我的计算说明书(修改).doc

国道209线河津至临猗二级公路 设计说明书目 录一、概述1（一）拟建公路的建设意义1（二）拟建公路的技术标准及建设规模1（三）勘察设计执行的标准与规范2二、公路等级的确定及技术标准的论证3（一）服务水平及通行能力3（二）公路等级的确定及技术标准的论证5三、沿线地形、地质、气候等自然条件对公路设计的影响6四、路线方案比选论证13（一）路线布设原则及主要技术指标采用情况13（二）方案布置及方案比选的论证14五、路基、路面17（一）沿线地质地层情况描述、不良地质地段及相关力学指标17（二）一般路基的设计17（三）路基防护工程方案比选论证18（四）取、弃土方案及节约用地的措施18（五）路面设计原则、依据及结构类型的必选论证18（六）排水设计原则及设计情况24六、桥梁、涵洞25七、路线交叉25八、对设计的综合评价及心得体会28附：路面计算书错误！未定义书签。 一、概述（一）拟建公路的建设意义运城市古称河东，地处黄河中游，位于山西省南端，与陕西、河南两省隔黄河而相望，北与临汾市毗连，东与晋城市接壤。与渭南市和三门峡市一起构成黄河中游新三角经济协作区。运城市总面积约13968km2，其中平原面积约8136km2。运城市现辖1区、2市、10县。总人口490万，其中农业人口占80左右。拟建公路作为运城市路网主骨架的重要组成部分，是运城市西部山区一条主要的政治、经济大动脉；同时该公路也是运城市南北向联系的重要通道。本项目的实施将改善运城西部腹地交通运输现状，为区域经贸往来提供一条良好的公路运输通道。本项目建成对完善运城市路网结构、改善交通条件，促进山西省交通运输建设起着重要的的作用；同时有利于建立战略机动高效的交通运输通道，更好地满足山西省煤炭经济持续发展和旅游产业快速壮大的需要，有效地支撑山西省新型能源和工业基地的建设，进一步完善我省区域公路网，促进当地经济的高速发展。本项目建成将大大促进公路沿线区县将资源优势转化成经济发展动力，加快经济发展步伐。同时本项目的建设不但为山西省实现“依托中部”，“开发两翼”的生产布局规划创造必要的条件，同时也对调整公路沿线产业结构、发展沿线特色产业，培养新的经济增长点，乃至带动整个区域及运城市经济的发展，实现可持续发展战略，都具有重要的意义。本项目的实施可为现代的军事力量的快速调动提供有力的保障，提高军备和后勤物资运输的机动性与灵活性，对加强国防现代化建设有着极为重要的作用。（二）拟建公路的技术标准及建设规模1、技术标准本项目通过交通量分析（第二章），并根据公路工程技术标准(JTGB01-2003)有关规定，路线全段采用设计速度60km/h二级公路建设，路基宽度为10.0m。设计汽车荷载等级均为公路级。其主要技术指标见表1-1。表1-1 主要技术指标表序号技 术 指 标备注1公路等级二级公路2地形类别山岭区3起终桩号K0K5+249.0414路线长度(km)5.2490415设计速度606路基宽度(m)107行车道宽度(m)23.508中央分隔带宽度(m)0.09路缘带宽度(m)0.010硬路肩宽度(m)0.7511土路肩宽度(m)0.7512平曲线最小半径极限125一般20013不设超高平曲线半径(m)150014缓和曲线最小长度(m)5015平曲线最小长度(m)10016竖曲线最小半径(m)凸形极限1400一般2000凹形极限1000一般150017竖曲线最小长度(m)5018最小坡长(m)15019最大纵坡()620设计车辆荷载公路级21停车视距(m)75（三）勘察设计执行标准与规范1、公路自然区划标准(JTJ 003-86)2、公路工程技术标准(JTG B01-2003)3、公路工程抗震设计规范(JTJ 004-89)4、公路环境保护设计规范(JTJ/T 006-98)5、公路项目安全性评价指南(JTG/T B05-2004)6、公路勘测规范(JTG C10-2007)7、公路工程地质勘察规范(JTJ 064-98)8、公路工程水文勘测设计规范(JTG