畢業(yè)設(shè)計終稿

第一部分：路線設(shè)計1.道路等級的確定公路根據(jù)交通量及其使用功能、性質(zhì)分為五個等級：高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路。高速公路 一般能適應(yīng)按各種汽車（包括摩托車）折合成小客車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量為25000輛以上，專供汽車分向、分道高速行駛并全部控制出入的公路。一級公路 一般能適應(yīng)按各種汽車（包括摩托車）折合成小客車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量為15000~30000輛以上，專供汽車分向、分道高速行駛并全部控制出入的公路。二級公路 一般能適應(yīng)按各種汽車（包括摩托車）折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量為3000~7500輛以上，專供汽車行駛的公路。三級公路一般能適應(yīng)按各種汽車（包括摩托車）折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量為1000~4000輛以上的公路。四級公路一般能適應(yīng)按各種汽車（包括摩托車）折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量雙車道1500輛以下，單車道200輛以下。根據(jù)交通量計算確定公路等級。1.1已知資料路段初始年交通量（輛/日，交通量年平均增長率5.5%）交通組成(輛/日)解放CA10B459解放

CA390793東風(fēng)

EQ140830黃河

JN150577黃河

JN253277長征

XD980179日野

ZM440174日野

KB222171太拖拉

138145軸重小于25KN的車輛2849查《標(biāo)準(zhǔn)》由《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：高速、一級公路以小客車為折算標(biāo)準(zhǔn)。各汽車代表車型與換算系數(shù)如下表所示：汽車代表車型車輛折算系數(shù)說 明小客車1.0≤19座的客車和載質(zhì)量≤2t的貨車中型車1.5＞19座的客車和載質(zhì)量＞2t的貨車大型車2.0載質(zhì)量＞7t~≤14t的貨車拖掛車3.0載質(zhì)量＞14t的貨車1.2交通量計算初始年交通量：N0=(459+793+830)×1.5+(577+277+179+171+145)×2+174×3+2849×1=9192（輛/日）1.3確定公路等級公路遠(yuǎn)景設(shè)計年限為20年，則遠(yuǎn)景設(shè)計年限交通量N:由遠(yuǎn)景設(shè)計年限交通量N=25422(輛/日)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)擬定該公路為四車道一級公路，設(shè)計車速為80km/h。查相關(guān)資料確定主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)水平20年后設(shè)計小時交通：式中：——單向設(shè)計小時交通量（veh/h）；——預(yù)測年度的年平均日交通量（veh/h）；——方向不均勻系數(shù)（%）；——設(shè)計小時交通量系數(shù)（%）每車道設(shè)計小時交通量：公路路段的實(shí)際通行能力：——一級公路路段的實(shí)際通行能力；——與實(shí)際行駛速度相對應(yīng)的一級公路路段設(shè)計通行能力；——交通組成修正系數(shù)；——車道數(shù)修正系數(shù)；——駕駛者總體特征修正系數(shù)；——平面交叉修正系數(shù)；——路側(cè)干擾修正系數(shù)查《公路路線設(shè)計規(guī)范》（JTGD20-2006）：設(shè)計為一級公路：一級服務(wù)水平。建筑限界W—行車道寬度L1—左側(cè)硬路肩寬度L2—右側(cè)硬路肩寬度S1—左側(cè)路緣帶寬度S2—右側(cè)路緣帶寬度 H—凈空高度C—當(dāng)設(shè)計車速大于100km/h時為0.5m，等于或小于100km/h時為0.25mM1—中間帶寬度M2—中央分隔帶寬度E—建筑限界頂角寬度（當(dāng)L≤1m時，E=L；當(dāng)L≥1m時，E=1m）(注：一條公路應(yīng)采用同一凈高，一級公路的凈高應(yīng)為5.00m)車道寬度當(dāng)設(shè)計車速為80km/h時，車道寬度為采用一級公路整體式斷面，設(shè)置中間帶。中間帶由兩條左側(cè)路緣帶和中央分隔帶組成，其各部分寬度應(yīng)符合：一般值（m）最小值(m)中央分隔帶2.001.00左側(cè)路緣帶0.500.50中間帶寬度3.002.00路肩寬度一般值（m）最小值（m）右側(cè)硬路肩寬度2.51.50土路肩寬度0.750.75一級公路應(yīng)在右側(cè)硬路肩寬度內(nèi)設(shè)右側(cè)路緣帶，其寬度為0.5m路基寬度路基寬度一般值：24.50米 最小值：21.50米（四車道）Ⅰ：各級公路路基寬度為車道寬度與路肩寬度之和，當(dāng)設(shè)有中間帶、加（減）速車道、爬坡車道、緊急停車帶、錯車道等時，應(yīng)計入這些部分的寬度。Ⅱ：確定路基寬度時，中央分隔帶寬度左側(cè)路緣帶寬度、右側(cè)硬路肩寬度、土路肩寬度等的“一般值”和“最小值”應(yīng)同類項(xiàng)相加。2.選線2.1公路路線特點(diǎn)：該路段屬于平原微丘地區(qū)，地面高度變化較小高差都在20米左右,同時期間有水塘河流、溝渠等.而且是農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)的密集區(qū)并且山坡腳下和平原地區(qū)都分布有居民點(diǎn)。因此,在該地區(qū)選線在追求高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的同時除了考慮地形,水文,工程數(shù)量,還應(yīng)該考慮路線對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民的正常生產(chǎn)生活的影響.使選定線路發(fā)揮最大的潛能和效益,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。2.2選線基本原則及依據(jù)(1).路線設(shè)計應(yīng)在保證行車安全,舒適,迅速的前提下,盡量減少工程量,降低造價。(2).充分利用有利地形、地勢，盡量回避不利地帶，做好路線與地形的配合做好路線平縱橫三方面的結(jié)合力求平面短捷舒順縱斷面平緩均勻橫斷面穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)。(3).充分利用土地資源，同時盡量少占或不占用農(nóng)田和經(jīng)濟(jì)園林，減少拆遷。線路情況見地形圖.2.3方案比選:方案:方案交點(diǎn)樁號里程2271.426米.該方案本著便于施工,減少建設(shè)投資和減小對地貌的破壞的原則.多沿山腳布線并盡量沿等高線走,減少土方填挖作業(yè)線路.所經(jīng)地區(qū)最大高差不超過30m.平原地段依據(jù)少占農(nóng)田和經(jīng)濟(jì)作物林園,減少拆遷作業(yè)的原則,盡可能的采用直線進(jìn)行穿越,減少對當(dāng)?shù)卣＾r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響.該路線穿越農(nóng)業(yè)用地總長為1100左右。線路只有1個交點(diǎn),位于樁K1+813.631,JD處的轉(zhuǎn)角為14.31度，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較高。方案B:該方案交點(diǎn)樁號里程2384.892m.按照充分利用土地資源，減少拆遷，保護(hù)耕地和經(jīng)濟(jì)園林原則，繞開耕地相對集中的地區(qū)，從經(jīng)濟(jì)園林較多的地區(qū)穿越。方案比選:兩套方案比選的焦點(diǎn)在于追求技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還是遷就實(shí)際情況.方案A無疑線形簡單，施工方便,工程數(shù)量相對較小,方案B與兩段舊路相交，并穿越一居民集中點(diǎn)，遷就實(shí)際條件的代價造成某些路段技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不高，并且可能會擾亂居民的正常生產(chǎn)生活，引起居民的不滿情緒。.所以選擇方案A作為設(shè)計方案。3.平面線形設(shè)計3.1平縱線形的協(xié)調(diào)為了保證汽車行使的安全與舒適應(yīng)把道路平縱兩面結(jié)合作為主體線形來分析研究。(1).平曲線與豎曲線的配合應(yīng)該在視覺上自然地誘導(dǎo)司機(jī)的視線，并保持視覺的連續(xù)性。(2).平縱曲線的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)該均衡。(3).選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?以利于路面排水和行車安全。(4).注意路線與周圍環(huán)境的配合。3.2線形與環(huán)境的協(xié)調(diào)（1）.定線時盡量避開村鎮(zhèn)等居民區(qū)，減少噪音對居民生活帶來的影響，同時采用柔性瀝青混凝土路面以減少噪音。（2）.路基用土由地方政府同意安排，利用開挖魚塘或溝渠，避免亂開挖，同時又利于農(nóng)田、水利建設(shè)。（3）.注意綠化，對路基邊坡及中央分隔帶加強(qiáng)綠化和防護(hù)，在護(hù)坡道上互通立交用地范圍內(nèi)的空地上均考慮綠化。（4）.對位置適當(dāng)?shù)臉蛄涸谂_前坡腳（常水位以下）設(shè)置平臺，以利非機(jī)動車輛和行人通過。（5）.對位于公路兩側(cè)的建筑物建議注意其風(fēng)格以求和道路想?yún)f(xié)調(diào)增加美感。3.3停車視距：110米3.4圓曲線最小半徑（米）一般值：400，極限值：250；不設(shè)超高最小半徑：當(dāng)路拱≤2.00%時為2500米；當(dāng)路拱＞2%時為3350米。3.5設(shè)計的線形示意圖由地形圖計算出起點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)的坐標(biāo)：BP(A):(908137.00,489161.20)JD(B):(906939.30,487799.30)EP(C):(906560.00,487540.00)路線長、方位角計算:（1）AB段（2）BC段（1）轉(zhuǎn)角計算交點(diǎn)編號方位角轉(zhuǎn)角BP(A)JD(B)EP(C)3.6圓曲線計算（1）JD轉(zhuǎn)角處已知，取圓曲線半徑，如下圖：——路線轉(zhuǎn)角L——曲線長（m）T——切線長（m）E——外矩（m）J——校正數(shù)（m）R——曲線半徑（m）樁號校核：K0+000+1813.631K1+813.631-336.968K1+477.500+1/2669.446K1+812.327+1/22.490 K1+813.631校核無誤。（2）平曲線計算結(jié)果總匯見表A<直線，曲線及轉(zhuǎn)角表>4.縱斷面設(shè)計4.1最大縱坡：5%4.2最小坡長：一般值250米，最小值200米4.3一級公路縱坡長度限制縱坡坡（%）3 4 5 最大坡（m）11009007004.4豎曲線最小半徑和最小長度凸形豎曲線半（m）一般值4500極限值3000凹形豎曲線半

