水泥混凝土路面設(shè)計(jì)及邳州至新沂段二級(jí)公路設(shè)計(jì)

邳州至新沂段二級(jí)公路設(shè)計(jì)目錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)二、水泥路面工程設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)三、路基擋土墻設(shè)計(jì)路基路面課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)1．課程設(shè)計(jì)的目的路基路面課程設(shè)計(jì)是對(duì)路基路面工程一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)路基路面課程設(shè)計(jì)使同學(xué)們能更加牢固地掌握本課程的基本理論、基本概念及計(jì)算方法，并通過(guò)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)把本課程相關(guān)的知識(shí)較完整地結(jié)合起來(lái)進(jìn)行初步的應(yīng)用，培養(yǎng)同學(xué)的分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使同學(xué)對(duì)相關(guān)《設(shè)計(jì)規(guī)范》有所了解并初步應(yīng)用。2.課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容（1）重力式擋土墻設(shè)計(jì)：擋土墻土壓力計(jì)算；擋土墻斷面尺寸的確定；擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算；擋土墻排水設(shè)計(jì)；繪制擋土墻平面、立面、斷面圖。（2）瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)：橫斷面尺寸的確定；路面結(jié)構(gòu)層材料的選擇；路面結(jié)構(gòu)層厚度的擬定及計(jì)算；路面結(jié)構(gòu)層厚度的驗(yàn)算；分析各結(jié)構(gòu)層厚度變化時(shí)對(duì)層底彎拉應(yīng)力的影響；繪制路面結(jié)構(gòu)圖。要求至少擬定2個(gè)方案進(jìn)行計(jì)算。（3）水泥混凝土路面設(shè)計(jì)：橫斷面尺寸的確定；水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)層材料的選擇；路面結(jié)構(gòu)層厚度的擬定及層底拉應(yīng)力的驗(yàn)算；確定水泥混凝土路面板尺寸及板間連接形式；繪制水泥混凝土縱、橫縫平面布置圖和水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)圖。3.課程設(shè)計(jì)原始資料（1）擋土墻設(shè)計(jì)資料丹通高速公路（雙向4車(chē)道）K28+156~K28+260段擬修建重力式擋土墻，墻體采用漿砌片石，重度為22kN/m3。墻背填土為砂性土，重度為18kN/m3。地基為巖石地基，基底摩擦系數(shù)為0.5。結(jié)合地形確定擋土墻墻高（H）5m（K28+250），墻后填土高度（a）6m，邊坡坡度1：1.5，墻后填土的內(nèi)摩擦角為Φ=32o，墻背與填土摩擦角δ=Φ/2。新建水泥混凝土路面設(shè)計(jì)資料交通量資料：據(jù)調(diào)查，起始年交通組成及數(shù)量見(jiàn)表；公路等級(jí)為一級(jí)公路，雙向4車(chē)道；預(yù)計(jì)交通量增長(zhǎng)率前5年為7%，之后5年為為6.5%，最后5年為4%；方向不均勻系數(shù)為0.5自然地理?xiàng)l件：公路地處V3區(qū)，設(shè)計(jì)段土質(zhì)為粘質(zhì)土，填方路基高3m，地下水位距路床3.5m。潤(rùn)交通組成及其他資料車(chē)型分類(lèi)代表車(chē)型數(shù)量（輛/天）小客車(chē)桑塔娜20002400中客車(chē)江淮AL6600330大客車(chē)黃海DD680460輕型貨車(chē)北京BJ130530中型貨車(chē)東風(fēng)EQ140780重型貨車(chē)太脫拉111900鉸接掛車(chē)東風(fēng)SP92501804.設(shè)計(jì)參考資料（1）《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（2）《水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（3）《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（4）教材及其它參考書(shū)。5.提交成果設(shè)計(jì)及計(jì)算說(shuō)明書(shū)；相關(guān)的設(shè)計(jì)圖。水泥混凝土路面設(shè)計(jì)(課程設(shè)計(jì)第七組)1.交通量分析交通量資料：據(jù)調(diào)查，起始年交通組成及數(shù)量見(jiàn)表；公路等級(jí)為一級(jí)公路，雙向4車(chē)道；預(yù)計(jì)交通量增長(zhǎng)率前5年為7%，之后5年為為6.5%，最后5年為4%；方向不均勻系數(shù)為0.5。自然地理?xiàng)l件：公路地處V3區(qū)，設(shè)計(jì)段土質(zhì)為粘質(zhì)土，填方路基高3m，地下水位距路床3.5m。其要求采用水泥混凝土路面。所以，進(jìn)行普通水泥混凝土路面設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)軸載與軸載換算我國(guó)公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范以汽車(chē)軸重為100kN的單軸荷載作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載，表示為BZZ—100。凡前、后軸載大于40KN（單軸）的軸數(shù)均應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸數(shù)，換算公式為：式中：—100KN的單軸—雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸數(shù)的通行次數(shù)；—各類(lèi)軸—輪型；級(jí)軸載的總重（KN）；—軸型和軸載級(jí)位數(shù)；—各類(lèi)軸—輪型i級(jí)軸載的通行次數(shù)；—軸—輪型系數(shù)。單軸—雙輪組：?jiǎn)屋S—單輪組：雙軸—雙輪組：三軸—雙輪組：表3-1軸載換算結(jié)果車(chē)型（kN）（次/日）桑塔娜2000前軸14.3707.22400—后軸23.512400—江淮AL6600前軸17656.5330—后軸26.51330—黃海DD680前軸49.00416.54602.12后軸91.51460111.04北京BJ130前軸13.4727.3530—后軸27.41530—東風(fēng)EQ140前軸23.7569.11780—后軸69.217802.16太脫拉111前軸38.7460.9900—后軸2×74.0019007.28東風(fēng)SP9250前軸50.7410.31801.4后軸113.311801327.24∑N1451.24注：小于40kN的單軸和80kN的雙軸不計(jì)則設(shè)計(jì)年限內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù):式中：—標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量作用次數(shù)；t—設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年限；取t=15年—交通量年平均增長(zhǎng)率，由材料知，γ=0.058；η—臨界荷位處的車(chē)輛輪跡橫向分布系數(shù)，如下表3-2。；本設(shè)計(jì)為一級(jí)公路，取。表3-2混凝土路面臨界荷位車(chē)輛輪跡橫向分布系數(shù)公路等級(jí)縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站0.17～0.22二級(jí)及二級(jí)以下公路行車(chē)道寬>7m0.34～0.390.54～0.62行車(chē)道寬≤7m=8086417.2次。2.