交通工程本科毕业设计论文

1、,才有竞争力,要以知识取胜知识不仅是指课本的内容，还包括社会经验、文明文化、时代精神等整体要素 知识是新时代的资本，五六十年代人靠勤劳可以成事；今天的香港要抢知识 目录摘要11. 绪论 21.1选题的意义21.1.1 中国公路发展概况21.1.2 本文研究主要内容22. 路线设计42.1道路选线42.1.1 道路选线的一般原则42.1.2 选线的方法 52.2路线平面设计 52.2.1 平面设计的要求52.2.2 平曲线参数的确定72.2.3 平曲线要素的计算82.3道路纵断面设计9道路纵断面设计概述9纵坡设计的一般要求10最大纵坡10最小纵坡10坡长限制112.4竖曲线设计112.5道路横断

2、面设计11道路横断面的组成123. 路基设计153.1路基设计153.1.1 路基设计的一般规定153.1.2 路基设计153.2路基土石方的计算和调配173.2.1 横断面面积计算173.2.2 土石方数量计算173.2.3 路基土石方调配173.3路基边坡稳定性验算183.4挡土墙设计183.5坡面防护设计184.路面设计204.1路面结构分层204.2路面分类204.2.1 路面面层类型的选用204.3路面结构设计21路面结构具体设计21基本资料23马歇尔设型沥青混合料的计25434 确定沥青最佳用量 25435 确定沥青最佳用量OAC264.4 土基回弹模量的确定264.5沥青路面厚度

3、计算265. 排水设计295.1路基路面排水的目的和原则295.1.1 路基路面排水目的295.1.2 路基路面排水的一般原则295.2路基排水29排水设施分类30路基排水的综合设计305.3路面排水设计30中央分隔带排水30路面内部排水31结语32致谢33参考文献34摘要在本设计中主要是对某山岭重丘地区二级公路的设计设计部分公路的全长 21133m设计车速60Km/h双向两车道对已给的设计资料进行了分析查找相应的技术规范 确定了设计需要的各种参数 在平面图中进行选线然后又对道路路线进行了平面设计 本路线有两段曲线设置缓和曲线 并设置超高纵断面设计中满足了平纵面线性组合设计中的各种要求 在横断

4、面设计中确定了横断面组成及各种要素后绘制横断面图路基设计的基本内容是确定路基边坡的形状和坡度在挡土墙设计中满足了各种稳定性的验算 路面设计内容包括路面类型和结构设计通过本次设计不但了解了设计公路的各种步骤 而且也能熟练地运用 AUTOCA进行制图 同时也学会了运用纬地道路设计软件关键词：二级道路线性设计路基路面挡土墙1. 绪论1.1选题的意义公路交通是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志 是国民经济发展、社会发展和人民生活必不可少的公共基础设施 公路建设的发展速度对于促进国民经济的发展、拉动其他产业的发展具有非常重要的作用1.1.1 中国公路发展概况50年来我国公路建设已取得巨大成就 回

5、顾我国公路发展历程 对比世界公路发展趋势可以认为我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期 但是由于基础十分薄弱我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要和发达国家的先进水平相比还有较大差距从公路技术等级看在全国公路总里程中还有近 20万公里等外公路 等外公路占公路总里程的比重达到 14. 4 % 西部地区更高达到21. 8 %技术等级构成仍不理想从行政区划分布看由于经济发展和人口分布的不平衡公路发展在各地区之间存在着较大差距总的来看东部地区公路密度较大 高等级公路的比例也较高 明显高于全国平均水平 更高于中、西部地区水平因此为逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标 按照道

6、路的使用功能和交通需求重点提高经济相对发达地区的公路技术等级 根据国家西部大开发战略大力扶持西部地区公路基础设施建设将是本世纪末以至下世纪初我国公路交通发展的战略重点1.1.2 本文研究主要内容本设计的任务是在教师的指导下独立完成某山岭重丘区二级公路的设计工作具体内容包括资料分析、平面设计、纵断面设计、公路排水设计、设计文件的编制和图纸绘 制1）资料整理和分析设计资料是设计的客观依据必须客观认真地分析首先要对设计任务书提供的各种资料加以理解和必要的记忆明确对设计的影响在头脑中对工程要求、自然条件、材料供应情况和施工条件等构成一副明确的画面其次要求自然条件、材料供应情况和施工条件等从中抽取确定有

