二级公路工程毕业设计

1、天水至麦积山二级公路 设 计说明书 院系：土木工程学院 专业班级：交通土建0101- -2 2班 姓名：彭俊杰 学号：3030号 指导教师：李壮文 日期：2005.62005.6 天水至麦积山二级公路设计 摘要 本设计为天水至麦积山二级公路设计，该道路路线全长约2600m其经过地区主要为 山岭重丘，要完成的内容主要有道路的选线、平纵面设计以及横断面设计，路基路面结构设计。通过对远景交通量的推算确定了道路的等级以及道路设计的各个技术指标，同时通过对当地地形、气候、水文、地质等状况的深入调查，为公路路线方案的比选准备了原始材料，确定了线路的平面位置。并且本设计对方案进一步细化，对路线的平面和纵断面

2、进行了综合分析，根据技术标准及当地实际情况确定了路基宽度、高度及边坡坡度并且对路面材料、横断面布置、曲线超高及加宽的设置做了精心设计。 在对主体工程（路基、路面工程）认真设计的基础上，本设计对道路工程的附属设施进行了周密的布置，先后进行了排水、边坡、护坡、挡土墙及涵洞的优化设计，同时在方案比选的过程中认真编制了工程概预算，强调了环保的重要性，为工程的进一步设计与施工打下了坚实的基础。 本设计还总结了自己的心得， 这是四年来学习的一次很好的总结， 能够将理论和实际有机的结合起来，为今后的工作与深造打下了坚实基础。 关键词: 圆曲线；路基；路面；排水；挡土墙；涵洞ThedesignofclasSh

3、ighwayfromTianshuitoMaijishanThedesignofclasShighwayfromTianshuitoMaijishan AbstractAbstract ThisdesignnamestheTianshui-Maijishanclasstldesignofhighway,thetotallengthabout2600mofthisroadofroutes,itismainlyaheavymoundinthemountainridgethroughthearea,thecontentthatwillbefinishedhasselectingline,flatve

4、rticaldesignsandcrosssectiontobedesignedofaroadmainly,roadsurfacestructuraldesignofroadbed.calculatetheapplicationwhichhasconfirmedtheclassofhighwayandtechnicalstandardaccordingtothevolumeoftraffic,passsuchtheinvestigatingfurtherofthestateaslocaltopography,climate,hydrology,geology,etc.correctlyatth

5、esametime,forselectingtopreparethefirsthandmaterialofschemeofthehighway.Fixupafterfixingthelevelofthecircuit.Anditisthinningfurthertotheschemetooriginallydesign,hasdonetherationalchoicetothelevelofthecircuitandverticalsection,haveconfirmedthewidthofroadbedaccordingtothetechnicalstandardandlocalactua

6、lconditions,andslopeandmaterial,crosssectionassign,curvesuperelevationandestablishmentthatwidenneddesignmeticulouslytoroadsurfacehighly. Onthebasisofdesigningtothemajorproject(roadbed,roadsurfaceproject)conscientiously,haveoriginallydesignedandcarriedonthecarefularrangementtotheaffiliatedfacilityofr

7、oadengineering,optimizationdesignofsuccessivelydrainingoffwater,domatic,bankprotection,retainingwallandculvert,workedoutprojectpreliminarybudgetconscientiouslythanthecoursethatisselectedintheschemeatthesametime,haveemphasizetheimportanceofenvironmentalprotection,haslaidasolidfoundationforthefurtherd

8、esignandconstructionoftheproject. Havingoriginallydesignedandalsosummarizedonesowngains,thisisaverygoodsummarythathasbeenstudiedoverthepastfouryears,canlaythesolidfoundationtheoryandrealityconbiningtogetherorganicforworkandpursuitofadvancedstudiesinthefuture. KeywordsKeywords： roundcontoursroundcont

9、ours；roadbed;roadsurfaceroadbed;roadsurface；drainoffwaterdrainoffwater；retainingwallretainingwall；culvertculvert前言 公路是国民经济的大动脉，是国家交通基础设施。我国经过近20年的努力，高速公路建设已从无到有，取得了丰硕成果。据不完全统计，全国高速公路通车里程超过2.5万公里，创下位居世界第二的新记录。 国家的综合运输系统是由铁路、公路、水运、航空和管道五种运输方式组成的，这些运输方式在技术经济上各具特点。其中公路运输机动灵活可以深入到城市、工厂、矿山、村庄，可以实现门到门的运输，他

10、能迅速分散货物，避免中转重复装卸，批量不受限制，时间不受约束，是我国综合运输体系中最活跃的一种运输方式。改革开放以来，随着社会主义商品经济和乡镇企业的兴起，尤其是近年来西部大开发战略的实施，公路运输已经显示出了其它交通方式所不能具有的巨大优势。“要想富，先修路”、“公路通，百业兴”反 映了人们尤其是偏远山区人们的深切感受。 该地区位于山岭重丘区，地处西部，随着近年来当地经济的迅速发展，现有交通条件已成为严重制约经济发展的重要因素，随着西部大开发战略的提出，国家基础设施建设逐步向西部地区转移。当地领导抓住大好时机，结合本地实际情况，拟修建一条连接天水与麦积山的二级公路。其目的与意义如下： (1)

