2012届毕业设计说明书

1、1.1 工程概况本设计为盈江某新建二级公路，根据施工图设计路线方案，全线采用双向二车道的二级公路标准，设计速度100km/h，路基宽度12.0m，桥涵设计荷载为公路1级。本设计为第三区第五合同段起于K4+000，止于K6+000，全长2公里。1.2 地质概况.1.2.1 地形、地貌本设计为第三区第五合同段路基所处地貌属多元地貌。微地貌单元有河渠、鱼塘、田间、洼地等。 1.3 技术资料 1. 中华人民共和国交通部规准，JTJ001-97公路工程技术标准 2. 中华人民共和国交通部规准，JTJ00386公路自然区划标准 3. 中华人民共和国交通部规准，JTJ011-94公路路线设计规范 4. 中华

2、人民共和国行业标准，JTGD40-2002公路水泥混凝土路面设计规范 5. 中华人民共和国交通部标准，JTJ01394公路路基设计规范6. 中华人民共和国交通部标准，JTJ014公路沥青路面设计规范7. 中华人民共和国交通部标准，JTJ018-97公路排水设计规范8. 中华人民共和国行业标准，JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范9. 中华人民共和国交通部标准，JTG D60-2005公路圬工桥涵设计规范10. 中华人民共和国交通部标准，JTJ02385公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范11. 中华人民共和国交通部标准，JTJ024-85公路桥涵地基与基础设计规范12. 中华人民共

3、和国交通部标准，JTJ032-94公路沥青路面施工技术规范13. 中华人民共和国交通部标准，JTJ033-95公路路基施工技术规范2 路线设计2.1路线方案设计及比选2.1.1路线方案选择的原则：路线基本走向的选择是道路设计中最基本问题，它不但影响公路本身，而且还影响国家的政治、经济，国防的要求。具体涉及以下几个方面。（1）在路线设计的各个阶段，应运用各种先进的手段对路线方案做深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案。（2）路线设计应在保证行车安全、舒适、快捷的前提下，是工程数量小，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，应尽量采用较高技术指标

4、。（3）选线应同农田基本建设相配和，少占田地，并尽量不占高产田、经济作物或经济林园等。（4）通过名胜、风景、古迹地区的公路，应与周围环境、景观相协调，并适当照顾美观。注意保护原有自然状态和重要历史文化遗址。（5）选线时应对工程地质和水文地质进行深入的勘测，查清其对公路工程的影响。对于滑坡、崩塌、泥石流、软土、泥沼等严重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应慎重对待。路线应设法绕避。当必须穿过时，应小组合适的位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。（6）选线应重视环境保护，注意由于公路修筑以及汽车运行所产生的影响和污染等问题，具体应注意以下几个方面：路线对自然景观与资源可能产生的影响； 占

5、地、拆迁房屋所带来的影响；路线对城镇布局、行政区划、农业耕作区、水利排灌体系等有设施造成分割而产生的影响；噪音对局民的影响； 汽车尾气对大气、水源、农田所造成的污染和影响；对自然环境、资源的影响和污染的防治措施及其对策实施的可能性。2.1.2 路线方案评价路线方案比选的评价指标较多，主要有技术、经济、政策及国防上的意义、交通网系中的作用及联系城镇的多少等指标。其中： （1）技术指标：路线长度及其增长系数。路线的增长系数按下式计算：式中 ：路线增长系数 L路线实际长度 P路线起终点间的距离初步比选时，有时可只计算路线方案各主要控制点间直线距离之和。而不计算路线实际长度，这时计算出的系数叫做路线技

6、术延长系数，其值一般在1.051.2之间，视地形条件而异。转角数。可分为全线的转角数和每公里的转角数。转向角是反映路线曲折变化的一项指标。转角总和与转角平均度数。转角值是体现路线顺直程度的一种技术指标。转角平均度数按下式计算： 式中：转角平均度数。_任一转角的度数。转角的个数。最小平曲线半径及个数。 回头曲线个数。与原有公路及铁路交叉数目（包括平面交叉和立体交叉）。限制设计速度的路段长度（指居住区、小半径转弯处、交叉点及陡坡路段）（2）经济指标：桥涵工程数量（分为大桥、中桥、小桥涵的座数、类型和长度）。路面工程数量。特殊工程构造物数量（包括挡土墙、隧道、护坡和地质不良地段的加固工程等）。工程总

