二级公路设计方案说明书

PAGE16江西省吉安市永新至永丰A段公路设计摘要本设计是江西省吉安市永新至永丰A段公路设计，根据任务书的要求，主要依据交通量，再结合道路的性质、任务及在路网中的地位等确定公路等级为二级，设计时速为60km/h。在此前提下，根据公路等级确定主要技术标准后进行路线平面设计,同时通过比选确定最佳路线方案；在充分考虑满足使用要求、节省造价、平纵组合的基础上进行纵断面设计；选择1.5公里进行横断面设计,同时兼顾超高、加宽设计，由此编制路基设计表，完成土石方调配；土石方分项工程预算、计算并确定路面结构;确定沿线排水、防护工程的位置、结构类型及尺寸；设置交通安全设施。整个设计过程中,始终遵循合理确定技术指标、充分利用周围资源条件以及注重环保的理念。关键词:二级公路；路线；路基；路面；排水；预算

TheASectionofHighwayDesignFromYongxinToYongfeng,Ji'anCity，JiangxiAbstractItisaboutYongxintoYongfengAsectionofhighwaydesignofJi'anCity，JiangxiProvince.Accordingtotherequirementsofthetaskbook，mainlybasedonthetrafficflow,andcombinedwiththenatureoftheroad,thetaskandthestatusoftheroadinthewholeroad—net.Roadgradewasdefinedtobethesecondaryroads，andspeedonthishighwayislimitedin60km/h。Onthispremise,theplanedesignwillbecarriedonwhenthemajortechnicalstandardsarefinishedaccordingtotheidentificationoftherankofhighway,whilethebestroutetogothroughtheprogramisbasedontheschemecomparison；thelongitudinaldesignisbaseontakingfullaccountofthefillingandexcavatingbalance,thecombinationofHorizontalandVertical;select1。5kmcross-sectionaltodesign，takingintoaccountthehighwideningandsuperelevationdesign，whichispreparedforthesubgradedesigntable，thencompletetheearth-rockallocationandearth-rocksubentryengineeringbudget.DrawthePavementStructureaccordingtothetrafficlevelsandtheavailabilityofthelocalmaterials。Todeterminethelocationofthedrainageprotectionworks，structuretypeandsizeandsetoftrafficsafetyfacilities。Finally,wemakeabudgetaboutthisseparationproject.Strivetodesignapractical,safemountainroadintheprocessofdesign，withareasonableidentificationoftechnicalindicators，makingfulluseofresourcesaroundandpayingattentiontotheconceptofenvironmentallyconsciousdesignintheprocessofthedesign.

KeyWords:。secondaryhighways,route，roadbed，pavement,drain，budgetPAGE4目录TOC\o"1—3”\h\z\u江西省吉安市永新至永丰A段公路设计 I_Toc327822029”Abstract IIHYPERLINK\l”_Toc327822030"第一章概述 4HYPERLINK\l”_Toc327822031”1.1任务依据及项目建设必要性 41.2公路等级的确定 4HYPERLINK\l”_Toc327822033"1。2.1原始资料 4HYPERLINK\l”_Toc327822034”1.2。2计算预测年限年平均日交通量 4HYPERLINK\l”_Toc327822035”1。3沿线自然地理条件及其概况 5HYPERLINK\l”_Toc327822036”1.4设计主要内容 6HYPERLINK\l”_Toc327822037”1。5技术指标 7HYPERLINK\l”_Toc327822038”1.6技术指标的运用情况 71。7设计所遵循的总体原则 8_Toc327822041”2。1路线的布设情况 92。1.1平面位置确定情况 92。1.2平面设计情况 10HYPERLINK\l”_Toc327822044”2。1.3路线方案的比选 10HYPERLINK\l”_Toc327822045"2。2平曲线设计及计算 112。2.2S型曲线 13HYPERLINK\l”_Toc327822048"2。3平曲线偏角计算与校核 15第三章路线的纵断面设计 16HYPERLINK\l”_Toc327822050”3.1纵断面设计原则及技术指标的确定 163。2竖曲线的计算 17HYPERLINK\l”_Toc327822053”3。3对纵断面设计图的说明 18HYPERLINK\l”_Toc327822054”第四章路基横断面设计 19HYPERLINK\l”_Toc327822055"4。1技术指标的确定 194.2平曲线加宽及超高计算 19HYPERLINK\l”_Toc327822057"4。2。1平曲线加宽 194。2。2加宽的计算 20HYPERLINK\l”_Toc327822059”4.2。3平曲线超高 20_Toc327822061”4。4视距的保证 26HYPERLINK\l”_Toc327822062”4。4.1视距曲线 26HYPERLINK\l”_Toc327822063"4。