高速公路設計

1、高速公路設計 一 設計說明書（一）畢業(yè)設計的目的通過畢業(yè)設計，使學生對公路建設程序和內(nèi)容有一個系統(tǒng)的、全面的了解，培養(yǎng)學生獨立進行路線、路基路面結(jié)構(gòu)及有關設施設計、計算的能力；選擇橋涵標準圖的能力，使學生得到公路工程師的初步訓練。（二）設計任務1路基路面設計在路線設計的基礎上完成以下工作：路基、排水、防護、支擋工程、特殊路基等設計；路面工程設計（路面的結(jié)構(gòu)組合設計、厚度設計與方案比選）。2橋涵初步設計根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)資料，完成橋涵標準圖的選擇，包括相關的圖紙、表格、工程數(shù)量及相關說明。（三）技術標準平原微丘區(qū)高速公路技術標準，計算行車速度120km/h。設計荷載：公路級，人群荷載3kn/m。

2、（四）設計概況1.在縱斷面設計中，充分考慮平縱組合平衡和填挖平衡的原則，對沿線地形、地質(zhì)、水文、排水等綜合考慮，全線共設4個豎曲線，最大縱坡1.41，最小縱坡-0.35%。2.路基寬度28m，路面寬8.25m，路肩寬4.25m，路拱橫坡2%，硬路肩橫坡2%，土路肩橫坡3%，挖方邊坡視地質(zhì)情況設置為1：0.51：1，填方邊坡8米，設為1：1.5，填方邊坡8米變坡，采用1：1.75。3.路基排水設施有邊溝、截水溝、排水溝等，邊溝的高度和寬度等于0.6米，水溝的寬度和高度宜大于或等于0.6米。4.路面結(jié)構(gòu)設計以雙輪組單軸軸載100kn為標準軸載，路面結(jié)構(gòu)選用瀝青混凝土面層厚度為15cm；基層采用20

3、 cm水泥石灰穩(wěn)定礦渣，25 cm石灰土穩(wěn)定碎石;底基層20cm天然砂礫。5.根據(jù)本路段實際情況，設圓管涵3座，箱型通道1座，跨線橋1座。二 平、縱、橫三維斷面設計（一）平面線形設計1選線本設計路段設計資料已提供平面線形資料，故不需要再進行選線設計。2技術指標查相關資料確定主要技術標準（1）.公路用地新建公路路堤兩側(cè)排水溝外緣（無排水溝時為路堤或護坡道坡腳）以外，路塹坡頂截水溝外邊緣（無截水溝為坡頂）以外不小于1m的土地為公路用地范圍；在有條件的地段，高速公路、一級公路不小于3m，二級公路不小于2m的土地為公路用地范圍。高真深挖路段，為保證路基的穩(wěn)定，應根據(jù)實際情況確定用地范圍。公路用地還包括

4、立體交叉、服務設施、安全設施、交通管理設施、停車設施、公路養(yǎng)護管理及綠化和苗圃等工程的用地范圍。 （2）.路線車道寬度設計車速為120km/h，車道寬度為3.75m 高速公路整體式斷面必須設置中間帶，中間帶由兩側(cè)路緣帶和中央分隔帶組成，其各部分寬度應符合表2.1的規(guī)定：表2.1中間帶寬度表一般值（m）最小值(m)中央分隔帶3.002.00左側(cè)路緣帶0.750.50中間帶寬度4.503.00 路肩寬度：表2.2 路肩寬度表一般值（m）最小值（m）右側(cè)硬路肩寬度3.25或3.002.50土路肩寬度0.750.75 路基寬度路基寬度（m）：一般值：28 最小值：26（四車道）a) ：各級公路路基寬度

5、為車道寬度與路肩寬度之和，當設有中間帶、加（減）速車道、爬坡車道、緊急停車帶、錯車道等時，應計入這些部分的寬度。b) ：確定路基寬度時，中央分隔帶寬度、左側(cè)路緣帶寬度、右側(cè)硬路肩寬度、土路肩寬度等的“一般值”和“最小值”應同類項相加。 停車視距：210m 圓曲線最小半徑（m）：一般值：1000 極限值：650 不設超高最小半徑：5500 最大縱坡：3% 高速公路受地形條件或其它特殊情況限制時，經(jīng)技術經(jīng)濟論證，最大縱坡可增加1%。在海拔2000m以上或積雪冰凍地區(qū)的四級公路，最大縱坡不大于8%。各級公路的長路塹路段，以及其它橫向排水不暢的路段，均應采用不小于0.3%的縱坡。 最小坡長：300m

6、豎曲線最小半徑和最小長度應符合表2.3規(guī)定。表2.3 豎曲線要素取值表 凸形豎曲線半徑（m）一般值17000極限值11000凹形豎曲線半徑（m）一般值6000極限值4000豎曲線最小長度（m）1003平縱橫綜合設計（1）.平縱線形的協(xié)調(diào)為了保證汽車行使的安全與舒適，應把道路平、縱、橫三面結(jié)合作為主體線形來分析研究，平面與縱面線形的協(xié)調(diào)組合將能在視覺上自然地誘導司機的視線，并保持視覺的連續(xù)性，平原地區(qū)地勢平坦，縱斷面以平坡為主，上、下坡多集中中在大、中橋頭，由于有通航要求，橋面標高相對兩側(cè)路面標高要求高出許多，因此在橋頭，橋面通常設置豎曲線，豎曲線半徑要適當，既要符合高速公路技術指標要求，又不宜

