我的毕业设计道路设计计算书（论文部分）

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广东省某高速公路设计

学 生：张腾飞 指导老师：刘敬辉 三峡大学土木与建筑学院

摘要：本设计是山岭重丘区高速公路方案设计。第一步是三维空间设计，其中包括：平面设计、纵断面设计、横断面设计、防护工程设计（重力式挡土墙和加筋式挡土墙）及路基路面设计（刚性路面和柔性路面）；第二步是施工组织设计，包括：技术方案设计，施工进度设计，工料机调配表及材料供应曲线；第三步是概预算设计，求出工程总造价；其中概算为手工计算，预算为计算机辅助计算。同时也给出了各部分内容相关的表格与图纸。 Abstract：This design is the authors highway design mountains. First, the route three-dimensional space is designed,which include planedesign,cross section design ,profile design and shelter design, subgrade and pavement design (both flexible pavement and rigid pavement) as well. Second the working organizition design is worked out ,which include technical formula design ,working flow diagram design , and so on . Last, I work out the budget and estimating of the design , and get the lump sum, of which estimating is carried out by hand, while budget is done by CAD. At the same time, it present the reletive table and working drawing. 关键字：高速公路 平、纵、横三维断面设计 路基设计 挡土墙设计 路面设计 Keywords：highway the longitudinal and lateral 3d profile design roadbed design retaining wall design pavement design

前言

本路段经过的地区属山岭重丘区，海拔高度在8.5米至120米之间，地势较为陡峭，除两处低洼平地外，其他大部分为山岭。

路线地处地貌总体轮廓上表现为盆岭相间，山体和盆地、洼地的延伸方向多数与路线走向斜交。地貌单元以低缓丘陵为主。

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有时的较大的的起伏和倾斜，山岭重丘区除泥沼、盐渍土、河谷漫滩、海边滩涂等外，一般多为山地，很少有各种建筑设施，居民点较稀疏，在天然河网地区，还有水塘、河叉、沟渠多等特点，因此山岭重丘区选线一方面由于地势较陡峭，路线纵坡及曲线半径等几何要素较不容易达到较高的技术标准；另一方面往往由于受当地自然条件和地物的障碍以及支援农村建设需要的限制选线要考虑各方面的因素。

山岭重丘区地形对路线的限制很大，因此山岭重丘区选线，先是把路线总方向内所规定绕过的地点，如城镇、工厂、农场、乡村以及风景文物地点作为控制点，然后在大控制点之间进行实地踏勘，了解农田的优劣及地理分布情况，确定哪里可以穿过，哪里应该饶行，从而建立一系列中间控制点，控制点之间以直线为主，在直达的基础上作适当的调整，使路线的平纵断面配合好。

山岭重丘区一级公路工程技术标准应为汽车专用公路，工程技术标准要求较高，要求设计行车速度达到100km/h；平曲线不设超高最小半径4000m,一般最小半径700m，极限最小半径400m；竖曲线最大纵坡不大于4%，坡段最小长度不小于250m，凸形竖曲线极限最小半径6500m，一般最小半径10000m，凹形竖曲线极限最小半径3000，一般最小半径4500m，竖曲线最小长度85m；路基顶宽不小于23m；设计洪水频率为百年一遇，要达到这样高的技术标准，是比较困难的，因为设计时不但需要考虑地形、地质、水文、气象、地震等自然因素的影响，同时还要受到当地经济、土地资源，筑路材料来源、施工条件、劳动力状况诸多因素的限制，这要求我们在路线设计时要做到规范与实际相结合，在学习规范的同时，灵活应用规范，努力做到实用与经济相结合。

选线是在符合国家建设发展的需要下，结合自然条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的，选线人员必须认真观贯彻国家规定的方针政策，深入实际，综合考虑路线、路基、路面、桥涵等，最后选出合适的路线。

根据道路使用任务和性质，综合考虑路线区域国民经济发展情况与远景规划，正确处理好近期与远景的关系，在总体规划的知道下，合理选择方案。

认真领会任务书的精神，深入现场，多跑、多看、多问、多比较，深入调查当地的地形、气候、土壤、水文等自然情况，以利于选择有价值的方案进行比较。

充分利用有利地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准，从性车的安全、

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畅通和施工养护的经济、方便着眼，对路线与地形的配合加以研究，做好路线平、纵、横三方面的结合，力求平面短捷舒顺，纵断面平缓、均匀，横断面稳定、经济。

山岭重丘区中的丘陵地貌在该公路选线地段中分布最广，地势波状起伏，其中往往有河流阶地、边滩、心滩和沙洲等堆积地貌；大多数路段地形较适宜路线的布设，少数局部路段对线位制约较大。该地区气候属南亚热带季风气候，干湿季节明显，全年平均降雨量1600mm以上，暴雨集中，地表径流强，应加强防护和排水。该区溪流发育程度较低，路段所跨河流均为东江水系1－2级支流，分别为增江、派潭河、二龙河及其叉流。地表水和地下水质良好，对砼无腐蚀性。

气候特征是：炎热多雨，长夏无冬。多年平均气温为21.0℃，平均最低候温为12.1℃，最高候温28.5℃。受冷暖空气交替影响，天气多变，阴雨多，阳光少，空气潮湿，气温在14.1℃~20.2℃间；夏季，由于热带海洋风增强，常受副热带高压控制，天气闷热，极端高温为38.2℃，平均27℃；冬季，受北方干冷空气影响，气温下降，平均候温12.1℃。12月至翌年1月常有寒潮侵袭，偶有霜冻和冰冻，极端低温达-1.9oC。年降雨量1700~2400毫升以上，平均湿度为78％，日照时间长。

充分利用土地资源，减少拆迁，就地取材，带动沿线城镇及地方经济的发展。山岭重丘区多数是土地贫瘠，水资源丰富，但是人口稀疏，特别是耕地尤为紧张能，人均耕地0.5~1.0亩，修一条高等级公路要占用许多土地，在选线时，要考虑到尽可能少占耕地，不破坏农田水系，常用的方法是利用河堤，利用河堤好处较多，除了节省耕地，不破坏水系外，还有以下一些好处：1、利用老路，这个地区以前的低等级公路大多数在河堤上建筑的，长期的自重作用和车辆荷载作用使路基沉陷趋于稳定，在路基处理时可以节省费用；2、可以减少拆迁，由于有老路的存在，沿线的拆迁量减少；3、由于河堤较高，可以节约土地用量，减少耕地的开挖，接生了耕地；4、可以带动沿线经济的发展，河网地区城镇、乡村多倚河而建，各乡镇间距距离较小，大多不超过10km，多为一些低等级砂石路相连且人口较多，每个乡镇达到4~8万人，当道路等级提高后，可以带动沿线许多行业的发展，特别是旅游业，由于交通的便利，经济发展大为加快；5、有利于公路网路建设，利用老的低等级公路网进行技术改建，提高技术标准，改造成新型的高等级网络，可以加快路网建设的速度。

山岭重丘区高速公路选线的依据主要有交通部颁发的规范，，实测和预测交通量，地

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形图，地方政府以及建设单位下发的文件，会议纪要，设计任务书等，它们是路线设计不可缺少的资料。

实测和预测交通量

地形图比例为1：2000，用于路线的方案的选择

地方政府建设单位的下发的文件，会议纪要，设计任务书是对道路设计提车的要求，在路线设计时要能充分满足这些要求

山岭重丘区高速公路选线方法和步骤

山岭重丘区高速公路选线方法有多种，主要有视察，初测与初步设计。实测与施工图设计等。

步骤：1.全面布局 2.逐段安排 3.具体定线

1 平、纵、横三维断面设计

1.1道路等级的确定

公路根据交通量及其使用功能、性质分为五个等级：高速公路、高速公路、二级公路、三级公路和四级公路。

高速公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为25000辆以上，专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。

