公路设计说明书

设计说明书一、公路设计依据：道路勘测设计课程设计要求。

设计资料及采用规范：1.交通部.《公路工程技术标准》(JTJB01-2003)，北京:人民交通出版社，2004年2.交通部.《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)，北京:人民交通出版社，2006年3.交通部.《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)，北京:人民交通出版社，2004年4.交通部.《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》，北京:人民交通出版社，1996年5.杨少伟.《道路勘测设计》，北京:人民交通出版社，2003年6.许金良.《道路勘测设计毕业设计指导》，北京:人民交通出版社，2004年二、沿线自然地理情况：山岭重丘区地貌特点：山丘连绵，岗拗交错，此起彼伏，山于迂回曲折，岭低脊宽，山坡较缓，丘谷相对高差下大，与山区不易划出明确界线，包括了缓峻颇为悬殊的地形。

其地形决定了通过丘陵重丘区区的路线特点是：局部方案多：且为了充分适应地形，路线纵断面将会有起伏。

丘陵区地形型态复杂，布线方法应随路线行经地带的具体地形而采用不同的布线方式。

山岭重丘区的软土路段多分布在一些山涧谷地、河流两侧的平缓地段以及沿海山区的滨海路堤。

由分布范围可知这些软土大都属于间断性，范围较小，设计阶段不易发现，且有以下特点。

（1）不均匀性，即软弱层厚度的不均匀性。

往往在较小的范围，如20m～30m内软土厚度急剧变化；（2）和地下水的隐患同时存在，这些路段一般泉水较发育，地面有间断性流水；（3）软土底部往往有一倾斜面，且有时可能与路线平行，有时又可能与路线斜交，增加了处理的难度。

由于软土分布在路线低洼处，公路通过时，多为高路堤或半填半挖路堤，而这些路段一般交通极不方便，大型机械很难进场，在选择处理方案时受到限制。

三、路线方案选择：公路选线要综合考虑路线通过地区的地理位置、社会情况、自然条件和工程的难易，以及路线的性质、使用任务、等级和投资等因素。

根据当地地形状况与经济发展状况情况可知为适应丘陵区地形、地势的特点，平面线形应以舒顺的曲线为主体，避免使用过长的直线；纵断面线形以平、缓坡型为主，允许轻微起伏。

丘陵区路线一般可最大限度地做到平、纵、横三面协调，平、纵线形舒顺且配合得当，横断面布置合理。

横山越岭路线要克服很大的高差。

因此选越岭线须从纵坡设计入手，路线的平面位置及长短主要取决于纵坡的安排。

越岭线的布设主要应解决的问题是选择垭口；选择过岭的方式；选定垭口两侧山坡的展线方案。

选择垭口要考虑越岭方案的重要控制点，应在符合路线基本走向的较大范围内加以选择。

选择过岭方式应考虑因素较多。

就过岭方式来说，主要有三种形式：①浅挖低填，适用于岭宽脊厚的垭口。

②深挖垭口,适用于山脊瘦削,地质情况良好的垭口。

深挖程度视地形、地质、气象等条件以及两侧展线的要求决定。

垭口越瘦，越宜深挖。

但地质条件差时，应以不危及路基稳定为度。

③隧道穿越，当挖深较大，采用隧道比明堑经济，特别是垭口瘦薄，用不长的隧道穿越能大大降低路线爬升高度，缩短展线长度，提高线形标准，减少运营费用，技术经济指标都比较优越时，应该采用公路隧道穿越方案。

