路基宽度28米高速公路总长7039.766m（设计说明书54页CAD图9张）
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路基宽度28米高速公路总长7039.766m（设计说明书54页CAD图9张）,路基,宽度,28,高速公路,总长,设计,说明书,仿单,54,cad
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扬州大学毕业设计说明书 第 56 页 共 56 页1 绪论1.1 课题背景1.1.1 公路运输的功能、特点、地位及作用公路运输分为直达运输、干线运输和短距离集散运输三种形式。因此，公路运输有通过运输和送达或集散的功能，尤其是送达或集散功能作为其它几种运输方式(管道除外)的终端运输方式是交通运输中不可缺少的组成部分，在综合交通运输体系中发挥着非常重要的作用。随着高速公路向网络规模的发展，利用高速公路的干线运输功能，公路运输作为一种具有功能齐全（通过和送达或集散齐备）的运输体系发挥越来越重要.与其它运输方式比较，公路运输的特点是灵活性，尤其是高速公路建设，信息网络、通信技术以及计算机技术等的发展，又实现着快速性门到门运输和被称为零库存(just in time)的运输特点，促使着公路运输的快速发展。 公路运输的灵活性和快速性主要表现在批量、运输条件、时间和服务上的灵活性以及时间上的快速性。由于公路运输的批量小和要求的运输条件相对宽松，所以在运输时间和服务水平上容易得到保障。也正因为如此，公路运输具有生产点多、面广的特点。1.1.2 我国公路现状改革开放以来，我国公路运输业快速发展。从完成的运量和周转量看，公路客运已成为主要的客运方式，公路货运量远远超过其他运输方式，周转量也快速增长，这充分说明公路运输方式在国民经济及社会发展过程中发挥着愈来愈重要的作用。我国公路运输服务方式和经营主体日益呈现多样化的趋势。目前公路运输存在的主要问题为：（1）公路交通的基础设施水平还较差。截止到2001年底，我国修建各种级别的公路近140万公里，其中高速公路1.9万公里，居世界第二位。然而，路网密度仍然较低，只相当于巴西的1/2，印度的1/5，美国的1/6，日本的1/30。公路质量与发达国家相比差距仍很大，还不能满足国民经济及社会发展的需求公路数量少、等级低、质量差。（2）运输车辆的车型结构不合理，技术性能还较差（3）运输生产的效率，效益较低；（4）运输经营组织与管理的手段还比较落后，经营主体结构不合理，建立高效、有序的运输市场缺乏基础。1.1.3 我国公路发展规划随着科学技术的发展，尤其是IT(intelligent technology)产业和智能交通系统的发展，公路运输的发展呈如下趋势：（1）随着高速公路由单线向跨区域和全国网络的发展，开展公路快速客、货运业务；（2）随着全国高速公路网的形成和WTO的加入，促使公路运输企业按规模化要求建立集约化经营的运输企业；（3）公路货运业将纳入物流服务业发展的系统中，更强调在专业化原则上的合作，包括不同运输方式之间的合作，与服务对象的合作；（4）在经营管理方面，现在许多运输企业都建立并运用了运输信息管理系统；（5）运输组织方式按生产力水平分层发展。（6）逐步加强运输规划，使公路建设及运输站场设施的配置与客货流规律更好地协调起来，同时还根据效率与效益原则，把运输服务向纵深推进。1.1.4 设计背景保沧(保定至沧州)高速公路是河北省“五纵六横七条线”高速公路网中的“第五线”，该项目是河北省高速公路网的重要组成部分，对连接区域内的京珠、京沪、石黄等高速公路，加强保定、沧州两市经济联系，促进区域经济发展有着重要意义。本次设计中的平面设计，纵断面设计，横断面设计，土方调配等内容主要采用了纬地软件，该软件是一套具有领先技术的工程规划计算机辅助设计系统，主要应用于道路设计。纬地软件将道路设计所需的各种平面线形，纵断面坡度组合，横断面形式，超高方式等设计要素归纳为符合设计者设计习惯和思维的“设计目标”概念，进行目标化设计，而不是单纯的绘制线，点等几何图素。设计者是在三维数据模型中进行平面，纵断面及横断面设计的，其中各种地形信息，中线线位，超高控制，数模数据可互相传递，参考，辅助设计者设计出合理的平，纵，横断面组合。设计完成后，纬地系统能够自动绘出所需任意比例的平面图，纵断面图，横断面图。1.2 设计标准（1）道路等级：高速公路（2）计算行车速度：120km/h（3）设计荷载：路面设计以BZZ-100为标准轴载（4）路基宽度：28米1.3 设计主要内容保定至沧州高速公路B标K0+000K7+039.766道路全线的平纵横设计、路面结构设计、排水设计及挡土墙的设计等。2 设计基本资料2.1 地形地貌本项目区域位于河北省中东部，全线地处河北平原，地势由西北向东南缓缓倾斜，最高海拔约14米，最低海拔约8米，地形平坦开阔，地面稍有起伏，微地貌复杂，普遍存在起伏不大的缓岗、倾斜平地和浅平碟状洼地，排水困难，加上河流多次泛滥改道，以及河床淤积加高，致使古河床形成高地和波形沙地等，全线植被多为农作物及枣林。2.2 地质特征本路线途径地区地质条件比较简单，地处华北平原中部，属山前冲洪积平原和河湖相沉积平原。本区第四季堆积物厚度一般为350550m，其成因类型复杂，以冲击、洪积、湖积及其过渡类型为主。冲积洪积加冰渍水沉积或冲洪积：分布在扇形堆积物前缘、扇间或扇上，呈带状或面状分布，主要为砂质粘土加中细砂薄层，砂层厚度较薄，且与砂性土或粘性土互层，具水平或波状层理，砂层以中细砂为主，局部含粗颗粒。冲积湖积：分布在中部平原，呈扇形分布，沉积韵律为厚层砂夹薄层状粘性土，砂层以细砂为主，局部含粗中砂。砂层层位较稳定，分选较好，砂性土厚度比小于10，局部含游泥质。冲积：分布在中部平原，呈条带状或环状，沉积韵律一般呈“二元结构”，有时为细粗细“三元结构”，见交错层或斜理层。砂层中以中细砂或粉细砂为主，局部含粗沙，砂层厚度较大，多为中厚层状，底部可见被磨圆的钙质结核。局部含游泥质，可见较多的评卷螺等静水环境生物化石。湖积：分布在中部平原，呈面状环状分布，沉积韵律为厚层状粘性土夹薄层中厚层状砂，具微细、水平波状或斜层理。砂层以粉细砂为主，局部含粗中砂，有时见半磨圆的粘土块。含多量圆形钙质结核及铁猛质结核，淤泥质含量较高。风积：分布于平原区某些河流的两侧，组成砂丘和砂垅，但面积甚小，分布零星。2.3 水文地质条件保沧公路途径地段的地下水均赋存于第四系松散层中，共有4个含水层，前含水层在山前冲洪积扇的边缘地带呈扇形分布，含水层岩性为粉细沙层，呈薄层状多层含水层结构，含水层之间夹有厚度不等的粘性土层，厚度多小于10m；在中部平原区的河道带，浅层含水层以北东东向条带状分布的细砂及粉砂层为主，一般厚度为1030m；河道间带含水层不发育，为较为单一的薄层状、多层结构细砂，厚度一般小于10m。潜水水位埋深在山前平原一般为815m，深者达2030m，沿流向逐渐变浅。地下水埋深主要受大气降水和人工开采等因素制约，降水是地下水的主要补给源，其次是河道侧渗和灌溉回归补给。2.4 地震基本烈度及大型构造物区域地震基本烈度鉴定情况线路穿越区属于华北地震构造区，为河北省地震活动强烈地区。