毕业设计（论文）-渤海大道高速公路CD段施工图设计.doc

渤海大道高速公路CD段施工图设计大连理工大学本科毕业设计（论文）渤海大道高速公路CD段施工图设计The Surrounding Bohai Expressway (CD Section ) Design学 院（系）： 交通运输学院 专 业： 交 通 工 程 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 大连理工大学Dalian University of Technology- I -摘 要大连渤海大道作为环渤海城市组团的交通大动脉，为大连主城区与沿海城市组团开辟了一条新的城际干线公路。为了建设大连渤海大道，故作此高速公路CD段施工图设计。渤海大道高速公路CD段全长9000余米，设计时速100km/h，双向四车道，路基宽度为26米，车道宽度为3.75米。设计内容包括总体设计、路线设计、路基路面设计计算、桥梁涵洞、挡土墙、沿线交通配套设施等。设计成果包括：设计总说明、路线三维全景透视效果图、路线平面设计图、直线、曲线转角表、逐桩坐标表、路线纵断面设计图、典型横断面设计图、一般路基横断面设计图、路基设计表、路基土石方数量计算表、路基、路面排水设计图、边坡防护工程设计图、桥涵设计图、沿线主要交通设施设计图、路线景观及环保设计、施工组织设计、施工图预算等。针对 “渤海大道高速公路CD段施工图设计”的图纸绘制、计算分析等过程，整理形成本设计计算说明书。关键词：高速公路; 施工图；设计; 计算；说明书The Surrounding Bohai Expressway (CD Section ) DesignAbstractDalian Bohai Avenue as the city of annulus Bohai group transportation artery for the main city of Dalian, and coastal city group opened up a new intercity trunk highway.In order to build Dalian Bohai Avenue, so this freeway section CD construction drawing design.Bohai avenue of section CD of a total length of 9000 meters, the design speed of100km / h, two-way four driveway, roadbed width of 26meters, lane width is 3.75 meters. Design content including the overall design, route design, roadbed, bridges and culverts design, retaining wall, along the traffic facilities.Design results include: general description of design, the route of three-dimensional panoramic perspective renderings, route design graph, line, curve corner table, coordinates of stakes table, route profile design, typical cross section design, general design, roadbed design of subgrade cross section Subgrade Earthwork quantity calculation table, table, subgrade, pavement drainage design drawings, slope protection engineering design, bridge design, along the main traffic facility design, route design, landscape and environmental construction organization design, construction drawing budget.According to Bohai avenue of section CD of construction drawing design the drawing, calculation process, finishing the design calculation specificationKey Words： Expressway; Construction plan; Design calculation; Specification目 录摘 要IAbstract1引 言11 设计资料及设计任务21.1 地形图资料21.2 地质条件21.3 自然条件21.4 交通量资料21.5 设计任务32 路线设计42.1 方案总体设计42.1.1 设计标准42.1.2 设计要点及考虑因素62.1.3 方案比选62.2 平面线形设计72.2.1 平面线形设计的一般原则72.2.2 本设计主要考虑的因素72.2.4 平面线形分析102.3 纵断面设计102.3.1 纵断面设计主要原则102.3.2 桥涵和隧道对路线纵断面的要求112.3.3 纵断面设计成果122.3.4 纵断面线形分析122.4 横断面设计142.4.1 横断面几何尺寸142.4.2 超高计算152.4.3 路基土石方数量计算及调配163.