7、造价。 投资回收期。 效益费用比。 净现值。 内部收益率。2.1.3 路线方案比选2.1.3.1影响路线控制点的因素 选取本路线各控制点主要考虑的因素有：(1)起终点位置的确定。本路线属于第三区第五合同段路起于K4+000终点与第二合同段连接，位置由此大致已确定。(2)地形地貌的影响。本路线所处地貌属多元地貌。微地貌单元有河渠、鱼塘、田间、洼地等。所以在选择路线控制点时主要考虑避开农田，鱼塘等，既考虑到经济因素，又考虑到不良路基的影响。(3)地下水位的影响。本地段地下水丰富，上层滞水赋存于砂砾石层中，具微略承压性，受侧向迳流补给，水量较大。基岩裂隙水赋存于下部风化泥质砂岩中，受迳流补给，水量与

8、裂隙发育程度有关。所以路线选择时，尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线，以使路基具有较好的水文条件。2.1.4 选定路线的效果评价经济评价环境评价2.2平面设计2.2.1平曲线几何要素设计2.2.1.1 直线（1）直线的最大长度国家标准规定：直线的最大长度（单位为m）为20V（V设计速度，km/h） 此路段设计速度为100km/h，故最大直线长度为2000m （2）为了保证行车安全，相邻曲线之间应具有一定的直线长度。这个直线的长度是指前一曲线的终点到后一曲线的起点之间的长度。 对于同向曲线间的最小直线长度：JTJ 01194 公路路线设计规范（以下简称规范）规定同向曲线之间的直线最小长度不宜小于

9、6V。即此路段同向曲线之间的直线最短长度为 600m。 对于反向曲线间的最小直线长度：规范规定反向曲线间的最小直线长度以不小于2V为宜。即此路段反向曲线间的最短直线长度为200m。2.2.1.2 圆曲线（1）圆曲线最小半径 一般最小半径是指通常情况下各级公路对按设计速度行驶的车辆，能保证其安全性和舒适性的推荐采用的最小半径。此路段设计行车速度为100km/h, 查现行规范，得出其横向力系数=0.05，最大超高横坡度=0.06。根据汽车行驶在曲线上力的平衡式得到式中 R圆曲线半径，m; V行车速度，km/h; 横向力系数； 超高横坡度，。代入相关数据，得出圆曲线一般最小半径R=716m，取计算值

10、为720m。（2）圆曲线的最大半径 选用圆曲线半径时，在地形、地物等条件允许时，应尽量采用较大曲线半径。但是，当半径大到一定程度时，其几何性质与直线区别不大，而且容易给驾驶员造成判断上的失误，带来不良后果。因此，规范规定圆曲线的最大半径不宜超过10 000m。2.2.1.3 缓和曲线为了车辆在缓和曲线上平稳地完成曲率的过渡与变化，保证线性顺适美观，同时为在圆曲线上设置的超高和加宽提供过渡段，规范从以下几个方面考虑来确定缓和曲线的最小长度。(1)JD2处的缓和曲线长度: 按离心加速度的变化率计算由标准表2.0.5查得V=100km/h,则按驾驶员的操作和反应时间计算按超高渐变率计算由标准表3.0

11、.2查得：由规范表7.5.3查得：。由规范表7.5.4查得：p=1/150，则按视觉条件计算综合以上各项得：，最终取5的整数倍得到,为使线形流畅取。按照回旋线圆曲线回旋线的长度比1：1：1设计，圆曲线长度L=200m。(2)JD2处的缓和曲线长度: 同JD1(3)JD3处的缓和曲线长度按离心加速度的变化里率计算由标准表2.0.5查得V=100km/h,则按驾驶员的操作和反应时间计算按超高渐变率计算由标准表3.0.2查得：由规范表7.5.3查得：。由规范表7.5.4查得：p=1/175，则按视觉条件计算综合以上各项得：，最终取5的整数倍得到。为使线形流畅取。按照回旋线圆曲线回旋线的长度比1：1：

12、1设计，圆曲线长度L=270m。(4)JD4处的缓和曲线长度按离心加速度的变化 率计算由标准表2.0.5查得V=100km/h,则按驾驶员的操作和反应时间计算按超高渐变率计算由标准表3.0.2查得：由规范表7.5.3查得：。由规范表7.5.4查得：p=1/175，则按视觉条件计算综合以上各项得：，最终取5的整数倍得到。为使线形流畅取。按照回旋线圆曲线回旋线的长度比1：1：1设计，圆曲线长度L=200m。(5) JD5处的缓和曲线长度按离心加速度的变化里率计算由标准表2.0.5查得V=100km/h,则按驾驶员的操作和反应时间计算按超高渐变率计算由标准表3.0.2查得：由规范表7.5.3查得：。