7、关依据2）路线平面、纵断面及横断面设计3）排水设计4）设计文件毕业设计文件包括设计说明书和计算书5）设计图纸设计图纸包括路线平面图、纵断面图、路基标准横断面图、横断面设计图、路基排水设 计图等主要图纸路基土石方数量计算表格其中一部分图纸需要计算机绘制2. 路线设计2.1道路选线选线是在规划道路的起终点之间选定一条技术上可行、经济上合理又能符合使用要求的道路中心线的工作它是路线设计的最根本的问题目的是合理的解决设计道路的起终点和走向为了保证选线和设计的质量应根据指定的路线总方向和设计道路的性质、任务及其在公路网中的作用考虑到社会经济因素和复杂的自然条件等拟定路线方向2.1.1 道路选线的一般原则

8、路线是道路的骨架它的优劣关系到道路本身功能的发挥和在路网中是否能起到应有的作用正如前所述影响路线设计除自然条件外尚受诸多社会因素的制约选线要综合考虑多种因素妥善处理好各方面的关系其基本原则如下：1. 在道路设计的各个阶段应运用各种先进手段对路线方案作深入、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、迅速的前提下做到工程量小、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的技术指标不要轻易米用极限指标也不应不顾工程大小片面追求高指标3. 选线应注意同农田基本建设相配合做到少占田地并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济

9、林园（如橡胶林、茶林、果园）等4. 通过名胜、风景、古迹地区的道路应注意保护原有自然状态其人工构造物应和周围环境、景观相协调处理好重要历史文物遗址5. 选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查弄清它们对道路工程的影响对严重不良地质路段如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、泥沼等地段和沙漠、多年冻土等特殊地区应慎重对待一般情况下应设法绕避当必须穿过时应选择合适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道路修筑汽车运营所产生的影响和污染7. 对于高速路和一级路由于其路幅宽可根据通过地区的地形、地物、自然环境等条件利用其上下行车道分离的特点本着因地制宜的原则合理利用上下行车道分离

10、的形式设线2.1.2 选线的方法在道路选线过程中影响选线的因素很多这些因素有的互相矛盾有的又相互制约各因素在不同场合的重要程度也不相同不可能一次就找出理想方案来最有效的作法是通过分阶段由粗到细反复比选来求最佳解选线一般按工作内容分三步进行1 路线方案选择路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向问题此项工作通常是先在小比例尺（1: 2.51: 10万）地形图上从较大面积范围内找出各种可 能的方案收集各可能方案的有关资料进行初步评选确定数条有进一步比较价值的方案然后进行现场勘察通过多方案的比选得出一个最佳方案来当没有地形图时可采用调查或踏勘方法现场收集资料进行方案评选当地形复杂或地区范围很大时

11、可以通过航空视察或用遥感和航摄资料进行选线2 路线带选择在路线基本方向选定的基础上按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点 连接这些控制点即构成路线带也称路线布局这些细部控制点的取舍自然仍是通过比选的办法来确定的路线布局一般应该在 1: 10001: 5000比例尺的地形图上进行 只有在地形简单方案明确的路段 才可以现场直接选定3. 具体定线经过上述两步的工作路线雏形已经明显勾画出来定线就是根据技术标准和路线方案结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计 具体定出道路中线的工作2.2路线平面设计2.2.1 平面设计的要求圆曲线半径、缓和曲线长度是路面平面设计中要解决的基本问题但

12、只此对于满足一条路线行驶安全顺畅的要求是不够的实践证明直线过长或过短曲线和曲线配置不适当也会导致行车事故降低通行能力因此一般来说平曲线设计应满足以下要求：1. 平面设计必须满足标准和规范的要求标准和规范是平面设计的指导性文件 平面设计中 圆曲线半径缓和曲线长度的值必须满足相应的规定 并根据设计条件尽量采用较高的标准不应轻易采用指标的极限值2. 平面线形应直接连续、顺适并于地形地物相适应和周围环境相协调在地势平坦开阔的平原微丘区路线直接顺势在平面线形三要素中只限所占比例最大而在地势有很大起伏的山岭和重丘区路线则多弯曲 曲线所占比例较大3. 行驶力学的要求是基本的视觉和心理上的要求对二级公路应尽量

