完整版道路设计

一、道路设计的步骤、方法(一)纸上定线1、拟定路线走向在给定的地形图上根据主要控制点研究线路总体布局，分析地形、地质及地物等情况，选择地势平缓、山坡顺直、河谷开阔等有利于展线的地点，拟定线路各种可能的走向。

2、试坡当遇到纵坡的限制较严时，必须用平均纵坡i 沿各种可能的走向由上而下进行试坡，设等高线间距为h,取计算等高线的平均长度a, a=h/i ,用量规开度为a (比例与地形图同) 在图上试坡，得出均坡线。

3、定导向线分析均坡线，结合地形、地物及艰巨工程等情况，选择相应的中间控制，从而调整控制点相应线路的纵坡，重新试坡，得出导向线。

4、修正导向线参照导向线作平面试线，注明平曲线半径，量出地形变化点桩号及标高，绘制纵断面图。

并设计纵坡，得出各桩位概略设计标高。

5、定线在所定向线的基础上，按规定的技术标准反复试线才能得到满意的结果。

6、纵断面设计路线确定后，量出路中心线穿过每一等高线的标号和高程，绘制纵断面图和进行纵断面设计。

纸上定线是个反复试定的过程，试线修改次数越多，最后所定路线的质量相对来说越高，直至取得最佳线路方案为止，纸上定线工作才能算完成。

(二)公路平面设计1、圆曲线半径的原则(1)确定圆曲线半径的原则①各级公路的圆曲线半径应尽量采用较大的半径，在一般情况下，宜选用大于《标准》所规定的该级一般最小半径。

只有当地形、地物或其他条件限制时，方可采用小于一般最小半径，不要轻易采用极限最小半径。

②圆曲线半径的选定，除要与弯道本身所在位置的地形、地物条件相适应，使曲线沿理想的位置通过外，还要考虑与弯道前后的线形标准相协调。

③圆曲线半径过大也失去意义，因此最大半径不宜超过10000m,以利于设计与施工。

④各级公路不论转角大小，均应设置曲线(包括圆曲线和缓和曲线)。

( 2)确定路线导线交点转角首先在地形图上，从起点由左向右编写转角号，即JD1、JD2、JD3……。

确定路线导线交点转角要用正切法。

不得用量角器直接量取。

(3)考虑圆曲线半径选定的原则和转角值，确定该路段每个交点的圆曲线半径，并计算或查曲线册设用表确定圆曲线要素。

2、将各交点处圆曲线半径与教材或规范对比，当圆曲线半径小于不设超高的圆曲线最小半径，应在该交点处圆曲线两端设置缓和曲线，缓和曲线计算步骤如下：(1)利用教材相应公式确定缓和曲线最小长度，采用数值大者，并用整 5 米倍数。

(2)利用相应公式计算切线角、缓和曲线常数p和q。

(3)利用相应公式计算有缓和曲线的单曲线的切线长Th 、曲线长Lh 、外距Eh 、超距Dh 。

3、桩距采用20 米，加桩视地形变化而定，加桩采用整米数。

(1)直线上整桩(20、40……)与平面线基本的量法见下图：①从路线起点用比例尺（1 : 2000）沿路线中线由左向右量距，每隔20米处用铅笔垂直中线方向画一小横线，在百米处紧靠路中线上方用铅笔写上1、2、3……,即里程K0+100、K0+200、K0+300……，一直量至第一个交点（JD1 ）处，如上图得交点桩号K0+283。

②确定平曲线基本桩位置和桩号用比例尺从交点JD1处沿导线向回量T或Th,得圆曲线或第一缓和曲线起点位置，沿路线前进方向中线量T或Th，得圆曲线或第一缓和曲线的终点位置，沿交点JD1的分线向圆心方向量外距 E ,得曲线中点位置。

