道路路线断面路基路面排水综合设计

PAGEPAGE98第1章绪论1.1本选题研究的目的及意义通过毕业设计，使学生对公路建设程序和内容有一个系统的、全面的了解，培养学生独立进行路线、路基路面结构及有关设施设计、计算的能力。公路交通是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志，是国民经济发展、社会发展和人民生活必不可少的公共基础设施。公路建设的发展速度对于促进国民经济的发展，拉动其他产业的发展具有非常重要的意义。高等级公路在中国内地的出现和发展走过了几十年的历程，在今天，高等级公路和全国公路网正在为中国经济和社会的发展提供着便捷、和高效率的运输服务。1.2项目概况1.已知资料路段初始年交通量见表1-1（辆/昼夜，交通量年平均增长率7.0%）表1-1交通量表小客车中客车大客车小货车中货车CAD50中货车EQ140大货车特大日野拖挂车五十铃31001000900150010008501000900952.路线所处地理位置及地质情况（1）地形地貌路线总体呈现出由南到北先逐渐变高再逐渐变低的走势，跨越了两个地貌特征区。此路段前半段地形开阔平坦，为剥蚀堆积垄岗平原区，地面高程在370～390m之间。路段位于平原微丘区，地势较高，地面高程稍高，高程在390～420m之间。设计路段无不良地质路段，地层产状平缓，岩层略有起伏，部分地区形成开阔的背斜和向斜，断裂不甚发育，且规模较小。(2)工程地质路线全部位于安徽省内的微丘区地带，路线地质构造相对较简单，地质相对稳定，未发现大的不良地质现象，仅局部发现有软土呈零星分布，一般深度为0.5~2m，分布范围十几至几十米。沿线主要地层为花岗岩，呈全风化、强风化等。(3)水文地质测区内水系发育，地表水丰富，湖泊鱼溏众多。路线跨越梅目水库上游小河一条和部分小沟，集水面积均不大。地下水主要是裂隙水，其次是松散岩类孔隙水，路线地下水的补给来源于大气降水和地表水。(4)气候、气象路线地处安徽中东部偏西，属于亚热带季风气候，平均温度不高，阳光充足而湿润。雨水分布季节性强，雨季期为4~9月，夏季受季风影响，多雨，易照成洪涝灾害。1.3路线设计标准及技术指标的确定1.3.1确定各车型换算系数高速公路以小客车为折算标准见表1-2：表1-2各汽车代表车型与换算系数表汽车代表车型车辆换算系数说明小客车1.0≤19座的客车和载质量量≤2t的货车中型车1.5＞19座的客车和载质量量＞2t的货车大型车2.0载质量＞7t≤114t的货车拖挂车3.0载质量＞14t的的货车1.3.2交通量计算初始年交通量：N0=3100+1.5×1000+900×2+1500+(850+1000)×1.5+1000×2.0+900×3+95×3=15660辆/日远景设计年限交通量N:N=N0×假设该公路远景设计年限为15年，则远景设计年限交通量N：N=N0×=15660×=46380辆/日1.3.3确定公路等级据设计年限15年，各种车辆折合成小客车的交通量合计为46380辆/日，公路等级为高速公路，车道数为四车道，车速为100km/h，四车道的路基宽度一般值为27m,最小值为24.5m，本设计路基设计宽取27m,设计车道宽度为3.75m，得总车道宽度为3.75×4＝15m，两侧硬路肩宽度为3×2=6m，土路肩的宽度为0.75×2=1.5m，中间带的宽度为4.5m(其中中央分隔带宽度为3.00m，两侧路缘带宽度为0.75×2=1.5m)第2章路线与平面设计2.1选线2.1.1选线基本原则（1）路线起点除必须符合公路网规划要求外，对起终点前后一定长度范围内必须作出按路线方按和近期实施的具体设计。（2）视觉良好，路线平、纵、横各组成部分空间充裕。诱导视线各种设施所构成的视觉系统，应使驾驶者在是视觉上能预知公路前进方向和路况变化，并能急时采取安全措施。（3）线形流畅，景观协调，行车安全，舒适，使驾驶员在视觉上能预知公路前方和路况的变化。2.1.2定线具体过程本设计路线大走向为由南向北，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方案，应进行比较确定），然后进行纸上定线。在1:5000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。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路线方案比选选线是根据路线基本走向和技术标准，结合地形、地质条件，考虑安全、环保、土地利用和施工条件，以及经济等因素，通过全面比较，选定路线中线的全过程。它是道路建设的基础工作，面对的是一个十分复杂的自然环境和社会经济条件，需要综合考虑多方面的因素。为了保证选线和勘测设计质量，降低工程造价，必须全面考虑，由粗到细、由轮廓到具体，逐步深入，分阶段分步骤分析比较，进行多方案必选，才能定出合理的路线。综合考虑该地区自然条件、技术标准、工程投资等因素，初步拟定了两个方案见图2-1：图2-1方案比选图方案一：从起点（47321.6911，68516.5131）到终点（46965.1471，71976.6224），路线总长3607.739m，设置3条平曲线。方案二：从起点（47321.6911，68516.5131）到终点（46965.1471，71976.6224），路线总长3881.401，设置4条平曲线。具体方案比选过程见表2-1：表2-SEQ表_2-\*ARABIC1方案比选表比较项目方案一方案二路线长度3607.7399m3881.4011线型（比较平曲线线、竖曲线）平均圆曲线半径较较大，路线比比方案二顺适适，但填挖大大；竖曲线方方面差不多。平均圆曲线半径较较小，路线比比方案一更适适应地形的变变化；竖曲线线方面差不多多。交点数目34平曲线最小半径800m700m最大纵坡2.787%2.632%最小纵坡0.746%0.643%变坡点数目3个4个视觉评价较好较差安全评价安全安全路基土石方高填深挖不多，土石石方总运量=3341999，比方案二多。高填深挖不多，土土石方总运量=3068300.72，比方案一少。方案优点1.施工技术比较简单单；2.线形指标符合要求求1.更加适应地形形，填挖较少少；2.沟壑少。根据上表多方面比较方案一相比于方案二虽然土石方总运量较大，但是并没有太大差距，而方案一路线直线路面部分较方案二多一些，行驶视觉方面较好安全方面较好故选方案一。2.2平面设计2.2.1平面线形的设计步骤平面线形的设计主要是确定交点位置、曲线半径、缓和曲线的长度等。确定过程中应保证平面线形连续顺适，保持各平面线形指标的协调、均衡，而且要与地形相适应和满足行驶力上的要求。（1）路线的交点主要确定路线的具体走向位置，因此其位置的确定非常重要。必要时应做相应的比较方案进行比选，保证方案可行、经济、合理、工程量小。（2）曲线和缓和曲线长度的确定首先在满足曲线及缓和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(2-1)或外距公式(2-2)反算：(2-1)(2-2)在初步设计时可忽略p,并近似取q=Ls/2,由(2-1)、(2-2)即可得：在确定R,Ls以后就计算各曲线要素，推算各主点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交表。