【《某二级公路的全公路设计》12000字（论文）】

设计原始资料和依据设计原始资料地形、地貌道路区在天水市内，山脉绵延，观察地形图可知海拔在1400—1600m之间。地貌差异显著，不同区段最终分别演化成山地地貌、黄土丘陵地貌、渭河地堑、渭河河谷地貌等。北部黄土丘陵区，渭河等河流横贯其中。河流和山谷中的土壤是由冲积物形成的冲积土和草甸土。耕地的土壤主要由黄土和黑土组成；土层深厚，幅员辽阔，适合农产品生长。群山横亘，山峦叠嶂，峡谷陡峭。地形图可见附录。气候、水文、地质灾害等自然地理特征气候：公路处在中纬度腹地，是典型的大陆性季风气候。全年气候差异明显，春、冬干且降水少，夏、秋潮湿多降水。年均温度为10℃左右；年降水情况分布不均，年降雨量通常在400至800mm范围内。在一些区域，受地形和潮汐的影响，可达到800mm之多。自然灾害频发，常见的有旱涝、虫害等，对民生、经济的发展造成了消极影响。水文：天水区域有黄河、长江通过，二者流域面积大约为1.3万km2，年流量超过13亿m3。黄河流域面积约为1.2万km2，长江流域面积0.08万km2，年流量10亿m3左右。地质灾害：公路处在黄土高原与秦岭、六盘山交界的过渡带，黄土丘陵区是主要的地貌形态。而广泛分布、厚覆盖的黄土，且伴随着节理、裂隙活跃发育，造成该地域地质情况比较孱薄，各类灾害频发，给民生、经济带来了重挫，主要有以下几点：表1-1主要地质灾害情况滑坡灾害原因分析坡度陡峭；土—基岩接面结构孱薄；地震活跃及降水量增加。主要影响区域麦积区县食品厂、养猪场等企业和县麻风病医院、途中园避暑山庄以北半坡山，麦积区点马村、新店子村、毛家屋、大坝村部分村庄及胡家湾村。泥石流灾害原因分析地势特殊：山峦迭起、山谷绵延；黄土滑坡体较发育、岩层孱薄破碎；伐山采石挖矿，松散堆积物大量积存；暴雨侵刷。主要影响区域麦积区的伯阳、元龙、社棠和城谷的大小沙沟。崩塌和不稳定斜坡灾害原因分析地形特殊：坡度陡、暴露在外的面大；岩—土体松散，节理、裂隙发育；人类活动：挖矿、削坡建房、开山修路。主要影响区域有人类活动的地方，就可能发生，需要引起重视。沿线筑路材料、水、电等建设条件道路建筑材料获取渠道丰富：便于全年获取，输送便捷，针对需要内采外购的部分，已完成对其种类、储量、比价、运输距离等数据的调研。木材、橡胶和石油等是在项目现场附近购买。水泥、钢材等从麦积区博阳镇地方水泥有限公司、钢铁集团采购。并与有关部门、企业达成了合作协议。水电工程：天水市麦积区水厂提供生活用水。且线路经过较多的池塘和河道，供水充足，且水质清洁，无腐蚀混凝土隐患，可作为工程用水；供电设备齐全，沿线的麦积区基础输电线路网络已基本建成，同时已同电力部门达成一致、获得了支持。施工单位持有一些发电机，以供应急需要。交通条件：道路附近有G108国道及数量众多的地方公路、乡道，建材、设备、人员等运输便捷。交通量资料表1-2交通量资料车型小汽车跃进

NJ130解放

CA10B太托拉

815黄河

JN150交通量

(辆/日)1214627589479584设计依据综合任务书要求、道路勘测调查、国家出台的相关规范和标准等作为设计依据，在参考文献中详细列出。路线设计道路技术等级确定由交通量组成表，将其他车型以小客车为标准折算后进行计算，如表2-1所示：表2-1折算交通量车型小汽车跃进

NJ130解放

CA10B太托拉

815黄河

JN150交通量

(辆/日)1214627589479584折算系数11.51.522折算交通量(辆/日)1214940.5883.59581168计算换算成小客车设计年限日平均交通量：（2-1）年平均增长率γ取6%，设计年限n取15年；所以，由（2-1）计算得：选择双车道二级公路方案，设计车速定为60km/h。路线方案的拟定与比选选线原则应遵循下列原则：1、争取避开高风险、隐患地段。如若选线时实在无法完美避某些危险因素，应当研究防护工程来保障公路运行安全。2、本设计中道路周围地形较为复杂、崎岖，为了实现平、纵设计合理、平衡的目标，要充分熟悉地形图，因地制宜利用地形，别出心裁进行合理安排，避免出现高填深挖的情况。另外还应该统筹工程带来生态效应与工程量。3、山区具有环境复杂性，此外其生态环境具有一定脆弱性，因此应避免大开大挖、滥砍树木等。4、考虑到驾驶员的行车过程中视线安全问题。5、统筹好水利建设、建材资源和区域经济三者间的关系。6、不可损毁文物、古建筑。