7、使豎曲線長度太長而使橋頭填土過高而增加造價，而平曲線在選線時一般要考慮大橋橋位與河流正交，以減少構(gòu)造物的工程量及設計施工難度，節(jié)約經(jīng)費，減少造價。主要有以下4點原則： 平曲線與豎曲線的配合 長直線上設置豎曲線 透視圖的運用，平縱線形配合受到各種因素的制約和影響，同時要避免一些不良的組合，如長直線上不能設計小半徑的凹曲線，直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線等，運用透視圖進行檢驗是很好的方法，設計時對有疑問的路段進行透視圖的檢驗，效果較好。 平面與橫斷面的綜合協(xié)調(diào)主要是超高的設計。（2）.線形與環(huán)境的協(xié)調(diào) 定線時盡量避開村鎮(zhèn)等居民區(qū)，減少噪音對居民生活帶來的影響，同時采用柔性，瀝青混凝土路面以減少噪音。

8、路基用土由地方政府同意安排，利用開挖魚塘或溝渠，避免亂開挖，同時又利于農(nóng)田、水利建設。 注意綠化，對路基邊坡及中央分隔帶加強綠化和防護，在護坡道上互通立交用地范圍內(nèi)的空地上均考慮綠化。 對位置適當?shù)臉蛄涸谂_前坡腳（常水位以下）設置平臺，以利非機動車輛和行人通過。 對位于公路兩側(cè)的建筑物建議注意其風格，以求和道路相協(xié)調(diào)，增加美感。（3）.縱斷面線性與景觀、城鎮(zhèn)規(guī)劃的結(jié)合（4）.利用老路時的平、縱、橫綜合設計（5）遠近期結(jié)合的平、縱、橫綜合設計（二）縱斷面設計縱斷面線形設計主要是解決公路線形在縱斷面上的位置，形狀和尺寸問題，具體內(nèi)容包括縱坡設計和豎曲線設計兩項。縱斷面線形設計應根據(jù)公路的性質(zhì)、任務

9、、等級和地形、地質(zhì)、水文等因素，考慮路基穩(wěn)定，排水及工程量等的要求對縱坡的大小，長短，前后的縱坡情況，豎曲線半徑大小及與平面線形的組合關系等進行組合設計，從而設計出縱坡合理，線形平順圓滑的最優(yōu)線形，以達到行車安全、快速、舒適，工程造價省，運營費用較少的目的。該路地處平原區(qū)，土地資源寶貴，本項縱斷面設計采用小縱坡，微起伏與該區(qū)域農(nóng)田相結(jié)合，盡量降低路堤高度，路線縱斷面按百年一遇，設計洪水位的要求和確保路基處于干燥和中濕狀態(tài)，所需的最小填筑高度來控制標高線形設計上避免出現(xiàn)斷背曲線，反向豎曲線之間直線長度不足3秒行程的則加大豎曲線半徑，使豎曲線首尾相接。此外，所選用的半徑還滿足行車視距的要求，另外，

10、豎曲線的縱坡最小采用0.3%以保證排水要求。1縱坡設計（1）.縱坡設計的一般要求： 縱坡設計必須滿足標準的有關規(guī)定，一般不輕易使用極限值 縱坡應力求平緩，避免連續(xù)陡坡，過長陡坡和反坡 縱斷面線形應連續(xù)，平順，均衡，并重視平縱面線形的組合（2）.從行車安全，舒適和視覺良好的要求來看，要求縱斷面線形注意有以下幾點： 在短距離內(nèi)應避免線形起伏，易使縱斷面線形發(fā)生中斷，視覺不良； 避免“凹陷”路段，若線形發(fā)生凹陷出現(xiàn)隱蔽路段，使駕駛員視覺不適，產(chǎn)生莫測感，影響行車速度和安全； 在較大的連續(xù)上坡路段，宜將最陡的縱坡放在底部，接近頂部的縱坡宜放緩些； 縱坡變化小的，宜采用較大的豎曲線半徑； 縱斷面線形設計

11、應注意與平面線形的關系，汽車專用公路應設計平、縱面配合良好協(xié)調(diào)的立體線形；（3）.縱坡設計應結(jié)合沿線自然條件綜合考慮，為利于路面和邊溝排水，一般情況下最小縱坡以不小于0.5%為宜，在受洪水影響的沿河路線及平原區(qū)低速路段應保證路線的最低標高，以免遭受洪水沖刷，而確保路基的穩(wěn)定；（4）.縱坡設計應爭取填、挖平衡，盡量利用挖方作就近填方，以減少借方和廢方，接生土石方量，降低工程造價；（5）.縱坡設計時，還應結(jié)合我國情況，適當照顧當?shù)孛耖g運輸工具，農(nóng)業(yè)機械、農(nóng)田水利等方面的要求。2.縱坡設計的方法和步驟：（1）.準備工作縱坡設計前，應先根據(jù)中樁和水準記錄點，繪出路線縱斷面圖的地面線繪出平面直線，曲線示

