滁州至徐州高速公路A标段路线设计【毕业设计论文计算说明书CAD图纸平面】
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目录目 录摘 要IIIAbstractIV1绪论11.1概述11.2该公路修建意义11.3沿线自然地理情况11.3.1气候特征11.3.2水文特征21.3.3地形特征21.4主要技术指标22道路平面设计32.1选线32.1.1此次选线考虑的主要因素32.1.2此次选线类型及其特点42.1.3路线选择的步骤42.2平面设计52.2.1平面线形设计目的52.2.2平面设计的具体步骤52.2.3路线方案的确定72.2.4平面线性的基本要素及指标校对102.3该路线选择中的具体问题122.3.1确定该路线走向的基本原则122.3.2此次路线方案选择考虑到的因素123纵断面设计143.1纵断面设计及要求143.1.1纵断面线形设计的注意事项143.2纵断面设计的具体步骤143.3纵断面设计方案的确定183.4纵断面各项指标及校对193.4.1最大纵坡和最小纵坡193.4.2合成坡度203.4.3坡长限制213.4.4竖曲线半径223.4.5竖曲线最小长度233.5公路平、纵线形组合设计254横断面设计304.1横断面设计304.2横断面设计步骤304.3横断面设计方案的确定394.4标准横断面的组成及指标校对394.4.1横断面各组成要素394.4.2超高425路基设计445.1路基的功能及其作用445.2对路基的基本要求445.3路基设计45结 论48参考文献49致 谢51II摘要摘 要滁州至徐州高速公路南起滁州，北至徐州。自南向北途经蚌埠、宿州、淮北3市。全长285.9公里。滁徐高速公路途径平原微丘地区，为减少土石方填挖量，路线应尽量通过高差起伏较小的地区，尽量远离存在与农田并合理地联系周围村庄，这样不仅不占用农田，还便利村民的交通出行。滁徐地区降雨量较大，在道路两侧应设置排水边沟，防止雨水浸泡路基和路面而造成破坏。本次设计路段是滁州至徐州高速公路A标段的路线设计，结合沿线地形地质条件和地物等情况，全线采用双向八车道高速公路标准，计算行车速度采用120公里/小时，路基宽度42米，标段路线全长全长5.445km。主要进行路线平面线形、纵断面、横断面的设计。关键词：高速公路；超高设计；路线设计AbstractAbstractChuzhou to Xuzhou highway south from Chuzhou, north to Xuzhou. From south to north through Bengbu, Suzhou, Huaibei 3 cities. Total length of 285.9 km.Chu Xu Expressway way plain and hilly area, in order to reduce the volume of excavation and filling of earth, route as far as possible through ups and downs height smaller area, try to stay away from there and farmland and reasonable contact around the village, so that not only not to occupy farmland, also convenient villagers travel. Chu Xu region large rainfall, on both sides of the road should set drainage ditches, prevent rainwater soaking roadbed and road surface and cause damage.The design of road is Chuzhou to Xuzhou highway A section of route design, along with the topographic and geological conditions and surface features such as case, two-way eight Lane Expressway standard across the board with calculated vehicle speed by 120 km / hour, roadbed width of 42 meters, tenders line full-length is 5.445km. Mainly carries on the line plane alignment, the vertical section, the cross section design.Keywords: Highway; Superelevation Design; Route design51第一章 绪论1绪论1.1概述高速公路是运输业发展的产物，高速公路的技术标准要高于普通公路，所以高速公路与普通公路有质的区别。高速公路在道路中央设置中央分隔带，供上下行车辆安全舒适的行驶。高速公路的出入口会限制车辆数，这样车辆在高速公路上就可以舒适、流畅的行驶。高速公路的车道数一般多于普通公路，所以高速公路的容许交通量大于普通公路。高速公路的发展推动了运输业的发展，带动了沿线经济发展，推动了一个国家整体发展水平。 1.2该公路修建意义滁徐高速由东至西分别与宁洛高速、合徐高速、合淮阜高速相交，为了方便与这三条高速公路连接，高速公路间均设置了枢纽互通，增强了高速公路之间的联系。同时，设置了互通立交与多条省道沟通，方便高速与省道交通流快速的转换，完善了区域公路网布局。滁徐高速建成后，将成为阜阳、淮南、滁州等中部城市东向发展的重要通道，同时也是河南、陕西等省份通往长三角地区的又一高速通道，对密切与长三角地区经济联系，加快皖江城市带承接产业转移示范区和合肥经济圈建设发挥作用。1.3沿线自然地理情况本路段自然区划为5区，路线区域气候特征属于内陆亚热带季节风气候，气候温暖湿润，降雨量量充沛，四季分明，降水量大的时期一般集中在46月份，多以暴雨的形式集中降水，由于区域内地下水非常丰富，所以地表水很少出现断流的情况，沿线地表水丰富。整个路段的地质情况为：上部为褐色的中液限粘土，厚度为0.503.50米，下伏地层为寒武系灰岩、志留系页岩、砂质页岩。1.3.1气候特征在气候区划分上，滁州市地处江淮之间丘陵地带，为北亚热带湿润季风气候，四季分明，温暖湿润，气候特征可概括为：冬季寒冷，雨水量少，春季冷暖交替频繁，夏季炎热，雨水量充沛，秋季晴朗，秋高气爽。全市年平均气温15.4，年平均最高气温20.1，年平均最低气温11.4，年平均降水量1035.5毫米。梅雨期长达23天。年日照总时数2073.4小时。初霜日期为11月4日，终霜日期为3月30日，年无霜期长达210天。1.3.2水文特征滁州市域跨长江、淮河两大流域，主体为长江下游平原区及江淮丘陵地区。