1、學 院（系）：土 木 工 程 系專 業：道 路 與 橋 梁 學 生 姓 名：學 號：指 導 教 師：完 成 日 期：目錄1道路平面設計 1平面設計中的基本原則 1線形設計2路線方案確定21.3.1 選線步驟與方法21.3.2 路線的方案比選3路線方案的試算3 方案比選51.4 被選方案精確計算5 方位角的計算 5 平曲線要素計算6 1.4.3 平曲線主點樁號計算71.4.4 平曲線內設計計算（切線支距法）8 2縱斷面設計. 10 縱坡設計的一般要求. 10最大縱坡. 10 2.10 2.1.3 坡長 10 2.1.4 合成坡度 11 2 11 2.2縱斷面設計注意問 12 2.3線形組合特征及

2、注意問題 13 2.4 縱斷面設計步驟 14 2.5 高程計算 14 2.6 豎曲線要素及變坡點處設計高程計算 15 2 15 2 公路豎曲線要素計算 15 2.6.3 計算高程 17 3 橫斷面設計 183.1 路幅構成 18加寬計算 18 3.3超高計算 19 3.4橫斷面地面線繪制 21 3.5視距驗算. 21填挖面積計算. 22路基土石方數量計算. 22結束語 23參考文獻241、道路平面設計平面線形的設計主要是確定交點位置、曲線半徑、緩和曲線的長度等。確定過程中：應保證平面線形連續順適，保持各平面線形指標的協調、均衡，而且要與地形相適應和滿足車輛行駛舒適的要求。(1)路線的交點主要確

3、定路線的具體走向位置，因此其位置的確定非常重要，必要時應做相應的比較方案進行比選，保證方案可行、經濟、合理、工程量小。(2)曲線和緩和曲線長度的確定首先在滿足圓曲線及緩和曲線的最小長度的前提下，初步擬定其長度，然后平曲線半徑及緩和曲線長度可以根據切線公式(2.1)或外距公式(2.2)反算： （2.1） （2.2）在確定以后就計算各曲線要素，推算各主點里程及交點的里程樁號。最后由平面設計的成果可以得到直線曲線及轉交表。(3)充分利用土地資源，減少拆遷，就地取材，帶動沿線經濟的發展(4)公路平面線形是由直線、圓曲線和緩和曲線構成。直線作為使用最廣泛的平面線性，在設計中我們首先考慮使用，該地區的新建

4、三級公路，所經區域為平原區，本設計在平原區采用的主要技術指標以爭取較好的線形為目的，同時注意同向曲線間的直線最小長度應不小于6，即360米；反向曲線間的直線最小長度應不小于2，即120米。 平面設計中的基本原則在路線的平面設計中所要掌握的基本原則有：(1)平面線形應直捷、連續、順適，并與地形、地物相適應，與周圍環境相協調；本設計地區部分地勢開闊，處于平原微丘區，路線直捷順適，在平面線形三要素中直線所占比例較大。在設計路線中間地段，路線多彎，曲線所占比例較大。路線與地形相適應，既是美學問題，也是經濟問題和生態環境保護的問題。直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形、地物等具體條件，片面強

5、調路線要以直線為主或以曲線為主，或人為規定三者的比例都是錯誤的。(2)行駛力學上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速路應盡量滿足；高速公路、一級公路以及計算行車速度60Km/h的公路，應注重立體線形設計，盡量做到線形連續、指標均衡、視覺良好、景觀協調、安全舒適，計算行車速度越高，線形設計所考慮的因素越應周全。本路線計算行車速度為60Km/h，在設計中已經考慮到平面線形與縱斷面設計相適應，盡量做到了“平包豎”。(3)保持平面線形的均衡與連貫；為使一條公路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應注意各線形要素保持連續性而不出現技術指標的突變，在長直線盡頭不能接以小半徑曲線，高低標準之間要有過渡。本設計

6、中未曾出現長直線以及高低標準的過渡。(4)避免連續急彎的線形；連續急彎的線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來不良影響，在設計中可在曲線間插入足夠的直線或回旋線。(5)平曲線應有足夠的長度；平曲線太短，汽車在曲線上行駛時間過短會使駕駛操縱來不及調整。緩和曲線的長度不能小于該級公路對其最小長度的規定，中間圓曲線的長度也最好有大于3s的行程。當條件受限制時，可將緩和曲線在曲率相等處直接連接，此時圓曲線長度為0。路線轉角過小，即使設置了較大的半徑也容易把曲線長看成比實際的要短，造成急轉彎的錯覺。這種傾向轉角越小越顯著，以致造成駕駛者枉作減速轉彎的操作。一般認為，7°應屬小轉角彎道。在本設

