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辽宁工程技术大学毕业设计某高速公路设计毕业论文1 原始资料及选线与定线本设计为交通土建专业毕业设计，设计任务是铜南宣高速（狮子山段）高速公路设计，地形图为低丘陵地区，整个设计主要应遵循低丘陵地区高速公路的技术标准。主要内容包括：路线方案的拟订和比选、道路平面线形设计、道路纵断面设计、道路横断面设计、路基设计、路面的类型选择及厚度设计、道路排水设计、施工组织设计、工程概预算的编制、和翻译等。本设计原始资料有地形图一幅，比例（1：2000），地形、气候等设计资料以铜陵地区为准，其他资料查相关资料取得。具体内容如下：1.1 地形地貌本设计是根据所给比例为（1：2000）的等高线地形图进行的铜南宣狮子山段高速公路设计，本设计的图纸地形是平原微丘区，地势较为平缓，图纸下部分布大量耕地及水塘。1.2 气候水文地质本路段所处于安徽境内，一般夏季降水量较大。沿线土质为粘性土，线路地形地貌简单，地形起伏平缓，地质结构简单，无活动断层，区域地壳稳定性较好，无崩塌、滑坡。水文地质条件比较简单，除水塘及低洼地区外，大部分地区地下水位低，地下水对公路的影响较小。1.3 道路设计标准根据技术经济调查，通过道路交通密集及其组成，按所在地区的地形、地貌、气候以及道路的性质、使用交通量，经过技术经济论证，最后确定道路的等级为汽车专用高速公路，现依据道路设计规范，将汽车专用高速公路的设计指标列出如下：设计车速-120/h年平均日交通量-30000（量/日）圆曲线极限最小半径-570m圆曲线一般最小半径-1000m缓和曲线最小长度-100m平曲线最小长度-200m同向曲线最小长度-6V反向曲线最小长度-2V公路最大纵坡-3最大合成坡度-10最短坡长- 300m凸形竖曲线极限最小半径-11000 m 一般最小半径-17000 m凹形竖曲线极限最小半径-4000 m 一般最小半径-6000 m停车视距-160m视距要求的最小竖曲线半径：凸形-12000 m凹形-8000 m平曲线超高过渡方式-绕中间分割带中心旋转1.4 选线和定线 道路选线与定线，就是根据道路的使用任务、性质、公路的等级和技术标准，在规划的起、终点之间结合地形、地质、水文及其他沿线条件，综合考虑平、纵、横三方面因素，在实地或纸上选定道路中心线的确切位置，然后进行有关测量工作。选定出的路线是否合理将直接影响到道路的质量、工程造价以及道路使用情况。我们应做到如下几点：1) 本设计中在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、营运费用省，效益好，并有利于施工和养护。2) 本公路经过一个村庄、山岭，设计过程中在保证线形要求的前提下尽量做到道路同农田基本建设相配合，做到少占土地，并应尽量不占高产田、经济作物田。3）重视环境保护，尽量不拆迁房屋。1.4.1 本设计的选线号线：图1-1 第一方案图Fig1-1 the first project diagram号线：图1-2第二方案图Fig.1-2 the first project diagram号线虽填挖方量较大，但基本上能保持填挖平衡，主要是避开了村庄以及大多数水塘，不在耕作区，占用的耕地少；号线经过村庄、水塘和堤坝，需要拆迁，占用了大量的耕地还与老路交汇。本设计中主要考虑了多池塘地段的处理和避让的可能性、拆迁房屋的工程量和经济性、尽量少占耕地以及多山地区的曲线设置问题，综合考虑选择号线。本方案的选线比较美观且线形比较简捷，充分体现了一级公路的线形特点，最明显的处理是避开了大多数池塘和村庄，做到了利民而不扰民，有利于带动农村经济的发展。1.4.2 本设计的定线定线方法有纸上定线和直接定线两种，本设计采用纸上定线。低丘陵丘区纸上定线步骤1） 定导向点，确定路线走向。2） 定导向线，按规定的技术标准，结合导向点，试穿出一系列直线，延长直线交出交点，作为初定的路线导向线。3） 初定平曲线，读取交点坐标计算或直接量测得到交点处路线转角和交点间距，定圆曲线半径和缓和曲线长度，计算曲线要素及曲线里程桩号。4） 定线，检查各技术指标是否满足公路工程技术标准（JTGB01-2003）要求，及平曲线位置是否合适，不满足时应调整交点位置或圆曲线半径或缓和曲线长度，直至满足为止。2 道路平面设计 平面设计的是根据汽车行驶的性能，结合当地的地形条件，按照道路设计规范在平面上布置出一条通顺、舒畅的线形来设计的。本设计中设计道路总长3484.075米，设有2个转折点。2.1 平面线形设计的基本要求1) 直线下述路段可采用直线：1.不受地形，地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地；2.