4.2视距检验计算 26HYPERLINK\l”_Toc327822064”第五章路基设计 29HYPERLINK\l”_Toc327822065"5。1基本设计原则 29HYPERLINK\l”_Toc327822066"5.2路基基本设计及强度要求 295.3路基土石方计算及调配 30HYPERLINK\l”_Toc327822068"5.3.1路基土石方计算 30_Toc327822071”6。1方案选择 32HYPERLINK\l”_Toc327822072"6.2结构设计 32HYPERLINK\l”_Toc327822073”6。2.1轴载分析 326.2.3结构层参数计算 346。2。5温度疲劳应力 35HYPERLINK\l”_Toc327822078”6。3结论 36_Toc327822081"7.1.1目的 377。1。2设计原则 37HYPERLINK\l”_Toc327822083”7.2路基路面排水设施 377。2。1路面排水 37HYPERLINK\l”_Toc327822085"7。2。2路基排水 38_Toc327822087”7.4涵洞设计说明 39HYPERLINK\l”_Toc327822088"第八章其它设计 408。1交通设施 408.2筑路材料 41HYPERLINK\l”_Toc327822091”8.3环境保护 41第九章土石方分项工程预算 42HYPERLINK\l”_Toc327822093"参考文献 43附录—英文资料翻译 45之说法，落后的交通状况已不能适应经济发展的需要，需大力建设。该项目的实施，对改善当地的投资环境，促进经济发展，提高当地人民生活水平有重要的意义。公路等级的确定原始资料江西省吉安市地区等高线地形图3张，比例1：2000，图纸号：（10/16～12/16）。交通组成:见表1—1。交通组成 表1-1车型小汽车SH—130东风EQ—140解放CA-140黄河牌QD35太脱拉138辆/日230420370320210交通量年平均增长率γ=7.5%。计算预测年限年平均日交通量根据《公路工程技术标准》JTGB01-2003（以下简称《标准》)对道路等级的规定，将各种车辆折合成标准车型小客车来计算预测设计年限的年平均日交通量。由《标准》得知，各种车型换算为小客车的换算系数如表1.2所示。 车辆换算系数表1-2车型换算成小客车系数车型换算成小客车系数小汽车SH—1301.0东风EQ-1401。5解放CA—1401.5黄河牌QD352.0太脱拉1382.0拟建道路预测年限所达到的平均日交通量（辆/日），按预测年限15年预测.由Nd=No(1+γ)n-1=(230×1。0+420×1。5+370×1。5+320×2。0+210×2。0)×（1+7。5％）14=6812（辆/日）式中：Nd——预测设计年限平均日交通量；No-—起始年日交通量；γ——交通量年平均增长率;n——预测设计年限。根据《标准》规定，二级公路一般能适应按各种车辆折合成小客车的预测设计年限平均日交通量为5000～15000辆,故该公路等级选定为二级.由于在设计路段范围内，地形起伏变化较大，社会制约因素多等实际问题，技术指标适当放低，确定设计速度V=60km/h.沿线自然地理条件及其概况吉安市位于江西省中西部，北回归线以北.路线所经过的地区属吉安市管辖地区,属公路自然区划Ⅳ5区，属于HYPERLINK”http：///view/47993。htm”\t”_blank”亚热带季风气候。1)气候与水文概况该地区的地处亚热带，气候湿润，夏长冬短。极端最低温度为-8℃，极端最低温度平均值为—3。9℃，极端最高温度40。2℃,极端最高温度平均值38.8℃，无冰冻现象，最热月平均温度为29。5℃；雨量充沛，四季分明,春夏多雨、伏秋常旱，年均降雨量为1458mm。路线所经地区为江南过湿区，降水量丰富。年降水量在1400-2000mm之间，雨型为梅雨、秋雨和伏旱,最高月K值3.5—5。0，最大月雨期长度为4.0—4。5天,最高月平均地地温为℃，潮湿系数为1。5-2.25，含水层厚8-15米，地下水埋深谷地为2－3米左右。2）地形与地貌路线所经地区地貌类型为湿润丘陵和山地,江南丘陵红色盆地众多，红层丘陵为红色盆地的主要地貌类型，形状浑圆，相对高度一般在一二百米左右。此外，区内发育有花岗岩地貌，地形以山地为主,部分为平原区，山地占全市面积的51%，平原与岗地约占22%，山地与丘陵约占23%,水面约占4％，可概括为“七山半水两分田,半分道路和庄园”。丘陵、低山坡面陡峻，平均坡度达20%以上，该地区河流及沟谷较少，局部地段有多处冲沟，深度2米左右，但水土流失不太严重。3)地质与土质根据中国区域工程图,本地区位于华中山地工程地质区。土质为红色粘性土，由第四纪浅变质岩层构成，属高液限的粘土，多为碳酸岩风化残积土。该地区岩石风化破碎较重,岩石主要为细粒岩，岩性以软弱的砂性岩为主，花岗岩次之。4)植被、作物等概况根据中国自然地理区划,路线所经地区地处中亚热带常绿阔叶林——红壤地带.天然植被以常绿阔叶树占优势，并有HYPERLINK”http：///view/663197。htm”藤本和附生植物。林下或无林山坡则广泛分布有常绿蕨类和灌木HYPERLINK”/view/16662.htm"杜鹃。北部的常绿树种以苦槠、甜槠、小叶栲等为主，也混有若干温带类型；南部以厚壳桂、红栲、樟等为主,并含有若干。平、纵线形的技术指标匹配，不宜一味的追求纵面线的高标准.控制合成坡度，以利于路面排水和行车安全。在保证路基稳定性和桥涵设计高度的基础上，考虑填挖尽量平衡,以减少借方和废方数量,降低造价和节省用地。纵坡设计需满足《标准》中关于二级公路V=60km/h的各项规定,将一般指标归纳如表3-1。纵断面设计的技术指标(单位：米）表3—1纵坡坡度最短坡长竖曲线半径竖曲线最小长度一般值极限值一般最小值极限最小值最大值一般值最小值凸型凹型凸型凹型一般值极限值0。5％0。3％6%200150200015001400100012050坡长是纵断面上相邻两变坡点间的长度。坡长限制，主要是对较陡纵坡的最大长度和一般纵坡的最小长度加以限制。从行车平顺性和线性几何的连续性考虑，纵坡都不宜过短。坡长太短对行车不利，而长距离的陡坡对汽车行驶也很不利.其中，二级公路V=60km/h的坡长限制如表3-2所示.纵坡坡长限制（单位：米)表3-2坡度(％）3456坡长(m)12001000800600本次纵断面设计的最大纵坡为3.53%,最小纵坡为0。53%，最大坡长为866。