某二级公路设计计算书

重庆大学网络教育学院毕业设计（论文）题目某新建二级公路设计学生所在校外学习中心重庆学习中心批次层次专业201302批次、专科起点本科、土木工程（道路与桥梁方向）学号W********学生周峰指导教师起止日期摘要该路段所在地区处属于东部温润季冻区，气候寒冷，主要的病害有冻胀、翻浆、水毁和积雪等。

冬季气温很低，路面结冰会严重影响行车安全。

本设计是某新建二级公路路基路面综合设计K0+000～K1+932.615段，全长1.932km，双向二车道，路基宽17m，行车道宽6m，人行道宽2.5m，设计行车速度为40km/h。

本设计进行了线路设计、平纵横立体设计、路基设计、路基路面排水设施设计。

路线设计中，从经济实用，安全美观的角度，对沿溪线和山腰线进行了了比较，最终选择了山腰线。

关键词：二级公路路基路面山腰线路线选择目录1.引言 (4)1.1项目建设的必要性及重要意义 (4)1.2沿线地形地质及自然环境 (4)1.2.1地形地貌及水文地质 (4)1.2.2 交通量资料 (5)2.公路等级及其主要技术标准 (6)2.1 主要技术标准 (6)2.2 设计规范 (6)2.3 设计车辆 (6)2.4 确定道路等级 (7)2.5 设计速度 (7)3.平面设计 (7)3.1 方案比选 (7)3.2 平曲线要素，逐桩坐标计算 (9)4.纵断面设计 (9)4.1纵坡设计的方法和步骤 (9)4.2竖曲线设计要求： (11)4.4 竖曲线要素计算 (12)5.横断面设计 (14)5.1各项技术指标的确定 (14)5.1.1 路基宽度 (14)5.1.2 路拱坡度 (14)5.1.3 路基边坡坡度 (15)5.1.4边沟设计 (15)5.2 横断面设计步骤 (15)5.3 超高设计 (15)5.4 土石方调配计算 (16)5.4.1调配要求 (16)5.5 横断面高程计算 (18)结论 (19)1.引言1.1项目建设的必要性及重要意义本路段所处地区地貌单元属于浅丘，路线走廊带沿途地形起伏较小，耕地及建筑物较多。

该项目建设的重要意义在于：新建公路将给当地带来新的发展机遇，带动沿线加工工业的发展及资源的开发,对当地经济发展具有重要意义。

1.2沿线地形地质及自然环境1.2.1地形地貌及水文地质该路段所在地区处属于东部温润季冻区，气候寒冷，主要的病害有冻胀、翻浆、水毁和积雪等。

冬季气温很低，路面结冰会严重影响行车安全，春融期又可能发生冻胀、翻浆等病害，降雨量为648.2mm,夏季水量暴涨会冲毁路堤，这些都会对公路交通构成严重威胁；冬季气温最低为－38℃，夏季最高气温为36.5℃，夏冬温差较大，路面设计应注意高温稳定性和低温抗裂性；最大冻深为1.91m，设计路面的总厚度时要考虑这个因素，保证最小防冻厚度。

主风向为西南风。

沿线山体稳定，无不良地质状况，山坡上1米以下是碎石土，山顶多有碎落现象，在碎落带地区设置碎落台，以堆积碎落岩屑和土石，便于养护时清理。

山坡地下水3米以下，洼地地下水1.5米以下，新兴屯附近有河流经过，陆家屯与李家店之间地段有两条河流横穿（一为季节性河流，另一为非季节性河流），道路沿线应做好排水工作，以免水毁路基。

多丘陵和山地，山岗处树木较多，农田处有灌木区，农田多旱地。

沿线多粘质土，山坡上1米以下是碎石土。

沿线有丰富的砂砾，有小型采石场和石灰厂，水泥和沥青均需外购。

故设计混凝土路面与沥青路面均可，基层和垫层材料应该注意就地取材，节约工程费用。

1.2.2 交通量资料①表1.2.2 近期交通量表②交通增长率：7 % 。

③道路必经点: 无要求。

④其它：无。

2.公路等级及其主要技术标准2.1 主要技术标准本项目为公路二级，设计速度为40km/h。

设计荷载等级：公路-Ⅱ级。

场地位于抗震设防烈度小于六度区，地震动峰值加速度0.05g，不需进行抗震设防。

2.2 设计规范《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）2.3 设计车辆设计车辆是指道路设计所采用的具有代表性的车辆。

道路上行驶车辆的行驶性能、外廓尺寸以及不同车辆种类的组成对于道路几何设计（如车道宽度，弯道加宽、纵坡大小、行车视距等）有密切关系。

因此，选择具有代表性的车辆是必要的。

二级公路的设计车辆一般取小客车。

其外廓尺寸如下表所示：表2.3 小客车外廓尺寸（单位：m）其他种类的车辆都按照一定的折算系数折算为小客车，折算标准如表2-2所示。

2.4 确定道路等级公路等级的选用应根据公路功能、路网规划、交通量并充分考虑项目所在地区的综合运输体系和远期发展等经论证后确定。

交通量是确定公路等级的重要依据，公路的交通量是指单位时间内通过公路上某一横断面的往返车辆数。

需要通过交通量的调查和交通预测确定。

按规范规定，二级公路所适应的年平均昼夜交通量为5000～15000辆表2.4 车辆换算系数表2.5 设计速度设计速度是决定道路几何形状（如曲线半径、超高、视距）的基本依据,同时还影响车道宽度、中间带宽度、路肩宽度等指标。