该地区位于华北平原沉降带中部，自新生代以来构造差异运动强烈，地震活动较为频繁，保定、高阳、河间及沧县地区都属于5.05.9级地震危险区。根据中国地震动参数区划图（GB183062001），路线穿越区高阳河间界至子牙河段（约为IK45IK86）地震动峰值加速度为0.15g，其它路段地震峰值加速度为0.10g，对应的地震基本烈度为度。2.5 气象特征路线穿越区属温带大陆性季风少雨气候区，四季特点分明。冬季寒冷少雪；春季干燥，风沙盛行；夏季炎热多雨；秋季风清气爽，寒暖适中。该地区年平均气温约为12度，极端最高气温43度，极端最低气温-24度。年日照2823.83063小时，无霜期约200天，早霜始于十月中旬，晚霜终于四月上旬。年最大冻深度为50cm左右。该地区年平均降水量570600mm，多集中在七、八月份，约占全年降水量的7080。全区水面蒸发作用强烈，以夏春季节为最。本区地形平坦，气流通畅，冬季受内蒙古高压气流影响，春季多西南风，经常出现78级大风，夏季潮湿多雨，冬季盛行西北风。年平均风速2.33.5m/s，年主导风向为南南西，次为北北东，频率分别为13.4和9.67。2.6 交通量资料（通车后第一年双向平均日交通量，交通量年平均增长率为7%）解放CA-10B2850辆/日太脱拉138300辆/日黄河JN-150180辆/日日野KB-211320辆/日跃进NJ-1301450辆/日长征XD 980260辆/日交通SH-141580辆/日小轿车850辆/日3 道路线形设计3.1 选线3.1.1 平原地区公路路线特点：平原地区地面高度变化微小，有时的轻微的起伏和倾斜，平原地区除泥沼、盐渍土、河谷漫滩、海边滩涂等外，一般多为耕地，分布有各种建筑设施，居民点较密，在天然河网地区，还有水塘、沟渠多等特点，因此平原地区选线一方面由于地势较平坦，路线纵坡及曲线半径等几何要素比较容易达到较高的技术标准；另一方面往往由于受当地自然条件和地物的障碍以及支援农村建设需要的限制选线要考虑各方面的因素。平原地区地形对路线的限制不大，路线的基本线形，多顺直短捷，如在两控制点之间既无地物、地质等障碍，也无应迁就的风景、文物及居民点等，则与两控制点直线连线相吻合的路线是最理想的，这只有在荒芜人烟的草原和海边滩涂才有可能。而在一般地区，农田密布，灌溉渠道网纵横交错、城镇、工业区较多，居民点也比较密集，由于这些原因，按照公路的使用任务和性质，有的需要靠近它，有的需要避绕，从而产生了路线的转折，虽然增长了距离，但这也是必要的，因此平原地区选线，先是把路线总方向内所规定绕过的地点，如城镇、工厂、农场、乡村以及风景文物地点作为控制点，然后在大控制点之间进行实地踏勘，了解农田的优劣及地理分布情况，确定哪里可以穿过，哪里应该饶行，从而建立一系列中间控制点，控制点之间以直线为主，在直达的基础上作适当的调整，使路线的平纵断面配合好。3.1.2 平原高速公路设计要求及特点平原地区高速公路工程技术标准应为汽车专用公路，工程技术标准要求较高，要求设计行车速度达到120km/h；平曲线不设超高最小半径5500m,一般最小半径1000m，极限最小半径650m；竖曲线最大纵坡不大于3%，坡段最小长度不小于300m，凸形竖曲线极限最小半径11000m，一般最小半径17000m，凹形竖曲线极限最小半径4000，一般最小半径6000m，竖曲线最小长度100m；路基顶宽不小于28m；设计洪水频率为百年一遇，要达到这样高的技术标准，是比较困难的，因为设计时不但需要考虑地形、地质、水文、气象、地震等自然因素的影响，同时还要受到当地经济、土地资源，筑路材料来源、施工条件、劳动力状况诸多因素的限制，这要求我们在路线设计时要做到规范与实际相结合，在学习规范的同时，灵活应用规范，努力做到实用与经济相结合。3.1.3 平原高速公路选线原则及依据选线是在符合国家建设发展的需要下，结合自然条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的，选线人员必须认真贯彻国家规定的方针政策，深入实际，综合考虑路线、路基、路面、桥涵等，最后选出合适的路线。 平原地区公路选线应符合以下原则：(1) 根据道路使用任务和性质，综合考虑路线区域国民经济发展情况与远景规划，正确处理好近期与远景的关系，在总体规划的知道下，合理选择方案。(2) 认真领会任务书的精神，深入现场，多跑、多看、多问、多比较，深入调查当地的地形、气候、土壤、水文等自然情况，以利于选择有价值的方案进行比较。(3) 充分利用有利地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准，从行车的安全、畅通和施工养护的经济、方便着眼，对路线与地形的配合加以研究，做好路线平、纵、横三方面的结合，力求平面线形短捷顺直，纵断面平缓、均匀，横断面稳定、经济。平原地区河道密布、沟塘众多，在交通工程建设中，特别是高等级公路建设中，桥涵构造物及沟、塘软基处理增多，使得工程造价大大增加，在高速公路中，桥涵构造物和沟、塘处理费用要占总造价的一半以上，因此所选路线直接影响着工程的总造价，在选线时要作认真的比较，绕避沟塘和减少中小桥涵的数量、合理选择大桥桥位可使桥长缩短，交角变小，但这样往往又会使路线变小，对一些方案的路线，进行估算比较后选择造价较低的路线，有时在个别地段，由于地形限制，要达到高速路的要求需要增加相当大的费用，例如沿河路线要跨越该河时，由于该河较宽且为等级航道，如果达到高速公路技术标准，要么使大桥角度斜穿河道，要么在桥头设匝道，大桥大角斜穿河道相应就增加了桥长和跨径，角度越大增加越大，所需要的费用也就越多；在桥头设置匝道，由于是等级航道，通航净空较大，桥头较高，要使匝道部分平曲线，竖曲线达到高速路要求，匝道将会很长，也就是说大大增加了路线长度，增加了费用，为了减少费用，在这些地段的路线常采用规范规定的极限值，甚至在极个别情况下，采用低于规范极限值的标准，这样虽使个别地段标准有所降低却省了数目可观的费用，同时通过交通工程的设计如设置急速标记、减速车道、加速车道等，弥补线形的不足，使路线线形总体能达到设计要求。(4) 充分利用土地资源，减少拆迁，就地取材，带动沿线城镇及地方经济的发展。平原地区多数是鱼米之乡，土地肥沃，水资源丰富，但是人口密集，特别是耕地尤为紧张能，人均耕地0.51.0亩，修一条高等级公路要占用许多土地，在选线时，要考虑到尽可能少占耕地，不破坏农田水系，常用的方法是利用河堤，利用河堤好处较多，除了节省耕地，不破坏水系外，还有以下一些好处：利用老路，这个地区以前的低等级公路大多数在河堤上建筑的，长期的自重作用和车辆荷载作用使路基沉陷趋于稳定，在路基处理时可以节省费用；可以减少拆迁，由于有老路的存在，沿线的拆迁量减少；由于河堤较高，可以节约土地用量，减少耕地的开挖，接生了耕地；可以带动沿线经济的发展，河网地区城镇、乡村多倚河而建，各乡镇间距距离较小，大多不超过10km，多为一些低等级砂石路相连且人口较多，每个乡镇达到48万人，当道路等级提高后，可以带动沿线许多行业的发展，特别是旅游业，由于交通的便利，经济发展大为加快；有利于公路网路建设，利用老的低等级公路网进行技术改建，提高技术标准，改造成新型的高等级网络，可以加快路网建设的速度。 