敦化市大梨树至富河村施工图设计

1、摘 要本毕业设计是进行二级公路设计。本设计段的路线长米，设计车速80km/h，双向两车道。对交通量进行了分析，查找相应技术规范，确定公路的等级及设计需要的各种参数。在平面图中进行选线，然后对道路路线进行平面线形设计。纵断面设计中有1个竖曲线，并且也满足了平纵面线形设计中的各种要求。在横断面的设计中，确定了横断面的组成及各种要素后，绘制横断面图。路基设计的基本内容就是确定路基边坡的形状和坡度。路面设计内容中包括路面类型与结构设计。通过这次设计，不但了解了设计公路的各个步骤，而且也能熟练运用AutoCAD等制图工具进行作图。关键词：二级公路，线形设计，路基设计，交通量The Secondary R

2、oads Construction Design of Dalishu to Fuhe of DunhuangABSTRACTThe design mainly is a secondaryroads construction design of Dunhuang.The design of the route for length ,with a design speed 80km/h, two-way two lanes,.I analysis the volume of trafficand inquirethe corresponding technical specification

3、 and determine the level of highway design and various parameters that i need.After planningthe route ,i route the road surface design,.Longitudinal design has one vertical curve, and it also meets the linear combination of the longitudinal surface design requirement. In the design of cross , after

4、determining the transverse and various element, i start to draw the cross-sectional figure. The basic content of roadbed design is determining the shape of slope and embankment slope. Road pavement design includes type and structure design.Through the construction of highway design, i not only under

5、stand each step , but also can improve my drawing the skill with AutoCAD.KEY WORDS:secondary roads, geometric design, roadbed design,volume of traffic目录前言VI第1章 绪论VII 工程概况VII 概述VII1.1.2 设计任务VII 设计指标VII 设计原始资料VIII 气象资料VIII1.3.2 地质资料与筑路材料IX第2章 平面设计X2.1 公路等级的确定X 设计行车速度的确定XI 选线设计XII 选线的基本原则XII选线的步骤和方法XII

6、 平面线形设计XIII 平面设计原则XIII平曲线要素值的确定XIII 平曲线组合设计XV 平曲线的计算XVI第3章 纵断面设计18 纵断面的设计原则18 纵坡设计的要求19 技术指标19 最大纵坡19 最小纵坡20 平均纵坡20 合成坡度20 纵坡设计的步骤21 竖曲线设计的设计要求22 竖曲线的计算23第4章 横断面设计264.1 横断面设计步骤264.2 横断面设计综述264.2.1 行车道宽度的确定264.2.2 路拱的确定264.2.1 路基类型及构造274.2.2 路基宽度的确定274.2.3 路基高度的确定284.2.4 路基防护29第5章 路面设计30 设计资料30 自然地理条

7、件305.1.2 土基回弹模量的确定30设计轴载计算31 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31 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次31 设计指标的确定32 确定路面等级和面层类型325.3.2 拟定路面结构层的厚度325.3.4 计算设计弯沉值33 确定设计层厚度34第6章涵洞设计386.1 概述386.1.1 涵洞分类386.1.2 涵洞选用原则386.2 涵洞拟定与设计386.2.1 圆管涵设计38结论40谢 辞41参考文献42外文资料翻译43前言我国道路建设近几年发展地很快，取得了显著地成就。随着日益增长的交通量、车辆大型化及重载超载车的比例不断增加，交通对

8、路面的要求越来越高，对沥青路面的使用性能也提出了更高的要求。沥青路面应当具有更好的高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗滑能力和防渗能力等。目前国内外的沥青路面设计方法，可分为经验法和力学-经验法两大类。经验法主要通过对试验路或使用道路的试验观测，建立路面结构、车辆荷载和路面使用性能三者之间的关系，如美国的加州承载比法和美国各州公路和运输工作者协会法。力学-经验法应用力学原理分析路面结构在荷载与环境作用下的力学响应量，建立力学响应量与路面使用性能之间的关系模型，路面设计按使用要求，运用关系模型完成结构设计。我国现行的沥青路面设计方法、美国的沥青学会法和壳牌法均为力学-经验法。交通运输对一个国家的国

9、民经济及社会发展具有极其重要的战略意义，它标志着国家的发展水平。公路建设对一个国家而言越来越重要。该二级公路修建完成后，不仅能满足当地的交通需求，带动当地的经济发展，而且能把城乡紧密的联系在一起，方便公路沿线的交通运输，促进沿线乡村农业和城市工业的共同发展，推动当该地区城乡一体化的发展。敦化市大梨树至富河村二级公路，它的修建极大改善了当地的交通，敦化市需要这样一条处在城乡结合部混合交通量大的集散公路。此次设计的公路加速了当地的经济发展，同时带动吉林省的发展，从而实现人民增收致富，提高生活水平，提高生活质量、推动城镇化建设和新农村建设等方面有着非常积极的作用。此次设计的公路根据公路网的规划，从全

