道路与桥梁专业毕业设计施工组织设计

1、施工组织设计施工组织设计1摘要2第1章绪论31选题的背景、目的及意义31.2设计任务31.3路线概况31.4公路等级和技术标准41.5路线采用的技术经济指标41.7本章小结5第2章 路线线形设计62.1路线方案的说明和比较62.2路线平面设计72.3路线纵断面设计132.4本章小节15第3章 路基路面及排水153.1路基设计153.2路面203. 3排水系统的设计原则293.4本章小结30第4章小桥涵设计304全线采用的涵洞304.2涵洞设计301、汇水而积的计算312、正交涵洞长度的计算324.3本章小结33第五章路线交叉335.1交叉概述335.2交叉口设计类型345.3交叉口设计技术指标

2、345.4交叉口设计345.5本章小结36第6章环保设计366环保设计规范366.2本章小结37第7章初步概算377.1概算的编制依据377.2路线工程概算项目主要包括的内容387.3本章小结38结论39参考文献40致谢41摘要本设计根据给定的资料，通过对原始数据的分析,根据该路段的地质、地形、地 物、水文等自然条件，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。设计内业详细资料冇：路线设计，包括纸上定线（山岭区或越岭线）、绘制路线 平而图、路线纵断而设计）；路基设计，完成两公里横断而和路基土石方的计算及路基 排水设计；路而设计，水泥混凝

3、土路而设计；小桥涵设计，完成一项涵洞设计；路线 交叉设计，完成一项路线平而交叉；设计概算编制，完成全线设计路段的初步设计概 算；应用计算机绘制工程图，按老师指导和要求完成。整个设计计算了路线的平、纵、横耍素，设计了路基、路而、平而交叉、小桥涵 的尺寸等内容，由此圆满完成了北翠公路青年农场至前进段两阶段初步设计。关键词：路线，路基，路面，涵洞，平面交叉，概算第1章绪论1.1选题的背景、目的及意义本次毕业设计是在对公路勘测设计、路基工程、路面工程、桥梁工程 及其它有关专业课程的学习的基础上，并在教师的指导下，完成一段公路的两阶段初 步设计任务。本次设计的目的和意义是应用学过的专业知识，根据自己专业

4、的服务去向,在老师 的指导下独立的完成一段公路的初步设计任务。通过此次设计可以培养我们的综合设 计能力，进而把学过的知识加以系统的应用和巩固，使理论与生产实践相结合。掌握路 线设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计及初步设计概算设计理论和具体设计方法, 并能够独立完成全部设计的图表。为自己走向工作岗位后适应生产实践的需要打下坚 实的基础。1.2设计任务本次设计任务主要包括：依据地形图完成给定的初步设计路线设计： 纸上定线（山岭区或越岭线）进行方案比较（局部）进行路线平面设计进行路线纵断面设计。路基设计： 完成2km路基横断面设计土石方计算及路基排水设计，结构设计，边坡设计。路面设计： 水泥混凝土

5、路面设计（详细设计）。 小桥涵设计：结合自身设计，完成一项涵洞设计。 路线平面交叉设计：完成一处路线平面交叉设计。 初步设计概算：完成初步设计概算01表，02表，03表 专项设计：公路几何线形。1.3路线概况木设计路段为山岭区，沿线为第四级冲击和洪积层，表层土壤为粉质低液限粘土, 中层为冲积形成的砂砾，i员i砾，底层为口垩系砂岩。土壤渗透性较好，地层比较稳定。 工程名称：北(安)翠(峦)公路青年农场至前进段,路线位于东经126。16 38" 127° 14 33",北纬47° 35 04"48。33 56"之间。属山岭重丘区,植被为人

6、工林和次生林，沿线所处自然区划为i 2区。年平均气温为3. 0°c降雨量400nini 600mm。冬季主导风向为西北风 年平均风速3. 5m/s多年平均最大冻深2. 4米。 水文情况：地表排水良好，地下水位埋深小于3米。公路主要病害：冻胀、翻浆、延 流水。1.4公路等级和技术标准确定公路等级：(1-1)n”一远景设计年平均日交通量(辆/h)；一起始年平均日交通量(辆/日)，包括现有交通量和道路建成后从其它道路 吸引过来的交通量；r设计交通量年平均增长率()； n设计交通量预测年限交通量年平均增长率为7.0%, 一般能适应各种车辆折合成小客车的年平均昼夜交 量n。,小型车 +1.5

7、中型车+2 大型车=3950, = 3950 (1+7.0%) 15-1 =10185.21,交通量在500015000 z间，所以所选路段为二级公路表1.1技术指标选取表计计速度(km/h)行车道宽度(m)路基宽度(m)最人纵坡(%)平曲线最小半径(m)会车视距桥涵设计载重607106极限125一般 200150公路ii级1.5路线采用的技术经济指标路线的起点桩号为k 125+000.00 ,终点桩号为k130+850.2,总里程为5.8502公 里，在路线设计路段4.9公里上，设置了 5个圆管涵洞,7条平曲线，设计速度为60km/h, 路基宽度为10m,平曲线最小半径采用值为300米，最大