56米,最小坡长为200米。凸型竖曲线最小半径为3000米,最大半径为10000米，凹型竖曲线最小半径为3500米，最大半径为25000米。竖曲线的计算在xoy坐标系中，如图3—1示，设变坡点相邻两纵坡坡度分别为和,他们的代数差用表示，即,当为“＋”时,表示为凹形竖曲线，为“－”时，为凸形竖曲线。竖曲线诸要素计算公式为:图3-1凹曲线计算示意图竖曲线长度L或竖曲线半径R:或竖曲线切线长T：竖曲线任意一点竖距h：竖曲线外距E：或以变坡点4为例,已知变坡点桩号1560m,变坡点高程148m,=—2。00％，=—1.33%，R=12000m，则计算如下：（1）竖曲线要素计算:=-1.33%—（—2)%=0.67％=12000×0。0067=80m=40m=0.067m(2)设计高程计算：竖曲线起点桩号=K1+560。00—40=K1+520。00竖曲线起点高程=148+40×0.02=148.8m桩号K1+550.00处:横距x=K1+550。00-K1+520。00=30m竖距切线高程=148.8-30×0。02=148.2m设计高程=148。2—0.0375=148.16m竖曲线终点桩号=K1+560.00+40=K1+600。00竖曲线终点高程=148—40×1。33%=147.47m对纵断面设计图的说明纵断面的设计线是由直线和竖曲线组成的,而纵断面图是主要由地面线和设计线组成的。本次设计纵断面采用直角坐标，以横坐标表示里程桩号，纵坐标表示高程，为了明显地反映沿线地面中线的起伏形状,横坐标比例采用1：2000,纵坐标采用1:200。纵断面图是由上、下两部分内容组成,其中上部分用来绘制地面线和纵坡设计线，同时也标注了竖曲线及其要素。描出地面线之后，定出控制点，开始拉坡.在设计竖曲线时，考虑了平曲线与竖曲线的组合，在视觉上能自然的引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性，保持平、纵线形的技术指标大小应均衡，选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全，同时注意与道路周围环境的配合。考虑平、纵配合时,首先考虑将变坡点放在平曲线内部形成“平包纵”，在因其它因素不能满足要求时，将竖曲线放在直线段上。路基横断面设计技术指标的确定根据《公路工程技术规范》JTGB01－2003和《公路路线设计规范》查出二级公路V=60km/h的路基横断面的技术指标如表4-1所示。公路横断面技术指标表4—1路基宽度行车道宽度硬路肩宽度土路肩宽度行车道数停车视距合成坡度路拱坡度土路肩坡度10m7m0.750。75275m≤9.5％2％3％根据规范要求，本设计道路采用第三类加宽值，平曲线半径与加宽值的关系如表4-2所示。双车道公路平曲线加宽值表4—2平曲线半径（m)250—200〈200-150<150—100〈100—70〈70—50一类加宽（m）0。81。01.52.02.5对于R>250.00m的圆曲线，由于加宽值甚小，所以不加宽。路面加宽后,路基也相应加宽.平曲线加宽及超高计算平曲线加宽汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中以后内轮轨迹半径最小，且偏向曲线内侧，故须加宽路面内侧宽度，以确保曲线上行车的舒适与安全。加宽过渡采用比例加宽,在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽过渡，加宽缓和段内任意一点的加宽值为:式中：—任意点距过渡段起点的距离；—加宽过渡段长度；—圆曲线上的全加宽。加宽的计算设计中对于设置有缓和曲线的平曲线,加宽过渡段均采用与缓和曲线相同的长度。S型曲线中间部分加宽未特殊处理,与单曲线的加宽形式相同.所选路段的加宽数据详见《路基设计表》。设计速度为60Km/h的二级公路一般采用第三类加宽,见表4—3:双车道公路平曲线加宽值表表4—3平曲线半径（m)250~200200～150150～100100~7070～50采用加宽值(m）0。81。01。52。02.5以JD5为例，平曲线半径R=200米，ZH点桩号K1+743。63,缓和曲线Ls长度为80米，取Ls=L，计算K1+800。00处的加宽值.解：经查表4。2得:R=200m时,第三类加宽值为b=0.8m按比例过渡Lx=K1+800.0-（K1+743。63）=56.37m其余的加宽值计算与以上方法相同，加宽值汇总如下表4—4：加宽值汇总表表4-4交点R（米）200。00224。17233。89210.00200.00260.00500。00300.00250.00900。00400。00加宽值（米)0。80.80。80。80。8000000平曲线超高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。超高横坡度在圆曲线上是与圆曲线半径相适应的全超高，而在缓和曲线上则是逐渐变化的超高。从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段，称作超高缓和段或超高过渡段。根据《规范》规定，二级公路一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%。且考虑到超高横坡度与路线纵坡组合而成的坡度,即合成坡度,《规范》规定二级公路山岭重丘区的最大允许合成坡度不得大于9.5%。（1)极限最小半径是与最大超高率相对应的，由车辆在曲线上行驶的力的平衡方程式。可得式中：-超高横坡度；μ—横向力系数；R—平曲线半径;V—设计速度。μ是由路面与轮胎之间的摩阻力提供的,并与驾乘人员感受到的横向力抗衡。当设计速度为V=60km/h，μ值与设圆曲线半径的关系式为。注:对于计算出的超高横坡度小于路拱坡度时，相应平曲线超高采用路拱坡度作为超高横坡.(2）超高过渡段长度及超高渐变率式中：p—超高渐变率,取值范围1/330〈p<1/125;B—路面宽度为7.0m.以JD4为例，已知R=210m，Ls=80m。解：由公式计算的，μ=0。056。把μ=0.056代入公式知，=3。10％，故取=4%Ls=80m，取Lc=Ls=80m，则符合要求在确定Lc时应考虑以下几点：①一般情况下，在确定缓和曲线的长度时，已经考虑了超高过渡段所需的最短长度，故一般取Lc与缓和曲线长度Ls相等,即Lc=Ls.②Ls>Lc时，若超高渐变率p超过渐变率1/330，仍取Lc=Ls。