学士国道张家口阳原段道路设计

PAGE道路勘测设计第一节设计概述一、设计题目：207国道张家口阳原段道路设计二、设计要点（一）工程概况：本工程为207国道张家口阳原段道路设计，为分向、分车道按需要控制出入的汽车专用公路。（二）工程地点：张家口阳原（三）设计资料：1.沿线土质含水量大，周围湿地、水田较多，另外有几处鱼塘和水池，土质为粉质中液限粘土，淤泥质粘土，时有软塑——流动状态，沿线地形变化较大。该地段属于季节性冻区，冻深1.0——1.5m。2.根据路网最新规划，预计日使用初期2008年，双车道交通量为3300辆/日，车辆增长率8%，具体情况如下：（1）解放CA—10B300辆/日（2）黄河JN—150310辆/日（3）东风EQ—140660辆/日（4）交通SHI141100辆/日（5）太拖拉138100辆/日（6）日野KB—222260辆/日（7）吉儿130150辆/日（8）依土兹TD50120辆/日（9）解放CA—15200辆/日（10）小轿车1100辆/日三、工程设计依据：中华人民共和国行业标准JTJ《公路路线设计规范》JTJ011-94《公路路基设计规范》JTJ013-95《公路排水设计规范》JTJ018-97《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89《公路水泥混凝土路面设计规范》JTJ012-94《公路加筋土工程施工技术设计规范》JTJ035-91《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-96四、设计技术标准⒈公路等级：一级公路。⒉设计年限：20年。3．计算行车速度参照人民交通出版社出版的《道路勘测设计》第一章，第三节：地形特征划分，平原微丘地形，平原地形指一般平原，山间盆地，高原等地形平坦，无明显起伏，地面自然坡度一般在3º以内，微丘地形指起伏不大的丘陵，地面自然坡度在20º以下，相对高差在100m以下，设线一般不受地形的限制，对于河湾顺适，地形开阔而且有连续的宽缓合地的河谷地形，河床坡度大部分在5º以下，地面自然坡度在20º以下，沿河舌线一般不受限制，路线纵坡平缓或略有起伏，也属于平原丘地形。山岭重丘地形：山岭地形指山脊，陡峻山坡，悬崖，峭壁，峡谷，深沟等地形变化复杂。地面自然坡度一般在20º以上，路线平，纵面大部分受地形限制，高原地带的深侵蚀沟，以及有明显分水线的延绵较长的高地。地面自然坡度多在20º以上，路线平纵面大部分受地形限制。由上述可知，平原，微丘地形和山岭重丘地形的划分以地面坡度20º（36.4%）为界。经过本设计路线沿线等高线的纸上测算，知地面坡度大部分<36.4%，仅有局部地区坡度达40%左右，所以公路沿线地形以平原、微丘地形为主，局部为重丘地形，据规范<<公路路线设计规范>>JTJ011-94,表2.1.2可知,行车速度为80km/h.五.路线设计总则(摘自<<公路路线设计规范>>JTJ011-94)1.0.3.路线设计应在公路建设项目工程可行性研究报告所选定的路线走向与主要控制点的基础上,先作出总体设计,再结合主要技术指标的运用,进行路线方案对工程造价,自然环境,社会效益等有较大影响时,应做同等深度的多方案技术经济比较.1.0.4路线设计应根据公路的等级及其在公路网中的作用,合理利用地形,正确运用标准.注意与铁路,航运，空运，管道运输等的配合,协作,并结合地形,地质,水文,筑路材料等自然条件,通过综合分析,认真进行方案研究,合理选用主要技术指标.1.0.5路线设计对公路的平,纵,横三个方面应进行综合设计,做到平面顺适,纵坡均衡,横面合理.高速公路,一级公路应特别注重线形设计,使之在视觉上能诱导视线,保持线形的连续性,在生理和心理上有安全感和舒适感.同时,还应同沿线环境相协调.1.0.6路线与桥梁,隧道,立体交叉,沿线设施等构造物应组成有一定风格的建筑物群,并利用绿化或工程设施改善它们同沿线地形的配合,消除因修建公路而造成的对自然景观的破坏.高速公路,一级公路应借助公路透视或三维模型检查线形设计同沿线景观的配合与协调,其他各级公路有条件时,也可利用公路透视图检验线形设计.1.0.7采用分期修建方案时，必须作出总体设计方案，并根据近，远期交通量以及资金筹措情况作出分期修建设计。分期修建的设计应使前期工程在后期仍能充分利用，并为后期工程的修建留有余地和创造有利条件。第二节平面线形设计说明根据近远期规划，建设规模和性质，现场勘测，确定路的基本走向和主要控制点。道路选线是一个涉及面广，影响因素多，设计性强的一项工作。它是由面到片，由片到线，由粗略到细致的过程，选线应注意的以下几点：1.道路选线应根据道路使用任务和性质，综合考虑路线区域，国民经济发展情况与远景规划。2.深入调查当地地形、气候、地质水文等情况。3.力求路线短捷及保证行车安全。4.选线要贯彻工程经济与运营经济结合的原则。5.充分利用地形，搞好路线平、纵、横三面结合。6.大中桥位应在服从路线总方向的原则下，对路桥进行综合考虑。7.道路应尽量减少交叉次数，合理选用交叉类型，以达到行车安全畅通的目的。8.道路设计应实行远近结合，分期修建，分段定级的原则，以取得投资及用地最佳。9.要考虑施工条件对选定路线的影响。本课程设计根据地形图上路线的起始点，定出了两个中间控制点（即三条导向线）JD1，JD2。公路平面线形由直线，平曲线组合而成，平曲线又分为远曲线和回旋线两种。因此，直线，圆曲线，缓和曲线是平面线形的主要组成要素。二．路线平面设计1.设计原则（1）平面线形必须与地形、，地物、景观等相协调，同时应该注意线形的连续与均衡性，并同纵面线形相配合。（2）直线路段应根据地形等因素合理选用，一般直线路段的最大长度应控制在20V，同向曲线间的直线段长度不得小于6V，反向曲线间的直线长度不得大于2V。（单位：m,v为设计车速，以km/h计）（3）圆曲线作为一般规则，设计时应尽量采用大半径在受限制的情况下，也宜首先选用一般最小半径，避免极限半径，对于高速公路平原微丘地形《公路路线设计规范》JTJ011-94表7.3.2规定，一般最小半径1000m，极限最小半径650m，但圆曲线最小半径不宜超过1000m。（4）当平曲线半径小于不设缓和曲线最小半径时，应设置缓和曲线。《公路路线设计规范》JTJ011-94表7.3.4规定，高速公路平原微丘地形缓和曲线最小长度100m，当圆曲线部分按规定设置超高时，缓和曲线长度还应超高过渡段长度。（5）视距有：停车视距，会车视距，超车视距。《公路路线设计规范》JTJ011-94表7.9.1规定，高速公路平原微丘地形行车视距210m。三．平曲线要素设计根据规范，对JD1，JD2外的半径测算，然后根据圆曲线，缓和曲线的要素进行设计计算。本路段为高速公路时速80km/h，且地面起伏不大，故为平原微丘地形，《标准》规定，除四级路可不设缓和曲线外，其余各级公路都应设置缓和曲线。（一）本路段在JD1处的桩号为K1+180,转角为23º，在此处设平曲线，取R=500m。由以上数据，初定圆曲线长缓和曲线长L高速公路平原微丘地形计算行车速度80km/h。则：由离心加速度变化率得：L=0.036=0.036=36.864m由司机反应时间得：L==80/1.2=66.67m由视觉条件得：L=R/9=500/9=55.56m为保证行车顺畅，这里取缓和曲线长100m。圆曲线内移植P===0.833m总切线长Tq===49.983mT=(R+P)+q=(500+0.833)+49.983=151.879m曲线总长度Lβo=28.6497=28.6479×100/500=5.73oL=(α-2βo)R+2Ls=(23-2×5.73o)×500+2×100=303.713m满足《公路路线设计规范》jtj011-94中表7.8.1高速公路平原微丘平曲线最小长度100米的要求。