某一级公路毕业设计

摘要 I 摘摘 要要 交通运输事业是国民经济的重要组成部分，是国民经济的命脉，是联系工 业和农业、城市和乡村、生产和消费的纽带。它在国家的政治、经济、军事、 文化建设中具有重要作用。 一级公路是连接高速公路或是某些大城市的城乡结合部、开发区经济带及 人烟稀少地区的干线公路，一级公路的建成对长春市和沈阳市这两个省会城市 的政治、经济、文化的交流和发展会起到积极的作用。对东北地区来说，公路 的建设意义深远，选择交通作为合作的突破口，无疑是注重实效的选择。实现 交通的多面化，既是行业协调发展，为社会提供优良交通环境的需要，也是振 兴东北老工业基地，全面实现小康社会目标的需要，是实现经济一体化，促进 区域经济共同协调发展的需要。 *一级公路全长 1589.568m，主要设计的有横断面设计,平面线形设计,纵 断面设计,路面结构设计等。平面设计的主要内容是线形设计，同时要考虑行车 视距问题。纵断面设计主要是纵坡及坡长设计。路面为沥青混凝土路面结构类 型，*一级公路的建成将对于两个省会城市区域间的发展和建设具有重要意义。 关键词关键词：一级公路 ； 路线设计 ； 路面设计 ABSTRACT II ABSTRACTABSTRACT Transport industry is an important part of the national economy，the lifeline of national economy，and. It is associated industry and agriculture, urban and rural areas, production and consumption of a link. It plays an important role in the countrys political, economic, military, and culture. A highway is to connect some of the urban cities, economic development zones and sparsely populated areas with the main highway，Northeast region, the construction of roads far-reaching, select traffic as a breakthrough, and no doubt a pragmatic choice，To achieve transport of multi-faceted, coordinated development of both industries, and provide good traffic environment needs, but also the revitalization of northeast old industrial base, the full realization of the objectives of a well-off society needs to achieve economic integration, promoting regional economic co-coordinated development. The length of Shen Chang-arterial road is 1589.568m. The main design elements are cross-sectional design, the design of horizontal alignment, vertical section design, pavement structure design. The main elements of graphic design is the linear design, at the same time horizon to consider the issue of traffic. Profile Design is the design of longitudinal and slope length. Asphalt concrete pavement is the type of pavement structure It is great significance of Shen Chang-arterial road-building for regional development and building . ABSTRACT III Keywords:Keywords: Arterial road ; Route design ; Pavement design 目录 摘 要.I ABSTRACT.II 目录.III 1 总说明 .1 1.1 绪论 .1 1.2 工程概况 .1 1.3 地理条件 .2 1.3.1 地形地貌 .2 1.3.2 地质及气候条件 .2 1.4 道路等级的确定 .2 1.5 设计技术指标与标准、规范 .3 1.5.1 设计指标见表 .3 2 路线设计 .5 2.1 平面设计 .5 2.1.1 平纵线形的协调 .5 2.1.2 平曲线几何要素计算 .5 2.1.3 