道路设计计算书1 绪论1.1 公路工程所涉及的问题在国的研究现状1.1.1我国公路发展现状欧美发达国家目前是在已建成的路网上进行综合性的、具有战略意义的建设。

而我国的路网正处于建设期，如果我们能够及早地开展覆盖这些领域的一项综合性技术的研究，吸收国外的经验和教训，结合中国国情发展的思想同我国公路网的规划、设计、建设和技术改造结合起来，将使我们少走弯路，提高我国交通运输的整体水平，实现从粗放型到集约型的转变，进而促进全社会经济的发展；使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展，使公路交通发挥出更大的效益。

公路不仅是交通运输现代化的重要标志，同时也是一个国家现代化的重要标志。

审视世界高速公路发展史，我们不难发现，以“快速、安全、经济、舒适”为特征的高速公路如同汽车一样，从诞生的那一刻起，就深刻影响着它所服务的每一个人和触及的每一寸土地，高速公路的发展不仅仅是经济的需要，也是人类文明和现代生活的一部分。

1.1.2本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路1.公路线形设计需要综合考虑地质、自然环境、地形、筑路材料、工程量等因素，选择最佳方案。

2.公路断面设计需要根据交通量数据及预测发展确定合适的断面尺寸，满足交通量的需求。

3.路基强度指标与使用需要根据试验资料对路基的强度与稳定性进行验算，满足规中对于强度和稳定性的要求，保证工程质量。

4.路基病害现象充分了解当地自然条件，考虑自然灾害可能对路基产生的病害，及时预防，减少设计的不足之处。

5.小桥涵洞的设计根据实际公路地质情况设计小桥或涵洞，需要对多个设计方案进行比选最终确定平面、断面、排水等设计。

1.2 公路设计目的及任务1.2.1道路设计要从线性和结构两大方面进行。

在结构设计上要求用最小的投资,尽可能少的外来材料及养护力量,使其在自然力及车辆荷载的共同作用下,在使用年限保持良好的状态,满足使用要求。

道路的线形设计涉及的学科及知识是多方面的,道路的等级和规模主要取决于线形的几何构造尺寸,一是道路宽度的构成,二是线形的几何构成。

道路线形的设计中要综合考虑如下因素:1.汽车在运动学及力学方面是否安全舒适。

2.在视觉及运动心理学方面是否良好。

3.与环境景观是否协调。

4.从地形方面看,在经济上是否妥当。

1.2.2 我国公路发展的特点目前我国整个公路发展的的特点：（1）高速公路发展迅速；（2）路网整体水平和公路通行能力有了明显提高；（3）桥梁和隧道建设水平上了一个明显新台阶;(4)筹资力度进一步加大；（5）公路迅速发展和服务水平的提高使公路运输在综合运输体系中所占的比重进一步提高；（6）公路勘测设计水平和施工技术迅速提高。

2 设计资料与技术指标2.1 工程概况本拟新建南西公路（第十四标段），平原微丘区三级公路，采用40km/h，路基宽8.5米，全长1.68095公里，从K0+000～K1+680.95。

该项目不仅是市与高速公路的连接线，而且也是市城区规划的一条重要的交通干线，同时对拉大城市框架，发展城市外围新区，完善城市功能有着重要的作用。

2.2 沿线自然地理特征2.2.1 地形特征本项目主要分布在省盆地，以广阔的平原为主，也包括一些波状起伏的小坡地，岩石组成多为河湖沉积岩。

2.2.2 气象与气候地处亚热带向暖温带的过渡地带，属典型的大陆性季风气候，充足，热量丰富，雨量充沛，四季分明，历年平均气温14.4～15.71℃，平均降水量701.8～1158mm之间。

2.3 公路等级及其主要技术指标的论证和确定2.3.1 交通量计算设计路线位于地区，为平原微丘区。

根据调查的交通资料可计算出设计年限的远景交通量，计算如表2.1：2.3.2 确定道路等级由设计任务书知，南西公路第十四标段为平原微丘区三级公路。

2.3.3 主要技术指标的论证和确定技术标准是根据一定数量的车辆，在道路上以一定的计算行车速度行驶时，对路线和各项工程的设计要求，把这些要求列成指标，并用标准规定下来。

1.计算行车速度省南西公路所经地区为平原微丘区，该路设计为三级公路，根据现行的路线设计规，结合地区的经济、旅游、交通的发展，以及考虑到该路线的进一步升级，故选用行车速度:V=40km/h.2.平曲线最小长度《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）[6]规定三级公路最小缓和曲线长度为35m，故平曲线最小长度：Lm in =2sL=2×35=70m.3.缓和曲线最小长度采用的缓和曲线长度应该取上述计算中的最大值（一般取5的整数倍），《公路工程技术标准》规定如2.2表：表2.2 缓和曲线最小长度表2.1 交通组成表4.车道宽度当设计车速为40km/h时，单车道宽度为3.5m，路基一般宽度为8.5m。

5．指标的确定三级公路整体式断面土路肩宽度应符合如2.3表表2.3 横断面指标表6.路基宽度路基宽度（m）：一般值：8.50①: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，右侧硬路肩宽度、土路肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同项相加。