一级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为15000~30000辆以上，专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。

二级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为3000~7500辆以上，专供汽车行驶的公路。

三级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为1000~4000辆以上的公路。

四级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量双车道1500辆以下，单车道200辆以下。 1.1.1根据交通量计算确定公路等级

已知资料：

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表1- 1 交通量数据

车型 交通量 载重汽车 3000 铰接汽车 3000 小汽车 4000 （观测日期：2008年）

交通量年平均增长率为：5%； 道路拟建成日期：2010年；

交通量年平均增长率为5％；远景设计年限为20年。 查《标准》 ：

由《公路工程技术标准》规定：高速、一级公路以小客车为折算标准。

表1- 2 各汽车代表车型与换算系数

汽车代表车型 车辆折算系数 说 明 小客车 1.0 ≤19座的客车和载质量≤2t的货车 ＞19座的客车和载质量＞2t的货车或载质大中型车 1.7 量＞7t~≤14t的货车 拖挂车 3.0

载质量＞14t的货车 交通量计算： 初始年交通量：

N0=4000×1+4000×1.7+3000×3.0 =19800辆/日 确定公路等级：

假设该公路远景设计年限为20年，则远景设计年限交通量N：

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N= N

0×(1?k)n?1=19800×(1?5%)20?1=52535.294562辆/日

VC)?332.1单车道设计通行能力：

f?HV1?

CD?CB?fCW?fSW?fHV?(1?P(Eii?1)?0.692单向车道数N=AADT?K?DCD?3系数K、D的值由表2-12得K为0.55，D为8.5%，由远景设计年限交通量N=52535.294562辆/日，查《公路工程技术标准》，拟定该公路为高速公路六车道，设计车速为100km/h。

查相关资料确定主要技术标准： 服务水平：

高速公路：二级服务水平， 建筑限界：

W—行车道宽度 L1—左侧硬路肩宽度 L2—右侧硬路肩宽度 S1—左侧路缘带宽度 S2—右侧路缘带宽度 H—净空高度 C—当设计车速大于100km/h时为0.5m，等于或小于100km/h时为0.25m M1—中间带宽度 M2—中央分隔带宽度 E—建筑限界顶角宽度（当L≤1m时，E=L；当L≥1m时，E=1m） (注：一条公路应采用同一净高，高速公路、一级公路的净高应为5.00m) 1.1.2 路线

车道宽度：

当设计车速为100km/h时，车道宽度为3.75m时，高速公路、一级公路整体式断面必须设置中间带，中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成，其各部分宽度应符合：

表1- 3 中间带宽度

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中央分隔带 左侧路缘带 中间带宽度 一般值（m） 2.00 0.75 3.50 表1-4 路肩宽度

一般值（m） 3.00 0.75

最小值(m) 2.00 0.50 3.00 最小值（m） 2.50 0.75 右侧硬路肩宽度 土路肩宽度 注：高速公路、一级公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带，其宽度为0.5m。

高速公路、一级公路的连续上坡路段，当通行能力运行安全受到影响时应设置爬坡车道，其宽度为3.50m；连续长陡下坡路段，危及运行安全处应设置避险车道。

路基宽度（m）：一般值：33.5 最小值：-（六车道）

Ⅰ：各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加（减）速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。

Ⅱ：确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土路肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同类项相加。

停车视距：160m 圆曲线最小半径（m）：

一般值：700 极限值：400 不设超高最小半径：

当路拱≤2.00%时为1435m；当路拱＞2%时为5250m。

（注：直线与小于上面所列不设超高的圆曲线最小半径相衔接处应设置回旋线。回旋线参数及其长度应根据线形设计以及对安全、视觉、景观等的要求选用较大的数值。）

最大纵坡：4%。

为防止积水渗入路继而影响其稳定性，各级公路应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般情况下一般情况下以不小于0.5%为宜。

表1-5 最小坡长：250m

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纵坡坡度（%） 最大坡长（m） 3 1000 4 800 注：连续上坡（或下坡）时，应在不大于上面所规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应符合纵坡长度的规定。

表1-6 竖曲线最小半径和最小长度

凸形竖曲线半径（m） 凹形竖曲线半径（m） 竖曲线最小长度（m） 一般值 极限值 一般值 极限值 70 4500 3000 3000 2000 1.2 平纵横综合设计

1.2.1平纵线形的协调

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，山岭重丘区地势陡峭，纵断面以平坡为主，上、下坡多集中中在大、中桥头，由于有通航要求，桥面标高相对两侧路面标高要求高出许多，因此在桥头，桥面通常设置竖曲线，竖曲线半径要适当，既要符合高速公路、一级公路技术指标要求，又不宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加造价，而平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与河流正交，以减少构造物的工程量及设计施工难度，节约经费，减少造价。

1、平曲线与竖曲线的配合

2、长直线上设置竖曲线，平原区平面上设置长直线较为常见纵断面设计无论如何避免不了在直线段设置竖曲线，同时要满足0.3%的排水纵坡，设计时采用较大的竖曲线半径方法，以获得较好的视觉和行车效果。

3、透视土的运用，平纵线形配合受到各种因素的制约和影响，同时要避免一些不良的组合，如长直线上不能设计小半径的凹曲线，直线段内不能插入短的竖曲线等，运用透

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视图进行检验是很好的方法，设计时对有疑问的路段进行透视图的检验，效果较好。

4、平面与横断面的综合协调主要是超高的设计。 1.2.2线形与环境的协调

1、定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、注意绿化，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、对位置适当的桥梁在台前坡脚（常水位以下）设置平台，以利非机动车辆和行人通过。

5、对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路想协调，增加美感。

1.3平面线形设计

JD2

JD0

JD1

图1-1 设计的线形大致如图

JD3

JD4

由图计算出起点、交点、终点的坐标如下：

JD0点K0+000坐标（0，0）,JD4点K3+160.335坐标（219.489，3083.623）两点间纸上定线。

表1-7 各交点的坐标

JD0 0 0 JD1 JD2 219.48914 86.01817 756.16889 1541.09643

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JD3 338.18466 2646.0778 JD4 166.35026 3083.62304 1.3.1路线长、方位角计算

1、JD0到JD1段： L=

(0?219.489)?(0?756.169)?787.380m(756.169?0)(219.489?0)22

?CD?arctg?0.022?

因为图在第二象限里,故

?1?180?0.022?179.98???

2、JD1到JD2段： L=

(86.018?219.489)?(1541.096?756.169)?796.195m(1541.096?756.169)(86.018?756.169)22

?BC?arctg?26.22?

因为图在第二象限里,故

?2?180?26.22?153.978???

?同理得：

?2?180?3.522?176.478??