有缓和曲线的道路平面曲线 .6 2.1.4 主点桩号计算公式： .7 2.1.5 几何要素及桩号计算 .7 2.2 加 宽 .8 2.3 纵断面设计 .8 2.3.1 纵坡设计 .9 2.3.2 竖曲线半径确定及要素计算 .11 2.3.3 设计高程计算 .12 2.4 横断面设计 .12 2.4.1 单幅路 .13 2.4.2 双幅路 .14 2.4.3 三幅路 .14 2.4.4 四幅路 .14 3 路基工程设计 .16 目录 IV 3.1 路基设计说明 .16 3.1.1 路堤设计 .16 3.1.2 路堑设计 .16 3.1.3 路基设计标高 .16 3.2 边坡稳定分析 .16 3.3 排水设计 .17 3.3.1 路基边沟 .17 3.4 土石方数量计算及调配 .17 3.4.1 横断面面积计算 .17 3.4.2 土石方数量计算 .18 3.4.3 路基土石方调配 .19 3.4.4 土石方计算表 .20 4 路面设计 .21 41 沥青路面设计 .21 4.1.1 标准轴载及轴载换算 .21 4.1.2 路面厚度确定 .21 4.1.3 设计弯沉值 .22 4.2 设计成果文件汇总 .23 结论.27 参考文献.28 致谢.29 1 总说明 -1- 1 1 总说明总说明 1.11.1 绪论绪论 公路运输是陆上运输方式之一，其灵活机动、迅速方便以及提供“门到门” 物流服务的特点，使其不仅成为一个独立的运输体系，也成为铁路车站、港口 和机场集散物资的重要手段，对于一个国家经济的发展起着重要的基础作用.新 世纪以来，我国加大了基础建设投资力度，公路建设获得了前所未有的大发展， 使“全面紧张”的交通状况在近几年内得到根本改变，取得了一系列不平凡的 成就。 一级公路是连接高速公路或是某些大城市的城乡结合部、开发区经济带及 人烟稀少地区的干线公路，一级公路的建成对*和*这两个省会城市的政治、 经济、文化的交流和发展会起到积极的作用。对东北地区来说，公路的建设意 义深远，选择交通作为合作的突破口，无疑是注重实效的选择。实现交通的多 面化，既是行业协调发展，为社会提供优良交通环境的需要，也是振兴东北老 工业基地，全面实现小康社会目标的需要，是实现经济一体化，促进区域经济 共同协调发展的需要。 1.21.2 工程概况工程概况 拟建公路为*一级公路，设计时速 60km/h，双向四车道布置，全长 1589.568m，该一级公路的设计过程中主要我们需要解决的问题有：公路路线的 选线、定线及道路平面的设计、横断面、纵断面的设计和路基路面的选择和设 计，最后就是还有道路的排水、景观及附属设施，这些是我们在以后设计时必 须要去解决的问题。 -2- 随着改革开发的进一步深入，国民经济发展水平将持续增长，基础设施的 配套和路网的建设，必将促进区域内经济快速发展，从而也导致交通运输发展 和交通量增加。公路建设是直接影响交通量发展的重要因素之一，道路或桥梁 建成后，路况良好，交通量必然随之增加，从而将带动经济建设的飞速发展， 也将带动文化的繁荣和其它行业的快速发展。 1.31.3 地理条件地理条件 1.3.11.3.1 地形地貌地形地貌 在整个道路沿线范围来看，高程变化不明显，除去山峰所在地段，高程的 最高点与最低点之差不超过20米。前段地形多为山岭重丘地区，且山岭之间的 距离也比较小，地形条件比较复杂，对公路的平面线形设计造成一定困难。 1.3.21.3.2 地质及气候条件地质及气候条件 道路的前段为山岭地区，地质条件较好，土质比较稳定。后段大多为稻田 区，且有较多的小面积水塘，所以后段地区的含水量较大，设计路基时应该多 方面考虑，注意防水问题以及边坡尺寸和建筑材料的选择。 本段公路在我国东北地区，全年的降雨量不大，汛期也较短，所以在考虑 防水问题时各种参数可取中间值，适当处理。全年的温差较大，道路的主要病 害是冻胀和翻浆冒泥现象。 1.41.4 道路等级的确定道路等级的确定 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、一级公路、 二级公路、三级公路和四级公路。 1) 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。 2) 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 -3- 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 3) 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。 4) 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。 5) 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。 