偃师顾县至黄蟒崖段公路施工图设计 毕业设计论文.docx

偃师顾县至黄蟒崖段公路施工图设计摘 要偃师顾县至黄蟒崖段公路路线起点连接g310、省道s320顾龙线，是洛阳至偃师的主要交通要道。它的建成对全国公路网络结构的完善，对加快城市与城市之间经济社会发展具有极其重要的意义。拟建的偃师顾县至黄蟒崖段公路，经过区域地貌为伊南洪积冲积坡地、伊洛河冲积平原、洛河川区、洛阳中部黄土丘陵区，整个地形起伏不大，全长3.949km。根据规范要求，结合当地实际情况，全线采用双向四车道一级公路标准，沥青路面，设计速度80km/h，路基宽度24.5m。本设计研究的内容包括：首先，根据交通量确定车道数，并在地形图上选线、定线，然后进行道路平面设计，纵断面设计，横断面设计，桥涵设置等。此外还对该路段的路基、路面等进行了设计。关键词：一级公路，选线，路基，沥青路面，涵洞the design of highway construction from yanshi guxian to huangmangyaabstract the highway route from yanshi guxian to huangmangya which starting point is connected with the g310 highway and provincial highway s320 gulong line, is the main traffic routes from luoyang to yanshi. its built has an extremely important significance to improve the network structure of national highway and to speed up the economic and social development among cities. the proposed highway of yanshi guxian to huangmangya through the regional landscape which conclude einon flood alluvial slope, yiluo river alluvial plain, plain area, luohe central loess hilly area of luoyang. the landform is little ups and downs and its full-length is 3.949km. according to the standard requirements, combined with the local actual situation, all use the two-way and four lane highway, asphalt pavement. the design speed is 80km/hand the roadbed width is 24.5m.the design of the study contents include: firstly, considering traffic volume to determine the number of the toll lanes, and select lines and decide on the topographic map and then road design, design and vertical section design, cross section, bridge and culvert settings. in addition, the roadbed and pavement of this section are also designed.key words：the arterial road，line selection，the roadbed， asphalt pavement， culvert1目录前言1第1章 绪论21.1 沿线地理条件21.2 沿线气象资料21.3 设计任务21.4 设计成果21.5 本项目建设的意义3第2章 总体设计42.1 设计资料及设计依据42.1.1 设计资料42.1.2 设计依据52.2 设计任务及主要内容52.2.1 设计任务52.2.2 主要内容62.3 