道路工程畢業(yè)設(shè)計模板

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上摘 要本設(shè)計是從信陽到襄陽的某段高速公路的設(shè)計，該段路線總長為3050m。本設(shè)計中設(shè)計車速為120km/h，雙向八車道,路基寬度為45m，設(shè)置中央分隔帶，行車道寬3.75m，硬路肩3m，土路肩0.75m。在平面設(shè)計中，通過方案比選確定最終線路，此線路中有三個平曲線?？v斷面設(shè)計，主要包括三個豎曲線的設(shè)計。橫斷面設(shè)計中，確定路面橫斷面的形式，土石方的數(shù)量的計算和調(diào)配。在路基設(shè)計中，主要是確定路基的橫斷面形式和邊坡的形式。路面設(shè)計中，確定了路面的結(jié)構(gòu)層次。專題設(shè)計的主要內(nèi)容包括對蓋板、基礎(chǔ)、臺身和洞口建筑的設(shè)計。最后利用工程造價軟件得出對比方案和選定方案的工程預(yù)算。關(guān)鍵詞：

2、高速公路設(shè)計；路基設(shè)計；路面設(shè)計；涵洞；工程預(yù)算 ABSTRACT This design is the design of a section of a highway from Xinyang to Xiangyang.The sec-tion of route is 3050m.In this design,the speed of design is 120km/h,two-way eight lane,subg-gade width of 45m,setting up the central separtion belt,lane width 3.75m,hard shoulder

3、3m,soil shoulder 0.75m.In the graphic design,there are three horizontal curve in this line,determined by the sche-me comparison.Longitudinal section design,design mainly includes three vertical curve.Thecross-section design,determine the road cross section form,calculation and allocation of earth-wo

4、rk quantity.In the design of roadbed,mainly determine the embankment cross-section andthe form of the slope form.The design of pavement structure,pavement was determined.Themain contents of design project include the design of the cover,foudation,abutment and thebuilding.Finally draw project budget

5、of the comparison scheme using the engineering costproject software. Keywords:highway design;roadbed design;pavement design;culverts;project budget專心-專注-專業(yè)目錄第一章 總論1.1 設(shè)計任務(wù)根據(jù)給定的地形圖、沿線的土壤、地質(zhì)、水文資料等，選擇適合路線起終點，結(jié)合公路等級、交通量、路線段地形地貌等，嚴格按照有關(guān)技術(shù)標準、設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計，并盡量滿足“經(jīng)濟、適用、安全、美觀、環(huán)?！钡脑O(shè)計宗旨，同時充分考慮沿線環(huán)境保護，綜合各項指標。完成江南高速第一

6、合同段K0+000-K3+050標段設(shè)計。設(shè)計應(yīng)包括路線平面設(shè)計、路線縱斷面設(shè)計、路線橫斷面設(shè)計、路基防護工程及排水設(shè)計、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計等。為使行車舒適安全，各項指標盡量不采用極限值。1.2 技術(shù)標準根據(jù)路段預(yù)測交通量，結(jié)合項目的功能作用以及沿線地形、地質(zhì)、氣候條件，設(shè)計時全線采用完全控制出入的8車道高速公路標準(具體計算過程如下)，設(shè)計為車速為120km/h，路基為整體式寬度為45米，路面類型為瀝青混凝土路面。在選用各項指標時，取一般值或大于一般的值，避免取極限值，使設(shè)計在經(jīng)濟和技術(shù)指標上都占優(yōu) ，根據(jù)公路工程技術(shù)標準（JTG B01-2003）公路路線設(shè)計規(guī)范（JTJ D20-2006）及公

7、路路基設(shè)計規(guī)范（JTG D30-2004），各項具體指標見表1.1：表1.1 技術(shù)標準序號指標名稱單位技術(shù)指標1公路等級高速公路2設(shè)計行車速度km/h1203平曲線一般最小半徑m10004平曲線極限最小半徑m6505不設(shè)超高平曲線半徑路拱2.0%m55006路拱2.0%m750 7不設(shè)加寬平曲線半徑m>2508豎曲線一般最小半徑凸m170009凹m6000表1.1技術(shù)標準（續(xù)）序號指標名稱單位技術(shù)指標10豎曲線極限最小半徑凸m1100011凹m400012豎曲線最小長度（m）m10013緩和曲線最小長度m10014平曲線長度m一般值1000最小值20015最小縱坡長度m30016最大縱坡

8、坡度317最大縱坡長度(縱坡為3%時)m90018路基寬度m4519路基設(shè)計洪水頻率1/10020路面結(jié)構(gòu)瀝青混凝土1.3 本次設(shè)計技術(shù)指標本設(shè)計標段，路線長3050m。具體使用參數(shù)如表1.2，表1.3，表1.4。表 1.2 技術(shù)標準公路等級高速公路設(shè)計時速（km/h）120平面交點數(shù)3縱面變坡點4路基寬度（m）45路拱（%）2路基設(shè)計洪水頻率1/100路面結(jié)構(gòu)瀝青路面表1.3 平面線設(shè)計參數(shù)交點數(shù)據(jù)參數(shù)起點JD1JD2JD3終點坐標N(X).94.80.09.40.65左邊E(Y).92.83.58.49.3846半徑-1050m1300m1500m-轉(zhuǎn)角值28°2129.216&