③计算曲线基本桩桩号按“测量学”教材圆曲线基本桩桩号计算格式计算ZY QZ YZ桩号，按“公勘”教材基本桩桩号计算格式计算ZH HY、QZ YH和HZ桩号。

④将基本桩桩号如ZYK0+233 等用铅笔垂直中线方向标在曲线外侧（QZ 桩号可不标出）。

⑤再以YZ或HZ为准，以同样方法向路线前进方向量取直线上整桩和平曲线上的基本桩,直至路线终点。

（2）路线加桩。

毕业设计要求一般只设置地形加桩,在路线范围内,纵向与横向地形有显著变化处, 应钉设地形加桩。

还应注意,在平曲线上地形变化处也应设加桩。

4、直线曲线及转角表和路基设计表的填写（1）路线各交点转角、圆曲线半径、曲线要素和曲线上基本桩设置完毕后,应将上述有关数据填写在“直线曲线及转角表”内。

它包括交点号、交点桩号、转角度、曲线各部分数值、曲线位置（桩号）、直线长度及方向角和测量断链等22 项。

该表交点号先填写起点,再填写JD1、JD2……，最后填写终点。

表中直线长度L,是指两交点间的直线部分长度，其值为相邻两平曲线起、终点桩号之差。

如JD2 平曲线终点桩号为K0+625, JD3 平曲线起点桩号为K0+846，贝U JD2 〜JD3 之间直线长度为：L=（K0+846）—（K0+625）=221m。

（2）路线的整桩、加桩和曲线基本桩桩号随时记在草稿纸上,再填写在“路基设计表”的栏中。

5 、超高与加宽的设置（ 1 ）超高当圆曲线半径小于不设超高的最小半径时,根据公路等级、地形和圆曲线半径值,按教材或规范规定确定曲线部分全超高值。

超高缓和段或缓和曲线上整桩或加桩的超高值计算, 以绕内边轴旋转的公式计算。

路拱横坡值可根据公路等级参照“路基路面工程”教材选用。

（2）加宽当圆曲线半径等于或小于250m ,双车道路面设置的全加宽值先按教材公式计算。

超高缓和段或缓和曲线上整桩的加宽值计算,按教材公式计算。

（3）将超高、加宽计算值（按相应桩号）填入“路基设计表”栏中。

6、有关平面时局保证,可在横断面设计中考虑。

（三）公路纵断面设计纵断面设计可手绘、电脑绘制、相关道路设计软件设计出图。

现以手工设计为例：1 、点绘纵断面图在米厘方格纸上点绘出里程、桩号、直线与平曲线、地面高程和地面线,并将桥涵、地质土壤与纵坡设计有关资料在纵断面图纸上标明。

横坐标比例尺用1 : 2000,纵坐标采用1 : 200 。

（1）各桩号地面标高的确定在实际设计中，各桩号的地面标高由水准测量提供，进行毕业设计时，各桩号地面高程从地形图上相应桩号位置确定，即该桩号位置在某相领两条等高线之间，用内插法确定高程，举例如下：上图有K1+700 、K1+765、K1+800 三个桩，则其各桩高程为：①K1+700 桩在等高线304 和306 之间，沿路线方向两等高线间距为 1.6cm ，K1+700 桩距304 为0.42cm ，而等高距为2m ，则K1+700 地面高程为：304+ （2X 0.42 ）/1.6 =304+0.525=304.525 〜304.53 （取小数点后两位）②K1+765 在等高线308 和310 之间，沿路线中线方向两等高线间距 1.1cm ，K1+765 桩距310 为0.35cm ，等高距为2m ，则K1+765 桩地面高程为：310+ （2X 0.35 ）/1.1=310+0.636 =309.364 〜309.36③K1+800 正好在31 2上，其高程为312 。

（2）各桩地面高程确定后，随时填入路基设计表第12 栏对应位置上。

线各桩高程确定并填入路基设计表后，就可根据地面高程将各桩点绘在纵断面图上。

应注意：在标出纵向坐标整10 米高程前，应注意每张图各桩高程中，最大高程与最小高程两个桩的高差是多少，这样即可将纵坐标整10 米高程摆在适中位置，避免纵断面地面线过于靠上或靠下。

