毕业设计（论文）-湘潭某地区丁家湾~竹山湾二级（60kmh）公路设计.docx

学号毕业设计题目：湘潭某地区丁家湾竹山湾二级（60km/h）公路设计全套图纸加扣3012250582 作 者 届 别 2016届 院 别 土木建筑工程学院 专 业 土木工程 指导教师 职 称 讲师 完成时间 2016年5月 摘 要本次毕业设计题目为湘潭某地区丁家湾竹山湾二级（60km/h）公路设计，设计的主要目的是为了改善当地交通，加速经济发展，同时也改善了湘潭的市场投资环境，为湘潭市的地理文化添加了新的元素，并且也起着减轻原有国道的交通压力、连接各地路网规划以及便利周边出行的重要作用。本计算书主要对路线的整体设计过程做出了详细说明，计算书中对全部设计的参考依据，地物，设计路段的位置等情况以及各项指标的拟定，各部分的计算情况给出了详尽介绍。该计算书分为计算说明和文字说明两部分，主要内容为：路线方案的对比，纸上定线，平面线形设计，纵断面设计，平纵线形组合设计，路基横断面设计，挡土墙设计，路面结构设计，桥梁涵洞设计和主要参考文献等几方面。关键词：二级公路；路线设计；路基路面设计；挡土墙；桥涵1 毕业设计Abstract The graduation design topic for Xiangtan a region Ding Jia Wan Zhushan secondary (60km / h) of road design, the design, the main purpose is to improve local traffic, accelerate economic development, and improve the market investment environment in Xiangtan, add new elements to Xiangtan city geography and culture, and also reduce the original national road traffic pressure, the important function and surrounding convenience to travel around the network planning. This statement is mainly on the route of the overall design process to make the detailed description, calculation of design reference, terrain, sections of the design, such as the location of and indicators of develop and the calculation is given detailed introduction. . The calculation is divided into text descriptions and calculations illustrate two parts, the main contents: comparison of route scheme, paper alignment, horizontal alignment design, profile design, horizontal and vertical linear combination design, subgrade cross section design, block wall design, the structure design of pavement, bridge and culvert design and main references.keyword: secondary road; route design; subgrade design; retaining wall; culvert.2目 