沈陽建筑大學(xué)二級公路畢業(yè)設(shè)計(jì)

1根據(jù)已有的設(shè)計(jì)資料和中國交通部設(shè)計(jì)要求以及部頒標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對遼寧省境內(nèi)大連至莊河二級公路K0+000~K4+820.041段進(jìn)行了路基路面綜合設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)車速為60km/h,雙向二車道。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：路線平面設(shè)計(jì)、路路基路面排水設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、小橋設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)以及概預(yù)算的編制等。在平面設(shè)計(jì)中，考慮到是平原微丘區(qū)新建公路，在設(shè)計(jì)線路上選了五個(gè)交點(diǎn)，曲線半徑分別為300m,250m,300m,500m,900m,緩和曲線長度為130m,90m,100m,150m,150m,均符合規(guī)范要求。在縱斷面設(shè)計(jì)中，全線共設(shè)五個(gè)變坡點(diǎn)，豎曲線半徑分別為計(jì)對象，每20米做一個(gè)橫斷面圖，邊坡坡度為1:1.5。在小橋涵設(shè)計(jì)中，主要進(jìn)行了一座17米小橋的上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算和驗(yàn)算。采用手工和程序相結(jié)合的辦法按照規(guī)范規(guī)定進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)道路施工情況，對施工人員、施工機(jī)械、工程量安排等進(jìn)行了施工組織設(shè)計(jì)。另外還用同望軟件編制了設(shè)計(jì)范圍內(nèi)路基和路面的預(yù)算文件。本設(shè)計(jì)部分圖紙采用CAD系統(tǒng)繪制，部分?jǐn)?shù)據(jù)采用Excel表格計(jì)算顯示。此次設(shè)計(jì)使我在專業(yè)知識方面得到了綜合訓(xùn)練和提高，增強(qiáng)了獨(dú)立分析和解決問題的能力，取關(guān)鍵詞：二級公路；路基；路面；排水設(shè)計(jì)；橋梁設(shè)計(jì)；綜合設(shè)計(jì)2AccordingtothetechnicalstandardsandspecificationsforhighwaydesignpublishedbytheMinistryofCommunicationsofChina,thecomprehensivedesignofhighwaysubgradeandpavementfromK0+000toK4+820.041hasbeencarriedoutbasedonthedataofDalian-ZhuanghesecondaryroadsinLiaoningProvince.Thedesignedvehiclespeedis60km/h,bidirectionaltwotrafficlanes.Themaincontentsofthedesignincludedhighwaylineofgraphicdesign,verticalalignmentdesign,linecross-sectiostructuredesign,thedesignofsmallbridges,constructiondesign,andthepreparationofbudgetestimate,ect.Intheplanedesign,consideredisthemountainousterrainarebuiltroad,IhavechosenfivepointsofintersectionontheLinesinthedesignroads,thepointofintersectionradiusrespectivelyis300m,250m,300m,500m,900m.Mollifyingthecurvecross-sectionaldiagramofevery20meters,theslopegradientof1:1.5.Inthedesignofbridgesandculverts,themainofthecalculationandcheckingtheupperstructureofabridgeof17meters.Usingmanualandprocedureofthemethodofcombiningthepavementstructureorganizationdesignofconstructionpersonnel,constructionmachineryandengisoftwaredrewupdesignroadbedinsidethescopeandroadnoodles.computationdemonstrated.Duringthisgraduationdesign,theexpertistraining,andtheabilityofindependenKeywords:Secondaryroads;Subgrade;PaBridgedesign;Comprehensivedesign3第一章設(shè)計(jì)資料與任務(wù) 11.1公路建設(shè)的政治經(jīng)濟(jì)意義 11.2公路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn) 21.3沿線自然條件 21.4設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 3第二章公路平面設(shè)計(jì) 52.1路線布設(shè) 52.1.1路線布設(shè)原則 52.1.2公路選線 62.1.3平原微丘區(qū)選線要點(diǎn) 72.1.4平原微丘區(qū)定線步驟 72.2平面選線設(shè)計(jì) 82.2.1公路等級的確定 8 92.2.3經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析 2.2.4二級公路的主要技術(shù)指標(biāo) 2.2.5帶有緩和曲線的平曲線計(jì)算公式 2.2.6路線曲線要素計(jì)算 第三章縱斷面設(shè)計(jì) 3.1縱斷面設(shè)計(jì)方法與原則 3.2平縱線形的協(xié)調(diào) 3.3豎曲線計(jì)算 3.3.1簡述 3.3.2豎曲線設(shè)計(jì) 第四章橫斷面設(shè)計(jì) 4.1橫斷面的組成 4.1.1橫斷面的組成 4.1.2路基的類型 44.2橫坡的確定 4.3超高的確定及過渡方法 4.3.1超高及超高緩和段 4.3.2超高值的計(jì)算 4.3.3加寬 4.4土石方數(shù)量計(jì)算與土石方調(diào)配 4.4.1橫斷面面積的計(jì)算 4.4.2路基土石方工程數(shù)量的計(jì)算 4.4.3土石方調(diào)配 第五章路基路面排水設(shè)計(jì) 5.1路基路面排水的一般原則 5.2路面排水設(shè)備 5.2.2排水溝 5.3涵洞的設(shè)置 5.3.1選定橋涵位置及橋涵類型 5.3.2橋涵形式的選擇 5.4排水系統(tǒng)分析 第六章路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.1路面設(shè)計(jì)的原則 6.1.1路面類型與結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 6.1.2路面建筑材料設(shè)計(jì) 6.1.3路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.2路面設(shè)計(jì)步驟 6.3路面設(shè)計(jì) 6.3.1瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 6.3.2累計(jì)當(dāng)量軸次計(jì)算 6.3.3各層材料計(jì)算參數(shù)的確定 6.3.4路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5第七章裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁橋設(shè)計(jì) 7.1基本設(shè)計(jì)資料 7.1.1橋面寬度 7.1.3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 7.1.5計(jì)算方法 7.1.6結(jié)構(gòu)尺寸 7.1.7設(shè)計(jì)依據(jù) 7.2主梁的計(jì)算 7.2.1結(jié)構(gòu)自重效應(yīng)計(jì)算 7.2.2汽車、人群荷載內(nèi)力計(jì)算 7.3橫隔梁的內(nèi)力計(jì)算 7.3.1確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載 7.3.2繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線 7.3.3截面內(nèi)力計(jì)算 7.3.4橫隔梁內(nèi)力組合 7.4行車道板的計(jì)算 7.5撓度、預(yù)拱度的計(jì)算 7.6持久狀況承載力極限狀態(tài)下截面設(shè)計(jì)、截面復(fù)核和驗(yàn)算 7.6.1.截面設(shè)計(jì) 7.6.2.截面復(fù)核 7.6.3根據(jù)斜截面抗剪承載力進(jìn)行斜筋配筋 7.6.4斜截面抗剪承載力復(fù)核 第八章施工組織設(shè)計(jì) 8.1概述 8.1.1編制依據(jù) 8.1.3編制原則 68.1.4主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 8.1.6主要工程數(shù)量匯總 8.2總體施工目標(biāo) 8.2.1工期目標(biāo) 8.2.4環(huán)境保護(hù)目標(biāo) 8.2.6設(shè)備、人員動員周期 8.3設(shè)備、人員及材料運(yùn)至施工現(xiàn)場的方法 8.3.1人員、設(shè)備 8.3.2材料 8.4施工組織機(jī)構(gòu)的組成 8.4.1施工組織機(jī)構(gòu)主要職責(zé)范圍 8.5總體施工順序 8.6施工準(zhǔn)備 8.6.1施工供水 8.6.2施工用電 8.6.3施工便道 8.6.4施工通訊 8.6.5施工營地 8.7路基工程 8.7.1路基土石方工程量的計(jì)算 8.7.2路基土石方的調(diào)配 8.7.3施工前準(zhǔn)備工作 8.7.4班組安排 8.7.5路塹挖方 8.7.6路基填筑 8.7.7路基工、料、機(jī)消耗 78.7.9生產(chǎn)周期的計(jì)算 8.8路面工程 8.8.2路面工程量的計(jì)算 8.8.4瀝青混凝土面層 8.8.5路面工程工、料、機(jī)消耗 8.8.6班組安排，確定工期 8.9施工進(jìn)度安排 8.9.1總工期及階段性工期 8.9.2分項(xiàng)工程進(jìn)度計(jì)劃 8.9.3技術(shù)準(zhǔn)備 8.9.4施工平面總體布置 8.10確保工程質(zhì)量和工期的措施 8.10.1確保工程質(zhì)量的措施 8.11主要施工項(xiàng)目質(zhì)量保證措施 8.11.1路基施工 8.11.2瀝青混凝土面層施工 8.12質(zhì)量、安全保證體系 8.12.1質(zhì)量保證體系 8.12.2安全保證體系 第九章預(yù)算編制 9.1概預(yù)算的編制依據(jù) 9.2預(yù)算項(xiàng)目的主要組成部分(路線部分) 9.3編制內(nèi)容 9.4基礎(chǔ)單價(jià)計(jì)算 9.5建筑安裝工程費(fèi)計(jì)算 9.6編制說明 第十章設(shè)計(jì)結(jié)論 參考文獻(xiàn) 1大連至莊河二級公路綜合設(shè)計(jì)第一章設(shè)計(jì)資料與任務(wù)1.1公路建設(shè)的政治經(jīng)濟(jì)意義本畢業(yè)設(shè)計(jì)為大連至莊河的二級公路綜合設(shè)計(jì)，近幾年來，由于選址于莊河市大鄭鎮(zhèn)潘店村和銀窩村的大連國家生態(tài)工業(yè)示范園的建立，促使了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展。