道路橋梁一級公路畢業(yè)設計論文

1、偃師顧縣至黃蟒崖段公路施工圖設計摘 要偃師顧縣至黃蟒崖段公路路線起點連接g310、省道s320顧龍線，是洛陽至偃師的主要交通要道。它的建成對全國公路網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的完善，對加快城市與城市之間經(jīng)濟社會發(fā)展具有極其重要的意義。擬建的偃師顧縣至黃蟒崖段公路，經(jīng)過區(qū)域地貌為伊南洪積沖積坡地、伊洛河沖積平原、洛河川區(qū)、洛陽中部黃土丘陵區(qū)，整個地形起伏不大，全長3.949km。根據(jù)規(guī)范要求，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，全線采用雙向四車道一級公路標準，瀝青路面，設計速度80km/h，路基寬度24.5m。本設計研究的內(nèi)容包括：首先，根據(jù)交通量確定車道數(shù)，并在地形圖上選線、定線，然后進行道路平面設計，縱斷面設計，橫斷面設計，橋

2、涵設置等。此外還對該路段的路基、路面等進行了設計。關(guān)鍵詞：一級公路，選線，路基，瀝青路面，涵洞the design of highway construction from yanshi guxian to huangmangyaabstract the highway route from yanshi guxian to huangmangya which starting point is connected with the g310 highway and provincial highway s320 gulong line, is the main traffic routes

3、from luoyang to yanshi. its built has an extremely important significance to improve the network structure of national highway and to speed up the economic and social development among cities. the proposed highway of yanshi guxian to huangmangya through the regional landscape which conclude einon fl

4、ood alluvial slope, yiluo river alluvial plain, plain area, luohe central loess hilly area of luoyang. the landform is little ups and downs and its full-length is 3.949km. according to the standard requirements, combined with the local actual situation, all use the two-way and four lane highway, asp

5、halt pavement. the design speed is 80km/hand the roadbed width is 24.5m.the design of the study contents include: firstly, considering traffic volume to determine the number of the toll lanes, and select lines and decide on the topographic map and then road design, design and vertical section design

6、, cross section, bridge and culvert settings. in addition, the roadbed and pavement of this section are also designed.key words：the arterial road，line selection，the roadbed， asphalt pavement， culvert目錄前言1第1章 緒論21.1 沿線地理條件21.2 沿線氣象資料21.3 設計任務21.4 設計成果21.5 本項目建設的意義3第2章 總體設計42.1 設計資料及設計依據(jù)42.1.1 設計資料42.

7、1.2 設計依據(jù)52.2 設計任務及主要內(nèi)容52.2.1 設計任務52.2.2 主要內(nèi)容62.3 基本技術(shù)指標62.4 車道數(shù)的確定6第3章 路線設計83.1 公路方案的比選83.1.1 影響路線方案選擇的因素83.1.2 方案比選83.2 道路平面設計103.2.1 平面設計的要求103.2.2 平面曲線要素計算103.3 道路縱斷面設計173.3.1縱斷面設計的要求173.3.2 縱坡設計173.3.3 豎曲線設計及要素計算18第4章 道路橫斷面設計和路基結(jié)構(gòu)設計214.1道路橫斷面設計214.1.1 道路橫斷面組成214.1.2 路基寬度的確定214.1.3 超高設計與計算214.1.4

8、 路基橫斷面設計234.1.5 土石方數(shù)量計算及調(diào)配244.2路基結(jié)構(gòu)設計254.2.1路基設計的主要內(nèi)容254.2.2 路基坡度確定254.3 道路排水設計26第五章 路面結(jié)構(gòu)設計285.1. 路面結(jié)構(gòu)類型選定285.2 路面組合及構(gòu)造設計285.2.1 瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設計的任務及基本原則285.2.2 軸載換算及累計當量軸次285.2.3初擬路面結(jié)構(gòu)315.2.4 路面材料配合比設計與設計參數(shù)的確定315.2.5路面厚度設計325.2.6 設計方案選擇41結(jié)論43謝 辭44參考文獻45外文資料翻譯47前言就目前而言，我國道路設計理論主要是規(guī)范法。以各類現(xiàn)行規(guī)范為主，結(jié)合各地區(qū)地形條件、氣

9、候條件和地質(zhì)條件綜合考慮進行開放式設計，是我國道路設計工作者普遍采用的方法。我國公路設計提出并貫徹實施“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的設計新理念，路線的綜合設計結(jié)合地形，順勢而為，接近自然，融入自然，盡可能減少人為因素的影響，堅持“不破壞就是最大的保護”的基本原則。本次畢業(yè)設計的目的在于培養(yǎng)我們綜合應用所學知識的能力，是對各個教學階段的繼續(xù)、深化、拓寬和升華。也是對我們綜合素質(zhì)和工程實踐能力檢測的重要環(huán)節(jié)。說明書共包括五大部分。第一部分是緒論，是對沿線氣象、地質(zhì)等的綜合概述；第二部分是總路線設計，目的是根據(jù)所給資料，確定本次設計的任務以及主要內(nèi)容，并根據(jù)年平均日交通量，確定公路等級和車道數(shù)量；第三

