河北工业大学城市学院土木工程毕业设计

1、河北工业大学城市学院毕业设计说明书 作 者： xxx 学 号： xxxxxx 系： 土木工程 专业： 土木工程（道桥方向） 题 目： 某国道K16+000至K24+000段 改建设计 指导者： xxx 教授 (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务)2012年 6 月 1 日毕业设计（论文）中文摘要 浦南公路K16+000至K24+000段公路设计摘要： 本论文主要介绍了浦城至南平段公路路线的设计过程。根据给定的资料，通过对原始数据的分析,以及该路段的地质、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

2、帮助下完成的。该路段所经地区是山岭重丘区，依据远景交通量将路线设计成设计速度为60km/h的双向两车道二级公路，路线全长9463.627米，路基宽度为10米，共设有11个平曲线，15个竖曲线。路线设计内容包括平面设计、纵断面设计和横断面设计；其后进行了路面排水设计，采用边沟、排水沟、截水沟和涵洞进行排水，保证路基路面的水稳定性；最后进行了路面结构的组合设计和编制概算等内容。整个设计计算了路线的平、纵、横要素,设计了路基、路面、桥涵等内容,由此圆满完成了浦城至南平段公路初步设计。关键词： 平面设计 纵断面设计 横断面设计 排水设计 概算 路面设计毕业设计（论文）外文摘要Title The Des

3、ign Process of The Section of Pucheng to Nanping HighwayAbstractThis paper mainly introduces the design process of the section of Pucheng to Nanping highway. Based on the information given by the analysis of the raw data, and the section of geology, topography, terrain, hydrology and other natural c

4、onditions, according to "Highway Engineering Technical Standard", "Road Design Standards" issued by the Ministry of Communications and other related technologies indicators, I have finished this task under the teacher's guidance and help from students.The area that this highw

5、ay passes through belongs to mountain ridge with heave-hill area. According to the traffic volume in the future, I design this highway into design speed of 60km/h with bi-directional two-lane second-grade highway, with route length of 9463.627 meters, embankment width of 10 m, eleve horizontal curve

6、s, and fifteen vertical curves. Line design including graphic design, longitudinal design and cross-sectional design; Then I accomplished the pavement drainage design, which uses ditches, drains, drainage ditches and culverts for drainage to ensure the water stability of roadbed and pavement; at las

7、t, a composite design of pavement structure and other designs are also finished.The whole design have calculated the planar, vertical and horizontal elements of this line, besides roadbed, pavement, bridges and so on, thereby making it possible to successfully complete the preliminary design of the

8、section of Pucheng to Nanping highway.Keywords： Graphic design Longitudinal design Cross-sectional design Drainage design Budgetary estimate Pavement structural design目 次1 引言11.1路线地理概况11.2 说明书11.3 道路的设计技术指标及论证22 路线42.1 平面线形设计42.2 纵断面设计82.3 横断面设计93 路基路面及排水113.1 路基设计113.2 路面结构设计与计算133.3 排水设计184 桥梁涵洞19

9、4.1小桥涵的布置原则：194.2. 涵洞设计：194.3.桥梁设计:225、挡墙设计225.1挡土墙的基本概念225.2挡土墙的布设：226 概预算编制27结 论29参 考 文 献29致 谢31 1 引言1.1路线地理概况本项目地处与浙赣毗邻的闽北地区，沿线拥有丰富的自然资源和旅游资源。浦南高速的建设将促进闽北旅游业的发展，支撑以武夷山为中心的旅游经济圈，促进以武夷山、黄山、杭州为龙头的华东旅游资源的联合开发。浦南高速北接长三角，南连珠三角、闽南金三角，它的建设进一步改善闽北的交通条件，优化投资环境，带动沿线地区的开发开放，进一步完善福建省东出西进的交通网，使南平更好地成为海峡西岸经济区与长

10、三角互动发展的承接点、辐射内陆的延伸区。因此，本项目的建设不仅对发展地方经济，促进旅游业发展，而且对加强国防交通建设，都具有十分重要的意义。本区内多丘陵低山，峰峦起伏，山脉主体均呈北东-南西走向，与区内主要构造线相一致，构成岩石主要为坚硬的火山岩和变质岩，山势雄伟壮观。本段地处闽北山区，属于亚热带季风湿润气候区，具有大陆性气候特征，兼受海洋性气候影响，温和多雨，阳光充足。所穿行的地貌单元属中平原重丘地貌。1.2 说明书 设计原则本施工图设计起点设计桩号为K16+000.00。设计终点设计桩号K25+463.627。设计原则为：行车安全，舒适，迅速，工程量小，造价低，美观。与农田基本建设相配合，

