公路毕业设计总说明1文档格式.docx
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经过认真比选，考虑到道路对城镇、工矿企业、资源状况、土地开发和规划的情况以及地形、地质、气象、水文等自然条件。
以及保证车辆行驶安全、舒适、迅速的前提下，是工程量小、造价低、营用费用省、效益好，并有利于施工和养护。
而且占据农田较少，几乎没有高产田、经济作物田。
2号线较为适合，又因1号线高差较大，又远离城镇，不利于带动城镇的发展。
因此决定选用2号线。
1.4沿线自然概况
路线所经地区，位于宝鸡市附近，北靠宝鸡市，南临秦岭，届秦岭北坡地区，是宝鸡市管辖地区。
该地区届公路自然区划Ⅵ区，秦巴山地润湿区，紧临Ⅲ3区（甘东黄土山地区）和Ⅲ4区（黄渭间山地、盆地轻冻区）。
1.4．1气候特点
该地区海拔高度在1000～2000米等高线之间，属东南湿热区，向青藏高寒区的过渡区。
属全国道路气候分区的Ⅱ2B区，季节冰冻，中湿区。
该地区同时受冷热气流的影响较大，气候特征属北亚热带季风气候．夏季降水多。
冬季气温低。
路线所经地区最高月平均地温25℃～32.5℃，年平均气温在14℃～22℃之间，极端最高气温达39.7℃。
无霜期一般在245天左右。
1月份平均气温在O℃～4℃之间，冰冻现象轻。
但当偶尔寒流猛烈时，气温可降至-10℃以下。
土壤最大冻深＜0.3米，最大积雪深度＜0.16米。
定时最大风速15.5m／s。
1.4．2降水量及地下水埋深
路线所经地区位于东径105°
～110°
，北纬30°
～35°
之间，属中国暴雨分区的13区，年降水量800mm左右，一般山地多，平地较少，分布规律为由东向西，由南向北，逐渐降低。
潮湿系数在1.0～1.5之间，干燥度平均在1.0以下。
雨型为夏、秋雨。
最大月雨期长度为3.0～3.5天，降雨形式以暴雨为主，雨量多集中在6～8月，约占全年降水量的60%。
冬季降水量仅占全年的4～5％。
由于该地区降水量较多，且集中，地面横坡陡峻，汇流时间较快。
一般汇水面积≤lOkm2，汇流时间约30分钟；
汇水面积≤20km2，汇流时间约45分钟。
沿线地下水埋深一般在3米左右，沟谷处约2米左右。
1.4．3地形与地貌
路线所经地区，自然地面横坡陡峻，清江河从西向东流入渭河，路线沿清江河而上，在清江河发源地翻越分水岭而下。
其分水岭西坡陡而东坡较缓。
自然横坡达4％左右。
自然地面较整齐，短距离内高差大，沟谷、河流的纵坡较大，水量随季节变化大，除清江河下游外，枯水季节水量很小，甚至干枯；
雨季水流湍急，往往引起山洪暴发。
冲刷力较大。
河（沟）内为含砾石，大于60mm的砾石含量占50％左右，砾石成份主要为花岗岩，个别砾石的最大粒径达45cm。
1.4.4地质与土质
路线所经地区，位于中国区域工程地质的秦淮山工程地质区和秦巴山地工程地质区的交界，靠近秦巴山地工程土质区。
属陕西省祁连地层区,大部为火成一变质岩山地，岩层为古生界杂岩，以粗粒花岗岩、变质岩为主，其次分布有石灰岩。
岩性质量较好，一般岩层较深处，可采集到Ⅲ级以上的石料。
第四纪发生的岩层和近代堆积，以重堆积、残积土壤为主，土质为黄棕粘性土，受大气和温度的长期影响酸碱度为中或微。
土质为液限牯土呈密实状态，岩石风化程度为中等。
路线所经地带，土层覆盖厚度约2.5米左右，土层中20％为松土，80％为普通土，50％为硬土；
岩层中10％为软石，70％为次坚石，20％为坚石。
在清江河发源处的分水岭上，垭口处地质良好。
1.4．5植被及作物等概况
该地区多为山地，山坡上为山地草甸土壤，是山地灌木丛和草甸的生境。
但由于冲刷等原因，土壤中有机质分解和养分损失迅速，故肥力不高。
沟谷和山坡上生长有稀疏灌木丛和高度在1.0以下的密草。
