二级公路施工图设计说明书参考

《二级公路施工图设计说明书参考》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二级公路施工图设计说明书参考（40页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、目录内容上做参考，而有些标准啊，或者取值啊可能是不合理的，不对的，不能一律采用摘要1设计总体说明2 平面线形设计3路线纵断面设计4 横断面设计5 路基设计6 路面设计7 结 构 物 设 计8. 施 工 图 预 算小 结谢 辞目录未做好摘要交通运输是国民经济的基础产业之一，是国民经济的大动脉，它把国民经济各领域和各地区联系起来，在社物质财富生产和分配过程中，在广大人民的生活中起着极为重要的作用。而公路运输已经显示出了其它交通方式所不能具有的巨大优势。“要想富，先修路”、“公路通，百业兴”反映了人们尤其是偏远山区人们的深切感受。本篇设计为某地区二级公路的一阶段施工图设计。该地区属亚热带温润气候，四

2、季分明，冬暖夏热。主要设计内容有平面线形设计、纵断面设计、横断面设计、路基设计、路面结构设计等。平面线形设计包括资料整理纸上定线，平曲线要素确定；纵断面设计包括地面高程、设计高程、填挖深度和竖曲线要素；确定标准横断面，绘出每桩横断面图（500米）；最后根据交通量资料及路面设计规范，确定设计方案。关键字：竖曲线 纵断面 横断面 路基 路面结构 ABSTRACTTransporting is the fundamental industry for national economics, and serves as artery to connect all the fields of econo

3、mics and different geographical region. It also plays important role in the production and distribution of goods, and in everyones life. Road transporting has many advantages when compared to other transporting ways. It will bring out huge economical advance when it was paved to certain area, especi

4、ally those mountainous regions which always are poor and roadless.This thesis intends to design a construction plan for a second-class road .There is a warm, subtropical climate, four distinct seasons and warm in winter, and hot in summer.This design includes plane linear design, vertical section de

5、sign, horizontal section design, roadbed design and so on. The plane linear design includes information compiling, lines drawing on paper, fix on requisites of curves; Vertical section design is comprised of road elevation, design elevation, depth of dig and fill and requisites for vertical curve; C

6、ontents of horizontal section design are fixing standard horizontal section, mapping every horizontal section; At last make a blueprint according to traffic information and road design rules; Keywords: Upright curve Vertical section Transect RoadbedRoad surface structure 1设计总体说明1.1 设计任务完成在指定的起、终点之间的

7、新建公路设计，设计阶段为一阶段施工图设计，要求按二级公路、设计车速60km/h进行设计。设计文件必须符合现行有关设计标准与规范。1.2任务要求通过本设计要求能够综合运用专业所学的知识，根据有关的设计规范掌握各设计阶段的设计内容，掌握设计过程中设计原始资料的采集方法与内容，掌握路面设计参数的确定、选用及计算方法；掌握公路勘测设计的程序及方法，以达到熟练从事公路专业的工作能力。1.3 建设意义交通运输是国民经济的基础产业之一，是国民经济的大动脉，它把国民经济各领域和各地区联系起来，在社物质财富生产和分配过程中，在广大人民的生活中起着极为重要的作用。改革开放以来，随着社会主义商品经济和乡镇企业的兴起

8、，尤其是近年来西部大开发战略的实施，加之现在的中部沦陷地区的崛起政策。公路运输已经显示出了其它交通方式所不能具有的巨大优势。“要想富，先修路”、“公路通，百业兴”反映了人们尤其是偏远山区人们的深切感受。1.4 交通资料设计交通资料如表1-1所示 ：车型前轴重（kN）后轴重（kN）后轴数后轴轮组数后轴距（m）日交通量（辆/d）黄河JN-15049.00101.601双250解放CA10B19.4060.851双1600跃进NJ13015.3038.301双300小汽车33721双800交通量年平均增长率为7%，拟使用年限为10年。 （2） 道路等级的确定参照公路的分级与技术标准，根据公路网的规划

9、和远景年限交通量，从全局出发，结合此公路的使用任务、性质等综合确定，此公路设计为二级公路。1.5 道路技术规范标准本项设计方案各项技术指标均符合公路工程技术标准（JTG B01-2003），公路路线设计规范（JTJ011-94），公路路基设计规范（JTG D30-2004），公路沥青路面设计规范（JTG F40）的要求。公路等级：山区二级公路；计算行车速度：60km/h； 路基宽度： 10.00m；路面宽度：23.5m； 硬路肩宽度： 0.75m；土路肩宽度： 0.75m； 车道数：2；设计年限：12年。1.6 沿线自然地理、气候、地质、水文气象等状况1本地形、地质、地貌资料拟建公路的地方为山

10、区。路线平、纵线形和横断面要受到地形限制较多。自然区划属V2地区，山坡地段覆2-3米的粘土表层，水田段淤泥0.5米，其下4-5米粘土，较适宜修建公路。考虑到经济发展的需要，设计准备从较平坦的地方通过。2自然地理条件:该区属亚热带温润气候，四季分明，冬暖夏热，年平均气温1718.8C，极端最高气温43C，极端最低气温-3.8C。年平均降雨量1032毫米，年平均雾日50天，平均风速1.75米/秒。地震烈度为IV度。山坡地段上覆23米粘土表层，以下为粉砂质泥岩及长石石英砂岩,呈互层状产出,水田段淤泥0.5米,其下45米粘土。1.7 设计原则设计在满足工程经济的前提下符合二级公路标准的要求，尽可能采用