11、 麦积山属中国著名风景名胜区之一，为了开发其旅游资源而拟建一条景区专线； (2) 该公路不仅打通了山区与外部世界的联系，更使人们进一步了解了甘肃，了解了天水； (3) 为了响应国家号召，实施西部大开发战略而投资兴建该条公路； (4) 为提高当地居民生活水平创造了有利条件，为实现人民生活的全面小康做出了贡献。 作为本次设计的设计人员，我坚决贯彻执行党和政府关于交通业基本建设工作的各项方针、政策，设计编制的内容完全符合公路工程各项技术标准，本着以学为主，实事求是的科学态度向我的大学生涯提交一份圆满的答卷。目录 1 概述,，7 1.1 工程概况,7 1.2 交通资料分析，,，7 2平而讲计9 K,

12、1.1 拟定方案,9 1.2 平曲线计算,10 1.3 超高和加宽计算,14 3 纵断面设计,20 3.1 纵断面线形设计,20 3.2 竖曲线设计,20 4 路基设计,24 4.1 设计原则,24 4.2 横断面设计,24 4.3 路堤填筑设计，,，25 4.4 路堑开挖设计，,，25 4.5 路拱形成和边坡修整设计,25 4.6 公路排水设计，,，26 5 路面设计,28 5.1 路面原始设计条件,28 5.2 标准轴载和轴载换算,28 5.3 土基回弹模量值的确定，,，29 5.4 路面结构设计，,，29 5.5 路基压实标准说明,33 6 挡土墙设计,34 6.1 设计资料,34 6.

13、2 挡土墙稳定性验算,35 6.3 挡墙附属设施，,，39 7 环保设计,40 7.1 水土保持措施，,，40 7.2 施工环保措施，,，40 总结,142 43 ,-TSy 44 ,1V,Ir 附录A预算编制说明 附录B英文翻译1概述 1.1 工程概况 拟建公路位于甘肃省天水市麦积山区，属我国秦岭山系西段的延伸部分，又有“西秦岭”之称。麦积山属中国著名风景名胜区之一。为开发甘肃旅游市场，振兴西部经济，而新建一条天水至麦积山公路。 该地区属于公路自然区划中的田3区，黄土高原干湿过渡型区。其特点是有黄土层分布，尤其是河谷盆地。黄土对水分的含量有敏感性，稳定性好，在河谷盆地的潮湿路段以及灌溉区耕地

14、，土基稳定性差，强度低，须认真处理。路线范围内地表土层厚度不大，自然边坡稳定，无不良地质现象，工程地质条彳较好。经过地质勘察得知上层有50cm的腐殖质, 下面有150cm的粉粘土，170cm的粘土， 最下层为岩石， 可以作为很好的持力层。 麦积山区海拔一般在1200m到2000m之间，年平均气温11c至15C,无霜期170天至U220天，年平均降雨量在800nlm左右，四季分明，气候宜人，植物种类繁多，植被丰厚。 1.2 交通分析 本地区的交通量： 小汽车：400辆/日 解放CA15:1000辆/日 东风EQ140:600卒B/日 黄河JN162:300辆/日 交通量折算（以载重汽车为标准的折

15、算系数）： 小汽车：400辆/日30.5=200辆/日 解放CA15:1000辆/日31.0=1000辆/日 东风EQ140:600卒B/日31.0=600辆/日 黄河JN162:300辆/日31.0=300辆/日 则N0=200+1000+600+300=2100辆/日 根据当地的交通量调查，预测年平均增长率为6%,则远景年的设计平均日交通量为: ,.nn-1 Nd=N0（1+丫） 15-1 =21003（1+6%）151 =4748辆/日 式中：Nd设计年平均日交通量（辆/日）； NO年平均日交通量（辆/日），包括现有交通量和道路修建后从其他道路吸引过来的交通量（辆/日）； Y均增长率；n

16、设计年限。 公路根据使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为250055000辆；六车道高速公路一般能适应按各种汽车折合小客车的远景设 计年限年平均昼夜交通量为4500080000辆；八车道高速公路一般能适应按各种汽车 折合成人客车的远景设计年限年60000100000辆。其它公路为除高速公路以外的干线公路、集散公路、地方公路，分四个等级。 一级公路为供汽车分向、 分车道行驶的公路， 一般能适应按各种汽车折合

17、成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为150030000辆。二级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为30007500辆。三级公路一般能适 应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为10004000辆。 四级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为：双车道1500辆以下；单车道200辆以下。公路等级的选用公路等级应根据公路网的规划，从全局出发，照公路的使用任务、功能和远景交通量综合确定。 由以上计算可确定该道路的等级为二级公路（山岭重丘区） 根据公路工程技术标准二级汽车专用公路一般能适应各种汽车（包括摩