12、意圖，寫出每個中樁的樁號和地面標高以及土壤地質(zhì)說明資料，并熟悉和掌握全線有關勘測設計資料，領會設計意圖和要求。（2）.標注縱斷面控制點縱面控制點主要有路線起終點，重要橋梁及特殊涵洞，隧道的控制標高，路線交叉點，地質(zhì)不良地段的最小填土和最大控梁標高，沿溪河線的控制標高，重要城鎮(zhèn)通過位置的標高及受其它因素限制路線中須通過的控制點、標高等。（3）.試坡試坡主要是在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術和標準，選線意圖，考慮各經(jīng)濟點和控制點的要求以及地形變化情況，初步定出縱坡設計線的工作。試坡的要點，可歸納為“前面照顧，以點定線，反復比較，以線交點”幾句話。前后照顧就是說要前后坡段統(tǒng)盤考慮，不能只局限

13、于某一段坡段上。以點定線就是按照縱面技術標準的要求，滿足“控制點”，參考“經(jīng)濟點”，初步定出坡度線，然后用三角板推平行線的辦法，移動坡度線，反復試坡，對各種可能的坡度線方案進行比較，最后確定既符合標準，又保證控制點要求，而且土石方量最省的坡度線，將其延長交出變坡點初步位置。（4）.調(diào)坡調(diào)坡主要根據(jù)以下兩方面進行：結(jié)合選線意圖。將試坡線與選線時所考慮的坡度進行比較，兩者應基本相符。若有脫離實際情況或考慮不周現(xiàn)象，則應全面分析，找出原因，權(quán)衡利弊，決定取舍；對照技術標準。詳細檢查設計最大縱坡、坡長限制、縱坡折減以及平縱線形組合是否符合技術標準的要求，特別要注意陡坡與平曲線、豎曲線與平曲線、橋頭接線

14、、路線交叉、隧道及渡口碼頭等地方的坡度是否合理，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整修正。調(diào)整坡度線的方法有抬高、降低、延長、縮短、縱坡線和加大、減小縱坡度等。調(diào)整時應以少脫離控制點、少變動填挖為原則，以便調(diào)整后的縱坡與試定縱坡基本相符。（5）.根據(jù)橫斷面圖核對縱坡線核對主要在有控制意義的特殊橫斷面圖上進行。如選擇高填深挖、擋土墻、重要橋涵及人工構(gòu)造物以及其它重要控制點的斷面等。（6）.確定縱坡線經(jīng)調(diào)整核對后，即可確定縱坡線。所謂定坡就是把坡度值、變坡點位置（樁號）和高程確定下來。坡度值一般是用三角板推平行線法，直接讀厘米格子得出，要求取值到千分之一。變坡點位置直接從圖上讀出，一般要調(diào)整到整10樁位上。變坡點的高

15、程是根據(jù)路線起點的設計標高由已定的坡度、坡長依次推算而來。設計縱坡時還應注意以下幾點： 在回頭曲線地段設計縱坡，應先按回頭曲線的標準要求確定回頭曲線部分的縱坡，然后向兩端接坡，同時注意回頭曲線地段不宜設豎曲線。 平豎曲線重合時。要注意保持技術指標均衡，位置組合合理適當，盡量避免不良組合情況。 大中橋上不宜設置豎曲線。如橋頭路線設有豎曲線，其起（終）點應在橋頭兩端10m以外，并注意橋上線形與橋頭線形變化均勻，不宜突變。 小橋涵上允許設計豎曲線，為保證路線縱面平順，應盡量避免出現(xiàn)急變“駝峰式縱坡”。 注意交叉口、橋梁及引道、隧道、城鎮(zhèn)附近、陡坡急變處縱坡特殊要求。 縱坡設計時，如受控制點約束導致縱

16、面線形欺負過大，縱坡不夠理想，或則土石方工程量過大而育無法調(diào)整時，可用紙上移線的辦法修改平面線形，從而改善縱面線形。（7）.計算設計標高根據(jù)已定的縱坡和變坡點的設計標高，則可以計算出未設豎曲線以前各樁號的設計標高。3豎曲線設計要求：（1）.宜選用較大的豎曲線半徑。豎曲線設計，首先確定合適的半徑。在不過分增加工程數(shù)量的情況下，宜選用較大的豎曲線半徑，一般都應采用大于豎曲線一般最小半徑的數(shù)值，特別是前后兩相鄰縱坡的代數(shù)差小時，豎曲線更應采用大半徑，以利于視覺和路容美觀。只有當?shù)匦蜗拗苹蚱渌厥饫щy不得已時才允許采用極限最小半徑。（2）.同向曲線間應避免“斷背曲線”。同向豎曲線，特別是同向凹形豎曲線

17、間如直線坡段不長，應合并為單曲線后復曲線。（3）.反向曲線間，一般由直坡段連續(xù)，亦可以相互直接連接。反向豎曲線間設置一段直坡段，直坡段長度一般不小于計算行車速度行駛3s的行程長度。如受條件限制也可相互直接連接，后插入短直線。（4）.應滿足排水要求。4縱段面設計步驟（1）.根據(jù)地形圖上的高程，以20m一點算出道路上各點的原地面高程，將各點高程對應地標于縱斷面米格紙上，然后用直線連接各點，注意港口、河的標法，畫出道路縱向的原地面圖。（2）.確定最小填土高度由于路基要保證處于干燥或中濕狀態(tài)以上，所以查表得粉性土時路槽底至地下水的臨界高度為1.71.9m時為干燥狀態(tài)，由于地下水平均埋深為1.0m，路面

