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1、_目录第1章 绪论1.1概述公路交通是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志，是国民经济发展、社会发展和人民生活必不可少的公共基础设施。公路建设的发展速度对于促进国民经济的发展，拉动其他产业的发展具有非常重要的意义。50年来，我国公路建设已取得巨大成就。回顾我国公路发展历程，对比世界公路发展趋势，可以认为，我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。但是，由于基础十分薄弱，我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要，与发达国家的先进水平相比还有较大差距。从公路技术等级看，在全国公路总里程中还有近20万公里等外公路，等外公路占公路总里程的比重达到14.4，西部地区更高，达到
2、21.8，技术等级仍不理想。从行政区划分布看，由于经济发展和人口分布的不平衡，公路发展在各地区之间存在着较大差距，总的来看，东部地区公路密度较大，高等级公路的比例也较高，明显高于全国平均水平，更高于中、西部地区水平。 因此，为逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标，按照道路的使用功能和交通需求，重点提高经济相对发达地区的公路技术等级，根据国家西部大开发战略，大力扶持西部地区公路基础设施建设，将是本世纪初我国公路交通发展的战略重点。1.2 选题意义综合运用已学的知识，解决土木工程专业道桥方向有关道路工程的技术问题，从而获得综合运用本专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，提高分析和解决实际问
3、题的能力，并受到科学研究的初步训练。通过毕业设计进一步培养调查研究、检索和阅读中外文献资料、综合分析、设计计算、计算机应用、技术经济分析、绘图、撰写论文和设计说明书等方面的能力。使学生应用所学专业理论，运用公路有关技术标准及定额，进行工程施工图设计和技术分析；培养和训练学生的专业设计能力、独立解决综合问题的能力和计算机应用能力。本次大约五公里的道路设计结合了道路勘测课程设计、路基路面课程设计等内容。此外毕业设计也是作为本科毕业前的一次重要的演练，为我们更好的实现理论与实践相结合，做好自己的本职工作具有重要的意义。第2章 公路等级的确定及技术标准的论证2.1 公路等级的确定由于每条道路在国民经济
4、中的作用不同，自然条件的复杂程度不同，行车种类、速度和运量的不同，在技术完善程度方面就有着各种不同的要求。公路等级应根据使用任务、功能和适应的交通量来确定，还应考虑到公路网的规划等因素。公路路线设计规范JTG D202006将公路根据功能和适用的交通量分为以下五个等级：高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的多车道公路。四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000辆；六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量4000080000辆；八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000100000辆。一级公路为供汽
5、车分向、分车道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量1500030000辆；六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000辆。二级公路为供汽车行驶的双车道公路。双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量500015000辆。三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。双车道三级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量20006000辆。四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000以下。单车道四级公路应能适应将
6、各种汽车折合成小客车的年平均日交通量400以下。1、已知资料 交通资料：据调查，近期（起始年）交通组成及数量如下：小汽车 30004000（辆/日，年平均，下同）载重汽车 1500 其中载重汽车比例：东风EQ140 40 %解放CA10B 30 %黄河JN150 30 %预测年平均增长率：各种机动车 10.5 %2、我国公路工程技术标准规定：标准车型为小客车，各汽车代表车型与标准车型换算系数如表2-1：表2-1 各车型换算系数代表车型折算系数车种说明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货