1.51.5 设计技术指标与标准、规范设计技术指标与标准、规范 1.5.1 设计指标见表 表 1-1 类别参数 设计行车速度 60 路基宽度 24m 平曲线一般最小半径 1500m 最大纵坡 4% 凸型竖曲线一般最小半径 2000m 凹型竖曲线一般最小半径 1500m 设计荷载公路级 中华人民共和国行业标准公路工程技术标准 （JTG B01-2003） 中华人民共和国行业标准路线设计规范 （JTJ011-94） 中华人民共和国行业标准沥青路面设计规范 （JTJ014-94） 中华人民共和国行业标准水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002) -4- 中华人民共和国行业标准公路排水设计规范 （JTJ018-97） 中华人民共和国行业标准公路路基设计规范 （JTG D30-2004） 1） 车道宽度 当设计车速为 60 公里/小时时，单车道宽度为 3.75 米。 2） 一级公路整体式断面必须设置中央带。中央带由两条左侧路缘带和中央分 隔带组成，可采用标准一般值设计，取 3.50 米。 3） 路肩宽度 根据标准 ，左侧硬路肩宽度采用 3.00 米，土路肩宽度采用 0.75 米，一 级公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带，采用 0.50 米。 4） 一级公路的连续上坡路段，当通行能力运行安全受到影响时应设置爬坡车 道，其宽度为 3.50 米，连续长坡下坡路段，危及运行安全处应设置避险车道。 对于本设计都无须设置。 5） 路基宽度 一级公路四车道路基宽度取一般值 23.00 米，最小值 20.00 米。 路线设计 -5- 2 2 路线设计路线设计 2.12.1 平面设计平面设计 2.1.12.1.1 平纵线形的协调平纵线形的协调 为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为 主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱 导司机的视线，并保持视觉的连续性，平原地区地势平坦，纵断面以平坡 为主，上、下坡多集中中在大、中桥头，由于有通航要求，桥面标高相对 两侧路面标高要求高出许多，因此在桥头，桥面通常设置竖曲线，竖曲线 半径要适当，既要符合一级公路技术指标要求，又不宜使竖曲线长度太长 而使桥头填土过高而增加造价，而平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与 河流正交，以减少构造物的工程量及设计施工难度，节约经费，减少造价。 1)长直线上设置竖曲线，平原区平面上设置长直线较为常见纵断面设计无 论如何避免不了在直线段设置竖曲线，资料显示小坡差多处变坡视觉稍 有感知。但直线段坡差较大竖曲线给驾驶员的不良刺激较强烈，同时要 满足 0.3%的排水纵坡，设计时采用较大的竖曲线半径方法，以获得较 好的视觉和行车效果。 2)透视土的运用，平纵线形配合受到各种因素的制约和影响，同时要避免 一些不良的组合，如长直线上不能设计小半径的凹曲线，直线段内不能 插入短的竖曲线等，运用透视图进行检验是很好的方法，设计时对有疑 问的路段进行透视图的检验，效果较好。 3)平曲线与竖曲线的配合 2.1.22.1.2 平曲线几何要素计算平曲线几何要素计算 1.圆曲线几何要素计算公式如图 -6- L T T JD ZYYZ QZ E /2 /2 如图2-1 圆曲线几何元素 图 2-1 (2-1)tan(/2)T=R (2-2)/180LR (2-3)sec/2 1ER (2-4)2JTL 式中: T为切线长(m) L为曲线长(m) E为外距(m) J为校正数或超距(m) R为圆曲线半径 为转角（度） 2.1.32.1.3 有缓和曲线的道路平面曲线有缓和曲线的道路平面曲线 几何要素计算公式，道路平面线形三要素的基本组成是：直线缓和曲线 圆曲线缓和曲线直线，其几何要素计算公式如下： 3232 /2/240100/2 100 / 240 200049.999 ss qllR (2-5) 243243 /24/240100 / 24 2000100 / 240 20000.208 ss plRlR -7- (2-6) 0 28.6479 /28.6447 100/20001.432 s lR （2-7） ()tan/220000.208 tan16 473 /249.999345.080mTRpq (2-8) 0 (2)/180216 4732 1.4323.14 2000/1802 100685.875 s LRlm （2-9） p/220000.208 sec16 473 /2200021.875ERm （R + ）sec (2-10) 22 345.080685.8754.285JTL (2-11) 2.1.42.1.4 主点桩号计算公式主点桩号计算公式： （2-12）ZH(HY)=JD-T=828.620-345.080=483.540m （2-13） HY=ZH+483.540 100583.540m s l （2-14） s YH=HZ-l/2QZL /2/2483.540685.875/2826.478 s QZZHLZHlLm （2-15） 828.620345.0804.2851169.415 s HZYHlJDTJm （2-16） 2.1.52.1.5 几何要素及桩号计算几何要素及桩号计算 根据公路工程技术标准和公路路基设计规范对平面设计指标的规 定，在满足规定前提下结合实际选择合适指标后，借助计算机建立假定坐标系 将几何要素及主要桩号列表计算如表 2-1 所示。 -8- 缓和曲线要素及主点桩号计算表缓和曲线要素及主点桩号计算表 表 2-1 交点号 JD1 X 坐标 1526.940 Y 坐标2108795 偏角 ( 0) 16473 半径 R(m) 2000 LH1(m)0 LH2(m)0 T1 (m)345.080 T2 (m)345.080 L (m)685.875 E (m)21.875 交点桩号 K+28.620 ZH（ZY） K4+83.540 HZ（YZ） K11+69.415 2.22.2 加加 宽宽 由于此路段的圆曲线半径 R=2000.00m，根据公路路线设计规范的 JTJO11-94-7.6.1 所规定，此路段的路基不需要加宽。 2.32.3 纵断面设计纵断面设计 1) 纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问 题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。纵断面线形设计应根据 公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定， 排水及工程量等的要求对纵坡的大小，长短，前后的纵坡情况，竖曲线 半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合 理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造 价省，运营费用较少的目的。 -9- 2)该路地处平原区，土地资源宝贵，本项纵断面设计采用小纵坡，微起伏 与该区域农田相结合，尽量降低路堤高度，路线纵断面按百年一遇，设 计洪水位的要求和确保路基处于干燥和中湿状态，所需的最小填筑高度 来控制标高线形设计上避免出现断背曲线，反向竖曲线之间直线长度不 足 3 秒行程的则加大竖曲线半径，使竖曲线首尾相接。此外，所选用的 半径还满足行车视距的要求，另外，竖曲线的纵坡最小采用 0.3%以保 证排水要求。 2.3.12.3.1 纵坡纵坡设计设计 （1）纵坡设计的一般要求 纵坡设计必须满足标准的有关规定，一般不轻易使用极限值 纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡 纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合 从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意有以下几 点： 在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良； 避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适， 产生莫测感，影响行车速度和安全；在较大的连续上坡路段，宜将最陡的 纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些；纵坡变化小的，宜采用较大的 竖曲线半径；纵断面线形设计应注意与平面线形的关系，汽车专用公路应 设计平、纵面配合良好协调的立体线形；纵坡设计应结合沿线自然条件综 合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡以不小于 0.5%为宜， 在受洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应保证路线的最低标高，以免 遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定；纵坡设计应争取填、挖平衡，尽量利 用挖方作就近填方，以减少借方和废方，接生土石方量，降低工程造价； -10- 纵坡设计时，还应结合我过情况，适当照顾当地民间运输工具，农业机械、 农田水利等方面的要求。纵坡设计的方法和步骤： 准备工作 纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面图的地面 线绘出平面直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤 地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要 求。 标注纵断面控制点 纵面控制点主要有路线起终点，重要桥梁及特殊涵洞，隧道的控制标 高，路线交叉点，地质不良地段的最小填土和最大控梁标高，沿溪河线的 控制标高，重要城镇通过位置的标高及受其它因素限制路线中须通过的控 制点、标高等。 试坡 试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术和标准，选 线意图，考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况，初步定出纵坡 设计线的工作。试坡的要点，可归纳为“前面照顾，以点定线，反复比较， 以线交点”几句话。 前后照顾就是说要前后坡段统盘考虑，不能只局限于某一段坡段上。 