長安大學(xué)公路綜合項目工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計方案說明指導(dǎo)書

摘要本論文關(guān)鍵介紹了順平縣至滿城縣某一標(biāo)段高速公路設(shè)計過程。依據(jù)給定資料，經(jīng)過對原始數(shù)據(jù)分析,和該路段地質(zhì)、地形、地物、水文等自然條件,依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《公路路線設(shè)計規(guī)范》等交通部頒發(fā)相關(guān)技術(shù)指標(biāo),在老師指導(dǎo)下完成了此次設(shè)計任務(wù)。該路段所經(jīng)地域是平原微丘區(qū)，依據(jù)遠(yuǎn)景交通量將路線設(shè)計成設(shè)計速度為100km/h雙向四車道高速公路，路線全長7465.739米，路基寬度為26米，共設(shè)有4個平曲線，9個豎曲線。路線設(shè)計內(nèi)容包含平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計和橫斷面設(shè)計；其后進(jìn)行了排水設(shè)計，采取邊溝、排水溝進(jìn)行排水，確保路基路面穩(wěn)定性；最終進(jìn)行了路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計等內(nèi)容。整個設(shè)計計算了路線平、縱曲線要素,設(shè)計了路基、路面、橋涵等內(nèi)容,圓滿完成了順平至滿城段高速公路綜合設(shè)計。關(guān)鍵詞：平面設(shè)計

縱斷面設(shè)計

橫斷面設(shè)計

排水設(shè)計

路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

ABSTRACTThispapermainlyintroducesthedesignprocessofasectionofShunPingtoManChenghighway.Basedontheinformationgivenbytheanalysisoftherawdata,andthesectionofgeology,topography,terrain,hydrologyandothernaturalconditions,accordingto"HighwayEngineeringTechnicalStandard","RoadDesignStandards"issuedbytheMinistryofCommunicationsandotherrelatedtechnologiesindicators,Ihavefinishedthistaskundertheteacher'sguidance.Theareathatthishighwaypassesthroughbelongstoplainwithmicro-hillarea.Accordingtothetrafficvolumeinthefuture,Idesignthishighwayintodesignspeedof100km/hwithbi-directionalfour-lanehighway,withroutelengthof7465.74meters,embankmentwidthof26meters,fourhorizontalcurves,andnineverticalcurves.Linedesignincludinggraphicdesign,longitudinaldesignandcross-sectionaldesign;ThenIaccomplishedthepavementdrainagedesign,whichusesditchesanddrainsfordrainagetoensurethewaterstabilityofroadbedandpavement;atlast,acompositedesignofpavementstructureandotherdesignsarealsofinished.Thewholedesignhavecalculatedtheplanarandverticalcurveelementsofthisline,besidesroadbed,pavement,bridgesandsoon.CompletethecomprehensivedesignofthesectionofShunPingtoManChenghighwaysuccessfully.Keywords:GraphicdesignLongitudinaldesignCross-sectionaldesignDrainagedesignPavementstructuraldesign目錄第一章緒論 41.1公路建設(shè)意義 41.2公路沿線自然條件 41.3公路等級及車道數(shù)確定 6第二章選線和方案比選 92.1選線 92.2方案比選 10第三章平面設(shè)計 123.1平面線形設(shè)計原則 123.2各項設(shè)計參數(shù)確定 133.3平曲線計算 16第四章縱斷面設(shè)計 204.1縱斷面設(shè)計原則及要點 204.2各項設(shè)計參數(shù)確定 234.3豎曲線計算 25第五章橫斷面設(shè)計 275.1標(biāo)準(zhǔn)橫斷面確定 275.2加寬、超高設(shè)計 275.2土石方的計算和調(diào)配 30第六章路面設(shè)計 326.1基本資料 326.2軸載分析 326.3路面等級確定及路面結(jié)構(gòu)組合 356.4各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計參數(shù)和設(shè)計指標(biāo)的確定 356.5設(shè)計層厚度確定 37第七章排水設(shè)計 407.1路基排水設(shè)計 407.2路面排水 40第八章橋涵及交叉設(shè)計 428.1橋梁及涵洞 428.2路線交叉設(shè)計 42第九章邊坡防護(hù) 449.1防護(hù)意義 449.2防護(hù)設(shè)施 44總結(jié) 45致謝 47第一章緒論1.1公路建設(shè)意義1完善公路網(wǎng)絡(luò)保阜高速是國家和省高速路網(wǎng)關(guān)鍵組成部分，是河北省高速公路“五縱六橫七條線”中“六橫”之一，途經(jīng)滿城、順平、望全部、唐縣、曲陽、阜平，全長147.21公里，估算總投資114.67億元，路基寬26米，平均設(shè)計時速100公里。本項目標(biāo)實施，提升了整個地域通行能力，緩解周圍道路交通壓力，大大縮短了沿線各地域到保定市時間，降低交通事故，節(jié)省運輸費用，從而滿足交通運輸發(fā)展需要，完善地域公路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。使公路運輸快速靈活，加緊貨物周轉(zhuǎn)速度，提升了當(dāng)?shù)厣鐣C(jī)動性。2加緊經(jīng)濟(jì)發(fā)展保阜高速建成以后，東和保滄高速對接，西和山西省同期建設(shè)忻(州)阜(平)高速公路相連，形成河北省又一條東出西聯(lián)交通大動脈，是連接西北、華北、華東地域關(guān)鍵走廊，是晉煤東運和河北省農(nóng)副產(chǎn)品西運快速通道，將實現(xiàn)保定及西部內(nèi)陸地域和東南沿?？焖儇炌?，促進(jìn)保定西部縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加緊老區(qū)脫貧致富，對路線沿途各縣經(jīng)濟(jì)將會起到很大帶動作用。3促進(jìn)旅游發(fā)展該高速公路也是山西晉中地域前往京津快捷通道和京津地域去往五臺山觀光走廊，對河北省建設(shè)沿海經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展強(qiáng)省含相關(guān)鍵意義。保阜高速公路是橫貫河北省東西大動脈，是冀中連接西北、華東地域關(guān)鍵走廊。它對完善河北高速路網(wǎng)，促進(jìn)華北、東北以至華東地域經(jīng)濟(jì)建設(shè)，加緊區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化，開發(fā)沿線旅游資源，全部將發(fā)揮關(guān)鍵作用，對國家政治、經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)全部相關(guān)鍵戰(zhàn)略意義。該新建公路對于河北省高速公路網(wǎng)形成，改善路網(wǎng)分布不均衡布局結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)路網(wǎng)綜合功效含有十分關(guān)鍵作用，同時，其對促進(jìn)保定地域經(jīng)濟(jì)及旅游事業(yè)發(fā)展等很多方面產(chǎn)生了巨大推進(jìn)作用。1.2公路沿線自然條件1地理位置保定市在太行山北部東麓，冀中平原西部。北緯38°10′-40°00′，東經(jīng)113°40′-116°20′之間。北鄰北京市和張家口市，東接廊坊市和滄州市，南和石家莊市和衡水市相連，西部和山西省接壤。地處京、津、石三角腹地，市中心北距北京140公里，東距天津145公里，西南距河北省會石家莊125公里，直接可達(dá)首全部機(jī)場、正定機(jī)場及天津、秦皇島、黃驊等海港。此次設(shè)計路線為保阜高速滿城至順平段某一標(biāo)段，保阜高速是國家和省高速路網(wǎng)關(guān)鍵組成部分，是河北省高速公路“五縱六橫七條線”中“六橫”之一，路線在東經(jīng)113°45′44″～115°20′，北緯38°49′35″～38°53′34″，處于保定中部地域，途經(jīng)滿城、順平、望全部、唐縣、曲陽、阜平六縣。2氣候條件河北省保定市氣候?qū)儆跍貛О霛駶櫚敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候，四季分明。冬季嚴(yán)寒干燥、雨雪稀少；春季冷暖多變，干旱多風(fēng)；夏季炎熱潮濕，雨量集中；秋季風(fēng)和日麗，清涼少雨。