录第1章绪论11.1概要11.2沿线的地质情况11.3设计任务及主要内容11.4设计技术标准及指标1第2章线形设计42.1概要42.2平面设计42.2.1平面设计原则及要求42.2.2平面线形设计42.2.3平面曲线要素计算102.2.4平面设计成果142.3纵断面设计142.3.1纵断面设计原则及要求142.3.2纵坡的设计162.3.3竖曲线的设计及计算162.3.4纵断面设计成果21第3章路基的设计与防护223.1概要223.2横断面设计223.2.1设计依据及原则223.2.2设计方法223.2.3设计综述233.2.4边坡稳定性分析243.2.5土石方量的计算与调配263.2.6软土路基与路基边坡防护273.3排水设计与计算27第4章挡墙设计304.1概要304.2挡土墙的断面设计304.3挡土墙基础及其它设计304.4挡土墙的设计与验算30第5章路面设计345.1概要345.2路面结构设计的依据及原则345.3设计方法和步骤345.4沥青路面结构设计355.5水泥混凝土路面设计42第6章桥涵设计496.1概要496.2桥梁设计496.3涵洞设计50总结51参考文献52致谢5354第1章 绪论1.1 概要1本公路为湘潭某地区丁家湾竹山湾二级（60km/h）公路设计，全线长3424.35m。2公路所处地段前半段山区特点比较明显，后半段平原微丘区特点比较明显。3本公路位于中国公路自然区划的5区，为东南湿热区。4路基干湿类型为中湿，土类为粘质土，土基干湿状态的稠度值为1.0。5公路为双向两车道公路，23.50m行车道，20.75m硬路肩，20.75m土路肩，路面宽度为7m，路基宽10m。1.2 沿线的地质情况新建公路位于衡山山脉的丘陵地带，地貌主要以丘陵、平原为主，沿线地形整体较为平缓，地势从西南向东北转低，该地段位于公路自然区划的5区。岩层主要由页岩、砂板岩、粉砂岩、碎屑岩等组成；土质主要由褐土、暗棕壤、棕壤等组成。1.3 设计任务及主要内容本次设计的主要任务为在同时满足经济要求，技术指标和生态环境的条件下，在湘潭市某地区丁家湾至竹山湾之间设计出一条新建二级公路主要内容：1.收集资料，写开题报告2.选定方案，平面设计3.纵、横断面设计4.路基、挡墙设计5.路面设计6.桥涵设计7.编写计算书1.4 设计技术标准及指标新建公路采用交通部发布的公路工程技术标准(JTG B01-2014)和其他颁布现行有效标准，规范等规定的设计标准。 主要设计技术标准及指标如下：1设计等级：二级公路。2设计行车速度：60km/h。3设计标准轴载：BZZ100。4桥涵设计荷载：公路级。5沥青路面设计使用年限：12年6水泥路面设计使用年限：20年。7道路的使用性质：主要供车辆使用8交通量年平均增长率：7%9预测交通组成表及交通量见表1-1，设计技术指标见表1-2表1-1预测交通组成及交通量表车型前轴重（KN）后轴重（KN）后轴数后轴轮组数后轴距（m）交通量/(次/日)小客车16.220.31双轮组0800北京BJ13013.527.21双轮组0300黄河JN15049101.61双轮组0200长征XD25037.872.62双轮组2300江淮AL66001726.51双轮组0200四平SPK61503877.82双轮组4200五十铃EXR181L601003双轮组4200表1-2主要设计技术指标规范标准二级公路设计速度（km/h）60路基宽度（m）一般值10最小值8.5车道宽度（m）3.5路肩宽度（m）右侧硬路肩一般值0.75最小值0.25土路肩一般值0.75最小值0.5圆曲线最小半径（m）一般值200极限值125最大纵坡(%)6%最小坡长（m）150最大坡长（m）3 %12004 %10005 %8006 %600竖曲线最小半径（m）凸形一般值2000极限值1000凹形一般值4500极限值1000竖曲线最小长度（m）50停车视距（m）75回车视距（m）150超车视距（m）350第2章 线形设计2.1 概要线形设计主要包括两部分：平面线形设计和纵断面线形设计。平面设计决定了路线的平面布置走向情况，纵断面设计确定纵向起伏情况。平面设计有选线、定线、平曲线要素计算和平曲线计算四个主要步骤，纵断面设计涉及试坡、调坡、定坡、定竖曲线半径、竖曲线要素计算和竖曲线计算等几个主要方面。2.2 平面设计2.2.1 平面设计原则及要求原则：（1）平面线形应直捷、连续、顺适，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，并尽量地选用较大的圆曲线半径；（3）两同向曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线相连；（4）两反向曲线间夹有直线段时，以设置不小于最小直线长度的直线段为宜；（5）曲线线形应特别注意技术指标的均衡性与连续性；（6）应避免连续急转弯的线形。 