202国道黎家湾至洪水山段路段设计Word格式文档下载.docx
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⑵．公路路线设计规范<
JTGD20-2006>
⑶．公路路基设计规范<
JTGD30-2004>
⑷．公路水泥混凝土路面设计规范<
JTGD40-2002>
⑸．公路沥青路面设计规范<
JTGD50-2006>
⑹．公路排水设计规范<
JTJ018-97>
⑺．公路沥青路面施工技术规范<
JTGF40－2004>
1.4路线起迄点、平纵线性情况
本段起点桩号为K0+000，终点桩号为K4+677，路线全长4.677km。
其平曲线设计要素请详见本设计的“公路总体平面布置图”，纵断面设计见“纵断面图”。
该段的平面线形较好，整体拉坡时基本上考虑到了“平包纵”、多绕过村庄等各因素。
2.总体设计
总体设计在满足工程经济的前提下既要符合二级公路标准的要求，尽可能采用较高的技术指标，还要综合考虑工程造价，施工技术条件，地质气候，材料来源及环境因素等其它影响因素。
3.路线线形设计情况
路线线形的设计以《公路工程技术标准》和《公路路线设计规范》为依据，按丘陵区二级公路的标准来进行设计，路线的设计应当根据道路的等级及其使用的任务和功能，合理利用当地的地形，正确地利用技术标准，以保证线形的均衡性。
路线的设计当中对公路的平纵横三个面进行综合的设计，综合考虑整体的土石方平衡,以保证路线的整体协调性，做到平面顺适，纵坡均衡、横断面合理，并且应当考虑车辆的行驶时的安全舒适性以及驾驶员的视觉和心理的反应，并适当的注意与当地的环境和景观相协调。
4.路基工程
4.1设计基本要求
路基的设计的基本要求是应根据使用的要求和自然条件（包括地质，水文和材料的情况等）并结合施工方案进行设计，既应有足够的强度和稳定性，又要经济合理。
影响路基强度和稳定性的地面和地下水，必须采取拦截或排出路基以外的措施，并结合路面排水，应做好综合排水设计，形成完整的排水系统。
路基综合设计应从路基稳定性、基底处理填料选择、路床强度、压实度、排水、防护和特殊路基要求等几个方面此外还应考虑到施工、养护、使用方面的情况。
4.2路基横断面布置
公路的横断面形式应根据公路技术等级，技术标准结合当地地形、地质、水文填挖等情况选用。
4.3路基结构
在本段的设计当中，根据《公路工程技术标准》对于公路路基的宽度的一般的要求，根据公路设计的等级（丘陵区高速公路）及设计车速（60km/h），确定采用7.50m的路基的宽度。
即：
2×
3.5m（行车道）+）+2×
0.75m（土路肩）。
4.4路基设计
填方路堤：
根据《路基》规范的要求及《路基手册》所规定的路堤边坡坡度及实际的情况来选择适当的坡率。
当路堤边坡高度H≤8m时，边坡坡率采用1：
1.5，为收缩坡脚、减少拆迁、减少公路用地在以下路段设置了重力式挡土墙。
填方路堤防护一般采用骨架植草防护。
挖方路基：
根据《路基》规范的规定，本设计路段中路堑挖深较大，且拟定路堑挖方边坡坡度采用1：
0.5。
挖方路基防护采用捶面等防护措施。
4.5路基排水
路基排水设计的原则应当因地制宜、全面规划,充分利用有利地形和自然水系。
各种路基排水的沟渠的设置和联结应尽量不占或者是少占农田,并应当与当地的农田水利的建设相配合。
要结合当地水文条件和道路等级情况，就地取材、以防为主，尽量使水流畅通无阻并尽快排走。
路基路面排水作为一个综合排水系统总体考虑。
在本路段的排水设计当中,在所有的挖方路堑地段都相应的设置了路堑边沟以配合涵洞迅速的将路基范围的水排走.根据地形设置了截水沟，截面为梯形，尺寸为60×
60cm。
并与急流槽相配合排除流向路基范围的坡面水。
在绝大部分的路堤段设置了路堤边沟。
涵洞都能够起到配合农田水利灌溉的作用。
在路堤坡脚段设置坡脚排水沟，截面为梯形，尺寸为60×
沟底纵坡一般不大于规范设计要求。
山坡路段根据需要设置截水沟。
沟底纵坡较大时设置急流槽，引水距离较远时设置排水沟。
在路基纵向设置纵向排水渗沟以排除路基内部积水。
5.路面工程
设计原则：
路面是公路的重要组成部分，路面的设计应根据公路交通量及公路的使用任务、性质，并结合当地的气候、水文、土质、材料条件及实践经验，施工养护条件，遵循“因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则。
