沥青混凝土路面设计毕业论文.docx

沥青混凝土路面设计毕业论文第1章 绪 论1.1我国公路概况 进入改革开放后，伴随着国民经济快速发展和对外开放的不断扩大，公路交通步入了快速发展的轨道。公路建设成就辉煌，令人振奋。2010年底，全国公路总里程达395万公里，是建国初期的近49倍。路面技术等级和通达深度也得到很大提高。高速公路建设突飞猛进万公里，随着中国2009年新修通了4719公里的高速公路，到2009年底，中国高速公路的通车总里程达6.5万公里。中国创造了世界高速公路发展的奇迹。而在20多年前，中国的高速公路连一米都没有。路网整体水平和公路通过能力有了明显提高。基本建成国道主干线, 实施西部开发大通道工程, 重点加强沟通东中西三大地带、纵贯区域南北、通江达海、连接周边国家, 的公路大通道建设。使西部地区公路交通的发展基本适应国民经济发展的需要, 基本形成区域干线公路网络, 实施干线路网改造工程, 使省会( 区、市) 到地州的公路达到二级以上标准, 地( 州) 到县的公路达到三级标准。 实施以硬化路面、提高抗灾能力为主的农村公路工程, 使县到乡的公路基本达到四级以上标准, 乡以下公路能够满足通机动车的要求, 使农村公路的交通条件进一步改善。回顾我国公路发展历程，对比世界公路发展趋势，可以认为，我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。但是，由于基础十分薄弱，我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要，与发达国家的先进水平相比还有较大差距。从公路技术等级看，在全国公路总里程中还有近20万公里等外公路，等外公路占公路总里程的比重达到14.4%，西部地区更高，达到21.8，技术等级构成不理想。从行政区划分布看，由于经济发展和人口分布的不平衡，公路发展在各地区之间存在着较大差距，总的来看，东部地区公路密度较大，高等级公路的比例也较高，明显高于全国平均水平，更高于中、西部地区水平。 因此，为逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标，按照道路的使用功能和交通需求，重点提高经济相对发达地区的公路技术等级，根据国家西部大开发战略，大力扶持西部地区公路基础设施建设，将是我国公路交通发展的战略重点。1.2 路线概况该区位于四川盆地东北部，属亚热带湿润季风气候区，四季分明，年平均气温1217，极端最高气温40，极端最低气温-5。年平均降雨量1034mm，年平均雾日50天，平均风速3.15m/s。本地区地震烈度为度。山坡地段上覆13m粘土表层，下为粉砂质泥岩及砂页岩，呈互层状产出；水田段淤泥0.3m，其下25m粘土。5材料供应：沿线附近可采集到砂、碎石、块石、片石、条石，沥青、水泥、钢材、木材、石灰、煤渣等主要材料可根据计划需要供应。1.3 设计任务本次设计任务主要包括：路线设计：纸上定线，进行方案比较，进行路线平面设计，进行路线纵断面设计。路基设计：完成1km路基横断面设计，土石方计算及路基排水设计，结构设计，边坡设计。路面设计：沥青混凝土路面设计。小桥涵设计：结合自身设计，完成一项涵洞设计。1.4 公路等级和设计指标公路根据交通量及其使用功能、性质分为五个等级：高速公路、高速公路、二级公路、三级公路和四级公路。高速公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为25000辆以上，专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。一级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为1500030000辆以上，专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。二级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为30007500辆以上，专供汽车行驶的公路。三级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为10004000辆以上的公路。四级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量双车道1500辆以下，单车道200辆以下。根据交通量计算确定公路等级:已知资料：交通资料：据调查，近期（起始年）交通组成及数量如下：小汽车：2300辆/日（年平均，下同）载重汽车：1200辆/日其中：解放CA10B 800辆/日 黄河JN150 50辆/日 东风EQ140 80辆/日依士兹TD50 200辆/日 黄河JN162A 70辆/日预测交通量年平均增长率：5。根据表1-1计算交通量：初始年交通量：=23001.0+8001.5+502.0+801.5+2002.0+702.0=4260辆/日表1-1各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆折算系数说 明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t7t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车确定公路等级：假设该公路远景设计年限为15年，则远景设计年限交通量N：=4260（1+5.0%）=8434.5辆/日交通量在500015000之间，所以所选路段为二级公路路线设计起讫点及设计高程：起点坐标 N-2907.91702 E-3076.7482 起点高程 127.00终点坐标 N-1894.29988 E-7879.93192 终点高程 117.77421.5主要技术标准设计速度：60km/h的二级公路设计标准由规范 查得，现列表1-2如下:表1-2 主要设计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）3.75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）312004100058006600竖曲线最小半径（m）凸形一般值2000极限值1400凹形一般值1500极限值1000竖曲线最小长度（m）50停车视距（m）75会车视距（m）150超车视距（m）350第2章 平面设计2.1 选线2.1.1 选线的基本原则：（1）路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应（2）在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上，选定最优路线方案。