為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，當(dāng)?shù)卣x擇在大連至莊河新建一條公路。這條公路的修建，不僅可以緩解當(dāng)?shù)氐慕煌▔毫?，而且還將臨近地區(qū)有效地連接起來，從而使鄰近的城市能夠進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，極大地刺了莊河地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。大連市是著名的沿海城市，大連港港闊水深，不淤不凍，自然條件非常優(yōu)越，是正在興起的東北亞經(jīng)濟(jì)圈的中心，是該區(qū)域進(jìn)入太平洋，面向世界的海上門戶。而莊河市也有自己的港口-莊河港，這里的進(jìn)出口貿(mào)易十分頻繁，往來車輛的種類繁多，所以這條公路的修建極大地緩解了當(dāng)?shù)氐慕煌▔毫?。將這條路起點(diǎn)定在大連，這可以加強(qiáng)莊河市和大連市的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，這條公路對莊(1)加快交通運(yùn)輸便利。本公路的建成將進(jìn)一步完善莊河市交通運(yùn)輸網(wǎng)，進(jìn)一步形成莊河市的四通八達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)。(2)促進(jìn)莊河市的旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著改革開放步伐的不斷加快，莊河市旅游經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅猛發(fā)展。莊河市旅游業(yè)非常發(fā)達(dá)，南部沿海有黑島旅游區(qū)、蛤蜊島游覽區(qū)、海洋樂園海濱度假村；中部有城山古城游覽區(qū)，龍山湖旅游度假區(qū)；北部以冰峪溝旅游度假區(qū)為龍頭，有仙人洞自然保護(hù)區(qū)、天門山風(fēng)景區(qū)、步云山溫泉游覽區(qū)、桂云峰生態(tài)山莊，構(gòu)成了莊河縱橫相連、點(diǎn)面結(jié)合、相互補(bǔ)充、互為呼應(yīng)、種類齊全、功能完備的旅游資源網(wǎng)絡(luò)。(3)促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。莊河市的農(nóng)業(yè)資源十分豐富，是國家商品糧生產(chǎn)基地。以黃海大道經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)和海上莊河建設(shè)為重點(diǎn)，大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)。在黃海大道兩側(cè)各1000米區(qū)域內(nèi)，集中連片建設(shè)精品農(nóng)業(yè)項(xiàng)目逐步建成綠洲開發(fā)區(qū)、“三高”農(nóng)業(yè)示范區(qū)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化示范區(qū)和特色農(nóng)業(yè)示范區(qū)，使其成為莊河市重要的高效農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶、精品農(nóng)業(yè)展示帶、城鄉(xiāng)商貿(mào)流通帶和農(nóng)業(yè)觀光旅游帶。莊河市農(nóng)業(yè)非常發(fā)達(dá)，農(nóng)產(chǎn)品種類繁多，有“藍(lán)莓之鄉(xiāng)”的美譽(yù)，這里同樣盛產(chǎn)蘋果、草莓等其它水果，而且果實(shí)極其肥碩甜美，所以，在每年果實(shí)成熟時(shí)，都會有大量的貨車來到這里采購水果。2總之，本條大連至莊河的二級公路將對于促進(jìn)莊河地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，綜合立體運(yùn)輸公路運(yùn)輸與其他運(yùn)輸方式比較，具有如下特點(diǎn)：(1)機(jī)動靈活，能迅速集中和分散貨物，做到直達(dá)運(yùn)輸，不需中轉(zhuǎn)，由于汽車體積較小，中途一般也不需要換裝，除了可沿分布較廣的路網(wǎng)運(yùn)輸外，還可離開路網(wǎng)深入到工廠企業(yè)、農(nóng)村田間、城市居民住宅等地，即可以把旅客和貨物從始發(fā)地門口直接運(yùn)送到目的地門口，可以實(shí)現(xiàn)“庫到庫”的直接運(yùn)輸，節(jié)約時(shí)間和減少中轉(zhuǎn)費(fèi)用，減少貨損。(2)受交通設(shè)施限制少，是最廣泛的一種運(yùn)輸方式，可伸展到任何山區(qū)，農(nóng)村，機(jī)關(guān)，單位，可承擔(dān)其他運(yùn)輸方式的轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)，在交通運(yùn)輸網(wǎng)中是其他各種運(yùn)輸方式聯(lián)系的紐帶，公路運(yùn)輸網(wǎng)一般比鐵路、水路網(wǎng)的密度要大十幾倍，分布面也廣，因此公路運(yùn)輸車輛可以“無處不到、無時(shí)不有”。(3)運(yùn)行持續(xù)性較差：據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明，在各種現(xiàn)代運(yùn)輸方式中，公路的平均運(yùn)距是最短的，運(yùn)行持續(xù)性較差。(4)在中、短途運(yùn)輸中，運(yùn)送速度較快：在中、短途運(yùn)輸中，由于公路運(yùn)輸可以實(shí)現(xiàn)“門到門”直達(dá)運(yùn)輸，中途不需要倒運(yùn)、轉(zhuǎn)乘就可以直接將客貨運(yùn)達(dá)目的地，因此，與其它運(yùn)輸方式相比，其客、貨在途時(shí)間較短，運(yùn)送速度較快。(5)適應(yīng)性強(qiáng)，服務(wù)面廣，時(shí)間上隨意性強(qiáng)，可適于小批量運(yùn)輸和大宗運(yùn)輸。公路運(yùn)輸投資少，資金周轉(zhuǎn)快，公路運(yùn)輸與鐵、水、航運(yùn)輸方式相比，所需固定設(shè)施簡單，車輛購置費(fèi)用一般也比較低，因此，投資興辦容易，投資回收期短。據(jù)有關(guān)資料表明，在正常經(jīng)營情況下，公路運(yùn)輸?shù)耐顿Y每年可周轉(zhuǎn)1~3次，而鐵路運(yùn)輸則需要3~4年才能(6)掌握車輛駕駛技術(shù)較易：與火車司機(jī)或飛機(jī)駕駛員的培訓(xùn)要求來說，汽車駕駛技術(shù)比較容易掌握，對駕駛員的各方面素質(zhì)要求相對也比較低。(7)與鐵路，水運(yùn)比較，公路運(yùn)輸由于汽車燃料價(jià)格高，服務(wù)人員多，單位運(yùn)量小，所以在長途運(yùn)輸中，其運(yùn)輸成本偏高。但隨著高等級公路的迅速發(fā)展，汽車制造技術(shù)的不斷改進(jìn)，運(yùn)輸管理水平的不斷提高，這些不足正在逐步得到改善。3莊河市位于遼東半島東側(cè)南部，大連市東北部，莊河市為大連市所轄北三市之一。碧流河與普蘭店市為鄰，北依群山與營口市的蓋州、鞍山市的岫巖滿族自治縣相連，南瀕黃海與長?？h隔海相望。全境總面積為6968平方公里，其中陸地面積4073平方公里，自然海岸線長285公里。莊河市為低山丘陵區(qū)，地勢由南向北逐次升高。屬千山山脈南延部分，自北而南高嶺和步云山山脈兩大干脈貫穿全區(qū)，全區(qū)山脈均屬兩大干脈之分支。北部群山逶迤，峰巒重疊，平均海拔在500米以上，其中步云山最高海拔1130.7米，為遼南群山之首。中部丘陵起伏，海拔在300米左右，溪流、峽谷、盆地、小平原間雜其間。南部沿海地勢平坦寬闊，海拔在50米以下。三部分區(qū)域地勢分明，特點(diǎn)突出。山嶺，奇峰突起，巖石裸露；丘陵，坡度平緩，土層軟厚；平原，零星分布，地表平坦。全市地貌特征可概括為“五山一水四分平地”。莊河市地處北溫帶，屬暖溫帶濕潤大陸性季風(fēng)氣候，具有一定的海洋性氣候特征。氣候溫和，四季分明。歷年(1970～2000年30年間，下同)平均氣溫為9.1℃,最高氣溫36.6℃,最低氣溫-29.3℃。受山地和海洋影響，南北氣溫相差1～2℃。由于處于東亞季風(fēng)區(qū)，盛行風(fēng)向隨季節(jié)轉(zhuǎn)換而有明顯變化，冬季受亞洲大陸蒙古冷高壓影響，盛行偏北風(fēng)；夏季由于印度洋熱低壓和北太平洋熱高壓強(qiáng)大，盛行偏南風(fēng)。歷年平均日照為2415.6小時(shí)，日照充足，日照率56%左右；降水量在時(shí)間和空間上分布不均，歷年平均降水量為757.4毫米。7、8月份降水量占全年降水的56%,受地形和季風(fēng)影響，降水量自西南向東北遞增。歷年無霜期平均為165天。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是大連至莊河二級公路綜合設(shè)計(jì)。路線總長是4820.041m,路基寬度為10m,雙向2車道，設(shè)計(jì)車速60km/h。平曲線的各項(xiàng)要素：圓曲線半徑分別為300m,250m,300m,500m,900m;緩和曲線長度分別為130m,90m,100m,150m,150m。豎曲線半徑分別為15000m,8000m,15000m,7000m,20000m。橫斷面超高值(交點(diǎn)1、交點(diǎn)4、交點(diǎn)5圓曲線中點(diǎn)處)分別為4主要的設(shè)計(jì)任務(wù)：確定公路等級；平面選線并進(jìn)行方案比選；計(jì)算平曲線要素；確定路線縱坡、繪制縱斷面圖；計(jì)算豎曲線要素；繪制路線橫斷面圖，進(jìn)行平縱橫綜合比較調(diào)整，計(jì)算土石方量，土石方調(diào)配；設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)；路基排水平面設(shè)計(jì)，布設(shè)橋涵位置；鋼筋混凝土T型梁橋的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算；施工組織設(shè)計(jì)；預(yù)算等。5第二章公路平面設(shè)計(jì)本項(xiàng)目路線方案受多種因素的影響，除路線長度、工程量及投資等因素外，還受地質(zhì)、水文、環(huán)保、景觀、人文等因素的制約。因此重點(diǎn)把握好路線與周圍環(huán)境、結(jié)構(gòu)物的協(xié)調(diào)以及自身線形的協(xié)調(diào)。地質(zhì)選線：始終把地質(zhì)條件作為確定路線方案的第一要素，盡量將線位選在較好的地段，確保本項(xiàng)目的可實(shí)施性并避免因不良地質(zhì)而造成不必要的浪費(fèi)。