道路設(shè)計(jì)說明書.docx

武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要本次施工圖設(shè)計(jì)為過中國地質(zhì)大學(xué)道路改造，設(shè)計(jì)車速20公里/小時(shí)，本項(xiàng)目全長4460米。A區(qū)全長1596米，B區(qū)全長1526米，C區(qū)全長1058米，北區(qū)全長280米；其中有部分區(qū)有新建路段。路線設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)道路的使用任務(wù)和性質(zhì)，合理利用地形，正確運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，保證線形的均衡性，在條件許可下，應(yīng)論證的選用較高標(biāo)準(zhǔn)，以提高城市道路的使用質(zhì)量。豎曲線與平曲線組合時(shí)，豎曲線宜包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。凸行豎曲線的頂部或凹行豎曲線的底部，應(yīng)避免插入小半徑平曲線或?qū)⑦@些頂點(diǎn)作為反向曲線的轉(zhuǎn)向點(diǎn)。道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，所以路基是道路的承重主體。城市道路的橫斷面通常由機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道、人行道、分隔帶及綠化帶組成。路面是在路基表面上用各種不同材料或混合料分層鋪筑而成的一種層狀結(jié)構(gòu)物，它的功能不僅提供汽車在道路上能全天候地行使，而且要保證汽車以一定的速度，安全、舒適而經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。因此，路面應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性和少塵性。路面按其剛度大小可分為剛性路面和柔性路面兩種。該設(shè)計(jì)道路路面采用柔性路面，瀝青混凝土路面設(shè)置層如下：面層采用三層式瀝青面層，表面層采用3cm細(xì)粒式瀝青混凝土，中面層采用4cm中粒式瀝青混凝土，下面層采用5cm粗粒式瀝青混凝土，基層采用15cm水泥穩(wěn)定碎石，底基層采用15cm石灰土。人行道路面結(jié)構(gòu)為：6cm厚人行道步磚3cm厚1:3水泥砂漿10cm厚C15水泥混凝土。關(guān)鍵詞：城市道路 路線 路基 路面AbstractThe working drawing design for road reconstruction in China university of geosciences, the design of the speed is 20 km/hour and the length of This project is 4460 m. The total length of area A is 1596 m, area B is 1526 m and area C is 1058 m, and the north area is 280 m. Some areas are made of new roads.Line design tasks should be based on road use and nature of the rational use of the terrain, correct use of standards to ensure the linear proportionality, and then the conditions permit, we should study the use of higher standards to improve the quality of urban road use. Ping curve combination with the vertical curve, vertical curve are advised included in the Ping curve, and Ping curve should grow in vertical curve. Protrude OK Au vertical curve or the top of the bottom line of vertical curve should avoid ping curve or radius will be small as the culmination of the shift to reverse curve.Roadbed is the foundation of the road surface, which bear their own territories, the body weight of themselves and road structures, and also bear the traffic load from the road down transmission, the roadbed is the main road loading. The roadbed of city road usually consists of motor lane, non maneuvering lanes, sidewalks, space belt and green belts. The design of the roads used soft surface, asphalt concrete road surface set this layers as follows: three tiers of asphalt surface, the first surface layer of asphalt concrete used 3cm fine grain of type, the second used 4 cm grain of type, the third used coarse grain of type, the forth used 15 cm stable macadam Of the cement, the fifth used 15 cm lime soil.The surface structure of sidewalk consists of 6 cm step brick, 3cm brick sidewalks step 1:3 cement mortar and 10 cm C15 cement concrete.Keyword: urban road route roadbed surface1緒論1.1工程概況本項(xiàng)目為中國地質(zhì)大學(xué)校園道路改造，分為北區(qū)，A區(qū)，B區(qū)和C區(qū)。