⑤E=(R+P)sec-R=(500+0.833)sec-500=11.093m由《公路路线设计规范》JTJ011-949.2.5.1规定初步设计平面线形要素的组合类型为基本型从线形的协调性看，宜将回旋线，圆曲线，回旋线的长度比设计成1∶1∶1，故取Ls=100m,基本符合规范要求。式中，T—切线长，L—曲线长，E—外距，R—圆曲线半径，α—转角有缓和曲线的圆曲线的全部桩位ZH——直线与缓和曲线的交点HY——缓和曲线和圆曲线的交点QZ——圆曲线中点YH——圆曲线和缓和曲线的交点HZ——缓和曲线和圆曲线的交点JD1点的桩号为K1+180mJD1K1+180超距D=2T-L=2×152-304=0mK1+180+0=K1+180m由QE表得出JD1桩号K1+180m与原来JD1的桩号符合，故计算无误。（二）本路段在JD2处的桩号为K2+658,转角为42º，在此处设平曲线，取R=500m。由以上数据，初定圆曲线长①缓和曲线长L高速公路平原微丘地形计算行车速度80km/h。则：由离心加速度变化率得：L=0.036=0.036=36.864m由司机反应时间得：L==80/1.2=66.67m由视觉条件得：L=R/9=55.56m为保证行车顺畅，这里取缓和曲线长180m。②内移植P===2.696m切线长Tq===89.9mT=(R+P)+q=(500+2.696)+89.9=283m④长度Lβo=28.64997=288.64779×1880/500=100.32oL=(α-2ββo)R+2LLs=(442-2××10.332o)×500+22×1800=546m满足《公公路路线设设计规范》jtj0011-994中表7.88.1高速速公路平原原微丘平曲曲线最小长长度100米的要求。⑤E=((R+P))sec--R=(5500+2..696))sec--500==38.446m由《公路路线设设计规范》JTJ0011-99499.2.55.1规定初步设计计平面线形形要素的组组合类型为为基本型从从线形的协协调性看，宜宜将回旋线线，圆曲线线，回旋线线的长度比比设计成1∶1∶1，故取Ls=1880m,基本符合合规范要求求。式中，T—切线线长，L—曲线长，E—外距，R—圆曲线半半径，α—转角有缓和曲线的圆圆曲线的全全部桩位ZH——直线与缓和曲线线的交点HY——缓和曲线和圆曲曲线的交点点QZ——圆曲线中点YH——圆曲线和缓和曲曲线的交点点HZ——缓和曲线和圆曲曲线的交点点JD2点的桩号号为K2+658mJD2K2+658超距D=2T-L==2×283-546=10mK2+6488+20/2==K2+6588m由QE表得出JD1桩桩号K2+9422m与原来JD2的桩号符符合，根据《公路路线线设计规范范》JTJ0011—94表7.8..1规定：：各级公路路平曲线最最小长度要要求，高速速公路平原原微丘地形形为2000m，本设设计中L=5466m，符合规规范要求。3．超高加宽设计计根据《公路路线线设计规范范》JTJ0011—94第7.6..1之规定定：两段平平曲线半径径R=500m，R=500m均大于250，故不需需设置加宽宽。根据《公路路线线设计规范范》JTJ0011—94表7.4..1规定：：不设置超超高的圆曲曲线最小半半径，高速速公路平原原微丘地形形为55000m，均均大于本设设计的两个个圆曲线半半径，所以以需设置超超高。根据《公路路线线设计规范范》JTJ0011—94的规定：：采用绕中中间带中线线旋转超高高方式，按按表7.55.4超高高渐变率取取P=1/2225，超超高缓和段段位于缓和和曲线内与与圆曲线相相接部分。第三节纵断断面设计一.说明通过道路中线的的竖线剖面面，称为纵纵断面，它它是道路设设计的重要要设计因素素之一，它它主要反映映路线起伏伏纵坡与原原地面的切切割情况，把把道路的纵纵面与平面面图结合起起来，就能能够完整的的表达道路路的空间位位置和立体体线形。在路中线的原地地面标高，在在任一横断断面上设计计标高与地地面标高之之差称为该该处的施工工高度，施施工高度的的大小即决决定了路堤堤的高度或或路堑的深深度。二.纵断面设计1.设计原则（1）新建高速公路的的路基设计计标高采用用中央分隔隔带的外侧侧边缘标高高，在没有有超高加宽宽的地段，其其设计标高高为设超高高加宽前该该处的缘标高。（2）纵断面地形应与与地形相适适应，设计计成视觉连连续，平顺顺，圆滑的的线形，避避免短距离离内起伏频频繁。相邻邻纵坡的代代数差小时时，应尽量量采用大的的曲线半径径。（3）高速公路平原微微丘地形，最最大纵坡为为3%，当受地地形条件或或其它特殊殊情况限制制时，经技技术论证合合理。最大大纵坡可增增加1%，各级公公路的长路路堑路段，以以及其它横横向排水不不畅的路段段应采用不不小于0.3%的纵坡，当当必须设计计平坡或小小于0.3%的纵坡时时，其边沟沟应作纵向向排水设计计。（4）高速公路平原微微丘地形，其其最小坡长长300mm,最大坡长长限值根据据纵坡坡度度的不同有有不同的要要求，2%时为15000m，3%时为8000m；4%时为6000m。（5）变坡点处应设置置竖曲线，形形式为二次次抛物线，因因为在应用用范围内和和圆形几乎乎没有差别别，所以竖竖曲线半径径均为圆曲曲线半径表表示。（6）高速公路平原微微丘地形，凸凸形竖曲线线半径一般般最小值1170000m,极限最小小值110000m；；凹形竖曲曲线半径一一般最小值值60000m,极限最小小值40000m，竖竖曲线最小小长度1000m。（7）同向竖曲线间，特特别是同向向凹形竖曲曲线间，如如直线坡段段不长，应应合并成单单曲线或复复曲线，避避免出现断断背曲线。（8）考虑平纵结合，平平曲线与竖竖曲线应相相互重合，且且平曲线应应稍长于竖竖曲线，最最大合成坡坡度不宜大大于8%，最小不不宜小于0.5%。（9）纵断面设计应对对沿线地形形、地质、水文、气候和排排水等要求求综合考虑虑。2．纵坡设计方法法（1）按照平面线形要要求布设平平面线形，识识别所有主主要控制因因素，并分分成强制性性和酌定性性两类。（2）选定纵断面基准准线。（3）绘制纵断面图，相相应于纵断断面基准线线位置标出出自然地面面高程。（4）设计纵坡线，考考虑包括涵涵洞在内的的纵面控制制因素，并并尽量考虑虑平面线形形的协调。（5）如有要求，计算算土石方工工程量。（6）调整纵面线形，做做到：①①符合所有有强制性控控制因素的的要求。②尽可能满足酌定定性控制因因素的要求求。③其他控制指标也也得到满足足，尤其要要注意交叉叉口及进出出口的设置置，以满足足最小视距距和临界横横坡方面的的要求。④土石方量最小。3.纵坡拉坡本设计综合考虑虑各种因素素，最终确确定了四条条纵坡，三三个变坡点点。⒋竖曲线要素计算算竖曲线要素确定定：转角ωω=|i1-i2|曲线长L=R*ω切线长T=L//2外距E=T2/2R曲线上任一点到到切线位置置的纵距y=x2/R.其中i1i2——相邻纵坡坡坡度，上上坡为正，下下坡为负。x—竖曲线起起点至所求求桩号之间间的距离y—竖曲线各点的纵纵距，凸型型竖曲线为为负值，凹凹型竖曲线线为正值。凸凸型竖曲线线设计标高高=未设竖曲曲线时设计计标高-y凹型竖曲曲线设计标标高=未设竖曲曲线时设计计标高+y1)变坡点1在K0+942处处，设一凹凹形竖曲线线,标高10662m。其中i1=2%ii2=1.1%，R=155000MMω=∣i2-i1∣=∣00.0111-（-0.002）∣=0.0009按照《公路路线线设计规范范》JTJ0011-994中，表8..6.1及及表9.3..4规定，取取竖曲线半半径R1=15000mm>4500mm.