路基设计193.1一般路基设计193.1.1路基类型与构造193.1.2路基横断面203.2特殊路段路基设计213.2.1软土地基设计步骤213.2.2提高软土路堤稳定性方法213.4边坡防护及加固设计223.4.1边坡分类223.4.2边坡的几种破坏形式223.4.3边坡稳定性分析233.4.4坡面工程防护技术243.4.5路基边坡抗震性分析263.5挡土墙设计263.5.1挡土墙布设位置263.5.2挡土墙组成及相关力系273.5.3重力式挡土墙设计计算273.5.4理正挡土墙软件验算313.6路基路面排水设计373.6.1路基排水373.6.2水文水力计算383.6.3路面排水413.6.4桥台和支挡构造物排水434.路面结构设计444.1基本资料444.1.1交通量资料444.1.2土基回弹模量确定444.1.3沿线自然地理特征444.1.4轴载分析：路面设计以单轴-双轮组100KN为标准轴载。444.2初拟路面结构464.3路面材料配合比设计与设计参数的确定474.4路面结构层厚度的确定484.5方案比选495.互通式立体交叉设计515.1互通式立交位置的选择515.2互通式立体交叉型式515.2.1 喇叭形与半苜蓿叶形互通式立交525.2.2 单喇叭形互通式立交525.2.3 半苜蓿叶形互通式立交535.2.4 直连式和半直连式互通式立交535.3几何设计545.3.1 主线545.3.2 匝道设计速度555.3.3 匝道平面线形555.3.4 匝道纵面线形565.3.5 匝道平、纵面线形组合设计565.3.6 变速车道565.4互通立交设置概况576.桥涵工程设计586.1设计基本资料586.1.1桥位处自然条件586.1.2主要技术指标586.1.3桥面铺装586.1.4主要材料596.1.5温度影响596.1.6支座强迫位移596.2构造布置606.2.1桥型选择及孔径划分606.2.2主梁截面形式与主梁高度的拟定606.2.3截面细部尺寸的拟定606.3内力计算616.4预应力钢束估算及布置646.5预应力损失及有效预应力计算656.6钢束布置后内力计算及组合676.6.1施工阶段荷载效应676.6.2使用阶段荷载效应687.交通设施设计717.1 交通标志717.2 交通标线717.3 护栏717.4 隔离栅727.5 防眩设施727.6 视线诱导设施727.7 照明设施738.环境保护设计748.1环境设计原则748.2环境设计内容748.2.1 生态环境及水土保持设计748.2.2 声环境保护设计758.2.3 绿化美化设计759.施工组织设计779.1工程简介779.1.1概述779.1.2设计标准779.2 总体施工组织布置及规划779.2.1施工组织机构建立779.2.2施工组织机构框图779.2.3施工总平面布置789.2.4施工总体进度计划表789.3施工组织管理及目标799.3.1工程质量目标799.3.2工期目标799.3.3工程安全施工管理目标799.4主要工程项目的施工方案、方法与技术措施799.4.1技术措施与要点799.4.2 路基施工方案及方法809.4.3桥梁施工方案及方法829.5保证措施929.5.1工期保证措施929.5.2质量保证体系929.5.3工程质量保证措施949.5.4人员、设备安排保证措施949.5.5安全保证体系959.6环境保护措施969.6.1环境控制969.6.2环境保护979.6.3大气环境及粉尘的防治979.6.4文明施工措施979.6.5物资及设备989.6.6水土保持措施989.6.7施工后期的场地恢复措施989.6.8支付保证措施999.7其他应说明的事项999.7.1廉政建设措施999.7.2防火措施999.7.3预防疾病传播措施1009.7.4创优保证措施100结 论101参 考 文 献102致 谢103引 言交通运输时国民经济的大动脉，是联系工业农业、城市农村的纽带，是国民经济的先行官。交通运输的发展，有利于促进整个社会的经济发展和人民物质生活水平的提高，有利于加强国防建设。我国交通运输事业在改革30多年来取得巨大的发展成就，前后发生了历史性的巨变，这种变化表现在高速公路从无到有的快速发展，运输住通道基本形成，国道主干线提前建成贯通。建设好各种等级的道路对国家和地区的发展有着重要的意义，要把道路建设好，做好设计至关重要。本设计严格以现行的各种规范、指南、设计手册以及毕业设计任务书为设计依据，结合部分参考书以及文献资料，采用了手工计算结合计算机程序的方法完成。