丹東至莊河高速公路AB段路段設計畢業(yè)設計

1、摘 要丹莊高速公路cd段全長5.388km。公路所經(jīng)地區(qū)為平原微丘區(qū)，全線采用雙向四車道高速公路標準設計，路基寬度30米，設計行車時速100km/h。全線設平曲線4個，線形組合均采用基本型，平曲線最小半徑800m；設豎曲線兩個，其中凸形豎曲線最小半徑10000m，凹形豎曲線最小半徑10000m，最小縱坡1.07%。路線采用的技術指標可以較好的滿足該高速公路的通行要求，達到二級服務水平。由于路線多次跨越細河、鐵路和公路，故設中橋、小橋各兩座，管涵兩道。同時，綜合考慮地形、土質(zhì)和水量等完成了道路排水系統(tǒng)的設計，路基防護主要采用擋土墻和草皮防護。路面設計為瀝青混凝土路面。本設計重視環(huán)境保護，盡量使道

2、路與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一。設計中采用多種工程軟件進行精確計算來優(yōu)化設計，設計圖紙采用autocad及hintcad軟件繪制。關鍵詞：高速公路；施工圖；瀝青路面；預應力空心板橋；邊坡防護 abstractthe total length of dandong-zhuanghe express highway ef section is5.388 km. the area which the road crosses is rolling terrain. and a technical standard of double-way four-lain highway is adopted in th

3、e design. the design speed is 100km/h. the width of the subgrade is 30 meters.the basic type of horizontal curve is adopted in this design for all the 4 horizontal curves and its minimum radius is 800m. two vertical curves are designed and its minimum radius is 10000m and 10000m for convex vertical

4、curve and concave vertical curve respectly. the minimum longitudinal grade is 1.07% which meet the drainage. all of the adopted technical standard can meet the highway with the second-class service level. 4 bridges are designed, which are medium bridge and small bridge respctively and 2 pipe culvert

5、 are also desinged.different kind of drainage facilities are used in the drainage design. gravity retaining wall and vegetation protection are used for the slope protection. the asphalt pavement is used in this highway. the concept of environmental protection is carried through in all the design to

6、make the highway consistent with the nature. different kinds of professional software are used to optimum the design result. the construction document is completed by autocadand hintcadkeywords: express highway；construction document；asphalt pavement；prestressed hollow slab bridge; bridge; protection

7、 of side slope目錄第一章 緒論11.1 道路線形，交通量情況概述11.2本次設計的道路運輸?shù)奶攸c11.3沿線自然條件31.3.1氣候特點31.3.2地形與地貌31.3.3地質(zhì)與土質(zhì)31.3.4植被覆蓋與作物等情況4第二章 公路技術等級的確定52.1 概述52.2公路等級的確定52.3方案比選9第三章 公路選線確定123.1選線原則123.2選線的具體做法153.2.1初步定線153.2.2 具體定線153.2.3路線特點16第四章 公路平面線形設計174.1 概述174.2 平面線形設計原則174.3 平曲線要素確定與計算174.3.1平曲線要素174.3.2平面線形設計計算：1

8、9第五章 縱斷面設計265.1 縱斷面設計原則265.2 平縱線形的協(xié)調(diào)275.3 豎曲線計算285.3.1 豎曲線作用285.3.2 豎曲線計算28第六章 橫斷面設計316.1橫斷面的設計316.1.1 橫斷面的組成316.1.2 路基的斷面類型316.2 填料的選擇與壓實標準346.2.1 填料的選擇346.2.2 壓實標準356.3 路基邊坡穩(wěn)定性計算356.4 擋土墻設計和計算366.4.1、擋土墻作用366.4.2、材料376.4.3、墻體尺寸376.4.4、墻體填料的構成及說明376.4.5、橫向布置376.4.6、縱向布置376.4.7、平面布置386.5 彎道的超高與加寬426

9、.5.1 彎道的超高426.5.2 彎道的加寬436.5.3 超高值計算446.6 土石方數(shù)量計算與調(diào)配466.6.1 橫斷面面積的計算466.6.2 路基土石方數(shù)量的計算476.6.3 土石方調(diào)配47第七章 路面結構設計497.1 概述497.2 瀝青路面設計50第八章 路基路面排水設計558.1 路基路面排水設計目的558.2 路基排水設計568.3 路面排水設計598.4 橋涵設置608.4.1 橋涵位置的選定原則608.4.2 橋涵形式的選擇62第九章 橋梁設計649.1 橋梁方案比選649.1.1 預應力混凝土空心板橋649.1.2 預應力混凝土簡支t梁橋649.1.3 組合梁橋65

10、9.2 預應力混凝土簡支t梁設計65第十章 施工組織設計6810.1 施工組織設計的基本原則6810.2 施工組織設計的主要內(nèi)容6810.3 工程概況及工程施工69參考文獻73致謝74v第一章 緒論1.1 道路線形，交通量情況概述本設計任務是丹東至莊河高速公路ab段路段設計丹東是我國最大的邊境口岸城市 ,與朝鮮半島相鄰 ,我國國道主干線之一同三公路的組成部分鶴大二級公路 (2 0 1線 )經(jīng)過丹東。隨著沈大、沈本以及本丹高速公路的相繼建成通車 ,迫切需要丹東與大連的快速連接 ,以初步形成環(huán)遼東半島高速公路網(wǎng)架。大連至莊河一級公路已建成通車 ,進一步完善即可改造為高速公路。所以 ,丹東至莊河高速