10、部分是路線設計，包括平面設計、縱斷設計和橫斷設計；第四部分是路基路面設計；第五部分是結(jié)論、謝詞、參考文獻以及外文翻譯。 第1章 緒論1.1 沿線地理條件路線位于平原微丘區(qū)，整體起伏不大；沿線淺層地質(zhì)為粉質(zhì)土，土基回彈模量值為40mpa；砂石料、石灰、粉煤灰等筑路材料分布廣，儲量豐富。1.2 沿線氣象資料項目區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶陨降丶撅L氣候區(qū)，總體特點是冬冷、夏熱、春暖、秋涼。降水多集中在每年的7、8、9三個月份。受氣候影響，路面施工應避開冬季。 1.3 設計任務根據(jù)設計任務書上給定的交通量等資料，確定公路等級以及行車速度。對路線的平面、縱斷面、橫斷面、路基路面以及橋涵在限定的時間內(nèi)單獨完成設計。

11、并按時提交設計成果，包括路線平面設計圖、路線縱斷面設計圖、路線橫斷面設計圖、路基標準橫斷面設計圖、路面設計、彎道超高方式圖、直曲轉(zhuǎn)表、逐樁坐標表、路基設計表、路基土石方數(shù)量計算表等。1.4 設計成果 該路段為偃師顧縣至黃蟒崖段公路，路線起點為k0+000，路線終點為k3+949.276，全長3.949km。路線按照平原微丘區(qū)一級公路進行設計，設計時速為80km/h；路面采用瀝青路面，設計年限為15年。路基寬度為24.5m雙向四車道，行車道寬27.5m，內(nèi)側(cè)路緣帶寬20.5m，中央分隔帶寬2.0 m，硬路肩寬22.5m，土路肩寬20.75m。全長共設置了兩個平曲線，半徑分別是1000m和2000

12、m；四個豎曲線，半徑分別為19000m、10000m、22000m和15000m。在緩和曲線上均設置超高，超高設計值為3%。為解決路線與交叉道路和排水問題，本路段共設計了10處涵洞。1.5 本項目建設的意義偃師顧縣至黃蟒崖段公路路線起點連接g310、省道s320顧龍線，是洛陽至偃師的主要交通要道。該項目的建設對加強發(fā)展洛陽市經(jīng)濟及河南省經(jīng)濟，區(qū)域基礎(chǔ)設施建設，改善國家公路路網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有十分重要意義。項目的建成后必能對當?shù)芈糜钨Y源開發(fā)、城鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展起到積極的促進作用；該公路的建設，在給人們旅游帶來很大便利的同時，更帶動了沿線優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對當?shù)鼐C合實力的提升有著非常重要的意義。第2章 總體設計2.

13、1 設計資料及設計依據(jù)2.1.1 設計資料（1）地形圖所在地區(qū)： 河南省洛陽，比例尺： 1：1000。（2）氣象、水文資料項目區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶陨降丶撅L氣候區(qū)，總體特點是冬冷、夏熱、春暖、秋涼。降水多集中在每年的7、8、9三個月份。受氣候影響，路面施工應避開冬季，路基地基處理和橋涵下部施工應避開雨季。沿線河流均屬季節(jié)性河流，洪水季節(jié)水勢湍急。河床內(nèi)樁基施工應盡量避開雨水季節(jié)，盡量少占壓河道，同時做好雨季的防汛工作。（3）地質(zhì)資料與筑路材料本項目經(jīng)過區(qū)域地貌為平原微丘區(qū)，整個地形起伏不大。地形對工程施工和材料運輸影響不大。沿線淺層地質(zhì)主要為粉質(zhì)土。路基填料主要來源于取土場取土和伊洛河天然砂礫。砂

14、石料、石灰、粉煤灰等地材均來源于當?shù)?，料源分布廣，儲量豐富。鋼筋、水泥、瀝青等材料主要為市場采購。（4） 地震依區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、歷史發(fā)震情況及項目區(qū)地震動峰值加速度（0.10g），相應于最大地震基本烈度度，認為區(qū)域穩(wěn)定性屬次不穩(wěn)定域。依建筑抗震設計規(guī)范（gb 500112001）4.1.7條，可不考慮上述斷裂對本工程場地的影響。（5）交通資料 1)自然區(qū)劃：4 2)設計使用年限：瀝青混凝土路面15年。 3)標準軸載：bzz-100 4)設計交通量：折合小客車年平均日交通量，交通量年增長率6 北京bj130 1470東風eq140 2517三湘ck6640 3037黃海dd680 510解放sp9