13、满足4. 保持平面线形的均衡和连贯为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶应注意各线性保持连续性而不出现技术指标的突变因此在设计时应充分注意长直线尽头不能接入小半径圆曲线而且在高低标准之间要有过度5. 应避免连续急弯的线性6. 平曲线应有足够的长度平曲线太短汽车在平曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及操纵调整所以规范规定了平曲线的最小长度如下表2-1表2-1平曲线最小长度设计速度（Km/h）1201008060403020平曲线最小长度（m）一般值600500400300200150100最小值200170140100 705040公路平曲线一般由两段缓和曲线和一段圆曲线组成3s缓和曲线的长度

14、不能小于该级公路对其最小长度的规定；中间段圆曲线长度也宜不大于 的行程当地行等限制时可将缓和曲线在曲率相等处直接相连此时的圆曲线长度为零当B < 7o时弯道应设置较长的平曲线其长度应大于下表 2-2中的规定值表2- 2公路转角小于或等于7°时的平曲线长度设计时速（Km/h）1201008060403020平曲线长度（m1400/ 1200/ 1000/ 700/ 500/ 350/ 280/ 注：表中” ”为路线转角值（°）当 v 2。时按厶=2。计算7. 曲线间直线最小长度的要求公路路线设计规范推荐同向曲线的最短直线长度以不小于6 v为宜反向曲线间的最小直线长度以不

15、小于行车速度的两倍为宜若两反向曲线已设缓和曲线首尾相接但被连接的两缓和曲线和圆曲线应满足一定的条件根据以上的设计要求结合汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求合理地确定各线性要素的几何参数保证线性的连续性和均衡性避免采用长直线并注意和地形、地物、环境和景观等相协调最终确定出最佳的道路平面线性222平曲线参数的确定平面线性主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线性组合而成的当然三个也可以组合成不同的线性在做这次设计中主要用到的组合有以下几种基本平曲线几何元素及其公式：按直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线的顺序组合而成的曲线这种线性是经常采用的缓和曲线是道路平面要素之一它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差

16、较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续 变化的曲线标准规定除四级路可以不设缓和曲线外其余各级道路都应设置缓和曲线它的曲率连续变化便于车辆遵组循旅客感觉舒适行车更加稳定增加线性美观等功能设计时要注意和圆曲线相协调配合在线形组合和线形美观上产生良好的行车效果和视觉效果宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1 : 1： 1这一点很重要在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小外还要考虑超高和加宽的要求所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度我国公路技术标准中规定的圆曲线半径最小如下表2-3所示：表2- 3圆曲线半径设计速度（Km/h）1201008060403

17、020一般值（m100070040020010065极限值（m650400250125603015不设超高最小半径（m）路拱w 2.0%5500400025001500600350150路拱2.0%7500525033501900800450200标准制定了各级公路缓和曲线的最小长度 如下表2-4所示：表2- 4各级公路缓和曲线最小长度 设计速度（Km/h）1201008060403020缓和曲线最小长度（m） 一般值（m1301201008050 4025极限值（mloo857060403020本次设计是山岭重丘区二级公路设计速度为60Km/h则由上面两个表可知：设计时速为60Km/h圆曲线

18、半径一般值为200m最小值为60m因此圆曲线半径采用400m满足公路技术标准缓和曲线长度一般值为80m最小值为60m因此此设计采用的缓和曲线长度为100m满足标准要求2.2.3 平曲线要素的计算1) ZH ( K0+950.13 )HZ(K1+277.37)段 已知a仁32.5 °圆曲线半径R=400mLS=100 m如下图：图1.1圆曲线2) ZH(K1+588.81)HZ ( K1+913.08 )段已知：a 2=23.2 °R=400m LS=100m则 T2=132.187m L2=261.937m E2=8.821m3) 主点里程桩参数计算A. ZH 里程=JD里

19、程-T1=950.133HY 里程=ZH+LS=1050.133YH 里程=HY+LH-2 LS=1177.365HZ 里程=HY+ LS =1277.365QZ 里程=HZ- LH /2=1113.749B. ZH 里程=1588.813HY 里程=1688.813YH 里程=1813.077HZ 里程=1913.077QZ 里程=1750.945（注：平曲线设计时设了两个转角故计算两组数值在此以A B区分）2.3道路纵断面设计2.3.1 道路纵断面设计概述用一曲面道路中线竖直剖切展开的平面称为道路的纵断面反映路线在纵断面上的起伏形状位置及尺寸的图形称为路线纵断面图路线纵断面图是道路设计的重