11、少占经济作物田。在路线与旧路重合处，尽量利用旧路以减少预算。最好避免穿越村庄，应使其绕村外而过。路线设计中对公路的平、纵、横三方面进行综合设计，做到平面顺适，纵坡均衡，横面合理。路线与桥梁，路线交叉，沿线设施等构造物组成有一定风格的建筑群体，并利用绿化或工程设施改善它们同沿线地形的配合。 设计采用的规范1 公路工程技术标准 JTGB0120032 公路沥青路面设计规范 JTGD5020043 公路路线设计规范 JTGD2020064 公路路基设计规范 JTGD3020045公路路线勘测规程 JTJ061856公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-20027公路排水设计规范 TJT 018

12、-961.3 道路的设计技术指标及论证交通量分析交通量预测，根据福建省交通规划设计院对该项目的预可行性研究报告，该路段未来交通量加权平均值为2009年10166辆/昼夜，2015年16311辆/昼夜，2020年23474辆/昼夜，2025年31794辆/昼夜，2029年40047辆/昼夜。拟定远景设计年限的年平均日交通量为13000辆/日,据公路工程技术标准JTGB01-2003规定二级公路应能适应各种汽车折合成小汽车的年平均日交通量为500015000辆,由此确定道路等级为二级,服务水平为三级。采用双车道二级公路标准。不设置中间分隔带。各项技术指标（1） 使用年限：15年（2） 行车速度：6

13、0km/h浦南公路K16+000至K25+463.427段途经地区为平原重丘区，加之沿线有两个个村庄，车辆种类较多，据规范所提供的二级公路设计车速为60km/h。（3） 服务水平：三级（4） 曲线最小半径确定 极限最小平曲线半径：规范中的最小半径，根据设计车速如下：设计速度1201008060403020一般值m10007004002001006530极限值m650400250125603015设超高时，路拱2.0%55004000250015006003501502.0%7500525033501900800450200本设计的设计速度为60千米/小时，故极限最小平曲线半径为125m。 一般

14、最小平曲线半径：圆曲线最小半径，一方面考虑汽车在这种半径曲线上以设计速度或以接近设计速度行驶时，旅客有充分的舒适感；另一方面也要注意到在地形比较复杂的情况下不会过多地增加工程量。参照规范,确定为200m。（5） 平曲线最小长度：参照规范，定为100m。（6） 平曲线的加宽及超高：加宽汽车行驶在曲线上，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，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。在公路设计中有三类加宽，第一类以小汽车为设计对象，第二类以载重汽车为设计对象，第三类以半挂车为研究对象。但是考虑到此公路沿线拥有丰富的自然资源和旅游资源，应采用第三类加宽。该公路平曲线的

15、加宽值见下表：平曲线半径250200<200150<150125加宽值0.81.01.5当平曲线半径250m时可不设加宽。加宽过渡：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上设置了加宽的宽度，需设置加宽缓和段，在加宽缓和段上，路面的宽度逐渐变化。加宽过渡的设置根据道路性质和等级可采用不同的加宽过渡方式，本设计采用缓和曲线过渡的方式。这样不但中线上有缓和曲线，而且加宽以后的路面边线也是缓和曲线，与行车轨迹相符，保证了行车的顺畅与线形的美观。 超高及超高过渡段：本条设计路线的超高值采用绕中心旋转的方式。参照规范，最大超高设为8%。缓和曲线最小长度： 缓和曲线采用回旋线，rL= A，在回旋线上的

16、任意点，r是随着L的变化而变化的。在缓和曲线的终点处L=L，r=R，则有：L×R= A。当v=60km/h，R=200m，L=0.035×603/200=37.8m，标准规定，二级公路所规定L=50m。（6） 极限坡度及坡长限制： 最大纵坡：在纵段设计时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。规范规定，当设计车速为v=60km/h时，最大纵坡为6%。 最小纵坡：在道路设计中为保证排水的要求，防止积水渗入路基以影响其稳定性，均设置不小于0.3%的最小纵坡。 最短坡长：主要从汽车行驶平顺性要求来考虑。公路工程技术标准归定，当设计车速v=60km/h，最小

