交通工程本科毕业设计论文

1、目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc317933536 摘 要 PAGEREF _Toc317933536 h 1 HYPERLINK l _Toc317933537 1.绪论 PAGEREF _Toc317933537 h 2 HYPERLINK l _Toc317933538 1.1 选题的意义 PAGEREF _Toc317933538 h 2 HYPERLINK l _Toc317933539 中国公路发展概况 PAGEREF _Toc317933539 h 2 HYPERLINK l _Toc317933540 本文研究主要内容 PAGEREF _

2、Toc317933540 h 2 HYPERLINK l _Toc317933541 2.路线设计 PAGEREF _Toc317933541 h 4 HYPERLINK l _Toc317933542 道路选线 PAGEREF _Toc317933542 h 4 HYPERLINK l _Toc317933543 道路选线的一般原则 PAGEREF _Toc317933543 h 4 HYPERLINK l _Toc317933544 选线的方法 PAGEREF _Toc317933544 h 5 HYPERLINK l _Toc317933545 路线平面设计 PAGEREF _Toc31

3、7933545 h 5 HYPERLINK l _Toc317933546 平面设计的要求 PAGEREF _Toc317933546 h 5 HYPERLINK l _Toc317933547 平曲线参数的确定 PAGEREF _Toc317933547 h 7 HYPERLINK l _Toc317933548 平曲线要素的计算 PAGEREF _Toc317933548 h 8 HYPERLINK l _Toc317933549 道路纵断面设计 PAGEREF _Toc317933549 h 9 HYPERLINK l _Toc317933550 道路纵断面设计概述 PAGEREF _T

4、oc317933550 h 9 HYPERLINK l _Toc317933551 纵坡设计的一般要求 PAGEREF _Toc317933551 h 10 HYPERLINK l _Toc317933552 最大纵坡 PAGEREF _Toc317933552 h 10 HYPERLINK l _Toc317933553 最小纵坡 PAGEREF _Toc317933553 h 10 HYPERLINK l _Toc317933554 坡长限制 PAGEREF _Toc317933554 h 11 HYPERLINK l _Toc317933555 竖曲线设计 PAGEREF _Toc317

5、933555 h 11 HYPERLINK l _Toc317933556 道路横断面设计 PAGEREF _Toc317933556 h 11 HYPERLINK l _Toc317933557 道路横断面的组成 PAGEREF _Toc317933557 h 12 HYPERLINK l _Toc317933558 3.路基设计 PAGEREF _Toc317933558 h 15 HYPERLINK l _Toc317933559 路基设计 PAGEREF _Toc317933559 h 15 HYPERLINK l _Toc317933560 路基设计的一般规定 PAGEREF _To

6、c317933560 h 15 HYPERLINK l _Toc317933561 路基设计 PAGEREF _Toc317933561 h 15 HYPERLINK l _Toc317933562 路基土石方的计算与调配 PAGEREF _Toc317933562 h 17 HYPERLINK l _Toc317933563 横断面面积计算 PAGEREF _Toc317933563 h 17 HYPERLINK l _Toc317933564 土石方数量计算 PAGEREF _Toc317933564 h 17 HYPERLINK l _Toc317933565 路基土石方调配 PAGER

7、EF _Toc317933565 h 17 HYPERLINK l _Toc317933566 路基边坡稳定性验算 PAGEREF _Toc317933566 h 18 HYPERLINK l _Toc317933567 挡土墙设计 PAGEREF _Toc317933567 h 18 HYPERLINK l _Toc317933568 坡面防护设计 PAGEREF _Toc317933568 h 18 HYPERLINK l _Toc317933569 4.路面设计 PAGEREF _Toc317933569 h 20 HYPERLINK l _Toc317933570 路面结构分层 PAG

8、EREF _Toc317933570 h 20 HYPERLINK l _Toc317933571 4.2路面分类 PAGEREF _Toc317933571 h 20 HYPERLINK l _Toc317933572 路面面层类型的选用 PAGEREF _Toc317933572 h 20 HYPERLINK l _Toc317933573 路面结构设计 PAGEREF _Toc317933573 h 21 HYPERLINK l _Toc317933574 路面结构具体设计 PAGEREF _Toc317933574 h 21 HYPERLINK l _Toc317933575 基本资料

9、 PAGEREF _Toc317933575 h 23 HYPERLINK l _Toc317933576 马歇尔设型沥青混合料的计 PAGEREF _Toc317933576 h 25 HYPERLINK l _Toc317933577 确定沥青最佳用量 PAGEREF _Toc317933577 h 25 HYPERLINK l _Toc317933578 确定沥青最佳用量OAC PAGEREF _Toc317933578 h 26 HYPERLINK l _Toc317933579 土基回弹模量的确定 PAGEREF _Toc317933579 h 26 HYPERLINK l _Toc

