摘要
本设计根据给定的资料，通过对原始数据的分析,根据该路段的地质、地形、地物、水文等自然条件,依据《公路工程技术标准》、《公路路线设计规范》等交通部颁发的相关技术指标,在老师的指导和同学的帮助下完成的。
设计内业详细资料有：路线设计，包括纸上定线（山岭区或越岭线）、绘制路线平面图、路线纵断面设计）；路基设计，完成两公里横断面和路基土石方的计算及路基排水设计；路面设计，水泥混凝土路面设计；小桥涵设计，完成一项涵洞设计；路线交叉设计，完成一项路线平面交叉；设计概算编制，完成全线设计路段的初步设计概算；应用计算机绘制工程图，按老师指导和要求完成。
整个设计计算了路线的平、纵、横要素,设计了路基、路面、平面交叉、小桥涵的尺寸等内容,由此圆满完成了北翠公路青年农场至前进段两阶段初步设计。
关键词：路线，路基,路面,涵洞，平面交叉，概算
ABSTRACT
Data that this design according to give to settle to complition, complete the Threexin forest of Mulin to lianhe highway station segment (1) first design station segment (2) the relevant technique index sign for kind, geography for second class highway route, from this design learning a lot of knowledge concerning highways, passing analysis primitive dataing, according to the road's segment, characteristics of term nature, such as, ground thing, and hydrology etc., Basis highway engineering technique standard,highway route designing the normal waiting the transport, and complete to design under the help that the teacher's leading is with the classmate of constitute the circumstance,
The design inside of stage first steps include: Route design,The paper up settles the lines( mountain range area, or more mountain range line),Draw the route plane chart, Proceed route vertical section of design;Roadbed design, Complete two kilometer cross sections are with the roadbed the calculation of square ground and roadbed drain the design;Road design, Cement concrete road design;Small bridge culvert design, Complete the design of a culvert;The route crosses the design, Complete a route flat surface to cross; Design budgetary estimate establishment: Completes the entire line todesign the road section the preliminary design budgetary estimate;The application calculator draws the engineering diagram, Complete under the teacher's leading request.
we compute the route even, vertical , horizontal main factor, designed the flat surface to designtheroadbed,roadthesizefor, small bridge culvert, fromhere,successfully completed Qingnian to Qianjin of the Beicui highway in section two stages preliminary designs.
Key words: Route, roadbed, road, culvert，Route cross，Budgetary estimate
目录
前言 (Ⅰ)
Abstract (Ⅱ)
1 前言 (1)
1.1选题的背景、目的及意义 (1)
1.2 设计任务 (1)
1.3 路线概况 (1)
1.4 公路等级和技术标准 (2)
1.5 路线采用的技术经济指标 (2)
1.6 路线设计起讫点 (3)
2路线 (4)
2.1路线方案的说明和比较 (4)
2.1.1 了解资料 (4)
2.1.2 定线的原则与方法 (4)
2.1.3 定线具体过程 (4)
2.1.4 路线方案的比选 (5)
2.2 路线平面设计 (5)
2.2.1 确定各平曲线半径及缓和曲线长度 (5)
