最新广西柳州至桂林段的一条新建公路设计毕业设计说明书名师资料合集

1、报新广西柳州至桂林段的一条新建公路设计毕业设讣说明书名师资料合集摘要该设计为广西柳州至桂林段的一条新建公路，根据给定的交 通量及其服务水平和性质，确定该公路等级为二级。在此基础上, 通过分析沿线自然条件与主要技术指标，确定最合理的设计方 案，进而对最佳方案进行详细设计。内容包括：路线的平曲线、 竖曲线、横断面设计，路基路面设计以及排水和桥涵设计。本公路设计速度为60km/h,路线全长5127.454米，路基 宽10米。全线有9个平曲线,5个竖曲线，5道涵洞关键词：交通量，二级公路,自然条件，技术标准，路基,路面，平曲线，竖曲线，排水，桥涵。AbstractThe subject of the

2、design is a new highway on plain in Guangxi province.According to the given traffic volume,service level and attribute of the proposed highway, the highway is defined as the second - grade road. Through analysis the local natural condition and main technical standard , The most proper one is recomme

3、nded and subsequently carried out in detail, including the design of plan curves, vertical curves ,transect, subgrade, pavement, drainage and bridge.The design speed is 60km/h, the total length is 5127.454m, and the width of the subgrade is lOm.There are9 plan curve, 5vertical curves , and Sculverts

4、 on the road.Keywords:traffic volume, second-grade road, natural conditions, technical standard , subgrade , pavement , plan curves , vertical curves, drainage , bridge前言毕业设计是学校对毕业生的一次大考核，是学校考查学生对 专业知识的掌握和综合运用的能力。这次我的毕业设计项目为 “广西柳州至桂林公路综合设计”。路段位于广西柳州地区，沿途山岭、平地、农田相交错，地 形较为复杂。路线受地形，地物限制较严，路线走向比较明确。 又由于

5、沿路线走向已经存在一条道路，沿原有道路设计可减小工 程量。因此在尽可能的条件下，设计路线基本上和原有道路走向 一致。根据交通量、地形，本设计确定为：山岭重丘区二级公路， 设计速度为60km/ho路线全程长5127.454m,共有9个平 曲线和5个竖曲线。毕业设计现已基本完成。通过本次设计使得自己对专业知识 和各种不同科目之间的联系有了更进一步的认识。对以后工作起 着极为有利的帮助。10 / 55第一章：概述1.1 :建 设 该 公 路 的 意义 41.2 :沿 线 自 然 地 理 特征41.3 :道路等级和主要技术指标的论证和确定5第二章：路线设计2.1 :路线方案确定82.2 :路线平面设计

6、82.3 :路 线 纵 断 面 设计11第三章：路基设计3.1 :路 基 横 断 面 设计153.2 :路 基 路 面 排 水 设计18第四章：路面设计4.1 :概述214.2 :路 面 结 构 类 型 选择214.3 :沥青混凝土 路面设计22第五章：小桥涵布置5.1 :小 桥 涵 设 计 原则285.2 :桥 涵 位 置 的 选择285.3 :涵 洞 型 式 选择285.4 :桥 涵 跨 径 的 确定285.5 : 涵洞进出 口的防护和加固29第六章：环境保护6.1 :公 路 绿 化 工程306.2 :防止水、土污染和流失30第七章：致谢31附录：主要参考文献第一章概述1.1建设该公路的意

7、义广西壮族自治区地处祖国南疆，处于云贵高原东侧斜坡与东 南沿海低山丘陵的过渡地带，总面积23.67万平方公里。区内 高温多雨、山多河川多、岩溶广布、平原较少，素有“八山一水 一分田”之称，山地（中山、低山、丘陵、台地）的面积占全区 面积的80%o广西各地年降水量一般在9402452mm之间, 多年平均年降水量约1550mm。降水时空分布不均，全年降水 量7080%集中于48月。桂林市地处南岭山系的西南部，平均海拔150米，典型 岩溶地貌。岩溶峰林地貌是桂林重要旅游资源。桂林是世界 著名的风景旅游城市和历史文化名城，地处南岭山系西南部, 广西壮族自治区东北部。柳州，又称龙城，是广西重要的区域中心

8、城市，广西工业 名城、历史名城、文化名城、旅游名城。全市辖6县4区， 总面积18万平方公里，总人口 372万。作为广西最大的工 业城市，柳州工业总量约占广西的三分之一。柳州是一座底 蕴浓厚的历史名城和文化名城，也是一座充满风情的旅游名 城。交通是经济发展的动脉。经济要发展，交通要先行，只有 便捷的交通运输条件，才能物畅其流。近年来由于桂林与柳 州的经济合作范围越来越广泛，合作程度越来越深，导致两 市之间的交通量越来越大，原有的公路已经远远不能满足近日交通的需求，这大大的阻碍了两市的经济发展，所以大力 发展交通已经成为两市首要解决的问题。1.2沿线自然地理特征 1.2.1气候特点桂林地处低纬，属

