本科某二级公路段初步设计毕业设计论文

CHANGSHA UNIVERSITY毕业设计（论文）资料设计（论文）题目： 某二级公路 段初步设计 系 部： 土木工程 专 业： 土木工程 学 生 姓 名： 班 级：路桥二班 学号 指导教师姓名： 职称 高级工程师 最终评定成绩 二0一三年五月制目 录第一部分 设计说明书 一、设计说明书第二部分 过程管理资料一、毕业设计（论文）课题任务书二、本科毕业设计（论文）开题报告三、本科毕业设计（论文）中期报告四、毕业设计（论文）指导教师评阅表五、毕业设计（论文）评阅教师评阅表六、毕业设计（论文）答辩评审表 20 13届本科生毕业设计资料第一部分 设计说明书摘 要本设计是根据所提供的资料,该路段的地形、地貌、地质、沿线构造物、水文等自然条件,对原始数据进行分析，再依据公路工程技术标准 、公路路线设计规范等交通部颁发的相关技术指标,在老师的指导和同学的帮助下完成的。设计内业详细资料有：路线设计，包括纸上定线、路线平、纵、横设计；路基防护及排水设计，水泥混凝土路面设计；完成一座中桥和三个过水涵的设计，路线平面交叉设计，全线设计路段的初步设计概算；老师指导和要求完成应用计算机绘制工程图。整个设计计算了路线的平、纵、横要素以及工程概算,设计了路基、路面、平面交叉、桥涵及沿线附属设施等内容,由此圆满完成了湖北恩施K0+0.000-K3+232.000段二级公路的初步设计。关键词：路线，路基,路面,涵洞，平面交叉，概算ABSTRACTData that this design according to give to settle to complition, complete the Threexin forest of Mulin to lianhe highway station segment (1) first design station segment (2) the relevant technique index sign for kind, geography for second class highway route, from this design learning a lot of knowledge concerning highways, passing analysis primitive dataing, according to the roads segment, characteristics of term nature, such as, ground thing, and hydrology etc., Basis highway engineering technique standard , highway route designing the normal waiting the transport, and complete to design under the help that the teachers leading is with the classmate of constitute the circumstance, The design inside of stage first steps include: Route design,The paper up settles the lines( mountain range area, or more mountain range line),Draw the route plane chart, Proceed route vertical section of design;Roadbed design, Complete two kilometer cross sections are with the roadbed the calculation of square ground and roadbed drain the design;Road design, Cement concrete road design;Small bridge culvert design, Complete the design of a culvert;The route crosses the design, Brigde,complete the design of a bridge.Complete a route flat surface to cross; Design budgetary