宋家橋至田家屯公路工程施工圖設計

第一章緒論 11.1道路所在地區(qū)概況 11.2道路技術等級的確定 11.3設計技術指標 2第二章平面設計 42.1平面線形設計 42.2平曲線設計計算 42.2.1路線轉(zhuǎn)角、方位角的計算 42.2.2平曲線要素計算 62.2.3平曲線主點樁號計算及校核 92.3設計成果 12第三章縱斷面設計 133.1縱斷面設計步驟 133.2縱斷面設計原則 133.3豎曲線設計 143.3.1縱坡設計 143.3.2豎曲線半徑的選取 143.3.3豎曲線計算 153.4設計成果 21第四章橫斷面設計 224.1橫斷面組成部分設計 224.1.1橫斷面的組成及寬度 224.1.2路拱設計 224.2加寬設計和計算 234.3超高設計及計算超高設計及計算 244.3.1是否設超高的判定： 244.3.2超高過渡方式 254.3.3超高緩和段計算及檢驗 264.3.4合成坡度 274.4道路排水設計 274.4.1路基排水設計 274.4.2路面排水設計 28第五章路基路面設計 295.1路基防護與加固工程設計 295.1.1植物防護 295.1.2工程防護 295.2基礎資料及路基類型的確定 295.3路基濕度狀況分析 305.4路基穩(wěn)定性分析 315.4.1將掛車換算成土柱高 325.4.2按4.5H法確定滑動圓心輔助線 325.4.3確定圓心 325.4.4條分法 335.5確定路基回彈模量 345.6瀝青路面設計過程 355.6.1計算標準軸載累計交通量Ne，確定交通等級 355.6.2初擬路面結(jié)構組合，確定設計參數(shù) 385.6.3路面結(jié)構層厚度設計 395.6.4最小防凍厚度驗算 445.7水泥路面設計 445.7.1計算標準軸載累計交通量Ne，確定交通等級 445.7.2初擬路面結(jié)構組合，確定設計參數(shù) 465.8路基設計表 505.8.1橫斷面各點與設計高之差 505.8.2施工時中樁填挖高度 535.9土石方數(shù)量計算與調(diào)配 535.9.1橫斷面面積計算 535.9.2土石方數(shù)量計算 545.9.3土石方的調(diào)配 55第六章涵洞設計 566.1設計資料及涵洞類型的選擇 566.1.1選擇形式及擬訂尺寸 566.1.2涵底中心標高的確定 576.1.3管節(jié)和端墻設計 576.1.4洞口設計 586.1.5翼墻平面尺寸 596.1.6管涵基墊層尺寸及有關涵身布置 606.1.7工程量計算 616.1.8涵洞匯總表 626.2設計成果 63第七章交叉口設計 647.1交叉口情況概述 647.2交叉口平面設計 647.2.1緣石半徑的確定 647.2.2交叉口視距處理 657.3交叉口立面設計 667.3.1交叉口豎向設計原則 667.3.2交叉口豎向設計的類型 667.3.3交叉口立面設計的方法 66第八章簡要施工組織設計 698.1工程概況 698.1.1路線概況 698.1.2路基、路面 698.1.3主要工程數(shù)量 698.2施工方案 698.2.1施工組織原則 698.2.2組建施工隊 708.2.3施工方案 718.3施工過程 728.3.1施工現(xiàn)場部署及準備 728.3.2施工方法 738.4施工進度圖 748.4.1劃分施工項目 748.4.2確定施工作業(yè)期限 748.4.3安排工作進度 74結(jié)語 76致謝 77參考文獻 78附錄1外文翻譯 79第十章節(jié)選 79附錄2外文原文 91PAGE1緒論1.1道路所在地區(qū)概況設計路線位于黑龍江省東北部，屬中溫帶大陸性季風氣候，冬長夏短，無霜期130天左右，為季節(jié)性重冰凍區(qū)，全年最高氣溫30℃，最底氣溫-32℃；冬季信風—北。降雨多集中在8月份，最大凍深境內(nèi)地下水埋深：一般路段為100cm左右、高崗地段250cm左右，偶有地表水露頭。平地上多為草地，牧地，山坡上草地牧草灌木叢共生喬木多生于高崗山坡上。土質(zhì)狀況：0～30cm腐殖土；30～150cmCLS；150～300cm沙礫土；300～500cm沙石土；>500cm卵石及風化巖。道路所在地的平面地形圖，比例尺為：1:50000，等高距：10m。現(xiàn)狀交通量組成：小汽車950輛/日，中型車1580輛/日,大型車320輛/日，拖掛車90輛/日，交通增長率為5.0%。施工單位及施工工期：?。ㄊ校┘壱陨鲜┕挝唬て诙?。筑路材料供應情況：碎石、砂礫、石灰、水泥、瀝青等供應豐富。1.2道路技術等級的確定現(xiàn)狀交通量組成：小汽車950輛/日，中型車1580輛/日,大型車320輛/日，拖掛車90輛/日，交通增長率為5.0%。表1-1各級公路車輛折算系數(shù)車型編號代表車型折算系數(shù)日交通量（輛/日）折算交通量（輛/日）1小客車1.09509502中型車1.5158023703大型車2.03206404拖掛車3.090270設計交通量按15年預測，施工期為兩年，交通量換算采用小客車為標準車型，依據(jù)《公路工程技術標準》可計算現(xiàn)狀交通量為：遠景設計年平均晝夜交通量為：根據(jù)《規(guī)范》可知，本設計為二級公路雙車道，二級公路設計年限為15年。1.3設計技術指標設計公路等級為雙車道二級公路，設計車速可以選擇60km/h和80km/h。設計道路位于黑龍江省。因為設計道路為集散公路，混合交通量較大，所以選取設計車速為60km/h。根據(jù)二級公路，查《公路工程技術標準》得設計車速為60km/h設計技術指標如表1-2：表1-2設計技術指標公路分類新建道路公路等級二級公路地形多山區(qū)自然條件季節(jié)性重冰凍區(qū)計算行車速度（km/h）60行車道寬度（m）3.5右側(cè)硬路肩寬度（m）最小值0.25一般值0.75土路肩寬度（m）最小值0.5一般值0.75路基寬度（m）最小值10一般值8.5極限最小半徑（m）200一般最小半徑（m）125不設超高最小半徑（m）路拱≤2.0%1500路拱＞2.0%1900視距要求（m）停車視距75會車視距150超車視距350最大縱坡（%）6最小坡長（m）150最大超高率（%）冰凍區(qū)6最大坡長（m）坡度3%時1200坡度4%時1000坡度5%時800坡度6%時600凸形豎曲線（m）一般最小半徑2000極限最小半徑1400凹形豎曲線（m）一般最小半徑1500極限最小半徑1000豎曲線最小長度（m）一般值120最小值50平面最大直線長度（m）1200平曲線內(nèi)的圓曲線最小長度（m）180平曲線最小長度（m）一般值500最小值100平曲線內(nèi)直線長度（m）同向360反相120第二章平面設計2.1平面線形設計設計路線位于黑龍江省東北部，起點為宋家橋，終點為田家屯。由于該地區(qū)地形情況相對簡單，山脈清晰。所以選定線時主要考慮道路的通達性和經(jīng)濟性，再結(jié)合地形情況綜合選定方案。路線方案為起點出發(fā)經(jīng)過一片開闊地，然后沿山坡向上然后在跨過埡口沿山坡向下到達終點。本方案有四個拐點，全長6691.455，具體方案見附表SII-1。詳細設計就是將初步選定的方案進一步的細化。通過對全線進行分析，發(fā)現(xiàn)原路線基本滿足要求，故僅做局部修改。并且重新編排樁號。其中直線和曲線上均標出25米的整樁號。