初擬路面結(jié)構(gòu)因?yàn)榻煌?00×104＜808.6×104＜2000×104次，故可知交通屬于重交通。由以上可知相應(yīng)于安全等級(jí)為二級(jí)的變異水平等級(jí)為低~中級(jí)，根據(jù)一級(jí)公路、重交通等級(jí)和低~中級(jí)變異水平等級(jí)。查規(guī)范知：初擬普通混凝土面層厚為250mm；基層選用水泥穩(wěn)定粒料，厚為200mm；墊層為150mm的低劑量無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定土。普通混凝土板的平面尺寸為寬3.75m；長(zhǎng)為4.5m?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。3.確定材料參數(shù)取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0Mpa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為31Gpa；路基回彈模量為29Mpa；低劑量無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定土墊層回彈模量去600Mpa；水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取1300Mpa?；鶎禹斆娈?dāng)量的回彈模量值計(jì)算如下：=====0.328m==4.35==普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑為：4.計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力根據(jù)一級(jí)公路、重交通，由《路基路面工程》查得初擬普通混凝土面層厚度為0.25m。由下列公式求得：式中γ—混凝土板的相對(duì)剛度半徑（m）；H—混凝土板的厚度（m）；Ec—水泥混凝土的彎沉彈性模量（Mpa）；σp—標(biāo)準(zhǔn)軸載Ps在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力（Mpa）；kr—考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)，縱縫為設(shè)桿拉的平縫，kr=0.87～0.92，縱縫為不設(shè)桿拉的平縫或自由邊界kr=1.0，縱縫為設(shè)桿拉的企口縫，kr=0.76～0.84，；kc—考慮偏載和動(dòng)載因素對(duì)路面疲勞損壞影響綜合系數(shù)，按公路等級(jí)查下表3-3；表3-3綜合系數(shù)kc公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路kc1.301.251.201.10σps—標(biāo)準(zhǔn)軸載Ps在四邊自由板的臨界荷載處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力（Mpa）。=，=2.33根據(jù)公路等級(jí)，考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜和系數(shù),則荷載疲勞應(yīng)力為：=2.33×0.87×1.25×1.045=2.65MPa5.計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力由《路基路面工程》知，V3區(qū)最大溫度梯度取88﹙℃/m﹚。板長(zhǎng)4.5m，L/r=4.5/0.760=5.92；已知混凝土板厚0.25m，Bx=0.63。則可知最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力：式中：αc—混凝土的溫度線(xiàn)膨脹系數(shù)；Tg—最大溫度梯度，Tg=88°c/m；Bx—綜合溫度翹區(qū)應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力的溫度應(yīng)力系數(shù)；σtm—最大溫度梯度時(shí)土板的溫度翹取應(yīng)力（Mpa）。=溫度疲勞系數(shù)，式中a，b和c為回歸系數(shù)，按所在地區(qū)公路自然區(qū)劃查下表3-4。a=0.871,b=0.071,c=1.287.表3-4回歸系數(shù)a，b和c系數(shù)公路自然區(qū)ⅡⅢⅣⅤⅥⅦa0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.270=0.54則溫度疲勞應(yīng)力：σt=σtm=0.54×2.15=1.16MPa.綜合，一級(jí)公路的安全等級(jí)為二級(jí)，相應(yīng)于二級(jí)的安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為90﹪。再根據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，確定可靠度系數(shù)γ=1.23。γ（σp+σt）=1.23×（1.16+2.65）=4.68MPa<5MPa，故滿(mǎn)足要求。因此，所選普通混凝土面層厚度0.25m可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。6.防凍厚度檢驗(yàn)和接縫設(shè)計(jì)﹙1﹚防凍厚度檢驗(yàn)由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》知，路面防凍厚度為0.5m，而設(shè)計(jì)路面總厚度為0.60m，由于0.5<0.60，故滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。﹙2﹚接縫設(shè)計(jì)為避免由溫度產(chǎn)生的應(yīng)力破壞，所以，在混凝土板中設(shè)置橫縫與縱縫，這段路為重交通，縫中設(shè)拉桿，拉桿長(zhǎng)0.5m，直徑22mm，每隔40cm設(shè)置一個(gè)。橫向脹縫縫隙寬20mm，縫隙上部5cm深度內(nèi)澆填縫料拉桿的半段固定在混凝土內(nèi)，另一半涂以瀝青，套上長(zhǎng)約10cm的塑料套筒，筒底與桿端之間留有3cm空隙，用木屑與彈性材料填充。橫向縮縫:縮縫采用假縫，縫隙寬5mm，深度為5cm.施工縫:施工縫采用平頭縫或企口縫的構(gòu)造形式，縫上深5cm，寬為5mm的溝槽，內(nèi)澆填縫料。橫縫的布置:縮縫間距一般為5m，混凝土路面設(shè)置脹縫。縱縫的設(shè)置在平行于混凝土路面行車(chē)方向設(shè)置縱縫，縫間距3.75cm，設(shè)置為假縫帶拉桿形式，縫的上部留有5cm的縫隙，內(nèi)澆注填縫料，縫與橫縫一般做成垂直正交，使混凝土具有90°的角隅。附圖：見(jiàn)下圖瀝青路面設(shè)計(jì)(課程設(shè)計(jì)第七組)1.軸載分析我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，表示為BZZ-100。標(biāo)準(zhǔn)軸載的計(jì)算參數(shù)按表3-1確定。表3-1標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱(chēng)BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱(chēng)BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載P（KN）100單輪當(dāng)量圓直徑d（mm）21.30輪胎接地壓強(qiáng)P（Mpa）0.70兩輪中心距（cm）1．5d﹙1﹚當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡前、后軸軸載大于25kN的各級(jí)軸載的作用次數(shù)均換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù)。式中：—以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)；—被換算車(chē)型的各級(jí)軸載換算次數(shù)（次/日）；—標(biāo)準(zhǔn)軸載（）；—各種被換算車(chē)型的軸載（）；C2—輪組系數(shù)，單輪組為6.4,雙輪組為1.0,四輪組為0.38；C1—軸數(shù)系數(shù)?！粨Q算車(chē)型的軸載級(jí)別。