11、公路的建設必將對遼寧省、東北地區(qū)乃至全國產(chǎn)生重大影響，交通調(diào)查鶴大公路連接港口城市大連與丹東市及吉林省、黑龍江省東部地區(qū) ,承擔沿線地區(qū)的絕大部分疏港任務 。丹東至莊河高速公路連接丹東市區(qū)、東港市和莊河市 ,將上述地區(qū)劃分為項目直接影響區(qū) ;將遼寧省其他地區(qū)劃分為間接影響區(qū) ;將省外地區(qū)劃分為外圍影響區(qū)。交通小區(qū)劃分原則上利用其行政區(qū)劃 ,綜合考慮行政區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展狀況、人口規(guī)模、公路網(wǎng)絡布局及高速公路的線位影響 ,共劃分 30個交通小區(qū) ,其中直接影響區(qū) 1 8個、間接影響區(qū) 8個、外圍影響區(qū) 4個。遼寧省經(jīng)濟發(fā)展速度較快。為發(fā)展區(qū)域聯(lián)系，加強區(qū)際合作。該地區(qū)隨交通的需要也越來越高，通過調(diào)查

12、確定，其近期交通量及其組成如表1-1所示：表1-1 交通量統(tǒng)計表（輛/晝夜）：車型黃河jn150解放ca10b東風eq140日野kf300d數(shù)量750600230100交通量年增長率為：7%路線所經(jīng)地區(qū)市轄地區(qū)屬公路自然區(qū)劃的ii1區(qū)。1.2本次設計的道路運輸?shù)奶攸c由于交通運輸是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè),是社會擴大再生產(chǎn)和商品經(jīng)濟發(fā)展的先決條件,對促進國民經(jīng)濟持續(xù)、快速、健康發(fā)展和社會、文化的發(fā)展具有重要作用.隨著社會主義市場經(jīng)濟體制的逐步建立、沿海、沿江、沿邊對外開放的進一步擴大,隨著產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整、農(nóng)業(yè)結構的轉(zhuǎn)變、區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的提高和消費結構的轉(zhuǎn)變,對運輸?shù)男枨蟾油?，為適應社

13、會主義市場經(jīng)濟體制的需要, 對交通運輸提出了更高的要求。現(xiàn)代交通運輸系統(tǒng)是由鐵路、道路、水運,航空及管道等五種運輸方式組成.這五種運輸方式在技術經(jīng)濟上各有特點,各自適應一定的運輸要求及自然、地理等條件.它們在國民經(jīng)濟發(fā)展計劃統(tǒng)籌安排下,合理分工，協(xié)調(diào)發(fā)展，取長補短，相互銜接,形成了完整的綜合運輸體系。道路運輸在綜合運輸體系中占有極重要的地位.其主要特點有:1. 適應性強 道路網(wǎng)分布面寬,密度大,其分布區(qū)域比鐵路大十幾倍,而且它能深入工礦和山村,中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)少,貨運損失較少。2. 機動性好 汽車運輸可以隨時調(diào)動,裝卸,起運;可以運送少量客貨,也可以運送大量客貨；可以單獨運行,也可以組隊運輸,這對國防

14、和山區(qū)建設有重要意義,特別是在農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展中占有優(yōu)先的地位。3. 速度快捷 在短途運輸中,特別是在高等級道路上運行,比鐵路運輸更快.隨著人民生活水平的提高和旅游事業(yè)的發(fā)展,客貨運輸中的短途運輸增加很快,它可以減少貨物積壓、加快資金周轉(zhuǎn)、改善經(jīng)營管理、提高經(jīng)濟效益。4. 投資較少 道路建設原始投資較少,車輛購置費也較低,資金周轉(zhuǎn)快,社會效益也較明顯。5. 運輸費用高 與鐵路和水運運輸相比,道路運輸?shù)馁M用較高,特別在低等級道路上長途運輸,車速低,運輸成本就較高。因此根據(jù)以上的道路運輸特點進行如下的設計1.3沿線自然條件1.3.1氣候特點 丹東市位于中緯度地帶，屬于溫帶季風型氣候，常年溫差較大，全年

15、平均氣溫89，年降水量平均為640840毫米。氣候主要特征是：四季分明，各有特色，季風氣候顯著，大陸性較強。丹東市的地理位置和自然氣候，為發(fā)展農(nóng)、林、牧、漁各業(yè)提供了良好的條件。莊河市也屬于溫帶季風型氣候，常年溫差較大，全年平均氣溫1012年降水量平均為720800毫米,一年四季交替分明，擁有極其豐富的礦場資源，自然氣候適中，適合居住，發(fā)展快速，是個風景優(yōu)美的城市。1.3.2地形與地貌該公路工程地處遼寧省，是連接丹東莊河的一條快速通道，其建成后促進了沿線的經(jīng)濟發(fā)展；該地區(qū)屬1區(qū)，冬季最低氣溫-25、夏季最高氣溫35、年均降雨量800-1000mm、主風向為西北方向。1.3.3地質(zhì)與土質(zhì)該地區(qū)沿

16、線山體穩(wěn)定，無不良地質(zhì)狀況，山坡地下水3米以下，洼地地下水1.5米以下；沿線有農(nóng)田和灌木，河流較多；沿線有豐富的砂礫，有小型采石場和石灰廠，水泥和瀝青均需外購。山坡地帶土組成如下：殘積土：黃褐色為主，稍濕，松散-稍密狀態(tài)，主要有泥巖風化殘積形成，巖芯呈粘土狀。最大揭露厚度1.80m。全風化泥巖：褐紅色為主，全風化狀態(tài)，結構、構造已完全破壞，巖芯手捻呈砂土狀，本層風化狀態(tài)不均一，局部呈強風化狀態(tài)，且夾薄層砂礫巖。最大揭露厚度4.10m。強風化泥巖：褐紅色為主，強風化狀態(tài)，泥質(zhì)結構，塊狀構造，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖芯多呈碎石狀及土狀，碎石狀巖芯手掰易碎，本層風化狀態(tài)不均一，局部呈弱風化狀態(tài)，且夾薄層弱

