交通土建路橋方向二級公路畢業(yè)設計論文（共66頁）

1、清華大學交通土建畢業(yè)論文 PAGE ii目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc264116005 第1章 緒論 PAGEREF _Toc264116005 h 1 HYPERLINK l _Toc264116006 1.1 概述 PAGEREF _Toc264116006 h 1 HYPERLINK l _Toc264116007 2.2 選題意義 PAGEREF _Toc264116007 h 1 HYPERLINK l _Toc264116008 第2章 總體設計 PAGEREF _Toc264116008 h 3 HYPERLINK l _Toc2641

2、16009 2.1 選線 PAGEREF _Toc264116009 h 3 HYPERLINK l _Toc264116010 2.2 設計要素確定 PAGEREF _Toc264116010 h 6 HYPERLINK l _Toc264116011 2.2.1 路線方案及主要技術指標確定 PAGEREF _Toc264116011 h 6 HYPERLINK l _Toc264116012 第3章 路線設計 PAGEREF _Toc264116012 h 9 HYPERLINK l _Toc264116013 3.1 概述 PAGEREF _Toc264116013 h 9 HYPERL

3、INK l _Toc264116014 3.2 選線的一般原則 PAGEREF _Toc264116014 h 9 HYPERLINK l _Toc264116015 3.3 選線步驟 PAGEREF _Toc264116015 h 10 HYPERLINK l _Toc264116016 3.4 平面線形設計 PAGEREF _Toc264116016 h 10 HYPERLINK l _Toc264116017 3.4.1 平面線形設計的一般原則 PAGEREF _Toc264116017 h 10 HYPERLINK l _Toc264116018 3.4.2 線形 PAGEREF _T

4、oc264116018 h 11 HYPERLINK l _Toc264116019 3.4.3 帶緩和曲線的圓曲線計算 PAGEREF _Toc264116019 h 11 HYPERLINK l _Toc264116020 3.5 縱斷面設計 PAGEREF _Toc264116020 h 15 HYPERLINK l _Toc264116021 3.5.1 縱斷面設計原則 PAGEREF _Toc264116021 h 16 HYPERLINK l _Toc264116022 3.5.2 縱坡設計要求 PAGEREF _Toc264116022 h 16 HYPERLINK l _Toc

5、264116023 3.5.3 豎曲線設計 PAGEREF _Toc264116023 h 18 HYPERLINK l _Toc264116024 3.6 超高設計 PAGEREF _Toc264116024 h 20 HYPERLINK l _Toc264116025 3.6.1 超高確定 PAGEREF _Toc264116025 h 20 HYPERLINK l _Toc264116026 3.7 橫斷面設計 PAGEREF _Toc264116026 h 24 HYPERLINK l _Toc264116027 3.7.1 橫斷面設計原則 PAGEREF _Toc264116027

6、h 25 HYPERLINK l _Toc264116028 3.7.2 各項技術指標 PAGEREF _Toc264116028 h 25 HYPERLINK l _Toc264116029 3.8 土石方計算和調(diào)配 PAGEREF _Toc264116029 h 27 HYPERLINK l _Toc264116030 3.8.1 土石方計算 PAGEREF _Toc264116030 h 27 HYPERLINK l _Toc264116031 3.8.2 路基土石方調(diào)配及防護工程 PAGEREF _Toc264116031 h 28 HYPERLINK l _Toc264116032

7、第4章 路基設計 PAGEREF _Toc264116032 h 31 HYPERLINK l _Toc264116033 4.1 概述 PAGEREF _Toc264116033 h 31 HYPERLINK l _Toc264116034 4.2 路基設計的一般要求 PAGEREF _Toc264116034 h 31 HYPERLINK l _Toc264116035 4.3 填料的選擇及壓實標準 PAGEREF _Toc264116035 h 32 HYPERLINK l _Toc264116036 4.3.1 填料的選擇 PAGEREF _Toc264116036 h 32 HYPE

8、RLINK l _Toc264116037 第5章 排水設計 PAGEREF _Toc264116037 h 34 HYPERLINK l _Toc264116038 5.1 路基排水目的和要求 PAGEREF _Toc264116038 h 34 HYPERLINK l _Toc264116039 5.2 路基排水設計一般原則 PAGEREF _Toc264116039 h 34 HYPERLINK l _Toc264116040 5.3 路基排水系統(tǒng)設計步驟 PAGEREF _Toc264116040 h 35 HYPERLINK l _Toc264116041 5.4 地面排水設施 PA

9、GEREF _Toc264116041 h 36 HYPERLINK l _Toc264116042 5.4.1 邊溝 PAGEREF _Toc264116042 h 36 HYPERLINK l _Toc264116043 5.4.2 截水溝 PAGEREF _Toc264116043 h 37 HYPERLINK l _Toc264116044 第6章 擋土墻設計 PAGEREF _Toc264116044 h 39 HYPERLINK l _Toc264116045 6.1 擋土墻作用 PAGEREF _Toc264116045 h 39 HYPERLINK l _Toc26411604

10、6 6.2 重力式擋土墻驗算 PAGEREF _Toc264116046 h 39 HYPERLINK l _Toc264116047 6.2.1 基本參數(shù) PAGEREF _Toc264116047 h 39 HYPERLINK l _Toc264116048 6.2.2 計算結果 PAGEREF _Toc264116048 h 39 HYPERLINK l _Toc264116049 6.3 砌筑方案 PAGEREF _Toc264116049 h 43 HYPERLINK l _Toc264116050 6.3.1 施工部署 PAGEREF _Toc264116050 h 43 HYPE

