公路毕业设计说明书

目录1路线 21.1选线原则 21.1.1选线步骤 21.2道路技术等级的确定 32.平面选线技术指标 42.1直线 42.2圆曲线 52.3缓和曲线 62.4行车视距 72.5平面视距的保证 82.6圆曲线布设 82.7各点桩号的确定 103纵断面设计 143.1纵坡一般设计要求 143.1.1最大纵坡 153.1.2最小纵坡 153.1.3坡长限制 153.2竖曲线 163.2.1竖曲线的作用 163.2.2竖曲线要素的计算 163.2.3竖曲线最小长度和最小半径 193.3爬坡车道 213.4道路平、纵组合设计 213.4.1平、纵组合设计的原则 223.4.2线形组合设计要点 223.5纵断面设计方法及纵断面图 233.5.1纵断面设计要点 233.5.2纵断面设计方法步骤及注意问题 243.6路线方案指标 254横断面设计 264.1道路横断面组成 264.1.1路幅的构成 264.1.2路幅的布置类型 274.2车道宽度 274.2.1车道宽度的确定 274.2.2平曲线加宽 274.3路肩、中间带与人行道 284.3.1路肩的作用及其宽度 284.3.2公路路基宽度 284.3.3道路路拱、边沟、边坡 294.3.4曲线超高 295平面交叉 305.1平面交叉原则 305.2交通管理方式 315.3平面交叉设计时速 316路基路面总论 316.1路基路面工程的特点 316.2影响路基路面稳定的因素 326.3路基湿度的来源 336.4路面结构及层位功能 336.4.1路面横断面 336.4.2路拱横坡度 336.4.3路面结构分层及层位功能 346.4.4路面等级选择 346.5土基的承载能力 346.6一般路基设计 346.6.1路基设计的一般要求 346.6.2路基设计内容 357.路基排水和防护设计 357.1路基排水 357.1.1路基排水要求 367.1.2路基排水设计的原则 367.1.3路基排水 367.1.3路面排水 397.1.4路基排水的综合设计 397.2路基防护 407.2.1一般规定 407.2.2公路边坡综合防护技术 408挡土墙设计 408.1挡土墙用途和使用条件 408.2挡土墙类型和选择 418.3重力式挡土墙的构造及布置 428.3.1墙身构造 428.3.2挡土墙布置 458.4重力式挡土墙设计 479路面设计 529.1路面设计原则 529.2沥青路面的基本特性 539.3公路路面结构设计计算 5410涵洞 5910.1涵洞的布设 5910.2涵洞型式选择 6010.3涵洞的设置与位置 6110.4涵洞跨径的确定 6110.5涵洞进出口的防护和加固 61参考文献 62学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：2010年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在_________年解密后适用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：2010年月日导师签名：2010年月日河北石家庄-平山公路施工图设计(C段)学生：邹海军指导老师：雷进生三峡大学土木水电学院第一篇路线1路线道路选线就是根据路线的基本走向和技术标准，结合当地的地形、地质、地物及其他沿线条件和施工条件，选定一条技术上可行、经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线的工作。选线是道路线形设计的重要环节，选线的质量影响到整条路的使用质量和工程造价。选线需要考虑自然环境和社会经济条件，以及线形技术指标等各方面的因素。因此，选线是一项涉及面广、影响因素多、政策性和技术性都很强的工作。1.1选线原则1、在路线设计的各个阶段，应运用先进的技术手段对路线方案进行深入、细致地研究，在多方案论证、比较的基础上，选定最优的路线方案。2、路线设计和布设应保证行车安全、舒适、迅速的前提下，使工程量最小、造价低、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。3、选线应该同农田基本建设相配合，做到少占用田地，注意尽量不占用高产田、经济作物田或经济园林等。4、通过名胜、风景、古迹地区的道路，应与周围环境、景观相协调，并适当照顾美观。5、选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘察，查清其对道路的影响程度。6、选线应重视环境保护，注意由于道理修筑以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。1.1.1选线步骤一条路线的选定是一项由大到小、由粗到细、由轮廓到具体，逐步深入的工作。一般要经过以下三个步骤：全面布局；逐步安排；具体定线。选线还应考虑自然特这和路线特征1、自然特征本设计方案位于山岭重丘陵地区，其地形条件复杂：山高谷深，由于山区高差比较大，加之陡峻的山坡和曲折幽深的河谷，形成错中复杂的地形，这就使得道路路线的线形差，工程量大。岩石多、土层薄、地质复杂。山区河流曲折迂回，河岸陡峻、河底比降大；雨季暴雨集中、流速大、流量大，冲刷和破坏力很大。气候多变，气温一般较低、冬季多冰雪，一年四季和昼夜温差很大，山高雾大，空气较稀薄，气压较低。2、路线特征山岭区山脉水系分明，这也给山区公路走向提供了依据，为选定路线的基本走向、确定大的控制点指明方向。路线的走向只有两种：顺山沿水方向和横越山岭方向。本设计由于有比较开阔的谷地，所以选择沿溪线一类路线。1.2道路技术等级的确定经调查该地区近期交通量资料如下：表1-1交通量资料车型数量车辆折算系数三菱FR4152501.5五十铃NPR595G1401.5江淮HF140A1001.5江淮HF1502002.0东风KM3403501.5东风SP9135B1203.0五十铃EXR181L1103.0查《公路工程技术标准》得小客车和中型载重汽车折算系数如下：表1-2汽车折算系数汽车代表车型车辆折算系数小客车1.0中型车1.5大型车2.0托挂车3.0交通增长率：γ=5%；道路必经点：无要求交通量计算：N1=（250+140+100+350）×1.5+200×2.0+（120+110）×3.0=2350辆/日远景设计年限为15年的年平均昼夜交通量为：N15=1995×（1+γ）=2350×（1+5%）=6060辆/日〉5000辆/日查《公路工程技术标准》可知，一级公路的设计年限为20年，二级公路的设计年限为15年。一级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为15000—30000辆（四车道）或25000－55000辆（六车道），二级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为5000—15000辆。故根据《标准》，应建二级公路，为主要供汽车行驶的双车道公路。因为本段设计位于重丘陵地段，交通量不是很大，所以车速初步定在60km/h。本路基的基本组成是行车道宽度7m+右侧硬路肩0.75m+2*土路肩0.75m+左侧硬路肩0.75m。2.平面选线技术指标设计公路主要是在一定的范围内找到适合该地区并能满足该地使用的公路线形。道路的平面线形要素是直线、圆曲线和缓和曲线构成的，通常称之为“平面线形三要素”。本设计为山岭重丘区二级公路，查《公路工程技术标准》可知，作为集散公路，混合交通量较大，平面交叉间距较小，设计行车速度宜采用60km/h。下面就介绍本设计应该满足的平面指标。2.1直线1、直线的适用条件(1)路线完全不受地形，地物限制得平原区或山区得开阔谷底；(2)市镇及其近郊或规划方正得农耕区等以直线为主体的地区；(3)为缩短构造物长度，便于施工，创造有利的引道条件；(4)平面交叉点附近，为争取较好的行车和通视条件；(5)双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线，以提供较好的超车路段。2、直线的最大长度直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定，山岭重丘区二级公路直线长度不宜过大，本设计速度为60km/h，故直线的最大长度限制不作为主要控制指标。