18、托车）折合成中型载重汽车的年平均昼夜交通量为300g7500辆，能够满足要求。 根据公路工程技术标准、公路路线设计规范确定山岭重丘二级汽车专用公路的技术标准和各项指标如下表1-1 表1-1技术指标表 指标名称 单位 规范规定值 采用值 计算行车速度 Km/h 40 40 行车道宽 m 7.5 7.5 路基宽度 m 9.0 9.0 最大纵坡 % 7% 5% 平曲线最小半径 m 100 150 不设超高平曲线半径 m 600 缓和曲线最小长度: m 35 70 凸形竖曲线最小半径 m 700 4000 凹形竖曲线最小半径 m 800 1500 最大超高横坡度 % 8 5 行车视距 m 40 40

19、桥涵设计车辆荷载 汽车-20级，挂车-120 汽车-20级，挂车-120 设计洪水频率 1/50 1/50 路面类型 沥青混凝土 2平面设计 地形图上显示多山脊、峡谷、陡坎，地形变化复杂，地面自然坡度较大，路线平、纵线形和横断面都要受到地形限制，给公路选线带来不少麻烦。但山脉水系清晰，这就意味着山区选线不是顺山沿水，就是横越山岭，而且山区几乎没有耕地，建筑居住地，这就减少了占地赔款，拆迁房屋等费用。 2.1 拟定方案 2.1.1 定线原则 (1) 穿过好多山坡，沟谷，陡坎，因此首先要确定大控制点，然后在大控制点之 间进行实地踏勘，了解地形地质分布情况； (2) 当地景区较多，道路路线经过风景区

20、时，其线形要与当地风景协调一致，路 线如果与当地历史古迹相冲突时，必须改线避绕； (3) 尽可能减少拆迁民房，树木，电杆，通讯设施的数量； (4) 技术标准，尽可能缩短行车里程。 (5) 遇到不良地质地段，如沼泽，塌方，山洪冲刷区域应尽量避开，否则必须经 过特殊处理以后才能修建道路。 (6) 路线走向尽量与山坡等高线相一致，以便平衡填方与挖方的数量。 2.2.2方案比选 根据以上原则拟定出两条路线走向方案，并对两条方案进行利弊分析，比较分析结果，推荐优选方案。 方案一从起点沿平缓山脊线向东展线，然后向东南方向转弯，越过一处沟谷后，途经一个小山村，在山村的北侧转弯向东北方向延伸，最后到达目的地。

21、线路总长约2600m线路中设置平曲线两处，其中R=235m,R=150m,Ls=90m,Lg=70m路线全长设有两处涵洞。 方案二从起点沿平缓山脊线向东展线，然后向东南方向转弯，越过一处沟谷后，在小山村的南侧转弯向东北方向延伸，最后到达目的地。线路总长约3000m线路中设置平曲线三处，其中R=200m,R=250m,R=600m,Ls1=45m,Lg=50m,线全长设有四处涵洞。 对以上方案进行比较，找出各自的有利方面及弊端，对比分析其结果如表2-1: 表2-1天水至麦积山二级公路路线走向方案比选 力杀1 力杀2 建设长度 约2600m 约3000m 涵洞数 需建2个 需建4个 桥梁 无 无

22、总 体评 价比 较结果 该线形较合理， 线形比较流畅， 直线与平曲线组合比较得当，不单缩短了路线长度，而且降低了造价。无软土地基需要做特殊处理，涵洞也比方案2要少，路线的填挖较为平衡，是一条相对合理的路线。 线形较平缓，而且有大半径平曲线，向向曲线间直线较短，线形组合较方案1差，转弯较频繁，路线绕行较长，增加了工程量，造价较高。 需要设置三处涵洞， 路线较陡地方较多，因此总体的造价也大于方案1,施工难度和施工的工期都大于方案1。 推存方案 经过反复勘察，对以上两个方案进行技术经济指标的对比，最后确定方案1作为优选 Zu0 2.2平曲线计算 公路平面线形由直线、 平曲线组合而成， 平曲线又分为圆

23、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、横断面相互配合。 2.2.1 确定曲线半径 为了保证汽车在弯道上行驶的横向稳定性，平曲线半径必须满足一定的规范要求。下面以汽车不产生倾覆和侧滑稳定性为依据，来确定平曲线的一般最小半径和不设超高的最小半径。 (1)汽车不产生倾覆的稳定条件： (N为横向力系数) 2h 现代汽车设计中轮距一般为车重心高的2倍，因此NW1.0,保证了汽车横向倾覆的稳定性。 (2)汽车的侧滑稳定性： 导致汽车横向侧滑

