道路工程本科畢業(yè)設計

1、目目 錄錄第一部分第一部分 陜南地區(qū)陜南地區(qū) d3 標段道路設計標段道路設計1 1 設計原始資料和依據(jù)設計原始資料和依據(jù).11.1 設計原始資料.11.1.1 自然地理情況.11.1.2 土壤、地質、水文資料.11.1.3 線路服務范圍交通運輸要求和技術經(jīng)濟調查資料.21.1.4 交通量資料.31.1.5 橋涵、隧道水文資料.31.2 設計依據(jù).32 2 路線設計路線設計.42.1 道路技術等級確定.42.2 路線方案的擬定和比選.42.2.1 選線原則.42.2.2 山嶺區(qū)選線要點.52.2.3 路線方案擬定與比選.52.3道路技術標準確定 .82.4 道路平面設計.92.4.1 平面線形設

2、計一般原則.92.4.2 平曲線幾何元素計算.92.4.3 平曲線設計成果.102.5 道路縱斷面設計.122.5.1 縱斷面設計原則.122.5.2 最小填土高度的確定.122.5.3 道路坡長及坡度限制.122.5.4 橋梁、通道控制標高的確定.132.5.5 平縱組合設計.133 3 道路橫斷面設計和路基設計道路橫斷面設計和路基設計 .173.1 橫斷面布置及加寬、超高 .173.1.1 橫斷面布置.173.1.2 路拱橫坡.173.1.3 超高.173.2 路基設計 .173.2.1 一般路基設計.173.2.2 路基壓實標準與壓實度.203.2.3 路基穩(wěn)定性分析和支擋設計.213.

3、2.4 路基施工要求及注意事項.214 4 路面結構設計路面結構設計 .234.1 路面類型及結構層組合 .234.1.1 設計原則.234.1.2 路面類型確定.234.1.3 標準軸載及軸載換算.244.1.4 路面結構層組合.254.2 路面結構層組成設計 .264.2.1 基層組成設計.264.2.2 面層組成設計.284.3 路面結構層厚度確定 .304.3.1 確定路面設計彎沉值 ld.314.3.2 計算容許彎拉應力.314.3.3 按容許彎沉計算路面厚度.324.3.4 驗算瀝青混凝土彎拉應力.334.4 路面施工要求.364.4.1 瀝青混凝土面層施工要求.364.4.2 水

4、泥穩(wěn)定碎石基層施工要求.364.4.3 二灰土底基層施工要求.364.4.4 路面施工步驟及施工工藝.365 5 道路排水設計及橋涵方案設計道路排水設計及橋涵方案設計 .385.1 道路排水設計.385.1.1 道路排水系統(tǒng)設計.385.1.2 排水結構物設計.386 6 道路工程量計算道路工程量計算 .446.1 路基土石方量計算 .446.2 路面工程量計算 .46第二部分第二部分 道路線形與交通事故關系研究道路線形與交通事故關系研究道路線形與交通事故關系研究道路線形與交通事故關系研究 .471 1 引言引言 .472 2 道路線形設計中影響交通事故的主要因素道路線形設計中影響交通事故的主

5、要因素 .482.1 平面線形.482.1.1 直線.482.2 平曲線.492.3 超高.492.4 視距.502.5 平曲線加寬.502.6 緩和曲線.513 3 縱斷面線形縱斷面線形 .513.1 坡度.513.1.1 坡度對交通安全的影響表現(xiàn).513.2 坡長.523.21 坡長對交通安全的影響.523.22 連續(xù)下坡對制動性能的后效性影響.523.23 能量的積累與意外釋放理論.523.3 豎曲線.533.3.1 簡單豎曲線的類型及其作用.533.3.2 豎曲線半徑對交通安全的影響.533.3.3 新型緩和豎曲線的應用.544 4 行車速度行車速度 .544.1 車速對交通安全的影響

6、.544.2 有關限速依據(jù)問題.555 5 線形組合線形組合 .565.1 道路線形組合.565.1.1 平面線形組合對交通事故的影響.565.2 縱斷面線形組合.575.2.1 縱斷面線形組合對交通事故的影響.575.3 平面線形與縱斷面線形組合對交通事故的影響.575.4 線形組合與道路景觀的協(xié)調性.586 6 駕駛員的行為對交通事故的影響駕駛員的行為對交通事故的影響 .597 7 公路路面與交通安全公路路面與交通安全 .597.1 公路路面的識認性與道路交通安全.607.2 公路路面的抗滑性與道路交通安全.608 8 交通環(huán)境與道路交通安全交通環(huán)境與道路交通安全 .618.1 交通量與道

7、路交通安全.618.2 交通信息與道路交通安全.619 9 結論結論 .61參考文獻參考文獻.62本科生畢業(yè)設計 第 1 頁1 設計原始資料和依據(jù)1.1 設計原始資料1.1.11.1.1 自然地理情況自然地理情況路線區(qū)位于南秦嶺東段山區(qū)，北部為中低山，南部為低山丘陵和河谷階地，地勢總體北高南低，地形起伏較大，海拔在 650-1460m 之間，相對高差約 800m。地貌單元可劃分為流水切割褶皺-斷塊中山地貌，流水侵蝕、剝蝕-斷塊低山地貌，剝蝕低山-丘陵地貌和河谷階地地貌四種類型。流水切割褶皺-斷塊中山地貌單元位于楊巖至下官坊段，山脊線連續(xù)，山坡多為陡坡，溝谷狹窄，多呈 v 型，局部呈 u 型，海

