交通土建畢業(yè)設(shè)計_說明書

1、 . . . 目 錄摘 要IVAbstractV前言VI第1章 概 述11.1 地區(qū)概況11.1.1 項目建設(shè)背景11.1.2 工程實施可行性論證11.2 沿線地貌、地形、地質(zhì)與自然地理特征11.2.1 自然情況對道路選線的影響11.2.2 自然情況對道路路基路面設(shè)計的影響21.3 公路等級與其主要技術(shù)標準的論證與確定3第2章 公路技術(shù)指標的計算與驗證52.1 平面設(shè)計技術(shù)指標的確定52.1.1 直線52.1.2 圓曲線52.1.3 緩和曲線72.1.4 行車視距72.1.5 平面視距的保證82.2 縱斷面設(shè)計技術(shù)指標的確定72.2.1 縱坡72.2.2 豎曲線92.3 路基102.3.1 路

2、基設(shè)計的基本要求102.3.2 路基寬度102.3.3 路基高度102.3.4 路基壓實102.3.5 邊坡坡度112.4 路面要求112.4.1 路面設(shè)計的基本要求112.4.2 路面等級112.4.3 路拱坡度122.4.4 路面排水12第3章 路線設(shè)計133.1 選線和定線143.1.1 紙上定線153.1.2 越嶺線153.2 路線的平面設(shè)計163.2.1 公路路線平面設(shè)計原則：163.2.2 路線交點坐標與路線轉(zhuǎn)角的確定173.2.3 平曲線要素確定173.2.4 兩方案平面設(shè)計173.3 縱斷面設(shè)計183.3.1 注意平縱配合183.3.2 豎曲線要素的確定183.3.3 兩方案縱

3、斷面設(shè)計193.4兩個方案的優(yōu)劣評價203.4.1 路線方案比選的評價指標203.4.2 方案的比選20第4章 路基設(shè)計224.1 橫斷面設(shè)計224.1.1 橫斷面的組成224.1.2 路拱的確定224.1.3 彎道的超高與加寬224.1.4 陡坡路堤的穩(wěn)定性檢驗224.1.5 取土坑、棄土堆、護坡道234.2 路基綜合排水設(shè)計234.2.1 邊溝設(shè)計244.2.2 截水溝254.2.3 排水溝264.2.4 溝渠加固264.2.5 排水系統(tǒng)總體規(guī)劃264.3 路基邊坡設(shè)計264.3.1 路堤邊坡274.3.2 路塹邊坡274.4 防護工程設(shè)計274.4.1 植物防護274.4.2 砌石護坡2

4、8第5章 新技術(shù)在畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用29結(jié) 語36參考文獻37致 38附 錄39玉(舍)馬(場橋)二級公路設(shè)計(K18+000K20+000)摘 要按照設(shè)計任務(wù)書的要求，本設(shè)計是六盤水市玉舍至馬場橋的一段二級公路設(shè)計。根據(jù)當?shù)卣?、?jīng)濟、文化、交通、地形等因素綜合考慮，擬建成雙向雙車道。設(shè)計速度為40km/h（山嶺重丘區(qū)），全長2.118千米，路面寬7m,路基寬度為8.5米，最小平曲線半徑為60米，平曲線最小長度為114m。最大縱坡為6.872%，最小縱坡為3.326%，最小坡長為130.6米。設(shè)有涵洞3座.設(shè)計容包括路線方案論證與比選、路線的平、縱、橫設(shè)計、路基設(shè)計、等容。在設(shè)計中參考了四年中

5、所學到的絕大部分專業(yè)課程教材、部分基礎(chǔ)課程教材，以與交通部部頒規(guī)和部分國外先進理論與經(jīng)驗。關(guān)鍵詞： 玉舍；馬場橋；二級公路；K18+000K20+000；路線設(shè)計；Jade (up) the horse (field bridge) level 2 highway design (K0 + 000 K2 + 000)AbstractAccording to the requirement of design project, the design is guizhou liupanshui city jade pieces of a bridge to the racecourse secon

6、dary highway design. According to local political, economic, cultural and transportation, considering the factors, plan to build dual-lane two-way. Design speed is 40 km/h (mountains authors), the 2.118 km, the road wide 7 m, roadbed width is 8.5 meters, the minimum plane curve radius for 60 meters,

7、 the minimum plane curve length is 114 m. The biggest longitudinal gradient is 6.872%, and the minimum longitudinal gradient is 3.326%, the minimum slope length of 130.6 meters. With a culvert. Design content including route plan than the election, the demonstration and the scale of the route, the l

8、ongitudinal and lateral design, roadbed design, etc. In the design of reference for four years to learn in most of the professional course teaching material, partial foundation course teaching material, and the ministry of communications is the first-class standard and part of the domestic and inter

9、national advanced theory and experience. Keywords: jade pieces; The racecourse bridge; Secondary roads; K18 + 000 K20 + 000; Route design。 前 言目的在于培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和技能、解決工程問題的能力，在指導老師的指導下，學習獨立的較系統(tǒng)的全面完成一段公路的技術(shù)設(shè)計，使學生基本上掌握公路設(shè)計的全過程，學會考慮問題、分析問題的方法，進步鞏固所學的課程，并在探討學習一些新的專業(yè)知識，培養(yǎng)學塵獨立工作的能力，解決實際問題的能力以與查閱參考書(與

10、資料)與進一步熟悉、應(yīng)用和理解(標準)(規(guī)手冊)的能力。改革開放以來，我國公路建設(shè)取得了巨大的成就，到2004年底，中國公路通車總里程已經(jīng)達到了185.6萬公里，居世界第三位，其中高速公路通車總里程達到了3.42萬公里，居世界第二。雖然取得了很大的成就，但是我國公路數(shù)量仍然相對較少，而且等級偏低，多為三四級公路，且路面質(zhì)量差，拉遠不能適應(yīng)現(xiàn)代化的需要?，F(xiàn)在，公路建設(shè)從改革開放初期，以量的擴為主，開始轉(zhuǎn)向質(zhì)的發(fā)展提高階段，同時，在建設(shè)中也遇到了病害與災(zāi)害預防工程建設(shè)與環(huán)境保護的一系列問題。主要研究或者設(shè)計容，需要解決的關(guān)鍵問題與思路有：道路等級的確定、公路技術(shù)指標的計算與驗證、路線方案的擬定與比

