惠水至长顺二级公路两阶段施工图设计说明书.docx

惠水至长顺二级公路两阶段施工图设计

摘要：本设计是根据设计任务书的要求及公路桥梁的相关规范的规定，根据该地段的地形、地质、地物、水文等自然条件，在老师的指导下完成设计。本设计公路等级为二级，设计车速60km/h。
本设计主要包括以下几个设计内容：路线设计、路基设计、路面结构设计、
路基路面排水设计、公路小桥涵设计、平面交叉口设计等。
设计要求：学生应该利用纬地道路设计软件完成本设计的主要过程，并利用计算机绘制设计图纸，按照老师的要求和指导独立完成整个设计。
整个设计计算了道路的平纵横要素，对路基路面、平面交叉口、路基支挡防护工程，公路小桥涵等模块内容进行了详细的设计，因此圆满的完成了惠水至长顺二级公路两阶段设计。
Abstract The design is according to the provisions of the design task book requirements and related specifications of highway bridges, according to the lot's topography, geology, terrain, hydrology and other natural conditions, under the guidance of their teachers to complete the design. This design road level of the two, and a design speed of 60km / h.
This design includes the following design elements: road design, the design of embankment, pavement structure design，Subgrade and pavement drainage design, highway bridge and culvert design, intersection design.
The design requirements: Students should take advantage of the latitude of road design software to complete the design process, and computer mapping of the design drawings independently in accordance with the requirements and guidance of the teacher to complete the design.
Calculate the flat vertical and horizontal elements of the road for the entire design, detailed design of Pavement, Intersection, embankment retaining protection works, roads, small bridges and culverts module content, so the successful completion of the secondary roads of the benefits of water to Changshun twostage design.
关键词：路线设计、路基设计、路面结构设计、 路基路面排水设计、公路小桥涵设计 、平面交叉口设计。
Keywords: road design, the design of embankment, pavement structure design, subgrade and pavement drainage design, highway bridge design, intersection design.
前言：本课题来源于贵州省贵阳桐木岭经惠水至长顺公路(惠水至长顺段)改扩建工程。
公路总体设计是一个系统工程，只有在做好总体设计的前提下，才能使工程建设科学合理为此，必须在坚持总体设计原则的基础上，以道路桥梁隧道为主体，兼顾其他专业设计的特点和要求，以达到满足道路及交通功能使用要求，并同时节约投资、减少用地充分利用和保护周边环境的目的。
当前公路的发展不仅要满足交通功能，更应实现人、路自然的和谐与统一，满足可持续发展的需要。为此，在公路总体设计中，应遵循以下理念：第一，公路建设要与自然景观相结合，公路的线路选择应以不破坏环境为前提，公路断面形状要与自然融合，公路路基、路肩、边坡、护坡道等应与自然起伏的地形相适应。第二，造景与借景相结合，美化环境，融入自然。路线选线阶段应结合不同的地形、地貌、地质条件和不同的自然风光。公路景观设计应重点体现对原有景观资源的保护、利用和开发,最大限度地保护和恢复生态原始地貌,使公路与自然环境相协调。从景观设计入手,例如公路沿线局部路段的优美自然风光,可将其露在行人视野范围内。从公路结构入手,路基边坡应以曲线边坡为主,挡墙宜由高至低或由低至高变且与路线线形吻合。
本设计的主要内容有：路线方案的选择、路线平、纵及组合设计、路基横断面设计、路基支挡防护工程设计、路面结构设计、路基路面排水工程设计、公路小桥涵等相关内容。
设计的成果形式有：完成设计总说明书，并绘制路线平面图、路线纵断面图；路基标准横断面图、路面结构图、排水及防护工程设计图等工程图。

