道路工程毕业设计

东东北北大大学学土土木木工工程程专专业业（独独立立本本科科段段） 毕 业 设 计 设计题目 道路施工组织设计 学生姓名 专业班级 土木工程专业 指导教师 2015 年 5 月 13 日 东北大学土木工程专业（独立本科段） 2 东北大学土木工程专业（独立本科段） 毕 业 设 计 开开 题题 报报 告告 专业班级 土木工程专业 设计方向 湖南省长沙市长韶娄高速公路 学生姓名 指导教师审查意见： 指导教师签字： 年 月 日 东北大学土木工程专业（独立本科段） 3 道路施工组织设计 一一、选选 题题的的背背景景与与意意义义 背景：在实习期间，实习单位正在进行这项施工 意义：这个选题 1.能熟练准确的掌握桥梁施工的基本知识； 2.能够运用桥梁施工的基本原理解决实际遇到的问题； 3.熟悉隧道施工工序、施工方法、施工工艺； 4.能够合理安排施工程序、施工方法、施工工序。 二、 毕业设计的主要内容毕业设计的主要内容 它主要包括以下内容： 1. 工程概况分析：陕西的地形地貌；沿线自然地理概况。 2. 路线设计：平面线形设计；纵断面线形设计；横断面线形设计。 3. 路基设计：路基的设计原则和设计依据；路基横断面超高加宽设计；路基排水 系统结构和布置。 4. 路面设计：路面设计原则；路面设计步骤。 5. 公路施工组织设计：公路工程施工准备；施工方案和施工组织设计。 三、参考文献三、参考文献 1. 公路工程技术标准JTG B01-2003，交通部颁发 2. 公路路线设计规范JTJ011-94，交通部颁发 3. 公路路基设计规范JTG D30-2004(或 JTJ013-95)，交通部颁发 4. 公路沥青路面设计规范JTJ014-97，交通部颁发 5. 公路水泥混凝土路面设计规范JTG D402002，交通部颁发 6. 路基路面工程 东北大学土木工程专业（独立本科段） 4 东北大学土木工程（独立本科段）东北大学土木工程（独立本科段） 毕毕 业业 设设 计计 任任 务务 书书 设计题目 道路组织施工设计 学生姓名 专业班级 土木工程专业 指导教师 东北大学土木工程专业（独立本科段） 5 2015 年 5 月 13 日 题目名称题目名称：道路施工组织设计 任务内容（包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求）任务内容（包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求） 1. 工程概况分析：湖南的地形地貌；沿线自然地理概况。 2. 路线设计：平面线形设计；纵断面线形设计；横断面线形设计。 3. 路基设计：路基的设计原则和设计依据；路基横断面超高加宽设计；路基排 水系统结构和布置。 4. 路面设计：路面设计原则；路面设计步骤。 5. 公路施工组织设计：公路工程施工准备；施工方案和施工组织设计 设计时间为：2015 年 3 月5 月 其中： 参考文献篇数： 6 篇 图 纸 张 数： 0 张 说明书字数： 40062 字 东北大学土木工程专业（独立本科段） 6 专业负责人意见：专业负责人意见： 签名： 年 月 日 道路施工组织设计道路施工组织设计 摘 要 本次设计为湖南省长沙市某新建公路第二标段设计。全线在长沙长韶娄境内，总 长 6300 米。此次设计的道路根据当地的交通量的大小要求，设计时速为 80 千米/小时， 道路总宽度为 40 米，单向行车道宽 7.5 米。所修筑公路位于地势稍有起伏，地貌类型 为腐蚀构造丘陵地貌，岗丘和冲沟相间，山体植被发育，因此施工时间及工作量是紧 迫而且繁重的。 在选线上，从道路所处地理条件，施工难度和经济上考虑，并且还要满足公路的 行驶要求，确定主线。使之均能满足行驶最大坡度和长度要求，从而保证道路的通顺 和良好的视野。 新建高速公路的面层由两至三层组成。根据规范推荐，本路面设计采用三层式沥 青面层，表面层采用细粒式沥青玛蹄脂碎石(厚度 4cm)，中面层采用中粒式密级配沥青 混凝土(厚度 5cm)，下面层采用粗粒式沥青混凝土(厚度 5cm)，基层采用水泥沙砾土 (厚度未知)和石灰土稳定碎石(厚度 20cm)，下基层采用填隙碎石(厚度 20cm)。