光照資源豐富，年總輻射量為4854～5981兆焦/平方米，年日照時數(shù)2319～3077小時；南北熱量差異較大，年平均氣溫為1.8～14.2℃，極端最高氣溫43.3℃，極端最低氣溫-42.9℃，年無霜凍期81～204天。多年平均最高氣溫33℃，多年平均最低氣溫-3℃，屬于季凍區(qū)，多年最大凍深為680mm。3水文條件保定地域降水分布不均，全市年降水量為450～750毫米，受地形影響，降水量地域分布差異較大，從東南部到西北部逐步遞減。全市平均年降雨量為650毫米，春秋兩季降水量均為120～130毫米，各占整年降水量14～16%，夏季為整年降水最多季節(jié)，降水量為480～580毫米，占整年降水量61～65%；冬季為整年降水最少季節(jié)，降水量為50～60毫米，僅占整年降水量6～7%。潮濕系數(shù)（K）為0.7左右，地下水埋深約2.5（m）。4地形地質(zhì)條件保定市大部分為沖積平原，在西北部地域有小部分山嶺區(qū)，中部和南東部關(guān)鍵以平原為主。平原區(qū)域地勢平坦，地面高程起伏改變很小，保阜高速公路沿線地面高程改變率約為千分之一。本設(shè)計標(biāo)段內(nèi)跨越一條干河溝渠，其它處均為平地，總體地勢從西北向東南降低。保定地域處于公路自然區(qū)劃中Ⅱ4區(qū)，中南部平原區(qū)土質(zhì)關(guān)鍵為沉積層土質(zhì)，表層為粘性土，下層為砂礫，土基強(qiáng)度很好。本設(shè)計標(biāo)段內(nèi)沒有軟土、粉性土等不良土基出現(xiàn)。1.3公路等級及車道數(shù)確定1公路等級確定（1）近期交通組成及交通量近期交通量組成及交通量見表1-1，估計交通量增加率為8.5%。估計年限為20年。建設(shè)年限為兩年。車型小客車東風(fēng)EQ-140解放CA10B黃河JN-162日野KB222交通量900700650600700《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—）中要求：確定道路等級時候交通量換算采取小客車為標(biāo)準(zhǔn)車型，各汽車代表車型和車輛折算系數(shù)要求見下表（《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表2.0.2）。汽車代表車型車輛折算系數(shù)說明小客車1.0≤19座客車和載質(zhì)量≤2t貨車中型車1.5＞19座客車和載質(zhì)量＞2t～≤7t貨車大型車2.0載質(zhì)量＞7t～≤14t貨車拖掛車3.0載質(zhì)量＞14t貨車折算以后交通量以下表所表示：車型交通量（晝夜）折算系數(shù)折算后交通量小客車9001.0900東風(fēng)EQ-1407002.01400解放CA10B6502.01300黃河JN-1626003.01800日野KB2227003.02100（2）設(shè)計交通量計算設(shè)計交通量是指擬建道路到估計年限時所能達(dá)成年平均日交通量，其值是依據(jù)歷年交通觀察資料估計求得，現(xiàn)在多按年平均增加率計算確定。式中：AADT—設(shè)計交通量（pcu/d）；ADT—起始年平均日交通量（pcu/d）；—年平均增加率(%)；n—估計年限。由上式計算得到：AADT=4840×1.8521=6430×5.547=41603（輛）（3）等級確定《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—）對于各等級公路適應(yīng)交通量要求以下：（一）高速公路：四車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將多種汽車折算成小客車年平均日交通量為25000～55000輛；六車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將多種汽車折算成小客車年平均日交通量為45000～80000輛；八車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將多種汽車折算成小客車年平均日交通量為60000～100000輛。（二）四車道一級公路應(yīng)能適應(yīng)將多種汽車折合成小客車年平均日交通輛25000～55000輛；六車道一級公路應(yīng)能適應(yīng)將多種汽車折合成小客車年平均日交通輛45000～80000輛；八車道一級公路應(yīng)能適應(yīng)將多種汽車折合成小客車年平均日交通輛60000～100000輛。由以上要求結(jié)合擬建道路在國家和河北省公路網(wǎng)任務(wù)及功效，參考當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和土地資源情況，決定道路等級為高速公路，設(shè)計速度定為100KM/小時。2車道數(shù)確定（1）設(shè)計小時交通量計算設(shè)計小時交通量按下式計算：DDHV=AADT×D×KDDHV-關(guān)鍵方向設(shè)計交通量（pcu/d）；AADT-設(shè)計交通量（pcu/d）；D-方向不均勻系數(shù)，通常取D=0.5～0.6；K-設(shè)計交通量系數(shù)（%），為選定時位小時交通量和年平均日交通量比值，可依據(jù)氣候分區(qū)參考《公路路線設(shè)計規(guī)范》中表3.1.6取值。本設(shè)計中D取0.55，K取12.計算得到：DDHV=41603×0.55×0.12=2746（輛）（2）一條車道設(shè)計通行能力計算：單車道設(shè)計通行能力按下式計算：CD=CP×（VCCP=CB×fw×fHV×fPCD-一條車道設(shè)計通行能力；CP-一條車道實際通行能力；CB-一條車道基礎(chǔ)通行能力；fw-車道寬度修正系數(shù)；fHV-交通組成及大型車修正系數(shù)；fP-駕駛員條件修正系數(shù)。該公路為高速公路，作為主干公路，采取二級服務(wù)水平，設(shè)計時速為100Km/h，每條車道寬度為3.75m，由《高速公路設(shè)計》中表3-2、3-6、3-7、3-8、及2-3和公式3-4計算得到一條車道設(shè)計通行能力為：CD=2100×1.00×0.98×0.95×0.67=1310（pcu/d）（3）計算車道數(shù)車道數(shù)N=DDHV/CD=2.064=2（取整）綜上計算：車道數(shù)取雙向四車道。第二章選線和方案比選2.1選線1道路選線通常標(biāo)準(zhǔn)路線是道路骨架，它優(yōu)劣關(guān)系到道路本身功效發(fā)揮和在路網(wǎng)中是否能起到應(yīng)有作用。影響路線設(shè)計除自然條件外尚受很多社會原因制約，選線要綜合考慮多個原因，妥善處理好各方面關(guān)系，其基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)以下：1．多方案選擇：在道路設(shè)計各個階段，應(yīng)利用多種優(yōu)異手段對路線方案作深入、細(xì)致研究，在多方案論證、比選基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。

2．工程造價和營運、管理、養(yǎng)護(hù)費用綜合考慮：路線設(shè)計應(yīng)在確保行車安全、舒適、快速前提下，做到工程量小、造價低、營運費用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時，應(yīng)盡可能采取較高技術(shù)指標(biāo)，不要輕易采取極限指標(biāo)，也不應(yīng)不顧工程大小，片面追求高指標(biāo)。

3．處理好選線和農(nóng)業(yè)關(guān)系：選線應(yīng)注意同農(nóng)田基礎(chǔ)建設(shè)相配合，做到少占田地，并應(yīng)盡可能不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或穿過經(jīng)濟(jì)林園（如橡膠林、茶林、果園）等。

4．路線和周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)：經(jīng)過名勝、風(fēng)景、古跡地域道路，應(yīng)注意保護(hù)原有自然狀態(tài)，其人工結(jié)構(gòu)物應(yīng)和周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，處理好關(guān)鍵歷史文物遺址。

5．工程地質(zhì)和水文地質(zhì)影響：選線時應(yīng)對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測調(diào)查，搞清它們對道路工程影響。對嚴(yán)重不良地質(zhì)路段，如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶、泥沼等地段和沙漠、多年凍土等特殊地域，應(yīng)慎重對待，通常情況下應(yīng)設(shè)法繞避。當(dāng)必需穿過時，應(yīng)選擇適宜位置，縮小穿越范圍，并采取必需工程方法。

6．選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)：選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意因為道路修筑，汽車運行所產(chǎn)生影響和污染。