均綜合考慮平縱橫后確定。環(huán)保選線：盡量與沿線地形地物、環(huán)境、景觀協(xié)調(diào)，保護(hù)古樹，減少工程對環(huán)境在路線走向和公路等級確定后，應(yīng)對全線總體布局作出設(shè)計(jì)，其要點(diǎn)如下：1、根據(jù)地形特征，確定地形類別和計(jì)算行車速度。2、路線起終點(diǎn)除必須符合路網(wǎng)規(guī)劃要求外，對起、終點(diǎn)前后一定長度范圍內(nèi)的線形必須作出接線方案和近期實(shí)施的具體設(shè)計(jì)。3、合理劃定設(shè)計(jì)路段長度，恰當(dāng)選擇不同設(shè)計(jì)路段的銜接地點(diǎn)，處理好銜接處前后一定長度范圍內(nèi)的線形設(shè)計(jì)。4、根據(jù)交通量及運(yùn)行需要確定車道數(shù)。5、調(diào)查沿線主要城鎮(zhèn)規(guī)劃，確定同其連接的方式、地點(diǎn)。6、調(diào)查沿線交通、社會、自然條件，確定互通式立體交叉的位置及其同連接道的7、根據(jù)公路的功能，確定交通安全設(shè)施，交通管理設(shè)施，以及停車區(qū)、服務(wù)區(qū)等的布局與位置。8、應(yīng)綜合考慮互通式立體交、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、公共汽車停站、大型橋梁、隧道等的位置和間距，以保證交通運(yùn)行安全所需的最小距離。9、擬分期修建的工程，必須在按總體規(guī)劃的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作出設(shè)計(jì)之基礎(chǔ)上，制定分期修建方案并作出分期實(shí)施的設(shè)計(jì)。6選線是在符合國家建設(shè)發(fā)展的需要下，結(jié)合自然條件選定合理路線，使筑路費(fèi)用與使用質(zhì)量得到正確的統(tǒng)一，達(dá)到行車迅速安全，經(jīng)濟(jì)舒適及構(gòu)造物穩(wěn)定耐久，易于養(yǎng)護(hù)的目的，選線人員必須認(rèn)真觀貫徹國家規(guī)定的方針政策，深入實(shí)際，綜合考慮路線、路基、路面、橋涵等，最后選出合適的路線。一.公路選線的步驟和方法1、選線道路選線的目的就是根據(jù)道路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地質(zhì)、地表、地物及其沿線條件，結(jié)合平、縱、橫三方面因素。在紙上選定道路中線的位置，而道路選線的主要任務(wù)是確定道路的具體走向和總體布局，具體定出道路的交點(diǎn)位置和選定道路曲線的要素，通過紙上選線把路線的平面布置下來。全面布局是解決路線基本走向的全局性工作。就是在起終點(diǎn)以及中間必須通過的據(jù)點(diǎn)間尋找可能通過的路線帶。具體的在方案比選中體現(xiàn)。路線的基本走向與道路的主觀和客觀條件相適應(yīng)，限制和影響道路的走向的因素很多，大門歸納起來主要有主觀和客觀兩類。主觀條件是指設(shè)計(jì)任務(wù)書或其他的文件規(guī)定的路線總方向、等級及其在道路網(wǎng)中的任務(wù)和作用，我們的起終點(diǎn)就是由老師規(guī)定的。而客觀條件就是指道路所經(jīng)過的地區(qū)原有交通的布局，城鎮(zhèn)以及地形、地質(zhì)，水文、氣象等自然條件。上述主觀條件是道路選線的主要依據(jù)，而客觀條件是道路選線必須考慮在路線基本走向已經(jīng)確定的基礎(chǔ)上，根據(jù)地形平坦與復(fù)雜程度不同，可分別采取現(xiàn)場直接插點(diǎn)定線和放坡定點(diǎn)的方法，插出一系列的控制點(diǎn)，然后從這些控制點(diǎn)中穿出通過多數(shù)點(diǎn)(特別是那些控制較嚴(yán)的點(diǎn)位)的直線段，延伸相鄰直線的交點(diǎn)，即為路線的轉(zhuǎn)角點(diǎn)。4、具體定線在逐點(diǎn)安排的小控制點(diǎn)間，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合，自然條件，綜合考慮平、縱、橫三方面的因素。隨后擬定出曲線的半徑，至此定線工作才算基本完成。做好上述工作的關(guān)鍵在于摸清地形的情況，全面考慮前后線形銜接與平、縱、橫綜合關(guān)系，恰當(dāng)?shù)剡x用合適的技術(shù)指標(biāo)，使整個(gè)線形得以連貫順直協(xié)調(diào)。7平原微丘區(qū)選線，要根據(jù)丘陵地區(qū)地形起伏，丘崗連綿，相對高差不大的特點(diǎn)，摸清地形、地質(zhì)和水文條件，選出方向順直、工程量少的路線方案。微丘區(qū)路線的特點(diǎn)：局部方案多，且為了充分適應(yīng)地形，路線縱斷面將會有起伏，路線平面也必將是以曲線為主體。微丘區(qū)選線應(yīng)注意：應(yīng)充分利用地形，處理好平、縱線形的組合。不應(yīng)遷就微小地形，造成線形迂回曲折，也不宜采用長直線，造成縱面線形起伏。按照已定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在選線布局階段選定的路線帶的范圍內(nèi)結(jié)合細(xì)部地形、地質(zhì)條件，綜合考慮平、縱、橫三方面的合理安排，確定并通過實(shí)地定出道路中線的確切在選線布局確定的控制點(diǎn)之間，根據(jù)平原、微丘區(qū)路線布設(shè)要點(diǎn)，通過分析比較，確定可穿越、應(yīng)趨就和該繞避的點(diǎn)和活動范圍，建立一些中間導(dǎo)向點(diǎn)。參照導(dǎo)向點(diǎn)，試穿出一系列直線、交匯出交點(diǎn)，作為初定的路線導(dǎo)線。讀取交點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算或直接量測轉(zhuǎn)角和交點(diǎn)間距，初定圓曲線半徑和緩和曲線長度，計(jì)算曲線要素。檢查各技術(shù)指標(biāo)是否滿足《標(biāo)準(zhǔn)》要求，以及平曲線線位是否合適，不滿足時(shí)應(yīng)調(diào)整交點(diǎn)位置或圓曲線半徑或緩和曲線長度，直至滿足為止。本次大連至莊河二級公路的設(shè)計(jì)時(shí)速為60km/h,其相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)為：平曲線的最小半徑：極限半徑125m,一般值200m。平曲線長度：最小長度100m,一般長度500m。緩和曲線的長度：最小長度60m,一般長度80m。同向曲線的最短直線長度不小于6V=360m。反向曲線的最短直線長度不小于2V=120m。82.2平面選線設(shè)計(jì)交通量是單位時(shí)間內(nèi)通過道路某斷面的交通流量(既單位時(shí)間通過道路某斷面的車輛數(shù)目),根據(jù)對莊河當(dāng)?shù)亟诮煌空{(diào)查：見表2-1。表2-1新建二級道路道路交通流量表序號車型名稱前軸重(kN)后軸重(kN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量1成都CD1301雙輪組2日野ZM4402雙輪組3紅旗CA6301雙輪組4鞍山AK6822雙輪組5東風(fēng)YCY901雙輪組6會客JT69121雙輪組7三湘CK68911雙輪組8解放SP92003雙輪組專供汽車分向、分道高速行駛并全部控制出入的公路。一級公路：一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量15000~55000輛，專供汽車分向、分道高速行駛并全部控制出入的公路。二級公路：一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量5000~15000設(shè)計(jì)年限12年，交通量平均年增長率5%,車道系數(shù)為0.65。由遠(yuǎn)景交通量以及本地區(qū)的地質(zhì)地形資料可知本次設(shè)計(jì)道路等級為二級公路。9該地區(qū)地勢低平，屬于平原微丘區(qū)地形，由于是城市郊區(qū)，耕地及多種地面建筑分布較密。根據(jù)其性質(zhì)、任務(wù)和技術(shù)等級及起訖點(diǎn)和控制點(diǎn)(即必須通過或應(yīng)避開的城鎮(zhèn)、工礦、企業(yè)、特殊大橋橋位等),選出一條在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上合理的路線方案。因此，首要任務(wù)是要全力以赴解決好路線方案。選線者應(yīng)按路線區(qū)域內(nèi)工農(nóng)業(yè)發(fā)展情況及其遠(yuǎn)景規(guī)劃，并根據(jù)地形、地質(zhì)、地貌、水文和氣候等條件，必要時(shí)還要結(jié)合軍事需要，慎重研究，反復(fù)比較，來確定路線的走向和布局，選出一條技術(shù)經(jīng)大連地區(qū)地勢平坦，屬于平原微丘區(qū)，山谷內(nèi)耕地和居民較多。因此，路線考慮重點(diǎn)問題之一就是山嶺、居民、耕地的繞避與穿越，道路建設(shè)的造價(jià)等問題。本次設(shè)計(jì)的路線設(shè)計(jì)中有兩條路線走向可以選擇，有兩套可行的設(shè)計(jì)方案。各方案主要指標(biāo)的比較如表2-2所示。表2-2-1比選方案一技術(shù)指標(biāo)表評價(jià)指標(biāo)單位方案一路線長度m平曲線個(gè)數(shù)個(gè)5最小半徑m豎曲線個(gè)數(shù)個(gè)5最小半徑m縱斷面最大縱坡坡度%坡長m最小縱坡坡度%坡長m構(gòu)造物涵洞數(shù)量個(gè)3最大填挖方高度填m挖m表2-2-2比選方案二技術(shù)指標(biāo)表評價(jià)指標(biāo)單位方案二路線長度m平曲線個(gè)數(shù)個(gè)4最小半徑m豎曲線個(gè)數(shù)個(gè)6最小半徑m縱斷面最大縱坡坡度%坡長m最小縱坡坡度%坡長m430.2956522構(gòu)造物涵洞數(shù)量個(gè)4最大填挖方高度填m挖m路過附近村莊較多，將更加有利于附近居民生活生產(chǎn)等活動。第二方案線路比較短，涵洞數(shù)量比第一個(gè)方案多，工程總體上要比第一個(gè)方案大，提高了公路建設(shè)的工程造價(jià)和施工難度。而且路過的村莊也比第一個(gè)方案少，不利于便民。綜合地考慮各自方案的利弊，最后我選取了第一個(gè)方案。路線方案是路線設(shè)計(jì)中最基本的問題，方案是否合理，不但直接關(guān)系公路本身路程和運(yùn)輸效果，更重要的是影響到路線在公路網(wǎng)中是否起到應(yīng)有的作用。路線方案的擬定和比較就是在路線的起終點(diǎn)及中間必須經(jīng)過的城鎮(zhèn)或地點(diǎn)間擬定各種可能的方案，并在深入調(diào)查的基礎(chǔ)上，綜合考察各方面因素，通過比較提出合理的路線方案。1.本設(shè)計(jì)公路沿線的自然特征和路線特征(1)自然特征本地區(qū)為平原微丘區(qū)，且山谷之間分布有村莊和各種建筑設(shè)施，農(nóng)(2)路線特征本地區(qū)地形對路線的限制較大，路線平、縱、橫三方面的線形不易達(dá)到較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。平面上線形彎曲，以曲線為主體，交點(diǎn)個(gè)數(shù)較多；縱斷面上縱坡較大，給拉坡帶來困難。平原微丘區(qū)選線或定線時(shí)主要應(yīng)處理好路線與丘陵之間的配合，即以平面為主安排路線。2.