其中北區(qū)全長280米，為新建路段；A區(qū)全長1596米，B區(qū)全長1526米，C區(qū)全長1058米，基本為改建路段。1.2坐標(biāo)及高程系統(tǒng)道路平面坐標(biāo)采用武漢城建坐標(biāo)系統(tǒng)，道路高程采用武漢城建高程系統(tǒng)。本地區(qū)屬區(qū)，地表覆蓋以粘性土和亞粘土為主。1.3地質(zhì)條件1.3.1氣象武漢屬北亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，有雨量充沛、日照充足、夏季酷熱、冬季寒冷的特點(diǎn)。一般年均氣溫15.8-17.5，一年中，1月平均氣溫最低，0.4；7、8月平均氣溫最高，28.7。初夏梅雨季節(jié)雨量集中，年降水量為1100毫米。武漢活動(dòng)積溫為5150，年無霜期240天，年日照總時(shí)數(shù)2000小時(shí)。1.3.2地質(zhì)條件地質(zhì)結(jié)構(gòu)以新華夏構(gòu)造體系為主，幾乎控制全市地質(zhì)構(gòu)造的輪廊。地貌屬鄂東南丘陵經(jīng)漢江平原東緣向大別山南麓低山丘陵過渡地區(qū)，中間低平，南北丘陵、崗壟環(huán)抱，北部低山林立。全市低山、丘陵、壟崗平原與平坦平原的面積分別占土地總面積的5.8%、12.3%、42.6%和39.3%。2路線路線設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)道路的使用任務(wù)和性質(zhì)，合理利用地形，正確運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，保證線形的均衡性，在條件許可下，應(yīng)論證的選用較高標(biāo)準(zhǔn)，以提高公路的使用質(zhì)量。選線要注意貫徹工程經(jīng)濟(jì)與運(yùn)營經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的原則。選線要充分利用地形、地勢及地質(zhì)特征，正確運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，搞好平、縱、橫三方面的綜合設(shè)計(jì)，做到平面短捷順適、縱坡平緩均衡、橫斷面穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)。線形應(yīng)考慮車輛行駛的安全舒適及駕駛?cè)藛T的視覺和心理反應(yīng)，并注意與當(dāng)?shù)丨h(huán)境相協(xié)調(diào)。選線要注意選擇地質(zhì)穩(wěn)定、水文地質(zhì)條件較好的地帶通過，盡量避開滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、泥沼、排水不良的低洼地等不良地段，保證路基穩(wěn)定，不出現(xiàn)后遺病害。新建道路按上述方法執(zhí)行，改建道路為對原路網(wǎng)進(jìn)行修復(fù)和拓寬，各條道路中線均由現(xiàn)狀道路中線擬合而成。2.1道路等級的確定中國地質(zhì)大學(xué)的校園道路為等外城市道路，設(shè)計(jì)車速為20公里/小時(shí)；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載：BZZ-100；設(shè)計(jì)使用年限為15年。2.2平面設(shè)計(jì)平面設(shè)計(jì)的一般原則：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(xué)上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速路應(yīng)盡量滿足。3、保持平面線形的均衡與連貫。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。平曲線幾何元素計(jì)算公式如下：T=Rtan2L=180RE=Rsec2-1J=2T-L式中：T切線長(m)； L曲線長(m)； E外距(m)； J超距(m)； R圓曲線半徑(m)； 轉(zhuǎn)角(度)。圖1 平曲線示意圖北區(qū)路線共有四個(gè)交點(diǎn)，取JD0作為演算示例。JD0處，=922730,設(shè)R=30m,則T=Rtan2=31.316mL=180R=48.411mE=Rsec2-1=13.367mJ=2T-L=14.221m三個(gè)要素點(diǎn)里程樁號如下：JD0 K0+087.937-T -31.316ZY K0+056.621+L +48.411YZ K0+105.032-L/2 -24.206QZ K0+080.826+J/2 +7.111JD0 K0+087.937其余各點(diǎn)要素樁號計(jì)算、驗(yàn)算與此步驟相同。列表如下：表1 北區(qū)平曲線計(jì)算及基本樁號表JD0123922730464438462033454308R(m)30806050T(m)31.31634.57325.680 21.079L(m)48.41165.26748.530 39.897E(m)13.3677.1515.2654.262J(m)14.2213.8792.830 2.261JD樁號K0+087.937K0+144.001K0+205.491K0+260.597ZY樁號K0+056.621K0+109.428K0+179.811K0+239.518QZ樁號K0+080.826K0+142.061K0+204.076K0+259.466YZ樁號K0+105.032K0+174.695K0+228.341K0+279.415C區(qū)路線有一個(gè)交點(diǎn)，計(jì)算步驟同上。表2 C區(qū)平曲線計(jì)算及基本樁號表JD1895150R(m)5T(m)4.988L(m)7.842E(m)2.063J(m)2.134JD樁號K0+161.348ZY樁號K0+156.360QZ樁號K0+160.281YZ樁號K0+164.202注：對改建道路，需對破損水泥砼板進(jìn)行修復(fù)，各條道路中線均由現(xiàn)狀道路中線擬合而成。