基本技术指标62.4 车道数的确定6第3章 路线设计83.1 公路方案的比选83.1.1 影响路线方案选择的因素83.1.2 方案比选83.2 道路平面设计103.2.1 平面设计的要求103.2.2 平面曲线要素计算103.3 道路纵断面设计173.3.1纵断面设计的要求173.3.2 纵坡设计173.3.3 竖曲线设计及要素计算18第4章 道路横断面设计和路基结构设计214.1道路横断面设计214.1.1 道路横断面组成214.1.2 路基宽度的确定214.1.3 超高设计与计算214.1.4 路基横断面设计234.1.5 土石方数量计算及调配244.2路基结构设计254.2.1路基设计的主要内容254.2.2 路基坡度确定254.3 道路排水设计26第五章 路面结构设计285.1. 路面结构类型选定285.2 路面组合及构造设计285.2.1 沥青路面结构组合设计的任务及基本原则285.2.2 轴载换算及累计当量轴次285.2.3初拟路面结构315.2.4 路面材料配合比设计与设计参数的确定315.2.5路面厚度设计325.2.6 设计方案选择41结论43谢 辞44参考文献45外文资料翻译47前言就目前而言，我国道路设计理论主要是规范法。以各类现行规范为主，结合各地区地形条件、气候条件和地质条件综合考虑进行开放式设计，是我国道路设计工作者普遍采用的方法。我国公路设计提出并贯彻实施“安全、环保、舒适、和谐”的设计新理念，路线的综合设计结合地形，顺势而为，接近自然，融入自然，尽可能减少人为因素的影响，坚持“不破坏就是最大的保护”的基本原则。本次毕业设计的目的在于培养我们综合应用所学知识的能力，是对各个教学阶段的继续、深化、拓宽和升华。也是对我们综合素质和工程实践能力检测的重要环节。说明书共包括五大部分。第一部分是绪论，是对沿线气象、地质等的综合概述；第二部分是总路线设计，目的是根据所给资料，确定本次设计的任务以及主要内容，并根据年平均日交通量，确定公路等级和车道数量；第三部分是路线设计，包括平面设计、纵断设计和横断设计；第四部分是路基路面设计；第五部分是结论、谢词、参考文献以及外文翻译。 第1章 绪论1.1 沿线地理条件路线位于平原微丘区，整体起伏不大；沿线浅层地质为粉质土，土基回弹模量值为40mpa；砂石料、石灰、粉煤灰等筑路材料分布广，储量丰富。1.2 沿线气象资料项目区域属暖温带大陆性山地季风气候区，总体特点是冬冷、夏热、春暖、秋凉。降水多集中在每年的7、8、9三个月份。受气候影响，路面施工应避开冬季。 1.3 设计任务根据设计任务书上给定的交通量等资料，确定公路等级以及行车速度。对路线的平面、纵断面、横断面、路基路面以及桥涵在限定的时间内单独完成设计。并按时提交设计成果，包括路线平面设计图、路线纵断面设计图、路线横断面设计图、路基标准横断面设计图、路面设计、弯道超高方式图、直曲转表、逐桩坐标表、路基设计表、路基土石方数量计算表等。1.4 设计成果 该路段为偃师顾县至黄蟒崖段公路，路线起点为k0+000，路线终点为k3+949.276，全长3.949km。路线按照平原微丘区一级公路进行设计，设计时速为80km/h；路面采用沥青路面，设计年限为15年。路基宽度为24.5m双向四车道，行车道宽27.5m，内侧路缘带宽20.5m，中央分隔带宽2.0 m，硬路肩宽22.5m，土路肩宽20.75m。全长共设置了两个平曲线，半径分别是1000m和2000m；四个竖曲线，半径分别为19000m、10000m、22000m和15000m。在缓和曲线上均设置超高，超高设计值为3%。为解决路线与交叉道路和排水问题，本路段共设计了10处涵洞。1.5 本项目建设的意义偃师顾县至黄蟒崖段公路路线起点连接g310、省道s320顾龙线，是洛阳至偃师的主要交通要道。该项目的建设对加强发展洛阳市经济及河南省经济，区域基础设施建设，改善国家公路路网结构具有十分重要意义。项目的建成后必能对当地旅游资源开发、城镇经济发展起到积极的促进作用；该公路的建设，在给人们旅游带来很大便利的同时，更带动了沿线优势产业发展，对当地综合实力的提升有着非常重要的意义。第2章 总体设计2.1 设计资料及设计依据2.1.1 设计资料（1）地形图所在地区： 河南省洛阳，比例尺： 1：1000。（2）气象、水文资料项目区域属暖温带大陆性山地季风气候区，总体特点是冬冷、夏热、春暖、秋凉。降水多集中在每年的7、8、9三个月份。受气候影响，路面施工应避开冬季，路基地基处理和桥涵下部施工应避开雨季。