15、200 5102.1.2 設計依據(jù)路基路面工程鄧學軍.人民交通出版社.2008.公路勘測設計楊少偉.人民交通出版社.2008.公路工程技術(shù)標準（jtg b01-2003）.人民交通出版社，2004.公路路線設計規(guī)范（jtg d20-2006）.人民交通出版社，2008.公路瀝青路面設計規(guī)范（jtg d50-2006）.人民交通出版社，2007.公路工程路基設計規(guī)范（jtg d30-2004）.人民交通出版社，2004.公路小橋涵手冊（jtg d50-2006）.人民交通出版社,2007.2.2 設計任務及主要內(nèi)容2.2.1 設計任務(1) 路線選線和路線方案的比選，確定總體路線較優(yōu)方案。(2)

16、 道路平面設計(3) 道路縱斷面設計(4) 道路橫斷面設計和路基結(jié)構(gòu)設計(5) 路面結(jié)構(gòu)設計(6) 涵洞設計2.2.2 主要內(nèi)容根據(jù)任務書要求，本論文對偃師顧縣至黃蟒崖段公路進行設計，研究內(nèi)容包括：(1) 擬定可能的路線方案，根據(jù)路線的技術(shù)指標進行方案的比選，最后得出最優(yōu)方案；(2) 公路線形設計，平面線形設計是根據(jù)一級公路的工程技術(shù)標準進行設計的，根據(jù)道路等級、當?shù)氐淖匀坏乩項l件等因素進行縱斷面設計，在平縱線形設計的基礎(chǔ)上進行橫斷面設計；(3) 路基路面結(jié)構(gòu)設計；(4) 涵洞設計，采用鋼筋混凝土蓋板涵；2.3 基本技術(shù)指標本畢業(yè)設計為“偃師顧縣至黃蟒崖段”，此新建公路采用交通部發(fā)布的公路工程

17、技術(shù)標準（jtj b01-2003）為設計標準。主要設計技術(shù)標準如下： (1)設計行車速度為80km/h，設計年限為15年。(2) 一般平曲線最小半徑為400m，極限平曲線最小半徑為250m，不設超高的最小半徑為2500m。(3) 一般緩和曲線最小長度為100m，極限緩和曲線最小長度為70m。(4) 最大縱坡為5%，最小縱坡為0.3%。(5) 豎曲線一般最小半徑：凹型為3000m，凸型為4500m。(6) 豎曲線極限最小半徑：凹型為2000m，凸型為3000m。(7) 豎曲線最小長度為70m。(8) 縱坡長度限制： 最小坡長： 200m 最大坡長：3%1100m 4%900m 5%700m。2

18、.4 車道數(shù)的確定(1)公路工程技術(shù)標準規(guī)定：一級公路以小客車為折算標準。根據(jù)標準和下表所述折算系數(shù)，折算交通量。表2-1各汽車代表車型與換算系數(shù)汽車代表車型車輛折算系數(shù)說 明小客車1.019座的客車和載質(zhì)量2t的貨車中型車1.519座的客車和載質(zhì)量2t的貨車大型車2.07t載重質(zhì)量14t的貨車拖掛車3.0載質(zhì)量14t的貨車根據(jù)標準和下表所述折算系數(shù)，折算交通量。初始年交通量：該公路遠景設計年限為15年，則遠景設計年平均日交通量aadt： = 29587輛/日(2) 計算車道數(shù) 單向車道數(shù)n：式中: k設計小時交通量系數(shù); d交通量方向分布系數(shù)，一般取0.5 0.6; 單車道設計通行能力；所以

19、，擬建的一級公路需4個車道。雙向四車道一級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量為1500030000輛。第3章 路線設計3.1 公路方案的比選 3.1.1 影響路線方案選擇的因素設計路線處于平原微丘區(qū)，應充分利用地形，處理好平縱線形結(jié)合。不遷就微丘地形，進而導致線形迂回曲折。路線也應與地形相適應。也盡量少占用耕地，減少拆遷?？傊肪€應在滿足使用任務的前提下，綜合考慮技術(shù)指標、工程造價、施工條件和自然條件等因素，通過多方案的比選，提出較合理的方案。3.1.2 方案比選(1) 方案概況1) 正線方案 擬建道路為一級公路，對平縱橫指標要求較高。線形設計是公路總體設計、總布局的關(guān)鍵。正