3、直线的最小长度为了保证行车安全，相邻两曲线之间应具有一定的直线长度。对于同向曲线间的最小直线长度：JTJ011-94《公路路线设计规范》规定同向曲线间的最短直线长度（单位为m）以不小于6V（单位为m）为宜，即360m。对于反向曲线间的最小直线长度：《规范》规定反向曲线间的最小直线长度（单位为m）以不小于2V（单位为m）为宜，即120m。2.2圆曲线圆曲线是平面线形中常用的线形要素，圆曲线的设计主要确定起其半径值以及超高和加宽。1、圆曲线的最小半径极限最小半径（见表2-1）一般最小半径平面线形中一般非不得已时不使用极限半径，因此《规范》规定了一般最小半径。（见表2-1）不设超高最小半径当圆曲线半径大于一定数值时，可以不设超高，允许设置与直线路段相同的路拱横坡。（见表2-1）本设计采用下表的技术指标规定表2-1圆曲线半径(m)技术指标山岭重丘二级公路一般最小半径200极限最小半径125不设超高最小半径路拱1500路拱19002、圆曲线的最大半径选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采用大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不可大于10000米。3、圆曲线半径的选用在设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，尽量采用了不需设超高的大半径曲线，在一般条件下，宜采用极限最小半径的4~8倍或超高横坡度2%~4%的圆曲线半径。但是根据实际地形，决定采用设计有超高的半径为400m和300m，极限最小半径及一般最小半径均未采用设计曲线4、平曲线的最小长度公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小于2倍的缓和曲线的长度。由缓和曲线和圆曲线组成的平曲线，由缓和曲线组成的平曲线要求其长度不短于6s的行驶距离。平曲线内圆曲线的长度一般不应短于车辆在3s内的行驶距离。见表2-2。表2-2平曲线最小长度设计时速（km/h）60平曲线最小长度（m）一般值300最小值100平曲线的最小长度：100m5、关于小偏角的曲线长《规范》规定：山岭重丘区转角等于或小于7°时，平曲线长度一般值是500/αm，低限值是100m。本设计中没有偏角等于或小于7的情况。2.3缓和曲线缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：离心加速度变化率不过大;控制超高附加纵坡不过陡;控制行驶时间不过短;符合视觉要求;因此，《规范》规定：山岭重丘区二级公路缓和曲线最小长度为35m.。一般情况下，在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓和曲线。缓和曲线选值：按离心加速度的变化率计算由《标准》表2.0.5查表V=60km/h，则Ls，min=0.036V3/RR=400m，Ls，min=19.44mR=300m，Ls，min=25.92m按驾驶员的反应和操作时间计算Ls，min=V/1.2=60/1.2=50m按超高渐变率计算由《标准》表3.0.2查得：B=2*3.5=7.0m由《规范》表7.5.3查得：Δi=ib=0.04由《规范》表7.5.4查得：p=1/175，则Ls，min=BΔi/p=7*0.04*175=49m按视觉条件计算Ls，min=R/9R=400m，Ls，min=R/9=500/9=44.44mR=300m，Ls，min=R/9=800/9=33.33m2.4行车视距行车视距是否充分，直接关系着行车的安全与速度，它是公路使用质量的重要指标之一。行车视距可分为：停车视距、会车视距、超车视距。《规范》规定，二级公路设计视距应满足会车视距的要求，其长度应不小于停车视距的两倍。工程特殊困难或受其它条件限制的地段，可采用停车视距，但必须采取分道行驶措施。停车视距计算公式：=20+35.43+3=58.43m会车视距计算公式：=40+3+67.89=110.89m超车视距计算公式：加速行驶距离超车汽车在对向车道行驶的距离超车完成时，超车汽车与对向汽车的安全距离S3=15~60m超车汽车从超车开始到完成时间内，对向汽车行驶距离=330m对于山岭重丘区二级公路，停车视距St取75m，超车视距Sc一般值取150m，超车视距取350m。2.5圆曲线布设本图以JD3为例进行试算，右26°50′6.5″R=400m，Ls=70m；交点桩号为K1+329.320。见图2-3。图2-3基本型圆曲线曲线要素的计算公式切线长：内移值：切线增量：切线角：即曲线长：外距：切曲差：主点里程桩号计算及测设方法直缓点：ZH=JD-Th=K1+329.320-130.536=K1+198.784缓圆点：HY=ZH+Ls=K1+198.784+70=K1+268.784圆缓点：YH=HY+(Lh-2Ls)=HZ-Ls=K1+268.784+257.345-140=K1+386.129缓直点：HZ=YH+Ls=ZH+Lh=K1+386.129+70=K1+456.129曲中点：QZ=HZ-=K1+456.129-128.6725=K1+327.4565交点：JD=QZ+=K1+329.320圆曲线要素表见表2-4。表2-4圆曲线要素表2.7各点桩号的确定逐桩坐标的计算示意图2-5所示：图2-5坐标计算图；。式中：————至的方位角；————第i个弯道的路线偏角，当>时为右偏角，当<时为左偏角。1、以交点坐标计算路线上任意点的坐标（1）直线段上任一点（里程桩号为Lcz，且M位于JDi的前导线边上）的坐标计算方法。图2-6坐标计算图示式中：直线段上任一点M到JDi的距离，=Lcz-JDi（注意：<0）；Lcz直线段上任一点M的里程桩号；直线段上任一点M的计算方位角。（2）单曲线上任一点P的坐标计算方法（见图2-6）计算方位角：上半支缓和曲线：下半支缓和曲线：上半支圆曲线：下半支圆曲线：式中平曲线上任一点P的X坐标；平曲线上任一点P的Y坐标；平曲线上任一点P的计算方位角；JDi到P点的计算方位角，对于上半支曲线：；上半支曲线：公路转向系数，右偏=1，左偏=-1；JDn与P点连线与缓和曲线的切线的夹角，其算式为x．yP点的切线支距值；T切线长；JDn到平曲线点P的距离，有2、以圆曲线起、终点坐标计算单圆曲线上任意点（里程桩号Lcz）的坐标（1）圆曲线以起点（ZY，HY）为基点已知圆曲线起点坐标（xHY，yHY），起点计算方位角（Jdi的后视边计算方位角），圆曲线上的计算点里程桩号为Lcz。则曲线起点与计算点间的距离为,（2）圆曲线以终点（xYH，yYH）为基点已知圆曲线终点坐标（xYH，yYH），计算方位角（Jdi的前视边计算方位角）。则；,3、以缓和曲线起点坐标计算缓和曲线上任意点的坐标（1）、以第一缓和曲线起点坐标（ZH）为基点已知缓和曲线起点坐标（xZH，yZH），起点计算方位角为（Jdi的后视边计算方位角），缓和曲线上的计算点里程桩号为Lcz。则缓和曲线弦角为,（2）、以第二缓和曲线起点坐标（HZ）为基点，缓和曲线弦角为,4、以缓和曲线起点坐标计算圆曲线上任意点的坐标和曲线起点（ZH，HZ）为基点计算圆曲线上任意点的坐标公式仍采用以第一缓和曲线起点坐标（ZH）为基点和以第二缓和曲线起点坐标（HZ）为基点计算坐标公式相同，只是其中的δ值应该按设缓和曲线后的圆曲线切线支距值x、y计算，即。计算方位角采用圆曲线以起点（ZY，HY）为基点和圆曲线以终点（xYH，yYH）为基点的相应公式计算公式。3纵断面设计在纵断面图上有两条主要的线：一条是地面线，它是根据中线上各桩点的地面高程而点绘的一条不规则的折线，反映了沿着中线地面的起伏变化情况；另一条是设计线，它是经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后定出的由直坡线和竖曲线组成的一条具有规则变化的几何线，反映了道路起伏变化情况。3.1纵坡一般设计要求为使纵坡设计技术上满足要求，经济上合理，纵坡设计应满足的一般要求为：纵坡设计必须满足《标注》的各项规定。