9、中亚热带季风气候。境内气候温和， 雨量充沛，无霜期长，光照充足，热量丰富，夏长冬 短，四 季分明且雨热基本同季，气候条件十分优越。年平均气温为1 8.9Co 8月最热，月平均气温为23C, 1月最冷，月平均气1=1III温 15.6*。柳州市地处桂中北部，属中亚热带季风气候，影响柳州 市的大气环流主要是季风环流，夏半年盛行偏南风，髙温、 高湿、多雨，冬半年盛行偏北风，寒冷、干燥、少雨。夏长 冬短、雨热同季，光、温、水气候资源丰富，但地区差异较 大，北部各县具有较明显的山地气候特征。1.2.2降水量及地下水埋深路线所经地区面向热带海洋，降水量丰富。雨日、雨量、雷 雨次数较多，属中国暴雨分区第9区

10、。年降水量在1600-200Omni之间，其降雨特点为平原少于山区，迎风坡多于背风坡,雨型为夏雨和台风暴雨，最大雨期长2.54.5天。暴雨强度大, 径流速度较快，一般汇水在10km2以下。汇流时间一般约为30分钟左右。潮湿系数为0.752.0之间。地下水埋深一般丘陵地区为2.3米左右，平原及沟谷处约为13米左右。平微区 低洼地方地表有长期积水。1.2.3地形与地貌路线所经地区地形为湿润丘陵重丘、低山及平原、属云贵髙 原与东南沿海三角洲平原的过渡地区。丘陵、低山坡面陡峻，陡 达40%以上。沟谷两侧坡面曲折，局部地段呈鸡爪地形。该地区河流及沟谷水量丰富,地面径流资源丰富，水土流失不太严重O 广阔平

11、坦，田地、水利建筑设施等较多。1.2.4地质与土质本地区位元元于南岭中等山地工程地质区的西南部。第四纪 多残积层土质为砖红色粘性土、属高液限的粘土，多为碳酸岩风 化的残积土。该地区岩石风化破碎较重，丘陵地区属于自然营力 的长期作用，局部地方有岩石出露。岩石以碳酸岩为主，花岗岩 次之。据实地调查，路线所经山岭重丘区均按土质考虑，其中松土占 30%,普通土占70%;路线所经山岭重丘区：1 凡岩石悬崖地区，土层厚1米，为普通土，以下为岩石中, 软石占40%,次坚石60%;2 凡有土质陡坎地区，均为土质，其中松土占30%,普通 土占 30%,硬土占 40%;3 凡无陡坎悬崖地区，土层覆盖厚度约为15米

12、左右，其中 松土占10%,普通土占60%,硬土占30%,以下为岩石中， 软石占30%,次坚石占40%,坚石占30%,土质密实，岩石风 化程度中等。1.2.5植被、作物等概况根据中自然地理区划，路线所经地区地处热带北部季雨林型长绿阔叶林一-砖红壤性土小区，自然地理特征为热带湿润长 绿林，林种主要有杉木，毛竹等用材林和油茶、油桐、剑麻等多 种经济林。主要生长于山区和半山区的丘林地带。山岭重丘及宽阔河谷地带多田地，粮食生产以水稻为主。旱地作 物主要是甘薯、玉米和豆类等，主要在丘陵地区。饲养业和池塘 养鱼业也较多。路线所经地区，由于降水量较大，山坡坡面较陡, 地表水对路基有一定的冲刷影响，平原地带则公

13、路用地与农业有 一定矛盾。1.3道路等级和主要技术指标的论证和确定道路作为一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵 洞、隧道和沿线设施所组成的带状构造物。公路的路线位置受社 会经济、自然地理和技术条件等因素的制约。我们设计的任务就 是在调查研究、掌握大量材料的基础上，设计出一条有一定技术 标准、满足行车要求、工程费用最省的路线。L3.1道路等级的确定道路等级的确定应根据公路网的规划，从全局出发，按照公 路的使用任务、功能和远景交通量综合确定。1.3.2交通量计算及公路等级的选用设计路线位于广西地区，坐落于四面环山的小盆地中心，为 山岭重丘区。经调查该地区2009年底交通量资料如下：表1交通

14、量资料车型数量车辆折算系数小汽车20001.0东风EQ14010491.5黄河JN1503272.0解放CA3155241.5兽力车504.0人力车3001.0自行车2000.2查公路工程技术标准得小客车和中型载重汽车折算系数如下:表2汽车折算系数汽车代表车型车辆折算系数小客车1.0中型车1.5大型车2.0托挂车3.0交通增长率：机动车辆Y =5.6%,非机动车辆y =0.3% 初定设计年限：15年交通量计算：Nl1=2000+ (524+1049) X 1.5+327x2.05014 辆/ 日Nl2=300+50 X 4.0+200 X 0.2=540Nl=5014+540=5554 辆/日

