洛阳境上庄至陶营段公路施工图设计

1、洛阳境上庄至陶营段公路施工图设计摘 要本次设计题目是洛阳境上庄至陶营段公路施工图设计，路线全长4273.320m，设计时速为100km/h，双向四车道，设置中央分隔带。设计中主要包括以下几个阶段：（1）主线平面设计：全线长4273.320米，在这段路上选了两个交点，交点半径分别为800米和1000米。（2）纵断面设计：考虑满足排水的最小纵坡要求进行了路线纵断面设计。全线共有四个变坡点，半径分别为11000m、11000m、20000m、20000m。（3）横断面设计：以桩号为基本点，进行了横断面设计、路基设计表设计、土石方计算、弯道超高设计等。（4）挡土墙设计：主要采用手工计算，拟定挡土墙的截

2、面尺寸，并进行稳定性和墙身强度验算。（5）路面结构设计：采用手工计算的方法，拟定沥青路面结构的类型和厚度，并进行强度验算。大部分图纸使用CAD等工程软件绘制，少部分图纸采用手工绘制，部分数据使用EXCEL计算。关键词：平面主线设计，纵断面，横断面，挡土墙，沥青路面结构Luoyang Jingshangzhuang to TaoYing highway construction drawing designABSTRACTThis design topic is luoyang in zhuang to TaoYing highway construction drawing design, r

3、oute length 4273.320 m, the design speed of 100 km/h, four lanes, set the median. Design mainly includes the following stages: (1) the main line graphic design: all 4273.320 meters long, during this period chose two intersections on the road, intersection radius of 800 meters and 1000 meters respect

4、ively. (2) profile design: considering the route in satisfies the requirement of the minimum longitudinal slope drainage profile design. Completed a total of four variable slope point, radius, respectively for 11000 m and 11000 m, 20000 m, 20000 m. (3) cross-sectional design: to pile number as the b

5、asis, the cross-sectional design, roadbed design table design, graphic design, drainage conditions calculation, etc. (4) retaining wall design. Mainly adopts manual calculation, drawing up of the retaining wall section size, and wall body strength calculation and stability. (5) the pavement structur

6、e design: adopt the method of manual calculation, drawing up the type and thickness of the asphalt pavement structure, and the strength calculation. Most drawings using CAD engineering such as software drawing, part drawing with hand-painted, partial data using EXCEL calculation.KEY WORDS:the main p

7、lane, profile, cross section design, retaining wall, the asphalt pavement structure.目录前言1第1章绪论21.1路线工程概况21.2设计资料21.2.1 沿线地理条件21.2.2 沿线气候条件21.3 设计的主要内容21.3.1 公路路线设计21.3.2 路基路面设计31.3.3 挡土墙设计31.4 公路等级的确定31.4.1 已知资料31.4.2 车辆换算系数31.4.3 交通量计算41.4.4 确定公路等级41. 5 设计依据4第2章选线设计52.1 平原区选线原则52.2 选线方法和步骤52.3 方案比选

8、5第3章平面线形设计73.1 平面设计原则73.2 平曲线要素值计算73.2.1 技术指标73.2 路线曲线要素计算83.2.1 路线简介83.2.2 方位角计算83.2.3 平曲线计算83.3 里程桩号计算93.3.1 直线上中桩坐标计算103.3.2 曲线内中桩坐标计算10第4章纵断面设计124.1 纵坡设计124.1.1 纵坡设计的要求124.1.2 纵坡设计的步骤124.2 竖曲线变坡点设计124.3 竖曲线设计124.4 竖曲线要素计算13第5章横断面设计145.1 横断面组成145.2 弯道的超高和加宽145.3 横断面的绘制145.4 土石方调配14第6章挡土墙设计156.1 挡

9、土墙的布置156.1.1 纵向布置156.1.2 横向布置156.2 挡土墙的设计计算15设计资料156.2.2 挡土墙自重及重心计算166.2.3 土压力计算176.2.4 稳定性验算191.1 滑动稳定方程196.2.5 地基承载力验算216.2.6 挡土墙墙身强度验算22第7章沥青路面设计257.1 设计资料257.2 交通条件257.3 确定路面交通等级267.3.1 轴载当量换算267.3.2 设计年限累计当量标准轴载数287.3.3 交通等级287.4 初拟路面结构287.5 路面厚度设计297.5.1 路面各层材料的设计参数297.5.2 设计指标的确定307.5.3 计算设计层