7、計中平曲線長度都已符合規范規定，也不存在小偏角問題。 線形設計路線的平面設計所確定的幾何元素以設計行車速度為主要依據。本路段按直線緩和曲線圓曲線緩和曲線直線的順序組合。為了實現行連續、協調，緩和曲線圓曲線緩和曲線之比盡量在1:1:11:2:1之間。最小緩和曲線長度為45米。所選設計路線共有2個交點，為提高公路使用性能，在圓曲線半徑的選擇過程中盡量選取較大的半徑。當地形限制較嚴時方可采用極限。本設計中偏角均大于7°，不存在小偏角問題。 路線方案確定 選線步驟與方法(1) 全面布局（路線方案選擇）：路線方案選擇主要是解決起、終點間路線基本走向問題。此工作通常是在小比例尺（1：2.51：1

8、0萬）地形圖上從大面積范圍內找出各種可能的方案，收集各可能方案的有關資料，進行初步評選，確定數條有進一步比較價值的方案，然后進行現場勘察，通過多方案的比選得出一個最佳方案來。(2) 逐段安排（加密控制點）：是在路線基本方向選定的基礎上，按地形、地質、水文等自然條件選定出一些細部控制點，連接這些控制點，即構成路線帶。路線布局一般應該在1：10001：5000比例尺的地形圖上進行。具體定線：有了上述路線輪廓即可進行具體定線，根據地形平坦與復雜程度不同，可分別采取現場直接插點定線和放坡定點的方法，插出一系列的控制點，然后從這些控制點中穿出通過多數點（特別是那些控制較嚴的點位）的直線段，延伸相鄰直線的

9、交點，即為路線的轉角點。隨后擬定出曲線的半徑，至此定線工作基本完成。路線的方案比選道路做為一條三維空間的實體，是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設施所組成的線性構造物。選線是在道路規劃起終點之間選定一條技術上可行，經濟上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。但影響選線的因素有很多, 這些因素有的互相矛盾, 有的又相互制約, 各因素在不同的場合重要程度也不相同, 不可能一次就找出 理想方案來, 所以最有效的方法就是進行反復比選來確定最佳路線。路線方案是路線設計是最根本的問題。方案是否合理，不但直接關系到公路本身的工程投資和運輸效率。更重要的是影響到路線在公路網中是否起到應有作用。 路線方

10、案的試算方案I:初估算圓曲線要素值: : 圓曲線的內移值:切線增長值： 切線長： 緩和曲線角 ： 平曲線長度 : 緩和曲線:圓曲線=55：71.435=1:1.3（滿足要求）: 圓曲線的內移值:切線增長值： 切線長： 緩和曲線角 ： 平曲線長度 : 校核與之間的直線距離：300-T1-T2=91.113>80(滿足要求)方案I路線總長為：1388m路線延長系數：1.08 方案II:初估算圓曲線要素值: 圓曲線的內移值: 切線增長值： 切線長： 緩和曲線角 ： 平曲線長度 : : 圓曲線的內移值:切線增長值： 切線長： 緩和曲線角 ： 平曲線長度 : 緩和曲線:圓曲線=70:87=1:1.

11、24(滿足)校核JD1與JD2之間距離D=390-T1-T2=122.882(滿足要求)方案II路線總長：1546m路線延長系數：1.20 方案比選如表表方案指標比較表指標單位方案一方案二路線長度m13881546路線延長系數轉角數個22轉角平均度數度78線形優劣好劣比較結果推薦由表中可見方案I優于方案II，因此最終選擇方案I。被選方案精確計算方位角的計算對于方案一 起點 A坐標： N(X)=7384 E(Y)=7440坐標： N(X)=6830 E(Y)=7725坐標： N(X)=6660 E(Y)=7974 終點B坐標： N(X)=6200 E(Y)=7933象限角 A：象限角 第二象限

