土木工程毕业设计两阶段初步设计

1、本科学生毕业设计七依公路大四站至双河段两阶段初步设计 院部名称： 土木与建筑工程学院 专业班级： 土木工程08-02班 学生姓名： 高 飞 指导教师： 武 鹤 职 称： 教 授 黑 龙 江 工 程 学 院二一二年六月The Graduation Design for Bachelors Degree Da si zhan to Shuang he of the Qi yi highway in section two stages preliminary designs Candidate：Gao Fei Specialty：civil engineeringClass ： 08-02Supe

2、rvisor：Prefessor Wu He Heilongjiang Institute of Technology2012-06HarBin黑龙江工程学院本科生毕业设计PAGE II摘 要本设计根据给定的资料，通过对原始数据的分析,根据该路段的地质、地形、地物、水文等自然条件,依据公路工程技术标准 、公路路线设计规范等交通部颁发的相关技术指标,在老师的指导和同学的帮助下完成的。设计内业详细资料有：路线设计，包括纸上定线（山岭区或越岭线）、绘制路线平面图、路线纵断面设计）；路基设计，完成两公里横断面和路基土石方的计算及路基排水设计；路面设计，水泥混凝土路面设计；小桥涵设计，完成一项涵洞设计；

3、路线交叉设计，完成一项路线平面交叉；施工组织设计；应用计算机绘制工程图，按老师指导和要求完成。整个设计计算了路线的平、纵、横要素,设计了路基、路面、平面交叉、小桥涵的尺寸等内容,由此圆满完成了佳同公路集贤至向阳川段两阶段初步设计。关键词：路线，路基, 路面,涵洞，平面交叉ABSTRACTThis design according to the given data, through the analysis on the original data, according to the geological and topographical features, hydrology, and o

4、ther natural conditions, according to the technical standards of highway construction, highway route design standard issued by the ministry of related technical indexes, the teachers guidance and help the classmates.Design in details, including design:paper fixed line (mountain area or servants line

5、) and drawing route map, line longitudinal design), Complete two kilometers roadbed design, and roadbed conditions and roadbed drainage design, Road design, the design of cement concrete pavement, Small bridge culvert design, complete a design, Line a crossover design, complete a line plane cross, t

6、he construction organization design; The application of computer drawing engineering drawing, according to the requirements and the teacher.The design of the route computation, the longitudinal and lateral elements, design the subgrade pavement, plane and the size of the small bridge, etc., thus com

7、pleting the jixian to xiangyangchuan of the Jia Tong highway in section two stages preliminary designs.Key words: Route, roadbed, Rroad ,culvert，Route cross目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc295599378 摘要I HYPERLINK l _Toc295599379 ABSTRACTII HYPERLINK l _Toc295599380 第1章 绪 论1 HYPERLINK l _Toc2955993

8、81 1.1 选题的背景、目的及意义1 HYPERLINK l _Toc295599382 1.2 设计任务1 HYPERLINK l _Toc295599383 1.3 路线概况1 HYPERLINK l _Toc295599384 1.4 公路等级和技术标准2 HYPERLINK l _Toc295599385 1.5 路线采用的技术经济指标2 HYPERLINK l _Toc295599386 1.6 路线设计起讫点及设计高程3 HYPERLINK l _Toc295599387 1.7 本章小结3 HYPERLINK l _Toc295599388 第2章 路线线形设计4 HYPERL

9、INK l _Toc295599389 2.1 路线方案的说明和比较4 HYPERLINK l _Toc295599390 2.1.1 了解资料4 HYPERLINK l _Toc295599391 2.1.2 定线的原则4 HYPERLINK l _Toc295599392 2.1.3 定线具体过程4 HYPERLINK l _Toc295599393 2.1.4 路线方案的比选5 HYPERLINK l _Toc295599394 2.2 路线平面设计5 HYPERLINK l _Toc295599395 2.2.1 确定各平曲线半径及缓和曲线长度5 HYPERLINK l _Toc295

10、599396 2.2.2 设计确定平曲线的原则7 HYPERLINK l _Toc295599397 2.2.3 特殊线形设计方法7 HYPERLINK l _Toc295599398 2.2.4 编制直线及转角一览表9 HYPERLINK l _Toc295599399 2.2.5 平面图标注9 HYPERLINK l _Toc295599400 2.2.6 弯道视距的检查9 HYPERLINK l _Toc295599401 2.2.7 绘图10 HYPERLINK l _Toc295599402 2.3 路线纵断面设计10 HYPERLINK l _Toc295599403 2.3.1

11、设计原则和方法10 HYPERLINK l _Toc295599404 2.3.2 纵断面设计中遇到的主要问题及解决方法11 HYPERLINK l _Toc295599405 2.4 本章小结13 HYPERLINK l _Toc295599406 第3章 路基路面及排水14 HYPERLINK l _Toc295599407 3.1 路基设计14 HYPERLINK l _Toc295599408 3.1.1 路基有关参数值的选取14 HYPERLINK l _Toc295599409 3.1.2 加宽超高设计16 HYPERLINK l _Toc295599410 3.1.3 路基横断面