3、 转角计算

?1??2??1?153.978?179.985??2550'11.6''??????（右） （左）

?2??3??2?176.478?3.522?2230'20.4''表1-8 各交点的坐标的桩号、转角

交 点 坐 标 交 点 号 N (X) E (Y) 交点桩号 转 角 值

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1 JD0 2 0 3 0 4 K0+000 5 JD1 219.48914 756.16889 K0+787.380 25°50′11.6″(Y) JD2 86.01817 1541.09643 K1+576.675 22°30′20.4″(Z) JD3 338.18466 2646.0778 K2+705.261 34°17′46.9″(Y) JD4 166.35026 3083.62304 K3+160.335 1.3.2平曲线要素计算

曲线计算

根据《路线设计规范》，当V=100km/h，μ≤0.05，i≤0.1取μ=0.01, i=0.08；

R?V2127?u?i??1002127?0.01?0.08??874.891或-1124.859m

取R=700m

根据《路线设计规范》,R/3≤A≤R 取A=418.33；

Ls左?Ls右Ls2A2R?Ls4418.33700?2?250.00m2502

25043p?Ls224RLs240R3?2688R2502?324?7002503?2688?700?3.72

q???240?700?124.87

JD0点K0+000坐标（0，0）,JD4点K3+160.335坐标（166.350，3083.623）两点间纸上定线。

JD1点K0+787.380坐标（219.49，756.17）

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（）α1αα1/21（）

图1-2 圆曲线的设计的线形大致如图

?—路线转角 Lh—曲线长（m） Th—切线长（m）

Eh—外矩（m） Jh—校正数（m） R—曲线半径（m） 转角α=25°50′11.6″； 切线长：

Th??R?p?tan?2?q??700?3.72??0.23?124.87?286.276m

缓和曲线角：

?0左??0右?Ls2R?0.180

曲线长：

Lh????2?0??180R?2Ls??R?180?Ls?25.84?700?3.14180?250?565.65m

外距：

Eh??R?p?sec??R??700?3.72??1.03?700?21.99m

切曲差：

Jh?2Th?Lh?2?286.276?565.65?7.02m

主点桩号计算：

直缓点：ZH=JD-Th=K0+787.380-286.276=K0+501.10

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缓圆点：HY=ZH+

Ls=K0+501.10+250=K0+751.10

Ls圆缓点：YH=HY+(Lh-2缓直点：HZ=YH+

Ls)=HZ-

Ls=K0+751.10+（565.54-2x250)=K0+816.64

=ZH+Lh=K0+816.64+250=K1+066.64

565.542Lh曲中点：QZ=HZ-2=K1+066.64-Jh7.02=K0+783.87

交点：JD=QZ+2=K0+783.87+2导线长度计算：

LD=K0+787.38(校核)

=K0+787.380-K0+000=787.3797m

导线方位角的计算：

在设计时假设LD1的方位角为 73°48′49.9″，则，LD2的方位角为

?LD2??LD1???73?48'49.9''?25?50′11.6″?99?39′01.5″

JD2点K1+576.675坐标（86.02，1541.10） 转角α=22°30′20.4″； 切线长：

Th??R?p?tan?2?q??700?3.72??0.20?124.87?264.88m

缓和曲线角：

?0左??0右?Ls2R?0.180

曲线长：

Lh????2?0??180R?2Ls??R?180?Ls?22.51?700?3.14180?250?524.82m

外距：

Eh??R?p?sec??R??700?3.72??1.02?700?17.51m

切曲差：

Jh?2Th?Lh?2?286.276?524.82?4.94m

主点桩号计算：

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直缓点：ZH=JD-Th=K1+576.675-286.276=K1+311.79 缓圆点：HY=ZH+

Ls=K1+311.79+250=K1+561.79

Ls圆缓点：YH=HY+(Lh-2缓直点：HZ=YH+

Ls)=HZ-

Ls=K1+561.79+（524.82-2x250)=K1+586.61

=ZH+Lh=K1+586.61+250=K1+836.61

524.822Lh曲中点：QZ=HZ-2=K1+836.61-Jh4.94=K1+574.20

交点：JD=QZ+2=K1+574.20+2=K1+576.675(校核) 导线长度计算：

LD=K1+576.675-K0+787.380=796.1945m

导线方位角的计算：

在设计时假设LD1的方位角为99°39′01.5″，则，LD2的方位角为

?LD2??LD1???99?39′01.5″?22?30′20.4″?77?08′41.1″

JD3点K2+705.261坐标（338.18，2646.08） 转角α=34°17′46.9″； 切线长：

Th??R?p?tan?2?q??700?3.72??0.30?124.87?342.01m

缓和曲线角：

?0左??0右?Ls2R?0.180

?180曲线长：

Lh????2?0??180R?2Ls??R?Ls?34.30?700?3.14180?250?668.80m

外距：

Eh??R?p?sec??R??700?3.72??1.05?700?36.45m

切曲差：

Jh?2Th?Lh?2?342.01?668.80?15.22m

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主点桩号计算：

直缓点：ZH=JD-Th=K2+705.261-342.01=K2+363.25 缓圆点：HY=ZH+

Ls=K2+363.25+250=K2+613.25

Ls圆缓点：YH=HY+(Lh-2缓直点：HZ=YH+

Ls)=HZ-

Ls=K2+613.25+（668.80-2x250)=K2+782.05

=ZH+Lh=K2+782.05+250=K3+032.05

668.802Lh曲中点：QZ=HZ-2=K3+032.05-Jh15.212=K2+697.65

交点：JD=QZ+2=K2+697.65+导线长度计算：

LD=K2+705.261(校核)

=K2+705.261-K1+576.675=1133.3895m

导线方位角的计算：

在设计时假设LD1的方位角为77°08′41.1″，则，LD2的方位角为

?LD2??LD1???77?08′41.1″?34?17′46.9″?111?26′28″

1.3.3 中桩坐标计算

表1-8 中桩坐标表

交 点 坐 标 交点号 N (X) E (Y) 交点桩号 转 角 值 JD0 0 0 K0+000 JD1 219.48914 756.16889 K0+787.380 25°50′11.6″(Y) JD2 86.01817 1541.09643 K1+576.675 22°30′20.4″(Z)

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JD3 338.18466 2646.0778 K2+705.261 34°17′46.9″(Y) JD4 166.35026 3083.62304 K3+160.335

以交点坐标计算直线上中桩坐标:

ZH: Xzh=Xj1+Tcos(A1+180)=219.48914+286.276×cos(418.33°+180)=139.687 Yzh=Yj1+Tsin(A1+180)=756.16889+286.276×sin(418.33°+180)= 481.241 HZ: Xhz=Xj1+TcosA2=219.48914+286.276×cos418.33°=171.499 Yhz=Yj1+TsinA2=756.16889+404.899×sin418.33°=1038.394

1、直线上加桩里程为L，ZH和HZ表示曲线起、终点里程，则前直线上任意点坐标为（L

X=Xj1+(T+ZH-L)cos(A1+180)=219.48914+［286.276+K0+501.104-（K0+200)］×cos(418.33°+180)=55.7517898282968

Y=Yj1+(T+ZH-L)sin(A1+180)=756.16889+［286.276+K0+481.241-（K0+200)］×sin(418.33°+180)= 192.072。(计算无误) 同理可得交点前的其他桩号：

K0+300:

X=Xj1+(T+ZH-L)cos(A1+180)=83.6276833470911, Y=Yj1+( T+ZH-L)sin(A1+180)=288.108336433361。 其他桩号坐标见逐桩坐标表。

2、 后直线上任意点坐标（L>HZ）为： K0+400:

X=Xj1+(T+L-HZ)cosA2=219.489+［286.276+K0+400-（K0+501.104)］cos418.33°=111.504

Y=Yj1+(T+L-HZ)sinA2=756.169+［286.276+K0+400-（K0+501.104)］sin418.33°

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=384.144（计算无误）

同理可得到后直线上其它中桩坐标见逐桩坐标表。

（2）曲线内中桩坐标计算：

第一缓和曲线内（ZH-HY）任意点坐标： K0+600：

首先计算切线横距x： L=600-501.104=98.896m x=L-L/40RLs+L/3456RLs×7004×2504）=98.888

X=XZH+x/cos(30l2/πRLs)cos(A1+ξ30l2/πLs)= 166.369 Y=YZH+x/cos(30l/πRLs)sin(A1+ξ30l/πLs)= 576.466； 同理得K0+700的坐标如坐标表。 圆曲线内任意点坐标(HY-YH)：