20、要技术图表之一它反映了路线所经地区的地面起伏状况和设计标高之间的关系它和平面图横越断面图结合起来就能够完整地表达道路的空间位置和立体线形经从断面线形设计就根据道路的性质任务等级和地形地质水文等因素考虑路基稳定排水及工程量等的要求对纵坡的大小长短前后纵坡情况及和平面线形的组合关系等进行综合设计从而设计出纵坡合理线形平顺圆滑的理想线形以达到行车安全快速舒适工程费用较省营运费用较少的目的2.3.2 纵坡设计的一般要求为使纵坡设计经济合理必须在全面掌握勘测资料基础上结合选定线的纵坡安排意图综合分析反复比较定出设计纵坡纵坡设计满足公路设计规范（以下简称规范）的各项规范为保证车辆能以一定速度安全舒适的行驶

21、本设计纵坡具有一定的平顺性起伏不易过大和过于频繁本纵坡设计对沿线地形地下管线地址水文气候和排水等进行了综合考虑根据具体情况加以处理保证道路的稳定和畅通本纵坡设计考虑了填挖平衡尽量使挖方运作就进路段填方以减少借方和费用 降低造价和节省用地 在实地调查基础上 本设计充分考虑通道 农田水利等方面的要求233最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时各级公路允许采用的最大坡度值 它是道路纵断面设计总要控制指标在地形起伏较大地区直接影响线路的长短使用质量运输成本和造价各级公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以及工程运营经济等因素 通过综合分析 全面考虑 合理确定的各级公路的最大纵坡见下表2-5

22、:表2- 5各级公路最大纵坡 设计速度1201008060403020最大坡度34557892.3.4 最小纵坡为使道路上行车快速安全和通畅一般希望道路纵坡设计小一些为好但是在长路堑低填以及其它横向排水不通畅地段为保证排水要求防止积水渗入路基而影响其稳定性场应设置不小和0.3%的最小纵坡一般情况下不小于 0.5%为宜当必须设计平坡或纵坡小于0.3%时边沟应做纵向排水设计在弯道超高横渐变段上为使行车道外侧边缘不出现反坡设计最小纵坡不宜小于超高允许渐变率路堤、干旱少雨地区最小纵坡可不受以上限制在城市道路中一般采用设置锯齿形边沟或采取其他措施来处理本设计的最小纵坡为 0.5% > 0.3%满足

23、设计要求坡长限制坡长是指变坡点和变坡点之间的水平长度坡长限制包括陡坡的最大坡长限制和最小坡长限制两个方面1. 最大坡长限制所谓最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶当车速下降到最低容许速度时所行驶的距离道路纵坡的大小及其坡长对汽车行驶影响很大纵坡越陡坡长越长对汽车影响也越大2. 最小坡长限制最短坡长限制主要从汽车行驶平顺的要求去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超重和失重的变化频繁导致乘客感觉不舒适车速越高感觉越突出其次从缓坡的减速和加速功能的发挥来看坡长太短则作用不大最后从路容美观、相邻两竖曲线的设置和纵面视距等要求坡长应有一定最小长度 根据标准规定二级公路设计的最小纵

24、坡为150时速60Km/h.但在结合实际考虑到本设计标段内地形起伏变化不大故没有设纵坡的必要所以在此也无坡长限制2.4竖曲线设计本设计标段为平原微丘地势比较平缓在定线时考虑到工程量及其费用以及其他因素没有设置竖曲线的必要故此处竖曲线的设计略去2.5道路横断面设计道路的横断面是指中线上的各点的法向切面它是有横断面设计线和地面线所构成的其中横断面设计线包括车道路肩分隔带边沟边坡截水沟护坡道以及取土坑弃土堆环境保护等设施道路横断面设计应根据其交通特性交通量行车速度结合地形气候土壤等条件进行道路行车道分隔带人行道路肩等的布置以确定其横向几何尺寸并进行必要的结构设计以确保它们的强度和稳定性2.5.1道路

25、横断面的组成1. 车道数和车道宽度的确定本设计为时速60Km/h的二级公路宽度为10m故设计为2车道根据调查研究及参考国外资料设计车速80Km/h时车道宽度应为375m设计车速w 80Km/h时车道宽为3.5m本设计取用3.5m为车道宽度2. 路肩宽度的确定本设计二级公路设计车速为60Km/h的路肩宽度为 0.5 X 2+ 1X 2=3m其中硬路肩每边宽度为1m土路肩为0.5m不设中间带3. 路拱坡度、路基边坡坡度、边沟路拱坡度为2%路肩横向坡度为3%路拱坡度采用双向坡面 由路中央向西侧倾斜H< 6m （路基填土高度）时路基边坡按1:1设计本设计路段地处平原微丘区宜采用梯形边沟底宽为0.