通过技术经济比较，作出符合施工并以环境条件相适应的经济合理的路面设计。
本设计拟定了水泥混凝土路面路面结构方案。
5.1水泥混凝土路面
交通分析：
年平均日交通量为3000，年增长率为4%。
水泥混凝土路面设计使用年限为20年。
水泥混凝土路面设计年限累计标准轴次为1881329次。
属于道路重交通。
从因地制宜、合理选材、方便机械化施工、利于养护、节约投资的原则经济性等各角度进行比较，采用方案思路是：
在干燥、潮湿路段采用相同的路面材料，不同的结构层，不同的垫层材料进行路面结构设计。
二、道路选线
1、选线原则
路线线形设计以《公路道路路线设计》和《道路勘测与设计》为依据，按60km/h二级公路的标准来进行设计，路线设计应根据道路等级及其使用任务和功能，合理利用地形，正确利用技术标准，以保证线形的均衡性。
路线设计当中对公路的平、纵、横三个方面进行综合设计，以保证路线的整体性和协调性，做到平面顺适，纵坡均衡、横断面合理，并且应当考虑车辆行驶时的安全性、舒适性以及驾驶员的视觉和心理反应，并适当的注意与当地环境和景观相协调。
其基本原则如下：
1.路线的基本走向必须与道路的主客观条件相适应；
2.正确掌握和运用技术标准；
3.选线应与农业配合；
4.选线应重视水文、地质问题；
5.选线应注意与环境协调；
6.选线应重视保护环境；
7.选线应注意结合地形条件，综合考虑分离式断面的布设；
8.选线应综合考虑路与桥的关系。
2、选线步骤
道路选线是在道路规划路线起终点之间选定一条技术上可行、经济上合理、又能符合使用要求的公路中心线。
它需要综合考虑多方面因素，因此，选线必须由粗到细，由轮廓到具体，逐步深入，分阶段分步骤地加以分析比较，才能得出最合理的路线来。
而最有效的作法是通过分阶段，由粗到细反复比选来求最佳解。
道路选线按工作内容可分为路线方案选择、路线带选择和具体定线三个阶段。
3、路线基本方向的选择
道路选线中，根据政治、经济因素所确定的必须通过的点（包括起讫点）称为据点；
根据自然条件或工程经济所决定的应穿过或避开的点称为控制点。
一系列的据点和控制点的组合，构成的路线方案就是路线的基本方向。
因此，路线基本方向的选择，首先要明确路线在公路网中的位置和作用，以及在整个交通网系中所承担的运输任务。
例如：
对于大的政治、经济中心点间的干线公路，路线基本方向一般以实现直达运输为主，并适当照顾沿线重要经济点，尽量缩短路线长度，以节省运营时间；
地方性公路则以满足地方经济发展和居民的需要为主，可以通过当地的居民点、铁路车站、码头等。
路线基本走向的选择，通常须要搜集当地的经济、社会和自然等方面的大量资料，在小比例尺1:
2000地形图上，从较大面积范围内找出各种可能的方案，收集各可能方案的有关资料，进行初步评选，确定数条有价值的方案，然后进行现场勘察，通过多方案的比选得出一个最佳方案。
4、路线带的选择
在路线基本方向选定的基础上，按地形条件具体选择路线通过的地带，也称路线布局。
路线带选择按地形大致可分为平原区选线、山岭区选线和丘陵区选线，本公路所经过的地带为丘陵区，下面就以丘陵区为例来阐述路线带的选择。
丘陵地形是介于平原和山岭之间的地形，它具有平缓的外形和连绵不断的丘岗，地面起伏，但高差不大，不致引起高度的气候变化，其主要特征是:
脉络和水系都不如山岭区那样明显。
路线线形和平原区比较，平面上迂回转折，有较小半径的弯道，纵面上起伏和偶尔有较陡的坡道。
由于受地形限制小，所以路线的可能方案较多。
在丘陵区布线，首先要因地制宜，掌握好线形技术指标。
一般是微丘地形按平原区掌握，而重丘区则按山岭区方式处理。
等级高的路要强调线形的平顺，路线要和地形大致相适应，不迁就微小地形的变化。
注意平纵横三方面协调，考虑驾驶员和乘客的视觉和心理反应。
丘陵区路线的布设，要考虑横断面设计的经济合理。
在一般横坡平缓地带，可采用半填半挖或填多于挖的路基；
横坡较陡的地段，则采用全挖或挖多于填的路基。
并要注意纵向土石方平衡，以减少废方和借方，尽少破坏自然景观。
丘陵区农林业比较发达，土地种植面积很广，低地为水稻田，坡地多为旱作物和经济林，小型水利设施多，布线时要注意支援农业，尽可能和当地的整田造地及水利规划密切配合。