20、線方案正是考慮到線形設計的重要性，結(jié)合水文地質(zhì)等因素，做出的正確選擇。該線形按照直線緩和曲線圓曲線緩和曲線直線的結(jié)合方法，使道路的均衡性、線形的連續(xù)性與環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)。更能使司機在舒適、安全、美觀的道路上行駛。從縱斷面上來看，道路起伏不大。縱坡坡度不大，坡長適宜，不會出現(xiàn)上坡時間過長，更不會出現(xiàn)下坡時間過長，使駕駛員心里緊張，引起操作失誤，進而導致交通事故的危險。從橫斷面上來看，橫向填挖適當，沒有出現(xiàn)由于大填大挖，導致自然環(huán)境破壞的現(xiàn)象。2) 比較方案比較方案布線與正線方案有很大區(qū)別，比較方案是從地形上部選線，占用農(nóng)田較多。（2）各方案主要技術(shù)經(jīng)濟指標表3-1方案比較表序號項 目單位正線方案比

21、較方案k0+000k3+494.276k0+000 k4+263.2351路線建設長度km3949.276.4263.2352轉(zhuǎn)角數(shù)個233平曲線最小半徑m10005504最大縱坡%0.8570.595最小縱坡%0.4410.3026最大豎曲線半徑凸形m1500010000凹形m22000150007最小豎曲線半徑凸形m100005000凹形m190003500（3）方案比選意見與正線相比較，比較線的優(yōu)缺點為：優(yōu)點：房屋拆遷不大。缺點： 路線不夠優(yōu)美，平曲線半徑太小，幾乎接近最小半徑，使得路線與周圍環(huán)境不協(xié)調(diào)；選擇路線大部分是占用農(nóng)田，地勢平緩，不利于道路的排水；比選路線要經(jīng)過一片水塘，地質(zhì)狀

22、況不好，還需要進行地質(zhì)處理，導致建設經(jīng)費增加。綜合以上分析，本設計推薦正線方案。3.2 道路平面設計3.2.1 平面設計的要求(1) 平面設必須滿足規(guī)范和標準的要求；(2) 平面線形應直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；(3) 保持平面線形的均衡與連貫；(4) 直線長度的限制；1) 曲線間直線長度的要求；直線的最大長度（以m計）為20v（以km/h計）。2) 兩圓曲線間以直線徑相連接時，直線的長度不宜過短； 標準規(guī)定，設計速度大于或等于60km/h時，同向圓曲線間最小直線長度(以m計)以不小于6v（以km/h計）為宜。本公路工程直線最大長度1600m，最小直線長度480m

23、。3）圓曲線和緩和曲線的長度要求： 根據(jù)規(guī)范設計速度為80km/h，圓曲線的一半最小半徑為400m，最大半徑一般不要超過10000m；緩和曲線最小長度最小值為70m。3.2.2 平面曲線要素計算(1) 主點樁的坐標讀取本設計正線方案的線形如下圖所示：圖3-1線形示意圖由地形圖讀取起點、交點、終點的坐標(,)如下：（3836491.582，509100.6132）：（3836851.142， 509921.0421）：（3836972.463， 511641.8351）：（3837230.464， 512948.9513） (2) 交點間距、方位角的計算坐標增量 dx =- dy =-交點間距

24、s =象限角 方位角a dx 0 , dy 0, a =所以，對于ab段有，dy=820.42890 dx=359.560= = =895.76m=對于bc段有，dy=1720.7930 dx=122.3210 = =1725.135m 對于cd 段有，dy=1307.11620 dx=258.0010=1332.335m (3) 轉(zhuǎn)角計算轉(zhuǎn)角 (右)轉(zhuǎn)角 (左)(4) 平曲線計算圖3-2平曲線計算圖式曲線幾何元素的計算公式：內(nèi)移值 p = 偏移值 q =緩和曲線角 切線長 t = 曲線長 l =+ 圓曲線長 =外距 e = 校正值 j = 2t l式中 r 圓曲線半徑 緩和曲線長度1) ：r

25、 = 1000m，= 100mp = 0.417mq = t = =223.095m= =242.66ml =+= 422.6605me =15.282mj = 2t l = 3.529m主點里程樁號計算： ：k0+895.76 zh=-t=895.76-223.095=672.665 hy=zh+=672.665+100=772.665 yh=hy+(l-2)=772.665+(422.6605-2100)=1015.326 hz=yh+=1015.326+100=1115.326 qz=hz-l/2=1115.326-442.6605/2=893.996校核：jd=qz+j/2=893.9

