二级公路设计书

1、 XXXX 学院毕业设计计算说明书设计题目：XXXX 二级公路施工图设计(K9+100K12+880)目录第一章 绪论.11.1、毕业设计的主要内容及要求.11.2、毕业设计的主要成果要求.11.3、设计资料.1第二章 选线及平面线形设计.32.1 选线的一般原则 .32.2 沿线地形分析 .32.3 平面线形设计 .42.3.1 平面线形设计一般原则 .42.3.2 平面线形设计的一般要求 .42.2.3 平面线形 .52.3.4 定直线及转角的计算 .72.3.5 曲线要素的计算 .72.4 绘制平面图并提交成果 .11第三章 纵断面设计.123.1 纵断面设计的一般原则 .123.2 线

2、形组合设计原则 .123.3 设计方法及步骤 .133.3.1 拉坡前的准备工作.133.3.2 标注控制点位置.133.3.3 试坡.133.3.4 调整.133.3.5 核对.133.3.6 定坡.133.4 设计成果 .143.5 提交成果 .17第四章 横断面设计土石方调配.184.1 横断面设计的一般原则 .184.2 横断面设计 .184.2.1 横断面布置方案.184.2.2 加宽设计.184.2.3 超高设计.194.2.4 土石方数量计算.204.2.5 路基土石方调配.204.3 提交成果 .21第五章 路基路面排水设计.225.1 路基排水设计的一般原则为： .225.2

3、 常用的路基地面排水设备 .225.3 路界地表排水设计 .225.3.1 路面表面排水.225.3.2 中央分隔带排水.235.3.3 坡面排水.23第六章 路基边坡防护.256.1 植物防护 .256.2 砌石坡面防护 .25第七章 路面结构组合设计.267.1 路面结构设计基本内容 .277.2 路面要求 .277.3 路面结构及层次划分 .277.4 设计 .287.4.1 设计年限内累计当量标准轴.277.4.2 初拟路面结构.29 7.5 提交数据 .38第八章 施工概预算.398.1 概预算组成图 .398.2 概预算项目的主要内容（路线部分） .418.3 概预算文件的编制步骤

4、 .418.3.1 熟悉设计图纸和资料.418.3.2 准备概预算资料.418.3.3 分析外业调整资料和施工方案.418.3.4 分项.428.3 5 计算工程量.428.3.6 查定额.428.3.7 基础单价的计算.438.3.8 计算各分项工程的直接费和间接费.438.3.计算建筑安装工程费 .448.3.10 实物指标计算.448.3.11 算其他有关费用.448.3.12 编制总概预算表进行造价分析.458.3.13 编制综合概预算.458.3.14 编制说明.45致 谢.46参考文献.470 第一章 绪论1.1、毕业设计的主要内容及要求1、毕业设计内容包括：公路平面设计、纵断面设

5、计、横断面设计、路基及路面设计、概预算、中英文摘要、原版专业外文资料翻译等。2、首先用纸上定线的方法确定道路走向并进行线形设计和曲线要素的计算，得到平面设计图。3、根据地面线高程及技术标准的要求进行纵断面设计，即纵断面拉坡、平纵线形组合设计、竖曲线设计及曲线要素计算，设计高程和填挖计算、纵断面绘制等。4、根据地形图进行路线横断面设计和路基设计，填写路基设计表、土石方调配计算表。5、进行路基防护与加固、路基路面排水设施设计和小桥涵设计。6、根据交通量和设计弯沉值进行路面结构层的组合设计及厚度确定。7、进行概预算编制。8、编写中英文摘要，翻译 3000 单词量以上的专业原版外文资料。1.2、毕业设

6、计的主要成果要求1、 工程原始资料客观、真实可靠，数据准确、完整。2、 从工程实际出发，根据技术可行性、经济合理性、工程可靠性等进行公路设计方案的论证和优选。3、 设计文件说明书要求打印，绘图部分尽量计算机绘图、出图。4、 设计图纸必须规范（A3） 、整洁，封皮统一制作。1.3、设计资料1、公路勘测外业资料： （1）沿线水准点位置及高程。 （见地形图） （2）沿线水文地质情况： 该路段较干燥，地下水位深，四季分明。夏季炎热多雨，冬季寒冷，年平均气温 5.85.9，年降水量 573660mm，降水多集中在 7、8 两个月。1 路线通过地段土质：上部 0.20.3m 种植土，其下主要是粉质中液限粘

7、土，间夹砂砾。主要岩石有砂岩、泥岩等。地下水位较低，一般在 210280cm，主要物理力学指标见下表： 沿线土主要物理力学指标表序号含水量%单位容重g/cm3比重孔隙比液限塑限塑性指数液性指数比贯入阻力kpa最佳含水量1234567891011126.61.912.680.6933.214.418.80.353000217.21.772.630.7445.125.519.60.2115.2颗粒组成最大干容重承载比 CBR220.0740.0740.0020.0021213141516170.357.8479.9811.831.813.6013.369.6817.032、公路所在地自然区划该路段