當(dāng)軸間距離大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算；當(dāng)軸間距離小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下面公式計(jì)算：式中：m—軸數(shù)。表2-2軸載換算結(jié)果車(chē)型（）（次/日）桑塔娜2000前軸14.316.42400—后軸23.516.4240028.22江淮AL6600前軸1716.4330—后軸26.5113301.02黃海DD680前軸49.001146020.66后軸91.511460312.56北京BJ130前軸13.411530—后軸27.411530—東風(fēng)EQ140前軸23.711780—后軸69.211780157.23太脫拉111前軸38.71190014.48后軸2×74.002.2190010896.9東風(fēng)SP9250前軸50.7111809.38后軸113.33.40.38180400.34∑N11840.79則其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)量軸次：式中—設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量次數(shù)；t—設(shè)計(jì)年限，由材料知，t=15年；—設(shè)計(jì)端竣工后一年雙向日平均當(dāng)量軸次；—設(shè)計(jì)年限內(nèi)的交通量平均增長(zhǎng)率；—車(chē)道系數(shù)，由材料知η=0.5。則：﹙2﹚驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計(jì)當(dāng)量軸次時(shí)，凡軸載大于50KN的各級(jí)軸載的作用次數(shù)均按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù)。式中：—以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)；—被換算車(chē)型的各級(jí)軸載換算次數(shù)（次/日）；—標(biāo)準(zhǔn)軸載（）；—各種被換算車(chē)型的軸載（）；—輪組系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組為18.5，四輪組為0.09?！S數(shù)系數(shù)；表2-3軸載換算結(jié)果車(chē)型（）（次/日）桑塔娜2000前軸14.3118.52400—后軸23.5118.524000.41江淮AL6600前軸17118.5330—后軸26.511330—黃海DD680前軸49.0011460—后軸91.511460226.01北京BJ130前軸13.411530—后軸27.411530—東風(fēng)EQ140前軸23.711780—后軸69.21178041.02太脫拉111前軸38.711900—后軸2×74.002.2190045578.3東風(fēng)SP9250前軸50.7111800.78后軸113.33.40.09180149.57∑N45996.09則其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)量軸次為：次。2.初擬路面結(jié)構(gòu)與材料根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)，擬定兩個(gè)結(jié)構(gòu)組合方案。按計(jì)算法確定方案一，按驗(yàn)算法驗(yàn)算方案二的結(jié)構(gòu)厚度。根據(jù)結(jié)構(gòu)層的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工機(jī)具的功能等因素，初步確定路面結(jié)構(gòu)組合與各層厚度如下：方案一：根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》，路面結(jié)構(gòu)層采用瀝青混凝土（190mm），基層采用水泥穩(wěn)定碎石（380mm），采用水泥石灰砂礫土層（？），采用三層式瀝青混凝土面層，表層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土（40mm），中面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土（60mm），下面層采用粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土（90mm）。以水泥石灰砂礫土為設(shè)計(jì)層。方案二：表層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土（40mm），中面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土（80mm），下面層采用粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土（2×100mm），底層采用35mm級(jí)配碎石。3各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度土基回彈模量的確定可根據(jù)查表法查得。各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓模量及劈裂強(qiáng)度已參照規(guī)范給出的推薦值確定。見(jiàn)下表。由題意可知路基高度H0=3m，黏質(zhì)土可知，H1=1.8m,H2=0.9m,H3=0.5m。屬于干燥狀態(tài)，查表可知土基的回彈模量E0=40MPa。結(jié)構(gòu)組合參數(shù)層次材料名厚度(cm)抗壓回彈模量強(qiáng)度劈裂（Mpa）15°C模量20°C模量①細(xì)粒式瀝青混凝土4200014001.4②中粒式瀝青混凝土6180012001.0③粗粒式瀝青混凝土9120010000.8④水泥穩(wěn)定碎石待定150015000.5⑤二灰土357507500.25⑥土基—4040—2.4設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定﹙1﹚設(shè)計(jì)彎沉值公路為一級(jí)，則公路等級(jí)系數(shù)取1.0；面層是瀝青混凝土，則面層類(lèi)型的系數(shù)取1.0；路面結(jié)構(gòu)為半剛性基層瀝青路面，則路面結(jié)構(gòu)類(lèi)型系數(shù)取1.0。式中：—設(shè)計(jì)彎沉值—設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量年標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)—公路等級(jí)系數(shù)，一級(jí)公路為1.0—面層類(lèi)型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0—基層類(lèi)型系數(shù)，半剛性基層為1.0所以﹙2﹚各層材料按容許層底拉應(yīng)力，按下列公式計(jì)算：式中：—路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強(qiáng)度（Mpa）；—路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力，即該材料能承受設(shè)計(jì)年限次的疲勞彎拉應(yīng)力（Mpa）；—抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。對(duì)瀝青混凝土面層的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類(lèi)的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)土類(lèi)的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：表2-5結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力材料名稱(chēng)（Mpa）（Mpa）細(xì)粒瀝青混凝土1.45.590.25中粒瀝青混凝土1.05.590.18粗粒瀝青混凝土0.85.590.14水泥穩(wěn)定碎石0.52.750.18二灰土0.253.550.074.路面結(jié)構(gòu)層厚度的計(jì)算﹙1﹚理論彎沉系數(shù)的確定式中：δ—當(dāng)量圓半徑；F—彎沉綜合修正系數(shù)，。