（3）充分利用土地资源，减少拆迁，减小填挖量。就地取材，带动沿线城镇及地方.经济的发展。（4）公路平面线形是由直线、圆曲线和缓和曲线构成。直线作为使用最广泛的平面线性，在设计中我们首先考虑使用。谯城区该新建高速公路，所经区域既有平原区，也有山区，本设计在平原区主要采用了较高的技术指标以争取较好的线形。2.2.2平面线形技术论证针对本次设计的设计车速100km/h快速路，根据《城市道路与桥梁设计规范》得其技术要求见表2-2。表2-2高速公路主要技术指标表设计车速100km/h平曲线一般最小半径700m极限最小半径400m缓和曲线最小长度度85m不设超高的圆曲线线最小半径路拱≤2.0%40000m路拱＞2.0%52500m最大纵坡4%凸曲线一般最小半径10000m极限最小半径6500m凹曲线一般最小半径4500m极限最小半径3000m本设计公路平曲线半径最小半径为800m；缓和曲线最小长度为85m；经验证均满足要求。查相关资料确定主要技术标准1.公路用地

新建公路路堤两侧排水沟外缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外不小于1m的土地为公路用地范围；在有条件的地段，高速公路、一级公路不小于3m，二级公路不小于2m的土地为公路用地范围。高真深挖路段，为保证路基的稳定，应根据实际情况确定用地范围。

公路用地还包括立体交叉、服务设施、安全设施、交通管理设施、停车设施、公路养护管理及绿化和苗圃等工程的用地范围。2.路线（1）车道宽度设计车速为100km/h，车道宽度为3.75m高速公路整体式断面必须设置中间带，中间带由两侧路缘带和中央分隔带组成，其各部分宽度应符合表2-3的规定：表2-3中间带宽度表一般值（m）最小值(m)中央分隔带3.002.00左侧路缘带0.750.50中间带宽度4.503.00（2）路肩宽度应符合表2-4：表2-4路肩宽度表一般值（m）最小值（m）右侧硬路肩宽度3.25或3.0002.50土路肩宽度0.750.75（3）路基宽度路基宽度（m）：一般值：27最小值：24.5（四车道）①：各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加（减）速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。②：确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土路肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同类项相加。（4）停车视距：160m圆曲线最小半径（m）：一般值：700极限值：400不设超高最小半径：4000一般地区，圆曲线最大超高应采用8%。2.2.3平曲线要素计算设计中设置的均为对称型曲线，各要素计算公式如下：（1）平曲线要素计算常用公式如下：内移值：切线增值：缓和曲线角：切线长：曲线长：外距：切曲差：圆曲线长度：式中：—切线长()；—总曲线长()；—外距()；—切曲差()；—主曲线半径()；—路线转角(°)；—缓和曲线终点处的缓和曲线角(°)；—缓和曲线切线增值()；—设缓和曲线后，主圆曲线的内移值()；—缓和曲线长度()；—圆曲线长度()。（2）曲线主点里程桩号计算常用公式如直缓点：缓圆点：圆缓点：缓直点：曲中点：交点：以JD1为例计算（1）平曲线要素计算：=226.793m=447.088m（2）曲线主点里程桩号计算处的桩号为K0+955.798经校核处桩号无误。详见附录直曲表，逐桩坐标表见附表。第3章纵断面设计纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等的要求对纵坡的大小，长短，前后的纵坡情况，竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造价省，运营费用较少的目的。该路地处平原微丘区，土地资源宝贵，本项纵断面设计采用小纵坡，微起伏与该区域农田相结合，尽量降低路堤高度，路线纵断面按百年一遇，设计洪水位的要求和确保路基处于干燥和中湿状态，所需的最小填筑高度来控制标高线形设计上避免出现断背曲线，反向竖曲线之间直线长度不足3秒行程的则加大竖曲线半径，使竖曲线首尾相接。此外，所选用的半径还满足行车视距的要求，另外，竖曲线的纵坡最小采用0.3%以保证排水要求。3.1纵断面设计步骤（1）准备工作从地形图上依据平面线形读取高程数据，然后在厘米图上点绘地面线。（2）标注控制点控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。本设计路段的标高控制点主要为：涵洞的路基控制标高、净空要求等。（3）试坡在一标出控制点的纵断面图上，根据技术指标选线意图，结合地面起伏变化，本着以“控制点”为依据的原则，在这些点间进行穿插和取直，试定出若干条直坡线。初步定出变坡点，变坡点应选在整10米桩上。（4）调整将所定坡度对照技术标准检查设计的最大最小纵坡坡长等是否满足平纵配合。（5）定坡经调整后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号高程确定下来，坡度值由两相邻变坡点的高差和坡长之比求得。（6）设置竖曲线纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线自然条件和构造物控指标高等，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。设计中除要注意的纵坡均匀平顺，起伏和缓，坡长和竖曲线长段适当外，还要注意考虑平面和纵断面组合设计协调。而对城市道路而言，还应适应临街建筑里面布置以及沿路范围内地面水的排除，并与相交道路、街坊、广场和沿街建筑物出入口有平顺的衔接。因为线形最终是以平纵横面所组合的立体线形体现于驾驶员面前的，所以我们在设计时要把道路平、纵面结合作为立体线形来分析设计，这样才能更好地保证汽车的安全、舒适行驶。3.2纵坡设计3.2.1.纵坡设计的一般要求1.总体要求（1）计必须满足《标准》的有关规定，一般不轻易使用极限值（2）力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡（3）线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合2.