沿线河流均属季节性河流，洪水季节水势湍急。河床内桩基施工应尽量避开雨水季节，尽量少占压河道，同时做好雨季的防汛工作。（3）地质资料与筑路材料本项目经过区域地貌为平原微丘区，整个地形起伏不大。地形对工程施工和材料运输影响不大。沿线浅层地质主要为粉质土。路基填料主要来源于取土场取土和伊洛河天然砂砾。砂石料、石灰、粉煤灰等地材均来源于当地，料源分布广，储量丰富。钢筋、水泥、沥青等材料主要为市场采购。（4） 地震依区域地质构造、历史发震情况及项目区地震动峰值加速度（0.10g），相应于最大地震基本烈度度，认为区域稳定性属次不稳定域。依建筑抗震设计规范（gb 500112001）4.1.7条，可不考虑上述断裂对本工程场地的影响。（5）交通资料 1)自然区划：4 2)设计使用年限：沥青混凝土路面15年。 3)标准轴载：bzz-100 4)设计交通量：折合小客车年平均日交通量，交通量年增长率6 北京bj130 1470东风eq140 2517三湘ck6640 3037黄海dd680 510解放sp9200 5102.1.2 设计依据路基路面工程邓学军.人民交通出版社.2008.公路勘测设计杨少伟.人民交通出版社.2008.公路工程技术标准（jtg b01-2003）.人民交通出版社，2004.公路路线设计规范（jtg d20-2006）.人民交通出版社，2008.公路沥青路面设计规范（jtg d50-2006）.人民交通出版社，2007.公路工程路基设计规范（jtg d30-2004）.人民交通出版社，2004.公路小桥涵手册（jtg d50-2006）.人民交通出版社,2007.2.2 设计任务及主要内容2.2.1 设计任务(1) 路线选线和路线方案的比选，确定总体路线较优方案。(2) 道路平面设计(3) 道路纵断面设计(4) 道路横断面设计和路基结构设计(5) 路面结构设计(6) 涵洞设计2.2.2 主要内容根据任务书要求，本论文对偃师顾县至黄蟒崖段公路进行设计，研究内容包括：(1) 拟定可能的路线方案，根据路线的技术指标进行方案的比选，最后得出最优方案；(2) 公路线形设计，平面线形设计是根据一级公路的工程技术标准进行设计的，根据道路等级、当地的自然地理条件等因素进行纵断面设计，在平纵线形设计的基础上进行横断面设计；(3) 路基路面结构设计；(4) 涵洞设计，采用钢筋混凝土盖板涵；2.3 基本技术指标本毕业设计为“偃师顾县至黄蟒崖段”，此新建公路采用交通部发布的公路工程技术标准（jtj b01-2003）为设计标准。主要设计技术标准如下： (1)设计行车速度为80km/h，设计年限为15年。(2) 一般平曲线最小半径为400m，极限平曲线最小半径为250m，不设超高的最小半径为2500m。(3) 一般缓和曲线最小长度为100m，极限缓和曲线最小长度为70m。(4) 最大纵坡为5%，最小纵坡为0.3%。(5) 竖曲线一般最小半径：凹型为3000m，凸型为4500m。(6) 竖曲线极限最小半径：凹型为2000m，凸型为3000m。(7) 竖曲线最小长度为70m。(8) 纵坡长度限制： 最小坡长： 200m 最大坡长：3%1100m 4%900m 5%700m。2.4 车道数的确定(1)公路工程技术标准规定：一级公路以小客车为折算标准。根据标准和下表所述折算系数，折算交通量。表2-1各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆折算系数说 明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t的货车大型车2.07t载重质量14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车根据标准和下表所述折算系数，折算交通量。初始年交通量：该公路远景设计年限为15年，则远景设计年平均日交通量aadt： = 29587辆/日(2) 计算车道数 单向车道数n：式中: k设计小时交通量系数; d交通量方向分布系数，一般取0.5 0.6; 单车道设计通行能力；所以，拟建的一级公路需4个车道。双向四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为1500030000辆。第3章 路线设计3.1 公路方案的比选 3.1.1 影响路线方案选择的因素设计路线处于平原微丘区，应充分利用地形，处理好平纵线形结合。