交通土建毕业设计（论文）-铜汤路六标段高速公路设计.doc

全套图纸加扣3012250582前言毕业设计是对即将毕业的我们的一次全方位的检验，也是对我们即将到来的工作生活的一次预演，在大学教学中扮演着非常重要的角色。我们务必要本着严谨、认真的态度，实事求是的精神来完成学校交给的任务。本设计的每一个部分都是按要求来写的，采用目前国内最新的高速公路设计规范和理论，参照原始资料中给出的条件进行编制的。本次毕业设计选题的目的意义是：掌握交通土建专业相关课程在实际工程中的应用，以及各门专业课之间的衔接。本设计的研究内容是根据给出的地形图，设计一条长约3千米的高速公路。整个设计工作包含着高速公路建设的整个过程。各道路指标是通过查阅来确定的，还参阅等专业书籍和文献。1 原始资料地形图一幅（比例尺1：2000）1.1 自然条件这条路位于安徽，属于亚热带湿润气候区。1.2 地形、地质条件1.2.1地形地貌根据已给出的地形图知，本路线所处地区为平原微丘地区，地势起伏较为平缓，高程差距不大。该路线经过了一条河流和一个水库，沿线经过数个村庄，路线还与多处高压输电线路交叉。1.2.2地质条件该地区土质为粘性土，并没有什么不良地质，地质条件异常稳定。1.3 路线状况路线起点为（266，0），终点为（180，3188）。2 公路设计技术等级的确定2.1 道路等级的确定由公路工程技术标准可知小客车和载重汽车的车辆折算系数如下：表2-1车辆折算系数Tab.2-1 The conversion factor of a car汽车代表车型 折算系数小客车 1.0中型车 1.5大型车 2.0 托挂车 3.0 经调查该地近阶段交通量组成情况如图:表2-2 交通量资料Tab.2-2 The information of AADT车型 前轴重 后轴重 后轴数 辆/日 折算系数小客车 7000 1.0解放CA390 35.00 70.15 1 420 1.5东风EQ140 23.70 69.20 1 510 1.5黄河JN162A 62.28 116.22 1 730 1.5交通SH141 25.55 55.10 1 395 1.5齐齐哈尔QQ500 177.00 100.00 1 35 3.0已知道路的设计年限为20年，交通量年增长率：5%设计交通量: （2-1）式中：远景设计年平均日交通量（辆/日）；起始年平均日交通量（辆/日）；年平均增长率；远景设计年限。，经计算得：辆/日 故，选用双向四车道高速。2.2 公路设计指标表2-3 公路主要技术指标Tab.2-3 The main technique data of the highway设计指标规范值设计指标规范值设计车速/Km/h100同向曲线间直线最小长度/m6V=600年平均日交通量/辆日25744反向曲线间直线最小长度/m2V=200平曲线最小长度/m200公路最大纵坡/%4圆曲线一般最小半径/m800公路最小纵坡/%0.3合成坡度10%最小坡长/m250不设超高最小半径/m2%5250凸10000行车道宽度/m15车道宽度/m3.75硬路肩宽度/m3停车视距/m160软路肩宽度/m0.75路基宽度/m26竖曲线最小长度/m85中间带宽度/m3.53 选线和定线3.1 影响公路路线设计的因素影响选线的因素非常多，主要是地质条件、沿线原有建筑和道路设计功能。3.2 道路选线的原则要保证行车安全。要尽量做到工程量小，造价低廉，并且要做到方便施工以及后续的养护工作。在选线期间，按照规范的要求，我做到了少占农田，不占高产农田，靠村不进村等。在与河流和输电线路交叉的地方，按照规范的要求，路线与其的夹角均应大于60。在选线之前应对该地区的地质和水文条件进行勘测和调查。避免路线接近严重不良地质路段，如果必须经过，应选择适当的位置，减小穿越范围，以及采取与其不良地质相对应的工程措施。3.3 选线的步骤和方法1）总体布局；2）逐段安排；3）具体定线。3.4 具体的选线在给出的起、终之间我确定了两条可供备选的线路进行比较。由于本标段所处地区为平原微丘地区，不良地质较少，高程差距也较小。所以，选线主要考虑的问题是对农田的占用，道路线形的美观，以及工程造价的多少，工期的长短等要素。3.5 方案的比选方案一：本方案的选择符合高速公路的设计标准，线路途径地区高程差距较小，在等高线密集的地区，线路与等高线平行，填挖量较小。