10、厚度及层底拉应力验算327.5.4 弯沉值验算367.7 设计方案选择37结论38谢辞39参考文献40外文资料翻译41Influence expressway pitch road surface roughness reason analysis and countermeasure41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，

11、坚持“不破坏就是最大的保护”的基本原则。我国沥青路面设计采用的是柔性路面设计理论与方法，半个世纪以来，中国道路科技工作者通过广泛的调查研究和理论探索，形成了符合中国实际的柔性路面设计理论与方法体系。它吸取了世界上各种流派的学术思想，以及各个国家设计方法的优点，在力学理论基础方面，采用双圆垂直均布荷载作用下的多层连续弹性层状体系理论，建立了弹性力学多层结构承受多个圆形荷载的分析系统及相应的计算机程序，提出了能控制路面结构主要性能的设计指标、标准、测试仪器与测试方法，建立了切实可行的设计计算方法系统。近年来，在路面功能设计、可靠度设计等方面的研究取得了较大的进展，也将不断地充实到现有的系统中去。本

12、次毕业设计的目的在于培养我们综合应用所学知识以及技能的能力，进行道路交通工程设计或科学研究的综合训练，是对前面各个教学环节的继续、深化、拓宽和升华，是我们综合素质和工程实践能力培养的重要阶段。根据自己的设计内容，特编此说明书。本书共分四部分，第一部分是绪论；第二部分是路线设计，包括平面设计、纵断设计和横断设计；第三部分是路基路面设计；最后一部分是结论、谢词、参考文献和外文翻译。第1章 绪论1.1路线工程概况本路线是平原微丘区的一条高速公路，路线设计技术指标为：路基宽度为26米，双向四车道，中央分隔带，土路肩为2×0.75米，硬路肩为2×2.5，行车道为4×3.75

13、米，中间带宽度2米。设计速度为100Km/h，路线总长4273.320米,起点桩号K0+000.00，终点桩号为K4+273.320。设计路线共设置了2个平曲线，半径分别为800米和1000米，在缓和曲线内均设置超高，超高值设置为5%，因为半径基本都大于等于250米，则不需要加宽。本次纵断面设计设置了4个变坡点。1.2设计资料沿线地理条件路线位于平原微丘区，公路沿线土质为中液限黏性土，一般路基处于中湿状态，土基回弹模量值为36Mpa，该地区沿线有丰富的砂砾，附近建有小型采石场和石灰厂，筑路材料丰富；路面所用水泥和沥青均需外购。沿线气候条件项目区域处于2 区，年降水量为620mm，最高气温35，

14、最低气温-31多年平均冻结指数为882d，极大冻结指数为1225d。1.3 设计的主要内容1.3.1公路路线设计在1：2500的地形图上，进行路线平面、纵断面、横断面设计，完成相应的图、表以及有关的计算书、说明书等工作。1.3.2路基路面设计在路线设计的基础上，完成路基设计、路面工程设计（进行沥青路面结构组合设计、厚度计算与方案比较）。1.3.3挡土墙设计拟定挡土墙尺寸、形式，并对挡土墙的稳定性、基地应力及偏心距、墙身截面强度进行验算。1.4 公路等级的确定1.4.1已知资料自然区划为2区，设计使用年限为沥青混凝土路面15年，标准轴载BZZ-100，设计交通量折合小客车年平均日交通量，交通增长

15、率: 6%。表1-1交通量调查表车型交通量车型交通量北京BJ1301570三湘CK66404037东风EQ1402700黄海DD680610扶桑FV102N953解放SP92007001.4.2车辆换算系数表1-2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2.0载质量7t14t的货车1.4.3交通量计算初始年交通量：1.4.4确定公路等级远景设计年限交通量 :（辆/日） 根据规范：高速公路：一般能适应按折合成小客车的年平均昼夜交通量25000辆以上。由远景交通量可知本次设计道路等级为高速公路。

16、所以根据给定的条件，本次设计路线为平原微丘区高速公路，设计速度定为100km/h，双向四车道，路基宽度26米。1. 5 设计依据本设计名称为洛阳境上庄至陶营段公路施工图设计，取材来源于洛阳至南阳高速公路大安至寄料段。此项目位于洛阳南部汝阳县境内，起点位于洛阳境内上庄西侧的洛界高速公路，终点止于东袁庄东洛阳与平顶山交界处与寄料至分水岭段高速公路顺接。设计中共包括三部分内容，路线的平纵横设计、路基设计和路面结构设计，各技术指标均依据相关规范确定。第2章 选线设计2.1 平原区选线原则本路段处于平原微丘区，结合当地地形、地物，在选线时我主要考虑了四个因素：本路段起点上方有一高速公路洛界高速，路线走势