10、317933580 沥青路面厚度计算 PAGEREF _Toc317933580 h 26 HYPERLINK l _Toc317933581 5.排水设计 PAGEREF _Toc317933581 h 29 HYPERLINK l _Toc317933582 路基路面排水的目的与原则 PAGEREF _Toc317933582 h 29 HYPERLINK l _Toc317933583 路基路面排水目的 PAGEREF _Toc317933583 h 29 HYPERLINK l _Toc317933584 路基路面排水的一般原则 PAGEREF _Toc317933584 h 29 H

11、YPERLINK l _Toc317933585 路基排水 PAGEREF _Toc317933585 h 29 HYPERLINK l _Toc317933586 排水设施分类 PAGEREF _Toc317933586 h 30 HYPERLINK l _Toc317933587 路基排水的综合设计 PAGEREF _Toc317933587 h 30 HYPERLINK l _Toc317933588 路面排水设计 PAGEREF _Toc317933588 h 30 HYPERLINK l _Toc317933589 中央分隔带排水 PAGEREF _Toc317933589 h 30

12、 HYPERLINK l _Toc317933590 5.路面内部排水 PAGEREF _Toc317933590 h 31 HYPERLINK l _Toc317933591 结 语 PAGEREF _Toc317933591 h 32 HYPERLINK l _Toc317933592 致 谢 PAGEREF _Toc317933592 h 33 HYPERLINK l _Toc317933593 参考文献 PAGEREF _Toc317933593 h 34摘 要在本设计中，主要是对某山岭重丘地区二级公路的设计。设计部分公路的全长21133m，设计车速60Km/h，双向两车道。对已给的设

13、计资料进行了分析，查找相应的技术规范，确定了设计需要的各种参数。在平面图中进行选线，然后又对道路路线进行了平面设计，本路线有两段曲线设置缓和曲线，并设置超高。纵断面设计中满足了平纵面线性组合设计中的各种要求。在横断面设计中，确定了横断面组成及各种要素后，绘制横断面图。路基设计的基本内容，是确定路基边坡的形状和坡度。在挡土墙设计中满足了各种稳定性的验算。路面设计内容包括路面类型和结构设计。通过本次设计不但了解了设计公路的各种步骤，而且也能熟练地运用AUTOCAD进行制图，同时也学会了运用纬地道路设计软件。关键词：二级道路，线性设计，路基，路面，挡土墙绪论1.1 选题的意义公路交通是衡量一个国家经

14、济实力和现代化水平的重要标志，是国民经济发展、社会发展和人民生活必不可少的公共基础设施。公路建设的发展速度对于促进国民经济的发展、拉动其他产业的发展具有非常重要的作用。 中国公路发展概况50年来，我国公路建设已取得巨大成就。回顾我国公路发展历程，对比世界公路发展趋势，可以认为，我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。但是，由于基础十分薄弱，我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要，与发达国家的先进水平相比还有较大差距。从公路技术等级看，在全国公路总里程中还有近20万公里等外公路，等外公路占公路总里程的比重达到14. 4，西部地区更高，达到21. 8，技术等级构成仍不理想

15、。从行政区划分布看，由于经济发展和人口分布的不平衡，公路发展在各地区之间存在着较大差距，总的来看，东部地区公路密度较大，高等级公路的比例也较高，明显高于全国平均水平，更高于中、西部地区水平。 因此，为逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标，按照道路的使用功能和交通需求，重点提高经济相对发达地区的公路技术等级，根据国家西部大开发战略，大力扶持西部地区公路基础设施建设，将是本世纪末以至下世纪初我国公路交通发展的战略重点。 本文研究主要内容本设计的任务是在教师的指导下独立完成某山岭重丘区二级公路的设计工作，具体内容包括资料分析、平面设计、纵断面设计、公路排水设计、设计文件的编制和图纸绘制。资料整理

16、与分析设计资料是设计的客观依据，必须客观认真地分析。首先要对设计任务书提供的各种资料加以理解和必要的记忆，明确对设计的影响，在头脑中对工程要求、自然条件、材料供应情况和施工条件等，构成一副明确的画面。其次要求自然条件、材料供应情况和施工条件等，从中抽取确定有关依据。路线平面、纵断面及横断面设计排水设计设计文件毕业设计文件包括设计说明书和计算书。设计图纸设计图纸包括路线平面图、纵断面图、路基标准横断面图、横断面设计图、路基排水设计图等主要图纸，路基土石方数量计算表格，其中一部分图纸需要计算机绘制。路线设计道路选线选线是在规划道路的起终点之间选定一条技术上可行、经济上合理，又能符合使用要求的道路中

17、心线的工作。它是路线设计的最根本的问题，目的是合理的解决设计道路的起终点和走向。为了保证选线和设计的质量，应根据指定的路线总方向和设计道路的性质、任务及其在公路网中的作用，考虑到社会经济因素和复杂的自然条件等拟定路线方向。 道路选线的一般原则 路线是道路的骨架，它的优劣关系到道路本身功能的发挥和在路网中是否能起到应有的作用。正如前所述，影响路线设计除自然条件外尚受诸多社会因素的制约，选线要综合考虑多种因素，妥善处理好各方面的关系，其基本原则如下： 在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、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。 路线设计应在保证行车安全、舒适