路线经过一条河流需要建设一座10米长的桥。路线经过大约100米软土。线路穿过河流和输电线路的情况满足要求。在接近终点处跨越一条原有公路，而且有两个电线杆在线路内。占用农田相对较少。同时，本方案路线沿线有好多村庄，可以带动当地经济。方案二：本方案路线的途径地区的高程差距与方案一相比相对较大，总体填挖量也比方案一大。本方案为了将路线经过小樟村而选择跨越了官塘水库，修建桥梁的造价相对较高。同时也跨越原有公路和河流。方案一与方案二的起点和终点相同，方案二的路线更长，造价相对较高。综上所述，采用方案一为推荐方案。图3-1 路线走向图Fig.3-1 Line align0.ment chart3.6 方案的确定确定了方案一为最终方案。方案一所选路线，在经过河流时架设一条10米的桥梁；在经过软土路段时进行软土路基的处理；在跨越原有道路时架设分离式立体交叉；还需要将两个电线杆移动10米。654 平面线形设计本标段起点坐标（266，0），终点坐标（180，3188），交点坐标（558，1401），路线全长3252km。 4.1 平曲线线型本标段线型是直线缓和曲线圆曲线缓和曲线直线。4.2 直线设计高速公路设计当中，直线不能太长。原因是，在过长的直线段上行驶，操作过于单调、乏味，容易使驾驶员产生疲劳感和急躁情绪，并且难以判断车距。在标准规范下，尽量满足线形的连续与均衡的情况，在平面线形设计中直线的最小长度：同向曲线间不小于6V，反向曲线间不小于2V。本标段只有一个曲线段，直线段长度符合规范要求。4.3 圆曲线设计本标段有一处设置平曲线，半径800m，满足要求。4.4 平曲线要素的设置，缓和曲线长度，圆曲线半径。起点桩号为K0+000.000。4.5 停车视距停车视距是当驾驶员看到障碍并停下的最短距离。由规范可知高速公路最小为160m。4.6 几何要素计算交点的计算过程如下： 图4-1 圆曲线要素示意图Fig.4-1 Circle curve main factor sketch map （4-1） （4-2） （4-3） （4-4）式中：L曲线长（m）； R圆曲线半径（m）； T切线长（m）； J校正数或称超距（m）； E外距（m）； 转角（）。4.7 路线转角、交点间距、曲线要素及主点桩计算设起点坐标为，第i个交点坐标为 =1，2，3n，坐标增量： (4-5)交点间距: (4-6)象限角： (4-7)计算方位A: ， (4-8) ， (4-9) ， (4-10) ， (4-11)转角: ，当时，路线右转；时，路线左转。仅以为例，其他交点的计算以此类推。，。坐标增量: 交点间距: 象限角: 计算方位角: ，；坐标增量: 交点间距: 象限角:计算方位角:交点转角: 故，路线右转。4.7.1 直线上中桩桩号计算。计算如下：ZH点：HY点：QZ点：YH点：HZ点：4.7.2 直线上中桩坐标计算设交点坐标为，交点相邻直线的方位角分别为和。则ZH点坐标: (4-12)（或）点坐标： (4-13)前直线上任意点坐标（LZH）: (4-14)后直线上任意点坐标（LHZ）: (4-15)4.7.3 单曲线中桩坐标计算设缓和曲线的单曲线上任意点坐标曲线上任意点的切线横距: (4-16) 式中： 缓和曲线上任意点至ZH（HZ）点的曲线长；缓和曲线长度。1) ZHHY任意点坐标: （4-17） 2) 圆曲线内任意点坐标:由HYYH时， (4-18)式中：缓和曲线上任意点至HY点的曲线长；缓和曲线长度；点坐标。由YHHY时: (4-19)式中：缓和曲线上任意点至YH点的曲线长。不设缓和曲线的单曲线上任意点坐标： （4-20）式中：缓和曲线上任意点至ZY点的曲线长；R曲线园半径；转角符号，右偏为“+”左偏为“-”。HZYH内任意点坐标: (4-21) 式中：第二缓和曲线上任意点至HZ点的曲线长。3) 方向角计算缓和曲线上坐标方向角: ， =1，2 (4-22)转角符号，第一缓和曲线右偏为“+”左偏为“-” ， 第二缓和曲线右偏为“-”左偏为“+”。式中：缓和曲线上任意点至ZH（HZ）点的曲线长； 缓和曲线长度。圆曲线上坐标方向角: ， =1，2 (4-23)转角符号，右偏为“+”左偏为“-”。