道路毕业设计计算书

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1、毕业设计任务书设计题目：伊嘉公路（汤旺河至青山段）施工图设计工程范围：(K69+000K73+200)段一、设计技术标准1. 公路工程技术标准JTG B0120032. 公路路线设计规范JTG D2020063. 公路路基设计规范JTG D3020044. 公路水泥混凝土路面设计规范JTG D4020045. 公路排水设计规范JTJ 018966. 公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004二、设计资料材料供应：钢木水泥供应充足，砂砾石就地取用，块、片、料石运距10km。地形图 （1:10000）三、应完成的设计文件和一般要求（一）应完成的设计文件1、 设计说明书设计说明书中一般包括如下内容

2、：中英文摘要第一章 绪论第二章 设计资料与技术指标第三章 路线设计 第四章 排水设计第五章 挡土墙设计第六章 路基路面设计第七章 公路沿线交通附属设施第八章 环境保护 第九章 施工预算结论致谢设计总结参考文献附录2、 图 纸 路线部分（1） 路线平面设计图 （1:10000）；（2） 路线纵断面设计图；（3） 路基横断面设计图；（4） 路面结构图；（5） 沿线路基防护工程；（6） 路基排水设计图；（7） 特殊路基设计图；（8） 挡土墙布置图；（9） 公路绿化图（二）一般要求1.路线平面设计图、路线纵断面设计图、路基横断面设计图、路面结构图、 路基排水设计、路线施工图概算、设计总结是必须完成的设

3、计内容。2.除完成1的设计任务外还应完如下设计内容之一：（1） 完成某路段涵洞设计（2） 完成某路段路基稳定性分析计算（3） 完成某路段路堑边坡挡土墙设计（4） 完成某路段平面交叉口设计（5） 景观设计（6） 其他设计3.设计图纸要求手绘图纸1号至少1张。四、设计期限：2008年2月25日至2008年6月1日。五、论文要求（1） 字迹清楚，图文准确，英文摘要，说明详细，要有详细的说明过程；（2） 广泛收集和阅读参考文献，力争做到设计依据资料完善充分；（3） 运用所学知识，做到理论联系实际；（4） 独立完成设计；（5） 在设计中认真、刻苦、提交设计文件要齐备，完成质量要好。六、主要参考资料1 中

4、华人民共和国行业标准.公路工程技术标准（JTG B01-2003）.北京：人民交通出版社，2004：142 中华人民共和国行业标准.公路路线设计规范（JTG D20-2006）.北京：人民交通出版社，2006：323 中华人民共和国行业标准.公路路基设计规范（JTJ D30-2004）.北京：人民交通出版社，2005：20214 中华人民共和国行业标准.公路排水设计规范（JTJ 018-97）.北京：人民交通出版社.2000：12135中华人民共和国行业标准.公路沥青路面设计规范（JTG D50-2004）北京：人民交通出版社.2005： 15236交通部第二公路勘察设计院.公路设计手册(路基

5、).人民交通出版社.1996：1201307 孙家驷.道路设计资料集.人民交通出版社，2004年2月：38-458.张雨化.道路勘测设计.人民交通出版社，2002年：56-789.邓学钧.路基路面工程.人民交通出版社，2003年5月：46-9510.毛宝兴.公路工程设计规范汇编.人民交通出版社，2002年3月：156-17811.叶见曙.结构设计原理.人民交通出版社，2004年2月：34-6812吕康成.公路工程试验检测技术.人民交通出版社，2000年：123-14513李清波.道路规划与设计.人民交通出版社，2002年：105-11414张廷楷.道路路线设计.同济大学出版社：64-7415严

6、作人、孙立军.道路工程经济与管理.同济大学出版社：32-7416刘世凯.公路工程地质与勘察.人民交通出版社，2000年：65-9817.姚祖康公路设计手册路面，人民交通出版社，1994：627018.周亦唐等主编.道路勘测设计.重庆大学出版社，2005：14514919. 张雨化、朱照宏道路勘测设计，人民交通出版社，1997：10210820.李斌箸.公路工程土质.人民交通出版社，2002：506021.陈胜营等主编.公路设计指南.人民交通出版社，2000：707322.许金良.道路勘测设计毕业设计指导. 人民交通出版社，2004：525623.李嘉主编.道路设计常用数据手册.人民交通出版社，

7、2006：939724.杨耀武.概论公路排水系统.林业科技情报.2005，37：101125. Harvey J. et al. Asphalt Treated Permeable Base（ATPB）Laboratory Testing Performance and Predictions，University of California，1997：10210655摘 要本设计是对伊嘉公路(汤旺河至青山段)平原微丘区进行的一级公路方案设计。第一步是三维空间设计，其中包括：平面设计、纵断面设计、横断面设计；第二步是防护工程设计及路基路面设计；第三步预算设计，求出工程总造价；其中预算为计算机辅