8、拔 820-1460m，相對高差 350-500m；流水侵蝕、剝蝕-斷塊低山地貌單元位于下官坊至王家坪段，山坡多為陡坡和中坡，溝谷較狹窄，多呈 u 型，海拔 680-1300m，相對高差 280-350m；剝蝕低山-丘陵地貌單元位于王家坪至高家村段，山嶺低緩，山坡多為緩坡，溝谷呈 u 型，海拔 670-880m，相對高差 110-220m；河谷階地地貌單元位于高家村至趙家村段，地形開闊平緩，河床較寬，一、二級階地發(fā)育，海拔 650-780m，相對高差 20-30m。1.1.21.1.2 土壤、地質、水文資料土壤、地質、水文資料1)工程地質(1)地層巖性設計路線區(qū)出露第四系全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)、中更

9、新統(tǒng)，第三系下統(tǒng)山陽組，泥盆系上統(tǒng)桐峪釋寺組、下統(tǒng)青石埡組和池溝組、牛耳川組地層。土質由粘土組成。 (2)地質構造本路線區(qū)位于秦嶺復合造山帶中段南秦嶺造山帶構造單元，北側為北秦嶺造山帶，兩構造單元以黑山斷裂為界。路線區(qū)屬南北秦嶺造山帶拼接段和南秦嶺造山帶內，褶皺、斷裂發(fā)育，地質構造復雜。2)水文地質(1)地表水本項目區(qū)域屬于漢水流域，區(qū)內一級支流水系為乾佑河、金錢河和丹江，大部分河段彎度較大，落差明顯，省內金錢河年平均流量 37.1 立方米/秒，最大洪峰量 2040 立方米/秒，最小枯水流量 3.26 立方米/秒。路線沿線河流主要有南秦河、赤水峪、西河和縣河。南秦河年平均流量 49.6立方米/

10、秒，最大洪峰量 1790.2 立方米/秒，最小枯水流量 13.7 立方米/秒；赤水峪年平均流量 8.3 立方米/秒，最大洪峰量 299.2 立方米/秒，最小枯水流量 2.3 立方本科生畢業(yè)設計 第 2 頁米/秒；西河年平均流量 31.2 立方米/秒，最大洪峰量 866.6 立方米/秒，最小枯水流量 9.4 立方米/秒；縣河年平均流量 66.7 立方米/秒，最大洪峰量 1856.4 立方米/秒，最小枯水流量 20.1 立方米/秒。 (2)地下水本區(qū)地下水主要類型可分為以下 3 類：潛水 此為最發(fā)育類型之一，是形成地表水徑流的主要來源，賦存狀態(tài)與第四紀松散堆積層特征有關?；韭裆顬?1520 m，

11、本區(qū)第四紀松散堆積層分布相對較少，厚度一般20 m，主要由沖積、洪積層、一級階地和少部分高階地(二級或二級以上階地)、坡積、殘坡積組成。富水性在沖、洪積層中最好，階地次之，坡積、殘坡積中較差?；鶐r中潛水多賦存在風化殼或破碎構造巖中，比土體的富水性要差。上層滯水 形成于各類基巖巖體和構造破碎巖體風化帶中，屬大氣降水受局部隔水層所阻，停滯于不同巖體、土體及風化層中所形成。富水性受氣候(降水)、地形地貌、巖性及構造發(fā)育程度等因素控制。富水性中等。承壓水 在工作區(qū)主要表現(xiàn)為泉水，與區(qū)域斷裂結構、裂隙、節(jié)理構造、順層剪切構造等密切相關，埋深較潛水、上層滯水要深。發(fā)育于山地斷裂破碎帶中的眾多泉水，均屬承壓

12、水。另外花崗質巖石、變質火山巖中的裂隙水也可形成承壓水。承壓水活動可導致巖體溶解、蝕變、風化及組構上的變化，造成巖體類別降低，形成軟體巖石而不穩(wěn)定。3)地震本區(qū)處于我國大陸地殼內古板塊地體拼接的地帶。有記錄的地震活動，一般都與活動斷裂，特別是形成并控制盆地的地體拼合帶繼承性活動斷裂相關。根據(jù)巖土體結構、構造類型、活動斷裂強度和區(qū)內已發(fā)生的地震震級急陜西省地震、峰值加速度區(qū)劃圖等綜合分析，本區(qū)屬于秦嶺山地基本穩(wěn)定區(qū)。地震峰值加速度為 0.050.1，地震動峰值加速度以 0.05 為主，在北部(即 f5 斷裂以北地區(qū))則由南向北地震動峰值加速度可由 0.05 度增至 0.1。4)氣象路線地處山區(qū)，

13、氣候垂直變化較大，區(qū)內河谷年平均氣溫 1114 ，一月平均氣溫 0.5 ，七月平均氣溫 25.6，極端最高氣溫 37.140.8 ，極端最低氣溫-12.1-18 ，年平均降雨量 750850 毫米，50%的降水集中于七、八、九三個月，夏多暴雨，間有春、伏旱，秋有連陰雨。山區(qū)氣溫相對河谷區(qū)較低。1.1.31.1.3 線路服務范圍交通運輸要求和技術經(jīng)濟調查資料線路服務范圍交通運輸要求和技術經(jīng)濟調查資料商州地處陜西省南部，與河南交界，是陜南發(fā)展地區(qū)，但是該地區(qū)道路交通運輸欠發(fā)達，阻礙了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。從長遠的經(jīng)濟發(fā)展看，需要新建更多的高本科生畢業(yè)設計 第 3 頁等級公路，推動該地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，滿足社會