K0+800:

X=XHY+2Rsin(90l/πR)cos[A1+ξ

90(l+Ls)

]= 198.267099700402

πR90(l+Ls)

]= 773.47509681253

πR

2

2

5

2

2

9

4

4

5

2

2

9

=98.896-98.896/（40×700×250）+98.896/（3456

Y= YHY+2Rsin(90l/πR)sin[A1+ξ

第二缓和曲线内（YH-HZ）任意点坐标: K0+900:

X=XHZ+x/cos(30l2/πRLs)cos(A2+180-ξ30l2/πRLs) =195.08389279712 Y=YHZ+x/cos(30l2/πRLs)sin(A2+180-ξ30l2/πRLs)=873.360519578157 同理得K1+000的坐标值见坐标表。

1.4 纵断面设计

1.4.1 概述

1、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

18 70

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，工程造价省，运营费用较少的目的。

2、该路地处平原区，土地资源宝贵，本项纵断面设计采用小纵坡，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，竖曲线的纵坡最小采用0.3%以保证排水要求。

3、纵坡设计：

（1）纵坡设计的一般要求

①纵坡设计必须满足《标准》的有关规定，一般不轻易使用极限值 ②纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡

③纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合

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： 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；

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；

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； 纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径；

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；

纵坡设计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，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；

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，接生土石方量，降低工程造价；

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纵坡设计时，还应结合我过情况，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。

1.4.2 纵坡设计的方法和步骤

1、准备工作

纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面图的地面线绘出平面直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。

2、标注纵断面控制点

纵面控制点主要有路线起终点，重要桥梁及特殊涵洞，隧道的控制标高，路线交叉点，地质不良地段的最小填土和最大控梁标高，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。

3、试坡

试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术和标准，选线意图，考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况，初步定出纵坡设计线的工作。试坡的要点，可归纳为“前面照顾，以点定线，反复比较，以线交点”几句话。

前后照顾就是说要前后坡段统盘考虑，不能只局限于某一段坡段上。以点定线就是按照纵面技术标准的要求，满足“控制点”，参考“经济点”，初步定出坡度线，然后用三角板推平行线的办法，移动坡度线，反复试坡，对各种可能的坡度线方案进行比较，最后确定既符合标准，又保证控制点要求，而且土石方量最省的坡度线，将其延长交出变坡点初步位置。

4、调坡

调坡主要根据以下两方面进行：⑴结合选线意图。将试坡线与选线时所考虑的坡度进行比较，两者应基本相符。若有脱离实际情况或考虑不周现象，则应全面分析，找出原因，权衡利弊，决定取舍；⑵对照技术标准。详细检查设计最大纵坡、坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求，特别要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、路线交叉、隧道及渡口码头等地方的坡度是否合理，发现问题及时调整修正。

调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短、纵坡线和加大、减小纵坡度等。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则，以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。

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5、根据横断面图核对纵坡线

核对主要在有控制意义的特殊横断面图上进行。如选择高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其它重要控制点的断面等。

6、确定纵坡线

经调整核对后，即可确定纵坡线。所谓定坡就是把坡度值、变坡点位置（桩号）和高程确定下来。坡度值一般是用三角板推平行线法，直接读厘米格子得出，要求取值到千分之一。变坡点位置直接从图上读出，一般要调整到整10桩位上。变坡点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。

设计纵坡时还应注意以下几点：

⑴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段不宜设竖曲线。

⑵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。

⑶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。

⑷小桥涵上允许设计竖曲线，为保证路线纵面平顺，应尽量避免出现急变“驼峰式纵坡”。

⑸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。 ⑹纵坡设计时，如受控制点约束导致纵面线形欺负过大，纵坡不够理想，或则土石方工程量过大而育无法调整时，可用纸上移线的办法修改平面线形，从而改善纵面线形。

⑺计算设计标高

根据已定的纵坡和变坡点的设计标高，则可以计算出未设竖曲线以前各桩号的设计标高。

1.4.3 竖曲线设计要求

1、宜选用较大的竖曲线半径。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，宜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的代数差小时，竖曲线更应采用大半径，以利于视觉和路容美观。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。

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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。

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。如受条件限制也可相互直接连接，后插入短直线。 4、应满足排水要求。 1.4.4 纵段面设计步骤

根据地形图上的高程，以20m一点算出道路上各点的原地面高程，将各点高程对应地标于纵断面米格纸上，然后用直线连接各点，注意港口、河的标法，画出道路纵向的原地面图。

1、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1.7~1.9m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60~80cm,所以算出最小填土高度为1.6m.。

2、拉坡

首先是试坡，试坡以“控制点”为依据，考虑平纵结合、挖方、填方以及排水沟设置等众多因素初步拟订坡度线。然后进行计算，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。调坡时应结合选线意图，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。在纵断面设计事，由于港口较多，再加上平面设计时没有注意平纵组合，在港口附近设置平曲线，所以在拉坡时不能做到“平

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包竖”，在线形上存在不足，但经计算，其他方面都满足标准。

3、路线的纵坡（最大、最小、平均、合成）： 《路线设计规范》表8.5.1，合成坡度为10% 均纵坡系（指公路纵坡的平均值）

I平均?HL

式中：H—相对高差， L—路线长度 4、纵坡的坡长

根据《路线设计规范》8.3.1表，得纵坡的最小坡长为250m， 根据《路线设计规范》8.3.2表，得纵坡的最大坡长为800m，

最大坡长是设计车型从理想速度V1开始，在大于不限长度的最大坡度的坡道上做减速行使，当速度下降到容许速度V2时所行使的距离。

最小坡长主要是从汽车行使的平顺性要求考虑的。 竖曲线的最大、最小半径

竖曲线设计，首先要确定其半径，半径的选定原则与平曲线相似，从满足行车的要求而言，也是希望越大越好，只是在地形困难的地段才采用最小半径

根据《路线设计规范》8.6.1表，高速公路的凹形竖曲线最小半径为：一般最小半径为4500m，极限最小半径为3000m，竖曲线最小长度85m。

根据《路线设计规范》8.6.1表，高速公路的凸形竖曲线最小半径为：一般最小半径为10000m，极限最小半径为6500m。

综合以上各项条件取半径为：R=12000m。 5、设计内容

1）根据《公路勘测设计》中的格式绘制纵断面图。 2）在平面图上读出各中桩号的地面高程并标注纵断面上。

3） 根据《路线设计规范》和一些控制点的要求，确定各变坡点的桩号及高程。 变坡点为：K0+480，高程为：74.05m，i1?0.64%，i2??3.50%， (1)竖曲线的要素的计算：

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根据两纵坡的坡差和曲线处外距E值，选取半径R=12000m 竖曲线长度 L=Rω=12000×(-3.5%-0.64%)=492m 切线长度 T=L/2=492/2=246m 外距 E?T22R=2.52m，