11、選、路線平縱線性的組合與分析、路面類型的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計、道路橫斷面(路基設(shè)計)。39 / 46第1章 概 述1.1地區(qū)概況1.1.1項目建設(shè)背景地處云貴高原，山高谷深，溝壑縱橫?！斑B峰際天、飛鳥不通”是古人對其交通閉塞的怨嘆。反觀黔道近50年來的滄桑之變，人民勤勞勇敢，艱苦奮斗，逢山開路，遇澗架橋、炸礁清淤、疏通航道。如今的黔道不再難，天塹變坦途。六盤水市地處西部，氣候呈副熱帶高原性季風氣候，氣候溫和，夏無酷暑，冬無嚴寒。氣象水文條件差異大，大部分地區(qū)年平均氣溫為13-14，山區(qū)公路多，受地形、地質(zhì)、水文等條件影響大，公路病害多，有相當一部分是靠以工代賑和交通扶貧等少量資金投入，以民工建勤的方

12、式修建的，公路基礎(chǔ)起點低，橋涵和防護工程嚴重不足，不少公路遭受滑坡、水毀、坡面坍塌、翻漿等侵害比較嚴重。加之由于養(yǎng)護資金不足，重建輕養(yǎng)，病害得不到徹底根治，車輛往往無常通行，速度緩慢，無安全保障，路況總體較差。1.1.2工程實施可行性論證該地區(qū)地面起伏，山嶺連綿，屬于山嶺重丘區(qū)，僅靠等外路不利于城鎮(zhèn)居民交往與對外發(fā)展，沿線砂石材料豐富，有小型的采石場和石灰廠，提供了良好的基層材料，施工時可因地制宜，就地取材；本項目是玉舍到馬場橋鎮(zhèn)主要交通干道中的一段，建成后既可緩解交通狀況，開發(fā)區(qū)域經(jīng)濟，又可促進小型廠企的投產(chǎn)擴產(chǎn)，故而可以充分調(diào)動廣大群眾筑路的積極性，通過多種渠道，多形式的籌集資金，因此，為

13、了達到方便快捷，促進經(jīng)濟的發(fā)展的要求，有必要，有能力在兩地間修一條等級較高的公路。1.2沿線地貌、地形、地質(zhì)與自然地理特征1.2.1自然情況對道路選線的影響本設(shè)計的路段所在地區(qū)處于省東北部，途經(jīng)當?shù)刂匾r(nóng)業(yè)區(qū)，選線時應(yīng)盡量不占或少占農(nóng)田。該地區(qū)屬于山嶺重丘區(qū)，地勢起伏較大，地形錯綜復雜，應(yīng)綜合考慮平，縱，橫三者的關(guān)系，適當?shù)恼莆諛藴?，提高線形質(zhì)量。1.2.2自然情況對道路路基路面設(shè)計的影響(1) 地質(zhì)條件沿線山體穩(wěn)定，無不良地質(zhì)狀況，山坡上表面為26米砂粘土層，以下是砂質(zhì)土夾石，石屑，碎石土，山頂多有碎落現(xiàn)象，在碎落帶地區(qū)設(shè)置碎落臺，以堆積碎落巖屑和土石，便于養(yǎng)護時清理。(2) 氣候條件 該路

14、段所在地區(qū)處于孟加拉灣水汽環(huán)流、西伯利亞冷氣環(huán)流和太平洋副熱帶高壓環(huán)流交匯區(qū)，雨水充沛，氣溫適宜。該類氣候一般不會對道路工程造成負面影響，但地區(qū)雨量充沛，故道路修建時要做好排水等相關(guān)工程。(3) 水文和水文地質(zhì)條件山坡地下水6米以下，洼地地下水3.5米以下，道路沿線應(yīng)做好排水工作，以免水毀路基。(4) 植被與土壤分布多丘陵和山地，山崗處樹木較多，農(nóng)田處有灌木區(qū)，農(nóng)田多旱地。沿線多砂粘質(zhì)土，山坡上6米以下是碎石土。(5) 建筑材料分布沿線有豐富的砂礫，有小型采石場和石灰廠，水泥和瀝青均需外購。故設(shè)計混凝土路面與瀝青路面均可，基層和墊層材料應(yīng)該注意就地取材，節(jié)約工程費用。(6) 深路塹應(yīng)加強邊坡防

15、護和防排水設(shè)計，高路堤應(yīng)注意邊坡穩(wěn)定。1.3公路等級與其主要技術(shù)標準的論證與確定經(jīng)調(diào)查該地區(qū)近期交通量資料如下表所示：表1.1交通量資料車型總重（kN）后軸重（kN）后軸數(shù)輛/日解放CA-10B80.2560.01900黃河JN-150150.60101.61360日野KB-211147.551001123大脫拉138211.40160274東風EQ-14090.069.311030黃河JN362190.0127121躍進23048.533.31350 查公路工程技術(shù)標準得小客車和中型載重汽車折算系數(shù)如下：表42 汽車折算系數(shù)汽車代表車型車輛折算系數(shù)小客車1.0中型車1.5大型車2.0托掛車3

16、.0交通增長率：預計未來十年，交通量年平均增長率為9%，10年后增值率為3%。交通量計算：N1=（350+900+1030）*1+（360+123+21）*1.5+74*2.0=3184（輛/日）遠景設(shè)計年限為15年的年平均晝夜交通量為：N10= N1×（1+1）=3343×（1+9%）=7261（輛/日）N10-15= N1×（1+2）=3343×（1+9%）=4719（輛/日）N15= N10+N10-15=6916+7785=11980（輛/日）查公路工程技術(shù)標準可知，一級公路的設(shè)計年限為20年，二級公路的設(shè)計年限為15年。一級公路一般能適應(yīng)各種車

