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道路设计1公路设计说明书目录第1章设计总说明………………………………………………31.1设计依据……………………………………………………………31.2路线及工程概况……………………………………………………3第2章平面设计…………………………………………………32.1公路等级的确定……………………………………………………32.2选线设计……………………………………………………………32.2.1选线的基本原则……………………………………………32.2.2选线的步骤和方法…………………………………………42.3平曲线要素的确定…………………………………………………52.3.1平面设计原则………………………………………………52.3.2平曲线要素值的确定………………………………………5第3章纵断面设计………………………………………………63.1纵断面设计的原则…………………………………………………63.2纵坡设计的要求……………………………………………………73.3纵坡设计的步骤……………………………………………………73.4竖曲线设计…………………………………………………………8第4章横断面设计………………………………………………94.1横断面设计的原则…………………………………………………94.2行车道宽度的确定…………………………………………………94.3路拱的确定…………………………………………………………10第5章路基设计…………………………………………………105.1路基横断面的布置…………………………………………………105.2路基边坡……………………………………………………………10道路设计2主要参考文献………………………………………………………10结束语……………………………………………………………11致谢…………………………………………………………………11道路设计3第一章设计总说明本设计是净月三级公路设计。首先进行了路线设计，包括平面设计、纵断面设计、横断面设计以及土石方调配，然后在路线设计的基础上进行了路基路面设计，包括一般路基设计、路面设计。本次设计中：基本使用计算机辅助设计与成图，设计过程中的主要计算成果由Excel（电子表格）计算所得。同时本设计着重体现了环保与安全意识，因为此公路在山岭区修建，地势不平，通视比较困难，所以特别注重施工的安全以及通车后车辆与行人的安全。1.1设计依据根据设计任务书以及勘测所得的地形地貌来进行设计。1.2路线及工程概况本路线是山岭重丘区的一条三级公路，路线设计技术指标为：路基宽度为7.5米，双车道，无中央分隔带，路肩为20.5米，行车道为23.25米，路拱坡度iG=1.5%，路肩坡度iJ=2.5%，设计速度为30Km/h，路线总长1690.694米,起点桩号K0+000，终点桩号为K1+690.694。第二章路线平面设计道路为带状实体，该实体表面的中心线为中线，道路中线的空间位置为路线，路线在水平面上的投影称为路线的平面，路线平面的形状及特征为道路的平面线形。路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时，路线要改变方向和发生转折。2.1公路等级的确定根据设计任务书,设计一条三级公路。2.2选线设计2.2.1选线的基本原则：道路设计4（1）路线的基本走向必须与道路的主客观条件相适应。（2）对多个方案进行比较和论证，选出最优路线方案。（3）路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省，效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术标准，但也不应片面追求高指标。（4）选线应注意同农田基本建设的配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。（5）要注意保持原有自然状态，并与周围环境相协调，并适当照顾美观。（6）选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清其对道路的影响。（7）选线应重视环境保护，注意因修建道路及汽车运行所产生的影响与污染等。2.2.2选线的步骤和方法：道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素，在实地选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素。a路线方案的选择路线方案的选择主要是解决起、终点间路线基本走向问题。采用现场踏勘的方法到现场收集资料，然后进行方案评选，通过多个方案的比选得出一个最佳方案。b路线带选择在路线基本走向已经确定的基础上，根据地形、地质、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，然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段，延伸相邻直线的交点，即为路线的转角点。c具体定线在各个小控制点间，可以根据地形、地貌、水文等自然条件，结合公路工程技术标准，结合有关条件在有利的路线带里进行平、纵、横综合设道路设计5计，具体定出道路中线，最后拟定出曲线的半径。2.3平曲线要素的确定2.3.1平面设计原则：(1)平面线形应直捷、连续、顺舒，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调：平面线形应直捷、流畅，并与地形、地物相适应，宜直则直，宜曲则曲，不片面追求直曲。(2)保持平面线形的均衡与连续：1、直线与平曲线的组合：避免长直线尽头接小半径平曲线；避免短直线接大半径的平曲线。2、平曲线与平曲线的组合：相邻平曲线之间的设计指标应连续、均衡，避免突变。3、高、低标准之间要有过度：遇到高、低标准变化的路段，除满足有关设计路段在长度的要求外，还应结合地形的变化，使路线的平面线形指标逐渐过渡，避免出现突变。(3)注意与纵断面设计相协调：在设计平面线形时，应考虑道路纵断面设计的特殊性，为纵断面设计留有余地，以利于平纵线形组合设计。(5)平曲线应有足够的长度。如平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整，一般都应控制平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）的最小长度。2.3.2平曲线要素值的确定：平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有以下几种：a.基本形曲线几何元素及其公式：按直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线的顺序组合而成的曲线。这种线形是经常采用的。例如设计中的大多数点都是应用这个的。如下图一。