毕业论文吉林镇赉至嘎什根二级公路（k370+600k373+400）段施工图设计

本科学生毕业设计设计题目：吉林省**至***二级公路（K370+600-K373+400）段施工图设计学院：建筑工程学院年级：2009级专业：土木工程姓名：学号：指导教师：2013年5月7日摘要本设计为吉林省**县至**二级公路K370+600-K373+400段施工图设计，设计公路等级为二级。本公路设计速度为80km/h,路线全长2800米，沥青路面设计年限为12年，普通混凝土路面设计年限为20年。主要内容为：定线、平面线形设计、纵断面线形设计、横断面线形设计、平纵线形组合设计、排水设计、施工组织设计等。整个设计过程严格按照国家相关规范进行设计，确保建设一条高质量、高标准、高水平的现代化公路。它的建设是推进社会主义新农村建设的重要内容，是增加农民收入的有效途径，也是构建便捷、通畅、高效、安全的交通运输体系的重要组成部分。关键词二级公路；路面设计；累计当量轴次；沥青混凝土路面；排水设计；施工组织AbstractThisthesisintendstodesignaSecond-classroadfromK370+600toK373+400sectionoftheconstructiondrawingdesignfromZhenlaicountytoGashengencountyinJilinProvince.Thedesignspeedvolumeis80Km/h,theroutelengthof2800meters,theasphaltpavementdesignlifeis12years,thedesignlifeoftheordinaryconcretepavementfor20years.Thespecificationincludepaperlocation,thedesignofflatalignment,profilealignment,associatingflatandprofilealignment,thedesignofthedrainagesystem,theinformationofreferencesandsoon.Theentiredesignprocessthatbuiltamodernhighwayofthehighquality,highstandardandhighlevelisonthebasisoftherelevantnationalstandards.Highwayconstructionistheimportantcontentofbuildinganewcountryside,theeffectivewaytoincreasetheincomeoffarmersandanimportantpartofbuildingaconvenient,smooth,efficientandsafetransportationsystem.

Keywords

Second-classroad;Thedesignofpavement;Atotalequivalentoftheshaft;Asphaltpavement;Thedesignofthedrainagesystem;Constructionorganize目录摘要 IAbstract II第一章概述 11.1工程概况 1地形特征 11.1.2水文、地质特征 11.1.3气候特征 11.1.4地震特征 21.1.5沿线筑路材料、水、电等建设特征 21.2设计内容 21.2.1设计应与周围环境相协调 21.2.2线形设计 31.2.3路基横断面设计 31.2.4路基路面设计 31.2.5钢筋混凝土管涵设计 41.3设计依据 41.4设计标准 4第二章路线设计 6定线 62.2平面设计 62.2.1平面线形设计 62.2.2平面设计思路 72.2.3设计结果 72.3纵断面设计 72.3.1设计内容 72.3.2设计要求 7纵断面设计思路 82.3.4纵坡设计步骤 82.3.5设计结果 92.4平纵组合设计 92.4.1基本要求与设计原则 92.4.2平、纵组合设计基本思路 92.5横断面设计 102.5.1设计内容 102.5.2路基横断面技术标准 102.5.3设计结果 11第三章路基设计 123.1路基横断面布置 123.1.1路基压实标准 123.1.2路基防排水 123.1.3取土、弃土设计 123.2路基设计 133.2.1基本设计资料 133.2.2设计原则及设计指标 133.3钢筋混凝土管涵说明 163.3.1技术标准 163.3.2构造物的形式 163.3.3主要材料 163.3.4施工要点 16第四章沥青路面设计 184.1标准轴载及轴载换算 184.1.1标准轴载 184.1.2累计当量轴载换算 184.2结构组成与材料选取 214.3各层材料的抗压模量和劈裂强度 214.4设计指标的确定 214.4.1设计弯沉值 214.4.2各层材料容许拉应力 224.4.3路面结构层厚度的计算 234.5各层层底拉应力验算 244.5.1验算沥青面层底部弯拉应力 254.5.2验算二灰碎石底部拉应力 254.5.3验算石灰土的底部拉应力 264.6确定路面结构层 264.6.1路面结构层厚度 264.6.2防冻厚度检验 27第五章普通水泥混凝土路面设计 28交通量分析 285.1.1标准轴载与轴载换算 285.1.2设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数 29路面结构 305.2.1路面结构 305.2.2确定材料参数 32应力计算 335.3.1计算荷载疲劳应力 335.3.2计算温度疲劳应力 335.3.3应力验算 33防冻厚度检验 34接缝设计 345.5.1纵向接缝 345.5.2横向接缝 355.5.3交叉口接缝布设 375.5.4接缝填封材料 375.5.5边缘钢筋和角隅钢筋 37混凝土路面与沥青路面相接 38第六章路基路面排水设计 396.1路界地表排水 396.1.1路面表面排水 396.1.2坡面排水 406.2路面内部排水 416.2.1一般规定 