黄桥大道二级公路初步设计论文

1、本科生毕业设计说明书 设 计 题目： 黄桥大道二级公路初步设计(K0+000.000K3+000.000) 87 / 95 本科生毕业设计说明书 黄桥大道二级公路初步设计 (K0+000.000K3+000.000)系部： 土木工程 专 业： 土木工程 学 生 姓 名：班 级： 路桥1班 学号 2010054109 最终评定成绩摘 要本设计为省市黄桥大道二级公路K0+000K3+011段初步设计，设计速度为60Km/h，采用双向二车道，整体式双幅路基断面形式，路基宽度9.7m，行车道宽23.5m；桥涵汽车荷载为公路级。 通过查阅公路工程技术标准(JTG B01-2003)、路基设计规(JTG

2、D30-2004)、路基路面工程以与桥梁工程等相关资料，本设计完成了以下4个方面的设计任务。路线设计：按照路线应尽量选择避免穿过不良地质地段、减少拆迁的原则，对线路进行了系统的比选和优化设计；路基设计：本路段路堤挡土墙采用重力式挡土墙，并选取地势较不利地段进行了挡土墙稳定性验算；排水工程设计：本路段共设置了1座箱涵，4座圆管涵，设置了边沟、排水沟等，力求保持原有水系与排灌系统，以利农田基本建设，保持生态平衡，力求采用标准、轻巧、经济的结构物；路面工程设计：对沥青路面与水泥混凝土路面分别进行了设计与综合比较。关键词：二级公路，路线设计，路基与路面设计，排水设计，结构物设计ABSTRACTThis

3、 design is the preliminary design of the secondary highway of Huangqiao Avenue K0+000K3+011 segment in Changsha City ,Hunan Province, the design speeds of 60Km/h, using two-way two lane,integral twin cross-section type of subgrade, roadbed width of 9.7m, lane width of 23.5m; culvert car load for the

4、 road - grade .Referring to “Highway Engineering Technical Standard”(JTG B01-2003),“Roadbed Design Specifications” (JTG D30-2004), “Roadbed Pavement Engineering”,“Bridge Project”and several other relative information, the design is completed with four following aspects of design tasks. Route Design:

5、on the principle of route selection,the route should avoid acrossing adverse geological location and reduce demolition,the design conducted system selection and optimization design; Roadbed Design: the road embankment retaining wall using gravity retaining wall ,and choosing the unfavorable terrain

6、to checking the stability of retaining walls;Drainage Engineering Design:this section were set up a culvert,four pipe culvert ,ditches and drains,strive to maintain the original water and irrigation system to facilitate farmland capital construction, keeping ecological balance,and strive to adopt a

7、standard,deft,economical structure;Pavement Engineering Design:respectively designed and comprehensive compared the asphalt pavement and cement concrete pavement.Keywords:two stage highway, route design, subgrade and pavement design, drainage design, structure design目 录摘 要IABSTRACTII第1章 设计总说明11.1 地理

8、位置11.2地形地貌11.3 沿线气候与水文条件11.4 自然病害11.5 总体设计原则1第2章 线形设计32.1 公路等级的确定32.1.1已知交通量32.1.2 交通量计算32.1.3 确定公路等级42.1.4 确定公路行车速度42.2路线方案比选42.3 平曲线的计算62.3.1 平曲线设计的原则62.3.2 平曲线要素的计算72.3.3 各主点桩号的计算102.4竖曲线设计与计算122.4.1 纵断面设计依据122.4.2 平曲线设计的原则132.4.3 竖曲线要素的计算13第3章 横断面设计173.1 横断面设计概况173.2 平曲线加宽与其过渡173.3 超高的确定与过渡方法183

9、.3.1 超高的确定183.3.2 超高的过渡的方式193.3.3 超高过渡段193.3.4 超高值的计算193.3.5 横向力系数的确定213.4 土石方的计算和调配223.4.1土石方的调配原则223.4.2土石方数量计算233.5土石方的调配方法243.6土石方调配的步骤253.6.1 准备工作253.6.2 横向调运253.6.3 纵向调运253.6.4 计算借方数量、废方数量和总运量253.6.5 复核25第4章 路基设计274.1 路基设计的原则274.2 路基边坡设计284.2.1 填土路堤边坡284.2.2 路堑边坡284.3 边坡防护设计284.3.1 边坡防护设计原则284