路線方案的評價(jià)指標(biāo)(1)技術(shù)指標(biāo)式中y=L/P×100%γ—路線增長系數(shù)L—路線實(shí)際長度P—路線起終點(diǎn)間的直線長度B.轉(zhuǎn)角數(shù)可以分為全線的轉(zhuǎn)角數(shù)和每公里的轉(zhuǎn)角數(shù)C.轉(zhuǎn)角平均度數(shù)轉(zhuǎn)角值是體現(xiàn)路線順直程度的一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；轉(zhuǎn)角平均度數(shù)按下式中α—轉(zhuǎn)角平均度數(shù)n—轉(zhuǎn)角數(shù)E.與原有公路及鐵路的交叉數(shù)目(包括平面交叉和立體交叉)F.限制計(jì)算行車速度的路線長度(2)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)A.土石方工程數(shù)量B.橋涵工程數(shù)量C.隧道工程數(shù)量D.擋土墻工程數(shù)量E.拆遷建筑物及管線設(shè)施的數(shù)量F.主要材料數(shù)量3.路線方案指標(biāo)如表2-3所示。表2-3方案指標(biāo)表指標(biāo)名稱單位數(shù)量備注公路等級級二級計(jì)算行車速度交通量輛/晝夜路線總長m平曲線最小半徑m最大縱坡坡度%最小坡長m豎曲線最小半徑m土方量拆遷數(shù)02.2.4二級公路的主要技術(shù)指標(biāo)二級公路的主要技術(shù)指標(biāo)如表2-4所示。表2-4二級公路主要技術(shù)指標(biāo)表設(shè)計(jì)車速平曲線一般最小半徑極限最小半徑緩和曲線最小長度不設(shè)超高的圓曲線最小半徑路拱<2.0%1500m最大縱坡凸曲線一般最小半徑極限最小半徑凹曲線一般最小半徑極限最小半徑本設(shè)計(jì)公路共設(shè)5個(gè)交點(diǎn)，平曲線半徑為300m,250m,300m,500m,900m;緩和曲線長度均為130m,90m,100m,150m,150m;共設(shè)5個(gè)變坡點(diǎn)，豎曲線半徑分別為15000m,8000m,15000m,7000m,20000m,經(jīng)驗(yàn)證均滿足要求。1、有緩和曲線的圓曲線要素計(jì)算公式在簡單的圓曲線和直線連接的兩端，分別插入一段回旋曲線，即構(gòu)成帶有緩和曲線的平曲線。其要素計(jì)算公式如下：J=2T-LL,=L-2Lsp—設(shè)緩和曲線后，主圓曲線的內(nèi)移值，(m);ZH=JD-TJD=QZ+J/2(2-16)1.路線簡介該二級公路，根據(jù)路線選線原則，綜合各方面因素，路線基本情況如下：交點(diǎn)：5個(gè)交點(diǎn)樁號：K0+565.971,K1+103選用的平曲線半徑：300m,250m,300m,500m,900m圖2-1平曲線要素圖JD1:K0+565.971q=130/2-1303/(240×30T=(300+2.35)tan(66°08'59.2"/2)+64.90=261.25mL=π×(66°08'59.2"-2×12.41°)×300/180+2×130=475.51mE=(300+2.35)sec(66°08'59.2"/2)-300=60.51mJ=2×261.25-475.51=46.99m主點(diǎn)里程樁號計(jì)算：JD1:K0+565.971ZH=JD-T=K0+565.971-261.25=K0+304.721HY=ZH+L?=K0+434.721QZ=ZH+L/2=K0+542.476YH=HY+(L-2Ls)=K0+650.231HZ=YH+Ls=K0+780.231JD=QZ+J/2=K0+565.971交點(diǎn)1校核無誤。JD2:K1+103.349q=90/2-903/(240×2502)=44.9514mT=(250+1.35)tan(43°27'00.7"/2)+44.9514=143.96mL=π×(43°27'56.8"-2×10.31°)×250/180+2×90=277.60mE=(250+1.35)sec(43°27'00.7"/2)-250=20.14mJ=2×143.96-277.60=10.32m主點(diǎn)里程樁號計(jì)算：JD2:K1+103.349ZH=JD-T=K0+959.389HY=ZH+Ls=K1+049.389QZ=ZH+L/2=K1+098.189YH=HY+(L-2Ls)=K1+146.989HZ=YH+Ls=K1+236.989JD=QZ+J/2=K1+103.349交點(diǎn)2校核無誤。JD3:K1+630.873設(shè)R=300m,Ls=100m,α=40°56'27.2”(Y),則曲線要素計(jì)算如下：q=100/2-1003/(240×3002)=49.95mp=1002/(24×300)-100?/(2384×3003)=1.39mT=(300+1.39)tan(40°56'27.2"/2)+49.95=159.65mL=π×(40°56'27.2"-2×9.55°)×300/180+2×100=309.38mE=(300+1.39)sec(40°56'27.2"/2)-300=20.73mJ=2×159.65-309.38=9.92m主點(diǎn)里程樁號計(jì)算：JD3:K1+630.873ZH=JD-T=K1+471.223HY=ZH+Ls=K1+571.223QZ=ZH+L/2=K1+625.913YH=HY+(L-2Ls)=K1+680.603HZ=YH+Ls=K1+780.603JD=QZ+J/2=K1+630.873交點(diǎn)3校核無誤。第三章縱斷面設(shè)計(jì)3.1縱斷面設(shè)計(jì)方法與原則縱斷面線形設(shè)計(jì)主要是解決公路線形在縱斷面上的位置，形狀和尺寸問題，具體內(nèi)容包括縱坡設(shè)計(jì)和豎曲線設(shè)計(jì)兩項(xiàng)?？v斷面線形設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和地形、地質(zhì)、水文等因素，考慮路基穩(wěn)定，排水及工程量等的要求對縱坡的大小，長短，前后的縱坡情況，豎曲線半徑大小及與平面線形的組合關(guān)系等進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，從而設(shè)計(jì)出縱坡合理，線形平順圓滑的最優(yōu)線形，以達(dá)到行車安全、快速、舒適，工程造價(jià)省，運(yùn)營費(fèi)用較少的目的?？v斷面反映了路線縱坡的變化、反映了沿著中線地面的起伏；設(shè)計(jì)線與原地面的高差的等情況，它與路線平面、公路橫斷面結(jié)合起來，可以完整的表達(dá)出路線作為空間曲在縱斷面設(shè)計(jì)中，首先繪制路線所經(jīng)地段的縱斷面地面線，依據(jù)平面選線確定的道路里程樁號及其高程、填挖平衡經(jīng)濟(jì)點(diǎn)及與周圍景觀的協(xié)調(diào)，綜合考慮平、縱、橫三方面等試定坡度線，再用橫斷面圖檢查、調(diào)整，確定縱坡值，確定豎曲線半徑，計(jì)算設(shè)計(jì)平原微丘區(qū)二級公路(設(shè)計(jì)車速60km/h)縱斷面設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)：最大縱坡坡度：6%最大容許合成坡度：10%最小坡長：150m各級公路的最大縱坡及坡長長度限制不易輕易采用，而應(yīng)有適當(dāng)?shù)挠嗟亍榱擞欣诼访媾潘瓦厹吓潘?，一般情況下，以采用不小于0.3%縱坡為宜。坡長限制主要是控制一般縱坡的最小坡長。本設(shè)計(jì)的豎曲線半徑分別為15000m,8000m,15000m,7000m,20000m,經(jīng)驗(yàn)證3.2平縱線形的協(xié)調(diào)線形組合設(shè)計(jì)是在平面設(shè)計(jì)和縱斷面設(shè)計(jì)基本確定的基礎(chǔ)上對平縱線形進(jìn)行調(diào)整組合，使其滿足視覺連續(xù)；心里感覺舒適，使道路與周圍環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)，并考慮到排水的要求，成為連續(xù)、圓滑、順適、美觀的空間曲線。當(dāng)計(jì)算行車速度≥60km/h時(shí)，對路線進(jìn)行線形組合設(shè)計(jì)尤為重要。平縱線形配合的基本原則應(yīng)避免急彎與陡坡相重合的線形。2、平曲線應(yīng)和豎曲線重合，且平曲線應(yīng)比豎曲線長。3、選擇組合的當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全?、平縱線形技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡，使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調(diào)。5、應(yīng)能在視覺上自然誘導(dǎo)司機(jī)的視線，并保證視覺的連續(xù)性。a)直線上的縱曲線應(yīng)避免出現(xiàn)駝峰、跳躍等使駕駛員視覺中斷的線形。b)避免將小半徑的平曲線起、訖點(diǎn)設(shè)在或接近豎曲線的頂部或底部。c)避免豎曲線的頂部、底部插入小半徑的平曲線。d)凸曲線的頂部與凹曲線的底部不得與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。e)應(yīng)避免小半徑的豎曲線與緩和曲線的重合。f)避免在長直線上設(shè)置陡坡和曲線長度短、半徑小的凹曲線。g)避免急彎與陡坡的不利組合。3.3豎曲線計(jì)算該二級公路路線總長4820.041m,全線共設(shè)5個(gè)豎曲線，其中3個(gè)凹曲線，2個(gè)凸豎曲線半徑：15000m,8000m,15000m,7000m,20000mL=Ro1—豎曲線上任意一點(diǎn)到曲線起點(diǎn)或終點(diǎn)的水平距離(m),I∈[0,T];y—豎曲線上與相對應(yīng)的點(diǎn)到坡度線的高差(m),也稱為修正值或豎距。變坡點(diǎn)1:K1+090o=i?-i?=1.78%-0.49%=1.29%>0為凹曲線，設(shè)半徑5000m,曲線要素計(jì)算如下：L=Ro=15000×1.29%=193.5mT=L/2=96.75mE=T2/2R=0.312m則豎曲線起點(diǎn)樁號=K1+090-T=K0+993.25豎曲線終點(diǎn)樁號=K0+050+T=K1+186.75變坡點(diǎn)2:K1+620為凸曲線，設(shè)半徑R=8000m,曲線要素計(jì)算如下：L=Ro=8000m×2.6379798%=211.04mT=L/2=105.52mE=T2/2R=0.70m則豎曲線起點(diǎn)樁號=K1+620-T=K1+514.48豎曲線終點(diǎn)樁號=K1+620+T=K1+725.52變坡點(diǎn)3:K2+610為凸形曲線，設(shè)半徑R=15000m,設(shè)計(jì)高程為122.8051m。L=Ro=15000×2.5020202%=375.303mT=L/2=187.652mE=T2/2R=1.17m則豎曲線起點(diǎn)樁號=K2+610-T=K2+422.348豎曲線終點(diǎn)樁號=K2+610+T=K2+797.652第四章橫斷面設(shè)計(jì)公路的橫斷面，是指中線上各點(diǎn)的法向切面，它是由橫斷面設(shè)計(jì)線和地面線所構(gòu)成的，其中橫斷面設(shè)計(jì)包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護(hù)坡道等。