13、由规范表7.5.4查得：p=1/175，则按视觉条件计算综合以上各项得：，最终取5的整数倍得到。为使线形流畅取。按照回旋线圆曲线回旋线的长度比1：1：1设计，圆曲线长度L=200m。2.3纵断面设计2.3.1 概述沿着道路中线竖直剖切然后展开得到的断面即为路线纵断面。由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面线总是一条有起伏的空间线形。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，确定起伏空间线的位置，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。在纵断面图上有两条主要的线：一条是地面线，它是根据中线上各桩点的地面高程而点绘的一条不规则的

14、折线，反映了沿着中线地面的起伏变化情况；另一条是设计线，它是经过技术上经济上以及美学上等多方面比较后定出的由直坡线和竖曲线组成的一条具有规则形状的几何线，反映了道路曲线的起伏变化情况。它是由中线上各桩点的设计高程点绘出来的。直坡线有上坡和下坡，其坡度和长度影响着汽车的行驶速度和运输的经济以及行车的安全。坡线的坡度即路线纵向坡度，简称纵坡，用符号i表示，其值按下式计算： 式中： i纵坡，按路线前进方向，上坡为正、下坡为负。； 按线路前进方向为序的坡线两端电的高程，m； L坡线两端点间的水平距离，称坡线长度，简称坡长。2.3.2 纵坡及坡长设计2.3.2.1纵坡设计的一般要求 为使纵坡设计技术上满

15、足要求，经济上合理，纵坡设计应满足的一般要求：(1) 纵坡设计必须满足标准的各项规定。(2) 为保证车辆能以一定速度安全顺利地行驶，纵线应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁；尽量避免采用规范中的极限纵坡值，留有一点的余地。(3) 设计应对沿线地形地质水文地下管线气候和排水等综合考虑，并根据需要采用适当的技术措施，以保证道路的稳定与畅通。(4) 一般情况下纵坡设计应尽量减少土石方和其他工程数量，以降低造价和节省用地。(5) 山岭重丘区地形纵坡设计应考虑纵线挖填平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方（简称填挖平衡设计）。平原微丘区应尽量满足最小填土高度要求，以保证路基稳定（称包线

16、设计）。(6) 高速公路一级公路应考虑通道农田水利等反面的要求；低等级公路应注意考虑民间运输农业机械等方面的要求。2.3.2.2最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计师各级道路允许采用的最大坡度值。它是道路纵断面设计的重要控制指标。各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件、车辆安全行驶以及工程、运输经济等因素，通过综合分析全面考虑，合理确定的。此段高速公路设速为100km/h，查标准知最大纵坡为4。当高速公路受地形条件或其他特殊条件限制时，经技术经济论证合理，最大纵坡可增加1。最大纵坡设计时不可轻易采用，应留有余地。在受限制较严，如越岭线为争取高度缩短路线长度或避开艰巨工程等，才

17、有条件地采用。2.3.2.3最小纵坡挖方路段以及其他横向排水不良的路段所规定的纵坡最小值称为最小纵坡。从汽车运营的角度出发，希望道路纵坡设计得小些为好。但是，在长路堑以及其他横向排水不通畅地段，为防止积水渗入路基影响其稳定性，各级公路均应设置不小于0.3的最小纵坡，一般情况下以不小于0.5为宜。当必须设计平坡或纵坡小于0.3的路段时，边沟应作纵向排水设计。在弯道超高横坡渐变段上，为使行车道外侧边缘不出现反破，设计最小纵坡不宜小于超高允许渐变率。干旱少雨地区最小纵坡可不受上述影响。高速公路的路面排水一般采用集中排水的方式，其直坡段或半径大于不设超高最小半径的路堤路段的最小纵坡仍应不小于0.3。在

18、弯道超高渐变段上，当行车道外侧边缘的纵坡与超高附加坡度（即超高渐变率p）方向相反时，设计最小纵坡不宜小于（p+0.3%）。2.3.2.4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增重与减重的变化频率，导致乘客感觉不舒服，车速越高越感突出。从路容美观、视觉效果、相邻两竖曲线的设置和纵面视距等也要求坡长应有一定最短长度。最短坡长以不小于计算行车速度9s的行程为宜，此段高速公路设速为100km/h，查标准知公路最短坡长为250m。2.3.2.5最长坡长限制公路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响很大。纵坡越陡，坡长越长，对行