经公路 路面设计程序系统计算得知，水泥沙砾土厚度为 20cm 。当以设计弯沉值为指标及沥青 层层底拉应力验算时，经验算弯沉值和拉应力均满足要求。 施工组织设计主要确定了各项的施工工序和工艺流程。根据总体施工情况，总共 设置了九个施工队平行施工。工期确定根据关键机器台班数量和工程量，施工工序相 互协调确定，本次预计施工总工期大约一年，由于天气或外界环境影响施工工期可以 作出相应的调整。 关键词关键词: 平、纵、横路线设计，路面结构，施工组织 东北大学土木工程专业（独立本科段） 7 目目 录录 摘要摘要 1 1 总说明总说明 .1 1.1 工程概况.1 1.1.1 地形、地貌 .1 1.1.2沿线自然地地理概况.3 2 2 路线设计路线设计 .4 2.1 设计概况.4 2.2 平面线形设计.4 2.2.1路线定线、选线规则.4 2.2.2平曲线要素计算.6 2.3 纵断面线形设计.11 2.3.1设计原则及要求.11 2.4 横断面线形设计.13 2.4.1横断面设计的步骤.13 2.4.2本设计路段横断面设计形式.14 3 3 路基设计路基设计.15 3.1 设计原则和依据.15 3.1.1设计原则.15 3.1.2设计依据.15 3.2 横断面的设计情况.16 3.2.1路基横断面设计.16 3.2.2加宽设计说明.16 4 4 路面设计路面设计.19 4.2 设计步骤.19 4.2.1设计路面简介.19 4.2.2设计弯沉值和容许拉应力计算.20 4.2.3 新建路面未知层（水泥沙砾土层）厚度计算.22 4.2.4设计指标汇总.24 5 5 路基路面排水设计路基路面排水设计.26 5.1 路基排水系统结构和布置 .26 5.1.1路基路面排水设计原则.26 5.2 路基排水设计.26 5.3 路面排水设计.27 6 6 施工组织设计施工组织设计.29 东北大学土木工程专业（独立本科段） 8 6.1 工程概况.29 6.1.1施工总平面布置及施工准备工作.30 6.2 施工方案及施工组织设计.33 6.2.1施工部署概述.33 6.2.2施工工艺和主要施工方法.36 6.3 确保工程质量的措施.55 6.3.1具体质量目标.55 6.3.2 质量控制机构和创优规划.55 6.3.3强化质量意识，健全规章制度.56 6.3.4 分部分项工程质量控制 .58 6.4 保证工期的主要措施.59 6.5 冬雨季施工及农忙季节的工作安排.60 6.5.1 雨季施工.60 6.5.2农忙季节的工作安排.62 6.5.3 冬季施工安排 .62 6.6 文明施工和环保的措施.63 7 结论结论.64 参考文献 东北大学土木工程专业（独立本科段） 0 道路施工组织设计道路施工组织设计 1 总说明 1.1 工程概况 1.1.1 地形、地貌 湖南地势属于云贵高原向江南丘陵和南岭山地向江汉平原的过渡地带。湘西有 海拔在 10001500 米 之间山势雄伟的武陵山、雪峰山盘踞，是湖南省东西交通的 屏障。雪峰山从城步苗族自治县至益阳县境是资水和沅水的分水岭，是湖南省东、 西自然条件的分界线。湘南有南岭山脉，峰顶海拔都在 1000 米以上，向东西方向 延伸，是长江和珠江水系的分水岭，山间盆地较多，谷地为交通要道。湘东有幕阜、 连云、九岭 、武功、万洋、诸广等山，海拔一般为 5001000 米，均为东北西 南走向。湘中为海拔 500 米以下的丘陵，台地广布。这些盆地多为河谷沟通，并有 河流冲积平地。湘北为洞庭湖及湘、资、沅、澧四水尾闾的河湖冲积平原，海拔多 在 50 米以下。全省东、西、南三面山地环绕，逐渐向中部及东北部倾斜，形成向 东北开口不对称的马蹄形。省内大于海拔 2000 米高点的分布与地势总特点基本一 致，集中分布在东、南、西三面的山地之中。湘东最高点是炎陵县的斗笠顶，峰顶 海拔 2052 米。东南部有桂东县的八面山，峰顶海拔 2042 米。湘南有道县的韭菜岭， 峰顶海拔 2009 米。西南部有城步县的二宝鼎，峰顶海拔 2024 米。