要求：综合经济，技术标准，环境生态等主要因素设计出最优的设计方案。2.2.2 平面线形设计选线步骤：1、全面布局2、逐段安排3、具体定线本次设计包含有两个方案，方案一路线总长约3424.35m，共设置4个平曲线；方案二路线总长约3411.44m，共设置4个平曲线。该路段设计主要技术指标见表2-1表2-1主要技术指标表序号指 标 名 称规 范 值1公路等级二级公路2路基宽度(m)103设计行车速度(km/h)604平曲线极限最小半径(m)1255不设超高最小平曲线半径(m)15006最大纵坡()67汽车荷载等级公路级方案一：综合地理、水文等情况设计出的方案一的平面布置图如下图：图2.1方案一平面线形图交点坐标计算:起点坐标： （3031888，510200） 在直线上选一点坐标：（3032200，510246） 在直线上选两点坐标：（3032686，510400） （3032874， 510600） 3032596.141510304.405 在直线上选两点坐标：（3033200, 510850） （3033370， 510800）3033128.710510870.968在直线上选两点坐标：（3033710， 510800） （3033793， 511000）2.4103033673.014510710.878在直线上选两点坐标（3034200, 511362） 终点坐标：（3034844， 511498）0.2113033918.565511302.567交点间距、偏角交角计算: 设起点坐标为，第i个交点坐标为，则 坐标增量： ， 交点间距： 计算方位角： 公路偏角： 以交点1为例： 同理可得: ； 交点间距、转角计算 方位角：； 转角： 计算得：，同理：， 路线转角：(Y)，同理：(Z)，(Y)，(Z) 代入数据进行计算进行数据汇总如下表：表2-2交点数据表交点编号X坐标Y坐标方位角转角交点间距（m）QD3031888510200000右000715.796JD3032596.141510304.40582313右382304777.575JD3033128.710510870.968464617左630940567.359JD3033673.014510710.8783433637右835104640.619JD3033918.565511302.567672741左553213945.846ZD3034844511498115528右000方案二：本路线共四个交点，与方案一仅JD4不同，路线布置如下图：图2.2方案二平面线形图由方案一可知：起点坐标：（3031888, 510200） (3032596.141,510304.405) (3033128.710,510870.968) (3033673.014,510710.878)在直线 上选两点坐标：（3033704, 510800）；（3033776，511000）在直线 上选一点坐标：（3034200，511304）终点坐标：（3034844, 511498）计算交点坐标：由方案一中公式，同理可得下表：表2-2交点数据表交点编号X坐标Y坐标方位角转角交点间距（m）QD3031888510200000右000715.796JD3032596.141510304.40582313右382304777.575JD3033128.710510870.968464617左630940567.359JD3033673.014510710.8783433637右863526517.052JD3033847.177511197.715701856左5326121041.070ZD3034844511498164552右000缓和曲线计算：最终取lsmin最大值为5的整数倍的值或者下一个相邻的5的整数倍的值作为缓和曲线最小长度（如65取65，73.4取75，82取85。）以 JD1为例：同理，根据上述公式，分别求出方案一 各段缓和曲线长，如下表：表2-3缓和曲线表交点编号JDJDJDJD半径R（m）800400280400ib4%4%4%4%P1/1251/1251/1251/125缓和曲线最小值(m)905050502.2.3 平面曲线要素计算缓和曲线计算：最终取lsmin最大值为5的整数倍的值或者下一个相邻的5的整数倍的值作为缓和曲线最小长度（如65取65，73.4取75，82取85。）