416.2.2宜设置路面内部排水系统的情况 416.2.3路面内部排水系统设计要求 416.2.4路面边缘排水系统 416.3地下排水 426.3.1一般规定 426.3.2地下水调查和测定 436.3.3渗透系数的确定方法 436.3.4地下排水设施 44第七章平面交叉设计 467.1平面交叉设计原则 467.2设计规定 467.3平面交叉设计速度 477.4平面交叉渠化设计 47平面交叉处的线形 477.5.1平面线形 477.5.2纵面线形 487.5.3立面设计 487.6通视三角区 48第八章施工组织设计 50说明 50编制依据 50编制原则 508.2施工组织 508.2.1工程概况 508.2.2主要分项工程施工方案 518.3路基施工 518.3.1测量放样 518.3.2清理场地 528.3.3路堤施工 528.3.4路堑施工 538.4路面施工 538.4.1天然砂砾垫层 538.4.2底基层施工 548.4.3沥青混凝土面层施工 548.4.4接缝、修边和清场 578.5圆管涵施工 578.5.1施工放样 578.5.2基础开挖 57结论 59参考文献 60附录一中文文献 61附录二外文文献 63致谢 67第一章概述1.1工程概况本项目经过的行政区为镇赉县，位于吉林省西部，东经123°08′～123°23′，北纬45°50′～46°13′³³，路面工程2520m³，设置4个圆管涵。本项目处于松嫩平原西部边缘，北与大兴安岭外援台地相连，海拔高度在134～151m之间，为沙丘覆盖冲击平原。地貌主要特征是平原上有沙丘覆盖且有盐碱化现象，公路自然区划为Ⅱ3区，即东北西部干旱季冻区。该地区地势平坦，西北高、东南低，起点至黑鱼泡为沙丘，黑鱼泡至终点为河谷冲击平原。其沿线湖泊、泡沼星罗棋布。植被以旱田为主，部分为草地、水田和盐碱荒地。1.1.2水文、地质特征该地区水文地址条件较好，地下水以潜水和上层滞水为主。上述各种类型地下水主要以大气降水补给为主，人工开采和地下径流为其主要消耗与排泄途径。地下水位在2～10m不等，对路基稳定不会产生很大的影响。本路线经过的二龙涛河、呼尔达河两条河均属于季节性河流，全线受嫩江活动的影响。该路线经过地区的地质构造属于松辽平原第二沉积带，表层均为冲击、风积、风化残积的第四系地层，深度为5～50m，下层均为白垩纪泥岩、砂岩、页岩。表层土质多为薄层种植土，深度为30～60cm，下层多为粉质土、低液限黏土及较薄的淤泥层，局部路段有沙丘覆盖和盐碱化现象。该部分地区作为天然地基，浅层介质松散、含盐量高，易发生沙土液化，特别注意沙丘地形迁移的影响。1.1.3气候特征℃℃℃。历年平均降雨量为388.5mm，雨季多集中在夏季，最大日降雨量为121.1mm，发生在1985年。风向随季节而变化，冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风。年平均风速为3.4m／ｓ，历年最大风速为25.0m／ｓ。一般情况下，冰冻从每年10月开始到第二年5月结束，最大冻土深度达192cm，出现在1969年4月。1.1.4地震特征地震烈度按建设部建抗字【1993】13号、吉林省建设厅吉建设抗字【1993】第4号文件进行地震区域划分。根据《中国地震烈度区划图（1990）》，路线经过地区地震基本烈度为Ⅵ～Ⅶ度。根据交通部颁布的《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）的要求，本项目主要工程构造物需设防震。1.1.5沿线筑路材料、水、电等建设特征沿线筑路材料较丰富中、粗砂、砂砾、石料、生石灰等，部分材料需外购,所需材料可通过汽车从供料点运至施工地点，特别是生石灰在运输过程中做好遮盖，防止污染。沿线各标段工程及生活用水以地下水为主，可与当地自来水厂联系，驻地饮用水采用就近连接原有自来水管网的方式解决，所有水源的使用都必须经过当地卫生检疫部门检测，保证工地用水和饮用水符合国家标准。施工场地照明和生活用电连接当地农电为主，动力用电必须与电力供应部门取得联系，安装变压器和采用就近电网接点方式供电，保证施工过程的顺利进行。交通资料如表1-1。表1-1路段初始年交通量（辆/日，交通量年平均增长率8%）小客车解放CA10B黄河JN150交通SH361太脱拉138吉尔130尼桑CK10G350120150200200130220初定设计年限：12年1.2设计内容1.2.1设计应与周围环境相协调(1)在路线平面和纵断面施工图设计时，综合考虑地形、地物、地质、桥位、水利设施和地方发展等因素，尽量做到少占良田、少砍伐树木，并尽可能的保持原有水利排灌设施。(2)充分考虑将来道路网规划，在路线平纵面线型组合设计时，注重道路与自然景观的协调，使道路成为自然的一条美丽的风景带。1.2.2线形设计路线线形设计，要考虑社会、经济、自然条件和技术条件等因素，尽量与实际地形，地貌及周围景观相协调，与线形相连续，与指标相均衡，具有视线诱导性良好的特点。在工程量增加不大的情况下尽可能用较高的指标力求达到平纵横组合的合理性，线形流畅，既需要综合考虑，又需要分别处理。沿中线的桩志进行高程测量和横断面测量，取得地面线和地质、水文及其他必要资料后再设计纵断面和横断面。本段平曲线设计设置2个交点，半径分别为1000、650米，根据规范要求不设超过的最小半径为2500米，因此2条平曲线都需要设超高。在纵断面设计过程中考虑填挖平衡，满足最小纵坡0.3%，为限制拉坡的基本因素，此次纵断面设计2个变坡点，半径采用40000米和20000米.最小纵坡、最大纵坡、最小、最大直线均符合标准要求。公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据规划交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素确定。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，使道路发挥其最大的经济效益和社会效益。