疏林的郁闭度在40％左右，在平缓的山坡上，种植的作物主要有玉米、麻类、谷子、菜籽等。
第二章总体设计
2.1总体设计的原则
总体设计应合理运用路线平纵面设计指标，根据沿线城镇规划、工程地质条件、道路河流、渠道的实际情况及环境保护的要求，选择合适的线位和结构物位置，使平纵面线形设计流畅，结构物位置合理，以相对经济的工程造价，取得尽可能好的社会综合效益和提供较高的服务水平。
2.2公路功能、服务水平的确定
2.2.1交通量分布状况
交通量是指单位时间内通过道路某断面的交通流量（即单位时间通过道路某断面的车辆数目）。
其具体数值由交通调查和交通预测确定。
公路交通量的普通计量单位是年平均日交通量（简写为ADT），用全年总交通量除以365而得。
二、三、四级公路能适应的年平均日交通量
（㎞/h）
设计通行能力
（pcu/h）
方向分布
影响系数
设计小时交通量系数
适应的年平均日交通量（pcu/h）
30～40
400～700
0.94
0.1～0.13
2000～6000
﹤400
0.13～0.18
﹤2000
注：
山岭重丘区三级公路的30km/h是位于地形、地质等自然条件复杂的山区，经论证后可采用的设计车速。
本段公路设计使用年限为15年，交通量折减40%、45%和50%左右,预测竣工后第一年的交通量为3000辆/日（小客车）。
2.2.2公路功能及服务水平
公路功能及服务水平是通过公路的通行能力确定的。
道路通行能力是在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段适应车流的能力，以单位时间内通过的最大车辆数表示。
单位时间通常以小时计（辆／小时）。
我国按照车流运行状态，把交通量达到可能状态的受限制车流这一运行条件范围分为四级服务水平。
根据《标准》，各级公路设计采用的服务水平规定如表：
各级公路设计采用的服务水平
服务水平
二级
三级
－
《标准》中，用于二、三、四级公路规划和设计的各级公路服务水平规定如表：
服务
水平
等级
延
误
率
％
设计速度（km/h）
≤40
速度
Km/h
不准超车区（％）
﹤30
30～70
﹥70
V/C
一
≤30
≥76
0.15
0.13
0.12
≥65
0.11
≥54
0.14
0.10
二
≤60
≥67
0.40
0.34
0.31
≥56
0.38
0.32
0.28
≥48
0.37
0.25
0.20
三
≤80
≥58
0.64
0.60
0.57
0.58
0.48
0.43
≥42
0.54
0.42
0.35
四
﹤100
﹤48
1.0
≥40
﹤40
≥37
﹤37
二、三、四级公路服务水平分级
V/C是在理想条件下，最大服务交通量与基本通行能力之比，基本通行能力是四级服务。
设计通行能力是指公路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时，单位时间内公路上某一路段可以通过的最大车辆数。
设计通行能力是实际道路可能接受的通过能力，考虑了人为主观对道路的要求，按照道路运行质量要求及经济、安全、出入口交通条件等因素而确定作为设计依据的。
设计通行能力由可能通行能力乘以与该路服务水平相应的交通量和基本通行能力之比（V／C）得到。
《标准》中，用于二、三、四级公路的设计通行能力规定如表：
二、三、四级公路的设计通行能力
基本通行能力
V/C比
设计通行能力（pcu/h）
9.0m
2500
﹤30%
550～1600
7.0m
1400
30%～70%
1300
﹥70%
6.5m
1200
﹤6.0m
﹤1200
﹤0.35
小于400
本段公路的设计在考虑交通量大小，保证汽车的行驶速度和交通安全的情况下，选用的公路服务水平为三级，设计通行能力为400～700pcu/h.
