【某高速公路濟南段的設計25000字（論文）】

某高速公路濟南段的設計摘要摘要內(nèi)容隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對出行的要求越來越高，公路的設計與發(fā)展也越來越向著實現(xiàn)便捷、美觀、和諧方向發(fā)展。公路發(fā)展的目的不僅僅是滿足人們的出行需求了，而且是變成更加順暢并且與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，可持續(xù)發(fā)展，景色美觀的發(fā)展趨勢。本設計課題為濟廣高速公路濟南段的設計，設計內(nèi)容主要包括根據(jù)基本的選線原則選線定線；根據(jù)規(guī)范以及實際行車時對公路的指標要求做公路的平面，縱、橫斷面設計；以及路基和路面設計；最后做土石方量計算表等。經(jīng)過方案比選確定方案一為設計方案，設計中堅持因地制宜，選擇合適、施工可行的原則；綠色生態(tài)，經(jīng)濟合理，效益最優(yōu)的理念。設計過程中需要結(jié)合調(diào)查所得資料，并且多角度、多方面的考慮，特別是在選線與平、縱、橫斷面設計中，需要結(jié)合，以達到線形均衡。最終，道路的設計一定要熟悉規(guī)范，堅持設計原則與理念。關(guān)鍵詞：選線，平面線形，斷面設計，土石方 目錄 前言 1TOC\o"1-2"\h\u1.基本資料 21.1地形地貌 21.2沿線筑路材料、水、電等建設條件 21.3氣候、土質(zhì)條件 31.4交通量資料 32.選線定線 42.1公路選線的一般原則和要求 42.2方案比選 53.路線平面設計 133.1直線 133.2圓曲線 133.3緩和曲線 133.4平面線形設計 143.5計算與驗算 164.縱斷面設計 194.1縱坡設計 194.2豎曲線設計 204.3道路平、縱線性組合設計 204.3.4縱坡、豎曲線計算 215.橫斷面設計 235.1路基寬度的確定，標準橫斷面組成 235.2路拱橫坡 245.3公路超高設置 245.4路肩的作用及其寬度 245.5中央分隔帶形式及開口 256.路基設計 266.1一般路基設計 266.2路基填料的選擇原則 266.3一般路堤與矮路堤的構(gòu)造要求 266.4路基可能存在的主要病害以及他們發(fā)生的原因 276.5路基病害的工程防治 276.6路基的防護與支擋 276.7擋土墻的設計原則 286.8增加擋土墻穩(wěn)定性的措施 287.路面設計 297.1設計原則 297.2瀝青路面設計 297.3道路排水設計 298.道路工程量計算 318.1路基土石方量計算 318.2路基土石方調(diào)配 389.道路環(huán)境保護與景觀設計 399.1道路對環(huán)境的影響 399.2道路的污染防治 409.3道路環(huán)境保護設計 409.4橋隧工程的設計保護要點 409.5道路景觀的設計原則 419.6坡面修飾 419.7道路綠化的原則 4110.高速公路的施工方案（流程） 4210.1道路工程施工的前期準備 4210.2路基填筑 4310.3路面施工 44結(jié)論 45前言隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，人們的出行頻率大大提高，對于出行的便捷程度要求也越來越高，對此公路運輸?shù)陌l(fā)展前景無限。公路運輸覆蓋面廣，可以達到出發(fā)地到目的地的無縫配送。公路運輸具有靈活可控，安全便捷的特點。我國的公路總里程數(shù)字看似龐大，但與公路交通運輸需求的增長相比，公路基礎設施建設的速度遠遠不夠。公路工程的建設是社會經(jīng)濟發(fā)展的前導和先鋒。高速公路象征著現(xiàn)代化的生活，是一個國家現(xiàn)代文明的標志，也是我們生活中必不可少的基礎設施。對于本設計中濟廣高速公路濟南段中，山東的高速公路起步早，起點高；山東本身的氣候條件占優(yōu)勢，沒有大規(guī)模的冰雪也很少有臺風天氣，因此養(yǎng)護管理水平好、路況好；公路向信息化管理水平較高，對于行駛中的駕駛員來說，道路信息標注清晰，心理負擔小，并且沿線景觀較好，減輕駕駛員駕駛疲勞感。在本次的畢業(yè)設計中，我的設計課題是G35濟廣高速公路濟南段，我所選擇的設計樁號為K0+000∽K5+212.372段，全長為5.212372KM，設計車速120km/h，路基寬度為34.5m。本次畢業(yè)設計采用緯地軟件，包括緯地三維道路CAD系統(tǒng)，緯地土方調(diào)配系統(tǒng)，AutoCAD；office。本次畢業(yè)設計主要包括的內(nèi)容如下：（1）路線設計：在已知平面圖的情況下，進行線位選擇，要求路線順暢，行車安全平穩(wěn)，填挖平衡，生態(tài)保護，經(jīng)濟合理，方案可行。（2）路基設計：確定道路沿線的取土坑、棄土坑位置；計算土石方數(shù)量并進行土石方調(diào)配；確定擋土墻等防護工程的設計位置。（3）橋隧工程設計：對于路線所有的橋梁與隧道工程，實地考察地質(zhì)、氣候、水文等自然條件、景觀，為橋隧工程的實施確認可行性。（4）最終匯總：整理繪制路線圖，根據(jù)老師的指導和要求，完成路線的平、縱、橫要素，路基設計圖，土石方調(diào)配表格等，按照設計程序逐項編寫設計項目的設計說明書。本設計中在確定起終點之后，通過觀察分析地形圖，依據(jù)選線原則，初定路線的初選方案，在經(jīng)過方案比選，確定路線終選方案；接下來進行路線的平、縱、橫斷面設計，以及路基路面的設計。這其中需要平縱結(jié)合，根據(jù)橫斷面做路基設計等綜合考慮。畢業(yè)設計是對我們的綜合能力的考查，鞏固我們所學知識，進一步提升我們的能力的一次鍛煉。1.基本資料1.1地形地貌濟廣高速公路濟南段，濟南的山地丘陵的面積有3000多平方千米，平原的面積有5000平方千米，最高處海拔達到1108.4米，最低海拔5米，南北的高差達1100多米。魯中南低山丘陵與魯西北沖積平原，正好把濟南夾在中間，整體地勢是南高北低。經(jīng)過了漫長地質(zhì)變遷年代，以及經(jīng)過多次構(gòu)造運動和長期溶蝕，形成了大量的溶溝、溶孔、溶洞和地下暗河，這些都成為了可以儲存和輸送地下水的地下管網(wǎng)。線路沿線的主要地形可以分單元劃分如下：（1）K0+000∽K0+700，地形較為平坦，地勢起伏小，層位變化簡單，道路經(jīng)過少量梯田。整體縱斷面坡度較小，基本可以做到填挖平衡，經(jīng)濟合理。（2）K0+700∽K0+900,微丘，路線順著等高線走勢，因此有出現(xiàn)路堤與原地面的坡度相近情況，路堤過長，因此，對于這種情況，可以通過加設擋土墻這類支擋構(gòu)造物。（3）K0+900∽K1+700，多個山谷，沿著部分河流，對于道路與原地面高程相差較大的地段，由于填方土石方量過多，填方高度也較大，因此，采用架起高架橋的方式。而對于較少土方填挖地段，則采取就近取土、棄土方式，來實現(xiàn)路堤、路塹的設計。（4）K1+700∽K2+700，山坡地帶，此路段有著較低山坡，因為挖方量過高，并且挖方高度較高，同時，兩側(cè)沒有需要這么多土方量的填土地帶，對此，這段路線，采用隧道方式穿過。（5）K2+700∽K3+100，山谷，并且經(jīng)過多個梯田，本段為填方路段，可就近取土來實現(xiàn)盡可能最少的距離的運輸，以實現(xiàn)節(jié)約資源，節(jié)省經(jīng)濟支出的目的。（6）K3+100∽K5+212.372，山地，此路段山坡極高，并且整體山坡地勢穩(wěn)定，所以采取隧道穿山的方式。1.2沿線筑路材料、水、電等建設條件本路段沿線距離居民所較近，項目沿線周邊的建筑材料供應較為充足，儲存量豐富，材料質(zhì)量均能達標，并且有著較多經(jīng)營性的材料市場，運輸條件較為便利，基本能夠較為便捷的實現(xiàn)材料的供應，能夠滿足工程項目的要求。關(guān)于填土與棄土，整體路線的設計是本著填挖平衡的原則，因此，在本次設計中有較多情況是可以采取就近填挖運輸?shù)?。在取藥額外取土、棄土的路段，因為路線兩側(cè)沒有過多的建筑，并且土質(zhì)良好，均可以采取在路線兩側(cè)，取土和填土的路段中心向路線兩側(cè)設置取土坑以及棄土坑。本路段距離河流和湖泊都較近，溝渠密布，水網(wǎng)發(fā)達。特別是在路線前段，整體路線是沿著河流的走向的，還有路線終點與河流距離很近，整個施工過程用水方便，取水便捷。