17、風化砂礫巖。最大揭露厚度22.20m。弱風化泥巖：褐紅色為主，弱風化狀態(tài)，泥質(zhì)結構， 構造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖芯多呈碎塊狀及短柱狀，巖芯錘擊易碎，本層風化狀態(tài)不均一，局部呈強風化狀態(tài)，且夾薄層弱風化砂礫巖，最大揭露厚度7.90m。1.3.4植被覆蓋與作物等情況路線所經(jīng)地區(qū)有灌木叢，高度在1.5米以下，今后的經(jīng)濟發(fā)展主要是致力于土地的綜合利用，對山.水.田.路進行綜合治理，搞好水土保持。農(nóng)作物主要有玉米，高粱等，在道路周圍可以種植樹木和草，不但可以保持水土，還可以增加美觀，并能讓司機有個好的心情和視覺效果，也有助于增加行車安全。第二章 公路技術等級的確定2.1 概述公路平面設計交通量依據(jù)交通量一

18、般是指公路遠景設計年限年平均晝夜交通量。該交通量僅能作為公路分級的依據(jù)。一條公路在同一地形分區(qū)范圍內(nèi)采用不同的公路等級時相鄰設計路段的計算行車速度之差不宜超過20km/h,按不同計算行車速度設計的各設計路段長度不宜過短，高速公路、一級公路行車速度之差一般不小于20km/h。1公路等級選用的依據(jù)公路等級的選用應根據(jù)使用任務、功能、適應的交通量和路網(wǎng)規(guī)劃，并充分考慮項目所在地區(qū)的綜合運輸體系，遠期發(fā)展等，經(jīng)論證后確定。選用公路等級時，應明確下面幾個內(nèi)容：2遠景設計年限遠景設計年限一般是指公路建成后使用的遠景的計劃年限。高速公路一般交通量為20年，設計的年限為20年，公路遠景設計年限的起上算年為該設

19、計項目可行性研究報告中計劃的公路建成通車之年份。3車型設計目前，我國公路上行駛的車輛型號比較多，車輛的幾何尺寸各不相同，對公路交通的影響也不同。根據(jù)我國公路設計的車型標準，各級公路的交通量均以小客車為標準。2.2公路等級的確定由于每條道路在國民經(jīng)濟中的作用不同，自然條件的復雜程度不同，行車種類、速度和運量的不同，在技術完善程度方面就有著各種不同的要求。公路等級應根據(jù)使用任務、功能和適應的交通量來確定，還應考慮到公路網(wǎng)的規(guī)劃等因素。交通部2004年頒發(fā)的公路工程技術標準（jtg b012003）將我國的公路按其使用任務、功能及性質(zhì)分為以下五個等級：（1） 高速公路為專供汽車分道高速行駛并全部控制

20、出入的多車道公路。四車道高速公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2500055000輛；六車道高速公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量4500080000輛；八車道高速公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量60000100000輛。（2） 一級公路為專供汽車分道行駛并根據(jù)需要控制出入的多車道公路。四車道一級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量1500030000輛；六車道一級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2500055000輛。（3） 二級公路為專供汽車行駛的雙車道公路。雙車道二級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平

21、均日交通量500015000輛。（4） 三級公路為專供汽車行駛的雙車道公路。雙車道三級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量20006000輛。（5） 四級公路為主要供汽車行駛的雙車道或單車到公路。雙車道四級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2000輛以下。單車道公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量400輛以下。 交通量計算由相關的車型和車輛折算系數(shù)可以算出相應年限的的交通量，在公路等級選用時以此為依據(jù)，數(shù)據(jù)如表2-1，表2-2所示表2-1 該地區(qū)近期交通量及其組成車型黃河jn150解放ca10b東風eq140日野kf300d數(shù)量75060023010

22、0交通量年增長率為：7%表2-2 汽車代表車型分類與車輛折算系數(shù)代表車型車輛折算系數(shù)車型說明小型車1.09座的客車荷載質(zhì)量1t的貨車輕型車1.29-19座的客車荷載質(zhì)量1t-2.5t的貨車中型車1.519座的客車荷載質(zhì)量2.5t-7t的貨車大型車2.0載質(zhì)量7t-14t的貨車拖掛車3.0載質(zhì)量14t的貨車根據(jù)交通量并按照20年考慮遠期交通量計算將該交通量觀測數(shù)據(jù)（日交通量）折合成小型車為：各種車輛折合成小客車位11211輛/每日年平均交通量計算如下：aadt=(1+7%)20-1×11211=32172（pcu/d）由公路路線設計規(guī)范（jtg d20-2006）查得，四車道高速公路應

23、能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2500055000輛，所以該公路初步擬為四車道高速公路，設計車速為100km/h。表2-3 高速公路的主要技術指標規(guī)范標準高速公路設計速度（k/h）100路基寬度（m）一般值26最小值23.5車道寬度（m）3.75路肩寬度(m)右側(cè)硬路肩一般值3最小值2.5左側(cè)硬路肩一般值0.75最小值0.75圓曲線半徑一般值700最小值400最大縱坡（%）5最大坡長（m）3%10004%8005%600豎曲線最小半徑（m）凸形一般值10000極限值6450凹形一般值4500極限值3620豎曲線最小長度（m）85 2.3方案比選方案一方案二一、二方案對比 （1）方