10、局出发，按照公路的使用任务、功能和远景交通量综合确定为二级公路。另外综合考虑当地日益增长的交通量、车辆大型化及重载超载车的比例不断增加，初步选定路面为沥青路面。 第1章 绪论工程概况概述本路线是平原微丘区的一条二级公路，路线设计技术指标为：路基宽度为12米，双向车道，无中央分隔带，土路肩为2×0.75米，硬路肩为2×1.5，行车道为2×3.75米。设计速度为80Km/h，路线总长1914.592米,起点桩号K0+000.00，终点桩号为K1+914.592。设计路线共设置了1个平曲线，半径为4000米，前缓和曲线为零，后缓和曲线为300米。因为半径大于2500米，

11、则不需要设超高加宽。本次纵断面设计设置了1个变坡点，最大纵坡为0.49% ，最小纵坡为-0.32%，最大坡长1014.59米，最小坡长900米。另外设置有1个凹形竖曲线，竖曲线半径20000。本路线设计中没有设置桥梁，设置圆管洞共1个。涵中心桩号为K0+950。1.1.2 设计任务路线起点桩号K0+000，终点桩号K1914.592，全长1914.592m。路线按平原微丘区二级公路设计，路基宽度12m，设计车速80Km/h，采用沥青路面，设计年限12年。根据任务书给定的交通资料、设计参数、平面资料进行路线和路基路面设计。设计成果包括平面图、纵断面图、横断面图、直曲线转角一览表、路基设计表、土石

12、方计算表等。设计指标本次设计的设计标准为：路基宽度：12.0m；行车道宽度：7.5m；路拱横坡：行车道为2%，硬路肩为2%，土路肩为3%；设计荷载为：BZZ-100；停车视距：110m；采用沥青路面，设计年限为12年；道路使用性质和交通量：由计算知可知属于轻交通等级；查公路路线设计规范、公路工程技术标准可知如下技术指标：表1-1 主要技术指标公路等级二级公路设计速度（km/h）80km/h路基宽度（m）一般值12最小值10行车道宽度（m）路肩宽度（m）硬路肩一般值最小值土路肩一般值最小值圆曲线最小半径（m）一般最小半径400极限最小半径200不设超高最小半径路拱2%2500路拱2%3350最大

13、纵坡（%）5最小坡长（m）200最大纵坡（m）3%11004%9005%7006%500竖曲线最小半径（m)凸形一般最小值4500极限最小值3000凹形一般最小值3000极限最小值2000竖曲线最小长度（m）70设计原始资料气象资料本段公路地处吉林省中部平原向东部山区的过渡区域，属华夏系第二隆起带，由起点向东地形起伏逐渐加大，沿线所经地区沟谷发育，河谷及台地多为水田及旱田，山地多为天然次生林及小面积人工林。沿线以旱田为主，在黄泥河流域内有部分水田。沿线除越岭山地为灌木林和次生林外，余均为季节性农作物。路线通过地区为东北东部山地润湿季冻区，四季变化明显，春季干燥多风，夏季炎热多雨，每年7月至8月

14、是雨季，此时是土方施工的最不利季节。秋季凉爽昼夜温差大，是施工的黄金季节。但秋末、冬初季节，路面经常出现雨后结冰，影响行车安全。冬季漫长而寒冷，冻胀和翻浆为公路主要病害。地质资料与筑路材料路线位于平原微丘区，砂砾、石料等筑路材料较丰富，部分材料需外购。路基填筑用粘土。第2章 平面设计道路平面线形设计，是根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求，合理地确定平面线形三要素的几何要素，保持线形的连续性和均衡性，并注意使线形与地形、地物、环境和景观等协调。由于线形要素的确定是以设计速度位依据的，因此，对车速较高的道路，线形设计还应考虑汽车行驶美学及驾驶员视觉和心理上的要求。2.1 公路等级的确定近期交通组

15、成与交通量见下表表2-1 近期交通组成与交通量车型前轴（KN）后轴重（KN）后轴数后轴轮组数交通量(辆/日)解放CA1411双1650跃进Nj134A1双1480注： 预计交通量增长率为10%。我国公路工程技术标准规定标准车为小客车，用于道路规划与技术等级划分的机动车折算系数按下表采用：表2-2 各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆折算系数说 明小客车19座的客车和载质量2t的货车中型车19座的客车和载质量2t的货车大型车载质量7t14t的货车拖挂车载质量14t的货车表2-3 折算系数车型解放CA141跃进Nj134A载重力（KN）5030折算系数由设计交通量计算公式：可得远景年平均交通量

