泉州二级公路b段线路设计-学位论文.doc

摘 要本次设计主要是泉州二级公路B段线路进行设计，设计的内容主要包括选线、平面设计、纵断面设计、横断面设计、超高设计、挡土墙设计、沥青混凝土路面设计。为了经济适用，本次设计路基宽度为14m，土路肩0.5m，为了保障排水，路面路拱度2%，土路肩为3%。路堤处设边坡，比例1:1.5，路堑处设边沟，边沟坡度1:1，高度和深度均为0.5m，在深挖的路段另设截水沟截水沟，截水沟坡比、高度和深度同边沟一致。路面采用沥青混凝土路面，又由于该路路面等级高，所承受交通量较重，因此采用三层式结构，即表面层采用4cm厚的细粒式密集配沥青混泥土，中面层采用5cm厚中粒式密集配沥青混泥土，下层面采用6cm厚粗粒式密集配混泥土。关键词 泉州二级公路 选线 沥青混泥土 AbstractThis design is mainly quanzhou secondary roads B section routes for the design, the design of content mainly includes route, graphic design, alignment design, cross-sectional design, ultra-high design, retaining wall design, asphalt concrete pavement design.In order to economy applicable, the design of roadbed width to 14m, dirt road shoulder 0.5 m, in order to ensure drainage, paving road arch degrees 2%, dirt road shoulder for 3%. Embankment slope, proportion in a 1-1. 5, cutting place set ditches, ditches slope 1:1, height and depth are 0.5 m, in deep dig sections another set cut ditch cut ditch, cut ditch slope, height and depth than with ditches and consistent. Pavement using of asphalt concrete pavement, and because high, we inherit road level, so the method heavier traffic in three layers, namely, type structure using intersecting 4cm thick fine-grained type of asphalt mixes clay, dense worthy of using 5cm thick layer of grain of type of asphalt mixes clay, dense match by next level 6cm thick coarse grained type dense matchs mixes clay.Keywords Quanzhou secondary roads route selection Asphalt mixes clay 目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1总体设计的基本任务11.2沿线自然条件21.3道路建设的意义2第2章 公路等级32.1交通分析32.2主要技术指标4第3章 道路选线及平面设计63.1选线的原则与步骤63.1.1选线的原则63.1.2选线的步骤73.2平面线形设计83.2.1直线段83.2.2曲线段83.3方案比选14第4章 纵断面设计164.1纵坡设计164.1.1设计要求164.1.2设计的步骤174.2竖曲线设计18第5章 路基设计225.1横断面设计225.2超高设计225.3土石方计算与调配265.3.1土石方计算265.3.2调配原则275.3.3 调配方法27第6章 排水设计29第7章 挡土墙的设计337.1挡土墙的布置及构造337.2挡土墙的土压力计算347.2.1库伦主动土压力计算347.2.2挡土墙稳定性验算377.2.3增加挡土墙稳定性的措施387.2.4挡土墙的排水设施38第8章 边坡防护40第9章 路面结构设计439.1 路面排水形式439.2 轴载分析439.3路面结构组合设计469.3.1面层类型和等级选择469.3.2路面厚度计算509.3.3 弯拉应力验算54结 论57致 谢58参考文献59Contents AbstractIChapter1 Intorduction11.1 The basic task of the overall design11.2 Natural conditions along the21.3 Road construction significance2Chapter2 Highway rating32.1 Traffic analysis32.2 Its main technical indices4Chapter3 Road route and graphic design63.1 The principles and steps of location63.1.1 Route principle63.1.2 Route steps73.2 Horizontal alignment design83.2.1 Straight segment83.2.2 Curve