7．對于高速路和一級路，因為其路幅寬，可依據(jù)經(jīng)過地域地形、地物、自然環(huán)境等條件，利用其上下行車道分離特點，本著因地制宜標(biāo)準(zhǔn)，合理利用上下行車道分離形式設(shè)線。2此次設(shè)計中選線過程保阜高速本設(shè)計標(biāo)段處于平原區(qū)，地形對路線約束限制不大，路線平、縱、橫三方面線形很輕易達(dá)成較高技術(shù)指標(biāo)，路線布設(shè)時，關(guān)鍵考慮了怎樣繞避當(dāng)?shù)卮迓浜偷胤降缆泛徒?jīng)濟(jì)作物田和水利電力設(shè)施等。選線時，首先在路線起、終點間，把經(jīng)過村落、河流、學(xué)校、經(jīng)濟(jì)作物田（桃園、蘋果園、溫室等）、地方道路作為大控制點；在控制點間，又深入選擇中間控制點；在中間控制點之間，通常不再設(shè)置轉(zhuǎn)角點。所以此次設(shè)計只設(shè)置四個交點。這么安排平面線形，既使路線短捷順直，又避免了過長直線，同時考慮了轉(zhuǎn)角合適，避免了路線迂回量太大。綜合平原區(qū)自然和路線特征，此次設(shè)計布線時著重考慮了以下幾點：路線和農(nóng)業(yè)關(guān)系，盡可能避開了高產(chǎn)田和經(jīng)濟(jì)作物田和溫室；路線和橋位關(guān)系，在路線走向確定時，盡可能選擇了在界河河岸窄地方跨河，而且盡可能使得其和界河交角靠近垂直，使得橋梁跨徑大大降低，降低造價；路線和沿線村落居民點關(guān)系，路線幾乎沒有橫穿村落，只有在涇陽驛村不得已從村落最窄處穿過，即使得拆遷量少也降低了對當(dāng)?shù)厝罕娚钌a(chǎn)影響；路線和地方道路關(guān)系，選線時候盡可能降低了和地方道路交叉，盡可能不改變原有道路形態(tài)，只有兩處對已經(jīng)有道路作了局部改線處理。同時，布線過程中沒有遷就微小地形改變，因為這么會使線形變差且增加工程造價和利用費用。3本設(shè)計選線方法依據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》及其它相關(guān)要求，參攝影應(yīng)選線標(biāo)準(zhǔn)，在1：地形圖上選出控制點并定出導(dǎo)向線、路線交點，初步確定兩個路線方案。本設(shè)計標(biāo)段內(nèi)關(guān)鍵控制點有界河、西莊村村落、決堤村村落、涇陽驛村落、和沿線和新建公路相交地方道路。選線時候盡可能避免了路線穿過村莊，同時盡可能少了占或不占經(jīng)濟(jì)作物田（假如園桃園溫室之類）。盡可能降低和地方道路交叉，同時盡可能和界河大角度相交，縮短橋梁跨徑。選線過程考慮原有水利電力設(shè)施，降低對當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活影響。同時也兼顧了線性要求，基礎(chǔ)上做到路線順直，沒有較大轉(zhuǎn)角，沒有太多路線迂回。而且平曲線半徑全部比較大，滿足現(xiàn)代高速公路高指標(biāo)要求。此次設(shè)計初步選定兩個路線方案，具體介紹以下：方案一：從本設(shè)計標(biāo)段起點開始（4296974，497632）路線和界河成69度交角抵達(dá)西莊村村北一桃園東北處（4297226，499059），在此處設(shè)置第一個交點；然后右轉(zhuǎn)35°23′21.8″抵達(dá)西莊村東側(cè)一片溫室東南處（4296813，499930）設(shè)置第二個交點；接著左轉(zhuǎn)36°59′52.1″抵達(dá)決堤村村北處（4297312，502363）設(shè)置第三個交點；接著右轉(zhuǎn)24°34′14.1″抵達(dá)涇陽驛村西側(cè)，涇陽驛縣道南側(cè)（4296947，503948）設(shè)置第四個交點，和涇陽驛縣道成31度交角，最終左轉(zhuǎn)29°5′17.7″一直抵達(dá)設(shè)計終點（4297236，504947）。方案二：從本設(shè)計標(biāo)段起點開始（4296974，497632）路線和界河成54度交角抵達(dá)西莊村北溫室南邊（4297340，498956），在此次設(shè)置第一個交點；然后右轉(zhuǎn)46°45′2.7″抵達(dá)西莊村東側(cè)溫室之間（4296837，499785），在此設(shè)置第二個交點；接著左轉(zhuǎn)40°47′20.1″抵達(dá)決堤村村北處（4297279，502426）設(shè)置第三個交點；接著右轉(zhuǎn)23°45′21.0″抵達(dá)涇陽驛村西側(cè)，涇陽驛縣道南側(cè)（4296962，503671）設(shè)置第四個交點，和涇陽驛縣道成30度交角；最終左轉(zhuǎn)26°22′43.0″一直抵達(dá)設(shè)計終點（4297236，504947）。2.2方案比選將方案一和方案二從路線線型指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)作物田占用、和河及縣道交角及橋梁跨徑、路線迂回情況、和地方道路交叉情況、總里程數(shù)進(jìn)行對比，對比情況以下表所表示。方案方案一方案二比較交點數(shù)44相同各交點圓曲線半徑1000、1100、2500、2531900、8971500、1500方案一較方案二指標(biāo)高經(jīng)濟(jì)作物田占用情況占用少許桃園及溫室不占用經(jīng)濟(jì)作物田地方案二較方案一好房屋拆遷情況拆遷少許村民房屋拆遷少許村民房屋相差不大路線轉(zhuǎn)角及迂回情況轉(zhuǎn)角小，迂回少轉(zhuǎn)角大，迂回大方案一較方案二好和界河交角69度54度方案一較方案二好界河橋梁跨徑130米135米方案一較方案二好和縣道交角3028方案一較方案二好跨線橋跨徑1314相差不大和地方道路交叉情況11處11處情況相同總里程數(shù)7465.739米7511.294米方案一較短分析上表，考慮到高速公路線型指標(biāo)為關(guān)鍵原因，結(jié)合橋梁跨徑和路線總長對工程造價影響，路線迂回盡可能少標(biāo)準(zhǔn)。考慮關(guān)鍵矛盾，忽略次要矛盾，經(jīng)過比較后第一個方案要優(yōu)于第二種方案。所以采取第一個路線方案。兩種路線方案均在平面圖上畫出草圖。詳見路線平面圖。第三章平面設(shè)計3.1平面線形設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)1通常標(biāo)準(zhǔn)1.平面線形設(shè)計必需滿足《標(biāo)準(zhǔn)》和《規(guī)范》要求。2.平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并和地形地物相適應(yīng)，和周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并和地形地物相適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求直曲，這是美學(xué)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)要求。3.保持平面線形均衡和連續(xù)。（1）直線和平曲線組合中盡可能避免以下不良組合：長直線盡頭接小半徑曲線，短直線接大半徑平曲線。（2）平曲線和平曲線組合：相鄰平曲線之間設(shè)計指標(biāo)應(yīng)均衡、連續(xù)，避免突變。（3）高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡4.平曲線應(yīng)有足夠長度。2此次平面線形設(shè)計過程本設(shè)計標(biāo)段處于平原區(qū)，平面線形采取較高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，盡可能避免了采取長直線或小偏角，不過沒有為避免長直線而隨意轉(zhuǎn)彎。在避讓局部障礙物時注意了線形連續(xù)、舒順。同時，平面線形充足利用了地形處理好平、縱線形組合，在平面線形設(shè)計時候兼顧到了縱斷面設(shè)計，比如在跨越界河時候需要足夠路面標(biāo)高來設(shè)置橋梁，這里肯定需要設(shè)置一豎曲線，所以在平面線形設(shè)計時候就使第一個交點直緩點盡可能后移，從而避免了在縱斷面設(shè)計時候出現(xiàn)豎曲線頂部設(shè)置在緩解曲線內(nèi)或靠近直緩點。從而為縱斷面設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。同時相鄰曲線組合時優(yōu)先考慮使用S型反向曲線，從而在兩大半徑圓曲線間盡可能避免插入短直線這種不良組合。所以此次設(shè)計中在平面線形設(shè)時，采取了較高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，圓曲線半徑均大于規(guī)范要求通常值，四個交點圓曲線半徑依次是1000、1100、2500、2531米。而且緩解曲線長度也盡可能和圓曲線大致相同，最少滿足緩-圓-緩百分比為1:1:1-1:2:1之間，使得線形愈加平順，利于行車。而且考慮到兩平曲線間距離太短而不利于線形平順，所以，在此次設(shè)計中四個反向平曲線中交點1、2和交點3、4分別兩兩設(shè)置成S型反向曲線，從而避免了兩大半徑曲線中間連接一小段直線不良組合，交點2、3之間直線長度為1220米，大大超出了規(guī)范要求值，所以點2、3之間沒有設(shè)置成S型曲線。同時，平曲線長度也大于規(guī)范對于其長度要求通常值?？偠灾?，此次設(shè)計中平面線形設(shè)計及組合設(shè)計滿足高速公路對于平面線形指標(biāo)要求。3.2各項設(shè)計參數(shù)確定1直線（1）直線最大長度中國對于直線長度未作出具體要求，當(dāng)采取長直線線形時，為填補景觀單調(diào)之缺點，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取對應(yīng)方法。在景色有改變地點其直線最大長度（以km計）能夠大于20V（V為設(shè)計車速，以km/h計），在景色單調(diào)地點最好控制在20V以內(nèi)。（2）曲線間直線最小長度同向曲線間直線最小長度：同向曲線間若插入短直線，輕易把直線和兩端曲線組成反彎錯覺，甚至把兩個曲線看成是一個曲線。這種線形破壞了線形連續(xù)性，輕易造成駕駛員操作失誤?！豆仿肪€設(shè)計規(guī)范》要求同向曲線最短直線長度以大于6V為宜。在受到條件限制時不管是高速公路還是低速公路全部宜在同向曲線間插入大半徑曲線或?qū)汕€做成復(fù)曲線、卵形曲線或C形曲線。反向曲線間直線最小長度：轉(zhuǎn)向相反兩圓曲線之間，考慮到為設(shè)置超高和駕駛?cè)藛T轉(zhuǎn)向操作需要，其間直線最小長度應(yīng)給予限制?！豆仿肪€設(shè)計規(guī)范》要求反向曲線間最小直線長度（以m計）以大于行車速度（以km/h計）兩倍為宜。2圓曲線（1）圓曲線最小半徑中國《公路路線設(shè)計規(guī)范》對于不一樣設(shè)計速度公路圓曲線要求了通常最小半徑、極限最小半徑、不設(shè)超高最小半徑。