1.概述
1.1项目的历史背景
贵州省贵阳桐木岭经惠水至长顺公路(惠水至长顺段)改扩建工程是《贵州省骨架公路网规划（2003～2020）》“三纵三横八联八支”中的第八联线（三都至兴仁）中的一段，也是省道S309线（麻江至兴义）中的一段，同时也是黔南州2006～2020年骨架公路网“三纵五横八联线”中的三联（三都坝～长顺牛滚塘）的重要路段和组成部分。
贵阳桐木岭经惠水至长顺公路路线全长72.225公里，分两期建设，第一期为桐木岭至惠水段已建成，其中桐木岭至赤土段建设规模为：公路等级：二级；设计速度60km/h；路基宽度10米；工程总投资9271.732万元，赤土至惠水段建设规模为：公路等级：二级；设计速度60km/h；路基宽度10米。第二期为惠水至长顺段即本项目建设规模为：公路等级：二级；设计速度60km/h，路基宽度10米，全长35.080085公里。该公路建成后将会与即将开工建设的贵广高速公路，惠水至罗甸公路一起成为黔南州西部主要骨架公路网，为黔南州的旅游资源开发，经济腾飞起到重要的推动作用，是开发黔南旅游资源、促进地方经济发展的“致富路”。同时本项目也肩负着大中城市的经济辐射作用，促进贫困地区开发、建设的双重功能，具有积极的现实意义和深远的社会影响。
沟通了区域路网。“四支”中贵阳桐木岭至惠水段设计速度60公里/小时，路基宽度12米，全线采用二级公路标准进行改造，现已完工。现有省道S309线惠水至长顺段路基宽10米，因此已不能适应沿线地区经济发展和客货运输的需求，成为制约沿线地区经济发展的重要因素，该公路的建设已迫在眉睫。
1.2技术标准
根据《贵阳桐木岭经惠水至长顺公路（惠水至长顺段）改扩建工程可行性研究报告》的研究结论，结合本项目的自然环境和资金筹措情况；项目所处路网中的地位与作用、预测的远景交通量等，确定本项目采用收费管理的双车道二级公路标准（设计速度60km/h,路基宽度10米，为了利用老路并结合贵州省交通厅《贵州省二级公路改扩建工程项目勘测设计技术指标运用指导意见》，同向曲线间最小直线长度按4V计、反向曲线间直线最小长度按2V计）。设计文件的组成和内容依照交通部部颁《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》和《公路工程基本建设项目设计文件图表示例》的规定执行。其主要技术指标见下表：
表1.1 主 要 技 术 指 标 表
序号
项目
贵阳桐木岭经惠水至长顺公路（惠水至长顺段）改扩建工程
1
公路等级
二级公路
2
设计速度
60km/h
3
停车视距
75m
4
一般最小平曲线半径
200m
5
极限最小平曲线半径
125m
6
不设超高最小平曲线半径
1500m
7
最大纵坡
6％
8
最小坡长
150ｍ
9
竖曲线一般最小半径
凸形 2000ｍ（一般值）/1400ｍ（极限值）
凹形 1500ｍ（一般值）/1000ｍ（极限值）
10
路基宽度
10m
11
行车道宽度
2×3.5m
12
路面类型
沥青混凝土路面、水泥混凝土路面
13
设计洪水频率
大桥、中桥1/100，小桥、涵洞及小型排水构造物1/50
14
设计荷载
公路－Ⅱ级
15
地震设计烈度
VI度区
16
服务水平
三级