C30-2002)9、公路路线设计规范(JTG D20-2006)10、公路路基设计规范(JTG D30-2004)11、公路路基施工技术规范(JTG F10-2006)12、公路排水设计规范(JTJ 018-96)13、公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2002)14、公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)15、公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)二、公路等级的确定及技术标准的论证（一）服务水平及通行能力我国公路服务水平划分为四级，是为了说明公路交通负荷状况，以交通流状况为划分条件，定性地描述交通流从自由流、稳定流到饱和流和强制流的变化阶段。二、三级公路以延误率和平均运行速度作为主要指标；交叉口则用车辆延误来描述其服务水平。一级服务水平：交通量小、驾驶者能自由或较自由地选择行车速度并以设计速度行驶，行驶车辆不受或基本不受交通流中其他车辆的影响，交通流处于自由流状态，为驾驶者和乘客提供的舒适程度高。二级服务水平：随着交通量的增大，速度逐渐减小，行驶车辆受到别的车辆干扰较大，交通流状态处于稳定流的中间范围，有拥挤感。为驾驶者提供的舒适便利程度下降，超车需求与超车能力相当。三级服务水平：行驶车辆受到别的车辆干扰很大，交通流处于稳定流的下半部分，并已接近不稳定流范围，流量稍有增长就会出现交通拥挤，服务水平显著下降。到三级下限时行车延误的车辆达到80，超车需求超过了超车能力，但可行的交通量尚未达到最大值。四级服务水平：交通需求继续增大，行驶车辆受到别的车辆干扰更加严重，交通流处于不稳定流状态。驾驶者无选择速度余地，交通流变成强制状态。所有车辆都以通行能力相对应的、但相对均匀的速度行驶。一但上游交通需求和来车强度稍有增加，或交通流出现小的扰动，车流就会出现走走停停的状态，此时能通过的交通量很不稳定，其变化范围从基本通行能力到零，时常发生交通阻塞。公路规划、设计时，既要保证必要的车辆运行质量，同时又要兼顾公路建设的投资成本。二、三级公路和无控制交叉采用稳定流的下半部分，即按三级水平设计。四级公路主要服务于地方经济，因此服务水平不作规定。各级公路的服务水平规定，如表2-1。表2-1 二、三、四级公路服务水平分级注：V/C是理想条件下，最大服务交通量与基本通行能力之比，基本通行能力是四级服务水平上半部分的最大交通量。道路的通行能力是决定建设标准的关键因素。各级公路所能适应的年平均日交通量由公路所具有的通行能力决定的。通行能力是公路所能疏导交通流的能力，反映了在保持规定的运行质量前提下，公路所能通行的最大小时交通量。公路工程技术标准（JTG B01-2003）各级公路通行能力和适应交通量如表2-2和表2-3。表2-2 二、三、四级公路的设计通行能力公路等级设计速度(Km/h)基本通行能力 (pcu/h)不准超车区(%)V/C比设计通行能力(pcu/h)二级公路809.0m250070%0.42三级公路407.0m130070%0.35四级公路206.0m70%0.35小于400表2-3 二、三、四级公路能适应得年平均日交通量公路等级设计速度(Km/h)设计通行能力 (pcu/h)方向分布影响系数设计小时交通量系数适应的年平均日交通量(pcu/h)二级公路408055016000.940.090级公路30404007000.940.10.1320006000四级公路204000.940.130.1820v即1600m），同时各个曲线之间的半径和缓和曲线长度均能较好地保持一致，没有高标准之间的过渡。