某公路毕业设计计算书

PAGEPAGEI1摘要设计为我国皖南山区的X公路设计，X地区隶属安徽省X，此地区地形属于山岭重丘。路段全长2802m，拟为山岭重丘区的二级公路，共设有3个平曲线，在所有圆曲线处均设缓和曲线。第一个弯道设有缓和曲线，缓和曲线长度60米，圆曲线半径500米。第二个弯道也设有缓和曲线，长度为80米，圆曲线半径450米。第三个弯道半径为150米，设缓和曲线，长度为50米。根据规范，第一和第二个圆曲线只设超高，第三个曲线设有超高和加宽。整个路段共设有一个竖曲线，坡度分别为0.77%和3.34%，半径设为5000米。路拱采用双向坡面，坡度值采用2%。路段路面设定两种方案，分别为沥青路面以及水泥混凝土路面。关键字：一级公路平原地区沥青路面水泥混凝土路面PAGEVIPAGEV1ABSTRACTMydesignisthedesignforhighwayofBAILIANYANofthesouthmountainareaofAnhuiinourcountry,BAILIANYANareaisinliuancity,AnhuiProvince,thisregionaltopographyisthehills.Thetotallengthofthehighwayis2802m,itwasdesignedbythe3rdroadinhillarea,thereare3curvesaltogether,haveeasecurvesinallcurveplaces.Thefirstcurvedwayrelaxestheeasecurve,thelengthis60meters,theradiusofcurveis500meters.Thesecondcurvedwayrelaxestheeasecurvetoo,thelengthis80meters,theradiusofcurveis450meters.Thirdcurveddishesofradius150,isiteasecurvetosetup,length50.Accordingtothenorm,thefirstandsecondcurveonlyhasthehyperlenth,thethirdcurvehashyperlenthandwidens.Thereisaverticalcurvealtogetherinthewholehighwaysection,theslopeis0.77%and3.34%respectively,theradiusissetas5000meters.Thewayisjoinedandadoptedtwo-waylyanddomatically,slopevalueadopts2%.Thehighwaysectionroadsurfaceestablishestwokindsofschemes,oneistheasphaltroadsurfaceandanotheriscementconcreteroadsurface.Keyword:the2rdhighway;hills;asphaltsurface;concretesurface目录TOC\h\z\t"章标题,1,第二层,2,第三层,3"第一章总说明书1HYPERLINK7.3初拟路面结构277.3.1路面材料参数确定277.3.2计算基层顶面当量回弹模量如下277.4荷载疲劳应力和温度应力287.4.1标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为287.4.2疲劳应力系数kt计算287.5水泥板接缝设计297.5.1纵向接缝297.5.2横向接缝29第八章沥青路面设计308.1沥青路面计算308.2轴载分析308.2.1以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次308.2.2累计当量轴次318.3结构组合与材料选取328.4土基回弹模量的确定338.5设计指标的确定338.6设计资料总结348.7确定石灰土层厚度34第九章道路平面交叉口389.1交叉口平面设计389.1.1渐变段长度389.1.2减速所需长度和加速所需长度389.2交叉口立面设计389.2.1路段上设计等高线的绘制389.2.2交叉口上设计等高线的绘制38第十章土石方数量计算4110.1相关土石方工程量计算4110.2概预算计算4110.2.1水泥混泥土路面4110.2.2沥青混泥土路面41参考文献42结束语43感谢词44第一章总说明书X工业大学本科生毕业设计（论文）PAGE4PAGE3第一章总说明书1.1地理位置图（略，详细情况见路线设计图）1.2说明书1.2.1设计任务、路线起讫点、中间控制点、全长及工程概况。省道232线，本项目起点坐标（508296.567，520027.987）、终点坐标（508779.329，524025.552）路线全长4.0公里，中间共有4个控制点，坐标控制点为JD1（508695.056,520284.319）、JD2(508682.346,520859.127)、JD3(508686.449，524006.083)、JD4(508776.944,524006.083)本设计路线为江苏省常州地区的232省道的设计，本文通过对该地区的自然地理条件的调查及参阅相关文献，根据交通发展规划，地形和当地的交通条件并结合当地实际情况对常州地区进行整体的设计规划，以进一步加快此地区发展1.2.2沿线地形、地质、地震、水文等自然地理特征及其与公路建设的关系地形，地貌本设计为线路所经区域在地形地貌上属于太湖水网平原工程地质区，以平原为主，河渠交错，浜塘密布，地面标高一般2.2～5.8米，总体看地形北低南高，略有起伏。地质本设计的地形区属于现将本项勘察揭示线路近90米深度范围内的岩土层依据地质时代、成因类型和岩性特征，自上而下、由新至老分述如下：2．1第四系：1b填土1-1亚粘土1-2淤泥质亚粘土1-2a亚粘土1-3亚粘土2-1(亚)粘土2-2软亚粘土2-3亚砂土或粉砂2-4软亚粘土2-4a亚粘土3-1(亚)粘土3-2亚粘土3-2a亚粘土3-2c粉沙3-3亚砂土或粉砂3-4(淤泥质)亚粘土4-1(亚)粘土4-1a亚粘土4-1c粉砂4-2亚粘土5-1(亚)粘土5-3粉砂6-1含砾亚粘土7-1全风化砂岩7-2强风化砂岩。