水資源較為豐富，水質(zhì)干凈，可以滿足工程用水和工人生活用水。項目位于山東省濟南段，濟南為省會城市，經(jīng)濟較為發(fā)達，電網(wǎng)密布，項目工程用電較方便。需要扯電線時，需要辦好手續(xù)，與相關(guān)部門合作，申請正規(guī)的工程用電允許?？紤]到國家用電緊張，并且需要節(jié)約用電的環(huán)保原則，施工前與電力部門進行協(xié)商，落實項目工程用電，以保證項目的正常進度。整個設計的路段全場5.212372公里，并且前段沿河流走向，河流水系發(fā)達，航運便利，為項目的材料運輸，以及工人的出行提供了便捷的、多樣的交通方式，可以實現(xiàn)材料順暢到達各個施工地，以及施工器械的轉(zhuǎn)移運輸。1.3氣候、土質(zhì)條件濟廣高速公路濟南段位于道路自然區(qū)Ⅱ4區(qū)的范圍內(nèi)，為東部濕潤季凍區(qū)。年降水量為400mm∽800mm；最冷月一月的平均溫度小于零攝氏度；最高月平均氣溫為30℃∽32.5℃；夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，整體的特點為雨熱同期。地貌類型大部分是沖擊平原，軟土平原，土質(zhì)帶多為棕粘性土，黑粘性土，沖積土，軟土；主要存在的問題為冬季凍脹，春季翻漿，并且夏季存在泥石流的地質(zhì)災害，整體修建公路不算困難。新構(gòu)造特征為大面積下降，差異運動強弱不一。在路基路面結(jié)構(gòu)組合設計中，應該要使路基填土高度符合要求，結(jié)合當?shù)刈匀粭l件，因地制宜；采取隔溫、排水、以阻斷毛細水上升，以防止凍脹翻漿。利用水溫性、凍穩(wěn)性好的材料來做路面的路基，在水文地質(zhì)不良的路段，可以設置排水墊層，促進水排出，提高路基路面整體強度。1.4交通量資料表1.1設計交通量設計交通量初年（輛/日）小客車中型車大型車20000100007000中型車各種車型占的比例（%）北京BJ130東風EQ140解放CA10B652510大型車各種車型占的比例（%）黃河JN150沃爾沃N86487525交通設計預測年（年）15設計交通量年平均增長率4.92.選線定線選線在開始之前要清楚選線的一般原則，選線是道路的基本骨架，是指在原本規(guī)劃的道路起終點之間選定出一條技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，又能符合使用要求以及具有實用性的道路中心線的工作。選線作為第一步工作，是及其重要的，是需要對復雜的自然生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟環(huán)境等多方面因素整合，全面參考的。高速公路的選線更是不能僅僅考慮經(jīng)濟方面的因素，也要全面思量安全，環(huán)保，快速，美觀的多種目標，選線各方面的要綜合考量多種因素，并且需要妥善處理好各方面的關(guān)系。2.1公路選線的一般原則和要求（1）統(tǒng)籌整體，要全面掌握分析地形走勢，因為后期的設計中還需要結(jié)合地勢起伏來確定縱斷面的設計，進行縱斷面拉坡的設計對于我的高速公路設計速度為120km/h的規(guī)范要求坡度為3%，在地形條件或其他情況條件受限制的時候，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟論證，縱坡可增加1%。但是，在本次設計中，原地形條件較好，沒有超過3%的坡度的。在縱坡的條件限制下，就要求了在公路選線的時候需要考慮高程的變化速度。（2）確定路線始終點后，對路線走向再來進行初擬定，此時，需要考慮路線穿越的山坡河流，因為這些山坡與河流的出現(xiàn)伴隨著需要考慮橋梁、大型橋梁與隧道和超長隧道工程。（3）確定選線時不容忽視的一部分還有農(nóng)田水利工程，以及原有建筑物，城鎮(zhèn)設施。公路選線應盡可能避開村莊集中地，減少拆遷情況的出現(xiàn)，同時減少對人們生活的影響程度；公路選線要不占或者盡量少占農(nóng)田，如果是在必要時不得不占用農(nóng)業(yè)用地，也要避免占用的是高產(chǎn)農(nóng)用田地，降低對農(nóng)民的生產(chǎn)作物的負面影響；公路選線還要考慮到農(nóng)業(yè)灌溉問題，盡可能減少對農(nóng)業(yè)灌溉的影響。（4）關(guān)注沿線的自然條件，包括地質(zhì)情況，氣候特征，水文條件，以及地形特點。這些外在條件影響施工，決定了工程可行性，施工的難易情況，以及施工完成后的運營情況，還有后期的維護、維修的費用，難易程度等。對于不良地質(zhì)，或者容易發(fā)生自然災害的地方，比如泥石流，山體滑坡等地，在選線的時候應采取盡可能避開的原則。（5）平原地帶，在地面起伏較小，地勢相對較平緩的地帶，要避讓地物，首先是要確定大的控制點，在進行實地勘察之后，對鄉(xiāng)鎮(zhèn)、學校、農(nóng)田以及水庫所在地，確定可穿越、該繞避、應趨就的點，從而來建立中間的控制點。一般情況下，路線應從一個控制點到另一個控制點，不做或者少做任意的扭曲。（6）選線確定路線基本走向的時候，一定需要結(jié)合橋隧工程充分考慮。特大橋控制路線的基本走向，要作為大的控制點參與到選線過程中。中、小橋則應該服從路線的走向。隧道的設計需要根據(jù)公路的設計等級，以及對自然環(huán)境，生態(tài)的影響情況多方面因素結(jié)合選定。（7）在山區(qū)越嶺選線時，主要考慮的是需要克服的高差，這就取決于路線的平面長度與縱向的高程的差值，決定于縱斷面中縱坡的3%。因此，在越嶺選線時，需以縱坡為主導。處理好埡口位置的選擇，如果啞口位置基本符合路線的走向，并且高程符合縱斷面的坡度要求，則優(yōu)先選擇穿過埡口確定路線的選線。路線的走向確定應該盡量沿著等高線同方向，以減少高度差，使得路線整體較為平緩。（8）丘陵區(qū)的選線與定線應該充分利用有利地勢，并且根據(jù)地勢的起伏程度，全面考慮平、縱配合來確定理想選線。在微丘地帶走直線；在較陡橫坡地帶，優(yōu)先選用勻坡地帶。2.2方案比選2.2.1方案一、方案二概述G35濟廣高速公路濟南段路線設計，濟廣高速公路濟南段位于道路自然區(qū)Ⅱ4區(qū)的范圍內(nèi)，路線方案需要考慮與地形、地貌，原有建筑物的協(xié)調(diào)，原則上盡量避開原有建筑物，減少拆遷；同時要考慮河流、湖泊因素影響，減少公路建設對水源的影響，選線方案需要結(jié)合地形走勢，考慮工程的可行性研究，以及經(jīng)濟合理的最優(yōu)方案選擇，特選出方案一與方案二兩個方案進行比較。最終方案一與方案二的工程量見下表。方案一：最初，考慮避開河流，減少過河建橋的設計情況出現(xiàn)。因此，路線前段沿河流方向，高程較低，起伏小，路線整體平緩；起點設計高程169m，終點設計高程278m，所以方案一線路整體是上坡趨勢。路線中后段因地勢較高，并且經(jīng)過高程為456m的高地，因此設計為隧道穿過高地。方案一設計兩條隧道，隧道一：起始樁號K2+000，終止樁號K2+600，隧道長600m；隧道二起始樁號K3+100，終止樁號K5+100，隧道長2000m。橋梁一：路線前段設計一個高架橋，起始樁號為K1+000，終止樁號為K1+300，因為此路段，設計高程與原地面高程相差較大，最大處可達35m，如果選擇填土，需要大量土石方，同時，此路段附近兩端的路段沒有足夠的土石方，還需要向外借土，因此，這300m長的路段設計為高架橋。路線全長5212.372m。方案二：最初，為了更方便人們出行，考慮沿河流以及村莊走向，路線整體高程較方案一低，路線前端一千米的長度與方案一一致，后整體沿河流以及村莊走向，需要過河流兩次，并且多次穿過居民所，學校等，因此需要拆除部分建筑物，后期需向當?shù)卮迕駞f(xié)商。但是，方案二整條線路因為是沿著河流走向，以及距離居民住所較近，附近人們出行，可以較便捷的使用此公路。路線沿河流走向，水源充足，水質(zhì)干凈。在施工過程中，無論是工程用水還是施工人員生活用水都較為方便，衛(wèi)生。圖2.1路線方案示意圖2.2.2兩方案的綜合分析比較（1）地形，地質(zhì)條件：方案一整體地勢較為平緩，特別是前半段基本可以做到填挖平衡，后半段采用隧道工程；方案二同樣需要設計隧道工程，同時又需要跨越兩次河流，相比較而言，方案一的地形條件略好。