计算竖曲线起点和终点桩号 起点桩号：K0+480－246= K0+234

起点高程：74.05-T?i1=74.05-246?0.64%=72.57m 终点桩号：K0+480+246= K0+728.125

终点高程：74.05-T?i2=74.05-246?3.5%=65.44m 竖曲线内桩号的高程计算

横距：xi=所求点桩号-起点桩号（前纵坡部分）；终点桩号-所求点桩号（后纵坡部分）

yi?xi—yi—x12竖距：其中：

2R

曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的竖直距离。

切线高程=变坡点高程?(T?xi)?i 设计高程=切线高程-y 代入数据得：

表1-9 竖曲线计算表（K+231.875～K+728.125）

桩号 K+231.875 K+240 K+260 K+280 K+300 K+320 K+340 x 0.000 8.125 28.125 48.125 68.125 88.125 108.125 y 0.000 0.003 0.033 0.097 0.193 0.324 0.487 切线高程 59.290 59.778 60.978 62.178 63.378 64.578 65.778 设计高程 59.290 59.775 60.945 62.081 63.184 64.254 65.290

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K+360 K+380 K+400 K+420 K+440 K+460 K+480 K+500 K+501.104 K+520 K+540 K+560 K+580 K+600 K+620 K+640 K+660 K+680 K+700 K+720 K+728.125 128.125 148.125 168.125 188.125 208.125 228.125 248.125 228.125 227.021 208.125 188.125 168.125 148.125 128.125 108.125 88.125 68.125 48.125 28.125 8.125 0.000 0.684 0.914 1.178 1.475 1.805 2.168 2.565 2.168 2.147 1.805 1.475 1.178 0.914 0.684 0.487 0.324 0.193 0.097 0.033 0.003 0.000 66.978 68.178 69.378 70.578 71.778 72.978 74.178 73.424 73.386 72.724 72.024 71.324 70.624 69.924 69.224 68.524 67.824 67.124 66.424 65.724 65.440 66.293 67.263 68.200 69.103 69.973 70.809 71.612 71.256 71.238 70.920 70.550 70.147 69.710 69.240 68.737 68.201 67.631 67.028 66.391 65.722 65.440 变坡点为：K1+110，高程为：52m，i1=-3.50%，i2=-0.54% 竖曲线的要素的计算：

根据两纵坡的坡差和曲线处外距E值，选取半径R=12000m 竖曲线长度 L=Rω=12000×(-0.54%+3.5%)=355.2m 切线长度 T=L/2=492/2=177.6m 外距 E?T22R=1.31m，

计算竖曲线起点和终点桩号

起点桩号：K1+110－177.6= K0+932.143 起点高程：52-T?i1=52-177.6?3.5%=58.216m 终点桩号：K1+110+177.6= K1+287.857

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终点高程：52-T?i2=52-246?0.54%=51.04m 竖曲线内桩号的高程计算

横距：xi=所求点桩号-起点桩号（前纵坡部分）；终点桩号-所求点桩号（后纵坡部分）

yi?xi—yi—x12竖距：其中：

2R

曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的竖直距离。

切线高程=变坡点高程?(T?xi)?i 设计高程=切线高程-y 代入数据得：

表1-10 竖曲线计算表（K+932.143～K+1287.857）

桩号 K+932.143 K+940 K+960 K+980 K+1000 K+1020 K+1040 K+1060 K+1066.757 K+1080 K+1100 K+1120 K+1140 K+1160 K+1180 K+1200 K+1220 K+1240 K+1260 x1 0.000 7.857 27.857 47.857 67.857 87.857 107.857 127.857 134.614 147.857 167.857 167.857 147.857 127.857 107.857 87.857 67.857 47.857 27.857 y1 0.000 0.003 0.032 0.095 0.192 0.322 0.485 0.681 0.755 0.911 1.174 1.174 0.911 0.681 0.485 0.322 0.192 0.095 0.032 切线高程 45.784 46.059 46.759 47.459 48.159 48.859 49.559 50.259 50.495 50.959 51.659 51.839 51.731 51.623 51.515 51.407 51.299 51.191 51.083 设计高程 45.784 46.056 46.727 47.364 47.967 48.537 49.074 49.578 49.740 50.048 50.485 50.665 50.820 50.942 51.031 51.086 51.108 51.096 51.051

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K+1280 K+1287.857 7.857 0.000 0.003 0.000 51.041 51.041 51.038 51.041 变坡点为：K1+670，高程为：49m，i1=-0.54%，i2=3.64% 竖曲线的要素的计算：

根据两纵坡的坡差和曲线处外距E值，选取半径R=12000m 竖曲线长度 L=Rω=12000×(3.64%+0.54%)=501.6m 切线长度 T=L/2=501.6/2=250.8m 外距 E?T22R=2.62m，

计算竖曲线起点和终点桩号

起点桩号：K1+670－250.8= K1+419.590 起点高程：49-T?i1=49-250.8?0.54%=47.65m 终点桩号：K1+670+250.8=K1+920.410 终点高程：49-T?i2=49-250.8?3.64%=39.87m 竖曲线内桩号的高程计算

横距：xi=所求点桩号-起点桩号（前纵坡部分）；终点桩号-所求点桩号（后纵坡部分）

yi?xi—yi—x12竖距：其中：

2R

曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的竖直距离。

切线高程=-变坡点高程?(T?xi)?i 设计高程=切线高程-y 代入数据得：

表1-11 竖曲线计算表（K1+419.2～K1+920.41）

桩号 K1+419.2 K1+420 x1 0.000 0.800 y1 0.000 0.000 切线高程 47.646 47.650 设计高程 47.646 47.650

27 70

K1+440 K1+460 K1+480 K1+500 K1+520 K1+540 K1+560 K1+580 K1+600 K1+620 K1+640 K1+660 K1+680 K1+700 K1+720 K1+740 K1+760 K1+780 K1+800 K1+820 K1+840 K1+860 K1+880 K1+900 K1+920 K1+920.41 20.800 40.800 60.800 80.800 100.800 120.800 140.800 160.800 180.800 200.800 220.800 240.800 260.800 280.800 300.800 320.800 340.800 360.800 380.800 400.800 420.800 440.800 460.800 480.800 500.800 501.210 0.018 0.069 0.154 0.272 0.423 0.608 0.826 1.077 1.362 1.680 2.031 2.416 2.834 3.285 3.770 4.288 4.839 5.424 6.042 6.693 7.378 8.096 8.847 9.632 10.450 10.467 47.758 47.866 47.974 48.082 48.190 48.298 48.406 48.514 48.622 48.730 48.838 48.946 49.364 50.092 50.820 51.548 52.276 53.004 53.732 54.460 55.188 55.916 56.644 57.372 58.100 58.115 47.740 47.797 47.820 47.810 47.767 47.690 47.580 47.437 47.260 47.050 46.807 46.530 46.530 46.807 47.050 47.260 47.437 47.580 47.690 47.767 47.810 47.820 47.797 47.740 47.650 47.648 变坡点为：K2+230，高程为：69.3716m，i1=3.64%，i2=-1.51% 竖曲线的要素的计算：

根据两纵坡的坡差和曲线处外距E值，选取半径R=12000m 竖曲线长度 L=Rω=12000×(3.64%+1.51%)=617.46m 切线长度 T=L/2=617.46/2=308.73m 外距 E?T22R=3.97m，

计算竖曲线起点和终点桩号

28 70

起点桩号：K1+921.27－308.73= K1+419.590 起点高程：69.37-T?i1=69.37-308.73?3.64%=58.14m 终点桩号：K1+670+250.8=K1+920.410