2．2特殊土区内主要特殊土类型为软土、软弱土和膨胀土。软土和软弱土2．2．1软土及软弱土划分原则软土定义：天然含水量大于液限且大于等于35%，孔隙比大于等于1.0，十字板剪切强度＜35kPa，静力触探锥尖阻力qc小于0.7MPa。本标段主要软土层厚度变化较大，集中分布于K39+350以北路段。软弱土定义：静力触探锥尖阻力对于粘性土介于0.7～1.0MPa之间，土工试验塑性状态在软塑～流塑状态的土，对于砂性土介于0.7～1.5MPa之间的松散砂性土。本标段主要软弱土层为2-2层和2-4层。2．2．2软土分布及土性特征本标段存在部分分软土，软软土主要分分布在河塘塘附近，埋埋深较浅，层层厚在２～～15米不等，基基本均为含含水量较高高的淤质土土。2．3路基土由路基土调查成成果表显示示，路线经经过地区近近地表分布布的路基土土土性为高高液限粘土土或低液限限粘土，其其中局部高高液限粘土土具有弱膨膨胀性。3．区区域地质构构造根据区域地质资资料和江苏苏省地震工工程研究院院《常州至至江阴高速速公路工程程场地地震震基本烈度度复核工作作报告》(20001.033)（以下简简称《复核核报告》），将将区内与地地震关系密密切的主要要区域断裂裂描述如下下：1）奔牛—孝都断断裂：该断断裂主要是是根据重力力、钻探等等资料确定定的。根据据《复核报报告》该断断裂是一条条第四纪活活动断裂。2）湟里经新闸——小新桥断断裂：据1：10万常州市市基岩地质质图(19990年)，从湟里里经新闸至至小新桥存存在一条北北东向断裂裂。沿此断断裂地震活活动相对较较多，部分分地震引起起地动和震震感。根据据《复核报报告》该断断裂是一条条第四纪活活动断裂。3）前州—西夏墅墅：据1：10万常州市市基岩地质质图（1990年），从从前州经青青龙至西夏夏墅附近，推推断存在一一条北西向向断裂。根根据《复核核报告》该该断裂是一一条第四纪纪活动断裂裂。依据《复核报告告》上述断断裂皆为非非全新活动动断裂，加加之路线所所在区内地地震基本烈烈度为VI度，且勘勘察揭示最最大第四纪纪覆盖层厚厚度大余990米，综合上上述三点依依据《建筑筑抗震设计计规范》GB500011--20011可忽略发发震断裂错错动对地面面建筑物的的影响。1.3与周周围环境和和自然景观观相协调的的情况由于是省道一级级公路，项项目对沿线线社会、人人文环境的的影响较大大，受其制制约也较严严重。公路路的建设必必将对公路路沿线人口口规模、结结构带来一一定影响，会会促进沿线线城市的经经济发展，提提高沿线居居民的生活活质量，促促使交通运运输事业的的重大发展展，促进旅旅游资源的的开发利用用等。但本本项目的建建设将分隔隔原有城乡乡格局，引引起居民迁迁移，破坏坏原有农田田、水利系系统，占用用大量农田田、产生各各种污染等等。为尽量量减少工程程的负面影影响，在可可研、初步步设计、施施工图设计计各个阶段段都将社会会环境、自自然环境保保护放在重重要位置，选选线时尽量量避开村屯屯以减少拆拆迁，调查查公路沿线线行政区划划、村屯分分布、地块块划分、通通行条件等等，与沿线线地方政府府协商解决决分隔带来来的问题，合合理设置构构造物以最最大限度的的满足沿线线居民生产产、生活的的需要。调调查原有农农田水利现现状布局及及规划、选选线时尽可可能避让，改改移，使影影响最低。与与农田水利利规划部门门共同协商商，合理设设置桥涵构构造物，形形成完整的的排灌综合合系统。力力求本项目目对沿线社社会人文环环境负面影影响很小。第二章路线设计X工业大学本科生毕业设计（论文）PAGE6PAGE5第二章路线线设计2.1公路等级级的确定根据交通量量的资料，该该公路主要要是作为汽汽车专用车车道，根据据《公路路路线设计规规范》（JTJ0011-994）中2.11.1公路路分级所规规定“一级公路，一一般能适应应按各种汽汽车(包括摩托托车)折合成小小客车的年年平均昼夜夜交通量为为50000～120000辆，为连接接政治、经经济中心或或大工矿区区、港口、机机场等地的的专供汽车车行驶的公公路”。而根据据设计任务务书中所提提供的年平平均日交通通量（AADT）资料，该该公路远景景设计（20年）交通通量满足二二级公路指指标。所以以此公路定定为一级公路。2.2技术标准准与技术标标准的总体体运用情况况表2-1主要技技术指标指标名称单位指标指标出处计算行车速度km/h80（JTJ0111-94）表2.11.2最小平曲线半径径m100项目总说明书极限最小平曲线线半径m60（JTJ0111-94）表7.33.2不设超高平曲线线半径m600（JTJ0111-94）表7.44.1平曲线最小长度度m70（JTJ0111-94）表7.88.1不设缓和曲线的的半径Rm9000（参考文献100）表4-112缓和曲线最小长长度m35（JTJ0111-94）表7.44.3圆曲线部分最大大超高值%8（JTJ0111-94）表7.55.1同向曲线间最小小直线长度度m180（6*VV）（JTJ0111-94）第7.22.3条反向曲线间最小小直线长度度m60（2*V）（JTJ0111-94）第7.22.3条最大纵坡%7（JTJ0111-94）表8.22.1最大纵坡坡长限限制m700（5%）500（6%），300（7%）（JTJ0111-94）表8.33.2凸形竖曲线一般般最小半径径，m700（JTJ0111-94）表8.66.1凸形竖曲线极限限最小值m450（JTJ0111-94）表8.66.1凹形竖曲线一般般最小半径径，m700（JTJ0111-94）表8.66.1凹形竖曲线极限限最小值m450（JTJ0111-94）表8.66.1竖曲线最小长度度m35（JTJ0111-94）表8.66.1停车视距m40（JTJ0111-94）表7.99.1路面类型沥青/水泥混凝土工程指标设计年限年20（JTJ0111-94）第2.22.2条参考《公路路线线设计规范范》（JTJ011--94）和《道道路勘测设设计》张廷廷楷、张金金水主编（参参考文献10）。