17、輛折合成小客車的遠景設(shè)計年限年平均日交通量為1500030000輛（四車道）或2500055000輛（六車道），二級公路一般能適應(yīng)各種車輛折合成小客車的遠景設(shè)計年限年平均日交通量為500015000輛。故根據(jù)標準，應(yīng)建二級公路，為主要供汽車行駛的雙車道公路。第2章 公路技術(shù)指標的計算與驗證本設(shè)計為山嶺重丘區(qū)二級公路，查公路工程技術(shù)標準可知，作為集散公路，混合交通量較大，平面交叉間距較小，設(shè)計行車速度宜采用40km/h。2.1平面設(shè)計技術(shù)指標的確定2.1.1直線1) 直線的適用條件(1) 路線完全不受地形，地物限制得平原區(qū)或山區(qū)得開闊谷底；(2) 市鎮(zhèn)與其近郊或規(guī)劃方正得農(nóng)耕區(qū)等以直線為主體的地

18、區(qū)；(3) 為縮短構(gòu)造物長度，便于施工，創(chuàng)造有利的引道條件；(4) 平面交叉點附近，為爭取較好的行車和通視條件；(5) 雙車道公路在適當間隔設(shè)置一定長度的直線，以提供較好的超 車路段。2)直線的最大長度直線的最大長度應(yīng)有所限制，當采用長的直線線形時，為彌補景觀單調(diào)之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的措施。規(guī)規(guī)定，山嶺重丘區(qū)二級公路最大直線長度為1200米，本設(shè)計速度不大于40km/h故無最大長度限制。3)直線的最小長度規(guī)定山嶺重丘區(qū)二級公路（40km/h）反向曲線間的直線最小長度為2V，即80米同向曲線間的直線最小長度6 V,即240米（考慮本地區(qū)經(jīng)濟等情況個別地區(qū)可適當降低標準）。當直線兩端

19、最小長度不滿足2V時，可直接兩端緩和曲線相連,構(gòu)成S形曲線。本設(shè)計中采用曲線間通過緩和曲線構(gòu)成S型曲線。2.1.2圓曲線圓曲線是平面線形中常用的線形要素，圓曲線的設(shè)計主要確定起其半徑值以與超高和加寬。1)圓曲線的最小半徑(1) 極限最小半徑(2) 一般最小半徑平面線形中一般非不得已時不使用極限半徑，因此規(guī)規(guī)定了一般最小半徑。(3) 不設(shè)超高最小半徑當圓曲線半徑大于一定數(shù)值時，可以不設(shè)超高，允許設(shè)置與直線路段一樣的路拱橫坡，詳見下表。 表2.1 圓曲線半徑 (m)技術(shù)指標山嶺重丘二級公路(40km/h)一般最小半徑 100極限最小半徑 60不設(shè)超高最小半徑路拱600路拱8002)圓曲線的最大半徑

20、選用圓曲線半徑時，在地形條件允許的條件下，應(yīng)盡量采用大半徑曲線，使行車舒適，但半徑過大，對施工和測設(shè)不利，所以圓曲線半徑不可大于10000米。圓曲線半徑的選用在設(shè)計公路平面線形時，根據(jù)沿線地形情況，盡量采用了不需設(shè)超高的大半徑曲線，最大半徑為4000米，極限最小半徑與一般最小半徑均未采用，設(shè)置曲線最小半徑為160米。 3)平曲線的最小長度公路的平曲線一般情況下應(yīng)具有設(shè)置緩和曲線（或超高，加寬緩和段）和一段圓曲線的長度；平曲線的最小長度一般不應(yīng)小于6s行程長度。由緩和曲線和圓曲線組成的平曲線，其平曲線的長度不應(yīng)短于9s的行程長度，即緩和曲線與圓曲線長度均保證3s行程，緩和曲線：圓曲線：緩和曲線1

21、:1:1，才能使其線形美觀、順暢。平曲線的最小長度：70m平曲線中圓曲線的最小長度?。?5m4)關(guān)于小偏角的曲線長規(guī)規(guī)定：山嶺重丘區(qū)轉(zhuǎn)角等于或小于7°時，平曲線長度一般值是500/m，低限值是70m。2.1.3緩和曲線緩和曲線的最小長度一般應(yīng)滿足以下幾方面：(1) 離心加速度變化率不過大;(2) 控制超高附加縱坡不過陡;(3) 控制行駛時間不過短;(4) 符合視覺要求;因此，標準規(guī)定：山嶺重丘區(qū)二級公路緩和曲線最小長度為40m.。一般情況下，在直線與圓曲線之間，當圓曲線半徑大于或等于不設(shè)超高圓曲線最小半徑時，可不設(shè)緩和曲線。2.1.4行車視距行車視距是否充分，直接關(guān)系著行車的安全與速

22、度，它是公路使用質(zhì)量的重要指標之一。行車視距可分為：停車視距、會車視距、超車視距。規(guī)規(guī)定，二級公路設(shè)計視距應(yīng)滿足會車視距的要求，其長度應(yīng)不小于停車視距的兩倍。工程特殊困難或受其它條件限制的地段，可采用停車視距，但必須采取分道行駛措施。對于山嶺重丘區(qū)二級公路，停車視距St取40 m，超車視距Sc一般值取200m，低限值取150m。2.1.5平面視距的保證汽車在彎道上行駛時，彎道側(cè)行車視線可能被樹木、建筑物、路塹邊坡或其他障礙物所遮擋，因此，在路線設(shè)計時必須檢查平曲線上的視線是否能得到保證，如有遮擋時，則必須清除視距區(qū)段側(cè)適當橫凈距的障礙物。當視野有稀疏的成行樹木，單棵樹木或灌木，對視線的妨礙不大