16、是13395（辆/日）,依据公路程技术标准(二级公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均日交通量500015000辆。)可以确定此公路可设计成二级公路。设计行车速度的确定设计车速（又称计算行车速度），是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件（几何因素、路面、附属设施等）的影响时，中等驾驶技术的驾驶员能保持的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度。二级公路作为干线公路或城市间的干线公路时，可选用80km/h；作为城乡结合部混合交通量大的集散公路时，其设计速度宜选用60km/h;位于地形等自然条件复杂的山区，经论证局部路段可采用40km/h。表2-4 各级公路的设计车速 公路等

17、级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计车速（km）1201008010080608060403020查表可选二级公路设计车速为80km/h。选线设计选线的基本原则选线的基本原则有以下几点：1. 在路线设计的各个阶段，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. 路线设计应在保证行车安全、舒适、快捷的前提下，使工程量小、造价低、营运费用省、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平、纵、横面的舒顺、合理配合。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标，不应轻易采用最小或极限指标，也不应片面追求高指标。3.选线应注意同农

18、田基本建设相配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田和穿过经济林园等。4.通过名胜、风景、古迹地区的道路，应与周围环境、景观相协调，并适应照顾美观，重视保护原有自然状态和重要历史文物遗址。5.应对工程地质和水文地质进行深入勘测，查清其对道路工程的影响。6.选线应重视环境保护，注意因修建道路及汽车运行所产生的影响和污染等。7.对高速公路和一级公路，因其路幅宽，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，合理采用上下行车道分离的形式设线。选线的步骤和方法道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、地物及其沿线条件，结

19、合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过纸上选线把路线的平面布置下来。1.路线方案的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地形图上从较大面积范围内找出各种的方案，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的方案。2.路线带的选择在路线基本走向已经确定的基础上，按地形、纸质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路现带，也称路线布局。这些细部控制点的取舍，仍通过比选的办法确定。在逐点安排的小控制点间，根据技术

20、标准的结合，自然条件，综合考虑平、纵、横三方面的因素。随后拟定出曲线的半径，至此定线工作才算基本完成。由于路线和地形图应经给出，故可不做方案的必选。平面线形设计平面设计原则平面设计的原则有以下几点：1.平面线形应直捷、连续、顺舒，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。3.注意与纵断面设计相协调。4.平曲线应有足够的长度。平曲线要素值的确定1. 平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线形。对道路平面线形设计，主要有基本型、S形、卵形、凸形、复合型和回头曲线等。在本次设计中主要用到的是缓和曲线圆曲线缓和曲线的组合。按缓和曲

21、线圆曲线缓和曲线的顺序组合而成的曲线是经常采用的。如下图（2-1）。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两个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。图 2-1 平曲线几何要素圆曲线各几何要素计算公式如下表2-5表2-5 圆曲线几何要素计算公式表切线增长值切曲差圆曲线的内移值平曲线长度切线长外距公路程技术标准的相关规定如下表2-6：表2-6 技术指标公路等级二级地形平原微丘区圆曲线一般最小半径（m）400极限最小半径（m）250平曲线一般最小长度（m）400极限最小长度（m）140缓和曲线最小长度（m）70平曲线组合设计平面线形主要组成要素

22、为直线、圆曲线、缓和曲线。路线线形设计理论要点为线性与地物景观相协调，与交通量相协调，与计算行车速度和实际行车速度相协调，与平、纵、横面设计相协调，与相邻路段的线性相协调。2. 线形设计一般原则线形设计的一般原则有以下几点：（1）线形与地形、地物相适应。（2）线形应是连续的，必须避免线性的突变。（3）线形组合的各种技术标准应符合相应技术等级的有关规定。圆曲线的应用有以下几点；（1）各级公路无论转角大小均应设置圆曲线。在选用圆曲线半径时应与计算行车速度相适应，并应尽可能选较大的圆曲线半径，以提高公路的使用质量。（2）二级公路设计速度为80km/h时设计规范规定极限最小半径为250m，一般最小半径

