一级公路毕业设计计算书

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1、word目 录1引言12 概述22.1 编制依据2交通量资料2工程技术标准33.路线设计43.1 选线原如此43.2 方案比选53.2.1 方案比选的一般原如此和要求53.2.2 方案比选意见53.3 平面设计53.3.1 平面设计要求53.3.2 圆曲线设计63.3.3 缓和曲线设计73.3.4 组合曲线类型与设计94. 纵断面设计124.1 纵断面设计要求124.2 纵坡设计124.2.1 最大纵坡124.2.2 最小纵坡134.3 坡长的要求134.3.1 最短坡长限制134.3.2 最大坡长限制134.4 竖曲线设计144.4.1 曲线最小半径和最小长度144.4.2 竖曲线各要素计算

2、公式164.5 平纵组合设计164.6 路基、桥涵、对路线纵断面的要求175. 横断面设计19横断面设计方法19道路建筑界限与用地195.2 横断面组成195.3 交通量情况205.4 横断面要素确实定205.5 横断面其他组成的设计要求215.5.1 路拱形式与横坡度215.5.2 路肩横坡度215.5.3 超高设计225.5.4 加宽235.5.5 中央分隔带形式与开口245.6 路基设计245.6.1 路基设计的一般要求245.6.2 路基的类型与构造245.6.3 路基填土与压实245.6.4 一般路基的设计25路基的边坡与防护265.6.6 边坡稳定性分析265.6.7 路基排水设计

3、305.6.8 路基设计表见路基设计表355.7 路基施工方法与须知事项355.8 路基标准横断面图见路基标准横断面图365.9 横断面设计图见横断面设计图365.10 土石方工程量计算365.10.1 横断面面积计算365.10.2 土石方数量的计算376. 路面设计396.1 路面设计原如此396.2 路面类型的选定39设计参数和结构层组合设计40路面设计标准406.3.2 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次426.3.3 结构层组合设计426.3.4 方案比拟586.4 路面排水设计596.4.1 路面排水设计原如此596.4.2 中央分隔带排水606.5 路面施工方法与须知事项60

4、7. 桥涵构造物方案设计627.1 桥涵设计原如此627.2 设计要点627.2.1 通道设计627.2.2 桥涵设计628. 绿化设计639概预算6410 软土地基处理65机械碾压法65排水固结法66砂井的直径和间距66砂井的深度66砂井排列66砂井布置围67砂料67砂垫层67重锤夯实法与强夯法6711 施工组织设计68工程概况68工程计划安排68施工准备69放中桩确定中线69临时工程69材料的采购与运输69设备以与施工人员70施工便道与施工现场70工地通讯70设置实验室71成立测量小组71施工机械安排71水泥稳定碎石基层施工72下承层73做实验段73混合料组成设计73施工73运输73摊铺7

5、3碾压74检测74水泥混泥土路面施工工艺74对面层混泥土材料的要求74施工准备工作75混泥土板的施工程序和施工技术75质量控制与检查76确保工程质量和工期的措施76冬季和雨季的施工安排77雨季施工安排77冬季的施工安排77说明的事项78文明施工目标78文明施工管理机构78施工作业区管理78质量、安全保证体系79质量保证体系79质量管理79质量控制计划79建立一系列质量保证制度80安全保证体系81项目本钱管理81利用计算机本钱控制软件，对各分局部项工程的本钱进展控制81原材料的管理82生产过程中的本钱管理8282 / 861引言本设计容主要包括：路线设计、道路横断面和路基设计、路面结构设计、道路

6、排水和桥涵方案设计、道路工程量计算等。这就要求我们在设计中熟悉相关设计规、手册以与工程实践中常用的方法，选择最优方案进展合理设计。在本次毕业设计中，我主要针对道路的平纵横进展了精心设计，少占农田，方案比选，降低造价预算。在设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面的水平都有所提高，但在道路排水设计和路面结构设计时有些欠缺，且由于毕业设计时间仓促，工作量较大，加之设计经验有限，还有许多不妥之处在，希望在以后的工作中能不断的学习来提高自己的不足之处和专业水平。2 概述2.1 编制依据1.部颁公路工程技术标准JTG B01-032.部颁公路路线设计规(JTJ011-97)3.部颁公路路基施工

7、技术规(JTJ033-95)4.部颁公路沥青路面施工技术规JTJ032-94)5.部颁公路路面基层施工技术规JTJ034-93)6.部颁公路沥青路面设计规JTJ014-97)7.部颁公路路基设计规(JTG D30-04)8.部颁公路排水设计规(JTJ018-97)9.部颁公路路基设计规JTGD30-200412拟建公路所处地区的地区地形图路线近期交通量见下表。表2-1 交通量组成表表2-1-1 主要预测年交通量表(单位：辆/日)年 份客运交通量货运交通量总交通量2000 4637 7629 122662005 6451 11842 18293 2010 8728 17476 26204 201

8、5 11180 24027 35207 2020 13779 31445 45224表2 -1-2 交通量组成(单位：辆/日)车 型相当型号交通量小型货车跃进NJ130712中型货车解放CA10B748大型货车黄河JN150363拖挂车黄河JN150338大中型客车解放CA10B284工程采用一级公路标准设计，其主要技术指标如下：道路等级：一级公路设计行车速度：100km/h路面结构：沥青混凝土路面行车道、硬路肩横坡：2%土路肩横坡度：3% 选线原如此一、正确处理道路与农业的关系1.平原区新建公路要占用一些农田，这是不可防止的，但要尽量做到少占和不占高产田；2.路线应与农田水利建设相配合，有利

