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1、-目录毕业设计毕业设计(论文）任务书论文）任务书 开题报告或文献综述开题报告或文献综述 指导教师审查意见指导教师审查意见 评阅教师评语评阅教师评语 答辩会议记录答辩会议记录 -中文摘要中文摘要 外文摘要外文摘要 1 1 前言前言 错误错误!未定义书签。未定义书签。2 2 线路设计线路设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。2.1 交通量资料错误错误!未定义书签。未定义书签。2。2 选线原则 错误错误!未定义书签。未定义书签。2。3 方案比选 错误错误!未定义书签。未定义书签。2。4 平面设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。3 3纵断面设计纵断面设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。3。1
2、 纵断面设计要求错误错误!未定义书签。未定义书签。32 纵坡设计103 坡长的要求错误错误!未定义书签。未定义书签。.4 竖曲线设计错误错误!未定义书签。未定义书签。3。平纵组合设计错误错误!未定义书签。未定义书签。4 4 横断面设计横断面设计错误错误!未定义书签。未定义书签。4.1 横断面设计方法 174 横断面组成错误错误!未定义书签。未定义书签。4。3交通量情况错误错误!未定义书签。未定义书签。4。4横断面要素的确定错误错误!未定义书签。未定义书签。4。5 横断面其他组成的设计要求错误错误!未定义书签。未定义书签。6 路基设计错误错误!未定义书签。未定义书签。4。8 土石方工程量计算 错
3、误错误!未定义书签。未定义书签。路面设计路面设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。5.1 路面设计原则 282 路面类型的选定错误错误!未定义书签。未定义书签。毕业设计小结毕业设计小结 错误错误!未定义书签。未定义书签。参考文献参考文献错误错误!未定义书签。未定义书签。致谢致谢51-前言前言毕业设计是对我们大学所学专业知识的回顾和提升，做好设计能为我们以后的学习和工作打下坚实的基础。公路交通是为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施，是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志.我国从“七五”开始,公路建设进入了高等级公路建设的新阶段，近几年随着公路等级的不断提高，路桥方面知识得到越
4、来越多的应用。本次设计中，运用了鸿业市政道路、AutoCAD 08 等软件。查阅了相关资料后,做了以下工作:明确设计任务的依据和概况。包括设计标准以及原则，沿线筑路材料等。2 确定公路等级和技术标准。3 平面设计，包括平面线形设计、纵断面设计、横断面设计。平面线形设计首先拟定路线方案根据孙家驷主编的道路勘测设计（人民交通出版社），根据选线的一般要求,综合考虑沿线地形、地物、地质、水文条件等影响因素,按照选线的步骤选定一条切实，可行的方案。纵断面线形设计是根据已经确定的路中线的位置,结合所经地面的起伏情况，在地面上确定各中桩点的具体位置和桩号，并用内插法计算各点面的地面高程。路基设计。运用土力学
5、（中国建筑工业出版社）、基础工程（中国建筑工业出版）、邓学均主编的路基路面设计（人民交通出版社）的各项规定对挡土墙进行设计。5 路面设计。路面结构设计是根据公路沥青路面设计规范、路基路面工程(人民交通出版社）的要求,完成各项指标的设计。本设计的内容全面地包含了交通土建专业所学知识，是一次全面的设计演练。设计应达到的技术要求为满足实际施工要求，即所设计的内容正确、可行。为此，设计过程中要以设计规范为准绳,严格控制各设计内容满足规范和相关条例的要求。限于时间和经验的不足等方面的原因,在设计过程中难免有不尽合理和完善之处，尽请指正。-2 2 线路设计线路设计1 1 交通量资料交通量资料据调查，预测该
6、公路 207 年的交通量与车辆组成如下:表表 2 2。交通量交通量车型跃进 NJ130解放 C10三菱 FV413JL黄河 NJ50上海 SH42五十铃 EX11L前轴重k6。19.4049.26.6.00后轴重/N39.30。910.010 655。10.0后轴数1123后轴轮组数双轮组双轮组双轮组双轮组后轴距-交通量/(辆日）598246035020参考换算备注系数2单后轴货车15单后轴货车313双后轴货车单后轴货车单后轴货车拖挂车双轮组m双轮组42 2。选线原则选线原则一、正确处理道路与农业的关系1。路线应与农田水利建设相配合，有利农田灌溉,尽可能少和灌溉渠道相交,把路线布置在渠道上方非