segment83.3 Scheme is selected14Chapter4 Alignment design164.1 ZongPo design164.1.1 Design requirements164.1.2 Design steps174.2 Vertical curve design18Chapter5 Roadbed design225.1 Cross-sectional design225.2 Ultra-high design225.3 T calculation and allocate265.3.1 T calculation265.3.2 Allocation principles275.3.3 Allocation methods27Chapter6 Drainage design29Chapter7 Retaining wall design337.1 The layout and structure of the retaining wall337.2 The retaining wall's earth pressure calculation347.2.1 Coulomb's active earth pressure calculation347.2.2 Retaining wall stability checking377.2.3 Increase the stability of retaining wall measures387.2.4 The retaining wall's drainage facilities38Chapter8 Slope protection40Chapter9 Pavement drainage design439.1 Pavement drainage form439.2Axle load analysis449.3Pavement structure combination design469.3.1 Facing types and levels choice469.3.2 Pavement thickness calculation509.3.3 Flexural stress checking54Conclusion57Thanks58References5960第1章 绪论 二级公路是供汽车行驶的双车道公路，是连接中等以上城市的干线公路，是通往大工矿区、港口的主要干线。二级公路具有车速较高、通行能力大、技术指标高。二级公路在车辆运行方式、路线几何构造（平面、纵断面线型、横断面构造）、附属设施等各个方面都具有很高的要求。11.1总体设计的基本任务总体设计是在项目工程可行性研究报告所作项目建设必要性、经济合理性、技术可行性、实施可能性和最佳综合社会经济效益发挥的可靠性等综合研究的基础上，对路线作出的全面安排，包括如下几方面。 1. 路线方案路线方案是依据指定的路线总方向（路线起终点和中间主要控制点）和设计公路的性质、任务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作用。因此要在各种可能的方案中，通过调查分析、比选，确定出一条最优路线方案来。2.线形设计 公路线形系指由公路平、纵、横三个方面组成的立体形状、公路的基本形状是由选线定下来的，从这个意义上讲，选线时就已经开始了现形设计的工作。但是此处所讲的线形设计是狭义的，仅指路线既定以后，平纵面平纵要素的组合问题。公路线形严格限制着汽车行驶的安全性、舒适性及经济性，还直接影响建成后的使用质量和经济效果，所以线形设计是非常重要的。路线设计应依据公路等级及其功能，正确运用技术指标，保持线形连续均衡，确保行驶安全舒适；二级公路应做好总体设计，使各技术指标的设置与平、纵组合恰当，线形平面顺适、纵面均衡。二级公路应注意立体线形设计，尽量做到线形连续、指标平衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。上述要求的中心意思可用这样一句话来表达，那就是：在保证使用任务和经济合理性的前提下，尽量修建安全度高、舒适的公路。对于行驶力学方面要求，已体现在一些技术指标中，不难满足。而如何才能满足驾驶人员视觉和心理方面的要求正是目前线形设计所考虑的问题。公路是一个带状构造物，反应在驾驶人员眼里的是它的立体形状。研究或评价线形的好坏时，应以平面、纵断面组合的立体线形为主要对象。公路线形的好坏，从公路使用者的角度来看，可从经济性、快速性、安全性和舒适性四个方面来评判，其中又可从安全性和舒适性的感受最为直接。为此平、纵线形组合时，要注意如下基本原则。(1)应在视觉上能自然诱导驾驶员的实现，并保持视觉的连续性。(2)平、纵面线形的技术指标应大小均衡，使视觉上、心理上保持协调。(3)在保证有足够视距的前提下，驾驶员看到前方的弯曲一般不宜超过两个，立面上的起伏不超过三个。(4)选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。3.沿线设施 依据公路的功能、设计交通量、通行能力及需要的服务水平，研究确定拟建公路的安全设施、管理设施、服务设施等的合理布局和建设规模，并检查与公路主题工程设计和环境的适应情况。收费公路还应论证收费制式、收费方式及站点布置。1.2沿线自然条件泉州境内地形以山地、丘陵为主，地势南低北高。属于亚热带季风气候，冬季十分短暂，一年四季的平均气温都在18以上。泉州是降水极其充沛的地区，年最高降雨量可达1800mm。梅雨季节的潮热闷湿，和7、8 月的台风频频。1.3道路建设的意义本公路的建设通车对泉州的经济往来和贸易交流起着积极的推动作用，给当地居民带来交通上的便利，也势必将对当地的经济的发展产生极其重要的意义。