7、车3、 得到的交通量换算系数分别是表2-2 不同车辆换算系数车 名交通量（辆/昼夜）换算系数东风EQ1406001.5解放CA10B4501.5黄河JN1504502.0小汽车300040001.0（3）交通量计算初始年交通量，折合成小型车为： =3000+（600+450）1.5+4502=5475辆/日 按设计年限15年考虑，交通量年增长率10.5%，则远期交通量可达： AADT=ADT =5475=22154辆/日交通量处于500015000之间，根据公路路线设计规范JTG D202006拟定该公路等级为双车道二级公路，地形为重丘区设计车速为60KM/h。2.2 公路技术指标的确定及主要
8、技术指标的论证2.2.1 公路技术指标的确定在本设计中，地形复杂、地区范围很广.由老师给出的要求,该公路为二级公路双车道，设计车速为60km/h。道路宽度为10米.（1）停车视距:75m。（2）圆曲线最小半径:一般值:200m，最小值:125m；最大超高：8%。（3）缓和曲线最小长度：一般值:80m，最小值:60m。 （4）二级公路整体式断面形式不用设计中间带，其断面各部分宽度应符合二级公路基本要求（5）路肩宽度:表2-3 路肩宽度表一般值（m）最小值（m）右侧硬路肩宽度2.000.50土路肩宽度0.750.75（6）最大纵坡:6%，最小纵坡0.5%。（7）最小坡长:一般值200m，最小值15
9、0m（8）竖曲线最小长度和最小半径表（60Km/h）如表表2-4 凸形竖曲线最小半径和最小长度凸形竖曲线半径（m）一般值2000极限值1400竖曲线最小长度（m）一般值60极限值50 （9）最大坡长：如表25表25 纵坡最大坡长表纵坡坡度（%）345最大坡长（m）120010008002.2.2 主要技术指标论证1、平曲线极限最小半径极限最小半径是各级道路最低控制指标，在设计中一般作为曲线半径的控制界限值，它仅能保证设计车速或低于设计车速行驶车辆的安全平稳，而对于那些超过设计车速行驶的车辆来说安全是没有保障的。查教材道路勘测设计P36知：式中： R圆曲线半径(m) V设计速度（km/h） 极限
10、最小半径对应的路面与轮胎之间的横向摩阻系数 超高值对于设计行车速度，本设计路段为二级公路，取60 Km/h；对于横向力系数，根据标准教材规定，取0.14；对于最大超高值，取8%。则：为了设计与施工方便，根据公路工程技术标准（JTG B012003）规定为125m，因此本设计路段设计技术指标中的平曲线极限最小半径符合要求。2、平曲线一般最小半径 为了避免在路线设计时只考虑节约投资，不考虑线形的整体协调和今后提高公路等级，同时又要考虑不过多增加工程量，而且应具有一定的行车舒适感。式中： R圆曲线半径(m) V设计速度（km/h） 一般最小半径对应的路面与轮胎之间的横向摩阻系数 超高值对于设计行车速
11、度，本设计路段为二级公路，取60 Km/h；对于横向力系数，根据标准教材规定，取0.06；对于最大超高值，取8%。则：因为公路工程设计标准（JTGB01-2003）规定为200米，因此本设计路段设计技术指标中的平曲线一般最小半径符合要求。3、超高超高是为了抵消车辆在平曲线路段上行驶是时所产生的离心力，而设置的外侧高于内侧的单向横坡。其作用是用车重产生的向内水平分力来抵消部分离心力，以利于行车安全和稳定。当曲线半径小于不设超高最小半径时，均应设置超高。查教材道路勘测设计P103页式中： v设计车速60（km/h） R一般最小半径400（m） 一般最小半径所对应的横向力系数查教材：=0.06 根据
12、公路路线设计规范规定最大为8%，因此本设计路段设计技术指标中的超高坡度8%符合要求。6、加宽 查公路与城市道路设计手册P98。汽车在弯道上行驶时车身占用路面宽度比直线路段要大，为了使汽车在转弯时不侵占相邻车道，所以曲线路段的行车道应该进行加宽来满足车辆转弯行驶需求。但当圆曲线半径大于250m时，可不设加宽。 本公路设计中没有小于250米半径的曲线路段。所以不要设加宽值。8、纵坡最大纵坡 最大纵坡主要是由汽车的动力性能、公路等级、自然因素以及行车安全来综合决定的。一般情况下，最大纵坡不宜大于5%，因为对下坡的影响很大，当下坡纵坡大于5%时，会造成汽车连续加速冲坡，而为了安全制动减速，易发生制动器
13、发热失效，引起事故。最小纵坡 若设计路段有长路堑低填方以及其他横向排水不畅通的路段，防止积水渗入路基而影响其稳定，采用的纵坡最小不小于0.3%。当必须设计平坡或小于0.3%的纵坡时，其边沟应作纵向排水设计。合成纵坡 在设有超高的平曲线路段，若不考虑超高横坡与纵坡组成的合成纵坡，使其值均大于超高横坡与纵坡，从而会使行驶车辆沿此合成坡度发生下滑，倾斜、失稳等事故，对行车不安全。式中： 平曲线处的纵坡 平曲线处的超高横坡度对于平曲线处的纵坡，本论证中采用最大纵坡5%；对于平曲线处的超高横坡度，本论证中采用6%。则：根据公路勘测设计教材规定为9%，因此本设计路段设计技术指标中的合成纵坡符合要求。9、视