23、并可引導行車或能構(gòu)成行車空間時，則可予以保留。2.2縱斷面設(shè)計技術(shù)指標的確定2.2.1縱坡縱坡的大小與坡段的長度反映了公路的起伏程度,直接影響公路的服務(wù)水平，行車質(zhì)量和運營成本，也關(guān)系到工程是否經(jīng)濟、適用，因此設(shè)計中必須對縱坡、坡長與其相互組合進行合理安排。1)最大縱坡汽車沿縱坡向上行駛時，升坡阻力與其它阻力增加,必然導致行車速度降低。一般坡度越大，車速降低越大，這樣在較長的陡坡上，將出現(xiàn)發(fā)動機水箱開鍋 、氣阻、熄火等現(xiàn)象，導致行車條件惡化，汽車沿陡坡下行時，司機頻繁剎車，制動次數(shù)增加，制動容易升溫發(fā)熱導致失效，駕駛員心里緊、操作頻繁，容易引起交通事故。尤其當遇到冰滑、泥濘道路條件時將更加嚴重

24、。因而，應(yīng)對最大縱坡進行限制。最大縱坡值應(yīng)從汽車的爬坡能力、汽車在縱坡段上行駛的安全、公路等級、自然條件等方面綜合考慮，規(guī)對二級公路最大縱坡規(guī)定如下：山嶺重丘區(qū)二級公路（40km/h）：最大縱坡為 7%。本設(shè)計中設(shè)置最大縱坡為7。2)最小縱坡各級公路的路塹以與其它橫向排水不暢路段，為保證排水順利，防止水浸路基，規(guī)定采用不小于0.3%的縱坡。當必須設(shè)計平坡(0.0%)或小于0.3%的坡度時，其邊溝應(yīng)做縱向排水設(shè)計。3)最小坡長如果坡長過短,變坡點增多，形成”鋸齒形”的路段，容易造成行車起伏頻繁，影響公路的服務(wù)水平，減小公路的使用壽命。為提高公路的平順性，應(yīng)減少縱坡上的轉(zhuǎn)折點；兩凸形豎曲線變坡點間

25、的間距應(yīng)滿足行車視距的要求，同時也應(yīng)保證在換檔行駛時司機有足夠的反應(yīng)時間和換檔時間，通常汽車以計算行車速度行駛9s15s的行程可滿足行車舒適和插入豎曲線的要求。標準規(guī)定山嶺重丘區(qū)二級公路的 Smin=120m.4)最大坡長汽車沿長距離的陡坡上坡時，因需長時間低擋行駛，易引起發(fā)動機效率降低。下坡時，由于頻繁剎車將縮短制動系統(tǒng)的使用壽命，影響行車安全。一般汽車的爬坡能力以末速度約降低至設(shè)計車速的一半考慮，對坡度的最大坡長應(yīng)加以限制。標準規(guī)定山嶺重丘區(qū)二級公路(40km/h)最大坡長如下表：表2.2 山嶺重丘區(qū)二級公路的縱坡長度限制縱坡坡度(%)4567縱坡長度(m)10008006005005)平

26、均縱坡平均縱坡是衡量縱斷面線形設(shè)計質(zhì)量的一個重要指標。為了合理運用最大縱坡、緩和坡段與坡長，應(yīng)控制路線總長度的平均縱坡，規(guī)規(guī)定二級公路越嶺路線的平均縱坡以接近5.5%(相對高差為200-500米)和5%(相對高差大于500米)為宜。并注意連續(xù)3000m路段圍的平均縱坡不宜大于5.5%。i平均=h/L （22）式中 i平均平均縱坡h相對高差L路線長度2.2.2豎曲線為保證行車舒適平順、安全、視距良好與滿足平、豎曲線組合的要求，在變坡點處均應(yīng)設(shè)置豎曲線。1)豎曲線最小半徑(1) 凹形豎曲線最小半徑對凹形豎曲線最小半徑的確定主要考慮：限制離心力不過大、汽車在跨線橋下行車視距的保證和夜間行車視距的保證

27、和夜間行車前燈照射圍的視距保證等三個方面。(2) 凸形豎曲線最小半徑確定凸形豎曲線最小半徑主要考慮保證汽車行駛視距和汽車能夠安全行駛通過曲線段。通常當汽車行駛在凸形豎曲線變坡點附近時，由于變坡角的影響在司機的視線圍將產(chǎn)生盲區(qū)。此時司機的視距與變坡角的大小與視線高度有密切關(guān)系。當變坡角較小時，不設(shè)豎曲線也能保證視距，但變坡角較大時，必須設(shè)豎曲線以滿足行車視距的要求。2)一般最小半徑和極限最小半徑在條件許可的條件下，應(yīng)盡量滿足上述凹、凸豎曲線的視距要求，但上述的最小半徑，在條件較差時，并不是設(shè)計豎曲線所必須的最小值要求。標準規(guī)定在設(shè)計速度為40km/h時，凹形豎曲線半徑的一般值為700m；極限值為

28、450m；凸形豎曲線半徑的一般值為700米，極限值為450米 ，豎曲線最小長度為35m。當然通常采用大于或等于上述一般最小半徑值，當受地形條件與其它特殊情況限制時方可采用上述極限最小半徑值。2.3路基2.3.1路基設(shè)計的基本要求路基應(yīng)根據(jù)其使用要求和自然條件(包括地質(zhì)、水文和材料情況等)并結(jié)合施工方法進行設(shè)計，既要有足夠的強度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟合理。影響路基強度和穩(wěn)定性的地面水和地下水，必須采取將其攔截或排出路基以外。設(shè)計排水設(shè)施時，應(yīng)保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮。修筑路基取土坑和棄土堆時，應(yīng)盡量將取土坑、棄土堆平整成可耕地和減少棄土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道，通過特殊