（m）一般值3000極限值2000豎曲線最小長（m）一般值170極限值704.5縱坡設(shè)計豎曲線1已知：變坡點(diǎn)樁號K0+800,1=%,i2=%1=i2－1=%,為凹曲線，擬定豎曲線半徑=20800m，則：豎曲線長度：切線長度：豎曲線變坡點(diǎn)縱距：豎曲線起點(diǎn)樁號：起點(diǎn)高程：豎曲線內(nèi)樁號的高程計算，已知變坡點(diǎn)k0+800的高程為117.365m，計算公式為：其中：—曲線上任意點(diǎn)到曲線起點(diǎn)的水平距離。K0+686.640118.9630.0000.000118.963118.963K0+700.000118.96313.3600.004118.775118.779K0+720.000118.96333.3600.027118.493118.519K0+740.000118.96353.3600.068118.211118.279K0+760.000118.96373.3600.129117.929118.058K0+780.000118.96393.3600.210117.647117.856K0+800.000118.963113.3600.309117.365117.674K0+820.000118.963133.3600.428117.083117.510K0+840.000118.963153.3600.565116.801117.366K0+860.000118.963173.3600.722116.519117.241K0+880.000118.963193.3600.899116.237117.135K0+900.000118.963213.3601.094115.955117.049K0+913.360118.963226.7201.236115.766117.002豎曲線2:已知：坡點(diǎn)樁號K1+800,1%,i2%2i2－1%,為凹曲線，擬定豎曲線半徑=15100m，則：豎曲線長度：切線長度：豎曲線變坡點(diǎn)縱距：豎曲線起點(diǎn)樁號：起點(diǎn)高程：豎曲線內(nèi)樁號的高程計算，已知變坡點(diǎn)k1+800的高程為114.165m，計算公式為：其中：—曲線上任意點(diǎn)到曲線起點(diǎn)的水平距離。樁號起點(diǎn)高程切線高程設(shè)計高程K1+602.690114.7960.0000.000114.796114.796K1+620.000114.73917.3100.010114.684114.694K1+640.000114.73937.3100.046114.620114.666K1+660.000114.73957.3100.109114.556114.664K1+680.000114.73977.3100.198114.492114.690K1+697.500114.73994.8100.298114.436114.733K1+700.000114.73997.3100.314114.428114.741K1+720.000114.739117.3100.456114.364114.819K1+740.000114.739137.3100.624114.300114.924K1+760.000114.739157.3100.819114.236115.055K1+780.000114.739177.3101.041114.172115.213K1+800.000114.739197.3101.289114.108115.397K1+812.327114.739209.6371.455114.068115.523K1+820.000114.739217.3101.564114.044115.607K1+840.000114.739237.3101.865113.980115.844K1+860.000114.739257.3102.192113.916116.108K1+880.000114.739277.3102.546113.852116.398K1+900.000114.739297.3102.927113.788116.715K1+920.000114.739317.3103.334113.724117.058K1+927.154114.739324.4603.486113.701117.187K1+940.000114.739337.3103.767113.660117.427K1+960.000114.739357.3104.227113.596117.823K1+980.000114.739377.3104.714113.532118.246K1+997.310114.739394.6205.156113.476118.6334.6豎曲線計算結(jié)果匯總:全線路樁號高程樁號設(shè)計高程樁號設(shè)計高程樁號設(shè)計高程K0+000.000128.645K0+820.000117.510K1+602.690114.796K0+020.000128.363K0+840.000117.366K1+620.000114.694K0+040.000128.081K0+860.000117.241K1+640.000114.666K0+060.000127.799K0+880.000117.135K1+660.000114.664k0+080.000127.517K0+900.000117.049K1+680.000114.690k0+100.000127.235K0+913.360117.002K1+697.500114.733K0+120.000126.953K0+920.000116.981K1+700.000114.741K0+140.000126.671K0+940.000116.917K1+720.000114.819K0+160.000126.389K0+960.000116.853K1+740.000114.924K0+180.000126.107K0+980.000116.789K1+760.000115.055K0+200.000125.825K1+000.000116.725K1+780.000115.213K0+220.000125.543K1+020.000116.661K1+800.000115.397K0+240.000125.261K1+040.000116.597K1+812.327115.523K0+260.000124.979K1+060.000116.533K1+820.000115.607K0+280.000124.697K1+080.000116.469K1+840.000115.844K0+300.000124.415K1+100.000116.405K1+860.000116.108K0+320.000124.133K1+120.000116.341K1+880.000116.398K0+340.000123.851K1+140.000116.277K1+900.000116.715K0+360.000123.569K1+160.000116.213K1+920.000117.058K0+380.000123.287K1+180.000116.149K1+927.154117.187K0+400.000123.005K1+200.000116.085K1+940.000117.427K0+420.000122.723K1+220.000116.021K1+960.000117.823K0+440.000122.441K1+240.000115.957K1+980.000118.246K0+460.000122.159K1+260.000115.893K1+997.310118.633K0+480.000121.877K1+280.000115.829K2+000.000118.695K0+500.000121.595K1+300.000115.765K2+020.000119.153K0+520.000121.313K1+320.000115.701K2+040.000119.612K0+540.000121.031K1+340.000115.637K2+060.000120.070K0+560.000120.749K1+360.000115.573K2+080.000120.529K0+580.000120.467K1+380.000115.509K2+100.000120.988K0+600.000120.185K1+400.000115.445K2+120.000121.446K0+620.000119.903K1+420.000115.381K2+140.000121.905K0+640.000119.621K1+440.000115.317K2+147.154122.069K0+660.000119.339K1+460.000115.253K2+160.000122.363K0+680.000119.057K1+477.500115.197K2+180.000122.822K0+686.640118.963K1+480.000115.189K2+200.000123.281K0+700.000118.779K1+500.000115.125K2+220.000123.739K0+720.000118.519K1+520.000115.061K2+240.000124.198K0+740.000118.279K1+540.000114.997K2+260.000124.656K0+760.000118.058K1+560.000114.933K2+270.486124.897K0+780.000117.856K1+580.000114.869K0+800.000117.674K1+600.000114.8055.