23、为400m，不设超高的最小半径为2500m（路拱2%）。（3）当圆曲线半径小于不设超高最小半径时，应在曲线上设置超高，超高横坡度按计算行车速度、半径大小、结合路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定。圆曲线半径的选用原则有以下几点：圆曲线能较好地适应地形的变化，并可以获得圆滑的线形。在与地形、地物等条件相适应的前提下，宜尽量采用较大圆曲线半径，以优化线型和改善行车条件。确定圆曲线半径时应该注意：在条件许可时争取选用不设超高的圆曲线半径；一般情况下宜采用极限最小半径的48倍或超高横坡为（24）%的圆曲线半径；当地形条件受到限制时，曲线半径应尽量大于或接近于一般最小半径；在自然条件特殊困难或受其他条

24、件严格限制而不得已时，方可采用圆曲线的极限最小半径；圆曲线的最大半径不宜超过10000m。道路平面设计时，应根据沿线地形、地物等条件，尽量选用较大半径，以保证行车安全舒适。在选定半径时既要技术合理，又要经济适用；既不盲目采用高标准（大半径）而过分增加工程量，也不只考虑眼前通行要求而采用低标准。平曲线的计算1.平曲线1计算（）（1）确定两交点转角 。拟定半径ma.按离心加速度的变化率计算：mb.按驾驶员的操作及反应时间计算：m（2）平曲线1要素计算m mmm（满足要求）平曲线1主点桩号计算(计算无误)第3章 纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断面，因自然因素的影响以及经济性要求，路

25、线纵断面总是一条有起伏的空间线。纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、地形、地物、水文地质，综合考虑路基稳定、排水及工程经济等，研究纵坡的大小、长短、竖曲线半径等。纵断面的设计原则纵断面的设计原则有以下几点；1. 应满足纵坡及竖曲线的各项规定，以及相关高程控制点和构造物设计对纵断面的要求。2. 纵断面线形设计应根据设计速度，在适应地形及环境的原则下，对纵坡大小，长短及前后坡段协调的情况，竖曲线半径及其与平面线形的组合等进行综合研究，反复调整，设计出平顺、连续的纵断面线形。3.平面上直线路段不宜在短距离内出现起伏频繁的纵断面线形，其凸起部分易遮挡视线，凹下部分易形成盲区，使驾驶员

26、产生茫然感，导致视线中断，使线形失去连续性，影响行车安全。4.连续上坡（或下坡）路段，应符合平均纵坡的规定，并采用运行速度对通行能力与行车安全进行检验。5.长下坡的直坡路段端部不应设计小半径的凹形竖曲线或平曲线，以保证行车安全。6.纵断面设计应考虑路面排水的要求。7.在回头曲线路段，路线纵有特殊规定，应先定出回头曲线部分的纵坡，再从两端接坡。在回头曲线的主曲线内不宜设竖曲线。8.应争取纵向填挖平衡，尽量移挖作填，以节省土石方数量，降低工程造价。纵坡设计的要求纵坡设计的要求有以下地点：1.纵坡设计必须满足公路路线设计标准的有关规定，一般不轻易使用极限值。2.纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡

27、和反坡。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、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。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。技术指标最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。最大纵坡的影响因素：各级道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、车辆行驶的安全性、以及工程经济与运营经济等因素，通过全面考虑，综合分析而确定的。公路最大

28、纵坡的规定如下表表3-1 公路最大纵坡设计速度(km/h)1201008060403020最大纵坡（%）3456789最小纵坡最小纵坡是为纵向排水的需要对横向排水不良路段所规定的纵坡最小值。各级公路均应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般情况下以小于0.5%为宜。当必须设计平坡或纵坡小于0.3%时，边坡应作纵向排水设计。干旱少雨地区的最小纵坡可不受此限制。平均纵坡平均纵坡是指一定长度路段两端点的高差与该路段长度的比值，它是衡量纵断面线形质量的一个重要指标。公路路线设计标准规定：二级、三级、四级公路越岭路线连续上坡（下坡）路段，相对高差为200-500m时平均纵坡不应大于5.5%；相对高差大于50

29、0m时平均纵坡不应大于5.0%，连续3km路段平均纵坡不应大于5.5%。合成坡度合成坡度是指道路纵坡和横坡的矢量和,其坡度值比原路线纵坡或超高横坡大。在有平曲线的坡道上应将合成坡度控制在一定的范围内，可避免急弯和陡坡的不利组合，防止因合成坡度较大而引起该方向滑移，保证行车安全。公路路线设计规范规定：在设有超高的平曲线上，超高与纵坡的合成坡度值不得超过表3-2的规定；在积雪或冰冻地区，合成坡度值不应大于8%。表3-2 各级公路的合成坡度值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）1201008010080608060403020合成坡度（%）纵坡设计的步骤1. 准备工作：纵