根据上述要求，根据不同地形地带，采用不同布线方式。
本路段的地形是以丘陵为主，绝对高度最大为120m，绝对高度最小为77m,属于微丘地形，地质条件良好。
而本路段除了居民区、农田区地势较为平缓之外，大部分的丘陵坡度较大。
因此，在能够保证二级公路技术指标的前提下，应尽量使工程数量最小、造价最低、运营费用省、效益好，并有益于施工和养护。
在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标，不宜轻易采用低限指标，也不应该片面追求高指标。
选线应同农田基本建设相配合，做到少占田地，注意尽量不占高产田、经济作物田或经济园林等。
选线是应对工程地质和水文地质深入勘测，查清楚基础对道路工程的影响程度。
宣先应重视环境保护，注意由于修路以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。
选线是还要尽量避开池塘、水库、高压电设备等，与旅游景点保持适当的距离等。
5、定线
在路线带范围内确定公路线的确切位置。
常用的方法有地形图定线法和直线定线法。
地形图定线法也叫纸上定线法。
这种方法是在路线带的大比例尺（1:
1000～1:
2000）地形图上，本次采用1:
2000，找出控制路线的所有特征点。
考虑平、纵、横三面的协调，并通过试绘试算和反复修改定出路线的位置。
纸上定线是公路定线过程中的一个中间步骤，最终还要把纸上路线敷设到实地上去。
这种方法适用于技术标准高，地形复杂地区的路线。
纸上定线可以从图上俯视较大范围的地形情况，能比较容易地找出所有控制路线的特征点，深入细致地研究一切有利和不利条件，以做出不同的方案。
定线者在室内对所有方案进行比选，能够较好地解决路线平、纵、横的协调配合。
由于各方面条件的限制，本次毕业设计只做了两条路线的比选，且不做定量的比较，做定性的比选。
以下是两个方案的不同选线的分析
方案
方案一
方案二
比较
交点数
4
6
方案一较方案二好
各交点圆曲线半径
225、275、275、500
125、125、200、280、400、400
经济作物占用情况
占用经济作物田地
方案二较方案一好
房屋拆迁情况
无
相同
路线转角迂回情况
转角小，迂回少
转角大，迂回大
经济指标
平坦地带填挖量少、经济
与地方路交叉情况
0处
情况相同
总里程数
4677.504米
4918.532米
方案一较短
所以，综合以上各种因素，本设计选择第一方案为主方案。
三、道路平面设计
3.1、平面线形设计原则
1.平面线形应直捷、连续、顺畅，并与地形地物想适应，与在周围的环境相协调；
2.各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量选用较大的圆曲线半径；
3.两同向圆曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线相连，否则应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线或运用回旋曲线组合成卵形、凸形、复合形等曲线；
4.两反向圆曲线间夹有直线段时应设置不小于最小直线长度的直线段为宜，否则应调整线形或运用回旋曲线组合成S形曲线；
5.应避免连续急弯的线形，可在圆曲线间插入足够长度的直线或回旋线。
3.2、圆曲线
表3-1圆曲线最小半径
设计速度（Km/h）
120
100
80
60
极限最小半径（m）
650
400
250
125
一般最小半径（m）
1
不设超高最小半径（m）
路拱≤2%
55
500
路拱﹥2%
75
900
本次设计中设计速度为60km/h，由表3-1查得该二级公路圆曲线极限最小半径为125米，一般最小半径为200米。
3.3、缓和曲线
（1）缓和曲线的有关规定：
直线同半径小于不设超高最小半径的圆曲线径相连接处，应设置缓和曲线。
半径不同的同向圆曲线相连接处，应设置缓和曲线，当符合规范规定的特定条件时可不设缓和曲线。
各级公路的缓和曲线长度应满足规范规定的长度值要求。
回旋线长度应随圆曲线半径的增大而增大。
当圆曲线部分按规定需要设置超高时，缓和曲线长度还应大于超高过渡段长度。
（2）最小长度