14、發(fā)展的需要。設計路段處于商州山區(qū)，需要建設一條主干路與外界相連，以利于該地區(qū)與外界的經(jīng)濟交流溝通。此一級公路的建設將有利于該地區(qū)產(chǎn)業(yè)結構的調整和帶動經(jīng)濟的發(fā)展。該地區(qū)擁有豐富的粉煤灰、石灰、水泥、碎石等道路建材資源，質量能夠達到技術指標要求，且運輸方便。1.1.41.1.4 交通量資料交通量資料路線近期交通量見表 1-1：表表 1-11-1 交通量組成表交通量組成表車型小汽車解放 ca50長征 xd160太脫拉 111s 黃河 jn360交通量(輛/日)15001000800500400注：交通量預計年增長率 =6%1.1.51.1.5 橋涵、隧道水文資料橋涵、隧道水文資料設計地段主要為旱地和

15、山嶺，河流沒有通航要求，區(qū)域范圍內沒有高等級公路或鐵路，只有一條丹江，需設置大橋。由于有高山，所以要設置隧道。對于與其他的鄉(xiāng)村公路相交時不需設置通道；排水溝渠，只需修建涵洞。1.2 設計依據(jù)1)批準的設計任務書、地質勘測報告、地形圖2)公路路線設計規(guī)范(jtj 0112006）3)公路瀝青路面設計規(guī)范(jtg d502006）4)公路瀝青路面施工技術規(guī)范(jtgf402004）5)公路排水設計規(guī)范(jtj 0181997）6)公路路面基層施工技術規(guī)范(jtj 0342000）7)公路自然區(qū)劃標準(jtj 0011986）8)公路路基設計規(guī)范(jtgd302004）9)公路橋涵設計通用規(guī)范(jt

16、gd602004）10)公路工程技術標準(jtgb012003）11)公路路基施工技術規(guī)范(jtj 033-1995）12)公路水泥混凝土路面設計規(guī)范(jtg d40-2002）13)公路隧道設計規(guī)范(jtj 042-1995）本科生畢業(yè)設計 第 4 頁2 路線設計2.1 道路技術等級確定由交通量組成表，折算成以小客車為標準進行計算,見表 2-1：表表 2-12-1 交通量折算表交通量折算表車型交通量（輛/日）折算系數(shù)折算交通量（輛/日）小汽車15001.01500解放 ca5010001.51500長征 xd1608002.01600太脫拉 111s5002.01000黃河 jn360400

17、3.01200總 計6800計算遠景設計年限平均晝夜交通量由公式（2-1）計算nd = n0 ( 1+ ) n-1 (2-1)式中：nd遠景設計年平均日交通量，輛/日；n0起始年平均日交通量，輛/日；年平均增長率，取 6%；n遠景設計年限，取 15 年；所以 nd=6800(1+6%)15-1=16296.6（輛/日）根據(jù)公路工程技術標準 （jtgb012003）中的相關規(guī)定：“四車道一級公路能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量 1500030000 輛” ；地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的實際需要，擬定該路為雙向四車道一級公路，設計采用的服務水平為二級，設計車速為 60km/h。 2.2 路線方案的擬

18、定和比選2.2.12.2.1 選線原則選線原則1)在路線設計的各個階段，運用各種先進手段對路線方案做深入、細致的研究，在多方案論證、比選的基礎上，選定最優(yōu)路線方案。2)路線設計應在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使工程數(shù)量小，造價低，運營費用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。在工程量增加不大時，應盡量采用較高的技術指標，不應輕易采用最小指標或低限指標，也不應片面追求高指標。本科生畢業(yè)設計 第 5 頁3)選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測，查清其對工程的影響。一般情況下路線應設法繞避特殊地基地區(qū)。當必須穿過時，應選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。4)選線應重視環(huán)境保護，注

19、意由于公路修筑以及汽車運行所產(chǎn)生的影響與污染等問題。2.2.22.2.2 山嶺區(qū)選線要點山嶺區(qū)選線要點山嶺地區(qū)，山高谷深，坡陡流急，地形復雜，路線平縱橫三方面都受到約束；同時地質、氣候條件多變，都影響路線的布設。但山脈水系清晰，給選線指明了方向：不是順山沿水，就是橫越山嶺?？v面線形結合橋涵、通道、隧道等構造物的布局，合理確定路基設計高度，縱坡不應頻繁起伏，也不宜過于平緩。2.2.32.2.3 路線方案擬定與比選路線方案擬定與比選路線設計是確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作，主要分為路線平面設計、路線縱斷面設計和橫斷面設計，三者應既分開考慮又注意綜合。根據(jù)此路所處地區(qū)的自然地理環(huán)境、社會經(jīng)濟

20、和技術條件，確定經(jīng)過路線方案的比選設計出一條符合一定技術標準，滿足行車要求，工程量最少最節(jié)省費用的路線。綜合考慮該地區(qū)自然條件、技術標準、工程投資等因素，初步擬定了兩個方案。方案一線型：直線圓曲線直線路線從 a 點出發(fā)，先設計一段長直線，其后連接一半徑為 2000m 的平曲線，最后連接段到達終點 b。兩直線中間只有一圓曲線相接，線形較簡單。公路等級一級，設計時速 60km/h,設計穿越耕地，起點和終點之間設計一個平曲線，設計公路需穿越村莊，經(jīng)驗算滿足國家規(guī)范要求。方案二線型：直線緩和曲線圓曲線緩和曲線直線圓曲線路線同樣從 a 點出發(fā)，接一段直線后，連接一段長度為 90m 的緩和曲線，再直接連接