不迁就微丘地形，进而导致线形迂回曲折。路线也应与地形相适应。也尽量少占用耕地，减少拆迁。总之，路线应在满足使用任务的前提下，综合考虑技术指标、工程造价、施工条件和自然条件等因素，通过多方案的比选，提出较合理的方案。3.1.2 方案比选(1) 方案概况1) 正线方案 拟建道路为一级公路，对平纵横指标要求较高。线形设计是公路总体设计、总布局的关键。正线方案正是考虑到线形设计的重要性，结合水文地质等因素，做出的正确选择。该线形按照直线缓和曲线圆曲线缓和曲线直线的结合方法，使道路的均衡性、线形的连续性与环境景观的协调。更能使司机在舒适、安全、美观的道路上行驶。从纵断面上来看，道路起伏不大。纵坡坡度不大，坡长适宜，不会出现上坡时间过长，更不会出现下坡时间过长，使驾驶员心里紧张，引起操作失误，进而导致交通事故的危险。从横断面上来看，横向填挖适当，没有出现由于大填大挖，导致自然环境破坏的现象。2) 比较方案比较方案布线与正线方案有很大区别，比较方案是从地形上部选线，占用农田较多。（2）各方案主要技术经济指标表3-1方案比较表序号项 目单位正线方案比较方案k0+000k3+494.276k0+000 k4+263.2351路线建设长度km3949.276.4263.2352转角数个233平曲线最小半径m10005504最大纵坡%0.8570.595最小纵坡%0.4410.3026最大竖曲线半径凸形m1500010000凹形m22000150007最小竖曲线半径凸形m100005000凹形m190003500（3）方案比选意见与正线相比较，比较线的优缺点为：优点：房屋拆迁不大。缺点： 路线不够优美，平曲线半径太小，几乎接近最小半径，使得路线与周围环境不协调；选择路线大部分是占用农田，地势平缓，不利于道路的排水；比选路线要经过一片水塘，地质状况不好，还需要进行地质处理，导致建设经费增加。综合以上分析，本设计推荐正线方案。3.2 道路平面设计3.2.1 平面设计的要求(1) 平面设必须满足规范和标准的要求；(2) 平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；(3) 保持平面线形的均衡与连贯；(4) 直线长度的限制；1) 曲线间直线长度的要求；直线的最大长度（以m计）为20v（以km/h计）。2) 两圆曲线间以直线径相连接时，直线的长度不宜过短； 标准规定，设计速度大于或等于60km/h时，同向圆曲线间最小直线长度(以m计)以不小于6v（以km/h计）为宜。本公路工程直线最大长度1600m，最小直线长度480m。3）圆曲线和缓和曲线的长度要求： 根据规范设计速度为80km/h，圆曲线的一半最小半径为400m，最大半径一般不要超过10000m；缓和曲线最小长度最小值为70m。3.2.2 平面曲线要素计算(1) 主点桩的坐标读取本设计正线方案的线形如下图所示：图3-1线形示意图由地形图读取起点、交点、终点的坐标(,)如下：（3836491.582，509100.6132）：（3836851.142， 509921.0421）：（3836972.463， 511641.8351）：（3837230.464， 512948.9513） (2) 交点间距、方位角的计算坐标增量 dx =- dy =-交点间距 s =象限角 方位角a dx 0 , dy 0, a =所以，对于ab段有，dy=820.42890 dx=359.560= = =895.76m=对于bc段有，dy=1720.7930 dx=122.3210 = =1725.135m 对于cd 段有，dy=1307.11620 dx=258.0010=1332.335m (3) 转角计算转角 (右)转角 (左)(4) 平曲线计算图3-2平曲线计算图式曲线几何元素的计算公式：内移值 p = 偏移值 q =缓和曲线角 切线长 t = 曲线长 l =+ 圆曲线长 =外距 e = 校正值 j = 2t l式中 r 圆曲线半径 缓和曲线长度1) ：r = 1000m，= 100mp = 0.417mq = t = =223.095m= =242.66ml =+= 422.6605me =15.282mj = 2t l = 3.529m主点里程桩号计算： ：k0+895.76 zh=-t=895.76-223.095=672.665 hy=zh+=672.665+100=772.665 yh=hy+(l-2)=772.665+(422.6605-2100)=1015.326 hz=yh+=1015.326+100=1115.326 qz=hz-l/2=1115.326-442.6605/2=893.996校核：jd=qz+j/2=893.996+3.529/2=895.76交点校核无误。