14、距停车视距 停车视距是指驾驶员从发现障碍物时起，至在障碍物前安全停止，所需要的最短距离。其可分解为反应距离、制动距离和安全距离三部分。式中:v设计车速（km/h） t感觉和制动反应的总时间（s）道路纵向摩阻系数道路纵坡 制动系数，一般在1.21.4之间安全距离（m） 对于设计车速，本设计取80km/h;对于感觉和制动反应的总时间，本设计取2s；对于道路纵向摩阻系数，查公路设计教材可知，其值取0.40；对于道路纵坡，本设计去0.05%；对于安全距离本设计取5m。则：为了设计与施工的方便，根据公路路线设计规范(JTJ 01194)3.0.12规定为110，因此本设计路段设计技术指标中的停车视距符合
15、要求。10、路基最小填土高度已知设计洪水位163M，地下水位标高为158M。该地区属于IV3区，查路基路面工程路基要保证中湿状态，H2HH1，根据地区IV3粘性土，查表2-3-5P30得 1.5-1.7H1.1-1.2，所以路基最小填土为1.1M。11、行车道宽度 本设计公路为平原微丘汽车专用二级公路，设计荷载为汽超20，行车道数为2道。为了设计与施工的方便，根据公路工程技术标准（JTG B01 2003）3.0.2条规定为7.5m，因此本设计路段设计技术指标中行车道宽度得证。12、路基宽度 根据公路工程技术标准（JTG B012003）3.0.5可知，二级公路土路肩宽为0.75m，右侧硬路贱
16、宽为1.5m。因此本设计路段的路基宽为： B=7.5+2(0.75+1.5)=12m根据公路工程技术标准（JTG B012003）3.0.11规定为12.00m，因此本设计路段设计技术指标中的路基宽度符合要求。第3章 路线设计3.1 概述路线方案是路线设计最根本的问题。路线方案是否合理，不仅关系到道路本身的工程投资和运营效益，还关系到道路的使用功能和国家的路网规划、国家的政策和国防要求等。因此，路线基本走向的选择应综合考虑公路的等级、在路网中的作用、水文、气象、地质、地形等自然条件，结合铁路、航空、水运、管道的布局和城镇、工矿企业、资源状况等，从所有可能的方案中，通过调查、分析、比选，确定一条
17、最优路线方案。公路选线和定线，是根据公路的性质、等级、任务和标准，在路线起终点间综合地形，地质,地物及其他沿线条件，综合平、纵、横三方面因素在实地或纸上选定公路中线位置，然后进行测量和有关设计工作。路线的选定与公路线形设计有密切的关系,线形设计是对公路路线平、纵、横设计的基础，平、纵、横设计也是对其深一步细化和调整的依据，故选线定线应与几何设计相结合。3.2 选线的一般原则选线要综合考虑多种因素，妥善处理好各种因素的关系，其基本原则如下：（1）在路线设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案做深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案。 （2）路线设计应在保证行车安全、舒
18、适、快捷的前提下，做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标，不要轻易采用极限指标，也不应片面追求高指标。（3）选线注意同农田基本建设相配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园等。（4）通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址。（5）选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响。（6）选线应重视环境保护，注意由于道路修筑、汽车运营所产生的影响和污染等问题。3.3 选线步骤一条道路路线的选定是经过由浅入深、由
19、轮廓到局部、由总体到具体、由面到带进而到线的过程来实现的，一般要经过以下三个步骤:（1）首先确定起终点的位置,根据地形图上的地形地貌及相关的设计资料确定两点间路线的基本走向。（2）按地形、地质、水文等自然条件选定一些细部点，如沿线房屋、农田等地点要重点控制,然后连接控制点，初步完成路线布局。（3）本设计本着方便城镇出入,少占田地,尽量避免穿越池塘,尽可能利用老路,路线短,填挖少且平衡的原则，在满足技术标准的前提下,进行平纵横综合设计,以定出道路的中线。3.4 平面线形设计3.4.1 平面线形设计的一般原则（1）平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；（2）各级公路不
