高速公路毕业设计

1、京福线徐州段房亭河徐庄公路设计beijing to fuzhou lines xuzhou section room fangting river - xuzhuang highway design摘 要京福线徐州段是交通部规划的“五纵七横”国道主干线和江苏省“四纵四横四联”高速公路网的重要组成部分。地处淮海经济区域中心，是交通部计划于二十一世纪初建成的重要路段之一。本设计全长9869.264m，双向四车道，路基宽28m，行车道宽3.75m，硬路肩宽3.5m，土路肩宽0.75m，中央分隔带宽3m，设计行车速度为120km/h。本设计进行了路线的选线，横断面设计，纵断面设计，路基设计、挡土墙、涵

2、洞设计、路面结构及路基路面排水设施设计。路面设计中，从经济实用和环境因素的角度进行了充分的考虑，最终选择了沥青混凝土路面。本次设计中基本使用计算机辅助设计与成图，其中路线设计采用纬地软件，路面设计采用hpds2003a,挡土墙采用纬地软件。同时本设计体现环保意识，强调环保，节约资源。关键词：高速公路 ；路基路面；线形设计；断面设计；挡土墙设计abstractthe xuzhou sections of beijing to fuzhou highway is the ministry of planning five longitudinal and seven horizontal nati

3、onal highway main lines and jiangsu four horizontal quad four lengthwise and an important part of high-speed road network. it is located in huaihai economic area center.it is one of the important section of communications plan built in the twenty-first century, this design full-length is 9869.264m,t

4、wo-way four lanes, subgrade wide 28m, the carriageways wide is 3.75 m, shoulder wide of hard road is 3.5m, shoulder wide of packway is 0.75m, central dividing strips wide is 3m. design for driving speed is 120km/h .it works by selecting route, cross-sectional design, cross-sectional design, alignmen

5、t design, roadbed design, retaining wall, culvert design, pavement structure and roadbed drainage design. in the process of design pavement designers fully consider economic and practical and environmental factors, ultimately chose asphalt concrete pavement. this design basicly use computer aided de

6、sign and mapping, one route to software design used weft , pavement design by using hpds2003a and retaining walls to software weft, meanwhile, the design reflects the environmental protection consciousness, emphasize environmental protection and resource conservation .keywords: highway ; roadbed; al

7、ignment design ; design of section ; retaining wal design目录第1章 概述- 1 -1.1.公路发展概况- 1 -1.2.毕业设计的目的- 2 -1.3.设计任务- 2 -1. 道路的线形设计- 2 -2路基路面设计- 2 -3桥涵初步设计- 2 -4技术标准- 3 -第2章 选线- 5 -2.1.平面线形设计- 5 -2.1.1选线- 5 -2.1.2.路线方案比选- 5 -2.1.3.技术指标- 7 -2.1.4.圆曲线设计- 8 -2.1.5.缓和曲线设计- 9 -2.2.线形的组合设计- 9 -2.2.1.线形组合的基本要求- 9

8、 -2.2.2.线形与环境的协调- 10 -2.2.3.平纵线型组合的一般设计原则- 10 -第3章、纵断面设计- 11 -3.1.纵坡设计的要求- 11 -3.2.纵坡设计的方法和步骤- 12 -3.2.1.前期准备- 12 -3.2.2.纵断面控制标高- 12 -3.3.竖曲线设计要求- 13 -3.4.纵断面设计步骤- 13 -3.4.1.读出原地面高程- 13 -3.4.2.确定最小填土高度- 17 -3.4.3.纵断面拉坡- 17 -3.4.4.竖曲线计算- 20 -3.4.5.路基宽度- 21 -3.4.6.路拱坡度- 21 -3.4.7.路基边坡坡度- 21 -3.4.8.护坡道

9、- 21 -3.4.9.边沟设计- 21 -第4章 横断面设计- 23 -4.1.横断面设计原则- 23 -4.2.横断面设计步骤- 23 -4.3.超高设计- 25 -第5章 土石方的计算与调配- 28 -5.1.土石方调配原则- 28 -5.2.调配方法- 28 -第6章 路基设计- 30 -6.1.路基设计- 30 -6.1.1.路基横断面布置- 30 -6.1.2.路基压实标准- 30 -6.1.3.路基填料- 30 -6.1.4.路基处理- 31 -6.1.5.路基防护- 32 -6.1.6.路基施工要求及注意事项- 32 -6.2.道路排水设计- 33 -6.2.1.道路排水系统设

