长邵一级公路2标段设计

长邵一级公路2标段设计目录TOC\o"1-3"\h\u目录 2摘要 4Abstract 51工程概况 61.1地理位置和气候 61.2地形地貌以及工程地质资料 61.3公路建设意义 61.4路线概况 71.4.1设计原始资料 71.4.2主要技术标准 71.5交通资料 81.5.1设计交通资料 81.5.2车辆组成 81.5.3交通量计算 82方案比选 102.1平原地区选线原则 102.2路线方案拟定 103平面设计 123.1线形设计说明 123.1.1直线 123.1.2圆曲线 123.1.3缓和曲线 123.2平曲线要素计算 134纵断面设计 174.1纵断面设计要求 174.2纵坡设计 174.2.1最大纵坡 174.2.2最小纵坡 174.3坡长限制 174.3.1最大坡长 174.3.2最小坡长 184.4平纵组合设计 184.4.1设计要求 184.4.2平总组合设计说明 184.5竖曲线 184.6竖曲线计算 194.7纵断面设计说明 235横断面设计 245.1道路横断面组成 245.2横断面设计要求 245.3横断面布置 245.4路拱、超高及加宽 245.4.1路拱坡度 245.4.2超高 255.4.3加宽 255.5超高计算 255.5.1超高缓和长度的确定 255.5.2超高值的计算 265.6设计成果 296路基设计 306.1路基概述 306.2路基类型及基本构造 306.3路基排水设计 316.4路基土石方计算与调配 326.4.1横断面面积计算 326.4.2土石方数量计算 337路面结构设计 357.1路面类型确定 357.2设计资料 357.3土基回弹模量 357.4路面设计参数 357.5路面结构层厚度计算 387.6路面结构层验算 437.7路面结构图 488标志标线设计 498.1标志标线介绍 498.2标志设计 498.2.1限速标志 498.2.2指示标志 498.2.3警告标志 508.2.4道路编号标志 508.2.5禁止停车标志 518.2.6野营地标志 518.2.7时间标志 518.2.8道路名称标志 518.2.9旅游区标志 528.3标线设计 528.3.1导向箭头 528.3.2白色虚线 529结术语 5410参考文献 55致谢 56摘要本次毕业设计是长邵一级公路其中一段方案设计。根据已知资料，通过对交通量和设计资料的分析，根据路段所在地形图的地质、地形、水文等自然条件，依据《公路路线设计规范》、《公路工程技术标准》等相关技术指标，借助计算机软件进行设计计算，完成路段的选线、平面线形设计、横断面设计、纵断面设计、路基路面设计和道路标志标线设计，设计道路为一级公路，四车道，设有中央分隔带，设计速度为80km/h，路线整体呈S型，设有两个交点。关键词：一级公路；选线；路基路面设计；标志标线AbstractThisgraduationprojectisonesectionofChangShaofirstclasshighway.Throughtheanalysisoftrafficvolumeanddesigndata,accordingtothegeological,topographic,hydrologicalandothernaturalconditionsofthelocationmapoftheroadsection,accordingtotherelevanttechnicalspecificationssuchastheCodefortheDesignofHighwayRoute,theTechnicalStandardofHighwayEngineeringandsoon,andwiththehelpofcomputersoftware,thedesignandcalculationoftheroadsectioniscarriedoutthroughtheanalysisofknowndata,thedesignoftheroadsection,thedesignoftheplanelineshape,thecrosssection,thedesignoftheverticalsection,thedesignoftheroadbedandpavementandthedesignoftheroadsignandmarking,thedesignroadisafirstclasshighway,fourlanes,withacentralseparationbelt,thedesignspeedis80km/h,thewholerouteisS,andthedesignspeedissetup.Keywords:Firstclasshighway;lineselection;subgradeandpavementdesign;markingandmarking