15、远景设计年限为15年的年平均昼夜交通量为：N15N1】X (1+y )，_1=5014x (1+5.6%)心=10752 辆/ 日N152= N12X (1+y )，-I=54OX (1+0.3%)心=563 辆/ 日 N15= N151+ N152=10752+563 = 11315 辆/ 日 v 15000 辆/ 日查公路工程技术标准可知，一级公路的设计年限为20 报新广西柳州至桂林段的一条新建公路设计毕业设讣说明书名师资料合集年，二级公路的设计年限为15年。一级公路一般能适应各种车 辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为15000- 30000辆（四车道）或25000-55000辆

16、（六车道），二级公 路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日 交通量为500015000辆。1.3.3确定道路等级根据标准规定，双车道二级公路年平均日交通量为5000 -15000辆，本设计中15年规划年平均日交通量为11315辆 /日，结合当地实际情况，最终确定设计公路的等级为山岭重丘 区二级公路。1.3.4行车速度本设计为山岭重丘区二级公路，查公路工程技术标准可 知，作为集散公路，混合交通量较大，平面交叉间距较小，设计 行车速度宜采用60km/ho11/55报新广西柳州至桂林段的一条新建公路设计毕业设讣说明书名师资料合集第二章路线设计2.1路线方案确定根据设计要求、公路现状,

17、确定公路线路走向的基本原则是:1）避让村镇、干渠及高压干线等，尽可能减少拆迁民房等建筑物统.3）坚持技术标准，尽可能缩短行车里程.根据以上原则，进行方案比选.在本路线设计中，路线起点位于山岭区，但是大部分路线所 经地区地势比较平缓，便于展线。但是在少数几个路段两侧都是 山，由于柳州地区石质以石灰岩为主，且山势较陡，路线定线中, 一旦路线与这种山相遇，应尽力避让，否则，不仅工程量会极大 增加，支挡工程数量巨大，且对于施工会带来极大困难，故在此 路段，本人的设计思路为，选用合适的平面线形指标，尽量对其 进行避让。利用S型避过了山岭，但由于山岭陡峭且紧邻，从 而造成该路段填挖较大，是整条路线中填挖工

18、程量较大的地方。在其它的路段中，由于没有农田也没有陡峻山岭的影响，本 路线大部分采用了利用原有小径的方法，利用原路已有的挖方来 降低工程量。同时保证平面线形指标。但由于数据不全，实际读 取地面线高程时，仍假设为未挖方过的地面，实际工程量应比计 算的工程量小。由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条 有起伏的间线。纵断面设计的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，研究并拟定起 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。2.2路线平面设计现代道路平面线形是由直线、曲线和缓和曲线构成的。平面线形设计就是从线

19、形的角度去研究三个要素的选用和相互间 的组合问题。221直线1直线的最大长度：景色单调的地点最好控制在20V以内。所以一般取20Vo所以满足要求。2. 直线的最小长度：(1) 同向曲线间 根据规范规定：当设计速度60km/h 时，同向曲线间直线的最小长度以不小于6倍的设计速度为宜。 否则，容易形成“断背曲线”。(2) 反向曲线 规范规定：当设计速度60km/h时, 反向曲线间的最小长度以不小于两倍的设计速度。2.2 2圆曲线1圆曲线的最小半径：由汽车行驶在曲线上的力的平衡式， 得R=V2/127(p+ih)o用摩阻系数(Ph代替u值来计算平曲线的 最小半径。根据不同的Ph值，对于不同等级公路规

20、定了极限最 小半径、一般最小半径和不设超高的最小半径。见下表：技术指标山岭重丘区一级公路一般最小半径200极限最小半径125不设超高路拱 2.0%1500最小半径路拱 2.0%1900表3二级路曲线最小半径在本公路平面线形设计中，根据沿线地形情况，最小半径采 用一般最小半径200米。曲线的最大半径:选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采用 大半径曲线，使行车舒适，但圆曲线半径不宜大于10000米。3. 平曲线的最小长度：线内曲线的长度一般不应短于车辆在3s内的行驶距离公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线(或超高，加 宽缓和段)和一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小 于2

21、倍的缓和曲线的长度。由缓和曲线和圆曲线组成的平曲线, 其平曲线的长度不应短于9s的行驶距离(153m),由缓和曲线 组成的平曲线要求其长度不短于6s的行驶距离(102m)o平曲(51m)o本设计中平曲线的最小长度：160m,平曲线中圆曲线的最小长度：60m,均满足要求。2.2.3缓和曲线缓和曲线是设置在直线与圆曲线间或半径相差较大的两个同向的圆曲线间一种曲率连续变化的曲线。1 基本公式r X1=A22缓和曲线的最小长度：缓和曲线的最小长度一般应满足以 下几方面：(1) 离心加速度变化率不过大；(2) 控制超高附加纵坡不过陡；(3) 控制行驶时间不过短；(4)符合视觉要求;56 / 55规范规定