17、坡长L=150m。 最大坡长限制：规范中，不同的纵坡对应于不同的坡长。纵坡坡度(%)3%4%5%6%最大坡长限制(m)12001000800600 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,其方向为流水线方向。公式为：I=。其中，I合成坡度； i超高横坡度或路拱横坡度； i路线设计纵坡坡度。公路工程技术标准中规定为10.5%的合成坡度。（7） 竖曲线最小半径：竖曲线的设置要受到以下因素的影响，即缓和冲击、行程时间不太短，满足视距的相关要求。凹形竖曲线和凸形竖曲线都受上述因素的影响与控制。竖曲线的要素计算： L=R×w E=T×/4= T/2RT=L/2

18、= R×w/2 y=x/2R凸形竖曲线的最小半径和最小长度： 当设计速度为60 km/h时，极限最小半径为1400m，一般最小半径为2000m，竖曲线的最小长度为50m。凹形竖曲线的最小半径:行车速度为60 km/h，极限最小半径为1000m，一般最小半径为1500m。本设计的竖曲线最小半径为2200，最大半径为20000。2 路线2.1 平面线形设计2.1.1方案的比较路线设计是确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作，主要分为路线平面设计、路线纵断面设计和横断面设计，三者应既分开考虑又注意综合。根据此路所处地区的自然地理环境、社会经济和技术条件，确定经过路线方案的比选设计出一条符合

19、一定技术标准，满足行车要求，工程量最少最节省费用的路线。综合考虑该地区自然条件、技术标准、工程投资等因素，初步拟定了两个方案，方案一：从A点开始，到B达点，线路总长为9593.689m。该线路大部分路段高差相对较大，故最大填挖方量相对较大，且该线路有三处穿越居民住宅区，拆迁工程大，而且费用较高，不过线路较直。方案二：从点A开始，到达B点，线路总长为9463.627m。该线路前半部分和后半部分所经区域大多为农田或旱田，中间部分为重丘区，高差较大，土石方工程量稍大。 方案优缺点对比图见表2-1表2-1 方案比选 方案一 方案二 优 缺 点优点： 1.曲线较少 2.平面线形指标高，行车舒适性好。 优

20、点： 1.不用拆迁，造价相对较低 2.高边坡数量少，方便施工缺点： 1.拆迁量大，造价高 2. 部分路段施工困难，高边坡数量多 缺点： 1.占用部分农田或者旱田，软地基处理面积相对较大 2.平面线形指标相对稍低，但能满足规范要求一级公路属于高等级公路，投资比较大，对所经过地区的经济起重要作用，所以在修建过程中应综合考虑沿线地带的自然地理特征，设计要特别注意线形设计，使之在视觉上能诱导视线，保持线形的连续性，让司机和乘客在生理和心理上有安全感和舒适感，同时考虑到经济因素，尽量使工程量最小，造价最低。综合考虑：1)从景观、行车视觉上看，方案二和方案一大致相当；2)从路线平面指标上看，方案一稍好;3

21、)从规模及施工难度上看，方案二较好;4）从工程量以及工程造价上看，方案二较好。综合考虑以上各种因素,最终选择方案二作为最终设计方案。2.1.2平面选线与定线1）、平面选线的原则：处理好远期于近期的关系；正确掌握和运用技术标准；注意与农业的配合；重视水文地质的问题；与路线周围景观的协调；重视环境保护工作； 注意平纵线形的配合，及土石方数量不宜过大。2）、本次设计在平面选线与定线时还应考虑一下几点：对现有道路进行充分利用。尽量避开电路设施及通讯设施。尽量做到靠村不穿村，利民不扰民。同向曲线间最小直线长度不小于6倍的设计速度（6V）为宜，反向曲线间的最小直线长度以不小于2倍的设计速度（2V）为宜。如

22、不满足需求，可设成S形曲线。平曲线段尽量使缓和曲线、圆曲线和缓和曲线之比为1:1:1至1:2:1之间。3）、各路段平面选线与定线理由：（1）在路线起点，即K0+000至K0+720段，由于有河流的限制，以及村庄，路线布设靠近山脚往上，在河流的上侧，以绕开河流，并可减少对农田的占用；（2）从K0+720至K0+940路段，路线尽量沿山脚布设，可少占用农田，且容易满足路线技术标准；（3）由于路线穿过山，所以选择隧道，起终点桩号为K0+940K1+300 ，选择从此山通过是考虑利用下一段的山脚，少填挖。（4）在K1+300至K3+120段基本上都是从一座山脚穿到另一座山脚，跨越峡谷架桥；（5）K3+