因此：F=1.63×[14.07/2000/10.65]0.38(40/0.70)0.36=0.433=14.07×1400/(2000×10.65×0.7×0.433)=3.05﹙2﹚確定設(shè)計(jì)層厚度方案一的結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算該結(jié)構(gòu)為半剛性基層，瀝青路面的基層類(lèi)型系數(shù)為1.0，設(shè)計(jì)彎沉值為14.07（0.01mm）利用程序計(jì)算出滿(mǎn)足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的水泥石灰砂礫土層厚度為因?yàn)闆](méi)有計(jì)算軟件，所以無(wú)法計(jì)算。序號(hào)結(jié)構(gòu)層材料名稱(chēng)20C抗壓模量（MPa）15C抗壓模量（MPa）劈裂強(qiáng)度（MPa）厚度（cm）層低拉應(yīng)力（MPa）容許拉應(yīng)力（MPa）均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差1細(xì)粒式瀝青混凝土199120126803441.240.252中粒式瀝青混凝土142510521751871.060.183粗粒式瀝青混凝土978551320600.890.144水泥穩(wěn)定碎石318878231887820.6380.185水泥石灰砂礫土159125015912500.40.076土基400——————方案二的厚度計(jì)算該結(jié)構(gòu)為比較方案，其結(jié)構(gòu)為柔性基層，瀝青路面的基層類(lèi)型系數(shù)為1.6，設(shè)計(jì)彎沉值為22.51（0.01mm），利用設(shè)計(jì)程序驗(yàn)算結(jié)構(gòu)是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)彎沉與容許拉應(yīng)力的要求，驗(yàn)算結(jié)構(gòu)如下表，該結(jié)構(gòu)路表計(jì)算彎沉為（無(wú)計(jì)算軟件無(wú)法計(jì)算），小于設(shè)計(jì)彎沉，符合要求；各結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果均滿(mǎn)足要求。序號(hào)結(jié)構(gòu)層材料名稱(chēng)20C抗壓模量（MPa）15C抗壓模量（MPa）劈裂強(qiáng)度（MPa）厚度（cm）層低拉應(yīng)力（MPa）容許拉應(yīng)力（MPa）均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差1細(xì)粒式瀝青混凝土199120126803441.240.252中粒式瀝青混凝土142510521751871.060.183密級(jí)配瀝青碎石124811617151560.6200.144級(jí)配碎石3500———35——5土基400——————6.防凍層厚度檢驗(yàn)方案一瀝青層厚度18cm，總厚度cm。根據(jù)規(guī)范規(guī)定查得，最小防凍厚度為40~45cm.方案二瀝青層厚度32cm，總厚度67cm。根據(jù)規(guī)范規(guī)定查得，最小防凍厚度為40~45cm.擋土墻設(shè)計(jì)與驗(yàn)算（第七組）1.設(shè)計(jì)資料（1）墻身構(gòu)造丹通高速公路（雙向4車(chē)道）K28+156~K28+260段擬修建重力式擋土墻，墻體采用漿砌片石，重度為22kN/m3。墻背填土為砂性土，重度為18kN/m3。地基為巖石地基，基底摩擦系數(shù)為0.5。結(jié)合地形確定擋土墻墻高（H）5m（K28+250），墻后填土高度（a）6m，邊坡坡度1：1.5，墻背俯斜，設(shè)頂寬2m，底寬4m，(α=21.8°).墻后填土的內(nèi)摩擦角為Φ=32o，墻背與填土摩擦角δ=Φ/2。其尺寸見(jiàn)擋土墻設(shè)計(jì)圖。（2）車(chē)輛荷載根據(jù)《路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG2004)》，車(chē)輛荷載為計(jì)算的方便，可簡(jiǎn)化換算為路基填土的均布土層，并采用全斷面布載。換算土層厚其中:根據(jù)規(guī)范和查表γ為墻后填土容重（3）土壤地質(zhì)情況填土為沙土，土的粘聚力，內(nèi)摩擦角，墻背與填土間的摩擦角,容重為粘性土地基，容許承載力為，基底摩擦系數(shù)=0.5。（4）墻身材料砌體容重為3；按規(guī)范:砌體容許壓應(yīng)力為，容許剪應(yīng)力為，容許拉應(yīng)力為。2.墻背土壓力計(jì)算對(duì)于墻趾前土體的被動(dòng)土壓力，在擋土墻基礎(chǔ)一般埋深的情況下，考慮到各種自然力和人畜活動(dòng)的作用，以偏于安全，一般均不計(jì)被動(dòng)土壓力,只計(jì)算主動(dòng)土壓力。圖4.1擋土墻設(shè)計(jì)圖3.擋土墻土壓力的計(jì)算3.1破裂面計(jì)算假設(shè)破裂面交于荷載中部，則:=(6+5+2×0.694)×(5+6)/2=68.134=6×9/2+(9+0.75)×0.694+0.5×5×(5+2×6+2×0.694)×0.4=79.7365其中：破裂角：3.2驗(yàn)算破裂面是否交于荷載內(nèi)：破裂面至墻踵(H+a)tgθ=(5+6)×tg36°42′=8.206m荷載內(nèi)緣至墻踵-Htgα+b+d=5×0.4+9+0.75=11.75m荷載外緣至墻踵-Htgα+b+d+lo=5×0.4+9+0.75+7.5=19.25m∴8.206<11.75<19.25假設(shè)不滿(mǎn)足要求。則破壞面交與內(nèi)邊坡。3.3主動(dòng)土壓力計(jì)算3.4土壓力作用點(diǎn)位置確定3.5墻身截面性質(zhì)計(jì)算墻身重力:G=kA=22××（2+4）×5=330kN3.6墻身穩(wěn)定性驗(yàn)算（1）抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算驗(yàn)算采用“極限狀態(tài)分項(xiàng)系數(shù)法”?；瑒?dòng)穩(wěn)定方程：由組合可以確定=1.4，=0.=[0.9×330+1.40×85.6]×0.5-1.40×110.4=53.86>0QUOTE滿(mǎn)足要求?！嗨钥够€(wěn)定性滿(mǎn)足要求。（2）抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算驗(yàn)算采用“極限狀態(tài)分項(xiàng)系數(shù)法”。傾覆穩(wěn)定方程：=0.8×330×2.382+1.4×(85.6×3.144-110.4×2.14)=674.8>0滿(mǎn)足要求，所以抗傾覆穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。4、排水設(shè)施設(shè)計(jì)在墻身上沿墻高和墻長(zhǎng)設(shè)置泄水孔，泄水孔為尺寸為10×10cm的方孔，具有一定的向墻外傾斜的坡度，間距為3m。在最下排泄水孔的底部設(shè)置隔水層。畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)邳州至新沂段二級(jí)公路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)土木工程（道路橋梁）邳州至新沂段二級(jí)公路設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)為邳州至新沂段二級(jí)公路，全長(zhǎng)2.314千米，設(shè)計(jì)車(chē)速80km/h,路基寬度為12m。根據(jù)設(shè)計(jì)公路交通量及其使用任務(wù)和性質(zhì)，確定了公路等級(jí)。根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，本著安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀(guān)的原則，對(duì)該路段進(jìn)行設(shè)計(jì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要包括的內(nèi)容如下：a.平面設(shè)計(jì)：包括紙上選線(xiàn)、定線(xiàn)平曲線(xiàn)、直線(xiàn)設(shè)計(jì)等；b.