平原高速公路选线的依据：(1)平原高速公路选线的依据主要有交通部颁发的规范，实测和预测交通量，地形图，地方政府以及建设单位下发的文件，会议纪要，设计任务书等，它们是路线设计不可缺少的资料。(2)实测和预测交通量(3)地形图比例为1：100001：50000，用于路线的方案的选择(4)地方政府建设单位的下发的文件，会议纪要，设计任务书是对道路设计提车的要求，在路线设计时要能充分满足这些要求3.1.4 平原高速公路选线方法和步骤平原高速公路选线方法有多种，主要有视察，初测与初步设计。实测与施工图设计等步骤：1.全面布局 2.逐段安排 3.具体定线3.1.5 方案比选路线方案比选的评价指标较多，主要有技术、经济、政策及国防上的意义，交通网系中的作用及其联系城镇的多少等指标，本设计中只作技术指标的比较。方案一：全线总长7039.766m，转点2个，沿线基本顾及了城镇、经济区、工厂等建筑物，跨河3条，架桥6座，线形顺直短捷，视线良好。方案二：全线总长7064.07m，转点3个，沿线只顾及了城镇，没有顾及到经济区、工厂等建筑物，跨河2条，架桥6座，线形没有做到短捷顺直，刻意扭转了线形走向。相比之下，方案一比方案二较优，故选择方案一。3.2 服务水平查规范，高速公路采用二级服务水平。3.3 路线3.3.1 车道宽度查规范，当设计车速为120km/h时，车道宽度为3.75m。3.3.2 中间带宽度一般值（m）最小值(m)中央分隔带3.001.00左侧路缘带0.750.70中间带宽度4.502.50本设计采用一般值作为设计标准。3.3.3 路肩宽度一般值（m）最小值（m）右侧硬路肩宽度3.00或3.53.0土路肩宽度0.750.75本设计采用一般值作为技术标准，即右侧硬路肩宽度3.0m，土路肩宽度0.75m，高速公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带，其宽度为0.5m。3.3.4 爬坡车道和避险车道高速公路的连续上坡路段，当通行能力运行安全受到影响时应设置爬坡车道，其宽度为3.50m；连续长、陡下坡路段，危及运行安全处应设置避险车道。3.3.5 路基宽度路基宽度（m）：一般值：28m 最小值：25m（四车道）：各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加（减）速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。：确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土路肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同类项相加。3.3.6 停车视距查规范，本设计采用停车视距，停车视距210m。3.3.7 圆曲线最小半径（m）查规范：圆曲线半径一般值：1000 ;极限值：650 不设超高最小半径：当路拱2.00%时为5500m；当路拱2%时为7500。（注：直线与小于上面所列不设超高的圆曲线最小半径相衔接处应设置回旋线。回旋线参数及其长度应根据线形设计以及对安全、视觉、景观等的要求选用较大的数值。）3.3.8 最大纵坡查规范，最大纵坡采用3%。3.3.9 最小坡长查规范，最小坡长采用300m。纵坡坡度（%）34最大坡长（m）900700连续上坡（或下坡）时，应在不大于上面所规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应符合纵坡长度的规定。3.3.10 竖曲线最小半径和最小长度凸形竖曲线半径（m）一般值17000极限值11000凹形竖曲线半径（m）一般值6000极限值4000竖曲线最小长度（m）1003.4 平、纵、横综合设计3.5.1 平纵线形的协调为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性，平原地区地势平坦，纵断面以平坡为主，上、下坡多集中在大、中桥头，由于有通航要求，桥面标高相对两侧路面标高要求高出许多，因此在桥头，桥面通常设置竖曲线，竖曲线半径要适当，既要符合一级公路技术指标要求，又不宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加造价，而平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与河流正交，以减少构造物的工程量及设计施工难度，节约经费，减少造价。（1）平曲线与竖曲线的配合（2）长直线上设置竖曲线，平原区平面上设置长直线较为常见，纵断面设计无论如何避免不了在直线段设置竖曲线，同时要满足0.3%的排水纵坡，设计时采用较大的竖曲线半径方法，以获得较好的视觉和行车效果。（3）透视图的运用，平纵线形配合受到各种因素的制约和影响，同时要避免一些不良的组合，如长直线上不能设计小半径的凹曲线，直线段内不能插入短的竖曲线等，运用透视图进行检验是很好的方法，设计时对有疑问的路段进行透视图的检验，效果较好。（4）平面与横断面的综合协调主要是超高的设计。3.5.2 纵断面线形与景观、城镇规划的结合（1）定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性，沥青混凝土路面以减少噪音。（2）路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。（3）注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。（4）对位置适当的桥梁在台前坡脚（常水位以下）设置平台，以利非机动车辆和行人通过。（5）对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路相协调，增加美感。3.5.3 利用老路时的平、纵、横综合设计在本设计中，如K0+650K0+678与K4+373K4+395处，此处上跨两条高等级公路，在进行纵断面设计时，要先对此处的标高进行控制。在进行拉坡时，要结合此段的平面线形再进行综合设计。3.5.4 远、近期结合的平、纵、横综合设计再设计时，不但要考虑到近期的道路能够满足交通量的要求，还要在达到设计年限后，能够基本满足交通量的要求。3.5 平面设计3.5.1 平面线形设计结果大致如下：纬地系统设计计算结果如下： JD1：交点转角：左 交点方位：前直线长：1476.980m 曲线总长：684.116m后直线长：2805.097m R=1400mL=150m 圆曲线长：384.116mJD2：交点转角：左 交点方位：前直线长：2805.097m 曲线总长：786.032m后直线长：1287.540m R=1500mL=200m 圆曲线长：486.032m 3.5.2 平面线形设计指标复核 直线最大长度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措施。规范规定，我国对直线的长度无明确规定，建议采取20V即为2400m，此设计采用不大于3km，应是可以接受的。 直线的最小长度同向曲线间的直线最小长度为6V，即720米。