故：竖曲线长度度L11=R×ω=15000××0.0009=135m切线长长度T1=LL1/2==135/2=67..5m外距EE1=T11²/2RR=67..5²/（2×15000）=0.155m竖曲线起点桩号号：K0++942-67.55=K0+8744.5竖曲线终点桩号号：K0++942+67.55=K1+009..5求各桩点的设计计标高：K0+874.55竖曲线起起点处：切线标高10622-67..5*2%=10661.877m设计标高10611.87mmK0+880处：：切线处标高10611.87++(880--874..5)×22%=10661.988m纵距y=xx²/2R==5.5²/(2××150000)=0.0001m设计标高10661.988+0.0001=10611.98mmK0+920处：：至起点的距离x=9920-8874.55=45..5m切线处标高10661.877+45.55×2.00%==1062..78m纵距y=xx²/2R==45.5²/(2××150000)=00.0699m设计标高；10662.788+0.0069=11062..85mK0+942处处切线标高10622m设计标高10622-0.115=10061.885mK0+960处处：至终点的距离x=11009..5-9660=499.5m切线处标高10662.744-49.5×1..1%=10662.200m纵距y=xx²/2R==49.5²/(2××150000)=00.0822m设计标高；10661.466-0.0082=10622.12mmK1+000处处：至终点的距离x=11009..5-10000=99.5m切线处标高10662.744-9.55×1.11%=10662.644m纵距y=xx²/2R==9.5²²/(2××150000)=00.0033m设计标高；10662.644-0.0003=11062..64mK1+009..5处切线标高10622+67.55×1.11%=10662.744m设计标高11062..74m其他各点计算同同上，最终终得到竖曲曲线各点的的设计标高高。如下KK0+8774.5--K1++009..5：里程和桩号坡段高程(m))x标高改正y=x2/22R竖曲线设计高程程备注K0+874..51061.877001061.877起点K0+8801061.9885.50.0011061.988K0+9201062.78845.50.0691062.855K0+942106285.500.151061.855中点K0+9601062.200125.50.0821062.122K1+0001062.644165.50.0031062.644K1+009..51062.744001062.744终点2)变坡点2在K1+918处处，标高10880m,,设一凹形竖曲线线。其中i1=1.1%i2=0.8%ω=∣i2-i1∣=∣00.0111-0.0008∣=0.0003按照《公路路线线设计规范范》JTJ0011-994中，表8..6.1及及表9.3..4规定，取取竖曲线半半径R2=30000m。故：竖曲线长度度L22=R×ω=30000×0.0003=90m切线长长度T3=LL2/2==90/2==45m外距EE2=T33²/2RR=45²/（2×30000）=0.0344m竖曲线起点桩号号：K1+9118-45=K1+873竖曲线终点桩号号：K1++918++45=K1+963求各桩点的设计计标高：K1+873竖曲线线起点处：：切线标高10880-45×1.1%==10799.51m设计标高10799.51mmK1+918竖曲线中中点处：切线处标高10800m设计标高；11080--0.0344=10799.97mmK1+963竖曲线终终点处：切线处标高10800-45××(0.8%）=1079..64m设计标高；10772.4mm其他各点计算同同上。最终得到竖曲线线各点的设设计标高。如如下表K0+780～K1+780：里程和桩号坡段高程(m))x标高改正y=x2/22R竖曲线设计高程程备注K1+8731079.511001079.511起点K1+8801079.59970.00081079.599K1+9181080450.0341079.977中点K1+9201072.066470.03081072.033K1+9601079.988870.0001551079.988K1+9631079.644001072.4终点3)变坡点3在K2+906处，标高10880m设一凸形竖曲线线，其中i1=0.8%i2=2%ω=∣i2-i1∣=∣00.0088-0.022）∣=0.0112按照《公路路线线设计规范范》JTJ0011-994中，表8..6.1及及表9.3..4规定，取取竖曲线半半径R3=10000mm故：竖曲线长长度L33=R×ω=10000×0.0112=120m切线长度T5==L3/22=1200/2=600m外距E33=T5²²/2R==60²/（2*100000）=0.0118m竖曲线起点桩号号：K2+9066-60=K2+846竖曲线终点桩号号：K2+9066+60=K2+966求各个桩点的设设计标高：：K2+846竖曲线起起点处：切线标高10080.448m设计标高11080..48mK2+906竖曲线中中点处：切线处标高10880.0118m设计标高；10880.0118mK2+966竖曲线终终点处：切线处标高10800+60×2%=10881.2mm设计标高；10881.2mm其他各点计算同同上。最终终得到竖曲曲线各点的的设计标高高。如下表表K2+1000-K2++300：里程和桩号坡段高程(m))x标高改正y=x2/22R竖曲线设计高程程备注K2+8461080.488001080.488起点K2+8801080.211340.00171080.211K2+9061080.0118600.0181080.0118中点K2+9201080.088740.00231080.288K2+9601081.0881140.00181081.088K2+9661081.2001081.2终点4.本设计中的三条条竖曲线，其其长度L1=1335mL2==90mL3==120m按照《公公路路线设设计规范》JTJ0011-994中表8.6..1要求，都都大于竖曲曲线最小长长度85m的限制，满满足要求。第四节道路路横断面设设计道路的横断面，指指中线上各各点的法向向切面，它它是由横断断面设计线线和地面线线所构成的的。其中横横断面设计计线包括行行车道、路路肩、分隔隔带、边沟沟、边坡、截截水沟、护护坡道以及及取土坑、弃弃土堆、环环境保护等等设施。公路横断面的组组成和各部部分的尺寸寸要根据设设计交通量量、交通组组成、设计计车速、地地形条件因因素确定。在在保证必要要的通行能能力和交通通安全与畅畅通的前提提下，尽量量做到用地地省，投资资少，使道道路发挥其其最大的经经济效益和和社会效益益。一.道路通行能能力及车道道数的确定定：1．小时交通量各车辆交通量情情况如前述述设计资料料，换算成成小型车的的交通量为为：N0=2.0××(3100+660+100+260+1150)++1.5××(3000+100+200+120)++1.0××1100=2960+10080+11100=51140（辆/日）Nd=N00（1+γ）n-1==51400(1+8%%)20--1=222182..7(辆/日)式中：Ndd—远景设计计年平均日日交通量（辆/日）N0—起始始年平均日日交通量（辆/日）γ—交通量的年递增增率（%）n—远景设计年限Nh=NNd*K**D式中：Nhh—主要方向向高峰小时时设计交通通量（辆/小时）Nhˊ—高峰小时两方向向的总交通通量（辆/小时）D—方向系系数，即高高峰小时期期间主要方方向交通量量与两个方方向总交通通量之比（Nh/NNhˊ），可用0.6。Nd—设计计年限的年年平均日交交通量（辆辆/日）K—设计小时交通量量系数（Nhˊ/Nd）,按如下近近似计算；；K=18**（1+A）X-0..08+△式中：A——地区气候候修正系数数；X—设计小时时位，取取第30位小时交交通量。