市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区；3.路线交叉点及其前后。直线的最小长度：同向曲线间的直线最小长度以不小于6V为宜；反向曲线间的直线最小长度以不小于2V为宜。本设计的曲线均为反向曲线，曲线间最小长度均大于2V，即都大于240米。满足要求。2) 曲线的曲率为常数，它具有与地形相适应，可循性好，线形美观，易于测设等优点，使用十分普遍。标准在考虑了具体要求并结合我国的具体情况规定了汽车专用一级公路最小、最大以及极限半径的大小：一般最小半径：1000米；极限最小半径：570米；圆曲线的最大半径不宜超过10000米。本设计的圆曲线半径分别为2300米和2200米，均满足最小半径要求。3)标准规定了汽车专用公路设计时速为120km/h时缓和曲线的最小长度为：100米。本设计的缓和曲线长度为320和300米，均满足标准要求。2.2 平面线形设计的一般原则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）行驶力学上的要求是基本的，对一级公路视觉和心理上的要求应尽量满足；3） 保持平面线形的均衡与连贯；4） 应避免连续急弯的线形；5） 平曲线有足够的长度。2.3 平曲线要素的组合类型平曲线要素组合的类型有基本型、S型、卵型、凸型、复合型和C型，本设计采用S型。S型：两个反向圆曲线间用两个反向回旋线连接的组合形式，本设计的回旋参数、圆曲线最小长度都符合有关规定。两回旋参数采用对称形式，长度为100m。示意图如下： 图2-1 S型曲线Fig.2-1 S-Curve平曲线要素的计算公式如下: (3-1) (3-2) (3-3) (3-4) (3-5) (3-6) (3-7)2.4 停车视距停车视距是为了保证行车安全，驾驶人员能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞的最短距离行车视距。 我国公路工程技术标准（JTGB01-2003）规定设计车速为120km/h时停车视距为210米。停车视距的计算公式： (m) （3-8）式中：V汽车行驶速度，设计速度为12080km/h时，采用设计速度的85%； 路面与轮胎之间的附着系数，查表得设计速度为120km/h时为0.29； t司机反应时间，取2.5s（判断时间1.5s、运用时间1.0s）。 现利用公式（3-8）对本设计的停车视距的最危险点进行检验，查得沥青路面，路面类型为潮湿的附着系数取0.4。 m根据计算结果说明改路段的各点均满足停车视距要求。2.5 本设计中平面线形设计参考以上平面线形设计中的各项要求，本设计具体设计内容如下：2.5.1 平曲线要素的设置：本设计在指导教师给定的两个控制点的基础上，结合实际图纸上的地形情况，初步定出线形的大致走向。已知起点（382，142）、（306，1038）、（664，2891）、终点（612，3595），=320m，=2300m，=300m，=2200m令处转角，处转角，起点里程为K0+000.000m。2.5.2 几何要素计算：交点的计算过程为例利用公式(3-1)(3-7)进行计算。计算结果见直线曲线转角表(见附表)。 图2-2 圆曲线要素示意图Fig.2-2 circle curve main factor sketch map交点1 交点2 2.5.3 路线转角、交点间距、曲线要素及主点桩计算： 设起点坐标为JD0（XJ0，YJ0），第个交点坐标为 =1，2，3n，坐标增量： (3-9)交点间距： (3-10)象限角： (3-11)计算方位角A：0 ，0 (3-12) 0 ，0 (3-13)0 ，0 (3-14) 0， 0 (3-15)转角 当0时，路线右转；0时，路线左转。利用公式(3-9)(3-11)来进行计算说明其计算过程，其结果见直线路线转角表（见附表）。起点（382，142），交点1（306，1038）坐标增量：DX=XJ1-XJ0=-76 DY=YJ1-YJ0=896交点间距： = 象限角： =85.151 计算方位角： A1=180-85.151=94.849交点1（306，1038），交点2（664，2891）；坐标增量：DX=XJ2-XJ1=358 DY=YJ2-YJ1=1853交点间距： =象限角：=79.065计算方位角：A2=79.065交点1转角： = -15.784 所以路线左转交点2（664，2891），终点（612，3595）；坐标增量：DX=XJ3-XJ2=-52 DY=YJ3-YJ2=704交点间距： =象限角：=85.776计算方位角：A3=180-85.776=94.224交点2转角： = 15.159 所以路线右转交点桩号：起点桩号： K0+000.000 交点1桩号：K0+000.000+899.217=K0+899.217 交点2桩号：K0+899.217+1887.266-4.500=K2+781.984 终点桩号： K2+781.984+705.981-3.827=K3+484.0752.5.4 直线上中桩坐标计算设交点坐标为，交点相邻直线的方位角分别为和。