总长度5128m双向四车道高速公路设计计算书、cad图说明书

1、毕业设计说明目录摘 要2ABSTRACT2第一章沿线自然环境与地形地质3自然地理情况3所在地的土壤、地质、水文资料3第二章路线设计 . 42.1 公路等级及主要技术标准的论证与确定.4路线方案设计6路线平面设计8纵断面设计9平纵组合设计12第三章路基路面14本设计中注意的要求及相关指标14路基设计15路面设计18路基路面排水系统设计27第四章 桥涵设置304.1.桥涵设计应注意.304.2 本方案设计31第五章 涵洞设置31涵洞基本要求31平面布设32立面布设32结论33致谢33主要参考文献33.摘 要本设计是 XX 至XX 新建高速公路。根据设计公路的交通量及其使用任务和性质，确定为山区高速

2、公路。拟建公路设计段总长度 5128m，双向四车道，设计时速 100km/h。主要设计内容有：选线定线、路线方案比选；平面线形设计，包括平曲线设计、里号与坐标计算等；纵断面设计，包括纵坡设计、竖曲线设计、平纵组合设计等；横断面设计，选取有代表性的路段进行横断面类型设计设计、行车视距验算、土石方数量计算等；路基路面设计，包括路基形式选用，边坡稳定性验算，边坡防护，路面结构设计等； 排水设计；桥涵设计等。关键字: 交通量自然条件山区高速公路路基路面平曲线竖曲线排水涵洞Keywords:Traffic volume, natural conditions, mountainous area high

3、way, subgrade, pavement, plan curves, vertical curves, drainage, cultureABSTRACTThe subject of the design is a new highway of Xuzhou to Wuxi. According to the given traffic volume and the use of the task, the highway is defined as a mountainous area highway. The total length of the pro ed highway de

4、sign section is 5128m, four-lane two-way, design speed is 100km / h.The main design elements include: graphic design, including alignment alignment, line scheme comparison, horizontal curve design, theage calculation Stake and coordinates; longitudinal design, including the longitudinal design, vert

5、ical curve design, level design, vertical combination; cross-sectional design, select a represenive cross section forms a kilometer to the design, high design, traffic sight checking, earthwork ty calculation; Pavement design, including the selection of foundation form, checking the stability of slo

6、pe, slope protection, Pavement design; drainage design;bridge design.第一章沿线自然环境与地形地质自然地理情况本地段为 XX 市至XX 一段。属平原微丘区，大部分为水稻田，有良好的灌溉系统；有少数草地、芦苇塘；无高等级公路；两端点连线间有村庄相隔；有较多沟、河。所在地的土壤、地质、水文资料1.2.1土壤设计线路经过地段主要由第四系松散沉积层所组成。第沉积层有全新统(4al)的低高液限粘土夹中粗砂及上更新统(3al)的低高黏土所组由于古河道的多次变迁，地层厚度不均匀，堆积层厚度上部全新统(4al)一般在 39m，局部达10m，地

7、质岩性主要为低高液限粘土，其 CBR 为 2%10%；下部上更新统(3al)沉积厚度一般 1040m，地层岩性主要为低高液限粘土，呈中压缩性。1.2.2地质构造本段位于 XX 市附近，属于新华夏系第二隆起带与 XX 纬向构造带交汇部位，属于华北准地台次级构造单元，地质构造简单。水文气象地表水 设计路线经过主要河流有：除吉河是较大的河流，其余为灌溉沟渠且交错众横。检测表明，沿线沟渠水质良好，对混凝土不具侵蚀性。(2)水 沿线水一般埋深 1.52.5 米，并随汛期发生变化。路线经过地区属温暖带半湿润季风气候区，海洋型和大陆型过渡气候特征比较明显。年内夏、秋季降水相对，易出现保育造成涝灾，其余季节降

8、水偏少。气候区内年平均气温 13.7，以 7、8 月份最热，年平均最高气温 19.4，年平均最低气温 9.1，最高气温 39.9，最低气温-22.4。最大积雪深度 20cm，最大冻土深度 33cm，对集中。(5) 区域内常年主导风向为东北风。最大降雨量 1358.0mm，以 710 月降雨相平均风速 3.3m/s。最大风速 16.8m/s，8、9 月份受带风影响区内空气湿度较高，年平均相对湿度为 70%左右，最小相对湿度 65%、最大相对湿度 85%。1.2.4根据江苏省烈度区划，本地区烈度为区。第二章路线设计2.1 公路等级及主要技术标准的论证成。四系液限2.1.1 交通量分析以及等级确定1

9、.设计原始资料及交通量分析据,2012 年交通组成及交通量如下：表 2-1-1交通量年均增长率为 5%。拟建成年月:根据：远景设计年平均日交通量为：n-1N = N (1+r)d0式中：Nd 远景设计年平均日交通量(辆/日)；N0起始年平均日交通量(辆/日)，包它道路吸引过来的交通量；r年平均增长率(%)；n远景设计年限。有交通辆和道路建成后从其高速公路以小汽车为标准进行折算，各汽车代表车型与车辆折算系数：表 2-1-2通过表 2-1-2 查得，解放 CA10B 车道折减系数为 2，东风 EQ140 车道折减系数为 2.0JN150 车道折减系数为 3，换算后的交通量如下：表 2-1-3车型折

