高速公路的综合设计

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1、选线步骤6第一章.概述1道路的性质与任务1道路概述1道路品级1沿线自然地理特征1设计的主要内容及技术指标12高速公路的主要技术指标2高速公路的主要技术参数3横坡设置3直线3圆曲线最小半径3平曲线最小长度3停车视距4缓和曲线最小长度4最大纵坡4纵坡长度应符合以下规定4竖曲线最小半径和最小长度5净空高度5道路类型、品级的肯定5第二章平面线形设计6选线原则6线路大体方向的选择6线路带的选择7定线7平面线形设计7平曲线设计9平曲线要素的计算范例9第三章纵断面设计10高速公路纵断面设计的总原则10纵断面的设计标准规定10纵断面的设计原则11纵坡设计方式步骤12线形组合设计12线形组合所应知足的要求：12

2、平纵组合12平、纵线形设计应避免的组合13纵坡设计的一般要求13坡长13纵坡14竖曲线半径及长度14视距长度14竖曲线的计算14第四章横断面设计16横断面设计大体要求16横断面的布置16选用典型横断面应注意的问题简述如下：16路拱坡度的设置17城市道路路侧带的组成及其宽度17人行道17绿化带18设施带18第五章路基设计19设计原则19结构层厚度设计原则19材料的选择原则195.2结构层组合设计原则19路面设计19挡土墙设计26第六章路基路面排水设计28路基排水设计28设计依据28路基排水设计28设计目的：28设计方案：28路面排水设计29路面、路肩排水29中央分隔带排水29路面边缘排水29参考

3、文献：31致谢32第一章.概述道路的性质与任务道路概述一、本设计为贵黄高速公路GHN4设计的真题模拟，公路品级高速公路设计车速120KM/h,提供设计范围内电子地形图一份(比例尺为1：2000)其余指标按照地形情形结合规范相关规定进行论证肯定。道路品级一、道路完工后笫一年的交通组成如下表,在利用期内交通量年均增加率为10%：车型前轴重 (KN)后轴重 (KN)后轴数后轴轮 组数后轴距交通量(次/ 日)三菱T653B1双轮组300黄河JN1631双轮组320江淮HF1501双轮组300太脱拉138S2双轮组3m400东风EQ1552双轮组3m400预测交通组成表沿线自然地理特征形、 貌本项目为贵

4、州-黄果树瀑布段高速公路，受地质构造、地层岩性、水文、气象等因素的综合影响，地形起伏转变专门大。线路区域内主要为山岭区，冲沟较发育但规模较小，冲沟走向多与线路相切割。地层岩性沿线第四系覆盖层较薄，大部份地段袒露，风化强烈。第四系地层为残积(Q4el)、坡积(Q4dl)、亚粘土、粘土，厚度一般小于1米。基岩类型分为花岗岩、白云质灰岩和少数花岗片麻岩。花岗岩及片麻岩风化强烈，风化深度较大。地质构造与地震沿线构造构造对选线影响较小，可不考虑。地震抗震烈度较低，按照公路规范规定，可按VII度设防。气象线路所在地域属暖温带季风性气候区，具有温度适中、空气湿润、雨量较多等气候特点。本区气候四季分明。日夜温

5、差较大。连年平均气温C,最高气温C,极端最低气温一七,年平均降水量960毫米，主要集中在69月份。水系与水文地质沿线水系发育，流量受大气降雨等因素控制，沿线植被覆盖面积较大，树木茂盛，对蓄水补源及调节洪水有必然的作用。线路区域内地下水埋藏较浅，水量较小，基岩裂隙水、地下水位埋深从几米至几十米，少见大的储水构造。从环境界质条件分析，地下水对构筑物混凝土无侵蚀性。沿线筑路材料、水、电等建设条件石料：全线石料丰硕，但现有石料运输较困难，大部份必需修建施工便道方可直接汽车运输，在施工组织设计阶段必需充分考虑。砂料：区内天然砂料较紧缺，且粗颗粒较多，级配较差。但区内机制砂加工潜力庞大，工程中能够在适合部

6、位选用。运输条件一般。石灰：区内石灰较丰硕，但运输条件较差。粉煤灰：区内粉煤灰供给量较少，粉煤灰化学成份中SiO2+AbO3+Fe2O3含量78%以上,烧失量-12%,知足工程用料要求。运输条件一般。水泥：区内有大型水泥厂生产425#、525#普通硅酸盐水泥，且为国优产品,知足工程要求，年产量100万吨。运输条件较便利。水、电：区内河流一般常年有水，可作为工程用水。沿线电网较发达，大体能知足工程用电要求。主要材料来源及供给：钢材、木材、钢绞线都可省内供给，沥青可由宜昌等口岸入口解决。设计的主要内容及技术指标1高速公路的主要技术指标设计前查阅相关规范，取得高速公路主要技术指标如下表所示:公路等级

7、高速公路设计速度（km/h）12010080车道数（条）1,6,84,6,84,6路基宽度（m）（一般值）最小值264241停车视距（m）210160110圆曲线半径（m）一般值1000700400最小值650400250最大纵坡（国）34L0高速公路的主要技术参数（1）设计车速项目所在区域为山区地带，地势复杂，对设计行车速度有较大约束。从平面布线的情形来看，所有平曲线半径均大于平曲线一般值半径；设计速度的转变对工程量影响较大，两个交点选择受到地势和反向曲线最小直线长度2倍V的影响。由于地处山区地带地势比较复杂，按照公路工程技术标准的规定并结合地域本地相关情形，将设计车速设为100km/h,设