1.2.3路基横断面设计路基横断面设计主要采用“戴帽子”的方法，地面线是现场测绘的，若是纸上定线，可从大比例尺的地形图上采用内插的方法获得，横断面图的比例一般是1：200，为了便于排水，路堤和路堑均设置边沟。1.2.4路基路面设计(1)路基设计根据纵断面设计成果，得到相应的填挖高度，路基宽度为12米，硬路肩宽度为2×0.75米，路拱横坡度为2%，硬路肩坡度为2%，土石方数量采用平均断面法进行计算。(2)路面设计根据公路的等级和主要功能，且依据任务书所给的路基路面资料，本次设计采用BZZ—100标准轴载，根据《公路沥青路面设计规范》（JTGD502006）设计，采用沥青混凝土路面。行车荷载和自然因素对路面的影响，随路面结构深度的增加而递减，因此对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随着深度的增加而递减。为了能满足公路的使用要求，路面结构采用分层铺筑的方法，分层若干层次，通常为面层、基层和垫层。路面结构设计的目的是提供在特定的使用期限内同所处环境相适应并能承受与其交通荷载适用的路面结构，同时设计路面结构，便于改变道路行驶条件，提高服务水平，满足汽车运输的要求，因此路面应起码具备三个方面的使用要求：平整、抗滑、承载能力。1.2.5钢筋混凝土管涵设计钢筋混凝土管工程作为道路工程的附属设施，在施工组织安排上要充分考虑与道路工程施工的配合，确保不影响主体工程的进度。管道接口直接关系到系统的闭水性能，是排水管道施工的关键工序，必须严格依照设计图纸及相关规范进行施工。在基本不破坏原有排水系统的前提下，为达到更好的排水效果，共设置了6个钢筋混凝土圆管涵，具体位置见路线纵断面图。1.3设计依据(1)《公路工程技术标准》(JTGB01－2003)(2)《公路路线设计规范》(JTGD20－2006)(3)《公路路基设计规范》(JTGD30－2004)(4)《公路沥青路面设计规范》(JTGD50－2006)(5)《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40－2004)(6)《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40－2002)(8)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62－2004)(9)《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》(JTJ074－94)(10)《公路排水设计规范》(JTJ018－97)(11)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60－2004)(12)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024－85)1.4设计标准公路技术指标是根据路线在公路网中的功能、规划交通量和交通组成、设计速度等因素确定的，公路技术标准是指在一定的自然环境条件下能够保持车辆正常行驶性能所采用的技术指标体系，反映我国公路建设的技术方针，是法定的技术要求，在公路设计时都应当遵守。根据黑龙江省及中华人民共和国交通部公路网整体规划，按照设计交通量、公路使用功能和服务水平等要求，依据《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)，采用公路技术标准表1-2所示。表1-2公路技术指标序号指标单位技术指标一般路段K370+600-K373+4001设计速度km/h802路基宽度m123行车道宽度m4硬路肩宽度m2×5汽车荷载等级公路-Ⅱ级6圆管涵设计洪水频率小桥涵、路基：1/50大中桥：1/1007圆曲线最小半径一般值m400极限值m2508最大纵坡%59最小坡长一般值m250极限值m20010最大坡长m110011竖曲线最小半径（一般值）凸形m4500凹形m300012竖曲线最小半径（极限值）凸形m3000凹形m2000第二章路线设计本设计利用纬地软件进行平面定线，本地区地表平坦，坡度平缓，最高高程为316.35m，最低高程为307.46m，相对高差在8.89m左右，故受地形限制影响较小，定线可按平原微丘区定线的原则进行，所选定路线可参见地形平面图。平原区地形对路线的限制不大，路线的基本线形应是短捷顺直。平原区选线，先是把路线总方向内所规定经过的地点如城市、工厂、农场和乡镇以及文物风景地点作为大控制点；然后在大控制点之间进行实地勘察，了解农田优劣及地物分布情况，确定哪些可穿，哪些该绕行以及怎样避让，从而建立一系列的中间控制点。路线一般是由一个控制点连接另一个控制点，不能随意弯曲。为了增进路容的美观，需要把路线的平、纵面配合好，必须在坡度转折处设置适当的竖曲线。本路线设计充分考虑近期和远期相结合，道路与线路经过的自然环境先协调，道路与生态相平衡等条件，以便在使用阶段能充分利用原路基、桥涵等工程。2.2平面设计2.2.1平面线形设计主要是路线平面几何要素设计，包括直线、圆曲线、缓和曲线及三者的线形组合设计。平面线形必须与地形、地貌、环境、景观等相协调，同时应注意线形的连续性和均衡性，并同纵断面线形相组合，并且必须符合平纵组合设计要求。(1)直线设计行车速度为80km/h，所以反向曲线间最小直线长度应不小于160米。(2)圆曲线各级公路不论转角大小，均应设置圆曲线，在圆曲线半径的选择上应与计算行车速度相适应，并应尽可能选用较大的圆曲线半径，以提高公路的使用质量，本设计采用的半径均符合规范。(3)缓和曲线本段设计2个缓和曲线并且长度都设置为200米。(4)平曲线超高因为平曲线的半径均小于不设超高最小半径2500米，所以按现行规范必须设置超高。2.2.2平面设计思路平面线形设计中，正确处理道路与农业、路线与城镇、路线与桥位等关系，应尽量选用直线，但是尽量避免长直线和小偏角，尤其不应为避免长直线而随意转弯。为了使公路的修建能方便的为当地经济发展服务，有利方便群众出行，并尽量减小拆迁的干扰。最终满足汽车行驶的平顺、舒适、快速等要求，且线形优美，尽可能做到安全、适用、经济、美观和耐用。2.2.3设计结果本路段内共设2个交点，圆曲线最小半径650m，最大半径1000m。