12、方位角 ：象限角第二象限 方位角 段象限角第二象限 方位角 轉角 平曲線要素計算 的計算 圓曲線的內移值:切線增長值： 切線長： 緩和曲線角 ： 平曲線長度 : 超距 : JD2 的計算= 圓曲線的內移值:切線增長值： 切線長： 緩和曲線角 ： 平曲線長度 : 超距 : 與之間的距離:D=301.498m 直線段的長度D-T1-T2=99.093m 符合要求JD1JD2 符合要求1.4.3 平曲線主點樁號計算JD1校核： 校核無誤。的計算 校核： 校核無誤。1.4.4 平曲線內設計計算（切線支距法）在緩和曲線上以ZH點為坐標系原點，建立坐標系XOY在圓曲線上具體計算結果如表:平曲線內設計樁 號

13、備 注000(JD1)ZH+540+560+58055HYK0+600+620QZ+640YH+660+680000HZ000(JD2)ZH+820+840+86060HY+880+900QZ+920+94090991+960平曲線內設計樁號備 注60YH+980K1+000+200000HZ2 縱斷面設計 縱斷面線形設計主要是解決公路線形在縱斷面上的位置，形狀和尺寸問題，具體內容包括縱坡設計和豎曲線設計兩項。 縱坡設計的一般要求2.1.1 最大縱坡根據公路工程技術標準（JTG B01_2003）及公路路線設計規范（JTG D20-2006）規定,三級公路（平原微丘區）的最大縱坡，應不大于7%

14、。公路的縱坡不應小于0.3%，橫向排水不暢的路段或長路塹路段，采用平坡或小于0.3%的縱坡時，其邊溝應做縱向排水設計?？v坡的長度不應小于120米。當坡度為7%時，最大坡長為500米。表 最大縱坡設計速度(Km/h)1201008060403020最大縱坡(%)34567892.1.2 最小縱坡在長路塹地段。設置邊溝的低填方地段以及其他橫向排水不暢地段，為滿足排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩定性，均應設置不小于0.3%的縱坡，并做好縱、橫斷面的排水設計。2.1.3 坡長表最小坡長設計速度(Km/h)1201008060403020最小坡長(m)30025020015012010060表 不同

15、縱坡最大坡長公路等級高速公路一二三四設計速度(Km/h)1201008010080608060403020縱坡坡度(%)39001000110010001100120011001200470080090080090010009001000110011001200560070060070080070080090090010006500600500600700700800750050060083004009200300102002.1.4 合成坡度在有平曲線的坡道上，最大坡度既不是縱坡方向，也不是橫坡方向，而是兩者組合成的流水線方向。將合成坡度控制在一定范圍之內，目的是盡可能避免急彎和陡坡的不利組

16、合，防止因合成坡度過大而引起的橫向滑移和行車危險，保證車輛在彎道上安全而順適的運行。在設有超高的平曲線上，超高與縱坡的合成坡度值不得超過10%。當路線的平面和縱坡設計基本完成后，應檢查合成坡度，如果超過最大允許合成坡度時，可減小縱坡或加大平曲線半徑以減小橫坡，或者兩方面同時減小。允許合成縱坡值見下表：表允許合成縱坡值公路等級高速公路、一級公路二、三、四級公路設計速度（Km）12010080608060403020合成坡度值（%）2表2.5凸形豎曲線最小半徑及長度設計速度（Km）停車視距(m)緩和沖擊(m)行程要求(m)視距要求(m)標準規定值極限最小半徑(m)一般最小半徑(m)豎曲線最小長度(

17、m)12021040001102511000170001001001602772640065001000085801101778302530004500706075100014061400200050404044440040070035303025022525040025202011110010020020表2.6凹形豎曲線最小半徑及長度設計速度（Km）停車視距(m)緩和沖擊(m)行程要求(m)視距要求(m)標準規定值極限最小半徑(m)一般最小半徑(m)豎曲線最小長度(m)1202104000163840006000100100160277295130004500858011017784492

18、0003000706075100020910002000504040444594007003530302503325040025202011115100200202.2縱斷面設計應該注意的問題（1）設置回頭曲線地段，拉坡時應按回頭曲線技術標準先定出該地段的縱坡，然后從兩端接坡，應注意在回頭曲線地段不宜設豎曲線。（2）大、中橋上不宜設置豎曲線，橋頭兩端豎曲線的起、終點應設在橋頭10m以外。（3）小橋涵允許設在斜坡地段或豎曲線上，為保證行車平順，應盡量避免在小橋涵處出現“駝峰式”縱坡。（4）注意平面交叉口縱坡及兩端接線要求。道路與道路交叉時，一般宜設在水平地段，其長度應不小于最短坡長規定。兩端接線