为使驾驶员能从容地打方向盘、乘客感觉舒适、线形美观流畅，圆曲线上的超高和加宽的过渡也能在缓和曲线内完成，所以应规定缓和曲线的最小长度。
从以下几方面考虑：
旅客感觉舒适
超高渐变率适中
行驶时间不过短
《公路路线设计规范》（JTGD20—2006）给出了不同设计速度的缓和曲线最小长度见表3-2所示
表3-2缓和曲线最小长度
缓和曲线最小长度（m）
85
70
查表3-2可得本设计缓和曲线最小长度的最小值为60米，一般值为80米。
回旋线参数应与圆曲线半径相协调，研究认为：
回旋线参数A和与之相连接的圆曲线之间只要保持，便可得到视觉上协调而又舒顺的线形。
当R在100m左右时，通常取A=R；
如果R＜100m，则选择A=R或大于R。
反之，在圆曲线半径较大时，可以选择A在R/3左右，如果R超过了3000m,即使A小于R/3，在视觉上也是没有问题的。
3.4、平曲线长度
汽车在道路的曲线段上行驶时如果平曲线太短，驾驶员需要急转转向盘，高速行驶时候是不安全的，乘客也会因为离心力太大而感到不舒服。
另外驾驶操纵来不及调整。
所以《公路路线设计规范》（JTGD20—2006）规定了平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）最小长度见表3-3。
表3-3平曲线最小长度
12
20
一般值（m）
350
200
最小值（m）
2
50
40
3.5、平面线形设计计算
（1）交点间距及方位角计算
取JD1作为算例，具体计算如下：
JD1处:
取圆曲线半径R=225m，缓和曲线长度确定如下：
，
，取
因此曲线的几何要素为：
偏角α＝86°
15′1″，半径R＝255m，
切线长
校正数
其中
主点桩号计算如下：
JD1桩号为K0+859.779
直缓点桩号：
ZH=JD1-170.54=K0+689.239
缓圆点桩号：
HY=ZH+105=K0+794.239
曲中点桩号：
QZ=ZH+324.859/2=K0+555.089
圆缓点桩号：
YH=HZ-105=K0+612.519
缓直点桩号：
HZ=ZH+324.859=K0+717.519
以此方法计算
、
，具体结果见设计图纸《直线、曲线及转角表》。
四、道路纵断面设计
沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断面。
由于自然因素的影响以及经济要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线。
纵断面设计的主要任务根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车迅速安全、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。
4.1纵断面设计原则
在路线的纵断面设计中，依据道路的性质，任务、等级、地形地貌、地质水文等因素，充分的分析了路基的稳定，和工程量与工程经济等问题，对纵坡的长短、大小、前后纵坡的情况、竖曲线半径的大小以及与平面线形的组合与搭配问题都作了考虑。
遵循了以下的设计原则：
1.满足纵坡和竖曲线的各项规定；
2.纵坡均匀平顺，起伏不宜过大；
3.设计标高的确定结合了沿线的自然条件如：
地形、土壤、水文、气候等综合因素；
4.争取挖填平衡，尽量使挖方运转到就近路段作为填方，以减少借方和废方，降低工程造价；
5.依据沿线的性质要求，适当照顾当地民间的交通运输工具，农业机械，农田水利方面的要求；
6.平面和纵断面设计相互配合：
在视觉上能自然的诱导驾驶员的视线，并保持了视觉的连续性；
平、纵面的线形指标大小均衡，使线形在视觉上和心理上保持连续性。
4.2线形组合设计
线形组合所应满足的要求
道路线形组合设计应满足行车安全，舒适以及与沿线环境，景观协调的要求，并保持平面，纵断面两种线形的均衡，保证路面排水的通畅。
线形组合应满足以下要求：
1.视觉上自然的引导驾驶员的视线。
急转，反向曲线或挖方边坡应考虑视线的诱导，避免遮断视线；
2.合理选择道路的纵坡度和横坡度，一保持排水畅通，二而不形成过大的合成坡度。
3.当平曲线与竖曲线半径都大时，平曲线，竖曲线宜重合，但平曲线与竖曲线半径都小时不重合；
4.当竖曲线与平曲线组合时，为保证汽车行驶的安全和舒适，竖曲线宜包含在平曲线之内，且平曲线应稍长与竖曲线；