（3）路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省，效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术标准。（4）选线应注意同农田基本建设的配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。（5）要注意保持原有自然状态，并与周围环境相协调。（6）选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清其对道路的影响。（7）选线应综合考虑路与桥的关系2.1.2 选线的步骤和方法：道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过纸上选线把路线的平面布置下来。（1）全面布局全面布局是解决路线基本走向的全局性工作。就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带。具体的在方案比选中体现。路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应，限制和影响道路的走向的因素很多，大门归纳起来主要有主观和客观两类。主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用，我们的起终点就是由老师规定的。而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局，城镇以及地形、地质，水文、气象等自然条件。上述主观条件是道路选线的主要依据，而客观条件是道路选线必须考虑的因素。（2）逐段安排在路线基本走向已经确定的基础上，根据地形平坦与复杂程度不同，可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法，插出一系列的控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段，延伸相邻直线的交点，即为路线的转角点。（3）具体定线在逐点安排的小控制点间，根据技术标准的结合，自然条件，综合考虑平、纵、横三方面的因素。随后拟定出曲线的半径，至此定线工作才算基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形的情况，全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系，恰当地选用合适的技术指标，使整个线形得以连贯顺直协调。2.2 路线方案比选说明如有路线局部方案，应分别进行定线设计，经论证比较定出推荐方案，路线方案比较选择主要考虑下列因素：（1）路线长度；（2）平、纵面线形指标的高低及配合情况；（3）占地面积；（4）工程数量（路基土石工程数量，桥梁涵洞工程数量）；（5）造价等。结合本地形图具体情况，本次毕业设计只做了两条路线的比选，且不做定量的比较，做定性的比选。从起点到终点较合理的走向比较一致，两个方案的后一段走向是一样的，前一段从JD1到JD4，根据地形分析如下：从起点出发，必须连续反向绕过山丘，然后是一条长直线，所以对前一段是线形指标要求较高。所选方案与另外一局部比选方案相比，虽然满足平面线形指标相对更难，但可满足要求。而且可以使后面一段长直线基本沿着垭口的方向延伸，土石方工程量大大减小，有利于环境保护。比选方案土石方工程量大，施工难度高，与地形也不太协调。故选定此方案。2.3平曲线要素值的确定2.3.1 平面设计原则：（1）平面线形应直捷、连续、顺舒，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。（2）除满足汽车行驶力学上的基本要求外，还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。（3）保持平面线形的均衡与连贯。为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。（4）应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。（5）平曲线应有足够的长度。如平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整，一般都应控制平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）的最小长度2.3.2 平曲线要素值的确定：平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有以下几种：（1）基本形曲线几何元素及其公式：按直线缓和曲线圆曲线缓和曲线直线的顺序组合而成的曲线。缓和曲线是道路平面要素之一，它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。根据标准，本二级公路应设置缓和曲线。它的曲率连续变化，便于车辆遵循；旅客感觉舒适；行车更加稳定；增加线形美观等功能。设计是要注意和圆曲线相协调、配合，在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1：1：1-1：2：1。