19、縱坡應不大于3%，山區工程艱巨地段不大于5%。（5）拉坡時如受“控制點”或“經濟點”制約，導致縱坡起伏過大，或土石方工程量太大，經調整仍難以解決時，可用紙上移線的方法修改原定縱坡線。2.3線形組合特征及注意問題表2.7 線形組合特征及注意問題空間線形組合特征注意問題平面長直線與縱斷面長坡段組合1、線形單調、枯燥，在行車過程景觀無變化，容易使司機產生疲勞；2、駕駛易超速行駛，超車頻繁；3、但在交通比較錯綜復雜的路段（如交叉口），采用這種線形要素是有利的。1、為調節單調的視覺，增設視線誘導設施，2、設計時用劃車道線、設置標志；3、 注意改變景觀，分段綠化、注意與路旁建筑設施配合等方法來彌

20、補。平面直線與凹形豎曲線組合1、具有較好的視距條件；2、線形不再生硬、呆板；3、給予駕駛員以動的視覺印象，提高了行車的舒適性。1、注意避免采用較短的凹形豎曲線，以避免產生折點；2、在兩個凹形豎曲線間注意不要插入短直線。平面直線與凸形豎曲線組合1、 線形視距條件差，2、 線形單調，應盡量避免。注意采用較大的豎曲線半徑，以保證有較好的視距。平曲線與縱面直坡段組合1、只要平曲線半徑選擇適當、平面的圓曲線與縱面直坡段組合其視覺效果是良好的。2、 若平面的直線與圓曲線組合不當（如斷背曲線）、或平曲線半徑較小時與縱面直坡段組合將在視覺上產生折曲現象。1、要注意平曲線半徑與縱坡

21、度協調；2、要注意合成坡度的要求；3、要避免急彎與陡坡相組合。平曲線與豎曲線組合1、 平曲線與豎曲線組合的組合線形，如果平縱面幾何要素的大小適當、均衡協調、位置適宜，可以獲得視覺舒順、誘導視線良好的空間線形。2、 平曲線與豎曲線較小，則會出現一些不良的組合效果。1、一般情況下，當平、縱曲線半徑較大時，應使平、縱曲線對應重疊組合，并使平曲線較長些將豎曲線包起來。2、注意平、縱曲線幾何要素指標均衡、勻稱、協調，不要把過緩與過急、過長與過短的平縱曲線組合在一起。3、注意凸形豎曲線頂部與凹形豎曲線底部，不得與反向平曲線的拐點重合。4、避免在一個平曲線上連續出現多個凹、凸豎曲線；5、

22、應避免出現“暗凹”、“跳躍”等不良現象。2.4 縱斷面設計步驟：(1)準備工作：在厘米繪圖紙上，按比例標注里程樁號和標高，點繪地面線。填寫有關內容。(2)標注控制點：如路線起、終點，越嶺埡口，重要橋涵，地質不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進出口，平面交叉和立體交叉點，鐵路道口，城鎮規劃控制標高以及受其他因素限制路線必須通過的標高控制點等。(3)試坡：在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根據技術指標、選線意圖，結合地面起伏變化，本著以“控制點”為依據，照顧多數“經濟點”的原則，在這些點位間進行穿插與取直，試定出若干直坡線。反復比較各種可能的方案，最后定出既符合技術標準，又滿足控

23、制點要求，且土石方較省的設計線作為初定試坡線，將坡度線延長交出變坡點的初步位置。(4)調整：對照技術標準檢查設計的最大縱坡、最小縱坡、坡長限制等是否滿足規定，平、縱組合是否適當，以及路線交叉、橋隧和接線等處的縱坡是否合理，若有問題應進行調整。(5)核對：選擇有控制意義的重點橫斷面，如高填深挖，作橫斷面設計圖，檢查是否出現填挖過大、坡腳落空或過遠、擋土墻工程過大等情況，若有問題應調整。(6)定坡：經調整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和標高確定下來。坡度值要求取到0.1，變坡點一般要調整到10m的整樁號上。(7)設置豎曲線：根據技術標準、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計算豎曲線要素。