9、农田灌溉，尽可能少和灌溉渠道相交，把路线布置在渠道上方非灌溉的一侧或渠道尾部；3.当路线靠近河边低洼的村庄或田地通过时，应争取靠河岸布线，利用公路的防护措施，兼作保村保田之用。二、合理考虑路线与城镇的联系1.国防公路和高等级公路，应尽量防止穿越城镇、工矿区与较密集的居民点；2. 一般沟通县、乡、村直接为农业运输服务的公路，经地方同意也可穿越城镇，但应有足够的路基宽和行车视距，以保证行人、行车的安全；3. 路线应尽量避开重要的电力，电讯设施。三、处理好路线与桥位的关系1.大、中桥位常常是路线的控制点，但原如此上应服从路线总方向并满足桥头接线的要求，桥路综合考虑；2. 小桥涵位置应服从路线走向，但

10、遇到斜交过大或河沟过于弯曲的情况，可采取改河措施或改移路线，调整桥轴线与流向的夹角，以免过分增加施工困难和加大工程投资。四、注意土壤水文条件平原地区的土壤水文条件较差，特别是河网湖区，地势低平，地下水位高，使路基稳定性差，因此应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线。当遇到面积较大的湖塘、泥沼和洼地时，一般应绕避；如需要穿越时，应选择最窄最浅和基底坡面较平缓的地方通过，并采取有效措施，保证路基确实定。五、正确处理新、旧路的关系平原地区通常有较宽的人行大路或等级不高的公路，当设计交通量很大，需要修建汽车专用公路时，应分别情况处理好新、旧路的关系：1.现有一般二级公路由于交通量很大需修建汽车专用二级公

11、路时，宜利用、改造原路，并另建辅道供非汽车交通行驶；2.现有公路等级低于一般二级公路标准，宜新建汽车专用路，原有公路留作辅道。六、尽量靠近建筑材料产地平原地区一般缺乏砂石建筑材料，路线应尽可能靠近建筑材料产地，以减少施工，养护材料运输费用。 方案比选3.2.1 方案比选的一般原如此和要求方案的选定要从国家和当地的战略全局出发，服从国民经济开展的要求，讲求社会、企业和环境的综合效益。方案比选要把国家和整体利益放在首位，因此应根据不同设计阶段，深入实际做好调查研究，充分收集资料，广泛征求有关方面的意见，听取各级领导部门的指示和建议，坚持实事的原如此和严肃认真的态度，有系统有计划地进展全面比选，不遗

12、漏有价值的方案。3.2.2 方案比选意见推荐方案的优缺点：优点:(1)路基根本为新建，不存在新旧路基结合处理问题； (2)线形较缓和。 (3)中、小桥总长度小，比拟经济； (4)路线里程短。缺点: 平曲线占路线总长较短。优点:(1)旧路利用率高，工程量小，占地少； (2)拆迁建筑物面积少，工程造价低； 缺点:(1)桥梁总长度大。 (2)拆迁建筑物面积大，工程造价高；(3)路线里程较长，工程量大综合比拟，方案一更理想经济。 平面设计3.3.1 平面设计要求 平面设计中，圆曲线半径、缓和曲线半径长度的取值必须满足其相应的规定。在此根底上，应根据设计条件尽量选用较高的技术指标，不应轻易选用指标中的最

13、大或最小值，并保持各种线形要素的均衡性、连续性。3.3.2 圆曲线设计圆曲线半径确实定，必须能够保证汽车以一定的车速安全行驶。选用曲线半径时，应充分注意地质、水文条件，使曲线既能更好地吻合地形，减少工程，又能满足桥梁的要求和隧道、路基等建筑物的设置条件。一般地段曲线半径的选择受地形影响不大，应结合占用农田等情况，尽量采用较大半径的曲线。圆曲线能较好的适应地形的变化，并可获得圆滑的线形,圆曲线在适应地形情况下,应尽量选用较大半径,在确定半径时应注意以下几点:4-8倍或超高为2%-4%的圆曲线半径；,应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径；,使之构成连续均衡的曲线线形；,防止小半径曲线与陡坡相重

14、合；,应按技术标准根据实际选用。我国公路工程技术标准中所规定的圆曲线最小半径取值，具体规定见下表3.2。公路路线设计规规定圆曲线的最大半径不宜超过10000m；为了保证汽车行驶的舒适性和安全性，平曲线应有足够的长度，圆曲线的长度也宜有3s的行程。极限最小半径是指按计算行车速度行驶的车辆,能保证其安全行驶的最小半径。它是设计采用的极限值，当路面横坡和横向力系数最大时,可按R=V/127i计算出极限最小半径，道路曲线为极限最小半径时,设置最大超高。 一般最小半径对按计算速度行驶的车辆能保证安全和舒适性，它是通常情况下推荐采用的最小半径。它介于极限最小半径与不设超高最小半径之间。不设超高最小半径是指

