交通工程计算书.docx

南京工业大学本科生毕业设计（论文）第一章 概述1.1道路状况该路段按一级公路标准设计，路基总宽25.5米，设计速度80公里/小时，全长4.8km，双向四车道，均为新建公路。 本条道路的建设对区域经济的发展提供了强大的动力，加强了区域之间的交流与合作。1.2设计依据1.2.1设计依据南京工业大学毕业设计任务书及相关资料说明1.2.2标准公路工程技术标准(jtjb01-2006) 公路沥青路面设计规范(jtg d50-2006 ) 公路软土地基路堤设计与施工技术规范(jtj017-96)公路沥青路面设计规范(jtg d50-2006 )公路路线设计规范 （jtg d20-2006 ）某省道兴化至泰州段是一级公路，路段设计行车速度为80km/h，标准横断面宽为25.5米。路面结构设计年限为15年，路面结构计算荷载为bzz100。1.2.3排水设计标准按照公路路基设计规范(jtg d30- 2004)要求进行排水设计。第二章 交通量分析与预测2.1公路交通的进一步调查与分析公路交通的调查分析是公路养护改善工程前期工作中重要的组成部分，是进行交通现状评价、综合分析养护改善工程项目的技术等级、工程建设规模及工程方案设计的重要依据。交通调查的目的是为了掌握目前路网中的交通流分布、组成及运行特征等情况，对交通现状做出详细的分析，为道路交通量预测提供基础数据。2.1.1已有资料的回顾与评价结合区域经济状况和发展预测，分析交通量调查资料，进行交通量预测。2.1.2调查资料的进一步分析从调查资料可以看出，过境车辆在交通量组成中占绝大部分，随着时间的推移，货车增长率较快，客车的增长率较慢。2.2交通量预测2.2.1交通量预测总体思路由于公路运输与社会经济有着密不可分的联系，社会经济的发展决定着公路运输的发展，反过来公路运输也影响着社会经济的发展速度与水平。因此，本设计在进行交通量预测时的总体思路是在已有调查资料分析统计的基础上通过分析社会经济与交通运输发展两者之间的相互关系，把握未来交通量的增长趋势，研究区域未来的交通生成和交通分布情况及客货流量和流量特点，考虑了本设计路段正常增长的趋势型交通量，并考虑本项目建成后对区域形成的交通诱增和其他运输方式的转移交通量，最后得出本项目的交通量预测结果。2.2.2交通量预测方法1.预测特征本项目的预测特征年为2008年、2015年、2020年、2022年，预测基年为2005年。2.预测方法概述 交通量预测一般包括趋势交通量、转移交通量和诱增交通量三个部分的分析和预测，其中趋势交通量的预测是基础。(1) 趋势交通量交通运输的发展与社会经济活动有着内在的必然联系，反应到量上体现为交通量与社会经济指标之间的相关关系。从以往对江苏省内其他公路项目的研究，以及国外的资料表明，在经济发展初期，交通运输量急速增长，而当经济水平达到一定水平时，交通运输的增长速度减慢，之后，随着经济的进一步发展，交通运输的增长率稳定。(2) 转移交通量一条公路干线的形成，会对区域内的运输结构产生一定的影响，可能引起客货流量在各种运输方式间的重新分配。 (3) 诱增交通量诱增交通量来源于新形成的交通发生源。2.2.3交通量预测根据前面的预测思路，经分析计算，得出交通量增长率如表2-1表 2-1 交通量增长率表 预测特征年20052008201520202022趋势型增长0.0750.0800.0700.070注：此处在计算时，折中的取0.08作为设计年限内的增长率。远景设计年的平均日交通量依道路使用任务及性质，根据历年交通量观测资料推算求得。目前一般按年平均增长率累计计算确定。 (2-1)式中：远景设计年的平均日交通量（辆/日）起始年平均日交通量（辆/日），包括现有交通量和道路建成后从其它道路吸引过来的交通量。 年平均增长率（%） 远景设计年限。根据公路等级和功能，查公路工程技术标准（jtg b01-2003）得，具有干线功能的一级公路的设计交通量应按20年预测。预测结果见表2-2。表2-2 20062025年该路段的交通量预测表年份小货中货大货小客大客拖车汽车折算量诱发交通量合计2005134110712391384126101338829636852006146911732611516138111371132440362007157912612811630148119398934943382008169713553021752159128428937546642009182414573251883171137461040350132010196115663492025184148495643353892011220917643932280207166558148860692012238519054242462224180602752765542013257620574582659242194650956970792014278222224952872261