8、助计算。同时也给出了各部分内容相关的表格与图纸。道路路线设计对路线进行了平面设计、纵断面设计，设计是从工程建设的经济性和合理性的出发，尽量采取少填挖，减少工程量。同时也要考虑路线要与周围的自然景观相协调。道路路基路面设计主要对道路的横断面和路面的结构层进行设计和计算。道路横断面根据设计车速和交通量的要求进行设计，同时考虑了边坡的坡率取值。路面的结构层牵涉到路面材料的选取和材料强度、刚度和稳定性的验算。关键字： 设计 施工组织 概算 交通量 路基 路面 AbstractThe design is a freeway about YIJIA (from Tang Wang river to qin

9、gshan section) formula design. First, the route three-dimensional space is designed, which include planedesign, Cross section design, profile design. Second shelter- design, subgrade and pavement design. Last, I work out the budget and estimating of the design, while budget is doneby CAD. At the sam

10、e time, it present the reletive table and working drawing. Road routine design has made planar design and vertical section design to the routine, which starts from the economical effici-ency and rationality of the engineering construction to limit filling, digging and the total engineering capacity.

11、 Meanwhile it is should considered that the routine should be coordinated with the natural resorts of the surroundings. The design of roadbed is mainly on designing and calculating the framework layer of the transect and road surface. The transect of the road is designed according to the car speed a

12、nd transportation as well as the ratio of slope. The framework layer of the road also relates to the selection, intensity, freshness, stability of the road materials. Keywords: working organization estimating transportation subgrade pavement、目 录毕业设计任务书I摘 要IAbstractII第 1章 绪论11.1 公路运输概论11.2 公路运输的作用11.

13、2.1 公路运输能更好促进社会的发展11.2.2 公路建设对国防的重要意义21.3 设计背景2第2章 设计资料与技术指标32.1 设计资料32.1.1 交通量资料32.1.2 地质与土质32.1.3气候及气象特征32.2 技术指标3第3章 路线设计53.1 路线设计要点53.1.1 平纵线形协调53.1.2 线形与环境协调53.2 路线方案比选63.3 平面设计73.3.1 圆曲线要素及其计算73.3.2 缓和曲线要素计算93.3.4 桩号计算103.4竖曲线指标及竖曲线要素计算113.4.1 竖曲线设计要求113.4.2 纵坡设计一般要求113.4.3 最大纵坡要求123.4.4 最小纵坡要

14、求123.4.5 坡长限制123.4.6 竖曲线小半径123.4.7 竖曲线计算133.5 路基横断面计算143.5.1 公路横断面组成143.5.2 平曲线加宽值计算143.5.3 平曲线超高计算15第4章 排水设计184.1 路基排水设计184.1.1 路基排水设计的必要性184.1.2 路基排水种类及要求184.1.3 水力计算194.2 路面排水设计214.3 边坡防护设计224. 3.1 边坡防护的主要性224.3.2 边坡防护的类型23第5章 挡土墙设计2451 挡土墙设置的用途2452 挡土墙的类型与形式选择2453 挡土墙结构设计24第6章 路基路面设计296.1 交通量计算2

15、96.2 结构组合设计及各层材料设计参数326.3 技术指标确定336.4 计算石灰土厚度346.4.1 图解法求解346.4.2 弯拉应力验算35第7章 公路沿线交通附属设施38第8章 环境保护408.1 环保的概述408.2 道路两侧绿化40第9章 施工预算419.1 预算作用419.2 预算编制依据419.3 预算项目及主要内容419.3.1 预算内容419.3.2 造价分析429.3.3 编制说明42致 谢44参考文献45附录147附录252第 1章 绪论1.1 公路运输概论公路运输是交通运输的重要组成部分，能实现物质产品和人员的交流，是确保社会生产和活动正常进行的基本条件之一。一个国

16、家的发展，有赖于地区间、部门间、企业间经济联系的扩大，通过经济联系实行互通有无，以确保他们分工协作，共同发展。这些联系，必须借助公路运输来保证他们的存在与发展。公路运输发展水平作为衡量和反映一个国家和一个地区经济发展水平的主要标志之一，我国近年来由于对公路建设的重视，公路的修建带来了道路运输事业的振兴，从而有力的促进商品经济的发展和社会生产力的提高1。1.2 公路运输的作用1.2.1 公路运输能更好促进社会的发展1.促进全社会能更好的生产和运输的合理化。公路的修建，并形成公路网，促使区域的工农业及各方面生产的布局更合理。2.促进沿线经济发展和资源的开发。公路的建设提高了运输的稳定性和方便性，有

17、利于地方经济和一些特殊行业的发展。3.加速物质生产和产品流通。现代化生产对原材料的需求和产品的流通的要求逐步提高，公路的建设对加速物质的生产和促进产品流通有着重要的作用。4.促进水运、铁路的联系。快速灵活的汽车与大运量的火车及廉价长距的水运形成联运网，使产品运输更为直接、便利、快速、准时，大大提高运输效率。5.有利于城市人口的分散和卫星城镇的开发。现代城市过于庞大、集中，造成人口密集、交通堵塞、环境污染、生活供应紧张等弊端，公路的建设使城市人口向郊区分散，促进地区的发展，又缓和了城市人口的增长。1.2.2 公路建设对国防的重要意义 公路运输为战时运输提供了方便有利的条件，因而，在国防和军事上有