22、缓和曲线的最小长度见下表:表4缓和曲线最小长度设计速度(km/h)1201008060403020缓和曲线最小长度(m)最小值100857050352520本设计中缓和曲线最小长度为50m,满足要求。3. 缓和曲线的省略(1)直线和圆曲线间，当圆曲线半径大于或等于“不设超髙 的最小半径”时。(2)半径不同的同向曲线间，当小半径大于或等于“不设超髙的最小半径”时。设计中因地形的限制，半径均小于“不设超高的最小半径”。所以7个圆曲线处均设置了缓和曲线。缓和曲线在满足线形要 求的前提下尽量的放长。2.2.4平曲线最小长度表5平曲线最小长度设计速度(km/h)1201008060403020般值(m)

23、600500400300200150100最小值(m)200170140100705040本设计设计速度采用60km/h,对应最小值为100m。设计中平曲线的最小长度均大于100m,满足要求。2.2.5平面线形要素组合类型1. 基本型：平面线形按直线一回旋线一圆曲线一回旋线一直 线组合。设计中最好使回旋线、圆曲线、回旋线的长度之比为:1： 1： 11： 2： 1,并注意满足几何条件：2P Wa o设计中,除前三个交点，其它各交点都设成基本型，经调整，各段曲线均 满足上述要求。2.S型：两个反向曲线用两段反向回旋线连接的组合形式。基本要求有：相邻两个回旋线参数A1和A2值最好相等。不同 时，A1

24、与A2之比应小于2.0,最好小于1.5o当连接处接入短 直线时其长度应符合L A1+A2/40 hi。设计中，前三个交点因受地形的限制比较严格，若不设S型，则各交点间 直线段长度满足不了 6V。因此，前三个交点间均设成S型，经反复调整和验算，四段S型曲线均满足上述要求。3卵型、凸型、复合型、C型 由于设计中不需要设置, 所以不加讨论。2.2.6行车视距行车视距是否充分，直接关系着行车的安全与速度，它是公 路使用质量的重要指针之一。行车视距可分为：停车视距、会车 视距、超车视距。规范规定，二级公路设计视距应满足会车 视距的要求，其长度应不小于停车视距的两倍。工程特殊困难或 受其它条件限制的地段，

25、可采用停车视距，但必须采取分道行驶 措施。对于二级公路，停车视距St取110 H1,超车视距Sc般 值取550o本设计中视距均需满足会车视距220米。为保证平面视距， 在路线设计时必须检查平曲线上的视线是否能得到保证，如有遮 挡时，则必须清除视距区段内侧适当横净距内的障碍物。当视野 内有稀疏的成行树木，单棵树木或灌木，对视线的妨碍不大并可 引导行车或能构成行车空间时，则可予以保留。2.3路线纵断面设计纵坡的大小与坡段的长度反映了公路的起伏程度，直接影响 公路的服务水平,行车质量和运营成本，也关系到工程是否经济、 适用，因此设计中必须对纵坡、坡长及其相互组合进行合理安排。路线设计标高，二、三、四

26、级公路采用路基边缘标髙，在超 髙、加宽地段采用超高、加宽前该处路基边缘标高。2.3.1纵坡坡度1最大纵坡：汽车沿纵坡向上行驶时，升坡阻力及其它阻力 增加，必然导致行车速度降低。一般坡度越大，车速降低越大， 这样在较长的陡坡上，将出现发动机水箱开锅、气阻、熄火等 现象，导致行车条件恶化，汽车沿陡坡下行时，司机频繁刹车, 制动次数增加，制动容易升温发热导致失效，驾驶员心里紧张、 操作频繁，容易引起交通事故。尤其当遇到冰滑、泥泞道路条件 时将更加严重。因而，应对最大纵坡进行限制。最大纵坡值应从汽车的爬坡能力、汽车在纵坡段上行驶的安 全、公路等级、自然条件等方面综合考虑，规范对二级公路 最大纵坡规定如

27、下：表6二级路最大纵坡设计速度（km/h）1201008060403020最大纵坡值3456789在设计中按规定，设计速度为60km/h,最大纵坡为6% o 由于路线所经地段为山岭重丘区，仅有几处地形较为复杂。5个 竖曲线中最大纵坡为152%。2. 最小纵坡：在挖方路段，设置边沟的低填方路段和其它 横向排水不畅的路段，为了保证排水，防止水渗入路基而影响路 基稳定性，应设置不小于0.3%的纵坡。当必须设计成平坡或小 于0.3%的纵坡时，设边沟路段应作纵向排水设计。3. 平均纵坡：平均纵坡是衡量纵断面线形设计质量的一个重 要指针。为了合理运用最大纵坡、缓和坡段及坡长，应控制路线总长 度内的平均纵坡