以点定线就是按照纵面技术标准的要求，满足“控制点” ，参考“经济点” ， 初步定出坡度线，然后用三角板推平行线的办法，移动坡度线，反复试坡， 对各种可能的坡度线方案进行比较，最后确定既符合标准，又保证控制点 要求，而且土石方量最省的坡度线，将其延长交出变坡点初步位置。 调坡 调坡主要根据以下两方面进行：结合选线意图。将试坡线与选线时 -11- 所考虑的坡度进行比较，两者应基本相符。若有脱离实际情况或考虑不周 现象，则应全面分析，找出原因，权衡利弊，决定取舍；对照技术标准。 详细检查设计最大纵坡、坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合 技术标准的要求，特别要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、 路线交叉、隧道及渡口码头等地方的坡度是否合理，发现问题及时调整修 正。调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短、纵坡线和加大、减小 纵坡度等。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则，以便调整后的 纵坡与试定纵坡基本相符。 根据横断面图核对纵坡线 核对主要在有控制意义的特殊横断面图上进行。如选择高填深挖、挡 土墙、重要桥涵及人工构造物以及其它重要控制点的断面等。 确定纵坡线 经调整核对后，即可确定纵坡线。所谓定坡就是把坡度值、变坡点位 置（桩号）和高程确定下来。坡度值一般是用三角板推平行线法，直接读 厘米格子得出，要求取值到千分之一。变坡点位置直接从图上读出，一般 要调整到整 10 桩位上。变坡点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的 坡度、坡长依次推算而来。 2.3.22.3.2 竖曲线半径确定及要素计算竖曲线半径确定及要素计算 1） 、竖曲线半径 根据纵坡均匀平顺，起伏和缓，坡长和竖曲线长短适当，平竖组合得当（平 包竖）原则。综合考虑，选竖曲线半径如表 5-1 所示。 2） 、竖曲线要素及竖曲线起、迄点桩号 21 5000 0.03063153.135LRWR iim -12- T=L/2=RW/2=153.135/2=76.573m 22 E=T /276.573 / 2 50000.586Rm 竖曲线起点桩号=变坡点桩号-T 竖曲线终点桩号=变坡点桩号+T 2.3.32.3.3 设计高程计算设计高程计算 直线部分：设计高程 H=变坡点高程i%（计算桩号-变坡点桩号） 竖曲线部分： 中桩切线高程=变坡点高程i%（计算桩号-变坡点桩号 设计高程 H=中桩切线高程 （凸曲线取+ ，凹曲线取-） i Y 式中：横距 xi=计算桩号-竖曲线起(终)点桩号 纵距 2 i Y/2 i XR 各桩号设计高程计算如下，成果见路基设计表。 各变坡点的竖曲线要素计算结果见下表： 表 2-2 NO.A 变坡点桩号 K9+40 竖曲线半径 R(m) 5000 变坡点高程（m） 283.777 坡差 -3.063 L(m)483.54 T(m)76.573 E(m)0.586 2.42.4 横断面设计横断面设计 路横断面是指中线上各点沿法向的垂直剖面，它是由横断面设计线和地面线组 -13- 成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、 护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护设施等。横断面图中的地面线是表征地 面起伏变化的线，它是通过现场实测或由大比例尺地形图、航测像片、数字地 面模型等途径获得。路线设计中所讨论的横断面设计只限于与行车直接有关的 部分，所以有时也将路线横断面设计称作“路幅设计” 。 城市道路工程设计应 充分考虑道路的地理位置、作用和功能，注重沿线地区的交通发展、地区地块 开发，注重道路建设的周边环境、地物的协调，体现以人为本的理念，注重道 路景观环境设计将道路设计与景观设计有机结合，建立符合时代潮流的现代 化城市道路崭新面貌。城市道路横断面由车行道、人行道和绿地等部分组成。 近期横断面宽度，通常称为路幅宽度；远期规划道路用地总宽度则称为红线宽 度：红线是指城市中的道路用地和其他用地的分界线。 标准规定我国路基横断面按照公路性质及等级不同可有整体式断面和分离 式断面两大类。本路段采用整体式断面。 2.4.12.4.1 单幅路单幅路 单幅路适用于机动车交通量不大，非机动车交通虽小的城市次干路、大城 市支路以及用地不足，折迁困难的旧城市道路。当前，单幅路已经不具备机非 锚峰的混行优点，因为出于交通安全的考虑，即使混行也应用路面划线来区分 机动车道和非机动车道。 单幅路,俗称“一块板”断面。各种车辆在车道上混合行驶。在交通组织上 可以有以两种方式：划出快、慢车行驶分车线，快车和机动车车辆在中间行驶， 慢车和非机动车靠两侧行驶或者不划分车线，车道的使用可以在不影响安全的 条件下予以调整。如只允许机动车辆沿同一方向行驶的“单行道” ；限制载重汽 车和非机动车行驶，只允许小客车和公共汽车通行的街道；限制各种机动车辆、 只允许行人通行的“步行道”等。上述措施，可以是相对不变的，也可以按规 -14- 定的周期变换。