2.3縱斷面設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)城市道路時(shí)，一般均以車行道中心線的立面線形作為基本縱斷面。當(dāng)?shù)缆飞显O(shè)有幾個(gè)不在同一個(gè)平面上的車行道時(shí)，則應(yīng)分別定出各個(gè)車行道中線的縱斷面。城市道路所處地形一般都較平坦，縱坡問題比起山區(qū)公路也容易解決得多。在平原地區(qū)的城市道路道路上，如設(shè)計(jì)的縱坡很小，不能滿足排水要求，則在縱斷面圖上還應(yīng)做街溝設(shè)計(jì)并繪出街溝縱斷面圖?？v斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，是根據(jù)道路等級、交通量大小、當(dāng)?shù)貧夂?、海拔高度、沿線地形、地質(zhì)、土壤、水文及排水情況，具體確定路線縱坡的大小、縱坡轉(zhuǎn)折點(diǎn)位置的高程和豎曲線的半徑等。影響縱斷面設(shè)計(jì)線高低位置的點(diǎn)就是控制點(diǎn)，控制點(diǎn)如橋梁，跨越鐵路的跨線橋標(biāo)高，相交道路交叉口標(biāo)高，鐵路道口標(biāo)高，濱河路的最高水位以及沿街永久性建筑物地坪標(biāo)高等。城市道路和公路縱斷面設(shè)計(jì)不同之處在于公路兩側(cè)有邊溝排水，而城市道路的排水靠道路的縱坡和橫坡。2.3.1縱斷面設(shè)計(jì)原則（1）縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)參照城市規(guī)劃控制標(biāo)高并適應(yīng)臨街建筑立面布置及沿路范圍內(nèi)地面水的排除。（2）為保證行車安全、舒適、縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。（3）山城道路及新辟道路的縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮土石方平衡，汽車運(yùn)營經(jīng)濟(jì)等因素，合理確定路面設(shè)計(jì)標(biāo)高。（4）機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車混合行駛的車行道，宜按非機(jī)動(dòng)車爬坡能力設(shè)計(jì)縱坡度。（5）山城道路應(yīng)控制平均縱坡度。越嶺路段的相對高差為200500m時(shí)，平均縱坡度宜采用4.5；相對高差大于500m時(shí)，宜采用4，任意連續(xù)3000m長度范圍內(nèi)的平均縱坡度不宜大于4.5。（6）縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水要求綜合考慮如下：1）路線經(jīng)過水文地質(zhì)條件不良地段時(shí)，應(yīng)提高路基標(biāo)高以保證路基穩(wěn)定。當(dāng)受規(guī)劃控制標(biāo)高限制不能提高時(shí)，應(yīng)采取穩(wěn)定路基措施。2）舊路改建在舊路面上加鋪結(jié)構(gòu)層時(shí)，不得影響沿路范圍的排水。3）沿河道路應(yīng)根據(jù)路線位置確定路基標(biāo)高。位于河堤頂?shù)穆坊吘墤?yīng)高于河道防洪水位0.5m。當(dāng)岸邊設(shè)置擋水設(shè)施時(shí)，不手此限。位于河岸外側(cè)道路的標(biāo)高應(yīng)按一般道路考慮，符合規(guī)劃控制標(biāo)高要求，并應(yīng)根據(jù)情況解決地面及河堤滲水對路基穩(wěn)定的影響。4）道路縱斷面設(shè)計(jì)要妥善處理地下管線覆土的要求。5）道路最小縱坡度應(yīng)大于或等于0.5，困難時(shí)可大于或等于0.3，遇特殊困難縱坡度小于0.3時(shí)，應(yīng)設(shè)置鋸齒形偏溝或采取其他排水措施。2.3.2坡度和坡長機(jī)動(dòng)車車行道最大縱坡度推薦值與限制值見下表：表3 最大縱坡度設(shè)計(jì)車速(km/h)806050403020最大縱坡度推薦（）455.5678最大縱坡度限制值）6789坡長限制規(guī)定如下：（1）設(shè)計(jì)縱坡度大于表3所列推薦值時(shí)，可按表3的規(guī)定限制坡長。設(shè)計(jì)縱坡度超過5，坡長超過表4規(guī)定值時(shí)，應(yīng)設(shè)縱坡緩和段。緩和段的坡度為3，長度應(yīng)符合表4的規(guī)定。表4 縱坡限制坡長設(shè)計(jì)車速（km/h）80605040縱坡度（）55.5666.5766.576.578縱坡限制坡長(m)600500400400350300350300250300250200（2）各級道路縱坡最小長度應(yīng)大于或等于表5的數(shù)值，并大于相鄰兩個(gè)豎曲線切線長度之和。表5 縱坡坡段最小長度設(shè)計(jì)車速（km/h）806050403020坡段最小長度（m）29017014011085602.3.3豎曲線在縱斷面設(shè)計(jì)線的變坡點(diǎn)處，為保證行車安全、緩和縱坡折線而設(shè)的曲線稱為豎曲線。各級道路縱坡變更處應(yīng)設(shè)置豎曲線。豎曲線采用圓曲線。豎曲線半徑及最小長度見表6.設(shè)計(jì)中應(yīng)采用大于或等于表6一般最小半徑值；特殊困難時(shí)，應(yīng)大于或等于極限最小半徑值。表6 豎曲線最小半徑和最小長度設(shè)計(jì)車速（km/h）80605045403530252015凸形豎曲線極限最小半徑（m）3000120090050040030025015010060一般最小半徑（m）45001800135075060045040025015090凹形豎曲線極限最小半徑（m）1800100070055045035025017010060一般最小半徑（m）27001500105085070055040025015090豎曲線最小長度（m）705040403530252020152.3.4豎曲線與平曲線的組合原則道路線形組合應(yīng)滿足行車安全、舒適以及與沿線環(huán)境、景觀協(xié)調(diào)的要求，并保持平面、縱斷面兩種線形的均衡，保證路面排水通暢。