第一章，将本设计的设计资料进行汇总，明确设计任务。第二章进行方案的路线设计，确定本设计的设计指标及进行路线方案的比选，并进行路线的详细设计，针对本设计地形图进行全面分析，综合考虑平面纵断面的因素，进行平面线形，纵断面线形以及横断面线形设计。第三章主要进行路基设计。内容包括一般路基设计、边坡防护设计、挡土墙设计和排水设计。第四章进行了路面结构设计，查阅了关于近期我国高等级路面结构设计的文献，确定了基层结构类型，以及基层面层使用的材料和材料厚度。第五章为互通式立交设计，简述了互通式立交桥的类型和设计原则等。 第六章为桥涵设计，简单设计了一座跨径为80米的桥梁，共两跨，每跨40米，为箱梁连续梁桥。第七、八章为交通设施设计和环境保护设计。 通过这次毕业设计，巩固了本科阶段所学的专业知识，并且基本了解道路设计的基本步骤和内容。- 0 -渤海大道高速公路CD段施工图设计1 设计资料及设计任务1.1 地形图资料本设计用的地形图比例为1：2000，等高距1米。1。使用1985年国家高程基准。下图为截取的部分样图。图1.1 地形图示意1.2 地质条件本项目位于海滨丘陵区，石料丰富，地基坚硬。表层为13米近海沉积的松软淤泥，夹有薄层粉细砂，土中含砂量较大渗透性较好，3米以下为碎石土。土容重=18 kN/m， =35，摩擦系f=0.5，地基容许承载力为250kPa。土基回弹模量默认为=40MPa。地震烈度7度，按8度设防。地震动峰值加速度系数0.15g。1.3 自然条件本项目位于大连市境内，属于区，为山岭重丘区。该项目位于北半球的暖温带地区，具有海洋性特点的暖温带大陆性季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明。年平均气温10.5，极端气温最高37.8，最低-19.13。年降水量550-950毫米，全年日照总时数为2500-2800小时。平均相对湿度在65%左右，年蒸发量在1200-1900mm。1.4 交通量资料该地区的近期交通量调查表见表1.1。预计竣工通车后交通量年增长率为8%。表1.1 近期交通组成及交通量调查资料ID汽车车型交通量(辆/d)前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量换算系数备注1桑塔纳2000200012.018.01.01.00.01.0小客车2江淮HF140A30018.941.81.02.00.01.5中型客车3江淮HF15040045.1101.51.02.00.02.0重型货车4三菱FR41560030511.02.00.01.5中型客车5东风KM34035024.667.81.02.00.01.5中型货车6东风SP9135B30020.172.62.02.04.03.0铰接挂车7五十铃EXR181200601003.02.04.03.0铰接挂车8五十铃NPR59540023.5441.02.001.5中型货车 1.5 设计任务具体设计任务包括：（1）资料准备，原始资料整理，熟悉规范；（2）路线方案比选，路线平面设计，纵断面设计，横断面设计；（3）路线组合，透视分析，典型横断面设计（4）路面结构设计（5）排水设计（6）边坡防护工程设计（7）中、小桥梁及涵洞设计（8）交通设施设计（9）工程量统计2 路线设计2.1 方案总体设计2.1.1 设计标准本设计道路设计等级为高速公路；设计速度为100Km/h；交通量设计年限为20年；计算数据如表2.1。表2.1 交通量预测车型桑塔纳2000江淮HF140A江淮HF150三菱FR415东风KM340东风SP135B五十铃EXR181五十铃EXR181总计年份20122000 450 800 900 525 900 600 600 6775 20132160 486 864 972 567 972 648 648 7317 20142333 525 933 1050 612 1050 700 700 7902 20152519 567 1008 1134 661 1134 756 756 8535 20162721 612 1088 1224 714 1224 816 816 9217 20172939 661 1175 1322 771 1322 882 882 9955 20183174 714 1269 1428 833 1428 952 952 10751 20193428 771 1371 1542 900 1542 1028 1028 11611 20203702 833 1481 1666 972 1666 1111 1111 12540 20213998 900 1599 1799 1049 1799 1199 1199 13543 20224318 972 1727 1943 1133 1943 1295 1295 14627 20234663 1049 1865 2098 1224 2098 1399 1399 15797 20245036 1133 2015 2266 1322 2266 1511 1511 17061 20255439 1224 2176 2448 1428 2448 