------------------------------------------------------------------------三級公路道路勘測設計資料一、設計資料（一）、設計原始資料1、沿線及區域的地質本項目線路處于平原微丘上，地勢基本平坦、視野開闊，海拔高程在30m~50m。沿線路段主要地貌為平原微丘。（二）、設計標準1、公路等級：三級公路（平原微丘）；2、計算行車速度：303、行車道寬度：6.54、路基寬度：8.5m5、最大縱坡：8%；6、平曲線最小半徑：極限值，30m；一般值65m；7、停車視距：30m；8、土路肩寬度：0.75m9、服務水平：四級；10、設計年限：30年；11、橋涵設計荷載：汽車——20級；掛車——100級。二、道路設計線（一）、三級公路（平原微丘）選線的一般原則路線是道路的骨架，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。影響路線設計除自然條件外還受諸多社會因素的制約，因此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：1、在道路設計的各階段，應運用各種先進的手段對路線方案作深入、細致的研究，在多方案論證、比較的基礎上，選定最優路線方案。2、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。在工程兩增加不大時，應盡量采用較高的技術標準。不要輕易采用極限指標，也不應該不顧工程的大小，片面的追求工指標。3、選線應注意同農田基本建設相配合，做到少占田地，并盡量不占高產田、經濟作物田或經濟園林等。4、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。5、選線時應對工程地質與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、坍塌、泥石流、巖溶、泥沼等地段和沙漠、多年凍土等特殊地區，應謹慎對待，一般情況下應設法避免。當必須穿過時，應選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。6、選線應重視保護環境，注意由于道路修建，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、行政規劃、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）、噪音對居民已經汽車對大氣、水源、農田所造成的污染和影響。（二）、路線方案的選擇1、根據《公路勘測設計》及規范在A（56600,261150）B(58200,262300)兩點之間進行之上定線，設計出兩種方案，以供比較選擇。2、對所選的兩種方案進行平面線形設計1）在平面上讀出個交點的轉角并計算出相關的數據如下表所示：表2.1方案一JD點坐標兩點間的距離轉角XYA56600.000261150.000JD156879.813261478.744431.704Y19°15′50’″JD257039.061261571.924184.506Z57°9′21″JD357063.942262139.307567.928Y86°15′43″JD457470.456262148.012406.607Z34°27′36″JD557761.915262357.345358.843Y43°15′39″B58200.000262300.000表2.2方案二JD點坐標兩點間的距離轉角XYA56600.000261150.000JD156776.499261357.364272.308Y82°47′10″JD256990.662261217.278255.910Z50°35′16″JD357829.514261480.136879.072Z72°7′9″JD457834.090262038.658558.541Y54°2′56″B58200.000262300.000448.789表2.3方案三JD點坐標兩點間的距離轉角XYA56600.000261150.000JD156751.036261316.238224.604Y53°9′47″JD257315.254261262.709566.752Z69°28′55″JD357497.467261637.325416.580Y16°25′41″JD457610.039261760.753167.054Z28°27′50″JD557673.399262016.513263.491Y47°50′28″B58200.000262300.000579.2553、相關規范各級公路和城市道路不論轉角大小均要設置平緩曲線,圓曲線是平緩曲線的重要組成部分。由《規范》不設緩和曲線的圓曲線的最小半徑為65m，極限最小半徑為30m,《規范》規定，圓曲線的最大半徑不能大于10000m。本路段所設計的最大圓曲線半徑滿足不設超高的要求,故設置緩和曲線。