道路运输的特点是激动、灵活，适应性强，直达，迅速，单车运量小。公路的建设，深刻的影响着它所服务的每一个人它接触的每一寸土地。第2章 公路等级2.1交通分析公路根据交通量及其使用功能、性能分为五个等级: 高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。高速公路一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为6000辆以上，专供汽车方向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。一级公路一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为15000-3000辆以上，专供汽车分向、分道高速行驶全部控制出入的公路。二级公路一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为3000-7500辆以上，专供汽车行驶的公路。三级公路一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为1000-4000辆以上的公路。四级公路一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量双车道1500辆以下，单车道200辆以下。 1.已知资料该路段初始交通量见表21，交通量年平均增长率8.5%。表21 交通量(单位：辆/日)小客车3800中型车解放CA1OB150黄河JN10570吉尔13060尼桑CK10G90东风EQ140130大型车交通SH36180太脱拉138150延安SX161150 2.交通计算我国标准规定，将涵盖小客车与小型货车的“小客车”定为各级公路设计交通量换算的标准车型。用于道路规划与技术等级划分的机动车折算系数见表22。表22各级公路车辆折算系数车型编号代表车型折算系数车种说明1小客车1.019座以下的客车和载质量<2t的货车2中型车1.519座以上的客车和载质量>2t且7t的货车3大型车2.0载质量>7t且14t的货车4拖挂车3.0载质量>14t的货车 初始年交通量： =3800+1.5×（150+70+60+90+130）+2.0×（80+150+150）=5310(辆/日) 3.公路等级假设泉州B段路线远景设计年限为12年，交通年增长率为8.5%，则远景设计年限交通量N。N=N0×（1+k）n-1=5310×（1+8.5%）12-1=13026.3(辆/日) 由远景设计年限交通量N=13026.3辆/日，查公路工程技术标准（JTG B012003），简称标准，拟定该公路为二级公路双向两车道，设计车速80km/h。2.2主要技术指标1.平面技术指标(1)二级公路路基宽度、硬路肩宽度，土路肩宽度。表23二级公路路基、路肩宽度(单位：m)一般值最小值路基宽度12.0010.00硬路肩宽度2.752.5土路肩宽度0.750.5 在本设计中，路基宽度取14.00m，硬路肩取2.75m，土路肩取0.5m，设计车速为80km/h，双向两车道。 (2)停车视距：110m (3)圆曲线最小半径见表24。表24圆曲线指标 （单位：m）圆曲线最小半径一般值270极限值220不设超高最小半径路拱2.0%2500路拱>2.0%7500缓和曲线最小长度702.纵断面设计技术指标(1)二级公路设计车速为80km/h时，最大纵坡为5%，纵坡长度在700m以内。 (2)竖曲线最小长度和最小半径见表25。表25竖曲线最小长度和最小半径(单位：m)凸形竖曲线半径一般值4500极限值3000凹形竖曲线半径一般值3000极限值2000竖曲线长度一般值170极限值70第3章 道路选线及平面设计3.1选线的原则与步骤道路选线是一个涉及面广、影响因素多、政策性和技术性都很强的工作。它是由面到带，由带到线，由粗到细的过程，是逐步具体化、逐步补充修改和提高的过程。选线要先通过总体布局解决基本走向，然后再解决局部路线方案知道具体定线2。3.1.1选线的原则1.平原地区公路路线特点平原主要是指一般平原、山间盆地、高原等地区平坦地区，地面高度变化微小，有时的轻微的起伏和倾斜。平原地区除泥沼。盐泽土、河谷漫滩、海边滩涂等外，一般多为耕地，分布有各种建筑设施，居住点较密，在天然河网地区，还有水塘、河叉，沟渠多等特点，因此平原地区选线一方面由于地势较平坦，路线纵坡及区县半径等几何要素比较容易达到较高的技术标准；另一方面往往由于受当地自然条件和地物的障碍以及支援农村建设需要的限制选线要考虑各方面的因素。平原地区地形对路线的限制不大，路线平面线形顺直。在一边地区，农田密布，灌溉渠道网纵横交错、城镇、工业区较多，居民点也比较密集，由于这些原因，按照公路的使用任务和性质，有的需要靠近它，有的需要避绕，从而产生了路线的转折，虽然增长了距离，但这也是必要的，因此平原地区选线，线是把路线总方向内所规定绕过的地点，如城镇、工厂、农场、乡村以及风景文物地点作为控制点，然后再大控制点之间进行实地踏勘，了解农田的优劣及地理分布情况，确定哪里可以穿过，哪里应该绕行，从而建立一系列中间控制点，控制点之间以直线为主，在直达的基础上适当的调整，是路线的平纵断面配合好。2.平原公路选线原则及依据选线是在符合国家建设发展的需要下，结合自然条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的，选线人员必须认真观贯彻国家规定的方针政策，深入实际，综合考虑路线、路基、路面、桥涵等，最后选出合适的路线。3.1.2选线的步骤选线工作必须由浅入深，由轮廓到具体，按照测设程序分阶段分步骤进行，比较分析后，选定最合理的路线。一般按全面布局、逐步安排和具体定线三个步骤进行。1.