19、车影响也越大。主要表现在使行车速度显著渐低，长时间使用低速档会使发动机发热过分而使效率减低，水箱沸腾，行驶乏力。而下坡时，则因坡度过陡，坡段过长而使刹车频繁，影响行车安全。因此，为保证行驶质量和行车安全，对陡坡的坡长应加以限制。2.3.2.7合成坡度合成坡度是指路面上的纵向坡度与横线坡度组合而成的坡度，其方向即流水线方向。将合成坡度控制在一定范围内，目的是控制急弯和陡坡的组合，防止车辆在弯道上行驶时由于合成坡度过大而引起的不适合危险。合成坡度的计算公式为 式中： 平面上允许的最大纵坡度，； 最大允许合成坡度，； 超高横坡度或路拱横坡度，。当路线的平面和纵坡设计基本完成后，可用上式检查合成坡度。

20、如果超过最大允许合成坡度时，可减少纵坡或加大平曲线半径以减小横坡，或两者同时减小。在应用最大允许合成坡度时，用规定值如10来控制合成坡度时，并不意味着横坡为10的弯道上就完全不允许有纵坡。不论是纵坡或是横坡中任何一方采用最大值时，允许另一方采用缓一些的坡度，一般以不大于2为宜。合成坡度不能过大，但也不能过小。合成坡度过小，会导致路面排水不畅，影响行车安全。各级公路最小合成坡度不宜小于0.5；当合成坡度小于0.5，应采用综合路面排水措施，以保证路面排水。2.3.3 竖曲线计算2.3.3.1 竖曲线要素的计算竖曲线的形式为二次抛物线，其要素主要包括竖曲线长度L切线长度T和外距E。由于在纵断面上只计

21、水平距离和竖直高度，斜线不计角度而记坡度，因此，竖曲线的切线长与曲线长是其在水平面上的投影，切线支距是竖直的高程差，相邻两坡度线的交角用坡度差来表示。设变坡点相邻两纵坡坡度分别为和，它们的代数差用表示，即。当为“”时，表示为凹形竖曲线；为“”时，表示为凸形竖曲线。竖曲线诸要素的计算公式为：竖曲线长度L： 竖曲线切线长T： 竖曲线外距E： 竖曲线上任一点竖距h： 式中：竖曲线上任一点至竖曲线起点的距离。对于凸形竖曲线，设计标高切线高程h。对于凹形竖曲线，设计标高切线高程h。2.3.3.2 竖曲线半径的选用各级公路在纵坡变更处均应设置竖曲线，竖曲线半径应大于我国标准中规定的竖曲线的最小半径和最小长

22、度。当竖曲线的起终点位置受到诸如平纵配合终平曲线的位置大中桥位等因素影响时，其竖曲线半径可以根据限制的曲线或切线长度来确定。2.3.3.3 相邻竖曲线的衔接相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间，如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线，这样要求对行车有利。相邻反向竖曲线之间，中间最好插入一段直坡段。若两竖曲线半径接近极限值时，这段直坡段至少应为计算行车速度的3s行驶。当半径比较大时，亦可直接连接。2.3.3.4 竖曲线设计(1) 变坡点桩号为K4+300.00，高程为14.15m，两相邻路段的纵坡为，竖曲线半径R=20000m 计算竖曲线要素 ，为凹形。 曲线长

23、切线长 外距 求竖曲线起点和终点桩号 竖曲线起点桩号：K4300.00160K4140.00 竖曲线终点桩号：K4300.00160K4460.00 求各桩号的设计标高 竖曲线上各桩号设计标高见下表表22 竖 曲 线 计 算 表桩号切线高程（m）标高改正值h(m)竖曲线设计高程(m)备注K4+140.0015.430.0015.43竖曲线起点+160.0015.270.0115.28+180.0015.110.0415.15+200.0014.950.0915.04+220.0014.790.1614.95240.0014.630.2514.88+260.0014.470.3614.83280

24、.0014.310.4914.80300.0014.150.6414.79竖曲线中点320.0013.990.8114.80340.0013.831.0014.83360.0013.671.2114.88380.0013.511.4414.95400.0013.351.6915.04+420.0013.191.9615.15+440.0013.032.2515.28+460.0012.872.5615.43竖曲线终点(2) 变坡点桩号为K5+750.00，高程为25.75m，两相邻路段的纵坡为，因该竖曲线对应的平曲线半径为1000m，根据德国计算统计，竖曲线半径大约为平曲线半径的1020倍，取

25、竖曲线半径为20000m 计算竖曲线要素 ，为凸形。 曲线长 切线长 外距 求竖曲线起点和终点桩号 竖曲线起点桩号：K5750230K5520 竖曲线终点桩号：K5750230K5980 求各桩号的设计标高 竖曲线上各桩号设计标高见下表表23 竖 曲 线 计 算 表桩号切线高程（m）标高改正值h(m)竖曲线设计高程(m)备注K552023.910.0023.91竖曲线起点+54024.070.0124.06+56024.230.0424.19+58024.390.0924.30+60024.550.1624.3962024.710.2524.4664024.870.3624.51+66025.

