都匀市墨冲镇至马蹄岩高速公路设计

设计任务和沿线自然条件1.1沿线自然条件贵州省都匀市墨冲至马蹄岩公路简介拟建项目起点位于贵州省都匀市墨冲镇，终点止于都匀市与平塘县交界马蹄岩，接S206线马蹄岩至平塘段。路线沿现有老路，下穿G75兰海高速，向正南方向展开，经过豪龙水泥厂、秀锋村、重坡、冗米街、沙寨乡，到都匀市与平塘县交界位置马蹄岩结束，长23.375km。线路总体走向为南向，交通总体较为方便。经查阅全国自然区划图得知，该地区为V3区，西南潮暖区，全年平均温度14~22℃，潮湿系数1.50~2.00，年降水量1000~1400mm，土质带为紫黏土、红色石灰土、砖红粘性土。沿线地方材料有碎石、砾石、砂、石灰、粉煤灰等依据毕业设计任务书，路线所经地区1:2000地形图，有关当地的地质地貌、水文、气象等条件；详见综合报告和相关文献资料，以及相关规范。1.2主要技术指标1.3.1确定道路等级1）交通组成根据最新路网规划，预测使用初期2018年年平均日交通量见下表。表1.12018年年平均日交通量车型交通量（辆/昼夜）01234567893类（2轴6轮整体式货车）30303285311032223263330033423380342034582类（2轴6轮整体式客车）5036355305855976126236386506651类（2轴4轮车辆）20181770215021082172223523002363242724954类（3轴整体式货车）12601013126011781215135012271242129012236类（双前轴整体式货车）11371013126012601328138814521512157516357类（4轴及以下半挂货车）35330535033033032732732332332011类（全挂货车）255290278297308320330342353365交通量年平均增长率（％）6.72注：上表为双向交通量调查结果换算交通量各种车辆折算系数如表1.3表1.3车辆折算系数表汽车代表类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＞2t~≤14t的货车大型车2.0＞19座的客车和载质量＞2t~≤14t的货车拖挂车3.0＞19座的客车和载质量＞2t~≤14t的货车本道路换算后的交通量如下表1.4表1.4本路建成初期每日双向交通量汽车车型日交通量（辆/d）换算系数换算后交通量（辆/d）3类（2轴6轮整体式货车）34582.586452类（2轴6轮整体式客车）6651.599751类（2轴4轮车辆）24951.024954类（3轴整体式货车）12232.53057.56类（双前轴整体式货车）16352.54087.57类（4轴及以下半挂货车）3204.0128011类（全挂货车）3654.01465汇总QUOTE=22027.5（辆/d）假设该公路设计年限为n=20年Nd=N该道路的设计交通量为75749＞15000辆，经查规范，该公路的道路等级确定为高速公路。由于此公路所在地区为山岭重丘区，为节省成本，充分利用资源，结合实际情况综合考虑，决定选择公路等级为四车道高速公路设计速度为80㎞/h。

第2章纸上定线2.1方案比选路线方案比选如下表2.1表2.1方案比选表比较项目方案一方案二路线长度3.067km3.133km线型平均圆曲线半径比较大，线型顺畅平均圆曲线半径比较小，路线不如方案一顺适交点数目3个3个占用农田情况中中平曲线最小半径580m500m经过水塘数24征地拆迁多少路基土石方高填深挖不多，土石方总量少。高填深挖不多，土石方总量比方案一多。方案优点经过水塘数较少；填挖较少；土石方数量比较少。路线线型顺适；方案缺点占用农田较方案二多土石方工程数量稍多，经过水塘较方案一多，工程量大方案比较推荐方案参考方案2.2平面设计图路线平面设计图见附图SI-1，比例为1：2000。

第3章线路设计3.1公路平面设计3.1.1高速公路平曲线设计技术指标，如表3.1。表3.1平曲线设计技术指标公路级别高速公路设计车速(km/h)80圆曲线最小半径（m)400（一般值）圆曲线极限最小半径（m)250圆曲线最大半径（m)10000缓和曲线最小长度（m)70同向圆曲线直线最小直线长度（m)6V=480反向圆曲线最小直线长度（m)2V=160圆曲线最大超高值8%停车视距（m)1103.1.2平曲线要素值确定以JD1为例JD1桩号：K11+628.845坐标（1582.873，5100.865）转角：右21°18′18.3″半径：580mLs1=Ls2=95m缓和曲线切线增值=47.49（m）圆曲线的内移值=0.648(m)缓和曲线角==4.69切线长==156.71(m)平曲线长度==310.67（m）外距==10.83(m)校正值==2.75(m)平曲线主点桩号计算及校正：JD1：K11+628.845ZH=JD1－T =K11+628.845－156.71 =K11+472.139HY=ZH＋Ls =K11+472.139＋95 =K11+567.139QZ=ZH+L/2 =K11+480.288+310.67/2 =K11+627.474YH=HY＋(L-2Ls)=K11+567.139＋(310.67-2×95) =K11+687.809HZ=ZH+L=K11+472.139+310.67=K11+782.8093.2公路纵断面设计3.2.1竖曲线设计指标表3.2竖曲线设计指标最大纵坡%5.0最小坡长m200最小纵坡%0.3最大坡长m3%1100最大合成坡度%10.54%900最小合成坡度%0.55%700表3.3高速公路半径及曲线长度设计指标凸型竖曲线半径凹型竖曲线半径竖曲线长度一般值45003000170极限值30002000703.2.1竖曲线计算实例：1）竖曲线要素计算JDI桩号K11+630,高程172.6m;i1=2%i2=-1.22%取半径R=7800mw=i2﹣i1=-1.22%﹣2%=-3.22%(凸形)曲线长L=Rw=7800×3.22%=251.16（m）切线长T=L/2=251.16/2=125.58(m)外距E=T2/2R=125.582/（2×7800）=1.0109(m)2）设计高程计算：竖曲线起点桩号：(K11+630)﹣125.58=K11+504.42竖曲线起点高程：172.6+125.58×2%=175.116(m)竖曲线终点桩号：(K37+020)+125.58=K11+755.58竖曲线终点高程：172.6+125.58×1.22%=174.132(m)竖曲线位于平曲线中，满足“平包竖”要求。3.3公路横断面设计3.3.1该高速公路采用整体式路基断面形式。该高速公路的各组成部分的宽度设计如下：车道：根据规范，设计速度为80km/h时，车道宽度应取3.75m。高速公路的车道数应大于4，本设计车道数取4。中间带：根据规范，高速公路，一级整体式路基断面必须设置中间带，中间带由两条左侧路缘带和一条中央分隔带组成。经查表，设计速度为80km/h时，本设计左侧路缘带宽度取0.5。设中央分隔带宽度为3m。路肩：经查规范，设右侧硬路肩宽度为3m，土路肩为0.75m。高速公路、一级公路应在右路肩宽度内设宽度为0.5米的右侧路缘带。路拱坡度：高速公路整体式路基可以采用双向路拱坡度，车道横坡度设为2%，硬路肩横坡坡度设为3%，土路肩横坡坡度设为3%。布置如图3.1图3.1横断面路基图3.3.2加宽本设计是最小半径为580m的高速公路，不属于加宽要求范围，故不设加宽。3.3.3超高对于有中间带的道路可以绕中央分隔带边线旋转表3.4绕中央分隔带边缘旋转超高值计算公式超高位置计算公式x距离处行车道横坡值备注外侧C(b1+B+b2)ixz计算结果为与设计高之高差设计高程为中央分隔带外侧边缘的高程加宽值bx按加宽计算公式计算当x=Lc时，为圆曲线上的超高值D0内侧D0C-(b1+B+bx+b2)ix目录超高计算：以JD1曲线K11+947.545～K12+283.417为例计算1）计算要素缓和曲线Ls=110m，设计速度V=80km/h，曲线半径R=620m，超高坡度，路面宽度B=3.75+3.75+0.5=8m2）第一个曲线超高计算：已知R=620m，Ls=110m，路幅宽度为24.5m，路拱坡度为iz=2%，路肩坡度iJ=3%，该曲线的主点桩号分别为：ZH=K11+947.545，HY=K12+057.545，QZ=K12+115.481，YH=K12+173.417，HZ=K12+283.417确定超高缓和段长度超高渐变率P＝l／150>1/330，超高坡度与路拱坡度的代数超高过渡段长度Lc<Ls,超高渐变率p>1/330,可取Lc=Ls=110。表3.5超高计算表桩号x左侧超高横坡（%）右侧超高横坡（%）K11+947.5450-2.000-2.000K11+96012.455-2.000-2.000K11+98032.455-2.000-1.785K12+00052.455-2.000-0.035K12+02072.455-2.0001.715K12+04092.455-3.4653.465K12+057.545112.455-5.0005.000K12+060132.455-5.0005.000K12+080152.455-5.0005.000K12+100172.455-5.0005.000K12+115.481192.455-5.0005.000K12+120212.455-5.0005.000K12+