（2）與原有建筑物總體規(guī)劃的協(xié)調(diào)：本著盡可能少拆遷原有建筑物，避開村莊的原則，方案一幾乎沒有穿越建筑物情況，對于拆遷情況極少，最大程度的保護了原有建筑物，保護了鄉(xiāng)鎮(zhèn)，農(nóng)田，水庫等設施；方案二則有少量需要拆遷情況，并且方案二在第一處橋梁處經(jīng)過學校，設計中因為需要減少對學校的影響，但是同時又不可避免地需要穿越學校附近的河流，為保證線形的整體性與流暢性，所以路線整體偏離學校所在地一點，選擇拆遷學校對面的建筑物，以最大程度的保護學校。但是整條線路沿著村莊與河流走向，道路距離村莊較近，使得人們出行更加方便，方案二公路與原有建筑物更加協(xié)調(diào)，使用效果更好。（3）對沿線的水源河流影響情況：經(jīng)過分析考察，該地主要水源主要集中在河流，并且建筑物多沿河流分布，更加有力的證明了河流是生活用水的來源，人類的生存離不開水源，因此對河流的保護不容忽視。方案一整條線路不穿越河流，并且不穿過水庫所在地，經(jīng)實地考察，方案一對河流水源影響可以忽略。而方案二需要穿越兩次河流，需要建設兩個橋梁，同時方案一的路線需要經(jīng)過一個水庫，這就沒有做到保護水源，避開水庫的選線基本原則，因此，從對于沿線水源河流的保護情況來看，方案一最大限度的做到了保護為主，方案一方案更生態(tài)環(huán)保。（4）占地，拆遷情況：對于占地，拆遷情況，一定是本著盡量避開地面原有建筑物的原則，特別是學校、古建筑物、景點建筑物等特殊建筑，通常采用避讓、繞行。如果實在條件有限，避讓、繞行方案行不通時，可以最小的影響方案實施，同時與當?shù)刈》拷ㄖ峙c當?shù)鼐用竦葏f(xié)商，確定最后的實施方案。方案一采用的是較高的地勢選定的路線，沿線幾乎不對建筑物有所影響，沒有拆遷的情況，不對居民所、農(nóng)田、水利工程造成阻礙，只有必要的路基等占地面積一定，除此之外，沒有多余的占地情況。方案二是采用在較低的地勢選定的路線，雖然是沿著居民居住地沿線，方便居民出行，提升道路使用效果，但是對于原有建筑物的影響較嚴重，特別是在樁號為K2+118.726地對大佐小學有明顯影響。方案二道路行駛的車輛噪聲可能會影響到學校學生上課，同時道路與學校的距離過近，在上學、放學時間段，人流量較大，外加會有學生家長開車接送學生的情況，造成道路擁擠是一方面，另一方面過多的車輛對于學生而言也充滿著安全隱患。在樁號為K1+220地也需要對原有建筑物進行拆遷。因此，通過兩個方案的整體分析與比較，方案一在占地與拆遷方面有著明顯優(yōu)勢。（5）隧道橋量工程：隧道與橋量的考慮因素較為復雜，并且施工難度較大，因此，橋隧工程要綜合考慮。方案一設有兩條隧道，隧道一長度為600m，隧道二長度為2000m，一個橋梁，長度為300m；（6）對居民的出行提供的幫助情況：公路的建設與發(fā)展就是為了服務人們的出行，為了使人們的出行，物品的運輸更加方便、快速。因此，在公路選線、定線的過程中，一定不容忽視的就是居民所、建筑物所在地。對此，本設計中方案一方案二的前一千米的路線采用的是同一路段，整體是沿河流走向，河流的附近也就是村莊的所在地，因此，前一千米的路段很好的發(fā)揮了服務人們出行的作用。之后的部分，首先講方案一，后面的路線高程較高，并且穿過兩條隧道，不在沿著河流的走向，距離建筑物相對較遠，在路線終點時，才又回到河流與居民所密集的地方。其次，再看方案二，方案二的整體思路就是沿著河流的走向，始終本著與居民所在地盡量保持較近的距離的原則，整條線路多次直接經(jīng)過居民建筑物，為人們的出行提供最大的便捷程度，最好的使用效果。對此，方案一為人們提供了更加便捷出行的公路使用條件。表2.1方案一與方案二工程數(shù)量比較表工程項目單位方案一方案二K0+000∽K5+212.372K0+000∽K5+476.793路線長度Km5.2123725.476793路基寬度M34.534.5橋梁工程大橋m/座300/1中橋m/座總長m300隧道工程長隧道m(xù)/座2000/1中隧道m(xù)/座600/1短隧道m(xù)/座總長m2600表2.2逐樁坐標樁號坐標樁號坐標N(X)E(Y)N(X)E(Y)K0+0004461273.869511116.109K2+8504464040.257510438.7658K0+0504461322.683511105.2852K2+9004464087.5510422.3929K0+1004461371.498511094.4615K2+9504464134.744510406.02K0+1504461420.312511083.6377K3+0004464181.987510389.647K0+2004461469.127511072.8139K3+0504464229.23510373.2741K0+2504461517.941511061.9902K3+1004464276.473510356.9012K0+3004461566.755511051.1664K3+1504464323.717510340.5283K0+3504461615.57511040.3426K3+2004464370.96510324.1554K0+4004461664.384511029.5188K3+2504464418.203510307.7825K0+4504461713.199511018.6951K3+3004464465.447510291.4096K0+5004461762.013511007.8713K3+3504464512.69510275.0366K0+5504461810.827510997.0475K3+389.3244464549.846510262.1597K0+6004461859.642510986.2238K3+4004464559.934510258.6649K0+6504461908.456510975.4K3+4504464607.251510242.5082K0+7004461957.271510964.5762K3+5004464654.861510227.2408K0+7504462006.085510953.7525K3+5504464702.963510213.6089K0+8004462054.899510942.9287K3+589.3244464741.223510204.536K0+8504462103.714510932.1049K3+6004464751.679510202.3777K0+9004462152.528510921.2812K3+6504464800.983510194.1116K0+9504462201.343510910.4574K3+7004464850.703510188.9028K1+0004462250.157510899.6336K3+7504464900.649510186.7711K1+0504462298.971510888.8098K3+785.6544464936.298510187.1354K1+1004462347.786510877.9861K3+8004464950.632510187.7246K1+1504462396.6510867.1623K3+8504465000.461510191.7597K1+2004462445.415510856.3385K3+9004465049.946510198.861K1+2504462494.229510845.5148K3+9504465098.899510209.0015K1+3004462543.043510834.691K3+981.9834465129.847510217.0645K1+3504462591.858510823.8672K4+0004465147.135510222.1368K1+4004462640.672510813.0435K4+0504465194.57510237.9282K1+4504462689.487510802.2197K4+1004465241.326510255.6393K1+5004462738.301510791.3959K4+1504465287.62510274.5282K1+5504462787.116510780.5722K4+181.9834465317.116510286.8951K1+6004462835.93510769.7484K4+2004465333.724510293.879K1+6504462884.744510758.9246K4+247.8014465377.788510312.4085K1+7004462933