高速公路畢業(yè)設(shè)計 (2)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計為湘潭某地區(qū)老屋塘—梅子嶺高速（），本次選題，是依據(jù)大學(xué)專業(yè)課程，道路勘測設(shè)計、路基路面工程等內(nèi)容而定的具有代表性，全面檢測所學(xué)知識的結(jié)業(yè)性選題。鞏固大學(xué)生在校期間所學(xué)的基本理論和專業(yè)知識；鞏固、深化、拓寬所學(xué)過的基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識，提高綜合運用這些知識獨立進(jìn)行分析和解決實際問題的能力；以及鍛煉自己畫圖、

2、識圖能力。解決道路工程設(shè)計中各方面問題所需的綜合能力和創(chuàng)新能力，達(dá)到初步了解與掌握道路工程實際工作內(nèi)容和設(shè)計工作的方法與步驟。</p><p>　　設(shè)計內(nèi)業(yè)詳細(xì)資料有：路線設(shè)計，包括紙上定線,繪制路線平面圖、路線縱斷面設(shè)計；路基設(shè)計，包括兩公里橫斷面和路基土石方的計算及路基排水設(shè)計；路面設(shè)計,包括瀝青路面設(shè)計和水泥混凝土路面設(shè)計；結(jié)構(gòu)物設(shè)計包括立交橋設(shè)計，小橋涵設(shè)計，完成一項涵洞設(shè)計；在K1+300-K1+350

3、設(shè)置重力式擋土墻，荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽—20；最后進(jìn)行軟件復(fù)核。</p><p>　　通過對原始數(shù)據(jù)的分析,根據(jù)該路段的地質(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)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo),在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下完成的。</p><p>　　關(guān)鍵詞：高速公路，路線，路基,路面,擋土墻，排水</p><p><b>　　A

4、BSTRACT</b></p><p>　　This design for the xiangtan house pond - plum hill high speed in a given area (80/h), the selected topic, is based on university courses, road reconnaissance design, roadbed engin

5、eering and so on as representative, comprehensive testing knowledge in graduation sexual topics. Consolidate college students during the period of school learning basic theories and professional knowledge; Consolidate, d

6、eepen and broaden the learned basic course, professional basic course and specialized course knowled</p><p>　　Design details in the industry are: the route design, alignment, including paper and draw the rou

7、te plan, route profile design; Cross-sectional roadbed design, including two kilometers and roadbed subgrade drainage conditions of the calculation and design; Pavement design, including the design of asphalt pavement an

8、d cement concrete pavement design; Structure design including the design of overpass, small bridge culvert design, complete a culvert design; In K1 + 300 - K1 + 350 set gravity retain</p><p>　　Sections throu

9、gh the analysis of original data, according to the geology, topography, terrain, hydrology and other natural conditions, on the basis of "highway engineering technical standards", the "specification for hi

10、ghway route design, such as the ministry of communications issued by the relevant technical indicators, with the help of the teacher's guidance and classmates.</p><p>　　Key words: Expressway , route, sub

11、grade, pavement, retaining wall, drainage </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 設(shè)計說明及主要技術(shù)指標(biāo)1</p><p>　　1.1 設(shè)計說明1</p><p>　　1.2主要技術(shù)指標(biāo)1</p><p>　　

12、第二章 路線設(shè)計計算書2</p><p>　　2.1選線的基本原則2</p><p>　　2.2平面設(shè)計：4</p><p>　　第三章 縱斷面設(shè)計11</p><p>　　第四章 路基設(shè)計18</p><p>　　4.1路基設(shè)計原則及規(guī)定19</p><p>　　4.2路基填挖土高

13、度19</p><p>　　4.3邊坡穩(wěn)定性分析19</p><p>　　4.4公路用地寬度界限19</p><p>　　4.5軟土路基處理19</p><p>　　4.6路基防護(hù)20</p><p>　　4.7排水設(shè)計20</p><p>　　4.8路基土方量計算22</p

14、><p>　　第五章 路面設(shè)計23</p><p>　　5.1瀝青路面設(shè)計計算23</p><p>　　5.2水泥路面設(shè)計計算29</p><p>　　5.3 路面結(jié)構(gòu)推薦34</p><p>　　第六章 結(jié)構(gòu)物設(shè)計35</p><p>　　6.1擋土墻設(shè)計35</p>&

15、lt;p>　　6.2 橋梁涵洞設(shè)計41</p><p><b>　　總 結(jié)43</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)44</p><p><b>　　致 謝45</b></p><p>　　第一章 設(shè)計說明及主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　1.1 設(shè)

16、計說明 </p><p>　　本次設(shè)計是湘潭某地區(qū)老屋塘-梅子嶺高速公路的設(shè)計，設(shè)計車速為80km/h，雙向四車道，設(shè)置中央分隔帶。</p><p>　　設(shè)計中主要包括以下幾個階段：</p><p>　　（1）主線平面設(shè)計：在這段路上選了三個交點，交點半徑為1000m、1000m和1200m。</p><p>　　（2）縱斷面設(shè)計：考

17、慮滿足排水的最小縱坡要求進(jìn)行了路線縱斷面設(shè)計。全線共有兩個變坡點，半徑為20000m和8000m。</p><p>　?。?）本公路位于中國公路自然區(qū)劃的Ⅳ5區(qū)，為東南濕熱區(qū)</p><p>　?。?）路基干濕類型為中濕，土類為粘質(zhì)土，土基干濕狀態(tài)的稠度值為0.9。</p><p>　?。?）橫斷面設(shè)計：以樁號為基本點，進(jìn)行了橫斷面設(shè)計、路基設(shè)計表設(shè)計、土石方計算、