8、置中央分隔带，路幅采用双幅路形式。（2）行车道宽度为了交通安全和行车顺适，按照交通组成、车速高低肯定行车道宽度为：4x。横坡设置采用双向路拱横坡，由路中央向双侧倾斜，项目位于多雨区，路拱横坡宜为2%。直线（1）直线的长度不宜太长。受地形条件或其他特殊情形限制而采用长直线时，应结合沿线具体情形采取相应的技术办法。（2）两圆曲线间以直线相连时，直线的长度不宜太短。同向圆曲线间最小直线长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的6倍为宜；反向圆曲线间的最小直线长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的2倍为宜。圆曲线最小半径圆曲线最小半径的一般值:400m,极限值:250m。不设超高最小半

9、径:2500m。圆曲线在适应地形的情形下，应尽可能选用较大的半径。在地形条件特别困难而不得已时方可采用极限最小半径。小于不设超高的圆曲线最小半径径相连接处，应设置超高。平曲线最小长度设计速度（Km/h）1201008()一般值1000850700最小值200170140本设计平曲线最小长度的一般值：1000m,最小值:200mo停车视距由于高速公路设有中央分隔带无对向车流，同向车辆只需考虑制动停车视距。缓和曲线最小长度缓和曲线长度除知足缓和曲线最小长度外，还应该考虑超高和加宽的要求,所选择的缓和曲线长度还应该大于或等于超高缓和段和加宽缓和段长度的要求。设计速度（Km/h）12010080缓和曲

10、线最小长度（ID）一般值130120100最小值100S570最大纵坡最大纵坡应符合规定表最大纵坡设计速度（Km/h）12010080最大纵坡（）315纵坡长度应符合以下规定（1）纵坡的最小长应符合规定。（2）不同纵坡的最大坡长应符合规定。设计速度（Km/h）12010080最小坡长（m）300250200表设计速度（Km/h）12010080纵坡坡度（）390010001100470080090056007006500竖曲线最小半径和最小长度在不过度增加工程量的情形下，宜选用较大的竖曲线半径。通常采用大于竖曲线一般最小半径的半径值，专门是当坡度差较小时，应该采用大半径，以利于视觉和路容美观.

11、凸形竖曲线半径（m）一般值4500极限值3000凹形竖曲线半径（m）一般值3000极限值2000视觉所需要的最小竖曲线半径值凸形12000凹形8000竖曲线最小长度（m）一般值170极限值70净空高度当道路边要树立交通标志牌或路灯时候，其净空高度不得低于。道路类型、品级的肯定按照公路线路设计规范（JTGD20-2006）规定：高速公路一般能知足各类汽车折合成小客车的年平均日夜交通量2500055000。为连接重要的政治、经济中心，通往重点的工矿区、口岸、机场，专供汽车别离高速行驶并部份控制出入的公路。计算年平均日夜交通量为：=3OOx+2O8x+320x+3OOx+400x+400x=2952

12、辆/日计划交通量为：N.=乂（1+/-*=2952*（l+l.l）20-1=18055辆/日按照计算的年平均日夜交通量达到了18055辆/日。按照公路工程技术标准（JTGB01-2003）规定：四车道高速公路一般能适应各类汽车折合成小客车的远景设计年年限日夜平均交通量为2500055000,所以将本公路设计为四车道高速公路。第二章平面线形设计选线原则线路线形设计以城市道路设计川和道路勘测设计为依据,按60km/h城市道路的标准来进行设计，线路设计应按照道路品级及其利用任务和功能，合理利用地形，正确利用技术标准，以保证线形的均衡性。线路设计当中对公路的平、纵、横三个方面进行综合设计，以保证线路的

13、整体性和协调性，做到平面顺适，纵坡均衡、横断面合理，而且应当考虑车辆行驶时的安全性、舒适性和驾驶员的视觉和心理反映，并适当的注意与本地环境和景观相协调。其大体原则如下：（1）线路的大体走向必需与道路的主客观条件相适应；（2）正确掌握和运用技术标准；（3）选线应与农业配合；（4）选线应重视水文、地质问题；（5）选线应注意与环境协调；（6）选线应重视保护环境；（7）选线应注意结合地形条件，综合考虑分离式断面的布设；（8）选线应综合考虑路与桥的关系。选线步骤道路选线是在道路计划线路起终点之间选定一条技术上可行、经济上合理、乂能符合利用要求的公路中心线。它需要综合考虑多方面因素，因此，选线必需由粗到细

14、，由轮廓到具体，慢慢深切，分阶段分步骤地加以分析比较，才能得出最合理的线路来。而最有效的作法是通过度阶段，由粗到细反复比选来求最佳解。道路选线按工作内容可分为线路方案选择、线路带选择和具体定线三个阶段。线路大体方向的选择道路选线中，按照政治、经济因素所肯定的必需通过的点（包括起讫点）称为据点；按照自然条件或工程经济所决定的应穿过或避开的点称为控制点。一系列的据点和控制点的组合，组成的线路方案就是线路的大体方向。因此，线路大体方向的选择，第一要明确线路在公路网中的位置和作用，和在整个交通网系中所承担的运输任务。例如：对于大的政治、经济中心点间的干线公路，线路大体方向一般以实现直达运输为主，并适当