24、的力使横向力系数，由此可得出保证汽车不出现横向侧滑的条件 V2 为NWf或R至一V。 127(F-ih) (3)一般最小半径的确定 由标准和规范可得： R一般=V=40=96.91m, 127(Fih)127(0.060.07) (4)不设超图最小半径 、V2 R不设=V二 127()127(0.035-0.015) 2.2.2确定路线转角 根据已确定的公路等级及技术标准在地形图上确定出路线的各转角点从而定出路线的位置,并绘出路线走向简图，如图2-1所示，建立坐标系，计算出各个方位角以及转角大小。 取整数为100m 402 =630m,取整数为600m 根据坐标系可以得到下列各点的坐标： JD

25、o(0,-1.2) JD1(47.4,-3.2) JD3(82.6,-30.7) JD4(120,10.3) 由解析法计算各直线的方位角如下： 474-0 9=arctg0=87.58A1=180-87.58=92.42 3.2-1.2 82.6-47.4 二arctg=52A2=180-52=128 30.7-3.2 120-82.6 %=arctg42.37A3=42.37 10.330.7 路线的偏角结果如下： (XJ.YJ!) (XJYJJ (XJ：,Yh) 图2-1方位角示意图 _白_ ：1=A2-A1=128-92.42=35.58=35344812=人一4=-(128Y2.37)

26、=853748 a为正值时，路线向右偏；a为负值时，路线向左偏 2.2.3平曲线要素计算 Ls2p= 24R LS4 3 2688R3 902 24235 904 3 26882353 =1.434(m) 上图各参数含义如下： 8切线转向角； R曲线半径（m； L缓和曲线长（m； T切线长（m; E外距（m; L曲线全长（包括缓和曲线）（m； J校正值（m； q切线增长值（m; p曲线内移值（m; B。缓和曲线角。 采用方案 第一曲线要素计算： 已知口=353448,R=253m交点JD1的桩号为K0+954.77山岭重丘二级公路计算行车速 度为40km/h则: V3403 L=0.036=0

27、.0369.8(m) R235 V40 33=33.3(m) 3.63.6 Ls=RR=35：235=26.11：235 99 取整数，采用缓和曲线长90m（标准规定:其他曲线要素计算如下： Ls V=40km/h时，最小缓和曲线长为35m LsLs3 q=T-240R2 3 9090 一一一一2 =44.945(m) 图2-2全线要素计算图 LS90 -0=28.6479、=28.6479=10.972 R235 二3558 T=(RP)tgq=(2351.434)tg()44.945=121.767(m) 22 二3.14 Lu(：-2：0)R2LS=(35.58-210.972)-235

28、290=237.62(m) 180180 35.58 E=(RP)sec2-R=(2351.434)sec(2)-235=13.6(m) J=2T-L=2121.767-237.62=5.914(m) 基本桩号： 由直线上里程桩编制得： JD1桩号为K0+954.77 则平曲线起点桩号：ZH=954.77-121.77=833 圆曲线起点桩号：HY=ZHsL3390=92 平曲线终点桩号：HZ=ZHL833237.6=2K070.62 圆曲线中点桩号：QZ-HZ-=951.812 圆曲线终点桩号：YH-HZ-SL980.62S 人於11 验算：JD1=QZ(2T-L)=951.81(2121.

29、77-237.62)=954.77 22 第二曲线要素计算： 已知a=853748”,取R=150rm取Ls=70m,交点JD2的桩号为K1+841.63M： V40 33-33.3(m) 3.63.6 L”R:R=15：=16.6715099 70m（标准规定：V=40km/h时，最小缓和曲线长为35m L=0.036V=0.036 R 403 150 =15.36(m) Ls 取整数，采用缓和曲线长其他曲线要素计算如下： 3 LsLs q2 70703 22401502 =34.936(m) Ls2 LS4 24R2688R3 702 24150 704 26881503 =1.36(m)

30、 -0-28.6479LS R 70 =28.6479“F3.369 150 L-(:-2-o)R2LS-(85.63-213.369)3.14150270=292.452(m)180180 85.63 E=(RP)sec-R=(1501.34)sec-150-55.371m) 22 J=2T-L=2173.63-292.452=54.808(m) 基本桩号： 由直线上里程桩编制得： JD2桩号为K1+841.63 则平曲线起点桩号：ZH=841.63-173.63=668 圆曲线起点桩号: 平曲线终点桩号： 圆曲线中点桩号：QZ=HZ-L960.452146.226814.226 2 圆曲线

31、终点桩号：YH=HZSL=960.4527890 1 1 验算：JD2=QZ(2T-L)=814.22654.808=841.63 2 2 2.3超高和加宽计算 2.3.1 超高计算 为了抵消车辆在曲线路段上时所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式，这就是曲线上的超高。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驶的稳定性和舒适性。超高横坡度在圆曲线上应该是圆曲线半径相适应的全超高，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。 当超高横坡大于路拱坡度时，可分别采用以下三种过渡方式： (1) 绕