用公式（4-16）（4-23）进行演示计算:ZH点坐标:HZ点坐标：前直线上任意点坐标:取桩号点，则坐标: 后直线上任意点坐标:桩号K1+700.000坐标: 第一缓和曲线上任意点坐标:桩号K1+200.000坐标: 圆曲线内任意点坐标:桩号K1+400.000坐标:第二缓和曲线上任意点坐标:桩号K1+600.000坐标:5 纵断面设计5.1 纵断面技术标准的确定5.1.1 最大纵坡根据规范中技术指标的要求：设计时速100km/h高速公路最大纵坡坡度不得大于4%。本标段设计的最大纵坡：，满足。5.1.2 最小纵坡纵坡的设计值一些可以使汽车在行驶和过程中更加安全平顺。另外，当纵坡过小时路面的纵面排水会产生问题，水渗入路基会影响路基的稳定性。规范要求，设计时速100km/h高速公路的最小纵坡不小于0.3%，通常不宜小于0.5%。本标段设计的最小纵坡：，满足。5.1.3 坡长限制1) 坡长限制规范要求，设计时速100km/h高速公路的最小坡长需大于250m，在纵坡坡度不大于3%时，不需考虑最大坡长。本标段设计，坡长分别为1337.098m、1689.164m，本标段纵坡度较小，故满足要求。2) 合成坡度合成坡度的计算公式为: (5-1)式中:合成坡度()；超高横坡度或路拱横坡度()；路线设计纵坡坡度()。标准规定了最大允许合成坡度为10%。利用公式（5-1）验算本标段设计的合成坡度: 本标段设计满足要求。5.2 竖曲线设计平、竖曲线半径要综合考虑，要保持二者的半径大小均衡。参照以往经验，平曲线的半径如果不大于1000m,后者为前者的10-20倍，即可到到均衡性。本标段公路变坡点及竖曲线在平曲线内，平曲线半径为800m，经过分析确定为16000m。本标段设计竖曲线形式选用抛物线形式。1)竖曲线要素的计算 图5-1 竖曲线要素示意图Fig.5-1 Vertical curve element diagram如图，一般方程式为: (5-2)下面列出各要素计算公式:长度或半径: =或= (5-3)切线长: (5-4)任意一点竖距: （5-5）外距: 或 (5-6)式中:坡差()； 竖曲线长度()； 竖曲线半径()。2) 竖曲线半径本标段竖曲线半径:16000，满足。5.3 道路平、纵组合5.3.1 平曲线与竖曲线1）道路的平、纵断面设计是相互照应，相互结合的，二者应该协调。在满足规范中所要求的技术标准的同时应该将平纵组合来设计。2）在设计过程中严格遵守“平包竖”的设计原则，即竖曲线包含在平曲线之内，且竖曲线应稍短于平曲线，且保证前者的起终点分别包含在后者的缓和线段内。5.3.2 直线与纵断面如果路线不够平缓有起伏，便不可使用过长直线，最好使平面路线随纵坡的变化略加转折，并把平曲线和竖曲线合理的加以组合。5.4 纵断面要素1) 计算竖曲线要素本标段设有一个变坡点，变坡点桩号，设计高程47.9米。利用公式（5-3）（5-6）进行计算： 凸形。 曲线长: 切线长: 外 距: 竖曲线要素表如下:表5-1竖曲线要素表Tab.5-1 The element sheet of vertical curve序号桩号高程（m）凸凹R（m）T（m）E（m）变坡点间距（m）直坡段长（m）坡度（%）起点K0+000.00035.0001450.0001337.0980.890变坡点K1+450.00047.900凸16000.000112.960.3991802.0661689.164-0.522终点K3+252.06638.5002) 计算设计高程: 竖曲线起点桩号=(K1+450.000)-112.960= K1+337.040竖曲线起点高程=47.900-0.890%112.960=46.895竖曲线终点桩号=(K1+450.000)+112.960=K1+562.960竖曲线终点高程=47.900-0.522%112.960=41.370桩号K1+350.000处:横距: 竖距: 切线高程=37.000-（533.030-753.03）0.01=39.2 设计高程=39.2-5.67=33.53 其余各点高程计算过程同上。计算结果见附表。5.5 纵断面的绘制根据计算结果绘制纵断面图。比例尺：横向1:2000，纵向1:200。按设计要求，纵断面图的上半部应示出高程、地面线、设计线、竖曲线及其要素，注出桥涵位置、结构类型和孔径；水准点的编桩号和长短链关系，以及跨越河流的洪水位、影响路基高度的沿线河流洪水位、地下水位等；图的下半部分地质土壤、坡度与距离、设计标高、地面标高、里程桩号、直线及平曲线等栏目，若上半部未示出个桩号的施工标高时，应在下半部增设施工标高栏。