11、RLINK l _Toc264116051 6.3.2 施工準備 PAGEREF _Toc264116051 h 45 HYPERLINK l _Toc264116052 6.3.3 施工方法、步驟 PAGEREF _Toc264116052 h 46 HYPERLINK l _Toc264116053 6.3.4 質量控制措施及安全技術措施 PAGEREF _Toc264116053 h 50 HYPERLINK l _Toc264116054 第7章 路面設計 PAGEREF _Toc264116054 h 53 HYPERLINK l _Toc264116055 7.1 路面設計原則 P

12、AGEREF _Toc264116055 h 53 HYPERLINK l _Toc264116056 7.1.1 路面類型與結構方案設計 PAGEREF _Toc264116056 h 53 HYPERLINK l _Toc264116057 7.1.2 路面結構設計 PAGEREF _Toc264116057 h 53 HYPERLINK l _Toc264116058 7.2 路面設計步驟 PAGEREF _Toc264116058 h 54 HYPERLINK l _Toc264116059 7.3 路面設計 PAGEREF _Toc264116059 h 55 HYPERLINK l

13、 _Toc264116060 7.3.1 設計資料 PAGEREF _Toc264116060 h 55 HYPERLINK l _Toc264116061 7.3.2 設計方案 PAGEREF _Toc264116061 h 55 HYPERLINK l _Toc264116062 7.3.3 確定土基的回彈模量 PAGEREF _Toc264116062 h 56 HYPERLINK l _Toc264116063 7.3.4 路面結構組合設計 PAGEREF _Toc264116063 h 56 HYPERLINK l _Toc264116064 7.3.5 方案的計算情況 PAGERE

14、F _Toc264116064 h 57 HYPERLINK l _Toc264116065 第8章 交通沿線防護設置設計 PAGEREF _Toc264116065 h 60 HYPERLINK l _Toc264116066 8.1 概述 PAGEREF _Toc264116066 h 60 HYPERLINK l _Toc264116067 8.2 交通安全設施設計 PAGEREF _Toc264116067 h 60 HYPERLINK l _Toc264116068 第9章 工程概算 PAGEREF _Toc264116068 h 62 HYPERLINK l _Toc2641160

15、69 9.1 概算定義和作用 PAGEREF _Toc264116069 h 62 HYPERLINK l _Toc264116070 9.1.1 概算定義 PAGEREF _Toc264116070 h 62 HYPERLINK l _Toc264116071 9.1.2 概算作用 PAGEREF _Toc264116071 h 62 HYPERLINK l _Toc264116072 9.2 概算費用組成 PAGEREF _Toc264116072 h 62 HYPERLINK l _Toc264116073 9.3 路線工程概算主要內(nèi)容 PAGEREF _Toc264116073 h 6

16、2 HYPERLINK l _Toc264116074 致謝 PAGEREF _Toc264116074 h 63 HYPERLINK l _Toc264116075 參考文獻 PAGEREF _Toc264116075 h 64鄭州交通畢業(yè)論文 PAGE 65緒論1.1 概述交通運輸事業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分，是國民經(jīng)濟的命脈。公路運輸作為其中最重要的運輸方式之一，具有如下特點：（1）機動靈活，能迅速集中和分散貨物，做到直達運輸，不需中轉，可以實現(xiàn)“庫庫”的直接運輸，節(jié)約時間和減少中轉費用，減少貨損。（2）受交通設施限制少，是最廣泛的一種運輸方式。（3）適用性強，服務面廣，時間上隨意性強。

17、（4）投資少，資金周轉快，社會效益顯著。由于公路運輸?shù)倪@些特點，使公路運輸事業(yè)得以快速發(fā)展。到上世紀70年代，經(jīng)濟發(fā)達國家大多改變了一個多世紀以來以鐵路運輸為中心的局面，公路運輸在各種運輸方式中起了主導作用，是我國綜合運輸體系中最為活躍的一種運輸方式，并顯示出了廣闊的發(fā)展前景。2.2 選題意義綜合運用已學的知識，解決土木工程專業(yè)道橋方向有關道路工程的技術問題，從而獲得綜合運用本專業(yè)的基礎理論、基本技能和專業(yè)知識的能力，提高分析和解決實際問題的能力，并受到科學研究的初步訓練。通過畢業(yè)設計進一步培養(yǎng)調(diào)查研究、檢索和閱讀中外文獻資料、綜合分析、設計計算、計算機應用、技術經(jīng)濟分析、繪圖、撰寫論文和設計

18、說明書等方面的能力。畢業(yè)設計所采用的地形圖是陜西省柞水縣地區(qū)，我的設計任務為陜西省柞水縣到鎮(zhèn)安縣K0+000K2+956.013段二級公路設計。該地形圖由指導老師提供，位于陜西省柞水縣附近，該設計具有現(xiàn)實意義。本次設計，在了解、熟悉和掌握道路及其構造物詳細設計程序的基礎上進行二級公路兩階段施工圖設計。使學生應用所學專業(yè)理論，運用公路有關技術標準及定額，進行工程施工圖設計和技術分析；培養(yǎng)和訓練學生的專業(yè)設計能力、獨立解決綜合問題的能力和計算機應用能力。本次大約三公里的道路設計結合了道路勘測課程設計、路基路面課程設計、概預算課程設計等內(nèi)容。此外畢業(yè)設計也是作為大學生畢業(yè)前的一次重要的演練，為我們將