为保证车辆能以一定的速度安全顺利地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁；尽量避免采用《规范》中的极限纵坡值，留有一定的余地。设计应对沿线地形、地质、水文、地下管道、气候和排水等综合考虑，并根据需要采取适当的技术措施，以保证道路的稳定和畅通。一般情况下纵坡设计应尽量减少土石方和其他工程量，以减低造价节约用地。山岭重丘区地形纵坡设计应考虑纵向填挖平衡，尽量使挖方运作就进路段填方，以减少借方和废方。高速公路、一级公路应考虑通道、农田水利等方面的要求；低等级公路应注意考虑民间运输、农业机械等方面的要求。3.1.1最大纵坡最大纵坡是指纵坡设计事各级道路允许采用的最大纵坡值。根据《规范》表规定设计时速为60km/h时，公路的最大纵坡为6%。3.1.2最小纵坡挖方路段以及其他横向排水不良的路段所规定的纵坡最小值为最小纵坡。各级公路均应设置不小0.3%的最小纵坡，一般情况下以不小于0.5%为宜。3.1.3坡长限制1、最小坡长最小坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性和布设竖曲线的要求考虑的。如果坡长过短，使边坡点增多，汽车行驶在连续起伏地段产生颠簸，导致乘客感觉不舒适，所以本设计设计时速60km/h，最短坡长为150m。2、最大坡长道路纵坡坡度的大小及其坡长对汽车正常行驶影响很大。所谓的最大纵坡限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速下降到最低允许速度时所行驶的距离。《标准》规定的本设计的最大坡长为：表3-1最大纵坡坡度（%）3456最大坡长（m）120010008006003、平均纵坡平均纵坡是指由若干坡段组成的路段所克服的高差与路线长度之比，是衡量路线线形质量的重要指标，目的是为了合理运用最大纵坡、坡长及缓和坡长的规定，以保证车辆安全顺利地行使的限制性指标。《规范》规定：二、三、四级公路越岭线的平均纵坡，一般以接近5.5%。=3.1%<5.5%，满足《规范》要求。4、合成纵坡合成纵坡是指由路线纵坡与弯道超高横坡活路拱横坡组合而成的坡度，其方向即流水线方向。《规范》规定设计时速为60km/h的二级公路合成纵坡最大为9.5%。合成纵坡的计算公式为：=，满足《规范》要求。3.2竖曲线3.2.1竖曲线的作用1缓冲作用。2.保证公路纵向的行车视距。3.将平曲线与竖曲线恰当组合。3.2.2竖曲线要素的计算竖曲线线形可采用抛物线或圆曲线，在使用范围内二者几乎没有差别，但在设计和计算上抛物线比圆曲线更方便。《规范》规定采用二次抛物线作为竖曲线的线形。以边坡点K1+050为例计算，高程为236.452，R=3000m，为凸型竖曲线，i1=-0.514%，i2=-5.791%。如图3-2。式中：R抛物线定点处的曲率半径（1）竖曲线要素的计算ω=-5.791%--0.514%=-5.277%，为凸形。1.竖曲线长度LL=Rω=158.310m2.竖曲线切线长TT=T1=T2，则T=79.155m3.竖曲线上任一点的竖距h同理，下半支曲线的竖距h为4.竖曲线外距E或=1.044m（2）计算竖曲线起终点桩号竖曲线起点桩号=K1+050-79.155=970.845竖曲线起点高程=236.452-79.155*（-0.00514）=236.859竖曲线终点桩号=K1+050+79.155=K1+129.155图3-2竖曲线计算简图竖曲线重点高程=236.452-79.155*0.05791=231.868（3）计算各桩号的x、y值桩号980处：横距：x1=980-970.845=9.155竖距：y1=桩号1000处：横距：x2=1000-970.845=29.155竖距：y2=桩号1020处：横距：x3=1020-970.845=49.155竖距：y3=桩号1040处：横距：x4=1040-970.845=69.155竖距：y4=桩号1060处：横距：x5=K1+129.155-1060=69.155竖距：y5=桩号1080处：横距：x6=K1+129.155-1080=49.155竖距：y6=桩号1100处：横距：x7=K1+129.155-1100=29.155竖距：y7=桩号1120处：横距：x8=980-970.845=9.155竖距：y8=（4）计算各加桩的切线高程桩号980处：切线高程=236.859-（980-970.845）*0.514%=236.812桩号1000处：切线高程=236.859-（1000-970.845）*0.514%=236.709桩号1020处：切线高程=236.859-（1020-970.845）*0.514%=236.606桩号1040处：切线高程=236.859-（1040-970.845）*0.514%=236.504桩号1060处：切线高程=236.452-（1060-1050）*5.791%=235.873桩号1080处：切线高程=236.452-（1080-1050）*5.791%=234.715桩号1120处：切线高程=236.452-（1110-1050）*5.791%=233.557桩号1100处：切线高程=236.452-（1120-1050）*5.791%=232.398（5）计算各加桩的设计高程桩号980处：设计高程=切线高程-y=236.812-0.014=236.798桩号1000处：设计高程=切线高程-y=236.709-0.142=236.567桩号1020处：设计高程=切线高程-y=236.606-0.403=236.203桩号1040处：设计高程=切线高程-y=236.504-0.797=235.707桩号1060处：设计高程=切线高程-y=235.873-0.797=235.076桩号1080处：设计高程=切线高程-y=234.715-0.403=234.312桩号1100处：设计高程=切线高程-y=233.557-0.142=233.415桩号1120处：设计高程=切线高程-y=232.398-0.014=232.3843.2.3竖曲线最小长度和最小半径1、凸形竖曲线的最小半径和最小长度凸形竖曲线的主要影响因素是行车视距的问题。因此，最小长度应以满足视距要求为主。按竖曲线长度L和视距S的关系可分为两种情况。L≥S，如图3-3所示，，，得图3-3凸曲线视距计算图1，，则，；当采用停车视距时，h1=1.2m，h2=0.1m，≈2，即，；当采用会车视距时，h1=h2=1.2m，则，；式中R竖曲线半径，m ；h1司机视线高，即目高，h1=1.2m；h2障碍物高，即物高，h2=0.1m。其他符号意义同前。L＜S，如图所示，将竖曲线延伸到h1、h2的垂直方向上，按公式计算得，则；，。最终整理得图3-4凸曲线视距计算图2，当采用停车视距时，当采用超车视距时，例如：桩号K0+310当采用停车视距时，，当采用会车视距时，2、凹形竖曲线最小半径和最小长度凹形竖曲线的主要影响因素是离心力。因此，其最小半径和最小长度以缓和冲击要求为主。3、按汽车行驶时间的要求确定竖曲线最小长度3.3爬坡车道二级公路的爬坡车道应紧靠车道的外侧设置，可利用硬路肩宽度。当需要保留原来供非汽车行驶的硬路肩时，该部分应移至爬坡车道外侧。本设计不存在连续上坡路段，所以不必设置爬坡车道。3.4道路平、纵组合设计按平面线形为直线、曲线，纵面线形为直线、凸形竖曲线、凹形竖曲线立体线形组合要素，这六种组合要素为：1、平面直线与纵面直线组合要素；2、平面直线与凹形竖曲线组合要素；3、平面直线与凸形竖曲线组合要素；4、干曲线与纵面直线组合要素；5、平曲线与纵面凹形竖曲线组合要素；6、平曲线与纵面凸形竖曲线组合要素。3.4.1平、纵组合设计的原则1应保持线形在视觉上的连续性，能自然地引导驾驶员的视线，使之在高速行驶的情况下，能安全舒适地行驶。2注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡，使线形在视觉和心理方面保持协调。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注意与道路周围自然环境和景观的配合。3.4.2线形组合设计要点1曲线与竖曲线相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线，如图3-6。