终点高程：69.37-T?i2=69.37-308.73?1.51%=64.72m 竖曲线内桩号的高程计算

横距：xi=所求点桩号-起点桩号（前纵坡部分）；终点桩号-所求点桩号（后纵坡部分）

yi?xi—yi—x12竖距：其中：

2R

曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的竖直距离。

切线高程=变坡点高程?(T?xi)?i 设计高程=切线高程-y 代入数据得：

表1-12 竖曲线计算表（K1+921.27～K2+538.73）

桩号 K1+921.27 K1+940 K1+960 K1+980 K2+000 K2+020 K2+040 K2+060 K2+080 K2+100 K2+120 K2+140 x1 0.000 18.729 38.729 58.729 78.729 98.729 118.729 138.729 158.729 178.729 198.729 218.729 y1 0.000 0.015 0.062 0.144 0.258 0.406 0.587 0.802 1.050 1.331 1.646 1.993 切线高程 58.141 58.822 59.550 60.277 61.005 61.732 62.460 63.187 63.915 64.642 65.370 66.098 设计高程 58.141 58.807 59.487 60.133 60.746 61.326 61.872 62.385 62.865 63.311 63.724 64.104

29 70

K2+160 K2+180 K2+200 K2+220 K2+240 K2+260 K2+280 K2+300 K2+320 K2+340 K2+360 K2+363.254 K2+380 K2+400 K2+420 K2+440 K2+460 K2+480 K2+500 K2+520 K2+538.73 238.729 258.729 278.729 298.729 318.729 338.729 358.729 378.729 398.729 418.729 438.729 441.983 458.729 478.729 498.729 518.729 538.729 558.729 578.729 598.729 617.458 2.375 2.789 3.237 3.718 4.233 4.781 5.362 5.976 6.624 7.306 8.020 8.140 8.768 9.549 10.364 11.212 12.093 13.007 13.955 14.937 15.886 66.825 67.553 68.280 69.008 69.522 69.824 70.125 70.427 70.729 71.030 71.332 71.381 71.633 71.935 72.236 72.538 72.839 73.141 73.442 73.744 74.026 64.451 64.764 65.043 65.290 65.290 65.043 64.764 64.451 64.104 63.724 63.311 63.241 62.865 62.385 61.872 61.326 60.746 60.133 59.487 58.807 58.141 1.5 横断面设计

1.5.1查规范，得各项技术指标

1、路基宽度

据任务书知道设计年限2028年，各种车辆折合成小客车的交通量合计为

52535.294562辆/日，查（JTGB01—2003）《公路工程技术标准》P1 1.0.3得公路等级为高

速公路，车道数拟定六车道。再查《公路工程技术标准》P12 3.0.11得高速公路、一级公路车速为

100Kmh四车道的路基宽度一般值为33.50m，取设计车道宽度为3.75m，得总车

30 70

道宽度为3.75×6＝22.5m，由P11 表3.0.5-1知一级公路车速为

100Kmh的右侧硬路肩宽

度为3.25×2=6.5m，土路肩的宽度为0.75×2=1.5m，有P11表3.0.4知中间带的宽度为4.5m(其中中央分隔带宽度为3.5m，左侧路缘带宽度为0. 5×2=1.0m)

2、路拱坡度

查（JTJ001—97）《公路工程技术标准》P25 5.0.5得沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为1~2%，故取路拱坡度为2%；路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%~2%，故取路肩横向坡度为3%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。

3、路基边坡坡度

由《公路路基设计规范》得知，当H<6m（H—路基填土高度）时，路基边坡按1：1.5设计。

4、护坡道

查（JTJ001—97）《公路工程技术标准》P23 4.0.6得，当路肩边缘与路侧取土坑底的高差小于或等于2m时，取土坑内侧坡顶可与路坡脚位相衔接，并采用路堤边坡坡度，当高差大于6m时，应设置宽1m的护坡道；当高差大于8m时，应设置宽2m的护坡道。

5、边沟设计

查（JTJ013—95）《公路路基设计规范》P20 4.2.3得边沟横断面一般采用梯形，梯形边沟内侧边坡为1：1.0~1：1.5，外侧边坡与挖方边坡坡度相同。少雨浅挖地段的土质边沟可采用三角形横断面，其内侧边坡宜采用1：2~1：3，外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。本设计路段地处山岭重丘区，故宜采用梯形边沟，且底宽为0.6m，深0.6m，内侧边坡坡度为1：1。

6、加宽值

因 R=700>250m，故依据《公路路线设计规范》该曲线段可不设加宽。 7、公路用地

《公路工程技术标准》中规定高速公路在整个路幅范围以外不少于3.0m的土地为公路用地。

1.5.2横断面设计步骤

1、根据外业横断面测量资料点绘横断地面线。

31 70

2、根据路线及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。

3、根据地质调查资料，示出土石界限、设计边坡度，并确定边沟形状和尺寸。 4、绘横断面设计线，又叫“戴帽子”。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。一般直线上的断面可不示出路拱坡度。

5、计算横断面面积（含填、挖方面积），并填于图上。

由图计算并填写逐桩占地宽度表、路基设计表、路基土石方计算表及公里路基土石方数量汇总表。 1.5.3 超高设计

一般组成：

1行车道：公路上供各种车辆行驶总称，有快、慢车道。 2路肩：位于行车道外缘，具有一定宽度的带状结构部分。 3边坡：为保证路基稳定，在路基两侧做成的坡面。

4边沟：为汇集、排除路面、路肩及边坡的流水，在路基内侧设的纵向水沟。 5中间带：高速公路及一级路中用于分隔对向车辆的组成部分。

图2-5 标准横断面图：

图1-2 设中央分隔带公路路面超高值计算图

表1-13 设中央分隔带公路绕分隔带边缘旋转超高值计算公式

超高位置 超高值计算公式

32 70

行车道外边缘h1 双坡阶段 x≤x0 旋转阶段 x≥x0 全超高阶段 曲线内侧 曲线外侧 曲线内侧 曲线外侧 曲线内侧 曲线外侧 x0 中间变量 ix x0=硬路肩外边缘h2 hi2=hi1-b2i2 h02=（2x/x0-1）hi2=hi1-b2ix h02=h01+b2ix hi2=hi1-b2ib h02=h01+b2ib p1=2i1b1x0?0.003x0=2i1b1p1?土路肩外边缘h3 hi3=hi2-b3i3 h03=h02-b3i3 hi3=hi2-b3i3 h03=h02b3i3 hi3=hi2-b3ib h03=h02-b3i3 2i1b10.003?660i1b1hi1=-b1i1 h01=（2x/x0-1）b1i1 hi1=-b1ix h01=b1ix hi1=-b1ib h01=b1ib 2i1i1?ibLc，当时ib-i1b ix=i+Lc-x0（x-x0） 注：b1、b2、b3—行车道（含左侧路缘带）、硬路肩、土路肩宽度；i1、i2、i3—分别为行车道、硬路肩、土路肩的横坡度；hi1、hi1、hi3—分别为曲线内侧行车道、硬路肩、土路肩外边缘的超高值；h01、h02、

h03—分别为曲线外侧行车道、硬路肩、土路肩外边缘的超高值。

超高缓和段长度计算：

Lc???ip

式中： Lc—超高缓和段长度；

β—旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘宽度； Δi—超高坡度与路拱坡度的代数差； P—超高渐变率。

JD1平曲线超高计算：

此平曲线起点桩号为K0+501.104，终点桩号为K0+751.104，行车道横坡度i1=0.02，硬路肩横坡度i2=0.02，土路肩横坡度i3=0.03，根据公路等级、设计速度和平曲线半径查表得圆曲线超高值iy=6%。

超高缓和段长度：Lc?