線形組合應(yīng)滿足下列要求：1、在視覺上自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，平曲線起點(diǎn)應(yīng)該在凸形豎曲線頂點(diǎn)之前，急彎、反向曲線或挖方邊坡均應(yīng)該考慮視線的誘導(dǎo)，避免遮斷視線。2、為使平面和縱斷面線形均衡，一般取豎曲線半徑為平曲線半徑的1020倍。3、合理選擇道路的縱坡度和橫坡度，以保持排水通暢，而不形成較大的合成坡度。4、當(dāng)平曲線與半徑均很大時(shí)，平、豎曲線宜重合，大平曲線和豎曲線半徑均小時(shí)，不得重合。5、在凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部不得插入急轉(zhuǎn)的平曲線或反向曲線6、不得在一個(gè)長平曲線內(nèi)設(shè)里兩個(gè)和兩個(gè)以上的豎曲線，或在一個(gè)長曲線內(nèi)設(shè)兩個(gè)或兩個(gè)以上的平曲線。7、在長直線段內(nèi)，不得插入小于一般最小半徑的凹形豎曲線。圖2 豎曲線示意圖2.3.5豎曲線計(jì)算說明豎曲線計(jì)算公式如下：w=i2-i1L=RwT=L2h=x22RE=T22R式中：w坡差；R豎曲線半徑；L豎曲線長度；T豎曲線切線長；h豎曲線上任一點(diǎn)豎距；E豎曲線外距。北區(qū)路段設(shè)置一個(gè)豎曲線。i1=-1.164%,i2=1.605%,R=2300mw=i2-i1=1.605%+1.164%=2.769%L=Rw=23002.769%=63.687mT=L2=63.6872=31.843mE=T22R=31.843222300=0.22m豎曲線起點(diǎn)樁號=(K0+142.062)-31.843=K0+110.219豎曲線起點(diǎn)高程=23.950+31.8431.164=24.321m樁號K0+120處：橫距x1=(K0+120)-(K0+110.219)=9.781m豎距h1=x12/(2R)=9.7812/(22300)=0.021m切線高程=24.321-9.7811.164=24.207m設(shè)計(jì)高程=24.207+0.021=24.228m豎曲線終點(diǎn)樁號=(K0+142.062)+31.843=K0+173.905豎曲線終點(diǎn)高程=23.950+31.8431.605=24.461m樁號K0+160處：橫距x2=(K0+173.905)-(K0+160)=13.905m豎距h2=x22/(2R)=13.905 2/(22300)=0.042m切線高程=24.461-13.9051.605=24.238m設(shè)計(jì)高程=24.238+0.042=24.280m樁號K0+142.062處：設(shè)計(jì)高程=23.950+0.22=24.170mC區(qū)路段設(shè)置一個(gè)豎曲線：i1=-1.685%,i2=-1.410%,R=12000mw=i2-i1=-1.410%+1.685%=0.275%L=Rw=120000.275%=32.966mT=L2=32.9662=16.483mE=T22R=16.4832212000=0.011m豎曲線起點(diǎn)樁號=(K0+160.281)-16.483 =K0+143.798豎曲線起點(diǎn)高程=37.100+16.4831.685=37.378m樁號K0+156.360處：橫距x1=(K0+156.360)-(K0+143.798)=12.562m豎距h1=x12/(2R)=12.5622/(212000)=0.007m切線高程=37.378-12.5621.685=37.166m設(shè)計(jì)高程=37.166+0.007=37.173m豎曲線終點(diǎn)樁號=(K0+160.281)+16.483=K0+176.763豎曲線終點(diǎn)高程=37.100-16.4831.410=36.868m樁號K0+164.202處：橫距x2=(K0+176.763)-(K0+164.202)=12.561m豎距h2=x22/(2R)=12.561 2/(212000)=0.006m切線高程=36.868+12.5611.410=37.045m設(shè)計(jì)高程=37.045+0.006=37.051m樁號K0+142.062處：設(shè)計(jì)高程=37.100+0.011=37.111m各樁號高程列表如下表7 北區(qū)樁號高程計(jì)算改正表樁號設(shè)計(jì)高程(m)地面高程(m)填挖高(m)K0+00025.60325.6030K0+02025.3724.9620.408K0+04025.13824.4490.689K0+056.62124.94424.330.614K0+06024.90524.3360.569K0+080.82724.66324.3250.338K0+10024.43924.4370.002K0+105.03224.38124.454-0.073K0+109.42824.3324.477-0.147K0+12024.22824.454-0.226K0+142.06224.1724.531-0.361K0+16024.2824.48-0.2K0+174.69524.47424.4560.018K0+179.81124.55624.4660.09K0+20024.8824.4620.418K0+204.07624.94624.5450.401K0+22025.20125.0340.167K0+228.3425.33525.0670.268K0+239.51825.51525.1440.371K0+259.46725.83525.3860.449K0+27026.00425.7920.212K0+279.41526.15526.1550表8 C區(qū)新建樁號高程計(jì)算改正表樁號設(shè)計(jì)高程(m)地面高程(m)填挖高(m)K0+00039.839.80K0+02039.46337.81.663K0+04039.12636.72.426K0+06038.78936.52.289K0+08038.45236.42.052K0+10038.11536.3711.744K0+12037.77936.31.479K0+14037.44236.21.242K0+156.3637.17336.3660.807K0+160.28137.11136.1790.932K0+164.20237.05136.2110.84K0+18036.82236.10.722K0+20036.5435.9790.561K0+22036.25836.0650.193K0+230.50636.1136.110注：改建道路是在原路網(wǎng)上，基本原則為，以現(xiàn)狀道路高程為基礎(chǔ)，保證原道路縱坡走向，對局部相接不平順的地方進(jìn)行調(diào)整。 