26、030.4924.54+68025.190.6424.55+70025.350.8124.54+72025.511.0024.51+74025.671.2124.46+75025.751.3224.43竖曲线中点+76025.831.4424.39+78025.991.6924.30+80026.151.9624.1982026.312.2524.0684026.472.5623.91+86026.632.8923.74+88026.793.2423.55+90026.953.6123.3492027.114.0023.1194027.274.4122.8696027.434.8422.599

27、8027.595.2922.30竖曲线终点(3) 变坡点桩号为K5300，高程为17.50m，两相邻路段的纵坡为，竖曲线半径R=10000m 计算竖曲线要素 ，为凹形。 曲线长 切线长 外距 求竖曲线起点和终点桩号 竖曲线起点桩号：K5300135K5165 竖曲线终点桩号：K5300135K5435 求各桩号的设计标高 竖曲线上各桩号设计标高见下表表24 竖 曲 线 计 算 表桩号切线高程（m）标高改正值h(m)竖曲线设计高程(m)备注K516519.530.0019.53竖曲线起点+18519.230.0219.25+20518.930.0819.01+22518.630.1818.81+

28、24518.330.3218.65+26518.030.5018.5328517.730.7218.4530017.430.9118.34竖曲线中点+30517.130.9818.11+32516.831.2818.11+34516.531.6218.15+36516.232.0018.23+38515.932.4218.35+40515.632.8818.15+42515.333.3818.71+43515.033.6518.68竖曲线终点2.4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。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

29、坡道以及取土坑、弃土坑、环境保护等设施。高速公路上还有变速车道、爬坡车道等。而横断面中的地面线是表征地面起伏变化的那条线，它是通过现场实测或由大比例尺地形图、航测相片、数字地面模型等途径获得的。 2.4.1 道路横断面组成及长度2.4.1.1 行车道宽度车道是指专为纵向排列、安全顺适地通行车辆为目的而设置的公路带状部分。所谓车道宽度是为了交通上的安全和行车上的顺适，根据汽车大小、车速高低而确定的各种车辆以不同速度行驶时所需的宽度。根据标准规定，有中央分隔带的行车车道宽度，设计速度为100km/h时，车道宽度为3.75m。本公路为双向四车道，根据规范表6.2.1可知，行车道宽度采用23.5m。2

30、.4.1.2 路肩宽度路肩是位于行车道外缘至路基边缘。具有一定宽度的带状结构部分。路肩通常包括路缘带（高速公路和一级公路设置）、硬路肩、土路肩三部分组成。根据规范表6.4.1可知：本公路右侧硬路肩宽度取1.75m，土路肩宽度取0.75m。高速公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带，其宽度一般为0.50m。所以本公路左右路肩总长为（1.75+0.75）m2=12m。2.4.1.3道路路拱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，称为路拱，其倾斜的大小以百分率表示。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，同时也给乘客不舒适的感觉，而且当车辆在有水或潮湿的

31、路面上制动时还会增加侧向滑移的危险。为此，对路拱大小的采用以及形状的设计应兼顾两方面的影响。路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件，按规范表6.5.2规定的数值采用，沥青混凝土路面取1%2%。高速公路由于其路面较宽，迅速排除路面降水尤为重要，所以一般采用较大值，本公路取2%。土路肩的排水性远低于路面，其横坡度较路面宜增大1%2%。直线段的硬路肩横坡度与行车道坡度相同。曲线段的硬路肩横坡度，当硬路肩宽度不小于2.25m时（本公路为2.5m），应设置向外倾斜的横坡。根据规范表6.4.6-1可知，当行车道超高横坡值为2%5%时，曲线外侧路肩坡度为-2%。2.4.2 曲线超高2.4.2.1曲线超高作用及