1.3沿线地形、地质、地震、气候、及水文条件
1.3.1 地形、地貌与公路建设的关系
本项目位于云贵高原苗岭西南侧，沿线整体地势西高东低，最高海拔1370米，最低海拔960米。路线经惠水境内段大部分为剥蚀切割低中山沟槽谷地地貌，地形多较平缓，沿线及附近海拔多在970～1180米之间，路线走向为北东-南西向；路线经长顺县境内段多为喀斯特峰丛洼地、峰林谷地地貌，岩溶形态多样，溶蚀洼地、峰丛、溶蚀孤峰、落水洞、溶沟、溶槽、石芽等发育，沿线及附近海拔多在1000～1370米之间，路线走向为近东西向，路线大部分路段沿山间谷地及沟谷布设，填挖不大，局部路段需翻越山岭，挖方较大。
1.3.2沿线地质与公路建设的关系
本项目沿线出露地层主要为白垩系、二迭系、石炭系和泥盆系地层，按由老到新顺序：泥盆系上统望城坡组（D3w）灰岩、白云质灰岩夹泥质灰岩；泥盆系上统尧梭组组（D3y）白云岩、硅质灰岩及灰岩；下石炭统者王组（C1z）泥晶灰岩、下部夹白云岩，厚数米至68m；下石炭统汤粑沟组（C1t）泥晶灰岩夹少量砂页岩，厚数米至270m；下石炭统祥摆组（C1x）石英砂岩、砂页岩夹炭质页岩及煤层；下石炭统摆佐组（C1b）白云岩、白云质灰岩及灰岩；上石炭统滑石板组（C2hs）灰岩和白云岩；上石炭统马平组（C2m）灰岩夹砾状灰岩；下二迭统梁山组（P1l）砂页岩夹煤，厚0～190m；下二迭统茅口组（P1m）生物屑灰岩及白云岩；上二迭统吴家坪组（P2w）灰岩、燧石灰岩夹页岩、炭质页岩及煤；上二迭统大隆组（P2d）硅质灰岩夹凝灰岩，厚0～78m；上白垩统惠水组（K2h）砖红色砾岩、含砾砂岩及暗紫红色砂质泥岩；第四系地层主要为残坡积粘土、碎石土及冲洪积的砂卵砾石层。出露岩层主要为碳酸盐岩及碎屑沉积组合。根据各段地形地貌、地质情况不同，推荐线及比较线划分出以下工程地质段落：6）K3+140～K4+180段：碎石土、粘土层厚2～5m，碎石土、粘土层较为密实，下伏地层为上二迭统吴家坪组（P2w）灰岩、燧石灰岩夹页岩、炭质页岩，强风化层厚1～5m，岩层产状110°∠25°，低中山沟谷地貌，线路位于沟槽及斜坡上，地形较平坦，部分需切坡。
（7）K4+180～K6+620段：碎石土、粘土层厚2～8m，碎石土、粘土层较为密实，下伏地层为上二迭统吴家坪组（P2w）页岩、炭质页岩夹灰岩、燧石灰岩，强风化层厚2～5m，岩层产状105°∠35°，低中山槽谷地貌，线路位于沟槽及斜坡上，地形较平坦，无高陡边坡。

1.3.4 气候、水文与公路建设的关系
本项目段地下水类型主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水等。第四系孔隙水主要分布于沟槽、谷地，埋深0.5～2m，含水层主要为粘土、碎石土、砂卵砾石，含水量较大，主要受大气降水与河水补给，对路基的影响主要表现为产生软土地基，造成路基沉陷，本项目局部路段存在这种情况，需作好路基底部排水设计；基岩裂隙水主要分布在断裂破碎带、砂页岩地层中，分布不均，储量变化大，基岩裂隙水对边坡的稳定有很大影响，需作好疏浚工作；在路线K11+020至终点段由于碳酸盐岩分布广，且受沿线褶皱构造及断层影响，基岩破碎，因此岩溶较发育，有溶洞、落水洞、溶沟、溶隙等多种岩溶形态分布，岩溶（裂隙）水储量大，主要接受大气降水和河流补给，向河流溪沟排泄，部分岩溶泉点位于路基及附近，丰水期流量大，对路基稳定有较大影响，线路设计时应做好泉点排水设计。
1.4路线走向、主要控制点及工程概况
本项目总体走向西南前行，沿线与省道S101、S309，县道X962、X980公路径相连接。
本项目工程概况及主要工程内容见下表:
表1.2建设规模及主要工程内容一览表
序 号
指 标
单 位
数 量
1
路线长度
KM