平曲线半径小于2500m者，按《公路工程技术标准》(JTGB01－2003)要求进行超高设计其超高旋转方式为绕内边线旋转。本设计圆曲线半径都大于250m，所以无需设置加宽。同向曲线间的最小直线长度不小于设计车速的6V（即480m）为宜，反向曲线间的最小直线长度不小于设计车速的2V（即160m）为宜。由于此段平面线形设为S型，具体详见直线、曲线及转角表及路线平面设计图。全线设计均满足设计规范的要求，且与地形变化相协调，可以保证行车的安全与舒适。2.3纵断面设计2.3.1设计内容沿道路中心线纵向垂直剖切的一个立面，它表达了道路沿线起伏变化的状况。道路纵断面设计主要是根据道路的性质和等级,汽车类型和行驶性能,沿线地形、地物的状况，当地气候、水文、土质的条件以及排水的要求，具体确定纵坡的大小和各点的标高。主要包括纵坡设计和竖曲线设计两项。2.3.2设计要求(1)纵坡设计必须满足《标准》的有关规定，一般不宜使用极限值。(2)纵坡力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡。(3)纵面线形连续、平顺、均衡。(4)纵坡设计，为了利于路面和边沟排水，一般情况下，最小纵坡不宜小于0.3%。(5)纵坡的设计应争取填挖平衡，尽量利用挖方就近填方，以减少借方和废方，节省土石量，降低工程造价。(6)二级公路的最大纵坡不应大于6%，本设计的最大纵坡小于6%，符合规范要求。(7)本路段最小坡长248.473米，大于最小坡长200米的规定。在纵断面图中包含两条线：一条是地面线，另一条是设计线。直线有上坡和下坡，是用坡度和水平长度表示的。直线的坡度和长度决定了汽车的行驶速度和行车安全，它们的临界值是由行驶的汽车类型和行驶性能确定。在直线坡度的转折处要设置竖曲线，由于坡度形式不同，分为凹形和凸形竖曲线，其大小用半径和水平长度表示。2.3.4纵坡设计步骤(1)绘出地面线，平面直线，曲线示意图。在厘米方格纸上标出各里程的标高，各点连线即为地面线。(2)标出纵面控制点标高。(3)试坡。根据技术要求标准，选线意图，考滤各经济点和控制点的要求以及地形变化的情况，初步定出纵坡设计线的工作，结合选线意图对照技术标准，反复调试。(4)定纵坡线经调整核对合理后，即可确定纵坡线。(5)选线竖曲线半径并计算几何要素。(6)竖曲线计算。(7)竖曲线起终点桩号及标高。(8)竖曲线上各点标高的计算。(9)计算各点的设计标高，从而求出个桩号的填挖高度。(10)绘出路线纵断面图。纵断面图采用直角坐标，以横坐标表示水平距离，纵坐标表示垂直高程，横坐标比例1：2000，纵坐标1：200。2.3.5设计结果该设计路段最大纵坡0.902%，最小纵坡0.362%，最小直坡段长为248.473米。全线共设置2个竖曲线，一个为凹形竖曲线半径为40000米，另一个为凸形竖曲线半径为20000米，均大于规范规定的一般最小值。2.4平纵组合设计基本要求与设计原则平纵线形组合的基本要求：(1)当竖曲线与平曲线组合时，竖曲线宜包含在平曲线之内，且平曲线稍长于竖曲线。应避免平、竖曲线同起点、同终点相连接。应保证两点之间应至少10s的行程，这种布置通常称为平曲线与竖曲线的对应。(2)要保证平曲线与竖曲线的大小的均衡，竖曲线半径为平曲线半径的10～20倍，便可达到线性的均衡性。(3)当曲线缓而长、纵断面坡差较小时，可不要平、竖曲线一一对应，平曲线中可包含多个竖曲线或竖曲线略长于平曲线。(4)要选择合适的合成坡度。平纵线形组合的设计原则：(1)视觉上能自然的引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。(2)注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。(3)选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。(4)注意与道路周围环境相配合。平、纵组合设计基本思路平、纵组合是指在满足汽车运动学和动力学要求的前提下，研究如何满足视觉和心理方面的连续、舒适及与周围环境相协调的要求并有良好的排水条件。道路作为一种人工构造物，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调和安全舒适。特别是对驾驶员的视觉、心理以及驾驶员操作等都有很大影响。平纵线形组合必须是在充分与道路所经地区的景观相配合的基础上进行。对于驾驶员来说，只有看上去具有优美的线形和景观，才能称为舒适安全的道路。对设计速度高的道路，平、纵线形组合设计与周围景观配合尤为重要。2.5横断面设计2.5.1设计内容公路横断面的设计主要包括路基横断面形式的选择和超高计算，画出路基横断面并计算出其面积，从而得出土石方量进行土石调配。2.5.2路基横断面技术标准(1)平曲线半径等于或小于250米时应设置加宽，本段公路平曲线半径没有小于250米曲线，因此无需设置加宽。(2)根据缓和曲线半径设置超高值二级公路设超高的半径为120-150m,所以超高值为7%。(3)本设计采用的超高过渡方式为绕内边缘线旋转。(4)路基宽度：二级公路路基的标准横断面应由车道、路肩（左右硬路肩）等组成。该设计选用整体式路基，路基宽度按表2-1而定。表2-1二级公路整体式路基宽度公路等级二级公路设计速度（Km/h）8060车道数22路基宽度（m）一般值最小值(5)车道：二级公路、三级公路应为双车道。车道宽度应根据设计速度规定表2-2取值。表2-2车道宽度设计速度（Km/h）1201008060403020车道宽度（m）(6)路肩：二级公路右侧路肩宽度规定如表2-3所示。表2-3二级公路右侧路肩宽度设计速度（Km/h）二级公路8060右侧硬路肩宽度（m）一般值最小值土路肩宽度（m）一般值最小值该设计标段降雨量较适中，规范规定二级公路应采用双向路拱坡度，有路中央向两侧倾斜。路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件确定，但不应小于1.5%。硬路肩的横坡：硬路肩应设置向外倾斜的横坡，其坡度值应与车道横坡值相同，或稍大于路面。