2.4橫斷面設(shè)計(jì)城市道路橫斷面由車行道、人行道和綠地等部分組成。近期橫斷面寬度，通常稱為路幅寬度；遠(yuǎn)期規(guī)劃道路用地總寬度則稱為紅線寬度。紅線是指城市中的道路用地和其他用地的分界線。橫斷面規(guī)劃與設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是在滿足交通、環(huán)境、公用設(shè)施管線敷設(shè)以及排水要求的前提下，經(jīng)濟(jì)合理地確定各組成部分的寬度及相互之間的位置與高差。道路橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)在城市規(guī)劃的紅線寬度范圍內(nèi)進(jìn)行。橫斷面形式、布置、各組成部分尺寸及比例，應(yīng)按道路類別、級別、設(shè)計(jì)速度、設(shè)計(jì)年限的機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道的交通量和人流量、交通特征、交通組織、交通設(shè)施、地上桿線、地下管線、綠化和地形等因素統(tǒng)一安排，以保障車輛和人行交通的安全土通暢。城市道路的橫斷面通常由機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道、人行道、分隔帶及綠化帶組成。北區(qū)新建道路路寬7米，其橫斷面組成：2.5m車行道+2.5m車行道+2m人行道。C區(qū)新建道路路寬9米，其橫斷面組成：2m人行道+2.5m車行道+2.5m車行道+2m人行道。A、B、C區(qū)改建道路根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)拓寬，并加鋪人行道。道路路拱為直線路拱，車行道橫坡度為1.5%,坡向道路中心線兩側(cè)；人行道橫坡為1.5%,坡向道路排水溝。2.5超高設(shè)計(jì)在彎道上,當(dāng)汽車沿著橫坡的外側(cè)車道行使時(shí),由于車重的水平分力與離心力的方向相同,且均指向曲線外側(cè),影響了行車的橫向穩(wěn)定性。故在彎道設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)采用的平曲線半徑在規(guī)定的最小平曲線半徑與不設(shè)超高的平曲線半徑之間時(shí)，常將外側(cè)車道升高而與內(nèi)側(cè)車道構(gòu)成同一坡度的單坡斷面。城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：計(jì)算行車速度為20km/h時(shí)，不設(shè)超高最小半徑是70m，設(shè)超高推薦半徑是40m，設(shè)超高最小半徑是20m。2.6停車視距城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：設(shè)計(jì)車速為20km/h的停車視距為20m。3路基路基是路面的基礎(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。道路路基屬于帶狀結(jié)構(gòu)，隨著天然地面的高低起伏，標(biāo)高不同，路基設(shè)計(jì)需根據(jù)路線平、縱、橫設(shè)計(jì)，精心布置，確定標(biāo)高，為路面結(jié)構(gòu)提供具有足夠?qū)挾鹊钠巾樆?。路基承受行車荷載作用，主要在應(yīng)力作用區(qū)的范圍之內(nèi)，其深度一般在路基頂面以下0.8 m范圍以內(nèi)。此部分路基按其作用可視為路面結(jié)構(gòu)的路床，其強(qiáng)度與穩(wěn)定性要求，可根據(jù)路基路面綜合設(shè)計(jì)的原則確定。堅(jiān)固的路基，不僅是路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性的重要保證，而且能為延長路面使用壽命創(chuàng)造有利條件，所以路基路面的綜合設(shè)計(jì)至為重要。3.1 路基設(shè)計(jì)路基設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)其使用要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件（包括地質(zhì)、水文和材料情況等），并結(jié)合施工方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，既要求足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，又要求經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)的需要，盡可能與之相配合，不得任意減少或并改農(nóng)田的排灌溝渠。當(dāng)灌溉溝渠必須沿路基通過時(shí)，如流量較小、坡度適宜，可考慮和路基邊溝合并，但路基邊溝應(yīng)適當(dāng)加大，除石質(zhì)邊溝外，其他邊溝應(yīng)采取加固措施。影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的地面水和地下水，必須采取攔截或排出路基外的措施。設(shè)計(jì)排水設(shè)施時(shí)，應(yīng)保證水流排泄通暢，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮。路基穿過耕種地區(qū)，為了節(jié)約用地，如當(dāng)?shù)厥戏奖?，可修建石砌邊坡，甚至可修筑直立矮墻。修筑路基取土和棄土?xí)r，棄土堆應(yīng)平整成可耕地和減少棄土侵占耕地，以免水土流失。3.1.1 路基寬度路基寬度為行車道路路面及其兩側(cè)路肩寬度之和。技術(shù)等級高的公路，設(shè)有中間帶、路緣石、變速車道、爬坡車道、緊急停車帶等，均應(yīng)包括在路基寬度范圍內(nèi)。