湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文）
第一章 设计概况
1.1 工程概况
1.1.1 路线走向、起讫点
本设计为湖南省邵阳市至怀化市一级公路K0+000～K2+057.52段的初步设计，设计标准为四车道一级公路，设计车速80km/h，路基宽24.5m。 1.1.2 地形、地质、气候、水文等自然地理特征
属于丘陵区。沿线土质基本上以粘性土为主，深挖地段以下为发育良好的岩石层。
属中亚热带大陆性季风湿润气候区，一年四季比较分明。全市年均气温为17.6℃～18.6℃，无霜期286～311天，日最低气温0℃以下的天数只有8—15天。多年平均降雪天数为3—7天，极端最低气温在-4.9～-8.4℃之间。多年平均日照时数为1300—1740小时，太阳总辐射量达101.5—113千卡/平方厘米。多年平均降水量1200—1900毫米。
1.2 设计依据
《公路工程技术标准》 （JTG B01-2003） 《公路路线设计规范》 （JTG D20-2006） 《公路路基设计规范》 （JTG D30-2004） 《公路桥涵设计通用规范》 （JTG D60-2004） 《公路沥青路面设计规范》 （JTG D50-2006） 《公路排水设计规范》 （JTJ 018-2012） 《公路排水设计手册》 （第一版） 《公路路基设计手册》 （第二版） 《道路勘测设计》 （第三版） 《路基路面工程》 （第三版）
1.3 道路技术标准
在一定自然环境条件下能够保持车辆正常行驶性能所采用的技术指标体系即是公路技术标准。本设计路段按一级公路标准设计，设计车速80km/h，设计中充分考虑了平、纵、横三个方面的优化组合，以求达到平面线型流畅，纵坡均衡，横断面布置合理，视觉和心理上的舒顺。
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一级公路的主要技术指标汇总如下
表1.1 主要技术指标表
序号 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19
指 标 名 称 公 路 等 级 设 计 年 限 车 道 数 量 设 计 速 度 行 车 道 宽 度 路 基 宽 度
极限值
圆曲线半径
凸型
竖
凸型 凹型 凹型
一般值 不 设 超 高 最 小
一般值 极限值 一般值 极限值
单位 － 年 － km/h m m m m m m m m m % % m m －
技 术 指 标 一级公路
1 双车道 80 7.5 24.5 250 400 2500 4500 3000 3000 2000 5 6 200 70
单轴双轮组100kN
13 曲线半径
最 大 纵 坡 最 大 超 高
最小坡长 缓和曲线最小长度 车辆荷载等级（路面）
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第二章 线形设计
2.1 线形设计一般原则
（1）平面线形应与地形、地物相适应，与周围环境相协调
在地势平坦的平原微丘区，路线以方向为主导，平面线形三要素中以直线为主；在地势起伏很大的山岭重丘区，路线以高程为主导，为适应地形，曲线所占比例较大。直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形地物等具体条件，不要片面强调路线以直线为主或曲线为主。
（2）保持平面线形的均衡与连贯
① 高、低标准之间要有过渡。同一等级的道路由于地形的变化在指变化。 ② 长直线尽头不能接以小半径曲线。长直线和大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现小半径曲线，会因减速不及而造成事故。
（3）平曲线应有足够的长度
汽车在曲线路段上行驶，如果曲线过短，司机就必须很快的转动方向盘，这样在高速行驶的情况下是非常危险的。同时，如不设置足够长度的缓和曲线，使离心加速度变化率小于一定数值，从乘客的心理和生理感受来看也是不好的。当道路转角很小时，曲线长度就显得比实际短，容易引起曲线很小的错觉。因此，平曲线具有一定的长度是必要的。
2.2 平面线形要素的组合类型
平面线形的几何要素为圆曲线、直线和缓和曲线，这三种基本线形要素组合得到很多种平面线形的形式。就公路平面线形设计而言，主要有基本型、C型、卵型、凸型、S型和复合型六种。
2.3 选线
选线是在道路规划路线起终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线的工作。 2.3.1选线的一般原则
（1）路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、营运费用节省、效益好、并有利于施工和养护。
（2）在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方论证、比选的基础上，选定最优路线方案。
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（3）选线应注意同农田基本建设相配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园等。
（4）通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址。
（5）选线应重视环境保护，注意由于道路修筑，汽车运营所产生的影响和污染。
（6）选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响。
（7）对于高速公路和一级公路，由于其路幅宽，可根据通过地区的地形、地物、自然环境等条件，利用其上下行车道分离的特点，本着因地制宜的原则，合理采用上下车道分离的形式设线。 2.3.2选线的步骤
根据路线的基本走向和技术标准，结合当地的地形、地质、水文及施工条件等通过全面比较选择路线的全过程称为选线。一般按工作内容分三步进行： （1）路线方案选择
路线方案选择主要是解决起终点间路线基本走向问题，此项工作通常是在小比例尺地形图上从较大面积范围内找出各种可能的方案，收集有关资料，进行初步评选，确定数条有比较价值的方案。 （2）路线带选择
在路线基本方向选定的基础上，按地形、地质、水文等自然条件选定一些细部控制点，连接这些控制点，及构成路线带，也称为路线布局。这些细部控制点的取舍，自然是通过比选的办法来确定的。 （3）具体定线
经过上述两步的工作，路线雏形已经勾画出来。定线就是根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的路线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。 2.3.3路线方案比选
路线方案是根据指定的路线总方向(路线起终点和中间主要控制点)和公路功能及其在公路网中的作用，考虑了社会、经济因素和复杂的自然条件等拟定的路线走向。路线方案是否合理将直接关系到公路本身的工程投资、运输效率和使用质量，还影响到在公路网中是否起到应有的作用。因此要在各种可能方案中，应综合当地的地形、地物、地质以及环境等情况，通过调查、分析、比选来确定最优路线方案。
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图2.1路线方案比选
左侧为起点，右侧为终点。
方案一(红色线条)：该方案全长2057.52米，平面线形美观，占用的农田少,平面线性指标高，行车舒适性好，高边坡数量少，拆迁面积不大，土石方工程量不大。
方案二(黄色线条)：该方案全长2013.78米，线形较好，驾驶员不容易疲劳，公路缓和曲线之间的最短直线长难以满足规范。 综合考虑：
（1）从景观、行车视觉上看，方案一优于方案二; （2）从路线平面指标上看，方案一较好; （3）从规模及施工难度上看，方案一较好; 经过比选，确定方案一为最终方案。
2.4 本路段线形设计情况
本设计路段为K0+000～K2+057.52，由缓和曲线和直线连接，其中圆曲线的半径为400m,缓和曲线长均为150m。
2.5 确定平面设计技术指标
2.5.1 圆曲线
圆曲线作为平面设计中的线形要素之一，主要确定路线半径值、超高及加宽。道路进行平面设计时，根据当地地形地物等条件，尽量选用较大的圆曲线半径，以确保行车安全和舒适。圆曲线半径既要选得技术合理，又需经济适用；既不一味采用高标准导致过分的增加工程量，也不采用低标准只为满足现行通行要求。。圆曲线最小半径如下表2.1。
表2.1 圆曲线的最小半径
设计速度（km/h） 圆曲线最小半径
（m）
120 100 80 60 40 30 30
20 30 15
一般值 1000 700 400 200 100 65 极限值 650 400 250 125 60
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