18、厚度一般為6080cm,所以算出最小填土高度為1.6m.。（3）.拉坡首先是試坡，試坡以“控制點”為依據(jù)，考慮平縱結(jié)合、挖方、填方以及排水溝設置等眾多因素初步擬訂坡度線。然后進行計算，看拉的坡滿不滿足控制點的高程，滿不滿足規(guī)范要求，如不滿足就進行調(diào)坡。調(diào)坡時應結(jié)合選線意圖，對照標準所規(guī)定的最大縱坡、坡長限制以及考慮平縱線形組合是否得當進行調(diào)坡。豎曲線各項指標如表2.4：表2.4 豎曲線指標表設計車速（km/h）120最大縱坡（）3% 最小縱坡（）0.3%凸形豎曲線半徑（m）一般值17000極限值11000凹形豎曲線半徑（m）一般值6000極限值4000豎曲線最小長度（m）100（4.）豎曲線計

19、算 豎曲線計算依據(jù)一下幾個公式： （2.1） （2.2） （2.3） 根據(jù)設計得知： 擬定r=17000，則： 圖2.1 k131+263豎曲線計算圖 根據(jù)設計得知： 擬定r=12000，則： 圖2.2 k131+935豎曲線計算圖 根據(jù)設計得知： 擬定r=17000，則： 圖2.3 k132+542豎曲線計算圖 根據(jù)設計得知： 擬定r=17000則：圖2.4 k133+243豎曲線計算圖（5）.豎曲線內(nèi)樁號的高程計算已知某點k131+263的高程105.62m，豎曲線數(shù)據(jù)前面已知，計算公式：右半部分： (2.4)左半部分： (2.5)其中：曲線上任意點到曲線起點（左半曲線）或終點（右半曲線）

20、的水平距離。直線上點到相鄰變坡點的距離利用execl編成一個表格，計算數(shù)據(jù)見表2.5：表2.5 豎曲線表 k131+2602351.624105.69107.31k131+2632381.66105.62107.28k131+2802211.43105.69107.13k131+3002011.18105.79106.98k131+3201810.96105.88106.85k131+3401610.76105.98106.74k131+3601410.58106.07106.66k131+3801210.43106.16106.60k131+4001010.30106.26106.56k13

21、1+420810.19106.35106.55k131+440610.10106.45106.56k131+460410.04106.54106.59k131+480210.01106.63106.65k131+50010106.73106.73同理，用execl計算其他高程數(shù)據(jù)如表2.6：表2.6 豎曲線表1318801.48.16108.56108.5613190021.40.019108.65108.6713192041.40.07108.74108.8213194051.40.11108.89109.0013196031.40.04109.17109.2113198011.40.005

22、109.45109.45續(xù)表2.61324007.50.001114.99114.9913242027.50.022115.27115.3013244047.50.066115.26115.6213246067.50.134115.84115.9713248087.50.225116.12116.35132500107.50.340116.40116.75132520127.50.47116.68117.16132540147.50.64116.97117.61132560131.50.51116.93117.44132580111.50.36116.86117.2313260091.50.2

23、4116.79117.0413262071.50.15116.72116.8713264051.50.08116.65116.7313266031.50.03116.58116.6113268011.50.004116.51116.521331003.20.0003115.43115.4313312023.20.0158115.36115.3413314043.20.0548115.29115.2313316063.20.1174115.22115.1013318083.20.2035115.15114.94133200103.20.3132115.08114.76133220123.20.4

24、464115.01114.56133240143.20.6031114.94114.33133250139.20.5699115.02114.45133270119.20.4179115.29114.8813329099.20.2894115.57115.2813331079.20.1844115.84115.6613333059.20.1030116.12116.02續(xù)表2.613335039.20.0451116.39116.3513337019.20.0408116.67116.65（三）橫斷面設計1各項技術指標的確定（1）.已知資料路段初始年交通量（輛/晝夜，交通量年平均增長率6.0%

25、） 表2.7 交通量表小客車中客車sh130大客車ca50小貨車bj130中貨車cad50中貨車eq140大貨車jn150特大日野kb222拖掛車五十鈴320060090016001000800700900100（2）.確定各車型換算系數(shù)高速公路以小客車為折算標準。表2.8 各汽車代表車型與換算系數(shù)表汽車代表車型車輛換算系數(shù)說 明小客車1.019座的客車和載質(zhì)量2t的貨車中型車1.519座的客車和載質(zhì)量2t的貨車大型車2.0載質(zhì)量7t14t的貨車拖掛車3.0載質(zhì)量14t的貨車（3）.交通量計算初始年交通量：n0=3200+1.5600+9002.0+1600+(1000+800)1.5+700

26、2.0+9003+1003=14600輛/日遠景設計年限交通量n: n= n0 (2.6)假設該公路遠景設計年限為20年，則遠景設計年限交通量n：n= n0=14600=63009.24輛/日（4）.路基寬度據(jù)設計年限20年，各種車輛折合成小客車的交通量合計為，公路等級為高速公路，車道數(shù)為四車道，車速為，四車道的路基寬度一般值為28m,最小值為26m，本設計路基設計寬取28m,設計車道寬度為3.75m，得總車道寬度為3.75415m，兩側(cè)硬路肩寬度為3.52=7.0m，土路肩的寬度為0.752=1.5m，中間帶的寬度為4.5m(其中中央分隔帶寬度為3.00m，兩側(cè)路緣帶寬度為0.752=1.5