取圓曲線的設計半徑R=100m按離心加速度變化率來確定回旋線的最小參數,計算緩和曲線的長度,取a1=0.6m/s,Ls=0.036×V/R=9.72m曲線過短駕駛員操作困難,為了安全,根據經驗至少要有3s的行駛時間,因此必須滿足：Ls=V/1.2=25m故需要設置緩和曲線，既Ls=25m，前緩為25m方案一JD的平曲線計算,取R=100,Ls=25，算得：切線長T=52.400；曲線長：L=104.012；圓曲線長L=54.012；超距D=2T－L=0.788五個基本樁號：JD1K0+431.704－T－52.400ZHK0+379.304+Ls25HYK0+404.304+Ly(=Lh－2Ls)54.012YHK0+458.316+Ls25HZK0+483.316－Lh/2－52.006QZK0+431.310所以有QZ算出的JD樁號為K0+431.310+0.788/2=431.704，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。JD的平曲線計算,取R=100m,Ls=25，算得：切線長T=56.245；曲線長：L=104.805；圓曲線長L=54.805；超距D=2T－L=7.685五個基本樁號：JD2K0+615.422－Th－56.245ZHK0+559.177+Ls25HYK0+584.177+Ly(=Lh－2Ls)54.805YHK0+638.982+Ls25HZK0+663.982－Lh/2－52.402QZK0+611.580所以有QZ算出的JD樁號為K0+611.580+7.685/2=615.422，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。JD的平曲線計算,取R=100m算得：切線長T=112.960；曲線長：L=186.094；圓曲線長L=136.094；超距D=2T－L=39.880五個基本樁號：JD2K0+1175.665－Th－112.960ZHK0+1062.705+Ls25HYK0+1087.705+Ly(=Lh－2Ls)136.094YHK0+1223.800+Ls25HZK0+1248.800－Lh/2－93.047QZK0+1155.725所以有QZ算出的JD樁號為K0+1155.725+39.880/2=1175.665，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。JD的平曲線計算,取R=100m算得：切線長T=48.230；曲線長：L=94.166；圓曲線長L=44.166；超距D=2T－L=2.294五個基本樁號：JD2K0+1542.447－Th－48.23ZHK0+1494.217+Ls25HYK0+1519.217+Ly(=Lh－2Ls)44.166YHK0+1563.383+Ls25HZK0+1588.383－Lh/2－47.083QZK0+1541.300所以有QZ算出的JD樁號為K0+1541.300+2.294/2=1542.447，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。JD的平曲線計算,取R=100m,Ls=25，算得：切線長T=95.822；曲線長：L=183.560；圓曲線長L=133.560；超距D=2T－L=8.084五個基本樁號：JD2K0+1898.996－Th－95.822ZHK0+1803.174+Ls25HYK0+1828.174+Ly(=Lh－2Ls)133.560YHK0+1961.734+Ls25HZK0+1986.734－Lh/2－91.780QZK0+1894.954所以有QZ算出的JD樁號為K0+1894.954+8.084/2=1898.996，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。方案二JD1的平曲線計算,取R=100算得：切線長T=83.289；曲線長：L=140.591；圓曲線長L=90.591；超距D=2T－L=25.986五個基本樁號：JD6K0+272.308－Th－83.289ZHK0+189.019+Ls25HYK0+214.019+Ly(=Lh－2Ls)90.591YHK0+304.610+Ls25HZK0+329.610－Lh/2－70.295QZK0+259.315所以有QZ算出的JD樁號為K0+259.315+25.986/2=272.308，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。JD2的平曲線計算,取R=100算得：切線長T=59.874；曲線長：L=113.293；圓曲線長L=63.293；超距D=2T－L=6.454五個基本樁號：JD6K0+502.231－Th－59.874ZHK0+442.357+Ls25HYK0+467.357+Ly(=Lh－2Ls)63.293YHK0+530.65+Ls25HZK0+555.65－Lh/2－56.647QZK0+499.004所以有QZ算出的JD樁號為K0+499.004+6.454/2=502.231，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。