选定垭口两侧山坡展线方案是为了克服越岭的高差。

所谓展线，就是利用有利地形，人为地展长路线，使路线在允许的坡度范围内逐渐从山脚上升到山顶。

越岭展线的方式主要有三种：○1自然展线。

以适当的坡度，顺着自然地形，绕山嘴、侧沟来展长路线，克服高差。

优点是路线走向和基本方向一致，行程和升降统一，路线最短,线形简单,一般技术指标也较高。

如无地形或地质障碍，布线应尽可能选用这种方式。

○2回头展线。

利用有利地形设置回头曲线，使路线在山坡上来回盘绕的展线形式（图2）。

其关键是选择回头曲线的位置，一般多利用直径较大，横坡较缓的峁形山包或宽坦山脊，或利用地质、水文地质良好的平缓山坡和地形开阔的山沟或山坳。

回头展线设在同一坡面上，对行车、施工、养护都不利，甚至破坏山坡的稳定。

应尽量把路线拉开，分散回头曲线，减少回头次数。

○3螺旋展线。

地形特殊地段,路线回转360°形成环状的展线形式。

可使上、下线以隧道或跨线桥的形式穿过。

螺旋展线在某些地形条件下可代替一对回头线。

它比回头展线有较好的线形，但须建隧道或跨线桥，造价较高。

因此，在选定螺旋展线方案时，应根据路线标准、地形条件和回头展线方案进行技术经济比较，以决定取舍。

山脊线大体上沿分水岭布设的路线。

方向顺直,岭宽脊厚，横坡平缓，纵向起伏不大的分水岭是布设山脊线的理想地形。

高山地区的分水岭常常是山峰、垭口相间排列，起伏较大。

这种地形的山脊线受低垭口的控制，路线须沿分水岭侧坡在垭口之间穿行。

平面线形随山势弯曲，纵断面多有起伏。

山脊线在一般情况下地质和水文情况良好，路基工程量小，桥涵构造物少。

但高山地区山脊线的线位较高，远离居民点；海拔高时空气稀薄，有云雾、积雪、结冰等现象,对行车不利。

山脊布线,基本上是沿分水岭走行，路线走向明确，选线主要是选好控制垭口，以及控制垭口之间利于布线的山坡。

一般是在初选控制垭口的基础上，再在侧坡布线过程中比较优劣，决定取舍。

在其他条件相同时，应争取走山岭的阳坡。

除此之外还应做好道路实地勘测调查，道路勘测包括以下内容：①工程地质调查。

调查沿线土和岩石的种类、性质、结构特性和含水状态，地质构造、岩石风化情况等。

②路基路面调查。

收集道路沿线的气象资料,进行路基水文调查；道路经过路线如为沿江、沿河或滨海地区，应调查河、海的水文资料,河流变迁,冲淤情况，确定路基标高时应考虑是否需要设置防水墙和合理布置排水等设施；查明沿线筑路材料，包括城市筑路材料来源和工业废料等的质量和产量。

新建道路应测算交通组成和交通量;改建道路观测现有和预计发展的交通情况,了解原有路面结构的宽度、类型、厚度、标高、养护等情况，并对老路基作出鉴定，作为利用、改善和重建的依据。

路面设计还应根据土基状态，综合气候、水文、筑路材料、交通性质、道路纵断面等因素通过计算论证道路路面结构类型和厚度，材料用量和工程造价，还可根据道路性质分段提出不同的路面结构。

③桥、函、灌溉渠道调查。

调查收集河流水文资料，包括水位、流量、流速等，根据勘定的桥、涵、灌溉渠道位置方案选定桥位、桥型和孔径（包括涵洞和灌溉渠道的连通管）和确定必要的调治构筑物。

④经济调查。

查明影响路线修建性质、用途、运量流向、车辆组成等因素，论证采用的交通量、技术指标和设计依据的合理性以及道路建成后所取得的经济效果。

综上所述，根据当地地形状况和经济发展状况共拟定三条路线方案，具体道路走向参见图纸部分。

四、路线方案的比选：拟设计道路位于山岭重丘区，公路等级为三级，设计车速为40KM/H。

各方案具体情况如下：○1方案一：该方案起点桩号为K0+000，道路总长度为2628.109m，路线大部分为沿山腰走向，跨越垭口数量为7个。

在桩号为K1+258.343与K1+836.741之间连续跨越多个山岭与垭口，需填挖工程量大，施工难度较高，但其线路较其他方案较短。

○2方案二：该方案起点桩号为K0+000，道路总长度为2735.878m，该方案整体线形良好，跨越垭口数为3个，且道路部分沿旧路走向改建潜力较大，整条道路高程较低，施工难度低，工程数量小。