平面设计技术指标的确定一般规定进行道路平面设计时，要妥善分析车辆的行驶性能、轨迹要求，结合规范拟定几何参数，解决线形在连续和均衡两方面的需求，达到线形与地形、地物相适应，与周围环境和景观和谐的效果，还要与平纵设计相洽。依据规范对平曲线三要素的要求如下：直线表2-2直线长度要求考虑因素结合地形、地物、地貌进行合理布设驾驶者的视觉、心理状态直线的最大长度不应过长，太长则景观单调，容易使人枯燥难以集中注意力；我国各地地形差异较大，所以规范中没有规定具体数值。直线的最小长度同向圆曲线间：≥6V(m)（本设计中即为360m）反向圆曲线间：≥2V(m)（本设计中即为120m）车辆行驶3s的长度二、圆曲线圆曲线最小半径按设计速度规定如表2-2。表2-3圆曲线最小半径设计速度为60km/h圆曲线最小半径（一般值）（m）与行车速相适应，保障行驶的安全性200圆曲线最小半径（极限值）（m）Imax=4%Imax=6%Imax=8%Imax=10%Imax为采用的最大超高值150135125115圆曲线的设计：确定半径及超高、加宽。条件允许时，宜尽量选取大半径，但应满足R≤1000m。三、回旋线需要设置回旋线的情况；对于二级公路，当圆曲线半径小于表2-4不设超高的圆曲线最小半径时，位置在直线与圆曲线径向连接处。表2-4不设超高的圆曲线最小半径设计速度=60km/h半径R(m)考虑因素(1)离心加速度变化率不过大(2)控制超高附加纵坡不过陡(3)控制行驶时间不过短(4)符合视觉要求路拱≤2%路拱＞2%15001900路线方案拟定与比选图2.1路线设计内容综合考虑图2.1中的各类因素，初步拟定了三个方案：方案一：总长度3014.5m，设有六个交点。该线路所经区域地势起伏较大，土石方工程量相对较大。地区水田池塘比较多，沿线选线时主要原则为避塘，但由于线型所限，有些池塘不可避免，本方案占塘率相对其它路线较大。该线路经过三次河沟。线路远离几个大的村镇。方案二：总长度为2989m，五个交点。该线路前半部分所经区域大多为水塘、河沟，需经过三次河沟。后半部分占农田、植被较多。路线靠近大的村镇。方案三：总长度约为3032m，六个交点。地势较缓，土石方工程量小。该线路经过三次河沟，后半部需占农田。路线能将几个较大的村镇串联起来，带动城乡经济发展，且线路附近有水泥厂等。方案对比如表2-5：表2-5方案优、缺点对比方案1优点平面线形指标较好、路线途经的景观更丰富。缺点占塘率高、土石方工程量相对较大，施工难度高，路线距大的村镇较远，带动经济效益不明显。方案2优点路线靠近大的村镇，能带动城乡发展经济，促进经济发展；高边坡数量少；交点数少。缺点跨河沟最多，需要修较多涵洞，增加工程量；软基处理面积过大。方案3优点平面线形指标高，行车舒适性好；不占池塘，跨河沟最少；地势较为平缓、高边坡数量少、土方石工程量小，有利于环境保护；方便购入建筑材料缺点路线长度最长；综合考虑：从景观、行车视觉上看，方案一从路线平面指标上看，方案三较好从规模及施工难度上看，方案三较好选择方案三，并在后续设计中进一步完善方案，得出平面线形图2.2：图2.2平曲线线形图道路平面设计平曲线要素与逐桩坐标计算图2.3平曲线几何要素图2.4中桩坐标计算示意图JD1处：取圆曲线半径R=600m，v=60km/hα=17°13′12.9″，β=2°10′49.5″，（2-2）（2-3）（2-4）（2-5）（2-6）（2-7）（2-8）根据（2-2）到（2-8）计算：，取缓和直线Ls=65m，JD1桩号为K0+444.655,直缓点桩号:ZH=JD1-T=K0+321.261缓圆点桩号:HY=ZH+Ls=K0+386.261圆缓点桩号:YH=HY+=K0+501.595缓直点桩号:HZ=YH+Ls=K0+566.595曲中点桩号:QZ=HZ-L/2=K0+443.928JD1桩号=QZ+J/2=K0+444.655（校核正确）同理可校核其它交点，详细数据见表2-6。