11、较高的技术指标，还要综合考虑工程造价，施工技术条件，地质气候，材料来源等其它影响因素。1、数目增加不大的情况下，尽量采用较高的技术指标，不轻易的采用低指标和极限指标，同时不要不顾及工程量的增加采用高指标。在路线部设时尽量保证行车安全，舒适，快捷的前提下做到工程数量小，造价低，使用成本低，经济效益好的目的；2、处理好道路与农业，农村，农民的关系，注意与农业基本建设的配合，做到少占田地并尽量不要占高产田地和经济作物田地，避免穿越经济林园，并注意与修路造田，农田水利设施，土地规划相结合；3、充分重视水文地质条件和问题，不良地质地貌对道路的稳定性影响较大，同时对特殊地质的处理的工程费用非常大，这将极大

12、的增加工程成本和造价。对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流岩溶、沼泽等严重的工程地质水文问题应慎重的处理一般情况下应尽量绕避，必须穿越时应选择合理的位置缩小穿越范围，并采取相应的处理措施；4、重视环境保护和生态保护，加强环境保护工作，重视生态平衡，为人类创造良好的生活环境，是我国的一项基本国策。1.8 施工注意事项1、坡度大于1：5时，填筑前应将原地面开挖纵、横向台阶，宽度不小于1m并向内倾4；2、填挖交界处必须开挖多个台阶，并分层填筑，充分压实；3、农田段表层的种植土，在填筑路基前应先清除表层种植土，清出的种植土建议集中堆放，以用作弃土场的地面复耕覆盖用土；4、为确保路基有足够的强度和稳定性，路基压

13、实度必须达到设计要求，施工前应进行击实试验，以确最大干密度及最佳含水量；5、边坡防护工程应在路基形成一段，修整后即进行防护物的施工，以利于边坡的稳定，防止水土流失；6、各种路用材料需进行各项技术指标检测，合格后方可进场。使用堆料场应加遮盖，以防雨水淋湿。2 平面线形设计对路段平面线形设计，是道路最基本的，也是最重要的设计阶段，此阶段的设计将影响后面的道路构造物设计，排水设计，土石方数量，路面工程及其他结构物，对汽车行驶的安全、舒适、经济以及公路的通行等都产生很大的影响。因此，路线线形必须满足汽车动力学，司机视觉和心理的要求，必须与地形，地物环境相协调，与沿线的土地利用，自然资源开发和社会经济等

14、相适应。合理利用地形，正确选用标准，确保路线线形的均衡性，处理好远期和近期的关系，整体与局部的关系，充分考虑农业等方面的要求，既要使工程量小，投资少，又要考虑施工养护管理、经济效益、交通运营等方面的利弊得失。选用较好的技术指标，以提高公路的使用质量，充分做到技术上可行、经济上合理。由于给定的地形图（1：2000），在选线时采用纸上定线，在已知的地行图上，进行路线布局方案比选。纸上确定路线，其优点是能在室内纵观全局，结合地形、地物、地质等自然条件，综合平、纵、横三方面的因素。2.1基本线形要求（以山岭重丘区二级，V=60km/h为例）1、直线 直线是公路线形中最常采用的的基本形式，它以最短的距离

15、连接两目的地，具有路线短捷，缩短里程，行车方向明确等优点。但从行车的安全和线形美观来看，直线过长线形呆板，会使司机行车单调引起疲劳，容易使司机超速行驶，难以准确目测车间间距，以及夜间对向行车产生眩光等原因，直接影响行车安全。另外，在山区、丘陵区，过长的直线难以与地形及周围环境相协调，会严重破坏自然景观，容易造成大挖大填，经济性差。因此必须对直线长度加以限制。本路段设计车速为60km/h，根据公路工程技术标准JTJGB01-2003对直线长度作了如下限制：1.同向曲线间最小长度：6V=660=360m 2.反向曲线间最小长度：2V=260=120m 3.直线的最大长度为70秒行程，即778米。在

16、定直线过程中，直线的最大、最小值限制以不超出上值为宜。2、圆曲线圆曲线也是平面线形中常用的线形，较大的长缓圆曲线具有线形美观、顺适、行车舒适等优点。在平曲线设计中，都希望采用较大半径的圆曲线，以提高路线质量，是因为过短的平曲线使汽车在曲线上行使时间短暂，司机操作极为不便，同时乘客也受到冲击。在较小转角的平曲线，即使半径很大，曲线长度仍然很短，司机容易将曲线半径判断得比实际小得多，而使在行车速度降低。因此对圆曲线的相关指标也应做出限制。1.一般限制 从行车稳定、舒适、经济方面考虑，公路工程技术标准JTGB01 2003对圆曲线半径作了如下限制。圆曲线最小半径：一般最小半径：200m 极限最小半径