12、面积与路基土石方数量计算方法18 HYPERLINK l _Toc295599411 3.1.4 路基处理工程设计18 HYPERLINK l _Toc295599413 3.2 路面设计19 HYPERLINK l _Toc295599414 3.2.1 水泥混凝土路面设计19 HYPERLINK l _Toc295599415 3.2.2 路面等级及类型的确定20 HYPERLINK l _Toc295599416 3.2.3 干燥路面结构拟定及厚度计算23 HYPERLINK l _Toc295599417 3.2.4 中湿路面结构拟定及厚度计算29 HYPERLINK l _Toc29

13、5599418 3.2.5 最大冻深验算29 HYPERLINK l _Toc295599419 3.2.6 接缝设计40 HYPERLINK l _Toc295599420 3.3 路基路面排水设施及排水系统设计30 HYPERLINK l _Toc295599421 3.3.1 排水系统的一般规定30 HYPERLINK l _Toc295599422 3.3.2 边沟的设置30 HYPERLINK l _Toc295599423 3.4 本章小结30 HYPERLINK l _Toc295599424 第4章 涵洞设计31 HYPERLINK l _Toc295599425 4.1 全线

14、采用的涵洞31 HYPERLINK l _Toc295599426 4.2 涵洞设计31 HYPERLINK l _Toc295599427 4.2.1 小桥涵位置确定31 HYPERLINK l _Toc295599428 4.2.2 洞口类型的选择31 HYPERLINK l _Toc295599429 4.2.3 涵洞计算31 HYPERLINK l _Toc295599433 4.3 本章小结33 HYPERLINK l _Toc295599434 第5章 路线交叉34 HYPERLINK l _Toc295599435 5.1 全线采用的路线交叉说明34 HYPERLINK l _T

15、oc295599436 5.2 平面交叉设计34 HYPERLINK l _Toc295599437 5.2.1 交叉口设计的基本要求34 HYPERLINK l _Toc295599438 5.2.2 交叉口设计的主要内容34 HYPERLINK l _Toc295599439 5.2.3 交叉口设计类型34 HYPERLINK l _Toc295599440 5.2.4 交叉口设计技术指标35 HYPERLINK l _Toc295599441 5.2.5 平面交叉计算35 HYPERLINK l _Toc295599442 5.3 本章小结36 HYPERLINK l _Toc29559

16、9443 第6章 环保设计37 HYPERLINK l _Toc295599444 6.1 环保设计规范37 HYPERLINK l _Toc295599445 6.2 本章小结37 HYPERLINK l _Toc295599446 第7章 施工组织设计38 HYPERLINK l _Toc295599447 7.1 工程概况38 HYPERLINK l _Toc295599448 7.2 主要工程量38 HYPERLINK l _Toc295599449 7.3 施工进度安排38 HYPERLINK l _Toc295599450 7.4. 施工进度计划39 HYPERLINK l _To

17、c295599451 7.5 施工人员工作分配41 HYPERLINK l _Toc295599453 7.6 工期控制42 HYPERLINK l _Toc295599465 7.7 工期质量保证42 HYPERLINK l _Toc295599474 7.8 本章小结42 HYPERLINK l _Toc295599475 结 论44 HYPERLINK l _Toc295599476 参考文献45 HYPERLINK l _Toc295599477 致 谢46PAGE 60第1章 绪 论1.1 选题的背景、目的及意义本次毕业设计是在对公路勘测设计、路基工程、路面工程、桥梁工程及其它有关专

18、业课程的学习的基础上，并在教师的指导下，完成一段公路的两阶段初步设计任务。本次设计的目的和意义是应用学过的专业知识，根据自己专业的服务去向,在老师的指导下独立的完成一段公路的初步设计任务。通过此次设计可以培养我们的综合设计能力,进而把学过的知识加以系统的应用和巩固，使理论与生产实践相结合。掌握路线设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计及施工组织设计，并能够独立完成全部设计的图表。为自己走向工作岗位后适应生产实践的需要打下坚实的基础。1.2 设计任务依据地形图完成给定的初步设计路线设计： 纸上定线（山岭区或越岭线） 进行方案比较（局部） 进行路线平面设计 进行路线纵断面设计。路基设计： 完成2km

19、路基横断面设计，土石方计算及路基排水设计，结构设计，边坡设计。路面设计： 水泥混凝土路面设计（详细设计）。小桥涵设计：结合自身设计，拟完成一项涵洞设计。路线平面交叉设计：完成一处路线平面交叉设计。初步施工组织设计。专项设计：线型设计。1.3 路线概况 七（台河）依（兰）公路是黑龙江省公路网建设中的重要组成部分，其中大四路至双河段沿线为：沿线为第四纪冲积和洪积层以及中生代晚期形成的岩浆岩。平坦及低洼地区04m 表层土壤为粉质中液限粘土； 中层512m为冲积形成的砂砾、圆砾； 底层1025m为侏罗纪的砂岩。山区表层24m为植被层；13m为风化土层；36m为半风化层；6m以下为未风化的砂岩层。砂砾、