表2-6直曲表交点桩号转角值半径缓和曲缓和曲切线曲线外距校正值线长度线参数长度长度1456789101112JD0K0+000JD1K0+444.65517°13′12.9″(Y)60065197.484123.391245.33015677.135838161.452JD2K1+004.23723°45′55.6″(Z)42065165.227120.957239.20977879.625445382.705JD3K1+390.27339°02′15.6″(Y)26065130124.89242.14732316.570754047.633JD4K1+897.43327°25′44.7″(Z)35065150.831118.028232.55465310.789282013.502JD5K2+663.16859°33′19.8″(Y)260100161.245199.624370.254269841.3974519928.993JD6K3+031.914道路纵断面设计纵断面设计原则纵断面设计可以归纳为表2-7中的内容：表2-7纵断面设计要点主要内容确定路线标高、纵坡度、坡长、设计竖曲线。设计依据道路等级、自然地理条件、构造物控制标高。一般要求纵坡设计需具有平顺性。尽量满足填挖平衡，控制远运、借土和弃土工程量，从而减少成本和占地。达到最小填土高度，保障路基的稳定。协调纵坡连接段与桥梁引道的关系。V设=60km/h时，查阅规范需要满足表2-8要求：表2-8竖曲线相关参数要求竖曲线最小半径（m）公路最大纵坡（%）公路最小坡长（m）不同坡度最大坡长(m)凸形凹形61503%4%5%6%9000600012001000800600平纵组合设计一、设计原则(1)较好引导视线，满足对视觉连贯性的要求。(2)控制平、纵设计过程中的参数指标合适、均衡。(3)确定适宜的合成坡度，保证排水设施正常及驾驶员路上安全。(4)与路线周边环境相协调，使驾驶员更加放松、不枯燥。二、平、竖曲线组合(1)平曲线长度略大于竖曲线，互有重合，达到“平包竖”效果。(2)长度大小等参数平衡。(3)线形组合应和洽、美观。最小填士高度的确定本设计为二级公路，路段位于II3区，路基填土为黏土，查规范，将路基临界高度设定为2.4m；最小填土高度设为0.7m。根据地质条件，地下水位埋深介于地下20-25m，加上0.5m设计洪水位可得最小填土高度取1.2m。道路坡长及坡度确定为达到行车安全和正常排水的要求，设计时对最大纵坡、最小纵坡进行限制，转坡点尽可能少，竖曲线半径尽可能大，避免设置短的陡坡。国标规定，最小纵坡0.3%，最大为8%，最小坡长为200m。纵断面设计时所用图式如图2.6:图2.5竖曲线要素示意图（2-9）（2-10）（2-11）(1)根据上述公式，竖曲线要素计算过程如下计算变坡点1桩号为K1+190，高程为1504.666m,i1=-0.810，i2=2.432%,ω=i2-i1=3.242%，竖曲线为凹形。取竖曲线半径R=9500m，曲线长L=ωR=9500×3.242%=307.990m切线长T=L/2=153.995m外距E=ωL/8=1.248m(2)设计高程计算竖曲线起点桩号=K1+190-T=K1+036.005竖曲线起点高程=1504.666+153.995×3.242%=1509.657m竖曲线上其他桩号竖距计算：切线高程=Ho+(T-x)i设计高程=H切+h同理可计算变坡点2、3，具体内容见表2-9。表2-9竖曲线表桩号竖曲线纵坡（％）变坡点间距直坡段长标高（m）曲线半径R（m）切线长T（m）外距E（m）起点桩号终点桩号+-（m）（m）K0+0001514.3-0.8111901126.862832K1+1901504.7950063.10.2K1+127K1+253-2.141130962.6107548K2+3201480.57000104.20.8K2+216K2+4240.84711.9607.6619229K3+031.9141486.5道路横断面设计和路基设计道路横断面设计横断面布置设计交通量为11675辆小客车/日，在规范给出的5000-15000辆/日之间，设计速度选用60km/h符合要求。表3-1横断面各部分宽度取值车道宽车道数分隔带硬路肩土路肩3.5m双车道高速、一级公路必须设，考虑到成本，本公路不设。一般值最小值一般值最小值0.75m0.25m0.75m0.5m此处路肩宽度均取一般值0.75m。道路标准横断面如图3.1:图3.1道路横断面图故路幅宽度为：0.75+0.75++3.5+0.75+0.75=10m。路拱横坡路面类型和道路区段自然条件是确定路拱坡度需考虑的因素。查阅国标，基于该地降水情况，排水设施，行车考量，选用表3-2的指标：表3-2路拱设计相关指标路拱横坡硬路肩横坡土路肩横坡路拱形式2.0%2.0%3%直线形式超高及加宽本方案圆曲线满足R＞250m，但较表3-2中不设超高的Rmin要小，故可以不设加宽，而需要布置超高。