27、m)（5）.路拱坡度瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為12%，故取路拱坡度為2%；路肩橫向坡度一般應較路面橫向坡度大1%2%，故取路肩橫向坡度為3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。（6）.路基邊坡坡度當路基填土高度小于8m時，路基邊坡按1：1.5設計；路基填土高度大于8m時，上部8m以內(nèi)邊坡按1：1.5，下部按1：1.75設計。（7）.護坡道當路肩邊緣與路側(cè)取土坑底的高差小于或等于2m時，取土坑內(nèi)側(cè)坡頂可與路坡腳位相銜接，并采用路堤邊坡坡度，當高差大于2m時，應設置寬1m的護坡道；當高差大于6m時，應設置寬2m的護坡道。（8）.邊溝設計邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為1：

28、1.01：1.5，外側(cè)邊坡與挖方邊坡坡度相同。少雨淺挖地段的土質(zhì)邊溝可采用三角形橫斷面，其內(nèi)側(cè)邊坡宜采用1：21：3，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。本設計路段地處平原微丘區(qū)，故宜采用梯形邊溝，且底寬為0.6m，深0.6m，內(nèi)側(cè)邊坡坡度為1：1。2橫斷面設計步驟（1）.根據(jù)外業(yè)橫斷面測量資料點繪橫斷地面線。（2）.根據(jù)路線及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關資料（如路基寬度、加寬值、超高橫坡、緩和段長度、平曲線半徑等）抄于相應樁號的斷面上。（3）.根據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，示出土石界限、設計邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸。（4）.繪橫斷面設計線，又叫“戴帽子”。設計線應包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防

29、護工程、護坡道、碎落臺、視距臺等，在彎道上的斷面還應示出超高、加寬等。一般直線上的斷面可不示出路拱坡度。（5）.計算橫斷面面積（含填、挖方面積），計算土石方數(shù)量。3超高設計為抵消車輛在曲線路線上行駛時所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式，這就是曲線上的超高。合理的設置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車行駛在曲線上的穩(wěn)定性與舒適性。當汽車等速行駛時，圓曲線上所產(chǎn)生的離心力是常數(shù)，而在回旋線上行駛則因回旋線曲率是變化的，其離心力也是變化的。因此，超高橫坡度在圓曲線上應是與圓曲線半徑相適應的全超高，在緩和曲線上應是逐漸變化的超高。在公路工程施工中，路面的超高橫坡及正常路拱橫坡

30、是不便于用坡度值來控制，而是用路中線及路基，路面邊緣相對于路基設計高程的相對高差來控制的。因此，在設計中為便于施工，應計算出路線上任意位置的路基設計高程與路肩及路中線的高差。所謂超高值就是指設置超高后路中線，路面邊緣及路肩邊緣等計算點與路基設計高程的高差。本公路為整體式路基，路拱為2%，硬路肩為2%，土路肩為3%。超高過渡段僅在回旋線上的某一區(qū)段上進行。超高方式采用繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高。圖2.5 超高計算圖因為r250m.所以不設加寬，只設超高。雙坡階段：曲線內(nèi)側(cè)行車道邊緣：hil=-(bl+bx)il （2.7）硬路肩邊緣：hi2=hil+b2i2 （2.8）土路肩邊緣：hi3=hi2+

31、b3i3 （2.9）曲線外側(cè)行車道邊緣：hol=(2x/xo-1)blil （2.10）硬路肩邊緣：ho2=hol-b2i2 （2.11）土路肩邊緣：ho3=ho3-b3i3 （2.12）k131+260內(nèi)側(cè)：外側(cè)：k131+280內(nèi)側(cè)：外側(cè)：k131+300內(nèi)側(cè)：外側(cè)：全超高階段內(nèi)側(cè)： 外側(cè)： =8.252%=0.165 =0.165+3.52%=0.235 =0.235+0.752%=0.25得各計算數(shù)據(jù)如表2.9：表2.9 超高設計表k131+260-0.165-0.235-0.250.1650.2350.25k131+280-0.165-0.235-0.250.1650.2350.25

32、k131+300-0.165-0.235-0.250.1650.2350.25（四）土石方的調(diào)配1調(diào)配要求（1）.土石方調(diào)配應按先橫向后縱向的次序進行。（2）.縱向調(diào)運的最遠距離一般應小于經(jīng)濟運距（按費用經(jīng)濟計算的縱向調(diào)運的最大限度距離叫經(jīng)濟運距）。（3）.土石方調(diào)運的方向應考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運輸?shù)挠绊懀话闱闆r下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運。（4）.借方、棄土方應與借土還田，整地建田相結(jié)合，盡量少占田地，減少對農(nóng)業(yè)的影響，對于取土和棄土地點應事先同地方商量。（5）.不同性質(zhì)的土石應分別調(diào)配?；仡^曲線路段的土石調(diào)運，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調(diào)運。2調(diào)配方法 土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲

33、線法、調(diào)配圖法、表格調(diào)配法等，由于表格調(diào)配法不需單獨繪圖，直接在土石方表上調(diào)配，具有方法簡單，調(diào)配清晰的優(yōu)點，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。表格調(diào)配法又可有逐樁調(diào)運和分段調(diào)運兩種方式。一般采用分段調(diào)用。表格調(diào)配法的方法步驟如下：（1）.準備工作調(diào)配前先要對土石方計算進行復核，確認無誤后方可進行。調(diào)配前應將可能影響調(diào)配的橋涵位置、陡坡、深溝、借土位置、棄土位置等條件表于表旁，借調(diào)配時考慮。（2）.橫向調(diào)運即計算本樁利用、填缺、挖余，以石代土時填入土方欄，并用符號區(qū)分。（3）.縱向調(diào)運確定經(jīng)濟運距根據(jù)填缺、挖余情況結(jié)合調(diào)運條件擬定調(diào)配方案，確定調(diào)運方向和調(diào)運起訖點，并用箭頭表示。計算調(diào)運數(shù)量和運距調(diào)