7、灌溉的一侧或渠道尾部；.当路线靠近河边低洼的村庄或田地通过时，应争取靠河岸布线,利用公路的防护措施，兼作保村保田之用.二、合理考虑路线与城镇的联系1。国防公路和高等级公路,应尽量避免穿越城镇、工矿区及较密集的居民点；2.一般沟通县、乡、村直接为农业运输服务的公路，经地方同意也可穿越城镇，但应有足够的路基宽和行车视距，以保证行人、行车的安全；3.路线应尽量避开重要的电力，电讯设施。2 2。方案比选。方案比选2 2。3.3.方案比选的一般原则和要求方案比选的一般原则和要求方案的选定要从国家和当地的战略全局出发,服从国民经济发展的要求,讲求社会、企业和环境的综合效益.方案比选要把国家和整体利益放在首
8、位，因此应根据不同设计阶段,深入实际做好调查研究，充分收集资料，广泛征求有关方面的意见，听-取各级领导部门的指示和建议，坚持实事求是的原则和严肃认真的态度,有系统有计-划地进行全面比选,不遗漏有价值的方案。2 23 3。方案比选意见方案比选意见推荐方案的优缺点：。方案一优点:（1）路基基本为新建，不存在新旧路基结合处理问题；（）线形较缓和。(）基本不要建桥,比较经济;(4）土方填挖相差不算太大.缺点：平曲线占路线总长较短。2.方案二优点：（）旧路利用率高，工程量小，占地少;()拆迁建筑物面积少,工程造价低；缺点:（1)穿越山头较多且较陡，挖方量会较大；（)竖向坡度变化比较快,不利于行车安全。综
9、合比较，方案一更理想经济。-2 24 4 平面设计平面设计2 24 4。1 1 平面设计要求平面设计要求平面设计中,圆曲线半径、缓和曲线半径长度的取值必须满足其相应的规定。在此基础上,应根据设计条件尽量选用较高的技术指标，不应轻易选用指标中的最大(或最小)值,并保持各种线形要素的均衡性、连续性.4 4。2 2圆曲线设计圆曲线设计圆曲线半径的确定,必须能够保证汽车以一定的车速安全行驶。选用曲线半径时，应充分注意地质、水文条件，使曲线既能更好地吻合地形，减少工程,又能满足桥梁的要求和隧道、路基等建筑物的设置条件.一般地段曲线半径的选择受地形影响不大，应结合占用农田等情况，尽量采用较大半径的曲线。圆
10、曲线能较好的适应地形的变化,并可获得圆滑的线形，圆曲线在适应地形情况下,应尽量选用较大半径，在确定半径时应注意以下几点：1.一般情况宜采用极限最小半径的 48 倍或超高为4%的圆曲线半径；2。地形条件受限制时,应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径；3应同前后先行要素相结合,使之构成连续均衡的曲线线形；4应同纵断面线形相结合,避免小半径曲线与陡坡相重合；5每个弯道半径值的确定，应按技术标准根据实际选用。我国公路工程技术标准中所规定的圆曲线最小半径取值，具体规定见下表2。公路路线设计规范规定圆曲线的最大半径不宜超过 100m;为了保证汽车行驶的舒适性和安全性，平曲线应有足够的长度，圆曲线的长度
11、也宜有3的行程。极限最小半径是指按计算行车速度行驶的车辆，能保证其安全行驶的最小半径。它是设计采用的极限值，当路面横坡和横向力系数最大时，可按R=V/17（i）计算出极限最小半径,道路曲线为极限最小半径时，设置最大超高。一般最小半径对按计算速度行驶的车辆能保证安全和舒适性,它是通常情况下推荐采用的最小半径.它介于极限最小半径与不设超高最小半径之间。不设超高最小半径是指曲线较大,离心力较小，靠轮胎与路面间的摩阻力就足以保证汽车安全稳定行驶采用的最小半径,这时路面可以不设超高。此时对行驶在曲线-外侧车道上的车辆，其值为负值，大小等于路拱横坡。从舒适角度考虑，此时取的 值比极限最小半径所采取的 值小
12、的多。我国公路工程技术标准规定不设超高最小半径是取=0。03，=0。015。因此根据汽车转弯的横向稳定分析：v2R 127(i)（2。1)式中:-横向力系数；i路面横坡，无超高时为路拱横坡。取=0。1，i=1.5%,代入上式（31),得 R=43m。所以在此段公路设计中根据圆曲线半径的选用原则，拟采用圆曲线半径为R=1000m。表表 2.22.2圆曲线半径取值表圆曲线半径取值表公路等级计算行车速度(km/)极限最小半径（)公路等级一般最小半径(）不设超高的最小半径（m）1000路拱552。00路拱27500。0%高速公路一二三030四101008061006004602065400501254
13、001255二261四100高速公路一三70000207002004010065304001015004000100250061003506001502 2。4 4 缓和曲线设计缓和曲线设计直线与半径小于不设超高最小半径的圆曲线相连接处,应设置缓和曲线。本设计中圆曲线半径取 R=10m,小于不设超高最小半径 R=5500m(路拱.%)，所以需-要设置超高。由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶,所以要求缓和曲线有足够的长度.公路工程技术标准中规定计算行车速度为 80km/h 的一级公路中缓和曲线最小长度是 70m（见表.)。表表3 3缓和曲线最小长度缓和曲线最小长度公路等级计算行车速度(
