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FY高速福州段K15+000—K20+000段路线设计目录TOC\o"1-2"\h\u2827福银高速福州段K15+000—K20+000段路线设计 1124610绪论 2296130.1选题背景 2186670.2设计目的 31630.3设计原则 3155050.4设计内容 38221设计原始资料以及依据 453501.1地形和地貌概况 4287151.2气候概况及地下水埋深 4107041.3地质概况 4259111.4设计段内交通量概况 4230202路线方案设计 5100472.1概述 572662.2山区选线原则 5182605.选线时,要做到少占用农用耕地,利用好建设用地。 56072.3山区选线要点 5196582.4方案比选 6116113平面线形设计 8299203.1设计原则 8103903.保持道路平面线形的均衡与连续 8237634.平曲线应具有足够长度 8182875.曲线之间直线长度 9208163.2路线导向相关数据。 9305943.3直线的要求与取值 1157863.4圆曲线长度及半径 11114453.3缓和曲线 12222553.4平面线形要素组合设计 13324023.5平曲线计算 1343242.验算 1424753.5.2JD2处平曲线 15281153.5.3JD3处平曲线 16319573.6道路平面设计成果 17267713.6.1直线、曲线和转角表 17147153.6.2逐桩坐标表 18120473.6.3道路平面设计图纸 18264634纵断面设置 18157374.1概述: 1880604.2纵断面设计原则 18266664.3纵断面设计步骤 19120134.4纵坡设计 19290384.5最小填土高度的确定 21148444.6竖曲线要素计素 21293925横断面设计 2422525.1概述 24239685.2横断面布置 24210535.3.平曲线加宽、超高设计 26135124路基设计 27161184.1路基设计一般规定 27292274.2路基设计方案 27280934.3路基边坡设计 28235904.4路基填料选择与填筑方式 28193275路面设计 29296745.1路面设计原则 29257865.2路面结构设计 29112025.3新建路面设计成果文件汇总 2917199轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 29195966排水系统设计 31168866.1排水的目的与要求 31276246.2路基排水设计的一般原则 31213616.3排水结构物设计 3284267路基土石方 33204087.1概述 33213297.2土石方计算 33223797.3土石方调配 3385998施工组组织设计 34302278.1编制依据 34318268.2工程概述 34185438.3编制要点 35188738.4施工平面图布置 35200748.5施工组织管理网络 35149328.6安全文明施工 3634744.做好施工现场扬尘处理措施,保护当地自然环境。 360绪论0.1选题背景福州—银川高速公路,简称福银高速,又称福银高速公路,中国国家高速公路网编号:G70。福银高速是连接福建省福州市和宁夏回族自治区银川市的高速公路,全长2485公里。途经福州、尤溪、南平、抚州、南昌、九江、黄冈、黄石、鄂州、武汉、孝感、随州、襄阳、十堰、商洛、西安、咸阳、平凉、固原、中卫、吴忠、银川等城市,沟通了我国的华东地区、华中地区、西北地区。福银高速已于2011年12月22日全线贯通。福州至银川国家高速公路是国家高速公路网中东西横向线的第14条,是一条承东启西、贯穿南北的运输大动脉。0.2设计目的掌握道路工程初步设计的程序和方法,学会搜集和使用设计资料和标准、规范和图集等规范类文件;掌握道路工程施工程序和重要工序的质量标准,能独立编制施工组织设计。学会科学研究的方法,掌握科技论文的撰写方法和相关要求。毕业设计分两大部分,第一部分为设计内容,通过毕业设计各环节的训练,为学生毕业后从事道路工程设计、施工、管理、监理等工作打下烙印和基础;第二部分为研究探索内容,通过自主选题和研究探索,培养学生发现问题、解决问题的能力,第二部分不求高水准,目的在于使让自身学会捕捉有价值的问题,并掌握解决问题的思路和方法。0.3设计原则

根据本设计公路的功能、路网规划、交通量,并充分考虑福银高速公路的综合运输体系、社会经济等因素。在初步设计选定的方案中确定一段5公里,将原地形图放大,其比例尺为:

l:2000,在地形图上研究几条可能的路线方案,利用CAD和纬地道路设计软件进行平面设计,纵断面设计,横断面设计,桥涵设置,进行路线方案的技术与经济比较,确定选用方案

3.对最佳方案进行详细技术设计0.4设计内容收集该道路所在地区的地质水文等资料,确定公路自然区域规划,修改设计任务书参数。熟悉地形图概况,并且根据地形图确定线路走向。3)平面设计:在满足行车视距、直线、圆曲线、缓和曲线条件下进行平面线形组台设计。综合考虑各项因素后选线并且确定本设计基本平面线形。4)纵断面设计:利用纬地道路设计软件建模并且拉坡,考虑道路纵坡大小进行路线纵断面设计。5)横断面设计:确定道路的各项结构组成以及对道路横断面各项设施进行布设。4)路基设计:应根据公路的性质、等级和技术标准,结合当地自然条件进行设计。充分考虑不良地质条件的影响,设置支挡、防护措施。6)路面结构设计:将路基路面作为一个整体考虑,进行综合设计。根据公路等级、交通等级和目标可靠度等选定路面结构组合,并根据结构组合计算路面板厚度。1设计原始资料以及依据1.1地形和地貌概况本设计路段为福银高速公路福建段,该路段起源于福州市闽侯县,福州位于福建东部、闽江下游沿岸,是福建省会、中国历史文化名城、东南沿海重要都市。其所属地为典型的河口盆地,盆地四周被群山所环抱,其海拔多在200~500m之间,福州地区西枕鹫峰、戴云山,东濒东海,闽江自西北向东南流经中部。地貌具有以下特征:①地势西高东低,地貌类型由中山到低山,到高丘陵,到低丘陵,到台地平原,直至于海地势层状下降;②全区地貌类型多种多样,以丘陵山地为主,平原面积较小。