9、#176;3909.521°2151.7直線長度-134.0967m242.8904m189.0137m25.1559m-表1.3 平面線設(shè)計參數(shù)（續(xù)）交點數(shù)據(jù)參數(shù)起點JD1JD2JD3終點切線長-432.754m357.691m450.963m-緩和曲線-330m335m335m-圓曲線-186.6895m43.8362m294.3175m-外距-37.528m17.46m29.624m-表1.4縱斷面設(shè)計參數(shù)變坡數(shù)據(jù)參數(shù)起點變坡點1（JD1）變坡點2（JD2）變坡點3（JD3）邊坡點4（JD4）終點地面高程(m)53.105557.458951.760954.608540.562

10、448.9538豎曲線類型-凸凹凸凹-半徑-16000m7000m13000m10000m-直坡段長(m)-374.432381.590335.831472.035473.362-坡率（%）-0.837-0.9820.527-1.81.332-切線長-145.568m52.841m151.328m156.638m-外距-0.662m0.199m0.881m1.227m-1.4 設(shè)計總體情況本次設(shè)計路線總長3050m，共設(shè)置12個控制點，3個交點，小橋2座，涵洞5個（其中混凝土箱涵3個，圓管涵2個）?？v斷面設(shè)置有4個變坡點。設(shè)置有擋墻以保護路堤。各個設(shè)計細節(jié)具體參見以下章節(jié)。第二章 平面設(shè)計2.

11、1沿線地質(zhì)工程條件及評價2.1.1地形、地貌及氣候條件該標段位于信陽市潢川縣內(nèi)，潢川地處大別山測洪積扇向淮北平原過渡地帶，地質(zhì)構(gòu)造屬淮陽古陸邊緣的一部分，地貌為剝蝕類型，地勢南高北低，略向東北傾斜。境內(nèi)淮鳳崗、七里崗、黃寺崗與寨河、潢河、白露河、春河“三崗四河”相間分布，淮河沿縣北側(cè)東流，將全縣地貌分為三個類型：南部為低山丘陵，面積占11.4%，中北部為壟崗，面積占65.7%，沿河為平原洼地，面積占22.9%。路線經(jīng)過的地方主要為壟崗和平原洼地。潢川位于亞熱帶北部的邊緣，為亞熱帶向暖溫帶過渡的季風(fēng)濕潤氣候。年均日照時數(shù)2092小時，太陽輻射量118.25千卡/平方厘米，無霜期226天，全年平均

12、降雨量1039毫米。潢川縣土壤類型多種多樣，共有三個土類、7個亞類、17個土屬、61個土種，其中水稻土占68%，黃棕壤土占26.4%，潮土占5.6%。2.1.2地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)大地構(gòu)造位于秦嶺緯向構(gòu)造帶東段南支。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，褶皺為次。由于受淮陽山字型構(gòu)造的影響，區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造在延伸方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)，呈北西西向展布。斷裂構(gòu)造具多期性、繼承性、復(fù)合性、等間距性。褶皺構(gòu)造僅發(fā)育太古界與元古界區(qū)域變質(zhì)巖系地層中。褶皺構(gòu)造分布于圖幅南部，為桐柏大別復(fù)背斜，復(fù)背斜翼部發(fā)育一束背斜、向斜相間且軸向相互平行的次級褶皺構(gòu)造。如涂家大灣背斜、李家垅背斜等。斷裂構(gòu)造,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，不同規(guī)模、不同性質(zhì)、不同級別、

13、不同序次、不同構(gòu)造體系的斷裂構(gòu)造均較發(fā)育。現(xiàn)僅對區(qū)內(nèi)主要代表性斷層分述如下：桐柏商城斷層,西起桐柏東至商城，是本區(qū)最大的區(qū)域性斷層。它控制著蘇家河群與信陽群的分布，桐商斷層呈280 o方向展布，傾向以西南為主，傾角陡。寬度1001000m不等。糜棱巖化和白云母片理化帶發(fā)育，局部充填粗晶石英，南側(cè)往往伴隨輝長巖。桐商斷層經(jīng)歷了多期構(gòu)造運動，構(gòu)造性質(zhì)具明顯壓性特征。航磁圖上為線性正磁異常，反映了斷層擠壓帶及輝長巖帶的帶狀分布。平行于桐商斷層的次級斷層較為發(fā)育。 龜山梅山斷層,西起龜山東至梅山，呈290o300 o方向展布，傾角55 o -65 o。斷裂面沿走向和傾向均呈舒緩波狀。斷裂寬數(shù)十米至數(shù)百

14、米，在地貌上呈現(xiàn)明顯陡階。斷裂兩側(cè)形成規(guī)模較大的擠壓片理化帶，構(gòu)造角礫巖帶。斷裂構(gòu)造充填物為糜棱巖、構(gòu)造角礫巖、構(gòu)造透鏡體、斷層泥。構(gòu)造性質(zhì)具壓張壓扭特征。柳河斷層分布于武勝關(guān)至李家寨一線，呈東北向展布。斷層傾向270 o300 o,傾角40 o80 o，厚度510m，長度大于22km。斷層內(nèi)充填物主要是粗中晶石英脈與細晶石英脈。構(gòu)造結(jié)構(gòu)面具鋸齒狀追蹤張的形跡，也具扭性部分特征。它明顯的將東西向或近東西向斷層切斷，扭動方向早期東盤向北扭，晚期向南扭，造成巖體向北錯斷，脈體向南錯開的現(xiàn)象。構(gòu)造性質(zhì)屬于以張為主的張扭性斷層。澀港斷層分布于澀港至三里城一線，呈東北向展布。斷層傾向130 o -140