西北部有石门县 的壶瓶山，峰顶海拔 2099 米，是省内最高点。全省地势的最低点，是临湘县的黄 盖湖西岸，海拔只有 24 米，与省内最高点相差 2000 米左右。 按成因可分为：以流水地貌为主，占全省总面的 64.76%，岩溶地貌次之，占 25.97%；湖成地貌最小，仅占 2.88%，水面积占 6.39%。按组成物质（不含水域） 分沉积岩（包括砂质岩、碳酸盐岩、红岩、第四纪松散堆积物）地貌为主，占全总 总面积的 57.75%；变质岩类地貌次之，占 24.99%；岩浆岩类地貌 ，仅占 8.87%。 按海拔高度（含水域）分，以 300 米以下地貌为主，占全省总面积 44.27%；300 米 东北大学土木工程专业（独立本科段） 1 到 500 米地貌次之，占 22.58%；500800 米地貌占 18.43%；800 米以上地貌占 11.72%。按形态分，山地（含山原）占全省总面积 51.22%，丘陵占 15.40%，岗地 占 13.87%，平原占 13.11%，水面占 6.39%。全省以山地和丘陵地貌为主，合占总 面积的 66.62%。全省可划分为六个地貌区：湘西北山原山地区、湘西山地区、湘 南丘山区、湘东山丘区、湘中丘陵区、湘北平原区。 东西宽 667 公里， 南北长 774 公里。土地总面积平方公里，占全国土地总面 积的 2.2，在全国各省市区中居第 10 位。其中，平原 277.86 万公顷，盆地 294.12 万公顷，丘陵地 326.22 万公顷， 山地 1084.72 万公顷，水面 135.38 万公 顷。共有耕地面积 389.1 万公顷。 分属两个大地构造单元。以罗翁绥宁大断裂向北东经安化，宁乡至长寿永安大 断裂一线为界，其北西为杨子准地台的一部分，其东南为南华准地台的一部分。三 大岩系（沉积岩、岩浆岩、变质岩）发育，晚元古代以后的地层出露齐全。地史上 各期磊的构造运动在湖南均表现明显。中、酸性岩浆活动强烈。受到三个地质成矿 构造单元的控制：一是八面山褶皱区，二是雪峰的隆起区，三是湘中、湘东南褶皱 区，构成了湘中、湘南两个大的成矿带。有“有色金属之乡“和”非金属之乡“之 称，矿藏丰富，矿种齐全，质量优良。到 1988 年末，在全国已发现的 140 多种矿 种中，湖南找到 134 种，已探明储量的有 83 种，成为全国矿种较多的省份之一。 锑、钨、铋、雄黄、海泡石、重晶石、独居石的储量居全国第一位，锰、钒、铼、 芒硝、砷、高岭土居全国第二位。由于在地质构造上岩浆活动较弱，湖南是一个弱 震，少震区。 地层发育较齐全，土壤类型多样。根据分类原则和土壤的具体情况，可分为铁 铝土纲、淋溶土纲、半淋溶土纲、初育土纲、水成土纲、半水成土纲和人为土纲等 7 个土纲，红壤、黄壤等 13 个土类，29 个亚类，129 个土属和 463 个土种。沿武 陵雪峰山东麓一线划界，以东红壤为主，以西黄壤为主。洞庭湖平原为潮土、紫 湖泥地区；湘中为丘陵红壤、紫色土、水稻土地区；湘南为中低山丘陵黄壤地区； 湘西为中低山石灰土，黄壤地区。红壤 840.88 万公顷，占全省土壤总面积约 50.4%； 水稻土 275.59 万公顷，占 16.5%；黄壤 210.64 万公顷，占 12.62%；黑色石灰土、 红色石灰土、紫色土、潮土占 16.54%；红粘土、石质土、粗骨土、草甸土占 3.94%。 东北大学土木工程专业（独立本科段） 2 1.1.2 沿线自然地地理概况 （1）地理位置 长沙位于东经 111。54-114。15，北纬 27。51-28。40之间，东西长约 233 公里，南北宽约 90 公里，从东至西依次是浏阳市、长沙县、长沙市、望城县 和宁乡县，基本处于湘中丘陵与洞庭湖冲积平原过渡地带和湘浏盆地。 （2）气候 冬寒夏热，四季分明；春秋短促，冬夏绵长，充分体现了亚热带大陆性委风 气候类型的共同特点。 从 3 月平均所温 10至 5 月平均气温 22，仅两个月时 间气温升高 12，平均每月升高 6-7。同时，不但升温快，而且变化大。长沙春 季的第二个特点是阴雨连绵，空气潮湿。