18、着重要意义。1.3 设计背景本毕业设计的公路课题是伊嘉公路(汤旺河至青山段)。伊嘉公路是黑龙江省境内的主要省道, 省道S204线伊春至嘉荫公路（简称伊嘉公路）是我省第二层次公路网的重要组成部分，是连接嘉荫县及伊春北部7个行政区（林业局）唯一的纵向公路运输通道,被列为省交通厅“十五”规划重点公路建设项目。伊嘉公路的建成，使汤旺河至嘉荫段的通车大大缩短了行车时间，提高了行车质量，为伊春旅游业的发展提供了交通便利条件，必将促进黑龙江旅游业的大发展、快发展。工程在省交通厅及工程沿线各市县区政府支持下，工程指挥部在整个工程建设中，通过实施“区别对待、分类指导、重点帮扶”的管理措施，实现了均衡生产；通过运

19、用新技术，实施“四高正零”控制法，实现了“路基不高、结构层不厚、面层不薄”的质量目标；通过实施晨检夜检平时检，交检互检拉练检的考核方法，实现了工程质量的稳步提高。据了解，黑龙江省交通厅积极响应国家振兴东北老工业基地战略，以该省委、省政府确定的黑龙江省四大经济板块建设宏伟目标为中心，近几年一直大力支持黑龙江省东部地区的交通建设。截至2007年底，黑龙江省公路总里程达到140909km。其中，高速公路1044km，一级公路1453km，二级公路7443km，二级以上公路总里程达到9940km。在全省公路中，东部地区高速公路614km、一级公路206km、二级公路2290km，分别占同级别公路总里程

20、的58.8%、14%和31%。 此次毕业设计要求对一级公路进行路线、防护工程设计、路基路面工程设计，同时进行预算。道路路线工程要求对所提供地形图，依据控制点进行平面设计、纵断面设计、横段面设计以及排水设计。 本设计的内容全面地包含了交通土建专业所学有关道路方面的知识，是一次全面的设计演练。设计过程中要以现行设计规范为准，严格控制各设计内容满足规范和相关条例的要求。在本次毕业设计中由于时间和经验有限，难免出现一些错误，敬请指正。第2章 设计资料与技术指标2.1 设计资料2.1.1 交通量资料 根据设计资料及现有伊嘉公路(汤旺河至青山段)交通量，根据该公路的预测交通量为25000辆/日，交通增长率

21、为6.8。查公路工程技术标准，拟定该公路为一级公路四车道，设计车速为60km/h。2.1.2 地质与土质伊春地区岛状冻土层上季节活动曾主要为淤泥质粘土、草炭土；上部岛状冻土主要为淤泥质粘土，粘土属于不稳定冻土；下部为中粗砂粒土，属于稳定冻土，以含冰量划分分别为含冰冻土、饱冰冻土、含土冰层，属于不稳定冻土；少冰冻土、多冰冻土层属于稳定冻土。按融沉性划分主要可分为融陷、强融沉，融沉属于不稳定冻土；弱融沉和不融沉属于稳定冻土。2.1.3气候及气象特征伊春是我国平均气温最低的城市之一，即使在盛夏，昼夜温差也很大，伊春气候为北温带大陆性季风气候，平均气温0.4度，7月份平均气温20.20度，而冬季最低气

22、温则-43.10度，夏季风速2.2m/s，冬季风速2.3m/s,伊春夏季冰爽，冬季寒冷。2.2 技术指标基本指标:（1）设计行车速度为60km/h。（2）路基宽度为23m，其中：行车道宽27m，内侧路缘带宽20.5m，中央分隔带宽2.0m，硬路肩宽22.5m，土路肩宽20.5m。（3）设计停车视距为110m。（4）一般平曲线最小半径为400m，极限平曲线最小半径为250m，不设超高的最小半径为2500m。（5）最大纵坡为5%。 路拱坡度为2%。（6）缓和曲线最小长度为70m。（7）竖曲线一般最小半径：凹型为3000m，凸型为4500m。 竖曲线极限最小半径：凹型为2000m，凸型为3000m。

23、（8）大、中、小桥和涵洞设计荷载为：公路级。（9）大、中桥设计洪水频率为1/300，小桥和涵洞及路基设计洪水频率为1/100。（10）路面等级为高级，路面面层采用沥青凝土路面面层。第3章 路线设计3.1 路线设计要点3.1.1 平纵线形协调为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性，平原地区地势平坦，纵断面以平坡为主，上、下坡多集中在大、中桥头，由于有通航要求，桥面标高相对两侧路面标高要求高出许多，因此在桥头，桥面通常设置竖曲线，竖曲线半径要适当，既要符合一级公路技术指标要求，又不

