二級公路施工圖設計說明書參考1

1、二級公路施工圖設計說明書參考目錄摘要1設計總體說明2 平面線形設計3路線縱斷面設計4 橫斷面設計5 路基設計6 路面設計7 結 構 物 設 計8. 施 工 圖 預 算小 結謝 辭摘要交通運輸是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)之一，是國民經(jīng)濟的大動脈，它把國民經(jīng)濟各領域和各地區(qū)聯(lián)系起來，在社物質(zhì)財富生產(chǎn)和分配過程中，在廣大人民的生活中起著極為重要的作用。而公路運輸已經(jīng)顯示出了其它交通方式所不能具有的巨大優(yōu)勢?！耙敫?，先修路”、“公路通，百業(yè)興”反映了人們尤其是偏遠山區(qū)人們的深切感受。本篇設計為某地區(qū)二級公路的一階段施工圖設計。該地區(qū)屬亞熱帶溫潤氣候，四季分明，冬暖夏熱。主要設計內(nèi)容有平面線形設計、縱斷面設計

2、、橫斷面設計、路基設計、路面結構設計等。平面線形設計包括資料整理紙上定線，平曲線要素確定；縱斷面設計包括地面高程、設計高程、填挖深度和豎曲線要素；確定標準橫斷面，繪出每樁橫斷面圖（500米）；最后根據(jù)交通量資料及路面設計規(guī)范，確定設計方案。關鍵字：豎曲線 縱斷面 橫斷面 路基 路面結構 abstracttransporting is the fundamental industry for national economics, and serves as artery to connect all the fields of economics and different geographi

3、cal region. it also plays important role in the production and distribution of goods, and in everyones life. road transporting has many advantages when compared to other transporting ways. it will bring out huge economical advance when it was paved to certain area, especially those mountainous regio

4、ns which always are poor and roadless.this thesis intends to design a construction plan for a second-class road .there is a warm, subtropical climate, four distinct seasons and warm in winter, and hot in summer.this design includes plane linear design, vertical section design, horizontal section des

5、ign, roadbed design and so on. the plane linear design includes information compiling, lines drawing on paper, fix on requisites of curves; vertical section design is comprised of road elevation, design elevation, depth of dig and fill and requisites for vertical curve; contents of horizontal sectio

6、n design are fixing standard horizontal section, mapping every horizontal section; at last make a blueprint according to traffic information and road design rules; keywords: upright curve vertical section transect roadbedroad surface structure 1設計總體說明1.1 設計任務完成在指定的起、終點之間的新建公路設計，設計階段為一階段施工圖設計，要求按二級公路

7、、設計車速60km/h進行設計。設計文件必須符合現(xiàn)行有關設計標準與規(guī)范。1.2任務要求通過本設計要求能夠綜合運用專業(yè)所學的知識，根據(jù)有關的設計規(guī)范掌握各設計階段的設計內(nèi)容，掌握設計過程中設計原始資料的采集方法與內(nèi)容，掌握路面設計參數(shù)的確定、選用及計算方法；掌握公路勘測設計的程序及方法，以達到熟練從事公路專業(yè)的工作能力。1.3 建設意義交通運輸是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)之一，是國民經(jīng)濟的大動脈，它把國民經(jīng)濟各領域和各地區(qū)聯(lián)系起來，在社物質(zhì)財富生產(chǎn)和分配過程中，在廣大人民的生活中起著極為重要的作用。改革開放以來，隨著社會主義商品經(jīng)濟和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的興起，尤其是近年來西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，加之現(xiàn)在的中部淪陷地

8、區(qū)的崛起政策。公路運輸已經(jīng)顯示出了其它交通方式所不能具有的巨大優(yōu)勢。“要想富，先修路”、“公路通，百業(yè)興”反映了人們尤其是偏遠山區(qū)人們的深切感受。1.4 交通資料設計交通資料如表1-1所示 ：車型前軸重（kn）后軸重（kn）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距（m）日交通量（輛/d）黃河jn-15049.00101.601雙250解放ca10b19.4060.851雙1600躍進nj13015.3038.301雙300小汽車33721雙800交通量年平均增長率為7%，擬使用年限為10年。 （2） 道路等級的確定參照公路的分級與技術標準，根據(jù)公路網(wǎng)的規(guī)劃和遠景年限交通量，從全局出發(fā)，結合此公路的使用任務、性質(zhì)

9、等綜合確定，此公路設計為二級公路。1.5 道路技術規(guī)范標準本項設計方案各項技術指標均符合公路工程技術標準（jtg b01-2003），公路路線設計規(guī)范（jtj011-94），公路路基設計規(guī)范（jtg d30-2004），公路瀝青路面設計規(guī)范（jtg f40）的要求。公路等級：山區(qū)二級公路；計算行車速度：60km/h； 路基寬度： 10.00m；路面寬度：23.5m； 硬路肩寬度： 0.75m；土路肩寬度： 0.75m； 車道數(shù)：2；設計年限：12年。1.6 沿線自然地理、氣候、地質(zhì)、水文氣象等狀況1本地形、地質(zhì)、地貌資料擬建公路的地方為山區(qū)。路線平、縱線形和橫斷面要受到地形限制較多。自然區(qū)劃屬

