公路-道路设计-计算书-范例(共60页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上某某某学院2015届本科生毕业设计计算书李家山至陈家沟路段学 系： 土木工程系 专 业： 土木工程 学 生 姓 名： ？ 班 级： ？级土木工程？班 学 号： 指 导 老 师： 最终评定成绩 201？ 年 ？月专心-专注-专业摘 要本设计为四川某山区二级公路李家山至陈家沟路段常规设计，全段总长约为3.050公里，设计车速60km/小时，路基宽度10m，最大超高坡度8%，超高形式为绕中心线旋转的线形超高；最大纵坡5.557%，全段设有三个交点，四个变坡点。主要的设计任务有路线平面设计、路线纵断面设计、路基横断面设计、路基结构物设计、沥青路面设计、涵洞设计，施工图预算编制

2、等。设计过程中优先考虑设计的规范性和科学性，其次再考虑设计的经济性，故在设计中一切参数取值尽量避免极限值。根据公路工程设计标准、公路路线设计规范对道路进行综合设计。并在老师的指导和同学的帮助下，对设计中不妥之处进行修改和完善。关键词：二级公路设计；公路选线；纵断面；横断面；路面AbstractThis design contains the plan of a second-level road connecting Li jiashan and Chen jiagou, there are 1.892 miles between the two sites , the velocity de

3、termined is 37 miles per hour ; the width of the roadbed is ten meters, the maximum longitudinal slope is 5.557% .In this design, the main design of the project includes: developing level of highway route scheme is determined, and the selection, plane design, vertical section design, cross section d

4、esign, roadbed pavement drainage design, synthesis of cement concrete pavement structure layer design, "highway route design specification" comprehensive design of road. And the teacher's guidance and help of the students, to revise and improve the design deficiencies.Keywords: seconda

5、ry-level highway design; road course determine; pavement longitudinal section; the surface of road;目录引言改革开放以来，我国公路建设取得了令世人瞩目的成绩。特别是自1998年国家实行积极的财政政策，加快了公路基础设施建设，公路建设实现了跨越式发展。目前我国公路建设发展迅速，全国总通车里程由89万公里增长到近400万公里，涨幅达三倍之多；我国公路建设年投资规模由1978年的4.9亿元增长到2014年的7120亿元，提前实现了总长35000公里的“五纵七横”国道主干线的基本贯通。高速公路从无到有，发

6、展迅速，从1988年第一条高速公路沪嘉高速公路建成通车，到2014年底，我国高速公路通车里程达65000公里。农村公路建设稳步推进，改革开放初期，我国农村公路只有59万公里，到2014年农村公路总里程达400万公里。已有99%的乡镇和88.2%的修建了公路。与其他运输方式相比，公路运输的特点是灵活性，尤其是高速公路建设，信息网络、通信技术以及计算机技术等的发展，又实现着快速性“门到门”运输和被称为零库存的运输特点，促使着公路运输的快速发展。公路运输的灵活性和快速性主要表现在批量、运输条件、时间和服务商的灵活性以及时间上的快速性。由于公路运输的批量小和要求的运输条件相对宽松，所以在运输时间和服务

7、水平上容易得到保证。也正因为如此，公路运输具有生产点多、面广的特点。交通运输是国民经济的基础产业之一，是国民经济的大动脉，他把国民经济各领域和各地区联系起来，在社会物质财富生产和分配的过程中，在广大人民的生活中起着极为重要的作用。我国公路运输服务方式和经营主体日益呈现多样化的趋势。而公路运输已经显示出了其他交通方式不能具有的巨大优势。在我国山区公路作为公路运输的主要部分，对国民经济的发展起到了很大的作用，因此根据山区的特有环境和条件对公路进行最为合理的设计，同时在满足要求的情况下节约开发成本方面都显得越来越重要。第一章 绪论1.1 地区概况本段公路从规划区、居民聚集地旁边经过，将盘活各地交通流

8、，给当地带来新的发展机遇，并且也能促进该地区第三产业发展，对当地发展有着巨大帮助。1.1.1公路沿线地理特征该地区属于V2的自然区划，路线所经地区为属亚热带湿润气候区，气候温和、四季分明、无霜期长、雨量充沛、日照较少。多年年平均气温为16.2，年最高气温为37.3，年极端最低气温为-5.9，最热月出现在78月，月平均气温为25.4和25.0，最冷月出现在1月，月平均气温为5.6；年总降水量为918.2毫米，雨量主要集中在78月，月降雨量分别为225和229毫米，降雨最少月份为12和1月，月降雨量分别为6毫米左右，暴雨期普遍出现在59月，常年暴雨出现的始终期分别在6月底7月初和8月下旬。地震烈度