2.2.2设计确定平曲线的原则 (6)
2.2.3特殊线形设计方法 (7)
2.2.4 编制直线及转角一览表 (11)
2.2.5平面图标注 (11)
2.2.6 弯道视距的检查 (11)
2.2.7 绘图 (11)
2.3 路线纵断面设计 (11)
2.3.1点绘地面线 (11)
2.3.2 拉坡调坡定坡 (11)
2.3.3 确定纵坡度，变坡点的位置 (11)
2.3.4 纵断面图的详细设计 (11)
2.3.5 平、竖曲线的组合 (12)
2.3.6竖曲线要素的计算 (12)
2.3.7 平纵线形设计应注意避免的组合 (13)
3 路基路面及排水 (14)
3.1路基设计 (14)
3.1.1 边坡的确定 (14)
3.1.2 路基高度的确定 (14)
3.1.3 加宽超高设计 (15)
3.1.4 排水系统的设计原则 (17)
3.1.5 横断面的绘出 (18)
3.2路面设计 (18)
3.2.1 设计原则 (19)
3.2.2 路面结构的确定及材料的选择 (19)
3.2.3 施工要求 (19)
3.2.4 路面设计计算书 (19)
3.3 排水系统的设计原则 (28)
4桥涵涵洞 (29)
4.1 全线采用的涵洞 (29)
4.2 涵洞的设计 (29)
4.2.1 小桥涵位置确定 (29)
4.2.2 洞口类型的选择 (29)
4.2.3 涵洞计算 (29)
5路线交叉 (31)
5.1 交叉概述 (31)
5.1.1 交叉口设计的基本要求 (12)
5.1.2 交叉口设计的主要内容 (31)
5.2 交叉口设计类型 (31)
5.3交叉口设计技术指标 (31)
5.4交叉口设计 (31)
6 环保设计 (32)
6.1 环保设计方案 (32)
结论 (33)
参考文献 (34)
致谢 (35)
1 前言
1.1 选题的背景、目的及意义
本次毕业设计是在对《公路勘测设计》、《路基工程》、《路面工程》、《桥梁工程》及其它有关专业课程的学习的基础上，并在教师的指导下，完成一段公路的两阶段初步设计任务。
本次设计的目的和意义是应用学过的专业知识，根据自己专业的服务去向,在老师的指导下独立的完成一段公路的初步设计任务。通过此次设计可以培养我们的综合设计能力,进而把学过的知识加以系统的应用和巩固，使理论与生产实践相结合。掌握路线设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计及初步设计概算设计理论和具体设计方法，并能够独立完成全部设计的图表。为自己走向工作岗位后适应生产实践的需要打下坚实的基础。
1.2设计任务
本次设计任务主要包括：
依据地形图完成给定的初步设计
路线设计：纸上定线（山岭区或越岭线）
进行方案比较（局部）
进行路线平面设计
进行路线纵断面设计。
路基设计：完成2km路基横断面设计.土石方计算
及路基排水设计，结构设计，边坡设计。
路面设计：水泥混凝土路面设计（详细设计）。
小桥涵设计：结合自身设计，完成一项涵洞设计。
路线平面交叉设计：完成一处路线平面交叉设计。
初步设计概算：完成初步设计概算01表，02表，03表
专项设计：公路几何线形。
1.3路线概况
本设计路段为山岭区,沿线为第四级冲击和洪积层，表层土壤为粉质低液限粘土，中层为冲积形成的砂砾，圆砾，底层为白垩系砂岩。土壤渗透性较好，地层比较稳定。工程名称：北（安）翠（峦）公路青年农场至前进段,路线位于东
经126o16′38″～127o14′33″，北纬47o35′04″～48o33′56″之间。属山
岭重丘区，植被为人工林和次生林，沿线所处自然区划为Ⅰ2区。①年平均气温
为 3.0oC ②降雨量400mm ～600mm 。③冬季主导风向为西北风 ④年平均风速
3.5m/s ⑤多年平均最大冻深2.4米。水文情况：地表排水良好，地下水位埋深
小于3米。公路主要病害：冻胀﹑翻浆﹑延流水。
1.4 公路等级和技术标准
确定公路等级：
10)1(-+=n d r N N (1-1)
d N —远景设计年平均日交通量（辆/日）；
0N —起始年平均日交通量（辆/日），包括现有交通量和道路建成后从其它
道路吸引过来的交通量；
r —设计交通量年平均增长率（%）；
n —设计交通量预测年限
交通量年平均增长率为7.0%，一般能适应各种车辆折合成小客车的年平均
昼夜交量0N ，0N =小型车+1.5中型车+2大型车 =3950，d N = 3950（1+7.0%）
115-=10185.21，交通量在5000～15000之间，所以所选路段为二级公路
表1.1 技术指标选取表
1.5 路线采用的技术经济指标
路线的起点桩号为K125+000.00 ，终点桩号为K130+850.2，总里程为5.8502
公里，在路线设计路段4.9公里上，设置了5个圆管涵洞，7条平曲线，设计速
度为60km/h ，路基宽度为10m ，平曲线最小半径采用值为300米，最大纵坡度
为6%，会车视距为150m ，路面宽度为8.5米。该路设计基准期为15年，路面
采用水泥混凝土路面，路面结构为面层（水泥混凝土），基层（5%水泥水稳砂砾），
底基层（水泥、石灰综合稳定土），垫层（天然砂砾）。
1.6路线设计起讫点及设计高程
起点坐标N-5332750 E-22455500 起点高程486.02终点坐标N-5337000 E-22453000 终点高程284.01
2 路线线形设计
2.1路线方案的说明和比较
2 .1.1了解资料
首先要熟悉地形图和所给的原始资料，分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情况。
2.1.2定线的原则
根据给定的起终点，分析其直线距离和所需的展线长度，选择合适的中间控制点。在路线各种可能的走向中，初步拟定可行的路线方案，（如果有可行的局部路线方案，应进行比较确定），然后进行纸上定线。