滁州市区与来安、全椒县以及天长部分地区属于长江流域，明光市、定远等县属于淮河流域。1.3.3地形特征滁州市景观可以分为三种类型：低山丘陵区，山丘区和平原区，地势西高东低，全市最高峰南谯区，在一般北岭，海拔39.92米，周围的群山的分销平台和起伏的地形构成岗地，滁河、淮河河岸上和女山湖、高邮湖湖滨带主要是平原圩区。1.4主要技术指标滁州至徐州高速公路A标段途经平原，低山丘陵，结合沿线地形地质条件以及地物等情况，全线采用双向八车道高速公路标准，计算行车速度采用120公里/小时，路基宽度42米，全长5.445km。主要进行路线平面线形、纵断面、横断面的设计。第二章 道路平面设计2道路平面设计2.1选线道路选线，是根据道路的使用任务、等级、性质、起讫点和控制点，沿线地质、地形、地貌、气候、土壤、水文等情况，通过经济、技术、政治等方面的分析研究而确定的一条经济合理、技术可行、符合使用要求的道路中心线的过程。它是道路设计的重要的组成部分。选线面对的是复杂的自然环境和社会经济条件，要综合考虑各方面的影响因素。因此，道路选线过程就是在初步设计的基础上，结合地形、地质以及现状条件，考虑平、纵、横三方面的合理安排，确定道路平面、竖向线性及主要技术经济指标，最终确定出最合理的路线方案。2.1.1此次选线考虑的主要因素高速公路具有经济、通行量大、安全、快捷、快速等优点，但也有造价高、工程量大、占地多等缺点，因此，高速公路路线的确定显得尤为重要，尤其是高速公路线形标准高，又有通道的设置、进出口地点选择、与城市的连接、交通工程设施、立体交叉等特殊需要解决的问题。结合选线原则，该路段路线选择考虑如下因素：（1）针对道路所经过地域的地质的特性与差异及安全、地形、生态环境、社会环境等要求，根据拟定的控制点由面到点、由带到线、由浅入深、由轮廓到具体，进行比较、优化与论证。对同一起终点路段内的多个可行路线方案进行综合比较。（2）在保证行车快捷、安全、舒适的基础之上，使造价低、效益好、营运费用省、工程量小，并且有利于施工与养护。在路线设计的线形设计中实现平、纵、横面的舒适、合理配合。在不增加大量工程量的同时，尽可能的采用较高的技术指标，不轻易采用最小或极限指标，也不一味追求高指标。（3）道路路线与农田等基本建设配合，少占田地，并且尽量不占高产农田、经济作物田和经济林园等。对沿线不可避免需要占用的田地，按照国家有关法规，做好造地还田规划和必要的设计。（4）路经风景、名胜、古迹地区的道路，要与景观、周围环境协调，适当照顾美观，注重保护重要历史文物遗址和自然生态。（5）查清水文地质和工程地质对道路工程的影响。路线尽量绕过特殊地区（如多年冻土、沙漠等特殊地区)和不良地质地段(如泥沼、滑坡、岩溶、崩坍、泥石流等地段）。对必须穿过的路段，选择合理位置，缩小穿越范围，并采取必须的工程措施。（6）避免穿越较密集的居民点、工矿、城镇。也要考虑便利群众、便利支农运输、便利与工矿的联系，路线不宜离开太远，必要时可以修建支线联系，做到“靠村不进村，利民不扰民”，不仅保证安全，而且又方便运输。路线要避开重要的电信、电力设施。（7）如果设计高速公路时利用老路，在施工时会造成大面积堵车，使高速公路的施工造成严重影响。所以此次高速公路设计未利用老路。2.1.2此次选线类型及其特点滁州至徐州地势较为平缓，因此本路段的选线属于平原微丘区选线。平原区是地面高度变化很微小的地区，有时有较小起伏和倾斜。平原地区多为耕地，且建筑设施分布多样，居民点较密集；在天然河网湖区，有较多的湖泊、水塘等。平原地区地虽然地势较为平坦，路线纵坡和曲线半径等几何要素容易达到较高的技术标准，但由于受当地自然条件和支农以及地物障碍的影响，选线时要综合考虑各方面的因素。平原区地形对路线的限制很小，路线的基本线性应为短捷顺直。一般采用直线、较大半径的圆曲线、缓和曲线的线形。转向处应在较远处开始偏离，满足偏角小而线形平顺。微丘区自由度比平原较大，应注意利用地形协调平、纵线形组合，不应为了追求迎合微小地形而造成纵面不必要的起伏，也不应过分追求直线而造成工程量不必要的增加。2.1.3路线选择的步骤一般选线按全面布局、逐段安排和具体定线三个步骤进行。（1）全面布局：先在地形图上进行路线布局，筛选可行的路线方案，收集勘测资料，根据需要并结合具体条件比选落实必须通过的主要控制点，放弃应避让的控制点，逐步缩小路线范围后定出大体的路线布局。（2）逐段安排：在总体路线方案基础之上，在相邻主要控制点间划分段落，根据高速公路标准，结合具体地形逐段加密细部控制点，进一步明确路线走法，构成线形雏形。（3）具体定线：根据地形情况，定出一系列控制点，通过多数点位具体确定转角点，拟定曲线半径，落实路线的桩位。本次设计路线总长5.445km，共设4个主要控制点，其中有2个交点，由于路线很长，为提高设计效率和尽快达到练习设计的目的，采取每100m设置一个桩号。 2.2平面设计2.2.1平面线形设计目的高速公路设计的关键是线形设计。线形设计更是高速公路总体设计及其功能的主要评价标准。高速公路的线形设计与传统公路设计类似，先是从平面线形设计下手，然后进行纵断面和横断面设计，接着对平、纵、横线形的组合进行统一协调，反复修正，最后实现形态优美、行车安全、线形连续、视觉舒适的要求。2.2.2平面设计的具体步骤此次设计是本人初次进行的道路线形设计，根据书本所学和规范标准要求，选线具体步骤如下：（1）在2008版CAD环境下运用纬地软件初步确定路线总体布局，拟定路线大致走向。（2）按照确定的路线方案，运用主线平面设计进行平面线形设计.（3）调整转角半径，设置缓和曲线长度，如图2.1与图2.2所示。图2.1 交点1处平面线形设计图2.2 交点2处平面线形设计（4）选择平面自动分图，进行平面线形的分幅，如图2.3。图2.3 平面自动分图（5）平面自动分图如图2.4和图2.5所示。分图中可以看到路线的各项指标值。图2.4 平面自动分图1图2.5 平面自动分图22.2.3路线方案的确定（1）高速公路A标段路线平面线形设计如图2.6所示。图2.6 平面线形设计示意图（2）逐桩坐标如表2.1所示。表2.1 逐桩坐标表桩 号坐 标桩 号坐 标N (X)E (Y)N (X)E (Y)K0+000546924.645469201.244K2+750547188.216471930.357K0+050546926.157469251.221K2+800547197.87471979.416K0+100546927.670469301.198K2+850547207.523472028.475K0+150546929.183469351.175K2+900547217.177472077.534K0+200546930.696469401.152K2+950547226.830472126.593K0+250546932.208469451.129K3+000547236.484472175.653K0+300546933.721469501.107K3+050547246.138472224.712K0+350546935.234469551.084K3+100547255.791472273.771K0+400546936.747469601.061K3+150547265.445472322.830K0+450546938.259469651.038K3+200547275.099472371.89K0+500546939.772469701.015K3+225.599547280.041472397.007K0+550546941.285469750.992K3+250547284.760472420.947K0+600546942.798469800.969K3+300547294.630472469.963K0+650546944.310469850.946K3+350547305.107472518.853K0+700546945.823469900.923K3+400547316.595472567.514K0+750546947.336469950.901K3+425.599547322.998472592.298K0+800546948.849470000.878K3+450547329.485472615.821K0+850546950.361470050.855K3+500547343.968472663.675K0+900546951.874470100.832K3+550547360.039472711.020K0+950546953.387470150.809K3+588.910547373.631472747.477K1+000546954.900470200.786K3+600547377.677472757.803K1+050546956.412470250.763K3+650547396.749472804.021K1+100546957.925470300.740K3+700547416.887472849.786K1+150546959.438470350.717K3+750547437.701472895.247K1+200546960.951470400.695K3+788.910547454.121472930.522K1+250546962.463470450.672K3+800547458.809472940.573K1+300546963.976470500.649K3+850547479.948472985.885K1+350546965.489470550.626K3+900547501.086473031.197K1+400546967.002470600.603K3+950547522.225473076.508K1+419.656546967.596470620.250K4+000547543.364473121.820K1+450546968.530470650.580K4+050547564.502473167.132K1+500546970.315470700.548K4+100547585.641473212.444K1+550546972.769470750.487K4+150547606.779473257.756K1+600546976.308470800.360K4+200547627.918473303.068K1+619.656546978.086470819.935K4+250547649.056473348.379K1+650546981.327470850.105K4+300547670.195473393.691K1+665.706546983.245470865.693K4+350547691.333473439.003K1+700546987.976470899.659K4+400547712.472473484.315K1+750546995.989470949.012K4+450547733.610473529.627K1+800547004.952470998.201K4+500547754.749473574.939K1+850547014.453471047.290K4+550547775.887473620.251K1+865.706547017.483471062.701K4+600547797.026473665.562K1+900547024.104471096.350K4+650547818.164473710.874K1+950547033.758471145.409K4+700547839.303473756.186K2+000547043.411471194.468K4+750547860.441473801.498K2+050547053.065471243.527K4+800547881.580473846.810K2+100547062.719471292.587K4+850547902.718473892.122K2+150547072.372471341.646K4+900547923.857473937.433K2+200547082.026471390.705K4+950547944.995473982.745K2+250547091.68471439.764K5+000547966.134474028.057K2+300547101.333471488.823K5+050547987.272474073.369K2+350547110.987471537.883K5+100548008.411474118.681K2+400547120.640471586.942K5+150548029.549474163.993K2+450547130.294471636.001K5+200548050.688474209.304K2+500547139.948471685.060K5+250548071.826474254.616K2+550547149.601471734.120K5+300548092.965474299.928K2+600547159.255471783.179K5+350548114.103474345.240K2+650547168.909471832.238K5+400548135.242474390.552K2+700547178.562471881.297K5+445.696548154.561474431.9632.2.4平面线性的基本要素及指标校对直线、圆曲线、缓和曲线是平面线形的主要组成要素，被称为平面线形的三要素。（1）直线直线在平面线形三要素中运用的最为广泛，由于两点间直线距离最短，所以直线被广泛采用，但由于地形不断起伏变化，并有地物的阻挡，一味的采用直线反而会造成工程量的增加，增加拆迁量，从而造成不必要的浪费。过长的直线会使驾驶员产生疲劳感，所以不能过分的设置直线，应对直线的设置进行综合考虑，以达到和圆曲线、缓和曲线的完美结合。在道路平面线形设计时，应根据沿线地形、地物条件，驾驶员的视觉、心理感受以及保证行车安全等因素，合理布设直线路段，限制直线的最大长度与最小长度。我国国土辽阔、地形与自然条件各异，因而规范未对最大直线长度做出具体规定，但当设计车速120km/h时，规范对直线最小长度的限制如表2.2所示。