32、内边缘旋转 先将外侧车道绕路中线旋转，待到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车道边缘旋转，直至超高横坡值。 (2)绕中线旋转 先将外侧车道绕路中线旋转，待到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面再绕中线旋转，直至超高横坡度。 (3)绕外边缘旋转 先将外侧车道绕外边缘旋转，与此同时，内侧车道随中线的降低而相应降低，待达到单向坡后，整个断面仍绕外侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。 第一圆曲线 T=(RP)tg =(1501.34)tg 85.63 2 34.936=173.63m) R=235m(200R270,由超高推荐值可取ih=0.04,超高横坡过渡方式采用绕内侧车道边 缘旋转，

33、超高渐变率取1/100。 100 iG,0.02, x0=Lc=30=15m ih0.04 第二圆曲线 R=150m(100Rx0 圆曲线上 外缘hc he=b jij+(bj+B)ih 1计算结果均为与设计高之高差 2 .临界断面距过渡段起点： _J_Gx-Lc ih 3 .x品巨离处的加宽值： bx=&bL ,中线hc hcaL+* ,“ 内缘hc hc=bj ij-(bj+bx)iG 过渡段上 外缘hex x Lhcc , 中线hex .+B. bjij+iG 2 上Bx bjijih 2L “ 内缘hcx bjij-(bj+bx)G ,x bjij(bj十bx)ih L 7.5

34、0.04 1 二30m h, 路面宽度; bj路肩范度； iG路拱横坡； iJ路肩横坡； ih设计超高值； Lc超高缓和段长度（或缓和曲线长度）（m）; L0路肩横坡由Ij变为Ig所需距离； x0与路拱同坡度单向超高点至超高缓和点的距离m）； x超高缓和段上任一点至起点的距离（m）; hc路基外缘最大抬高值（m）; . hc路中线最大抬高值（m）; hc路基内缘最大降低值（m）; hcxx距离处路基外缘抬高值（m）； ,、,、 hcxx距离处路中线抬图值（m）； hxx距离处路基内缘降低值（m）； b路基加宽值（m）; bxx距离处路基加宽值（m）0 根据山岭重丘区一般二级公路的超高与加宽设计

35、标准选取计算参数如下： B路面宽度，7.5m； Bi路肩宽度，0.75m； iG路拱坡度，0.02; ij路肩坡度，0.03; ih超高横坡度，二级公路半径在200-270m时取0.04;半径在200-270m时 Lc超高缓和段长度，即缓和曲线长; b路基加宽值，取1.5m。 根据表中列出的计算公式可以分别得到超高段上路基各点与设计标高之高差，如下表所示： 表2 2- -3 3超高计算值一览表（第一圆曲线） 桩号 路基各点与设计标高之图差（m1 外缘hc 中线打 内缘hcc 过渡段起点K0+893 0 0 0 +900 0.082 0.098 0.005 +910 0.200 0.108 -0

36、.002 HY+923 0.353 0.173 -0.032 +930 0.353 0.173 -0.032 +940 0.353 0.173 -0.032 QZ+951.8 0.353 0.173 -0.032 +960 0.353 0.173 -0.032 +970 0.353 0.173 -0.032 YH+980.6 0.353 0.173 -0.032 +990 0.242 0.125 -0.009 K1+000 0.124 0.097 0.003 过渡段终点K1+010.6 0 0 0 表2-4超高计算值一览表（第二圆曲线） 桩号 路基各点与设计标高之图差（m1 外缘hc 中线hc

37、 内缘hC 过渡段起点K1+698 0 0 0 +700 0.022 0.097 0.006 +710 0.130 0.097 0.002 +720 0.239 0.125 -0.013 +730 0.348 0.172 -0.039 HY+738 0.435 0.210 -0.065 +750 0.435 0.210 -0.065 +760 0.435 0.210 -0.065 续上表 +770 0.435 0.210 -0.065 +780 0.435 0.210 -0.065 +790 0.435 0.210 -0.065 +800 0.435 0.210 -0.065 QZ+814.2

38、 0.435 0.210 -0.065 +820 0.435 0.210 -0.065 +830 0.435 0.210 -0.065 +840 0.435 0.210 -0.065 +850 0.435 0.210 -0.065 +860 0.435 0.210 -0.065 +870 0.435 0.210 -0.065 +880 0.435 0.210 -0.065 YH+890.4 0.435 0.210 -0.065 +900 0.330 0.165 -0.035 +910 0.333 0.118 -0.009 +920 0.113 0.097 0.002 +930 0.004 0.