32、大小曲线上的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，将里面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。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。超高的横坡坡度按公路等级计算行车速度圆曲线半径路面类型等情况确定。按规范表7.5.1规定，本公路最大超高值为10%。本路段包含了两个平面曲线，曲线半径分别为1000m和800m,根据规范表7.5.3可知，设计速度为100km/h，R=1000m时超高取4%；R=750m时超高取5%。2.4.2.2 超高的过度方式新建公路一般采用绕中间分隔带边缘旋转的超高方式，故本公路采用此法。即将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋

33、转，使之各自成为独立的单向超高断面。2.4.2.3 超高缓和段为了行车舒适、路容的美观和排水的顺畅，必须设置一定长度的超高缓和段，超高的过度则是在超高缓和段全长范围内进行的，双车道公路超高缓和段长按下式计算：式中： 超高缓和段长，m 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）外侧边缘线之间的相对坡度。因为在确定缓和曲线长度时已考虑了超高缓和段的长度，所以在一般情况下超高缓和段的长度与缓和曲线长度相等。同时考虑到过小的渐变率对路面排水不利，一般横坡度由2%过度到0%路段的超高渐变率不得小于1/330

34、。（1） 平曲线JD2处的超高缓和段长度缓和曲线，取，横坡从路拱坡度（2）过渡到（0）时的超高渐变率： ，满足排水要求（2） 平曲线JD3处的超高缓和段长度缓和曲线，取，横坡从路拱坡度（2）过渡到（0）时的超高渐变率： ，不满足排水要求，故采用分段超高的方式。，式中 -路拱横坡度，其余同上。2.4.3 边沟边沟的主要作用是排除路面及边坡处汇集的地表水，以确保路基与边坡的稳定。一般在公路路堑及高度小于边沟深度的底填地段设置边沟。边沟断面形状主要取决于排水流量的大小、公路的性质、土壤情况及施工方法。在排水量大的路段多采用倒梯形。边沟的设置宜遵循如下规定：（1） 底宽与深度不小于0.4m。此处选用0

35、.5m。（2） 边沟纵坡一般不应小于0.5%，特殊困难路段亦不得小于0.2%；当陡坡路段沟底纵坡较大时，为防止边沟冲刷，应采取加固措施。（3） 梯形边沟内测一般为1111.5，边坡外侧；路堤段边坡与内侧边坡相同，路堑段边坡与挖方边坡一致。（4） 边沟长度不宜过长，一般不宜超过500m,即应选择适当地点设置出水口，多雨地区不宜超过300m的边沟。 2.4.4 边坡坡度路基边坡坡度，应根据当地自然条件、岩土性质、填挖类型、边坡高度和施工方法等确定。边坡过陡，稳定性就差，雨水冲刷力就大，容易出现崩明等病害；边坡过缓，土石方量增加，雨水渗入坡体的可能性也变大。因此，选择边坡坡度时，要权衡利弊，力求合理

36、。路堤的边坡度由边坡填料的物理性质、气候条件、边坡高度以及工程水文地质条件选定。根据规范表可知，填料性质为粘性土、粉性土、砂性土时，边坡坡度为11.5。路堑边坡坡度，应根据当地自然条件、土石种类及其结构、边坡高度和施工方法等确定。一般情况下，土质挖方边坡坡度参照规范表选用。此处选用11。2.4.5 路基土石方数量计算及调配 路基土石方是公路工程的一项主要工程量，在公路设计和路线比较中，路基土石方量的多少是评价公路测设质量的主要技术经济指标之一。在编制公路施工组织计划和公路概预算时，还需要确定分段和全线的路基土石方数量。2.4.5.1 横断面面积的计算路基填挖的断面积，是指断面图中原地面线与路基

37、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。一般计算方法有：积距法、坐标法、块分法等。由于本工程是用计算机绘图，故直接用面积命令量取。2.4.5.2 土石方数量计算土石方数量一般可采用平均断面法或棱台体积法计算。第一种方法计算简易，较为常用，本处采用第一种计算方法。其计算公式为： 式中： V体积，即土石方数量，； 相邻两断面的面积， L相邻两断面之间的距离，m。 用上述方法计算的土石方体积中，是包含了路面体积的。若所设计的纵断面有填有挖且基本平衡，则填方面积中多计的路面面积与挖方断面中少计的路面面积相互抵消，其总体积与实际体积相差不大。但若路基以填方为主或挖方为主，

38、则应在计算断面面积时将路面部分计入。.2.4.5.3 路基土石方调配土石方调配的目的是为了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。通过调配合理的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，达到填方有取，挖方有用，避免不必要的路外借土和弃土，以减少占用耕地和降低公路造价。1.土石方调配原则：（1） 在半填半挖的断面中，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，以减少总的运量。（2） 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，同时尚应注意施工的方便与可能，尽可能减少和避免上坡运土。（3） 为