209703061576452015300524005353102282226759366482562016321525685723319302242812471088342017344027476123551323259869376094532018368129406553800345277930181310115201939393146701406637029699528701082320204214336675043503953171064993111580202145093601802465542333911395996123912022482538538584981453363121921066132582023516341239185329484389130461141141862024552444129835702518416139591220151792025591147211052610155544514936130616242注：上表中的趋势交通量、诱发交通量及合计交通量均为折算成中型载货汽车以后的交通量。将2025年预测的交通量折合成小客车的年平均日交通量为24363辆/日，查公路工程技术标准（jtg b01-2003）得，确定相应的公路等级为四车道一级公路。2.3方案初步设计根据交通量预测结果及该路所处的政治、社会地位和现行公路工程技术标准（jtg b01-2003）中有关规定，本工程拟采用双向四车道一级公路的标准。中间设3m的中间带（中央分隔带宽2m, 路缘带20.5m）, 行车道宽28m，两侧设2.5m宽的硬路肩，土路肩宽度为0.75cm，路基宽25.5m。设计速度为80km/h，设计洪水频率为1/100。整个设计过程需结合所在地区的地形、地貌、工程地质、河流、水文等因素进行综合考虑，采取相应的技术措施，以保证结构满足使用要求。57 第三章 选线3.1 概述 选线是根据路线基本走向和技术标准，结合地形、地质条件，考虑安全、环保、土地利用和施工条件，以及经济等因素，通过全面比较，选定路线中线的全过程。它是道路建设的基础工作，面对的是一个十分复杂的自然环境和社会经济条件，需要综合考虑多方的因素。为了保证选线和勘测设计质量。降低过程造价，必须全面考虑，由粗到细，由轮廓到具体，逐步深入，分阶段分步骤分析比较，进行多方案比较，才能定出合理的路线。3.2 道路选线的基本要求路线是道路的骨架，它的优劣影响道路功能的发挥和在路网中的作用。路线设计除受自然条件的影响外，尚受诸多社会因素的制约。选线要综合考虑多种因素，妥善处理好各方面的关系，其基本原则如下：在路线设计的各个阶段，运用各种先进手段对线路方案做深入，细致的研究，在多方论证的基础上，选定最优路线方案。选线应与农田基本建设相配合，做到少占田地，并尽量不占高产田，经济作物田，经济林园等。对沿线必占田地，应按照国家有关规定，做好造地还田等规划和必要设计。选线要注意环境保护。注意修建道路及汽车运作所产生的影响和污染等。路线设计应保证行车安全，舒适，快捷的前提下，使工程量小，造价低，营运费用省，效益好，并有利于施工和养护。路线设计应注意立体线形设计中平。纵，横面的舒顺，合理配合。注意与环境的相协调。应对工程地质和水文地质进行勘测，弄清它对道路的影响。对不良地质地段和特殊地区做特殊处理。3.3选线要点平面线形应采用较高的技术指标，避免采用长直线或小偏角，但不应为避免长直线而随意转弯。在平原河网地区，应注意尽量避开软土地基，并根据河流及通航情况，选择适当地点用较高的技术指标通过，并使交角适当，平、纵线形组合良好，跨河构造物最少。平原地区城镇较多，居民集中，经济、文化较为发达，人文环境丰富，选线时应以绕避为主，尽量不破坏或少破坏，并采用较高的技术指标通过。在避让局部障碍时，要注意线形的连续舒顺。纵面线形应结合桥涵、通道、交叉等构造物的布局，合理确定路基设计高度，纵坡不应频繁起伏，也不宜过于平缓。3.3.1线形设计的要求设计中应注意线形设计应平顺、流畅、连续并同自然环境相协调。设计速度高的公路应选用较高的技术指标，不应轻易采用技术指标的最小(或最大)值，并保持各种线形要素的均衡性，避免线形突变。技术指标变化大的路段，宜采用运行速度进行检验。 3.3.2软土和泥沼地区选线的要点 软土和泥沼都具有压缩性高和强度低的特点，对工程建筑物会造成滑坍和沉陷等危害。道路建成后路基常有下降，造成路面过早破坏，给行车，养护带来很大困难。软土泥沼地区以修建路堤为主，且路堤高度不宜超过极限高度。在宽广的软土地区，路线应尽量避免沿排水管道边缘或湖塘边缘布线，因为这些地方为水流浸润，地基教软弱。基地两侧的变形也不均匀，对路基的稳定不利。路线必须通过软土泥沼地区时应尽量选择在软土，泥沼最窄，淤泥较浅，沼底横坡不大，地势较高及取土条件较好的地段。3.4路线方案选择和比选 在本设计中选出了两条路线，通过路线走向与河位、区域、河塘、稻田等的关系的综合比较，在本设计中采用方案一的路线走向。