24、宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加造价，而平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与河流正交，以减少构造物的工程量及设计施工难度，节约经费，减少造价。（1）平曲线与竖曲线的配合。（2）长直线上设置竖曲线，平原区平面上设置长直线较为常见，纵断面设计无论如何避免不了在直线段设置竖曲线，资料显示小坡差多处变坡视觉稍有感知。但直线段坡差较大竖曲线给驾驶员的不良刺激较强烈，同时要满足0.3%的排水纵坡，设计时采用较大的竖曲线半径方法，以获得较好的视觉和行车效果。（3）透视图的运用，平纵线形配合受到各种因素的制约和影响，同时要避免一些不良的组合，如长直线上不能设计小半径的凹曲线，直线段内不能插入短的竖曲线等

25、，运用透视图进行检验是很好的方法，设计时对有疑问的路段进行透视图的检验，效果较好。（4）平面与横断面的综合协调，主要是超高的设计。3.1.2 线形与环境协调（1）定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性，沥青混凝土路面以减少噪音。（2）路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。（3）注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。（4）对位置适当的桥梁在台前坡脚（常水位以下）设置平台，有利于非机动车辆和行人通过。（5）对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路相协调，

26、增加美感。3.2 路线方案比选路线方案是路线设计中的最基本的问题。方案是否合理，不但直接关系到公路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响到路线在公路网中是否起到应有的作用，即是否满足国家的政治、经济、国防的要求和长远利益。一条路线的起点终点及中间必须经过的重要城镇或地点，通常是由公路网规划所规定或领导机关根据经济建设需要指定的。作为选线工作的第一步就是要在各种可能的方案中，在深入调查的基础上，综合考虑路线方案选择的主要因素，通过方案的比选，提出合理的路线方案。方案比选是选线中确定路线总体布局的有效方法，在可能布局的多种方案中，通过方案比选决定取舍，选择出技术合理、费用节省、切实可行的最优方案

27、。路线方案的取舍是路线设计中的重要问题，方案是否合理，不仅直接关系到是否满足国家政治、经济及国防的要求和长远利益。从方案比选的深度不同可有原则性方案比选和详细的方案比选两种。路线方案是通过许多方案的比较、淘汰而确定的。指定的两个据点之间的自然情况越复杂、距离越长，可能的比较方案就越多。淘汰的方法，不能每条路线都通过实地查勘进行，因为此次毕业设计是在纸上定线，所以要在所给的地形图上选出两条线进行比较，然后选出一条比较合理的路线进行路线设计。我在选线的时候选出了两条路线并进行了比选。该地形图等高线比较密，而且通过放坡也不能够直接穿越，在选线的时候我选择在等高线较稀疏的地方布线，并且根据路线转交数目

28、多少来选则线路。方案设计不够经济合理，填挖高度较大，且线性不能达到美观的形式，而方案二相对于方案一填挖量较小，经济合理,所以采用了方案二。方案比选的完成对后面的路线设计及计算起着至关重要的作用，因为它对行车以及经济上都有一定的影响。3.3 平面设计现代道路平曲线分别由直线、圆曲线、和缓和曲线三种基本几何线形的合理组合而构成，称之为“平面线形三要素”。在低速道路上，为了简化设计，也只可使用直线和圆曲线两种要素。这就说明平面线形三要素是基本组成，但只要各要素所占比例及使用频率并无统一规定。只要各要素使用合理均可满足汽车行驶要求。至于它们的参数则要视地形情况和人的视觉新、心理、道路技术等级等条件来确

29、定。本路段只设置了两条圆曲线与直线相连接。3.3.1 圆曲线要素及其计算圆曲线要素如图32所示。图32圆曲线要素计算图中T切线长，（m）；L曲线长，（m）；E外距，（m）；J校正值，（m）；R曲线半径，（m）；转角，（）。（1）已知，取圆曲线半径。特殊点桩号校核： JD=K70+400 ZY=JDT=K70+400-932.62=K69+467.38 YZ=ZY+L=K69+467.38+1744.44=K71+211.82QZ=YZ=K71+211.82-872.22=K70+339.6JD=QZ=K70+339.6+120.80/2=K70+400校核无误。3.3.2 缓和曲线要素计算图3

30、3 缓和曲线要素图 根据路线设计手册中有关平曲线要素计算公式，可求得平曲线各要素值，公式如下： m m rad m m m m式中q缓和曲线切线增长值，(m)；P设缓和曲线后，主圆曲线的内移值，(m)；0缓和曲线终点处的缓和曲线角，（rad）；T切线长，(m)；L曲线长，指曲线的起点至终点之间的弧线长度，(m)；E外距，指交点至曲线中点的距离，(m)；J校正值，(m)。因此由上述公式计算得各缓和曲线要素，如表31所示。表31 缓和曲线要素JDLhRqp0TLEJ1523.33600199.588.1214.33819.671446.6826.49192.673.3.4 桩号计算以下是曲线要素点