15、曲线较大，离心力较小,靠轮胎与路面间的摩阻力就足以保证汽车安全稳定行驶采用的最小半径,这时路面可以不设超高。此时对行驶在曲线外侧车道上的车辆,其i值为负值,大小等于路拱横坡。从舒适角度考虑,此时取的值比极限最小半径所采取的值小的多。我国公路工程技术标准规定不设超高最小半径是取=0.035 , i=-0.015 。因此根据汽车转弯的横向稳定分析： (3.1)式中：横向力系数；路面横坡，无超高时为路拱横坡。取=0.1，=2%，代入上式(3.1),得R=585。所以在此段公路设计中根据圆曲线半径的选用原如此，拟采用圆曲线半径为R=1100。表3.2 圆曲线半径取值表公路等级高速公路一二三四计算行车速

16、度(km/h)120100806010060804060304020极限最小半径(m)65040025012540012525060125306015公路等级高速公路一二三四一般最小半径(m)10007004002007002004001002006510030不设超高的最小半径(m)路拱2.0%55004000150015004000150025006001500350600150路拱2.0%75003.3.3 缓和曲线设计直线与半径小于不设超高最小半径的圆曲线相连接处，应设置缓和曲线。本设计中圆曲线半径取R=1100m,小于不设超高最小半径R=5500m路拱。表3.3 缓和曲线最小长度公路

17、等级高速公路一二三四计算行车速度(km/h)120100806010060804060304020缓和曲线最小长度(m)10085705085150703550253520缓和曲线的最小长度，一般从以下几个方面考虑： (3.2) (3.3) (3.4)式中：圆曲线半径m；设计车速(km/h)；旋转轴至行车道设路缘带时为路缘带外侧边缘的宽度m；超高坡度与路拱坡度代数差%；超高渐变率，即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相对坡度，取1/200。因此，根据上式(3.2)、(3.3)、(3.4)得结合以上要求，取。3.3.4 组合曲线类型与设计图3.2 平曲线要素示意图1.曲线几何元素的计算公式如下：移

18、值： (3.5)切线增值： (3.6)缓和曲线角： (3.7)切线长： (3.8)曲线长： (3.9)圆曲线长： (3.10)外距： (3.11)切曲差： (3.12)如此由上式(3.5)、(3.6)、(3.7)解得=1.11(m)，=99.985(m)，=3.82()，其余具体计算数值附表一：直线、曲线与转角表。本次路线设计的逐桩坐标计算采用坐标法，且本路线设有一个控制交点。见逐桩坐标表(1)直线上桩坐标计算 设交点坐标为JDXJ、YJ，直线的方位角为A1、A2。如此ZH点坐标：XZH = XJ + Tcos(A1 + 180)YZH = YJ + Tsin(A1 + 180)设直线上加桩里

19、程为L, 曲线起点里程为ZH,曲线终点里程为HZ,如此前直线上任意点的坐标：X = XJ + (T + ZHL)cos(A1 + 180)Y = YJ + (T + ZHL)sin(A1+ 180)后直线上任意点的坐标LHZ：X = XJ + (TZH + L)cosA2Y = YJ + (TZH + L)sinA2(2)设缓和曲线的单曲线曲线上任意点的切线横距式中：缓和曲线上任意点至ZH或HZ点的曲线长；缓和曲线长度。(3)第一缓和曲线ZHHY任意点坐标(4)圆曲线任意点坐标由HYYH时式中：圆曲线任意点至HY点的曲线长； XHY、YHYHY点的坐标。由YHHY时式中：圆曲线任意点至YH点的

20、曲线长。(5)第二缓和曲线HZYH任意点坐标式中：第二缓和曲线任意点至HZ点的曲线长。综合以上公式计算出本次设计的线路上各桩号的坐标，见逐桩坐标表。4. 纵断面设计纵断面设计要求 纵断面设计的主要容是根据道路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线适宜的标高、各坡段的总坡度和坡长，并设计竖曲线。根本要纵坡均匀平顺，起伏和缓，坡长和竖曲线长短适当，平面和纵面组合设计协调，以与填挖经济、平顺。具体表现如下：1.纵断面设计应满足纵坡和竖曲线的各项规定最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、竖曲线最小半径与长度等；2.为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。尽

21、量防止采用极限纵坡值，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。连续上坡或下坡路段，应防止设置反坡段。越岭线垭口附近的纵坡应尽量缓一些。变坡点处应尽量设置大半径竖曲线；3.设计标高确实定，应结合沿线自然条件如地形、土壤、地质、水文、气候、排水等和各种构造物控制标高等因素综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅；4.纵断面的设计应与平面线形和周围自然景观相协调，即应考虑人体视觉心理上的要求，按照平竖曲线相协调与半径的均衡，来确定纵断面的设计线；5.一般情况下纵断面设计，应考虑填挖平衡，尽量就近移挖做填，以减少借方和弃方，降低造价和节省用地，保证自然环境；6.对连接

