大冶市红三军团建军旧址公路工程施工图设计道路与桥梁毕业设计计算书.doc

目录摘 要1Abstract21 概 述31.1国外公路概况31.2我国公路现状及发展趋势41.3 本项目概况51.4 任务及设计依据61.5 设计标准71.6 测设简况71.7 路线走向、主要控制点72 平面设计82.1 平面线形设计一般原则82.2 道路选线的一般原则82.3 本公路路线布设原则92.4 大冶市红三军团建军旧址公路工程平面设计技术指标102.5 平曲线计算102.6 大冶市红三军团建军旧址公路工程拆迁情况123 纵断面设计133.1 纵向设计的一般要求133.2 竖曲线设计的限制因素133.3 道路平纵线形组合设计143.3.1 平、纵组合的设计原则143.3.2 平曲线与竖曲线的组合设计153.3.3 直线与纵断面的组合173.4 大冶市红三军团建军旧址公路工程纵断面设计技术指标193.5 本公路纵断面设计193.6 竖曲线计算204 横断面设计224.1 公路横断面的一般规定224.1.1 路幅设置224.1.2 填挖边坡、排水设置224.2 公路标准横断面设置224.3 横断面超高计算245 挡土墙设计275.1 挡土墙的类型275.1.1 重力式挡墙285.2 本项目挡土墙295.2.1 挡墙设置295.2.2 本项目挡墙形式295.3 路堑墙设计295.3.1 设计资料295.3.2 挡土墙尺寸设计305.3.3 计算与验算305.4 路堤墙设计355.4.1 设计资料355.4.2 挡土墙尺寸设计355.4.3 计算与验算355.5 挡土墙的排水和构造426 道路排水设计436.1 路基排水436.2 路基排水设计的一般原则436.3 排水设施分类436.4 路基排水的综合设计447 交叉口设计467.1 交叉口设计概念467.2 交叉口设计的基本要求和内容467.3交叉口的立面设计467.3.1 交叉口立面设计的目的和原则467.3.2 交叉口立面设计的基本类型477.3.3 交叉口立面设计的方法与步骤477.4 本项目交叉口497.4.1 交叉口设计497.4.2 交叉口设计计算497.4.3 交叉口设计成果518 沥青路面结构设计538.1 沥青路面结构538.2 沥青路面分类538.3 沥青路面性能538.4 路面结构设计548.4.1 沥青路面结构设计的任务548.4.2 路面结构设计的具体目标548.4.3 沥青混凝土路面设计流程548.4.4 结构层设计558.5 本项目沥青路面设计资料568.6 设计过程578.6.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次578.6.2 路面设计弯沉计算578.6.3 计算待求层厚度598.7方案推荐678.8电算推荐方案68结束语71参考文献72致 谢7373摘 要本毕业设计题目为大冶市红三军团建军旧址公路工程施工图设计，公路等级为二级公路，设计车速为60km/h。设计全长5746.48m，双向两车道，路面宽度10.5m，路基宽度为12m。采用二级公路整体式断面标准，设计年限10年。本设计根据给定资料，通过对原始数据的分析，根据该路段地形、地质、地物、水文等自然条件，根据公路工程技术标准、公路路线设计规范等交通部颁发的相关技术标准，设计完成。设计内容有：定线、平面线形设计、纵断面线形设计、平纵面线形组合设计、路基横断面设计、挡土墙设计、路面结构设计、排水设计、主要参考文献等。通过本次设计，掌握了公路设计流程，熟练运用了公路设计的基本软件。本次设计使用计算机辅助设计与成图（路基路面设计软件HPDS2006、纬地三维道路CAD系统），设计过程中的主要计算成果由Excel（电子表格）计算所得。