17、应顺接该高速而下，以便与其互通；该路段所经过地区，大部分是农田，路线布设位置较靠近河渠，既远离村镇又能利用公路的防护保护农田；在路线靠近起点的位置，要穿过一个村庄，为减少拆迁民房路线布置尽可能的垂直穿过；在路线布设时，应尽量不破坏当地的交通，必要时设置跨线立交。2.2 选线方法和步骤道路选线的目的就是根据道路的性质、等级和技术标准，结合地形、地物及沿线自然条件，同时考虑平、纵、横三方面的因素，在地形图上选定道路中线的位置。其主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体确定路线的交点位置和曲线要素，在地形图上把路线的平面图展现出来。（1）确定控制点通过阅读地形图，研究路线的基本走向，最终确定了三

18、个控制因素，顺接起点上方的高速公路而下，垂直穿过内埠乡，跨渠垂直设置一分离式立交桥。（2）定导向线在路线基本走向确定以后，结合地形、地质、水文、气候等条件，逐段定出小控制点。（3）具体定线根据技术标准以及自然条件，结合平、纵、横三方面的因素，反复穿线插点，最终确定出路线的具体位置。2.3 方案比选根据此路段所处地区的自然地理环境、社会经济和技术条件，通过多种方案的比选确定出一条符合技术标准，满足行车要求，最经济的路线。结合本地区的地形、气候、水文地质等自然条件和高速公路技术标准，依据公路路线规范并结合地形图，初步拟定出两个可行方案。方案一、路线总长4273.320m，路线中设置两条平曲线，曲线

19、参数如下表表2-1 方案一曲线参数曲线序号交点桩号转角圆曲线半径（m）缓和曲线长（m）曲线K0+658.60167°53 12.6800120曲线K1+900.65745°2723.91000120方案二、路线全长4428.439m，路线中设置三条平曲线，曲线参数见下表表2-2 方案二曲线参数表曲线序号交点桩号转角圆曲线半径（m）缓和曲线长（m）曲线K0+781.05768°700120曲线K1+967.22667°700120曲线K2+103.61926°1000400在路线方案比选设计中应综合考虑道路沿线地区的自然地理特征，由于本次设计的公

20、路等级是高速公路，应该充分考虑线路的线性要求，保持线形的连续性和舒适度，同时还需要考虑经济因素。经过反复修改设计，对以上两个方案进行技术经济指标的对比，最后确定方案一作为此次线形设计的最终方案。第3章平面线形设计3.1 平面设计原则平面线形应与地形、地势相适应，满足技术指标的要求，避免直线过短或曲线半径太小，使汽车行驶时间过短不便于驾驶操作。另外，线形设计还应该注意线形的美观并与周围景物相协调，使驾驶者和乘客在视觉和心理上得到满足感。3.2 平曲线要素值计算 技术指标规范关于平曲线的主要参数列表如下：表3-1 高速公路主要技术指标表设计车速100km/h圆曲线半径一般最小半径700m极限最小半

21、径400m缓和曲线长度一般值120m最小值85m不设超高的圆曲线最小半径路拱2.0%4000m路拱>2.0%5250m本路线平曲线要素列表如下：表6 平曲线要素值设计车速100km/h圆曲线半径最大半径1000m最小半径800m缓和曲线长度120m3.2 路线曲线要素计算3.2.1路线简介路线总长4273.320米,起点桩号K0+000.00，终点桩号为K4+273.32。设计路线共设置了2个平曲线，半径分别为800和1000米，交点桩号分别为K0+658.601、K1+900.657，在缓和曲线内均设置超高，超高值设置为5%，因为半径基本都大于等于250米，则不需要加宽。3.2.2 方

22、位角计算导线方位角计算公式为象限角交点偏角计算公式为： JD1(3785753.48，494031.4875)JD2(3786293.62,495292.7771)同理可得3.2.3平曲线计算图3-1 对称基本型曲线计算图式JD1：K0+658.601（1）曲线要素计算如下：（2）主点里程桩号计算：校核: 交点校核无误。同理可验算，在此不一一计算。其它交点的计算结果见“直线、曲线及转角表”。3.3 里程桩号计算直线上中桩坐标计算例如：直缓点坐标计算缓和曲线长，则前直线上任一点坐标：同理可得其他直线桩号坐标，具体可查看逐桩坐标表。3.3.2曲线内中桩坐标计算例如:缓圆点坐标曲中点坐标同理可得其他