细节要求（1）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；④纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径；⑤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；（2）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，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；（3）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；（4）纵坡设计时，还应结合我国情况，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。3.2.2纵坡设计的方法和步骤1.准备工作纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面图的地面线绘出平面直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。2.标注纵断面控制点纵面控制点主要有路线起终点，重要桥梁及特殊涵洞，隧道的控制标高，路线交叉点，地质不良地段的最小填土和最大控梁标高，沿溪河线的控制标高，重要城镇通过位置的标高及受其它因素限制路线中须通过的控制点、标高等。3.试坡试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术和标准，选线意图，考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况，初步定出纵坡设计线的工作。试坡的要点，可归纳为“前面照顾，以点定线，反复比较，以线交点”几句话。前后照顾就是说要前后坡段统盘考虑，不能只局限于某一段坡段上。以点定线就是按照纵面技术标准的要求，满足“控制点”，参考“经济点”，初步定出坡度线，然后用三角板推平行线的办法，移动坡度线，反复试坡，对各种可能的坡度线方案进行比较，最后确定既符合标准，又保证控制点要求，而且土石方量最省的坡度线，将其延长交出变坡点初步位置。4.调坡调坡主要根据以下两方面进行：（1）结合选线意图。将试坡线与选线时所考虑的坡度进行比较，两者应基本相符。若有脱离实际情况或考虑不周现象，则应全面分析，找出原因，权衡利弊，决定取舍。（2）对照技术标准。详细检查设计最大纵坡、坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求，特别要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、路线交叉、隧道及渡口码头等地方的坡度是否合理，发现问题及时调整修正。调整坡度线的方法法有抬高、降降低、延长、缩缩短、纵坡线线和加大、减减小纵坡度等等。调整时应应以少脱离控控制点、少变变动填挖为原原则，以便调调整后的纵坡坡与试定纵坡坡基本相符。5.根据横断面图核对对纵坡线核对主要在有控制制意义的特殊殊横断面图上上进行。如选选择高填深挖挖、挡土墙、重重要桥涵及人人工构造物以以及其它重要要控制点的断断面等。6.确定纵坡线经调整核对后，即即可确定纵坡坡线。所谓定定坡就是把坡坡度值、变坡坡点位置（桩桩号）和高程程确定下来。坡坡度值一般是是用三角板推推平行线法，直直接读厘米格格子得出，要要求取值到千千分之一。变变坡点位置直直接从图上读读出，一般要要调整到整10桩位上。变变坡点的高程程是根据路线线起点的设计计标高由已定定的坡度、坡坡长依次推算算而来。设计纵坡时还应注注意以下几点点：（1）在回头曲线地段设设计纵坡，应应先按回头曲曲线的标准要要求确定回头头曲线部分的的纵坡，然后后向两端接坡坡，同时注意意回头曲线地地段不宜设竖竖曲线。（2）平竖曲线重合时。要要注意保持技技术指标均衡衡，位置组合合合理适当，尽尽量避免不良良组合情况。（3）大中桥上不宜设置置竖曲线。如如桥头路线设设有竖曲线，其其起（终）点点应在桥头两两端10m以外，并并注意桥上线线形与桥头线线形变化均匀匀，不宜突变变。（4）小桥涵上允许设计计竖曲线，为为保证路线纵纵面平顺，应应尽量避免出出现急变“驼峰式纵坡”。（5）注意交叉口、桥梁梁及引道、隧隧道、城镇附附近、陡坡急急变处纵坡特特殊要求。（6）纵坡设计时，如受受控制点约束束导致纵面线线形欺负过大大，纵坡不够够理想，或则则土石方工程程量过大而育育无法调整时时，可用纸上上移线的办法法修改平面线线形，从而改改善纵面线形形。7.计算设计标高根据已定的纵坡和和变坡点的设设计标高，则则可以计算出出未设竖曲线线以前各桩号号的设计标高高。3.3竖曲线设计3.3.1竖曲线线设计要求和和指标（1）宜选用较大的竖曲曲线半径。竖竖曲线设计，首首先确定合适适的半径。在在不过分增加加工程数量的的情况下，宜宜选用较大的的竖曲线半径径，一般都应应采用大于竖竖曲线一般最最小半径的数数值，特别是是前后两相邻邻纵坡的代数数差小时，竖竖曲线更应采采用大半径，以以利于视觉和和路容美观。只只有当地形限限制或其他特特殊困难不得得已时才允许许采用极限最最小半径。（2）同向曲线间应避免免“断背曲线”。同向竖曲曲线，特别是是同向凹形竖竖曲线间如直直线坡段不长长，应合并为为单曲线后复复曲线。（3）反向曲线间，一般般由直坡段连连续，亦可以以相互直接连连接。反向竖竖曲线间设置置一段直坡段段，直坡段长长度一般不小小于计算行车车速度行驶3s的行程长度度。如受条件件限制也可相相互直接连接接，后插入短短直线。（4）应满足排水要求。竖曲线各项指标见见表3-1：表3-1竖曲线线指标表设计车速（km//h）100最大纵坡（％）4最小纵坡（％）0.3凸形竖曲线半径（m）一般值10000极限值6500凹形竖曲线半径（m）一般值4500极限值3000竖曲线最小长度（m）853.3.2竖曲线线计算竖曲线计算依据以以下几个公式式：边坡点K0+9558.0766处竖曲线：：根据设计得：拟定R=545000，则：竖曲线长度：切线长：已知计算公式：右半部分左半部分其中：曲线上任意意点到曲线起起点（左半曲曲线）或终点点（右半曲线线）的水平距距离。直线上点到相邻变变坡点的距离离已知变坡点桩号：：K0+9558.0766高程为3977.020mm坚曲线起起点桩号=（K0+9558.0766）-215..275=K0+7442.8011坚曲线起点高程==397.0020-430.555×0.79%%=393..618m第4章横断面设计4.1横断面设计步骤（1）根据外业横断面测测量资料点绘绘横断地面线线。（2）根据路线及路基资资料，将横断断面的填挖值值及有关资料料（如路基宽宽度、加宽值值、超高横坡坡、缓和段长长度、平曲线线半径等）抄抄于相应桩号号的断面上。（3）根据地质调查资料料，示出土石石界限、设计计边坡度，并并确定边沟形形状和尺寸。（4）绘横断面设计线，又又叫“戴帽子”。设计线应应包括路基边边沟、边坡、截截水沟、加固固及防护工程程、护坡道、碎碎落台等，在在弯道上的断断面还应示出出超高、加宽宽等。一般直直线上的断面面可不示出路路拱坡度。4.2行车道宽度的确定定本设计公路是高速速四车道公路路，则由《公公路工程技术术标准》（JTGBB01—2003）规定，设设本高速公路路微丘区的行行车道总宽为为15m，路面宽27m。