23、120至K4+500段要绕开两个村庄，利用现有的旧路，以节省造价；（6）K4+500至K4+860路段，是一段S型曲线，避开橘林很杉木林，少占林地；（7）K4+860至K5+480路段，是沿山脚布线，减少填挖及隧道；（8）K5+480至K6+500路段，此段必须穿过山，所以选择直线，这样隧道工程最少；（9）K6+500至K6+740路段，路线主要绕过水库，选择桥梁越过峡谷；（10）K6+7400至K7+100路段，路线穿山而过，选择越岭，纵坡不能满足要求，所以选择隧道；（11）K74+100至K8+300路段，路线在平原经过，经过的全是农田，选择直线，少占耕地；（12）K8+300至K9+14

24、0段，是沿山脚布线，其他线路必须越岭；（13）K9+140至路线终点，有河流的影响，路线沿山脚布设。本设计中交点有12个，路线相对平滑、顺势，这样会使车辆行驶达到高速、舒适。2.1.3 平面线形设计(1).设计起点段的线形大致如下图所示（另见附图）由如图计算出起点、交点、终点的坐标如下：（示例）JD0(A)：（3005687.49139, 469565.83415） JD1(B)：(3005710.95092，469702.49963)JD2(C)：(3005579.80139, 469880.66829) (2)路线长、方位角计算 AB段 DAB= 138.6644 转角=46°5

25、49.1（3）圆曲线计算 ABC段 已知=46°549 取圆曲线半径R= 125，如下图：L1曲线长（m） T1切线长（m）E1外矩（m） J1校正数（m） R1曲线半径（m）T1=R1×tan1/2=125×tan 46°549/2=130mLs=50mE= (R+P)sec1/2-R=9.578 m本条线路全路段线形指标较好，符合规范要求，线形顺畅。（详见路线平面图）本路段全线共设置有JD点12个，均按照规范要求设有平曲线要素，（详见直线曲线转角表）。2.2 纵断面设计 纵坡设计的方法和步骤：1）、纵断面设计要注意以下一些要求：丘陵地形的纵坡应避免过

26、分迁就地形而起伏过大；山区的沿河线，应采用平缓的纵坡，坡长不宜超过规定的限值，纵坡不宜大于6%；山区的越岭线纵坡应力求均匀，不应采用极限或接近极限的坡度，更不宜采用极限长度的陡坡夹短距离缓坡的纵坡线形；越岭线不应设置反坡；山区的山脊线和山腰线，除结合地形不得已时采用较大的纵坡外，在可能的条件下应采用平缓的纵坡；纵坡设计应对沿线的自然条件做综合考虑，最大限度的保证路基的稳定和道路交通的畅通；填挖平衡时纵坡设计的重要因素，尽量就移挖做填以减少借方，降低工程造价；尽量减少对生态环境的影响。2）、纵断面拉坡设计要注意以下几点：（1）拉坡定线原则：公路路线设计规范（JTG D20-2006）规定：二级公

27、路，设计速度为60km/H时，最大纵坡为6%； 最大坡长按下表确定：不同纵坡最大坡长（m）公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度（km/h）1201008010080608060403020纵坡坡度3900100011001000110012001100120047008009008009001000900100011001100120056007006007008007008009009001000650060050060070070080075005006008300400920030010200最小坡长参照规范定为150m，合成坡度不大于10.5%。（2）拉坡主要控制点

28、：路线起终点、桥涵及隧道，路线交叉，路基最小填土高度等的要求标高。本次纵断面设计在建溪大桥与各个涵洞处均有高程要求。 （3）平纵横综合考虑：根据平面定线意图和拉坡定线的原则，全面考虑地形情况以及控制点的要求，使纵坡即顺应地形的变化，又满足控制点的要求。（4）平纵配合：纵曲线的边坡点尽量不选在平曲线的缓和曲线段上，在平曲线上的边坡点尽量选在平曲线的曲中处，并应满足平包竖的原则。（5）根据规范公路路线设计规范（JTG D20-2006），在满足视距的条件下，凸曲线最小竖曲线半径为2000，凹曲线最小半径为2000。3）、各路段边坡点与坡度确定理由：（1）在K0+000至K0+600段，路线高差较大