橫斷面設(shè)計5.1路基寬度查《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，擬定橫斷面的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下：據(jù)任務(wù)書知道設(shè)計年限2030年，各種車輛折合成小客車的交通量合計為25422輛/日，查規(guī)范得公路等級一級，擬定車速為80k/h，四車道，一級服務(wù)水平。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下：路基寬度：24.50m車道寬度：4×3.75=15.00m中央分隔帶帶寬度：2.00m左側(cè)路緣帶寬度：2×0.50=1.00m右側(cè)硬路肩寬度：2×2.50=5.00m土路肩寬度：2×0.75=1.50m一級公路還應(yīng)該在右側(cè)硬路肩寬度內(nèi)設(shè)右側(cè)路緣帶，其寬度為0.5m。5.2路拱坡度《JTGD20—2006公路路線設(shè)計規(guī)范》：高速公路、一級公路整體式路基的路拱宜采用雙向路拱坡度，由路中央向兩側(cè)傾斜。位于中等強(qiáng)度降雨地區(qū)時，路拱坡度宜為2%；位于降雨強(qiáng)度較大地區(qū)時，路拱坡度可適當(dāng)增大。硬路肩路拱與行車道相同，但不得大于5%；土路肩的橫坡應(yīng)比車道或硬路肩的橫坡大1%或2%。故取路拱坡度為2%，土路肩橫坡為3%。5.3路基邊坡坡度《公路路基設(shè)計規(guī)范得知當(dāng)H<8（H—路基填土高度時路基邊坡按1：1.5設(shè)計；當(dāng)H超過8m時路基邊坡按5.4護(hù)坡道《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)路肩邊緣與路側(cè)取土坑底的高差小于或等于2m時取土坑內(nèi)側(cè)坡頂可與路坡腳位相銜接并采用路堤邊坡坡度當(dāng)高差大于2m時應(yīng)設(shè)置寬1m的護(hù)坡道；當(dāng)高差大于6m時，應(yīng)設(shè)置寬2m的護(hù)坡道。本設(shè)計結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件設(shè)置護(hù)坡道，護(hù)坡道坡度設(shè)計為4%。5.5邊溝設(shè)計《公路路基設(shè)計規(guī)范邊溝橫斷面一般采用梯形梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為11.0~1：1.5外側(cè)邊坡與挖方邊坡坡度相同少雨淺挖地段的土質(zhì)邊溝可采用三角形橫斷面，其內(nèi)側(cè)邊坡宜采用12~13外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同本設(shè)計路段地處平原微丘區(qū)，故宜采用梯形邊溝，且底寬為0.6，深0.6，內(nèi)側(cè)邊坡坡度為1：1。5.6橫斷面設(shè)計步驟（1）根據(jù)地形圖繪橫斷地面線。（2）根據(jù)路線及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關(guān)資料（如路基寬度、加寬值、超高橫坡、緩和段長度、平曲線半徑等）抄于相應(yīng)樁號的斷面上。（3）根據(jù)地質(zhì)資料，示出土石界限、設(shè)計邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸。（4）繪橫斷面設(shè)計線，又叫“戴帽子”。設(shè)計線應(yīng)包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護(hù)工程護(hù)坡道碎落臺視距臺等在彎道上的斷面還應(yīng)示出超高加寬等。（5）計算橫斷面面積（含填、挖方面積，并填于圖上）。（6）計算并填寫逐樁占地寬度表、路基設(shè)計表、路基土石方計算表及公里路基土石方數(shù)量匯總表。5.7附加:土石方的計算和調(diào)配調(diào)配要求（1）土石方調(diào)配應(yīng)按先橫向后縱向的次序進(jìn)行。（2）縱向調(diào)運(yùn)的最遠(yuǎn)距離一般應(yīng)小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)按費(fèi)用經(jīng)濟(jì)計算的縱向調(diào)運(yùn)的最大限度距離叫經(jīng)濟(jì)運(yùn)距）。（3）土石方調(diào)運(yùn)的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般情況下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運(yùn)。（4）借方、棄土方應(yīng)與借土還田，整地建田相結(jié)合，盡量少占田地，減少對農(nóng)業(yè)響，對于取土和棄土地點(diǎn)應(yīng)事先同地方商量。（5）不同性質(zhì)的土石應(yīng)分別調(diào)配。（6）回頭曲線路段的土石調(diào)運(yùn)，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調(diào)運(yùn)。調(diào)配方法土石方調(diào)配方法有多種如累積曲線法調(diào)配圖法表格調(diào)配法等由于表格調(diào)配不需單獨(dú)繪圖，直接在土石方表上調(diào)配，具有方法簡單，調(diào)配清晰的優(yōu)點(diǎn)，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。表格調(diào)配法又可有逐樁調(diào)運(yùn)和分段調(diào)運(yùn)兩種方式。本設(shè)計采用表格調(diào)配法,分段調(diào)用。土方調(diào)配步驟如下：（1）準(zhǔn)備工作調(diào)配前對土石方計算進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行。（2）橫向調(diào)運(yùn)即計算本樁利用、填缺、挖余，以石代土?xí)r填入土方欄，并用符號區(qū)分。（3）縱向調(diào)運(yùn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)距根據(jù)填缺挖余情況結(jié)合調(diào)運(yùn)條件擬定調(diào)配方案確定調(diào)運(yùn)方向和調(diào)運(yùn)起訖點(diǎn)并用箭頭表示。計算調(diào)運(yùn)數(shù)量和運(yùn)距調(diào)配的運(yùn)距是指計價運(yùn)距，就是調(diào)運(yùn)挖方中心到填方中心的距離見叫免費(fèi)運(yùn)距（4）計算借方數(shù)量、廢方數(shù)量和總運(yùn)量借方數(shù)量=填缺—縱向調(diào)入本樁的數(shù)量廢方數(shù)量=挖余—縱向調(diào)出本樁的數(shù)量總運(yùn)量=縱向調(diào)運(yùn)量+廢方調(diào)運(yùn)量+借方調(diào)運(yùn)量（5）復(fù)核①橫向調(diào)運(yùn)復(fù)核：填方=本樁利用+填缺挖方=本樁利用+挖余②縱向調(diào)運(yùn)復(fù)核：填缺=縱向調(diào)運(yùn)方+借方挖余=縱向調(diào)運(yùn)方+廢方③總調(diào)運(yùn)量復(fù)核：挖方+借方=填方+棄方5.8附加:曲線超高過渡計算:本設(shè)計路線共有平曲線1處：半徑緩和曲線長超高曲線一1800.00220.002.0%過渡方式:繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn),從緩和曲線某一點(diǎn)起過渡，采用大于1/330超高漸變率由于采用路拱超高，過渡過程中只需行車道外側(cè)繞中線逐漸抬高，直至與內(nèi)側(cè)橫坡相等為止。土路肩的超高過渡:隨外側(cè)車道一起過渡，并采用外側(cè)車道橫坡。計算公式：；其中為距離處行車道橫坡值。曲線超高過渡段各樁號橫坡值。