这一点非常的重要，在刚开始做设计的时候就没有特别注意这个问题，设计出来的路线不太协调，美观，比例失调，后来在老师的指导下改正了不足之处，经过改正后，线形既美观又流畅，已经到达了要求。在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小，外还要考虑超高和加宽的要求，所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。1）平曲线主要参数的规定如表2-1表2-1 平曲线参数表序号名称取值说明1平曲线一般最小半径200m在一般情况下应尽量使用大于一般最小半径的曲线半径（规范规定，原曲线半径不宜超过10000m），只有在地形条件限制时采用。2平曲线极限半径125m只有当地形条件特殊困难或受其它条件严格限制时方可采用。3不设超高最小半径 1500m路拱=2%4平曲线一般最小长度 300m9s行程计5平曲线极限最小长度100m6s行程计6同向曲线间最小直线长度6V360m按照实际工程经验在山区工程可以在一般困难地区保证4V=240m，在工程十分艰巨困难处可以采用3V=180m。但在采用低值时应避免在直线上设置凹形竖曲线7反向曲线间最小直线长度为2V120m按照实际工程经验山区公路此指标比较容易满足。8缓和曲线最小长度50m3秒行程。9最大超高8%越岭段纵坡较大将最大超高值由8%减小至6%可以减小合成坡度，保证车辆在雨天，冰雪天气的行车安全。10超高渐变率1/125边线，线性超高11原曲线加宽第三类线性加宽12会车视距150m两倍停车视距2） 设计的线形大致如图2-1所示：图2-1路线设计图交点间距计算公式为 （2.1）导线方位角计算公式为 （2.2）由图2-1计算出起点、交点、终点的坐标如下：QD： (2907.91702, 3076.7482) JD1：(3064.81757,3294.05647) JD2：(2984.96746, 3591.97749) JD3：(3165.01981, 3939.21752) JD4：(2692.13525, 4750.03193) JD5：(2652.84706, 5295.26923) JD6：(2088.2566, 6304.43991) JD7：(2153.00171, 7267.76754) ZD： (1894.29988, 7879.93192) 路线长、方位角计算示例a0-1段D0-1=方位角 b1-2段D1-2=方位角 d. 转角计算（2）有缓和曲线的圆曲线要素计算公式1）在简单的圆曲线和直线连接的两端，分别插入一段回旋曲线，即构成带有缓和曲线的平曲线，如图2-2。其要素计算公式如下： （2.3） （2.4） （2.5） （2.6） （2.7） （2.8） （2.9） （2.10）图2-2 按回旋曲线敷设缓和曲线式中: 总切线长，（）；总曲线长，（）； 外距，（）；校正数，（）；主曲线半径,（）；路线转角，（）；缓和曲线终点处的缓和曲线角，（）；缓和曲线切线增值，（）；设缓和曲线后，主圆曲线的内移值，（）；缓和曲线长度，（）；圆曲线长度，（）。2）主点桩号计算 （2.11） （2.12） （2.13） （2.14） （2.15） （2.16）2.4路线曲线要素计算2.4.1 路线简介该二级公路，根据路线选线原则，综合各方面因素，路线基本情况如下：全长：5152.533交点：7个交点桩号：K0+268.031，K0+557.822，K0+939.808，K1+842.743，K2+384.251，K3+536.709，K4+493.460半径：280，230.5，359.5，600，500，500，600 缓和曲线长度（前后缓长一样）：85，85，120，100，100，100，1002.4.2 曲线要素JD1：K0+268.031设=280m，=85m ，= 则曲线要素计算如下： 主点里程桩号计算：JD1：K0+268.031ZH=JD-T= K0+268.031-176.031=K0+92HY=ZH+= K0+92+85=K0+177YH=HY+(L-2)= K0+177+(333.42-285)=K0+340.42HZ=YH+= K0+340.42+85= K0+425.42QZ=HZ-L/2=K0+425.42-333.42/2=K0+258.71校核: JD=QZ+J/2=K0+258.71+18.645/2= K0+268.03交点校核无误。其它6个交点的计算结果见“直线、曲线及转角表”。各交点的圆曲线长度为163.4，85.6，241.7，173.6，119.1，188.6，180.2，而缓和曲线长度（前后缓长一样）为85，85，120，100，100，100，100，所以可知，本设计的5条基本曲线和2条S形曲线的圆曲线与缓和曲线长度都满足规范规定要求。 第3章 纵断面设计3.1 纵断面设计的原则及方法3.1.1 二级公路纵断面设计的总原则纵断面的设计标准规定如下：（1）二级公路的最大坡度为6%，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） 满足视觉需要罪行竖曲线半径：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50m。（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%。3.1.2 纵断面的设计原则（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）原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。（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。3.1.3平、纵线形设计应避免的组合（1）直线段内不能插入短的竖曲线。（2）小半径竖曲线不宜与缓和曲线相互重叠。（3） 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。