关键词：二级公路；线形设计；路面；路基；挡土墙设计；交叉口设计；排水设计 AbstractThis graduation design topic is Da Ye red San Jun Tuan site for army highway engineering construction drawing design, The highway  grade is secondary level highway，the design speed is 60 km/h. The design full length is5746.48m and two-way two lane , the road surface width of 10.5 m and the roadbed width of 12m. The Highway-level integral  section standard is used, the design life is 10 years.I completed the graduation design not only according to the given information and through analysis it, but also according the road topography, geology, terrain, hydrology and other natural conditions，and use the “technical standard of Highway engincering”、Highway route design specifications” . Design contents include: set line, horizontal alignment design, vertical alignment design, the combination of Horizontal and vertical alignment design design, roadbed cross-sectional design, the retaining wall design，road surface construction design, drainage design, the main reference literature.After the graduation design, I have mastered the knowledge of Road design process and able to skillfully use basic software of highway design.This design using computer aided design and drawing(subgrade and pavement design software HPDS2006, 3D CAD system of latitude road)，The main results in the design process have calculated by Excel (electronic form).Key words: two stage highway; alignment design; road surface; roadbed asphalt;structure design; road intersection design; drainage design1 概 述 1.1国外公路概况经过70多年的探索和发展，目前全世界已有80多个国家和地区拥有高速公路。截止到2005年，共有15个国家高速公路通车里程超过2000Km，这些国家是美国（8.98万千米）、中国（6.03万千米）、澳大利亚（1.86万千米）、加拿大（1.69万千米）、德国（1.21万千米）、西班牙（1.2万千米）、法国（1.04万千米）、亚美尼亚（7500千米）、墨西哥（6980千米）、日本（6500千米），其中美国、德国、日本等发达国家已经构筑与本国经济发展相适应的高速公路网。德国是最早修建高速公路的国家，美国的高速公路通车里程最多，日本是同时代高速公路发展较快的国家。由世界高速公路发展史可知，高速公路如同汽车一样，从诞生那一刻，就深刻影响着其服务的每一个人和触及的每一寸土地，对促进国家经济增长、提高人民生活质量、维护国家安全等具有十分重要的价值。从总量上看，我国高速公路已经得到了飞跃式发展，基本能够满足经济和生活的需求；从面积密度来看，东部等发达地区并不亚于美国等发达国家，甚至还超过了发达国家水平。国外对公路项目的环境管理问题关注的较早，欧美一些国家早在20世纪80年代就已着手建立公路保护法律体系和管理机制，并形成了环境监理制度。