长沙 3 月至 5 月的平均降雨日数（日降雨 量等于或大于 0.1 毫米）有 52.8 天，约占年（151.2 天）总降雨日数的 35%以上， 有不少年份还出现连续降雨 15-20 天的情况，因此 3 月至 5 月的降水量占全年总降 水量的 40%以上。这 3 个月阴天（日平均总云量大于 8 成）占全年阴天总数 31%以 上，相对湿度都在 83%至 84%之间，是全年相对温度最大的季节。长沙夏季漫长酷 热已国人皆知，长达 4 个半月，是全年最长的季节。也是全年气温最高的季节。从 6 月至 9 月，旬平均气温 25，7 月下旬至 8 月下旬，旬平均气温 29以上。沙日 平均气温大于 30的全年有 94 天，其中出现在夏季达 84 天，日平均气温高于 35全年有一月之多，基本上集中在 8 月份。由于长沙处于湘江河谷地带，地势较 低，相对温度较大，更显暑气蒸人，因此长沙与重庆、武汉、南京等同称为长沙流 域的四大火炉。长沙的暴雨天多集中在 5、6、7 三个月。 长沙的秋天是雨水减少， 秋高气爽。从 9 月下旬至 11 月中旬平均降水量仅 23.6 毫米，不到春季的三分之一。 冬季：长沙的冬季无严寒，少降雨。冬季月平均气温多在 5以上，最冷的 1 月 份月平均温度也有 1。6，最高达 8.6。一天中出现气温低于 0而形成霜冻或 冰冻的天气，冬季平均只有 19.9 天。长沙冬季的降水量虽仅占全年的 16%，为降 水量最少的 12 月份，月平均降雨也有 45.3 毫米。 （3）地势 长沙位于中国中南部的长江以南地区，湖南省的东部偏北。地处洞庭湖平原的 东北大学土木工程专业（独立本科段） 3 南端向湘中丘陵盆地过渡地带，与岳阳、益阳、娄底、株洲、湘潭和江西萍乡接壤。 总面积为 12000 平方公里，其中市区面积 975 平方公里，建成区面积 242.8 平方千 米（截至 08 年底，据 09 年湖南省统计年鉴） 。位于浏阳境内的大围山七星岭海拔 1616 米，为辖区最高处；岳麓山的云麓峰海拔 300.8 米，为城区至高点。 （4）地震烈度 施工区域内未发现地震震中分布，仅受周边中强地震带的影响。地震动峰值 加速度为 0.05g，地震动反应谱特征周期为 0.35s，对应的地震基本烈度为度。 2 路线设计 2.1 设计概况 本设计线路是一条地势稍有起伏丘陵区公路。该公路起点位于长韶娄大道，终 点至娄底。全线长 6300 米。本路段平面选线是在 1：2000 的带状地形图上进行的， 并结合实地地形、地貌、气候、水文条件等对个别路段进行适当的调整，这样得出 多个方案，然后进行多方案比选选出合适的路线，这就是所谓的定线。在定线时， 一方面对平纵组合进行了认真研究，尽可能采用合理的线形指标；另一方面结合沿 线地形、地貌及地质，使路线走向顺势，整体工程经济合理并与沿线环境相互协调。 最后，运用坐标法将道路放样到实际的电子版地形图上。该公路是根据往年的测量 资料，结合带状地形图对原有的土路进行拓宽或者就其附近较平坦的地方另选一条 符合要求的公路路线。 2.2 平面线形设计 2.2.1 路线定线、选线规则 (1) 选线的基本原则 公路线路是公路的骨架，它的优劣直接关系到公路本身功能的发挥和在路网中 是否能起到应有的作用。公路选线是在道路规划路线起终点之间选一条技术上可行， 经济上合理又能符合使用要求的道路中心线的工作。它面对的是一个复杂的自然条 件和社会经济环境，需要综合考虑多种因素，妥善处理好各方面的关系，其基本原 则如下： 东北大学土木工程专业（独立本科段） 4 1) 在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入细致的研 究，在多方面论证、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，做到工程量小、造价 低、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。在工程量增大不大时，应尽量采 用较高的技术指标。不要轻易采用极限指标，也不应不顾工程大小，片面追求高指 标。 