18、、迅速的前提下，做到工程量小、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指标，不要轻易采用极限指标，也不应不顾工程大小，片面追求高指标。 选线应注意同农田基本建设相配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园（如橡胶林、茶林、果园）等。 通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址。 选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响。对严重不良地质路段，如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、泥沼等地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应慎重对待，一般情

19、况下应设法绕避。当必须穿过时，应选择合适位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。 选线应重视环境保护，注意由于道路修筑，汽车运营所产生的影响和污染。对于高速路和一级路，由于其路幅宽，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，合理利用上下行车道分离的形式设线。 选线的方法在道路选线过程中，影响选线的因素很多，这些因素有的互相矛盾，有的又相互制约，各因素在不同场合的重要程度也不相同，不可能一次就找出理想方案来。最有效的作法是通过分阶段，由粗到细反复比选来求最佳解，选线一般按工作内容分三步进行。1路线方案选择路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本

20、走向问题。此项工作通常是先在小比例尺（1：2.51：10万）地形图上从较大面积范围内找出各种可能的方案，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价值的方案。然后进行现场勘察，通过多方案的比选得出一个最佳方案来，当没有地形图时，可采用调查或踏勘方法现场收集资料，进行方案评选。当地形复杂或地区范围很大时，可以通过航空视察，或用遥感与航摄资料进行选线。2路线带选择在路线基本方向选定的基础上，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。这些细部控制点的取舍，自然仍是通过比选的办法来确定的。路线布局一般应该在1：10001：5000比

21、例尺的地形图上进行。只有在地形简单，方案明确的路段，才可以现场直接选定。3具体定线经过上述两步的工作，路线雏形已经明显勾画出来，定线就是根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。路线平面设计 平面设计的要求圆曲线半径、缓和曲线长度，是路面平面设计中要解决的基本问题，但只此对于满足一条路线行驶安全顺畅的要求是不够的。实践证明，直线过长或过短，曲线与曲线配置不适当也会导致行车事故，降低通行能力。因此一般来说，平曲线设计应满足以下要求：平面设计必须满足标准和规范的要求。标准和规范是平面设计的指导性文件。平面设计中，圆曲线半径，缓和曲线长度的值

22、必须满足相应的规定。并根据设计条件尽量采用较高的标准，不应轻易采用指标的极限值。平面线形应直接连续、顺适，并于地形地物相适应，与周围环境相协调。在地势平坦开阔的平原微丘区路线直接顺势，在平面线形三要素中只限所占比例最大，而在地势有很大起伏的山岭和重丘区路线则多弯曲，曲线所占比例较大。行驶力学的要求是基本的视觉和心理上的要求对二级公路应尽量满足。保持平面线形的均衡与连贯。为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意各线性保持连续性而不出现技术指标的突变。因此，在设计时应充分注意长直线尽头不能接入小半径圆曲线，而且在高低标准之间要有过度。应避免连续急弯的线性。平曲线应有足够的长度。平曲线太短，

23、汽车在平曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及操纵调整，所以规范规定了平曲线的最小长度，如下表2-1表2- SEQ 表1- * ARABIC 1平曲线最小长度设计速度（Km/h）1201008060403020平曲线最小长度（m）一般值600500400300200150100最小值200170140100705040公路平曲线一般由两段缓和曲线和一段圆曲线组成。缓和曲线的长度不能小于该级公路对其最小长度的规定；中间段圆曲线长度也宜不大于3s的行程，当地行等限制时，可将缓和曲线在曲率相等处直接相连，此时的圆曲线长度为零。当7o时，弯道应设置较长的平曲线，其长度应大于下表2-2中的规定值。表2-

24、SEQ 表1- * ARABIC 2公路转角小于或等于7时的平曲线长度设计时速（Km/h）1201008060403020平曲线长度（m）1400/1200/1000/700/500/350/280/注：表中“”为路线转角值（），当2时，按=2计算。曲线间直线最小长度的要求。公路路线设计规范推荐同向曲线的最短直线长度以不小于6为宜。反向曲线间的最小直线长度以不小于行车速度的两倍为宜。若两反向曲线已设缓和曲线首尾相接，但被连接的两缓和曲线与圆曲线应满足一定的条件。根据以上的设计要求，结合汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求合理地确定各线性要素的几何参数，保证线性的连续性和均衡性，避免采用长直线，并注

25、意与地形、地物、环境和景观等相协调。最终确定出最佳的道路平面线性。 平曲线参数的确定平面线性主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线性组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线性。在做这次设计中主要用到的组合有以下几种，基本平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，这种线性是经常采用的。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。标准规定，除四级路可以不设缓和曲线外，其余各级道路都应设置缓和曲线，它的曲率连续变化，便于车辆遵组循，旅客感觉舒适，行车更加稳定，增加线性美观等功能。设计时要注意和