31、的桩号和总里程的计算公式： ZH2=JD2 T2 HY2=ZH2+LhQZ2= HZ2L2 /2 YH2= ZH2+ L2LhHZ2= ZH2+ L2 JD2= QZ2 + J /2式中L2 缓和曲线段中圆曲线的长度，(m)；T2直线段终点至曲线交点的距离，(m)；Lh缓和曲线的长度，(m)。根据以上曲线要素和桩号计算公式可得缓和曲线中各点桩号，如表32所示。表32 缓和曲线桩号表交点JD2ZH2HY2QZ2YH2HZ21K72+400K71+580.33K71+980.33K72+303.66K72+627K73+0273.4竖曲线指标及竖曲线要素计算3.4.1 竖曲线设计要求（1）宜选用较

32、大的竖曲线半径。竖曲线设计，首先确定合适的半径。在不过分增加工程数量的情况下，宜选用较大的竖曲线半径，一般都应采用大于竖曲线一般最小半径的数值，特别是前后两相邻纵坡的代数差小时，竖曲线更应采用大半径，以利于视觉和路容美观。只有当地形限制或其他特殊困难不得已时才允许采用极限最小半径。（2）同向曲线间应避免“断背曲线”。同向竖曲线，特别是同向凹形竖曲线间如直线坡段不长，应合并为单曲线或复曲线。（3）反向曲线间，一般由直坡段连续，亦可以相互直接连接。反向竖曲线间设置一段直坡段，直坡段长度一般不小于计算行车速度行驶3s的行程长度。如受条件限制也可相互直接连接，后插入短直线。（4）应满足排水要求。3.4

33、.2 纵坡设计一般要求（1）纵坡设计必须满足公路工程技术标准（JTGB01-2003）的各项规定。（2）为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。（3）纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅。（4）一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方，降低造价。（5）在平原微丘区，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。（6）对连接段纵坡，如大、中桥引

34、道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。3.4.3 最大纵坡要求各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特征、道路等级、自然条件以及工程、运营经济等因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。根据公路工程技术标准（JTGB01-2003）的规定，一级公路在车速为60km/h时的最大纵坡为5%。3.4.4 最小纵坡要求为使道路上行车快速、安全和通畅，希望道路纵坡设计的小一些好。但是，在长路堑、低填以及其它横向排水不通畅地段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3%的最小纵坡，当必须考虑设计水平坡0%或小于3%的纵坡时，边沟排水设计应与纵坡设计一起综合考虑，其边沟应

35、作纵向排水设计，在城市道路中一般可采用设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施来处理。3.4.5 坡长限制汽车在纵坡上行驶时存在一个稳定车速，与之相对应的有一个稳定的坡长，从运行质量看，纵坡长度不宜超过稳定坡长。因此对纵坡的长度有一定的限制：根据公路工程技术标准（JTGB01-2003）的规定，一级公路设计车速为60km/h 时，最小坡长为200m，最大坡长需结合坡度来确定，坡度为5%时为700m；0.4%时为900m；0.3%时为1100m。3.4.6 竖曲线小半径1. 凹形竖曲线最小半径考虑因素（1） 从限制离心力不致过大考虑；（2） 从汽车夜间行使前灯照射距离考虑；（3） 从保证跨线桥下的视距考

36、虑。2.凸形竖曲线最小半径考虑因素（1）从失重不致过大考虑；（2）从保证纵面行车视距考虑。3.4.7 竖曲线计算图34 竖曲线几何要素竖曲线要素如图34所示。竖曲线要素计算公式： 式中竖曲线长度，(m)；竖曲线半径，(m)；坡差，其值=ii ii-1，（%）；竖曲线切线长，(m)；竖曲线外距，(m)；y计算点纵距，(m)；x计算点桩号与竖曲线起点（或竖曲线终点）的桩号差。 i1=2.6% i2=5.8% i3=-1.6% i4=2.0% i5= 2.4% i6=1.8% 1= i2i1=3.2% 2= i3i2=7.4% 3= i4i3=3.6% 4= i5i4=4.4% 5= i6i5=4.

37、2% 表33竖曲线要素表变坡号要素12345R600060006000500025000|3.27.43.64.44.2L1924442162201050T96222108110525E0.7684.1070.9721.215.513各竖曲线要素如表33所示。根据各竖曲线要素可以绘制出纵断面图，3.5 路基横断面计算3.5.1 公路横断面组成公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素确定。在本设计中，横断面由行车道、中间带、硬路肩和土路肩组成。其中中间带包括中央分隔带和左侧路缘带，右侧路缘带包含在硬路肩内。路基宽度为23m，其中：行车道27m，中央分隔带

38、宽2.0m，左侧路缘带宽20.5m，硬路肩22.5m，右侧路缘带20.5m，土路肩20.5m。3.5.2 平曲线加宽值计算汽车行驶在曲线上，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，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。根据我国公路工程技术标准（JTGB01-2003）的规定，当平曲线半径R250m，在平曲线内侧加宽。因在本设计中，平曲线最小半径均大于250m,所以在整条路线不用加宽。3.5.3 平曲线超高计算1.超高合理设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车行驶在曲线上的稳定性和舒适性。不同的公路在设计的时候所采取的超高值是不同的，根据公路的等级、设计

