重慶交通大學土木工程(道路方向)2010屆畢業(yè)設(shè)計說明書

1、目 錄第1章 緒 論11.1 概述11.1.1設(shè)計任務(wù)11.1.2設(shè)計原始資料11.1.3設(shè)計內(nèi)容11.1.4設(shè)計的基本依據(jù)11.1.5設(shè)計日期21.2沿線的自然地理概況21.2.1自然地理、氣象水文:21.2.2材料供應:2第2章 路 線32.1平面設(shè)計技術(shù)指標的確定32.1.1直線32.1.2圓曲線32.1.3緩和曲線42.1.4行車視距52.1.5平面視距的保證52.2縱斷面設(shè)計技術(shù)指標的確定52.2.1縱坡52.2.2豎曲線72.3平縱配合72.3.1平面直線與縱斷面直線組合72.3.2平面直線與縱斷面凹形曲線組合82.3.3平面直線與縱斷面凸形曲線組合82.3.4平面曲線與縱面曲線組

2、合82.3.5縱斷面設(shè)計的步驟92.4技術(shù)指標匯總92.5線形設(shè)計綜述102.6紙上定線及方案比選112.6.1方案一112.6.2方案二122.6.3方案對比122.7平面詳細設(shè)計132.7.1對原路線方案進行分析132.7.2對原有路線進行修正132.8縱斷面詳細設(shè)計132.8.1縱斷面技術(shù)指標的確定132.8.2坡度和坡長的確定132.9橫斷面詳細設(shè)計142.9.1橫斷面的組成142.9.2路拱的確定142.9.3彎道的超高與加寬14第3章路基、路面153.1路基和排水設(shè)計綜述153.2路基邊坡設(shè)計153.2.1路堤邊坡163.3溝渠設(shè)計163.3.1邊溝設(shè)計163.3.2截水溝183.

3、3.3排水溝183.3.4溝渠加固183.4路面排水設(shè)計183.4.1確定路拱坡度183.4.2路拱形式的確定183.4.3路拱橫向坡度193.5排水系統(tǒng)總體規(guī)劃193.6路基壓實標準193.7路面類型的確定203.7.1沿線地質(zhì)概況及材料來源203.7.2路面等級與類型203.7.3瀝青面層設(shè)計223.8基層及墊層233.9路基自然地質(zhì)情況233.10路面的結(jié)構(gòu)厚度233.10.1路面設(shè)計彎沉值的計算243.10.2容許拉應力的計算243.10.3路面厚度計算253.10.4設(shè)計與驗算結(jié)果26第4章?lián)跬翂υO(shè)計284.1擋土墻的適用范圍284.2擋土墻的設(shè)計284.2.1擋土墻位置選擇284.

4、2.2擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計284.2.3擋土墻驗算29第5章橋梁、涵洞355.1橋梁分類355.2小橋位置的選擇355.3選定橋下中心流水面標高和縱坡365.4小橋類型及尺寸的擬定365.5涵洞及計算365.5.1涵洞的布設(shè)375.5.2涵洞具體計算38第6章專題特色設(shè)計平面交叉設(shè)計406.1交叉口的交通分析406.2減少或消滅沖突點的措施406.3設(shè)計要點416.3.1平面線形416.3.2縱面線形416.3.3視距416.3.4立面設(shè)計426.4K2+817交叉口設(shè)計436.4.1相交道路數(shù)據(jù)收集436.4.2平縱面設(shè)計436.4.3豎向及排水設(shè)計44第7章工程預算編制467.1工程預算編制的定

5、義及作用467.1.1工程預算的定義467.1.2工程預算的作用467.2預算編制的依據(jù)及項目表467.2.1預算編制依據(jù)467.2.2預算編制項目表467.3工程預算編制說明47結(jié) 論48致 謝49參考文獻50第1章 緒 論1.1. 概述1.1.1. 設(shè)計任務(wù)根據(jù)重慶交通大學土木工程(道路)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計要求，指導老師所給課題名稱為“潼南至銅梁二級公路D段一階段施工圖設(shè)計”，課題類型為工程設(shè)計。課題內(nèi)容為完成全長3000米左右的新建公路設(shè)計，設(shè)計階段為一階段施工圖設(shè)計，公路等級為二級公路，設(shè)計車速為60km/h。1.1.2. 設(shè)計原始資料1、地形圖：比例1：20002、交通量：交通量年增長率7

6、%，近期交通量如下 表1-1 交通量組成車 型交通量（輛晝夜）車 型交通量（輛晝夜）車 型交通量（輛晝夜）捷達550東風EQ140600拖拉機250黃河JN-150700解放CA-10B3501.1.3. 設(shè)計內(nèi)容路線方案設(shè)計；路基路面設(shè)計；擋土墻設(shè)計；橋梁和涵洞設(shè)計；路線交叉設(shè)計；施工圖預算編制1.1.4. 設(shè)計的基本依據(jù)指導教師規(guī)定的技術(shù)等級、設(shè)計車速、設(shè)計交通量，以及路線的起訖點、控制點等的有關(guān)規(guī)定和要求；國家或部頒的現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計標準、設(shè)計規(guī)范。1.1.5. 設(shè)計日期 2010年3月29日2010年6月25日1.2. 沿線的自然地理概況1.2.1. 自然地理、氣象水文:路線經(jīng)過地區(qū)屬亞熱