??ip?（11.25?0.5?0.5）?（0.02?0.06）1/225=220.50m

33 70

缓和曲线Ls=250m＞Lc=220.5m，取Lc=Ls=250m，即超高过渡在缓和曲线全长范围内进行。横坡从路拱坡度（-2%）过渡到超高横坡（5%）时的超高渐变率：

p?（11.25?0.5?0.5）?（0.02?0.06）11（符合要求） ≈?250255.13302i1iy?ib2?0.020.02?0.06????=125m

双坡阶段长度：x=0Lc=此时，p1?2i1b1x0?2?0.02?11.75125?0.004?0.003（满足条件）

双坡阶段（x≤x0）：

桩号K0+600：

任意点到超高缓和段距离：x=（K0+600）－（K0+501.104）=98.9m 曲线内侧：

行车道外边缘超高：hi1=-b1i1=-11.75×0.02=-0.235m 硬路肩外边缘超高：hi2=hi1-b2i2=-0.235-3.25×0.02=-0.3m 土路肩外边缘超高：hi3=hi2-b3i3=-0.3-0.75×0.03=-0.3225m 曲线外侧：

行车道外边缘超高：

h01=（2x/x0-1）b1i1=（2×98.9/125-1）×11.75×0.02=0.137 硬路肩外边缘超高：

h02=（2x/x0-1）（b1 i1+b2 i2）=（2×98.9/125-1）×（11.75+3.25）×0.02=0.175

土路肩外边缘超高：

h03=h02-b3i3=0.175-0.75×0.03=0.153

旋转阶段（x≥x0）：

桩号K0+700：

任意点到超高缓和段距离：x=（K0+700）－（K0+501.104）=198.896m 任意点超高横坡：i=i+x1ib-i1Lc-x0（x-x0）=0.02+0.06-0.02（198.896-125）=0.044

250-125曲线内侧：

34 70

行车道外边缘超高：hi1=-b1ix=-11.75×0.044=-0.517m 硬路肩外边缘超高：hi2=hi1-b2ix=-0.517-3.25×0.044=-0.66m 土路肩外边缘超高：hi3=hi2-b3i3=-0.66-0.75×0.03=-0.683m 曲线外侧：

行车道外边缘超高：h01=b1ix=11.75×0.044=0.517m

硬路肩外边缘超高：h02= h01+b2ix =0.517+3.25×0.044=0.66m 土路肩外边缘超高：h03=h02-b3i3=0.66-0.75×0.03=0.638m

全超高阶段（圆曲线段）：

桩号K0+800： 曲线内侧：

行车道外边缘超高：hi1=-b1ib=-11.75×0.06=-0.705m 硬路肩外边缘超高：hi2=hi1-b2ib=-0.705-3.25×0.06=-0.9m 土路肩外边缘超高：hi3=hi2-b3ib=-0.9-0.75×0.06=-0.945m 曲线外侧：

行车道外边缘超高：h01=b1ib=11.75×0.06=0.47m

硬路肩外边缘超高：h02= h01+b2ib =0.47+3.25×0.06=0.665m 土路肩外边缘超高：h03=h02-b3i3=0.665-0.75×0.03=0.643m 平曲线主要及要素桩号

同理可得其他桩号超高值，见路基设计表。

1.6土石方的计算和调配

1.6.1调配要求

1、土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。

2、纵向调运的最远距离一般应小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距）。

3、土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。

4、借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。

35 70

5、不同性质的土石应分别调配。

回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。 1.6.2调配方法

土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配法不需单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单，调配清晰的优点，是目前生产上广泛采用的方法。

表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用分段调用。 表格调配法的方法步骤如下： 1、准备工作

调配前先要对土石方计算惊醒复核，确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁，借调配时考虑。

2、横向调运

即计算本桩利用、填缺、挖余，以石代土时填入土方栏，并用符号区分。 3、纵向调运 确定经济运距

根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案，确定调运方向和调运起讫点，并用箭头表示。

计算调运数量和运距

调配的运距是指计价运距，就是调运挖方中心到填方中心的距离见区免费运距 4、计算借方数量、废方数量和总运量 借方数量=填缺—纵向调入本桩的数量 废方数量=挖余—纵向调出本桩的数量 总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量 5、复核 横向调运复核 填方=本桩利用+填缺 挖方=本桩利用+挖余 纵向调运复核

填缺=纵向调运方+借方 挖余+纵向调运方+废方 总调运量复核 挖方+借方=填方+借方

36 70

以上复核一般是按逐页小计进行的，最后应按每公里合计复核。 6、计算计价土石方

计价土石方=挖方数量+借方数量

2 路基设计

2.1 路基设计

2.1.1 路基横断面布置

由横断面设计（查《公路工程技术标准》（JTGB01—2003））部分可知，路基宽度为33.5m，其中路面跨度为35.00m，中间带宽度为4.5m，其中中央分隔带宽度为3.5m，左侧路缘带宽度为0.5×2=1.0m，硬路肩看度为3.25×2=4.0m，土路肩宽度为0.75×2=1.5m。；路面横坡为2%，土路肩横坡为3%。 2.1.2 路基最小填土高度

由前面纵断面设计可知，本段公路路基最小填土高度为1.6m。 2.1.3 路基边坡

由横断面设计可知（查《公路路基设计规范》（JTJ013—95））本公路路基边坡由于路基填土高度均小于6m，且采用1：1.5的坡度，护坡道为1.0m，且由于该段公路非高填土，故不需要进行边坡稳定性验算。 2.1.3 路基压实标准

路基压实采用重型压实标准，压实度应符合《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）表4.0.4的要求

表4.0.4 路基压实度

填挖类别 零填即挖方 填方 路床顶面以下深度（m） 0~0.30 0~0.80 0~0.80 0.80~1.50 ＞1.50 路基压实度 （高速公路、一级公路） — ≥96 ≥96 ≥94 ≥93 由于路线地处水网地区，设计中应加强挖淤排水及清除表土的严格要求。路基基底为耕地或土质松散时，应在填前进行压实，路基设计时，可考虑了清理场地后进行填筑压实，

37 70

厚度按0.2m计列压实下沉所填增加的土方量。

公路用地宽度：

根据路基不止形式，填土高度及边坡形式计算路基用地范围，《规范》要求的公路用地宽度界限为公路路堤两侧排水沟外边缘以外不小于1m范围内的土地；在有条件的地段，高速公路、一级公路不小于3m，此处设置为3m。

路基填料

沿线筑路用土采用备土形式，取土以利用低产田和被公路分割的边角地以及开挖河道、鱼塘等解决，在填土较高、沉降较大的地段可以利用工业废渣（粉煤灰等）做路基填料。填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。

砾（角砾）类土，砂类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路基底部，用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均采用同类填料。

细粒土做填料，当土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时，应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。

桥涵台背和挡土墙墙背填料，应优先选用内摩檫角值较大的砾（角砾）类土，砂类土填筑。

高速公路、一级公路路基填料最小强度和填料最大粒径应符合表3.3.1.4的规定，砂类土填筑。

表3.3.1.4 路基填料最小强度和最大粒径要求

填料最小度项目分类 路面底面以下深度（m） （CBR）（%） 高速公路 填 方 路 基 上路床 下路床 上路堤 下路堤 零填及路堑路床 0~30 30~80 80~150 150以下 0~30 8 5 4 3 8 10 10 15 15 10 填料最大粒径（m） 注：①当路床填料CBR值达到表列要求时，可采取掺石灰或其它稳定材料处理 ②粗粒土（填石）填料的最大粒径，不应超过压实层厚度的2/3