1．在1:10000的小比例尺地形图上在起，终控制点间研究路线的总体布局，找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌、地质、农田等分布情况，选择地势平缓山坡顺直的地带，拟定路线各种可行方案。
2.对于山岭重丘地形，定线时应以纵坡度为主导；对于平原微丘区域（即地形平坦）地面自然坡度较小，纵坡度不受控制的地带，选线以路线平面线形为主导。最终合理确定出公路中线的位置（定出交点）。
2.1.3．定线具体过程
（1）试坡：
定均坡线。在山岭重丘地带，根据等高线间距和所选定的平均纵坡（视路线高差大小，一般选5%-5.5%）按计算得等高线间平均长度a(a=等高距/平均纵坡)进行试坡（用分规卡等高线），本设计中a取2cm，将各点连成折线，即均坡线。
（2）定导向线：
分析这条均坡线对地形、地物等艰苦工程和不良地质的避让情况。如有不合理之处，应选择出须避让的中间控制点，调整平均纵坡，重新试坡。经过调整后得出的折线，称为导向线。
（3）平面试线：
穿直线：按照“照顾多数，保证重点”的原则综合考虑平面线形设计的要求，穿线交点，初定路线导线（初定出交点）。敷设曲线：按照路中线计划通过部位选取且注明各弯道的圆曲线的长度。平面试线中要考虑平﹑纵﹑横配合，满足线形设计和《标准》的规定和要求，综合分析地形、地物等情况，穿出直线并选定
曲线半径。
（4）修正导向线：
纵断面控制：在平面试线的基础上点绘出粗略纵断面地形线，（可用分规直
接在图纸上量距，确定地面标高），进行初步纵坡设计，并根据纵坡设计情况修
正平面线形。
横断面较核：根据初步纵坡设计，计算出路基填挖高度，绘出工程困难地段
的路基横断面图（如地面横坡陡或工程地质不良地段等），根据路基横断面的情
况修平面线形。
（5）定线：
经过几次修正后，最终确定出满足《标准》要求，平纵线型都比较合适的路
线导线，最终定出交点位置（一般由交点坐标控制）。
2.1.4 路线方案的比选
如有路线局部方案，应分别进行定线设计，经论证比较定出推荐方案，路线
方案比较选择主要考虑下列因素：（1）路线长度；（2）平、纵面线形指标的高低
及配合情况；（3）占地面积；（4）工程数量（路基土石工程数量，桥梁涵洞工程
数量）；（5）造价等。
2.2 路线平面设计
根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要素及其他们之间的配
合；线形应与地、地物相适应，与道路所经地带的地形、地物、环境、景观相协
调，而且减少工程数量，节省投资。
2.2.1 确定各平曲线半径及缓和曲线长度
《公路工程技术标准》JTGB01-2003规定：当平曲线半径小于等于250m 时
应设置加宽；当平曲线半径大于等于1500m 时可以不设置缓和曲线和超高，超
高的横坡度计算由行车速度、半径大小、结合路面类型、自然条件和车辆组成等
情况确定。二级最大超高不应大于8%，在积雪地区不宜大于6%。当超高横坡
度的计算值小于路拱坡度时，应当设等于路拱坡度的超高值。
极限最小半径：()()
22
601351271270.130.08V R m i μ===+?+（规范值125m ） 一般最小半径：()()
22
60202.51271270.060.08V R m i μ===+?+（规范值200m ） 不设超高最小半径：()()
2
2
6014171271270.0350.015V R m i μ===+?-（规范值
1500m ）
平曲线极限最小长度按6秒行程设计计算：60100061006060
L m ?=
?=?（规范值100m ）
平曲线一般最小长度按3倍极限长度计算：3100300L m =?=（规范值300m ）
缓和曲线最小长度按3秒计算极限长度：6010003506060
L m ?=?=?（规范值50m ） 同向曲线间为了防止出现组合出现断臂曲线宜在两同向曲线间设置不小于6V 的直线段。
反向曲线间为了设置适当长度距离改变行车方向宜在两同向曲线间设置不小于2V 的直线段。
表2.1平曲线规范规定汇总表
2.2.2 设计确定平曲线的原则
1.在条件允许的情况下尽量使用大的曲线半径（R<10000m ）。
2.一般情况下使用极限半径的4～8倍或超高为2～4%的原曲线半径值，即390～1500m 为宜。
3.从现行设计要求方面考虑，曲线长度按最小值5～8倍。
4.地形受限时曲线半径应该尽量大于一般最小半径。
5.从视觉连续性角度，缓和曲线长度与平曲线半径间应有如下关系9
s R L R ≤≤。 6.为使线形连续协调宜将回旋线与原曲线长度比例定位1：1：1，当曲线半径较大，平曲线较长时 也可以为1 ：2：1。
7..尽量保证全线指标均衡。
根据设计资料，本次设计段路为二级路，设计速度为60公里/小时，设计年限15年，全线共设7条平曲线，其中包含基本型、非对称基本型、和S 形曲线等多种曲线。
2.2.3 特殊线形设计方法
1、基本型：按直线－回旋线－圆曲线－回旋线－直线的顺序组合，为了使线形连续协调，宜将回旋线－圆曲线－回旋线的长度比设计成1:1:1；当半径较大，平曲线较长时，也可以将回旋线－圆曲线－回旋线的长度比设计成1:2:1等组合形式。
计算例如对于交点(JD 2K126+346.124) ，α=28o22′14″ ，Ls=200m ，R=1400m
1) 曲线内移值 P
P=R
Ls 242
=1.19m 2) 总切线长T
q=2Ls －23240R
Ls =99.982m T=(R+P)tg
2
α+q=454.155m 3) 曲线总长
L h = R α
180
π+Ls=893.222m 4) 外距E E=(R+P) sec