公路是一帶狀結(jié)構(gòu)物，垂直于路中心線方向上的剖面叫橫斷面，這個(gè)剖面的圖形叫橫斷面圖，它反映了路基的形狀和尺寸，橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下要求：1、地面水和地下水嚴(yán)重影響路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，須采取攔截或迅速排至路基外的措施。設(shè)計(jì)排水設(shè)施時(shí)，應(yīng)保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮進(jìn)行2、路基穿過耕地時(shí)，為了節(jié)約用地，如當(dāng)?shù)厥戏奖悖尚藿ㄊ鲞吰?，或修筑直立的加筋土擋墻?、設(shè)計(jì)時(shí)要兼顧當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)的需要，盡可能與配合，不能任意減、并農(nóng)田排灌溝渠，當(dāng)灌溉溝渠必須沿路基通過時(shí)，如流量較小，縱坡適宜但邊溝斷面應(yīng)適當(dāng)加大。4、橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行《規(guī)范》規(guī)定的具體要求。設(shè)計(jì)前要充分了解工程地質(zhì)和水文等自然條件，并更具公路等級、行車要求、自然條件結(jié)合施工方法，做出正確合理的設(shè)計(jì)。4.1橫斷面的組成此二級公路橫斷面由行車道、硬路肩、土路肩、邊溝等部分組成。通常根據(jù)公路路線設(shè)計(jì)確定的路基標(biāo)高與天然地面標(biāo)高是不同的，由于填挖情況的不同，路基橫斷面的典型形式，可歸納為路堤、路塹和填挖結(jié)合三種類型。路堤是指全部用巖土填筑而成的路基。按路堤的填土高度不同，劃分為矮路堤、高路堤和一般路堤。填土高度小于1.5m者，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1.5~18m范圍內(nèi)的路堤為一般路堤。路塹是指全部在天然地面開挖而成的路基。挖方邊坡可根據(jù)高度和巖土層情況設(shè)置成直線或折線。挖方邊坡的坡腳應(yīng)設(shè)置邊溝，以匯集和排除路基范圍內(nèi)的地表徑流。路塹的上方應(yīng)設(shè)置截水溝，以攔截和排除流向路基的地表徑流。位于山坡的路基，通常選取路中心的標(biāo)高接近原地面的標(biāo)高，以便減少土保持土石方數(shù)量橫向平衡，形成半填半挖路基。若處理得當(dāng)，路基穩(wěn)定可靠，是比較經(jīng)濟(jì)的斷面形式。上述三類典型橫斷面形式，各具特色，分別在一定條件下使用。由于地形、地質(zhì)、水文等自然條件差異很大，且路基位置、橫斷面尺寸及要求等，亦應(yīng)服從于路線，路面及沿線結(jié)構(gòu)物的要求，所以路基橫斷面類型的選擇，必需因地制宜，綜合設(shè)計(jì)。4.2橫坡的確定根據(jù)規(guī)范，為有利于路面的排水，路面應(yīng)設(shè)置一定的橫向坡度，對于不同路面規(guī)定瀝青混凝土路面：1.0~2.0%水泥混凝土路面：1.0~2.0%本次二級公路的路面為瀝青混凝土路面，選用的路拱橫坡坡度為2%。2.路肩坡度故路拱橫坡與行車道一樣，取2%,土路肩寬度也為0.75m,但為了排水更加順暢，采用3%的橫坡坡度。4.3超高的確定及過渡方法圓曲線路段的彎道上，當(dāng)汽車沿著雙向橫坡的外側(cè)車道行駛時(shí)，由于車重的平行路面分力與離心力的平行路面分力的方向相同，且均指向曲線外側(cè)，將影響行車的橫向穩(wěn)定。圓曲線半徑愈小，對汽車行駛的橫向穩(wěn)定影響愈大，故在彎道設(shè)計(jì)中，為了能像在路面內(nèi)側(cè)車道行駛時(shí)那樣用車重的平行路面分力抵消一部分橫向力，以保證行車的橫向穩(wěn)定，可將外側(cè)車道升高，構(gòu)成與內(nèi)側(cè)車道傾斜方向相同具有一定橫向坡度的單坡橫斷面，這樣的設(shè)置稱為超高，其單坡橫斷面的橫方向坡度叫做超高橫坡度，簡稱超高度iy。式中i—超高橫坡度V—行車速度(km/h)R—圓曲線半徑(m)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD20-2006)規(guī)定：超高橫坡度按計(jì)算行車速度、半徑大小，結(jié)合路面類型、自然條件和車廂組成情度不超過10%,其他各級公路不超過6%。此二級公路的最大超高也為6%。2、超高緩和段從直線上的路拱雙坡斷面到圓曲線上具有超高橫坡度的單坡斷面，由一個(gè)逐漸變化利用緩和曲線段。(1)超高過渡方式所設(shè)計(jì)的公路是沒有中間帶的平原微丘區(qū)二級公路，所以采用繞路中線旋轉(zhuǎn)，以這樣的方式，先將外側(cè)行車道繞路中線旋轉(zhuǎn)，待達(dá)到與內(nèi)側(cè)車道構(gòu)成單向橫坡后，整個(gè)斷面繞中線旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡度。此時(shí)路中線維持水平狀態(tài)。(2)超高過渡段長度為了行車的舒適性和排水的需求，對超高過渡段必須加以控制，超高過渡段長度按B'——旋轉(zhuǎn)軸至行車道(設(shè)路緣帶為路緣帶)外側(cè)邊緣的寬度(m),當(dāng)繞內(nèi)△i——超高坡度與路拱坡度代數(shù)差(%),當(dāng)繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)時(shí)，△,=i,;當(dāng)繞中線旋轉(zhuǎn)時(shí)，△,=i,+ic,ig為路拱橫坡度，i,為超高值；p——超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸與行車道(設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶)外側(cè)邊緣線之表4-1最大超高漸變率設(shè)計(jì)速度超高旋轉(zhuǎn)軸位置設(shè)計(jì)速度超高旋轉(zhuǎn)軸位置中線邊線中線邊線注：超高過渡段長度按上式計(jì)算結(jié)果，應(yīng)取為5m的倍數(shù)，并不小于10m的長度。般取超高過渡段L與緩和曲線長度L?相等，即Le=Ls4.3.2超高值的計(jì)算先將外側(cè)行車道繞路內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)，待達(dá)到與內(nèi)側(cè)車道構(gòu)成單向橫坡后，整個(gè)斷面此設(shè)計(jì)的公路由于沒有中間分隔帶，在圓曲線段上設(shè)置超高后，道路中線和內(nèi)、外表4-2繞內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式超高位置計(jì)算公式備注圓曲線上1.計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)高之差2.臨界斷面距過渡段起點(diǎn)：中線h。內(nèi)緣h。外緣h過渡段上中線h3.X距離處的加寬值內(nèi)緣h。b,i?-(b,+bx)igh=bi?+(b?+B)i,=0.75×3%+(0.75+7.0)×6%=0.4875mh=b?i?-(b?+b)i?=0.75×3%-(0.75+0)×6%=-0.0225mh2=b?i,-(b,+bx)i=0.75×3%-(0.75+0)×2%=0.0075mh=b?i,-(b,+bx)i?=0.75×3%-(0.75+0)×2%=0.0075m(2)取交點(diǎn)4處的圓曲線曲中點(diǎn)樁號K2+596.783h=bi?+(b?+B)i,=0.75×3%+(0.75+7.0)×6%=0.4875mh=b?i?-(b?+b)i?=0.75×3%-(0.75+0)×6%=-0.0225mh2=b?i,-(b,+bx)i=0.75×3%-(0.75+0)×2%=0.0075mh=b?i,-(b,+bx)i?=0.75×3%-(0.75+0)×2%=0.0075mh=bi,+(b?+B)i=0.75×3%+(0.75+7.0)×5%=0.41m圓曲線內(nèi)緣h”的超高值：he=bi,-(b?+b)i,=0.75×3%-(0.75+0)×5%=-0.015m過渡段直緩段樁號K3+630外緣h的超高值：h=b?i,-(b,+bx)i?=0.75×3%-(0.75+0)×2%=0.0075m過渡段緩直段樁號K4+029過渡段內(nèi)緣h的超高值：h=b?i,-(b,+bx)i?=0.75×3%-(0.75+0)×2%=0.0075m同理得到各個(gè)圓曲線上的橫斷面超高值見路面超高表。汽車在平曲線上行駛時(shí)，因?yàn)槊恳卉囕喲刂髯元?dú)立的軌跡運(yùn)動，汽車在彎道上占據(jù)的寬度比直線段大，為保證汽車在彎道上行駛與直線上行駛具有同樣的富余寬度，圓《規(guī)范》規(guī)定：平曲線半徑小于250m時(shí)，應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)加寬，當(dāng)半徑大于250m時(shí)，由于加寬值較小，且行車道已具有一定富余寬度，故可不設(shè)加寬。由于本次二級公路設(shè)計(jì)的平曲線在交點(diǎn)2處半徑為250m,根據(jù)規(guī)定二級公路采用第三類加寬，根據(jù)雙車道路面加寬值表，最大加寬值為0.8。4.4土石方數(shù)量計(jì)算與土石方調(diào)配為計(jì)算路基土石方數(shù)量需先求得橫斷面面積，當(dāng)?shù)孛娌灰?guī)則時(shí)，常采用的方法有積距法和幾何圖形法。2、填方面積中填石、加固邊坡、填土等也應(yīng)分開計(jì)算。3、如基底是淤泥需換土?xí)r，先算出挖出淤泥的面積，再計(jì)算換土填方面積，即統(tǒng)一面積計(jì)算兩次。同理，挖方臺階的面積也應(yīng)計(jì)算兩次。4、大、中橋起終點(diǎn)之間的土石方數(shù)量，不計(jì)入路基土石方工程數(shù)量內(nèi)。4.4.2路基土石方工程數(shù)量的計(jì)算各中樁的橫斷面面積求出后，即可進(jìn)行土石方工程數(shù)量計(jì)算。常采用平均斷面法計(jì)算。假定相鄰兩橫斷面間為一橫斷面積為兩端斷面積平均值的棱柱體，其高是橫斷面的在《路基土石方數(shù)量計(jì)算表》中進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算路基土石方工程數(shù)量后，還應(yīng)進(jìn)行土石方的調(diào)配，以便確定填土用土的來源，挖方棄土的去向，以及計(jì)價(jià)土石方的數(shù)量和運(yùn)量。通過調(diào)配，合理的解決各路段土石方數(shù)量的平衡和利用問題，使路塹挖出土方，在經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)運(yùn)條件下移挖作填，達(dá)到填(1)土石方調(diào)配應(yīng)按先橫向后縱向的次序進(jìn)行。(2)縱向調(diào)運(yùn)的最遠(yuǎn)距離一般應(yīng)小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)距(按費(fèi)用經(jīng)濟(jì)計(jì)算的縱向調(diào)運(yùn)的最大限度距離叫經(jīng)濟(jì)運(yùn)距)。(3)土石方調(diào)運(yùn)的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般情況下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運(yùn)。(4)借方、棄土方應(yīng)與借土還田，整地建田相結(jié)合，盡量少占田地，減少對農(nóng)業(yè)的影響，對于取土和棄土地點(diǎn)應(yīng)事先同地方商量。