29、，起点高程不可抬高，因此只有选择一定的坡度，还要考虑填挖平衡，故改路段在做纵坡设计的时候采用较大的纵坡以克服高差，纵坡为2.561%；（2）K0+600至K0+900段，地面线高程很小，主要考虑桥梁，故纵坡选择较小；（3）由于K0+900到K1+100为隧道，考虑造价；（4）K1+100至K5+300路段在平面上主要沿山腰布设，主要考虑填挖平衡，尽量使横断面为半填半挖式；（5）K5+300至K7为隧道，坡度不可太大。（6）K7至K8+100为平原过渡到山岭，必须拉一坡度，还得满足坡长要求。（8）剩余路段在平面上主要沿山腰布设，主要考虑填挖平衡，所以设计高程较大，尽量利用隧道开挖的废弃土。整条路

30、线共有10个变坡点，（详见纵断面图）。 竖曲线计算变坡点1处根据设计得知：i1=5.370%，i2= 1.093%，= i1- i2=-4.277%拟定R= 2200，则：竖曲线长度：L=R=（4.277%）×2200=94.094m切线长：T1=L1/2=47.047m 竖曲线变坡点纵距：E= T12/2 R=0.503m2.3 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。 查规范，得各项技术指标(1).路基宽度根据交通量确定公路等级为二级，车道数拟定双车道。再查公路工程技术标准得公路车速为60km/h，路基宽度为10m，取设计车道宽度为3.

31、5m，右侧硬路肩宽度为0.75m，土路肩的宽度为0.75m。(2).路拱坡度查公路工程技术标准（JTG B01-2003）得沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为12%，故取路拱坡度为2%；路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%2%，故取路肩横向坡度为3%。(3).路基边坡坡度由公路路基设计规范（JTG D30-2004）得知，当H<6m（H路基填土高度）时，路基边坡按1：1.5设计。(4).边沟设计查公路路基设计规范（JTG D30-2004）得边沟横断面一般采用梯形，梯形边沟内侧边坡为1：1.01：1.5，外侧边坡与挖方边坡坡度相同。本设计路段地处山区，故宜采用梯形边沟，内侧边坡坡度取1

32、：1.0。(5).平曲线超高：按照公路路线设计规范（JTGD20-2006）的相关规定，平原区二级公路的平曲线半径小于2500米时，应在平曲线上设置超高。超高方式采用绕行车道中心旋转方式，超高渐变率在缓和曲线内完成，穿越村庄平曲线不设超高。(6).平曲线加宽：按照公路路线设计规范（JTGD20-2006）的相关规定，平原区二级公路的平曲线半径小于250米时，应在平曲线上设置加宽。加宽方式采用曲线内侧加宽的方式，加宽的渐变在缓和曲线上完成，相应的加宽值见超高加宽表。 横断面设计步骤(1).利用纬地软件建立设计向导，定出路基宽度10m、路堤边坡形式、路堑边坡形式、最大超高值8%、采用梯形边沟、内侧

33、边坡1:1.5，外侧边坡1:1.5、超高和加宽采用第三类过渡方式等；然后建立数模，读出横断面的地面线。(2).根据路线及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。(3).根据地质调查资料，示出土石界限、设计边坡度，并确定边沟形状和尺寸。(4).绘横断面设计线，又叫“戴帽子”。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。一般直线上的断面可不示出路拱坡度。 (5).利用纬地软件，进行横断面绘图，标注形式选择标注数据，选择生成土石方数据文件，选择进入排水沟面积，填入起始与终

34、止桩号，选设计绘图即可绘制出横断面图。利用纬地输出逐桩坐标表、路基设计表、路基土石方数量计算表及路基每公里土石方数量表。2.4 平纵横综合设计为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性。丘陵区选线应注意：长陡坡尽头避免设小半径平曲线；平、竖曲线的位置在起伏地形处，应使暗弯与凸曲线、明弯与凹曲线结合起来，以增进行车安全感和路容的美观；（1） 凸曲线一定不能与小半径曲线离的太近，因为凸曲线阻碍视线，驾驶者不能预先看到前方的平曲线，以早做转弯准备，可能发生事故。（2） 资料显示小坡差多处