28、，规范规定二级公路越岭路线的平均纵坡以 接近5.5%（相对髙差为200-500米）和5%（相对髙差大于500米）为宜。并注意连续3000m路段范围内的平均纵坡不宜大于=h/L5.5%o1(5-2)式中 i平均 平均纵坡 h相对高差L路线长度4. 合成坡度在有平曲线的坡道上，最大坡度既不是纵坡方向，也不是横坡方向，而是两者组合成的流水线方向。将合成坡度控制在一定 范围之内，目的是尽可能避免急弯和陡坡的不利组合，防止因合 成坡度过大而引起的横向滑移和行车危险，保证车辆在弯道上安 全而顺适的运行。在设有超高的平曲线上，超高与纵坡的合成坡 度值不得超过10.0%。当路线的平面和纵坡设计基本完成后， 应

29、检查合成坡度人如果超过最大允许合成坡度时，可减小纵坡 或加大平曲线半径以减小横坡，或者两方面同时减小。2.3.2纵坡坡长1最小坡长：如果坡长过短，变坡点增多，容易造成行车起伏 频繁，影响公路的服务水平，减小公路的使用寿命。为提高公路 的平顺性，应减少纵坡上的转折点；两凸形竖曲线变坡点间的间 距应满足行车视距的要求，同时也应保证在换档行驶时司机有足 够的反应时间和换檔时间，通常汽车以计算行车速度行驶9s的 行程可满足行车舒适和插入竖曲线的要求。坡长过小，纵向起伏变化频繁，使车辆行驶颠簸频繁。标准规定了各级公路的最小坡长，见表：表7最小坡长设计速度(km/h)1201008060403020最小坡

30、长一般值40035025020016013080最小值30025020015012010060本设计由于考虑避免大填大挖以及合理平纵结合的要求，纵坡最小长取155m,满足规范的要求。2.最大坡长汽车沿长距离的陡坡上坡时，因需长时间低挡行驶，易引起 发动机效率降低。下坡时，由于频繁刹车将缩短制动系统的使用 寿命，影响行车安全。一般汽车的爬坡能力以末速度约降低至设 计车速的一半考虑，对坡度的最大坡长应加以限。在此基础上, 标准规定了最大纵坡，见表：表8最大纵坡设计速度(km/h)1201008060403020纵坡坡度(%)3900100011001200470080090010001100110

31、0120056007008009009001000650060070070080075005006008300300400920030010200本设计中最大坡长为1855m,所对应的坡度为0.67%,满 足要求。2.3.3竖曲线的最小半径和最小长度竖曲线的最小半径和长度决定的三个因素： 缓和冲击。 时间行程不过短。长度过短，汽车倏忽而过，使驾驶员产 生坡很急的错觉。因此，汽车在竖曲线上的行程时间不宜过短，最短应满足3s行程。 满足视距要求1凹形竖曲线最小半径：对凹形竖曲线最小半径的确定主要 考虑：限制离心力不过大、汽车在跨线桥下行车视距的保证和夜 间行车视距的保证和夜间行车前灯照射范围内的视

32、距保证等三 个方面。规范规定设计速度60km/h的二级公路凹形竖曲 线按Rmin= 1500m的要求设计，竖曲线应选用较大半径为宜,有条件时应满足视距要求的最小竖曲线半径，设计速度 60km/h的二级公路凹形竖曲线按Rmin= 10000m,本设计中最 小凹形竖曲线半径取6000m,满足要求。2凸形竖曲线最小半径：确定凸形竖曲线最小半径主要考虑保证汽车行驶视距和汽车能够安全行驶通过曲线段。通常当汽车 行驶在凸形竖曲线变坡点附近时，由于变坡角的影响在司机的视 线范围内将产生盲区。此时司机的视距与变坡角的大小及视线髙 度有密切关系。当变坡角较小时，不设竖曲线也能保证视距，但 变坡角较大时，必须设竖

33、曲线以满足行车视距的要求。规范 规定设计速度60km/h的二级公路凸形竖曲线按Rmin=2000m 的要求设计，竖曲线应选用较大半径为宜，有条件是应满足视距 要求的最小竖曲线半径，设计速度60km/h的二级公路凹形竖 曲线按Rmin=6000m,本设计中最小凸型竖曲线半径取6000m, 满足要求。2.3.4平、纵线形组合1. 基本要求: 当平曲线与竖曲线组合时，竖曲线应包含在平曲线之内， 且平曲线应稍长于竖曲线。 要保持竖曲线与平曲线间的大小均衡：当平曲线半径如果 不大于lOOOni时，竖曲线半径为平曲线半径的1020倍，便 可达到线形均衡。 当平曲线缓而长、纵断面坡差较小时，可不要求平、竖曲

34、 线一一对应，平曲线中可包含多个竖曲线或竖曲线略长于平曲 线。 要选择适当的合成坡度。2. 应避免的组合避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线。ailii:免将小半径的平曲线起、讫点设在或接近竖曲线的顶部或底部。 避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。 避免出现驼峰、暗凹、跳跃、断背、折曲等使驾驶员视线 中断的线形。 避免在长直线上设置陡坡或曲线长度短、半径小的凹形竖 曲线。 避免急弯与陡坡的不利结合。 应避免小半径竖曲线与缓和曲线的重合。第三章路基设计31路基横断面设计3.1.1概述道路横断面是指中在线各点沿法线方向的垂直剖面。它是由 横断面设计线和地面线组成。路基设计的基本要求：路基