29、地質(zhì)、水文條件下的路基，應(yīng)做好調(diào)查研究，并結(jié)合當?shù)貙嶋H經(jīng)驗，進行個別設(shè)計。2.3.2路基寬度公路路基寬度為行車道與路肩寬度之和。當設(shè)有中間帶、變速車道、爬坡車道、緊急停車帶時，尚應(yīng)包括這些部分的寬度。標準規(guī)定設(shè)計速度為40km/h時，山嶺重丘區(qū)二級公路的車道寬度為3.5米，硬路肩寬度取0.75米（一般值）或0.25米（最小值），土路肩寬度取0.75米（一般值）或0.5米（最小值）。2.3.3路基高度路基高度應(yīng)根據(jù)臨界高度并結(jié)合公路沿線具體條件和排水與防護措施確定路堤的最小填土高度。若路基高度低于按地下水位或地面積水位計算的臨界高度，可視為矮路堤。使用邊坡高度值作為劃分高矮深淺的依據(jù)。填土高度小

30、于1.01.5m，屬于矮路堤；填土高度大于18m（土質(zhì)）或20m（石質(zhì)）的路堤屬于高路堤；填土高度在1.51.8m圍的為正常路堤。大于20m的路塹為深路塹。路基設(shè)計標高,新建公路的路基設(shè)計標高為路基邊緣標高，在設(shè)置超高，加寬地段，則為設(shè)置超高，加寬前的路基邊緣標高；改建公路的路基設(shè)計標高可與新建公路一樣，也可采用路中線標高。設(shè)有中央分隔帶的高速公路，一級公路，其路基設(shè)計標高為中央分隔帶的外側(cè)邊緣標高。2.3.4路基壓實公路路基的壓實度應(yīng)符合表2.3的要求：表列數(shù)值系重型擊實試驗求得的最大干密度的壓實度。特殊干旱或特殊潮濕地區(qū)，表壓實數(shù)值可減少2%3%。表2.3 路基壓實表填挖類別路床頂面以下深

31、度（m）路基壓實度（）零填方與挖方00.3000.8095填方路基00.80950.801.5094>1.50922.3.5邊坡坡度1)路塹邊坡坡度路塹邊坡坡度，應(yīng)根據(jù)當?shù)刈匀粭l件、土石種類與其結(jié)構(gòu)、邊坡高度和施工方法確定。當?shù)刭|(zhì)條件良好且土質(zhì)均勻時,可參照規(guī)所列數(shù)值圍，結(jié)合已成公路的實踐經(jīng)驗采用。表2.4 路塹邊坡表土和巖石種類邊坡最大高度（m）路塹邊坡坡度一般土201：0.51：1一般巖石1：0.11：0.52)路堤邊坡坡度路堤邊坡坡度，當路堤的基底情況良好時可參照規(guī)規(guī)定出本設(shè)計的路堤邊坡坡度為1：1.5（小于6m）。2.4路面要求2.4.1路面設(shè)計的基本要求各級公路的行車道、路緣帶

32、、變速車道、爬坡車道、硬路肩和緊急停車帶均應(yīng)鋪筑路面。公路路面應(yīng)根據(jù)交通量與其組成情況和公路等級、使用任務(wù)、性質(zhì)、當?shù)夭牧吓c自然條件，結(jié)合路基進行綜合設(shè)計。路面應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性和足夠的強度，其表面應(yīng)達到平整、密實和抗滑的要求。各級公路路面可根據(jù)交通量發(fā)展需要一次建成或分期建成。2.4.2路面等級路面等級一般按下表的規(guī)定選用。表2.5 路面等級公路等級采用路面等級汽車專用路高速公路、一級公路高級二級公路高級或次高級一般公路二級公路高級或次高級三級公路次高級或中級四級公路中級或低級2.4.3路拱坡度路拱坡度應(yīng)根據(jù)路面類型和當?shù)刈匀粭l件，按表56規(guī)定的數(shù)值采用。土路肩橫向坡度一般應(yīng)較路面橫向坡度大

33、1%2%。表2.6 各種路面的路拱坡度路面類型路拱坡度（）瀝青混凝土、水泥混凝土12其它黑色路面、整齊石塊1.52.5半整齊石塊、不整齊石塊23碎、礫石等礫料路面2.53.5低級路面342.4.4路面排水各級公路，應(yīng)根據(jù)當?shù)亟邓c路面的具體情況設(shè)置必要的排水設(shè)施，與時將降水排出路面，保證行車安全。高速公路與一級公路的路面排水，一般由路肩排水與中央分隔帶排水組成；二級以下公路的路面排水，一般由路肩橫坡和邊溝排出。按照合理布局，少占農(nóng)田并與排水系統(tǒng)結(jié)合的原則，依據(jù)地形，地物與橋涵的情況，布設(shè)統(tǒng)一的排水系統(tǒng)，使路基保持干燥，穩(wěn)定。路基邊溝用漿砌片石砌筑。路面設(shè)置雙向路拱橫坡，利于迅速排除地面水。 地

34、面水通過加邊溝集中由涵洞排出路基外。第3章 路線設(shè)計道路做為一條三維空間的實體，是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施所組成的線性構(gòu)造物。選線是在道路規(guī)劃起終點之間選定一條技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。但影響選線的因素有很多, 這些因素有的互相矛盾, 有的又相互制約, 各因素在不同的場合重要程度也不一樣, 不可能一次就找出理想方案來, 所以最有效的方法就是進行反復比選來確定最佳路線。本設(shè)計為山嶺重丘區(qū)二級公路設(shè)計，山嶺重丘區(qū)基本特征如下：自然特征：地面起伏，山丘連綿，溝谷與水嶺較深，地面自然坡度在20o以上，地形多變，地物隨地形變化而變化，土地種植種類較單一，

35、居民點與建筑時有出現(xiàn)。路線特征：路線以平曲線和豎曲線為主體構(gòu)成空間線性；局部方案多，布線靈活，可能的路線走向多；路線平，縱，橫三方面關(guān)系密切，相互影響約束較大；線性指標一般高，但指標變化幅度大。下面把第2章所確定的山嶺重丘區(qū)二級公路在設(shè)計中需要的一些技術(shù)指標匯總成表，見下表所示（表31）。表3.1 公路主要技術(shù)指標匯總公路分類一般公路公路等級二級公路地形山嶺重丘計算行車速度（km/h）40行車道寬度（m）7.0路基寬度（m）8.5極限最小半徑（m）60一般最小半徑（m）100緩和曲線最小長度（m）35不設(shè)超高最小半徑（m）600停車視距（m）40超車視距（m）200最大縱坡（%）7最大合成坡度