第四章 平面线形设计4.1 概述道路是一条三维空间的带状实体，该实体表面的中心线为中线，道路中线的空间位置为路线。路线在水平面上的投影为路线的平面。路线平面的形状为平面线形。理想的平面线形应与汽车的重心轮迹线完全重合。实践证明：在直线和圆曲线之间设置了缓和曲线，使平面线形在视觉上更加平顺，能更好的引导驾驶员的视线，路线更容易被驾驶员跟踪。直线、圆曲线和缓和曲线，称之为平面线形三要素。因此，世界各国道路平面线形均是由三要素组成的。4.2 平面线形设计某省道兴化至泰州段，长4.8km。该路段按一级公路标准设计，路基总宽25.5米，设计速度80km/小时。设计年限为15年。 4.2.1选用直线线形时，应根据路线所处地段的地形、地貌、地物，并考虑驾驶者的视觉、心理状态等合理布设。4.2.2 直线的最大长度应根据驾驶员的心理反应和视觉效果来确定，在本设计中采用直线的最大长度不超过20v。所以在本设计中直线最大长度为20v=20*80=1600m。4.2.3 初步设计进一步优化为了进一步提高老路行车道板的利用率并结合桥梁改造方案，施工图设计阶段对初步设计线形做了进一步优化。4.3直线公路平面线形由直线、平曲线组合而成，平曲线又分为圆曲线和缓和曲线两种。直线路段，应根据路线所处地段的地形、地物、驾驶人员的视觉、心理状态以及保证行车安全等合理布设。直线的最大与最小长度的布设应有所限制，一条公路的直线与曲线长度的比例应合理。直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施。直线线形不宜过短，其最小直线长度为：当计算行车速度60km/h时，同向曲线间的最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km/h计)的6倍为宜；反向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km/h)的2倍为宜。4.4圆曲线各级公路不论转角大小均应设置圆曲线，在选用圆曲线半径时应与设计速度相适应，并应尽可能选用较大的圆曲线半径，以提高等级公路的使用质量。依据公路路线设计规范(jtg d20-2006)所列可知一般一级公路的一般最小半径为为 400 m， 极限最小半径为250 m。当采用圆曲线最小半径时，应采用大于或等于以上所列一般最小半径值。当地形条件或其他特殊情况限制时，方可采用以上所列极限最小半径。4.4.1圆曲线最大半径选用圆曲线半径时。在与地形等条件相适应的前提下应尽量采用大半径，但圆曲线最大半径不宜超过10000m.4.4.2直线线形不宜过短，曲线间设置直线段时，其最小长度为同向曲线大于6v=480m，反向曲线大于2v=160m圆曲线最小长度67m由于设计转角较小，圆曲线半径较大曲线足够长不需设缓和曲线本工程全长4.87km，共设平曲线3处，均不设超高，半径设置满足一级公路规范要求，详细指标见下表：表4-1 全线平曲线要素表交点号交点桩号交点坐标转角值(度分秒)半 径(米)xy起点k0+000.003665112.087487199.145jd1k0+469.1463664684.569487402.576282618800.jd2k1+457.8743664093.370488212.883361336900.jd3k3+794.5893661854.748488925.5442220311000.终点k4+870.0923660780.258488837.5224.5计算示例4.5.1设缓和曲线的平曲线 (34) (35)=ls1800 /6.28r (36) (37) (38) (39) (310) 图4-2 平曲线计算图式中： 切线转向角()；r 曲线半径(m)；ls 缓和曲线长(m)；t 切线长(m)；e 外距(m)；l 曲线全长(包括缓和曲线)(m)；j 校正值(m)；q 切线增长值(m)；p 曲线内移值(m)； 缓和曲线角()。平曲线设计及线形要素和曲线上的五个基本桩号，我们一交点2为例，算例如下：交点jd2桩号k1+457.874，r=900m，l1=100 m 转角=右361336一级公路车速80km/h,那么内移值p = （1002/24*900）-1004/2384r3 = 0.463 m曲线长度= （36013,36,-6032,*2）*3.14*900/180 +200= 669.01m切线长度 = (900+0.463) tg（360/2）+0.463 = 344.5m外矩=（900+0.5）sec180 -900 = 47.4m第一缓和曲线起点桩号zh= k1+457.874-t1=k1+123.351第一缓圆点桩号hy= k1+123.3+l1=k1+223.351曲线中点桩号qz= k1+223.351+l/2=k1+457.847第二圆缓点桩号yh=qz+l/2= k1+692.398第二缓和曲线终点hz=yh+l2= k1+792.398 4.5.2平曲线设计校核(1)缓和曲线长度ls最小值70m；(2) 圆曲线半径r一般最小半径400m；(3)中间圆曲线长度l最小长度(3s行程)； (4)考虑线形协调性，缓和曲线：圆曲线：缓和曲线小于1:2:1，较为理想；(5)平曲线为对称性基本型曲线。