22、段纵坡，如大中桥引道与隧道两端接线等，纵坡应和缓，防止产生突变，交叉处前后的纵坡应平缓一些；7.在实地调查根底上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。4.2 纵坡设计4.2.1 最大纵坡最大纵坡是公路纵断面设计的重要控制指标，在地形起伏较区，直接影响路线的长短、使用质量、运输本钱与造价。我国公路工程技术标准中规定：当设计速度为100km/h时，最大纵坡为3%。最大纵坡设计时不可轻易采用，应留有余地。 最小纵坡在长路堑、低填设边沟路段以与其它横向排水不通畅的路段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应采用不小于0.3%的纵坡。当必须设计成平坡或小于0.3%的纵坡时，设边沟路段应作纵

23、向排水设计。当然，像干旱地区，以与横向排水量毫不产生路面积水的路段，如直坡段或半径大于不设超高最小半径的路堤路段的最小纵坡仍应不小于0.3%。在弯道超高渐变段上，当行车道外侧边缘的纵坡与超高附加坡度即超高渐弯率p方向相反时，设计最小纵坡不宜小于(p+0.3%)。4.3 坡长的要求4.3.1 最短坡长限制最短坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的。如果坡长过短，使变坡点增多，汽车行驶在连续起伏地段产生的增重与减重的变化频率，导致乘客感觉不舒服，车速越高越感突出。从路容美观、视觉效果、相邻两竖曲线的设置和纵面视距等也要求坡长应有一定最短长度。最短坡长以不小于计算行车速度9s的行程为宜，公路工

24、程技术标准中规定公路最短坡长应按表4.1选用。在平面交叉口、立体交叉的匝道，最短坡长可不受限制。表4.1 最小坡长设计速度km/h1201008060403020最小坡长(m)30025020015012010060 最大坡长限制公路纵坡的大小与其坡长对汽车正常行驶影响很大。纵坡越陡，坡长越长，对行车影响也越大。主要表现在使行车速度显著下降，长时间使用低速档会使发动机发热过分而使效率降低，水箱沸腾，行驶乏力。而下坡时，如此因坡度过陡，坡段过长而使刹车频繁，影响行车安全。因此，为保证行驶质量和行车安全，对陡坡的坡长应加以限制。公路不同纵坡的最大坡长规定如表4.2。高速公路和一级公路纵坡与坡长的选

25、用应充分考虑车辆的运行质量要求。对高速公路即使纵坡为2%，其坡长也不宜过大。缓和坡段的具体位置应结合纵向地形起伏情况，尽量减少填挖工程数量，同时应考虑路线的平面线形要素。在一般情况下，缓和坡段宜设置在平面的直线或较大半径的平曲线上，以充分发挥缓和坡段的作用，提高整条公路的使用质量。表4.2 各级公路纵坡长度限制高速公路一二三四计算行车速度(km/h)120100806010060804060304020纵坡坡度(%)390010001100120010001100470080090010008001000900110010001100110012005600700800800700900800

26、90090010006500600600700600700700700800750050060083004009200所以，本设计中坡度与坡长取值，均满足设计规要求。4.4 竖曲线设计4.4.1 曲线最小半径和最小长度在纵断面设计中，竖曲线的设计要素受众多因素的限制，其中有三个限制因素决定着竖曲线的最小半径或最小长度。1汽车行驶在竖曲线上时，产生径向离心力。这个力在凹形竖曲线上是增重，在凸形竖曲线上是减重。这种增重与减重达到某种程度时，旅客就有不舒适的感觉，同时对汽车的悬挂系统也有不利的影响，所以确定竖曲线半径时，对离心加速度要加以控制。根据试验，认为离心加速度限制在0.5m/s0.7 m/s

27、比拟适宜。2.时间行程不过短汽车从直坡道行驶到竖曲线上，尽管竖曲线半径较大,如其长度过短,汽车倏忽而过旅客会感到不舒适。最短应满足3秒行程,即 3.满足视距要求汽车行驶在凸形竖曲线上,如果半径太小,会阻挡司机的视线.为了行车安全,对凸形竖曲线的最小半径和最小长度应加以限制。当汽车行驶在凹形竖曲线上时,也同样存在视距问题。对地形起伏较区的道路,在夜间行车时,假如竖曲线半径过小，前灯照射距离近,影响行车速度和安全;在高速公路与城市道路上有许多跨线桥、门式交通标志与广告宣传牌等,如果它们正好处在凹形竖曲线上方,也会影响驾驶员的视线。根据以上缓和冲击、时间行程与视距要求三个限制因素，可计算出各行车速度

28、时的凸、凹形竖曲线的最小半径和最小长度，如下表4.4，表4.5。表4.4 凸形竖曲线最小长度变坡点计算行车速度km/h停车视距m=-(%)缓和冲击(m)视距要求(m)K1+720120210表4.5 凹形竖曲线最小长度变坡点计算行车速度km/h停车视距m=-(%)缓和冲击(m)桥下视距(m)K0+640120210K2+560120210表4.6 公路竖曲线最小半径和最小长度计算行车速度km/m1201008060403020凸形竖曲线半径极限最小值(m)11000650030001400450250100一般最小值(m)170001000045002000700400100凹形竖曲线半径极限

29、最小值(m)4000300020001000450250100一般最小值(m)6000450030001500700400200竖曲线最小长度(m)100857050352520表4.7 视觉要求的最小竖曲线半径计算行车速度(km/h)竖曲线半径(m)计算行车速度(km/h)竖曲线半径(m)凸形凹形凸形凹形1202000120008012000800010016000100004030002000上表4.6,表4.7为公路工程技术标准中规定的竖曲线半径取值依据。所以，综合以上表4.4、4.5、4.6、4.7，暂取凹形竖曲线半径R=9000m,凸形竖曲线半径R=6000m。 竖曲线各要素计算公式