则ZH点坐标： (3-16) （或）点坐标：(3-17) 设直线加桩里程为L，ZH，HZ表示曲线起，终点里程，则前直线上任意点坐标（LZH）： (3-18) 后直线上任意点坐标（LHZ）： (3-19) 2.5.5 单曲线内中桩坐标计算设缓和曲线的单曲线上任意点坐标曲线上任意点的切线横距： (3-20) 式中： 缓和曲线上任意点至ZH（HZ）点的曲线长；缓和曲线长度。1) 第一缓和曲线（ZHHY）任意点坐标： (3-21) 2) 圆曲线内任意点坐标：在HYYH时， (3-22) 式中：缓和曲线上任意点至HY点的曲线长缓和曲线长度点坐标在YHHY时： (3-23) 式中：缓和曲线上任意点至YH点的曲线长不设缓和曲线的单曲线上任意点坐标式中: 圆曲线内任意点至ZY点的曲线长；R曲线园半径；转角符号，右偏为“+”左偏为“-”。第二缓和曲线（HZYH）内任意点坐标： (3-24) 式中：第二缓和曲线上任意点至HZ点的曲线长3) 方向角计算缓和曲线上坐标方向角， =1，2 (3-25) 转角符号，第一缓和曲线右偏为“+”左偏为“-” 第二缓和曲线右偏为“-”左偏为“+”缓和曲线上任意点至ZH（HZ）点的曲线长缓和曲线长度圆曲线上坐标方向角， =1，2 (3-26) 转角符号，右偏为“+”左偏为“-”现举例说明计算过程，利用公式（3-21）（3-26）进行计算：ZH点坐标：HZ点坐标：前直线上任意点坐标（LZH）:桩号K0+400.000坐标： 348.199=540.569后直线上任意点坐标（LHZ）桩号K1+400.000坐标： 第一缓和曲线上任意点坐标（ZH-HY）:桩号K0+600.000坐标： =600-420.180=179.820圆曲线内任意点坐标（HY-YH）:桩号K1+000.000坐标：=1000-740.180=259.820第二缓和曲线上任意点坐标（YH-HZ）:桩号K1+200.000坐标：=1373.755-1200=173.7552.5.6 路线平面图的绘制用普通图纸描绘，常用比例1：2000，带状路线两侧各100米范围内勾绘地面线。(见附图)。3 纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后展开即为道路纵断面。由于自然因素的影响以及经济性要求，道路纵断面总是一条有起伏的空间线。纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级，当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车安全迅速，运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。3.1 纵断面技术标准的确定3.1.1 本设计的纵坡设计概述1)本设计的纵坡设计满足规范的各项要求。2)在设计中为了保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡设计具有一定平缓性没有使用起伏较大的曲线。 3)本设计纵坡对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等进行了综合考虑。4)纵坡设计还考虑了填挖平衡，尽量做到挖方运作就近路段填方，减少了借方和废方，降低造价和节省用地。5)本设计地段属于平原微丘区因此地下水埋深较浅，纵坡除满足了最小纵坡要求，还满足了最小填土高度要求，保证了路基稳定。6)在实地调查基础上，我还充分考虑了地形图中的农田，堤坝等在水利方面的要求。3.1.2 最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值，是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件以及工程、运营经济等因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。我国公路工程技术标准中规定高速公路设计车速120km/h的最大纵坡：3%，本设计最大纵坡为2.625%满足要求。3.1.3 最小纵坡为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3%的最小纵坡，本设计的最小纵坡为0.367%满足规定要求。