6 横断面设计6.1 路基横断面尺寸的确定6.1.1 路幅的确定车道宽度3.75m，中央分割带宽度3m，左侧路缘带0.75m，右侧硬路肩3m，土路肩0.75m，路基总宽度为26m。（图如下）。 图6-1公路横断面示意图Fig.61 Road cross section diagram6.1.2 加宽值的确定 由标准可知，当平曲线半径时，加宽值可以忽略不计，即可以不加宽，本标段设计平曲线半径为800m，不需要加宽。6.1.3 路肩的确定硬路肩宽为3.0m，设置在行车道外侧，硬路肩横坡度与路面横坡度一致，即为2.0%，硬路肩两侧设置0.75m的土路肩，为了便于排水，将土路肩的坡度值较硬路肩的坡度值增大1.0%，即采用3.0%。6.1.4 路拱的确定本标段路拱横坡度取2.0%，以利于横向排水。6.1.5 中间带的确定本标段设计：中央分隔带宽度：2.00m，左侧路缘带宽度：0.75m，中间带宽度：3.5 m。6.2 超高6.2.1 超高的确定 1）本设计取用路拱坡度2%，土路肩横坡度3%，超高横坡度6%。2）超高过渡采用绕中央分隔带边缘旋转。（图如下）图6-2 绕中间带边缘旋转Fig.6-2 Revolve the middle part by the center line6.2.2 超高值的计算 1）超高值计算公式超高计算公式：圆曲线上：外缘： (6-1)中线： (6-2)内缘： (6-3)过渡段上： 外缘： （6-4) 中线： (6-5)内缘： (6-6) (6-7) 2）平曲线处的超高值计算:交点：，本标段设计取，取圆曲线上的超高：外缘：中线：=内缘：超高缓和段起点为：K1+390.851，外缘：中线：内缘：=超高缓和段内的超高为：K1+500.000处，外缘：中线：=内缘：=其他点算法同上。6.3 道路界限及道路用地1）标准规定，高速公路的净高为5.0，本设计取5.0。2）净宽是行车道宽度和路肩宽度的总和，也就是路基的宽度，本设计取净宽为26。6.4 路基土石方数量计算及调配6.4.1 横断面面积计算本标段用积距法计算如图6-3，将条块，每个小条块的近似面积为: （6-8）则横断面面积： 图 6-3 横断面面积计算Fig.6-3 Computation of the sectional area具体计算结果见土石方计算表。6.4.2 路基土石方调配1）土石方调配原则a.半填半挖断面中，应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，然后再作纵向调配，以减少总的运输量；b.石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不作跨越调运，同时尚应注意施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土；c.为使调配合理，必须根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借；d.土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题，但这不是唯一的指标，还要综合考虑弃方或借方占地，赔偿青苗损失及对农业生产影响等。有时移挖作填虽然运距超出一些，运输费用可能稍高一些，但如能少占地，少影响农业生产，这样，对整体来说也未必是不经济的；e.不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定和人工构造物的材料供应；f.土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善处理。借土应结合地形、农田规划等选择借土地点，并综合考虑借土还田，整地造田等措施。土石方调配后，应按下式进行复核检查: 横向调运+纵向调运+借方=填方 （6-10） 横向调运+纵向调运+弃方=挖方 （6-11）挖方+借方=填方+弃方 （6-12）2）关于调配计算的几个问题a.经济运距当纵向调运距离过长时，运价超过了在填方附近借土所需的费用时，移挖作填就不如在路堤附近就地借土经济。