14、k/)缓和曲线最小长度（m）高速公路012080605100570一108560150二三四40204003702缓和曲线的最小长度，一般从以下几个方面考虑:1。旅客感觉舒适0.036V3Ls(min)R(22）2.超高渐变率适中Ls(min)(2.).行驶时间不过短Ls(min)（4)式中：R圆曲线半径（m)；V-设计车速（k/h）;BipV1.2B旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度(m）;i超高坡度与路拱坡度代数差(%）；p超高渐变率,即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相对坡度，取 1/200。因此，根据上式(3。2）、（33）、(。4）得0.036V30.036803Ls
15、(min)18.4(m)R1000Ls(min)Bi12.250.07171(m)1p200V80 67(m)1.21.2Ls(min)-结合以上要求,取Ls 200(m)。2 2。4 4。4 4 组合曲线类型及设计组合曲线类型及设计HYQZTEYHLLsZHLspHZ00图图 2.12.1平曲线要素示意图平曲线要素示意图曲线几何元素的计算公式如下:L2L4ss内移值:p 324R2384R(2.5)LsL3s切线增值：q 2240R2(2。6)Ls180o缓和曲线角：02R（27)切线长：TH(R p)tan2 q（2。8）曲线长:LH R(20)180o 2Ls（2.9)圆曲线长:LY R
16、(20)180o(.1)外距：EH(R p)sec-2R-(2。11)(.1)则由上式（2.5）、（6)、（27）解得p=16(m），q48（m），05.73（）2.逐桩坐标计算本次路线设计的逐桩坐标计算采用坐标法,且本路线设有一个控制交点。见逐桩坐标表（）直线上桩坐标计算设交点坐标为(XJ、J）,直线的方位角为 A1、A。则 Z点坐标：ZH=XJ+Tcos(A1 180）YZH=YJsin(A180）设直线上加桩里程为 L,曲线起点里程为 ZH，曲线终点里程为 HZ,则前直线上任意点的坐标：X J+（+ZHL）cs（A10)Y=J+（T+L)si（A1+18）后直线上任意点的坐标（LHZ）:
17、X=X（TZ+L）cos2=Y+（ZH+L）sinA(2)设缓和曲线的单曲线曲线上任意点的切线横距切曲差：DH 2THLHx l l540R2Ls2l93456R4Ls4l13599040R6Ls6.式中:l缓和曲线上任意点至 Z（或）点的曲线长;Ls缓和曲线长度。()第一缓和曲线(ZY)任意点坐标X XZH 30l2 x/cosRLs30l2cosA1LsY YZH 30l230l2 x/cosRLsinA1RLss-（)圆曲线内任意点坐标由 HYY时90(l Ls)90LX XHY 2Rsincos A 1RR90(l Ls)90LY YHY 2RsincosA1RR式中：l-圆曲线内任意
18、点至 HY 点的曲线长;HY、YHY-HY 点的坐标.由 YHHY 时90(l Ls)90LX XHY 2RsincosA1180RR90(l Ls)90LY YHY 2RsinsinA1180RR式中：l圆曲线内任意点至 YH 点的曲线长。（5）第二缓和曲线(HZYH）内任意点坐标X XZHY YZH 30l2 x/cosRLs30l2cosA2180RLs 30l2 x/cosRLs30l2sinA1180RLs式中:l第二缓和曲线内任意点至H点的曲线长.综合以上公式计算出本次设计的线路上各桩号的坐标，见逐桩坐标表.-纵断面设计纵断面设计3 3。纵断面设计要求纵断面设计要求纵断面设计的主要
19、内容是根据道路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等,确定路线合适的标高、各坡段的总坡度和坡长,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,平面和纵面组合设计协调，以及填挖经济、平顺.具体体现如下：1。纵断面设计应满足纵坡和竖曲线的各项规定（最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、竖曲线最小半径及长度等);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,合理安排缓和坡段，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。越岭线垭口附近的纵坡应尽量缓一些。变坡点处应尽量设置大半径竖曲线