.559510748.1008K4+2504465379.814510313.2608K1+7504462982.373510737.2771K4+3004465425.961510332.5076K1+8004463031.188510726.4533K4+3504465472.412510351.0081K1+846.7534463076.832510716.3323K4+4004465519.42510368.0338K1+8504463080.002510715.6289K4+447.8014465565.056510382.2391K1+9004463128.778510704.6329K4+4504465567.173510382.8324K1+9504463177.484510693.3322K4+5004465615.72510394.7657K2+0004463226.118510681.7273K4+5504465664.911510403.6814K2+0504463274.679510669.8187K4+6004465714.558510409.5457K2+1004463323.165510657.6069K4+632.6774465747.16510411.7182K2+1504463371.573510645.0922K4+6504465764.472510412.3361K2+2004463419.903510632.2752K4+7004465814.463510412.042K2+2504463468.151510619.1564K4+7504465864.341510408.6645K2+3004463516.316510605.7364K4+8004465913.916510402.2166K2+308.3914463524.391510603.4546K4+817.5524465931.211510399.2292K2+3504463564.397510592.0155K4+8504465963.005510392.7571K2+4004463612.39510577.9945K4+9004466011.545510380.7774K2+4504463660.296510563.6737K4+9504466059.62510367.0443K2+5004463708.11510549.0538K5+0004466107.4510352.3114K2+5504463755.833510534.1354K5+017.5524466124.142510347.0405K2+6004463803.461510518.919K5+0504466155.089510337.2864K2+6504463850.993510503.4052K5+1004466202.776510322.256K2+7004463898.428510487.5946K5+1504466250.464510307.2256K2+7504463945.762510471.4879K5+2004466298.151510292.1952K2+770.0304463964.696510464.9528K5+212.3724466309.951510288.476K2+8004463993.014510455.13873.路線平面設計公路的平面線形由直線、圓曲線、緩和曲線三種線型要素組成，公路平面緩和曲線應采用回旋線。在做平面設計時需要注意線性的連續(xù)與均衡，同時與橫、縱斷面設計相互配合，以達到技術(shù)標準，行車安全，以及工程經(jīng)濟等要求，并且與外在的整體地形，原有建筑物，自然生態(tài)景觀等相互協(xié)調(diào)，帶給汽車駕駛員以良好的視野和駕駛精力的集中度。道路平面是指從俯視（從上向下看）角度，道路的線性向水平面投影的路線中線為基準的整體路線形狀。在5公里的高速公路的線路設計中，路線的平面設計不應有過多的彎道，同時需要綜合考慮橋梁、隧道等沿線所屬設施的組成。3.1直線在路線平面設計中，直線是路線平面設計的主要因素之一，是被廣泛應用的。直線的長度不宜過長。直線的最大長度：一般直線最長不超過20V米，在我的設計中，設計速度為120km/h，因此20×120=2400米；在特殊的地理條件下應該要因地制宜特殊處理，不應過度追求規(guī)范要求。公路、特別是高速公路的直線距離如果設計過長，對于汽車駕駛員來說容易在行車途中感到視覺疲勞，出現(xiàn)駕駛精力不集中的危險駕駛情況；在較長的上坡、較長的下坡路段，車輛的車速容易出現(xiàn)失控情況，車速過快追尾事故等。因此，在高速公路的設計中，直線距離要根據(jù)設計速度采取最合適的值。3.2圓曲線圓曲線的設置是為了使整個路線在平面上更加順暢，車輛行駛橫向穩(wěn)定性更加穩(wěn)定，整體更加安全，乘客感覺也更加舒適。圓曲線的半徑選擇需要考慮車輛的橫向滑移，以及縱向傾覆。圓曲線的最大半徑不應超過10000米。各級公路不論轉(zhuǎn)角的大小，均應該設置圓曲線，并且在確定圓曲線半徑時，應結(jié)合設計速度綜合考量。表3.1圓曲線最小半徑設計速度（km/h）120圓曲線最小半徑（一般值）（m）1000圓曲線最小半徑（極限值）（m）Imax=810本設計速度為120km/h，在平面設計中一共為三個交點，其中第一個交點的轉(zhuǎn)角6.612°，故不設超高，設圓曲線半徑8000米；第二個和第三個交點的轉(zhuǎn)角分別為41.922°和40.302°，設置超高4%，故二、三交點平面圓曲線取810米。3.3緩和曲線緩和曲線可以使曲率連續(xù)變化，離心加速度逐漸變化，能夠使得車輛行駛更加平穩(wěn)，行駛中乘客感覺更加舒適。表3.2不設超高的圓曲線最小半徑設計速度（km/h）120不設超高圓曲線最小半徑（m）路拱≤2%5500路拱＞2%7500在平面交點一中，路拱為2%，并且是不設超高，由表格可知，在圓曲線半徑最小值大于5500米時，可以不設回旋線，本設計中，我設計的圓曲線半徑為8000米，（8000米＞5500米），因此在本設計中，在交點一處采取不設回旋線，只設置圓曲線的平面曲線設計。表3.3回旋線的最小長度設計速度（km/h）120回旋線最小長度（m）100在本設計中，設計速度為120km/h，由表可知，回旋線最小長度為100米。3.4平面線形設計（1）平面線性應該流暢、便捷，與原地面的地形、地物相互適應，與周圍的環(huán)境相互協(xié)調(diào)。堅持“宜直則直，宜曲則曲”的原則，不要過于片面的追求直線或者曲線，達到美學、經(jīng)濟與生態(tài)的保護要求。平面線性三要素中所占比例最高的就是直線部分，但是在地勢起伏大，丘陵等地路線多變，曲線所占比例上升，這個時候就不要過度追求直線路段的長度了。同理，在地勢平坦、開闊的地帶，也不能人為的刻意設置一些不必要的曲線路段。直線、曲線與緩和曲線的選用一定是結(jié)合實際情況的設計組合，取決于當?shù)氐淖匀粭l件以及施工情況，而絕不是人為主觀的規(guī)定。（2）保持平面線形的均衡與連續(xù)。公路設計要使車輛在公路上行駛能夠安全、快捷的達到目的地，讓車輛均勻的行駛，就要保證線行的連續(xù)與均衡，較少、避免出現(xiàn)各種技術(shù)指標的突變。在直線與平曲線的組合中，長直線的盡頭避免接小半徑的平曲線，因為車輛在長直線道路上行駛時駕駛員容易開出較高的車速，如果突然出現(xiàn)小半徑的平曲線，可能會因為駕駛員剎車不及時而發(fā)生交通事故。短直線要避免連接大半徑的平曲線，這種線性組合均衡性較差，并且及其的不美觀，因此也要避免采用此種搭配組合。（3）平面線形設計時要注意與縱斷面設計相協(xié)調(diào)。在做平面線性設計的時候，要考慮縱斷面設計的條件與要求，以達到平面線形與縱斷面設計相互協(xié)調(diào)。（4）平曲線需要又足夠長的長度。因為汽車在平曲線上行駛時，會有一定的離心加速度，當平曲線過短時，離心加速度的變化率過大，一方面會駕駛員的駕駛是不夠安全的，需要駕駛員急轉(zhuǎn)方向盤；另一方面，乘客會感到強烈的慣性，而導致乘車感受不舒服。根據(jù)實際操作的經(jīng)驗，在每段曲線上行駛的汽車駕駛員操作轉(zhuǎn)動方向盤不感到緊迫，比較舒適的反應時間為3s，全長為9s。因此，在設計平曲線的時候長度不宜過短。