9、为IV度。山坡地段上覆23米粘土表层，以下为粉砂质泥岩及长石石英砂岩,呈互层状产出,水田段淤泥0.5米,其下45米粘土。沿线附近可采集到砂、碎石、片石、条石；沥青、水泥、钢材、木材、石灰、煤渣等主要材料可根据计划需求提供。1.2设计任务完成在指定的起、终点之间(约3公里)的新建公路设计，设计阶段为一阶段施工图设计，要求按二级公路、设计车速60km/h进行设计。设计文件必须符合现行有关设计标准与规范。1.3地形图设计给定比例1:2000的地形图。地形图上指定了道路起、终点。1.4交通量资料(1)近期交通量如下（表1-1）。表1-1 近期交通量车型名称前轴重/KN后轴重/KN后轴数后轴轮组数交通量

10、1黄河JN15049.00101.601双3102解放CA-10B19.4060.851双15803跃进NJ13015.3038.301双1584小汽车33721双610(2) 交通增长率： 7% 。(3) 道路必经点: 无要求 。(4) 其它： 无 。第二章 平面设计道路是道路交通运输系统中最主要的基础设施，是系统得以运转的基本条件，为带状构造物，它的中线是一条空间曲线，中线在水平面上的投影称为路线的平面，路线平面的形状及特征为道路的平面线形，而道路的空间位置成为路线。路线收到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时，路线改变方向和发生转折。路线线形必须满足汽车动力学，司机视觉和心理的

11、要求，必须和地形、地物环境相协调，与沿线的土地利用，自然资源开发和社会经济等相适应。合理运用地形，正确选用标准，确保路线线形的均衡，处理好远期和近期的关系，整体与布局，充分考虑农业等方面的要求，既要使得工程量小，投资少，又要考虑到施工养护管理、经济效益，交通运营等方面的利弊得失。选用较好的技术指标，以提高公路使用质量，充分做到技术上可行，经济上合理。2.1 公路等级及设计车速确定由交通量组成表，折算成以小客车为标准进行计算,见表2-1：表2-1 交通量折算表车型交通量（辆/日）折算系数折算交通量（辆/日）小汽车6101.0610黄河JN1503102.0620跃进NJ1301581.5237解

12、放A10B15801.52370总 计3837交通量年增长率7%，由设计交通量计算公式：=8077次/日 （2-1）可得远景年平均交通量大概为8077（辆/日），根据公路工程技术标准JTGB01-2003可以确定次公路可设计为二级公路，山岭重丘区的二级公路设计车速60km/h，二级公路远景设计年限为12年，也可根据实际情况适当缩短。远景年限应从公路建成通车年开始算起。从地形图可值，该段K0+000K3+050.576山岭重丘地势比较复杂，地面坡度较大，山高谷深，地形复杂，使得路现在平、纵、横三方面都受到一定的限制。2.2 基本线性要求2.2.1 直线直线是公路线形中最常使用的基本形式，它以最短

13、的距离连接目的地，具有路线短捷，缩短里程，行车方向明确等优点。但是从行车安全和线形美观来看，直线过长线形呆板，会使司机行车单调引起疲劳，容易使司机超速行驶，难以准确目测车间距离，以及夜间对向行车产生眩光，直接影响行车安全。另外，在山区、丘陵地区过长的直线难以与地形及周围环境相协调，会产生严重破坏自然、造成大挖大填，经济性差。因此必须对直线长度加以限制。本路段设计车速60km/h，根据公路工程技术标准JTJGB01-2003对直线做了如下限制：(1)同向曲线间最小长度： （2-2)(2)反向曲线间最小长度： （2-3)(3)直线的最大长度为：，即1200m。 （2-4)在定直线过程中，直线的最大

14、、最小值限制不要超出上限值。2.2.2圆曲线圆曲线也是平面线形中最常用的线形，较大的长缓圆曲线具有线形美观、行车舒适等优点。在平曲线设计中，都希望采用较大半径的圆曲线，以提高路线质量，是因为过短的平曲线使汽车在曲线上行驶时间短，司机操作极为不便，同时乘客也受到冲击。在较小转角的平曲线，及时半径很大，曲线任然很短，司机容易将曲线半径判断得比实际小很多，而是得行车速度降低。因此对圆曲线的相关指标也应作出限制。（1）一般限制1）从行车稳定、舒适、经济方面考虑，公路工程技术标准JTGB01-2003对圆曲线半径做了相应限制，圆曲线一般最小半径为200m；极限最小半径为125m；不设超高最小半径为150