20、;3。设计标高的确定，应结合沿线自然条件如地形、土壤、地质、水文、气候、排水等和各种构造物控制标高等因素综合考虑,视具体情况加以处理,以保证道路的稳定与通畅；4.纵断面的设计应与平面线形和周围自然景观相协调，即应考虑人体视觉心理上的要求,按照平竖曲线相协调及半径的均衡，来确定纵断面的设计线;5。一般情况下纵断面设计,应考虑填挖平衡,尽量就近移挖做填，以减少借方和弃方,降低造价和节省用地,保证自然环境；6。对连接段纵坡，如大中桥引道及隧道两端接线等,纵坡应和缓，避免产生突变，交叉处前后的纵坡应平缓一些;在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。2 2 纵坡设计纵坡设计。2 2。1 1
21、最大纵坡最大纵坡最大纵坡是公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.我国公路工程技术标准中规定:当设计速度为 80k/h 时,最大纵坡为 5。最大纵坡设计时不可轻易采用，应留有余地。-3.33.3 坡长的要求坡长的要求3 3。.最短坡长限制最短坡长限制最短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，使变坡点增多,汽车行驶在连续起伏地段产生的增重与减重的变化频率,导致乘客感觉不舒服，车速越高越感突出。从路容美观、视觉效果、相邻两竖曲线的设置和纵面视距等也要求坡长应有一定最短长度。最短坡长以不小于计算行车速度 9的行程为宜，公路
22、工程技术标准中规定公路最短坡长应按表 3.1 选用。在平面交叉口、立体交叉的匝道,最短坡长可不受限制。表表 3.3.最小坡长最小坡长设计速度（/h）20最小坡长（)00080600401001000025203 3。3 3。2 2最大坡长限制最大坡长限制公路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响很大.纵坡越陡,坡长越长，对行车影响也越大。主要表现在使行车速度显著下降,长时间使用低速档会使发动机发热过分而使效率降低,水箱沸腾,行驶乏力。而下坡时，则因坡度过陡，坡段过长而使刹车频繁，影响行车安全.因此,为保证行驶质量和行车安全,对陡坡的坡长应一级公路加以限制。公路不同纵坡的最大坡长规定如表 3.2。
23、高速公路和一级公路纵坡及坡长的选用应充分考虑车辆的运行质量要求。对即使纵坡为 2,其坡长也不宜过大。缓和坡段的具体位置应结合纵向地形起伏情况，尽量减少填挖工程数量，同时应考虑路线的平面线形要素。在一般情况下，缓和坡段宜设置在平面的直线或较大半径的平曲线上,以充分发挥缓和坡段的作用，提高整条公路的使用质量。-表表 3 32 2各级公路纵坡长度限制各级公路纵坡长度限制高速公路一计算行车速度120108060000(km/h）130011002000010004800901000001000纵坡6007008080坡度060060（%)78二0007410060100三301100四41210010
24、800900006007070800000500600004000所以，本设计中坡度及坡长取值，均满足设计规范要求。4 4 竖曲线设计竖曲线设计4 4。1 1 曲线最小半径和最小长度曲线最小半径和最小长度在纵断面设计中，竖曲线的设计要素受众多因素的限制,其中有三个限制因素决定着竖曲线的最小半径或最小长度。1 汽车行驶在竖曲线上时，产生径向离心力。这个力在凹形竖曲线上是增重，在凸形竖曲线上是减重。这种增重与减重达到某种程度时,旅客就有不舒适的感觉,同时对汽车的悬挂系统也有不利的影响,所以确定竖曲线半径时,对离心加速度要加以控制。根据试验，认为离心加速度限制在0.5m/s07/s比较合适.22Rm
25、inV或LminV3.63.6。时间行程不过短汽车从直坡道行驶到竖曲线上,尽管竖曲线半径较大，如其长度过短，汽车倏忽而过旅客会感到不舒适。最短应满足 3 秒行程，即LminVtV3.61.2-3.满足视距要求汽车行驶在凸形竖曲线上，如果半径太小，会阻挡司机的视线.为了行车安全,对凸形竖曲线的最小半径和最小长度应加以限制.当汽车行驶在凹形竖曲线上时，也同样存在视距问题。对地形起伏较大地区的道路，在夜间行车时,若竖曲线半径过小,前灯照射距离近，影响行车速度和安全；在一级公路及城市道路上有许多跨线桥、门式交通标志及广告宣传牌等，如果它们正好处在凹形竖曲线上方，也会影响驾驶员的视线。根据以上缓和冲击、
