第1章绪论1.1 本选题研究的目的及意义通过毕业设计，使学生对公路建设程序和内容有一个系统的、全面的了解，培养学生独立进行路线、路基路面结构及有关设施设计、计算的能力。

公路交通是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志，是国民经济发展、社会发展和人民生活必不可少的公共基础设施。

公路建设的发展速度对于促进国民经济的发展，拉动其他产业的发展具有非常重要的意义。

高等级公路在中国内地的出现和发展走过了几十年的历程，在今天，高等级公路和全国公路网正在为中国经济和社会的发展提供着便捷、和高效率的运输服务。

1.2 项目概况1.已知资料路段初始年交通量见表1-1（辆/昼夜，交通量年平均增长率7.0%）表1-1 交通量表2.路线所处地理位置及地质情况（1）地形地貌路线总体呈现出由南到北先逐渐变高再逐渐变低的走势，跨越了两个地貌特征区。

此路段前半段地形开阔平坦，为剥蚀堆积垄岗平原区，地面高程在370～390m之间。

路段位于平原微丘区，地势较高，地面高程稍高，高程在390～420m之间。

设计路段无不良地质路段，地层产状平缓，岩层略有起伏，部分地区形成开阔的背斜和向斜，断裂不甚发育，且规模较小。

(2)工程地质路线全部位于安徽省内的微丘区地带，路线地质构造相对较简单，地质相对稳定，未发现大的不良地质现象，仅局部发现有软土呈零星分布，一般深度为0.5~2m，分布范围十几至几十米。

沿线主要地层为花岗岩，呈全风化、强风化等。

(3)水文地质测区内水系发育，地表水丰富，湖泊鱼溏众多。

路线跨越梅目水库上游小河一条和部分小沟，集水面积均不大。

地下水主要是裂隙水，其次是松散岩类孔隙水，路线地下水的补给来源于大气降水和地表水。

(4)气候、气象路线地处安徽中东部偏西，属于亚热带季风气候，平均温度不高，阳光充足而湿润。

雨水分布季节性强，雨季期为4~9月，夏季受季风影响，多雨，易照成洪涝灾害。

1.3路线设计标准及技术指标的确定1.3.1 确定各车型换算系数高速公路以小客车为折算标准见表1-2：表1-2 各汽车代表车型与换算系数表1.3.2 交通量计算初始年交通量：N=3100+1.5×1000+900×2+1500+(850+1000)×1.5+1000×2.0+900×3+95×3=15660辆/日远景设计年限交通量N: N= N0×1)1(-+nk假设该公路远景设计年限为15年，则远景设计年限交通量N：N= N0×1)1(-+nk=15660×151(17%)-+=46380辆/日1.3.3 确定公路等级据设计年限15年，各种车辆折合成小客车的交通量合计为46380辆/日，公路等级为高速公路，车道数为四车道，车速为100km/h，四车道的路基宽度一般值为27m,最小值为24.5m，本设计路基设计宽取27m,设计车道宽度为3.75m，得总车道宽度为3.75×4＝15m，两侧硬路肩宽度为3×2=6m，土路肩的宽度为0.75×2=1.5m，中间带的宽度为4.5m(其中中央分隔带宽度为3.00m，两侧路缘带宽度为0.75×2=1.5m)第2章路线与平面设计2.1选线2.1.1 选线基本原则（1）路线起点除必须符合公路网规划要求外，对起终点前后一定长度范围内必须作出按路线方按和近期实施的具体设计。

（2）视觉良好，路线平、纵、横各组成部分空间充裕。

诱导视线各种设施所构成的视觉系统，应使驾驶者在是视觉上能预知公路前进方向和路况变化，并能急时采取安全措施。

（3）线形流畅，景观协调，行车安全，舒适，使驾驶员在视觉上能预知公路前方和路况的变化。

2.1.2 定线具体过程本设计路线大走向为由南向北，根据给定的起终点，分析其直线距离和所需的展线长度，选择合适的中间控制点。

在路线各种可能的走向中，初步拟定可行的路线方案（如果有可行的局部路线方案，应进行比较确定），然后进行纸上定线。

在1:5000的小比例尺地形图上在起终控制点间研究路线的总体布局，找出中间控制点。

根据相邻控制点间的地形、地貌、地质、农田等分布情况，选择地势平缓山坡顺直的地带，拟定路线各种可行方案。

对于山岭重丘地形，定线时应以纵坡度为主导；对于平原微丘区域（即地形平坦）地面自然坡度较小，纵坡度不受控制的地带，选线以路线平面线形为主导。

最终合理确定出公路中线的位置（定出交点）。

2.1.3 路线方案比选选线是根据路线基本走向和技术标准，结合地形、地质条件，考虑安全、环保、土地利用和施工条件，以及经济等因素，通过全面比较，选定路线中线的全过程。

它是道路建设的基础工作，面对的是一个十分复杂的自然环境和社会经济条件，需要综合考虑多方面的因素。

为了保证选线和勘测设计质量，降低工程造价，必须全面考虑，由粗到细、由轮廓到具体，逐步深入，分阶段分步骤分析比较，进行多方案必选，才能定出合理的路线。

综合考虑该地区自然条件、技术标准、工程投资等因素，初步拟定了两个方案见图2-1：图2-1 方案比选图方案一：从起点（47321.6911 ，68516.5131）到终点（46965.1471 ，71976.6224），路线总长3607.739m，设置3条平曲线。