同理可验算,在此不逐一验算。其它交点的计算结果见“直线、曲线及转角表”。(5) 逐桩坐标表1) 直线上中桩坐标计算设交点坐标为jd(xj,yj)，交点相邻直线的的方位角分别为 、，则zh点坐标：hz点坐标：设直线上加桩里程为l，zh、hz表示曲线起、终点里程，则前直线上任意点坐标（l zh）：x = xj +y = yj +后直线上任意点坐标（l hz）：x = xj +y = yj +例如： =3836851.142+ =3836835.452 =509921.0421+ =509698.4995当=100m时： x = xj + =3836851.142+ =3836819.276 y = yj + =509921.0421+=509469.0645同理可得其它直线桩号坐标，详见逐桩坐标表。2) 设缓和曲线的单曲线中桩坐标计算zh hy任意点坐标：x =y =式中 l 缓和曲线上任意点至zh点的曲线长度 x 缓和曲线上任意点的切线横距 x = 转角符号，右转为“+”，左转为“-”，下同。hy yh任意点坐标： x =y = 式中 l 圆曲线上任意点至hy点的曲线长度 、hy点的坐标hz yh任意点坐标：x =y =式中 l 第二缓和曲线上任意点至hz点的曲线长度。例如：点坐标x =3836835.452+=3836810.047y =509698.4995+=509795.2329 点坐标x =3836810.047+=3837055.5191y = =509795.2329+=509733.7796同理，可得其它直线桩号坐标，向详见逐桩坐标表。3.3 道路纵断面设计3.3.1纵断面设计的要求纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高、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，平面和纵面组合设计协调，以及填挖经济、平衡。3.3.2 纵坡设计(1) 纵坡设计的一般要求 1) 纵坡设计必须满足标准的有关规定，除特殊条件一般不采用使用极限值。 2) 纵坡应平缓，避免连续陡坡、过长陡坡。 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) 坡长限制 1) 最短坡长的限制，主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的。最短坡长以不小于计算行车速度9s的行程为宜，根据标准，设计时速为80km/h时，公路最小坡长极限值为200m，最小坡长一般值为250m。 2) 最长坡长限制，主要是不至于使驾驶员长时间上坡或下坡，影响行车安全。根据标准设计时速为80km/h时，最大坡长为：3%1100m、4%900m、5%700m。(3) 拉坡首先是试坡，试坡以“控制点”为依据，考虑平纵结合、挖方、填方以及排水沟设置等众多因素初步拟订坡度线。然后进行计算，看拉的坡满不满足控制点的高程和规范要求，如不满足时就进行调坡。调坡时应结合选线意图，对照标准所规定的最大纵坡、坡长限制以及考虑平纵线形组合是否得当进行调坡。3.3.3 竖曲线设计及要素计算(1)竖曲线设计各级公路在纵坡变更处都应设置竖曲线，竖曲线半径应大于标准中规定的竖曲线的最小半径和最小长度。当设计速度为80km/h时，凸竖曲线一般最小半径为4500m，极限最小半径为3000m；凹型竖曲线一般最小半径为3000m，极限最小半径凸型为2000m；竖曲线最小长度为70m。在本设计中，为获得连续而平顺的线形及满足视觉上的需要，凸竖曲线半径分别取10000m和15000m，凹型竖曲线半径分别取19000m和22000m，本设计共四个竖曲线，凸形、凹形各两个。(2) 竖曲线几何要素计算1) 计算公式竖曲线的形式为二次抛物线，其要素主要包括：竖曲线长度l、切线长度t和外距e。设变坡点相邻两纵坡坡度分别为和，它们的代数差用表示，即， ，为“”时，表示为凹形竖曲线；为“”时，表示为凸形竖曲线。