24、案一：路線相對較長，中間需要建造11座橋梁、2條隧道，擬定設計為2座大橋3座中橋6座小橋，2個管涵，有路線交叉情況比較復雜，征地較多，拆遷量較多。（2）方案二：路線相對較短，中間也需增設10座橋梁、1條隧道，擬定設計為1座大橋2座中橋7座小橋，1個管涵，路線交叉情況并不算復雜，跨越河流較少，征地較少，拆遷量較兩方案各種指標比較 方案路線長度橋遂數(shù)量路線交叉情況征地拆遷情況線形指標特殊路段一6279m11座橋，2條隧道，2個管涵與等級公路交叉7次，與鐵路交叉3次，與高壓線交叉少征地較多，拆遷量較多凹曲線半徑1100m凸曲線半徑8000m7處，為沙塘地于沿河段二5388m8座橋，1條隧道，1個管涵

25、與等級公路交叉有一次，與鐵路交叉一次，與高壓線交叉少數(shù)征地較少，拆遷量較少凹曲線半徑800m凸曲線半徑4500m3處，為沿河路段與池塘（3）方案一與方案二比較，方案二的路線較短且公民拆遷費用較少，方案一中對特殊路段的處理較多并且大橋較多，工程量大，費用就相對大得多。結論：最后綜合考慮技術、經(jīng)濟等指標比較，選擇方案二。第三章 公路選線確定3.1 選線原則(1)在道路設計的各個階段,應運用各種手段對路線方案作深入、細致的研究,在多方論證比選的基礎上.選定最優(yōu)路線方案。(2)路線設計應在保證行車安全、舒適、迅速的前提下,做到工程量小、造價低、營運費用省、效益好、并有利于施工和養(yǎng)護.在工程量增加不大時

26、,應盡量采用較高的技術指標.不要輕易采用極限指標,也不應不顧工程大小,片面追求指標。(3)選線應注意同農(nóng)田基本建設相配合,做到少占田地,并應盡量不占高產(chǎn)田,經(jīng)濟作物田或穿過經(jīng)濟林園等。(4)通過名勝風景古跡地區(qū)的道路,應注意保護原有自然狀態(tài).其人工構造物應與周圍環(huán)境景觀相協(xié)調(diào),處理好重要歷史文物遺址。(5)選線時應對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進行深入勘測調(diào)查,弄清楚它們對道路工程的影響.對嚴重不良地質(zhì)路段,如滑坡崩塌泥石流巖溶泥沼等地段和沙漠多年凍土等特殊地區(qū),應慎重對待,一般情況下應設法繞避.當必須穿過時,應選擇合適位置,縮小穿越范圍,并采取必要的工程措施。(6)選線應重視環(huán)境保護,注意由于道路修筑

27、汽車運營所產(chǎn)生的影響和污染,如路線對自然景觀與資源可能產(chǎn)生的影響;占地拆遷房屋所帶來的影響;路線地城鎮(zhèn)布局行政規(guī)劃農(nóng)業(yè)耕作區(qū)水利排灌體系等現(xiàn)有設施造成分割引起的影響;噪音對居民以及汽車尾氣對大氣水源農(nóng)田所造成的污染及影響。(7)對于高速公路和一級路,利用其路幅寬,可根據(jù)通過地區(qū)的地形地物自然環(huán)境等條件,利用其上下行車道分離的特點,本著因地制宜的原因,合理采用上下行車道分離的形式設線。平原區(qū)由于地勢比較平坦，路線受高差和坡度的限制小，平、縱、橫三方面的幾何線形較易達到較高的技術標準，但往往由于受當?shù)刈匀粭l件和地物的阻礙以及支農(nóng)的需要，選現(xiàn)實應注意多方面的因素。根據(jù)以上的選線原則，對本次設計進行了

28、如下選線：3.1.1整體路線的安排此次路線從丹東到莊河ab路段，因為是平原區(qū)路線，因受縱坡限制不大，布線時基本符合路線走向的前提下處理了對地物、地質(zhì)的避讓與穿越的問題，以平面為主安排路線。選線時，首先將在起終點及中間必須經(jīng)過的工廠、農(nóng)場及風景區(qū)作為主要控制點，分別設置了4個控制點，然后根據(jù)農(nóng)田優(yōu)劣及建筑群、水電設施、跨河橋位、跨海工程位置等地物的分布，確定了整體路線線形。3.1.2線形確定與技術標準平原區(qū)選線要求路線方向直捷，線形舒適可能采用較高標準。兩個小控制點之間以兩點直線連接的路線是最理想的，當路線必須轉(zhuǎn)折時，相鄰曲線間應盡量有較長的直線，以便曲線之間有充足的過渡時間，但不能片面的追求長

29、直線，平曲線盡量采用大半徑，小偏角，從而保證線形的平順。路線縱坡不應頻繁起伏，也不宜過于平緩而造成排水不良。平原區(qū)路基一般以低路堤為主，但必須做好排水設計，以確保路基的穩(wěn)定和堅固，同時還應考慮縱坡和排灌渠位及其高度的配合。3.1.3選擇路段與農(nóng)業(yè)的關系平原區(qū)農(nóng)田成片，渠道縱橫交錯，路線布設時要注意與農(nóng)業(yè)發(fā)展的關系，與農(nóng)田灌溉、水利設施建設相結合，從支援農(nóng)業(yè)出發(fā)，布線應處理好以下問題：（1）平原區(qū)新建公路占用一些農(nóng)田是不可避免的，但結合我國地少人多的國情，在可能的條件下做到盡量少占或不占高產(chǎn)田。全面分析比較，使路線既不片面求直而占用大量良田，也不片面強調(diào)不占用良田而使路線彎曲較多，造成行車條件惡

