毕业设计（论文）永双二级公路施工图设计.doc

某某二级公路施工图设计摘 要：本设计是某某区某某二级公路施工图设计，该条公路的主要技术指标为路基宽度10m，双向双车道，无中央分隔带。土路肩2×0.75m，硬路肩2×0.75m，行车道2×3.5m，设计车速60km/h。且本次设计的主要内容首先是进行公路路线设计，其中包括平面设计、纵断面设计、横断面设计以及选定涵洞位置和类型。然后进行路基路面设计，在路基路面设计中要进行路基路面排水工程设计、防护工程设计、路面工程设计（水泥混凝土路面设计和沥青混凝土路面设计）。最后进行涵洞和平面交叉口的初步设计。此外，在本次设计中基本上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。关键词：二级公路；路线；路基路面；设计The construction drawing design of Yongshuang s secondary highwayAbstract: The design is the construction drawing design of Yongshuangs secondary highway in the heavy-hilly area, the main technology parameters used in the highway is 10m roadbed width、two-way double lane、no central median、2×0.75m earth shoulder、2×0.75m hard shoulder、 2×3.5m roadway、 60km/h design speed. And the main contents of the design are as follows: the first step is to design the highway routes, including plane design、logitudinal section design、transverse section design and to decide the culvert location and its type. The next step is to design the roadbed and road surface，in the process of the design of roadbed and pavement，the drainage engineering of the roadbed and the pavement、protective works and pavement engineering(cement concrete pavement and asphalt concrete pavement) are designed. The final step is the preliminary design of culvert and road crossing. Besides，in the design，the main design results are acquired by computer-aided design and Excel(electronic spreadsheet).Key words: secondary highway; route; roadbed and road surface; design1 设计总说明1.1 地理位置图（略，详细情况见路线设计图。）1.2 设计依据根据设计任务书及所给定的地形图。查阅规范：1. JTG B01-2003，公路工程技术标准S 北京：人民交通出版社，2002.2. JTG D20-2006，公路路线设计规范S 北京：人民交通出版社，2005.3. JTG D30-2004，公路路基设计规范S 北京：人民交通出版社，2003.4. JTJD40-2002，公路水泥混凝土路面设计规范S 北京：人民交通出版社，2001.5. JTG050-2006，公路沥青路面设计规范S 北京：人民交通出版社，2005.6. JTG F10-2006，公路路基施工技术规范S 北京：人民交通出版社，2005.7. JTJ018-97，公路排水设计规范S 北京：人民交通出版社，1997.8. 张雨化.道路勘测设计M 北京：人民交通出版社，1997.9. 邓学均.路基路面工程M 北京：人民交通出版社，2002.10. 公路桥涵设计规范（合订本）S 北京：人民交通出版社，1991.11. 路基设计手册S 北京：人民交通出版社，1995.12. 路面设计手册S 北京：人民交通出版社，1997.13. JTG D62-2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范S 北京：人民交通出版社，2003.14. JTG D63-2007，公路桥涵地基与基础设计规范S 北京：人民交通出版社，2006.15. JTG/TD65-04-2007，公路涵洞设计细则S 北京：人民交通出版社，2006.16. 交公路发2007358号，公路工程基本建设项目文件编制办法S 北京：人民交通出版社，2007.1.3 路线工程概况本路线是丘陵区一条二级公路，路线设计技术指标为：路基宽度为10米，单幅双车道，无中央分隔带，土路肩为2 0.75米，硬路肩为2 0.75，行车道为2 3.50米。设计速度为60Km/h，路线总长2126.466米，起点桩号K0+000.00，终点桩号为K2+126.466。设计路线共设置了3个平曲线，半径分别为300，333，650米，弯道处均设置缓和曲线，因为圆曲线半径均大于250米所以没有设置加宽。本次纵断面设计设置了4个变坡点，最大纵坡为3.4%，最小纵坡为0.3%，最大坡长475米，最小坡长160米。2个凸形竖曲线，2个凹形竖曲线，半径分别为 4000，3000，3600，4000米。本路线设计中有涵洞共6个，其中4个钢筋混凝土圆管涵、2个钢筋混凝土盖板涵。