2.5.3设计结果本设计中路基标准横断面路基宽度：12m。其中：行车道2×3.75m，硬路肩2×0.75m。路基设计标高为路基边缘标高，车道和硬路肩横坡均为2%。第三章路基设计路基是路面的基础，它承受着土体本身的自重和路面结构的重力，同时还承受由路面传递下来的行车荷载，所以路基是公路的承重主体。为了确保路基的强度与稳定性，使路基在外界因素的作用下，不致产生过量的变形，在路基的整体结构中还必须包括各项附属设施，其中包括路基排水，路基防护与加固，以及与路基工程直接相关的设施，如弃土堆、取土坑、护坡道、碎落台、堆料砰及错车道。3.1路基横断面布置设计路基宽12m,路拱横坡2%，硬路肩宽2×，填方边坡，挖方边坡土质：，边沟均为×梯形断面，路基横断面以路堤和路堑为主。.1路基压实标准路基土压实标准按重型、轻型两种标准击实试验方法确定，重型击实试验方法的压实功能相当于12～15t压路机的碾压效果。轻型击实试验方法的压实功能相当于6～8t压路机的碾压效果，其最大密实度比重型标准约小6%～12%，最佳含水量约大2%～8%。综合考虑路基压实采用重型标准击实试验方法来确定。压实度应符合《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）的要求应大于95%。3.1.2路基防排水设计路段地区夏季多雨,因此设计根据实际,全线路段设置边沟。边沟横断面采用梯形，梯形边沟内侧边坡坡度为,边沟的深度为，沟底宽度60cm，边沟纵坡采用与路线一致的纵坡。采用10号砂浆砌片石加固边沟。砂浆砌片石厚。沟壁和沟底应先夯实整平，然后砌筑加固护面。每隔30m设置伸缩缝一道，用沥青麻筋填塞。3.1.3取土、弃土设计(1)取土：全线不设取土坑，均向外借土。(2)弃土：全线弃土均做妥善处理。3.2路基设计3.2.1基本设计资料路基宽度12m，行车道宽为2×，硬路肩为2×，路拱横坡2%,公路等级为二级，设计车速80km/h。3.2.2设计原则及设计指标3.2.2.1路基设计原则(1)路基设计宜避免高路堤与深路堑。(2)受水浸淹路段的路基边缘标高，应不低于路基设计洪水频率的水位加壅水高、波浪侵袭高，以及0.5m的安全高。(3)水文及水文地质条件不良地段的路基设计最小填土高度应小于路床处于中湿状态的临界高度。(4)路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件，选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。(5)路基坡面防护工程应在稳定的边坡上设置，防护类型的选择应综合考虑工程定性不足和存在不良地质因素的路段，应注意路基边坡防护与支挡加固的组合和耐久性。(6)路基设计应以防水、保湿、防风化为主，结合坡面防护，降低边坡高度，连续施工，及时封闭路床和坡面。(7)在稻田、湖塘等地段，应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、加筋、外掺无机结合料等处理措施。3.2.2.2相应设计指标(1)路床填料应均匀实心密实，二级公路路床最小强度和压实度如表3-1。表3-1二级路床最小强度与压实度项目分类路面底面以下深度（m）填料最小强度（CBR）(%)压实度（％）填方路基6≥954≥95零填及挖方路基6≥954≥95(2)二级公路路堤填料最小强度和压实度见表3-2。表3-2二级路路堤填料最小强度与压实度项目分类路面底面以下深度（m）填料最小强度（CBR）(%)压实度（％）上路堤3≥94下路堤2≥92土石方的计算和调配调配要求(1)土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。(2)纵向调运的最远距离一般应小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距）。(3)土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。(4)借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。(5)不同性质的土石应分别调配。调配方法土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配法不需单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单，调配清晰的优点，是目前施工中广泛采用的方法。表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式，一般采用分段调用。表格调配法的方法步骤如下：(1)准备工作调配前先要对土石方计算细心复核，确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件置于表旁，借调配时考虑。(2)横向调运即计算本桩利用、填缺、挖余，以石换土时填入土方栏，并用符号区分。(3)纵向调运确定经济运距根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案，确定调运方向和调运起讫点，并用箭头表示。(4)计算调运数量和运距调配的运距是指计价运距，就是调运挖方中心到填方中心的距离见区免费运距。(5)计算借方数量、废方数量和总运量借方数量=填缺—纵向调入本桩的数量废方数量=挖余—纵向调出本桩的数量总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量(6)复核横向调运复核填方=本桩利用+填缺挖方=本桩利用+挖余纵向调运复核填缺=纵向调运方+借方挖余+纵向调运方+废方总调运量复核挖方+借方=填方+借方以上复核一般是按逐页小计进行的，最后应按每公里合计复核。(7)计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量超高确定(1)设置超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。