26、圆曲线相协调配合，在线形组合和线形美观上产生良好的行车效果和视觉效果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1：1：1，这一点很重要。在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小外，还要考虑超高和加宽的要求，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。我国公路技术标准中规定的圆曲线半径最小如下表2-3所示：表2- SEQ 表1- * ARABIC 3圆曲线半径设计速度（Km/h）1201008060403020一般值（m）10007004002001006530极限值（m）650400250125603015不设超高最小半径（m）路拱2.0%55004000250

27、01500600350150路拱2.0%7500525033501900800450200标准制定了各级公路缓和曲线的最小长度，如下表2-4所示：表2- SEQ 表1- * ARABIC 4各级公路缓和曲线最小长度设计速度（Km/h）1201008060403020缓和曲线最小长度（m）一般值（m）13012010080504025极限值（m）100857060403020本次设计是山岭重丘区二级公路，设计速度为60Km/h，则由上面两个表可知：设计时速为60Km/h，圆曲线半径一般值为200m，最小值为60m，因此圆曲线半径采用400m，满足公路技术标准。缓和曲线长度一般值为80m，最小值为

28、60m，因此此设计采用的缓和曲线长度为100m，满足标准要求。 平曲线要素的计算ZH（K0+950.13）HZ(K1+277.37)段已知1，圆曲线半径R=400m，LS=100m,如下图：图 1.1 圆曲线ZH(K1+588.81) HZ（K1+913.08）段已知：2 R=400m LS=100m则T2=132.187m L2=261.937m E2主点里程桩参数计算ZH里程=JD里程-T1HY里程=ZH+LSYH里程=HY+LH-2 LSHZ里程=HY+ LSQZ里程=HZ- LH(注：平曲线设计时，设了两个转角，故计算两组数值，在此以A、B区分)道路纵断面设计 道路纵断面设计概述用一曲

29、面道路中线竖直剖切展开的平面称为道路的纵断面，反映路线在纵断面上的起伏形状，位置及尺寸的图形称为路线纵断面图，路线纵断面图是道路设计的重要技术图表之一，它反映了路线所经地区的地面起伏状况与设计标高之间的关系，它与平面图，横越断面图结合起来，就能够完整地表达道路的空间位置和立体线形。经从断面线形设计就根据道路的性质，任务，等级和地形，地质，水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等的要求，对纵坡的大小，长短前后纵坡情况及与平面线形的组合关系等进行综合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的理想线形，以达到行车安全，快速，舒适，工程费用较省，营运费用较少的目的。 纵坡设计的一般要求为使纵坡设计经济合

30、理，必须在全面掌握勘测资料基础上，结合选定线的纵坡安排意图，综合分析，反复比较定出设计纵坡。纵坡设计满足公路设计规范（以下简称规范）的各项规范。为保证车辆能以一定速度安全舒适的行驶。本设计纵坡具有一定的平顺性，起伏不易过大和过于频繁。本纵坡设计对沿线地形，地下管线，地址，水文，气候和排水等进行了综合考虑，根据具体情况加以处理，保证道路的稳定和畅通。本纵坡设计考虑了填挖平衡，尽量使挖方运作就进路段填方，以减少借方和费用，降低造价和节省用地。在实地调查基础上，本设计充分考虑通道，农田水利等方面的要求。 最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时各级公路允许采用的最大坡度值。它是道路纵断面设计总要控制指标，在

31、地形起伏较大地区，直接影响线路的长短，使用质量，运输成本和造价。各级公路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性，道路等级自然条件以及工程，运营经济等因素。通过综合分析，全面考虑，合理确定的。各级公路的最大纵坡见下表2-5：表2- SEQ 表1- * ARABIC 5各级公路最大纵坡设计速度1201008060403020最大坡度3455789 最小纵坡为使道路 上行车快速，安全和通畅，一般希望道路纵坡设计小一些为好，但是，在长路堑，低填以及其它横向排水不通畅地段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，场应设置不小与0.3%的最小纵坡。一般情况下不小于0.5%为宜。当必须设计平坡或纵坡小于

32、0.3%时边沟应做纵向排水设计。在弯道超高横渐变段上，为使行车道外侧边缘不出现反坡，设计最小纵坡不宜小于超高允许渐变率。路堤、干旱少雨地区最小纵坡可不受以上限制。在城市道路中，一般采用设置锯齿形边沟或采取其他措施来处理。本设计的最小纵坡为0.5%0.3%，满足设计要求。坡长限制坡长是指变坡点与变坡点之间的水平长度，坡长限制包括陡坡的最大坡长限制和最小坡长限制两个方面。最大坡长限制所谓最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速下降到最低容许速度时所行驶的距离。道路纵坡的大小及其坡长对汽车行驶影响很大，纵坡越陡，坡长越长，对汽车影响也越大。最小坡长限制最短坡长限制主要从汽车行驶平顺的要求去考虑的

