公路路線設(shè)計(jì)方法與詳細(xì)步驟

1、公路路線設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)內(nèi)容一、 有關(guān)資料（一）設(shè)計(jì)資料1某地區(qū) 1： 2000 或 1：1000 地形 圖一張；2交通量； 3該地區(qū)地質(zhì)、水文、氣候、植被 情況；4路線起終點(diǎn)位置。（二）設(shè)計(jì)依據(jù)1公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTJ00197）。2公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ01194）。3公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ01395）。、設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）公路技術(shù)等級(jí)的確定 根據(jù)所給資料， 參照公路工程技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn) ）、公路路線設(shè) 計(jì)規(guī)范（以下簡(jiǎn)稱路線規(guī)范 ）確定路 線的等級(jí)。（二）公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定 根據(jù)已確定的公路技術(shù)等級(jí)， 按標(biāo) 準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定，確定公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 及各項(xiàng)指標(biāo)。（三）公路的平面

2、設(shè)計(jì)1紙上定線1）路線布局根據(jù)已確定的公路等級(jí)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師， 指導(dǎo)學(xué)生 在地形圖上確定 出路線的各轉(zhuǎn)角點(diǎn)，從而確定出路線導(dǎo)線 的位置。2）線形設(shè)計(jì) 按照地形圖上已確定的轉(zhuǎn)角點(diǎn)（ 1 ）用正切法求出各轉(zhuǎn)角點(diǎn)處的轉(zhuǎn)角 值，并確定出左偏或右偏。（2）按地形圖比例測(cè)量計(jì)算出交點(diǎn)間的 距離。（ 3）根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和交點(diǎn)間距， 初步確 定布線類型，如單曲線、同向曲線或同 向復(fù)曲線、反向曲線或反向復(fù)曲線等。 同向曲線間盡量避免插入短直線， 插入時(shí)，其最小長(zhǎng)度不小于 6V( V =60km/h )。 反向曲線間最小直線長(zhǎng)度不小于 2V(60km/h )。 VW 40km/h時(shí)，可參照和執(zhí)行。

3、(4)據(jù)轉(zhuǎn)角a、交點(diǎn)間距離，并結(jié)合 交點(diǎn)處地形情況，確定合適的曲線半徑 R 和曲線長(zhǎng)度，計(jì)算曲線要素。切線長(zhǎng)、曲 線長(zhǎng)山外距&和超距止，并推算主點(diǎn)樁號(hào)。( 5)沿著已經(jīng)布好的公路中線，從路 線起點(diǎn)開始，按整樁號(hào)法排樁，將起 點(diǎn)樁號(hào)(K0+000)、百米樁、公里樁、曲 線主點(diǎn)樁、終點(diǎn)樁及各相應(yīng)整樁號(hào)樁 布設(shè)，標(biāo)定在公路中線上。3) 計(jì)算超高與加寬 參照標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范以及教材中的 公式列表計(jì)算加寬值，確定旋轉(zhuǎn)軸，列表 計(jì)算超高值。2填寫“直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表” 直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表，是平面設(shè)計(jì) 的主要成果之一，它是通過轉(zhuǎn)角計(jì)算、中線測(cè)量和曲線設(shè)置后獲得的成果，它反映 了設(shè)計(jì)者對(duì)平面線形的布設(shè)意圖。

4、該表要 據(jù)實(shí)逐一填寫（見“直線、曲線及轉(zhuǎn)角一 覽表”（表 3-1-5）。表 3-1-1交占 八、左偏角右偏角交點(diǎn)間 距起點(diǎn)JDJDff終占 、八、表 3-1-2JDaaRLTLE12表 3-1-3JD交 占 八、 樁 號(hào)ZH(ZY)YH QZHHZ(YZ)123.繪制路線平面設(shè)計(jì)圖。在已經(jīng)布設(shè)好公路中線的地形圖上：1）填寫標(biāo)題欄內(nèi)容；2）繪制曲線要素表；3）加深公路中線；4）起終點(diǎn)樁、百米樁、公里樁和主點(diǎn) 樁按圖例要求，繪制到地形圖上。（四）路線縱斷面設(shè)計(jì)1.縱斷面設(shè)計(jì)1）按3號(hào)圖紙尺寸，在圖紙下方，自 下而上繪出超高、直線與曲線、里程 樁號(hào)、坡度與坡長(zhǎng)、地面高程、設(shè)計(jì)高程和地質(zhì)狀 況；2）填