10、.3.2 边坡防护设计方式294.4 路基填料314.5 挡土墙设计314.5.1 土壤地质情况314.5.2 挡土墙布置324.5.3 墙身构造324.5.4 墙身材料324.5.5 车辆荷载334.5.6 确定破裂面交于路基的位置344.5.7 计算土压力344.5.8 稳定性验算364.5.9 基底应力与合力偏心距验算384.5.10 墙身截面强度验算394.6 挡土墙排水43第5章 水泥混凝土路面设计445.1路面厚度计算445.1.1交通分析445.1.2初拟路面结构475.2路面材料参数确定485.3 荷载疲劳应力515.4 温度疲劳应力515.5验算初拟路面结构535.6接缝设计

11、535.6.1纵向接缝535.6.2横向接缝545.7混凝土面板钢筋设计555.7.1边缘补强钢筋555.7.2角隅钢筋555.8材料用量计算565.8.1 面层565.8.2 基层565.8.3 垫层57第6章 沥青路面结构设计586.1 交通量计算与分析586.2 半刚性基层沥青混凝土路面面层结构设计616.2.1 基本参数616.2.2 确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数62第7章 路面方案比选667.1 方案比选667.1.1 水泥混凝土路面优、缺点667.1.2 沥青混凝土路面优、缺点667.1.3 两种路面的比较677.2路面的确定67第8章 排水设计688.1 气候与地质条件介

12、绍688.2 边沟排水设计688.2.1 边沟的设置688.2.2 边沟横断面设计698.2.3 排水沟横断面设计728.3 路面排水设计738.4 纵坡排水73第9章 桥涵（交叉）设计749.1 概述749.2 桥梁设计749.2.1 设计资料759.2.2 纵断面设计759.2.3 横断面布置769.2.4 桥头路基设计789.3 涵洞设计789.3.1 基底处理799.3.2 涵洞构造799.3.3 涵顶填土799.4 平面交叉设计809.4.1 平面交叉交角与岔数809.4.2 平面相交81第10章 工程概算8210.1 编制依据8210.2 单位分析相关条件8210.3 工程量计算8

13、310.4 预算成果84结 论85参考文献86附 录87致 88第1章 设计总说明1.1 地理位置黄桥大道为省市南北主干道，南起长潭交界处，向北穿过龙王港路、枫林路、金洲大道、岳麓大道、止于郭亮路。东延线经湘江综合枢纽工程坝顶公路桥，至芙蓉路接京港澳高速。黄桥大道连接北部望城产业区、东部核心服务区、南部高教服务区，道路全长约32.3公里。1.2地形地貌黄桥大道位处平原地区，地面平坦、起伏较小；地形以农田为主；河流、水系丰富；乡村道路网发达、等级较低。1.3 沿线气候与水文条件黄桥大道二级公路K0+000.000至K3+010.095段属亚热带季风性湿润气候，四季分明。春末夏初多雨，夏末秋季多旱

14、；春湿多变，夏秋多睛，严冬期短，暑热期长。全年无霜期约275天，年平均气温16.817.2。水资源以地表水为主。1.4 自然病害黄桥大道段属亚热带季风性湿润气候，春末夏初多雨，降雨持续期长；该工程位于平原地区，经过水系发达的农田。持续的降雨会造成路基过湿，影响路基稳定，对其他结构物潜在危害更大。1.5 总体设计原则本工程段位于平原地区，地势平坦开阔，起伏不大，没有高程的障碍，路线走向可以自由选择，平、纵、横三方面的几何线形易达到较高的技术标准。平面线形尽量避免采用长直线或小偏角，在避让局部障碍物时要注意线形的连续。公路等级确定为二级公路。在总体设计时不仅要考虑工程造价、施工技术、材料来源等因素

15、，还要处理好线路与当地农业、城镇位置、桥位渡口以与原有道路的关系。（1）路线的布置要与农业灌溉系统相结合，不要破坏灌溉系统，布线尽量与干渠平行，减少路线与渠道的相交的次数。筑路与造田、护田相结合，布线要有利于造田、护田，以支援当地农业。（2）在经过较多的城镇、工业以与其他设施的区域时，线路应以避绕为主，尽量不破坏或少破坏，并采用较高的技术指标通过。在避让局部障碍时，应注意线形的连续舒顺。（3）中小桥和涵洞的位置应服从线路走向，但遇到斜角过大或河沟过于弯曲的情况，可采用改河的措施或改移路线，调整桥轴线与流向的夹角，以避免增加施工困难和加大工程投资。（4）新建工程为汽车专用干线公路，当地原有的道路