反向曲线间的直线最小长度为2V，即240米。此设计同向曲线间的直线长度满足规定。 圆曲线的最小半径最小半径计算：其中： R圆曲线半径 V设计速度（km/h） 路面与轮胎之间的横向摩阻系数 超高横坡度采用一般最小半径，则按=0.05，=7%计算得：设计中所取半径R=1400、R=1500均满足要求。 圆曲线的最大半径选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采用大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不可大于10000米。 平曲线的最小长度公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小于2倍的缓和曲线的长度。由缓和曲线和圆曲线组成的平曲线，其平曲线的长度不应短于9s的行驶距离，由缓和曲线组成的平曲线要求其长度不短于6s的行驶距离。平曲线内圆曲线的长度一般不应短于车辆在3s内的行驶距离。圆曲线最小长度一般要有3s行程，即，可见都满足要求。 缓和曲线长度（1）、旅客感觉舒适：（2）、超高渐变率适中：对应于JD1:对应于JD2:（3）、行驶时间不过短：可见，缓和曲线长度符合要求。3.6 纵断面设计纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、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，前后的纵坡情况，竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造价省，运营费用较少的目的。该路地处平原区，土地资源宝贵，本项纵断面设计采用小纵坡，微起伏与该区域农田相结合，尽量降低路堤高度，路线纵断面按百年一遇设计洪水位的要求和确保路基处于干燥和中湿状态，所需的最小填筑高度来控制标高线形设计上避免出现断背曲线，反向竖曲线之间直线长度不足3秒行程的则加大竖曲线半径，使竖曲线首尾相接。此外，所选用的半径还满足行车视距的要求，另外，竖曲线的纵坡最小采用0.3%以保证排水要求。3.6.1 纵坡设计的一般要求 纵坡设计必须满足标准的有关规定，一般不轻易使用极限值 纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡 纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意有以下几点： 在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良； 避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全； 在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些； 纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径； 纵断面线形设计应注意与平面线形的关系，汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形； 纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡以不小于0.5%为宜，在受洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应保证路线的最低标高，以免遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定； 纵坡设计应争取填、挖平衡，尽量利用挖方作就近填方，以减少借方和废方，接生土石方量，降低工程造价；纵坡设计时，还应结合我过情况，适当照顾当地民间运输工具，农业机械、农田水利等方面的要求。3.6.2 纵坡设计的方法和步骤： 准备工作纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面图的地面线绘出平面直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。 标注纵断面控制点纵面控制点主要有路线起终点，重要桥梁及特殊涵洞，隧道的控制标高，路线交叉点，地质不良地段的最小填土和最大控制标高，沿溪河线的控制标高，重要城镇通过位置的标高及受其它因素限制路线中须通过的控制点、标高等。 试坡试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术和标准，选线意图，考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况，初步定出纵坡设计线的工作。试坡的要点，可归纳为“前面照顾，以点定线，反复比较，以线交点”几句话。前后照顾就是说要前后坡段统盘考虑，不能只局限于某一段坡段上。以点定线就是按照纵面技术标准的要求，满足“控制点”，参考“经济点”，初步定出坡度线，然后用三角板推平行线的办法，移动坡度线，反复试坡，对各种可能的坡度线方案进行比较，最后确定既符合标准，又保证控制点要求，而且土石方量最省的坡度线，将其延长交出变坡点初步位置。 调坡调坡主要根据以下两方面进行：结合选线意图。将试坡线与选线时所考虑的坡度进行比较，两者应基本相符。若有脱离实际情况或考虑不周现象，则应全面分析，找出原因，权衡利弊，决定取舍；对照技术标准。详细检查设计最大纵坡、坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求，特别要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、路线交叉、隧道及渡口码头等地方的坡度是否合理，发现问题及时调整修正。调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短、纵坡线和加大、减小纵坡度等。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则，以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。 根据横断面图核对纵坡线核对主要在有控制意义的特殊横断面图上进行。如选择高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其它重要控制点的断面等。 确定纵坡线经调整核对后，即可确定纵坡线。所谓定坡就是把坡度值、变坡点位置（桩号）和高程确定下来。坡度值一般是用三角板推平行线法，直接读厘米格子得出，要求取值到千分之一。变坡点位置直接从图上读出，一般要调整到整10桩位上。变坡点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。设计纵坡时还应注意以下几点：1）在回头曲线地段设计纵坡，应先按回头曲线的标准要求确定回头曲线部分的纵坡，然后向两端接坡，同时注意回头曲线地段不宜设竖曲线。2）平竖曲线重合时。