estimate establishment: Completes the entire line to design the road section the preliminary design budgetary estimate;The application calculator draws the engineering diagram, Complete under the teachers leading request.we compute the route even, vertical , horizontal main factor, designed the flat surface to design the roadbed,road the size for, ubsidiary facilities along , fromhere,successfully completed Qingnian to Qianjin of the Beicui highway in section two stages preliminary designs.Keywords: Route, roadbed, road, culvert，Route cross，Budgetary estimate 目 录摘 要IABSTRACTII第1章 道路选线11.1 公路等级的确定11.1.1 交通量的资料11.1.2 交通量的计算21.1.3 确定公路等级21.2 道路选线31.2.1 选线的原则31.2.2 选线的步骤41.3 方案比选4第2章 线形设计72.1 平面设计72.1.1 概述72.1.2 平曲线设计的原则72.1.3 平面设计的技术标准72.1.4 平曲线要素计算82.2 纵断面设计112.2.1 纵断面设计的步骤112.2.2 竖曲线主要参数112.2.3 竖曲线几何要素计算122.3 平、纵线型的组合设计13第3章 横断面的设计153.1 横断面设计的原则、组成及类型153.1.1 横断面设计的原则153.1.2 横断面的组成153.2 路基横断面技术指标153.3 路基横断面超高设计163.3.1 超高值的确定173.3.2 超高过渡方式183.3.3 超高过渡段长度183.3.4 横断面超高值计算193.3.5 手算实例203.4 横断面的绘制21第4章 路基设计224.1 一般路基设计224.1.1 路基断面形式224.1.2 路基宽度224.1.3 路基高度234.1.4 路基边坡234.2 路基的稳定性分析及设计244.3 路基的防护244.3.1 坡面防护244.4 排水系统的设计254.4.1 边沟254.4.2 排水沟254.4.3 截水沟264.5 挡土墙设计274.5.1 挡土墙的布置274.5.2 挡土墙的埋深274.5.3 沉降缝与伸缩缝的设置274.5.4 重力式挡土墙设计284.5.5 重力式挡土墙的计算284.5.6 稳定性验算304.5.7 基底应力计算324.5.8 基底合力偏心距334.5.9 地基承载力抗力值334.5.10 截面应力验算334.5.11 挡土墙排水和变形缝设置364.6 本章小结36第5章 路面设计375.1 交通分析375.2 初拟路面结构385.3 接缝设计435.3.1 纵向接缝435.3.2 横缝接缝445.3.3 横向胀缝445.4 混凝土面板配筋设计455.4.1 边缘钢筋455.4.2 角隅钢筋45第6章 路基土石方数量计算与调配466.1 土石方数量计算466.2 路基土石方调配46第7章 桥涵设计477.1 桥梁设计477.1.1 桥梁的选型477.1.2 桥梁纵断面的设计和布置477.1.3 桥梁横断面的设计和布置487.2 全线采用的涵洞497.2.1 洞口类型的选择49第8章 平面交叉设计528.1 平面交叉设计的基本要求和主要内容528.2 平面交叉方案52第9章 工程概算559.1 概算的编制依据559.2 路线工程概算项目主要包括的内容559.3 工程量的计算559.4 概预算成果56结 论57参考文献58附 录59致 谢60第1章 道路选线1.1 公路等级的确定1.1.1 交通量的资料根据本设计路线所在地区的交通量调查可知本条道路初期交通量如下表1.1：表1.1 本路建成初期交通量汽车车型日交通量（辆/d）东 风EQ1401017黄 河JN150517黄 河JN253217尼 桑CK20L217扶 桑FP101817日 野KB222317切 贝 尔D420417预计年平均交通量增长率为5；为满足经济发展、设计交通量、路网建设和功能等的需求，公路必须分等级建设。