2
计价土石方
万M3

3
路 面
千M2

4
特殊路基处理
KM

5
防护及排水工程
千M3

6
大桥
米/座

中、小桥
米/座

7
涵 洞
米/道

8
征 地
亩

1.5 沿线筑路材料及水电等建设条件
1.6 与周围环境和自然景观相协调情况
本项目位于云贵高原苗岭西南侧，沿线整体地势西高东低，最高海拔1370米，最低海拔960米。公路路线位于惠水县和长顺县境内，沿线自然植被较好，本项目设计已充分考虑了与沿线自然景观相协调，尽量避免大填大挖，破坏自然生态环境，力求做到人工构造物与天然景观的融合。
本项目尽量利用原有公路，少占良田好地，减少地表破坏，采取相应的排水措施保护地表径流的原有状态。跨越溪流、水渠皆修建桥梁、涵洞等过水设施。本着路基土石方自行平衡的原则，考虑纵横设计。有组织借、弃路基土石方，尽可能以调运解决、形成有序的借方和废方，不得任意就地取、弃。对采用的取土、弃土坑(场)应采取拦截等防护措施，防止造成水土流失。
本项目要求路面的平整性和吸震性能，以减少震动和噪音对沿线居民的干扰。
对纵坡进行合理控制，以减少低速档的使用次数，相应减少汽车尾气的排放。应尽力使用无铅汽油，减少尾气排放污染。
路基两边外侧，有序的植树和边坡防护等措施以美化路容和改善环境。
2道路平面设计
2.1公路等级的确定
根据《公路工程技术标准》将公路根据功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。
高速公路：四车道高速公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000~55000辆。
六车道高速公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量45000~80000辆。
八车道高速公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000~10000辆。
一级公路：四车道一级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量15000~30000辆。
六车道一级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000~55000辆。
二级公路：双车道二级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量5000~15000辆。
三级公路：双车道三级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000~6000辆。
四级公路：双车道四级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000辆以下。
单车道四级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量400辆以下。
表2.1各汽车代表车型与车辆折算系数

汽车代表车型
车辆折算系数
说明
小客车
1.0
≤19座的客车和载质量≤2t的货车
中型车
1.5
＞19座的客车和载质量＞2t～≤7t的货车
大型车
2.0
载质量＞7t～≤14t的货车
拖挂车
3.0
载质量＞14t的货车

2.1.1已知资料
表2.2路段初始年交通量（辆/日，交通量年平均增长率6.0%）

东风EQ140
黄河JN150
黄河JN162
黄河QD351
交通SH141
长征XD980
长征CZ361
延安SX161
300
200
120
200
150
120
200
60

2.1.2交通量计算
初始年交通量：N=300×1.5+200×2.0+120×1.5+200×1.5+150×1.5+120×2.0+200×2.0+60×2.0=2315辆/日
2.1.3确定公路等级
根据规范取该公路远景设计年限为15年，则远景设计年限交通量N:
辆/日
由远景交通量可知本次设计道路等级为二级公路。
所以根据给定的条件，本次设计路线为山岭重丘区二级公路。
2.2直线长度的确定
1. 直线的最大长度
根据规范规定：直线的最大长度（单位为m）为20V（V－设计速度，km／h），一般情况下应尽量地避免追求过长的直线指标。
2. 直线的最小长度
为了保证行车安全，相邻两曲线之间应具有一定的直线长度。一般规定，同向曲线之间的最短直线长度以不小于6V为宜，反向曲线之间的最短直线长度以不小于2V为宜.
2.3缓和曲线最小长度的确定
1. 按离心加速度的变化率计算 Ls=0.036×v³/R=15.55
2. 按反应时间计算 Ls=v/1.2=50
3. 按超高渐变率计算 Ls=B×ib/p=52.5 （B取3.5×2=7，ib取0.05，p取1/125）
4. 按视觉条件计算 Ls=R/9=55.56
取5的整数倍，最终Ls取60
2.3平面线形设计
2.3.1二级公路的主要技术标准
表2.2公路技术指标表

设计车速
60㎞/h
平曲线
一般最小半径
200m
极限最小半径
125m
缓和曲线最小长度
50m
不设超高的圆曲线最小半径
路拱≤2.0% 1500m
路拱＞2.0% 1900m
最大纵坡
6%
凸曲线
一般最小半径
2000m
极限最小半径
1400m
凹曲线
一般最小半径
1500m
极限最小半径
1000m