15、 o，傾角50 o -70 o ，厚度520m，長度大于23km。斷層切斷區(qū)內(nèi)諸地層與巖體。斷層充填物，中粗晶石英脈、硅化碎裂巖、糜按巖。構(gòu)造性質(zhì)為張扭性。派生的次級構(gòu)造頗為發(fā)育。楊店斷層分布于楊店倒座一線，呈北西向展布。傾向40 o50 o，傾角50 o80 o，出露寬度5100m，長度25km。斷層上盤為中元古界信陽群，下盤為燕山晚期侵入體。斷層充填物為蝕變碎裂花崗巖、石英斑巖、花崗巖。斷層白云母片理化帶發(fā)育，構(gòu)造性質(zhì)以壓性為主的壓扭性斷裂。 2.1.3 地質(zhì)水文評價區(qū)內(nèi)水系主要為淮河水系。路線通過區(qū)域，主要由于溝渠滲漏、農(nóng)田用水及大氣降水形成，分布不均，無統(tǒng)一水位，會造成不良地質(zhì)。2.1

16、.4 筑路材料評價 沿線花崗巖儲量豐富，開采方便，巖質(zhì)堅硬，料、塊、片石材料非常豐富。此外，淮河及沿線天然河流中，卵碎石和天然砂儲量較豐富，便于采購。砂礫石主要用于混凝土細骨料和路面底基層，能滿足線路建（構(gòu)）筑物要求。水泥，鋼材，木材可在當(dāng)?shù)貐^(qū)縣物資公司采購。筑路材料采挖和采購方便，在沿線的護坡、擋墻及石拱涵的施工時，可以從沿線就進的采石場購買塊石、片石等石材。便于合理利用沿線的材料，也可降低工程費用，節(jié)約資源。2.2 選線2.2.1 布線原則路線位于壟崗和平原洼地，在布線時充分考慮地形地貌因素，進行布線。（1） 應(yīng)針對路線所經(jīng)地域的生態(tài)環(huán)境、地形和地質(zhì)的特性與差異，按擬定的各控制點，由面到帶

17、，由帶到線，由淺入深，由輪廓到具體，進行比較、優(yōu)化與論證。同一起終點內(nèi)有多個可行方案時，應(yīng)對各個方案進行同等深度比較。（2） 影響選擇控制點的因素多且相互關(guān)聯(lián)、又相互制約，應(yīng)根據(jù)公路功能和使用任務(wù)，全面權(quán)衡、分清主次，處理好全局與局部的關(guān)系，并注意由于局部難點的突破而引起的關(guān)系轉(zhuǎn)換給全局帶來的影響。（3） 應(yīng)對路線所經(jīng)區(qū)域、走廊帶及其沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進行深入調(diào)查勘測，查清其對公路工程的影響程度。遇到有滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、泥沼等不良工程地質(zhì)的地段應(yīng)慎重對待，視其對路線的影響程度，分別對繞、避、穿等方案進行論證比選。當(dāng)必須穿過時，應(yīng)當(dāng)選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取切

18、實可行的工程措施。（4） 應(yīng)當(dāng)充分利用建設(shè)用地，嚴格保護農(nóng)用耕地。（5） 國家文物是不可再生的文化資源，路線應(yīng)盡量避讓不可移動的文物。（6） 保護生態(tài)，并同當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)景觀相協(xié)調(diào)。（7） 高速公路、具有干線功能的一級公路同作為路線控制點的城鎮(zhèn)相連接時，以接城市環(huán)線或以直線連接為宜，并與城市發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)。（8） 路線設(shè)計是立體線形設(shè)計，在選線時即考慮平、縱、橫面得相互間組合與合理配合。2.2.2 選線步驟（1） 選線可采用紙上定線或現(xiàn)場定線的方法。高速公路、一級公路應(yīng)采用紙上定線并現(xiàn)場核定的方法。（2） 選線應(yīng)在廣泛收集與路線方案有關(guān)的規(guī)劃、計劃、統(tǒng)計資料，相關(guān)部門的個中國地形圖、地質(zhì)、氣象等資料

19、的基礎(chǔ)上，深入調(diào)查、勘測，并運用遙感、航測、GPS、數(shù)字技術(shù)等新技術(shù)，確保其勘測工作的廣度、深度和質(zhì)量，以免遺漏有價值的比較方案。2.2.3 選線過程在電子地圖上整體觀察，記住基本的控制點，然后進行選線。（1） 選好控制點，以備選線時考慮。（2） 記住需要繞避的河流，大型廠礦，山丘等。（3） 開始選線，根據(jù)預(yù)先選好的控制點根據(jù)規(guī)范要求進行選線。（4） 選線好了之后，再從不同的角度考慮，選擇備選路線，以備考慮更改路線。（5） 在選好的路線上，設(shè)置平曲線，根據(jù)地形地貌和需要繞避的構(gòu)筑物和自然狀況，根據(jù)規(guī)范選擇合適的曲線半徑和緩和曲線（回旋線）長度。（6） 初步選線確定后，再根據(jù)地圖上的地形地貌、地