原交通部2004年发布的公路工程技术标准（JTG B01-2003)，根据适应的交通量及其功能可以把公路按五个等级来划分。单位时间通过道路某断面的车辆数目就叫交通量，根据表1.1给出的湖北恩施该设计路段的交通量以及公路工程技术标准（JTG B012003）所规定的车型的分类和车辆的折算系数，并调查当地交通情况的实际情况，调整车型的分类和车辆的折算系数，参照表1.2，进行交通量换算。表1.2 各汽车代表车型与换算系数车 型折算系数功率和荷载备 注机动车汽车小客车定额位置19座大客车定额位置19座小型货车载质量2吨中型货车吨载质量7吨包括吊车 续上表大型货车吨载质量14吨载质量14吨拖挂车包括半挂车、平板拖车集装箱车3.01.1.2 交通量的计算通过表1.1和1.2得各车辆的折算结果，得出表1.3表1.3 换算交通量汽车车型日交通量（辆/d）载重力（KN）换算系数换算交通量东风 EQ1401017501.51525.5黄河 JN15051782.621034黄河 JN2532171002434尼桑 CK20L2171002434扶桑 FP10181715232451日野 KB222317802634切贝尔 D4204171202834换算交通量合计7346.9预计年平均交通量增长率为5%。1.1.3 确定公路等级计算远景设计年限平均昼夜交通量由公式（1.1）计算 （1.1）式中：远景设计年平均日交通量，辆/日； 起始年平均日交通量，辆/日； 年平均增长率，取； 远景设计年限，取年。则：（辆/日），属于二级公路能适应的交通量。本设计路线在湖北恩施自治州，根据以上算出的平均日交通量和公路路线设计规范(JTG D20-2006)中的相关规定，全线按二级公路标准设计，双向二车道，设计行车速度为60km/h，路基宽度8.5m，行车道宽23.5m，土路肩宽0.75m，采用整体式路基，设计年限为15年。1.2 道路选线道路选线是根据路线的基本走向即路线走廊带和相关的技术标准，选定线位，确定路线中线的过程。根据公路路线设计规范(JTG D20-2006)中的有关规定，道路路线控制的主要依据如下：（1） 避免路线出现挖填过大的地段；（2） 减少建筑物的拆迁，尤其是学校和工厂等主要的建筑物；（3） 与低等级乡道相交采取平面交叉；（4） 避免对当地环境出现较大影响；（5） 尽可能的方便当地居民的出行，尽量靠村不进村；（6） 设计中的桥涵应服从路线基本方向。本设计预选方案中均有一座中桥，没有隧道，且均与原有道路相交，还有经过的村庄，除此以外路线的主要控制点就是山岭的垭口和路线纵坡来决定。1.2.1 选线的原则本设计为恩施自治州的新建二级公路，新建的公路在该地区的公路交通网中能起到非常重要的作用，同时更大的效益是它能带动恩施自治州沿线地区的经济社会发展，新建的二级公路将在地区公路网中承担重要作用。因此选线时，要根据该地区的地质条件，地形地貌、水文气象和区域环境等多方面的因素，再依据我们所学的道路选线的原则进行湖北恩施该二级公路K0+000-K3+232段线路的选线工作。本设计山岭重丘区的选线要点 ：（一）山岭区选线要点：山岭地区山高谷深、坡陡流急、地形复杂，但山脉水系清晰，这就给山区选线指明了方向，不是顺山沿水、就是横越山岭。 （二）重丘区选线要点:（1）注意大填大挖对植被和自然景观的影响；（2）注意利用有利条件减少工程量； （3）注意平、纵、横应综合设计； （4）注意公路线性分割地区会对动植物的繁衍有影响； （5）修建公路的同时，山地的开垦会对水土流失造成一定的影响；（6）注意少占耕地不占良田； （7）注意对山体的开挖，弃方的堆砌以及爆破作业所带来的潜在的地质隐患的防护措施。1.2.2 选线的步骤选线的工作一般可以分三步来进行，具体内容：（一）湖北恩施本设计段路线方案的具体选择根据本组的集体讨论，最后决定了本组成员的地形图并确定每个人设计段的起始点和重点桩号，我的设计路线段的起点桩号是K0+000.000，终点桩号是K3+232.000。（二）走向控制资料的选择在已经选定了路线的基本走向的基础上，按地形、地质、水文、路线带居民区、重要建筑物等原有条件选定出一些细部控制点，如：与拟建道路相交的点，与原有乡村马路相交的点，还有与河流相交的点就构成了路线带，也可以叫路线布局。