1.4 沿线气候、水文特征、地形地震地理及其与公路的关系1永州至双牌二级公路所经地区属中西热带季风湿润气候区。气候温和，阳光充足，雨量充沛，东短夏长，干湿交替。年平均气温17.8，一月分最冷，平均气温5.0，极端最冷气温-7；七月份最热，平均气温28.5，最高气温41，年平均日照时数1396.1小时，日照率32%。年平均无霜期292天。年平均降水量2600mm，小时最大降水量230mm；日最大风速为30m/s；当地自然气候区划属3区。多年平均相对湿度为81%82%，属于湿度适中带-湿度充足带,潮湿系数为：K=2.2。由于受地理和气候条件的影响，路线所经过的区域水旱灾害频繁，雨季对本路段施工有较大的影响。路基土方及构造物施工要不失时机地做好施工计划安排。2公路沿线地表水系发育，属潇水水系。区域内发育有潇水、永江、贤水及次级河流，地表水系呈树枝状发育，每年38月为汛期，雨量集中，暴雨后河水陡涨；每年9月至次年2月为枯水期。在丰水季节，山洪爆发时、水流急，由于洪水的冲刷、侧蚀、淘蚀作用，对路基和桥涵的稳定性有一定的影响。3本设计公路地段大地构造位于南邻纬向构造北缘，境内从西到东维一突起带，即紫金山-阳阴山穹窿，紫金山是境内构造主体为一复式背斜，轴向东北。由一系列向斜和背斜组成，断裂构造发育，主要有北东向，南北向，北西向和东西向四组，以北东向为主。4本合同段地处某某区，地形起伏较大，地面标高一般为140250米，相对高差为590米，地面坡度2050度，沟谷多为“V”字型。植被较发育，覆盖层较薄。覆盖层以种植土、亚沙土和亚粘土为主，含少量的碎石质土，覆盖层厚2米左右，稻田中种植土厚0.6米左右，下伏基岩为硅化板岩。5不良工程地质路段：根据勘测成果和实地调查，路线经过不良工程地质主要表现为以下两种：特殊土类软土地基：软土主要分布在池塘、沟渠及水稻田表层，为淤泥质粘土、有机质土、软塑状粘土，主要为淤积成因，厚度一般为0.30.8m。施工时清除即可。滑塌：（亚）粘土、碎石土，抗冲刷能力弱，路堑开挖易坍塌、滑坡，以土质、碎石质边坡为主，多系破积、残积成因，主要分布在路堑路段。6根据国家质量技术监督局发布的1:400万的中国地震动峰值参数区划图 (GB183062001)，本路线段地震动峰值加速度<0.050g，地震动反应谱特征周期为0.35S，依据现行公路工程抗震设计规范(JTJ00489)可不设防。1.5 沿线材料分布情况公路沿线5km以内有较丰富的砂砾材料、砂，当地沿线无矿石料场，矿石材料需要外购，相距约40km。相距50km左右处有水泥厂和石灰生产厂；钢材等建材，可以在相距40km处进货。1.6 环境保护本路线设计考虑了道路对自然景观的影响，尽可能多的利用原路段，减少对自然景观的破坏。对于道路施工造成的取土坑、弃土区填方及挖方边坡采用完善的排水系统和必要的防护措施。边坡防护大部分采用植物防护。2 路线平面设计道路为带状构造物，它的中线是一条空间曲线，中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，而道路的空间位置成为路线。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2.1.1 已知资料表2.1 路段初始年交通量（辆/日，交通量年平均增长率5.5%）小客车中客车SH141大客车CA50小货车BJ130中货车CD50中货车EQ140大货车JN150特大车日野KB222拖挂五十铃150011001502400750110300140602.1.2 查标准由公路工程技术标准规定：交通量换算采用小客车为标准车型。表2.2 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载质量小于2t的货车和19座以下的客车等中型车1.519座以上客车和载质量大于2t小于7t货车大型车2.0载质量在7t14t之间的货车拖挂车3.0载质量大于14t的货车2.1.3 交通量计算初始年交通量：N=1500+1100+150×1.5+2400+750×1.5+110×1.5+300×2.0+140×2.0+60×3.0=7575辆/日2.1.4 确定公路等级假设该公路远景设计年限为15年，则远景设计年限交通量N:N=7575×(1+5.5%)15-1=16029.39辆/日根据公路路线设计规范：高速公路：一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量25000辆以上。一级公路：一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量1500030000辆。二级公路：一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量500015000辆。由初始年交通量和远景交通量可知本次设计道路等级选二级公路较为经济。所以根据给定的条件，本次设计路线为丘陵地区二级公路。 2.2 道路选线2.2.1 选线的基本原则1路线的基本走向必须与道路的主客观条件相适应。2在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上，选定最优路线方案。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。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。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选线应综合考虑路与桥的关系。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。在纸上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，通过纸上选线把路线的平面布置下来。1全面布局全面布局是解决路线基本走向的全局性工作，就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带。