21、一半徑為 700m 的平曲線，然后再接長度為 90m 的緩和曲線，由于轉角較大，特設置一同向圓曲線，最后到達 b 點。公路等級一級，設計時速 60km/h,設計穿越耕地，在起點和終點之間設計兩個同向曲線，第一個曲線半徑 r=700m,緩和曲線長度 l=90m 轉角 =18切線長t=156m,曲線長 l=310m.第二個曲線半徑 r=700m,緩和曲線長度 l=90m,轉角=36切線長 t=273m,曲線長 l=529m.設計公路沿山腳通過，驗算滿足國家規(guī)范要求。本科生畢業(yè)設計 第 7 頁各方案的設計參數(shù)比較見表 2-2： 表表 2-22-2 方案比較表方案比較表方案一方案二路線總長度（m）20

22、842087平曲線半徑(m)2000700700緩和曲線無有有超高情況不設置設置大橋00中小橋00有無特殊地基無無靠近村莊(個)11穿越河流(條)11拆遷情況較多少量一級公路投資比較大，對所經(jīng)過地區(qū)的經(jīng)濟起重要作用，所以在修建過程中應綜合考慮沿線地帶的自然地理特征，設計要特別注意線形設計，使之在視覺上能誘導視線，保持線形的連續(xù)性，讓司機和乘客在生理和心理上有安全感和舒適感，同時考慮到經(jīng)濟因素，盡量使工程量最小，造價最低。從表 2-2 中可以看出：方案一有一條圓曲線，方案二有兩條圓曲線，且都經(jīng)過耕地，無特殊地段。從技術經(jīng)濟的角度來看: 兩方案設計長度方案一為 2084 米，方案二為 2087 米

23、，公路總里程相近，而且都是穿越耕地，所不同的地方是方案一需要穿越村莊，這就不可避免的產(chǎn)生了工程拆遷問題，需要在公路修建前將公路穿越的村莊搬遷，這樣也就需要花費大量的資金來搬遷村莊，對工程的經(jīng)濟性產(chǎn)生影響。方案二設計一部分沿山腳穿過，盡量避開穿越村莊，這樣就節(jié)約了大量的資金，同時也考慮到了公路總里程的問題，盡量做到縮短公路里程而又不影響其功能，降低了工程的造價。 從安全性的角度看：由于兩方案設計的線形不同，其安全性也會有所差別，方案一線形簡單，特別是兩直線部分較長，最長達到 757 米，在直線部分行車速度較快，而路線轉角為 26在山區(qū)夜間行車時可能會造成交通事故，給行車安全帶來影響。方案二設計了

24、同向曲線，縮短了直線部分的距離，增加了圓曲線的長度，這樣就大大減少了發(fā)生安全隱患，提高了行車的安全性。從美觀性的角度看：方案一不設置緩和曲線，線形簡單，而且只設置一個轉彎，線形平順，方案二由于要避開村莊以及滿足國家規(guī)范的要求設置了同向曲線，線形較方案一稍顯本科生畢業(yè)設計 第 8 頁復雜。從美觀性方面來看，方案一占優(yōu)。從舒適性的角度看：方案一在長直線后接一大的轉彎，在高速行車時轉彎會對乘客的舒適性產(chǎn)生影響，方案二由于轉彎較多，直線距離較短，這樣就限制了車速，減少了乘客在轉彎時產(chǎn)生的不適，提高了行車的舒適性。從平縱配合的角度看：方案一平曲線交點處地面高程較高，在縱斷面設計時需要考慮平縱配合問題，即

25、滿足“平包豎”的設計要求，同時，方案一需要較多的考慮縱坡坡度的問題。方案二平曲線設計在比較平坦的地方，避免了縱斷面設計時與平面設計發(fā)生沖突，設計較方案一簡單，也滿足設計規(guī)范的要求。綜上幾個方面，兩方案各有優(yōu)劣，比較而言，方案二更加合理。2.3道路技術標準確定根據(jù)道路的具體情況，以及相關規(guī)范，結合計算得到道路的技術指標如表 2-3： 表表 2-32-3 道路技術指標道路技術指標序號項目單位主要技術指標1設計車速km/h60一般值24.52路基寬度最小值m21.5一般值 400極限值m2503平曲線半徑不設超高最小半徑路拱2.0%m25004平曲線最小長度m140緩和曲線最小長度m705最小縱坡%

26、0.36最大縱坡%57最小坡長m2003%11004%9005%7008相應縱坡的最大坡長3%m不限制9停車視距m11010豎曲線凸形一般值m4500本科生畢業(yè)設計 第 9 頁極限值m3000一般值m3000半徑凹形極限值m200011豎曲線最小長度m7012平曲線最大超高%82.4 道路平面設計2.4.12.4.1 平面線形設計一般原則平面線形設計一般原則1) 平面線型應直接、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調。2) 行駛力學上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速公路應盡量滿足，使線形安全舒適。3) 保持平面線形的均衡與連貫。4) 應避免連續(xù)急彎的線形。5) 平曲線應有足

27、夠的長度。2.4.22.4.2 平曲線幾何元素計算平曲線幾何元素計算 圖圖 2-22-2 平曲線幾何元素圖平曲線幾何元素圖由于第一個曲線半徑為 400 m，故需要設緩和曲線，其幾何元素為： (2-2)32/2/240ssqllr (2-3)243/24/2688ssplrlr (2-4)028.647890/slr (2-5)0(2)/1802slrl (2-6)()tan(/2)trpq本科生畢業(yè)設計 第 10 頁 (2-7)()sec(/2)erpr (2-8)2jtl式中：t切線長，m；l曲線長，m；e外距，m；j校正數(shù)或稱超距，m；r圓曲線半徑，m；轉角，表表 2-42-4 平曲線幾何