竖曲线要素的计算公式为：竖曲线长度 竖曲线切线长 竖曲线外距 竖曲线上任一点竖距 式中 竖曲线上任一点至竖曲线起点的距离，即，横距切线高程 式中 变坡点高程 纵坡坡度对于凸形竖曲线，设计高程 hh；对于凹形竖曲线，设计高程 hh。2) 竖曲线几何元素计算1、变坡点桩号为k0+900.000，高程为118.00m，两相邻路段的纵坡为= -0.556% ，= 0.857%，竖曲线半径r=19000m 计算竖曲线要素=0.00857（-0.00556） = 0.01413 ，为凹形。曲线长： 切线长： 外距： 求竖曲线起点和终点桩号竖曲线起点桩号：k0+900.000tk0+765.794竖曲线终点桩号：k0+900.000tk1+034.206 竖曲线上各桩号设计高程计算对k0+900.000有： 横距 x = k0+900.000 - k0+765.794= 134.206m竖距 = 0.4739m切线高程 = 118.00 (134.206 134.206) (0.556%) = 118m设计高程 h+h = 118 + 0.4739= 118.4739m2、变坡点桩号为k1+600.000，高程为124.00m，两相邻路段的纵坡为= 0.857%，= -0.588%，竖曲线半径r=10000m 计算竖曲线要素= -0.00588-0.00857=-0.01445，为凸形。曲线长：切线长：外距： 求竖曲线起点和终点桩号竖曲线起点桩号：k1+600.000tk1+527.730竖曲线终点桩号：k1+600.000tk1+672.250 竖曲线上各桩号设计高程计算对k1+600.000有： 横距 x = k1+600.000k1+672.250 = 72.250m竖距 = 0.261m切线高程 = 124 (72.2572.25) 0.857% = 124.00m设计高程 h-h = 124 0.261 = 123.739m其它变坡点同上，详细数据见竖曲线表。 第4章 道路横断面设计和路基结构设计4.1道路横断面设计4.1.1 道路横断面组成一级公路的横断面组成主要包括：行车道、中间带、路肩、边坡、排水设施等。4.1.2 路基宽度的确定根据道路等级、设计时速、车道数查标准得，一级公路设计时速为80km/h的四车道的路基宽度取24.50m。其中：行车道宽27.5m，内侧路缘带宽20.5m，中央分隔带宽2.0 m，硬路肩宽22.5m，土路肩宽20.75m。路拱及路肩设计查标准得沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度，12%，取路拱坡度为2%, 土路肩横坡度为3%。(2) 边坡设计路基边坡设计一般分路堤边坡和路堑边坡，当填挖高度较高或填方用不同土质分层填筑时可采用折线边坡。查规范得知，当路基填土高度小于6m时，路基边坡按1：1.5设计。4.1.3 超高设计与计算(1) 超高设计本设计采用的最大超高为3%，旋转方式为绕中央分隔带边缘旋转，线性渐变。(2) 超高计算(处平曲线)1) 确定超高缓和段长度根据公路等级、设计速度和平曲线半径查得超高横坡度值= 3%，超高渐变率p = ，所以超高缓和段长度：=65.625m因为缓和曲线= 100m=65.625m，所以取=100m表4-1超高计算公式超高位置计算公式注：x距离处行车道横坡值备注外侧c1、计算结果为与设计高之高差2、设计高程为中央分隔带外侧边缘的高程。3、加宽值bx按加宽计算公式计算4.当x=lc时，为圆曲线上的超高值d0内侧d0c表中 c外侧路缘带边缘 d中央分隔带边缘左侧路缘带宽度(m)b半幅行车道宽度(m)右侧路缘带宽度(m)x距离处的路基加宽值(m)路拱横坡度超高横坡度行车道横坡度表4-2超高计算结果桩 号路 基 左 侧路基宽(m)路面宽(m)加宽值(m)超高横坡 (%)土路肩横坡(%)k0+70012.2508.0000.000-1.542-3.000k0+72512.2508.0000.0000.021-3.000k0+75012.2508.0000.0001.583-3.000k0+77512.2508.0000.0003.000-3.000k0+80012.2508.0000.0003.000-3.000k0+82512.2508.0000.0003.000-3.000k0+85012.2508.0000.0003.000-3.000k0+87512.2508.0000.0003.000-3.000k0+90012.2508