36、（%）10最小坡長（m）120凸形豎曲線一般最小半徑（m）700凸形豎曲線極限最小半徑（m）450凹形豎曲線一般最小半徑（m）700凹形豎曲線極限最小半徑（m）450豎曲線最小長度（m）35最大直線長度（m）700注：以上為本設(shè)計所能用到的技術(shù)指標，如不全面將在后面的設(shè)計中給出。3.1選線和定線選線和定線，就是根據(jù)公路的性質(zhì)，任務(wù)，等級和標準，在路線起，終點間，結(jié)合地形，地質(zhì)，地物與其他沿線條件，綜合平，縱，橫三方面因素，在實地或紙上選定中線位置，然后進行有關(guān)測量和設(shè)計工作。 本設(shè)計路段為玉舍至馬場橋中的一段，地處省境，兩點間多山嶺，沿線無不良工程地質(zhì)。3.1.1紙上定線(1) 選定控制點本段

37、路為一條越嶺線，主要控制點為山嶺上最高處的選點。該點的選取對整個工程影響起到了關(guān)鍵作用?？可侥_布線，路線沿高階地布設(shè)，雖略有增長，縱面會有起伏，但可不占或少占農(nóng)田，不受洪水威脅，路基強度高。沿河岸布線，路線線形較好，坡度均勻、平緩。直穿田間，線形標準高，但占用農(nóng)田最多，考慮該路段為重要農(nóng)業(yè)區(qū)，選線時應(yīng)盡量少占用農(nóng)田，因此采用靠山腳布線。(2) 試坡a=h/i平均 （3-1）式中a相鄰等高線間平距i平均山嶺重丘區(qū)40km/h時速公路最大縱坡為 7%h地形圖上的等高距為10m所以，a=10/0.07=142.8，在1：2000的地形圖上，a=7.14cm。(3) 平面試線結(jié)合地形，確定必須通過的點

38、（如控制點），適當照顧的點（如試坡后的點）和可以不考慮的點，然后將點連成線，并定出交點。 具體的路線走向見平面圖GL2-1。3.1.2越嶺線1）特征方案后半部分主要為越嶺線，途中穿越一埡口，因地形較為復雜，路線的平、縱、橫三方面應(yīng)考慮多一些。(1) 埡口地選擇(2) 越嶺標高的確定2）定線原則(1) 選擇控制點兩方案均采用靠山腳、沿河岸結(jié)合布線，(2) 平面試線 方案一著重考慮盡量沿山腳步線，相對少占農(nóng)田定線，方案二重點考慮避開軟土路基，線形較好定線。線位選擇均在1：2000地形圖上進行。然后利用鴻業(yè)市政道路設(shè)計軟件進行具體定線并對紙上定線進行修正。3.2路線的平面設(shè)計3.2.1公路路線平面設(shè)

39、計原則：（1）平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適, 并與地形、地物相適應(yīng), 與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；（2）行駛力學上的要基本的, 視覺和心理上的要求對高速路應(yīng)盡量滿足。在本設(shè)計中應(yīng)注重立體線形設(shè)計, 盡量做到線形連續(xù)、指標均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適；（3）保持平面線形的均衡與連貫,注意：長直線盡頭不能接以小半徑曲線；（4）應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形；（5）平曲線應(yīng)有足夠的長度。路線平面設(shè)計中考慮到以下幾點：（1）盡量使平面線形直捷、連續(xù)、順適，并與地形地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；（2）各級公路不論轉(zhuǎn)角大小，均應(yīng)敷設(shè)曲線并盡量選較大的R。（小于7度，則L足夠長）；（3）兩同向曲線應(yīng)有足夠長的曲線，不得以短

40、直線相連，否則應(yīng)調(diào)整線形使之成為單曲線或復曲線或卵形，復合形，凸形；（4）兩個反向曲線間夾直線時，以設(shè)置不小于最小直線長度的直線段為宜，否則應(yīng)調(diào)整線形或運用回旋線組合成S；（5）行駛力學上的要基本的，視覺和心理上的要求對高速路應(yīng)盡量滿足；（6）應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形可在曲線間插入足夠長的直線或回旋線；（7）反向曲線的直線最小長度以不小于行車速度的2倍為宜；（8）同向曲線的直線最小長度以不小于行車速度的6倍為宜；（9）不得在長直線盡頭設(shè)置小半徑平曲線；（10）設(shè)計平面線形時，應(yīng)注意與縱斷面線形相聯(lián)系。 3.2.2路線交點坐標與路線轉(zhuǎn)角的確定導線的確定：在1：2000的地形圖上初步定線后，利用鴻業(yè)軟

41、件進行詳細定位，確定路線各要素坐標，詳細結(jié)果見附表“平曲線要素表”。3.2.3平曲線要素確定式中 T切線長（m） L曲線長（m） E外距（m） R曲線半徑（m）轉(zhuǎn)角（º）。由以上平曲線要素公式計算出各平曲線的要素具體見圖紙PQXB-01PQXB-023.2.4兩方案平面設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求，本項目為雙車道二級公路，設(shè)計速度為40km/h,結(jié)合沿線地形、地質(zhì)、水文等自然條件，路線布設(shè)因地制宜地選用技術(shù)指標。本項目的各項技術(shù)指標均滿足公路路線設(shè)計規(guī)（JTG D20-2006）規(guī)定的要求。方案一：全線共設(shè)置5個交點，五段平曲線，最大平曲線半徑為130，最小平曲線半徑為100，緩和曲線長度最小值