15、照顾沿线重要经济点，尽可能缩短线路长度,以节省运营时.刻；地方性公路则以知足地方经济进展和居民的需要为主，能够通过本地的居民点、铁路车站、码头等。线路大体走向的选择，通常须要搜集本地的经济、社会和自然等方面的大量资料，在小比例尺(1:250001:100000)地形图上，从较大面积范围内找出各类可能的方案，搜集各可能方案的有关资料，进行初步评选，肯定数条有价值的方案,然后进行现场勘探，通过量方案的比选得出一个最佳方案。线路带的选择在线路大体方向选定的基础上，按地形条件具体选择线路通过的地带，也称线路布局。线路带选择按地形大致可分为平原区选线、山岭区选线和丘陵区选线。平原区选线平原地域除盐渍土、

16、河谷漫滩、草原、沙漠、沙漠等地域外，一般为耕地并有较密的居民点的地域。在河网湖沼平原地域，还具有湖泊、水塘、河义多的特点。平原区的地形对线路限制较少。两控制点间如无地质不良和地物障碍等，则两控制点的直接连线是最理想的线路。可是一般平原地域，农田密布，浇灌渠道网纵横交织，城镇、居民点和工业设施很多，选线时应按照公路利用要求，进行综合分析，以肯定一系列的中间控制点。连接这些控制点，就是选定的线路带。线路带选择应注意少占好地，处置好与农田水利设施的关系和城镇进展的关系。另外，尽可能不穿越大湖塘、泥沼、洼地，并尽可能靠近建筑材料产地等。定线在线路带范围内肯定公线路的确切位置。常常利用的方式有地形图定线

17、法和直线定线法。本次设计采用地形图定线法。地形图定线法也叫纸上定线法。这种方式是在线路带的大比例尺(1:10001:2000)地形图上，找出控制线路的所有特征点。考虑平、纵、横三面的协调，并通过试绘试算和反复修改定出线路的位置。纸上定线是公路定线进程中的一个中间步骤，最终还要把纸上线路敷设到实地上去。这种方式适用于技术标准高，地形复杂地域的线路。纸上定线能够从图上俯视较大范围的地形情形，能比较容易地找出所有控制线路的特征点，深切细致地研究一切有利和不利条件，以做出不同的方案。定线者在室内对所有方案进行比选，能够较好地解决线路平、纵、横的协调配合。高速公路由于线形标准高，为保证汽车快速、安全、舒

18、适的行驶，对平、纵协调的立体线形设计要求也高，在定线进程中涉及面广，工作量大，多采用纸上定线。但纸上定线必需要较高精度的大比例尺地形图，人工测图不仅精度难以知足要求，且会增加测设周期。平面线形设计道路为带状构造物，它的中线是一条空间曲线。中线在水平面上的投影称为线路的平面，线路平面上的形状及特征称为公路平面线形。（1）平面线形应直捷、持续、顺畅，并与地形地物想适应，与在周围的环境相协调；（2）各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽可能选用较大的圆曲线半径；（3）两同向圆曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线相连，不然应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线或运用回旋曲线组合成椭圆形、凸形、复合形

19、等曲线；（4）两反向圆曲线间夹有直线段时应设置不小于最小直线长度的直线段为宜，不然应调整线形或运用回旋曲线组合成S形曲线网；（5）应避免持续急弯的线形，可在圆曲线间插入足够长度的直线或回旋线。平面线路布设的原则和具体方式公路平面线形由直线、圆曲线缓和和曲线组成。直线应按照线路所处的地形、地物、地貌并综合考虑驾驶者的视觉、心理状态等合理布设。可是直线的最大长度应有所限制，应结合具体情形采取相应的的技术办法。不论转角大小均应设置圆曲线，当不得已而设置小于7度的转角时则必需设置足够长的曲线，当圆曲线半径小于不设超高最小半径时，应设超高，而且用超高缓和段连接。缓和曲线长度还应大于超高过渡段的长度。超高

20、的横坡度按公路品级、计算行车速度，圆曲线半径，路面类型，自然条件和车辆组成等情形肯定。一般公路圆曲线应综合考虑设计原则.（1）平面线形应直捷、持续、顺畅，并与地形地物想适应，与在周围的环境相协调；（2）各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽可能选用较大的圆曲线半径；（3）两同向圆曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线相连，不然应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线或运用回旋曲线组合成椭圆形、凸形、复合形等曲线；（4）两反向圆曲线间夹有直线段时应设置不小于最小直线长度的直线段为宜，不然应调整线形或运用回旋曲线组合成S形曲线网；（5）应避免持续急弯的线形，可在圆曲线间插入足够长度的直线或回旋线。本

21、段共设3个圆曲线。表平曲线设置表.序号交点桩号转角值半役缓和曲线长度JD0K0+左0。00”JD1K0+左1114301300130JD2K2+右20。46211000170JD3K3+左27。2331000200JD4K3+左27。2313平曲线设计对于实地定线来讲，平曲线设计的主要工作是曲线要素的计算平曲线要素的计算范例(1)平曲线要素的计算公式(2)计算示例(以JD2为例)1)要素计算Ls2P=24R=LsLs3,q=T240R2=(m)B0=(rad)aT=(R+P)tan-+q=(m)乙JIL=(Q-2P0)xt7：R+2Ls=(m)1oUaE=(R+P)secR=(m)J=2TL=