28、要素表平曲線幾何要素表r(m)lsqp。l(m)t(m)e(m)j(m)7001890450.486453109156927003690450.483.6852927337172.4.32.4.3 平曲線設計成果平曲線設計成果1) 逐樁坐標如表 2-6表表 2-62-6 逐樁坐標表逐樁坐標表坐標樁號xy高程控制點k0+00000340305.7起點k0+05046.985-16.759340306.1k0+10093.969-34.202340308.8k0+150140.954-51.303340308.8k0+200187.939-68.062340308.2k0+250234.923-8

29、5.505340308.2k0+300281.908-102.606340308.2k0+350328.892-119.707340308.2k0+366.4343.927-125.179340308.1直緩點k0+380355.149-134.859357.24308.1k0+400371.995-137.074349.20308.1k0+420394.316-142.58343.33308.1k0+440413372-148.648341.35308.1k0+456.4428.559-153.682342.02308.1緩圓點k0+460432.368-154.905342.21308.1

30、k0+480451.511-160.692343.60307.8k0+500470.813-165.930345.38307.8k0+523493.183-171.269347.31307.3曲中點k0+540509.825-174.742348.54307.2k0+560529.503-178.308350.32307.3k0+583552.249-181.712352.25307.3圓緩點本科生畢業(yè)設計 第 11 頁k0+600569.126-183.747353.49307.3k0+620589.038-185.615355.27306.8k0+640608.995-186.914357

31、.05306.8k0+660628.981-187.642358.44306.8k0+673641.980-187.809359.47306.8緩直點k0+700674.194-185.282358306.8k0+750724.163-187.027358306.7k0+800774.133-188.772358307.3k0+850824.102-190.517358307.2k0+900874.072-192.261358306.4k0+950924.041-194.006358306.4k1+000974.011-195.751358306.4k1+0501023.980-197.496

32、358310.2k1+1001073.950-199.241358310.2k1+1501123.920-200.986358316.6k1+2001173.889-202.731358320.1k1+2251198.874-203.674358320.1直緩點k1+2401236.681-243.88945.37325.3k1+2601251.463-230.4313928330.0k1+2801267.309-218.23436.10331.2k1+3001283.554-206.56735.40330.0k1+3051287.608-203.64136.00330.0緩圓點k1+3201

33、299.648-194.69437.13332.1k1+3401315.397-182.36938.52319.2k1+3601330.778-169.59940.30320.0k1+3801345.809-156.39442.08313.8k1+4001360.445-142.76543.46310.5k1+4201374.687-128.72445.24308.8k1+4401388.521-114.28247.03307.2k1+4601401.937-99.4548.41307.2k1+4721409.782-90.36949.40308.7曲中點k1+4801414.925-84.2

34、4150.19308.3k1+5001427.472-68.66851.57308.7k1+5201439.569-52.74153.36307.3k1+5401451.206-36.47755.14307.3k1+5601462.374-19.88656.52307.3k1+5801473.064-2.98458.30306.5k1+6001483.26614.21860.08306.2k1+6201492.97331.70461.47304.5k1+6401502.17649.46063.25303.3k1+6601510.86867.47165.03303.8k1+6661513.375

35、72.92265.33303.7圓緩點k1+6801519.04285.72466.41303.4k1+7001526.692104.20268.20303.8k1+7501543.479151.28972.25303.8本科生畢業(yè)設計 第 12 頁k1+7561545.266157.01672.55303.7緩直點k1+8001732.175-36.76134.00303.4k1+8501773.626-80.80134.00302.9k1+9001815.07819.15934.00303.5k1+9501856.53047.11834.00303.1k2+0001897.98275.07

36、834.00303.6k2+0501939.434103.03834.00303.6k2+0871970.108123.72834.00303.6終點2.5 道路縱斷面設計2.5.12.5.1 縱斷面設計原則縱斷面設計原則縱斷面設計的主要內容是根據(jù)道路等級、沿線的自然地理條件和構造物控制標高等，確定路線合適的標高、各坡段的縱坡度和坡長，并設計豎曲線?；疽笫强v坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當、平面與縱斷面組合設計協(xié)調、以及填挖經(jīng)濟、平衡?？v坡設計的一般要求為：1)縱坡設計必須滿足公路工程技術標準 （jtgb012003）的各項規(guī)定。2)為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應具

37、有一定的平順性。起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值，和理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應避免設置反坡段。3)縱坡設計應對沿線地形、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。4)一般情況下縱坡設計應考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地。5)縱坡除應滿足最小縱坡要求外，還應滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。6)對連接段縱坡，如大、中橋引道等，縱坡應和緩、避免產(chǎn)生突變。交叉處前后的縱坡應平緩一些。7)在實地調查基礎上，充分考慮通道、水利等方面的要求。2.5.22

38、.5.2 最小填土高度的確定最小填土高度的確定由于設計路段屬一級公路，故路基要求保持干燥狀態(tài)該地區(qū)地處 v1區(qū)，路基所用填料為粘性土，根據(jù)規(guī)范，路基臨界高度參考值為 h1=2.02.4 m，為安全起見，取 2.4 m，又因為地下水位埋深為 1520 m。所以本地區(qū)只需考慮最小填土高度即可。根據(jù)要求該地區(qū)的最小填土高度為 0.40.7 m，同時，需滿足 0.5 m 設計洪水位的要求，所以最小填土高度為 1.2 m。本科生畢業(yè)設計 第 13 頁2.5.32.5.3 道路坡長及坡度限制道路坡長及坡度限制道路最大縱坡和最小縱坡的限制,是為滿足行車和排水要求.為使車輛行駛平順，應盡量減少縱斷面上的轉坡點