10、算系数换算前交通量换算后交通量解放 CA10B2.012002400汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.0=19 座的客车和载质量=2t 货车中型车1.519 座的客车和载质量2t 和=7t 的货车大型车2.0载质量7t 和=14t 的货车拖挂车3.0载质量14t 的货车括现车型小汽车解放 CA10BJN150东风 EQ140辆/日2300120015012200计算当前平均日交通量ADT=2300*2*2*3=13603（pcu/d）起始年平均日交通量 ADT=13603*(1+5%)1=14283(pcu/d)设计交通量(设计年限 20 年)AADT=ADT*(1+)n-1=14283*

11、（1+5%）19=36092（pcu/d）（设计年限 15 年）AADT=14283*(1+5%)14=28279（pcu/d）2.等级确定1）分析： 一般的规定：双向四车道高速公路应能适应将各种汽车折2500055000 辆；计算显示，满足双向四车道高速公路交通量的要求。小客车的年平均日交通量为2）结论：拟建为双向四车道高速公路。3.主要技术指标的确定1）设计速度确定该设计地区为山岭区，该路设计为高速路，且作为城乡结合部混合交通量大的公路，故设计速度选用 100km/h。2）最小半径的确定为保证行车舒适性以及驾驶安全标准规定了圆曲线半径一般值和最小值。根据所选高速公路，设计速度为 100km

12、/h 时，分别取 700m,400m.3)缓和曲线最小长度的确定公路工程技术标准 JTG B01-2003制定了各级公路缓和曲线的最小长度，如下表：表 2-1-4由于本公路为高速公路，设计速度为 100 km/h，所以缓和曲线的最小长度不小于 85m，一般值为 120m.4)其他主要技术指标表 2-1-5设计速度（km/h）1201008060403020缓和曲线最小长度（m）一般值504025最小值100857060403020JN1503.015013002东风 EQ1402.022004400小汽车1.0230023002.2 路线方案设计2.2.1 地形总体概况XX 到 XX 路段截取

13、了 5 公路地形图作为本次毕业设计使用，该地形的特点是沿着路线走势地势较为平坦，由起点高程 249.9m 至终点上升到 250.7 米，起终点高差不大，基本上沿起终点的大致方向不变，且地形沿路线走势总体成中间低，两侧高的态势。中间地势低处有吉河，在夏季雨水较多的时期雨水较多，对于路线的选择需要重视，本路段有农田、居民区。2.2.2 路线的选定1总体选线及基本根据地形的总体概况，进行路线的初步选定，地形图的上下两侧地势较陡，中间的地势稍平缓一些，因此考虑将路线设在中间，但路线一定会穿越中间河流，需修建跨河大桥。由于该地形沿路线在中间一段比较崎岖，因此在做选线时要提前考虑好接下来该段的纵断面设计时

14、坡度的限制，高差不要太大，尽量沿着等高线的走势前进，从而减少填挖方量减少施工难度以及造价，图中明显的田地、山谷处也要作为路线素进行考虑。选择的要设计方案时遇到初步设计：以及修改主要考虑与农庄河流相交与自然地形相协调初步考虑纵断面地形山前区公路等级高速公路设计速度100km/h车道数4行车道宽度23.75m路基宽度一般值26m最大纵坡6%停车视距160m交点一：考虑与农庄相交。路线经过较为平缓的旱地沿着等高线大置交点一，距离河谷较远，取较大平曲线半径；处设交点二：考虑与自然协调与老路配合与吉河相交。交点一转弯后，即沿较陡等高线爬坡，跨过老路一，设高架桥上跨，与后面山坡修筑路堑通过，于河谷前取半径

15、 950m的平曲线，主要考虑后面地势较陡，前方有吉河，尽量直线正交过河；交点三：考虑与农田关系与村庄关系。过河后即经过一片苗圃，周围只有此一处好田地，所以路基设计时候应注意填挖，考虑与道路终点位置关系，选取半径 1000m 的平曲线，转弯后直接终点。2)出现问题以及：、缺点 1：在路线开始处，由于直接横穿村庄，造成了拆迁问题。缺点 2：跨线时候，老路下挖，对于排水等问题需慎重考虑。缺点 3：过河时候没有选择最短距离，修筑桥梁时候，技术要求加大。缺点 4：直穿农田，占地较多，给当地百姓带来不便。3)比选方案路线直接过河，缺点：线形较差，长直线接小半径平曲线；过河跨径较大，且为曲线过河，技术难度要

16、求较高；过河后与老路相交并在之后不远穿越山脊，或修筑隧道或深路堑，工程量较大；其他设计说明偏角避免小偏角（小于 7 度的角），采用的角度均在 30 度左右。最大纵坡不大于 6%，最小纵坡不小于 0.3%，而且考虑坡长限制2.3 路线平面设计2.3.1 相关指标全线采用到了基本线形曲线，基本型曲线为保证线形的协调性，回旋线、圆曲线、回旋线的长度之比宜设计成 1：1：11:2:1 的形式，并满足最小圆曲线半径及最小缓和曲线长度的要求。由于两个反向圆曲线之间的直线段距离应大于 2 倍的设计速度，如果不满足例如应设成S 形曲线，相邻两回旋线参数A1 和A2 宜相等；当采用不等参数时，A1 和 A2 之