16、技术标准低，交通量小，必要时可将原有的旧路留作辅道供地方交通和农用机车使用。（5）平原地区水文条件差，取土困难。在低洼地区，应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线，以使路基具有较好的水文条件；在排水不良的地带布线应保证路基的最小填土高度；要尽量避开较大的湖塘、水库。（6）取土时应根据取土数量、用地围与运距长短，进行全面规划，可采用大面积集中取土的方法，使梯田取土变农田，平田取土不废田。结合农田水利的需要，采用在附近修渠道取土填筑的方法。路线应可能靠近建筑材料用地，以减少施工、养护材料运输费用。第2章 线形设计2.1 公路等级的确定2.1.1已知交通量交通量是单位时间通过道路某断面的交通流量（既单

17、位时间通过道路某断面的车辆数目），根据给出的交通量如表2.1所示：表2.1本路建成初期每日双向混合交通量组成与交通量汽车车型日交通量（辆/d）东风EQ140（中货车）1087黄河JN150（大型车）520黄河JN253（大型车）283尼桑CK20L（大型车）257扶桑FP101（中型车）1088日野KB222（特大车）326切贝尔D420（中型车）553公路工程技术标准规定：交通量换算采用小客车为标准车型，各车型折算系数按下表2.2取值。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1.0载质量小于2t的货车和19座以下的客车等中型车1.519座以上客车和载质量大于2t小

18、于7t货车大型车2.0载质量在7t-14t之间的货车拖挂车3.0载质量大于14t的货车2.1.2 交通量计算由表2.1的交通量与表2.2的折算系数，可得初始年交通量：(辆/日 ) 2.1.3 确定公路等级交通增长率为5%，远景设计年限为15年的远景设计年交通量为:（辆/日 ）我国公路的技术等级如表2.3：表2.3 我国公路的技术等级等级高速一级二级三级四级设计交通量预测年限20年20年15年15年15年服务水平二级二级三级三级适应交通量AADT（pcu/d）八车道60000-100000六车道45000-8000025000-55000四车道25000-5500015000-30000二车道5

19、000-150002000-60002000单车道400出入口完全控制部分控制部分控制查表2.3 可知：二级公路的设计年限为15年，根据公路工程技术标准，二级公路所适应的年平均昼夜交通量为500015000辆。经过技术经济论证，应建二级公路，为主要供汽车行驶的双向两车道公路。2.1.4确定公路行车速度二级公路部分技术等级如表2.4：表2.4 二级公路部分技术等级设计时速/（km/h）8060车道数22车道宽度/m3.753.5路基宽度/m一般值12.010.0最小值10.08.50本次设计的二级公路位与带状的平原地区上，地形狭窄弯曲，土地证收费用昂贵。依据表2.4，设计行车速度宜采用60km/

20、h。2.2路线方案比选根据道路勘察设计，路线方案是根据指定的路线总方向和道路的使用任务、性质与其在道路网中的作用，综合考虑社会、经济、生活等各方面因素和复杂的自然条件等拟定的路线走向。路线方案的选择是路线设计中最根本的问题。方案是否合理，不但直接关系到道路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响线路在道路网中能否起到应有的作用。路线方案的比选就是在路线的起、终点与中间必须经过的城镇或地点间的各种可能的路线方案中，在深入调查的基础上，综合考虑各方面因素，通过比选，最终确定最合理的路线方案。在黄桥大道二级公路初步设计过程中，根据路线的大概走向、地形地貌情况、水文地质条件以与社会、经济、生活等各方面

21、因素，综合考虑技术经济指标后，选定了两组比选方案，如下图:图2.1方案比选图当地地形以农田为主，水系丰富，且已形成等级较低的乡村道路网络。根据选线的基本原则，选定的两套方案都无可避免的占用农田，跨越河流以与与当地的原有道路相交。根据公路路线设计规，当高等级公路跨越低等级公路时，交角小于70时应采用立交。方案一：为了减少与原有村级公路与当地水系的纠缠，路线设在地形图西侧路网较少的区域，减少了与原有村级公路的交叉；在与当地道路交叉时，绝大部分采用平交的方案，使得相交的角度为正交或交角大于70，大大减少了立交桥的修筑。方案一在选线的同时也避免了从水系丰富的地段经过，当无可避免的需要闯过河流水系时，路