具體要求值以下表所表示（《公路路線設(shè)計規(guī)范》中表7.3.2）設(shè)計速度（Km/h）1201008060極限最小半徑（m）650400250125通常最小半徑（m）1000700400200不設(shè)超高最小半徑（m）路拱≤2%5500400025001500路拱﹥2%7500525033501900（2）圓曲線半徑選擇標(biāo)準(zhǔn)：選擇曲線半徑時，應(yīng)盡可能依據(jù)地形地物等條件，盡可能采取較大半徑曲線，必需能確保汽車以一定速度安全行駛。具體要求以下：通常情況下，宜采取極限最小平曲線半徑4-8倍或超高為2%-4%圓曲線半徑；地形條件受限時，應(yīng)采取大于或靠近于通常最小半徑圓曲線半徑；地形條件特殊困難而不得已時，方可采取極限最小半徑；應(yīng)同前后線形要素相協(xié)調(diào)，使之組成連續(xù)、均衡曲線線形，使路線平面線形指標(biāo)逐步過渡，避免出現(xiàn)突變；應(yīng)同縱斷面線形相配合，必需避免小半徑曲線和陡坡相重合，最大半徑不宜超出10000米。此次設(shè)計中設(shè)計速度為100KM/小時，由《公路路線設(shè)計規(guī)范》中表7.3.2得本設(shè)計中公路圓曲線極限最小半徑為400米，通常最小半徑為700米。3緩解曲線（1）緩解曲線相關(guān)要求：1直線同半徑小于不設(shè)超高最小半徑圓曲線徑相連接處，應(yīng)設(shè)置緩解曲線。2半徑不一樣同向圓曲線相連接處，應(yīng)設(shè)置緩解曲線，當(dāng)符合規(guī)范要求特定條件時可不設(shè)緩解曲線。3各級公路緩解曲線長度應(yīng)滿足規(guī)范要求長度值要求。4回旋線長度應(yīng)隨圓曲線半徑增大而增大。當(dāng)圓曲線部分按要求需要設(shè)置超高時，緩解曲線長度還應(yīng)大于超高過渡段長度。（2）最小長度為使駕駛員能從容地打方向盤、乘客感覺舒適、線形美觀流暢，圓曲線上超高和加寬過渡也能在緩解曲線內(nèi)完成，所以應(yīng)要求緩解曲線最小長度。從以下幾方面考慮：1）旅客感覺舒適2）超高漸變率適中3）行駛時間不過短《公路路線設(shè)計規(guī)范》中表7.4.3給出了不一樣設(shè)計速度緩解曲線最小長度以下表所表示設(shè)計速度（Km/h）1201008060緩解曲線最小長度（m）100857060查照《公路路線設(shè)計規(guī)范》中表7.4.3可得本設(shè)計緩解曲線最小長度最小值為85米，通常值為120米。（3）回旋線參數(shù)值A(chǔ)回旋線參數(shù)應(yīng)和圓曲線半徑相協(xié)調(diào)，研究認(rèn)為：回旋線參數(shù)A和和之相連接圓曲線之間只要保持，便可得到視覺上協(xié)調(diào)而又舒順線形。當(dāng)R在100m左右時，通常取A=R；假如R＜100m，則選擇A=R或大于R。反之，在圓曲線半徑較大時，能夠選擇A在R/3左右，假如R超出了3000m,即使A小于R/3，在視覺上也是沒有問題。4平曲線長度汽車在道路曲線段上行駛時假如平曲線太短，駕駛員需要急轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤，高速行駛時候是不安全，乘客也會因為離心力太大而感到不舒適。另外駕駛操縱來不及調(diào)整。所以《公路路線設(shè)計規(guī)范》要求了平曲線（包含圓曲線及其兩端緩解曲線）最小長度以下表。設(shè)計速度（Km/h）1201008060403020通常值（m）1000850700500350250200最小值（m）200170140100705040查照《公路路線設(shè)計規(guī)范》中7.8.1可得本設(shè)計中平曲線最小長度通常值為500米，最小值為170米。5本設(shè)計中各參數(shù)要求值綜上敘述：此次設(shè)計中（設(shè)計速度為100KM/小時）各參數(shù)規(guī)范要求值以下表所表示。參數(shù)規(guī)范最小值規(guī)范通常值同向圓曲線間直線最小長度600反向圓曲線間直線最小長度200圓曲線最小半徑400700緩解曲線最小長度85120平曲線最小長度1708503.3平曲線計算1基礎(chǔ)型曲線設(shè)計和計算對稱基礎(chǔ)型曲線計算圖式(1)曲線元素計算公式以下：(m)(m)=(m)(m)(m)(m)式中：設(shè)緩解曲線后圓曲線內(nèi)移值(m)；q緩解曲線切線增加值(m)；緩解曲線長度(m)；緩解曲線終點緩解曲線角()；切線長(m)；圓曲線半徑(m)；曲線長(m)；轉(zhuǎn)角()；外距(m)；切曲差(m)。(2)主點樁里程計算公式以下：ZH=JD-TZH—第一緩解曲線起點（直緩點）HY=ZH+HY—第一緩解曲線終點（緩圓點）YH=HY+-2YH—第二緩解曲線終點（圓緩點）HZ=YH+HZ—第二緩解曲線起點（緩直點）QZ=HZ-QZ—圓曲線中點JD=QZ+因為此次設(shè)計中未采取非對稱型基礎(chǔ)曲線，所以非對稱型基礎(chǔ)曲線計算圖式及公式不再贅述。2S型曲線設(shè)計計算S型曲線計算時，先依據(jù)前交點T長和交點間距算出本交點T長，經(jīng)過導(dǎo)線轉(zhuǎn)角以、依據(jù)緩解曲線要求試定和T長來反算半徑。對于反算出半徑R依據(jù)控制切線長T取整，當(dāng)T為最大控制時，R向小取整；T為最小控制時，R向大取整。取整后再由基礎(chǔ)型曲線設(shè)計和計算公式來計算各曲線要素和主點樁號。切線T反算半徑R計算公式以下：3計算實例以本設(shè)計中交點1、2為例計算平曲線要素，計算過程以下：交點1（1）平曲線要素計算=124.352(m)=2.604(m)==7.162(o)=444.804(m)=876.661(m)=52.393(m)=10.973(m)（2）計算主點樁里程JD1K1+448.877-T444.804ZHK1+004.073+Ls250HYK1+254.073+L-2Ls376.661YHK1+621.734+Ls250HZK1+871.734-L/2438.330QZK1+437.904+J/210.973JD1K1+448.877交點2因為交點1、2設(shè)置成了S型反向曲線，所以交點2半徑應(yīng)該由切線來反算。（1）計算T長反算R。交點2切線長T2=交點間距（1,2）-交點1切線長T1.=963.698-444.877=518.821利用切線反算半徑公式計算得到R=1100。然后利用平曲線計算公式進(jìn)行曲線要素計算，和交點1類似。在此不再贅述。4本設(shè)計中平面設(shè)計方法此次設(shè)計關(guān)鍵是利用計算機(jī)輔助定線。將選定路線起點、終點和四個交點輸入緯地三維道路CAD系統(tǒng)后，利用緯地三維道路CAD軟件和人工進(jìn)行平面線動態(tài)交互設(shè)計，最終由緯地系統(tǒng)進(jìn)行曲線要素、主點樁里程計算和相關(guān)結(jié)果圖表生成。相關(guān)結(jié)果詳見圖表文件部分。第四章縱斷面設(shè)計4.1縱斷面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵點1通常標(biāo)準(zhǔn)縱斷面設(shè)計關(guān)鍵內(nèi)容是依據(jù)道路等級、沿線自然地理條件和結(jié)構(gòu)物控制標(biāo)高等，確定路線適宜標(biāo)高、各坡段縱坡度和坡長，并設(shè)計豎曲線。基礎(chǔ)要求是縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短合適、平面和縱斷面組合設(shè)計協(xié)調(diào)、和填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。（1）通常要求為：1．設(shè)計必需滿足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01－）各項要求。2．為確保車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)含有一定平順性。起伏不宜過大和過于頻繁。3．盡可能避免采取極限縱坡值，合理安排緩解坡段，不宜連續(xù)采取極限長度陡坡夾最短長度緩坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。4．通常情況下縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，盡可能使挖方運作就近路段填方，以降低借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地。5．縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，確保路基穩(wěn)定。6．對連接段縱坡，如大、中橋引道等，縱坡應(yīng)和緩、避免產(chǎn)生突變。7．在實地調(diào)查基礎(chǔ)上，充足考慮通道、水利等方面要求。（2）組合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)1)應(yīng)在視覺上能自然引導(dǎo)駕駛員視線，并保持視覺連續(xù)性。2)注意保持平、縱線形技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。3)選擇組合適當(dāng)合成坡度，以利于路面排水和行車安全。4)注意和道路周圍環(huán)境配合，它能夠減輕駕駛員疲憊和擔(dān)心程度，并可起到引導(dǎo)視線作用。（3）平縱線形組合要求1)平曲線和豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。2)平曲線和豎曲線大小應(yīng)保持平衡。3)要選擇適宜合成坡度。2此次設(shè)計縱斷面設(shè)計難點本設(shè)計標(biāo)段處于平原區(qū)，因為平原區(qū)地勢平坦，溝渠縱橫，河道及地方道路眾多，同時平原地域經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，路網(wǎng)也對應(yīng)發(fā)達(dá)，故需要修建結(jié)構(gòu)物較多。而且平原區(qū)往往雨量充沛，對土基最小填土高度也要求較高。