若超高渐变率p小于渐变率1/330，选择部分超高，并验算超高渐变率是否介于介于1/330-1/125之间。③在本设计中，从利于排除路面降水考虑，横坡度由2％过渡到0％路段的超高渐变率不得小于1/330,否则采用两个超高渐变率。（3）超高过渡方式由于本设计路线为新建无中央分隔带的道路，当超高横坡等于路拱横坡时,路面由直线上双向倾斜路拱形式过渡到曲线上具有超高的单向倾斜形式，只需行车道外侧绕道路中线逐渐抬高，直到与内侧横坡相等为止便可；超高横坡大于路拱坡度时，先将外侧车道绕道路中线旋转，待达到与内侧车道成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车道边线旋转，直到超高横坡值。（4)超高的计算设计高程采用路基边缘标高，在设置超高、加宽地段，设计高程为设超高、加宽前该处路基边缘标高。因本设计设有硬路肩,故具体超高计算公式见4—5表。绕路面内侧边缘旋转超高值计算公式表4—5 超高位置计算公式备注圆曲线外缘1.计算结果均为与设计高程之差2。临界断面距过渡段起点：3．X距离处的加宽值：中线内缘过渡段上外缘中线内缘式中：B—路面宽度；（m）bj—土路肩宽度；（m）为硬路肩宽度，硬路肩横坡同路拱坡度;(%）iG—路拱坡度；（％）iJ—土路肩坡度；（％）ih—超高横坡度；(%）Lc-超高过渡段长度；(m）x0—与路拱同坡度的单向超高点到超高过渡段起点的距离;（m）x—超高过渡段中任一点至起点的距离;(m）hc—路肩外缘最大抬高值;（m）hc′—路中线最大抬高值;（m）hc′′-路基内缘最大降低值;（m）hcx—x距离处路基外缘抬高值；(m)hcx′—x距离处路基中线抬高值；(m)hcx′′—x距离处路基内缘降低值；(m）b-圆曲线加宽值；(m）bx-x距离处路基加宽值。（m）以JD4为例，已知R=210m，Ls=80m，B=7.0m，b=0.75m，=0。75m,解：经查规范得:R=210m时,第三类加宽值为0。8m；经计算得i为4％。1）对于圆曲线上路基外缘=(7。0+0.75+0。75)0.04+0.750。02+0。750.03=0.3775m中线路基内缘=（0。750.02+0.750。03）(075+0。75+0。8）0。04=0.0545m内侧硬路肩边缘：外侧硬路肩边缘:2）对于过渡段上K1+180.00处，X=K1+180.00—(K1+141.10)=38.9m,对应加宽值外缘中线内缘内侧硬路肩边缘：外侧硬路肩边缘:其余各点的超高计算与上相同,汇总如下表4—6超高计算汇总表表4-6交点μ0。0600。0520。0500。0560。0600.0450。0330.0400.0460.0330.035计算0.0310.0290.0280.0310.0310。0250。0030.0210.026-0。0130.011最终4%3%3％4%4%3%2％3%3％2％2%确定合成坡度合成坡度是指在设有超高的的平曲线上，路线纵坡与超高横坡所组成的坡度。为了防止汽车沿合成坡度方向滑移,应将超高横坡与纵坡的组合控制在适当的范围以内。合成坡度对于控制急弯和陡坡组合的路段纵坡设计是非常必要的，在条件许可时，以采用较小的合成坡度为宜.为了保证路面排水，最小合成坡度不宜小于0.5％。合成坡度计算公式为：式中:I—合成坡度；i—路线纵坡度；ih—超高横坡度.例：（1）曲线的最大超高ih=4%,路线设计纵坡坡度i=2%﹤9.5％（满足要求）。(2）曲线最大纵坡坡度i=3。53%,曲线的超高ih=4％﹤9.5％（满足要求）。由于设计最小坡度i≥0。50%，所以合成坡度均大于0。5%,这样整条线路的纵向坡度均满足要求.视距的保证在道路的弯道设计中，除了要考虑诸如曲线半径R，参数A，超高、加宽等因素外，还必须注意路线内侧是否有树木、房屋、边坡等阻碍司机视线的障碍物,这种处于隐蔽地段的弯道,称之为“暗弯”，凡是“暗弯”都应进行视距检验,若不能保证该级公路的最短视距，则将阻碍视线的障碍物清除。本设计路段地处山岭重丘区,由于受地势影响，道路平面上的暗弯（暗弯：即曲线内侧有树林，房屋,边坡等阻碍驾驶员的视线,处于隐蔽地段的平曲线）,及遮蔽司机视线的地段为确保行车安全,均要进行视距检验,即计算各断面横净距，对设计中不能满足最短视距要求的暗弯曲线，将阻碍视线的障碍物予以清除或采取开挖视距台措施.根据《公路路线设计规范》JTGD20-2006对二级公路视距的规定,保证车辆安全行驶的最小视距不得小于停车视距的两倍，山岭重丘区二级公路的停车视距为75m,因此，视距=752=150m。视距曲线从汽车行驶轨迹上的不同位置引出一系列视线，它们的弧长都等于视距，与这些切的曲线称为视距曲线，在视距线与行车轨迹线之间的空间范围，是应保证通视的区域，区域内的障碍物应予以清除。如图4-1所示。图4—1视距包络图视距检验计算设缓和曲线时的横净距计算:（1)：式中：(2）：式中:；。-最大横净距(m）；—视距（m）；-曲线长度（m)；—圆曲线长度(m)；—缓和曲线长（m）；—路线转角;-视距线所对应的圆心角；-道路中线缓和曲线全长所对应的回旋线转角。—曲线内侧行驶轨迹的半径（m)，其值为未加宽前路面内侧边缘的半径加上1。5m，即，为路面宽度（m）；4—2开挖视距台断面例:已知,圆曲线半径R=224。17米，缓和曲线Ls=80。00米，加宽值b=0。8米,偏角α=，平曲线长L=256。06米，路面宽度B=7。0米。由停车视距为75米,则其会车视距S=75×2=150米。圆曲线长度L′=L－2Ls=256.06－2×80=96.06米.则L＞S＞L′，=10。22o障碍物至视点轨迹线距离。由h＞h0可知,该弯道不满足视距要求，开挖视距平台和交通设施等引导安全行车。开挖视距平台宽度：。路基设计基本设计原则设计原则：根据全线地形、地质、水文情况，以保证路基最小填土高度及路基强度和稳定性,减少填挖方量为原则进行路基设计，主要包括：1、路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外，还设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其它结构物；2、结合路线和路面进行设计。选线时,尽量绕避一些难以处理的地质不良地段.对于地形陡峭、有高填深挖的边坡，通过与移改路线位置及设置防护工程等进行比较,以减少工程数量，保证路基稳定；3、路基设计在保证满足设计指标的前提下兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要.