10、v2地區(qū)，山坡地段覆2-3米的粘土表層，水田段淤泥0.5米，其下4-5米粘土，較適宜修建公路。考慮到經(jīng)濟發(fā)展的需要，設計準備從較平坦的地方通過。2自然地理條件:該區(qū)屬亞熱帶溫潤氣候，四季分明，冬暖夏熱，年平均氣溫1718.8c，極端最高氣溫43c，極端最低氣溫-3.8c。年平均降雨量1032毫米，年平均霧日50天，平均風速1.75米/秒。地震烈度為iv度。山坡地段上覆23米粘土表層，以下為粉砂質(zhì)泥巖及長石石英砂巖,呈互層狀產(chǎn)出,水田段淤泥0.5米,其下45米粘土。1.7 設計原則設計在滿足工程經(jīng)濟的前提下符合二級公路標準的要求，盡可能采用較高的技術指標，還要綜合考慮工程造價，施工技術條件，地質(zhì)

11、氣候，材料來源等其它影響因素。1、數(shù)目增加不大的情況下，盡量采用較高的技術指標，不輕易的采用低指標和極限指標，同時不要不顧及工程量的增加采用高指標。在路線部設時盡量保證行車安全，舒適，快捷的前提下做到工程數(shù)量小，造價低，使用成本低，經(jīng)濟效益好的目的；2、處理好道路與農(nóng)業(yè)，農(nóng)村，農(nóng)民的關系，注意與農(nóng)業(yè)基本建設的配合，做到少占田地并盡量不要占高產(chǎn)田地和經(jīng)濟作物田地，避免穿越經(jīng)濟林園，并注意與修路造田，農(nóng)田水利設施，土地規(guī)劃相結合；3、充分重視水文地質(zhì)條件和問題，不良地質(zhì)地貌對道路的穩(wěn)定性影響較大，同時對特殊地質(zhì)的處理的工程費用非常大，這將極大的增加工程成本和造價。對于滑坡、崩塌、巖堆、泥石流巖溶、

12、沼澤等嚴重的工程地質(zhì)水文問題應慎重的處理一般情況下應盡量繞避，必須穿越時應選擇合理的位置縮小穿越范圍，并采取相應的處理措施；4、重視環(huán)境保護和生態(tài)保護，加強環(huán)境保護工作，重視生態(tài)平衡，為人類創(chuàng)造良好的生活環(huán)境，是我國的一項基本國策。1.8 施工注意事項1、坡度大于1：5時，填筑前應將原地面開挖縱、橫向臺階，寬度不小于1m并向內(nèi)傾4；2、填挖交界處必須開挖多個臺階，并分層填筑，充分壓實；3、農(nóng)田段表層的種植土，在填筑路基前應先清除表層種植土，清出的種植土建議集中堆放，以用作棄土場的地面復耕覆蓋用土；4、為確保路基有足夠的強度和穩(wěn)定性，路基壓實度必須達到設計要求，施工前應進行擊實試驗，以確最大干密

13、度及最佳含水量；5、邊坡防護工程應在路基形成一段，修整后即進行防護物的施工，以利于邊坡的穩(wěn)定，防止水土流失；6、各種路用材料需進行各項技術指標檢測，合格后方可進場。使用堆料場應加遮蓋，以防雨水淋濕。2 平面線形設計對路段平面線形設計，是道路最基本的，也是最重要的設計階段，此階段的設計將影響后面的道路構造物設計，排水設計，土石方數(shù)量，路面工程及其他結構物，對汽車行駛的安全、舒適、經(jīng)濟以及公路的通行等都產(chǎn)生很大的影響。因此，路線線形必須滿足汽車動力學，司機視覺和心理的要求，必須與地形，地物環(huán)境相協(xié)調(diào)，與沿線的土地利用，自然資源開發(fā)和社會經(jīng)濟等相適應。合理利用地形，正確選用標準，確保路線線形的均衡性

14、，處理好遠期和近期的關系，整體與局部的關系，充分考慮農(nóng)業(yè)等方面的要求，既要使工程量小，投資少，又要考慮施工養(yǎng)護管理、經(jīng)濟效益、交通運營等方面的利弊得失。選用較好的技術指標，以提高公路的使用質(zhì)量，充分做到技術上可行、經(jīng)濟上合理。由于給定的地形圖（1：2000），在選線時采用紙上定線，在已知的地行圖上，進行路線布局方案比選。紙上確定路線，其優(yōu)點是能在室內(nèi)縱觀全局，結合地形、地物、地質(zhì)等自然條件，綜合平、縱、橫三方面的因素。2.1基本線形要求（以山嶺重丘區(qū)二級，v=60km/h為例）1、直線 直線是公路線形中最常采用的的基本形式，它以最短的距離連接兩目的地，具有路線短捷，縮短里程，行車方向明確等優(yōu)點

15、。但從行車的安全和線形美觀來看，直線過長線形呆板，會使司機行車單調(diào)引起疲勞，容易使司機超速行駛，難以準確目測車間間距，以及夜間對向行車產(chǎn)生眩光等原因，直接影響行車安全。另外，在山區(qū)、丘陵區(qū)，過長的直線難以與地形及周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，會嚴重破壞自然景觀，容易造成大挖大填，經(jīng)濟性差。因此必須對直線長度加以限制。本路段設計車速為60km/h，根據(jù)公路工程技術標準jtjgb01-2003對直線長度作了如下限制：1.同向曲線間最小長度：6v=660=360m 2.反向曲線間最小長度：2v=260=120m 3.直線的最大長度為70秒行程，即778米。在定直線過程中，直線的最大、最小值限制以不超出上值為宜。2

