1、松山公路第二標段設計說明書 湖北理工學院曹志國松山公路第二標段設計說明書一、 概述此次課程設計的內容為：根據提供的1:2000平原微丘區地形圖和起終點范圍，按紙上選線要求進行紙上放坡定線，確定最優方案進行路線平、縱、橫三方面綜合設計，編制路基設計表，以及進行路基土石方計算。公路等級為二級公路，設計時速60km/h，雙車道，路基寬度10.0m，路面寬度8.5m。設計時除了要滿足所有的設計標準與規范外，還應盡量滿足填挖平衡節省工程造價。 （一） 總體設計原則 1、此次課程設計根據道路勘測設計課程設計任務書與道路勘測設計課程設計指導書的要求參考公路工程技術標準JTG B012014、公路路線設計規范

2、 JTG D20-2006、道路勘測設計 趙永平編著、土木工程測量 朱愛民編著等規范資料進行路線的平、縱、橫三方面綜合設計。 2、在課程設計進行時充分理解滿足老師在答疑中所提到的問題以及解決方案。 3、在設計時注重平、縱、橫的綜合設計力求指標均衡、配合協調、線形流暢。 4、注意因地制宜、就地取材、盡量滿足填挖平衡以及填挖高度不能過大特別是低等級公路的土石方數量應盡量少以節省工程造價。 5、作好路基防護與排水設計、路拱坡度、超高坡度、縱坡坡度、排水溝、截水溝、邊溝等設置都應按規范或實際路面排水充分考慮以及設置。 6、在匯水面積大和道路地勢低洼出都應合理布設排水涵洞以保證灌溉系統和路網的通暢。方便

3、沿線居民的生產、生活而不致不受到影響。在地勢較陡處應考慮滑坡及泥石流對路基的影響設置好擋土墻、護坡臺階等加固工程。 （二） 技術標準與技術指標的總體運用情況 本設計路段起點為K0+000，終點為K1+328.622，全長1.328622公里。采用2車道二級公路標準，全段設計速度60km/h，路基寬度10.0m，路面寬度8.5m。全線共布設2個平曲線，平均每公里1.5個，平曲線最小半徑250m最大半徑400m，平曲線長度占路線總長的56.29%直線段最大長度為564.389m，最短為16.611m。路線縱面共設變坡點3處，平均每公里2.26處，最短坡長160m，1處最大縱坡5.6%，,1處豎曲線

4、最小半徑凸形1500m，豎曲線長度占路線總長的35.52%。 二、道路選線路線是道路的骨架，它的優劣關系到道路本身功能的發揮和在路網中是否能起到應有的作用。正如前所述，影響路線設計除自然條件外尚受諸多社會因素的制約，選線要綜合考慮多種因素，妥善處理好各方面的關系，其基本原則如下： （一）多方案選擇 在道路設計的各個階段，應運用各種先進手段對路線方案作深入、細致的研究，在多方案論證、比選的基礎上，選定最優路線方案。（二）工程造價與營運、管理、養護費用綜合考慮 路線設計應在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，做到工程量小、造價低、營運費用省、效益好，并有利于施工和養護。在工程量增加不大時，應盡量采用

5、較高的技術指標，不要輕易采用極限指標，也不應不顧工程大小，片面追求高指標。（三）處理好選線與農業的關系 選線應注意同農田基本建設相配合，做到少占田地，并應盡量不占高產田、經濟作物田或穿過經濟林園（如橡膠林、茶林、果園）等。（四）路線與周圍環境、景觀相協調 通過名勝、風景、古跡地區的道路，應注意保護原有自然狀態，其人工構造物應與周圍環境、景觀相協調，處理好重要歷史文物遺址。（五）工程地質和水文地質的影響 選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測調查，弄清它們對道路工程的影響。對嚴重不良地質路段，如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶、泥沼等地段和沙漠、多年凍土等特殊地區，應慎重對待，一般情況下應設法繞避。當