1632 1632 18425 20265874 1322 2350 2643 1542 2643 1762 1762 19899 20276344 1427 2538 2855 1665 2855 1903 1903 21491 20286852 1542 2741 3083 1799 3083 2056 2056 23211 20297400 1665 2960 3330 1943 3330 2220 2220 25068 20307992 1798 3197 3596 2098 3596 2398 2398 27073 20318631 1942 3453 3884 2266 3884 2589 2589 29239 依据计算结果得设计年限内年平均日交通量可达29239辆，查公路工程技术标准(JTGB01-2003)得四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000 辆，故得出本设计的车道数为双向四车道。根据公路路线设计规范(JTG D20-2006)规定，以自然条件、地质条件、交通量为设计依据，把本项目的技术指标汇总于表2.2表2.2 技术指标汇总道路等级高速公路设计年限20年设计速度（km/h）100车道数双向四车道服务水平二级车道宽度3.75m公路平面圆曲线最大半径10000m圆曲线最小半径一般值700m极限值400m不设超高圆曲线最小半径路拱2%4000m路拱2%5250m回旋曲线最小长度85m平面线长度一般值500m最小值170m停车视距160m同向曲线间最小长度600m反向曲线间最小长度200m公路纵断面最大纵坡4%最小纵坡0.3%最小坡长250m最大坡长坡度3%1000m坡度4%800m坡度5%600m最大合成坡长10.0%凸曲线最小半径一般值10000m极限值6500m凹曲线最小半径一般值4500m极限值3000m竖曲线长度一般值210m极限值85m2.1.2 设计要点及考虑因素（1）根据路线在路网中的位置、功能，综合考虑路线走廊带范围的远期社会、经济发展，城市、工矿企业的现状与规划，铁路、水路、航空、管道的布局，自然资源状况等，确定本项目起始点、主要控制点以及与之相互平行、相交等项目的衔接关系。（2）科学确定技术标准，合理运用技术指标，主义地区特性与差异，精心做好路线设计，必要时宜进行安全性评价，以保障行车安全。因条件受限制而采用上限（或下限）技术指标值或对线形组合设计有难度的路段，应采用运行速度进行检验，并采用相应技术对策。（3）应查明路线走廊带的自然环境、地形、地质等条件的基础上，认真研究路线方案或工程建设同生态环境、资源利用的关系，采用工程防护与生态防护相结合等技术措施，减少对生态的影响程度，加强恢复力度，最大限度地保护环境。（4）做好同综合运输体系、农田与水利建设、城市规划等协调与配合。充分利用线位资源，合理确定建设规模，切实饱和耕地，使走廊带的自然资源得以充分利用，公路建设得以可持续发展。（5）总体协调公路工程各专业间、相邻行业间和社会公众间的关系，其设计界面、接口等应符合相关法规、标准、规范的要求或规定，并注意听取社会公众意见。（6）路线方案比选应对设计、施工、养护、运营、管理的各阶段，从安全、环保、可持续发展理念，运用全寿命周期成本分析方法进行论证，采用综合效益最佳，服务质量最好的设计方案。2.1.3 方案比选综合考虑了上述要点，结合本项目特点：所经过地区有民居较多，低等级道路较多、以及山岭坡度较大，高差较大，并且为沿海线，地下水位较高，地质情况复杂，对选线造成了困难，本项目选线阶段设计了几个不同方案。经初步计算后综合比较，其中三个方案技术指标较高，其各项指标如下表2.3所示。表2.3 方案比选表评价指标单位方案一方案二方案三路线总里程m10118.2249801.4209683.624转角总和240235527137371043143转角平均度数342034384815345034平曲线个数个773最小半径米7007001000平均半径米11428622667竖曲线个数个887最小凸曲线半径米1000065006500最小凹曲线半径米80001500010000最大纵坡坡度4.0%3.96%4.0%坡长m740770800最小纵坡坡度0.88%0.5%0.65%坡长m7109301780构造物桥涵数量个151410隧道数量个01（650m）2（1400m)最大填挖方高度填m16.00313.07513.013挖m19.95414.25419.2832.2 平面线形设计2.2.1 平面线形设计的一般原则（1）平面线形应直捷、连续、均衡，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；（2）各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量选用较大的圆曲线半径。公路转角过小时，应设法调整平面线形，当不得已而设置小于7%的转角时，则必须按规定设置足够长的曲线。（3）两同向圆曲线间应设有足够长的直线，不得以短直线相连，否则应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线或运用回旋线组合成卵形、凸形、复合型等曲线。