22、(m)2)计算曲线五个主点里程桩号:JD2K2+-)TK1 +170K2+K2+ZH+)LSHY+)(L-LS)HZ-)LS170YHK2+-)(L/2-LS)QZK2+)J/2JD2K2+按照此计算进程，将计算结果填入“直线、曲线及转角一览表”并作为绘制平面图的依据。.不M力区卷球同旋卷奏袭越线总长扑I1T1匚RIRyR2A1A2L5IL$2KO+000,000贰576836.4875瞅期加璐期故K0+794.966577Ml86”加闯192.992192.992MM411,096411的6130.000125顺130.000585.0676.325Y886112蒯1鲍校K2+105,911

23、268.487268.4871000.000112311412Mvm19254953254917.88257796B.1875册72璘5版1JD3杭K3+138领助出344,025J44您1000.000447,214447.21+2co颂277.992200颂67759250.9701578753-42823579(4,6012JD4K3+703.243捌那578965,7663求84773734第三章纵断面设计高速公路纵断面设计的总原则纵断面的设计标准规定如下：1.高速公路的最大坡度为6%,长路堑和横向排水不顺畅的路段采用不小于的纵坡，当采用平坡(0%)或小于的纵坡时路基边沟应作纵向排水设

24、计。3 ,坡长限制： 纵坡坡度23%, 纵坡坡度24%, 纵坡坡度25%, 纵坡坡度26%,2.高速公路最小坡长为150M最大坡长不大于1200m。最大坡长不大于lOOOmo最大坡长不大于800mo最大坡长不大于600mo4.知足视觉需要罪行竖曲线半径：凸形竖曲线为4000、8000m,凹形竖曲线为6000mo5.竖曲线半径一般最小值2000,凹形竖曲线半径一般最小值1500m。6,竖曲线最小长度为50m。7 .最大合成坡度,最小合成坡度为,平均纵坡不宜大于。纵断面的设计原则L纵面线形与地形相结合，视觉成视觉持续,平顺而圆滑的线形，避免在短距离内出现频繁起伏。8 应避免出现能看见近处很远处而看

25、不见凹处的线形。9 .在积雪或冰冻地域，应避免采用陡坡。10 .原微丘地形的纵坡应均匀平缓，丘陵地形的纵坡应避免过度迁当场形而起伏过大。5,计算行车速度260KM/h公路必需注重平纵合理组合，不仅应知足汽车运动学和力学要求，而且应充分考虑驾驶员在视觉和心理方面的要求。6平纵配合的视觉应在视觉是能自然地诱导驾驶员的视线，维持视觉的持续性。11 平纵面线形的技术指标应大小均衡，使线形在视觉心理上维持协调。12 平曲线与竖曲线应彼此重合，且平曲线略大于竖曲线。13 .平纵面线形组合视觉应注意线形与自然环境和景观的配合与协调。14 .在直线段内不能插入短的竖曲线。在线路的纵断面设计中，依据道路的性质，

26、任务、品级、地形地貌、地质水文等因素，充分的分析了路基的稳固，和工程量与工程经济等问题，对纵坡的长短、大小、前后纵坡的情形、竖曲线半径的大小和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）知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）设计标高的肯定结合了沿线的自然条件如：地形、土壤、水文、气候等综合因素；（4）争取挖填平衡，尽可能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，适当照顾本地民间的交通运输工具，农业机械，农田水利方面的要求；（6）平面和纵断面设计彼此配合：在视觉上能自然的诱导驾驶员的视线，并维持了视

27、觉的持续性；平、纵面的线形指标大小均衡，使线形在视觉上和心理上维持持续性。纵坡设计方式步骤方式步骤依次为：预备工作=标注控制点=试坡=调坡=查对=定坡。线形组合设计线形组合所应知足的要求：道线路形组合设计应知足行车安全，舒适和与沿线环境，景观协调的要求，并维持平面，纵断面两种线形的均衡，保证路面排水的通畅。线形组合应知足以下要求：(1)、视觉上自然的引导驾驶员的视线。急转，反向曲线或挖方边坡应考虑视线的诱导，避免遮断视线。(2)、合理选择道路的纵坡度和横坡度，一维持排水畅通，二而不形成过大的合成坡度。(3)、当平曲线与竖曲线半径都大时，平曲线，竖曲线宜重合，但平曲线与竖曲线半径都小时不重合。(

28、4)、当竖曲线与平曲线组合时，为保证汽车行驶的安全和舒适，竖曲线宜包括在平曲线之内，且平曲线应稍长与竖曲线。配合的好的线形竖曲线起点和终点最好别离放在两个缓和曲线的中点，其中任意一点都不要放在缓和曲线之外的直线上，也不要放在圆弧段内。(5)、平纵指标均衡持续，有利于行车安全，不该不考虑前后路段的顺畅连接而追求单个曲线或独立路段的高指标。(6)、线性设计第一必需知足汽车行驶动力学要求，设计者在了解具体的极限指标的基础上，还需了解设计路段的车辆实际运行速度和对不同车型的适用性，并同时考虑驾驶人员的视觉、心理和生理感觉，因为这也决定运行安全和质量。(7)、线形指标的运行除考虑公路几何设计外，还需要考

29、虑与沿线的地形、地势和自然人文环境相协调。(8)、设计速度较低的公路更应选用均衡持续的技术指标，不该轻易采用极限指标此平纵组合进行平纵组合的时候，应该注意以下一些问题：(1)平、纵线形组合设计彼此对应。(2)长直线不宜与陡坡或半径小且长度短的竖曲线组合。(3)长的平曲线不宜与包括多个短的竖曲线；短的平曲线不宜与短的竖曲线组合。(4)半径小的圆曲线起、讫点，不宜接近或设在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部。（5）长的竖曲线内不宜设置半径小的平曲线。（6）凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部，不宜同反应平曲线的拐点重合。（7）平竖曲线一一对应、平包竖是比较理想的组合状态，若是其他条件允许或稍做调整能

