1.总体设计本设计为丘陵区一级公路设计，丘陵区基本特征如下：自然特征：地面起伏不大的丘陵，地面自然坡度在20°以下，相对高差在100m以下，河湾顺适、地形开阔且有连续的宽缓台地的河谷地形，河床坡度大部在5°以下，地面自然坡度在20°以下，农业较发达，土地种植种类繁多，旱地经济林为主，居民点及建筑群时有出现。

路线特征：路线以平曲线和竖曲线为主体构成空间线性；局部方案少，可能的路线走向少；路线平，纵，横三方面关系密切，相互影响约束较大；线性指标一般高，但指标变化幅度大。

1.1选线原则（1）在多方案论证比较的基础上选最优方案（2）路线设计与路线布设应该在保证行车安全、舒适、快速的前提下，使工程数量最小、造价最低、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。

在工程量增加不大时，应该尽量采用较高的技术指标，不宜轻易采用低限指标，也不应该片面追求高指标。

（3）选线应同农田基本建设相配合，做到少占田地，注意尽量不占高产田、经济作物田或经济林园等。

（4）选线时应对工程式地质和水文地质进行深入勘测，查清基对道路工程的影响程度。

（5）选线应重视环境保护，注意由于修路以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。

1.2方案的比选方案比选考虑的主要因素：a)路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用任务和性质的要求，改革开放、综合利用等重要方针的体现。

b)路线在铁路、公路、水运、航空等综合交通运输系统中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系，以及与沿线农田水利建设的配合及用地情况。

c)沿线自然条件的影响。

d)设计道路主要技术标准和施工条件的影响。

e)其他如与旅游景点、历史文物、风景名胜的联系等。

比选具体指标见表1.1。

表1.1 方案比选表从表1.1中对各项指标的评价可以看出，方案二的技术经济指标要略优于方案一。

本设计路段起点为黄沙坪，终点为柘溪，地处益阳市境内，路线上方有小山，下方是大面积的农田，沿线无不良工程地质，其他地区无法绕越，故可供选线的地区比较单一，方案一与方案二部分线形经过地区相同，走向基本相似，故可比性极小，方案一的路线比方案二的路线长度短41.61米，方案一线位较高，布设在农田上方，靠近坡脚选线且占耕地较少，容易保持路基稳定；方案二经过两个村镇，占用了部分农田和林地，鉴于能带动沿线经济发展，方便沿线居民是修路的主要目的，所以综合考虑以上因素，选用方案二。

2.路线设计2.1平面设计技术指标的确定2.1.1直线Ⅰ、直线的适用条件(1)路线完全不受地形，地物限制得平原区或山区得开阔谷底；(2)市镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区；(3)长大桥梁、隧道等构造物路段；(4)路线交叉点及其附近；(5)双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线，以提供较好的超车路段。

Ⅱ、直线的最大长度直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的措施。

Ⅲ、直线的最小长度《规范》规定了丘陵区一级公路同向曲线间的直线最小长度为6V，即480米。

反向曲线间的直线最小长度为2V，即160米。

2.1.2圆曲线圆曲线是平面线形中常用的线形要素，圆曲线的设计主要确定其半径值。

Ⅰ、圆曲线的最小半径(1)极限最小半径极限最小半径是路线设计中的极限值，是在特殊困难条件下不得已才使用的，一般不轻易采用。

(2)一般最小半径一般最小半径是在通常情况下推荐采用的最小半径。

一方面考虑了汽车在曲线上以设计速度或以接近设计速度行驶时，旅客有充分的舒适感；另一方面考虑了地形比较复杂的情况下不会过多增加工程量。

(3)不设超高最小半径当圆曲线半径大于一定数值时，可以不设超高，允许设置与直线路段相同的路拱横坡。

查规范可知,一级公路圆曲线最小半径如表2.1所示:表2.1 圆曲线半径 (m)Ⅱ、圆曲线的最大半径选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采用大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不可大于10000米。

Ⅲ、平曲线的最小长度公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小于2倍的缓和曲线的长度。

由缓和曲线和圆曲线组成的平曲线，其平曲线的长度不应短于9s的行驶距离，由缓和曲线组成的平曲线要求其长度不短于6s的行驶距离。

平曲线一般最小长度为400m，一般取最小值的3倍。

平曲线的极限最小长度：140mⅣ、关于小偏角的曲线长《规范》规定：转角等于或小于7°时，应设置较长的平曲线，平曲线长度一般值是1000/αm。

2.1.3缓和曲线缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：(1)离心加速度变化率不过大;(2)控制超高附加纵坡不过陡;(3)控制行驶时间不过短;(4)符合视觉要求;因此，《规范》规定：丘陵区一级公路缓和曲线最小长度为70m.。

一般情况下，在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓和曲线。

2.1.4行车视距行车视距是否充分，直接关系着行车的安全与速度，它是公路使用质量的重要指标之一。

行车视距可分为：停车视距、会车视距、超车视距。

《规范》规定，一级公路设计视距应满足停车视距的要求，对向行驶的双车道公路要有一定比例的路段保证超车视距。

对于丘陵区一级公路，停车视距S t 取110 m，超车视距S c一般值取550m，最小值取350m。

2.1.5平面视距的保证汽车在弯道上行驶时，弯道内侧行车视线可能被树木、建筑物、路堑边坡或其他障碍物所遮挡，因此，在路线设计时必须检查平曲线上的视线是否能得到保证，对平曲线内侧高路堑地段应进行视距的检查与计算，如有遮挡时，则必须清除视距区段内侧适当横净距内的障碍物。

