一、设计阐明 1、工程概况
设计公路为某一级公路。本路段为山岭区，地势稍陡。路段主线长1339.512m（起讫桩号为K0+000.000—K1+339.512），路基宽24.5m，设计行车速度为80km/小时。 2、技术原则
（1）平面设计技术原则：%
圆曲线半径：普通值：400m，极限值：250m 不设超高最小半径： 缓和曲线最小长度：70m
平曲线间插直线长度：同向平曲线间插直线长度应不不大于6V（480m）为宜，反向平曲线间插直线长度应不不大于2V（160m）为宜。 （2）纵断面设计指标 最大坡度：5% 最小坡长：200m
不同纵坡度最大坡长
纵坡坡度（%） 最大坡长（m） 3 1100 4 900 5 700 注：当纵坡坡度不大于或等于3%时，最大坡长没有
竖曲线最小半径和最小长度
普通值 凸形竖曲线半径（m） 极限值 普通值 凹形竖曲线半径（m） 极限值 竖曲线最小长度（m） 70 3000 3000 4500 （3）路基横断面技术指标： 行车道宽度： 4×3.75=15m 硬路肩宽度：2×2.50=5m 土路肩宽度：2×0.75=1.5m
中间带宽度：分隔带2m+路缘带0.5m×2=3m 路基总宽度：24.5m 视距保证：停车视距：110m 会车视距：220m 超车视距：550m
不同圆曲线半径超高值 圆曲线半径(m) 超高值(%) 600～390 1 390～270 2 270～200 3 200～150 4 150～120 5 120～90 6 90～60 7
圆曲线半径(m) 加宽值(m) 250～200 0.4 200～150 0.6 150～100 0.8 100～70 1.0 双车道加宽值
70～50 50～30 30～25 25～20 20～15 1.2 1.4 1.8 2.2 2.5 注：当圆曲线半径不不大于600m时， 可不设超高。
本路段超高和加宽值为：
R=700m处，不采用超高和加宽；R=360m处，采用超高，不采用加宽。
路拱应采用双向路拱坡度，由路向两侧倾斜，取2%，土路肩横坡度取用3%。 二、选线与定线 1、选线原则
（1）在道路设计各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作进一步、细致研究，在多方案论证、比选基本上，选定最优路线方案。
（2）路线设计应在保证行车安全、舒服、迅速前提下，做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好，并有助于施工和养护。在工程量增长不大时，应尽量采用较高技术指标。不容易采用极限指标，也不应为了采用较高指标而使得工程量过度增大。 2、选线过程：
选取路线如平面图所示，选取此路线因素： 长处：（1）此路线过垭口，线形较好；
（2）此路线通过了此路线通过地区地形较好，施工条件较好。 （3）此路线填挖工程量小，节约成本。 缺陷：（1）此路线平曲线较多，对行车不利； （2）路程相对较长。
3、纸上定线：
（1）定导向点，拟定路线走向。
（2）定导向线，按规定技术原则，结合导向点，试穿出一系列直线，延长直线交出交点，作为初定路线导向线。
（3）初定平曲线，读取交点坐标计算或直接量测得到交点处路线转角和交点间距，定圆曲线半径和缓和曲线长度，计算曲线要素及曲线里程桩号。
（4）定线，检查各技术指标与否满足《公路工程技术原则》（JTGB01-）规定，及平曲线位置与否适当，不满足时应调节交点位置或圆曲线半径或缓和曲线长度，直至满足为止。 三、路线平面设计
1、结合实际地形，已知起点QD（50，190）、（270，545）、（287，1268），终点ZD（399，1448）。 2、初拟平曲线半径及缓和曲线长
交点 半径（m） 500 450 缓和曲线长（m） 130 120 3、平曲线计算：
（1）交点间距、坐标方位角及转角值计算： 设起点坐标为 ，第 个交点 则： 坐标增量
交点间距
象限角
计算方位角A： ﹥0 ， ﹥0
﹤0 ， ﹥0
﹤0 ， ﹤0 ﹥0， ﹤0
转角： ，当 ﹥0时，路线右转； ﹤0时，路线左转。
下面仅以交点1为例运用上面公式进行计算阐明其计算过程，别的交点计算过程类同，其成果见直线—路线—转角表（见附表）。 QD（50，190）、（270，545） 坐标增量：
交点间距： 象限角： 计算方位角： A1=
（270，545）、（287，1268） 坐标增量：
交点间距： 象限角： 计算方位角： A2=
交点1转角： =30°26′25″ 因此路线右转
（2）曲线要素计算：
（3）平面线形要素组合及计算
本设计采用基本型曲线，回旋线—圆曲线—回旋线长度接近1：1：1，且满足条件 。 （4）直线上中桩计算
坐标为（270，545），QD坐标为（50，190）， 坐标为（287，1268） 则ZH点桩号为