26、96+3.529/2=895.76交點校核無誤。同理可驗算,在此不逐一驗算。其它交點的計算結(jié)果見“直線、曲線及轉(zhuǎn)角表”。(5) 逐樁坐標表1) 直線上中樁坐標計算設交點坐標為jd(xj,yj)，交點相鄰直線的的方位角分別為 、，則zh點坐標：hz點坐標：設直線上加樁里程為l，zh、hz表示曲線起、終點里程，則前直線上任意點坐標（l zh）：x = xj +y = yj +后直線上任意點坐標（l hz）：x = xj +y = yj +例如： =3836851.142+ =3836835.452 =509921.0421+ =509698.4995當=100m時： x = xj + =38368

27、51.142+ =3836819.276 y = yj + =509921.0421+=509469.0645同理可得其它直線樁號坐標，詳見逐樁坐標表。2) 設緩和曲線的單曲線中樁坐標計算zh hy任意點坐標：x =y =式中 l 緩和曲線上任意點至zh點的曲線長度 x 緩和曲線上任意點的切線橫距 x = 轉(zhuǎn)角符號，右轉(zhuǎn)為“+”，左轉(zhuǎn)為“-”，下同。hy yh任意點坐標： x =y = 式中 l 圓曲線上任意點至hy點的曲線長度 、hy點的坐標hz yh任意點坐標：x =y =式中 l 第二緩和曲線上任意點至hz點的曲線長度。例如：點坐標x =3836835.452+=3836810.047y

28、 =509698.4995+=509795.2329 點坐標x =3836810.047+=3837055.5191y = =509795.2329+=509733.7796同理，可得其它直線樁號坐標，向詳見逐樁坐標表。3.3 道路縱斷面設計3.3.1縱斷面設計的要求縱斷面設計的主要內(nèi)容是根據(jù)道路等級、沿線自然條件和構(gòu)造物控制標高等，確定路線合適的標高、各坡段的縱坡度和坡長，并設計豎曲線?；疽笫强v坡均勻平順，起伏和緩，坡長和豎曲線長短適當，平面和縱面組合設計協(xié)調(diào)，以及填挖經(jīng)濟、平衡。3.3.2 縱坡設計(1) 縱坡設計的一般要求 1) 縱坡設計必須滿足標準的有關(guān)規(guī)定，除特殊條件一般不采用使

29、用極限值。 2) 縱坡應平緩，避免連續(xù)陡坡、過長陡坡。 3) 縱斷面線形應連續(xù)，平順，均衡，并重視平縱面線形的組合。(2) 坡長限制 1) 最短坡長的限制，主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的。最短坡長以不小于計算行車速度9s的行程為宜，根據(jù)標準，設計時速為80km/h時，公路最小坡長極限值為200m，最小坡長一般值為250m。 2) 最長坡長限制，主要是不至于使駕駛員長時間上坡或下坡，影響行車安全。根據(jù)標準設計時速為80km/h時，最大坡長為：3%1100m、4%900m、5%700m。(3) 拉坡首先是試坡，試坡以“控制點”為依據(jù)，考慮平縱結(jié)合、挖方、填方以及排水溝設置等眾多因素初步擬訂坡度

30、線。然后進行計算，看拉的坡滿不滿足控制點的高程和規(guī)范要求，如不滿足時就進行調(diào)坡。調(diào)坡時應結(jié)合選線意圖，對照標準所規(guī)定的最大縱坡、坡長限制以及考慮平縱線形組合是否得當進行調(diào)坡。3.3.3 豎曲線設計及要素計算(1)豎曲線設計各級公路在縱坡變更處都應設置豎曲線，豎曲線半徑應大于標準中規(guī)定的豎曲線的最小半徑和最小長度。當設計速度為80km/h時，凸豎曲線一般最小半徑為4500m，極限最小半徑為3000m；凹型豎曲線一般最小半徑為3000m，極限最小半徑凸型為2000m；豎曲線最小長度為70m。在本設計中，為獲得連續(xù)而平順的線形及滿足視覺上的需要，凸豎曲線半徑分別取10000m和15000m，凹型豎曲

31、線半徑分別取19000m和22000m，本設計共四個豎曲線，凸形、凹形各兩個。(2) 豎曲線幾何要素計算1) 計算公式豎曲線的形式為二次拋物線，其要素主要包括：豎曲線長度l、切線長度t和外距e。設變坡點相鄰兩縱坡坡度分別為和，它們的代數(shù)差用表示，即， ，為“”時，表示為凹形豎曲線；為“”時，表示為凸形豎曲線。豎曲線要素的計算公式為：豎曲線長度 豎曲線切線長 豎曲線外距 豎曲線上任一點豎距 式中 豎曲線上任一點至豎曲線起點的距離，即，橫距切線高程 式中 變坡點高程 縱坡坡度對于凸形豎曲線，設計高程 hh；對于凹形豎曲線，設計高程 hh。2) 豎曲線幾何元素計算1、變坡點樁號為k0+900.000