.0000.0003.000-3.000k0+92512.2508.0000.0003.000-3.000k0+95012.2508.0000.0003.000-3.000k0+97512.2508.0000.0003.000-3.000k1+00012.2508.0000.0003.000-3.000k1+02512.2508.0000.0002.395-3.000k1+05012.2508.0000.0000.833-3.000k1+07512.2508.0000.000-0.730-3.000k1+10012.2508.0000.000-2.000-3.0004.1.4 路基横断面设计(1) 路基设计计算路基设计计算包括每个横断面方向上的宽度及设计标高的计算，并将计算结果填入路基设计表。 (2) 路基标准横断面图 图4-1一级公路标准横断面示意图（单位：cm）(3) 绘制路基横断面图1) 绘制横断面地面线.。2) 根据路基设计表中有关数据，绘制路幅的位置和宽度。3) 参照路基标准横断面图绘制路基边坡线与地面线相交。 4) 绘制路基边沟等在横断面上的位置和形式。4.1.5 土石方数量计算及调配(1) 土石方数量计算 横断面面积计算：横断面上各转折点坐标(),则断面面积为： 土石方数量计算： 式中 v 体积，即土石方数量 分别为相邻两断面的面积 l相邻断面之间的距离土石方数量表见附表。(2) 土石方调配原则 在半填半挖断面中，首先应考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，然后再做纵向调配，以减少总的运输量；土方调配“移挖作填”，不但要考虑经济运输问题，还要综合考虑弃方或借方占地，对环境的影响等。4.2路基结构设计4.2.1路基设计的主要内容由横断面设计部分可知，路基宽24.50m，其中：行车道宽27.5m，内侧路缘带宽20.5m，中央分隔带宽2.0 m，硬路肩宽22.5m，土路肩宽20.75m。路面横坡为2%，硬路肩横坡2%,土路肩横坡为3%。4.2.2 路基坡度确定根据公路路基设计规范规定，路堤及路堑坡度设计控制指标如下表表4-3路堤边坡坡度控制指标表填料种类边坡高度边坡坡度全部高度上部高度下部高度全部高度上部高度下部高度粘质土、粉质土、砂类土208121：1.51：1.75表4-4土质挖方边坡坡度控制指标表密实程度边坡高度（m）202030胶结1：0.31:0.51:0.51:0.75本段公路，拟定坡度如下：对于路堤，取坡度为1：1.5。对于路堑，取坡度取为1：0.5。由于该段公路非高填土，所以不需要进行边坡稳定性验算。4.3 道路排水设计涵洞设计(1) 涵洞布设原则1) 应根据地形、地质、水文等条件，结合路线排水系统，适应农田排灌，经济合理地布设涵洞。2) 在跨越排水沟槽出、通过农田排灌去到处、平原区路线通过较长的低洼或泥沼地带、傍山或沿溪路线暴雨时径流易集中地带以及边沟排水需要时，均要设置涵洞。3) 涵洞位置和方向的布设，宜于水流方向一致，避免因涵洞布设不当，引起上游水位雍高，淹没农田、村庄和路基，引起下游流速过大，加剧冲蚀沟岸及路基。4) 涵洞的设置应综合考虑施工、养护、维修的要求，降低建设和养护费用。5) 沿线涵洞布设密度应根据地形、地貌、水文及农田排灌等自然条件确定，但考虑路基施工压实方便，其涵洞间距不宜小于50m。(2) 本设计涵洞的布设本设计所设涵洞均采用钢筋混凝土结构，涵洞位置及尺寸见下表表4-5涵洞设计表序号类型尺寸中心桩号1钢筋混凝土圆管涵11.5mk0+6552钢筋混凝土盖板通道64mk1+3003钢筋混凝土盖板通道63.5mk1+7254钢筋混凝土盖板涵43.7mk1+8005钢筋混凝土盖板通道64mk2+0106钢筋混凝土盖板涵22mk2+1807钢筋混凝土盖板通道43mk2+4208钢筋混凝土圆管涵11.5mk2+5009钢筋混凝土盖板通道63.5mk3+02010钢筋混凝土盖板通涵42.4mk3+19043第5章 路面结构设计5.1. 路面结构类型选定考虑到沥青路面的设计年限为15年，路面平整度好，噪音低，可进行大面积机械化施工，施工质量易得到保证，环境污染小等优点，偃师顾县至黄蟒崖段一级公路选用沥青混凝土路面比较合适。5.2 路面组合及构造设计5.2.1 沥青路面结构组合设计的任务及基本原则沥青路面结构组合设计的任务是根据道路等级，使用要求和设计年限内标准轴载的累计当量轴次，考虑自然因素影响、施工条件及材料供应等情况，安排和布置合理的路面结构层次，确定经济使用的组合材料和路基路面结构体系。