39、了使调配合理，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，分析工程用土是调运还是外借。（4） 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，还要综合考虑弃土和借方占地，赔偿青苗损失及对农业生产的影响等。（5） 不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基的稳定和人工构造物的材料供应。（6） 位于山坡上的回头曲线段，要优先考虑上下线的土方竖向调运。（7） 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，在可能条件下亦将弃土平整为可耕地，防止乱弃乱堆

40、，或者堵塞河流，损坏农田。2调配方法 土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配法不需单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单，调配清晰的优点，是目前生产上广泛采用的方法，本工程采用表格调配法。 表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。本工程采用分段调用。表格调配法的方法步骤如下：（1）准备工作调配前先要对土石方计算进行复核，确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁，借调配时考虑。（2）横向调运即计算本桩利用、填缺、挖余，以石代土时填入土方栏，并用符号区分。（3）纵向调运确定经济运距根据填缺、挖余情

41、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，并用箭头表示。计算调运数量和运距调配的运距是指计价运距，就是调运挖方中心到填方中心的距离见区免费运距（4）计算借方数量、废方数量和总运量 借方数量=填缺纵向调入本桩的数量 废方数量=挖余纵向调出本桩的数量 总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量（5）复核 横向调运复核 填方=本桩利用+填缺 挖方=本桩利用+挖余纵向调运复核 填缺=纵向调运方+借方 挖余+纵向调运方+废方总调运量复核 挖方+借方=填方+借方 以上复核一般是按逐页小计进行的，最后应按每公里合计复核。（6）计算计价土石方 计价土石方=挖方数量+借方数3 挡土墙设计挡土墙是用来

42、支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的设置位置，挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和山坡墙等类型。3.1 挡土墙的布置路堑挡土墙大多设在边沟旁。山坡挡土墙应设在基础可靠处，墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定。 当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近，基础情况相似时，应优先选用路肩墙，按路基宽布置挡土墙位置，因为路肩挡土墙可充分收缩坡脚，大量减少填方和占地。若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低，而且基础可靠时，宜选用路堤墙，并作经济比较后确定墙的位置。沿河堤设置挡土墙时，应结合河流情况来布置，注意设墙后仍保持水流顺畅，不致挤压河道而引起局部冲刷。3.1.1 挡土墙的纵向布置

43、挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行，布置后绘成挡土墙正面图。 布置的内容有： .确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中，或采用锥坡与路堤衔接，与桥台连接时，为了防止墙后填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出，需在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。 路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门，翼墙的设置做到平顺衔接；与路堑边坡衔接时，一般将墙高逐渐降低至2m以下，使边坡坡脚不致伸入边沟内，有时也可以横向端墙连接。 .按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与沉降缝的位置。 .布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡

44、。但地基为岩石时，为减少开挖，可沿纵向做成台阶，台阶尺寸视纵坡大小而定，但其高宽比不宜大于1：2。 .布置泻水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等。3.1.2 挡土墙的横向布置 横向布置，选择在墙高最大处，墙身断面或基础形式有变异处以及其它必须桩号处的横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等设计资料，进行挡土墙设计或套用标准图，确定墙身断面、基础形式和埋置深度，布置排水设施等，并绘制挡土墙横断面图。3.1.3平面布置 对于个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河曲线挡土墙，应作平面布置，绘制平面图，标明挡土墙还应绘出河道及水流方向，防护与加固工程等。3.1.4挡土墙的基础埋置深度对于土质

45、地区，基础埋置深度应符合下列要求：无冲刷时，应在天然地面以下至少1m；有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m。当冻深超过1m时，采用1.25m，但基底应夯实一定厚度的砂砾或碎石垫层，垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m。碎石、砾石和砂类地基，不考虑冻胀影响，但基础埋深不宜小于1m。 对于岩石地基，应清除表面风化层。当风化层较厚难以全部清除时，可根据地基的风化程度及其容许承载力将基底埋入风化层中。墙趾前地面横坡较大时，应留出足够的襟边宽度，以防止地基剪切破坏。 当挡土墙位于地质不良地段，地基土内可能出现滑动面时，应进行地基抗滑稳定性验算，将基础底面埋