7.会车视距：80m。

8.圆曲线最小半径（m）一般值：100 极限值：60不设超高最小半径：当路拱≤2.00%时为600m；当路拱＞2%时为850m。

（注：直线与小于上面所列不设超高的圆曲线最小半径相衔接处应设置回旋线。

回旋线参数及其长度应根据线形设计以及对安全、视觉、景观等的要求选用较大的数值。

）9.最大纵坡：7%越岭路线连续上坡（或下坡）路段，相对高差为200～500m时，平均纵坡不应大于5.5%；相对高差大于500m时，平均纵坡不应大于5%，且任意连续3km路段的平均纵坡不应大于5.5%。

10.竖曲线最小半径和最小长度如2.4表表2.4 竖曲线指标三级公路V=40km/h. 故最大纵坡取7%。

（2）最小纵坡为了保证挖方路段，设置边沟的低填方路段和横向排水不畅通路段的排水，以防止积水渗入路基而影响路基稳定性，采用不小于0.3%的纵坡。

（3）坡长限制坡长限制主要包括两方面的容：①最小坡长限制主要从汽车行驶平稳性、路容美观、纵面视距等方面考虑，计算行车速度V=40Km/h时，最小坡长为120m。

②最大坡长如2.5表表2.5 最大坡长般缓和段的坡度应不大于3%，坡长度应满足最小坡长度的规定。

3 路线设计3.1方案的路线比选道路做为一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线性构造物。

选线是在道路规划起终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线的工作。

但影响选线的因素有很多, 这些因素有的互相矛盾, 有的又相互制约, 各因素在不同的场合重要程度也不相同, 不可能一次就找出理想方案来, 所以最有效的方法就是进行反复比选来确定最佳路线。

路线方案是路线设计是最根本的问题。

方案是否合理，不但直接关系到公路本身的工程投资和运输效率。

更重要的是影响到路线在公路网中是否起到应有作用，即是否满足国家的政治、经济、国防的要求和长远利益。

选线工作包括从路线方案选择﹑路线布局到具体定出线为的全过程。

根据路线需要经过1：2000比例的地形图来确定路线方案。

综合考虑精心比较，提出安全、经济、合理的路线方案。

3.1.1 公路线路走向的基本原则根据设计要求、公路现状,确定公路线路走向的基本原则是:1.地区公路作为旅游资源开发的主干线,其走向既要符合旅游开发发展总体规划,又要与沿乡镇规划紧密结合,合理衔接。

2.避让村镇、干渠及高压干线等,尽可能减少拆迁民房等建筑物。

3.新建线路选择应尽可能避免和减少破坏现有水利灌溉系统。

4.坚持技术标准,尽可能缩短行车里程。

5.宜曲则曲，宜直则直。

3.1.2 本路线设计的特点该路段的设计车速较大，所以平面设计时尽量争取较高的线形指标，视觉效果上尽量满足同向曲线最小值线段长6v, 反向曲线最小值线段长2v。

在无法满足这一要求处将两曲线进行S型相接。

3.1.3 合理考虑路线影响因素1.本设计是修筑一条三级公路, 故路线要避免穿越城镇、工矿区及较密集的居民点, 做到“靠村不进村, 利民不扰民”, 及服务方便运输又保证安全。

2.路线要尽量避开重要的电力、电讯设施。

3.处理好路线与桥位的关系，通常桥涵的位置要服从路线的走向。

4.注意土壤水文条件。

5.正确处理新、旧路的关系。

6.尽量靠近建筑材料产地。

3.1.4 本路线设计中值得注意的问题1.在争取较高线形指标的时候，一定程度上延长了路线的长度，增加了工程造价。

2.在平原微丘区，综合考虑了地下水、地表积水的影响，拉坡时，一般保证填土高度在1m以上，以保证路基稳定，但一些地方考虑到工程量不太大以及填挖均衡，出现一些矮路堤。

在绝大部分路段，由于没有农田也没有陡峻山岭的影响，本路线大部分采用了利用原有小径的方法，利用原路已有的挖方来降低工程量。

同时保证平面线形指标。

但由于资料不全，实际读取地面线高程时，仍假设为未挖方过的地面，实际工程量应比计算的工程量小。

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，研究并拟定起伏空间线几何构成的大小及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。

3.1.5路线方案的比选根据以上原则，拟定出两条路线走向方案,并对两条路线方案进行利弊分析，比较分析结果，推荐最优方案。

现将影响路线方案优劣的主要经济技术指标列表如下所示，以进行路线方案的比选。

1.方案一（1）JD1：对平曲线：转角α=51o ，取半径R=250m ①确定缓和曲线长度s L平原微丘区公路设计速度V =40Km/h ，则：s L =0.036 V 3／R=0.036×403／260=8.862m s L = 3V ／3.6=3×40／3.6=33.3m sL =R ／9～R=260／9～260=28.89～260m取整数，采用缓和曲线长度为90m ，（《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）[6]规定：V =40Km/h 时最小缓和曲线长为35m ）。

②缓和曲线的移值24 1.3503242688L L s s R m R R∆=-=③总切线长h T3244.6252240=-=⨯s sL L q m R1()tan164.5132α=+∆+=h T R R q m④曲线总长度h L=10.3182o Ls R0βρ=()2312.421180παβ=+=h R L Ls m 0-22132.421=-=y h L L L m s（2）JD2：对平曲线：转角α=52o ，取半径R=260m ①确定缓和曲线长度s L平原微丘区公路设计速度V =40Km/h ，则：s L =0.036 V 3／R =0.036×403／255=9.035ms L =3V ／3.6=3×40／3.6=33.3ms L =R ／9～R=255／9～255=28.3～255m取整数，采用缓和曲线长度为80m ，（《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）[6]规定：V =40Km/h 时最小缓和曲线长为35m ）。