17、比应小于 2.0，有条件时应小于 1.5 为宜。两圆曲线半径之比不宜过大，以 R1/R2=11/2为宜。表 2-3-2.3.2 确定曲线要素由于本设计中 JD1、JD2、JD3 距离还可以，考虑到平曲线的均匀性、相邻平曲线半径不要变化过大，以及回旋线、圆曲线、回旋线的长度之比宜设计成 1：1：11:2:1的形式，并满足最小圆曲线半径及最小缓和曲线长度的要求。因此初步选定平曲线 1的半径为 1000m，缓和曲线皆为 280m,得出圆曲线长为 421m，满足要求；平曲线 2 的半径为 950m，缓和曲线长为 400m 和 300m,得出圆曲线长为 598m,满足要求；平曲线 3 的半径为 1000

18、m,缓和曲线长为 250m 和 300m,得出圆曲线长为 445m,满足要求。且两平曲线之间直线线形不宜过短，考虑到线性的连续和驾驶的方便，相邻两曲线之间应有一定的直线长度。同向曲线间若插以短直线，容易把直线和两端的曲线看成为反向曲线的错觉，甚至把两个曲线看成是一个曲线。这种线形破坏了线形的连续性，容易造成驾驶员操作的。所以规范规定，同向曲线间的直线最短长度宜不小于6V（按米计）。反向两圆曲线之间，考虑到为设置和驾驶的转向操作需要，反向曲线间最小长度宜不小于 2V（按米计）。交点 1 和交点 2 间两同向圆曲线间直线长度为 308m 满足要求；交点 2 与交点 3 间反向圆曲线间直线 633m

19、 满足要求。三个交点线形要素取值为：表 2-3-2设计成果总结：直曲转角表；逐桩坐标表；主平面线。2.4 纵断面设计2.4.1 本设计应注意问题及相关指标1.注意问题1） 纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方造价和节省用地。就近路段填方，以少废方和借方，降低JD1JD2JD3Rc10009501000Sc421598445S1280400250S2280300300一般最小半径米极限最小半径米不设最小半径米缓和曲线最小长度120 米同向曲线间直线最小距离600 米反向曲线间直线最小长度200 米2）本设计中，2.相关指标水位，桥涵，以及临界高度应作为控制标高进行控制1）竖曲线半径的设置：表 2-

20、4-12）其他指标：表 2-4-2纵坡长度限制：设计速度 100km/h表 2-4-3设计步骤及方法首先应在纬地上对地面线进行选点、插值，读出地面线数据。其次在坐标纸上点出地面线高程点，连接各点形成地面线，并标注出控制点的位置高程。3.然后进行，选取变坡点。本设计为高速公路，所处为山岭区，沿着道路前进方向地面高程逐渐升高再降低，由起点的 249.9m 到终点 250.6m,中间少有起伏，因此在设计中，主要考虑平纵配合的要求，注意平包竖的原则，还应该注意尽量贴近地形，从而减少填挖量，填挖平衡。结合控制点的选择，例如由于地形的特点，沿线需要在多处架设涵洞、桥梁并作为控制点，时要注意留足。又因地形的

21、限制，该纵断面设计时还应考虑如何合理地克服局部地段的高程急剧升高，同时又不会引起过纵坡坡度3%4%5%坡长限制1000m800m600m竖曲线最小长度210m最小坡长250m最大纵坡4%最小纵坡0.3%设计速度（km/h）1201008060403020凸形竖曲线最小半径（m）一般值170001000045002000700400200极限值11000650030001400450250100凹形竖曲线最小半径（m）一般值6000450030001500700400200极限值4000300020001000450250100分的路基的填挖工程量。时要注意坡长、坡度限制，坡长过长时会引起上坡路

22、段：行驶速度减慢，大小车之间速度差增大，引起频繁超车，影响通行能力。下坡路段：制动频繁，刹车制动的温度升高，导致刹车失灵引起发生。高速公路设计速度 100km/h,要求不大于 5%；同时考虑到排水需要，控制最小坡度限制，要求不小于 0.3%，由于本设计为高速公路，可以进行散排设置。4.随后进行竖曲线半径的确定，根据规规范的要求，高速公路，设计速度 100km/h,要求凸形竖曲线一般半径为 10000m，最小半径为 6500m；凹形竖曲线一般半径为 4500m,最小半径为 3000m；竖曲线长要求，一般值为 210m,最小值为 85m.拟定半径。1）边坡点高程如下表：表 2-4-42） 拟定竖曲

23、线半径如下，及计算竖曲线长，结果如下表所示:表 2-4-5进行综合指标校验，确定是否要调整，并最后确定纵断面设计线。经过检查，可知上述设计符合要求，不需要再进行大的调整，局部是不是要调整，将在下一步的平纵组合设计中进行分析。控制高程主要由吉河桥、水田、填挖及与老路相交控制高程，变坡点选定主要考虑平包竖、纵坡等要素变坡点一：变坡点二：变坡点三：变坡点四：变坡点五：变坡点六：考虑纵坡排水水位和填挖包竖考虑填挖、平纵组合及与老路相交考虑填挖和纵坡纵组合考虑平纵组合与老路相交后面桥梁及填挖考虑桥梁纵坡桥面纵坡及水田考虑水田路基填土高度纵组合变坡点123456竖曲线形状凹凸凸凹凹凸拟定半径 m40000