1工程概况1.1地理位置和气候该道路路段位于湖南长沙，土质多为弱酸性地带红壤和河流冲积土，肥沃适耕。土地利用以林地和水田为主，该地域四季温度区分较明显，按照我国公路自然区划划分，该地段属于东南湿热区。1.2地形地貌以及工程地质资料本设计地段属于平原微丘地区，地势平坦开阔且地质构造较简单，大部分地面高程位于70m~120m之间，该地段有水库、村庄、河流及较多的鱼塘，选线设计时应避免村庄、鱼塘。道路所在地形图如下图所示。图1-1（原始地形图）1.3公路建设意义道路建设完成后，当地的居民可以在公路两侧开设便利店、加油站、汽车维修店等，当道路通车后便会产生消费，长期下来，来往车辆的消费自然就促进了周边地区经济的发展。本项目不仅会为人们带来方便，加快文化、经济、物资等信息的传递，还会在促进沿线区域经济发展的同时，提供了更多的就业机会。1.4路线概况1.4.1设计原始资料道路等级为一级，设计速度为80km/h，单车道宽度为3.75米，共有四个车道。路幅划分方式：行车道2×7.5米，中央分隔带1.5米，路缘带0.5米，硬路肩两侧2.5米，土路肩两侧各0.75米。1.4.2主要技术标准查公路设计规范知一级公路相关的主要技术指标值如下：表1-1一级公路主要设计指标序号项目单位主要技术指标1公路等级一级2车道数43设计速度Km/h804路基宽度一般值m24.5最小值m21.55平曲线半径一般值m400最小值m250不设超高最小半径路拱≦2.0%m2500路拱>2%m33506停车视距m1607平曲线最小长度m1408缓和曲线最小长度m709最大纵坡%510最小坡长m20011竖曲线半径凸形一般值m4500极限值m3000凹形一般值m3000极限值m200012相应纵坡的最大坡长3%m11004%9005%m7001.5交通资料1.5.1设计交通资料本次设计道路的等级为一级，根据规范知四车道一级公路的年平均交通量为15000～30000辆。经调查：道路交通组成包括以下几种车辆类型：小客车：2000辆/日；中型车：1200辆/日；大型车：1000辆/日；拖挂车：600辆/日。设计使用年限内交通平均增长率为6%，一级公路设计使用年限为15年。«标准»规定的各车型折算系数如下表所示：表1-2各汽车代表车型及车辆折算系数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的货车中型车1.5＞19座的客车和载质量2～7t的货车大型车2.5载质量为7～20t的货车拖挂车4.0载质量＞20t的货车1.5.2车辆组成表1-3交通组成及各车型交通量交通组成代表车型交通量（辆/日）折算后的交通量小客车小型车20002000吉尔130中型车300450解放CA30A中型车400600交通SH141中型车500750黄河JN150大型车5501375太脱拉111大型车4501125黄河JN360拖挂车60024001.5.3交通量计算规划交通量的计算公式： （1-1）由表1-3知各交通组成折算后的交通量，折算后的总交通量为8700辆/日，年平均增长率为6%，则交通量为： （1-2）符合一级公路四车道的年平均日设计交通量。

2方案比选2.1平原地区选线原则a.公路选线必须考虑后续的线性设计；b.路线应与农田水利相配合，有利农田灌溉，尽量不要破坏灌溉系统；c.选线应重视环境保护,同当地自然环境相协调。2.2路线方案拟定方案1：选取三个交点，道路总长1691.547m,第一个交点桩号为K0+506.391，第二个交点桩号为K1+027.358，线形较缓和，但交点2和交点3之间的直线经过水渠，需要架桥处理，增加了施工的复杂性，工程预算较高，不经济。方案2：选取两个交点，道路总长为1723.741m,第一个交点桩号为K0+508.971，第二个交点桩号为K1+025.972，充分考虑了地形地质条件，避开了水库和城镇，在符合设计规范的条件下。为满足行车的舒适和安全性，交点之间采用S型曲线。具体方案比选见表2-1：表2-1选线方案比选选线项目比较方案1方案2路线长度1691.5471723.741路线交点32线型情况（走向、地形）整体较缓和，其中一个路线交点离山顶较近较为缓和，走向多沿山坡、垭口最小半径（m）270400变坡点数量56最大纵坡（%）4.685最小纵坡（%）0.360.31视觉评价中等较好竖曲线最小半径20002000安全评价安全安全是否需要架桥其中一段路线离水库较近，可能需要架桥不需要是否占用农田、城镇否否土石方量（m2）6016753267最终方案：根据方案比选，考虑地形地质和工程造价，拟选定方案2为本次设计的路线。选择该线型的原因：a.尽量避开农田、鱼塘；b.尽量避免穿越城镇、村庄；c.避开了施工量较大的河流和水库，不需要架桥，施工较方便；d.路线各段长度适宜，线型较缓和；e.路线布局在山坡垭口，避开了山顶，布局合理；f.土石方数量比方案一少，经济。

3平面设计3.1线形设计说明3.1.1直线A.直线的最大长度德国规定直线最大长度不超过计算行车速度的20倍，我国目前的标准和规范中未对最大直线长度作出具体规定。本次设计行车速度为80Km/h，所以直线最大长度为1600m。B.直线的最小长度《规范》规定：当设计速度大于或等于60km/h时，同向曲线间最小直线长度不小于6V为宜，反向曲线间最小直线长度以不小于2V为宜，本次道路设计的直线长度不宜小于480m。本次公路设计为三条直线道路，长度分别为509m、517m、698m。