30、坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面图的地面线绘出平面直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。2.标注控制点：纵面控制点主要有路线起终点，重要桥梁及特殊涵洞，隧道的控制标高，路线交叉点，地质不良地段的最小填土和最大控梁标高，沿溪河线的控制标高，重要城镇通过位置的标高及受其它因素限制路线中须通过的控制点、标高等。3.试坡：试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术和标准，选线意图，考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况，初步定出纵坡设计线的工作。4.调整：调坡主要根据以下两方面进行：结合选

31、线意图。将试坡线与选线时所考虑的坡度进行比较，两者应基本相符。若有脱离实际情况或考虑不周现象，则应全面分析，找出原因，权衡利弊，决定取舍；对照技术标准。详细检查设计最大纵坡、坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求，特别要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、路线交叉、隧道及渡口码头等地方的坡度是否合理，发现问题及时调整修正。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则，以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。5.根据横断面图核对纵坡线核对主要在有控制意义的特殊横断面图上进行。如选择高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其它重要控制点的断面等。6.确定纵坡线经调整核对后，即可

32、确定纵坡线。所谓定坡就是把坡度值、变坡点位置（桩号）和高程确定下来。坡度值一般是用三角板推平行线法，直接读厘米格子得出，要求取值到千分之一。变坡点位置直接从图上读出，一般要调整到整10桩位上。变坡点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。7.设计纵坡时还应注意以下几点：（1）平竖曲线重合时。要注意保持技术指标均衡，位置组合合理适当，尽量避免不良组合情况。（2）小桥涵上允许设计竖曲线，为保证路线纵面平顺，应尽量避免出现急变“驼峰式纵坡”。（3）注意交叉口、桥梁及引道、隧道、城镇附近、陡坡急变处纵坡特殊要求。（4）纵坡设计时，如受控制点约束导致纵面线形欺负过大，纵坡不够理想，

33、或则土石方工程量过大而育无法调整时，可用纸上移线的办法修改平面线形，从而改善纵面线形。竖曲线设计的设计要求竖曲线设计要求有以下几点：1.宜选用较大的竖曲线半径。竖曲线设计，首先确定合适的半径。在不过分增加工程数量的情况下，宜选用较大的竖曲线半径，一般都应采用大于竖曲线一般最小半径的数值，特别是前后两相邻纵坡的代数差小时，竖曲线更应采用大半径，以利于视觉和路容美观。只有当地形限制或其他特殊困难不得已时才允许采用极限最小半径。2.同向曲线间应避免“断背曲线”。同向竖曲线，特别是同向凹形竖曲线间如直线坡段不长，应合并为单曲线后复曲线。3.反向曲线间，一般由直坡段连续，亦可以相互直接连接。反向竖曲线间

34、设置一段直坡段，直坡段长度一般不小于计算行车速度行驶3s的行程长度。如受条件限制也可相互直接连接，后插入短直线。4.应满足排水要求。5.纵段面设计步骤根据地形图上的高程，以50m一点算出道路上各点的原地面高程，将各点高程对应地标于纵断面米格纸上，然后用直线连接各点，注意港口、河的标法，画出道路纵向的原地面图。确定最小填土高度。由于路基要保证处于干燥或中湿状。竖曲线各项指标如下表：表3-3 竖曲线各项指标设计车速（km/h）80最大纵坡（）5%最小纵坡（）0.3%凸形竖曲线半径（m）一般值4500极限值3000凹形竖曲线半径（m）一般值3000极限值2000竖曲线长度（m）一般值170极限值70

35、竖曲线的计算如图3-1所示，和分别为两相邻两纵坡坡度，为“+”时，表示凹形竖曲线；为“-”时，表示凸形竖曲线。或图3-1 竖曲线要素示意图竖曲线长度L：竖曲线切线长T：竖曲线任意一点竖距h： 竖曲线外距E： 或 竖曲线要素计算如下：K，=-0.32%，=0.49%,为凹形。取竖曲线半径m曲线长=20000×0.81%=162m切线长m外距=（2）计算设计高程竖曲线起点桩号=K0+900-81=K0+819竖曲线起点高程=496.522+T×竖曲线终点桩号=K0+900+T=K0+981竖曲线终点高程=496.522+T×桩号K0+850处横距=（K0+850）-

36、(K0+819)=31m竖距m×桩号K0+950处横距=（K0+950）- (K0+819)=131m竖距m切线高程=496.78+131×竖曲线上所有桩号对应高程如下表所示表竖曲线高程表桩号高程桩号高程桩号高程K0+819K0+850K0+900K0+950K0+981第4章 横断面设计道路横断面是指中线上任意一点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线所构成的。其中设计线包括行车道、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。本次设计平曲线半径为4000，故不设超高，不加宽。4.1 横断面设计步骤1.根据外业横断面测量资料点绘横断地面线。2