35、变坡视觉稍有感知。但直线段坡差较大竖曲线给驾驶员的不良刺激较强烈，同时要满足0.3%的排水纵坡，设计时采用较大的竖曲线半径方法，以获得较好的视觉和行车效果（3） 在纵断面设计时要满足平包竖的原则，即竖曲线边坡点在平曲线的圆曲线上为宜，且竖曲线应在平曲线以内。3 路基路面及排水3.1 路基设计 公路路基属于带状结构，随着天然地面的高低起伏，标高不同，路基设计需根据路线平、纵、横设计，精心布置，确定标高，为路面结构提供具有足够宽度的平面顺基。 路基高度路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计标高和地面标高之差。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

36、程经济等因素确定的。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中湿状态，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。地下水丰富地段的路基高度考虑渗水材料的性质，结合地形及排水条件确定路基高度。如有大中桥，桥头引道根据水文计算确定的百年一遇洪水流量所需桥面标高控制，临河路基及一般路基以1/50洪水频率控制路基高度。 路基处理一般路基处理原则：路基河塘地段，先围堰清淤、排水，然后将原地面开挖成台阶状，台阶宽1.0m，内倾3%，并回填5%灰土至原水面（标高按1.0m控制），路基底部30cm采用5%石灰土处理，路床顶面以下080cm采用7%石灰土处理

37、；路基高度2.0m路段，清楚耕植后，将原地面挖至25cm深压实后才可填筑，路床顶面以下均采用掺7%石灰土处理；路基高度>2.0m的路段，路床顶面以下060cm采用7%石灰土处理层，立即底部设3%土拱,土拱设30cm5%石灰土处理层,对于路基中部填土的掺灰,根据具体情况，在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。（1）路床处理（公路路基设计规范（JTG D30-2004） 路床土质应均匀、密实、强度高，上路床压实度达不到要求时，必须采取晾晒，掺石灰等技术措施。路床顶面横坡应与路拱坡度一致。 挖方地段的路床为岩石或土基良好时，可直接利用作为路床，并应整平，碾压密实。地质条件不良或土质

38、松散，渗水，湿软，强度低时，应采取防水，排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施，处理深度可视具体情况确定。 填方路基的基底，应视不同情况分别予以处理。基底土密实，地面横坡缓于1：5时，路基可直接填筑在天然地面上，地表有树根草皮或腐殖土土应予以处理深除。路堤基底范围内由于地表水或地下水影响路基稳定时，应采取拦截，引排等措施，或在路堤底部填筑不易风化的片石，块石或砂、砾等透水性材料（2）不良地质路段的处理路线穿越水田及沿河段，设计时根据不同软土厚度采用清淤、换填砂砾等处理措施，确保路基的稳定。3.2 路面结构设计与计算 设计依据根据省道滦赤线北京界至三岔口段可行性研究报告中所调查和预测的交通量，

39、依据公路沥青路面设计规范JTGD502004，运用公路路面设计程序系统（HPDS2003）进行计算。 交通量调查及换算：通过交通量数据计算可得，本次设计的公路2010年建成通车后，前5年交通量的年增长率为8%,第6-9年的年增长率为9.0%,第10-12年的增长率为10%。 轴载分析：通过分析六种车型的前后轴的轴载、轴数及轮组数等一些汽车的相关参数，列表如下后进行计算。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(m)交通量1长征XD16042.685.22双轮组<35002太脱拉11138.7742双轮组<38003解放CA30A29.536.752双轮组<

40、;315004日野ZM4430601102双轮组<31505五十铃CXZ1878378.52双轮组<3400计算累计当量轴次轴载分析路面设计以双轴组单轴载100kN作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。(1).轴载换算轴载换算采用如下的计算公式： 式中： N 标准轴载当量轴次，次/日 N被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日 P标准轴载，kN P被换算车辆的各级轴载，kN C轴载系数，m是轴数。当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，应考虑轴数系数。 C：轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。(2).累计当量

41、轴数计算根据设计规范，二级公路沥青路面的设计年限为12年，双车道的车道系数取1，=7%，累计当量轴次：(3).土基回弹模量的确定设计路段路基土质为中液限粘性土，土基处于中湿状态，查相关表的土基回弹模量为35.0MPa。(4).设计指标的确定由于所建公路为双向2车道，选用车道系数为0.65，其设计年限为15年，且由设计任务书中所给数据分析，其交通增长率分3段，如下表所示：序号分段时间(年)交通量年增长率158.0%249.0%3310.0%当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时 :路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 3322 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 1.343323E+07