表2.2 最小直线长度指标名称单位规范规定值最小直线长度同向圆曲线间m720反向圆曲线间m240本次设计中各段直线长度设计值如表2.3所示表2.3 直线设计长度编号桩号转角值直线长度起点K0+0001419.656JD1K1+643.03492354.31359.893JD2K3+508.268135238.81656.786终点K5+445.696对照表2.2和表2.3可知，本次设计中同向圆曲线间直线长度为1359.893m，满足规范中大于6v（720m)的要求，因此直线设计符合要求。（2）圆曲线各级公路不论专转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线的主要组成部分。在高速公路的平面定线中，首选大半径圆曲线。圆曲线具有易与地形相相适应、线形美观、可循环性好、易于测设等优点、使用十分方便。当设计车速120km/h时，我国标准对高速公路平面圆曲线的三种最小半径作出了规定，其值如表2.4所示。表2.4 高速公路平面圆曲线最小半径设计速度(km/h)120圆曲线最小半径（m)极限最小半径(m)650一般最小半径(m)1000不设超高的最小半径(m)路拱2%5500路拱2%7500圆曲线最大半径(m)10000本次设计中各圆曲线半径如表2.5所示。表2.5 圆曲线设计半径编号桩号半径（m)起点K0+000JD1K1+643.0341500JD2K3+508.2681500终点K5+445.696对照表2.4与表2.5可知，本次设计中圆曲线半径都为1500m，满足标准中圆曲线最大半径10000m要求，也满足标准中圆曲线一般最小半径1000的要求。本次路线设计中路拱横坡度为2%（详见第四章），圆曲线半径小于5500m，所以该路线需要设置超高。（3）缓和曲线缓和曲线是道路平曲线形要素之一，它的半径很大，在一些工程中缓和曲线的长度甚至超过了圆曲线的长度，缓和曲线可以让路线的转弯变得更加平缓，增加线形的美观。合理的设置缓和曲线可以让车辆转弯时更加平稳，提高乘客的舒适度，增加行车的安全性，而且缓和曲线可以很好的与圆曲线和直线相连接，大大增加了路线线形的整体美感，若与周围景观结合的较好，会让驾驶员和乘客感到很舒适，这也是大规模采用缓和曲线的原因所在。因为车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶，缓和曲线要有足够的长度，以使线形美观流畅、驾驶员能从容地打转方向盘、乘客感觉舒适，圆曲线上的加宽和超高的过渡也能在缓和曲线内平顺完成。所以，应规定缓和曲线的最小长度。根据旅客的舒适度、超高渐变率适中、行驶时间不过短等影响因素，标准制定了高速公路设计速度为120km/h时的缓和曲线最小长度，如表2.6所示。表2.6 缓和曲线最小长度设计速度(km/h)120缓和曲线最小长度（m)一般值130最小值100本次设计中缓和曲线设计长度如表2.7所示。表2.7 缓和曲线长度编号桩号缓和曲线长度(m)起点K0+000JD1K1+643.034200JD2K3+508.268200终点K5+445.696根据表2.6和表2.7可知，本次路线设计中缓和曲线长度都为200m，满足标准规定的缓和曲线一般最小长度130m的要求，所以缓和曲线设计满足要求。2.3该路线选择中的具体问题2.3.1确定该路线走向的基本原则在本次道路路线设计中，由于当地的地势自西向东先由高到低，再由低到高，西北部是成群山脉，地势较高。所以，在路线走向的设计中，尽量远离山脉，避免过多的挖方量，造成浪费。由于东南部地势变化较为平缓，所以此次设计的走向为从西南角到东北角。2.3.2此次路线方案选择考虑到的因素在此次路线设计中，通过地区的地形为平原微丘，两端的地势较高，中间段地势较低，高差变化较平缓，人烟稀疏，有少量的鱼塘和农田等农业用地。在本次设计中，要考虑的主要因素有：（1）正确处理道路与农业的关系。一般新建高速公路不可避免的需要占用农田甚至是占用村庄，造成耕地的流失。所以在选择路线时尽量少占用甚至不占用农田，避免耕地的损失。（2）合理考虑路线与城镇的联系。平原区的城镇村庄、工业及其他设施较多，选线应以绕避为主，尽量做到不破坏或少破坏，并采用较高的技术指标通过。在避让局部障碍物时，应注意线形的连续舒顺。（3）注意土壤水文条件。平原地区的土壤水文条件较差，尤其是河网湖区，地下水位高，地势低平，影响路基稳定。所以应尽可能沿接近分水岭的较高处布线。（4）正确处理新、旧路的关系。通常平原区有较宽的人行大路或等级不高的公路，当设计交通量很大，需要新建公路时，要处理好新、旧路的关系。（5）尽量靠近建筑材料产地。一般平原地区缺乏砂石建筑材料，路线应尽可能的靠近建筑材料产地，以减少施工、养护材料运输的费用。第三章 纵断面设计3纵断面设计3.1纵断面设计及要求沿着道路中线竖直剖切然后展开就是道路的纵断面。考虑到自然因素的影响和经济性的要求，道路的纵断面是一条起伏的空间曲线。根据工程经济性、当地自然地理条件、道路等级、汽车的动力特性来研究起伏空间曲线线型几何构成的大小和长度，达到行车安全迅速、乘客感觉舒适以及运输经济合理的目的是纵断面设计的主要任务。纵断面图上有地面线和设计线两条线。地面线是根据输入的各桩号处的高程而绘制的一条不规则的折线，它反映了道路中心线处地面地形变化情况，其标高成为地面标高。设计线是根据政治、经济、美观、行驶安全、乘客舒适度等多方面综合考虑比较后定出的一条形状规则的曲线，它反映了道路中心线的起伏变化情况，其标高成为设计标高。纵断面设计包括直线和竖曲线的设计。直线有上坡和下坡，通过坡度和坡长来表示。直线的坡度和坡长影响着汽车行驶的安全、工程经济性、乘客舒适度。通过行驶的汽车类型和性能来限制坡度和坡长的临界值。为了在坡度转折处达到平顺的要求，必须要设置竖曲线，由于坡度的转折形式有所不同，竖曲线分为凹凸两种，竖曲线大小用半径和长度表示。3.1.1纵断面线形设计的注意事项纵断面设计时为了解决道路线形在纵断面上的尺寸、位置、形状等问题。纵断面的设计要与行驶汽车的性能相适应，满足汽车行驶力学、行车视距、驾驶员心理、乘客舒适度等要求。纵断面的设计要根据公路的性质、任务、地形、地貌、地物、地质、水文等因素，考虑地基稳定、排水、填挖工程量等要求，对纵坡的坡度、长度、坡度转折形式和竖曲线的半径、长度以及和平面线形的组合关系进行综合考虑，设计出纵坡合理、线形平顺圆滑的线形，从而达到行驶安全、工程经济、乘客舒适、行驶迅速、运营费用低的要求。3.2纵断面设计的具体步骤纵断面设计是利用纬地软件进行，根据书本所学知识和规范标准的要求，纵断面设计的具体步骤如下：（1）此次路线设计长度为5.445km,每50m设置一个桩，包含要素桩一共有118个桩，根据地形图记录每个桩的高程并绘制成表，高程数据如表3.1所示。