当视野内有稀疏的成行树木，单棵树木或灌木，对视线的妨碍不大并可引导行车或能构成行车空间时，则可予以保留。

2.2 平曲线计算《规范》规定高速公路、一级公路、二级公路、三级公路平面线形应由直线、圆曲线、回旋线三种要素组成。

平面线形必须与地形、景观、环境等相协调，同时注意线形的连续与均衡性，并同纵断面、横断面相互配合。

单个交点的平曲线如下图2.1所示：图2.1 单个交点的平曲线图其曲线几何元素的计算公式如下：曲线主点桩号计算：ZH(桩号)=JD(桩号)-T （2.11） HY(桩号)=ZH(桩号)+l s （2.12） YH(桩号)=HY(桩号)+L y （2.13） HZ(桩号)=YH(桩号)+l s （2.14） QZ(桩号)=HZ(桩号)-L/2 （2.15） JD(桩号)=QZ(桩号)+J/2 （2.16）式中：T —— 总切线长 （m ）；L —— 总曲线长（m ）； L Y —— 圆曲线长（m ）； E —— 外距（m ）； J —— 校正值（m ）；(2.10)3366 (2.9) 40(2.8) m 2(2.7) 2sec)((2.6) 2(2.5) 2ls 180)2(m 180(2.4) 2)((2.3) 90 (2.2) 238424 (2.1) )( 240234202300034223）（）（）（）（）（）（）（）（）（m R l R l y m R l l x L T J m R p R E m l L L R l R L m q tgp R T R l m R l R l p m Rl l q s s s s s Y s s ss s s -=-=-=-⋅+=-=+⋅⋅-=+⋅⋅=+⋅+=︒⋅︒=-=-=απβααπαπβR —— 主曲线半径（m ）； α—— 路线转角 （°）；β0 —— 缓和曲线终点处（即HY 、YH ）的缓和曲线角 （°）； p —— 设缓和曲线后，主圆曲线的内移值（m ）；q —— 缓和曲线切线增长值（m ） l s —— 缓和曲线长度（m ）；本设计公路平曲线半径分别为半径：1000m 、700m ；缓和曲线长度分别为： 120m 、70m ，经验证，均满足要求。

设计的线形大致如下图2.2所示：图2.2路线设计图交点间距计算公式为 ()()212212Y Y X X L -+-=（2.17）导线方位角计算公式为 1212X X Y Y a r c t g B --=（2.18）已知起点、终点和交点的坐标如下：JD0：(2867286,502054) JD1：(2867423, 502457) JD2：(2867556,503963) JD3：(2867521，504249) 则交点间距及方位角的计算如下 （1）0-1段 D 0-1 =m 993.424)502054502457()28672862867423(22=-+-方位角 "'019.0127128672862867423502054502457 =--=arctg θ（2）1-2段 D 1-2 =m 861.1511)502457503963()28674232867556(22=-+-方位角 "'122.11578428674232867556502457503963 =--=arctg θ（3）2-3段 D 2-3=m 134.288)503963504249()28675562867521(22=-+-方位角 "'233.37589628675562867521503963504249 =--=arctg θ( 6) 转角计算"'"''011213.1045139.01271"2.115784 =-=-=θθα （右）"'''122321.260112"2.115784"3.375896 =-=-=θθα （右）该黄沙坪-柘溪一级公路，根据路线选线原则，综合各方面因素，路线基本情况如下：全长：2223.765m 交点：2个交点桩号：K2+424.993、K3+935.565 半径：1000m 、700m 缓和曲线长度：120m 、70m 2.4.2 曲线要素 JD1：K2+424.993设R =1000m ，S L =120m ，α= "'13.104513 =α 则曲线要素计算如下：m R L R L p SS 6.010002384120100024120238424342342=⨯-⨯=-=9928.591000240120212024022323=⨯-=-=R L L q SSmq tg p R T 661.1809928.5923.104513tan )6.01000(2)("'=+⨯+=++= α4377.310001206479.286479.280=⨯==R L S β mL R L S 03.36012021000180)4377.323.104513(2180)2("'0=⨯+⨯⨯⨯-=+-=ππβα m R p R E 85.7100023.104513sec)6.01000(2sec )("'=-⨯+=-+= αm L T J 292.103.360661.18022=-⨯=-=主点里程桩号计算：JD1：K2+424.993ZH=JD-T= K2+424.993-180.661=K2+244.332HY=ZH+L= K2+244.332+120=K2+364.32SYH=HY+(L-2L)= K2+364.332+(360.03-2×120)= K2+484.365SHZ=YH+L= K2+484.365+120= K2+604.365SQZ=HZ-L/2=K2+604.365-360.03/2=K2+424.348校核: JD=QZ+J/2=K2+424.348+1.292/2= K2+424.993交点校核无误。