33、。如果坡长过短，使变坡点增多，汽车行驶在连续起伏地段产生的超重与失重的变化频繁，导致乘客感觉不舒适，车速越高感觉越突出。其次，从缓坡的减速和加速功能的发挥来看，坡长太短则作用不大。最后从路容美观、相邻两竖曲线的设置和纵面视距等要求坡长应有一定最小长度。根据标准规定，二级公路设计的最小纵坡为150，时速60Km/h.但在结合实际考虑到本设计标段内地形起伏变化不大，故没有设纵坡的必要，所以在此也无坡长限制。竖曲线设计本设计标段为平原微丘，地势比较平缓，在定线时考虑到工程量及其费用以及其他因素，没有设置竖曲线的必要，故此处竖曲线的设计略去。道路横断面设计道路的横断面是指中线上的各点的法向切面，它是有

34、横断面设计线和地面线所构成的，其中横断面设计线包括车道，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。道路横断面设计应根据其交通特性，交通量，行车速度，结合地形，气候，土壤等条件进行道路行车道 ，分隔带，人行道，路肩等的布置，以确定其横向几何尺寸，并进行必要的 结构设计，以确保它们的强度和稳定性。 道路横断面的组成车道数和车道宽度的确定本设计为时速60Km/h的二级公路，宽度为10m，故设计为2车道。根据调查研究及参考国外资料，设计车速80Km/h时，车道宽度应为3。75m，设计车速80Km/h时，车道宽为3.5m。本设计取用3.5m为车道宽度。路肩宽度的确定212

35、=3m，其中硬路肩每边宽度为1m，土路肩为0.5m，不设中间带。路拱坡度、路基边坡坡度、边沟。路拱坡度为2%，路肩横向坡度为3%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向西侧倾斜。H6m（路基填土高度）时，路基边坡按1：1设计。本设计路段地处平原微丘区，宜采用梯形边沟，底宽为0.5m,深0.5m，内侧边坡度1：1。路基宽度的确定路基宽度按规范一般值选用，根据设计车速和车道数辆取路基宽度为10m。二级公路横断见附图。超高的计算为抵消车辆在曲线段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式成为超高。合理地设置超高，可以全部或部分抵消离心力，从而提高汽车行驶在曲线的稳定性 与舒适性，此外超

36、高通常能改变路面排水，有助于减小车辆雨天行驶产生漂移的危险。超高的横坡坡度应按设计车速，平曲线半径，路面类型，自然条件和车辆组成情况确定。根据圆曲线半径及设计和车速确定该公路的超高为4%各级公路的圆曲线部的最小超高值是该道路直线部分的路拱坡度之值。最大超高规定见下表表2- SEQ 表1- * ARABIC 6各级公路的圆曲线部分的最大超高值公路等级汽车专用公路一般公路高速公路一二三四一般地区（%）10或88积雪冰冻地区（%）6综合上述，本设计超高率去4%。超高渐变率选取超高渐变率可按表2-7选取：表2- SEQ 表1- * ARABIC 7最大超高渐变率表计算行车速度超高旋转轴位置中线边线12

37、01/2501/2001001/2251/175801/2001/150601/1751/125401/1501/100301/1251/75201/1001/50根据该公路的计算行车速度超高渐变率去1/125.超高渐变段长度的确定当汽车行驶时，圆曲线上所产生的，离心力是常数，而在回旋线上行驶时因回旋线曲率是变化的，其离心力也是变化的，因此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，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。为了行车的舒适，路容的 美观和排水的通畅，必须设置一定长度的超高缓和段，超高过渡则是在超高缓

38、和段全长范围内进行的，超高缓和段计算式计算：本设计的路面宽度=7.0m，横向力系数=0.035，渐变率=1/125，所以：=14m。因为：=1/1251/330，所以本设计令LC=LS=100m。超高值的具体计算表2- SEQ 表1- * ARABIC 8特殊点的超高值表超高位置桩号超高位置超高值超高位置桩号超高位置超高值圆曲线上外缘hC圆曲线上外缘hC中线hC中线hC内缘hC内缘hC过渡段K1外缘hC过渡段K1外缘hC中线hC中线hC内缘hC内缘hC过渡段K1外缘hC过渡段K1外缘hC中线hC中线hC内缘hC内缘hC过渡段K1外缘hC过渡段K1外缘hC中线hC中线hC内缘hC内缘hC路基设计