全面布局在路线总方向（起、迄点和中间必须经过的城镇或地点）确定后，从大面积着手由面到带进行总体布置的过程，此项工作最好先地形图上进行路线布局，选定出可能的路线方案，然后进行踏勘与资料收集，根据需要与可能结合具体条件，通过必选落实必须通过的主要控制点，放弃那些应避让的控制点，逐步缩小路线活动范围，进而定出大体得路线布局，为下一步定线工作奠定基础。2.逐段安排在总体路线方案既定的基础上，以相邻主要控制点间划分段落，根据道路标准结合其间具体地形通过试坡展线方法逐段加密细部控制点，进一步明确路线走法，这样就构成了路线的雏形。这一步工作和关键在于探索与落实路线方案，为实现具体定线提供可能的途径。这一步工作如做得好仔细，研究得周到，就可以减少以后的不必要的改线与返工。3.具体定线有了上述路线轮廓即可进行具体定线。根据地形平易与复杂程度不同，可分别采取现场直接定线或放坡定点的方法，插出一系列的控制点，然后从这些点位中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段，延伸相邻直线段的交点，即为路线的转角点。随后拟定出曲线半径，至此定线工作基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形情况，全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系，恰当地选用合适技术指标，以期使整个线形得以连贯协调。依据上述方法和步骤在已有的地形图上选出两个合理可行的道路方案，第一方案主要由两个同向平曲线和若干直线组成；第二方案主要由两个反向平曲线和若干直线组成。由于受到互通式立体叉匝道的限制两方案的总体走向是一致的，在各路线第二平曲线到终点段的直线重合沿河岸与立体交叉相衔接。3.2平面线形设计3.2.1直线段直线是平面线形中的基本线形。在设计中，过长和过短的直线都不是好的线形。因此对直线的最大长度和最小长度应加以限制，直线使用与地势平坦、视线目标无障碍处。在平原区，直线作为主要线形要素较为适宜。直线有测设简单。前进方向明确、路线短捷等优点，直线路段能提供较好的超车条件，对双车道公路有必要在间隔适当距离处设置一定长度的直线。但长直线易使驾驶员由于缺乏警觉产生疲劳而发生事故。且在地形变化复杂地段，工程费用高，因此，要避免使用过长的直线，并注意直线的设置与地形、地物、环境相适应。3.2.2曲线段在平面线形中，圆曲线是最常用的基本线形，圆曲线在路线遇到障碍或地形需要改变方向时设置。各级公路。城市道路无论转角大小均应设置圆曲线。圆曲线如果配合得当，可获得圆滑舒顺的路线。为缓和汽车的行驶，符合汽车行驶的轨迹，在直线的曲线之间或在不同半径的两圆曲线之间，一般采用曲率半径不断改变的缓和曲线进行组合。缓和曲线的作用是缓和人体感到的离心加速度的急骤变化，且使驾驶员容易做到均顺地操纵方向盘，提高视觉的平顺度及线形的连续性。缓和曲线是从曲率为零渐渐地向某一定值变化的曲线，和符合汽车行驶的自然轨迹。1.圆曲线半径确定原则圆曲线半径的确定应注意一下几点：(1)一般情况下宜采用极限最小半径的4-8倍或超高为2%-4%的圆曲线半径。(2)地形条件受限制时应采用大于或极近于一般最小半径。(3)地形条件特别困难时方可采用极限最小半径。(4)应同前后线形相协调，使之构成连续、均衡的线形。(5)应同纵断面线形相配合，避免小半径与陡坡相重合。(6)每个弯道半径的确定，应根据实地、地物地质、人工构造物及其他条件的要求，用外距、切线长、曲线长、曲线上任意点位、合成纵坡等控制条件反算，并结合标准综合确定。2.平曲线要素计算平曲线如图31所示。图31平曲线要素(1)第一方案 第一曲线 转角=26.5°，圆曲线半径R1=600m，交点桩号：JD1 K1+200.3曲线要素如图31，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。q =70p=1.36T1=(R+P)tan+q=(600+1.36)tan+70=211.60=6.69°L=×26.5×600+140=417.37LY=L-2 LS =417.37-2×140=137.37E=（R+P）sec-R=(600+1.36)sec-600=1959J=2T-L=2×211.6-417.37=5.83五个基本桩号ZH=JD-T=K1+200.3-211.6=K0+988.7HY=ZH+LS= K1+988.7+140=K0+128.7YH=HY+LY= K1 +128.7+137.37= K1+266.07HZ=YH+ LS = K1 +266.07+140= K1 +406.07QZ=HZ-= K1 +406.07-= K1 +197.385JD=QZ+= K1+197.385+= K1+200.3第二曲线转角=35°，圆曲线半径R1=600m，交点桩号：JD1 K2+545曲线要素如图31，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。 T2=(R+P)tan+q=(600+1.36)tan+70=259.60=6.69°L=×35×600+140=506.33LY=L-2 LS =506.33-2×140=226.33E=（R+P）sec-R=(600+1.36)sec-600=1307.26J=2T-L=2×259.6-506.33=12.87五个基本桩号ZH=JD-T=K2+545-259.6= K2+285.4HY=ZH+LS= K2+285.4+140= K2+425.4YH=HY+LY= K2 +425.4+226.33= K2+651.73HZ=YH+ LS = K2 +651.73+140= K2+791.73QZ=HZ-= K2+791.73-= K2 +538.565JD=QZ+= K2+538.565+= K2+545第三曲线转角=34°，圆曲线半径R1=600m，交点桩号：JD1 K3+549曲线要素如图31，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。