26、5m深 0.5m内侧边坡度1:14. 路基宽度的确定路基宽度按规范一般值选用根据设计车速和车道数辆取路基宽度为 10m 二级公路横断见附图5. 超高的计算a）为抵消车辆在曲线段上行驶时所产生的离心力 将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式成为超高 合理地设置超高可以全部或部分抵消离心力从而提高汽车行驶在曲线的稳定性和舒适性此外超高通常能改变路面排水 有助于减小车辆雨天行驶产生漂移的危险超高的横坡坡度应按设计车速平曲线半径路面类型自然条件和车辆组成情况确定根据圆曲线半径及设计和车速确定该公路的超高为4%各级公路的圆曲线部的最小超高值是该道路直线部分的路拱坡度之值 最大超高规定见下表表2- 6各级

27、公路的圆曲线部分的最大超高值公路等级 汽车专用公路一般公路高速公路四一般地区（%10或88积雪冰冻地区（%6综合上述本设计超咼率去4%b）超高渐变率选取超高渐变率可按表 2-7选取: 表2- 7最大超高渐变率表计算行车速度超高旋转轴位置中线边线1201/2501/2001001/2251/175801/2001/150601/1751/125401/1501/100301/1251/75根据该公路的计算行车速度超高渐变率去1/125.c）超高渐变段长度的确定当汽车行驶时圆曲线上所产生的离心力是常数而在回旋线上行驶时因回旋线曲率是变化的其离心力也是变化的因此超高横坡度在圆曲线上应是和圆曲线半径相

28、适应的全超高在缓和曲线上应是逐渐变化的超高这段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为了行车的舒适路容的美观和排水的通畅必须设置一定长度的超高缓和段超高过渡则是在超高缓和段全长范围内进行的超高缓和段计算式计算：本设计的路面宽度 3 =7.0m横向力系数卩=0.035渐变率p =1/125所以：=14m因为：p =1/125 > 1/330所以本设计令LC=LS=100md）超高值的具体计算表2- 8特殊点的超高值表超高位置桩号超高位置超高值超高位置桩号超高位置超高值圆曲线I上外缘hC0.385m圆曲线n上外缘hC0.385m中线hC'0.18

29、5m中线hC'0.185m内缘hC'-0.015m内缘hC'-0.015m过渡段K1+00.00外缘hC0.200m过渡段K1+600.00外缘hC0.056m中线hC0.115m中线hC0.115m内缘hC'0.015m内缘hC'0.015m过渡段K1+50.00 外缘hC0.385m过渡段K1+650.00 外缘hC0.241m中线hC'0.115m中线hC0.115m内缘hC'0.015m内缘hC'0.015m过渡段 K1+150.00 外缘hC0.755m过渡段K1+850.00 外缘hC0.981m中线hC0.325m中

30、线hC0.411m内缘hC'-0.075m内缘hC'-0.112m3. 路基设计3.1路基设计3.1.1 路基设计的一般规定1. 路基路面应根据公路功能 公路等级交通量结合沿线地形地质及路用材料等自然条件进行设计保证其具有足够的强度稳定性和耐久性同时路面面层应满足平整和抗滑的要求2. 路基设计应重视排水设施和防护设施的设计 取土弃土应进行专门设计防止水土流失堵塞河道和诱发路基病害3. 路基断面形式应和沿线自然环境相协调 避免因深挖高填对其造成不良影响高速公路一级公路宜采用浅挖低填缓边坡的路基断面形式4. 通过特殊地质和水文条件的路段必须查明其规模及其对公路的危害程度采取综合治理