16、、圓曲線圓曲線也是平面線形中常用的線形，較大的長緩圓曲線具有線形美觀、順適、行車舒適等優(yōu)點。在平曲線設計中，都希望采用較大半徑的圓曲線，以提高路線質(zhì)量，是因為過短的平曲線使汽車在曲線上行使時間短暫，司機操作極為不便，同時乘客也受到?jīng)_擊。在較小轉(zhuǎn)角的平曲線，即使半徑很大，曲線長度仍然很短，司機容易將曲線半徑判斷得比實際小得多，而使在行車速度降低。因此對圓曲線的相關指標也應做出限制。1.一般限制 從行車穩(wěn)定、舒適、經(jīng)濟方面考慮，公路工程技術標準jtgb01 2003對圓曲線半徑作了如下限制。圓曲線最小半徑：一般最小半徑：200m 極限最小半徑：125m 不設超高最小半徑：1500m 一般最小半徑是

17、在一般情況采用的平曲線最小半徑限值，這種半徑能充分保證行車的舒適感，是全線絕大多數(shù)情況下可能采用的半徑。極限最小半徑是平曲線半徑設計的極限值，在設計中任何情況下都必須滿足。為保證汽車行駛安全、舒適、經(jīng)濟，只有在特殊困難地形條件下才采用極限最小半徑。在設計時，圓曲線半徑應盡量采用大于或等于曲線一般最小半徑值，以提高公路的使用質(zhì)量。圓曲線半徑過大，會使圓曲線太長，對測設和施工不利，且過大的圓曲線半徑其幾何性質(zhì)與直線無多大差異。因此規(guī)范規(guī)定圓曲線最大半徑不超過10000m為宜。曲線最小長度：一般公路以2倍（即在平曲線上行使6s）計算。因此規(guī)范規(guī)定二級公路平曲線最小長度為120m。2. 圓曲線半徑的確

18、定原則圓曲線能較好地適應地形的變化，并可獲得圓滑的線形，使用范圍較廣且靈活。圓曲線在適應地形的條件下，應盡量選用較大的半徑。在定半徑時宜遵循以下原則： 一般情況下以采用極限最小半徑的4-8倍或超高為2-4%的圓曲線半徑為宜。 當?shù)匦螚l件不受限制時，應盡量采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑為宜。 選擇半徑時應結合前后線形綜合考慮，以形成連續(xù)的線形。并要考慮平曲線與縱坡的關系，避免小半徑與大縱坡重合即形成陡坡急彎。 彎道半徑的選擇，應按技術標準根據(jù)實地的地形、地物、人工構造物及其它條件的要求，按合理的曲線位置用外距、切線長等控制條件反算。小偏角的彎道容易使司機產(chǎn)生錯覺，應盡量避免。一般情況下

19、轉(zhuǎn)角不小于7為宜。 當同向曲線間插入短直線時，在視覺上容易形成直線與兩端的曲線構成反彎的錯覺是整個組織線形缺乏連續(xù)性，形成“斷背曲線”。因此在設計時應予以盡量避免。3、緩和曲線 在直線和圓曲線間或半徑不同的圓曲線間設置曲率半徑連續(xù)變化的曲線即為緩和曲線。其作用是線形緩和、行車緩和及超高加寬緩和。當平曲線半徑小于不設超高的最小半徑事應設置緩和曲線。緩和曲線可采用回旋曲線、三次拋物線，高次拋物線等線型。因回旋曲線與汽車由直線進入圓曲線的軌跡完全符合，在我國，標準規(guī)定采用回旋曲線。公路工程技術標準jtgb01-2003規(guī)定山嶺重丘區(qū)三級路最小緩和曲線長度不小于35m。4、平面組合線形本設計路段大部分

20、采用基本型曲線?；拘颓€所采用的回旋曲線-圓曲線-回旋曲線之比為111 121。在個別路段為兩個反向基本型直接連接構成的s型曲線，從行駛力學上和線形協(xié)調(diào)、超高緩和考慮，s型曲線相鄰兩個回旋曲線參數(shù)a1和a2宜相等，若采用不同參數(shù)，其值相差不宜過大，應符合：2s型曲線兩個圓曲線半徑之比不宜過大，以符合： 13 式中：r1為大圓曲線半徑（m），r2為小圓曲線半徑（m）。2.2、平面設計步驟1、選線原則 1.路線的基本走向必須與公路的主客觀條件相適應。主觀條件是指設計任務書（或其它文件）規(guī)定中的路線總方向，等級及其在公路網(wǎng)中的地位和作用?？陀^存在條件是指公路所在地區(qū)原有交通布局，城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、資

21、源狀況，土地開發(fā)利用和規(guī)劃的情況以及地形、地質(zhì)、氣象、水文等自然條件。根據(jù)1：2000帶狀地形圖，路線的走向所要解決的問題是在保證公路線形等級標準的同時如何避免少拆遷、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。2.正確掌握和運用技術標準。根據(jù)任務要求，本次畢業(yè)設計應采用最新的公路工程技術標準jtgb01-2003，因此，在進行紙上定線時，首先應吃透規(guī)范。在定線過程中，如工程量增加不大，應盡量采用較高的技術指標。3.注意與農(nóng)業(yè)配合，選取線時要處理好公路與農(nóng)業(yè)的關系。注意與農(nóng)田基本建設的配合，做到少占耕地，并應量不占高產(chǎn)田，經(jīng)濟農(nóng)作物田或穿過經(jīng)濟園林等。并注意與修路造田、農(nóng)田水利灌溉、土地