○3方案三：方案三起点与前两方案相同，道路总长度为2906.414m。

该方案路线总长度最长，但能在起点与终点间连接多个村庄。

道路大部分处于山岭间，占用田地较多，施工难度一般。

根据各方案的工程经济技术指标（具体参见设计说明书表格部分）包括道路长度、交点个数、最小半径、最大纵坡及土石方数量，经过比选可知推荐线确定为方案二，该方案具有线形良好，工程数量小，占用耕种用地少等优点。

故推荐线路为方案二。

五、公路路线平面线形：公路平面线形要素是直线、圆曲线和缓和曲线构成的，通常称之为“平面线形三要素”。

直线是曲率为零的线形；圆曲线是曲率为常数的线形；缓和曲线是曲率逐渐变化的线形；三要素是公路平面线形最基本的组成。

○1直线的特征是：1、直线以最短的距离连接两目的地，具有路线短捷、缩短里程和行车方向明确的特点。

2、直线具有视距良好、行车快速、易于排水等特点。

3、由于已知两点就可以确定一条直线，因而直线线形简单，容易测设。

4、从行车的安全和线形美观来看，过长的直线，线性呆板，行车单调，易使驾驶员产生疲劳，也容易发生超车和超速行驶，行车时驾驶员难以估计车间距离，在直线上夜间行车时，双方车容易产生眩光等。

5、直线虽然路线方向明确，但只能满足两个控制点的要求，难以与地形及周围环境相协调。

6、笔直的公路给人以简捷、直达、刚劲的良好印象，在美学上直线也有其自身的视觉特点。

直线运用注意问题：1、直线应特别注意它同地形的关系，在运用直线并决定其长度时，必须持谨慎态度，并不宜采用长直线。

2、线或长下坡尽头的平面曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定要求外，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。

3、直线上纵坡不宜过大，因为长直线在陡坡下行时很容易导致超速行车。

长直线上的纵坡一般应小于3%。

4、线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和或改善。

5、两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同树种或设置不同风格的建筑物、雕塑等措施，以改善单调的景观。

6、“长直线”的量化问题。

综上所述，公路线形应该与地形相适应，与景观相协调，不强求长直线，也不硬性去掉直线而设置曲线。

○2圆曲线：圆曲线是公路平面设计中最常用的线形之一，各级公路不论转角大小，在转折处均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。

圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点，故使用十分广泛。

圆曲线的几何要素图 2-2 圆曲线几何要素圆曲线的几何要素如图2-2为 切线长：T=R ·tan 2α曲线长：L=180παR外 距：E=R （sec 2α－1） 切曲差：J=2T －L 【式中T —切线长，m;L —曲线长，m;E —外距，m;J —切曲差（或校正值），m;R —圆曲线半径，m;α—转角，（0）。

】根据汽车行驶在曲线上的力的平衡式得到 R=)(1272b i V ±μ 2-1式中 【 R —圆曲线半径，m;V —行车速度，km/h;μ—横向力系数；b i —超高横坡度，%。

】在指定车速V 下，最小min R 决定于容许的最大横向力系数μmax 和该曲线的最大超高b i (m ax)。

我国《标准》中所制定的极限最小半径，是路线设计中的极限值，是在特殊困难条件下不得已才使用的，一般不能轻易采用。

圆曲线能较好地适应地形的变化，它在路线遇到障碍或地形需要改变方向时需设置，适应范围较广而灵活。

圆曲线半径选用得当，可获得圆滑舒顺的平面线形。