31、措施 增强公路防灾 抗灾能力5. 高速公路一级公路路面不宜分期修建但位于软土高填方等工后沉降较大的局部路段 可按"一次设计分期实施”的原则实施3.1.2 路基设计公路路基是路面的基础它承受着本身主体的自重和路面结构的重量 同时还承受着由路面传递先来的行车荷载所以路基是公路的承重主体在工程地质和水文地质条件良好的地段修筑的一般路基设计包括以下内容:1. 确定路基类型本设计所包括路堤、路堑和填挖结合等三种类型2. 路基宽度的确定路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之和路基占用土地是公路通过农田或用地受限制地区时的突出问题建设占地必需综合规划讲究经济效益农业和交通相互促进规范规定的高等级公

32、路路基宽度如下表3-1 :表3-1公路路基宽度公路等级二级公路三级公路四级公路设计速度（Km/h）8060403020车道数22222或1路基宽度m一般值12.0010.008.507.506.50（双）4.50 （单）最小值10.008.50根据规范规定并结合该公路等级及修建条件 本设计路基宽度为 10.00m3. 路基高度的确定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咼和地面标咼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程经济等因素确定的以路基的强度和稳定性要求出发路基上部土层应处于干燥和中湿状态路基高度应根据临届高度并结合公路沿线具体条件和排水

33、及防护设施确定路基的最小填土高 度路基最小填土高度见表3-2 :表3- 2 土质路基最小填土高度路基土组成砂类土粉质土粘质土最小填土高度（m）0.3 0.50.5 0.80.4 0.74. 路基边坡坡度的选择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内容公路路基的边坡坡度可用边坡高度H和边坡宽度b之比表示并取H=1通常用1: n （路堑）或1: m（路堤）表示其坡度称之为边坡坡率路基边坡坡度的大小取决于边坡的土质岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度在较陡或填挖较大的路段边坡稳定不仅影响到土石方工程量和施工难易而且是路基整体稳定性的关键因此确定边坡坡度对于路基稳定

34、性和工程的经济合理性至关重要所以一般路边边坡可根据下表选定：表3- 3路基边坡坡度表填料种类边坡最大高度边坡坡度全部高度 上部高度 下部高度 全部高度 上部高度 下部高度 粘质土 粉质土 砂类土208121:1.51:1.75沙砾121:1.5卵石土碎石土201281:1.51:1.75不易风化的块石208121:1.51:1.75本设计采用路堤边坡坡度1 : 1.5路堑边坡坡度为1 : 0.5.5. 路基压实标准的选择路基填土需要分层压实使之具有一定的密实度分层压实的路基顶面能防止水分干湿作用引起的自然沉降和行车荷载反复作用产生的压实变 形确保路面的使用品质和使用寿命6. 护坡道护坡道是保护

35、路基边坡稳定性的措施之一设置的目的是加宽边坡横向距离减少边坡平均坡度护坡愈宽愈有利于边坡稳定但最少为1.0m.3.2路基土石方的计算和调配3.2.1 横断面面积计算 路基填挖的断面积是指断面图中原地面线和路基设计线所包围的面积路基设计线高于地面线为填低于地面线为挖两者应分别计算将断面按单位横宽划分为若干个梯形和三角形条块每个小块的近似面积为： 则断面面积：3.2.2 土石方数量计算若相邻两三断面均为填方或均为挖方且面积大小相近则可假定两端面之间为一棱柱体其计算公式为：若相差较大则用公式来计算本设计土石方计算以K0+00.00K0+500.00为例计算结果见附表3.2.3 路基土石方调配1. 调

36、配要求1）土石方调配应按先横向后纵向的次序进行2）纵向调运的最远距离一般不应小于经济运距3）土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响 一般情况下不跨越深沟和山做上坡调运4）借方、弃土方应和借土还田整地建田相结合尽量少占田地减少对农业的影响对于取土和弃土地点应事先同地方商量5）不同性质的土石应分别调配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要单独绘图直接在土石方表上调配具有方法简单、调配清晰的特点是目前生产上广泛采用的方法表格调配法步骤如下：复核准备工作横向调运纵向调运计算借方数量、费方数量和总运量最后计算计价土石方计价土石方=挖方