22、线选择从河道较窄或支流经过，减少了桥梁和涵洞的建造。相比于方案二，方案一的跨线桥梁、涵洞大大减小，工程量与造价得以降低。方案二：相比较方案一，方案二路线与原有村级公路以与水系相交频繁，使得涵洞多，跨线桥梁多，桥梁跨径大，造价增加，并且会破坏当地的地形地貌，浪费农田；方案二的路线与当地原有道路相交叉时交角较小，使得道路立交的形式比方案一多，使得造价大大增加。方案比选主要技术指标对比如表2.5：表2.5 主要技术指标对比主要经济指标方案一方案二平曲线路线总长（km）3.0113.000续表2.5平均每公里交点数(个)1.9932.032平曲线最小半径(米/个)500.000/1500.000/1平

23、曲线长占路线总长(%)65.25456.971直线最大长度(米)422.572516.056竖曲线最短纵坡长(米)151.131161.495竖曲线占路线长(%)28.71823.839平均每公里纵坡变更次数(次)3.3222.698竖曲线增长系数1.005571.00632路基平均填土高度(米)1.7002.425最大填土高度(米)4.6606.281最小填土高度(米)0.0040.012工程数量挖方（立方米）4473136填方（立方米）42590108917涵洞（道）54桥梁（米/座）49隧道(米/座)00通过对两个方案的工程量、造价、线形指标、经济指标等因素的综合对比，最终确定方案一为设

24、计方案。2.3 平曲线的计算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。由平面线形的三要素可得到多种平面线形的组合形式。对道路平面线形设计，主要有基本型、S形、C形、卵形、凸形、复合型和回头型曲线等。2.3.1平曲线设计的原则（1）平面线形应直捷、连续、均衡，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；本线路平曲线与直线搭配合理、线形连续、指标均衡、路线的走向与地形图相一致，与地形地貌相得益彰。（2）各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量选用较大的圆曲线半径；本线路设计时在转角处均应敷设曲线，圆曲线半径分别为：2000m、500m、800m、572m,满足公路路线设计规中规定的一般最

25、小半径为200m的要求。（3）两同向曲线应设有足够长度的直线，不得以短直线相连。否则，应调整线形，使之成为一条单曲线或复曲线，也可以运用回旋线组合成卵型、C型、复合型等曲线；本线路共设计了1条同向曲线，之间的直线长度为422.572m，满足公路路线设计规中规定的同向曲线间的直线段大于6V的要求。（4）两反向曲线夹有直线段时，以设置不小于最小直线长度的直线段为宜。否则，应调整线形或运用回旋线组合成S型平曲线；本线路共设计了2条同向曲线，之间的直线长度分别为274.845m、137.289m，满足公路路线设计规中规定的反向曲线间的直线段大于2V的要求。（5）曲线线形应特别注意技术指标的均衡性与连续

26、性；本线路共设计了4条平曲线，分别为1.987:1:1.987、0.595:1:0.595、0.240:1:0.240、0.053:1:0.053，线形指标满足均衡性与连续性。（6）应避免连续急转弯的线形；本线路设计过程中无连续急转弯的线形。2.3.2 平曲线要素的计算公路工程技术标准中平曲线主要参数如下表2.6：表2.6平曲线主要参数表设计车速60km/h平曲线一般最小半径200m极限最小半径125m缓和曲线最小长度50m不设超高的圆曲线最小半径路拱2.0% 1500m路拱2.0% 1900m本工程平面曲线设计部分采用对称基本型曲线，对于对称基本型曲线各要素计算公式如下：（2.1）（2.2）

27、（2.3）（2.4） （2.5） （2.6）（2.7）（2.8）式中：总切线长（m）；总曲线长（m）；外距（m）；切曲差（m）；曲线半径（m）；曲线转角（）；缓和曲线终点处缓和曲线角（）；缓和曲线切线增值（m）；设置缓和曲线后，主圆曲线的移值（m）；缓和曲线长度（m）；圆曲线长度（m）。该设计路段为省市黄桥大道K0+000至K3+011段，平面线形设有四个交点，设计速度为60Km/h。（1）已知：圆曲线半径,转角（右），缓和曲线长度；参照公式2.1-2.8，计算：移值 切线增长值切线长 曲线总长 外距 切曲差 （2） 已知：圆曲线半径,转角（左），缓和曲线长度；移值 切线增长值切线长 曲线总长

