道路改建工程毕业设计（43页）

1、华北理工大学信息学院摘 要-PAGE 42-PAGE 35- MACROBUTTON MTEditEquationSection2 方程段 1 部分 1 SEQ MTEqn r h * MERGEFORMAT SEQ MTSec r 1 h * MERGEFORMAT SEQ MTChap r 1 h * MERGEFORMAT 学 号：毕业设计说明书GRADUATE DESIGN 设计题目：丰润区碾唐线东马庄改建工程设计 学生姓名： 专业班级： 学 院： 指导教师： 年 月 日摘 要道路建设在我国具有悠久的历史，远在汽车出现前便有了光辉的业绩。改革开放以后，我国的公路建设实现了跨越式的发展。

2、道路发展的突出成就是高速公路和快速路的快速发展。在今后相当长的时期内加快低等级公路的改建将是我国公路建设的只要内容。本工程为二级公路改建成一级公路，工程位于河北省唐山市境内。本工程的路面宽度为23.5m。其中公路行车道宽度为15m，中央分隔带宽度为2m，道路总长3131.9m。设计车速80km/h；设计年限为20年。本设计分为五个部分，第一部分为绪论，第二部分为路线设计部分，第三部分为路基设计部分，第四部分为路面设计部分，第五部分为沿线其他设施和环境保护。完成的主要成果有：平面设计图、纵断面设计图、横断面设计图路基设计表、路基土石方数量表、路面结构图等设计主要采用：纬地设计软件和CAD2010

3、，并利用东南大学的路面计算软件HPDS2011对路面计算部分进行验算。关键词 路线设计；曲线转角表；路基排水；路面设计AbstractAbstractAbstract Road construction in our country has a long history, far away in the car had a brilliant achievement. After the reform and opening up to the outside world, the highway construction of our country realize the developm

4、ent by leaps and bounds. The outstanding achievement in the development is the rapid development of highways and expressways. In the future quite a long period of time to speed up the reconstruction of low grade highway will be as long as the content of highway construction in our country. This proj

5、ect is secondary highway converted into a road, project is located in Tangshan City, Hebei Province. The project of pavement width for 23.5m. the highway lane width of 15m central separation belt width to 2m, the road with a length of 3131.9m. design speed of 80km / h; design life for 20 years. The

6、design of divided into five parts, the first part is an introduction, the second part for the design part of the route, the third part for the design part of the subgrade, the fourth part for pavement design part, the fifth part along the lines of other facilities and environmental protection. The m

7、ain achievements: graphic design, longitudinal fault plane design graph, cross-sectional design Subgrade design table, the subgrade earthwork quantity, the pavement structure design mainly uses: latitude to design software and cad2010, and the pavement of Southeast University Computing Software HPDS

8、2011 on pavement algorithm of checking.Keywords Road design; curve corner table; subgrade drainage, pavement design. 目 录目 录目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc8523 第1章 绪论 PAGEREF _Toc8523 1 HYPERLINK l _Toc16813 1.1 选题背景 PAGEREF _Toc16813 1 HYPERLINK l _Toc25172 1.1.1 国外的发展状况 PAGEREF _Toc25172 1 HYP

9、ERLINK l _Toc299 1.1.2 国内的发展状况 PAGEREF _Toc299 1 HYPERLINK l _Toc20400 1.1.3 我国公路的问题 PAGEREF _Toc20400 1 HYPERLINK l _Toc6834 1.2 选题的现状 PAGEREF _Toc6834 1 HYPERLINK l _Toc12007 1.3.本课题的来源 PAGEREF _Toc12007 2 HYPERLINK l _Toc1989 1.4主要内容 PAGEREF _Toc1989 2 HYPERLINK l _Toc7460 1.5 本章小结 PAGEREF _Toc74

10、60 2 HYPERLINK l _Toc7121 第2章 路线 PAGEREF _Toc7121 3 HYPERLINK l _Toc18272 2.1概述 PAGEREF _Toc18272 3 HYPERLINK l _Toc25118 2.1.1任务依据 PAGEREF _Toc25118 3 HYPERLINK l _Toc15638 2.1.2 设计标准沿线 PAGEREF _Toc15638 3 HYPERLINK l _Toc24649 2.1.3 沿线地理环境概括 PAGEREF _Toc24649 3 HYPERLINK l _Toc31054 2.2 平面线形设计 PAG

11、EREF _Toc31054 4 HYPERLINK l _Toc2448 2.2.1 道路等级与车道数的确定 PAGEREF _Toc2448 4 HYPERLINK l _Toc23874 2.2.2设计原则 PAGEREF _Toc23874 5 HYPERLINK l _Toc20855 2.2.3道路走向 PAGEREF _Toc20855 5 HYPERLINK l _Toc28906 2.2.4 道路方案选择 PAGEREF _Toc28906 5 HYPERLINK l _Toc138 2.2.5平面设计 PAGEREF _Toc138 8 HYPERLINK l _Toc84