3.1.2圆曲线表3-1各级公路圆曲线最小半径设计速度（km/h）12010080604020最大超高10%570360220115——8%65040025012560156%71044027013560154%8105003001506520本次设计圆曲线说明：本次道路等级为一级公路，设计速度为80km/h，设计时选用最大超高6%，由表2-1得相对应的圆曲线最小半径为270m，JD1处路线转角为38°52′44.3″，圆曲线半径取400m；JD2路线转角为33°43′55.0″，圆曲线半径取480m，半径取值符合设计规范要求。3.1.3缓和曲线根据《规范》规定，一级公路设计速度为80km/h时，缓和曲线的最小长度为70m。表3-2各级公路缓和曲线最小长度设计速度（km/h）1201008050352520缓和曲线最小长度/m一般值13012010080504025最小值100857050352520根据设计标准、设定的圆曲线半径和纬地计算，第一个交点处的缓和曲线长度取100m，第二个交点处的缓和曲线长度取100m。平曲线设计指标检验：a.两个交点处圆曲线半径均大于最小半径270m；b.三条公路直线长度均满足最大直线长度与最小直线长度要求；c.两个交点处缓和曲线长度均大于规范规定的最小长度70m；d.缓和曲线长度与圆曲线长度的设置控制在1:1:1~1:2:1之间，协调性较为理想。3.2平曲线要素计算基本型平曲线几何要素计算公式如下：切线增长值： （3-1）内移值： （3-2）缓和曲线角： （3-3）切线长： （3-4）平曲线长： （3-5）外距： （3-6）切曲差（校正系数） （3-7）特殊点桩号计算公式：直缓： （3-8）缓圆： （3-9）曲中： （3-10）圆缓： （3-11）缓直： （3-12）a.JD1处：已知α1=38°52′44.3″，R1=400m，Ls=100m （3-13） （3-14） （3-15） （3-16） （3-17） （3-18） （3-19）JD1点附近各特殊点桩号计算：JD1：K0+508.971 （3-20） （3-21） （3-22） （3-23） （3-24）桩号校核： （3-25）（校核无误）b.JD2处：已知α2=33°43′55.0″，R2=480m，Ls=100m （3-26） （3-27） （3-28） （3-29） （3-30） （3-32） （3-32）JD2点附近各特殊点桩号计算：JD2：K1+025.972 （3-33） （3-34） （3-35） （3-36） （3-37）α2=33°43′55.0″，R2=480m，Ls=100m桩号校核： （3-38）（校核无误）以上计算结果平面线形设计的圆曲线要素相符。表3-3主点桩号汇总交点号交点桩号主点桩号直缓（ZH）缓圆（HY）曲中（QZ）圆缓（YH）缓直（HZ）JD1K0+508.971K0+317.417K0+417.457K0+503.170K0+588.884K0+688.884JD2K1+025.972K0+830.203K0+930.203K1+021.499K1+112.795K1+212.795表3-4曲线要素值汇总交点号交点桩号曲线要素值（米）半径缓和曲线长度切线长度曲线长度外距校正值JD1K0+508.971400100191.514371.42625.28511.601JD2K1+025.972480100195.769382.59222.4818.946

4纵断面设计4.1纵断面设计要求a.纵断面线形设计的各项设计参数应满足设计规范的规定，如纵坡、竖曲线最小度及半径；b.线形设计应与地形的周边环境相适应，线形尽可能的圆滑，保证纵坡缓和、视觉连续；c.纵断面设计一般考虑填挖平衡，尽量就近进行填挖，减少借方和弃方，降低工程造价。4.2纵坡设计4.2.1最大纵坡最大纵坡的确定方法有计算法和调查法。我国《公路工程技术标准》JTGB01-2014中规定的各等级公路的最大纵坡见表4-1。本次设计的行车速度为80km/h，对应的最大纵坡为5%。表4-1最大纵坡设计速度（km/h）1201008060403020最大纵坡34567894.2.2最小纵坡为使行车舒适安全并快速的通过，一般希望道路纵坡设计的小一些为好，本次纵断面拉坡设计的最小纵坡为0.311%，允许的最小纵坡取值为0.3%。4.3坡长限制4.3.1最大坡长不同公路等级的纵坡的最大坡长规定如表4-2所示。本次设计的最大直坡长度为427.3m。表4-2不同纵坡的最大坡长纵坡坡度（%）设计速度（km/h）12010080604030203900100011001200———470080090010001100110012005—60070080090090010006——5006007007008007————5005006008————3003004009—————20030010——————2004.3.2最小坡长最小坡长是指相邻两个变坡点之间的最小长度，若其长度过短，就会是变坡点个数增加，行车时颠簸频繁，当坡度差较大时还容易造成视线的中断、视距不良，从而影响行车的平顺性和安全性，具体取值见表4-3。本次设计的最小直坡长度为249.2m表4-3最小坡长设计速度（km/h）100806050403020最小坡长/m25020015013011085604.4平纵组合设计4.4.1设计要求平、纵线形组合设计的总要求：对于设计速度≧60km/h的道路，必须注意平、纵的合理组合，尽量做到线形连续、安全舒适；对于设计速度≦40km/h的道路，在保证行车安全的前提下，正确运用线形要素指标，在条件允许的情况下尽量做到各线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利的组合。