3.1.2路基高度路基高度是指路堤的填筑高度和路塹的開挖深度，是路基設(shè)計(jì)標(biāo)高和地面標(biāo)高之差，而對于有中央分隔帶的公路，路基設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)為中央分隔帶外側(cè)邊緣的高度。路基高度的設(shè)計(jì)，應(yīng)使路肩邊緣高出路基兩側(cè)地面積水高度，同時(shí)要考慮地下水、毛細(xì)水和冰凍的作用，不致影響路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。3.1.3 路基橫斷面橫斷面由許多部分組成，如行車道、路肩、中央分隔帶、邊溝、邊坡及截水溝、碎落臺等。3.1.4 路基壓實(shí)路堤填土需分層壓實(shí)，使之具有一定的密實(shí)度。土質(zhì)路塹開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，需檢驗(yàn)路基頂面工作區(qū)內(nèi)天然狀態(tài)土的密實(shí)度，該密實(shí)度通常低于設(shè)計(jì)要求，必要時(shí)應(yīng)開挖后再分層壓實(shí)，使之達(dá)到一定的密實(shí)度。分層壓實(shí)的路基頂面能防止水分干濕作用引起的自然沉陷和行車荷載反復(fù)作用產(chǎn)生的密實(shí)變形，確保路面的使用品質(zhì)和使用壽命。新建道路位置，表層耕植土應(yīng)全部清除，土路基要求人工壓實(shí)，路槽下030cm壓實(shí)度要求達(dá)到95%（重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)），如原狀土含水量較高，可采用嗆灰處理（8%），厚度按60厘米控制。3.1.5 路基邊坡坡度路基邊坡坡度的大小，取決于邊坡的土質(zhì)、巖石的性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等自然因素和邊坡的高度。根據(jù)地形的實(shí)際情況，采用1:1.5的路堤邊坡，路塹邊坡取1:0.5。3.1.6 其它應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厮?、地質(zhì)及筑路材料等情況，采取有效的防護(hù)措施，防止路基病害和保證路基穩(wěn)定。3.2 路基土石方的數(shù)量計(jì)算與調(diào)配3.2.1 土石方計(jì)算本設(shè)計(jì)對全路段進(jìn)行土石方計(jì)算。采取橫斷面面積幾何圖形法計(jì)算，即將橫斷面劃分為幾個(gè)規(guī)則的幾何形狀，將其面積再累加起來。橫斷面面積計(jì)算時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：填方面積與挖方面積應(yīng)分別計(jì)算；挖淤泥的面積應(yīng)算出挖的面積，同時(shí)又要計(jì)算填方面積；大、中橋起、終點(diǎn)之間的土石方數(shù)量，不計(jì)入土石方工程數(shù)量內(nèi)。當(dāng)各中樁的橫斷面面積求出來后可采用平均斷面法來進(jìn)行土石方數(shù)量的計(jì)算。該方法是假定相鄰兩斷面間為一棱柱體，其高是其間距L，棱柱體的體積可按下式計(jì)算：（A1、A2 面積大小相近） 式中：A1、A2 相鄰兩樁號的橫斷面面積。若A1、A2 面積大小相差較大，按下式計(jì)算： 式中：m = ，其中A2 A1。按平均斷面法計(jì)算土石方數(shù)量，通常都利用路基土石方數(shù)量計(jì)算表進(jìn)行計(jì)算。3.2.2 土石方的調(diào)配3.2.2.1 調(diào)配原則在半填半挖斷面中，首先進(jìn)行橫向調(diào)配，即本樁利用，然后再進(jìn)行縱向調(diào)配，以減少總的運(yùn)量；調(diào)配時(shí)考慮到橋涵位置對施工時(shí)的影響，一般大溝不能跨溝調(diào)運(yùn)。同時(shí)應(yīng)注意施工的可能與方便，盡可能避免和減少上坡運(yùn)土；選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，在100 m以內(nèi)，用推土機(jī)；在100200 m內(nèi)用鏟運(yùn)機(jī)；200 m以外用挖掘機(jī)與自卸汽車；土方調(diào)配對于借土、棄土，應(yīng)事先同地方商量。3.2.2.2 調(diào)配方法就近調(diào)配，先在100 m內(nèi)調(diào)配，不能完全平衡再進(jìn)行遠(yuǎn)距離的調(diào)配。土石方和調(diào)配結(jié)果見路基土石方數(shù)量計(jì)算表。3.2.3 調(diào)配復(fù)核橫向調(diào)運(yùn)：填方 = 本樁利用填缺挖方 = 本樁利用挖余縱向調(diào)運(yùn)：填缺 = 縱向調(diào)運(yùn)方借方挖余 = 縱向調(diào)運(yùn)方廢方3.2.4 計(jì)價(jià)土石方的計(jì)算計(jì)價(jià)土石方是指概預(yù)算編制中需要單獨(dú)計(jì)算費(fèi)用的土石方。計(jì)價(jià)土石方必須通過土石方調(diào)配后才能確定其數(shù)量。計(jì)價(jià)土石方 = 挖方數(shù)量借方數(shù)量3.3 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)構(gòu)造的特點(diǎn)，城鎮(zhèn)道路雨水排除系統(tǒng)可分為下列三類：（1）明溝系統(tǒng)與公路地面排水相同。即用明溝排水，中小城市在街坊出入口，人行過街等地方增設(shè)一些蓋板、涵管等過水結(jié)構(gòu)物。（2）暗管系統(tǒng)暗管系統(tǒng)包括街溝、雨水口、連管、干管、檢查井和出水口等主要部分。（3）混合系統(tǒng)混合系統(tǒng)是明溝和暗管結(jié)合的一種形式。本工程路面排水基本維持原有的路面排水系統(tǒng)并給予完善。修復(fù)、提升破損的雨水口，并新建一批雨水口，以提升路面排水的能力?，F(xiàn)狀雨水口如有堵塞應(yīng)予以疏通，現(xiàn)狀道路上的檢查井及保留雨水口應(yīng)按加鋪厚度相應(yīng)提升。本工程新建雨水支管采用d300 FRPP塑料排水管接入道路兩側(cè)排水溝。(管材標(biāo)準(zhǔn)：環(huán)剛度8KN/m2)。砂石基礎(chǔ)及煨管，橡膠圈接口。