要注意保持技术指标均衡，位置组合合理适当，尽量避免不良组合情况。3）大中桥上不宜设置竖曲线。如桥头路线设有竖曲线，其起（终）点应在桥头两端10m以外，并注意桥上线形与桥头线形变化均匀，不宜突变。4）小桥涵上允许设计竖曲线，为保证路线纵面平顺，应尽量避免出现急变“驼峰式纵坡”。5）注意交叉口、桥梁及引道、隧道、城镇附近、陡坡急变处纵坡特殊要求。6）纵坡设计时，如受控制点约束导致纵面线形欺负过大，纵坡不够理想，或则土石方工程量过大而育无法调整时，可用纸上移线的办法修改平面线形，从而改善纵面线形。计算设计标高根据已定的纵坡和变坡点的设计标高，则可以计算出未设竖曲线以前各桩号的设计标高。3.6.3 纵断面设计结果大致如下边坡点12345678竖曲线类型凸凸凹凸凹凸凹凹前纵坡%1.2550.3-1.5670.3-0.30.3-0.69-0.35后纵坡%0.3-1.5670.3-0.30.3-0.69-0.350.3竖曲线长m191280224480600397340392边坡点间距m51033036065012201550760880前直坡长m415951082986801051390513后直坡长m951082986801051390513583竖曲线起点K0+414K0+700K1+088K1+610K2+770K4+421K5+209K6+064竖曲线终点K0+605K0+980K1+312K2+090K3+370K4+818K5+550K6+456高程m31.1032.0926.4528.4024.7429.3924.1121.00竖曲线半径m2000015000120008000010000040000100000600003.6.4 纵断面设计指标复核 最大纵坡最大纵坡值应从汽车的爬坡能力、汽车在纵坡段上行驶的安全、公路等级、自然条件等方面综合考虑，规范对高速公路最大纵坡规定如下：平原区高速公路：最大纵坡为 3%。本设计中设置最大纵坡为1.567，满足要求。 最小纵坡规范规定，其最小纵坡应不小于0.3%。本设计中设置最小纵坡为0.3%，满足要求。 最小坡长标准规定高速公路的 Smin=300m。本设计中最小坡长330m,满足要求。 最大坡长标准规定高速公路最大坡长如下表：高速公路坡长限制纵坡坡度(%)34纵坡长度(m)900700由于本设计中对应的最大纵坡度比较小，坡长可以相应加长。本设计中最大坡长S=1550m，基本满足要求。 合成坡度合成坡度是指在设置有超高的平曲线上，路线纵坡与长超高横坡所组成的坡度，计算公式为：其中：I合成坡度 i路线纵坡度 超高横坡度规范中规定，高速公路设计速度为120km/h时，最大合成坡度不应大于10%，最小合成坡度不应小于0.5%。所以，本设计中的最小I=3%，最大I=3.2%，满足要求。 凸形竖曲线最小半径和最小长度凸形竖曲线最小半径和最小长度如下表：凸形竖曲线最小半径和最小长度计算行车速度（km /h）停车视距竖曲线半径曲线最小长度标准值12021017000（一般）11000（极限）100设计值12021080000（最大）17000（最小）190可见，本设计中凸形竖曲线参数满足要求。 凹形竖曲线最小半径和最小长度凹形竖曲线最小半径和最小长度计算行车速度（km /h）停车视距竖曲线半径曲线最小长度标准值1202106000（一般）4000（极限）100设计值120210100000（最大）12000（最小）190可见，本设计中凹形竖曲线参数满足要求。3.6.5 公路主要技术指标汇总公路主要技术指标汇总公路等级高速公路地形平原微丘计算行车速度（km/h）120行车道宽度（m）15路基宽度（m）28平曲线最小半径（m）1400平曲线最大半径（m）1500停车视距（m）210最大纵坡（%）1.567合成坡度（%）3.2最小坡长（m）330缓和曲线长度（m）150、200凸形竖曲线最小半径（m）15000凸形竖曲线最大半径（m）80000凹形竖曲线最小半径（m）12000凹形竖曲线最大半径（m）100000竖曲线最小长度（m）330最大直线长度（m）2805最小直线长度（m）同向曲线7203.7 横断面设计3.7.1 查规范，得各项技术指标（1）路基宽度据任务书知道设计年限15年，公路等级为高速公路，车道数拟定四车道。再查公路工程技术标准P12 3.0.11得高速公路车速为km/h四车道的路基宽度一般值为28m,最小值为24.50，取设计车道宽度为3.75m，得总车道宽度为3.75415m，右侧硬路肩宽度为3.52=7.0m，土路肩的宽度为0.752=1.5m，中间带的宽度4.5m(其中中央分隔带宽度为3.0m，左侧路缘带宽度为0. 752=1.5m)（2）路拱坡度查（JTJ00197）公路工程技术标准P25 5.0.5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%2%，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。（3）路基边坡坡度由公路路基设计规范得知，当H2.0m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量,施工根据具体情况,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。（2）路床处理（JTJ01395）公路路基设计规范） 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。（3）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。（4）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。4.1.9 路基施工的一般规定（1）路基施工宜以挖作填，减少土地占用和环境污染。（2）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。（3）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。（4）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。（5）排水沟的出口应通至桥涵进出口处。（6）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。（7）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，坡度为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。4.1.10 填方路基的施工（1） 土方路基应分层填筑压实，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。（2） 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。（3） 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。