17、：125m 不设超高最小半径：1500m 一般最小半径是在一般情况采用的平曲线最小半径限值，这种半径能充分保证行车的舒适感，是全线绝大多数情况下可能采用的半径。极限最小半径是平曲线半径设计的极限值，在设计中任何情况下都必须满足。为保证汽车行驶安全、舒适、经济，只有在特殊困难地形条件下才采用极限最小半径。在设计时，圆曲线半径应尽量采用大于或等于曲线一般最小半径值，以提高公路的使用质量。圆曲线半径过大，会使圆曲线太长，对测设和施工不利，且过大的圆曲线半径其几何性质与直线无多大差异。因此规范规定圆曲线最大半径不超过10000m为宜。曲线最小长度：一般公路以2倍（即在平曲线上行使6s）计算。因此规范规

18、定二级公路平曲线最小长度为120m。2. 圆曲线半径的确定原则圆曲线能较好地适应地形的变化，并可获得圆滑的线形，使用范围较广且灵活。圆曲线在适应地形的条件下，应尽量选用较大的半径。在定半径时宜遵循以下原则： 一般情况下以采用极限最小半径的4-8倍或超高为2-4%的圆曲线半径为宜。 当地形条件不受限制时，应尽量采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径为宜。 选择半径时应结合前后线形综合考虑，以形成连续的线形。并要考虑平曲线与纵坡的关系，避免小半径与大纵坡重合即形成陡坡急弯。 弯道半径的选择，应按技术标准根据实地的地形、地物、人工构造物及其它条件的要求，按合理的曲线位置用外距、切线长等控制条件反算

19、。小偏角的弯道容易使司机产生错觉，应尽量避免。一般情况下转角不小于7为宜。 当同向曲线间插入短直线时，在视觉上容易形成直线与两端的曲线构成反弯的错觉是整个组织线形缺乏连续性，形成“断背曲线”。因此在设计时应予以尽量避免。3、缓和曲线 在直线和圆曲线间或半径不同的圆曲线间设置曲率半径连续变化的曲线即为缓和曲线。其作用是线形缓和、行车缓和及超高加宽缓和。当平曲线半径小于不设超高的最小半径事应设置缓和曲线。缓和曲线可采用回旋曲线、三次抛物线，高次抛物线等线型。因回旋曲线与汽车由直线进入圆曲线的轨迹完全符合，在我国，标准规定采用回旋曲线。公路工程技术标准JTGB01-2003规定山岭重丘区三级路最小缓

20、和曲线长度不小于35m。4、平面组合线形本设计路段大部分采用基本型曲线。基本型曲线所采用的回旋曲线-圆曲线-回旋曲线之比为111 121。在个别路段为两个反向基本型直接连接构成的S型曲线，从行驶力学上和线形协调、超高缓和考虑，S型曲线相邻两个回旋曲线参数A1和A2宜相等，若采用不同参数，其值相差不宜过大，应符合：2S型曲线两个圆曲线半径之比不宜过大，以符合： 13 式中：R1为大圆曲线半径（m），R2为小圆曲线半径（m）。2.2、平面设计步骤1、选线原则 1.路线的基本走向必须与公路的主客观条件相适应。主观条件是指设计任务书（或其它文件）规定中的路线总方向，等级及其在公路网中的地位和作用。客观

21、存在条件是指公路所在地区原有交通布局，城镇、工矿企业、资源状况，土地开发利用和规划的情况以及地形、地质、气象、水文等自然条件。根据1：2000带状地形图，路线的走向所要解决的问题是在保证公路线形等级标准的同时如何避免少拆迁、少占地，减少填挖方数量以降低和节约公路造价的问题。2.正确掌握和运用技术标准。根据任务要求，本次毕业设计应采用最新的公路工程技术标准JTGB01-2003，因此，在进行纸上定线时，首先应吃透规范。在定线过程中，如工程量增加不大，应尽量采用较高的技术指标。3.注意与农业配合，选取线时要处理好公路与农业的关系。注意与农田基本建设的配合，做到少占耕地，并应量不占高产田，经济农作物

22、田或穿过经济园林等。并注意与修路造田、农田水利灌溉、土地规划等相结合。4.重视环境保护，尽量减少施工对自然环境和生态平衡的破坏。5.选线时应综合考虑路与桥的关系。在选线时，个别特殊大桥桥位，一般作为路线总方向的控制点，大中桥位原则上服从路线的总方向。2、选线步骤由于该路段为新建公路，根据指导老师意见，公路起终点位置、高程已经定下，选线时以这两个控制点为依据进行全面布置、逐段安排、具体定线。用“以点定线、以线交点”的办法大致定出平面交点，然后反复试线最后确定出交点。1.方案的确定考虑到起始点高程为270m，终点高程为265.16m，起终点高差为4.84m，路线中间起伏较大。从考虑经济性角度出发，

23、导线大致与跟等高线一致，以减少工程量。中间段等高线较为密集且有几处急弯，在满足规范前提下，按尽量沿等高线走的原则布线，导线较短，可考虑S型和C型。在设计中，定线是一项比较重要的工作，是整个路线的基础，对路线的好坏起关键性的作用，不同地点，考虑的因素也不同，如有些以平曲线设计为主，有些则以经济性为准。2. 交点位置,交点间距,转角的确定:方案设计中,在做好导向线,确定交点后。按照图纸的坐标，逐点测量出各点的大地坐标，然后计算交点的间距，路线的转角，其计算程序如下：（1）路线的方位角：根据公式 则路线的方位角为：第一象限： 第二象限： 第三象限： 第四象限： （2）路线的转角等于后一方位角减去前一