39、路基设计 路基设计的一般规定路基路面应根据公路功能，公路等级，交通量，结合沿线地形，地质及路用材料等自然条件进行设计，保证其具有足够的强度，稳定性，和HYPERLINK :/wiki.zhulong /baike/detail.asp?t=耐久性耐久性同时，路面面层应满足平整和抗滑的要求。 路基设计应重视排水设施与防护设施的设计，取土，弃土应进行专门设计，防止水土流失。堵塞河道和诱发路基病害。路基断面形式应与沿线自然环境相协调，避免因深挖，高填对其造成不良影，响高速公路，一级公路宜采用浅挖，低填缓边坡的路基断面形式。通过特殊地质和水文条件的路段，必须查明其规模及其对公路的危害程度，采取综合治理

40、措施，增强公路防灾，抗灾能力。 高速公路，一级公路路面不宜分期修建，但位于软土，高填方等工后沉降较大的局部路段，可按“一次设计，分期实施”的原则实施。 路基设计公路路基是路面的基础，它承受着本身主体的自重和路面结构的重量，同时还承受着由路面传递先来的行车荷载，所以路基是公路的承重主体。在工程地质和水文地质条件良好的地段修筑的一般路基设计包括以下内容：确定路基类型本设计所包括路堤、路堑和填挖结合等三种类型。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。路基占用土地是公路通过农田或用地受限制地区时的突出问题。建设占地必需综合规划，讲究经济效益，农业与交通相互促进。规范规定的高等级公路路基

41、宽度如下表3-1：表3- SEQ 表2- * ARABIC 1公路路基宽度公路等级二级公路，三级公路，四级公路设计速度（Km/h）8060403020车道数22222或1路基宽度m一般值 8.50 7.50 6.50(双)4.50（单）最小值根据规范规定并结合该公路等级及修建条件，本设计路基宽度为10.00m。路基高度的确定路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计标高和地面标高之差。路基的填挖高度是在路线纵断面设计时，综合考虑路线纵坡要求，路基稳定性和工程经济等因素确定的。以路基的强度和稳定性要求出发，路基上部土层应处于干燥和中湿状态。路基高度应根据临届高度并结合公路沿线具体条件

42、和排水及防护设施确定路基的最小填土高度。路基最小填土高度见表3-2：表3- SEQ 表2- * ARABIC 2土质路基最小填土高度路基土组成砂类土粉质土粘质土最小填土高度（m）路基边坡坡度的选择路基边坡坡度对路基稳定性十分重要。确定路基边坡坡度是路基设计的重要内容。公路路基的边坡坡度，可用边坡 高度H与边坡宽度b之比表示，并取H=1，通常用1：n（路堑）或1：m(路堤）表示其坡度，称之为边坡坡率。路基边坡坡度的大小，取决于边坡的土质，岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。在较陡或填挖较大的路段，边坡稳定不仅影响到土石方工程量和施工难易，而且是路基整体稳定性的关键。因此，确定边坡坡度

43、对于路基稳定性和工程的经济合理性至关重要。所以一般路边边坡可根据下表选定：表3- SEQ 表2- * ARABIC 3路基边坡坡度表填料种类边坡最大高度边坡坡度全部高度上部高度下部高度全部高度上部高度下部高度粘质土，粉质土，砂类土20812沙砾12 卵石土，碎石土20128不易风化的块石20812本设计采用路堤边坡坡度1：1.5，路堑边坡坡度为1：0.5.路基压实标准的选择路基填土需要分层压实，使之具有一定的密实度，分层压实的路基顶面能防止水分干湿作用引起的自然沉降和行车荷载反复作用产生的压实变形，确保路面的使用品质和使用寿命。护坡道护坡道是保护路基边坡稳定性的措施之一，设置的目的是加宽边坡横

44、向距离，减少边坡平均坡度。护坡愈宽，愈有利于边坡稳定，但最少为1.0m.路基土石方的计算与调配 横断面面积计算路基填挖的断面积，是指断面图中原地面线与路基设计线所包围的面积。路基设计线高于地面线为填，低于地面线为挖。两者应分别计算，将断面按单位横宽划分为若干个梯形与三角形条块，每个小块的近似面积为：则断面面积： 土石方数量计算若相邻两三断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两端面之间为一棱柱体，其 计算公式为：若相差较大，则用公式来计算。本设计土石方计算以K0K0+500.00为例，计算结果见附表。 路基土石方调配调配要求土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。纵向调运的最远距离一般不应

45、小于经济运距。土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和山做上坡调运。借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。不同性质的土石应分别调配。调配方法土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配法不需要单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单、调配清晰的特点，是目前生产上广泛采用的方法。表格调配法步骤如下：准备工作 横向调运 纵向调运 计算借方数量、费方数量和总运量 复核最后计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量路基边坡稳定性验算在桩号为K1+450.0

46、0处，挖方深度H=3.9m，路基填料的重度3，滑动面上黏结力C=20KPa，内摩擦角=19，边坡坡度为1：0.5，由cot=0.5，得=6326。f=tana=2c则Kmin故边坡稳定。挡土墙设计3，滑动面黏结力C=20KPa，内摩擦角=19。坡面防护设计坡面防护主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及温度变化的影响防止或延缓软弱岩土表面的风化，碎裂、剥蚀、演变进程，从而路基边坡的整体稳定性，在一定程度下还可兼顾路基美化和协调自然环境。坡面防护设施不受外力作用，必须要求坡面岩土整体稳定牢固。简易防护的边坡高度与坡度不于宜过大，土质边坡坡度一般不陡与于1:1-1:1.5.地表水的径流速度以