表3.1 高程数据(部分）桩号高程桩号高程K0+00080.5K0+65090.0K0+05084.2K0+70084.2K0+10082.1K0+75088.3K0+15085.0K0+80092.3K0+20084.2K0+85090.4K0+25086.7K0+90086.2K0+30088.9K0+95081.6K0+35091.2K1+00086.2K0+40087.6K1+05083.1K0+45085.0K1+10078.9K0+50084.2K1+15080.0K0+55084.2K1+20081.0K0+60090.0K1+25081.2（2）运行纬地软件，在数据菜单中选择纵断面数据输入，将记录的数据一一输入，保存后关闭数据输入窗口，如图3.1所示。图3.1 纵断面数据（3）在设计菜单中选择纵断面设计，出现操作界面如图3.2所示，点击计算显示，纬地界面内绘出纵断面地面线形图，地面线形图直观地反映出地面高程起伏变化情况，如图3.3所示。图3.2 纵断面拉坡设计界面图3.3 纵断面高程图（4）再次在设计菜单中选择纵断面设计，进行拉坡。点击选点进行纵断面起点选择，然后点击插入进行拉坡。拉坡结束后保存数据，最后确定。拉坡具体步骤如下：标注控制点。如路线起点、地质不良地段的最小填土高度、最大挖深等路线的标高控制点。试坡。根据标准与地形实际情况，以控制点为依据，试出若干直线坡，比较各个可行的方案，筛选出既符合标准要求，又满足控制点要求，且土石方量较小的设计线作为初定试坡线，将坡度线延长交出变坡点。调整。根据标准检验纵断面设计是否满足坡长、最小纵坡、最大坡坡等要求，平纵组合是否符合要求。核对。选择一些设有超高处的横断面，检查是否出现填挖量过大的现象，如出现要进行调整。定坡。核对确认满足要求后，确定每一段坡度值、变坡点桩号和标高。图3.4 纵断面拉坡图（4）拉坡结束后，对变坡点处进行竖曲线设计，依然是在设计菜单中选择纵断面设计，输入各个边坡点竖曲线数据后点击计算绘图，保存后确定，如图3.5所示。图3.5 竖曲线设计（5）为了更直观地展示纵断面的设计标高、地面标高、坡度坡长、里程桩号、直曲线、填挖高度等数据，在设计菜单中选择纵断面绘图，对绘图控制、绘图栏目选择、构造物标注等菜单进行选择，然后选择搜索全线，最后点击批量绘图。纬地运行界面自动绘制出纵断面分图，在纵断面分图中，纵断面设计标高、地面标高等数据一目了然，如图3.6所示。图3.6 纵断面分图3.3纵断面设计方案的确定（1）本次纵断面设计如图3.7所示图3.7 纵断面图（2）竖曲线表如表3.2所示表3.2 纵坡竖曲线表序号桩号竖曲线纵坡直坡段长标高凸曲线半径凹曲线半径+-0K0+00080.50.811800.1781K1+06089.125000-1.267873.4962K2+32073.1140000.543853.2483K3+41079.118000-0.680877.6804K4+50071.6130000.893843.4465K5+445.69680.13.4纵断面各项指标及校对3.4.1最大纵坡和最小纵坡（1）最大纵坡最大纵坡是指在纵断面设计时道路所允许采用的最大坡度值。最大纵坡是高速公路设计的重要控制指标，道路所允许的最大纵坡是根据行驶汽车性能、公路等级、设计速度、乘客舒适度、自然条件、工程量等各方面因素，通过综合分析讨论后确定的。道路上行驶的车辆种类很多，行驶车辆的性能也各有不同。所以，应以国产典型载重汽车解放CA140和东风EQ140来确定最大纵坡。确定最大纵坡时不应只考虑设计车型的爬坡能力，还要考虑汽车在纵坡上行驶的安全性和经济性。综合多方面因素的考虑，我国标准规定了高速公路最大纵坡值，见表3.3。表3.3 高速公路最大纵坡设计速度（km/h）12010080最大纵坡（%）345（2）最小纵坡为了行驶安全安全、快速、通畅，道路的纵坡宜设计的小一些。但是为了排水要求，道路的横断面应设置不小于0.3%的纵坡，一般情况不小于0.5%。当必须采用小于0.3%的纵坡甚至平坡时，边沟要作纵向排水设计。本设计的坡度值如表3.4。表3.4 坡度设计值桩号标高（m）纵坡（%）+K0+00080.50.811K1+06089.1021-1.267K2+32073.13720.543K3+41079.0525-0.680K4+50071.63710.893K5+445.69680.08根据表3.3的数据对照表3.4可知，本次设计的最小纵坡为0.543%，最大纵坡为1.267%，满足标准对纵坡的限制要求。3.4.2合成坡度汽车在小半径的纵坡长行驶时，不仅受到坡度阻力，还受到曲线阻力。由于曲线阻力的存在，汽车在上坡时消耗的能量增加，行驶速度降低。当汽车下坡时，重力在合成坡度方向的分力加大的汽车的行驶速度，增加了行车危险。当纵坡大而曲线半径小时，为防止车速降的过低或车速上升过快，应将纵坡和横坡的组合值限定在一定的范围之内，以保证汽车在曲线段的行驶状况与在直线段的行驶状况大致相同。在设有超高的坡段上，路线的纵坡和横坡组合而成的斜向坡度成为合成坡度，合成坡度是纵坡和横坡的矢量和，计算公式为：i合=i横2+i纵2式中：i合合成坡度（%） i横超高横坡（%） i纵路线纵坡（%）在设计高速公路时，为了保证行车安全，合成坡度应限制在一定范围内。我国规范规定：合成坡度值不得超过10%（120km/h及100km/h时）及10.5%（80km/h及60km/h时）。为了保证行车安全，合成坡度不宜过大。同时，为了防止排水不畅而影响行车安全，合成坡度也不能太小。因此，我国规范规定：合成坡度不宜小于0.5%，尤其在超高过渡段。在不得已时坡度小于0.5%时，要采取综合排水措施，以保证路面的排水通畅。本设计的合成坡度值如表3.5所示。表3.5 合成坡度值变坡点桩号纵坡（%）超高横坡（%）合成坡度（%）+K0+0000.81144.081K1+060-1.26744.196K2+3200.54344.037K3+410-0.68044.057K4+5000.89344.098K5+445.696根据表3.5的值对照规范的要求，设计满足要求。3.4.3坡长限制坡长是指坡度转折点之间的距离，为了适应地形、地物，坡长宜长则长、宜短则短。路线纵坡宜平缓均匀且坡段较长为好，以免道路反复起伏，行车车辆频繁换挡，但坡长太长又不能满足设计标高要求，造成土石方量的增大。（1）最小坡长当坡长较小时，顺应的变坡点就会变得密集，汽车在道路上行驶时会频繁的变坡，这样乘客就会频繁处于超重和失重状态，大大的降低了乘客的舒适度，而当行驶速度越高，舒适度越差，并且频繁的变坡对车辆的避震系统也有损伤。所以为了保证行车安全与舒适，需要对坡长的最小长度进行限制。为了保证行驶车辆的安全与平顺，坡长不宜过短，最短以不小于设计速度行驶9s的长度为宜，即v100036009=2.5v。高速公路的最小坡长限制如表3.6所示。表3.6 最小坡长设计速度（km/h）1201008060最小坡长(m）360300240180 注：条件允许时，当v=120km/h，最小坡长宜大于等于400m。（2）最大坡长为了提高行车的安全与舒适，需要对坡长的最小长度进行限制，但一味的增大坡长，会让驾驶员长期处于踩油门或踩刹车的状态，这样会增加驾驶员的疲劳感，让乘客的舒适度降低，也会对车辆造成损伤。所以为了提高行车的安全性和舒适性，也要对坡长的最大长度进行限制。我国标准对坡长的最大长度限制如表3.7所示。