本段路线推荐线全长5.249041km，主要技术指标采用情况见表4-1：表4-1 主要技术指标采用情况表技 术 指 标单 位山岭重丘起讫桩号K0+000K5.249041路线长度km5.249041平均每公里交点数个1.905直线最大长度m512.631平曲线最小半径m/处150/1平曲线占路线总长%55.568平均每公里纵坡变坡次数次1.905竖曲线占路线总长%37.011最短坡长m/处239.041/1最大坡长m/处780/1 最大纵坡%/处2.830/1竖曲线最小半径凸型m/处5000/1凹型m/处4000/1注：其它指标均按公路工程技术标准执行。（二）推荐方案设计及方案比选论证1、推荐方案设计（1）路线走向结合沿线地形、地貌、地物、地质进一步对路线方案进行优化，最终确定本段的推荐方案路线里程桩号范围为K0+000K5+249.041，全长5.249041km。本项目路线起点路线自起点向东南方向前进，一路依山南侧蜿蜒而行，行至那龙村东后与水利渠并头而行，途经狮子山北面与梁满山南面，行至终点K5+249.041，全长5.249041Km。（2）平面设计本公路属新建公路，路线的平面设计过确定的几何元素主要以基本线形和s型为主，按直线回旋线圆曲线回旋线直线的顺序组合。设计路线共有10个交点，为提高公路使用性能，在圆曲线半径的选择过程中尽量选取较大的半径。全线所有曲线最小半径均采用二级路一般最小半径，且均设置缓和曲线，在不过多增加工程量的前提下适当加大平曲线半径，以改善行车视距和行车条件。平面线形基本做到与地形相协调，在平原区主要采用了较高的技术指标以争取较好的线形；在山区，由于本地区山岭石质主要为石灰岩，且坡度较为陡峻，故采取了避让的措施，采用了指标较低的线形，以减少工程量，由于受地形条件限制，其中有1个s型曲线。同时同向曲线间的直线最小长度大于6v，即360米；反向曲线间的直线最小长度大于2v，即120米。曲线和缓和曲线长度的确定，首先在满足曲线及缓和曲线的最小长度的前提下，初步拟定其长度，然后平曲线半径及缓和曲线长度可以根据切线公式或外距公式反算T=(R+p)tg(a/2)+q T=(R+p)sec(a/2)-R 在初步设计时可忽略p,并近视取q=Ls/2,由、即可得：R=(T-La/2)/tg(a/2) R=(E-La/2)/sec(a/2) 在确定R、Ls以后就计算各曲线要素，推算各主要里程及交点的里程桩号。最后由平面设计的成果可以得到直线曲线及转角表。（3）纵断面设计纵断面的设计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，在变化起伏的空间线中选取合适的组合、搭配，以便行车安全迅速、运算经济合理及乘客感觉舒适的目的。进行设计主要考虑涵洞填土高度，平原区最小填土高度，平面交叉控制点标高及尽量减小填挖方的要求，并结合沿线地形、平纵曲线的配合来调顺纵坡。在长路堑地段、低填方地段以及其他横向排水不畅地段，为满足排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3%纵坡，并做好纵，横断面的排水设计。根据规定,设计时速60km/h的二级公路的最大纵坡应不大于6%,纵坡的长度应不小于150米.当坡度为3%时,最大坡长为1200米;当坡度为4%时,最大坡长为1000米;本设计中全线共设竖曲线10个,竖曲线最小半径对于凹形和凸形竖曲线均采用一般最小值的一倍左右,并在不过多增加工程量的前提下,尽量采用较大半径.最大纵坡为2.83%,最小纵坡为0.3%,最大坡长为780米(0.9%纵坡),最短坡长为239.041米.本设计中超高采用绕行车道中心旋转的方式,均在缓和曲线全段内进行过渡,对于S型曲线则采用在两个全超高之间线性过渡的方式进行。平面线形中圆曲线有四处小于或等于250m的半径，故对其按规范要求进行了加宽，加宽值见下表，加宽类别采用第三类加宽值。表4-2双车道路面加宽值（4）横断面设计 横断面的组成由设计交通量，交通组成等因素确定，在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省，投资少。