24、2500015000150003500040000竖曲线长 m433246424318300507变坡点01234567桩号01190180023902880360043705128高程 m2499253.6262.0264.4252.5250.3254.5250.60800m离村庄较近，地势较缓，距离河谷较远，路基高度基本与原地面相同；8001700m 距离河谷较近，路基选用填方；18002400m 地势较陡，等高线密集，采用挖方路基；250032003500470048005128距离河谷较近，采用填方路基；苗圃，采用填方路基；填挖平衡农村道路与公路交叉的跨线桥桥下为：表 2-4-6各控制

25、点控制高程表 2-4-7平纵组合设计平纵组合方式a)b)直线+直坡线恒等坡度直线宜疲劳直线+凹形竖曲线凹下去的直线避免用短凹形竖曲线，连续凹形竖曲线段直线；长直线末端不接入短凹形竖曲线；c)d)e)直线+凸形竖曲线凸起的直线视距条件差，线形单调平曲线+直坡线恒等坡度平曲线圆曲线半径选择适当平曲线+凹形竖曲线凹下去的竖曲线综合评定；，纵坡不过陡；前桩后桩中桩控制高程地面高程控制路一高架桥K1680.278K1713.552K1696.915256.1（260.6）258.84.5路二高架桥K2630.714K2667.114K2648.914253.6（258.1）254.64.5吉河桥K327

26、8.507K3403.314K3340.911251.0242.5+51.5苗圃涵洞.5(251.5)250.32.2+0.8苗圃涵洞4310250.3(253.7)250.32.2+0.8农用车通道K4737.114K4742.777K4739.991249.5（251.8）251.72.7圆1010250.8(253.0)251.7(b)1+0.8圆1430251.4（256.9）252.5(b)2+0.8山坳圆2146260.5（263.4）264.42+0.8圆2920248.4（252.8）248.6(b)2+0.8圆1760258.8（261.6）2+0.8圆2500258.8（2

27、61.6）2+0.8行人拖拉机/畜力车农用汽车汽车高速、一二级三四级2.22.73.23.554.5净宽4446原路宽原路宽f) 平曲线+凸形竖曲线凸起来的竖曲线综合评定；2.5.2 本设计中需要注意在视觉上应能自然地诱导视线，并保持视觉的连续性。注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。3）选择合理的坡度，以利于路面排水和行车安全。注意与道路周围环境的配合。平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。平曲线与竖曲线大小应保持均衡。注意明、暗弯与凹、凸竖曲线之间的配合：一般暗弯与凸形竖曲线曲线的组合是合理的。平、竖曲线应避免不利组合：使凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部与反向平曲线拐点重合。小

28、半径竖曲线不宜与缓和曲线相重合，不宜与圆曲线重合。弯与凹形竖应避免凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部竖曲线凸凹处接平曲线。避免长直线上设陡坡或小半径竖曲线。9）本方案中：交点一圆曲线半径较大，因此为了满足平小半径的平曲线。，竖曲线半径取较大值 40000m；竖曲线变坡点二为了控制填挖，完全取在直线段上，呈凸形直坡段，线性不好但竖曲线较短；为了控制填挖在第二段平曲线内设置两段反向竖曲线，其连接直线段满足要求，且总体满足平；直坡段过河，在过河后设置凹形竖曲线，与直线段呈凹形直坡段；最后在第三个平曲线处设置较大半径竖曲线，半径 40000m，满足平包竖。第三章路基路面3.1 本设计中注意的要求及相关指标

29、路基：稳定性好，强度高，防水性能好，整体性能好，经济耐用。路面：平整度高，整体性好，抗滑能力强，高温稳定性好，水稳性好，3.排水设施：排水设施设置要求：排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济，并充分利用有利地形和自然水系。各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配合，必要时可适当地增设涵管或加大涵管孔径，以防农业用水影响路基稳定。3）设计前必须划。，查明水源与地质条件，重要路段要进行排水系统的全面规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。路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况，注意就地取材，以防为主，既要稳固适用，又必须讲究经济效益。6

30、）为了减少水对路面的破坏作用，应尽量措施，以便迅速排除路面结构内的水。水进入路面结构，并提供良好的排水降落在路面上的雨水，应通过路面横向坡度向两侧排走，避免行车道路面范围内出现积水。路面纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡破面不会受到冲刷的情况下，应采用在路堤边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。4.护坡道设置的要求：通常护坡道宽度与边坡高度的关系：表 3-1-1注：当路肩边缘与路侧取土坑底的高差小于或等于 2M，取土坑内侧坡顶可与路堤脚径相衔接，并采用路堤边坡坡度；当高差大于 2M 时，应设置宽 1M 的护坡道；当高差大于 6M 时，应设置宽 2M 的护坡道。5. 碎落台设置的要求碎落台一般宽

31、度：1.01.5m，指的是在路堑边坡坡脚与边沟外侧边缘之间或边坡上，为防止碎落物落入边沟而设置的有一定宽度的纵向。 其宽度视边坡高度和土质而定，最小不得小于 1 米。在沙类土、黄土、易风化碎落的岩石和其他不良的土质路堑中，边坡高度 h（m）3.036612护坡道宽度 d（m）1.0224其边沟外侧边缘与边坡坡脚之间，宜设置碎落台。其宽度视边坡高度和土质而定，一般不小于 0.5M。当边坡已适当加固或其高度小于 2M 时，可不设碎落台。旋转方式：绕道路中心线旋转；加宽渐变方式：线形加宽6.横断面设置（山岭区、二级公路、计算车速60km/h、双车道）：行车道横坡=2.0，土路肩横坡=3.0，行车道=

