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1、一基本资料一基本资料二公路建设等级与设计标准二公路建设等级与设计标准三路线平面设计三路线平面设计（1）公路选线（2）方案比选（3）公路定线四道路纵断面设计四道路纵断面设计（1）准备工作（2）纵坡设计（3）纵断面设计成果五道路横断面设计五道路横断面设计（1）确定路基横断面宽度（2）资料收集（3）横断面设计计算（4）横断面设计成果六土石方调配六土石方调配（1）计算横断面面积（2）土石方数量计算二级公路路线设计二级公路路线设计一、基本资料一、基本资料 1.道路沿线自然地理概况该工程位于秦皇岛市海港区，地形条件为平原微丘，地形起伏不大 ,为发展农村开放杨道庄村交通而建此公路。秦皇岛市属温带大陆季风性气
2、候， 年平均气温,一月平均气温为-5，七月平均气温为 24。气温受海洋影响较大，比较湿润温和，本区年降水量为400-1000 毫米，多集中于八九月份，约占年降水量的 70%，山洪也主要集中在这个时期内。根据中国地震动参数区划图（GB 18306-2001）及建筑抗震设计规范（GB 50011-2001），本区设计基本地震动峰值加速度为，抗震设防烈度为 7 度。2.交通量资料（见表 1）表 1 交通量调查表预测年平均大中客拖拉机增长率（%）75125路段小货中货大货小客预测年新建公路4001257515010 3.路线所经地区地形图一张（比例 1：1000）路段起点 K0+000为所给地形图坐标
3、（,），终点为所给地形图坐标（,）。二、公路建设等级与设计标准二、公路建设等级与设计标准根据标准表各汽车代表车型与车辆折算系数”确定现有交通量的折算数，以小客车为标准进行交通量预测：根据本公路预测年末平均交通量为 3000 辆，查标准中公路的分级标准，确定此公路为二级公路，并确定此公路的设计速度为60km/h,路基宽采用 10m，路面宽采用两侧采用硬路肩，其设计宽度为，土路肩，其设计宽度为。三、路线平面设计三、路线平面设计1.公路选线（1）路线方案选择（全面布局）该公路为一条二级公路，起点连接旧路，终点连接杨道庄村并与旧路衔接。期间要保证路线线型合理。按照公路的起始点及控制点要求，路线有方案一
4、和方案二两个方案可以选择。方案一路线的起点与原有的公路连接，位于平坦处，从起点拉直线到达转点 1，在路线中部设置控制点 A,之后通过一个大半径曲线转向南方，通过直线上坡，到达高处平坦处后设置转点 2，在高处平坦处设置控制点 B，之后引直线与旧路相接，到达终点方案二起点与方案一起点相同，该方案从路的南侧山后用大半径曲线绕行到高地上之后拉直线与旧路相交，以后的路段与方案一相同。（2）方案比选方案一：该方案起点 A 出来之后直接向北， 用一个曲线绕过较陡的山坡，没有明显的地形起伏变化，满足了需要，通过了两个控制点，并且线型美观，此路线共设交点2 处，每个交点处均可设置大半径曲线，全长,是本次设计的推
5、荐方案。方案二：该方案从路的南侧山后用大半径曲线绕行到高地上之后拉直线与旧路相交，由于纵坡较大，会产生较大的土石方运量，全长，故该方案为本次的比较方案。2.公路定线（1）平曲线线型要素确定平曲线半径：极限最小半径为 250m，一般最小半径为 400m，为满足两曲线间最短直线的要求，经试算取半径为270m。平曲线缓和曲线长： 缓和曲线极限最小长度为 70m， 一般最小长度为 100m，由于两交点距离比较短，为满足两曲线间最短直线的要求，缓和曲线长度取 70m。曲线间直线长：相邻两反向曲线间的直线距离不得小于2v，即 160m。（2）交点间距、坐标方位角及转角值的计算交点坐标、坐标方位角及转角可按
6、前述坐标法进行计算。也可采用正切法求出各转角点处的转角值，按地形图比例用直尺测量计算出交点的间距。（3）平面线形要素组合及计算A计算曲线要素JD1 偏角左6423； 拟定 R=280m； Ls=0m,交点桩号为 K0+。求曲线要素如下：切线长：T (R R)tanq 177.14m2圆曲线长：LR180( 20) 2Ls 316.12m外距：E (R R)sec2R 51.026m切线差：TL 2 177.14 316.12 38.02mD 2B.计算曲线基本桩桩号此计算交点桩号与已知桩号相同，说明计算无误。JD0JD3 曲线要素计算见表。（4）平曲线细部点坐标确定（采用切线支距法）采用公式圆