路基基本设计及强度要求由设计资料可知，该地区土质为红粘土，结合当地实际情况及纵坡设计，路基横断面形式主要采用一般路堤、挖方路堑、半填半挖3种形式,当半填半挖路基的地面横坡陡于1：5的路段设置台阶式，向内倾斜2％。8m以下路堤边坡采用1：1.5，1。5m一下路堤为矮路堤，设置边沟，全线无大于8m的路堤。全线路堑边坡采用1：0。4，同时为防止路堑边坡上方碎石落入路面而设置宽1。0m坡度为2%的碎落台。为防止雨水破坏路面，路拱横坡度为2％，路肩横坡度为3%.路基施工破坏土体的天然状态，致使结构松散,颗粒重新组合。为使路基具有足够的强度与稳定性，必须予以压实，提高其密实程度。查《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）知，重型击实实验标准下，二级公路填方路基压实度为：路床顶面以下0.3m范围内95%，0。3～0。8m深度内95%,0.8—1。50m范围内95％，大于1。50m范围内95％；零填方及挖方路段路基压实度为：路床顶面以下0.30m范围内95%，路基填料选择水泥稳定砂砾.按照任务书的要求，选做了1.5公里路线设计,直线段上每隔40米画一个一般横断面图，地势起伏较大地段每隔20米画一个一般横断面图，另外曲线主点桩号和必要的桩号都绘制了横断面图。路基土石方计算及调配路基土石方计算根据任务书的要求,本设计完成了桩号K0+560。00至K2+060.00段，直线段间距为40米、曲线段间距为20米及曲线主点的各桩号的横断面图，另附一张路基标准横断面图。由设计资料可知，该区土质为第四纪浅变质岩红色粘性土，根据《路基设计规范》的规定，路堤边坡1:1。5，路堑边坡采用1：0。4，边沟沟底宽度采用0.5米，边坡为1:1。防止路堑边坡上方的碎石落入边沟及路面而设置了宽1米的碎落台，当视距不满足要求时，需开挖视距平台。路面横坡为2％，路肩坡度为3%。横断面面积计算采用“积距法”，即将横断面按单位横宽划分为若干个梯形与三角形条块,每个小条块的近似面积为,最后将各条块面积求和.即横断面面积为,用卡规逐一量取各条块高度的累积值。图5。1横段面示意图土石方调配按照任务书的要求,土、石假定比例采用3：7，其中普通土与硬土，次坚石与坚石之比为10：20：30:40，免费运距为20米.本次设计采用的是土石方计算表调配法，直接在土石方表上进行调配，思路主要从解决各路段上土石方平衡与利用问题上出发，尽可能使路堑挖出的土石方,在经济合理的调运条件下移挖作填(尽可能避免和减少上坡运土)，达到填方有所“取”，挖方有所“用",避免不必要的路外借土和弃土，以减少对自然环境的影响以及降低公路工程造价。土石方计算及调配中各量的计算关系如下:调配计算：填缺=填方数量-本桩利用量挖余=挖方数量-本桩利用量填方数量=本桩利用+纵向调配+借方挖方数量=本桩利用+纵向调配+弃方复核计算：挖方+借方=填方+废方（土、石分别计算）计价土石方数量：计价土石方=挖方数量+借方数量平均运距单位:式中：——平均运距（m）--免费运距(m)土石方调配过程中所考虑的问题:(1)以“先下后上,先近后远”为原则；（2)在半填半挖过程中，首先考虑本桩利用土石方,移挖作填进行横向平衡，然后再做纵向调配，以减少总的运输量；（3)土石方在调运过程中应考虑地形情况，一般较大的沟不做跨沟调运，同时,注意施工的可能与方便，尽可能避免和减少上陡坡调运土石方,特殊情况除外;（4)为调配合理,根据地形情况与施工条件选用适当的运输方式,已达到经济合理的目的;（5）在调运过程中除本桩利用外，挖余的土石方应考虑就近原则移挖作填。路面结构设计方案选择设计中本着因地制宜、适用的理念选用水泥混凝土路面，原因如下：(1）水泥混凝土路面具有强度高﹑稳定性好﹑耐久性好,养护费用少﹑经济效益高，有利于夜间行车等优点；（2）它是水硬性材料，适应于江西省吉安市这种降雨量较大地区，而沥青路面遇水易发生水损坏，出现老化现象；(3)沿线地区矿产材料丰富，建筑水泥用砂岩、石灰岩、水泥配料页岩丰富，选用水泥混凝土路面，能方便取材；(4）本设计地处山岭重丘区，局部纵坡较大，夏季高温对于沥青路面容易形成剥离、车辙、拥包，对行车极为不利。结构设计轴载分析路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。1）不同轴载的作用次数轴载换算公式如下：式中：Ns—标准轴载的当量轴次,次/日。Ni—各类轴型i级轴载作用次数；Pi—单轴—单轮、单轴—双轮、双周-双轮或三轴—双轮组轴型i级轴载的总重（KN）；N—轴型和轴载级位数；—轴—轮型系数，单轴—双轮组时，=1；单轴-单轮时，按式（2）计算；双轴-双轮组时,按式（3）计算;三轴-双轮组时，按式（4)计算。常用汽车路面设计参数表6—1车型前轴重后轴重总重力后轴数后轴轮组数小汽车SH-13013.5527。240。751双东风EQ—14023.769。282。91双解放CA-14124.2070。2094.61双黄河DQ35148。5097.15145。651双太拖拉13851.40280211.402双2）计算标准轴载的当量轴次，如表6—2：标准轴载的当量轴次表6-2车型交通量Pi（KN)小汽车SH—130230前轴重13。55723.80后轴重27。21东风EQ-140420前轴重23。70569。13后轴重69.2011。16解放CA-141370前轴重24.20564。04后轴重70。2011。29黄河牌QD—351320前轴重48。50418。291.25后轴重97.151201.48太脱拉138210前轴重51.4407.982。034后轴重80207。22由上面得公式计算可知=207。22，二级公路安全等级为三级、设计基准期为20年、目标可靠度85％、目标可靠指标1。13、变异水平等级为中等，车道分配系数取1.0，方向系数为0。5，车道横向分布系数取0。62，交通量年平均增长率为7。5％。考虑方向系数后，计算设计基准期内设计车道标准何在累计作用次数为（次）属重交通等级.路面材料参数的确定路面采用普通混凝土，初拟路面厚度h=22cm.基层选用半刚性基层，类型有石灰土碎石、水泥稳定砂砾和水泥稳定碎砾石等。石灰土碎石由于其结合料并非水硬性结合料，一旦路基水分发生变化，即会引起不利现象发生.而对于水泥稳定砂砾和水泥稳定碎砾石，由于水泥稳定碎砾石的结构强度相较于水泥稳定砂砾，但造价高于水泥稳定砂砾，经过比选,本次基层设计为采用水泥稳定砂砾。根据《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD50－2006),基层厚度根据交通量大小、材料性能。