15、0m。一般最小半径是一般情况采用平曲线最小半径极限值，这种半径能充分保证行车的舒适感，是全线绝大多数情况下可能采用的半径。极限最小半径是平曲线设计的极限值，在设计中任何情况下都必须满足。为保证行车安全、舒适、经济，只有在特殊困难地形条件下才采用极限最小半径。在设计时，圆曲线半径应尽量采用大于或等于曲线的一般最小半径值，以提高公路的使用质量。2）圆曲线半径过大，会使圆曲线太长，对测设和施工不利，且过大的圆曲线半径其几何性质与直线无多大差异。因此规范规定圆曲线最大半径不宜超过10000m为宜。3）曲线最小长度：一般公路以2倍（即在平曲线上行驶6s）计算。因此规范规定二级公路平曲线最小长度为120m

16、。（2）圆曲线半径的确定原则圆曲线能较好地适应地形变化，并可获得圆滑的线性，使用范围较广且灵活。圆曲线在适应地形条件下，应尽量选用较大的半径。在定半径时应遵循以下原则：1）一般情况下以采用极限最小半径48倍或超高为2%4%的圆曲线半径为宜。2）当地形条件不受限制时，应尽量采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径为宜。3）选择半径时应结合前后线形综合考虑，已形成连续线形，并要考虑平曲线与纵坡的关系，避免小半径与大纵坡重合，即形成陡坡急弯的情况。4）弯道半径的选择，应按技术标准根据实地的地形、地物、人工构造物及其他条件的要求，按合理的曲线位置用外距、切线长等控制条件反算。5）小偏角的弯道容易使司机

17、产生错觉，应尽量避免，一般情况下转角不宜小于7°。6）当同向曲线间插入短直线时，在视觉上容易形成直线与两端的曲线构成反弯的错觉使整个组织线形缺乏连续性，形成“断背曲线”。因此在设计时应予以避免。2.2.3缓和曲线 在直线和圆曲线间或半径不同的圆曲线间设置曲率半径连续变化的曲线即为缓和曲线。其作用是线形缓和、行车缓和以及超高加宽缓和。当平曲线半径小于不设超高的最小半径时应设置缓和曲线。缓和曲线可采用回旋曲线、三次抛物线、高次抛物线等线形。因回旋曲线与汽车由直线进入圆曲线的轨迹完全符合，在我国标准规定采用回旋曲线。公路工程技术标准JTGB01-2003规定山岭重丘区二级公路最小缓和曲线长

18、度不小于60m。2.3公路线形的确定从给定的地形图（1:2000），在选线时采用纸上定线，在已知的地形图上，进行路线布局方案比选。通过纸上试选路线，在纵观全局，结合地形、地物、地质等自然条件，综合平、纵、横三方面因素，（交点）对比选线最后确定该段公路K0+000K3+050.576平面线形进行设计。2.4平曲线要素值的确定平面线型主要有直线、圆曲线、缓和曲线三种线型组合而成。当然三个也可以组合成不同的线形，在设计中主要用到的组合将在下节叙述。2.4.1 基本形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。这种线形是经常采用的。标准规定，除四级道路可以不设缓和曲线外，

19、其余各级道路都要设置缓和曲线。它的曲率变化，便与车辆遵循旅客感觉舒适、行车稳定、线形美观等要求。设计时要注意和圆曲线相协调、匹配，在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计为1:1:11:2:1。这一项要求较为关键，最初设计时并未注意此项要求，导致设计出来的线形十分不协调美观，后经过老师的指导后改正不足，达到了线形美观、流畅等各项要求。在设计的时候还应注意缓和曲线长度，除了满足最小长度外，还应考虑超高和加宽的要求。设计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要求，即：缓和曲线切线增值(m) （2-5)圆曲线的内移值(m) （2-

20、6)切线长(m) （2-7)平曲线长度(m) （2-8)外距(m) （2-9) 校正值(m) （2-10)2.5平面设计步骤2.5.1 选线的基本原则(1) 路线的基本走向必须与道路的主客观条件相适应。(2) 在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上选定最优路线方案。(3) 路线设计应尽量做到工程量少、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标准。(4) 选线应注意同农田基本建设的配合，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林园。(5) 要注意保持原有自然状态，并与周围环境相协调。(6) 选线时应注意对工程地质和水文地质进行