12、99 2.2.5旧路现状以及利用情况 PAGEREF _Toc8499 9 HYPERLINK l _Toc17485 2.2.6道路平面设计成果 PAGEREF _Toc17485 9 HYPERLINK l _Toc12466 2.3 纵断面设计 PAGEREF _Toc12466 10 HYPERLINK l _Toc31643 2.3.1设计原则 PAGEREF _Toc31643 10 HYPERLINK l _Toc30470 2.3.2 纵断面设计的一般要求 PAGEREF _Toc30470 10 HYPERLINK l _Toc2815 2.3.3 准备工作 PAGEREF

13、_Toc2815 11 HYPERLINK l _Toc11347 2.3.4拉坡 PAGEREF _Toc11347 11 HYPERLINK l _Toc8396 2.3.5竖曲线设计 PAGEREF _Toc8396 11 HYPERLINK l _Toc20223 2.3.6平纵组合设计 PAGEREF _Toc20223 13 HYPERLINK l _Toc2764 2.3.7纵断面设计成果 PAGEREF _Toc2764 14 HYPERLINK l _Toc20787 2.4 横断面设计 PAGEREF _Toc20787 14 HYPERLINK l _Toc21253 2

14、.4.1 横断面设计步骤 PAGEREF _Toc21253 14 HYPERLINK l _Toc18220 2.4.2 确定路基横断面宽度 PAGEREF _Toc18220 15 HYPERLINK l _Toc21457 2.4.3 资料收集 PAGEREF _Toc21457 15 HYPERLINK l _Toc12485 2.4.4 横断面设计计算 PAGEREF _Toc12485 15 HYPERLINK l _Toc5808 2.4.5 横断面设计成果 PAGEREF _Toc5808 17 HYPERLINK l _Toc7751 2.4.6土石方调配 PAGEREF _

15、Toc7751 17 HYPERLINK l _Toc3181 2.5本章小结 PAGEREF _Toc3181 19 HYPERLINK l _Toc24684 第3章 路基及排水 PAGEREF _Toc24684 20 HYPERLINK l _Toc16774 3.1原有公路路基、路面概况 PAGEREF _Toc16774 20 HYPERLINK l _Toc7590 3.1.1 原有公路路基、路面组成、使用情况 PAGEREF _Toc7590 20 HYPERLINK l _Toc1772 3.1.2原有路基防护、排水的主要形式及其使用状况 PAGEREF _Toc1772 2

16、0 HYPERLINK l _Toc7770 3.1.3 改建公路路基、路面及排水的主要形式 PAGEREF _Toc7770 20 HYPERLINK l _Toc14785 3.2 路基设计 PAGEREF _Toc14785 20 HYPERLINK l _Toc28716 3.2.1 一般路基设计原则 PAGEREF _Toc28716 20 HYPERLINK l _Toc27128 3.2.2 路基横断面布置 PAGEREF _Toc27128 21 HYPERLINK l _Toc16540 3.2.3路基高度 PAGEREF _Toc16540 21 HYPERLINK l _

17、Toc24326 3.2.4路堤边坡设计 PAGEREF _Toc24326 21 HYPERLINK l _Toc4472 3.2.5路堑边坡设计 PAGEREF _Toc4472 21 HYPERLINK l _Toc13058 3.2.6调料技术要求及压实标准 PAGEREF _Toc13058 22 HYPERLINK l _Toc15858 3.2.7路基防护 PAGEREF _Toc15858 22 HYPERLINK l _Toc16362 3.2.8路基路面排水 PAGEREF _Toc16362 22 HYPERLINK l _Toc15709 3.2.9路基附属设施 PAG

18、EREF _Toc15709 23 HYPERLINK l _Toc14308 3.3 本章小结 PAGEREF _Toc14308 23 HYPERLINK l _Toc14558 第4章 路面 PAGEREF _Toc14558 24 HYPERLINK l _Toc18612 4.1 路面结构设计 PAGEREF _Toc18612 24 HYPERLINK l _Toc29586 4.1.1路面材料 PAGEREF _Toc29586 24 HYPERLINK l _Toc27588 4.1.2基本设计资料 PAGEREF _Toc27588 24 HYPERLINK l _Toc16

19、635 4.1.3设计方法 PAGEREF _Toc16635 26 HYPERLINK l _Toc20324 4.2路面结构计算 PAGEREF _Toc20324 26 HYPERLINK l _Toc25515 4.2.1标准轴载的换算 PAGEREF _Toc25515 26 HYPERLINK l _Toc27451 第5章 其他沿线设施及环境保护设计 PAGEREF _Toc27451 32 HYPERLINK l _Toc16016 5.1交通安全设施 PAGEREF _Toc16016 32 HYPERLINK l _Toc8437 5.2环境保护设计 PAGEREF _To