19、來順利踏上工作崗位，但當好自己的職責具有重要的意義?？傮w設計2.1 選線路線所經(jīng)地區(qū)，位于陜西柞水縣，位于陜西南部，地處秦嶺南坡，呈西北高、東南低，并由西北向東南呈傾斜地勢。氣候為暖溫帶間涼亞熱帶過渡性氣候，介于亞熱帶和暖溫帶的過度地帶。柞水為中國西北東線內(nèi)陸地區(qū)，兼有南北氣候帶的特征，北部屬暖溫帶，東南部屬北亞熱帶，整個縣域屬亞熱帶和溫暖帶兩個氣候的過渡地帶，植被繁衍群落差異明顯。全年日照1860.2小時，最冷平均氣溫0.2，最熱平均氣溫23.6。極端最高氣溫37.1，最低一13.9，無霜期209天，年降水量742mm，最大降水量1225.9mm（83年），最小降水量567.6mm（76年）

20、，四季分明，溫暖濕潤，夏無酷暑，冬無嚴寒，宜長、短日照和不同溫濕度條件下的植物發(fā)育生長。本地區(qū)公路路線特點：地處陜西省柞水縣境內(nèi)，屬秦嶺山系，地面高度變化較大，屬山嶺重丘區(qū)。期間又有河流分布，乾佑河貫穿整個地區(qū)。同時又處于柞水縣縣城附近，綜合情況復雜。該地區(qū)選線原則及依據(jù)：根據(jù)該地區(qū)地形起伏變化情況摸清地形、地質和水文條件，選出方向順直，工程量少的路線方案。同時在符合國家建設發(fā)展的需要下，結合自然條件選定合理路線，使筑路費用與使用質量得到正確的統(tǒng)一，達到行車迅速安全，經(jīng)濟舒適及構造物穩(wěn)定耐久，易于養(yǎng)護的目的，選線必須深入實際，綜合考慮路線、路基、路面、橋涵等，最后選出合適的路線。并且要注意一下

21、問題：（1）注意利用有利條件減少工程量，（2）注意平、縱、橫應綜合設計。道路等級的確定：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。公路路線設計規(guī)范JTG D202006將公路根據(jù)功能和適用的交通量分為以下五個等級：（1）高速公路為專供汽車分向、分車道行駛并應全部控制出入的多車道公路。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400

22、0080000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）一級公路為供汽車分向、分車道行駛，并可根據(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均日交通量500015000輛。（4）三級公路為主要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

23、級公路為主要供汽車行駛的雙車道或單車道公路。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以下。單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400以下。（1）已知資料 路段初始年交通量（輛/日，交通量年平均增長率8%）表11 路段初始年交通量車 型黃河JN360太脫拉138東風EQ140日野ZM440交 通 量550450450400（2）我國公路工程技術標準規(guī)定：標準車型為小客車各汽車代表車型與標準車型換算系數(shù)如下：表12 各車型換算系數(shù)汽車代表車型車輛折算系數(shù)說 明小客車1.019座的客車和載質量2t的貨車中型車1.519座的客車和載質量2t的貨車大型

24、車2.0載質量7t14t的貨車拖掛車3.0載質量14t的貨車（3）交通量計算初始年交通量：折合成小型車為：按設計年限15年考慮，交通量年增長率6%，則遠期交通量可達：交通量處于500015000之間，根據(jù)公路路線設計規(guī)范JTG D202006擬定該公路等級為雙車道二級公路。地形為重丘區(qū)設計車速為60KM/h。2.2 設計要素確定2.2.1 路線方案及主要技術指標確定在本設計中，地形復雜、地區(qū)范圍很廣.由老師給出的要求,該公路為二級公路雙車道，設計車速為60km/h。道路寬度為10米.（1）停車視距:75m.（2）圓曲線最小半徑:一般值:200m,最小值:125m.（3）二級公路整體式斷面形式不

25、用設計中間帶，其斷面各部分寬度應符合:二級公路基本要求（4）路肩寬度:表23 路肩寬度表一般值（m）最小值（m）右側硬路肩寬度2.000.50土路肩寬度0.750.75（5）最大縱坡:6%，最小縱坡0.5%。（6）最小坡長:一般值200m，最小值150m（7）豎曲線最小長度和最小半徑表（60Km/h）如表2-4（8）最大坡長：如表25表24 凸形豎曲線最小半徑和最小長度凸形豎曲線半徑（m）一般值極限值20001400豎曲線最小長度（m）一般值極限值6050表25 縱坡最大坡長表縱坡坡度（%）345最大坡長（m）12001000800連續(xù)上坡（或下坡）時，應在不大于上面所規(guī)定的縱坡長度范圍內(nèi)設置

26、緩和坡段。緩和坡段的縱坡應不大于3%，其長度應符合縱坡長度的規(guī)定。在路基設計中應符合環(huán)境保護的要求，避免引發(fā)地質災害，減少對生態(tài)環(huán)境的影響。路基工程應具有一定的強度，耐久性和穩(wěn)定性。設計前應做好地質工程勘察工作，查明水文地質和工程地質條件，或許所需的巖土物理力學參數(shù)。路基設計應從地基出路、路基填料選擇、路基強度與穩(wěn)定性、防護工程、排水系統(tǒng)，以及關鍵部位路基施工技術等方面進行綜合設計。路基設計避免高路堤深路塹，當路基中心填方高度超過20m、中心挖方深度超過30m時，宜結合路線方案與橋梁。隧道等構造物或分離式路基作方案比選。在瀝青路面設計中應遵循的原則如下：（1）開展現(xiàn)場資料調(diào)查和收集，做好交通荷