7、帶山地季風性濕潤氣候，冬少嚴寒，夏無酷暑，春遲秋早，霧多濕重，雨量充沛，四季分明。年平均溫度在7.817.4之間，年日照11601600小時，常年降雨量9001200毫米。沿線土壤覆蓋層厚度1-1.5米，下為砂巖或泥質(zhì)頁巖，水田路段腐殖土層厚度60cm，全線無不良地質(zhì)情況。1.2.2. 材料供應:沿線附近可采集到砂、碎石、塊石、片石、條石，瀝青、水泥、鋼材、木材、石灰、煤渣等主要材料可根據(jù)計劃需要供應。第2章 路 線根據(jù)任務(wù)書，本設(shè)計為二級公路，行車速度采用60km/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 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；

8、 市鎮(zhèn)及其近郊或規(guī)劃方正得農(nóng)耕區(qū)等以直線為主體的地區(qū)； 為縮短構(gòu)造物長度，便于施工，創(chuàng)造有利的引道條件； 平面交叉點附近，為爭取較好的行車和通視條件； 雙車道公路在適當間隔內(nèi)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，應結(jié)合沿線具體情況采取相應的措施。規(guī)范規(guī)定，二級公路最大直線長度為1200米。（3）直線的最小長度規(guī)定山嶺重丘區(qū)二級公路同向曲線間的直線最小長度為6V，即360米。反向曲線間的直線最小長度為2V，即120米。當直線兩端沒有緩和曲線時，可直接相連,構(gòu)成S形曲線。2.1.2. 圓曲線圓曲線是平面線

9、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及超高和加寬。（1）圓曲線的最小半徑 極限最小半徑和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)范規(guī)定了一般最小半徑。 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)置與直線路段相同的路拱橫坡。 表21 圓曲線半徑 (m)技術(shù)指標山嶺重丘二級公路一般最小半徑 200極限最小半徑 125不設(shè)超高最小半徑路拱1500路拱1900（2）圓曲線的最大半徑選用圓曲線半徑時，在地形條件允許的條件下，應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。（3）圓曲線半徑的選用在設(shè)

10、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)加寬的大半徑曲線，最大半徑為510米，極限最小半徑及一般最小半徑均未采用，設(shè)置曲線最小半徑為260米。 （4）平曲線的最小長度公路的平曲線一般情況下應具有設(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小于2倍的緩和曲線的長度。由緩和曲線和圓曲線組成的平曲線，其平曲線的長度不應短于9s的行駛距離，由緩和曲線組成的平曲線要求其長度不短于6s的行駛距離。平曲線內(nèi)圓曲線的長度一般不應短于車輛在3s內(nèi)的行駛距離。平曲線的最小長度：70m平曲線中圓曲線的最小長度取：35m（5）小偏角的曲線長規(guī)范規(guī)定：轉(zhuǎn)角等于或小于7時，平

11、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，規(guī)范規(guī)定：二級公路緩和曲線最小長度為50m.。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)范規(guī)定，二級公路設(shè)計視距應滿足會車視距的要求，其長度應不小于停車視距的兩倍。工程特殊

12、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，彎道內(nèi)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)段內(nèi)側(cè)適當橫凈距內(nèi)的障礙物。當視野內(nèi)有稀疏的成行樹木，單棵樹木或灌木，對視線的妨礙不大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

13、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、坡長及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，升坡阻力及其他阻力增加,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，駕駛員心里緊張、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。因而，應對最大縱坡進行限制。最大縱坡值應從汽車的爬坡能力、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)范對二級公路最大縱坡

14、規(guī)定最大縱坡為 7%。（2）最小縱坡各級公路的路塹以及其他橫向排水不暢路段，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，應減少縱坡上的轉(zhuǎn)折點；兩凸形豎曲線變坡點間的間距應滿足行車視距的要求，同時也應保證在換檔行駛時司機有足夠的反應時間和換檔時間，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)定二級公路的 Smin=150m。（4

15、）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加以限。標準規(guī)定山嶺重丘區(qū)二級公路最大坡長如下表：表22二級公路的縱坡長度限制縱坡坡度(%)3456縱坡長度(m)12001000800500（5）平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、緩和坡段及坡長，應控制路線總長度內(nèi)的平均縱坡，規(guī)范規(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

16、意連續(xù)3000m路段范圍內(nèi)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、視距良好及滿足平、豎曲線組合的要求，在變坡點處均應設(shè)置豎曲線。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和夜間行車前燈照射范圍內(nèi)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范圍內(nèi)將產(chǎn)生盲區(qū)

17、。此時司機的視距與變坡角的大小及視線高度有密切關(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。一般最小半徑和極限最小半徑在條件許可的條件下，應盡量滿足上述凹、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60km/h時，凹形豎曲線半徑的一般值為2000m；極限值為1400m；凸形豎曲線半徑的一般值為1500米，極限值為1000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，當受地形條件及其它特殊情況限制時方可采用上述極限最小半徑值。2.3. 平縱配合2.3.1.