22、規(guī)劃等相結合。4.重視環(huán)境保護，盡量減少施工對自然環(huán)境和生態(tài)平衡的破壞。5.選線時應綜合考慮路與橋的關系。在選線時，個別特殊大橋橋位，一般作為路線總方向的控制點，大中橋位原則上服從路線的總方向。2、選線步驟由于該路段為新建公路，根據(jù)指導老師意見，公路起終點位置、高程已經(jīng)定下，選線時以這兩個控制點為依據(jù)進行全面布置、逐段安排、具體定線。用“以點定線、以線交點”的辦法大致定出平面交點，然后反復試線最后確定出交點。1.方案的確定考慮到起始點高程為270m，終點高程為265.16m，起終點高差為4.84m，路線中間起伏較大。從考慮經(jīng)濟性角度出發(fā)，導線大致與跟等高線一致，以減少工程量。中間段等高線較為密

23、集且有幾處急彎，在滿足規(guī)范前提下，按盡量沿等高線走的原則布線，導線較短，可考慮s型和c型。在設計中，定線是一項比較重要的工作，是整個路線的基礎，對路線的好壞起關鍵性的作用，不同地點，考慮的因素也不同，如有些以平曲線設計為主，有些則以經(jīng)濟性為準。2. 交點位置,交點間距,轉(zhuǎn)角的確定:方案設計中,在做好導向線,確定交點后。按照圖紙的坐標，逐點測量出各點的大地坐標，然后計算交點的間距，路線的轉(zhuǎn)角，其計算程序如下：（1）路線的方位角：根據(jù)公式 則路線的方位角為：第一象限： 第二象限： 第三象限： 第四象限： （2）路線的轉(zhuǎn)角等于后一方位角減去前一方位角，即 (當為正時為右轉(zhuǎn),為負則左轉(zhuǎn))（3） 兩交點

24、之間的直線長度： 3、平曲線設計及敷設1、緩和曲線長度的確定山嶺重丘區(qū)二級公路其最短緩和曲線長為50米。關于緩和曲線長度的確定主要考慮下列三點因素： 最小緩和曲線長度，50米 超高緩和段長度按計算，式中：超高緩和段長度b 路面寬度，本路段取為10米ic最大超高橫坡（%）超高漸變率 且一般應滿足lslc 當lc50時,ls=lc。設計時應綜合考慮以上因素，最終確定緩和曲線的長度。2、平曲線設計平曲線的設計有多種組合型式，如：簡單型、基本型、型、型、凸型、卵型及復曲線等，常用型式有簡單型、基本型及型。其計算公式各有不同，下面就基本型曲線計算公式分列如下：山嶺重丘二級公路,極限最小半徑為125米，一

25、般最小半徑為200米，設計時，應盡量采用大半徑圓曲線。平曲線設計最主要的是確定圓曲線的半徑，園曲線的半徑確定具有多種控制條件，本路段共有兩種情況：直接選定：放坡定線時以ls:ly:ls=1:1:1-1:2:1為佳；切線長控制：同向、反向曲線較近時；曲線長控制：小偏角時采用?，F(xiàn)以直接選定為例：已知jd2的轉(zhuǎn)角：=36340，另擬定ls=60m ，假定曲線長為180米，由公式可反算得到一個圓曲線半徑188.122，故將先半徑取為250米，根據(jù)曲線計算公式計算 可以看出緩和曲線：圓曲線：緩和曲線滿足1：1：11：2：1的關系，所以確定半徑為250米，當發(fā)生不滿足這種關系的時候，可從新假定一個半徑，繼

26、續(xù)驗算。當相鄰交點曲線要素都擬定以后要驗算曲線之間的直線長度是不是滿足最短和最長直線的要求。3、主點里程計算主點樁號（以jd2為例）： jd2的交點樁號是k0+819.552 zh（樁號）=jd（樁號）-t=k0+819.552-112.782=k0+706.77 hy（樁號）=zh（樁號）+ls= k0+706.77+60=k0+766.77 yh（樁號）=hy（樁號）+ly= k0+766.77+99.552=k0+866.321 hz（樁號）=yh（樁號）+ls= k0+866.321+60=k0+926.321 qz（樁號）=hz（樁號）-l/2=k0+816.546 jd（樁號）=q

27、z（樁號）+j/2= k0+819.552（校核無誤）4、交點的間距及路線轉(zhuǎn)角計算程序如下： 根據(jù)公式 交點轉(zhuǎn)角、交點間距的計算根據(jù)以下公式：路線與x軸的夾角：路線方位角: = (x0, y0)= (x0 )= (x0, y0, y0 : 路線右轉(zhuǎn)； 0 : 路線左轉(zhuǎn)；兩交點之間的直線長度：ab=2.3、平面設計成果 按著要求將計算得出的結果布設到平面圖上，并且上墨，注明路線起終點、曲線起終點、百米樁、公里樁，完成平面設計圖，填寫直線、曲線轉(zhuǎn)角表。3路線縱斷面設計3.1 概述沿著道路中線豎直剖切然后展開即為路線縱斷面。由于自然因素的影響以及經(jīng)濟要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線?？v斷面設計

28、的主要任務根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、當?shù)氐淖匀坏乩項l件以及工程經(jīng)濟性等，研究起伏空間線幾何構成的大小及長度，以便達到行車迅速安全、運輸經(jīng)濟合理及乘客感覺舒適的目的。在路線的縱斷面設計中，依據(jù)道路的性質(zhì)，任務、等級、地形地貌、地質(zhì)水文等因素，充分的分析了路基的穩(wěn)定，和工程量與工程經(jīng)濟等問題，對縱坡的長短、大小、前后縱坡的情況、豎曲線半徑的大小以及與平面線形的組合與搭配問題都作了考慮。遵循了以下的設計原則：1、滿足縱坡和豎曲線的各項規(guī)定；2、縱坡均勻平順，起伏不宜過大；3、設計標高的確定結合了沿線的自然條件如：地形、土壤、水文、氣候等綜合因素；4、爭取挖填平衡，盡量使挖方運轉(zhuǎn)到就近路段作為填方