4路面4.1路面設(shè)計(jì)的一般原則路面是在路基表面上用各種不同材料或混合料分層鋪筑而成的一種層狀結(jié)構(gòu)物，它的功能不僅提供汽車在道路上能全天候地行使，而且要保證汽車以一定的速度，安全、舒適而經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。因此，路面應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性和少塵性。路面按其剛度大小可分為剛性路面和柔性路面兩種。本設(shè)計(jì)采用了柔性路面。路面結(jié)構(gòu)層一般由面層、基層和墊層組成。面層為直接承受汽車車輪的作用力和自然因素影響的結(jié)構(gòu)層，由一層或數(shù)層組成。 基層為路面的主要承重部分，和面層一起把荷載作用力傳至土基。基層由一層或數(shù)層組成。墊層為介于基層與土基之間的結(jié)構(gòu)層，在土基水、溫狀況不良時(shí)，用以改善土基的水、溫狀況，提高路面結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)性和抗凍脹能力，并可擴(kuò)散荷載，以減小土基變形。柔性路面設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)組合、厚度計(jì)算與材料組成，其原則如下：(1)路面設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)道路等級與使用要求，遵循因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)的原則，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對路基路面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，以達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，安全適用的目的。柔性路面結(jié)構(gòu)應(yīng)按土基和墊層穩(wěn)定，基層有足夠強(qiáng)度，面層有較高抗疲勞、抗變形和抗滑能力等要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以雙圓均布垂直和水平荷載作用下的三層彈性體系理論為基礎(chǔ)，采用路表容許回彈彎沉、容許彎拉應(yīng)力及容許剪應(yīng)力三項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)。路面結(jié)構(gòu)用計(jì)算機(jī)計(jì)算；無計(jì)算機(jī)時(shí)對于三層以上體系用當(dāng)量層厚度法換算為三層體系后查諾模圖計(jì)算。(3)面層材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度與溫度穩(wěn)定性；上基層應(yīng)采用強(qiáng)度高穩(wěn)定性好的材料；底基層可就地取材；墊層材料要求水穩(wěn)定性好。4.2 柔性路面設(shè)計(jì)4.2.1 軸載分析路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次。4.2.1.1軸載換算軸載換算采用如下公式： N=i=1KC1C2niPiP4.35 式中：N 標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/日）；ni 被換算車型的各級軸載作用次數(shù)（次/日）；P 標(biāo)準(zhǔn)軸載（kN）；Pi 被換算車型的各級軸載（kN）； C1 被換算車型的軸數(shù)系數(shù)；C2 被換算車型的輪組系數(shù)，雙輪組為1，單輪組為6.4，四輪組為0.38。K 被換算車型的軸載級別；當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為1，當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按C1=1+1.2m-1計(jì)算，m軸數(shù)。4.2.1.2累計(jì)當(dāng)量軸次根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，瀝青混凝土路面的設(shè)計(jì)年限取6年，設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)行車道上的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次估算為50萬次左右，實(shí)際計(jì)算時(shí)取50萬次。4.2.2 結(jié)構(gòu)組合與材料選取由規(guī)劃得到設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)行車道上的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次為50萬次左右，根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，路面結(jié)構(gòu)面層采用瀝青混凝土（12 cm），基層采用水泥穩(wěn)定碎石（取15 cm），底基層采用石灰土（厚度待定）。面層由二層至三層組成，查規(guī)范，采用三層式瀝青面層，表面層采用細(xì)粒式密級配瀝青混凝土（厚度3 cm），中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土（厚度4 cm），下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土（厚度5 cm）。4.2.3 各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度查規(guī)范附錄材料設(shè)計(jì)參數(shù)，得到各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度?？箟耗Ａ咳?0的模量，各值均取規(guī)范給定范圍的中值，因此得到20的抗壓模量：細(xì)粒式密級配瀝青混凝土為1500MPa，中粒式密級配瀝青混凝土為1300MPa，粗粒式密級配瀝青混凝土為1200MPa，水泥穩(wěn)定碎石為1500MPa，石灰土為320MPa。