1.2气候概况及地下水埋深福州地区,西枕闽中大山带,东濒东海。其地理位置为北纬,东经,。气候类型为南亚热带海洋季风性气候和中亚热带海洋季风性气候。境内气候温暖湿润无霜期在300天以上。本设计路段所经地区最高月平均气温大于等于35℃,年平均气温在20-30℃之间,最热七月气温为26~39摄氏度,最冷一月气温在10℃左右,一般无冰冻现象。该地区常会有台风暴雨,年降水量达到1400~2200mm,最高月K值为2.0~3.5,最大月雨期长度为3.0~4.5天,潮湿系数为1.00~2.00。降雨形式以暴雨为主,雨量较多集中在6~8月份,占整年降雨量的65%左右。该地区地下水埋深谷地为1~3m,山岭地区大于5m。1.3地质概况本设计路段位于福州市闽侯县,该地区属于公路自然区划Ⅳ4,为浙闽沿海山地中湿区。地貌类型为湿润重丘低山土质为红性粘土,局部为沿海软土,粗粒岩。除沿海部分地区外,路基强度都是较高的,道路受台风雨水影响较大,作为山区公路受水损毁严重,因此公路排水设计在本设计过程中尤其重要。1.4设计段内交通量概况1.4.1设计路段交通量调查表表1-1设计交通量初年(辆/日)小客车中型车大型车9500 7600 4300中型车各种车型占的比例(%)解放CA10B东风EQ1407030大型车各种车型占的比例(%)黄河JN150沃尔沃N86487030交通设计预测年(年)15设计交通量年平均增长率计算交通量本设计路段是位于山地区的高速设计,交通设计预测年平均日交通量是按照道路性质和车辆通行情况,根据历年来交通观测资料推测而来,由年平均增长率累计计算确定。交通设计预测年年平均日交通量其中:——设计预测年年平均日交通量——设计交通量初年年平均日交通量,包括该道路现有交通量和路线建成后从其他道路吸引过来的交通量。——年平均增长率。——交通设计预测年年限。所以2路线方案设计2.1概述道路选线是指在规划道路起终点之间选择一条技术可行,经济合理,又能符合道路使用性质和交通要求的道路中心线的工作。选线过程要在综错复杂的自然环境中选出一条最适合本地区的道路线,一条合理的路线,才能使道路的功能得到发挥,同时也是节约经济,避免土地浪费的重要因素,也使道路在修筑过程中更加简单,完善。因此选线过程中必须要细致,逐步深入,对选线过程中遇到的不同的点分步骤进行比较,选择一条最合理的路线。2.2山区选线原则路线的总体布局要符合途经路段的干线道路网规划总体布局,协调好与道路途经区域城镇规划与发展的关系,发挥公路建成后的最大运营效益,促进道路沿线城镇的经济发展。在保证道路安全、经济、舒适的前提下,保证路线短捷,顺直。在符合《规范》要求的前提下,尽量采用高指标,并且把工程造价把在合理范围。在保证道路行车安全的前提下,因地制宜,保护好沿线生态环境。在线路内需控制好工程规模,降低工程造价,避免大填大挖,减小对自然环境的破环,使路线与环境融为一体。研究路段内的地质条件,使路线避开不良的地质地带,保障行车安全,提高道路的使用寿命。若条件必须穿过不良地段时,也应该选择最有利的路线通过,并且采取有效的预防地质灾害措施。选线时,要做到少占用农用耕地,利用好建设用地。2.3山区选线要点本设计位于福州山区内,地形复杂,且不时有山谷、陡坡出现,因此在选线时应该尽量避开这些特殊路段。山区地质、气候条件多变,这些条件都无时不刻地影响着路线条件的不同布设情况,也使路线的平、纵、横三方面都会受到约束。路线的纵面线形结合桥梁、涵洞以及隧道等不同构造物进行设计,合理地确定道路路基高度,使纵坡平滑,既不频繁起伏,过于平缓。2.4方案比选2.4.1地形图概况在本设计图中,既有山岭重丘,也有河流。本设计要求以地形图上半段为起点,共长五千米。地形图中有一条河流从上方一直贯穿到地形图中部,且河流较为笔直,少有弯曲段。且河流流经路段两侧大部分区域都有宽阔的地形,这些土地较为平坦而且开阔,但是这些土地都属于农耕用地,因此也必须要少占用这些土地,满足线路选定的原则。少部分路段两侧有房屋存在,河流外的其他区域,较大部分都是山岭。因此综合所述,本设计前半段与设计沿河流一侧布设,为了少修建桥梁,节约工程造价成本,因此有一部份路段会布设在山岭上。但是前半段地形图的山岭地势较为平缓,因此道路填挖并不会太高,都控制在20m以内。在道路后半部分,河流汇入了水库当中,因此道路的沿河部分也就结束了。沿河线结束之后,后半部份地区基本都是高地势山岭,与前半段地形图反差较大,因此后半段也会有较大的填挖。所以在这段路线进行布设时需要把重点放在路线纵坡,既要满足《规范》要求的最大纵坡,也要降低道路建设时的工程量因此要顺应地形,因此这段路线需要沿着地形图山岭等高线布设,大程度地节约工程造价和工程量。再往地形图后半段,就必须要穿越山脊线了,这段路线需要跨过400以上的山岭,跨过山岭之后,高程又下降到250~300m。在一千米的路程内有较大的高程跨度,因此在填土和挖土高度大于30m时,在后半段路线需设置一条隧道。2.4.2方案分析路线方案设计即是根据路线所在地的地形、地理条件,自然环境以及社会因素来确定出路线的各部分几何尺寸以及路线的空间位置。主要考虑路线设计时的平面设计、纵断面设计以及横断面设计。最后根据不同路线条件确定出数个方案,再对各方案进行综合考虑,确定出最适合的路线方案。(1)方案一:路线起始位置在地形图上部,起点坐标BP(4469206.997,511076.934),起点桩号为K15+000,首先路线需上到山岭,然后穿越第一条河流,此时在K15+165~K15+180段修建一座长16m的小桥,小桥控制标高为269.250m。跨河之后有一处水塘需要填埋。然后路线穿过一片农田,为了减少占用农田,路线尽量靠河流布设。于K15+523.291处有第一个交点,为了避开后续河流凸出段,减少不必要的桥梁修建,因此路线需要上到山岭,之后路线笔直布设,穿过小溪后,于K16+507处有第二个交点。然后有一条长1828m的直线段,期间穿过两条小溪,部分道路为了减少跨河而跨上山岭。于K18+683布设第三个交点,此后山岭高程较大,因此尽量沿着等高线布设路线。由于后段路线填挖过大,为了降低工程量,此时从K18+940~K19+910需设置一条隧道,隧道总长970m。隧道之后保持直线线布设到达路线终点K20+012.613。