8、纵坡度为6%,会车视距为150m,路面宽度为8.5米。该路设计基准期为15年，路面采用水泥混凝土路面，路面 结构为面层（水泥混凝土），基层（5%水泥水稳砂砾），底基层（水泥、石灰综合稳定 土），垫层（天然砂砾）。1.6路线设计起讫点及设计高程起点高程 486.02终点高程 284.01起点坐标n5332750e-22455500终点坐标n5337000e-224530001.7本章小结本章介绍了泸（定）至康（定）段的设计任务和整个路段的自然地理状况，为整 个路段的设计提供了良好的依据。设计路段前应先确定路线的等级及路线采用的技术 经济指标，因此，木章还介绍了公路等级及路线等级的技术指标。第2章

9、 路线线形设计2.1路线方案的说明和比较2.1.1 了解资料首先耍熟悉地形图和所给的原始资料，分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物 等的分布情况。2.1.2定线的原则根据给定的起终点，分析其直线距离和所需的展线长度，选择合适的屮间控制点。 在路线各种可能的走向屮，初步拟定可行的路线方案，（如果有可行的局部路线方案, 应进行比较确定），然后进行纸上定线。1. 在1:10000的小比例尺地形图上在起，终控制点间研究路线的总体布局，找出 小间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌、地质、农田等分布情况，选择地势平 缓山坡顺直的地带，拟定路线各种可行方案。2. 对于山岭重丘地形，定线时应以纵坡度为主导；

10、对于平原微丘区域（即地形平 坦）地面自然坡度较小，纵坡度不受控制的地带，选线以路线平面线形为主导。最终 合理确定出公路中线的位置（定出交点）。2.1.3.定线具体过程（1）试坡：定均坡线。在山岭重丘地带，根据等高线间距和所选定的平均纵坡（视路线高差 大小，一般选5%-55%）按计算得等高线间平均长度a（沪等高距/平均纵坡）进行试坡 （用分规卡等高线），本设计中a取2cm,将各点连成折线，即均坡线。（2）定导向线：分析这条均坡线对地形、地物等艰苦工程和不良地质的避让情况。如有不合理之 处，应选择出须避让的屮间控制点，调整平均纵坡，重新试坡。经过调整后得出的折 线，称为导向线。（3）平面试线：穿直

11、线：按照“照顾多数，保证重点”的原则综合考虑平面线形设计的要求，穿 线交点，初定路线导线（初定出交点）。敷设曲线：按照路中线计划通过部位选取且注 明各弯道的i员i曲线的长度。平面试线中耍考虑平、纵、横配合，满足线形设计和标 准的规定和要求，综合分析地形、地物等情况，穿出直线并选定曲线半径。（4）修止导向线：纵断面控制：在平面试线的基础上点绘出粗略纵断面地形线，（可用分规直接在图 纸上量距，确定地而标高），进行初步纵坡设计，并根据纵坡设计情况修正平而线形。横断而较核：根据初步纵坡设计，计算岀路基填挖高度，绘出工程困难地段的路 基横断面图（如地面横坡陡或工程地质不良地段等），根据路基横断面的情况修

12、平面线 形。（5）定线：经过几次修正后，最终确定出满足标准耍求，平纵线型都比较合适的路线导 线，最终定出交点位置（一般由交点处标控制）。2.1.4路线方案的比选如有路线局部方案，应分别进行定线设计，经论证比较定出推荐方案，路线方案 比较选择主要考虑下列因素：（1）路线长度；（2）平、纵而线形指标的高低及配合情 况；（3）占地面积；（4）工程数量（路基土石工程数量，桥梁涵洞工程数量人（5）造 价等。2.2路线平面设计根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要素及其他们z间的配合；线 形应与地、地物相适应，与道路所经地带的地形、地物、环境、景观相协调，而且减 少工程数量，节省投资。2.2.1确

13、定各平曲线半径及缓和曲线长度公路工程技术标准jtgbo1-2003规定：当平曲线半径小于等于250m时应设 置加宽；当平曲线半径大于等于1500m时可以不设置缓和曲线和超高，超高的横坡度 计算曲行车速度、半径人小、结合路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定。二级 最大超高不应大于8%,在积雪地区不宜大于6%。当超高横坡度的计算值小于路拱坡 度时，应当设等于路拱坡度的超高值。极限最小半径:= 135加（规范值125m）v2 _602127(“ +。一127乂(0.13 + 0.08)般最小半径:602r = -= = 202.5加127(“ + ,)127x(0.06 + 0.08)（规范值20