4.3平曲线加宽汽车行驶在曲线上上，由于各轮轮迹半径不同同，其中以后后内轮轮迹半半径最小，且且偏向曲线内内侧，故曲线线内侧应增加加路面宽度，以以确保曲线上上行车的顺适适与安全。平曲线加宽值的确确定：由《公公路工程技术术标准》（JTGBB01—2003）规定，可以以查得，当平平曲线的半径径大于250m时，可以不不设加宽。本本路线中平曲曲线最小半径径为800，所以以所有平曲线线都不用设置置加宽。4.4路拱的确定路拱是为了利于路路面横向排水水，将路面做做成由中央向向两侧倾斜的的拱形。其倾倾斜大小以百百分率表示。由由《公路路线线设计规范》[2]，高速公路整体式路基的路拱采用双向路拱坡度，由路线中央向两侧倾斜，位于中等强度降雨地区时，路拱坡度宜为2%，位于强降雨地区时路拱坡度可适当增大。路拱对排水有利，但但对行车不利利。路拱横坡坡度使车重产产生水平分力力，增加了行行车的不稳定定性，也给乘乘客不舒适的的感觉。为此此，对路拱大大小及形状的的设计应兼顾顾两方面的影影响。不同类类型的路面因因其表面平整整度和透水性性不同，根据据当地自然条条件可选用不不同的路拱横横坡度，见表表4-1规定的数值值。表4-1路拱横坡度表路面类型路拱横坡度（%）水泥混凝土路面、沥沥青混凝土路路面1.0~2.0其他黑色路面、整整齐石块1.5~2.5半整齐石块、不整整齐石块2.0~3.0碎、砾石等粒料路路面2.5~3.5低级路面3.0~4.0在本设计中采用22%的路面横坡坡度，土路肩肩的排水性远远低于路面，所所以其横坡度度取用3%。硬路肩本本设计取3%。4.5超高设计为抵消车辆在曲线线路线上行驶驶时所产生的的离心力，将将路面做成外外侧高于内侧侧的单向横坡坡的形式，这这就是曲线上上的超高。合合理的设置超超高，可以全全部或部分抵抵消离心力，提提高汽车行驶驶在曲线上的的稳定性与舒舒适性。当汽汽车等速行驶驶时，圆曲线线上所产生的的离心力是常常数，而在回回旋线上行驶驶则因回旋线线曲率是变化化的，其离心心力也是变化化的。因此，超超高横坡度在在圆曲线上应应是与圆曲线线半径相适应应的全超高，在在缓和曲线上上应是逐渐变变化的超高。在公路工程施工中中，路面的超超高横坡及正正常路拱横坡坡是不便于用用坡度值来控控制，而是用用路中线及路路基，路面边边缘相对于路路基设计高程程的相对高差差来控制的。因因此，在设计计中为便于施施工，应计算算出路线上任任意位置的路路基设计高程程与路肩及路路中线的高差差。所谓超高高值就是指设设置超高后路路中线，路面面边缘及路肩肩边缘等计算算点与路基设设计高程的高高差。4.5.1超高的的确定根据《公路工程技技术标准》规规定，高速公公路一般地区区圆曲线部分分最大超高值值不大于8%。且考虑到到超高横坡度度与路线纵坡坡组合而成的的坡度，即合合成坡度，规规范规定高速速公路丘陵区区的最大允许许合成坡度不不大于10%。表4-2各级公路圆曲线最最大超高值表表公路等级高速公路、一级公公路二级公路、三级公公路、四级公公路一般地区（%）8或108积雪冰冻地区（%%）64.5.2超高的的过渡本高速公路是设中中央分隔带的的，在超过程程中，内外量量测同时从超超高过渡段起起点开始绕各各自旋转轴旋旋转，外侧逐逐渐抬高，内内侧逐渐降低低，直到YHH(或HY)点达到全超超高。本公路路为整体式路路基，路拱为为2%，硬路肩为3%，土路肩为3%。超高过渡段仅在回回旋线上的某某一区段上进进行。超高方方式采用绕中中央分隔带边边缘旋转超高高，详细见图图4-1图4-1超高计算图4.5.3超高值值的确定计算公式见表4--3表4-3绕中央央分隔带边线线旋转超高值值计算公式表表超高位置计算公式距距离处行车道横横坡值说明内侧1设计高程为中央分分隔带外侧边边缘D点的高程；；2加宽值按加宽计算算公式计算0外侧0表中：B—左侧（或右侧）行行车道宽度；；—左侧路缘带宽度；；—右侧路缘带宽度；；iJ—路肩坡度；—x距离处路基加宽值值；—超高横坡值；—路拱横坡值；—超高过渡段中任一一点至超高过过渡段起点的的距离。以JD1为例计算曲曲线的超高值值。超高横坡的计算公式式：式中：i—超高高横坡度—横向力系数V—行车速速度（km/h）R—圆曲线线半径（m）桩号处曲线的超高高横坡度计算算，已知设计计速度v=100kkm/h，圆圆曲线半径R=800mm，横向力系系数则圆曲线超高横坡坡为：当＜（路拱横坡）时，取取=；当时，取==5.03%已知在桩号K0++955.7798处，m，B=7.5mm，，，，此时外侧C：外侧D：内侧C：外侧D：同理可得超高过渡渡段中任意一一点的横向超超高值，具体体结果见附表表。第5章土石方的调配与计计算5.1调配要求（1）土石方调配应按先先横向后纵向向的次序进行行。（2）纵向调运的最远距距离一般应小小于经济运距距（按费用经经济计算的纵纵向调运的最最大限度距离离叫经济运距距）。（3）土石方调运的方向向应考虑桥涵涵位置和路线线纵坡对施工工运输的影响响，一般情况况下，不跨越越深沟和少做做上坡调运。（4）借方、弃土方应与与借土还田，整整地建田相结结合，尽量少少占田地，减减少对农业的的影响，对于于取土和弃土土地点应事先先同地方商量量。（5）不同性质的土石应应分别调配。回头曲线路段的土土石调运，要要优先考虑上上下线的竖向向调运。5.2调配方法土石方调配方法有有多种，如累累积曲线法、调调配图法、表表格调配法等等，由于表格格调配法不需需单独绘图，直直接在土石方方表上调配，具具有方法简单单，调配清晰晰的优点，是是目前生产上上广泛采用的的方法。表格调配法又可有有逐桩调运和和分段调运两两种方式。一一般采用分段段调用。调配法的方法步骤骤如下：1.准备工作调配前先要对土石石方计算进行行复核，确认认无误后方可可进行。调配配前应将可能能影响调配的的桥涵位置、陡陡坡、深沟、借借土位置、弃弃土位置等条条件表于表旁旁，借调配时时考虑。2.横向调运即计算本桩利用、填填缺、挖余，以以石代土时填填入土方栏，并并用符号区分分。3.纵向调运确定经济运距根据填缺、挖余情情况结合调运运条件拟定调调配方案，确确定调运方向向和调运起讫讫点，并用箭箭头表示。计算调运数量和运运距调配的运距是指计计价运距，就就是调运挖方方中心到填方方中心的距离离见区免费运运距4.计算借方数量、废废方数量和总总运量：借方数量=填缺——纵向调入本本桩的数量废方数量=挖余——纵向调出本本桩的数量总运量=纵向调运运量+废方调运量+借方调运量量5.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+借方方挖余+纵向调运方+废方方总调运量复核：挖方+借方=填方+借方以上复核一般是按按逐页小计进进行的，最后后应按每公里里合计复核。计价土石方=挖方方数量+借方数量填挖方数量表5--1表5-1填挖方数数量表填方数量（m3）挖方总数量（m33）填缺（m3）挖余（m3）借方数量（m3）弃方数量（m3）本桩利用（m3）总运量（m3）1710714382101635364294694582027425177943676265.3计价土石方方计算在土石方调配中，所所有挖方无论论是“弃”或“调”，都应计价价；但对填方方要根据用土土来源决定是是否计价。若若是外路借土土要计价，若若是移挖作填填调配利用则则不应再计价价，否则形成成双重计价。