10、计- 33 -6.2.2.道路排水设计原则- 33 -6.2.3.路基排水设计- 34 -6.2.4.路面排水设计- 35 -第7章 挡土墙设计- 36 -7.1.挡土墙的布置- 36 -7.1.1.挡土墙的纵向布置- 36 -7.1.2.挡土墙的横向布置- 36 -7.1.3.平面布置- 37 -7.2.挡土墙的基础埋置深度- 37 -7.3.排水设施- 37 -7.4.沉降逢与伸缩缝- 37 -7.5.仰斜式路堤墙验算- 38 -7.6.路堑挡土墙- 41 -7.7.路堑挡土墙上层验算- 44 -第8章 公路路面结构设计计算- 47 -8.1.概述- 47 -8.2.路面结构的确定- 47

11、 -8.3.沥青混凝土路面设计- 47 -8.3.1.沥青路面设计的内容- 47 -8.3.2.路面结构设计的原则- 47 -8.3.3.沥青路面交通等级- 48 -8.3.4.方案一- 48 -8.3.5.方案二- 51 -方案三- 55 -第9章 桥、涵布置- 59 -致 谢- 62 -参考文献- 63 -设计进度计划表- 70 -第1章 概述1.1.公路发展概况公路作为国民经济和社会发展的重要基础设施，在新中国成立后得到了迅速恢复和发展，尤其在实行改革开放政策以后，随着社会主义市场经济体制的建立和完善，中国公路交通事业进入了快速、健康的发展轨道。 旧中国的公路交通极为落后，1949年全国

12、公路通车里程仅8.07万公里，公路密度仅0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。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

13、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14.1公里百平方公里，为1978年的1.5倍

14、。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

15、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。改革开放30年来，我国公路建设发展迅速。30年来，我国公路通车总里程由89万公里增长到358万公里，增长3倍多；我国公路建设年投资规模由1978年的4.9亿元增长到2007年的6490亿元，提前13年实现了总长35000公里的“五纵七横”国道主干线的基本贯通。高速公路从无到有，发展迅速，从1988年第一条高速公路沪嘉高速公路建成通车，到2007年底

16、，我国高速公路通车里程达54000公里，稳居世界第二。农村公路建设稳步推进。改革开放初期，我国农村公路只有59万公里，到2007年，农村公路总里程达313万公里。已有99的乡镇和88.2的建制村通了公路。2008-2009年我国公路里程持续增长。到2009年底，全国公路总里程达386.08万公里，比2008年末增加13.07万公里。其中，国道15.85万公里，省道26.60万公里，县道51.95万公里，乡道101.96万公里，专用公路6.72万公里，村道183.00万公里。2009年中国公路建设投资也显著增长。全社会完成公路建设投资9668.75亿元，其中公路重点项目完成投资4321.35亿元

17、，路网建设完成投资3214.51亿元，农村公路建设完成投资2132.88亿元。国家出台4万亿元刺激经济政策后，公路建设特别是高速公路建设迎来了新一轮高潮。今后一段时期，我国还将重点加快国家高速公路网主骨架、“断头路”、扩容路段和农村公路建设，积极推进国省干线改造。1.2.毕业设计的目的通过本次毕业设计，使学生对公路的建设程序和内容以及公路方面的规范有一个全面的、系统的了解，培养学生独立进行路线选择比对、路基路面结构及有关设施设计、计算的能力；选择桥涵标准图的能力，使学生得到公路工程师的初步训练。1.3.设计任务1. 道路的线形设计通过电子地形图，选择出道路的路线，并进行路线比选，选出最终的路线