8、属于 2 区。3、冰冻深度最大冻深 160 厘米。4、路面设计资料：采用沥青混凝土路面，以双轮单轴 100KN 为标准轴载，沿线有碎石、砂砾块、片石、粘土、砂土及生石灰、水泥等。沥青路面设计使用年限根据设计等级相应选取，竣工后第一年平均交通量 1500 轴次/日，设计年限内每车道累计480 万当量轴次。2第二章 选线及平面线形设计2.1 选线的一般原则选线就是在地形图或地面上选定路线的方向并确定路线的空间位置的过程。公路路线的位置决定了各种建筑物的配置和设备的位置，反之，有一些建筑物的配置也影响路线的位置。路线的位置不仅对工程数量和工程费用有巨大影响，而且对运行安全和运输效率产生深远影响。因此

9、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.路线设计应保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、运用费用省、效益好，并有利于施工和养护。路线设计应注意立体线形设计中的平、纵、横面的舒适、合理配合。在工程量增加不大时，平、纵面应尽量采用较高的技术指标。不要轻易采用最小指标或极限指标，也不应不顾工程量的大幅度增加而片面追求高指标。3.选线应注意同农田基本建设相配合，做到少占田地，并尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园等。4.通过名胜、风景

10、、古迹地区的道路，应注意保护原有的自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要的历史文物遗址。5 选线时应对工程地质和水文地质进行深入的勘测调查，弄清它们对道路工程的影响。2.2 沿线地形分析该地区的地形特点：年日照为 3130 小时，无霜期 100130 天，属于典型的蒙古高原大陆性气侯，四季分明，光照充足，温差较大，雨热同季；该路段属于2 区，该路段较干燥，地下水位深，四季分明。夏季炎热多雨，冬季寒冷，年平均气 3.54.4温，年降水量 350452mm，降水多集中在 6、7、8 三个月。路线通过地段土质：上部 0.20.3m 种植土，其下主要是粉质中液限粘土，3间夹砂砾。主

11、要岩石有砂岩、泥岩等。地下水位较低，一般在 80130cm。其次路线附近有村庄，应减少对附近居民正常生活，工作的干扰，再有所在地区有相当的旱田，应注意他们的影响，再考虑到地基的承受能力，应尽量避免池塘，同时路线的选择也要有利于周边经济的发展，确定一个比较完美的方案通过。2.3 平面线形设计公路平面线形由直线、平曲线组合而成，平曲线又分为圆曲线和回旋线两种，高速公路、一级公路、汽车专用二级公路和二、三级公路平面线形要素有直线、圆曲线、回旋线三种。平曲线线形必须与地形、地物、环境、景观等相协调，同时应注意线形的连续和均衡性，并同纵面线形相互配合。行驶在曲线上的汽车由于受离心力的作用其稳定性受到影响

12、，而离心力的大小与曲线半径密切相关，半径越小越不利，所以在选择平曲线半径时应尽可能采用较大的值，只有在地形和其他条件受到限制时才可使用较小的曲线半径。为了行车安全与舒适，规范规定了圆曲线半径在不同情况下的最小值。2.3.1 平面线形设计一般原则1.平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形地物相适应，与周围环境相协调。2.保持平面线形的均衡与连贯为使一条道路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意各线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。在设计时应注意以下几点：a)长直线尽头不能接以小半径曲线。长的直线和长的大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现小半径曲线，会因减速不及时而造成交通事故。b)高低标准之

13、间要有过渡。3.应避免连续急弯的线形。4.平曲线应有足够的长度。5.曲线间最小直线长度的要求：同向曲线间直线最小长度以不小于 6 倍车速为宜；反向曲线间直线最小长度以不小于 2 倍车速为宜。2.3.2 平面线形设计的一般要求41.汽车行驶轨迹现代道路是供汽车行驶的。因此，在路线的平面设计中，主要考察汽车的行驶轨迹。只有当平面线形与这个轨迹相符合或相接近的情况下，才能保证行车的顺适与安全，特别是在高速行驶的情况下，行驶轨迹非常重要，而行驶中的汽车，其轨迹在几何性质上有以下特征：（1）这个轨迹是连续的和圆滑的；（2）其曲率是连续的；（3）其曲率的变化率是连续的。2.平面线形要素行驶中的汽车其导向轮

14、旋转面与汽车本身纵轴之间有下列三种关系：角度为 0；角度是常数；角度是变数，与之对应的行驶轨迹分别为直线、圆曲线和缓和曲线。而现代道路线形是有上面三种线形组合而成的，因此在平面线形设计中应考虑三要素的组成。 2.3.3 平面线形 直线作为平曲线的直线在公路设计中使用最广泛，因为两点之间以直线最短，因此一般定线时，只要地势平坦，无大的地物障碍，基本选直线，加之笔直的道路给人以短截、直达的良好印象，在美学上有其自身的特点，并且汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简单，但过长的直线大多难于与地形相协调，还容易使驾驶员难以目测车间距离，产生尽快驶出直线的急躁心情，一再加速以致容易