Δ—设计年限限的日交通通量修正系系数。Δ=0..2-0..002NNd=0..2-0..002××236550=-47..1K=18(1++0)××30-00.08++(-477.1)==13(%)所以Nh=22182.77*13%×00.6=11730（辆/小时）2.车道数确定Msvi=CBB(V/CC)i式中Msvi第i级服务水水平最大交交通量CB基本通行行能力理想想条件下车车行道每小小时双向合合理的期望望能力的通行的最最大交通量量CB=20000PPcu/hh/Ln(V/C)i第i级服务水水平最大交交通与基本本通行能力力的比值由由《交通工工程手册》表9-3，高速公路采用二级服务水平时(V/C)i=0.58所以Msvii=20000*0..58=11600Pcu//h/Lnn单向N车道现有道路和和交通条件件下采用i级服务水水平所能达达到的实际际通行能力力为Cp=Msvvi*N**fw*ffHv*ffp即N=Cp/((Msvvi*ffw*fHHv*fpp)式中Cp在通常的的道路和交交通条件下下i级服务水水平单向N车道的实实际通行能能力（辆/小时）N公路单单向车道数数fp驾驶驶员条件对对通行能力力的影响系系数fHv大大型车对通通行能力的的影响系数数fHHv=1//(1+PPHV(EEHV-11))式中PHV大型车交交通量占总总交通量的的百分比EHV大大型车换算算成小客车车的车辆换换算系数PHV=（4550+1550+2440+4110+7665+1225+1000+3000+1880）/41220*1000%=666%fHv=1/（1+666%（2-1））=0.66N=1730//11600=1.5所以取N=2条条双向四车道二公路路基标准横横断面.1.横段面按按规定JTJ0011-994图6.1..1-1，取为标标准横断面面，如上图图示.尺寸按表6.1..3取值，如如上图标准准所示.按规范JTJ0011-994：路基宽度符合表表6.1..2规定；；行车道宽度符合合表6.22.1规定定；中间带宽度符合合表6.33.1规定定；按6.3.4条，中中央分隔带带形式：缘缘石形状为为栏式，表表面形状为为凸行，表表面处理采采用铺面封封闭。按6.3.5条，中中央分隔带带开口，每每2KM设置置一处开口口，开口端端部形状为为弹头形状状。路肩宽度符合表表6.4..1规定，右右侧路缘带带宽度取00.5m；；硬路肩宽宽度为2..5m；土路肩肩宽度为00.75mm；按6.4.5条，不不设紧急停停车带。2.路拱坡度。路拱坡度一般应应采用双向向坡面，由由路中央向向两侧倾斜斜，按规范范JTJ0011-994表6.5..2，路拱拱坡度值取取i=2..0%，本设计中，直线线段路肩横横坡方向大大小同行车车道，为向向外倾斜-2%，在超高高坡段，曲曲线外侧横横坡向内倾倾斜，坡度度值同行车车道，按表表6.4..6-2路肩横坡坡过渡的渐渐变率应小小于1/175。3.公路建筑限界公路建筑限界是是为了保证证公路上各各种车辆的的正常运行行与安全，在在一定宽度度及高度范范围内不得得有任何障障碍物侵入入的空间范范围。在公路横断面设设计中，公公路标志、护护栏、照明明灯柱、电电杆、行道道树以及跨跨线桥的桥桥台桥墩等等的任何部部分不得侵侵入公路建建筑限界之之内。公路建筑界限的的边界线由由下列原则则确定：(1)建筑界限限的上缘边边界线般路拱路段，上上缘边界线线为水平线线；设置超高的路段段，上缘边边界线与超超高横坡平平行。(2)建筑界限限两侧的边边界线一般路拱段，其其两侧边界界线与水平平线垂直；；超高路段，其两两侧边界线线与路面超超高横坡垂垂直。4．边沟：边沟的断面形式式主要取决决于排水流流量的大小小，公路的的性质，土土壤情况及及施工方法法。边沟断面一般采采用梯形，内内侧边坡1：101：15，外侧边边坡与挖方方边坡坡度度相同。高速公路边沟的的深度及底底宽不应小小于0.66M。边沟纵坡宜与路路线纵坡一一致，并不不宜小于0.5%，特殊情情况下容许许采用0.3%%5．边坡边坡坡度应按照照规范要求求取用，当当路基边缘缘与路侧取取土坑的高高差较大时时，为保证证路堤的稳稳定，应设设置护坡道道，当路肩肩边缘与取取土坑坑底底高差小于于或等于22M时，取取土坑内侧侧坡顶可与与路堤坡脚脚径相衔接接，并采用用路堤边坡坡坡度，当当高差大于于2M，应设设置宽1MM的护坡道道，当高差差大于6MM时，应设设置宽2 M的护坡道道。6、超高缓和段长长度计算及及布段三车道公路超高缓缓和段长度度Lc=B△v/p式中：Lc超高缓和和段长度；；B旋转轴轴至行车道道（设置路路缘带时为为路缘带）；；外侧边缘的宽度度B=（3.755×6+0.75*2+3.0）/2=13.5mi超高坡度度与路拱坡坡度代数差差。P超高渐渐变率，取取为1/1500所以：Lc=13.55*0.008/(11/1500)=1622m取Lc=162mm桩号范围计算长度实际长度超高坡度圆曲线1两侧K1+028-K1++128K1+232--K1+3321623046%圆曲线2两侧K2+378--K2+4498K2+780-K2++9801623046%第二章路基基路面工程程第一节总则1．公路路基是路路面的基础础，是公路路工程的重重要组成部部分，路基基与路面共共同承受交交通荷载的的作用，应应作为路面面的支撑结结构进行综综合设计，它它必须有足足够的强度度，稳定性性和耐久性性。2．路基设计应根根据公路所所在地区的的自然因素素与地质条条件，设计计完善的排排水设施和和防护工程程，采取经经济有效的的病害防止止措施。公公路路基设设计，一般般宜移挖作作填，当出出现大量弃弃方或借方方时，应配配合农旧水水利建设和和自然环境境等进行综综合设计。3．季节性冰冻地地区工程地地质，水文文地质不良良地段，应应采用水稳稳定性良好好的填筑材材料筑路堤堤或进行换换填，对于于高速公路路、一级公公路应结合合防治冻害害和翻浆的的具体措施施，进行路路基、路面面排水等综综合设计。4．山岭、重丘区区的路基设设计，应根根据与当地地自然条件件，选择适适当的路基基横断面形形式和边坡坡坡度。在在不良地质质地段，不不宜破坏天天然植被和和山体平衡衡在狭窄的的河谷地段段不宜侵占占河床，可可视具体情情况设置其其他结构物物和防护工工程。5．路基设计应充充分考虑采采用机械化化施工方法法，推广新新技术、新工艺、新材料，不不断总结经经验，提高高路基设计计质量与技技术水平。第二节路基设设计1．路基设计之前前，应做好好全面调查查研究，充充分收集沿沿线地质，水水文、地形形、地貌、气气象、地震震等设计资资料。2．路基宽度确定定：路基宽度应根据据公路等级级，技术标标准，结合合与当地地地形、地质质、填挖等等情况选定定。本设计根据交通通量，考虑虑当地条件件，采用地地基宽度224.5MM。3．路基高度确定定：根据全国公路自自然区划，本本公路段属属于Ⅱ区，该区区路面结构构应防止翻翻浆和冻胀胀。路基高度是指路路堤的填筑筑高度和路路堑的开挖挖深度，是是路基设计计标高和地地面标高之之差。路基基的填挖高高度，是在在路线纵断断面设计时时，综合考考虑路线纵纵坡要求。路路基稳定性性和工程经经济等因素素影响确定定的，以路路基的强度度和稳定性性要求出发发，路基土土上部土层层应处于干干燥或中湿湿状态，路路基高度应应根据临界界高度并结结合公路沿沿线和排水水及防护措措施确定路路堤的最小小填土高度度。4．边坡坡度路堤边坡：根据据《公路路路基设计规规范》JTJ0013-995，表3.33.5知：：粘性土填填折线型边边坡上部坡坡度1：1.5，下部坡坡度1：1.75，上部边边缘高度为为8m，下坡坡高度122m，直线线型边坡坡坡度1：1.5。⑴对边坡高度超过过规定要求求的，宜进进行路基稳稳定性验算算，受水浸浸淹的路基基填方边坡坡，在设计计水位以下下部分视填填料情况采采用1：1.75511：2.0，在常水水位以下部部分可采用用1：21：3。