26、时间行程及视距要求三个限制因素,可计算出各行车速度时的凸、凹形竖曲线的最小半径和最小长度,如下表 3.3。表表 3 3。3 3凹形竖曲线最小长度凹形竖曲线最小长度计算行车速度变坡点(km/)K0+640K2+50121停车视距桥下视距2STST()2120i2-i1（）161.30缓和冲击2LminV3.6(）53.652。29626.92（m)21。72921。418表表4 4 公路竖曲线最小半径和最小长度公路竖曲线最小半径和最小长度计算行车速度 k/凸形竖曲线半径凹形竖曲线半径121极限最小值(m）0100一般最小值(）极限最小值(m）4000一般最小值（m)600100100650010
27、00030040050000450020003706014020001000150050404700507033020425040252001001000020竖曲线最小长度（m）表表5 5视觉要求的最小竖曲线半径视觉要求的最小竖曲线半径计算行车速度（k/）12010竖曲线半径(m)凸形001600凹形20001000计算行车速度(kh)040竖曲线半径（m）凸形120000凹形8020上表.4,表。5 为公路工程技术标准中规定的竖曲线半径取值依据。所以,综合以上表 3.3、3。、3。5,暂取凹形竖曲线半径 R6000m，凸形竖曲线半径900m。-3 34.24.2 竖曲线各要素计算公式竖曲线
28、各要素计算公式图图 3.3.竖曲线要素示意图竖曲线要素示意图各要素计算公式如下:L R或R L（1）T L2 R2（3.2）2xh 2R(3.3)2TE TL2R48(3.4)式中:L竖曲线长度（）；R-竖曲线半径（m）；坡差（%）,i2 i1，为“”时表示凹形竖曲线，为“-”时表示凸形竖曲线；T-竖曲线切线长(m）；x-计算点至起算点的距离(m）；h竖曲线上任一点竖距(m);E竖曲线外距（m）.3 35 5 平纵组合设计平纵组合设计公路线形最终是以平纵横面所组合的立体线形反映于驾驶员的视觉上,为保证汽车行驶的安全与舒适，应把道路平、纵面结合作为立体线形来分析研究。对于不同设-计速度的公路平面
29、与纵面的组合设计指导原则有所不同。当计算行车速度大于或等于60m/h 时,必须注重平、纵的合理组合;而当计算行车速度小于或等于 40km/h 时,首先应在保证行驶安全的前提下,正确地运用线形要素规定值(最大、最小值）,在条件允许情况下力求做到各种线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利组合。平面线形与纵断面线形的组合,不仅要满足汽车的动力特性要求，而且应充考虑驾驶员在视觉、心理上的要求。一般应考虑以下几点：1.应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。在视觉上能否自然地诱导视线,是衡量平、纵线形组合的最基本的问题。因此，平曲线与竖曲线要一一对应，且平曲线比竖曲线更长，即所谓的“平
30、包竖”，这种组合能较好地保持视觉上连续性。竖曲线的起终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内。若平、竖曲线半径都很大且坡率差较小时，则平、竖位置可不受上述限制;若做不到平、竖曲线较好的组合，宁可把两者拉开相当距离,使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。要避免在一个平曲线或一段长直线内包含几个竖曲线。注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。它不仅影响线形的平顺性,而且与工程费用相关.注意保持平、纵线形的协调均衡,采用长曲线较采用直线可使线形舒顺流畅。研究认为：当平曲线半径在10以下时,竖曲线半径宜为平曲线半径的1020 倍，此时可获得
31、视觉与工程费用经济的平衡。如当平曲线半径为 150m 时，竖曲线半径宜为 60000m。而本设计中，平曲线半径为 1000m，选用的凸形竖曲线半径为 900m,符合要求.3 选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。为避免合成坡度过小，凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不得与反向曲线的拐点重合；小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠,特别是凹形竖曲线。注意与道路周围环境的配合。竖曲线直线回旋线圆曲线回旋线直线平曲线图图 3.23.2平曲线与竖曲线的组合平曲线与竖曲线的组合-综合考虑，图 3即为本设计中所选的平竖组合形式.-横断面设计横断面设计4 4。1 1 横断面设计方法横断面设计方法道路