15、导致交通事故的发生。直线线形不宜过长，不宜大于 20V，同时也不宜过短，其最小直线长度为：当计算行车速度 V60km/h 时，同向曲线间最小直线长度（以 m 计）以不小于行车速度的 6 倍为宜，反向曲线间最小直线长度（以 m 计）以不小于行车速度的 2 倍为宜。 圆曲线1.圆曲线半径选用应符合公路工程技术标准和公路路线设计规范中的有关规定，圆曲线最大半径值不宜超过 10000m。2.圆曲线半径选用的原则（1）圆曲线半径的确定,必须能够保证汽车以一定的车速安全行使.应充分注意地质水文条件,使曲线既能更好的吻合地形,减少工程,又能满足桥梁的需要5和隧道、路基等建筑物的设置条件。（2

16、）在确定圆曲线半径时应注意:一般情况下,宜采用极限最小半径的 4-8倍或超高为 2%-4%的圆曲线半径;地形条件受限制时,应采用大于或接近一般最小半径;地形条件特殊困难时,方可采用极限最小半径;应同前后线型要素相协调,使之构成连续、均衡的曲线线型,使路线平面线形指标逐渐过渡,避免出现突变.应同纵断面线形相配合,必须避免小半径曲线与陡坡相重合。（3）为保证汽车形势的舒适性和安全性,使平曲线应有足够的长度,圆曲线长度宜有 3 秒的行程。 缓和曲线1.缓和曲线的作用缓和曲线是道路平面线形要素之一，是设在直线与圆曲线之间或半径相差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，直

17、线同半径小于不设超高最小半径的圆曲线相连接时，应设置缓和曲线。因为：（1）缓和曲线连续变化，便于车辆遵循；（2）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒服；（3）其超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳；（4）与圆曲线配合的当，增加了线形的美观。2.缓和曲线的选用1）缓和曲线最小长度缓和曲线的最小长度，一般从以下几个方面考虑：（1）旅客感觉舒适选能保证舒适的离心加速度变化率（缓和系数） ，公路上一般规定s,从而缓和曲线的最小长度为：6 . 0s3(min)0.036svLR（2）超高渐变率适中规范规定了适中的超高渐变率，由此可计算出缓和段最小长度：(min)0.036sB iLp式中：B旋转轴至行车道（设路缘

18、带时为路缘带）外侧边缘的宽度（m） ； 超高坡度与路拱坡度的代数差（%） ；i6 超高渐变率，即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相对坡度。p（3）行驶时间不过短一般认为汽车在缓和曲线上行驶时间至少应有 3s，于是(min)1.2svL2）回旋线参数的确定现代公路的缓和曲线广泛采用回旋线，回旋线的基本公式是，回2sR LA旋线参数的最小值可根据上述公式确定下来。具体到一个弯道的 A 值，应根据线形顺适与美观的要求，按圆曲线半径 R的大小来确定，一般公式为：3RAR2.3.4 定直线及转角的计算1）根据地物、地形、地质以及其他因素确定的平面控制点，用“以点定线，以线定点”的方法，在定型图上逐段初步

19、订出路线交点。2）根据平面现行标准，对同乡和反向曲线间直线长度进行初步验算，看是否达到技术标准要求；对平面控制较严的路段进行重点检查。3）对个别重点艰巨工程路段现行应综合平、纵、横及构造各方面因素反复调整路线，使之优化，以达到较高标准和工程数量最省的目的。4）在地图上定交点的位置。5）根据交点坐标计算转交和交点间距2.3.5 曲线要素的计算平曲线计算如下：（1）JD1已知 = 取圆曲线半径14 .135427mR5001路线转角 Lh曲线总长（m） Th切线总长1（m）Eh外矩（m） D校正数（m） R曲线半径7（m）L缓和曲线长 LY圆曲线长缓和曲线长度 L平原区二级公路计算行车速度为 60

20、(km/h)，则L=0.036 =0.036 =15.552（m）RV3500603L3 =3 =50（m）6 . 3V6 . 360L= =55.56600（m）RR9取整数，采用缓和曲线长 70m,(标准)规定 V=60(km/h)时，最小缓和曲线长为 50 m圆曲线内移值为R=0.41（m）R342268824RLRL3425002688705002470总切线长 Th先求 q=35.00（m）232402RLL所以 Th=(R+) +q=(500+0.41) +35.00=159.314R21tg24 .135427tg总曲线长度Lh= RL21801 .32203Lh=313.505

21、8（m）LR2180)2(满足最小平曲线长度规定，其中圆曲线 173.506 m 符合圆曲线最小长度 50 m规定特殊点桩号校核： A K9+100 +LAB +763.619 JD1 K9+863.619 Th -159.3148 ZH K9+704.306 +)L +70 HY K9+774.306 +)(Lh-L) +243.5058 HZ K10+017.812 ）L 70 YH K9+947.812 )1/2（Lh-2L） 86.75 QZ K9+861.059 JD1=QZ+D/2=K9+863.619校核无误。（2）JD2已知 = 取圆曲线半径，23 .510023mR6002