42、為35m.方案二：全線共設(shè)置4個交點，四段平曲線，最大平曲線半徑為120，最小平曲線半徑為60，緩和曲線長度最小值為35m.經(jīng)檢查：全線平面設(shè)計滿足公路路線設(shè)計規(guī)（JTG D20-2006）規(guī)要求。平面設(shè)計成果見圖紙路線平面圖PM-01PM-03。3.3縱斷面設(shè)計3.3.1注意平縱配合 1.平面直線與縱斷面直線組合 2.平面直線與縱斷面凹形曲線組合 3.平面直線與縱斷面凸形曲線組合 4.平面曲線與縱斷面直線組合 5.平面曲線與縱面曲線組合平豎曲線對應(yīng)重疊有如下優(yōu)點：(1) 利于誘導視線(2) 有利于行車安全(3) 線形舒適美觀圖3.3 平曲線與豎曲線的各種組合3.3.2豎曲線要素確定變坡點設(shè)計

43、高程：T豎曲線切線長L曲線長E外距R豎曲線半徑坡差（%）；為正（凹形豎曲線）；為負（凸形豎曲線）由以上豎曲線要素公式計算出各豎曲線的要素具體見圖紙SQXB-01SQXB-103.3.9兩方案縱斷面設(shè)計本著填挖平衡的原則，嚴格按照公路路線設(shè)計規(guī)（JTG D20-2006）的規(guī)定對道路的縱斷面設(shè)計高程進行反復推敲。本公路起點設(shè)計高程為1260m，終點設(shè)計高程為1378m。方案一：縱斷面共設(shè)置五個變坡點，五段豎曲線，最大縱坡與對應(yīng)的坡長為6.87%/487.848m，最小縱坡與對應(yīng)的坡長為3.326%/130.622m，最小凹形豎曲線半徑為5924.540m，最大凹形豎曲線半徑為15374.780m

44、，最小凸形豎曲線半徑為3101.062m，最大凸形豎曲線半徑為17020.851m。方案二：縱斷面共設(shè)置四個變坡點，四段豎曲線，最大縱坡與對應(yīng)的坡長為6.904%/794.472m，最小縱坡與對應(yīng)的坡長為4.907%/130.633m，最小凹形豎曲線半徑為8337.931m，最大凹形豎曲線半徑為1079538.339 m，最小凸形豎曲線半徑為5786.262 m，最大凸形豎曲線半徑為7230.410 m。經(jīng)檢查，全線豎曲線設(shè)計滿足公路路線設(shè)計規(guī)（JTG D20-2006）規(guī)要求?？v斷面設(shè)計成果見圖紙縱斷面圖ZDM-01ZDM-083.4兩個方案的優(yōu)劣評價3.4.1路線方案比選的評價指標路線方案

45、比選的評價指標較多，主要有技術(shù)、經(jīng)濟、政策與國防上的意義，交通網(wǎng)系中的作用與其聯(lián)系城鎮(zhèn)的多少等指標，本設(shè)計中只作技術(shù)和經(jīng)濟兩類評價指標的比較。3.4.2方案的比選總體說來兩個方案都較好，各有優(yōu)缺。方案一路線較長，線形安全系數(shù)較好，潮濕路基相對較少，且土石方總量較方案二少，填挖平衡；方案二路線路線較短，但平曲線半徑小，行車舒適度較差，且潮濕路基較多，土石方總量相比方案一較大，故不推薦。因此確定方案一為最終方案。 兩方案比較表如下：表3.2 路線方案比選表序號比較項目單位玉舍至馬場橋二級公路設(shè)計方案一方案二123451起訖樁號K18+000K20+118.598K18+000K20+054.696

46、2路線長度米2118.5982054.6963公路等級二級40km/h, 雙車道40km/h, 雙車道4平曲線最小半徑米/個100/360/15回頭曲線半徑米/個006最大縱坡%/段6.872%/16.904%/27土方數(shù)量：填/挖/WA挖立方米326357.084/309954.499388389.425/316164.8858填挖平衡系數(shù)0.950.8149平均每公里土石方數(shù)量立方米153942.02189089.310大、中、小橋米/座0/00/011涵洞道3312隧道米/座0/00/013沿線筑路材料情況較好較好14地質(zhì)評價較好較好15施工條件較好較好16方案評價 路線較長，線形安全系

47、數(shù)較好，潮濕路基相對較少，且土石方總量較方案二少，填挖平衡。路線較短，但平曲線半徑小，行車舒適度較差，且潮濕路基較多，土石方總量相比方案一較大，故不推薦17推薦方案推薦第4章 路基設(shè)計4.1橫斷面設(shè)計4.1.1橫斷面的組成對于該設(shè)計路段的橫斷面主要是由行車道、路肩、邊溝、排水溝、截水溝和等組成。本設(shè)計路段為山嶺重丘區(qū)二級公路，車速定為40km/h，按照公路路線設(shè)計規(guī)（JTG D20-2006）將路基寬度選定為8.5米， 其中行車道寬度為2×3.5m，土路肩為2×0.75米。4.1.2路拱的確定為了路面排水順暢和保證行車安全、平穩(wěn)。坡度過小則排水不暢，且不利于行駛安全。所以路

48、拱坡度應(yīng)限制在一定的圍。根據(jù)路面類型和當?shù)刈匀粭l件，本設(shè)計采用1.5的路拱橫坡。為了能迅速排出路面上的降水，將土路肩坡度設(shè)定為3.0。路拱形式采用直線形，以路中線為基點，設(shè)置雙向路拱橫坡，主要是為便于機械化施工、排水和養(yǎng)護。4.1.3彎道的超高與加寬為了滿足路線的線形要求，平、縱、橫三方面的協(xié)調(diào)，同時也為了滿足行車的舒適性、安全性，要做好路線彎道的超高與加寬設(shè)計。按公路路線設(shè)計規(guī)（JTG D20-2006）可知：在設(shè)計速度為40km/h時：路拱2.0%時，半徑小于600米時，要設(shè)超高。對于二級公路：當半徑小于或等于250米時，要設(shè)加寬。全線超高加寬設(shè)計成果如圖紙超高方式圖與加寬面積表4.1.4