3) 选线应注意同居民房基本建设相配合，做到少占居民房，并应尽量不占农 田、经济作物田或穿过经济林园等。 4) 通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构 造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址。 5) 选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程 的影响。 6) 选线应注重环境保护，注意由于道路修筑，汽车运营所产生的影响和污染。 7) 对于高速公路，由于其路幅宽，可根据通过地区的地形、地物、自然环境 等条件，利用其上下行车道分离的特点，本着因地制宜的原则，合理采用上下行车 道分离的形式设线。 (2) 选线的一般步骤 1) 路线方案选择 路线方案选择主要是解决起终点问题。此项工作通常是先在小比例尺地形图上 从较大面积范围内找出各种可能的方案，收集各可能方案的有关资料，进行初步评 选，确定数条有进一步比较价值的方案。然后进行现场勘查，通过多方案的比选得 出一个最佳方案来。 2) 路线带选择 在路线基本方向选定的基础上，按地形、地址、水文等自然条件选定出一些细 部控制点，连接这些控制点，即构成路线带。这些细部控制点的取舍，自然仍是通 过比选的办法来确定的。只有在地形简单，方案明确的路段，才可以现场直接选定 。 3) 具体定线 东北大学土木工程专业（独立本科段） 5 经过上述两步的工作，路线雏形已经明显勾画出来。定线就是根据技术标准和 路线方案结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路 中线的工作。 (3) 定线原则 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。在地势平坦开阔的平原微丘区，在平面曲线三要素中直线所占比例较大。而在 地势有很大起伏的山岭和重丘区，路线则多弯曲，曲线所占比例则较大。 2) 行使力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足。 高速公路以及计算车=80km/h 的公路，应注意立体线性设计，尽量做到线形连续、 指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。 3) 保持平面线形的均衡与连贯，各线形要素保持连续而不出现技术指标突变。 例如长直线尽头不能接小半径曲线，高低标准之间要有过渡。 4) 应避免连续急弯的线形。设计时可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。 5) 平曲线应有足够的长度，因为如果太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使 驾驶操纵来不及调整。 (4) 设计路段选线定线介绍 路线在设计时，首先要在 1：2000 的实际地形图上了解整个地形、地貌、水文 等条件，然后了解当地的气候条件在进行选线。在以上基础上进行具体选线中，首 先根据各段的地形选出代表性的控制点，然后把路线的起点、沿线控制点、终点连 接成多条转点很多的路线，接着将这些路线进行比选，比选过程中对于平原微丘地 区要考虑到避让居民区位置以减少拆迁、尽量少占用耕地等以降低造价，而对于山 岭重丘地区尽量避开地势很高的山尖等以减少工程量，最终确定一条经济、合理、 顺势的路线。 选好路线基本走向后，根据规范规定确定一级公路平曲线直线段长度： 2.2.2 平曲线要素计算 平曲线要素计算包括：导线间距离；导线方位角、偏角；圆曲线以及缓和曲线 长、外距、切线长（本路段未设缓和曲线） ；交点及曲线特征点桩号等。 