（三）具体定线根据已经选取的路线的控制资料和相关的技术方面的标准，再结合湖北恩施自治州地形的条件，在海地道路软件中选择有利的地形上进行平、纵、横的综合设计，具体定出道路的中线的过程就叫做定线。从本设计地形图上可以看出本新建道路的前大半地段都可以绕开山岭，从比较平坦的地区经过，但是在后半段开始，就要考虑对村庄的影响，还有就是必须绕开学校和工厂，从山岭区经过的时候要顺着等高线，避免直接从山岭的最高处切过去。同时线路的走向也要考虑跨越河流的方式，为了降低工程量，尽量与河流正交。1.3 方案比选湖北恩施这段连接城镇之间的二级公路是属于山岭重丘区，其地质条件较差，地形比较复杂，所以修建的工程量也非常巨大，为了能更好的完成本项目的全部设计工作，并根据该区域经济发展的情况，还有当地的工程费用等多方面因素的考虑，路线要尽量避开深水鱼塘地区，同时也要避免穿过海拔比较高的山体，并减少建筑物的拆迁，依据这些要求，我们作了多路段、多方案比选，现举出两个该路线段比较合理的方案。两个方案的技术指标如下：1.4 方案经济指标对比表主要的技术指标方案一方案二平曲线路线总长（km）3.233.27 续上表每公里交点数(个)2.172.45平曲线最小半径（米） 250 250最大直线长度(米)634.72440.16平曲线长占线路总长34.91%48.38%竖曲线最大纵坡（%）4.813.27最短纵坡长(米)249.8466.3竖曲线占线路长(%)51.58913.7每公里纵坡的平均变化数（次）2.7851.84竖曲线的最小半径值（凸/凹）（m）3300/220026000/9000竖曲线增长系数1.0131.014道路平面交叉平面交叉个数55路基填土平均高度(m)2.54.8填土最大高度(m)7.413.5填土最小高度(m)0.030.08工程数量挖方m370577124442填方m350171108018桥涵个数涵洞个数34中桥个数11方案一：这条路线总长度为3232m。避开了高填深挖的地段，减少了了土石方的量，降低了工程造价，靠近居民区，同时避开了学校和工厂，防止大规模的拆迁，给沿线居民的出行带来了很大的方便，同时也能拉动当地的经济效益，且该方案能够满足各种技术经济指标，符合路线的设计要求。方案二：该方案的路线总长度为3268m，路线长度相比方案一要短一点。虽然线型相对一方案比较好，但是距离村庄较远，有大范围的填挖方。相比方案一给沿线居民带来的经济效益和交通便利性比较小。经过综合分析，方案一虽然线路稍微长了一点，占用农田较多，但是避免了大填大挖，并且也没有造成大面积居民区拆迁，从两个方案的工程量的大小和建设难度的对比，以及分别给沿线带来的经济效益来看，方案一的优势要大一些，故推荐方案一。图1.1 方案比选图第2章 线形设计2.1 平面设计2.1.1 概述道路是一条带状的三维空间实体，以其表面的中心线为中线，而路线即道路中线的空间位置。路线在水平面上的投影叫路线的平面，沿中线竖直剖切而展开则路线的纵断面，中线上任一点法向切线是该点的横断面。本设计主选方案采用二维交点设计，路线全长3232m，平面交点个数为5。2.1.2 平曲线设计的原则（1）在条件允许的情况下尽量使用大的曲线半径；（2）一般情况下使用极限半径的48倍或超高为24%的原曲线半径值，即3901500m为宜；（3）从现行设计要求方面考虑，曲线长度按最小值58倍；（4）地形受限时曲线半径应该尽量大于一般最小半径；（6）为使线形连续协调宜将回旋线与原曲线长度比例定位，当曲线半径较大，平曲线较长时 也可以为；（7）尽量保证全线指标均衡。2.1.3 平面设计的技术标准表2.1 二级公路主要技术指标表设计车速60km/h平曲线一般最小半径200m极限最小半径125m缓和曲线最小长度50m不设超高的圆曲线最小半径路拱2.0%为1500m；路拱2.0%为1900m最大纵坡6%凸曲线一般最小半径2000m极限最小半径1400m凹曲线一般最小半径1500m 续上表极限最小半径1000m本设计中个交点处均采用圆曲线，曲线要素如下表2.2，圆曲线的最小半径为，圆曲线的最大半径为，所以全部满足规范要求。表2.2 曲线要素表交点号桩号切线长度圆曲线半径缓和曲线长度圆曲线长度外距K0+272.858131.9963008098.07514.645K0+782.964119.3402508073.10213.314K1+371.09290.7514506060.6944.413K2+175.29419.5055506038.7002.495K2+971.974156.78025080137.73426.9912.1.4 平曲线要素计算图2.1 曲线要素图（1）各要素计算公式如下： （2.1） （2.2） （2.3） （2.4） （2.5） （2.6） （2.7） （2.8）式中：； ； 外距(m)； 切曲差(m)； ； 路线转角（）； （）； (m)； （设缓和曲线后）（m）； (m)； (m)。