2.3.2平面线形要素的组合与衔接
1.直线与曲线的组合
直线与曲线在平面线形设计中往往是交替运用的，为了保证线形设计质量，直线与曲线的组合与过渡应协调平顺。平曲线的半径及其设计使用长度应与邻近的直线长度相适用。
由于长直线容易导致高速行车，所以长直线的尽端应避免适用小半径的曲线，当直线长度：L>500m 时，宜R≥500m；而较短的直线与小半径的平曲线连在一起，频繁转弯，容易造成驾驶员操作紧张，此时的曲线不宜太小，当时L≤500m，应有R≥L。
2.平面线形组合
本设计中平面线形组合均为基本型，应按直线－回旋线－圆曲线－回旋线－直线的顺序组合，为了使线形协调，宜将回旋线－圆曲线－回旋线的长度设计比设为；1: 1: 1当曲线半径较大，平曲线较长时，也可将回旋线－圆曲线－回旋线的长度设计比设为1: 2: 1等组合形式。
2.3.3平曲线的最小长度
1.平曲线的极限最小长度
根据规范：平曲线的极限最小长度应按汽车6s行程设置曲线。
2.平曲线的一般最小长度
公路弯道在一般情况下是由两段缓和曲线和一段圆曲线组成，中间的圆曲线的长度也宜有不短于3s的行程。
2.3.4路线曲线要素计算
（1）、路线简介
该二级公路，根据路线选线原则，综合各方面因素，路线基本情况如下：
全长：3043.395, 交点：5个（不含起点和中点）
交点桩号：K0+364.325、K0+688.704、K1+148.905、K1+851.853
K2+454.752、
圆曲线半径：200、250、400 、400、 500
缓和曲线长度：60m，60m，65m，65m，70
（2）、曲线要素
JD1：K0+364.325
设， ，，则曲线要素计算如下：

主点里程桩号计算：
JD1：K0+364.325

（计算无误）
JD2：K0+688.704
设， ，，则曲线要素计算如下：

主点里程桩号计算：
JD2：K0+688.704

（计算无误）

JD3：K1+148.905
设， ，，则曲线要素计算如下：

主点里程桩号计算：
JD3：K1+148.905

（计算无误）

JD4：K1+851.853
设， ，，则曲线要素计算如下：

主点里程桩号计算：
JD4：K1+851.853

（计算无误）
JD5：K2+454.752
设， ，，则曲线要素计算如下：

主点里程桩号计算：
JD5：K2+454.752

（计算无误）

3.路线纵断面设计
3.1概述
沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面，由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线，纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性，道路等级，当地的自然地理条件以及工程经济性等研究起伏空间线的大小和长度，以便达到行车安全，迅速，运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。
3.2纵断面设计的原则
（1） 纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。
（2） 纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。
（3） 平面与纵断面组合设计应满足：
（4） 视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。
（5） 平曲线与竖曲线应相互重合，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”。
(6) 平、纵线形的技术指标大小应均衡。
（7） 合成坡度组合要得当，以利于路面排水和行车安全。
（8） 与周围环境相协调，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并起到引导视线的作用。
3.3纵坡设计的一般要求
（1） 设计必须满足《标准》的各项规范
（2） 纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，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短坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。
（3） 沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。
（4） 应尽量做到添挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。
（5） 纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。
（6）对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。
（7） 在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。
3.4纵断面的设计要点
纵断面设计的主要内容是根据道路的等级、沿线自然条件和构造物控制高程等，确定路线合适的高程、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓，坡长和竖曲线长短适当，平面与纵面组合设计协调以及填挖经济、平衡。
3.4.1关于纵坡极限值的运用
根据汽车动力特性和考虑经济等因素制定的极限值，设计时不可轻易采用，应留有余地。一般讲，纵坡缓些好，但为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于0.3%～0.5%。
3.4.2关于最小坡长
坡长是指纵断面两变坡点之间的水平距离。坡长不宜过短，以不小于设计速度9s的行程为宜。对连续起伏的路段，坡度应尽量小，一般可取竖曲线最小长度的3～5倍。
3.4.3关于竖曲线半径的选用
竖曲线应选用较大半径为宜。在不过分增加工程量的情况下，应选用大于或等于一般最小半径的半径值，特殊困难方可用极限最小值。坡差小时应尽量采用大的竖曲线半径。当有条件时，应按下表的规定进行设计。
表3.1视觉要求的最小竖曲线半径

设计速度/(km/h)
竖曲线半径/m
凸形
凹形
120
20000
12000
100
16000
10000
80
12000
8000
60
9000
6000
40
3000
2000