表3.7 最大坡长限制值设计车速（km/h)1201008060纵坡值（%）39001000110012004700800900100056007008006500600本设计的纵坡坡长如表3.8所示。表3.8 纵坡坡长值桩号纵坡（%）坡长（m）+K0+0000.811800.178K1+060-1.267873.496K2+3200.543853.248K3+410-0.680877.680K4+5000.893843.446K5+445.696本路段的设计速度为120km/h，最小坡长为843.446m，最大坡长为877.680m，满足标准规定的最小坡长360m、最大坡长900m的要求，所以此次纵断面坡长设计合理，满足标准要求。3.4.4竖曲线半径为了减缓汽车在变坡点处的冲击，以及保证行车视距，必须设置纵向曲线，称为竖曲线。竖曲线可以改善纵向线形，增加行驶车辆的安全性和乘客舒适度，并有利于排水。我国标准根据多方面影响因素综合分析，制定了竖曲线最小半径，如表3.9。表3.9 高速公路竖曲线半径竖曲线半径（m）设计速度v（km/h）120100凸形一般最小值1700010000极限最小值110006500凹形一般最小值60004500极限最小值40003000此外，在设计高速公路时，竖曲线不仅要满足视距和离心力的要求，还要满足有良好的视觉，所以竖曲线宜采用较长的竖曲线和坡长组合。我国规范规定：有条件时宜采用满足视觉要求的竖曲线半径，如表3.10所示。表3.10 按视觉要求而选用的最小竖曲线半径设计速度（km/h）1201008060竖曲线半径（m）凸形2000016000120009000凹形120001000080006000本次道路设计中竖曲线半径如表3.11所示。表3.11 竖曲线半径变坡点桩号竖曲线性质竖曲线半径（m）K0+000K1+060凸25000K2+320凹14000K3+410凸18000K4+500凹13000K5+445.696此次设计中凸形竖曲线最小半径为18000m，凹形竖曲线最小半径为13000m，均满足满足标准所规定的最小竖曲线半径要求，所以此次道路纵断面竖曲线设计满足要求。3.4.5竖曲线最小长度道路纵断面设计中，竖曲线的设计受多个因素影响，其中有三个限制因素决定了竖曲线最小长度（1）缓和冲击汽车在竖曲线上行驶时，会产生径向离心力。汽车在凹曲线上的离心力使汽车增重，在凸曲线上的离心力使汽车减重。当增重和减重达到一定程度时，乘客就会感到不舒服，也会对汽车的悬挂系统造成损伤，所以要对离心力加以控制，从而确定竖曲线半径。汽车在竖曲线上行驶的离心加速度为：a=v2R (m/s2)用v(km/h)表示并整理得：R=v213a (m)根据试验，离心加速度a控制在0.50.7m/s2比较合适。但考虑乘客舒适度和视觉平顺等要求，取a=0.278m/s2。即： Lmin=v23.6 （=i2-i1）其中：i1与i2为变坡点相邻两直坡线纵坡。（2）行驶时间不过短汽车从直坡线行驶到竖曲线上时，若坡差较小，竖曲线长度较短，驾驶员会产生变坡很急的错觉，乘客也会有不适感。因此，汽车在竖曲线上的行驶时间不宜过短，最短不宜小于3s的行程，即：Lmin=v3.6t=v1.2（3）满足视距的要求当汽车在凸曲线上行驶时，若半径过小，驾驶员视线会被阻挡。当汽车夜间行驶在地形起伏区较大地区的凹曲线道路时，若半径过小，前灯照射距离近，影响行车速度和安全。为保证行车安全的要求，应对竖曲线的半径与长度加以限制。即：Lmin=ST24其中：ST停车视距根据以上三点综合分析，竖曲线最小长度可按表3.12取值。表3.12 高速公路竖曲线最小长度设计速度v（km/h）1201008060竖曲线最小长度（m）100857050注：实际设计时，为提高行车舒适度，应采用表列值的1.52.0倍或更大值。条件允许时，当v=120km/h，竖曲线长宜大于等于400m。本次纵断面设计中各竖曲线长度值如表3.13所示。表3.13 竖曲线长度变坡点桩号竖曲线长度（m）K0+000K1+060519.6436K2+320253.3642K3+410220.14K4+500204.5008K5+445.696根据表3.13可知，本次设计中竖曲线最小长度为220.14m，满足标准要求。综合以上分析，本次纵断面设计中的各项指标满足要求。3.5公路平、纵线形组合设计公路的平、纵组合设计时指在满足汽车行驶安全的前提下，研究如何满足视觉的练级、心理的舒适以及与周围环境协调，并有良好的排水性能。虽然道路的平、纵线形均按标准进行了设计，但是如果平、纵线形组合不良，会造成视觉不连续，导致行车危险。本次设计道路的平、纵组合形式如图3.8所示。图3.8（1） 平、纵组合形式本图线形组合为恒等坡度的直线，是线形组合中最有利的线形之一。图3.8（2） 平、纵组合形式本图线形组合为凸起的直线，竖曲线采用较大半径，能满足行驶安全、舒适的要求。图3.8（3） 平、纵组合形式本图线形组合为恒等坡度的平曲线，这种线形组合是最有利的组合之一，可以满足行驶安全、舒适的要求。图3.8（4） 平、纵组合形式本图线形组合形式有：恒等坡度的直线、凹下去的直线，由于竖曲线采用较大的半径，所以能保证行驶安全、舒适的要求。图3.8（5） 平、纵组合形式本图线形组合形式为恒等坡度的平曲线，车辆行驶安全、舒适。图3.8（6） 平、纵组合形式本图线形组合形式为恒等坡度的直线和凹下去的直线，竖曲线的直径较大，可以满足行车安全要求。图3.8（7） 平、纵组合形式本图线形组合形式为恒等坡度的直线，是线形组合中最有利的形式。根据道路平、纵组合图可知，本次设计中有5段恒等坡度的直线，2段凹下去的直线，1段凸起的直线，3段恒等坡度的平曲线，1段凸起的平曲线。大部分线形组合为恒等坡度直线和恒等坡度的平曲线，两种线形组合是最有利的，而且纵断面设计中竖曲线都采用大半径，所以平、纵组合可以满足行驶安全、舒适的要求，因次平、纵线形组合设计满足要求。第四章 横断面设计第四章 横断面设计4横断面设计4.1横断面设计横断面是由横断面地面线和地形线组成的闭合图形。高速公路的车道较多，路幅宽。在平原地区，高速公路横断面上各个车道都在同一平面上，做成整体式路基断面形式。但是在山岭地区，由于地形起伏较大，为了减少土石方填挖量，一般做成分离式断面形式。为了保证行驶安全，高速公路的横断面不仅要采用封闭式断面形式，还要采用不少特殊设施。高速公路的横断面设计主要是根据设计车速、交通量、交通性质，并结合地形、地物、地貌、水文、气候等条件，综合分析讨论，对行车道、中央分隔带、硬路肩、土路肩等布置，保障行车安全和道路的强度和稳定性。4.2横断面设计步骤根据所学知识和标准要求，此次横断面设计步骤如下：（1）打开纬地软件，在项目菜单中选择设计向导出现界面如图4.1所示。图4.1 桩号设置（2）信息确认无误后下一步，出现界面如图4.2所示。图4.2 路线等级设计在分段公路等级一栏选择高速公路，在分段设计车速一栏选择120。（3）选择完成后点击点击下一步，出现界面如图4.3所示。图4.3 横断面各指标设计断面型式为8车道，路幅宽度42米，在单元名称的下拉菜单中可以分别设置中分带、行车道、硬路肩、土路肩的设计值。