18、排水平面設(shè)計等。</p><p>　?。?）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計：采用手工和程序相結(jié)合的辦法進(jìn)行了路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。</p><p>　?。?）在K1+300-K1+350設(shè)置重力式擋土墻，荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽—20級。</p><p>　　（8）預(yù)算：編制了路線范圍內(nèi)路基和路面部分的預(yù)算文件。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 主線平面設(shè)計、縱斷面、橫斷面、路面結(jié)

19、構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　1.2主要技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　1．設(shè)計行車速度為80km/h。</p><p>　　2．路基寬度為24.5m，其中中央分隔帶2m，路緣帶2×0.5m，行車道4×3.75m，硬路肩2×2.5m，土路肩2×0.75m。</p><p&g

20、t;　　3．圓曲線一般最小半徑：400m，圓曲線極限最小半徑：250m，不設(shè)超高的最小半徑為2500m。緩和曲線最小長度為60m。</p><p>　　4．豎曲線一般最小半徑：凹型為3000m，凸型為4500m。</p><p>　　豎曲線極限最小半徑：凹型為2000m，凸型為3000m。</p><p>　　5．豎曲線最小坡長200m。豎曲線最大縱坡為5%。<

21、;/p><p>　　第二章 路線設(shè)計計算書</p><p>　　2.1選線的基本原則</p><p>　?。?）正確處理道路與農(nóng)業(yè)的關(guān)系，新建公路要占用一部分農(nóng)田，這是不可避免的，但是要盡量做到不占或少占高產(chǎn)田；路線應(yīng)與農(nóng)田水利建設(shè)相配合，有利于農(nóng)田灌溉，盡可能少與水渠相交；當(dāng)路線靠近村莊或田地通過時，盡量沿河岸布線，利用公路的防護(hù)措施，兼作保村、護(hù)田之用。</p

22、><p>　　（2）正確處理新、舊路的關(guān)系</p><p>　　路線與原有道理相交時，等級較高時需要修建跨線構(gòu)造物，使之成立體交叉，若為低等級道路相交，可做成平面交叉。</p><p>　　（3）合理考慮路線與城鎮(zhèn)的聯(lián)系路線選擇時，應(yīng)堅持便民不擾民，靠村不進(jìn)村的原則；路線應(yīng)盡量避開重要的電力、電訊設(shè)施，盡可能減少拆遷民房，樹木，電桿，通訊設(shè)施的數(shù)量。</p>

23、<p>　?。?）處理好路線與橋位的關(guān)系大、中橋位常常是路線的控制點，原則上應(yīng)服從路線總方向，并滿足橋頭接線的要求，橋路綜合考慮；小橋位置應(yīng)服從路線走向，但遇到斜交過大或河溝過于彎曲的情況，可采用改河措施或改移路線。</p><p>　　（5）當(dāng)?shù)鼐皡^(qū)較多，道路路線經(jīng)過風(fēng)景區(qū)時，其線形要與當(dāng)?shù)仫L(fēng)景協(xié)調(diào)一致，路線如果與當(dāng)?shù)貧v史古跡相沖突時，必須改線避繞。</p><p>　?。?/p>

24、6）注意土壤水文條件</p><p><b>　　2.2平面設(shè)計：</b></p><p>　　平面線形的設(shè)計主要是確定交點位置、曲線半徑、緩和曲線的長度等。確定過程中應(yīng)保證平面線形連續(xù)順適，保持各平面線形指標(biāo)的協(xié)調(diào)、均衡，而且要與地形相適應(yīng)和滿足行駛力上的要求。根據(jù)地圖上的地形，我選定了兩個路線方案，下面將兩個方案均進(jìn)行完整的平面設(shè)計，再將兩方案進(jìn)行進(jìn)一步比選后，選

25、擇更為合理的方案進(jìn)行縱斷面設(shè)計。</p><p>　　1．方案一平面設(shè)計 </p><p>　　設(shè)計的線形大致如下圖所示：</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　（1）交點坐標(biāo)計算</b></p><p>　　在路線上選取A、B、C、D、E

26、、F、G、H點，其坐標(biāo)為：</p><p>　　A（529.280, 074.0） B（529.320, 074.8）</p><p>　　C（529.313, 075.4） D（529.256，075.8）</p><p>　　E（529.288，076.4） F（529.476，077.0）</p><p>　　G（529.5

27、70, 077.4） H（529.594, 078.0）</p><p>　　起點（529.260, 074.20） </p><p>　　終點（529.600, 078.13）</p><p>　　已知交點前直線上兩點的坐標(biāo)為（,）和(),后直線上兩點坐標(biāo)為（）和（）,則交點坐標(biāo)為（x,y）</p><p>　　故 JD1（529.

28、352371, 75.123710）</p><p>　　JD2（529.207232, 76.142232）</p><p>　　JD3（529.565415, 77.285367）</p><p><b>　　交點間距、轉(zhuǎn)角計算</b></p><p>　　設(shè)起點坐標(biāo)為（），第i個交點坐標(biāo)為（）,i=1,2,3,..

29、....n,則</p><p><b>　　坐標(biāo)增量：，</b></p><p><b>　　交點間距：</b></p><p><b>　　計算方位角：</b></p><p><b>　　如果DX<0, </b></p><p

30、><b>　　公路偏角：</b></p><p>　　如果>0，路線為右偏；</p><p>　　如果<0, 路線為左偏</p><p><b>　　經(jīng)計算求得</b></p><p>　　交點距離：=928.317m</p><p>　　=1028.811

31、m</p><p>　　=1197.937m</p><p><b>　　=841.344m</b></p><p>　　方位角： </p><p><b>　　公路偏角： </b></p><p><b>　　圓曲線計算</b></p

32、><p>　?、貸D1段，取半徑R=1000。</p><p><b>　　確定緩和曲線長度：</b></p><p>　　按離心加速的變化率計算：=0.036×V³／R=0.036×80³／1000=18.43m</p><p>　　按駕駛員操作反映時間：=V／1.2=80／1.2=