（2）以为例，已知路线转角， 圆曲线半径，缓和曲线长，各要素计算如下：内移值：切线增长值：缓和曲线角：切线长：平曲线长：外距：切曲差：圆曲线：根据以上算出的曲线要素与表2.2基本相同，且在误差范围之内，所以该桩点无误。（3）主点桩号计算公式： 式中：直缓点桩号 缓圆点桩号 圆缓点桩号 缓直点桩号 曲中点桩号（4）实例：处的桩号为K0+782.964: 经校核处桩号无误。详细可见附录7直线及曲线转角表。2.2 纵断面设计2.2.1 纵断面设计的步骤（1）拉坡前的准备工作纵坡设计必须符合公路工程技术标准中有关纵坡的各项规定，如各级公路的最大纵坡，按排水要求的最小纵坡等；熟悉有关设计标准和海地软件的应用。（2）标注控制点的位置控制点是指路线纵坡设计的高程控制点。本设计线路中有2处原有乡村小道与新建道路平面相交，不作为设计控制点。而另外两处乡村马路(分别在桩号K1+490和K3+050处)，分别与拟建道路和新建道路相交，可作为高程控制点。第三个高程控制点的桩号为K2+304.000，该处是一条66m宽的河流，也是一个高程控制点，故整条路线总共有三个高程控制点。在山区还应该根据路基挖填平衡选择控制中桩处填挖的工程点，称为“经济点”。（3）试坡、调整、核对、定坡试坡主要是在已标出“控制点”和“经济点”的纵断面图上，根据技术标准，选线意图，结合底面起伏情况，本着以“控制点”为依据，照顾多数“经济点”为原则，在这些点之间进行穿插和截弯取直，试定出若干直坡线。试定纵坡以后，将所定纵坡与选（定）线时考虑的纵坡进行比较，两者应该基本符合。根据调整后的直坡线，选择有控制作用的重点横断面，如高填深挖和重要桥涵等断面，在纵断面图上直接读出对应中桩的挖填高度。经调整无误后即可定坡，定坡是逐段将直坡线的纵坡值，变坡点桩号和高程确定。边坡点一般要调整到10m整桩位上，变坡点的高程是根据纵坡、坡长依次计算确定。最后在边坡点进行竖曲线的设计。2.2.2 竖曲线主要参数公路工程技术标准平曲线主要参数的规定，如表2.2。公路的纵坡不宜大于6%，也不宜小于0.3%，在横向排水不畅的路段或长路堑路段，采用平坡(0%)或小于0.3%的纵坡时，其边沟应作纵向排水设计。桥上及桥头路线的纵坡设计需要注意的事项：(1)在小桥和涵洞处的纵坡根据路线的纵坡来设计；(2)桥梁及其引道的平、纵、横技术指标应与路线总体布设相协调，各项技术指标应表2.2 竖曲线指标设计车速（km/h）60最大纵坡（）6最小纵坡（）0.3凸形竖曲线半径（m）一般值2000极限值1400凹形竖曲线半径（m）一般值1500极限值1000竖曲线最小长度（m）一般值120最小值50符合路线布设的规定。大桥的纵坡一般小于4，桥头引道的纵坡一般小于5，引道紧接桥头部分的线形应与桥上线形相配合。隧道及其洞口两端路线的纵坡：隧道内的纵坡应大于0.3并小于3；(3)高速公路、一级公路的中、短隧道，当条件受限制时，经技术经济论证后最大纵坡可适当加大，但不宜大于4；(4)隧道的纵坡宜设置成单向坡；地下水发育的隧道及特长、长隧道宜采用人字坡。本设计中的详细见附录15纵坡及竖曲线表。从该表中可知本设计最小凹曲线半径为2200，最小凸曲线半径为3300，符合上述规定的竖曲线指标。2.2.3 竖曲线几何要素计算图2.2 竖曲线要素示意图（1）竖曲线要素计算坡度差： （2.9）曲线长： （2.10）切线长： （2.11）外距： （2.12）式中：竖曲线的半径(m)； 切线长(m)； 竖曲线长(m)； 外距(m)。（2） 手算实例以变坡点3为例计算竖曲线要素来复核：变坡点3桩号K0+779.954，高程为589.489m，%，%，半径。坡度差：为凹形；曲线长：；切线长：；外距：；计算设计高程：竖曲线起点桩号=(K0+779.945)78.991=K0+700.963竖曲线起点高程=589.48978.991(4.806%)=593.285竖曲线终点桩号=(K0+779.945)+78.991=K0+858.945竖曲线终点高程=589.48978.9912.375%=587.613该计算结果与本设计在海地软件中生成的切线长，外距，以及起点和终点的桩号和高程都一致。