表3.4直線、曲線及轉(zhuǎn)角交點號起點123終點交點坐標X4461273.8694463528.0254464938.2194465744.6114466309.951Y511116.109510616.288510127.563510466.663510288.476交點樁號K0+0.000K2+308.905K3+800.359K4+645.738K5+212.372轉(zhuǎn)角值左6゜36′44.9″右41゜55′19.5″左40゜18′5.8″曲線要素值半徑8000810810緩和曲線長度0200200切線長度462.151411.035397.937曲線長度923.276792.660769.751外距13.33859.60355.004校正值1.02629.4126.123曲線位置第一緩和曲線起點K3+389.324K4+247.801第一緩和曲線終點或圓曲線起點K1+846.753K3+589.324K4+447.801曲線中點K2+308+391K3+785.654K4+632.677第二緩和曲線或圓曲線終點K2+770.030K3+981.983K4+817.552第二緩和曲線起點K4+181.983K5+017.552直線長度及方向直線長度（m）1846.753619.29465.818194.820交點間距（m）2308.9051491.454845.379566.634計算方位角或計算方向角347゜29′52.4″340゜53′7.5″22゜48′27.0″342゜30′21.2″3.5計算與驗算表3.5方案一Ls:Ly:LsLsLyARJD1923.27608000JD21：1.96：1200392.660402.492810JD31：1.85：1200369.751402.492810表3.6方案二Ls:Ly:LsLsLyARJD11:1.64:1200327.762447.2141000JD21:1.38:1250283.767421.307710JD31:1.19:1240282.310412.795710方案一:JD1：半徑8000m，不設緩和曲線，圓曲線長度Ly≈732.41m,交點轉(zhuǎn)角α=6°36′44.9″=6.612°，路拱坡度2%，硬路肩2%，土路肩3%。計算：切線長：T=Rtg平曲線長：L=切曲差（校正值）：J=2T?L=2×462.118?923.209=1.027m外距：E=RJD2：半徑R=810m，緩和曲線長度Ls=200m，圓曲線長度Ly=392.660m，回旋曲線參數(shù)A=402.492m，交點轉(zhuǎn)角α=41°55′19.5″=41.922°，超高4%，路拱坡度2%，硬路肩2%，土路肩3%計算：切線增長值:q=內(nèi)移值:p=緩和曲線角:β切線長:T=平曲線長:L=外距:E=切曲差（校正值）:J=2T?L=2×411.035?792.646=29.424m驗算:緩圓比:A:810超高驗算:B′=0.75+3.75×3+3=15m,?ip=BJD3：半徑R=810m，緩和曲線長度Ls=200m，圓曲線長度Ly=369.751m，回旋曲線參數(shù)A=402.492m，交點轉(zhuǎn)角α=40°18′5.8″=40.302°，超高4%，路拱坡度2%，硬路肩2%，土路肩3%計算：切線增長值:q=內(nèi)移值:p=緩和曲線角:β切線長:T=平曲線長:L=外距:E=切曲差（校正值）:J=2T?L=2×驗算:緩圓比:A:810超高驗算:B′=0.75+3.75×3+3=15m,?ip=B4.縱斷面設計在導出縱斷面圖時，原陸地表面是有高低起伏的，這時就需要結(jié)合原有地面的地勢起伏，保證行車的安全、快速，以及對環(huán)境生態(tài)的最大力度的保護，來綜合考慮填挖平衡、經(jīng)濟等多方面因素來進行縱坡坡度，坡長以及豎曲線設計?？v斷面是指沿著道路路線的走向，路線在豎直平面上的投影，反映著道路經(jīng)過的原地面地勢的高低起伏情況，通過縱斷面的設計達到沿著道路前進的路面協(xié)調(diào)，不會出現(xiàn)路面坑洼不平、不良路況的情況。進而達到平面與縱斷面組合的設計協(xié)調(diào)性，以及填挖平衡，經(jīng)濟可行性的綜合目標?？v斷面設計要綜合考慮道路沿線的地形、地質(zhì)、水文、氣候、排水設施以及沿線的生態(tài)景觀等多方面因素，根據(jù)情況因地制宜，選用最優(yōu)方案?？v斷面設計一定要保證行駛車輛能夠安全，舒適的順利通行，與周圍的景觀，環(huán)境相互配合，并保持視覺的連貫性，減輕駕駛員的視覺疲勞以及緊張的程度。在設計時，綜合考慮平面與縱斷面的組合設計，保證平、縱線性的指標大小相互均衡。平曲線與豎曲線最合適的是相互重合，在平曲線的曲中位置設置邊坡點，并且平曲線應該稍微的比豎曲線長。以達到線型的均衡、合理、美觀。4.1縱坡設計4.1.1坡度表4.1最大縱坡設計速度（km/h）120最大縱坡(%)3本設計速度為120km/h，由表一可知最大縱坡為3%。公路縱坡不宜小于0.3%。本設計中有隧道工程，通過查找規(guī)范可知隧道內(nèi)縱坡應小于3%，大于0.3%，其中短于100米的隧道是不受此限制?？v坡的極限值是考慮汽車的動力特征與力學特征的可行性，運營的安全，生態(tài)的保護，經(jīng)濟的合理性等多方面因素取得，但是在一般的設計中，不宜輕易采取，應該要留有余地。在工程施工艱巨，難度極高，各方面條件受到限制時，在經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟的論證之后，達到要求，才可以設計采用。4.1.2坡長表4.2最小坡長設計速度（km/h）120最小坡長（m）300表4.3最大坡長設計速度（km/h）120縱坡坡度3%時900m坡長的限制主要是對陡坡的最大縱坡坡度的限制和對一般縱坡坡度的最小破廠進行限制，因為這關(guān)系著車輛的運行狀態(tài)。如果坡度過大，但是坡長短，那么著對汽車行駛的速度的影響不會太大；同樣，如果坡長較長，但是坡度不大，那么對行駛的車輛影響也較小。要避免出現(xiàn)陡且長的陡坡。因此，坡度與坡長要統(tǒng)一考慮，二者要統(tǒng)籌兼顧，缺一不可。本設計速度為120km/h，最小坡長為300米；當縱坡坡度為3%時，最大坡長為900米，因此當縱坡坡度小于3%時，坡長不受限制。4.2豎曲線設計在公路縱坡變更處應設置豎曲線，豎曲線中一般包含圓曲線和緩和曲線。表4.4豎曲線最小半徑與豎曲線長度設計速度（km/h）120凸性豎曲線半徑（m）一般值17000極限值11000凹形豎曲線半徑（m）一般值6000極限值4000豎曲線長度（m）一般值250極限值1004.3道路平、縱線性組合設計道路的線形設計是從最初的選線、定線開始，最終以平、縱、橫面的組合設計所表示出來的線形給人們，特別是汽車駕駛員的視覺效果。平、縱線形的組合是在滿足行車安全，汽車動力學和力學要求的基礎上，再更深層次的追求與研究如何滿足視覺上以及心理上的流暢、舒適，與周圍的自然環(huán)境相互協(xié)調(diào)，擁有良好的排水條件，最終達到美觀的效果。如果，平、縱線形組合不好，不僅會阻礙他的優(yōu)點的發(fā)揮，反而會放大缺點，甚至導致行車危險事故。因此，在平面線形與縱斷面線形完成后的收尾工作，也就是平、縱線形組合設計是非常重要的一個步驟，一定認真、仔細設計。直線直線周圍環(huán)境駕駛行為周圍環(huán)境駕駛行為平面線形平面線形圓曲線圓曲線立體線形緩和曲線立體線形緩和曲線道路立體道路立體直線直線橫斷面縱斷面線形橫斷面縱斷面線形豎曲線豎曲線圖4.1平縱組合影響4.3.1道路平縱線形組合設計的原則首先在視覺上能夠引導駕駛員的視線，可以通過透視圖檢查，道路要提供給駕駛員一種具有連續(xù)性的線形。存在的任何讓駕駛員感到迷惑，茫然，判斷失誤的線形情況，都是要避免，并且取藥改正的。要注意保持平、縱線形的各種指標大小的均衡，這關(guān)系著路線線形的平順性，以及施工時的難易程度和工程費的計量。結(jié)合原地面的起伏程度，做出適合的，有意義的規(guī)劃。無論是縱坡的坡度還是路拱的坡度，都需要有利于路面的排水和行車安全。注意道路與周圍自然環(huán)境景觀，以及沿線原有建筑物的搭配，給駕駛員提供良好的行車環(huán)境，減少駕駛員的疲勞感與緊張感。4.3.2平、縱線形組合的基本要求第一是當豎曲線與平曲線組合時，豎曲線的起點與終點都要落在同一個平曲線上，并且平曲線的長度應該稍長與豎曲線，這就是“平包豎”。這樣，當車輛行駛至凸形豎曲線的最高點時，能夠清晰地看到平曲線的起始于終點，以方便駕駛員做出正確判斷而避免發(fā)生交通事故。其中，也有特殊情況。