4.4.2平总组合设计说明设计在以下部分桩号进行了平纵组合控制：平曲线起终点桩号：K0+317.457、K0+688.884，竖曲线终点桩号：K0+317.460、K0+437.964；平曲线起终点桩号：K0+830.203、K1+212.795，竖曲线终点桩号：K1+093.902、K1+200.130；竖曲线包含在平曲线桩号范围内，符合“平包竖”。4.5竖曲线各等级公路竖曲线最小半径和最小长度见表4-4。本次设计竖曲线最小长度为70m，竖曲线最大长度为222.8m，最小凸曲线半径和最大凸曲线半径均为3000m，最小凹曲线半径为2000m，最大凹曲线半径为12000m，表4-4为竖曲线半径和长度的规范。表4-4竖曲线最小半径和最小长度设计速度（km/h）1201008060403020凸形竖曲线最小半径（m）11000650030001400450250100凹形竖曲线最小半径（m）4000300020001000450250100竖曲线最小长度（m）100857050352520竖曲线设计指标检验：a.最大纵坡、最小纵坡均符合要求；b.各竖曲线长度满足公路等级所要求的最小竖曲线长度；c.凹型曲线、凸型曲线的长度满足最小长度要求；d.最大坡长与最小坡长在允许的长度范围之内；e.填挖方趋于平衡，较为经济。4.6竖曲线计算A.第一个变坡点竖曲线为凹型，桩号K0+377.712，竖曲线半径取2000m，高程为92.900m。，a.竖曲线要素计算 （4-1）曲线长： （4-2）切线长： （4-3）外距： （4-4）b.设计高程计算 （4-5） （4-6） （4-7） （4-8）计算竖曲线上各桩号的设计高程，以K0+360.000为例。横距： （4-9）竖距： （4-10） （4-11） （4-12）其余各桩号设计高程见表4-6。B.第二个变坡点竖曲线为凸型，桩号K0+777.976，竖曲线半径取3000m，高程为102.607m。a.竖曲线要素计算： （4-13） （4-14） （4-15） （4-16）b.设计高程计算 （4-17） （4-18） （4-19） （4-20）C.第三个变坡点竖曲线为凹型，桩号K1+147.016竖曲线半径取2000m，高程为84.155m。a.竖曲线要素计算： （4-21） （4-22） （4-23） （4-24）b.设计高程计算： （4-25） （4-26） （4-27） （4-28）D.第四个变坡点竖曲线为凹型，桩号K1+1509.503竖曲线半径取12000m，高程为85.284m。a.竖曲线要素计算 （4-29） （4-30） （4-31） （4-32）b.设计高程计算 （4-33） （4-34） （4-35） （4-36）表4-5竖曲线要素表桩号竖曲线标高（m）切线长T（m）外距E（m）起点桩号终点桩号K0+000106.497K0+377.71292.90060.2520.908K0+317.460K0+437.964K0+777.976102.607111.3792.068K0+666.596K0+889.356K1+147.01684.15553.1130.705K1+093.904K1+200.128K1+509.50385.28435.3240.052K1+474.179K1+544.827K1+723.74187.212表4-6竖曲线各桩号设计高程计算结果汇总桩号设计高程桩号设计高程桩号设计高程K0+000106.50K0+60098.29K1+18084.36K0+020105.78K0+62098.78K1+20084.32K0+040105.06K0+64099.26K1+212.79584.36K0+060104.34K0+66099.75K1+22084.38K0+080103.62K0+680100.20K1+24084.44K0+100102.90K0+700100.53K1+26084.51K0+120102.18K0+720100.73K1+28084.57K0+140101.46K0+740100.79K1+30084.63K0+160100.74K0+760100.72K1+32084.69K0+180100.02K0+780100.51K1+34084.76K0+20099.30K0+800100.18K1+36084.82K0+22098.58K0+82099.70K1+38084.88K0+24097.86K0+830.20399.41K1+40084.94K0+26097.14K0+84099.10K1+42085.01K0+28096.42K0+86098.36K1+44085.07K0+30095.70K0+88097.49K1+46085.13K0+317.45795.07K0+90095.61K1+48085.19K0+34094.38K0+92095.51K1+50085.28K0+36093.99K0+930.20395.00K1+52085.40K0+38093.80K0+94094.51K1+54085.56K0+40093.80K0+96093.51K1+56085.74K0+417.45793.97