2.2平曲線設計計算2.2.1路線轉(zhuǎn)角、方位角的計算本道路設計路線起點為宋家橋終點為田家屯，路線的大致走向如圖2-1，路線的各交點的坐標如表2-1。圖2-1路線轉(zhuǎn)角、方位角計算示意圖表2-1交點樁號的坐標交點號交點坐標N(X)E(Y)123起點11998.919534649.68539JD110465.089473833.73641JD28555.456273947.60354JD36922.590293239.65836JD46504.996093872.59378終點5924.053433991.43926（1）AB段AB=故（2）BC段BC=故（3）CD段CD=故（4）DE段DE=故（5）EF段EF=故（6）轉(zhuǎn)角計算（左）（右）（左）（右）2.2.2平曲線要素計算定選方案全線曲線部分均采用緩和曲線+圓曲線+緩和曲線的平曲線設計，故進行逐樁曲線部分曲線要素及樁號驗算，計算圖示如圖2-2所示。在圖2-2中，—路線轉(zhuǎn)角； L—曲線長（m）；T—切線長（m）；E—外矩（m）；Ls—緩和曲線長。圖2-2緩和曲線計算圖JD1：已知（左），圓曲線半徑，，曲線要素計算如下，內(nèi)移值：切線增值：緩和曲線值：切線長：曲線長：圓曲線長：外距：校正值：JD2：已知（右），圓曲線半徑，，曲線要素計算如下，內(nèi)移值：切線增值：緩和曲線值：切線長：曲線長：圓曲線長：外距：校正值：JD3：已知（左），圓曲線半徑，，曲線要素計算如下，內(nèi)移值：切線增值：緩和曲線值：切線長：曲線長：圓曲線長：外距：校正值：JD4：已知（右），圓曲線半徑，，曲線要素計算如下：內(nèi)移值：切線增值：緩和曲線值：切線長：曲線長：圓曲線長：外距：校正值：2.2.3平曲線主點樁號計算及校核JD1:(1)樁號：JD1交點樁號計算過程為起點樁號K0加上兩交點的間距：K0＋AB=K0+420.734=K0+1737.356；所以JD1的樁號為K1+737.356。(2)曲線范圍內(nèi)各主點樁號：ZH點：ZH=JD1-T=K0+1737.356-229.049=K1+508.307HY點：K1+508.307+120=K1+628.307QZ點：K1+508.307+449.071/2=K1+732.843YH點：K1+732.8425+209.071/2=K1+837.378HZ點：K1+837.378+120=K1+957.378(3)校核校核：K1+737.356+229.049=K1+966.405K1+957.378+9.027=K1+966.405校核正確。AB間直線段長：1508.308JD2：(1)樁號：JD2交點樁號計算過程為JD1的HZ樁號K1+957.378加上BC點間距減去JD1的切線長：K1+957.378＋BC－T=K1+957.378+1913.025－229.049=K3+641.354；所以JD2的樁號為K3+641.354。(2)曲線范圍內(nèi)各主點樁號：ZH點：ZH=JD2-T=K3+641.354-227.289=K3+414.065HY點：K3+414.065+120=K3+534.065QZ點：K3+414.065+448.059/2=K3+638.095YH點：K3+534.065+208.059=K3+742.124HZ點：K3+742.124+120=K3+862.124(3)校核校核：K3+641.354+227.289=K3+868.643K3+862.124+6.519=K3+868.643校核正確。BC間直線段長：3414.065-1957.378=1456.687JD3：(1)樁號：JD3交點樁號計算過程為JD2的HZ樁號K3+862.124加上CD點間距再減JD2點切線長：K3+862.124＋CD－T=K3+862.124+1779.730-227.289=K5+414.565；所以JD2的樁號為K5+414.565。(2)曲線范圍內(nèi)各主點樁號：ZH點：ZH=JD3-T=K5+414.565-224.863=K5+189.702HY點：K5+189.702+110=K5+299.702QZ點：K5+189.702+389.336/2=K5+384.370YH點：K5+299.702+169.336=K5+469.038HZ點：K5+469.038+110=K5+579.038(3)校核校核：K5+414.565+224.863=K5+639.428K5+579.038+60.39=K5+639.428校核正確。CD間直線段長：5189.702-3862.124=1327.578JD4：(1)樁號：JD4交點樁號計算過程為JD3的HZ樁號加上DE點K5+579.038間距再減JD3點切線長：K5+579.038＋CD－T=K5+579.038+758.282-224.863=K6+112.457；所以JD2的樁號為K6+112.457。(2)曲線范圍內(nèi)各主點樁號：ZH點：ZH=JD4-T=K6+112.457-174.862=K5+937.595HY點：K5+937.595+100=K6+037.595QZ點：K5+937.595+335.737/2=K6+105.464YH點：K6+037.595+135.737=K6+173.332HZ點：K6+173.332+100=K6+273.332(3)校核校核：K6+112.457+174.862=K6+287.319K6+273.332+13.987=K6+287.319校核正確。DE間直線段長：5937.595-5579.038=358.557終點：樁號：K6+273.332+592.974-174.862=K6+691.444FG間直線段長：592.974-174.862=418.1122.3設計成果平面設計成果主要有平面圖和直線、曲線及轉(zhuǎn)角表，具體內(nèi)容詳見附圖SII-1和附表SII-3。第三章縱斷面設計3.1縱斷面設計步驟（1）讀取高程：根據(jù)平面生成的25米樁號讀取各樁號的高程，輸入緯地形成原地面線；（2）設置橋涵：在原地面線上容易積水的地方設置橋涵，讀取橋涵的樁號及原地面高程，輸入緯地；（3）試坡：以“控制點”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟點”的原則，在這些點位間進行穿插于取直，試定出若干直坡線。（4）調(diào)整坡度線：檢查各種指標的利用情況，對初定坡度線進行調(diào)整。如：最大縱坡、最小縱坡、坡長限制、合成坡度、橋隧位置的坡度限制、交叉口限制、凈空、平縱線形組合等。（5）核對坡度線：選擇有控制意義的重點橫斷面，如高填深挖、地面橫坡較陡路基、擋土墻、重要橋涵以及其他重要控制點，檢查坡角穩(wěn)定、避讓不良地質(zhì)、高度要求等情況。（6）定坡：經(jīng)調(diào)整核對無誤后，逐漸把直線的坡度值、變坡點樁號和標高確定下來。坡度值要求取值到千分之一，即0.1%。變坡點一般要調(diào)整到10m的整樁號上。相鄰變坡點樁號之差為坡長。變坡點標高是由縱坡度和坡長以次推算而得。（7）設置豎曲線：拉坡時已考慮了平、縱結(jié)合問題，此步根據(jù)技術標準、平縱組合均衡等確定數(shù)曲線半徑，計算豎曲線要素。3.2縱斷面設計原則（1）拉坡時凹形豎曲線只能是填方不能是挖方；（2）在縱斷面設計中，當陡坡的長度達到限制坡長時應安排一段緩坡，用以恢復在陡坡上降低的速度。同時考慮下坡安全的需要。