(5)不同性質(zhì)的土石應(yīng)分別調(diào)配。(1)調(diào)配時(shí)應(yīng)考慮到橋涵位置對施工運(yùn)輸?shù)挠绊懀话愦鬁喜荒芸鐪险{(diào)運(yùn)，同時(shí)應(yīng)注意施工的可能和方便，盡可能避免和減少上坡運(yùn)土。(2)位于山坡上的回頭曲線路段，要優(yōu)先考慮上、下線的調(diào)運(yùn)。(3)土方調(diào)配“移挖作填”,除考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，還要綜合考慮棄土或借土占地、賠償青苗損失以及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響問題。(4)為使土石方調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借。(5)借土應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點(diǎn)，并綜合考慮借土還田，整地造(6)在半填半挖斷面中，應(yīng)首先考慮本路段內(nèi)移挖作填，進(jìn)行橫向平衡，然后再作縱向調(diào)運(yùn)，以減少總的運(yùn)量。(7)土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進(jìn)行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定(保證不同的土分層填筑路基)和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)(如小橋涵所用的片石)。土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法、表格調(diào)配法等，由于表格調(diào)配法不需單獨(dú)繪圖，直接在土石方表上調(diào)配，具有方法簡單，調(diào)配清晰的優(yōu)點(diǎn)，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。表格調(diào)配法又可有逐樁調(diào)運(yùn)和分段調(diào)運(yùn)兩種方式本次設(shè)計(jì)土石方量調(diào)配采用土石方計(jì)算表調(diào)配法，調(diào)配結(jié)果見《路基土石方數(shù)量計(jì)(1)弄清各樁號間路基填方、挖方情況并先橫向平衡，明確本方利用方、欠方以(2)在作縱向調(diào)配前，應(yīng)根據(jù)施工方法及可能采用的運(yùn)輸方式，定出合理的經(jīng)濟(jì)(3)根據(jù)欠方和可遠(yuǎn)運(yùn)的分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技術(shù)經(jīng)濟(jì)和支農(nóng)的原則，具體擬定調(diào)配方案，方法是逐樁、逐段將毗鄰路段可作遠(yuǎn)運(yùn)方就近縱向調(diào)配到欠方段內(nèi)，加以利用，并把具體調(diào)運(yùn)方向和數(shù)量用箭頭注明在縱向利用調(diào)配欄中。(4)經(jīng)過縱向調(diào)配，如果仍有欠方或可作遠(yuǎn)運(yùn)方，應(yīng)確定借土或棄土地點(diǎn)，將其數(shù)量和遠(yuǎn)運(yùn)距離分別填注到借方或廢方欄內(nèi)。(5)土石方調(diào)配后的復(fù)核檢查：橫向調(diào)運(yùn)復(fù)核填方=本樁利用+填缺挖方=本樁利用+挖余縱向調(diào)運(yùn)復(fù)核填缺=縱向調(diào)運(yùn)方+借方挖余=縱向調(diào)運(yùn)方+廢方總調(diào)運(yùn)量復(fù)核挖方+借方=填方+借方第五章路基路面排水設(shè)計(jì)路基路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性同水的關(guān)系十分密切。路基路面的病害有多種，形成病害的因素也很多，但水的作用是主要因素之一，因此路基路面設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)中，必須5.1路基路面排水的一般原則1、路基排水要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級等具體情況，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固使用，又必須講究經(jīng)濟(jì)效益。2、設(shè)計(jì)前查明水源和地質(zhì)條件，重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮排水與橋涵布置相配合，地下與地面排水相配合，平面布置與豎向布置相配合，做到路基路3、為了減少水對路面的破壞作用，應(yīng)盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，也可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。4、路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，不輕易合并自然溝渠和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠，對于土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠，應(yīng)注意必要的防護(hù)與加固。5、排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，以使水流不過于集中，做到及時(shí)疏散，就近分流。6、各種路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，必要時(shí)可適當(dāng)?shù)脑鲈O(shè)管涵或加大管涵孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定。設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡郊外側(cè)，多與路中線平行，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。平坦地面填方路段的路旁取土坑，常與路基排水設(shè)計(jì)綜合考慮，使之起到表溝的排水作用。邊溝的縱坡一般與路線的縱坡一致。邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為1:1.0~1:1.5,外側(cè)邊坡與挖方邊坡坡度相同。少雨淺挖地段的土質(zhì)邊溝可采用三角形橫斷面，其內(nèi)側(cè)邊坡宜采用1:2~1:3,外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。本設(shè)計(jì)路段地處平原微丘區(qū)，故宜采用梯形邊溝，且底寬為0.6m,深0.6m,內(nèi)側(cè)邊坡坡度為1:1.5,外側(cè)邊坡坡度為1:1.0。排水溝的主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)各種水源的水流(如邊溝、截水溝、取土坑、邊坡和路基附近積水),引至橋涵或路基范圍以外的指定地點(diǎn)。排水溝的橫斷面采用梯型，底寬和深度為0.6m,土溝的邊坡坡度為1:1.0。排水溝的位置，可根據(jù)需要并結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚葪l件定，離路基盡可能遠(yuǎn)，平面上應(yīng)力求符合要求。截水溝，一般設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流，減輕邊溝的水流負(fù)擔(dān)，保證挖方邊坡和填方坡水土流失比較嚴(yán)重的路段，必要時(shí)可設(shè)置兩道或多道截水溝。截水溝的橫斷面形式，一般為梯形，邊坡坡度一般采用1:1.0,溝底寬度為0.8m,截水溝的位置應(yīng)盡量與地面水流方向垂直，以提高截水效能和縮短溝的長度。截水溝應(yīng)保證水流暢通，必要時(shí)配以急流槽或涵洞等泄水結(jié)構(gòu)物將水流引入指定地點(diǎn)。截水溝水流不宜引入邊溝，長度以200~500m為宜。5.3涵洞的設(shè)置為了使路基穩(wěn)定，排水良好，修理工程小，就要合理的選擇橋涵位置，小橋涵位置的選擇要和道路排水系統(tǒng)結(jié)合起來綜合考慮。2、小橋涵沿線的一般原則(1)小橋涵應(yīng)布設(shè)在地質(zhì)條件好，地基穩(wěn)定的地段。(2)小橋涵位置和方向的布設(shè)，應(yīng)盡量與水流方向一致，有利于宣泄洪水并減少(3)小橋涵布設(shè)時(shí)，應(yīng)避免壅水過高而淹沒農(nóng)田、村鎮(zhèn)和路基，或下游流速過大，加劇沖蝕溝岸及路基。(4)小橋涵布設(shè)應(yīng)以施工和養(yǎng)護(hù)維修要求出發(fā)，綜合考慮全面比較，盡可能減少3、小橋涵位置的選擇一般情況下，當(dāng)出現(xiàn)下述情況時(shí)均應(yīng)布設(shè)小橋涵。(1)路線縱斷面上凹形豎曲線底部。(2)路線跨越明顯的排水溝槽處。(3)路線通過農(nóng)田灌溉渠處。(4)在平原區(qū)當(dāng)路線通過較長的低洼或泥沼地帶。(5)路線傍山時(shí)，在暴雨流量集中地帶。(6)公路立體交叉處。橋涵應(yīng)根據(jù)所在公路等級和將來的發(fā)展需要、地形、水文、材料和施工條件，按照因地制宜，就地取材便于施工和養(yǎng)護(hù)的原則合理地選擇類型。橋涵形式的選擇應(yīng)考慮的主要因素有：1、地形、地質(zhì)、水文和水利條件，這里要考慮的因素(1)橋涵選擇，當(dāng)跨越常年有水但流量較小，或僅暴雨時(shí)產(chǎn)生水流的河溝，并且水流中飄浮物少，上游泥沙流動較小，路堤高度滿足壅水高度的要求，能夠滿足需溢泄的設(shè)計(jì)流量時(shí)需要用涵洞。而當(dāng)河溝地處陡峭深谷或沖擊堆土，漂流物多或有泥石流運(yùn)動，需渲泄的設(shè)計(jì)流量較大時(shí)，宜采用小橋。(2)按水利性質(zhì)選擇涵洞計(jì)算圖式，一般新建涵洞多采用無壓力式涵洞，為了提高涵洞的泄水能力，在不造成淹沒上游農(nóng)田村莊的前提下，允許涵洞前可以有較大壅水高度時(shí)，可采用半壓力式或壓力式涵洞。半壓力式涵洞一般不常用。(3)選擇構(gòu)造形式，當(dāng)設(shè)計(jì)流量在10m3/s左右時(shí)，一般宜采用圓管涵；但當(dāng)路堤填土高度過低，圓管涵頂填土高度不足時(shí)，宜采用蓋板涵，此時(shí)應(yīng)先考慮暗涵，當(dāng)蓋板涵頂填土高度不足時(shí)，應(yīng)考慮明涵。2、經(jīng)濟(jì)造價(jià)因地區(qū)不同涵洞的造價(jià)往往差異很大，涵洞造價(jià)主要取決于材料的料物價(jià)格，其次是材料的運(yùn)輸費(fèi)用和當(dāng)?shù)氐娜斯C(jī)具費(fèi)用。在缺乏石料的地區(qū)當(dāng)設(shè)計(jì)流量較小時(shí)，選用圓管涵或鋼筋混凝土蓋板涵比較經(jīng)濟(jì)。渲泄同樣設(shè)計(jì)流量的圓管涵，單孔鋼筋混凝土圓管涵比多孔鋼筋混凝土圓管涵經(jīng)過5~6m,若設(shè)計(jì)流量較小時(shí)，采用圓管涵較經(jīng)濟(jì)；若設(shè)計(jì)流量較大時(shí)，是選擇涵洞還是小橋應(yīng)做方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。