20、论转角大小均应敷设曲线，并尽量地选用较大的圆曲线半径。（3）两同向曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线相连。 （4）两反向曲线间夹有直线段时，以设置不小于最小直线长度的直线段为宜。（5）曲线线形应特别注意技术指标的均衡性与连续性。（6）应避免连续急转弯的线形。3.4.2 线形及计算示意（1） 如图3-1线形示意图3-1 （2）本设计平曲线带有缓和曲线3.4.3带缓和曲线的圆曲线计算1.如ABC段已知:R圆曲线半径，m；转角，。如图3-2平曲线几何元素图3-2（1）设定缓和曲线长度:依照标准取缓和曲线Ls=70m（2）带有缓和曲线的平曲线计算公式切线长： 曲线长： 外 距： 切曲差： 内移值
21、： 切线增值： 主点桩号计算公式 （2） 计算结果见本设计直线曲线及转角一览表（3） 逐桩坐标计算结果见本设计逐桩坐标表3.5 纵断面设计纵断面反映了路线纵坡的的变化、路中线位置地面的起伏、设计线与原地面线的高差的等情况，它与路线平面、公路横断面结合起来，可以完整的表达出路线作为空间曲线的立体线形效果。纵断面设计主要包括纵坡和竖曲线的设计。在纵断面设计中，首先绘制路线经由地带的纵断面地面线，依据平面选线确定的控制点及其高程、填挖平衡经济点及与周围景观的协调，综合考虑平、纵、横三方面试定坡度线，在用横断面图检查、调整，确定纵坡值，确定竖曲线半径，计算设计高程及填挖高度。根据道路的等级（二级公路）
22、、沿线自然条件和构造物控制标高，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。具体路段设计可见纵断面设计图。3.5.1 纵断面设计原则纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线的自然地理条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵断面组合设计协调、以及填挖经济、平衡。纵坡设计的一般要求为：1)纵坡设计必须满足公路工程技术标准（JTG B012003）的各项规定。2)为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性。起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，和理安排缓和坡
23、段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。3)纵坡设计应对沿线地形、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅。4)一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。5)纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。6)对连接段纵坡，如大、中桥引道等，纵坡应和缓、避免产生突变。7)在实地调查基础上，充分考虑通道、水利等方面的要求。 3.5.2 平纵组合设计要求 1)设计原则(1)应在视觉上能自然的引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。(2)注意保
24、持平、纵线形的技术指标大小应均衡。(3)选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。(4)注意与道路周围环境的配合，它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。 2)平曲线与竖曲线的组合(1)平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于平曲线。(2)平曲线与竖曲线大小应保持平衡。 3)暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理、悦目。3.5.3 纵坡设计要求（1）设计必须满足各项规范。（2）纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。（3）沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。（4）应尽量做到填挖平衡，使挖方运作就近路段填
25、方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。具体规范规定如下：（1）最大纵坡是指在纵坡设计时各级公路允许采用的最大坡度值。它是道路纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大地区，直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。各级道路允许的最大纵坡是根据当前具有代表性标准车型的汽车动力特性、道路等级、自然条件以及工程、运营经济因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。我国公路工程技术标准在规定最大纵坡时，对汽车在坡道上行驶情况进行了大量调查、试验，并广泛征求了各有关方面特别是驾驶人员的意见，同时考虑了汽车带拖挂车以及畜力车通行的情况，结合交通组成、汽车性能、工程费用和营运经济等，经综合分析研究后确定