18、 平面直線與縱斷面直線組合這種線形組合單調(diào)、呆板，行駛過程中路線視景不變，容易使司機產(chǎn)生疲勞感。尤其在高速行車時，容易導致交通事故。在交通比較復雜的路段，這種線形組合是有利的。設(shè)計中可采取措施來彌補景觀單調(diào)的不足。2.3.2. 平面直線與縱斷面凹形曲線組合這種組合具有較好的視距。在設(shè)計中應該注意以下幾點：(1) 避免插入較短的凹形豎曲線，或插入小半徑曲線（一般應大于最小半徑的34倍），以免產(chǎn)生折點。(2) 兩個凹形豎曲線間不要插入短直線，此時宜將兩個凹曲線合并成一個凹曲線，可改善視覺條件。(3) 長直線的末端不宜插入小半徑凹形豎曲線。2.3.3. 平面直線與縱斷面凸形曲線組合這種組合視距條件差

19、、線形單調(diào)，使司機對前方道路情況無法做出判斷，應盡量避免。使用這種組合應注意采用大半徑曲線，以保證視距。當連續(xù)出現(xiàn)凹形和凸形豎曲線時，會造成不良視覺效果，一般應盡量避免。平面曲線與縱斷面直線組合如果平曲線半徑選擇適當，這種組合效果良好，汽車在這種線形上行駛，可獲得良好的景觀效果。如果平曲線與直線組合不當，曲線半徑過小，或直線長度過短，平曲線半徑與縱坡不協(xié)調(diào)，都會導致線形折曲。這種組合還應滿足合成坡度的要求，尤其應避免急轉(zhuǎn)陡坡組合。2.3.4. 平面曲線與縱面曲線組合這兩種組合形式很常見，但比較復雜，如果曲線半徑適宜，平縱線形要素均衡，可以獲得視覺舒適、誘導效果良好的空間曲線。此種組合應注意以下

20、幾點：(1) 一般情況下，當平豎曲線半徑較大時，宜將平豎曲線半徑頂點對應。若兩者不能很好的配合，兩者的半徑都小于某一限度時，宜將平豎曲線拉開相當距離。(2) 平曲線與豎曲線的大小保持均衡(3) 豎曲線的頂部或底部，不得與反向平曲線的拐點重合，尤其是凸形豎曲線，容易造成判斷失誤。(4) 避免轉(zhuǎn)角小于7的平曲線與坡度角較大的凹形豎曲線組合。(5) 緩和曲線不得與小半徑豎曲線重疊。(6) 不宜將小半徑平曲線設(shè)置在豎曲線的底部或頂部。平豎曲線對應重疊有如下優(yōu)點：(1) 利于誘導視線(2) 有利于行車安全(3) 線形舒適美觀平曲線與豎曲線的各種組合見下圖2-1。圖2-1 平曲線與豎曲線的各種組合2.3.

21、5. 縱斷面設(shè)計的步驟(1) 在所確定的路線上，確定加樁路線的地面高程，其高程值詳見縱斷面圖，繪出地面線。標出里程樁號和平面線形信息。(2) 確定控制點?？刂泣c包括：路線起終點；越嶺埡口高程；大中橋涵；地質(zhì)不良地段的最小填土高度和最大挖深；與鐵路、公路交叉點；重要的電力（桿）管線的凈高；重要城鎮(zhèn)過道點等。對于山嶺區(qū)二級公路也要考慮填挖平衡。(3) 在這些控制點間穿插，初步定出坡度線。(4) 調(diào)整坡度線。檢查各指標是否滿足，使道路的平縱線形協(xié)調(diào)，同時考慮排水和路基設(shè)計的基本要求，其坡度值見縱斷面圖。(5) 在完成拉坡的縱斷面圖上，通過坡度和坡長計算縱斷面上的設(shè)計高程，所得值詳見縱斷面圖。2.4.