18、线形作为本设计的线路图。其中要考虑的方面有很多，比如纵坡、平曲线半径、沟渠湖泊、占用农田耕地和拆迁等等、在线形设计中要充分考虑各方面因素，多种方案进行比选选出最佳路线。2路基路面设计路基路面设计的过程中要求完成以下工作：横断面设计、纵断面设计、路基设计、排水设计、支挡工程设计；路面工程设计，其中路面设计里包括路面的结构组合设计、厚度设计与方案比选。3桥涵初步设计根据所提供的数据资料，完成桥涵标准图的选择，包括相关的图纸、表格、工程数量及相关说明。4技术标准1）平原微丘区高速公路技术标准，计算行车速度120km/h，公路等级四车道高速公路。桥涵设计荷载：公路级。2）京福公路全线采用四车道高速公路

19、标准，路基宽度28米。3）填土路基段，鉴于所经地区膨胀土发育，填料或多或少需用一部分膨胀土改性填筑，建议边坡高度小于或等于6米，边坡1：1.5，边坡高度大于6米，下部1：1.75为宜。4）土基回弹模量为37.5mpa，使用初期车道日标准轴载作用次数2664次。预测交通量增长率：20052010年为8.5%；20102015年为5.1%；20152025年为4.2%；20252030年为2.1%。路面结构可按公路沥青路面设计规范推荐结构采用。5）本路线全长9869.264米延长系数=0.9766)本路线共涉及转角数为4个转角一为12.1675、转角二为9.0101、转角三为30.1317、转角四

20、为17.6175。平均转角度数=17.23177）本方案设计中大部分地区为平原地区，曲线设置主要考虑农田、环境、拆迁等问题，所设的最小平曲线半径1400米。8）本设计没有太大的纵坡所以没有设置回头曲线。9）在纵断面设计中，对沿线地形、地质、水文、排水等综合考虑，也要充分考虑平纵组合平衡和填挖平衡最大最小纵坡要求和最大最小坡长的要求，全线共设14个竖曲线，设置最大纵坡2.693，在桩号k7+360k7+820，全长460米。设置最小纵坡0.502%。10）路线途经桩号为k0+820处206国道，国道为主干线，所以采取立体交叉，采用架设立交桥通过，k5+220处路线与道路斜交所以采用立体交叉，采用

21、预应力箱梁架设通过。11）本路段无限制速度地段。12）本方案为京福线高速公路房亭河到徐州段，为四车道高速公路，路基宽度28m，路面宽15m，路肩宽4.25m，路拱横坡2%，硬路肩横坡2%，土路肩横坡3%，挖方边坡视地质情况设置为1：0.751：0.5，填方边坡8米，设为1：1.5，填方边坡8米变坡，采用1：1.75。13）路面结构设计选用沥青混凝土路面。其结构面层采用沥青混凝土16cm、基层采用水泥稳定碎石32cm、底基层采用石灰土25cm。14）路基排水设施有边沟、截水沟、排水沟等，边沟的高度和宽度等于0.6米，截水沟的宽度和高度宜大于或等于0.5米。15)、根据本路段实际情况，桥梁23座，

22、涵洞11个。第2章 选线2.1.平面线形设计2.1.1选线公路路线设计规范规定选线应针对路线所经区域的生态环境、地形、地质的特性与差异，按拟定的各控制点由面到带、由带到线、由浅入深、由轮廓到具体，进行比较、优化与论证。同一起、终点的路段内有多个可行路线方案时，应对各设计方案进行同等深度的比较。应对路线所经区域、走廊带及其沿岸的工程地质和水文地质进行深入调查、勘察，查清其对公路工程的影响程度。应充分利用国家建设用地，严格保护农用耕地。国家文物是不可再生的文化资源，路线应尽可能避让不可移动文物。保护生态环境，并同当地自然景观相协调。2.1.2.路线方案比选根据公路线路设计方案的特点，公路路线方案比

23、较的综合评价指标要遵守以下几条基本原则：1） 整个综合评价指标体系从每一个指标计算内容到计算方法都必须科学、合理、准确。评价指标的设计既要考虑到评价研究的任务，也要符合客观现象本身的特点和性质及其运动规律。这种主观要求与客观实际相统一的过程，称之为科学性原则。评价指标作为主观反映客观的工具，要遵循“实事求是”的原则，使评价指标的定量描述以定性认识为前提，正确分析客观对象的数量特征，要求必须客观反映实际情况。只有遵从评价指标设计的科学性原则，才可能保证评价数据的准确性和客观性。2）评价指标体系必须客观的反映被评价问题的各个方面，绝对不能“扬长避短”。不能带有个人情感，要尊重事实，在指标设计中，要