3.5纵坡设计的步骤
（1） 准备工作：在厘米绘图纸上，按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线。里程桩包括：路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩（50m加桩或20m加桩）、平曲线控制桩（如直缓或直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直或圆直、公切点等），桥涵或直线控制桩、断链桩等。
（2） 标注控制点：如路线起、终点，越岭垭口，重要桥涵，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，隧道进出口，平面交叉和立体交叉点，铁路道口，城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等。
（3） 试坡：在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，以控制点为依据，穿插与取直，试定出若干直坡线。反复比较各种可能的方案，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定试坡线，将坡度线延长交出变坡点的初步位置。
（4） 调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵组合是否适当等，若有问题应进行调整。
（5） 核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖，作横断面设计图，检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况，若有问题应调整。
（6） 定坡：经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。坡度值要求取到0.1％，变坡点一般要调整到10m的整桩号上。
（7） 设置竖曲线：根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。
（8） 计算各桩号处的填挖值：根据该桩号处地面标高和设计标高确定。
3.6竖曲线计算
3.6.1概述
竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车而设置的一段缓和曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求，并依据规范的规定合理的选择了半径。《标准》规定：
表3.2 竖曲线技术指标

设计车速（km/h）
60
最大纵坡（％）
6%
最小纵坡（％）
0.3%
凸形竖曲线半径（m）
一般值
2000
极限值
1400
凹形竖曲线半径（m）
一般值
1500
极限值
1000
竖曲线最小长度（m）
50

该二级公路路线总长3047.249m，全线共设三个竖曲线，其中一个凸形曲线，两个凹形曲线。
变坡点桩号：K0+890、K1+620、K2+160
纵坡坡度：-2.083%、+1.063%、+2.187%、-1.962%
竖曲线半径： 6000m、6000m、9000m，
竖曲线要素的计算公式
竖曲线要素的计算公式汇总如下：
（3-1）
（3-2）
（3-3）
（3-4）
式中 ——竖曲线半径，（m）；
——切线长，（m）；
——竖曲线长，（m）；
——外距，（m）；
——竖曲线上任意一点到曲线起点或终点的水平距离，（m）；
——竖曲线上与相对应的点到坡度线的高差，也称为修正值或竖距。
3.6.2竖曲线设计
变坡点1：K0+890
（1）竖曲线要素计算
已知：，，

设置凹形曲线，设半径，曲线要素计算如下：

（2）设计高程计算
竖曲线起点桩号=(K0+890.000)﹣94.38=K0+795.62
竖曲线起点高程=1004.236-94.38×（-2.083%）=1006.202m
竖曲线终点桩号=( K0+890.000) +94.38= K0+984.38
竖曲线终点高程=1004.236+ 94.38×（1.063%）=1005.239m

变坡点2：K1+620
（1）竖曲线要素计算
已知：，，

设置凹形曲线，设半径，曲线要素计算如下：

（2）设计高程计算
竖曲线起点桩号=(K1+620.000)﹣56.2=K1+563.800
竖曲线起点高程=1011.993-56.2×（1.063%）=1011.396m
竖曲线终点桩号=( K1+620.000) +56.2= K1+676.200
竖曲线终点高程=1011.993+ 56.2×（2.187%）=1013.222m
变坡点3：K2+160.000
（1）竖曲线要素计算
已知：，，