39、并設置大半徑的豎曲線，坡長坡緩宜長，坡陡宜短。根據(jù)公路工程技術標準(jtgb01-2003)規(guī)定，山嶺重丘區(qū)一級公路最大縱坡為5%，最小縱坡為 0.3%，最短坡長為 200m。2.5.42.5.4 橋梁、通道控制標高的確定橋梁、通道控制標高的確定道路縱斷面設計標高是指路基頂面邊緣的標高，而有中央分隔帶的一級公路則是指分隔帶外側邊緣的標高。在本設計中，路線所穿越的河流沒有通航要求，河流上的橋梁只需滿足路線和洪水的要求，洪水位為 48 m。由于該公路為一級公路，且填方高度較小，故不需設置通道。但是公路分割開的鄉(xiāng)村小路可以改線，從村莊附近的橋下經(jīng)過，這樣就可以避免人、畜影響交通。2.5.52.5.5

40、 平縱組合設計平縱組合設計1)設計原則(1)應在視覺上能自然的引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。(2)注意保持平、縱線形的技術指標大小應均衡。(3)選擇組合得當?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全?4)注意與道路周圍環(huán)境的配合。2)平曲線與豎曲線的組合(1)平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于平曲線。(2)平曲線與豎曲線大小應保持平衡。(3)暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合應合理、悅目。3)實際情況縱斷面設計時所用圖式如下：t1t2li1i2peq圖圖 2-32-3 豎曲線要素示意圖豎曲線要素示意圖 l=r (2-9)本科生畢業(yè)設計 第 14 頁 e=t2/(2r) (2-10) t=

41、l/2 (2-11)式中：l豎曲線長度，m；坡差，%；r豎曲線半徑，m；e豎曲線外距，m；t豎曲線切線長，m?？v斷面設計結果如表 2-7，各樁縱斷面設計如表 2-8 所示。表表 2-72-7 縱斷面設計結果縱斷面設計結果變坡點樁號設計高程前坡后坡半徑（m）曲線長(m)外距(m)k0+946315.000.54%-1.30%30000.16表表 2-82-8 各樁號縱斷面設計結果各樁號縱斷面設計結果樁號地面高程設計高程填挖高度備注k0+000.00305.700310.000+4.300k0+050.00306.100310.270+4.170k0+100.00308.800310.540+1.

42、740k0+150.00308.800310.810+2.010k0+200.00308.200311.080+2.880k0+250.00308.200311.350+3.150k0+300.00308.200311.620+1.620k0+350.00308.200311.890+2.800k0+400.00308.100312.160+4.060k0+420.00308.100312.268+4.168k0+440.00308.100312.376+4.276k0+456.00308.100312.484+4.384k0+480.00307.800312.592+4.792k0+500.

43、00307.800312.700+4.900k0+523.00307.300312.808+5.508k0+540.00307.300312.916+5.616變坡點k0+560.00307.300313.024+5.724本科生畢業(yè)設計 第 15 頁k0+583.00307.300313.040+5.740k0+600.00306.800313.132+6.332k0+620.00306.800313.240 +6.440k0+640.00306.800313.348+6.548k0+660.00306.800313.456+6.656k0+673.00306.800313.526+6.72

44、6k0+680.00306.800313.564+6.746k0+700.00306.800313.672+6.872k0+750.00306.700313.942+7.242k0+800.00307.300314.212+6.912k0+850.00307.200314.482+7.282終點k0+900.00306.400314.752+8.352k0+946.00306.400315.000+8.600k0+950.00306.400314.948+8.548k1+000.00306.400314.298+7.898k1+050.00310.400314.468+4.248k1+100.

45、00310.200312.998+2.798k1+150.00316.600312.348-4.252k1+200.00320.100311.698-8.402k1+225.00320.100311.633-8.467k1+240.00325.300311.438-13.862k1+260.00330.000311.178-18.822k1+280.00331.200310.918-20.282k1+300.00330.000310.658-19.342k1+305.00330.000310.593-19.407k1+320.00332.100310.398-21.702k1+340.0031

46、9.200310.138-9.062k1+360.00320.000309.878-10.122k1+380.00313.800309.618-1.482k1+400.00310.050309.358-1.142k1+420.00308.800309.098+0.298k1+440.00307.200308.838+1.638k1+460.00307.200308.578+1.378本科生畢業(yè)設計 第 16 頁k1+472.00308.700308.422-0.278k1+480.00308.300308.318+0.018k1+500.00307.300308.058-0.642k1+520

47、.00307.300307.798+0.498k1+540.00307.300307.538+0.238k1+560.00307.300307.278-0.022k1+580.00306.500307.018+0.518k1+600.00306.200306.758+0.558k1+620.00304.500306.498+1.998k1+640.00303.300306.238+2.938k1+666.00303.800305.900+2.100k1+680.00303.400305.718+2.318k1+700.00303.800305.458+1.658k1+750.00303.800