本次设计断面型式为8车道；路幅宽度为42米；左右侧中分带宽度为1.5米，高度为0.2米；左右侧土路肩宽度为0.75米，横坡度为3%；左右侧硬路肩宽度为3米，路槽深度为0.3米，横坡度为2%，左右侧行车道宽度各为15.75米，路槽深度为0.6米，横坡度为2%。（3）各单元设计完成后点击下一步，出现界面如图4.4所示。图4.4 填方边坡设置设计路面两侧填方边坡的形式、高度、坡脚距离地面长度、边坡坡度。本次设计填方变坡形式为一级台阶，变坡高度为6m，坡脚距离地面长度为1.5m，边坡坡度为1:1.5。（4）各数据确认无误后，点击下一步，出现界面如图4.5所示。图4.5 挖方边坡设置设计路面两侧挖方边坡形式、高度、坡脚距离边沟的长度、边坡坡度。本次设计挖方边坡形式为一级台阶，边坡高度为6m，坡脚距离边沟的长度为1.5m，边坡坡度为1:1.5。（5）各项数据确认无误后，点击下一步，出现界面如图4.6所示。图4.6 边沟设置设计路面两侧边沟的行驶、高度、沟底宽度、边沟两侧坡度。本次设计边沟形式为梯形边沟，边沟高度为0.6m，边沟底宽度为0.6m，边沟两侧坡度都为1:1.5。（6）两侧边沟设计完成后点击下一步，出现界面如图4.7所示。图4.7 排水沟设置设计两侧排水沟的形式、高度、沟底宽度、排水沟两侧坡度。本次排水沟的设计形式是梯形排水沟，排水沟高度为0.6m，沟底宽度为0.6m，排水沟两侧坡度都为1:1.5。（7）排水沟设计完成后，点击下一步，出现界面如图4.8所示。图4.8 曲线超高、加宽设置设计曲线超高和曲线加宽。本次设计曲线最大超高为6%，旋转方式为绕中央分隔带边缘旋转，渐变方式为线性，外侧土路肩不设置超高，曲线不设置加宽。（8）设计完成后点击下一步，出现界面如图4.9所示。图4.9 计算超高加宽点击自动计算超高加宽，软件自动计算各路段的超高设计值，如图4.10所示。图4.10 各路段超高加宽数据（9）点击下一步，出现界面如图4.11所示。图4.11 桩号间距设置设置桩号间距和起始编号，设置输出文件位置，完成后退出。（10）在纬地软件界面的数据菜单栏中选择横断面数据输入，根据地形图输入各桩号的高差。如图4.12所示。图4.12 横断面高差数据（部分）（11）完成高差的输入后，在设计菜单栏中选择横断面设计绘图，出现界面如图4.13所示。图4.13（1） 横断面绘图设计控制界面图4.13（2） 横断面绘图土方控制界面图4.13（3） 横断面绘图控制界面在设计控制、土方控制、绘图控制三个菜单中选择绘图要求，最后点击设计绘图。图4.14 横断面分图选取典型的全挖和全填的横断面放大，如图4.15与图4.16所示。图4.15 典型全挖横断面放大图图4.16 典型横断面全填放大图4.3横断面设计方案的确定本次道路设计的标准横断面如图4.17所示。图4.17 标准横断面图4.4标准横断面的组成及指标校对4.4.1横断面各组成要素高速公路横断面包括中间带、行车道、路肩、边沟、边坡以及用地范围内的植树绿化、防护栅、照明、标志、护栏、取土坑等设计线与地面线围成的整个区域。高速公路的用地和造价由横断面的宽度决定，高速公路的横断面宽度还影响着行车安全和道路的通行能力。标准横断面组成如图所示。在高速公路横断面设计中，最先确定的应该是路基宽度。路基的宽度是行车道、中央分隔带和路肩宽度的总和。高速公路路基宽度规范规定如表4.1所示。最小值仅在地形困难或情况特殊时采用。表4.1 整体式路基宽度设计速度（km/h）120车道条数（条）864路基宽度（m）一般值42.034.528.0最小值40.025.0（1）行车道与车道行车道是高速公路横断面的重要组成部分，高速公路的行车道至少由双向四车道组成，也可以是六车道或八车道。我国规范规定：高速公路的设计速度一般为120km/h、100km/h、80km/h，这些设计速度所采用的车道宽度都是3.75米，但当高速公路为双向8车道时，内侧车道宽度可以采用3.50米。对各种高速公路行车道宽度规定值见表4.2。表4.2 行车道宽度设计速度（km/h）120100车道数（个）864864行车道宽度（m）83.7563.7543.7583.7563.7543.75（2）中间带中间带是由中央分隔带和两侧路缘带组成。中间带的设计宽度根据设计速度、用地条件、周围环境等因素确定的。对于用地条件宽裕、设计要求高的道路，可以采用较宽的中间带，这样利于布置优美的景观、减少噪音和空气污染、降低夜间行车眩光的影响。对于用地紧张的地区，采用较窄的中间带，同时设置防撞护栏和防眩板来提高安全性和减少眩光的影响。中间带的功能有：分隔对向车流，防止对向车辆发生碰撞；减少干扰，保证车速；防止车辆任意转弯掉头；引导驾驶员视线；减少对象车辆眩光的影响；可作为设置安全护栏、绿化、标志和其他交通设施之用。标准对中间带和中央分隔带的宽度规定如表4.3所示。表4.3 中间带宽度设计速度120100中央分隔带宽度（m）一般值3.002.00最小值1.001.00左侧路缘带宽度（m）一般值0.750.75最小值0.750.50中间带宽度（m）一般值4.503.50最小值2.502.00（4）路肩路肩是指从行车道外边缘至路基边缘的地带。它由外侧路缘带、硬路肩和土路肩组成。高速公路路肩的作用有：保护和支撑路面；供产生故障或发生事故的车辆临时停放；应急车辆和养护和维修工作人员的临时通行；引导视线而增加行车安全；为设置路上设施或埋设地下设施及养护作业提供场地。我国标准规定高速公路路肩宽度如表4.4所示。表4.4 路肩宽度设计速度v（km/h）120右侧硬路肩宽度（m）一般值3.00或3.50最小值3.00土路肩宽度（m）一般值0.75最小值0.75（4）路拱坡度高速公路均使用高级路面，其横坡坡度为2%（沥青混凝土）1.5%（水泥混凝土）。6车道和8车道高速公路宜采用更大的横坡度。位于降雨严重的地区，路面坡度可适当增大。路拱一般采用双向坡面，由公路中央向两侧倾斜。若为分离式路基，每侧行车道可设置双向路拱，也可以采用单向横坡，并向路基外倾斜。在积雪地区，不论是整体式或分离式路基，对每向行车道都要设置双向排水。根据所学知识和标准要求，本次横断面设计各项数据如表4.5所示。表4.5 横断面设计各项指标设计速度（km/h）120车道数8土路肩宽度（m）0.752右侧硬路肩宽度（m）3.002中间带宽度（m）2.252行车道宽度（m）15.002横断面路基宽度（m）42.00路拱横坡度（%）2根据表4.5数据对照标准的要求可知，本次横断面设计中土路肩宽度、硬路肩宽度、中间带宽度、行车道宽度、横断面路基宽度、路拱横坡度均满足要求，所以本次横断面设计满足标准要求。4.4.2超高车辆在转弯时会产生离心力，车速越高，离心力越大，对轮胎抗滑性能较差的车辆或在雨雪天路面有积水或结冰的情况下会产生侧向滑移，大大增加了行车的危险程度，会让乘客产生恐惧感，降低了行车舒适度。为了防止这种情况的发生，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡，抵消一部分离心力，增加行车的安全性。极限最小半径与最大超高值是相对应的。对任意半径圆曲线超高值ih的确定，由汽车在圆曲线上行驶时的力的平衡房车可得：ih=v2127R式中：横向力系数。