20、圆砾，土壤渗透性较好, 岩层比较稳定。路线位于东经12929361293843北纬482636482917之间, 地势变化情况为东南高，西北低 ；地表植被为天然次生林和 HYPERLINK /view/1376867.htm 人工林；地质年代为第四纪冲积和洪积层以及中生代晚期形成的岩浆岩；土壤状况为粉质中液限粘土；沿线所处自然区划为-2区；气候：年平均气温4.1,降雨量549。冬季主导风向为西南 年平均风速为3.6ms 最大冻深为195cm。水文情况：地表排水为良好，地下水位为2m；沿线公路主要病害为雪害、冻胀、翻浆、水毁。1.4 公路等级和技术标准确定公路等级： （1-1）远景设计年平均日交

21、通量（辆/日）；起始年平均日交通量（辆/日），包括现有交通量和道路建成后从其它道路吸引过来的交通量；r设计交通量年平均增长率（%）；n设计交通量预测年限交通量年平均增长率为6.8%，一般能适应各种车辆折合成小客车的年平均昼夜交量，=小型车+1.5中型车+2大型车 =1760+7901.5+4302.0=3805量，=3805（1+6.8%）=13280.318量，交通量在500015000之间，所以所选路段为二级公路。表1.1 技术指标选取表计计速度（km/h）行车道宽度（m）路基宽度(m)最大纵坡(%)平曲线最小半径(m)会车视距桥涵设计载重807.5125极限250一般400220公路-级

22、1.5 路线采用的技术经济指标路线的起点桩号为K69+000，终点桩号为K76+471.123，总里程为7.471km，在路线设计路段上，设置了5个圆管涵洞和1个箱涵，5条平曲线，设计速度为80km/h，路基宽度为12m，平曲线最小半径采用值为400 m，最大纵坡度为4.98%，会车视距为220m，路面宽度为10.5 m。该路设计基准期为20年，路面采用水泥混凝土路面，路面结构为面层（水泥混凝土），基层（水泥水稳碎石），底基层（级配碎石），垫层（天然砂砾）。1.6 路线设计起讫点及设计高程起点坐标 N-5368000 E-22545000 起点高程 352.069m终点坐标 N-5373000

23、 E-22548700 终点高程 380.000m1.7 本章小结本章介绍了七（台河）依（兰）公路大四站至双河段的设计任务和整个路段的自然地理状况，为整个路段的设计提供了良好的依据。设计路段前应先确定路线的等级及路线采用的技术经济指标，因此，本章还介绍了公路等级及路线等级的技术指标。第2章 路线线形设计2.1 路线方案的说明和比较2.1.1 了解资料首先要熟悉地形图和所给的原始资料，分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情况。2.1.2 定线的原则根据给定的起终点，分析其直线距离和所需的展线长度，选择合适的中间控制点。在路线各种可能的走向中，初步拟定可行的路线方案，（如果有可行的局部路线

24、方案，应进行比较确定），然后进行纸上定线。1在1:10000的小比例尺地形图上在起，终控制点间研究路线的总体布局，找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌、地质、农田等分布情况，选择地势平缓山坡顺直的地带，拟定路线各种可行方案。 2.对于山岭重丘地形，定线时应以纵坡度为主导；对于平原微丘区域（即地形平坦）地面自然坡度较小，纵坡度不受控制的地带，选线以路线平面线形为主导。最终合理确定出公路中线的位置（定出交点）。2.1.3 定线具体过程 1.试坡：定均坡线。在山岭重丘地带，根据等高线间距和所选定的平均纵坡（视路线高差大小，一般选5%-5.5%）按计算得等高线间平均距a(a=等高距/平均纵坡)

25、进行试坡（用分规卡等高线），本设计中a取2cm，将各点连成折线，即均坡线。 2.定导向线：分析这条均坡线对地形、地物等艰苦工程和不良地质的避让情况。如有不合理之处，应选择出须避让的中间控制点，调整平均纵坡，重新试坡。经过调整后得出的折线，称为导向线。3.平面试线：穿直线：按照“照顾多数，保证重点”的原则综合考虑平面线形设计的要求，穿线交点，初定路线导线（初定出交点）。敷设曲线：按照路中线计划通过部位选取且注明各弯道的圆曲线的长度。平面试线中要考虑平纵横配合，满足线形设计和标准的规定和要求，综合分析地形、地物等情况，穿出直线并选定曲线半径。 4.修正导向线：纵断面控制：在平面试线的基础上点绘出粗

26、略纵断面地形线，（可用分规直接在图纸上量距，确定地面标高），进行初步纵坡设计，并根据纵坡设计情况修正平面线形。横断面较核：根据初步纵坡设计，计算出路基填挖高度，绘出工程困难地段的路基横断面图（如地面横坡陡或工程地质不良地段等），根据路基横断面的情况修平面线形。 5.定线： 经过几次修正后，最终确定出满足标准要求，平纵线型都比较合适的路线导线，最终定出交点位置（一般由交点坐标控制）。2.1.4 路线方案的比选 如有路线局部方案，应分别进行定线设计，经论证比较定出推荐方案，路线方案比较选择主要考虑下列因素：（1）路线长度；（2）平、纵面线形指标的高低及配合情况；（3）占地面积；（4）工程数量（路基