39、097 0.007 过渡段终点K1+930.4 0 0 0 2.3.2平曲线加宽计算 为了使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，路面具有逐渐变化的宽度。加宽过渡的设置根据道路性质和等级可采用不同的方法。该平曲线加宽采用比例过渡的加宽方法。 比例过渡的加宽方法是在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽，即加宽缓 和段上任一点的加宽值bx与该点到加宽缓和段起点的距离Lx同加宽缓和段全长L比率（K=Lx/L）成正比，如图2-4所示。 加宽缓和段内任意点的加宽值可按以下公式计算: Lxubx=bL 式中：Lx任意点距缓和段起点的距离（m）; L加范

40、缓和段长（m）; b圆曲线的全加宽（m）0 （1）对于第一圆曲线 R=235m（200R270）,加宽缓和段全长30m,查公路工程通用标准规范汇编可取，圆曲线上的全加宽值为0.6m,即E=0.6m。 加宽缓和段起点桩号为：K0+893 K0+910桩处：60书10=M0.6=0.34m 30 圆曲线上的加宽值为0.6m。 加宽缓和段终点桩号为：K1+010.6 K0+990桩处：13Ko姚0=W-990父0.6=0.412m 30 K1+000桩处：除121010.6一1000M0.6=0.21m 30 K0+900桩处: bk0900 900-893 30 0.6=0.14m 图2-4曲线路

41、面加宽过渡方法 (2)对于第二圆曲线 R=150m(100R0,为凹形竖曲线。由公路技术规范可取竖曲线半径R=2000m。 曲线长L=Rw=200030.0549=109.8m 切线长T=L/2=109.8/2=54.9m 外距：E=T2/2R=54.92/232000=0.75m； 起点桩号：K0+670-T=K0+670-54.9=K0+615; 终点桩号：K0+670+T=K0+670+54.9=K0+725; 起点高程：1379.79+0.05354.9=1382.53m； 终点高程：1379.79+0.0045354.9=1380.04m； 图3-1竖曲线计算图示 (2)第二竖曲线

42、i1=0.0045,i2=-0.0414,变坡点桩号为KO+930,高程为1380.96m, =i2-i1=-0.0414-0.0045=-0.04590,为凹形竖曲线。由公路技术规范可取竖曲线半径R=1500m。 曲线长L=Rw=150030.0734=110m 切线长T=L/2=110/2=55m 外距：E=T2/2R=552/231500=1.009m； 起点桩号：K1+250-T=K1+250-55=K1+195; 终点桩号：K1+250+T=K1+250+55=K1+305; 起点高程：1367.72+0.0414355=1369.99m； 终点高程：1367.72+0.032535

43、5=1369.50m； (4)第四竖曲线 i1=0.0325,i2=-0.0102,变坡点桩号为K1+810,高程为1385.92m,=i2-i1=-0.0102-0.0325=-0.04222.5m,查路基临界高度参数值表得知路基属于干燥类。反查路基干湿类型表得路基的平均稠度Bm=1.1,再由Bm=1.1查表（土基回弹模量表）有E0=38.5MPa。 5.4 路面结构设计 5.4.1 路面结构及材料参数 根据交通量、路基潮湿类型和材料供应条件初步拟定路面结构组合方案，如图4-1所 示。然后确定路面材料回弹模量和整体性材料层的极限抗弯强度。设计各项参数见表4-3。 图5-1路面结构组合图 表5

44、-3初拟路面结构及材料参数 层次 结构层名称 厚度hi cm 计算弯沉 E MPa 计算沥青混凝土弯拉 计算水泥稳定粒料弯拉 计算沥青混凝土剪切 E MPa S MPa E MPa S MPa E MPa C MPa 1 沥青混凝土 8 1200 1500 2.2 1500 600 0.2 41 2 水泥稳定粒料 ? 400 400 2800 0.5 400 3 天然砂砾 15 150 150 150 150 土基 38.5 38.5 5.4.2 计算基层厚度 路面弯沉设计指标：LMILR1 细粒式沥青混凝土 搬毓懈 ks= 0.4 Ac Ne0.1 0.12602 =(4.56106)0.2

45、-2.342 1.1 沥青混凝土面层作为三层体系的上层，第2、3层换算成回弹模量为E2的中层: h1=8=0.75 、.10.65 所以采用水泥稳定粒料的厚度为15cm 5.4.3 验算沥青混凝土面层底面弯拉应力 沥青混凝土面层作为上层，第2、3层换算为中层（回弹模量为E2） 由=0.75 E2400:0.267 E11500 H且=1.87 ,10.65 又由柔性路面设计规范可知我国公路在沥青路面铺筑时均按层间连续条件，查诺模图得： 二=0.450m1=0.890m2=1.05 二r1=p；=m1m2=0.294MPa E2400 =0.333 E11200 E038.5 E2-400 =0

46、.096 查诺模图得：15k1=0.38 :1_二S_EILR 二ki一二kiF_2P：kiF 12000.062 20.710.65150.380.733 =1.194 查诺模图得：H4=2.15即H=2.15310.65=22.89cm 代入当量厚度换算公式得: =12.92cm E038.5 E2400 =0.096 H=1515 0.9 150 20cm 400 22.89-h2152.4 150 400 查诺模图得: ；：一二0.22m1=0.725m2=0.425 ks=0Ne0.1=(4.56106)0.1=1.685A1.1s05 %=一=0.297MPaLr2故潴足要求。 k