美国交通部在公路管理局下设置了规划与环境保护处，直接负责项目规划和实践过程中的资源环境保护的资源，拥有环境管理和监督的职能。同时，在各个工程项目中都分别设有专门的环境监理部门，在环境管理和监督上基本不受其他部门的干扰，从而能够有效地保证“环境优先”。澳大利亚非常重视环境保护，在公路工程建设中，把环境保护落实到公路项目中的各个环节和各个阶段中。政府对环境保护有严格的立法，公路交通有关部门都要严格遵守。对环境造成严重的、不可恢复的污染时，监督部门要通知执法部门，并对责任公司及责任人处以重罚。澳大利亚环境监督管理部门非常重视公路项目施工对环境的影响，施工过程中着重对水、空气、土地、动植物、生态平衡进行保护，以及解决噪音等污染的问题。加拿大建立了比较完善的公路环保法规体系，环保意识深入人心，全民对公路建设项目的参与感也比较强。加拿大公路环境管理执法有较强的力度和可操作性，对违法的行为进行重罚。由政府派出的环境监督管理员监督各个阶段的环境保护和环境监理工程。“尊重自然，恢复自然”的理念在加拿大的公路建设中得到了充分的体现。1.2我国公路现状及发展趋势随着我国现代化城市的建设和发展，人们的活动半径越来越大，对公路运输的要求也越来越高。由于道路运输有着灵活机动，运送速度快，运输的技术简单，投资回收快的特点，公路运输也最受到欢迎。“十一五”规划基本完成了国道主干线的建设，见图1-1，然而，国道主干线已远远满足不了我国交通需求，而后又规划了国家高速公路布局网，现已建设过半，见图1-2。交通运输“十二五”发展规划指出，到2015年，公路总里程达到450万公里，国家高速公路网基本建成，高速公路总里程达到10.8万公里，覆盖90以上的20万以上城镇人口城市，二级及以上公路里程达到65万公里，国省道总体技术状况达到良等水平，农村公路总里程达到390万公里。交通运输部公布数据显示，2012年末全国公路总里程达423.75万公里，比上年末增加13.11万公里。在高速发展的过程中，我国公路网还存在着许多不足，主要表现在：(1) 公路网规模不足，密度低。(2) 公路网结构不合理，高等级公路比重低，未成网。(3) 布局不完善，通达深度不足。(4) 区域发展不平衡。图1-1 国道主干线图图1-2 高速公路网规划图1.3 本项目概况大冶市红三军团建军旧址出口公路改造工程位于大冶市刘仁八镇和陈贵镇境内，起点位于赵家湾村与X002(栖罗线)相交，终点位于黄志湾村与陈贵大道相交处，路线全长5746.48m。项目地理位置见图1-3。根据交通运输部办公厅文件关于印发十二五期红色旅游公路重点建设项目前期工作计划的通知和20112015年全国红色旅游发展规划纲要，确定本项目为红色旅游公路，是大冶市红三军团建军旧址景区主要对外通道，也是红三军团建军旧址景区连接小雷山风景旅游区的重要通道。拟改建项目不仅作为景区的重要配套道路工程，也是改善大冶市农村道路，促进大冶市经济发展的重点工程。项目的建设将不仅能够满足红三军团建军旧址和小雷山风景区配套设施的功能要求，更能改善所在区域道路交通状况、加强城乡之间的联系、提高城市对农村经济的辐射作用、加快产业结构和劳动力结构调整、增加农民收入、提高生活水平、尽快实现小康目标，同时能有效加大沿线地区的自然资源和旅游资源开发力度、满足大冶经济发展的迫切需要。因此，拟改建项目的建设是迫切的，也是必要的。原有道路属于村级简易道路，部分路段坡陡弯急，虽经多次改扩建，但受到地形和资金限制，路线的平、纵面指标未得到显著改善，部分路段指标仅达到四级公路标准，现有公路路面破损严重，路基防护及排水设施不够完善，小雷山段现有旧路平、纵面技术指标极低，最小平曲线半径仅为15m，路线最大纵坡达14%，多处路段急弯陡坡相伴，视距不良，致使车辆上坡困难，下坡刹车不及，遇雨雪天气，通行更加困难，甚至中断交通，行车状况已不适应作为红三军团建军旧址和小雷山风景区配套道路的要求，严重制约了景区与外网道路的连接，无法保证游客快速安全达到景区。随着沿线经济的快速发展，目前大冶市红三军团建军旧址出口公路日交通量达到533辆左右，且逐年迅速增长，到远景规划年年平均日交通量为7882辆，现有道路已不满足交通量发展需求。