表3-6线形组合设计2平曲线与竖曲线大小应保持均衡。3选择适宜的合成坡度。4平曲线与竖曲线应避免的组合：a凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部，不得与反向平曲线的拐点重合；b小半径竖曲线不宜与缓和曲线相互重叠；c设计车速＞40km／h的公路，凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不得插入小半径平曲线；d避免在长直线上设置陡坡及曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。e直线段内不宜插入短的竖曲线；f直线上的纵面线形应避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形；g平、竖曲线半径都很小时不宜重合，此时应将二者分开，将二者拉开相当距离，使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。5平、纵线形组合与景观的协调配合。3.5纵断面设计方法及纵断面图3.5.1纵断面设计要点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制高程等，确定路线合适的高程、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓，坡长和竖曲线长短适当，平面与纵面组合设计协调以及填挖经济、平衡。要实现以上要求应考虑如下几点：1关于纵坡直线值得运用好的设计尽量考虑人的视觉、心理上的要求，使驾驶员有足够的安全感、舒适感和视觉上的美观。一般讲，纵坡缓些为好，当为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于0.3%~0.5%。2关于最小坡长坡长是指纵断面两边坡点间的水平距离。坡长不宜过短，以不小于设计速度9s的行程为宜。对于连续起伏的的路段，坡长应尽量小，一般可取竖曲线最小长度的3~5倍。3各种地形条件下的纵坡设计本设计在丘陵地区，应满足一下要求：a丘陵地形应避免过分迁就地形而起伏过大，注意纵坡应顺适不产生突变。b丘陵地形的沿河线应尽量采用平缓纵坡，坡长不应超过限制长度，纵坡不宜大于6%。c越岭线的坡度应力求均衡，尽量不采用极限的坡度或接近极限的坡度，更不宜在连续采用极限长度的陡坡之间夹段的缓和曲线。d山脊线和山腰线除结合地形不得以时采用较大纵坡外，在可能条件下纵坡应缓些。4关于竖曲线半径的选用竖曲线应用较大半径为宜。在不过分增加工程数量的情况下，应选用大于或等于一般最小半径的半径，特殊困难方可采用极限最小值。本设计中凸形视觉要求的最小竖曲线最小半径为9000m，凹形的视觉要求最小竖曲线半径为6000m。5关于相邻竖曲线的衔接相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，避免出现断背曲线，这样要求对行车时有利的。对反向竖曲线，最好中间设置一段直坡线，直坡线的长度一般不小于设计速度的3s行程。当半径比较大时，亦可直接连接。3.5.2纵断面设计方法步骤及注意问题1、纵断面设计方法和步骤（1）准备工作。研究《标准》规定的有关技术经济指标和设计任务书的有关规定，同时应收集和熟悉有关资料，并领会设计意图和要求，做到心中有数。（2）标注控制点。控制点是指影响纵坡设计的高程控制点。如路线起、终点，越岭垭口，重要桥梁，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，隧道进出口，平面交叉和立体交叉点，铁路道口，城镇规划控制高程以及受其他因素限制路线必须通过的高程控制点等。山区道路还根据路基填挖平衡关系控制路中心填挖值的高程点，称为“经济点”。（3）试坡。在已标定的“控制点”、“经济点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地形起伏变化，本着以“控制点”为依据，照顾多数“竞技点”的原则，在这些点位间进行穿插和取值，试定出一些直线坡。（4）调整。将所定坡度与选线时的坡度进行安排比较，二者应基本相符。若有较大差异应全面分析，权衡利弊，决定取舍。（5）核对。选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖、地面横坡较陡路基、挡土墙、重要桥涵以及其他重要控制点等，在纵断面图上直接读出对应桩号的填、挖高度，用“模板”在横断面图上戴“帽子”检查是否填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程量过大、桥梁过高或过低、涵洞过长等情况，若有问题应该及时调整纵坡。（6）定坡。经调整核实无误后，逐段把直坡线的坡度值、边坡点桩号和高程确定下来。（7）设置竖曲线。拉坡时已考虑平纵组合问题，此部根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。2、纵坡设计应注意的问题（1）设置回头曲线地段，拉破时应按回头曲线技术标准先定出该地段的纵坡，然后从两端接坡，应注意在回头曲线地段不宜设竖曲线。（2）大中桥上不宜设置竖曲线，桥头两端竖曲线的起始点应设置在桥头10m以外。（3）小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上，为保证行车平顺，应尽量避免在小桥涵处出现驼峰式纵坡。（4）注意平面交叉口纵坡及两端接线要求。（5）拉破时如受控制点或经济点制约，导致纵坡起伏过大，或土石方工程量过大，经调整仍难以解决时，可用纸上移线的方法修改原定纵坡线。（6）对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应平缓，避免产生突变。3.6路线方案指标表3-7公路主要技术指标汇总公路分类一般公路公路等级二级公路地形重丘计算行车速度（km/h）60行车道宽度（m）7.0路基宽度（m）10极限最小半径（m）125一般最小半径（m）200不设超高最小半径（m）1500停车视距（m）75超车视距（m）200最大纵坡（%）6合成坡度（%）10最小坡长（m）120缓和曲线最小长度（m）35凸形竖曲线一般最小半径（m）2000凸形竖曲线极限最小半径（m）1400凹形竖曲线一般最小半径（m）1500凹形竖曲线极限最小半径（m）1000竖曲线最小长度（m）50最大直线长度（m）1200最小直线长度（m）同向曲线360反向曲线1204横断面设计道路的横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计和地面线所构成。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土坑、环境保护等设施。4.1道路横断面组成公路横断面组成和各部分的尺寸要根据公路的功能、公路等级、交通量、服务水平、设计速度、地形条件等因素确定。4.1.1路幅的构成路幅是指公路路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分。两级公路的路基横断面包括行车道、路肩以及错车道等。二级公路位于中、小城镇城乡集合部、混合交通量大的连续线路段，实行快、慢车道分开行驶时，可根据当地的经验加宽右侧硬路肩。二级公路为双车道公路，应采用整体式断面。如图4-1。4-1路幅组成图1．一般组成(1)行车道：公路上供各种车辆行驶部分的总称，包括快车行车道和慢车行车道。(2)路肩：位于行车道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状结构部分。(3)边坡；为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。(4)边沟：为汇集和排除路面、路肩及边坡的流水，在路基两侧设置的纵向水沟。2．特殊组成(1)护坡道：当路堤较高时，为保证边坡稳定，在取土坑与坡脚之间，沿原地面纵向保留的有一定宽度的平台。(2)碎落台：在路堑边坡坡脚与边沟外侧边缘之间或边坡上．为防止碎落物落入边沟而设置的有一定宽度的纵向平台。(3)截水沟；为拦截山坡上流向路基的水，在路堑坡顶以外设置的水沟。