35、应根据其使用要求和自然条件（包 括地质、水文和材料情况等）并结合施工方法进行设计，既要有 足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定性的 地面水和地下水，必须采取将其拦截或排出路基以外。设计排水 设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑。修筑路基取土坑和弃土堆时，应尽量将取土坑、弃土堆平整成可 耕地和减少弃土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道，通过特殊 地质、水文条件下的路基，应做好调查研究，并结合当地实际经 验，进行个别设计。二、三、四级公路的路基横断面包括行车道、路肩以及错车 道等组成部分。二级公路，2车道，设计速度为60km/h时， 路基宽度为12.0mo路拱：为

36、了迅速排除路面和路肩上的积水，将路面和路肩作 成一定横坡的斜面o直线路段路面横断面形式为中间高，两边低, 呈双向倾斜。超高：小半径曲线上为了抵消离心力，路面作成向弯道内侧 倾斜的单一横坡。3.1.2行车道宽度确定：公路路基宽度为行车道与路肩宽度之和。当设有中间带、变 速车道、爬坡车道、紧急停车带时，尚应包括这些部分的宽度。表9公路等级与行车道宽度公路等级二、三、四级公路设计速度(km/h)8060403020车道数22221或2行车道宽度(H1)7.57.07.06.53.5 或 6.0按上表，该设计中行车道宽度定为：7.0mo3.1.3路肩宽度行车道外缘至路基边缘之间的带状部分称为路肩。分为

37、硬路 肩、土路肩。硬路肩是指进行了铺装的路肩，它可以承受汽车荷 载作用力，在混合交通公路上便于非机动车、行人通行。土路肩 是指不加铺装的土路肩，它起保护路面、路基的作用，并提供侧 向余宽。设计速度60km/h的二级公路路肩宽度的确定如下表：表10路肩宽度一般值最小值右侧硬路肩宽度(m)0.750.25土路肩宽度(m)0.750.5按上表，设计中取硬路肩宽度为：0.75m, 土路肩宽度为0.75 mo314路拱横坡路拱横坡对于排水有利但对行车不利。为此，对路拱的大 小采用及形状是设计应兼顾两方面的影响。其采用值见表：表11路拱坡度路面类型路拱坡度()沥青混凝土、水泥混凝土1.0-2.0其它黑色路

38、面、整齐石块1.5-2.5半整齐石块、不整齐石块2.0-3.0碎、砾石等砾料路面2.5-3.5低级路面3.0-4.0本设计中采用沥青混凝土路面，路拱横坡取2.0%。3.1.5平曲线加宽对于R250m的圆曲线，由于其加宽值甚小，可以不加宽。 本设计中7个平曲线其圆曲线半径均大于250m,故不需要对 平曲线进行加宽设计。3.1.6超高设计1 超高渐变率的计算。由汽车在曲线上行驶是力的平衡方程式，可得 ih+P=V2/(127R)式中右边是汽车在曲线上产生的离心加速度。 代入相应的V、R可求得。ih、P分别为路面超高和横向力系 数。2. 超高过渡方式由于设计为二级公路，为无中间分隔带其超高方式有3种

39、： 绕内边线旋转。 绕中线旋转。 绕外边旋转。上述各种方法，绕内边缘旋转由于行车道内侧不降低，有利 于路基纵向排水，一般新建工程多用此法。绕中线旋转可保持中 线标髙不变，且在超高坡度一定的情况下，外侧边缘的抬高值较 小，多用于旧路改建工程。而绕外侧边缘旋转是一种比较特殊的 设计，仅用于某些改善路容的地点。本设计路段选择方式绕内 边线旋转。3. 超高过渡段长度超高的过渡是在超髙过渡段的全长范围内进行的双车道的 最小超高过渡段长度按公式：Lc=B$/P o式中：L最小超髙渐变率-；B旋转轴至行车道外侧边缘的宽度；i超高坡度与路拱的代数差；P超高渐变率，即旋转轴与行车道（设路缘带时为 路缘带）外侧边

40、缘线之间的相对坡度标准规定的最大超高渐变率如下表：表12超髙渐变率设计速 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边线中线边线1201/2501/200401/1501/1001001/2251/175301/1251/75801/2001/150201/1001/50601/1751/1253.1.7路基高度路基高度有中心高度和边坡高度之分。中心高度是指路基中 心线处设计标高与原地面标高之差。边坡高度是指填方坡脚或挖 方坡顶与路基边缘的相对高差。路基高度的设计，应使路肩边缘髙出路基两侧地面积水高度, 同时要考虑的地下水、毛细水和冰冻的作用，不致影响路基的强 度