(1)材料選擇和施工條件選用涵洞材料時(shí)要因地制宜，盡可能就地取材，優(yōu)先考慮磚石圬工結(jié)構(gòu)，少用或不(2)養(yǎng)護(hù)維修選擇涵洞類型時(shí)，為了便于養(yǎng)護(hù)，孔徑不宜過小，洞身不宜過長。5.4排水系統(tǒng)分析本地區(qū)年平均降雨量較多，屬中濕地區(qū)，在路基排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐?1)邊溝用以匯集和排除路面、路肩和挖方邊坡上的徑流及少量流向道路的地表水。挖方地段的邊溝在土質(zhì)路段采用梯形，邊坡坡度為1:1.5。底寬0.6m,溝深0.6m。在低填方地段的路肩外側(cè)根據(jù)具體地形設(shè)置不同形式的截面。(2)截水溝用以攔截和排除流向路基的地表流水，防止沖刷和侵蝕挖方邊坡和填方坡腳。在挖方路基上方距邊坡不小于5m的地方設(shè)置，截面采用梯形，左右坡度設(shè)計(jì)為1:1,底寬0.8m;在低填方路基的坡腳處，若設(shè)置了邊溝，則距不小于5米的地方設(shè)置，若沒有設(shè)置邊溝，則距坡腳不小于2米的地方設(shè)置。(3)碎落臺主要是用以迎接碎落的土石、碎塊等，以保護(hù)邊溝不阻塞。當(dāng)挖方高度小于6m時(shí)，碎落臺寬取1m;大于6m時(shí)，則取1.5m。(4)護(hù)坡道是設(shè)置在填方坡腳處，用以加寬邊坡距離，減小邊坡平均坡度，寬度取第六章路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公路路基是路面的基礎(chǔ)，它承受著本身土體的自重和路面結(jié)構(gòu)的重量，同時(shí)還承受由路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載，所以路基是公路的承重主體。路面是一種層狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同路基狀況和交通量，常常將路面分為面層，基層，底基層，墊層。6.1路面設(shè)計(jì)的原則路面結(jié)構(gòu)是直接為行車服務(wù)的結(jié)構(gòu)，不僅受各類汽車荷載的作用，且直接暴露于自然環(huán)境中，經(jīng)受各種自然因素的作用。路面工程的工程造價(jià)占公路造價(jià)的很大部分，最大時(shí)可達(dá)50%以上。因此，做好路面設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。路面設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括路面類型與結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、路面建筑材料設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)路面類型選擇應(yīng)在充分調(diào)查與勘察道路所在地區(qū)自然環(huán)境條件、使用要求、材料供應(yīng)、施工和養(yǎng)護(hù)工藝等，并在路面類型選擇的基礎(chǔ)上考慮路基支承條件確定結(jié)構(gòu)方案。由于路面工程量大，基墊層材料應(yīng)盡可能采用當(dāng)?shù)夭牧?，并注意使用各類廢棄物。必要時(shí)，應(yīng)考慮采用新型路面結(jié)構(gòu)形式、新材料、新施工工藝。路面建筑材料設(shè)計(jì)往往是路面設(shè)計(jì)中不受重視的一塊內(nèi)容，原因在于設(shè)計(jì)僅僅依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定路面結(jié)構(gòu)層次，指定各層次材料的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范名稱。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)的工程技術(shù)與材料科學(xué)知識，合理考慮了道路所在地的自然環(huán)境、材料所在路面結(jié)構(gòu)層次的功能等，論證合理地選擇了材料類型和建議配比。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是對擬訂的路面結(jié)構(gòu)方案和選定建筑材料，運(yùn)用規(guī)范建議的設(shè)計(jì)理論和方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算。現(xiàn)階段公路路面使用的路面類型主要有瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面，學(xué)生應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、降水、材料、交通量等各方面因素后選定路面的類型，然后進(jìn)行6.2路面設(shè)計(jì)步驟本設(shè)計(jì)路面采用瀝青混凝土，瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有以下四步：(1)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，進(jìn)行交通量分析，確定路面等級和面層類型，計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次和設(shè)計(jì)彎沉值。(2)按路基土類與干濕類型，將路基劃分為若干路段(在一般情況下路段長不宜小于500m,若為大規(guī)模機(jī)械化施工，不宜小于lkm),確定各路段土基回彈模量(3)可參考規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，擬定幾種可能的路面結(jié)組合與厚度方案，根據(jù)選用的材料進(jìn)行配合比試驗(yàn)及測定各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量、抗拉強(qiáng)度，確定各結(jié)構(gòu)層材料(4)根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度。對高速公路、一級公路、二級公路瀝青混凝土面層和半剛性材料的基層、底基層，應(yīng)驗(yàn)算拉應(yīng)力是否滿足容許拉應(yīng)力的要求。如不滿足要求，或調(diào)整路面結(jié)構(gòu)層厚度，或變更路面結(jié)構(gòu)組合，或調(diào)整材料配合比、提高極限抗拉強(qiáng)度，再重新計(jì)算。上述計(jì)算應(yīng)采用多層彈性體系理論編制的專用設(shè)計(jì)程序(采用HPDS2006公路路面設(shè)計(jì)程序系統(tǒng))進(jìn)行。對于季節(jié)性冰凍地區(qū)的高級和次高級路面，尚應(yīng)驗(yàn)算防凍厚度是否符合要求。進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定采用的路面結(jié)構(gòu)方案。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先擬定某一層作為設(shè)計(jì)層，擬定面層和其他各層的厚度。當(dāng)采用半剛性基層、底基層結(jié)構(gòu)時(shí)，可任選一層為設(shè)計(jì)層，當(dāng)采用半剛性基層、粒料類材料為底基層時(shí)，應(yīng)擬定面層、底基層厚度，以半剛性基層為設(shè)計(jì)層才能得到合理的結(jié)構(gòu)；當(dāng)采用柔性基層、底基層的瀝青路面時(shí)，宜擬定面層、底基層的厚度，求算基層厚度，當(dāng)求得基層厚度太厚時(shí)，可考慮選用瀝青碎石或乳化瀝青碎石做上基層，以減薄路面總厚度，增拉應(yīng)力的驗(yàn)算。目前，以上計(jì)算已編制成計(jì)算機(jī)程序(HPDS2006公路路面設(shè)計(jì)程序系6.3路面設(shè)計(jì)現(xiàn)行《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD50—2006)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主彎沉值作為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)、對高等級道路路面還要驗(yàn)算瀝青混凝土面層和整體性材料基凡軸載大于25kN的各級軸數(shù)(包括車輛的前、后軸)的軸載換算系數(shù)N1=ZC?C?(P?/P)4.35凡軸載大于50kN的各級軸數(shù)(包括車輛的前、后軸)的軸載換算系數(shù)N'?=ZC{C2(P;/P)?Ne=[(1+r)t-1]×365N1?/rNe—設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次(次)t—設(shè)計(jì)年限，12年N1—路面竣工后第一年的平均日當(dāng)量軸次(次/d)r—設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長率5%n—車道系數(shù)，取0.65軸載換算系數(shù)=C?C?(P/P)4.35當(dāng)計(jì)算半剛性基層層底拉應(yīng)力時(shí)，軸載換算系數(shù)=C{C2(P/P)?總換算系數(shù)=后軸換算系數(shù)+前軸換算系數(shù)；=[(1+0.05)l2-1]×365×2427×0.65÷0.05=9165173(次)N=[(1+r)(-1]×365Ni?/r=8357037(次)6.3.3各層材料計(jì)算參數(shù)的確定瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要須確定瀝青混合料在25℃和15℃時(shí)的抗壓模量和15℃的劈經(jīng)驗(yàn)法是參照規(guī)范中的參數(shù)建議值，考慮工程所在地的氣候狀況(自然區(qū)劃和氣候分區(qū))和工程的具體情況適當(dāng)選用。如，瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范建議粗粒式瀝青混凝土，瀝青標(biāo)號為90的抗壓模量為1800~2200MPa,設(shè)計(jì)時(shí)不能簡單地取中值，如果所用瀝青標(biāo)號較低，如60、70,可考慮用較高的值，若為90,則應(yīng)取低限；二級公路行車速度較低，那么設(shè)計(jì)二級公路路面時(shí)可取中下限值。(設(shè)計(jì)時(shí)可參考規(guī)范建議值采用)(1)基層材料類別與計(jì)算參數(shù)確定基層材料的類別。我國路面工程中最常用的當(dāng)屬半剛性基層，主要材料類別按瀝青路面規(guī)范定義有水泥穩(wěn)定類(水泥土、水泥穩(wěn)定級配碎石(砂礫))、石灰粉煤灰碎石(砂礫)、水泥石灰土、二灰土、水泥粉煤灰等綜合穩(wěn)定類。主要力學(xué)參數(shù)確定。設(shè)計(jì)中主要要確定的基層材料力學(xué)參數(shù)為設(shè)計(jì)瀝青路面時(shí)有抗壓模量和劈裂強(qiáng)度、設(shè)計(jì)水泥混凝土路面時(shí)只須確定抗壓模量。同樣，材料力學(xué)參數(shù)可通過配比試驗(yàn)確定，也可參照規(guī)范建議值確定。