39、速度、超高和平曲线半径的关系，可以选取合适的超高坡度。2.超高缓和段长度计算计算公式：式中b路面宽度； 最大超高横坡度，（%）； 路拱横坡；超高渐变率，在本设计中P=1/175。JD2处：圆曲线半径，超高坡度%，由超高公式：m3.超高的过渡（1）超高方式超高的过度方式有很多种，是根据超高旋转轴在公路横断面上旋转的位置确定的。对于一级和高速公路来说主要有饶中央分隔带中心旋转、饶中央分隔带边缘旋转、饶各自行车道中线旋转。对于无中央分隔带的公路来说主要有绕行车道内侧边缘旋转、绕中线旋转和绕外边缘旋转。本设计中的横断面建有2.0m的中央分隔带，采用绕中央分隔带边缘旋转的过渡方式。即将两侧行车道分别绕中

40、央分隔带边缘旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带维持原水平状态。此种方式适合各种宽度不同的中间带的公路。旋转过程见图34。 34 超高示意图图中半幅行车道宽度，（m）；左侧路缘带宽度，（m）；右侧路缘带宽度，（m）；硬路肩宽度，（m）；土路肩宽度，（m）；行车道横坡度，（%）；超高横坡度，（%）；路拱横坡度，（%）；超高缓和段中任意一点至超高缓和段起点的距离，（m）；缓和曲线长度，（m）。 （2）超高值计算绕中央分隔带边缘旋转超高值计算如表表35，其中A、B、C、D分别是路基外侧边缘、硬路肩外侧边缘、外侧路缘带边缘以及中央分隔带边缘与设计标高（中央分隔带边缘）之差。本设计只计算

41、C、D处值表35 超高计算公式超高位置计算公式行车道横坡值备注内侧C1计算结果为与设计之高差；2设计高程为中央分隔带外侧边缘的高程；3当时，为圆曲线上的超高值。D外侧DC表3-6 超高值X值内侧C外侧C备注D处值均为零K71+980-0.015-0.1200.015-0.120K71+970-0.001-0.0890.016-0.130K71+960-0.007-0.0560.018-0.144K71+950-0.003-0.0240.019-0.152K71+9400.0010.0080.020-0.160K71+9300.0050.0400.022-0.176K71+9200.0090.0

42、720.023-0.184K71+9100.0130.1040.024-0.192K71+9000.0170.1360.025-0.200K71+8900.0210.1680.027-0.216K71+8800.0250.2000.028-0.224K71+8700.0290.2320.029-0.232K71+8600.0330.2640.031-0.248第4章 排水设计4.1 路基排水设计4.1.1 路基排水设计的必要性 路基的强度和稳定性与水的关系十分密切。路基的病害有很多种，形成病害的原因也有很多，但水的作用是主要的因素之一，因此，路基设计、施工和养护过程中，必须十分重视路基排水工程

43、。为了确保路基的强度与稳定性，使路基在各种外界因素作用下不致产生不允许的变形，路基的整体结构设计中必须进行路基的排水设计。4.1.2 路基排水种类及要求路基地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跃水井和急流槽，各类地段排水沟应高出设计水位02m以上。边沟横断面采用梯形，梯形边沟内侧边坡坡度为1:11:1.5,一级公路的边沟的深度不应小于0.6m，边沟纵坡宜与路线纵坡一致并不宜小于0.5%，边沟可采用浆砌片石，水泥混凝土预制块防护,一级公路当采用M7.5的砂浆强度，边沟长度不宜超过500m，截水沟横断面可采用梯形，边坡视土质而定，一般采用1:101:1.5,深度及宽度不宜小于0.5m,沟底纵坡不宜

44、小于0.5%，水流通过陡坡地段时可设置跌水等或急流槽,应采用浆砌片石或水拧混凝土 预制块砌筑，边墙应高出设计水位0.2m以上,其横断面形式为矩形，槽底应做成粗糙面，厚度为0.20.4m，混凝土为0.10.3m，跃水的台阶高度可采用0.30.6m，台面坡度应为2%3%，急流槽以纵坡不宜陡于1:1.5,急流槽过长时应分段修筑，每段长度不宜超过10m。本公路路基排水设置边沟、排水沟和截水沟。路堤边沟坡度1:1，采用25cm厚7.5号浆砌片石进行防护，沟底宽0.6 m,沟深0.6m。路堑边沟两侧坡度分别为1:1.5和1:1。排水沟采用1:1的坡度,沟深0.6 m,25cm厚7.5号浆砌片石进行防护。4