以 JD1为例：同理，根据上述公式，分别求出方案一 各段缓和曲线长，如下表：表2-3缓和曲线表交点编号JDJDJDJD半径R（m）800400280400ib4%4%4%4%P1/1251/1251/1251/125缓和曲线最小值(m)90505050曲线要素计算：切线长：曲线长：外矢距：校正数: 其中： 以JD1为例：以JD2为例：同理，根据上述公式，分别求出方案一各交点曲线要素，如下表：表2-4方案一各交点曲线要素表：交点编号切线长T（m）曲线长L（m）外矢距E（m）校正数J（m）JD323.73 626.1747.5721.30JD271.24491.2269.9451.26JD294.95489.30103.84100.61JD345.59641.5177.0749.68主点里程桩号计算: 起点桩号为：K0+000， 终点桩号为 K3+424.35直缓点桩号：ZH=JDTh缓圆点桩号：HY=ZH+Ls曲中点桩号：QZ=HZLh/2圆缓点桩号：YH=HZLs缓直点桩号：HZ=ZH+Lh交点桩号：JD=QZ+Jh/2以JD1为例：起点桩号为K0+000，则JD1桩号为K0+715.80ZH=JDTh= K0+715.80- 323.74= K0+392.06HY=ZH+Ls= K0+392.06+90= K0+482.06HZ=ZH+Lh= K0+392.06+ 626.17= K0+1018.23YH=HZLs= K0+1018.23-90= K0+928.23QZ=HZLh/2= K0+1018.23-626.17/2=K0+705.15JD=QZ+Jh/2= K0+705.15+ 21.30/2= K0+715.80 （计算无误）以JD2为例：JD1桩号为K0+715.80，则JD2桩号为：JD2= K0+715.80+ 777.58- 21.30= K1+472.07ZH=JDTh= K1+472.07- 271.24= K1+200.83HY=ZH+Ls= K1+200.83+50= K1+250.83HZ=ZH+Lh= K1+200.83+ 491.22= K1+692.05YH=HZLs= K1+692.05-50= K1+642.05QZ=HZLh/2= K1+642.05-491.22/2=K1+446.44JD=QZ+Jh/2= K1+446.44+ 51.26/2= K1+472.07 （计算无误）同理，根据上述公式，可求出方案一 各主点里程桩号如下表：表2-5方案一各主点里程桩表交点编号JDJDJDJD直缓点 K0+392.06K1+200.83K1+693.22K2+182.59缓圆点K0+482.06K1+250.83K1+743.22K2+252.59曲中点K0+705.15K1+446.44K1+937.87K2+503.34圆缓点K0+928.23K1+642.05K2+132.52K2+754.10缓直点K0+1018.23K1+692.05K2+182.52K2+824.10交点K0+715.80K1+472.07K1+988.17K2+528.18经验算，第一个平曲线和第二个平曲线间直线段长度为182.60，满足两反向曲线之间大于2V=120m的要求，其他反向曲线均为S曲线，亦满足S曲线A1近似于A2，半径比为1-0.3，的要求(L2=1.17, L3=0.07)。同理，根据方案一中公式，可求出方案二中各缓和曲线长，如下表：表2-6缓和曲线汇总表交点编号JDJDJDJD半径R（m）800400300590ib4%4%4%4%P1/1251/1251/1251/125缓和曲线最小值(m)90505070表2-7方案二各交点曲线要素表交点编号切线长T（m）曲线长L（m）外矢距E（m）校正数J（m）JD323.73 626.1747.5721.30JD271.24491.2269.9451.26JD289.10473.21105.25105.00JD226.33422.8048.0329.85同理，由上述公式，可求出方案二各主点里程桩号如下表：表2-8方案二各主点里程桩表交点编号JDJDJDJD直缓点 K0+392.06K1+200.83K1+699.07K2+173.90缓圆点K0+482.06K1+250.83K1+749.07K2+223.90曲中点K0+705.15K1+446.44K1+935.67K2+385.30圆缓点K0+928.23K1+642.05K2+122.28K2+546.70缓直点K0+1018.23K1+692.05K2+172.28K2+596.70交点K0+715.80K1+472.07K1+988.17K2+400.23经验算，平曲线间的直线长度与S曲线的直线长度均符合规范规定的最小直线长度要求。