（3）在兩個凹形豎曲線間不要插入短坡段；平面長直線的末端不宜插入小半徑凹形豎曲線；平面直線上不宜設小半徑凹形豎曲線；盡量避免出現(xiàn)“駝峰”、“暗凹”、“波浪”等視覺線形。（4）滿足平縱配合的原則。豎曲線變坡點起終點要落在緩和曲線段上，保證萍包縱，不錯位。（5）新線設計縱坡坡長取整，坡度要求取值為千分之一。3.3豎曲線設計3.3.1縱坡設計(1)最大、最小縱坡本設計最大縱坡取6%，最小縱坡取0.3%。(2)平均縱坡《公路路線設計規(guī)范》規(guī)定二級公路越嶺路線的平均縱坡以接近5.5%(相對高差為200-500米)和5%(相對高差大于500米)為宜。并注意連續(xù)3000m路段范圍內(nèi)的平均縱坡不宜大于5.5%。式中：—平均縱坡；h—相對高差；L—路線長度。全線路段均滿足平均縱坡的要求。(3)坡長限制坡長限制包括陡坡的最大坡長限制和最小坡長限制兩個方面：本設計的最小坡長路段為290m,滿足《公路工程技術標準》規(guī)定的150m最小坡長的限制。本設計最長坡長為1670m,坡度是+1.3%，滿足最大坡長限制。3.3.2豎曲線半徑的選取(1)盡可能取大半徑，一般應大于最小半徑，只在特殊情況下才能采用極限最小半徑；(2)滿足最小長度要求，不小于3s行程；(3)結(jié)合縱斷面起伏情況和標高控制要求，確定合適的外距值，按外距控制選擇半徑；(4)考慮相鄰豎曲線的連接（即保證最小直坡段長度或不發(fā)生重疊）限制曲線長度，按切線長度選擇半徑；(5)一般應為50或100m的整數(shù)倍。3.3.3豎曲線計算(1)變坡點1變坡點樁號為K0+290.000（見圖3-1），該處的切線高程為180.87m，，（為凸形），半徑R=7000m。圖3-1①豎曲線要素計算豎曲線長：切線長：外距：②計算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：其余樁號的高程計算按下式計算：式中，—曲線上任意點到曲線起點或者終點的水平距離；H—起點或終點高程；i—坡度表3-1豎曲線上各點設計高程樁號橫距豎距切線高程設計高程K0+230.500.000180.692180.692K0+25019.50.027180.751180.724K0+27544.50.141180.826180.685K0+30049.50.175180.730180.555K0+32524.50.043180.380180.337K0+349.500.000180.037180.037(2)變坡點2變坡點樁號為K0+520（見圖3-2），該處切線高程為177.65m，，（為凹形），取半徑值R=5000m。圖3-2①豎曲線要素計算豎曲線長：切線長：外距：②計算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：其余樁號的高程計算按下式計算：式中，—曲線上任意點到曲線起點或終點的水平距離；—起點或終點高程；i—坡度。表3-2豎曲線上各點設計高程樁號橫距豎距切線高程設計高程K0+462.500.000178.455178.455K0+47512.50.016178.280178.296K0+50037.50.141177.930178.071K0+52552.50.276177.696177.972K0+55027.50.076177.921177.997K0+5752.50.001178.146178.147K0+577.500.000178.168178.168(3)變坡點3變坡點樁號為K1（見圖3-3），該處切線高程為181.970m，，（為凹形），取半徑值R=30000m。圖3-3①豎曲線要素計算豎曲線長：切線長：外距：②計算設計高程豎曲線起點樁號：豎曲線起點高程：豎曲線起點樁號：豎曲線起點高程：其余樁號的高程計算按下式計算：式中，—曲線上任意點到曲線起點的水平距離，H—起點高程，i—前坡（-4.4%），取絕對值計算。表3-3豎曲線上各點設計高程樁號橫距豎距切線高程設計高程K0+92500.000181.295181.295K0+950250.010181.520181.530K0+975500.042181.745181.787K1+000750.094181.970182.064K1+025500.042182.320182.362K1+050250.010182.670182.680K1+07500.000183.020183.020(4)變坡點4計算：變坡點樁號為K1+740（見圖3-4），該處切線高程為192.33m，，（為凸形），取半徑值R=25000m。圖3-4①豎曲線要素計算豎曲線長：切線長：外距：②計算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：其余樁號的高程計算按下式計算：式中，—曲線上任意點到曲線起點或終點的水平距離，H—起點或終點高程，i—坡度，取絕對值計算。表3-4豎曲線上各點設計高程樁號橫距豎距切線高程設計高程K+61500.000190.580190.580K1+625100.002190.720190.718K1+628.30813.3080.004190.766190.762K1+650350.025191.070191.045K1+675600.072191.420191.348K1+700850.145191.770191.625K1+7251100.242192.120191.878K1+732.843117.8430.278192.230191.952K1+7501150.265192.370192.105K1+775900.162192.470192.308K1+800650.085192.570192,.485K1+825400.032192.670192.638K1+837.37827.6220.015192.720192.705K1+850150.005192.770192.765K1+8652600.000192.830192.830(5)變坡點5計算：變坡點樁號為K2+140（見圖3-5），該處設計高程為切線高程為193.93m，，（為凸形），取半徑值R=8000m。圖3-5①豎曲線要素計算豎曲線長：切線長：外距：②計算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：其余樁號的高程計算按下式計算：式中，—曲線上任意點到曲線起點或終點的水平距離，H—起點或終點高程，i—坡度表3-5豎曲線上各點設計高程樁號橫距豎距切線高程設計高程K2+04800.000193.562193.562K2+05020.000193.570193.570K2+075270.046193.670193.624K2+100520.169193.770193.601K2+125770.371193.870193.499K2+150820.420193.740193.320K2+175570.203193.265193.062K2+200320.064192.790192.726K2+22570.003192.315192.312K2+23200.000192.182192.1823.4設計成果路線縱斷面圖是縱斷面設計的最終成果。在縱斷面圖上表示原地面的標高線稱為地面線。地面線上各點的標高稱為地面標高，沿道路中線所作的縱坡設計線稱為縱斷面設計線，在縱斷面設計線上的各點標高稱為設計標高，任一樁號的設計標高與地面標高之差，稱為該樁號的施工高度。設計路段的縱斷面圖和豎曲線表詳見附圖SII-2，附表SII-4。