140232.455-5.0005.000K12+160252.455-5.0005.000K12+173.417272.455-5.0005.000K12+180292.455-4.4244.424K12+200312.455-2.6742.674K12+220332.455-2.0000.924K12+240352.455-2.000-0.826K12+260372.455-2.000-2.000K12+280392.455-2.000-2.000K12+283.417412.455-2.000-2.0003.4视距检查高速公路设计速度为80Km/h的视距检查以停车视距为为标准，为110m，即取视距长度取曲线半径最小的第一个平曲线为例计算R=550m圆曲线长，缓和曲线长曲线内侧行驶轨迹因为圆曲线长度大于视距，所以由公式 得：在51.222m的横净距内没有障碍物，所以视距满足要求。同理可求得其他平曲线位置处的横净距，经过检查，全线在各曲线的横净距都满足要求，没有要清除的障碍物。3.5土石方计算土石方计算当相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则采用以下公式 （3-1） 若面积相差甚大，且与棱台更为接近，则采用以下公式式中：。首先根据横断面图计算横断面面积然后计算体积，即获得土石方数量，填入土石方计算表。本设计直接由纬地系统自动生成土石方表格。

路基工程设计4.1排水设计4.1.1边沟边沟采用梯形横断面形式，梯形边沟内侧边坡设为1:1.0，外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同；梯形边坡的底宽为0.6m，深度为0.6m.表4.1边沟布置表桩号范围位置桩号范围位置K10+500-K10+580两侧K12+240-K12+260左侧K10+600-K10+620右侧K12+280-K12+360右侧K10+640-K10+660两侧K12+400-K12+520左侧K10+700-K10+800两侧K12+580-K12+630左侧K10+960-K11+060右侧K12+720-K12+760两侧K11+100-K11+360右侧K12+900-K12+940右侧K11+320-K11+380左侧K13+000-K13+080左侧K11+400-K11+480右侧K13+180-K13+240右侧K11+520-K11+540左侧K13+260-K13+280两侧K11+600-K11+640两侧K13+300-K13+320左侧K11+660-K11+680左侧K13+320-K13+360右侧K11+840-K11+900两侧4.1.2截水沟截水沟的断面形式设为梯形，沟的边坡坡度一般为1:1.0~1:1.5，设为1:1.0，沟底宽度不小于0.5m，故设为0.55m;沟深不小于0.5m，设为0.6m；沟底纵坡不小于0.3%，设为0.35%。4.2截水沟布置表桩号范围位置桩号范围位置K10+700-K10+800两侧K12+280-K12+360右侧K10+820-K10+840左侧K12+580-K12+630左侧K11+180-K10+360右侧K12+640-K12+690两侧K11+400-K11+480右侧K13+040-K13+080左侧K11+520-K11+540左侧K13+220-K13+240右侧K11+620-K11+640右侧K13+300-K13+320左侧K11+660-K11+680左侧K13+320-K13+360右侧K11+840-K11+900两侧4.1.3排水沟底宽和深度不宜小于0.5m，土沟边坡坡度为1:1~1:1.5。据路基坡脚不宜小于2m,连续长度宜短，一般不超过500m。排水沟的纵坡一般情况下可取0.5%~1.0%，不小于0.3%，亦不大于3%。1.设计流量按规范，用一下公式计算确定： （4-1）式中：Q—设计流量（）；q—设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度（mm/min）；—径流系数,此地区地形为起伏的山地，查表得径流系数QUOTEΨ=0.7Ψ=0.7；F—汇水面积（）,F=0.0015km2计重现期：本公路为高速公路，取设计重现期15年。按公路所在地区，查得5年重现期10min降雨历时的降雨强度为=2.3mm/min，查表得该地区5年重现期时的重现转换系数为1.27，查得5min降雨历时的转换系数为1.25。则得到降雨强度：