K0+000.000+(417.2-T)= K0+000.000+(417.2-201.382)=K0+216.260 HY点桩号为
K0+216.260+ = K0+216.260+130=K0+346.260 桩号为
K0+346.260+ = K0+346.260+135.9/2=K0+414.085 YH点桩号
K0+414.085+ = K0+414.085+135.9/2=K0+481.909 HZ桩号
K0+481.909+ = K0+481.909+130= K0+611.909
设交点坐标为 ，交点相邻直线方位角分别为 和 。则ZH点坐标：
（或 ）点坐标：
设直线加桩里程为L，ZH，HZ表达曲线起，终点里程，则前直线上任意点坐标（L ZH）：
后直线上任意点坐标（L﹥HZ）：
（5）单曲线内中桩坐标计算 设缓和曲线单曲线上任意点坐标 曲线上任意点切线横距：
式中： ——缓和曲线上任意点至ZH（HZ）点曲线长； ——缓和曲线长度。
①第一缓和曲线（ZH—HY）任意点坐标：
②圆曲线内任意点坐标：
式中： ——缓和曲线上任意点至HY点曲线长 ——缓和曲线长度 ——点坐标
③第二缓和曲线（HZ—YH）内任意点坐标：
——第二缓和曲线上任意点至HZ点曲线长 ④方向角计算 缓和曲线上坐标方向角
， =1，2
转角符号，第一缓和曲线右偏为“+”左偏为“-” 第二缓和曲线右偏为“-”左偏为“+” ——缓和曲线上任意点至ZH（HZ）点曲线长 ——缓和曲线长度 圆曲线上坐标方向角
， =1，2
转角符号，右偏为“+”左偏为“-”
当前举例阐明计算过程，运用以上公式进行计算： ZH点坐标：
点坐标：
前直线上任意点坐标（L ZH）: 桩号K0+100.000坐标：
后直线上任意点坐标（L>HZ） 桩号K0+700.000坐标：
第一缓和曲线上任意点坐标（ZH-HY）: 桩号K0+300.000坐标： =300－216.260=83.740
圆曲线内任意点坐标（HY-YH）: 桩号K0+400.000坐标：
=400－346.260=53.740
第二缓和曲线上任意点坐标（YH-HZ）: 桩号K1+200.000坐标：
=1200.000-1190.413=9.587
四、平面设计成果 （1）编制有关表格
①依照程序计算所得成果绘制直线、曲线及转角表，见附表一《直线、曲线及转角表》。 ②依照程序计算成果绘制逐桩坐标表，见附表二《逐桩坐标表》。 （2）绘制平面图
依照《直线、曲线及转角表》和《逐桩坐标表》在地形图绘制线路平面图，详细见附图一。 纵断面设计
1、准备工作：
在线路平面图上依次截取各中桩桩号点，并推算相应地面标高。
（1）标注控制点：拟定路线起、终点以及越岭垭口，地质不良地段最小填土高度，最大挖深等线路必要通过标高控制点。
（2）试坡：在已标出“控制点”纵断面图上，依照各技术指标和选线意图，结合地面线起伏变化，以控制点为根据，在其间穿插取值，同步综合考虑纵断面设计中平纵组合问题，即当竖曲线和平曲线重叠时，应设法使竖曲线起、终点分别放在平曲线两个缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外直线上，也不要放在圆弧段之内。由此试定出若干坡线。 （3）调节并核对：对试坡时所定出各种坡线进行比较，排除不符工程技术原则坡线，在剩余坡线中选用填挖方量最小又比较平衡坡线。在选用坡线上选取有控制意义重点横断面，从纵断面图上读出其相应桩号填挖高度，检查该点横断面填挖与否满足各项工程指标。如果不满足，则应对所选坡线进行调节。
（4）定坡：经上述办法调节无误后，直接在CAD图上把各段直线坡坡度值、坡长、变坡点桩号、标高拟定下来。 2、拟定竖曲线计算所需数据
竖曲线半径变坡点 桩号 （m） 起点 变坡点 终点 K0+000.000 K0+600.000 K1+339.215 8000 程（m） 910 915 0 0.833 3.382 400 739.215 设计高 坡度（%） 坡长（m） 3、竖曲线要素计算
本设计只有一种变坡点，变坡点桩号为K0+600.000 ，设计高程915m现对其各要素进行计算：
故为凸形。
曲线长：
切线长： 外 距： 计算设计高程：
竖曲线起点桩号=(K0+600.000)－168.6=K0+431.400 竖曲线起点高程=915－0.833%×168.6=913.60m 竖曲线终点桩号=(K0+600.000)+168.6=K0+668.600 竖曲线终点高程=915-3.382%×168.6=909.30m 5、纵断面设计成果 （1）编制有关表格：
竖曲线要素表