第四章橫斷面設計4.1橫斷面組成部分設計4.1.1橫斷面的組成及寬度本設計路段為二級公路，橫斷面主要是由行車道、硬路肩、土路肩、邊溝等組成，不需要設置中央分隔帶。設計速度為60km/h，按照《公路工程技術標準》將路基采用整體式單幅雙車道的路基斷面形式。這類公路的優(yōu)點是：適應的交通量范圍大（最高7000輛/天）；只要車輛各行其道、視距良好，車速一般都不會受到到影響，行車速度為20-80Km/h。查《規(guī)范》得：表4-1公路路肩寬度規(guī)范設計速度（km/h）二級公路8060右側(cè)硬路肩寬度(m)一般值1.50.75最小值0.750.25土路肩寬度（m）一般值0.750.75最小值0.50.5路基寬度選定為10米，其中行車道寬度為2×3.5m，硬路肩為2×0.75米，土路肩為2×0.75米，填方邊坡采用邊坡坡度為1:1.5，挖方邊坡采用1:1。具體尺寸見附圖標準橫斷面圖。4.1.2路拱設計(1)路拱形式路拱的基本形式有直線形、拋物線形等。綜合考慮本設計采用直線型路拱，即采用雙向坡面，路拱兩側(cè)是傾斜直線，拱頂在路面的中心線上。這種路拱形式有利于機械化施工，如行車后路面稍有沉陷，雨水亦可排出比較符合設計、施工和養(yǎng)護的要求。(2)路拱坡度為了路面排水順暢和保證行車安全、平穩(wěn)。坡度過小則排水不暢，且不利于行駛安全。本設計采用2.0％的路拱橫坡。(3)路肩橫坡①硬路肩直線段的硬路肩應設置向外傾斜的橫坡，其坡度值應與車道橫坡值相同。曲線路段內(nèi)、外側(cè)硬路肩橫坡值及其方向：當曲線超高小于或等于5%時，其橫坡值和方向應與相鄰車道相同；當曲線超高大于5%時，其橫坡值應不大于5%，且方向相同。硬路肩的橫坡應隨相鄰車道的橫坡一同過度，其過渡段的縱向漸變率應控制在小于1/150至大于1/330之間。②土路肩位于直線路段或曲線路段內(nèi)側(cè)，且車道或硬路肩的橫坡值大于或等于3%時，土路肩的橫坡應與車道或硬路肩橫坡值相同；小于3%時，土路肩的橫坡應比車道或硬路肩的橫坡值大1%或2%。所以土路肩取值3%。位于曲線路段外側(cè)的土路肩橫坡，應采用3%的反向橫坡值。4.2加寬設計和計算汽車在圓曲線上行駛時，靠近曲線內(nèi)側(cè)后輪行駛的曲線半徑最小，靠近曲線外側(cè)的前輪行駛的曲線半徑最大。為適應汽車在圓曲線上行駛時后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)的需要，圓曲線內(nèi)側(cè)相應增加的路面、路基寬度稱為曲線加寬。路面在直線上的正常寬度過渡到曲線上增加了寬度，需要一定路程，叫做寬緩和段。我國《公路路線設計規(guī)范》規(guī)定二級、三級、四級公路的曲線半徑小于或等于250m本設計中有曲線半徑為200m，故需表4-2加加寬類別汽車軸距加前懸/m加寬值/m圓曲線半徑/m加寬值m圓曲線半徑m250~200<200~500<150~100<100~70...150.40.60.81.0280.60.70.91.235.2+8.80.81.01.52.0根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，取e=0.8二級公路可以采用比例過度方式，在加寬過度全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸加寬，加寬過度段內(nèi)任意點的加寬值其中：-任意一點距過渡段起點的長度（m）；L-加寬過渡段長度，本設計取緩和曲線長度110m；b-圓曲線上的全加寬，根據(jù)雙車道公路規(guī)范取0.8m；圖4-1繞內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)以JD處曲線為例，計算加寬值如下：表4-3JD2曲線段路面加寬值樁號加寬值/m起點ZHK5+189.70205200(5200-5189.702)/110*0.8=0.0755225(5225-5189.702)/110*0.8=0.2575250(5250-5189.702)/110*0.8=0.4395275(5275-5189.702)/110*0.8=0.620HYK5+299.7020.84.3超高設計及計算超高設計及計算4.3.1是否設超高的判定：為抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，在該路段橫斷面上設置的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡，稱之為超高。表4-4不設超高最小半徑技術指標二級公路設計速度60km/h不設超高最小半徑(m)路拱1500路拱1900表4-5平曲線超高(km/h)超高(%)60最大超高（%）10864

超

高

(%)2＜1500(＜1900)~

900＜1500(＜1900)~

870＜1500(＜1900)~

800＜1500(＜1900)~

6103＜900~620＜870~590＜800~500＜610~2704＜620~470＜590~430＜500~320＜270~1505＜470~360＜430~320＜320~200

6＜360~290＜320~240＜200~135

7＜290~240＜240~170

本設計中半徑分別為600m，700m，200m，300m，均需要設超高。結(jié)合道路所在地區(qū)的氣溫和天氣情況綜合選取JD1，JD2，JD3，JD4處的超高分別為3%,3%,5%,5%。4.3.2超高過渡方式由于行車道內(nèi)側(cè)不降低，有利于路基縱向排水，一般新建工程多用邊軸旋轉(zhuǎn)。本計的道路橫斷面形式為雙向兩車道無中間帶采用繞內(nèi)線邊軸旋轉(zhuǎn)，。邊軸旋轉(zhuǎn)：先將外側(cè)車道繞路中線旋轉(zhuǎn)，待達到與內(nèi)側(cè)車道構成單向橫坡后，整個斷面再繞未加寬前的內(nèi)側(cè)車道邊緣旋轉(zhuǎn)，直到超高橫坡值。見圖4-2圖4-24.3.3超高緩和段計算及檢驗超高設于圓曲線范圍內(nèi)，兩端用過渡段與直線相連。從直線段的雙向橫坡漸變到圓曲線路段具有超高單向橫坡的過渡段稱為超高緩和段。超高緩和段長度按下式計算：式中：L——超高緩和段長度（m）；B——旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的寬度（m）；——超高坡度與路拱坡度代數(shù)差（%）；繞道路內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)=ih——超高漸變率即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道外側(cè)邊緣線之間相對升降的比率，設計速度為60km/h，繞邊軸旋轉(zhuǎn)時其規(guī)定值為1/125。在確定超高緩和段長度時，應注意：①超高緩和段長度一般應采用5的倍數(shù)，并不小于10m；②當線形設計須采用較長的回旋曲線時，路段的超高漸變率不得小于1/330；③超高的過渡應在回旋線全長范圍內(nèi)進行，但當超高漸變率過小時（為保證排水），而只設在該回旋線的某一區(qū)段范圍之內(nèi)。