21、深入勘测调查，弄清其对道路的影响。(7) 选线时应综合考虑道路与桥梁的关系。2.6 选线步骤 根据设计要求和选线应遵守的原则，公路起终点点位置、高程不变，选线时以这两个控制点为依据进行全面布置、逐段安排、具体定线。用“以点定线、以线交点”的办法大致定出平面交点，然后反复试线后最后确定出交点。2.6.1 方案确定考虑到起始点高程为273.35m，终点高程300.70m，路线中间起伏较大，起终点高差也较大。从考虑经济性角度出发，导线尽量顺着等高线斜交，以避免较大落差，减少工程量。在设计中，定线是一项比较重要的工作，是整个路线的基础，对路线的好坏起关键性的作用，不同地点，考虑因素不同，如有些以平面曲

22、线设计为主，有些则以经济型为准。2.6.2 交点位置，交点间距，转角的确定方案设计中，在做好导向线，确定交点后。按照图纸的坐标，逐点测量各个点的大地坐标，然后计算焦点的间距，路线的转角，其计算程序如下：(1) 路线的方位角：根据公式可知某路线的方位角为：第一象限：第二象限：第三象限： （2-11)第四象限：(2) 路线的转角等于后一方位角减去前一方位角，即： （2-12)（当为正时为右转，为负时则左转）(3) 两交点之间的直线长度： （2-13)2.7 平曲线设计及敷设2.7.1 缓和曲线长度的确定山岭重丘区二级公路其最短缓和曲线长为60m。关于缓和曲线长度的确定主要考虑下列三点因素：（1）

23、最小缓和曲线长度：（2） 超高缓和段长度按:计算， （2-14)其中：（3） 当时取，当时，取。设计时应综合考虑以上因素，最终确定缓和曲线长度。2.7.2 交点的距离及路线转角计算计算依照程序如下：路线与X轴的夹角为： （2-15)路线方位角： （2-16)2.7.3 平曲线设计基本型曲线计算公式分列如下： （2-17)山岭重丘二级公路，极限最小半径为125m，一般最小半径为200m，设计时，应尽量采用大半径圆曲线。平曲线设计最主要的是确定圆曲线的半径，圆曲线的半径确定具有多种控制条件，本路段共有两种情况，分别是直接选定，即放坡定线时以为佳；另一种是切线长控制，即在同向、反向曲线较近时采用。最

24、后一种是在小偏角时采用的曲线长控制。已知的转角:，另拟定m，假定圆曲线半径为350m，由公式可算得圆曲线长度为110.07m，根据曲线计算公式得： （2-18)可以看出缓和曲线、圆曲线、缓和曲线的长度满足1:1:11:2:1的关系，所以确定圆曲线半径350m。当发生不满足这种关系的时候，可从新定一个半径继续验算直至满足。当相邻交点曲线要素都要拟定以后要验算曲线之间的直线长度是否满足最短和最长直线的要求。2.7.4主点里程计算主点桩号（以为例）（2-19)其余交点计算同上。其余各交点桩号为：QD桩号为K0+000JD2=K0+952.781ZH(桩号）=K0+843.999HY(桩号）=K0+9

25、13.999QZ(桩号）=K0+952.299YH(桩号）=K0+990.599HZ(桩号）=K1+060.599JD3=K1+725.064ZH(桩号）=K1+600.730HY(桩号）=K1+680.730QZ(桩号）=K1+724.722YH(桩号）=K1+768.714HZ(桩号）=K1+848.714JD4=K2+648.827ZH(桩号）=K2+280.044HY(桩号）=K2+480.044QZ(桩号）=K2+614.938YH(桩号）=K2+749.833HZ(桩号）=K2+949.833ZD桩号为K3+050.5762.8 平面设计成果按要求将计算得出的结果，通过CAD、Hi

26、nt等辅助设计软件将结果输出平面图，注明线路起终点、曲线起终点、百米桩、公路桩，完成平面设计图，导出直线、曲线转角表。第三章 纵断面设计纵断面设计的主要内容是根据道路等级以及沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高，各坡段的纵坡坡度和坡长，并设计竖曲线。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长度适当、平面与纵面组合设计协调，以及挖填经济、平衡，如果道路的设计纵坡太小，还要考虑路面的排水问题。这些要求虽然在选定线阶段有所考虑，但要在纵面设计中具体加以实现。3.1 本路段纵断面规定及概况公路工程技术标准JTGB01-2003对纵坡所作规定如下：(1) 最小坡长：150m(2) 最