24、方位角，即 (当为正时为右转,为负则左转)（3） 两交点之间的直线长度： 3、平曲线设计及敷设1、缓和曲线长度的确定山岭重丘区二级公路其最短缓和曲线长为50米。关于缓和曲线长度的确定主要考虑下列三点因素： 最小缓和曲线长度，50米 超高缓和段长度按计算，式中：超高缓和段长度B 路面宽度，本路段取为10米ic最大超高横坡（%）超高渐变率 且一般应满足LsLc 当Lc50时,Ls=Lc。设计时应综合考虑以上因素，最终确定缓和曲线的长度。2、平曲线设计平曲线的设计有多种组合型式，如：简单型、基本型、型、型、凸型、卵型及复曲线等，常用型式有简单型、基本型及型。其计算公式各有不同，下面就基本型曲线计算公

25、式分列如下：山岭重丘二级公路,极限最小半径为125米，一般最小半径为200米，设计时，应尽量采用大半径圆曲线。平曲线设计最主要的是确定圆曲线的半径，园曲线的半径确定具有多种控制条件，本路段共有两种情况：直接选定：放坡定线时以Ls:Ly:Ls=1:1:1-1:2:1为佳；切线长控制：同向、反向曲线较近时；曲线长控制：小偏角时采用。现以直接选定为例：已知JD2的转角：=36340，另拟定ls=60m ，假定曲线长为180米，由公式可反算得到一个圆曲线半径188.122，故将先半径取为250米，根据曲线计算公式计算 可以看出缓和曲线：圆曲线：缓和曲线满足1：1：11：2：1的关系，所以确定半径为25

26、0米，当发生不满足这种关系的时候，可从新假定一个半径，继续验算。当相邻交点曲线要素都拟定以后要验算曲线之间的直线长度是不是满足最短和最长直线的要求。3、主点里程计算主点桩号（以JD2为例）： JD2的交点桩号是K0+819.552 ZH（桩号）=JD（桩号）-T=K0+819.552-112.782=K0+706.77 HY（桩号）=ZH（桩号）+Ls= K0+706.77+60=K0+766.77 YH（桩号）=HY（桩号）+Ly= K0+766.77+99.552=K0+866.321 HZ（桩号）=YH（桩号）+Ls= K0+866.321+60=K0+926.321 QZ（桩号）=HZ

27、（桩号）-L/2=K0+816.546 JD（桩号）=QZ（桩号）+J/2= K0+819.552（校核无误）4、交点的间距及路线转角计算程序如下： 根据公式 交点转角、交点间距的计算根据以下公式：路线与X轴的夹角：路线方位角: = (x0, y0)= (x0 )= (x0, y0, y0 : 路线右转； 0 : 路线左转；两交点之间的直线长度：AB=2.3、平面设计成果 按着要求将计算得出的结果布设到平面图上，并且上墨，注明路线起终点、曲线起终点、百米桩、公里桩，完成平面设计图，填写直线、曲线转角表。3路线纵断面设计3.1 概述沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断面。由于自然因素的影响以

28、及经济要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线。纵断面设计的主要任务根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车迅速安全、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。在路线的纵断面设计中，依据道路的性质，任务、等级、地形地貌、地质水文等因素，充分的分析了路基的稳定，和工程量与工程经济等问题，对纵坡的长短、大小、前后纵坡的情况、竖曲线半径的大小以及与平面线形的组合与搭配问题都作了考虑。遵循了以下的设计原则：1、满足纵坡和竖曲线的各项规定；2、纵坡均匀平顺，起伏不宜过大；3、设计标高的确定结合了沿线的自然条件如：地形、土壤、水文、气候等综合

29、因素；4、争取挖填平衡，尽量使挖方运转到就近路段作为填方，以减少借方和废方，降低工程造价；5、依据沿线的性质要求，适当照顾当地民间的交通运输工具，农业机械，农田水利方面的要求；6、平面和纵断面设计相互配合：在视觉上能自然的诱导驾驶员的视线，并保持了视觉的连续性；平、纵面的线形指标大小均衡，使线形在视觉上和心理上保持连续性。3.2 纵断面设计一般规定1、新建公路的路基设计标高：高速公路和一般公路采用中央分隔带的外侧边缘；二，三，四级公路采用路基边缘标高，在设置超高、加宽地段为超高加宽前该处边缘标高。改建公路的路基设计标高：一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而采用中央分隔带中线或行车道中线标

30、高。沿河及受水浸淹的路线，路基设计标高一般应高出规定洪水频率计算水位0.5m以上。如果河道因设置路堤而压缩过水面积，致使上游有雍水，或河面宽阔而有风浪，就应增加雍水高度和波浪冲上路堤的高度。2、纵坡丘陵地区二级公路的最大纵坡规定为6%。各级公路的长路堑路段，以及其他横向排水不畅的路段，应采用不小于0.3%的纵坡，必须设计平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，其边沟应作纵向排水设计。对于坡长也应有一定的限制，最短坡长主要是从汽车行驶的平顺性要求考虑的。丘陵地区二级公路为200m，最大坡长也是很有必要的，纵坡越陡，坡长越长，对行车影响越大。表现在：（1）使行车速度下降，甚至要换低排档克服坡度阻力；（