（4） 填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。（5） 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。（6） 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。（7） 河滩路堤填土，应连同护坡道在内，一并分层填筑，可能受水浸淹部分的填料，应选用水稳性比较好的土料，河槽加宽，加深工程应在修筑路堤前完成，调治构造物应提前修建。（8） 两侧取土，提高在3m以内的路堤可用推土机从两侧分层推填，并配合平地机分层填平，土的含水量不够多时，用洒水车并用压路机分层碾压。（9） 填方集中地区路基的施工取土场运距在1km范围内时，可用铲运机运送，辅以推土机开道，翻松硬土，取整取土段，清除障碍等。取土场运距超过1m范围时，可用松土机翻松，用挖掘机或装载机配合自卸车运输，用平地机平整填土，配合洒水车压路机碾压。4.1.11 边沟的施工（1） 边沟应分段设置出水口，梯形边沟段长度不宜超过300m，三角形边沟不宜超过200m。（2） 平曲线处边沟施工时，沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接，不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生，曲线外侧边沟应适当加深，其增加值等于超高值。（3） 土质边沟当沟底纵坡大于3%的应采用加固措施。4.2 路基路面排水设计4.2.1 路基排水设计路基地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跃水井和急流槽，各类地段排水沟应高出设计水位02m以上。（1）边沟设计设置在挖方路基的外侧以及填土高度较低的路堤坡脚外侧的纵向人工沟渠，称之为边沟。其主要功能在于汇集和排出路基范围内和流向路基的少量地面水。边沟的排水量不大时，一般不需要进行水文、水利计算。依据沿线具体条件，选定标准横断面形式，边沟紧靠路基，通常不允许其他排水沟渠的水汇入，也不能与其他人工沟渠和并使用。边沟可采用三角形、碟形、梯形或矩形横断面，采用矩形或近似梯形横断面，可以减少沟顶宽度。高速公路的边沟的深度不应小于0.6m，边沟纵坡宜与路线纵坡一致并不宜小于0.3%，边沟可采用浆砌片石，水泥混凝土预制块防护，高速公路当采用M7.5的砂浆强度，边沟长度不宜超过500m。 本设计中的边沟深度采用0.6米，底部宽度取0.6米。外层采用浆砌片石防护，并在顶面加带孔槽的混凝土盖板，内侧也采用浆砌片石砌筑，以保持沟壁的直立。为了保证边沟能迅速地排水，边沟纵坡一般与路线纵坡一致（出水口附近除外），平坡路段，边沟宜保持不小于0.5%的纵坡。在工程困难地段不得小于0.3%，但边沟口间距宜缩短。在边沟出水口附近以及排水困难路段，如回头曲线和路基超高较大的平曲线等处，边沟应进行特殊设计。为防止边沟水流漫溢或冲刷，通常规定单向排水长度每300500米即应设排水沟，将水引至低洼处，必要时添设涵洞，将水引入路基另一侧。 边沟水流流向路堤坡脚处，纵坡一般较陡。当边沟底到填土坡脚高差过大时，应结合地形和地质条件采取下列措施：a) 设置排水沟将路堑边沟沿出水口处的山坡引向路基范围以外，不直接冲刷填方路基。b) 自边沟与填方毗邻处设跌水或急流槽，将水流直接引到填方坡脚之外，以免冲刷，影响路基稳定性。 当边沟水流流向桥涵进水口时，为避免边沟流水冲刷，应作如下处理：a) 在涵洞进口处设置窨井，或根据地形需要，在进口前设置急流槽与跌水 等构造物。b) 当边沟水流向桥涵进水口时，为避免冲刷，应在涵洞进水口前或桥头翼前设置急流槽或跌水构造物将水引走。（2）截水沟设计当山坡填方路段可能遭到上方流水的破坏时，必须设置截水沟以拦截山坡水流保护路堤。降水量较少或坡面坚硬及边坡较低以致影响不大时的地段可以不设截水沟。反之则必须设两道或多道截水沟。本设计中不满足截水沟布置得要求，故不设置截水沟。（3）排水沟设计排水沟主要用于排除来自边沟，截水沟或其它水源的水流，并将其引至路基范围以外的指定地点。排水沟的断面形式一般为梯形，底宽不应小于0.5m，深度按流量确定，但不宜小于0.5m。边坡坡度视土质而定，一般土层可用1：1.5。沟底纵坡以1%3%为宜，纵坡大于3%，需进行加固。排水沟的长度应根据实际需要确定，通常宜在500m以内。排水沟距路基的距离一般不小于34m。4.2.2 路面排水设计本公路的路面排水主要是采用路肩排水措施，组要由拦水带、急流槽和路肩排水沟组成以及中央分隔带排水设施组成。路肩排水设施的纵坡应与路面的纵坡一致，当路面纵坡小于0.3%时，可采用横向分散排水方式将路面水排出路基，但路基填方边坡应进行防护。路堤边坡较高，采用横向分散排水不经济时，应采用纵向集中排水方式，在硬路肩边缘设置排水带，并通过急流槽将水排出路基。拦水带可采用水泥混凝土预制块或沥青混凝土筑成，拦水带高出路肩12cm,顶宽810cm。急流槽的设置距离按路肩排水的容许容量计算确定以20m50m为宜，急流槽可设置在凹形曲线底部及构造物附近，并考虑到地形、边坡状态及其它排水设施的联接。中央分隔带排水中央分隔带排水设施由纵向排水沟（明沟、暗沟）、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。在设置超高路段，路面水由中央分隔带排水设施排出，采用凹形中央分隔带，可设开口明槽，雨水流向下半幅路面排出，开口明槽可采用封闭式，横断面尺寸为高宽=15cm20cm，间距宜为35m。中央分隔带纵向排水沟（管）与横向排水管联接时可采用集水井的形式，横向排水管直径一般采用2060cm水泥混凝土管成塑料排水管，管底纵坡不应小于1%，出口应采取防护措施。设置超高段的中央分隔带的排水沟可设雨水井，雨水井的设置间距应根据流量计算确定，一般为1030m。 矩形雨水井尺寸采用长宽深=60cm40cm60cm，边墙采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑。 相邻雨水井间用直径2040cm的水泥混凝土管纵向联接，管底最小纵坡不应小于0.3%，雨水井回击雨水可直接排入桥涵或通过横向排水管排出。 多雨地区的中央分隔带，表面不作封闭时，可设地下排水渗沟，排水渗沟两侧可用沥青砂、沥青土工布或粘土封闭，排水渗沟顶与路床顶面齐平，渗沟宜采用直径5cm8cm的硬塑料管将水引致路基边坡以外。水流流向图如下图所示：4.2.3 排水系统总体规划排水设计应遵循的设计原则：(1) 因地制宜、全面规划、综合治理、讲究实效、注意经济，充分利用有利地形和自然水系。(2) 各种排水沟渠应尽量不占或少占农田，并与当地农田水利设施建设相配合。一般情况下，不利用边沟作为灌溉渠道。不得已时，应对边沟加大尺寸，并加固。(3) 对于排水困难和地质不良地段应进行特殊设计。(4) 排水沟渠的出水口应尽可能引接至天然河沟，以减少桥涵工程；不应使水直接流入农田，损害农业生产。(5) 贯彻因地制宜、就地取材的原则，迅速有效的排除路基的“有害水”。5 挡土墙设计挡土墙（简称挡墙）是支挡路基填土或山坡坡体的墙式结构物。