46、置在滑动面以下或采用其它措施，以防止挡土墙滑动。3.1.5排水设施 挡土墙应设置排水措施，以疏干墙后土体和防止地面水下渗，防止墙后积水形成静水压力，减少寒冷地区回填土的冻胀压力，消除粘性土填料浸水后的膨胀压力。 排水措施主要包括：设置地面排水沟，引排地面水；夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水及地面水下渗，不要时可加设铺砌；对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固，一防止边沟水渗入基础；设置墙身泄水孔，排除墙后水。浆砌片石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔。墙高时，可在墙上部加设一排汇水孔。排水孔的出口应高出墙前地面0.3m；若为路堑墙，应高出边沟水位0.3m；若为浸水挡土墙，应高出常水位0.3m。

47、为防止水分渗入地基，下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口部分应设置粗粒料及滤层，以免孔道阻塞。3.2 衡重式挡土墙设计衡重式挡土墙指的是利用衡重台上部填土的重力而墙体重心后移以抵抗土体侧压力的挡土墙。3.2.1设计需设挡墙路段由于K4+000K6+000段为淤泥质软土，属不良地质段，且挖方最大深度为4m。根据设计要求，为了保证路堑边坡的稳定性，故在K4+000K6+000段设衡重式挡土墙，本设计选取K4+420K4+680路段，总长240m。3.2.2设计资料（1）土壤地质情况填背填土容重，填土内摩擦角，墙背填土与墙背间的摩擦角，C=13.7KPa,地基承载力抗力

48、值，基底摩擦系数0.25。（2）墙身材料挡土墙采用M5水泥砂浆，MU10毛石砌筑，砌体容重r=23KN/m3.2.3设计挡土墙截面拟采用浆砌片石，墙高4m，填土高a=4m，墙背竖直，墙顶宽1m，基底倾斜（），底宽2.225m，墙面坡度1：0.35，墙身分段长度为10m的挡土墙。挡土墙一般均可能有侧向位移或倾覆，墙身受到主动或被动土压力。设计中对墙趾前土体的被动土压力忽略不计（偏于安全）。 3.2.4主动土压力计算 由于挡土墙后填土为粘性土，墙背为竖直，故采用朗金土压力理论进行计算。其中，朗金主动土压力系数；填土的容重；H全墙高；纵向单位墙长主动土压力；3.2.5挡土墙稳定性验算3.2.5.1

49、抗滑稳定性验算挡土墙的抗滑稳定性是指在土压力和其他外荷载的作用下，基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力。(1)抗滑力计算 其中，挡土墙自重 墙背主动土压力的竖直分力基底倾斜角度主动土压力分项系数，选区组合I、II，其值取1.4。(2)滑动力计算(3)评价式中，墙背主动土压力的水平分力3.2.5.2 抗倾覆定性验算 抗倾覆稳定性验算是指它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力，按下式验算：式中： 墙身各部分到墙趾的距离土压力垂直分力作用点到墙趾的距离土压力水平分力作用点到墙趾的距离3.2.5.3基底应力及合力偏心距验算 为了保证挡土墙的基底应力不超过地基的容许承载力，应进行基底拉应力计算；同时，为了避免挡土

50、墙不均匀沉陷，控制作用于挡土墙基底的合力偏心矩。 基底应力呈梯形分布，其基底应力为： 3.2.5.4墙身截面强度验算（1）抗压强度验算选取靠近基底0.5m处的II截面， 土压力强度： 合力N对o的距离c： 对截面形心偏心距 设计荷载墙身平均厚度 抗力调整系数 截面积 毛石砌体抗压强度 （0.85为水泥砂浆的强度折减系数）高厚比 标准荷载产生的偏心距 纵向力的计算偏心距 由砂浆强度等级，及查的纵向影响力系数(2)抗剪强度验算设计荷载 毛石砌体设计抗剪强度恒载标准值产生的平均压应力 ,满足要求。4.路面设计4.1 路面设计资料已预测该路段的交通量如表31所示：表31车 型前轴重kN后轴重kN后轴数

51、轮组数后轴距交通量（次昼夜-1）三菱T653B29.348.01双-300黄河JN16358.6114.01双-300江淮HF15045.1101.51双-200湘江HQP4023.173.22双3m200东风EQ15526.556.72双3m200小汽车3004.2 路面结构设计4.2.1 结构组合与材料选取由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为2453万次左右，大于1200万次。根据规范表A1的推荐结构，路面结构面层采用沥青混凝土（取18）。基层采用水泥稳定级配碎石（取38），底基层采用石灰土（厚度待定）。根据规范表4.2.1可得，采用三层式沥青面层，表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚度4），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度6），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚度8）。考虑到结构层的适宜厚度，基层的