充分发挥压实机具得功能，以及考虑有利于施工等因素选择各结构层的厚度。水泥稳定粒料基层的最小压实厚度为150mm，适宜厚度为150~250mm，由于本设计所处地带有丰富的岩石材料，水泥产量较大，土质以红粘土为主，基层选用水泥稳定砂砾基层，厚度为18cm，纵缝为设拉杆的平缝，横缝为不设传力杆的假缝，板宽4.25米，板长5。0米。水泥混凝土弯拉强度标准值=5MPa，相应的弯拉弹性模量标准值为=31GPa，路基路床回弹模量为=32。5MPa，水泥稳定粒料基层模量取=1500MPa。结构层参数计算计算基层顶面当量回弹模量模量：普通混凝土面层的相对刚度半径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:因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数=0.87；考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数。考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数=1.20。荷载疲劳应力计算为：温度疲劳应力区最大温度梯度取90(℃/m），混凝土板长取5。0m,，普通混凝土面板厚h=22cm,对应查图B。2。2得.最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为:温度疲劳应力系数:温度疲劳应力：二级公路的安全等级为三级，变异水平为中级，目标可靠度为85%，可靠度系数=1.13，则因而，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，满足设计要求.结论经过上述计算得出:本次设计路面采用普通混凝土，路面厚度为22cm。基层选用水泥稳定砂砾，厚度为18cm。路基路面排水防护及桥涵设计对路基、路面的排水设计,根据当地的地形、地质、水文、土壤等特点进行综合设计，力求合理的布设全线的排水系统，保证排水畅通,采用了多种排水设施形式，并与桥涵、自然沟渠构成综合排水系统，确保路基、路面的稳定性.排水设计的目的及原则目的该路所在地区为江西省吉安市地区，在公路自然区划中属于Ⅳ5区，即亚热带季风区；由以上资料可知,该地区无冻害、风沙等病害,水是路基路面病害的主要自然因素，可能造成路面冲刷和路基水毁。因此，正确的处理地表水和地下水与道路工程构造物的关系是提高道路使用质量的重要因素。同时若排水处理不当还会造成水土流失,导致环境的破坏.所以排水设计的主要目的是将地表水迅速的排出路基范围，将路基湿度降到一定的限度以内，保持路基的处于干燥或中湿状态，确保路基路面有足够的强度和稳定性。设计原则依据因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲求实效、注意经济的一般原则，充分利用地面原有的自然水系和河沟以及路上涵洞,并设边沟、截水沟、跌水、急流槽等排水设施。路基路面排水设施由设计数据可知，该地区年均降水量在1458mm左右,雨日、雷雨次数较多暴雨频率高；加之坡面陡峻，造成了路堑排水的容易受到冲刷，为保证挖方边坡的稳定性和减轻边沟的排水负担，在坡顶以外≥5米处设置截水沟,出口较陡时利用急流槽将水排出路外或涵洞口处.边沟设置在挖方路肩的外侧和矮路堤的坡脚处，以汇集路面排出的水,防止水流冲刷坡脚，因该地区汇水速度快，汇水量大,出口加固很重要，凡遇冲沟地段视情况设涵洞和急流槽，并适当增设出口.路面排水路拱是为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。根据《规范》规定,水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的路拱横坡度1％～2%。本设计采用取用2％的横坡度,土路肩的排水性远低于路面，所以其横坡度取用3％.低路堤路段，路面上的水由路拱横坡及路肩横坡漫向边坡,排出路基用地范围之外。当填土高度大于3米时，设置拦水带，并配合相应的边坡急流槽.在挖方地段，由路拱横坡及路肩横坡将路面水直接经边沟出水口设置的急流槽排入涵洞或天然沟渠中.在高路堤处，每隔20～30米设置路堤边坡急流槽.路基排水(1）边沟所有挖方路段均设置边沟,其断面形式，深50厘米，底宽50厘米，采用梯形，边坡坡度1:1。处理土质边沟沟底纵坡≥3.0%及汇水集中的地段均予以浆砌片石加固。（2）截水沟本设计截水沟的横断面形式为梯形,沟的边坡坡度为用1:1。沟底宽度为0。6米，沟深为0。6米.土质挖方路基边坡及坡顶以外，或山坡路堤上方的适当处设置截水沟，用以截引路基上方流向路基的地面径流，防止冲刷和浸蚀挖方边坡和路堤坡脚，并减轻边沟的水流负担，视情况予以加固。(3）急流槽边沟、截水沟出水口受地形的限制，距离短且落差较大时,均设置急流槽以减缓水流速度。在高路堤处,每隔20～30米设置路堤边坡急流槽.急流槽的横断面形式为梯形，沟的边坡坡度为用1:0。4。沟底宽度为30米，沟深为25米.上层采用厚度为8cm的混凝土预制板，下层为厚度10cm砂砾。坡面防护坡面防护主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷,减缓坡差及湿度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化,破裂,剥蚀演变过程，从而保护路基边坡的整体稳定性，在一定程度上还可以兼顾路基美化和协调自然环境。该地区降水丰富，气候适宜，有利于植物的生长，故填方路基边坡采用植物防护,其方法为坡面上侧采用混凝土预制块,然后在空心处种植草皮;下侧要用浆砌片石加固。其详细设计查看《坡面防护设计图》。涵洞设计说明本设计路线所在地区年平均降水量为1458mm,由于沿线无大的河流,不需设置桥梁，在汇水面积集中的地段根据水流趋势设置涵洞。涵洞结构类型根据地质，水文等条件，因地制宜,就地取材，便于施工和养护的原则确定,设计中较多的选用钢筋混凝土圆管涵，其力学性能好，而且构造简单、施工方便、工期短、造价低.个别地方填土高度过大，根据实际需要,设置了石拱涵。本设计中圆管涵采用单孔形式，孔径为1。5米和1.25米两种形式，石拱涵跨径为2。5米.圆管涵由洞身及洞口两部分组成。洞身是过水孔道的主体，主要由管身、基础、接缝组成。洞口是洞身、路基和水流三者的连接部位，设计中采用八字墙口型式，本设计所有涵洞设置见表7-1。 