一、概述
（一）、任务依据
根据南华大学城建学院土木工程专业道路工程方向《道路勘测设计任务书》。
（二）、设计标准
1、根据设计任务书要求，本路段按平原微丘一级公路技术标准勘察、设计。设计车速为60公里/小时，路基双幅四车道，宽20米。
2、设计执行的部颁标准、规范有：
《公路工程技术标准》JTGB01-2003
《公路路线设计规范》JTJ011-94
《公路路基设计规范》JTJ013-95
《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97
《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40-2002
（三）、路线起讫点
本路段起点A：K0＋000为所给地形图坐标（530000.000，2990000.000，），终点B：K0＋260为所给地形图坐标（531500.000，2990400.000，），全长1.5257公里。
（四）、沿线自然地理概况
该工程整个地形、地貌特征平坦，地形起伏不大。
二、路 线
本路段按一级公路标准测设，设计车速60KM/h，测设中在满足《公路路线设计规范》及在不增加工程造价的前提下，充分考虑了平、纵、横三方面的优化组合设计，力求平面线型流畅，纵坡均衡，横断面合理，达到视觉心理上的舒展。
三、 横断面设计
1、路基横断面布置
2、加宽、超高方式
全线加宽采用比例过度，超高方式为绕内边线旋转。路基土石方计算控制标高为土基标高，不含路面厚度。设计半径大于250m不设加宽。
3、路基施工注意事项：
路基施工应严格按规范进行，对能作为填方用土的挖方应尽量移挖作填，尽量减少取、弃土场地。取、弃土场地应选择荒山、山地处，不得随意乱弃，堵塞河道，且要做好防护，绿化工作，以免造成水土流失。
土基填筑前应进行清表、清淤，耕地填前夯实工作，做好填前排水。
（二）排水
1、排水：挖方路段路面雨水通过路肩进入边沟，填方路段路面雨水经坡面散排至排水沟。
四、本次设计项目
1、确定道路技术等级和技术标准
2、纸上定线
3、平面定线设计
4、路线纵断面设计
5、路线横断面设计
6、挡土墙及涵洞图各一个
设计说明
设计公路为某一级级公路。本路段为平原微丘区，多为中低山地貌，地势稍陡。路段主线长1.5km（起讫桩号为K0+000—K0+260），路基宽20m，设计行车速度为60km/h
1.1 公路技术等级及技术标准
公路技术等级
1.1.1一级公路为供汽车分向、分车道行驶的公路，一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为15000～30000辆.
1.2.1 技术标准
(1)、控制要素：
<1>、服务水平：一级
<2>、设计车速：60km/小时
(2)、平面设计技术指标：
<1>、圆曲线最小半径：
①、一般值：200m
②、极限值：125m
③、不设超高最小半径：1500m
④、最大半径：10000m
<2>、缓和曲线最小长度：50m
<3>、平曲线间插直线长度：同向平曲线间插直线长度应大于6V（360m）为宜，同向平曲线间插直线长度应大于2V（120m）为宜。
<4>、平曲线最小长度：70m
(3)、纵断面设计技术指标：
<1>、最大纵坡度：6%
<2>、最小坡长：150m
<4>、竖曲线最小半径和最小长度：
竖曲线最小半径和最小长度 表1-2
<5>、纵向坡度与横向坡度的合成坡度最大值：10
(4)、路基横断面技术指标：
<1>、行车道宽度：2×7.0m
<2>、土路肩宽度：2×0.75m
<3>、路基总宽度：20m
<4>、视距保证：
①、停车视距：75m
<5>、路拱及土路肩横坡度：路拱横坡度取用2%，土路肩横坡度取用3%。
<6>、当圆曲线半径大于1500m时，可不设超高。
二 平面选线及定线
2.1 平面选线
2.1.1 平面选线的原则