3.1.4 坡长限制1) 最短坡长限制最短坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的，如果坡长过短，使变坡点增多，汽车行驶在连续起伏地段产生的超重与失重的频繁变化，导致乘客感觉不舒适，车速越高越突出。公路工程技术标准规定，高速公路设计时速为120km/h时，最短坡长为300米，本设计坡长分别为850、900、400和1334.075米，满足标准要求。2) 最大坡长限制道路纵坡越陡，坡长越长，使行车速度显著下降，甚至要换较低排挡克服坡度阻力，易使水箱“开锅”，导致汽车爬坡无力，甚至熄火。由公路工程技术标准可知，本设计的坡度为不大于3，所以不受上述要求的最大坡长限制。3) 合成坡度合成坡度是指由路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横坡组合而成的坡度，其方向即流水线方向。合成坡度的计算公式为： (4-1)式中：合成坡度()；超高横坡度或路拱横坡度()；路线设计纵坡坡度()。对于最大允许合成坡度，标准考虑了实际使用经验后规定的，规定了最大允许合成坡度为：10%。利用公式（4-1）对本设计的合成坡度进行验算： 所以本设计的设计纵坡满足最大允许合成坡度的要求。3.2 竖曲线的设计竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线，在使用范围二者几乎没有差别，本设计采用抛物线。1)竖曲线要素的计算 图3-1 竖曲线要素示意图Fig.31 Vertical curve element diagram如图3-1，在图示坐标下，以二次抛物线作为竖曲线的一般方程式为： (4-2)其竖曲线的诸要素计算公式如下：竖曲线长度L或竖曲线半径R： L=R或R= (4-3)竖曲线切线长T： (4-4)竖曲线上任意一点竖距h： (4-5) 竖曲线外距E： 或 (4-6)式中：坡差()；L竖曲线长度(m)；R竖曲线半径(m)。2) 竖曲线的最小半径标准规定了竖曲线的最小半径和最小长度如下：凸形竖曲线：计算行车速度在120km/h时：极限最小半径为11000m； 一般最小半径为17000m； 竖曲线最小长度为100m 。 凹形竖曲线：计算行车速度在120km/h时：极限最小半径4000m； 一般最小半径6000m 。 本设计的竖曲线半径取24000m、18000m和20000m,满足半径的要求。3.3 道路平、纵组合设计公路立体线性是由公路平面、纵断面及横断面组合而成，如果平面线形要素与纵断面线性要素的搭配不恰当，即使平、纵面线形指标都很高，也不会得到良好的线性。道路的平面与纵断面设计应该协调，在满足各自的技术指标前提下确定道路的平纵组合，使平、纵面线形技术指标均匀，使道路的线形在视觉与心理上都能保持协调。3.3.1 本设计平曲线与竖曲线的组合1）在本设计总平曲线与竖曲线应相互重合，平曲线一般都长于竖曲线，竖曲线的起终点都在平曲线的缓和曲线内做到了“平包竖”。2）平曲线大小与竖曲线大小基本保持平衡。3）平、竖曲线避免了凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。 4）暗弯与凸形竖曲线、明弯与凹形竖曲线组合。3.3.2 本设计直线与纵断面的组合只要路线有起伏，就不能采用长直线，最好使平面路线随纵坡的变化略加转折，并把平、竖曲线合理地组合。但要避免驾驶员一眼能看到路线方向转折两次以上或纵坡起伏三次以上。3.4 本设计纵断面的设计本设计设三个变坡点，第一变坡点桩号K0+850.000米，设计高程145.3米 ，利用公式（4-3）（4-6）进行计算： R=24000(m) 故为凸形。 曲线长： 切线长： 外 距： 竖曲线起点桩号=(K0+850.000)-210.600= K 0+639.400m竖曲线起点高程=145.3-1.388%210.600=142.377m桩号K0+750.000（在凸形竖曲线上）处：横距 ：(K0+750.000)-(K0+639.400)=110.600m 竖距 ： 切线高程 =145.3-（210.600-110.600）0.01388 =143.912m 设计高程=145.3-0.255=145.045m 纵坡的竖曲线要素见表3-1 表31竖曲线要素表Table.3-1 Vertical curve elements序号桩号高程（m）凹凸R（m）T（m）E（m）变坡点间距（m）直线坡长（m0坡度（%）1K0+000.000133.500850.000639.4121.3882K0+850.000145.300凸24000.000210.5880.924900.000486.162-0.3673K1+750.000142.000凸18000.000203.2501.148400.00023.450-2.6254K2+150.000131.500凹20000.000173.3000.7511334.0751160.775-0.8925K3+384.075119.600 3.5 纵断面的绘制纵断面采用直角坐标，以横坐标表示里程桩号，纵坐标表示高程，为了明显的反映沿着中线地面起伏形状，采用纵坐标1：200，横坐标1：2000，纵断面图见附图。