30、化。（2）路線布設應緊密與農(nóng)田水利建設相結合，注意了解灌溉渠道的分布情況，使路線盡量與干渠平行，盡可能避免相交，最好把路線布置在渠道上方非一側(cè)或尾部。路線應盡量避開供灌溉用的水塘，必須穿過時，路線最好布設在水塘的一側(cè)，并拓寬水塘，取土筑路，解決借土問題。3.1.4 路線與城鎮(zhèn)的聯(lián)系平原區(qū)有較多的城鎮(zhèn)、村莊、工業(yè)區(qū)及其它公用設施，布線時應結合工路性質(zhì)正確處理穿越與避繞、拆遷和保留的關系高等級公路原則上不宜穿過城鎮(zhèn)、工礦區(qū)及密集的居民點，以減少相互干擾確保安全。但考慮到方便運輸，便利群眾，充分發(fā)揮公路服務性能，路線又不宜離開城鎮(zhèn)過遠，做到“靠城不進城，利民不擾民”。3.1.5 路線與橋渡的配合平原

31、區(qū)河流湖泊較多，橋涵工程大，路線在跨越水道應盡可能的保證路線的平順性。（1）特大橋橋位是路線總方向的控制點，路線的總方向應服從特大橋橋位的安排。（2）大中橋橋位原則上應服從路線的總方向，但常常作為路線方案的控制點，在選定橋位時，應將路、橋綜合考慮。橋位應盡量選擇在河床穩(wěn)定、河道順直、河面較窄、地質(zhì)良好和兩岸有利于橋頭路線布設的河段。一般情況下，橋位中線應盡可能與洪水的主流向正交，橋梁和引道應盡量在直線上。（3）小橋涵位置應服從路線走向，但遇到斜交過大或河溝過于彎曲的情況，可采取改河措施或改移路線，調(diào)整軸線和流向間的夾角。3.1.6 注意土壤水文條件平原區(qū)土壤和水文條件較差，特別是河網(wǎng)湖區(qū)，地勢

32、低平，地下水位高，容易影響路基的穩(wěn)定性。（1）在低洼地段，路線與分水嶺走向一致時，應盡可能沿接近分水嶺的地勢較高處布線，以使路基具有較好的水文條件。（2）當路線遇到面積較大的水庫或湖泊時，一般應避繞，難以避繞時，應選擇最窄最淺和基地坡面平緩的位置，借土填堤通過。（3）路線通過排水不良的低洼地帶，布線時要注意保證陸地的最小填土高度，對低填及個別挖方地段要做好排水處理。3.1.7 注意路基取土和就地取材路基取土不能亂挖亂取、破壞農(nóng)田，造成路基兩邊積水。取土應進行全面規(guī)劃，采用大面積集中取土的方法，使梯田取土變平田。平原區(qū)一般缺乏砂石建筑材料，路線應盡可能靠近建筑材料產(chǎn)地，以減少施工、養(yǎng)護、材料運輸

33、費用。3.2選線的具體做法3.2.1初步定線（1）首先確定起終點的位置,根據(jù)地形圖上的地形地貌及相關的設計資料確定兩點間路線的基本走向。（2）按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定一些細部點，如沿線房屋、水田、池塘等地點要重點控制，然后連接控制點，初步完成路線布局。（3）本設計本著方便城鎮(zhèn)出入，少占田地，避免穿越池塘,盡可能利用老的土或是山路，路線短，填挖少且平衡的原則，在滿足技術標準的前提下，進行平縱橫綜合設計，以定出道路的中線。本設計路線所處地區(qū)是平原微丘區(qū)，地勢平坦，自然坡度極小?？傮w來說，縱、橫、平三方面的線形都較易得到滿足。3.2.2 具體定線定線就是根據(jù)技術標準和路線方案，結合有關條件在

34、有利的走線帶內(nèi)進行平、縱、橫綜合設計，具體定出道路中線的工作。平原微丘區(qū)在兩控制點之間主要是地物障礙，合理解決那些可穿越、那些應該繞避，從而建立起一系列中間控制點，路線一般應由一個控制點直達另一個控制點。選擇線位時，保證了標準的前提下，盡量做到少占和不占良田和經(jīng)濟林，少拆甚至不拆各種電力、電信設施，避免穿越大的池塘和沼澤地，減少對自然景觀的破壞。跨越重要通航河流時，應選擇好跨河位置，高等級公路互通立交一般設置在城鎮(zhèn)附近，連接較重要的道路，應做好位置安排。本設計具體定線見圖紙道路方案圖。3.2.3路線特點：本次路線選擇特點突出，由于為了避免穿越池塘,盡可能走平緩區(qū)域，路線短，填挖少且平衡的原則，

35、所以選擇的路線較為平緩，地勢平坦，自然坡度極小。而且本次設計特點在于，考慮到設計路線沿線景觀特點，多以橋梁為主，設計沿河路段，使得此路段自然環(huán)境較為優(yōu)美，橋位選擇在河床穩(wěn)定、河道順直、河面較窄、地質(zhì)良好和兩岸有利于橋頭路線布設的河段，重點選擇自然環(huán)境相對較好的路段進行選線，并且減少跨越坡度較大的山區(qū)和障礙物較多的路段。在滿足土壤和水文條件，并且滿足河床穩(wěn)定、河道順直、河面較窄、地質(zhì)良好的河段地區(qū)，進行于橋頭路線布設。沿河路段較多，使得此路段自然景觀優(yōu)美，吸引更多車輛在此路段行駛，加速了此路段經(jīng)濟發(fā)展。 第四章 公路平面線形設計4.1 概述道路的平面線型設計，應擬訂各項需要的幾何尺寸，以滿足車輛