33、66.67m</p><p>　　按超高漸變率計算：= =118.13m</p><p>　　按視覺條件計算：=R/9=111.11m</p><p><b>　　綜上取=120m</b></p><p><b>　　=0.600m</b></p><p><b>

34、　　=59.993m</b></p><p><b>　　=181.266m</b></p><p><b>　　361.224m</b></p><p><b>　　7.922m</b></p><p><b>　　1.308m</b><

35、;/p><p><b>　　主點樁號計算：</b></p><p>　　JD1=K0+928.317</p><p>　　ZH=JD－=K0+928.317－181.266=K0+747.051</p><p>　　HY=ZH+=K0+747.051+120=K0+867.051</p><p>　　

36、YH=HY+(-2)=K0+867.051-（361.224-2120）=K0+988.275</p><p>　　HZ=YH+=K0+988.275+120=K1+108.275</p><p>　　QZ=HZ－／2=K1+108.275－361.244／2=K0+927.663</p><p>　　驗算JD=QZ+／2= K0+927.663+1.308／2=

37、K0+928.317（計算無誤）</p><p>　?、趯τ诮稽cJD2，取半徑R=1000，緩和曲線=120m, p=0.600, q=59.993</p><p><b>　　=286.480m</b></p><p><b>　　565.200m</b></p><p><b>　　2

38、5.913m</b></p><p><b>　　7.760m</b></p><p><b>　　主點樁號計算：</b></p><p>　　JD2=(K1+108.275)+1028.811－181.266=K1+955.820</p><p>　　ZH=JD－=K1+955.820

39、-286.480=K1+669.340</p><p>　　HY=ZH+=K1+669.340+120=K1+789.340</p><p>　　YH=HY+(-2)=K1+789.340+(565.200－2×120）=K1+1114.540</p><p>　　HZ=YH+=K1+1114.540+120=K1+1234.540</p>

40、<p>　　QZ=HZ－／2=K1+1234.540－515.200／2=K1+951.840</p><p>　　驗算JD2=QZ+／2=K1+951.840+7.760／2= K1+955.820（計算無誤）</p><p>　?、蹖τ贘D3段，半徑取值R=1200m</p><p><b>　　確定緩和曲線長度：</b><

41、/p><p>　　按離心加速的變化率計算：=0.036×V³／R=0.036×80³／1200=15.36m</p><p>　　按駕駛員操作反映時間：=V／1.2=80／1.2=66.67m</p><p>　　按超高漸變率計算：= =118.13m</p><p>　　按視覺條件計算：=R/9=133.

42、33m</p><p><b>　　綜上取=135m</b></p><p><b>　　=0.633m</b></p><p><b>　　=67.493m</b></p><p><b>　　=226.006m</b></p><p

43、><b>　　450.038m</b></p><p><b>　　11.052m</b></p><p><b>　　1.974m</b></p><p><b>　　主點樁號計算：</b></p><p>　　JD3樁號=K2+234.540+1

44、197.937-286.480=K3+145.000</p><p>　　ZH=JD－=K3+145－226.006=K2+918.994</p><p>　　HY=ZH+=K2+918.994+135=K3+53.994</p><p>　　YH=HY+(-2)= K3+53.994-（450.038-2135）=K3+234.032</p><

45、;p>　　HZ=YH+= K3+234.032+135=K3+369.032</p><p>　　QZ=HZ－／2= K3+369.032-450.038／2=K3+144.013</p><p>　　驗算JD3=QZ+／2= K3+144.013+1.974／2= K3+145.000（計算無誤）</p><p>　　表2.1 方案一交點參數(shù)表</p

46、><p>　　經(jīng)驗算，第一個平曲線和第二個平曲線間直線段長度為561.065m，第二個平曲線和第三個平曲線間直線長度為684.454m，均大于2v（=160m），且本設(shè)計的平曲線均為反向曲線，故滿足要求。</p><p><b>　　2．方案二平面設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)計的線形大致如下圖所示：</p><p>

47、　　圖2.2 方案二平面線形圖</p><p><b>　　交點坐標(biāo)計算</b></p><p>　　在路線上選取A、B、C、D、E、F、G、H點，其坐標(biāo)為：</p><p>　　A（529.220, 074.6） B（529.284, 075.0）</p><p>　　C（529.231, 075.4） D（

48、529.043，075.8）</p><p>　　E（529.054，076.4） F（529.126，076.8）</p><p>　　G（529.324, 077.2） H（529.766, 077.8）</p><p>　　起點（529.188, 074.4） </p><p>　　終點（529.913, 078.0）</

49、p><p>　　已知交點前直線上兩點的坐標(biāo)為（,）和(),后直線上兩點坐標(biāo)為（）和（）,則交點坐標(biāo)為（x,y）</p><p>　　故 JD1（529.270529, 75.315806）</p><p>　　JD2（529.945412, 76.008302）</p><p>　　JD3（529.157245, 76.973615）<

50、/p><p><b>　　交點間距、轉(zhuǎn)角計算</b></p><p>　　設(shè)起點坐標(biāo)為（），第i個交點坐標(biāo)為（）,i=1,2,3,......n,則</p><p><b>　　坐標(biāo)增量：，</b></p><p><b>　　交點間距：</b></p><p&

51、gt;<b>　　計算方位角：</b></p><p><b>　　如果DX<0, </b></p><p><b>　　公路偏角：</b></p><p>　　如果>0，路線為右偏；</p><p>　　如果<0, 路線為左偏</p><

52、p><b>　　經(jīng)計算求得</b></p><p>　　交點距離：=919.517m</p><p><b>　　=765.017m</b></p><p><b>　　=988.280m</b></p><p>　　=1274.806m</p><p

53、>　　方位角： </p><p><b>　　公路偏角： </b></p><p>　?、貸D1段，取半徑R=600m.</p><p><b>　　確定緩和曲線長度：</b></p><p>　　按離心加速的變化率計算：=0.036×V³／R=0.036