T3=(R+P)tan+q=(600+1.36)tan+70=253.90=6.69°L=×34×600+140=495.87LY=L-2 LS =495.87-2×140=215.87E=（R+P）sec-R=(600+1.36)sec-600=1367.16J=2T-L=2×253.5-495.87=11.13五个基本桩号ZH=JD-T=K3+545-549= K3+295.5HY=ZH+LS= K3+295.5+140= K3+435.5YH=HY+LY= K3+435.5+215.87= K3+435.5HZ=YH+ LS = K3+651.37+140= K3+791.73QZ=HZ-= K3+791.73-= K3+543.435JD=QZ+= K3+543.435+= K3+549(2)第二方案第一曲线转角=32°，圆曲线半径R1=600m，交点桩号：JD1 K1+161曲线要素如图31，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。p=1.36T1=(R+P)tan+q=(600+1.36)tan+70=172.440=6.69°L=×32°×600+140=474.9LY=L-2 LS =474.9-2×140=194.9E=（R+P）sec-R=(600+1.36)sec-600=2037.5J=2T-L=2×172.44-474.9=-130.02五个基本桩号ZH=JD-T=K1+161-172.44=K0+988.56HY=ZH+LS= K1+988.7+140= K1+128.56YH=HY+LY= K1 +128.7+194.9= K1+323.46HZ=YH+ LS = K1 +266.07+323.46= K1+323.46+140= K1 +463.46QZ=HZ-= K1+463.46-= K1+226.01JD=QZ+= K1+226.01+= K1+161第二曲线 转角=71°，圆曲线半径R1=600m，交点桩号：JD1 K2+350.2曲线要素如图31，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。T2=(R+P)tan+q=(600+1.36)tan+70=428.950=6.69°L=×71°×600+140=883.13LY=L-2 LS =883.13-2×140=603.13E=（R+P）sec-R=(600+1.36)sec-600=783.42J=2T-L=2×428.95-883.14=-25.23五个基本桩号ZH=JD-T=K2+545-428.95= K1+921.25HY=ZH+LS= K2+61.25YH=HY+LY= K2 +61.25+603.13= K2+664.38HZ=YH+ LS = K2+664.38+140= K2+804.38QZ=HZ-= K2+804.38-= K2 +362.815JD=QZ+= K2+362.815+= K2+350.2第三曲线 转角=50°，圆曲线半径R1=600m，交点桩号：JD1 K3+205.2曲线要素如图31，计算曲线上设缓和曲线后的曲线基本要素。T3=(R+P)tan+q=(600+1.36)tan+70=280.420=6.69°L=×35°×600+140=663.3LY=L-2 LS =663.3-2×140=283.3E=（R+P）sec-R=(600+1.36)sec-600=690.49J=2T-L=2×280.42-663.3=-102.46五个基本桩号ZH=JD-T=K3+205.2-280.42=K2+924.78HY=ZH+LS=K2+924.78+140= K3+64.78YH=HY+LY= K3+64.78+283.3= K3+348.08HZ=YH+ LS = K3 +348.08+140= K3+488.08QZ=HZ-= K3+488.08-= K3+256.43JD=QZ+= K3+256.43+= K3+205.23.3方案比选路线方案是路线设计中最根本的问题。方案是否合理，不但直接关系到公路本身的工程投资和运输效率。更重要的是影响到路线在公路网中是否起到应有的作用，即是否满足国家的政治、经济、国防的要求和长远利益。一条路线的起终点及中间必须经过的城镇或地点，通常是公路网规划所规定或领导机关根据社会主义建设需要制定的。两个据点之间有许多不同的走法，有的可能沿某河、越某岭，也可能沿某几条河，翻某几个岭；可能走某河的这一岸，靠近某城镇，也可能走对岸，避开某城镇，等等。这些每一种可能的走法就是一个大的路线方案。作为选线工作的第一步就是要在各种可能的方案中，在深入调查的基础上，综合考虑路线方案选择的主要因素，通过方案的比选，提出合理的路线方案来3。选择路线方案应综合考虑以下主要因素。(1)路线在政治、经济、国防上意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，战备、支农、综合利用等重要方针的体现。(2)路线在铁路、公路、航道等交通网系中的作用与沿线工矿、城镇规划的关系，及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况。(3)沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响；要求的路线技术等级与实际可能达到的标准及其对路线使用任务。