24、注意指标的代表性及体系的完整性，要求指标不重复、不遗漏，指标之间既相互独立，又互为补充。3）即所构造的评价指标体系必须对每一个评价对象是公平的，可比的。指标体系中不能包括一些有明显“倾向性”的指标。评价指标在设计中要注意使评价指标的口径和方法具有动态可比性，并在空间范围内也要可比，这一原则称为可比性原则。按照这一原则，要求指标的选择应具备可比性和适用性，从而就同一指标，可对各方案加以纵向比较；在设计评价指标时，要考虑到现象发展过程中的变化，使指标的口径范围、核算方法具有动态可比性，以增强评价指标的分析功能。同时，可对经济主体进行横向比较。这就要求评价指标在动态发展过程中有相对的稳定性。4）设计

25、评价指标，既要考虑评价研究的目的和需要，也要考虑到客观条件的可行性。也就是可操作性，是指评价指标设计的可行性，既要使指标体系中所有的指标使用的数据均可从现有的资料和数据中获得，以这些可验证的资料为基础，才能使评价不偏不倚，要求有理有据，有出处有来源，要有很强的说服力，比如公路路线设计规范等。5）定量与定性相结合，一般情况以定量分析为主，能够定量的效益和影响应尽量予以定量，不能或不宜定量的则采用定性分析，定量与定性指标均纳入多目标分析综合评价。根据以上原则，在本路段起终点内选择以下两条路线，如图：图2-1 方案比选图两方案主要技术指标比较如下表：表2-1 方案比选表比较项目方案一方案二路线长度8

26、970.349km9869.264km线型平均圆曲线半径比方案二大，路线顺适。平均圆曲线半径比方案一小，路线顺适。交点数目4个4个占用农田情况较方案二少较方案一少曲线最小半径1650m1400m安全评价安全安全路基土石方高填深挖较多，土石方总量比方案二多。高填深挖不多，土石方总量比方案一少。征地拆迁较方案二多较方案一少方案优点1.路线线型顺适2. 公路路程较短1.路线线型顺适，所经地段填挖较少，能满足规范要求2. 拆迁量较小方案缺点1.部分地段挖方太大，不能满足规范要求，拆迁较多1.路线长度比方案一长，方案比较参考方案推荐方案所以，综合以上各种因素，本设计选择方案二为主方案，方案一为参考方案。

27、2.1.3.技术指标查相关资料确定主要技术标准1）公路用地范围 公路路堤两侧排水沟外缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外不小于1m的土地为公路用地范围；在有条件的地段，高速公路不小于3m为公路路基用地范围。高填深挖路段，为保证路基的稳定，应根据实际情况确定用地范围。公路用地还包括立体交叉、服务设施、安全设施、交通管理设施、停车设施、公路养护管理及绿化和苗圃等工程的用地范围。 2）路线a 道宽度设计车速为120km/h，车道宽度为3.75mb高速公路整体式断面必须设置中间带，中间带由两侧路缘带和中央分隔带组成，其各部分宽度应符合公路路线设计规范的规定

28、见表2.1：表2-2 中间带宽度表一般值（m）最小值(m)中央分隔带3.001.00左侧路缘带0.750.75中间带宽度4.502.503）路肩宽度表2-3 路肩宽度表一般值（m）最小值（m）右侧硬路肩宽度3.50或3.003.00土路肩宽度0.750.754）竖曲线最小半径和最小长度应符合表2.3规定：表2-4 主要技术指标序号项 目单位主要技术指标1公路等级四车道高速公路2计算行车速度km/h1203路基宽度米284平曲线极限最小半径米6505平曲线一般最小半径米10006不设超高最小半径米55007最大纵坡3%8停车视距米2109凸形竖曲线一般最小半径米1700010凹形竖曲线一般最小半