R 序号 桩号 高程（m） 凹凸 (m) (m) (m) （m） 1 K+000.000 910.000 600.000 168.612 K0+600.000 915.000 凸 8000 2 739.215 2 K1+339.215 0.000 570.603 -3.382 1.777 431.388 0.833 （m） T E 变坡点间距直坡段长坡度（%） （2）绘制纵断面图
依照以上计算成果绘制纵断面图。纵断面图采用横向1:，纵向1:200比例尺绘制。 纵断面图见附图二《纵断面设计图》。 五、横断面设计 1、路基横断面尺寸拟定
设计公路为一级公路，采用整体式双幅四车道断面形式。
依照工程技术原则，由公路级别（一级）及设计行车速度（80km/小时），拟定路基横断面车道数为四车道，行车道宽为3.75m，行车道外侧设立宽度为2.5m硬路肩和0.75m土路肩，分隔带为2m，分隔带路缘石为0.5m,路基总宽度为24.5m。
公路横断面示意图
2、路拱和超高设计
（1）拟定路拱及路肩横坡度：
为了利于路面横向排水，应在路面横向设立路拱。按工程技术原则，采用折线形路拱，路拱横坡度为2%。由于土路肩排水性远低于路面，其横坡度普通应比路面大1%～2%，故土路肩横坡度取3%。
（2）超高横坡度拟定：
拟建公路为山岭重丘区一级公路，设计行车速度为80km/小时。 依照曲线段圆曲线半径值，本设计中交点1处超高取4%，交点2
处取超高为8%，因有分隔带，超高过渡采用绕分隔带边沿旋转。 （3）平曲线上超高缓和段长度拟定： 超高缓和段长度为缓和曲线长度100m （4）超高值计算公式
超高过渡采用绕分隔带边沿旋转式，计算公式如下表：
绕边线旋转超高值计算公式
计算公式 超高位置 外缘 圆曲线中线 上 内缘 计高之高差 成果均为与设 1. 计算注 外缘 中线 过渡段上 内缘 2. 临界断面距缓和段点： 3. x距离处加宽值 式中： ——路面宽度(m)； ——路肩宽度(m)； ——路拱横坡度； ——路肩横坡度； ——超高横坡度； ——超高缓和段长度；
——与路拱同坡度单向超高点至超高缓和段起点距离(m)； ——超高缓和段中任意点至超高缓和段起点距离(m)； ——路基加宽值；
—— 距离处路基加宽值(m)； （5）各平曲线处超高值计算： ①交点1： ，查表取 ，取
由于设计车道数为4车道，故从旋转轴到行车带边沿距离为2车道，故应乘以距离系数1.5，85×1.5=127.5m，取 验证超高渐变率： ，符合规定；
圆曲线上超高为 外缘： 中线： = 内缘：
超高缓和段起点为：K0＋216.260， 外缘： 中线： 内缘： =
超高缓和段内超高为： K0+300.000处， 外缘： 中线： = 内缘： = K0+346.260处， 外缘： 中线： = 内缘： =
交点1超高计算表
交点 桩号 K0+216.260 JD1 K0+300.000 K0+346.260 加宽（m） 0.000 0.000 0.000 x（m） 0.000 83.740 130.000 外侧超高（m） 中线超高（m） 内侧超高（m） 0.000 0.672 1.0125 0.2475 0.2475 0.2475 0.000 -0.1772 -0.5175 K0+400.000 K0+481.902 K0+500.000 K0+600.000 K0+611.902 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 183.740 265.2 283.740 383.740 395.2 1.0125 1.0125 2.1434 2.8790 2.9665 0.2475 0.2475 0.2475 0.2475 0.2475 -0.5175 -0.5175 -0.1434 -2.3840 -2.4715 其她交点计算办法类似，如下： ②交点2： ，查表取 取
验证超高渐变率： ，符合规定；
交点2超高计算表
交点 桩号 K0+950.522 K1+000.000 K1+070.522 K1+100.000 JD2 K1+190.413 K1+200.000 K1+300.000 K1+310.413 0.000 0.000 0.000 0.000 239.1 249.478 349.478 359.1 1.3500 2.7257 3.7882 3.88 0.3300 0.3300 0.3300 0.3300 -0.6900 -2.0657 -3.1282 -3.2388 加宽（m） 0.000 0.000 0.000 0.000 x（m） 0.000 49.478 120.000 149.478 外侧超高（m） 中线超高（m） 内侧超高（m） 0.0750 0.6007 1.3500 1.3500 0.3300 0.3300 0.3300 0.3300 0.5850 0.0593 -0.6900 -0.6900
