目录一、设计概述 (2)1、目的和要求 (2)2、基本资料 (2)3、总体设计原则 (3)二、平面设计 (4)1．平面线形组成要素 (4)2．线形设计一般原则 (4)3.直线的特点 (4)4．直线的运用 (4)5．圆曲线的运用 (6)6．圆曲线半径的选用原则 (6)7．缓和曲线的应用 (6)三、纵断面设计 (7)1、纵坡设计的一般要求 (8)2、最大纵坡 (8)3、最小纵坡 (8)4、坡长限制 (9)5、平、纵组合的设计原则 (10)6、平、纵组合的基本要求 (10)7、纵面线形设计中应注意避免的组合 (10)8、纵断面设计方法与步骤 (10)9、纵坡设计应注意的问题 (11)10、纵断面图的绘制 (12)11、竖曲线的设计计算 (12)四、横断面设计 (12)1、横断面设计的要求 (13)2、路基横断面的绘图步骤 (13)3、平曲线加宽 (13)4、平曲线超高 (13)5、超高缓和段 (14) (19)五、设计图纸及计算说明部分计算说明部分 (20)1、计算说明部分（附表） (20)2、图纸部分（附图 (20)六、主要参考书目 (20)一、设计概述1、目的和要求本课程设计是在学生学完《道路勘测设计》及相关专业后进行的一次综合性训练，既有助于巩固所学的专业知识，培养独立设计的能力，提高综合运用知识的能力，也为以后的毕业设计打好基础。

根据设计所给资料，进行纵、横断面设计及其组合处理，完成土石方计算与调配，编制直线、曲线及转角一览表，路基设计表，路基土石方数量计算表。

2、基本资料华南某地区改建二级公路。

本设计为改建建二级公路（V=40KM/h）公路一阶段勘测平、纵、横设计平面设计从：K110+000-K111+700止，共1.7公里路线纵断面设计：从K110+000-K111+700止，共1.7公里路线横断面设计：从K110+000-K111+000止，共1.7公里土质属于含粗砂粘土。

设计依据根据广东交通职业技术学院土木工程学院土木工程专业道桥方向《公路勘测设计》进行设计。

1、设计资料根据设计任务书要求，本路段按二级公路技术标准勘察、设计。

设计车速为40公里/小时，路基双幅两车道，宽8.50米。

起点桩号K110+000.000，坐标终点桩号K111+700.000；坐标起点高程：56.00 米，终点高程：117.38米。

有关外业勘测设计资料：2、设计执行标准设计执行的部颁标准、规范有：《公路工程技术标准》JTG B01-2003《公路路线设计规范》JTG D21-2006《路线》《道路勘测设计》教材其它有关教材二、平面设计1．平面线形组成要素平面线形主要组成要素为直线、圆曲线、缓和曲线。

2．线形设计一般原则(1)线形与地形、地物相适应。

(2)线形应是连续的，必须避免线形的突变。

(3)线形组合的各种技术标准，应符合相应技术等级的有关规定。

3.直线的特点(1) 直线的优点作为平面线形要素之一的直线，在公路和城市道路中的使用最为广泛，当地势平坦、地物障碍较少时，定线人员往往首先考虑使用直线线形通过。

这是因为两点之间的连接长度以直线最短；汽车在直线上行驶时受力简单、方向明确，驾驶操作容易；同时，路线测设简单、方便。

基于直线的上述优点，在各种线形工程中都有着其独特的地位。

(2) 直线的缺点直线线形灵活性差，难以与地形、地物等周围的环境相协调；过长的直线易使驾驶人员感到单调、疲倦、注意力难以集中；直线路段上难以准确目测车辆之间的距离；长直线上容易导致高速行车，引发交通事故等。

因此，在运用直线线形和确定其长度时，需要持谨慎的态度，尽量不采用过多和过长的直线线形。

4．直线的运用(1)适宜采用直线的路段:1).不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地；2).市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区；3).长大的桥梁、隧道等构造物路段；4).路线交叉点及其前后；5).为双车道公路提供超车的路段。

(2)长直线路段的注意事项1).长直线上纵坡不宜过大，因为长直线与下陡坡相重合的路段更容易导致高速行驶。

2).长直线尽头的平曲线半径应尽量大一些，以保证线形的连续性，除了保证曲线超高、视距等符合相应的规定外，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等必要的安全措施。

3).为了缓和长直线带来的呆板，长直线宜与大半径凹形竖曲线组合为宜。

4).道路两侧地形过于空旷时，宜采取不同的植被条件或设置建筑物、雕塑、广告牌等各种措施，以改善单调的景观。

(3)直线长度的限制1).直线的最大长度根据德国和日本的规定：直线的最大长度（以m计）为20V（V—设计速度, 用 km/h 表示）。

2).直线的最小长度为了保证行车安全，相邻两曲线之间应具有一定的直线长度。

这个直线长度是指前一曲线的终点（缓直 HZ 或圆直 YZ）到后一曲线起点（直缓 ZH 或直圆 ZY）之间的长度。

直线长度公路等级一般值（m）低限值（m）二级公路200 120 三级公路150 100 四级公路100 805．圆曲线的运用(1)各级公路不论转角大小均应设置圆曲线。