32、23.5=7.0m，硬路肩=0.75m，土路肩=0.75m。边坡设置要求：填方边坡：小于12m时，采用直线型边坡，坡率1:1.5；边坡高度大于大于12m小于20m时，采用折线型边坡。第一台边坡高8m,破率采用1:1.5，坡率采用1:1.75；第三台边坡高度不大于20m，坡率采用台边坡小于等于12m时，2.0。挖方路堑：一般挖方路堑，当边坡高度小于2m时，边坡坡率采用1:1；边坡高度大于 2m小于12m时，采用直线型边坡，边坡坡率采用1:0.5;当边坡高度大于12m小于24m时，采用台阶型边坡。根据公路路基设计规范(JTG_D302004)中规定，设计中路堑边坡属三类未风化岩质边坡，取边坡坡率为

33、1:0.5；填方路堤填土为粗粒土，边坡坡率采用1:1.5。3.2 路基设计公路路基是路面的基础, 是公路工程的重要组成部分。路基与路面共同承受交通荷载的作用, 应作为路面的支承结构物进行综合设计, 它必须具有足够的强度、稳定性和耐久性。为确保路基的强度与稳定性，使路基在外界作用下不致产生超过允许值的变形，在路基的整体结构中还必需包括各项附属设施，其中有路基排水，路基防护与加固，以及与路基工程直接相关的其它设施。路基应根据其使用要求和当地自然条件（包括地质、水文和材料情况等）并结合施工方案进行设计, 应有足够的强度、稳定性, 又要经济合理。影响路基强度和稳定的地面水和水, 必须采取或排出路基以外

34、的措施, 并结合路面排水, 做好综合排水设计, 形成完整的排水系统。公路路基设计, 一般宜移挖作填, 当出现大量弃方或借方时, 应配合农田水利建设和自然环境等进行综合设计。一般路基，通常是在正常的地质与水文等条件下，路基填挖不超过设计规范或技术手册所允许的范围下进行。否则，为确保路基由足够的强度和稳定性，并具有经济合理的横断面形式，需进行个别特殊设计。路基设计的基本要求：路基必须密实、均匀、稳定。填方路基的填料选择、路床的质量要求以及填方路堤的基底处理应符合公路路基设计规范（JTJ013）的规定。必须采取防治地面水和水侵入路面、路基的措施，以保证路基的强度和稳定性。设计时，宜使路基处于干燥和中

35、湿状态。潮湿、过湿状态的路基应采取掺入材料或换填砂、砂砾、碎石渗水性材料，以及设置土工材料等加强路基排水的技术措施，第二1:进行综合处理，应使高速公路和一级公路的土基回弹模量值大于 30Mpa，其他公路的土基回弹模量应大于 25Mpa。3.2.1.路基横断面的设计公路横断面是中线上各点的法向切面, 它是由横断面设计线和地面线所的, 包括路面、路肩、边沟、边坡等。公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计速度、地形条件等确定。在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下, 尽量做到用地省、投资少, 使道路发挥其最大的经济效益与社会效益。路基横断面的典型形式，可归纳为填方路基路

36、堤、挖方路基路堑和填挖结合等三种类型。1.填方路基填方高度小于 1.01.5m 者，属于矮路堤。设计特别注意控制最小填土高度，处于干燥或中湿状态。矮路力求不低于按自然区划和土质等所规定的临界高度，使堤的高度，往往接近或小于应力作用区深度，除填方本身要求高质量以外，地基往往需加特殊处置和加固，路基排水亦极为重要。填方高度在 1.520.0m 范围内，一般情况下属于正常的路堤，可以按常规设计，采用规定的横断面尺寸，不做特殊处治填方边坡：小于12m时，采用直线型边坡，坡率1:1.5；边坡高度大于大于12m小于 20m时，采用折线型边坡。第一台边坡高8m,破率采用1:1.5，第二台边坡小于等于12m时

37、，坡率采用1:1.75；第三台边坡高度不大于20m，坡率采用1:2.0。填料选择：填方路基应采用级配较好的粗粒土作为填料。砾（角砾）类土、砂类土应优先选做路填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均应采用同类填料。挖方路基路堑开挖后破环了原地层的天然平衡状态，其稳定性主要取决于地质与水文条件，以及边坡深度和边坡陡度。2)土质挖方边坡设计应根据边坡高度、土的湿度、密实程度、水、地表水的情况、土的成因类型及生成时代等 确定。一般挖方路堑，当边坡高度小于2m时，边坡坡率采用1:1；边坡高度大于2m小于12m时，采用直线型边坡，边坡坡率采用1:0.5;当边坡高

38、度大于12m小于24m时，采用台阶型边坡。根据公路路基设计规范(JTG_D302004)中规定，设计中路堑边坡属三类未风化岩质边坡，取边坡坡率为 1:0.5；填方路堤填土为粗粒土，边坡坡率采用 1:1.5。3)挖方地段地质条件不良或土质松散、渗水、湿软、强度低时，应采取防水、排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施，处理深度可视具体情况确定。3.填挖结合路基时要路基4)位于山坡上的路基，尽量采用路中心线的设计标高即原地面标高。其目的为减少土石方数量，避免深挖和保持土石方数量的横向挖填平衡。这时即形成大量挖填结合的路基横断面。从路基稳定性需要考虑，较陡山坡上的路基勿填；在陡峭山坡上，尤其是沿溪路