K0+98092.51K1+58085.92K0+44094.41K1+00091.51K1+60086.10K0+46094.90K1+02090.51K1+62086.28K0+48095.38K1+04089.51K1+64086.46K0+50095.87K1+06088.51K1+66086.64K0+52096.35K1+08087.51K1+68086.62K0+54096.84K1+10086.52K1+70087.00K0+56097.32K1+112.79585.96K1+72087.18K0+58097.81K1+12085.68K1+723.74187.21K0+588.88498.02K1+14085.04K0+60098.29K1+16084.604.7纵断面设计说明本次纵断面设计共设4个中间拉坡点，加上起终点拉坡，计6个拉坡点，4个拉坡点的桩号分别为K0+377.712、K0+777.976、K1+147.016、K1+1509.503，其中第二个变坡点处所设竖曲线类型为凸型，其余三处的变坡点所设竖曲线类型为凹型，各竖曲线半径均符合要求，最大填高为8.765m，最大挖深为9.834m，平均填挖高度为1.966m，土石方数量为53267m2,最大纵坡为5%,最小纵坡为0.31%，视觉良好，设计指标经检验，均符合设计规范。纵断面设计图和平纵缩图出图最后打印附上。

5横断面设计5.1道路横断面组成公路横断面的组成和各部分的尺寸的确定是基于规划交通量、交通组成、设计行车速度和地形条件等因素。横断面包括中间带、双向行车道、路肩、紧急停车道、爬车坡道、避险车道等部分。5.2横断面设计要求横断面设计应使道路横断面布置及几何尺寸满足交通环境、用地经济性等要求,路基是支撑路面、形成连续行车道的带状土、石结构物，它不仅承受车辆荷载的作用,又要承受大自然因素的作用，路基横断面设计必须满足稳定性、经济性、规范性、兼顾性的要求。5.3横断面布置本次道路设计等级为一级，横断面布置按一级公路的标准进行布置，单车道宽度为3.75米，共有四个车道。中央分隔带1.5米，路缘带0.5米，硬路肩两侧2.5米，土路肩两侧各0.75米。行车道宽度+中央分隔带宽度+路肩宽度+路缘带宽度=24.5m图5-1标准横断面示意图5.4路拱、超高及加宽5.4.1路拱坡度对于不同等级的路面由于其表面平整度和透水性不同，结合当地的自然条件可选用不同的路拱坡度。具体见下表。本次设计选用的路拱横坡度为2.0%，土路肩坡度宜选用3%。表5-1公路路拱横坡路面类型路拱坡度（%）路面类型路拱坡度（%）沥青混凝土、水泥混凝土1.0~2.0碎砾石、砾石等粒料路面2.5~3.5其他沥青路面1.5~2.5低级路面3.0~4.0半整齐石块2.0~3.05.4.2超高通过对超高的设计计算，减少横向力，保证汽车行驶的稳定性和乘客的舒适性。一级公路超高设置条件见表1-1。超高横坡度可由平曲线最小半径公式得到超高横坡的计算公式 （5-1）本次设计的两处圆曲线半径均小于2500m，根据规定，需要进行超高设置。此次道路设计的超高的过度方式为绕中央分隔带边缘旋转，设置的最大超高为6%。5.4.3加宽本次道路设计的行车速度为80km/h，且两处圆曲线半径（R1=400m，R2=480m，）均大于250m，该曲线可不进行加宽设计。5.5超高计算5.5.1超高缓和长度的确定缓和长度可按下式进行计算： （5-2）式中：——超高缓和长度（m）；——允许超高渐变率，即旋转轴（高速公路一般为路缘带边缘）外侧边缘线间相对坡度，其值见表5-2。根据公式求得的超高缓和长度，应取整为5m的倍数，并不小于10m的长度。表5-2超高渐变率设计速度（km/h）超高旋转轴位置中线边线1201/1751/1751001/1751/175801/1751/175601/1751/175本设计路段共有两处平曲线，其超高参数见下表。表5-3超高参数半径（m）缓和曲线长度（m）超高曲线14001006%曲线24801006%道路行车速度为80km/h，且超高过渡方式为绕中央分隔带边缘旋转，根据规范可得其对应的超高渐变率为1/150，超高坡度为6%，路拱坡度为-2%。 （5-3）由计算结果可知，超高过渡段长度小于缓和曲线长度，其超高渐变率（1/150）≧1/330，即可取Ls=Lc=100m。5.5.2超高值的计算A.JD1的超高值计算a.已知B=7.5m，b=0m，bJ=0.75m，iG=2%，ij=3%，Ls=100m，ih=6% （5-4） （5-5） （5-6）b.双坡阶段缓和曲线超高计算（以K0+525处为例） （5-7） （5-8） （5-9） （5-10） （5-11） （5-12）c.旋转阶段缓和曲线超高计算（以K0+550处为例） （5-13） （5-14） （5-15） （5-16） （5-17） （5-18）B.JD2的超高值计算a.已知JD2点处的横断面设计参数与超高过渡长度相同，即JD2点处的超高设计与JD1点相同。 （5-29） （5-20） （5-21）b.双坡阶段缓和曲线超高计算（以K1+050处为例）K1+025.972 （5-22） （5-23） （5-24） （5-25） （5-26） （5-27）c.旋转阶段缓和曲线超高计算（以K1+075处为例） （5-28） （5-29） （5-30） （5-31）（5-32） （5-33）其余各点处超高见横断面设计图。5.6设计成果横断面设计图和具体的参数值最后打印附上。