各層材料的劈裂強(qiáng)度：細(xì)粒式密級配瀝青混凝土為1.4MPa，中粒式密級配瀝青混凝土為1.0MPa，粗粒式密級配瀝青混凝土為0.8MPa，水泥穩(wěn)定碎石為0.5MPa，石灰土為0.225MPa。4.2.3 土基回彈模量的確定查規(guī)范得填方路段土基回彈模量為40Mpa，挖方路段土基回彈模量為70Mpa。4.2.4 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定規(guī)范規(guī)定要求以設(shè)計(jì)彎沉值作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力和抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。4.2.4.1 設(shè)計(jì)彎沉值根據(jù)規(guī)范，路面設(shè)計(jì)彎沉值公式為： ld=600Ne-0.2AcAsAb 式中：ld設(shè)計(jì)彎沉值（0.01mm）； Ne設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次，Ne =500000次；Ac道路等級系數(shù)；As面層類型系數(shù)；Ab路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)。ld=600Ne-0.2AcAsAb=600500000-0.21.21.01.0=52.18(0.01mm)4.2.4.2 路表容許回彈彎沉值路面的容許回彈彎沉值計(jì)算公式為：l=1.1rsN0.2式中： l容許回彈彎沉值； r道路分類系數(shù)，按不同的等級的城市，不同類別的道路采用； s道路類別系數(shù)； N設(shè)計(jì)年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道上標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)數(shù)。l=1.1rsN0.2=1.11.01.05000000.2=80(0.01mm)有上計(jì)算可知：路面設(shè)計(jì)彎沉ld路面容許彎沉值l，滿足要求。4.2.4.3 各層材料的容許層底拉應(yīng)力材料的容許層底拉應(yīng)力計(jì)算公式為：R=spks式中：R瀝青混凝土或剛性材料的劈裂強(qiáng)度（MPa）； ks抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。 細(xì)粒式密級配瀝青混凝土： ks=0.09AaNe0.22Ac=0.091.05000000.221.2=1.35 R=spks=1.41.35=1.0370MPa中粒式密級配瀝青混凝土： ks=0.09AaNe0.22Ac=0.091.05000000.221.2=1.35 R=spks=1.01.35=0.7407MPa粗粒式密級配瀝青混凝土： ks=0.09AaNe0.22Ac=0.091.15000000.221.2=1.48 R=spks=0.81.48=0.5405MPa水泥穩(wěn)定碎石： ks=0.35Ne0.11Ac=0.355000000.111.2=1.24 R=spks=0.51.24=0.4032MPa石灰土： ks=0.45Ne0.11Ac=0.455000000.11/1.2=1.59 R=spks=0.225/1.59=0.1415MPa4.2.5 設(shè)計(jì)資料總結(jié)設(shè)計(jì)彎沉值為52.18（0.01 mm），相關(guān)設(shè)計(jì)資料匯總?cè)缦卤恚?表9 設(shè)計(jì)資料匯總表材料名稱h（cm）20模量（MPa）容許拉應(yīng)力（MPa）細(xì)粒式密級配瀝青混凝土315001.0370中粒式密級配瀝青混凝土413000.7407粗粒式密級配瀝青混凝土512000.5405水泥穩(wěn)定碎石1515000.4032石灰土？5500.1415土基704.2.6 確定級配碎石厚度4.2.6.1 結(jié)構(gòu)層換算圖3 瀝青路面結(jié)構(gòu)換算圖換算成三層體系，中層厚度為H： H=h2+h32.4E3E2+h42.4E4E2+h52.4E5E2 =4+52.412001300+152.415001300+h52.45501300 =24.76+0.6988h54.2.6.2 綜合修正系數(shù) Ls=10002pE1cF F=1.63Ls20000.38E0p0.36式中：Ls 路面實(shí)測彎沉值(0.01mm)，Ls=Ld=52.18(0.01mm)； p, 標(biāo)準(zhǔn)車型的輪胎接地壓強(qiáng)（MPa）和當(dāng)量圓半徑(cm)， p=0.70MPa,=10.65cm； F 彎沉綜合修正系數(shù)； c 理論彎沉系數(shù)； E0 土基回彈模量。 所以： F=1.6352.18200010.650.38700.70.36=0.871 c=LsE12000pF=527010.650.871=6.0274.2.6.3計(jì)算中層厚度H由E2E1=13001500=0.867,h=310.65=0.282查“三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖”得=6.70由E0E2=701300=0.054，h=0.282查圖得k1=1.1，則k2=ck1=6.0276.701.1=0.818 查圖得H=3.0，則H=3.010.65=31.95cm代入得：h5=31.95-24.760.6988=10.3cm,取h=15cm4.2.7 驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)的拉應(yīng)力4.2.7.1 細(xì)粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力驗(yàn)算（上層面）結(jié)構(gòu)層等效換算為： h=h1=3cm H=k=25hk0.9EkE2=h2+h30.9E3E2+h40.9E4E2+h50.9E5E2 =4+50.912001300+150.915001300+150.95501300 =4+4.57+17.59+5.77 =31.93cm又h=310.65=0.282,E2E1=130015