26、了道路的最大纵坡。各级公路最大纵坡的规定见表31所示。表31 最大纵坡计算行车速度1201008060最大纵坡（%）3456（2）坡长限制最小坡长：最小坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的，如果坡长过短，使道路纵向变坡点增多，汽车行驶在连续起伏路段产生的超重与失重的变化频繁，导致乘客感觉不舒适，车速越高越感突出。纵坡变换频繁，尤其是过短的起伏纵坡，使驾驶员频繁换挡，加剧驾驶劳累。换挡引起能量，油料和时间的损失，加速齿轮，离合器和轮胎的磨损。为满足汽车行驶力学的要求，保证车辆行驶安全性和司乘人员在视觉和心理两方面的连续性，舒适性，公路路线设计规范JTG D202006规定了各级公路最小坡
27、长。见表32：表32 最小坡长设计速度（Km/h）1201008060最小坡长 （m）300250200150（3）竖曲线最小半径在纵断面设计中，竖曲线的设计要受到许多因素的限制，其中有三个因素决定着竖曲线的最小半径，即最小半径须满足缓和冲击、行驶时间不过短和行驶视距的要求。查公路路线设计规范JTG D202006得：设计车速为时，凸形竖曲线极限最小半径为1400m，一般值为2000m；凹形竖曲线极限最小半径为1000m，一般值为1500m。竖曲线最小长度为50m。见表33。表33 竖曲线最小半径与竖曲线长度设计速度(km/h)1201008060403020凸形竖曲线最小半径(m)一般值17
28、0001000045002000700400200极限值11000650030001400450250100凹形竖曲线最小半径(m)一般值6000450030001500700400200极限值4000300020001000450250100竖曲线长度(m)一般值250210170120906050最小值1008570503525203.5.4 竖曲线设计竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车而设置的一段缓和曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求，并依据规范的规定合理的选择了半径。该公路全长3144.570m，全线共设六个竖曲线。其中四个凹形竖曲线，两个凸形竖曲线。具体数据见表3-
29、4：纵坡及竖曲线表3-4点名桩号高程（m）凸凹R(m)T(m)E(m)边坡点间距（m）直线段长度（m）坡度（%）1K0+000.00183.00760.00710.0002.0002K0+760.00198.20凹500050.0000.250290.00105.0004.0003K1+050.00209.80凸3000135.003.038550.00340.000-5.0004K1+600.00182.30凹500075.0000.563540.00390.000-2.0005K2+140.00171.50凸500075.0000.563260.00122.500-5.0006K2+400
30、.00158.50凹500062.5000.391450.00350.036-2.5007K2+850.00147.25凹500037.4640.140294.57257.106-1.0018K3+144.57144.30（1）以变坡点1为例计算：（凹形竖曲线）如图33：图33变坡点1示意图，为凹形。曲线长： 切线长： 外 距： 变坡点K0+760竖曲线起点桩号 = K0+760-50=K0+710竖曲线终点桩号 = K0+760+50 =K0+810（2）以变坡点2为例计算：（凸形竖曲线）如图34：，为凸形。曲线长：切线长：外 距：变坡点K1+050竖曲线起点桩号 = K1+050-135
31、=K0+915图34变坡点2示意图竖曲线终点桩号 = K1+050+135 =K1+185以上计算值均与软件计算值相符。3.6 超高设计3.6.1 超高确定设置超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。由汽车在曲线上行驶的力的平衡方程式，可得公式: 曲线超高率，横向力系数，车速，半径。 3.6.2平曲线上的超高计算（1）计算原理 本设计为新建公路，超高采用绕行车道内边线旋转的方式来设计。超高缓和段长度取平曲线缓和曲线长度为70m.平曲线上各点的超高值由表34所示公式计算。表34绕中线旋转超高值计算公式超高位置计算公式注XX0XX0圆曲线上外缘