本路段共有四个控制交点： 、 、 、 、 ；另有起点 和终点 ，其坐标见表 21 东北大学土木工程专业（独立本科段） 6 0 JD 1 JD 2 JD 3 JD 4 JD 5 JD X01885.122280.944558.325647.267349.65 Y0-879.05-711.04-268.36-1357.3-804.16 Y-879.05168.01442.68-1088.94553.14 X1885.12395.822277.381088.941702.39 表 21 交点坐标表 (1) 导线要素计算 设起点坐标为（，） ，第 个交点的坐标为 (，)， 0 JD 0 X 0 Yi i JD i X i Y 则：ni，21 坐标增量 （2- 1ii XXX 1） （2- 1ii YYY 2） 点间距 （2- 22 SXY 3） 象限角 （2- Y arctg X 4） 计算方位角：， （2-00XY， 5） ， X00Y，180 ， X00Y，180 东北大学土木工程专业（独立本科段） 7 ，X00Y， 360 转角 （2- 1 iii AA 6） 为“+”路线右偏，为“”时路线左偏 i i 各元素的计算见表 22： 坐标增量 点名 Y(m)X(m) 交点间距 S(m) 方位角 （） 转 角 （） JD0 -879.051885.122080335 JD1 左 312 168.01395.8243023 JD2 左 12 442.682277.38232011 JD3 右 304 -1088.941088.941540315 JD4 JD5 553.141702.39179018 左 297 表 22 交点元素表 (2) 路线转角，交点间距，曲线要素及主点桩计算 东北大学土木工程专业（独立本科段） 8 图 2-1 缓和曲线元素示意图 1) 缓和曲线几何要素计算如下 计算公式 3 2 2240 S LLs q R 24 3 242384 SS LL p RR （2- 0 28.6479 S L R 7） () 2 TRp tgq 0 (2)2 180 S LRL ()sec 2 ERpR LTJ 2 式中： T 切线长（m） ； L 曲线长（m） ； E 外距（m） ； J 校正系数或称超距（m） ； 东北大学土木工程专业（独立本科段） 9 R 圆曲线半径（m） ； 转角（度） 。 各交点曲线要素计算，具体请见表 2-3： 处： 1 JD = 0 3 2 2240 S LLs q R = 0 24 3 242384 SS LL p RR = 0 0 28.6479 S L R =88.68() 2 TRp tgq =174.44 0 (2)2 180 S LRL =9.71()sec 2 ERpR =2.92LTJ 2 处： 2 JD = 0 3 2 2240 S LLs q R = 0 24 3 242384 SS LL p RR = 0 0 28.6479 S L R =45.57() 2 TRp tgq =90.71 0 (2)2 180 S LRL =2.58()sec 2 ERpR =0.43LTJ 2 处： 3 JD 东北大学土木工程专业（独立本科段） 10 = 0 3 2 2240 S LLs q R = 0 24 3 242384 SS LL p RR = 0 0 28.6479 S L R =38.52() 2 TRp tgq =76.76 0 (2)2 180 S LRL =1.85()sec 2 ERpR =0.28LTJ 2 JD4 处： = 70 3 2 2240 S LLs q R = 1.63 24 3 242384 SS LL p RR = 8.021 0 28.6479 S L R =377.40() 2 TRp tgq =753.10 0 (2)2 180 S LRL =41.18()sec 2 ERpR =1.70LTJ 2 曲 线 要 素 交 点 交 点 桩 号 转 角 （） 半径 R 切线长 T 曲线长 L 缓和曲 线 Ls 外距 E 校正 J 东北大学土木工程专业（独立本科段） 11 1 JD K2+080 左 312 40088.68174.4409.712.92 2 JD K2+540 左 12 40045.5790.7102.580.43 3 JD K4+890 