20、c8437 32 HYPERLINK l _Toc21832 结 论 PAGEREF _Toc21832 35 HYPERLINK l _Toc5046 参考文献 PAGEREF _Toc5046 36 HYPERLINK l _Toc15461 谢 辞 PAGEREF _Toc15461 37 HYPERLINK l _Toc29664 附 录 PAGEREF _Toc29664 38华北理工大学建筑工程学院第1章 绪论第1章 绪论1.1 选题背景1.1.1 国外的发展状况目前，国外的公路建设、运营、维护比较发达，而且按国土面积计算的公路网密度高，质量良好，标准高，基础设施相对完善，各地区发

21、展较为平衡，且大部分为高等级公路。以美国为例，它是公路最多、路网最发达的国家，截止2014年，其通车高速公路里程达到9.2万公里，居世界第二位。1.1.2 国内的发展状况 就整个中国公路网来说，国建高速公路网（“7918网”）即将全面建成通车，各省、市、自治区也在规划建设省级干线网和地方道路系统。国内公路建设虽然取得了巨大成就，通车高速公路通车里程跃居世界第一，但由于其他等级公路交通设施相对薄弱，并且各地发展不平衡，尤其是在西部地区，相公路建设落后，还不能适应当地经济和社会快速发展的需要。1.1.3 我国公路的问题 与发达国家相比，我国公路建设存在以下问题：（1）数量少，公路网密度仍然很低，通

22、达深度不够。（2）质量差、标准低，大部分为三、四级公路。（3）发展不平衡，通行能力差，服务水平低。因此，在今后相当长的时期内加快新建公路和低等级公路的改建，将是我国公路建设的主要任务。1.2 选题的现状碾唐线-东马庄二级道路改建工程，位于唐山市境内，本项目的建设，对完善路网结构，提高路网服务水平，发挥路网整体效益，改善出行条件，促进区域经济协调发展具有重要意义。碾唐线-东马庄道路工程，路线全长约3.5km，项目起于碾唐线K123+945处，路线向西南布线，终于东马庄。随着社会发展以及交通量的增长，原二级公路的通行能力应不符合实际，因此改建为一级公路是合适的。旧路为沥青路面，可能存在部分路面的承

23、载能力不足或者路面不平整的问题，需要铣刨原路面或者铲除原机构更换填土重新设计。1.3.本课题的来源我们学校以前的设计多以论文的形式为主，近几年逐渐增多了设计的课题，极大的提高了毕业生的实际设计能力，使书本的理论知识与实践更加具体的结合到了一体，加深了课本理解的同时锻炼了动手能力。丰润区碾唐线东马庄改建工程设计是指导老师在书本内容的基础上选择出的实际的工程实例，目的在于让学生独立的体会在具体工程设计中的方法，学会发现问题，思考问题，解决问题的思维能力。1.4主要内容（1）道路选线定线及路线设计； （2）道路纵断面设计；（3）道路横断面设计；（4）道路结构层组合及厚度设计；（5）工程施工方法及概预

24、算。1.5 本章小结本章主要分析了道路工程国内外现状，总结了国内道路的特征，以及课题的来源和设计的主要内容，最后对本课题的来源以及本文主要内容进行了介绍。第2章 路线第2章 路线2.1概述2.1.1任务依据（1）毕业设计指导书；（2）中华人民共和国交通部运输部颁布的有关勘测、设计标准、规范等。2.1.2 设计标准沿线 公路等级：一级公路设计行车速度80km/h圆曲线半径极限最小半径250m一般最小半径400m缓和曲线最小长度极限值70m一般值100m纵坡最大纵坡5最小纵坡0.5最小坡长极限值200m一般值250m竖曲线最小半径极限值3000m一般值4500m竖曲线最小长度极限值70m一般值17

25、0m2.1.3 沿线地理环境概括（1）道路沿线为平原，地势平坦，项目起于碾唐线K123+945处，全长 约3.5km，无不良地质。 （2）唐山市东部为滦河水系，西部属潮白河水系，地质灾害评估中，遇 到那条河流按水文手册描述其河流发源、河长、流量等。2.2 平面线形设计2.2.1 道路等级与车道数的确定 起始年平均日交通量ADT=4144辆 设计年限n=20年 年平均增长率为9.5% （2.1） 式中：AADT设计交通量（pcu/d)； ADT起始年平均日交通量（pcu/d)； 年平均增长率（%）； n年预测年限（年）。 所以选用一级道路符合标准的规定。车道数的确定：（2.2）式中: N单向车道

26、数； AADT设计交通量（pcu/d)； 单车道设计通行能力； D方向分布系数，根据公路所在位置和功能。取值范0.40.6， 也可根据当地的交通量观测资料调整； K设计小时交通量系数，根据公路所在位置、地区经济、气 候特点等确定取值范围，近郊公路取0.0850.11，公路取 0.120.15，也可根据当地交通量观测资料确定。 选择车道数N=4。2.2.2设计原则 该道路属于平原微丘区道路，选用纸上定线的方法设计，根据选择导向点，选择路线导线，初定平曲线，定线的步骤确定路线。并选取符合安全，舒适，美观要求的设计标准。测设中主要遵循以下原则：在满足路线技术指标的前提下，尽量利用现有公路和旧路基；平