7、曲线部分：x q Rsinmy R R(1cosm)m 28.6479(2lm LS)RJD1 处个桩点的坐标计算交点桩号：K0+；偏角：左 49o19；圆曲线半径：280m；以 ZY 点作为立镜点时，在 K0+866 处，l=，l529.2555xl 29.255 25.23m224C4 189003737ll39.25539.255y 0.225m6C6 18900336 189003336C3在 K0+处，l=，m 28.6479(2 81.207 0) 24。2936R280 xqRsinm 25.23 280 sin 24。2936 32.56m) 28.6479(2lmLSy RR
8、(1 cosm) 280(1 cos 24。2936) 20.191m 3.路线平面设计成果（1）绘制平面图根据直线、曲线及转角表和逐桩坐标表在地形图上绘制线路平面图，具体见附图。（2）编制相关表格根据计算所得结果绘制直线、曲线及转角表，见附表。根据计算结果绘制逐桩坐标表，见附表 2。四、道路纵断面设计1.准备工作（1）纵断面要素确定纵坡坡度：对于二级公路纵坡坡度不应大于 5%。纵坡坡长:对于设计速度为 80km/h 的二级公路纵坡坡度为 5%时最大坡长为 700m，当坡度为 3%时最大坡长为 1100m，可见坡度越小，纵坡长度可以越长。竖曲线半径： 对于二级公路设计速度为 80km/h 的凸
9、型竖曲线半径一般值为 4500m，极限值为 3000m；凹型竖曲线径一般值为3000m，极限值为 2000m。竖曲线曲线长度： 对于二级公路设计速度为 80km/h 的凸型竖曲线曲线长度一般值为 120m，极限值为 50m。竖曲线合成坡度： 对于二级公路设计速度为 80km/h 的竖曲线合成坡度不得大于 9%， 同时为了满足排水的需要， 最小合成坡度为%。（2）确定纵断面地面高程在线路平面图上依次截取各中桩桩号点，并内插地形图得到对应的地面标高，纵断面地面高程见图附图2。（3）点绘纵断面地面线按 A3 号图纸尺寸，在图纸下方，自下而上绘出超离、直线与曲线、里程桩号、坡度与坡长、地面高程、设计高
10、程、填挖高度和地质状况；填绘直线与平曲线栏、里程桩号栏；在图纸左侧绘制相应高程标尺；接高程 1: 200，水平 1: 2000 的比例，点绘地面线。（4）标出控制点本设计中路线起、终点的设计标高的高程不可变，为标高控制点。 2.纵坡设计（拉坡）根据控制点的情况， 在经过试坡、 调整并核对后， 进行定坡。在图上把各段直线坡的坡度值、坡长、变坡点的桩号、标高确定下来，见附图 2。纵断面共设置 2 处变坡点， 其中： 最大纵坡 300/1 （%/m/处） ；最短纵坡长：250m；竖曲线计算以变坡点 1 为例，进行竖曲线计算。（1）竖曲线要素计算变坡点 1 处，i1=+%，i2=+%，拟定 R=400
11、0m；=i2-i1=%，为凹型竖曲线。LR 4000 4.19% 167.16mL167.16T 83.8m22T283.82E 0.879m2R2 4000竖曲线起点桩号：K0+终点桩号：K0+（2）计算各竖曲线上个点高程x2竖距：h 2R切线高程：H切 H0(T x)i1(,号根据实际图形确定)设计高程：H H切h(,号根据实际图形确定)变坡点 1 处各桩设计高程：变坡点高程 H0=起点 K0+处，x 0,h 0H切H0 (Tx)i1 3.71 83.8 0.02% 3.8776mHH切h 4.02m变坡点 1 处竖曲线高程见表。 4.纵断面设计成果（1）纵断面设计图，见附图。（2）纵坡及
12、竖曲线表，见附表。（3）路基设计表，见附表。五、横断面设计五、横断面设计 1.确定路基横断面宽度根据标准，由公路等级（二级）及设计行车速度 (60km/h)，确定路基横断面为双车道，行车道宽为3. 75m，行车道外侧设置宽度为的土路肩，路基总宽度为 10m，见附图 3。 2.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，得到各桩横断面地面线数据表（本处略）。（4）根据现行公路排水设计规范，结合地形条件选用梯形边沟，边沟内边坡为