47、s1.685 5.4.5验算高温月份紧急制动时沥青混凝土面层的剪应力 沥青混凝土面层作为三层体系的上层，第2、3层换算成回弹模量为E2的中层，上层 E1和土基E0采用高温季节时的值： 摩擦系数f=0.5 s2.2 ；=R1=0.939MPa、1r1 k 2.342 故满足要求 s：路面结构层材料的容许弯拉应力; 。：路面结构层材料的容许弯拉应力; ks：抗弯拉强度系数 5.4.4验算水泥稳定粒料层底面弯拉应力 由于水泥稳定粒料层下有天然砂砾层，故天然砂砾层作为中层，以上各层换算为回弹模量为E2的上层： 1500 h=8415=21.84cm 2800 h21.84 =2.05 、.10.65

48、E2 150 0.054 2800 与=坐=0.257 E3150 h315 3=1.408 、10.65 ；=r2=pm1m2=0.70.22 0.725=0.425M0.a047 E2400 E1600 =0.667 E038.5 E1400 =0.096 查诺模图得: 二m,0.3=Kmr1r2=0.4150.9650.936=0.375 -m,0.5i0.31.3(f-0.3)=0.3751.3(0.5-0.3)=0.635 *m=rm,0.5=p；m,0.5=0.7父0.635=0.444Mpa 所以， =mcos：D-0.444cos41=0.3351pa 又查诺模图得： 3=1.

49、1302=0.985%=1.012 则 巴,0.5=p81,0.3+0.46(f0.3)=p,1：P1P2+0.46(f0.3) =0.71.1300.9851.0120.46(0.5-0.3)I-0.853pa 仃0=缸0.5%,0.5(1+sin)=0.8530.444M(1+sin41口) =0.118MPa =2ctg：=20.20.118tg41=0.502MPa 0.502 、=一=0.460兀故潴足要求 Kc1.091 c 满足各项验算要求的路面结构层厚度见下表5-4 表5-4最终确定路面结构层厚度单位（cm） 结构层名称 沥青混凝土 沥青碎石 天然砂砾 厚度 8 15 15 5

50、.5路基压实标准说明 在选择填料时，既要考虑料源和经济性，更要注意填料的性质是否合适。筑做路堤用的理想填料为强度高，水稳定性好，压缩性小，便于施工压实，且是运距短的土、石材料。本路段土质为粉质低液西限砂土，其中既含有一定数量的粗颗粒，使之具有一定的强度和水稳定性，又含有一定数量的细颗粒，使之具有一定的粘结性，不致过分松散。遇水干的快，不膨胀，湿时不粘着，雨天部泥泞，晴天不扬尘，易形成平整坚实的路基表面，是修筑路堤的良好填料。 土基的最大干密度表征着土基的强度和稳定性,它是衡量压实质量的一项重要指标。我国目前以压150H=15152.4 ,400 =24.96cm 24.96 10.65 =2.

51、343 1.2 1 1.2 1.1 =1.09 实度作为控制土基压实的标准。所谓压实度K）就是工地上实际达到的干密度之比，即最大干密度系在室内用标准击实仪进行击实试验所得，其相应的含水量即为最佳含水量。压实度K值的确定需根据道路所在地区的气候条件，土基的水文情况，道路的等级和路面类型等因素综合考虑。我国公路部门已对土基的压实度做出了相应的规定：见下表 表5-5土质路基压实度 填归t别 路槽底向以下深度（cm 压实度（% 路堤 080 93 80以下 90 零填及路堑 030 93 6.1 设计资料 在桩号K1+750-K1+780路段，由于路基横断面处于陡坡地段，拟在此设计支挡结构支挡结构可以

52、起到收缩坡脚，稳定边坡，减少占地面积以及填方量，提高施工效率，降低工程造价的作用。由于山区公路挖方较大，石料充足，因此选用浆砌片石重力式路堤墙。其断面结构及尺寸见图6-1所示。 经现场实测得挡土墙各计算参数如下: 填料容重=18KN/m3; 内摩擦角中=40二； 砌体容重工=23KN/m3; 6挡土墙设计 墙背摩擦角6=20； 地基土容重%=19KN/m3; 内摩擦系数f0=0.8; 基底摩擦系数f=0.5; 地基承载力k0】=800KPa; 挡墙分段长度：10m 车辆荷载组合：汽车-20级，挂车-100级 6.2 挡墙稳定性验算 6.2.1 土压力计算 (1) 墙顶以上填土压力计算 墙顶不妨