（4）两反向圆曲线间夹有直线段时应设置不小于最小直线长度的直线段为宜，否则应调整线形或运用回旋线组合成S形曲线。（5）应避免连续急转弯的线形，可以在圆曲线间插入足够长的直线或回旋线。2.2.2 本设计主要考虑的因素（1） 满足最小平曲线半径要求，满足最小圆曲线长度、最小缓和曲线长度、圆曲线间最小直线长度等规范中的各项要求；（2） 尽量减少拆迁和占用农田；（3） 合理确定桥梁标高，以降低施工难度、工程造价及施工难度；（4） 避开军事区。 （5） 线形转点尽量少，路线长度尽量小。2.2.3 平面线形设计成果JD3JD2JD1JD0JD4R=2000mLS1=400mLS2=400mR=1000mLS1=150mLS2=150mR=5000mLS1=200mLS2=200m图2.1 平面曲线示意图表2.4 平面曲线交点(一)交 点 号交 点 坐 标交点桩号转 角 值直线长度及方向N (X)E (Y)直线段长度（m）交点间距(m)计算方位角JD04333237.878385824.2718K0+000208.45751604.1683374719.9JD14334723.012385217.8625K1+604.168290316.2(Z)246.10782187.5973084403.6JD24336091.814383511.4156K3+735.828502248.1(Y)2923.2044114.7833590651.8JD34340206.106383447.8159K7+788.352250541.3(Y)1265.0991910.9241233.1JD44341948.95384231.4172K9+683.624表2.5 平面曲线交点(二)交 点 号曲线要素值 (m)曲线主点桩号半 径缓和曲线长度缓和曲线参数切 线长 度曲 线长 度外 距校正值第一缓和曲线起点 第一缓和曲线终点曲线中点第二缓和曲线起点第二缓和曲线终点 JD0JD1500020010001395.7112735.484165.4855.937K0+208K0+408K1+576K2+743K2+943JD21000150387.298545.7781029.298106.1362.259K3+190K3+340K3+704K4+069K4+219JD32000400894.427645.8011275.97452.34915.627K7+142K7+542K7+780K8+018K8+418JD42.2.4 平面线形分析平面线形数据如表2.6所示：表2.6 平面线形数据曲线总长Ls1:Ly:Ls2直线长度L/VJD0208.462.08JD012735.481：11.67:1246.102.46JD021029.291：4.86:12923.2029.23JD031275.971：1.19:11265.0912.65JD04根据公路路线设计规范(JTG D20-2006)推荐同向曲线间直线距离应大于等于6V，反向曲线应大于等于2V，本设计均满足要求。 圆曲线长度及缓和曲线长：均满足最小圆曲线长度和缓和曲线长度。2.3 纵断面设计2.3.1 纵断面设计主要原则进行纵断面设计时，一般应遵循以下原则：（1）应满足纵坡及竖曲线的各项规定（最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、坡段最小长度竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等）纵坡应均匀平顺（2）设计标高的确定应结合沿线自然条件，如地形、土壤、水文、气候等因素综合考虑； （3）纵断面设计应与平面线形和周围地形景观相协调，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。（4）在无桥梁时尽量满足填挖平衡。（5）依路线的性质要求，适当照顾当地居民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的要求。2.3.2 桥涵和隧道对路线纵断面的要求（1）桥涵对路线纵断面的要求桥涵要求的最低路基设计高程由水文条件、桥下所需净空高度的桥涵构造条件决定。跨线桥的通道要求的最近路基设计高程由净空高度和跨线构造物（或通道）的构造条件决定。桥梁的最低路基设计高程（Hmin）应满足 Hmin=H1+h桥+h面 (2.1)桥下为道路时 H1= h桥+h静 (2.2)小桥与涵洞处的纵坡应按照路线规定进行设计。大、中桥上的纵坡不宜大于4%，紧接大、中桥桥头两端的引道纵坡应与桥上纵坡相同，其长度不宜小于3s行程。位于市镇附近非汽车交通较多的地段，桥上以及桥头引道纵坡不得大于3%。（2）桥涵对路线纵断面的要求隧道内纵坡不应大于3%，并不小于0.3%；独立明洞和短于50m的隧道其纵坡不受此限。隧道内的纵坡可设置成单向坡；地下水发育的隧道及特长和长隧道可用人字坡。紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同，其长度不宜小于3s行程。