拟改建项目为沿线多处铜矿外运的一条主要通道，加之各个铜矿经过技术改造后，年产量大幅度提高，必将产生新的交通量，现有公路的技术状况和通行能力，将严重阻碍当地经济的快速发展，亟需改建和提高等级。1.4 任务及设计依据（1）大冶市交通投资有限公司大冶市红三军团建军旧址出口公路改造工程勘察设计委托书（2）大冶市交通投资有限公司关于大冶市红三军团建军旧址出口公路改造工程勘察设计的招标文件及我公司的中标通知书（3）大冶市“十二五”规划图1-3 项目地理位置（4）大冶市道路交通总体规划（5）大冶市城市总体规划（6）黄石市发展和改革委员会关于大冶市红三军团建军旧址出口公路改造工程可行性研究报告的批复（黄发改交通【2012】437号）（7）交通部颁发的全国交通建设前期会议纪要（8）大冶市刘仁八镇总体规划（9）大冶市陈贵镇总体规划（10）交通部颁公路工程技术标准（JTGB01-2003）及现行标准、规范（11）湖北省林业勘察设计院编制的大冶市红三军团建军旧址出口公路改造工程可行性研究报告1.5 设计标准根据大冶市红三军团建军旧址出口公路可行性研究报告及批复文件的相关要求，拟改建项目采用二级公路技术标准，设计行车速度60km/h，结合沿线城镇规划以及道路交通状况，全线（K0+000K5+746.48）里程为5746.48m，设计速度为60km/h，双向两车道，路面宽度10.5m，路基宽度为12m。1.6 测设简况本次测绘采用1954北京坐标系,中央子午线115°0000，1985国家高程基准，高斯投影面0米。本次地质勘察共布置机械钻孔18个，螺纹钻23个，调查挖探3个。1.7 路线走向、主要控制点拟改建项目起点位于赵家湾村处，对现有刘仁八街道进行升级改造，途经赵家湾、矿山有色小学（K0+000K1+100），陈钱开湾(K1+160K1+920)，陈席珍湾(K1+980K2+200)，陈天济湾( (K2+250K2+460)，老庄屋湾(K2+300K3+100)，陈咸春湾(K3+330K3+850)， 下铺湾(K4+250K5+440)，终点位于黄志湾村与陈贵大道相交处，路线全长5746.48m，利用旧路1000m。主要控制点：赵家湾村、矿山有色小学、老庄屋湾、黄志湾村。2 平面设计2.1 平面线形设计一般原则(1)应直捷、连续、均衡，并与沿线的地形、地物相适应，与周围环境相协调。 (2)不论转角大小均应敷设平面曲线，并尽量选用较大的圆曲线半径。当公路转角较小时，应设法调整平面线形，当不得已而设置小于7o的偏角时，则必须设置足够长的曲线。    (3)曲线间应设置足够长度的直线，一般以不小于6倍设计车速（以 kmh计）的直线长度为宜。不得以短直线相连形成断臂曲线而影响线形连续和美观，否则应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线，或运用回旋线组合成卵型、复合型及凸型等曲线，改善线形质量。    (4)曲线间应设置足够长的直线，一般以不小于2倍设计车速（以kmh计）的直线长度为宜。否则应调整线形，或运用回旋线将其组合成S型曲线，改善线形质量。    (5)连续急弯的线形，可在曲线间插入足够长的直线或回旋线，以保证线形的光滑、连续、平顺。    (6)组合复杂的线形，应特别注意整条路线技术指标的均衡性与连续性，以获得良好舒适的行车条件。    (7)平面线形设计时，应注意平面线形与纵断面线形之间的良好组合，形成良好的空间线形，保证行车的快速、安全、舒适。2.2 道路选线的一般原则路线设计应在公路建设项目工程可行性研究报告所选定的路线走向和主要控制点的基础上进行。首先，要作出总体设计，这主要包括：确定地形类别和计算行车的速度、确定车道数以及城镇或其他路线连接线交叉的地点、方式等。总体设计为具体选线提出了要求、基本方向和规模，选线是总体设计的具体化，在选线时要注意掌握以下原则：(1) 比选原则选线是一项技术性、综合性强，且复杂的工作，即使设计者主观上有完美的设想，也难免使实际线路存在不足，发现优劣的最佳途径，就是比较选择。在路线设计的各个阶段，应用各种先进手段，对路线方案做深入细致的研究，在多方案论证比选的基础上，选定路线最优方案。(2) 安全原则    公路的选线必须考虑在正常使用的情况下，不会有大的破坏。影响公路的自然因素很多，特别是滑坡、崩塌、软土等地质不良地段，应慎重对待。