14、0m）不设超高最小半径:=1417m (规范值 1500m)v2 602127(/ + /) - 127x(0.035-0.015)平曲线极限最小长度按6秒行程设计计算：l=60xlqq0x6 = 100m （规范值mom） 60x60平曲线一般最小氏度按3倍极限氏度计算：厶= 3x100 = 300加（规范值300m）缓和曲线最小长度按3秒计算极限长度：厶= 60x1000x3 = 50 （规范值50m） 60x60同向曲线间为了防止岀现组合出现断臂曲线宜在两同向曲线间设置不小于6v的 直线段。反向曲线间为了设置适当长度距离改变行车方向宜在两同向曲线间设置不小于2v的直线段。表2平曲线规范规

15、定汇总表序号名称取值说明1平曲线一般最小半径200m在一般情况下应尽量使用大于-般最小半径的曲线半径（规范规定,原曲线半径不宜超过10000m）,只有在地形条件限制时采用。2平曲线极限半径125m只有当地形条件特殊1木1难或受其它条件严格限制吋方可采用。3不设超高最小半径1500mo路拱二2%4平曲线一般最小t度300mo9s行程计5平曲线极限最小长度100m6s行程计6同向曲线间最小直线长度6v360m按照实际工程经验在山区工程可以在-般困难地区 保证4v二240m,在工程十分艰巨困难处可以采用 3v=180mo但在采用低值时应避免在直线上设置凹形 竖曲线7反向曲线间最小宜线长度为2v120

16、m按照实际工程经验山区公路此指标比较容易满足。8缓和illi线最小长度50m3秒行程。9最大超高8%越岭段纵坡较大将最大超高值由8%减小至6%可以减 小合成坡度,保证车辆在用天，冰雪天气的行车安全。10超高渐变率1/125边线，线性超高11原1111线加宽第三类线性加宽12会车视距150m两倍停车视距2.2.2设计确定平曲线的原则1. 在条件允许的情况卜尽量使用大的曲线半径（rvloooom）。2. 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390 1500m为宜。3. 从现行设计要求方面考虑，曲线氏度按最小值58倍。4地形受限时曲线半径应该尽量大于一般最小半径。5. 从视觉

17、连续性角度，缓和曲线长度与平曲线半径间应有如下关系-<lv</?o96. 为使线形连续协调宜将凹旋线与原曲线长度比例定位1： 1： 1,当曲线半径较大, 平曲线较长时也可以为1 ： 2： 1。7.尽量保证全线指标均衡。根据设计资料，本次设计段路为二级路，设计速度为60公里/小时，设计年限15 年，全线共设7条平曲线，其屮包含基木型、非对称基木型、和s形曲线等多种曲线。 2.2.3特殊线形设计方法1、基本型：按宜线一回旋线一圆曲线一回旋线一宜线的顺序组合，为了使线形连 续协调，宜将回旋线一圆曲线一回旋线的长度比设计成1:1:1;当半径较人，平曲线较 长时，也可以将回旋线一1员i曲线一

18、回旋线的长度比设计成1:2:1等组合形式。计算例如对于交点（jd2k126+346.124） , 0=28。22仃4" , ls=200m , r= 1400m1）曲线内移值p2）总切线长t3）曲线总长4）外距ep=-=1.19m 24/?ls嚴=99.982moft=(r+p)tg +q=454.155mlh=r+ls=893.222mne=(r+p) secy r=45.26m5）校正值jj=2t-l= 15.09m6）计算出个主点里程桩号-t454.155zhk125+891.969+ls200hyk126+091.969+lh2ls493.222yhk126+585.191+

19、ls200hzk126+785.191-lh/2466.611qzk126+33 8.580+j/27.545jdk126+346.124校止后的交点与原來的交点相符。jd 2 ki 26+346.1242、基本型非对称平曲线例如(jd1k125+503.387)r = 300m, l , = 100 m, ls2 = 120m, a = 53°0633' oqx =lj2 必 /240/?2 = 100 / 2-1003 / 240 x 3002 = 49.953mpi =巧/24/? = l 002 /24x300 = 1.389 mq2 二厶2 / 2 - % 240/

20、?2 = 120 / 2 -1203 / 240 x 3 002 = 59.92 mp2 = %24r = 1202 / 24 x 300 = 2m0o严 90s / %/? = 90 x 100 / 3.14 x 300 = 9°3315”002 = 90厶 2 / 兀尺=90 x 120 / 34 x 300 = 11°27'54”mj切线长：t =(/? + “)tanf + 也-p p12sma(300 + 1.398)tan 业歿+ 49.253-1398-2sin53o06'33'201.343 m后切线长：t2 =(/? + p2)ta