本方案总长5012m(2)方案二:路线起始位置同方案一,路线直走于K15+160经过第一条河流,继续直走再穿过农田于K15+630再次跨河修建第二座小桥,两次小桥规格同方案1.跨河后于K15+727有第一处交点,之后继续直行941m到达第二个交点,途中在K15+830处要修建一座涵洞,为了避免道路经过村落,在K16+400处选择直径较小的河流处跨河,在此处也要修建一个涵洞。在交点二处转弯后,直行804m,直线段期间都是沿河,于K16+950和K17+220都要经过小溪,这两处皆修建涵洞。执行到K17+473处到达交点三,为了避开前方河流的凸起处以减少工程成本。交点三之后直行1284m,于K18+758处到达交点四,期间穿过150m左右的居民居住区。之后的道路采取于方案一一致,也需要修建隧道最后到达终点。本方案总长5213m。(3)方案三:路线起始位置同方案一,路线直走K15+110垂直跨河,此处修建长15m的小桥,继续直走攀过山岭之后K15+548布设第一个交点,期间穿过几处居民楼。之后继续直行,穿过垭口后于K15+975处布设第二个交点。之后直行757m布设第三个交点,期间于K16+350穿过小溪,在此处建设一个涵洞。经过交点3之后,沿着河流直行1959m,期间于K16+910和K17+220处穿过小溪,两处都建设涵洞,再直行后穿过150m左右的居民居住区到达交点4即K18+692。之后的路段采取于布设方式与前两个方案一样。本方案总长为5032m。2.4.3方案对比三个方案的各自优缺点,以及经济成本、施工难易程度等技术指标对比如下:工程项目方案一方案二方案三路线长度5012m5213m5032m线型为沿河线,线型平滑顺畅经过跨河,使线型最为平滑顺畅先沿山再沿河,较方案一线形更曲折最小平曲线半径400m400m500m最大纵坡4.09%3.78%4.35%交点数目3个4个4个占用农田情况占用适中较方案一基本一致占用农田最少路基土石方高填深挖适中高填深挖较方案一少高填深挖最多,土石方较多征地拆迁征地数量较少征地数量最多征地数量适中桥梁涵洞隧道一座桥三个涵洞一条隧道两座桥四座涵洞一条隧道一座桥三座涵洞一条隧道方案优点桥梁隧道与占用农田与征地拆迁较少经济成本低线型平滑工程难度小占用农田征地拆迁适中,经济成本适中。线型极为平滑,填挖量小,工程简易桥梁隧道少,占用农田少,经济成本适中方案缺点填挖量较方案二更大桥梁隧道较多,经济成本高征地拆迁多,经济成本较高。线型曲折,施工难度大工程地质条件较好一般一般施工条件较好一般较差安全评估安全安全安全比较结果推荐方案参考方案参考方案2.4.4方案比选总结综合上表对比所述,三个方案里程数都相差不大,对于平面线形,方案一交点数较少,且曲线都为S型曲线,施工更简易;第二个方案线型顺滑并且土石方填挖量最少,但是方案二所修建的桥梁较多,且增大了施工难度;方案三与前两个方案相比,所占用的农田较少,但是路线经过的地方征地拆迁较多,并且线型曲折,因此方案三征地所花经济成本高且施工难度增大。因此,在经过经济成本、施工难易程度等技术指标的综合分析比较之后,本设计选取方案一作为平面线形。3平面线形设计3.1设计原则现代道路平面线性由直线、缓和曲线、圆曲线构成,道路设计就是从线形的角度去研究直线、缓和曲线、圆曲线的选用和相互间的结合问题。倘若平面线形相互配置的不适当将会造成降低道路通行能力,使行驶时间和道路运营费用增加并且破坏与自然景观的协调,严重的甚至造成交通事故。因此,道路平面设计应该满足以下几个条件:平面设计必须满足《标准》、《规范》的要求。平面线形应该直捷、流畅,和地形地物相融合,和道路周围环境相协调直线、缓和曲线、圆曲线、相互如何结合,取决于地形地物等具体条件,倘若片面强调路线以直线为主或者以曲线为主,或者人为确定三者比例是不合适的。本设计路段位于山岭重丘区,但是大部分为沿河线路,因此以直线路段居多,曲线段所占比例较少。保持道路平面线形的均衡与连续平面设计时应该注意不能发生长直线尽头接小半径平曲线或者短直线尽头接大半径的平曲线情况,否则车辆可能由于线形的不连续导致事故。若因为地形限制,不得不采用小半径平曲线时中间应插入过渡性平曲线,并使纵坡不要过大。若有相邻圆曲线,应注意相邻圆曲线大半径之比宜小于2.0,相邻回旋线参数之比宜小于2.0,利于行车。平曲线应具有足够长度《规范》指出:各级公路所设计平曲线长度不宜过短,从线形设计要求方面考虑,曲线长度按最小值的5-8倍为宜。本设计设计速度80km/h,最小值140m,一般值400m。曲线之间直线长度《规范》规定:当设计速度≥60km/h时,同向圆曲线之间的直线最小长度以不小于设计速度的6倍为宜,反向圆曲线之间最小长度以不小于设计速度的2倍为宜。且在景色单调的地点直线长度控制在20V为宜,而在特殊的地理条件下应特殊处理,不宜过度限制。3.2路线导向相关数据。从地形图上读取路线起点、各交点、终点坐标,见表1表3-1交点坐标BP(4469206.997,511076.934)JD1(4468777.169,510778.469)JD2(4467779.873,510900.897)JD3(4465850.782,509885.975)EP(4464526.285,510080.724)设起点坐标,则第i个交点坐标为,其中i=1,2,3所以坐标增量,;交点间距;象限角,象限角和方位角的推算关系见表2。转角表3-2象限与方位角象限DXDYA象限DXDYAⅡ-+Ⅰ++Ⅲ--Ⅳ+-路线导向数据计算步骤如下:(1)起点与:坐标增量交点间距象限角方位角(2)JD1与JD2坐标增量交点间距象限角方位角所以转角(左)(3)JD2与JD3坐标增量交点间距象限角方位角所以转角(右)(4)JD3与EP坐标增量交点间距象限角方位角所以转角(左)3.3直线的要求与取值3.3.1直线使用情况在道路平面线形设计中,一般根据沿线地形、地物条件,驾驶员的视觉、心理感受和保证行车安全等因素,合理合理布设直线路段,对直线的最大长度和最小长度有所限制。在以下路段宜采用直线路线:①路线不受地物地貌限制的山间宽阔河谷地带或平坦地区。②城镇、近郊道路,或者以直线为主来规划的地区。③桥梁,隧道,等构筑物路段。④双车道公路提供超车的路段。⑤路线交叉点及其附近。3.3.2直线最大长度我国现行《标准》、《规范》中,均未对直线最大长度规定具体数值,不同情况具体分析。