为确保公路安全，选线时应避让或选择合适位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。(3) 均衡原则   公路的造价随公路功能和技术指标的变化而变化。例如，为了良好的线形有些地段就需要多占农田，纵坡坡度设计较小，就需要增加填挖方数量等等。我们总是在道路的功能和指标与道路的造价和代价之间寻求一个平衡点，使对立的两个方面达到统一。不同时期人们有不同的均衡观念，现在许多人认识到在公路设计中，应充分考虑环境保护。(4) 协调原则    公路不仅具有使用上的功能，而且具有美学和景观上的要求协调是美的基本要素，公路内部之间以及内部与外部之间的协调是保证人们在生理上有安全感、舒适感的重要因素。其中内部协调是指纵面、平面线形视觉的连续性和纵面、平面立体协调；外部协调是指公路与周围环境景观的协调和宏观的路线位置与自然的协调。(5) 环保原则    选线应重视环境保护，应尽量减小由于公路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染路线对自然景观与资源的影响，噪声对居民的影响等。2.3 本公路路线布设原则根据路线走廊和主要控制点，以及总体设计指导思想，结合沿线地形、地貌、水文、地质等自然条件进行平纵面设计，路线设计遵循如下原则：（1）改线路段路线布设充分利用有利地形及有利地质条件布线，充分注重“地质选线”的指导思想，合理掌握平纵面技术指标，力求路线顺畅、指标均衡，纵坡设计合理。（2）在布线过程中，充分考虑路基、路面、排水、桥涵、交叉、水文、地质、施工、养护等各种工程因素，综合确定路线平面位置、线形及纵面线形。尽量避开不良地质地带，减小处理不良工程地质病害的费用和不良地质条件对工程道路运营安全的影响。（3）本着方便生活，利于生产的宗旨，尽可能避开村镇及稠密人口居住区，减少拆迁，减少与排灌沟渠及地方道路的干扰，合理确定路基高度，尽量少占良田。合理采用平、纵、横相匹的技术指标，使平纵配合力求合理，同时注意与周围环境、景观相协调，为车辆行驶提供安全、舒适、流畅的运营空间。（4）注意保护沿线的生态环境与自然景观，结合地形合理掌握技术指标及标准确定平纵面线位，力求平、纵、横等各项技术指标有机结合，尽量减少或避免大填大挖，尽量降低边坡高度。（5）过村镇路段最大程度的利用原有路基进行加宽改造和路面升级，减少拆迁及避免过多的对沿线居民的生产生活带来干扰。2.4 大冶市红三军团建军旧址公路工程平面设计技术指标 （1） 全线按二级公路标准建设，设计车速：60 km/h，路基0.75+0.75+9+0.75+0.75m，路拱横坡度i2.0% ，硬路肩横坡度i=2.0% ， 土路肩横坡度i3.0% （2）根据公路等级，设计车速，公路路线设计规范（JTG D20-2006）得出以表2-1平面设计技术指标，供设计时参考：表2-1 60km/h、二级公路平面设计技术指标单位：m指标类型一般最小值极限最小值不设超高最小值一般长度最小长度圆曲线半径2001501500圆曲线长度300100回旋线长度50直线同向圆之间360反向圆之间1202.5 平曲线计算本次选取其中JD1处平曲线进行计算。交点桩号JD2=K1+203.52，转角=17°0315.6，圆曲线半径为500m，Ls=60m。计算过程如下： 由前所述：LS =60m，=17°0315.6，R=500m得： （2）桩号计算： JD2点桩号: K1+203.52 T（105.009m ）ZH点桩号： K1+098.51 Ls（60 m） HY点桩号： K1+158.51 Ly/2 (44.414） QZ点桩号： K1+202.92 Ly/2（44.414）YH点桩号： K1+247.34 Ls（ 60 m） 图2-1 平曲线计算简图HZ点桩号： K1+307.34（3）校核：QZ桩号：K1+202.92 +J/2（0.596）=K1+203.52 与JD2桩号相对应，即计算正确。2.6 大冶市红三军团建军旧址公路工程拆迁情况（1）在 K0+900K1+160，K1+400K1+660附近有两个池塘，水深大致45米，总共面积大约27000m2，若线路穿过池塘，则会造成很大的填方，施工工序多，难度比较大，地下水对路基会有所影响，填塘也会影响当地生态环境。