27、土石工程数量，桥梁涵洞工程数量）；（5）造价等。2.2 路线平面设计 根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要素及其他们之间的配合；线形应与地、地物相适应，与道路所经地带的地形、地物、环境、景观相协调，而且减少工程数量，节省投资。2.2.1 确定各平曲线半径及缓和曲线长度公路工程技术标准JTGB01-2003规定：当平曲线半径小于等于250m时应设置加宽；当平曲线半径大于等于1500m时可以不设置缓和曲线和超高，超高的横坡度计算由行车速度、半径大小、结合路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定。二级最大超高不应大于8%，在积雪地区不宜大于6%。当超高横坡度的计算值小于路拱坡度时，应当设等于

28、路拱坡度的超高值。极限最小半径： （规范值250m）一般最小半径： （规范值400m）不设超高最小半径：（规范值2500m）平曲线极限最小长度按6秒行程设计计算：（规范值100m）平曲线一般最小长度按3倍极限长度计算： （规范值300m）缓和曲线最小长度按3秒计算极限长度： （规范值50m）同向曲线间为了防止出现组合出现断臂曲线宜在两同向曲线间设置不小于6V的直线段。反向曲线间为了设置适当长度距离改变行车方向宜在两同向曲线间设置不小于2V的直线段。表2.1 平曲线规范规定汇总表序号名称取值说明1平曲线一般最小半径400m在一般情况下应尽量使用大于一般最小半径的曲线半径（规范规定，原曲线半径不宜

29、超过10000m），只有在地形条件限制时采用。2平曲线极限半径250m只有当地形条件特殊困难或受其它条件严格限制时方可采用。3不设超高最小半径2500m路拱=2%4平曲线一般最小长度750m9s行程计5平曲线极限最小长度75m6s行程计6同向曲线间最小直线长度6V480m按照实际工程经验在山区工程可以在一般困难地区保证4V=240m，在工程十分艰巨困难处可以采用3V=180m。但在采用低值时应避免在直线上设置凹形竖曲线7反向曲线间最小直线长度为2V160m按照实际工程经验山区公路此指标比较容易满足。8缓和曲线最小长度70m3秒行程。9最大超高5%越岭段纵坡较大将最大超高值由8%减小至6%可以减

30、小合成坡度，保证车辆在雨天，冰雪天气的行车安全。10超高渐变率1/150边线，线性超高11原曲线加宽第三类线性加宽12会车视距220m两倍停车视距2.2.2 设计确定平曲线的原则1.在条件允许的情况下尽量使用大的曲线半径（R10000m）。2.一般情况下使用极限半径的48倍或超高为24%的原曲线半径值，即3901500m为宜。3.从现行设计要求方面考虑，曲线长度按最小值58倍。4.地形受限时曲线半径应该尽量大于一般最小半径。5.从视觉连续性角度，缓和曲线长度与平曲线半径间应有如下关系。6.为使线形连续协调宜将回旋线与原曲线长度比例定位1：1：1，当曲线半径较大，平曲线较长时 也可以为1 ：2：

31、1。7.尽量保证全线指标均衡。根据设计资料，本次设计段路为二级路，设计速度为80Km/h，设计年限20年，全线共设5条平曲线，其中包含基本型曲线和S形曲线。2.2.3 特殊线形设计方法1. 基本型：按直线回旋线圆曲线回旋线直线的顺序组合，为了使线形连续协调，宜将回旋线圆曲线回旋线的长度比设计成1:1:1；当半径较大，平曲线较长时，也可以将回旋线圆曲线回旋线的长度比设计成1:2:1等组合形式。计算例如对于交点(JD1 K70+547.191) ，=884059.9，Ls=120m ，R=800m曲线内移值 PP=0.75m （2-2）总切线长T q=309.839m （2-3） T=(R+P)t

32、g+q=842.545m （2-4）曲线总长 Lh= R+Ls=1358.2525m （2-5）外距E E=(R+P) secR=319.6404m （2-6）校正值J J=2T-L=326.838m (2-7)计算出个主点里程桩号JD K70+547.191T 842.545ZH K69+704.646+Ls 120HY K69+824.646+Lh2LS 1118.25YH K70+942.898+LS 120HZ K71+062.898Lh/2 679.13QZ K70+383.772+J/2 163.419 JD K70+547.191 校正后的交点与原来的交点相符。2. S型曲线：两

33、个反向圆曲线用回旋线连接的组合，两圆曲线的半径之比不宜过大，比值宜1：2，两个回旋线参数A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。S型曲线计算算例例如JD4、JD5成S型JD4桩号为K74+620.908，偏角为右665132JD5桩号为K75+481.876，偏角为左904239交点间距L=937.71mLS1=110m LS2=100m 设计曲线2的半径和缓和曲线长R1=500m，=100m mmTh2 =L- Th2 =937.71-557.069=380.641m 拟R1=492mR1/R2=492/500=0.984在1到1/3之间代入下式m由上两式解得Ls1 =110.