30、图4.1 竖曲线要素示意图各要素计算公式如下： (4.1) (4.2) (4.3) (4.4)式中: 竖曲线长度(m)；竖曲线半径(m)；坡差(%)，为“+时表示凹形竖曲线，为“-时表示凸形竖曲线；竖曲线切线长(m)；计算点至起算点的距离(m)；竖曲线上任一点竖距(m)；竖曲线外距(m)。4.5 平纵组合设计公路线形最终是以平纵横面所组合的立体线形反映于驾驶员的视觉上，为保证汽车行驶的安全与舒适，应把道路平、纵面结合作为立体线形来分析研究。对于不同设计速度的公路平面与纵面的组合设计指导原如此有所不同。当计算行车速度大于或等于60km/h时，必须注重平、纵的合理组合；而当计算行车速度小于或等于4

31、0km/h时，首先应在保证行驶安全的前提下，正确地运用线形要素规定值最大、最小值，在条件允许情况下力求做到各种线形要素的合理组合，并尽量防止和减轻不利组合。平面线形与纵断面线形的组合，不仅要满足汽车的动力特性要求，而且应充考虑驾驶员在视觉、心理上的要求。一般应考虑以下几点：1.应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。在视觉上能否自然地诱导视线，是衡量平、纵线形组合的最根本的问题。因此，平曲线与竖曲线要一一对应，且平曲线比竖曲线更长，即所谓的“平包竖，这种组合能较好地保持视觉上连续性。竖曲线的起终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲线，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要

32、放在圆弧段之。假如平、竖曲线半径都很大且坡率差较小时，如此平、竖位置可不受上述限制；假如做不到平、竖曲线较好的组合，宁可把两者拉开相当距离，使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。要防止在一个平曲线或一段长直线包含几个竖曲线。2.注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用相关。注意保持平、纵线形的协调均衡，采用长曲线较采用直线可使线形舒顺流畅。研究认为：当平曲线半径在1000m以下时，竖曲线半径宜为平曲线半径的1020倍，此时可获得视觉与工程费用经济的平衡。如当平曲线半径为1500m时，竖曲线半径宜为60000m。而本设计中，平曲线半径为1500m，选用的凸形

33、竖曲线半径为65000m,符合要求。3.选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。为防止合成坡度过小，凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不得与反向曲线的拐点重合；小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠，特别是凹形竖曲线。4.注意与道路周围环境的配合。图4.3 平曲线与竖曲线的组合综合考虑，图4.3即为本设计中所选的平竖组合形式。4.6 路基、桥涵、对路线纵断面的要求1.高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高；2.沿河与受水浸淹的路线，路基设计标高一般应高出所规定的洪水频率计算水位0.5m以上；3.大、中桥桥头引道在洪水泛滥围的路基设计标高，一般应高于该桥设计洪水位至少0.5m；小桥

34、涵附近的路基设计标高应高于桥涵前壅水水位至少0.5m；4.软土、泥沼、多年冻土等地区路基要特别处理本设计中未考虑；5.桥涵要求的最低路基设计高程由水文条件、桥下所需净空高度和桥涵构造条件决定。跨线桥和通道要求的最低路基设计高程由净空高度和跨线构造物或通道的构造条件决定。桥下为道路时，高速公路净空高度为5.0m；乡村道路中一般人行通道净高不小于2.2m；畜力车与拖拉机通道净高不小于2.7m；汽车通道不得小于3.2m；6.当桥涵下净空高度或路基高程不足时，可考虑采用如下方案进展比选：(1)适当提高路基高度；(2)采用建筑高度小的桥梁上部结构，如预应力混凝土结构板梁或标准化装配式结构的上部构造；(3

35、)适当加大桥梁跨径或改用多孔较小跨径的桥涵；7.小桥与涵洞处的纵坡应按路线规定进展设计；大、中桥上的纵坡不宜大于4%，紧接大、中桥桥头两端的引道纵坡应与桥上纵坡一样，其长度不宜小于3s行程；位于市镇附近非汽车交通较多地段，桥上与桥头引道纵坡不得大于3%。5. 横断面设计道路横断面是道路中线上各点的法向切面,其包括行车道、人行道、中央分隔带、路肩、护坡、边沟、路界石等。道路横断面设计应根据交通量、地形、地质、行车速度等进展设计。道路建筑界限是指为保证车辆、行人安全、对道路和桥面上以与隧道中规定的高度和宽度围类不允许有任何障碍物的空间界限，又称建筑净空。建筑界限由净高和净宽两局部组成。在道路横断面