54、15;80³／600=30.72m</p><p>　　按駕駛員操作反映時間：=V／1.2=80／1.2=66.67m</p><p>　　按超高漸變率計算：= =118.13m</p><p>　　按視覺條件計算：=R/9=66.7m</p><p><b>　　綜上取=120m</b></p>

55、<p><b>　　=1.00m</b></p><p><b>　　=59.98m</b></p><p><b>　　=222.718m</b></p><p><b>　　434.159m</b></p><p><b>　　2

56、2.64m</b></p><p><b>　　11.277m</b></p><p><b>　　主點樁號計算：</b></p><p>　　JD1=K0+919.517</p><p>　　ZH=JD－=K0+919.517－222.718=K0+696.799</p>

57、<p>　　HY=ZH+= K0+696.799+120=K0+816.799</p><p>　　YH=HY+(-2)=K0+816.799+（434.159-2120）=K1+10.958</p><p>　　HZ=YH+= K1+10.958+120=K1+130.958</p><p>　　QZ=HZ－／2=K1+130.958－434.159／

58、2=K0+913.879</p><p>　　驗算JD=QZ+／2= K0+913.879+11.277／2= K0+919.517（計算無誤）</p><p>　?、趯τ诮稽cJD2，取半徑R=600，緩和曲線=120m, p=1.00, q=59.98</p><p><b>　　=264.167m</b></p><p&

59、gt;<b>　　512.873m</b></p><p><b>　　34.739m</b></p><p><b>　　15.461m</b></p><p><b>　　主點樁號計算：</b></p><p>　　JD2=K1+130.958+765

60、.017-222.718=K1+673.257</p><p>　　ZH=JD－= K1+673.257-264.167=K1+409.09</p><p>　　HY=ZH+= K1+409.09+120=K1+529.09</p><p>　　YH=HY+(-2)=K1+529.09+(512.873－2×120）=K1+801.963</p>

61、;<p>　　HZ=YH+=K1+801.963+120=K2+921.963</p><p>　　QZ=HZ－／2= K2+921.963－512.873／2=K1+665.527</p><p>　　驗算JD2=QZ+／2=K1+665.527+15.461／2= K1+673.257（計算無誤）</p><p>　　對于交點JD3，取半徑R=60

62、0，緩和曲線=120m, p=1.00, q=59.98</p><p><b>　　=187.726m</b></p><p><b>　　371.327m</b></p><p><b>　　14.427m</b></p><p><b>　　4.125m<

63、/b></p><p><b>　　主點樁號計算：</b></p><p>　　JD3樁號=K1+921.963+988.280-264.167=K2+646.076</p><p>　　ZH=JD－= K2+646.076－187.726=K2+458.350</p><p>　　HY=ZH+=K2+458.35

64、0+120=K2+578.350</p><p>　　YH=HY+(-2)= K2+578.350-（371.327-2*120）=K2+709.677</p><p>　　HZ=YH+= K2+709.677+120=K2+829.677</p><p>　　QZ=HZ－／2= K2+829.677-371.327／2=K2+644.0135</p>

65、<p>　　驗算JD3=QZ+／2= K2+644.0135+4.125／2= K2+646.076（計算無誤）</p><p>　　表2.2 方案二交點參數(shù)表</p><p>　　經(jīng)驗算，第一個平曲線和第二個平曲線間直線段長度為278.132m，異向曲線大于2v（=160m），第二個平曲線和第三個平曲線間直線長度為536.387m，同向大于6v（=480m），故滿足要求。&

66、lt;/p><p>　　方案比選：方案二的路線長度要略大于方案一。從平面圖中可以知道，方案二中需拆遷的房屋比方案一中多，且方案二跨越多個大的魚塘和山區(qū)，方案二比方案一地質(zhì)條件差，土石方工程量更大，方案二存在同向曲線，線性要求高，難以滿足，所以綜合考慮以上因素，選用方案一。</p><p><b>　　第三章 縱斷面設(shè)計</b></p><p>　　

67、根據(jù)地形的需要，在本段路中設(shè)置了2條豎曲線，半徑分別為20000m、8000m。坡度分別為1.9%，2.8%，-1.6 %。豎曲線的起終點遵循平包豎原則均落在平曲線的緩和曲線上。</p><p>　　路線上的地面高程，每50m取一個點，見下表：</p><p><b>　　表3-1</b></p><p><b>　　豎曲線要素計算&

68、lt;/b></p><p>　?。?）各豎曲線坡段坡度如下：</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　變坡點樁號為K0+950，高程為70.0m，i1=1.9%，i2=2.8%，豎曲線半徑R=20000m。</p><p>　　變坡點豎曲線要素計算過程如下：</p><

69、;p><b>　　為凸形</b></p><p>　　曲線長：L=Rω=20000×0.009=180m</p><p>　　切線長：T=L/2=90m</p><p><b>　　外距：</b></p><p>　　2．設(shè)計豎曲線樁號及高程</p><p>

70、　　豎曲線起點樁號=變坡點樁號-T=K0+950-90 =K0+860</p><p>　　豎曲線起點高程=70.0-900.019=68.29m</p><p>　　豎曲線終點樁號=變坡點樁號+T= K0+950+90 =K1+40</p><p>　　豎曲線終點高程=70.0+0.02890m=72.52m</p><p>　　樁號K0+

71、867.051處：</p><p>　　橫距：x=(K0+867.051)-(K0+860)=7.051m</p><p><b>　　豎距： </b></p><p>　　切線高程=70.0-(90-7.051)0.019=68.42m</p><p>　　設(shè)計高程=68.42-y=68.42m</p>

72、<p>　　樁號K0+900.0處：</p><p>　　橫距：x=(K0+900.0)-(K0+860)=40.0m</p><p><b>　　豎距： </b></p><p>　　切線高程=70.0-(90-40)0.019=69.05m</p><p>　　設(shè)計高程=69.05-0.04=69.01m&