右 304 40038.5276.7601.850.28 4 JD K6+470 左 297 500377.40753.1014041.181.70 表 23 各交点曲线要素 2.3 纵断面线形设计 2.3.1 设计原则及要求 纵断面设计的主要任务是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条 件以及工程经济性质等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，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。 纵面线形设计是研究直坡线与竖曲线这两种线形要素的运用与组合，以及对纵坡的 大小和长短、前后纵坡的协调、竖曲线半径大小及与平面现行的配合等有关问题。 (1) 纵坡设计的一般要求。 1) 纵坡设计必须满足标准的各项规定。 2) 为保证车辆能以一定速度安全顺势的行使，纵坡应具有一定的平顺性起伏 不宜过大、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 (2) 平、纵组合的设计原则 1) 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。任何使驾 驶员感到茫然、迷惑或判断失误的线形，必须尽力避免。在视觉上能否自然的诱导 视线，是衡量平、纵线形组合的最基本问题。 2) 注意保持平、纵线形的技术指标大小应衡量。它不仅影响线形的平顺性， 而且与工程费用相关。对纵面线形反复起伏，在平面上却采用高标准的线形是无意 义。反之亦然。 3) 选择组合得当的合成纵坡，以利于路面排水和行车安全。 4) 注意与道路周围环境的配合。它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可 起到引导视线的作用。 东北大学土木工程专业（独立本科段） 12 (3) 平纵组合的基本要求： 1) 平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。这种组合使平曲 线和竖曲线对应，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 “平包纵” 。 2) 平曲线与竖曲线大小应保持均衡。平曲线和竖曲线其中一方大而平缓，那 么另一方就不要形成多而小。据统计，若平曲线半径小于 1000m，竖曲线大约为平 曲线的 10-20 倍时，便可达到均衡的目的。 3) 暗、明弯与凸、凹竖曲线。对暗与凹、明与凸的组合，当坡差较大时，会 给人留下舍坦坡、进路不走，而故意爬坡、绕弯的感觉。此种组合在山区难以避免， 只要坡差不大，矛盾也不很突出。 (4) 平纵线形组合与景观的协调配合原则 1) 应在道路的规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要求。尤其在规划 和选线阶段，比如对风景旅游区、自然保护区、名胜古迹区等景点和其他特殊地区， 一般以绕避为主； 2) 尽量少破坏沿线自然景观，避免深挖高填。比如沿线周围的地貌、地形、 天然树林、池塘、湖泊等。纵面尽量减少填挖；横面设计要使边坡造型和绿化与现 有景观相适应，弥补必要填挖对自然景观的破坏； 3) 应能提供视野的多样性，力求与周围的风景自然地融为一体。充分利用自 然风景或人工建筑物，以消除单调感，并使道路与自然密切结合； 4) 不得以时，可采用修整，植草皮，种树等措施加以补救； 5) 条件允许时，以适当放缓边坡或将其变破点修整圆滑，以使边坡接近于自 然地面形状，增进路容美观； 6) 应进行综合绿化处理，避免形式和内容上的单一化，将绿化视作引导视线， 点缀风景以及改造环境的一种专门技术措施进行专门设计。 (5) 本设计路线的纵断面设计控制点选择所考虑的问题 1) 首先，根据电子地形图上平曲线的设置把路线中线、路线两边 20m、40m 处 各桩号位置处的原地面线高程，然后将各原地面高程输入纬地设计系统中，做出纵 断面的原地面线高程线。 