因因此，由海地地软件自动生生成挖方数量量为1512661m3，借方数量1665000m3。则计价土土石方数量为为：计价土石方数量==挖方数量+借方数量=4382110+458200=4840330土石方调配与计算算详见土石方方数量表。第6章路基设计6.1路基横断面面布置由横断面设计部分分可知，路基基宽度为277m，其中路面面跨度为155m，中间带宽宽度为4.55m，其中中中央分隔带宽宽度为3.00m，左侧路路缘带宽度为为0.75××2=1.55m，硬路肩肩宽度为3×2=6m，土路肩宽宽度为0.75××2=1.55m。；路面面横坡为2%，硬路肩横横坡为3%,土路肩横坡坡为3%。6.2路基边坡由横断面设计查《公公路路基设计计规范》3可知，当高高速公路路基基边坡小于8m时，采用1：1.5的坡度，当当路基边坡大大于8m时采用1：1.75，如表6-1。当路堑堑开挖有些路路段大于15m，由规范采采用1：0.5与1：0.75的边坡相结结合，如表66-2。表6-1填方坡度值表填方边坡坡度填料种类边坡高度(m)边坡坡度全部上部下部全部上部下部粘质土、粉质土、砂砂类土20812—1：1.51：1.75砂、砾12——1：1.5——砾类土、卵石土、漂漂石土20128—1：1.51：1.5不易风化石块20812—1：1.51：1.5表6-2挖方坡度值表表挖方边坡坡度土、岩石种类密实、风化程度边坡高度(m)﹤2020-30粉质土胶结1:0.5—砂岩微风化、弱风化1:0.3—泥岩微风化、弱风化1:0.3—6.3路基压实标准路基压实采用重型型压实标准，压压实度应符合合下表6-3的要求表6-3路基压实度表表填挖类别路床顶面以下深度度（m）路基压实度（高速公路、一级级公路）挖方0~0.300~0.80≥96≥96填方0~0.800.80~1.550＞1.50≥95≥94≥93由于路线地处水网网地区，设计计中应加强挖挖淤排水及清清除表土的严严格要求。路路基基底为耕耕地或土质松松散时，应在在填前进行压压实，路基设设计时，可考考虑清理场地地后进行填筑筑压实，厚度度按0.2mm计列压实下下沉所填增加加的土方量。6.4路基填料沿线筑路用土采用用备土形式，取取土以利用低低产田和被公公路分割的边边角地以及开开挖河道、鱼鱼塘等解决，在在填土较高、沉沉降较大的地地段可以利用用工业废渣（粉粉煤灰等）做做路基填料。填填方路基宜选选用级配较好好的粗粒土作作为填料。砾（角砾）类土，砂砂类土应优先先选作路床填填料，土质较较差的细粒土土可填于路基基底部，用不不同填料填筑筑路基时，应应分层填筑，每每一水平层均均采用同类填填料。细粒土做填料，当当土的含水量量超过最佳含含水量两个百百分点以上时时，应采取晾晾晒或掺入石石灰、固化材材料等技术措措施进行处理理。高速公路、一级公公路路基填料料最小强度和和填料最大粒粒径应符合表表6-4的规定，砂砂类土填筑。表6-4路基填料最小小强度和最大大粒径要求表表项目分类路面底面以下深度度（cm）填料最小强度（CBRR）（%）填料最大粒径（ccm）高速公路填方路基上路床0~30810下路床30~80510上路堤80~150415下路堤150以上315零填及路堑路床0~308106.5路基处理1.一般路基处理原则则：路基河塘地段，先先围堰清淤、排排水，然后将将原地面开挖挖成台阶状，台台阶宽1.00m，内倾3%，，并回填5%灰土至原水水面（标高按按1.0m控制制），路基底底部30cmm采用5%石灰土处理理，路床顶面面以下0~80cmm采用7%石灰土处理理；路基高度度≤2.0m路段段，清楚耕植植后，将原地地面挖至255cm深压实实后才可填筑筑，路床顶面面以下均采用用掺7%石灰土处理理；路基高度度>2.0m的路路段，路床顶顶面以下0~60cmm采用7%石灰土处理理层,其他层根据据具体情况,在保证路基基压实度的前前提下,决定处理的的土层及掺灰灰量。2.路床处理：（1）路床土质应均匀、密密实、强度高高，上路床压压实度达不到到要求时，必必须采取晾晒晒，掺石灰等等技术措施。路路床顶面横坡坡应与路拱坡坡度一致。（2）挖方地段的路床为为岩石或土基基良好时，可可直接利用作作为路床，并并应整平，碾碾压密实。地地质条件不良良或土质松散散，渗水，湿湿软，强度低低时，应采取取防水，排水水措施或掺石石灰处理或换换填渗水性土土等措施，处处理深度可视视具体情况确确定。3.填方路基的基底，应应视不同情况况分别予以处处理：（1）基底土密实，地面面横坡缓于1：5时，路基可可直接填筑在在天然地面上上，地表有树树根草皮或腐腐殖土土应予予以处理深除除。（2）路堤基底范围内由由于地表水或或地下水影响响路基稳定时时，应采取拦拦截，引排等等措施，或在在路堤底部填填筑不易风化化的片石，块块石或砂、砾砾等透水性材材料。（3）路堤基底为耕地或或土质松散时时，应在填筑筑前进行压实实，高速公路路、一级公路路和二级公路路路堤基底的的压实度（重重型）不应小小于85%，路基填土土高度小于路路床厚度（880cm）时时，基底的压压实度不宜小小于路床的压压实度标准；；基底松散土土层厚度大于于30cm时，应应翻挖再回填填分层压实。（4）水稻田，湖塘等地地段的路基，应应视具体情况况采取排水、清清淤、晾晒、换换填、掺灰及及其它加固措措施进行处理理，当为软土土地基说，应应按特殊路基基处理。（5）路基土的掺灰剂量量，可根据当当地情况实验验确定，一般般粘质土采用用石灰或二灰灰处理，粗粒粒土可以采用用25号水泥处理理。4.特殊路基处理（河河塘路基的处处理）路基河塘地段，先先围堰，进行行放水或排水水挖除淤泥，然然后将原地面面开挖成台阶阶状，台阶宽宽≥1.0m，内内倾3%，并回填5%灰土至原水水面（标高按按1.0m来控控制），路基基底部30ccm采用5%石灰土处理理，路床顶面面以下0~80cmm采用7%石灰土处理理。6.6路基防护（1）路基填土高度H≤≤4m时，采用用拱形骨架植植草防护。（2）路基填土高度H>>4m，时，采采用浆砌片石石衬砌人字骨骨架防护，骨骨架内铺设草草坪网布被为为保证路面水水或坡面水不不冲刷护坡道道，骨架用M7.5浆砌片石镶镶边，并设置置20号混凝土预预制块至边沟沟内侧。（3）路线经过河塘地段段时，采用浆浆砌片石满铺铺防护，并设设置勺形基础础，浆砌片石石护坡厚300cm，下设设10cm砂垫垫层，基础埋埋深60cmm,底宽80cmm，个别小的的河塘全部填填土。6.7挡土墙设计挡土墙是用来支撑撑天然边坡或或人工填土边边坡以保持土土体稳定的建建筑物。按照照墙的设置位位置，挡土墙墙可分为路肩肩墙、路堤墙墙和山坡墙等等类型。重力式挡土墙依靠靠墙身自重支支撑土压力来来维持其稳定定。一般多用用片（块）石石砌筑，在缺缺乏石料的地地区有时也用用混凝土修建建。重力式挡挡土墙圬工量量大，但其型型式简单，施施工方便，可可就地取材，适适应性强，故故被广泛采用用。当路肩墙与路堤墙墙的墙高或截截面圬工数量量相近，基础础情况相似时时，应优先选选用路肩墙，按按路基宽布置置挡土墙位置置，因为路肩肩挡土墙可充充分收缩坡脚脚，大量减少少填方和占地地。若路堤墙墙的高度或圬圬工数量比路路肩墙显著降降低，而且基基础可靠时，宜宜选用路堤墙墙，并作经济济比较后确定定墙的位置。6.7.1挡土墙的布布置1.