5、繪直線與平曲線欄、里程樁號(hào)欄；3）在圖紙左側(cè)繪制相應(yīng)高程標(biāo)尺；4）按高程1: 200,水平1: 2000的比 例，點(diǎn)繪地面線；5）拉坡。（ 1 ）綜合考慮最大縱坡、最小縱坡 和坡長(zhǎng)限制；（2）高原地區(qū)注意縱坡的折減；（3）標(biāo)高的控制。 在平原區(qū)，地面平坦，河溝交錯(cuò)， 地面水源多，地下水位較高，其路線設(shè) 計(jì)標(biāo) 高主要由保證路基穩(wěn)定性的最小填土高 度控制。 在丘陵區(qū)， 地面有一定的高差， 但不 很大，路線在縱斷面上克服高差不很 困難，其路線設(shè)計(jì)標(biāo)高主要由土石方平衡、降 低工程造價(jià)控制。 在山嶺區(qū)， 地形變化大， 地面自然坡 度大，為了保證汽車平順行駛 ,就必 然產(chǎn)生高填深挖的現(xiàn)象，其路線設(shè)計(jì)標(biāo)高主

6、要 由縱坡度和坡長(zhǎng)控制，同時(shí)要從土石方 盡量平衡和路基附屬工程合理等方面來 適當(dāng)考慮。 在沿河及受水侵淹的路段， 為保證路 基穩(wěn)定性，路基一般應(yīng)搞出標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定洪水頻率計(jì)算水位以上。（4）轉(zhuǎn)坡點(diǎn)位置的確定 充分考慮縱斷面線形和平面線形的 互相搭配； 樁號(hào)應(yīng)設(shè)在 10m 的整數(shù)倍處； 轉(zhuǎn)坡點(diǎn)的選擇應(yīng)盡量使工程量最 ??； 轉(zhuǎn)坡點(diǎn)的選擇應(yīng)做到使線形做到最 好。（5）豎曲線設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)坡點(diǎn)標(biāo)高的確定hx=hx-1+dxi式中：hx欲求轉(zhuǎn)坡點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高；hx-1欲求轉(zhuǎn)坡點(diǎn)前一轉(zhuǎn)坡點(diǎn)（或起點(diǎn)）設(shè)計(jì)標(biāo)高；d前一轉(zhuǎn)坡點(diǎn)到欲求轉(zhuǎn)坡點(diǎn)間水 平距離；i前一轉(zhuǎn)坡點(diǎn)與欲求轉(zhuǎn)坡點(diǎn) 間坡段的設(shè)計(jì)坡度， 上坡取 正值，下坡取負(fù)值，以

7、小數(shù) 計(jì)。注意：a當(dāng)縱坡以百分?jǐn)?shù)表示時(shí)，其分 子精確到；b.轉(zhuǎn)坡點(diǎn)標(biāo)高和縱坡大小相互反算時(shí)要吻合。改正值h=l/2R曲線長(zhǎng)L=Rw切線長(zhǎng)T=Rw/2外距 E=T/2R 豎曲線半徑確定豎曲線半徑的確定在不過于增加工程數(shù)量的情況下，宜選用較大的半徑，使視覺上感到舒適順暢； 豎曲線與直坡段 同向豎曲線與反向豎曲線間的直線段長(zhǎng) 度應(yīng)滿足規(guī)范要求。（6）平縱線形組合 組合原則a.應(yīng)能在視覺上自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持線形的連續(xù)性；b .平面與縱斷面線形的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大 小均衡，不要懸殊過大， 使線形在視覺上、 心理上保持協(xié)調(diào)；c.選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露龋岳?路面排水和安全行車。 平豎組合a.平曲線