22、缓和曲线长度 L平原区二级公路计算行车速度为 60(km/h)，则L=0.036 =0.036 =12.96（m）RV3600603L3 =3 =50（m）6 . 3V6 . 360L= =66.67600（m）RR9取整数，采用缓和曲线长 70m,(标准)规定 V=60(km/h)时，最小缓和曲线长为 50 m圆曲线内移值为R=0.34（m）R342268824RLRL3426002688706002470总切线长 Th先求 q=35.00（m）232402RLL9所以 Th=(R+) +q=(600+0.34) +35.00=157.215R22tg23 .510023tg总曲线长度Lh=

23、 RL26 .26163Lh=311.055（m）LR2180)2(满足最小平曲线长度规定，其中圆曲线 171.005m 符合圆曲线最小长度 50 m规定特殊点桩号校核： JD2 K10+813.492 Th 157.215 ZH K10+656.277 +)L +70 HY K10+726.277 +)(Lh-L) +241.005 HZ K10+967.282 ）L 70 YH K10+897.282 )1/2（Lh-2L） 85.802 QZ K10+811.780 JD2=QZ+D/2=K10+813.492校核无误。（3）JD3已知 = 取圆曲线半径，35 .082755mR4003

24、 缓和曲线长度 L平原区二级公路计算行车速度为 60(km/h)，则L=0.036 =0.036 =19.44（m）RV3400603L3 =3 =50（m）6 . 3V6 . 36010L= =44.45400（m）RR9取整数，采用缓和曲线长 70m,(标准)规定 V=60(km/h)时，最小缓和曲线长为 50 m圆曲线内移值为R=0.51（m）R342268824RLRL3424002688704002470总切线长 Th先求 q=35.00（m）232402RLL所以 Th=(R+) +q=(400+0.51) +35.00=245.497R22tg25 .082755tg总曲线长度L

25、h= RL26 .26163Lh=457.13（m）LR2180)2(满足最小平曲线长度规定，其中圆曲线 317.13m 符合圆曲线最小长度 50 m规定特殊点桩号校核： JD3 K12+162.129 Th 245.497 ZH K11+916.632 +)L +70 HY K11+986.632 +)(Lh-L) +387.130 HZ K12+373.762 ）L 70 YH K12+303.762 )1/2（Lh-2L） 158.565 QZ K12+145.197 JD3=QZ+D/2=K12+162.12911校核无误。2.4 绘制平面图并提交成果路线平面图,直线曲线及转角交表。

26、第三章 纵断面设计3.1 纵断面设计的一般原则 进行道路纵坡设计时，一般应遵循以下原则：1应满足纵坡及书曲线的各项规定（最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、坡段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等） 。2纵坡应均匀平顺。纵坡应尽量平缓，起伏不宜过大和频繁。3设计标高的确定应结合沿线的自然条件。4纵断面设计应与平曲线型和周围环境相协调，应考虑人体视觉心理上的要求，按照平竖曲线相协调及半径的均衡来确定纵面的设计线。5应争取填挖平衡，尽量做移挖作填，节省土石方量，降低工程造价6依据路线的性质要求，适当满足当地民间运输工具、农机、农田水利等方面的要求。7城市道路的纵坡及设计标高的确定，还应考虑沿线两侧

27、街坊地平标高及保证地下管线最小覆盖厚度的要求。3.2 线形组合设计原则1.保证立体线形在视觉上的连续性平曲线与竖曲线要一一对应，且平曲线比竖曲线更长，即所谓的“平”包“竖” ，竖曲线的其终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内。若平曲线与竖曲线错开，要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。要避免在一个平曲线或一段长直线内包含几个竖曲线，特别是小半径竖曲线。122.平竖曲线半径大小要均衡注意保持平、纵线形的协调均衡，否则容易使驾驶员失去顺适感。采用长曲线较采用直线可使线形舒顺流畅。公路纵坡变更处设置的竖曲线最

28、小半径与竖曲线长度应满足规范的规定。3.要选择适宜的合成坡度将合成坡度限制在某一范围之内的目的是尽可能地避免陡坡与急弯的组合对行车产生不利的影响。合成坡度还关系到路面的排水。3.3 设计方法及步骤由于公路是一条空间带状曲线，路线的平面，纵断面和横断面相互影响，因而竖曲线设计时要注意与平曲线的组合，即竖曲线宜包含在平曲线之内，且平曲线长度应稍长于竖曲线，凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部，应避免插入小半径平曲线，或将这些顶点作为反向曲线的转向点，在长的平曲线内，如必须设置几个起伏的纵坡时，需用透视图法检验，是否适宜等。若发现有问题，应进行调整，调整时应少脱离控制点，经济点，以使调整后纵坡和试定坡