故设计流量：(m/s)2.检查汇流历时假设（1）坡面汇流历时： （4-2）地表粗度系数，经查表取s=0.02；ip——坡面流的坡度，路堑边坡为1:0.5，ip=2。（min）（2）沟管内汇流历时： t2=(li60其中v=20该设计中QUOTEigig为该段排水沟的平均坡度取3.0%。则t汇流历时：(min)结论：假定汇流历时验算合格，设计径流量为0.064QUOTEm3m3/s。3.排水沟横断面设计排水沟断面尺寸设计（1）采用最佳断面法确定断面尺寸排水沟设计流量QUOTEQsQs取1.5QUOTEm3m3/s，排水沟设计采用浆砌片石梯形形式，边坡率m=0.75。根据规范取粗糙系数n=0.025，QUOTEvmax=3.0m/svmax=3.0m/s流量 Q=vA （4-4）v——沟或管内的平均流速A——过水断面面积沟内平均流速I——水力梯度取3.0%水力半径=0.213(m)沟内平均流速(m/s)过水断面面积（m2）流量（m3/s）（4）验算流速v=2.61m/s，小于QUOTEvmaxVmax=3.0m/s。流量Q=1.044QUOTEm3m3/s，接近QUOTEQsQS=1.50QUOTEm3m3/s。结论：因为流速以及流量均满足要求，故决定取b=0.60m,h=0.80m。表4.3排水沟布置表桩号范围位置桩号范围位置K10+500-K10+700两侧K11+960-K12+100两侧K10+860-K10+970两侧K12+500-K12+580两侧K11+520-K11+580两侧K13+080-K13+100两侧K11+780-K11+800右侧K13+340-K13+360两侧4.2边坡稳定性分析该路段的土质为中液限黏土，故采用圆弧滑动面法进行分析，选择在K11+947.641处，已知参数有：填土重度QUOTEγ=18.5kN/m3，内摩擦角QUOTE，粘聚力QUOTEc=20kPa。采用圆弧滑动面法中的瑞典条分法进行验算，条分法的土条宽度为1.00m，圆心步长为15.00m该桩号横断面计算示意图如图所示。图4.1条分法计算图表4.1边坡稳定性分析表αliCiΦi土条实重(kN)下滑力(kN)抗滑力(kN)(°)（m）(kPa)(°)-34.551.2125.0019.346.20-3.5132.15-30.031.1625.0019.3417.60-8.8034.23-25.701.1125.0019.3427.13-11.7636.33-21.531.0825.0019.3435.01-12.8438.31-17.481.0425.0019.3447.01-14.1241.77-13.541.0225.0019.3463.78-14.9347.31-9.671.0125.0019.3479.27-13.3152.62-5.831.0025.0019.3493.52-9.5157.62-2.031.0025.0019.34106.58-3.7762.231.771.0025.0019.34118.463.6566.405.571.0025.0019.34129.1512.5470.079.401.0025.0019.34138.6622.6573.1813.271.0325.0019.34146.9333.7375.7117.211.0425.0019.34153.9245.5477.6021.231.0725.0019.34159.5657.7878.8425.371.1025.0019.34163.7470.1479.4129.651.1425.0019.34166.3182.2779.3134.121.2025.0019.34167.0893.7378.5537.240.4325.0019.3457.8034.9826.9740.381.2125.0019.34148.2196.0369.9445.201.3125.0019.34133.9595.0665.9150.481.4525.0019.34116.9290.1962.4156.451.6725.0019.3496.0480.0360.4263.612.0225.0019.3468.9961.8062.7574.003.3625.0019.3426.7686.4986.49由表可知：总的下滑力T=799.792kN总的抗滑力N=1493.669kN则该边坡的滑动安全系数为QUOTEK=1.868>1.25。结论：该边坡是稳定的。