21、n + 2 -7210.087mjt曲线长:厶=(4-001 -002)虑而+ 41 +/$2-9閉5-11。27曲"00盒+100 + 1200艸.0简主点里程桩号需要计算公式如下：zh=jd- thl = k125+503.387-201.343=k125+302.044hy=zh+lsi= k125+302.044 +100k125+402.044hz=zh+lh=k125+302.044+388.079=k125+69023yh=hz ls2 = k125+690.123-200= k125+570.123式屮：zh第一缓和曲线起点（直缓点）hy第一缓和曲线终点（缓圆点）yh

22、第二缓和曲线终点（圆缓点）hz第二缓和曲线起点（缓直点）3、s型曲线：两个反向圆曲线用回旋线连接的组合，两圆曲线的半径z比不宜过 大，比值宜2,两个回旋线参数a1与a2之比应小于2.0,有条件时以小于1.5为宜。 当回旋线间不得以插入直线时，其直线的长度应符合以下公式：alw （al+a2）/40o s型曲线计算算例例如丿几“5组成s型交点桩号为k127+546.847,偏角为左21。0501 "交点桩号为k127+775.440,偏角为右25。4008"交点间距l = 230.001mr = 300 m 厶=55.5m设计曲线2的半径和缓和曲线长q、= /v1 / 2 -

23、 © / 240/? = 55.5/2-55.53/240x 3002 = 27.742 mp, =/；,/24/?, = 0.428 mth2=l乙=230.001-83.68 = 146.321m拟丘=465mrjr, =300/465 = 0.645 在 1 到 1/3 之间q2 = ij2-/240/? = ls2/2-ls23/240x4652/?2=2/247?2=/2/24x465t/i2 =（/?2 + p2）tan仔）+ q2 =（465 +1細24x465）tan 小罗】+ lj2-zv23/240x4652 由上两式解得厶2= 78.5 m£丄a2 =

24、（/?2lv2）2 =（465x78.5）2 =191.05611£ =（昭）2 =（300x55.5）2 =129.035a2/a, =1.44 <1.5q? = l / 2 - /） / 240/? = 78.5/2-78.53/240x 4652 = 39.241 m/?2 =/；2/24/?2 =78.52/24x465 = 0.552 m厂、（° «0片 n'n 父"、th2 =（/?2 + p2）tan - +色=（465+ 0.552）tan +39.241 = 147.652m12丿i 2丿l = l-thx-thl = -

25、1.331< （a, + a2）/40 = 8.002 m 各项验算满足要求（1）zh=jd- thi = k125+891.969hy=zh+ln= ki 26+091.969yh=hz lsi = k126+585.191hz=zh+lh= k126+78591（2）zh=jd- th2 = k126+785.191hy=zh+ls2= k126+885.212yh=hz- ls2 = k126+995.699hz=zh+lh= ki 27+095.699式中：zh第一缓和曲线起点（直缓点）hy第一缓和曲线终点（缓圆点）yh第二缓和曲线终点（圆缓点）hz-第二缓和曲线起点（缓直点）根

26、据路线几何线形设计要求，确定路线平而线形各要素及其他们z间的配合；线形应 与地形地物相适应，与道路所经地带的地形地物环境景观相协调，而且减少工程 数量，节省投资。在以上工作完成后，即可以绘制等高线根据中桩地面高程以及横断面数据利用内 差绘制等高线。2.2.4编制直线及转角一览表根据所得数据填写直线转角一览表2.2.5平面图标注路线起终点里程、交点位置及编号、公里桩、百米桩、水准点地物、人工构造物、 曲线主点桩号、曲线要素表、坐标网格等。2.2.6弯道视距的检查对于曲线内侧受建筑物、树木、路堑边坡等限制较严的弯道应进行视距检查，对 于需耍进行工程处理来保持视距的弯道绘出视距包络图。2.2.7绘图

27、根据路基横断面设计图确定出公路用地范围，并据此绘出公路用地图，比例尺： 纵向1:2000,横向1:1000,图上标岀百米桩左右两侧的用地范围，连结细实线，并注上 占地宽度，各曲线要素点要标岀。单曲线内中桩坐标计算2.3路线纵断面设计2.3.1点绘地面线根据各里程桩号及对应的地面高程，点绘出路线地面线。2.3.2拉坡调坡定坡确定设计高程时，应根据公路路线设计规范规定公路的最大纵坡、限制坡长、 纵坡折减、合成坡度等，并结合路线起终点、桥隧、交叉口、越岭线域口、沿溪线水 位等控制点和经济点的高程，确定出公路路线纵断面设计线。该设计线必须满足技术 标准，乂尽可能照顾平纵面线形的协调。同时还是最经济的设