⑵.路堑边坡：土质质挖方边坡坡坡度，根根据《公路路路基设计计规范》JTJ0013-995表3.5..1得，折折线型边坡坡坡度上部部1：1.75，下部坡坡度1：1.5，上部最最大高度88M，直线线型边坡坡坡度1：1.5。5．路基压实。路堤填土需分层层压实，使使之具有一一定的密实实度，土质质路堑开挖挖至设计标标高后，需需检验路基基顶面工作作区内天然然状态土的的密实度，该该密度通常常低于设计计要求，必必要时应挖挖开后再分分层压实。根据《公路路基基设计规范范》JTJ0013-995表3.3..2.1按重型压压实标准，填填方路基压压实030cmm>=955%，3080ccm>=995%，150ccm以下>=900%，需填及及路堑、路路床030ccm>=995%。6．路基横断面。⑴一般路基。低填浅挖段路基基，采用散散开式路堤堤横断面路路堤高出护护坡道0..6M，边边坡1：1.5，挖方路路段路堑，边边坡坡度按按岩石风化化程度在挖挖方路堑边边沟外设宽宽为1m的碎落台台，填方路路段路基边边坡脚与边边坡顶设宽宽1m的护坡道道。路堤基底为耕地地或土质松松散时，应应在填筑后后进行压实实，基底松松散土层厚厚度大于330cm时时，应翻挖挖再回填分分层压实。基底土密实，地面横横坡缓于1：5时，可直直接在天然然地面土填填筑，地表表有树根草草皮或腐殖殖土应予以以清除。水稻田、湖塘等等地段的路路基，应视视具体情况况采取排水水，清淤、晾晾晒、换填填、掺灰及及其他土加加固措施进进行处理，当当为软土地地基时，应应按特殊路路基处理。路基土的掺灰剂剂量，可根根据当地情情况实验确确定，一般般粘质土采采用石灰或或粉煤灰处处理。（2）特殊路基：水田、湿地等不不良地段、清清基，回填填风化沙砾砾，天然沙沙砾等水稳稳定性好的的材料，并并按实际情情况记入一一部分沉陷陷量。风化沙砾路基，既既以风化沙沙砾等松散散性材料填填筑的路基基，应做好好边坡防护护，防止雨雨水冲刷。7.路基防护边坡防护，边坡坡防护采用用框格防护护，采用混混凝土，浆浆砌片（块块）石，卵卵（砾）石石等做骨架架，框格内内宜采用植植物防护或或其他辅助助防护措施施。质或风化岩石边边坡进行防防护时，可可采用预制制混凝土砌砌块或栽砌砌卵石，干干砌片石等等做骨架，对对较陡、深深挖方边坡坡，采用现现浇混凝土土或浆砌片片石做骨架架，骨架宽宽度宜采用用2030ccm，嵌入入坡面深度度应视边坡坡土质及当当地气候条条件确定，一一般为1520ccm。土质质及当地气气候条件确确定，一般般为1520ccm。框格的大小应视视边坡坡度度、边坡土土质确定，并并考虑与景景观的协调调方形框格格尺寸宜为为（1m*1m）（3m*3m）.采用框格格防护的边边坡坡顶及及坡脚应采采用与骨架架部分相同同的材料加加固，加固固条带的宽宽度宜为4050ccm。（3）冲刷防护：冲冲刷防护一一般分为直直接防护、间间接防护两两类，直接接防护包括括植物、砌砌石、抛石石、石笼、挡挡土墙等，间间接防护主主要包括丁丁坎和顺坎坎等导泻构构造物以及及改移河道道、营造防防护带等。8．路基路面排水水设计常用的路基地面面排水设备备包括边沟沟.截水沟.排水沟.跌水与急急流槽等，这这些排水设设备，分别别设在路基基的不同部部位。各自自的排水功功能，布置置要求或构构造形式，均均有所差异异。路基地地表排水设设施的概率率流量计算算。对高速速公路应采采用15年的重观观期内任意意30mmm的最大降降水强度为为15mm，各类类地表排水水沟沟顶应应高出设计计水位0..2m以上上。⑴边沟根据《公路路基基设计规范范》JTJ0013—95第4.2..3条，边边沟横断面面采用梯形形，内侧，外外侧坡度均均为1：1.5，坡面采采用浆砌片片石防护，边边沟深度与与宽度不应应小于0..6m，取取为0.66m。边沟沟纵坡与路路线纵坡一一致，并不不易小于0.5%，特殊情情况下，边边沟纵坡可可容许采用用0.3%，当纵坡坡不满足要要求时，应应调整边坡坡纵坡。⑵截水沟为汇集并排除路路基边坡上上侧的地表表径流，应应设置截水水沟，挖方方路基的截截水沟应设设面采用梯梯形，土质质边坡1：1.5；深度及及底宽不宜宜小于0..5m,取为0.66m，沟底底纵坡不应应小于0.5%，松散土土层中的截截水沟，应应采用浆砌砌片石或混混凝土预制制块防护，截截水沟长度度以200~~500ccm为宜。⑶排水沟将边沟，截水沟沟，取土坑坑，边坡和和路基附近近积水，排排至桥涵或或路基以外外时，应用用排水沟，横横断面取用用梯形，边边坡采用1：1.5，深度与与底宽不宜宜小于0..5m,沟底纵坡坡宜小于0.5%，特殊情情况下可采采用0.3%，长度不不宜超过5500m，与与各种水沟沟的连接应应顺畅；路路堤边坡没没急流槽地地段，排水水沟距路基基坡脚距离离不宜小于于2m，边坡坡平台设排排水沟时，平平台应做成成2%5%的内侧倾倾斜的排水水坡度。⑷跌水与急流流槽跌水和急流槽应应采用浆砌砌片石或水水泥混凝土土、预制块块砌筑，边边墙应高出出设计水位位0.2mm以上，横横断面形式式为矩形，槽槽底应做成成粗糙面，厚厚度0.20..4m，边边墙顶面宽宽度：浆砌砌片石为0.20..4m，混混凝土为0.10..3m，跌跌水的台阶阶高度可采采用0.30..6m，台台面坡度应应为2%3%，为防止止基底滑动动，急流槽槽底面每隔隔2.55mm可设置凸凸嵌入基底底中，高为为0.30..5m，，急急流槽的纵纵坡不宜陡陡于1：1.5，急流槽槽过长时应应分段修筑筑，每段长长度不宜超超过10mm。（5）地下排水当路基范围内出出露地下水水或地下水水位较高，影影响路基、路路面强度或或边坡稳定定时，应该该设置暗沟沟、渗沟、检检查惊等地地下排水设设施，采用用地下排水水设施的类类型位置以以及尺寸应应根据工程程地质或水水文地质条条件决定。为拦截含水层的的地下水或或降低地下下水位，可可设置管式式渗沟。渗渗沟的埋置置深度按地地下水位的的高程地下下水位需要要下降的深深度以及含含水层介质质的渗透系系数等因素素考虑确定定。排水管采用带槽槽孔的塑料料管，管径径按设计渗渗流量确定定，但最小小内径宜为为15cmm（渗沟长长度不大于于150mm时）或200cm（渗渗沟长度大大于1500m时）。排排水管周围围回填透水水性材料，其其厚度为115cm，管管两侧的回回填料宽度度不宜少于于30cmm。渗沟位位于路基范范围外时，透透水性回填填料顶部应应覆盖155cm厚的的不透水填填料。透水水性回填料料可采用粒粒径5mmm～40mmm的碎石或或砾石，但但粒径小于于2.366mm的细细粒含量不不得大于5%，并且在在渗沟的迎迎水面沟壁壁处设置反反滤织物以以防含水层层内的细粒粒有可能随随渗流进入入沟内而堵堵塞渗沟。管式渗沟（6）路面排水：高速公路、一级级公路设路路面排水设设施，路面面排水设施施由路肩排排水和中央央分隔带排排水设施组组成，路面面排水的设设计，按暴暴雨强度采采用当地任任意30mmm的最大大径流厚度度，高速公公路路面排排水重现期期为35年。路肩排水设施：：路肩排水水设施的纵纵坡应与路路面的纵坡坡一致，当当路面纵坡坡小于0.3%采用纵向向集中排水水方式，在在硬路肩边边缘设置栏栏水带，并并通过急流流槽将水排排出路基，拦拦水带采用用水泥混凝凝土预制块块筑成。拦拦水带高出出路肩122cm，顶顶宽8—10cmm，急流槽槽的设置间间距按路肩肩排水的容容许流量计计算确定，以20—50m为宜。水泥混凝凝土拦水带带（尺寸单单位：cm）中央分隔带排水水：中央分隔带排水水，应根据据分隔带宽宽度、绿化化和交通安安全设施的的形状，分分隔带表面面处理形式式等因素，选选择不同的的排水方式式。本设计中央分隔隔带宽2..0m，表表面采用铺铺面封闭，降降落在分隔隔带上的表表面水排向向两侧行车车道，其坡坡度与路面面的横坡度度相同，在在超高路段段上，可在在分隔带上上侧边缘设设置缘石或或泄水口，泻泻水口间距距宜为3—5m，必要要时，可按按《公路排排水设计规规范》JTJ0018-997第8.2..4，9.2..5和8.2..6条中所述述方法计算算确定，分分隔带的过过水断面在在无辅助面面时不得缓缓于0.255%，有辅面面时，不得得缓于0.122%.