20、貌作方案修改以達到在規(guī)范范圍內(nèi)與地形、地貌相融合。選擇合理的路線，控制造價，節(jié)約資源。2.2.4方案比選該地區(qū)地形起伏不大，設(shè)計車速為120km/h，考慮道路等級和沿線地質(zhì)水文情況，結(jié)合道路線形設(shè)計的技術(shù)標準和基本原則進行選線。本地區(qū)的池塘、溝渠比較多，應(yīng)盡量避免，此外還有盡量避開村莊，減少拆遷的費用。因此本次設(shè)計選線的過程主要是處理好路線與沿線建筑物，按照全面布局，逐段安排原則，本設(shè)計總共選用了兩條路線，以便進行方案的比選，從而選出最優(yōu)路線。方案一：從點（.936，.154）開始，到達點（.653，.3846），線路總長為3050m。該線路高差相對較小，所經(jīng)區(qū)域大部分是農(nóng)田，池塘，土石方工程

21、量相對較小。該線路設(shè)置三條平曲線，第一條平曲線起點（.244，.498），終點（.160，.229），圓曲線轉(zhuǎn)角為28°2129.2，R=1050m，緩和曲線長度為330m；第二條平曲線起點（.10，.645），終點（.258，.719），圓曲線轉(zhuǎn)角為16°3909.5，R=1300m，緩和曲線長度為335m；第三條平曲線起點（.756，.574），終點（.049，.518），圓曲線轉(zhuǎn)角為21°2151.7，R=1500m，緩和曲線長度為335m。方案二：從點（.936，.154）開始，到達點（.653，.3846），線路總長為3102.007m。該線路高差相對較

22、小，所經(jīng)區(qū)域大部分是池塘，由于過多的經(jīng)過池塘?xí)哟舐坊幚淼某杀?，其中?jīng)過村莊附近時，縱斷面設(shè)計時，由于避免拆遷，不能滿足平豎曲線組合的原則。該線路設(shè)置三條平曲線，第一條平曲線起點（.307，.499），終點（.793，.614），圓曲線轉(zhuǎn)角為25°4524.2，R=1100m，緩和曲線長度為160m；第二條平曲線起點（.189，.946），終點（.056，.352），圓曲線轉(zhuǎn)角為30°0149.1，R=800m，緩和曲線長度為165m；第三條平曲線起點（.789，.343），終點（.700，.166），圓曲線轉(zhuǎn)角為24°0405.9，R=900m，緩和曲線長度為

23、160m。綜合考慮設(shè)計成本和設(shè)計線性的安全性，方案一為最終選定方案。2.3 平面線形要素及設(shè)計原則道路是帶狀的三維空間結(jié)構(gòu)實體，一般由線形、路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施等組成。為了研究和設(shè)計上的方便，通常把它分解為路線的平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計和橫斷面設(shè)計。三者既需要分別進行設(shè)計，又需要綜合考慮。道路平面設(shè)計就是在平面圖上研究確定路中線幾何形狀的原理和方法的工作。直線是最簡單的平面線形。然而從道路的起點到終點之間往往不能用一條直線將其連接起來。由于受到地形、地物等因素的制約，路線在平面上往往出現(xiàn)很多的轉(zhuǎn)折，為了保證行車的安全性喝平穩(wěn)性，在轉(zhuǎn)折處需要用圓曲線加以連接。如果圓曲線的半徑較小，

24、還要進行曲率過渡，即加設(shè)緩和曲線。所以，道路的平面線形要素是由直線、圓曲線和緩和曲線構(gòu)成的，通常稱之為“平面線形三要素”。直線是曲率為零的線形，圓曲線是曲率為常數(shù)的線形，緩和曲線是曲率逐漸變化餓線形。三要素是道路平面線形最基本得組成，在道路上各要素所占比例難以量化規(guī)定，但只要各要素使用合理、組合得當(dāng)，均可以得到較為理想的平面線形。2.3.1平面線形要素 （1）直線作為平面線形要素之一的直線，在公路和城市道路中的使用最為廣泛，當(dāng)?shù)貏萜教?、地物障礙較小時，定線人員往往首先考慮使用直線通過。汽車在直線上行駛時受力簡單、方向明確、駕駛操作容易；同時，路線測設(shè)簡單、方便。直線同時具備缺點：直線線形靈活性

25、差，難以與地形、地物等周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)；過長的直線易使人感到單調(diào)、疲倦、注意力難以集中；直線路段上難以目測車輛之間的距離；長直線容易導(dǎo)致高速行車，引發(fā)交通事故等。因此，在運用直線線形和確定其長度時，需要謹慎對待，盡量不采用過多過長的直線線形。（2）圓曲線 圓曲線也是道路平面設(shè)計中最常見的線形之一，各級公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小，在轉(zhuǎn)折處均應(yīng)設(shè)置平曲線，而圓曲線是平曲線的主要組成部分。圓曲線具有易于與地形相適應(yīng)、可循性好、線形美觀、易于測設(shè)等優(yōu)點，故使用十分廣泛。（3）緩和曲線緩和曲線是道路平面線形要素之一，它設(shè)置在直線與圓曲線之間或兩個圓曲線之間的曲率半徑逐漸變化的線形。標準規(guī)定，除四級公路可