73、lt;/p><p>　　樁號K0+927.663處：</p><p>　　橫距：x=(K0+927.663)-(K0+860)=67.663m</p><p><b>　　豎距： </b></p><p>　　切線高程=70.0-(90-67.663)0.019=69.58m</p><p>　　設(shè)計

74、高程=69.58-0.114=69.47m</p><p>　　樁號K0+988.215處：</p><p>　　橫距：x=(K0+988.215)-(K0+950.0)=38.215m</p><p><b>　　豎距： </b></p><p>　　切線高程=70.0-38.2150.028=71.07m</p

75、><p>　　設(shè)計高程=71.07+0.04=71.11m</p><p>　　樁號K1+0.00處：</p><p>　　橫距：x=(K1+0.00)-(K0+950.0)=50.0m</p><p><b>　　豎距： </b></p><p>　　切線高程=70.0+50.00.028=71.4

76、0m</p><p>　　設(shè)計高程=71.40+0.06=71.46m</p><p>　?。?） 變坡點樁號為K1+950，高程為92.5m，i1=2.8%，i2=-1.6%，豎曲線半徑R=8000m，變坡點豎曲線要素計算過程如下：</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p><b>　

77、　為凸形</b></p><p>　　曲線長：L=Rω=80000.044=352.0m</p><p>　　切線長：T=L/2=176.0m</p><p><b>　　外距：</b></p><p>　　設(shè)計豎曲線樁號及高程</p><p>　　豎曲線起點樁號=變坡點樁號-T=K1

78、+950-176.0 =K1+774.0</p><p>　　豎曲線起點高程=92.5-1760.028=87.57m</p><p>　　豎曲線終點樁號=變坡點樁號+T= K1+950+176.0 =K2+126.0</p><p>　　豎曲線終點高程=92.5-1760.016m=89.68m</p><p>　　樁號K1+789.340

79、處：</p><p>　　橫距：x=(K1+789.340)-( K1+774.0)=15.34m</p><p><b>　　豎距： </b></p><p>　　切線高程=87.57+15.340.028=88.00m</p><p>　　設(shè)計高程=88.0-0.015=87.99m</p><p

80、>　　樁號K1+800.0處：</p><p>　　橫距：x=(K1+800.0)-( K1+774.0)=26.0m</p><p><b>　　豎距： </b></p><p>　　切線高程=87.57+26.00.028=88.30m</p><p>　　設(shè)計高程=88.30-0.04=88.26m</

81、p><p>　　樁號K1+850.0處：</p><p>　　橫距：x=(K1+850.0)-( K1+774.0)=76.0m</p><p><b>　　豎距： m</b></p><p>　　切線高程=87.57+76.00.028=89.70m</p><p>　　設(shè)計高程=89.70-0.3

82、6=89.44m</p><p>　　樁號K1+900.0處：</p><p>　　橫距：x=(K1+900.0)-( K1+774.0)=126.0m</p><p><b>　　豎距：m</b></p><p>　　切線高程=87.57+126.00.028=91.10m</p><p>　　

83、設(shè)計高程=91.10-0.99=90.11m</p><p>　　樁號K1+951.94處：</p><p>　　橫距：x=(K2+126.0)-( K1+951.94)=174.06m</p><p><b>　　豎距： m</b></p><p>　　切線高程92.5-(176-174.06) 0.016=92.47

84、m</p><p>　　設(shè)計高程=92.47-1.89=90.58m</p><p>　　樁號K2+0.00處：</p><p>　　橫距：x=(K2+126.0)-( K2+0.00)=126.0m</p><p><b>　　豎距： m</b></p><p>　　切線高程92.5-(176-

85、126.0) 0.016=91.70m</p><p>　　設(shè)計高程=91.70-0.99=90.71m</p><p>　　樁號K2+50.0處：</p><p>　　橫距：x=(K2+126.0)-( K2+50.0)=76.0m</p><p><b>　　豎距： m</b></p><p>

86、;　　切線高程92.5-(176-76.0) 0.016=90.90m</p><p>　　設(shè)計高程=90.90-0.36=90.54m</p><p>　　樁號K2+100.0處：</p><p>　　橫距：x=(K2+126.0)-( K2+100.0)=26.0m</p><p><b>　　豎距： m</b>&l

87、t;/p><p>　　切線高程92.5-(176-26.0) 0.016=91.10m</p><p>　　設(shè)計高程=91.10-0.04=90.06m</p><p>　　樁號K2+114.54處：</p><p>　　橫距：x=(K2+126.0)-( K2+114.54)=11.46m</p><p><b&g

88、t;　　豎距： m</b></p><p>　　切線高程92.5-(176-11.46) 0.016=89.87m</p><p>　　設(shè)計高程=89.87-0.01=89.86m</p><p>　　3、豎曲線高程匯總表如下</p><p>　　豎曲線高程表 3-2</p><p><b>　　

89、豎曲線要素表3-3</b></p><p><b>　　第四章 路基設(shè)計</b></p><p>　　4.1路基設(shè)計原則及規(guī)定</p><p>　?。?）路基必須密實、均勻、穩(wěn)定。</p><p>　　（2）路槽底面土基設(shè)計回彈模量值宜大于或等于20MPa,特殊情況不得小于15MPa,不能滿足上述要求時應(yīng)采取

90、措施提高土基強度。</p><p>　?。?）路基設(shè)計應(yīng)因地制宜，合理利用當(dāng)?shù)夭牧吓c工業(yè)廢料。</p><p>　　（4）對特殊地質(zhì)、水文條件的路基，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗按有關(guān)規(guī)范設(shè)計。</p><p><b>　　一般規(guī)定</b></p><p>　?。?）公路路基排水設(shè)計應(yīng)防、排、疏結(jié)合，并與路面排水、路基防護(hù)、地基處理以