27、大纵坡：6%(3) 纵坡长度限制：当连续上、下坡（坡度均大于3%）时，应在不大于上述最大坡长所规定的长度处设置缓坡段。缓坡段的纵坡不应大于3%，其长度应符合上述规定。长路堑路段及其他横向排水不畅的路段，均应采用不小于0.3%的坡。本路共设置变坡点4个，最大纵坡5.557%，最小纵坡1.129%。竖曲线中选取的最大凸形曲线半径为5300m，最小凸形曲线半径为5300m，凹形曲线半径最大10000m，最小3500m。3.2纵断面设计的原则(1) 设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。(2) 路基设计除选择合适的

28、路基横断面形式和边坡坡度等外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。(3) 应结合路线和路面进行设计。选线时，尽量避开一些那难以处理的地质不良地段。对于地形陡峭，有高填深挖的边坡，应予移改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，保证路基稳定。(4) 沿河及受水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。(5) 当路基设计标高受限时，路基处于潮湿、过湿状态和水文状况不良时，就应采用水稳定性好的材料填筑路堤或进行换填并压实，使路面具有一定防冻厚度，也可设置隔离层及其他排水设施等。(6) 路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。3.

29、3 纵坡设计3.3.1 纵坡设计的要求(1) 设计必须满足标准的各项规范。(2) 纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁，尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置坡段。(3) 沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。(4) 应尽量做到填挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。(5) 纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。(6) 对连接段纵坡，如大、小桥及隧道两端接线等，避免产生冲突。(7) 在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。3.3

30、.2 纵坡设计步骤(1) 边桩及地面标高的读取(2) 绘制地面线(3) 标注纵断面控制点(4) 试坡(5) 调坡(6) 核对(7) 定坡度线(8) 竖曲线设计 选择半径应当符合标准所规定的竖曲线最小半径和最小长度要求。在不过分增加土石方工程的情况下，为使行车舒适，应采用较大半径。 结合纵断面增加起伏情况和标高控制要求，确定合适的外距，按外距控制反算半径： （3-1)考虑相邻竖曲线的连接（即保证最小坡段长度或不发生重叠），限制曲线的长度，按切线长选择半径： （3-2)过大的竖曲线半径将使竖曲线过长，对施工和排水都不利，选择时应当注意。3.3.4 竖曲线计算(1) 竖曲线几何要素计算。竖曲线几何要

31、素主要有：竖曲线切线长T，曲线长L和外距E。按以下公式计算： （3-3) （3-4) （3-5) （3-6) 其中： i-坡度值。上坡为正，下坡为负 R-竖曲线半径 T-竖曲线切线长 L-竖曲线长度 E-竖曲线变坡点外距(2) 计算竖曲线上任一点的纵距y起点桩号=变坡点桩号-T起点高程=变坡点高程 （3-7)(3) 竖曲线上任意点设计标高的计算 （3-8)上式中：3.3.3纵坡计算以起点为基准点，更具各中桩间的桩距、对应的坡度值和是否在曲线上，进行设计标高计算。(1) 竖曲线要素计算例如确定第一个纵坡为，第二个纵坡为，由平纵组合确定切线为130m左右，则满足竖曲线半径的规定，则取竖曲线半径为。

32、(2) 设计高程及填挖高度计算对于在直坡上的点，以K0+100为例。起点（K0+000)地面高程及设计高程均为273.35m，K0+100与起点桩的桩距100m，地面高程为267.91m，路线纵坡为-4.954%。则点K0+100的设计高程为：填挖高度为>0 为填方段对于竖曲线上点，以K0+960为例，地面高程277.54m。该点在JD2处的竖曲线上，T=105.17m，桩号为K0+954.451，地面高程为277.68m。则竖曲线起点里程为：K0+954.451-105.17=K0+849.281竖曲线终点里程为：K0+954.451+105.17=K1+059.621<0 为填

33、方。其他个点计算方法步骤同上。第四章 横断面设计4.1基本要求横断面是中线上各点的法相切面，他由横断面设计线和地面线构成，路基横断面设计就是在各中桩位的横断面地面线的基础上，确定横断面设计线的形状、尺寸、结构等工作。目的主要是：为路基施工提供资料数据（即路基横断面设计图）；为计算土石方提供面积资料。路基是路面的基础，路基的强度与稳定性直接影响到路面的强度与稳定性。按山岭重丘区二级公路标准，本路段路基宽度为10.0m，行车道宽度7.0m，单边硬路肩宽度为0.75m，单边土路肩宽度0.75m。路拱横坡2%，路肩横坡3%。超高方式为绕曲线行车道中心线旋转，超高渐变方式为线性渐变，根据规范查的二级公路