所以，平原區(qū)高速公路在縱斷面設(shè)計時十分復(fù)雜，困難也比較多。中國多年來很多高速公路在縱斷設(shè)計上采取了高填路堤方案，尤其是在平原地域為了滿足農(nóng)村和地方上大量頻繁地方交通，通道和小河航航道下穿凈高要求，縱坡一直降不下來，將路堤填土高度大大高于地面，平原、微丘區(qū)高速公路就宛如一條土堆“長龍”，在自然地形中顯著凸出，阻隔著大家視線，破壞地形地物，嚴(yán)重影響自然景觀，不能不說是一大遺憾，而且這種遺憾恐怕是永久性?？v坡變換頻繁，坡長過短，則汽車加速、減速時換檔頻繁，不僅增加了駕駛員精神負(fù)擔(dān)，誘發(fā)交通事故，而且還會造成環(huán)境污染。另外因為高填方路堤本身荷載很大，而且其作用在地基上時間持久，可能會造成地基(尤其是軟土地基)變形和沉降，使路基失穩(wěn)；路基變形和沉降會造成路面出現(xiàn)反射裂縫，使路面喪失一定使用性能，降低其服務(wù)水平。3此次縱斷面設(shè)計關(guān)鍵點此次縱斷面設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)是有效降低填土高度。因為平原區(qū)高速公路沿線溝壑、路網(wǎng)、地方道路和農(nóng)耕道路分布眾多，所以平原區(qū)高速公路控制高程由路堤最小臨界填土高度和結(jié)構(gòu)物(通道、涵洞、橋梁等)標(biāo)高兩部分進(jìn)行控制。所以怎樣合理確實定相關(guān)結(jié)構(gòu)物類型、控制標(biāo)高和數(shù)量是有效降低填土高度關(guān)鍵技術(shù)。此次設(shè)計中在下面三個方面進(jìn)行探討了和論證。第一，結(jié)構(gòu)物類型選擇。相關(guān)被交路上跨或下穿選擇，不僅對縱斷面線形設(shè)計工程造價有著舉足輕重作用，還對線形設(shè)計效果及其使用質(zhì)量優(yōu)劣有著關(guān)鍵影響。分離式立體交叉設(shè)置時,必需充足利用地形有利條件結(jié)合高速公路填土高度,合理確定被交路上跨或下穿方案。上跨根本分離式立交橋,往往存在縱坡較大、接線處理難等缺點，所以通常宜采取根本上跨方案。高速和地方道路及農(nóng)耕道路相交時能夠考慮設(shè)置天橋和通道兩種情況，選擇天橋縱斷上無須設(shè)置豎曲線，同時能夠降低路基填筑高度，節(jié)省占地；選擇設(shè)置通道時，該處需要設(shè)置豎曲線，路基填筑高度相正確將要提升。僅就天橋和通道相比，天橋造價為通道造價1．3-2倍，不過天橋能夠使路基填高由4m降至2m，則每公里能夠節(jié)省土方近7．4萬m。通道即使比天橋造價低，不過因為通道標(biāo)高低，在降水量大季節(jié)可能會積水影響交通，需要對應(yīng)排水設(shè)施，從而增加使用費用。通道和天橋選擇需作經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。假如節(jié)省土方費用能滿足其它工程處理費用，則應(yīng)選擇設(shè)置天橋或根本下穿方案，這種方案選擇在降低路基高度同時，增加了視覺舒適性，也就增加了線形安全性，而且少占用農(nóng)田，降低因為取土而增加環(huán)境保護(hù)費用，含有良好經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。當(dāng)選擇通道時，為了在設(shè)置大半徑豎曲線提升線形視覺舒適性同時，降低路基填筑高度，能夠降低通道標(biāo)高，采取鋼筋混凝土通道，必需時輔以配套排水設(shè)施；因為降低了結(jié)構(gòu)物標(biāo)高，該區(qū)段縱斷起伏不大，也能夠合適降低土方量。第二，天橋和通道數(shù)量確定。天橋和通道數(shù)目是確定合適坡度關(guān)鍵，數(shù)目越多則填筑工程量越大，數(shù)目太少則影響高速公路兩側(cè)居民出行、生物分布。高速公路作為地域交通大動脈,首先應(yīng)該服務(wù)于區(qū)中心城市,促進(jìn)大范圍經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在以前提下,應(yīng)充足考慮沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)群眾生產(chǎn)和生活,保持群眾間生活交往,愈加好地促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)深入發(fā)展。若高速公路和地方道路相交就設(shè)置通道,那么有通道會利用率很低而失去了它應(yīng)有意義,所以應(yīng)依據(jù)地方道路性質(zhì)合適取舍或歸并。對于因設(shè)某一通道而影響整個縱斷面,造成填土高度大幅度提升時。要研究改移道路使其從較高路堤下經(jīng)過可能性,另外還應(yīng)充足利用跨河橋邊孔及排水箱涵作通道,這是綜合利用橋涵設(shè)施,降低單建通道、降低填土高度有效方法。通道設(shè)置間距,要掌握因地制宜標(biāo)準(zhǔn),通常來說在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密地域以每公里設(shè)置2-3座通道是適宜。第三，通道凈空標(biāo)準(zhǔn)。對于通道凈空確實定,設(shè)計時一定要實事求是,堅持設(shè)計科學(xué)性和公證性,不遷就地方政過高要求,以免增加填土高度、增加工程造價。通道路面標(biāo)高應(yīng)結(jié)合排水考慮,通常應(yīng)高于原地面,標(biāo)準(zhǔn)上不下挖,便于雨水自排；少數(shù)通道依據(jù)地勢,若能有效地處理自排水問題,也可合適下挖,不能只為了追求降低填土高度,而盲目下挖,尤其在南方多雨和地基潮濕地域更應(yīng)提起注意,不然通道內(nèi)易積水,影響使用功效。在確定跨越形式基礎(chǔ)上，采取建筑高度低、輕巧跨線橋結(jié)構(gòu)型式，并精細(xì)設(shè)計縱斷面，使交叉凈空既滿足使用要求又不浪費。第四，平縱面線形組合設(shè)計時候平曲線和豎曲線一一對應(yīng),變坡點對應(yīng)于平曲線中點,這是最理想組合。設(shè)計中,必需充足考慮縱面線形和平面線形對應(yīng)關(guān)系。不過實際上平原微丘區(qū)高速公路往往平曲線半徑很大,平曲線長通常在1-2KM，有達(dá)3-4KM。要想做到l:l對應(yīng)關(guān)系,不僅增加大量土石方數(shù)量,而且也難以滿足多種結(jié)構(gòu)物標(biāo)高要求。實踐證實,在縱坡很緩時,縱面數(shù)次起伏并不影響駕駛員行駛中視覺上連續(xù)性。實際應(yīng)用時,應(yīng)靈活掌握,有條件時應(yīng)盡力做到一一對應(yīng),確有困難時,通常以一個長平曲線包3個豎曲線為宜,最多不能超出5個，設(shè)計過程中盡可能作到一個長平曲線包住多個豎曲線，因為縱坡平緩坡差不大,并采取大半徑豎曲線,線形仍然舒順流暢,視覺良好。不過應(yīng)注意平縱面線形技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡,平曲線內(nèi)豎曲線半徑通常取平曲線半徑10-20倍；同時,若一個平曲線內(nèi)包了多個豎曲線,則多個豎曲線半徑、及豎曲線長度也應(yīng)保持均衡。4此次設(shè)計縱斷面設(shè)計優(yōu)化方法第一，在結(jié)構(gòu)物類型選擇上進(jìn)行了充足論證比選，在和地方道路相交地方，關(guān)鍵機(jī)耕道路設(shè)置成了涵洞，而行人道路和小路則設(shè)置為天橋。比如在K2+345KM和K5+470KM里程處，這兩條道路只有行人通行，所以設(shè)置成了天橋。第二，天橋和通道數(shù)量確定時候進(jìn)行了充足優(yōu)化，在盡可能考慮了當(dāng)?shù)厝罕娡ㄐ星闆r下能少用則少用，在部署通道時候通常沒有輕易增加通道。第三，在通道凈空確實定時候完全實事求是進(jìn)行設(shè)計,不追求過高要求,以免增加填土高度、增加工程造價。在縱斷面設(shè)計過程中，沒有一味把通道高程作物必需控制標(biāo)高，在縱斷面設(shè)計特殊困難地域，為了避免部分通道高程而影響局部路線縱斷面設(shè)計，經(jīng)過充足論證考慮后對原有路面合適下挖，降低路面高程來設(shè)置通道。在K1+514KM、K1+968KM、K3+671、KMK6+892KM這四個通道處，采取了降低路面高程做法。第四，在平面和縱斷面組合設(shè)計過程中努力爭取平曲線和豎曲線一一對應(yīng),不過沒有拘泥于規(guī)范，而是依據(jù)實際情況靈活處理，在滿足視覺連續(xù)性情況下在一個平曲線內(nèi)設(shè)置了多個豎曲線，同時盡可能采取半徑大豎曲線。使得線形仍然舒順流暢,視覺良好。比如在交點2和交點3平曲線內(nèi)分布設(shè)置了兩個豎曲線。4.2各項設(shè)計參數(shù)確定1坡度(1)最大坡度最大縱坡是公路縱斷面設(shè)計中關(guān)鍵控制指標(biāo)。在地形起伏較大地域，直接影響路線長短、使用質(zhì)量、運輸成本及造價。確定最大縱坡時，不僅考慮汽車動力特征、道路等級、自然條件，還要考慮工程和運行安全和經(jīng)濟(jì)等。中國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》對各級公路最大縱坡值給出了具體要求。此次設(shè)計速度為100KM/小時，查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表3.0.16可得本設(shè)計最大縱坡為4%。（2）最小縱坡中國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求在長路塹、低填設(shè)邊溝路段和其它橫向排水不通暢路段，為確保排水通暢，預(yù)防積水滲透路基而影響其穩(wěn)定性，均采取大于0.3%縱坡。在干旱地域，和橫向排水良好不產(chǎn)生路面積水路段如直坡段路堤填段，可不受最小縱坡限制。因為高速公路路面排水通常采取集中排水方法，其直坡段或半徑大于不設(shè)超高最小半徑路堤路段最小縱坡仍應(yīng)大于0.3%。此次設(shè)計中最小縱坡限制為0.3%。