91、及特殊路基地區(qū)（段）的其它處治措施等相互協(xié)調(diào)，形成完善的排水系統(tǒng)。</p><p>　　（2）路基排水設(shè)計應(yīng)遵循總體規(guī)劃，合理布局，少占農(nóng)田，環(huán)境保護(hù)的原則，并與當(dāng)?shù)嘏殴嘞到y(tǒng)協(xié)調(diào)。</p><p>　?。?）排水困難地段，可采取降低地下水位、設(shè)置隔離層等措施，使路基處于干燥、中濕狀態(tài)。 </p><p>　?。?）施工場地的臨時性排水設(shè)施，應(yīng)盡可能與永久性排水設(shè)施相

92、結(jié)合。各類排水設(shè)施的設(shè)計應(yīng)滿足使用功能要求，結(jié)構(gòu)安全可靠，便于施工、檢查和養(yǎng)護(hù)維修。</p><p>　　路基橫斷面布置如下：</p><p>　　路基寬度為24.5m，其中中央分隔帶寬度為2m，路緣帶寬度2×0.5m，行車道寬度為4×3.75m=15m，硬路肩寬度為2×2.5m=5m，土路肩寬度為2×0.75m=1.5m。行車道和硬路肩橫坡度均為2

93、.0%，土路肩橫坡度為3.0%。</p><p><b>　　路基設(shè)計圖4-1</b></p><p>　　4.2路基填挖土高度</p><p>　　由縱斷面設(shè)計可知，本段公路路基最大填土高度為10.7m。最大挖土高度為15.94m。路基壓實采用重型壓實標(biāo)準(zhǔn)，壓實度應(yīng)符合表3.1的要求。</p><p>　　路基壓實度

94、 </p><p>　　4.3邊坡穩(wěn)定性分析</p><p>　　在K1+350—K1+400處進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析，設(shè)計填方路基邊坡坡度為1:1.5，；挖方邊坡坡度為1:0.5.當(dāng)填挖方超過6m時應(yīng)設(shè)置1.5米的水平過渡段，再按相同比例設(shè)計邊坡。現(xiàn)驗算其挖方邊坡穩(wěn)定性。</p><p>　　壓實后土的容重：γ=18kN/

95、m3</p><p><b>　　土壤類型：砂性土</b></p><p>　　內(nèi)摩擦角：Φ=30°</p><p>　　粘聚力：c=12Kpa</p><p>　　由cotθ=0.5，θ=63°26′，得cscθ=1.1181 。另外f=tan28°=0.5317， 代入公

96、式得</p><p>　　所以該路基邊坡穩(wěn)定。</p><p>　　4.4公路用地寬度界限</p><p>　　根據(jù)規(guī)范要求，公路用地寬度界限為公路路堤兩側(cè)排水溝外邊緣以外不小于1m范圍內(nèi)的土地，此處設(shè)置為1m。</p><p><b>　　4.5軟土路基處理</b></p><p>　　一般路基

97、處理原則：路基河塘地段，先圍堰清淤、排水，然后將原地面開挖成臺階狀，臺階寬1.0m，內(nèi)傾3%，，并回填5%灰土至原水面（標(biāo)高按1.0m控制），路基底部30cm采用5%石灰土處理，路床頂面以下0-80cm采用7%石灰土處理；路基高度≤2.0m路段，清楚耕植后，將原地面挖至25cm深壓實后才可填筑，路床頂面以下均采用摻7%石灰土處理；路基高度>2.0m的路段，路床頂面以下0-60cm采用7%石灰土處理層,立即底部設(shè)3%土拱,土拱設(shè)30

98、cm5%石灰土處理層,對于路基中部填土的摻灰,又施工建立根據(jù)具體情況,在保證路基壓實度的前提下,決定處理的土層及摻灰量。本路段軟土路基采用拋石擠淤方法處理。</p><p><b>　　4.6路基防護(hù)</b></p><p>　　1.路基填土高度H<3m說，采用草坪網(wǎng)布被防護(hù)，為防止雨水，對土路肩邊緣及護(hù)坡道的沖刷，草坪網(wǎng)布被在土路肩上鋪入土路肩25cm，在護(hù)坡

99、道上鋪到邊溝內(nèi)側(cè)為止。而對于高等級道路，則采用六角形空心混凝土預(yù)制塊防護(hù)，本段公路采用六角形空心混凝土預(yù)制塊。</p><p>　　2.路基填土高度H>3m，時，采用漿砌片石襯砌拱防護(hù)，當(dāng)3≤H≤4m時，設(shè)置單層襯砌拱，當(dāng)4＜H≤6m時，設(shè)置雙層襯砌拱，拱內(nèi)鋪設(shè)草坪網(wǎng)布被為保證路面水或坡面水不沖刷護(hù)坡道，相應(yīng)于襯砌拱拱柱部分的護(hù)坡道也做鋪砌，并設(shè)置20號混凝土預(yù)制塊至邊溝內(nèi)側(cè)。20號混凝土預(yù)制塊的規(guī)格分為兩

100、種，拱柱及護(hù)腳采用5cm×30cm×50cm的長方體預(yù)制塊，拱圈部分采用5cm×30cm×65cm的弧形預(yù)制塊（圓心角30度，內(nèi)徑125cm，外徑130cm），預(yù)制塊間用7.5號砌漿灌注。</p><p>　　3.路線經(jīng)過河塘地段時，采用漿砌片石滿鋪防護(hù)，并設(shè)置勺形基礎(chǔ)，漿砌片石護(hù)坡厚30cm，下設(shè)10cm砂墊層，基礎(chǔ)埋深60cm ,底寬80cm，個別小的河塘全部填土。&l