28、 外距 切曲差 （3）已知：圆曲线半径,转角（左），缓和曲线长度；移值 切线增长值切线长 曲线总长 外距 切曲差 （4）已知：圆曲线半径,转角（右），缓和曲线长度；移值 切线增长值切线长 曲线总长 外距 切曲差 海地软件设计的平曲线要素如表2.7：表2.7海地软件设计的平曲线要素表交点号桩号半径（m）圆曲长度（m）缓和曲线（m）曲线总长（m）起点K0+000.000JD1K0+358.125200060.403120300.043JD2K0+932.131500134.44780294.447JD3K1+658.626800212.51051514.510JD4K2+666.861572953

29、.492511055.492终点K3+011.068经检查比较，以上计算结果与表2.7相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。2.3.3 各主点桩号的计算根据各主点桩号间的关系，得公式：直缓点桩号 （2.18）缓圆点桩号 （2.19）曲中点桩号（2.20）圆缓点桩号为（2.21）缓直点桩号为（2.22）（1）已知：的桩号为：K0+358.152，根据公式2.18-2.22，计算：直缓点桩号为缓圆点桩号为曲中点桩号为圆缓点桩号为 缓直点桩号为经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。（2）已知：的桩号为：K0+932.131，根据公式2.18-

30、2.22，计算：直缓点桩号为缓圆点桩号为曲中点桩号为圆缓点桩号为 缓直点桩号为经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。（3）已知：的桩号为：K1+658.626，根据公式2.18-2.22，计算：直缓点桩号为缓圆点桩号为曲中点桩号为圆缓点桩号为 缓直点桩号为经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。（4）已知：的桩号为：K2+666.861，根据公式2.18-2.22，计算：直缓点桩号为缓圆点桩号为曲中点桩号为圆缓点桩号为 缓直点桩号为经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明

31、上述计算结果正确无误。2.4竖曲线设计与计算2.4.1 纵断面设计依据路线纵断面设计主要是指纵坡设计和竖曲线设计。由于自然因素的影响以与经济性要求，路线纵断面总是一条由起伏的空间线。根据公路路线设计规可知，当设计速度为60Km/h，最大纵坡为6%，最小坡长为150m。设计速度为60Km/h时，坡度为3%时的最大坡长为1200m，坡度为4%的最大纵坡长为1000，坡度为5%时的最大纵坡长为800m，坡度为6%的最大纵坡长为600m。公路连续上坡或下坡时，应在不大于规定的最大纵坡长度的两坡直接设置缓和坡度，缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应满足最小坡长的规定。设计速度为60Km/h 时，最大合成

32、坡段为9.5%。不同形状的竖曲线，在一样的速度时所规定的竖曲线的半径是不同的，在60Km/h的速度下，规定凸形竖曲线的最小半径的一般值为2000m，极限值为1400m；凹曲线的最小半径的一般值为1500m，极限值为1000m；竖曲线长度一般值为120m，极限值为500m。设计速度为60Km/h 时，凸形竖曲线满足视觉需要的最小半径为9000m，凹曲线为6000m。根据公路路线设计规，得出表2.8：表2.8竖曲线指标设计车速（km/h）60最大纵坡（）6最小纵坡（）0.3凸形竖曲线半径（m）一般值2000极限值1400凹形竖曲线半径（m）一般值1500极限值1000竖曲线最小坡长（m）1502.