27、面线形应直捷、流程、与地形、地物相适应、与周围环境相协调；路线布设尽量直捷顺畅，避免不必要的绕行，以缩短建设里程降低工程造价；保持平面线性的均衡连续；充分利用地形、地物，合理运用标准，妥善处理公路建设与工业、农业基本建设的关系，注意与公路、管线、水利工程的配合，并结合地质、水文等自然条件，通过全面调查，综合研究分析，拟定路线方案；注意与纵断面设计协调；平曲线应该具有足够的长度。2.2.3道路走向碾唐线-东马庄一级道路改建工程，起点和终点均在老路基上。2.2.4 道路方案选择根据公路线路设计方案的特点，公路路线方案比较的综合评价指标要遵守以下几条基本原则：（1）全面性原则评价指标体系必须反映被评

28、价问题的各个侧面，绝对不能“扬长避短”。在指标设计中，要注意指标的代表性及体系的完整性，要求指标不重复、不遗漏，指标之间既相互独立，又互为补充。（2）科学性原则评价指标的设计既要考虑到评价研究的任务，也要符合客观现象本身的特点和性质及其运动规律。这种主观要求与客观实际相统一的过程，称之为科学性原则。评价指标作为主观反映客观的工具，要遵循“实事求是”的原则，使评价指标的定量描述以定性认识为前提，正确理解有关经济范畴，并正确分析客观对象的数量特征，以反映到指标设计中。只有遵从评价指标设计的科学性原则，才可能保证评价数据的准确性呵权威性。总之，整个综合评价指标体系从元素构成到结构，从每一个指标计算内

29、容到计算方法都必须科学、合理、准确。（3）可比性原则即所构造的评价指标体系必须对每一个评价对象是公平的，可比的。指标体系中不能包括一些有明显“倾向性”的指标。评价指标在设计中要注意使评价指标的口径和方法具有动态可比性，并在空间范围内也要可比，这一原则称为可比性原则。按照这一原则，要求指标的选择应具备可比性和适用性，从而就同一指标，可对各方案加以纵向比较；同时，可对经济主体进行横向比较。这就要求评价指标在动态发展过程中有相对的稳定性。在设计评价指标时，要考虑到现象发展过程中的变化，使指标的口径范围、核算方法具有动态可比性，以增强评价指标的分析功能。（4）可操作性原则设计评价指标，既要考虑评价研究

30、的目的和需要，也要照顾到客观条件的可能性。所谓可操作性，是指评价指标设计的可行性，既要使指标体系中所有的指标使用的数据均可从现有的资料和数据中获得，以这些可验证的资料为基础，才能使评价不偏不倚。（5）定量与定性分析相结合原则以定量分析为主，能够定量的效益和影响应尽量予以定量，不能或不宜定量的则采用定性分析，定量与定性指标均纳入多目标分析综合评价。根据以上原则，在本路段起终点内选择以下两个方案方案一：在原路的基础上进行改建，对道路的线形不做大的调整，只对不满足一级道路要求的弯道，路幅进行修改。其线形如图2.1：图2.1 道路方案一方案2：取消原路线JD5,JD6,JD7，使路线经过JD7东南面直

31、接通行到终点位置，KO到K1+339处的路线线形保持不变，仅仅适当修改路幅等不符合一级路要求的路段。其线形如图2.2：图2.2 道路方案二方案的比选：方案一线形与旧路一致，方便施工和材料的运输，施工期间的影响小，并且可以大量的利用旧路材料，节约成本。方案二规避了JD5和JD7这两个弯道从而极大的增加了道路的通行能力，路线长度段，平面线形缓和，指标高，但是征地以及拆迁的工程数量和工程造价的指标高。对路线方案进行技术指标，工程造价，自然环境，社会环境等重要因素进行同等深度的技术经济论证及效益分析，通过调查，分析，比较，选择，的方法进行比选。最后推荐线路较短，线形标准较高的第二方案。2.2.5平面设

32、计图2.3 平曲线几何要素图内移值：(2.3)切线增长值：(2.4)缓和曲线角：(2.5)切线长：(2.6) 曲线长：(2.7)圆曲线长：(2.8)外距：(2.9)切曲差：(2.10)具体计算以JD1为例：其余的交点同理可得。将数据统计得到直线、曲线及转角表。2.2.5旧路现状以及利用情况本线为老路改造利用路段，较为充分的利用了老路基。2.2.6道路平面设计成果 （1）平曲线检查1）平曲线半径检查：JD2处为十字路口，可不设置平曲线；2）平曲线缓和曲线检查：平曲线缓和曲线长符合规范要求；3）曲线间直线长检查：直线长符合规范要求；4）平曲线曲线长度检查：平曲线长度符合规范要求。（2）绘制平面图根