31、2）一是水乡开过，导致汽车爬坡无力，甚至熄火；（3）下坡行驶制动频繁，易使制动器因发热而失效。合成坡度是指由路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横坡组合而成的坡度，其方向及流水线方向。一级公路最大容许合成坡度为10%，计算公式： (31)式中: 合成坡度（%）；超高坡度或路面横坡（%）；纵坡坡度（%）。各级公路的最小合成坡度一般不应该小于0.5%，特殊时可采用0.3%。但是在超高过渡变化处，合成坡度不应该设计为0%，当合成坡度小于0.0%时，则应采取综合排水措施，保证路面排水畅通。使道路不至被雨水冲坏。3、竖曲线各级公路在纵坡变更处应设置竖曲线，竖曲线可采用抛物线或圆曲线。平原微丘地区二级公路竖曲线半

32、径一般最小值为4500 m，最小长度为70 m。（1）相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间；（2）如果直坡段的长度不够长则应该合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线，这样要求对行车有利；（3）相邻反向竖曲线之间，为了使增重与减重间缓和过度，中间最好插入一段直坡段。图3-1 竖曲线计算图3.3 竖曲线计算例如：变坡点1桩号K0+280：高程为367.5m，取，满足视距要求（如计算图3-1），设计曲线为凸形竖曲线， 变坡点高程：367.5+2.429=369.93m 起点桩号：；起点高程： 终点桩号：；终点高程：由此可以计算竖曲线段各桩号改正后的设计高程。3.4纵坡设计具体的纵断

33、面设计，坡度坡长等详见附图中纵断面设计图和竖曲线表。 4 横断面设计4.1 横断面设计基本要求横断面的设计，应使道路横断面布置及几何尺寸满足交通环境、用地经济、城市面貌等要求。路基是支撑路面，形成连续行车道的带状土、石结构物。它既要承受路面传来的车辆荷载，又要承受大自然因素的作用。因此，路基横断面设计必须满足以下基本要求：1、路基的断面形式和尺寸应根据道路的等级、设计标准和设计任务书的规定以及道路的使用要求，结合具体条件确定；2、为了保证路基的强度和稳定性，使路基在外界因素的作用下，不致产生不允许的变形，在路基的整体结构中还必须包括各种附属设施；3、路基设计应兼顾当地农田基本建设的需要，在取土

34、、弃土，取土坑位置、排水设计等方面与农田改土、农田水利、灌溉沟渠等相配合，尽量减少废土占地，防止水土流水和淤塞河道。在设计路线内，每20 m设计一个横断面，具体设置见路基横断面图。横断面需标注的内容：土路肩的高程，土路肩边缘距路中线的距离，边沟底的中心高程，边沟底中心距路中线的距离，路中心线的设计高程与地面高程的高差T或W，填方面积AT，挖方面积AW。最后，根据纵断面设计资料，按设计标高，在路基设计表上逐桩进行计算，完成路基设计表。具体结果见附图中路基设计表。4.2 横断面的布置1、选用典型横断面应注意的问题简述如下：（1）一般路堤：当填土高度小于最小填土高度1.60m时，为满足最小填土高度和

35、排除路面路肩和边坡地面水的需要，应设置边沟；（2）挖方路基：路堑路段均设置边沟。开挖路堑所废弃的土石方，应弃置于下侧坡顶外并做成规则形状的弃土堆；当挖方高度较大或土质变化处，边坡应随之做成折线形或台阶式边坡以保证稳定；（3）半填半挖路基：若地面坡度较大，为保证填土的稳定，将地面挖成台阶形。台阶的高度视填料性质和施工方法而定，挖方部分与一般路堑相同。它可以减少土石方数量，保持土石方数量横向平衡，是比较经济的断面形式。2、公路路基横断面标准规定我国路基横断面按照公路性质及等级不同可有整体式断面和分离式断面两大类。本路段采用整体式断面。 4.3超高与加宽设计4.3.1 超高计算为了抵消车辆在曲线路段

36、上时所产生的离心力，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。合理的设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车在曲线上行驶的稳定性和舒适性。当汽车等速行驶时，圆曲线上产生的离心力是常数，而在回旋线上行驶则因回旋曲率是变化的，其离心力也是变化的。因此，超高横坡度在圆曲线上应该是圆曲线半径相适应的全超高，在缓和曲线上应是逐渐变化的超高。这段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。该段公路是山区二级公路，不设中央分隔带。其超高过渡方式有三种：1、绕内侧边缘旋转先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车行道构成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内

37、侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。2、绕中线旋转先将外侧车道饶路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面绕中线旋转，直至超高横坡度。3、绕外边缘旋转先将外侧车道绕外边缘旋转，与此同时，内侧车道随中线的降低而相应降低，待达到单向横坡后，整个断面仍绕外侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。 该段公路为新建公路故宜采用绕内侧边缘旋转，有利于路基纵向排水。4.3.2平曲线上的加宽汽车行驶在曲线上，各轮轨迹半径不同，其中以内轮轨迹半径为最小，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。对于半径大于250米的圆曲线，由于其加宽值甚小，可以不加宽。由三条以上的车道构成的行车道，