表3-3超高设计相关参数一般地区二级公路圆曲线最大超高值（%）V设=60km/h的最大超高值（%）过渡方式84绕内侧车道边缘旋转、线性过渡μ在0.05～0.09之间取0.05，此时乘客行驶过程中较平缓。以JD2为例，R=420m（3-1）（3-2）（3-3）（3-4）（3-5）（3-6）（3-6）（3-7）（3-8）（1）通过式（3-1）算超高（2）通过式（3-2）求缓和曲线长Lc应该为5的整数倍，取20m。又因为缓和曲线长度为65m大于Lc，则取Lc=65m（3）算超高由式（3-3）、（3-4）、（3-5）计算圆曲线段内：超高过渡段内的超高值：K1+004.237处由式（3-6）计算双坡阶段长度x0、由式（3-7）、（3-8）、（3-9）计算超高值。其余点处计算方式类似，全部数据见于附录《路基超高加宽表》。路基设计一般路基设计设计步骤表3-4设计步骤前期准备进行周密调查，获取水土、地形地物等相关资料正式设计拟定相宜的路基横断面形式及边坡坡度设计重点拟定沿河路基边缘标高，同时基于冲刷状态，设计防护工程，保障路基的稳定性；解决废方处理问题，防止堵塞河床。二、填挖处理本路线属于山岭区路线，并且经过了大量含池塘和农田的地段，路基横断面的主要形式如下：(1)填方路基填料选择：由于本路段所在地区为黄土，不太适合用于填方，为了降低经济成本，应提高大部分路段开挖土壤的经济性，充分利用土壤。因此，建议弃土场设置在离线路不远的山坡上，不要占用良田。全路段H填不超过8m，设定坡度为1:1.5的填方边坡。处理高填方路堤地段可以借助台阶式边坡或其它坡面防护和加固措施。路基两侧加配边沟，适当位置挡土墙。(2)挖方路基挖方路基及挖余处理：路线所在地区黄土分布范围广，湿陷等级高，为了保证开挖段的强度，必须对开挖段的土体进行处理，加入化学药剂对土体进行加固，然后再使用，以降低换填成本。在K1+930和K2+380处出现相对较大的挖方（最大不超过7.5m），对于挖方路段的边坡也控制在1:0.75。大挖方地段可以借助台阶式边坡。还可以在合适位置加配边沟、截水沟，截流并将地表水消除到较低水平。参数要求：表3-5黄土区路基挖方参数要求黄土分区分类边坡高度（m）边坡坡度西部区Q3、Q4坡积6-121:0.75-1：1.0(3)半填半挖路基在本路段设计中，半填半挖路基应同时满足上面两种路基形式的要求，参照设计规范完成设计。路基填筑与压实路基土的特性、填土高度等能够改变路基的强度和稳定性。因此，进行填土时必须综合考虑这些因素。路基施工会对土壤的自然状态造成影响，导致结构变化、颗粒重组，要想保证路基的强度和稳定性达到要求，需将路基压实。因此，路基压实是路基施工的重要环节。表3-6路基各部分材料参数要求路基部位路面下深度(cm)(CBR)(%)填料的特点压实度(%)上路床0-0.36砾类土，砂类土为宜，填料应均匀、密实，最大粒径＜100mm≥95下路床0.30.84上路堤0.81.53级配优良砾、砂类土等，最大粒径＜150mm≥94下路堤1.5以下2≥92基底部可使用较差土质的细粒土防护处理在分析原始资料时，了解到路段自然灾害频发。坡度陡峭、岩层结构孱薄、地震活跃及降水量增加、黄土滑坡体较发育、节理、裂隙发育这些因素，导致滑坡、泥石流等问题时常发生，修筑路基后，路基暴露于空中，容易受到侵蚀，因此需要设计防护处理。本设计主要考虑坡面防护。坡面防护是为了降低地表水侵袭，岩土风蚀脱落带来的不利影响，还有与环境相适应的效果。由于甘肃陇西地区存在干旱问题，采用种草进行坡面防护，不仅能够达到固土效果，还有益绿化、环境效益好。草种选用成活条件简单，增殖迅速，根系健壮的品种。表3-7常见的几种防护方式植草防护边坡缓于1:1、适合种草土质、不浸或短期浸水边坡。简单便宜；增殖快，防侵蚀能力强；对表土形成有力。三维植被网植草防护挖方土质路堑边坡H＞2.5m，临河填方坡面加强稳定性；费用低；有益水土稳定。网格型骨架护坡植草防护填方路堤边坡H＞3m是本设计选用的防护形式，可批量生产；受力形式适宜，防冲刷；工艺难度小、造型精美，兼备边坡防护、绿化功能。浆砌片石护坡防护软弱岩层、较破碎挖方边坡保护草皮生长支挡结构设计针对滑坡、泥石流等问题，除了边坡防护，加设挡土墙，双重保障土体结构稳定。路线局部填挖量较大，为保证路基稳定，在K1+333~K1+1480、K1+558~K1+563、KK1+779~K1+800路段设置衡重式路肩挡土墙，可减少占田。