29、度变化不大。具体步骤如下：3.3.1 拉坡前的准备工作熟悉相关规范后，在纵断面绘出每个中桩的位置，平曲线示意图（起，讫点位和半径等）写出每个中桩的地面标高，并绘出地面线。3.3.2 标注控制点位置所谓控制点，是指影响路线纵坡设计的高程控制点，如路线的起点，讫点的接线标高，越岭哑口，大中桥涵，地质不良地段的最小填土高度和最大挖方深度，沿溪线的洪水位，隧道进出口，路线交叉点，重要城镇通过点，以及其他路线高程必须通过的控制点等。另外，还需要考虑大致填挖平衡的控制点，即经济点，其含义是，如果纵坡设计刚好通过该点，则在相应的横断面上将形成填挖面积大致相等的纵坡设计。133.3.3 试坡试坡主要是在已标出

30、“控制点”和“经济点” 的总断面图上，根据技术标准，选线意图，结合地面起伏情况，本着以“控制点”为依据，照顾多数就“经济点”的原则，在这些点间进行穿插和裁弯取直，试图定出若干坡度线，经过对可能的坡度线方案进行反复比较，最后选出既符合技术标准，又满足控制点要求，而且土石方数量较省的设计线作为初定坡度线，再将前后坡度线延长交会，即可定出个变坡点的初步位置。3.3.4 调整试定纵坡后，首先将所定坡度和选线时考虑的坡度进行比较，两者应基本符合，若有较大差异，则应全面分析，找出原因，对照标准检查设计的最大坡度，合成坡度，颇长限制，等是否超过规定值，以及平面线形和纵断面线形然后用该模板在横断面图上戴帽子，

31、检查是否有填挖过大，坡脚落空或挡土墙工程量过大等情况，如发现有问题，应及时调整。3.3.5 核对根据调整后的坡度线，选择有控制意义的横断面，如高挖低填，陡峭山坡路基，挡土墙，重要桥涵等断面，在纵断面图上直接读出对应中桩的填挖高度。3.3.6 定坡纵坡设计在经调整核对无误后，即可以定坡。所谓定坡，就是逐段把坡度线的坡度值，变坡点位置和高程确定下来，变破点一般要调整到 10m 整桩位上，变坡点的高程则是根据坡度坡长依次计算确定。3.4 设计成果竖曲线计算成果如下：1.以变坡点 1 为例计算：桩号为 K9+340，变坡点标高为 281.5194m，两相邻路14段的纵坡为 i1=-3.830%, i2

32、=-0.3701% ,R=3000m。 1.1 计算竖曲线的基本要素: = i2-i1=-0.3701%-（-3.830%）=3.4599%,为凹形。 竖曲线长度: L=R=30003.4599%=103.797m 切线长度: T=L/2=51.8989m 外距: E=T2/2R=0.4489m1.2 求竖曲线的起点和终点桩号:竖曲线起点桩号: K9+340-T=K9+340-51.8989=K9+288.101竖曲线终点桩号: K9+340+T=K9+340+51.8989=K9+391.899 竖曲线起点高程：281.5194+51.89893.830%=283.507m 竖曲线终点高程：

33、281.5194+51.89890.3701%=281.711m1.3 求各桩号标高和竖曲线高程:桩号标高和竖曲线高程见下表桩号 Xiy= x/2R(m)切线高程设计高程k9+288.10100283.507283.507K9+30011.8990.0236283.051283.07532031.8990.1696282.285282.45534051.8990.4489281.519281.96836071.8990.8616280.753281.61538091.8991.4076279.987281.395k9+391.89900281.711281.7112.变坡点 2 桩号为 K10

34、+810，高程为 276.0794m，i1=-0.3701%，i2=0.5452%,竖曲半径 R=22000m。2.1 计算竖曲线要素： = i2-i1=0.5452%-（-0.3701%）=0.9153%,为凹形。 曲线长 L=R=220000.9153%=201.37m 切线差 T=L/2=100.685m15 外距 E=T2/2R=0.230m2.2 计算竖曲线个点的设计高程： 竖曲线起点桩号=K10+810-100.685=K10+709.315 竖曲线终点桩号=K10+810+100.685=K10+910.685 竖曲线起点高程=276.0794+100.6850.3701%=27

35、6.452m 竖曲线终点高程=276.0794+100.6850.5452%=276.628m2.3 求各桩号标高和竖曲线高程:桩号标高和竖曲线高程见下表桩号 Xiy= x/2R(m)切线高程设计高程k10+709.31500276.452276.45272010.6850.0026276.412276.41574030.6850.0214276.338276.36076050.6850.0584276.264276.32378070.6850.1136276.190276.30480090.6850.1869276.116276.303820110.6850.2784276.042276.3

36、21840130.6850.3881275.968276.356860150.6850.5160275.894276.410880170.6850.6621275.820276.482900190.6850.8264275.746276.573k10+910.68500275.530276.6283.变坡点 3 桩号为 K12+180，高程为 283.5494m， =0.5452%，=2.05%,竖曲线1i2i半径 R=20000m。3.1 计算竖曲线要素： =- =2.05%-0.5452%=1.5048%,为凹形。2i1i 曲线长 L=R=20000 1.5048%=300.94m 切线差