挡土墙的纵向向布置k0为挖致面所内墙度挡土墙纵向布置在在墙趾纵断面面图上进行，布布置后绘成挡挡土墙正面图图。布置的内容有：（1）确定挡土墙的起起讫点和墙长长，选择挡土土墙与路基或或其它结构物物的衔接方式式。路肩挡土土墙端部可嵌嵌入石质路堑堑中，或采用用锥坡与路堤堤衔接，与桥桥台连接时，为为了防止墙后后填土从桥台台尾端与挡土土墙连接处的的空隙中溜出出，需在台尾尾与挡土墙之之间设置隔墙墙及接头墙。路堑挡土墙墙在隧道洞口口应结合隧道道洞门，翼墙墙的设置做到到平顺衔接；；与路堑边坡坡衔接时，一一般将墙高逐逐渐降低至22m以下，使使边坡坡脚不不致伸入边沟沟内，有时也也可以横向端端墙连接（2）按地基及地形情情况进行分段段，确定伸缩缩缝与沉降缝缝的位置。（3）布置各段挡土墙墙的基础。墙墙趾地面有纵纵坡时，挡土土墙的基底宜宜做成不大于于5%的纵坡。但但地基为岩石石时，为减少少开挖，可沿沿纵向做成台台阶，台阶尺尺寸视纵坡大大小而定，但但其高宽比不不宜大于1：2。（4）布置泻水孔的位位置，包括数数量、间隔和和尺寸等。2.挡土墙的横向向布置横向布置，选择在在墙高最大处处，墙身断面面或基础形式式有变异处以以及其它必须须桩号处的横横断面图上进进行。根据墙墙型、墙高及及地基与填料料的物理力学学指标等设计计资料，进行行挡土墙设计计或套用标准准图，确定墙墙身断面、基基础形式和埋埋置深度，布布置排水设施施等，并绘制制挡土墙横断断面图，具体体见挡土墙图图。3.平面布置对于个别复杂的挡挡土墙，如高高、长的沿河河曲线挡土墙墙，应作平面面布置，绘制制平面图，标标明挡土墙还还应绘出河道道及水流方向向，防护与加加固工程等。4.挡土墙的基础础埋置深度（1）对于土质地区，基基础埋置深度度应符合下列列要求：无冲刷时，应在天天然地面以下下至少1m；有冲刷时，应在冲冲刷线以下至至少1m。（2）受冻胀影响时，应应在冻结线以以下不少于00.25m。当当冻深超过11m时，采用用1.25mm，但基底应应夯实一定厚厚度的砂砾或或碎石垫层，垫垫层底面亦应应位于冻结线线以下不少于于0.25mm。碎石、砾砾石和砂类地地基，不考虑虑冻胀影响，但但基础埋深不不宜小于1mm。（3）对于岩石地基，应应清除表面风风化层。当风风化层较厚难难以全部清除除时，可根据据地基的风化化程度及其容容许承载力将将基底埋入风风化层中。墙墙趾前地面横横坡较大时，应应留出足够的的襟边宽度，以以防止地基剪剪切破坏。（4）当挡土墙位于地地质不良地段段，地基土内内可能出现滑滑动面时，应应进行地基抗抗滑稳定性验验算，将基础础底面埋置在在滑动面以下下或采用其它它措施，以防防止挡土墙滑滑动。6.7.2挡土墙排排水设施挡土墙应设置排水水措施，以疏疏干墙后土体体和防止地面面水下渗，防防止墙后积水水形成静水压压力，减少寒寒冷地区回填填土的冻胀压压力，消除粘粘性土填料浸浸水后的膨胀胀压力。排水措施主要包括括：设置地面面排水沟，引引排地面水；；夯实回填土土顶面和地面面松土，防止止雨水及地面面水下渗，不不要时可加设设铺砌；对路路堑挡土墙墙墙趾前的边沟沟应予以铺砌砌加固，一防防止边沟水渗渗入基础；设设置墙身泄水水孔，排除墙墙后水。浆砌片石墙身应在在墙前地面以以上设一排泄泄水孔。墙高高时，可在墙墙上部加设一一排汇水孔。排排水孔的出口口应高出墙前前地面0.33m；若为路路堑墙，应高高出边沟水位位0.3m；若若为浸水挡土土墙，应高出出常水位0..3m。为防防止水分渗入入地基，下排排泄水孔进水水口的底部应应铺设30ccm厚的粘土土隔水层。泄泄水孔的进水水口部分应设设置粗粒料及及滤层，以免免孔道阻塞。6.7.3沉降逢与与伸缩缝为避免因地基不均均匀沉降而引引起墙身开裂裂，需根据地地质条件的变变异和墙高，墙墙身断面的变变化情况设置置沉降缝。为为了防止圬工工砌体因收缩缩硬化和温度度变化而产生生裂缝，以内内感设置伸缩缩缝。设计时时，一般将沉沉降缝与伸缩缩缝合并设置置，沿路线方方向每隔10~15mm设置一道，具体见挡土土墙设计图，兼兼器两者的作作用，缝宽2~3cm，缝内内一般可用胶胶泥填塞，但但在渗水量大大，填料容易易流失或冻害害严重地区，则则宜用沥青麻麻筋或涂以沥沥青的木板等等具有弹性的的材料，沿内内、外、顶三三方填塞，填填深不宜小于于0.15mm。6.7.4俯斜式路路堤墙验算1.基本参数在右k2+700位置置拟采用浆砌砌块石，左挡挡墙高7.533m，填土高a=2m，墙背俯斜，坡坡度N=1::0.44墙墙身分段长度度10m。计算荷载：公路一一级土壤地质情况：公路处IV区，墙墙背填土容重重，计算内摩摩擦角墙背填土与墙背间间的摩擦角，,容许承载力=250KPPa，摩擦系数f=0.550，墙身材料料7.5号砂浆浆30号砂浆砌砌片石，砌体体容重r1=233KN/m33，容许压应应力＝450KPa，容许剪应应力＝100KKPa容许拉应力力＝80KPPa。则计算基本参数如下：：墙面高度(m)：：h1=7.553墙背坡度(+,-)：N=0.444墙面坡度：：M=0.055墙顶宽度(m)：：b1=0.66墙趾宽度(m)：db=4.229墙趾高度(m)：dh=1..1基地内倾坡度：NN2=0.11污工砌体容容重(KN/mm3)：r1=233路基宽度(m)：：b0=27土路基宽宽度(m)：d=0.75b=3m填料容重(KN//m3)：R=18填料内摩擦擦角(度)：φ=40外摩擦角角：δ=20°基底摩擦系数：μμ=0.5基底容许承承载力：[σ0](KPPa)=4000挡土墙分段长度((m)：L1=100荷载作用均均布土层厚度度ho=q／R=1.122752.计算结果（1）求破裂角θ假设破裂面交与荷荷载内，采用用相应的公式式计算：挡墙的总高度：HH=7.533m挡墙的基地地水平总宽度度：B=5.144m=40°+20°--5.7111°=54..389°=0.257=0.751则θ=arctgθ==验算破裂面是否交交于荷载内：：堤顶破裂面至墙踵踵：(H+a))tgθ=18.7997m荷载内缘至墙踵：：b+Htgα+d=11.454mm荷载外缘至墙踵：：b+Htgα+d+b00=41.454m故破裂面交于荷载载内,与原假设相相符，所选用用公式正确。则计算图式为图66-1图6-1（2）求主动土压力系系数K和K1=0.203=1.153=9.216m=6.708m=1.710（3)求主动土压力及作作用点位置=511.083KNN=439.971KKN=425.842KKN=3.7348m=1.87m（4）抗滑稳定性检算挡土墙体积V=994.0355m3挡土墙自重G=21662.8066KN=1.358因为kc≥11.3，则抗滑稳定定性检算通过过。（5）抗倾覆稳定性检检算=2.9147因为k0≥11.5，则抗倾覆稳稳定性检算通通过。（6）基底应力检算B=5.14m=2.122m=0.262m因为e≤B/6=241.11KPaa=189.8KPa因为σmax<σ0，则基地应力力检算通过，则所设挡土土墙符合布置置要求。