超高緩和段長度：且表4-6超高率計算表交點Ls超高緩和段Lp=BΔ/LJD11201000.0035JD21201000.0035JD31101100.0045JD41001000.0049所有超高過渡滿足要求。4.3.4合成坡度合成縱坡是指道路縱坡和橫坡的矢量和，計算公式為i路線縱坡（%）ih超高值（%）JD1處縱坡i=1.4%，超高ih=3%，合成坡度I=3.31%；JD2處縱坡i=1.3%，超高ih=3%，合成坡度I=3.27%；JD4處縱坡i=1.3%，超高ih=5%，合成坡度I=5.17%；JD5處縱坡i=-2.2%，超高ih=5%，合成坡度I=5.46%；根據(jù)《公路路線設計規(guī)范2006》（JTGB01－2006）中的相關規(guī)定：設計速度為60km/h4.4道路排水設計4.4.1路基排水設計（1）邊溝在挖方以及低填方路段，為防止路面流下的水沖刷路基，在路線兩側(cè)設置邊溝進行蓄水，本設計中采用梯形邊溝，內(nèi)側(cè)溝壁為1:1，外側(cè)與挖方邊坡相同。底寬與深度為0.5（2）排水溝在填方路段，在路線兩側(cè)設置排水溝，排除來自邊溝的水，以及將水引向橋涵，排出路基范圍以外。排水溝的橫斷面形式，一般采用梯形，用于邊溝、截水溝及取土坑出水口的排水溝，由于流量較小，不需特別計算。本設計中排水溝深度與底寬為0.6m，邊坡為1:1。（3）截水溝截水溝溝底寬0.6m，深0.6m，挖方邊坡坡腳5m。（3）排水規(guī)劃詳細設計的整體排水規(guī)劃在挖方以及低填方路段，為防止路面流下的水沖刷路基，在路線兩側(cè)設置邊溝進行蓄水；在填方路段，在路線兩側(cè)設置排水溝，排除來自邊溝，截水溝的水，以及將水引向橋涵，排出路基范圍以外。具體排水總體規(guī)劃的邊溝、排水溝及涵洞布置形式詳見排水系統(tǒng)規(guī)劃圖SIII-5。4.4.2路面排水設計利用路拱進行路面排水，路拱橫坡為2%，土路肩處為3%。第五章路基路面設計5.1路基防護與加固工程設計合理的路基設計，應在路基位置、橫斷面尺寸、巖土組成等方面綜合考慮。為確保路基的強度與穩(wěn)定性，路基的防護與加固也是不可缺少的工程技術措施。路基防護與加固措施主要有邊坡坡面防護、沿河路堤河岸沖刷防護與加固、以及濕軟地基的加固處置等。本設計主要采用坡面防護進行路基防護設計。坡面防護，主要是保護路基邊坡表面免受雨水的沖刷，建減緩溫差及濕度變化的影響，防止和延緩軟弱巖土表面的風化、碎裂、剝蝕演變過程，從而保護路基邊坡的整體穩(wěn)定性在一定程度上還可以兼顧路基美化和協(xié)調(diào)環(huán)境。本設計坡面防護選擇植物防護和工程防護。5.1.1植物防護本設計邊坡坡度不陡于1：1，土質(zhì)邊坡采用拉伸網(wǎng)草皮撒種，形成草皮?？梢圆捎闷龀煞礁?，再種草皮。草的品種應適宜當?shù)刈匀粭l件，最好是根系發(fā)達，中莖低矮，多年生長的幾種草籽混種。不宜種草的坡面，可以鋪5~10cm的種植土層，土層與原坡面結(jié)合穩(wěn)固。5.1.2工程防護不適宜采用植物防護的地段，考慮就地取材，采用砂石、水泥石灰等礦質(zhì)材料進行坡面防護。采用噴漿，施工簡便，效果好。厚度一般為5~10cm。選用比較經(jīng)濟的方法，砂漿用水泥、石灰、河砂及水，按重量比1:1:6:3配合。對坡面較陡或易風化的坡面，可以在噴漿前先先鋪設加筋材料，加筋材料可以用鐵絲網(wǎng)或土工格柵，噴漿坡面應設置排水孔。5.2基礎資料及路基類型的確定(1)自然條件及氣象資料設計路線位于黑龍江省東北部，屬中溫帶大陸性季風氣候，冬長夏短，無霜期130天左右，為季節(jié)性重冰凍區(qū)，全年最高氣溫30℃，最底氣溫-32℃；冬季信風—北。降雨多集中在8月份，最大凍深2.0m。境內(nèi)地下水埋深：一般路段為100cm左右、高崗地段(2)地質(zhì)資料及筑路材料平地上多為草地，牧地，山坡上草地牧草灌木叢共生喬木多生于高崗山坡上。土質(zhì)狀況：0～30cm腐殖土；30～150cmCLS；150～300cm沙礫土；300～500cm沙石土；>500cm卵石及風化巖。碎石、砂礫、石灰、水泥、瀝青等供應豐富。(3)交通資料現(xiàn)狀交通量組成：小汽車950輛/日，中型車1580輛/日,大型車320輛/日，拖掛車90輛/日，交通增長率為5.0%。施工單位及施工工期：省（市）級以上施工單位，工期二年。設計資料該區(qū)為黑龍江省，查圖得該區(qū)為：Ⅱ2東北中部山前平原重凍區(qū)。二級區(qū)劃特征與指標表5-1二級區(qū)名（包括副區(qū)）水熱狀態(tài)地表情況潮濕系數(shù)（K）年降水量（mm）雨型多年平均最大凍深（cm）最高月平均地溫地下水埋深（m）地貌類型地表切割深度（m）土質(zhì)和巖性Ⅱ1東北東部山地潤濕凍區(qū)0.75~1.50600~1200夏雨80~250<30.0一般>0洼地，谷地1~1.5濕潤重丘低山為主，其次為沖擊平原和沼澤大部為200~500棕粘性土、砂性土、粗粒巖Ⅱ1a三江平原副區(qū)0.75~1.00600~800夏雨150~200<30.0<1沼澤、平原為主除完達山外大部分為草原內(nèi)陸軟土Ⅱ2東北中部山前平平原重凍區(qū)0.25~1.25400~600夏雨120~240<30.0一般>3谷地1~3沖擊平原階地或洪積扇大部分為草原黑粘性土、內(nèi)陸軟土本設計為二級公路，公路自然區(qū)劃為Ⅱ2，該區(qū)冬季降溫較快，水分易積聚，春季升溫較慢，化凍亦慢，水分不易下滲，路面結(jié)構突出問題是翻漿和凍脹。路基土為黑粘土，含水量大，強度低。設計路段沿線有豐富的碎石、砂礫、石灰、水泥和瀝青，故設計水泥混凝土路面與瀝青路面均可。5.3路基濕度狀況分析查表《路基臨界高度參考值》得到：路基臨界高度參考值表5-2自然區(qū)劃砂性土粘性土粉性土地下水地表長期積水地表臨時積水地下水地表長期積水地表臨時積水地下水地表長期積水地表臨時積水H1H2H3H1H2H3Ⅱ2區(qū)2.72.03.42.61.9表中：H1——路基干燥狀態(tài)臨界高度；H2——路集中是狀態(tài)臨界高度；H3——路基潮濕狀態(tài)臨界高度；路槽底至水位高度小于H3是為過濕路基，需經(jīng)過處置后方能鋪筑路面。圖5-1路基臨界高度與路基干濕類型示意圖已知：設計道路處于Ⅱ2，土質(zhì)為黑粘性土，境內(nèi)地下水埋深：一般路段為100cm左右、高崗地段250cm左右，偶有地表水露頭。一般路段H=2.5+1=3.5m；高崗地段H=2.5+2.5=5m。因為H>H1,所以路基為干燥類。5.4路基穩(wěn)定性分析常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法，根據(jù)滑動面形狀分直線破裂面法和圓弧破裂面法。直線法適用砂土和砂性土，土的抗力以摩擦力為主，粘粘聚力甚小。圓弧法適用于粘性土，土的抗力以粘聚力為主，內(nèi)摩擦力較小。邊坡破壞時，破裂面近似圓柱形。本設計是黑粘性土，采用圓弧法。本設計具體采用條分法(又稱瑞典法)及具簡化計算的表解法和圖解法。已知：最高路基5.28m，頂寬10m，粘性土，土的粘聚力c=10kpa，內(nèi)摩擦角（tan），重度，荷載為掛車-80（一輛車重力800KN）。繪出路堤橫斷面。5.4.1將掛車換算成土柱高式中：L——縱向分布長度（等于汽車后軸車輪的總距），L=6.4m；B——橫向分布車輛輪胎最外緣間總距。