(2)本设计采用绕内边线旋转的方式来设计。(3)超高缓和段长度的计算由于半径R=1000m，设计速度V=80km/h；根据规范取超高坡度iy=4%；超高渐变率P=1/150；所以，超高缓和段长度为:由于缓和曲线长200m，，所以超高缓和段长度取200m。钢筋混凝土管涵说明3.3.1技术标准(1)设计荷载公路二级(2)设计洪水频率p=1/503.3.2构造物的形式全线管涵孔径依据水文计算，并充分考虑当地农田水利设施及灌溉要求。全线设有有圆管涵6道。圆管涵：孔径均为φ八字墙洞口。3.3.3主要材料3.3.3.1混凝土标号钢筋混凝土圆管涵管节用30#混凝土。八字墙的墙身均采用10号浆砌块石。墙身基础、管节基础、洞口河床铺砌采用7.5#浆砌片石。3.3.3.2钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级钢;主筋采用Ⅱ级钢,技术条件必须符合规范规定。3.3.4施工要点圆管涵(1)圆管涵采用φ预制管节,建议采用离心法旋转成型的工艺，工厂集中预制或向水泥制管厂定制。(2)管涵全长范围设置沉降缝,其位置以路基中部和行车道外侧为宜。(3)施工放样时，必须注意管涵的全长与管节的配置以及洞口端墙的准确位置。(4)管涵顶上及涵身两侧在不小于两倍孔径范围内的填土须分层对称夯实，相对密度达到95％。(5)施工过程中，当管涵顶覆土厚度小于米时，严禁任何重型机械和车辆通过。第四章沥青路面设计4.1标准轴载及轴载换算4.1.1标准轴载路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示。标准轴载计算参数如表4-1所示。表4-1标准轴载计算参数标准轴载BZZ－100标准轴载BZZ－100标准轴载P(KN)100单轮传压面当量圆直径d（cm）轮胎接地压强P(Mpa）两轮中心距（cm）4.1.2累计当量轴载换算当以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算时，凡是轴载大于40KN的各级轴载（包括车辆的前、后轴）P1的作用次数ni，均应按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N：式中：N—标准轴载的当量轴次；—被换算车型的各级轴载作用次数（次/d）；—标准轴载；—换算车型的各级轴载；—被换算车型的轴数系数，C1=1+1.2(m－1),m是轴数。当轴间距大于3米时,按单独的一个轴载计算；当轴间距小于3米时,应考虑轴数系数；—被换算车型的轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轮组为0.38，由已知交通量资料，可得路面设计所需的当量轴次。如表4-2。表4-2轴载换算结果表车型Pi（KN）C1C2Ni（次/日）C1C2ni（pi/p）小客车前轴011350=SUM((C1*C2*Ni(Pi÷100))后轴11350解放CA10B前轴11120后轴11120黄河JN150前轴11150后轴11150交通SH361前轴11200后轴2×1200太脱拉138前轴11200后轴2×1200吉尔130前轴11150后轴11150尼桑CK10G前轴11220后轴7611220∑N设计年限内一个车道的累计当量轴次Ne：式中：Ne—设计年限内一个车道的累计当量轴次；t—设计年限；N—设计竣工后第一年双向日平均当量轴次；—设计年限内的交通量平均增长率；—车道系数。其中t=12年，＝8%,道路为双向两车道无分隔形式，由《沥青混凝土路面设计规范》，可知在0.6~0.7之间，本设计取0.65，则一个车道的累计当量轴次：次/车道据交通等级分级，属于中等交通。(2)当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡是轴载大于50KN的各级轴载（包括车辆底前、后轴）P1的作用次数n1均应按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N：式中：—轴数系数，当轴间距大于3米时,按单独的一个轴载计算,则C1=1m,当轴间距小于3m时,按双轴或多轴计算,；m—轴数；—轮组系数,单轮组为18.5,双轮组为1,四轮组为0.09。表4-3轴载换算结果表车型解放CA10B后轴11120黄河JN150后轴11150交通SH361前轴6011200后轴2×11031200太脱拉138前轴11200后轴2×8031200吉尔130后轴11150尼桑CK10G后轴7611220N次/车道综上，交通等级为中等交通。4.2结构组成与材料选取根据规范推荐结构，考虑到公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供应，路面结构面层采用4cm细粒式沥青混凝土6cm中粒式沥青混凝土；基层作为设计层采用30cm二灰碎石；底基层用35cm石灰土。4.3各层材料的抗压模量和劈裂强度土基回弹模量的确定可查表,各层材料的抗压模量和劈裂强度,由《公路沥青路面设计规范》（JTG.D50-2006）查得以路面设计弯沉值计算路面结构厚度时,采用20℃的抗压模量；验算层底拉应力时采用15℃的抗压模量。各层材料的抗压模量和劈裂强度如表4-4。表4-4各层材料的抗压模量和劈裂强度层次厚度（cm）抗压回弹模量(Mpa)劈裂强度(Mpa)20℃15℃1细粒式沥青混凝土4200014002粗粒式沥青混凝土6180012003二灰碎石?15004石灰土355005土基——设计指标的确定4.4.1设计弯沉值公路等级为二级，根据《公路沥青路面设计规范》（JTG.D50-2006）可知公路等级系数取Ac=1.1，沥青混凝土面层As=1.0，基层类型为半刚性基层则Ab=1.0。式中：ld－设计弯沉值(0.01mm)；Ne－从设计年限内一个车道累计当量轴次(次/阵道)；Ac－公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1；As－面层类型系数。