23、直线桩号坐标，详见逐桩坐标表。第4章 纵断面设计4.1 纵坡设计4.1.1纵坡设计的要求纵坡设计必须满足规范上的各种要求，同时与地形相适应，线形应平顺美观不宜起伏过大。合理选择坡度和坡长，尽量保持填挖平衡。选择变坡点时，应注意与平面线形相配合，满足平包纵的设计要求，竖曲线半径应采用较高值，以使竖曲线长度满足规范要求的最小长度。4.1.2纵坡设计的步骤在纵断拉坡开始前应做好相应的准备工作，在方格纸上按一定的比例标注里程桩号和地面高程，绘制地面线。然后选定标注控制点，本路线中共有三个控制点：路线起点、分离式立交桥起终点、路线终点。准备工作做好后，就可以开始拉坡了。首先应根据地形地势，在标注好“控制

24、点”的纵断面图上，反复穿插取值，定出几条直坡线，比较各种可能的方案，最后确定既满足技术标准，又满足控制点净空要求，且填挖方较平衡的设计线作为初定试坡线。然后根据技术标准调整最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、控制标高、竖曲线半径和长度以满足规范规定，同时检查平、纵配合是否合理。经调整核对正确后，逐段将直坡线的纵坡值、变坡点桩号和高程确定下来，计算竖曲线要素和各桩号的填挖值。4.2 竖曲线变坡点设计变坡点的选择主要依据地形，考虑控制点标高，并满足最大坡长限制。本次纵断面设计设置了4个变坡点，桩号分别为K0+700、K1+700、K2+700、K3+600，纵坡值分别为1.13828571、-2.7、0

25、.4、-1.8888889、1.22865668。4.3 竖曲线设计竖曲线设计主要是竖曲线半径的确定，竖曲线极限最小半径的确定考虑三方面的因素：缓和冲击、汽车行驶时间不过短和满足视距的要求。在具体设计中竖曲线半径采用的是大于一般值，同时应考虑平纵配合，规范规定竖曲线半径应为平曲线半径的10至20倍。本路线共有4个竖曲线，有2个凹曲线，2个凸曲线，半径分别为11000m、11000m、20000m、20000m。4.4 竖曲线要素计算图4-1 竖曲线要素示意图变坡点1：（1）竖曲线要素计算里程桩号K0+700半径 (凸形)（2）设计高程计算竖曲线起点桩号竖曲线起点高程竖曲线终点桩号竖曲线终点高程

26、其他变坡点算法一致，详细数据见竖曲线表。第5章 横断面设计5.1 横断面组成本公路路基宽度为26米，双向四车道，中央分隔带2米，土路肩为2×0.75米，硬路肩为2×2.5，行车道为4×3.75米，路缘带宽度（2×0.5+2×0.75）。根据规范要求高速公路整体式路基的路拱形式设为双向路拱，坡度为2%，路肩坡度3%，路肩跟随行车道一起超高变化。5.2 弯道的超高和加宽本次高速公路设计中采用绕中央分隔带边缘旋转的方法进行曲线的超高过度，超高值为5%，由于本路线平曲线最小半径为800m大于250m，满足不设置加宽的要求，所以不设置加宽过渡。5.3 横

27、断面的绘制在设计各桩号横断面之前，应先确定路基的标准横断面，在绘制的标准横断面图中包括填方路基、挖方路基和半填半挖路基三种断面形式。标准横断面图的绘图比例为1:200，横断面图的比例为1:400。本次横断面设计在每20m及路线变化处绘制该点的横断面图，详见道路横断面图。5.4 土石方调配土石方调配的目的是确定填方用土的来源和挖方弃土的去向，以及土石方数量的计算等。为使调配合理应综合考虑地形和施工条件，在半填半挖断面中，应优先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，再进行纵向调配。土石方数量详见路基土石方表。第6章挡土墙设计本次设计路线中由于地形的原因，部分路段产生高填方，根据边坡高度、地形地质条件

28、设置了俯斜式路堤挡土墙。设置挡土墙的路段桩号为K1+160K1+380，现以桩号K1+260为例进行挡墙尺寸设计和墙身强度验算。6.1 挡土墙的布置 纵向布置挡土墙的纵向布置的主要内容是确定挡土墙的起终点和墙长，对墙长进行分段确定伸缩缝或沉降缝的位置，布置泄水孔。本路段设置挡土墙共220m，桩号为K1+160K1+380，每16m设置一条伸缩缝或沉降缝，宽度为0.02m，泄水孔为直径10cm的圆孔，间距是3.0m。 横向布置横向布置主要是在路基横断面图上进行，主要是确定断面形式，选择挡土墙的位置。本设计选用的挡土墙形式为俯斜式，具体位置参见路基横断面图。6.2 挡土墙的设计计算设计资料挡土墙身