41、和稳定性。路基高度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及 防护措施确定路堤的最小填土高度。若路基高度低于按地下水位 或地面积水位计算的临界高度，可视为矮路堤。使用边坡髙度值 作为划分高矮深浅的依据。填土高度小于l0-l5m,属于矮 路堤；填土髙度大于18m (土质)或20m (石质)的路堤属于 高路堤;填土高度在1.5-18m范围内的为正常路堤。大于20m 的路堑为深路堑。本设计中大部分路段填方在4-6米属于正常 路堤；有少部分挖方，且属于浅路堑。路基设计标高，新建公路的路基设计标高为路基边缘标高，在 设置超高，加宽地段，则为设置超髙，加宽前的路基边缘标高; 改建公路的路基设计标高可与新

42、建公路相同，也可采用路中线标 髙。设有中央分隔带的高速公路，一级公路，其路基设计标髙为 中央分隔带的外侧边缘标高。本设计为二级公路，设计标高为路 基边缘标高。3.2路基排水设计 321概述路基的强度与稳定性同水的关系十分密切，水的作用是导致 路基病害的主要因素之一，因此，路基设计、施工和养护中，必 须重视路基排水工程。地面水对路基产生冲刷和渗透，冲刷可能导致路基整体稳定 性受损害，形成水毁现象。渗入路基土体的水分，使土体过湿而 降低路基强度。路基设计时，必须考虑将影响路基稳定性的地面 水，排除和拦截于路基用地范围以外，并防止地面水浸流、滞积 或下渗。对于影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏

43、干、 降低，并引至路基范围以外的适当地点。路基的强度与稳定性同 水的关系十分密切，水的作用是导致路基病害的主要因素之一, 因此，路基设计、施工和养护中，必须重视路基排水工程。路基 排水一般是疏散为主，结合农田水利建设。个别复杂地段需作特 殊处理，排水考虑先重点后一般，先地下后地面。3.2.2路基排水设计的一般原则1排水设计要因地制宜，全面规划，综合治理，讲究实效,注意经济，并充分利用地形和自然水系。一般情况下地面和地下设置的排水沟渠，宜短不宜长，以使水流不过于集中，及时 疏散，就近分流；2.路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相结合;3.路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系

44、，不轻易合并自然沟溪和改变水流性质，尽量选择有利地 质条件布设人工沟渠;4. 路基排水要结合当地水文条件，就地取材，以防为主。3.2.3常用的路基地面排水设备包括边沟、截水沟、排水沟等，必要时亦有渡槽、倒虹吸及 蓄水池等。这些排水设备，分别设在路基的不同部位，各自的主 要功能、布置要求或构造形式，均有所差异。L边沟：设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧， 多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内或流向路基的少量 地面水。边沟的排水量不大，一般根据沿线具体条件，选用标准 横断面形式。边沟不宜过长，尽量使沟内水流就近排至路旁自然 水沟和低洼地带。石质边沟较难开挖，一般用矩形边沟；土质或 软弱

45、石质边沟，一般都用梯形，其底宽与深度约0.406m, 内侧边坡一般为1： 1,外侧边坡通常与挖方边坡一致。2.截水沟:一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上 方的适当地点，用以拦截路基上方流向路基的地面径流，减轻边 沟的水流负担，保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。截水沟 的横断面形式，一般为梯形，沟的边坡坡度因岩土条件而定，沟 底宽度和沟深不应小于05m。截水沟的位置，应尽量与绝大多 数地面水流方向垂直，以提高截水效能和缩短沟的长度。3.排水沟:其主要用途在于引水，将路基范围内各种水源的水 流，引至路基范围以外的指定地点。当路线受到多段沟渠或水道 影响时，为保护路基不受水害，可以设置排

46、水沟或改移管道，以调节水流，整治水道。排水沟的横断面形式,般采用梯形，用于边沟、截水沟及取土坑出水口的排水沟，不需特殊计算，底宽 与深度均不应小于0.5m, 土沟的边坡坡度约为1： 11： 1.5o 排水的位置应离路基尽可能远一些，据路基坡脚不宜小于2m, 连续长度不超过500m。3.2.4综合排水设计在实际工程中，由于自然条件、路线布置及其其它人为因素 不同，情况往往比较复杂，需要进行路基排水的综合设计，以提 高排水效果，发挥各类排水设备的优点，降低工程费用。排水综合设计中，流向路基的地面水和地下水，需在路基范 围以外的地点，设置截水沟与排水沟进行拦截，引离指定地点。路基排水一般向低洼一侧排

47、除，必须横跨路基时应利用桥涵。对 于沟槽不明显的漫流，应加以调节，尽量汇集成沟，导流排除, 注意因势利导，不可轻易改变流向。为提高截流效果，减少工程 量，地面沟渠宜大体沿等高线布置，尽可能使沟渠垂直与流水方 向，且力求短捷。各种排水设备，必须地基稳固，并具有适当纵 坡，以控制与保持适当的流速。沟底沟壁必要时予以加固，不能 溢水和渗水，防止损害路基和引起水土流失。本设计按要求对K0+000至K1+000路段进行了排水综合设计。在挖方路段采用底宽0.6m,深度06ni的矩形边沟；在填方路段采用底宽0.6m,深度0.6m,边坡为1:1的梯形边沟。在路线前200米的右侧山坡上设置了底宽06m,深度0.