路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应，限制和影响道路的走向的因素很多，大致归纳起来主要有主观和客观两类。主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用，我们的起终点就是由老师规定的。而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局，城镇以及地形、地质，水文、气象等自然条件。上述主观条件是道路选线的主要依据，而客观条件是道路选线必须考虑的因素。2逐段安排在路线基本走向已经确定的基础上，根据地形平坦与复杂程度不同，可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法，插出一系列的控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段，延伸相邻直线的交点，即为路线的转角点。3具体定线在逐点安排的小控制点间，根据技术标准的结合，自然条件，综合考虑平、纵、横三方面的因素。随后拟定出曲线的半径，至此定线工作才算基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形的情况，全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系，恰当地选用合适的技术指标，使整个线形得以连贯顺直协调。2.3 平曲线要素值的确定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。2除满足汽车行驶力学上的基本要求外，还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。3保持平面线形的均衡与连贯。为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。4应避免连续急弯的线形，这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。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。2.3.2.1 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。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。公路工程技术标准规定，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。这一点非常的重要，在刚开始做设计的时候就没有注意到这个问题，设计出来的路线非常不协调、美观，比例严重失调，后来在老师的指导下改正了不足之处，经过改正后，线形既美观又流畅，已经到达了要求。在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定，除应满足最小长度外还要考虑超高和加宽的要求，所选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。a 平曲线主要参数的规定，如表2.3。本设计公路平曲线半径分别为半径：300m、333m、650m；缓和曲线长度分别为：120m、100m、100m；竖曲线半径分别为：3600m、4000m、4000m、3000m，经验证均满足要求。表2.3 二级公路主要技术指标表设计车速60km/h平曲线一般最小半径200m极限最小半径125m缓和曲线最小长度50m不设超高的圆曲线最小半径路拱2.0% 1500m路拱2.0% 1900m最大纵坡6%凸曲线一般最小半径2000m极限最小半径1400m凹曲线一般最小半径1500m极限最小半径1000mb 设计的线形大致如图2.1所示图2.1 路线设计图交点间距计算公式为 （2.1）导线方位角计算公式为 （2.2）1由图计算出起点、交点、终点的坐标如下：A：（.9，.9）；JD1：(.7，.3)；JD2：(，)；JD3：（.4，.2）；E：(.7，.6)。2路线长度、方位角计算：1）AB段 因：DX>0，DY<0，故2）BC段因：DX<0，DY<0，故3）CD段 因：DX>0，DY<0，故4 ) DE 段因：DX<0，DY<0，故5）转角计算（右）（左）（右）2.3.2.2 有缓和曲线的圆曲线要素计算公式1在简单的圆曲线和直线连接的两端，分别插入一段回旋曲线，即构成带有缓和曲线的平曲线。其要素计算公式如下： （2.3） （2.4）图2.2 按回旋曲线敷设缓和曲线 （2.5） （2.6） （2.7） （2.8） （2.9） （2.10）式中: 总切线长，（）；总曲线长，（）； 外距，（）；校正数，（）；主曲线半径,（）；路线转角，（°）；缓和曲线终点处的缓和曲线角，（°）；缓和曲线切线增值，（）；设缓和曲线后，主圆曲线的内移值，（）；缓和曲线长度，（）；圆曲线长度，（）。2 主点桩号计算 （2.11） （2.12） （2.13） （2.14） （2.15） （2.16）2.4 路线曲线要素计算1路线简介该永州至双牌二级公路，根据路线选线原则，综合各方面因素，路线基本情况如下：全长：2126.466 m交点：3个，交点桩号分别为：K0+675.427、K1+037.253、K1+493.945半径：300m、333.m、650m 缓和曲线长度：120m、100m、100m2曲线要素JD1：K0+675.427设=300m，=120m，= 则曲线要素计算如下：=120/2-1203/（240×3002）=59.52m=702/(24×160)-704/(2384×1603) =2.00m=28.6479×120/300=11.46=(300+2)tan(/2)+59.52= 188.287m=(××300/180)+2×120= 361.m=(300+2)sec（/2）-300= 28.1396m=2×188.287-361.