27、載分析與預測，按照全壽命周期成本的理念進行路面設計。（2）調(diào)查掌握沿線路基特點，路基干濕類型，在對不良地質路段處理的基礎上，進行路基路面綜合設計。（3）遵循因地制宜、合理選材、節(jié)約資源與投資的原則，選擇技術先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、方便施工的路面結構方案。（4）結合當?shù)貤l件，積極、慎重地推廣新材料、新工藝、新技術，并認真鋪筑試驗路段，總結經(jīng)驗，不斷完善，逐步推廣。（5）符合國家環(huán)境保護的有關規(guī)定，保護相關人員的安全和健康，重視材料的再生利用與廢棄料的處理。在路基排水設計中的一半規(guī)定：（1）為了保持路基能經(jīng)常處于干燥、堅固和穩(wěn)定狀態(tài),必須將影響路基穩(wěn)定的地面水予以攔截,并排除到路基范圍之外,防止

28、漫流、聚積和下滲。對于影響路基穩(wěn)定的地下水,應予以截斷,疏干,降低水位,并引導到路基范圍以外。（2）路基施工中應校核全線排水系統(tǒng)的設計是否完備和妥善,必要時予以補充和修改。使全線的溝渠、管道、橋涵構成完整的排水體系。（3）路基排水設施應有合適的泄水斷面和縱坡。高速公路和一級公路的邊溝不應作為農(nóng)業(yè)排灌渠道,其他公路不得已時可和排灌渠道結合,但應適當加大泄水斷面,并采取加固措施以防水流危害路基。排水設施的進出水口,應視當?shù)赝临|、水文、地形條件及筑路材料等情況,適當加固。（4）路基施工中,必須按設計要求首先做好排水工程以及施工場地附近的臨時排水設施,然后再做主體工程。在無條件時,排水工程可與路基同步

29、施工,并使其隨施工進度逐步成型。路線設計3.1 概述路線方案是路線設計最根本的問題。路線方案是否合理，不僅關系到道路本身的工程投資和運營效益，還關系到道路的使用功能和國家的路網(wǎng)規(guī)劃、國家的政策和國防要求等。因此，路線基本走向的選擇應綜合考慮公路的等級、在路網(wǎng)中的作用、水文、氣象、地質、地形等自然條件，結合鐵路、航空、水運、管道的布局和城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、資源狀況等，從所有可能的方案中，通過調(diào)查、分析、比選，確定一條最優(yōu)路線方案。公路選線和定線，是根據(jù)公路的性質、等級、任務和標準，在路線起終點間綜合地形，地質,地物及其他沿線條件，綜合平、縱、橫三方面因素在實地或紙上選定公路中線位置，然后進行測量和有

30、關設計工作。路線的選定與公路線形設計有密切的關系,線形設計是對公路路線平、縱、橫設計的基礎，平、縱、橫設計也是對其深一步細化和調(diào)整的依據(jù)，故選線定線應與幾何設計相結合。3.2 選線的一般原則選線要綜合考慮多種因素，妥善處理好各種因素的關系，其基本原則如下：（1）在路線設計的各個階段，應運用各種先進手段對路線方案做深入、細致的研究，在多方案論證、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、快捷的前提下，做到工程量小、造價低、運營費用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。在工程量增加不大時，應盡量采用較高的技術指標，不要輕易采用極限指標，也不應片面追求高指標。（3）選線注意同農(nóng)

31、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和水文地質進行深入勘測調(diào)查，弄清它們對道路工程的影響。（6）選線應重視環(huán)境保護，注意由于道路修筑、汽車運營所產(chǎn)生的影響和污染等問題。3.3 選線步驟一條道路路線的選定是經(jīng)過由淺入深、由輪廓到局部、由總體到具體、由面到帶進而到線的過程來實現(xiàn)的，一般要經(jīng)過以下三個步驟:（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、

32、地質、水文等自然條件選定一些細部點，如沿線房屋、農(nóng)田等地點要重點控制,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,盡量避免穿越池塘,盡可能利用老路,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。3.4 平面線形設計3.4.1 平面線形設計的一般原則（1）平面線形應直捷、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)；（2）各級公路不論轉角大小均應敷設曲線，并盡量地選用較大的圓曲線半徑。（3）兩同向曲線間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）

33、曲線線形應特別注意技術指標的均衡性與連續(xù)性。（6）應避免連續(xù)急轉彎的線形。3.4.2 線形圖3-1 線形圖轉角值分別為: 3.4.3 帶緩和曲線的圓曲線計算（1）ABC段取圓曲線半徑，如圖3-2 圖3-2 ABC段曲線圖L1曲線長（m） T1切線長（m）E1外矩（m） R1曲線半徑（m）Ls緩和曲線（m） L圓曲線（m）設定緩和曲線長度:依照標準取緩和曲線帶有緩和曲線的平曲線計算公式切線長： 曲線長： 外 距： 切曲差： 內(nèi)移值： 切線增值： 主點樁號計算公式 曲線主點樁號: （2）BCD段取圓曲線半徑，如圖3-3 圖3-3 BCD段曲線圖L2曲線長（m） T2切線長（m）E2外矩（m） J2