(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，在多方案论证、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、运营费用省、效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽可能的采用较高的技术指标。不轻易采用极限指标，也不应为了采用较高指标而使得工程量过分增大。
(3)、选线应能满足国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，保证路线能够加强居民区特别是经济较发达地区的之间的联系，同时也应注意同农田等基本建设相配合，尽量少占用农田，避免可多的拆迁工程
4)、在选线过程中，对严重不良地质路段，如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、泥沼及排水不良等特殊地区，应慎重对待，一般情况下应设法绕避，如必须穿过时，应选择合适位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。
2.1.2 选线过程
(1)、控制点的选定：
在地形图范围内有三个村庄，本着设计路线应尽可能服务居民区的原则，初步选定靠近村庄的三个控制点，定出路线的大致走向。
(2)、加密控制点：
在前面定出的路线大致走向的基础上，本着山岭重丘区公路应尽可能的克服高差，尽量使路线按平均自然坡度顺着等高线走，以为以后的纵断面设计留有余地的原则，选定路线上、下坡转折点和越岭标高，并避开地质不良地段，加密控制点。
(3)、确定路线走向：
在前面各项工作的基础上，顺着等高线，避免初定的路线尽量少的切割等高线，把各个控制点连结起来，定出路线的走向。考虑到路线在各控制点间的不同连结方式，初步定出甲、乙两条路线方案。
(4)、方案比选：
分别对甲、乙、丙三条路线方案作进一步的研究，得出各个方案的主要技经济指标
综上所述选取乙方案。
（5）有缓和曲线的道路平曲线几何要素
基本公式：
Ls2/24R
β=Ls/2R Th=（R+
R）tanα/2 +q
Lh=（α-2βₒ）R/180 +2Ls
Eh=（R+R）secα/2 -R
Dh=2Th-Lh
（6）五个基本桩号方案甲
R=0.069 βₒ=0.0166 Th=396.819 q=22.68
Lh=802.9 Dh=10.48 Ly=702.9 Ls=50
JD1 k0+461.626
-）Th 396.819
ZH K0+ 64.936
+）Ls 50
HY K0+114.936
+）Ly 702.9
YH 817.836
+Ls 50
HZ K0+867.836
-)Lh/2 401.4
QZ 466.436
-Dh/2 -4.63
470.57
R=1.5 βₒ=0.15 Th=200.47 q=59.95
Lh=391 Dh=9.94 Ly=151 Ls=120
JD1 k0+913.92
-）Th 200.47
ZH K0+ 731.45
+）Ls 120
HY K0+833.45
+）Ly 151
YH 984.45
+Ls 120
HZ K1+104.45
-)Lh/2 195.5
QZ 908.95
-Dh/2 4.97
903.98
(7)乙方案主点桩里程推算
R=4.44 βₒ=0.133 Th=462.44 q=199.88
Lh=918.24 Dh=6.64 Ly=118.24 Ls=400
JD1 k0+853.61
-）Th 462.44
ZH K0+ 391.17
+）Ls 400
HY K0+791.17
+）Ly 118.24
YH 909.41
+Ls 400
HZ K1+309.45
-)Lh/2 459.12
QZ 850.33
-Dh/2 3.32
847.01
竖曲线计算
确定竖曲线计算所需数据
根据平纵组合原则以及纵断面设计有各项工程技术标准，按公式确定各变坡点处所取用的竖曲线半径。
基本公式
为‘+’为凹型竖曲线 为‘-’为凸型竖曲线
根据前面确定的竖曲线半径及坡度值，计算各变坡点处的竖曲线要素如下：
(1)、变坡点1：()
(2)变坡点2：（R=4000m）
三 纵断面设计成果表
由前面的计算即可确定出各直线段坡线上所对应的中桩标高，再由公式算出竖曲线内各点的竖距，凸形竖曲线的曲线上中桩标高即为对应直线坡线标高减去竖距