29、，以減少借方和廢方，降低工程造價；5、依據(jù)沿線的性質(zhì)要求，適當照顧當?shù)孛耖g的交通運輸工具，農(nóng)業(yè)機械，農(nóng)田水利方面的要求；6、平面和縱斷面設計相互配合：在視覺上能自然的誘導駕駛員的視線，并保持了視覺的連續(xù)性；平、縱面的線形指標大小均衡，使線形在視覺上和心理上保持連續(xù)性。3.2 縱斷面設計一般規(guī)定1、新建公路的路基設計標高：高速公路和一般公路采用中央分隔帶的外側(cè)邊緣；二，三，四級公路采用路基邊緣標高，在設置超高、加寬地段為超高加寬前該處邊緣標高。改建公路的路基設計標高：一般按新建公路的規(guī)定辦理，也可視具體情況而采用中央分隔帶中線或行車道中線標高。沿河及受水浸淹的路線，路基設計標高一般應高出規(guī)定洪水

30、頻率計算水位0.5m以上。如果河道因設置路堤而壓縮過水面積，致使上游有雍水，或河面寬闊而有風浪，就應增加雍水高度和波浪沖上路堤的高度。2、縱坡丘陵地區(qū)二級公路的最大縱坡規(guī)定為6%。各級公路的長路塹路段，以及其他橫向排水不暢的路段，應采用不小于0.3%的縱坡，必須設計平坡（0%）或小于0.3%的縱坡時，其邊溝應作縱向排水設計。對于坡長也應有一定的限制，最短坡長主要是從汽車行駛的平順性要求考慮的。丘陵地區(qū)二級公路為200m，最大坡長也是很有必要的，縱坡越陡，坡長越長，對行車影響越大。表現(xiàn)在：（1）使行車速度下降，甚至要換低排檔克服坡度阻力；（2）一是水鄉(xiāng)開過，導致汽車爬坡無力，甚至熄火；（3）下坡

31、行駛制動頻繁，易使制動器因發(fā)熱而失效。合成坡度是指由路線縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的坡度，其方向及流水線方向。一級公路最大容許合成坡度為10%，計算公式： (31)式中: 合成坡度（%）；超高坡度或路面橫坡（%）；縱坡坡度（%）。各級公路的最小合成坡度一般不應該小于0.5%，特殊時可采用0.3%。但是在超高過渡變化處，合成坡度不應該設計為0%，當合成坡度小于0.0%時，則應采取綜合排水措施，保證路面排水暢通。使道路不至被雨水沖壞。3、豎曲線各級公路在縱坡變更處應設置豎曲線，豎曲線可采用拋物線或圓曲線。平原微丘地區(qū)二級公路豎曲線半徑一般最小值為4500 m，最小長度為70 m。（1）相

32、鄰兩個同向凹形或凸形豎曲線，特別是同向凹形豎曲線之間；（2）如果直坡段的長度不夠長則應該合并為單曲線或復曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線，這樣要求對行車有利；（3）相鄰反向豎曲線之間，為了使增重與減重間緩和過度，中間最好插入一段直坡段。圖3-1 豎曲線計算圖3.3 豎曲線計算例如：變坡點1樁號k0+280：高程為367.5m，取，滿足視距要求（如計算圖3-1），設計曲線為凸形豎曲線， 變坡點高程：367.5+2.429=369.93m 起點樁號：；起點高程： 終點樁號：；終點高程：由此可以計算豎曲線段各樁號改正后的設計高程。3.4縱坡設計具體的縱斷面設計，坡度坡長等詳見附圖中縱斷面設計圖和豎曲線表。 4

33、 橫斷面設計4.1 橫斷面設計基本要求橫斷面的設計，應使道路橫斷面布置及幾何尺寸滿足交通環(huán)境、用地經(jīng)濟、城市面貌等要求。路基是支撐路面，形成連續(xù)行車道的帶狀土、石結構物。它既要承受路面?zhèn)鱽淼能囕v荷載，又要承受大自然因素的作用。因此，路基橫斷面設計必須滿足以下基本要求：1、路基的斷面形式和尺寸應根據(jù)道路的等級、設計標準和設計任務書的規(guī)定以及道路的使用要求，結合具體條件確定；2、為了保證路基的強度和穩(wěn)定性，使路基在外界因素的作用下，不致產(chǎn)生不允許的變形，在路基的整體結構中還必須包括各種附屬設施；3、路基設計應兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設的需要，在取土、棄土，取土坑位置、排水設計等方面與農(nóng)田改土、農(nóng)田水利、

34、灌溉溝渠等相配合，盡量減少廢土占地，防止水土流水和淤塞河道。在設計路線內(nèi)，每20 m設計一個橫斷面，具體設置見路基橫斷面圖。橫斷面需標注的內(nèi)容：土路肩的高程，土路肩邊緣距路中線的距離，邊溝底的中心高程，邊溝底中心距路中線的距離，路中心線的設計高程與地面高程的高差t或w，填方面積at，挖方面積aw。最后，根據(jù)縱斷面設計資料，按設計標高，在路基設計表上逐樁進行計算，完成路基設計表。具體結果見附圖中路基設計表。4.2 橫斷面的布置1、選用典型橫斷面應注意的問題簡述如下：（1）一般路堤：當填土高度小于最小填土高度1.60m時，為滿足最小填土高度和排除路面路肩和邊坡地面水的需要，應設置邊溝；（2）挖方路