29、径米600011最小坡长米30012竖曲线最小长度米10013桥涵设计荷载公路i级考虑到线形的连续和驾驶的方便，相邻两曲线之间应有一定的直线长度。这个直线长度是指前一曲线的终点（缓直或直圆或圆直）到后一曲线起点（直缓）之间的长度。5) 同向曲线间的直线最小长度规范推荐同向曲线的最短直线长度以不小于6v为宜。在受到条件限制时，无论是高速路还是低速路都宜将在同向曲线间插入的大半径曲线或将两曲线做成复曲线、卵形曲线或c形曲线。6）反向曲线间的直线最小长度转向相反的两圆曲线之间，考虑到设置超高和加宽缓和段的需要以及驾驶人员转向操作的需要如无缓和曲线时，宜设置一定长度的直线。规范规定反间曲线间最小直线长

30、度（以m计）以不小于行车速度（以km/h计）的两倍为宜。若两反向曲线已设缓和曲线，在受到限制的地点也可将两反向缓和曲线首尾相接，但被连接的两缓和曲线和圆曲线宜满足一定的条件。2.1.4.圆曲线设计一般规定1）不设超高的圆曲线最小半径路面上不设超高，对于行驶在曲线外侧车道上的车辆来说是“反超高”，其超高横坡度ih应为负，大小与路拱度相同。从舒适的角度考虑，横向力系数应取尽可能小的值，以使乘客行驶在曲线上有与直线上大致相同的感觉。表不设超高的最小半径就是按这种精神制定的。2）圆曲线最大半径选用圆曲线半径时，在与地形等条件相适应的前提下应尽量采用大半径。但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与直

31、线无太大区别，容易给驾驶人员造成判断上的错误反而带来不良后果，同时也无谓增加计算和测量上的麻烦。所以，规范规定圆曲线的最大半径不宜超过10000m。圆曲线选用要求a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；b地形条件受限制时，应采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径；c地形条件特殊困难而不得已时，方可采用极限最小半径；d应同前后线形要素相协调，使之构成连续、均衡的曲线线形，使路线平面线形指标逐渐过渡，避免出现突变。e应同纵断面线形相配合，必须避免小半径曲线与陡坡相重合。特殊要求为保证汽车行驶的舒适性和安全性，平曲线应有足够的长度，圆曲线的长度也宜有的行程。

32、当不能满足时，应考虑增大圆曲线半径或减少缓和曲线长度；在条件受限时，可将缓和曲线在曲率相等处直接连接。2.1.5.缓和曲线设计缓和曲线的有关规定1）直线同半径小于不设超高最小半径的圆曲线径相连接处，应设置缓和曲线。四级公路可将直线与圆曲线径相连接，用超高、加宽缓和段代替缓和曲线。2）回旋线长度应随圆曲线半径的增大而增长。当圆曲线部分按规定需要设置超高时，缓和曲线长度还应大于超高过渡段长度。2.2.线形的组合设计2.2.1.线形组合的基本要求线形组合设计中，各技术指标除应分别符合平面、纵断面规定值外，还应考虑横断面对线形组合与行驶安全的影响。应避免平面、纵断面、横断面的最不利值的相互组合的设计。

33、为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性。线形组合设计除应保持各要素间内部的相对与变化节奏的协调外，还应注意同公路外部沿线自然景观的适应和地质条件等的配合公路现象设计规范一般要求有以下几点原则：1）平、纵线形组合设计原则为宜相互对应。2）长直线上不宜与坡陡或半径小且长度短的竖曲线组合3）长的平曲线内不宜包含多个短的竖曲线；短的平曲线不宜与短的竖曲线组合。4）长的竖曲线内不宜设置半径小的平曲线。5）凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部不宜同反向平曲线的拐点重合。2.2.2.线形与环境的协

34、调1)选线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性，沥青混凝土路面以减少噪音。2)路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。3)对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。4)对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路相协调，增加美感。2.2.3.平纵线型组合的一般设计原则1）在视觉上能自觉的诱导驾驶员的视线，并保持视线的连续性。任何使驾驶员感到迷惑和判断失误的线形都可能导致操作失误，最终导致交通事故。2）保持平、纵线形的技术指标大小均衡。它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用