32、1计算结果均为与设计高之高差2临界断面距缓和段起点:X= iG Lc/ ih3X距离处的加宽值:bx=Xb/中线 Bih/2内缘( b) 过渡段上外缘 (iJ iG)(B)ihX/中线 BiG/2B/2X /内缘(bJ bx)(bx)X/路面宽度；路肩宽度；路拱坡度；路肩坡度；超高横坡度；超高缓和段长度；路基坡度由变为所需要的距离，一般可取1.0m；与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离； 超高缓和段中任一点至起点的距离；路肩外缘最大抬高值；路中线最大抬高值； 路基内缘最大降低值；X距离处路基外缘抬高值；X距离处路中线抬高值；X距离处路基内缘降低值；圆曲线加宽值；距离处路基加宽值；以上
33、长度单位均为m。（2）此部分详细数据及结果可见路基设计表。3.7 横断面设计公路是一带状结构物，垂直于路中心线方向上剖面叫横断面，这个剖面的图形叫横断面图，它反映了路基的形状和尺寸，横断面设计应满足如下要求：横断面设计应符合公路建设的基本原则和现行公路路线设计规范JTG D202006规定的具体要求。设计前要充分了解工程地质和水文等自然条件，并确定公路等级、行车要求、自然条件结合施工方法，做出正确合理的设计。设计时要兼顾当地基本建设的需要，尽可能与之间配合，不能任意减、并农田排灌沟渠，当灌溉沟渠必须沿路基通过时，如流量较小，纵坡适宜，可考虑与路基边沟合并，但边沟断面应适当加大。路基穿过耕地时，
34、为了节约用地，如当地石料方便，可修建石砌边坡，或修筑直立的加筋土挡墙。地面水和地下水严重影响路基的强度和稳定性，须采取拦截或迅速排至路基外的措施。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑进行设计。3.7.1 横断面设计原则（1）设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。（2）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。（3）还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。（
35、4）沿河及受到水浸水淹的路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。（5）当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。（6）路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。3.7.2 各项技术指标一查规范，得各项技术指标（1）路基宽度设计年限15年，各种车辆折合成小客车的交通量合计为8355辆/日，公路等级为二级，车道数拟定双车道。二级公路车速为60Km/h,双车道的路基宽度一般值为10m,取设计车道宽度为3.50m，得总车道宽度为3.5027.0m，(2)路拱坡度沥青混凝土及水泥混凝
36、土路拱坡度均为12%，根据当地情况，取路拱坡度为2%，取路肩横向坡度为2.5%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。(3) 路堤 本设计路段全线路基的填料均采用碎石土，查路基公路设计手册中表1-2-3可知，边坡的最大高度为8.1m，小于10m，可不设平台，据实地调查，由于路线所经地区土质为高液限红粘土，为特殊土，路线所经平原微丘地区均按土考虑，其中松土占30，普通土占70，以规范取边坡坡度为11.75。当路基填土高度较大时，可设置挡土墙。注：具体布置情况见标准横断面图。(4) 路堑对于路堑，据实地调查，本设计路线所经山岭重丘区：、凡岩石悬崖地区，表层上厚1米，为普通土，以下岩石中，软石占
37、40，次坚石占60；、凡有上质陡坎地区，均为上质，其中松土占30，普通土30，硬土占40；、凡无陡坎、悬崖的地区，上层覆盖度约1.5米左右，松土占10，普通土占60，硬土占30，以下岩石中，软石占30，坚石占40，坚石占30，土质密实。岩石风化程度中等。则查路基公路设计手册中表1-2-13可知，本设计路段的路堑边坡坡度可取为1：1.5。当路堑高度较大时，可设置挡土墙，也可根据情况设置台阶形路堑边坡。注：具体布置情况见标准横断面图。(5)边沟对于本设计路段的边沟，由于全线土质较坚强，故全线边沟采用深度和宽度均为0.8m梯形横断面。边沟的纵坡与路线纵坡一致，均符合不小于0.3%坡度的要求。单向排水
38、长度不宜超过300500m,若超过则增设排水沟或涵洞,以便将水引到路基设计范围以外.本设计路段中均未超过500m长度的单向排水。对于边沟的出水口,可选用排水沟或跌水.对于急流槽,则应结合地形合理布置,以便将水引出路基范围之外的天然河流或低洼地段。(6)截水沟在挖方地段上侧山坡汇水面积较大时,应在挖方边坡顶H5M时,设置截水沟.截水沟应尽量设置成与水流方向垂直,以便提高截水效果。截水沟的断面本设计中取梯形的横断面形式,底宽与深度均取0.8m,内外侧边坡为1:1.截水沟的沟底纵坡与地形相符。 (7)排水沟边沟，截水沟，取土坑或路基附近的积水，均可采用排水沟排至桥涵或路基以外的洼地或天然河流。对于本