单幅路占地少，投资省，但各种车辆混合行驶，于交通安全不 利，仅适用于机动车交通量不大非机动车较少的次干路、支路以及用地不足拆 迁困难的旧城改建的城市道路。 2.4.22.4.2 双幅路双幅路 用中间分隔带分隔对向机动车车流，将车行道一分为二的，称为双幅路。 适用于单向两条机动车车道以上，非机动车较少的道。 双幅路,俗称“两块板”断面。在车道中心用分隔带或分隔墩将车行道分为 两半，上、下行车辆分向行驶。各自在根据需要决定是否划分快、慢车道。双 幅路断面将对向行驶的车辆分开，减少了行车干扰，提高了车速，分隔带上还 可以用作绿化、布置照明和敷设管线等。它主要用于各向两条机动车道以上， 非机动车较少的道路、地形地物特殊，或有平行道路可供非机动车通行的快速 路和郊区道路。 2.4.32.4.3 三幅路三幅路 用两条分车带分隔机动车和非机动车流，将车行道分为三部分的，称为三 幅路。适用于机动车交通量不大，非机动车多，红线宽度大于或等于 40m 的主 干道。 三幅路,俗称“三块板”断面。中间为双向行驶的机动车车道，两侧为靠右 侧行驶的非机动车车道。三幅路将机动车与非机动车分开，对交通安全有利； 在分隔带上布置绿带，有利于夏天遮阴防晒、减少噪音和布置照明等。对于机 动车交通量大、非机动车多的城市道义上宜优先考虑采用。但三幅式断面占地 较多，只有当红线宽度等于或大于 40m 时才能满足车道布置的要求。 2.4.42.4.4 四幅路四幅路 用三条分车带使机动车对向分流、机非分隔的道路称为四幅路。适用于机 动车量大、速度高的快速路，其两侧为辅路 -15- 四幅路,俗称“四块板”断面，在三幅路的基础上，再将中间机动车车道分 隔为二，分向行驶。四幅路不但将机动车和非机动车分开，还将对向行驶的机 动车分开，于安全和车速较三幅路更为有利。它适用于机动车辆车速较高，各 向两条机动车道以上，非机动车多的快速路与主干路。 本路段按双向四车道一级公路设计，计算行车速度 60Km/小时，设计路段为 整体式路基，路基全宽 24m，即 20.5m(路缘带)+ 22.5m（硬路肩）+ 27.5m (行车道)+ 1.5m(中央分隔带)+ 20.75m(土路肩)。路基横断面设计 按照现行公路路基设计规范要求执行。 路基工程设计 -16- 3 3 路基工程设计路基工程设计 3 3.1.1 路基设计说明路基设计说明 3.1.13.1.1 路堤设计路堤设计 路堤顶宽度为路基设计宽度 24m，填方边坡坡度根据填料种类、边坡高度 和基底工程地质条件等确定。一般为 1：1.5：1.75,填方边坡高时,每隔 8 米设边坡平台一道,宽度 13m,取 2m,平台用片石铺砌,设置平台排水沟将边坡 水排出路基外。为保证边坡不受冲刷，对边坡采取防护，一般设置拱形护坡、 菱形网格护坡。在地面横坡大于 1：5 时，将原地面挖成台阶，宽度不小于 1m。施工中严格控制填方压实质量和选择土质良好填料，满足施工规范要 求。 3.1.23.1.2 路堑设计路堑设计 路基开挖后，破坏自然形态的平衡，合理选择挖方边坡坡度横重要。土质 边坡为 1：0.751：5，石质边坡视岩石破碎程度为 1：0.31：1。边坡高超 过 10m 时，设置边坡平台，宽度设为 1.5m，并在平台上设置排水沟。为保证边 坡不受雨水冲刷，对坡面进行防护，一般设置有拱形护坡、菱形网格护坡、护 面墙、框架锚杆、挂网喷浆等。土质边坡稳定性差时，应设置路堑挡土墙。 3.1.33.1.3 路基设计标高路基设计标高 路基设计标高采用中央路缘带边缘标高，路拱横坡为 1.5%，路肩横坡 1.5%， 路缘带横坡 2.0%。超高以中央路缘带边缘为旋转，平曲线超高的过渡段均设在 回旋线内。路拱横坡 iG取 1.5%，路肩横坡度 iJ取 2.5%。 3.23.2 边坡稳定分析边坡稳定分析 路基边坡稳定性取决于边坡的土质、岩石的性质，地质和水文地质条件， 路基工程设计 -17- 路基高度和横断面的设置等因素。路基边坡坡度对路基整体稳定起重要作用， 正确设计边坡坡度及采取相应的措施，可以保证边坡的稳定。路堤高度大于 20m(土、 石质边坡）和 12m（砂、砾）时，路堤进行稳定性验算；底面蘅坡陡于 12.5 时，路堤可能沿路基面下滑，造成路堤变形过量而破坏，也需要进行稳定性验 算。本段路堤高度 10m 左右，不进行稳定性验算。 深路堑开挖后，破坏了山体原来的自然平衡状态，设计时除选择合适的边 坡坡度外，对深路堑进行地质勘探，根据地质结构情况对边坡进行稳定性验算， 并采取适当的加固措施，保证路堑边坡稳定。 3.33.3 排水设计排水设计 离地面高 30cm 起设置泄水孔，尺寸为 1010cm 的方孔或直径为 10cm 的圆 孔，间距 2m，上下排错开排列，墙背设置反滤层。沉降伸缩缝间距为 10 15m。伸缩缝宽 23cm。 一级公路路基路面排水进行综合设计，使各种排水设施形成一个功能齐全， 排水能力强的完整系统。 3.3.13.3.1 路基边沟路基边沟 路基边沟设置在挖方路基，用 M7.5 砂浆砌片块石，设计成矩形，尺寸为 6060cm，将水流引入填方坡脚或涵洞 。 3.43.4 土石方数量计算及调配土石方数量计算及调配 土石方调配是公路的一项主要工程量，它是评价公路测设质量的主要经济 指标。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，计算得精确度取决于中桩间距、测绘横断面时采点的密度和计算公式与 实际情况只能是近似的。