(見下表)樁號內(nèi)側(cè)車道外側(cè)車道超高橫坡(%)土路肩橫坡(%)超高橫坡(%)土路肩橫坡(%)K1+477.500-2.000-3.000-2.000-3.000K1+480.000-2.000-3.000-2.000-3.000K1+500.000-2.000-3.000-2.000-3.000K1+520.000-2.000-3.000-2.000-3.000K1+540.000-2.000-3.000-2.000-3.000K1+560.000-2.000-3.000-2.000-3.000K1+580.000-2.000-3.000-2.000-3.000K1+600.000-2.000-3.000-2.000-3.000K1+620.000-2.000-3.000-2.000-3.000K1+640.000-2.000-3.000-1.538-1.538K1+660.000-2.000-3.000-0.308-0.308K1+680.000-2.000-3.0000.9230.923K1+697.500-2.000-3.0002.0002.000K1+927.154-2.000-3.0002.0002.000K1+940.000-2.000-3.0001.2091.209K1+960.000-2.000-3.000-0.021-0.021K1+980.000-2.000-3.000-1.252-1.252K2+000.000-2.000-3.000-2.000-3.000K2+020.000-2.000-3.000-2.000-3.000K2+040.000-2.000-3.000-2.000-3.000K2+060.000-2.000-3.000-2.000-3.000K2+080.000-2.000-3.000-2.000-3.000K2+100.000-2.000-3.000-2.000-3.000K2+120.000-2.000-3.000-2.000-3.000K2+140.000-2.000-3.000-2.000-3.000K2+147.154-2.000-3.000-2.000-3.0006.路基穩(wěn)定性驗(yàn)算本設(shè)計中出現(xiàn)了高路堤、深路塹，需要進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算；同時結(jié)合實(shí)際情況，因地制宜制定提高路基穩(wěn)定性的措施。6.1邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)邊坡的不同土質(zhì)，選用不同方法驗(yàn)算。高路堤邊坡穩(wěn)定性計算本設(shè)計路線中樁號K0+800處中樁填深達(dá)13.07m為高路堤路段。須進(jìn)行路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算。本設(shè)計采用圓弧滑動面條分法進(jìn)行計算。（1）基本資料：路堤高H=13.07m（其中上部8m，邊坡1：1.5；下部5.07m，邊坡1：1.75），填土的粘聚力C=30KPa，內(nèi)摩擦角30°（t=0.577）容重=0KN/m3（2）計算荷載：公路一級汽車荷載。行車荷載換算高度計算：公路一級汽車荷載換算成土柱高（當(dāng)量高度0按最不利情況布載，設(shè)其中一輛掛車停放,在路肩另一輛以最小間距d=0.40m與它并排停靠。按下式換算土柱高為：式中L—前后輪最大軸距《公路工程技術(shù)規(guī)范（JTGB01-2003）規(guī)定對于標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載為L=12.8m；B—橫向分布寬度：（3）確定圓弧輔助線位置：本例按4.5H法確定滑動圓心輔助線：由規(guī)范查得，=26°，=35°根據(jù)4.5H法確定圓弧輔助線（4）計算位置選?。孩偻ㄟ^路基中線；②通過路基右邊緣；③通過距路基右邊緣1/4路基寬度處。圖1.滑動面經(jīng)過路基中線圖2.滑動面經(jīng)過路基右邊緣圖3.滑動面經(jīng)過距路基右邊緣1/4路基寬度處計算過程：1）線連接可能滑弧的兩端點(diǎn)，并做此直線的中垂線相交于滑動圓心輔助線EF于O1，01點(diǎn)即為該滑動曲線的圓心。2）弧范圍土體分成10段，先自坡腳起每4m一段，最后一段可能略少。3）.在CAD中量取分段中心距圓心中線的水平距離，其中在圓心豎線左側(cè)為負(fù)，右側(cè)為正。其中。4）在CAD中量取土條面積，由于本例填土高度不大，行車荷載影響很小，故計算中不考慮行車荷載。5）以路堤縱向長度1m計算出各個分段的重力i。6）將每一段的重力i化為二個分力；7）在滑動曲線法線方向分力：NiisiN8）在滑動曲線切線方向分力：iiniKN并分別計算出此兩者之和和（5）計算出滑動曲線圓弧長L。表一：情況1分段121.130.890.463.1061.9628.2755.1440.41218.160.760.6427.85557.06358.92426.02314.490.610.7945.24904.85716.86552.15410.640.450.8954.811096.12979.92491.1556.710.280.9652.761055.251012.24298.1962.760.120.9944.74894.80888.73104.007-1.52-0.061.0034.18683.61682.21-43.768-5.39-0.230.9725.13502.62489.50-114.099-8.64-0.360.939.05180.90168.50-65.825325.151702.98表二：情況2分段123.960.950.312.7955.8017.4453.0161.38221.380.850.5322.88457.60242.78387.89317.380.690.7240.14802.80581.70553.27413.420.530.8552.131042.60882.85554.6059.080.360.9360.431208.601127.66434.8665.230.210.9865.791315.801287.16273.0471.080.041.0068.301366.001364.7458.588-2.63-0.100.9961.291225.801219.10-127.989-6.55-0.260.9749.80996.00961.85-258.5710-10.47-0.410.9136.73734.60668.37-304.8411-14.60-0.580.8225.99519.80423.92-300.8112-17.98-0.710.709.16183.20128.48-130.598906.051192.47表三：情況3分段121.710.850.520.326.403.345.4632.53219.750.780.639.14182.80115.38141.79316.920.660.7519.04380.80284.57253.04414.050.550.8322.60452.00376.96249.40511.090.440.9021.74434.80391.40189.3768.070.320.9519.35387.00367.05122.6574.970.200.9815.68313.60307.5761.2182.060.081.0013.84276.80275.8922.399-0.85-0.031.009.59191.80191.69-6.4010-3.30-0.130.993.3667.2066.63-8.712380.491030.20（6）計算穩(wěn)定系數(shù)：最小為極限滑動面其穩(wěn)定系數(shù)滿足≥1.25的要求.故邊坡滿足邊坡穩(wěn)定性要求。6.2路塹穩(wěn)定性驗(yàn)算路線中的K0+420處為深挖路段，其中樁最大挖深為14.09m，邊坡最大高度為20.91考慮往外調(diào)運(yùn)土方的考慮此處采用直接開挖不設(shè)立擋土墻的設(shè)計方針（邊坡坡率為下部10m為1：0.5上部10.91m采用1：0.75坡率，邊坡每10基本資料：該挖方路段土層軟弱面30,c30Kpa,軟弱面傾角為=4，容重=23KN/3，驗(yàn)算如下：變形體高度：允許邊坡高度：滿足穩(wěn)定性要求。穩(wěn)定性設(shè)計措施為了保護(hù)路基邊路塹坡表面免受雨水沖刷減緩溫差及濕度變化的影響防止和延緩軟弱巖土表面的風(fēng)化、碎裂，從而保護(hù)路基、路塹邊坡的整體穩(wěn)定性，在一定程度上兼顧美化和協(xié)調(diào)自然環(huán)境。設(shè)計一定的坡面防護(hù)設(shè)施：（一）植物防護(hù)（1拉伸網(wǎng)草皮在土工網(wǎng)或土工墊等土工合成材料鋪設(shè)3—5cm的種植土層經(jīng)過撒種、保護(hù)后形成的人工草皮。適于邊坡坡度在1：1.0~1：2.0之間的路堤、路塹。（2）種草。適用于邊坡不陡于1：1，土質(zhì)適宜種草的路段。（二）工程防護(hù)。因地制宜采用抹面防護(hù)、勾縫或噴涂以及石砌護(hù)坡或護(hù)面墻等。第二部分公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計計算7.