22、 技術(shù)指標匯總路線特征：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。下面把上述所確定的在設(shè)計中需要的一些技術(shù)指標匯總成表，見下表所示（表2-3）。表2-3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計算行車速度（km/h）60行車道寬度（m）7.0路基寬度（m）10極限最小半徑（m）125一般最小半徑（m）200不設(shè)超高最小半徑（m）1500停車視距（m）40超車視距（m）200最大縱坡（%）6合成坡度（%）9.5最小坡長（m）120緩和曲線最小長度（m）50凸形豎曲線

23、一般最小半徑（m）2000凸形豎曲線極限最小半徑（m）1400凹形豎曲線一般最小半徑（m）1500凹形豎曲線極限最小半徑（m）1000豎曲線最小長度（m）50最大直線長度（m）1200最小直線長度（m）同向曲線360反向曲線120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。2.5. 線形設(shè)計綜述選線的基本原則：路線的基本走向必須與公路的主客觀條件相適應。要避免少拆遷、少占地，減少填挖方數(shù)量以降低和節(jié)約公路造價的問題；正確掌握和運用技術(shù)標準；選線應重視水文地質(zhì)問題。不良地質(zhì)地貌對公路的穩(wěn)定影響極大，在選線時應盡量繞避。如遇水田、河塘、陡崖、斷裂帶等特殊地段應盡量避開；重視環(huán)境保

24、護，盡量減少施工對自然環(huán)境和生態(tài)平衡的破壞。本次設(shè)計公路為新建二級公路，設(shè)計時速為60km/h，路線起終點及其高程由指導老師指定。地形圖比例為1:2000，整體地形為丘陵地形，起終點高差21.5米，整體縱坡平緩，中間夾雜大量階梯型水田以及居民點?？傮w地形前面大部分較為平緩，由于兩側(cè)山坡高度限制需要穿過較大面積水田，路線在水田地段時橫縱向排水需要特別注意，接近終點處有一段與路線方向相垂直且高度較高的山脈，選線時確定埡口位置以及上下縱坡較為重要。路線整體走向方向上橫向穿過公路的各種碎石路有4條，另外還有一條107水泥路省道與路線交叉，在縱斷面設(shè)計時在各個相交處應控制路面標高與原路相差在容許范圍內(nèi)。

25、如果因各種原因無法控制標高，。路線與省道相交處的交叉口計劃作為專題特色設(shè)計課題。平面線形設(shè)計首先要選取平面控制點，再通過控制點連線以確定交點坐標。本次設(shè)計的地形上重要的控制點有兩處：一是前半段的中部有一處山溝，整體標高在375左右；二是后半段需跨越山嶺線，選取了整座山最低處的埡口為控制點。由于埡口處的標高達到了393.0，而終點高程只有346.0，正常沿等高線放坡無法達到所需高差，所以路線縱斷面在埡口處會形成中間高挖方兩邊高填方的線形。2.6. 紙上定線及方案比選按照設(shè)計規(guī)范要求，為了保證設(shè)計路線線形最優(yōu)化，一階段設(shè)計首先在1:2000地形圖上選定兩種不同的路線方案，并根據(jù)平縱面線形、路基結(jié)構(gòu)

26、物的設(shè)置、整體填挖量估算等多方面綜合評價后選取其中一套方案進行詳細設(shè)計。由于路線中部開始有重要控制點，后半部分路線走向基本沿地形圖中部延伸至越嶺線，所以兩套方案主要區(qū)別在于前半部分的走向。2.6.1. 方案一從路線起點處開始，由于考慮到路線盡量少占用水田及民宅，所以從上側(cè)穿過起點處的水田，并JD1之后利用原來舊路直到交叉處。在K0+468處需設(shè)置一座小橋，而原橋在施工時可以利用為便道。在JD1之后用JD2過渡令路線通過第一個重要控制點，之后中間大部分路線均沿地形圖中部前行，盡量少占水田與民宅，為避免過長直線中間以JD3過渡。在與省道交叉處需要設(shè)置平面交叉口，新建公路與舊路交叉時盡量避免小角度交

27、叉。但是由于啞口位置關(guān)系，如果交角過大，路線下方的一處居民聚集區(qū)需要全部拆除，綜合各方面考慮后，交叉口采用了49的交角，具體交叉口設(shè)計在特色設(shè)計中介紹。余下路線用JD5過渡至終點。2.6.2. 方案二路線從起點處沿西南方向等高線經(jīng)過兩片居民區(qū)，JD1位于在K0+391.988處。方案二同樣需要越過河溝，小橋位于K0+520處。JD2位于第一個重要控制點以北120米處，通過轉(zhuǎn)角使路線經(jīng)過控制點。JD3以后路線走向與方案一相同。2.6.3. 方案對比路線方案比選的評價指標較多，主要有技術(shù)、經(jīng)濟、政策及國防上的意義，交通網(wǎng)系中的作用及其聯(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。

28、方案對比如表2-4所示 表2-4 方案比選表評價指標單位方案一方案二路線長度m3544.8563638.839航空長度m3489.399增長系數(shù)1.0161.043轉(zhuǎn)角總和1094233135123轉(zhuǎn)角平均度數(shù)21563127017平曲線個數(shù)個55最小半徑個260200豎曲線個數(shù)個98構(gòu)造物橋涵數(shù)量個1515土石方工程數(shù)量填m3挖m389277總m3從表中可以看出，方案一整體技術(shù)經(jīng)濟指標要優(yōu)于方案二。兩方案后半部分完全一致，區(qū)別主要在于JD3前路線走向不同，方案一走上線，整體高程較高，但是對地形及原有公路和橋梁利用較多，占用農(nóng)田較少；方案二雖然整體高程較低，減少一個變坡點，縱斷面線形平緩，但是