縱斷面設(shè)計(jì)：包括拉坡、豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)等；c.橫斷面設(shè)計(jì)：根據(jù)公路等級(jí)，確定公路的路基寬度和路拱坡度等；d.路基設(shè)計(jì)：包括各個(gè)樁號(hào)的填挖計(jì)算、填挖較大地段的穩(wěn)定分析、整個(gè)線(xiàn)路的土石調(diào)運(yùn)借配等；e.路面設(shè)計(jì)：根據(jù)公路等級(jí)和設(shè)計(jì)規(guī)范，確定路面結(jié)構(gòu)；f.路基、路面排水設(shè)計(jì)：根據(jù)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)狀況，對(duì)于路基排水，采用了邊溝排水設(shè)施；對(duì)于路面排水，對(duì)路面進(jìn)行了路拱設(shè)計(jì)；g.擋土墻設(shè)計(jì)：在填挖量較大的地段進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)，以保證土體的穩(wěn)定性；h.專(zhuān)題設(shè)計(jì)——軟土地基的處理：本路線(xiàn)經(jīng)過(guò)一段軟土地基，為增大地基承載力，對(duì)軟土地基進(jìn)行了相應(yīng)的加固措施。關(guān)鍵詞：路線(xiàn)；橫斷面；縱斷面；路基路面；擋土墻；軟土地基。Thedesignofasecond-graderoadfromPizhoutoXinyiAbstract:Inthisdesign,thetaskistodesignasecond-graderoadfromPizhoutoXinyi.Thelengthoftheroadis2314m.Thespeedofdesignis80km/handthewidthofthesubgradeis12m.Accordingtothegiventrafficvolume,servicelevelandattributeoftheproposedroad,theroadisdefinedasthehighway.Accordingtothetechnicalstandaradandinasafe,economical,practicalandaestheticprinciples,thisroadhasbeendesigned.Theprimecontentsofthedesignprojectinclude:a.Graphicdesign:includeingthepaperselectline,settleline,planecurve,straightlinedesignetc;b.Longitudinaldesign:includingpullslope,theverticalcurvedesign,etc;c.Cross-sectionaldesign:Determiningthewidthofthesubgradeandroadslopeaccordingtothelevelofthehighway;d.Thedesignofthesubgrade,andtheworkinvolvesalotofitems:theanalysisofthestabilityofbrae;thefillordigheightofeverypegandsoon;e.Thedesignofpavement:Determiningthepavementstructureaccordingtothelevelofthehighwayanddesignalspecification;f.Thedesignofthedrainageproject:Accordingtothelocalhygrologicalgeologycondition,forsubgradedrainage,adoptingtheditchesdrainagefacilities;forpavementdrainage,carringontheroadarchdesign;g.Thedesignofretainingwall:Designingtheretainingwalltoensurethestabilityofthesoil;h.Thedesignofaspecialtopic——softsoil:Thisroutepassaperiodofsoftsoilfoungdation,inordertoincreasetothebearingcapacity,ittakesomecorrespongingreinforcemengmeasures.Keywords:highway;longitudinal;cross-sectional;roadbedandroadsurface;retainingwall;softsoil.目錄第一章緒論 11.1概述 11.2選題意義 11.3設(shè)計(jì)概況 2第二章初步設(shè)計(jì) 32.1公路等級(jí)的確定 42.2道路選線(xiàn)及方案比選 52.2.1選線(xiàn)的一般原則62.2.2平原微丘區(qū)選線(xiàn)原則72.2.3選線(xiàn)方法及步驟72.2.4線(xiàn)路方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較9第三章平面設(shè)計(jì) 103.1線(xiàn)形設(shè)計(jì) 123.1.1平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)原則 153.2平曲線(xiàn)計(jì)算 183.2.1線(xiàn)形要素的計(jì)算 243.2.2逐樁坐標(biāo)的計(jì)算 25第四章縱斷面設(shè)計(jì) 274.1縱斷面設(shè)計(jì)原則 274.2縱坡設(shè)計(jì)要求 284.3豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì) 304.3.1豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì) 304.3.2豎曲線(xiàn)的計(jì)算 314.4平、縱線(xiàn)形組合 34第五章橫斷面設(shè)計(jì) 355.1橫斷面設(shè)計(jì)原則 355.2橫斷面的組成 365.3平曲線(xiàn)加寬設(shè)計(jì) 385.4超高設(shè)計(jì) 38第六章路基設(shè)計(jì) 436.1路基設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求 436.1.1路基斷面設(shè)計(jì) 436.1.2路基設(shè)計(jì)要求 436.2填料的選擇及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 446.3土石方調(diào)配 466.3.1調(diào)配原則 466.3.2土石方調(diào)配方法 466.4路基排水設(shè)計(jì) 466.4.1路基排水的目的和要求476.4.2路基排水設(shè)計(jì)一般原則476.4.3路基排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟476.4.4路基排水設(shè)施47第七章路面設(shè)計(jì) 487.1基本資料 487.2瀝青路面的設(shè)計(jì) 497.2.1軸載換算 497.2.2初步擬定路面組合方案 517.3各層材料的容許層底拉壓力 517.4利用軟件計(jì)算結(jié)構(gòu)層厚度 557.5路面排水55第八章?lián)跬翂υO(shè)計(jì) 568.1擋土墻的定義 568.2擋土墻的類(lèi)型 568.3新型擋土墻 568.4擋土墻的作用及要求 568.5擋土墻的一般規(guī)定 578.6重力式擋土墻的設(shè)計(jì) 578.6.1重力式擋土墻結(jié)構(gòu)情況描述 578.6.2重力式擋土墻位置的選擇 578.6.3擋土墻的縱向布置 598.6.4擋土墻的橫向布置 598.6.5擋土墻的埋置深度 618.6.6擋土墻的排水設(shè)施 618.6.7沉降縫與伸縮縫 638.7重力式擋土墻的計(jì)算 658.7.1擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算 658.7.2基底應(yīng)力及合力偏心距驗(yàn)算 668.7.3墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算 668.7.4增加擋土墻穩(wěn)定性的措施 678.8擋土墻尺寸設(shè)計(jì)與計(jì)算 67第九章專(zhuān)題設(shè)計(jì)——軟土地基處理769.1軟土的特征及組成769.2軟土物理力學(xué)特征769.3排水固結(jié)法處理769.3.1概述769.3.2排水系統(tǒng)769.3.3加載預(yù)壓系統(tǒng)76參考文獻(xiàn) 77致謝 78第一章緒論1.1概述交通運(yùn)輸事業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈。公路運(yùn)輸作為其中最重要的運(yùn)輸方式之一，具有如下特點(diǎn)：（1）機(jī)動(dòng)靈活，能迅速集中和分散貨物，做到直達(dá)運(yùn)輸，不需中轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)“庫(kù)—庫(kù)”的直接運(yùn)輸，節(jié)約時(shí)間和減少中轉(zhuǎn)費(fèi)用，減少貨損。（2）受交通設(shè)施限制少，是最廣泛的一種運(yùn)輸方式。（3）適用性強(qiáng)，服務(wù)面廣，時(shí)間上隨意性強(qiáng)。（4）投資少，資金周轉(zhuǎn)快，社會(huì)效益顯著。由于公路運(yùn)輸?shù)倪@些特點(diǎn)，使公路運(yùn)輸事業(yè)得以快速發(fā)展。到上世紀(jì)70年代，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家大多改變了一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)以鐵路運(yùn)輸為中心的局面，公路運(yùn)輸在各種運(yùn)輸方式中起了主導(dǎo)作用，是我國(guó)綜合運(yùn)輸體系中最為活躍的一種運(yùn)輸方式，并顯示出了廣闊的發(fā)展前景。1.2選題意義綜合運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)，解決土木工程專(zhuān)業(yè)道橋方向有關(guān)道路工程的技術(shù)問(wèn)題，從而獲得綜合運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并受到科學(xué)研究的初步訓(xùn)練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)一步培養(yǎng)調(diào)查研究、檢索和閱讀中外文獻(xiàn)資料、綜合分析、設(shè)計(jì)計(jì)算、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、繪圖、撰寫(xiě)論文和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等方面的能力。此外畢業(yè)設(shè)計(jì)是作為大學(xué)生畢業(yè)前的一次重要的演練，為我們將來(lái)順利踏上工作崗位或走上科研創(chuàng)新的道路，擔(dān)當(dāng)好自己的職責(zé)具有重要的意義。1.3設(shè)計(jì)概況本設(shè)計(jì)為公路新建工程，本工程全線(xiàn)按二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，為雙向兩車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h，工程起點(diǎn)樁號(hào)為K0+000，終點(diǎn)樁號(hào)K2+314.87m。邳州至新沂段公路地處Ⅱ5區(qū)，擬采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，沿線(xiàn)土質(zhì)為粘性土，土壤干濕類(lèi)型為干燥，區(qū)內(nèi)年平均降雨量為920.5毫米，年平均氣溫14.4℃，每年1月份氣溫最低，歷年最低氣溫達(dá)-14.6℃，7～8月份氣溫最高，歷年最高氣溫38.3℃。本設(shè)計(jì)是在結(jié)合當(dāng)?shù)氐难鼐€(xiàn)地形、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件下，確定公路的等級(jí)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；本設(shè)計(jì)是在對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的了解和對(duì)交通量的預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的設(shè)計(jì)，并做方案比選。第二章初步設(shè)計(jì)2.1公路等級(jí)的確定本工程采用交通部頒發(fā)的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）中規(guī)定的設(shè)計(jì)速度為80km/h二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合本工程在路網(wǎng)中的地位和作用，確定其主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下表2-1：表2-1路段初始年交通量（輛/日，交通量年平均增長(zhǎng)率為7%）車(chē)型小客車(chē)解放CA10B黃河JN150躍進(jìn)NJ131交通量8001600250300交通量計(jì)算初始年交通量：N=800×1.0+1600×1.5+250×2+300×1.5=4150輛/日假設(shè)該公路遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限為15年，則遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限交通量N:根據(jù)規(guī)范：高速公路：一般能適應(yīng)按各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的年平均晝夜交通量25000輛以上。一級(jí)公路：一般能適應(yīng)按各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的年平均晝夜交通量15000~30000輛。二級(jí)公路：一般能適應(yīng)按各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的年平均晝夜交通量5000~15000輛。由遠(yuǎn)景交通量可知本次設(shè)計(jì)道路等級(jí)為二級(jí)公路。所以根據(jù)給定的條件，本次設(shè)計(jì)路線(xiàn)為二級(jí)公路，設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h。2.2道路選線(xiàn)及方案比選2.2.1選線(xiàn)的一般原則選線(xiàn)要綜合考慮多種因素，妥善處理好各種因素的關(guān)系，其基本原則如下：（1）在路線(xiàn)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，應(yīng)運(yùn)用各種先進(jìn)手段對(duì)路線(xiàn)方案做深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線(xiàn)方案。（2）路線(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車(chē)安全、舒適、快捷的前提下，做到工程量小、造價(jià)低、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時(shí)，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不要輕易采用極限指標(biāo)，也不應(yīng)片面追求高指標(biāo)。（3）選線(xiàn)注意同農(nóng)田基本建設(shè)相配合，做到少占田地，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或穿過(guò)經(jīng)濟(jì)林園等。（4）通過(guò)名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路，應(yīng)注意保護(hù)原有自然狀態(tài)，其人工構(gòu)造物應(yīng)與周?chē)h(huán)境、景觀(guān)相協(xié)調(diào)，處理好重要?dú)v史文物遺址。