本科某二级公路毕业设计论文 - 图文(7)

2.2 纵断面设计

2.2.1 纵断面设计的步骤

（1）拉坡前的准备工作

纵坡设计必须符合《公路工程技术标准》中有关纵坡的各项规定，如各级公路的最大纵坡，按排水要求的最小纵坡等；熟悉有关设计标准和海地软件的应用。

（2）标注控制点的位置

控制点是指路线纵坡设计的高程控制点。本设计线路中有2处原有乡村小道与新建道路平面相交，不作为设计控制点。而另外两处乡村马路(分别在桩号K1+490和K3+050处)，分别与拟建道路和新建道路相交，可作为高程控制点。第三个高程控制点的桩号为K2+304.000，该处是一条66m宽的河流，也是一个高程控制点，故整条路线总共有三个高程控制点。

在山区还应该根据路基挖填平衡选择控制中桩处填挖的工程点，称为“经济点”。 （3）试坡、调整、核对、定坡

试坡主要是在已标出“控制点”和“经济点”的纵断面图上，根据技术标准，选线意图，结合底面起伏情况，本着以“控制点”为依据，照顾多数“经济点”为原则，在这些点之间进行穿插和截弯取直，试定出若干直坡线。

试定纵坡以后，将所定纵坡与选（定）线时考虑的纵坡进行比较，两者应该基本符合。根据调整后的直坡线，选择有控制作用的重点横断面，如高填深挖和重要桥涵等断面，在纵断面图上直接读出对应中桩的挖填高度。经调整无误后即可定坡，定坡是逐段将直坡线的纵坡值，变坡点桩号和高程确定。边坡点一般要调整到10m整桩位上，变坡点的高程是根据纵坡、坡长依次计算确定。

最后在边坡点进行竖曲线的设计。

2.2.2 竖曲线主要参数

《公路工程技术标准》平曲线主要参数的规定，如表2.2。

公路的纵坡不宜大于6%，也不宜小于0.3%，在横向排水不畅的路段或长路堑路段，采用平坡(0%)或小于0.3%的纵坡时，其边沟应作纵向排水设计。

桥上及桥头路线的纵坡设计需要注意的事项： (1)在小桥和涵洞处的纵坡根据路线的纵坡来设计；

(2)桥梁及其引道的平、纵、横技术指标应与路线总体布设相协调，各项技术指标应

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表2.2 竖曲线指标

设计车速（km/h） 最大纵坡（％） 最小纵坡（％） 凸形竖曲线半径（m） 一般值 极限值 凹形竖曲线半径（m） 一般值 极限值 一般值 最小值 60 6 0.3 2000 1400 1500 1000 120 50 竖曲线最小长度（m） 符合路线布设的规定。大桥的纵坡一般小于4％，桥头引道的纵坡一般小于5％，引道紧接桥头部分的线形应与桥上线形相配合。隧道及其洞口两端路线的纵坡：隧道内的纵坡应大于0.3％并小于3％；

(3)高速公路、一级公路的中、短隧道，当条件受限制时，经技术经济论证后最大纵坡可适当加大，但不宜大于4％；

(4)隧道的纵坡宜设置成单向坡；地下水发育的隧道及特长、长隧道宜采用人字坡。 本设计中的详细见附录15纵坡及竖曲线表。从该表中可知本设计最小凹曲线半径为2200，最小凸曲线半径为3300，符合上述规定的竖曲线指标。

2.2.3 竖曲线几何要素计算

LT1T2i2PQEi1

图2.2 竖曲线要素示意图

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（1）竖曲线要素计算

坡度差：??i2?i1 （2.9） 曲线长：L?R? （2.10）

L切线长：T? （2.11）

2T2外距：E? （2.12）

2R式中：R——竖曲线的半径(m)；

T——切线长(m)； L——竖曲线长(m)； E——外距(m)。 （2） 手算实例

以变坡点3为例计算竖曲线要素来复核：

变坡点3桩号K0+779.954，高程为589.489m，i1??4.806%，i2?2.375%，半径R?2200。

坡度差：??i2?i1?2.375%?(?4.806%)?7.181%为凹形； 曲线长：L?R??2200?7.181%?157.982m；

L157.982切线长：T???78.991m；

22T278.9912??1.418m； 外距：E?2R2?2200计算设计高程：

竖曲线起点桩号=(K0+779.945)－78.991=K0+700.963 竖曲线起点高程=589.489－78.991×(－4.806%)=593.285 竖曲线终点桩号=(K0+779.945)+78.991=K0+858.945 竖曲线终点高程=589.489－78.991×2.375%=587.613

该计算结果与本设计在海地软件中生成的切线长，外距，以及起点和终点的桩号和高程都一致。故符合要求。详细见附录15纵坡及竖曲线表。

2.3 平、纵线型的组合设计

在平纵线形组合中，平曲线与竖曲线应该相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线,即“平包竖”。比如本设计中边坡点桩号为K0+269.963（D1）处的竖曲线半径为7900m，满足

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“平包纵”的组合设计要求。

本设计整个设计路段，平、纵面线形技术指标的大小均衡，使线形在视觉、心理上保持连续协调。平曲线设置往往会出现小半径、长直线等情况，路线中的构造物也使路线坡度起伏，因此平纵面线形的配合就显得十分重要，凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部不宜与反向平曲线的拐点重合。直线段内的纵面线形避免出现驼峰、暗凹、跳跃。

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第3章 横断面的设计

3.1 横断面设计的原则、组成及类型

3.1.1 横断面设计的原则

（1）设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和实用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理；

（2）沿河及受水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁；

（3）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施；

（4）还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段（如本地形图中的池塘）。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡，应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，确保路基稳定；

（5）当路基设计标高受限制，路基出于潮湿、过湿状态和水温状态不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等；

（6）路基设计还应兼顾当地基本建设及环境保护等的需要。

3.1.2 横断面的组成

公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计速度、地形条件等因素确定。在保证公路通行能力、交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少，使公路发挥最大的经济效益与社会效益。本设计的山区二级公路为不设分隔带的整体式断面，包括行车道、土路肩。设计时速为60km/h，为双向两车道。适应的交通量范围最大达15000小客车/昼夜。

3.2 路基横断面技术指标

路拱是为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。根据《公路沥青路面设计规范》（JTJ014—97）规定，水泥混凝土路面的路拱横坡度1～2% 。在本设计中考虑到地区气候条件采用1.5%的横坡度，土路肩的排水性远低于路面，所以其

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