毕业设计指导书
个桩的高差是多少，这样即可将纵坐标整 10 米高程摆在适中位置，避免纵断面地面线过于靠上或靠下。
2、标出控制点
由于本设计为学生实训性质，不是实测资料，不必考虑过多问题，仅给出路线起终点标高。 3、纵坡设计（拉坡）
纵坡设计应考虑一般规定与要求以及纵断面图布置有关内容，具体拉坡方法见相关教材，若将试定纵坡线、调整纵坡线和确定纵坡线合并，需采用两块三角板推出坡度的方法。若同时考虑―根据横断面图进行核对纵坡线‖，需事先绘出各桩横断面地面线（见横断面设计）。
利用两块三角板推坡度的方法：（以下为二级公路采用三角板推坡度的过程，供参考） 1）在设计某段纵坡的地面线下（靠近地面线），在米厘方格纸上选择水平 100m。
2）用一块三角板在左下方对准1点，在右方纵坐标AB线上选择一点2，2－A=1.8cm，1点固定不动，将三角板同时对准2点，此时三角板边线相当纵坡3.6%。
3）将第二块三角板放在第一块三角板的下面（靠紧），固定不动。此时用手向左推第一块三角板（三角板向上升）至地面线附近，此时第一块三角板仍可上下移动（第二块三角板不能动），观察在3.6%纵坡情况下，是否符合纵断面设计有关规定与要求（控制坡长、土石方平衡等）？若符合要求，则3.6%纵坡即为此段试定纵坡。根据地形要求和下一段地形变化情况，在右方选择一合适的转坡点（放在整10米的位置上）。
4）若3.6%总坡不符合要求，需将纵坡增大或减小，则再将第一块三角板拉回原处，1点仍不动，调整2点位置，改变纵坡大小，调整纵坡线，再将第一块三角板推上，直至得到合适的纵坡为止。
5）当纵坡和转坡点为止确定后，就可沿第一块三角板上边用铅笔轻画一条线至转坡点，此时即为第一段纵坡线。用铅笔在纵坡线上记下纵坡值和坡长。
6）用同样的方法确定以后各段纵坡线。
在拉坡时要注意2点：① 再推第一块三角板时，第二块三角板必须保持不动，否则将改变选择的纵坡。② 在试定、调整纵坡前，必须熟读―公勘‖教材有关纵断面设计的内容、规定、要求和方法，否则考虑不周密会出现漏洞。
4、计算转坡点和各桩高程
纵坡和转坡点确定后，即可计算转坡点和各桩高程，先计算转坡点高程，再计算各桩高程（起点控制点高程已给出），并将各桩高程填入―路基设计表‖第7栏内。此栏为未计竖曲线之设计标高。
5、竖曲线设计
1）先计算凸形、凹形竖曲线小半径（根据不同路线等级确定停车视距），再根据竖曲线设计原则选择―各转坡点竖曲线半径‖。
2）计算各竖曲线要素
计算各竖曲线要素，并填写―路基设计表‖中的5、6栏。
3）计算竖曲线上各桩距切点距离和改正值，并将有关数值填入―路基设计表‖第7~10栏。 6、填挖高度计算
计算设计标高、填挖高度和施工时中桩填挖高度，并将有关数值填入―路基设计表‖第11、13、14、20、21栏中。
- 5 -
毕业设计指导书
7、在拉坡时，还应考虑平、纵配合
8、应将纵断面设计所考虑的具体问题写在说明书中
（五）横断面设计
1、点绘横断面地面线
横断面的比例尺采用1∶200（纵、横）。在实际测设时，横断面地面线是由测设队实测的，毕业设计中按如下方法绘测。
1）设计要求对选出的1公里路线，逐桩绘出垂直中线两侧和20米范围内地面线。
2）将三角板或比例尺垂直中线放在某一桩上（从起点桩开始），此时某桩地面高程已知，从三角板或比例尺上与等高线相交处读出水平距离与高差（以路中线为原点，左右各20米范围内）。注意：此时地形图上比例尺为 1∶2000。现以指导书―纵断面设计‖一节为例：
求K1+700桩横断面地面线——将三角板或比例尺放在 K1+700桩上，并与路中线垂直。 ① 左0.13cm与304等高线相交，水平距离为20×0.13=2.6m，高差为 K1+700地面高程304.53－304=0.53m。
② 左0.5cm与302等高线相交，水平距离为20×0.5=10m，高差为304.53–302=2.53m。 ③ 左1cm与302等高线相交，水平距离为20m，高差为304.53–300=4.53m。
由上例可知，所求水平距离与高差以切割的等高线为准，但需注意，此时所用比例为地形图比例1∶2000。中线右边20m的水平距离与高差求法同上。
3）将水平距离与高差（以路中线为准）按 1∶200比例尺点绘在米厘方格纸上，各点边线即为横断面地面线。