101、t;/p><p>　　4.橋梁兩端各10cm及挖方路段采用漿砌片石滿鋪防護(hù)，路基兩側(cè)邊溝全部漿砌片石滿鋪防護(hù)，厚25cm。</p><p><b>　　4.7排水設(shè)計</b></p><p>　　常見的地面排水設(shè)施有邊溝、截水溝、跌水與急流槽等。分別設(shè)于路基的不同部位，各有其主要功能。各類地表排水設(shè)施的溝槽頂面應(yīng)高出設(shè)計水位0.1-0.2m。地表排

102、水設(shè)施的橫斷面形狀和尺寸應(yīng)滿足排水設(shè)計流量的要求，不產(chǎn)生沖刷和淤積。</p><p>　　1.排水明溝的設(shè)計與計算 </p><p>　　在K2+50處進(jìn)行排水計算，取設(shè)計流量為0.70m³／s，溝底縱坡i=0.005，溝渠粗糙系數(shù)n=0.025，用選擇法求溝渠的斷面尺寸并驗算水流速度。</p><p>　　(1) 設(shè)置溝底寬度b=0.5m，邊坡坡率m=0

103、.83。溝底深度，h=0.60m.</p><p><b>　　(2) 計算濕周。</b></p><p><b>　　=2.06m</b></p><p>　　(3) 計算過水?dāng)嗝婷娣e。</p><p><b>　　ω=bh+mh²</b></p>&

104、lt;p>　　=0.5×0.6+0.83×0.6²</p><p><b>　　=0.60m²</b></p><p>　　(4) 計算水力半徑。</p><p>　　R=ω／χ =0.60／2.06=0.29m</p><p><b>　　(5) 計算流速。<

105、;/b></p><p>　　因R=0.29m，y=1.5</p><p><b>　　=29.71</b></p><p>　　則 =1.13m／s</p><p>　　查規(guī)范可知Vmax=1.6m／s。</p><p>　　根據(jù)Vmin=αR½，并取α=0.45。則</p

106、><p>　　Vmin==0.24m／s</p><p>　　可知：Vmin＜v＜Vmax</p><p>　　(6) 計算通過流量</p><p>　　Q==0.60×1.13=0.68m³／s，通過流量Q與設(shè)計流量Qs相差未超過﹪，水流速度在允許的范圍內(nèi)，無需要加固，故計算結(jié)果滿足要求不需要驗算，因此，該溝渠的尺寸可定為0

107、.5m,h=h+0.15=0.75m。</p><p><b>　　2.截水溝設(shè)計</b></p><p>　　采用矩形截水溝，溝底寬度和深度均為0.6m.截水溝設(shè)置在路塹坡頂和路堤坡腳，截水溝與坡腳之間有2.5m的間距，并有2%向溝傾斜的橫坡，確保路堤不受水害。</p><p>　　填方路段截水溝示意圖（4-2）</p><

108、;p>　　挖方路段截水溝示意圖（4-3）</p><p>　　4.8路基土石方計算：</p><p>　　經(jīng)過路基土石方數(shù)量計算表計算得，本段路基的填方為331366，挖方為344209，本莊利用為24631.9，棄方為12843.</p><p><b>　　第五章 路面設(shè)計</b></p><p>　　5.1

109、瀝青路面設(shè)計</p><p>　　路面是用各種材料混合料鋪筑在路基上供車輛行使的層狀結(jié)構(gòu)物。路面的基本功能是為車輛提供快速、安全、舒適和經(jīng)濟(jì)的行使表面，要求路面能夠滿足行車的使用要求，降低運輸費用和延長路面的使用年限。</p><p><b>　　路面設(shè)計說明</b></p><p>　　（1）根據(jù)路面所適用的公路等級，高速、一級、二級公路面層

110、類型為水泥混凝土與瀝青混凝土，本設(shè)計公路對兩種路面都進(jìn)行了設(shè)計。</p><p>　?。?） 在高等級公路建設(shè)中，為了將路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水分迅速排出，需要在路基全寬范圍內(nèi)鋪筑路面。</p><p>　　（3）根據(jù)《規(guī)范》要求瀝青混凝土路面與水泥混凝土路面路拱在1%～2%之間，本設(shè)計公路取2%。</p><p>　?。?） 瀝青混凝土路面：根據(jù)《規(guī)范》要求路面結(jié)構(gòu)層采用1

111、5cm厚瀝青混凝土面層（其中表面層采用4cm厚的中粒式密集配瀝青混凝土抗滑表面，下面層采用6cm厚的粗粒式密集配瀝青碎石，基層采用25cm厚的二灰碎石，底基層采用47cm厚的級配碎石。</p><p>　?。?）水泥混凝土路面：面層采用25cm厚的普通混凝土面層，基層采用15cm厚的碾壓混凝土，底基層采用20cm厚的天然砂礫</p><p><b>　　路面設(shè)計基本原則</

112、b></p><p>　?。?）路面應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性和足夠的強度，表面應(yīng)滿足平整、抗滑和排水要求；</p><p>　?。?）面層、基層的結(jié)構(gòu)類型及厚度應(yīng)與公路等級、交通等級組成相適應(yīng)；</p><p>　?。?）要顧及各結(jié)構(gòu)層本身的結(jié)構(gòu)特性；</p><p>　?。?）要考慮水文狀況的不利影響；</p><p&g

113、t;　?。?）適當(dāng)?shù)膶雍窈蛯訑?shù)，各結(jié)構(gòu)層既要滿足最小厚度要求，又應(yīng)考慮施工可行性；</p><p>　?。?）應(yīng)與當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑺?、地質(zhì)狀況相適應(yīng)，并充分利用當(dāng)?shù)刂凡牧稀?lt;/p><p>　　5.1.1 設(shè)計資料</p><p>　?。?） 公路等級：高速公路</p><p>　　（2）設(shè)計年限： 15年 </p><p