2.3公路与沿线环境协调情况及环境保护对策
环境保护是社会综合发展的主题，是我国的一项基本国策。
陕西秦岭三级公路设计过程中环境保护遵循以下原则：
1、路线布设与沿线地形、地物、环境、景观及规划相协调，少占地、少拆迁减少工程对环境的影响。
2、做好公路绿化、美化设计，结合沿线地形、地物、地质等不同情况，种植各种适生的灌木、乔木和花卉；
路基防护以植草为主.合理设置构造物，减小因公路建设而给沿线群众带来的生产和生活不便。
3、做好施工组织设计，使施工对环境影响降至最小程度。
2.4路线设计原则
路线基本走向的选择，应根据指定的路线走向和公路等级，及其在公路网中的作用，结合铁路、航运、空运、管道的布局和城镇、工矿企业、资源状况，以及水文、气象、地质、地形等自然条件，从所有可能的路线方案中，通过调查、分析、比选，确定一条最优路线方案。
在路线走向和公路等级确定后，应对总体布局做出设计，其要点如下：
1、根据地形特征，确定地形类别和计算行车速度。
2、路线起终点除必须符合路网规划要求外，对起、终点前后一定长度范围内的线形必须做出接线方案和近期实施的具体设计。
3、合理划定设计路段长度，恰当选择不同设计路段的衔接地点，处理好衔接处前后一定长度范围内的线性设计。
4、根据交通量及运行需要确定车道数。
5、调查沿线主要城镇规划，确定同其连接的方式、地点。
6、调查沿线交通、社会、自然条件，确定互通式立体交叉位置及其同连接道的连接方式。
2.5路线选线原则
在道路规划路线起终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，它所面对的是一个十分复杂的自然环境和社会经济条件，妥善处理好各方面的关系，其基本原则如下：
1、在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线的方案。
2、路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、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。
不要轻易采用极限指标，也不应不顾工程大小，片面追求高指标。
3、选线应注意同农田基本建设相配和，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等。
4、通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址。
5、选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响。
对严重不良地质路段，如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、泥沼等地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应采用必要的工程措施。
6、选线应重视环境保护，注意由于道路修筑，汽车运营所产生的影响和污染。
2.6路线方案及布设
本路段处于山岭重丘区，选线方式大体分为沿溪线、越岭线与山脊线。
路线布设方式：
平坦地带走直线；
具有较陡横坡的地带沿匀坡线布线；
起伏地带走直连线和匀坡线之间。
第三章平曲线计算
3.1平面线形设计
3.1.1平面线形要素
平面线形的三要素为直线、圆曲线和缓和曲线。
三要素是基本组成，各要素所占比例及使用频率并无规定。
各要素使用合理、配置得当，均可满足汽车行驶要求。
1）直线
作为平面线形要素之一的直线，在公路和城市道路中使用最为广泛。
一般在定线时，只要地势平坦、无大的地物障碍，都首先考虑使用直线通过。
但在运用直线线形并决定其长度时，必须持谨慎态度，不宜采用过长的直线。
直线的最大长度，在城镇附近或其他景色有变化的地点大于20V；
在景色单调的地点最好控制在20V以内。
考虑到线形的连续和驾驶的方便，相邻两曲线之间应有一定的直线长度。
同向曲线间的直线最小长度《规范》推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于6V为宜；
对于低速道路（V≤40㎞／h），则最短直线长度以不小于3V为宜。
反向曲线间的直线最小长度《规范》规定反向曲线间的直线最小长度（以m计）以不小于行车速度（以㎞／h计）的2倍为宜。
对于低速道路（V≤40㎞／h）则最短直线长度以不小于V或不小于15m为宜。
2）圆曲线
各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分，使用十分普遍。
为了行车的安全与舒适，《标准》规定了圆曲线半径在不同情况下的最小值。
当采用圆曲线最小半径时，应采用大于或等于表中所列一般最小半径值。
当地形条件或其它特殊情况限制时，方可采用表列的极限最小半径值。
但在选用圆曲线半径时，在与地形等条件相适应的前提下应尽量采用大半径，但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与直线无太大区别，容易给驾驶人员造成判断上的错误，所以《规范》规定圆曲线的最大半径不宜超过10000m。
圆曲线最小半径
一般值（m）
1000
700
400
200
65
极限值（m）
650
250
125
不设超高最小半径（m）
路拱≤2.0％
5500
4000
1500
600
350
150
路拱≥2.0％
7500
5250
3350
1900
800
450
3）缓和曲线
缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与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。
《标准》规定，除四级路可不设缓和曲线外，其余各级公路都应设置缓和曲线。
我国《标准》规定缓和曲线采用回旋线。
由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶，所以要求缓和曲线有足够的长度，以使司机能从容的打方向盘，乘客感觉舒适，线形美观流畅，圆曲线上的超高和加宽的过渡也能在缓和曲线内完成。
所以《标准》制定了各级公路缓和曲线最小长度：
各级公路缓和曲线最小长度