35、基：路塹路段均設置邊溝。開挖路塹所廢棄的土石方，應棄置于下側(cè)坡頂外并做成規(guī)則形狀的棄土堆；當挖方高度較大或土質(zhì)變化處，邊坡應隨之做成折線形或臺階式邊坡以保證穩(wěn)定；（3）半填半挖路基：若地面坡度較大，為保證填土的穩(wěn)定，將地面挖成臺階形。臺階的高度視填料性質(zhì)和施工方法而定，挖方部分與一般路塹相同。它可以減少土石方數(shù)量，保持土石方數(shù)量橫向平衡，是比較經(jīng)濟的斷面形式。2、公路路基橫斷面標準規(guī)定我國路基橫斷面按照公路性質(zhì)及等級不同可有整體式斷面和分離式斷面兩大類。本路段采用整體式斷面。 4.3超高與加寬設計4.3.1 超高計算為了抵消車輛在曲線路段上時所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形

36、式，這就是曲線上的超高。合理的設置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車在曲線上行駛的穩(wěn)定性和舒適性。當汽車等速行駛時，圓曲線上產(chǎn)生的離心力是常數(shù)，而在回旋線上行駛則因回旋曲率是變化的，其離心力也是變化的。因此，超高橫坡度在圓曲線上應該是圓曲線半徑相適應的全超高，在緩和曲線上應是逐漸變化的超高。這段從直線上的雙向橫坡漸變到圓曲線上的單向橫坡的路段，稱作超高緩和段或超高過渡段。該段公路是山區(qū)二級公路，不設中央分隔帶。其超高過渡方式有三種：1、繞內(nèi)側(cè)邊緣旋轉(zhuǎn)先將外側(cè)車道繞路中線旋轉(zhuǎn)，待達到與內(nèi)側(cè)車行道構成單向橫坡后，整個斷面再繞未加寬前的內(nèi)側(cè)車道邊緣旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡度。2、繞中線旋轉(zhuǎn)先將外側(cè)車

37、道饒路中線旋轉(zhuǎn)，待達到與內(nèi)側(cè)車道構成單向橫坡后，整個斷面繞中線旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡度。3、繞外邊緣旋轉(zhuǎn)先將外側(cè)車道繞外邊緣旋轉(zhuǎn)，與此同時，內(nèi)側(cè)車道隨中線的降低而相應降低，待達到單向橫坡后，整個斷面仍繞外側(cè)車道邊緣旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡度。 該段公路為新建公路故宜采用繞內(nèi)側(cè)邊緣旋轉(zhuǎn)，有利于路基縱向排水。4.3.2平曲線上的加寬汽車行駛在曲線上，各輪軌跡半徑不同，其中以內(nèi)輪軌跡半徑為最小，且偏向曲線內(nèi)側(cè)，故曲線內(nèi)側(cè)應增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。對于半徑大于250米的圓曲線，由于其加寬值甚小，可以不加寬。由三條以上的車道構成的行車道，其加寬值應另行計算。各級公路路面加寬后，路基也應相應的加

38、寬。分道行駛公路，當圓曲線半徑較小時，其內(nèi)側(cè)車道的加寬值應大于外車道的加寬值。設計時應通過計算確定其差值。為了使路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上設置了加寬的寬度，需設置加寬緩和段。在加寬緩和段上，路面具有逐漸變化的寬度。加寬過渡的設置根據(jù)道路性質(zhì)和等級可采用不同的方法。5 路基設計5.1 概述公路路基是路面的基礎，承受著本身土體的自重和路面結構的重量，同時還承受由路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載，路基是公路的承重主體。路基的結構設計應根據(jù)使用要求和當?shù)刈匀粭l件（包括地質(zhì)、水文和地理情況），并結合施工條件進行設計。在設計前應充分收集沿線地質(zhì)、水文、地形、氣象等資料，在山嶺重丘區(qū)要特別注意地形和地質(zhì)條件的

39、影響。選擇適當?shù)穆坊鶖嗝嫘问?，邊坡坡度及防治病害的措施。在平原微丘區(qū)應注意最小填土高度，并設置必要的排水設施。既應有足夠的強度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟合理。影響路基強度和穩(wěn)定的地面和地下水，必須采取攔截或排除路基以外的措施，并結合路面排水，做好綜合排水設計，形成完整的排水的設計。路基設計應兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設的需要，在取土、棄土、取土坑、棄土堆設置、排水設計等方面與農(nóng)田改土，農(nóng)田水利，灌溉溝渠等向配合，應盡量減少廢土占地，防止水土流失和淤塞河道。公路路基屬于帶狀結構，隨著天然地面的高低起伏，標高不同，路基設計需根據(jù)路線平、縱、橫設計，精心布置，確定標高，為路面結構提供具有足夠?qū)挾鹊钠巾樆妗?.1.

40、1 公路路基的基本要求路基設計的基本要求是應根據(jù)使用要求和自然條件（包括地質(zhì)、水文和材料的情況等）并結合施工方案進行設計，既應有足夠的強度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟合理。影響路基強度和穩(wěn)定性的地面和地下水，必須采取攔截或排出路基以外的措施，并結合路面排水，應做好綜合排水設計，形成完整的排水系統(tǒng)。路基綜合設計應包括邊坡穩(wěn)定性、支擋、防護、排水等幾個方面，此外還應考慮到施工、養(yǎng)護、維修、使用等方面的問題。5.1.2 路基土的壓實標準 在道路路基建筑工程中，常會遇到天然土層強度較低，在汽車和在作用下會產(chǎn)生較大的沉降，從而影響工程質(zhì)量的情況。尤其是當天然土基標高不夠，需要取土填高路基時，新填土的抗剪強度很低，