性质的影响。(4)影响路线方案选择的因素是多方面的，各种因素又多是互相影响的。路线应在满足使用任务和性质要求的前提下，综合考虑自然条件、技术和标准、等因素，通过多方案的比较精心选择提出合理的推荐方案。 有平曲线的计算结果，在地形图上画出道路的平面线形,仔细观察可以看出方案一、二路线长度相差不大，路线二经过的地区大多是林区，破坏生态环境，以及其他经济技术指标的比较见表3-1，所以经过认真考虑和研究决定选用第一方案，对第一方案作详细的设计。表31道路主要指标比较表指标单位第一方案第二方案路线长度m44504500路线延长系数1.281.29转角个数个33总转角平均度数°31.841.33曲线最小半径m600600结论推荐不推荐 以后设计均已第一方案计算。第4章 纵断面设计纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等的要求对纵坡的大小 长短、前后的纵坡情况，竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造价省，运营费用较少的目的4。 路线纵断面按一百年一遇，设计洪水位的要求和确保路基处于干燥和中湿状态，所需的最小填筑高度来控制标高线形设计上避免出现断背曲线，反向竖曲线之间直线长度不足3s行程的则加大竖曲线半径，使竖曲线首尾相接。此外，所选用的半径还满足行车视距的要求。4.1纵坡设计4.1.1设计要求1.一般要求(1)纵坡设计必须满足标准的有关规定，一般不轻易使用极限值。(2)纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡。(3)纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合。2.线形要求从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意一下几点。(1)在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良；避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全。(2)在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些。(3)纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径。纵断面线形设计应注意与平面线形的关系，汽车专用公路应设计平纵面配合良好协调的立体线形。 (4)纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡不小于0.3%为宜，在手洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应保证路线的最低标高，以免遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定。纵坡设计应争取填、挖平衡，尽利用挖方做就进填方，以减少借方和废方，节省土石方量，降低工程造价。4.1.2设计的步骤1.准备工作 纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面的地面线绘出平面直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。标注纵断面控制点，纵面控制点主要有路线起终点，重要桥梁及特殊涵洞，隧道的控制标高，路线交叉点，沿溪河线的控制标高，重要城镇通过为止的标高级受其他因素限制路线中必须通过控制点、标高等5。2.试坡在已标出的“控制点”纵断面图上，根据各技术指标和选线意图，结合地面线的起伏变化，以控制点为依据，在其间穿插取值，同时综合考虑纵断面设计中的平纵组合问题，即当竖曲线和平曲线重合时，应设法使竖曲线的起、终点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。试坡的要点可以归纳为“前后照顾，以点定线，反复比较，以线交点” 6。3.调坡根据以下两方面进行。(1)结合选线意图，将试坡线与选线时所考虑的纵坡进行比较，两者应基本相符。若有脱离实际或考虑不周现象，则应全面分析，找出原因，权衡利弊，决定取舍。(2)对照技术标准，详细检查设计最大纵坡，坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求，特别是要注意陡坡与平曲线。竖曲线与平曲线、路线交叉、等地方的坡度是否合理，发现问题要及时调整修正。(3)调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短、纵坡线和加大、减小纵坡度等。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则，以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。4.定坡经调整核对后，即可确定纵坡线。所谓定坡就是把坡度值、变坡点位置（桩号）和高程确定下来。坡度值一般是用三角板推平行线法，直接读厘米格子得出，要求取值到千分之一。变破点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。设计纵坡时还应注意一下几点：(1)平竖曲线重合时。要注意保持技术指标均衡，位置组合合理适当，尽量避免不良组合情况。(2)大中桥上不宜设置竖曲线。如桥头路线设有竖曲线，其起（终）点应在桥头两端10m以外，并注意桥上线形与桥头线形变化均