缓和曲线是道路平面要素之一，它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。《标准》规定，除四级路可以不设缓和曲线外，其余各级都应设置缓和曲线。它的曲率连续变化，便于车辆遵循；旅客感觉舒适；行车更加稳定；增加线形美观等功能。设计是要注意和圆曲线相协调、配合，在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1：1：1。在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小，外还要考虑超高和加宽的要求，所选道路设计6择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。b.平曲线主要参数的规定表2-3三级公路主要技术指标表设计车速30km/h平曲线一般最小半径65m极限最小半径30m缓和曲线最小长度25m不设超高的圆曲线最小半径350m最大纵坡10%凸曲线一般最小半径400m极限最小半径250m凹曲线一般最小半径400m极限最小半径250m第三章路线纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面，由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线，在纵断面图上有两条主要线，一条是地面线，它反映了沿中线原地面的起伏变化情况，另一条是设计线，它反映了道路路线的起伏变化情况。纵断面设计线由直坡线和竖曲线组成。纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、地形、地物、水文地质等，研究纵坡的大小、长短、竖曲线半径等。3.1纵断面设计的原则1．纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当。2．视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。3．纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。4．平、纵线形的技术指标大小应均衡。道路设计75．平曲线与竖曲线应相互重合，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，即所谓的“平包竖”。6．合成坡度组合要得当，以利于路面排水和行车安全。7.连续上坡或下坡路段，应符合平均平均纵坡的规定。8.长下坡的直坡段端部不应设计小半径的凹形竖曲线或平曲线，以保证行车安全。9.应争取纵向填挖平衡，尽量移挖作填，降低工程造价，但是为了行车安全，争取较缓纵坡，必要时会造成填挖不平衡，甚至需要较大的填方。3.2纵坡设计的要求1．设计必须满足《标准》的各项规范。2．纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。3．尽量避免采用极限纵坡值。4．合理安排缓和坡段。5．纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。6.连续上坡或者下坡，应避免设置反坡段。7．在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。3.3纵坡设计的步骤1．准备工作：在厘米绘图纸上，按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线。里程桩包括：路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩（50m加桩或20m加桩）、平曲线控制桩（如直缓或直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直或圆直、公切点等），桥涵或直线控制桩、断链桩等。2．标注控制点：如路线起、终点，越岭垭口，重要桥涵，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，隧道进出口，平面交叉和立体交叉点，铁路道口，城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制道路设计8点等。3．试坡：在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，以控制点为依据，穿插与取直，试定出若干直坡线。反复比较各种可能的方案，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定试坡线，将坡度线延长交出变坡点的初步位置。4．调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵组合是否适当等，若有问题应进行调整。5．核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖，作横断面设计图，检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况，若有问题应调整。6．定坡：经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。坡度值要求取到0.1％，变坡点一般要调整到10m的整桩号上。7．设置竖曲线：根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。8．计算各桩号处的填挖值：根据该桩号处地面标高和设计标高确定。3.4竖曲线设计竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处，为了满足行车平顺、舒适及视距的需要而设置的一段曲线。竖曲线的线形可采用圆曲线或者抛物线，但一般都是采用二次抛物线作为竖曲线。竖曲线设计时应充分结合纵断面设计原则和要求，缓和冲击、行驶时间不过短，满足视距要求这三个限制因素决定了竖曲线的最小半径。可以依据规范的规定选择竖曲线的半径。《标准》规定：表3-1竖曲线指标设计车速（km/h）30最大纵坡（％）10%最小纵坡（％）0.3%凸形竖曲线半径（m）一般值400道路设计9极限值250凹形竖曲线半径（m）一般值400极限值250竖曲线最小长度（m）25第四章横断面设计道路横断面，是指中线上任意一点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的。4.1横断面设计的原则（1）设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。（2）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。（3）还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地