34、校正數(shù)（m） R2曲線半徑（m） 設定緩和曲線長度:依據(jù)標準取緩和曲線長Ls=90m曲線主點樁號計算: （3）CDE段取圓曲線半徑，如圖3-4：圖3-4 CDE段曲線圖L3曲線長（m） T3切線長（m）E3外矩（m） J3校正數(shù)（m） R3曲線半徑（m） 設定緩和曲線長度:依據(jù)標準取緩和曲線長ls=90m 曲線主點樁號計算: 3.5 縱斷面設計縱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，可以完整的表達出路線作為空間曲線的立體線形效果?？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

35、，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，確定豎曲線半徑，計算設計高程及填挖高度。根據(jù)道路的等級（二級公路）、沿線自然條件和構造物控制標高，確定路線合適的標高、各坡段的縱坡度和坡長，并設計豎曲線。具體路段設計可見縱斷面設計圖。3.5.1 縱斷面設計原則有以下四條：（1）縱面線形應與地形相適應，線形設計應平順、圓滑、視覺連續(xù)，保證行駛安全。（2）縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當、以及填挖平衡。（3）平面與縱斷面組合設計應滿足:（4）視覺上自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。3.

36、5.2 縱坡設計要求（1）設計必須滿足各項規(guī)范。（2）縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。連續(xù)上坡或下坡路段，應避免反復設置反坡段。（3）沿線地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮。（4）應盡量做到填挖平衡，使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地。具體規(guī)范規(guī)定如下：（1）最大縱坡是指在縱坡設計時各級公路允許采用的最大坡度值。它是道路縱斷面設計的重要控制指標。在地形起伏較大地區(qū)，直接影響路線的長短、使用質量、運輸成本及造價。各級道路允許的最大縱坡是根據(jù)當前具有代表性標準車型的汽車動力特性、道路等級、自然條件以及工程、運營經(jīng)濟因素，通過綜合分析，全面考慮

37、，合理確定的。我國公路工程技術標準在規(guī)定最大縱坡時，對汽車在坡道上行駛情況進行了大量調(diào)查、試驗，并廣泛征求了各有關方面特別是駕駛人員的意見，同時考慮了汽車帶拖掛車以及畜力車通行的情況，結合交通組成、汽車性能、工程費用和營運經(jīng)濟等，經(jīng)綜合分析研究后確定了道路的最大縱坡。各級公路最大縱坡的規(guī)定見表31所示。表31 最大縱坡計算行車速度1201008060最大縱坡（%）3456（2）坡長限制最小坡長：最小坡長的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的，如果坡長過短，使道路縱向變坡點增多，汽車行駛在連續(xù)起伏路段產(chǎn)生的超重與失重的變化頻繁，導致乘客感覺不舒適，車速越高越感突出?？v坡變換頻繁，尤其是過短的起

38、伏縱坡，使駕駛員頻繁換擋，加劇駕駛勞累。換擋引起能量，油料和時間的損失，加速齒輪，離合器和輪胎的磨損。為滿足汽車行駛力學的要求，保證車輛行駛安全性和司乘人員在視覺和心理兩方面的連續(xù)性，舒適性，公路路線設計規(guī)范JTG D202006規(guī)定了各級公路最小坡長。見表32：表32 最小坡長設計速度（Km/h）1201008060最小坡長 （m）300250200150（3）豎曲線最小半徑在縱斷面設計中，豎曲線的設計要受到許多因素的限制，其中有三個因素決定著豎曲線的最小半徑，即最小半徑須滿足緩和沖擊、行駛時間不過短和行駛視距的要求。查公路路線設計規(guī)范JTG D202006得：設計車速為時，凸形豎曲線極限最

39、小半徑為1400m，一般值為2000m；凹形豎曲線極限最小半徑為1000m，一般值為1500m。豎曲線最小長度為50m。見表33：表33 豎曲線最小半徑與豎曲線長度設計速度(km/h)1201008060403020凸形豎曲線最小半徑(m)一般值17 00010 0004 5002 000700400200極限值11 0006 5003 0001 400450250100凹形豎曲線最小半徑(m)一般值6 0004 5003 0001 500700400200極限值4 0003 0002 0001 000450250100豎曲線長度(m)一般值250210170120906050最小值10085

40、70503525203.5.3 豎曲線設計豎曲線是縱斷面上兩個坡段的轉折處，為了便于行車而設置的一段緩和曲線。設計時充分結合縱斷面設計原則和要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半徑。該公路全長2956.013m，全線共設兩個豎曲線。其中一個凹形豎曲線，一個凸形豎曲線。變坡點樁號：K0+880，K2+150縱坡坡度：-2.404%，2.717%，-1.933%豎曲線半徑：2000m，3000m以變坡點1為例計算：（凹形豎曲線）如圖35：圖35變坡點1示意圖，為凹形。曲線長： 切線長： 外 距： 變坡點K0+880豎曲線起點樁號 = K0+880-51.21 =K0+828.79豎曲線終點樁號 =