本公路采用单幅双车道，混合交通，只要各行其道，视距良好，车速一般不受影响。全线路基宽度采用10.0米，其中行车道宽7.0米，两侧硬路肩1.5m，两侧土路肩宽1.5米，土路肩主要保护路面和路基，提供侧向余宽。 路基高度，进行设计时主要考虑路线纵坡大小，最小填土高度，尽量减小填挖量的要求，并结合地形情况，排水设计，路基温度性，工程经济等因素综合确定。本设计中全线最大挖深约为14米，最大填高约为6米，同时全线有一定长度矮路基。路基边坡，对于填方边坡，由于填方路段土质均为粘性土且填方高度不大，故填方边坡高度小于8米时，边坡坡率采用1：1.5，超出部分的下部边坡坡率采用1：1.75：对于挖方边坡，在土质路段时，土质均为密实的粘性土，故边坡坡率采用1：0.75，在岩石路段时，岩石均为风化程度中等的石灰岩和花岗岩，故边坡坡率采用1：0.5，同时对于边坡高度大于8.0米时按二级台阶设置：下部边坡采用1：0. 5（石质）或1：0.75（土质），中间设2.0米平台，上部边坡坡率采用1：0.75。2、方案比选论证比较线在起点处与推荐线分离后（BK0+600=K0+600），沿正南方向前进，一路沿山的东侧前进至BK1+953.562与推荐线合并，终点桩号BK1+953.562(BK1+953.562=K2+000),全长1.353562km。与推荐线相比比较线的优点是:路线长度较推荐线短0.046438公里。缺点是：比较线与原有的旧路干扰太大；比较线的线位较低，处于汇水区，不利于路基的排水。比较线有部分段落跨越池塘，软基处理段落较推荐线长。综上所述：推荐现有推荐方案。五、路基、路面（一）沿线地质地层情况描述、不良地质地段及相关力学指标K0+000K1+480段：出露的地层主要为第四系全新统冲积物（Q4al），分布在现代河流河漫滩及级阶地之上。岩性为浅灰黄色亚砂土、亚粘土，夹砂类土砂砾石，卵石等。厚度变化较大，一般510m之间，最厚约30m。土质松散，呈较湿饱和状态，路段地基稳定性一般。K1+480K2+900段，路线位于山前倾斜平原区，地层岩性以硬塑坚硬Q3黄土状亚粘土为主，具湿陷性，湿陷黄土段的路基工程，地基稳定性较差，需对湿陷性黄土采用强夯或换填等方法进行地基处理，以消除湿陷。K2+900K3+600段，路线位于黄土覆盖的基岩低中山区，微地貌为黄土梁、黄土冲沟、黄土陡崖及基岩中缓坡、基岩陡坡等，地层岩性以硬塑坚硬Q2亚粘土、Q3黄土状亚粘土、黄土及二叠系与三叠系砂泥岩组成，其中，K2+000K2+800段地层主要为奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、二叠系下统山西组、二叠系下统下石盒子组、二叠系中统石盒子组。地貌形态上表现为中缓坡及陡坎，泥岩露头易风化成碎粒状，岩层常常呈较典型的薄层状砂泥岩互层结构。其余段落黄土及黄土状亚粘土具级非自重湿陷，湿陷性黄土段多以挖方工程为主，地下水与地表水仅分布于大中型冲沟中，对路基工程影响不大，地基稳定性较好，部分路段的湿陷性黄土对路基有一定程度影响，可采用强夯或换填等方法进行地基处理，以消除湿陷。K3+600K5+249.041段：二叠系中统石盒子组。本组地层岩性为黄绿色与深黄色中厚层状厚层状中粗砂岩及黄绿色、紫红色砂质泥岩，砂泥岩之间属互层结构，层间局部夹有泥页岩，硅质泥岩及灰兰色砂质泥岩等，砂岩矿物成份主要为长石，次为石英，为铁质、钙质及泥钙质胶结，泥质岩以含砂质泥岩为主，本组出露不全，出露厚度约2126m，本组地层在地貌形态上表现为中缓坡及陡坎，泥岩露头易风化成碎粒状，岩层常常呈较典型的薄层状砂泥岩互层结构。（二）一般路基的设计1、设计原则路基设计根据沿线水文、地质、地形、地物情况及桥涵泄洪、路基路面排水、立交和通道净高等要求，并结合路线纵坡的顺适，线型组合，填挖工程量的大小，以及绿化美化、环境保护等因素综合考虑、统筹兼顾进行设计。并以原有道路的使用情况及损害程度为依据，在确保路基稳定的情况下，确定不同路段不同的方案，降低工程造价。