所以，为了降低工程造价，保护当地生态环境，在平面选线时，在满足线形规范的前提下避开了这两个池塘。 （2）K0+140K0+280段北面有一座矿山有色小学，学校拆迁会造成学生上学不便，甚至会出现学生无处上学的现象，对附近居民的生活势必造成很大影响，学校拆迁费用也比一般房屋的拆迁费用高很多。所以本线路在满足线形规范的前提下，相应改变线路来避让学校。 （3）K0+000K2+000之间，基本没利用老路。因为老路等级比较低，要满足二级公路，设计车速为60km/h公路设计技术指标的情况下，很难把这段老路利用起来。K2+800K3+500之间，老路线形基本是直线，为了更好利用旧路路基，这段采用直线线形，正好与旧路重合。 （3）JD3处半径为500m，缓和曲线长度为50m，因为要满足反向平曲线之间直线长度大于2V，（V表示车速），若半径大于500m，则连接JD2平曲线与JD3平曲线之间的直线长度不满足规范要求。 （4）JD6处的圆曲线半径为600m，缓和曲线长度为50m。如此处半径比较大，后缓和曲线便会与JD7处的平曲线重合，对JD7处的圆曲线设置造成不利影响，同时，大半径也无法满足连接反向圆曲线之间直线长度要求。 （5）JD7处也采用了小半径，半径为500m，缓和曲线长度为50m。由于此处已接近设计终点，若采用大半径曲线，则设计终点会成为平曲线上的一点。影响后续的交叉口设计做，对施工也会造成影响。3 纵断面设计3.1 纵向设计的一般要求 为使纵坡设计经济合理，必须在全面掌握勘测资料的基础上，结合选（定）线的纵坡安排意图，经过综合分析、反复比较才能定出设计纵坡。纵坡设计的一般要求为： (1) 纵坡没计必须满足公路工程技术标准的有关规定。 (2)为保证车辆能以一定速度安全顺利行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限最大纵坡，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缓坡。在连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。公路越岭线垭扣附近的纵坡应尽量缓和一些。 (3)纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等因素综台考虑，视具体情况合理处理道路、管线、地下水位等的高程关系，以保证道路路基的稳定性与强度。 (4)一般情况下道路纵坡设计应考虑路基工程的填、挖方平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方量，从而降低工程造价和节省道路用地。 (5)由于平原微丘区地下水位较高，池塘、湖泊分布较广，水系较发达，因此道路纵坡设计时，除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，以保证路基础定性。(6)对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两段接线等，纵坡应和缓，避免产生突变，舌则会影响行车的平顺性和视距。另外，在交叉口前后的道路纵坡应平缓一些，一是考虑安全，二是考虑交叉口竖向设计。(7)在实地调查的基础上，公路应充分考虑通道，农田水利等方面的要求。3.2 竖曲线设计的限制因素 在纵断面设计中，竖曲线的设计要受到许多因素的限制，其中有三个限制因素决定着竖曲线的最小半径或最小长度。 (1)缓和冲击汽车在竖曲线上驶时，产生径向（这里是垂直方向）离心力，在凹形竖曲线上这个力与重力方向一致，是增重（人的感觉为超重），在凸形竖曲线上这个力与重力方向相反，是减重（人的感觉为失重）。这种增重与减重达到某种程度时，驾驶人员和乘客就有不舒服的感觉，同时对汽车的悬挂系统也有不利影响，所以在确定道路竖曲线半径时，应该对离心力（或离心加速度）加以控制。(2)时间行程小过短 汽车从直道行驶到竖曲线上，尽管竖曲线半径较大，如果其长度过短，汽车忽悠而过，旅客同样会感到不舒适。因此，应限制汽车在竖曲线上的行程时间不能过短。 (3)满足视距的要求汽车行驶在凸形竖曲线上，如果半径太小，道路的凸起部分会阻挡司机的视线，为了行车安全，对凸形竖曲线的最小半径或最小长度还应从保证视距的角度加以限制。