该二级公路交通量不大，位于高山，地形起伏较小，耕地及建筑物较多。

经过技术经济论证，决定设计速度40km/h。

3.平面设计3.1 方案比选由《公路工程技术标准》与当地的实际情况相结合，从经济，线性指标等方面综合考虑后，共选出2条线路方案。

分别是，山腰线（线路一）和沿溪线（线路二）。

具体路线见《方案比选图》。

对施工难度，安全，经济方案进行比选，得出以下表格表3.1 主要技术指标对比表由此确定方案一为最终方案。

3.2 平曲线要素，逐桩坐标计算(1)JD1: α=50°32'19" R=200m 切线长 ： 2αRtg T == 134.984m曲线外距: )12(sec -=αR E =22.635m曲线圆弧长度: 180παR L ==256.413m (2)JD2: α=31°59′33″ R=202.506m 切线长 ： 2αRtg T == 169.593m曲线外距: )12(sec -=αR E =39.463m曲线圆弧长度: 180παR L ==308.843m 其余两交点的计算方法相同，就不一一列入计算书。

所有计算成果见《直线曲线及转角表》。

逐桩坐标的计算结果请查《逐桩计算表》。

4.纵断面设计4.1纵坡设计的方法和步骤1.准备工作纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面图的地面线绘出平面直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。

2.标注纵断面控制点纵面控制点主要有路线起终点，重要桥梁及特殊涵洞，隧道的控制标高，路线交叉点，地质不良地段的最小填土和最大控梁标高，沿溪河线的控制标高，重要城镇通过位置的标高及受其它因素限制路线中须通过的控制点、标高等。

3.试坡试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术和标准，选线意图，考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况，初步定出纵坡设计线的工作。

试坡的要点，可归纳为“前面照顾，以点定线，反复比较，以线交点”几句话。

前后照顾就是说要前后坡段统盘考虑，不能只局限于某一段坡段上。

以点定线就是按照纵面技术标准的要求，满足“控制点”，参考“经济点”，初步定出坡度线，然后用三角板推平行线的办法，移动坡度线，反复试坡，对各种可能的坡度线方案进行比较，最后确定既符合标准，又保证控制点要求，而且土石方量最省的坡度线，将其延长交出变坡点初步位置。

4.调坡调坡主要根据以下两方面进行：⑴结合选线意图。

将试坡线与选线时所考虑的坡度进行比较，两者应基本相符。

若有脱离实际情况或考虑不周现象，则应全面分析，找出原因，权衡利弊，决定取舍；⑵对照技术标准。

详细检查设计最大纵坡、坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求，特别要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、路线交叉、隧道及渡口码头等地方的坡度是否合理，发现问题及时调整修正。

调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短、纵坡线和加大、减小纵坡度等。

调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则，以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。

5.根据横断面图核对纵坡线核对主要在有控制意义的特殊横断面图上进行。

如选择高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其它重要控制点的断面等。

6.确定纵坡线经调整核对后，即可确定纵坡线。

所谓定坡就是把坡度值、变坡点位置（桩号）和高程确定下来。

坡度值一般是用三角板推平行线法，直接读厘米格子得出，要求取值到千分之一。

变坡点位置直接从图上读出，一般要调整到整10桩位上。

变坡点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。

设计纵坡时还应注意以下几点：1)在回头曲线地段设计纵坡，应先按回头曲线的标准要求确定回头曲线部分的纵坡，然后向两端接坡，同时注意回头曲线地段不宜设竖曲线。

2)平竖曲线重合时。

要注意保持技术指标均衡，位置组合合理适当，尽量避免不良组合情况。

3)大中桥上不宜设置竖曲线。

如桥头路线设有竖曲线，其起（终）点应在桥头两端10m以外，并注意桥上线形与桥头线形变化均匀，不宜突变。

4)小桥涵上允许设计竖曲线，为保证路线纵面平顺，应尽量避免出现急变“驼峰式纵坡”。

5)注意交叉口、桥梁及引道、隧道、城镇附近、陡坡急变处纵坡特殊要求。

6)纵坡设计时，如受控制点约束导致纵面线形欺负过大，纵坡不够理想，或则土石方工程量过大而育无法调整时，可用纸上移线的办法修改平面线形，从而改善纵面线形。

7.计算设计标高根据已定的纵坡和变坡点的设计标高，则可以计算出未设竖曲线以前各桩号的设计标高。

4.2竖曲线设计要求：1.宜选用较大的竖曲线半径。

竖曲线设计，首先确定合适的半径。

在不过分增加工程数量的情况下，宜选用较大的竖曲线半径，一般都应采用大于竖曲线一般最小半径的数值，特别是前后两相邻纵坡的代数差小时，竖曲线更应采用大半径，以利于视觉和路容美观。

只有当地形限制或其他特殊困难不得已时才允许采用极限最小半径。

2.同向曲线间应避免“断背曲线”。

同向竖曲线，特别是同向凹形竖曲线间如直线坡段不长，应合并为单曲线后复曲线。

3.反向曲线间，一般由直坡段连续，亦可以相互直接连接。

反向竖曲线间设置一段直坡段，直坡段长度一般不小于计算行车速度行驶3s 的行程长度。

如受条件限制也可相互直接连接，后插入短直线。

4.应满足排水要求。

4.3技术标准的选用因为本路段的设计时速为40km/h,根据当地的地形和经济条件，查《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）。

根据规范要求和当地实际条件，为利于行车平顺，坡长进行限制，尽量避免设置小半径竖曲线，注意做到缓坡宜长，陡坡宜短。