33、据直线、曲线及转角表(见附录S = 1 * ROMAN * MERGEFORMAT I-1)和逐桩坐标表(见附录S = 1 * ROMAN * MERGEFORMAT I-2)在地形图绘制线路平面图(见附录S = 1 * ROMAN * MERGEFORMAT I)。 （3）编制相关的表格1）根据计算所得结果绘制直线、曲线及转角表；2）根据计算结果绘制逐桩坐标表。2.3 纵断面设计2.3.1设计原则（1）纵断面设计必须符合公路工程技术标准中有关纵断面设计的各项规定，如各级公路的最大纵坡，符合排水要求的最小纵坡等；（2）纵断面线性设计应根据设计速度，在适应地形及环境原则下，对纵坡的大小、长短、以

34、及前后坡段协调情况，反复调整，设计i出平顺、连续的纵断面线形；（3）对沿线的自然条件，应作通盘研究，依据不同的具体情况分别处理，使公路畅通和稳定；（4）按路线起伏综合考虑农田水利方面的特殊要求；（5）在水文条件不良或地下水位很高的路段，应考虑适当的路基高度；（6）在保证路基的强度和稳定的前提下，争取填挖平衡，节省土石方及其他工程量，降低工程造价；（7）考虑到公路改建时，尽量利用原有路面作为新路面的基层；（8）纵断面设计应与平面设计密切配合协调。2.3.2 纵断面设计的一般要求（1）纵坡设计必须满足标准的有关规定，一般不轻易使用极限值；（2）纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡；（3）纵

35、断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合。从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意有以下几点：（1）在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良；（2）避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全；（3）在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些；纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径；（4）纵断面线形设计应注意与平面线形的关系，汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形；（5）纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡以不小于0.5%为宜，

36、在受洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应保证路线的最低标高，以免遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定；（6）纵坡设计应争取填、挖平衡，尽量利用挖方作就近填方，以减少借方和废方，接生土石方量，降低工程造价；（7）纵坡设计时，还应结合我过情况，适当照顾当地民间运输工具，农业机械、农田水利等方面的要求。2.3.3 准备工作 （1）确定纵断面地面高程在线路平面图上依次截取各中桩桩号点，并内插地形图得到对应的地面高。（2）点绘纵断面地形图1）按A3号图纸尺寸，在图纸下方，自下而上绘出超高、直线与曲线、里程桩号、坡度与坡长、地面高程、设计高程、填挖高度和地质状况；2）填绘直线与平曲线栏、里程桩号栏；3）在图纸左

37、侧绘制相应高程标尺；4）接高程1：200，水平1：2000的比例，点绘地面线。（3）标出控制点2.3.4拉坡综合考虑最大纵坡、坡长限制、纵坡折减、合成坡度等；高原地区注意纵坡的折减；标高控制。地面平坦，河沟交错，地面水源多，地下水位较高，其路线设计标高主要由保证路基稳定性的最小填土高度控制；变坡点位置的确定：充分考虑纵面线形和平面线形的相互搭配；桩号应设置在10m的整数倍处；变坡点的选择应尽量使工程量最小；变坡点的选择应做到位线形最好；变坡点高程精确到小数点后三位，中桩精度为小数点后两位，坡度值精度为0.00%。2.3.5竖曲线设计 （1）竖曲线半径的确定先根据公路路线设计规范知凸形、凹形竖曲

38、线小半径（根据不同路线等级确定停车视距），在根据竖曲线设计原则选择各个变坡点竖曲线半径。竖曲线半径的确定，在不过分增加工程数量的情况下，宜选用较大的半径，使视觉上感到舒适畅顺。当竖曲线的起终点位置受到诸如平纵配合中平曲线的位置、大中桥位等因素影响时，其竖曲线半径可以根据限制的曲线或切线长来确定。表2-1 公路竖曲线最小半径和最小长度设计速度（km/h)1201008060403020凸形竖曲线最小半径(m)一般值170001000045002000700400200极限值11000650030001400450250100凹形竖曲线最小半径(m)一般值600045003000150070040

39、0200极限值4000300020001000450250100竖曲线长度(m)一般值250210170120906050最小值100857050352520 （2）竖曲线要素的计算竖曲线要素示意图见图2.4：图2.4 竖曲线要素示意图 坡差：（2.11) 曲线长：(2.12) 切线长：(2.13) 外距：(2.14)具体以变坡点4为例子：其余同上，可得竖曲线表2-2：表2-2 竖曲线要素表序号桩号 标 高(m)凸曲线半径R(m)凹曲线半径R(m)切线长T(m)外距E(m)0K0+00031.1471K0+656.37532.78590872.1085.000.042K1+255.52333.