30、够达到时，应尽可能灵活处置。（8）设计速度越高，对平纵组合的要求越低。（9）当平、纵面指标较低、坡度反向且坡差较大时，应强调平、纵组合设计。当平面半径大于4000m,坡差小于，条件限制严格时，平纵组合能够从宽掌握;当平曲线半径大于6000m,纵面坡差小于1%（尤其是同向坡），受其他条件限制时.，能够不考虑平纵组合要求1皿。平、纵线形设计应避免的组合1 .直线段内不能插入短的竖曲线。2 .小半径竖曲线不宜与缓和曲线彼此重叠。3 .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。纵坡设计的一般要求1.知足“标准”中有关纵坡的规定要求。2纵坡应尽可能平缓，起伏不宜过大和频繁，并应尽可能避免标

31、准中的极限值，对一般公路，应注意考虑运输，农业机械等方面的要求。3 .应综合考虑沿线的地形，地质，气候等情形，并按照需要采取适当的技术办法,并保证公路的稳固和畅通。4 .尽可能减少土石方和其它工程数量，以降低工程数量。坡长公路工程技术标准（JTGB01-2003）规定：最小坡长为250m,不同纵坡的最大坡长也有限制。如下表：表纵坡的最大坡长纵坡（）3456789最大坡长（m）12001000800600纵坡纵坡有最大纵坡和最小纵坡。肯定最大纵坡时，要综合考虑汽车的动力特性、道路品级和自然条件等各方面的因素。标准规定：在设计速度为60km/h时，最大纵坡为6%。同时最小纵坡也有必然的限制，在挖方

32、路段、设置边沟的低填方路段和其他横向排水不顺畅的路段，均应采用不小于的纵坡，一般情形下以不小于为宜。当受到地形条件的限制，必需设小于的纵坡时，其边沟应做横向排水设计。竖曲线半径及长度凸形竖曲线的一般最小半径为2000m,极限最小半径为1400m：凹形竖曲线的一般最小半径为1500m,极限最小半径为lOOOnio竖曲线的最小长度为50m,竖曲线半径一般取大于一般最小半径为宜。视距长度为了保证行车安全，司机应能随时看到前方必然距离的公路及其障碍物，以便及时刹车或绕过。汽车在这段时刻里沿公路的行驶距离为安全距离，即行车视距。四车道一级公路在设计速度为60km/h时，视距长度为75m。竖曲线的计算坡度

33、()竖曲线长度L=RXey切线长度T=U2T2外距E=2R竖曲线起点桩号二变坡点桩号一T竖曲线起点高程二变坡点高程HO-TXil竖曲线终点桩号二变坡点桩号+T竖曲线终点高程二变坡点高程H0+TXi2竖曲线上任意点标高更正角cd=i2il()()O()()()()()坡段高程H1=HO(T_x)il()竖曲线高程H=H1y()式中：R竖曲线半径；y计算点标高更正；X计算点桩号与竖曲线起点的桩号差；H0变坡点标高；H1计算点坡段高程；H竖曲线高程；一一当为凹形竖曲线时取“+当为凹形竖曲线时取“一工第一个变坡点：已知第一个变坡点桩号为K0+,il=%,i2=%,H0=为了取得平顺而持续且视觉良好的纵

34、面线形，取竖曲线半径R=,知足视觉所需的最小竖曲线半径值。依照()()公式计算得：竖曲线长度L=RXo=切线长度T=L/2=T2夕卜且E=-=竖曲线起点桩号为K0+竖曲线起点高程为竖曲线终点桩号为K0+竖曲线终点高程为+X%=仓。*5瞬蒯里微141粉嬲着油W力蹦越ii41mom1双锚803.1L翔2M0.33)1283.3W施驰恻185,985Q物獗居M.36豉棚七淞r3W.8M2.ST1孤能L25ramra.io2茹血初nd糜取力初翻1则阍魏0.3BM6D阴53.314聊霸1翎麒加SW.7W1312.013W9BO.fflOL照M.(5D60T.胡物普8M.2m纵坡及竖曲线表第四章横断面设计

35、横断面设计大体要求横断面的设计，应使道路横断面布置及几何尺寸知足交通环境、用地经济、城市面貌等要求。路基是支撑路面，形成持续行车道的带状上、石结构物。它既要经受路面传来的车辆荷载，乂要经受大自然因素的作用。因此，路基横断面设计必需知足以下大体要求：（1）路基的断面形式和尺寸应按照道路的品级、设计标准和设计任务书的规定和道路的利用要求，结合具体条件肯定；（2）为了保证路基的强度和稳固性，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需包括各类附属设施；（3）路基设计应兼顾本地农田大体建设的需要，在取土、弃土，取土坑位置、排水设计等方面与农田改土、农田水利、浇灌沟渠等相配合

36、，尽可能减少废土占地，避免水土流水和淤塞河道。横断面的布置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时，为知足最小填土高度和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转变处，边坡应随之做成折线形或台阶式边坡以保证稳固；（3）半填半挖路基：若地面坡度较大，为保证填土的稳固，将地面挖成台阶形。台阶的高度视填料性质和施工方式而定，挖方部份与一般路堑相同。它能够减少土石方数量，维持土石方数量横向平衡，是比较经济的断面形式。路基高度设计（1）路基