28、计。2.3.3确定纵坡度，变坡点的位置高程纵断面设计线不宜太碎，应保证最小坡长要求，变坡点位置应选择在整10m 桩号上，变坡点高程精确到小数点后三位，中桩精度小数点后三位。坡度值为“0. 00%”。 2.3.4纵断面图的详细设计选取各变坡点处竖曲线半径：计算各竖曲线要素。根据设计资料绘制出路线屮桩 点的地而线，并写出纵断而设计图的地质土壤情况，地而标高里程桩号、桥涵位置、 孔径、结构类型、水准点的高穆和位置坡度、填挖高度、与公路交叉的位置。纵坡设 计应考虑汽车的性能。有利于安全提高车速.减少大气污染。应当避免出现小于0. 3% 的不利于排水的纵坡度。2.3.5平、竖曲线的组合1. 平、竖曲线应

29、相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。2. 平、竖曲线大小应保持均衡。3. 喑、明弯与凸、凹竖曲线的组合合理。4. 有些平、竖曲线应避免组合。2.3.6竖曲线要素的计算l = rco(2-12)co = i2 i(2-13)t _ l _ r® 2 2(2-14)ej2(2-15)2r注：r竖曲线半径t竖曲线切线长e外距匚一前段坡线坡度后段坡线坡度当3 >0时为凹型竖曲线；3 <0时为凸型竖曲线。例：« =3.74% i2 = 4.49%变坡点桩号变坡点高程r3ltek25+456450.9632500& 23205. 75102. 90. 002竖曲线起点

30、高程二变坡点高程土 t注：起点位于上坡段取负；起点位于下坡段取正切线高程二竖曲线起点高程+力设计高程二切线高程±h填挖高度二设计点高程-地面高程注：凹型竖曲线取正；凸型竖曲线取负；兀一计算点到竖曲线起点距离i坡线的中纵坡度；上坡取正；下坡取负；h竖曲线上任意点的距离2.3.7平纵线形设计应注意避免的组合1. 应避免在凸型曲线的顶部和凹型竖曲线的底部插入小半径平曲线。2. 应避免在凸型竖曲线的顶部和凹型竖曲线的底部与反向平曲线变曲点重合。3. 在长直线段或长平曲线内要尽量设成直坡线避免设置凸凹看不见的线形。4. 平曲线长直线段内不要插入短的竖曲线。5. 应避免在长直线上设置长坡凹型竖曲

31、线路段这种路段易产生视觉的错觉造 成超速行驶。2.4本章小节本章对公路纸上定线和方案的确定进行了详细介绍，同时包括了路线平面设计(平 曲线半径及缓和曲线长度计算、等高线的绘制、平曲线的超高计算)、路线纵断面设计 (点绘地而线，拉坡调坡定坡，确定纵坡度变坡点的位置，纵断面图的详细设计以 及竖曲线要素计算等)，还阐述了平、竖曲线的组合方式及平纵线形设计应注意避免的 组合.第3章路基路面及排水路基是公路的重要组成部分，它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造 物，承受由路面传来的荷载，必须具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，屮期设 计在公路设计中占有重要的地位。3.1路基设计根据公路工程技术标

32、准jtgb01-2003规定一级公路，山岭区的有关技术标准路基参数表表3. 1路基宽度路基边路面宽度右侧硕路土路启边沟(m)坡坡度(m)启宽度(m)宽度(m)坡度10.001： 1.58.50.750.751： 1.5路基横断面由路面宽度、路拱横坡度、路肩、路基宽度、路基边沟、截水沟、取土坑、弃土坑、公路用地等组成。路拱横坡度取2%, 土路肩为3%,路基边坡为1:1.5,在设计边沟的深度为0.6 m,宽度为0. 6m,外侧边坡坡度均为1:1.5。3.1.1边坡的确定路基边坡坡度对路基稳定性十分重要，确定路基边坡坡度是路基设计的重要任务。 其大小取决丁边坡的土质，岩石的性质及水文地质条件等自然因

33、素和边坡的高度。一 般路基的边坡坡度可根据多年实践经验和设计规范推荐的数值采用。1. 路堤边坡一般路堤的边坡度可根据填料种类和边坡高度按规定坡度选用，路堤边坡坡度超 高吋，单独设计，陡坡上路基填方可采用砌石。2. 路堑边坡土质路堑边坡应根据边坡高度，土的密实程度，地下水和地面水的情况，土的成 因和生成时代等因素选定。岩石路堑边坡，一般根据地质构造与岩右特性对照相似工 程的成功经验选顶边坡坡率。3.1.2路基高度的确定路基的填挖高度，是在路线纵断面设计时综合考虑路线纵坡要求，路基稳定性和 工程经济等因素确定。从路基的强度和稳定性要求出发，路基上部土层应处于干燥或 屮湿状态，路基高度应根据临界高度