42、当进行半刚性基层层底拉应力验算时 :路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 3504 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 1.416918E+07 公路等级 二级公路 路面设计弯沉值的计算：根据设计任务书中规定及规范的相关要求，新建公路的公路等级为二级，系数为1.1，面层类型系数为1.0，基层系数为1.0。根据计算机程序计算所得结果为：路面设计弯沉值为25.8 (0.01mm)拟定路面结构及容许拉应力的计算：(1).路面结构设计参数：选定各层所用材料，根据规范规定的劈裂强度，计算各层容许拉应力。路面设计弯沉值 : 25.8 (0.01mm)层位 结 构 层 材 料 名 称 劈裂强度(MPa) 容

43、许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 1.2 0.4 2 中粒式沥青混凝土 1 0.33 3 水泥稳定碎石 0.7 0.36 4 石灰粉煤灰碎石 0.6 0.31 5 石灰土 0.25 0.1沥青混合料及基层材料设计参数层位 结 构 层材 料 名 称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa) (20) (15) 1 细粒式沥青混凝土 4 1400 2000 0.4 2 中粒式沥青混凝土 6 1200 1600 0.33 3 水泥稳定碎石 15 1500 1500 0.36 4 石灰粉煤灰碎石 15 1000 1000 0.31 5 石灰土 ? 550 550

44、 0.1 6 土基 35 路面结构层数据汇总及设计层厚度计算： 新建路面结构厚度计算 公 路 等 级 : 二级公路 新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 25.8 (0.01mm) 路面设计层层位 : 5 设计层最小厚度 : 15 (cm)层位结构层材料类型厚度(cm)抗压模量(MPa) (20度)抗压模量(MPa) (15度)容许应力(MPa)1细粒式沥青混凝土4140020000.42中粒式沥青混凝土6120016000.333水泥稳定碎石364石灰粉煤灰碎石315碎石灰土？5505500.16土

45、基 35 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 24.8 (0.01mm) H( 5 )= 15 cm LS= 26.7 (0.01mm) H( 5 )= 20 cm LS= 24.7 (0.01mm) H( 5 )= 19.8cm仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度 : H( 5 )= 19.8 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 19.8 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 19.8 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 19.8 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 19.8 cm(第 5 层底面拉

46、应力验算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 5 )= 19.8 cm(仅考虑弯沉) H( 5 )= 19.8 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度 60 cm 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 .取石灰土为20cm最后得到路面结构设计结果如下: - 细粒式沥青混凝土 4 cm - 中粒式沥青混凝土 6 cm - 水泥稳定碎石 15 cm - 石灰水泥粉煤灰碎石 15 cm - 碎石灰土 20 cm - 土基 新建公路路面各层顶面实际弯沉值及各层底面最大拉应力计算结果汇总：竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公 路 等 级 : 二级公路 新建路面的层数 : 5

47、 标 准 轴 载 : BZZ-100 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20) (15) 1 细粒式沥青混凝土 4 1400 2000 计算应力 2 中粒式沥青混凝土 6 1200 1600 计算应力 3 水泥稳定碎石 15 1500 1500 计算应力 4 石灰粉煤灰碎石 15 1000 1000 计算应力 5 石灰土 20 550 550 计算应力 6 土基 35 计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 24.7 (0.01mm) 第 2 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS=

48、27.4 (0.01mm) 第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 31.9 (0.01mm) 第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 52.7 (0.01mm) 第 5 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 146.5 (0.01mm) 土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 331.5 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式) LS= 266.2 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 : 第 1 层底面最大拉应力 ( 1 )=-.218 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 ( 2 )= .003 (MPa) 第 3 层底面最大拉应力 ( 3 )=-.007 (MPa) 第 4 层底面最大拉应力 ( 4 )= .119 (MPa) 第 5 层底面最大拉应力 ( 5 )= .071 (MPa)3.3 排水设计路面排水利用路面纵坡和路拱横坡完成。高填方且无防护工程段，加设急流槽设施，将路面水集中引流至路基坡脚以外。路基排水主要由边沟、排水沟、小桥涵及当地灌溉沟渠组成排水