设置凹形曲线，设半径，曲线要素计算如下：

（2）设计高程计算
竖曲线起点桩号=(K2+160.000)﹣198.855=K1+961.145
竖曲线起点高程=1023.802-198.855×（2.187%）=1019.453m
竖曲线终点桩号=( K2+160.000) +198.855= K2+358.855
竖曲线终点高程=1023.802+ 198.855×（-1.962%）=1019.900m
4.横断面设计
公路是一带状结构物，垂直于路中心线方向上的剖面叫横断面，这个剖面的图形叫横断面图，它反映了路基的形状和尺寸，横断面设计应满足如下要求：
1、横断面设计应符合公路建设的基本原则和现行《公路路线设计规范（JTG D20-2006）》规定的具体要求。设计前要充分了解工程地质和水文等自然条件，并更具公路等级、行车要求、自然条件结合施工方法，做出正确合理的设计。
2、设计时要兼顾当地基本建设的需要，尽可能与配合，不能任意减、并农田排灌沟渠，当灌溉沟渠必须沿路基通过时，如流量较小，纵坡适宜，可考虑与路基边沟合并，但边沟断面应适当加大。
3、路基穿过耕地时，为了节约用地，如当地石料方便，可修建石砌边坡，或修筑直立的加筋土挡墙。
4、地面水和地下水严重影响路基的强度和稳定性，须采取拦截或迅速排至路基外的措施。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑进行设计。
4.1横断面的组成
4.1.1横断面的组成
公路横断面由行车道、中间带、路肩、边沟、边坡等部分组成。
4.1.2路基的类型
通常根据公路路线设计确定的路基标高与天然地面标高是不同的，由于填挖情况的不同，路基横断面的典型形式，可归纳为路堤、路堑和填挖结合三种类型。
（1）路堤
路堤是指全部用岩土填筑而成的路基。按路堤的填土高度不同，划分为矮路堤、高路堤和一般路堤。填土高度小于1.0～1.5者，属于矮路堤；填土高度大于 18（土质）或20（石质）的路堤属于高路堤；填土高度在1.5～18m范围内的路堤为一般路堤。
矮路堤常在平坦地区取土困难时选用。平坦地区地势低，水文条件较差，易受地面水和地下水的影响。设计时应注意满足最小填土高度的要求。力求不低于规定的临界高度，使路堤处于干燥或中湿状态。路基两侧均应设边沟。
高路堤的填方数量大，占地多，为使路基稳定和横断面经济合理，需要进行个别设计，高路堤、浸水路堤的边坡可采用上陡下缓的折线形式。为防止水流的侵蚀和冲刷坡面，高路堤和浸水路堤的边坡，须采取适当的坡面防护和加固措施。
（2）、路堑
路堑是指全部在天然地面开挖而成的路基。挖方边坡可根据高度和岩土层情况设置成直线或折线。挖方边坡的坡脚应设置边沟，以汇集和排除路基范围内的地表径流。路堑的上方应设置截水沟，以拦截和排除流向路基的地表径流。
挖方路基处土层地下水文状况不良时，可能导致路面的破坏，所以对路堑以下的天然地基，要人工压实至规定的压实程度。必要时应该翻挖，重新分层填筑、换土或进行加固处理，采取加铺隔离层，设置必要的排水设施。
（3）、半填半挖路基
位于山坡的路基，通常选取路中心的标高接近原地面的标高，以便减少土石方数量，保持土石方数量横向平衡，形成半填半挖路基。若处理得当，路基稳定可靠，是比较经济的断面形式。
上述三类典型横断面形式，各具特色，分别在一定条件下使用。由于地形、地质、水文等自然条件差异很大，且路基位置、横断面尺寸及要求等，亦应服从于路线，路面及沿线结构物的要求，所以路基横断面类型的选择，必需因地制宜，综合设计。
4.2横坡度的确定
4.2.1路拱坡度
为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形，称为路拱，其倾斜的大小以百分率表示。根据路基设计规范，为有利于路面的排水，路面应设置一定的横向坡度，对于不同路面规定不同范围的横坡限制：
表4.1路拱拱度

路面类型
路拱拱度/ %
沥青混凝土、水泥混凝土
1～2
其他沥青路面
1.5～2.5
半整齐块石
23～
碎、砾石
2.5～3.5
低级路面
3～4

4.2.2路肩坡度
当硬路肩的宽度≥2.25时，应设置向外倾斜的横坡。当行车道超高横坡值不小于8%时，曲线外侧应设置向内倾斜的横坡。
当当硬路肩的宽度＜2.25时，曲线外侧路肩横坡的方向及其坡度值应与行车道相同。
曲线外侧的路肩横坡方向及其坡度值：见表4-2
表4.2 路肩横坡方向及其坡度表

行车道超高值（%）
2、3、4、5
6、7
8、9、10
曲线外侧路肩横坡方向
向外侧倾斜
向内侧倾斜
向内侧倾斜
曲线外侧路肩坡度值（%）
-2
-1
与行车道行坡相同
4.3曲线超高和加宽
4.3.1超高及超高缓和段
（1）、超高
为迅速排除路面水，一般把公路路面修筑成具有一定横向坡度的路拱形式，这样在圆曲线路段的弯道上，当汽车沿着双向横坡的外侧车道行驶时，由于车重的平行路面分力与离心力的平行路面分力的方向相同，