墙身采用8号浆砌片石砌筑。基础埋深选择在天然地面1.5m以下，厚度设为20cm。挡土墙的基础与断面的设计一、构件基本尺寸及基本参数:挡土墙材料为毛石混凝土，γ墙=23kN/m2，γ填土=20kN/m2。地面土壤允许承载力为[o]=800KPa，允许承载力为[o]=1500KPa，摩擦系数定为0.6。1、拟订断面尺寸:断面尺寸如图3.2所示:图3.2挡土墙横断面尺寸B1=1.8m，B2=1.00mN1=N2=0.25，N3=0.05H1=6.00m，H2=1.50m则B=4.83，B3=3.08，H=8.48m，d=1.45mα=arctanN1=arctan0.2=11.3°均布土层厚度:（3-9）内插法求附加荷载强度：挡土墙稳定性验算1、土压力计算（3-10）（3-11）若破裂面交于荷载内，由（3-10）、（3-11）可得:假设成立，破裂面交于荷载内。（3-12）（3-13）（3-14）（3-15）（3-16）由式（3-12）、（3-13）、（3-14）、（3-15）、（3-16）计算土压力：2、抗滑稳定性验算（3-17）由（3-17）计算抗滑稳定性系数：满足要求。3、抗倾覆稳定性验算（3-18）通过（3-18）计算得：满足要求。4、基底合力及合力偏心距验算（3-19）（3-20）用式（3-19）、（3-20）计算得：满足要求。挡土墙截面墙身验算1、土压力计算假定破裂面交于荷载内，与3.3.2中计算过程类似，采用主动土压力第三类公式计算:假设成立，破裂面交于荷载内。2、强度验算:(1)法向应力验算:(2)剪应力验算强度满足要求。土石方数量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，填、挖分别进行计算，将几种广为使用的方法归纳如下：表3-8面积计算方法积距法图示公式特点计算简单、迅速坐标法图示公式(3-21)特点精度高，繁琐，可借助计算机运算几何图形法适用情况地面线较规则、横断面面积较大混合法原理同时运用几何图形法和积距法适用情况横断面较大时，提高计算速度。土石方数量计算常用方法介绍如表3-9：表3-9土石方数量计算方法平均断面法适用情况邻接两断面均为填或挖方、面积大小相差不大原理假设两断面之间为一棱柱体，其体积即为土石体积计算公式(3-22)棱台体积法适用情况邻接断面A1和A2相差较大原理将两断面间近似为为棱台计算公式(3-23)土石方调配土石方调配可以概括为表3-10中的内容：表3-10土石方调配要素目的掌握填土产源、弃土归处信息，计算土石方数、运量等。使填有所“取”，挖有所“用”，合理设计调配方案以降低费用成本。原则就近利用，以减少运量不跨沟调运高向低调运经济合理性不同的土方和石方分别进行调配协商一致后再实施借土和弃土方案概念经济运距确定借土或调运的限界，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。(3-24)平均运距为简化计算起见，挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距离计算，称平均运距。运量(3-25)计价土石方挖方（不论“弃”或“调”），都要计价。借土填方计价移挖调配填方不计通过联系甘肃宏远土石方运输公司，得到市面上常见的土方运输报价，在表3-11列出：表3-11土方运输报价表经济运距土方运输方式适用情况分析价格（元/m3）短途人工挖土+翻斗车运土砂、矿石、煤炭等散装物料8.0+4.5小于50m推土机推土+装载机装土+自卸卡车运土经济运距内使用，生产率理想，若超过100m，急剧下降。3.7-5.1+2.5左右+6.0以上,最少12.2800m左右铲运机自铲自运100m-200m；路拱坡度不大时的大运量土；拖式铲运机运距短、坡度大、路面不紧实7-10双驱自行式铲运机运距长、坡度大单驱自行式铲运机路面起伏不大超过800m普通挖掘机挖土+自卸卡车运土远距离4.1-4.9本项目土石方合计挖方78921m3，填方42861m3，同理计算其他路段借方情况，只有区段⑥需要借方。