29、占用農(nóng)田較多，而且路線距離原有道路較遠，施工運輸不便。綜上所述，本次設(shè)計采取路線方案一進行詳細設(shè)計。2.7. 平面詳細設(shè)計2.7.1. 對原路線方案進行分析詳細設(shè)計就是將方案比選時選定的方案進一步的細化，通過對全線進行分析，發(fā)現(xiàn)原路線基本滿足要求，故僅做局部修改。2.7.2. 對原有路線進行修正 主要是重新調(diào)整了部分JD處的平曲線半徑及緩和曲線長度，并調(diào)整了方案比選時設(shè)置的涵洞位置。2.8. 縱斷面詳細設(shè)計縱斷面詳細設(shè)計時在滿足線形標準的前提下，考慮填挖平衡，但主要的還是考慮路線行車的條件得到滿足，同時也要注意路堤最小填土高度、排水要求，保證路面處于干燥和中濕狀態(tài)。尤其本次路段經(jīng)過水田較多，水

30、田路段為了保證路基及邊坡穩(wěn)定，一般情況下盡量不設(shè)挖方。2.8.1. 縱斷面技術(shù)指標的確定縱斷面設(shè)計技術(shù)指標與方案比選時相同，見本章2.2小節(jié)。2.8.2. 坡度和坡長的確定對于坡度和坡長確定，指標同初步設(shè)計的要求，要滿足公路工程技術(shù)標準（JTG B012003），所做的規(guī)定。此外在該詳細設(shè)計階段，由于等高線的加密，以及路線方面做了調(diào)整，因此在縱斷面的設(shè)計方面進行了重新的拉坡設(shè)計。豎曲線的設(shè)計情況及其詳細設(shè)計計算結(jié)果見路線縱斷面圖以及路基設(shè)計表。2.9. 橫斷面詳細設(shè)計2.9.1. 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)計路段為二級公路，車速定

31、為60km/h，按照公路工程技術(shù)標準（JTG B012003），表3.0.11,將路基寬度選定為10米， 其中行車道寬度為23.5m，硬路肩寬為20.75m，土路肩為20.75米。2.9.2. 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。所以路拱坡度應限制在一定的范圍內(nèi)。根據(jù)路面類型和當?shù)刈匀粭l件，本設(shè)計采用2.0的路拱橫坡。路肩的設(shè)置則為硬路肩采用了與路面坡度相同的2.0%，而土路肩，為了能迅速排出路面上的降水，路拱坡度為3.0。路拱形式采用直線形，以路中線為為基點，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。2.9.3. 彎道的超高與加寬

32、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。根據(jù)公路工程技術(shù)標準（JTG B012003）可知：在路拱2.0%時，半徑小于1500米時，要設(shè)超高。當半徑小于等于250米時，要設(shè)加寬。本次設(shè)計路段全線平曲線半徑最小為260米，所以可以不設(shè)加寬。標準規(guī)定，當超高橫坡度的計算值小于路拱坡度時，設(shè)置等于路拱坡度的超高值或不設(shè)超高。第3章 路基、路面3.1. 路基和排水設(shè)計綜述路基施工和養(yǎng)護均需一定的水分，但是路基和路面周圍的水應當嚴格的控制，該設(shè)計路段地處重慶市周邊地區(qū)，屬亞熱帶山地季風性濕潤氣候，冬少嚴寒，夏無酷暑，春遲秋早，霧

33、多濕重，雨量充沛，四季分明。年平均溫度在7.817.4之間，年日照11601600小時，常年降雨量9001200毫米。由于經(jīng)過水田地區(qū)填方多，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)生路基邊坡坍塌、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。為排出路基、路面內(nèi)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，路基路面排水應綜合設(shè)計使各種排水設(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

34、基排水溝渠的設(shè)置和連接應盡量不占或少占農(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盡可能引至天然河溝，不應使水流直接流入農(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。3.2. 路基邊坡設(shè)計邊坡設(shè)計主要是合理的確定路基邊坡坡度。路基邊坡坡度可用邊坡高度H與邊坡寬度b之比值表示，并取H=1.0。路基的邊坡，尤其是陡坡地段的路堤邊坡及深路塹的挖方邊坡，不僅數(shù)量大，施工難度高，而且是決定路基穩(wěn)定性的關(guān)鍵，如果地質(zhì)與水文條件較差，往往病害

35、嚴重，甚至因水毀壞，所以合理的確定邊坡坡度，對于路基的穩(wěn)定性至關(guān)重要，同時要做好路基的排水、養(yǎng)護和加固設(shè)計工作。路基邊坡的坡度，應根據(jù)當?shù)氐淖匀粭l件、土石種類及結(jié)構(gòu)邊坡高度、施工方法、氣候條件、基底的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件進行合理選定。3.2.1. 路堤邊坡沿線山體穩(wěn)定，無不良地質(zhì)狀況，故路堤邊坡坡度，可參照下表，結(jié)合當?shù)匾殉傻膶嵺`經(jīng)驗采用。表31 路堤邊坡坡度填料類型邊坡最大高度（m）坡度全部高度上部高度下部高度全部高度上部高度下部高度粘性土、砂性土、粉性土2012121：1.51：1.7礫石土、粗砂、中砂121：1.5碎石、卵石20881：1.51：1.7不易風化的石塊2012121：1.