3.1.4 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。3.1.5纵断面设计方法步骤及注意问题1、纵断面设计方法和步骤（1）准备工作。研究标准规定的有关技术经济指标和设计任务书的有关规定，同时应收集和熟悉有关资料，并领会设计意图和要求，做到心中有数。（2）标注控制点。控制点是指影响纵坡设计的高程控制点。如路线起、终点，越岭垭口，重要桥梁，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，隧道进出口，平面交叉和立体交叉点，铁路道口，城镇规划控制高程以及受其他因素限制路线必须通过的高程控制点等。山区道路还根据路基填挖平衡关系控制路中心填挖值的高程点，称为“经济点”。（3）试坡。在已标定的“控制点”、“经济点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地形起伏变化，本着以“控制点”为依据，照顾多数“竞技点”的原则，在这些点位间进行穿插和取值，试定出一些直线坡。（4）调整。将所定坡度与选线时的坡度进行安排比较，二者应基本相符。若有较大差异应全面分析，权衡利弊，决定取舍。（5）核对。选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖、地面横坡较陡路基、挡土墙、重要桥涵以及其他重要控制点等，在纵断面图上直接读出对应桩号的填、挖高度，用“模板”在横断面图上戴“帽子”检查是否填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程量过大、桥梁过高或过低、涵洞过长等情况，若有问题应该及时调整纵坡。（6）定坡。经调整核实无误后，逐段把直坡线的坡度值、边坡点桩号和高程确定下来。（7）设置竖曲线。拉坡时已考虑平纵组合问题，此部根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。2、纵坡设计应注意的问题（1）设置回头曲线地段，拉破时应按回头曲线技术标准先定出该地段的纵坡，然后从两端接坡，应注意在回头曲线地段不宜设竖曲线。（2）大中桥上不宜设置竖曲线，桥头两端竖曲线的起始点应设置在桥头10m以外。（3）小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上，为保证行车平顺，应尽量避免在小桥涵处出现驼峰式纵坡。（4）注意平面交叉口纵坡及两端接线要求。（5）拉破时如受控制点或经济点制约，导致纵坡起伏过大，或土石方工程量过大，经调整仍难以解决时，可用纸上移线的方法修改原定纵坡线。（6）对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应平缓，避免产生突变。3.1.6 本路段设计结合以上原则，对路段进行实际设计，本路段最大纵坡坡度为-1.877%，最小纵坡坡度为0.634%。本路段共设4个变坡点。3.2 纵断面设计计算示例3.2.1设计标高计算公式坡线标高=变坡点标高+3.1或坡线标高=变坡点标高-3.2 式中：x计算点到变坡点的距离，m； i坡线的纵坡，%；升坡段取正，降坡段取负。3.2.2竖曲线要素的计算公式L =,T =,E = 3.3 式中两相邻纵坡的代数差，以小数计。R竖曲线半径，m; L竖曲线的曲线长，m; T竖曲线的切线长，m; E竖曲线的外距，m;3.2.3竖曲线要素的计算：（示例）以变坡点1为例，变坡点桩号为K1+340，高程为135.4929m，i1=0.634%，i2=-0.660%，竖曲线半径R=10000m。各变坡点竖曲线要素计算过程如下：= i2- i1 =-0.660%-0.634%=-1.294%,为凸形L=R=100001.294%=129.4mT=L/2=64.7mE =0.2093m设计高程的计算竖曲线起点桩号=变坡点桩号-T=（K1+340）-64.7= k1+275.3竖曲线起点高程135.49-64.70.634%135.08竖曲线终点桩号=变坡点桩号+T=（K1+340）+64.7= k1+404.7竖曲线终点高程=135.49+ 64.7（-0.660%）=135.06m 本方案的设计速度为60km/h,有4处设有竖曲线，其中有两个个是凸形竖曲线。依次为：桩号K1+340，半径R=10000m，曲线长L=129.372m；桩号K2+890，半径R=10000m，曲线长L=328.719m；对照表3.1,发现选取的竖曲线满足规范的要求。另外的两个的竖曲线是凹形的，依次为：桩号K1+840，半径R=12000m，曲线长L=248.381m；桩号K4+010，半径R=12000m，曲线长L=136.778m；桩号K2+380.000，半径R=6400m，曲线长L=139.170m；同理，对照表3.2发现选取的竖曲线也满足规范的要求。第4章 横断面设计道路横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的。4.1 横断面设计的原则（1）设计应根据公路等级、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，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。（2）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。（3）还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡，应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，保证路基稳定。（4）沿河及受水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。（5）当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。