5.平纵指标均衡连续，有利于行车安全，不应不考虑前后路段的顺畅连接而追求单个曲线或独立路段的高指标；
6.线性设计首先必须满足汽车行驶动力学要求，设计者在了解具体的极限指标的基础上，还需了解设计路段的车辆实际运行速度以及对不同车型的适用性，并同时考虑驾驶人员的视觉、心理和生理感觉，因为这也决定运行安全和质量；
7.线形指标的运行除考虑公路几何设计外，还需要考虑与沿线的地形、地势和自然人文环境相协调；
8.设计速度较低的公路更应选用均衡连续的技术指标，不应轻易采用极限指标。
平纵组合
进行平纵组合的时候，应该注意以下一些问题：
1.平、纵线形组合设计相互对应；
2.长直线不宜与陡坡或半径小且长度短的竖曲线组合；
3.长的平曲线不宜与包含多个短的竖曲线；
短的平曲线不宜与短的竖曲线组合；
4.半径小的圆曲线起、讫点，不宜接近或设在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部；
5.长的竖曲线内不宜设置半径小的平曲线；
6.凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部，不宜同反响平曲线的拐点重合；
7.平竖曲线一一对应、平包竖是比较理想的组合状态，如果其他条件允许或者稍做调整可以达到时，应尽量灵活处理；
8.设计速度越高，对平纵组合的要求越低；
9.当平、纵面指标较低、坡度反向且坡差较大时，应强调平、纵组合设计。
当平面半径大于4000m，坡差小于1.5%，条件限制严格时，平纵组合可以从宽掌握；
当平曲线半径大于6000m，纵面坡差小于1%（尤其是同向坡），受其他条件限制时，可以不考虑平纵组合要求。
4.3竖曲线的计算
如图3-1所示，i1和i2分别为两相邻两纵坡坡度，ω=i2-i1，ω为“+”时，表示凹形竖曲线；
ω为“-”时，表示凸形竖曲线。
图3-1竖曲线要素示意图
竖曲线长度L或竖曲线半径R：
或
（1-11）
竖曲线切线长T：
（1-12）
竖曲线任意一点竖距h：
（1-13）
竖曲线外距E：
或
（1-14）
以变坡点2为例计算如下：
K0+825.444，高程为126m，i1=3.634%，i2=-4.807%,ω=i2-i1=-4.807%-3.634%=-8.441%，为凸形。
取竖曲线半径R=4300m。
曲线长
=4300×
8.441%=133.29m
=181.485m
外距
=3.830m
（2）计算设计高程
竖曲线起点桩号=K0+825.444-T=K0+643.959
竖曲线起点高程=126+T×
8.441%=141.319m
变坡点3、4、5、6按照同样方法计算，具体结果见《纵坡、竖曲线表》。
五、道路横断面设计
5.1设计原则
（1）设计应根据该公路等级、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质不良地段。
（4）沿河及受到水浸水淹的路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。
（5）当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。
（6）路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。
5.2标准横断面确定
由横断面设计部分可知，路基宽度为10m，行车道宽度为2×
3.5=7m，硬路肩宽度为2×
0.75=1.5m，土路肩宽度为0.75×
2=1.5m；
路面横坡为2%，土路肩横坡为3%。
可
见横断面示意图5-1。
图5-1路基标准横断面示意图
本设计标段公路为双向两车道二级公路，设计速度60km/h。
根据表5-1中各项规定，标准横断面确定如下：
采用整体式路基，路基全宽10米，行车道宽度3.75m，硬路肩为0.75m，土路肩为0.75m。
行车道路拱横坡为2%，土路肩为3%，路基边坡为1:
1.5。
边沟采用梯形边沟，深度为0.6m，宽度为0.6m，坡度均为1:
1。
横断面中，主要是对帽子进行定制，尤其是对边坡、水沟、挡土墙等进行
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