如在城镇及其附近景色有变化的地点速度大于是可接受的;在景色单调的地点直线长度控制在为宜,而在特殊的地理条件下应特殊处理,不宜过度限制。本设计最长直线段长度为,大于,由于道路位于山区景色有变化路段,故可取。3.3.3直线最小长度《规范》规定:当设计速度≥60km/h时,同向圆曲线之间的直线最小长度以不小于设计速度的6倍为宜,本设计无同向圆,因此不做参考。反向圆曲线之间最小长度以不小于设计速度的2倍为宜。本设计最小反向圆直线长度为,故符合规范要求。3.4圆曲线长度及半径《规范》规定,各级公路不论转角大小,均应设置圆曲线。且圆曲线半径与设计速度相适应。圆曲线最大半径在设计上采用圆曲线时,如果地形能满足圆曲线半径要求,圆曲线半径要尽量选用较大值,这样更有利于行车的舒适性。但是圆曲线半径也不能太大,太大半径的圆曲线,不但几何外观与直线没有多大的区别,还会增大工程施工难度。据资料表明,如果圆曲线半径大于9000m,集中视线看的话,300~600m内的圆曲线在道路上行车时看起来与直线一样。所以《规范》规定了圆曲线半径的最大值要小于10000m圆曲线最小长度如果圆曲线的半径太短,驾驶员在这种短半径圆曲线道路上行驶时,会因为一直要转动方向盘调整方向而精神紧张,可能导致驾驶员操作变形,因此导致交通事故的发生。为了方式这种事故,要求汽车在任意一段线型上行驶的时间都不能小于3s,即在圆曲线上的行驶的最小时间不应该小于9s。本设计按照设超高时圆曲线最小半径一般值取值,当设计速度为时,圆曲线最小半径取值为,设计时通常推荐采用一般值,此时汽车在这种圆曲线以上设计速度或接近设计速度行驶时,旅客有充分的舒适感,并且在地形比较复杂情况下不会过多增加工程量。本次设计平面上有三条圆曲线,其取值分别为:。3.3缓和曲线因为车辆在行车时要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶,因此缓和曲线必须具有足够的长度,使驾驶员能够从容地转动转向盘,且使乘客感到舒适、线形美观流畅,且圆曲线的加宽和超高过渡也能在缓和曲线上完成。因此必须规定缓和曲线的最小长度。3.3.1缓和曲线的作用使道路曲线段上曲率进行变化时,使曲率变化连续,使车辆易于遵行该曲线行驶。使道路上离心加速度缓慢变化,让驾驶人感觉行车舒适。让超高过渡段和加宽逐渐变化,让汽车在道路上行驶更加平稳。缓和曲线和圆曲线相配合,让道路上的线型更加美观。3.3.2缓和曲线设置原则①旅客感觉舒适,即满足公式;其中,为离心加速度变化率,我国一般控制在,所以此时②超高渐变率适中,需满足公式;其中旋转轴值硬路肩外侧边缘的宽度,为超高渐变率,超高坡度与路拱横坡度的代数差(%);因此③行驶时间不过短,综合以上所述三种情况,因此缓和曲线最小值为90m。3.3.3缓和曲线取值缓和曲线长度随圆曲线半径增大而增大,需设置超高时,缓和曲线长度不小于超高过渡段长度。当设计速度为时,缓和曲线最小长度为。考虑超高渐变率大小应该适中的情况时,缓和曲线取值的最小值为90m。本次设计依次取缓和曲线长度为,符合规范要求。3.4平面线形要素组合设计根据平面线形的直线、缓和曲线、圆曲线三种要素,可以得到不同的平面线形组合形式,其中包括:S形曲线、基本形曲线、软形曲线、复合形曲线、凸形曲线和C形曲线等。本设计共设有三处平曲线,都为S形曲线,即是用两段反向回旋线把两个反向圆曲线连接组合起来。在S形曲线中,两段回旋线的参数应该相等,两个圆曲线之间的半径也不能相差太大,要尽量控制在3倍之内。3.5平曲线计算图3-1平曲线要素示意图其中:ZH——直线与缓和曲线交点;HY——缓和曲线和圆曲线交点;QZ—圆曲线中点;YH—圆曲线和缓和曲线的交点;HZ—缓和曲线和圆曲线交点;T—切线长;Ls—缓和曲线长;R—圆曲线半径;—转角。3.5.1JD1处平曲线按照规范取圆曲线半径,缓和曲线长,圆曲线m,转角。圆曲线内移值P(2)切线增长值q(3)缓和曲线角切线长T(4)平曲线长外距(5)切曲差验算①缓圆比:②回旋线参数,,符合条件。③超高验算m,,,所以,符合要求。3.5.2JD2处平曲线按照规范取圆曲线半径,缓和曲线长,圆曲线,转角(1)圆曲线内移值P(2)切线增长值q(3)缓和曲线角(4)切线长T(5)平曲线长(6)外距(7)切曲差验算:①缓圆比:,所以符合规范要求。②回旋线参数,所以,符合规范要求。③超高验算。,符合规范要求。3.5.3JD3处平曲线按照规范取圆曲线半径400m,缓和曲线长m,圆曲线m,转角(1)圆曲线内移值P(2)切线增长值q(3)缓和曲线角(4)切线长T(5)平曲线长(6)外距(7)切曲差验算①缓圆比:,符合规范要求。②回旋线参数,符合规范要求。③超高验算,符合规范要求。3.6道路平面设计成果3.6.1直线、曲线和转角表为了集中地反映出道路平面设计的数据与成果,并且为施工阶段的施工放线以及复测作为依据,需要绘制直线、曲线以及转角的数据表格。其中包括交点号数、交点桩号、曲线要素值、曲线主点桩号、方位角以及直线长度等。交点号BPJD1JD2JD3EP交点间距523.291m1004.782179.781338.74方位角214°46′31.9″173°0′5″207°44′58.1″171°38′7.5″转角41°46′21.9″34°44′53.1″36°6′50.7″回旋线参数241.87m189.74m200m切线长度237.27m170.40m180.72m曲线长度458.09m332.59m352.12m外距33.3320.0021.82切曲差16.4538.2099.316主点桩号ZHK15+286.017K16+341.222K18+502.473YHK15+416.017K16+431.222K18+602.473QZK15+515.064K16+507.516K18+678.535YHK15+614.111K16+583.810K18+754.597HZK15+744.111K16+673.810K18+854.597直线长度286.02m597.11m1828.66m1158.02m3.6.2逐桩坐标表在进行道路放线工作时,为了保证测量的准确精度,逐桩坐标表是重要参考资料之一。在进行测量以及放样工作时,由于本设计为高速公路设计,对于线形的指标要求较高,圆曲线半径和缓和曲线长度的值都比较大,因此在放样以及测设时都必须采用坐标法。该表的测量与计算方法以从整体到局部的方法进行。