38 70

2.1.4 路基处理

一般路基处理原则：

路基河塘地段，先围堰清淤、排水，然后将原地面开挖成台阶状，台阶宽2.0m，内倾3%，，并回填5%灰土至原水面（标高按1.0m控制），路基底部30cm采用5%石灰土处理，路床顶面以下0~80cm采用7%石灰土处理；路基高度≤2.0m路段，清楚耕植后，将原地面挖至25cm深压实后才可填筑，路床顶面以下均采用掺7%石灰土处理；路基高度>2.0m的路段，路床顶面以下0~60cm采用7%石灰土处理层,立即底部设3%土拱,土拱设30cm5%石灰土处理层,对于路基中部填土的掺灰,又施工建议根据具体情况,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。

路床处理（（JTJ013—95）《公路路基设计规范》）

1、路床土质应均匀、密实、强度高，上路床压实度达不到要求时，必须采取晾晒，掺石灰等技术措施。路床顶面横坡应与路拱坡度一致。

2、挖方地段的路床为岩石或土基良好时，可直接利用作为路床，并应整平，碾压密实。地质条件不良或土质松散，渗水，湿软，强度低时，应采取防水，排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施，处理深度可视具体情况确定。

3、填方路基的基底，应视不同情况分别予以处理。

基底土密实，地面横坡缓于1：5时，路基可直接填筑在天然地面上，地表有树根草皮或腐殖土土应予以处理深除。

路堤基底范围内由于地表水或地下水影响路基稳定时，应采取拦截，引排等措施，或在路堤底部填筑不易风化的片石，块石或砂、砾等透水性材料。

路堤基底为耕地或土质松散时，应在填筑前进行压实，高速公路、一级公路和二级公路路堤基底的压实度（重型）不应小于85%，路基填土高度小于路床厚度（80cm）时，基底的压实度不宜小于路床的压实度标准；基底松散土层厚度大于30cm时，应翻挖再回填分层压实。

水稻田，湖塘等地段的路基，应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、掺灰及其它加固措施进行处理，当为软土地基说，应按特殊路基处理。

路基土的掺灰剂量，可根据当地情况实验确定，一般粘质土采用石灰或二灰处理，粗粒土可以采用325号水泥处理。

4、特殊路基处理（河塘路基的处理）

路基河塘地段，先围堰，进行放水或排水挖除淤泥，然后将原地面开挖成台阶状，台阶宽≥1.0m，内倾3%，并回填5%灰土至原水面（标高按1.0m来控制），路基底部30cm采用5%石灰土处理，路床顶面以下0~80cm采用7%石灰土处理。

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2.1.5 路基防护

1、路基填土高度H<3m，查（JTJ013—95）《公路路基设计规范》，采用草坪网布被防护，为防止雨水，对土路肩边缘及护坡道的冲刷，草坪网布被在土路肩上铺入土路肩25cm，在护坡道上铺到边沟内侧为止。而对于高等级道路，则采用六角形空心混凝土预制块防护，本段公路采用六角形空心混凝土预制块。

2、路基填土高度H>3m，时，采用浆砌片石衬砌拱防护，当3≤H≤4m时，设置单层衬砌拱，当4＜H≤6m时，设置双层衬砌拱，拱内铺设草坪网布被为保证路面水或坡面水不冲刷护坡道，相应于衬砌拱拱柱部分的护坡道也做铺砌，并设置20号混凝土预制块至边沟内侧。20号混凝土预制块的规格分为两种，拱柱及护脚采用5cm×30cm×50cm的长方体预制块，拱圈部分采用5cm×30cm×65cm的弧形预制块（圆心角30度，内径125cm，外径130cm），预制块间用7.5号砌浆灌注。

3、路线经过河塘地段时，采用浆砌片石满铺防护，并设置勺形基础，浆砌片石护坡厚30cm，下设10cm砂垫层，基础埋深60cm ,底宽80cm，个别小的河塘全部填土。

4、桥梁两端各10cm及挖方路段采用浆砌片石满铺防护，路基两侧边沟全部浆砌片石满铺防护，厚25cm。 2.1.6 路基施工的一般规定

1、路基施工宜以挖作填，减少土地占用和环境污染。

2、路基施工中各施工层表面不应有积水，填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况，做成2%~4%的排水横坡。

3、雨季施工或因故中断施工时，必须将施工层表面及时修理平整并压实。 4、施工过程中，当路堑或边坡内发生地下水渗流时，应根据渗流水的位置及流量大小采取设置排水沟、集水井、渗沟等设施降低地下水位。

5、排水沟的出口应通至桥涵进出口处。

6、取土坑应有规则的形状，坑底应设置纵、横坡度和完整的排水系统。

7、当设计未规定取土坑位置或规定的取土坑的贮土量不能满足要求须另寻土源上四，应按照下列规定办理：

力求少占农田和改地造田。

当地面横坡定于1：10时，路侧取土坑应设在路基上侧，在桥头两侧不宜设取土坑，特殊情况下，可在下游一侧设置，但应留有宽度不小于2.0m的护坡道。

取土坑的边坡，内侧宜为1：1.5，外侧宜小于1：1，沿河地段的坑底纵坡可减少至0.1%，沿线取土坑的坑底纵坡不宜小于0.2%，坑底一般宜高出附近水域的常年水位，取土坑的坑底横坡可做成向路线外侧倾斜的单向坡，坡厚为2%~3%，当取土坑坑底宽度大于6m

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时，可做成向中间倾斜的双向横坡，并在中间设置底宽0.4m的纵向排水沟，当坑底纵坡大于0.5%时，可以不设排水沟。

当沿河弃土时，不得阻塞河流，挤压挤孔和造成河岸冲刷。 2.1.7 填方路基的施工

1、土方路基应分层填筑压实，用透水性不良的土填筑路堤说，应控制其含水量在最佳压实含水量大2%之内。

2、土方路基，必须根据设计断面，分层填筑、分层压实，采用机械压实时，分层的最大摊铺层厚，按土质类别，压实机具功能碾压遍数等，经过经验确定，但最大摊铺厚度，不宜超过50cm，填筑至路床底面，最后一层的最小压实厚度，不应小于8cm。

3、路堤填土宽度每侧应宽于填层设计厚度，压实厚度不得小于设计宽度，最后削坡。 4、填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。

5、原地面纵坡大于2%的地段，可采用纵向分层法施工，沿纵坡分层，逐层填压密实。 6、若填方分几个作业段施工，两段交接处，不在同一时间填筑则先填地段应按1：1坡度分层留台阶。若两个地段同时填，则应分层相互交叠、衔接，其搭接长度不得小于2m。

7、河滩路堤填土，应连同护坡道在内，一并分层填筑，可能受水浸淹部分的填料，应选用水稳性比较好的土料，河槽加宽，加深工程应在修筑路堤前完成，调治构造物应提前修建。

8、两侧取土，提高在3m以内的路堤可用推土机从两侧分层推填，并配合平地机分层填平，土的含水量不够多时，用洒水车并用压路机分层碾压。 2.1.8 填方集中地区路基的施工

取土场运距在1km范围内时，可用铲运机运送，辅以推土机开道，翻松硬土，取整取土段，清除障碍等。

取土场运距超过1m范围时，可用松土机翻松，用挖掘机或装载机配合自卸车运输，用平地机平整填土，配合洒水车压路机碾压。 2.1.9 边沟的施工

1、边沟应分段设置出水口，梯形边沟没段长度不宜超过300m，三角形边沟不宜超过200m。

2、平曲线处边沟施工时，沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接，不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生，曲线外侧边沟应适当加深，其增加值等于超高值。

3、土质边沟当沟底纵坡大雨3%的应采用加固措施。

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