沥青混凝土面层为1.0；热拌和冷拌沥青碎石、沥青贯人式路面(含上拌下贯式路面)、沥育表面处治为1.1；Ab－路面结构类型系数，半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层沥青路面为1.6。则4.4.2各层材料容许拉应力式中：σR－路面结构层材料的容许拉应力((MPa);σs－沥青混凝土或半刚性材料的极限劈裂强度(MPa);Ks－抗拉强度结构系数。(1)细粒式密级配沥青混凝土(2)中粒式密级配沥青混凝土(3)二灰碎石(4)石灰土4.4.3路面结构层厚度的计算进行结构厚度计算时，将多层体系转换为三层体系的方法为： 将多层体系里的第一层作为换算后的第一层,这一层的回弹模量取原多层体系里的第一层的回弹模量值将多层体系里其余的结构层作为三层体系的第二层，这一层的回弹模量取原多层体系里的第二层的回弹模量值；三层体系中的第三层为土基层，E0为土基回弹模量。4.4.3.1确定理论弯沉系数式中：ls－路表计算弯沉值(0.01mm)，此时取ld=ls；F－弯沉综合修正系数；P，δ－标准车型的轮胎接地压强(MPa)和当量圆半径(cm)，为单轮传压面当量圆直径d的一半，即21.3/2＝10.65cm。－理论弯沉系数；E0－土基抗压回弹模量值(MPa)。4.4.3.2确定设计层厚度由，由三层体系表面弯沉系数诺模图查得；由，查三层体系表面弯沉系数诺模图得K1=1.6；因此。则h3=27.08,所以h3取30cm。4.5各层层底拉应力验算进行结构层拉应力验算时，将多层体系转变为三层体系的方法与前面所述的进行结构厚度计算的方法有所不同。假设共有n个结构层（第n层为土基层），则第n-1层为中层，中层以上的结构层为上层。上层的换算公式为：；中层的换算公式为：4.5.1验算沥青面层底部弯拉应力沥青面层底部结构层为总结构层里的第二层，所以第二层为i层。换算后的厚度:，取12cm,查诺模图，上层结构的，由上述计算结果得,得,满足要求。4.5.2验算二灰碎石底部拉应力二灰碎石底部所在的结构层为第三层，仍为上层结构，第三层为i层。换算后的厚度:取45cm。由,,查表得,,查表得m1=1.14。,,查表得m2=0.45。满足要求。验算石灰土的底部拉应力石灰土的底部结构层为中层。，；，E2/E1=500/1500=0.333；查表得=0.23，查表得n1=1.14，查表得n2=0.35；，符合要求。确定路面结构层4.6.1路面结构层厚度综上所述，路面结构面层采用4cm细粒式沥青混凝土6cm中粒式沥青混凝土30cm二灰碎石基层35cm水泥石灰沙砾土层。如图4-1。图4-1路面层结构设计(尺寸单位:cm)4.6.2防冻厚度检验因路面结构总厚度为75cm，查《公路沥青路面设计规范》（JTG.D50-2006）表5.2.4得最小防冻层厚度为80cm，所以设计9cm的防冻层。如图4-2。

图4-2加防冻层的路面层结构设计(尺寸单位:cm)第五章普通水泥混凝土路面设计交通量分析5.1.1标准轴载与轴载换算我国公路水泥混凝土路面设计规范以汽车轴重为100KN的单轴荷载作为设计标准轴载，表示为BZZ—100，后轴载大于40KN（单轴）的轴数均应换算成标准轴数，见表5-1，换算公式为：式中：NS—100KN的单轴—双轮组标准轴数的通行次数；Pi—各类轴—轮型；i级轴载的总重（KN）；n—轴型和轴载级位数；Ni—各类轴—轮型i级轴载的通行次数；－轴-轮型系数，单轴-双轮组时，；单轴-单轮时，按式计算；双轴-双轮组时，按式计算；三轴—双轮组时，按式计算。表5-1轴载换算车型δ解放CA10B后轴1120黄河JN150前轴1150后轴1150交通SH361前轴601120后轴2×110×10-6200太脱拉138前轴1200后轴2×4.1×10-6200×10-5吉尔130后轴1150尼桑CK10G后轴761220∑N设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数设计基准期内水泥混凝土面层临界荷位处所承受的标准轴载累计作用次数，可按《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2003）中式计算确定。式中：Ne－标准轴级累计作用次数；t－设计基准期；gr－交通年平均增长率；η－临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数。按表5-2选用。表5-2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~二级及二级以下公路行车道宽>7m~0.39行车道宽≤7m0.54~由上表可知本设计η的取值范围为~0.39，现按中间值取用，η＝0.36。×[(1+0.08)20-1]}×365×路面结构水泥混凝土路面所承受的轴载作用，按设计基准期内设计车道所承受的标准轴载累计作用次数分为4级。分级范围如表5-3。表5-3轴载作用分级表交通等级特重重中等轻设计车道标准轴载累计作用次数Ne(104)>2000100～20003～100<3得本水泥混凝土路面设计交通等级为重交通。表5-4混凝土弯拉强度标准值交通等级特重重中等轻水泥混凝土的弯拉强度标准值(MPa)钢纤维混凝土的弯拉强度标准值(MPa)得本设计混凝土弯拉强度fr为5.0Mpa。5.2.1路面结构5.2.1.1初拟路面结构由《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2003）查得：表5-5适宜各交通等级的面层类型面层类型适用条件连续配筋混凝土面层高速公路沥青上面层与连续配筋混凝土或横缝设传力的普通混凝土下面层组成的复合式路面特重交通的高速公路碾压混凝土面层二级及二级以下公路、服务区停车场得本设计应采用碾压混凝土面层。交通等级中等重公路等级二级三、四级三、四级高速一级二级变异水平等级高中高中低中低中面层厚度（mm）240-210230-200220-200270~240260-230250-220表5-6水泥混凝土面层厚度的参考范围得本设计面层厚度取值范围为250mm~220mm。