瀝青混凝土路面設(shè)計7.1軸載分析該地區(qū)的交通組成情況如下表交通組成表車型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距（）交通量解放C10B194060.851雙—4解放CA39035.0070.151雙—793東風(fēng)EQ14023.7069.201雙—830黃河JN15049.00101.601雙—577黃河JN25355.0066.002雙<3277長征XD98037.1072.652雙<3179日野ZM44060.00100.002雙<3174日野KB22250.20104.301雙—171太拖拉1851.4080.002雙<3145小客車2849路面設(shè)計以單軸雙輪組BZZ--100KN作為標(biāo)準(zhǔn)軸載（1）以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計當(dāng)量軸次。a).軸載換算：軸載換算采用如下的計算公式：式中：—標(biāo)準(zhǔn)軸載當(dāng)量軸次，次/日—被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)，次/日—標(biāo)準(zhǔn)軸載，KN—被換算車輛的各級軸載，KN—被換算車輛的類型數(shù)—軸載系數(shù)，,為軸數(shù)。當(dāng)軸間距離大于時，按單獨(dú)的一個軸載計算，當(dāng)軸間距離小于時，應(yīng)考慮軸數(shù)系數(shù)?！喗M系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為1，四輪組為0.38。軸載換算結(jié)果如表所示：車型解放CA10B后軸60.851145952.89解放CA390前軸35.0016.479352.74后軸70.1511793169.63東風(fēng)EQ140后軸69.2011830167.32黃河JN150前軸49.0016.4577165.85后軸101.6011577618.25黃河JN253前軸55.0016.4277131.59后軸66.002.2127799.98長征XD980前軸37.1016.417915.34后軸72.652.2117998.10日野ZM440前軸60.0016.4174120.69后軸100.002.21174382.80日野KB222前軸50.2016.417154.61后軸104.3011171205.37太拖拉138前軸51.4016.414551.31后軸80.002.21145120.852507.31注：軸載小于25KN的軸載作用不計。b).累計當(dāng)量軸數(shù)計算根據(jù)設(shè)計規(guī)范高速公路瀝青路面的設(shè)計年限為15年四車道的車道系數(shù)是0.4~0.5,取0.45，=5.5%，累計當(dāng)量軸次：（2）驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計當(dāng)量軸次a).軸載換算驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力公式為：式中：—軸組系數(shù)，—輪組系數(shù)，單輪組為18.5，雙輪組為1，四輪組為0.09。計算結(jié)果如表所示車型解放CA10B后軸60.85114598.63解放CA390后軸70.151179346.50東風(fēng)EQ140后軸69.201183043.64黃河JN150后軸101.6011577655.13黃河JN253前軸55.00118.527742.91后軸66.003127729.92長征XD980后軸72.653117941.67日野ZM440前軸60.00118.517454.07后軸100.0031174522.00日野KB222前軸50.20118.517112.76后軸104.3011171239.48太拖拉138前軸51.40118.514513.07后軸80.003114572.981782.76注:軸載小于50KN的軸載作用不計。b).累積當(dāng)量軸數(shù)計算根據(jù)設(shè)計規(guī)范高速公路瀝青路面的設(shè)計年限為15年四車道的車道系數(shù)是0.4~0.5,取0.45,=5.5%，累計當(dāng)量軸次:7.2結(jié)構(gòu)組合設(shè)計本設(shè)計考慮干燥（中濕）和潮濕（過濕）兩種情況進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。7.3干燥（中濕）情況瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。方案選擇：方案A -------------------------------------細(xì)粒式密集配瀝青混凝土 (AC-13) 4cm-----------------------------------中粒式密集配瀝青混凝土 (AC-16) 6cm-----------------------------------粗粒式密集配瀝青混凝土 (AC-25) 8cm-----------------------------------水泥穩(wěn)定碎石 25cm-----------------------------------石灰土穩(wěn)定碎石 20cm-----------------------------------土基方案B -------------------------------------中粒式密集配瀝青混凝土 (AC-16) 4cm-----------------------------------中粒式密集配瀝青混凝土 (AC-20) 6cm-----------------------------------粗粒式密集配瀝青混凝土 (AC-25) 8cm-----------------------------------石灰穩(wěn)定碎礫石 30cm-----------------------------------水泥石灰綜合穩(wěn)定沙礫 20cm-----------------------------------土基方案比選該公路地處IV5區(qū)，屬江南丘陵過濕地區(qū)，根據(jù)冬季資料，該地區(qū)年降水量大于1500m；年最高月平均氣溫大于3，且高溫季節(jié)長，年最低氣溫大于?根據(jù)地區(qū)交通組成資料和自然區(qū)劃，地下水，地面水和重車渠化將是影響路面使用的重要原因因氣候濕熱瀝青材料的高溫穩(wěn)定性水穩(wěn)定性半剛性基層的水穩(wěn)定性是要重點(diǎn)考慮的問題。在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候盡量采用熱穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好的材料路面瀝青材料采用標(biāo)號低粘附性能好的材料。同時，該公地處湖南中部根據(jù)湖南省政府發(fā)展中部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的精神以及中南六省有“中部崛起的戰(zhàn)略可以預(yù)見該公路的規(guī)劃和修建除交通原因外還有巨大的社會意義因此須保證該公路良好的使用性能和耐久性進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時在經(jīng)濟(jì)允許的情況下盡量使用技術(shù)性能好的結(jié)構(gòu)材料。綜合上述原因，在本設(shè)計中采用用方案A進(jìn)行設(shè)計計算。各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度材料名稱H（cm）抗壓模量（MPa）劈裂強(qiáng)度（MPa）2015細(xì)粒式瀝青混凝土4140020001.4中粒式瀝青混凝土6120018001.0粗粒式瀝青混凝土8100012000.8水泥穩(wěn)定碎石25150036000.5石灰土穩(wěn)定碎石2090020000.35土基—40—土基回彈模量的確定根據(jù)試驗(yàn)資料處理，干燥路段土基回彈模量為40.54MPa，考慮到該地區(qū)地質(zhì)水文情況，設(shè)計中選用40.00MPa進(jìn)行計算。設(shè)計指標(biāo)的確定a)設(shè)計彎沉值計算，公式為：式中：——設(shè)計彎沉值（0.01mm）——設(shè)計年限內(nèi)一個車道累計當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載通行次數(shù)；——公路等級系數(shù)，高速公路、一級公路為1.0；——面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0；——路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)，剛性基層、半剛性基層、瀝青路面為1.0，柔性基層瀝青路面為1.6。若基層由半剛性材料層與柔性材料層組合而成，則介于兩者之間通過線性內(nèi)插決定。則：b)各層材料的容許層底拉應(yīng)力細(xì)粒式密集配瀝青混凝土中粒式密集配瀝青混凝土粗粒式密集配瀝青混凝土水泥穩(wěn)定碎石石灰土穩(wěn)定碎石路面計算彎沉和層底拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計中應(yīng)用Bisar3.0軟件進(jìn)行路面彎沉和層底拉應(yīng)力計算。