2.3路线方案案2.3.1路线线拟定的基基本原则1在道路设计计的各个阶阶段，应运运用各种先先进手段对对路线方案案做深入、细细致的研究究，在多方方案论证，比比选的基础础上，选定定最优路线线方案。2路线设计应在保保证行车安安全、舒适适、迅速的的前提下，做做到工程量量小、造价价低、营运运费用省、效效益好，并并有利于施施工和养护护。在工程程量增加不不大时，应应尽量采用用较高的技技术指标。不不要轻易采采用极限指指标，也不不应不顾工工程大小，片片面追求高高指标。3选线应注意同农农田基本建建设相配合合，做到少少占田地，道路平面线形应与地形、地质、水文等结合，并符合各级道路的技术指标。4选线时应对工程程地质和水水文地质进进行深入勘勘测调查，弄弄清它们对对道路工程程的影响。对对严重不良良地质路段段，如滑坡坡、崩坍、泥泥石流、岩岩溶、泥沼沼等地段和和沙漠、多多年冻土等等特殊地区区，应慎重重对待，一一般情况下下应设法绕绕避。当必必须穿过时时，应选择择合适位置置，缩小穿穿越范围，并并采取必要要的工程措措施。5选线应重视环境境保护，注注意由于道道路修筑，汽汽车运营所所产生的影影响和污染染应综合考考虑土石方方平衡，汽汽车运营经经济效益等等因素，合合理确定路路面设计标标高6对于高级路和以以及路，由由于起路幅幅宽，可根根据通过地地区、地物物、自然环环境等条件件，利用起起上下行车车道分离的的特点，本本着因地制制宜的原则则，合理采采用上下行行车道分离离的形式设设线。2.3.2路线线走向路线大致走向为为由南向北。2.3.3设计计范围K37+0000.0000—K41+000..000第三章路线平面设计X工业大学本科生毕业设计（论文）PAGE14PAGE13第三章路线平平面设计3.1导线要要素计算及及导线绘制制3.1.1交交点间距计计算交点间距计算公公式为 （3-1）（参考文献100，P60）计算相邻交点距距离：表3-1交点坐坐标表控制点XYJD00508296..567520027..987JD01508695..056520284..319JD025088682..3465200859..127JD03508686..449522023..276JD04508776..944524006..083JD05508779..329524025..552使用程序——交交点距离计计算程序计计算：（计计算程序源源代码见附附录一）JD0——JDD1JD1——JDD2JD2——JDD3JD3——JDD4JD4——JDD5L1=256.3344mL2=574.9949mL3=1164..156mmL4=1198..87mL5=19.6615m3.1.2导线线方位角计计算导线方位角计算算公式为 （3-2） （参考文献100，P61）（1）JD0——JDD1B1=arctgg°（2）JD1——JJD2B2=arctgg°（3）JD2——JJD3B3=arctgg°（4）JD3——JJD4B4=arctgg°（5）JD4——JD5BB4=arrctg°°3.1.3导线线间偏角计计算3.1.4曲线线要素计算算全线共设有四处处曲线，全全部不要设设置缓和曲曲线。JD1处缓和曲曲线要素计计算：缓和曲线长度LLs此处平曲线R==500m，偏角C=26.552°五个基本桩号JD01 KK0+8228.900-) Th1147.99088 ZH KK0+6880.99912+) L 60..00 HY K00+7400.99112+) (Lhh-LL) 2331.45594 HZ KK0+9772.45506-) L 60.000 YH KK0+9112.45506-)(Lhh–2L)/22885.72297 QZ KK0+826..72099JD2处缓和曲曲线要素计计算：缓和曲线长度LLs此处平曲线R==450偏角C=477.8444°五个基本桩号JD02 KK1+4776.9447-) Th2239.88725 ZH KK1+12237.00793+) L 80 HY K11+13117.07793+) (Lhh-LL) 3775.76674 HZ KK1+6992.84467-) L 80 YH KK1+6112.84467-)(Lhh–2L)/221147.88837 QZ K1++464..963JD3处缓和曲曲线要素计计算：缓和曲线长度LLs此处平曲线R==130m，偏角C=92.665°五个基本桩号JD03 K22+2433.3099-) Th1161.99592 ZH KK1+811.3555+) L 50.000 HY K22+1311.3555+) (Lhh-LL) 2110.21123 HZ KK2+3441.56673-) L 880.000 YH KK2+2991.56673-)(Lhh–2L)/22800.106616 QZ KK2+2112.33346路线要素坐标表表。曲线要要素计算：：有缓和曲线的曲曲线要素计计算公式：：（3-3）（3-4）β=（3-5）tg+q（3-6）β)（3-7）sec（3-8）（3-9）式中：T———切线长（m）LL——曲线长（m）EE——外距（m）JJ——校正数或或称超距（m）RR——圆曲线半半径（m）———转角（度度）“基本型”平曲线线的计算图图如下：图3-11平曲线线计算示意意图表3-2路线坐坐标方位表表交点号交点坐标交点桩号转角值XY12345起点419.19448414.90993K0+000..00000JD11125.5556848.33885K0+828..90右26.52333°JD21775.42296905.75889K1+696..14622右47.844°°JD32355.37701388.81333K3+10666.17338左92.64833°终点2756.36649844.66886表3-3路线要素素表交点桩号转角值半径R缓和曲线长度LLs切线长度T曲线长度LJD126.5233350060147.908877199291.459943JD247.8442245080239.8722497455.767743JD392.6483313050161.959920633260.21223续上表交点桩号外距E矫正值JqpBJD114.00711730334.3581111429.996440.29995573.4377448JD242.936885323.97755639.9894470.59240045.092966JD359.406778478863.706110924.9691180.800088911.018442表3-4路线特特征点里程程桩号序号里程桩号JDZHHYQZYHHZ1起点21680.99112740.99112826.72009912.45006972.45006321237.07791317.07791464.49961612.84471692.8446432078.13362131.35552212.33352291.56612341.56675终点第四章路线纵断面设计X工业大学本科生毕业设计（论文）PAGE18PAGE19第四章路线线纵断面设设计4.1纵断面设设计4.1.1纵坡坡设计原则则[3][4][5][6][7]1.