方案比选：社会影响方面：方案一与方案二都具有可行性，都比较方便当地居民出行，且不穿过村庄，同时又没有偏离太远，有利于推动当地经济的发展。经济技术方面：方案二略逊于方案一。方案二在K0+1700处与原渠道斜交的角度更小，并且在K2+000附近沿线过山，因此挖方较大，造价也就偏高。方案一的各项技术指标也较方案二适用。综上所述，选方案一作为本此次设计的最终方案。2.2.4 平面设计成果路线平面布置图是平面设计的最终成果，是道路设计文件的重要组成部分。在平面设计主要成果有以下内容：1、 路线平面设计图，道路平面布置图。2、 直线、曲线及转角表，逐桩坐标表，总里程表。2.3 纵断面设计2.3.1 纵断面设计原则及要求一般原则：（1）二级公路的最大坡度为5%，长路堑以及横向排水不畅的路段采用不小于0.3%的纵坡，当采用平坡（0%）或小于0.5%的纵坡时路基边沟应作纵向排水设计。（2）二级公路最小坡长为150m。（3）坡长限制：纵坡坡度3%，最大坡长不大于1200m；纵坡坡度4%，最大坡长不大于1000m；纵坡坡度5%，最大坡长不大于800m；纵坡坡度6%，最大坡长不大于600m；（4）满足视觉需要的竖曲线半径：凸形竖曲线为4000、8000m，凹形竖曲线为6000m；（5）竖曲线半径一般最小值2000，凹形竖曲线半径一般最小值1500m；（6）竖曲线最小长度为85m；（7）最大合成坡度9.0%，最小合成坡度为0.5%，平均纵坡不宜大于5.5%。纵断面的设计原则规定如下：（1）纵面线形与地形相结合,视觉成视觉连续,平顺而圆滑的线形，避免在短距离内出现频繁起伏；（2）应避免出现能看见近处很远处而看不见凹处的线形；（3）在积雪或冰冻地区，应避免采用陡坡；（4）微丘地形的纵坡应均匀平缓，丘陵地形的纵坡应避免过分迁就地形而起伏过大；（5）计算行车速度60km/h公路必须注重平纵合理组合，不仅应满足汽车运动学和力学要求，而且应充分考虑驾驶员在视觉和心理方面的要求；（6）平纵配合的视觉应在视觉是能自然地诱导驾驶员的视线，保持视觉的连续性；（7）平纵面线形的技术指标应大小均衡，使线形在视觉心理上保持协调；（8）平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线略大于竖曲线。即所谓的“平包竖”；（9）平纵面线形组合视觉应注意线形与自然环境和景观的配合与协调；（10）在直线段内不能插入短的竖曲线。纵坡设计的一般要求：（1）满足“标准”中有关纵坡的规定要求；（2）纵坡应尽量平缓，起伏不宜过大和频繁，并应尽量避免标准中的极限值，对一般公路，应注意考虑运输，农业机械等方面的要求； （3）应综合考虑沿线的地形，地质，气候等情况，并根据需要采取适当的技术措施，并保证公路的稳定和畅通；（4）尽量减少土石方和其它工程数量，以降低工程数量。2.3.2 纵坡的设计设计方法：（1）标注控制点（2）试坡试坡主要是在已标出控制点的纵断面图上，根据技术标准、选线意图，并考虑各控制点和经济点的要求以及地形变化情况，初步定出纵坡设计线的工作。试坡应以控制点为依据，照顾多数经济点，试坡的要点可以归纳为：“前后照顾，以点定线，反复比较，以线交点” 。（3）调坡调坡主要根据以下两方面进行：综合选线意图。对照技术标准或规范。（4）核对核对主要在有控制意义的特殊横断面上进行。其做法是：在纵断面图上直接由厘米格子读出相应桩号的填挖高度，将此值用“路基横断面透明范本”套在相应横断面地面在线，检查若有填挖过大、坡脚落空、挡墙过高、桥涵填土不够以及其它边坡不稳现象，则需要调整坡度线。（5）定坡结合以上原则，对该路段进行实际设计，路段最大纵坡坡度1.8%，最小纵坡坡度为0.800%。共设两个变坡点。2.3.3 竖曲线的设计及计算竖曲线是设在纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车，起缓和作用的一段曲线。