它是支挡土体而承受其侧压力的墙体。它具有阻挡墙后土体下滑，保护路基和收缩坡脚等功能。在路基工程中，挡土墙用来克服地形或地物的限制和干扰，减少土石方、拆迁和占地数量，防止填土挤压河床和水流冲刷岸边，整治坡体下滑等病害。挡土墙的适用范围：(1) 路堑开挖深度较大，山坡陡峻，用以降低边坡高度，减少山坡开挖，避免破坏山体平衡。(2) 地质条件不良，用以支挡可能坍滑的山坡土体或破碎岩层。(3) 为了避免与其它建筑物(如房屋、铁路、水渠等)干扰或防止多占农田。(4) 为防止沿河路堤受水流冲刷和淘刷。(5) 防止陡坡路堤下滑。(6) 路堤填筑高度较大或是陡坡路堤，为减少土石方、拆迁和占地数量，必须约束坡脚。5.1 挡土墙的布置当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近，基础情况相似时，应优先选用路肩墙，按路基宽布置挡土墙位置，因为路肩挡土墙可充分收缩坡脚，大量减少填方和占地。若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低，而且基础可靠时，宜选用路堤墙，并作经济比较后确定墙的位置。沿河堤设置挡土墙时，应结合河流情况来布置，注意设墙后仍保持水流顺畅，不致挤压河道而引起局部冲刷。本设计中涉及的挡土墙主要是路肩墙和路堤墙，由于两者的圬工数量相近，本设计选择路堤墙进行设计。5.2 挡土墙的纵向布置挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行，布置后绘成挡土墙正面图。布置的内容有：（1）确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中，或采用锥坡与路堤衔接，与桥台连接时，为了防止墙后填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出，需在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门，翼墙的设置做到平顺衔接；与路堑边坡衔接时，一般将墙高逐渐降低至2m以下，使边坡坡脚不致伸入边沟内，有时也可以横向端墙连接。（2）按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与沉降缝的位置。（3）布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡。但地基为岩石时，为减少开挖，可沿纵向做成台阶，台阶尺寸视纵坡大小而定，但其高宽比不宜大于1：2。（4）布置泻水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等。5.3 挡土墙横向布置横向布置，选择在墙高最大处，墙身断面或基础形式有变异处以及其它必须桩号处的横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等设计资料，进行挡土墙设计或套用标准图，确定墙身断面、基础形式和埋置深度，布置排水设施等，并绘制挡土墙横断面图。5.3.1 平面布置对于个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河曲线挡土墙，应作平面布置，绘制平面图，标明挡土墙还应绘出河道及水流方向，防护与加固工程等。5.3.2 挡土墙的基础埋置深度对于土质地区，基础埋置深度应符合下列要求：（1）无冲刷时，应在天然地面以下至少1m；（2）有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；（3）受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m。当冻深超过1m时，采用1.25m，但基底应夯实一定厚度的砂砾或碎石垫层，垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m。碎石、砾石和砂类地基，不考虑冻胀影响，但基础埋深不宜小于1m。（4）对于岩石地基，应清除表面风化层。当风化层较厚难以全部清除时，可根据地基的风化程度及其容许承载力将基底埋入风化层中。墙趾前地面横坡较大时，应留出足够的襟边宽度，以防止地基剪切破坏。（5）当挡土墙位于地质不良地段，地基土内可能出现滑动面时，应进行地基抗滑稳定性验算，将基础底面埋置在滑动面以下或采用其它措施，以防止挡土墙滑动。5.3.3 排水设计挡土墙应设置排水措施，以疏干墙后土体和防止地面水下渗，防止墙后积水形成静水压力，减少寒冷地区回填土的冻胀压力，消除粘性土填料浸水后的膨胀压力。排水措施主要包括：设置地面排水沟，引排地面水；夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水及地面水下渗，不要时可加设铺砌；对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固，一防止边沟水渗入基础；设置墙身泄水孔，排除墙后水。浆砌片石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔。墙高时，可在墙上部加设一排汇水孔。排水孔的出口应高出墙前地面0.3m；若为路堑墙，应高出边沟水位0.3m；若为浸水挡土墙，应高出常水位0.3m。为防止水分渗入地基，下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口部分应设置粗粒料及滤层，以免孔道阻塞。5.3.4 沉降逢与伸缩缝为避免因地基不均匀沉降而引起墙身开裂，需根据地质条件的变异和墙高，墙身断面的变化情况设置沉降缝。为了防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产生裂缝，以内感设置伸缩缝。设计时，一般将沉降缝与伸缩缝合并设置，沿路线方向每隔1015m设置一道，兼器两者的作用，缝宽23m，缝内一般可用胶泥填塞，但在渗水量大，填料容易流失或冻害严重地区，则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料，沿内、外、顶三方填塞，填深不宜小于0.15m。5.4 挡土墙计算5.4.1 挡土墙设计步骤（1）根据地形、地质条件，初步拟定一两个可能的挡土墙类型方案。（2）在路基横断面图上布置挡墙。确定断面形式时，路堑墙宜选用仰斜式或折线式；对路肩墙和路堤墙，当地形陡峻时宜选用俯斜式或衡重式，地形平坦时宜选用仰斜式。故本设计中采用仰斜式路堤墙。（3）在墙趾纵断面图上布置挡墙。（4）根据初步确定的墙型、墙高、地基及填料的物理力学指标等设计资料进行验算，以确定墙身断面尺寸。（5）根据验算结果，选择其中最合理经济的断面作为设计断面。（6）根据上述反复计算和调整后得出的断面尺寸方案，绘制挡土墙的横断面图、纵断面图，必要时还需绘制平面图。（7）编制设计说明。5.4.2 路堤重力式挡土墙设计计算重力式挡土墙依靠墙身自重支撑土压力来维持其稳定。一般多用片（块）石砌筑，在缺乏石料的地区有时也用混凝土修建。