坡设计必须满足足《标准》的的各项规定定。2.为保证车辆能以以一定速度度安全顺适适地行驶，纵纵坡应具有有一定的平平顺性，起起伏不宜过过大和过于于频繁。3.纵坡设计应对沿沿线地形、地地下管线、地地质、水文文、气候和和排水等综综合考虑，视视具体情况况加以处理理，以保证证道路的稳稳定与通畅畅。4.一般情况下纵坡坡设计应考考虑填挖平平衡，尽量量使挖方运运作就近路路段填方，以以减少借方方和废方，降降低造价和和节约用地地。5.平原微丘区地下下水埋深较较浅，或池池塘、湖泊泊分布较广广，纵坡除除应满足最最小纵坡要要求外，还还应满足最最小填土高高度要求，保保证路基稳稳定。6.在实地调查基础础上，充分分考虑通道道、农田水水利等方面面的要求。4.1.2平纵纵组合的设设计原则[[3][4][5][6][7]1.平曲线与竖曲线线应相互重重合，且平平曲线应稍稍长于竖曲曲线；2.平曲线与竖曲线线大小应保保持均衡；；3.暗、明弯与凸、凹凹竖曲线的的组合应合合理悦目；；4.平、竖曲线应避避免不当组组合；5.注意与道路周围围环境的配配合，以减减轻驾驶员员的疲劳和和紧张程度度，并可起起到引导视视线的作用用。4.1.3最小小填土高度度粉砂性土Ⅳ3区区最小填土土高度为22.1米。4.1.4竖竖曲线半径径选择说明明1.平纵面组合设计计，即竖曲曲线的起终终点最好分分别在平曲曲线的两个个缓和曲线线内，其中中任一点都都不要再缓缓和曲线以以外的直线线或圆弧段段上；2.竖曲线的半径应应大于≤标准≥中规定的的竖曲线的的最小半径径和最小长长度；3.相邻竖曲线的衔衔接应平缓缓自然，相相邻方向竖竖曲线之间间最好插入入小段直线线段且这段段直线段至至少应为计计算行车速速度的3S行程，当当半径比较较大时应亦亦直接连接接。4.2竖曲线计计算`4.2.1计计算竖曲线线的基本要要素`根据沿线各控制制点标高拉拉坡，又由由于本工程程设计路线线横穿大量量已有道路路和桥梁，为为了更好的的与原有道道路和桥梁梁相接，不不影响已有有设施的工工作。故确确定路段纵纵坡值控制制标高点共共3，依次为为K0+0000，K2+2000，K2+8002.2338。本路路段设计纵纵坡依次为为:i1=0.77%，i2=3.445%竖曲线基本要素素计算公式式：((4-1))L==(4-2))T==(4-3))E==(4-4))式中：————坡度差差，L————曲线长长，（m）T————切线长长，（m）E————外距（m）4.2.2计算算竖曲线的的基本要素素变坡点桩号为K22+2000,，i2=-3..45%桩号K1+3400.00：=-3.45%%-0.777%=-4.223%L==50000=2211.33251（m）T====105..662555（m）E====1.111645（m）表4-1竖曲曲线要素表表变坡点桩号坡度i坡长l(m)竖曲线半径（凸凸）竖曲线长L切线长T外距EK2+94.33374550.77%2294.33385000211.32551105.662261.1165K2+200..000K2+305..62555-3.455496.54.2.3求竖竖曲线起点点和终点桩桩号（1）竖曲线1起点点桩号：KK2+200.000-1005.666255==K2+94..337445竖曲线1终点桩桩号：K22+2000.00++105..662555＝K2+3305.6662555求各桩号的设计计标高表4-2竖曲线线标高桩号地面标高修改后的设计标标高设计标高2081.3555133.4135.583322100135135.7244135.727732131.3555138.7135.83225135.969962150138.6135.80338136.113362200136.5135.38335136.52212.3335138.2135.2033136.07442250138.2134.46333134.773312291.5667139.7133.31776133.337752300140133.0433133.046622341.5667137.3131.61006第五章路线横断面设计X工业大学本科生毕业设计（论文）PAGE30PAGE31`````第五章路线线横断面设设计`````5.1等级与标标准5.1.1计算算横断面要要素本路段为二级公公路，且位位于山岭重重丘区，查查《公路路路线设计规规范》（JTJ011--94）表6.11.2，路路基宽度一一般值为88.5m，变变化值没有有具体的规规定。查《公公路路线设设计规范》（JTJ011-94）表6.1.3，行车道宽度为7.0m，本路段为二级公路，且位于山岭重丘区，设计车速为40km/h,查表可知在交通量大和有大型车混入率高时，车道宽可取3.50m。土路肩宽取0.75m。整个路基宽度为8.5m。5.1.2确定定设计年限限和设计交交通量根据交通调查，2005年年平均日交通组成如下，年增长率5.8%=1\*GB3①解放CA30A2000辆/日=2\*GB3②长征XD1660100辆/日=3\*GB3③东风EQ14002000辆/日=4\*GB3④交通SH1141150辆/日=5\*GB3⑤太脱拉1382000辆/日=6\*GB3⑥日野KB--222150辆/日=7\*GB3⑦吉尔1302200辆/日=8\*GB3⑧依士兹TDD501150辆/日=9\*GB3⑨解放CA15200辆/日=10\*GB3⑩小轿车1800辆/日公路等级应根据据公路网的的规划和远远景交通量量，从全局局出发，结结合公路的的使用任务务和性质综综合确定。