4）若采用105×75厘米方格纸，横向截开为两张，每张约为50×75，以75cm边为水平方向绘制横截面地面线。水平方向可在 10、25、40、55和65cm安排5行，其中地面线相互有干扰，对设计影响不大，竖直方向每隔 5cm 绘一图，即将地面线中心线置于5、10、15cm……处，但上、下各留5cm空余。
5）绘制横断面地面线时，从图纸左侧10cm竖直行开始，由下向上排列桩号，第二行亦从下向上排列桩号。此要求与野外实测横断面地面线相同。
若不是采用50×75厘米方格纸。其横竖间隔尺寸与上述要求相同。 2、设计横断面设计线（戴帽子）
1）挖方路段或填方高度小于50cm地段的边沟尺寸，可统一采用梯形。底宽50cm、深50cm，若拟定为石方地段，可统一采用三角型或矩型边沟。
2）挖方路段一般采用土质挖方，亦可选择土石混合挖方，则需拟定土石方分界线。 3）路堤边坡一般采用1∶1.5，路堑边坡可参照―公勘‖教材选用，也可按当地经验数字选用。 3、土石方计算与调配
1）先将路线桩号（1公里）填入―路基土石方数量计算表‖中。
2）按积距法计算土石方填挖面积。先将填、挖面积记在横断面图下方，待填、挖面积全部计算完毕，再将填挖面积分别填入―路基土石方数量计算表‖2~4栏，计算平均面积和距离，并填入5~8栏。注意：土石方面积采用小数点一位，距离采用整米数。
- 6 -
毕业设计指导书
3）计算土石方体积，并将体积数字分别填入―路基土石方数量计算表‖9~23栏。 ① 土石方体积采用整方数，绝不能用小数。 ② 土石方应分别计算，挖方、填方应分别计算。
4）根据相邻两断面的填挖方体积，计算―本桩利用‖、―填缺‖和―挖余‖，并分别填入―路基土石方数量计算表‖ 24~29栏。
5）在进行纵向调配前，先计算经济运距和选择运输工具。在计算经济运距时，借方单价（即挖方单价）D，超运运费单价T可采用―预算定额‖中相应的工日数，也可采用当地的单价或老师指定。
6）经济运距确定后，即可按―远运利用纵向调配示意‖和―土石方调配的一般要求‖、―调配方法‖进行土石方调配。注意：要利用相应的校核公式校核。
7）纵向调配完成后，将借方、废方和总运量填入―路基土石方数量计算表‖31~36栏中。 8）计算计价土石方数量。 4、绘制典型横断面图
这里要特别指出的是以上介绍的方法主要针对手工线路设计，事实上随着计算机应用的普及，公路平面、纵断面和横断面的设计绘图以及相关计算，可借助“纬地”CAD软件系统完成，但前提条件是必须掌握以上给出的设计及计算方法，同时要熟练掌握“纬地”软件并能正确输入设计公路的平面、纵断面和横断面数据；另外在毕业设计说明书中，对于线路设计这一部分所有涉及的计算公式都必须罗列出来，若相关的数据表格可由“纬地”软件直接生成，也需插入到说明书的相关位置，同时这些数据也必须能由前面罗列的公式计算校核。
（六）路基设计
本毕业设计只要求进行路基排水设计或路基防护设计。以路线所经地区的地形图、纵横断面设计图为基础，参照 ―路基路面工程‖教材第五、六章路基的防护与加固和第七章路基路面排水设计有关内容。
1、路基排水设计
1）在进行排水设计时，要以―路基路面工程‖教材路基排水设计原则为基础，只考虑地面排水，无需进行排水沟渠水力计算。
2）按教材中地面排水设计和排水系统设计有关内容，以及地形图、纵断面图等资料进行全线综合排水设计，即考虑全线边沟、排水沟、截水沟位置，起讫桩号、纵坡、排水方向等。
2、路基防护工程
根据地形图、纵横断面图，在横断面设计1公里范围内考虑路基防护与加固问题。主要参照―路基路面工程‖教材有关内容。在横断面设计1公里范围内，若有路基防护与加固问题，需绘制防护与加固工程图。
若在横断面设计1公里内需设挡土墙，按―路基路面工程‖教材有关内容，并参照算例，进行挡土墙尺寸拟定，挡土墙布置、土压力计算和挡土墙稳定性验算，并绘制挡土墙平、纵、横断面图。
（七）路面设计
本次毕业设计根据公路等级、交通量和交通组成、当地自然条件，以及地质土质、水文等条件，进行柔性路面设计。请参照―路基路面工程‖教材中沥青路面设计和水泥混凝土设计及公路路基土及
- 7 -
毕业设计指导书
土基干湿类型有关内容。
1、路面设计原则