4.1.2路幅的布置类型路幅的布置类型分为以下几种：单幅双车道双幅多车道单车道根据二级公路的交通量大小，《规范》规定二级公路采用单幅双车道类型。4.2车道宽度4.2.1车道宽度的确定车道是指专为纵向排列、安全顺适的通行车辆为目的而设置的公路带状部分。行车道宽度直接影响道路的通行能力、行车速度、行车安全、工程造价等。行车道宽度必须有能满足对向车辆错车、超车或并列行驶以及车辆与路肩之间所必需的余宽。设计时速为60km/h对应的车道宽度为3.5m，4.2.2平曲线加宽我国《规范》规定，平曲线半径等于或小于250m时，应在平曲线内侧加宽。本设计无半径小于250m的圆曲线，所以没有平曲线加宽设计。4.3路肩、中间带与人行道4.3.1路肩的作用及其宽度路肩是位于行车道外缘至路肩边缘，具有一点宽度的带状结构部分。路肩通常包括路缘带（高速公路和一级公路设置）、硬路肩、土路肩三部分组成，如图4-2所示。各级公路都要设置路肩。路肩的作用如下：图4-2路肩组成供发生故障的车辆临时停车。由于路肩紧靠着路基的两侧设置，保护行车道等主要结构的稳定。提供侧向余宽，能增进驾驶安全和舒适感。作为道路养护操作的工作场地。为设置路上设施提供位置。对未设置人行道的道路，提供非机动车及行人等使用。在不损害公路的结构前提下，也可作为埋设地下设施的位置。挖方路段，可增加弯道视距。精心养护的路肩，有的国家作为警察的临时专用道。硬路肩是指进行铺筑的路肩，它可以承载汽车荷载的作用力，在混合交通的公路上便于非机动车、行人通道。在填方路段，为使路肩能汇集路面积水，在路肩边缘应该设置路缘石。土路肩是指不加铺装的土质路肩，它起保护路面和路基的作用，并提供侧向余宽。设计二级公路的标准如图4-3-1.表4-3设计时速为60km/h的二级公路路肩宽度设计时速为60km/h右侧硬路肩宽度（m）土路肩宽度（m）一般值0.750.75最小值0.250.54.3.2公路路基宽度各级公路路基宽度为车道宽度和路肩宽度之和，当设有中间带、加减车道、爬坡车道、紧急停车带、避险车道、错车道等时，应计入这些部分的宽度。如图，4-4。表4-4设计时速为60km/h的二级公路路基宽度设计时速为60km/h车道数路基宽度（m）一般值210最小值8.54.3.3道路路拱、边沟、边坡为了利于路面横向排水，将路面做成由中间向两侧倾斜的拱形，称为路拱，其倾斜大小以百分率表示。本设计因为采用水泥混凝土路面，所以路面横坡选用2%。4.3.4曲线超高为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式，这就是曲线上的超高。合理地设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车在曲线上的稳定性与舒适性。采用的最大超高3%。二级公路无中间分隔带因此选择绕内侧车道边缘旋转的超高的过渡方式。如图4-5所示。图4-5绕内侧边缘旋转超高缓和段长度：取50m。式中：超高缓和段长度；旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘宽度，m；超高坡度与路拱坡度的代数差，%；p超高渐变率，即旋转轴线与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘之间的相对坡度，其值为1/125。横断面上的超高值的计算：双坡阶段（x≤x0）旋转阶段（x≥x0）；；；。全面超高阶段；；。5平面交叉道路与道路在同一平面相交的地方称为平面交叉，根据交通需要在此设计中平面交叉均为加铺转角式。5.1平面交叉原则（1）平面交叉位置的选择应综合考虑公路网现状和规划、地形、地物和地质条件、经济与环境因素等。（2）平面交叉形式应根据相交公路的功能、等级、交通量、交通管理方法、用地条件和工程造价等因素而确定。（3）平面交叉选型应选用主要公路或主要交通流畅通、冲突点少、冲突区小且冲突区分散的类型。（4）平面交叉几何设计应结合交通管理方式并考虑相关设施的布设。（5）平面交叉范围内相交公路线形的技术指标应满足视距的要求。（6）相交公路在平面交叉范围内的路段宜采用直线；当采用曲线时，其半径宜大于不设超高的圆曲线半径。纵面应力求平缓，并符合视觉所需的最小竖曲线半径。（7）平面交叉设计应以预测的交通量为基本依据。设计所采用的交通量应为设计小时交通量。5.2交通管理方式平面交叉应根据相交公路的功能、等级、交通量等可分别采用主路优先交叉、无优先交叉或信号交叉三种不同的管理方式。根据设计的实际情况考虑本设计中的交叉均为与乡村公路交叉，所以本设计中的交叉方式均为优先交叉管理方式。5.3平面交叉设计时速根据《规范》要求可知平面交叉的设计时速可以与路段设计速度相同。平面交叉的最小距离为500m。本设计满足《规范》要求。6路基路面总论第二篇路基路面路基和路面是道路的主要工程结构物。路基是在天然地表面按照道路的设计线形(位置)和设计横断面(几何尺寸)的要求开挖或填筑而成的岩土结构物。路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物。路基是路面结构的基础，坚强而又稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要的保证，而路面结构层的存在又保护了路基，使之避免了直接经受车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。路基和路面相辅相成，实际上是不可分离的转体，应综合考虑它们的工程特点、综合解决两者的强度、稳定性等工程技术问题。6.1路基路面工程的特点(1)承载能力(2)稳定性(3)耐久性(4)表面平整度(5)表面抗滑性6.2影响路基路面稳定的因素路基路面的稳定性与下列因素有关：(1)地理条件公路沿线的地形，地貌和海拔高度不仅影响路线的选定，也影响到路基与路面的设计。平原、丘陵、山岭各区地势不同，路基的水温情况也不同。(2)地质条件沿线的地质条件，如岩石的种类、成因、节理，风化程度和裂隙情况，岩石走向，倾向、倾角、层理和岩层厚度，有无夹层或遇水软化的夹层、以及有无断层或其它不良地质现象(岩溶、冰川、泥石流、地震等)都对路基路面的稳定性有一定的影响。(3)气候条件气候条件如气温、降水、湿度、冰冻深度、日照、蒸发量、风向、风力等都会影响公路沿线地面水和地下水的状况，并且影响到路基路面的水温情况。(4)水文和水文地质条件水文条件如公路沿线地表水的排泄，河流洪水位，常水位，有无地表积水和积水时期的长短，河岸的淤积情况等。水文地质条件如地下水位，地下水移动的规律，有无层间水、裂隙水、泉水等。(5)土的类别土是建筑路基和路面的基本材料，不同的土类具有不同的工程性质，因而将直接影响路基和路面的强度与稳定性。不同的土类含有不同粒径的土颗粒，砂粒成分多的土，强度构成以内摩擦力为主，强度高，受水的影响小，但施工时不易压实。较细的砂，在渗流情况下，容易流动，形成流砂。粘粒成分多的土，强度形成以粘聚力为主，其强度随密实程度的不同，变化较大，并随湿度的增大而降低。粉土类土毛细现象强烈，路基路面的强度和承载力随着毛细水上升，湿度增大而下降，在负温度温差作用下，水分通过毛细作用移动并积聚，使局部土层湿度大幅度增加，造成路基冻胀，最后导致路基翻浆，路面结构层断裂等各种破坏。6.3路基湿度的来源路基的强度与稳定性在很大程度上与路基的湿度以及大气温度引起的路基的水温状况有密切的关系。路基在使用过程中，受到各种外界因素的影响，使湿度发生变化。路基湿度的来源可分为以下几方面；(1)大气降水——大气降水通过路面，路肩边坡和边沟渗入路基；(2)地面水——边沟的流水、地面泾流水因排水不良，形成积水、渗入路基；(3)地下水——路基下面一定范围内的地下水浸入路基；(4)毛细水——路基下的地下水，通过毛细管作用，上升到路基；(5)水蒸汽凝结水——在土的空隙中流动的水蒸汽，遇冷凝结成水；(6)薄膜移动水——在土的结构中水以薄膜的形成从含水量较高处向较低处流动，或由温度较高处向冻结中心周围流动。6.4路面结构及层位功能6.4.1路面横断面在路基顶面铺筑面层结构，沿横断面方向由行车道、硬路肩和土路肩所组成。路面横断面的形式随道路等级的不同，可选择不同的型式，通常分为槽式横断面和全铺式横断面，如下图6-1。