2坡長（1）最小坡長最短坡長限制關(guān)鍵是從汽車行駛平順性要求考慮。最小坡長要求汽車以設(shè)計速度9-15s行程為宜，高速公路以設(shè)計速度9s行程即可。中國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中對各級公路最小坡長作了具體要求。此次設(shè)計速度為100KM/小時，查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表3.0.17-1可得本設(shè)計最小坡長為250。（2）最大坡長查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表3.0.17-2可得本設(shè)計速度下不一樣縱坡值最大坡長限制以下表所表示?？v坡坡度（%）345最大坡長（m）1000800600注，坡度小于3%坡不限制坡長。3豎曲線半徑和長度在縱斷面設(shè)計中，豎曲線設(shè)計受眾多原因影響和限制，其中有三個限制原因決定著豎曲線最小半徑或最小長度：(1)緩解沖擊；(2)行駛時間不過短；(3)滿足視距要求。依據(jù)以上原因，中國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表3.0.18對各級公路豎曲線最小半徑和最小長度作了具體要求。此次設(shè)計速度為100KM/小時，查照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中表3.0.18可得本設(shè)計豎曲線最小半徑和最小長度以下表所表示。凸型曲線凹形曲線最小半徑通常值110004500極限值65003000最小長度通常值210210極限值85854本設(shè)計中各項參數(shù)要求綜上敘述，此次設(shè)計中縱斷面設(shè)計各項參數(shù)要求匯總以下表：設(shè)計時速（km/h）最大縱坡（%）最小縱坡（%）最小坡長（m）凸形豎曲線凹形豎曲線豎曲線通常最小長度(m)極限最小半徑（m）通常最小半徑（m）極限最小半徑（m）通常最小半徑(m)10040.3250650011000300045002104.3豎曲線計算1豎曲線要素計算豎曲線要素計算公式：T=L式中：R——豎曲線半徑(m)L——豎曲線曲線長(m)T——豎曲線切線長(m)E——豎曲線外距(m)ω——兩相鄰縱坡代數(shù)差，以小數(shù)計,當(dāng)ω﹥0時為凹型豎曲線；ω﹤0時為凸型豎曲線。豎曲線計算示意圖2設(shè)計標(biāo)高計算設(shè)計標(biāo)高計算公式豎曲線起點高程=變坡點高程±T切線高程=豎曲線起點高程+設(shè)計高程=切線高程±h式中：—前段坡線坡度；—后段坡線坡度；x—豎曲線上任意點和豎曲線始點水平距離(m)；h—豎距。3計算實例下面以變坡點1為例進(jìn)行豎曲線計算。變坡點1樁號為K0+755，高程為46.1m，i1=0.940%，i2=-1.049%，R=11000m。則：豎曲線要素：ω=-2.034%，為凸形。曲線長=218.889切線長T=L2外距=0.54計算設(shè)計高程（以計算樁號為K0+655處設(shè)計高程為例）：豎曲線起點樁號=變坡點樁號-T=（K0+755）－109.44=K0+645.56豎曲線起點高程＝46.10－109.44×0.94%＝45.07（m）豎曲線終點樁號=變坡點樁號+T=（K0+755）+109.44=K0+864.44豎曲線終點高程＝46.10－109.44×1.049%＝44.95（m）橫距：x=（K0+755.00）－（K0+655.00）=100(m)豎距==0.91切線高程=豎曲線起點高程+=45.07+0.94=46.01設(shè)計高程=切線高程—h=45.1(m)其它變坡點設(shè)計高程計算和上例類似，不再贅述。4本設(shè)計中計算方法：此次設(shè)計中縱斷面設(shè)計是利用數(shù)字地面模型進(jìn)行地面線插值并自動計算出其高程。人工確定出高程控制點后，輸入緯地三維道路CAD系統(tǒng)，由人工和緯地三維道路CAD系統(tǒng)動態(tài)交互進(jìn)行縱斷面拉坡設(shè)計。最終由設(shè)計系統(tǒng)進(jìn)行豎曲線要素及主點樁里程計算和相關(guān)結(jié)果圖表生成。相關(guān)結(jié)果詳見圖表部分。第五章橫斷面設(shè)計5.1標(biāo)準(zhǔn)橫斷面確定1標(biāo)準(zhǔn)橫斷面確定本設(shè)計標(biāo)段公路為四車道高速公路，設(shè)計速度100km/h。依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-）中各項要求，標(biāo)準(zhǔn)橫斷面確定以下：采取整體式路基，路基全寬26米，行車道寬度3.75m，路緣帶寬度0.75m，右側(cè)硬路肩3m(含右側(cè)路緣帶0.75m)，中央分隔帶2.0m，中間帶寬度3米，土路肩為0.75m。行車道路拱橫坡為2%，土路肩為3%，路基邊坡為1:1.5。邊溝采取梯形邊溝，深度為0.6m，寬度為0.6m，坡度均為1:1。路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖圖5-1所表示圖5-1路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖5.2加寬、超高設(shè)計1加寬設(shè)計依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-）中要求當(dāng)平曲線半徑小于或等于250m時，應(yīng)對平曲線內(nèi)側(cè)行車道加寬，對應(yīng)路基也應(yīng)加寬。本設(shè)計標(biāo)段內(nèi)內(nèi)全部有圓曲線曲線半徑均大于250m，故不設(shè)加寬。所以相關(guān)加寬設(shè)計在此不再贅述。2超高設(shè)計本設(shè)計公路時速為100km/h時，《公路路線設(shè)計規(guī)范》要求不設(shè)超高最小半徑為4000米，設(shè)計中全部平曲線圓曲線半徑全部小于該值，所以在圓曲線上應(yīng)設(shè)置超高。(1)超高過渡方法本設(shè)計公路為整體式路基高速公路，設(shè)有中央分隔帶。所以超高過渡方法設(shè)置采取是繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)方法，立即兩側(cè)行車道分別繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，使之各自成為獨立單向超高斷面，此時中央分隔帶維持原水平狀態(tài)。（2）最大超高值和過渡段漸變率確定依據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》中表7.5.1要求，此次設(shè)計中圓曲線最大超高定為8%，超高漸變形式為線性；查照《公路路線設(shè)計規(guī)范》中表7.5.4要求，過渡段漸變率最大值為1/175，最小值為1/330。（3超高緩解段部署因為本設(shè)計中交點1、2和交點3、4設(shè)置成S型反向曲線。所以在緩解段部署時候有兩種情況：對于交點1、3前緩解段和交點2、4后緩解段是從ZH點或HZ點開始漸變；對于交點1、3后緩解段和交點2、4前緩解段是從反向曲線公切點開始漸變。這么就是從交點1曲線全超高過分到交點2曲線全超高，交點3、4也是這種方法。這么部署方法在路面上只出現(xiàn)一個零坡面，對排水和路容全部有利。（4）超高緩解段長度確實定超高緩解段長度按下式計算：式中：——超高緩解段長度（m）；——旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時為路緣帶）外側(cè)邊緣寬度；繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)時，其中，B為半幅行車道寬度；為左側(cè)路緣帶寬度；為右側(cè)路緣帶寬度?！D(zhuǎn)軸外側(cè)超高和路拱坡度代數(shù)差。P——超高漸變率確定緩解段長度時應(yīng)考慮以下幾點：1）通常情況下，?。ň徑馇€長度）2）若，但只要橫坡從路拱坡度（-2%）過渡到超高橫坡（2%）時，超高漸變率,仍取。不然，有兩種處理方法：=1\*GB3①在緩解曲線部分范圍內(nèi)超高依據(jù)不設(shè)超高圓曲線半徑和公式分別計算出超高緩解段長度，然后取二者中較大值，作為超高過渡段長度，并驗算橫坡從路拱坡度（-2%）過渡到（2%）時，超高漸變率是否,假如不滿足，則需采取分段超高方法。=2\*GB3②分段超高超高過渡在緩解曲線全長范圍內(nèi)按兩種超高漸變率分段進(jìn)行，第一段以確保路面排水最小超高漸變率1/330從雙向路拱坡度過渡到單向超高橫坡，則其長度為第二段長度為。3）若，此時應(yīng)修改平面線形，增加長度。平面線形無法修改時，宜按實際計算長度取，超高起點應(yīng)從ZH(或HZ點)后退（或前進(jìn)）長度。（5）本設(shè)計中超高緩解段長度計算因為利用緯地三維道路CAD系統(tǒng)進(jìn)行超高設(shè)計時候不滿足實際情況。所以人工進(jìn)行計算，參考以上方法，下面對本設(shè)計中4個交點超高緩解段長度逐一計算：1）從ZH或HZ點漸變（交點1、3前緩，交點2、4后緩）交點1前緩解曲線上超高緩解段：ih=4%=6%假如全段過渡，經(jīng)計算：P=1/463很顯然小于1/330?？紤]部分緩解段過渡，算得緩解曲線上不設(shè)超高最小半徑對應(yīng)長度為：L1=62.5，假如從這一點開始漸變到緩圓點，則P=1/347,小于1/330。所以設(shè)置分段超高過渡，經(jīng)計算：LＣ１=118.8米，則LC2=250-118.8=131.2米交點2后緩解曲線超高緩解段長度計算和這類似，計算后得到結(jié)果以下：交點2后緩解曲線上超高緩解段：ih=4%=6%LＣ１=118.8米則LC2=300-118.8=181.2米交點3前緩解曲線上超高緩解段：ih=2%=4%部分緩解段過渡，算得緩解曲線上不設(shè)超高最小半徑對應(yīng)長度為：L1=250，假如從這一點開始漸變到緩圓點，則P=1/416,小于1/330。所以從不設(shè)超高最小半徑對應(yīng)點開始以P=1/330過渡到全超高，LＣ=118.8米。