37、高度设计原则1）土方方大致均衡，以减少借方或弃方数量，降低造价；2）尽可能减小高填深挖路基的高度以增强路基的整体稳固性；3）尽力，改善线路平纵断面，尽可能减小高陡边坡或占压河道，以避免路基局部失稳或受猛烈冲洗；4）绕避地质不良地段，维持路基长久稳固；5）正确处置好环境保护的问题。（2）路基高度设计优化路基线形设计，降低路基填筑高度。1）合理设置纵坡长度对于城市骨干道，当纵坡较小，工程量不大时，纵坡长度可适当大些，可取800m以上；当纵坡稍大，工程量可能增加时，纵坡长度可减少至300600m,按照资料显示，在骨干道上，司机目光集中在300600m之间。因此，纵坡长度采用300600m之间较为适宜

38、。2）合理解决平竖曲线的关系在设计中不能机械套用该项规定，在地面纵坡转变较大，线路平曲线较长的情形下，本着合理设计路基高度，减少工程造价的原则，合理设置多个变坡点。3）利用工程地质条件，合理设计路基填筑高度在进行线路设计之前，要对线路通过地域的工程地质条件进行详细的调查研究，注重地质选线，并采取必要的钻探手腕弄清工程地质复杂地段的详细情形，正确地引导路基设计。因此，必需在充分掌握沿线工程地质条件的前提下，对岩性好、地基稳、地下水位深、地表排水通畅的地段，应尽可能地降低路基填筑高度，缩小路基边坡。路拱坡度的设置城市道路整体式路基路拱宜采用双向路拱坡度，111路中央向双侧倾斜。位于中等强降雨地域时

39、，路拱坡度宜为2%；位于降雨强度较大地域时，路拱坡度可适当增大。城市道路分离式路基的路拱，宜采用单向横坡，并向路基外侧倾斜，也能够采用双向路拱坡度。积雪、冰冻地域，宜采用双向路拱坡度。城市道路路侧带的组成及其宽度城市道路车行道边缘至红线间的范围称作路侧带，包括人行道、绿化带、共用设施带等。路侧带的宽度应按照道路类别、功能行人流量、绿化、沿线建筑性质及布设公用设施要求等肯定。人行道人行道主如果供行人步行之用，用步道砖铺设。人行道必需知足行人通行的安全和顺畅，可由下式计算:式中：叫,一一人行道宽度/m；N、.人行道顶峰小时行人流量/（人/h）；Nwl1m宽人行道的设计行人通行能力/（/人/（h-m

40、）；设计上所采用的通行能力是在可能通行能力的基础上再行折减以后的数值。折减系数见表：表人行道通行能力折减系数表类别折减系数人行道/(/人/(h-m)1800190020002100人行横道/(/人/(h-m)2000210023002400人行天桥、人行地道/(/人/(h-m)180019002000车站、码头的人行天桥、人行地道/(/人/(hm)1400绿化带通常在人行道上靠车行道一侧种植行道树。行道树的株距一般为46m,树池采用的正方形或X的矩形。若路侧带较宽也可设置专门的绿化带，其中植草或花卉灌木用以美化道路环境。设施带设施带宽度包括设置行人护栏、照明灯柱、标志牌杆柱等的宽度。红线宽度较

41、窄及条件困难时，设施带可与绿化带归并，但应避免各类设施与树木间的干扰。常常利用宽度为：护栏杆柱上述人行道宽、绿化带宽与设施带宽之和即为路侧带宽度。值得注意的是，在肯定路侧带总宽度的时候，还应考虑铺设各类地下管线所需要的宽度及道路各部份宽度尺寸彼此协调，符合视觉上的正常比例，一般以为道路宽与单侧路侧带宽之比在5：1的范围内是比较合理的。第五章路基设计设计原则结构层厚度设计原则(1)结构层造价：面层比较贵，而基层相对比较廉价，因此面层厚度一般比较薄，而下面各层比较厚。(2)各结构层扩散应力的效果。一般基层厚度不大于40cm,若是大于40cm,增加基层厚度对减小路表面弯沉和减小面层底面拉应力的作用已

42、不明显。(3)压实机具的能力：基层一层压实厚度为15-20cm,在安排各层厚度时,应尽可能使其与压实机具所能达到的厚度相适应。材料的选择原则路面结构的组合应因地制宜地选择适应经济的组成材料，既能经受行车荷载和自然因素的作用，又能充分发挥结构层材料最大效能。5. 2结构层组合设计原则(1)按照路面内荷载应力随深度递减的规律安排结构层次，个相邻结构曾之间刚度不能相差太大。基层与相邻面层的回弹模量比在范围内。(2)要注意个相邻结构间的彼此影响。(3)要考虑由于个种自然条件带来的不利影响。路面设计方案一轴载换算及设计弯沉值和允许拉应力计算后轴数后轴轮组数后1双轮组1双轮组1 双轮组2 双轮组 32双轮

43、组3交通量平均年增加率5 湘江HQP404006 东风EQ155400设计年限15车道系数.410%当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时.：路面完工后第一年日平均当量轴次：1793设计年限内一个车道上累计当量轴次：8317337当进行半刚性基层层底拉应力验算时：路面完工后第一年日平均当量轴次：1698设计年限内一个车道上累计当量轴次：7876653公路品级高速公路公路品级系数1面层类型系数1基层类型系数1路面设计弯沉值：层位结构层材料名称1 细粒式沥青混凝土2 中粒式沥青混凝土3 粗粒式沥青混凝土4 水泥稳固砂砾5 天然砂砾劈裂强度(MPa)1.8.6允许拉应力(MPa) .47.33