35、密切相关，任何单一提高某方面的技术指标都是毫无意义的。3）为保证路面排水和行车安全，必须选择合适的合成坡度。4）注意和周围环境的配合，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度。特别是在路堑地段，要注意路堑边坡的美化设计。第3章、纵断面设计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。纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等的要求对纵坡的大小，长短，前后的纵坡情况，竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造价

36、省，运营费用较少的目的。该路地处平原区，土地资源宝贵，本项纵断面设计一般为纵坡较小，微起伏与该区域农田相结合，尽量降低路堤高度，路线纵断面按百年一遇，设计洪水位的要求和确保路基处于干燥和中湿状态，所需的最小填筑高度来控制标高线形设计上避免出现断背曲线，反向竖曲线之间直线长度不足3秒行程的则加大竖曲线半径，使竖曲线首尾相接。此外，所选用的半径还满足行车视距的要求，另外，应该避免采用最大纵坡和不同纵坡最大坡长值，由于本路段地处平原微丘区所以不宜采用，竖曲线的纵坡最小采用大于0.5%以保证排水要求，由于本路段处于平原区所以最大纵坡控制在3%以内。3.1.纵坡设计的要求.纵坡设计的一般要求：1、纵坡设

37、计必须满足标准的有关规定，一般不轻易使用极限值2、力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡3、纵断面线形应连续，平顺，均匀，并重视平纵面线形的组合4、从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意有以下几点：1）在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良；2）避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全；3）在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些；4）纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径；5）纵断面线形设计应注意与平面线形的关系，汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形；5、纵坡设计

38、应结合沿线自然条件综合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡以不小于0.5%为宜（规范要求0.3%），在受洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应保证路线的最低标高，以免遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定；6、纵坡设计应争取填、挖平衡，尽量利用挖方作就近填方，以减少借方和废方，节省土石方量，挖填方要控制在10米以内，特别情况可以适当放宽，以降低工程造价；7、纵坡设计时，还应结合我国情况，适当照顾当地民间运输工具，农业机械、农田水利等方面的要求。3.2.纵坡设计的方法和步骤3.2.1.前期准备在纵坡设计前，首先应保证在纬地软件中输入完成纵断面数据，保存上包含zdm结尾的文件如图所示 ： 图3-1

39、 纵断面文件数据为电子地形图上读取的桩号高程，然后进行纵断面数据输入得到，输入完成后要记得保存，保存在整个项目的文件夹中，保存的名字和项目是一样的，这样有利于项目的管理。项目管理器中纵断面地面线文件已经会被系统加进去了。双击打开后会发现是一个文本文件。3.2.2.纵断面控制标高纵面控制标高主要有重要桥梁、铁路及路线穿越的公路控制标高，地质不良地段的最小填土和最大控制标高，沿溪河线的控制标高，重要城镇通过位置的标高及受其它因素限制路线中须通过的控制点、标高等。设计纵坡时还应注意以下几点：1）在回头曲线地段设计纵坡，应先按回头曲线的标准要求确定回头曲线部分的纵坡，然后向两端接坡，同时注意回头曲线地

40、段不宜设竖曲线。2）平竖曲线重合时。要注意保持技术指标均衡，位置组合合理适当，尽量避免不良组合情况。平曲线包含竖曲线就是所谓的“平包竖”。3）大中桥上不宜设置竖曲线。如桥头路线设有竖曲线，其起（终）点应在桥头两端10m以外，并注意桥上线形与桥头线形变化均匀，不宜突变。4）在小桥涵上允许设竖曲线，为保证路线纵面平顺，应尽量避免出现急变“驼峰式纵坡”。5）应注意交叉口、桥梁及引道、隧道、城镇附近、陡坡急变处纵坡特殊要求。6）纵坡设计时，如受控制点约束导致纵面线形起伏过大，纵坡不够理想，或土石方挖填方量过大而无法调整时，可适当调整平面线形位置从而使各方面符合规范的要求3.3.竖曲线设计要求1、宜选用