交點4后緩解曲線超高緩解段長度計算和這類似。交點4后緩解曲線上超高緩解段：ih=2%，=4%，LＣ=118.8米，L1=285米。從不設(shè)超高最小半徑對應(yīng)點開始以P=1/330超高過渡到全超高。2）從反向曲線公切點開始漸變（交點1、3后緩，交點2、4前緩）交點1后緩解曲線上超高緩解段：因為是從零坡面漸變，所以橫坡代數(shù)差是=ih=4%，從公切點開始以P=1/330，漸變到ih=2%，以后一直漸變到圓緩點全超高,算得：LC1=59米。同理得：交點2前緩解曲線上超高緩解段LC1=59米。交點3后緩解曲線上超高緩解段：=ih=2%，從公切點開始以P=1/330過渡，漸變到ih=2%，以后為全超高，算得：LC=59米。同理得：交點4前緩解曲線上超高緩解段LC=59米。（4）橫斷面超高值計算圖5-2超高計算點位置圖表5-1繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值計算公式超高位置計算公式x距離處行車道橫坡值備注外側(cè)C結(jié)果為和設(shè)計高之高差；設(shè)計高程為中央分隔帶外側(cè)邊緣高程；加寬值按加寬計算公式計算；4．當(dāng)初，為圓曲線上超高值D0內(nèi)側(cè)D0C上表中：此次設(shè)計中利用緯地三維道路CAD系統(tǒng)進(jìn)行橫斷面繪制，所以在設(shè)計時，沒有些人工計算橫斷面超高值。在此不再敘述其計算過程及實例。5.2土石方計算和調(diào)配1路基土石方量計算因為本設(shè)計路段只有填方，能夠采取平均斷面法進(jìn)行計算，即任意兩相鄰填方斷面能夠假定為一棱柱，，其體積計算公式以下：式中：計算實例：在本設(shè)計中任取兩個橫斷面，K0+100,K0+120。計算其間土石方量。K0+100斷面填方面積為56.86平米，挖方面積為1.57平米；K0+120斷面填方面積為61.58平米，挖方面積為1.53平米。則由計算公式可得：V挖=（1.57+1.53）÷2×20=15.5（立方米）V填=（56.86+61.58）÷2×20=672.66（立方米）其它樁號斷面之間土石方量計算類似上例，在此不再贅述。此次設(shè)計時利用緯地三維道路CAD系統(tǒng)進(jìn)行土石方量計算。具體土石方量見圖表部分土石方量計算表。2土石方調(diào)配因為本設(shè)計中全部為填方，所以填土只有從外面調(diào)運過來，邊溝、排水溝、積水池挖土也可用于填方使用。第六章路面設(shè)計6.1基礎(chǔ)資料1.自然地理條件新建高速公路地處=2\*ROMANII4區(qū)，沿線土質(zhì)為粘質(zhì)土。路基最小填方高度為1.5m，最不利季節(jié)地下水位距路床2.2m。年降雨量為650mm，潮濕系數(shù)（K）為0.7左右。最高氣溫33℃，最低氣溫-3℃，多年最大凍深為680mm。該地碎石集料豐富，有優(yōu)質(zhì)水泥供給，并有大量石灰、粉煤灰提供。2.近期交通組成及交通量近期交通量組成及交通量見下表，估計交通量增加率為8.5%。設(shè)計年限為。建設(shè)年限為兩年。車型交通量（晝夜）小客車900東風(fēng)EQ-140700解放CA10B650黃河JN-162600日野KB2227006.2軸載分析1.運行第十二個月內(nèi)軸載當(dāng)量換算。中國路面設(shè)計以BZZ-100為標(biāo)準(zhǔn)軸載，標(biāo)準(zhǔn)軸載P=100KN。（1）以彎沉值和瀝青層層拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時，軸載換算采取以下計算公式：式中：N——標(biāo)準(zhǔn)軸載當(dāng)量軸次（次/d）；——被換算車型各級軸載作用次數(shù)（次/d）；——標(biāo)準(zhǔn)軸載（KN）；——被換算車型各級軸載（KN）；——被換算車型軸數(shù)系數(shù)；——被換算車型輪組系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組為6.4，四輪組為0.38；——被換算車型軸載等級。當(dāng)軸間距大于3m時，應(yīng)按單獨一個軸載計算,此時軸系數(shù)為1；當(dāng)軸間距小于3m時，按雙軸或多軸軸數(shù)系數(shù)計算，軸數(shù)系數(shù)按=1+1.2（m-1）計算；其中m——軸數(shù)。軸載當(dāng)量換算結(jié)果以下表車型(KN)C1C2Ni小客車前軸16.5016.410602.后軸23.0016.411.35015849黃河JN-162前軸59.5016.4706472.2081473后軸115.0111296.702376解放CA10B前軸19.4016.47653.后軸60.851188.14444941日野KB222前軸50.2016.4824263.1287819后軸104.3011989.6097224東風(fēng)EQ-140前軸23.7016.482410.05223171后軸69.2011166.10730143303.885927（2）以半剛性基層層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時,軸載換算公式為：——軸數(shù)系數(shù)?！喗M系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組為18.5，四輪組為0.09；對于軸間距小于3m雙軸及多軸軸數(shù)系數(shù)按下式計算：軸載當(dāng)量換算結(jié)果以下表車型(KN)C1C2Ni小客車前軸16.50118.510600.01077331后軸23.00118.50.黃河JN-162前軸59.50118.5706205.1691954后軸115.0112159.670141解放CA10B前軸19.40118.57650.后軸60.851114.3795765日野KB222前軸50.20118.582461.47926649后軸104.30111153.989027東風(fēng)EQ-140前軸23.70118.58240.后軸69.201143.328730763638.3604082.設(shè)計年限內(nèi)累計當(dāng)量軸載次數(shù)計算。設(shè)計年限內(nèi)累計當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載次數(shù)用下式計算式中：—設(shè)計年限內(nèi)一個車道沿一個方向經(jīng)過累計標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次（次）；—設(shè)計年限（年）；—路面完工后第十二個月雙向日平均當(dāng)量軸次（次/日）；—設(shè)計年限內(nèi)交通量平均年增加率（%）應(yīng)依據(jù)實際情況調(diào)查，估計交通量增加，經(jīng)分析確定；—車道系數(shù)。依據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范，高速公路瀝青路面設(shè)計年限為，雙向四車道車道系數(shù)η取0.4～0.5，取0.45。交通量平均增加率為8.5%。（1）計算彎沉值及瀝青層層底拉應(yīng)力時：Ne=1.53×107（2）計算半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力時：Ne=1.61×107(次)。6.3路面等級確定及路面結(jié)構(gòu)組合1.確定路面等級和面層類型交通量設(shè)計年限內(nèi)累計標(biāo)準(zhǔn)軸次Ne=1.61×107次，由《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》可知該路交通等級為重交通，高速公路路面等級采取高級路面，面層類型采取2.路面結(jié)構(gòu)組合及材料選擇依據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》要求和當(dāng)?shù)赜蚵酚貌牧?，結(jié)合已經(jīng)有工程經(jīng)驗和經(jīng)典結(jié)構(gòu)確定組合方案以下：4cm瀝青瑪蹄脂碎石（SMA-13）+6cm中粒式瀝青混凝土（AC-20）+8cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25）+水泥穩(wěn)定碎石基層（厚度待定）+20cm水泥穩(wěn)定碎石底基層。以水泥穩(wěn)定碎石基層為設(shè)計層。6.4各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計參數(shù)和設(shè)計指標(biāo)確實定1.土基回彈模量確實定（查表法）（1）確定臨界高度由《路基路面工程》表1-9得：H1=2.5、H2=2.0、H3=1.3。（2）確定土平均稠度。由《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》表5.1.4-1土基干濕狀態(tài)稠度提議值確定路基土平均稠度：中濕狀態(tài)WC=1.05，干燥狀態(tài)WC=1.15。（3）預(yù)估土基回彈模量依據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》中附錄F查出土基回彈模量：中濕狀態(tài)E0＝40MPa，干燥狀態(tài)E0＝45.5MPa。2.各層材料設(shè)計參數(shù)確定（1）瀝青混合料設(shè)計參數(shù)參考《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》中附錄E選擇以下表：瀝青混合材料抗壓回彈模量劈裂強(qiáng)度(MPa)15℃20℃瀝青瑪蹄脂碎石180014001.6中粒式瀝青混凝土180012001.0粗粒式瀝青混凝土120010000.8（2）基層材料設(shè)計參數(shù)參考《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》中附錄E選擇以下表：基層底基層材料抗壓回彈模量劈裂強(qiáng)度(MPa)水泥穩(wěn)定碎石基層15000.5水泥穩(wěn)定碎石底基層15000.53.