第7章路面结构设计7.1路面设计基本原则则（1）路面应具有良好好的稳定性和和足够的强度度，表面应满满足平整、抗抗滑和排水要要求；（2）面层、基层的结结构类型及厚厚度应与公路路等级、交通通等级组成相相适应；（3）要顾及各结构层层本身的结构构特性；（4）要考虑水文状况况的不利影响响；（5）适当的层厚和层层数，各结构构层既要满足足最小厚度要要求，又应考考虑施工可行行性；（6）应与当地的气候候、水文、地地质状况相适适应，并充分分利用当地筑筑路材料。7.2路面结构推荐水泥混凝土路面虽然然有强度高﹑稳定性好﹑耐久性好，养养护费用少﹑经济效益高高，有利于夜夜间行车等优优点，但是由由于该路段处处于微丘区属属于高速公路路若采用水泥泥混凝土路面面，水泥和水水的需要量大大，工程造价价高；路面接接缝不但增加加施工和养护护的复杂性，而而且容易引起起行车跳动，影影响乘客的舒舒适性；另外外，开放交通通迟，修复困困难等诸多缺缺点。沥青混凝土路面结结构由于使用用了沥青结合合料，因而增增加了矿料间间的粘结力，提提高了混合料料的强度和稳稳定性，是路路面的使用质质量和耐久性性都得到提高高，而且与水水泥混凝土路路面相比，沥沥青路面具有有表面平整﹑无接缝﹑行车舒适﹑耐磨﹑震动小﹑噪音低﹑施工期短﹑养护维修简简单﹑适宜于分期期维修等优点点。由于沥青青路面结构与与水泥混凝土土路面结构相相比具有上述述优点，并结结合当地的实实际情况，本人认为采采用沥青路面面结构，更适适应于当地的的需要，并将将更有利于当当地旅游业及及相关产业的的发展，因此此，最终推荐荐采用沥青路路面结构。7.3沥青混凝土路路面设计该路段处Ⅱ5区,,覆盖层以种种植土、亚砂砂土和亚粘土土为主，下伏伏基岩为硅化化板岩，公路路线附近有较较丰富的砂砾砾材料，当地地沿线无矿石石材料场，矿矿石材料需外外购，当地地地有水泥厂，有有少量石灰生生产，但产量量不高。7.3.1交通量资资料交通量数据见下表表7-1表7-1交通组成表车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距（m）交通量小客车1325.61双—3100中客16.523.01双—1000小货13.427.41双—1500大客28.768.21双—900中货CAD5024.769.31双—1000中货EQ14023.769.21双—850大货49.00101.601双—1000日野50.2104.31双—900拖挂五十铃601003双>395交通量年平均增长长率为7.0%7.3.2轴载换算1.轴载分析（1）路面设计以双轴组组单轴载1000KN作为为标准轴载以设计弯沉值为指指标及验算沥沥青层层底拉拉应力中的累累计当量轴次次。轴载换算采用如下下的计算公式式：式中：N—标准轴载当量轴次次，次/日Ni—被换算车辆的各级级轴载作用次次数，次/日P—标准轴载，KN—被换算车辆的各级级轴载，KNNK—被换算车辆的类型型数—轴载系数，，m是是轴数。当轴轴间距离大于于3m时，按单单独的一个轴轴载计算；当当轴间距离小小于3m时，应考考虑轴数系数数。—轮组系数，单轮组组为6.4,,双轮组为1，四轮组为为0.38。轴载换算结果见表表7-2：表7-2轴载换算结果车型小客车后轴25.61131008.26小货后轴27.41115005.37大客前轴28.716.490025.25后轴68.211900170.29中货EQ140后轴69.211850171.35中货CAD50后轴69.3111000202.86大货前轴4916.41000287.43后轴101.61110001071.49拖挂五十铃前轴6016.49565.90后轴100119595日野前轴50.216.4900287.39后轴104.3119001080.893471.48注：轴载小于255KN的轴载作用用不计。7.3.3计算累计计当量轴次根据规范可知，高高速公路沥青青路面的设计计年限为15年，双向向四车道的车车道系数是00.4-0.5，取0.45。累计当量轴次：=1198.42558万次7.3.4路面结构拟拟定和验算1.方案一由上面的计算得到到设计年限内内一个行车道道上的累计标标准轴次约为为1200万次次左右，根据据规范推荐结结构，路面结结构面层采用用沥青混凝土土（15cmm）、基层采用用水泥碎石（25cm）、底基层采用石灰土（厚度待定）。规范规定高速公路路一级公路的的面层由二至至三层组成，查查规范，采用用三层沥青面面层，表面层层采用细粒式式密级配沥青青混凝土（厚厚4cm），中面层采采用中粒式密密级配沥青混混凝土（厚55cm），下面层采采用粗粒式密密级配沥青混混凝土（厚66cm）。各层材料的抗压模模量与劈裂强强度查有关资料的表格格得各层材料料抗压模量（20℃）与劈裂强度抗压模量取20℃℃的模量，各各值均取规范范给定范围的的中值，因此此细粒式密级级配沥青混凝凝土为14000MPa，中中粒式密级配配沥青混凝土土为12000Mpa，粗粒式密级级配沥青混凝凝土为10000Mpa，水泥碎石石为15000Mpa，石灰土5550Mpa。各层材料料的劈裂强度度：细粒式密密级配沥青混混凝土为1..4Mpa，中粒式密密级配混凝土土为1.0MMpa，粗粒式密密级配沥青混混凝土为0..8Mpa，水泥碎石石为0.5MMpa，石灰土为为0.2255Mpa。该路段处于Ⅱ5区区，粘质土，稠稠度为1.0，查表“二级自然区区划各土组土土基回弹模量量参考值（MMpa）”查得土基回回弹模量为338Mpa。设计弯沉值计算：：对于高速公路，规规范要求以设设计弯沉值作作为设计指标标，并进行结结构层底拉应应力验算。该公路为高速公路路，公路等级级系数取1..0，面层是是沥青混凝土土，面层类型型系数取1..0，半刚性基层层总厚度大于于20cm，基基层类型系数数1.0。设计计弯沉值：各层材料容许层底底拉应力：细粒式密级配沥青青混凝土：中粒式密级配沥青青混凝土：粗粒式密级配沥青青混凝土：水泥碎石：石灰土：设计弯沉值为233（0.01mmm），查有关资料的表格格得各层材料料抗压模量（20℃）与15℃劈裂强度表7-3各层材料抗压模量量（20℃）与劈裂强强度表材料名称H（cm）20℃抗压模量（MPa）15℃劈裂强（MPa）容许拉应力（MPPa）细粒式沥青混凝土土414001.40.4308中粒式沥青混凝土土512001.00.3077粗粒式沥青混凝土土610000.80.2235水泥碎石基层2515000.50.2381石灰土待定5500.2250.083土基—38——确定石灰土的厚度度（换算成三三层体系）：：令理论弯沉值等于于设计弯沉值值：，其中：令LR=∴查规范得∴查规范得所以查表得：根据所以取弯拉应力的验算：：沥青混凝土顶层：：=48.24ccm,,查图三层连续体系系上层拉应力力系数诺谟图图得为压应力力，不需验算算。水泥碎石层底：=39.08cmm查图三层连续体系系上层拉应力力系数诺谟图图得，，查图得,，查图得计算水泥碎石底基基层容许弯拉拉应力：，，底层弯拉应力：，，，查图三层连续体系系中层拉应力力系数诺谟图图得：，，。计算石灰土底基层层容许弯拉应应力：，，故该路面结构符合合要求。2.方案二由上面的计算得到到设计年限内内一个行车道道上的累计标标准轴次约为为1200万次次左右，根据据规范推荐结结构，路面结结构面层采用用沥青混凝土土（12cmm）、基层采用用密级配沥青青碎石（244cm）、底底基层采用二二灰土（厚度度待定）。