路表彎沉值驗(yàn)算：設(shè)計彎沉值=24.3(0.01mm)路表彎沉值按下式計算：式中：F——彎沉綜合修正系數(shù)，按下式計算：故路表彎沉計算值：故路面結(jié)構(gòu)的路表彎沉值符合《規(guī)范》要求。 結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力驗(yàn)算：《規(guī)范》要求路面結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力滿足以下要求：Bisar3.0計算各層層底彎拉應(yīng)力和容許彎拉應(yīng)力匯總于下表。材料名稱H（cm）層底彎拉應(yīng)力（MPa）容許彎拉應(yīng)力（MPa）細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.05810.46中粒式瀝青混凝土6-0.05430.33粗粒式瀝青混凝土8-0.08040.26水泥穩(wěn)定碎石250.11000.25石灰土穩(wěn)定碎石200.14160.18土基———從計算結(jié)構(gòu)可知，各路面結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力均小于容許彎拉應(yīng)力，路面結(jié)構(gòu)各層層底彎拉應(yīng)力均滿足《規(guī)范》要求。7.4潮濕（過濕）情況瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。方案選擇方案A -------------------------------------細(xì)粒式密集配瀝青混凝土(AC-13) 4cm-----------------------------------中粒式密集配瀝青混凝土(AC-16) 6cm-----------------------------------粗粒式密集配瀝青混凝土(AC-25) 8cm-----------------------------------水泥穩(wěn)定碎石25cm-----------------------------------石灰土穩(wěn)定碎石20cm-----------------------------------級配碎石 15cm-----------------------------------土基方案B -------------------------------------中粒式密集配瀝青混凝土 (AC-16) 4cm-------------------------------------中粒式密集配瀝青混凝土 (AC-20) 6cm-------------------------------------粗粒式密集配瀝青混凝土 (AC-15) 8cm-------------------------------------石灰穩(wěn)定碎礫石 30cm-------------------------------------水泥石灰綜合穩(wěn)定沙礫 25cm-------------------------------------天然沙礫 20cm-------------------------------------土基方案比選該公路地處IV5區(qū)，屬江南丘陵過濕地區(qū)，根據(jù)冬季資料，該地區(qū)年降水量大于1500mm；年最高月平均氣溫大于30℃，且高溫季節(jié)長，年最低氣溫大于?9℃；春夏東南季風(fēng)造成的梅雨和下雨與高溫季節(jié)重疊，形成明顯不利季節(jié)。根據(jù)地區(qū)交通組成資料和自然區(qū)劃，地下水，地面水和重車渠化將是影響路面使用的重要原因。因氣候濕熱，瀝青材料的高溫穩(wěn)定性，水穩(wěn)定性；半剛性基層的水穩(wěn)定性是要重點(diǎn)考慮的問題。在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，盡量采用熱穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好的材料。路面瀝青材料采用標(biāo)號低，粘附性能好的材料。同時，該公路地處湖南中部，根據(jù)湖南省政府發(fā)展中部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的精神以及中南六省有關(guān)“中部崛起”的戰(zhàn)略?？梢灶A(yù)見，該公路的規(guī)劃和修建除交通原因外還有巨大的社會意義。因此，須保證該公路良好的使用性能和耐久性，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在經(jīng)濟(jì)允許的情況下，盡量使用技術(shù)性能好的結(jié)構(gòu)材料。綜合上述原因，在本設(shè)計中采用用方案A進(jìn)行設(shè)計計算。各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度材料名稱H（cm）抗壓模量（MPa）劈裂強(qiáng)度（MPa）2015細(xì)粒式瀝青混凝土4140020001.4中粒式瀝青混凝土6120018001.0粗粒式瀝青混凝土8100012000.8水泥穩(wěn)定碎石25150036000.5石灰土穩(wěn)定碎石2090020000.35級配碎石15225—土基—30.00—土基回彈模量的確定根據(jù)試驗(yàn)資料處理，潮濕路段土基回彈模量為30.09MPa，考慮到該地區(qū)地質(zhì)水文情況，設(shè)計中選用30.00MPa進(jìn)行計算。由前面算得的設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力如下表所示：材料名稱容許拉應(yīng)力（MPa）設(shè)計彎沉值（0.01mm）細(xì)粒式瀝青混凝土0.4624.3中粒式瀝青混凝土0.33粗粒式瀝青混凝土0.26水泥穩(wěn)定碎石0.25石灰土穩(wěn)定碎石0.18路面計算彎沉和層底拉應(yīng)力驗(yàn)算：設(shè)計中應(yīng)用Bisar3.0軟件進(jìn)行路面彎沉和層底拉應(yīng)力計算。路表彎沉值驗(yàn)算：設(shè)計彎沉值=24.3(0.01mm)路表彎沉值按下式計算：式中：F——彎沉綜合修正系數(shù)，按下式計算：故路表彎沉計算值：故路面結(jié)構(gòu)的路表彎沉值符合《規(guī)范》要求。結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力驗(yàn)算：《規(guī)范》要求路面結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力滿足以下要求：Bisar3.0計算各層層底彎拉應(yīng)力和容許彎拉應(yīng)力匯總于下表材料名稱H（cm）層底彎拉應(yīng)力（MPa）容許彎拉應(yīng)力（MPa）細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.05810.46中粒式瀝青混凝土6-0.05460.33粗粒式瀝青混凝土8-0.08080.26水泥穩(wěn)定碎石250.10360.25石灰土穩(wěn)定碎石200.12980.18級配碎石15——土基———從計算結(jié)構(gòu)可知，各路面結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力均小于容許彎拉應(yīng)力，路面結(jié)構(gòu)各層層底彎拉應(yīng)力均滿足《規(guī)范》要求。8.水泥混凝土路面設(shè)計8.1軸載分析本地區(qū)交通組成如下表：交通組成表車型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距（）交通量解放CA10B19.4060.851雙—459解放CA39035.0070.151雙—793東風(fēng)EQ14023.7069.201雙—830黃河JN15049.00101.601雙—577黃河JN25355.0066.002雙<3277長征XD98037.1072.652雙<3179日野ZM44060.00100.002雙<3174日野KB22250.20104.301雙—171太拖拉13851.4080.002雙<3145小客車2849路面設(shè)計以單軸雙輪組BZZ--100KN作為標(biāo)準(zhǔn)軸載a)軸載換算：式中：——100KN的單軸雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的通行次數(shù)；——各類軸—輪型i級軸載的總重（KN）；——軸型和軸載級位數(shù)；——各類軸—輪型i級軸載的通行次數(shù)；——軸—輪型系數(shù)。單軸—雙輪組：=1.0；單軸—單輪組：=雙軸—雙輪組：=三軸—雙輪組：=軸載換算結(jié)果如下表所示車型解放