26、不設(shè)置緩和曲線外，其余各級公路在半徑小于不設(shè)超高最小半徑時都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。在高速公路和城市道路上，緩和曲線得到了廣泛運用。2.3.2 設(shè)計原則（1）直線宜采用直線路段 不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開闊谷地。 市鎮(zhèn)及其近郊，或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線條為主的地區(qū)。 長大的橋梁、隧道等構(gòu)造物路段。 路線交叉點及其前后。 為雙車道公路提供超車的路段。直線路段的注意事項 長直線上的縱坡不宜過大，因為長直線與下陡坡相重合的路段更容易導(dǎo)致高速行駛。 長直線盡頭的平曲線半徑應(yīng)盡量大一些，以保證線形的連續(xù)性，除了保證曲線超高、視距等符合相應(yīng)的規(guī)定外，還必須采取設(shè)置標志、增加路面抗滑能力等必要的安全措

27、施。 為了緩和長直線帶來的呆板，長直線宜與大半徑凹形豎曲線組合為宜。 道路兩側(cè)地形過于空曠時，宜采用不同的植被條件或設(shè)置建筑物雕塑、廣告牌等各種措施，以改善單調(diào)的景觀。直線長度原則 直線的最大長度。我國在道路設(shè)計中參照國外的經(jīng)驗，根據(jù)德國和日本的規(guī)定：直線的最大長度（單位為20v）（v設(shè)計速度，km/h）。一般情況下應(yīng)盡量避免追求過長的直線指標。 直線的最小長度。為了保證行車安全，相鄰兩曲線間具有一定的直線長度。這個直線長度是指前一曲線的終點（緩直HZ或圓直YZ）到后一曲線起點（直緩ZH或直圓ZY）之間的長度。對于最小直線長度：JTG D202006 公路路線設(shè)計規(guī)范（以下簡稱規(guī)范）規(guī)定同：設(shè)

28、計速度大于或等于60km/h時，同向圓曲線的最小長度（以m計）以不小于設(shè)計時速（以km/h計）的6倍為宜；反向圓曲線間的最小長度（以m計）以不小于設(shè)計時速（以km/h）的2倍為宜。設(shè)計時速小于或等于40km/h時可參照上述規(guī)定執(zhí)行。（2）圓曲線 各級公路平面不論轉(zhuǎn)角大小，均應(yīng)設(shè)置圓曲線。在選用曲線半徑時，應(yīng)與設(shè)計時速相適應(yīng)。 圓曲線半徑應(yīng)按設(shè)計速度規(guī)定來選用。在設(shè)計時速為120km/h時，一般最小半徑為1000m，極限最小半徑為650m。一般值為正常情況下的采用值，極限值是條件受限制時采用的值。 圓曲線半徑不宜超過10000m。（3）回旋線 除四級公路外，各級公路在規(guī)范要求不設(shè)超高圓曲線最小半

29、徑接連處，應(yīng)設(shè)置回旋線。 半徑不同的圓曲線徑相連接處，應(yīng)設(shè)置回旋線。但符合下列條件時可以不設(shè)置回旋線：小圓半徑大于規(guī)范規(guī)定時；小圓半徑大于規(guī)范規(guī)定，且符合小圓按最小回旋線長度設(shè)置回旋線時，大圓與小圓的內(nèi)移值之差小于0.1m，設(shè)計時速大于或等于80km/h，大圓半徑與小圓半徑之比小于1.5，設(shè)計時速小于80km/h，大圓半徑與小圓半徑之比小于2。 回旋線長度應(yīng)隨圓曲線半徑的增大而增長。圓曲線按規(guī)定需設(shè)置超高時，回旋線長度還應(yīng)大于設(shè)置超高過度段長度。2.4 平面線設(shè)計2.4.1 平面線形總體設(shè)計江南高速第一合同段K0+000-K3+050標段設(shè)計，全線總長3050m。全線共設(shè)置3個平曲線，每個曲線

30、均設(shè)置有緩和曲線。路線設(shè)置4段直線，從起點開始，分別長134.0967m，242.8904m，189.0139m，25.1559m。所設(shè)置的曲線，緩和曲線，前后緩和曲線和后緩和曲線長度設(shè)置相同，分別為：交點1，半徑1050m，緩和曲線長330m；交點2，半徑1300m，緩和曲線長335m；交點3，半徑1500m，緩和曲線長335m。2.4.2 平面線形各參數(shù)數(shù)據(jù)直線段1：134.0967m；直線段2：242.8904m；直線段3：189.0137m；直線段4：25.1559m；JD1：；JD2：；JD2：；2.4.3 具體設(shè)計過程在選定了選線方案，確定了路線交點后，進行曲線要素的計算，本設(shè)計按