图6-1路面横断面形式槽式；b）全铺式1路面；2土路肩；3路基；4路缘石；5加固路肩6.4.2路拱横坡度为了保证路面上雨水及时排出，减少雨水对路面的浸润和渗透，减弱路面结构强度，路面表面应做成直线型或抛物线型的路拱。等级高的路面，平整度和水稳定性较好，透水性也小，通常采用直线型路拱和较小的路拱横坡度。等级低的路面，为了有利于迅速排除道路表面积水，一般采用抛物线型路拱和较大的路拱横坡度。根据《规范》中规定沥青的路面应采用1~2%。因此，采用2%。6.4.3路面结构分层及层位功能行车荷载和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱。因此，对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。为了适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑的，按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同，分成若干层次。通常按照各个层位功能的不同，划分为三个层次，即面层、基层和垫层，如图，6-2。图6-2路面结构层次划分示意图1-面层；2-基层；3-垫层(或隔离层)；4-路缘石；5-加固路肩；6-土路肩：7-路基(土墓)：-路拱横坡6.4.4路面等级选择通常按路面面层的使用品质，材料组成类型以及结构强度和稳定性，将路面分为四个等级即高级、次高级、中级和低级，根据《规范》要求和设计要求选择高级路面。6.5土基的承载能力在车轮荷载作用下，路基路面结构的强度与刚度除了路面材料的品质之外，路基的支承起着决定性的作用。路基作为路面结构的基础，它的抵抗车轮荷载能力的大小，主要决定干路基顶面在一定应力级位下抵抗变形的能力。所以路基的承载能力都采用一定应力级位下的抗变形能力来表征。用于表征土基承载力的参数指标有回弹模量、地基反应模量和加州承载比(CBR)等。本设计参考书[14]中的图表查得。6.6一般路基设计6.6.1路基设计的一般要求路基除断面尺寸应符合设计标准外，还应满足下列基本要求：（1）路基的设计须根据路线平、纵及横断面设计的原则及原地面的情况进行布置，确定标高。（2）路基应根据道路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。（3）为了确保路基的强度和稳定性，在路基的整体结构中还必须包括各项附属设施，其中有路基排水、路基防护与加固，以及与路基工程直接相关的其它设施，如弃土堆、取土坑、护坡道、碎落台、堆料坪和错车道等。（4）路基作为支撑路面的线形结构物，应结合路线和路面进行设计。（5）路基设计应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。6.6.2路基设计内容在工程地质和水文地质条件良好的地段修筑的一般路基设计包括以下内容：(1)选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度；(2)选择路堤填料与压实标准；(3)确定边坡形状与坡度；(4)路基排水系统布置和排水结构设计；(5)坡面防护与加固设计；(6)附属设施设计。除了(4)、(5)将在有关章节介绍之外，其余内容在本章作介绍。路基设计的基本内容，就是确定路基宽度、路基高度以及路基边坡的形状和坡度。路基宽度为路面及两侧路肩宽度之和，取决于公路技术等级。本设计段依据规范采用路基宽度10m。路基高度是指路基设计标高与路中线原地面标高之差，即路堤的填筑厚度或路堑的开挖深度。它通常以路肩边缘为准，即路肩边缘的标高。路基高度由路线纵坡设计确定，需综合考虑地形、地质、地貌、水文等自然条件，桥涵等构造物与交叉口的控制高度，纵向坡度的平顺，土石方工程数量的平衡，以及路基的强度与稳定性等因素，得出合理的路基高度。沿河及受水浸淹的路基，其高度一般应根据《公路工程技术标准》所规定的设计洪水频率表求得设计水位，再增加0.5m的安全高度。在本设计项目路段内，采用1/50的设计洪水频率。7.路基排水和防护设计7.1路基排水路基排水的目的就是把路基工作区内的填料含水量降低到一定的范围内。填料含水量过大，会引起强度降低，边坡坍塌，路基下沉或滑动，影响路线的使用功能。因此。必须做好地面水和地下水的排除工作，使路基有良好完善的排水系统，确保路基具有足够的强度和稳定性。7.1.1路基排水要求路基的强度和稳定性与水的关系十分密切。路基的病害有多种，形成病害的原因亦很多，但水的作用是主要因素之一，因此，路基设计、施工和养护中，必须十分重视路基排水工程。路基设计时，必须将影响路基稳定性的地面水排除和拦截在路基用地范围以外，并防止地面漫流、滞积或下渗。对影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、降低，并引到路基范围以外适当的地点。7.1.2路基排水设计的原则路基排水是关系到路基稳定性的关键，路基排水设计的任务就是把路基工作区内的突击含水量降低到许可的范围内。路基排水设计应遵循以下几个原则：1公路修筑后，尽量做到不干扰、不改变农田原有的排灌系统，以确保农业和养殖业的正常生产。2全线填方路基均考虑了排水沟设计，通过桥涵构造物与沿线排涝沟渠衔接形成完整的排水系统。3路基排水沟与沿线通道、灌渠交叉产生干扰时，采取线外涵等立体交叉的排水形式，尽量做到不干扰、不破坏原有的排灌体系，同时避免路面污水直接排入农田。4路基通过鱼塘等养殖或生活水源的路段，在路基边坡上设置平台或护坡道，在护坡道上设置排水沟，尽量减少路基水对养殖和生活水源的影响。5为使排水通畅，便于维修、养护，主线路侧排水沟等均采用混凝土预制块进行全铺砌防护，互通式立交内部分段落采用砖砌矩形排水沟。6在公路排水沟外侧设置挡水埝，使路基排水自成体系，防止农田水进入路基排水沟。7.1.3路基排水(1)排水沟①水文计算：路基排水设计流量计算按1/15洪水频率进行考虑，排水沟设计采用适应于小面积流域及明渠流计算公式，其中小面积流域计算公式如下Q＝16.67qψF式中:Q－设计流量(m3/s);q－设计暴雨强度(mm／min)ψ－径流系数。F－流域汇水面积(Km2)当汇水段长度为300m时，经计算设计流量Q设计=0.28m3/s；当汇水段长度为400m时，设计流量Q设计=0.38m3/s；当汇水段长度为450m时，设计流量Q设计=0.43m3/s；当汇水段长度为②排水沟尺寸拟订：综合我国公路建设经验，及省内和邻省已建和在建高等级公路的排水沟尺寸，拟定排水沟断面尺寸采用底宽0.6m；沟深0.6m；顶宽1.8m；图7-1排水沟的断面形式③排水沟设计原则：排水沟断面尺寸采用底宽0.6m，沟深0.6m，顶宽1.8m，沟壁坡率为1:1，排水出口间距不宜大于500m图7-2边沟的断面形式(2)边沟边沟设置在挖方路基的路肩外侧，或低路堤的坡脚外侧，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。边沟的断面形式见图7-2，一般采用梯形。本设计中在道路两侧布置边沟的道路段落为k1+000-k1+080、k1+219.046-k1+300、k1+920-k2+020、k2+600-k2+800、k2+960-k3+060、k3+800-k3+967.131、k4+020-k4+080。(3)截水沟截水沟设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡坡堤上方的适当处，用以截引路基上方流向路基的地面径流，防止冲刷和侵蚀挖方边坡和路堤坡脚，并减轻边沟的泄水负担。截水沟的断面形式一般为梯形。截水沟离开路基的距离一般为d＞5m，图7-3截水沟的断面形式，在左侧k2+580-k2+620、右侧k1+320-k1+380、k3+900-k3+960的段落布设截水沟。图7-3截水沟的断面形式(4)急流槽路基排水沟汇水进入沿线人工河沟或自然河沟时，在可能发生冲刷沟岸的情况时，于河沟岸坡上设置急流槽衔接，以避免路基排水沟汇水冲刷河沟岸坡。7.1.3路面排水路面表面排水的主要任务是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面积水而影响行车安全。