36、31：1.5根據(jù)沿線的工程地質(zhì)及水文狀況，本設(shè)計采用的邊坡為：1:1.5路塹邊坡的穩(wěn)定性主要與當?shù)氐牡刭|(zhì)地貌、水文條件和排水條件有關(guān)。為了防止邊坡不穩(wěn)定而發(fā)生塌方等病害，在設(shè)計之前，首先用對山坡的自然穩(wěn)定性做正確的判斷。整體巖層，風化較輕，邊坡的穩(wěn)定性一般穩(wěn)定性較好；巖質(zhì)山坡上，如風化嚴重，有與路線平行的臺階的地形，可能出現(xiàn)山坡滑坍；巖質(zhì)的山坡上有與路線平行的裂縫，可能出現(xiàn)山坡不穩(wěn)的現(xiàn)象；圓圈狀的山坳容易發(fā)生滑坡，小的山坳容易發(fā)生塌方。本設(shè)計采用的路塹邊坡為： 1：0.75。當路塹高度大于8米時，其6米以下，坡度為1：1，6米以上坡度為1：1.5，考慮到坡度變化較大，在該處修建1m的碎落臺，從

37、而增加邊坡的穩(wěn)定性減少坡面沖刷，起到一定的攔擋上邊坡剝落下墜的小石（土）塊。平臺表面也作漿砌片石防護。3.3. 溝渠設(shè)計3.3.1. 邊溝設(shè)計設(shè)置在挖方路基的外側(cè)以及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范圍內(nèi)和流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

38、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)范規(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0.4米，底寬取0.4米，采用邊溝的邊坡為內(nèi)側(cè)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及排水困難路段，如回頭曲線和路基超高較大的平曲線等處，邊溝應進行特殊設(shè)

39、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，將水引入路基另一側(cè)。（4） 邊溝的出水口a）邊溝水流流向路堤坡腳處，縱坡一般較陡。當邊溝底到填土坡腳高差過大時，應結(jié)合地形和地質(zhì)條件采取下列措施： 設(shè)置排水溝將路塹邊溝沿出水口處的山坡引向路基范圍以外，不直接沖刷填方路基。 自邊溝與填方毗鄰處設(shè)跌水或急流槽，將水流直接引到填方坡腳之外，以免沖刷，影響路基穩(wěn)定性。b） 當邊溝水流流向橋涵進水口時，為避免邊溝流水沖刷，應作如下處理： 在涵洞進口處設(shè)置窨井，或根據(jù)地形需要，在進口前設(shè)置急流槽與跌水等構(gòu)造物。 當邊溝水流向橋涵進水口時，為避免

40、沖刷，應在涵洞進水口前或橋頭翼前設(shè)置急流槽或跌水構(gòu)造物將水引走。3.3.2. 截水溝當山坡填方路段可能遭到上方流水的破壞時，必須設(shè)置截水溝以攔截山坡水流保護路堤。降水量較少或坡面堅硬及邊坡較低以致影響不大時的地段可以不設(shè)截水溝。反之則必須設(shè)兩道或多道截水溝。結(jié)合本設(shè)計地形橫斷面特點，不需設(shè)置截水溝。3.3.3. 排水溝排水溝主要用于排除來自邊溝，截水溝或其它水源的水流，并將其引至路基范圍以外的指定地點。排水溝的斷面形式一般為梯形，底寬不應小于0.5m，深度按流量確定，但不宜小于0.5m。邊坡坡度視土質(zhì)而定，一般土層可用1：1.5。溝底縱坡以1%3%為宜，縱坡大于3%，需進行加固，大于7%時，應

41、設(shè)置跌水或急流槽。排水溝的長度應根據(jù)實際需要確定，通常宜在500m以內(nèi)。排水溝距路基的距離一般不小于34m。3.3.4. 溝渠加固溝渠加固措施應結(jié)合地形、地質(zhì)、縱坡和流速等條件，因地制宜，就地取材，簡便易行，經(jīng)濟實用。在邊溝與水田結(jié)合部分，為了防止邊溝中的水流入水田，加設(shè)一寬高等尺寸與邊溝寬度深度一致的梯形截面擋水帶，材料使用漿砌片石。3.4. 路面排水設(shè)計3.4.1. 確定路拱坡度路拱坡度的確定，應以路面排水和保證行車安全、平穩(wěn)為原則。結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，確定路面類型為瀝青混凝土路面，查閱相關(guān)水文資料，最后確定路拱橫坡度為2。3.4.2. 路拱形式的確定 路拱的基本形式有直線形、屋頂線形和拋物