4.3挡土墙设计4.3.1挡土墙布置表4.2挡土墙布置表左侧右侧桩号范围类型桩号范围类型K11+980~K12+980衡重式路堤墙K11+947~K12+080衡重式路堤墙K12+100~K12+140仰斜式路堤墙K12+280~K12+230仰斜式路堑墙K12+580~K12+691仰斜式路堑墙K12+300~K12+400仰斜式路堑墙K12+800~K12+920仰斜式路堤墙K12+460~K12+520仰斜式路堑墙K12+780~K12+860仰斜式路堤墙4.3.2挡土墙计算实例已知：填土重度QUOTEγ=18.5kN/m3，内摩擦角QUOTE，粘聚力QUOTEc=20kPa（1）要素计算α=β=arc设墙高H=5.5m，根据表格线性内插得q=16.25kPa，故换算均布土层厚度：由于该土属于粘性土，在设计粘性土的挡土墙时，需将内摩擦角QUOTEφφ换算相对于实有QUOTEφφ值较大的等效内摩擦角QUOTE进行计算，通常把粘性土的内摩擦角值增大5。~10。取为QUOTE=QUOTE35°35°，QUOTEδ=17.5°。（2）确定破裂角该挡墙属于附加均布荷载作用于破裂棱体顶面的路堤挡土墙。假设破裂面交于荷载中部当破裂面交于荷载中部，则有因为ψ＜90°，取正。=48=14根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的公式:=0.685（3）验算破裂面是否交于荷载范围内破裂棱体长度：=5.5×tan(34.4°)-tan(-14.04°)=5.141(m)车辆荷载分布宽度：L=Nb+(N-1)m+d=2×1.8+1.3+0.6=5.5(m)所以L0＜L,即破裂面交于荷载范围内，符合假设。（4）主动土压力计算根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式：=125（5）土压力作用点位置计算Zy1表示土压力作用点到墙踵的垂直距离。（6）土压力对墙趾力臂的计算基底倾斜，土压力对墙趾的力臂：（7）稳定性验算①墙体重量及其作用点位置计算将挡土墙在墙趾处分成两部分，变成两个四边形。②抗滑稳定性验算倾斜基底0.2:1（α0=11°18′36″）Ep——墙前被动土压力的水平分量（KN）；基底摩擦系数，经查表取μ=0.3；主动土压力的墙前被动土压力分项系数，查表得γQ1=1.4，γQ2=0.5=87.18>0所以抗滑稳定性满足要求。抗倾覆稳定性验算=57.77>0所以倾覆稳定性满足要求。合力偏心距验算 （4-5）B——倾斜基底的宽度=0.047<故基底合力偏心距满足规范的要求基底应力验算N1=177.69由于<,所以(kpa)<[σ]=500kpa所以基底应力满足要求。挡土墙的排水设施和沉降缝、伸缩缝的设置4.3.3挡土墙的排水设施1、（设置墙身泄水孔，在非干砌的挡土墙身适当高度处设置一排或数排泄水孔，泄水孔尺寸可视泄水量大小采用10cm×10cm其间距为2.0m，浸水挡土墙为1.0～1.5m。2、沉降缝与伸缩缝设计时，一般将沉降缝与伸缩缝合并设置，沿路线方向每隔10m设置一道，，缝宽0.02m，缝内用胶泥填塞。4.4涵洞设计新建涵洞应选用无压力式。涵洞的孔径，应根据设计洪水流量、河沟断面形态、进出水口沟床加固形式和地质等条件，经水力验算确定。新建涵洞应采用标准跨径0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0m涵洞出入口处应设置端墙和翼墙。该涵洞设计为钢筋混凝土管涵。水文计算1.涵洞设计流量计算因为汇流面积F=0.081km²≤30km²采用形成径流法计算设计流量 QUOTE （4-6）其中：QUOTEQpQp—规定频率为P%时的雨洪设计流量，频率取1/100（m²/s）。F—汇水面积，F=0.081㎡。汇流时间QUOTEττ=30min。ψ—地貌系数，根据《JTG-T-D65-D4-2007公路涵洞设计细则》取0.09。径流厚度取h=44mm。植物坑洼滞留的径流厚度取10mm。洪峰传播的流量折减系数取1.0。降雨不均匀的折减系数取1.0。小水库（湖泊）调节折减系数，取1.0。将各数值代入算得根据公式=1.14（m）根据规范要求取标准管径d=1.25m。水力资料的验算孔径验算粗糙系数经查表取n=0.014；流速系数，采用八字式洞口，。(1)临界水深以d=1.25m代入公式，可得到查表得到相应的。由此，临界水深(2)临界流速和临界坡度查表得到时，，，。临界流速：临界坡度：得出，涵前水深H取流速系数并假设涵前流速则当时，涵前流速大于0时，按上公式计算所得涵洞前水深必小于1.307m，因此，涵前水深满足规定要求。涵洞进水口处的最小净空高度因此，满足进水口处的最小净空高度要求。(4)涵内正常水深和流速取涵洞坡度为临界坡度，即。由公式，断面的流量特征值为；由公式，得出满流是的断面的流量特征值为由，查表可得到充满度。由此，由充满度，查表，可得到断面的流速特征相对值。按公式。流速特征值为.则涵内流速为。此流速小于混凝土圆管的允许流速（）。（5）涵洞最大底坡涵洞内正常流速如采用允许流速，则涵洞纵坡可增大。由流量公式，涵内过水断面面积为。由公式，得。查表可得充满度为，由此，正常水深。