经济运距： （6-13）式中:借土单价（元/3）；远运运费单价（元/3）；免费运距（）。b.平均运距土方调配的运距，是指从挖方体积的重心到填方体积的重心之间的距离。为简化计算起见，这个距离可简单地按挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距离计算，称平均运距。在纵向调配时，当其平均运距超过定额规定的免费运距时，应按其超运运距计算土石方运量。c.运量土石方运量为平均运距与土石方调配数量的乘积。3）土石方的调配方法土石方调配方法有多种，如累计曲线法、调配图法、土石方计算表调配法等，其优点是方法简便、调配清晰、精度较高，一般大沟不做跨越调运。同时应注意施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土。6.4.3 土石方数量计算计算结果见附表。6.5 横断面的绘制根据计算结果绘制横断面图，并绘制特征横断面图。7 路基设计7.1 路基的功能和要求路基是承载道路自重和路面结构的重量的重要部分，同时还承受行车荷载。7.2 路基的类型与设计7.2.1 路基断面形式本标段设计的断面形式包括填方路基、挖方路基和半填半挖路基，并设置边沟、截水沟等排水设施。7.2.2 路基高度路基高度为设计高程与实际高程的差值。7.2.3 边坡坡度本标段设计路段的土质为粘性土，当路基边坡高度小于8米时，边坡率为1：1.5，超过8米时8米以下边坡率为1:1.75，8米以上为1:1.5具体见示意图7-1:图7-1 边坡坡度Fig.7-1 The falling gradient of the side slope 7.2.4 路基填土与压实1) 路基填料的选择标准：本标段设计路段沿线多粘土，粘土在可以作为填土材料，不过要保证充分压实和排水。也可采用弃土方作为填土材料，这样可以节约资源。2) 路基压实要求在填土时，应将填土分层压实。a 路面以下约1.01.2m阶段的路堤受压明显，压实度要接近最大，1.01.2m深度以下的填土，可以放宽压实度标准；b 高度不大于1.0m的路堤，如果不受水的侵蚀，可以用比较低的压实度标准。但对于浸水路堤的下层，则要求压实度最大；本标段设计中存在不大于1.0m的路堤但是没有浸水路堤，其压实方式如上。3) 路基填土应遵循的规则：a 填土时要注意，不同性质的土分开填，不能胡乱混合填土，这样做的目的是为了避免形成水囊和滑动面；b 在安排各类土层的填土时，要充分考虑路基工作环境 。稳定性比较好的土要安排在路堤上层，经常被水的侵蚀的地方，要填透水性好的土；c 不透水的土填在下层时，顶面要做成2%的双向横坡，保证上层可以排水；d 当上下两层的土颗粒直径差的大的时候，两层之间应设砂石材料反滤层，防止细粒土掺入粗粒土造成地基沉降；e 相邻两段路堤不用相同的土填，最好是斜面连接，避免产生细微的变形。路基要具有一定的压实度才能减少路堤沉降，这样才能及时铺路面。路基压实度要求如下：表7-1 路基压实度Tab 7-1 The limit of compaction for roadbed填 挖 类 别路基以下深度/cm压实度/%（重型压实）填方路堤上路床03095下路床308095上路堤8015093下路堤150以下90零 填 及 路 堑030957.3 路基防护与加固7.3.1 坡面防护本标段设计中，土质边坡采用植物防护，石质路堑边坡采用工程防护。7.3.2 路基加固本标段设计中采用换土层法，将路基层中的软土层挖掉，在填入砂、碎石等强度较大、稳定性好的土类，加以压实。砂垫层厚度，一般在0.61.0之间，太厚施工比较困难，太薄了整体效果不好，砂料最好是级配良好的中粗砂，颗粒的不均匀系数不大于5，含泥量不超过35。7.4 路基附属设施7.4.1 取土坑与弃土堆本标段设计中填方、挖方路段都有，相比之下填方路段更多。在选取取土坑和弃土堆的时候要考察该地点的土质、土方数量、和运输条件等方面。同时也要考虑路线区域规划，合理选择地点。土坑边坡坡度不陡于1：1，靠近路基一侧不陡于1：1.5，地面横坡不陡于1：1时，路侧取土坑应设在路基上方一侧，取土坑要离路基远一些，避免影响路基稳定性。尽量用弃方，变废为宝。7.4.2 护坡道与碎落台本标段设计中护坡道设在挖方坡脚处，边坡比较高的地方也可设在边坡上方和挖方边坡的变坡处。