34、并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定 路基的最小填土高度。路基横断面设计是在横断面测量所得的数据点绘到横断面上, 按纵断面设计确定的填高度和平曲线上的超高,加宽值逐桩绘出路基横断面设计图，并 计算的填挖中桩高度，填方面积和挖方面积分别标注于横断面图上。填、挖方面积的计算方法填挖面积的计算方法包描积距法、儿何图形法、混合法、求积仪法,本设计采用积 距法。如图每隔1cm量出高度累计相加由于比例尺为1:200结果乘以4得到填挖方面最 后把结果减去（填方）或加上（挖方）路面结构层面积即得该断面的填挖方面积，对于半 填半挖路段，填挖面积应该分别写出。3.1.3加宽超高设计1. 加宽当半径小于等于2

35、50m时，为了保证车的安全，曲线段上的止常宽度应做适当的 加宽，半径大于250时不加宽。2. 超咼二级公路设计时速为60km/h时，当平曲线半径小于1500m时为让汽车在曲线上行 驶时能够获得一个指向曲线圆心的横向分力，以克服离心力对行车的影响应设置超高。本设计中超高的设置方法采用的是绕边线旋转的方法，超高的形成过程包描提肩 阶段、双坡阶段和旋转阶段。3. 超高值的计算路基设计调和一般是指路肩边缘的高程，在超高设置段路基及中线的填、挖高度 内改变，因此在该段应对超高值进行计算。下面是计算各超高缓和段上各断面的超高值，公式摘录如下：表3.2绕路面内边线旋转超高值计算公式超高位置计算公式备注x&l

36、t;xox>xo1. 计算结果 均为与设计 高之高死；2. 1|山界扌而面 距超高缓和 段的起点：xo 全超 高阶 段外缘hc =bjij+(b + bjib中线，/, . b .hc =b/j +ib内缘超高 过度 段外缘y= bj _i©) + (b + bj.xo中线hcx =bjlj+lx内缘- (bj+b)gh；=bjij-(bj+bx)ix以桩号(k127+463. 167k127+518. 667)为例:ls二55. 5m v=60km/h r=300m 查得ib=4. 0%b = 2x3.5 = 7 mr 7x4.0%4= xt=93lc ls 取 lc = 9

37、3m空=7x(4.0%-2.0%) =丄 vp"®。l(9467 1“炸鶴"0496“1)圆曲线的全超咼断面h 内二(bjti jr+bjyig) _ (bjr+bjy) +b i b二(0. 75 x3%+1 5x2% )-( 0.75+1.5+0) x 4. 0%二-0. 0375h外二(亦订 +祸)+ (b/2) ih =(0. 75x3%+1.5x2% )+3. 75x4%二0. 2025 h中二(bjri jr+bjy ig)+ (b+bjr+bjy) ib=(o.75x3%+1. 5x2% ) +9. 75x4%=0. 44252)超高缓和段超高值计算

38、：(1) 双坡断面桩号为k127+500h内二(bjrij+bjyic)-(bj+bx)ig= (0. 75x3%+1. 5x2. 0%)-(0. 75+1. 5+0) x 1. 9%=0. 0075h 外二 bjt (ijig)+x/xo b+2 (bjt+bjy) 1g=0. 75 x (3%-2%) +26. 976/49. 5 x 7. 5+2 x (0. 75+1. 5) x 2% =0. 138h中二(bjtijt+bjyig)+ (b/2) ig= (0. 75x3%+l. 5x2% ) + 3. 75x2%二0. 1275 xo = lc ig/ib-100x2. 0%/4.

39、0%=50(2) 旋转断面桩号为ki 26+480h- (bjtijt+bjyig) (bjr+bjy)+bx ix=(0. 7x 3%+l. 5x 2%)- ( 0. 7+1. 5+0) +0 x 66. 976/100x4%=-0. 0078h 外二(bjrijr+bjyig)+ (b+bjr+bjy) ix=(075x3%+l5x2%) +9. 75x66. 976/100x4%=0. 314 h=(bjtijt+bjyic)+(b/2)ix =(0 75x3%+1 5x2% )+ 3. 75x66. 976/100x4%=0. 1529式中：一行车道宽度5)bj路肩宽度(m)圆曲线的加

40、宽值(in)心一x距离处的路基加宽值5)ih超高横坡度ig路拱横坡度-路肩横坡度兀。一与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离(h1)l超高缓和段中任意一点至超高缓和段起点的距离(m)4. 超高设计图的绘制按比例绘制一条水平基线,代表路中心线，并认为基线路面横坡是为零。绘制两侧路面边缘线，路边缘线离开基线的距离，代表横坡度的大小。标注路面路肩横坡度，以前进方向右侧斜的路拱横向坡度为正，向左倾斜为负。3.1.4排水系统的设计原则1. 一般规定(d-级公路路基路面排水应进行综合设计，使各种排水设施形成一个功能齐全, 排水能力强的完整排水系统。(2) 路基排水设计应与农i冰利建设规划相配合，防