53、碍第二破裂面的形成，按第二破裂面计算土压力，假设第一破裂面交于路堤边坡上(如图6-1所示)，则 1 1,. =一(90-40)(arcsin22 一2 又tg-=,-33.693 137.98 11 1(90-40)(59.65-33.69)=12.02 2 2 验正假设条件是否成立： b-c=3-(B-0.5)-3.0-0.65-2.35matg“=2.24m 所以假设条件成立。 将墙顶以上填料内产生的第二破裂面作为计算墙背，其高度为 Ka1=0.643 _1212_ E1H2Ka1180.40220.643=0.935KN 22 土压力E1可分解为: sin: sin: HI c ctg:

54、tg1 0.65 1.50.213 =0.379m 由式Ka1 2cos 1cos(：1 sin2sin(一：)cos(：I)COS(I-:) E1x=E1cos(1:)=0.935cos(12.0240)=0.575KN Ely=Eisin(1:)=0.935sin(12.0240)=0.737KN 对墙址。点的力臂分别为： H10.379 Zix1H2H3=40.5=4.626m 3 3 H1 Zly=B10.25(H2H3)g1O.20448m 另外，土压力在基础底面法向和切向的分力为： E1N=E1cos(1+Q=0)=0.935cos(12.02405.71)=0.499KNE1T=

55、E1sin(1+.%)=0.935sin(12.02405.71)=0.791KN (2)墙背土压力计算 采用均布超载法，在墙顶内缘按4角作填料表面的平行线，则 1-tg37.98tg33.69 ,_1tg1tg：1 口2-H1 1-tgu1tg: 1tg12.02tg33.69a=a-h2=2-0.9=1.1mb=1.5a=1.65m (1.150.2)cos14.04 cos(14.04-5.71) H4=Bsin：0=1.32sin5.71=0.131m H=H2H3H4=0.540.131=4.631m 假设破裂面交于路基宽度内，不计车辆荷载的作用，则： ab-H(H2a)tg二22h

56、2atg“ A二 (Ha)(Ha2h2) 3.1 1.654.631(4.63122)tg(14.04)20.91.1tg37.98 (4.6311.1)(4.6311.120.90) =0.309 P=:二、.=40-14.0420=45.9690 代入式： tg4=tg45.96.(tg45.96-ctg40)(tg45.96-0.309)-0.695 %=34.80 贝UB=(Ha)tgB2h2tg-1Htg二2c-b=1.178m:9.0m 故与假设符合。 0.379=0.90m =1.32m 汽车-20级一辆重车的扩散长度，由式： L=5.6(4.63122)tg30=10.58m1

57、0m 取L=10m 又，在B范围内布置车轮的宽度&为： B0-1.178-0.75-(0.5-0.3)-0.228m 只可布置一侧车轮。 故在BL面积内布置的轮重为半辆重车，即 G=150KN 2 G 代入式h0=得h0=0.70m BL 根据求得的重新计算破裂角e2： A_ab2bh0H(H2a2h0)tg：22h2atg 一(Ha)(Ha2h02h2) 1.11.6521.650.7-4.631(4.6312220.7)tg(-14.04)20.91 一(4.6311.1)(4.6311.120.9020.7) =0.293 tg4;-tg45.96.(tg45.96-ctg40)

58、(tg45.96-0.293)=0.684 %=34.37 K=0.118 、b-atg21.65-1.1tg34.80 h=1.99m 3tgztg:2tg34.80tg(-14.04) 又儿=H-忆=4.6311.99=2.641m 2a2h0h4-ah3 K1=1-a423=1.934 HH23 22 E2184.63120.1181.934-44.05KN 3 用式 cos色) sin(?2彳) (tg日2+tga2)，得: .1tg37.98 代入式E2=1H2KKI得墙背土压力为： 2 E2X=E2cos(：2)=44.05cos(-14.0420)=43.81KN E2y=E2s

59、in(：2)=44.05sin(-14.0420)=4.57KN 对O点的力臂为: Z2y=B3-Z2xtg:2=(1.150.2)1.609tg14.04=1.752m 再将E2分解为: E2N=E2cosc2+Q】0)=44.05cos(-14.04205.71)=43.14KN E2T=E2sin(：2+/+二0)=44.05sin(14.04205.71)=8.91KN 6.2.2墙重(包括墙顶上土重)计算墙顶与第二破裂面之间的土重： 1 1 四cH10.650.37918=2.217KN 2 2 对O点的力臂为： 0.650.3791.5 乙=0.2(40.5)0.250.5=2.2

60、31m 3 墙重及对。点的力臂分三块计算： W2=B1H2k=1.15423-105.8KN1.154 Z2=0.2(0.5)0.25=1.4m 22 W=B3H3k=(1.150.2)0.523=15.525KN 1.350.5 Z30.25=0.74m 22 1 .1 W4B3H4k1.350.13123=2.034KN 2 2 2 1 Z4=1.350.1310.25-0.889m 3 3 6.2.3 滑动稳定验算基底合力的法向分力N和切向分力T为： N=E1NE2NWW2W3W4)cos:0-0.49943.14(2.217105.815.5252.034)cos5.71 =168.59KN T=E1