其中：N為車輛數(shù)，等于2；d為車身之間的凈距，等于0.4m；b可近似的取車身寬度，等于3.5m。則故5.4.2按4.5H法確定滑動圓心輔助線邊坡斜度，查相關規(guī)范得到表5-3。粘土邊坡特性表5-3邊坡斜度邊坡傾斜角1:1.55.4.3確定圓心直線連接可能滑弧的兩端點，本設計連接坡腳與右邊緣，并作此直線的中垂線相交于輔助線的點O即滑動面的圓心。由得到R=10.02m。4.5H和條分法大樣圖5.4.4條分法(1)由右邊緣起每2m分為一段，將圓弧范圍土體分為9份，第段為1.92m。(2)算出滑動曲線每一分段終點與圓心豎曲線之間的距離。(3)滑動曲線每一段中點與圓心豎曲線間的偏角。圓心豎曲線間的偏角表5-4Xi段中距圓心豎直線距離（m）X19.340.93469°05′X27.010.69544°02′X34.970.50030°01′X42.950.29216°58′X50.940.0885°03′X6-1.07-0.1096°15′X7-3.08-0.31018°05′X8-5.10-0.51631°02′X9-3.21-0.71944°59′(4)計算每一段的面積，重力，和滑動曲線法線方向分力和滑動曲線切線方向分力。圓弧法邊坡穩(wěn)定性分析計算表表5-5Xi段中與圓心豎直線距離（cm）X19.340.93469°05′5.33890.7460.35732.39684.757X27.010.69544°02′12.64214.880.719154.499149.341X34.970.50030°01′15.75267.750.866231.872133.875X42.950.29216°58′17.514297.7380.956248.63786.940X50.940.0885°03′18.291310.9470.996309.70327.275X6-1.07-0.1096°15′16.932287.8440.994286.117-31.187X7-3.08-0.31018°05′13.434228.3780.951217.187-70.797X8-5.10-0.51631°02′8.936151.9120.857130.189-78.387X9-3.21-0.71944°59′3.20954.5530.70738.568-39.2241649.168262.593(5)算出滑動曲線圓弧長L式中：——圓心角。(6)計算穩(wěn)定系數(shù)式中：由此可見，其穩(wěn)定性系數(shù)大于1.50，屬于超穩(wěn)定，滿足邊坡穩(wěn)定性要求。5.5確定路基回彈模量本路段地處黑龍江省東北部公路自然區(qū)劃為，地下水埋深一般路段為100cm左右，高崗地段250cm左右,偶有地表水露頭。區(qū)粘性土路基臨界高分別為為2.9m，2.2m。一般路段H=2.5+1=3.5m；高崗地H=2.5+2.5=5m。H>H1,所以路基為干燥類。所以查表得，土基回彈模量E0查表得E0=30MPa。采用重型擊實標準時，土基回彈模量可較表列值增加20%-35%。取較表列值增加30%時，。5.6瀝青路面設計過程5.6.1計算標準軸載累計交通量Ne，確定交通等級1．交通量為：小汽車：950輛/日；中型車：1580輛/日；大型車：320輛/日；拖掛車：90輛/日。故設計年交通量組成如下表：近期交通組成、交通量與不同車型的交通參數(shù)表5-6車型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距（m）交通量東風KM34024.667.8120380江淮HF15045.1101.5120360江淮HF140A18.941.8120420五十鈴NPR595G23.544.0120420太脫拉13851.480.00221.32320解放SP920031.37832490小汽車9502、計算標準軸載累計交通量Ne，確定交通等級（1）軸載分析：路面設計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載。（2）當以設計彎沉驗算及瀝青層彎拉應力驗算時，各級軸載換算采用下式計算。式中：——標準軸載的當量軸次，次/日；——被換算車輛的各級軸載作用軸次，次/日；——標準軸載，kN；——被換算車輛的各級軸載，kN；——被換算車輛的類型數(shù)。——輪組系數(shù)，雙輪組系數(shù)為1；單輪組為6.4，四輪組為0.38。——軸數(shù)系數(shù)，當軸間距離大于3m時，按單獨的一個軸載計算；當軸間距離小于3m時，應考慮軸數(shù)系數(shù),，m是軸數(shù)。軸載換算計算結(jié)果表表5-7車型東風KM340前軸24.66.413805.45后軸67.81138070.09江淮HF150前軸45.16.4136072.14后軸101.511360384.09江淮HF140前軸18.96.414202.08后軸41.8114209.45五十鈴NPR595G前軸23.56.414204.94后軸44.01142011.81太脫拉138前軸51.46.41320113.25后軸80.012.2320266.69解放SP9200前軸31.36.41903.68后軸78139091.621035.29注：軸載小于25KN的軸載作用不計。（3）用于半剛性基層彎拉應力驗算時，采用下式計算。其中：——輪組系數(shù)，單輪組為1.85，雙輪組為1.0，四輪組為0.09；——軸數(shù)系數(shù)，。軸載換算計算結(jié)果表表5-8車型東風KM340前軸24.618.513800.09后軸67.81138016.97江淮HF150前軸45.118.5136011.40后軸101.511360405.54江淮HF140A前軸18.918.514200.01后軸41.8114200.39五十鈴NPR595G前軸23.518.514200.07后軸44.0114200.59太脫拉138前軸51.418.5132028.84后軸8012.2320118.11解放SP9200前軸31.318.51900.15后軸78139036.99618.85注：軸載小于50KN的軸載作用不計。3.確定道路等級及車道數(shù)計算年平均日交通量（初始年）普通載重車型車折算系數(shù)為1.5，小汽車折算系數(shù)為1.0折合成小客車的日交通量=計算遠景平均日交通量該公路地處山東南部，初步定為二級公路，設計年限為15年，施工期為2年；遠景年交通量（輛/日）。《公路路線設計規(guī)范2006》（JTGB01－2006）規(guī)定二級公路應能適應各種汽車折合成小汽車的年平均日交通量為5000~15000輛/日。故確定為二級公路，車道數(shù)為雙車道，確定交通量預測年限T=15年，與規(guī)范一致。（3）確定車道系數(shù)查表可得，雙向雙車道道路車道系數(shù)為0.6~0.7由內(nèi)插得4、計算標準軸載累計交通量Ne，確定交通等級規(guī)范規(guī)定二級公路瀝青路面的設計年限應為12年，故=12年，交通量平均增長率=5%所以：根據(jù)屬于中等交通；根據(jù)屬于輕交通。5.6.2初擬路面結(jié)構組合，確定設計參數(shù)1、采用半剛性基層瀝青路面根據(jù)交通現(xiàn)狀，結(jié)構層的最小施工厚度等因素綜合考慮，初擬各層結(jié)構厚度如下：細粒式瀝青混凝土4cm，粗粒式瀝青混凝土6cm，水泥穩(wěn)定碎石基層25cm，二灰土底基層為設計層。