8、（包括圓曲線和緩和曲線）與豎曲線兩者應(yīng)相互重合，這是平、縱最 好的組合，且平曲線應(yīng)比豎曲線長(zhǎng)（俗稱 “平包豎”），如圖 3-1-2；b.計(jì)算行車速度40Km/h的公路凸 形豎曲線的頂部和凹曲線的底部，不得插 入小半徑平曲線；凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部，不得與反向平曲線的拐 點(diǎn)重合。C.平曲線與豎曲線的半徑大小應(yīng)選用 適當(dāng)，使其組合達(dá)到視覺上良好的效果。組合不當(dāng)5卜k -. -II1豎曲線位置N1組合得當(dāng)直線 回旋線圓曲線回旋線直線（平曲線中的曲線為不設(shè)回旋線的圓曲線）圖3-1-2 平縱組合平面與縱坡組合時(shí)，應(yīng)注意長(zhǎng)坡下端避 免設(shè)置小半徑平曲線，較長(zhǎng)的平面直線 上也不宜設(shè)大坡。并應(yīng)選擇能

9、夠得到適當(dāng)合成坡 度的線形組合。一般最大合成坡度不宜大 于8%，最小合成坡度不小于。應(yīng)避免急 彎與陡坡相重合的線形，以策安全。平、縱面線形的組合必須是在路線所經(jīng) 地區(qū)的環(huán)境充分配合的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，否 則即使線形符合組合的有關(guān)規(guī)定，亦不是 良好的設(shè)計(jì)。所以時(shí)時(shí)處處都應(yīng)注意與公 路周圍環(huán)境的配合與協(xié)調(diào)。2. 路基設(shè)計(jì)表（見“路基設(shè)計(jì)表” （表 3-1-6）路基設(shè)計(jì)表是公路設(shè)計(jì)文件的組成內(nèi) 容之一，它是平、縱、橫等主要測(cè)設(shè)資料 的綜合。表中填列所有整樁、加樁及填挖 高度、路基寬度（包括加寬） 、超高值等 有關(guān)資料，為路基橫斷面設(shè)計(jì)的基本數(shù) 據(jù)，也是施工的依據(jù)之一。路基設(shè)計(jì)表見 例題。路基設(shè)計(jì)表的填算

10、方法如下：第（ 1）欄“樁號(hào)”和第（ 6）欄“地面 標(biāo)高”是依據(jù)地形圖，經(jīng)內(nèi)插計(jì)算填錄；第（ 2）、（3）欄“平曲線”中，可只列 轉(zhuǎn)角號(hào)和半徑，供計(jì)算加寬、超高之用；第（ 4）、（ 5）欄“坡度及豎曲線”是從 縱斷面圖上抄錄的，轉(zhuǎn)坡點(diǎn)要注明樁號(hào)和 高程，豎曲線要注明起、終點(diǎn)樁號(hào)；第（ 8）、（9）欄“改正值”（即修正值） 可根據(jù)半徑和各樁距切點(diǎn)的距離用公式 h=l/2R 算出，其中 l 各樁距切點(diǎn)的距離，由縱斷 面圖上抄錄，凹形豎曲線改正值為“+”號(hào)，凸形豎曲線改正值為“ -”號(hào)；第（ 7）欄“未設(shè)豎曲線設(shè)計(jì)高” 和第（10） 欄“設(shè)計(jì)高” 是連續(xù)計(jì)算的， 在豎曲線內(nèi)， 設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)為第（ 7）

11、欄與第（ 8）欄或第 （9）欄的代數(shù)和；第（ 11）、（12）欄的“填”、“挖”是第 （6）欄與第（ 10）欄之代數(shù)差， “+”號(hào) 為填，“-”號(hào)為挖；第（13）、（14）欄“路基寬”分別為左、 右半個(gè)路基的寬度，在平曲線及緩和范圍 內(nèi)應(yīng)增路基加寬值；第（ 15）、（16）、（17）欄為超高值； 第（18）、（19）欄“填”、“挖”為第（11）、 （12）欄與第（ 16）欄之代數(shù)差；第（ 20）、（21）欄為路基兩側(cè)邊坡比， 由橫斷面設(shè)計(jì)圖抄錄；第（ 22）、（23）、（24）、（25）欄，由護(hù)坡道設(shè)計(jì)圖抄錄；第（26）、（27）、（28）、（29）、（30）、（31）欄，由邊溝設(shè)計(jì)圖抄錄；第