29、高，基础埋深，路基宽，路肩宽，墙背坡度，汽车荷载边缘距路肩边缘.墙后填土为粘性土，土的粘聚力，内摩擦角，填土与墙背摩擦角，填土容重图。挡土墙基底与地基摩擦系数，地基承载力。墙身采用号砂浆砌筑号片石，墙身砌体容重。砌体容许压应力，容许剪应力，容许拉应力。车辆荷载：公路一级。图6-1 挡土墙截面尺寸示意图（单位：m）挡土墙自重及重心计算取单位墙长，如图虚线所示，将挡土墙截面划分为三部分，截面各部分对应的墙体重量为：图6-2 挡土墙自重及重心计算图式（单位：m）截面各部分的重心至墙趾的距离：单位墙长的自重重力为：全截面重心至墙趾的距离：土压力计算根据规范规定，当墙身高度为时，附加荷载标准值：换算等代

30、均布土层厚度为：因基础埋置较浅，不计墙前被动土压力。当采用库仑土压力理论计算墙后填土和车辆荷载引起的主动土压力时候，计算图式如图6-3所示。图6-3 挡土墙土压力计算图式（单位：m）1. 假设破裂面交于荷载内部，主动土压力计算结果如下：验算破裂面是否交于荷载内：堤顶破裂面至墙踵 荷载内缘至墙踵 荷载外缘至墙踵 由于可知荷载的位置位于荷载内，原假设成立2. 求主动土压力及土压力的作用点稳定性验算1.1滑动稳定方程式中：墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其他竖向荷载的标准值，；墙后主动土压力标准值的竖向分量，；墙后主动土压力标准值的水平分量，；基底倾斜角，；基底与地基间的摩擦系数，

31、；主动土压力分项系数，。故符合沿基底倾斜平面滑动稳定方程的规定。1.2抗滑动稳定系数式中：基底上作用力的合力标准值的竖向分量，；因此：符合规范规定。2. 采用倾斜基底的挡土墙，还需验算沿墙踵处地基土水平面滑动的稳定性，其滑动稳定方程与抗滑动稳定系数可按下列公式计算：2.1滑动稳定方程：式中：挡土墙基底水平投影宽度，；地基土的内摩擦系数，；地基土内摩擦角，；地基土粘聚力，因此：计算结果符合滑动稳定方程的规定。2.2抗滑动稳定系数倾斜基底与水平滑动面间的土楔重力标准值可按下式计算：故 符合规范关于抗滑动稳定系数的规定。3. 挡土墙的倾覆稳定方程与抗倾覆稳定系数可按下列公式计算：3.1 倾覆稳定方程

32、：式中：墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其他竖向荷载的合力重心到墙趾的距离，；墙后主动土压力的竖向分量到墙趾的距离，；墙后主动土压力的竖向分量到墙趾的距离，。故计算结果符合倾覆稳定方程的规定。3.2 抗倾覆稳定系数符合规范关于抗倾覆稳定系数的规定。6.2.5地基承载力验算1. 按基础宽、深作修正的地基承载力特征值基础埋深，基础宽度，故修正后的地基承载力特征值当采用荷载组合时，地基承载力特征值提高系数，故2. 基底合力的偏心距检验作用于基底形心处的弯矩作用于倾斜基底的垂直力倾斜基底合力的偏心距为：偏心距验算符合规范要求。3. 地基承载力验算基底最大压应力与地基承载力特征值比较：

33、地基承载力验算通过。挡土墙墙身强度验算取截面为验算截面图6-4 基顶截面土压力计算图式（单位：m）1. 基顶截面土压力计算由墙踵点土压力的计算结果： ， 验算截面宽度：截面处的计算墙高为：所以 截面处的土压力为：单位墙长上土压力的水平分量：单位墙长上土压力的竖直分量：土压力水平分量的作用点至验算截面前缘的距离：土压力竖直分量的作用点至验算截面前缘的距离：2. 截面偏心距验算验算截面宽度：取单位墙长，截面以上墙身自重：墙身重心至验算截面前缘的距离：作用于截面形心处的弯矩：作用于截面形心处的垂直力：截面上的轴向力合力偏心距：符合偏心距验算要求。3. 截面承载力验算由前计算结果知，作用于截面形心上的

