路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计一、课程设计的目的与任务路基路面工程课程设计是本专业教学计划中的重要实践教学环节，旨在通过实际工程项目的设计，使学生综合运用所学的路基路面工程专业知识，掌握路基路面设计的基本方法和步骤，培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的工程实践能力和创新能力，为今后从事道路工程设计、施工及管理等工作打下坚实的基础。

本次课程设计的任务是根据给定的道路设计资料，完成某二级公路路基路面的初步设计。设计内容包括道路平面、纵断面、横断面设计，路基稳定性分析，路面结构组合设计及路面材料选择，以及工程量计算与造价分析等。

二、设计资料（一）自然条件1.地形地貌该地区为平原微丘区，地势平坦开阔，局部地段有少量填方和挖方。2.气候条件年平均气温15℃，极端最高气温38℃，极端最低气温10℃。年降水量800mm，集中在69月，年蒸发量1200mm。冬季多西北风，最大风速20m/s。3.地质条件沿线地层主要为第四系全新统冲洪积层，上部为粉质黏土，厚度23m，其下为粉土、粉砂层，地基承载力特征值为150kPa。地下水位较浅，埋深约1.5m。

（二）交通量及交通组成该二级公路设计年限内一个车道累计当量轴次为1.5×10^6次/车道。交通组成主要为小型客车、中型货车和大型货车，其车辆折算系数分别为1.0、1.5和2.0。

（三）设计标准与规范1.《公路工程技术标准》（JTGB012014）2.《公路路基设计规范》（JTGD302015）3.《公路沥青路面设计规范》（JTGD502017）4.《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD402011）

三、道路平面设计（一）选线原则1.充分考虑地形、地质、气候等自然条件，尽量避免不良地质地段和高填深挖路段。2.结合沿线城镇、村庄的分布情况，满足地方交通需求，促进区域经济发展。3.注重与其他交通方式的衔接，形成便捷的综合交通运输体系。

（二）平面线形设计根据给定的地形图和路线起终点位置，进行平面线形设计。采用直线、圆曲线和缓和曲线相结合的方式，使路线平面线形流畅、连续，符合汽车行驶的力学要求和视觉要求。具体设计参数如下：1.直线段长度：根据地形和设计速度要求，直线段长度一般控制在200m以上，最长不超过20V（V为设计速度，单位km/h）。2.圆曲线半径：根据设计速度和地形条件，确定圆曲线最小半径为200m，一般情况下采用400m以上。3.缓和曲线长度：根据圆曲线半径和设计速度，计算缓和曲线长度，最小长度为50m。

（三）平面线形组合设计1.直线与圆曲线之间应设置缓和曲线，以保证车辆行驶的平稳过渡。2.相邻圆曲线之间应设置足够长度的直线段，避免短直线夹长曲线的不良线形。3.曲线半径应尽量采用大半径，以提高行车安全性和舒适性。

四、道路纵断面设计（一）纵坡设计原则1.纵坡设计应满足汽车行驶的动力要求和排水要求，保证行车安全和舒适性。2.尽量减少纵坡起伏，避免连续陡坡和长距离缓坡，使纵断面线形平顺。3.合理确定竖曲线半径，保证车辆在竖曲线上行驶时的视距和舒适性。

（二）纵坡设计参数1.最大纵坡：根据地形和交通量情况，确定最大纵坡为5%。2.最小纵坡：考虑排水要求，最小纵坡为0.3%。3.竖曲线半径：凸形竖曲线最小半径为2000m，凹形竖曲线最小半径为1000m。

（三）纵断面线形设计根据平面线形和地形条件，进行纵断面线形设计。在保证行车安全和舒适性的前提下，合理调整纵坡和竖曲线，使纵断面线形与平面线形相协调。同时，要注意与沿线桥涵、通道等构造物的衔接，保证排水畅通。

五、道路横断面设计（一）横断面形式选择根据道路等级、交通量和地形条件，选择整体式横断面形式。具体尺寸如下：1.行车道宽度：双向两车道，行车道宽度为7.0m。2.路肩宽度：硬路肩宽度为2.5m，土路肩宽度为0.75m。

（二）路基边坡设计1.填方路基边坡：根据填料性质和填方高度，确定填方路基边坡坡率为1:1.5。2.挖方路基边坡：根据岩土性质和挖方深度，确定挖方路基边坡坡率为1:1.01:1.5。

（三）排水设施设计1.路面排水：在路面两侧设置路缘石，将路面雨水引入路基边沟。2.路基排水：在路基两侧设置边沟，边沟采用梯形断面，底宽0.6m，深0.8m，边坡坡率为1:1.0。每隔一定距离设置急流槽，将边沟水引入附近的排水系统。

六、路基稳定性分析（一）填方路基稳定性分析1.计算方法：采用瑞典圆弧法进行填方路基稳定性分析。2.计算参数：根据地质勘察资料，确定路基填料的重度、内摩擦角、黏聚力等参数。3.计算结果：经计算，填方路基在设计荷载作用下，稳定性系数满足要求，但在暴雨等不利工况下，需采取相应的加固措施，如设置护坡道、挡土墙等。

（二）挖方路基稳定性分析1.计算方法：采用极限平衡法进行挖方路基稳定性分析。2.计算参数：根据岩土性质，确定挖方路基的重度、内摩擦角、黏聚力等参数。3.计算结果：经计算，挖方路基在设计荷载作用下，稳定性系数满足要求，但在边坡较高或岩土性质较差的地段，需采取相应的防护措施，如放缓边坡、设置挡土墙等。

七、路面结构组合设计及路面材料选择（一）路面结构组合设计根据道路等级、交通量、气候条件和路基状况，进行路面结构组合设计。采用沥青混凝土路面结构，具体组合如下：1.上面层：4cm厚AC13C细粒式沥青混凝土2.下面层：6cm厚AC20C中粒式沥青混凝土3.基层：20cm厚水泥稳定碎石4.底基层：20cm厚级配碎石

（二）路面材料选择1.沥青混凝土：采用符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF402004）要求的沥青和集料，保证路面的高温稳定性、低温抗裂性和抗滑性能。2.水泥稳定碎石：采用强度等级为32.5级的普通硅酸盐水泥，集料级配应符合规范要求，保证基层的强度和稳定性。3.级配碎石：采用质地坚硬、洁净的碎石和石屑，级配应符合规范要求，保证底基层的排水性能和承载能力。

八、工程量计算与造价分析（一）工程量计算1.路基工程：包括填方、挖方、路基排水等工程量计算。2.路面工程：包括路面各结构层的面积、体积计算。3.桥涵工程：包括桥梁、涵洞的数量、长度、面积等工程量计算。

（二）造价分析根据工程量计算结果，结合当地的材料价格和人工费用，进行工程造价分析。主要费用包括路基工程费用、路面工程费用、桥涵工程费用、其他工程费用和预备费等。经计算，本项目的总造价为[X]万元，其中路面工程造价占总造价的比例最大。

九、结论通过本次路基路面工程课程设计，我综合运用所学的专业知识，完成了某二级公路路基路面的初步设计。在设计过程中，我对道路平面、纵断面、横断面设计，路基稳定性分析，路面结构组合设计及路面材料选择等方面有了更深入的理解和掌握，提高了自己的工程实践能力和创新能力。同时，也认识到了自己在设计过程中