故符合要求。详细见附录15纵坡及竖曲线表。2.3 平、纵线型的组合设计在平纵线形组合中，平曲线与竖曲线应该相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线,即“平包竖”。比如本设计中边坡点桩号为K0+269.963（D1）处的竖曲线半径为7900m，满足“平包纵”的组合设计要求。本设计整个设计路段，平、纵面线形技术指标的大小均衡，使线形在视觉、心理上保持连续协调。平曲线设置往往会出现小半径、长直线等情况，路线中的构造物也使路线坡度起伏，因此平纵面线形的配合就显得十分重要，凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部不宜与反向平曲线的拐点重合。直线段内的纵面线形避免出现驼峰、暗凹、跳跃。第3章 横断面的设计3.1 横断面设计的原则、组成及类型3.1.1 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、养护和实用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理；（2）沿河及受水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁；（3）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；（4）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（如本地形图中的池塘）。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，确保路基稳定；（5）当路基设计标高受限制，路基出于潮湿、过湿状态和水温状态不良时，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基本建设及环境保护等的需要。3.1.2 横断面的组成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、设计速度、地形条件等因素确定。在保证公路通行能力、交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少，使公路发挥最大的经济效益与社会效益。本设计的山区二级公路为不设分隔带的整体式断面，包括行车道、土路肩。设计时速为60km/h，为双向两车道。适应的交通量范围最大达15000小客车/昼夜。3.2 路基横断面技术指标路拱是为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。根据公路沥青路面设计规范（JTJ01497）规定，水泥混凝土路面的路拱横坡度12% 。在本设计中考虑到地区气候条件采用1.5%的横坡度，土路肩的排水性远低于路面，所以其横坡度取用3%。(1)：；(2)：；(3)路基总宽度：；(4)视距保证：停车视距：75m； 会车视距：150m；超车视距：350m；(5)双车道路面加宽值：设计路段采用第3类加宽值，不同圆曲线半径下的路基全加宽值如下表：表3.1 圆曲线半径下的路基加宽表圆曲线半径(m)加宽值(m)圆曲线半径(m)加宽值(m)2502000.8100702.02001501.070502.51501001.5（6）不同圆曲线半径的超高值：表3.2 圆曲线半径与超高圆曲线半径(m)超高值(%)6003901390270227020032001504150120512090690607注：当圆曲线半径大于250m时，可以不设加宽；大于600m时，可不设超高。而此设计路线圆曲线半径均大于250m，故横断面不设加宽，计算中只需要计算超高部分。 详细可见附录7直线曲线及转角表。3.3 路基横断面超高设计超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，而将路面做成外侧高于内侧的形式。超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高，而在缓和曲线上则是逐渐变化的超高。因此，从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段，称作超高缓和段或超高过渡段。