6、必須穿過時，應選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。（六）選線應重視環境保護選線應重視環境保護，注意由于道路修筑，汽車運營所產生的影響和污染，如（1）路線對自然景觀與資源可能產生的影響；（2）占地、拆遷房屋所帶來的影響；（3）路線對城鎮布局、行政區劃、農業耕作區、水利排灌體系等現有設施造成分割引起的影響；（4）噪音對居民以及汽車尾氣對大氣、水源、農田所造成的污染及影響（七）對于高速路和一級路，由于其路幅寬，可根據通過地區的地形、地物、自然環境等條件，利用其上下行車道分離的特點，本著因地制宜的原則，合理利用上下行車道分離的形式設線。三、 平面設計（一） 平曲線線形設計經初步的紙上定線

7、確定路線至少需設置2個平曲線以繞開中間的幾個山包。由于JD1與JD2位于兩山包之間而且是距離較短的反向曲線。經過測算兩個反向曲線之間的直線長度不能滿足大于2V（120m）要求，從而考慮采用“s”型曲線。曲線示意圖如下: （二）圓曲線半徑設計查上表可知最小圓曲線最小半徑為250，考慮到安全性經濟性等一系列因素，最終選取R1=250m，R2=400m。（三）緩和曲線設計查如下三個表可以確定：ib=6%B=7.0mP=1/1251、 按離心加速度計算緩和曲線長度：求得Ls,min=31.104m2、 按駕駛員的反應時間來計算緩和段長度：Ls,min=V/1.2=50m3、 按超高漸變率來計算緩和段長

8、度：Ls,min=Bxx/p=52.5m4、 按視覺條件計算緩和段長度；Ls,min=R/9-R=(27.78-250)m綜合以上計算結合，標準最終選取55m作為緩和曲線長度。（四）平曲線計算過程：1、 平曲線要素計算：解得：q=27,489m,p=0.504m,T=94.611m,E=9.341m,L=185.9m.2、 主點樁號計算：曲線一：ZH=JD-T=K0+564.389HY=ZH+Ls=KO+619.389QZ=ZH+L/2=K0+657.339HZ=ZH+L=K0+750.289YH=ZH-Ls=K0+695.289曲線二：L1-2=410m，Th2= L1-2-Th1=315.

9、389mR2/R1=1.6<2，所以滿足“s”型曲線要求。令T=315.389，求得Ls=80.037,重新計算切線長T2=315.376ml=0.013,Ls2=80.037-2l=80.011m.p2=0.667m,q2=39.992m.“s”型曲線的許用條件驗算:A1=(R1xLs1)=153.795A2=(R2xLs2)=178.898A2/A1=1.163<1.5,所以滿足要求。JD2=HZ+T2=K1+056.678ZH=JD-T=K0+750.289HY=ZH+Ls=KO+830.30QZ=ZH+L/2=K1+031.15HZ=ZH+L=K1+312.011YH=ZH

10、-Ls=K1+232.00E=86.172,J=2T-L=69.056,L=561.722ZD=K1+328.622四、 縱斷面設計（一）設計要素  豎曲線1設計半徑1500米；豎曲線2設計半徑2000米。最大縱坡2.7%。豎曲線設計依據：1） 符合規范對于豎曲線最小半徑規定；2）從滿足駕駛員視覺要求方面考慮，在對工程施工影響不大的前提下盡量選用大半徑豎曲線（1020倍的平曲線半徑），以保證整體線形的協調；3）平、縱組合設計搭配原則平曲線包豎曲線。（二）縱斷面設計原則1.縱面線形應與地形相適應，線形設計應平順、圓滑、視覺連續，保證行駛安全。2.縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短

11、適當、以及填挖平衡。3.平面與縱斷面組合設計應滿足。 4.視覺上自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續性。（三）縱斷面拉坡1. 縱坡設計要求：(1)設計必須滿足標準的各項規范。(2)縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。連續上坡或下坡路段，應避免反復設置反坡段。(3)沿線地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮。(4)應盡量做到填挖平衡，使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節省用地。2.縱斷面拉坡步驟：(1)標注控制點：確定路線起、終點以及越嶺埡口，地質不良地段的最小填土高度，最大挖深等線路必須經過的標高控制點。(2)試坡：在已標出的“控制點”縱斷面圖上，根