（三）路基防护工程方案比选论证路基防护以稳定路基、美化环境、经济合理为原则，根据地形、工程地质及水文地质条件、筑路材料供应等情况确定合理的防护形式，本设计中在保证边坡稳定的前提下，路基边坡防护原则上全部进行防护，防护设计坚持生态防护为主、生态防护与结构防护并举的方针。1、路堤边坡防护为加固边坡，美化路容和环境，对于填方高度5m的路段采用种草（紫穗槐）防护；填土高度5m的路段采用拱形骨架防护；对位于河滩上可能会受河流冲刷的路堤边坡，采用护岸或片石护坡防护，片石护砌高度大于洪水淹没线0.5m；对路堤坡脚延伸较远及侵占河道路段，设置路肩挡墙或路堤挡墙，必要时增设导流设施，确保路堤的稳定性。2、路堑边坡防护一般土质路段挖方高度H4m时，采用种（灌木）草防护，4mH10m时采用护面墙加种草防护；H10m时，第一级台阶采用护面墙加植草防护，其余各级均采用种（灌木）草防护。对于岩石路堑地段，路堑边坡高度H4.0m时，全坡面采用光面爆破；路堑边坡高度4.0m时，坡面均采用护面墙和格宾网加锚杆防护或光面爆破后不进行防护；对于软质微风化岩石路堑，采用护面墙和格宾网加锚杆防护或人字形骨架防护；对于全风化岩石或岩层较破碎路段，采用护面墙全护或人字形骨架防护；对于特殊软质岩石路堑，路堑边坡挖深较大，存在砂质泥岩软弱结合面，且岩层产状与边坡呈不利组合，边坡稳定性较差，为增强路基稳定性，各级坡面均采用钢筋砼方格骨架锚杆护坡。对于砂类土、砾石土边坡，直立性较差，边坡坡率采用1:1，加铺植草砖防护。（四）取、弃土方案及节约用地的措施本项目在进行平、纵、横设计时，尽量考虑填挖平衡，移挖作填，减少借方和弃方。路基填土要本着就近、方便、经济的原则，在公路建筑占地范围内综合考虑。但由于地形地势的限制，路基废方较多。废方原则上堆放于分水岭附近的山谷，在弃土堆下方浆砌片石护面，并做好堆放区的排水系统及绿化设计以防水土流失。在弃土之前，先把地基上50cm种植土保留，待弃土完成后，于弃土堆顶上回填种植土，进行复垦。（五）路面设计原则、依据及结构类型1、设计原则路面设计遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、降低造价的原则，并结合沿线水文地质、工程地质条件、筑路材料分布情况及当地的经济发展和交通流量特点，选取合理的路面结构。由于原有道路路面结构损害十分严重，且等级较低，不能满足交通量的要求，加之新旧路面之间存在平面位置和标高的不同，因此，考虑到新建路的路用性能和路面施工的连续性，本次路面设计按新建工程考虑，原有道路路面结构层不作为新建道路路面结构层使用。2、设计标准沥青混凝土路面设计采用以双轮组单轴轴载100KN为标准轴载，设计使用年限为10年。3、设计技术指标表5-1 沥青混凝土路面设计技术指标表序号指标项目单位技术指标1路面面层结构沥青混凝土2自然区划13公路等级二级公路4标准轴载kN1005设计使用年限年106一个车道上累计当量轴次次3.6*1067路面设计弯沉值1/100mm 32.28交通量平均增长率%24、路面结构组合设计 本项目地处山西省南部，所属自然区划为1区。根据交通量预测结果、公路等级对路面的使用要求，结合沿线气候、水文地质条件、筑路材料分布情况，本着因地制宜，就地取材经济适用的原则，采用沥青混凝土路面，由于沥青混凝土路面具有平整度好、噪声小、行车舒适、不反光、施工养护维修方便，维修费用低，对路基变形的适应性强等优点，故多被用于新建公路。5、路面结构材料要求（1）、沥青混合料技术要求 沥青沥青混凝土上、中面层所采用的改性沥青，其基质沥青采用A级道路石油沥青90号。下面层沥青采用70号A级或B级道路石油沥青。各面层所选沥青须符合公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）中的各项技术指标要求。沥青技术要求见表5-2。