38、其加宽值应另行计算。各级公路路面加宽后，路基也应相应的加宽。分道行驶公路，当圆曲线半径较小时，其内侧车道的加宽值应大于外车道的加宽值。设计时应通过计算确定其差值。为了使路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上设置了加宽的宽度，需设置加宽缓和段。在加宽缓和段上，路面具有逐渐变化的宽度。加宽过渡的设置根据道路性质和等级可采用不同的方法。5 路基设计5.1 概述公路路基是路面的基础，承受着本身土体的自重和路面结构的重量，同时还承受由路面传递下来的行车荷载，路基是公路的承重主体。路基的结构设计应根据使用要求和当地自然条件（包括地质、水文和地理情况），并结合施工条件进行设计。在设计前应充分收集沿线地质、水文、

39、地形、气象等资料，在山岭重丘区要特别注意地形和地质条件的影响。选择适当的路基断面形式，边坡坡度及防治病害的措施。在平原微丘区应注意最小填土高度，并设置必要的排水设施。既应有足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定的地面和地下水，必须采取拦截或排除路基以外的措施，并结合路面排水，做好综合排水设计，形成完整的排水的设计。路基设计应兼顾当地农田基本建设的需要，在取土、弃土、取土坑、弃土堆设置、排水设计等方面与农田改土，农田水利，灌溉沟渠等向配合，应尽量减少废土占地，防止水土流失和淤塞河道。公路路基属于带状结构，随着天然地面的高低起伏，标高不同，路基设计需根据路线平、纵、横设计，精心布置，

40、确定标高，为路面结构提供具有足够宽度的平顺基面。5.1.1 公路路基的基本要求路基设计的基本要求是应根据使用要求和自然条件（包括地质、水文和材料的情况等）并结合施工方案进行设计，既应有足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定性的地面和地下水，必须采取拦截或排出路基以外的措施，并结合路面排水，应做好综合排水设计，形成完整的排水系统。路基综合设计应包括边坡稳定性、支挡、防护、排水等几个方面，此外还应考虑到施工、养护、维修、使用等方面的问题。5.1.2 路基土的压实标准 在道路路基建筑工程中，常会遇到天然土层强度较低，在汽车和在作用下会产生较大的沉降，从而影响工程质量的情况。尤其是当天然

41、土基标高不够，需要取土填高路基时，新填土的抗剪强度很低，压缩性也非常大且不均匀，水稳定性也很差。因此，路堤填土需要分层压实，使之具有一定的密实度。土质路堑开挖到设计标高后，需检验路基顶面工作区内天然状态土的密实度，该密实度通常低于设计要求，必要时应开挖后再分层压实，使之达到一定的密实度。分层压实的路基顶面能防止水分干湿作用引起的自然沉降和行车荷载反复作用产生的压实变形，确保路面的使用品质和使用寿命。除设计文件有规定外，一般路基土的压实程度，随填土的深度的变化而不同；针对不同路基的不同情况，我国的设计规范规定要有不同的压室标准，压实度是以应达到的干密度的绝对值与标准击实法得到的最大干密度之比值的

42、百分率。路基压实类型有重型和轻型，其压实标准不同分别如表5-1和5-2所示：表5-1 路基压实度（轻型）填挖类型路面底面以下深度（m）压实度（%）高级、一级路面其它路面填方路堤上路床03095下路床30809895上路堤801509590下路堤1509090零填及路堑路床03095表5-2 路基压实度（重型）填挖类型路面底面以下深度（m）压实度（%）高级、一级路面其它路面填方路堤上路床0309593下路床30809593上路堤801509390下路堤1509090零填及路堑路床03095935.2 路基土石方计算与调配及涵长计算路基土石方工程是公路工程的主体工程之一。在公路工程量中占有很大比重

43、。土石方工程数量又是公路方案评价和比选的主要技术经济指标之一。土石方计算与调配的主要任务是计算路基土石方工程数量，合理进行土石方调配，并计算土石方的远量，为编制公路概预算、公路施工组织、施工计量提供依据。5.2.1 横断面面积计算该路段横断面设计采用积距法，积距法的原理是：按单位宽度b，把断面积切割成若干梯形与三角形条块，则每一小块面积为其平均高度hi与b的乘积。 即 ， 。 （5-1）总面积为 （5-2）5.2.2 土石方数量计算 路基土石方计算工作量较大，加之路基是填挖变化的不规则性，要精确计算土石方体积是十分困难的，在工程上通常采用近似计算。本设计将采用平均断面法计算：假定两相邻断面间为

44、一棱柱体，按平均断面法计算，其公式为： （5-3）式中：，两相邻断面的断面面积L两相邻断面的间距，即两相邻断面的桩号差5.2.3 调配的原则1、在半填半挖断面中，应首先考虑在本段内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；2、路基填方如需路外借方，应结合地形、农田灌溉等情况选择借方地点；3、综合考虑施工方法、运输条件、施工机械化程度和地形情况选用合理的经济运距；4、在在不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定；5、为使调配合理，必须根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，用于分析工程用土量是调运还是外借；6、土方调配移挖作填固然要考虑经

45、济运距的问题，但这不是唯一的因素，还要考虑弃方或借方占地，及对农业的影响。5.2.4 调配的方法土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法及土石方计算表调配法等，本设计采用土石方计算表调配法。首先进行横向调配，满足本桩号利用的需要，然后计算挖余和填缺的数量。根据挖余和填缺的分布情况，可以大致看出调运的方向和数量，结合纵坡的情况和经济运距对利用方进行纵向调配，而后填方若有不足或挖余未尽利用，再选用废方或借土的合适地点，确定借方或废方数量。调配的结果示于土石方数量表上，并可按下式复核：横向调运+纵向调运+借方填方；横向调运+纵向调运+弃方挖方；挖方+借方填方+弃方。最后算得计价土石方数量，即：计