查表课的断面的流速特征相对值。由。按公式，得出。因此，管涵的底坡坡度可以在临界坡度（0.550%）到最大坡度（4.59%）范围内选择。本设计选用3%.圆管涵结构设计设计资料：四车道高速公路钢筋混凝土圆管涵，设计荷载为公路-Ⅰ级，管径D=1.25m,填土高度为H=3.85m，土容重，管节下砂垫层2m厚,内摩擦角°，容许承载力。设计计算:取管壁厚0.15m，内径1.25m，外径1.55m，每节1m长，混凝土采用C20（轴心抗压强度），钢筋采用R235。1.恒载计算填土垂直压力：管节自重垂直力：2.活载计算填料厚度等于或大于0.5m的涵洞不计冲击力荷载分布宽度：一个后轮单边荷载横向分布宽度=0.6/2+3.85=2.52m1.3/2=6.75，也大于1.8/2=0.9故各轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度应按二辆车轮外边至外边计算，即一个车轮的纵向分布宽度故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠，荷载纵向分布宽度b应按外轮外边至外边计算.即3.管壁弯矩计算忽略管壁环向压力及径向剪力N、V，仅考虑管壁上的弯矩.填土重产生的弯矩：管壁自重产生的弯矩：、、车辆荷载产生的弯矩：故恒载产生的最大弯矩为：4.荷载组合承载能力极限状态组合：正常使用极限状态组合：短期组合：长期组合：5.截面强度计算管节处预留接缝宽1，故实际预制管节长99，承受1长度内的荷载。考虑任意位置都可承受正负弯矩，布置双层钢。（）符合规范规定。符合规范标准。6.裂缝宽度验算满足规范要求。7.基底应力验算本涵地基承载力可不作修正，即基础按承受中心荷载计算<满足要求。桥涵设置位置桩号构造物跨径你备注K13+110~K13+150一桥40经过水塘K13+400~K13+488二桥45+45经过水塘K10+900涵洞1.25经过小何K11+791涵洞1.25K12+011涵洞1.25K12+978涵洞1.25

第5章路面设计5.1路面设计基本资料表5.1交通组成及车辆数据车型交通量(辆）3类（2轴6轮整体式货车）34582类（2轴6轮整体式客车）6651类（2轴4轮车辆）24954类（3轴整体式货车）12236类（双前轴整体式货车）16357类（4轴及以下半挂货车）32011类（全挂货车）3655.2沥青路面设计5.2.1交通参数该项目不属于高速公路、一级公路的改建设计，故采用水平三： EALFm=EALFml×PERml+EALFmh×PERmh （5-1表5.2以沥青层的层底拉应力为设计指标的轴载换算表汽车类型EALFmlPERmlEALFmhPERmhEALFm3类（2轴6轮整体式货车）0.40.904.10.100.772类（2轴6轮整体式客车）0.80.852.80.151.11类（2轴4轮车辆）0.00.000.00.0004类（3轴整体式货车）0.70.654.20.351.9256类（双前轴整体式货车）1.30.557.90.454.277类（4轴及以下半挂货车）1.40.706.00.302.7811类（全挂货车）1.50.6512.10.355.21初始年设计车道日平均当量轴载次N： （5-2）式中：DDF——方向系数，取0.55；LDF——车道系数，取0.8；表5.3初始年设计车道日平均当量轴载次N₁汽车类型AADTTDDFLDFVCDFm（%）EALFm3类（2轴6轮整体式货车）34580.550.843.90.772类（2轴6轮整体式客车）6650.550.828.81.11类（2轴4轮车辆）24950.550.8004类（3轴整体式货车）12230.5256类（双前轴整体式货车）16350.577类（4轴及以下半挂货车）3200.550.822.7811类（全挂货车）3650.51N₁5902.82当量设计轴载累计作用次数Ne: （5-3）式中：t——设计使用年限（年），高速公路沥青路面的设计使用年限取15年；——设计使用年限内交通量的年平均增长率，由设计资料所给数据可得=6.72%；N1——初始年设计车道日平均当量轴次。=5.30×107（次）5.30×107>5×107,故设计交通荷载等级为极重。