42、線形三種。綜合考慮本設(shè)計采用直線型路拱，即采用雙向坡面，即路拱兩側(cè)是傾斜直線，拱頂在路面的中心線上。這種路拱形式有利于機械化施工，如行車后路面稍有沉陷，雨水亦可排出比較符合設(shè)計、施工和養(yǎng)護的要求。3.4.3. 路拱橫向坡度路肩一般應設(shè)置向路基外側(cè)傾斜的橫向坡度，為能迅速排出路面上的降水，路肩橫向坡度一般應比路面橫坡大12，本設(shè)計采用路肩坡度為3.0。路肩坡度的方向均向路肩外側(cè)傾斜，以免路肩上的雨水流入行車道。3.5. 排水系統(tǒng)總體規(guī)劃(1) 因地制宜、全面規(guī)劃、綜合治理、講究實效、注意經(jīng)濟，充分利用有利地形和自然水系。(2) 各種排水溝渠應盡量不占或少占農(nóng)田，并與當?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)相配合。一

43、般情況下，不利用邊溝作為灌溉渠道。不得已時，應對邊溝加大尺寸，并加固。(3) 對于排水困難和地質(zhì)不良地段應進行特殊設(shè)計。(4) 排水溝渠的出水口應盡可能引接至天然河溝，以減少橋涵工程；不應使水直接流入農(nóng)田，損害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。(5) 貫徹因地制宜、就地取材的原則，迅速有效的排除路基的“有害水”。3.6. 路基壓實標準(1)填方路基應分層鋪筑，均勻壓實，土質(zhì)路堤壓實標準采用重型擊實實驗標準，路基壓實度標準見下表:表3-2 路基壓實度標準表填挖類型路床頂面以下深度(m)路基壓實度(%) 零填及挖方00.3950.30.895填方00.8950.81.5941.592（2）零填與挖方段，路床0-30cm范

44、圍內(nèi)經(jīng)壓實達不到要求須換填，換填厚不小于50cm，其壓實度不應小于95%；（3）填方為水田路段需清除耕植土，清於厚度不小于60cm，并應進行填前壓實，壓實度標準應符合上表的要求；（4）本路段路堤范圍內(nèi)，原地面均應清除雜草，伐樹除根及清除表土，并整平壓實；（5）填石路基的壓實要求，應符合公路路基施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定或通過實驗確定。3.7. 路面類型的確定路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的是提供在特定的使用期限內(nèi)同所處環(huán)境相適應并能承受與其交通荷載適用的路面結(jié)構(gòu)，同時設(shè)計路面結(jié)構(gòu)，便于改變道路行駛條件，提高服務(wù)水平，滿足汽車運輸?shù)囊?，因此路面應起碼具備三個方面的使用要求：平整、抗滑、承載能力。3.7.1. 沿線地質(zhì)

45、概況及材料來源設(shè)計路段內(nèi)無不良地質(zhì)概況，沿線附近可采集到砂、碎石、塊石、片石、條石，瀝青、水泥、鋼材、木材、石灰、煤渣等主要材料可根據(jù)計劃需要供應?？紤]到與水泥路面相比，瀝青混凝土路面表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便、適宜分期修建。所以本設(shè)計采用瀝青混凝土路面。3.7.2. 路面等級與類型二級公路一般采用瀝青混凝土路面，根據(jù)設(shè)計年限內(nèi)累計當量標準軸載作用次數(shù)多少選用高級路面和次高級路面，高級路面一般適用于設(shè)計年限內(nèi)累計標準軸次大于400萬次的二級公路,設(shè)計年限為15年；次高級路面適用于設(shè)計年限內(nèi)累計標準軸次大于200萬次的二級公路，設(shè)計年限為12年。（1

46、）標準軸載及軸載換算：路面設(shè)計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載,以BZZ100表示。標準軸載計算參數(shù)如表3-3所示。表33 標準軸載計算參數(shù)標準軸載BZZ100標準軸載BZZ100標準軸載P(KN)100單輪傳壓面當量圓直徑d（cm）21.3輪胎接地壓強P(Mpa）0.7兩輪中心距（cm）1.5d當以設(shè)計彎沉值為設(shè)計指標及瀝青層層底拉應力驗算時，凡是軸載大于25KN的各級軸載（包括車輛的前、后軸）P1的作用次數(shù)n1，均應按下式換算成標準軸載P的當量作用次數(shù)N。 （31）式中 N標準軸載的當量軸次n1被換算車型的各級軸載作用次數(shù)（次/日）P標準軸載 P1換算車型的各級軸載C1軸數(shù)系數(shù)，C1=1