桥涵工程一览表 表7-1序号中心桩号斜交角度跨径(孔:米）结构类型洞口形式1K0+38090°1—2。5石拱涵八字翼墙2K0+78090°1—1。5钢筋混凝土圆管涵八字翼墙3K1+46090°1-1.5钢筋混凝土圆管涵八字翼墙4K1+86090°1-1。5钢筋混凝土圆管涵八字翼墙5K2+90°1—1。25钢筋混凝土圆管涵八字翼墙6K3+64090°1—1.5钢筋混凝土圆管涵八字翼墙7K4+54090°1—1。5钢筋混凝土圆管涵八字翼墙8K4+82090°1—1。5钢筋混凝土圆管涵八字翼墙9K5+30090°1-1.5钢筋混凝土圆管涵八字翼墙其它设计交通设施沿线交通安全设施有路面中心线、行车道边缘线、警告标志、禁令标志、指示标志、护栏、轮廓标、里程碑和百米桩。1)标线安全设施中，标线为路面中心线，一般为黄色间断线，在危险地段、小半径曲线或视距不能满足的地段则为黄色实线。线长4米，线间距6米，线宽0.15米。黄色间断线为一般路段上满足视距要求的前提下，允许车辆交换车道超车。在行车道和硬路肩之间为行车道扁圆形,为白色实线,线宽0.15米。2）标志标志牌有警告标志、指示标两种,其设置数量详见《安全设施数量表》，其设置位置在需要该标志的前方30米处即可.本设计警告标志设置的理由：在距离村庄前方30米处，设置警告标志，标注“村庄”,形状为正三角形；警告标志的设置位置主要考虑车的行驶速度和驾驶员看见标志后采取措施所需要的反应时间，凭借经验和以往统计数据得出时间为1.2～1.5秒,故在需要该标志的前方30米左右。指示标志设在两S型曲线相接处附近，JD2和JD3为小半径曲线，标注“连续转弯”，形状为正三角形，用于向驾驶者指示前方为向右转或向左转。3）护栏的设置柱式护栏在直线段间距为3米，在曲线段间距为2米。路线所经填方路段在填方高度大于三米,该种护栏易安装、维修造价低,适应于此设计路段。4)轮廓标沿路线左右两侧全线设置，设置高度为0。7米，直线段上间距为50米，曲线段上适当加密。由于本设计中竖曲线半径大，不用特别考虑，而平曲线上半径介于90～179米，设置间距为12米；半径介于180～274米，设置间距为16米；半径介于275～374米,设置间距为32米；半径介于375~999米，设置间距为40米.百米桩与里程碑逢整百米处设置一个百米桩，逢整公里处设置一个里程碑，路线起点处分别设置一百米桩和里程碑。筑路材料根据设计任务书提供的材料,沿线砂石、石灰等材料丰富，全线采用料场位置可根据施工具体情况安排，路线所经地区地下水埋深较浅且丰富,可以采用打井的方式提供水源，施工时可按要求加工成各种规格的材料。环境保护该地区为山岭重丘区,地形复杂陡峻,且岩石有出露现象,又由于该地区降水量大而集中，若不慎重处理施工过程中产生的环境问题,有诱发泥石流、滑坡等地质灾害的可能性,而给道路工程和人民群众的生命财产安全造成危害，因此在设计过程中考虑以下几点：（1）山岭区选线，为防止路线穿过植物茂密的坡面破坏生态将路线设置在海拔较低，植物稀少的地段；(2）取土弃土应慎重考虑；（3）建立完善的排水系统，确保公路范围内水流顺畅,避免破坏地表,造成水土流失；（4)本地区地质灾害多发,所以道路设计中坚持了“以防为主，以治为辅，防治结合”的方针。土石方分项工程预算根据指导老师的意见，选取了1。5km路段进行了路基工程土石方分项预算,设计段落为K0+560。00～K2+060。00。由于假题假做，采用老师给定的单价、费率。设计预算根据中华人民共和国交通运输部颁发的《公路工程预算定额》：JTG/TB06-02-2007执行。（1)在土石方计算中按设计任务书的要求,土石比例按3：7考虑，其中普通土:硬土：次坚石：坚石=1:2：3：4.（2）土方：在运距100米以内纵向调用土方，采用推土机推土,在（运距100-200米）范围内，采用铲运机运土，200米以外，采用自卸汽车配合装卸机运土。（3）石方：采用机械打眼的形式开炸石方，当运距在100米以内时，机械运输采用推土机；当运距大于100米时，采用自卸汽车配合装载机运石。（4）碾压、洒水：全线土石方调运完毕后，开始碾压洒水，土方与石方分别碾压，且石方不洒水,洒水量按土方碾压量的3%计。(5）借方运距按800m计，采取集中取土场，考虑成本率，及运输条件，一半运土量用挖掘机挖装运土,一半用推土机推土装运.（6）本设计无弃方，不考虑有关弃方得条件. （7)计算公式:①金额=工、料、机各项的单价定额数量。②其他直接工程费=直接工程费或人工费与施工机械使用费之和规定费率。③规费=人工费规定费率。④企业管理费=直接费规定费率。⑤利润=（直接费+间接费—规费)利润率。⑥税金=（直接费+间接费+利润）税率。参考文献［1］。中华人民共和国行业标准，公路工程技术标准（JTGB01-2003)[M]，北京:人民交通出版社，2004。［2].中华人民共和国行业标准，公路路线设计规范（JTGD20-2006)[M]，北京：人民交通出版社，2006.［3].中华人民共和国行业标准，公路路基设计规范（JTGD30-2004）[M］，北京:人民交通出版社，2004.［4］.中华人民共和国行业标准，公路路基施工技术规范（JTGD10-2006）[M]，北京：人民交通出版社，2006。[5］.中华人民共和国行业标准,公路水泥混凝土路面施工技术规范（JTGF30-2003)[M]，北京:人民交通出版社，2003。［6］.中华人民共和国行业标准，公路路面基层施工技术规范（JTJ034—2000)[M],北京：人民交通出版社，2000.[7]。中华人民共和国行业标准，公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40—2002）[M],北京：人民交通出版社，2003.［8].刘培文周卫公路小桥涵设计示例，北京：人民交通出版社，2005。1[9].姚玲森桥梁工程，北京:人民交通出版社,2005.5［10］.杨少伟,道路勘测设计［M]，北京：人民交通出版社，2009。[11]。李俊利，交通工程设施设计［M],北京：人民交通出版社，2001。［12].邓学钧,路基路面工程[M］，北京：人民交通出版社，2008.[13]。叶镇国，水力学与桥涵水文[M］，北京：人民交通出版社，1998。［14］。河北省交通规划设计院，公路小桥涵手册[M］，北京:人民交通出版社，1998。［15]王志刚。公路路线线形设计[J]。广西质量监督导报,2008,(05)。[16].交通公路工程定额站，公路工程预算定额［M］，北京:人民交通出版社，2007.