48、304.808+1.008k1+756.00303.800304.730+0.930k1+800.00303.400304.158+0.758k1+850.00303.400304.508+1.108k1+900.00303.500302.858-0.642k1+950.00303.100302.208-0.892k2+000.00303.600301.558-2.042k2+050.00303.600300.908-2.692k2+087.00303.600300.427-3.173本科生畢業(yè)設計 第 17 頁3 道路橫斷面設計和路基設計3.1 橫斷面布置及加寬、超高3.1.13.1.1 橫

49、斷面布置橫斷面布置擬建一級公路，其橫斷面各組成部分的取值可根據(jù)設計交通量、交通組成、設計車速、地形條件和抗震設防等因素確定，并且應該符合公路建設的基本原則和現(xiàn)行標準規(guī)定的具體要求。本路段路基按四車道一級公路 60km/h 標準，其標準橫斷面如下：路基全寬 22.5m 單向行車道 23.5m，左側路緣帶 0.25 m，硬路肩 2.5 m(含右側路緣帶 0.25 m)，中央分隔帶 2.0 m，土路肩為 0.5m路基寬度=行車道寬+分隔帶寬+路肩寬22.5m3.1.23.1.2 路拱橫坡路拱橫坡路拱坡度需要考慮路面類型和當?shù)氐淖匀粭l件。查公路工程技術標準(jtgb01-2003)，瀝青路面橫坡宜取

50、1.02.0%?？紤]到該地區(qū)降雨量，路面排水狀況和施工行車安全舒適，擬采用 2.0%的路拱橫坡。公路的硬路肩,土路肩采用與行車道相同的橫坡。路拱形式擬采用直線形式。3.1.33.1.3 超高超高超高采用繞中央分隔帶旋轉的方式，最大超高為 3%，超高漸變率依次為：緩和曲線 1（左 0.01%，右 0.06%） 、緩和曲線 2(左 0.01%，右 0.06%)、緩和曲線3（左 0.0125%，右 0.0625%） 、緩和曲線 4（左 0.01%，右 0.06%）3.2 路基設計3.2.13.2.1 一般路基設計一般路基設計1)1)一般規(guī)定一般規(guī)定(1)路基設計之前，應做好全面調查研究，充分收集沿線

51、地質、水文、地形、地貌、氣象、地震等設計資料。(2)路基設計應根據(jù)當?shù)刈匀粭l件和工程地質條件，選擇適當?shù)穆坊鶛M斷面形式和邊坡坡度。(3)沿河路基邊緣標高，應不低于路基設計洪水頻率的水位加雍水高、波浪侵襲高，以及 0.5 m 的安全高度；并根據(jù)沖刷情況，設置必要的防護設施。沿河路基廢方應妥善處理，以免造成河床堵塞、河流改道或沖毀沿線構造物、房屋等不良后果。本科生畢業(yè)設計 第 18 頁2)2)路基斷面形式、坡度路基斷面形式、坡度本路段路基采用整體式斷面，其邊坡坡率確定如下：（1）填方路段，邊坡采用 1;1.5，土質植草邊坡(2)當為土質邊坡挖方時，邊坡坡率采用 1:1；由于自然條件差異，本區(qū)基巖區(qū)

52、風化程度高，基巖表層破碎強烈，松散堆積層非常廣泛，構成滑坡、泥石流等自然災害多發(fā)區(qū)，并具有活動性強、頻次高、危害大等特點。沿線的不良地質現(xiàn)象主要有崩塌、滑坡、泥石流、軟弱地基等類型，所以巖質邊坡挖方時，邊坡坡率采用 1:0.5，拱形骨架護坡3)3)填土選擇及填筑方式填土選擇及填筑方式(1) 填料選擇一般原則如下：路床填料應均勻、密實，填料最大粒徑應小于 100 mm，路床頂面橫坡應與路拱橫坡一致。路床加固應根據(jù)土質、降水量、地下水類型及埋藏深度、加固材料來源等，經(jīng)比選采用就地碾壓、換土或土質改良、加強地下排水、設置土工合成材料等加固措施。填方路基應優(yōu)先選用級配較好的礫類土、砂類土等粗粒土作為填

53、料，填料最大粒徑應小于 150 mm。泥炭、淤泥、強膨脹土、有機質土及易溶鹽超過允許含量的土等，不得直接用于填筑路基。液限大于 50%、塑性指數(shù)大于 26 的細粒土。不得直接作為路堤填料。浸水路堤應選用滲水性良好的材料填筑。當采用細砂、粉砂作為填料時，應考慮振動液化的影響。橋涵臺背和擋土墻背應優(yōu)先選用滲水性良好的填料。在滲水材料缺乏的地區(qū)，采用細粒土填筑時，宜用水泥、石灰、粉煤灰等無機結合料進行處治。填料要求如下:本設計路段土質為粘性土，所需填料盡可能在沿線集中設置的線外取土坑取。又因為本線路挖方量較大，山坡削下的巖石和隧道挖出的巖石可以作為路基填筑使用。如巖石塊太大粒徑不能要求時，應對巖石塊

54、進行破碎使其滿足粒徑要求，然后用于路基下部填筑，上部還是用粘土填筑。對地下水位相對較高且隨汛期變化較大的地區(qū)，為保證填筑后路基的強度和穩(wěn)定，滿足路基填料強度和壓實度標準及路基施工要求，采用細粒土作填料時，土的含水量應接近最佳含水量，當含水量超過最佳含水量過高時，應采取晾曬或摻入石灰、水泥、粉煤灰等材料進行處治，并通過試驗確定其配合比，其 cbr 值必須滿足表 32 中數(shù)值。本科生畢業(yè)設計 第 19 頁通過摻加石灰從而有效的改善土質含水量，便于路基的壓實，保證路基的強度和施工過程中的工期要求。又因沿線填土含水量的大小與地層、施工季節(jié)、降水情況及施工方案有較為密切的關系，如果路基填料強度和含水量能