=15.42m主点里程桩号计算：JD1：K0+675.427K0+848.293K0+667.717校核：15.421交点校核无误。JD2：K1+037.253设=330m，=100m，= 则曲线要素计算如下：=100/2-1003/（240×3302）=50.00m=702/(24×160)-704/(2384×1603) =1.26m=28.6479×100/330=8.68=(330+1.26)tan(/2)+59.52= 188.96m=(××330/180)+2×100= 362.m=(330+1.26)sec（/2）-300= 28.9709m=2×188.287-361.=15.43m主点里程桩号计算：JD2：K1+037.253K1+210.779K1+029.536校核：15.434交点校核无误。JD3：K1+037.253设=650m，=100m，= 则曲线要素计算如下：=100/2-1003/（240×6502）=50.00m=1002/(24×650)-1004/(2384×6503) =0.64m=28.6479×100/650=4.4=(650+2)tan(/2)+50= 157.175m=(××650/180)+2×100= 312.m=(650+2)sec（/2）-650= 9.4037m=2×188.287-361.=2.1m主点里程桩号计算：JD3：K1+493.945K1+649.022K1+492.896校核: 2.098交点校核无误。2.5 各点桩号的确定在整个的设计过程中就主要用到了以上的三种线形，在两公里多的路长中，充分考虑了当地的地形，地物和地貌，相对各种相比较而得出的。在地形平面图上初步确定出路线的轮廓，再根据地形的平坦与复杂程度，具体在纸上放坡定点，插出一系列控制点，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，既为路线的各个转角点（即桩号），并且测量出各个转角点的度数，再根据公路工程技术标准的规定，初拟出曲线半径值和缓和曲线长度，代入平曲线几何元素中试算，最终结合平、纵、横三者的协调制约关系，确定出使整个线形连贯顺直协调且符合技术指标的各个桩号及几何元素。各个桩号及几何元素的计算结果见直线、曲线及转角表。3 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，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，当地的自然地理条件以及工程经济性等研究起伏空间线的大小和长度，以便达到行车安全，迅速，运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。3.1 纵断面设计的原则1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。2纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。3视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。4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”。5平、纵线形的技术指标大小应均衡。6合成坡度组合要得当，以利于路面排水和行车安全。7与周围环境相协调，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并起到引导视线的作用。3.2 纵坡设计的要求1设计必须满足公路工程技术标准的各项规范要求。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沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。4应尽量做到添挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。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对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。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（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 竖曲线设计表3.1 竖曲线指标设计车速（km/h）60最大纵坡（）6最小纵坡（）0.3凸形竖曲线半径（m）一般值2000极限值1400凹形竖曲线半径（m）一般值1500极限值1000竖曲线最小长度（m）50竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车而设置的一段缓和曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求，并依据规范的规定合理的选择了半径。标准规定：各级公路的最大纵坡及坡长长度限制不易轻易采用，而应有适当的余地。为了有利于路面排水和边沟排水，一般情况下，以采用不小于0.3%纵坡为宜。坡长限制主要是控制一般纵坡的最小坡长。本设计的竖曲线半径分别为：3600m、4000m、4000m、3000m，均满足要求。该二级公路路线总长2126.466m，全线共设四个竖曲线，其中两个凹曲线，两个凸曲线。变坡点桩号：K0+250、K0+820、K1+120、K1+590纵坡坡度：-3%、3%、-0.3%、3.4%、-0.7%竖曲线半径：3600m、4000m、4000m、3000m竖曲线要素的计算公式汇总如下： （3.1） （3.2） （3.3） （3.4）式中： 竖曲线半径，（m）； 切线长，（m）； 竖曲线长，（m）； 外距，（m）； 竖曲线上任意一点到曲线起点或终点的水平距离，0,T，（m）；竖曲线上与相对应的点到坡度线的高差(m)，也称为修正值或竖距。