6路基设计6.1路基概述路基由宽度、高度和边坡坡度组成。边坡高度用H来表示，宽度用b来表示，边坡坡率用高度和宽度的比值表示，路堑坡率以1：n表示，路堤坡率以1：m表示。本次设计的路基宽度为24.5m，填方和挖方边坡的基础形式见图6-1和图6-2，此次路基设计左右侧边坡的形式均为一级台阶，高度为6m，宽度为1.5m，填方边坡的坡率为1:1.5，挖方边坡的坡率为1:0.5。图6-1填方边坡形式图6-2挖方边坡形式6.2路基类型及基本构造根据填挖深度的不同，路堤的横断面形式分为路堤、路堑、半填半挖三种类型。由于地质实际情况，本次道路设计包含了路堤、路堑、半填半挖三种类型。图6-3是三种类型的基础形式图。图6-3路基横断面基本形式6.3路基排水设计常用的路基排水设施有边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等，这些设施根据其自身的特点和功能设在不同的部位，本次设计根据地质、气候和水文条件，对路基进行了排水设计，设置排水设施为边沟和排水沟。A.边沟边沟设置的纵坡一般与路线的纵坡一致，平坡路段，纵坡应不小于0.5%，特殊情况下允许采用0.3%，边沟长度200~500m为宜，其横断面形式有梯形、矩形、三角形和流线形等示意图见图6-4。图6-4边沟横断面示意图（m）图6-5是本次设计边沟的结构形式图，设置的边沟形式为矩形，其宽度和高度均为0.6m。图6-5矩形边沟示意图B.排水沟排水沟主要作用是引水，其设置位置可根据需要并结合当地地形等条件而定，离路基尽可能远些，其长度一般不超过500m，排水沟应具有合适的纵坡，一般情况下，可取0.5%~1%，不小于0.3%，也不能大于3%。6.4路基土石方计算与调配6.4.1横断面面积计算路基土石方数量是按照填方和挖方分开进行计算的，路基填挖的面积是指横断面图中与路基各组成部分所包围的面积，采用积距法计算，其原理将横断面面积分成若干个横距相等的三角形或梯形条块，每个条块的面积为其平均高度与横距的乘积，总面积为各条块面积之和，计算图如图6-6所示。图6-6横断面面积计算每个条块的面积为 （6-1）横断面面积为 （6-2）各横断面面积见土石方计算表。6.4.2土石方数量计算采用平均断面法进行计算，其计算原理为若相邻两断面均为填方或挖方且面积相近，可假定断面为一棱柱体，按照平均断面法计算其体积，计算图示如图6-7。图6-7平均断面法计算图 （6-3）选取K0+360-K0+380段为例，进行土石方计算，K0+360处的挖方横断面面积为0.75m2,填方面积为63.78m2，K0+380处的挖方横断面面积为0.74m2，填方面积为52.34m2，两桩号之间的距离为20m，则土石方数量由以下公式计算：挖方数量： （6-4）填方数量： （6-5）其他具体各桩号土石方计算量见土石方计算表（最后打印）。

7路面结构设计7.1路面类型确定本设计为一级公路，为高等级公路，目前我国高的等级公路一般采用沥青混凝土路面或水泥混凝土路面，通过对两种路面的优缺点进行综合比较，确定此次路面设计拟选用沥青混凝土路面。7.2设计资料一级公路，四车道，设计速度为80km/h,道路设计年限为15年，年平均增长率为6%，车道系数根据«公路沥青路面设计规范»JTGD50-2017新规范表A.2.5知可取0.5。该地自然区划为IV5区，中湿区，沥青路面气候分区1-4区，土质为粘性土，路基临界高度为1.1m~1.2m，其路床表面以下80cm深度内平均稠度为，交通量与车型参数见表7-2。表7-1设计轴载参数标准轴载（KN）轮胎接地压强（MPa）单轮接地当量圆直径（mm）两轮中心距（mm）1000.70213.0319.5表7-2各车型轴重及交通量车型前轴重后轴重后轴数轮组数交通量（辆/天）小客车16.5020.301双2000吉尔13025.7559.501双300解放CA30A29.502×36.752双400交通SH14125.5555.101双500黄河JN15049.00101.601双550太脱拉11138.702×74.002双450黄河JN36050.002×110.02双6007.3土基回弹模量由设计资料知，土基中湿状态稠度建议范围为，此处取，查«公路沥青路面设计规范»JTGD50-2006附录表F.2二级自然区划各土组土基回弹模量参考值确定土基回弹模量取=38.5Mpa。7.4路面设计参数7.4.1轴载换算a.以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力： （7-1）——标准轴载（KN）；——被换算车辆的类型数； （7-2）m——轴数。表7-3轴载换算结果表车型轴重Pi(KN)C1C2ni(次/日)吉尔130前轴25.756.41.030036.603后轴59.501.01.0300解放CA30A前轴29.506.41.040023.953后轴2×36.751.02.2400交通SH141前轴25.556.41.050045.868后轴55.101.01.0500黄河JN150前轴49.006.41.0550747.406后轴101.601.01.0550太脱拉111前轴38.706.41.0450313.511后轴2×74.001.02.2450黄河JN360前轴50.006.41.06002186.469后轴2×110.01.02.2600·3353.810b.