55、滿足要求，或在施工工期允許的情況下，通過翻曬等方法能降低土的含水量,則可以不摻或少摻石灰。表表 3-13-1 路基填料最小強度、粒徑及壓實度要求路基填料最小強度、粒徑及壓實度要求項目分類路面底面以下深度（m）填料最小強度（cbr） （%）壓實度（）最大粒徑（cm）上路床00.3089610下路床0.300.8059610上路堤0.801.5049415填方路基下路堤1.50 以下39315注：當路基填料的 cbr 值達不到表列要求時，可摻石灰或其他穩(wěn)定材料處理。 (2) 填筑方式一般路基填筑:一般路基均采用分層攤鋪分層碾壓，有利于壓實，保證強度均勻。每填一層，經(jīng)過壓實符合標準規(guī)定后方可再填上一

56、層。松鋪厚度與地基條件、土質、松鋪土層干密度有關。用不同材料填筑路基時，須遵守下列規(guī)則：不同性質的填料應分層鋪筑，不得混雜亂填（但可摻配后使用） ，以免形成水囊或滑動面。每種填料層累計總厚不宜小于 0.5m。不同填料的層位安排，應考慮路基工作條件。凡不因潮濕或凍融影響而變更其體積的優(yōu)質土應填在上層；路堤的浸水或受水位漲落影響的部分，宜盡可能選用透水性好而不易被水沖蝕的材料，如漂（卵）石、砂礫、片（碎）石等；當路堤穩(wěn)定受到地下水或地表長期積水影響時，路堤底部也應填以水穩(wěn)性好、不易風化的礫石材料或采用無機結合料處治的土。根據(jù)商州地區(qū)路基填土的實際情況，中間部位考慮到施工工期、季節(jié)、填料含水量情況等

57、因素，施工過程中應在保證路基強度、壓實度及水穩(wěn)定性的前提下依照實際情況決定處理的土層及摻灰量，設計時按中部總體積 30%摻 5%石灰控制摻灰總量。橋涵處路基填筑:為了減少路基在構造物兩側產(chǎn)生不均勻沉降，減輕跳車現(xiàn)象，提高高速公路本科生畢業(yè)設計 第 20 頁車輛行駛的舒適性，對橋梁和涵洞兩側路基填筑需進行特殊處理。橋涵臺后路基處理范圍對橋梁、涵洞的臺后路基處理范圍見表 3-2：表表 3-23-2 橋涵構造物臺后路基處理范圍橋涵構造物臺后路基處理范圍構造物類型底部長度（m）上部長度（m）備注涵洞232+2h含臺前溜坡及錐坡且需超常 0.3m壓實，h為臺后路堤高度橋臺后路基填料要求橋臺后路基范圍內的

58、路基填料要求采用石灰土（石灰含量 5%8%）填筑，其材料的 cbr 除路床頂面以下 30 cm 大于 8%以外,其余均要求大于 5%，該范圍內的壓實度96%。4)4)最佳含水量確定和超限處理方法最佳含水量確定和超限處理方法(1) 最佳含水量確定最佳含水量可通過重型擊實試驗，并繪制 d- 曲線確定。(2) 超限處理不同地點的取土坑的土應分別用試驗確定各自的最佳含水量。如果含水量過大應對其進行處理：把粘土攤鋪到場地上進行晾曬，直到用試驗測得其含水量達到要求；如果工期較緊可用石灰進行處理。石灰用量由試驗確定。5)5)基底處理、邊坡防護基底處理、邊坡防護(1) 基底處理穩(wěn)定斜坡上地基表層的處理，應符合

59、下列要求：地面橫坡緩于 15 時，清除地表草皮、腐殖土后，可直接在天然地面上填筑路堤。當?shù)叵滤绊懧返谭€(wěn)定時，應采取攔截引排地下水或在路堤底部填筑滲水性好的材料等措施。應將地基表層碾壓密實。在一般土質地段，一級公路基底的壓實度(重型)不應小于 90%。路基填土高度小于路面和路床總厚度時，應將地基表層土進行超挖、分層回填壓實，其處理深度不應小于重型汽車荷載作用的工作區(qū)深度。(2)邊坡防護路基邊坡防護，主要是保證路基邊坡表面免受降水、日照、氣溫、風力等自然力的破壞，從而提高邊坡的穩(wěn)固性，還可美化路容，增加行車的舒適感。本路段路基的邊坡采用土質植草邊坡（高度小時）和拱形骨架護坡（高度大時） 。骨架采

60、用 7.5 號的漿砌片石填筑，采用 20 號的混凝土預制板嵌邊，骨架間種草。本科生畢業(yè)設計 第 21 頁3.2.23.2.2 路基壓實標準與壓實度路基壓實標準與壓實度提高路基的密實度，可以增加強度和穩(wěn)定性，降低土體的壓縮性、透水性和膨脹性，控制水分積聚和侵蝕引起的病害。壓實度是指土壓實后達到的干密度與室內標準擊實試驗所得的最大干密度的比值。路基壓實度標準是通過對原有道路的大量調查研究，并考慮路基的實際工作情況和使用要求以及施工條件等因素而制訂的。路基上層受行車荷載和氣候因素的影響大，壓實要求應高一些；路基下層影響較小，要求可適當降低。路面等級高時，對行車平穩(wěn)性的要求也高，路面容許產(chǎn)生的變形量要