3.6.3道路平面设计图纸道路平面设计图纸是为了综合反映道路的平面位置、几何尺寸以及线形,其中还包括道路沿线的重要设施与桥隧等构造物的信息。路线平面设计图中应该表示出道路沿线的地物、地形、线位和里程桩号、断链、平曲线主要的号并且把平曲线要素和交点坐标表列出。设计图当中常使用的比例尺为1:2000~1:5000。4纵断面设置4.1概述:纵断面设计基本内容根据公路等级、沿线各种构造物控制的标高以及沿线的自然条件和地理条件等,确定出道路合适的标高、不同坡段的坡长以及纵坡度,于此设计出竖曲线。为保证车辆在道路上按照设计速度行驶,由于汽车动力性能受到纵坡的影响不一,需根据设计速度按照规范要求来确定线性的相关要素,将正确的坡度原理运用到设计当中,解决各种临界值及长度的规定问题。4.2纵断面设计原则根据纵断面特性以及竖曲线的特性以及《规范》、《标准》中所规定的方法以及竖曲线要素影响因素,概括为以下几点:①竖曲线设计必须满足满足《规范》、《标准》的各项规定。②根据道路两旁的水文、低质、地形、气候等环境因素对纵坡的设计综合考虑,遇见特殊情况特殊处理,尽量保证车辆在道路上行驶时候的安全与舒适。③为保证车辆在道路上按照设计速度安全舒适地行驶,应使纵坡平滑,坡度适中,道路起伏不会太大也不会太平凡。在坡长和坡度方面符合规定要求,适量的安排缓和坡段,尽量避免连续最大长度的陡坡与最短长度的缓坡相结合使用,否则不但使行车不舒适,甚至会造成行车事故。④为了考虑施工时的经济,在保证道路安全舒适的前提下,尽量根据“填挖平衡”来确定道路纵断面要素,减少工程中的“借方”和“弃方”,以降低造价和节约用地。⑤为保证路及稳定性,影应满足道路的最小填土高度。4.3纵断面设计步骤在进行竖曲线拉坡之前,要在熟悉设计规范的基础上,在纵断面图纸上把平曲线起点、中点、终点以及半径的位置还有每个中桩的位置以及地面高程标出来,并且把地面线绘制出来。本设计采用纬地道路设计直接建立数据模型,系统会自动对以上点位进行标注。本设计为山区高速公路,因此需要确定出控制点,根据路基的“填挖平衡”来确定出控制路中心位置填挖的高程点。倘若纵坡设计线通过这个点,便可以大致满足“填挖平衡”的设计要求。拉坡时要进行“试坡”,也就是参照上述的控制点进行多种坡度线路方案的比较,然后选择出最复合技术标准且可以满足控制点要求的方案。试坡完成后,还需要对所确定的纵坡进行合成坡度、最大纵坡、以及坡长限制进行系统地检查,如果不符合《规范》要求,则应该及时调整纵坡。在对纵坡进行检查以及调整确定没有错误之后,便可以把该纵坡的变坡点桩号、坡度值以及变坡点高程记录下来,也就是定坡。点坡点一般要求控制在十米整桩上面,最大调整五米。4.4纵坡设计4.4.1设计纵坡时需要注意的问题在大、中桥上通常不能设置竖曲线,在特殊情况不得已设置竖曲线时,竖曲线应该控制在在桥头的两端10以外。本设计无大、中桥,因此无需注意这点。为了保障所设计路线的平顺性,当小桥涵设计在竖曲线或者斜坡路段上时,要避免在小桥涵处出现“驼峰式”的纵坡。在进行纵坡设计时要特别注意纵坡中交叉口处的衔接,公路和公路平面的交叉处,通常应该设置在较小的坡段处。较小坡段的最小长度应该复合《规范》规定,紧接较小坡段的纵坡应小于等于3%,在山区地形比较复杂的到道路段纵坡应小于5%。4.4.2平纵组合设计①设计原则在视觉上应该保持驾驶员视觉的连续性,并且自然去引导驾驶员的视线。控制各项要素取值,以保持平纵线形技术指标大小的均衡,使纵面线形不会反复起伏,且道路平顺。为是道路方便排水,应该组合合适的合成坡度。本设计位于Ⅳ4区,且山区公路受水影响严重,因此排水设计尤其重要。为了降低车辆行驶时的驾驶疲劳,道路设计应与周围环境相互配合,引导驾驶人视线。②竖曲线与平曲线的组合满足“平包竖”原则,即竖曲线包含在平曲线之内并且平曲线比竖曲线长一些。为了使驾驶人行车时有视觉上的均衡,保持愉快,要保持平曲线与竖曲线之间的均衡。即尽量使竖曲线半径是平曲线半径的十到二十倍。特殊地形特殊处理。合成坡度不宜太大也不宜太小,根据《规范》,合成坡度应大于或等于0.5%且小于8%。4.4.3道路坡长与坡度的确定为满足车辆在行驶时的安全,舒适,平顺和道路排水等要求,必须限制道路的最大纵坡和最小纵坡,尽量在纵坡上少设置竖曲线且在条件允许情况下设置大半径竖曲线。若坡度较陡,则坡长宜短些;坡度较缓,则可以使坡长增大,但不可超出规范限制。本设计设计速度为,因此最小坡长为200m。在坡度为3%、4%、5%、6%时,分别对应的最大纵坡取值大小为1100m、900m、700m、500m。本设计采取的最大纵坡为4.09%,坡长为295m,符合规范要求。4.4.4平均纵坡平均纵坡指的是,道路路线在一定长度内,道路所跨越的高差值和该段道路的距离之比是衡量纵断面线型的重要指标。《标准》规定,高速道路设计必须要采用合理的平均纵坡,并且对存在连续长坡、陡坡的道路进行安全性评价。平均纵坡式中:H是道路段内相对高差;L是该道路段内路线长度。本设计总长,相对高差因此,因此,本设计平均纵坡符合规范要求。4.4.5合成坡度合成坡度指的是在设有超高的道路上,路线纵坡与超高横坡所组成的坡度。《规范》规定,在设计速度为80km/h的高速公路和一级公路,合成坡度值不应大于10.5%,且最小合成坡度不小于0.5%。合成坡度计算公式为:式中:为合成坡度;为路线纵坡度;为超高横坡度本设计最大路线纵坡为4.09%,最小路线纵坡为-0.2%,超高横坡度为4%因此 ,符合规范要求。4.5最小填土高度的确定本设计为设计速度的高速公路,且位于自然规划区域的Ⅳ4区,地下水埋深为1-3m。路基采用软土为填料,路基强度较高。其中为2.0-2.4其中::路床处于中湿状态的临界高度;:半幅路基宽度;:路拱横坡度;:地下水位距离地表高度;:路基最小填土高度:路面结构层厚度因此路基最小填土高度4.6竖曲线要素计素4.6.1竖曲线参数计算公式①,当,竖曲线为凸性;当时,竖曲线为凹形。②曲线长:,③切线长:④外距4.6.2设计高程计算①竖曲线起点桩号②竖曲线起点高程③竖曲线终点桩号④竖曲线终点高程4.6.3竖曲线计算步骤变坡点1变坡点桩号:,高程,竖曲线半径,,。①,当,竖曲线为凸性;当时,竖曲线为凹形。②竖曲线要素竖曲线长度,切线长,外距;变坡点设计高程竖曲线起点桩号竖曲线起点高程竖曲线终点桩号竖曲线终点高程变坡点2变坡点桩号:,高程:,竖曲线半径,,。