32、横断面是道路中线上各点的法向切面，其包括行车道、人行道、中央分隔带、路肩、护坡、边沟、路界石等。道路横断面设计应根据交通量、地形、地质、行车速度等进行设计。4 4。1 1。1 1 道路建筑界限及用地道路建筑界限及用地道路建筑界限是指为保证车辆、行人安全、对道路和桥面上以及隧道中规定的高度和宽度范围类不允许有任何障碍物的空间界限，又称建筑净空。建筑界限由净高和净宽两部分组成。在道路横断面设计中,道路标志、护栏、照明灯柱、电杆、行道树以及跨线桥的桥台、桥墩等的任何部分不得侵入建筑界限之内。公路建筑界限划定原则:。建筑界限的上缘边界线;。一般路拱路段,其上缘边界线与路面超高横坡垂直；3.设置超高的路
33、段，上缘边界线与超高横坡平行.公路用地，指为修建、养护公路及其沿线设施而依据国家规定所征用的地幅。它既要根据公路建设的需要,保证必须的用地，又要考虑农业生产及照顾群众利益，尽可能节省用地。对新建公路,用地范围指路堤两侧排水沟外缘以外路堑坡顶截水沟外缘以外不小于 1的土地为公路用地范围。在有条件地段，一级、高速路不小于 3m,二级路不小于m.改建公路保持原有用地范围不变情况下参照新建路规定。沿线房屋、料场、苗圃、防护林及防沙、防雪特殊地质地段应根据需要确定用地范围。4 4。2 2 横断面组成横断面组成公路横断面的组成应根据公路等级、设计速度、地形、气候、地质等条件来确定,以保证公路的交通安全、通
34、行能力、路基的强度和稳定性。一级公路的横断面分为整体式和分离式两种。横断面组成主要包括：行车道、中间带（分离式没有)、路肩、边坡、排水设施（边沟、排水沟等)等。根据需要,可能要布置紧急停车带、变速车道、爬坡车道，在边坡上可能有护坡道、碎落台等。-交通量情况交通量情况根据设计任务书所给出的交通表，可以算出每日总交通量为 60 辆，由于给出的年均增长率为 8%,所以可以得出 20 年后交通量为:6630（18%19473(辆/日)19根据参考值处于 150003000 辆之间，所以设置四车道。4 4。横断面要素的确定横断面要素的确定横断面要素的确定主要是确定组成公路路幅的各部分的几何尺寸，在实际设
35、计中,一般是根据公路等级和交通量的大小，参考公路工程技术标准中各级公路路基横断面来确定,同时结合当地交通规划和有关要求进行适当的调整.1.行车道宽度行车道宽度直接影响道路的通行能力、行车速度、行车安全、工程造价等。行车道宽度必须有能满足错车、超车或并列行驶及车辆与路肩间所必需的余宽。路面宽度主要决定于车道数和每一车道的宽度。根据公路工程技术标准规定，当设计车速为80k/h 时,车道宽度取 37m。2.中间带宽度公路工程技术标准 规定，设计车速为 8km/h 时，要设中间带宽度定为 1 5m。3。路肩宽度路肩由右侧路缘带（高速公路及一级公路设)、硬路肩、土路肩三部分组成。路肩可增加路幅余宽度，供
36、临时停车、错车或堆放养路材料；为填方地段通车后的路基提供宽度损失,有利于诱导驾驶员视线,为护栏等设置提供场地及为公路养护避车提供空间。4.54.5 横断面其他组成的设计要求横断面其他组成的设计要求4.5.14.5.1 路拱形式及横坡度路拱形式及横坡度双车道和较宽的非分离式路面以及直线段上分离式路面上的雨水由路拱横坡排向路基之外。路拱的形式有直线形、抛物线形或者直线与弧线的组合形，但一般采用直线形.路拱坡度一般采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜;对于分离式路基且降雨量不-大也可采用单向路拱横坡,但在积雪冰冻地区，应设置双向路拱.高速公路、一级公路位于中等强度降雨地区时，路拱坡度宜采用高值；位于严重
37、强度降雨地区时，路拱坡度可是当增大.路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件采用.如沥青混凝土路面路拱横坡度宜取 1.%2.%.。5.25.2 路肩横坡度路肩横坡度1。直线段的硬路肩横坡直线段硬路肩应设置向外倾斜的横坡，横坡度一般与行车道横坡相同；路线纵坡平缓,且设置拦水带时,其坡度值宜采用 3.2。圆曲线段的硬路肩横坡对于全铺式硬路肩，曲线内外侧坡度的方向及横坡度应与相邻行车道相同.对于加减速车道地段的硬路肩，当加减速车道的走向需要设置与车道超高方向相反的横坡度时，应控制超高过渡段的反向横坡度的差值不大于%。3平坡段或直线到曲线的过渡段的硬路肩横坡平坡段或直线段到曲线过渡段，采用与邻近车道相同的
38、横坡道进行过渡,并控制硬路肩过渡的渐变率在 1/300/1之间。4土路肩的横坡对于高等级公路，直线路段或位于曲线较低，所以本路段设计中路拱横坡度、硬路肩横坡度取 2,土路肩横坡度取 3%,满足设计要求.4 4。5 53 3 超高设计超高设计一、超高横坡度的确定为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡，称为超高.当平曲线半径小于不设超高的最小半径时,应在曲线上设置超高.超高坡度按计算行车速度、半径大小来计算，并结合路面类型、当地自然条件和车辆组成等最后确定。在确定超高值时应注意以下几点：1.高速公路、一级公路的超高横坡不应大于 10，其他各级公路不