第三节柔性性路面设计计：沥青路面结构层层可由面层层、基层、底底基层、垫垫层组成，面面层于由一一至三层组组成，表面面层应根据据要求设置置抗滑耐磨磨，稳定的的沥青结构构层，基层层，底基层层视公路等等级或交通通量的需要要可设置一一层或两层层，垫层是是设置在底底基层和土土基之间的的结构层，起起排水，隔隔水、防冻冻、防污等等作用。（一）标准轴轴载及轴载载换算路面设计以双轮轮组单轴载载100KKN为标准轴轴载，以BZZ--100表示。1．计弯矩值为标准准，及沥青青层底拉应应力验算时时，凡轴载载大于2.5KKN的各级轴轴载P1作用次数n，均应按按下列公式式换算成标标准轴载P的当量作作用次数N。N=∑C1iC2inni(Pii/P)44.35式中：N标准轴线线的当量轴轴次（次/日）ni被换换算成车型型的各级轴轴载作用次次数（次/日）P标准轴轴线（KN）Pi被换算成成车型的各各级轴载（KN）C1i轴轴数系数C2i轮轮组系数，单单轮组为6.4，双轮组组为1，四轮组组为0.38。当轴间距大于33m，应按按单独的一一个轴计算算，此时轴轴数系数为为m，当轴间间距小于33m时，按按双轴或多多轴计算，轴轴数系数按按下式计算算C1i=1+11.2(mm-1)式中：m—轴数数。进行半刚性基层层层底拉应应力验算时时，凡轴载载大于50KN的各级轴轴载Pi的作用数ni,均应按公公式换算成成标准轴载载的作用次次数N′。N′=∑C1i′C2i′ni(PPi/P))8式中：C1i′′轴数系数数C2i′轮组系数数，单轮组组为18.5，双轮组组为1.0，四轮组组为0.09。当轴间距小于33M时，双双轴或多轴轴的轴数系系数按下式式计算。C1i′=1++2(m--1)3.上述轴载载换算公式式，仅适用用于单轴轴轴载小于130KKN的各种车车型的轴载载换算。4．设计时应按以以下公式换换算设计年年限内一个个车道上的的累计当量量轴次Ne.Ne=[(1++γ)t-11]*3665*NN1*η/γ式中：Ne设计年限限内一个车车道上的累累计当量轴轴次（次）t设计年年限（年）N1路面面竣工后第第一年双向向日平均当当量轴次（次/日）γ设计年限限内交通量量的平均年年增长率（%）η车道次数数，根据《公公路沥青路路面设计规规范》JTJ0014-994，由3.0..4-1得四车道η=0.445。以上各式均出自自《公路沥沥青路面设设计规范》JTJ0014-994。5.沥青路面面设计（二）轴载分析析：路面设计以双轮轮组单轴载载100KKN为标准轴轴线。（1）以设计弯矩值值为指标及及验算沥青青层层底拉拉应力中的的累计当量量轴次①轴载换算轴载载换算采用用以下公式式：N=∑C1iC2ini(Pi/P)4..35计算结果如下表表：车型后轴数前轴重/后轴重重（KN）C1iC2ini(次/日)C1iC2inni（Pi/PP）（次/日）解放CA—100B119.40/660.8551130034.57黄河JN—1550149.00/1101.66016.4/131089.1/3332.166东风EQ—1440123.70/669.20011660133.05交通SHI1441125.55/555.10016.4/11001.69/7..48太拖拉138251.40/880.0001/2.26.4/110035.39/833.34日野KB—2222150.20/1104.33016.4/126083.03/3122.26吉尔130125.75/559.50016.4/11502.63/155.68衣士兹TD1550142.20/880.00016.4/112018.01/445.466解放CA—155120.97/770.3881120043.39小轿车1100N=∑C1iC2inii(Pi/P)44.351237.244注：轴载小于22.5KNN的轴载不不计。①计当量轴次根据《公路沥青青路面设计计规范》JTJ0014-997中表3.00.2得，高高速公路沥沥青混凝土土路面设计计年限取15年，表3.0..4-1，四车道的车车道系数η=0.445所以累计当量轴轴次Ne=[(1++γ)t-1]×3655×N11×η/γ=[(1+88%)155-1]×3655×12337.24×0.45/8%=55177763(2)验算半刚刚性基层层层底拉应力力的累计当当量轴次①轴载换算：验算半刚性基层层层底拉应应力的轴载载换算公式式为：N′=N=∑C1iC2inii(Pi/P)88计算结果如下表表：后轴数前轴重/后轴重重（KN）C1iC2ini(次/日)C1iC2inii（Pi/P）（次/日）119.40/660.855113005.64149.00/1101.66011310-/351.97123.70/669.20011660/34..71125.55/555.10011100/0.885251.40/880.0001/318.5/11009.01/50..33150.20/1104.330112601.05/3664.122125.75/559.50011150/2.336140.20/80..0011120/20..13120.97/770.38811200/12..04N=∑C1iC2inii(Pi/P)88852.21注：轴载小于550KN的轴载作作用不计②累计当量轴次参数取值同上，设设计年限15年，车道道系数0..4Ne=[(1+γ)t-1]×3665×NN1×η/γ=[(1++8%)tt-1]]×3665×852..21×0.45/8%=38000631(三)确定路基基的回弹模模量：该设计路段为中中湿，Ⅱ4区，粉质质土，Wc=1.0，查人民民交通出版版社《路基基路面工程程》中表14-9得土基回回弹模量39Mppa。(四)结构组合合与材料选选取。由上面的计算得得到设计年年限内一个个行车道上上的累计标标准轴次约约为660万次左右右，根据《公公路沥青路路面设计规规范》JTJ0014-997，推荐结结构并考虑虑实际情况况，路面结结构面层采采用沥青混混凝土166CM，基基层采用水水泥碎石，取取20CMM，底基层层采用石灰灰土碎石厚厚度待定。规规范规定，一级公路面层由二层至三层组成，查《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97表4.2.1，沥青混合料类型的选择（房孔筛）采用三层式沥青面层，表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚度4CM），中层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度5CM），下面层采用粗粒式沥青混凝土（厚度7CM）。(五)各层材料料的抗压模模量与劈裂裂强度查规范JTJ0014-997，附录D得到各层层材料的抗抗压模量和和劈裂强度度，抗压模模量取20℃的模量材料名称抗压模量（MPPa)劈裂强度（MPPa)细粒式密级配沥沥青混凝土土14001.4中粒式密级配沥沥青混凝土土12001.2粗粒式密级配沥沥青混凝土土10000.8水泥碎石15000.5石灰土碎石9000.35（六）设计指标的确确定。对于一级公路，规规范要求以以设计弯沉沉值作为设设计指标，并并进行结构构底拉应力力验算。（1）设计弯沉值。路面设计弯沉值值根据规范范JTJ0014-997中7.0..2确定Ld=600Ne××Ac×As×Ab式中：Ld路面设计计弯沉值（0.01mm）Ne设计年限限内一个车车道上累计计当量轴次次。Ac公路等级级系数，高高速公路为为1.0Ab基层类型型系数，对对半刚性基基层，当基基层总厚度度等于或大大于20ccm时，Ab=1.0。