41、止冲毁农iii或危害农i冰利设 施，当路基占用灌溉沟渠时，应予恢复，并采取必要的防渗措施。(3) 公路穿过村镇居民区时，排水设计应与现有供、排水设施及建设规划和协调。(4) 排水困难地段可通过提高路基或采取降低地下水位、设置隔离层等措施，使路 基处于干燥、中湿状态。2. 地质情况本段处在干燥或中湿状态，路基排水基木顺畅，但也出现挖方及矮路堤，在大 部分地区及挖方路段需设置边沟，并月两侧100米左右的路段由于是填方向挖方过渡, 填土高度较小，屈于矮路堤都必须设置边沟。当排水量大时应进行流量计算，在小半 径曲线设置超高的地段，边沟宜加深。边沟纵坡应与路线纵坡一致，但本路线全线地面起伏很大，且横断面

42、高差很大， 在许多路段无法满足此项耍求。在路基两侧设置边沟，一般情况下挖方路基和填土高 度小于1. 0m的路堤应设置边沟，边沟最大纵坡为3%,最小纵坡为0. 3%o在一些地线横 向排水好的路堤也町不设边沟。全线横向排水基本良好，路基受地下水影响小，不需全线设置边沟，路线左侧高, 右侧低，右侧需设边沟的地段少一些。纵向排水全部按设置3ni护坡道的情况选择，挖 方路段选路基边坡坡脚以外2米。边沟出口必须设在横向排水良好或涵洞的地段使边 沟汇集来的水能顺畅的排向路基范围以外，以保持路基处在干燥或屮湿状态。各种排水设施的设计应尽量少占农皿，并与水利规划和土地使用相配合进行综合 规划，排水口应尽可能引接

43、至天然河沟，以减少桥涵工程，不宜直接注入农出。应采 取就地取材，因地制宜的原则。在路基两侧设置边沟，一般情况下挖方路基和填土高 度小于1.0m的路堤应设置边沟，边沟采用梯形，边沟的底宽为0.6m,深度为0.6m,内 侧边坡采用1:1.5,外侧边坡为1： 1.5o边沟最大纵坡为3.0%,最小纵坡为0.3%。在一些 地线横向排水好的路堤也叮不设边沟。纸上定线在地形图上示出排水沟渠的平面位置。 涵洞与路正交，纵坡度最大为2%,涵管宜径为1.50m。3.1.5横断面的绘出横断而设计一般比例为1:200,在横断而图上，按纵断而设计确定的填挖高度和平 面设计的超高，根拯标准规定的路基宽度，绘出其路基横断面

44、设计图，并标出填挖的 高度路基宽度，计算出填方面积（at）,挖方面积（aw）,并分别标注于图上。3.2路面路面是道路主要组成部分，它的好坏会直接影响行车速度，安全和运输成本。路 面要求有强度和刚度，稳定度，表面平整度，和抗滑性，本段设计为水泥混凝土路面。 3.2. 1设计原则根据交通量，因地制宜，合理选材，方便施工的原则设计。3.2.2路面结构的确定及材料的选择根据公路等级和交通量，确定路面等级为高级。路面类型选用普通水泥混凝土路 面，路面结构：面层（普通水泥混凝十.）厚度为23cm；基层（5%水泥稳定砂砾）厚 度为18cm；底基层（石灰、粉煤灰综合稳定十j厚度为18 cm；垫层（天然砂砾）路

45、基 为中湿类型要加铺砂垫层厚度为15cmo基层应具有足够的强度和稳定性，表面平整， 在荷载重复作用后的累计变形不大。3. 2.3施工要求对材料的要求:粗集料，应质地坚硬、耐久、符合规定级配，最大粒径不应超过40cm； 细集料应清洁，细度模数在2.5以上。施工准备的要求:混凝土配合比设计、基层的检查与整修、基层的宽度、路拱与标 高、农面平整度和压实度均应检查其是否符合耍求。养生的耍求：潮湿养生，每天均匀撒水数次，至少延续14天。3.2.4路面设计计算书1.交通分析：本设计拟建为山岭区二级公路，设计基准期为15年。设计速度为60km/h,根据所 给的设计资料可知，交通量年平均增长率为7.0%0设计

46、初年交通量：屮型车680辆/ 日，屮型车中各种车型所占比例为：解放ca10b43% （43%x680=292.4辆/日），东 风 eq14032% （32%x 680=217.6 辆/日），解放 ca39025% （25%x 680= 170 辆/日）; 大型车350辆/日，大型车中各种车型所占比例为：黄河jn15030% （30%x350= 105 辆/日），沃尔沃 n864837% （37%x350=129.5 辆/日），黄河 jn16233% （33%x 350=115.5 辆/日）根据规范查得一我国常用汽车路面参数，列下表所示：轴载换算：以水泥混凝土路面结构设计以100kn的单轴双轮组