32、，高程為118.00m，兩相鄰路段的縱坡為= -0.556% ，= 0.857%，豎曲線半徑r=19000m 計算豎曲線要素=0.00857（-0.00556） = 0.01413 ，為凹形。曲線長： 切線長： 外距： 求豎曲線起點和終點樁號豎曲線起點樁號：k0+900.000tk0+765.794豎曲線終點樁號：k0+900.000tk1+034.206 豎曲線上各樁號設計高程計算對k0+900.000有： 橫距 x = k0+900.000 - k0+765.794= 134.206m豎距 = 0.4739m切線高程 = 118.00 (134.206 134.206) (0.556%)

33、= 118m設計高程 h+h = 118 + 0.4739= 118.4739m2、變坡點樁號為k1+600.000，高程為124.00m，兩相鄰路段的縱坡為= 0.857%，= -0.588%，豎曲線半徑r=10000m 計算豎曲線要素= -0.00588-0.00857=-0.01445，為凸形。曲線長：切線長：外距： 求豎曲線起點和終點樁號豎曲線起點樁號：k1+600.000tk1+527.730豎曲線終點樁號：k1+600.000tk1+672.250 豎曲線上各樁號設計高程計算對k1+600.000有： 橫距 x = k1+600.000k1+672.250 = 72.250m豎距

34、= 0.261m切線高程 = 124 (72.2572.25) 0.857% = 124.00m設計高程 h-h = 124 0.261 = 123.739m其它變坡點同上，詳細數(shù)據(jù)見豎曲線表。 第4章 道路橫斷面設計和路基結(jié)構(gòu)設計4.1道路橫斷面設計4.1.1 道路橫斷面組成一級公路的橫斷面組成主要包括：行車道、中間帶、路肩、邊坡、排水設施等。4.1.2 路基寬度的確定根據(jù)道路等級、設計時速、車道數(shù)查標準得，一級公路設計時速為80km/h的四車道的路基寬度取24.50m。其中：行車道寬27.5m，內(nèi)側(cè)路緣帶寬20.5m，中央分隔帶寬2.0 m，硬路肩寬22.5m，土路肩寬20.75m。路拱及

35、路肩設計查標準得瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度，12%，取路拱坡度為2%, 土路肩橫坡度為3%。(2) 邊坡設計路基邊坡設計一般分路堤邊坡和路塹邊坡，當填挖高度較高或填方用不同土質(zhì)分層填筑時可采用折線邊坡。查規(guī)范得知，當路基填土高度小于6m時，路基邊坡按1：1.5設計。4.1.3 超高設計與計算(1) 超高設計本設計采用的最大超高為3%，旋轉(zhuǎn)方式為繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，線性漸變。(2) 超高計算(處平曲線)1) 確定超高緩和段長度根據(jù)公路等級、設計速度和平曲線半徑查得超高橫坡度值= 3%，超高漸變率p = ，所以超高緩和段長度：=65.625m因為緩和曲線= 100m=65.625m，所以取=

36、100m表4-1超高計算公式超高位置計算公式注：x距離處行車道橫坡值備注外側(cè)c1、計算結(jié)果為與設計高之高差2、設計高程為中央分隔帶外側(cè)邊緣的高程。3、加寬值bx按加寬計算公式計算4.當x=lc時，為圓曲線上的超高值d0內(nèi)側(cè)d0c表中 c外側(cè)路緣帶邊緣 d中央分隔帶邊緣左側(cè)路緣帶寬度(m)b半幅行車道寬度(m)右側(cè)路緣帶寬度(m)x距離處的路基加寬值(m)路拱橫坡度超高橫坡度行車道橫坡度表4-2超高計算結(jié)果樁 號路 基 左 側(cè)路基寬(m)路面寬(m)加寬值(m)超高橫坡 (%)土路肩橫坡(%)k0+70012.2508.0000.000-1.542-3.000k0+72512.2508.0000

37、.0000.021-3.000k0+75012.2508.0000.0001.583-3.000k0+77512.2508.0000.0003.000-3.000k0+80012.2508.0000.0003.000-3.000k0+82512.2508.0000.0003.000-3.000k0+85012.2508.0000.0003.000-3.000k0+87512.2508.0000.0003.000-3.000k0+90012.2508.0000.0003.000-3.000k0+92512.2508.0000.0003.000-3.000k0+95012.2508.0000.00

38、03.000-3.000k0+97512.2508.0000.0003.000-3.000k1+00012.2508.0000.0003.000-3.000k1+02512.2508.0000.0002.395-3.000k1+05012.2508.0000.0000.833-3.000k1+07512.2508.0000.000-0.730-3.000k1+10012.2508.0000.000-2.000-3.0004.1.4 路基橫斷面設計(1) 路基設計計算路基設計計算包括每個橫斷面方向上的寬度及設計標高的計算，并將計算結(jié)果填入路基設計表。 (2) 路基標準橫斷面圖 圖4-1一級公路標