本次设计共设两个变坡点，即两条竖曲线，第一条竖曲线为凸曲线，第二条为凹曲线，半径分别为16000m,27000m，坡度分别为1.8%，-1.2%，0.8%。两竖曲线的起终点都遵循平包竖原则落在平曲线的缓和曲线上。全线50m整桩号加要素点的高程如下表：表2-9 50m整桩号及要素高程表桩号高程桩号高程桩号高程桩号高程K0+000K0+050K0+100K0+150K0+200K0+250K0+300K0+350K0+392.06K0+400K0+450K0+482.06K0+500K0+550K0+600K0+650K0+705.15K0+750K0+800K0+850K0+90078799092.289.889.489.677.388.588.892.692.49086.681.682.284.681.6838282.4K0+928.23K0+950K1+000K1+018.23K1+050K1+100K1+150K1+200.83K1+250.83K1+300K1+350K1+400K1+440K1+446.44K1+500K1+550K1+600K1+642.05K1+693.22K1+743.22K1+75082.68174.97882.275.482.579.184.277818174.377.37771.874.872.672.673.673.6K1+800K1+850K1+900K1+937.87K1+950K2+000K2+050K2+100K2+132.52K2+150K2+182.52K2+200K2+252.59K2+300K2+350K2+400K2+450K2+503.34K2+550K2+600K2+65071.871.972.471.971.97271.6747773.57271.371.471.4717474.675.475.175.573.3K2+650K2+700K2+754.10K2+800K2+824.10K2+850K2+900K2+950K3+000K3+050K3+100K3+150K3+200K3+250K3+300K3+350K3+400K3+424.3573.3737373.373.373.874.175.275.275.275.275.675.676.475.875.876.476.4竖曲线要素计算：i1和i2分别为两相邻两纵坡坡度，= i2- i1，为“+”时，表示凹形竖曲线；为“-”时，表示凸形竖曲线。竖曲线长度L或竖曲线半径R： 竖曲线切线长T： 竖曲线任意一点竖距h： 竖曲线外距E ： 图2-4变坡点1计算图示1）变坡点1的桩号：K0+700，高程：90.6设定半径R=16000m，则：2）竖曲线起终点桩号及设计高程：竖曲线起点桩号=K0+700-240=K0+460竖曲线起点高程=90.6-2401.8%=86.28m竖曲线终点桩号=K0+700+240=K0+940竖曲线终点高程=90.6-2401.2%=87.72m3）竖曲线内50m整桩号的高程计算：注：右半部分：左半部分：曲线上任意点到曲线起点（左线）或终点（右线）的水平距离。直线上点到相邻变坡点的距离。 H变坡点高程竖曲线1高程如下表：表2-10 竖曲线1高程表桩号切线标高竖距设计高程K0+46086.28086.28K0+482.0686.680.0286.66K0+500870.0586.95K0+55087.90.2587.65K0+60088.80.6188.19K0+65089.71.1388.57K0+705.1590.541.7288.82K0+750901.1388.87K0+80089.40.6188.79K0+85088.80.2588.55K0+90088.20.0588.15K0+928.2387.860.00487.86K0+94087.72087.72（1）变坡点2的桩号：K2+500，高程：69设定半径R=27000m，则：（2）竖曲线起终点桩号及设计高程：竖曲线起点桩号=K2+500-270=K2+230竖曲线起点高程=69+2701.2%=72.24m竖曲线终点桩号=K2+500+270=K2+770竖曲线终点高程=69+2700.8%=71.16m（3）竖曲线内50m整桩号的高程计算：注： 右半部分：左半部分：曲线上任意点到曲线起点（左线）或终点（右线）的水平距离。