33、4.2平曲线设计的原则（1）纵坡设计的一般要求：1 纵坡设计必须满足标准的有关规定，一般不轻易使用极限值；2 纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡；3 纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合；（2）从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意有以下几点：1 在短距离应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良；2 避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全；3 在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些；4 纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径；5 纵断面线形设计应注意与平面线形

34、的关系，汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形；（3）纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡以不小于0.3%为宜，在受洪水影响的沿河路线与平原区低速路段应保证路线的最低标高，以免遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定。2.4.3 竖曲线要素的计算本路段起点：K0+000，设计高程：44.079m；（1）第2变坡点：K0+282.840，高程：42.981m，竖曲线半径R=1800m， 为凹形曲线；曲线长 切线长 外距 竖曲线起点桩号=竖曲线起点设计高程=竖曲线终点桩号=竖曲线终点设计高程=经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明

35、上述计算结果正确无误。（2）第3变坡点：K0+448.854，高程：47.382m，竖曲线半径R=2000m， 为凸形曲线；曲线长 切线长 外距 竖曲线起点桩号=竖曲线起点设计高程=竖曲线终点桩号=竖曲线终点设计高程=经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。（3）第4变坡点：K0+674.644，高程：43.447m，竖曲线半径R=6000m， 为凹形曲线；曲线长 切线长 外距 竖曲线起点桩号=竖曲线起点设计高程=竖曲线终点桩号=竖曲线起点设计高程=经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。本路段终点

36、桩号为K3+010.095，设计高程：48.244m；本次纵断面初步设计共设置了9个变坡点，变坡点5、6、7、8、9的计算方法与上述一样，此处不要依次计算。海地软件设计的纵坡表如表2.9所示：表2.9海地软件设计的纵坡表变坡点编号变坡点桩号坡度（%）半径（m）1K0+000.000-0.3882K0+282.84018002.6513K0+448.8542000-1.7434K0+674.64460000.3545K1+422.5846306000.3396K2+123.106212000.8117K2+478.25641001.7488K2+675.94040002.5319K2+859.9

37、712300-2.87210K3+010.102经检查比较，以上计算结果与表2.9相比较误差在围之，说明上述计算结果正确无误。第3章 横断面设计道路的横断面是指中线的法向切面，由横断面设计线和地面线所构成。其中横断面设计线包括车行道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以与取土坑、弃土堆、环境保护等设施。3.1横断面设计概况本工程的横断面的组成和各部分的尺寸要根据黄桥大道当地的设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素确定的。根据公路工程技术标准（JTG B01-2003）规定值。本项目主要技术标准表3.1：表3.1二级公路技术标准等级二级公路设计时速/(km/h)60车道宽度/m3.5

38、 适应交通量AADT（pcu/d）八车道六车道四车道二车道500015000单车道路基宽度/m一般值10.0最小值8.50横坡路拱度%1.0%2.0%由第2章节得知，本次道路的设计远景交通量为：11154（辆/日 ）；设计时速设计为：60km/h；地形条件为平原为主；公路等级为二级公路。根据表3.1，本工程主线按二级公路标准双向二车道设计；车道宽度为3.5m，路基宽度采用：1.35m+23.5m+1.35m，总共9.7m；车行道和硬路肩横坡度取用1.5%。3.2 平曲线加宽与其过渡加宽过渡段是为使路面由直线上的正常宽度过渡到圆曲线上设置了加宽的宽度，而设置的宽度变化段。该加宽为圆曲线等值的最大

39、加宽（也称全加宽），而直线上不加宽，在加宽过渡段，路面宽度逐渐过渡变化。汽车行驶在曲线上，由于各轮迹半径不同，其中以后轮轮迹半径最小，且偏向曲线侧，故曲线侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。我国现行的公路工程技术标准（JTG B012003），由表3.2可以看出，当圆曲线半径大于250m的时候，道路可以不加宽。本工程的平面共设置4段圆曲线，其中最小的圆曲线半径为500m，所以全标段都不设加宽。双车道路面加宽值如表3.2所示：表3.2双车道路面加宽值加宽类别 圆曲线半径 (m) 加宽值(m)汽车轴距加前悬(m)2502002001501501001007070505030302525

40、202015150.40.60.81.01.21.41.82.22.5280.60.70.91.21.52.035.2+8.80.81.01.52.02.53.3 超高的确定与过渡方法3.3.1 超高的确定超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，而将路面做成外侧高于侧的单向横坡的形式。超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高，而在缓和曲线上则是逐渐变化的超高。因此，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。根据公路工程技术标准规定，二级一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%,结合地形情况，且考虑到合成坡度，规规定二级公路平原微丘区的最大