，凹形竖曲线的曲线上中桩标高即为对应直线坡线标高加上竖距
。由此即可确定纵断面线上各中桩的标高，也就可以算出各中桩的填、挖高度。本次设计中，用纬地直接导出表格，所得结果详情见表。
根据《纵断面设计成结表》绘制纵断面图。纵断面图一般采用横向1:2000，纵向1:200的比例尺绘制，由上、下两部分内容组成。上部主要用来绘制地面线和纵坡设计线，并标注竖曲线及其要素，以及沿线人工构造物的位置结构类型、孔数和孔径等。下部主要用来填写线路纵坡的有关数值。至上而下分别填写：坡长及坡度，设计标高，地面标高，填挖高度，直线及平曲线，超高。
四 路基横断面设计
4.1 准备工作
4.2.1 横断面设计的原则
(1)、设计时应根据公路等级、技术标准，结合地形、地质、水文、填挖等情况选用。设计前必须做好各项勘察工作，收集横断面资料。
(2)、兼顾当地基本建设的需要，尽可能与之配合，合理设计边沟断面尺寸，并按有关规定采取必要的处理措施。
(3)、路基穿过耕种地区时，为了节约用地，如果当地石料丰富，可修建石砌边坡或直立矮墙。
(4)、沿河线的横断面设计，应注意路基不被洪水冲毁，如废方过多压缩河道而引起壅水危及农田、房舍时，一般应变更设计，将路线适当外移以减少废方，否则应将废方运走。
4.3.1确定路基横断面宽度
设计公路为一级公路，采用整体式单幅四车道的路基断面形式。
根据工程技术标准，由公路等级（一级）及设计行车速度（60km/小时），确定路基横断面车道数为四车道，行车道宽为3.5m，行车道外侧设置宽度为0.75m的土路肩，路基总宽度为23m。
4.4.1 资料收集
(1)、平曲线起、终点桩号，平曲线半径和转角在平面设计中读取。
(2)、每个中桩的填挖高度在纵断面设计中读取。
(3)、路基宽度为11m。在路线平面图上的各中桩横断面范围内并向外延伸一定距离选取若干点，量取各点的地面标高。
(4)、根据技术标准确定边沟的形式及尺寸。
(5)、根据线路所处地区的地质情况确定填方路堤和挖方路堑的边坡值。
五 横断面设计计算
5.1.1 超高计算
(1)、确定路拱及路肩横坡度：
为了利于路面横向排水，应在路面横向设置路拱。按工程技术标准，采用折线形路拱，路拱横坡度为2%。由于土路肩的排水性远低于路面，其横坡度一般应比路面大1%～2%，故土路肩横坡度取3%。
(2)、超高横坡度的确定：
为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，当平曲线半径小于不设高的最小半径值时，应在路面上设置超高，而当平曲线半径大于不设超高时的最小半径时，即可不设超高。拟建公路为山岭重丘区一级公路，设计行车速度为60km/小时。按各平曲线所采用的半径不同。
交点1超高计算
基本公式
由R=V2 /127（）得出iy=V2/127R-
计算结果见路基超高加宽表
六 绘制路基横断面图
6.1.1确定路基标准横断面
在绘制路基横断面图之前，以确定路基横断面的形式及其横面布置、构造尺寸（主要包括路幅尺寸、横坡度值、变坡高度、护坡道宽度、边沟尺寸、排水沟尺寸、截水沟尺寸、挖台阶的宽度等）。标准横断面图中应包括路基横断面中各种可能的形式及其有关的支挡防护形式。
本次设计中绘制本段的路基横断面图，即K0+000.000～K0+260.000这一路段。在这一路段中，主要出现的路基横断面形式有：填方路堤、全挖方路堑、半填半挖路基和路堤墙路基。按工程技术标准规定，路基宽度为8.5m，现拟定路面采用2%的折线形路拱横坡度，土路肩横坡度值为3%。填方路堤的边坡值根据其地质情况选用1:1.5，坡脚处设置宽度为1m、坡度3%的护坡道，并在护坡道外侧设置梯形排水边沟，其底宽0.4m，高0.4m，内坡值取1:1.2。当填方路堑地面线坡度大于1:1.5时，应将地面挖成台阶形方可在其上填土，挖台阶的宽度应不小于1m。挖方路堑选用1:0.5的边坡值，坡底设置矩形边沟，宽、深都为0.4m，对一挖方较高的边坡，应在坡顶设置梯形截水沟，底宽和、沟深均为0.5m，边坡值取1:1.2。截水沟距坡口不应小于5m。