［17］。高捷、谭伟，运行速度早路线设计中的运用[A］，山西建筑,1009—6825（2007）15-0278-02.[18］.戴萍，运行速度在路线设计中的分析与应用[A］,湖南省交通规划勘察设计院,1672-3791（2007）04（b)—0033—02.[19].陈桂军、梁文艺、朱营,公路路线设计中运行速度理论检验的方法[A］,广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院，1673—4874（2007）05-0039-04。［20]焦银禾.公路平面线形设计［J］.交通世界（运输。车辆）,2008，（10)。[21]张海珠.浅谈公路线型施工测设及其程序设计［J].山西交通科技,2007，（06)。[22]朱敏清。平曲线设计中的线形连续性［J］。交通世界(运输。车辆）,2008，(07）.[23]石莲杰,朱凯。现阶段公路勘测设计中环境保护的探讨[J].黑龙江交通科技,2005，(10).[24]王金芬。浅谈山区公路路线线型设计的体会［J］。山西交通科技,2007(5）.［25]陈方晔，李绪梅。公路勘测设计[J].北京：人民交通出版社，2005。[26]高传东，崔鹏，陈晓清。山区道路选线及其相关的环境问题[J］。世界科技研究与发展,2004。附录—英文资料翻译PavementMaintenanceMachineIntroductionTheforerunneroftoday'sgenerationofcoldplanersweredevelopedinthe1970’s.Earlymachineswereeitherbasedonagraderorasubgradetrimmingmachine.Machinedesignhasnowsettleddown.Basicparameterssuchaspowertocuttingwidthandweighttocuttingwidthratioareremainingrelativelyconstant。Today’smachinesarecapableofmuchhigherproductionandthereliabilityofequipmentishigher。Roadmillingmachinesin1984Presentdesignofmachinesfromallmanufacturersconsistofthreebasicsystems。PowerunitThiswillbeadieselenginewhichwillprovidepowerforbothforwardmovementonthemachineandtocuttingdrum。Powermaybetransmittedtothecuttingdrumviahydraulicormechanicalsystem。Ingeneraltherewillbebetween1～1.75horsepowerpercmofcuttingwidthofthedtum.CuttingdrumAllmachineswillhaveacuttingdrumandonmachinesof2mdiameterandoverthedrumnormallyhasadiameterofapprox1m.Thisdrumwillbelacedwithaseriesoftungstencarbideteethandingeneraltheseareofthepointattackstyle.Thedrumwillberigidlymountedinaframeordirectlymountedtothechassis。Thedepthofcutiscontrolledbyeithermovingthedrumassemblyupordownorthewholechassissisraisedandloweredonitssupportingwheelsortracks.ConveyingsystemMostofthelargermachinescurrentlymadehavetheirownelevationsystemwherebycutmaterialispickedup,placedonaconveyoranddepositedinawaitingtruck。Alltheabovefunctionsarecontrolledfromonecentralarea。Onemanwilldriveandoperatethemachine.Itislikelythathewillhaveonemanworkingwithhimwhowillcheckthecuttingdepthfromthegroundandmakenecessaryalterationstothedepthofcut.MethodofoperationofcoldplaningmachinesTherearevirtuallynospecificationswrittenbyanycountrythatcovercoldplaning。Inmostcountriesamachineiscalledforwhichwillefficientlyremovearoadsurfacetoagivendepthwithagivenaccuracy，normally±3mm。Themethodbywhichthemachinedoesthisisnotusuallyspecifiedwiththeexceptionthatcoldmillingandself—loadingmaybespecified。Oncetheseparamentershavebeensettleditisuptothevariousmanufacturersoftheequipmenttoputforwardwhattheyconsidertobethemosteconomicwayandmostproductivewayofdoingthework.Thecontractorcarryingouttheworkisprimarilyinterestedincompletingthejobasquicklyaspossibleataminimumcost.Theactualproductionthatamachinewillachieveonsitewillbedependentonthehardnessofmaterialandthe