39、大于 8；2。在积雪、冰冻地区，最大超高不超过 6;3。各级公路圆曲线最小超高为直线段的路拱坡度值。-二、超高缓和段长度的确定超高缓和段的长度按下式计算:BiLcp（4。)式中：Lc-超高缓和段长度（）;B旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（m）;i-旋转轴外侧的超高与路拱坡度的代数差;p超高渐变率，即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相对坡度,取1/200。有中央分隔带的公路绕中央分隔带边缘旋转(图.1 示):Bb1 B b2,iiy ix(4.2）式中:B半幅行车道宽度(）；b1左侧路缘带宽度();b2-右侧路缘带宽度(m);iy超高横坡度；iz路拱横坡度.旋转轴iyiziy
40、iz旋转后旋转前b1Bb2图图 4.14.1绕中央分隔带边缘旋转绕中央分隔带边缘旋转4 4。5 5。4 4 加宽加宽汽车在曲线路段上行驶时，靠近曲线内侧后轮行驶的曲线半径最小,靠曲线外侧的前轮行驶的曲线半径最大。为适应汽车在平曲线上行驶时后轮轨迹偏向曲线内侧的需要，平曲线内侧应增加路基路面宽度称为曲线加宽。-当平曲线的半径大于0时,其加宽值甚小可不设加宽.所以本设计中不考虑.4 4。6 6 路基设计路基设计4 4。6 6 路基设计的一般要求路基设计的一般要求公路路基设计是路面的基础，它承受着本身土体的自重和路面结构的重量,同时还承受着由路面传递下来的行车荷载,所以路基是公路的承重主体。公路路基
41、属于带状结构，随着天然地面的高低起伏，标高不同，路基设计需根据路线平、纵、横设计,精心布置，确定标高，为路面结构提供具有足够宽度的平顺基面。一般路基通常指在良好的地质与水文等条件下，填方高度和挖方高度深度不大的路基。通常认为一般路基可以结合当地的地形、地质情况,直接选用典型断面图或设计规定,不必进行个别论证和验算。本路段中地质条件良好，不需进行特殊路基处理，所以本设计中未予考虑.4 4。路基的类型与构造路基的类型与构造由于填挖情况的不同,路基横断面的典型形式，可归纳为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。路堤是指全部用岩石填筑而成的路基.由于本次设计的道路等级为一级公路，其路基类型一般均为路堤，因此
42、，接下来主要以路堤的形式说明。按路堤的填土高度不同,划分为矮路堤、高路堤和一般路堤。填土高度小于1。0m1.m 者，属于矮路堤;填土高度大于 1m（土质）或 20m（石质)的路堤属于高路堤;填土高度在 1.m8的范围内的路堤为一般路堤。Bm1:H1:mbhW图图 4 4一般路堤形式一般路堤形式4 4。6.36.3 路基填土与压实路基填土与压实1。填料选择填方路基所选填料应能保证填方路基稳定、耐久、具有一定的承载能力、沉降量-满足要求。由于填方工程量大,一般应尽可能移挖作填，需要借土时应利用工程所在地的土或固体废弃物，以降低成本。所需填料来源于沿线两侧集中取土坑和远运取土坑。填料宜选用级配较好的
43、粗粒土，对用于高速公路和一级公路的填方路基，填料的最小强度和最大粒径应满足公路路基设计规范规定，填料最大粒径应小于m。砾类土、砂类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒土可填于路堤底部.用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均应采用同类填料.。压实土的特性及压实标准路堤填土需分层压实,使之具有一定的密实度。影响压实度的主要因素有：(1）土质：土的性质不同，其干密度和含水量就不同.对粘性较大的土,含水量值较高而干密度值较低，而粘性差一点的土则相反。所以粘性差的砂类土的压实性就比粘质土好.因此,要尽量选用土颗粒中粗粒含量 越多的土,压实性能就越好。(）土的含水量：存在一最佳含水量,在此含水量条
44、件下，采用一定的压实功能可以达到最大密实度，获得最经济的压实效果。最佳含水量是一相对值，随压实功能的大小和土的类型而变化.所施加的压实功能越大,压实土的细粒含量越少,最佳含水量越小，而最大密实度越高。因此，路基土在最佳含水量状态下进行压实可以提高路基的抗变形能力和水稳定性。路基土的强度是通过压实形成的，路基压实应充分考虑路基填土的工程性质、气候条件等制定合理的压实工艺。本路段均为填方路基,因此设计中路基土压实标准按重型击实试验方法确定。表表 4 41 1路基压实度路基压实度(重型）重型）填挖类型上路床下路床填方路基上路堤下路堤零填及路堑路床路面底面以下深度(c)0303080815010 以下