34、537m，取整Ls1=110m(1) ZH=JD- Th1 =K74+240.477HY=ZH+Ls1=K74+350.477YH=HZ- Ls1 =K74+814.596HZ=ZH+Lh=K74+924.596QZ= HZ- Lh/2 =K74+582.537 ZH=JD- Th2 = K74+924.807 HY=ZH+Ls2= K75+024.807YH=HZ- Ls2 = K75+716.408HZ=ZH+Lh=K75+816.408QZ= HZ- Lh/2 = K75+370.607计算缓和曲线要素及里程桩号详见直线、曲线及转角一览表。 根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要

35、素及其他们之间的配合；线形应与地形、物相适应，与道路所经地带的地形、地物、环境、景观相协调，而且减少工程数量，节省投资。在以上工作完成后，即可以绘制等高线根据中桩地面高程以及横断面数据利用内差绘制等高线。2.2.4 编制直线及转角一览表根据所得数据填写直线转角一览表(见设计文件C2-3)。2.2.5 平面图标注路线起终点里程、交点位置及编号、公里桩、百米桩、水准点地物、人工构造物、曲线主点桩号、曲线要素表、坐标网格等。 2.2.6 弯道视距的检查对于曲线内侧受建筑物、树木、路堑边坡等限制较严的弯道应进行视距检查，对于需要进行工程处理来保持视距的弯道绘出视距包络图。2.2.7 绘图根据路基横断面

36、设计图确定出公路用地范围，并据此绘出公路用地图，比例尺： 1:2000,图上标出百米桩左右两侧的用地范围，连结细实线，并注上占地宽度，各曲线要素点要标出。2.3 路线纵断面设计2.3.1 设计原则和方法1设计原则纵断面设计的主要任务是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，确定起伏空间的位置，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。在满足汽车行驶的性能，有利于安全、提高车速、减少大气污染等的要求外。应当避免出现小于0.5%的不利于排水的纵坡度，尽量实现平、纵线形的协调，避免出现平纵指标搭配不均衡的现象，同时考虑路线的经济性避免无谓的大填大挖。2设计方法

37、 (2-8) (2-9) (2-10) (2-11) 注：R竖曲线半径T竖曲线切线长E外距 前段坡线坡度 后段坡线坡度 当0时为凹型竖曲线；0时为凸型竖曲线。例如：以变坡点桩号为K69+850，高程为361.300m，i1=-1.13% i2=3.7%，竖曲线半径R=5000m为例，计算起点，终点高程及桩号，以K69+850为例的任意点处高程计算竖曲线要素：= i2 i1 =3.7+1.13=4.83，为凹曲线L=R=50000.0483=241.5m计算设计高程：竖曲线起点桩号K69+850241.5=K69+608.5 m竖曲线起点高程361.300241.50.0113=364.029m

38、竖曲线终点桩号K69+850241.5= K70+91.5m竖曲线终点高程361.300241.50.037=368.545m计算K69+850处高程：横距：X=(K69+850)(K69+608.5 )=483m 竖距：切线高程：361.300+（241.5-483）0.0113=358.57m设计高程：358.57+23.33=381.90m 注：起点位于上坡段取负；起点位于下坡段取正切线高程=竖曲线起点高程+设计高程=切线高程h填挖高度=设计点高程-地面高程凹型竖曲线取正；凸型竖曲线取负；计算点到竖曲线起点距离坡线的中纵坡度；上坡取正；下坡取负；h竖曲线上任意点的距离2.3.2 纵断面设

39、计中遇到的主要问题及解决方法1.平纵组合合问题解决方法：平、竖曲线的组合设计由行车舒适、安全和有利于本公路的立体排水两点考虑了以下几点：（1）平、竖曲线应尽量相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线（平包竖）；（2）平、竖曲线大小应保持均衡；（3）暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合合理；（4）一些平、竖曲线应避免组合；（5）为了保证更好的视距条件在凸形竖曲线上应尽量使用大的数曲线半径用以加大视距长度；（6）考虑立体排水的设计要求，为了不使横断面在超高旋转时的双坡阶段横断面排水不利地段与竖曲线上纵坡3%的部分相重叠，同时又保证尽量使用半径较大的竖曲线以保证行车舒适和纵断面会车视距的要求，将竖曲线与平曲线组合处

40、的竖曲线的起点或终点放置在横断面超高过程的双坡阶段和旋转阶段的分界点上，以平衡排水和行车舒适、安全几方面的综合要求。2纵断面填挖太大 解决方法：改变平面线形位置。3竖曲线半径的选择问题解决方法：在照顾平、竖曲线大小应保持均衡的前提下，尽量使竖曲线的半径为平曲线的半径的10-20倍之间，不能满足的也要在7倍左右，但也不能小于极限指标。4如何又快又准的拉好坡且能满足平纵组合的要求解决方法：在纬地平台上，计算机自动绘出平曲线后，用直线标出曲中点、 直 缓点、缓直点等各个要素点，这样在拉坡时就能有目的照顾变坡点的位置一到位，当然二级公路最重要的还是在纵断面上，以纵断面为主导，在此基础上稍稍调节，能更好