34、的最大超高值为8%。4.2 横断面设计的原则（1） 设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。（2） 路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。（3） 应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量避开一些难以处理的地质不良地段。对于地形陡峭。有高填深挖的边坡，应与移改路线位置防护工程等进行比较，以减少工程量，保证路基稳定。（4） 沿河及受水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。（5） 当路基设计标高受限制时，路基处于潮

35、湿、过湿状态和水文状况不良时，就应采用水稳定性好的材料填筑路基或进行换填压实，是路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。（6） 路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。4.3 一般路基设计该设计由于时间紧迫、任务较多，经老师协商后选做一公里范围的路基横断面设计。本设计选作填方量最大的一段，桩号为K1+780K2+780段。4.3.1 加宽计算公路标准规定，平曲线半径小于等于250m时，应在平曲线内侧加宽。由于本设计所有转弯处平曲线半径最小值为250m，大于不设加宽的最小半径，故不需考虑加宽设计。4.3.2 超高设计在平曲线范围内，为抵消车辆在曲线路段行驶时产生的离心力，

36、应设置超高，以提高行车的安全性。本次设计采用的超高旋转方式为绕曲线中线旋转，超高简便方式为线性渐变，根据规范查的二级公路的最大超高值为8%。在半径小于1500m的圆曲线上必须设置超高，以抵消离心力引起的行车不适。1. 计算点在圆曲线上时： 外： （4-1) 中： （4-2)内： （4-3)4.4设计方法1. 根据平面图上中桩位置量出路中心线两侧20m左右的地面资料，绘出地面线。2. 根据路线及路基资料将横断面的填、挖值及有关资料（路基宽度、加宽值、超高值、缓和曲线长、曲线半径）绘于相应桩号断面上。3. 绘制横断面的设计线。4. 计算横断面面积。4.5 填方路基边坡设计根据土质情况故考虑到边坡稳

37、定性，选取路堤边坡按1:1.5放坡。在填方高度较大出，按1:1.5放坡占地面积大或可能出现不必要的拆迁时，可设置挡土墙或以石砌护肩、砌石路基和石砌护脚等结构物以节省占地或减小拆迁。考虑到土方少而石方量大，所以路堤多数为填石路堤，具体坡度与施工要点见标准图。在原地面线横坡大于1：1.5的斜坡上填筑路堤时，原坡面应开挖台阶，宽度在12m，台阶应有2%4%的反向横坡，以保证填土的稳定性。其各种结构物设置情况如下：石砌护肩：在横坡较陡的山坡上，狭浅缺口处的填方边坡多伸出较长，难以填筑，此时采用石砌护肩。护肩采用干砌片石，其内坡均为直立，基础应设在基岩上，开成向内1:1.5的倾斜底面；如无基岩也可设在坚

38、实的土基上，但应加深基础埋深，做好排水措施。护肩背后填料为石料，护肩顶部用平整的大石块铺砌。4.6挖方路基设置由于该公路为山区二级公路，挖方为良好的筑路材料。在开挖地段，除表层土为粘土外其余则为强度较高的坚石。在横断面设计的1000m内，挖方高度均小于10m，所以挖方边坡均采用1:0.5，其不需要变坡。4.7 路给排水设计4.7.1 排水的一般原则1. 各种路基的排水沟的设置与连接应尽量少或不占用农田，并与当地农田水利建设相结合。2. 设计前必须进行调查研究，以使排水系统的规划和设计做到正确合理。3. 排水设计要因地制宜，经济适用。4. 排水沟的出水口应尽量引至天然河沟，减少桥梁涵洞的工程量，

39、不应使其流入农田，损害农业生产。5. 排水沟造物的设计，应贯彻因地制宜、就地取材的原则。本路段设计排水系统包括挖方路段的边沟、填方路段的排水沟以及挖方路段的截水沟，均设置为梯形沟，底宽0.6m，高0.6m，坡度1:1,。如为挖路段，其边沟外侧坡度为1%，倾向边沟；在挖方路段设置截水沟，即在坡口以外5m处设置截水沟，由于本路段地质条件较好，可以选择2m的距离设置。4.8工程量及土石方调配4.8.1 土石方调配原则(1) 在半填半挖断面中，应首先考虑在本段内移挖作填进行横向平衡，然后再做纵向调配，以减少总运输量。(2) 路基填方如需路外借方，应结合地形、农田灌溉等情况选择借方点。(3) 综合考虑施