37、.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、设计边坡度等）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、碎落台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。5.计算横断面面积（含填、挖方面积），并填于图上。6.由图计算并填写路基设计表、路基土石方计算表。4.2 横断面设计综述4.2.1行车道宽度的确定本次公路的设计为二级公路，查公路工程技术标准（JTG B01-2003）可选取路基宽度：12m ； 硬路肩宽度；土路肩宽度；行车道宽度4

38、.2.2路拱的确定路拱是为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。根据公路路线设计规范（JTGD60-2006）规定：二级公路路面的路拱横坡度不宜小于1.5%。由于路线通过地区为东北东部山地润湿季冻区，四季变化明显，春季干燥多风，夏季炎热多雨，每年7月至8月是雨季，因此路拱选取2%的横坡度，硬路肩2%，土路肩采用3%。4.2.1路基类型及构造路基应根据其使用要求和自然条件(包括地质、水文和材料情况等)并结合施工方法进行设计，既要有足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定性的地面水和地下水，必须采取将其拦截或排出路基以外。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农

39、田灌溉，综合考虑。路基类型及构造如下：路基设计标高高于天然地面标高时，需要进行填筑，这种路基形式称为路堤。按填土高度的不同，划分为高路堤、矮路堤和一般路堤。路基边坡坡度取1：1.5和1：1.75，在路基的两侧设置边沟。高路堤的填方数量大，占地多，为使路基稳定和横断面济济合理，可以在适当位置设置挡土墙。为防止水流侵蚀和坡面冲刷，高路堤的边坡采取适当的坡面防护和加固措施。路基设计标高低于天然地面标高时，需要进行挖掘，这种路基形式称为路堑。挖方边坡根据高度和岩土层情况设置成直线或折线，一般坡度取1：0.5和1：0.75。挖方边坡的坡脚设置边沟，以汇集和排除路基范围内的地表径流，路堑的上方设置截水沟，

40、以拦截和排除流向路基的地表径流。半挖半填路基兼有路堤和路堑的特点，上述对路堤和路堑的要求均应满足。4.2.2 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。技术等级高的公路，设有中间带、路缘石、变速车道、爬坡车道、紧急停车带等，均应包括在路肩宽度范围内。路面宽度根据设计通行能力及交通量大小而定，一般每个车道宽度为3.503.75m，技术等级高的公路及城镇近郊的一般公路，路肩宽度尽可能增大，一般取13m，并铺筑硬质路肩，以保证路面行车不受干扰。各级公路路基宽度按公路工程技术标准（JTG B01-2003）的规定设计。路基占用土地，是公路通过农田或用地受限制时的突出问题。修路占地必须综合

41、规划，统筹兼顾，讲究经济效益，农业与交通相互促进。根据公路工程技术标准（JTG B01-2003）的规定：二级公路设计速度为80km/h时，路基最小值取10m，一般值取12m。此次二级公路设计采用单幅路形式，路基宽度取一般值12m：行车道宽2×3.75m，硬路肩宽度：2×1.5m，土路肩宽度：2×0.75m。路基宽：7.5+3+1.5=12m，路拱坡度2%。布置如下图4-1所示：图4-1 路基设计简图4.2.3路基高度的确定路基高度有中心高度和边坡高度之分。中心高度是指路基中心线处设计标高与原地面标高之差。边坡高度是指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。路基高

42、度的设计，应使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度，同时要考虑的地下水毛细水和冰冻的作用,不致影响路基的强度和稳定性。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。若路基高度低于按地下水位或地面积水位计算的临界高度，可视为矮路堤。使用边坡高度值作为划分高矮深浅的依据。填土高度小于1.01.5m，属于矮路堤；填土高度大于18m（土质）或20m（石质）的路堤属于高路堤；填土高度在1.51.8m范围内的为正常路堤。大于20m的路堑为深路堑。4.2.4路基防护为了维护路基边坡的稳定，减少雨水冲刷，美化环境，减少公路灾害，确保行车安全，保持公路与自然环境协调，创造一个舒