39、线，为减少石方的开挖数量，避免大量废方阻塞溪流，有时又需要少挖多填。因此，挖填结合的路基，在选定路线和线形设计时，应予三者综合设计，权衡利弊，择优而定。安排，进行路线的平、5)挖填结合的路基横断面，兼有路堤和路堑的设置要求。填方部分的地面横坡介于1:51:2.5 之间时，为防止沿坡面下滑，土质应挖台阶，石应设置挡墙。挖方部分应设边沟或同时设置截水沟。车道宽度凿毛；当陡于 1:2.5 时，表 3-1-2中间带宽度右侧硬路肩宽度分离式断面高速公路、一级公路左侧硬路肩宽度各级公路设计速度4.本方案中0-800m 设计线基本沿着地面线，矮路堤与路堑组成；880-14801780-18601880-23

40、802800-3120过度段，路堤逐渐抬高；半填半挖路基；由于地面较陡，采用完全挖方；距离吉河岸较近，采用路堤挡土墙防护；公路等 级高速公路一级公路二级公路三级公路四级设计速 度1201008010080608060403020设计速度1201008060左侧路肩宽度1.251.000.750.75公路等级高速公路、一级公路二、三、四级公路设计速度12010080608060403020右 侧路 肩宽度 般值3.5/3.03.02.52.51.50.75-最 小值3.02.51.51.50.750.25-设计速度1201008060分隔带宽度一般值3222最小值2211左侧路缘宽度一般值0.7

41、50.750.50.5最小值0.750.50.50.5中间带宽度一般值4.53.533最小值3.5322设计速度1201008060403020车道宽度3.753.753.753.53.53.253.0 （ 单车道3.5）质应3240-4680 横穿田地，采用路肩挡土墙，节省占地；4800-5128 路堑式路基。3.2.2 路基的防护路基防护工程是防止路基病害、保证路基稳定的重要设施。随着公路等级的提高，为正常的汽车，减少公路，确保行车安全，保持公路与自然环境协调，路基的防护更具有重要意义。1.防护措施分类路基防护的方法一般可分为坡面防护和冲刷防护两类。1)坡面防护主要是保护路基边坡表面免受雨

42、水，减缓温差及湿度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程，从而保护路基边坡的整体稳定性，在一定程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。坡面防护分植物防护和工程防护，主要措施有：种草、铺草皮、植树、抹面、喷浆石砌护墙等。本设计中采取的防护措施：由于路堤边坡破率大于 1:1，且土质适宜种草，因此可选用种草防护；路堑挖方边坡，由于边坡为三类岩质边坡，且尚未风化剥落，因此可以选择抹面防护。2)冲刷防护由于本设计中没有大型的河流，且路线尽量采取避开汇水带设置，因此未考虑沿河路堤冲刷防护。路面设计基本资料自然地理条件新建高速公路地处II5 区，为双向四车道，沿线土质为中液限粘土，年平均

43、气温13.7，年日照时数为 2284 至 2495 小时，日照率 52%至 57%，年均无霜期 200 至 220 天，年均降水量 800 至 930 毫米，雨季降水量占全年的 56%。气候区内年平均降雨量 884.0mm，最大年降雨量 1358.0mm，以 710 月降雨相对较为集中。气候资源较为优越，有利于农作物生长。此地有大量碎石集料，并有石灰水泥供应, 该地段属于冲积平原微丘并存，地面高程 243332m，平原地区地形开阔，地势起伏平缓，沿线河流、排灌沟渠、农田水利设施完善，区域为高产农田。2）土基回弹模量土基回弹模量的确定（查表法）(1)确定临界高度冲刷由路基路面工程表 1-9 得：

44、H1=2.3 、H2=1.8。(2)拟定土的平均稠度。由公路沥青路面设计规范表 6.1.2-1 土基干湿状态的稠度建议值确定路基土的平均稠度：中湿状态WC=1.03，干燥状态 WC=1.20。(3)预估土基回弹模量根据公路沥青路面设计规范中附录 E2 查出土基回弹模量：中湿状态 E040MPa，干燥状态E045MPa。3）近期交通量组成及交通量近期交通量组成及交通量见下表，交通量增长率为 5.0%。设计年限为 15 年。表 3-3-1沥青路面设计轴载分析我国沥青路面设计以双轮组单轴载 100kN 为标准轴载，表示为BZZ-100。标准轴载的计算参数如下：标准轴载计算参数表 3-3-2(1)当以

45、设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时，各级轴载标准轴载名称BZZ-100标准轴载名称BZZ-100标准轴载 P（KN）100单轮当量圆直径 d（mm）21.30轮胎接地压强 P（Mpa）0.70两轮中心距（cm）15d车型交通量（昼夜）小客车2300JN-1501501东风 EQ-1402200解放 CA-10B1200数(1) 设计弯沉值路面设计层层位 :设计层最小厚度 :结构层材料名称4150 (mm)层位厚度(mm)20平均抗压模量(MPa)406080? 200标准差 (MPa) 1400120010001500120015平均抗压模量(MPa)00000标准差 (MPa) 1

