1 设计原始资料和依据
1.1 设计原始资料 1.1.1 自然地理情况
本地段属于冲积平原，地形开阔，地势起伏平缓，沿线河流、排灌沟渠交错，农田水利设施完善，乡村道路网密集、区域内均为高产农田区。 1.1.2 土壤、地质、水文资料
1）土壤
设计线路经过地段主要由第四系松散沉积层所组成。第四纪沉积层由全新（Q4a1）的低~高液限粘土夹中粗砂及上更新（Q3a1）的低~高液限粘土所组成。由于古河道多次变迁作用，地层厚度分布不均，堆积层厚度上部全新（Q4a1）一般在3~9m局部达10m，地层岩性主要为低~高液限粘土，其CBR为2%~10%；下部上更新统（Q3a1）沉积层厚度一般为10~40m，地层岩性主要为低~高液限粘土，呈中~高压缩性。
2）地质构造
本路段位于徐州附近，属于新华夏系第二隆起带与秦岭—昆仑纬向构造带交汇部位，属于淮北地台次级构造单元，地质构造简单。
3）水文
（1）地表水
本地区无大的河流，但区段内灌溉渠交错，又有两条大的沟渠。河流一般情况流量受季节影响及人工调度影响较大。检测表明沿线河流水质对混凝土不具有侵蚀性。
（2）地下水
沿线第四系沉积层内含有大量的地下水，地下水埋深1.5~2m并随汛期发生变化。
（3）气象
路线经过地区属于湿暖带半湿润季风气候区，海洋型和大陆型过渡的气候特征比较明显，气候温暖、四季分明、雨量充沛、冬寒夏热。年内夏、秋季降水相对集中，易出现暴雨造成涝灾，其余季节降水偏少。
气候区内年平均气温13.7 oC，以7、8月份最热，年平均最高气温19.4 oC，年平均最低气温9.1 oC，历年极端最高气温39.9 oC，历年极端最低气温-22.4
o
C。历年最大积雪深度20cm，最大冻土深度33 cm，历年平均无霜期163.5天。气候区内年平均降雨量884.0mm，历年最大降雨量1358.0mm，以7~10月降雨相对较为集中。
区域内常年主导风向为东北风，历年平均风速3.3m/s。最大风速16.8m/s。8、9月份受台风影响区内空气湿度较高，年平均相对湿度为70%左右，最小相对湿度65%、最大相对湿度85%。
1.1.3 路线服务范围交通运输要求和经济技术调查资料
由于此路段处于江苏徐州地区，地势平缓，沿线以农业为主，该路段经过两条大渠和一条铁路，故该道路的修通对于完善苏北地区贸易交往，改善该地区的投资环境具有深远的意义。另外修建该路所需的路基填料、石灰、碎石等集料在附近地区都非常丰富，并且都能满足技术指标要求。 1.1.4 交通量资料
表1-1 交通量资料
车型 交通量（辆/日） 小汽车 3500 黄河JN-150 跃进NJ-130 900 1100 解CA-10B 1800 太拖拉138 600 1.2 设计依据 本设计AB段高速公路位于徐州市洞山地区，根据沿线地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件进行设计，依据的有关规范、规程具体如下：
1) 部颁《公路工程技术标准》（JTJ001-97）； 2) 部颁《公路路线设计规范》（JTJ011-94）；
3) 部颁《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）； 4) 部颁《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）； 5) 部颁《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）； 6) 部颁《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）； 7) 部颁《公路沥青路面设计规范》（JTJ014-97）； 8) 部颁《公路路基设计规范》（JTJ013-95）； 9) 部颁《公路排水设计规范》（JTJ018-97）； 10)《京福高速公路绕徐州城西段设计说明书》； 11) 拟建公路的设计原始资料； 12) 拟建公路所处地区的地区地形图。
2 路线设计
2.1 道路技术等级确定
交通量是衡量一条道路等级的标准之一，由《公路工程技术标准》（JTJ001-97）可知，高速公路的交通量是以各种汽车折合成小汽车的远景设计年限平均昼夜交通量为标准，所以本设计中采用小汽车为折合标准计算交通量。
各种车辆采用小汽车为标准时的折算系数分别为： 小汽车=1.0（包括吉普车、摩托车）； 载重车=2.0；
带拖挂载重车、铰接式公共汽车=3.0。
因为洞山地区为平原微丘区，地形起伏小，以小汽车为标准的交通量换算如下：
表2-1 换算交通量组成表