所以Ld=600Nee-0.2×AAc×As×Ab=600××55177763--0.2--×1.00×1.00×1.00=26.99(0.011mm)（七）各层材料的容许许底层拉应应力σR=σSP//Ks式中：σR路面结构构层材料的的容许拉应应力（MPa）σSP沥青青混凝土或或半刚性材材料的劈裂裂强度（MPa）Ks抗拉拉强度结构构系数对沥青混凝土面面层：Ks=0.09AAa×Ne/Ac式中：Aa沥青混凝土级配配类型系数数，细、中中粒式沥青青混凝土为为1.0，粗粒式式沥青混凝凝土为1.1。对无机结合料稳稳定集料类类：Ks=0.335×Nee/Ac对无机结合料稳稳定细粒土土类：Ks=0.455×Ne//Ac细粒式密级配沥沥青混凝土土：Ks=0.099AaNee0.222/Ac==0.099*1.0**5517776300.22//1.0==2.744σR=σSP/Ks=11.4/22.74=0.511MPa中粒式密级配沥沥青混凝土土：Ks=0.099Aa*NNe0.222/Acc=0.009*1..0*5551776630.222/1..0=2..74σR=σSP//Ks=11.2/2.74=0.4388Mpaa粗粒式密级配沥沥青混凝土土：Ks=0.099Aa*NNe0.222/Ac==0.099*1.11*5517776300.22//1.0==3.011σR=σSP//Ks=00.8/3.011=0.27Mppa水泥碎石：Ks=0.355*Ne′′0.111/Ac==0.355*3800063110.11/1..0=1..85σR=σSP//Ks=00.5/11.91=0..27Mpa石灰土碎石：Ks=0.355*Nee′0.111/Ac==0.355*3800063110.111/1.00=1.885σR=σSP//Ks=00.35//1.911=0.1189Mpa（八）设计资料总结结设计弯沉沉值25.996，相关设设计资料如如下：材料名称h(cm)20º抗压模量量（MPaa)容许拉应力（MMPa)细粒式密级配沥沥青混凝土土414000.51中粒式密级配沥沥青混凝土土512000.438粗粒式密级配沥沥青混凝土土610000.266水泥碎石2015000.26石灰土碎石9000.18土基39（九）确定石灰土碎碎石层厚度度当计算体系为弹弹性三层体体系时，理理论弯沉表表达式为：：LL=2PδδαL/EE1式中：αL——理论弯沉沉系数实测弯沉值：Ls=2PδααLF/EE1式中：F—弯沉综合合系数修正正系数。F=1..63（Ls/22000δδ）0.388(E0/PP)0.336式中：Ls—路面实测测弯沉值。P*δ—标准车型型的轮胎接接地压强（Mpa）和当量圆圆半径。E00—土基回弹弹模量。以上上各公式均均出自人民民交通出版版社《路基基路面工程程》第十四四章，查表表14—5得标准轴轴载轮胎接接地强度0.7MMpa，单轮压压面双当量量圆直d=21..30cmm.计算路面厚度时时取Ls=ld=226.9((0.011mm)则F=11.63（Ls/22000δ）(E0/PP)=1..63（26.99/20000δ）0.388(39/00.7)00.36=0.5549α×L=Ls×EE1/(20000PδF)=26.9×14400/22000××0.7××10.665×0..549=4.601为使石灰土碎石石石层厚度度合理，需需先求等效效三层体系系的中层体体系的中层层厚H。Eα/E1=12000/14400=00.8577H/δ=4/10.665=0..376查《路基路面工工程》图14-114得α=6.44Eα/E1=39//12000=0.0033H/δ=4/10.665=0..376查《路基路面工工程》图14-114得K1=11.35因为αl=αK1K2则K2=αl//α×K1=4.601//6.4××1.355=0.533查《路基路面工工程》图14-114得H/δ=4.7所以H=4.7×110.655=50..055ccmH=h2+Hs====13.66cm考虑弯拉应力验验算及防冻冻厚度，取取hs=25cmm（八）弯拉应应力验算根据《公路沥青青路面设计计规范》JTJ0014-997中，第7..0.3条条：一级公路应应进行弯拉拉应力验算算。采用三层体系计计算多层路路面的结构构层底部拉拉应力，将将多层路面面按照拉应应力相等的的原则换算算为含有上上层，中层层和下层，半半空间体的的弹性三层层体系。a.细粒式沥青混凝凝土面层结构等效换算为为：h=h1=4ccmH====50.355则h/δ=4/10.665=0..376Eα/E1=12000/14400=00.8577Eα/EE1=38/12000=0..032H/δ=50.355//10.665=4..728查图14-18得，〈0，则弯拉拉应力为负负，即受弯弯压应力，所以安全。b.中粒式沥青混凝凝土结构等效换算为为：h===8.24cmH====50.3911cm则h/δ=8.24/100.65==0.7774Eα/E1=10000/12200=00.8333Eα/E1=38/12000=0..032H/δ=50.3911/10..65=44.7322查图14-18得〈〈0，承受压压应力，所所以安全。c.粗粒式沥青混凝凝土h===16.03cmmH===34.172ccm则h/δ=16.03/110.655=1.5502Eα/E1=15000/10000=11.5E0/E1=38/15000=0..025H/δ=34.1722/10..65=33.20886查表14-18得〈〈0，承受压压应力，所所以安全。d.计算水泥碎石层层上层底弯弯拉应力。h===32.6995cmH=hs=255cm则H/=32..695//10.665=3..07Eα/E1=9000/15000=0..6E00/E1=38/9000=0.0042H/δ=25/10..65=22.3477查表14-18得：：σ=0.11Mpam1=1.4m2=0.995所以σ=P×σ×mm1×m2=0.77×0.11×1.44×0.995=0..09311MPaa<σR满足要求e.计算中层石灰土土碎石的层层底弯拉应应力h===30.219ccmH=hs=255cm则h/δ=30.2119/100.65==2.8337Eα/E1=9000/15000=0..6E0/E2=38//900==0.0442H/δ=25//10.665=2..347,,查图14-19得：：σ=0.337n11=1.114n22=0.555σ=P×σ×nn1×n2=0.77×0.337×1..14×00.55=0.16624MMPa<σR满足要求f.柔性路面路拱设设计路拱采用修正的的三次抛物物线形式，采采用下式计计算。Y=h1×x//B+4hh1×x³/B³式中：B路面总宽宽度h1路拱高度x距路中中心线的横横向距离i道路的平平均坡度(i=1..5%)计算路面上各点点高度及坡坡度如下：：BB′=B/88=24550/8==306..25cmmhh1=B×ii/2=22450××1.5%/2=188.3755cmh2=h1-[h11×B/((B×8))+4h11/B³××(B/88)³]=21.24cmmh3=h1-[h11×B/((B×4))+4h11/B³××(B/44)³]=16.84cmmh4=h1-[h11×3B//(B×88)+4hh1/B³××(3B//8)³]]=10.14cmmi1=(h1-h22)/B′=(24..5-21.224)/3006.255=1.006%i2=(h2-h33)/B′=(21..24-16.884)/3006.255=1.444%i3=(h3-h44)/B′=(16..84-10.114)/3006.255=2.119%i4=h4/B′′=10.114/306..25=33.31%%刚性路面设计一设计原则水泥混凝土路面面设计应根根据公路交交通量及公公路的使用用任务，性性质，并结结合当地气气候，水文文，地质，材材料，实践践经验及施施工和养护护条件等通通过技术经经济比较，做做出符合使使用要求并并与环境条条件相适应应的经济合合理的路面面设计。