X线公路为二级公公路，设计计年限为112年。据参考文献[22][7]][8]]所述一条公公路交通量量的普遍计计算单位是是年平均日日交通量（简写为ADT），用全年总交通量除以365而得。设计交通量是指欲建公路到达远景设计年限时能达到的年平均日交通量（辆/日）。它在确定公路等级，论证道路的计划费用或各项结构设计等有重要作用，但直接用于几何设计却不适宜。因为在一年中的每月，每日，每一小时交通量都会变化，在某些季节，某些时段可能会高于年平均日交通量数倍，不宜作为具体设计依据。远景设计年平均均日交通量量依道路使使用任务和和性质，根根据历年交交通观测资资料推断求求得。目前前一般按年年平均增长长率累计计计算确定。式中：第五章路线横断面设计————远景设设计年平均均日交通量量（辆/日）；————起始年年平均日交交通量（辆辆/日），包包括现有交交通量和道道路建成后后从其他道道路吸引过过来的交通通量；————年平均均增长率（%）；n————远景设设计年限。设计小时交通量量按下式计计算：（5-1）式中：————主要方方向高峰小小时设计交交通量（辆辆/小时）；；————高峰小小时两个方方向的总交交通量（辆辆/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（/），可采用0.6；————设计年年限的年平平均日交通通量（辆/日）；K—————设计小时时交通量系系数（/）：平时有有观测资料料，仿图绘绘制关系图图求得；无无资料，可可按如下近近似式计算算：KK=118(1++A)（5-1a）式中：A————地区气气候修正系系数；X—————设计小时时时位；————设计年年限的日交交通量修正正系数，按按下式计算算：=0.2–0.00002（5-1b）据参考文献[22]、参考文文献[9]所述，交通通量的折算算：我国的的城市道路路和一般公公路（即二二、三、四四级公路）都都是混合交交通，非机机动车占较较大比重。非非机动车辆辆速度低，行行驶规律性性差，从而而影响机动动车辆正常常行驶。在在机动和非非机动车混混合行驶的的公路上，其其交通量是是将公路上上行驶的各各种车辆折折合成中型型载重汽车车的数量来来表示；在在设置慢车车道实行分分道行驶的的道路或路路段上，其其交通量应应按汽车交交通量和非非汽车交通通量分别计计算。参考文献[100]，各种车辆辆的折算系系数与车辆辆的行驶速速度和该车车种行车时时占用道路路净空有关关，如何定定量，目前前尚在研究究之中，先先仍暂采用用1972年的规定定，以载重重汽车为标标准的折算算系数。载重汽车=1.0（包括：：大客车、重重型载重汽汽车、三轮轮车、胶轮轮拖拉机带带挂车）；；带拖挂的载重汽汽车=11.5（包括大大平板车）；；小汽车=00.5（包括吉吉普车，摩摩托车）；；兽力车=22.0；架子车=00.5（包括人人力车）；；自行车=0..1。以小汽车为标准准的折算系系数，尚无无公认值。习习惯上采用用：小汽车=11.0（包括吉吉普车，摩摩托车）；；载重汽车=2.0；带拖挂的载重汽汽车、铰接接式公共汽汽车=33.0。5.1.3确定定设计小时时交通量和和可能通行行能力据参考文献[111]，道路通通行能力是是在一定的的道路和交交通条件下下，道路上上某段适应应车流的能能力，以单单位时间内内通过的最最大车辆数数表示。单单位时间通通常以小时时计（辆/小时），车车辆数对于于多车道道道路用一条条车道的通通过数表示示，双车道道公路用往往返车道合合计数表示示，它是正正常条件下下道路交通通的极限值值。基本通通行能力是是指在理想想条件下，单单位时间内内一个车道道或一条车车道某路段段可以通过过的小客车车最大数，是是计算各种种通行能力力的基础。所所谓理想条条件包括道道路本身和和交通两个个方面，即即道路本身身应在车道道宽、侧向向净宽有足足够的宽度度及平、纵纵线形、视视距良好；；交通上只只有小客车车行驶，没没有其他车车型混入且且不限制车车速。现有有道路即使使是高速公公路，基本本上没有合合乎理想条条件的，可可能通过的的车辆数一一般都低于于基本通行行能力。基本通行能力的的计算可采采用“车头视距”或“车头间距”推求。车车头视距是是指连续两两车通过车车道或道路路上同一地地点的时间间间隔，车车头间距是是指交通流流中连续两两辆车之间间的距离。如如以车头视视距为例，则则一条车道道的通行能能力按下式式计算：C=33600//t(5--2)式中：C—————一条车道道的通行能能力；t————连续车流流平均车头头间隔时间间（S），可通通过观测得得到。可能通通行能力是是由于通常常现实的道道路和交通通条件与理理想条件有有较大的差差距，考虑虑了影响通通行能力的的诸多因素素如车道宽宽、侧向净净宽和大型型车混入后后，对基本本通行能力力修正后的的通行能力力。所以，该路段定定为双向两两车道。一般双车道公路路行车道宽宽度的确定定：双车道道公路有两两条车道，行行车道宽度度包括汽车车宽度和富富余宽度。汽汽车宽度取取载重汽车车车厢的总总宽度，为为2.5mm。富余宽宽度是指对对向行驶时时两车厢之之间的安全全距离、汽汽车轮胎至至路面边缘缘的安全距距离。双车车道公路每每一条单向向行驶的车车道宽度可可用下式计计算：(5--3)两条车道：(5-44)式中：a————车车厢宽度（m）c————汽车轮轮距（m）2x————两车厢厢安全间隙隙（m）y————轮轮胎与路面面边缘之间间的安全距距离（m）根据大量试验观观测，得到到计算x、y的经验公公式为：x=y==0.500+0.0005V(55-5)式中：V————行车速速度（Km/h）从上述公式来看看，对于车车速较低、交交通量不大大的公路可可取较小的的宽度，双双车道公路路行车道宽宽度试等级级一般取值值7.5、7.0、6.5、6.0。五九线线属于山岭岭重丘区三三级公路，应应该取6.0为宜。5.1.4平曲曲线的加宽宽及其过度度汽车行驶在曲线线上，各轮轮迹半径不不同，其中中以后轮迹迹半径最小小，且偏向向曲线内侧侧，故曲线线内侧应增增加路面宽宽度，以确确保曲线上上行车的顺顺适与安全全。