36、行使安全、迅速、經(jīng)濟與舒適的要求。道路的平面線形，一般由直線和曲線組成。道路平面線形設計主要包括：選定合適的圓曲線半徑，計算緩和曲線，合理解決曲線與直線、曲線與曲線的銜接，恰當?shù)脑O置緩和曲線超高，計算行車視距與排除可能存在的視線障礙等。道路的平面線形要素是由直線、圓曲線和緩和曲線構成的。直線是曲率為零的線形；圓曲線是曲率為常數(shù)的線形；緩和曲線是曲率逐漸變化的線形。三要素是道路平面線形最基本的組成，在道路上各要素所占比例難以量化規(guī)定，但只要各組成要素使用合理、組合得當，均可以得到較為理想的平面線形。4.2 平面線形設計原則1. 平面顯形應直接、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。

37、2. 各級公路不論轉(zhuǎn)角大小均應敷設曲線，并盡量的選用較大的圓曲線半徑。3. 同向曲線應設有足夠長度的直線，不得以短直線相連。4. 兩反向曲線間夾有直線段時，以設置不小于最小直線長度的直線段為宜。5. 曲線線形應特別注意技術指標的均衡性和連續(xù)性。6. 應避免連續(xù)急轉(zhuǎn)彎的線形。4.3 平曲線要素確定與計算4.3.1平曲線要素本次公路設計為高速公路，處于平原地區(qū)，設計車速為。由于所設的圓曲線半徑均小于2500m，故必須設置緩和曲線，且平曲線要素計算主要以緩和曲線計算為主。由已知交點坐標、轉(zhuǎn)角、交點間距來計算方位角、切線長、曲線長、各個點的樁號等加設緩和曲線后的平曲線要素。圖4-1 加設緩和曲線后的平

38、曲線 計算公式如下：式中: 緩和曲線切線內(nèi)移值，m；緩和曲線切線增值，m；切線長，m；總切線長，m；外距，m；校正數(shù)，m；主曲線半徑,m；路線轉(zhuǎn)角；緩和曲線長度，m；2主點樁號計算（樁號）=（樁號）-（樁號）=（樁號）+（樁號）=（樁號）+（）（樁號）=（樁號）+（樁號）=（樁號）-（樁號）=（樁號）+經(jīng)過比較、試算圓曲線半徑，最終確定主線幾何元素。主線的半徑和緩和曲線的長度均可滿足一般二公路平原微丘區(qū)曲線半徑和緩和曲線長度的要求。4.3.2平面線形設計計算：1. 設半徑為800m，交點樁號為k0+484.45，設計車速為100，按基本對稱型設計。 （1）計算緩和曲線長度ls1）按離心加速度的

39、變化率計算2）按駕駛員的操作和反應時間計算3）按超高漸變率計算查規(guī)范和標準得4）按視覺條件計算綜上所述，取，取5的整倍數(shù)得（2）主點里程樁號計算1）曲線要素計算2）主點樁號計算計算無誤。2. 設半徑為800m，交點樁號為k1+476.71，設計車速為100，按基本對稱型設計。 （1）計算緩和曲線長度ls1）按離心加速度的變化率計算 2）按駕駛員的操作和反應時間計算3）按超高漸變率計算查規(guī)范和標準得4）按視覺條件計算綜上所述，取，取5的整倍數(shù)得（2）主點里程樁號計算1）曲線要素計算2）主點樁號計算計算無誤。3. 設半徑為800m，交點樁號為k3+840.902，設計車速為100，按基本對稱型設計

40、。 （1）計算緩和曲線長度ls1）按離心加速度的變化率計算 2）按駕駛員的操作和反應時間計算3）按超高漸變率計算查規(guī)范和標準得4）按視覺條件計算綜上所述，取，取5的整倍數(shù)得（2）主點里程樁號計算1）曲線要素計算2）主點樁號計算計算無誤。4. 設半徑為800m，交點樁號為k4+428.169，設計車速為100，按基本對稱型設計。 （1）計算緩和曲線長度ls1）按離心加速度的變化率計算 2）按駕駛員的操作和反應時間計算3）按超高漸變率計算查規(guī)范和標準得4）按視覺條件計算綜上所述，取，取5的整倍數(shù)得1）曲線要素計算2）主點樁號計算計算無誤。第五章 縱斷面設計5.1 縱斷面設計原則由于自然因素的影響以

41、及經(jīng)濟要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線形。縱斷面設計的主要任務就是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、當?shù)氐淖匀坏乩項l件以及工程經(jīng)濟性等，確定起伏空間的位置，以便達到行車安全迅速、運輸經(jīng)濟合理及乘客感覺舒適的目的?？v斷面反映了路線縱坡的的變化、路中線位置地面的起伏、設計線與原地面線的高差的等情況，它與路線平面、公路橫斷面結合起來，可以準確的定位出道路的空間位置?？v斷面設計主要包括縱坡和豎曲線的設計。在縱斷面設計中，首先繪制路線經(jīng)由地帶的縱斷面地面線，依據(jù)平面選線確定的控制點及其高程、填挖平衡經(jīng)濟點及與周圍景觀的協(xié)調(diào)，綜合考慮平、縱、橫三方面試定坡度線，在用橫斷面圖檢查、調(diào)整，確定縱坡值，確定豎

42、曲線半徑，計算設計高程及填挖高度。平原區(qū)高速公路縱斷面設計相關技術指標：最大縱坡：5%最小縱坡：0.3%最大容許合成坡度：9.0%最小坡長：85m豎曲線最小半徑： 凸曲線一般最小半徑： 10000m 極限最小半徑：6450m 凹曲線一般最小半徑：4500m 極限最小半徑：3620m各級公路的最大縱坡及坡長長度限制不易輕易采用，而應有適當?shù)挠嗟?。為了有利于路面排水和邊溝排水，一般情況下，以采用不小于0.3%縱坡為宜。坡長限制主要是控制一般縱坡的最小坡長。二級公路，當連續(xù)陡坡由幾個不同坡度的坡段組合而成時，應對縱坡長度受限制的路段采用平均坡度法進行驗算。5.2 平縱線形的協(xié)調(diào)線形組合設計是在平面設