39、设计路段的排水沟横断面的设计形式，采用梯形，深度与宽度均取0.8m，排水沟的纵坡相一致。（8）护坡道当路肩边缘与路侧取土坑底的高差小于或等于2m时，取土坑内侧坡顶可与路坡脚位相衔接，并采用路堤边坡坡度，当高度大于2m时，应设置宽1m的护坡道；当为路堑时，路堑边坡护坡道均设置为2m，且坡度设计为2%。二横断面设计步骤（1）根据外业横断面测量资料点绘横断地面线。(2)根据路线及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。(3)根据地质调查资料，示出土石界限、设计边坡度，并确定边沟形状和尺寸。(4)绘横断面设计线，又叫“戴帽子”
40、。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。一般直线上的断面可不示出路拱坡度。(5)计算横断面面积（含填、挖方面积），并填于图上。三由图计算并填写路基设计表、路基土石方计算表及公里路基土石方数量汇总表。 四标准横断面布置图如下： 图34 标准横断面布置图3.8 土石方计算和调配3.8.1 土石方计算首先是根据横断面图计算横断面面积然后计算体积，即获得土石方数量，填入土石方计算表。当地面不规则时，常采用的方法有积距法和几何图形法。横断面面积计算时应注意的问题：（1）填方面积和挖方面积应分开计算。（2）填方面积中填石、加固边坡
41、、填土等也应分开计算。（3）如基底是淤泥需换土时，先算出挖出淤泥的面积，再计算换土填方面积，即统一面积计算两次。同理，挖方台阶的面积也应计算两次。（4）大、中桥起终点之间的土石方数量，不计入路基土石方工程数量内。具体可见土石方计算表。3.8.2 路基土石方调配及防护工程计算路基土石方工程数量后，还应进行土石方的调配，以便确定填土用土的来源，挖方弃土的去向，以及计算土石方的数量和运量。通过调配，合理的解决各路段土石方数量的平衡和利用问题，使路堑挖出土方，在经济合理的调运条件下移挖作填，达到填方有所取，挖方有所用。一调配要求（1）土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。（2）纵向调运的最远距离一般应
42、小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距）。（3）土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。（4）借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。（5）不同性质的土石应分别调配。回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。二调配方法 土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配法不需单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单，调配清晰的优点，是目前生产上广泛采用的方法。表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用
43、分段调用。表格调配法的方法步骤如下：（1）准备工作调配前先要对土石方计算惊醒复核，确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁，借调配时考虑。（2）横向调运即计算本桩利用、填缺、挖余，以石代土时填入土方栏，并用符号区分。（3）纵向调运确定经济运距根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案，确定调运方向和调运起讫点，并用箭头表示。计算调运数量和运距调配的运距是指计价运距，就是调运挖方中心到填方中心的距离见区免费运距（4）计算借方数量、废方数量和总运量借方数量=填缺纵向调入本桩的数量废方数量=挖余纵向调出本桩的数量总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量（5）复核横向调运复核： 填方=本桩利用+填缺 挖方=本桩利用+挖余纵向调运复核： 填缺=纵向调运方+借方 挖余+纵向调运方+废方总调运量复核： 挖方+借方=填方+借方 以上复核一般是按逐页小计进行的，最后应按每公里合计复核。（6）计算计价土石方 计价土石方=挖方数量+借方数量第4章 路基设计4.1 概述路基是在天然地基上按路线的平面位置及纵坡要求开挖或填筑成一定断面形状的土质或石质结构物，它是道路建筑的主体，又是铁路轨道或道路路面的基础。为使路线平顺