根据公路工程技术标准规定，二级公路一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%。且考虑到超高横坡度与路线纵坡组合而成的坡度，即合成坡度，规范规定二级公路丘陵区的最大允许合成坡度不大于10%。表3.3 各级公路圆曲线最大超高值公路等级高速公路、一级公路二级公路、三级公路、四级公路一般地区（%）8或108积雪冰冻地区（%）6根据表3.2可知本设计路线的最大超高值不大于3%。3.3.1 超高值的确定以JD3为例计算曲线的超高值：超高横坡的计算公式： （3.1）式中： 超高横坡度； 横向力系数； 行车速度 ()； 圆曲线的半径 (m)；计算的值，要先确定的大小，其主要与圆曲线半径有关，随半径的增大而减小。与的拟合计算公式如表3.4。表3.4 与关系式设计速度（km/h）与关系式设计速度（km/h）与关系式12040100308020续表3.460桩号处曲线的超高横坡度计算，已知设计速度，圆曲线半径,根据公路工程技术标准与的拟合计算公式得: （3.2）可得。则圆曲线超高横坡为：,符合要求。3.3.2 超高过渡方式本设计路线是新建的二级公路，无中央分隔带，采用绕内边线旋转的超高过渡方式，具体是将外侧行车道绕路基中线旋转，使达到与内侧车道构成单项横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车道边线旋转，直至超高值。3.3.3 超高过渡段长度超高过渡是为了行车的舒适、路容的美观以及排水的通畅，应该在全长范围内设置一定长度的超高过渡段。双车道公路超高过渡段最小长度按公式(3.3)计算： （3.3）式中：超高过渡段的最小长度（m）； 旋转轴到行车道的外侧边缘宽度，当绕内边旋转时，；当绕中线 旋转时，为行车道宽度； 超高坡度与路拱横坡的代数差，当绕内边线旋转时，；当绕中线旋 转时，为路拱横坡坡度，为超高值； 超高渐变率，即旋转轴线与行车道外边线之间的相对坡度，由下表3.5可知设计为时，超高渐变率最大值为1/175；表3.5 最大超高渐变率设计速度（km/h）超高旋转轴位置设计速度（km/h）超高旋转轴位置中线内边线中线内边线1201/2501/200401/1501/1001001/2251/175301/1251/75801/2001/150201/1001/50601/1751/125由式计算的超高过渡段长度，应取为的整倍数，并不小于, ，由附录23超高计算表可知；则，则。又因为一般确定缓和曲线长度时，已考虑了超高过渡段所需要的最段长度，故应取超高过渡段与缓和曲线长度相等，若，当只要超高渐变率，仍取 ，则。3.3.4 横断面超高值计算平曲线设超高后，道路中线和内、外侧边线与设计高程之差，应计算并列于“路基设计表”中，以便于施工，本设计的是一条新建的山区二级公路，超高采用绕内边线旋转。表3.6 绕内边线旋转超高值计算公式超高位置计算公式说明圆曲线上外缘计算结果均为与设计高之高差；临界断面距缓和段起点：距离处的加宽值：中线内缘过渡段上外缘中线 续上表过渡段上内缘表中： 路面宽度； 路肩宽度； 路拱横坡度； 路肩横坡度； 超高横坡度（超高值）； 超高缓和段长度； 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； 距离处路基外缘抬高值； 距离处路中线抬高值； 距离处路基内缘降低值； 圆曲线加宽值； 距离处路基内缘降低值。以上长度单位均为m。 3.3.5 手算实例已知在段缓和曲线上，。现取桩号K1+371.092处作为手算点，则假设分别取超高过渡段的起点、中点、终点，即0m、30m、60m。（1）圆曲线上：外缘：中线： 内缘：（2） 过渡段上：由表3.5可知：，。外缘：中线：由上可知，內缘：详细指标见附录23超高计算表。3.4 横断面的绘制道路横断面的布置及几何尺寸，应能满足交通、环境、用地经济、城市面貌等要求，并应保证路基的稳定性。此段路的路基土石方数量见路基土石方数量计算表，路基设计的主要计算值见路基设计表。具体绘制步骤如下：（1）在计算纸上绘制横断面的地面线；（2）从“路基设计表”中抄入路基中心填挖高度，对有超高和加宽的曲线路段，还应抄入“左高”、“右高”、“左宽”、“右宽”等数据；（3）根据现场调查得出来的“土壤、地质、水文资料”参照“标准横断面”，画出路幅宽度、填或挖的边坡坡线，在需要设置各种支挡和防护工程的地方画出该工程结构的断面示意图；（4）根据综合排水设计，画出路基边沟、截水沟、等的位置和断面形式。