49、陡坡路堤的穩(wěn)定性檢驗地面橫坡陡于1：2.5，除應(yīng)保證路堤邊坡的穩(wěn)定外，還要預防路堤沿地面陡坡下滑。下滑的情況，一般有兩種：(1) 路堤沿基底接觸面滑動。(2) 路堤連同基底下的山坡覆蓋層沿基巖層面下滑。4.1.5取土坑、棄土堆、護坡道1）取土坑 取土坑的設(shè)置要根據(jù)路堤外取土的需要數(shù)量，路基排水的要求和當?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)規(guī)劃，結(jié)合施工的方法、附近地形、土質(zhì)與水文情況確定。取土坑的布置應(yīng)考慮使坑的水能排向附近河溝或路基以外，土方運輸經(jīng)濟合理，以與將來路基的加寬和放緩邊坡的可能性。 路線的設(shè)計一個重要考慮重點就是發(fā)展村莊經(jīng)濟，該路線周圍有村莊，多農(nóng)田，為了節(jié)省土地，防止水土流失，盡量不占用耕地，在經(jīng)過

50、良田好土區(qū)域不宜在路線兩側(cè)設(shè)置取土坑。2）棄土堆路基挖方應(yīng)盡量考慮移挖為填，或利用棄土適當加寬路基，以減少廢方。為防止廢方堆置不當而影響路塹邊坡的穩(wěn)定，或因棄土不當造成水土流失、淤塞排灌溝渠、壓蓋農(nóng)田與其它不良后果，在設(shè)計時必須妥善考慮土堆的設(shè)置。有條件時應(yīng)盡力爭取利用廢方造田，擴大耕地面積以支援農(nóng)業(yè)。綜合考慮該路段的實際情況，由“路基土石方數(shù)量表”可看出，挖方數(shù)量以土方為主，故應(yīng)充分利用，基本做到移挖做填。 3）碎落臺碎落臺設(shè)置通常是在在巖石風化破碎比較嚴重或松散的碎石土路段的挖方邊坡，經(jīng)常有剝蝕碎落的巖屑或土石。在該路段設(shè)計中，路塹斷面較少，且無明顯的不良工程地質(zhì)與水文地質(zhì)地段，所以可不設(shè)

51、置。4.2路基綜合排水設(shè)計路基施工和養(yǎng)護均需一定的水分，但是路基和路面周圍的水應(yīng)當嚴格的控制，該設(shè)計路段地處省六盤水地區(qū)，地下水埋深也較淺，山坡地下水為3.0m以下，在低洼處僅為1.5m，由于深挖路塹多，如果侵入路基的水分過多，土基含水量過大，便會引起土質(zhì)松軟，強度降低，發(fā)生邊坡坍塌、凍脹、翻漿等病害，從而降低道路的使用性能，影響行車安全，還將大大降低道路的使用年限。綜合各種氣候、水位、土質(zhì)、等地形水文條件等這些都極易引起道路的凍害、翻漿等病害。為排出路基、路面的地面水和地表水，保證路面和路基的穩(wěn)定，防止路面積水影響行車安全，應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施。本設(shè)計為二級公路，路基路面排水應(yīng)綜合設(shè)計使各種

52、排水設(shè)施形成一個功能齊全，排水性能強的完整排水系統(tǒng)。排水設(shè)計要因地制宜，全面規(guī)劃、綜合治理、經(jīng)濟實用，充分利用有利地形和自然水系。各種路基排水溝渠的設(shè)置和連接應(yīng)盡量不占或少占農(nóng)田，并與當?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施相配合，必要時可適當加大涵管孔徑或增設(shè)涵管等以利于農(nóng)田灌溉。排水溝渠應(yīng)選擇地形，地質(zhì)較好的地段通過，以節(jié)約加固工程投資。排水溝渠的出水口應(yīng)盡可能引至天然河溝，不應(yīng)使水流直接流入農(nóng)田，損害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。排水構(gòu)造物的設(shè)計應(yīng)貫徹就地取材的原則，要迅速排出有害水，保證公路運輸暢通。4.2.1邊溝設(shè)計設(shè)置在挖方路基的外側(cè)以與填土高度較低的路堤坡腳外側(cè)的縱向人工溝渠，稱之為邊溝。其主要功能在于匯集和排出路基圍和流

53、向路基的少量地面水。邊溝的排水量不大時，一般不需要進行水文、水利計算。依據(jù)沿線具體條件，選定標準橫斷面形式，邊溝緊靠路基，通常不允許其他排水溝渠的水匯入，也不能與其他人工溝渠和并使用。1）邊溝的斷面形式常用的有梯形、矩形、三角形和流線型等幾種形式。一般情況，土質(zhì)邊坡宜采用梯形；石質(zhì)邊溝宜采用矩形，以減少溝頂寬度；易于積雪或積沙路段，邊溝宜采用流線型，單個采用機械化施工、且用地條件許可時宜采用三角形。國防公路，為了利用車輛橫越邊溝，宜采用三角形邊溝結(jié)合本設(shè)計的情況，采用梯形邊溝，邊溝采用漿砌片石防護。2）邊溝的斷面尺寸公路排水設(shè)計規(guī)規(guī)定二級公路的邊溝的深度不得小于0.4米，本設(shè)計中的邊溝深度采用0.5米，底寬取0.5米。本段設(shè)計采用邊溝的邊坡為側(cè)1:1，在挖方路段外側(cè)邊坡與挖方邊坡一樣，在較低填方路段外側(cè)邊坡坡度與填方路段的邊坡一樣，即為1:1。3）邊溝的縱坡和長度為了保證邊溝能迅速地排水，邊溝縱坡一般與路線縱坡一致（出水口附近除外），平坡路段，邊溝宜保持不小于0.5%的縱坡。在工程困難地段宜不得小于0.3%，但邊溝口間距宜縮短。在邊溝出水口附近以與排水困難路段，如回頭曲線和路基超高較大的平曲線等處，邊溝應(yīng)進行特殊設(shè)計。為防止邊溝水流漫溢或沖刷，通常規(guī)定單向排水長度每300500米即應(yīng)設(shè)排水溝，將水引至低洼處，必要時添設(shè)涵洞，將水引入路基另