37、 T=150.47m2L 外距 E=T2/2R=0.566m3.2 计算竖曲线各个点的设计高程： 竖曲线起点桩号: K12+180-T=K12+180-150.47=K12+029.52616 竖曲线终点桩号: K12+180+T=K12+180+150.47=K12+330.474 竖曲线起点高程：283.5494+150.470.5452%=284.370m 竖曲线终点高程：283.5494+150.472.05%=286.634m3.3 求各桩号标高和竖曲线高程:桩号标高和竖曲线高程见下表桩号 Xiy= x/2R(m)切线高程设计高程k12+029.52600284.370284.370

38、04010.4740.0027284.313284.31606030.4740.0232284.204284.22708050.4740.0637284.095284.15910070.4740.1242283.986284.11012090.4740.2046283.877284.081130110.4740.3051283.768284.073140130.4740.4256283.659284.084160150.4740.5661283.550284.116180170.4740.7265283.441284.167200190.4740.9070283.332284.23922021

39、0.4741.1075283.222284.320240230.4741.3280283.113284.441260250.4741.5684283.004284.573280270.4741.8289282.895284.724300290.4742.1093282.786284.896320310.4742.4099282.677285.08712+330.47400286.634286.6343.5 提交成果路线纵断面图。17 第四章 横断面设计土石方调配4.1 横断面设计的一般原则1.道路横断面设计应在规划的红线宽度范围内进行。横断面型式、布置、各组成部分尺寸及比例应按道路类别、级别、

40、计算行车速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排，以保障车辆和人行交通的安全通畅。2.横断面设计应近远期结合，使近期工程成为远期工程的组成部分，并预留管线位置。路面宽度及标高等应留有发展余地。3.对现有道路改建应采取工程措施与交通管理相结合的办法，以提高道路通行能力和保障交通安全。4.2 横断面设计4.2.1 横断面布置方案公路横断面的组成应根据公路等级、设计速度、地形、气候、地质等条件来确定，以保证公路的交通安全、通行能力、路基的强度和稳定性。高速公路的横断面分为整体式和分离式两种。横断面组成主要包括：行车

41、道、中间带（分离式没有） 、路肩、边坡、排水设施（边沟、排水沟、截水沟等）。根据需要，可能要布置紧急停车带、变速车道、爬坡车道，在边坡上可能有护坡道、碎落台等。18根据公路工程技术标准 、 公路路线设计规范和公路路基设计规范的相关规定，本设计路基宽度为全幅 10 米。行车道宽度为 23.5 米，土路肩宽度 20.75 米，行车道、硬路肩标准横坡 2%，土路肩横坡 3%。填方路基边坡坡率采用 1：1.5，挖方路基边坡坡率采用 1：1。挖方路基外侧设宽度为 1m 的碎落台。具体形式见标准横断面图。4.2.2 加宽设计根据规范规定，由于转弯半径均大于 250m，本设计路段全线无需加宽。4.2.3 超

42、高设计为了抵消车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡形式，成为平曲线超高，合理的设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车在曲线上行使的稳定性和舒适性。在确定超高值时应注意以下几点：1.高速公路、一级公路的超高横坡不应大于 10%，其他各级公路不大于8%；2.在积雪、冰冻地区，最大超高不超过 6%；3.各级公路圆曲线最小超高为直线段的路拱坡度值。 超高方案路基设计高程为中央分隔带边缘处路面高程。采用 85 国家高程基准。根据规范有中间带的超高过渡方式为绕中央分隔带边缘旋转。将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，使之各自成为独立的单向超高横断面，

43、此时中央分隔带维持原水平状态。绕中央分隔带边缘旋转超高计算公式 表 4-2-3-1超高位置计算公式行车道横坡值备 注19C12()XbBb i外侧D0zyXzCiiixiLD0内侧C12()XXbBbbiyzXzCiiixiL1.计算结果为与设计高之高差2.设计高程为中央分隔带外侧边缘的高程3.加宽值按加宽计算公式Xb计算4.当时，为圆曲线上CxL的超高值式中：半幅行车道宽度（m） ；B 左侧路缘带宽度（m） ；1b 右侧路缘带宽度（m） ；2b 超高横坡度；yi 路拱横坡度；zi表中仅列出了行车道外侧边缘和中央分隔带边缘的超高计算，对于硬路肩外侧边缘、路基边缘的超高值，根据路肩横坡和路肩宽度

44、从行车道外侧边缘推算即可。4.2.4 土石方数量计算平均断面法适用于两断面之间的填方或挖方面积大小相近，其计算公式为：12121()21()2TTTWWWVAALVAAL式中：、相邻两断面的填方、挖方体积；TVWV3()m 、相邻两断面的填方面积；1TA2TA2()m 、相邻两断面的挖方面积；1WA2WA2()m L相邻两断面之间的距离（m） 。4.2.5 路基土石方调配 土石方调配原则201.尽可能移挖作填，以减少废方和弃方。2.废方要妥善处理，应使弃土不占或少占农田，在可能条件下，宜将弃土平整为耕地，同时要防止水土流失、堵塞河流或冲淤农田。3.路基填方如需路外借土，应结合地形