4.6平面设计总结在尽量满足规划要求的前提下，力求线形直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。通过看书、查找资料、翻阅规范和老师的指点，努力完成了平面的选线和定线。在此基础上进行了详细的平面设计，包括直线和平曲线(圆曲线、缓和曲线)的详细设计。在进行平面定线的过程中，有时为了达到设计规范的某一项技术指标，要进行反复的调整，使所定的线路能更加的符合规范和地形、环境的要求。在整个过程中我经过反复推敲，终于找到一条比较合适的线形。因为所处地段为平原区，农田池塘较多，考虑到当地的农副产品的运输，使当地有一个良好的发展环境。从技术指标上看是最符合规范的一种平曲线。平面标注，从起点开始每间隔20米进行百米桩标注，平曲线的控制桩号必须标明，公里桩也必须标明。公里桩用公里桩号的标准图标进行标注。在每个转角处，须用图框标明转角的各个要素。第五章 纵断面线形设计5.1 概述沿线路中线竖直剖切再进行张开即为路线纵断面。因自然因素的影响及经济性要求，路线纵断面总是一条起伏的空间线，纵断面图是道路纵断面设计的主要成果，也是道路设计的技术文件之一。在纵断面图上有2条主要线：一条是地面线，另一条是设计线。纵断面设计线由直坡线和竖曲线组成。5.2 一般要求5.2.1 纵坡设计必须满足公路工程技术标准(jtg b01-2003)的各项规定。5.2.2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。连续上坡或下坡地段，应避免设置反坡段。越岭线垭口附近的纵坡应尽量缓一些。5.2.3纵坡设计应对沿线地形、地下管线、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。5.2.4一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。5.2.5平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，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。5.2.6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和缓一些。5.2.7在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。表5-1 纵断面设计技术指标设计技术指标规范值设计技术指标规范值设计车速(km/h)80凹曲线一般最小半(m)2000最大纵坡()5凸曲线一般最小半径(m)3000最短纵坡(m)200竖曲线最小长度(m)675.3纵坡及坡长设计5.3.1纵坡限制(1)最大纵坡最大是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大纵坡值。他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。(2)最小纵坡为使行车快速、安全和畅通，一般希望道路纵坡设计得小一些为好。但是，路堑或设置雨水口、低填方以及其他横向排水不畅通路段，为保证排水要求，防止积水影响道路行车或防水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.5的最小纵坡，特殊情况下不小于0.3。路堤、干旱少雨地区道路最小纵坡可不受上述限制5.3.2坡长限制(1)最大坡长道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，对行车影响越大。事实上，影响最大坡长的因素有很多，比如海拔高度、载油量、油门开启程度、滚动阻力系数及档位等，必须结合试验和调查资料综合研究后确定。(2)最小坡长最小坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性和行车安全的要求考虑的，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。其次，从缓坡的加速(上坡)和减速(下坡)功能的发挥来看，坡长太短则作用不大。(3)平纵线形的配合计算行车速度60km/h的公路，必须注重平、纵面的合理组合。不仅应满足汽车运动学和力学要求，而且应充分考虑驾驶者在视觉和心理方面的要求。