41、更快的完成纵断面设计。 (2-12)式中：连续陡坡路段的平均纵坡，%； 坡度的实际坡长，m。表2.2 纵断面设计指标汇总表序号名称取值序号名称取值1路线设计洪水频率1/507合成纵坡8%2最大纵坡4.47%8凸形竖曲线最小半径3最小纵坡0.68%一般值20004平均纵坡5%极限值14005不同纵坡最大坡长：9凹形竖曲线最小半径3%1200一般值15004%1000极限值10005%80010竖曲线长度6%600最小值502.4 本章小结道路选线是根据路线的基本走向和技术标准，结合当地的地形、地质、地物及其他沿线条件和施工条件等，选定一条技术上可行、经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线的工作

42、。选线是道路线形设计的重要环节，选线的质量直接影响到整条道路的使用质量和工程造价。因此，选线是一项涉及面广、影响因素多、政策性和技术性都很强的工作。道路平面设计是在平面图上研究确定路中线几何形状的原理和方法的工作 。三要素是道路平面线形最基本的组成，在道路上各要素所占比例难以量化规定，但只要各组成要素使用合理、组合得当，就可以得到较为理想的平面线形。纵断面是道路设计的重要技术文件之一，它与平面结合起来，就能准确地定出道路的空间位置，纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件，确定起伏空间线的位置，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适。第3章 路基路面及

43、排水路基是公路的重要组成部分，它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来的荷载，必须具有足够的强度和耐久性，路基设计在公路设计中占有重要的地位。3.1 路基设计路基路面裸露在大气中，其稳定性在很大程度上由当地自然条件所决定。因此，应深入调查公路沿线的自然条件，因地制宜地采取有效的工程措施，以确保路基路面具有足够的强度和稳定性。3.1.1 路基有关参数值的选取根据公路工程技术标准(JTGB01-2003) 规定二级公路，山岭区的有关技术指标如下：表3.1 路基参数表公路等级二级公路设计速度km/h80车道数2路基宽度（m）12路基宽度最小值（m）10.5车道宽度（m）7.5右

44、侧硬路肩（m）1.5左侧硬路肩（m）1.5硬路肩宽度最小值（m）0.75右土路肩宽度（m）0.75左土路肩宽度（m）0.75土路肩宽度最小值（m）0.5行车道的设计：行车道设计本处只涉及机动车道宽度设计。按照公路路线设计规范（JTG D20-2006） 说明，一个车道宽度 = 一个标准车辆宽度+动态净空。一个标准车辆宽度等于2.5m，动态净空在计算行车速度等于80km/h时取1.00m，双车道公路车道应增加0.25m的净宽作为会车安全宽度。一个车道宽度=2.50+1.00+0.25=3.75m由于本设计路线通过山区并且按照公路路线设计规范（JTG D20-2006）规定二级公路计算行车速度等于

45、80km/h的时候行车道宽度等于3.75m。由于以上原因并且综合考虑个因素选取行车道宽度为3.75m。硬路肩、土路肩宽度设计：1.考虑因素：考虑本设计是二级公路、公路功能为集散公路、计算行车速度等于80km/h、预期交通量为重交通量的基本情况。2.硬路肩：设计硬路肩功能不设计紧急停车功能，只保留诱导视线、提供侧向余宽两个功能所以单边硬路肩宽度按公路路线设计规范（JTG D20-2006） 标准值取1.5m。3.土路肩：土路肩为支撑路肩，由于一些地段路基填土过高，为了保证行车安全在土路肩上要设置防撞护栏的要求，并且按照公路路线设计规范（JTG D20-2006）取值要求将土路肩宽度取值为0.75

46、m。行车道、硬路肩、土路肩横坡度设计:本设计采用单副双行车道、路拱横坡度由水泥混凝土路面类型取用12，本设计取用2%，形式采用折线形。硬路肩宽度2.25m，取用于路拱坡度相同的坡度，土路肩的排水性远低于路面，其横坡度较路面大宜1.02.0，本设计采用3%。路基边坡坡度设计为了防止驾驶员在操作失误以后没有修正驾驶失误的容错区段而产生严重的交通事故，结合我国人多地少土地资源紧张的实际情况在有条件的地段设置无障碍区。路基边坡坡度对路基稳定性十分重要，确定路基边坡坡度是路基设计的重要任务。其大小取决于边坡的土质，岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。一般路基的边坡坡度可根据多年实践经验和设计

47、规范推荐的数值采用。1.路堤边坡一般路堤的边坡度可根据填料种类和边坡高度按规定坡度选用，路堤边坡坡度超高时，单独设计，陡坡上路基填方可采用砌石。2. 路堑边坡土质路堑边坡应根据边坡高度，土的密实程度，地下水和地面水的情况，土的成因和生成时代等因素选定。岩石路堑边坡，一般根据地质构造与岩石特性对照相似工程的成功经验选顶边坡坡率。3.1.2 加宽超高设计加宽：按照公路路线设计规范（JTG D20-2006）规定，当半径 时，为了保证车的安全，曲线段上的正常宽度应做适当的加宽，半径大于250，可以不加宽。超高：按照公路路线设计规范（JTG D20-2006）规定，二级公路，当平曲线半径小于1500m