比如，當平曲線與豎曲線的半徑都很大，這個時候平曲線與豎曲線的位置可以不受上述限制。第二是要保持平曲線與豎曲線的大小均衡，給人以視覺上的均衡性。根據(jù)多面的實際操作經(jīng)驗，當平曲線的半徑不大于1000m的時候，豎曲線的半徑為平曲線半徑的10-20倍，則可以達到路線線形的均衡性。4.3.3在平、縱線形組合設計中應該避免的組合形式第一，避免在豎曲線的頂部、底部插入半徑較小的平曲線。在凸性豎曲線的頂點插入小半徑的平曲線，不僅不能給駕駛員引導視線，還會使其因為急轉(zhuǎn)彎而導致危險事故；在凹形豎曲線的底部加入小半徑的平曲線，在這時，汽車處于下坡路段，車速可能會出現(xiàn)過快，而此時出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎，可能會因為駕駛員方向盤轉(zhuǎn)動不及時而發(fā)生交通事故。第二，避免將平曲線的起點或者終點設置在豎曲線的頂部或者底部，這樣可能導致線形的不連續(xù)，還可能導致在道路下坡的盡頭出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎的不安全組合。第三，避免出現(xiàn)駝峰、跳躍、斷背等使駕駛員視線中斷，阻礙駕駛員及時做出正確判斷的線形出現(xiàn)。第四，避免在長直線上出現(xiàn)坡度較大的陡上坡或者陡下坡，或者使出現(xiàn)曲線長度短，半徑小的凹形豎曲線。這些情況可能會導致駕駛員超速行車，并且長度短，半徑小的凹形豎曲線會帶給駕駛員一種路線變窄的錯覺，還可能使駕駛員在高速行車過程中反應不及時，操作延誤而影響到行車安全。第五，避免出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎，陡下坡的不利組合。4.3.4縱坡、豎曲線計算變坡點1：變坡點樁號K0+750，高程176.9077m，i1=1.0296%,i2=2.9912%,豎曲線半徑21.計算豎曲線要素：ω=i曲線長L=Rω=20000×0.019616=392.32(m)切線長T=外距E=變坡點2：變坡點樁號K1+660，高程204.1277m，i1=2.9912%,i2=2.1%,豎曲線半徑21.計算豎曲線要素：ω=i曲線長L=Rω=25000×0.008912=222.8(m)切線長T=外距E=T2表4.5縱坡，豎曲線計算表樁號高程外距豎曲線類型后縱坡豎曲線長變坡點間距前直坡段長后直坡段長豎曲線起點豎曲線終點半徑切線起點0.000169.1857凹1.02961750176.90770.962凹2.9912392.3218750553.8391602.438K0+553.839K0+946.16120000196.160921660204.12770.2482凸2.1222.8022910602.4383440.9709K1+548.599K1+771.40125000111.4011終點5212.372278.7275凸3552.3723440.9709K5+212.3725.橫斷面設計5.1路基寬度的確定，標準橫斷面組成設計中本路段路基為雙向六車道的高速公路，設計速度以120km/h為標準，路基寬度為34.5m。（1）車道根據(jù)規(guī)范要求與實際中的行車條件和要求來選定設計的車道寬度3.75m以及車道數(shù)為高速公路上雙向六車道。表5.1車道寬度設計速度（km/h）120車道寬度（m）3.75表5.2車道數(shù)公路技術(shù)等級高速公路，一級公路車道數(shù)（條）≥4（2）中間帶表5.3左側(cè)路緣帶寬度設計速度（km/h）120左側(cè)路緣帶寬度（m）一般值0.75最小值0.50高速公路，一級公路都應該并且需要設置中間帶，中間帶是由兩邊公路的左側(cè)路緣帶和中央分隔帶構(gòu)成。（3）路肩表5.4右側(cè)路肩寬度公路技術(shù)等級（功能）高速公路設計速度（km/h）120右側(cè)硬路肩寬度（m）一般值3.00（2.50）最小值1.50土路肩寬度（m）一般值0.75最小值0.75圖5.1標準橫斷面示意圖5.2路拱橫坡在公路的設計中，都會將路面設置為中央高于兩側(cè)，具有一定坡度的拱起形狀，這便是為了有利于路面橫向排水設置的路拱。路拱的坡度需要考慮路面類型和當?shù)氐淖匀粭l件，因為設置路拱的坡度的主要目的以及它的主要作用是為了路面的排水。但是，路拱的坡度也不能為了排水而設置過大，因為路拱坡度過大是不利于行車的，因此，路拱的坡度的設置是有一定的范圍限制的。本設計中公路為高速公路，在濟南段，通過查詢得到濟南的年降水量為400-800mm，根據(jù)降水量，路面類型為瀝青混凝土路面，因此，路拱橫坡度設計為2%。表5.5路拱的橫坡度路面類型路拱橫坡度（%）水泥混凝土路面，瀝青混凝土路面1.0∽2.05.3公路超高設置在公路上行駛的車輛，在駛過平曲線路段的時候，行駛中會產(chǎn)生離心力，為了抵消或者減小這種離心力而在路段橫斷面上設置的具有一定橫坡的形式就是平曲線的超高設計。合理的設置超高可以做到全部或者部分抵消離心力，這樣可以讓汽車在平曲線上行駛時更加平穩(wěn)與舒適。當極限最小半徑R小于不設超高最小半徑時，需要設置超高。該路段中有三段曲線，其中交點一線性指標較大，故可以不設超高和加寬；交點二，三設超高為4%。5.4路肩的作用及其寬度路肩是指位于行車道外緣至路基邊緣的一條帶狀結(jié)構(gòu)。路肩的作用主要是保護和支撐路面結(jié)構(gòu)；為公路上行駛的車輛提供在緊急情況下的臨時停車位置；為行駛的車輛提供側(cè)向的寬度，為駕駛員在彎道提供良好的視野，安全、舒適的視距，減少行車危險因素的存在情況；在高速公路上，硬路肩是禁止一般車輛通行的，硬路肩在高速公路上是為救援車輛通行提供的應急車道，以方便在事故等特殊情況發(fā)生時，警車、救護車、拖車、消防車等特殊車輛能夠及時且迅速的到達目的地實施救援工作；路肩還能為道路的養(yǎng)護工作、修補工作，以及地下管道的埋設提供工作場地。本設計為高速公路設計，并且將路肩作為緊急停車帶，因此硬路肩寬度要大于2.5m，本設計中采用的為3m硬路肩，0.75m土路肩。5.5中央分隔帶形式及開口中央分隔帶主要是起著隔離雙向交通、埋設通信管道、表面種草綠化降噪、植矮灌木以防眩等作用。本路段設計中采用凸起式，采取半封閉半綠化帶形式，水泥混凝土預制塊鋪砌后，表面預留孔植樹，設內(nèi)部排水溝、管。這樣中央分隔帶的雨水可以通過內(nèi)部排水溝、管排出，并且種草、植樹具有在夜晚燈光照射情況下的防眩效果。在設置中央波形梁防護欄時，需要注意中央帶緣石不宜過高，因為在高速公路上，車速較快，無論什么樣的緣石都不具有防止車輛越出路外的功能，高路緣石（20cm以上）反而會使車輛彈起，并且降低波形梁防護欄的功能，而更容易使翻車事件發(fā)生。因此，在設有中央波形防護欄的高速公路的中央分隔帶上，應該采用低的路緣石（露出地面不超過12cm），也可以采用平緣石或者不設置中央分隔帶路緣石。6.路基設計6.1一般路基設計在路基設計之前一定要充分而又全面的做好調(diào)查和研究，做好實地考察，道路沿線的地理條件，包括著地形地貌條件、海拔的高度、路線與地勢地貌的結(jié)合程度；地質(zhì)條件，巖石或者土的種類以及成因，地質(zhì)的走向以及形成的原因，有無軟弱層或者夾層，有無地震、泥石流情況和巖溶等；氣候條件中包括氣溫、降水、日照、風力等；水文條件中包括地表水、地下水；土的類別以及其在路基路面上所發(fā)揮的作用等必要的設計資料。路基的設計一定要本著因地制宜的原則，依據(jù)路線所及范圍內(nèi)的自然條件和工程地質(zhì)條件；同時，結(jié)合路線的橫斷面圖示以及規(guī)范中的邊坡坡度。路基工作區(qū)深度Za=3KnPγ,其中，Za為路基工作區(qū)深度（m），P為一側(cè)車輪荷載（kN），系數(shù)K一般取0.5，γ土的重度取2Z6.2路基填料的選擇原則強度要高，水穩(wěn)性較好，壓縮性較小，并且是運輸上較便利，施工方便的天然土源。路基填料選擇依據(jù)的指標是CBR值（檢驗壓實度的指標）。其中級配良好的礫石混合料是一種良好的路基路面材料，巨粒土也是良好的路基材料；砂礫土的特點則是施工效果能到到最優(yōu)秀的一種路基材料；粘性土是一種較常見的，效果也較好的路基路面建材；粉性土則屬于不良材料、是比較容易引起路基的病害；特殊土在用于路基的材料時必須要采用相應的技術(shù)措施來加以處理。路基填料的選擇要結(jié)合公路的設計使用年限，根絕調(diào)查得到的以及設計的交通量，選擇合適，耐用的路基的填料。