41、允许合成坡度不大于9.5%。各级公路圆曲线最大超高值如表3.3所示：表3.3 各级公路圆曲线最大超高值公路等级高速公路、一级公路二级公路、三级公路、四级公路一般地区（%）8或108积雪冰冻地区（%）6各级公路最大合成坡度如表3.4所示：表3.4 各级公路最大合成坡度公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路续表3.4设计速度（km/h）1201008010080608060403020合成坡度值（%）10.010.010.510.010.510.59.09.510.010.010.03.3.2 超高的过渡的方式本设计采用二级设计标准，超高方式为绕侧边缘线旋转。在直线路段的横断面均以中线为

42、脊向两侧倾斜的路拱。在超高过程中，现将外侧车道绕路中线旋转，待到达与侧车道构成单向横坡后，整个断面再绕未加宽的侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。当超高坡度大于路拱坡度时，先将外侧车道绕外边缘旋转HY（或YH）点达到全超高。3.3.3 超高过渡段超高过渡段长度主要从两个方面来考虑：一是从行车舒适性来考虑，缓和段长度越长越好；二是从横向排水来考虑，缓和段长度短些好。因此，对超高过渡段必须加以控制，其长度按下式进行计算：（3.1）式中： 旋转轴至行车道（设路缘带为路缘带）外侧边缘的宽度（m）；超高坡度与路拱坡度代数差，（%）；超高渐变率，即旋转轴与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘线之间相对升降的比

43、率。二级公路超高渐变率按旋转轴位置规定如表3.5：表3.5 超高渐变率设计速度(kmh)超高旋转轴位置中 线边 线8012001150601175112540115011003.3.4 超高值的计算公路工程技术标准中，其绕边线旋转超高值计算公式如表3.6所示：表3.6 绕边线旋转超高值计算公式超高位置计 算 公 式注圆曲线上外缘1、计算结果均为与设计高之高差2、临界断面距缓和段起点：3、x距离处的加宽值：中缘缘过渡段上外缘中缘缘表4.5中：路面宽度；路肩宽度；路拱横坡度；路肩横坡度；超高横坡度（超高值）；超高过渡段长度（或缓和曲线长度）；与路拱同坡度的单向超高点到超高过渡段起点的距离；超高过渡

44、段中任意一点距起点的距离；路基外缘最大抬高值；路中线最大抬高值；路基缘最大抬高值；距离处路基外缘抬高值；距离处路中线抬高值；距离处路基缘抬高值；圆曲线加宽值；距离处路基缘加宽值。取桩号为K0+932.131（JD2）处计算，其在圆曲线上。行车道外缘中线 行车道內缘 计算结果与海地软件生成的结果对比在误差围以，说明计算结果正确。3.3.5 横向力系数的确定海地软件设计的超高如表3.7所示：表3.7海地软件设计的超高表交点编号交点桩号半径（m）缓和曲线长度（m）超高缓和段长度（m）超高渐变率超高值JD2K0+932.131500.0080801/1624.00JD3K1+658.626800.00

45、51511/1264.00JD4K2+666.861572.0051511/1264.00横向力系数的计算公式: （3.2）式中： 超高横坡度 横向力系数 行车速度 (km/h) 圆曲线半径 (m)（1）已知桩号处圆曲线半径，设计速度。由表3.6和公式3.2可得：（2）已知桩号处圆曲线半径，设计速度。由表3.5和公式3.1可得：（3）已知桩号处圆曲线半径，设计速度。由表3.5和公式3.1可得：根据道路勘测设计可知：（1）当时，乘客感觉不到有曲线存在，很平稳；（2）当时，乘客稍感有曲线存在，尚平稳；（3）当时，乘客已经感到有曲线存在，稍感不平稳；（4）当时，乘客感到有曲线存在，已感到不平稳；（5

46、）当时，乘客感到非常不稳定，站不住，有倾倒的危险感。经论证比较，本路线横断面的横向力系数设计值均小于0.10，说明路线的超高设计是符合要求的。3.4土石方的计算和调配3.4.1土石方的调配原则（1）在半填半挖横断面中，应先考虑在本路段移挖作填进行横向平衡，再作纵向调配，以减少总的运输量。（2）土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不作跨越调运，应尽可能避免和减少上坡运土。（3）为是调配合理，必须根据地形和施工条件，选用适当运输方式，确定合理经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借。（4）土方调运移挖作填要考虑经济运距、弃方或借方占地、赔偿青苗损失与对农业生产的影响，综合考虑是有利的