34、配的運距是指計價運距，就是調(diào)運挖方中心到填方中心的距離見區(qū)免費運距（4）.計算借方數(shù)量、廢方數(shù)量和總運量： 借方數(shù)量=填缺縱向調(diào)入本樁的數(shù)量廢方數(shù)量=挖余縱向調(diào)出本樁的數(shù)量總運量=縱向調(diào)運量+廢方調(diào)運量+借方調(diào)運量（5）.復核橫向調(diào)運復核：填方=本樁利用+填缺挖方=本樁利用+挖余縱向調(diào)運復核：填缺=縱向調(diào)運方+借方挖余+縱向調(diào)運方+廢方總調(diào)運量復核：挖方+借方=填方+借方以上復核一般是按逐頁小計進行的，最后應按每公里合計復核。（6）.計算計價土石方：計價土石方=挖方數(shù)量+借方數(shù)量三 路基設計（一）路基設計1路基橫斷面布置由橫斷面設計部分可知，路基寬度為28m，其中路面跨度為15.00m，中間帶

35、寬度為4.5m，其中中央分隔帶寬度為3.0m，左側(cè)路緣帶寬度為0.752=1.5m，硬路肩寬度為3.52=7.0m，土路肩寬度為0.752=1.5m。；路面橫坡為2%，硬路肩橫坡為2%,土路肩橫坡為3%2路基壓實標準路基壓實采用重型壓實標準，壓實度應符合下表的要求表3.1 路基壓實度表填挖類別路床頂面以下深度（m）路基壓實度（高速公路、一級公路）零填即挖方00.3000.809595填方00.800.801.501.50959390 由于路線地處水網(wǎng)地區(qū)，設計中應加強挖淤排水及清除表土的嚴格要求。路基基底為耕地或土質(zhì)松散時，應在填前進行壓實，路基設計時，可考慮了清理場地后進行填筑壓實，厚度按0

36、.2m計列壓實下沉所填增加的土方量。3.路基填料沿線筑路用土采用備土形式，取土以利用低產(chǎn)田和被公路分割的邊角地以及開挖河道、魚塘等解決，在填土較高、沉降較大的地段可以利用工業(yè)廢渣（粉煤灰等）做路基填料。填方路基宜選用級配較好的粗粒土作為填料。礫（角礫）類土，砂類土應優(yōu)先選作路床填料，土質(zhì)較差的細粒土可填于路基底部，用不同填料填筑路基時，應分層填筑，每一水平層均采用同類填料。細粒土做填料，當土的含水量超過最佳含水量兩個百分點以上時，應采取晾曬或摻入石灰、固化材料等技術措施進行處理。橋涵臺背和擋土墻墻背填料，應優(yōu)先選用內(nèi)摩檫角值較大的礫（角礫）類土，砂類土填筑。高速公路、一級公路路基填料最小強度和

37、填料最大粒徑應符合表的規(guī)定，砂類土填筑。表3.2 路基填料最小強度和最大粒徑要求項目分類路面底面以下深度（m）填 料 最小強度（cbr）（%）填料最大粒徑（m）高速公路填方路基上路床030810下路床3080510上路堤80150415下路堤150以下315零填及路塹路床0308104路基處理1.一般路基處理原則：路基河塘地段，先圍堰清淤、排水，然后將原地面開挖成臺階狀，臺階寬1.0m，內(nèi)傾3%，并回填5%灰土至原水面（標高按1.0m控制），路基底部30cm采用5%石灰土處理，路床頂面以下080cm采用7%石灰土處理；路基高度2.0m路段，清楚耕植后，將原地面挖至25cm深壓實后才可填筑，路床

38、頂面以下均采用摻7%石灰土處理；路基高度2.0m的路段，路床頂面以下060cm采用7%石灰土處理層,其他層根據(jù)具體情況,在保證路基壓實度的前提下,決定處理的土層及摻灰量。（2）.路床處理：路床土質(zhì)應均勻、密實、強度高，上路床壓實度達不到要求時，必須采取晾曬，摻石灰等技術措施。路床頂面橫坡應與路拱坡度一致。1) 挖方地段的路床為巖石或土基良好時，可直接利用作為路床，并應整平，碾壓密實。地質(zhì)條件不良或土質(zhì)松散，滲水，濕軟，強度低時，應采取防水，排水措施或摻石灰處理或換填滲水性土等措施，處理深度可視具體情況確定。（3）.填方路基的基底，應視不同情況分別予以處理：基底土密實，地面橫坡緩于1：5時，路基