47、荷载作为标准轴载。轴载换算表表3.3型轴型pi(kn)（次/口）$m(e/ioo)i6（次/日）解放后轴60.851292.40.1033ca-10b前轴19.4620.29292.400.1033东风后轴69.21217.60.6017eq-140前轴23.7569.13217.600.6017解放后轴70.1511700.5846ca-390前轴35481.291700.5846黄河后轴101.61105135.36jn-150前轴49416.461050.4829135.8429沃尔沃后轴1201129.52394.2511n8648前轴55396.28129.53.59812397.8

48、492黄河后轴1151115.51080.8052jn-162 前轴 59.53830115.510.91861091.7238n七x3626.7055 = 1813.35（次 / 口）二级公路的设计基准期为15年，安全等级为三级。取临界荷位处的车辆轮迹横向 分布系数为0.58o交通量年平均增长率为7.0%。计算得到设计基准期内临界荷载处标 准轴载的累计作用次数：_（1 +讥山365 砧（1 + 0.07）1x365 x8635x0.58 = 9.647x106（次） /0.07属重交通。2.分别以干燥、中湿和二种状态拟定路面结构：（1）.干燥状态下路面结构：面层：普通水泥混凝土初估板厚23c

49、m基层：5%水泥稳定沙砾18cm底垫层：石灰粉煤灰稳定土18cm确定土基回弹模量eo：干燥路段土基的回弹模量为40.2mpao .计算荷载疲劳应力：cypr = kfkkraps(3-1)=o.o77r06/?"2(3-2)式中:5, $标准轴载在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力（mpa）(3-3)r一混凝土板的相对刚度半径（m） r = 0.537/z辛） h混凝土板厚（m）ec水泥混凝土的弯拉弹性模量（mpa）取31000mpaet基层顶而的当量回弹模量（mpa）（d,b为系数）(3-4)ex基层和底基层或垫层的当量回弹模量（mpa）+ /?|e2 斤+雋-基层和底基层或垫层

50、的当量厚度（m）(3-6)d,基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度（mpa）ejf + e2/?f12(3-7)e°路床顶面的回弹模量（mpa）取40.2mpahi、h?基层和底基层或垫层的厚度（m）ei、e2基层和底基层或垫层的回弹模量（mpa）取1300mpa,600mpah；eh； + hl0.182><1300 + 0.1宀6000.182+0.182=950(m“d)(3-8)d =强旦1+（人+爲）2（x 121 1 1 耳人e2h21300x0.18+600x0.1，(0.18 + 0.18)2 12-11<13x186x18丿-1= 3.32(mn 加)

51、hx120<12x332v =0.347(.)950)a = 6.223-0.451-1.516.221-1.51950-0.4540.2=0.7473.96b = l 1.44则：et = ahbxe.0.537 x 0.23 xr = 0.537/13.96x0.347°747 x40.2x950207.195( m/加)40.2(31000 "1207.195 丿0.656(m)j = o.o77r0-6/?-2 = 0.077 x 0.656°6 x 0.23-2 =1.13(mpa) af)r = kfkckt<yf)s =2.5x1.2x0

52、.87x13 = 2.9493(mpa)式中：k一考虑接缝传荷能力的应力折减系数，采用纵缝设拉杆平缝时取0.87kf疲劳应力系数 kf = nj" = (9.647xlo6)0057 = 2.5心一偏载，动载影响系数，二级路取1.2 .计算在临界荷位处的温度疲劳应力:(3-9)6 = kf式中：k(考虑温度应力累计疲劳作用的疲劳应力系数最人温度梯度是混凝土板的翘曲应力(mpa)aehtp"丄尹 5(3-10)%混凝土线膨胀系数dxiovc)儿_最大温度梯度(°c/m)取88°c/m£；水泥混凝土弯拉弹性模量(mpa)取31000mpa仗一与1/

53、r和h有关的系数，查表得0.59acechtglxlo'x 31000x0.23x882xo.59 = 1.85(m“)(3-11)式中：力一水泥混凝土抗弯拉强度标准值(mpa)取5mpaa、b、c为回归系数 a=0.828,b=0.041,c=l32351.85、1.3230.828-0.0411.85i 5 )= 0.49所以，（rri. = 0.49 x 1.85 = 0.9065（m#a） .检验初拟路面结构：二级公路的安全等级为三级，相应于三级安全等级的变异水平等级为屮级，口标 可靠度为85%。再据查得的目标口j靠度和变异水平等级，查表确定可靠度系数(3-13)yr =（b“ + c j v fr式中：儿一可靠度系数，取1.131.13x(2.9493 + 0.9065)= 4.357(mpa) < 5mpa满足上式。所以，初拟路面结构合适。 路面防冻厚度计算：粘性土干燥路段不验算防冻厚度。中湿状态下路面结构：普通水泥混凝土初估板厚23cm基层：5%水泥稳定沙砾18cm底基层:石