41、较大的竖曲线半径。竖曲线设计，首先确定合适的半径。在不过分增加工程数量的情况下，尽量选用较大的竖曲线半径，一般都应采用大于竖曲线一般最小半径的数值，特别是前后两相邻纵坡相差较小时竖曲线更应采用大半径，以利于视觉和道路的整体美观。只有当地形限制或其他特殊困难不得已时才允许采用极限最小半径。一般本路段地处平原微丘地区不宜采用极限最小半径。2、同向曲线间应避免“断背曲线”。同向竖曲线，特别是同向凹形竖曲线间如直线坡段不长，应合并为单曲线后复曲线。本方案没有出现同向曲线。3、反向曲线间，一般由直坡段连续，亦可以相互直接连接。反向竖曲线间设置一段直坡段，直坡段长度一般不小于计算行车速度行驶3s的行程长度

42、。如受条件限制也可相互直接连接，本路线交点10和交点11之间就是采用直接相连。如图2.5所示：4、为了满足排水需要应满足最小纵坡要求最小纵坡应大于0.5%(公路路线设计规范规定大于0.3%)。图3-2 纵坡拉伸图3.4.纵断面设计步骤3.4.1.读出原地面高程根据地形图上的高程，按中桩坐标桩号对应读出地面线上上各点的原地面高程，中桩坐标为纬地软件自动可以生成如图所示表3-1 逐桩坐标表桩 号坐 标n (x)e (y)k0+0001838.15309-5881.91189k0+0201838.353066-5861.91289k0+0401838.553043-5841.91389k0+0601

43、838.753019-5821.914889k0+0801838.952995-5801.915889k0+1001839.152972-5781.916889k0+1201839.352948-5761.917889k0+1401839.552925-5741.918889k0+1601839.752901-5721.919888k0+1801839.952877-5701.920888k0+2001840.152854-5681.921888k0+2201840.35283-5661.922888k0+2401840.552806-5641.923887k0+2601840.752783-

44、5621.924887k0+2801840.952759-5601.925887k0+3001841.152736-5581.926887k0+3201841.352712-5561.927887k0+3401841.552688-5541.928886k0+3601841.752665-5521.929886k0+3801841.952641-5501.930886k0+4001842.152617-5481.931886k0+4201842.352594-5461.932886k0+4401842.55257-5441.933885k0+4601842.752546-5421.934885

45、k0+4801842.952523-5401.935885桩 号坐 标n (x)e (y)k0+5001843.152499-5381.936885k0+5201843.352476-5361.937885k0+5401843.552452-5341.938884k0+5601843.752428-5321.939884k0+5801843.952405-5301.940884k0+6001844.152381-5281.941884k0+6201844.352357-5261.942883k0+6401844.552334-5241.943883k0+6601844.75231-5221.9

46、44883k0+6801844.952286-5201.945883k0+7001845.152263-5181.946883k0+7201845.352239-5161.947882k0+7401845.552216-5141.948882k0+7601845.752192-5121.949882k0+7801845.952168-5101.950882k0+8001846.152145-5081.951882k0+8201846.352121-5061.952881k0+8401846.552097-5041.953881k0+8601846.752074-5021.954881k0+88

47、01846.95205-5001.955881k0+9001847.152027-4981.95688k0+9201847.352003-4961.95788k0+9401847.551979-4941.95888k0+9601847.751956-4921.95988k0+9801847.951932-4901.96088将各点高程对应地输入在纬地软件“纵断面数据输入”里面打开后在对应的桩号输入相应的高程，高程为在原地面地形图中读取，输入过程如图所示：图3-3 纵断面数据文件数据输入完成后可以检查数据输入是否有误可以在纵断面图生成时观察图形，在比较短的距离内变化很大的话可以返回原地面线重新找

48、到该点桩号在进行核对，如果有误即可更改保存文件，再进行保存。输入完成后，任务管理器中会产生格式为zdm纵断面的文件，然后纵断面设计可以直接计算显示出纵断面图。要得到纵断面分图可以在纬地软件设计菜单中设计纵断面绘图，如下图所示：图3-4 纵断面绘图鼠标左键批量绘图会电脑自动生成纵断面分图，而且已经加入了图框，只需把文件保存到相应的文件夹中即可，如图所示：图3-5 纵断面分图3.4.2.确定最小填土高度由于路基要保证处于干燥或中湿状态以上，所以查表得粉性土时路槽底至地下水的临界高度为1.71.9m时为干燥状态，由于地下水平均埋深为1.0m，路面厚度一般为6080cm,所以算出最小填土高度为1.5m