CA10B后軸60.851.004590.16解放

CA390后軸70.151.007932.73東風(fēng)

EQ140后軸69.201.008302.29黃河

JN150前軸49.00416.505772.65后軸101.601.00577743.83黃河

JN253前軸55.00396.302777.70后軸132.003.655E-062770.09長征

XD980后軸145.303.578E-061790.25日野

ZM440前軸60.00381.7017418.74后軸200.003.335E-0617438.04日野

KB222前軸50.20412.101711.15后軸104.301.00171335.39太拖拉

138前軸51.40408.001451.40后軸160.003.503E-061450.941155.35注：軸載小于40KN的軸載作用不計。8.2計算累計當(dāng)量軸次根據(jù)設(shè)計規(guī)范，一級公路混凝土路面設(shè)計基準(zhǔn)期為30年，安全等級為二級，輪跡橫向分布系數(shù)在0.17~0.22之間，取0.22，=0.055，則：其交通量在之間，屬于重交通。8.3路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計本設(shè)計考慮干燥（中濕）和潮濕（過濕）兩種情況進(jìn)行設(shè)計計算。8.4干燥（中濕）情況水泥混凝土路面設(shè)計方案選擇：方案A：-----------------------------------普通混凝土面層260mm-----------------------------------水泥穩(wěn)定粒料200mm-----------------------------------多孔隙水泥碎石150mm-----------------------------------土基方案B：-----------------------------------普通混凝土面層260mm----------------------------------- 瀝青穩(wěn)定碎石基層 100mm-----------------------------------級配碎礫石150mm-----------------------------------土基方案比選：本公路交通等級為重交通，地處IV5區(qū)，屬江南丘陵過濕區(qū)，年降水量大于1500mm，地下水位高。月平均氣溫大于30℃，高溫季節(jié)長。春夏兩季有較長時間的集中降水。選擇設(shè)計方案主要考慮的問題為：路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性基層，底基層的穩(wěn)定性，特別是水穩(wěn)定性經(jīng)濟(jì)性和施工便利從我省混凝土路面的使用經(jīng)驗(yàn)來看，由于基層，底基層的水穩(wěn)定性不良而造成的道路使用性能下降以及道路破壞的情況較為常見，因此，本設(shè)計的方案比選都著重考慮了基層，底基層的水穩(wěn)定性能，均使用透水性能較好的材料。從使用性能比較，B方案優(yōu)于A方案，但從以往水泥混凝土路面的使用經(jīng)驗(yàn)來看，提升的空間不大。從投資經(jīng)濟(jì)性和施工便利方面考慮，無疑A方案為優(yōu)。同時，在公路建設(shè)沿線有大量碎石，沙礫，粉煤灰等可用于穩(wěn)定類基層建造的材料。可大大節(jié)省投資。因此從實(shí)際情況出發(fā)，本設(shè)計以方案A為設(shè)計方案。8.4.3一級公路相應(yīng)的安全等級為二級，變異水平為中，根據(jù)一級公路，重交通等級和中級變異水平等級，初擬普通混凝土面層厚度為260mm，基層采用水泥穩(wěn)定粒料，厚度為200mm。普通混凝土板的平面尺寸為長4.5m，寬度從中央分隔帶至路肩依次為3.50m，3.50m，3.50m。縱縫為拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。硬路肩混凝土面層與行車道等寬。8.4.4確定基層頂面當(dāng)量回彈模量根據(jù)設(shè)計資料得土基回彈模量=40.0MPa，水泥穩(wěn)定粒料=1500MPa，多孔隙水泥碎石=1000MPa。設(shè)計彎拉強(qiáng)度：=5.0MPa，=計算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下：式中：——基層頂面的當(dāng)量回彈模量，——路床頂面的回彈模量，——基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量，——基層的回彈模量，——基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度，——基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度，——基層的厚度，a-b——與/有關(guān)的回歸系數(shù)。普通混凝土面層的相對剛度半徑按式（B.1.3-2）計算：8.4.5計算荷載疲勞應(yīng)力按式（B.1.3），標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計算為：因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)=0.87.考慮設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)應(yīng)力累計疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)根據(jù)公路等級，考慮偏載和動載等因素，對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)=1.25按式（B.1.2），荷載疲勞應(yīng)力計算為：8.4.6計算溫度疲勞應(yīng)力由《規(guī)范》查得，IV區(qū)最大的溫度梯度取92（℃/m）。板長4.5m，，由圖B.2.2可查得普通混凝土板厚=260mm，=0.580，按式（B.2.2），最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計算為：溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)，按式（B.2.3）計算為：再由式（B.2.1）計算溫度疲勞應(yīng)力為查表，一級公路的安全等級為二級，相應(yīng)于二級安全等級的變異水平為中級，目標(biāo)可靠度為90%。再據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級，查表3.0.3，確定可靠度系數(shù)=1.16按式（）所以，所選普通混凝土面層厚度可以承受設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。8.5潮濕（過濕）情況下水泥混凝土路面設(shè)計方案選擇：方案A：----------------------------------普通混凝土面層260mm----------------------------------- 水泥穩(wěn)定粒料基層 150mm-----------------------------------多孔隙水泥碎石150mm-----------------------------------土基方案B：----------------------------------普通混凝土面層260mm----------------------------------- 瀝青穩(wěn)定碎石基層 100mm-----------------------------------級配碎礫石150mm-----------------------------------土基方案比選：本公路交通等級為重交通，地處IV5區(qū)，屬江南丘陵過濕區(qū)，年降水量大于1500mm，地下水位高。月平均氣溫大于30℃，高溫季節(jié)長。春夏兩季有較長時間的集中降水。從所給實(shí)際資料，該公路所經(jīng)地區(qū)地下水位最高為0.92m，最低水位為1.67m。從我省混凝土路面的使用經(jīng)驗(yàn)來看，由于基層，底基層的水穩(wěn)定性不良而造成的道路使用性能下降以及道路破壞的情況較為常見。在本設(shè)計中，由于地下水位高，基層的水穩(wěn)定性能尤為重要。因此，本設(shè)計的兩比選方案都著重考慮了基層，底基層的水穩(wěn)定性能，使用了透水性能較好的材料。從使用性能比較，B方案優(yōu)于A方案，但從以往水泥混凝土路面的使用經(jīng)驗(yàn)看，提升的幅度不大。從投資經(jīng)濟(jì)性和施工便利方面考量，無疑方案A為優(yōu)。同時，在公路建設(shè)沿線有大量碎石，沙礫，粉煤灰等可用于穩(wěn)定類基層建造的材料?？纱蟠蠊?jié)省投資。因此從實(shí)際情況出發(fā)，本設(shè)計以方案A為設(shè)計方案。路面結(jié)構(gòu)和橫斷面一級公路相應(yīng)的安全等級為二級，變異水平為中，根據(jù)一級公路，重交通等級和中級變異水平等級，初擬普通混凝土面層厚度為260mm，基層采用水泥穩(wěn)定粒料，厚度為150mm，底基層采用多孔隙水泥碎石，厚度為150mm。普通混凝土板的平面尺寸為長4.5m，寬度從中央分隔帶至路肩依次為4.25m，4.25m，2.00m?？v縫為拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。硬路肩混凝土面層與行車道等寬。