47、2.0m/s为宜，水亦不宜集中汇流，雨水集中或回流面积较大时应有排水设施相配合。如在挖方边坡顶部设截水沟，高填方的路肩边缘设拦水埂等。常见的坡面防护设施有植物防护和工程防护，前者可视为有生命的防护，后者属于无机防护。有生命防护以土质边坡为主，无机物防护以石质路堑边坡为主。在一定程度上，有生命防护在边坡稳定和改善路容方面优于无机物防护。路面设计路面结构分层行车荷载和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱，因此，对路面材料的强度，抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐减低。为了适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑的，按照使用要求，受力情况，土基支承条件和自然因素影响程度的不同，分成若干

48、层次。通常按照各个层次功能的不同，划分为三个层次，即面层，基层和垫层。面层面层是直接通行车和大气接触的表面层次，它承受较大的行车荷载的垂直力，水平力和冲击力的作用，同时还收到降水的侵蚀和气温变化的影响。因此，面层应具备较高的结构强度，抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性而且应当耐磨，不透水，还应有良好的抗滑性和平整性。基层基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并扩散到下面的垫层中去。实际上基层是路面结构的承重层，它具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力。垫层垫层介于土基和基层之间。它的功能是改善土基的温度和温度状况，以保证面层和基层的强度，刚度和稳定性，不受土基水温状况变化所造

49、成的不良影响。另一方面的功能是将基层传下的车辆荷载应力加以扩散，以减少土基产生的应力和变形。同时也能阻止路基土挤入基层中，影响基层结构的性能。路面分类路面类型可以从不同的角度划分，但在工程设计中，主要从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，将路面路面分为柔性路面、刚性路面和半刚性路面三类。本设计公路选用柔性路面。 路面面层类型的选用路面面层类型的选用应符合表4-1规定：表4- SEQ 表3- * ARABIC 1路面类型及适用范围面层类型适用范围沥青混凝土高速公路、一、二、三、四级公路水泥混凝土高速公路、一、二、三、四级公路沥青贯入、沥青碎石、沥青表面处置三、四级公路砂石路面四级公路根据调

50、查所得的交通量和道路等级，决定采用沥青混凝土路面。路面结构设计新建沥青路面通常按以下步骤进行路面结构设计：根据设计任务书要求，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值；按路基土类与干湿类型，将路基划分为若干路段，确定各路段土基回弹模量。根据已有经验和规范推荐的路面结构，拟定路面结构组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数：根据设计弯沉值计算路面厚度，对于季节性冰冻地区的高级路面和次高级路面，尚应该验算防冻厚度是否满足要求。路面结构具体设计轴载分析：路面设计以双轴组单轴载100KN作为标准轴载

51、。表4- SEQ 表3- * ARABIC 2交通组成表车型三菱FR415 五十铃NPR594G江淮HF140A江淮HF150东风KM340东风SP9135B五十铃EXR181L辆/日250140200200350120130轴载换算采用此公式：本设计路段交通量设计参数为：表4- SEQ 表3- * ARABIC 3交通量设计参数表类类型车型前轴重后轴重后轴数后轮组数后轴距交通量三菱FR415 1双250五十铃NPR594G1双140江淮HF140A1双200江淮HF1501双350东风KM3401双200东风SP9135B2双73m120五十铃EXR181L3双73m130将上表各交通量参数

52、转换为标准轴载当量，见表4-4表4- SEQ 表3- * ARABIC 4标准轴载作用次数换算表车型Pi/KmC1C2Ni(次/月)N三菱FR415 前轴1250后轴11250五十铃NPR594G前轴1140后轴11140江淮HF140A前轴1200后轴11200江淮HF150前轴1200后轴11200东风KM340前轴1350后轴11350东风SP9135B前轴1120后轴21120五十铃EXR181L前轴601130后轴100311301226合计设计年限累计当量标准轴载数本次设计中=7%。T=12，N1=2067.48, 则Ne106(次)由此判断其交通量等级为中等值，以大客车及中型以上

53、各种货车交通量Nn=1650.25(辆/h/车道)，属于重交通。 基本资料设计公路地处。年日照11601600小时。根据设计资料，选用AC-BI型沥青混合料，设计级配范围和中值见下表4-5表4- SEQ 表3- * ARABIC 5矿质集料级配与设计级配范围材料名称下列筛孔（mm）的通过百分率碎石A10093170石屑B1008411840砂C10092824221114矿粉D1009687AC-B的级配10095-10070-8846-6836-5324-4118-3012-228-164-6级配范围中值10098795745332417126采用图解法进行矿质混合料配合比设计求出集料配合比