普通汽车的加宽宽值可由几几何关系得得到：b=RR–(R1+BB)((5-6))而故上述第二项以后后的值很小小，可省略略不计，故故一条车道道的加宽：：(55-7)式中：A————汽车后后轴至前保保险杠的距距离（m）R————圆曲线线半径（m）对于有N个车道道的行车道道：(5--8)半挂车的加宽值值由几何关关系求得：：(55-9)(5--10)式中：————牵引引车的加宽宽值；————拖车车的加宽值值；————牵引引车保险杠杠至第二轴轴的距离（m）；————第二二轴至拖车车最后轴的的距离（m）；由于，而与R相相比甚微，可可取=R，于是半半挂车的加加宽值：(55-11))令=，上式仍仍旧纳成为为式：((5-122)5.2超高与加加宽对于R>2550m的圆圆曲线，由由于其加宽宽值甚小，可可以不加宽宽。有三条条以上车道道构成的行行车道，其其加宽值应应另行计算算。各级公公路的路面面加宽后，路路基也应相相应加宽。5.2.1加宽宽过度为了使路面由直直线上的正正常宽度过过渡到曲线线上设置了了加宽的宽宽度，需设设置加宽缓缓和段。在在加宽缓和和段上，路路面具有逐逐渐变化的的宽度。加加宽过渡的的设置根据据道路性质质和等级可可采用不同同的方法。X线公路设计中主主要是采用用比例过渡渡，在加宽宽缓和段全全长范围内内按其长度度成比例逐逐渐加宽，加加宽缓和段段内任意点点的加宽值值：(5-113)式中：————任意点点距缓和段段起点的距距离（m）；L—————加宽缓和和段长（m）；b—————圆曲线上上的全加宽宽（m）。比例过渡简单易易操作，但但经加宽以以后的路面面内侧与行行车轨迹不不符，缓和和断定起终终点出现破破折，于路路容也不美美观。这种种方法正适适应与三级级公路。5.2.2曲线线的超高据参考文献[112]所述，为为抵消车辆辆在曲线路路段上行驶驶时所产生生的离心力力，将路面面做成外侧侧高于内侧侧的单向横横坡的形式式，这就是是曲线上的的超高。合合理设置超超高，可以以全部或部部分抵消离离心力，提提高汽车行行驶在曲线线上的稳定定性和舒适适性。当汽汽车等速行行驶时，其其离心力也也是变化的的。因此，超超高横坡度度在圆曲线线上应是与与圆曲线半半径相适宜宜的全超高高，在缓和和曲线上应应是逐渐变变化的超高高。X线设计中主要采采用绕外边边旋转的方方法进行曲曲线的超高高。先将外外侧车道绕绕外边旋转转，于次同同时，内侧侧车道随中中线的降低低而相应降降低，待达达到单向横横坡度后，整整个断面仍仍绕外侧车车道边缘旋旋转，直至至超高横坡坡度。绕边边线旋转由由于行车道道内侧不降降低，有利利于路基纵纵向排水，一一般新建工工程多用此此中方法。横断面上超高值值的计算表5-1绕边线线旋转超高高值计算公公式超高位置计算公式注圆曲线上外缘1、计算结果均为为与设计高高之高差2、临界断面距缓缓和段起点点：3、x距离处的加宽值值：中缘内缘过渡段上外缘中缘内缘5.3路拱设计计5.3.1路路拱坡度一般应采用双向向坡面，由由路中央向向两侧倾斜斜。当在六六、八车道道的超高过过渡段中出出现宽而平平缓的路面面时，可根根据实际情情况在短段段落内设置置两个路拱拱。5.3.2路路拱设计二、三、四级公公路的路拱拱坡度应根根据路面类类型和当地地自然条件件确定，最最小宜采用用1.5%。高速公路、一级级公路位于于中等强度度降雨地区区时，路拱拱坡度宜采采用2%；位于于严重强度度降雨地区区时，路拱拱坡度可适适当增大。分离式路基，每每一侧车道道可设置双双向路拱；；也可采用用单向横坡坡，并向路路基外侧倾倾斜。但在在积雪冻融融的地区，宜宜设置双向向路拱。在未超高高地段路拱拱坡度取2%，土路肩肩坡度3%。由于本次设计中中所取的圆圆曲线半径径在JD1,,JD2处大于不不设加宽最最小圆曲线线半径，在在JD3拐弯处需需要进行加加宽计算。查查表得JD3处加宽值值为1.55m。在本设计中，由由于本次设设计中所取取的圆曲线线半径均小小于超高最最小圆曲线线半径，（山山岭重丘区区不设超高高圆曲线最最小半径为为600mm）。因此此，在JD1、JD2，JD3拐弯处都都需要进行行超高计算算。查表得得JD1处超高值值为7%， JD2处超高值值为9％，JD3处超高值值为5.888%。本次设计的合成成坡度值为为不超过10%，验算合合成坡度，合合成坡度满满足要求。第六章路基设计X工业大学本科生毕业设计（论文）PAGE36PAGE35第六章路基设计6.1路基横横断面图6-1横断面图图6.2路基高高度据参考文献[114]所述，路路基高度是是指路堤的的填筑高度度和路堑的的开挖深度度，是路基基设计标高高和地面标标高之差。由由于原地面面沿横断面面方向是倾倾斜的，因因此在路基基宽度范围围内，两侧侧的高差是是不同的。路路基高度是是指路基中中心线处设设计标高与与原地面标标高之差。路基填土的高矮矮和路堑挖挖方的深浅浅，可按规规定，使用用常规的边边坡高度值值，作为划划分高矮深深浅的依据据。通常将将大于188m的土土质路堤和和大于200m的石石质路堤视视为高路堤堤，将大于于20mm的路堑视视为深路堑堑。6.3路基边边坡路基边坡坡度取取决于边坡坡的土质、岩岩石的性质质及水文地地质条件等等自然因素素和和边坡坡的高度。在在陡坡或填填挖较大的的路段，边边坡稳定不不仅影响到到土石方工工程量和施施工的难易易，而且是是路基整体体性的关键键。因此，确确定边坡坡坡度对于路路基稳定性性和工程的的经济合理理性至关重重要。6.4排水沟沟和边沟据参考文献[115]，将边沟沟、截水沟沟、取土坑坑、边坡和和路基附近近积水，引引排进桥涵涵和路基以以外时，应应采用排水水沟。排水水沟横断面面形式一般般为梯形，边边坡可采用用1：1.0～1：1.5，横断面面尺寸根据据设计流量量确定，深深度与宽度度不宜小于于0.5m，沟底底纵坡宜大大于0.5%%。挖方路段及高度度小于边沟沟深度的填填方路段应应设置边沟沟。边沟横横断面一般般采用梯形形，梯形边边沟内侧边边坡为1：1.0～1：1.5，外侧边边坡坡度与与挖方边坡坡坡度相同同。边沟纵纵坡宜与路路线纵坡一一致，并不不宜小于0.5%。图6-2横断面图图（部分）路基边坡的确定定路基边坡坡坡度取决决于边坡的的土质、岩岩石的性质质及水文地地质条件等等自然因素素和和边坡坡的高度。