重力式挡土墙圬工量大，但其型式简单，施工方便，可就地取材，适应性强，故被广泛采用。根据墙背的倾斜方向，墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线和衡重式几种。在其他条件相同时，仰斜墙背所承受的土压力比俯斜墙背小，故其墙身断面亦较俯斜墙背经济。同时，由于仰斜墙背的倾斜方向与开挖面边坡方向一致，故开挖量和回填量均比俯斜墙背小。然而，由于仰斜式挡土墙的基础外移，当墙趾处地面横坡较陡时，会使墙身增高，断面增大。因此，仰斜式挡土墙适用于做路堑墙及墙趾处地面平坦的路堤墙或路肩墙。本设计高速公路处于平原地区，地势平坦，基本符合路肩墙的设计条件，故在此设计路堤重力式挡土墙。5.4.3 设计资料（1）墙身构造拟采用干砌片石重力式路堤墙，墙高5m，墙背仰斜1：0.25（=1402）,墙身分段长度15m，具体设计如下图：（2）设计荷载公路I级；汽20级；验算荷载：挂100车道荷载的均布荷载标准值（3）土壤地质情况墙背填土 =,计算内摩擦角，填土与墙背间的摩擦角。粘性土地基，容许承载力=500kPa,基地摩擦系数f=0.5.（4）墙身材料干砌重力式路堤墙，砌体容重=，砌体容许压应力=500kPa,容许剪应力=80kPa。（5）设计计算 车辆荷载换算1）假设破裂面交于荷载范围内验算破坏面是否交于荷载范围内，则破坏棱体长度：2）纵向分布长度L汽20级作用时，取重车的扩散长度，当挡墙分段长度小于等于10m时，扩散长度不超过10m，挡土墙分段长度在10m以上时，扩散长度不超过15m。扩散长度：其中：标准汽车前后轴距加轮胎着地长度3）计算车荷总重布置一辆重车300kN，车轮中心距路基边缘d=0.5m, =1.03m,在破坏棱体内能布置半个轴载，则=300/2=150kN4）换算土层厚度 主动土压力计算土压力是挡土墙设计的主要荷载，挡土墙的位移情况不同，可以形成不同性质的土压力，当挡墙向外移动（位移或倾覆）时，土压力随之减小，知道挡土墙后土体沿破裂面下滑而处于极限状况，此时作用于墙背上的土压力称为主动土压力。1）求主动土压力系数则：2）土压力水平分力与垂直3）土压力作用点基地倾斜，土压力对墙趾力臂： 稳定性验算1）墙体重及其作用点2）抗滑稳定性验算倾斜基地（0.2：1），（）则3）抗倾覆稳定性验算4）基底应力验算 截面内力验算墙面、墙背平行，截面最大应力出现在接近基底处，由基底应力验算可知偏心距及基底应力满足地基承载力要求，故截面满足要求。综上，本挡土墙采用墙顶宽1.50m,墙高5m，墙背与墙面平行(1:0.25),倾斜基底（0.2：1），仰斜式干砌片石重力式路堤挡土墙。6 沥青路面结构设计6.1 交通组成解放CA-10B2850辆/日太脱拉138300辆/日黄河JN-150180辆/日日野KB-211320辆/日跃进NJ-1301450辆/日长征XD 980260辆/日交通SH-141580辆/日小轿车850辆/日注：通车后第一年双向平均日交通量，交通量平均增长率为7%。6.2 轴载分析路面设计以双轮组单轴载100kN的标准轴载。 当以设计弯沉为指标及验算沥青面层层底拉应力时，各级轴载换算采用N=计算（小于25kN的轴载不计）。其中：计算结果如下表：轴载换算结果汇总表（以弯沉为指标时）车型P（kN）解放CA10B后轴60.85112850328.4黄河JN-150前轴4916.4180517后轴101.611180279.0长征XD980前轴37.12.26.426049.0后轴72.652.21260142.5交通SH141前轴25.5516.45809.8后轴55.11158043.4太拖拉138前轴51.42.26.4300233.6后轴802.21300250日野KB222前轴50.216.4320102.2后轴104.311320384.3跃进NJ130后轴38.311145022.3合计N=1896.2高速公路沥青路面路面设计年限15年，四车道的车道系数0.45，则设计使用累计当量轴次为： 当验算半刚性基层层底拉应力时，各级轴载采用N=计算（小于50kN的轴载不计）。轴载换算结果汇总表（半刚性基层层底拉应力验算）车型P（kN）解放CA10B后轴60.8511285053.5黄河JN150后轴101.611180204.4长征XD980后轴72.653126060.5交通SH141后轴55.1115804.9太拖拉138前轴51.4118.530027后轴8031300151日野KB222前轴50.2118.532023.9后轴104.311320448.2合计N=973.4则用于半刚性层底拉应力时，验算的累积当量轴次为：6.3 路面结构组合设计经计算，路面设计使用年限内一个车道上累次当量标准周次为780次左右，根据表12-1，面层宜选用沥青混凝土，又由于该路面属高速公路路面，所承受交通量较重，因此采用三层式结构，即表面层采用4cm厚细粒式密集配沥青混凝土，中面层采用5cm厚中粒式密集配沥青混凝土，下面层采用6cm厚粗粒式密集配沥青混凝土；基层采用二灰稳定碎石，底层采用石灰土，厚度待计算后确定。6.4 土基回弹模量的确定该路处于区，为使路基处于干燥状态以上，取路基临界高度为2.6m,路基的平均稠度介于之间，取，查表得土基回弹模量E=42MPa。6.5 确定各层材料的抗压模量与劈裂强度查表12-12和表12-13得，按设计弯沉计算厚度时采用20的抗压模量，细粒式沥青混凝土采用1400MPa，中粒式沥青混凝土采用1200MPa，粗粒式沥青混凝土采用1000MPa ,验算层底弯拉应力时采用15抗压模量，细粒式沥青混凝土采用2000MPa，中粒式沥青混凝土采用1800MPa，粗粒式沥青混凝土采用1400MPa，二灰碎石抗压模量1500MPa，石灰土550MPa。各材料的劈裂强度：细粒式沥青混凝土1.4 MPa；中粒式沥青混凝土1.0 MPa；粗粒式沥青混凝土0.8 MPa；二灰碎石0.65 MPa；石灰土0.225 MPa。6.6 设计指标的确定 设计弯沉：设计弯沉按计算其中：路面设计弯沉值，0.01mm 设计年限内一个车道上的累积当量轴次 公路等级系数，高速公路为1.0 面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0 基层类型系数，对半刚性基层，底基层总厚度大于或等于20cm时为1.0；若面层与半刚性基层之间设置小于或等于15cm级配碎石层、沥青贯入碎石、沥青碎石的半刚性基层结构时，仍取1.0；柔性基层，底基层或柔性基层厚度大于15cm，底基层为半刚性下卧层时为1.6按上式说明，其中：则设计弯沉： 各验算层材料容许拉应力沥青路面结构层材料的容许拉应力是根据路面承受行车荷载反复作用达到临界破坏状态时的最大疲劳应力。该应力值较一次荷载作用下的抗拉强度小，减小的程度同反复荷载次数及路面结构层材料的性质有关，其值可按式：其中：路面结构层材料的容许拉应力，MPa结构层材料的极限抗拉强度，MPa，我国公路沥青路面设计规范采用劈裂强度。抗拉强度结构系数表征结构层材料的抗拉强度因疲劳而降低的抗拉结构系数与材料的疲劳特性有关，
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