（6）路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要公路是一带状结构物，垂直于路中心线方向上的剖面叫横断面，这个剖面的图形叫横断面。4.2横断面设计综述 4.2.1 横坡的确定（1）路拱坡度根据规范二级公路的应采用双向路拱坡度，由路中央向两侧倾斜，不小于1.5。（2）路肩坡度直线路段的硬路肩，应设置向外倾斜的横坡。曲线外侧的路肩横坡方向及其坡度值：表4-1 路肩横坡方向及其坡度表行车道超高值（%）2、3、4、56、78、9、10曲线外侧路肩横坡方向向外侧倾斜向内侧倾斜向内侧倾斜曲线外侧路肩坡度值（%）-2-1与行车道行坡相同4.3弯道的超高与加宽4.3.1平曲线的加宽汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中以后轮迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。普通汽车的加宽值可由几何关系得到： b =R (R1+B) (4.1) 而 故 上述第二项以后的值很小，可省略不计，故一条车道的加宽： (4.2)式中：A 汽车后轴至前保险杠的距离 （m）R 圆曲线半径 （m） 对于有N个车道的行车道： (4.3)半挂车的加宽值由几何关系求得： (4.4) (4.5)式中： 牵引车的加宽值； 拖车的加宽值； 牵引车保险杠至第二轴的距离 （m）； 第二轴至拖车最后轴的距离 （m）；由于，而与R相比甚微，可取 = R ，于是半挂车的加宽值： (4.6)令 = ，上式仍旧纳成为式： (4.7)4.3.2加宽过渡对于R 250m的圆曲线，由于其加宽值甚小，可以不加宽。有三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。各级公路的路面加宽后，路基也应相应加宽。为了使路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上设置了加宽的宽度，需设置加宽缓和段。在加宽缓和段上，路面具有逐渐变化的宽度。加宽过渡的设置根据道路性质和等级可采用不同的方法。二级公路设计中采用比例过渡，在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽，加宽缓和段内任意点的加宽值： (4.8)式中： 任意点距缓和段起点的距离 （m）；L 加宽缓和段长 （m）；b 圆曲线上的全加宽 （m）。对JD2的R=230.532m，路面加宽为0.8m，总加宽长度255.646m4.3.3曲线的超高为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式，这就是曲线上的超高。合理地设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车在曲线上的稳定性与舒适性。采用的最大超高6%。二级公路无中间分隔带因此选择绕内侧车道边缘旋转的超高的过渡方式。如图4-1所示。图4-1 绕内侧边缘旋转超高缓和段长度：取50m。式中：-超高缓和段长度； -旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘宽度，m； -超高坡度与路拱坡度的代数差，%； p-超高渐变率，即旋转轴线与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘之间的相对坡度，其值为1/125。横断面上的超高值的计算： 双坡阶段（xx0） 旋转阶段（xx0）； ；。全面超高阶段 ；。4.4土石方的计算及处理4.4.1土石方数量计算用棱台法结合几何图形法算得路基填挖方数量，填挖方分别计算，填方扣除路面结构层厚度，挖方不扣除。得到每个桩号断面的填挖土石方量。根据两桩号里程差及断面面积，按平均断面法算得两桩号间的土石方数量。填挖部分分别计算，算得后填入路基土石方数量计算表,计算结果见土石方Excel表。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：V=（A1+A2）L/2 (4-4)式中：V体积，即土石方数量（）；A1、A2分别为相邻两断面的面积（）；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”。土石方数量计算应注意的问题：（1）填挖方数量分别计算，（填挖方面积分别计算）；（2）土石方应分别计算，（土石面积分别计算）；（3）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；（4）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）；（5）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。4.4.2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：附近挖方利用借土挖方去向：调往附近填方弃土1、土石方调配原则：（1）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。（2）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。（3）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。（4）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）。远运利用的费用：运输费用、装卸费等借土费用：开挖费用、占地及青苗补偿费用、弃土占地及运费为使调配合理，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。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。