5.3.3 平均纵坡越岭路线连续上坡(或下坡)路段，相对高差为200500m时平均纵坡不应大于5.5%；相对高差大于500m时平均纵坡不应大于5%，且任意连续3km路段的平均纵坡不应大于5.5%。5.4竖曲线5.4.1竖曲线设计注意点当汽车行驶在纵坡变坡点时，为了缓和因车辆动能变化而产生的冲击和保证视距，必须插入竖曲线。竖曲线一般采用圆曲线和二次抛物线两种。由于竖曲线的前后坡差很小，抛物线呈非常平缓的线形，因曲率变化较小，所以实际上同圆曲线几乎相同。在实际设计中，可根据计算的方便，采用抛物线或圆曲线。5.4.2合成坡度公路路线设计规范(jtg d20-2006)所列；规定一级公路平原微丘区最大容许合成坡度为10.5%。合成坡度的计算公式为； (3-1)式中： 合成坡度(%) 超高坡度或路面横坡(%) 纵坡坡度(%)当陡坡与小半经曲线相重叠时，在条件许可的情况下，以采用较小的合成坡度为宜。各级公路的最小合成坡度不宜小于0.5%，在超高过渡的变化处，合成坡度不应设计为0%。当合成坡度小于0.5%时，则应采取综合排水措施，保证路面排水畅通。5.4.3竖曲线及计算算例 = (3-2) l= (3-3) t= (3-4) e= (3-5)其中：l竖曲线长度；r圆弧半径； 变坡点前后坡段纵坡值代数差； t竖曲线切线长度； e竖曲线外距； 图4-1 竖曲线设计图竖曲线要素计算算例（以k1+620为算例）桩号k1+620处：高程为4.18m，坡度设计： -0.560%，0.660%,r=12000(凹曲线)=0.660%+0,560%=1.22%曲线长 l=rw=120001.22%=146.4m切线长度t=l/2=146.4/2=73.2m外距e= =0.22m计算设计高程竖曲线起点桩号= k1+620-73.2=k1+546.8竖曲线终点桩号= k1+620+73.2=k1+693.2竖曲线上各点坐标用公式y=计算，具体过程见纵坡竖曲线表。5.5纵断面线形设计公路路线设计规范(jtg d20-2006)所列：纵断面线形应与地形相适应，设计成视觉连续、平顺而圆滑的线形，避免在短暂距离内出现频繁起伏。应避免能看见近处和远处而看见中间凹处之线形。较长的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近坡顶的纵坡宜适当放缓。相邻纵坡之代数差小时，应尽量采用大的竖曲线半径。交叉前后的纵坡应平缓。纵坡值的选用：各级公路的最大纵坡值与纵坡限制长度不应轻易采用只有在越岭线中为争取高度，缩短路线长度或避开工程艰巨地段时，方可采用。纵坡以平、缓为宜，最小纵坡不应小于0.3%，干旱少雨地区可不受此限制。相邻竖曲线的衔接应注意：同向竖曲线间，特别是同向竖曲线之间。如直线坡段不长，应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线。反向竖曲线间宜插入直线坡段，亦可直接连接。5.6平纵线形的组合设计速度60km/h的公路，必须注重平、纵面的合理组合。不仅应满足汽车运动学和力学要求，而且应充分考虑驾驶者在视觉和心理方面的要求。公路路线设计规范(jtg d20-2006)所列：5.6.1 平、纵组合设计原则：1)应在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。2)纵面线形的技术指标应大小均衡，使线形在视觉上、心理上保持协调。3)合成坡度应组合得当，以利于路面排水和行车安全。5.6.2 平、纵配合的基本要求:1)平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍大于竖曲线。2)合成坡度的控制应与线形组合设计相结合。有条件时，一般最大合成坡度不应大于8，最小合成坡度不应小于0.5，应避免急弯与陡坡相重合的线形。如下图所示： 图4-2平曲线和竖曲线的组合3)平、纵面线形组合设计应注意线形与自然环境和景观的配合与协调。4)平纵线形设计中应避免的组合。5)设计速度大于等于40km/h的公路，凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不得插入小半经平曲线。6)凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部，不得与反向平曲线的拐点重合。7)直线上的纵面线形应避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶者视觉中断的线形。8)直线段内不能插入短的竖曲线。9)小半经曲线不宜与缓和曲线相互重叠。10)避免在长直线上设置陡坡及曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。5.6.3 经检查本设计中的平纵组合均满足规范要求。