40、15826808.8185.000.133K1+532.53831.57412650.4685.000.294K1+876.18534.22823213.66142.030.435K2+252.86632.52618636.9085.000.196K2+588.91534.07419106.6885.000.197K2+845.66532.97243870.46171.660.348K3+131.89733.9842.3.6平纵组合设计 （1）组合原则1）应能在视觉上自然的诱导驾驶员的视线，并保持线性的连续性；2）平面与纵断面线形的技术指标应大小均衡，使线形在视觉上、心理上保持协调；3）选择组

41、合得当的合成坡度，以利于路面排水和安全行车。（2）平竖组合1）平曲线（包括圆曲线和缓和曲线）与竖曲线两者应相互重合，这是平、纵最好的组合，且平曲线应比竖曲线长（俗称“平包竖”）；2）计算行车速度大于等于40km的公路，凸形竖曲线的顶部和凹形曲线的底部，不得插入小半径平曲线；凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部，不得与反向平曲线的拐点重合；3）平曲线与竖曲线的半径大小应选用适当，使其组合达到视觉上的良好效果；4）平面与纵坡组合时候，应注意长坡下端避免设置小半径平曲线，较长的平面直线上也不宜设大坡，并应选择能够得到适当合成坡度的线形组合。一般最大合成坡度不宜大于8%，最小合成坡度不小于0.5%。应避

42、免急转弯与陡坡相重合的线形，平、纵组合必须是在于路线所经过地区的环境充分配合的基础上进行的，否则即使线形符合组合的有关规定，亦不是良好的设计。所以要注意公路与周围环境的配合与协调。2.3.7纵断面设计成果 （1）纵断面检查 1）纵坡坡度检查：纵坡坡度符合规范要求； 2）纵坡坡长检查：坡长符合规范规定； 3）竖曲线半径检查：竖曲线半径符合规范要求； 4）竖曲线曲线长度检查：竖曲线长度合规范要求； 5）竖曲线合成坡度检查：竖曲线合成坡度合规范要求。（2）纵断面设计图(见附录S = 2 * ROMAN II)。（3）纵坡及竖曲线表(见附录S = 2 * ROMAN II-1)。（4）路基设计表(见附

43、录S = 3 * ROMAN III-1)。2.4 横断面设计2.4.1 横断面设计步骤（1）根据外业横断面测量资料点绘横断地面线；（2）根据路线及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上；（3）根据地质调查资料，示出土石界限、设计边坡度，并确定边沟形状和尺寸；（4）绘横断面设计线，又叫“戴帽子”。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。一般直线上的断面可不示出路拱坡度；（5）计算横断面面积（含填、挖方面积），并填于图上。2.4.2 确定路基横断面

44、宽度根据标准，由公路等级（一级）及设计行车速度（80km/h)，确定路基横断面车道数为四车道，行车道宽3.75，行车道外侧设置宽度为2.5m的硬路肩，0.75m的土路肩。2.4.3 资料收集 （1）平曲线起、中点桩号、平曲线半径和转角在平面设计中读取。 （2）每个中桩的填挖高度在纵断面设计中读取。 （3）在路线平面图上的各中桩横断面范围内并向外延伸一定距离选取若干点，量取各点的地面标高，得到各桩横断面地面线数据。2.4.4 横断面设计计算 （1）加宽计算对于二级公路，平曲线半径小于250m应设置加宽，查公路路线设计规范表2-3 双车道路面加宽值二级公路路面加宽值规定如表2-3：加宽类别汽车轴距

45、加前悬(m)加宽值(m)圆曲线半径(m)2502002001501501001007070505030302525202015150.40.60.81.01.21.41.82.22.5280.60.70.91.21.52.035.2+8.80.81.01.52.02.5一级公路采用第3类加宽值。当圆曲线半径R大于250m时，由于加宽值很小，可以不加宽。公路的路面加宽后，路基也应相应加宽。路面的加宽在行车道内侧。采用的加宽过渡方法为按照其长度成比例增加的方法。在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽，加宽缓和段内任意点的加宽值：（2.15）式中：任意点距过渡段起点的距离（m)； L加宽过渡段

46、长度（m)； b圆曲线上的全加宽（m)。对于设有缓和曲线的平曲线，加宽缓和段采用与缓和曲线相同的长度。本设计中，各交点处的平曲线均设有缓和曲线，所以加宽缓和段与曲线同长。（2）超高计算超高横坡的过渡方式：采用绕中央分隔带边线选择，将两侧行车道分别绕中央分隔带边线旋转，使各自成为独立的单向超高断面。此时中央分隔带维持原水平状态。为了利于路面横巷排水，应在路面横向设置路拱。按公路路线设计规范。路拱横坡度为2%。由于土路肩的排水能力低于路面，其横坡度一般比路面大1%2%，故土路肩横坡度取3%。根据公路路线设计规范，当平曲线半径小于不设超高的最小半径值时，应在路面上设置超高。超高的横坡度应根据设计速度

47、、圆曲线半径、路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定，必要时应按运行速度予以验算。横断面上超高值的计算如表2-4所示：表2-4 超高计算表超高具体渐变过程见路线纵断面图超高栏。绘制路基超高加宽表(见附录S = 3 * ROMAN III-4)。2.4.5 横断面设计成果 （1）填录路基设计表：由前面的平面设计资料、纵断面设计资料和横断面设计中的加宽及超高计算，把相应数据填入路基设计表，作为绘制横断面图的依据。 （2）绘制路基横断面设计图(见附录S = 3 * ROMAN III)。 （3）在路基设计表(见附录S = 3 * ROMAN III-1)中填入路面设计高程。（4）视距包络图(见附录S