39、準橫斷面示意圖（單位：cm）(3) 繪制路基橫斷面圖1) 繪制橫斷面地面線.。2) 根據(jù)路基設計表中有關(guān)數(shù)據(jù)，繪制路幅的位置和寬度。3) 參照路基標準橫斷面圖繪制路基邊坡線與地面線相交。 4) 繪制路基邊溝等在橫斷面上的位置和形式。4.1.5 土石方數(shù)量計算及調(diào)配(1) 土石方數(shù)量計算 橫斷面面積計算：橫斷面上各轉(zhuǎn)折點坐標(),則斷面面積為： 土石方數(shù)量計算： 式中 v 體積，即土石方數(shù)量 分別為相鄰兩斷面的面積 l相鄰斷面之間的距離土石方數(shù)量表見附表。(2) 土石方調(diào)配原則 在半填半挖斷面中，首先應考慮在本路段內(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；土方調(diào)配“移挖作填”，

40、不但要考慮經(jīng)濟運輸問題，還要綜合考慮棄方或借方占地，對環(huán)境的影響等。4.2路基結(jié)構(gòu)設計4.2.1路基設計的主要內(nèi)容由橫斷面設計部分可知，路基寬24.50m，其中：行車道寬27.5m，內(nèi)側(cè)路緣帶寬20.5m，中央分隔帶寬2.0 m，硬路肩寬22.5m，土路肩寬20.75m。路面橫坡為2%，硬路肩橫坡2%,土路肩橫坡為3%。4.2.2 路基坡度確定根據(jù)公路路基設計規(guī)范規(guī)定，路堤及路塹坡度設計控制指標如下表表4-3路堤邊坡坡度控制指標表填料種類邊坡高度邊坡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質(zhì)土、粉質(zhì)土、砂類土208121：1.51：1.75表4-4土質(zhì)挖方邊坡坡度控制指標表密實程

41、度邊坡高度（m）202030膠結(jié)1：0.31:0.51:0.51:0.75本段公路，擬定坡度如下：對于路堤，取坡度為1：1.5。對于路塹，取坡度取為1：0.5。由于該段公路非高填土，所以不需要進行邊坡穩(wěn)定性驗算。4.3 道路排水設計涵洞設計(1) 涵洞布設原則1) 應根據(jù)地形、地質(zhì)、水文等條件，結(jié)合路線排水系統(tǒng)，適應農(nóng)田排灌，經(jīng)濟合理地布設涵洞。2) 在跨越排水溝槽出、通過農(nóng)田排灌去到處、平原區(qū)路線通過較長的低洼或泥沼地帶、傍山或沿溪路線暴雨時徑流易集中地帶以及邊溝排水需要時，均要設置涵洞。3) 涵洞位置和方向的布設，宜于水流方向一致，避免因涵洞布設不當，引起上游水位雍高，淹沒農(nóng)田、村莊和路基

42、，引起下游流速過大，加劇沖蝕溝岸及路基。4) 涵洞的設置應綜合考慮施工、養(yǎng)護、維修的要求，降低建設和養(yǎng)護費用。5) 沿線涵洞布設密度應根據(jù)地形、地貌、水文及農(nóng)田排灌等自然條件確定，但考慮路基施工壓實方便，其涵洞間距不宜小于50m。(2) 本設計涵洞的布設本設計所設涵洞均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，涵洞位置及尺寸見下表表4-5涵洞設計表序號類型尺寸中心樁號1鋼筋混凝土圓管涵11.5mk0+6552鋼筋混凝土蓋板通道64mk1+3003鋼筋混凝土蓋板通道63.5mk1+7254鋼筋混凝土蓋板涵43.7mk1+8005鋼筋混凝土蓋板通道64mk2+0106鋼筋混凝土蓋板涵22mk2+1807鋼筋混凝土蓋板通

43、道43mk2+4208鋼筋混凝土圓管涵11.5mk2+5009鋼筋混凝土蓋板通道63.5mk3+02010鋼筋混凝土蓋板通涵42.4mk3+190第5章 路面結(jié)構(gòu)設計5.1. 路面結(jié)構(gòu)類型選定考慮到瀝青路面的設計年限為15年，路面平整度好，噪音低，可進行大面積機械化施工，施工質(zhì)量易得到保證，環(huán)境污染小等優(yōu)點，偃師顧縣至黃蟒崖段一級公路選用瀝青混凝土路面比較合適。5.2 路面組合及構(gòu)造設計5.2.1 瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設計的任務及基本原則瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設計的任務是根據(jù)道路等級，使用要求和設計年限內(nèi)標準軸載的累計當量軸次，考慮自然因素影響、施工條件及材料供應等情況，安排和布置合理的路面結(jié)構(gòu)層次，確