本设计土石方调配方案如下：表3-12土石方调配方案编号/中桩起始桩号填缺（m3）挖余（m3）调运目的地调运量（m3）备注K0+000①/K0+1202385②2347拖式铲运机K0+240②/K0+3502347由②调入K0+460③/K0+5201596由④调入K0+580④/K0+7506870③1596拖式铲运机双发动机驱动的自行式铲运机K0+920⑤/K1+0403084⑥3084拖式铲运机K1+160⑥/K1+1245.27844由⑤远运调入，借土5000方K1+330.383⑦/K1+60527260由⑧调入K1+880⑧/K2+04031231⑦27260双发动机驱动的自行式铲运机K2+200⑨/K2+43023484K2+660⑩/K2+81011811⑪3814拖式铲运机K2+960⑪/K2+9963814由⑩调入K3+031.914由表3-12可知，⑧⑨⑩段挖余弃土较多，除了卖出弃土以外，其它处理方案考虑如下：表3-13弃土处理方案起点桩号起点桩号地势特点处理方式K1+880K2+200坡度较缓，在2%左右，最大挖高小于7m，注意预防滑坡。路线经过大片树木、旱田。路段附近设有挡土墙。将弃土作为挡土墙材料。一定要倾弃时，不要乱占土田，运至规定处理点。K2+200K2+660坡度较缓、挖深小。经过大片树木、旱田。K2+660K2+960坡度较缓、填高小，路线周围有较多树木。路段附近设有挡土墙。路面结构设计路面类型及结构层组合设计原则1)设计要围绕使用要求展开，还需考虑水土、气象等自然条件，参考以往工程经验。2)条件允许时，应遵循因地制宜、易于取材、施工、便于养护、无毒害的原则。3)参考时下研究情况，开放、包容地谨慎选用新科技、材料。4)考虑到生态环境效应，还应考虑施工环境条件不应对工作人员的身体状况造成损害。5)争取采用机械化施工和工厂预制，以缩短工期、提高品质。路面类型确定将常见的水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的性质进行对比，如表4-1：表4-1路面类型比选水泥混凝土路面优点1、高强度、热稳、水稳定性优良、耐久性佳。2、低养护成本、较丰厚的经济效益、适合夜间驾驶等。缺点1、路面存在接缝，不仅加剧了施工和维护过程中的难度，而且容易造成跳车隐患，损害行车的舒适性，不利于当地旅游经济等的发展。2、行车时噪音较大，日间行车路面反光会影响驾驶员和行人。3、通车较晚。路面完工后，接着应进行28天的湿养护处理。4、路面损坏后，开挖、修补工序复杂繁琐，不利于日后的养护。沥青混凝土路面优点1、平整性优秀、没有接缝、驾驶舒适性高、耐磨损性好、振动小、行车噪音低、日间无路面反光情况、易于投入机械化、工厂预制施工、施工速度快等优点。2、混合料的强度和稳定性优良。缺点沥青路面的强度低于水泥路面。综合考察两种类型路面性质，结合交通状况、建料来源和路面设计原则等方面，采用沥青混凝土路面设计。标准轴载及轴载换算计算参数如表所示：表4-2标准轴载计算参数标准轴载P(kN)轮胎接地压强P(MPa)单轮传压面当量圆直径(cm)两轮中心距(cm)100kN的单轴双轮组轴载0.721.31.5d1）以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力时各级轴载轴载大于25kN时，选用（4-1）：(4-1)C1,i：当轴间距大于3m时，按单独的一个轴计算，即轴数m；当轴间距小于3m时，按双轴或多轴计算，C1,i=1+1.2(m-1);C2,i：单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轮组为0.38。表4-3当量作用次数计算车型Pi/kN＞25后轴数后轴轮组数C1,iC2,iC1,iC2,i(Pi/P)4.35ninbi跃进NJ130前轴15.3双轮组后轴38.31双轮组110.0086275.0解放CA10B前轴19.4双轮组后轴60.851双轮组16.40.1155892.9太托拉815前轴62双轮组16.40.354479169.6后轴1022双轮组2.210.758479363.1黄河JN150前轴49双轮组16.40.287584167.6后轴101.61双轮组111.071584625.52)水泥稳定基层层底拉应力验算各级轴载大于50kN时，选用式4-2：(4-2)当轴间距大于3m时，按单独的一个轴计算，即为轴数m;当轴间距小于3m时，双轴或多轴C`1=1+2(m-1)。C`2,i：单轮组为18.5,双轮组为1.0，四轮组为0.09。