43、适的行车外部环境，本段二级公路要进行路基防护与加固。本此设计二级公路处于平原微丘区，该段公路高差低，挖方、填方高度均较小，考虑到坡面回流时间较短，对边坡的冲刷较小，故采用植物防护。植物防护可美化路容，协调环境，调节边坡土的湿度与温度，祈祷固结和稳定边坡的作用。它对于坡高不大，边坡比较平缓的土质坡面是一种简易有效的保护措施，其方法有种草、铺草皮和植树。该路段采用植草防护绿化，外侧为土路肩植草，坡面采用浆砌片拱形骨架防护，并在骨架内在灌木绿化。边坡底部为防止冲刷，采用浆砌片石防护。第5章 路面设计 设计资料自然地理条件该设计路段（K）处于1区，为双车道二级公路，采用沥青混凝土路面结构进行施工图设计

44、，沿线土质类型为粘土，使用年限为12年。使用期内交通量年平均增长率为10%，近期交通组成与交通量在第二章中表2-1已经给出。土基回弹模量的确定公路沥青路面设计规范中“土基干湿状态的稠度建议值”如下表5-1。其中WC1、 WC2 、WC3分别为干燥和中湿、中湿和潮湿、潮湿和过湿状态路基的分界稠度，Wc为路床体表面以下800mm深度内的平均稠度。土组干湿态状干燥状态中湿状态潮湿状态过湿状态Wc WC1 WC1 >Wc WC2WC2>Wc WC3Wc<WC3土质砂Wc1.2>Wc1.00 1.00>WcWc<0.85 粘质土Wc 1.1 1.10>Wc0.9

45、5 0.95>WcWc<0.80 粉质土Wc 1.05 1.05>Wc0.90>Wc表5-1路基干湿状态的稠度建议值土质类型：粘土；路基干湿类型：干燥状态；根据公路沥青路面设计规范查得：公路自然区划：1区 土基回弹模量：=35MPa设计轴载计算轴载分析路面设计以BZZ-100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. 轴载计算如下表5-2表5-2轴载换算 车型(KN)(次/日)(次/日)解放CA141前轴11650/后轴111650跃进N134A前轴11480/后轴111480注：各级被换算的轴载小于25KN时忽略不计根据公路沥青路面设计规

46、范，二级公路沥青路面的设计年限 12年，双向双车道的车道系数取0.60.7，取0.65.交通量平均增长率为10%。验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次1.轴载计算如表5-3表5-3轴载换算车型(KN)(次/日)(次/日)解放CA141前轴24.2011650后轴111650跃进N134A前轴11480后轴111480根据公路沥青路面设计规范，二级公路沥青路面的设计年限12年，双向双车道的车道系数取0.60.7，取0.65.交通量平均增长率为10%。设计指标的确定确定路面等级和面层类型交通量设计年限内累计标准轴次次，由公路沥青路面设计规范，该路交通等级为轻交通，二级公路路面等级为次高级路面，

47、面层类型为沥青混凝土。拟定路面结构层的厚度3cm细粒式沥青混凝土 +5cm中粒式沥青混凝土+20cm水泥稳定碎石+？水泥石灰砂砾土，以水泥石灰砂砾土为设计层。计算设计弯沉值该公路为二级公路，公路等级系数取1.1，面层为沥青混凝土，面层类型系数取1.0，半刚性基层，底基层总厚度大于20cm，基层类型系数取1.0。计算弯沉为：(0.01mm)抗弯拉强度结构系数计算如下：细粒式沥青混凝土：中粒式沥青混凝土：水泥稳定碎石：水泥石灰砂砾土：根据公路沥青路面设计规范表4.1.3-1及附录E确定各层材料的设计参数如下表5-4。表5-4材料设计参数层位结构层材料名称厚度（cm)抗压模量（)劈裂强度容许层底拉应

48、力1细粒式沥青混凝土3140020002中粒式沥青混凝土5120018003水泥稳定碎石 20150036004水泥石灰砂砾土 ?100018505土基35以设计弯沉值计算路面厚度时，各层材料均采用抗压回弹模量。验算层底拉应力时，沥青混合料采用抗压回弹模量、·劈裂强度。确定设计层厚度1.由于路面厚度计算是以弯沉作为控制指标故按弯沉等效原理进行计算。将5层路面结构换算为三层体系如表5-5。表5-5三层体系路面结构层（n=5）换算三层体系计算公式细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 水泥稳定碎石 水泥石灰砂砾土 土基 由查三层体系表面弯沉系数诺模图，得：由查三层体系表面弯沉系数诺模图，得：