48、时为让汽车在曲线上行驶时能够获得一个指向曲线的横向分力，以克服离心力对行车的影响应设置超高，本设计的车速为80 Km/h，超高渐变率为1/150，超高的设置方法采用的是绕未加宽前的内侧车道边缘线旋转的方法。本设计中超高设计值的取值，详细指标见表3.2。表3.2 本路线超高设计值取值表（80 Km/h）半径（m）250011301130750750520520360360250超高（%）23456对于存在超高的路基横断面，以（K69+704.646 K70+942.898）路段为例，路肩内边缘、路中线、路肩外边缘超高值以单桩形式简述如下：超高在全缓和曲线内进行，所处平曲线半径R=800m，查标准

49、一般地区超高横坡度为3%，超高过渡方式按新建公路选,绕路面内侧边缘旋转.计算各超高缓和段上各断面的超高值.例如=120m，=80Km/h，=800m，查得=3%,=2%B=10.5m,超高渐变率p=1/150 (3-1) 而缓和曲线 先取然后检查横坡从路拱坡度过度到超高横坡时的超高渐变率 (3-2) 所以采用在缓和曲线部分范围上进行超高。取m (3-3)圆曲线的全超高断面 (3-4)超高缓和段超高值计算：双坡断面 桩号为K70+600（2）旋转断面桩号为K70+650全超高断面桩号为K70+675式中：B行车道宽度（m）bj 路肩宽度（m）b圆曲线的加宽值（m）bxX距离处的路基加宽值（m）超

50、高横坡度路拱横坡度路肩横坡度与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离（m）X超高缓和段中任意一点至超高缓和段起点的距离（m）编制路基设计表3.1.3 路基横断面面积与路基土石方数量计算方法横断面面积的计算采用积距法，将横断面按单位横宽划分若干个梯形与三角形，每个小条块的面积为， 当时，则F在数值上就等于各小条块平均高度之和。土石方量的计算根据道路勘测设计，若相临两个断面均为填方或挖方且面积大小接近，则假定两横断面之间为一棱柱体，其体积计算公式为： (3-5)V 体积，即土石方数量，m3；A1,A2分别为相邻两横断面面积，m2 ； A1 ，A2 分别为相临两横断面面积, m2；L相临两断面

51、之间的距离，m。用上述方法计算的土石方体积中，是包含了路面体积的。若所设计的的纵断面有填有挖且基本平衡，则填方面积中多计的路面面积与挖方断面中少计的路面面积相互抵消，其总体积与实际体积相差不大。但若路基以填方为主或以挖方为主，则应在计算断面。具体计算见路基土石方量计算表、路基每公里土石方表。3.1.4 路基处理工程设计翻浆地段的处理:翻浆主要是路基受水侵害造成的，路基土可拌入石灰压实，能够提高路基强度。如果填方较高就可以采用工程性质好的材料，使其透水性好强度高。通过处理的路基再在上面填上路床，下路床就不会出现翻浆问题。软土地基处理:在小范围发现的厚度较小的软土，可以全部挖除或部分挖除，换填成粗

52、粒料或透水性材料，地下水位以上亦可以换填强度较高的粘性土。全部挖除换填从根本上改善了地基，不留后患，是最彻底的方法。低填浅挖地段的处理:土是一种松散的介质，如果在水中长期浸泡，强度是不会满足要求的。如果路线要通过这些地段最经济合理的处理方法是换填土层法。换填土层法是将湿软土部分全部挖除，换填强度较大的砂、碎砾石，灰土或素土等。砂垫层厚度一般在0.6-1.0m之间。太厚时施工困难，太薄时效果差。砂料以中粗砂为宜要求级配良好，颗粒不均匀系数不大于5，含泥量不超过3-5%。垫层主要设置在温度和湿度状况不良的路段，半刚性垫层减小不均匀沉降，砂垫层可以缩短软弱土层的排水固结时间，防止冻胀、翻浆、沉陷等病

53、害，消除膨胀土的胀缩作用。换填砂垫层的适用条件是：路基高度较小、软土表面无透水性硬壳、软土层较薄或虽稍厚双排水条件好，当地有砂且运输方便，运距近，施工期限较长。雪害地段路基处理:全线处于积雪严寒地区,雪害的处理是一项很重要的工作。公路雪害有积雪和雪崩两种形式。积雪包括自然积雪和风吹雪。自然积雪是指在风力较弱或无风情况下，雪降在公路上形成均匀的雪层，降雪时或降雪后，风力达到一定强度(45m/s)时，吹雪随风运动，形成风雪流,从雪流到吹积雪的全过程称为风吹雪,雪崩是指在重力影响下,山坡积雪崩塌。公路防治雪害主要为风吹雪和雪崩。自然积雪一般不采用任何措施。当路面积雪厚度较大，造成行车困难时，多在养护