2、标出控制点由于本设计是实测资料，因而可以选取桥梁和交叉口等这些位置作为控制点。

3、纵坡设计（拉坡）纵坡设计考虑一般规定与要求、纵断面图布置有关内容，具体拉坡方法见教材相应章节。

4、计算转坡点和各桩高程纵坡和转坡点确定后，即可计算转坡点和各桩高程，先计算转坡点高程，再计算各桩高程（起点控制点高程已给出），并将各桩高程填入“路基设计表”。

此栏为未计竖曲线之设计标高。

5、竖曲线设计（ 1 ）先根据课本相关公式计算凸形、凹形竖曲线小半径（根据不同路线等级确定停车视距），再根据竖曲线设计原则选择“各转坡点竖曲线半径”。

（2）计算各竖曲线要素利用公式计算各竖曲线要素，并填写“路基设计表”中的相应栏目。

（3）计算竖曲线上各桩距切点距离和改正值，并将有关数值填入“路基设计表” 相应栏目。

6、计算设计标高、填挖高度和施工时中桩填挖高度，并将有关数值填入“路基设计表” 相应栏目。

7、在拉坡时，还应考虑平、纵配合。

8、应将纵断面设计所考虑的具体问题写在说明书中。

（四）横断面设计1 、点绘横断面地面线横断面的比例尺采用 1 : 200 （纵、横）。

在实际测设时，横断面地面线是由测设队横断面实测的，毕业设计中按如下方法绘测。

（ 1 ）比如设计要求对选出的 1 公里路线，逐桩绘出垂直中线两侧和20 米范围内地面线。

（2）将三角板或比例尺垂直中线放在某一桩上（从起点桩开始），此时某桩地面高程已知，从三角板或比例尺上与等高线相交处读出水平距离与高差（以路中线为原点，左右各20 米范围内)。

注意：此时地形图上比例尺为 1 : 2000。

现以指导书“纵断面设计”一节为例：求K1+700桩横断面地面线一一将三角板或比例尺放在K1+700桩上，并与路中线垂直。

①左0.13cm 与304等高线相交，水平距离为20X 0.13 = 2.6m ，高差为K1+700地面高程304.53 －304=0.53m 。

②左0.5cm 与302等高线相交，水平距离为20X 0.5 = 10m，高差为304.53 - 302 =2.53m 。

③左1cm与302等高线相交，水平距离为20m，高差为304.53 - 300 = 4.53m 。

由上例可知，所求水平距离与高差紧切割的等高线为准，但需注意，此时所用比例为地形图比例1 : 2000。

中线右边20m的水平距离与高差求法同上。

(3)将水平距离与高差(以路中线为准)按 1 : 200比例尺点绘在米厘方格纸上，各点边线即为横断面地面线。

(4)绘制横断面地面线时，从图纸左侧10cm 竖直行开始，由上向下排列桩号，第二行亦从下向上排列桩号。

此要求与野外实测横断面地面线相同。

2、设计横断面设计线(戴帽子) 横断面设计线的绘制步骤见教材相应章节。

(1)挖方路段或填方路段的边沟尺寸，可统一采用梯形。

底宽30cm、深30cm,若拟定为石方地段，可统一采用三角型或矩型边沟。

( 2)挖方路段一般采用土质挖方,亦可选择某段挖方,拟定土石方分界线。

(3)路堤边坡一般采用 1 : 1.5 ,路垫边坡可参照教材选用。

3、土石方计算与调配(1)先将路线桩号( 1 公里 )填入“路基土石方数量计算表”中。

(2)按教材积距法计算土石方填挖面积。

先将填、挖面积记在横断面图下方,待填、挖面积全部计算完毕, 再将填挖面积分别填入“路基土石方数量计算表”注意：土石方面积采用小数点一位,距离采用整米数。

( 3)计算土石方体积,并将体积数字分别填入“路基土石方数量计算表” 。

①土石方体积采用整方数,绝不能用小数。

②土石方应分别计算,挖方、填方应分别计算。