46、价土石方数量挖方数量+借方数量。、涵长计算本设计在K0+200处分别设钢筋混凝土圆管涵一道 路基边坡无变坡路中线左侧涵长L1=（B1+（H1a）m+c）/（1+im）对本设计K0+200涵洞L1=11.89m路中线右侧涵长L2=B2+(H2b)m+c/（1im）对本设计K0+200涵洞L2=13.10m涵长L=L1+L2 对本设计K0+200涵洞L=24.99m 式中：B1、B2路基左、右两侧宽度值（包括弯道处加宽）（m）a涵洞进口帽石面至基础顶面（即进水口）高度（m）b涵洞出口帽石面至基础顶面（即出水口）高度（m）c帽石顶面宽度（m）1：m路基边坡坡度（通常为1：1.5）H1、H2路基左、右

47、侧边缘设计高与涵洞中心基础顶面标高之高差（m）i涵洞底部坡度。6 路面设计6.1 概述 路面的作用及要求路面是路基顶面上各种材料或混合料分层修筑的供车辆行驶的一种层状结构物，路面是直接为汽车服务的，路面状况对道路运输关系极大。因此路面工程是道路工程的主要内容，从经济上说，路面造价在整个道路造价中占有很大的比重，在有的高等级的公路预算中，路面的造价可占整个道路造价的80%，修筑路面的目的是为了保证道路的全天候通车，使车辆行驶安全、迅速、舒适，同时降低运输成本，改善行车环境，为了达到这些目的，路面必须满足以下各项基本要求：1、具有足够的强度和刚度；2、具有足够的稳定性；3、具有足够的平整度；4、具

48、有足够的抗滑性；5、具有足够的不透水性。6.1.2 路面的分类路面的类型可以从不同的角度来划分，但是一般都是按面层所用的材料来划分。但是在工程设计中，主要从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，将路面划分为柔性路面、刚性路面、半刚性路面三类。1、柔性路面柔性路面的总体结构刚度较小，在车辆荷载作用之下产生较大的弯沉变形，路面结构本身的抗弯拉强度较底，它通过各结构层将车辆荷载传递给土基，使土基承受较大的单位压力。2、刚性路面刚性路面主要指用水泥混凝土做面层或基层的路面结构。水泥混凝土的强度较高，与其它的筑路材料相比，它的抗弯拉强度较高，并且有较高的弹性摸量，故呈现出较大的刚性。3、半刚性路面用

49、水泥、石灰等无机结合料处治的土或碎石结合料的工业废渣修筑的基层，在前期具有柔性路面结构的性质，后期的强度和刚度均有较大幅度的提高，但是最终的强度和刚度仍小于水泥混凝土。 6.1.3 路面结构层划分行车荷载和自然因素对路面的影响随作用深度而逐渐减弱，因而对路面材料的刚度和稳定性的要求也随深度而逐渐降低。为适应这样的特点，路面通常是分层修筑的多层结构，按使用要求、自然因素影响程度的不同，在路基顶面采用不同规格的材料分别铺设垫层、基层和面层等结构层。1、 面层面层是直接同行车和大气相接触的表面层次，它直接承受行车荷载的竖向力，特别是水平力和冲击力的作用，同时有受到降水的侵蚀作用和温度变化的影响，因此

50、，同基层或垫层相比，面层具有较高的结构强度和刚度、不透水性和温度稳定性，并且表面还应有良好的平整度和粗糙度。2、 基层基层位于面层之下，是路面结构中的主要承重层，主要承重由面层传递下来的车辆荷载的竖向力，并将其扩散到下面的层次中，因此对基层材料的要求是应具有足够的刚度和抗压强度，同时应具有足够的水稳定性，以防基层湿软后变形大，从而导致面层破坏。3、 垫层垫层是处于基层和土基之间的层次，其主要作用是一方面调节和改善土基的湿度和温度状况，以保证路面结构的稳定性和抗冻能力，另一方面的功能是将基层传下来的车辆荷载应力加以扩散，以减少土基产生的应力和变形。设计依据1、公路沥青路面设计规范JTJ014-9

51、7。2、公路沥青路面施工技术规范JTG F40。3、公路路面基层施工技术规范JTT034-93。计算步骤由于本设计公路等级为二级，适应的路面类型宜选用高级或次高级路面，但根据所给的交通量分析，该条路的交通量比较大，应该把路面等级相对提高，故最终选用高级路面，虽然初期建设投资高，但路面养护费用少，运输成本低。在水泥混凝土和沥青混凝土两个方案之间进行比选：a)、选用水泥混凝土路面。一方面，根据使用初期设计车道日标准轴载作用次数计算，该条路交通等级已达到重交通等级，根据水泥混凝土路面设计规范的初估板厚为2325cm。这样修筑路面将需要大量的水泥和水，于是投资将相当高。另一方面，水泥混凝土路面的设计使