41、K0+880+51.21 =K0+931.21以變坡點2為例計算：（凸形豎曲線）如圖36：圖36變坡點2示意圖，為凸形。曲線長：切線長：外 距：變坡點K2+150豎曲線起點樁號 = K2+150-69.75 =K2+080.250豎曲線終點樁號 = K2+150+69.75 =K2+219.750以上計算值均與軟件計算值相符。3.6 超高設計3.6.1 超高確定設置超高是為了抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，而將路面做成外側高于內(nèi)側的單向橫坡的形式?？刹捎美@中線旋轉的方式來設計。由汽車在曲線上行駛的力的平衡方程式，可得公式: 曲線超高率，橫向力系數(shù)，車速，半徑。（1）第一段圓曲線上超高

42、計算：超高緩和段長度的計算由于半徑R=200m，設計速度K=60Km/h根據(jù)規(guī)范取超高坡度，超高漸變率所以，超高緩和段長度為:最小超高過渡段長度（m）旋轉軸至行車道外側邊緣的寬度（m）超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差（%）超高漸變率表34繞中線旋轉超高值計算公式超高位置計算公式備 注XX0XX0圓曲線上外緣1計算結果均為與設計高之高差2臨界斷面距緩和段起點:X= iG Lc/ ih3X距離處的加寬值:bx=Xb/中線 內(nèi)緣過渡段上外緣 (iJ iG) （定值）內(nèi)緣(bJ bx)(bx)X/路面寬度；路肩寬度；路拱坡度；路肩坡度；超高橫坡度；超高緩和段長度；路基坡度由變?yōu)樗枰木嚯x，一般可取1.0m

43、；與路拱同坡度的單向超高點至超高緩和段起點的距離； 超高緩和段中任一點至起點的距離；路肩外緣最大抬高值；路中線最大抬高值； 路基內(nèi)緣最大降低值；X距離處路基外緣抬高值；X距離處路中線抬高值；X距離處路基內(nèi)緣降低值；圓曲線加寬值；距離處路基加寬值；以上長度單位均為m。計算各樁號處超高值:超高起點為K0+403.612，直線段的硬路肩坡度與行車道相同為2，土路肩為3，圓曲線內(nèi)側的土路肩、內(nèi)外側的硬路肩坡度與行車道的坡度相同，均為4，外側的土路肩坡度為-3（即向路面外側），內(nèi)側土路肩坡度過渡段長度為:所以取。內(nèi)側土路肩坡度在超高緩和段起點之前，變成-2與路面橫坡相同。（2）第二段圓曲線上超高計算超高

44、緩和段長度的計算由于半徑，設計速度，根據(jù)規(guī)范取超高坡度，超高漸變率，所以，超高緩和段長度為:計算各樁號上超高值:超高起點為K1+141.381，取。內(nèi)側土路肩坡度在超高緩和段起點之前，變成-2與路面橫坡相同。（3）第三段圓曲線上超高計算超高緩和段長度的計算由于半徑，設計速度，根據(jù)規(guī)范取超高坡度，超高漸變率，所以，超高緩和段長度為:計算各樁號上超高值:超高起點為K2+102.226，取。內(nèi)側土路肩坡度在超高緩和段起點之前，變成-2與路面橫坡相同。此部分詳細數(shù)據(jù)可見路基超高加寬表。3.7 橫斷面設計公路是一帶狀結構物，垂直于路中心線方向上剖面叫橫斷面，這個剖面的圖形叫橫斷面圖，它反映了路基的形狀和

45、尺寸，橫斷面設計應滿足如下要求：橫斷面設計應符合公路建設的基本原則和現(xiàn)行公路路線設計規(guī)范JTG D202006規(guī)定的具體要求。設計前要充分了解工程地質和水文等自然條件，并確定公路等級、行車要求、自然條件結合施工方法，做出正確合理的設計。設計時要兼顧當?shù)鼗窘ㄔO的需要，盡可能與之間配合，不能任意減、并農(nóng)田排灌溝渠，當灌溉溝渠必須沿路基通過時，如流量較小，縱坡適宜，可考慮與路基邊溝合并，但邊溝斷面應適當加大。路基穿過耕地時，為了節(jié)約用地，如當?shù)厥戏奖?，可修建石砌邊坡，或修筑直立的加筋土擋墻。地面水和地下水嚴重影響路基的強度和穩(wěn)定性，須采取攔截或迅速排至路基外的措施。設計排水設施時，應保證水流排泄

46、暢通，并結合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮進行設計。3.7.1 橫斷面設計原則（1）設計應根據(jù)公路等級、行車要求和當?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護和使用等方面的情況，進行精心設計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟合理。（2）路基設計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度外，還應設置完善的排水設施和必要的防護加固工程以及其他結構物，采用經(jīng)濟有效的病害防治措施。（3）還應結合路線和路面進行設計。選線時，應盡量繞避一些難以處理的地質不良地段。（4）沿河及受到水浸水淹的路段，應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。（5）當路基設計標高受限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時，就應采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進行壓實，使路面

47、具有一定防凍總厚度，設置隔離層及其他排水設施等。（6）路基設計還應兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設及環(huán)境保護等的需要。3.7.2 各項技術指標（1）查規(guī)范，得各項技術指標路基寬度設計年限15年，各種車輛折合成小客車的交通量合計為，公路等級為二級，車道數(shù)擬定雙車道。二級公路車速為,雙車道的路基寬度一般值為10m,取設計車道寬度為3.50m，得總車道寬度為3.5027.0m，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4%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側傾斜。路基邊坡坡度由公路路基設計規(guī)范JTGD30-2004得知，