49、.。3.4.3.纵断面拉坡首先是选取变坡点，在纬地软件中设计纵断面设计计算显示确定，然后选取起点的变坡点，继续插入变坡点，直到最后终点变坡点，修改终点桩号为路线的终点桩号，然后计算显示确定，然后对变坡点加上竖曲线，竖曲线半径要取整。拉坡的时候要充分考虑原地面是否有公路、铁路、河流、房屋等情况，要满足最小填高要求大于1.5米，在有公路的地方要满足4.5米的填高要求，路基顶不可与原地面平齐。看拉的坡满不满足控制点的高程，满不满足规范要求，如不满足就进行调坡。调坡时应结合各方面因素综合考虑，对照标准所规定的最大纵坡、坡长限制以及考虑平纵线形组合是否得当进行调坡。竖曲线各项指标如表3-2：表3-2 竖

50、曲线各项指标设计车速（km/h）120最大纵坡（）3%最小纵坡（）0.5%凸形竖曲线半径（m）一般值17000极限值11000凹形竖曲线半径（m）一般值7000极限值4000竖曲线最小长度（m）100错误分析：本人由于在纵断面数据输入时数据输入有问题，所以出现了在20米范围内原地面有很大的高差，造成了纵断面拉坡时不能满足最大挖填方要求，即使做上挡土墙依然不能满足，在挡土墙自动变换填土高度以后依然挡土墙不能和原地面线相交，依然有4米多的高度无法进行挡土，从而使设计无法进行，然后我又进行了纵断面从新进行拉坡，几乎已经拉到了极限位置，再往下拉已经不能满足最小纵坡控制的要求了，然后在进行挡土墙设计，自

51、动变换填土高度，依然不能使挡土墙满足要求，经过向同学询问和同学的帮助，我对纵断面数据又重新检查了一下，不用完全重新输入，只需检查该特殊点对应的数据，重新再读取一遍该点高程，结果发现应该是38结果输入的是28，造成了后来一系列的麻烦，所以在输入数据时要特别细心，以免不必要的返工检查。通过纵断面拉坡，纬地软件在菜单栏中表格竖曲线表，会自动生成竖曲线表为excel格式。桩 号竖 曲 线纵 坡（）变坡点间距直坡段长标 高（m）凸曲线半径r（m）凹曲线半径r（m）切线长t（m）外距e（m）起点桩号终点桩号+-（m）（m）k0+00036.76690.52767164670624.3331415k0+67

52、040.3023800045.666858540.130341373k0+624.333k0+715.6671.66934311609.641284.5554386k1+279.64150.479317000279.41870292.296317986k1+000.222k1+559.060-1.6179358480.35999.61127713k1+76042.70747000101.329020.733397878k1+658.671k1+861.3291.2771791670347.5068085k2+43051.264518000221.16417151.358710854k2+208

53、.836k2+651.164-1.1802006951.745697.2784293k3+381.74540.0321000033.302399210.05545249k3+348.443k3+415.047-0.5141526785.545660.8270781k4+167.29035.99311800091.41552270.232133272k4+075.874k4+258.7060.50157544889.278704.6637725k5+056.56840.45351800093.198704840.241277738k4+963.369k5+149.767-0.5339657119

54、2.923699.2414078k6+249.49134.083770000400.48288741.145618165k5+849.008k6+649.9740.61027109722.007165.0850978k6+971.49838.489918000156.43901480.679810149k6+815.059k7+127.9373.4.4.竖曲线计算计算竖曲线要素 竖曲线计算依据一下几个公式：图3-6如上图所示： 拟定r=8700，则：计算设计高程竖曲线起点桩号=（k7+360）-166.21=k7+193.79竖曲线起点高程=31.2166.210.01128=29.33(m) 竖曲线终点桩号=（k7+360）+166.21=k7+526.21竖曲线终点高程=31.2166.210