31、新建高速公路標準設(shè)計，計算行車速度為120km/h，極限最小半徑為650m，一般最小半徑為1000m，根據(jù)實際地形，結(jié)合地質(zhì)條件、規(guī)劃等各方面情況，同時結(jié)合平面路線設(shè)計標準，本段共設(shè)了3個交點，取值分別如下：JD1處平曲線半徑為1050米，緩和曲線長330m，平曲線長度為852.689；JD2處平曲線半徑為1300米；緩和曲線長335m，平曲線長度為711.836m，JD3處平曲線半徑為1500米；緩和曲線長335m，平曲線長度為894.318m，均滿足設(shè)計標準的要求。然后在CAD圖上量取兩相鄰交點的直線距離，同時結(jié)合起終點的坐標，可算出交點的坐標，然后計算各直線的坐標方位角，進而計算出轉(zhuǎn)點處

32、的轉(zhuǎn)角值，具體如下：具體結(jié)果可由下列公式計算， （1）切線角公式： （2）曲線要素公式：內(nèi)移值： 切線增值： 切線長： 曲線長： 外距： 切曲差： （3）旋曲線參數(shù)公式 （4）主點樁號的計算公式：直緩點： 緩圓點： 圓緩點： 緩直點： 曲中點： 交點(校核)： 在方案比選后，已選擇了最佳方案。故此處路線要素校正，只計算最佳方案之路線要素，即方案一之路線要素：（1）平曲線已知條件起點 JD0： X=.936 Y=.9154JD1： X=.798 Y=.828JD2： X=.089 Y=.5779JD3： X=.399 Y=.4876終點 JD4： X=.653 Y=.3846交點間的直線長度：J

33、D0 -JD1（）：566.851m JD1-JD2（）：1033.335mJD2-JD3（）：997.667m JD3- JD4（）：476.119m（2）各交點的轉(zhuǎn)角及其曲線要素的計算:JD1的轉(zhuǎn)角及其曲線要素的計算: JD1轉(zhuǎn)角的計算由平面圖的幾何關(guān)系可得出JD1的轉(zhuǎn)角 左偏取=1050m緩和曲線長度：=1:2:1設(shè)計速度120 km/h 緩和曲線最小長度100m所以緩和曲線長度取5的整數(shù)倍，緩和曲線可取175m。為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)，最終緩和曲線取=330m。 JD1曲線要素的計算：取=330m>=100m ，則JD1的曲線要素為： 切線長：曲線長：外距： 切曲差： 回旋曲線參數(shù)計算

34、：A= , 滿足R/3AR的關(guān)系 主點樁號計算： 已知JD1樁號： 起點樁號+= K0+560.441直緩點： = K0+134.097緩圓點： = K0+467.097圓緩點： = K0+653.786緩直點： = K0+986.786曲中點： QZ=HZ= K0+560.441交點(校核)：JD=QZ+= K0+560.441（校核無誤） JD2的轉(zhuǎn)角及其曲線要素的計算: JD2轉(zhuǎn)角的計算由平面圖的幾何關(guān)系可得出JD1的轉(zhuǎn)角 右偏取=1300m緩和曲線長度：=1:2:1設(shè)計速度120 km/h 緩和曲線最小長度100m所以緩和曲線長度取5的整數(shù)倍，緩和曲線可取125m。為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)，最

35、終和緩和曲線取=335m。 JD2曲線要素的計算：取=335m>=100m ，則JD2的曲線要素為： 切線長：曲線長：外距： 切曲差： 回旋曲線參數(shù)計算：A= , 滿足R/3AR的關(guān)系 主點樁號計算： 已知JD2樁號： 起點樁號+-= K1+585.595直緩點： = K1+229.677緩圓點： = K1+563.677圓緩點： = K1+607.513緩直點： = K1+941.513曲中點： QZ=HZ-= K1+585.595交點(校核)：JD=QZ+= K1+585.595（校核無誤）JD3的轉(zhuǎn)角及其曲線要素的計算: JD3轉(zhuǎn)角的計算：由平面圖的幾何關(guān)系可得出JD1的轉(zhuǎn)角 左偏

36、取=1500m緩和曲線長度：=1:2:1設(shè)計速度120 km/h 緩和曲線最小長度100m所以緩和曲線長度取5的整數(shù)倍，緩和曲線可取190m。為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)，最終和緩和曲線取=335m。 JD3曲線要素的計算：取=335m>=100m ，則JD3的曲線要素為： 切線長：曲線長：外距： 切曲差： 回旋曲線參數(shù)計算：A= , 滿足R/3AR的關(guān)系 主點樁號計算： 已知JD3樁號： 起點樁號+-= K2+577.685直緩點： = K2+130.527緩圓點： = K2+465.527圓緩點： = K2+689.844緩直點： = K3+024.844曲中點： QZ=HZ-= K1+577.

37、641交點(校核)：JD=QZ+= K2+577.685（校核無誤）（3）反向曲線之間直線長度的反算過程已知，交點間的直線長度：JD0-JD1（）：566.851m JD1-JD2（）：1033.335mJD2-JD3（）：997.667m JD3- JD4（）：476.119m =432.754m = 357.691m =450.963m故：曲線1和曲線2之間的直線長度為：1033.335432.754 357.691242.89m>240m（2V）滿足要求。曲線2和曲線3之間的直線長度為：997.667-357.691-450.963>2v滿足要求。（4）逐樁坐標的計算主點樁號