根据以上要求得出本设计路段的主要控制点及其高程。如表3.4所示。表2.7 主要控制点标高序号桩号备注高程1K0+530-K0+570互通立交桥4.002K2+860-K4+000桥梁9.003K6+245-K6+260 桥梁 11.004K6+275-K6+290桥梁22.005K7+960-K9+560桥梁28.006K6+745-K6+750涵洞18.007K1+200-K2+600隧道15.002.3.3 纵断面设计成果（1）试坡以“控制点”为依据，考虑平纵结合，挖方、填方及排水沟设置等众多因素，初步拟订坡度线。（2）计算拉的坡度不满足控制点高程，满不满足规范要求，如不满足就进行调坡。调坡时应结合选线意图，对照标准所规定的最大纵坡、坡长限制，以及考虑平纵线组合是否得当进行调坡。表2.8 竖曲线数据序 号桩号竖曲线纵 坡（）变坡点间距 直坡段长标 高凸曲线半径凹曲线半径-（m）（m）0K0+00040.51030906.51K1+0309.15100002.977804412K1+81032.31610000-1.3416801248.5513K3+4909.804100002.9781540975.1034K5+03055.6810000-4800319.0515K5+83023.6810000-1.365002366K6+33016.88100001.28490222.4617K6+82023.152100003.99770234.9228K7+59053.88110000-4800260.79K8+39021.88110000-1.2041318.1511178.3910K9+708.15160.510302.3.4 纵断面线形分析（1）纵坡纵坡的大小与坡段的长度反映了公路的起伏程度,直接影响公路的服务水平，行车质量和运营成本，也关系到工程是否经济、适用，因此设计中必须对纵坡、坡长及其相互组合进行合理安排。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，根据公路路线设计规范(JTG D20-2006)：设计速度为100km/h：最大纵坡为4%。各级公路的长路堑地段以及其他横向排水不畅的路段，为了保证排水，均设置不小于0.3%的纵坡。本设计中设置最大纵坡为4%，最小纵坡为0.5%，均满足规范要求。（2）坡长如果坡长过短,变坡点增多，形成“锯齿形”的路段，容易造成行车起伏频繁，影响道路的服务水平，减小道路的使用寿命。为提高道路的平顺性，应减少纵坡上的转折点；两凸形竖曲线变坡点间的间距应满足行车视距的要求，同时也应保证在换档行驶时司机有足够的反应时间和换档时间。公路路线设计规范规定设计速度为100km/h时的最小坡长为250m。汽车沿长距离的陡坡上坡时，因需长时间低挡行驶，易引起发动机效率降低。下坡时，由于频繁刹车将缩短制动系统的使用寿命，影响行车安全。一般汽车的爬坡能力以末速度约降低至设计车速的一半考虑，对坡度的最大坡长应加以限。公路路线设计规范(JTG D20-2006)规定设计速度为100km/h时，纵坡坡度为3%，最大坡长为1000m；纵坡坡度为4%，最大坡长为800m。本设计中，最小坡长为490m,纵坡坡度为4%，最大坡长为770m，均满足规范规定的要求。（3）竖曲线公路路线设计规范(JTG D20-2006)规定，在设计速度为100km/h时，竖曲线最小半径与长度如表2.9所示.表2.9 设计速度为100km/h时竖曲线最小半径与长度数值表凸曲线最小半径凹曲线最小半径竖曲线长度一般值极限值一般值极限值一般值极限值1000065004500300021085本设计中，最小凸曲线最小半径为10000m，最小凸曲线最小半径10000m。最小竖曲线长度为247m，均满足规范要求。2.4 横断面设计2.4.1 横断面几何尺寸道路横断面是指中线上任意一点的法向切面，它是由横断面设计先与地面线组成。其中设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟以及取土坑、弃土堆、环境保护设施等。横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计速度、地形条件等因素确定，在保证公路通行能力、交通安全与通常的前提下，尽量做到用地省、投资少，是公路发挥其最大的经济效益与社会效益。本设计的横断面的组成，如图3.1：车行道：43.75=15.0米左侧路缘带： 0.75米右侧路缘带： 0.75米中央分隔带： 2.00米硬路肩： 3米（含有侧路缘带0.5m）土路肩： 0.75米路肩宽度： 3.752=7.5米共计：路基宽度：15+1.52+2+6=26米如图2.2所示。图2.2 路基宽度示意图见2.4.2 超高计算本设计中，最大超高值为6%，新建公路超高方式一般为绕中央分隔带边缘旋转，渐变方式为线性。JD1的超高计算：JD1的圆曲线半径为5000m，大于不设超高的最小半径，故不设超高。