41、壓縮性也非常大且不均勻，水穩(wěn)定性也很差。因此，路堤填土需要分層壓實，使之具有一定的密實度。土質(zhì)路塹開挖到設計標高后，需檢驗路基頂面工作區(qū)內(nèi)天然狀態(tài)土的密實度，該密實度通常低于設計要求，必要時應開挖后再分層壓實，使之達到一定的密實度。分層壓實的路基頂面能防止水分干濕作用引起的自然沉降和行車荷載反復作用產(chǎn)生的壓實變形，確保路面的使用品質(zhì)和使用壽命。除設計文件有規(guī)定外，一般路基土的壓實程度，隨填土的深度的變化而不同；針對不同路基的不同情況，我國的設計規(guī)范規(guī)定要有不同的壓室標準，壓實度是以應達到的干密度的絕對值與標準擊實法得到的最大干密度之比值的百分率。路基壓實類型有重型和輕型，其壓實標準不同分別如表

42、5-1和5-2所示：表5-1 路基壓實度（輕型）填挖類型路面底面以下深度（m）壓實度（%）高級、一級路面其它路面填方路堤上路床03095下路床30809895上路堤801509590下路堤1509090零填及路塹路床03095表5-2 路基壓實度（重型）填挖類型路面底面以下深度（m）壓實度（%）高級、一級路面其它路面填方路堤上路床0309593下路床30809593上路堤801509390下路堤1509090零填及路塹路床03095935.2 路基土石方計算與調(diào)配及涵長計算路基土石方工程是公路工程的主體工程之一。在公路工程量中占有很大比重。土石方工程數(shù)量又是公路方案評價和比選的主要技術經(jīng)濟指標

43、之一。土石方計算與調(diào)配的主要任務是計算路基土石方工程數(shù)量，合理進行土石方調(diào)配，并計算土石方的遠量，為編制公路概預算、公路施工組織、施工計量提供依據(jù)。5.2.1 橫斷面面積計算該路段橫斷面設計采用積距法，積距法的原理是：按單位寬度b，把斷面積切割成若干梯形與三角形條塊，則每一小塊面積為其平均高度hi與b的乘積。 即 ， 。 （5-1）總面積為 （5-2）5.2.2 土石方數(shù)量計算 路基土石方計算工作量較大，加之路基是填挖變化的不規(guī)則性，要精確計算土石方體積是十分困難的，在工程上通常采用近似計算。本設計將采用平均斷面法計算：假定兩相鄰斷面間為一棱柱體，按平均斷面法計算，其公式為： （5-3）式中：

44、，兩相鄰斷面的斷面面積l兩相鄰斷面的間距，即兩相鄰斷面的樁號差5.2.3 調(diào)配的原則1、在半填半挖斷面中，應首先考慮在本段內(nèi)移挖作填進行橫向平衡，然后再做縱向調(diào)配，以減少總的運輸量；2、路基填方如需路外借方，應結合地形、農(nóng)田灌溉等情況選擇借方地點；3、綜合考慮施工方法、運輸條件、施工機械化程度和地形情況選用合理的經(jīng)濟運距；4、在在不同的土方和石方應根據(jù)工程需要分別進行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定；5、為使調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當?shù)倪\輸方式，確定合理的經(jīng)濟運距，用于分析工程用土量是調(diào)運還是外借；6、土方調(diào)配移挖作填固然要考慮經(jīng)濟運距的問題，但這不是唯一的因素，還要考慮棄方或借方占地

45、，及對農(nóng)業(yè)的影響。5.2.4 調(diào)配的方法土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法及土石方計算表調(diào)配法等，本設計采用土石方計算表調(diào)配法。首先進行橫向調(diào)配，滿足本樁號利用的需要，然后計算挖余和填缺的數(shù)量。根據(jù)挖余和填缺的分布情況，可以大致看出調(diào)運的方向和數(shù)量，結合縱坡的情況和經(jīng)濟運距對利用方進行縱向調(diào)配，而后填方若有不足或挖余未盡利用，再選用廢方或借土的合適地點，確定借方或廢方數(shù)量。調(diào)配的結果示于土石方數(shù)量表上，并可按下式復核：橫向調(diào)運+縱向調(diào)運+借方填方；橫向調(diào)運+縱向調(diào)運+棄方挖方；挖方+借方填方+棄方。最后算得計價土石方數(shù)量，即：計價土石方數(shù)量挖方數(shù)量+借方數(shù)量。5.2.5、涵長計算本設

46、計在k0+200處分別設鋼筋混凝土圓管涵一道 路基邊坡無變坡路中線左側(cè)涵長l1=（b1+（h1a）m+c）/（1+im）對本設計k0+200涵洞l1=11.89m路中線右側(cè)涵長l2=b2+(h2b)m+c/（1im）對本設計k0+200涵洞l2=13.10m涵長l=l1+l2 對本設計k0+200涵洞l=24.99m 式中：b1、b2路基左、右兩側(cè)寬度值（包括彎道處加寬）（m）a涵洞進口帽石面至基礎頂面（即進水口）高度（m）b涵洞出口帽石面至基礎頂面（即出水口）高度（m）c帽石頂面寬度（m）1：m路基邊坡坡度（通常為1：1.5）h1、h2路基左、右側(cè)邊緣設計高與涵洞中心基礎頂面標高之高差（m）