12、（ 32）、（33）為邊坡腳至路中線之距離；第（ 34）欄為作必要的說明，例如斷鏈等。（五）橫斷面設(shè)計(jì)1. 橫斷面的繪制（見“路基橫斷面圖”（圖 3-1-5圖 3-1-9）1 ）基設(shè)計(jì)表中的樁號(hào)，依序在平面 設(shè)計(jì)圖上沿各中樁所在位置的橫斷面按 比例向兩側(cè)量取滿足路基設(shè)計(jì)要求寬度。 將地面線按高度與平距均為 1 ：200 比例 點(diǎn)繪到米格紙上，順序從下到上，從左到1: 1.585075700 f75%1.5% M.5%2.5%路堤1: 1.5圖3-1-9路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖說明：本圖尺寸均為cm。2）按各公路等級(jí)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面的 要求，進(jìn)行橫斷面的繪制。 參照典型橫斷面圖進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)圖參見教

13、材； 路堤邊坡和路塹邊坡，按標(biāo)準(zhǔn)要求和據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)； 邊溝形式，根據(jù)地質(zhì)情況而定； 繪制橫斷面時(shí)，要注意曲線和緩和 段部分的超高和加寬。2. 視距設(shè)計(jì)1）視距包絡(luò)圖通過繪制視距包絡(luò)圖的方法，檢查彎道內(nèi)側(cè)能否滿足視距的要求 。2）視距臺(tái) 通過視距包絡(luò)圖檢查，不能滿足視距 要求的彎道，據(jù)包絡(luò)圖求出彎道上每一斷 面的橫凈距，在相應(yīng)橫斷面圖上繪制出視 距臺(tái)。3. 土石方數(shù)量計(jì)算表（見表 3-1-7）1）土石方計(jì)算（1）填挖面積的計(jì)算 根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的橫斷面圖，用積距 法、幾何圖形法、混合法和求積儀法計(jì) 算出每一橫斷面上的路基填方或挖方的 土石方面積。（2）土石方數(shù)量計(jì)算路基土石方填挖數(shù)量，根據(jù)公

14、式 V= （A+A） X L/2分別進(jìn)行計(jì)算，挖方按天然 密實(shí)體積計(jì)算，填方按壓實(shí)后的體積計(jì) 算。（ 3）土石方調(diào)配土石方調(diào)配，首先按教材所述要求，將有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出，然后在路基上土石方數(shù)量計(jì)算表上進(jìn)行圖示法調(diào)配，調(diào)配中要用公式：填方 =本樁利用 +填缺 挖方 =本樁利用 +挖余 進(jìn)行閉合核實(shí)；調(diào)配完成要進(jìn)行閉 合驗(yàn)算，公式為：填缺 =遠(yuǎn)運(yùn)利用 +借方 挖余 =遠(yuǎn)運(yùn)利用 +廢方2）圖表計(jì)算與調(diào)配 路基土石方工程數(shù)量的計(jì)算與調(diào) 配均在“路基土石方數(shù)量表”上進(jìn)行，將 斷面樁號(hào)、填挖面積、土石成分等資料依 次填入表中相應(yīng)欄內(nèi)，算出相鄰斷面的距 離、平均斷面面積并填入表內(nèi)，再算出其 間的體積填入表中。按

15、路基土石方調(diào)配原 則，在“路基土石方數(shù)量計(jì)算表”上進(jìn)行 調(diào)配。四. 設(shè)計(jì)要求3. 文件順序（1）封面（2）設(shè)計(jì)說明書（3）直線、曲線一覽表4）平面設(shè)計(jì)圖5）路基設(shè)計(jì)表6）縱斷面設(shè)計(jì)圖7）標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖8）典型橫斷面圖9）橫斷面設(shè)計(jì)圖10）路基土石方數(shù)量計(jì)算表11）視距包絡(luò)圖12）封底1. 文件一律用計(jì)算機(jī)打印，圖紙中注 字一律用仿宋字。2. 設(shè)計(jì)計(jì)算一定要符合 標(biāo)準(zhǔn) 和規(guī) 范要求。3. 本課程設(shè)計(jì)在第六章講完后，即可 開始布置，本設(shè)計(jì)的特色就是從平、 縱、橫入手，使學(xué)生綜合掌握平、 縱、橫三方面協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的原理、技 巧和方法。五. 設(shè)計(jì)時(shí)間安排1. 平 面 設(shè) 計(jì)2. 縱 斷面設(shè)計(jì)83. 橫 斷面