汽车行驶在凹形竖曲线上时，也同样存在视距文题。比如，在地形起伏较大地区的道路上，夜间行车时，若竖曲线半径过小，前车灯照射距离近，可能造成视距不足而影响行车速度和安全。总之，无论是凸形竖曲线还是凹形竖曲线都要受到上述3种因素的控制。需要明确的是，哪一种限制因素为最不利的情况，哪一种才是有效控制因素。就凸、凹竖曲线来说，其控制因素是不一样的。3.3 道路平纵线形组合设计 道路建成以后，要改变道路路线线形几乎是不可能的，它将长期限制汽车的运行。线形设计的好坏，对汽车行驶的安全、舒适、经济以及道路的通行能力都起着决定性的作用。因此，在进行线形设计时，必须对道路应具有的性能与作用进行充分而慎重地研究，以免留下后患。 道路线形设计首先是从路线规划开始的，然后按选线、平面线形设计、纵面线形设计和平纵线形组合设计的过程进行，最终是以平、纵组合的立体线形展现在驾驶员眼前的。行驶过程中驾驶员所选择的实际行驶速度，是由他对立体线形的判断做出的，这样，立体线形组合的优劣最后集中反映在汽车的车速上。如果只按平面、纵面线形标准分别设计，而不将二者综合起来考虑，最终不一定能得到好的设计。 当计算行车速度大于或等于60 km/h时，必须注重平、纵的合理组合；而当计算行车速度小于或等于40 km/h时，首先应在保征行驶安全的前提下，正确地运用线形要素规定值（最大、最小值），在条件允许情况下力求做到各种线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利组合。3.3.1 平、纵组合的设计原则 (1) 应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。任何使驾驶员感到茫然、迷惑或判断失误的线形，必须尽力避免。在视觉上能否自然地诱导视线，是衡量平、纵线形组合的最基本问题。图3-1是良好的设计线形，既顺适又美观。图 3-1 平曲线与竖曲线组合良好的线形 图 3-2 平、竖曲线组合设计对比（1） (2) 平、纵线形的技术指标大小应保持平衡。如果不平衡，会给人以不愉快的感觉，失去了视觉上的均衡性。另外，若纵断面线形反复起伏，而平面上却采用高标准的线形是无意义的，反之亦然。 (3) 选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。(4) 注意与道路周围环境的配合，它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。3.3.2 平曲线与竖曲线的组合设计 ( 1) 平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线，这种组合是使平曲线和竖曲线对应，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”。图3-2、图3-3为平曲线与竖曲线相互重合的透视形状。这种立体线形不仅能起诱导视线的作用，而且可取得平顺而流畅的效果。对于等级较高的道路应尽量做到这种组合，并使平、竖曲线半径都大一些才显得协调，特别是凹形竖曲线处车速较高，二者半径更应该大一些。 (2) 平曲线与竖曲线大小应保持均衡 平曲线和竖曲线其中一方大而平缓，那么另一方就不要形成多而小。一个长的平曲线内有两个以上凸、凹相间的竖曲线，或一个大的竖曲线含有两个以上反向平曲线，看上去非常别扭，图3-4即为上述两种组合的透视形状。根据德国计算统计，若平线半径小于1000m，竖曲线半径大约为平曲线半径的1020倍时，便可达到均衡的目的。 (3) 暗、明弯与凸、凹竖曲线 暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的，悦目的。对暗与凹、明与凸的组合，当坡差较大时，会给人留下舍坦坡、近路不走，而故意爬坡、绕弯的感觉。此种组合在山区难以避免，只要坡差不大，矛盾也不突出。 (4) 平、竖曲线应避免的组合平、竖曲线重合是一种理想的组合，但由于地形等条件限制，这种组合往往不是总能争取到的。如果平曲线的中点与竖曲线的顶（底）点位置错开不超过平曲线长度的四分之一时，仍然可以获得比较满意的外观。