①,,因此曲线2为凹型竖曲线;②竖曲线要素竖曲线长度,切线长;外距变坡点设计高程竖曲线起点桩号竖曲线起点高程竖曲线终点桩号竖曲线终点高程变坡点3变坡点桩号,高程,竖曲线半径,,,,因此曲线3为凸型竖曲线;竖曲线要素:竖曲线长度:,切线长;外距变坡点设计高程竖曲线起点桩号竖曲线起点高程竖曲线终点桩号竖曲线终点高程变坡点4变坡点桩号,高程,竖曲线半径,,;,,因此曲线四为凹型竖曲线;竖曲线要素:竖曲线长切线长;外距变坡点设计高程竖曲线起点桩号竖曲线起点高程竖曲线终点桩号竖曲线终点高程变坡点5变坡点桩号,变坡点高程,竖曲线半径,,;,,因此曲线5为凸型竖曲线。竖曲线要素:竖曲线长度:,切线长,变坡点设计高程竖曲线起点桩号竖曲线起点高程竖曲线终点桩号5横断面设计5.1概述道路横断面是由道路地面线和横断面设计线组成,在保证道路横断面与道路两侧安全设计的前提下,根据规范,确定道路横断面的组成、类型以及行车道、路肩、人行道、非机动车道等道路设施的宽度和横坡度。并且对道路路侧带和平曲线加宽、超高以及爬坡车道、避险车道进行设置。5.1.1横断面设计原则在在保证车辆在道路上安全、畅通的前提下,设计中充分体现“以人为本”的设计理念。在保证道路正常功能被满足的情况下,合理布置道路横断面各项组成部分的大小,使横断面布置与道路功能相协调,节约用地。保证横断面布置与地形地物相协调。合理设置路拱的形式、坡度,要有利于道路雨水的排除。5.2横断面布置根据本设计课题中设计交通量、地形条件、交通组成和抗震防设等因素,拟建高速设计速度为,采用四车道标准,可以满足当地交通需求以及发展现状。道路断面形式采用高速整体式断面形式布置,分别由行车道、中央分隔带、左侧路缘带、硬路肩、土路肩所构成。路基全宽为24.5m。5.2.2行车道宽度为保障车辆安全、行车舒适,行车道宽度需根据设计道路上所通行车辆的最大宽度,在车辆超车有足够的余宽,交通量,以设计速度确定。本设计为高速公路,设计速度为80km/h,因此取行车道宽度为3.75m,为双向四车道。5.2.3中间带中间带由中央分隔带和两条左侧路缘带组成。根据《规范》要求,高速公路必须设置中间带。本设计中央分隔带表面采用凸式,在中央分隔带表面种植绿化,防止驾驶人在行车时产生眩目感。中间带全宽3m,其中中央分隔带2m,左侧路缘带分别0.5m。为了车辆在高速上维护道路,发生紧急事故时抢救等特殊情况需要,中央分隔带每隔1.5km设置一处开口,开口长度采用20m,开口处设置活动护栏。开口长度大于3m,按《规范》要求,开口端部弹头形,且开口处圆曲线超高值设置为3%。5.2.4路肩路肩包括右侧硬路肩、土路肩,按照《规范》要求,高速公路在右侧硬路肩内还应该设置路缘带,路缘带宽度为0.5m。本设计设计速度为80km/h,取右侧硬路肩宽度为2.5m,土路肩0.75m。《规范》要求,在右侧硬路肩小于2.5m时,应设置紧急停车带,本次设计右侧硬路肩宽度等于2.5m,因此不设置紧急停车安全带。5.2.5路拱、路肩坡度概述:为了道路路面排水,道路需要设置路拱,即将路面做成中央高于两侧并且具有横坡的拱起形状。此设计有利于道路的排水情况,但是却影响道路上车辆的舒适行驶,增加了行车的不稳定性。因此对路拱坡度的确定应该兼顾排水情况和行车的影响进行综合考虑。结合课题及《公路工程技术标准》和《公路自然区域规划》,结合道路所在地形条件和道路类型,本设计为沥青混凝土路面;并且考虑当地降雨等气候条件为强降雨地区,为保证道路行车安全和路面排水,本设计采用2%路拱横坡,道路右侧硬路肩横坡与道路横坡一致。当车道和硬路肩路拱横坡度小于3%时,土路肩要比车道横坡度打1%或者2%,因此本设计土路肩横坡采用3%。路拱为双向路拱坡度,由道路中间向道路两侧倾斜。5.2.6路侧防护设施布置路侧防护设施为了在道路上行驶车辆在失控时驶离行车道和路侧防护措施相撞或者撞到其他车辆,降低车祸事故的损失。本设计为设计速度80km/h的高速设计,且道路事故严重程度等级为中,因此路侧防护栏等级取为四(SB)级。5.2.7爬坡车道设置本设计各竖曲线坡度较为平缓,在保证行车安全的前提下,考虑经济效益等因素,因此不设置爬坡车道。5.2.8避险车道设计设置目的:为了使在道路上行驶过程中的失控车辆尽快开出行车道,保障驾驶人的安全并且减少失控车辆对其他通行车辆的危害性。使失控车辆能够安全停车,降低失控事故的严重性。本设计采用的避险车道形式为上坡式制动坡床避险车道,设计在道路连续下坡路段的视野良好处。避险车道宽度取5m,并且边上设置宽度为5.5m的救援车道,在救援车道和制动坡床之间再设置具有反光性的隔离措施。5.3.平曲线加宽、超高设计5.3.1平曲线加宽本设计为高速公路设计,道路宽度足以满足汽车在平曲线行驶后轮轨迹偏向曲线内侧的需要,因此无需进行加宽设置。5.3.2平曲线超高为了减少车辆在平曲线道路上行驶时产生的离心力,需设置平曲线超高。即将道路路面做成外侧高于内侧的单向横坡。在圆曲线上时,超高应该是全部超高,而在缓和曲线上时,为逐渐变化的超高过渡段。如此设计,可提高车辆在道路上行驶时候的稳定性和舒适性,并且保证行车安全。5.3.3超高过渡方式本设计为有中间带的超高过度,由于中间带大小为4m,因此可采用绕中央分隔带边线旋转的超高过渡方式。硬路肩采取的横坡与行车道一致,硬路肩超高旋转轴位置是硬路肩内侧边缘,其超高过渡段与车道相同并且所用的超高渐变率一致。平曲线超高的最大值与最小值本设计道路的超高最小值与道路路拱横坡度相同,为2%。超高最大值根据《规范》选取:如下表2.1公路技术等级高速公路、一级公路二、三、四级公路一般地区(%)8或者108积雪冰冻地区(%)6城镇区域(%)4因此本设计最大超高值可选取8%或者10%对于任意圆曲线超高值其中V为实际行驶速度,也就是设计速度85%;R为圆曲线半径;为横向力系数,根据规范取得。所以,因此,本次设计采用超高值为4%。5.3.4超高过渡段长度道路在进行超高过渡时是在道路线上的超高过渡段进行的,为了保障车辆在道路的行驶安全以及道路排水通畅,当路拱横坡度发生变化时,必须设置超高过渡段。且满足《规范》上超高渐变率要求,本设计设计速度为80km/h,即。最小超高过渡段长度,其中旋转轴值硬路肩外侧边缘的宽度,为超高渐变率,超高坡度与路拱横坡度的代数差(%),,其中是路拱横坡度。