浸水路基的护坡道，可设在浸水线以上的边坡上，本标段的护坡道采用2。碎落台大多数设在土质或石质土的挖方边坡坡脚处，目的是临时堆积碎石头，不让边坡堵住，同时也有护坡道的用处，碎落台宽度一般为1.01.5，要是兼顾护坡作用要放宽一些。 8 路面结构设计本标段选择高级路面。其特点是路面有强度高、刚度大、稳定性好。8.1 路面类型及结构8.1.1 路面类型本标段路面采用沥青混凝土路面。 8.1.2 路面结构路面结构：面层、基层、垫层。1) 面层：面层直接受到汽车的作用和自然条件的作用，所以强度和稳定性必须很好。面层可以一层也可以有多层，为了耐磨顶面可以铺磨耗层，底面在有一些时候增设联结层。2) 基层：基层最主要的作用是承重，必须要保证足够的强度才能承受住众多压力。有一些时候设两层基层，分别是上基层和下基层。3) 垫层：垫层在路基土的土质不好，自然条件不理想时，要被设置。可以有效保护基层不被水侵蚀。图8-1 结构断面图Fig 8-1 The section of structure in road surface8.2 沥青路面的设计计算本标段设计是双向四车道高速公路，路面宽为26m，中间设分隔带。交通量年平均增长率=5%，路面设计年限为20年。沿线土质主要为粘性土，地下水距地表1.6m。8.2.1 确定自然区划和路基潮湿类型及土基回弹模量本标段设计属区，土质为黏性土，地下水位1.6m，查标准我们知道，根据稠度，该路基是中湿型路基。查公路设计手册，。8.2.2交通量分析表8-1 预测交通量组成表Tab 8-1 The table of forecasted traffic车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数交通量（次/日）小客车7000解放CA39035.070.151双轮组420东风EQ14023.7069.201双轮组510黄河JN162A62.28116.221双轮组730交通SH14125.5555.101双轮组395齐齐哈尔QQ500177.0100.01双轮组35轴载分析1) 采用设计弯沉值作指标并且对层底（沥青层）拉应力中的累计当量轴次进行验算a轴载换算计算公式： （8-1）计算结果如表8-2：表8-2 轴载换算结果表（弯沉）Tab 8-2 The result of the axle load matrixing (flexure )车型，次/日，次日解放CA390前轴35.0114204.365后轴70.1511420420.214东风EQ140前轴23.7011510-后轴69.2011510102.809黄河JN162A前轴62.281173093.055后轴116.22117301403.766交通SH141前轴25.55113951.044后轴55.101139529.553齐齐哈尔QQ500前轴177.01135419.519后轴100.01135352509.325b累计当量轴次：次式中：t设计年限（高速公路取15年）；路面竣工后第一年路面全宽内的日平均当量轴次（次/日）；设计年限内一个车道上的累计当量轴次（次）；设计年限内交通量平均年增长率（5%）；车道系数，本设计取0.5。2) 验算层底(半刚性基层)拉应力中的累计当量轴次a轴载换算验算层底(半刚性基层)拉应力中的累计当量轴次公式为： （8-2）计算结果如表8-3：表8-3 轴载换算结果表（半刚性基层层底拉应力）Tab 8-3 The result of the axle load matrixing (The tensile stress of the semi-rigid basic level )车型，次/日，次日解放CA390前轴35.011420-后轴70.151142024.630东风EQ140前轴23.7011510-后轴69.201151026.818黄河JN162A前轴62.281173016.524后轴116.22117302429.796交通SH141前轴25.5511395-后轴55.10113953.356齐齐哈尔QQ500前轴177.011353371.741后轴100.01135355907.865b累计当量轴次：次8.2.3 选择路面结构型式经过计算可知设计年限内的一个行车道上的标准轴载约为1000万次，再结合之前预测的交通量可知，路面接口层采用沥青混凝土（16cm），基层采用二灰碎石（厚度待定），底层采用二灰土（25cm）。