JD3的平曲線計算,取R=100m,Ls=25，算得：切線長T=85.514；曲線長：L=150.894；圓曲線長L=100.894；超距D=2T－L=20.134五個基本樁號：JD6K0+1374.849－Th－85.514ZHK0+1289.335+Ls25HYK0+1314.335+Ly(=Lh－2Ls)100.894YHK0+1415.230+Ls25HZK0+1440.230－Lh/2－75.447QZK0+1364.782所以有QZ算出的JD樁號為K0+1364.782+20.134/2=1374.849，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。JD4的平曲線計算,取R=100m,Ls=25，算得：切線長T=63.333；曲線長：L=119.333；圓曲線長L=69.333；超距D=2T－L=7.932五個基本樁號：JD6K0+1913.257－Th－63.333ZHK0+1849.624+Ls25HYK0+1874.624+Ly(=Lh－2Ls)69.333YHK0+1943.958+Ls25HZK0+1968.958－Lh/2－59.667QZK0+1909.291所以有QZ算出的JD樁號為K0+1909.291+7.932/2=1913.257，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。方案一JD1的平曲線計算,取R=100m,Ls=25，算得：切線長T=62.660；曲線長：L=117.787；圓曲線長L=67.787；超距D=2T－L=7.532五個基本樁號：JD1K0+224.604－Th－62.660ZHK0+161.944+Ls25HYK0+186.944+Ly(=Lh－2Ls)67.787YHK0+254.731+Ls25HZK0+279.731－Lh/2－58.843QZK0+220.838所以有QZ算出的JD樁號為K0+220.838+7.532/2=224.604，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。JD2的平曲線計算,取R=100m,Ls=25，算得：切線長T=82.023；曲線長：L=146.269；圓曲線長L=96.269；超距D=2T－L=17.778五個基本樁號：JD2K0+783.824－Th－82.023ZHK0+701.801+Ls25HYK0+726.801+Ly(=Lh－2Ls)96.269YHK0+823.070+Ls25HZK0+848.070－Lh/2－73.135QZK0+774.935所以有QZ算出的JD樁號為K0+774.935+7.532/2=783.824，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。JD3的平曲線計算,取R=100m,Ls=25，算得：切線長T=26.966；曲線長：L=53.672；圓曲線長L=3.672；超距D=2T－L=0.260五個基本樁號：JD3K0+1182.626－Th－26.966ZHK0+1155.660+Ls25HYK0+1180.660+Ly(=Lh－2Ls)3.672YHK0+1184.332+Ls25HZK0+1209.332－Lh/2－26.836QZK0+1182.496所以有QZ算出的JD樁號為K0+1182.496+7.532/2=1182.626，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。JD4的平曲線計算,取R=100m,Ls=25，算得：切線長T=37.912；曲線長：L=74.658；圓曲線長L=24.658；超距D=2T－L=3.432五個基本樁號：JD4K0+1394.420－Th－37.912ZHK0+1311.508+Ls25HYK0+1336.508+Ly(=Lh－2Ls)24.658YHK0+1361.166+Ls25HZK0+1386.166－Lh/2－37.379QZK0+1348.837所以有QZ算出的JD樁號為K0+1348.837+7.532/2=1394.420，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。JD5的平曲線計算,取R=100m,Ls=25，算得：切線長T=56.966；曲線長：L=108.498；圓曲線長L=58.498；超距D=2T－L=5.433五個基本樁號：JD5K0+1611.746－Th－56.966ZHK0+1554.780+Ls25HYK0+1579.780+Ly(=Lh－2Ls)58.498YHK0+1638.279+Ls25HZK0+1663.250－Lh/2－54.299QZK0+1609.029所以有QZ算出的JD樁號為K0+1609.029+7.532/2=1611.746，與原來的JD樁號相同說明計算無誤。