43、計和縱斷面設計基本確定的基礎上對平縱線形的進行調(diào)整組合，使其滿足視覺連續(xù)，心里感覺舒適，使道路與周圍環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)，并考慮到排水的要求，成為連續(xù)、圓滑、順適、美觀的空間曲線。當計算行車速度100km/h時，對路線進行線形組合設計尤為重要。 平縱線形配合的原則1、應能在視覺上自然誘導司機的視線，并保證視覺的連續(xù)性。2、平縱線形技術指標應大小均衡，使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調(diào)。3、選擇組合的黨的合成坡度，以利于路面排水和行車安全。4平曲線應和豎曲線重合，且平曲線應比豎曲線長，“平包縱”，對于二級公路帶緩和段的平曲線與豎曲線組合時，豎曲線的起點和終點應落在緩和曲線段5度的控制應與線形組合設計相結合

44、，有條件的，一般最大合成坡度為10%，應避免急彎與陡坡相重合的線形。6線型應避免的組合有：a) 計算行車速度大于或等于100km/h的公路，凸曲線的頂部與凹曲線的底部，不得插入小半徑平曲線。b) 凸曲線的頂部與凹曲線的底部不得與反向平曲線的拐點重合。c) 直線上的縱曲線應避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛員視覺中斷的線形。d) 直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。e) 小半經(jīng)豎曲線不宜與緩和曲線相互重合。f) 避免在長直線上設置陡坡和曲線長度段、半徑小的凹曲線。5.3 豎曲線計算5.3.1 豎曲線作用豎曲線的主要作用是：（1）緩沖作用。以平緩的曲線取代折線可消除汽車在變坡點處的沖擊。（2）保證公路縱向的

45、行車視距。凸形豎曲線可減小縱坡變化產(chǎn)生的盲區(qū)，凹形豎曲線可增加下穿路線的視距。（3）將豎曲線與平曲線恰當組合，有利于路面排水和改善行車的視線誘導和舒適感。 豎曲線線形可采用拋物線或圓曲線，在使用范圍內(nèi)二者幾乎沒有差別，但在設計和計算上拋物線比圓曲線更為方便。規(guī)范規(guī)定采用二級拋物線作為豎曲線的線形。拋物線的縱軸保持直立，且與兩相臨縱坡線相切。一般情況下，豎曲線在變坡點兩側(cè)是不對稱的，但兩切線長保持相等。5.3.2 豎曲線計算該平原地區(qū)高速公路路線總長5388.55米，全線共設四個豎曲線，其中兩個凸形豎曲線 ，兩個凹形豎曲線。變坡點樁號：k0+750、k1+250、k2+200、k4+050縱坡坡

46、度： 4.809%、-0.305%、-0.539%、-1.07%、豎曲線半徑：10000m、10000m、10000m、10000m豎曲線要素的計算公式匯總?cè)缦拢菏街校贺Q曲線半徑，m； 切線長，m； 豎曲線長，m； 外矢距，m； 豎曲線上任意一點到曲線起點或終點的水平距離，m。 豎曲線上與相對應的點到坡度線的高差m，稱修正值或豎距。變坡點1：k0+7501豎曲線要素計算設置凹曲線，設半徑r=10000m，曲線要素計算如下：2計算豎曲線起終點樁號變坡點的設計高程:豎曲線起點樁號:豎曲線起點高程:豎曲線終點樁號:豎曲線終點高程:變坡點2：k1+2501豎曲線要素計算設置凸曲線，設半徑r=10000

47、m，曲線要素計算如下：2計算豎曲線起終點樁號變坡點的設計高程:豎曲線起點樁號: 豎曲線起點高程: 豎曲線終點樁號: 豎曲線終點高程:變坡點3：k2+2001豎曲線要素計算設置凹曲線，設半徑r=10000m，2計算豎曲線起終點樁號變坡點的設計高程:豎曲線起點樁號: 豎曲線起點高程: 豎曲線終點樁號: 豎曲線終點高程: 變坡點4：k4+0501豎曲線要素計算設置凸曲線，設半徑r=10000m，曲線要素計算如下：2計算豎曲線起終點樁號變坡點的設計高程:豎曲線起點樁號: 豎曲線起點高程: 豎曲線終點樁號: 豎曲線終點高程: 第六章 橫斷面設計6.1橫斷面的設計6.1.1 橫斷面的組成公路橫斷面由行車道

48、、路肩、邊溝、邊坡、截水溝、護坡道以及環(huán)境保護等部分組成。路線設計中所討論的橫斷面設計只限于與行車直接有關的那一部分，即各組成部分的寬度、橫向坡度等問題，所以有時也將路線橫斷面設計成為“路幅設計”。公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據(jù)公路的功能、公路等級、交通量、服務水平、設計速度、地形條件等因素確定。在保證必要的通行能力和交通安全與暢通的前提下，盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大的經(jīng)濟效益與社會效益。本道路設計為高速公路，設計車速為100km/h，車道寬度為3.75m，無中間分隔帶，采用土路肩寬度為0.75m，硬路肩寬度為1.5m，路供坡度為1.5%，路肩坡度為3.0%，邊坡坡度為1：