47、。（5）不同的土方和石方应根据工程需要分别调配，以保证路基稳定和人工构造的材料供应。（6）位于山坡的回头曲线路段，应优先考虑上下线的土方竖向调运。（7）土方调配对借土和弃土应事先同地方协商，妥善处理。借土应结合地形、农田规划等选择借土地点，并综合考虑借土还用、整地造田等措施。弃土应不占或少占耕地，在可能条件下宜将弃土平整为耕地，以防止乱起乱堆而堵塞河流或损坏农田。3.4.2土石方数量计算一般情况下横断面的面积以平方米为单位，取小数后一位，土石方的体积以立方米为单位，取至整数。（1）横断面面积的计算为计算路基土石方数量需先求得横断面面积，当地面不规则时，常采用的方法有积距法和几何图形法。横断面面

48、积计算时应注意的问题：1 填方面积和挖方面积应分开计算，该工程线路位于平原地区，其中挖方数为447，填方数为42590。由于农田土质的特殊行，导致该工程的土方要以填为主。2 填方面积中填石、加固边坡、填土等也应分开计算，该工程段主要以填为主，且填方量较大，边坡的坡度大，加固的边坡较多，要特别注意将填石、填土以与边坡加固分开计算，否则会影响工程的造价。3 有些情况下横断面上的某一部分面积可能既是挖方面积，又要算做填方面积（不良地质换填），该工程的横断面上的某一部分面积可能既是挖方面积的路段较少，主要出现在路线的起点处，但该标段的不良地质较多，要进行不良地质的换算。4 该工程段的桥梁较多，大、中桥

49、起终点之间的土石方数量，不计入路基土石方工程数量。（2）路基土石方工程数量的计算各桩之间的横断面面积在求出后，就可进行土石方工程数量计算。土石方工程数量的计算方法有平均断面法和棱台法。在本工程中相邻两横断面均为填方且面积大小相近，因此采用的方法为平均断面法计算填挖方体积。假定相邻两横断面间为一横断面积为两端断面积平均值的棱柱体，其高是横断面的间距。（3）土石方调配计算的几个概念1 平均运距土方调配的运距，是从挖方体积的重心到填方体积的重心之间的距离。在路线工程中为简化计算起见，这个距离可简单地按挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距离计算，称平均距离。2 免费运距在纵向调配时，当其平均运距超过

50、定额规定的免费运距，应按其超运运距计算土石方运量。3 经济运距经济运距： 式中：B借土单价（元/m）；T远运运费单价（元/mkm）； L免费运距（km）。经济运距是确定借土或调运的界限，当调运距离小于经济运距时，采取纵向调运是经济的，反之，则可考虑就近借土。4 运量土石方运量为平均超运运距单位与土石方调配数量的乘积。总运量=调配（土石方）方数式中为平均运距单位“级”，其值为：式中：L平均运距（km）。L免费运距（km）。5 计价土石方土石方调配中，所有挖方无论是“弃”或“调”，都应计价；但对填方要根据用土来源决定是否计价。若是路外借土要计价，若是移挖作填调配利用则不应在计价，否则会形成双重计价

51、。计价土石方数量为：计价土石方数量=挖方数量+借方数量。3.5土石方的调配方法本工程段位处农田地区，由于农田地区土质的特殊性，本工程段主要以填方为主。当地的地势平坦，且农村道路网较为发到，便于土方远运距离运输。（1）路线在起始位置处经过家河，在土石方的调配过程当中应考虑到桥涵位置对施工运输的影响，因此在该工程的起始位置至家河处应单独设置一个地点为借土场，别样避免了土方的跨河流运输的方案。（2）该工程段道路为南北走向，在该工程段的前半段与当地发达的东西走向的农村道路相交错，可以在与当地原有道路相交的地段出修建借土厂或者土方的存放处，便于土方的运输。（3）该工程的后半段直至终点处，有一条走向与该路线一样的原有道路。该原有道路地势平坦、高程变化小，可以借此道路作为土石方的运输通道，方便运输。（4）由于该工程道路的走向单一，当地的农村道路网发达，在规划过程中可以在路线的起点、中点、终点以与与当地道路正交处分别寻找借土场，这样可以较少土方的运输成本，缩短运输时间；如果当地没有借土场，则可以在这些地方修建土方的存放处，以便于在施工过程中土石方的调配，从而缩短施工过程中土石方的调配距离