（5）選線(xiàn)時(shí)應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)調(diào)查，弄清它們對(duì)道路工程的影響。（6）選線(xiàn)應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于道路修筑、汽車(chē)運(yùn)營(yíng)所產(chǎn)生的影響和污染等問(wèn)題。2.2.2平原微丘地區(qū)選線(xiàn)原則平原微丘區(qū)由于地勢(shì)比較平坦，路線(xiàn)受高差和坡度的限制小，平、縱、橫三方面的幾何線(xiàn)形較易達(dá)到較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但往往由于受當(dāng)?shù)刈匀粭l件和地物的阻礙以及支農(nóng)的需要，選現(xiàn)實(shí)應(yīng)注意多方面的因素。（1）以平面為主安排路線(xiàn)平原微丘區(qū)路線(xiàn)，因受縱坡限制不大，布線(xiàn)時(shí)應(yīng)在基本符合路線(xiàn)走向的前提下正確處理對(duì)地物、地質(zhì)的避讓與穿越，以平面為主安排路線(xiàn)。選線(xiàn)時(shí)，首先在起終點(diǎn)及中間必須經(jīng)過(guò)的工廠(chǎng)、農(nóng)場(chǎng)及風(fēng)景區(qū)作為主要控制點(diǎn)，了解農(nóng)田優(yōu)劣及建筑群、水電設(shè)施、跨河橋位等地物的分布，確定避讓方法。（2）線(xiàn)形與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)平原微丘區(qū)選線(xiàn)要求路線(xiàn)方向直捷，線(xiàn)形舒適可能采用較高標(biāo)準(zhǔn)。兩個(gè)小控制點(diǎn)之間以?xún)牲c(diǎn)直線(xiàn)連接的路線(xiàn)是最理想的，當(dāng)路線(xiàn)必須轉(zhuǎn)折時(shí)，相鄰曲線(xiàn)間應(yīng)盡量有較長(zhǎng)的直線(xiàn)，以便曲線(xiàn)之間有充足的過(guò)渡時(shí)間，但不能片面的追求長(zhǎng)直線(xiàn)，平曲線(xiàn)盡量采用大半徑，小偏角，從而保證線(xiàn)形的平順。路線(xiàn)縱坡不應(yīng)頻繁起伏，也不宜過(guò)于平緩而造成排水不良。平原微丘區(qū)路基一般以低路堤為主，但必須做好排水設(shè)計(jì)，以確保路基的穩(wěn)定和堅(jiān)固，同時(shí)還應(yīng)考慮縱坡和排灌渠位及其高度的配合。（3）處理好于農(nóng)業(yè)的關(guān)系平原微丘區(qū)農(nóng)田成片，渠道縱橫交錯(cuò)，路線(xiàn)布設(shè)時(shí)要注意與農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)系，與農(nóng)田灌溉、水利設(shè)施建設(shè)相結(jié)合，從支援農(nóng)業(yè)出發(fā)，布線(xiàn)應(yīng)處理好以下問(wèn)題：平原微丘區(qū)新建公路占用一些農(nóng)田是不可避免的，但結(jié)合我國(guó)地少人多的國(guó)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(xiàn)既不片面求直而占用大量良田，也不片面強(qiáng)調(diào)不占用良田而使路線(xiàn)彎曲較多，造成行車(chē)條件惡化。路線(xiàn)布設(shè)應(yīng)緊密與農(nóng)田水利建設(shè)相結(jié)合，注意了解灌溉渠道的分布情況，使路線(xiàn)盡量與干渠平行，盡可能避免相交，最好把路線(xiàn)布置在渠道上方非一側(cè)或尾部。路線(xiàn)應(yīng)盡量避開(kāi)供灌溉用的水塘，必須穿過(guò)時(shí)，路線(xiàn)最好布設(shè)在水塘的一側(cè)，并拓寬水塘，取土筑路，解決借土問(wèn)題。（4）路線(xiàn)與城鎮(zhèn)的聯(lián)系平原微丘區(qū)有較多的城鎮(zhèn)、村莊、工業(yè)區(qū)及其它公用設(shè)施，布線(xiàn)時(shí)應(yīng)結(jié)合工路性質(zhì)正確處理穿越與避繞、拆遷和保留的關(guān)系。高等級(jí)公路原則上不宜穿過(guò)城鎮(zhèn)、工礦區(qū)及密集的居民點(diǎn)，以減少相互干擾確保安全。但考慮到方便運(yùn)輸，便利群眾，充分發(fā)揮公路服務(wù)性能，路線(xiàn)又不宜離開(kāi)城鎮(zhèn)過(guò)遠(yuǎn)，做到“靠城不進(jìn)城，利民不擾民”。（5）路線(xiàn)與橋渡的配合平原微丘區(qū)河流湖泊較多，橋涵工程大，路線(xiàn)在跨越水道應(yīng)盡可能的保證路線(xiàn)的平順性。特大橋橋位是路線(xiàn)總方向的控制點(diǎn)，路線(xiàn)的總方向應(yīng)服從特大橋橋位的安排。大中橋橋位原則上應(yīng)服從路線(xiàn)的總方向，但常常作為路線(xiàn)方案的控制點(diǎn)，在選定橋位時(shí)，應(yīng)將路、橋綜合考慮。橋位應(yīng)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(xiàn)布設(shè)的河段。一般情況下，橋位中線(xiàn)應(yīng)盡可能與洪水的主流向正交，橋梁和引道應(yīng)盡量在直線(xiàn)上。小橋涵位置應(yīng)服從路線(xiàn)走向，但遇到斜交過(guò)大或河溝過(guò)于彎曲的情況，可采取改河措施或改移路線(xiàn)，調(diào)整軸線(xiàn)和流向間的夾角。（6）注意土壤水文條件平原微丘區(qū)土壤和水文條件較差，特別是河網(wǎng)湖區(qū)，地勢(shì)低平，地下水位高，容易影響路基的穩(wěn)定性。在低洼地段，路線(xiàn)與分水嶺走向一致時(shí)，應(yīng)盡可能沿接近分水嶺的地勢(shì)較高處布線(xiàn)，以使路基具有較好的水文條件。當(dāng)路線(xiàn)遇到面積較大的水庫(kù)或湖泊時(shí)，一般應(yīng)避繞，難以避繞時(shí)，應(yīng)選擇最窄最淺和基地坡面平緩的位置，借土填堤通過(guò)。路線(xiàn)通過(guò)排水不良的低洼地帶，布線(xiàn)時(shí)要注意保證陸地的最小填土高度，對(duì)低填及個(gè)別挖方地段要做好排水處理。（7）充分利用舊路平原微丘區(qū)，通常有較寬的人行大路，新建公路應(yīng)盡可能利用舊路，但要注意從公路的遠(yuǎn)期發(fā)展考慮，根據(jù)該路在路網(wǎng)中的地位和作用，嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求對(duì)舊路進(jìn)行改造，不能利用的可恢復(fù)成為耕田或改為通行農(nóng)業(yè)機(jī)械的道路。（8）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(yīng)進(jìn)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。2.2.3選線(xiàn)方法及步驟公路選線(xiàn)一般可分為三種方法，其中有實(shí)地選線(xiàn)，紙上選線(xiàn)及自動(dòng)化選線(xiàn)，根據(jù)實(shí)際情況，在本公路設(shè)計(jì)中，采用紙上定線(xiàn)法。紙上選線(xiàn)是在已經(jīng)測(cè)得的地形圖上進(jìn)行路線(xiàn)布局、方案比選，從而在紙上確定路線(xiàn)，將此路線(xiàn)再放到實(shí)地的選線(xiàn)方法。其特點(diǎn)是野外工作量較小，定線(xiàn)不受自然因素干擾，能在室內(nèi)縱觀(guān)全局，結(jié)合地形、地物、地質(zhì)條件，綜合平衡平、縱、橫三方面因素所選定的路線(xiàn)更為合理。但紙上定線(xiàn)必須要有大比例尺地形圖，地形圖的測(cè)設(shè)需花費(fèi)較大的工作量和具備一定設(shè)備。紙上選線(xiàn)的地形圖若用航空攝影成圖可大大縮短成圖時(shí)間。一條道路路線(xiàn)的選定是經(jīng)過(guò)由淺入深、由輪廓到局部、由總體到具體、由面到帶進(jìn)而到線(xiàn)的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一般要經(jīng)過(guò)以下三個(gè)步驟:（1）首先確定起終點(diǎn)的位置,根據(jù)地形圖上的地形地貌及相關(guān)的設(shè)計(jì)資料確定兩點(diǎn)間路線(xiàn)的基本走向。