37、数量+借方数量3.3路基边坡稳定性验算在桩号为K1+450.00处挖方深度H=3.9m路基填料的重度 丫 =19.2KN/m3滑动面上黏结力 C=20KPa内摩擦角2 =19°边坡坡度为1 : 0.5由=0.5得 a =63° 26'=1.1181f=tan a =0.3443a=0.5342则 Kmin=3.651 > 1.25故边坡稳定3.4挡土墙设计在需要加设挡土墙路段进行验算挖方路段边坡稳定性均满足要求不用设挡土墙在填方路段路基土重度19.2KN/m3滑动面黏结力 C=20KPa内摩擦角2 =19°边坡坡度1： 1.53.5坡面防护设计坡面防

38、护主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷减缓温差及温度变化的影响防止或延缓软弱岩土表面的风化碎裂、剥蚀、演变进程从而路基边坡的整体稳定性在一定程度下还可兼顾路基美化和协调自然环境坡面防护设施不受外力作用必须要求坡面岩土整体稳定牢固简易防护的边坡高度和坡度不于宜过大土质边坡坡度一般不陡和于1：1-1：1.5.地表水的径流速度以2.0m/s为宜水亦不宜集中汇流雨水集中或回流面积较大时应有排水设施相配合如在挖方边坡顶部设截水沟高填方的路肩边缘设拦水埂等常见的坡面防护设施有植物防护和工程防护前者可视为有生命的防护后者属于无机防护 有生命防护以土质边坡为主 无机物防护以石质路堑边坡为主 在一定程度上有生命防

39、护在边坡稳定和改善路容方面优于无机物防护4. 路面设计4.1路面结构分层行车荷载和自然因素对路面的影响 随深度的增加而逐渐减弱 因此 对路面材料的强度抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐减低 为了适应这一特点路面结构通常是分层铺筑的 按照使用要求 受力情况土基支承条件和自然因素影响程度的不同 分成若干层次通常按照各个层次功能的不同划分为三个层次 即面层 基层和垫层1. 面层面层是直接通行车和大气接触的表面层次 它承受较大的行车荷载的垂直力 水平力和冲击力的作用同时还收到降水的侵蚀和气温变化的影响 因此面层应具备较高的结构强度 抗变形能力较好的水稳定性和温度稳定性而且应当耐磨 不透水还应

40、有良好的抗滑性和平整性2. 基层基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力 并扩散到下面的垫层中去 实际上基层是路面结构的承重层它具有足够的强度和刚度 并具有良好的扩散应力的能力3. 垫层垫层介于土基和基层之间 它的功能是改善土基的温度和温度状况 以保证面层和基层的强度 刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响另一方面的功能是将基层传下的车辆荷载应力加以扩散以减少土基产生的应力和变形同时也能阻止路基土挤入基层中影响基层结构的性能4.2路面分类路面类型可以从不同的角度划分但在工程设计中主要从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发 将路面路面分为柔性路面、刚性路面和半刚性路面三类 本设计公

41、路选用柔性路面4.2.1 路面面层类型的选用路面面层类型的选用应符合表4-1规定：表4- 1路面类型及适用范围面层类型适用范围沥青混凝土 高速公路、一、二、三、四级公路 水泥混凝土高速公路、一、二、三、四级公路沥青贯入、沥青碎石、沥青表面处置三、四级公路砂石路面四级公路根据调查所得的交通量和道路等级决定采用沥青混凝土路面4.3路面结构设计新建沥青路面通常按以下步骤进行路面结构设计：1. 根据设计任务书要求 确定路面等级和面层类型计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值；2. 按路基土类和干湿类型将路基划分为若干路段确定各路段土基回弹模量根据已有经验和规范推荐的路面结构拟定路面结构组合和

42、厚度方案根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度 确定各结构层材料设计参数：3. 根据设计弯沉值计算路面厚度对于季节性冰冻地区的高级路面和次高级路面 尚应该验算防冻厚度是否满足要求路面结构具体设计轴载分析：路面设计以双轴组单轴载100K N作为标准轴载表4- 2交通组成表车型三菱FR415五十铃NPR594G江淮HF140A江淮HF150东风KM340东风 SP9135B五十铃EXR181L辆/日250140200200350120130轴载换算采用此公式：本设计路段交通量设计参数为: 表4- 3交通量设计参数表前轴重后轴重后轴数后轮组数后轴距交通量三菱FR415