沥青路面结构组合设计的基本原则：适应行车荷载作用要求，合理安排结构层次； 在各种自然因素作用下具有良好的稳定性。5.2.2 轴载换算及累计当量轴次表5-1交通量组成及汽车轴载型号前轴载(kn)后轴载(kn)后轴数轮组数轴距(cm)交通量(辆/日)北京bj13013.5527.21双3m1470东风eq14023.769.21双3m2517三湘ck664020.537.51双3m3037黄海dd6804991.51双3m510解放sp920031.3783双3m510设计年限：15 交通量增长率：6%（1） 当以设计弯沉值为指标及验算沥青底层层拉应力时：标准轴载当量轴次： 式中：被换算轴载和作用次数； 轴载次数，当轴间距大于3m时，应按单独的一个轴载计算，此时轴数系数为；当轴间距小于3m时；按双轴或多轴计算，轴数系数按下式计算：，式中轴数； 轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38计算结果列表所示表5-2 轴载换算结果汇总表（以弯沉为标准时）车型（次/日）（次/日）北京bj130前轴13.551114700.246后轴27.21114705.101东风eq140前轴23.71125174.798后轴69.2112517507.393三湘ck6640前轴20.51130373.08后轴37.511303742.607黄海dd680前轴491151022.905后轴91.511510346.539解放sp9200前轴31.33.4151011.083后轴783.41510588.384合计：1532.13（2） 当进行半刚性基层层底拉应力验算时：标准轴载当量轴次： 式中 轴数系数，当轴间距小于3m，双轴或多轴的轴数系数按式(4-4)计算为： 轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。表5-3 轴载换算结果汇总表车型（次/日）（次/日）东风eq140后轴69.211147077.298三湘ck6640后轴37.51125170.984黄海dd680前轴49115101.695后轴91.511510250.576解放sp9200后轴7851510349.379合计： 679.932（3）设计年限累计当量标准轴载数设计年限内一个车道通过的累计当量标准轴次数按下式计算：式中：设计年限内一个车道通过的累计标准当量轴次（次）设计年限（年），路面营运第一年双向日平均当量轴次（次/日）设计年限内交通量平均增长率（%），与车道数有关的车辆横向分布系数，1）当以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力时：2）当以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时： 5.2.3初拟路面结构结构一:半刚性基层沥青路面4cm细粒式沥青混凝土 + 6cm中粒式沥青混凝土 + 7cm粗粒式沥青混凝土 + 22cm水泥稳定碎石 基层+ ？二灰土底基层，以二灰土为设计层。结构二:混合式基层沥青路面4cm细粒式沥青混凝土 + 5cm中粒式沥青混凝土 +12cm密集配沥青碎石+ ？二灰稳定砂砾 + 20cm天然砂砾垫层，以二灰稳定砂砾为设计层。5.2.4 路面材料配合比设计与设计参数的确定按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程（jtj 052-2000）中规定的方法测定沥青混合料的抗压回弹模量，测定20、15的抗压回弹模量。表5-4 沥青材料抗压回弹模量测定与参数取值材料名称20抗压回弹模量（mpa）15抗压回弹模量（mpa）ep方差ep-2ep方差ep-2ep代ep代细粒式沥青混凝土1991201158926803441992中粒式沥青混凝土1425105121521751871801粗粒式沥青混凝土978558681320601200密集配沥青碎石1248116101617151561403表5-5 半刚性材料及其他材料抗压回弹模量测定与参考取值材料名称抗压回弹模量（mpa）ep方差ep-2ep水泥稳定碎石31887821624二灰土2091688715二灰稳定砂砾36176342349级配碎石250级配砂砾20