以无机结合料稳定层层底拉应力为设计指标的轴载换算表5.4无机结合料稳定层层底拉应力当量设计轴载换算系数汽车类型EALFmlPERmlEALFmhPERmhEALFm3类（2轴6轮整体式货车）1.300.90314.200.1032.592类（2轴6轮整体式客车）0.500.8535.500.155.751类（2轴4轮车辆）0.000.000.000.000.004类（3轴整体式货车）0.300.65137.600.3548.366类（双前轴整体式货车）10.200.551505.700.45683.187类（4轴及以下半挂货车）7.800.70553.000.30171.3611类（全挂货车）2.500.65985.400.35346.52表5.5初始年设计车道日平均当量轴载次N₁汽车类型AADTTDDFLDFVCDFm（%）EALFm3类（2轴6轮整体式货车）34580.550.842.732.592类（2轴6轮整体式客车）6650.551类（2轴4轮车辆）24950.550.8004类（3轴整体式货车）12230.550.814.848.3556类（双前轴整体式货车）16350.550.822.7683.1757类（4轴及以下半挂货车）3200.550.82171.3611类（全挂货车）3650.550.80.1346.515N₁608833.72当量设计轴载累计作用次数Ne:=5.47×109（次）5.47×109>5×107,故设计交通荷载等级为极重。5.2.2路基顶面及回弹模量用D=30cm刚性承载板测得弯沉值（已考虑影响量）：表5.6土基回弹模量强度试验资料表P(MPa)0.000.250.30（0.01mm）287295120165190土的泊松比约为0.3～0.5，取；a=D/2用公式a—刚性承载板半径，a=D/2=150mm；li—1mm以内的变形值；μ0—土的泊松比，取为0.40；计算得。5.2.3初拟路面结构高速公路、一级公路一般采用沥青面层结构。通常认为密实型中粒式或细粒式沥青混合料最宜用于表面层。沥青中面层和下面层密实型中粒式和粗粒式混合料。表5.7无机结合料稳定类基层（粒料类底基层）路面厚度范围极重面层基层（无机结合料稳定类）底基层（无机结合料稳定类）厚度（mm)250~150600~350200~150表5.8无机结合料稳定类基层（无机结合料稳定类底基层）路面厚度范围极重面层基层（无机结合料稳定类）底基层（无机结合料稳定类）厚度（mm)250~120500~250200~150方案一（干燥路基）：表5.9方案一路面结构组合表结构层编号层位材料类型厚度(mm)模量(MPa)泊松比1上面层细粒式沥青混合料（AC-13）50.0110000.252中面层改性沥青(AC-20)80.0120000.253下面层改性沥青(AC-25)100.0120000.254基层水泥稳定级配碎石500.0240000.255底基层级配碎石200.06000.256土基1500.40方案二（中湿路基）：表5.10方案二路面结构组合表结构层编号层位材料类型厚度(mm)模量(MPa)泊松比1上面层细粒式沥青混合料（AC-13）40.0110000.252中面层改性沥青(AC-20)60.0120000.253下面层改性沥青(AC-25)100.0120000.254基层水泥级配稳定碎石400.0240000.255底基层二灰级配稳定碎石180.0240000.256土基1500.405.2.4验算路面性能方案一验算路面性能设计温度调整系数和等效温度：①分析无机结合料稳定层疲劳开裂时的温度调整系数：面层当量层厚度面层当量模量基层当量层厚度基层当量层模量无机结合料疲劳开裂的温度调整系数 （5-4）——基准路面结构温度调整系数，查表得=1.31；——与面层基层厚度有关的函数。面层与基层当量模量之比面层与基层当量厚度之比将各个值代如公式（）得=1.127②分析沥青混合料层沥青的永久变形量时，沥青混合料的等效温度： （5-5）——基准等效温度，查表得20.1℃沥青混合料层疲劳开裂寿命：采用粒料类底基层的结构组合的路面设计指标中不包含沥青混合料层层底拉应变，故方案一无需验算沥青混合料层疲劳开裂寿命。无机结合料稳定层疲劳开裂寿命： （5-6）式中：——季节性冻土地区调整系数，查表取=1；kT2——温度调整系数，求得kT2=1.127Rs——无机结合料稳定类材料的弯拉强度,Rs=1.8MPa;b——疲劳试验回归参数，查表得a=13.24,b=12.52kc——现场综合修正系数，；c1、c2、c3——参数，查表取c1=14,c2=-0.0076,c3=-1.47;ha,hb——分别为沥青混合料层和计算点以上无机结合料稳定层厚度；——目标可靠度指标，查表得=1.65——无机结合料底层拉应力，根据弹性层状理论计算得=0.154MPa。故无机结合料层疲劳寿命满足要求。沥青混合料永久变形量 （5-7）——沥青混合料层永久变形量指标的当量设计轴载累计作用次数；——车辙试验试件的厚度（mm)——综合修正系数沥青层永久变形计算结果分层编号分层厚度(mm)竖向压力(MPa)修正系数（kRi）永久变形(mm)115.00.703.980.2215.00.705.820.3320.00.697.350.5420.00.656.730.4520.00.595.340.3620.00.533.920.2720.00.462.760.18100.00.400.820.1总计2.0高速公路的沥青混合料层容许永久变形量为15mm,计算所得沥青层永久变形量为Ra=2.0<15mm，故满足沥青混合料层永久变形量验算。