表5-7适宜各交通等级的基层类型交通等级基层类型特重交通贫混凝土、碾压混凝土或沥青棍凝土基层重交通水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层中等或轻交通水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料基层得本设计基层宜采用水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层。表5-8各类基层厚度的适宜范围基层类型厚度适宜的范围（mm）贫混凝十或碾压混凝土基层120~200水泥或石灰粉煤灰稳定粒科基层150~250沥青混凝土基层40~60沥青稳定碎石基层80~100级配粒料基层150~200多孔隙水泥稳定碎石排水基层100~140沥青稳定碎石亨排水基层80~100得本设计基层厚度适宜的范围为150mm~250mm。综上所述，路面结构初步拟定如下：面层：碾压混凝土面层，由规范查得推荐厚度22cm，其长度为5m，宽为3.75m。基层：采用水泥稳定粒料20cm。垫层：采用天然砂砾20cm。5.2.2确定材料参数×104次,为重交通，由表知混凝土弯拉强度标准值得本设计混凝土弯拉强度fr为5.0Mpa，混凝土弯拉弹性模量为31Gpa，抗压强度为41.8Mpa，拟定结果如下：(2)计算基层顶面当量回弹模量如下：MPaMN·m则:普通混凝土面层的相对刚度半径按《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2003）中的公式计算为：应力计算计算荷载疲劳应力标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为:接缝类型为设拉杆平口接缝kj=0.87,综合系数kc由《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2003）中式B.1.2计算得:5.3.2计算温度疲劳应力l/r=5/0.66=7.58，h=22cm查板温度翘曲应力系数值图可得Bx=0.81；a=0.828，b=0.041，c=1.323；a、b和c－回归系数，按所在地区的公路自然区划查《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2003）中确定。Tg－最大温度梯度，查《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2003）中取用。Tg＝88℃/m。αc－混凝土的线膨胀系数(1／℃)，通常可取为1×10-5／℃。温度疲劳应力系数kt：计算温度疲劳应力为应力验算查表可得，二级公路的安全等级为三级，相应于三级安全等级的变异水平等级为中级，且目标可靠度为85％，再由目标可靠度和变异水平等级，查表可得可靠度系数=1.10。因而，所选普通混凝土面层厚度(0.22m)可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。在季节性冰冻地区，路面的总厚度不应小于表5-9规定的最小防冻厚度。路基干湿类型路基土质当地最大冰冻深度（m）中湿路基低、中、高液限粘土粉土，粉质低、中液限粘土潮湿路基低、中、高液限粘土粉土，粉质低、中液限粘土0表5-9水泥混凝土路面最小防冻厚度(m)由表5-9知，中湿路基,当地最大冰冻深度在1.01~1.50m间，粉质中液限粘土水泥混凝土路面最小防冻厚度为50cm,路面总厚度为22+20+20=62cm>50cm满足要求。接缝设计5.5.1纵向接缝纵向接缝的布设应按路面宽度和施工铺筑宽度而定，一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝。本设计纵向施工缝采用平缝形式，上部应锯切槽口，深度为35mm，宽度为5mm，槽内灌塞填缝料，构造如图5-1所示；图5-1槽内灌塞填缝料构造图(尺寸单位:mm)纵缝应与路线中缝平行。在路面等宽的路段内或路面变宽路段的等宽部分，纵缝的间距和形式应保持一致。路面变宽段的加宽部分与等宽部分之间，以纵向施工缝隔开。加宽板在变宽段起终点处的宽度不应小于1m。拉杆应采用螺纹钢筋，设在板厚中央，并应对拉杆中部100mm范围内进行防锈处理。拉杆的直径、长度和间距，参照表5-10选用。施工布设时，拉杆间距应按横向接缝的实际位置予以调整，最外侧的拉杆距横向接缝的距离不得小于100mm。表5-10拉杆直径、长度和间距(mm)面层厚度（mm）到自由边或未设拉杆纵缝的距离(m)200-25014×700×90014×700×80014×700×70014×700×60014×700×50014×700×400260-30016×800×90016×800×80016×800×70016×800×60016×800×50016×800×4005.5.2横向接缝每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设置横向施工缝，其位置应尽可能选在缩缝或胀缝处。设在缩缝处的施工缝，应采用传力杆的平缝形式，其构造如图5-2a)所示;设在胀缝处的施工缝,其构造与胀缝相同.遇有困难需设在缩缝之间时，施工缝采用设拉杆的企口缝形式，其构造如图5-2b)所示。图5-2横向施工缝构造(尺寸单位:mm)横向缩缝可等间距（5m）布置，采用假缝形式。特重和重交通公路以及邻近胀缝或自由端部的伸缩缝，应采用设传力杆假缝形式，其构造如图5-3a)所示。其他情况可采用不设传力杆假缝形式，其构造如图5-3b)所示。图5-3横向缩缝构造(尺寸单位:mm)横向缩缝顶部应锯切槽口，深度为面层厚度的1/4，宽度为5mm，槽内填塞填缝料。其构造如图5-4所示。图5-4浅槽口构造图(尺寸单位:mm)在邻近桥梁或其他固定构造物处或其他道路相交处应设置横向胀缝。设置的胀缝条数，视膨胀量大小而定。低温浇筑混凝土面层或选用膨胀性高的集料时，宜酌情确定是否设置胀缝。胀缝宽20mm，缝内设置填缝板和可滑动的传力杆。胀缝的构造如图所示。图5-5胀缝构造(尺寸单位:mm)传力杆应采用光面钢筋。其尺寸和间距可按表5-11选用。最外侧传力杆距纵向接缝或自由边