52、用年限一般为2040年，对本条三级公路而言，因为路基宽度较窄，随着经济的增长，其使用年限不易超过15年，故采用水泥混凝土路面不合适。B）、选用沥青混凝土路面。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，施工期短，养护维修简便等优点，因而获得越来越广泛的应用。本路段采用沥青混凝土路面，设计年限为10年，考虑路面等级和交通量，结合规范推荐组合，采用5厘米中粒式沥青混凝土作面层，水泥稳定碎石作基层，石灰土作底基层，煤渣做垫层。在中湿段，基层厚20厘米，底基层厚40厘米；在干燥段，基层厚20厘米，底基层厚28厘米。由于地区年平均降雨量1032毫米，大于1000毫米，所以石料磨光

53、值必须大于40 1、确定公路所属自然区划，土基干湿类型，划分路段，确定各路段的土基回弹模量E0。由于本次设计给的地下水位或地表积水水位不祥，故根据填挖值大致划分干湿路段。高填方不易受到水流冲击，划作干燥段，挖方段易受地下水影响，低填方也易受到水流冲击，划分为中湿段。故把K0+000-K0+890.525和K1+762.68-K2+200划分为干燥路段，把K0+890.525K1+762.68和K2+200-K3+3042.485划分为中湿路段，全线共分为三段。土基回弹模量E0参考路基路面工程中相关表格取值，中湿段为37.5MPa，干燥段为42Mpa。附：路面设计计算资料：交通年增长率为7%，据

54、预测改路段竣工初年的交通量组成如下：车型前轴重（kN）后轴重（kN）后轴数后轴轮组数后轴距（m）日交通量（辆/d）黄河JN-15049.00101.601双250解放CA10B19.4060.851双1600跃进NJ13015.3038.301双300小汽车33721双8002、轴载分析：（1）路面以双轮组但单轴载100KN为标准轴载。（2）当以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力时：选择BZZ100标准轴载，各种轴栽作用次数换算为标准轴载作用次数，其计算结果如下表：(小于25KN的轴载不计)车型Pi/KN(次/日)黄河JN-150前轴49.001125011.23后轴101.61125026

55、7.79解放CA10B后轴60.85111600184.35跃进NJ130后轴38.30113004.61小汽车前轴33118006.44后轴7211800191.64 =666.1（次/日）选用沥青混凝土面层，使用年限为10年，两车道混行车道系数为0.6 0.7,取0.7，设计使用期内交通年平均增长率为7%累计当量轴次：次(3)进行半刚性基层层底拉应力验算时：计算结果如下表(小于50KN轴载不计)车型Pi/KN(次/日)(次/日)黄河JN150后轴101.6011.0250283.85解放CA10B后轴60.8511.0160030.07小汽车后轴7211.080057.78=371.7（次

56、/日）=1312139次3、路面结构组合设计经计算，路面设计使用年限内一个车道上累计标准轴次为131次左右，根据规范推荐路面层，面层选择沥青混凝土，由于公路等级低，因此采用一层5cm厚中粒式沥青混凝土。由于沿线有大量的碎石和石灰、粉煤灰等供应，基层和低基层分别采用水泥稳定碎石（均为20cm）和石灰土底基层（中湿：40cm，干燥：28cm）。4、土基回弹模量的确定根据路槽底距地下水位高度来确定土基干湿类型，查表确定该段路的土基回弹模量为：中湿：37.5MPa，干燥：42MPa。5、确定各层材料的抗压模量与劈裂强度查表得:按设计弯沉计算厚度时20摄氏度抗压模量：中粒式沥青混凝土为1200Mpa。验

57、算层底弯拉应力时15摄氏度抗压模量：中粒式沥青混凝土1800Mpa, 水泥稳定碎石为1500 MPa，石灰土底基层为500MPa。各层材料劈裂强度：中粒式沥青混凝土为1.0Mpa，水泥稳定碎石为0.48 MPa, 石灰土为0.2MPa。6、设计指标的确定(1)设计弯沉查表得：二级公路，取Ac=1.1； 沥青面层， 取As=1.0；半刚性基层、底基层厚度大于20cm，取Ab=1.0。设计弯沉 =60013121391.11.01.0 =39.44 (0.01mm)(2)各验算层材料容许拉应力：中粒式沥青混凝土面层:水泥稳定碎石: 石灰土：7、设计参数汇总路面设计弯沉为39.44（0.01mm），

58、路面各设计参数如下： 中湿路段：材料名称厚度（cm）20抗压模量MPa15抗压模量MPa容许拉应力Mpa中粒式沥青混凝土5120018000.55水泥稳定碎石20150015000.32石灰土405005000.1土基37.5干燥路段：材料名称厚度（cm）20抗压模量MPa15抗压模量MPa容许拉应力Mpa中粒式沥青混凝土5120018000.55水泥稳定碎石20150015000.32石灰土285005000.1土基-401 中湿路段： 新建路面结构厚度计算 公 路 等 级 : 二级公路 新建路面的层数 : 3 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 39.44 (0.01mm) 路面设计层层位 : 3 设计层最小厚度 : 15 (cm) 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度 抗压模量 抗压模量 容许应力 (cm) (MPa) (MPa) (MPa)(20) (15) 1 中粒式沥青混凝土 5 1200 1800 0 .55 2 水泥稳定碎石 20 1500 1500 0.32 3 石灰土 ? 500 500 0 .1