54、为A:B:C:D=31%:30%:31%:8%,计算矿质混合料的合成及配见下表4-5材料组成筛孔尺寸（mm）通过百分率各种矿料在混合料中级配碎石31%（31%）（31.0）（28.8）（5.3）0（0）石屑30%（26%）（26.0）（26.0）（26.0）（21.8）（3.6）（2.1）（1.1）0（0）砂31%（37%）(37)(37)(37)(37)(34)(30.3)(15.5)(7.8)(4.1)(1.5)矿粉8%（6%）(6.0)(6.0)(6.0)(6.0)(6.0)(6.0)(6.0)(6.0)(5.8)(5.2)合成级配100（100）（97.8）（74.3）（64.2）（4

55、3.6）（38.4）（22.6）（13.8）（9.9）（6.7）级配范围10095-10070-8846-6836-5324-4118-3012-228-164-6级配中值10098795745332417126对该表进行调整，调整后的配合比为A:B:C:D=31%:26%:37%:6%,调整后的级配曲线完全在设计要求的级配范围内，并接近中值，故取该级配作为设计。 马歇尔设型沥青混合料的计AC-BI型沥青混合料的沥青用量范围4、5%-6.5%。采用0.5%间隔变化，分别选择沥青用量4.5% 5.0% 5.5% 6.0%6.5%拌制五组沥青混合料，每面各击实75次成型试件。各组沥青混合料试件的理

56、论最大相对密度，毛体积响度密度及稳定度，流值结果见表3-6，沥青混合料的各项指标的技术见下表。沥青用量最大理论相对密度毛体积密度孔隙率矿料间隙率有效沥青饱和度稳定度流值技术标准3-613-1660-752-4矿质混合料合成毛体积相对密度 确定沥青最佳用量绘制沥青用量与毛体积密度、空隙率、有效沥青饱和度马歇尔稳定度和流值等指标的关系曲线图 确定沥青最佳用量OAC对应于OAC=5.04%，空隙率=16.80%，满足技术要求。土基回弹模量的确定二级公路，山岭重丘区，粉质亚粘土，查表得回弹模量为35.0Mpa。沥青路面厚度计算路面设计弯沉值由下式确定：则，=6001061.0=26.97（0.01mm

57、）结构层容许弯拉应力k以下式确定表4- SEQ 表3- * ARABIC 6沥青材料抗压回弹模量测定与取值材料名称20抗压回弹模量15抗压回弹模量EP方差EP-26EP方差EP-26EP+26RPaEP代细粒式沥青混凝土19912011589268034419923368中粒式沥青混凝土14251051215217518718012549粗粒式沥青混凝土9785586813206012001440密集配沥青碎石12481161016171515614032027表4- SEQ 表3- * ARABIC 7路面材料劈裂轻度材料名称细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土密级配碎石水泥稳定

58、碎石水泥稳定砂砾水泥石灰砂砾土二灰稳定沙砾劈裂强度（MPa）路面结构层厚度确定各结构层的厚度计算见下表表4- SEQ 表3- * ARABIC 8结构厚度计算结果序号结构层材料名称20抗压模量(MPa)15抗压模量(MPa)劈裂强度厚度（cm）层底拉应力(MPa)容许拉应力(MPa)均值标准差均值标准差1细粒式沥青混凝土1991201268034442中粒式沥青混凝土1425105217518763水泥稳定碎石31887823188782384水泥石灰砂砾土15912501591250175粗粒式沥青混泥土9785513206086土基400则厘清厚度18cm，总厚度为73cm，最小防冻厚度为

59、4050cm。排水设计路基路面排水的目的与原则 路基路面排水目的路基排水的目的是拦截路基上方的地面水和地下水迅速汇集基身内的地面水，把它们导入顺畅的排水通道，并通过桥涵等将其宣泄到路基的下方。而排水有困难时，也可以将地面水拦蓄在坡顶。降落在路基基身范围内的水，则应将其迅速汇集，并引导和宣泄至路基的下方，以免停滞在基身范围内浸湿基身而降低基身强度和稳定性。对于路基下方，则应采取措施妥善处理路基上方宣泄下来的水流或者路基下方水道内的流水，防治它们冲刷边坡坡脚，危及路基稳定性。路面排水的目的，是吧降落在路表范围内的表面谁有效地汇集并迅速排除界面，同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围外，以减少地

60、表水对路基和路面的危害以及对行车安全的威胁。 路基路面排水的一般原则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，以防止农业用水影响路基稳定，并做到路基排水有利于农田灌溉。设计前必须进行调查研究，查明水源与地质情况，重点路段要进行排水的全面规划，考虑路基排水与桥涵布置相配合，地下排水与地面排水相配合，各种排水沟渠的平面布置还与竖向布置相配合，做到综合治理和分期修建。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，不轻易合并自然沟溪和改变水流性质