标准横断面中确定了边沟及边坡的尺寸结构后，应将相应数据填到路基设计表中。按以上要求及设计以1:200的比例尺绘制路基标准横断面图，具体见附图、《路基标准横断面图》。
6.2.1绘制横断面
标准横断面图绘制完毕后，参照标准横断面图，绘制K0+000.000～K0+260.000路段内各中桩的横断面图，其步骤如下：
(1)、根据横断面测量资料按1:200的比例绘制横断面地面线；
(2)、根据路基设计表中的有关数据，绘制路幅的位置和宽度；
(3)、参照路基标准横断面图绘制路基边坡线和地面线相交，并在需要设置支挡防护处绘制支挡结构物的断面图；
(4)、检查弯道路段横断面内侧的视距是否满足要求，是否需要清除障碍及设置视距台5)、根据综合排水设计，绘制路基边沟、排水沟、截水沟等在横断面图上的位置。
(6)、在中桩横断面图绘制出来后，标出该桩的桩号、左右路基宽、中桩填挖高和填挖面积。
按以上步骤和比例在纬地上绘制各桩号的横断面图，路基横断面的填挖面积可运用纬地软件的功能直接读出，并将其转换为实标比例下的数值，以进行土石方调配。横断面图中各断面的排列顺序是按里程从左向、从下到上排列。具体的路基横断面图见附图四《路基横断面图》。
、
七 土石方调配
7.1.1路基土石方量计算
路基横断面设计以及路基横断面图绘制完成后，应对路基土石方进行计算和调配。首先计算横断面的面积，这一顶工作已经在用纬地绘制路基横断面图时完成。接下来需计算体积以获得土石方数量，最后进行土石方周配。
土石方数量和计算方法有两种：平均断面法和棱台法。前者适用以相邻两断面间的填方或挖方面积大小相近的情况，后者适用以相邻两断面填挖面积相差较大时的情况。拟建公路为山岭区一级公路，地势起伏多变，相邻两横断面的填挖面积相差较大，现用第二种方法进行计算，其计算公式为：
(式5-6)
式中：
土石方数量计算完成后，把相关数据填入土石方数量表，确定各路段内各种土或石的填挖量。具体见附表《路基土石方数量计算及调配表》。
7.1.2路基土石方调配
土石方调配可以在土石方数量表上进行，在进行土石方调配时，首先应进行横向调配，满足本桩利用方的需要，然后计算其他填缺和挖余的数量。根据填缺和挖余的情况进行纵向调配，确定借方或废方数量。
土石方调配有关数据及其调配过程详见附表四《路基土石方数量计算及调配表》。
主要参考文献
1、中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》（JTG B01-2003），北京：人民交通出版社，2004年4月
2、中华人民共和国行业标准《公路路基设计规范》（JTG D30-2004），北京：人民交通出版社，2004年12月
3、中华人民共和国行业标准《公路沥青路面设计规范》（JTJ 014-97），北京：人民交通出版社，2004年12月
4、中华人民共和国行业标准《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2002），北京：人民交通出版社，2004年12月
5、公路设计手册（线路、路基、路面），人民交通出版社（2版）
6、张雨化主编，《道路勘测设计》，北京：人民交通出版社，1997年10月
7、孙家驷主编，《道路勘测设计》，北京：人民交通出版社，1997年7月
8、许金良主编，《道路勘测设计》毕业设计指导，北京：人民交通出版社，2004年6月
9、徐家钰、程家驹编著，《道路工程》，上海：同济大学出版社，1998年11月
10、邓学钧主编，《路基路面工程》，北京：人民交通出版社，2001年2月
11、黄晓明主编，《路面设计原理与方法》，北京：人民交通出版社，2001年5月
12、谭浩强主编，《FORTRAN语言》，北京，清华大学出版社，2000年12月
13、王兆祥主编，《铁道工程测量》，北京，中国铁道出版社，2002年8月
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/fddbdc083b3567ec102d8ae0.html
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