54、中采用机械除雪，也可用除雪剂除雪。路基防护工程设计:为了维护公路正常的汔车运输，减少公路灾害，确保行车安全，保持公路与自然环境协调，路基的防护与加固具有重要意义。路基的防护与加固设施，主要有边坡坡面防护、沿河路堤河岸冲刷防护与加固以及湿软地基的加固自治。3.2 路面设计3.2.1 水泥混凝土路面设计根据交通量，因地制宜，合理选材，方便施工的原则设计。路面是道路主要组成部分，它的好坏会直接影响行车速度，安全和运输成本路面要求有强度和刚度，稳定度，表面平整度，和抗滑性，本段设计采用水泥混凝土路面。水泥砼路面设计根据公路交通量及公路的使用任务、性质，并结合当地气候、水文、土质、材料、实践经验以及施工

55、和养护条件等，通过技术经济比较，作出符合使用要求并与环境条件相适应的经济合理的路面设计。路面设计方案说明根据公路等级和交通量,确定路面等级为高级。路面类型选用普通水泥混凝土路面，路面结构为面层（水泥混凝土）厚度为0.24m；基层（6%水泥稳定砂砾）厚度为0.20m；底基层(级配碎石)0.20m；地质为中湿类型要加铺垫层（天然砂砾）厚度为0.18m。基层应具有足够的强度和稳定性，表面平整，在重复作用后的累计变形不大。 对材料的要求：粗集料，应质地坚硬、耐久、符合规定级配,最大粒径不应超过40毫米；细集料应清洁细度模数在2.5以上。施工准备的要求：混凝土配合比设计、基层的检查与整修、基层的宽度、路

56、拱与标高、表面平整度和压实度均应检查其是否符合要求。养生的要求：潮湿养生，每天均匀撒水数次，至少延续14天。3.2.2 路面等级及类型的确定1、计算参数列表表3.8 交通分级交通等级设计车道标准轴载次数Ne()极重1106特重2000-1106重100-2000中等3-100轻3表3.9 可靠度设计标准公路技术等级高速公路一级二级三、四级安全等级一级二级三级设计基准期(a)30201510目标可靠度(%)9590858070目标可靠指标1.641.281.040.840.52变异水平等级低低中中高3.10 车辆轮迹横向分布系数公路等级纵缝边缘处高速公路、一级公路、收费站0.17-0.22二级及

57、二级以下公路行车道宽7m0.34-0.39行车道宽7m0.54-0.62 表3.11 混凝土弯拉强度标准值交 通 等 级极重 特重 重中等轻水泥混凝土的弯拉强度标准值(Mpa)5.04.54.0钢纤维混凝土的弯拉强度标准值(Mpa)6.05.55.0表3.12 最大温度梯度标准值Tg公路自然区划、最大温度梯度(/m)83-8890-9586-9293-98表3.13 综合系数 kc公路等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路Kc51.002、交通分析：本设计拟建为平原区二级公路，设计基准期为20年。设计速度为80Km/h，根据所给的设计资料可知，交通量年平均增长率为6.8%。设计初年交通量：中

58、型车790辆/日，中型车中各种车型所占比例为：解放CA1OB28%（辆/日），东风EQ14039%（辆/日）解放CA39039%（辆/日）；3大型车430辆/日，大型车中各种车型所占比例为：黄河JN15044%（辆/日），沃尔沃N864829%（辆/日）， 黄河JN16227%（辆/日）计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：表3.15 轴载换算结果表车 型前/后轴Pi(KN)Ni(次)N0= 解放CA1OB前 轴19.40221.2 2.3210-8后 轴60.85221.20.078 解放CA390前 轴35.00260.7 2.5910-6后 轴70.15260.70.897

59、东风EQ140前 轴23.70308.11.7310-8后 轴69.20308.10.852黄河JN150前 轴49.00189.20.0471后 轴101.60189.2243.905黄河JN162前 轴59.50116.10.00142后 轴115.00116.12305.507沃尔沃N8648前 轴55.00124.70.0543后 轴120.00124.71086.420 N0= (3-25) 式中：交通量车道分配系数（单车道采用1.0）100KN的单轴双轮组标准轴载作用次数Pi单轴单轮组、单轴双轮组、双轴双轮组或三轴双轮组轴型i级轴载的总重（ KN）n轴型和轴载级位数Ni各类轴型i级

60、轴载的作用次数标准轴载累积作用次数： =1864.07次式中：临界荷载处的车辆轮迹横向分布系数，根据公路水泥混凝土路面设计规范JTJD4082002表3-10车辆轮迹横向分布系数知，二级及二级以下公路行车道宽度7m时，（0.540.62）注：车道或行车道宽度或交通量较大时，取高值；反之，取低值。根据公路水泥混凝土路面设计规范JTGD402011表3.0.7交通分级知，100104Ne=1864.072000104（属于重交通）3.2.3 干燥路面结构拟定及厚度计算 本设计路段为佳同公路集贤至向阳川段。查中国公路自然规划知，此路线位于2区，干燥类：E0=90MPa。二级公路：安全等级三级；设计基