道路设计
公路设计说明书
目 录
第 1 章 设计总说明………………………………………………2 第 2 章 平面设计…………………………………………………6 第 3 章 纵断面设计………………………………………………7 第 4 章 横断面设计………………………………………………9 第 5 章 路基设计…………………………………………………11 主要参考文献………………………………………………………11 结 束 语…………………………………………………………… 12 致 谢…………………………………………………………………13
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第一章 设计总说明
本设计是三级公路设计。主要作了如下工作：首先采用纬地5.83进行了路线设计，包括平面设计、纵断面设计、横断面设计以及土石方调配，接着在路线设计的基础上进行了路基路面设计，包括一般路基设计、路面设计。
本次设计中：基本使用计算机辅助设计与成图，设计过程中的主要计算成果由Excel（电子表格）计算所得。同时本设计体现环保意识，强调环保。
1.1地理位置图
（略，详细情况见路线设计图） 1.2设计依据
根据设计任务书及所给定的地形图 1.3 路线及工程概况
本路线是山岭重丘区的一条三级公路，路线设计技术指标为：路基宽度为10米，双向车道，无分隔带，土路肩为2 0.75米，行车道为2 4.250米。设
计速度为40Km/h，路线总长739.4米,起点桩号K0+000.00，终点桩号为
K0+739.4。设计路线共设置了二个平曲线，半径分别为600m ，200m,本次纵断面设计设置了2个变坡点，1个凸形竖曲线， 1个凹形竖曲线，半径分别为 2000，3000米。
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第二章 路线平面设计
道路为带状构造物，它的中线是一条空间曲线，中线在水平面上的投影称为路线的平面，路线平面的形状及特征为道路的平面线形，而道路的空间位置成为路线。路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和时，路线要改变方向和发生转折。 2.1 公路等级的确定
根据给定的条件,设计一条三级公路。 2.2 选线设计
2.2.1 选线的基本原则：
（1）路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应
（2）在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上，选定最优路线方案。
（3）路线设计应尽量做到工程量少、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。
（4）选线应注意同农田基本建设的配合，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。
（5）要注意保持原有自然状态，并与周围环境相协调。
（6）选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清其对道路的影响。
（7）选线应综合考虑路与桥的关系 2.2.2 选线的步骤和方法：
道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过纸上选线把路线的平面布置下来。
a 全面布局
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全面布局是解决路线基本走向的全局性工作。就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带。
路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应，和影响道路的走向的因素很多，大致归纳起来主要有主观和客观两类。主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用，是由自己规定的。而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局，城镇以及地形、地质，水文、气象等自然条件。上述主观条件是道路选线的主要依据，而客观条件是道路选线必须考虑的因素。
b 逐段安排
在路线基本走向已经确定的基础上，根据地形平坦与复杂程度不同，可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法，插出一系列的控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段，延伸相邻直线的交点，即为路线的转角点。
c 具体定线
在逐点安排的小控制点间，根据技术标准的结合，自然条件，综合考虑平、纵、横三方面的因素。随后拟定出曲线的半径，至此定线工作才算基本完成。
做好上述工作的关键在于摸清地形的情况，全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系，恰当地选用合适的技术指标，使整个线形得以连贯顺直协调。
2.3平曲线要素值的确定 2.3.1 平面设计原则：
(1) 平面线形应直捷、连续、顺舒，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。
(2) 除满足汽车行驶力学上的基本要求外，还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。
(3) 保持平面线形的均衡与连贯。为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。
(4) 应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也
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带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。
(5) 平曲线应有足够的长度。如平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整，一般都应控制平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）的最小长度
2.3.2 平曲线要素值的确定：
平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有以下几种：
A .基本形曲线几何元素及其公式：
按直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线的顺序组合而成的曲线。这种线形是经常采用的。例如设计中的大多数点都是应用这个的。如下图一。缓和曲线是道路平面要素之一，它是设置在直线和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，除四级路可以不设缓和曲线外，其余各级都应设置缓和曲线。它的曲率连续变化，便于车辆遵循；旅客感觉舒适；行车更加稳定；增加线形美观等功能。设计是要注意和圆曲线相协调、配合，在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1：1：1。在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小，外还要考虑超高和加宽的要求，所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。
a 平曲线主要参数的规定
表2-3三级公路主要技术指标表
设计车速 平曲线 一般最小半径 极限最小半径 40km/h 100m 60m 35m 路拱≤2.0% 600m >2.0% 800m 7% 700m 450m 缓和曲线最小长度 不设超高的圆曲线最小半径 最大纵坡 凸曲线 一般最小半径 极限最小半径 5
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凹曲线 一般最小半径 极限最小半径 700m 450m 在地形平面图上初步确定出路线的轮廓，再根据地形的平坦与复杂程度，具体在纸上放坡定点，插出一系列控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段，延伸相邻直线的交点，既为路线的各个转角点（既桩号），并且测量出各个转角点的度数，再根据《公路工程技术标准》的规定，初拟出曲线半径值和缓和曲线长度，代入平曲线几何元素中试算，最终结合平、纵、横三者的协调制约关系，确定出使整个线形连贯顺直协调且符合技术指标的各个桩号及几何元素。各个桩号及几何元素的计算结果见直线、曲线及转角表。
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第三章 路线纵断面设计
沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面，由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线，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的大小和长度，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。
3.1纵断面设计的原则
1． 纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。
2． 纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。 3． 平面与纵断面组合设计应满足：