34、竖向力组合设计值为：根据规范，本挡土墙的结构重要性系数为：长细比修正系数：构件的长细比：构件轴向力的偏心距和长细比对受压构件承载力的影响系数：由基本资料知：墙身受压构件抗力效应设计值：因为符合规范规定，所以截面尺寸满足承载力验算要求。4. 正截面直接受剪验算根据规范，需满足 计算截面上的剪力组合设计值：由基础资料得：又：可计算得到轴压比为：查规范得：符合正截面直接受剪验算要求。第7章 沥青路面设计7.1 设计资料（1）地形图所在地区： 河南省境，比例尺： 1：1000。（2）气象、水文资料项目区域处于2 区，年降水量为620mm，最高气温35，最低气温-31多年平均冻结指数为882d，极大冻结

35、指数为1225d。（3）地质资料与筑路材料路线位于平原微丘区，公路沿线土质为中液限黏性土，一般路基处于中湿状态，土基回弹模量值为36Mpa，该地区沿线有丰富的砂砾，附近建有小型采石场和石灰厂，筑路材料丰富；路面所用水泥和沥青均需外购。7.2 交通条件（1）自然区划：2（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，交通增长率: 6%。表7-1 交通量调查表型号前轴载(KN)后轴载(KN)后轴数轮组数轴距(cm)交通量(辆/日)北京BJ13013.5527.201双<3m1570东风EQ14023.7069.201双<

36、;3m2700扶桑FV102N54.00100.002双<3m953三湘ck664020.5037.501双<3m4037黄海DD68049.0091.501双<3m610解放sp920031.3078.003双<3m7007.3 确定路面交通等级 轴载当量换算路面设计以双轮组单轴载为标准轴载1.当以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力时各级轴载换算采用计算（小于25的的轴载不计），式中：标准轴载的当量轴次（次/日）各种被换算车辆的作用次数（次/日）标准轴载各种被换算车型的轴载轴数系数，当轴间距小于3m时，轮组系数，双轮组系数为1，单轮组系数为6.4，计算结果列表所示表

37、7-2 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13.55111570后轴27.201115705.448东风EQ140前轴23.70112700后轴69.20112700544.284扶桑FV102N前轴54.002.21953143.691后轴100.002.219532096.6三湘ck6640前轴20.50114037后轴37.5011403756.636黄海DD680前轴49.001161027.396后轴91.5011610414.488解放sp9200前轴31.303.4170015.212后轴78.003.41700807.585合计：41

38、11.342. 当以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时，按完成轴载当量换算。当轴数系数，当轴间距小于3m时，轮组系数，双轮组系数为1，单轮组系数为18.5，计算结果列表所示表7-3 轴载换算结果汇总表（轴载小于50KN的不计）车型（次/日）（次/日）东风EQ140后轴69.2011.02700141.975扶桑FV102N前轴54.0031.095320.671后轴100.0031.09532859三湘ck6640后轴37.5011.040371.579黄海DD680前轴49.0011.06102.027后轴91.5011.0610299.708解放sp9200后轴78.0051.070

39、0479.54合计：3804.5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：交通等级经计算，路基设计使用年限内一个车道上累计标准轴载次数为次左右，根据规范规定累计标准轴次为重交通，故本路面为高级路面。7.4 初拟路面结构拟定采用两种路面结构，分别为半刚性基层沥青路面与混合式基层沥青路面。

40、根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工机具的功能等因素，初步确定路面结构组合与各层厚度如下：结构一:半刚性基层沥青路面4cm AC-10细粒式沥青混凝土+ 7cm AC-16中粒式沥青混凝土+ 8cm AC-25粗粒式沥青混凝土+ 20cm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 AC-10细粒式沥青混凝土+6cm AC-16中粒式沥青混凝土+15cm ATB-30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。7.5 路面厚度设计路面各层材料的设计参数以设计弯沉值计算路面厚度时，各层材料均采用20抗

41、压回弹模量。验算层底拉应力时，沥青混合料采用15抗压回弹模量、15劈裂强度。结构组合设计及材料参数见下表表7-4 方案一结构组合设计及材料参数汇总表层位材料名称h(cm)20模量（MPa）15模量（MPa）15劈裂强度（MPa）面层细粒式沥青混凝土4140020001.2中粒式沥青混凝土5120018001.0粗粒式沥青混凝土6100014000.8基层水泥稳定碎石2015000.6底基层二灰土？7500.3土基36表7-5 方案二结构组合设计及材料参数汇总表层位材料名称h(cm)20模量（MPa）15模量（MPa）15劈裂强度（MPa）面层细粒式沥青混凝土4140020001.2中粒式沥青混