13、1:1，外边坡为 1:1，深度，底宽。（5）根据线路所处地区的地质情况，查现行公路路基设计规范第、条规定，取填方路堤边坡为 1:；取路堑边坡为 1:。3.横断面设计计算（1）加宽按现行公路路线设计规范规定，二级公路(60km/h)采用第三类加宽值，即汽车轴距加前悬总长为+时的加宽值。当圆曲线半径R250m 时，由于加宽值很小，可以不加宽。由于平曲线半径均为280m250m，所以该公路不需加宽设计。（2）超高计算确定路拱及路拱横坡度为了利于路面横向排水，应在路面横向设置路拱。按公路路线设计规范第条，采用折线形路拱，路拱横坡度为iG2%。由于土路肩的排水能力低于路面，其横坡度一般应比路面大1%2%
14、，故土路肩横坡度取iJ 3%。超高横坡度根据路线设计规范第条规定，当平曲线半径小于不设超高的最小半径值时，应在路面上设置超高。超高的横坡度应根据设计速度、圆曲线半径、路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定，必要时应按运行速度予以验算。为了计算的方便和统一，本设计依然利用现行公路路线设计规范中表的要求选择超高值，见表。表 5 超高取值表交点序号JD1JD2交点桩号K0+K1+半径（m）280200超高值（%）66JD1 处超高计算JD1 处 R=280m,B=,bJ=,LS=0m,iG=2%,iJ=3%。 路基设计标高为未设超高、加宽前的路基边缘标高，超高旋转轴为未加宽前的内边线。A.确定超高缓
15、和段长度根据公路等级、设计速度和平曲线半径查表得：圆曲线的超高值ic6%，超高渐变率p 1，所以超高缓和段长度：150Bi7.56%LC 67.5m1P150而缓和曲线 LS=70m，先取LC LS 40m，然后检查横坡从路拱坡度（-2%）过渡到超高横坡（2%）时的超高渐变率：p 3.752%2%3.754%11x023.33156330B.计算临界断面x0 x0iG2%LC70 23.33mic6%C.计算各桩号处的超高值超高起点为 ZH(HZ)点，分别计算出x值，分别带入“绕边线旋转超高值计算公式”， 土路肩在超高起点前 1m 变成与路面相同的横坡，且在整个超高过渡段保持与相邻车道相同的横
16、坡，计算结果见表，表 6 JD2 超高值计算结果表桩号K0+K0+880K1+000K1+020K1+040K1+060K1+080K1+100K1+120K1+140K1+160K1+180K1+200K1+K1+220K1+240K1+260K1+280K1+300K1+320K1+340K1+360K1+380K1+400距 离 x（m）07070以下各点与设计高（PH）之高差（m）左A20A1中线ABB1右B2K1+420K1+00 4.横断面设计成果(1)填录路基设计表由前面的平面设计资料、纵断面设计资料和横断面设计中的超高计算，把相应数据填入路基设计表，作为绘制横断面图的依据。（路
17、基设计表见附表）。（2）路基标准横断面(见附图)（3）绘制路基横断面设计图(见附图)六、土石方调配1.计算横断面面积用数方格法计算填、挖方面积，并填于路基土石方数量表（见附表 5） 该法是将横断面图绘制在方格米厘纸上， 若绘图比例是1：200，则米厘纸上每一小格的面积为.从米厘纸上分别数出填方的方格数和挖方的方格数,并分别乘以就就得出填方和挖方的面积， 这种方法的精度较低。2.土石方数量计算路基土石方工程数量，根据公式V (A1 A2)L分别进行计算，挖方按天然密实体积计算，填方按压实后的体积计算。3.图表计算与调配土石方的调配，首先按教材所述要求，将有关数据计算出，然后在路基土石方数量计算表上进行图示法调配，调配中要用公式：填方=本桩利用十填缺12挖方=本桩利用十挖余进行闭合核实，调配完成要进行闭合验算，公式为：填缺=远运利用十借方挖余=远运利用十废方挖方十借方=填方十弃方具体土石方调运成果请见附表。