38、： 的樁號： 的樁號： 的樁號： 的樁號： 的樁號： 計算每20米整樁號及特殊點坐標 直線段：K0+000K0+134.097，每20m一個樁號，方位角為。 K0+000處坐標：(.936，.9154)因為： 得：K0+020坐標為（.986,.7754）。依例可計算得每20米的樁號坐標：。同理相加得其它坐標值，得JD1：K0+560.441坐標為（.798,.828）。轉(zhuǎn)角值。得： ZH坐標（.498,.0154）HZ坐標（.458，.8449）前直線上（L ZH），以K0+100坐標為例計算： K0+600坐標（2853.217,5221.462）后直線上（L HZ），以K1+100坐標為

39、例計算： 則K1+100坐標（.731，.0806） 設(shè)緩和曲線的單曲線緩和曲線上任意點的切線橫距：第一緩和曲線任意點坐標：ZH 樁號K0+134.097，計算K0+300坐標l=300-134.097=165.903m R=1050m Ls=335m經(jīng)計算x=30.6377m，X=.699，Y=.783K0+300坐標（.699，.783）同理可計算其它樁號的坐標。圓曲線（HYYH）任意點坐標： HY坐標（.955，.704），計算K0+550的坐標經(jīng)計算x=9.653 m，X=.437，Y=.159即K0+550的坐標為：（.437，.159）同理可計算其它樁號的坐標。第二緩和曲線（HZY

40、H）任意點坐標： 因HZ點（K0+986.786）坐標為（.160，.230）計算K0+750的坐標：經(jīng)計算：x=116.35，X=.062，Y=.131即K0+500的坐標為：（.062，.131）同理可計算其它樁號的坐標。2.5 平面設(shè)計的整理通過線路初選的比對后，選擇好最佳方案。通過平面線形要素的驗算合格后，用CAD在電子地圖上確定平面線形。第三章 縱斷面設(shè)計3.1 縱斷面設(shè)計原則高速公路、一級公路應(yīng)考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。1）縱斷面線形設(shè)計應(yīng)對地形、地質(zhì)、水文、地下管線、氣候和排水等進行綜合考慮，線形應(yīng)平順而圓滑。2）縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，并利用挖方就近做填方，以降低造價、節(jié)

41、省用地，減輕對自然地面橫坡與景觀的影響。3）相鄰縱坡之代數(shù)差較小時，宜采用較大的豎曲線半徑。4）位于積雪或冰凍地區(qū)的公路，應(yīng)避免采用陡坡。3.2 縱斷面設(shè)計標準3.2.1縱坡設(shè)計標準（1）最大縱坡是道路縱斷面設(shè)計的重要控制指標，直接影響路線長短、線形的好壞、使用質(zhì)量的好壞、工程數(shù)量和運輸成本。制定最大縱坡的依據(jù)是汽車的動力特性、道路等級、自然條件、車輛安全行駛以及工程、運營經(jīng)濟等因素制定的。設(shè)計車速120km/h，最大縱坡為3。（2）最大縱坡長度長距離的陡坡對行車不利，連續(xù)上坡發(fā)動機過熱影響機械效率，使行駛條件惡化，下坡則因制動頻繁而危及行車安全，故應(yīng)對縱坡最大長度有所限制。可知可知，在本次設(shè)

42、計車速（120km/h）情況下，縱坡為3時，最大坡長為900m。 （3）最小縱坡長度從汽車行駛平順性要求，如坡長過短，使邊坡點增多，汽車行駛在連續(xù)起伏的路段產(chǎn)生的增重與減重變化頻繁，導(dǎo)致乘客感覺不舒適，車速愈高表現(xiàn)愈明顯；緩坡太短上坡不能保證加速行駛要求，下坡不能減緩制動；從路容美觀、相鄰豎曲線的設(shè)置和縱面視距等也要求坡長應(yīng)有一定最短長度。本設(shè)計車速的最小坡長為300m。（4）緩和坡段在連續(xù)陡坡長度大于最大坡長限制的規(guī)定時，在不大于最大坡長所規(guī)定的長度處設(shè)置不大于3的縱坡，稱為緩和坡段，坡長應(yīng)滿足最小坡長的規(guī)定，本次設(shè)計無需設(shè)置緩和坡段。（5）合成坡度它是指在有超高的路段上，由路線縱坡和超高橫

43、坡或路拱橫坡組合所構(gòu)成的坡度，其值用下式計算： 其中，I為合成坡度%； 為路線縱坡%； 為超高橫坡%本次設(shè)計的最大合成坡度為10.5。（6）最小縱坡為使道路行車安全、快速和暢通，縱坡小一些為好，但在長路塹、低填方和其他橫向排水不暢的路段，為保證行車安全和排水要求，為防止積水滲入路基而影響起穩(wěn)定性，最小縱坡設(shè)為0.3。一般情況下以不小于0.5%為宜。（7）平均縱坡是指由若干坡段組成的路段所克服的高差與路線長度之比，是衡量線形質(zhì)量的重要指標： 式中連續(xù)陡坡路段的平均縱坡， %坡度的實際坡長，m3.2.2 豎曲線設(shè)計標準（1）豎曲線最小半徑豎曲線有凸形和凹形兩種，在本設(shè)計車速下，凸形豎曲線半徑一般最