4 横断面设计道路的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所构成的，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，环境保护等设施。4.1 路基横断面尺寸的确定公路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、设计车速、地形条件等因素确定。在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少，使道路发挥其最大的经济效益和社会效益。4.1.1 路幅的确定路幅是指公路路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分，根据标准规定和实际情况，道路等级为高速公路，时速为120km/h，由交通量30000辆/r，因此路幅采用整体式双幅四车道，中间采用分隔带将上下车道分开。本设计车道宽度采用3.75m，中央分割带宽度采用2m，左侧路缘带采用0.75m，右侧硬路肩采用3m土路肩采用0.75m，路基总宽度为26m。（具体断面组成如下图）图4-1公路横断面示意图Fig.41 Road cross section diagram4.1.2 加宽值的确定 因为汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中以后轮轨迹半径最小，且偏向曲线内侧，所以曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的安全。公路工程技术标准规定：对于R250m的圆曲线，由于加宽值甚小，可以不加宽。本设计中两处圆曲线半径分别为2300m，2200m均大于250m, 因此本设计不采用加宽。4.2 路拱、超高和中间带的确定1) 路拱为了利用路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形，称为路拱。路拱对排水有利但对行车不利，路拱坡度所产生的水平分力增加了行车的不平稳。同时，给乘客以不舒适的感觉。规范规定：路面类型为沥青混凝土路面时路拱横坡度取1.0%2.0%，本设计取2.0%，以利于横向排水。2）中间带中间带由两条左侧路缘带和中央 分隔带组成，将上、下行车流分开，从而提高通行能力，设置一定宽度的中间带并种植花草灌木或设置防眩网，可防止对车辆灯光炫目，还可以起到美化路容和环境的作用。本设计中央分隔带宽度为2.00m，左侧路缘带宽度为0.75m，中间带宽度一共为3.50m。 为了便于养护作业和某些车辆在必要时驶向反方向车道，中央分隔带应按一定距离设置开口部。本设计每隔2km设置一开口部，由于中间带宽度小于4.5m，中央分隔带表面形式采用凸行，中间带种植灌木。3) 超高为抵消车辆在曲线路段上行使时所产生的离心力，将路面做成外侧高与内侧低的单向横坡的形式，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，提高汽车行驶在曲线上的稳定性与舒适性。超高横坡在圆曲线上是与圆曲线半径相适宜功能的全超高。在缓和曲线上逐渐变化的超高，是从双向坡度过渡到单向坡度的路段。 公路工程技术标准（JTGB01-2003）规定了低丘平原地区高速公路设计时速为120km/h时最大超高为10%，最小超高为该道路所采用的路拱坡度之值。本设计取用超高6%。有中间带的道路超高的过渡有三种方法：绕中间带的中心线旋转；绕中央分割带边缘旋转；绕各自行车道中线旋转。本设计采用绕中间带的中心线旋转。图4-2绕中间带中心线旋转Fig.4-2 Revolve the middle part by the center line2) 平曲线上超高缓和段长度的确定为了行车的舒适、路容的美丽和排水的通畅，必须设置一定长度的超高缓和段，超高的过渡则是在超高缓和段全长范围内进行的。在确定缓和曲线最小长度时，已经考虑了超高缓和段所需要的最短长度，所以本设计中取超高缓和段与缓和曲线长相等。