2、確定設計參數(shù)按實驗規(guī)程規(guī)定的實驗確定20°C的瀝青混合料和其他結(jié)構層材料的抗壓回彈模量，15°路面結(jié)構層設計參數(shù)表5-9材料名稱20°彎拉模量（MPa）彎拉強度（MPa）細粒式瀝青混凝土AC4粗粒式瀝青混凝土AC-25100012000.8水泥穩(wěn)定碎石150036000.5二灰土底基層75024000.3大致作出各結(jié)構層的示意圖，如圖5-2所示。細粒4cm粗粒6cm10水泥碎石25cm二灰土底基層？750圖5-2結(jié)構層示意圖5.6.3路面結(jié)構層厚度設計（1）計算確定設計彎沉公路等級系數(shù)：該公路為二級公路，；面層類型系數(shù)：面層是瀝青凝土路面；基層類型系數(shù)：半剛性基層。（2）計算各層材料容許層底拉應力根據(jù)公式：及：（用于瀝青層）（用于水泥穩(wěn)定碎石）（用于二灰土）結(jié)構層容許拉應力表5-10材料名稱極限彎拉強度（Mpa）機構強度系數(shù)容許彎拉應力（Mpa）細粒式瀝青混凝土1.41.700.82粗粒式瀝青混凝土0.81.700.47水泥穩(wěn)定碎石0.51.590.31二灰土底基層0.32.050.15（3）在簡化的三層體系中計算結(jié)構層厚度(a)求H求修正系數(shù)F路表彎沉：,查三層體系表面彎沉系數(shù)諾模圖得，查三層體系表面彎沉系數(shù)諾模圖得查三層體系表面彎沉系數(shù)諾模圖得：(b)彎沉等效換算求底基層厚度取。（4）彎拉應力驗算1~i層；i+1~n-1層。(a)i=1細粒式密級配瀝青混凝土底(如圖5-3)圖5-3i=1細粒式密級配瀝青混凝土底大樣圖；；；；。查三層體系上層底面拉應力系數(shù)諾謨圖，為負值，說明結(jié)構層受壓，不需驗算。(b)i=2粗粒式密級配瀝青混凝土底(如圖5-4)圖5-4i=2中粒式密級配瀝青混凝土底大樣圖。查三層體系上層底面拉應力系數(shù)諾謨圖，為負值，說明結(jié)構層受壓，不需驗算。(d)i=3水泥碎石層底(圖5-5)圖5-5i=4水泥碎石層底大樣圖；；；；；。查三層體系上層底面拉應力諾謨圖得：，為負值，說明結(jié)構層受壓，不需驗算。(e)i=4二灰土基層（中層如圖5-6）圖5-6i=5二灰土基層（中層）大樣圖；；；；；。查三層體系中層底面拉應力諾謨圖得：，，。不滿足要求，需調(diào)整二灰土厚度，取40cm。；；；；；。查三層體系中層底面拉應力諾謨圖得：，，，滿足要求。計算路表彎沉彎沉高度換算：查三層體系表面彎沉系數(shù)諾模圖得:綜上所述：路表彎沉和各層底拉應力均滿足要求。柔性路面計算表表5-11序號材料名稱抗壓模量MPa彎拉模量MPa彎拉強度MPa厚度cm層底拉應力MPa容許拉應力MPa1細粒式瀝青混凝土150020001.44負0.842粗粒式瀝青混凝土100012000.86負0.483水泥穩(wěn)定碎石150036000.525負0.304二灰土底基層75024000.3400.0950.145土基43.6—————5.6.4最小防凍厚度驗算在季節(jié)性冰凍地區(qū)的中濕、潮濕路段,需要進行防凍厚度驗算，規(guī)范規(guī)定采用查表法。該地區(qū)屬于干燥地區(qū)，路面強度和穩(wěn)定性不受地下水和地表水的影響。厚度75cm滿足要求。5.7水泥路面設計5.7.1計算標準軸載累計交通量Ne，確定交通等級路面設計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載,以BZZ－100表示。①軸載換算：式中：——100KN的單軸—雙輪組標準軸載的作用次數(shù)；—單軸—單輪、單軸—雙輪組、雙軸—雙輪組或三軸—雙輪組軸型i級軸載的總重KN；—各類軸型i級軸載的作用次數(shù)；—軸型和軸載級位數(shù)；—軸—輪型系數(shù)，單軸—雙輪組時，；單軸—單輪時，按式計算；雙軸—雙輪組時，按式；三軸—雙輪組時，按式計算。軸載換算結(jié)果如表5-12所示。表5-12軸載換算結(jié)果車型東風KM340前軸24.63800后軸67.813800.7576江淮HF150前軸45.13600.4511后軸101.51360456.8348江淮HF140A前軸18.94200后軸41.814200.0004五十鈴NPR595G前軸23.54200后軸44.014200.0008太脫拉138前軸51.43203.0709后軸80.0013209.0072解放SP9200前軸31.3900.0004后軸78.001901.6895471.8154查《水泥混凝土路面設計規(guī)范》可知二級公路的可靠度設計標準如表表5-13可靠度設計標準安全等級設計基準期（a）目標可靠度（％）目標可靠指標變異水平等級三級20851.04中②計算累計當量軸次查表可知二級公路的設計基準期為20年，安全等級為三級，臨界荷位處的車輛輪跡輪跡橫向分布系數(shù)是0.54—0.62取0.54，，則：查《水泥混凝土路面設計規(guī)范》水泥混凝土路面所承受的軸載作用，按設計基準期內(nèi)設計車道所承受的標準軸載累計作用次數(shù)分為4級，分級范圍如下表。表5-14交通分級交通等級特重重中等輕設計車道標準軸載累計作用次數(shù)Ne（104）＞2000100～20003～100＜3本設計標準軸載累計作用次大于3×104小于1x106時，屬于重交通等級。5.7.2初擬路面結(jié)構組合，確定設計參數(shù)1、設計規(guī)范：表5-15適宜各交通等級的基層類型交通等級基層類型特重交通貧混凝土、碾壓混凝土或瀝青混凝土基層重交通水泥穩(wěn)定粒料或瀝青穩(wěn)定碎石基層中等或輕交通水泥穩(wěn)定粒料、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料或級配粒料基層5-16各類基層厚度的適宜范圍基層類型厚度適宜的范圍（mm）貧混凝土或碾壓混凝土基層120～200水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料基層150～250瀝青混凝土基層40～60瀝青穩(wěn)定碎石基層80～100級配粒料基層150～200多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層100～140瀝青穩(wěn)定碎石排水基層80～1002、基層、墊層材料參數(shù)確定（1）基層基層、應具有足夠的強度和穩(wěn)定性，在冰凍地區(qū)應具有一定的抗凍性。擬選用石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料為基層。配比為石灰：粉煤灰：穩(wěn)定粒料=1：3：12，查《水泥混凝土路面設計規(guī)范》得回彈模量。（2）墊層墊層的作用有抗凍、排水、防止污染等，本設計處季節(jié)性冰凍地區(qū)，易發(fā)生凍脹、翻漿等現(xiàn)象，為了排出路面路基中滯留的自由水，確保路面結(jié)構穩(wěn)定，避免凍害發(fā)生，在底基層下設置墊層。墊層采用石灰穩(wěn)定土，其中石灰含量10%，查《水泥混凝土路面設計規(guī)范》得回彈模量。