2) 然后进行拉坡设置，拉坡时要考虑纵坡的坡度、坡长、变坡点的位置、纵 东北大学土木工程专业（独立本科段） 13 坡半径的大小。 最小纵坡坡度：为了保证挖方地段、设置边沟的低填方地段和横向排水不畅地 段的纵向排水，防止积水渗入路基而影响其稳定性，规定各级公路的长路堑路段， 以及其他横向排水不良地段，均采用不小于 0.3%的纵坡。当必须设计水平坡或小 于 0.3%的纵坡时，边沟排水设计与纵坡设计一起综合考虑，其边沟应作纵向排水 设计。 最大纵坡限制：一级公路平原微丘地区最大纵坡 4%，山岭重丘地区最大纵坡 6%。 坡长限制：一级公路最小坡长限制平原微丘 250m，山岭重丘 150m；最大坡长限制 则与纵坡坡度有密切关系，对于本设计路线所拉纵坡坡度(0.3%,1%)之间故最大坡 长限制只要视觉允许就可以。 2.4 横断面线形设计 横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及取 土坑、弃土堆、环境保护等设施。公路一条行车带内一般包括两条以上车道。高速 公路和一级公路有四条以上车道，以中央分隔带将上、下行车道分开或做成分离式 路基，每侧在划分快车道、慢车道。 2.4.1 横断面设计的步骤 (1) 首先将设计路线两旁各 20 米、40 米与中桩高程差从 1：2000 的电子地形 图上读出。 （2）根据外业横断面测量资料点绘横断地面线。 （3）根据路线及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽 值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。 （4）绘横断面设计线，又叫“戴帽子” 。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、 加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、加 宽等。一般直线上的断面可不示出路拱坡度。 （5）计算填挖高度，并绘于图上。 东北大学土木工程专业（独立本科段） 14 2.4.2 本设计路段横断面设计形式 高速公路、一级公路当采用分离式断面或大于 4.5m 的中间带时，行车道左侧 应设硬路肩。高速公路一级公路平原微丘区，有条件的路肩宽度已采用大于或等于 2.5m 的硬路肩。根据规范查的一级公路可选用八车道、六车道和四车道。双 幅路或四幅路中间具有排水沟的断面，应设置左侧路肩。对于 R 大于 250m 的圆曲 线由于其加宽值甚小，可以不予加宽。 (1) 此设计路面采用整体式路面两幅路四车道设计并且不设任何附加车道，在 进行横断面出图和土石方计算时扣除了桥梁、隧道部分。路幅总宽度为 24.5 m， 其中包括的内容请见表 2-6： 横 坡宽 度路 槽 深 度高 度 左（右）侧中分带0 15 02 左（右）侧行车道 2 7506 左（右）侧硬路肩 2 2503 左（右）侧土路肩 3 075 00 表 2-6 横断面参数表 (2) 边坡设置分为填方边坡设计和挖方边坡设计，并且左右对称设计边坡形式 为一级台阶（具体数据和图示表达见路基说明部分） 。 (3) 边沟和排水沟设计，由于此设计路段设计时为了能使识图者区分出边沟与 排水沟，故把边沟设计成矩形而把排水沟设计梯形。 （具体设计尺寸和图示见路基 设计说明） 。 3 路基设计 3.1 设计原则和依据 3.1.1 设计原则 路基是在地面上按路线的平面位置和纵坡要求开挖或堆填成一定断面形状的土 质或石质结构物，它是道路这一线形建筑物的主体，又是路面的基础。路基标准横 断面是交通部根据设计交通量、交通组成、设计车速、通行能力和满足交通安全的 东北大学土木工程专业（独立本科段） 15 要求，按公路等级、断面的类型、路线所处地形规定的路基横断面个组成部分横向 尺寸的行业标准。舒适、经济等方面的要求，就必须对路基和路面的强度、稳定性 等提出一定的要求。路基设计一般遵循以下原则： (1)