45、、农田排灌等情况选择借土地点，并综合考虑借土还田、整地造田等措施。4.综合考虑施工方法、运输条件、施工机械化程度和地形情况等因素，选用合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借。 调配方法土石方调配方法有很多种，如累积曲线法、调配图法及土石方计算表调配法等。其具体步骤是：.土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的，调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等注在表旁，供调配时参考。2.弄清各桩号间路基填挖情况并做横向平衡，明确利用、填与挖余数量。3.在做纵向调配前，应根据施工方法及可能采取的余数方式定出合理的经济运距，供土石方调配时参考。4.根据填缺挖余分布

46、情况，结合路线纵坡和自然条件。本着技术经济和支农的原则，具体拟定调配方案。经过纵向调配，如果仍有填缺或挖余，则应会同当地政府协商确定借土或弃土地点，然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或费方栏内。土石方调配后，应进行复核检查。4.3 提交成果路基标准横断面图、路基横断面图、路基设计表、路基土石方数量计算表、路基每公里土石方数量表。21第五章 路基路面排水设计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

47、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、疏干、降低，并引至路基范围以外的适当地点。5.1 路基排水设计的一般原则为：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，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）

48、路基排水要结合当地水文条件，就地取材，以防为主。225.2 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。5.3 路界地表排水设计5.3.1 路面表面排水设置路拱有利于路面横向排水，但路拱对行车不利。路拱坡度所产生的水平分力增加了行车的不平稳。同时也给乘客以不舒适的感觉。当车辆在有水或潮湿的路面上制动时还会增加侧向滑移的危险。为此，对路拱大小的采用及形状的设计应兼顾两方面的影响。对于高速公路由于其路面较宽，迅速排除路面降水尤为重要，当此种公路处于降雨强度较大的地区时应采

49、用较高值。延边地区降雨量较少，考虑到沥青混凝土路面路拱坡度取值范围一般是1%2%，此公路路拱坡度取为：2%。在道路交叉口、与桥梁等构造物连接处、超高路段和一般路段的横坡转换处，设置泄水口以避免路面表面水横向流过行车道或结构物5.3.2 中央分隔带排水中央分隔带排水是高速公路地表排水的重要内容，应根据分隔带宽度、绿化和交通安全设施的形式和分隔带表面的处理方式等因素选择不同的排水方式。根据公路排水设计规范的规定，分隔带宽度小于 3m 且表面采用铺面封闭时在超高路段上，在分隔带内设置缝隙式圆形集水管和泄水口。5.3.3 坡面排水1.边沟23由公路排水设计规范规定，矩形和梯形边沟的底宽和深度不应小于0

50、.4m， 本设计边沟深度取 0.8m，底宽取 0.6m，内侧边坡采用为 1：1.5，外侧边坡采用为 1：1.0。边沟的长度不宜超过 500m，纵坡同路线纵坡一致，采用梯形边坡。本设计中采用水泥浆砌片石防护。2.排水沟排水沟的平面位置取决于排水沟要求与当地的地形，灵活性很大，本设计中只大略的定出其位置。排水沟主要用于将边沟、截水沟以及路基附近的水引至桥涵进水口处或天然河沟内。排水沟采用梯形断面，底宽和深度不小于50cm，根据流量而定，沟底坡度大于 0.5%，长度不宜超过 500m。本设计排水沟采用浆砌片石进行防护。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，

51、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。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、疏干、降低，并引至路基范围以外的适当地点。为保持路基填方边坡坡脚的稳定，排水沟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。24第六章 路基边坡防

52、护由岩土填筑的路基，大面积暴露于空间，长期受自然因素的强烈作用，沿途在不利水温作用下，物理力学性质常发生变化，强度和稳定性减弱。为确保路基的稳定，防护与加固必不可少。路基防护与加固设施，主要有边坡坡面防护、路基的支挡工程等。路基防护应按照设计施工与养护相结合的原则，根据当地气候环境、工程地质和材料等情况，选用适当的工程类型或采用综合措施，以保证路基的稳固。路堤和路堑边坡的坡面暴露在大气中，常常受到自然因素的反复干湿、冻融、冲刷和吹蚀作用。对于易受自然因素作用而破坏的土质或岩质边坡，在路基基身施工完毕以后，应及时进行坡面护理。6.1 植物防护植物防护是一种经济有效的防护措施，特别是在气候潮湿、草

53、皮易于生长的地区，但采用时必须注意保证其成活。对于岩质边坡，这种方法一般不适用。在不利于生长的边坡上，若要采用植物防护，则可在其上先铺一层厚约1020cm 的粘性土，而后再铺网格草皮。本设计段填方和挖方小于 2.5 米时采25用植草防护。尺寸及布置见路基防护图。6.2 砌石坡面防护对于较陡的土质边坡 1:1 和易风化和破碎的岩石边坡，可采用砌石护坡，砌石有干砌和浆砌片石两种，前者适用于边坡坡度较缓或经常有地下水渗出坡面的情况。干砌片石厚度一般不小于 0.20.3m。当干砌片石不适宜或效果不好时，采用浆砌片石。浆砌片石护坡的厚度，视边坡高度和陡度而异，一般为0.20.4m。为防止不均匀收缩和沉陷