4.3 横断面上超高值的计算本设计采用的数据为：行车道宽度，路面宽度，硬路肩宽度，土路肩宽度，中间带宽度为3.50m，路缘带宽度为0.75m，中央分隔带为2.00m，超高横坡度=6%，路拱横坡度，路肩横坡度，路基宽度为26m。绕中间带中心线旋转的超高计算公式：圆曲线上：外缘： （5-1）中线： （5-2）内缘： （5-3）过渡段上：外缘： （5-4）中线： （5-5）内缘： （5-6） （5-7）式中：B路面宽度路肩的宽度路拱坡度路肩坡度超高横坡度缓和曲线长路基坡度由变为，所需的距离，一般取1.0m与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离超高缓和段中任一点至起点的距离路肩外缘最大抬高值路中线最大抬高值路基内缘最大降低值x距离处路基外缘抬高值x距离处中线抬高值x距离距路基内缘降低值计算过程（以K0+500.000为例）计算如下： X=500-420.180=79.820 m外缘： 中线： 内缘：因为故 其余各点计算相同，结果见路基设计表。44路基土石方数量计算及调配4.4.1横断面面积计算本设计采用积距法计算如图5-2，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： 则横断面面积： 计算方法如图所示： 图4-3横断面面积计算图Fig.4-3 computation of the sectional area具体计算结果见土石方计算表。4.4.2 土石方数量计算采用棱台计算方法，即假定两断面间为一棱台体，其计算公式为： （5-8）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 )；，其中F1 F2。注：上述方法计算的土石方体积中，是包含了路面的体积的。4.4.3 举例介绍用图表法进行土石方调配 图4-4 各调配区土方量及平均运距Fig.4-4 Earth and stone quantity and average transportation distance of every area具体调配步骤：1) 编制初始调配方案将图中的土方数量以及平均运距填入计算表4-5中然后寻找平均运距最小的方格确定它对应的调配土方数，然后编制初始方案计算结果表4-62）最优方案的判别设法求得无调配土方的方格的检验数判别他的符号。如果所有的都大于零则该方案是最优方案，否则不是最优方案，需要进行调整。3）方案调整在所有的负检验数中选一个把它所对应的变量作为调整对象。找出它的闭回路然后绘制表格见表4-7对新方案，再进行检验看其是否已经是最优方案。4）最佳方案与初始方案的比较。表4-1 各调配区的土方量和平均运距Tablet.4-1 Earth and stone quantity and average transportation distance of every area 填挖TTT挖方量/mWx50x70x100500cccWx70x40x90500cccWx60x110x70500cccWx80x100x40400ccc填方量/m8006005001900表4-2初始方案计算结果Tablet.4-2The computed result of the initial plan 填挖TTT挖方量/mW5005070100500W705004090500W3006010011010070500W8010040040400填方量/m8006005001900表4-3计算检验数Tablet.4-3 The result of test number calculating填挖TTTW50-70+1005010060W+7040+90-10400W60110706011070W+80+10040308040表4-4 求解闭回路Tablet.4-4 The result of closed path calculating 填挖TTTW500xW500W300100100W400表4-5 调整后的新调配方案Tablet.4-5 New plan after adjustmen填挖TTT挖方量/mW4005010070+100500507060W+7050040+90500204030W40060+11010070500608070W+80+10040040400305040填方量/m8006005001900图4-5 土方调配图Fig.4-5 The chart of earth and stone allocation最佳方案与初始方案的运输量比较：初始方案的土方总运输量为Z=50050+50040+30060+100110+10070+40040=97000(m.m)Z- Z=94000-97000=-3000(m.m)就是说总运输量减少了3000(m.m)4.5 路基标准横断面和特征横断面的绘制（详见附图）5 路基设计公路路基是路面的基础，它承载着本身土体的自重和路面结构的重量，同时还承受由路面传递下来的行车荷载，所以路基是公路的承重主体。