（5）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。（6）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。弃土应不占或少占耕地，在可能条件下宜将弃土平整为可耕地，防止乱弃乱堆，或堵塞河流，损坏农田。2、土石方调配方法土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法及土石方计算表调配法等，目前生产上多采用土石方计算表调配法，该法不需绘制累积曲线图与调配图，直接可在土石方表上进行调配，其优点是方法简捷，调配清晰，精度符合要求。该表也可由计算机自动完成。具体调配步骤是：（1）土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的，调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等注在表旁，供调配时参考。（2）弄清各桩号间路基填挖方情况并作横向平衡，明确利用、填缺与挖余数量。（3）在作纵向调配前，应根据施工方法及可能采取的运输方式定出合理的经济运距，供土石方调配时参考。（4）根据填缺挖余分布情况，结合路线纵坡和自然条件，本着技术经济和支农的原则，具体拟定调配方案。方法是逐桩逐段地将毗邻路段的挖余就近纵向调运到填缺内加以利用，并把具体调运方向和数量用箭头标明在纵向利用调配栏中。（5）经过纵向调配，如果仍有填缺或挖余，则应会同当地政府协商确定借土或弃土地点，然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或废方栏内。（6）土石方调配后，应按下式进行复核检查：横向调运十纵向调运十借方=填方横向调运十纵向调运十弃方=挖方挖方十借方=填方十弃方以上检查一般是逐页进行复核的，如有跨页调配，须将其数量考虑在内，通过复核可以发现调配与计算过程有无错误，经核证无误后，即可分别计算计价上石方数量、运量和运距等，为编制施工预算提供上石方工程数量。计算经济运距，进行土石方员运纵向调配。应尽可能在本桩位内移挖做填，以减少废方和借方。运用经济运距，综合考虑施工方法，运输条件和地形情况等因素。调配土石方应考虑桥涵位置，一般不做跨沟调配。考虑地形情况，不宜往上坡方向调运。运用以上原则，在做完填挖方数量、本桩利用、填缺、挖余后，进行纵向调配。把每公里合计、填挖方数量、利用方、弃方数量填入每公里路基土石方数量计算表。最大运距500m。土石方计算数据见附录表SIV-13土石方计算。3、关于调配计算的几个问题（1）经济运距填方用土来源，一是路上纵向调运，二是就近路外借土。一般情况调运路堑挖方来填筑距离较近的路堤还是比较经济的。但如调运的距离过长，以致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。因此，采取“调”还是“借”有个限度距离问题，这个限度距离即所谓“经济运距”，其值按下式计算：经济运距 L经 = B/T+ L免式中：B借土单价（元m3）；T远运运费单价（元m3km）；L免免费运距（km）。由上可知，经济运距是确定借土或调运的限界，当调运距离小于经济运距时，采取纵向调运是经济的，反之，则可考虑就近借土。（2）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。在路线工程中为简化计算起见，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，应按其超运运距计算土石方运量。（3）运量 土石方运量为平均运距与土石方调配数量的乘积。单位：km 在生产中，工程定额是将平均运距每10m划为一个运输单位，称之为“级”，20m为两个运输单位，称为二级，余类推，在土方计算表内可用符号、表示，不足10m时，仍按一级计算或四舍五入。于是：总运量=调配（土石方）方数n式中：n平均运距单位（级），其值为：n = （L - L免）/ A其中：L 平均运距；L免免费运距。在土石方调配中，所有挖方无论是“弃”或“调”，都应予以计价。但对于填方则不然，要根据用土来源来决定是否计价。如果是路外借土，那当然要计价，倘若是移挖作填调配利用，则不应再计价，否则形成双重计价。因此计价土石方必须通过土石方调配表来确定其数量为：计价土石方数量=挖方数量十借方数量一般工程上所说的土石方总量，实际上是指计价土石方数量。一条公路的土石方总量，一般包括路基工程、排水工程、临时工程、小桥涵工程等项目的土石方数量。对于独立大、中桥梁、长隧道的土石方工程数量应另外计算。具体计算及调配见附表路基土石方数量表。第5章 路基设计5.1 路基横断面布置由横断面设计，查标准可知，二级公路路基宽度为10m，其中路面跨度为7.00m，无须设置中央分隔带，硬路肩宽度为0.752=1.5m，土路肩宽度为0.752=1.5m。；路面横坡为2%，土路肩横坡为3% 图5-1 公路路基宽度示意图5.2 路基边坡由横断面设计查公路路基设计规范可知，当二级公路路基边坡小于8m时，采用1：1.5的坡度，当路基边坡大于8m时采用1：1.75，当路堑开挖有些路段大于15米，由规范采用1：0.5与1：0.75的边坡相结合。表5-1 路基压实度填挖类别 路面以下深度（m） 路基压实度 二级公路零填即挖方00.300.300.8095填方00.300.300.800.801.501.50以下959594925.3 路基压实标准路基压实采用重型压实标准，压实度应符合规范要求如表5-1：5.4 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底部，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。5.5 路床处理（1）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。（2）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