39、可直接填筑在天然地面上，地表有樹根草皮或腐殖土土應予以處理深除。 路堤基底范圍內(nèi)由于地表水或地下水影響路基穩(wěn)定時，應采取攔截，引排等措施，或在路堤底部填筑不易風化的片石，塊石或砂、礫等透水性材料。 路堤基底為耕地或土質(zhì)松散時，應在填筑前進行壓實，高速公路、一級公路和二級公路路堤基底的壓實度（重型）不應小于85%，路基填土高度小于路床厚度（80cm）時，基底的壓實度不宜小于路床的壓實度標準；基底松散土層厚度大于30cm時，應翻挖再回填分層壓實。 水稻田，湖塘等地段的路基，應視具體情況采取排水、清淤、晾曬、換填、摻灰及其它加固措施進行處理，當為軟土地基說，應按特殊路基處理。 路基土的摻灰劑量，可根

40、據(jù)當?shù)厍闆r實驗確定，一般粘質(zhì)土采用石灰或二灰處理，粗粒土可以采用25號水泥處理。（4）.特殊路基處理（河塘路基的處理）路基河塘地段，先圍堰，進行放水或排水挖除淤泥，然后將原地面開挖成臺階狀，臺階寬1.0m，內(nèi)傾3%，并回填5%灰土至原水面（標高按1.0m來控制），路基底部30cm采用5%石灰土處理，路床頂面以下080cm采用7%石灰土處理。5路基防護（1）.路基填土高度h4m說，采用噴播草籽防護。（2）.路基填土高度h4m，時，采用漿砌片石襯砌人字骨架防護，骨架內(nèi)鋪設草坪網(wǎng)布被為保證路面水或坡面水不沖刷護坡道，骨架用m7.5漿砌片石鑲邊，并設置20號混凝土預制塊至邊溝內(nèi)側(cè)。（3）.路線經(jīng)過河塘

41、地段時，采用漿砌片石滿鋪防護，并設置勺形基礎，漿砌片石護坡厚30cm，下設10cm砂墊層，基礎埋深60cm ,底寬80cm，個別小的河塘全部填土。（4）.橋梁兩端各10cm及挖方路段采用漿砌片石滿鋪防護，路基兩側(cè)邊溝全部漿砌片石滿鋪防護，厚25cm。（二）路基路面排水設計1路基排水設計（1）.路基地表排水可采用邊溝、截水溝、排水溝、躍水井和急流槽，各類地段排水溝應高出設計水位02m以上。（2）.邊溝橫斷面采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡坡度為1:11:1.5,邊溝的深度不應小于0.6m，邊溝縱坡宜與路線縱坡一致并不宜小于0.5%，邊溝可采用漿砌片石，水泥混凝土預制塊防護，高速公路當采用m7.5的砂漿

42、強度，邊溝長度不宜超過500m。（3）.截水溝橫斷面可采用梯形，邊坡視土質(zhì)而定，一般采用1:11:1.5，深度及寬度不宜小于0.5m，溝底縱坡不宜小于0.5%，水流通過陡坡地段時可設置跌水等或急流槽，應采用漿砌片石或水泥混凝土預制塊砌筑，邊墻應高出設計水位0.2m以上，其橫斷面形式為矩形，槽底應做成粗糙面，厚度為0.20.4m，混凝土為0.10.3m，躍水的臺階高度可采用0.30.6m，臺面坡度應為2%3%，急流槽以縱坡不宜陡于1:1.5，急流槽過長時應分段修筑，每段長度不宜超過10m。2路面排水設計本公路的路面排水主要由攔水帶、急流槽和路肩排水溝以及中央分隔帶排水設施組成。（1）.路肩排水設

43、施的縱坡應與路面的縱坡一致，當路面縱坡小于0.3%時，可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方邊坡應進行防護。路堤邊坡較高，采用橫向分散排水不經(jīng)濟時，應采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設置排水帶，并通過急流槽將水排出路基。攔水帶可采用水泥混凝土預制塊或瀝青混凝土筑成，攔水帶高出路肩12cm,頂寬810cm。急流槽的設置距按路肩排水的容許容量計算確定以20m50m為宜，急流槽可設置在凹形曲線底部及構(gòu)造物附近。（2）.中央分隔帶排水中央分隔帶排水設施由縱向排水溝（明溝、暗溝）、滲溝、雨水井、集水井、橫向排水管等組成。 在設置超高路段，路面水由中央分隔帶排水設施排出，采用凹形中央分隔帶，

44、雨水流向分隔帶內(nèi)部，由橫向排水管排出。設置超高段的中央分隔帶的排水溝可設雨水井，雨水井的設置間距應根據(jù)流量計算確定，一般為1030m。 矩形雨水井尺寸采用長寬深=60cm40cm60cm，邊墻采用漿砌片石或水泥混凝土預制塊砌筑。 中央分隔帶縱向排水溝（管）與橫向排水管聯(lián)接時可采用集水井的形式，橫向排水管直徑一般采用2060cm水泥混凝土管或塑料排水管，管底縱坡不應小于1%，出口應采取防護措施。 多雨地區(qū)的中央分隔帶，表面不作封閉時，可設地下排水滲溝，排水滲溝兩側(cè)可用瀝青砂、瀝青土工布或粘土封閉，排水滲溝頂與路床頂面齊平，滲溝宜采用直徑5cm8cm的硬塑料管將水引致路基邊坡以外。 四 擋土墻設計