①本设计采取的最小超高过渡段长度为90m,因此,,符合规范要求。②本设计中,最大超高过渡段长度为130m,此时符合规范要求。在超高过渡段中,当路拱坡度变化等于零时,要采用路基和路面的综合排水措施用以加强该道路段的路面排水能力,减小路面积水问题。4路基设计4.1路基设计一般规定路基作为一条道路的基础,需要承载来自路面传递的荷载,为了使道路建成后路基有足够的强度、耐久性和稳定性,必须要满足以下几条规定:①在进行路基设计前,应对路线段的工程地质条件和自然条件进行勘察,掌握设计所需要的各种物理参数;②路基设计时,应结合道路区域的地理情况,选择合适的路基横断面形式和路基边坡坡度;③设计时应该防止深路堑或者高路堤的出现;④若路线为沿河段时,路基边缘高度应该大于路基设计洪水频率的水位加雍水高度,且适当地加0.5m安全高度。若沿线河流对路基冲刷大,还必须采取其他的防护措施。4.2路基设计方案4.2.1路堤设计路堤就是当路基的设计标高比自然路面标高要大,则需要对该段地面填土,根据填土的高矮,将路堤分为高路堤和矮路堤。路层下方0.7m范围的填方部分称为上路堤,而下路堤则是上路堤下方的填方部分。本设计路段位于山区,土质为红性粘土,土质的稳定性较好。当填土高度小于等于20m时,边坡坡率取1:1.5。当填土高度大于20m时,采用阶梯形边坡形式进行布置,且按照《公路路基设计规范》进行稳定性分析计算。由于高路堤填土量较大,也可在适当路段设置挡土墙或建立高跨桥。4.2.2路堑设计在路堑开挖时,本设计路线所在地区土质多为红性粘土,由于地处山区,也会存在硬质岩石等较难开挖的路段,此时采用爆破技术进行开挖。在路堑的边坡各处,如坡脚,边坡中部平台,坡面,坡顶等处都应该设置地表排水系统;在路堑边坡土质潮湿或者地下水露头时,也应设置渗沟和仰斜式排水孔。有助于路基排水,利于道路安全。本设计有较多的挖深较大路段,一次在这些路段上设置了二级边坡。因此上一级边坡坡率采用1:1,坡高取8m;两级中间设置宽为3m的边坡平台;下一级边坡坡率取1:1.5,坡高取12m,在坡脚与边坡间设置宽为1.5m的碎落台。当路堑挖深较大时,为了避免破坏自然环境和降低工程量,在挖深大,即在K18+940~K19+910设置了一条隧道。4.3路基边坡设计为保证路基的稳定,设计时,应当根据沿线实际情况对路基边坡进行植物防护与工程防护相结合的措施,防治路基危害,并且尽量做到与当地自然景观相协调。①护坡道设置为了确保路基边坡的稳定性,加宽路基边坡横向间距,需要设置护坡道。当边坡边坡高度大于3m时,护坡道宽度取1m;当边坡高度大于3m小于6m时,护坡道宽度取2m,当边坡高度为6~12m时,护坡道宽度在2~4之间。本设计边坡高度大体高于6m,因此护坡道宽度取3m。②边沟设置在路堑和矮路堤的坡脚外侧需要设置边沟,用于收集并且引流路面的地表水和和斜坡所留下的水。边坡底部的纵坡与道路纵坡相等,并且大于等于3%,且在本设计,还会增带,带排水孔的道路测护栏。4.4路基填料选择与填筑方式4.4.1路基材料选择本设计段土质为红性粘土,所需的路基填料基本都在路线周边的取土坑或者弃土堆取用,根据纵断面设计时的填挖平衡特点,取用就近的路堑挖出的土即可。但路线沿线的土石情况可能存在性质和状态上的差异,为了路基强度达到要求,应尽可能的选择沿线土质较好的土石进行填筑。为了保障路基填筑之后的路基强度,满足路基压实度的标准,路堤填料必须满足路基最小承载比要求和路堤压实度要求。见下表:表4-1路基部位路面底面以下深度(m)填料最小强度压实度%最大粒径(cm)路堤上路床0~0.308≥9610下路床0.30~0.85≥9610上路堤0.80~1.54≥9415下路堤1.50以下3≥9315注:当路基填筑材料CBR值无法达到上表要求时,可参入石灰等其他的稳定材料进行处理。4.4.2路基填筑方式在本设计的一般道路上填筑时,采取分层铺筑、分层碾压的方法进行铺筑。在消除地表的格皮以及树丛之后直接在天然地面上填筑。这样既可以时路基压实,也能保证路基强度均匀。每有一层填筑完成,都要进行压实度检测,合格之后才能铺筑下一层。填土压实是保证路基强度的重点,因此必须要保证控制好所填土的含水量和压实度。且不同性质的填料,若没有进行合理参配,绝对不能混杂在一起填筑,以免形成滑动面。对于桥涵处的路基铺筑,应该进行特殊处理,以减少路基在桥涵构造物的不均匀沉降,减轻跳车现象,使乘客行驶更加安全、舒适。5路面设计5.1路面设计原则路面设计要根据当地的地质地貌、水文条件以及气候条件,并且在考察当地实践经验后,在进行路基路面的综合设计。进行路面设计一定要遵守因地制宜、方便施工、合理取材、节约投资的原则,在进行过设计方案的经济、技术等方面的比较之后,选择经济合理、技术先进的路面结构设计方案,以保障道路的正常使用性能以及安全。积极推行新工艺、技术,采用新材料,推行机械化施工,提高路面质量。5.2路面结构设计本次设计路面采用沥青混凝土路面,计算以及文件汇总情况使用路面设计软件进行。结合本设计因地制宜的设计理念,按照《规范》要求,对于路面结构层拟定为:上面层为细粒式沥青混凝土、中间层为中粒式沥青混凝土、下面层为粗粒式沥青混凝土、基层采用石灰粉煤灰碎石、底基层采用石灰粉煤灰土,最底层为夯实土基。5.3新建路面设计成果文件汇总轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称前轴重(KN)后轴重(KN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量1解放CA10B19.460.851双轮组53202东风EQ14023.769.21双轮组22803黄河JN15049101.61双轮组30104沃洛沃N8648551201双轮组12905太湖XQ64032.662.41双轮组9500设计年限15车道系数0.4序号分段时间(年)交通量年增长率166%255.7%345.3%当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:10367设计年限内一个车道上累计当量轴次:3.473777E+07当进行半刚性基层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:9811设计年限内一个车道上累计当量轴次:3.287472E+07公路等级高速公路公路等级系数1面层类型系数1基层类型系数1路面设计弯沉值:18.6(0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土1.40.342中粒式沥青混凝土10.243粗粒式沥青混凝土0.80.184石灰粉煤灰碎石0.60.265石灰土0.250.086天然砂砾6排水系统设计6.1排水的目的与要求目的:排水系统的设计,主要是为了将路面水、路基水排走,以此保持路基处于干燥状态,保障路基能够有足够的稳定性和强度。