48、當H150cm）3215排水設計5.1 路基排水目的和要求路基路面的強度與穩(wěn)定性同水的關系十分密切。路基路面的病害有多種，形成病害的因素也很多，但水的作用是主要因素之一，因此路基路面設計、施工和養(yǎng)護中，必須十分重視路基路面排水工程。公路排水設施是公路工程必不可少的重要組成部分，在施工期可以提高施工效率，保障施工人員及設備的安全；在運營期，可以減少公路的返修率，減低維護費用，提高汽車運行的平穩(wěn)性和安全性，提高行車速度，保證正常的通車時間，減少交通事故。路基設計時，必須將影響路基穩(wěn)定性的地面水排除和攔截在路基用地范圍以外，并防止地面漫流、滯積或下滲。對影響路基穩(wěn)定性的地下水，則應予以隔斷、疏干、降

49、低，并引到路基范圍以外適當?shù)牡攸c。5.2 路基排水設計一般原則（1）排水設施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實效、注意經(jīng)濟，并充分利用有利地形和自然水系。一般情況下地面和地下設置的排水溝渠，宜短不宜長，以使水流不過于集中，做到及時疏散，就近分流。（2）各種路基排水溝渠的設置，應注意與農(nóng)田水利相配合，必要時可適當?shù)脑鲈O涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定。路基邊溝一般應用作農(nóng)田灌溉渠道，兩者必須合并使用時，邊溝的斷面應加大，并予以加固，以防水流危害路基。（3）設計前查明水源和地質條件，重點路段要進行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮排水與橋涵布置相配合，地下與地面排水相配合，平面布置

50、與豎向布置相配合，做到路基路面綜合設計和分期修建。對于排水困難和地質不良的路段，還應與路基防護加固相配合，并進行特殊設計。（4）路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，不輕易合并自然溝渠和改變水流性質，盡量選擇有利地質條件布設人工溝渠，對于土質松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠，應注意必要的防護與加固。（5）路基排水要結合當?shù)厮臈l件和道路等級等具體情況，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固使用，又必須講究經(jīng)濟效益。（6）為了減少水對路面的破壞作用，應盡量阻止水進入路面結構，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結構內(nèi)的水，也可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結構。5.3 路基排

51、水系統(tǒng)設計步驟路基排水系統(tǒng)的布置，一般利用路線平面圖按下列步驟進行：（1）在路線平面圖上繪出必要的路塹坡頂線和路堤坡腳線，標明路側棄土堆和取土坑的位置等。（2）在路基的上側山坡上可設置截水溝等攔截地表徑流。為提高截流效果，截水溝大體沿等高線不止，與地面水流方向接近垂直。路塹上側有棄土堆時，棄土堆應連續(xù)而不中斷，并在其上上設置截水溝。下坡一側的棄土堆，應每隔50100m設不小于1m的缺口，以利排水。（3）路基兩側按需要設置邊溝或利用取土坑，必要時采用路肩排水系統(tǒng)和中央分隔帶排水系統(tǒng)，匯集并排除道路表面的水。（4）根據(jù)沿線地下水的情況，設置必要的地下排水設施。（5）將攔截或匯集的水流，用排水溝管引

52、排到指定的低洼、河溝或橋涵等處。排水溝應力求短捷遠離路基，與其他水溝的聯(lián)結應順暢。（6）選定橋涵的位置，使這些溝管同橋涵連成一個完整的排水系統(tǒng)。對穿過路基的河溝，一般均應設橋涵，不要輕易改溝并涵?？紤]到路基排水或農(nóng)田灌溉的需要，也可增設涵洞。路基綜合排水系統(tǒng)設計，除在一般的路線平縱面圖上分別表明排水設施的名稱（類型）、地點、中心里程樁號、溝底縱坡、跨徑或寬度、長度、流向、進出口、擋水結構等有關事項外，特殊復雜的排水地段應繪制細部設計圖。5.4 地面排水設施5.4.1 邊溝設置在挖方路基的路肩外側或低路堤的坡郊外側，多與路中線平行，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。平坦地面填方路段

53、的路旁取土坑，常與路基排水設計綜合考慮，使之起到邊溝的排水作用。溝設置在挖方路基路肩外側及低填方路基坡腳外側，與路中線平行的路肩外緣均應設置的縱向人工溝渠，稱之為邊溝。其主要功能是匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水，以保證路基穩(wěn)定。邊溝排水量不大，一般不需要進行水文水力計算，依沿線具體條件，直接選用標準橫斷面即可。邊溝由于緊靠路基，通常不允許其他排水溝渠的水流進入，亦不能與其他人工溝渠合并使用。邊溝不宜過長，應盡量使溝內(nèi)水流就近排至路旁自然水溝或低洼地帶，必要時增設涵洞，將邊溝水引入路基另一側排出。邊溝的縱坡（出水口附近除外）一般與路線縱坡一致。平坡路段，邊溝仍應保持0.3%0.5%的