表5-2 沥青技术要求表指 标90号沥青70号沥青改性沥青A级B级针入度 25，100g，5s(0.1mm)80100608060804060针入度指数PI不小于-1.5+1.0-1.5+1.0-1.8+1.0+0.2软化点TR&B （）不小于4445437560动力粘度（Pa s）不小于140160运动粘度135（Pa s）不大于3延度 5，5cm/min（cm）不小于3010延度（cm）不小于30252015延度（cm）不小于100100100蜡含量（蒸馏法）（%）不大于2.22.23.0闪点（）不小于245260260230溶解度（%）不小于99.599.599.599.5弹性恢复（25）（%）不小于90离析、48h软化点差（）不大于2.5RTFOT后残留物质量变化（%）不大于0.80.80.81.0针入度比25（%）不小于57615870延度 10 （cm）不小于864延度 5 （cm）不小于20 粗集料粗集料应坚硬、洁净、无风化、无杂质，其质量技术要求见表5-3。表5-3 粗集料质量技术要求指 标表面层其他层石料压碎值不大于（%）2628洛杉矶磨耗损失不大于（%）2830表观相对密度不小于2.602.5吸水率不大于（%）2.03坚固性不大于（%）1212针片状颗粒含量（混合料）不大于（%）1518水洗法0.075mm颗粒含量不大于（%）11软石含量不大于（%）35磨光值PSV不小于40-对沥青的粘附性不小于IV级IV级注：如与沥青粘附性不符合要求，应采取抗剥落措施后使用。 细集料细集料应采用坚硬、洁净、无风化、无杂质，并有适当颗粒级配的石屑和天然砂，细集料技术指标要求见表5-4。表5-4 细集料质量技术要求指 标要求值表观相对密度不小于2.50坚固性(0.3mm部分)不小于（%）12含泥量(0.075mm的含量) 不大于（%）3砂当量不小于（%）60亚甲蓝值不大于（g/kg）25棱角性（流动时间）不小于（s）30 矿粉矿粉必须采用洁净的5mm以上石灰岩或岩浆岩碎石经磨细得到的矿粉，禁止使用拌和机回收粉尘，质量技术指标要求见表5-5。表5-5 沥青面层用矿粉质量技术要求表观密度（t/m3）含水量（%）粒度范围（%）外观亲水系数塑性指数（%）0.6mm0.15mm0.075mm2.5110090-10075-100无团粒结块14 沥青混合料组成设计沥青混合料级配应按照最大密度原则调整，其级配范围不应超出表5-6、表5-7、5-8的要求。表5-6 AC-13 密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围 通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.0751009010074855062364624341826122081548表5-7 AC-20 密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）26.51916.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075100901007890688058704050283820291522101761348表5-8 AC-25 密级配沥青混凝土混合料工程级配范围通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075100901007890688061735062344625351827132181651237沥青混合料所用粗、细集料、矿料、生产和施工工艺应遵照现行公路沥青混凝土施工技术规范规定。沥青混合料采用马歇尔试验配合比设计，混合料技术指标应符合表5-9数值。表5-9 沥青混合料马歇尔试验技术指标试验项目密级配沥青混凝土AC-13AC-20AC-25试件尺寸（mm）101.663.5击实次数(次)两面各75空隙率VV()35稳定度MS(KN)10流值(mm)24矿料间隙率VMA（）不小于3131211414131