路面表面排水设计应遵循下列原则：1）降落在路面上的雨水，应通过路面横向坡度向两侧排流，避免行车道路路面范围内出现积水。2）在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下，应采用在路堤边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。3）在路堤较高，边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流冲刷，或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷时，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路面表面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤。4）设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水断面内的水面，在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘，在二级及二级以下公路上不得漫过右侧车道中心线。大气降水在路面上形成迳流，绝大部分分散或集中排走，为防止少部分雨水下渗浸湿路面基层和土基，在水泥稳定碎石基层顶面铺设沥青表处封层,在土路肩种植土层下设置3cm厚的砂砾垫层，以排除路面面层渗水。纵向排水沟顶面铺一层透水土工布，以防中间带填土污染盲沟。沿路线每隔30m左右设置一处20×60×100cm的碎石集水井，并设置一横坡2％，外径10cm的横向硬塑排水管，将集水槽中的渗水排出路基，塑料排水管外侧采用C15水泥混凝土进行加固保护，在路基边坡出水口处结合路基边坡防护进行适当的防护处理。采用纵向碎石盲沟结合集水井和横向硬塑料排水管排出中间带填土渗水。7.1.4路基排水的综合设计二级公路路基路面排水应进行综合设计，使各种排水设施形成一个功能齐全排水能力强的完整排水系统。有些路段对路基排水系统进行整体规划综合设计。照顾农田水利规划时路基排水综合设计的一项重要原则。在综合排水设计中，对于地面水的排除可利用边沟截水沟等排水设备，将流向路基的山坡水和路基表面水分段截留，引入自然沟谷荒地取土坑或低洼处，排出路基范围之外。自然够谷及沟渠与涵洞等排水设备，既密切配合，又各自分工，充分发挥其效用，使排水顺畅，避免对路基的冲刷，又不致形成淤泥而危害路基。7.2路基防护7.2.1一般规定各级公路应根据当地气候、水文、地形、地质条件及筑路材料分布情况，采取工程防护和植物防护相结合的综合措施，防治路基病害，保证路基稳定，并与周围环境景观相协调。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地质、水文地质、边坡高度、环境条件、施工条件和工期等因素的影响，对于路基稳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和支挡加固的综合设计。在地下水位较高路段，应注意路基边坡防护与地下排水措施的综合设计。在多雨地区，用砂类土、细粒土等填筑的路堤，应采取坡面防护与截排水的综合措施，防止边坡冲刷破坏。路基施工过程中应注意边坡临时防护措施，边坡临时防护工程宜与永久防护工程相结合。7.2.2公路边坡综合防护技术综合防护技术是指将植物防护与工程防护技术有机结合起来，实现共同防护的一种方法。基于加固边坡、提高边坡水土保持及生态恢复能力三方面原理。通常采用三维网、混凝土、浆砌片(块)石、浆砌卵(砾)石等做骨架形成框格，框格内采用种草或铺草皮，并同时进行边坡防排水处理。其特点是可充分发挥植物防护与工程防护的优点，取长补短，施工简单，施工速度快、效果好。8挡土墙设计8.1挡土墙用途和使用条件挡土墙是用来支承路基填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的一种构造物。在路基工程中，挡土墙可用以稳定路堤和路堑边坡，减少土石方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害。在山区公路中，挡土墙的应用更为广泛。路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙：（1）陡坡地段（2）岩石风化的路堑边坡地段；（3）为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段；（4）可能产生坍方、滑坡的不良地质路段；（5）高填方地段；（6）水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段；（7）为节约用地、减少拆迁或占农田的地段；（8）为保护重要建筑物、生态环境或其他特殊需要的路段。8.2挡土墙类型和选择在公路工程中，它广泛应用于支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等。按照墙的设置位置，挡土墙可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等类型。路肩墙或路堤墙设置在高填路堤或陡坡路堤的下方，可以防止路基边坡或基底滑动，确保路基稳定，同时可收缩填土坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积，以及保护临近线路的既有重要建筑物。滨河及水库路堤，在傍水一侧设置挡土墙，可防止水流对路基的冲刷和侵蚀，也是减少压缩河床或少占库容的有效措施。以挡土墙的结构形式分类为主，常见的挡土墙形式有：重力式、衡重式、悬臂式、扶臂式、加筋土式、锚杆式、锚定板式、竖向预应力锚杆式、土钉式及桩板式。各类挡土墙的使用范围取决于墙址地形、工程地质、水文地质、建筑材料、墙的用途、施工方法、技术经济条件及当地的经验等因素。挡土墙类型的选择应根据支挡填土或土体求得稳定平衡的需要，研究荷载的大小和方向、路基础埋置的深度、地形地质条件、与既有建筑物的平顺衔接、容许的不均匀沉降、可能的地震作用、墙壁的外观、环保的特殊要求、施工的难易和工程造价，综合比较后确定。对与本设计经分析选用重力式挡土墙。8.3重力式挡土墙的构造及布置挡土墙的构造必须满足强度与稳定性的要求，同时还考虑就地取材、经济合理、施工养护的方便安全。8.3.1墙身构造挡土墙的构造必须满足强度和稳定性的要求，同时考虑就地取材、结构合理、断面经济、施工养护方便与安全。常用的重力式挡土墙一般是由墙身、基础、排水设施和伸缩缝等部分组成。8.3.2挡土墙布置1、挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行，布置后绘成挡土墙正面图。挡土墙段落布置表见图8-1。表8-1挡土墙布置段落路堑挡土墙zK1+000~+020.691路堑挡土墙yK3+853.195~+910.840路堑挡土墙zK1+961.723~+036.332路堑挡土墙yK4+036.771~+075.278路堑挡土墙zK2+973.886~+049.370路堤挡墙zK2+540.751~+567.263路堑挡土墙yK1+000~+017.460路堤挡墙zK2+911.305~+934.576路堑挡土墙yK1+270.913~+307.643路堤挡墙zK3+483.504~+491.752路堑挡土墙yK1+969.247~+041.632路堤挡墙zK4+116.660~+126.095路堑挡土墙yK2+632.722~+796.830路堤挡墙yK2+540.427~+582.872路堑挡土墙yK2+960.254~+046.439路堤挡墙yK3+486.436~+520.250（1）确定挡土墙的起迄点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中，或采用锥坡与路堤衔接，与桥台连接时，为了防止墙后回填土从桥台尾端与挡墙连接处的空隙中溜出，需在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。