6.3一般路堤與矮路堤的構(gòu)造要求（1）首先是要滿足著最小的填土要求；（2）因為工作區(qū)可能會涉及到天然的地面，這是除了填方路堤是需要滿足施工要求外，天然地基也是要必須壓實的，對于此種情況，可以選擇換土或者加固。（3）而對于整個路線兩側(cè)的排水溝，可以在路基側(cè)設置護坡道；（4）如果較陡，可以選擇是挖臺階之后再進行填筑；（5）一般的路堤還可以設置石砌護腳。高路堤和浸水路堤的要求：（1）首先是必須要進行個別的設計；（2）在邊坡設計中，有著上陡下緩，折線形式或臺階形式等多種方式；（3）邊坡是一定要防護以及加固。6.4路基可能存在的主要病害以及他們發(fā)生的原因（1）路基的沉陷，是指路基在垂直的方向上發(fā)生了較大的沉落；這又分為路基本身的壓縮沉降和天然地基承載力不足這兩種情況。（2）路基邊坡的塌方，路基、堤壩和河岸邊坡等存在的主要病害為，在降水、地震條件下出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的現(xiàn)象。（3）路基沿坡面滑動，是指路基沿坡面整體或部分向下移動。（4）其他病害：翻漿；擋土墻的破壞，比如裂縫、斷裂或傾斜或鼓肚，沉陷；泥石流；巖溶；地震；出現(xiàn)的主要原因則為：（1）不良的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)，地質(zhì)的構(gòu)造、巖層的走向、土質(zhì)、地下水等的不利條件的存在；（2）不利的水文以及氣候因素，降水量極端、洪水和干旱等出現(xiàn)頻率過高；（3）設計的不合理，邊坡的坡度，填高、排水和加固防護設計中考慮不周到；（4）施工的不合理，施工的順序不對，壓實、爆破等不到位。6.5路基病害的工程防治（1）認真且細致的做好路肩的養(yǎng)護，維修以及加固，保證路基面的穩(wěn)固，強度，保證行車的順暢。（2）對邊坡的養(yǎng)護，邊坡的養(yǎng)護主要是為了保護路基邊坡表面在雨水沖刷之后盡量少的對其造成的侵蝕，邊坡應該保證平順。如果路堤邊坡因為雨水形成了沖溝，缺失等，需要及時的用粘性好的土進行修補并且做好壓實。當發(fā)現(xiàn)邊坡問題，一定保證能夠及時處理，降低損失。（3）對排水設施的養(yǎng)護，路基的排水設施要時刻保證排水的順暢無阻，如果有任何的堵塞或者損壞，應及時做疏通，修護，加固等。并且對于排水設施要做好定期檢查，保證它們工作的穩(wěn)定。（4）對擋土墻和護坡的養(yǎng)護。護坡是在邊坡上為了防止邊坡的沖刷而做植草植樹等工藝，而擋土墻是對路基起著支撐作用的，防止路堤得到填土造成滑動、失穩(wěn)而建造的構(gòu)造物。對于這二者的養(yǎng)護也是對路基的保護，它們兩個是路基保持穩(wěn)定的保證。（5）對路基翻漿的養(yǎng)護。路基翻漿對道路的危害是十分嚴重的，因此，必須要重視對路基防止翻漿的方法、措施。首先就是要防止地表水、地面水在凍結(jié)或者化凍的過程中進入路基的內(nèi)部，還可以預先鋪設好隔離層，不透水的隔離層，做好路基的排水工作，將路基的高度適當?shù)奶岣叩却胧?。?）軟土地區(qū)的養(yǎng)護。軟土地區(qū)的承載力較差，容易出現(xiàn)地基承載力不足而發(fā)生的不均勻沉降，對此，可以采用輕基淺埋，盡可能地適度減少地基上的建筑物帶來的壓力，在側(cè)向上，約束土地基，四周打樁來起固定作用。6.6路基的防護與支擋路基的防護與支擋就是可持續(xù)理念的一種表現(xiàn)，路基的支擋對于邊坡的穩(wěn)定性至關(guān)重要。在設計時需要結(jié)合當?shù)氐慕邓闆r，與周邊的環(huán)境協(xié)調(diào)，來減少路基的病害發(fā)生的可能性，保證、支持路基邊坡的穩(wěn)定性。（1）首先考慮的是選用植物防護的方式，比如種植草木、鋪設草皮、客土噴播、植樹、灌木等景觀設計；因為植物防護不僅能夠起到路基防護與支擋的作用的同時還是一種生態(tài)景觀，是綠色發(fā)展的設計理念。因此，在做路基的防護時，可以優(yōu)先考慮植物防護的種種措施。（2）工程防護是一種更為直接的防護，其中也有著多種舉措，比如砂漿抹面防護、噴漿、嵌補、干砌片石、漿砌片石等。工程防護一般情況下是在外在自然條件比較嚴格，并且植被防護種種方案行不通時所考慮采取的方式。（3）沖刷防護也是路基防護中的一種十分重要的方式，直接防護又可以分為石砌防護和石籠防護，間接防護一般是指建設導臺結(jié)構(gòu)物。6.7擋土墻的設計原則擋土墻是一種用來抵抗側(cè)向土壓力，用來支撐天然土坡或者人工土坡，目的是為了保持土體的穩(wěn)定性的一種構(gòu)造物。在我的設計中，橫斷面設計時遇到原地面線與路基邊坡的坡度相差太小，導致路基的邊坡過長，設計是不合理的。因此在這種情況下，設計選擇加設擋土墻來使原地面與設計的路堤邊坡達到理想高度，受力情況等。（1）一是擋土墻出現(xiàn)了整個或者是其中一部分失去剛性平衡的情況；二是擋土墻中存在的某些構(gòu)件，或者是其中的某些連接部件因為材料承受的強度過高，而超過了極限，導致了破壞；三是是因為出現(xiàn)了塑性變形而不適于后續(xù)的使用，繼續(xù)承載；四是擋土墻變成了機動體系，或者是局部發(fā)生了失衡問題。（2）出現(xiàn)了影響到正常使用，或者是外觀的某種程度上的變形，或者是出現(xiàn)裂縫等耐久性的局部破壞以及其它的某些特定情況。6.8增加擋土墻穩(wěn)定性的措施（1）增加抗滑穩(wěn)定性：可以通過設置傾斜的基底來起到增加抗滑力和來減少滑動力的作用；還可以選擇采用凸榫，讓它與基礎連接成為一個整體，通過利用榫前的土體會產(chǎn)生的一個土壓力來起到增強擋土墻抗滑穩(wěn)定性的目的。（2）增加抗傾覆性穩(wěn)定性：可以通過在墻趾處展寬基礎，以增加穩(wěn)定力臂；改變墻面的坡度可以起到增加穩(wěn)定力臂的作用，將墻背改為較陡的俯式的樣式，或者將墻背改為仰式的傾斜墻背，都可以在一定程度上減少土壓力。這其中，需要注意墻高的影響；改變墻身斷面類型，如果原來地面的橫坡較陡，應該盡量使墻身陡立以減少土壓力并且還可以增加穩(wěn)定的力矩。7.路面設計7.1設計原則公路建設對于生態(tài)環(huán)境的破壞是不可避免的，但是，公路又是經(jīng)濟社會發(fā)展的一種必須的項目工程，所以，環(huán)境保護的理念要貫穿于整個公路設計的全過程，要使公路的建設與自然生態(tài)環(huán)境保護相協(xié)調(diào)，堅持“不破壞就是最大的保護”思想，最終以達既有公路的建設以及投入使用，又有著生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展，兩者相互協(xié)調(diào)，共同發(fā)展的良性循環(huán)局面。因地制宜合理使用土地，盡量的增加植被覆蓋率，保護原有自然景觀，重視、加強管理與監(jiān)測，防治污染。首先，在選線時就要堅持盡量減少高填深挖，減少對自然景觀，原有生態(tài)的破壞，保持原有生態(tài)的本身具有的穩(wěn)定性；盡量繞開自然保護區(qū)，文化、名勝景點區(qū)和水源保護區(qū)等地；施工期間做好對水源的保護；特別是在施工完成后，一定要清理施工現(xiàn)場環(huán)境，清理河道中的廢棄物，施工范圍所及之地要還原施工前的樣貌，減少因為施工對周邊環(huán)境的破壞。道路系統(tǒng)內(nèi)的綠化設施，要因地制宜，選擇本土的物種，適宜當?shù)赝临|(zhì)、氣候環(huán)境的綠化生物。7.2瀝青路面設計對于路面的設計，主要是根據(jù)不同車型的分別的交通量，交通量的年增長率，以及路面的結(jié)構(gòu)層的材料組成和厚度尺寸，運用毛世杯公路路面設計系統(tǒng)HPDS2017。通過軸載換算，設計彎沉值和軸載拉應力的換算，防凍層厚度的設計計算，得到路基路面設計成果。7.3道路排水設計在各種自然因素中，對道路危害的最主要的因素是水。水的作用會加劇路基、路面的損壞，危害公路的正常使用，縮短他們的使用壽命。比如路基的沖刷、塌陷等，路面的剝落，土的松散，唧泥，等危害，都是由于不同程度的地上水和地下水的侵蝕造成。因此，道路的排水設計是整個道路設計中非常重要的一個環(huán)節(jié)，是保證道路的正常使用功能與使用壽命的一個基本條件，也是保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、行車安全的一個必要因素。