40、工方法、运输条件、施工机械化程度和地形情况合理选用经济运距。(4) 不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定。(5) 为使调配合理，必须根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，用于分析工程用土量是调运还是外借。(6) 土方调配移挖作填固然要考虑经济问题，但这不是唯一因素，还要考虑弃方或借方占地，及对农业的影响。4.8.2 土石方调配方案土石方调配方法有多种，如累计曲线法、调配图法及土石方计算表调配发等，本设计采用土石方计算表调配法。首先进行横向调配，满足本桩号利用的需要，然后计算挖余和填缺的数量。根据挖余和填缺的分布情况，可以大致看出调运的方向和数量，

41、结合纵坡的情况和经济运距对利用土方进行纵向调配，填方如有不足或挖余未尽利用，再选用废方或借土的适合地点，确定借方或废方数量。调配得结果示于土石方数量表上，并可按下式复核：横向调运+纵向调运+借方=填方；横向调运+纵向调运+弃方=挖方；挖方+借方=填方+弃方；最后算得计价土石方量，即：计价土石方量=挖方数量+借方数量4.8.3 土石方调配1. 以先横向后纵向的次序进行；2. 纵向调运要求在经济运距范围内；3. 不跨越深沟和少做上坡调运；4. 借方、弃方应与借土还田、整地建田相结合，减少对农业的影响；5. 土石应分别调运，调运时可以以石代土，但不能以土代石；6. 回头曲线路段优先考虑上下线竖向调运

42、；4.9 设计成果绘制路线横断面图、路基标准横断面图，输出平曲线加宽超高表、路基设计表和路基土石方数量表。第五章 路基结构设计本段K1+780K2+780既有挖方又有填方，对于其他填方路段，由于边坡稳定性好所以减小工程量节约成本，在路堑处之设置边坡维护不另设挡土墙。对于挖方路段，应最大挖方深度不超过6m，故仅采用植草皮的方式进行边坡维护。对高填方路段，为保证路基稳定、减小占用土地、保护农田及其他水利设施，置砌石挡土墙进行防护；对低填方路段，可种植草皮、喷播草籽，绿化和防护边坡。5.1 挡土墙类型与形式的选择根据路基横断面图，路肩墙和路堤墙的墙高和截面土方工程数量的初步估计结合实际情况。对定选用

43、路堤墙，以衡重式路堤墙进行挡土墙断面设计。5.2 挡土墙基础和断面设计5.2.1 挡土墙数据本段挡土墙，墙背填料内摩擦角=40°，挡土墙与地基基础摩擦系数=0.40，填料容重，基础开挖后如发现基础与设计有出入，应根据实际情况进行适当调整；墙身采用5浆砌片石，基础采用7浆砌块石，墙身采用10#砂浆勾缝，石料强度不低于30#；以衡重台为控制线设置泄水孔，每隔23m上、下、左、右交错布置泄水孔，尺寸为10cm10cm。孔内预埋5.59cmPVC排水管，最低排泄水孔进水出应设置隔水层，泄水孔出口距地面线30cm；挡土墙分段长度可根据实际情况适当调整，每隔1015m设置一道，缝宽23cm，用沥

44、青麻絮沿内、外、顶三方填塞，深度15cm。5.2.2 以K2+400K2+470为例计算设计挡墙设计资料与技术要求：（1） 土壤地质情况，上层23m为粘土，下层为粉砂质泥岩及长石石英砂岩，呈互层状产出，地基采用密实的碎石土，其允许承载力为，基底摩阻系数=0.40。（2） 墙背填料：选用就地开挖的粉砂质泥岩及石英砂岩等碎石块作为墙背填料，容重=19kN/m³，内摩阻角=40°，上墙摩阻角，下墙摩阻角。（3） 墙体材料：5#砂浆30#片石，砌体容重，砌体容许压应力，容许切应力。（4） 荷载：规范法公路级荷载验算。（5） 稳定系数：，。（6） 基础形式及埋深，根据地基承载力以及亚