114、>　　（3）車道系數(shù)：0.5</p><p><b>　?。?）自然區(qū)劃：Ⅳ</b></p><p>　?。?）交通增長率：10%</p><p>　?。?）車輛組成及交通量：</p><p>　　5-1 交通量調(diào)查表</p><p><b>　　5.1.2設(shè)計要求</b&g

115、t;</p><p>　　瀝青路面應(yīng)采用道路石油瀝青或其加工產(chǎn)品，瀝青的選擇應(yīng)根據(jù)公路等級、氣候條件、交通量及其組成，路線線形、面層結(jié)構(gòu)、施工工藝等因素，并結(jié)合當(dāng)?shù)厥褂媒?jīng)驗確定。</p><p>　?。?）瀝青面層應(yīng)具有堅實、平整、抗滑、耐久的品質(zhì)，同時，還應(yīng)具有高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗水損害以及防止雨水滲入基層的功能。</p><p>　?。?）基層是主要承重層

116、，滿足穩(wěn)定、耐久、較高的承載能力。</p><p>　?。?）底基層是設(shè)置在基層之下, 并與面層、基層一起承受車輪荷載反復(fù)作用的次要承重層，因此，對底基層材料的技術(shù)指標(biāo)要求可比基層材料略低。</p><p>　　（4）墊層是設(shè)置在底基層與土基之間的結(jié)構(gòu)層, 起排水、隔水、防凍、防污及減少層間模量比、降低半剛性底基層拉應(yīng)力的作用。</p><p>　　（5）基層、底基

117、層設(shè)計貫徹就地取材、就近取材的原則。.</p><p>　?。?）路基密實、均勻、穩(wěn)定，填方路基的填料選擇、路床的壓實度以及填方路堤的基底處理等均符合《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTJ 013)的規(guī)定。</p><p>　　5.1.3 標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算</p><p>　　瀝青路面設(shè)計以雙輪組單軸載100KN（BZZ—100）為標(biāo)準(zhǔn)軸載。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書所給的資料，先將各

118、種軸載換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載</p><p>　　（1） 以設(shè)計彎沉值為設(shè)計指標(biāo)及驗算瀝青層層底拉應(yīng)力時，凡大于25KN的各級軸載（包括車輛的前后軸）的作用次數(shù)均按公式（6-1）換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N，軸載換算結(jié)果見表6-1所示。</p><p><b>　　（5-1）</b></p><p>　　式中：N ——標(biāo)準(zhǔn)軸載當(dāng)量軸次，次/日；&l

119、t;/p><p>　　——被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)，次/日；</p><p>　　P——標(biāo)準(zhǔn)軸載，100KN；</p><p>　　——被換算車輛的各級軸載，KN；</p><p>　　K——被換算車輛的類型數(shù)；</p><p>　　——軸載系數(shù)，，m是軸數(shù)。當(dāng)軸間距離大于3m時，按</p><p&

120、gt;　　單獨的一個軸載計算；當(dāng)軸間距離小于等于3m時，應(yīng)考慮軸數(shù)系數(shù)；</p><p>　　——輪組系數(shù)，單輪組為6.4,雙輪組為1，四輪組為0.38。</p><p>　　表5-2 軸載換算結(jié)果表（彎沉） </p><p>　　根據(jù)設(shè)計規(guī)范，快速路瀝青路面的設(shè)計年限為15年，兩車道的車道系數(shù)是0.5，累計當(dāng)量軸次：</p><p>&

121、lt;b>　　=9909019次</b></p><p>　?。?） 當(dāng)進(jìn)行半剛性基底層底拉應(yīng)力驗算時，凡大于50KN的各級軸載（包括車輛的前后軸）的作用次數(shù)均按公式（6-2）換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N，軸載換算結(jié)果見表6-2所示：</p><p><b>　　（5-2）</b></p><p>　　式中：——軸數(shù)系數(shù)，

122、單軸時，雙軸或多軸的軸載系數(shù)，</p><p><b>　　其中m為軸載系數(shù)；</b></p><p>　　——輪組系數(shù)，單輪組為18.5，雙輪組為1.0，四輪組為0.09。</p><p>　　表5-3 軸載換算結(jié)果表（拉應(yīng)力) </p><p><b>　　=

123、9257270次</b></p><p>　　根據(jù)計算在設(shè)計年限內(nèi)一個行車道商店累計標(biāo)準(zhǔn)軸載次數(shù)為1000萬次左右，路面面層使用瀝青混凝土路面（15cm），基層擬用水泥穩(wěn)定碎石(25cm)，底基層采用石灰土（厚度待定）</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p>　　路面設(shè)計彎沉值的計算</p>&l

124、t;p>　　公路等級：高速公路；公路等級系數(shù)為1.0；面層類型系數(shù)為1.0；基層類型系數(shù)為1.0；</p><p>　　路面設(shè)計彎沉值： (0.01mm)。</p><p>　　各層材料的容許拉應(yīng)力計算: </p><p>　　細(xì)粒式密級配瀝青混凝土：</p><p>　　=0.09×1.0×925727

125、0?0.22／1.0=3.07</p><p>　　=1.4/3.07=0.4560MPa</p><p>　　中粒式密級配瀝青混凝土：</p><p>　　=0.09×1.0×9257270?0.22／1.0=3.07</p><p>　　=1.0/3.07=0.3257MPa</p><p>　

126、　粗粒式密級配瀝青混凝土：</p><p>　　=0.09×1.1×9257270?0.22／1.0=3.37</p><p>　　=0.8/3.37=0.2374MPa</p><p><b>　　水泥穩(wěn)定碎石：</b></p><p>　　=0.35×9257270?0.11∕1=2.0

127、4</p><p>　　=0.5∕2.04=0.2451MPa</p><p><b>　　石灰土：</b></p><p>　　=0.45×9257270?0.11∕1.0=2.63</p><p>　　=0.225∕2.63=0.0856MPa</p><p>　　設(shè)計資料匯總表5-