54、引起过的内应力，每隔 1020m 设一道伸缩缝，缝隙宽 2cm，缝内填塞沥青麻筋或沥青木板。隔 23m 交错设置孔径0.1m 的泄孔。对于土质边坡，为防止淤塞，护坡背后应设置反滤层，或仅在泄水孔后面 0.5m0.5m 的范围内设置。本设计路堑挖深大于 2.5m 时及 2.5m 以下均采用浆砌片石防护。详见“路基防护图” 。综合考虑在本设计中的地下水埋深较浅等实际情况，采用植物防护和浆砌片石两种形式。填方和挖方小于 2.5 米时采用植草防护。挖深大于 2.5 米的路堑，上部 2.5 米采用铺草皮，下部采用浆砌片石防护。当填方大于 2.5m 时采用浆砌片石进行防护。在本设计中，采用铺草皮和浆砌片石

55、两种防护型式。具详见“路基防护图” 。 26第七章 路面结构组合设计7.1 路面结构设计基本内容路面设计是指路面的材料设计和路面的结构设计，其任务是以最低的费用提供一种在设计使用期能按目标满足预定的使用性能。所谓使用期一般用设计年限内标准轴载累计作用次数表示，到设计使用末期，路面能够勉强达到使用的强度，设计使用期即设计年限可以根据路面类型，交通量，道路等级，资金情况来取定。路面结构组合设计使指通过组合原则和力学计算取定路面各结构层的厚度和各项力学指标。材料设计的内容比较广，主要是通过各种实验来确定材料的品质和组成及材料的构造，使其在路面各机构层中能满足力学，物力，化学，等各项指标。7.2 路面

56、要求路面是道路的主要组成部分，它的好坏直接影响行车速度，安全和运输成27本。高等级的道路修筑良好的路面，能够保证车辆较高速，安全而且舒服的形式，还可以较多的节约运输成本，充分发挥高等级道路的功能，所以路面应在以下几个方面满足要求 1）强度和刚度，2） ，稳定性，3） ，表面平整度，4）表面抗滑性。7.3 路面结构及层次划分路面结构层一般分为面层，基层，垫层。面层是路面的最上面层，直接承受车辆荷载及自然因素的影响，因此它要求比基层有更好的强度和刚度，在面层所受荷载中，绝大部分的水平荷载被面层自己吸收，而大部分垂直荷载被传递到基层，因而对面层材料主要是抗水平力的要求，以路面作为应力面，这种要求就是

57、剪应力要求，所以面层底部要有一定的弯拉应力要求。面层材料主要是水泥混凝土，沥青混凝土，沥青碎石混合料等，我采用的是沥青混凝土。基层包含两层，面层下面的基层和底基层，基层主要是承受由面层传递的车辆荷载垂直力，并将它分布到底基层或垫层上，基层主要材料是各种结合料稳定土或碎石，我采用的是二灰稳定碎石，底基层选用的是水泥石灰砂土。垫层主要是为了隔水，排水，防冻或改善基层和土基的工作条件，本设计未设垫层。7.4 设计7.4.1 设计年限内累计当量标准轴柔性路面设计 交通组成表车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距（m）交通量小汽车690东风 EQ14023.769.21双轮组 382解放 CA10B19

58、.460.851双轮组2985黄河 JN15049.0101.601双轮组383 1） 轴载分析 路面设计以双轴组单轴载 100KN 作为标准轴载28 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。 a).轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式： 35. 421PPNCCNii 式中： N 标准轴载当量轴次，次/日 被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日in P标准轴载，KN 被换算车辆的各级轴载，KNip K被换算车辆的类型数 轴载系数，m 是轴数。当轴间距1c) 1(2 . 111mc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。 ：轮组系数，单

59、轮组为 6.4,双轮组为 1，四轮组为2c0.38。 轴载换算结果如表所示车型（kN）iP1C2C（次/日）in（次/日）12C C4.35()iiPnP前轴23.7016.4东风 EQ140后轴69.201138277.01前轴19.4016.4解放 CA10B后轴60.85112985343.94前轴49.0016.4383110.09黄河 JN150后轴101.6011383410.38N=4.35121()kiiiPC C nP941.42 注：轴载小于 25KN 的轴载作用不计。 b).累计当量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，二车道的车道系数是 0.6。

60、 ，=5.2%，累计当量轴次：29 13651)1 (NNte次）（2992322052. 06 . 042.9413651052. 0112 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次 c).轴载换算 验算半刚性基底层底拉应力公式为 8121)(kiiiPpnccN 式中：为被轴数系数，1c) 1(211mc 为轮组系数，单轮组为 6.5，双轮组为 1，四轮组为 0.09。2c 计算结果如表所示：车型Pi(KN)C1C2ni(次日）前轴49.016.50黄河JN150后轴101.611383434.86前轴19.416.50解放CA10B后轴60.8511298556.11前轴23.716.50