45、热带温润气候无冰冻的气候特点选用一般基础形式，最小埋深设置按照规范要求取地面线以下1.0m。（7） 断面尺寸等参数设置按照相关行业软件计算得出。本设计中，该段挡土墙有两类关键截面，下面以其中一类截面进行计算，另一类截面验算过程类同。在计算过程中，需要核算的步骤为：（1） 确定断面尺寸根据断面上的布置，该段挡墙高8m，拟定上墙高H1=3.6m，墙背俯斜1:0.32（）；横重台d1=0.94m，墙背仰斜1:0.25（），墙面坡度1:0.05。墙身分段长10m。（2） 车辆荷载换算；汽车荷载等级公路-级，按相应公式换算：=0.51m （5-1)其中：=11.37m式中挡土墙计算长度破坏棱体宽度，对于

46、路堤墙有：=5.11m （5-2)前后轴距加轮胎着地长度，由路基规范可查的汽车20级的L为5.6m。H墙身高度，本断面取8m填土高度，设计中取1m（3）上墙土压力计算1）计算破裂角，判断是否出现第二破裂面。假象墙背倾角为：=30°7 （5-3) （5-4)破裂面位置：第一破裂面距离墙顶内边缘距离为： （5-5)破裂面交于荷载内，与假象相符，采用公式正确。由于，故出现第二破裂面。（4）计算第二破裂面主动土压力E1=0.515 （5-6)=1.28 （5-7)=90.53KN （5-8) （5-9) （5-10)对上墙的作用力臂： （5-11)（5）下墙土压力计算；采用多边形法计算1）求

47、破裂角假定破裂面交于荷载外=45°5840.5=5.15m=102.34KN=33.29°作用点高度(相对于墙趾):=2.18m2）计算土压力E2=94.83KN（6）墙身截面计算；通过计算，取墙顶宽度=0.5m，下墙底宽度2.05m。1）上墙墙身自重G1以及对墙趾的力臂=96.54 (kN) （5-12)=1.01m （5-13)2）下墙墙身自重G2以及对墙趾的力臂=332.54 (kN)=1.19 （5-14)3）第二破裂面与墙背之间的土契重G3及其对墙趾的力臂=46.17(kN)其中：=0.41m=2.39m （5-15)4）土契上荷载重G4以及对墙趾的力臂=3.89

48、5 (kN)=1.105m（7）抗滑稳定性验算；=3.10 >1.300 ；满足要求（8）抗倾覆稳定性验算：=3.27m=2.59m=1.95>1.50 （5-16)（9）基底应力及偏心距验算；应力及偏心距验算=0.288>0.75 （5-17)=368.54kpa< 800.00 (kPa) （5-18)6.3 验算过程本次设计挡土墙验算过程由计算机完成，本段挡土墙有两类截面形式，分别验算两类关键截面墙体，以下为电算结果：衡重式挡土墙验算书1挡土墙类型: 衡重式路堤墙 第一关键断面;墙身断面尺寸:墙身高(m): 8.00 (m)顶宽: 50.00 (cm)面坡倾斜坡率

49、 0.05 上墙高360.00 (cm)上墙墙背倾斜率 0.32 衡重台宽 94.00 (cm)下墙高(不包括趾高):440.00 (cm)下墙墙背倾斜率: -0.25 墙趾1高: 80.00 (cm)墙趾1宽: 40.00 (cm)墙趾倾斜坡率: 0.05 (cm)墙底倾斜坡率: 0.10 墙底水平宽度:208.00 (cm)墙底斜宽度:209.04 (cm)物理参数:填土高度:100.00 (cm)填土宽度:150.00 (cm)墙后填土容重: 19.00 (kN/m3)墙后填土内摩擦角: 40.00 墙背与墙后填土摩擦角: 20.00 圬工砌体容重: 23.00 (kN/m3)基底摩擦系

50、数: 0.40 地基填土容重: 19.00 (kN/m3)地基填土摩擦系数: 0.60 其他参数:墙体布置长度: 10.00 (m)路基宽: 8.50 (m)路肩宽: 0.75 (m)荷载算法:新规范汽车荷载级别: 公路级计算上墙土压力:受力情况:(采用公式):图 5.1计算高度: 3.60 (m)1.是否产生第二破裂角:是2.无荷载时破裂角: 25.85 3.荷载在破裂体上的布置宽度B0: 2.82 (m)4.换算成土柱高度: 0.31 (m)5.第一破裂角: 26.71 (m)6.第二破裂角: 19.62 7.土压力: 88.20 (kN)8.作用点高度(相对于衡重台截面): 1.44 (m)作用点高度: 1.44 (m)作用点水平距离(相对于衡重台截面外侧): 2.26 (m