累计当量轴次计算 （7-3）——设计使用年限（年）；——车道分布系数，此处取0.5。 （7-4）c.验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 （7-5）——轴载系数。： （7-6）表7-4轴载换算结果表车型轴重Pi(KN)ni(次/日)吉尔130前轴25.7518.51.03000.107后轴59.501.01.03004.713解放CA30A前轴29.5018.51.04000.424后轴2×36.751.034000.1333交通SH141前轴25.5518.51.05000.168后轴55.101.01.05004.248黄河JN150前轴49.0018.51.055033.8155后轴101.601.01.0550624.471太脱拉111前轴38.7018.51.04504.189后轴2×74.001.0345040.464黄河JN360前轴50.0018.51.060043.359后轴2×110.01.036001286.1532042.245d.累计当量轴次计算 （7-7）根据累计轴载作用结果，由规范知沥青路面道路等级为重型交通道路等级。7.5路面结构层厚度计算7.5.1初拟路面结构拟采用半刚性材料层，选用三层沥青混合料组成，根据«公路沥青路面设计规范»JTGD50-2017中所规定的各层厚度要求、结合实际情况，拟定的路面结构材料见表7-5所示。表7-5路面结构方案结构层材料适宜厚度（mm）拟定确定厚度（mm）上面层细粒式沥青混凝土AC-1340—6040中面层中粒式沥青混凝土AC-2060—8060下面层粗粒式沥青混凝土AC-2580—12080基层水泥稳定碎石180—200200底基层二灰土（设计层）?表7-6各层材料设计参数层位材料名称20℃抗压模量15℃抗压模量15℃劈裂强度层间接触关系1细粒式沥青混凝土AC4连续2中粒式沥青混凝土AC-20120018001.0连续3粗粒式沥青混凝土AC-25100012000.8连续4水泥稳定碎石15000.5连续5二灰土（设计层）7500.25连续7.5.2路面材料设计参数a）计算设计弯沉值 （7-8）——设计弯沉值（mm）； （7-9）b）各层材料的容许层底拉应力计算 （7-10）——抗拉强度结构系数。材料的抗拉结构系数，按下列公式进行计算：a.沥青混凝土面层： （7-11）b.无机结合料稳定集料类： （7-12）c.无机结合料稳定细粒土类： （7-13）各层材料容许拉应力按以上公式计算：d.细粒式沥青混凝土： （7-14） （7-15）e.中粒式沥青混凝土： （7-16） （7-17）f.粗粒式沥青混凝土： （7-18） （7-19）g.水泥稳定碎石： （7-20） （7-21）h.二灰土： （7-22） （7-23）表7-7各结构层参数汇总层位材料类型劈裂强度抗拉结构系数容许拉应力1细粒式沥青混凝土AC-131.43.370.41542中粒式沥青混凝土AC-201.03.370.29673粗粒式沥青混凝土AC-250.83.370.23744水泥稳定碎石3365二灰土（设计层）0.252.610.09587.5.3设计层厚度计算 （7-24） （7-25） （7-26）综合修正系数计算： （7-27）理论弯沉系数： （7-28） （7-29）三层体系转换图如下：h1=4cmE1=1400Mpah2=6cmE2=1200Mpah3=8cmE3=1000Mpah4=20cmE4=1500Mpah5=?cmE5=750Mpa土基E0=38.5Mpah1=4cmE1=1400MpaH=?cmE2=1200Mpa土基E0=38.5Mpa图7-1路面结构当量换算图 （7-30） （7-31）由以上两个计算结果查弹性三层体系表面弯沉系数诺谟图得： （7-32） （7-33） （7-34）由以上两个计算结果查诺谟图得： （7-35）K2可由下列公式计算得出： （7-36） （7-37） （7-38） （7-39）根据上面三组数据查诺谟图得： （7-40）则路面总厚度为： （7-41）二灰土层厚度由下式计算： （7-42） （7-43）即二灰土层厚度取30cm。7.6路面结构层验算上层底面拉应力计算公式: （7-44）中层底面拉应力计算公式： （7-45）a.细粒式沥青混凝土层层底拉应力计算：三层体系转换图：h1=4cmE1=2000Mpah2=6cmE2=1800Mpah3=8cmE3=1200Mpah4=20cmE4=1500Mpah5=30cmE5=750Mpa土基E0=38.5Mpah=4cmE1=2000MpaH=？cmE2=1800Mpa土基E0=38.5Mpa图7-1路面结构当量换算图上面层厚度为 （7-46）中面层厚度为 （7-47） （7-48） （7-49） （7-50） （7-51）查诺谟图得：，即沥青上面层不受拉力，满足要求。b.中粒式沥青混凝土层层底拉应力计算：三层体系转换图：h1=4cmE1=2000Mpah2=6cmE2=1800Mpah3=8cmE3=1200Mpah4=20cmE4=1500Mpah5=30cmE5=750Mpa土基E0=38.5Mpah=？