48、 = 3 * ROMAN III-2)。（5）道路标准横断面图(见附录SIV-1)。2.4.6土石方调配（1）土石方调配目的为确保填方用土的来源、挖方弃土的去向，以及计价土石方的数量和运距等。通过调配合理的解决各路段土石方平衡与利用问题，使从路堑挖出的土石方，在经济合理的调运条件下移挖作填，达到填方有所取，挖方有所用，避免不必要的路外借土和弃土，以减少占用耕地和降低公路造价。（2）土石方调配原则1）在半填半挖断面中，应首先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，以减少总的运量；2）土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不作跨越调运，同时尚应注意施工的可能以方便，尽可能

49、避免和减少上坡运土；3）为使调配合理，必须根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借；4）土石方调配移挖作填固然考虑经济运距问题，但这不是唯一的指标，还要综合考虑弃放和借方占地，赔偿青苗损失及对农业生产影响等，有时移挖作填虽然运距超出一些，运输费用可能稍高些，但如能少占地，少影响农业生产，这样对整体来说也未必是不经济的；5）不同的土方和石方应根据工程需要，分别进行调配，以保证路基稳定和人工构造物的材料供应；6）位于山坡上的回头曲线路段，要优先考虑上下线的土方竖向调运；7）土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善处理。借土应结合地形、农田规

50、划等选择借土地点，并综合考虑借土还田，整地造田等措施。弃土应不占或少占耕地，在可能条件下宜将弃土平整为可耕地，防止乱弃乱堆，或堵塞河流，损坏农田。（3）土石方调配方法1）弄清各桩号间路基填挖方情况并做横向平衡，明确利用、填缺与挖余数量；2）在作纵向调配前，根据施工方法及可能采取的运输方式，定出合理的经济运距；3）根据填缺挖余，分布情况结合路线纵坡和自然条件，本着技术经济和支农的原则，具体拟订调配方案，逐桩逐段的将毗邻路段的挖余就近纵向调运到填缺内加以利用，并把具体调运方向和数量用箭头标明；4）土石方调配后应按下式进行复检：横向调运+纵向调运+借方=填方横向调运+纵向调运+弃方=挖方 挖方+借方

51、=填方+弃方5）运量土石方运量为平均运距与土石方调配数量的乘积：总运量=调配（土石方）方数n式中：n为平均运距单位，其值为：n=(L-LM)/10； L平均运距； LM免费运距。计算经济运距，进行土石方员运纵向调配。应尽可能在本桩位内移挖做填，以减少石方应考虑桥涵位置，一般不做跨沟调配。考虑地形情况，不宜往上坡方向调运。运用以上原则，在做完填挖方数量、本桩利用、填缺、挖余后，进行纵向调配。用数方格法计算填、挖面积，并填与路基土石方数量表S = 3 * ROMAN III-3。路基土石方数量根据公式（2.16）分别进行计算，挖方按照天然密度体积计算，填方按照压实后的体积计算。(2.16)填写完成

52、土石方数量表。2.5本章小结本章主要对改建道路的路线进行了设计，并对其平、纵、横三个基本几何构造成分进行讨论，然后以汽车行驶的特性和自然条件为基础，把它们组合成整体综合研究，以实现空间实体的几何设计。华北理工大学建筑工程学院第3章 路基及排水第3章 路基及排水3.1原有公路路基、路面概况3.1.1 原有公路路基、路面组成、使用情况原有公路路基使用多年，部分路基需要铲除，路面破坏较严重，行车性能较差，已经不能满足日益见长的交通量的需求。原有公路已经存在多种病害：坑槽、沉陷、裂缝、龟裂、块状裂缝、纵横向裂缝，破坏严重。3.1.2原有路基防护、排水的主要形式及其使用状况原有路基防护主要方式：采用植草

53、防护。路基排水：一般路线两侧设置有土质排水沟，部分使用浆砌。 路面排水：采用自然排水及边缘排水相结合。本线现有路基防护使用性能较为良好。3.1.3 改建公路路基、路面及排水的主要形式本线的改建，除新建段外原有路基全部尽可能利用，路面结构均为新建。原土质排水沟均改为新建浆砌片石排水沟，不贯通的重新按设计连通。（1）路基防护：采用植草和植树防护；（2）路基排水：全部新建排水沟；（3）路面排水：全线按一级级公路行车道设2.0的路拱横坡，土路肩设 3.0的横坡。全线采用自然排水及边缘排水相结合。3.2 路基设计3.2.1 一般路基设计原则根据本地区的自然条件，本着因地制宜、就地取材的原则，选择合理的路