設(shè)計指標(biāo)確定（1）設(shè)計彎沉值該公路為高速公路，公路等級系數(shù)取1.0，面層為瀝青混凝土，面層類型系數(shù)取1.0，半剛性基層，底基層總厚度大于20㎝，基層類型系數(shù)取1.0。由ld=600Ne-0.2AcAsAB上式中：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)，半剛性基層為1.0。計算得設(shè)計彎沉值為：ld=600×（1.61×107=21.72(0.01mm)（2）結(jié)構(gòu)層拉應(yīng)力結(jié)構(gòu)層彎拉應(yīng)力設(shè)計控制指標(biāo)許可拉應(yīng)力：σR=σsp/KS其中KS為抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)，KS求解以下：KS=0.09Ne0.22/Ac=3.4653瀝青混合料面層KS=0.35Ne0.11/Ac=2.3170無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料KS=0.45Ne0.11/Ac=2.3170無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料則計算得各結(jié)構(gòu)層許可拉應(yīng)力以下表：結(jié)構(gòu)層材料極限抗拉強(qiáng)度KS各層許可拉應(yīng)力（MPa）瀝青瑪蹄脂碎石1.63.46530.4617中粒式瀝青混凝土1.03.46530.2890粗粒式瀝青混凝土0.83.46530.2272水泥穩(wěn)定碎石基層0.52.31700.2158水泥穩(wěn)定碎石底基層0.52.31700.21586.5設(shè)計層厚度確定1中濕狀態(tài)該結(jié)構(gòu)為半剛性基層，瀝青路面基層類型系數(shù)為1.0，設(shè)計彎沉值為21.72。利用設(shè)計程序計算滿足設(shè)計彎沉指標(biāo)和層底拉應(yīng)力要求水泥穩(wěn)定碎石基層厚度結(jié)果以下：新建路面結(jié)構(gòu)厚度計算公路等級:高速公路新建路面層數(shù):5標(biāo)準(zhǔn)軸載:BZZ-100路面設(shè)計彎沉值:21.72(0.01mm)路面設(shè)計層層位:4設(shè)計層最小厚度:150(mm)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度（mm）20℃平均抗壓模量(MPa)15℃平均抗壓模量(MPa)許可應(yīng)力(MPa)1瀝青瑪蹄脂碎石40140018000.46172中粒式瀝青混凝土60120018000.28903粗粒式瀝青混凝土80100012000.22724水泥穩(wěn)定碎石?150015000.21585水泥穩(wěn)定碎石200150015000.21586新建路基40按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度:Ld=21.72(0.01mm)H(4)=160mmLS=23.7(0.01mm)H(4)=180mmLS=21.1(0.01mm)H(4)=185mm(僅考慮彎沉)按許可拉應(yīng)力計算設(shè)計層厚度:H(4)=185mm(第2層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)H(4)=185mm(第3層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)H(4)=185mm(第4層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)H(4)=185mm(第5層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)路面設(shè)計層厚度:H(4)=185mm(僅考慮彎沉)H(4)=185mm(同時考慮彎沉和拉應(yīng)力)驗算路面防凍厚度:路面最小防凍厚度400mm驗算結(jié)果表明,路面總厚度滿足防凍要求.經(jīng)過對設(shè)計層厚度取整,H(4)=190mm。最終得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果以下:瀝青瑪蹄脂碎石40mm中粒式瀝青混凝土60mm粗粒式瀝青混凝土80mm水泥穩(wěn)定碎石190mm水泥穩(wěn)定碎石200mm新建路基2干燥狀態(tài)該結(jié)構(gòu)為半剛性基層，瀝青路面基層類型系數(shù)為1.0，設(shè)計彎沉值為21.72cm。利用設(shè)計程序計算滿足設(shè)計彎沉指標(biāo)和層底拉應(yīng)力要求水泥穩(wěn)定碎石基層厚度結(jié)果以下：新建路面結(jié)構(gòu)厚度計算公路等級:高速公路新建路面層數(shù):5標(biāo)準(zhǔn)軸載:BZZ-100路面設(shè)計彎沉值:21.72(0.01mm)路面設(shè)計層層位:4設(shè)計層最小厚度:150(mm)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度（mm）20℃平均抗壓模量(MPa)15℃平均抗壓模量(MPa)許可應(yīng)力(MPa)1瀝青瑪蹄脂碎石40140018000.46172中粒式瀝青混凝土60120018000.28903粗粒式瀝青混凝土80100012000.22724水泥穩(wěn)定碎石?150015000.21585水泥穩(wěn)定碎石200150015000.21586新建路基45.5按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度:Ld=21.72(0.01mm)H(4)=150mmLS=23.5(0.01mm)H(4)=170mmLS=20.9(0.01mm)H(4)=176mm(僅考慮彎沉)按許可拉應(yīng)力計算設(shè)計層厚度:H(4)=176mm(第1層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)H(4)=176mm(第2層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)H(4)=176mm(第3層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)H(4)=176mm(第4層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)H(4)=176mm(第5層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)路面設(shè)計層厚度:180H(4)=176mm(僅考慮彎沉)H(4)=176mm(同時考慮彎沉和拉應(yīng)力)驗算路面防凍厚度:路面最小防凍厚度400mm驗算結(jié)果表明,路面總厚度滿足防凍要求.經(jīng)過對設(shè)計層厚度取整,H(4)=180mm。最終得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果以下:瀝青瑪蹄脂碎石40mm中粒式瀝青混凝土60mm粗粒式瀝青混凝土80mm水泥穩(wěn)定碎石180mm水泥穩(wěn)定碎石200mm新建路基第七章排水設(shè)計7.1路基排水設(shè)計此次設(shè)計公路所處地平均年降雨量為650毫米，春秋兩季降水量均為120～130毫米，各占整年降水量14～16%，夏季為整年降水最多季節(jié)，降水量為480～580毫米，占整年降水量61～65%。能夠看出此地雨量比較豐富，而且夏季雨水比較集中。所以必需對路基進(jìn)行排水設(shè)計。本設(shè)計標(biāo)段內(nèi)路基全部為填方路堤，因為地面十分平坦，降落在路界內(nèi)雨水和邊坡上流下雨水無法自己排出路界范圍，所以在邊坡坡腳外側(cè)設(shè)置邊溝來。因為沿線只有一條天然河道，邊溝里水無法排到自然水系中，所以線形依據(jù)地形和邊溝匯水點設(shè)置排水溝來將邊溝水引出去。由排水溝引出水不能直接排放到農(nóng)田或道路兩邊，所以設(shè)置蒸發(fā)池來蒸發(fā)掉雨水。因為本設(shè)計標(biāo)段內(nèi)路面在橫向幾乎沒有高差，即路基兩側(cè)水基礎(chǔ)沒有交流，所以在設(shè)計過程中沒有專門部署過水涵洞，只是在沒有降低路面高程通道內(nèi)在地方道路兩側(cè)設(shè)置了小型邊溝使得少許水穿過路基到另一側(cè)。在本設(shè)計中路基排水設(shè)施有邊溝、排水溝、蒸發(fā)池三種。1邊溝此次設(shè)計中邊溝是用來聚集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基少許地面水。設(shè)置于路基坡腳外側(cè)，和路中線大致平行。此次設(shè)計中邊溝最小縱坡為0.3%,考慮到縱坡較小，所以邊溝出水口距離通常為150—200米。邊溝斷面形式為梯形，溝深為0.6米，底寬為0.6米，溝頂寬度為1.8米。邊溝內(nèi)側(cè)坡度為1:1。邊溝用M7.5混凝土現(xiàn)場澆筑而成。2排水溝排水溝關(guān)鍵用來將邊溝水引到自然河道或蒸發(fā)池里。此次設(shè)計中邊溝斷面形式采取梯形，溝底寬度為0.8米，溝深為0.8米，溝頂寬度為2.4米，溝內(nèi)側(cè)坡度為1:1。排水溝也用M7.5混凝土現(xiàn)場澆筑而成。排水溝長度通常為30米左右。3蒸發(fā)池蒸發(fā)池用來儲集排水溝從邊溝引來水，本設(shè)計中，蒸發(fā)池通常離路基邊溝30米遠(yuǎn)。蒸發(fā)池設(shè)置成邊長為8或10米正方形。蒸發(fā)池深度為4米。7.2路面排水1路面表面排水本設(shè)計所在地域雨量比較豐富，而且在夏季雨水比較集中，加之本設(shè)計標(biāo)段全部為填方路堤，路基高度較大。假如讓路面表面水以橫向漫流方法向路堤邊坡分散排放，路面表面水在進(jìn)入邊坡坡面時流速過大，有可能對路堤坡面進(jìn)行沖刷，對邊坡穩(wěn)定不利。所以本設(shè)計中在路堤高度大路段采取集中排水方法。在匯水量不大，路堤高度較小路段采取