49、1.5，避險車道3.5m，路基寬度30m。 圖6-1 公路橫斷面設計圖（半側(cè)）單位(m)6.1.2 路基的斷面類型通常根據(jù)公路路線設計確定的路基標高與天然地面標高是不同的，由于填挖情況的不同，路基橫斷面的典型形式，可歸納為路堤、路塹和填挖結合三種類型。（1） 路堤路堤是指全部用巖土填筑而成的路基。按路堤的填土高度不同，劃分為矮路堤、高路堤和一般路堤。填土高度小于1.01.5m者，屬于矮路堤；填土高度大于 18m（土質(zhì)）或20m（石質(zhì)）的路堤屬于高路堤；填土高度在1.518m范圍內(nèi)的路堤為一般路堤。矮路堤常在平坦地區(qū)取土困難時選用。平坦地區(qū)地勢低，水文條件較差，易受地面水和地下水的影響。設計師應

50、注意滿足最小填土高度的要求。力求不低于規(guī)定的臨界高度，使路堤處于干燥或中濕狀態(tài)。路基兩側(cè)均應設邊溝。高路堤的填方數(shù)量大，占地多，為使路基穩(wěn)定和橫斷面經(jīng)濟合理，需要進行個別設計，高路堤和浸水路堤的邊坡可采用上陡下緩的折線形式。為防止水流的侵蝕和沖刷坡面，高路堤和浸水路堤的邊坡，須采取適當?shù)钠旅娣雷o和加固措施。在容易受到水流侵蝕和淘刷的路堤邊坡，還應進行適當?shù)姆雷o與加固。在軟土地基上的路堤，需要采取加固和調(diào)整路堤結構等保持路堤穩(wěn)定的措施。在橫坡較陡（陡于1：2.5）的地面上填筑的路堤，稱為陡坡路堤，其下側(cè)邊坡常需設置石砌護坡腳或擋土墻，以防止路堤向下滑動，并能收縮填方坡腳，減少填方數(shù)量和占地寬度。

51、路堤橫斷面的基本形式如下圖所示：圖6-2（a）一般路堤圖圖6-2(b) 浸水路堤圖圖6-2(c) 陡坡路堤（2） 路塹路塹是指全部在天然地面開挖而成的路基。挖方邊坡可按高度和巖土層情況設置成直線或折線。挖方邊坡的坡腳應設置邊溝，以匯集和排除路基范圍內(nèi)的地表徑流。路塹的上方應設置截水溝，以攔截和排除流向路基的地表徑流。碎石或不穩(wěn)定時，則可以采用護墻或擋土墻。路側(cè)棄土堆的設置。應不妨礙路基排水，不危機邊坡的穩(wěn)定。棄土堆內(nèi)側(cè)坡腳到路塹頂之間的距離一般不小于5m。挖方路基處土層地下水文狀況不良時，可能導致路面的破壞，所以對路塹以下的天然地基，要人工壓實至規(guī)定的實程度。必要時應翻挖，重新分層填筑、換土或

52、進行加固處理，采取加鋪隔離層，設置必要的排水設施。圖6-3 路塹設計圖（3） 半填半挖路基整個橫斷面上即有填方又有挖方的路基，稱為半填半挖路基。它出現(xiàn)在地面橫坡較陡，路基又較寬，二路中線的設計與地面標高相差不大的地方。為提高路基的穩(wěn)定性，填方部分的地面應挖成臺階或鑿毛。位于山坡的路基，通常取路中心的標高接近原地面的標高，以便減少土石方數(shù)量，保持土石方數(shù)量橫向平衡，形成半填半挖路基。若處理得當，路基穩(wěn)定可靠，是比較經(jīng)濟的斷面形式。圖6-4 半填半挖路基橫斷面圖上述三類典型橫斷面類型，各具特色，分別在一定條件下使用。由于地形、地質(zhì)、水文等自然條件差異很大，且路基位置、橫斷面尺寸及要求等，亦應服從于

53、路線，路面及沿線結構物的要求，所以路基橫斷面類型的選擇，必需因地制宜，綜合設計。6.2 填料的選擇與壓實標準6.2.1 填料的選擇填筑路基的材料以采用強度高、水穩(wěn)定性好、壓縮性小、施工方便以及運距短的巖土材料為宜。在選擇填料時，一方面要考慮料源和經(jīng)濟性；另一方面還要顧及填料的性質(zhì)是否合適。為節(jié)省投資和少占耕地和良田，一般應利用附近路塹或附屬工程的控方作為填料。用不同填料填筑路基時，須遵守下列規(guī)則：（1）不同性質(zhì)的填料應分層鋪筑，不得混雜亂填（但可參配后使用），以免形成水囊或滑動面。每種填料層累計總厚度不宜小于0.5m。（2）不同的填料的層位安排，應考慮路基的工作條件。（3）透水性較小的土填筑路

54、堤下層時，其頂面應做成4%的雙向橫坡，以保證上層透水性土有排水出路。（4）為了防止雨水侵蝕沖刷，可采用透水性較小的土包邊，但是包邊部分的土應與中間部分一起分層夯實，并設置盲溝，以利排水。（5）當路堤兩部分填料的顆粒尺寸相差較大時，應在其間加設反過濾層，以防止兩部分填料相互混入，而引起路堤下沉。6.2.2 壓實標準實踐證明，提高路基的密實度可以增加強度和穩(wěn)定性，降低土體的壓縮性、透水性和膨脹性，控制水分積聚和侵蝕引起的病害。路基填料最小強度和最大粒徑要求，以及路基壓實度（重型）如下表。表6-1路基填料的技術要求和壓實度項目分類路面底面以下深度（cm）填料最小強度（%）填料最大粒徑（cm）壓實度（%）一級公路其他等級公路一級公路其他公路填方路基上路床0-3086109593下路床30-805