44、.24.3新建路面结构好度计算公路等级 新建路面的层数 标准轴载 路面设”弯沉值 路面设计层层位 设计层最小厚度 层位结构层材料名 (MPa)允许应力(MPa)高速公路5BZZ-100415 (cm) 称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量细粒式沥青混凝土(20)(15)414002000.472中粒式沥青混凝土12001600.333粗粒式沥青混凝土61200.244水泥稳固砂砾91500.35天然砂砾155505506土基369001500按设计弯沉值计算设计层厚度：LD=H(4)=30cmLS=H(4)=35cmLS=H(4)=cm(仅考虑弯沉)按允许拉应力验算设计层厚度：H(4)=c

45、m(第1层底面拉应力验算知足要求)H(4)=cm(第2层底面拉应力验算知足要求)H(4)=cm(第3层底面拉应力验算知足要求)H(4)=cm(笫4层底面拉应力验算知足要求)路面设计层厚度：H(4)=cm(仅考虑弯沉)H(4)=cm(同时考虑弯沉和拉应力)通过对设计层厚度取整和设计人员对路面厚度进一步的修改,最后取得路面结构设计结果如下：细粒式沥青混凝土4cm中粒式沥青混凝土6cm粗粒式沥青混凝土6cm水泥稳固砂砾20cm15 cm天然砂砾土基完工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级：高速公路新建路面的层数：5标准轴载：BZZ-100层位结构层材料名称(MPa)计算信息1 细粒式沥青混凝土计算应力

46、2 中粒式沥青混凝土计算应力3 粗粒式沥青混凝土计算应力4 水泥稳固砂砾计算应力5 天然砂砾不算应力6 土基厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(20)(15)4140020006120016006900120020150015001555055036计算新建路面各结构层及土基顶面完工验收弯沉值：第1层路面顶面完工验收弯沉值LS=第2层路面顶面完工验收弯沉值LS=38第3层路面顶面完工验收弯沉值LS=笫4层路面顶面完工验收弯沉值LS=笫5层路面顶面完工验收弯沉值LS=土基顶面完工验收弯沉值LS=(按照“基层施工规范”笫88页公式)LS=(按照“测试规程”第56页公式)计算新建路面各结构层底面

47、最大拉应力：第1层底面最大拉应力。(1)=(MPa)第2层底面最大拉应力。(2)=(MPa)第3层底面最大拉应力o(3)=(MPa)第4层底面最大拉应力o(4)=.18(MPa)方案二：轴教换算及设计弯沉值和允许拉应力计算序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)轴距(m)交通量1 三菱T653B483002 黄河JN1631143203 江淮HF1503004 太脱拉138s902085 湘江HQP404006 东风EQ1551双轮组1双轮组1双轮组2双轮组32双轮组3后轴数后轴轮组数后设计年限10 %15车道系数 .4交通量平均年增加率当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时.：路面完工

48、后第一年日平均当量轴次：1793 设计年限内一个车道上累计当量轴次：8317337当进行半刚性基层层底拉应力验算时：路面完工后第一年日平均当量轴次：1698 设计年限内一个车道上累计当量轴次：7876653公路品级高速公路公路品级系数1面层类型系数1基层类型系数1400允许拉应力(MPa) ,47.33.24.3路面设计弯沉值：层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)1 细粒式沥青混凝土2 中粒式沥青混凝土13 粗粒式沥青混凝土.84 水泥稳固碎石.65 级配碎石新建路面结构厚度计算公路等级：高速公路新建路面的层数：5标准轴载：BZZ-100路面设计弯沉值：路面设计层层位：4设计层最小厚度:15(

49、cm)层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)允许应力(MPa)(20)(15)1细粒式沥青混凝土414002000.472中粒式沥青混凝土612001600.333粗粒式沥青混凝土69001200.244水泥稳固碎石915001500.35级配碎石155505506土基36按设计弯沉值计算设计层厚度：LD=H(4)=30cmLS=H(4)=35cmLS=H(4)=cm(仅考虑弯沉)按允许拉应力验算设计层厚度：H(4)=cm(第1层底面拉应力验算知足要求)H(4)=cm(第2层底面拉应力验算知足要求)H(4)=cm(第3层底面拉应力验算知足要求)H(4)=cm(第4层

50、底面拉应力验算知足要求)路面设计层厚度：H(4)=cm(仅考虑弯沉)H(4)=cm(同时考虑弯沉和拉应力)通过对设计层厚度取整和设计人员对路面厚度进一步的修改,最后取得路面结构设il结果如下:细粒式沥青混凝土4cm中粒式沥青混凝土6cm粗粒式沥青混凝土6cm水泥稳固碎石25cm级配碎布15cm土基完工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级：高速公路新建路面的层数：5标准轴载：BZZ-100层位结构层材料名称(MPa)计算信息1 细粒式沥青混凝土计算应力2 中粒式沥青混凝土计算应力3 粗粒式沥青混凝土计算应力4 水泥稳固碎石计算应力5 级配碎石不算应力6 土基厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(