42、凝土6120018001.0上基层密集配沥青碎6下基层二灰稳定砂砾？13000.6垫层天然砂砾17200土基36设计指标的确定方案一：1. 设计弯沉值我国公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）规定路面设计弯沉值由下式计算确定。 式中： 设计弯沉值（0.01mm）； 设计年限内一个车道累计当量轴次；公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0；面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0；路面结构类型系数，半刚性基层沥青路面为，对于混合式基层采用线性内插确定基层类型系数：计算可得因此，方案一的设计弯沉值为2.沥青混凝土面层、半刚性材料基层、底基层以弯拉应力为设计指标时，材

43、料的容许拉应力应按下列公式计算：对沥青混凝土面层的抗拉强度结构系数，对无机结合料稳定集料类：对无机结合料稳定细粒土类：计算结果如下：细粒式密集配沥青混凝土：中粒式密集配沥青混凝土：粗粒式密集配沥青混凝土：水泥稳定碎石：二灰土：方案二、1.设计弯沉值2.材料的容许拉应力细粒式密集配沥青混凝土：中粒式密集配沥青混凝土：密集配沥青碎石：二灰稳定砂砾：计算设计层厚度及层底拉应力验算方案一、1. 将六层路面结构换算为三层体系。由于路面厚度计算式以弯沉值作为控制指标，故按弯沉等效原理进行换算。2. 弯沉综合修正系数计算所得修正系数为3. 理论弯沉系数4. 计算结构层总厚度由。查三层体系表面弯沉系数诺谟图，

44、得：又由。查三层体系表面弯沉系数诺谟图，得：则查三层体系表面弯沉系数诺谟图，得：则5. 二灰土层厚度取6 层底拉应力验算将六层路面结构换算为三层体系，按弯拉应力等效原理进行换算细粒式沥青混凝土：由查三层体系上层底面弯沉系数诺谟图，为负值，结构层受压。同理，中粒式沥青混凝土层、粗粒式沥青混凝土层均受压。水泥稳定碎石：由查三层体系上层底面拉应力系数诺谟图，。故：二灰土：故查三层体系中层底面拉应力系数诺谟图，得：。故：上述计算结果满足设计要求。方案二、1. 弯沉综合修正系数2. 理论弯沉系数3. 计算结构层总厚度由。查三层体系表面弯沉系数诺谟图，得：又由。查三层体系表面弯沉系数诺谟图，得：则查三层体

45、系表面弯沉系数诺谟图，得：则4. 二灰稳定砂砾层厚度取5. 层底拉应力验算将六层路面结构换算为三层体系，按弯拉应力等效原理进行换算细粒式沥青混凝土：由查三层体系上层底面弯沉系数诺谟图，为负值，结构层受压。同理，中粒式沥青混凝土层亦受压。密集配沥青碎石层：由查三层体系上层底面弯沉系数诺谟图，故：二灰稳定砂砾：由查三层体系上层底面弯沉系数诺谟图，故：上述计算结果满足设计要求。弯沉值验算方案一1. 计算弯沉值重新计算得查三层体系表面弯沉系数诺谟图得到：2. 设计弯沉值满足方案二1. 计算弯沉值重新计算得查三层体系表面弯沉系数诺谟图得到：2. 设计弯沉值满足上述设计结果满足设计要求。7.7 设计方案选

46、择设计结果如下：表7-6 路面结构设计方案方案一方案二材料厚度（cm）材料厚度（cm）细粒式沥青混凝土4细粒式沥青混凝土4中粒式沥青混凝土5中粒式沥青混凝土6粗粒式沥青混凝土6密集配沥青碎石15水泥稳定碎石20二灰稳定砂砾14二灰土22天然砂砾17土基土基方案一总厚度为57cm，方案二总厚度为56cm，两方案的弯沉值和层底拉应力验算均通过，但方案二底基层二灰稳定砂砾的计算厚度为14cm，小于规范规定最小厚度20cm，所以将方案一作为最优方案。结论这次高速公路施工图设计过程，旨在培养我们综合应用所学知识及技能的能力，进行道路交通工程设计或科学研究的综合训练，是对前面各个教学环节的继续、深化、拓宽