JD2的超高计算：根据公路等级、设计速度和平曲线半径查表得圆曲线的超高值为4%，新建高速公路一般采用绕中央分隔带边缘旋转，超高渐变率P=1/175，所以超高缓和段长度为：而缓和曲线长度为150m，先取Lc=Ls=150m，横坡从路拱坡度（-2%）过渡到超高横坡（2%）时的超高渐变率 ：P= 0.0036 =所以任取Lc=Ls=150mJD3的超高计算：根据公路等级、设计速度和平曲线半径查表得圆曲线的超高值为2%，新建高速公路一般采用绕中央分隔带边缘旋转，超高渐变率P=1/175，所以超高缓和段长度为：而缓和曲线长度为400m，先取Lc=Ls=400m，横坡从路拱坡度（-2%）过渡到超高横坡（2%）时的超高渐变率 ：P=0.0009=又因为不设超高的半径为4000m，则此点距ZH点的距离为：L= = 200m根据此条件确定的超高缓和段长度为：400-200=200m，此时横坡从路拱（-2%）过度到超高横坡（2%）的超高渐变率：P= =0.0009 =不满足，故采用分段超高。第一段从双向路拱坡度（-2%）过度到单向超高横坡（2）的长度为Lc1=60092%108m,第二段的长度为：Lc2=400-108=292m。2.4.3 路基土石方数量计算及调配路基土石方是公路工程的一项主要工程量，在公路设计和路线方案比较中，路基土石方数量的多少是评价公路侧设质量的主要技术经济指标之一。在编制公路施工组织计划和工程概预算时，还需要确定分段和全线的路基上石方数量。地面形状是很复杂的，填挖方不是简单的几何体，所以其计算只能是近似的，计算的精确度取决于中桩间距、测绘横断面时于点的密度和计算公式与实际情况的接近程度等。计算时一般应按工程的要求，在保证使用的前提下力求简化。（1）横断面面积计算路基填挖的断面积，是指断面图中原地面线与路基设计线所包围的面积，高于地面线者为填，低于地面线者为挖，两者应分别计算，下面介绍几种常用的面积计算方法。 积距法：适用于不规则图形面积计算把横断面图划分成若干条等宽的小条，累加每一小条中心处的高度，再乘以条宽即为该图形的面积。将断面按单位横宽划分为若干个梯形与三角形条块，每个小条块的近似面积为： Fi=bhi （2.3）则横断面面积：当b=1m时，则F在数值上就等于各小小条块平均高度之和hi。要求得hi的值，可以用卡规逐一量取各条块高度的累积值。当面积较大卡规张度不够用时，也可用米厘方格纸折成窄条代替卡规量取积距，用积距法计算面积简单、迅速。若地面线较顺直，也可以增大b的数值，若要进一步提高精度，可增加测量次数最后取其平均值。 坐标法已知断面图上各转折点坐标（xi，yi），则断面面积为：A = （xi yi+1-xi+1yi ) 1/2 （2.4）坐标法的精度较高，适宜于用计算机计算。计算横断面面积还有几何图形法、数方格法、求积仪法等。（2）土石方数量计算若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两断面之间为一棱柱体其体积的计算公式为： （2.5）式中：V体积，即土石方数量（m3）；F1、F2分别为相邻两断面的面积（m2）；L相邻断面之间的距离（m）。此法计算简易，较为常用，一般称之为“平均断面法”。石方数量计算应注意的问题：l 填挖方数量分别计算，（填挖方面积分别计算）；l 土石方应分别计算，（土石面积分别计算）；l 换土、挖淤泥或挖台阶等部分应计算挖方工程量，同时还应计算填方工程量；l 路基填、挖方数量中应考虑路面所占的体积，（填方扣除、挖方增加）；l 路基土石方数量中应扣除大中桥所占的体积，小桥及涵洞可不予考虑。（3）路基土石方调配土石方调配的目的是为确定填方用土的来源、挖方弃土的去向：以及计价土石方的数量和运量等。通过调配合理地解决各路段土石方平衡与利用问题，使从路堑挖出的土石方，在经济合理的调运条件下移挖作填，达到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和弃上，以减少占用耕地和降低公路造价。填方土源：附近挖方利用;挖方去向：调往附近填方 土石方调配原则l 就近利用，以减少运量：在半填半挖断面中，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。l 不跨沟调运：土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。l 高向低调运：应注意施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土；位于山坡上的回头曲线段优先考虑上线向下线的土方竖向调运。l 经济合理性： 应进行远运利用与附近借土的经济比较（移挖作填与借土费用的比较）。l 远运利用的费用：运输费用、装卸费等l 借土费用：开挖费用、占地及青苗补偿费用、弃土占地及运费l 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。l 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。l 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。l 土方调配对于借土和弃土应事先同