49、则查三层体系表面弯沉系数诺模图：,则 cm cm取cm将5层路面结构换算为三层体系。按弯拉应力等效原理惊醒换算如下表5-6表5-6三层体系验算层路面结构层（n=5）换算三层体系计算公式上面层（第i层in-1)细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 水泥稳定碎石 水泥石灰砂砾土 土基 中层底面（i=n-1)细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 水泥稳定碎石 水泥石灰砂砾土 土基 细粒式沥青混凝土：cmcm由查三层体系上层底面拉应力系数诺模图，为负值，结构层受压，满足要求。同理中粒式沥青混凝土也满足要求。水泥稳定碎石：cmcm由查三层体系上层底面拉应力系数诺模图，,故：,满足要求。石灰土：cmcm由查三

50、层体系中层底面拉应力系数诺模图，,故：,不满足要求。试采用H=30cm由查三层体系中层底面拉应力系数诺模图，,故：,满足要求。故采用H=30cm第6章涵洞设计6.1 概述6.1.1 涵洞分类按建筑材料，涵洞分为石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵、钢波纹管涵等。按构造形式，涵洞分为管涵、盖板涵、拱涵、箱涵等。当涵洞洞顶填土高度大于或等于0.5m时称为暗涵。按水力性质，涵洞分为无压力式、半压力式、压力式三种。6.1.2 涵洞选用原则涵洞应根据所在公路的使用任务、性质和将来的发展需要，按照实用、经济、安全和美观的原则进行设计。同时，公路涵洞设计应适当考虑农田排灌的需要。涵洞主要是为了排泄地面水流而设置的横

51、穿路基的小型排水构造物，其布置应结合地形、地物、地质等条件沿路合理布置，用来排水的涵洞应尽量与水流方向一致，与路线方向垂直，避免布置不当引起的壅水、涡流、下游冲刷过大等现象。6.2 涵洞拟定与设计6.2.1 圆管涵设计圆管涵的标准跨径通常取50、75、100、125、150（cm）。本设计平原微丘区的二级公路，涵位路基无超高和加宽，涵洞管径拟采用1.5m的混凝土预制管，已知涵位中心桩号地面标高m。参考资料公路小桥涵设计手册。涵洞纵断面上设计如下：纵坡的确定（1）路基设计标高根据路基设计表查算的涵洞中心桩号处路基设计标高m,次断面无超高和加宽。（2）涵底中心标高本涵取清底0.25m,故m（3）涵

52、底纵坡涵底纵坡根据原地面起伏情况取2%。2.管节和端墙计算（1）基本管节采用管节采用路用预置管长的标准关节，长度为1m，厚度14cm（2）管节数量计算设端墙不加高，不含帽石时的进出水口的建筑高度相同，因此根据计算，帽石宽度c取40cm其余尺寸的设计，包括洞口设计，平面图设计由规范查得。结论毕业设计时大学教学计划中最后一个重要的教学环节，是对自身综合应用所学的道路桥梁基础理论的培养，也是进行道路桥梁工程设计或科学研究的综合训练，是以前各个教学环节的继续、深化和拓展，是培养自身综合素质和工程实践能力的重要阶段。毕业设计的目的在于让我们把理论知识运用到实际中区，有益于我们向工作岗位过渡。本设计综合了

53、公路勘测设计、测量学和路基路面等学科为一体，全面而系统的将大学四年所学的知识贯穿起来。整个设计过程有理有据，结合了理论和现实情况，所做设计与毕业课程想符合，并且结果满足任务书的要求。这次设计从某种程度确实提高了自己综合运用知识的能力，为自己走向工作岗位打下了良好的基础。设计下来自己就知道了一条公路设计的具体流程，都需要做哪些工作。以前这些在自己脑子中是非常模糊的，虽然只有短短的一个月，自己感觉又上了四年。还存在很大的不足，但是自己努力了、付出了。谢 辞时间过得真快，转眼间大学生活已经渐进尾声，在董老师的知道下，从这次毕业设计中我学到了很多东西，可谓获益匪浅。首先，毕业设计巩固了我四年来所学的知

54、识。由于时间的缘故，造成了我对以前所学知识的遗忘和生疏，而这次的毕业设计让我进一步复习了课本，是对所学知识的一次温习，也是一次重新的学习，从而达到了巩固学习的目的。其次，这次毕业设计提高了我发现问题、分析问题和解决问题的能力。由于这次设计的规模超过了以往的任何一次课程设计，所以这次毕业设计是对我们综合能力的一次考验。这次设计大大提高了我们动手操作能力，逻辑思维能力等等，这次设计加深了我对路桥知识的了解，对路桥设计过程有了更深的认识。最后，感谢所有给予我关心和支持的老师和同学使我能如期完成这次毕业谁叫。感谢各位老师和同学！感谢学校这四年对我的培养和教导，感谢各位领导各位老师的谆谆教导！参考文献1JTGB01-2003，公路工程技术标准2JTJ