12、據各技術指標和選線意圖，結合地面線的起伏變化，以控制點為依據，在其間穿插取值，同時綜合考慮縱斷面設計中的平縱組合問題，即當豎曲線和平曲線重合時，應設法使豎曲線的起、終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內，其中任一點都不要放在緩和曲線以外的直線上，也不要放在圓弧段之內。由此試定出若干坡線。(3)調整并核對：對試坡時所定出的各種坡線進行比較，排除不符工程技術標準的坡線，在剩下的坡線中選取填挖方量最小又比較平衡的坡線。在選取的坡線上選擇有控制意義的重點橫斷面，從縱斷面圖上讀出其對應樁號的填挖高度，檢查該點橫斷面填挖是否滿足各項工程指標。如果不滿足，則應對所選坡線進行調整。（四）豎曲線要素計算W1=i2-

13、i1=9.8%;W2=i3-i2=-7.5%;W3=i4-i3=3.5%L=RW,T=L/2,R1=1500m,R2=2000m,R3=5000m求得：豎曲線一：L1=147m，T1=73.5m，H（BPD）=127.00m，BPD1=K0+300.00起點樁號=BPD1-T1=K0+226.50;高程：127-i1xT1=130.09m終點樁號= BPD1+T1=K0+373.50；高程：127+i2xT1=131.12m豎曲線二：L2=150m，T2=75m，H（BPD）=136.00m，BPD2=K0+460.00起點樁號=BPD2-T2=K0+385.00;高程：136-i2xT2=1

14、31.80m終點樁號= BPD1+T1=K0+373.50；高程：136+i2xT2=134.53m豎曲線三：L3=175m，T3=87.5m，H（BPD）=127.00m，BPD3=K0+920.00起點樁號=BPD3-T3=K0+832.50;高程：136-i3xT3=128.71m終點樁號= BPD3+T3=K1+007.50；高程：136+i3xT3=128.39m（五）縱斷面設計成果表  由前面的計算即可確定出各直線段坡線上所對應的中樁標高，再由公式：h=x2/2R算出豎曲線內各點的豎距，凸形豎曲線的曲線上中樁標高即為對應直線坡線標高減去豎距h，凹形豎曲線的曲線上中樁標高即

15、為對應直線坡線標高加上豎距h。由此即可確定縱斷面線上各中樁的標高，也就可算出各中樁的填、挖高度。五、橫斷面設計（一）路幅斷面尺寸擬定 根據道路設計有關規范的要求二級公路按雙車道設計，車道寬3.50米，硬路肩寬0.75米，土路肩寬0.75米。因此路幅的斷面尺寸為10.0米。 （二）路基邊坡與斷面形狀設計 路基邊坡的陡與緩直接影響路基的穩定性及其工程經濟合理性。 路基邊坡坡度應根據邊坡土質的物理力學性質、邊坡高度、行車荷載和工程地質條件等確定。邊坡坡度一般以坡段的豎直投影和水平投影之比表示。本次設計挖方坡度為1:1，填方坡度為1:1.5。路基橫斷面垂直于線路中心線截取的路基斷面。依其所處的地形條件

16、不同有各種斷面形式，以下兩種為本設計路基橫斷面與線路平縱面的幾何關系圖。（三）超高與加寬設計 設置超高是為抵消車輛在圓曲線路段上行駛時所產生的離心力，保證汽車能安全、穩定、滿足設計速度和經濟、舒適地通過圓曲線在該路段橫斷面上設置的外側高于內側的單向橫坡 。最大超高容許值為6% 根據規范的相關規定當圓曲線半徑小于等于250米時應在平曲線內側加寬本設計半徑均大于250m，既不用考慮加寬。（四）橫斷面繪制方法 填寫路基設計表，根據表中數據，在方格坐標紙上采用1:200比例尺繪制地面線，設計線，邊溝，邊坡等結構物。（五）橫斷面面積計算及土石方數量計算與調配在圖中通過數出方格個數的方法求填挖面積，填挖分開來算。并記錄坡腳到中樁的水平距離。填挖體積等于兩相鄰樁號之間距離與其平均填挖面積的乘積，在土石方調配中應該注意以下原則： 先橫向后縱向填方優先考慮本樁利用以減少借方和調運方數量 土石方調配應考慮橋涵位置對施工運輸的影響一般大溝不作跨越運輸同時應注意施工的可能與方便盡可能避免和減少上坡運土 根據地形情況和施工條件選用適當的運輸方式確定合理的經濟運距 土方調配“移挖作填”應綜合考慮保護生態環境避免水土流失不同的土方和石方應根據工程需要分別進行調配 回頭曲線路段優先考慮上下線的土