缓和曲线最小长度（m）
85
70
50
75
35
25
3.1.2平面线形设计一般原则：
a）平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调
b）行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路尽量满足。
c）保持平面线形的均衡与连贯
d）应避免连续急弯的线形
e）平曲线应有足够的长度
《规范》规定了平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）最小长度如表：
各级公路平曲线最小长度
地形
平原
微丘
重丘
山岭
平曲线最小长度（m）
170
140
3、平曲线几何要素计算公式
内移值:
；
切线增值:
缓和曲线角：
;
切线长：
T=（R+P）tan
+q；
曲线长：
L=R（
）
+2Ls
圆曲线长：
Ly=R（
切曲差：
J=2T-L外距：
曲线主点里程的计算
直缓点：
ZH=JD－T；
缓圆点：
HY=ZH＋
缓直点：
HZ=HY＋（L-Ls）
圆缓点：
YH=HZ-
曲中点：
QZ=YH－（L-2Ls）/2；
交点：
JD=QZ＋J/2
第四章竖曲线计算
4.1平纵面组合设计原则
1、应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。
2、注意保持平、纵线形的技术指标大小均衡。
3、选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。
4、注意与道路周围环境的配合。
4.2纵断面设计
4.2.1纵断面设计的任务
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，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，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。
4.2.2纵坡设计的一般要求
a）纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。
b）为保证车辆能以一定的速度安全顺适地行驶，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极限长度的缓坡。
c）应避免能看见近处和远处而看不见中间凹处之线形。
d）纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅。
e）一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量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。
f）平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，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。
g）对连续段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和和缓、避免产生突变。
h）在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。
4.2.3纵坡及坡长设计
1）最大纵坡
最大纵坡是指在纵坡设计时道路允许采用的最大坡度值。
它是道路设计的重要控制指标。
在地形起伏较大地区，直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。
各级道路允许的最大纵坡时根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件以及工程、运营经济等因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。
《标准》规定了各级公路最大纵坡：
最大纵坡值标准
最大纵坡（％）
3
4
5
6
7
8
9
《标准》规定：
①设计速度120km/h、100km/h、80km/h的高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时，经技术经济论证，最大坡度值可增加1%。
②公路改建中，设计速度为40km/h、30km/h、20km/h的利用原有公路的路段，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1%。
2）最小纵坡
为使道路上行车快速、安全和通畅，希望道路纵坡设计的小一些为好。
但是，在长路堑、低填以及其它横向排水不通畅地段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3％的最小纵坡，一般情况下以不小于0.5％为宜。
3）坡长限制
坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的。
从路容美观、相邻两竖曲线的设置和纵面视距等也要求坡长应有一定最短长度。
《标准》规定了各级道路的最小坡长：
各级公路最小坡长
一般公路
设计车速（km/）
最短坡长（m）
300
4）最大坡长限制
道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响很大。
纵坡越陡，坡长越长，对行车影响也越大。
《标准》规定了不同纵坡的最大坡长。
不同纵坡最大坡长
速
车
计
设
大
坡
长（m）
最
纵坡
坡度（％）
900
1100
500
――
10
2、三、四级公路当连续纵坡大于5％时，应在不大于表列所规定的长度处设缓和曲线坡段。
《标准》规定缓和坡段的纵坡应不大于3％，其长度应符合最小坡长的限制。
4.3竖曲线要素的计算
纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车用一段曲线来缓和，称为竖曲线。
竖曲线主要
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