直线上点到相邻变坡点的距离。 H变坡点高程竖曲线2高程如下表：表2-11 竖曲线2高程表桩号切线标高竖距设计高程K2+230K2+252.59K2+300K2+350K2+400K2+450K2+503.34K2+550K2+600K2+650K2+700K2+754.1K2+77072.2471.9771.470.870.269.669.0369.469.870.270.671.0371.1600.010.090.270.540.91.320.90.540.270.10072.2471.9671.3170.5369.6668.767.7168.569.2669.9370.571.0371.16则竖曲线要素表如下：表2-12 竖曲线要素表凸曲线凹曲线变坡点桩号K0+700K2+500变坡点高程(m)90.669竖曲线半径(m)1600027000前坡i10.018-0.012后坡i2-0.0120.008曲线长(m)480540切线长(m)240270外距(m)1.81.35坡长(m)7001800起点桩号K0+460K2+230终点桩号K0+940K2+7702.3.4 纵断面设计成果路线纵断面图是纵断面设计的最终成果，是道路设计文件的重要组成部分。在纵断面图中，主要有以下内容：（1）里程桩号、地面高程与地面线、设计高程与设计线以及施工填挖值等；（2）设计的纵坡度和坡长；（3）竖曲线及其要素、平面上的直线及平曲线；第3章 路基的设计与防护3.1 概要路基是在天然地基上按路线的平面位置及纵坡要求开挖或填筑成一定断面形状的土质或石质结构物，它是道路建筑的主体，又是道路路面的基础。为使路线平顺，在自然地面低于路基设计标高处要填筑成路堤，在自然地面高于路基设计标高处要开挖成路堑。在车辆动力作用下不应发生过大的弹性和塑性变形；路基边坡应能长期稳定而不坍滑。为此，需要在必要处修筑一些排水沟、护坡、挡土结构等路基附属构筑物。路基设计，通常包括路基基身、排水、防护与加固等方面。路基基身设计，主要涉及填料选择、压实标准、路基边坡及地基要求等问题。3.2 横断面设计3.2.1 设计依据及原则横断面设计包括行车道、路肩、边沟边坡、截水沟等设施构成的。公路横断面组成应根据公路等级、设计速度、地形、地质等控制条件来确定，以保证公路的交通安全、通行能力、路基的强度和稳定性。1）设计应依据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况进行设计。2）路基设计除了选择合适的路基横断面形式和边坡度以外，还应设置排水设施和防护加固工程等结构物。3）还应结合路线和路面进行设计。3.2.2 设计方法1）根据外业横断面测量资料绘制横断地面线。2）根据路线及路基资料，填充横断面要素。3）根据地质调查资料，标土石界限、设计边坡度，并确定边沟的状和尺寸。4）绘横断面设计线。5）计算横断面面积。6）设计路基设计表、路基土石方计算表，并进行必要的调配。本路段路基按两车道二级公路（60 km/h）标准，其标准横断面如图3-1：路基宽10m，单向行车道23.5 m，硬路肩0.75 m土路肩为0.75 m。路基宽度=行车道宽+路肩宽10 m ，标准横断面图如下图：图3-1标准横断面图示3.2.3 设计综述1、路拱横坡 路拱坡度需要考虑路面类型和当地的自然条件。根据公路工程技术标准(JTG B01-2014)，二级公路沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为12%，考虑到降雨量，路面排水状况以及施工行车安全舒适等因素，故取路拱坡度为2%；公路的硬路肩，采用与行车道相同的横坡。土路肩的横坡采用3%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。2、超高及加宽超高值按圆曲线半径取得，分别为3%和4%；该路段内有四曲线段，其线形指标满足不设加宽。3、边坡坡度该路段以山地、丘陵为主，路堑边坡多为石质边坡，由公路工程技术标准(JTG B01-2014)查得路堑边坡采用1：1。路基填方段填土为粘性土，根据公路工程技术标准(JTG B01-2014)查得路堤边坡，当H8m部分边坡按1:1.75进行设计。