45、030压实度(%）高速公路、一级公路其它等级公路539593939090909534 4。4 4一般路基的设计一般路基的设计路基设计时对填方路段均考虑平均清除 0.5m 厚的地表耕植土,并清除路基范-围内的树根和草皮。当路基填土高度 h13m 时，应下挖至路床下 3cm 后对基底进行翻松掺水泥 4碾压，压实度85%，其上分层回填 4石灰+2水泥土，其压实度应分别90、4,80cm 路床整体掺石灰 4+水泥 2%处理，其压实度应96%。当路基填土高度 1.73h1。93m 时，将原地面清耕翻松掺 4水泥处理后，路基中部填筑4石灰+2%水泥土,路床 80cm 整体掺石灰 4%+水泥 2处理，路基各
46、部分压实度应不小于规范要求.3。当路基填土高度 h1。时，在原地面清耕后,能填前压实的路段直接将原地面压实，其压实度85，不能填前压实的路段将原地面翻松 20cm 掺水泥压实，路基中部填土可根据施工季节、进度要求，以及所取土质决定是否掺灰处理,设计按中部填方的 50%掺 4%石灰%水泥考虑,具体可由现场监理决定是否掺灰处理并计量确认，路床0c整体掺石灰 4%+水泥 2处理，路基各部分压实度应不小于规范要求.4.对老路破除部分按照填土高度 h.3m 进行处理。5。路基过塘段,在排水清淤后,回填 6m60水泥土，其上回填%石灰+2水泥土至原地面，路基过塘段采用浆砌片石满铺防护。4.64.65 5
47、路基的边坡与防护路基的边坡与防护1边坡路基边坡坡度应根据当地的土质类型、岩石构造和风化程度、水文条件、填筑材料、边坡高度及施工方法等因素分段确定。本项目有填方路基,根据以上边坡设计要求中说明，公路路基设计规范中规定，一般路堤当填筑材料种类为砾石土、粗砂、中砂，且填土高度小于时，路基边坡坡度的选用为 1：=1：1.5。选用路基边坡坡度 1:m：1.5。2.护坡道护坡道是保护路基边坡稳定性的措施之一，护坡越宽,对边坡稳定越有利.当路肩边缘与取土坑底部高差大于 2时,一般公路护坡道宽度为 12，高速公路、一级公路不小于 3，高差小于 2m 时,可视情况减窄,但最小宽度为 1m。本路段设计等级为一级公
48、路,为填挖方路基,因此，本设计中采用m 的护坡道。3。路基防护-路基防护是确保道路安全使用，使路基不致因地表水流和气候变化而失稳的主要工程措施之一，其重要性因道路技术等级的提高和交通量的急剧增长而日益突出。坡面防护的措施主要有种草、铺草皮、植树、抹面与捶面等。本设计中边坡坡度为：m1:.5，缓于 1：1 的边坡防护，适合种草或铺草皮.因此，填土高度 H，采用铺草皮防护；H3.时采用空心六角块护坡防护。.6.66 6 路基排水设计路基排水设计一、路基排水要求及一般原则根据水源的不同，影响路基的水流可分为地面水和地下水两大类,与此相应的路基排水工程,则分为地面排水和地下排水。路基排水的任务，就是将
49、路基范围内的土基湿度降低到一定的限度以内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基具有足够的强度和稳定性。路基设计时，必须考虑将影响路基稳定性的地面水，排除和拦截于路基用地范围以外，并防止地面水漫流、滞积或下渗。对于影响路基稳定性的地下水,则应予以隔断、疏干和降低，并引导至路基范围以外的适当地点。路基排水设计的一般原则:1.排水设施要因地制宜，全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济，并充分利用有利地形和自然水系。一般情况下地面和地下设置的排水沟渠，宜短不宜长,以使水流不过于集中，作到及时疏散，就近分流.。各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配合，必要时可适当地增设涵管或加大涵管孔径，
50、以防止农业用水影响路基稳定。路基边沟一般不应用作农田灌溉渠道，两者必需合并使用时,边沟的断面应加大，并予以加固,以防水流危害路基。3.设计前必须进行调查研究,查明水源与地质条件,重点路段要进行排水系统的全面规划，考虑路基排水与桥涵布置相配合，地下排水与地面排水相配合，各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合。对于排水困难和地质不良的路段，还应与路基防护加固相配合，并进行特殊设计。4.路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系,不轻易合并自然沟渠和改变水流性质，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠,减少排水沟渠的防护与加固工程。5.路基排水要结合当地水文条件和道路等级具体情况，注意就地取