24、(8)計算各樁號處的填挖值：根據該樁號處地面標高和設計標高確定。2.5 高程計算 直線段用50米整樁高程，曲線段用20米整樁高程根據地形圖采用內差法計算,在厘米格坐標紙上，繪制直角坐標系，橫坐標表示路線樁號，采用1:2000的比例；縱坐標表示地面高程，采用1:200的比例。在坐標紙上描點，繪制出地面線，具體結果見表2.8表2.8 樁號地面高程表樁號高程（m）樁號高程（m）樁號高程（m）K0+000+640+960+100+150+660+980+200+680K1+000+250+700+20+300+350+750+50+400+800+100+450+150+500+820+200+840

25、+250+540+860+300+560+350+580+880樁號高程（m）樁號高程（m）樁號高程（m）+900+600+912+620+920+9402.6 豎曲線要素及變坡點處設計高程計算2.6.1坡度計算: 坡度+=豎曲線類型：當為正值時，為凹型豎曲線； 當為負值時，為凸型豎曲線。由厘米坐標紙上，經過反復試坡、調坡, 根據土石方填挖大致平衡和道路設計規范中最小坡長等設計要求最后確定出變坡點: 變坡點1樁號:K0+250高程395m 變坡點2樁號:K0+620 高程391m 變坡點3樁號:K0+920 高程395m 變坡點4樁號:K1+150 高程388m 坡度 i1=4.0%i2=-1

26、.1%i3=1.3% i4=1.9%2.6.2 公路豎曲線要素計算 變坡點1:樁號K0+250，高程為395m，,豎曲線半徑為R=2000m豎曲線要素計算豎曲線類型為凸形豎曲線，則: 曲線長 切線長 外距 變坡點2:樁號K0+620，高程為391m，,豎曲線半徑為R=5800m豎曲線要素計算豎曲線類型為凹形豎曲線，則: 曲線長 切線長 外距 變坡點3:樁號K0+920，高程為395m，,豎曲線半徑為R=4500m豎曲線要素計算豎曲線類型為凸形豎曲線，則: 曲線長 切線長 外距 變坡點4:樁號K1+150，高程為388m，,豎曲線半徑為R=2000m豎曲線要素計算豎曲線類型為凹形豎曲線，則: 曲

27、線長 切線長 外距 計算設計高程 由 H=H1h H1:任一點切線的高程x：計算點到起點的距離 i1：坡度 H:任一點的設計高程 可得：樁號K0+50處（直線段） x=-149 設計高程 =387m其余各點見下表表2.9 設計高程表樁號高程（m）樁號高程（m）樁號高程（m）K0+000+640+960+100+150+660+980+200+680K1+000+250+700+20+300+350+750+50+400+800+100+450+150+500+820+200+840+250+540+860+300+560+350+580+880+900+600+912+620+920+9403

28、 橫斷面設計3.1路幅構成根據公路工程技術標準（JTG B01_2003）及公路路線設計規范（JTG D20-2006）規定:三級公路，40km/h，選單幅雙車道，車道寬度，行車道寬度，路拱橫坡選2.0%，路肩橫坡選3.0%，路肩寬度選0.75m, 加寬計算對于第一平曲線 R=250 可得圓曲線上加寬值0.8m 加寬過渡段上 由公式 LX: 任一點距過渡段起點的距離L: 加寬過渡段長度b： 圓曲線上全加寬樁號加寬值樁號加寬值0+840+540+860+560+580+980K1+000+660+20+6800+70000+820可得其余各樁號的加寬值見表表3.1 加寬值3.3超高計算對于第一平

29、曲線µ= 因為 < 故取 = = 0.017%，對于第二平曲線µ=0.044 imax=0.070 則取ih超高計算公式在圓曲線上外緣hc 中線內緣在過渡段上外緣hc 中線內緣其各樁號的超高值見下表表超高計算表樁號圓曲線過渡段外緣中線內緣外緣中線內緣055+54055+56055+58055+600+620+640+66055+68055+70055055060+820+840+860+880+900+912+920+940+960+980K1+0000+2003.4橫斷面地面線繪制橫斷面地面線繪制：見附圖。地面控制點各點距離及高程見下表表地面控制點各點距離及高程左中樁樁號K0+000右642246642K0+502468642K0+10024688642K0+15024680.20060.15040.1322K0+200-0.05024-0.14063.5視距驗算由于兩個平曲線都