但是，如果错位过大或大小不均衡就会出现视觉效果很差的线形。要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向半曲线的拐点重合。两者都存在不同程度的扭曲外观，前者会使驾驶员操作失误，引起交通事故；后者虽无视线诱导问题，但路面排水困难，易产生积水。 小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠，对凸形竖曲线诱导性差，事故率较高，对凹形竖曲线路面排水不良。计算行车速度40kmh的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线，后者会出现汽车高速行驶时急转弯，行车不安全。为了便于实际应用，把平曲线与竖曲线的组合形象地表示为图3-5所示。竖曲线的起终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内。若平、竖曲线半径都很大，则平、竖位置可不受上述限制；若做不到平、竖曲线较好的组合，宁可把二者拉开相当距离，使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。图 3-3 平、竖曲线组合设计对比（2）3.3.3 直线与纵断面的组合 平面的长直线与纵断面的直坡线配合，对双车道道路超车方便，在平坦地区易与地形相适应，但行车单凋乏味，驾驶人员易疲劳。直线上一次变坡是很好的平、纵组合，从美学观点讲以包括一个凸形竖曲线为好，而包括一个凹形线次之；直线中短距离内二图 3-4 平曲线和竖曲线大小不均衡图 3-5 平、竖曲线的组合关系次以上变坡会形成反复凸凹的“驼峰”和“凹陷”，看上去线形既不美观也不连贯，使驾驶员的视线中断。因此，只要路线有起有伏，就不要采用长直线，最好使平面路线随纵坡的变化略加转折，并把平、竖曲线合理地组合，但要避免驾驶人员一眼能看到路线方向转折2次以上或纵坡起伏3次以上。3.4 大冶市红三军团建军旧址公路工程纵断面设计技术指标（1） 全线按二级公路标准建设，设计车速：60 km/h，路基0.75+0.75+9+0.75+0.75m ，路拱横坡度i2.0%，硬路肩横坡度i=2.0% ，土路肩横坡度i3.0%。 （2）根据公路等级，设计车速，公路路线设计规范（JTG D20-2006）得出以下纵断面设计技术指标，见表3-1，以供纵断面设计时参考：表 3-1 60km/h、二级公路公路纵断面设计技术指标指标类型最小值一般值最大值视距所需最小值坡 度0.3%6% 坡 长纵坡3%150m1200m纵坡5%150m1000m纵坡6%150m600m竖曲线半径凸形1400m2000m9000m凹形1000m1500m6000m3.5 本公路纵断面设计本公路严格遵循以上纵断面设计原则，总设计四个边坡点。竖曲线满足了规范规定的视距要求，纵坡满足排水要求。纵坡、竖曲线详细数据见表3-2。现对几个特殊路段进行说明：（1）K0+140K0+280段北面有矿山有色小学，为了与学校地面高程更好的衔接，学生上下学时方便，此处尽量避免了深挖高填，做到了基本与原来学校的地面高程相一致，路基排水顺畅，不积水，保证了学校的正常运作，避免给学校带来不便。（2）K0+460K0+450，地面高程大致为44.56，K1+016K1+020，地面高程大致为57.29，K2+780K2+790，地面高程大致为49.12，K3+295K3+305，地面高程大致为39.85。这几段桩号范围内都与原路相交，为了使新路与老路更好的连接，方便以后的交叉口施工，纵断面拉坡时把这几段的地面高程作为了纵坡控制标高。这样就能使新路与更多的老路相交，增加本地交通运输能力，方便附近居民。（3）K1+960K2+200，K2+700K+000，K4+250K4+500，K5+100K5+300，这四段桩号范围路线从居民区中穿过，若高填深挖，路面高程与居民区高程的高差很大，这样一来，会给附近居民生活带来很大的麻烦。在纵断面拉坡设计中也充分考虑了这一因素，尽量在此范围内避免深路堑、高路堤的出现，为附近居民交通出行，生活方面提供方便，避免不必要的麻烦。（4）K0+900K1+160段南面有一池塘，附近的地下水位高程会比一般地区的较高。