45、擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。按照墻的設置位置，擋土墻可分為路肩墻、路堤墻和山坡墻等類型。重力式擋土墻依靠墻身自重支撐土壓力來維持其穩(wěn)定。一般多用片（塊）石砌筑，在缺乏石料的地區(qū)有時也用混凝土修建。重力式擋土墻圬工量大，但其型式簡單，施工方便，可就地取材，適應性強，故被廣泛采用。當路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近，基礎情況相似時，應優(yōu)先選用路肩墻，按路基寬布置擋土墻位置，因為路肩擋土墻可充分收縮坡腳，大量減少填方和占地。若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，而且基礎可靠時，宜選用路堤墻，并作經(jīng)濟比較后確定墻的位置。沿河堤設置擋土墻時，應結(jié)合河流情況來布

46、置，注意設墻后仍保持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。（一）擋土墻的布置1擋土墻的縱向布置擋土墻縱向布置在墻趾縱斷面圖上進行，布置后繪成擋土墻正面圖。布置的內(nèi)容有：（1）.確定擋土墻的起訖點和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結(jié)構(gòu)物的銜接方式。路肩擋土墻端部可嵌入石質(zhì)路塹中，或采用錐坡與路堤銜接，與橋臺連接時，為了防止墻后填土從橋臺尾端與擋土墻連接處的空隙中溜出，需在臺尾與擋土墻之間設置隔墻及接頭墻。 路塹擋土墻在隧道洞口應結(jié)合隧道洞門，翼墻的設置做到平順銜接；與路塹邊坡銜接時，一般將墻高逐漸降低至2m以下，使邊坡坡腳不致伸入邊溝內(nèi)，有時也可以橫向端墻連接。（2）.按地基及地形情況進行分段，確定

47、伸縮縫與沉降縫的位置。（3）.布置各段擋土墻的基礎。墻趾地面有縱坡時，擋土墻的基底宜做成不大于5%的縱坡。但地基為巖石時，為減少開挖，可沿縱向做成臺階，臺階尺寸視縱坡大小而定，但其高寬比不宜大于1：2。（4）.布置瀉水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等。2擋土墻的橫向布置橫向布置，選擇在墻高最大處，墻身斷面或基礎形式有變異處以及其它必須樁號處的橫斷面圖上進行。根據(jù)墻型、墻高及地基與填料的物理力學指標等設計資料，進行擋土墻設計或套用標準圖，確定墻身斷面、基礎形式和埋置深度，布置排水設施等，并繪制擋土墻橫斷面圖。3平面布置對于個別復雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應作平面布置，繪制平面圖，標明

48、擋土墻還應繪出河道及水流方向，防護與加固工程等。（二）擋土墻的基礎埋置深度（1）.對于土質(zhì)地區(qū)，基礎埋置深度應符合下列要求：無沖刷時，應在天然地面以下至少1m；有沖刷時，應在沖刷線以下至少1m；（2）.受凍脹影響時，應在凍結(jié)線以下不少于0.25m。當凍深超過1m時，采用1.25m，但基底應夯實一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應位于凍結(jié)線以下不少于0.25m。碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎埋深不宜小于1m。（3）.對于巖石地基，應清除表面風化層。當風化層較厚難以全部清除時，可根據(jù)地基的風化程度及其容許承載力將基底埋入風化層中。墻趾前地面橫坡較大時，應留出足夠的襟邊寬度，以防止地

49、基剪切破壞。（4）.當擋土墻位于地質(zhì)不良地段，地基土內(nèi)可能出現(xiàn)滑動面時，應進行地基抗滑穩(wěn)定性驗算，將基礎底面埋置在滑動面以下或采用其它措施，以防止擋土墻滑動。（三）排水設施擋土墻應設置排水措施，以疏干墻后土體和防止地面水下滲，防止墻后積水形成靜水壓力，減少寒冷地區(qū)回填土的凍脹壓力，消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。排水措施主要包括：設置地面排水溝，引排地面水；夯實回填土頂面和地面松土，防止雨水及地面水下滲，不要時可加設鋪砌；對路塹擋土墻墻趾前的邊溝應予以鋪砌加固，一防止邊溝水滲入基礎；設置墻身泄水孔，排除墻后水。漿砌片石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔。墻高時，可在墻上部加設一排匯水孔。排水孔的

50、出口應高出墻前地面0.3m；若為路塹墻，應高出邊溝水位0.3m；若為浸水擋土墻，應高出常水位0.3m。為防止水分滲入地基，下排泄水孔進水口的底部應鋪設30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進水口部分應設置粗粒料及濾層，以免孔道阻塞。（四）沉降逢與伸縮縫為避免因地基不均勻沉降而引起墻身開裂，需根據(jù)地質(zhì)條件的變異和墻高，墻身斷面的變化情況設置沉降縫。為了防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而產(chǎn)生裂縫，以內(nèi)感設置伸縮縫。設計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，沿路線方向每隔1015m設置一道，兼器兩者的作用，縫寬23m，縫內(nèi)一般可用膠泥填塞，但在滲水量大，填料容易流失或凍害嚴重地區(qū)，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內(nèi)、外、頂三方填塞，填深不宜小于0.15m。（五）擋土墻設計驗算1.擬采用漿砌塊石，墻高8m，填土高a=3m，邊坡1：1.5。墻背俯斜，角度1:-0.25（-）墻身分段長度10m。計算荷載：公路一級土壤地質(zhì)情況：公路處區(qū)，填背填土容重，計算內(nèi)摩擦角墻背填土與墻背間的摩擦角，,容許承載力 =500kpa，摩擦系數(shù)f=0.50墻身材料25號砂漿2.5號砂漿砌片石，砌體容重r=23kn/m3，容許壓應力600 kpa，容許