cmE1=1800MpaH=？cmE2=1200Mpa土基E0=38.5Mpa图7-2路面结构当量换算图上面层厚度为 （7-52）中面层厚度为 （7-53） （7-54） （7-55） （7-56） （7-57）查诺谟图得：，即沥青上面层不受拉力，满足要求。c.粗粒式沥青混凝土层层底拉应力计算：三层体系转换图：h1=4cmE1=2000Mpah2=6cmE2=1800Mpah3=8cmE3=1200Mpah4=20cmE4=1500Mpah5=30cmE5=750Mpa土基E0=38.5Mpah=？cmE1=1200MpaH=？cmE2=1500Mpa土基E0=38.5Mpa图7-3路面结构当量换算图上面层厚度为 （7-58）中面层厚度为 （7-59） （7-60） （7-61） （7-62） （7-63）查诺谟图得：，即沥青上面层不受拉力，满足要求。d.水泥稳定碎石基层层底拉应力验算：三层体系转换图：h1=4cmE1=2000Mpah2=6cmE2=1800Mpah3=8cmE3=1200Mpah4=20cmE4=1500Mpah5=30cmE5=750Mpa土基E0=38.5Mpah=？cmE1=1500MpaH=30cmE2=750Mpa土基E0=38.5Mpa图7-4路面结构当量换算图上面层厚度为 （7-64）中面层厚度为 （7-65） （7-66） （7-67） （7-68） （7-69）查诺谟图得： （7-70）（7-71）即层底抗弯拉强度满足设计要求。e.二灰土层层底拉应力验算：三层体系转换图：h1=4cmE1=2000Mpah2=6cmE2=1800Mpah3=8cmE3=1200Mpah4=20cmE4=1500Mpah5=30cmE5=750Mpa土基E0=38.5Mpah=？cmE1=1500MpaH=30cmE2=750Mpa土基E0=38.5Mpa图7-5路面结构当量换算图上面层厚度为 （7-72）中面层厚度为 （7-73） （7-74） （7-75） （7-76） （7-77）查诺谟图得： （7-78）（7-79）即层底抗弯拉强度满足设计要求。7.7路面结构图路面结构图采用CAD软件进行绘制，每层填料选用特定的填充图案进行代替，具体见最后打印出图。8标志标线设计8.1标志标线介绍道路交通标志和标线是指设置在道路上用规定的图形、符号、文字、线条、立面标记、突起路标等来表示特定管理内容和行为规则的交通设施。标志分为主标志和辅标志，分别发挥着各自的使用功能，标线按设置方式可分为纵向、横向、其他标线。本次设计中所有标志标线示意图由科盟CAD设计软件绘制，标线总体图和标志标线大样图最后打印附上，标志总体图绘制过程中，各标志的具体位置及桩号在总体图上标注。8.2标志设计8.2.1限速标志为缓解交通拥堵和保证行车安全，需要对车辆进行限速，本次道路的设计速度为80Km/h,设置在K0+150处。图8-1限速标志8.2.2指示标志本次设计中设置的指示标志位直行箭头，引导车辆行驶,标志设置在桩号为K0+280处。图8-2直行标志8.2.3警告标志该道路处于平原微丘区，在不良天气下可能会造成山顶滑坡、泥石流等自认危害，所以在该路段设置注意落石标志，以警醒驾驶员和行人,设置在桩号为K0+800处。图8-3注意落石标志8.2.4道路编号标志每条道路的修建，都有自己的编号，道路编号可分为国道、省道、县乡道，本次道路为县级道路，因此道路编号以X开头，编号为X210，设置在道路入口处。图8-4道路编号标志8.2.5禁止停车标志本次道路为双向四车道，同向双车道，路面较窄，若车辆在车道上停车，会造成拥堵和交通事故，因此，车辆在行驶过程中，禁止在道路上随意停车，设置在桩号K0+650处。图8-5禁止停车标志8.2.6野营地标志野营地类似旅游区标志，主要引导游客迅速到达该地，设置在桩号K1+260处，道路左侧。图8-6野营地8.2.7时间标志为所建道路规定通行时间，提高管理性，禁止夜晚行车，也减少了交通事故的可能性，此标志一般设置在道路进口处或交叉口处，本次设计因没有交叉口，因此设置在道路入口处，桩号K0+000。图8-7时间标志8.2.8道路名称标志为了便于管理和区分，每条所建道路都有特定的名称，本次所设计的道路名称为长邵路，标志牌设置在道路入口处。图8-8道路名称标志8.2.9旅游区标志道路两边及其附近有旅游区时，需设置旅游区指示牌，包括名称、距离、方向等，指引游客快速了解并到达该区，本道路右侧存在旅游区，因此需设置此标志，设置在桩号为K1+580处，道路右方。图8-9旅游区标志8.3标线设计8.3.1导向箭头颜色为白色，较为常见的标线，对车辆的行驶起引导作用。8.3.2白色虚线划于路段中时，用以分隔同向行驶的交通流；划于路口时，用以引导车辆行进，在本次道路设计中，将其设置在路中段。图8-5白色虚线9结术语毕业设计是对大学四年来专业课知识学习的一次考察和复习，在此设计中，将四年来所学的知识联系起来，组成一个完整的体系。在设计的整个过程中，运用在大学里面所学知识独立进行了长邵一级公路2标段设计，掌握了路线选线、设计、布局、路基路面结构设计的能力，了解到公路设计中的一些规范和要求，增添了一定的知识。本次设计为一级公路，四车道，设计年限15年，道路名称为长邵