43、30.051.01双250五十铃NPR594G23.544.01双140江淮HF140A18.941.81200江淮HF15024.567.81双350东风KM34045.1101.51双200东风 SP9135B20.172.62双73m120五十铃EXR181L60.0100.03双73m130将上表各交通量参数转换为标准轴载当量见表4-4表4- 4标准轴载作用次数换算表车型Pi/KmC1C2Ni（次/月）N三菱FR415前轴30.016.4250后轴51.01125013.4五十铃NPR594G前轴23.516.4140后轴44.0111403.9江淮HF140A前轴45.116.420

44、0后轴41.8112004.5江淮HF150前轴45.116.420040.08后轴101.511200213.4东风KM340前轴24.516.4350后轴67.81135064.6东风 SP9135B前轴20.116.4120后轴72.6 X 22.21120131.1五十铃EXR181L前轴6016.4130270.5后轴100 x 33.411301226合计2067.48设计年限累计当量标准轴载数 本次设计中丫 =7%T=122=2067.48n =0.65则 Ne=8.77 x 106（次）由此判断其交通量等级为中等值以大客车及中型以上各种货车交通量Nn=1650.25（辆 /h/

45、 车道） 属于重交通3.4沥青路面结构组合设计4.3.2 基本资料1. 设计公路地处n区双向两车道采用沥青路面结构沿线土质为粉质亚粘土 地下水位大于26m 属中湿状态常年降雨量9001200mm年平均气温7.817.4 C 年日照11601600小时2. 根据设计资料选用AC-BI型沥青混合料设计级配范围和中值见下表4-5表4- 5矿质集料级配和设计级配范围 材料名称下列筛孔（mm的通过百分率16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075碎石A10093170石屑B100841184010092824221114矿粉D96 87AC-BI的级配10095-1007

46、0-8846-6836-5324-4118-3012-228-164-6级配范围中值10098795745332417126采用图解法进行矿质混合料配合比设计求出集料配合比为 A:B:C:D=31%:30%:31%:8%计算矿质混合料的合成及配见下表4-5材料组成筛孔尺寸（mm16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过百分率各种矿料在混合料中级配 碎石31%(31%31.0(31.0 )28.8(28.8 )5.3(5.3 )0(0)石屑30%(26%30.0(26.0 )30.0(26.0 )30.0(26.0 )25.2(21.8 )4.2(3.6 )

47、2.4(2.1 )1.2(1.1 )0(0)砂 31% (37%31.0(37)31.0(37)31.031.0(37)28.5(34)23.4(30.3)13.0(15.5)6.58)3.4件1)1.2(1.5)矿粉8%( 6%)8.0(6.0)8.0(6.0)8.0(6.0)8.0(6.0)8.0(6.0)8.0(6.0)8.0(6.0)8.0(6.0)7.9(5.8)7.0(5.2)合成级配100(100)97.8(97.8 )74.3(74.3 )58.8(64.2 )40.7(43.6 )35.8(38.4 )22.2(22.6 )14.5(13.8 )11.3(9.9 )8.2(6

48、.7 )级配范围10095-10070-8846-6836-5324-4118-3012-228-164-6级配中值10098795745332417126对该表进行调整调整后的配合比为 A:B:C:D=31%:26%:37%:6%调整后的级配曲线完全在设计要求的级配范围内并接近中值故取该级配作为设计4.3.3 马歇尔设型沥青混合料的计AC-BI型沥青混合料的沥青用量范围4、5%-6.5%采用0.5%间隔变化分别选择沥青用量4.5% 5.0% 5.5% 6.0%6.5%拌制五组沥青混合料每面各击实75次成型试件各组沥青混合料试件的理论最大相对密度毛体积响度密度及稳定度流值结果见表3-6沥青混合

49、料的各项指标的技术见下表沥青用量最大理论相对密度毛体积密度孔隙率矿料间隙率有效沥青饱和度稳定度流值4.52.5272.3666.3716.9362.378.22.05.02.4982.3814.6816.8472.219.52.45.52.1822.398 3.3816.6979.759.62.86.02.4392.3822.3417.68 85.768.43.16.52.4222.3781.8218.2690.037.13.6技术标准3-613-1660-757.82-4矿质混合料合成毛体积相对密度4.3.4 确定沥青最佳用量绘制沥青用量和毛体积密度、空隙率、有效沥青饱和度马歇尔稳定度和流值等指标的关 系曲线图4.3.5 确定沥青最佳用量 OACOAC=(5.15%+4.93%) /2=5.04对应于OAC=5.04%空隙率=