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。下面简介算土石方的基本方法。 -18- 3.4.13.4.1 横断面面积计算横断面面积计算 路基填挖面积，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。横断面面积的计算如图 图 3-1 积距法求横断面面积 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： i Fbh 则横断面面积： 12 1 n ni i Fbhbhbhbh 当时，则在数值上就等于各小条块平均高度之和。1b F 1 n i i h 要求得的值，可以用卡规逐一量取各条块高度的累积值。当面积较大 1 n i i h 卡规量取不够用时，也可以用米厘方格纸折成窄条代替卡规量取积距。 3.4.23.4.2 土石方数量计算土石方数量计算 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： 12 () /2VFF L 式中：体积，即土石方数量（）V 3 m -19- 、分别为相邻两断面的面积（） 1 F 2 F 2 m 相邻断面之间的距离（）Lm 3.4.33.4.3 路基土石方调配路基土石方调配 (1)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。 土石方调配原则 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。 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， 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。 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。 土方调配既要考虑经济运距问题，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。 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，在可能的条件下宜将弃土平整为可耕地，防止乱弃乱堆， 或堵塞河流，损害农田。 （2）土石方调配方法 准备工作 调配前应先对土石方计算进行复核，确认无误后方可进行。调配将可能影 响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件标于表旁，供调 配时考虑。 横向调运 -20- 即计算本桩利用、填缺、挖余。以石代土时应填入土方栏，并用符号区分。 纵向调运 首先确定经济运距，根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案，确 定调运方向和调运起讫点，然后计算调运数量和运距。 计算借方数量、废方数量和总数量 借方数量填缺-纵向调入本桩数量 废方数量挖余-纵向调出本桩数量 总运量纵向调运量+废方调运量+借方调运量 复核 横向调运复核 填方本桩利用+填缺 挖方本桩利用+挖余 总调运量复核 挖方+借方填方+废方 （3）经济运距 经济运距 /LB TL 经免 式中：借土单价（）B 3 /m元 远运运费单价（）T 3 /.m km元 免费运距（）L免km 由上可知，经济运距是确定借土和调运的限界，当调运距离小于经济运距 时，采取纵向调运是经济的，反之，则可考虑就近取土。 3.4.43.4.4 土石方计算表土石方计算表 见附表 -21- 4 4 路面设计路面设计 4 41 1 沥青路面设计沥青路面设计 4.1.14.1.1 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算 按照公路沥青路面设计规范 （JTG014-97）3.0.3,标准轴载及轴载换 算，路面设计以双轮组单轴载 100KN 为标准轴载，以 BZZ-100 表示。 当以设计弯沉值为指标以及沥青层层底拉应力验算时，轴载大于 25KN 的各 级轴载（包括前、后轴）的作用次数，按下列公式换成标准轴载 P 的当量 1 P 1 n 作用次数 N, 4.35 1211/ NCCnP P 式中 双轮组 1 1 1.21Cm 2 1C 4.1.24.1.2 路面厚度确定路面厚度确定 本路段为一级公路，设计基准期为 15 年，安全等级为一级临界荷位处的 车辆轮迹横向分布系数取 0.4。交通量平均年增长率为 6%。设计基准期内车 道标准荷载累计作用次数为： 104191624 . 0 05. 0 365 1)06 . 0 1(2555365 1)1( 15 r t rs e g gN N 初拟沥青混凝土路面，4.5 厘米中粒式沥青混凝土上面层、5 厘米中粒式 沥青混凝土下面层、20 厘米 5%水泥稳定级配砂砾基层、20 厘米 4%水泥稳 定级配砂砾（4:96）底基层。 土基回弹模量的确定 设计指标的确定 对于一级公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，