47、和升华，是我们综合素质和工程实践能力培养的重要阶段，也是对我大学这四年的时间内所学专业知识的一个系统而全面的检验，通过本次设计，让我更加了解路桥设计的重点，也对公路设计规范以及设计流程有了一定的掌握。本次设计共分为三个阶段，第一个阶段是路线设计，包括选线、平面线形设计、纵断面设计、横断面设计；第二个阶段是路基路面的设计，包括挡土墙设计、路面结构设计；第三个阶段是设计说明书以及图纸的整理。本次设计的时间还是比较宽裕的，从拿到课题到确定设计思路、设计方法、搜集资料，到初步设计、详细设计到初稿完成，我们都在董老师的指导下，认真细心的进行，并独立完成设计任务书中的各项任务。整个毕业设计过程，锻炼了我自

48、主学习和解决问题的能力，课本上的专业知识能够综合运用于实际研究设计中，这四年所学融会贯通，增强了我对知识的灵活运用的能力。在此次设计中，大部分使用计算机完成，自学了鸿业、纬地等工程设计软件，进行路线设计和施工图绘制，并应用EXCEL、WORD等软件进行数据处理和文本编辑，这些都为我以后参加工作打下了良好的基础。虽然这次设计的内容相比实际工作中少而且简单，但是我从这个过程中学到的东西很多，也发现了自己在知识上的欠缺和不足，我相信，这次的经历会给我日后的工作带来很多帮助。谢 辞时间飞逝，转眼间我们就要毕业了，进入社会开始新的探索，在这即将毕业的时候，更多的是遗憾，遗憾自己学的太少，我很感谢这四年来

49、在我成长道路上指导我、帮助过我的人。这次设计从一开始的搜集资料，到中期的修改和讨论，以及最后的反复斟酌和计算，我希望尽我最大的努力出色的完成这次设计。但是在设计过程中还是遇到了一些困难，结果也没有想象中那么满意，总之，这次设计是我四年大学专业知识的一个整体体现，也是我这几个月来认真完成的作品。本次设计得以顺利完成，要感谢的人很多。首先要感谢的是我的指导老师董晓梅老师，老师平日里工作繁多，但是从设计开始到结束，老师都定期给我进行指导，在此表示由衷的感谢。感谢您在此期间对我的关怀和帮助，这份帮助使我在这段日子里能够顺利完成本次设计，使我真正体会到了师生之间的友谊，这种感觉是那么的美好，再次感谢两位

50、老师的鼓励和帮助。其次要感谢和我一起作毕业设计和曾经在各个方面给予过我帮助的同学们，在大学生活即将结束的最后的日子里，我们再一次验证了团结就是力量这句真理，把一个庞大的，从来没有上手的课题，圆满地完成了。正是因为有了你们的帮助，才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识，更让我得到了知识以外的东西，就是团结和友谊。虽然毕业在即,我们各自心中通过这次实习更加的增进了友谊,心中更加多了一份不舍,使我们更加珍惜这段友谊。在老师和同学们的帮助下，我的专业知识得到了进一步的提高，在整个设计过程中我也体会到了坚持的重要性，对待任何困难都要有坚持不懈的毅力，才能在学习的过程中取得更多的知识和经验。最后我要感谢的

51、是学校和系里各位领导，给我们提供场地和资料让我们能够自在的交流彼此遇到的困难并及时解决，顺利的完成设计。在此即将毕业之际，感谢母校对我的培养和教育，我一定在以后的工作中努力进取，为社会为祖国尽自己的一份力。参考文献1杨少伟.道路勘测设计（第二版）M.人民交通出版社，2004 2方左英.路基工程M.人民交通出版社，1987 3方福森.路面工程（第二版）M.人民交通出版社，1987 4邓学均.路基路面工程M.人民交通出版社，2008 5孙家驷.公路小桥涵勘测设计M.重庆大学出版社，1990 6中华人民共和国交通部.道路工程制图标准GB50162-9

52、2S.人民交通出版社，19937中华人民共和国交通部公路工程技术标准JTGB 01-2003S人民交通出版社，2003 8中华人民共和国交通部公路路线设计规范 JTG D20-2006S人民交通出版社，2006 9中华人民共和国交通部公路路基设计规范 JTG D30-2004S人民交通出版社，2004 10中华人民共和国交通部公路沥青路面设计规范 JTG D50-2006S人民交通出版社，2006 11中华人民共和国交通部公路排水设计规范JTG B04-2010S人民交通出版社，2010外文资料翻译Influence expressway pitch road surface roughness reason analysis and countermeasureIn the construction of highway, because the pitch road surface has surface to levelled , drives a vehicle to resist the slippery , low in noise , short , characteristic of maintaining com