3、路面的結(jié)構厚度（1）初擬路面結(jié)構表5-17水泥混凝土面層厚度的參考范圍交通等級特重重公路等級高速一級二級高速一級二級變異水平等級低中低中低中低中面層厚度（mm）≥260≥250≥240270～240260～230250～220相應于安全等級二級的變異水平為中。根據(jù)二級公路、重交通等級和中級變異水平等級，查表初擬普通混凝土面層厚度為：25cm，基層厚20cm，墊層厚18cm。普通混凝土板的平面尺寸為寬4.25m，長5m。查《水泥混凝土路面設計規(guī)范》取普通水泥混凝土面層的彎拉強度標準為：，相應彎拉模量標準為：，路基土基回彈模量。計算基層頂面當量回彈模量如下：式中：——基層頂面的當量回彈模量；——路床頂面的回彈模量；——基層和底基層或墊層的當量回彈模量；——基層和底基層或墊層的回彈模量；——基層和底基層或墊層的當量厚度；——基層和底基層或墊層的當量彎曲剛度；——基層和底基層或墊層的厚度；——與有關的回歸系數(shù)。普通混凝土面層的相對剛度半徑計算為：（2）荷載疲勞應力標準軸載在臨界荷載處產(chǎn)生的荷載應力計算為：因縱縫為設拉桿平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)?？紤]設計基準期內(nèi)荷應力累計疲勞作用的疲勞應力系數(shù)：式中：（v—與混合料性質(zhì)有關的指數(shù)，普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土，）根據(jù)公路等級，查《水泥混凝土路面設計規(guī)范》考慮偏載和動載等因素，對路面疲勞損失影響的綜合系數(shù)。荷載疲勞應力計算為：（3）溫度疲勞應力查《水泥混凝土路面設計規(guī)范》：表5-18最大溫度梯度標準值Tg公路自然區(qū)劃Ⅱ、ⅤⅢⅣ、ⅥⅦ最大溫度梯度(℃/m)88～8390～9586～9293～98注：海拔高時，取高值；濕度大時，取低值。Ⅱ2區(qū)最大溫度梯度取88(℃/m)。板長4m,。圖5-7溫度應力系數(shù)由圖5-7可查普通混凝土板厚。最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力計算為：溫度疲勞應力系數(shù)計算為：計算溫度疲勞應力為：二級公路的安全等級為二級，相應于二級安全等級的變異水平為中級，目標可靠度為85%。再據(jù)查得的目標可靠度和變異水平等級，查《水泥混凝土路面設計規(guī)范》得可靠度。所選普通混凝土面層厚度（0.25cm）可以承受設計基準期內(nèi)荷載應力和溫度應力的綜合疲勞作用。則水泥混凝土路面設計為：普通混凝土面層厚度為：25cm，基層厚20cm，墊層厚18cm。普通混凝土板的平面尺寸為寬4.25m，長5m。路基設計表內(nèi)容主要有：平曲線、豎曲線、地面高程，設計高程、填挖高度、路基寬度、路面各點與設計高之差以及施工時中樁填挖高度等。從前面的平面設計、縱斷面設計、和橫斷面設計中可以直接得到平曲線、豎曲線、地面高程，設計高程、填挖高度、路基寬度的數(shù)值。路面各點與設計高之差和施工時中樁填挖高度計算詳細過程如下。5.8路基設計表5.8.1橫斷面各點與設計高之差將路面在橫斷面上從左到右分成五個點，分別是左側(cè)B1、B2；C；右側(cè)B2、B1，如圖5-4。B1為路基邊緣點、B2為土路肩與硬路肩交點、C為道路中心點。路基設計標高為未設超高加寬前的路基邊緣標高。圖5-8路面分點超高過渡過程：內(nèi)側(cè)保持不變，外側(cè)行車道繞旋轉(zhuǎn)軸超高到路拱橫坡2%，外側(cè)土路肩坡度依然3%保持不變。當外側(cè)行車道旋轉(zhuǎn)至路拱橫坡后，內(nèi)側(cè)行車道和外側(cè)行車道一起超高至3%,隨后內(nèi)側(cè)土路肩隨著行車道一起超高至設定的超高值。超高緩和段上計算各點與設計高之差：由縱斷面設計超高緩和段為部分緩和曲線過渡，橫坡從路拱坡度(2％)過渡到超高橫坡(-2％)。(1)由幾何比例關系求JD4處部分緩和段長度x，JD4處緩和曲線Ls=100m。x/100=0.17/0.425得x=40m即K5+937.595～K5+977.595左側(cè)先旋轉(zhuǎn)超高到與路拱相同。右側(cè)：；道路中心：；左側(cè)：，。d—到變換旋轉(zhuǎn)點的距離表5-19超高計算表曲線樁號到變換旋轉(zhuǎn)點的距離d=樁號-5937.595左側(cè)B1左側(cè)B2C右側(cè)B2右側(cè)B1595012.4050.050.080.110.020.01597537.4050.160.180.110.140.01(2)K5+977.595～HY點K6+037.595繼續(xù)抬升直至5%坡度橫斷面各點計算如下：剩余的過渡段長：；右側(cè)右側(cè)右側(cè)右側(cè)超高計算表表5-20曲線樁號到變換旋轉(zhuǎn)點的距離d=樁號-5977.595左側(cè)B1左側(cè)B2C右側(cè)B2右側(cè)B1600022.4050.260.280.150.01-0.01602547.4050.350.380.190.00-0.03(3)圓曲線上計算各點與設計高之差圓曲線范圍（HY點K6+037.595～YH點K6+173.333）左側(cè)：道路中心：右側(cè)：同理可得后緩和曲線點高程與設計高程之差所有曲線點的計算結(jié)果如下：曲線超高計算匯總表表5-21曲線樁號左側(cè)B1左側(cè)B2道路中心C右側(cè)B2右側(cè)B1ZH5937.5950.000.020.110.020.0159500.050.080.110.020.0159750.160.180.110.140.0160000.260.280.150.01-0.0160250.350.380.190.00-0.03HY6037.5950.400.430.210.00-0.0460500.400.430.210.00-0.0460750.400.430.210.00-0.0461000.400.430.210.00-0.04QZ6105.4640.400.430.210.00-0.0461250.400.430.210.00-0.0461500.400.430.210.00-0.04YH6173.3330.400.430.210.00-0.0461750.400.420.210.00-0.0462000.300.320.170.01-0.0262250.200.220.120.020.0062500.100.120.110.020.01HZ6273.3330.000.020.110.020.01其余交點的計算同上求得，詳細數(shù)據(jù)見附表SIII-2。5.8.2施工時中樁填挖高度施工時中樁填挖高度為計算所得的路面中心點與設計高之差加上縱斷面上計算所得的填挖高度，舉例說明：K0+300：其他樁號的施工時中樁填挖高度計算結(jié)果見附表SIII-2。5.9土石方數(shù)量計算與調(diào)配5.9.1橫斷面面積計算路基的填挖方面積，是指斷面圖中原地面線與路基設計線所包圍的面積，高于地面線者為填，低于地面線者為挖，兩者應分別計算。路基橫斷面面積多為不規(guī)則的幾何圖形，計算方法有積距法、幾何圖形法、坐標法、方格法等，通常一般用積距法和坐標法。坐標法：已知斷面圖上各折點為(，)如圖5-5由解析幾何公式可推出面積計算公式：圖5-9橫斷面面積計算（坐標法）坐標法的精度較高，手工計算復雜，只適用于計算機計算。本設計采用緯地道