44、定經(jīng)濟使用的組合材料和路基路面結(jié)構(gòu)體系。瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設計的基本原則：適應行車荷載作用要求，合理安排結(jié)構(gòu)層次； 在各種自然因素作用下具有良好的穩(wěn)定性。5.2.2 軸載換算及累計當量軸次表5-1交通量組成及汽車軸載型號前軸載(kn)后軸載(kn)后軸數(shù)輪組數(shù)軸距(cm)交通量(輛/日)北京bj13013.5527.21雙3m1470東風eq14023.769.21雙3m2517三湘ck664020.537.51雙3m3037黃海dd6804991.51雙3m510解放sp920031.3783雙3m510設計年限：15 交通量增長率：6%（1） 當以設計彎沉值為指標及驗算瀝青底層層拉應力時：標

45、準軸載當量軸次： 式中：被換算軸載和作用次數(shù)； 軸載次數(shù)，當軸間距大于3m時，應按單獨的一個軸載計算，此時軸數(shù)系數(shù)為；當軸間距小于3m時；按雙軸或多軸計算，軸數(shù)系數(shù)按下式計算：，式中軸數(shù)； 輪組系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為1.0，四輪組為0.38計算結(jié)果列表所示表5-2 軸載換算結(jié)果匯總表（以彎沉為標準時）車型（次/日）（次/日）北京bj130前軸13.551114700.246后軸27.21114705.101東風eq140前軸23.71125174.798后軸69.2112517507.393三湘ck6640前軸20.51130373.08后軸37.511303742.607黃海dd68

46、0前軸491151022.905后軸91.511510346.539解放sp9200前軸31.33.4151011.083后軸783.41510588.384合計：1532.13（2） 當進行半剛性基層層底拉應力驗算時：標準軸載當量軸次： 式中 軸數(shù)系數(shù)，當軸間距小于3m，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按式(4-4)計算為： 輪組系數(shù)，單輪組為18.5，雙輪組為1.0，四輪組為0.09。表5-3 軸載換算結(jié)果匯總表車型（次/日）（次/日）東風eq140后軸69.211147077.298三湘ck6640后軸37.51125170.984黃海dd680前軸49115101.695后軸91.51151025

47、0.576解放sp9200后軸7851510349.379合計： 679.932（3）設計年限累計當量標準軸載數(shù)設計年限內(nèi)一個車道通過的累計當量標準軸次數(shù)按下式計算：式中：設計年限內(nèi)一個車道通過的累計標準當量軸次（次）設計年限（年），路面營運第一年雙向日平均當量軸次（次/日）設計年限內(nèi)交通量平均增長率（%），與車道數(shù)有關(guān)的車輛橫向分布系數(shù)，1）當以設計彎沉為指標及驗算瀝青層層底拉應力時：2）當以半剛性材料結(jié)構(gòu)層的層底拉應力為設計指標時： 5.2.3初擬路面結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一:半剛性基層瀝青路面4cm細粒式瀝青混凝土 + 6cm中粒式瀝青混凝土 + 7cm粗粒式瀝青混凝土 + 22cm水泥穩(wěn)定碎石 基層

48、+ ？二灰土底基層，以二灰土為設計層。結(jié)構(gòu)二:混合式基層瀝青路面4cm細粒式瀝青混凝土 + 5cm中粒式瀝青混凝土 +12cm密集配瀝青碎石+ ？二灰穩(wěn)定砂礫 + 20cm天然砂礫墊層，以二灰穩(wěn)定砂礫為設計層。5.2.4 路面材料配合比設計與設計參數(shù)的確定按照公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程（jtj 052-2000）中規(guī)定的方法測定瀝青混合料的抗壓回彈模量，測定20、15的抗壓回彈模量。表5-4 瀝青材料抗壓回彈模量測定與參數(shù)取值材料名稱20抗壓回彈模量（mpa）15抗壓回彈模量（mpa）ep方差ep-2ep方差ep-2ep代ep代細粒式瀝青混凝土1991201158926803441992中粒式瀝青混凝土1425105121521751871801粗粒式瀝青混凝土978558681320601200密集配瀝青碎石1248116101617151561403表5-5 半剛性材料及其他材料抗壓回彈模量測定與參考取值材料名稱抗壓回彈模量（mpa）ep方差ep-2ep水泥穩(wěn)定碎石31887821624二灰土2091688715二灰穩(wěn)定砂礫36176342349級配碎石250級配砂礫200 表5-6 路面