54、最小縱坡。邊溝的縱坡一般與路線的縱坡一致。邊溝的橫斷面形式采用矩形，矩形邊溝的溝底為0.6m，高0.6m，邊溝采用漿砌片石，砌筑用的砂漿強度采用M7.5。邊溝常用形式如圖：圖51 邊溝橫斷面圖(單位m)5.4.2 截水溝截水溝一般設置在挖方路基邊坡頂以外或山坡路堤的上方的適當位置，用以攔截路基上方流向路基的地面水，減輕邊溝的水流負擔，保護挖方邊坡和填方坡腳不受水流沖刷和損害的人工溝渠，稱為截水溝（又稱天溝）。截水溝的橫斷面形式，一般為梯形，邊坡坡度一般采用1:1.5，溝底寬度為0.6m，截水溝的位置應盡量與地面水流方向垂直，以提高截水效能和縮短溝的長度。截水溝應保證水流暢通，必要時配以急流槽或

55、涵洞等泄水結構物將水流引入指定地點。截水溝水流不應引入邊溝，長度以200500m為宜。圖52 路堤截水溝圖（單位m）擋土墻設計6.1 擋土墻作用把防止路基或山體因重力作用而坍塌，主要起支撐作用的支擋結構物稱為加固工程。本設計中的加固工程主要采用重力式擋土墻的形式。擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體的穩(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。本設計為二級公路，路基寬10m，根據(jù)該路段的原地面橫坡、地質及材料來源情況，擬在該路段左側設置擋土墻以保證其路基穩(wěn)定。6.2 重力式擋土墻驗算6.2.1 基本參數(shù)墻面高度(m)：=5 墻背坡度(+,-)：N=0.

56、25 墻面坡度：M=0.25墻頂寬度(m)：=1.5 墻趾寬度(m)：db=0.3 墻趾高度(m)：dh=0.5基地內(nèi)傾坡度：=0.2 污工砌體容重(kN/m3)：=23路堤填土高度(m)：a=3 路堤填土坡度：=1.5路基寬度(m)：=9 土路基寬度(m)：d=0.5填料容重(kN/m3)：R=18 填料內(nèi)摩擦角(度)：=35 外摩擦角(度)：=17.5基底摩擦系數(shù)：=0.4 基底容許承載力：0(kPa)=300擋土墻分段長度(m)：=106.2.2 計算結果（1）求破裂角假設破裂面交與荷載內(nèi)，采用相應的公式計算：擋墻的總高度：H=6.432m 擋墻的基地水平總寬度：B=4.658m=66.

57、536=-0.01=0.622則=arcot=31.877驗算破裂面是否交于荷載的內(nèi)：堤頂破裂面至墻踵：(H+a)tan=5.865m荷載內(nèi)緣至墻踵：b-Htan+d=3.392m荷載外緣至墻踵：b-Htan+d+b0=12.392m故破裂面交于荷載的內(nèi)，與原假設相符，所選用公式正確。則計算圖示為：圖61擋土墻計算圖示（2）求主動土壓力系數(shù)K和K1=0.346=.573m=3.021m=1.823（3）求主動土壓力及作用點位置=234.968KN=200.266kN=122.897kN=1.323m=4.094m（4）抗滑穩(wěn)定性檢算擋土墻體積V=17.992m3 擋土墻自重G=413.824k

58、N=2.483因為kc 1.3，則抗滑穩(wěn)定性檢算通過。（5）抗傾覆穩(wěn)定性檢算=5.475因為k0 1.5，則抗傾覆穩(wěn)定性檢算通過。（6）基底應力檢算B=4.658m=2.209m=0.12m因為eB/6=133.069kPa=97.388kPa因為max 0，則基地應力檢算通過。6.3 砌筑方案6.3.1 施工部署（1）施工安排施工流程:測量放線-土方開挖-擋土墻砌筑-土方回填-臺階、排水溝-擋土墻勾縫（2）材料計劃:表61 主要材料一覽表序號材料名稱規(guī)格型號數(shù)量1水泥PO42.5、PO32.554t2砂子細度模數(shù)2.7中砂225 m33毛石3050cmMu30565 m34PVC管直徑100

59、mm200m5紅磚240*115*53MU108m3（3）材料技術要求：水泥：進倉時要有質量證明文件；應按品種、強度、出廠期、生產(chǎn)廠等檢查驗收，并分別堆放，先到先用； 袋裝水泥疊堆高度不宜超過10包；不宜露天堆放。如露天堆放，應下有防潮墊板，上有防雨風篷布；使用期不宜超過出廠期三個月，超期應先行檢驗其強度。砂子：宜采用中砂，并應過篩，砂的質量要求，其密度應大于2.5g/ m3 ，其松散體積密度應大于1400kg/ m3，其空隙率應小于45%；用肉眼觀察，不宜含有草根、樹葉、樹枝、塑料品、煤塊、礦渣等雜物，砂的含泥量不應超過5。毛石：毛石進場前應檢查其強度等級（Mu30）、耐久性是夠滿足設計。檢

60、查砌筑石材的力學性質除了考慮 HYPERLINK 35/kj-cailiao/htm/5/5.3axingzhi.htm t _blank 抗壓強度外，根據(jù)工程需要，還應考慮它的抗剪強度、沖擊韌性等。石材的耐久性主要包括有 HYPERLINK 35/kj-cailiao/htm/5/5.3axingzhi.htm t _blank 抗凍性、 HYPERLINK 35/kj-cailiao/htm/5/5.3axingzhi.htm t _blank 抗風化性、耐火性、耐酸性等。采用的毛石應質地堅實，無風化剝落和裂紋；石材表面的泥垢、水銹等雜質，砌筑前應清除干凈。毛石應成塊狀，中部厚度不宜小于1