规范规定高速公路路一级公路的的面层由二至至三层组成，查查规范，采用用二层沥青面面层，表面层层采用细粒式式密级配沥青青混凝土（厚厚4cm），中中面层采用中中粒式密级配配沥青混凝土土（厚8cmm）。各层材料的抗压模模量与劈裂强强度查有关资料的表格格得各层材料料抗压模量（20℃）与劈裂强度抗压模量取20℃℃的模量，各各值均取规范范给定范围的的中值，因此此细粒式密级级配沥青混凝凝土为14000MPa，中粒式密密级配沥青混混凝土为1200MMPa，密级配沥沥青碎石为11500MPPa，二灰土土600MPa。各层材料料的劈裂强度度：细粒式密密级配沥青混混凝土为1..4MPa，中粒式密密级配混凝土土为1.0MPa，密级配沥青青碎石为0.5MPa，二灰土为为0.3MPa。该路段处于Ⅱ5区区，粘质土，稠稠度为1.00，查表“二级自然区区划各土组土土基回弹模量量参考值（MMPa）”查得土基回回弹模量为338MPa。设计弯沉值计算：：对于高速公路，规规范要求以设设计弯沉值作作为设计指标标，并进行结结构层底拉应应力验算。该公路为高速公路路，公路等级级系数取1..0，面层是是沥青混凝土土，面层类型型系数取1..0，半刚性性基层总厚度度大于20ccm，基层类类型系数1..0。设计弯弯沉值：各层材料容许层底底拉应力：细粒式密级配沥青青混凝土：中粒式密级配沥青青混凝土：密级配沥青碎石：：二灰土：设计弯沉值为233（0.01mmm），查有关资料的表格格得各层材料料抗压模量（20℃）与劈裂强度表7-4表7-4各层材料抗压模量量（20℃）与劈裂强强度表材料名称H（cm）20℃抗压模量（MPaa）劈裂强度容许拉应力（MPPa）细粒式沥青混凝土土414001.40.4308中粒式沥青混凝土土812001.00.3077密级配沥青碎石基基层2515000.50.2381二灰土待定6000.250.111土基—38——确定石灰土的厚度度（换算成三三层体系）：：令理论弯沉值等于于设计弯沉值值：，其中：令LR=查规范得得查规范得查表得：根据所以取弯拉应力的验算：：沥青混凝土顶层：=48.01ccm,,查图三层连续体系系上层拉应力力系数诺谟图图得为压应力力，不需验算算。密级配沥青碎石层层底：查图三层连续体系系上层拉应力力系数诺谟图图得，，查图得,，查图得计算密级配沥青碎碎石基层容许许弯拉应力：：，，底层弯拉应力：，，，查图三层连续体系系中层拉应力力系数诺谟图图得：，，，。计算二灰土底基层层容许弯拉应应力：，，故该路面结构符合合要求。方案选择由于方案一和方案案二的一些计计算数据所得得出的结论都都符合要求，但但是当地的有有少量石灰生生产，为了减减少经济费用用选择方案一一。第8章排水设计8.1排水的目的与意义义

路基路面的强强度与稳定性性同水的关系系十分密切。路路基路面的病病害有多种，形形成病害的因因素亦很多，但但水的作用是是主要因素之之一，因此路路基路面设计计、施工和养养护中，必须须十分重视路路基路面排水水工程。

根据水源的不同，影影响路基路面面的水流可分分为地面水和和地下水两大大类，与此相相适应的路基基排水工程，则则分为地面排排水和地下排排水。

地面水包括大气降降水（雨和雪雪）以及海、河河、湖、水渠渠、水库水。地地面水对路基基产生冲刷和和渗透，冲刷刷可能导致路路基整体稳定定性受损害，形形成水毁现象象。渗入路基基土体的水分分，使土体过过湿而降低路路基强度。

地下水包括上层滞滞水、潜水、层层间水等，它它们对路基的的危害程度，因因条件不同而而异。轻者能能使路基湿软软，降低路基基强度；重者者会引起冻胀胀、翻浆或边边坡滑坍，甚甚至整个路基基沿倾斜基底底滑动。水还还可能造成掺掺有膨胀土的的路基工程毁毁灭性的破坏坏。

水对路面的危害可可以表现为：：降低路面材材料的强度，在在水泥混凝土土路面的接缝缝和路肩处造造成唧泥；移移动荷载作用用下引起的唧唧泥和高压水水冲刷，造成成路面基层承承载能力下降降；在冻胀地地区，融冻季季节水会引起起路面承载能能力的普遍下下降。

路基排水的任务，就就是将路基范范围内的土基基湿度降低到到一定的限度度以内，保持持路基常年处处于干燥状态态，确保路基基、路面具有有足够的强度度与稳定性。

路基设计时，必须须考虑将影响响路基稳定性性的地面水，排排除和拦截于于路基用地范范围以外，并并防止地面水水漫流、滞积积或下渗。对对于影响路基基稳定性的地地下水，则应应予以隔断、疏疏干、降低，并并引导至路基基范围以外的的适当地点。

路基施工中，首先先应校核全线线路基排水系系统的设计是是否完备和妥妥善，必要时时应予以补充充或修改，应应重视排水工工程的质量和和使用效果。此此外，应根据据实际情况与与需要，设置置施工现场的的临时性排水水措施，以保保证路基土石石方及附属结结构物在正常常条件下进行行施工作业，消消除路基基底底和土体内与与水有关的隐隐患，保证路路基工程质量量，提高施工工效率。

路基养护中，对排排水设施应定定期检查与维维修，以保证证排水设施正正常使用，水水流畅通，并并根据实际情情况不断改善善路基排水条条件。

路界地表排水的目目的是把降落落在路界范围围内的表面水水有效地汇集集并迅速排除除出路界，同同时把路界外外可能流入的的地表水拦截截在路界范围围外，以减少少地表水对路路基和路面的的危害以及对对行车安全的的不利。通常常地表排水可可以划分为路路面表面排水水、中央分隔隔带排水、坡坡面排水三部部分。中央分分隔带排水，视视其宽度和表表面横向坡度度倾向，可以以包括中央分分隔带和左侧侧边缘带，或或者仅为中央央分隔带，而而在设超高路路段，它还包包括上侧半幅幅路面的表面面水。坡面排排水包括路堤堤坡面、路堑堑坡面和倾向向路界的自然然坡面的排水水。

路面工程的实践证证明了路面内内部排水的重重要性。新建建的刚性路面面需设置各种种接缝，而路路面在使用期期间又会出现现各种裂缝、松松散、坑槽等等病害。降落落在路面表面面的排水，会会通过路面接接缝或裂缝、松松散等病害处处或者沥青路路面面层孔隙隙下渗入路面面结构内部。此此外，道路两两侧有滞水时时，水分也可可能侧向渗入入路面结构内内部。路面内内部排水系统统的设计通常常需满足三方方面的要求，一一是各项设施施应具有足够够的泄水能力力，排除渗入入路面结构内内的自由水；；二是自由水水在路面结构构内的渗流时时间不能太长长，渗流路径径不能太长；；三是排水设设施要有较好好的耐久性。8.2排水设计的步步骤（1）在路线平面图上上绘出必要的的路堑坡顶线线和路堤坡脚脚线，标明路路侧弃土堆和和取土坑的位位置等。（2）在路基的上侧山山坡上可设置置截水沟等拦拦截地表径流流。为提高截截流效果，截截水沟宜大体体沿等高线布布置，与地面面水流方向接接近垂直。路路堑上侧有弃弃土堆时，弃弃土堆应连续续而不中断，并并在其上方设设置截水沟。下下坡一侧的弃弃土堆，应每每隔50-1000m设不小于1m宽的缺口，以以利排水。（3）路基两侧按需要要设置边沟或或利用取土坑坑，必要时采采用路肩排水水系统和中央央分隔带排水水系统，汇集集并排除道路路表面的水。（4）根据沿线地下水水的情况，设设置必要的地地下排水设施施。（5）将拦截或汇集的的水流，用排排水沟管引排排到指定的低低地、河沟或或桥涵等处。排排水沟应力求求短捷、远离离路基，