44、小值為1700m，極限最小值為11000m；凹形豎曲線半徑一般最小值為6000m，極限最小值為4000m。（2）豎曲線最小長度規(guī)定汽車在豎曲線上3s的行程時間控制豎曲線最小長度，本設(shè)計車速下，為100m。3.3 平縱組合設(shè)計3.3.1 平縱組合設(shè)計原則（1）應(yīng)保持線形在視覺上連續(xù)性,能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線,使之在高速行駛的情況下,能安全舒適地行車。（2）注意保持平、縱線形的技術(shù)指標大小應(yīng)均衡，使線形在視覺和心理方面保持協(xié)調(diào)。（3）選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全。?）注意與道路周圍自然環(huán)境和景觀的配合。3.3.2 直線與縱斷面的組合（1）平面直線與縱面直線組合從視覺心理分析

45、來看，由于這種線形單調(diào)、枯燥、在行車過程中視景無變化，容易使司機產(chǎn)生疲勞和超車頻繁，因而在組合時一般應(yīng)避免這種情況。（2）平面直線與豎曲線組合要素只要路線有起伏，就不要采用長直線，最好使平面路線隨縱坡的變化略加轉(zhuǎn)折，并把平、豎曲線合理地組合，但要避免駕駛員一眼能看到路線方向轉(zhuǎn)折兩次以上或縱坡起伏三次以上。直線與凹形豎曲線組合具有較好的視距條件，咱應(yīng)避免采用較短凹形豎曲線，一般以采用大于最小豎曲線半徑約34倍為宜，以避免產(chǎn)生折點。直線與凸線豎曲線組合線形視距條件差，線形單調(diào)，應(yīng)盡量避免。3.3.3 平曲線與縱斷面的組合（1）平曲線與縱斷面組合要素只要平曲線半徑選擇適當(dāng)、平面的直線與圓曲線組合恰當(dāng)

46、，在透視圖上顯示的視覺效果應(yīng)是良好的。組合時要注意平曲線半徑過小，直線長度過短等都將在視覺上產(chǎn)生折曲現(xiàn)象。（2）平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。使平曲線和豎曲線相對應(yīng)，最好使豎曲線的起終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，即“平包豎”。如果平曲線的中點與豎曲線的頂（底）點位置錯開不超過平曲線長度的四分之一時，仍然可以獲得比較滿意的外觀。平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡，平曲線半徑小于1000m，豎曲線半徑大約為平曲線半徑的1020倍，便可達到均衡的目的。選擇適宜的合成坡度最大合成坡度不宜大于8%，最小合成坡度不宜小于0.5%。平、豎曲線應(yīng)避免組合： 避免凸形豎曲線頂部與凹形豎曲線底

47、部與反向平曲線的拐點重合。 小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。 避免在凸形豎曲線頂部與凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。 在長平曲線內(nèi)，要盡量設(shè)計成直坡線，避免設(shè)置短的、半徑小的豎曲線。避免在一個平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個凹、凸豎曲線。避免出現(xiàn)“暗凹”，“跳躍”等不良現(xiàn)象。 平、豎曲線半徑都很小時不宜重合，此時應(yīng)將兩者分開，把二者拉開相當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。3.4 縱斷面設(shè)計縱斷面線形設(shè)計應(yīng)根據(jù)道路登記、沿線自然條件和構(gòu)造物控制高程等，確定路線合適的高程等，確定路線合適的高程、變坡點、各坡段的縱坡和坡長設(shè)計豎曲線及與平面線形的組合。3.4.1 縱斷面設(shè)計過程（1）根據(jù)平面地形

48、圖上已知的等高線，每隔20m確定各個里程樁的地面高程。（2）繪制完地面線后，繪出平面直線，平曲線，以便之后的平縱的組合設(shè)計，結(jié)合區(qū)域內(nèi)實際地形地貌，在路線縱斷面圖上選擇控制點。（3）根據(jù)已選的控制點，結(jié)合縱斷面技術(shù)指標、選線意圖、結(jié)合地面起伏變化及平曲線形，在縱斷面圖上補充添加控制點，初步定出變坡點位置。（4）結(jié)合地面的起伏狀況，本著填挖平衡的原則，在小范圍內(nèi)調(diào)整各個變坡點及控制點的樁號、高程及坡度等。填方地段應(yīng)盡量選設(shè)凹形曲線的變坡點；挖方地段應(yīng)盡量選設(shè)凸形曲線的變坡點，并結(jié)合平曲線的起始點，注意滿足“平包豎”。變坡點一般要調(diào)整到10m整樁號上。（5）根據(jù)各設(shè)計變坡點的樁號和地面高程，需設(shè)橋梁的路段，應(yīng)使橋梁設(shè)在豎曲線起終點10m之外，小橋涵允許設(shè)在斜坡地段或豎曲線上，為保證行車平順，應(yīng)盡量避免在小橋涵處出現(xiàn)駝峰式縱坡。根據(jù)以下公式計算縱坡坡度：ii（Yi+1-Yi）/X iii+1-ii 式中：ii第i縱坡坡度，上坡為正，下坡為負；Yi第i變坡點高程;X第ii+1變坡點之間坡長；i變坡角當(dāng)i為“+”時，表示凹形豎曲線，當(dāng)i為“-”時，表示凸形豎曲線。（6）結(jié)合地形、地貌，根據(jù)設(shè)計標準及規(guī)定，并結(jié)合平豎曲線匹配的原則，選定適當(dāng)?shù)呢Q曲線半徑，然后利用如