车型 小汽车 黄河JN-150 跃进NJ-130 解放CA-10B 太拖拉138 调查交通量（辆/日） 3500 900 1100 1800 600 换算系数 1.0 2.0 2.0 2.0 3.0 换算交通量（辆/日） 3500 1800 2200 3600 1800 本设计路段交通量预计年增长率r=8%，本路段设计使用年限为20年。 所以，本设计路段近期交通量如下：
No=3500+1800+2200+3600+1800=12900(辆/日)
远景设计平均日交通量依道路使用任务、性质，根据历年交通观测资料推算求得，日前一般按年平均增长率累计计算确定。公式如下：
Nd?N0(1??)n?1 （2-1-1）
式中： Nd—远景设计年平均日交通量，辆/日；
N0—起始年平均日交通量，包括现有交通量和道路修建后从其它道路吸引过来的交通量；
?—年平均增长率，%；
n—远景设计年限。
则Nd=No(1+r)n-1=12900(1+8%)20-1=55673(辆/日)
因为本路段地区地形平坦、开阔，由《公路工程技术标准》（JTJ001-97）可知本高速公路设计行车速度可为120km/h。
又由《公路工程技术标准》（JTJ001-97）可知远景年限的设计年平均日交通量范围如下表：
表2-2 远景年限的设计年平均日交通量范围（辆/日） 计算行车速度 120km/h 四车道 40000~55000 六车道 60000~80000 八车道 75000~100000 综上可知，本设计道路选定高速公路四车道，计算行车速度为120km/h。 2.2 路线方案的拟定与比选 2.2.1 路线方案选择考虑的因素：
1）路线在政治、经济、国防的意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，改革、开放、综合利用等重要方针的体现。
2）路线在铁路、公路、航道、空运等交通网系中的作用，与沿线厂矿、村镇规划的关系，以及沿线农田水利建设的配合及用地情况。
3）沿线地区地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响；路线技术等级与实际可能达到的技术标准及对路线使用任务、性质的影响；路线长度、筑路材料来源、施工条件以及工程量、拆迁量、三材（钢筋、木材、水泥）用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护、环境等方面的影响。
4）道路与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的影响与联系等。 2.2.2 平曲线要素计算
计算公式如下：
q?Ls/2?L23s/240R42 (2-2-1)
p?Ls/24R?Ls/2384R3 (2-2-2)
β
0?28.6479Ls/R (2-2-3)
T?(R?p)tg(?/2)?q (2-2-4) L?(??2?0)R/180?2Ls (2-2-5)
E?(R?p)sec?(/2)?R (2-2-6)
J?2T?L (2-2-7)
式中 ： Ls——缓和曲线长，m；
p——圆曲线内移值，m；
qTLE——切线增加值，m；
；
——切线长，m； ——曲线全长，m； ——外距，m；
?0——缓和曲线角，
——超距，m。
注：以下各方案的平曲线的几何要素的字母指代如以上所示。 2.2.3 各方案经济技术指标 根据等高线地形图，并结合路线方案选择的综合考虑因素，洞山地区AB段高速公路设计初步拟定三个比选的方案，各方案技术指标如下：
1）方案一
（1）各点坐标及其控制点 起点A（0.000，0.000），终点 B（3042.492，3354.708） 控制点C（1696.979，1229.750）。
（2）取圆曲线的半径R=6000米，缓和曲线长LS=0米，导向角为22o。求得各曲线要素如下：
平曲线： Q= 74.990 T= 1166.28 L=2303.4 E=112.30 J=29.16。
路线全长4578.4米；曲线全长 2303.4米，曲线率为50.3%。
本方案共经过铁路1道，堤坝2个，苗林1个，谷场1个，鱼塘1个，沟渠15条，穿越各种道路共17条，计划改道4处。
2）方案二
（1）各点坐标及其控制点
起点A（0.000，0.000），终点 B（3042.492，3354.708）
控制点P（1248.574，730.953），控制点Q（1795.340，2136.111） （2）取圆曲线1的半径R1=2000米，缓和曲线长LS=190米, 导向角为40o；圆曲线2的半径R2=3500米，缓和曲线长LS=200米, 导向角为25o。求得各曲线要素如下：
平曲线1： P= 0.752 Q= 94.993 T= 823.207 L=1586.390
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