半剛性基層材料的參數(shù)依據(jù)規(guī)范建議確定時(shí)應(yīng)注意規(guī)定的齡期，材料配比，特別是結(jié)合料的含量；同時(shí)應(yīng)考慮基層將來可能處于的潮濕狀態(tài)。(2)墊層材料類別與計(jì)算參數(shù)墊層材料類別。墊層材料主要有石灰穩(wěn)定類(石灰土、石灰穩(wěn)定集料等)、級配碎石、砂礫等。墊層材料的力學(xué)參數(shù)。設(shè)計(jì)中一般只須確定墊層材料的抗壓回彈模量，由(3)土基回彈摸量的確定一般規(guī)定。新建公路初步設(shè)計(jì)時(shí)，土基回彈模量值應(yīng)根據(jù)查表法(或現(xiàn)有公路調(diào)查法)、室內(nèi)試驗(yàn)法、換算法等，經(jīng)綜合分析、論證，確定沿線不同路基狀況的土基回彈模量設(shè)計(jì)值。土基回彈模量是路面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)，也是隨機(jī)性大和比確定的方法有兩種，可稱為經(jīng)驗(yàn)法(查表法)和現(xiàn)場測定法。經(jīng)驗(yàn)法新建道路設(shè)計(jì)時(shí)，尚無法實(shí)測土基頂面的回彈模量，應(yīng)對路基填土類型、地下水位、預(yù)測的路基潮濕狀態(tài)綜合分析，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或通過室內(nèi)試驗(yàn)確定。根據(jù)土類和氣候區(qū)以及擬定的路基土的平均稠度，可參考《瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄E表E2預(yù)測土基回彈模量值。當(dāng)采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，土基回彈模量值可較表列數(shù)值提高現(xiàn)場實(shí)測法在已建成的路基上，在不利季節(jié)按照現(xiàn)行《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》規(guī)定，用大型承載板測定土基0~0.5mm(路基軟弱時(shí)測至lmm)的變形壓力曲線，然后根據(jù)公式計(jì)算出回彈模量值。路面結(jié)構(gòu)是用HPDS2006公路路面設(shè)計(jì)程序系統(tǒng)計(jì)算，根據(jù)新建路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步結(jié)構(gòu)層參數(shù)見下表6-1:表6-1結(jié)構(gòu)層參數(shù)表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強(qiáng)度(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土2中粒式瀝青混凝土13水泥穩(wěn)定碎石4水泥穩(wěn)定碎石5天然砂礫一、干燥路段新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算路面結(jié)構(gòu)參數(shù)如表6-2:層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)抗壓模量(MPa)容許應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土32中粒式瀝青混凝土43水泥穩(wěn)定碎石4水泥穩(wěn)定碎石?5土基按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度：LD=26.7(0.01mm)LS=28.3(0.01mm)H(4)=22.2cm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度：H(4)=22.2cm(第1層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)H(4)=22.2cm(第2層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)H(4)=22.2cm(第3層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)H(4)=22.2cm(第4層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)路面設(shè)計(jì)層厚度：H(4)=22.2cm(僅考慮彎沉)H(4)=22.2cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)通過對設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對路面厚度進(jìn)一步的修改， 土基竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算路面結(jié)構(gòu)計(jì)算信息見表6-3:表6-3路面結(jié)構(gòu)計(jì)算信息表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)抗壓模量(MPa)計(jì)算信息1細(xì)粒式瀝青混凝土3計(jì)算應(yīng)力2中粒式瀝青混凝土4計(jì)算應(yīng)力3水泥穩(wěn)定碎石計(jì)算應(yīng)力4水泥穩(wěn)定碎石計(jì)算應(yīng)力5土基計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值：第1層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值第2層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值第3層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值第4層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值LS=28.2(0.01mm)LS=31.1(0.01mm)LS=80.0(0.01mm)土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值LS=340.7(0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁公式)LS=274(0.01mm)(根據(jù)“測試規(guī)程”第56頁公式)計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力：第1層底面最大拉應(yīng)力o(1)=-0.254(MPa)第2層底面最大拉應(yīng)力σ(2)=-0.140(MPa)第3層底面最大拉應(yīng)力σ(3)=0.041(MPa)第4層底面最大拉應(yīng)力σ(4)=0.195(MPa)二、中濕路段新建路面的層數(shù)：5路面設(shè)計(jì)彎沉值：26.7(0.01mm)路面設(shè)計(jì)層層位：4路面結(jié)構(gòu)參數(shù)如表6-4:表6-4路面結(jié)構(gòu)參數(shù)表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)抗壓模量(MPa)容許應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土32中粒式瀝青混凝土43水泥穩(wěn)定碎石4水泥穩(wěn)定碎石?5天然砂礫6土基按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度LD=26.7(0.01mm)H(4)=20cmH(4)=21.7cm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度：H(4)=21.7cm(第1層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)H(4)=21.7cm(第2層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)H(4)=21.7cm(第3層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)H(4)=21.7cm(第4層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)路面設(shè)計(jì)層厚度：H(4)=21.7cm(僅考慮彎沉)H(4)=21.7cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)驗(yàn)算路面防凍厚度：路面最小防凍厚度60cm驗(yàn)算結(jié)果表明，路面總厚度滿足防凍要求.通過對設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對路面厚度進(jìn)一步的修改，最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下：細(xì)粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土水泥穩(wěn)定碎石水泥穩(wěn)定碎石天然砂礫因此，所選路段可取以上數(shù)據(jù)進(jìn)行施工?？⒐を?yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算：新建路面的層數(shù)：5路面結(jié)構(gòu)計(jì)算信息見表6-5:表6-5路面結(jié)構(gòu)計(jì)算信息表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)抗壓模量(MPa)計(jì)算信息1細(xì)粒式瀝青混凝土3計(jì)算應(yīng)力2中粒式瀝青混凝士4計(jì)算應(yīng)力3水泥穩(wěn)定碎石計(jì)算應(yīng)力4水泥穩(wěn)定碎石計(jì)算應(yīng)力5天然砂礫不算應(yīng)力6土基計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值：第1層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值LS=26.4(0.01mm)第2層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值LS=28.5(0.01mm)第3層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值LS=31.3(0.01mm)第4層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值LS=68.1(0.01mm)第5層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值LS=298.1(0.01mm)土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值LS=371.5(0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁公式),LS=300.5(0.01mm)(根據(jù)“測試規(guī)程”第56頁公式)計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力：第1層底面最大拉應(yīng)力σ(1)=-