在在陡坡或填填挖较大的的路段，边边坡稳定不不仅影响到到土石方工工程量和施施工的难易易，而且是是路基整体体性的关键键。因此，确确定边坡坡坡度对于路路基稳定性性和工程的的经济合理理性至关重重要。路基基边坡坡度度对路基稳稳定十分重重要，确定定路基边坡坡坡度是路路基设计的的重要任务务。公路路路基的边坡坡坡度，可可用边坡高高度H和边坡宽宽度B之比值表表示。示意意图如下图6-3路基宽度度表第七章水泥混泥土路面设计X工业大学本科生毕业设计（论文）PAGE40PAGE41第七章水泥混混凝土路面面设计7.1确定定设计参数数对交通组成进行行分析，了了解不同车车型的轴重重以100KN作为为标准轴载载，进行轴轴载换算计算设计年限内内的累计当当量轴次1路面结构的确定定及路面材材料的选取取2土基模量的确定定3初拟路面结构4确定路面参数5计算荷载疲劳应应力6计算温度疲劳应应力7.2交通分析析计算轴载载作用次数数水泥混凝土路面面机构设计计以100KKN的单轴-双轮组荷荷载作为标标准轴载。不不同轴载-轮型和轴轴载的作用用次数，按按下列公式式换算为标标准轴载的的作用次数数。（7-1）表7-11轴载作用用次数车型Pi(KN)δini(次/日)(次/日)解放CA10B前轴26.512001.18E-007长征XD160前轴42.611000.000111764东风EQ140前轴0000后轴69.212000.55300030255交通SH141前轴25.5511504.95E-008后轴55.111500.01082272177太脱拉138前轴51.412000.00474472266日野KB222前轴50.211500.002433978后轴104.31150294.198832377吉尔130前轴25.7512007.47E-008后轴59.512000.04935516244依士兹TD500前轴42.211500.00015517377后轴8011504.22212246511解放CA15后轴70.3812000.72480000188小于40KN的单轴轴和80KN的双轴可可略去不计计。二级路面的设计计基准期为为20年，安全全等级为三三级。临界界荷位处的的车辆轮迹迹横向分布布系数取0.60。交通量量年平均增增长率为5.8%。计算得得到设计基基准期内设设计车道标标准荷载累累计作用次次数为属重交通等级。7.3初拟路面面结构相应于安全等级级三级的变变异水平等等级为中级级。根据二二级公路、重重交通等级级和中级变变异水平等等级，初拟拟普通混凝凝土面层厚厚度为0..22m。基基层选用水水泥稳定粒粒料，厚00.18mm。垫层0..15m低低剂量无机机结合料稳稳定土。普普通混凝土土板的平面面尺寸为宽宽3.5mm，长4.00m。纵缝缝为设拉杆杆平缝，横横缝为设传传力杆的假假缝。7.3.1路面面材料参数数确定取普通混凝土面面层的弯拉拉强度标准准值为5.0MMPa，相应弯弯拉弹性模模量标准值值为31GPPa。路基回弹模量为为30MPPa。低剂量量无机结合合料稳定土土垫层回弹弹模量取600MMPa，水泥稳稳定粒料基基层回弹模模量取13000MPa。7.3.2计算算基层顶面面当量回弹弹模量如下下普通混凝土面层层的相对刚刚度半径计计算为7.4荷载疲劳劳应力和温温度应力7.4.1标准准轴载在临临界荷位处处产生的荷荷载应力计计算为因纵缝为设拉杆杆平缝，接接缝传荷能能力的应力力折减系数数。考虑设设计基准期期内荷载应应力累计疲疲劳作用的的疲劳应力力系数。根根据路面等等级，考虑虑偏载和动动载等因素素对路面疲疲劳损坏影影响的综合合系数。荷载疲劳应力计计算为因而，所选普通通混凝土面面层厚度（0.22m）可以承受设计基准期内温度疲劳应力Ⅱ区最大温度梯度度取92（0C/m）。板长长4m，，普通混混凝土板厚厚。最大温温度梯度只只混凝土板板的温度翘翘曲应力计计算为7.4.2疲劳劳应力系数数kt计算为计算温度疲劳应应力为二级公路的安全全等级为三三级，相应应于三级的的安全等级级的变异水水平等级为为中级，目目标可靠度度为85%。再根据据目标可靠靠度和变异异水平等级级，确定可可靠度系数数。荷载应力和温度度应力的综综合疲劳作作用。7.5水泥板接接缝设计7.5.1纵向向接缝纵向施工缝采用用设拉杆平平缝形式，上上部锯切槽槽口，深度度为35mmm，宽度度为5mmm，槽内灌灌塞沥青橡橡胶填缝料料，构造如如图。拉杆杆直径为114mm，长长度为7000mm，间间距为800mmm。7.5.2横向向接缝横向缩缝采用设设传力杆假假缝形式，上上部锯切槽槽口，深度度为50mmm，宽度度为5mmm，槽内灌灌塞沥青橡橡胶填缝料料，结构如如图。传力力杆直径为为28mmm，长度为为500mmm，间距距为2500mm。第八章沥青路面设计X工业大学本科生毕业设计（论文）PAGE52PAGE53第八章沥青路路面设计8.1沥青路面面计算1对交通组成进行行分析，了了解不同车车型的轴重重2以100KN作为为标准轴载载，进行轴轴载换算3计算设计年限内内的累计当当量轴次4路面结构的确定定及路面材材料的选取取5土基模量的确定定6计算设计弯沉值值7算各层材料的容容许层底拉拉应力8定路面结构层各各层的厚度度9对所确定的路面面结构进行行分析表8-1沥青路面面设计车型前轴重(KN))后轴重(KN))后轴数后轴轮组数后轴距交通量(次/日日)解放CA30A26.573.42双200长征XD16042.6170.42双100东风EQ14023.769.21双200交通SH14125.5555.11双150太脱拉13851.4802双200日野KB22250.2104.31双150吉尔13025.7559.51双200依士兹TD50042.2801双150解放CA1520.9770.381双200小汽车18008.2轴载分析析8.2.1以设设计弯沉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路面设计以双轮轮组单轴载载100KKN为标准轴轴载。1.