5.7线形与环境的协调根据公路路线设计规范(jtg d20-2006)规定：平、纵面线形组合必须注意与路线所经地区的环境相配合。对设计速度高的公路，线形设计和周围环境配合尤为重要。应充分利用自然风景如孤山、湖泊、大树，或人工建筑物如水坝、桥梁、农舍，或在路旁设置一些设施等，以消除景观单调感，使公路与大自然融为一体。线形与环境的协调应遵循以下原则：尽量少破坏公路周围的地貌、地形、天然树林、建筑物等。横面设计要使边坡造型和绿化与现有景观相适应，弥补挖方或填土对自然景观的破坏。有条件时，可适合放缓边坡或将边坡的边坡点修整圆滑，使边坡接近于自然地面的形式，增进路容美观。为减轻在长直线公路上驾驶的单调感，应使驾驶者能看到前方显著的景物。公路两侧的绿化应避免形式和内容上的单一化，应将绿化作为诱导视线、点缀风景以及改造环境的一种措施而进行专门设计。5.8纵断面的的设计步骤和纵断面图的绘制路线纵断面图应示出高程、地面线、设计线及其要素，注出桥涵、隧道、路线交叉等的位置、结构类型、孔数及、跨径、水准点编号、位置和高程，以及断链、设计洪水位、影响路基设计的地下水位等。1)根据中桩及水准记录，绘出纵断面图的地形线，取水平比率为1：2000，垂直比率为1：200。2)了解路线设计要求。3)根据中线测设资料，绘出全线的交角点、平曲线。4)确定纵断面控制点，初试拉坡。5)调整坡度线。6)确定纵坡。7)确定和计算竖曲线。5.9纵断面设计总结纵断面是道路设计的重要技术图表之一，它主要反映路线起伏、纵坡与原地面切割等情况。道路的纵断面线形应根据道路的性质、任务、等级和地形、地物、地质、水文等因素，考虑路基稳定、排水及工程量等的要求，对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线半径大小以及与平面线形的组合关系等进行组合设计。本设计路线所经地区地势起伏不大，所以纵坡都取的比较小，这也符合一级公路纵坡的要求。南京工业大学本科毕业设计（论文）第六章 横断面设计6.1 概述道路横断面是指中线上任意一点的法向切面，它由横断面设计和地面线组成。公路横断面的组成处理包括与行车有关的路幅外，还包括与路基工程、排水工程、环保工程有关的各种设施。绘制横断面设计图纸，作为计算土石数量的施工的依据。在路基横断面图中一般还包括：路堤、路堑、护坡路基、挡土墙路基等断面。6.2路基标准横断面设计6.2.1一级公路的路基横断面为整体式断面，包括行车道、路肩(硬路肩及土路肩)以及错车道等组成部分。6.2.2道路横断面组成包括：行车道、路肩、人行道、边坡、护坡、边沟。6.2.3路基标准横断面形式本路段采用一级公路标准，设置横断面形式为：采用双向四车道横断面标准，路基全宽为25.5m，其中两侧行车道宽各为2x8m，硬路肩为2x2.5m,土路肩为2x0.75m。路面横坡2%，土路肩横坡3%。路基设计标高为道路中心线处路面标高。6.2.4路基边坡、护坡道及边沟一般路段路基采用直线式边坡，路基边坡高度(路肩边缘到护坡道内侧高差)6.0m时，坡率为1：1.5，边沟边坡坡率为1：1。6.2.5路基超高、加宽设计 本标段平曲线满足一级公路技术指标要求，需设置超高，无需加宽设计（对r250m的圆曲线，因其加宽值甚小，可不叫宽。）。6.2.6公路用地界一般路段以边沟外2.0m为公路用地界；沿(压)河、沟、塘路段，河塘边坡防护基础外缘以外2.0m为公路用地界。桥梁上部正投影外侧2m处为公路用地界。具体尺寸见路基标准横断面图。具体设计参数及数据见路基设计表。6.2.7路基设计的基本要求：1)路基应根据其使用要求和当地自然条件(包括地质、水文和材料情况等)并结合施工方案进行设计，即应具有足够的强度和稳定性，又要经济合理。2)影响路基强度和稳定性的地面水和地下水，必须采用拦截或排出路基以外的措施，作好综合排水设计，形成完整的排水系统。3)修筑路基取土和弃土时，应符合环保要求，宜将取土坑、弃土堆加以处理，减少弃土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道。规定的路基宽度为行车道与路肩宽度之和。对于公路横断面设计，主要是绘出横向地面线后，根据纵断面设计所确定的路基填挖高度、路基宽度、选定的边坡坡度、边沟尺寸绘出路基的轮廓线，通常把这项工作成为“戴帽子”，具体设计步骤如下：1)点绘各横断面的横向地面线；2)根据公路路基设计规范(jtg d30-2006的规定，确定路基宽度;按照土质、水文条件拟定路基边坡坡度；按照排水要求拟定边沟、节水沟等尺寸；3)按弯道半径大小分别拟定超高加宽值；4)根据纵断面设计资料，按设计标高，在路基设计表上逐桩进行计算，完成路基设表。6.3路基横断面布置6.3.1路基横断面布置由横断面设计（查公路工程技术标准（jtgb012003）部分可知，路基宽度为25.5m，其中路面跨度为16.00m，中间带宽度为3.00m，其中中央分隔带宽度为2.0m，左侧路缘带宽度为0.52=1.0m，硬路肩看度为2.02=4.0m，土路肩宽度为12=2m。