第1章 平面设计
道路为带状构造物，它的中线是一条空间曲线，中线在水平面上的投影称为路线的平面，路线平面的形状及特征为道路的平面线形，而道路的空间位置成为路线。路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时，路线要改变方向和发生转折。 1.1 公路等级的确定
交通量是单位时间内通过道路某断面的交通流量（既单位时间通过道路某断面的车辆数目），根据对此条公路近期交通量调查：
解放CA10B 700辆/昼夜 ，黄河JN150 400辆/昼夜，日野KB211 200
辆/昼夜 ，太脱拉T－138S 50辆/昼夜 ，小汽车 1600辆/昼夜，交通量年增长率5%。由设计交通量计算公式：
Nd=N0(1+γ)n-1=(1+0.05)15-1
可得远景年平均交通量大概是5500（辆/日），依据《公路工程技术标准JTG B01—2003》可以确定此公路可设计成二级公路。
从给出的地形图不难看出，该段地势两边山岭中间比较平坦，一般的地面坡度都比较小，地形简单，山脉水系分明，石少，土厚，地质和水文条件都比较简单，地形变化不大，使得路线在平、纵、横三方面都受到很小的限制，由此可以知道是山区谷地。所以在设计的过程中的技术指标都都用一般值。 1.2 设计行车速度的确定
“设计车速”是在气候正常，交通密度小，汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路面、附属设施等）的影响时，一般驾驶员能保持安全而舒服地行驶的最大行驶速度。依据《标准》从工程难易程度,工程量大小及技术经济合理的角度考虑,各级公路的设计车速按地形分为两类,查表可知设计车速为60km/h。 1.3 选线设计
1.3.1选线的步骤和方法： A 选线
道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点
位置和选定道路曲线的要素，通过纸上选线把路线的平面布置下来。
1.3.2方案比选：
在一公里的路线设计中有许多路线走向可以选择，根据已确定的路线的大概走向，综合考虑地形状况和技术经济指标后，选定了两套方案。此地形为山岭区和平原区，路线的平坦地都是庄稼地，根据此处的地形，布线应为少占庄稼地，有利于提高沿线地区的发展，线路在满足要求的时候要尽量选择直线的原则。根据这些要求选了两条线进行比较，方案一为靠着平原区右侧的较为平坦的地形，路线少占庄稼地，只设计了一个弯道等优点。方案二就是沿着平原区的中间走，且占用的庄稼地相比一方案较多，考虑到经济的关系及环境的因素，相比一方案要差。
综合比较后最后选择第一套方案。 1.4平曲线要素值的确定 1.4.1 平曲线要素值的确定：
平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有以下几种： A 基本形曲线几何元素及其公式：
按直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线的顺序组合而成的曲线。这种线形是经常采用的。《标准》规定，除四级路可以不设缓和曲线外，其余各级都应设置缓和曲线。它的曲率连续变化，便于车辆遵循；旅客感觉舒适；行车更加稳定；增加线形美观等功能。设计是要注意和圆曲线相协调、配合，在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1：1：1。这一点非常的重要，在刚开始做设计的时候就没有注意到这个问题，设计出来的路线非常不协调，美观，比例严重失调，后来在老师的指导下改正了不足之处，经过改正后，线形既美观又流畅，已经到达了要求。
在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小，外还要考虑超高和加宽的要求，所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。
（图一）
缓和曲线切线增值q=Ls/2－Ls3/240R2 (m) 圆曲线的内移值 p= Ls2/24R－Ls4/2384R3 (m) 切线长 T=(R+p) tg a/2+q (m) 平曲线长度 L=∏aR/180 + Ls (m) 外距 E=(R﹢p)sec a/2－R (m) 校正值 J=2T－L (m) a 平曲线主要参数的规定
根据《公路工程技术标准JTG B01—2003》的规定如表：
公路等级 地形 圆曲线一般最小半径（m） 圆曲线极限最小半径（m） 平曲线最小长度（m） 缓和曲线最小长度（m） b 主要几何元素的计算 桩号JD
二级 平原地区 200 125 60 60 (1) 平曲线几何元素计算： 右偏R=200(m) Ls=60(m) 缓和曲线切线增值q= Ls/2－Ls3/240R2
= 39.946(m)
圆曲线的内移值 p= Ls2/24R－Ls4/2384R3
=1.331 (m)
切线长 T= (R+p) tg a/2+q
= 156.973
平曲线长度 L= ∏aR/180 + Ls
= 290.611(m)
外距 E= (R﹢p)sec a/2－R
= 32.872(m)
校正值 J=2T－L
=23.335(m)
(2) 平曲线主点桩号计算及校正： JD：K0＋335.812 ZH = JD－T = 178.839 HY = ZH＋Ls =258.839 YH = HY＋Ly = 389.45 HZ = YH＋Ls = 469.45 QZ = HZ－L/2 = 324.145 （一）路线平面线型设计
设计行车时速为：60km/h，圆曲线半径为：200m,缓和曲线长为：80m， 路线总长为：798.677m。
（二）、路线走向：本路段起于k0+000.000，为新设路线，穿过农田并靠近村庄，本段路线平曲线共有交点1个，交点桩K0+335.812，终点桩号为k0+798.677。
1.4.2 各点桩号的确定
在整个的设计过程中就主要用到了以上的三种线形，在大约一公里的路长中，充分考虑了当地的地形，地物和地貌，相对各种相比较而得出的。
在地形平面图上初步确定出路线的轮廓，再根据地形的平坦与复杂程度，具体在纸上放坡定点，插出一系列控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段，延伸相邻直线的交点，既为路线的各个转角点（既桩号），并且测量出各个转角点的度数，再根据《公路工程技术标准JTG B01—2003》的规定，初拟出曲线半径值和缓和曲线长度，代入平曲线几何元素中试算，最终结合平、纵、横三者的协调制约关系，确定出使整个线形连贯顺直协调且符合技术指标的各个桩号及几何元素。各个桩号及几何元素的计算结果见直线、曲线及转角表。
第2章 纵断面设计
沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面，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，纵断面设计的主要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起伏空间线的大小和长度，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。
2.1 纵坡设计的要求
（1） 设计必须满足《标准》的各项规范
（2） 纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。
（3） 沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。 （4） 应尽量做到添挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。
（5） 纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。
（6） 对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。
（7） 在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。
路基路面工程设计要点