4． 视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。
5． 平曲线与竖曲线应相互重合，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”
6． 平、纵线形的技术指标大小应均衡。
7． 合成坡度组合要得当，以利于路面排水和行车安全。
8． 与周围环境相协调，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并起到引导视线的作用。
3.2纵坡设计的要求
1． 设计必须满足《标准》的各项规范
2． 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最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。
3． 沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。 4． 应尽量做到添挖平衡，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。
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5． 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。
6． 对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。
7． 在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。 3.3 纵坡设计的步骤
1． 准备工作：在厘米绘图纸上，按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线。里程桩包括：路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩（50m加桩或20m加桩）、平曲线控制桩（如直缓或直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直或圆直、公切点等），桥涵或直线控制桩、断链桩等。
2． 标注控制点：如路线起、终点，越岭垭口，重要桥涵，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，隧道进出口，平面交叉和立体交叉点，铁路道口，城镇规划控制标高以及受其他因素路线必须通过的标高控制点等。
3． 试坡：在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，以控制点为依据，穿插与取直，试定出若干直坡线。反复比较各种可能的方案，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定试坡线，将坡度线延长交出变坡点的初步位置。
4． 调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长等是否满足规定，平、纵组合是否适当等，若有问题应进行调整。
5． 核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖，作横断面设计图，检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况，若有问题应调整。
6． 定坡：经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。坡度值要求取到0.1％，变坡点一般要调整到10m的整桩号上。
7． 设置竖曲线：根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。
8． 计算各桩号处的填挖值：根据该桩号处地面标高和设计标高确定。
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3.4 竖曲线设计
竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车而设置的一段缓和曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求，并依据规范的规定合理的选择了半径。《标准》规定：
表3-1竖曲线指标
设计车速（km/h） 40 最大纵坡（％） 7% 最小纵坡（％） 0.3% 一般值 700 凸形竖曲线半径（m） 极限值 450 一般值 700 凹形竖曲线半径（m） 极限值 450 竖曲线最小长度（m） 35
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第四章 横断面设计
道路横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的。
4.1 横断面设计的原则
（1）设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。 （2）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。
（3）还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡，应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，保证路基稳定。
（4）沿河及受水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。
（5）当路基设计标高受，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。
（6）路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要 4.1.1行车道宽度的确定
根据第二章确定下此公路的等级是三级，则由《公路工程技术标准》规定，三级公路山岭重丘区的路面宽8.50m，路基宽10m。 4.1.3 路拱的确定
路拱是为了利于路面横向排水，将路面做成由向两侧倾斜的拱形。根据《公路路面设计规范》规定，水泥混凝土路面的路拱横坡度1~2% 。因此这里取用2%的横坡度，土路肩的排水性远低于路面，所以其横坡度取用3%。
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第五章 路基设计
5.1 路基横断面布置
由横断面设计，查《标准》可知，三级公路路基宽度为10m，其中路面跨度为8.5m，无须设置分隔带，土路肩宽度为0.75×2=1.5m。；路面横坡为2%，土路肩横坡为3%。
5.2 路基边坡
由横断面设计查《公路路基设计规范》可知，三级公路路堤边坡为1：1.5，路堑边坡为1：0.5
主要参考文献 《市政道路工程》
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结 束 语
在这次的设计中，培养了我学习的主动性和积极性，更磨炼了我的意志，陶冶了情操。一路走来，有点辛酸，过程是辛苦的，但其中的滋味却让人回味，让我感到充实。只有在反复地修改中，促使我不断地去翻书查资料，对专业知识更加了解，动手操作能力有所提高。
本次设计让我理论联系实际，进一步巩固并加深了我所学的专业知识，加强了实践设计能力、信息搜集能力等。通过此次设计，我深刻地认识到作为一名设计者，首先必需要具有扎实的专业基础知识、综合的专业技能、以及熟练的掌握计算机软件、查阅资料等综合知识的应用能力。其次是要具备严谨的工作态度和踏实的工作作风。公路的初步设计是一项工作量大而且细致的工作，每一环节的设计都与整体设计密切联系，它是对我驾驭专业知识能力和综合运用能力的全面考验。通过设计，我发现自己专业知识掌握的不扎实，有许多地方都要向老师和同学请教，一些软件也不熟悉，但我庆幸的是经过设计之后各方面都有了提高。再次是要做到理论与实践相结合，从实践中提升自己。另外，经过本次设计我深深地感受到公路设计有很多技能都是在实践的基础上总结出来的。设计中我尽量做到把规范与实际相结合，体现出设计的合理性。
在这次设计中，老师们以及同学们对我的设计给予了热心的指导，提出了宝贵意见，在这里深表感谢！通过老师的教导，让我们拾起了一些曾在学习中被忽略与遗忘的东西，逐层深入，对专业知识更加了解。在这里我想说一句：“老师，您辛苦了！”对于你们的教导我们将永远铭记于心。另外，我还要感谢我的同学们，一个人的力量是有限的，正所谓“众人拾柴火焰高”，当我在设计中遇到困难时，他们总会伸出援助之手，在互相帮助中学习知识，在相互督促同进步。
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致 谢
本次设计已经接近尾声，作为一个专科生的设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。
在这里，首先我要感谢我的指导老师---卢丽燕。卢老师平日里工作繁多，但在我做设计的每个阶段，在上学期从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是他仍然细心地指正设计中的错误。除了敬佩她的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神，也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。
其次，我还要感谢感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次设计才会得以顺利完成。
最后，我要感谢卢丽燕老师对我的大力栽培。让我在此学到的是丰富的知识和做人的道理。
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