45、.1.3 水力计算1.截水沟的概念及设计资料（1）本段路的水力计算主要是针对截水沟进行计算的,截水沟又称天沟，一般设置在挖方路基边坡坡顶以外,或山坡路堤上方的适当地点,用以拦截并排除路基上方流向路基的地面迳流,减轻边沟的水流负担,保证挖方边坡和填方坡脚不受水流冲刷。（2）对于本路段的截水沟采取干砌片石对称梯形截面,如图41所示。沟底纵坡,边坡率1.25，取0.02，查明渠容许最大流速表可知，=。图41 截水沟示意（单位：cm）2.流速及流量的计算（1）水力要素由公式 得 式中通过流量()； 过水断面面积()；平均流水速度()；设计流量()；容许最大流速()。由公式得：式中湿周(m)。式中最佳断

46、面时的水力半径(m)；系数，=。由水深和沟底宽的关系得：沟底宽度，(m)；沟底高度，(m)。（2）计算实际流速由公式得C=40.30式中流速系数；指数；沟底坡度；水力半径。(3)计算通过流量(4)验算与结论实际流速为最大流速，且接近，实际流速和流量均符合要求。所以采用沟底宽，够深。 4.2 路面排水设计1.路肩排水设施的纵坡应与路面的纵坡一致，当路面纵坡小于0.3%时，可采用横向分散排水方式将路面水排出路基，但路基填方边坡应进行防护。2.排水带路堤边坡较高，采用横向分散排水不经济时，应采用纵向集中排水方式，在硬路肩边缘设置排水带，并通过急流槽将水排出路基。排水带可采用水泥混凝土预制块或沥青混凝

47、土筑成，排水带高出路肩120mm，顶宽80100mm。急流槽的设置距按路肩排水的容许容量计算确定以20m50m为宜，急流槽可设置在凹形曲线底部及构造物附近，并考虑到地形、边坡状态及其它排水设施的联接。3.中央分隔带排水中央分隔带排水设施由纵向排水沟（明沟、暗沟）、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。在设置超高路段，路面水由中央分隔带排水设施排出，在干旱少雨地区，采用凸形中央分隔带，可设开口明槽，雨水流向下半幅路面排出，开口明槽可采用封闭式，横断面尺寸为高宽=150mm200mm，间距宜为300500mm。中央分隔带纵向排水沟（管）与横向排水管联接时可采用集水井的形式，横向排水管直径一般采用

48、200600mm水泥混凝土管成塑料排水管，管底纵坡不应小于1%，出口应采取防护措施。设置超高段的中央分隔带的排水沟可设雨水井，雨水井的设置间距应根据流量计算确定，一般为1030m。矩形雨水井尺寸采用长宽深=600mm400mm600mm，边墙采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑。相邻雨水井间用直径200400mm的水泥混凝土管纵向联接，管底最小纵坡不应小于0.3%。多雨地区的中央分隔带，表面不作封闭时，可设地下排水渗沟，排水渗沟两侧可用沥青砂、沥青土工布或粘土封闭，排水渗沟顶与路床顶面齐平，渗沟宜采用直径50mm80mm的硬塑料管将水引致路基边坡以外。4.3 边坡防护设计4. 3.1 边坡防护的

49、主要性在水、风、气温等自然因素的长期作用下路基将发生变形和破坏，若不及时加以防治，就会引起严重的病害。为了保证路基的稳定性，除做好路基排水外，必须做好路基防护与加固设计。一般，防护与加固的重点是路基边坡，特别是不良地质与水文地段及延河路基的边坡。有时，对附近可能危害路基的河流和山坡也应进行必要的防护，以保证防护加固工程能正常地工作。防护与加固工程是路基工程的一个重要的组成部分。除专门用来支挡路基的结构外，一般防护工程承受力的能力很小，有的则不能承受外力的作用。因此，要求路基边坡本身基本稳定，否则不但路基得不到防护，而且连防护工程也会遭到破坏。4.3.2 边坡防护的类型路基边坡的防护与加固工程，

50、按其作用不同，可分为坡面防护、冲刷防护与支挡防护工程三大类。（1）在边坡的坡度不小于1:1.5,不浸水或短期浸水但地面径流量不大于0.8m/s的边坡采用网格式种草防护,草籽可以采用自然散播.（2）当坡面径流量比较大的时候,坡体的冲刷比较严重,边坡防护应采用浆砌片石防护。（3）在某些临近河流处,和排水沟出水口附近可以进行种树防护.该路线为平原区一级公路,在路线中有深挖路堑和和高填路堤,因此在设计中要进行必要的边坡防护.根据实际的路段情况，填方高均不大，不超过7米。由地形条件可知，当地地形较缓，且雨水量又不大。因此，可以采用种草防护，选用根茎发达，较矮的多种草类混合种植防护。对于路堑边坡可采用单层

51、砌石防护，砌石厚0.2米采用沙浆勾缝。第5章 挡土墙设计51 挡土墙设置的用途挡土墙是一种抵抗侧向土压力，用来支撑天然边坡或人工边坡，保持土体稳定的建筑物。被广泛用于公路、铁路、水利等土建工程。 在路堑地段若开挖边坡不能自行稳定，可在破脚设置挡土墙。在地面横坡较陡，填筑路基难以稳定或征地、拆迁费用高的填方路段，可在沿河一侧路基设置挡土墙。 在某些挖方路段，为防止冲刷，可在沿河一侧路基设置挡土墙；在某些挖方路段，为防止山坡覆盖层下滑，可在路堑边坡上方设置挡土墙。 在路基设计中，是否需要设置挡土墙，应通过与其他可能的技术方案进行技术、经济比较来确定，并且初步确定布置挡土墙的位置、墙的断面形式、基础