48、6m, 边坡为1:1的梯形截水沟，并由急流漕与排水沟将水引到K0+221.664处的涵洞。在K0+760处由于路基较高，为防止边坡冲刷，设有急流漕，并由排水沟将水引到路基两侧的低洼处。 为方便施工，排水沟与急流漕均采用底宽0.6m,深度06m矩 形尺寸。第四章路面设计41概述路面直接承受行驶车辆的作用，是道路工程的重要组成部 分，通常都根据车辆行驶的需要，选用优质材料建成。路基作为 路面结构的基础应具有足够的强度和稳定性。以回弹模量作为评 价路基强度与稳定性的力学指标。坚固的路基，不仅是路面强度 与稳定性的重要保证，而且能为延长路面使用寿命创造有利条 件，所以路基路面的综合设计至为重为确保路基

49、的强度与稳定性，使路基在外界因素作用下，不 致产生不允许的变形，在路基的整体结构中还必须包括各项附属 设施，其中有路基排水、路基防护与加固以及与路基工程直接相 关的设施，如弃土堆、取土坑、护坡道、碎落台、堆料坪及错车 道等。4.2路面结构类型选择4.2.1路面结构类型介绍对于高等级公路选用何种类型的路面存在着许多不容忽视的 因素，水泥混凝土路面虽然具有刚度大、扩散荷载能力强、稳定 性好、抗疲劳特性好、使用年限长、养护费用少、施工取材方便 等优点，但是水泥碗这种水硬性材料对设计强度不足、超载很敏 感，或者由于施工方面的原因而达不到设计的要求，一旦出现上 述情况，破坏就会迅速发展，难以维护。并且破

50、坏后修复困难,费用也高。同时由于水泥混凝土路面接缝、施工等方面的原因造 成的不平整度问题对高等级公路来说就显得更加突出O沥青混凝土路面具有可以分期修建、平整度易于得到保证、 行车舒适、易于修复、噪音小等优点，目前在高等级公路上得到 广泛应用。但沥青混凝土路面的抗灾性、对水和温度的敏感性等 方面明显弱于水泥混凝土路面，有车辙和开裂等病害较难防治, 又由于沥青与各种集料的结合性能不同，在水文、气候条件差及 缺乏碱性集料的地区，很容易造成沥青的剥落、分离，从而加速 路面破坏。4.2.2路面结构类型确定两类路面各有优缺点，影响高等级公路路面类型选用的因素 很多，路面类型的选择，并不是由单一或几个因素决

51、定的，而应 综合考虑使用要求、交通量大小及组成、当地气候、路基支承条 件、材料供应、施工及养护水平、资金筹措、节约能源、环境保 护等因素后决定的。水泥混凝土路面虽然有强度髙、稳定性好、耐久性好，养护 费用少、经济效益高，有利于夜间行车等优点，但是由于南宁地 区以发展旅游业为主，且该公路为山岭重丘区二级公路，等级较 低，若采用水泥混凝土路面，水泥和水的需要量大，工程造价髙; 路面接缝不但增加施工和养护的复杂性，而且容易引起行车跳 动，影响乘客的舒适性；另外，开放交通迟，修复困难等诸多缺 点。综合考虑后上述因素后及两类路面在使用性能后决定在本设 计中采用半刚性基层沥青路面。4.3沥青混凝土路面设计

52、4.3.1新建沥青混凝土路面设计理论和方法沥青混凝土路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹 性连续体系理论，以设计弯沉值和结构层的层底拉应力为设计指 标，以疲劳应力为基础，处理轴载标准化转换与轴载多次重复作 用效应。4.3.2轴载换算路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量 轴次应用HPDS路面设计程序得以下结果：轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(H1)建成 年交 通量1东 风EQ14023.769.21双轮组7352黄 河JN15049101.61双轮组3683解放C

53、A153570.151双轮组637表13轴载数据设计年限 12车道系数0.6交通量平均年增长率5.6 %(1) 一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 1235，属中等交通等级(2) 当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时：路面营运第一年双向日平均当量轴次：1345次设计年限内一个车道上的累计当量轴次：5269133次属中等交通等级(3) 当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时：路面营运第一年双向日平均当量轴次：942次设计年限内一个车道上的累计当量轴次：3690352次属中等交通等级综上分析路面设计交通等级为中等交通等级4.3.3初拟路面结构组合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 为次。本设计路段在自然区划中处于IV6区，地下水位为1.1米, 其路基平均填土高度在3米以上，其临界高度大于干燥和中湿 状态的分界标准，少处挖方路段也已做地基处理，因此路基基本 处于干燥状态，土基回弹模量取40MP。根据规范推荐结构，并 且考虑到该路沿线可开采石灰、砂砾、碎石，并有水泥、粉煤灰、 沥青供应，以及结构层的最小厚度，材