表4-4当量作用次数计算车型Pi/kN＞50后轴数后轴轮组数C`1C`2C`1iC`2(Pi/P)8nnb跃进NJ130前轴15.3\双轮组\\\\\后轴38.3\双轮组\\\\\解放CA10B前轴19.4\双轮组\\\\\后轴60.851双轮组110.01958911.2太托拉815前轴62\双轮组310.09047943.1后轴1022双轮组110.503479240.9黄河JN150前轴49\双轮组118.50.06158435.6后轴101.61双轮组111.135584662.8设计年限内，计算单车道上的累计当量轴次:(4-3)设计年限t，取15年;平均年增长率γ，为6%;.η车道系数，取0.5。路面结构层组成设计拟定路面结构及参数一、结构组合与材料公路周边建材丰富，参照以往工程案例，路面结构及材料选用如表4-5:表4-5路面结构拟定材料位置厚度（cm）抗压模量（MPa，20℃）劈裂强度（MPa）AC-13面层（表面层）414001.4AC-16面层（中间层）612001.0AC-25面层（下层）810000.8水泥稳定碎石基层2015000.5二灰土底基层待定6000.2（1）沥青路面路面应满足良好的耐磨性、抗滑性、高温稳定性、低温抗裂性等。沥青：B级改性沥青。粗集料：表面粗糙的碎石。细集料：路段附近道路建材丰富，可选合格厂家生产的石屑、天然砂等。填料：石灰岩磨细的矿粉。（2）水泥稳定碎石基层基层设计时其强度和刚度应满足需求，水稳定性也非常重要。各类稳定土结合料、碎石、工业废渣、天然砂砾等是基层施工中使用到的对象。水泥：P.O42.5，注意防潮。碎石：最大粒径低于31.5mm。本方案选用的石灰土的强度、稳定性和板结性随龄期的增加而增加，且采购渠道丰富，具有重要的技术和经济意义。另外由于甘肃地区地质条件特殊，为预防湿陷性黄土可能带来一系列路基路面隐患，路面的底基层与基层设计需要满足更高的要求。可以选用合适、无毒害的土壤添加剂。（3）二灰土底基层底基层设计将防冻、缓解路基顶面压应力等作为为重点。石灰：II级生石灰。土：宜采用塑性指数12~20的黏性土。粉煤灰：烧失量低于20%。配合比：石灰:粉煤灰:土=10:30:60。设计指标的确定设计弯沉值。公路等级系数取1.1，面层类型系数取1.0，基层+底基层总厚度≥20cm，基层类型系数取1.0。(4-4)按（4-4）计算：各层材料容许层底拉应力(4-5)（4-6）1)AC-132)AC-163)AC-254)二灰碎石石灰土选定材料强度指标：表4-6材料强度参数材料名称厚度（cm）抗压模量（MPa）容许拉应力（MPa）15℃20℃AC-134200014000.558AC-166180012000.558AC-258140010000.290水泥稳定碎石2015000.284石灰土待定6000.088土基-30-设计弯沉值为：29.40mm确定石灰土层厚度利用弯沉等效换算法把路面换算为三层连续体系:轮载P=0.7MPa，双圆荷载半径δ=10.65cm计算弯沉综合系数:(4-7)(4-8)（4-9）计算理论弯沉系数进行三层体系换算h=h1=4cm，E1=1400MPa，E0=35MPa查三层体系表面弯沉系数诺谟图，α=6.3查表可得:K1=0.54查表可得:则h=34.35，取整为35cm验算弯拉应力（4-10）（4-11）（4-12）(1)沥青混凝土表面层底面h=h1=4cm，E1=1800MPa，E0=35MPa新建路各层间按连续验算，查图可得<0（2）沥青混凝士中面层底面弯查图可得<0（3）沥青混凝土下面层底面查图可得<0（4）水泥稳定碎石底面查图可得:σ=0.05,m1=0.85,m2=1.8石灰土底面查图可得:σ=0.16,n1=1.33,n2=0.54综上，设计满足要求。道路排水设计及涵洞方案设计路基排水表5-1路基排水要点目的令路基可以全程保持干燥、坚实和稳定状态。要求将地表水快排出路基范围之外。具体处理措施分析出影响路基稳定性的地面水并予以处理。检查按排水系统设计方案布设排水结构物的合理性，确保整个路段的排水设施完善。定期检查、维护排水系统，对不能正常投入使用的排水结构物进行修缮或更换，或在其它需要位置补充排水结构物。排水设备设计1、边沟排水从K0+580至K0+920是全线挖方最长的一段，为340m。取L汇水=340m。选用0.6m矩形截面，费用比梯形边沟小。由于路线处于黄土路基，应快速排水，边沟本身的排水量并不大。选用浆砌片石筑边沟，并以砂浆灌填缝。