16、設(shè)計(jì)64.寫設(shè)計(jì)說明、整理、裝訂文件2六. 參考資料本課程設(shè)計(jì)，涉及到的知識(shí)面較 廣，最后應(yīng)將設(shè)計(jì)過程中的參考資料列 出，以使閱者知曉某些引言的出處，便于 相互交流。七. 設(shè)計(jì)示例本設(shè)計(jì)示例選自張家口市懷化 線的一段，該段按平原微丘區(qū)三級(jí)公路設(shè) 計(jì)。 現(xiàn)分述如下：（一）設(shè)計(jì)資料1. 平原微丘區(qū)地形圖一張，比例 1： 20002. 交通量： 1400 輛/ 晝夜3. 地理概況：該地區(qū)土質(zhì)以黃土為主，巖石為粗粒巖，地質(zhì)構(gòu)造古老，巖性 復(fù)雜；該地區(qū)為東部溫潤(rùn)季凍區(qū)向西北干 旱區(qū)的過度區(qū)， 1 月份平均氣溫低于零度， 年平均降雨量400600 mm。4. 路 線 起 終 點(diǎn) ： 起 點(diǎn) 樁 號(hào) 為 K

17、3+600 K4+300(二) 設(shè)計(jì)依據(jù)1. 公 路 工 程 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) (JTJ001-97)。2. 公 路 路 線 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 (JTJ001-94)。3. 公 路 路 基 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 (JTJ013-95)。(三) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1. 根據(jù)所給資料，按標(biāo)準(zhǔn) 、規(guī)范 要求，確定為平原微丘區(qū)三級(jí)路。2. 按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定，設(shè)計(jì)車 速為 60Km/h ，路基寬度為， 路面寬 度 為，路基兩側(cè)各設(shè)的土路肩，路拱橫 坡為 %，路肩采用 %的橫坡。超高方式： 繞路面未加寬時(shí)的內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)， 全加寬值采用第三類加寬值，路堤邊坡采 用1:,路塹邊坡采用1: 1。（四）設(shè)計(jì)內(nèi)容1 平面設(shè)計(jì)1）交點(diǎn)間

18、距和轉(zhuǎn)角交點(diǎn)間距用尺子量出，轉(zhuǎn)角用正切法計(jì)算，結(jié)果見表 3-1-1。2）根據(jù)交點(diǎn)間距和轉(zhuǎn)角，進(jìn)行交點(diǎn)處 平曲線設(shè)計(jì)，計(jì)算結(jié)果見表 3-1-2。3）由起點(diǎn)樁號(hào)K30+600推算各交點(diǎn)樁 號(hào)，并計(jì)算出各交點(diǎn)的主點(diǎn)樁號(hào)， 見表3-1-3。 表 3-1-1交占 八、左偏角右偏角交點(diǎn)間 距起點(diǎn)JD153322JD134902終占 、八、表 3-1-2JDaaRLTIE1015 33 ，22460601113 49 0240050表 3-1-3JD交 占 八、 樁 號(hào)ZH(ZY)YH QZHHZ(YZ)10K3+K3+K3+K3+K3+K3+11K4+K4+K4+K4+K4+K4+4）從起點(diǎn)幵始設(shè)置里程樁，布樁 情況見“路基設(shè)計(jì)表”，然后在地形 圖上求得每個(gè)中樁所在的地面高程， 填在“路基設(shè)計(jì)表內(nèi)，然后計(jì)算出平曲線內(nèi)各樁號(hào)的超高與加寬值，（本示例兩個(gè)平曲線半徑均大于 250m，故不設(shè)加寬），填入“