二水泥混凝土路面面设计⒈设计参数的确定定与换算⑴标准准轴载与荷荷载轴数的的换算根据《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》JTJ0012—94底3.0..1条：水水泥混凝土土路面设计计以重100KKN的单轴荷荷载作为标标准轴载，各各级轴载Pi的作用次次数Ni按下式换换算为标准准轴载Ps的作用次次数Ns。NNs=∑αiNi(Pi/1000)16式中：Pii——各级轴载载单轴重或或双轴总重重（KN）αi——轴数系数数。单轴时时αi=1，双轴时αi=1..46*110*PiiNNi——各级轴载载的作用次次数（n/d）注：小于和等于于4KN（单轴）和和80KN（双轴）的轴载可可略去不记记。车型后轴数前轴重/后轴重重（KN）C1ini(次/日）Ns解放CA—100B119.40/660.85513000.106黄河JN—1550149.00/1101.66013100.0034//399..63277东风EQ—1440123.70/669.20016601.8249交通SHI1441125.55/555.1001100—/0.00722太拖拉138251.40/880.0001/2.16*1101000.0024//0.522日野KB—2222150.20/1104.33012600.0042//509..94吉尔130125.75/559.50011500.037衣士兹TD1550142.20/880.00011200.0001//3.3778解放CA—155120.97/770.38812000.7248Ns=∑αiNi(PPi/1000)16916.18006⑵根据《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》JTTJ0122-94表3.0..2可知：：2000〈Ns〈300；属重型型交通，根根据表3..0.3--1知设计使使用年限30年，根据据表5.1..3知：初估估板厚23～25cmm⑶设计使用年限内内设计车道道的标准轴轴载累计作作用次数NNe按下式计计算：Ne=Ns[（1+γ）t-1]××365×η/γ式中Ns--使用初期期设计车道道标准轴线线作用次数数（w/d）γ-交通量年年平均增长长率（%）t-设计使用用年限η-车轮轮迹迹横向分布布系数，按按规范表33.0.33-2取用，一级公路η=0.117～0.222取0.200则Ne=916.18006[（1+8%）30-1]]×3655×0.200/8%=75765166次⑷水泥混凝土的设设计强度和和设计刚度度根据规范范JTJ0012-994第3.0..5条：得得到混凝土土的设计强强度以龄期期28d的弯拉强强度为标准准，查表3.0..5得到重型型交通，混混凝土设计计弯拉强度度fcm=5..0Mpaa，弯拉弹弹性模量Ec=330*1003Mpa⑸基础弹性模量该地区属属于ⅡA区，粉质质中液限粘粘土，中湿湿状态，取取土基回弹弹模量E0=39MMpa根据规范范JTJ0012-994中表4.33.2基层层顶面当量量回弹模量量EK≥100MMpa，新建公公路的混凝凝土面基层层的最小厚厚度一般为为15cmm，取基层层厚度h=30ccm，采用用水泥砂砾砾。根据规范范JTJ0012-994附录c得E1=4500MPa，E1/E0=4500/39==11.554，h1=30cmm，查《路路基路面工工程》图16-111得Et/E0=3.6，则Et=3.66*39=1440.4MMPa﹥100MMPa，满足要要求，取Et=1400.0Mppa.基层顶面当量回回弹模量的的修正公式式为Etc=n×Ec其中n--模量的修修正系数，计计算温度应应力时n=0..35，计算荷荷载应力时时，n=1..718××10-3（h×Ea/Et）0.8式中h-混混凝土面板板厚度（cm）Et-基层顶面的当量量回弹模量量（MPa）Ec混凝土弯弯拉弹性模模量（MPPa）取板厚h=244cm，则则计算荷载载应力时，n=1.7188×10-3×（24×30×103/140）0.8=11.60所以Etc=1..6×140==224..0MPaa（计算荷荷载应力）计算温度应力时时，Etc=0.355×140==49MPPa⑹水泥混凝土板的的计算根据规范JTJJ012--94中第5.11.2条，采采用纵缝边边缘中部作作为应力计计算的临界界荷位：σp=Kr×Kf×fc×σps式中σσp--标准轴载Ps在临界荷荷位处产生生的荷载疲疲劳应力σps--标准轴载Ps在临界荷荷位处产生生的未考虑虑接缝传荷荷能力的荷荷载应力（MPa），可按估算板厚hi和混凝土弹性模量与基层顶面回弹模量的比值Ec/Ekc，由规范中图5.1.4确定Ec/Etc=30×103/224=133.93，板厚h=24cm，则得σps=1.44MPaKr--虑接缝缝传荷能力力的应力折折减系数，纵纵缝为设拉拉杆的平缝缝或缩缝时时，Kr可取0.887～0.92（刚性和和刚性基层层取低值，柔柔性取高值值），取Kr=00.87Kf--考虑设计计使用年限限内荷载应应力累计疲疲劳作用的的疲劳应力力系数可按按下式确定定Kf=Ne0.05516=757651660.05516=22.26KKC-考虑超载载和动载等等因素对路路面疲劳损损坏的综合合影响系数数，由规范范JTJ0012-994中表5.11.4得Kc=11.35以σp=0.87××2.26×1.355×1.444=3.882MPaa②温度梯度作用在在板边缘中中点处产生生的温度应应力σt按下式计计算σt=Kt×σtm式中σtm-最大温度度梯度时混混凝土板的的温度应力力，按下式式确定σtm=αc×Ec×h×Tg×Kx/ααc-混凝土的的线膨胀系系数（1/°C）通常可可取为1×1005/°CEc-混凝土弯弯拉弹性模模量（MPa）h-混凝土面面板厚度（cm）Tg-所在地混混凝土面板板的最大温温度（°C/ccm），按规规范表3..0.6取取Tg=0..85°CC/cmKx-考虑温度度沿板厚非非线形分布布的温度应应力系数，按按板长L与板相对对刚度半径径r的比值L/r和板厚h由规范图图5.1..5确定.r=00.5377×h×（E0/Etc）1/3=00.5377×24×（30×1000/49）1/3=1109.444根据规范JTJJ012--94第5.1..1条，取板宽B=3..75m，板板长L=5m，则L/r=5000/1099.44==4.577，h=24ccm，由图5.1.55查得Kr=00.64则:αtm=αc×EEc×h×Tg×Kr/2=1×10-55×30××103×24××0.855×0.664/2=1.96MPPaKKt-考虑温度度应力累计计疲劳作用用的疲劳应应力系数，按按所在地区区公路自然然区域和最最大温度应应力与混凝凝土设计弯弯拉强度的的比值σtm/fcm，由规规范表5..1.5确确定。σtm/fcm=1..96/55.0=00.3922查表得Kt=0.5566.σt=0.5566×11.96==1.111MPaσp+σt=3.82+11.11==4.933MPa所以95%fccm=4..75MPPa＜σp+σt＜103%%fcmm=5.115MPaa满足规范JTJJ012--94中第5.11.6确定定，所以板板厚为244cm.⑺接缝设计纵向缩缝①根据规范JTJJ012--94第5.2..11，一一次铺筑宽宽度大于44.5m时时，应设置置纵向缩缝缝，它采用用假缝，并并设置拉杆杆，其构造造如下图所所