；路面横坡为2%，土路肩横坡为4%(1)查公路路线设计规范得沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为12%，故取路拱坡度为2%；路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%4%，故取路肩横向坡度为3%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。(2)超高设计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。(3)超高横坡度及超高渐变率的确定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。由直线段的双向路拱横断面逐渐过渡到圆曲线的全超高单向横断面，其间必须设置超高过渡段。查公路路线设计规范，取超高横坡为6%，超高渐变率为1/200。超高过渡方式选用绕中央分隔带边缘旋转的方式。6.3.2超高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250m时，其加宽值甚小，可以不设加宽。所以本设计中不予考虑。6.3.3路基边坡由横断面设计可知（查公路路基设计规范（jtg d30-2004）本公路路基边坡由于路基填土高度均小于6m，且采用1：1.5的坡度，护坡道为1.0m，且由于该段公路非高填土，故不需要进行边坡稳定性验算。路基压实标准路基压实采用重型压实标准，压实度应符合公路工程技术标准（jtg b012003）表5.0.4的要求南京工业大学本科生毕业设计(论文)路基压实度 表5.0.4填挖类别路床顶面以下深度（m）路基压实度（高速公路、一级公路）零填即挖方00.3000.8096填方00.800.801.50.50969493 由于路线地处水网地区，设计中应加强挖淤排水及清除表土的严格要求。路基基底为耕地或土质松散时，应在填前进行压实，路基设计时，可考虑了清理场地后进行填筑压实，厚度按0.2m计列压实下沉所填增加的土方量。6.3.4 公路用地宽度根据路基布置形式，填土高度及边坡形式计算路基用地范围，规范要求的公路用地宽度界限为公路路堤两侧排水沟外边缘以外不小于1m范围内的土地；在有条件的地段，高速公路、一级公路不小于3m，此处设置为3m。第七章 路基设计7.1.路基填料沿线筑路用土采用备土形式，取土以利用低产田和被公路分割的边角地以及开挖河道、鱼塘等解决，在填土较高、沉降较大的地段可以利用工业废渣（粉煤灰等）做路基填料。填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。砾（角砾）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基用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均采用同类填料。细粒土做填料，当土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时，应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。桥涵台背和挡土墙墙背填料，应优先选用内摩檫角值较大的砾（角砾）类土，砂类土填筑。高速公路、一级公路路基填料最小强度和填料最大粒径应符合表5.3.1.4的规定，砂类土填筑。 路基填料最小强度和最大粒径要求 表5.3.1.4项目分类路面底面以下深度（cm）填料最小度（cbr）（%）填料最大粒径（mm）一级公路填方路基上路床030810下路床3080510上路堤80150415下路堤150以下315零填及路堑路床030810注：当路床填料cbr值达到表列要求时，可采取掺石灰或其它稳定材料处理粗粒土（填石）填料的最大粒径，不应超过压实层厚度的2/37.2 路基处理 一般路基处理原则：路基河塘地段，先围堰清淤、排水，然后将原地面开挖成台阶状，台阶宽1.0m，内倾3%，并回填5%灰土至原水面（标高按1.0m控制），路基底部30cm采用5%石灰土处理，路床顶面以下080cm采用7%石灰土处理；路基高度2.0m路段，清楚耕植后，将原地面挖至25cm深压实后才可填筑，路床顶面以下均采用掺7%石灰土处理；路基高度2.0m的路段，路床顶面以下060cm采用7%石灰土处理层,立即底部设3%土拱,土拱设30cm5%石灰土处理层,对于路基中部填土的掺灰,又施工建设。立根据具体情况,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。路床处理（公路路基设计规范（jtg d30-2004） 路床土质应均匀、密实、强度高，上路床压实度达不到要求时，必须采取晾晒，掺石灰等技术措施。