36、设计中，道路标志、护栏、照明灯柱、电杆、行道树以与跨线桥的桥台、桥墩等的任何局部不得侵入建筑界限之。公路建筑界限划定原如此：1.建筑界限的上缘边界限；2.一般路拱路段，其上缘边界限与路面超高横坡垂直；3.设置超高的路段，上缘边界限与超高横坡平行。公路用地，指为修建、养护公路与其沿线设施而依据国家规定所征用的地幅。它既要根据公路建设的需要，保证必须的用地，又要考虑农业生产与照顾群众利益，尽可能节省用地。对新建公路，用地围指路堤两侧排水沟外缘以外路堑坡顶截水沟外缘以外不小于1m的土地为公路用地围。在有条件地段，一级、高速路不小于3m，二级路不小于2m。改建公路保持原有用地围不变情况下参照新建路规定

37、。沿线房屋、料场、苗圃、防护林与防沙、防雪特殊地质地段应根据需要确定用地围。5.2 横断面组成公路横断面的组成应根据公路等级、设计速度、地形、气候、地质等条件来确定，以保证公路的交通安全、通行能力、路基的强度和稳定性。高速公路的横断面分为整体式和别离式两种。横断面组成主要包括：行车道、中间带别离式没有、路肩、边坡、排水设施边沟、排水沟等等。根据需要，可能要布置紧急停车带、变速车道、爬坡车道，在边坡上可能有护坡道、碎落台等。5.3 交通量情况见上述2.4 交通量资料，暂定为二车道设置。车道数验算如下：平原区一级公路，设计车速为80km/h，预计远景年限的年平均日交通量AADK为51788辆/日p

38、cu/d，交通量方向分布系数D为0.54，达到二级服务水平，计算其车道数。 (5.1)式中：设计通行能力pcu/h/ln；高速公路的根本通行能力(pcu/h/ln)；行车道宽度对通行能力的修正系数； 侧向余宽对通行能力的修正系数；交通组成对通行能力的修正系数；服务水平相对应的最大的服务交通量与根本通行能力之比。上式(5.1)中：设计车速为80km/h时二级服务水平车道宽度取3.75m时故车道数因此，拟建公路需要车道，符合要求。5.4 横断面要素确实定横断面要素确实定主要是确定组成公路路幅的各局部的几何尺寸，在实际设计中，一般是根据公路等级和交通量的大小，参考公路工程技术标准中各级公路路基横断面

39、来确定，同时结合当地交通规划和有关要求进展适当的调整。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错车、超车或并列行驶与车辆与路肩间所必需的余宽。路面宽度主要决定于车道数和每一车道的宽度。根据公路工程技术标准规定，当设计车速为80km/h时，车道宽度取3.75m。公路工程技术标准中规定，设计车速为 80km/h时，可不设中间带。路肩由右侧路缘带(高速公路与一级公路设)、硬路肩、土路肩三局部组成。路肩可增加路幅余宽度，供临时停车、错车或堆放养路材料；为填方地段通车后的路基提供宽度损失，有利于诱导驾驶员视线，为护栏等设置提供场地与为公路养护避车提供空间。

40、5.5 横断面其他组成的设计要求5.5.1 路拱形式与横坡度双车道和较宽的非别离式路面以与直线段上别离式路面上的雨水由路拱横坡排向路基之外。路拱的形式有直线形、抛物线形或者直线与弧线的组合形，但一般采用直线形。路拱坡度一般采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜；对于别离式路基且降雨量不大也可采用单向路拱横坡，但在积雪冰冻地区，应设置双向路拱。高速公路、一级公路位于中等强度降雨地区时，路拱坡度宜采用高值；位于严重强度降雨地区时，路拱坡度可是当增大。路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件采用。如沥青混凝土路面路拱横坡度宜取1.0%2.0%。5.5.2 路肩横坡度直线段硬路肩应设置向外倾斜的横坡，横坡度一般

41、与行车道横坡一样；路线纵坡平缓，且设置拦水带时，其坡度值宜采用3%4%。对于全铺式硬路肩，曲线外侧坡度的方向与横坡度应与相邻行车道一样。对于加减速车道地段的硬路肩，当加减速车道的走向需要设置与车道超高方向相反的横坡度时，应控制超高过渡段的反向横坡度的差值不大于8%。平坡段或直线段到曲线过渡段，采用与邻近车道一样的横坡道进展过渡，并控制硬路肩过渡的渐变率在1/3001/150之间。对于高等级公路，直线路段或位于曲线较低一所以本路段设计中路拱横坡度、硬路肩横坡度取2%，土路肩横坡度取3%,满足设计要求。超高设计一、超高横坡度确实定为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,在该路段横断面上设置的外

42、侧高于侧的单向横坡,称为超高。当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应在曲线上设置超高。超高坡度按计算行车速度、半径大小来计算，并结合路面类型、当地自然条件和车辆组成等最后确定。在确定超高值时应注意以下几点：1.高速公路、一级公路的超高横坡不应大于10%，其他各级公路不大于8%；2.在积雪、冰冻地区，最大超高不超过6%；3.各级公路圆曲线最小超高为直线段的路拱坡度值。二、超高缓和段长度确实定超高缓和段的长度按下式计算： (5.2)式中：超高缓和段长度(m)；旋转轴至行车道设路缘带时为路缘带外侧边缘的宽度(m)；旋转轴外侧的超高与路拱坡度的代数差；超高渐变率，即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相