结合各种排水设施将路面水汇集在一起并且引流到路外,并且防止沿线道路范围内的地表水对路基进行冲刷或者浸蚀,以此降低地面水对道路以及行车安全造成危害。要求:为了保障各项排水设施有足够的排水能力,能够有效排渗入路面结构内的自由水,并且保障各项排水设施具有良好的耐久性,因此必须从设计到修建完成包括养护,都要严格按照规定要求修建。①在设计阶段,就要考虑到防止影响路及稳定性的地面水渗透、漫流。②在排水设施施工时,应该对路线的排水系统进行校核,检验其是否完善,查漏补缺,进行必要的补充和修改,以此来保障各项排水设施的质量和使用时候的性能。③在排水系统修建好之后,应该定期对排水系统进行定期的检修和维护,以保障排水系统不出问题能够保持正常工作,同时也应该根据道路沿线周边各种环境等因素的变化对排水系统进行改良,以保证排水的性能,保障道路的安全。6.2路基排水设计的一般原则各项排水设施在设计时,就应该考虑到因地制宜,根据沿线情况进行全面规划,既要保障排水设施的经济情况,也要保证其功能能正常使用。充分利用道路周边的地形进行排水。在进行路基排水时,不能随意合并自然的溪流或者改变水流性质,在有利的地质条件处布置人工沟渠,尽量保持天然环境,不破坏当地水系,在土质比较松软的地区和纵坡较陡的地带,还应该对排水沟渠进行防护和加固,以防止附近的山坡造成水土流失。在进行排水沟渠的布设时,要注意与道路沿线的农田、水利设施相配合。为了防止农业上的用水影响到路基的稳定性,还应该在沟渠必要处增设管涵或者适当的增大涵管孔径。为了防止水流危害到路基,农田灌溉渠道不应该使用路基边沟,若必须使用时,应该加大边沟断面并且并且对边沟断面进行加固措施。在进行排水设计时,应该对排水系统进行全面规划,将整条路线的地质情况和水源调查研究,使各种不同的排水设施相互配合,如桥涵的布置与路基排水配合,路面排水系统与路基排水相配合,沟渠的竖向布置与平面布置相配合。对所有排水设施进行综合整治,并且进行好修建规划,分期修建。为了保证修建排水设施时候的经济效益,排水设施修建时,要注意当地的水文条件、地质条件,可以就地取材。既能保证排水设施的功效,又能节约经济。6.3排水结构物设计路基地面排水包括截水沟、排水沟、边沟、急流槽等设施,这些设施都应该结合地形地势和当地水利情况进行设置,选择好水流的进出口,防止排水设施的堵塞、渗透、溢流、淤积等情况的发生。6.3.1边沟设置边沟是用来收集地表水的纵向人工修建沟渠,一般设置在低填方路基的坡脚外边和开挖路基的路肩外侧。沟底的纵坡与与道路纵坡应该相等且大于0.3%,必要时,最多可降低到0.1%。当边沟的冲刷强度太大时,要采取必要的防护和加固措施。本设计边沟采用梯形,尺寸及断面形式如下图6.3.2截水沟设置为了拦截由山坡流向路基的水,需要在路堑坡顶以外设置截水沟。①截水沟要根据地形和道路情况进行设置,挖方路基的堑顶截水沟距离坡口至少大5m,路堤截水沟距离路堤坡脚至少宽两米。②截水沟的断面形式以及尺寸都要根据地形、边坡情况、设置位置和设置位置出的排水量来决定,并且沟低纵坡应该大于0.3%。由于本设计处于Ⅳ4区,常有暴雨情况,排水量较大,因此截水沟断面采用梯形,断面尺寸方面深度和宽度都取0.6m,边坡比例为1:1。③截水沟的水流不能排入路堑边沟,应该排到道路以外的地方。④截水沟应该进行防渗加固。6.3.3排水沟设置在截水沟、边沟、弃土场、取土场以及路及附近较低处汇集的水流需要引流到路基以外的地方时,需要设置排水沟。排水沟也需要根据道路的地形条件设置且沟底部纵坡大于0.3%。排水沟通常会布置在坡面截水沟的更低的一端或者在两端都布置,用来排除截水沟无法容纳的地表径流,排水沟的终端一般都会连接蓄水池或天然排水道。个地段的排水沟都要比设计水位高出0.2m以上。排水沟的横断面采用梯形边沟,边沟的内侧坡度取1:1,且边沟纵坡与路线的纵坡相等边沟深度取0.6m,沟底宽0.6m。6.3.4路面排水本设计的路面排水主要采用路肩排水设施,其中主要是由路肩排沟,拦水带和中央分隔带排水设施组成。路肩的排水设施纵坡和路面纵坡相等,若路面的纵坡低于0.3%,为了将路面水排出路基,应该采用横向分散排水的方法,但路基填方的边坡必须要采取防护措施。若路堤的边坡比较高,此时不采用横向分散排水,而应该采用纵向集中排水,即在硬路肩的边缘设置排水带,利用急流槽把水拍到路基外,这样能节约经济。本设计中,拦水带由水泥混凝土制成,拦水带比路肩高12cm,顶宽为8~10cm。考虑到地形和其他排水设施的连接和边坡状态,急流槽设置在凹形曲线的底部和构造物的附近。7路基土石方7.1概述路基土石方是整个道路工程在最重要的工程量之一,在进行路线方案比选和设计时,路基土石方数量可作为道路测设质量的技术经济指标。土石方数量在计算和进行调配时的主要任务包括计算路基的土石方工程数量。土石方计算可为施工组织、施工预算以及施工计量支付的编制提供依据。在进行土石方计算时,由于地面状况并不一致,填挖方也并不规则,因此土石方计算也只能是近似值,但是也得尽量精确。7.2土石方计算计算表:7.3土石方调配7.3.1土石方调配原则1.土石方调配时,要尽可能得较少和避免上坡运土,要考虑到施工运输时桥涵位置对其的影响,一般也不会跨越深沟调运。2.调运时,要根据施工条件以及道路地形,采取合理的土石方运输方式,要选用恰当的经济运距,确定好工程用土是外借还是调运。3.为了保障人工构造物的材料供应和路基的稳定性,规格不一样的石方和土方要分别调配。4.在半天半挖的断面中,应该先进行路段里面的移挖作填进行横向平衡,在进行纵向调配,以降低总的运输量。5.进行调配时,借土应该要结合当地

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