路拱横坡可转移一部分地表水，地表水后续输入边沟，通过边沟排水方式到达排水沟。纵坡坡度0.6%，边沟与出水口应当间距≤500m。边沟排放出水的位置基于具体情况安排，争取与水沟和低洼地带的位置较近，并需确保处于路基范围外。2、截水沟排水以K0+000至K0+240段为例，将截水沟设于其坡顶5m之外，截水沟长度取300m。选用0.6m矩形截面形式。为了缩短沟渠长度、降低费用，将截水沟安排在与河沟水流方向垂直的位置，这样能够降低边沟的水压，提高截水效率，从而保障路堑边坡不被水浸湿、侵蚀。3、排水沟用于引导路基内水源至路基外目的地。本路段附近有较多沟渠、水道、水田、池塘，除了引流，布设排水沟还有节流作用，达到整治水道、保护路基的效果。横断面采用0.6m矩形截面。作为前面提到的边沟、截水沟出水口的排水沟，边坡坡度取1:1.5。远离路基。涵洞方案设计由于本路线只经过一些小河沟，没有宽度太大的河流，只需要修建涵洞。一、涵洞设计的基本要求涵洞按结构形式可分为下面几种：表5-2常见涵洞类型管涵①填土高度充足、小跨度暗涵。②较易适应各种基础、受力性能优良、费用较低。盖板涵①过水面积较大。②结构简单、便于施工。拱涵①跨深沟、高路堤、容易取材。②跨径、承载力较大，施工较繁琐。箱涵①软土地基。②整体性强。钢材消耗大，成本费用高、施工难度较大。方案设计暴雨推理法（北方）（5-1）（5-2）（5-3）（5-4）（5-5）甘肃省Ⅱ区山区、黄土Ⅳ区K3=0.39、α1=0.71、n1=0.61、n2=0.76、n3=0.82K1=0.65、β1=0.82、IZ=27查雨力图，Qp=2%=50mm/h查表得：经验公式1，用（5-4）计算：经验公式1，用（5-5）计算：选择较小值Q=11.9m3/h。涵洞水力计算假设净空hd=3.0m，β=0.82，进口涵洞净空△=0.5m，涵前水深：涵洞净宽：考虑到黄土地基的影响，特选用适应变形的能力优秀，受力形式合理的波纹钢管涵，注意使用时需在其表面进行镀层防腐处理。材料：碳素结构钢C级。其中在K2+320不经过河沟，但为了防止降雨后雨水积聚在设计线最低点，同样布设涵洞，本路线全线涵洞设置如下：中心桩号结构形式K0+253波纹钢圆管涵:1-Φ1.5m；跨径1.5m；正交K0+988同上K1+777同上K2+320同上工程概预算设计工程概预算内容编制从施工准备到竣工、调试涉及各部门的全程成本文件。图6.1概预算设计流程项目划分表6-1道路工程项目划分项目定额子项目建筑安装工程费临时工程路基工程路面工程涵洞工程环保绿化工程土地使用及拆迁补偿永久征用临时用地其他补偿费工程建设其他费用建设项目管理费工程监理费文件审查费研究试验费生产准备费工程概预算使用纵横造价软件进行施工概预算，部分计算如下：图6.2工程概预算参考文献中华人民共和国行业标准.JTGB01—2014公路工程技术标准.北京：人民交通出版社，2015中华人民共和国行业标准.JTGD20-2017公路路线设计规范.北京：人民交通出版社，2017中华人民共和国行业标准.JTGD30—2015公路路基设计规范.北京：人民交通出版社，2015中华人民共和国行业标准.JTGD50—2017公路沥青路面设计规范.北京：人民交通出版社，2017中华人民共和国行业标准.JTGD40—2015公路水泥混凝土路面设计规范.北京：人民交通出版社，2015中华人民共和国行业标准.JTGB06—2007公路工程基本建设项目概算预算编制办法.北京：人民交通出版社，2007中华人民共和国行业推荐性标准.JTG/TB06-02—2007公路工程预算定额.北京：人民交通出版社，2007中华人民共和国行业推荐性标准.JTG/TB06-03—2007公路工程机械台班费用定额.北京：人民交通出版社，2007中华人民共和国行业推荐性标准.JTG/TD33—2012公路排水设计规范.北京：人民交通出版社，2012中华人民共和国行业推荐性标准.JTG/TD65-04—2007公路涵洞设计细则.北京：人民民交通出版社，2007中华人民共和国行业标准.JTGD60—2015公路桥涵设计通用规范.北京：人民民交通出版社，2015黄晓明.路基路面工程（第四版）.北京：人民交通出版社，2017.06许金良.道路勘测设计（第四版）.北京：人民交通出版社，2017.02IntiSundeep,AnjanKumarSiddagangaiah.Sustainableroad