1. 变坡点1：K0+250根据设计得知： 拟定R=3600，则： 2. 变坡点2：K0+820根据设计得知： 拟定R=4000，则： 3. 变坡点3：K1+120根据设计得知： 拟定R=4000，则： 4. 变坡点4：K1+590根据设计得知： 拟定R=3000，则： 4 路线横断面设计道路横断面，是指中线上各点的法向切面，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、排水沟、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质不良地段。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡，应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，保证路基稳定。4沿河及受水浸水淹路段，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换填并压实，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公路是一带状结构物，垂直于路中心线方向上的剖面叫横断面，这个剖面的图形叫横断面图。4.2 横断面设计综述 在某某二级公路的横断面设计中，为保证最小挖土高度，全线填挖基本平衡，挖方稍多，最高挖土高度为16.0m。1. 路拱坡度根据规范二级公路的应采用双向路拱坡度，由路中央向两侧倾斜，不小于1.5。本公路横坡为2.0%。2. 路肩坡度直线路段的硬路肩，应设置向外倾斜的横坡。曲线外侧的土路肩横坡方向及其坡度值如表4.1。表4.1 路肩横坡方向及其坡度表行车道超高值（%）2、3、4、56、78、9、10曲线外侧路肩横坡方向向外侧倾斜向内侧倾斜向内侧倾斜曲线外侧路肩坡度值（%）-2-1与行车道行坡相同4.3 弯道的超高和加宽4.3.1 平曲线的加宽汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中以后轮迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。普通汽车的加宽值可由几何关系得到： b =R (R1+B) (4.1) 而 故 上述第二项以后的值很小，可省略不计，故一条车道的加宽： (4.2)式中：A 汽车后轴至前保险杠的距离，（m）；R 圆曲线半径，（m）。 对于有N个车道的行车道： (4.3)半挂车的加宽值由几何关系求得： (4.4) (4.5) 式中： 牵引车的加宽值； 拖车的加宽值； 牵引车保险杠至第二轴的距离，（m）； 第二轴至拖车最后轴的距离，（m）。由于，而与R相比甚微，可取 = R ，于是半挂车的加宽值： (4.6)令 = ，上式仍旧纳成为式： (4.7)曲线加宽：对于R250m的圆曲线，由于其加宽值甚小，可以不加宽。有三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。各级公路的路面加宽后，路基也应相应加宽。为了使路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上设置了加宽的宽度，需设置加宽缓和段。在加宽缓和段上，路面具有逐渐变化的宽度。加宽过渡的设置根据道路性质和等级可采用不同的方法。二级公路设计中主要是采用比例过渡，在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽，加宽缓和段内任意点的加宽值： (4.8)式中： 任意点距缓和段起点的距离，（m）；L 加宽缓和段长，（m）；b 圆曲线上的全加宽，（m）。某某二级公路段由于平曲线半径均大于250m，加宽宽度可忽虑，所有没有进行加宽设计。4.3.2 曲线的超高为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式，这就是曲线上的超高。合理设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车行驶在曲线上的稳定性和舒适性。当汽车等速行驶时，其离心力也是变化的。因此，超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适宜的全超高，在缓和曲线上应是逐渐变化的超高。某某二级公路设计中主要采用绕内侧边缘旋转的方法进行曲线的超高。先将外侧车道绕道路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面再绕未加宽的内侧车道边线旋转，直至超高横坡值。绕边线旋转由于行车道内侧不降低，有利于路基纵向排水，一般新建工程多用此中方法。横断面上超高值的计算公式见表4.2。1. 超高公路路线设计规范规定：二级公路的最大超高值为8。2. 超高缓和段超高缓和段长度：表4.2 绕边线旋转超高值计算公式超高位置计 算 公 式注圆曲线上外缘1计算结果均为与设计高之高差2临界断面距缓和段起点： 3x距离处的加宽值：中缘内缘过渡段上外缘中缘内缘为了行车的舒适性和排水的需求，对超高缓和段必须加以控制，超高缓和段长度按下式进行计算： （4.9）式中： 旋转轴至行车道（设路缘带为路缘带）外侧边缘的宽度，（m）； 超高坡度与路拱坡度代数差，（%）； 超高渐变率，即旋转轴与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘线之间相对升降的比率。超高缓和段长度按上式计算结果，应取为5m的倍数，并不小于10m的长度。路线横断面设计综述：路拱坡度：2.0%；路肩坡度：3.0%；超高度可按公路路线设计规范选取，本路段圆曲线超高值分别为：iy1=6%，iy2=5%，iy3=3%。4.4 横断面的绘制道路横断面的布置及几何尺寸，应能满足交通、环境、用地经济、城市面貌等要求，并应保证路基的稳定性。此段路的路基土石方数量见路基土石方数量计算表。路基设计的主要计算值见路基设计表。绘制步