46、8001800120015001200容许应力(MPa) 0 .470 .290 .230 .220. 23123456沥青玛蹄脂碎石 中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土水泥稳定碎石水泥稳定砂砾新建路基40按设计弯沉值计算设计层厚度LD= 22.07 (0.01mm):H( 4 )= 150 mmH( 4 )= 200 mmLS= 24 (0.01mm)LS= 21.5 (0.01mm)H( 4 )= 188 mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度 :H( 4 )= 188 mm(第H( 4 )= 188 mm(第H( 4 )= 188 mm(第H( 4 )= 188 mm(第H( 4 )

47、= 188 mm(第路面设计层厚度 :12345层底面拉应力计算满足要求)层底面拉应力计算满足要求)层底面拉应力计算满足要求)层底面拉应力计算满足要求)层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 188mm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 188mm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度 :路面最小防冻厚度 300 mm验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算.通过对设计层厚度取整, H(4)=190mm。最后得到路面结构设计结果如下:沥青玛蹄脂碎石40mm中粒式沥青混凝土60mm粗粒式沥青混凝土80mm水泥稳定碎石190 mm水泥稳定砂砾200 mm

48、新建路基6）沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算交工验收弯沉值和层底拉应力计算公 路 等 级 :新建路面的层数 :标 准 轴 载 :高速公路5BZZ-100层位结构层材料名称厚度 20 平均抗压 标准差 15 平均抗压 标准差综合影响系数（mm）模量(MPa)(MPa)模量(MPa)(MPa)12345640608019020040沥青玛蹄脂碎石 中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土水泥稳定碎石水泥稳定砂砾新建路基120010000018001200001112000120001:计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值第第第第第12345层路面顶面交工验收弯沉值层路面顶面交工验收

49、弯沉值层路面顶面交工验收弯沉值层路面顶面交工验收弯沉值层路面顶面交工验收弯沉值LS= 19.2 (0.01mm)LS= 19.3 (0.01mm)LS= 20.5 (0.01mm)LS= 21.8 (0.01mm)LS= 24.9 (0.01mm)路基顶面交工验收弯沉值 LS=21.7(0.01mm)22.07（0.01mm）计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :(未考虑综合影响系数)12345( 1 )=-.153 (MPa)0.41 MPa( 2 )= .018 (MPa)0.29 MPa( 3 )=-.016 (MPa)0.23 MPa( 4 )= .058 (MPa)0.22 MPa(

50、 5 )= .056 (MPa)0.11 MPa第第第第第层底面最大拉应力层底面最大拉应力层底面最大拉应力层底面最大拉应力层底面最大拉应力综上得该设计满足要求路基干燥新建路面结构厚度计算公 路 等 级 :高速公路新建路面的层数标 准 轴 载路面设计弯沉值路面设计层层位:5BZZ-10022.07 (0.01mm)4上面层沥青玛蹄脂碎石（4cm）中面层中粒式密级配沥青混凝土（6cm）下 面 层粗 粒 式 密 级 配 沥 青 混 凝 土（8cm）基层水泥稳定碎石（19cm）底基层水泥稳定砂砾（20cm）土基40Mpa设计层最小厚度 :150 (mm)20平均抗压模量(MPa)层位 结构层材料名称厚

51、度 (mm) 406080? 20045标准差(MPa)15平均抗压模量(MPa)标准差(MPa)容许应力(MPa).470 .290 .23.220 .23123456沥青玛蹄脂碎石 中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土水泥稳定碎石水泥稳定碎石新建路基120010000018001200001200012000:按设计弯沉值计算设计层厚度LD= 22.07 (0.01mm)H( 4 )= 150 mm H( 4 )= 190mmLS= 22.9 (0.01mm) LS= 21.1(0.01mm)H( 4 )= 177mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度 :H( 4 )= 177 mm(第

52、H( 4 )= 177 mm(第H( 4 )= 177 mm(第123层底面拉应力计算满足要求)层底面拉应力计算满足要求)层底面拉应力计算满足要求)层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 177mm(第 4H( 4 )= 177mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度 :H( 4 )= 177 mm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 177 mm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度 :路面最小防冻厚度 300 mm验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算.通过对设计层厚度取整, H(4)=180mm。最后得到路面结构设计结果如下:沥青

53、玛蹄脂碎石40mm中粒式沥青混凝土60mm粗粒式沥青混凝土80mm水泥稳定碎石180mm水泥稳定砂砾200mm新建路基交工验收弯沉值和层底拉应力计算公 路 等 级新建路面的层数标 准 轴 载结构层材料名称:高速公路5BZZ-10020平均抗压模量(MPa)15平均抗压模量(MPa)层位厚度 (mm) 406080标准差(MPa)标准差(MPa)123沥青玛蹄脂碎石中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土120010000018001200000 .290 .23容许应力(MPa).4745618020045.220 .22水泥稳定碎石水泥稳定砂砾新建路基1200012000计算新建路面各结构层及路基顶

54、面交工验收弯沉值 :第第第第第12345层路面顶面交工验收弯沉值层路面顶面交工验收弯沉值层路面顶面交工验收弯沉值层路面顶面交工验收弯沉值层路面顶面交工验收弯沉值LS= 19.2 (0.01mm)LS= 19.4 (0.01mm)LS= 20.6 (0.01mm)LS= 21.9 (0.01mm)LS= 24.3 (0.01mm)路基顶面交工验收弯沉值 LS=21.4(0.01mm)计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :(未考虑综合影响系数)第 1第 2第 3第 4第 5( 1 )=-.157 (MPa)( 2 )= .021 (MPa)( 3 )=-.009 (MPa)( 4 )= .064