52、类型及埋深。52 挡土墙的类型与形式选择1按照墙的位置，挡土墙可分为：路堑墙、路堤强、路肩墙和山坡墙。2按照墙体材料挡土墙可分为：石砌挡土墙、砖砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙和加筋土挡土墙等。3按照墙的结构形式，挡土墙可分为：重力式、衡重式、半衡重式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、柱板式和垛式等。根据路基横断面图，以路堤墙和路肩墙方案在路基横断面上进行初步布置和工程量估算得知：路堤墙比路肩墙圬工数量略少，但填方量却增加，因此，在路线的最不利位置设计挡土墙为重力式挡土墙，为减少填方数量，增加路堤的稳定性，采用浆砌片石重力式路肩挡土墙。53 挡土墙结构设计1、基本参数： 采用重力式仰斜式挡土墙

53、。墙面高度(m)：h1=5.5 ，墙背坡度(+,-)：N=0.25 ，墙面坡度：M=0.1，墙顶宽度(m)：b1=1.2 ，墙趾宽度(m)：db=0.5 ，墙趾高度(m)：dh=1，基地内倾坡度：N2=0.2 ，污工砌体容重(kN/m3)：r1=21，路堤填土高度(m)：a=3 ，路堤填土坡度：M0=1.5，路基宽度(m)：b0=7.5 ，土路基宽度(m)：d=0.75，填料容重(kN/m3)：R=18，填料内摩擦角(度)：=35，外摩擦角(度)：=17.5，基底摩擦系数：=0.5，基底容许承载力：0(kPa)=600，挡土墙分段长度(m)：L1=20.采用重力式仰斜式挡土墙：基本尺寸如图。2

54、、计算结果：1)求破裂角假设破裂面交与荷载内，采用相应的公式计算：挡墙的总高度：H=7.316m 挡墙的基地水平总宽度：B=4.079m=-0.044=0.6则=arctg=30.98验算破裂面是否交于荷载内：堤顶破裂面至墙踵：(H+a)tg=6.193m荷载内缘至墙踵：b-Htg+d=3.421m荷载外缘至墙踵：b-Htg+d+b0=10.921m故破裂面交于荷载内，与原假设相符，所选用公式正确。则计算图式为：2)求主动土压力系数K和K1 =0.349 =0.882m =3.174m =3.26m =1.743)求主动土压力及作用点位置=292.59KN=249.377KN =153.036

55、KN =1.762m =3.435m4)抗滑稳定性检算挡土墙体积V=17.224m3 挡土墙自重G=361.711KN =1.928因为kc 1.3，则抗滑稳定性检算通过。5)抗倾覆稳定性检算 =2.759因为k0 1.5，则抗倾覆稳定性检算通过。6)基底应力检算B=4.079m =1.502m =.538m因为eB/6 =226.042KPa=26.35KPa因为max 0，则基地应力检算通过。 第6章 路基路面设计四车道一级公路,在使用期内交通量平均增长率为10%。经调查，该路处于1区为粘质土，稠度为1.00，沿线可开采碎石集料，并有石灰供应。预测该路竣工后第一年的交通组成如表61所示。

56、6.1 交通量计算表61 预测交通组成车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距（m）交通量黄河JN16259.50115.001双200黄河JN15049.00101.601双350交通SH14125.5555.101双400东风EQ14023.7069.201双450长征CZ36147.6090.702双132.0150沃尔沃N864855.00120.001双200轴载分析:路面结构设计以双轴组单轴载BZZ100作为标准轴载。 （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轴载换算:轴载换算采用如下的计算公式： 式中标准轴载当量轴次，次/日；被换算车辆的各级轴载作用次数，次/

57、日；标准轴载，；被换算车辆的各级轴载，；被换算车辆的类型数；轴载系数，m是轴数。当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，应考虑轴数系数；轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。轴载换算结果如表62所示。表62 轴载换算结果车型黄河JN162前轴59.5016.4200128.9后轴115.0011200367.0黄河JN150前轴49.0016.4350100.6后轴101.6011350375.0交通SH141前轴25.5516.44006.4后轴55.101140029.9东风EQ140后轴69.201145090.7长征CZ361前轴47.6016.415038.0后轴90.702.21150215.8沃尔沃N8648前轴55.0016.420095.0后轴120.0011200442.0 1889.3注：轴载小于25kN的轴载作用不计。根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限为15年，并由资料可得四车道的车道系数为0.40.5，取0.45，。因此，累计当量轴次为： （2）验算半刚性基层层底拉应力时： 根据轴载换算公式计算如表63所示。表63 半刚性基层轴载换算车型