路面设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，进行路基路面综合设计，应遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护的原则，比选路面结构设计方案。在条件许可下，优先选用便于机械化和工厂化施工的方案，使设计具有技术先进、经济合理、安全适用。
2、确定路面等级和面层类型
路面等级、面层类型应与公路等级、交通量相适应。 3、确定标准轴载与轴载换算 4、划分段落，确定土基回弹模量
根据任务书所给条件，查公路自然区划图可确定该路段所在区域。
1）划分段落主要从不同路基土组和路段干湿类型考虑。不同土组以纵断面设计中所分段落为准。因毕业设计无实测资料，土基干湿类型可按如下方法确定：
① 确定临界高度
临界高度指在不利季节，土基分别处于干燥、中湿或潮湿状态时，路槽底距地下水位或表积水水位的最小高度。当缺乏实际资料时，干燥、中湿、潮湿状态的路基临界高度（H1、 H2、H3）可按―路基路面工程‖教材提供的数据选用，实际路基高度可见纵断面图和路基设计表，地下水位深度可根据地形图并结合纵断面图在地势低洼和路基填土高度较低（＜0.5m ）地段自行拟定，可假设地下水位距地表面 0.5~1m。
② 确定平均相对含水量ω
划分土基干湿类型以ω为主，在新建公路种，因无法实测求得ω，毕业设计中，可拟定如ω＜0.57或0.6为干燥路段（地势较高路段）、ω=0.65为中湿路段、ω＞0.7为潮湿路段。但为减轻毕业设计工作量，根据土组和干湿类型划分的段落不可过多，一般同一土组划分路基干湿类型2种即可。
2）确定土基回弹模量
根据ω，确定不同土组的土基回弹模量值。 5、路面结构设计
对于沥青路面设计应包括以下内容：
1）结合任务书所给材料供应情况和公路等级，拟定路面结构方案、确定材料回弹模量。 2）确定路面容许弯沉值
3）确定路面厚度，沥青路面在计算路面结构层厚度时，考虑以弯沉为设计标准的路面结构计算方法，并验算弯拉应力。路面厚度可用图解法按容许弯沉值计算。其步骤如下：
① 计算综合修正系数 F； ② 计算理论弯沉系数α L； a）计算实际弯沉系数α S ； b) 计算理论弯沉系数α L；
③ 计算路面结构层厚度H（或 h ）； ④ 验算弯拉应力。
- 8 -
毕业设计指导书
4）若采用双层体系应力和弯沉计算，可参照―路基路面工程‖教材。 对于水泥混凝土路面设计应包括以下内容： 1）路基和基(垫)层的结构组合设计；
2）混凝土面板的平面尺寸确定和板厚计算，混凝土板厚的计算步骤：
① 收集交通资料，包括：初始年日平均交通量和交通组成，方向分配系数和车道分配系数，交通量的年平均增长率；
② 计算设计车道使用年限内的标难轴载累计作用次数Ne；
③ 初拟路面结构，包括：路基干湿类型和土质，垫层类型和厚度，基层类型和厚度，面板初估厚度和平面尺寸。
④ 确定混凝土的弯拉弹性模量Ec； ⑤ 确定基层顶面计算回弹模量Etc； ⑥ 计算荷载疲劳应力σp； ⑦ 计算温度疲劳应力σt；
⑧ 检验σt与σp之和是否满足要求。如满足，则初估定厚度可以作为设计厚度。如不满足，则重新拟定路面结构，重复第5步以下的计算，直到上述要求满足为止，设计厚度取整至厘米。
3）接缝设计 4）配筋设计
路面设计完成后，要绘制路面结构图，计算路面工程数量。图纸尺寸和比例可根据路面结构类型数量自行拟定。
（八）桥涵设计（可选择涵洞设计或小桥设计，建议做涵洞设计）
1、小桥涵位置的选择 本设计在平面图上选择。 2、小桥涵孔径的确定及类型选择
方法见―水力水文‖教材，本设计可结合采用估算法拟定孔径，套用标准图。 3、小桥
1）拟定桥长，绘制桥型布置图。方法见―桥梁工程‖教材。
2）结构图设计：以中小桥及特殊设计的涵洞，还需绘出结构设计图。
3）计算工程数量：根据小桥（涵）的设计图计算工程数量，除桥涵结构本身的数量外，应计算基坑开挖及回填的土石方等有关项目的数量。
4、涵洞
1）设计涵底纵坡，确定涵底标高。方法见―桥梁工程‖教材。 2）涵长计算：方法见―桥梁工程‖教材。
3）绘制涵洞布置图、结构图。一般采用标准图设计。 4）计算工程数量。（同小桥） 5、要求
- 9 -