55、(MPa)( 5 )= .06 (MPa)层底面最大拉应力层底面最大拉应力层底面最大拉应力层底面最大拉应力层底面最大拉应力综上满足要求。3.4 路基路面排水系统设计路界地表排水包括路面（包含路肩）、分隔带、路基边坡坡面和路界范围内地表坡面的表面排水，以及有可能进入路界的公路比邻地带的地表水和由相交道路进入路界内的地表水的排出。路界地表排水设施不用兼做其他流水用途。对于二级以下公路，如受地形限制而兼做他用，应限制在较小的范围和 规模内，符合公路排水设计原则，并应进行个别设计。地表排水设计应与坡面防护工程综合考虑，采取有效措施防止坡面岩石冲刷和失稳。上面层沥青玛蹄脂碎石（4cm）中面层中粒式密级配

56、沥青混凝土（6cm）下 面 层粗 粒 式 密 级 配 沥 青 混 凝 土（8cm）基层水泥稳定碎石（18cm）底基层水泥稳定砂砾（20cm）土基45Mpa3.4.1 路基排水设计的原则路基排水是关系到路基稳定性的关键，路基排水设计的任务就是把路基工作区内的土基含水量降低到的范围内。路基排水设计应遵循以下几个原则：1)各种路基排水沟渠的设置和联结营尽量不占农田并与水利建设相配合, 必要时可适当的加大涵管孔径或增设涵管以利于农田排灌。2)设计前必须研究，以使排水系统的规划和设计做到正确合。3)排水设计要因地制宜，经济适用。排水沟取应选择地形、地质较好的地段通过, 以节约加固工程投资, 对于排水和地

57、质不良地段应进行特殊设计。4)排水沟取得出应尽可能引接至天然（原有）边沟, 以减少桥涵工程, 不应直接使水流入农田, 损害农业生产。5)排水沟造物的设计, 应因地制宜、就地取材的原则, 要能迅速有效的排除路基“有害水”, 以免影响路基的强度和稳定性, 保证公路畅通。3.4.2 地表排水设施沟渠纵坡坡度和出水口间距的设计，应使沟内水流的流速不超过沟渠最大允许流速;超过应采取防冲刷措施。沟底纵坡一般不宜小于 0.5%。土质沟渠的最小纵坡为 0.25%；沟壁铺砌的最小纵坡为 0.12%。沟渠的顶面高度应高于设计水位线 0.1m0.2m.边沟边沟设置在挖方路基的路肩外侧，或低路堤的坡脚外侧，用以汇集和

58、排除路基范围内和流向路基的少量地面水。常用边沟的断面形式见图，一般采用梯形。边沟纵坡与路线纵坡一致，排水顺畅。挖方路段及填土高度小于边沟深度的填方路段，应在坡脚外设置边沟，以汇集和排泄降落到路面及边坡坡面上的水。边沟宜采用三角形、蝶形、梯形和矩形横断面，高速公路及一级公路一般采用梯形边沟；受地形限制要采用矩形边沟时，应在顶面加盖混凝土盖板。二级及以下可采用梯形横断面，边坡内侧坡度可采用 1:1.01:1.5.矩形和梯形边沟深度 0.40.6m，少于浅挖地段的土质边沟可采用三角形，内侧边坡坡度宜采用 1:21:3，外侧与挖方一致。挖方路段边沟外侧坡面与路堑下部坡面的坡度一致。当路线坡度小于沟底纵

59、坡时，边沟应采用沟底最小纵坡坡度，并缩短边沟出水口的间距。高速公路及一级公路的土质边沟均应采取防护措施。边沟出水口间距一般地区不用超过 500m，多雨地区不应超过 300m，三角形蝶形边沟不宜超过 200m。出水口的设置应结合地形，排到路基范围外使之不冲刷路堤边坡坡脚。排水沟排水沟用来引出路基附近低洼处积水的人工沟渠。本设计排水沟一般为梯形断面，边坡用 1:1。沟底宽度为 0.6 米，沟底纵坡介于 0.5%1.0%之间，长度不超过 500m，与各种水沟的连接顺畅。截水沟截水沟设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡坡堤上方的适当处，用以截引路基上方流向路基的地面径流，防止冲刷和侵蚀挖方边坡和路堤坡脚

60、，并减轻边沟的泄水负担。此设计截水沟的断面形式一般为梯形。挖方路基的截水沟设在坡顶 5m 以外，填方路基上侧截水沟距填方坡脚的距离大于5 米。当路堑或山坡路堤边坡上方流入路界的地表径流大时，应设置地表径流的截水沟。土质良好沟堑边坡不高或有铺砌时，前者可以小到 2m，但应做成不小于 2%的向沟倾斜护坡；截水沟宜根据地形沿等高线布置；截水沟长度以 200500m 为宜；超过应在中间适宜位置增设泄水口，由急流槽或急流管分流引出。截水沟一般采用梯形横断面，沟坡坡度宜取 1:1.01:1.5.深度及沟底宽度不小于0.5m。本设计中在矮路堤和路堑处分别采用梯形边沟和矩形边沟，边坡尺寸为 1:1，沟底宽 0