处路基外缘抬高值 h c x X距离处路中线抬高值 h c xX距离处路基内缘降低值 b路基加宽值 bxX距离处路基内缘降低值4.3 超高值的计算例如：桩号JD6 B=8.50m b=1.5m R=150m bJ=0.75m iG=2% iJ=3%ih = V2/127Ru = 402/1271500.06 = 2% 外缘hc= bJ iJ( bJB) ih=0.753%(0.757)2%=0.17m 中线h c = bJ iJ Bih/2 = 0.753%7.02%2 = 0.9m 内缘h c = bJ iJ (bJ b) ih = 0.753%(0.751.5)2% =-0.02m4.4 路基设计的内容路基设计的基本内容，就是确定路基边坡的形状和坡度。路基边坡的形状在在本次设计中采用了直线、折线和台阶形。在填方边坡小于8时采用直线形，大于8小于20时采用折线形。当地形较陡，不容易放坡时，采用了重力式挡土墙。在挖方边坡坡高较小时用直线形，当边坡中混合了土、石时在分界处变坡，即采用折线形边坡；坡高较高时则采用台阶形。填挖方坡度值的取用综合了当地的地形和符合规范的规定。具体如下：填方边坡坡度填料种类边坡高度(m)边坡坡度全部上部下部全部上部下部粘质土、粉质土、砂类土208121：1.51：1.75砂、砾121：1.5砾类土、卵石土、漂石土201281：1.51：1.5不易风化的石块208121：1.51：1.5挖方边坡坡度土、岩石种类密实、风化程度边坡高度(m)2020-30粉质土胶结1:0.5砂岩微风化、弱风化1:0.3泥岩微风化、弱风化1:0.34.5 横断面的绘制道路横断面的布置及几何尺寸,应能满足交通环境用地经济城市面貌等要求,并应保证路基的稳定性.本次横断面设计选择了路线的一公里来绘制，其中包括了桩号JD5 ，桩号JD6 两个桩号.此段路的路基土石方数量见附表三路基土石方数量计算表。路基设计的主要计算值见附表四路基设计表。第5章 排水设计5.1排水设计的原则路基排水的原则主要有功能性原则；满足设计标准和目标的原则；协调性原则；环境保护原则和维修方便等原则具体的如下面个条：（1）路基排水设计，首先应进行总体规划和综合设计，将针对某一水源和满足某个要求而设置的各项排水设施组成统一完整的综合排水系统。（2）路基排水系统的布置，应与道路的平纵面和横断面相联系，并结合沿线的的地形、地质等条件，因势利导、因地制宜布置适当的排水设施，完善对进出口的处理，完善对进出口的处理，使各项设施衔接配合，形成排水网络，把有害水及时排除掉。（3）排水系统的规划要与地表、地下排水相互协调，路基、路面排水综合考虑，排水沟渠与沿线的天然水系及桥涵等泄水结构物密切配合。（4）道路排水还应与当地的农田水利等建设规划结合起来考虑。（5）地表排水设计与坡面防护工程要协调配合（6）路表面水常含有有害物质，不得直接排入饮用水水源，也不宜直接排入养殖池、农田等，必要时应进行净化处理。5.2 排水设计的具体步骤(1)在路线平面图上绘出必要的路堑坡顶线和路堤坡脚线，标明路侧弃土堆和取土坑的位置等。(2)在路基的上侧山坡上可设置截水沟等拦截地表径流。为提高截流效果，截水沟宜大体沿等高线布置，与地面水流方向接近垂直。路堑上侧有弃土堆时，弃土堆应连续而不中断，并在其上方设置截水沟。下坡一侧的弃土堆，应每隔50-100m设不小于1m宽的缺口，以利排水。(3)路基两侧按需要设置边沟或利用取土坑，必要时采用路肩排水系统和中央分隔带排水系统，汇集并排除道路表面的水。(4)根据沿线地下水的情况，设置必要的地下排水