2α－R=45.26m 5) 校正值J
J=2T-L=15.09m
6) 计算出个主点里程桩号
JD 2K126+346.124
－T 454.155
ZH K125+891.969
+Ls 200
HY K126+091.969
+L h –2L S 493.222
YH K126+585.191
+L S 200
HZ K126+785.191
－L h /2 466.611
QZ K126+338.580
+J/2 7.545
JD K126+346.124
校正后的交点与原来的交点相符。
2、基本型非对称平曲线
例如(JD 1K125+503.387)
300R =m , 1100s L =m ,2120s L =m ，0'''530633
α=。 3
232111/2/240100/2100/24030049.953s s q L L R =-=-?=m
2211
/24100/24300 1.389s p L R ==?=m 3
232222/2/240120/2120/24030059.92s s q L L R =-=-?=m
2
222/24120/243002s p L R ==?=m
0'''01190/90100/3.1430093315s L R βπ==??=
0'''02290/90120/3.14300112754s L R βπ==??=
前切线长: 12111()tan 2sin p p T R p q α
α
-=++- ()0'''0'''530633 1.3982300 1.398tan 49.2532sin 530633
-=++- 201.343=m
后切线长： 12222()tan
2sin p p T R p q αα-=++- 210.087=m
曲线长： ()010212180s s L R l l π
αββ=--++
()0'''0'''0'''530633933151127543001001200388.079180π
=--?++=m
主点里程桩号需要计算公式如下：
ZH=JD- Th1 = K125+503.387-201.343=K125+302.044
HY=ZH+L s1= K125+302.044 +100=K125+402.044
HZ=ZH+Lh= K125+302.044+388.079=K125+690.123
YH=HZ- L s2 = K125+690.123-200= K125+570.123
式中：ZH —第一缓和曲线起点（直缓点）
HY —第一缓和曲线终点（缓圆点）
YH —第二缓和曲线终点（圆缓点）
HZ--第二缓和曲线起点（缓直点）
3、S 型曲线：两个反向圆曲线用回旋线连接的组合，两圆曲线的半径之比不宜过大，比值宜≤1：2，两个回旋线参数A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。当回旋线间不得以插入直线时，其直线的长度应符合以下公式：△L ≤（A1+ A2）/40。
S 型曲线计算算例
例如45,JD JD 组成S 型
交点桩号为K127+546.847，偏角为左21°05'41″
交点桩号为K127+775.440，偏角为右25°40'08″
交点间距230.001L =m
1300R =m 155.5s L =m
设计曲线2的半径和缓和曲线长
332111/2/24055.5/255.5/24030027.742s s q l l R =-=-?=m
2111/240.428s p l R ==m
()1111tan 83.682h T R p q α??=++= ???
m 21230.00183.68146.321h h T L T =-=-=m
拟2465R =m
21/300/4650.645R R ==在1到1/3之间
33222222/2/240/2/240465s s s s q l l R l l =-=-?
222222/24/24465s s p l R l ==?
()()0'''2322222222210541tan 465/24465tan /2/24046522h s s s T R p q l l l α????=++=+?+-? ? ?????
由上两式解得278.5s L =m
()()1122
22246578.5191.056s A R L ==?=
()()112211130055.5129.035s A R L ==?=
21/ 1.44 1.5A A =<
332222/2/24078.5/278.5/24046539.241s s q l l R =-=-?=m
22222/2478.5/244650.552s p l R ==?=m ()()0'''2222254008tan 4650.552tan 39.241147.65222h T R p q α????=++=++= ? ?????
m ()12121.331/408.002h h L L T T A A =--=-<+=m 各项验算满足要求
(1) ZH=JD- Th 1 = K125+891.969
HY=ZH+L s1= K126+091.969
YH=HZ- L s1 = K126+585.191
HZ=ZH+Lh= K126+785.191
(2) ZH=JD- Th 2 = K126+785.191
HY=ZH+L s2= K126+885.212
YH=HZ- L s2 = K126+995.699
HZ=ZH+Lh= K127+095.699
式中：ZH —第一缓和曲线起点（直缓点）
HY —第一缓和曲线终点（缓圆点）
YH —第二缓和曲线终点（圆缓点）
HZ--第二缓和曲线起点（缓直点）