4、對所選的兩種方案進行平面線性比較表2.4方案選擇比較表比較內容方案一方案二方案三路線總長2332.0272504.6012203.267非直線總長672.637524.111500.884非直線系數0.2880.2090.227方案比較時，應該考慮土石方數量，橋梁隧道擋土墻數量，征地拆遷數量，最小半徑等。由上表知兩方案的路線總長相近，非直線系數相差不多。但從地形圖可以看出路線三經過了城鎮，有利于交通運輸，路線一要拆除房屋，路線二高差大，會導致土方數量增大，增加了工程造價，且離城鎮較遠。綜上所述，選方案三作為設計方案。（三）、路線的平面設計平曲線的最小半徑：Rmin=65，極限最小半徑R=30m由《規范》查得一般三級公路的設計車速V=30km/h的緩和曲線最小長度為25m，方案中所選的Ls=1）、平曲線的超高在公路的圓線路段，為了抵消車輛在此路段上行駛所產生的離心力，將路面做成向圓心傾斜的單向橫坡，成為超高。超高坡度用ih示。由《規范》7.4.1查得不設超高的圓曲線最小半徑為350m±ih=V2/127×R－μR—圓曲線半徑；μ—橫向力系數，取0.035；ih=302/(127×100)－0.035=0.036＜0.08，符合要求R－圓曲線半徑，μ－橫向力系數，取μ=0.06（1）、超高方式：采用繞中央分隔帶邊緣旋轉的方式。將兩側行車道分別繞中線旋轉，使之成為各自獨立的單向超高斷面。（2）、超高緩和段長度計算Ls=B×Δi／PB—旋轉軸到行車道外側邊緣的寬度Δi—超高坡度與路拱坡度代數差（1.09%）P—超高漸變率，P=1/125《規范》7.5.4本設計中超高緩和段長度的計算：（采用瀝青混凝土路面，取路拱橫坡度為1.0%）Lc=B×Δi／P=3×3.5%/(1/125)=13.45（3）、超高過渡應設計的應注意的問題在一般的超高設計中應插入緩和豎曲線，在豎曲線的區間內進行超高過渡時，應注意緩和行車道邊緣的凹凸線形，要防止行車道邊緣形成波浪形狀2）、曲線的加寬汽車在平曲線上行駛時，其四個車輪軌跡半徑不同，其中前軸外輪半徑最大，后軸內輪半徑最小，因而需要比直線上更大的寬度。此外，汽車在曲線上行駛，其行駛軌跡并不完全與理論行駛軌跡相吻合，而有一定的擺動偏移，故需要路面加寬來彌補，以策安全。這種在曲線上適當拓寬面的形式稱為平曲線加寬。（1）車道加寬值的確定綜合幾何加寬值和擺動加寬值兩項因素，根據《規范》有：b=NA2/2R，A一設計車長（汽車后軸到前保險栓的距離），取A=5m；b—加寬值,對于R>250m的圓曲線可不加寬；N—車道數；R—曲線半徑，R=100mA—設計車長（汽車后軸到前保險栓的距離），查《公路工程技術標準》2.0.1，取A=6m。JD1：b=2×6/2×100=0.360<0.6,根據《標準》3.0.12取b=1.0mJD2：b=2×6/2×100=0.360<0.6,根據《標準》取b=1.0mJD3：b=2×6/2×100=0.360<0.6,根據《標準》取b=1.0mJD4：b=2×6/2×100=0.360<0.6,根據《標準》取b=1.0mJD5：b=2×6/2×100=0.360<0.6根據《標準》取b=1.0m（2）、加寬段緩和段的方法及長度在圓曲線范圍內加寬為不變的全加寬值，兩端設置加寬緩和段，其加寬值由直線段加寬為0，逐漸按比例增加到圓曲線起點外的全加寬值。加寬緩和段的長度可按如下兩種情況確定：1、設置回旋曲線或超高緩和段時，加寬化合段長度采用與回旋線或超高緩和段長度相同的倍數；2、不設緩和曲線和超高的平曲線，加寬緩和長度應按漸變率為1：15且長度不小于10m的要求設置。本設計中采用前者進行加寬，加寬緩和段的長度可取13.45m加寬緩和段內任一點的加寬值bx的確定（采用超高次拋物線過渡）bx=（4k3－3k4)bk—比率，k=Lx/L；Lx—加寬緩和段內任一點到緩和段起點的長度；L—加寬緩和段長度；b—圓曲線上的全加寬。3）、行車視距及其保證為保證行車安全，當司機看到一定距離處的障礙物或迎面而來車輛時，進行剎車或繞過他們而在路上行駛所必須的安全距離，成為行車視距。無論在道路的平面或縱斷面設計時，都應保證必要的行車視距。（1）、行車視距的確定停車視距S停=S1+S2+S3(m)；S1—司機反應內所行駛的距離，S1=V×t/3.6，取反應時間為1.2S；S2—制動距離，S2=KV2/254(＋ψ)；V—汽車的行駛速度；—路面與輪胎之間的附著系數；ψ—道路阻力系數，ψ=f+if—道路滾動阻力系數；i—道路坡度，上坡為“+”，下坡為“－”K—制動系數，在設計中取1.0-1.4；S3—安全距離，一般可取10mS停=S1+S2+S3=V×t/3.6+KV2/254(＋ψ)+S3；所以停車視距為：S停=30×1.2÷3.6+302/[254（0.5+0.08）]+10=31.55m，S≥（2）、會車視距S會=2S停=63.10（3）、超車視距平原微丘三級公路為150（4）、視距的保證：汽車在彎道上行駛時，彎道內側行車視線可能被樹木、建筑物、路塹邊坡的障礙物所阻擋而行車視距受到影響。