路面结构层参数如下表8-4所示：表8-4 路面结构层参数Tab8-4 The structural strength of road surface 层位材料名称厚度抗压模量劈裂强度面层细粒式沥青混凝土415001.5中粒式沥青混凝土613001.0粗粒式沥青混凝土611001.0基层二灰碎石？15000.5下基层二灰土257000.2土基368.2.4 按容许弯沉计算路面厚度1) 计算容许弯沉值式中：路面容许弯沉值；公路等级系数（高速公路取1.0）；面层类型系数（沥青混凝土取1.0）； 基层类型系数，对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时为1.0。 经计算得2) 计算二灰碎石基层厚度a 计算综合修正系数F式中：计算容许弯沉值（）；土基回弹模量（）；车轮接地压强（=0.7）；单轮传压当量圆半径（=10.65）。b 计算理论弯沉系数=c 计算基层厚度将六层体系简化成三层体系。如图示: 图8-2 三层体系换算Fig. 8-2 Turning into three layers 1）求h: 2） 求H：，由查诺谟图可知。由，同理查得由由，查得：求，根据公式 解得，取。8.2.5 结构层层底拉应力验算 注：计算过程中：采用的抗压模量和的劈裂强度1）细粒式沥青混凝土层底拉应力 (8-9)=+=6+3.82+31.85+8.75=50.42cm由=0.9，=0.38，=4.734查诺谟图可知，为负值，结构层受压应力。2）中粒式沥青混凝土层底拉应力=4+6=4.11+6=10.11cm=1800MPa ，=1200MPa=6+25=6+42.63+13.74=62.37cm 由=0.667，=0.95，=， 查诺谟图得，为负值，结构层受压应力。 3）粗粒式沥青混凝土层底拉应力=4+6+6=4.54+6.64+6=17.18cm=1200MPa ，=1500MPa=+25=39+10.72=49.72cm由=1.25，=，=，查诺谟图得，为负值，结构层受压应力。4）二灰碎石层底拉应力 (8-10) = =4.298+6.380+5.674+39=55.352cm =1500MPa，=700MPa，=36MPa =25由=0.467，=5.197，=，查诺谟图得，=0.19，m=1.45，m=1.0因此二灰沙砾层底拉应力：=pmm=0.70.191.451.0=0.193MPa0.342MPa则二灰碎石层底拉应力满足要求。5）石灰土底基层层底拉应力=+25=5.2+7.598+6.865+47.186+25=91.849cm=700MPa，=36MPa，=36MPa，H=25cm由=0.051，=8.629，=，查诺谟图得，已经不能从图中查到，则可认为该层层底受压力，所以该层的层底拉应力满足要求。9 排水设计9.1 路基地面排水本标段的路基地面排水包含边沟、截水沟、排水沟。9.1.1 边沟设计1)边沟的断面形式 本设计为梯形，底宽和深度取不小于0.4，内侧边坡为1:1.5，外侧边坡采用1:1，如图9-1。图9-1 边沟横断面形式Fig.9-1 The form of side ditch transverse sectiona)填方 b)挖方 c)隧道内部2)边沟出水口本路线全段都设边沟，长度最大300m，水能顺利从边沟排出去，根据道路两旁的地形设置出水口。路堑边沟水必须排放远一点离开路基范围。3)混凝土预制块是护砌边坡的必要材料。9.1.2 截水沟设计本标段有三段开挖高度大，形成了很深的路堑，需要设置截水沟在半坡上，分别是K0+325.000K0+375.000、K0+725.000K0+775.000和K1+075.000K1+100.000。截水沟最好垂直于地面上的水流方向，沟底纵坡坡度1%。1)截水沟的断面形式梯形，底宽0.5，深度0.5。黏性土，坡度采用1:1.5，见图9-2。 图9-2 截水沟断面形式Fig.9-2 The form of cut off trench cross section2)截水沟的出口本标段在K0+325.000K0+375.000处截水沟长50m，在K0+725.000K0+775.000处的截水沟长50m