4、边沟设计 根据公路工程技术标准(JTG B01-2014)可知边沟有矩形边沟和梯形边沟等多种形式，本设计路段挖方段采用梯形边沟，边坡坡度为1：1，且底宽为0.5m，深0.5m，填方段采用矩形边沟底宽0.5m，深0.5m。3.2.4 边坡稳定性分析本设计填方路基边坡坡度为1:1.5，；挖方边坡坡度为1:1.当填挖方超过8m时应设置3米宽的平台，填方段超过8m部分按1:1.75比例进行设计，挖方段超过8m部分按1：1进行设计。K0+100K0+150路段为高挖方路段，边坡易失稳，现验算K0+150路堑边坡距路基右边缘1/4处的稳定性。路基挖方高度为11.5m，底宽10m，其横截面如下图。挖方路基土质上层为粉质中液限亚粘土，下层为基石，土的粘聚力为c=11KPa，内摩擦角为23（f=tan=0.42），重度=19.5KNm，汽车荷载为公路级标准。由于路堑边坡无汽车荷载作用，只需验算土自重稳定性即可。图3-2 K0+150路堑边坡横断面图1、按4.5H法确定滑动圆心辅助线。在此取=41,查表得1=28，2=36。据此两角分别自坡脚和左顶点作直线相交于O点，BO点的延长线即为滑动圆心辅助线。2、绘出三条不同位置的滑动曲线：一条通过路基的右边缘；一条通过距右边缘1/4路基宽度处；一条通过路基中线。3、用直线连接可能滑弧的两端点，并作此直线的中垂线相交于滑动中心辅助线BO于A点，A点即是该滑动曲线的中心。4、将圆弧范围土体分成8-10段，先由坡脚每2-4一段，最后一段可能略少。5、算出滑动曲线每一分段中点与圆心竖线之间的偏角i Sini=XiR式中：Xi分段中心距圆心竖线的水平距离，圆心竖线左侧为负，右侧为正。 R-滑动曲线半径6、计算每一分段图形面积i7、以路堤纵向长度1m计算出各分段的重力Gi8、计算每一个土条的垂直方向外力QI9、计算系数mi=cos mi +( sin mitan mi)/Fs表3-1圆弧法边坡稳定性分析（1/4处）序号Xi条宽/mimiiGi=iQi118.22.3455.70.894.0979.720216.03246.690.979175.560314.03239.561.0210.48204.40412.03233.11.0510.27200.30510.03227.081.079.43183.87068.03221.381.078.07157.27076.03215.891.076.25121.8084.03210.541.064.0278.31092.0325.291.031.427.320CiBi+（Wi+Qi)tani/ mi67.0899.31106.5101.793.5682.6168.9252.3632.56（Wi+Qi)sini65.86127.74130.17109.3883.7157.3233.3414.332.52 672.03621.86条分法图示如下图：图3-3 条分法图示计算稳定系数：根据公路路基设计规范(JTG D30-2015)，边坡稳定性分析采用简化Bishop法分析，其计算式如下：代入数据得到：Fs1=1.08还可求出另两条滑动曲线的稳定系数：Fs2=1.15Fs3=1.17则Kmin=1.08，边坡稳定性不满足1.25-1.50范围要求，所以在K0+150加设路堑挡土墙。3.2.5 土石方量的计算与调配土石方调配的目的是为确定填方用途的来源，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，要合理的解决各路段土石方平衡与利用，使从路堑挖出的土石方，在经济调运条件下移挖作填，避免不必要的路外借土和弃土，以减少耕地占用，降低道路造价，减轻对环境的破坏。土石方调配原则：1、在半填半挖断面中，应先考虑横向平衡再作纵向调配。2、调配时需考虑桥涵位置对施工运输的影响。3、根据地形和施工条件合理选用运输方式，确定合理的紧急运距。4、不同的土方和石方应根据需要分别调配。5、调配时尽量配合当地环境，以减小对生态的破坏。调配方法 ： 土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配法具有不需单独绘图，直接在土石方表上调配，方法简单，调配清晰的优点，是本设计采用的方法。 土石方计算由路基土方数量计算表计算可知，本路段挖方119102.4 m3 ，填方133902.32 m3，本桩利用2312.4 m3 ，纵向调配116132.71 m3 ，需借方15457.18 m3, 计价土石方