47、i涵洞底部坡度。6 路面設計6.1 概述6.1.1 路面的作用及要求路面是路基頂面上各種材料或混合料分層修筑的供車輛行駛的一種層狀結構物，路面是直接為汽車服務的，路面狀況對道路運輸關系極大。因此路面工程是道路工程的主要內(nèi)容，從經(jīng)濟上說，路面造價在整個道路造價中占有很大的比重，在有的高等級的公路預算中，路面的造價可占整個道路造價的80%，修筑路面的目的是為了保證道路的全天候通車，使車輛行駛安全、迅速、舒適，同時降低運輸成本，改善行車環(huán)境，為了達到這些目的，路面必須滿足以下各項基本要求：1、具有足夠的強度和剛度；2、具有足夠的穩(wěn)定性；3、具有足夠的平整度；4、具有足夠的抗滑性；5、具有足夠的不透水

48、性。6.1.2 路面的分類路面的類型可以從不同的角度來劃分，但是一般都是按面層所用的材料來劃分。但是在工程設計中，主要從路面結構的力學特性和設計方法的相似性出發(fā)，將路面劃分為柔性路面、剛性路面、半剛性路面三類。1、柔性路面柔性路面的總體結構剛度較小，在車輛荷載作用之下產(chǎn)生較大的彎沉變形，路面結構本身的抗彎拉強度較底，它通過各結構層將車輛荷載傳遞給土基，使土基承受較大的單位壓力。2、剛性路面剛性路面主要指用水泥混凝土做面層或基層的路面結構。水泥混凝土的強度較高，與其它的筑路材料相比，它的抗彎拉強度較高，并且有較高的彈性摸量，故呈現(xiàn)出較大的剛性。3、半剛性路面用水泥、石灰等無機結合料處治的土或碎石

49、結合料的工業(yè)廢渣修筑的基層，在前期具有柔性路面結構的性質(zhì)，后期的強度和剛度均有較大幅度的提高，但是最終的強度和剛度仍小于水泥混凝土。 6.1.3 路面結構層劃分行車荷載和自然因素對路面的影響隨作用深度而逐漸減弱，因而對路面材料的剛度和穩(wěn)定性的要求也隨深度而逐漸降低。為適應這樣的特點，路面通常是分層修筑的多層結構，按使用要求、自然因素影響程度的不同，在路基頂面采用不同規(guī)格的材料分別鋪設墊層、基層和面層等結構層。1、 面層面層是直接同行車和大氣相接觸的表面層次，它直接承受行車荷載的豎向力，特別是水平力和沖擊力的作用，同時有受到降水的侵蝕作用和溫度變化的影響，因此，同基層或墊層相比，面層具有較高的結

50、構強度和剛度、不透水性和溫度穩(wěn)定性，并且表面還應有良好的平整度和粗糙度。2、 基層基層位于面層之下，是路面結構中的主要承重層，主要承重由面層傳遞下來的車輛荷載的豎向力，并將其擴散到下面的層次中，因此對基層材料的要求是應具有足夠的剛度和抗壓強度，同時應具有足夠的水穩(wěn)定性，以防基層濕軟后變形大，從而導致面層破壞。3、 墊層墊層是處于基層和土基之間的層次，其主要作用是一方面調(diào)節(jié)和改善土基的濕度和溫度狀況，以保證路面結構的穩(wěn)定性和抗凍能力，另一方面的功能是將基層傳下來的車輛荷載應力加以擴散，以減少土基產(chǎn)生的應力和變形。6.1.3設計依據(jù)1、公路瀝青路面設計規(guī)范jtj014-97。2、公路瀝青路面施工技

51、術規(guī)范jtg f40。3、公路路面基層施工技術規(guī)范jtt034-93。6.1.4計算步驟由于本設計公路等級為二級，適應的路面類型宜選用高級或次高級路面，但根據(jù)所給的交通量分析，該條路的交通量比較大，應該把路面等級相對提高，故最終選用高級路面，雖然初期建設投資高，但路面養(yǎng)護費用少，運輸成本低。在水泥混凝土和瀝青混凝土兩個方案之間進行比選：a)、選用水泥混凝土路面。一方面，根據(jù)使用初期設計車道日標準軸載作用次數(shù)計算，該條路交通等級已達到重交通等級，根據(jù)水泥混凝土路面設計規(guī)范的初估板厚為2325cm。這樣修筑路面將需要大量的水泥和水，于是投資將相當高。另一方面，水泥混凝土路面的設計使用年限一般為20

52、40年，對本條三級公路而言，因為路基寬度較窄，隨著經(jīng)濟的增長，其使用年限不易超過15年，故采用水泥混凝土路面不合適。b）、選用瀝青混凝土路面。與水泥混凝土路面相比，瀝青路面具有表面平整，無接縫，行車舒適，耐磨，施工期短，養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點，因而獲得越來越廣泛的應用。本路段采用瀝青混凝土路面，設計年限為10年，考慮路面等級和交通量，結合規(guī)范推薦組合，采用5厘米中粒式瀝青混凝土作面層，水泥穩(wěn)定碎石作基層，石灰土作底基層，煤渣做墊層。在中濕段，基層厚20厘米，底基層厚40厘米；在干燥段，基層厚20厘米，底基層厚28厘米。由于地區(qū)年平均降雨量1032毫米，大于1000毫米，所以石料磨光值必須大于40 1、確定公路所屬自然區(qū)劃，土基干濕類型，劃分路段，確定各路段的土基回彈模量e0。由于本次設計給的地下水位或地表積水水位不祥，故根據(jù)填挖值大致劃分干濕路段。高填方不易受到水流沖擊，劃作干燥段，挖方段易受地下水影響，低填方也易受到水流沖擊，劃分為中濕段。故把k0+000-k0+890.525和k1+762.68-k2+200劃分為干燥路段，把k0+890.525k1+762.68和k2+200-k3+3042.485劃分為中濕路段，