轴载换算轴载换算采用如如下的计算算公式：（8-1）表8-2轴载换算算结果表（弯弯沉）车型Pi(KN)C1C2ni(次/日)(次/日)解放CA10B前轴26.5112000.6196554后轴73.42.21200114.61221长征XD160前轴42.6111002.4430447后轴85.22.21100109.60661东风EQ140前轴0后轴69.21120040.317331交通SH141前轴25.55111500.3964999后轴55.11115011.222779太脱拉138前轴51.41120011.059009后轴802.21200166.68441日野KB222前轴50.2111507.4843221后轴104.311150180.14774吉尔130前轴25.75112000.5469004后轴59.51120020.901556依士兹TD500前轴42.2111503.5172227后轴801115056.824112解放CA15后轴70.381120043.394446769.776678.2.2累计计当量轴次次1.根据设计规规范，二级级公路沥青青路面的设设计年限取取12年，双车车道的车道道系数是0.6--0.7，取0.65。累计当量轴次：：2.验算半刚性性基层层底底拉应力中中的累计当当量轴次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（8-2）计算结果如表88-3所示示表8-3轴载换算算结果表（半半刚性基层层层底拉应应力）车型Pi(KN)ni(次/日)(次/日)解放CA10B前轴26.5112000.004866404后轴73.431200156.2899251长征XD160前轴42.6111002.443044663后轴85.231100149.462293东风EQ140前轴0后轴69.21120040.31733062交通SH141前轴25.55111500.396499863后轴55.11115011.22277868太脱拉138前轴51.41120011.05900944后轴8031200227.2966472日野KB222前轴50.2111507.484322139后轴104.311150180.1477401吉尔130前轴25.75112000.546900383后轴59.51120020.90155646依士兹TD500前轴42.2111503.517222718后轴801115056.82411179解放CA15后轴70.381120043.39444599911.30882452）累计当量轴次次参数取值同上，设设计年限是是12年，车道道系数取0.65。累计当量轴次：：8.3结构组合合与材料选选取1.由上面的计计算得到设设计年限内内一个车道道上的累计计标准轴次次约为350万次左右右。根据规规范推荐结结构，路面面结构面层层采用沥青青混凝土（8cm），基层采用水泥碎石（取20cm），底基层采用石灰土（厚度待定）。规范规定二级及及二级以下下公路的面面层由二层层组成。查查规范中的的第四节沥沥青路面的的4.2高级路面面中的表44.2.11“沥青混合合料类型的的选择（方方孔筛）”，采用二二层式沥青青面层，表表面层采用用细粒式密密级配沥青青混凝土（厚厚度4cmm），下面面层采用粗粗粒式密级级配沥青混混凝土（厚厚度6cmm）。2.各层材料的的抗压模量量与劈裂强强度查表得到各层材材料的抗压压模量与劈劈裂强度。抗抗压模量取取200C的模量，各各值均取规规范给定范范围的中值值：20℃的抗压模量：细细粒式密级级配沥青混混凝土为14000MPa，粗粒式式密级配沥沥青混凝土土为10000Mpa，水泥碎碎石为15000MPa，石灰土土为550MMPa。劈裂强度：细粒粒式密级配配沥青混凝凝土为1.4MMPa，粗粒式式密级配沥沥青混凝土土为0.8MMPa，水泥碎碎石为0.5MMPa，石灰土土为0.233MPa。具体的值见表88-4表8-4材料级配配表抗压模量(MPPa)2000C劈裂强度（MPPa）细粒式密级配沥青混凝土14001.4粗粒式密级配沥青混凝土10000.8水泥碎石15000.5石灰土5500.238.4土基回回弹模量的的确定该路段处于IVV3区，为粘粘质土和粉粉质土，稠稠度为1.00，查得土土基回弹模模量为35.00MPa。8.5设计指指标的确定定对于二级公路，根根据规范要要求以设计计弯沉值作作为设计指指标，并进进行结构层层底拉应力力验算。1、路面设计弯沉沉值计算。该该公路为二二级公路，公公路等级系系数Ac取1.1，面层是是沥青混凝凝土，面层层类型系数数As取1.0，半刚性性基层，底底基层总厚厚度大于220cm，基基层类型系系数Ab取1.0。设计弯弯沉值为：：2、各层的容许层层底拉力（8-3）细粒式密级配沥沥青混凝土土：粗粒式密级配沥沥青混凝土土：水泥碎石：石灰土：8.6设计资资料总结设计弯沉值为333.322（0.011mm），相相关设计资资料汇总如如表8-55：表8-5设计资料料汇总表材料名称h(cm)200C模量((MPa))容许拉应力(MMPa)细粒式密级配沥沥青混凝土土414000.6422粗粒式密级配沥沥青混凝土土610000.3333水泥碎石2015000.3049石灰土405500.1090土基42.58.7确定石灰灰土层厚度度假设底层厚度为为40cmm。1、利用弯沉等效效换算法把把路面换算算为三层连连续体系：：（8-4）轮载P=0.7MPPa，双圆荷荷载半径δδ=10.665cm，三三层连续体体系的计算算模量分别别为E1=14000MPaa,E2=10000MPaa,E0=42..5MPaa,上层H1=4cm,中层H2=60.886cm。查图法：弯拉应力等效换换算：（8-5）（8-6）（8-7）Ⅰ计算上层底面的的弯拉应力力第一层：第二层：第三层：Ⅱ计算中层底面弯弯拉应力通过计算得到石石灰土的厚厚度为400cm，实实际路面结结构的路表表实测弯沉沉值为33.332（0.011mm），沥沥青面层的的层底均受受压力，水水泥碎石层层底的最大大拉应力为为0.12210MPPa，石灰土土层底最大大拉应力为为0.05522MPPa。第九章道路平面交叉口X工业大学本科生毕业设计(论文)PAGE56PAGE57第九章道路平平面交叉口口9.1交叉口口平面设计计9.1.1渐变变段长度渐变段长度可按按转弯半径径车辆以路路段平均行行驶速度行行驶时，每每秒横移11