51、20)(15)4140020006120016006900120025150015001555055036”算新建路面各结构层及土基顶面完工验收弯沉值：笫1层路面顶面完工验收弯沉值LS=笫2层路面顶面完工验收弯沉值LS=第3层路面顶面完工验收弯沉值LS=第4层路面顶面完工验收弯沉值LS=笫5层路面顶面完工验收弯沉值LS=土基顶面完工验收弯沉值LS=(按照“基层施工规范”第88页公式)LS=(按照“测试规程”第56页公式)计算新建路面各结构层底面最大拉应力：第1层底面最大拉应力0(1)=(MPa)第2层底面最大拉应力。(2)=(MPa)第3层底面最大拉应力o(3)=(MPa)第4层底面最大拉应力

52、o(4)=.156(MPa)挡土墙设计本设计部份路段在少占农田的前提下，考虑知足地基承载力的要求需要设置必然长度的挡土墙。挡土墙设计一般要求：挡土墙的类型一般要综合考虑工程地质，水文地质，冲洗深度，荷载作用情形，环境及施工条件等因素。重力式挡土墙利用较为普遍，一般适用于一般地域。浸水地域及地震地域等支挡工程，墙高一般不超过12M,高速公路及一级公路不宜采用干砌挡土墙。挡土墙可采用锥坡与路堤相连，墙端应深切路堤很多于，锥坡坡率宜与边坡坡度相同，并采用植草防护办法。挡土墙的结构如下：士压力计算图示第六章路基路面排水设计路基排水设计设计依据1交通部颁，公路排水设计规范（JTG01897）,北京；人民

53、交通出版社,19972姚祖康，公路排水设计手册【M，北京；人民交通出版社，20023交通部颁，公路路基设计规范（JTGD302004）,北京；人民交通出版社，20044邓学钧，路基路面工程【M，北京，人民交通出版社，2003路基排水设计（1）设计原则路基排水设计应防、排、疏结合，并与路面排水、路基防护、地基处置和特殊路基段的其他处治办法彼此协调，形成完善的排水系统；路基设计排水应遵循整体计划、合理布局、少占农田、环境保护的原则，并与本地排水浇灌系统相协调。（2）相应技术指标1）各类坡面排水沟渠的设计应符合：沟渠的坡度和出水口间的设计，应使沟内水流的速度不超过沟渠的最大流速；沟底纵坡一般不宜小于

54、,沟壁铺砌的沟渠最小纵坡应为;沟槽顶面高度应高出设计水位2）边沟出水口间距一般不宜超过500m,多雨地域不宜超过300m。3）截水沟设在路堑顶5m或路堤坡脚2m之外，应结合地形和地质条件沿等高线布置。高度以200m500m为宜，超过500m时,可在中间适当位置处增设泄水口，由急流槽或急流管分流排引；一般采用梯形断面，边坡坡度为1：1：,沟底宽度和沟底深度不宜小于。设计目的：路基排水是把路界范围内的表面水有效地聚集并迅速排除路界，同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围外，以减少地表水对路基和路面的危害和对行车安全的不利。设计方案：路基排水设施由边沟、排水沟、坡顶截水沟、平台截水沟、急流槽组成

55、。边沟设置在挖方地段，与土路肩直接相连，其纵坡与线路纵坡一致。路堤坡脚2m之外设置排水沟，起引导作用，将路基范围内各类水流引至桥涵或路界范围之外。通过设计计算，边沟和排水沟都可采用底宽，沟深，内外坡度均为1：1的等腰梯形截水沟，挖方地段采用浆砌片石，填方地段采用C20混凝土预制块加固。挖方地段和边坡的平台截水沟采用底宽，沟深正方形截水沟，采用浆砌片石加固,坡顶截水沟设置在挖方边坡坡顶5m之外，尽可能与等高线平行，截水沟采用梯形截面，截面尺寸为底宽、沟深均为，内外坡度为1：1,采用浆砌片石进行加固。急流槽槽身采用矩形，并采川浆砌片石填筑。路面排水设计路面排水设计包括三部份，为路面和路肩排水设计、

56、中央分隔带排水设计、路面结构内部排水设计。路面、路肩排水考虑到该公路地处江南丘陵过湿区（1V5）,与；雨量较多，为了保证路面横向排水，故采用较大的路拱横坡度。行车道部份采用2%；左侧路缘带与硬路肩部份采用与行车道部份相同的路拱横坡2%；士路肩部份采用3%的横坡。中央分隔带排水分隔带宽度小于3m且表面采用铺面封锁时，在不设超高路段上，分隔带铺面应采用向双侧外倾的横坡，其坡度与路面的横坡度相同；在超高段上，可在分隔带上侧边缘处设置缘石和泄水口，或在分隔带内设置裂缝式圆形集水管或蝶形混凝土浅沟和泄水口，以拦截和排除上侧半幅路面的地表水。多雨地域表面无铺面且采用地表排水办法的中央分隔带，为排除渗入分隔带的表面水，可设置纵向排水渗沟，并隔必然间距通过横向排水管将渗沟内的水排引前途界。渗沟周围包裹反滤织物（土工布），以避免渗入水携带的细粒将渗沟堵塞。渗沟上的回填料与路面结构的交壤面处铺设图双层沥青的土工布隔渗层，排水管可采用直径7cm15cm的塑料管。路面边缘排水（1）为排除通过路面接缝、裂痕或间隙，或由路基或路肩渗入并滞留在路面结构内的自由水，可沿路面边缘设置边缘排水系统，或在路面结构层内设置排水基层、排水垫层等排水系统。（2