设计路线处于贵州市，不属于季节性冻土地区，故不进行沥青面层低温开裂指数验算和防冻厚度验算。5.2.5方案二验算路面性能设计1）温度调整系数和等效温度：①分析无机结合料稳定层疲劳开裂时的温度调整系数：面层当量层厚度面层当量模量基层当量层厚度基层当量层模量无机结合料疲劳开裂的温度调整系数面层与基层当量模量之比面层与基层当量厚度之比将各个值代如公式（）得=1.56②分析沥青混合料层沥青的永久变形量时，沥青混合料的等效温度：——基准等效温度，查表得20.1℃2）沥青混合料层疲劳开裂寿命：采用无机结合料类底基层的结构组合的路面设计指标中不包含沥青混合料层层底拉应变，故方案一无需验算沥青混合料层疲劳开裂寿命。3）无机结合料稳定层疲劳开裂寿命：式中：Nf2kT2——温度调整系数，求得kT2=1.56Rs——无机结合料稳定类材料的弯拉强度,Rs=1.8MPa;b——疲劳试验回归参数，查表得a=13.24,b=12.52kc——现场综合修正系数，；c1、c2、c3——参数，查表取c1=14,c2=-0.0076,c3=-1.47;ha,hb——分别为沥青混合料层与计算点以上无机结合料稳定层厚度；——目标可靠度指标，查表得=1.65——无机结合料底层拉应力，根据弹性层状理论计算得=0.14MPa。故无机结合料层疲劳寿命满足要求。4）沥青混合料永久变形量表5.沥青层永久变形计算结果分层编号分层厚度(mm)竖向压力(MPa)修正系数（kRi）永久变形(mm)110.00.703.980.1215.00.704.700.2315.00.697.050.3420.00.677.220.4520.00.636.070.3620.00.564.610.27100.00.501.540.3总计1.9高速公路的沥青混合料层容许永久变形量为15mm,计算所得沥青层永久变形量为Ra=1.9<15mm，故满足沥青混合料层永久变形量验算。5.2.6路面结构方案比选对方案一和方案二比选，方案二用沥青料较少，沥青材料在经济方面应以用量少为主，方案二更有利于利用沿线材料，能有效地降低成本。各方面因素综合比选后，方案二更为经济合理。因此选方案二为设计方案5.2.7计算设计路面结构的验收弯沉值1）路基顶面验收弯沉值 （5-9）P——落锤式弯沉仪承载板施加荷载，50KN；r——落锤式弯沉仪承载板半径，150mm；E0——平衡湿度状态下路基顶面回弹模量。路基标准状态下回弹模量取100MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.50,则平衡湿度状态下的回弹模量为150MPa，由公式（）计算得路基顶面验收弯沉值为124.5（0.01mm）2）路表验收弯沉值 （5-10）K1——路基顶面回弹模量调整系数，取0.5；根据弹性层状体系理论计算得到路表验收弯沉值la为9.4（0.01mm）

第6章工程概算表6.1概算总表序号工程或费用名称单位数量概算金额(万元）单位价值（元）备注Ⅰ工程费用--2930.42--一道路工程m30671882.766262.34-1路面路基工程m2736472029.71275.6普通沥青混凝土2土方填方万m318.07128.37110000-3桥梁————800——--二交通工程m3067296.54986.5三排水工程m3067381.281268.4-1雨水管道m168076.15453.4钢筋混凝土管2路边排水管道m2756367.791334.5-Ⅱ工程建设其他费--486.97--1征地拆迁费用--224.15--2建设单位管理费--21.91--3前期工作咨询费--18.81--4场地准备及临时设施费36.64--4建设工程监理费--43.19--5劳动安全卫生评审费--0-6工程保险费--30.03-7工程勘察费--9.36-8工程设计费--86.78-9环境影响咨询服务费--2.43-10招标代理服务费--6.96-11施工图审查费--3.37-12竣工图编制费--3.34-第一、二部分费用合计--9866.45-Ⅲ预备费--364.5-Ⅳ概算总金额--10230.9-表6.2设备安装概算细目号项目名称单位数量单价合价/元101-1保险费a建筑工程一切险总额--300000-b第三方责任险总额--3000102-1竣工文件总额--28000102-2施工环保费总额--250000103-1临时道路修建、养护与拆除（包括原道