因此，在路線設計時必須檢查平曲線上的視距是否能得到保障，如有遮擋時必須清除視距區域內側橫凈距內的障礙物。設Z為內側車道上汽車應保證的橫凈距，Z的計算方法如下：圓曲線長大于設計視距的情況（L>S)；Z=Rs(1－cos）曲線長小于視距（L<S）：Z=Rs(1－cos）+sin。4）、平曲線的組合與銜接（1）、直線與平曲線的組合路線的行車平順性要求直線與曲線彼此協調而偶比例的交替。路線直曲的變化緩和均順，平曲線的半徑、長度與相鄰的直線長度相適宜，過長的直線段會司機感到疲勞，同時也是肇事的原因之一只有在道路所指方向地平線處有明顯目標時才允許使用長直線段。長直線頂端應避免小半徑曲線，同向曲線間的短直線可用大半徑的曲線來代替，反向曲線間應有適當長度的直線。只要直線與曲線的搭配適當，就可以提高線形的行車質量。（2）、線的組合曲線間的組合應使線形連續均勻，沒有急劇的突變。①同向曲線，同向曲線是指轉向相同的兩相鄰曲線。兩同向曲線間以短直線相連而成的曲線稱為斷背曲線，它破壞了平曲線的連續性，應當避免。本設計中沒有同向曲線。②反向曲線，反向曲線是指轉向相反的兩相鄰曲線。兩反向曲線間的最小長度應大于或等于兩倍的計算行車速度。本設計中為60。③復曲線，復曲線是指兩同向曲線直接相連、組合而成的曲線。本設計中未采用，不與考慮。路線的縱斷面設計1、路線設計的技術標準1）、縱坡設計的一般要求（1）、縱坡設計必須滿足《標準》的各項規定。（2）、為了保證車輛能夠安全舒適的行駛，縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大或過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值，合理安排緩和坡段，不宜連續采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡。連續上坡和下坡的路段，應避免設置反坡段。越嶺線埡口附近的縱坡應盡量緩一些。（3）、縱坡設計應對沿線的地形、地下管線、地質、水文、氣候的排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩定與通暢。（4）、一般情況下縱坡設計應考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近填方路段，以減少借方和廢方，降低造價和節省用地。（5）、平原微丘地下水埋較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡應除滿足字小縱坡要求外，還應滿足最小填土的高度要求，保證路基的穩定。（6）、對連接段叢坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應緩和、避免產生突變，交叉處前后的縱坡應平緩一些。（7）、在實地調查的基礎上，充分考慮通道、農田水利的方面的要求。2）、縱斷面設計的方法及步驟方法：縱坡設計前，在路線位置一定后，應先根據中樁號和地面標高繪出縱斷面圖的地面線及平面線的一欄，然后按照選線意圖決定控制點及高程，考慮填挖等工程的經濟及周圍地形景觀的協調，綜合考慮平、縱、橫三方面確定的坡度線，在對照橫斷面檢查核對，確定縱坡值，定出豎曲線半徑，計算標高，完成縱斷面圖。步驟：（1）、根據中樁及水準記錄，繪出縱斷面的地面線；（2）、了解該路段的設計要求，熟悉全線有關勘測設計資料；（3）、根據中線測設資料，繪出全線的交角點、平曲線及要素；（4）、確定縱面控制點，初試拉坡；（5）、調整坡度線；（6）、根據橫斷面進行核對；（7）、確定縱坡度；（8）、確定和計算豎曲線。3）、路線的縱坡坡度最大縱坡：設計縱坡時各級公路所允許采用的最大縱坡坡度值。最大縱坡是公路線行設計控制的一項重要指標，直接影響到路線的長短、使用質量、行車安全、運輸成本及工程造價，本設計中采用的最大縱坡值為8%。最小縱坡：在高堤或深路塹地段為保證排水，防止水分滲入路基，均應設置不小于0.3%的最小縱坡，本設計中采用0.3%作為最小縱坡。平均縱坡：平均縱坡是指一定長度的路段縱向所克服的高差與路線長度之比，是為了合理的運用縱坡、坡長幾緩和坡長的規定，以保證車輛安全順利的行駛的限制性指標。4）、縱坡的坡長坡長的限制主要是指對較陡的最大長度和一般縱坡的最小長度加以限制，即最短坡長的限制和組大坡長的限制。（1）、最短坡長的限制：最短坡長的限制主要是從汽車行駛的平順性的要求考慮，如果坡長過短，使變坡點增多，汽車行使在連續起伏地段產生的增重與減重的變化頻繁，導致乘客感覺不舒適，車速越高越突出。查《標準》3.0.16，取100m。（2）、最大坡長的限制：道路縱坡的大小及其坡長對汽車正常行駛的影響很大?？v坡越陡坡長越長，對行車的影響也就越大。主要表現在：使行車速度顯著下降，甚至要更換較低的排擋克服坡度阻力，并易使水箱“開鍋”，導致爬坡無，甚至熄火。下坡行駛制動頻繁，易使制動器發熱而失效，甚至造成車禍。查《標準》3.0.16，取值。表2.5最大坡長坡度（%）45678最大坡長1100900700500