43、对坡度，取1/200。有中央分隔带的公路绕中央分隔带边缘旋转图5.2示： (5.3)式中：半幅行车道宽度(m)；左侧路缘带宽度(m)；右侧路缘带宽度(m)；超高横坡度；路拱横坡度。图5.2 绕中央分隔带边缘旋转三、超高缓和段确实定超高缓和段长度主要从两个方面来考虑：一是从行车舒适性来考虑，缓和段长度越长越好；二是从横向排水来考虑，缓和段长度短些好，特别是路线纵坡较小时，更应注意排水的要求。确定缓和段长度时应考虑以下几点：1.一般情况下，取缓和曲线长度，即超高过渡在缓和曲线全长围进展。,但只要横坡从路拱坡度-2%过渡到超高横坡2%时，超高渐变率P1/330，仍取 。否如此，有两种处理方法：(1)

44、在缓和曲线局部围超高根据不设超高圆曲线半径和式分别计算出超高缓和段长度，然后取两者中的较大值，作为超高过渡段长度，并验算横坡从路拱坡度(-2%)过渡到超高横坡(2%)时，超高渐变率是否P1/330，如果不满足，如此需要采用分段超高的方法。(2)分段超高超高过渡在缓和曲线全长围按两种超高渐变率分段进展，第一段从双向路拱坡度过渡到单向超高横坡时的长度为为外侧行车道宽度，包括路缘带，第二段的长度为。5.5.4 加宽汽车在曲线路段上行驶时，靠近曲线侧后轮行驶的曲线半径最小，靠曲线外侧的前轮行驶的曲线半径最大。为适应汽车在平曲线上行驶时后轮轨迹偏向曲线侧的需要，平曲线侧应增加路基路面宽度称为曲线加宽。当

45、平曲线的半径大于250m时，其加宽值甚小，可以不设加宽。所以本设计中不予考虑。 中央分隔带形式与开口二级公里未设。5.6 路基设计 路基设计的一般要求公路路基设计是路面的根底，它承受着本身土体的自重和路面结构的重量，同时还承受着由路面传递下来的行车荷载，所以路基是公路的承重主体。公路路基属于带状结构，随着天然地面的上下起伏，标高不同，路基设计需根据路线平、纵、横设计，精心布置，确定标高，为路面结构提供具有足够宽度的平顺基面。一般路基通常指在良好的地质与水文等条件下，填方高度和挖方高度深度不大的路基。通常认为一般路基可以结合当地的地形、地质情况，直接选用典型断面图或设计规定，不必进展个别论证和验

46、算。本路段中地质条件良好，不需进展特殊路基处理，所以本设计中未予考虑。 路基的类型与构造由于填挖情况的不同，路基横断面的典型形式，可归纳为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。路堤是指全部用岩石填筑而成的路基。由于本次设计的道路等级为高速公路，其路基类型一般均为路堤，因此，接下来主要以路堤的形式说明。按路堤的填土高度不同，划分为矮路堤、高路堤和一般路堤。填土高度小于1.0m1.5m者，属于矮路堤；填土高度大于18m土质或20m石质的路堤属于高路堤；填土高度在1.5m18m的围的路堤为一般路堤。图5.3 一般路堤形式5.6.3 路基填土与压实填方路基所选填料应能保证填方路基稳定、耐久、具有一定的承载能

47、力、沉降量满足要求。由于填方工程量大，一般应尽可能移挖作填，需要借土时应利用工程所在地的土或固体废弃物，以降低本钱。所需填料来源于沿线两侧集中取土坑和远运取土坑。本工程路基均为填方路段，需大量的路基填土，而本路线地处北平原，沿线均为农田或苗圃，只能在路线两旁或一侧采用取土坑的方法解决路基填土，或采用挖深、拓宽沿线附近现有的河渠和结合开挖鱼塘取土解决，取土时应注意土质，必须符合路基填料要求。填料宜选用级配较好的粗粒土，对用于高速公路和一级公路的填方路基，填料的最小强度和最大粒径应满足公路路基设计规规定，填料最大粒径应小于150mm。砾类土、砂类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部

48、。用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均应采用同类填料。路堤填土需分层压实，使之具有一定的密实度。影响压实度的主要因素有：(1)土质：土的性质不同，其干密度和含水量就不同。对粘性较大的土，含水量值较高而干密度值较低，而粘性差一点的土如此相反。所以粘性差的砂类土的压实性就比粘质土好。因此，要尽量选用土颗粒中粗粒含量 越多的土，压实性能就越好。(2)土的含水量：存在一最优含水量，在此含水量条件下，采用一定的压实功能可以达到最大密实度，获得最经济的压实效果。最优含水量是一相对值，随压实功能的大小和土的类型而变化。所施加的压实功能越大，压实土的细粒含量越少，最优含水量越小，而最大密实度越高。因

49、此，路基土在最优含水量状态下进展压实可以提高路基的抗变形能力和水稳定性。路基土的强度是通过压实形成的，路基压实应充分考虑路基填土的工程性质、气候条件等制定合理的压实工艺。本路段均为填方路基，因此设计中路基土压实标准按重型击实试验方法确定。填挖类型路面底面以下深度(cm)压实度(%)高速公路、一级公路其它等级公路填方路基上路床0309593下路床30809593上路堤801509390下路堤150以下9090零填与路堑路床0309593表5.5 路基压实度重型5.6.4 一般路基的设计路基设计时对填方路段均考虑平均去除0.15m厚的地表耕植土，并去除路基围的树根和草皮。1.当路基填土高度h1.7