一般路基设计包括以下内容： 1） 选择路面断面形式，确定路面宽度与路基高度； 2） 选择路堤填料与压实标准；3） 确定边坡形状与坡度； 4） 路基排水系统和排水结构设计；5） 坡面防护与加固设计；5.1 路基形式设计本设计中，地形属于微丘地区，土质为粘性土，路基类型为润干，潮湿系数：0.25K1.25。1） 路基边坡的设计路基边坡坡度的大小取决于边坡的土质、岩石的岩性、地质和水文地质条件、路基高度和横断面经济性等因素。在本设计中，本设计填方边坡坡度取1：1.5，挖方边坡坡度取1：1.0。在过塘处在设计水位以上部分取路基坡度，在设计水位以下部分取路基坡度1：3，是为了减缓水对路基的浸没。2） 路基的断面形式本设计的断面形式包括填方路基、挖方路基和半填半挖路基，并设置边沟排水，加固路基稳定性。3） 路基断面尺寸路基的宽度确定为26m,车道宽度为15m，并设有中间带，中间带由两侧路缘带和中央分隔带组成。路缘带宽为0.75 m，中央分隔带宽为2m，车道采用四车道，每一车道宽为3.75m，硬路肩为3m，土路肩为0.75m。5.2 路基与压填土实5.2.1 路基填土1） 路基填料的选择标准：路基应尽量选用当地良好的岩土材料填筑，并按规定的要求进行压实，以保证结构稳定和变形量小，填筑路基材料以采用强度高、水稳定性好、压缩性小、施工方便以及运距短的岩土材料为宜，在选择填料时，一方面要考虑料源和经济性，另一方面要顾及填料的性质是否合适。本设计路线沿线多为粘性土，在保证充分压实和良好排水设计的条件下，粘土可以作为填料材料。为节约投资和少占耕地和良田，本设计采取利用附近路堑或附属工程（如排水沟渠等）的弃土作为填土材料，特别要注意不要出现水土流失现象，危及沿线自然生态环境。5.2.2 路基压实路基压实应根据公路路基设计规范路基压实要求进行分层压实。5.3 边坡稳定性分析路基边坡的稳定涉及沿岩土性质与结构、边坡高度与坡度、工程质量与经济等多种因素，因此要进行边坡稳定性分析。本设计采用直线滑动面和曲线滑动面两种边坡稳定性分析，分别对路堤和路堑进行了稳定性分析。填料为粘性土，其=300，C=14.6kPa，=16.87kN/m3。1）最大挖方处，H=12.669，坡度1：1。直线滑动面解析法稳定性分析由Cota=1，a=450，csca=1.4142f=tan300=0.5774，=2c/H=0.1366因为1.25,该路基边坡稳定。曲线滑动面条分法稳定性分析C/H=0.0683，依m=1，查表得五个圆心的A与B值，由K=fA+（c/H）B计算K值，结果如下，其中=1.35，大于1.25，该边坡稳定。表5-1 K值计算表Table5-1 K Calculation 圆心项目Q1Q2Q3Q4Q5A2.341.871.571.401.24B5.796.006.577.508.80K1.771.511.381.351.352）最大填方处，H=6.993，坡度1：1.5，由于其高度小于8m，所以不需要进行边坡稳定性验算。5.4 路基防护与加固在高等级公路建设中，防护工程对保证公路使用品质，提高投资效益均具有重要的意义。路基防护与加固设施，主要有边坡坡面防护、沿河路堤河岸冲刷防护与加固以及湿软地基的加固处治。5.4.1 坡面防护坡面防护，主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，缓解温度差及湿度变化的影响，防止和延缓软岩表面的风化、碎裂、剥蚀等，从而保护路基边坡的整体稳定性，在一定程度上兼顾路基美化和协调自然环境。常用的坡面防护设施有植物防护和工程防护。本设计中，土质边坡采用植物防护，石质路堑边坡采用工程防护。5.4.2 路基加固地基加固的方法有换土层法、重锤夯实法、排水固结法、挤密法等。本设计中采用换土层法，将基底下一定深度范围的湿软土层挖去，换以强度较大的砂、碎石、灰土或素土，以及其他性能稳定、无侵蚀性的土类，并予以压实，砂垫层厚度，一般在0.61.0之间，太厚施工难，太薄效果差，砂料以中粗砂为宜，要求级配良好，颗粒的不均匀系数不大于5，含泥量不超过35。5.5 路基附属设施为了确保路基的强度，稳定性和行车安全，与一般路基工程有关的附属设施有取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台、堆料坪及错车道等。5.5.1 取土坑与弃土堆本设计中既有填方路段也有挖方路段，选点时要兼