確定基層頂面當(dāng)量回彈模量由設(shè)計資料知，土基回彈模量=30.0MPa，水泥穩(wěn)定粒料=1500MPa，多孔隙水泥碎石=1000MPa設(shè)計彎拉強(qiáng)度=5.0MPa，=計算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下：式中：——基層頂面的當(dāng)量回彈模量，——路床頂面的回彈模量，——基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量，，——基層和底基層或墊層的回彈模量，——基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度，——基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度，，——基層和底基層或墊層的厚度，a-b——與/有關(guān)的回歸系數(shù)。普通混凝土面層的相對剛度半徑按式（B.1.3-2）計算：計算荷載疲勞應(yīng)力按式（B.1.3），標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計算為：因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)=0.87.考慮設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)應(yīng)力累計疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)根據(jù)公路等級，考慮偏載和動載等因素，對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)=1.25按式（B.1.2），荷載疲勞應(yīng)力計算為：計算溫度疲勞應(yīng)力由《規(guī)范》查得，IV區(qū)最大的溫度梯度取92（℃/m）。板長4.5m，，由圖B.2.2可查得普通混凝土板厚=260mm，=0.560，按式（B.2.2），最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計算為：溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)，按式（B.2.3）計算為：再由式（B.2.1）計算溫度疲勞應(yīng)力為查表，一級公路的安全等級為二級，相應(yīng)于二級安全等級的變異水平為中級，目標(biāo)可靠度為90%。再據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級，查表3.0.3，確定可靠度系數(shù)=1.16按式（）所以，所選普通混凝土面層厚度可以承受設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。8.6水泥混凝土路面接縫以及設(shè)計.縱向接縫（1）縱向接縫的布設(shè)視路面寬度和施工鋪筑寬度而定：——一次鋪筑寬度小于路面寬度時應(yīng)設(shè)置縱向施工縫縱向施工縫采用平縫形式，上部應(yīng)鋸切槽口，深度為30~40mm，寬度為3~8mm槽內(nèi)灌塞填縫料，見水泥混凝土路面接縫構(gòu)造圖6-4；——一次鋪筑寬度大于4.5m時，應(yīng)設(shè)置縱向縮縫。縱向縮縫采用假縫形式，鋸切的槽口深度應(yīng)大于施工縫的槽口深度。采用粒料基層時，槽口深度應(yīng)為板厚的1/3；采用半剛性基層時，槽口深度為板厚的2/5。見水泥混凝土路面接縫構(gòu)造圖6-4。（2）縱縫與路線中縫平行在路面等寬的路段內(nèi)或路面變寬路段的等寬部分縱縫的間距和形式應(yīng)保持一致。路面變寬段的加寬部分與等寬部分之間，以縱向施工縫隔開。加寬板在變寬段起終點(diǎn)處的寬度不小于1m。（3）拉桿應(yīng)采用螺紋鋼筋，設(shè)在板后中央，并對拉桿中部100mm范圍內(nèi)進(jìn)行防銹處理。拉桿的直徑、長度和間距，參照表施工布設(shè)時，拉桿間距應(yīng)按橫向接縫的實(shí)際位置予以調(diào)整，最外側(cè)的拉桿距橫向接縫的距離不小于100mm。表拉桿直徑、長度和間距（mm）面層厚度（mm）到自由邊或未設(shè)拉桿縱縫的距離（m）3.003.503.754.506.007.50200~25014×700×90014×700×80014×700×70014×700×60014×700×50014×700×400250~30016×800×90016×800×80016×800×70016×800×60016×800×50016×800×400注：拉桿直徑、長度和間距的數(shù)字為直徑×長度×間距。橫向接縫（1）每日施工結(jié)束或因臨時原因中斷施工時必須設(shè)置橫向施工縫其位置應(yīng)盡可能選在縮縫或脹縫處。設(shè)在縮縫處的施工縫，采用傳力桿的平縫形式；設(shè)在脹縫處的施工縫,其構(gòu)造與脹縫相同.遇有困難需設(shè)在縮縫之間時，施工縫采用設(shè)拉桿的企口縫形式。見水泥混凝土路面接縫構(gòu)造圖6-4。（2）橫向縮縫間距布置，采用設(shè)傳力桿假縫形式，其構(gòu)造見水泥混凝土路面接縫構(gòu)造圖6-4。（3）橫向縮縫頂部應(yīng)鋸切槽口深度為面層厚度的1/5~1/4寬度為3~8mm槽內(nèi)填塞填縫料。橫向縮縫槽口宜增設(shè)深20mm、寬6~10mm的淺槽口，見水泥混凝土路面接縫構(gòu)造圖6-4（4）在鄰近橋梁或其他固定構(gòu)造物處或其他道路相交處設(shè)置橫向脹縫設(shè)置的脹縫條數(shù)，視膨脹量大小而定。脹縫寬20mm，縫內(nèi)設(shè)置填縫板和可滑動的傳力桿。脹縫的構(gòu)造見水泥混凝土路面接縫構(gòu)造圖6-4（5）傳力桿應(yīng)采用光面鋼筋傳力桿直徑32mm，長度450mm，間距300mm最外側(cè)傳力桿距縱向接縫或自由邊的距離為150~250mm。端部處理（1）混凝土路面與固定構(gòu)造物相銜接的脹縫無法設(shè)置傳力桿時，可在毗鄰構(gòu)造物的板端部內(nèi)配置雙層鋼筋網(wǎng)；或在長度約為6~10倍板厚的范圍內(nèi)逐漸將板厚增加20%。（2）混凝土路面與橋梁相接，橋頭設(shè)有搭板時，應(yīng)在搭板與混凝土面層板之間設(shè)置長6~10ｍ的鋼筋混凝土面層過渡板后者與搭板間的橫縫采用設(shè)拉桿平縫形式，與混凝土面層間的橫縫采用設(shè)傳力桿脹縫形式膨脹量大時應(yīng)連續(xù)設(shè)置2~3條設(shè)傳力桿脹縫。當(dāng)橋梁為斜交時，鋼筋混凝土板的銳角部分應(yīng)采用鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)。橋頭未設(shè)搭板時，宜在混凝土面層與橋臺之間設(shè)置長10~15m的鋼筋混凝土面層板；或設(shè)置由混凝土預(yù)制塊面層或?yàn)r青面層鋪筑的過渡段，其長度不小于8m。（3）混凝土路面與瀝青路面相接時其間應(yīng)設(shè)置至少3m長的過渡段過渡段的路面采用兩種路面呈階梯狀疊合布置其下面鋪設(shè)的變厚度混凝土過渡板的厚度不得小于200mm如圖4.3所示過渡板與混凝土面層相接處的接縫內(nèi)設(shè)置直徑5mm、長700mm、間距400mm的拉桿?；炷撩鎸优徳摻涌p的1~2條橫向接縫應(yīng)設(shè)置脹縫。配筋設(shè)計：混凝土面層自由邊緣下基礎(chǔ)薄弱或接縫為未設(shè)傳力桿的平縫時，在面層邊緣的下部配置鋼筋。通常選用2根直徑為12~16mm的螺紋鋼筋，置于面層底面之上1/4厚度處并不小于50mm，間距為100mm，鋼筋兩端向上彎起，如圖1.1所示。9.舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計舊路基本資料：該道路位于湖南省境內(nèi)，等級為三級，原路面為5cm的瀝青貫入碎石路面，隨著使用年限的增加，表面性能和承載能力不斷降低，需采取修復(fù)措施恢復(fù)及提高道路的使用性能。9.1本地區(qū)交通組成情況：交通組成表車型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距（m）交通量（輛/日）解放CA10B19.4060.851雙—230解放CA39035.0070.151雙—397東風(fēng)EQ14023.7069.201雙—415黃河JN15049.00101.601雙—289黃河JN25355.0066.002雙<3139小客車1425交通量年增長率為：5.5%9.2舊路彎沉資料：里程樁號彎沉值（0.01mm）里程樁號彎沉值（0.01mm）里程樁號彎沉值（0.01mm）K0+000167K2+000236K4+000189K0+050173K2+050234K4+050201K0+100166K2+100231K4+100195K0+150174K2+150235K4+150191K0+200170K2+200220K4+200201K0+250172K2+250222K4+250203K0+300162K2+300218K4+300197K1+350153K3+350220K5+350189K1+400171K3+400230K5+400201K1+450172K3+450221K5+450196K1+500168K3+500227K5+500195K1+550156K3+550224K5+550182K1+600175K3+600222K5+600182K1+650156K3+650225K5+6501919.3道路補(bǔ)強(qiáng)計算：設(shè)計中考慮采用瀝青混凝土補(bǔ)強(qiáng)和采用水泥混凝土補(bǔ)強(qiáng)兩種方案：9.4方案一：采用瀝青混凝土補(bǔ)強(qiáng)軸載計算舊路補(bǔ)強(qiáng)路面設(shè)計以單軸雙