50、3m时，应下挖至路床下30cm后对基底进展翻松掺水泥4%碾压，压实度85%，其上分层回填4%石灰+2%水泥土，其压实度应分别90%、94%，80cm路床整体掺石灰4%+水泥2%处理，其压实度应96%。h1.93m时，将原地面清耕翻松掺4%水泥处理后，路基中部填筑4%石灰+2%水泥土，路床80cm整体掺石灰4%+水泥2%处理，路基各局部压实度应不小于规要求。1.93m时，在原地面清耕后，能填前压实的路段直接将原地面压实，其压实度85%，不能填前压实的路段将原地面翻松20cm掺4%水泥压实，路基中部填土可根据施工季节、进度要求，以与所取土质决定是否掺灰处理，设计按中部填方的50%掺4%石灰+2%水

51、泥考虑，具体可由现场监理决定是否掺灰处理并计量确认，路床80cm整体掺石灰4%+水泥2%处理，路基各局部压实度应不小于规要求。4.对老路破除局部按照填土高度h1.73m进展处理。5.路基过塘段，在排水清淤后，回填60cm60%水泥土，其上回填4%石灰+2%水泥土至原地面，路基过塘段采用浆砌片石满铺防护。路基的边坡与防护路基边坡坡度应根据当地的土质类型、岩石构造和风化程度、水文条件、填筑材料、边坡高度与施工方法等因素分段确定。本项目有填方路基，根据以上边坡设计要求中说明，公路路基设计规(JTGD30-2004)中规定，一般路堤当填筑材料种类为砾石土、粗砂、中砂，且填土高度小于8m时，路基边坡坡度

52、的选用为1:m=1:1.5；填土高度大于8m的路基边坡，8m以下边坡采用1:m=1:1.75。选用路基边坡坡度1:m=1:1.5。护坡道是保护路基边坡稳定性的措施之一，护坡越宽，对边坡稳定越有利。当路肩边缘与取土坑底部高差大于2m时，一般公路护坡道宽度为12m,高速公路、一级公路不小于3m，高差小于2m时，可视情况减窄，但最小宽度为1m。本路段设计等级为高速公路，均为填方路基，因此，本设计中采用3m的护坡道。路基防护是确保道路安全使用，使路基不致因地表水流和气候变化而失稳的主要工程措施之一，其重要性因道路技术等级的提高和交通量的急剧增长而日益突出。坡面防护的措施主要有种草、铺草皮、植树、抹面与

53、捶面等。本设计中边坡坡度为1:m=1:1.5，缓于1:1的边坡防护，适合种草或铺草皮。因此，填土高度H3.0m,采用铺草皮防护；H3.0m时采用空心六角块护坡防护。 边坡稳定性分析，所以对其进展边坡稳定性分析。如果该处满足要求，那么其他处也能满足要求。一、汽车当量荷载换算 将车辆按最不利情况排列，并将车辆换算成当量土柱高，换算公式如下 (5.4)式中：横向分布车辆轮胎最外缘之间的距离；车轮外缘之间的距离；相邻两轮胎净距；单车道路为1，双车道为2；每辆车的重量；填土路基容重；前后轴总距，汽10和汽15的，汽20。并肩行驶。按上述公式(5.4)换算土柱高为二、验算边坡稳定性法确定滑动圆心辅助线。因

54、为，查路基路面表4-1的，。作出如如下图的圆心辅助线图5.4 边坡稳定性计算示意图H单位:m2.绘出三条不同位置的滑动曲线：一条通过路基中线如上图，一条通过路基左边缘，一条通过左边缘1/4处。3.确定圆弧的圆心，连接A与路基的中点，做该线的垂直平分线与BD交点O即位该圆弧的圆心。4.将圆弧围的土体分成8段，并算出滑动曲线每一分段中点与圆心竖线之间的偏角 (5.5)式中：分段中心距圆心竖线的水平距离，圆心竖线左侧为负，右侧为正；滑动圆曲线半径。5.每一分段的滑动圆弧曲线可近似取直线，将各分段图形简化为梯形或三角形，计算其面积，其中包括荷载换算成土柱局部的面积在。计算出各分段的重力，并将每一段的重

55、力化分为滑动曲线法线方向的分力和滑动曲线切线方向的分力，并分别求出此两者之和，算出滑动曲线的弧长L (5.6)(1)计算滑动曲线通过路基中线时的稳定系数，得边坡稳定性分析见下表。表5.6 边坡稳定性分析表分段12345678=(2)当计算滑动曲线通过一条通过左边缘1/4处时，边坡稳定分析图如下：图5.5 边坡稳定性计算示意图(H单位:m)边坡稳定性分析见下表：表5.7 边坡稳定性分析表分段1062783840.30699596677285=(3)当计算滑动曲线通过一条通过左边缘处时，边坡稳定分析图如下：图5.6 边坡稳定性计算示意图(H单位:m)边坡稳定分析见下表：表5.8 边坡稳定性分析表分段12345678由上述计算可知，通过距路基左侧1/4处的稳定系数最小，而在其两边的稳定系数都大于，所以极限滑动面在距离路基左侧1/4处。根据公路路基设计规JTG