54、基边坡坡率，并采取经济有效的排水防护措施，确保路基有足够的稳定性和耐久性。（1）路基设计主要依据公路工程技术标准（JTGB012003）和公路路基设计规范（JTG D302004）及有关规定执行。（2）公路用地界为路堤坡脚或排水沟外缘以外1米，路堑为坡顶或截水沟外缘以外2米。3.2.2 路基横断面布置全线采用一级公路标准建设，设计速度80km/h。路拱坡度：一级公路行车道为2.0%，土路肩为3.0%。超高方式：采用绕中央分隔带边线旋转的方式。3.2.3路基高度路基高度有中心高度和边坡高度之分。中心高度是指路基中心线处设计标高与原地面标高之差。边坡高度是指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。

55、路基高度的设计，应使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度，同时要考虑的地下水毛细水和冰冻的作用,不致影响路基的强度和稳定性。路基高度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路堤的最小填土高度。若路基高度低于按地下水位或地面积水位计算的临界高度，可视为矮路堤。使用边坡高度值作为划分高矮深浅的依据。填土高度小于1.01.5m，属于矮路堤；填土高度大于18m（土质）或20m（石质）的路堤属于高路堤；填土高度在1.51.8m范围内的为正常路堤。大于20m的路堑为深路堑。路基设计标高,新建公路的路基设计标高为路基边缘标高，在设置超高，加宽地段，则为设置超高，加宽前的路基边缘标高；改建公路的路

56、基设计标高可与新建公路相同，也可采用路中线标高。设有中央分隔带的高速公路，一级公路，其路基设计标高为中央分隔带的外侧边缘标高。由于本路线位于平原区并且无高路堤，无不良地质，因此可不进行路基的稳定性分析计算。3.2.4路堤边坡设计路堤边坡形式尽可能的选择弧线形。对于低填方路段，边坡坡度应适当放缓，与原地貌融为一体。3.2.5路堑边坡设计 挖方边坡尽量采用贴近自然地弧线边坡过渡，使边坡外形与周围地形地貌为一体。3.2.6调料技术要求及压实标准表3-1 路基填料的技术要求填挖类型路床顶面以下深度（cm）最小强度最大粒径（CBR）（%）（cm）填方路基上路床0-30610下路床30-80410上路堤8

57、0-150315下路堤150以下215零填及路堑路床0-3061030-80410表3-2 路基压实标准一览表项目分类路床顶面以下深度（cm）填料最小强度（CBR）%压实度（%）填方路基上路床0-30694下路床30-80494上路堤80-150393下路堤150以下290零填及路堑路床0-3069430-804-注：表列压实度数值系按公路土工试验规程重型击实实验法求得最大干密度的压实度。3.2.7路基防护根据现场原路路基防护的调查情况，设计中采用了路基植树、植草防护方案。3.2.8路基路面排水 （1）边沟设置在挖方路基路肩外侧或路堤坡脚外侧，与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的

58、少量地面水。选用梯形边沟。沟深0.6m。 （2）截水沟 设置在挖方路基边坡坡顶外，用以拦截排除路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受水流的冲刷。选用梯行截水沟，沟底宽度0.8m。 （3）排水沟 主要用途在于引水，将路基范围内的各种水源，引到路基范围外的位置。选择梯形排水沟。沟宽1m。 （4）跌水 采用单极跌水的形式，减缓水流速度。由进水口、消力池和出水口组成。 （5）盲沟 沟底为1%的纵坡，断面为矩形断面。3.2.9路基附属设施 （1）取土坑与弃土堆：沿路两侧设置取土坑，注意与路基排水相结合。深度为1.0m.废方选择在路旁的低洼地，就近弃堆。 （2）碎落台：

59、设于挖方边坡的坡脚处，宽度为1.0m.注意定期清理。 （3）堆料坪：设置在路肩外缘。每隔100m设置一个，长为6m，宽2m。3.3 本章小结本章主要完成一般路基的设计内容，确定了路基断面形式、路堤填料与压实标准、边坡形状与坡度、路基的排水系统、坡面防护、附属设施的设计工作。华北理工大学建筑工程学院第4章 路面路面4.1 路面结构设计4.1.1路面材料沥青路面：我国近20年来修筑了大量的沥青路面，其中高等级公路对沥青路面的使用更是普遍，几乎占到了90%。沥青路面具有以下优点：（1）足够的承载能力，可以承受路面上的车辆荷载作用而不破坏；（2）与汽车轮胎的附着性能良好，可以保证行车安全；（3）弹性和

60、塑性能力较好，可承受应变的作用；（4）不扬尘，易于打扫；（5）有一定的减震性能，可以使汽车平稳行驶降低噪声；（6）维修维护较为方便，并且沥青可以再利用。水泥混凝土路面：水泥混凝土路面的特点：（1）强度高，具有很强的抗磨耗、抗弯拉、抗压的能力；（2）稳定性好，有不错的水稳定和热稳定性，且强度可以随着时间提高，不存在“老化”的现象；（3）耐久性好，经久耐用，使用期限可以达到2040年，且能同性履带式车辆等；（4）有利于夜间行车，能见度好；（5）对水泥和水的需求大，在水泥供应不足区有较大困难；（6）有接缝，为了满足附加应力的要求，水泥路面上都要设计纵横缝，这些接缝即影响行车的舒适性，有是路面薄弱点，