47、+1.2(m1), m是軸數(shù)。當軸間距大于3米時,按單獨的一個軸載計算；當軸間距小于3米時,應考慮軸數(shù)系數(shù)。C2輪組系數(shù),單輪組為6.4,雙輪組為1,四輪組為0.38.由已知交通量資料，可得路面設(shè)計所需的交通個參數(shù)，如下表:表3-4 路面設(shè)計交通參數(shù)表車 型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量黃河JN150 49.0101.61 雙輪組700東風EQ14023.769.21雙輪組600解放CA10B 19.460.851雙輪組350（2）累計當量軸次：設(shè)計年限內(nèi)一個車道的累計當量軸次Ne （32）式中 Ne設(shè)計年限內(nèi)一個車道的累計當量軸次t 設(shè)計年限Nt 設(shè)計竣工后第一年雙向日平均當量軸次

48、 設(shè)計年限內(nèi)的交通量平均增長率 車道系數(shù)由已知材料，可知t=12年，5.1%,道路為雙車道無分隔形式，由瀝青混凝土路面設(shè)計規(guī)范，可知在0.6與0.7之間，本設(shè)計取0.6，則計算一個車道的累計當量軸次：Ne439.6 萬次當進行半剛性基層層底拉應力驗算時，凡是軸載大于50KN的各級軸載（包括車輛底前、后軸）P1的作用次數(shù)n1均應按下式換算成標準軸載P的當量作用次數(shù)N （33）式中軸數(shù)系數(shù)，當軸間距大于3米時,按單獨的一個軸載計算,則C1=1m,當軸間距小于3m時,按雙軸或多軸計算, C1=1+2(m-1)m 軸數(shù)輪組系數(shù),單輪組為18.5,雙輪組為1,四輪組為0.09所以，計算的Ne343.2

49、萬次。3.7.3. 瀝青面層設(shè)計為了給汽車提供安全、舒適、快速的行車條件，瀝青路面應具有堅實、平整、抗滑和耐久的品質(zhì)，同時，還應具有高溫抗車轍、低溫抗開裂，抗水損害及雨水滲入基層的功能。瀝青標號選擇年平均溫度在7.817.4之間，年日照11601600小時，常年降雨量9001200毫米,且路面為瀝青混凝土，氣候分區(qū)為2-4-1，所以根據(jù)公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范確定瀝青采用A-70#石油瀝青。集料的技術(shù)要求各種瀝青面層的粗集料、細集料、填料應符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。瀝青混凝土瀝青面層由雙層瀝青混合料組成，上面層為中粒式瀝青混凝土AC-16，用來防止雨水下滲，設(shè)計厚度為4cm。下面

50、層采用粗粒式瀝青混凝土AC-25，設(shè)計厚度為6cm。3.8. 基層及墊層基層應具有足夠的強度和穩(wěn)定性以及一定的抗凍性。擬選用水泥穩(wěn)定碎石為基層，厚度根據(jù)計算得到。墊層的作用有抗凍、排水、防止污染等，本設(shè)計處在丘陵水田地區(qū)，由于全路段大部分為水田長期浸泡，為了排出路面路基中滯留的自由水，確保路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在底基層下設(shè)置墊層。因為當?shù)厣暗[豐富，墊層采用天然砂礫，厚度定為20cm。3.9. 路基自然地質(zhì)情況該地區(qū)自然區(qū)劃為2區(qū)，沿線土壤覆蓋層厚度1-1.5米，下為砂巖或泥質(zhì)頁巖，水田路段腐殖土層厚度60cm，全線無不良地質(zhì)情況。由于該地區(qū)屬于丘陵地區(qū)，經(jīng)過水田路段較長，部分路段填挖方高度變化較大，故

51、分中濕和潮濕兩種狀態(tài)進行驗算。根據(jù)自然區(qū)劃及土質(zhì)類型查表，得土基的回彈模量如下表：表3-5 各段稠度和土基回彈模量E0（MPa）值干濕類型稠度建議值E0干燥C1.0840中濕1.08C0.8633.5潮濕0.86C0.7727.53.10. 路面的結(jié)構(gòu)厚度由程序計算得到不同狀態(tài)（干燥狀態(tài)，中濕狀態(tài)）路基的結(jié)構(gòu)層次及厚度。具體參見所下列表。表3-6 路面設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)（干燥）層位材 料 名 稱厚度（cm）20模量15模量極限強度1中粒式瀝青混凝土 4120018001.02粗粒式瀝青混凝土 6100014000.83水泥穩(wěn)定碎石？140014000.54天然砂礫 2020020005土基 -40*表3-7 路面設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)（中濕）層位材 料 名 稱厚度（cm）20模量15模量極限強度1中粒式瀝青混凝土 4120018001.02粗粒式瀝青混凝土 6100014000.83水泥穩(wěn)定碎石？140014000.54天然砂礫 2020020005土基 -33.5*3.10