本次设计中横断面图是按照每40m为一个断面来绘制，使用海地CAD自动生成。详细附录2635路基横断面图。第4章 路基设计4.1 一般路基设计一般路基通常指在良好的地质与水文等条件下，填方高度和挖方深度不大的路基。通常可以结合当地的地形、地质情况，直接选用典型断面图或设计规定，不必进行个别论证和验算。路基设计之前，应做好全面调查研究，充分收集沿线地质、水文、地形、地貌、气象、地震等设计资料。路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件，选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。4.1.1 路基断面形式由于填挖情况不同。路基的横断面形式，可归纳为路堤、路堑和填挖结合三种类型。本路段为山区公路，主要采用填挖结合的形式。尽可能利用非农业用地，少占农田。山坡路基应尽量使填挖平衡，扩大和改善林业用地，保护林区绿地，防止水土流失，维护生态平衡，减少高填深挖，利用植物防护，绿化与美化路基。三种类型的路基详见附录2425路基标准横断面图。4.1.2 路基宽度路基全宽为8.5米，其中行车道23.5米，土路肩20.75米。行车道的横坡为1.5%，土路肩横坡为3%，土路肩顶面高程与路面中面层顶面齐平。图4.4 路基宽度示意图4.1.3 路基高度路基填土高度为路基边缘设计标高与原地面标高之差。根据l100频率的洪水位及二级公路路面所要求的路基干湿类型以及满足路基路面强度来综合确定。考虑到项目区域植被覆盖完整，根据地方政府的意见，结合设计新理念，全线采用低路堤设计方案。（1）沿河及受水浸淹路段的路基边缘标高，应高出路基1100频率的计算水位加壅水高、波浪侵袭高和0.5m的安全高度。（2)根据公路工程自然区划标准(JTJ003-86)，恩施自治州处于3东南湿润区，路床处于干燥、中湿状态的临界高度(至地下水位)路基临界高度参考值为H1=1.71.9 m，为安全起见，取1.9m.根据地质条件，该区地下水位埋深为520 m，所以本地区只需考虑最小填土高度即可。根据规范要求该地区的最小填土高度为0.40.7 m，同时，需满足0.5 m设计洪水位的要求，所以最小填土高度取1.2 m。(3）作用于路基的荷载，有路基的自重和汽车的轮重，荷载使一定深度内的路基土处于应力状态，为使由活载引起的附加应力不影响到地基，而引起的沉降与变形。必须使路基填士高度大于某一数值。这一高度不应小于路基工作区高度，一般以轮重所引起的应力与路基土自重所引起的应力的比值很小时(不超过0.10.2)的高度为工作区高度。按SH-380自卸汽车，后轴荷载360kN计算，路基工作区深度为2.9-3.7m(该工作区深度包括路面厚度在内)。考虑到路基、路面不是均质体，路面的强度主材料的容重均较路基土为大，路面以下工作区的实际深度随路面强度的增加而减少。根据柔性路面当量厚度换算，路面结构折算土质路基厚度为2.86m。考虑本项目路基工作区最小深度要求，建议最小填土高度在0.06m0.84m。综合考虑各方面因素，采用路基设计高度一般为1.2m左右。4.1.4 路基边坡边坡的高度与边坡的宽度比值即公路路基的边坡坡度，用H表示其中边坡高度，而边坡宽度用来表示，并取H的值为1，如（路堑边坡）或（路堤边坡），同时边坡土质、岩石性质以及水文地质等条件还有边坡的高度决定了路基边坡坡度的大小。在本设计中采用的边坡为：当路堤高度大于6m的时候，路堤上部坡度设计为1:1，下部坡度也设为1:1;路堑边坡主要和地质情况有关，路堑高度大于3m及3m以下，坡度均设为1:0.5，在坡度变化较大的地方，修建1m的碎落台，既增加了边坡的稳固性，又起到了拦截坠落的小石块的作用。4.2 路基的稳定性分析及设计路基边坡稳定性的分析计算方法，有工程地质法、力学分析法和图解法。其力学计算的基本方法是分析失稳滑动体沿滑动面上的抗滑力与下滑力之比K值，当K1时，边坡稳定；K1时，边坡不稳定；K=1时，边坡处于极限平衡状态。由于此次设计中缺乏地基土的土质类别、层位、厚度、分布特征和物理力学性能，以及边坡岩土体的风化程度等，无法确定地下水埋深和分布特征，无法获取设计所需的物理力学指标（如重度，强度参数c、值等），故无法进行路基边坡的稳定性分析。根据公路路基设计规范（JTGD302004）、公路路基设计手册和当地设计经验进行综合设计。对于边坡高度超过20米的路堤（高路堤）或陡于1：2.5的路堤（陡坡路堤），还有特殊地段和不良地质的路堤，要个别的进行设计，而对