值主要与圆曲线半径有关，随半径的增大而减小。与R的拟合计算公式如表4.6所示。表4.6 与R关系式设计速度（km/h）120与R关系式=54932.4988R246.5869R+0.04165本次设计中各圆曲线半径如表4.7所示。表4.7 圆曲线设计半径编号桩号半径（m)起点K0+000JD1K1+643.0341500JD2K3+508.2681500终点K5+445.696本次设计路线中两个拐点的半径都为1500m，所以值也相同，根据表4.6中与R的关系式可知：=54932.49881500246.58691500+0.04165=0.035通过与R的关系求得值后，再根据超高计算公式可得：ih=v2127R=120212715000.035=0.04本次横断面设计中的超高设计值为4%，满足超高设计要求。综上所示，本次横断面设计的各项指标均满足标准要求，能保证行车的安全性和舒适性，所以本次横断面设计满足要求。第五章 路基设计5路基设计5.1路基的功能及其作用路基是在地表按照道路路线位置和一定技术要求开挖或填筑而成的岩土结构物。路基由路基本体和路基设施构成。路基主题是指路基断面的填挖部分；路基设施是指为确保路基稳定而采取的附属工程设施，包括防护、排水、支挡和加固设施等。路基是路面的基础，与路面共同承担行车的作用。路基要为路面提供坚固、稳定的支撑。5.2对路基的基本要求由于在车辆荷载和自然因素的作用下，路基会产生变形和损坏，从而影响道路的使用质量。因此，路基不仅要满足尺寸要求，还要满足以下几方面基本要求：（1）路基应具有足够的整体稳定性。在天然地表面建筑的道路结构物改变了原地面的自然平衡状态，路基在车辆荷载和自然因素（如气候、地质、水文等）作用下，可能发生较大的变形（高程和几何形状）和破坏，从而使挖方路基边坡失去承载力而坍塌或使填方路基因填土自重作用而沿滑动面下滑，路基失去整体稳定性。因此，在施工中应密切注意并针对当地具体情况，正确选定路基的断面形状和尺寸并采取排水、防护和加固措施来保证路基的整体稳定性。（2）路基上层应具有足够的强度和刚度。路基的强度是指路基的承载力，路基的刚度是指路基抵抗变形的能力。道路上的车辆荷载通过路面传递给路基一定的压力，若路基的强度和刚度不足，则使路基路面结构出现沉陷，甚至造成路面结构断裂，从而路况恶化，服务水平下降。因此路基需要具有一定的强度和刚度来支撑路面结构。路基具有足够的强度和刚度，还可以减少路面的负担，从而减小路面的厚度，降低工程造价。（3）路基应具有足够的水温稳定性。水温稳定性是指路基的强度和刚度在自然因素（主要是水、气温状况）影响下的变幅。路基的强度和刚度在地面水和地下水的作用下会出现显著降低的现象。特别是在季节性冰冻地区，由于周期性的冻融作用，土体在冬季水和负温的共同作用下发生冻胀，造成路面隆起、开裂；春融时局部土层过湿软化，路基强度急剧下降，路基将发生严重破坏。因此路基需要具有足够的水温稳定性，以保证在冬天路基不会发生冻胀，春天路基强度不会显著降低。5.3路基设计路基宽度按双向八车道高速公路标准设置，为42.00m。中间带宽3.00m，两边行车道各宽15.75m，两边硬路肩各为3.00m，土路肩0.75m，路拱横坡与土路肩横坡度都为2.0%，硬路肩与行车道采用相同的结构，供紧急停车带使用，并有利于加宽的设置。土路肩横坡为4%，边坡坡度为1:1.5。为了使路基满足整体稳定性、强度和刚度、水温稳定性的要求，从如下几个方面设计路基：（1）压实度路基必须充分压实以消除荷载和自然因素共同作用下出现的变形量过大，提高路基的强度和刚度。土的压实度和土的含水率及压实攻有关。在压实攻不变的情况下，土存在最佳含水率0，在最佳含水率时可以得到最大压实度。现行规范规定的路基压实度标准见表5.1。表5.1 路基压实度标准填挖类型路床顶面以下深度（m）压实度（%）高速公路一级公路路堤上路床00.3096下路床0.300.8096上路堤0.801.5094下路堤1.5093零填及挖方路基00.30960.300.8096为了保证路基达到足够的强度、刚度、稳定性，根据表5.1，本次路基设计压实度为96%，填筑路堤的材料采用水稳定性好、压缩性小的碎石土。（2）路基边坡和稳定性路基的边坡坡度影响着路基的整体稳定性和工程量，合理的选用边坡坡度是路基设计的重要任务。路基的的边坡坡度取决于边坡材料、水文、地质等因素。由于本次路基设计的填高较小，所以采用直线形边坡，边坡坡度为1:1.25，在局部填高较大的地区，采取一些措施提高边坡稳定：在坡脚压载，增加抗滑力矩；设置排水沟（排水沟形式为梯形排水沟，排水沟高度为0.6m，沟底宽度为0.6m，排水沟两侧坡度为1:1.5）。（3）路基防护加固路堤和路堑边坡坡面暴露在空气中，受自然因素反复作用，如冻融、干湿变化、冲刷和风蚀等。坡面会出现剥落、冲刷或表层土溜坍、碎洛，严重的会导致坍塌而使路基失稳。因此，路基施工后要进行坡面加固防护。由于边坡坡度较小，且滁州至徐州的风速、水流流速较小，所以采用植物防护，在边坡上植草种树，还能缓解驾驶员的视觉疲劳，并有防止眩光的效果。（4）路基排水路基各种灾害和变形过大均与水的浸湿和冲刷有关。路基排水设计的目的是降低地表水和地下水的危害作用，使路基保持干燥，这样可以保证路基的稳定并给路面提供一个坚实的基础。本次路基排水设计采用边沟，并设置排水沟。边沟与排水沟的截面形式都为梯形，边沟高度都为0.6m，沟底宽度都为0.6m，边沟两侧坡度都为1:1.5。边沟、排水沟设计表如表5.2所示。表5.2 边沟、排水沟设计表（部分）桩 号路基边缘设计标高(m)边 坡边沟或排水沟坡口、脚标高(m)平面宽度（m）中心至路中心距离(m)沟底标高(m)沟深(m)K0+00080.1079.610.7422.9479.010.60K0+10081.0081.000.0022.2080.400.60K0+20081.9081.900.0022.2081.300.60K0+30082.8182.810.0022.2082.210.60K0+40083.7183.710.0022.2083.110.60K0+50084.6184.610.0022.2084.010.60K0+60085.5185.510.0022.2084.910.60K0+70086.0686.060.00K0+80085.3585.350.0022.2084.750.60K0+90084.6184.610.0022.2084.010.60K1+00083.8883.880.0022.2083.280.60K1+10083.1483.140.00K1+20082.4180.113.4525.6579.510.60K1+30081.6780.252.1324.3379.650.60K1+40080.9480.940.00K1+419.65680.8079.262.3224.5278.660.60K1+50080.2678.452.7124.9177.850.60K1+60079.4179.410.00K1+619.65
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