a）；b）图8-2泄水孔及排水层路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门、翼墙的设置做到平顺衔接；与路堑边坡衔接时，一般将墙高逐渐降低至2m以下，使边坡坡脚不致伸入边沟内，有时也可与横向端墙连接。（2）按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与沉降缝的位置。（3）布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡。但地基为岩石时，为减少开挖，可沿纵向做成台阶。台阶尺寸视纵坡大小而定，但其高宽比不宜大于1：2。（4）布置泄水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等。在布置图上注明各特征点的桩号，以及墙顶、基础顶面、基底、冲刷线、冰冻线、常水位线或设计洪水位的标高等，如图8-2，8-3。图8-4挡土墙里面布置图8.4重力式挡土墙设计为保证挡土墙抗滑稳定性，应验算在土压力及其它外力作用下，基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力。本节列举设计中的实例进行说明，如图8-5。断面尺寸的拟定墙身尺寸:墙身高:6.280(m)；墙顶宽:1.940(m)；面坡倾斜坡度:1:0.250背坡倾斜坡度:1:-0.250；采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:0.30(m)；墙趾台阶h1:0.500(m)；6、墙趾台阶面坡坡度为:1:0.250；墙底倾斜坡率:0.200:1。图8-5挡土墙尺寸假定物理参数:圬工砌体容重:23.000(kN/m3)；圬工之间摩擦系数:0.500；地基土摩擦系数:0.500；砌体种类:片石砌体；砂浆标号:5；石料强度(MPa):30。挡土墙类型:一般挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度)；墙后填土粘聚力:0.000(kPa)；墙后填土容重:18.000(kN/m3)；墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)；地基土容重:18.000(kN/m3)；修正后地基土容许承载力:250.000(kPa)；地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数:1.200；墙踵值提高系数:1.300；平均值提高系数:1.000；墙底摩擦系数:0.500；地基土类型:土质地基；地基土内摩擦角:30.000(度)；土压力计算方法:库仑；2、车辆荷载换算按车带宽均摊的方法计算公路—Ⅱ级>10m，所以L应该取10m。3、主动土压力系数K（1）计算破裂角=0.391（2）验算破裂面是否交于荷载内：堤顶破裂面至墙踵：(H+a)tanθ=8.441m荷载内缘至墙踵：b-Htanα+d=7.046m荷载外缘至墙踵：b-Htgα+d+b0=15.546m故破裂面交于荷载内因7.046m<8.441m<15.546m,故破裂面交于荷载内，所假设的计算图式（图8-5）符合实际4、主动土压力系数K5、土压力作用点位置,,，挡土墙体积V=12.576m3挡土墙自重G=289.248KN6、抗滑稳定性检算因为kc≥1.3，则抗滑稳定性检算通过。8-6挡土墙尺寸7、抗倾覆稳定性检算因为k0≥1.5，则抗倾覆稳定性检算通过。8、基底应力检算B=2.014m因为e＞B/6因为σmax<σ0，则基地应力检算通过。9、墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=12.333(m2)重量=283.664kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.033(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.724(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.935(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=290.390(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=379.864(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.308(m)截面宽度B=2.240(m)偏心距e1=-0.188(m)截面上偏心距验算满足:e1=-0.188<=0.250*2.240=0.560(m)截面上压应力:面坡=64.315背坡=194.962(kPa)压应力验算满足:;其中：计算值=194.962<=800.000(kPa)切向应力检算:计算值=-2.246<=80.000(kPa)[极限状态法]: 重要性系数：r0=1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd=290.390(kN) 轴心力偏心影响系数=0.922 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.240(m2) 材料抗压极限强度Ra=1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数鉬=2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.968 计算强度时: 强度验算满足:计算值=290.390<=1430.449(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足:计算值=290.390<=1385.374(kN9路面设计9.1路面设计原则路面结构是直接为行车服务的结构，不仅受各类汽车荷载的作用，且直接暴露于自然环境中，经受各种自然因素的作用。路面工程的工程造价占公路造价的很大部分，最大时可达50％以上。因此，做好路面设计是至关重要的。(1)路面类型与结构方案设计路面类型选择应在充分调查与勘察道路所在地区自然环境条件、使用要求、材料供应、施工和养护工艺等，并在路面类型选择的基础上考虑路基支承条件确定结构方案。由于路面工程量大，基垫层材料应尽可能采用当地材料，并注意使用各类废弃物。必要时，应考虑采用新型路面结构形式、新材料、新施工工艺。同时，应注意路面的功能和结构承载力等是通过设计、施工、养护等共同保证的，可采用寿命周期费用分析技术合理确定路面类型和结构。(2)路面建筑材料设计路面建筑材料设计往往是路面设计中不受重视的一块内容，原因在于设计仅仅依据设计规范或当地经验确定路面结构层次，指定各层次材料的标准规范名称。本次毕业设计运用了大学期间所学的工程技术与材料科学知识，合理考虑了道路所在地的自然环境、材料所在路面结构层次的功能等，论证合理地选择了材料类型和建议配比。(3)路面结构设计路面结构设计就是对拟订的路面结构方案和选定建筑材料，运用规范建议的设计理论和方法对结构进行力学验算。现阶段公路路面使用的路面类型主要有沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，学生应综合考虑当地的环境、降水、材料、交通量等各方面因素后选定路面的类型，然后进行设计。9.2沥青路面的基本特性沥青路面是用沥青材料作结合料粘结矿料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。由于沥青面层使用沥青结合料，因而增强了矿料间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性，使路面的使用质量和耐久性都得到提高。与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点，因而获得越来越广泛的应用。沥青路面属柔性路面，其强度与稳定性在很大程度上取决于土基和基层的特性。沥青路面的抗弯强度较低，因而要求路面的基础应具有足够的强度和稳定性