道路的排水原則與基本要求如下：（1）全面規(guī)劃，實地考察，合理布局，因地制宜，充分結(jié)合當?shù)氐淖匀粭l件，利用、發(fā)揮天然優(yōu)勢，天然水系等。（2）做道路的設計的第一步永遠都是實地調(diào)研，考察、研究當?shù)氐淖匀粭l件，根據(jù)公路沿線的地形，氣象，水文等條件進行綜合的分析，方案的確定。（3）在科學的實驗，親身的實踐，以及經(jīng)驗的積累后，要大膽創(chuàng)新，運用新技術(shù)，新方法，積極采用新工藝以及新材料。（4）設計要結(jié)合施工實際，方案的選定要經(jīng)過比選。施工過程中的排水設施，要考慮與長久的設施聯(lián)系起來，注意就地取材，不僅要穩(wěn)固耐用，還要經(jīng)濟合理，施工可行。（5）在特殊路段，排水工程的設計要結(jié)合其他特殊的設施綜合考慮。公路排水的在總體設計要首先確定排水原則，劃分清楚排水段落，確定排水路線方案。要注意“防排結(jié)合“的原則，構(gòu)建完整，耐用，高效的排水系統(tǒng)。路面的排水主要是依靠路拱的設計，路拱的大小則取決于當?shù)氐慕邓?，本設計中路拱設計為2%。同時要注意環(huán)境的保護與水土的流失問題，防止水污染的潛在風險，做到污水、凈水分別有各自的系統(tǒng)，互不影響，高效運行。在對水體又特殊要求的地方，堅持因地制宜，適合的才是最好的設計。8.道路工程量計算8.1路基土石方量計算表8.1路基土石方數(shù)量計算方案一樁號橫斷面距離(m)挖方分類及數(shù)量(m3)填方數(shù)量(m3)面積總數(shù)量土(m2)ⅠⅡⅢ本樁利用填缺挖余挖方填方%數(shù)量%數(shù)量%數(shù)量總數(shù)量土土土土12345678910111819212325K0+0005.471558.4250.001008.820201.860605.320201.838960.538960.5870.938089.6K0+05034.890.0050.006306.8201261.4603784.1201261.414279.614279.65444.98834.8K0+100217.39571.1950.0020468.3204093.76012281.0204093.733964.033964.017670.916293.2K0+150601.34787.3850.0030705.6206141.16018423.4206141.128665.428665.426509.12156.3K0+200626.88359.2450.0020003.3204000.76012002.0204000.726492.326492.317269.59222.8K0+250173.25700.4550.0011186.6202237.3606712.0202237.336787.536787.59657.727129.7K0+300274.21771.0550.0014068.5202813.7608441.1202813.736153.936153.912145.724008.2K0+350288.53675.1150.0014629.5202925.9608777.7202925.932208.032208.012630.119577.9K0+400296.66613.2150.0012185.4202437.1607311.2202437.129869.229869.210520.019349.2K0+450190.76581.5650.004803.220960.6602881.920960.642243.342243.34146.738096.6K0+5001.371108.1750.005755.5201151.1603453.3201151.127704.327704.34968.922735.4K0+550228.850.0050.005803.4201160.7603482.0201160.76905.66905.65010.21895.4K0+6003.28276.2250.009014.6201802.9605408.8201802.96905.66905.66905.61015.9K0+650357.300.0050.0010275.2202055.0606165.1202055.0150.2150.2150.210101.3K0+70053.706.0150.0038482.9207696.66023089.7207696.6150.2150.2150.238309.0K0+7501485.610.0050.0066410.72013282.16039846.42013282.11150.91150.91150.965077.6K0+8001170.8246.0450.0065520.32013104.16039312.22013104.11150.91150.91150.964187.2K0+8501450.000.0050.0046510.6209302.16027906.3209302.146510.6K0+900410.430.0050.0021088.8204217.86012653.3204217.821088.8K0+950433.130.0050.0017399.5203479.96010439.7203479.956794.956794.915021.541773.5K1+000262.852271.80300.00206020K1+3006.71415.2550.003522.620704.5602113.620704.524781.524781.43041.221740.3K1+350134.19576.0050.008652.2201730.4605191.3201730.425701.125701.17469.718231.4K1+400211.90452.0450.0011519.5202303.9606911.7202303.919095.019095.09945.19149.9K1+450248.88311.7650.006297.2201259.4603778.3201259.47794.07794.05436.62357.4K1+5003.010.0050.00241.62048.360145.02048.34737.04737.0208.64528.4K1+5506.66189.48小計4518609037227111690372502645502645177475325170246290累計4518609037227111690372502645502645177475325170246290方案一樁號橫斷面距離(m)挖方分類及數(shù)量(m3)填方數(shù)量(m3)面積總數(shù)量土(m2)ⅠⅡⅢ本樁利用填缺挖余挖方填方%數(shù)量%數(shù)量%數(shù)量總數(shù)量土土土土12345678910111819212325K1+5506.66189.4850.00226.62045.360136.02045.341108.141108.1195.640912.4K1+6002.411454.8450.00133.72026.76080.22026.753679.253679.2115.453563.7K1+6502.94692.3250.009363.0201872.6605617.8201872.617475.917475.98083.49392.5K1+700371.586.7150.0043054.1208610.86025832.4208610.8167.8167.8167.842859.7K1+7501350.580.0050.0052245.52010449.16031347.32010449.152245.5K1+800739.230.0046.7517321.4203464.36010392.8203464.37383.27383.27383.28769.4K1+846.7531.74315.843.257.0201.4604.2201.4966.9966.96.1960.8K1+8502.60279.7450.0012839.1202567.8607703.5202567.86993.66993.66993.64738.4K1+900510.960.0050.0025293.9205058.86015176.4205058.825293.9K1+95050