路床顶面横坡应与路拱坡度一致。挖方地段的路床为岩石或土基良好时，可直接利用作为路床，并应整平，碾压密实。地质条件不良或土质松散，渗水，湿软，强度低时，应采取防水，排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施，处理深度可视具体情况确定。填方路基的基底，应视不同情况分别予以处理基底土密实，地面横坡缓于1：5时，路基可直接填筑在天然地面上，地表有树根草皮或腐殖土土应予以处理深除。路堤基底范围内由于地表水或地下水影响路基稳定时，应采取拦截，引排等措施，或在路堤底部填筑不易风化的片石，块石或砂、砾等透水性材料。路堤基底为耕地或土质松散时，应在填筑前进行压实，高速公路、一级公路和一级公路路堤基底的压实度（重型）不应小于85%，路基填土高度小于路床厚度（80cm）时，基底的压实度不宜小于路床的压实度标准；基底松散土层厚度大于30cm时，应翻挖再回填分层压实。水稻田，湖塘等地段的路基，应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、掺灰及其它加固措施进行处理，当为软土地基说，应按特殊路基处理。路基土的掺灰剂量，可根据当地情况实验确定，一般粘质土采用石灰或二灰处理，粗粒土可以采用325号水泥处理。特殊路基处理（河塘路基的处理）路基河塘地段，先围堰，进行放水或排水挖除淤泥，然后将原地面开挖成台阶状，台阶宽1.0m，内倾3%，并回填5%灰土至原水面（标高按1.0m来控制），路基底部30cm采用5%石灰土处理，路床顶面以下080cm采用7%石灰土处理。7.3路基防护（查jtj01395）公路路基设计规范） 路基填土高度h3m，时，采用浆砌片石衬砌拱防护，当3h4m时，设置单层衬砌拱，当4h6m时，设置双层衬砌拱，拱内铺设草坪网布被为保证路面水或坡面水不冲刷护坡道，相应于衬砌拱拱柱部分的护坡道也做铺砌，并设置20号混凝土预制块至边沟内侧。20号混凝土预制块的规格分为两种，拱柱及护脚采用5cm30cm50cm的长方体预制块，拱圈部分采用5cm30cm65cm的弧形预制块（圆心角30度，内径125cm，外径130cm），预制块间用7.5号砌浆灌注。 路线经过河塘地段时，采用浆砌片石满铺防护，并设置勺形基础，浆砌片石护坡厚30cm，下设10cm砂垫层，基础埋深60cm ,底宽80cm，个别小的河塘全部填土。 桥梁两端各10cm及挖方路段采用浆砌片石满铺防护，路基两侧边沟全部浆砌片石满铺防护，厚25cm。7.4路基施工的一般规定路基施工宜以挖作填，减少土地占用和环境污染。路基施工中各施工层表面不应有积水，填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况，做成2%4%的排水横坡。雨季施工或因故中断施工时，必须将施工层表面及时修理平整并压实。施工过程中，当路堑或边坡内发生地下水渗流时，应根据渗流水的位置及流量大小采取设置排水沟、集水井、渗沟等设施降低地下水位。排水沟的出口应通至桥涵进出口处。取土坑应有规则的形状，坑底应设置纵、横坡度和完整的排水系统。当设计未规定取土坑位置或规定的取土坑的贮土量不能满足要求须另寻土源上四，应按照下列规定办理：力求少占农田和改地造田 当地面横坡定于1：10时，路侧取土坑应设在路基上侧，在桥头两侧不宜设取土坑，特殊情况下，可在下游一侧设置，但应留有宽度不小于4。0m的护坡道。取土坑的边坡，内侧宜为1：1.5，外侧宜小于1：1，沿河地段的坑底纵坡可减少至0.1%，沿线取土坑的坑底纵坡不宜小于0.2%，坑底一般宜高出附近水域的常年水位，取土坑的坑底横坡可做成向路线外侧倾斜的单向坡，坡厚为2%3%，当取土坑坑底宽度大于6m时，可做成向中间倾斜的双向横坡，并在中间设置底宽0.4m的纵向排水沟，当坑底纵坡大于0.5%时，可以不设排水沟。当沿河弃土时，不得阻塞河流，挤压挤孔和造成河岸冲刷。7.5填方路基的施工 土方路基应分层甜筑压实，用透水性不良的土填筑路堤说，应控制其含水量在最佳压实含水量大2%之内。 土方路基，必须根据设计断面，分层填筑、分层压实，采用机械压实时，分层的最大摊铺层厚，按土质类别，压实机具功能碾压遍数等，经过经验确定，但最大摊铺厚度，不宜超过50cm，填筑至路床底面，最后一层的最小压实厚度，不应小于8cm。 路堤填土宽度每侧应宽于填层设计厚度，压实厚度不得小于设计宽度，最后削坡。 填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。 原地面纵坡大于2%的地段，可采用纵向分层法施工，沿纵坡分层，逐层填压密实。 若填方分几个作业段施工，两段交接处，不在同一时间填筑则先填地段应按1：1坡度分层留台阶。若两个地段同时填，则应分层相互交叠、衔接，其搭接长度不得小于2m。 河滩路堤填土，应