在选用圆曲线半径时应与计算行车速度相适应，并应尽可能选用较大的圆曲线半径，以提高公路的使用质量。

(2)高速公路设计速度为（120km/h ）时设计规范规定极限最小半径为650m ，一般最小半径为1000m ，不设超高最小半径为1000m 。

(3)当平曲线小于不设超高最小半径时，应在曲线上设置超高，超高加横坡度按计算行车速度、半径大小、结合路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定，此路线超高值应不大于8%。

(3)根据汽车行驶在曲线上力的平衡式得：)(1272h i V R ±=μ式中：V---行车速度（km/h ）; μ---横向力系数； h i ---超高横坡度。

6．圆曲线半径的选用原则圆曲线能较好的适应地形的变化，并可以获得圆滑的线形。

确定圆曲线半径时，应注意以下几点：（1）在条件许可时，争取选用不设超高的圆曲线半径。

（2）在一般情况下，宜采用极限最小半径的4～8倍或超高横坡度为（2～4）%的圆曲线半径。

（3）当地形条件受到限制时，曲线半径应尽量大于或接近于一般最小半径。

（4）在自然条件特殊困难或受其它条件严格限制而不得已时，方可采用圆曲线的极限最小半径。

（5）圆曲线的最大半径不宜超过10000m 。

7．缓和曲线的应用缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或两个圆曲线之间的曲率半径逐渐变化的线形。

《标准》规定，除四级公路可不设缓和曲线外，其余各级公路在其半径小于不设超高的最小半径时都应设置缓和曲线。

在高速公路和城市道路上，缓和曲线均得以广泛的应用。

缓曲线的作用:1）曲率逐渐变化，便于驾驶操作.2）离心加速度逐渐变化，消除了离心力突变。

3) 与圆曲线配合得当，美化线形圆曲线与直线径相连接，在连接处曲率突变，视觉效果差，产生折点和扭曲现象。

三、纵断面设计沿着路中线竖向剖切、再行展开即得到了路线的纵断面。

路线纵断面一般情况下是一条在竖向上有起伏的空间线形。

纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然条件以及工程经济性等，确定纵面线形的竖向位置与形状， 以便达到行车安全、迅速、经济与舒适的目的。

1、纵坡设计的一般要求(1)纵坡设计必须满足《标准》中的各项规定与要求。

(2)为保证车辆能以一定速度安全、顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。

尽量避免采用《规范》中的极限纵坡值，并留有一定的余地。

(3)设计应对沿线地形、地质、水文、地下管线、气候和排水等进行综合考虑，并根据需要采取适当的技术措施，以保证道路的稳定与通畅。

(4)一般情况下纵坡设计应尽量减少土石方及其它工程数量，以降低工程造价和节省用地。

(5)山岭重丘区的纵断面设计应考虑纵向填、挖平衡，尽量使挖方作为就近路段的填方，以减少借方和废方；平原微丘区的纵断面设计应满足最小填土高度的要求，以保证路基的稳定性。

(6)高速公路和一级公路，应考虑通道、农田水利等方面的要求；低等级公路，应注意考虑民间运输、农业机械等方面的要求。

2、最大纵坡(1)概念最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。

(2)最大纵坡的影响因素各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件、车辆行驶的安全性、以及工程经济与运营经济等因素，通过全面考虑，综合分析而确定的。

各级公路最大纵坡的规定见表所4.2.1示：表 4.2.1 各级公路最大纵坡设计速度（km/h）120 100 80 60 40 30 20最大纵坡（%） 3 4 5 6 7 8 93、最小纵坡挖方路段以及其它横向排水不良路段所规定的纵坡最小值称为最小纵坡。

各级公路均应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般情况下以不小于0.5%为宜。

当必须设计平坡或纵坡小于0.3%时，边沟应作纵向排水设计。

注：干旱少雨地区的最小纵坡可不受此限制。

4、坡长限制根据希望速度V1和容许速度V2，可以得出对应于V1的“理想的最大纵坡”i1和对应于V2的“不限长度的最大纵坡”i2。

（1）小于i1的纵坡称为缓坡，汽车在缓坡上可以加速行驶；（2）大于i1的纵坡称之为陡坡。

1)当 i＜i2的纵坡，汽车在其上行驶时，设初速为V1，则终速不会低于V2；2)当 i＞i2的纵坡，应对其长度进行限制。

a.最小坡长限制最小坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性和布设竖曲线的要求考虑的。

《标准》,《城规》规定，各级道路最小坡长应按表 4.2.3 和表中4.2.4选用。

注：在平面交叉口、立体交叉的匝道以及过水路面地段，最小坡长可不受此限。

表 4.2.3 各级公路最小坡长设计速度（km/h）120 100 80 60 40 30 20最短坡长（m）300 250 200 150 120 100 60b.最大坡长限制道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶的影响很大。

纵坡越陡，坡长越长，对行车影响也将越大。

所谓最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速下降到最低允许速度时所行驶的距离。

《标准》规定的最大坡长见下表4.2.4表 4.2.4 各级公路纵坡长度限制（m）设计速度（km/h）120 100 80 60 40 30 20坡度%3 900 1000 1100 1200 ―――4 700 800 900 1000 1100 1100 12005 ―600 700 800 900 900 10006 ――500 600 700 700 8007 ――――500 500 6008 ――――300 300 4009 ―――――200 30010 ――――――2005、平、纵组合的设计原则(1)．应保持线形在视觉上连续性，能自然地引导驾驶员的视线，使之在高速行驶的情况下，能安全舒适的行车。