方案二：从起点（47321.6911 ，68516.5131）到终点（46965.1471 ，71976.6224），路线总长3881.401，设置4条平曲线。

具体方案比选过程见表2-1：根据上表多方面比较方案一相比于方案二虽然土石方总运量较大，但是并没有太大差距，而方案一路线直线路面部分较方案二多一些，行驶视觉方面较好安全方面较好故选方案一。

2.2 平面设计2.2.1 平面线形的设计步骤平面线形的设计主要是确定交点位置、曲线半径、缓和曲线的长度等。

确定过程中应保证平面线形连续顺适，保持各平面线形指标的协调、均衡，而且要与地形相适应和满足行驶力上的要求。

（1）路线的交点主要确定路线的具体走向位置，因此其位置的确定非常重要。

必要时应做相应的比较方案进行比选，保证方案可行、经济、合理、工程量小。

（2）曲线和缓和曲线长度的确定首先在满足曲线及缓和的最小长度的前提下，初步拟定其长度，然后平曲线半径及缓和曲线长度可以根据切线公式(2-1)或外距公式(2-2)反算：()tan()2αT R p q =+⨯+ (2-1)()sec()2αE R p R =+⨯- (2-2)在初步设计时可忽略p,并近似取q=Ls/2,由(2-1)、(2-2)即可得：()tan()22αa L R T =-()sec()22αa L R T =-在确定R,Ls 以后就计算各曲线要素，推算各主点里程及交点的里程桩号。

最后由平面设计的成果可以得到直线曲线及转交表。

（3）充分利用土地资源，减少拆迁，减小填挖量。

就地取材，带动沿线城镇及地方.经济的发展。

（4）公路平面线形是由直线、圆曲线和缓和曲线构成。

直线作为使用最广泛的平面线性，在设计中我们首先考虑使用。

谯城区该新建高速公路，所经区域既有平原区，也有山区，本设计在平原区主要采用了较高的技术指标以争取较好的线形。

2.2.2 平面线形技术论证针对本次设计的设计车速100km/h快速路，根据《城市道路与桥梁设计规范》得其技术要求见表2-2。

本设计公路平曲线半径最小半径为800m；缓和曲线最小长度为85m；经验证均满足要求。

查相关资料确定主要技术标准1.公路用地新建公路路堤两侧排水沟外缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外不小于1m的土地为公路用地范围；在有条件的地段，高速公路、一级公路不小于3m，二级公路不小于2m的土地为公路用地范围。

高真深挖路段，为保证路基的稳定，应根据实际情况确定用地范围。

公路用地还包括立体交叉、服务设施、安全设施、交通管理设施、停车设施、公路养护管理及绿化和苗圃等工程的用地范围。

2.路线（1）车道宽度设计车速为100km/h，车道宽度为3.75m高速公路整体式断面必须设置中间带，中间带由两侧路缘带和中央分隔带组成，其各部分宽度应符合表2-3的规定：表2-3 中间带宽度表（2）路肩宽度应符合表2-4：表2-4 路肩宽度表（3）路基宽度路基宽度（m）：一般值：27 最小值：24.5（四车道）①：各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加（减）速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。

②：确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土路肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同类项相加。

（4）停车视距：160m圆曲线最小半径（m）：一般值：700 极限值：400不设超高最小半径：4000一般地区，圆曲线最大超高应采用8%。

2.2.3 平曲线要素计算设计中设置的均为对称型曲线，各要素计算公式如下：（1）平曲线要素计算常用公式如下：内移值：243 242384s sL LpR R =-切线增值：322240s sL L qR =-缓和曲线角： 01802βπsL R=切线长： ()tan2αT R p q =++曲线长： 0(2)2180παβs L R L =-+外距： ()sec2αE R p R =+- 切曲差： 2D T L =-圆曲线长度： S y L L L 2-= 式中：T —切线长(m )；L —总曲线长(m )； E —外距(m )；D —切曲差(m )；R —主曲线半径(m )； α— 路线转角(°)；0β—缓和曲线终点处的缓和曲线角(°)； q — 缓和曲线切线增值(m )；p — 设缓和曲线后，主圆曲线的内移值(m )； s L — 缓和曲线长度(m )； y L — 圆曲线长度(m )。

（2）曲线主点里程桩号计算常用公式如 直缓点：ZH JD T =- 缓圆点：s HY ZH L =+ 圆缓点：(2)s YH HY L L =+- 缓直点：s HZ YH L =+ 曲中点：2LQZ HZ =-交点： 2D JD QZ =+ 以JD1为例计算（1）平曲线要素计算：85S L = 800R = 56'53'2'α=︒24243385850.376242384248002384800s s L L p m R R =-=-=⨯⨯ 3322858542.49622402240800s s L L q m R =-=-=⨯ 018018085 3.04422800s L R βππ==⨯=⨯ ()tan (8000.376)t 2556'3''an 42.49622T R p q α⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭︒ =226.793m0(2)2800(25)28518018506'3''2 3.044s L R L ππαβ︒=-+=⨯+⨯⨯- = 447.088m()sec (8000.376)2556'3'sec 8'0022E R p R α︒⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭21.319m =22226.793447.088 6.498D T L m =-=⨯-=（2）曲线主点里程桩号计算1JD 处的桩号为K0+955.798 ()10955.798226.793ZH JD T K =-=+-0729.005K =+()0729.005850814.005S HY ZH L K K =+=++=+()y 1814.005277.08801094.093YH HY L K K =+=++=+()01094.0938501179.093s HZ YH L K K =+=++=+()/201179.093447.088/20952.549QZ HZ L K K =-=+-=+()1/20952.549 6.498/20955.798JD QZ D K K =+=++=+第3章纵断面设计纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。