（2）按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定一些細(xì)部點(diǎn)，如沿線(xiàn)房屋、農(nóng)田等地點(diǎn)要重點(diǎn)控制,然后連接控制點(diǎn)，初步完成路線(xiàn)布局。（3）本設(shè)計(jì)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(xiàn)短,填挖少且平衡的原則，在滿(mǎn)足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,進(jìn)行平縱橫綜合設(shè)計(jì),以定出道路的中線(xiàn)。2.2.4線(xiàn)路方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較綜合以上考慮，設(shè)計(jì)出方案一和方案二兩個(gè)方案，初步比選如下：方案一直線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)圓曲線(xiàn)結(jié)合使用，使線(xiàn)形更加美觀(guān)，同時(shí)不增加額外的工程量，但此方案一穿越一些農(nóng)田，增加工程投資。方案二線(xiàn)形不夠平順，圓曲線(xiàn)半徑較小，會(huì)影響行車(chē)速度。方案二與方案一相比，方案二的線(xiàn)路穿越較多的居民區(qū)，離城市較近，需拆遷的稍多，且穿越的良田、溫室較多，增加工程投資。因此，經(jīng)過(guò)綜合比較，采用方案一作為本次工程的設(shè)計(jì)線(xiàn)路。第三章平面設(shè)計(jì)3.1線(xiàn)形設(shè)計(jì)3.1.1平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)原則A.平面線(xiàn)形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。在地勢(shì)平坦開(kāi)闊的平原微丘區(qū)，路線(xiàn)平直舒順，在平面線(xiàn)形三要素中直線(xiàn)所占比例較大；隨著汽車(chē)車(chē)速的不斷提高，對(duì)線(xiàn)形流暢性的要求在增加，曲線(xiàn)在整個(gè)公路平面線(xiàn)形中所占的比例越來(lái)越大，公路線(xiàn)形設(shè)計(jì)也逐漸趨向于以曲線(xiàn)為主。特別是在地勢(shì)有很大起伏的山嶺重丘區(qū)，路線(xiàn)多彎曲，曲線(xiàn)所占比例則較大。如果在沒(méi)有任何障礙物的開(kāi)闊地區(qū)(如戈壁、草原)故意設(shè)置一些不必要的曲線(xiàn)，或者在高低起伏的山地硬拉長(zhǎng)直線(xiàn)，都將給人以不協(xié)調(diào)的感覺(jué)。路線(xiàn)要與地形相適應(yīng)，這既是美學(xué)問(wèn)題，也是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的問(wèn)題。直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線(xiàn)要以直線(xiàn)為主或以曲線(xiàn)為主，或人為規(guī)定三者的比例都是錯(cuò)誤的。B.保持平面線(xiàn)形的均衡與連續(xù)。為使一條道路上的車(chē)輛盡量以均勻的速度行駛，應(yīng)注意各線(xiàn)形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的突變。以下幾點(diǎn)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分注意：a.長(zhǎng)直線(xiàn)盡頭不能接以小半徑曲線(xiàn)。長(zhǎng)的直線(xiàn)和長(zhǎng)的大半徑曲線(xiàn)會(huì)導(dǎo)致較高的車(chē)速，若突然出現(xiàn)小半徑曲線(xiàn)，會(huì)因減速不及而造成事故。特別是在下坡方向的盡頭更要注意。若由于地形所限小半徑曲線(xiàn)難免時(shí)，中間應(yīng)插入一定中等曲率的過(guò)渡性曲線(xiàn)，并控制縱坡不要過(guò)大。b.高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡。同一等級(jí)的公路由于地形的變化在指標(biāo)的采用上也會(huì)有變化，或同一條公路的各設(shè)計(jì)路段之間也會(huì)形成技術(shù)標(biāo)難的變化。遇有這種高、低標(biāo)準(zhǔn)變化的路段，除滿(mǎn)足有關(guān)設(shè)計(jì)路段在長(zhǎng)度和坡度上的要求外，還應(yīng)結(jié)合地形的變化，使路線(xiàn)的平面線(xiàn)形指標(biāo)逐漸過(guò)渡，避免出現(xiàn)突變。不同標(biāo)準(zhǔn)路段相互銜接的地點(diǎn)，應(yīng)選在交通量發(fā)生變化處，或者駕駛者能夠明顯判斷前方需要改變行車(chē)速度的地方。C.平曲線(xiàn)應(yīng)有足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)度。平曲線(xiàn)太短，汽車(chē)在曲線(xiàn)上行駛時(shí)間過(guò)短會(huì)使駕駛操縱來(lái)不及調(diào)整，所以規(guī)范規(guī)定了平曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度。3.2平曲線(xiàn)計(jì)算3.2.1線(xiàn)形要素的計(jì)算1、線(xiàn)形轉(zhuǎn)角值分別為:α1=26o06′00?,α2=24o24′00?2、帶緩和曲線(xiàn)的圓曲線(xiàn)計(jì)算（1)圓曲線(xiàn)半徑，如圖3-1圖3-1平面幾何要素圖a.圓曲線(xiàn)（接緩和曲線(xiàn)）的計(jì)算公式：切線(xiàn)長(zhǎng)：（3-1）曲線(xiàn)長(zhǎng)：（3-2）外矢距：（3-3）校正數(shù)：（3-4）其中：，，式中：T——切線(xiàn)長(zhǎng)（m）L——圓曲線(xiàn)長(zhǎng)（m）E——外距(m）R——圓曲線(xiàn)半徑（m）——轉(zhuǎn)角（度）（2）平曲線(xiàn)要素計(jì)算：JD1處：R=500m,V=80km/h，Ls=120m總切線(xiàn)長(zhǎng)T：所以曲線(xiàn)長(zhǎng)：外矢距：校正數(shù)：JD2處：R=600m,V=80km/h,L=100m總切線(xiàn)長(zhǎng)T：所以曲線(xiàn)長(zhǎng)：外矢距：校正數(shù)：JD1處：主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算如下：JD1K0+960.00-）Th176.14ZHK0+783.86+)L120HYK0+903.86+)(-L)227.77HZK1+131.63-L)120YHK1+011.63-)(-2L)/253.89QZK0+957.74JD2處：主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算如下：JD2K1+636.49-）Th179.86ZHK1+456.63+)L100HYK1+556.63+)(-L)255.52HZK1+812.15-L)100YHK1+712.15-)(-2L)/277.76QZK1+634.39與之間的直線(xiàn)段長(zhǎng)為681m，符合規(guī)范要求。經(jīng)計(jì)算得：終點(diǎn)處的樁號(hào)：K2+314.873.2.2逐樁坐標(biāo)的計(jì)算計(jì)算每30米整樁號(hào)及特殊點(diǎn)坐標(biāo)，見(jiàn)逐樁坐標(biāo)表。（1）直線(xiàn)段：K0+000～K0+783.86，每30m一個(gè)樁號(hào)，方位角為A1=89o00′00?K0+000處坐標(biāo)：(250000,500000)因?yàn)椋簒=30×cos89o=0.524y=30×sin89o=29.995依例可計(jì)算得每30米的樁號(hào)坐標(biāo)：，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)逐樁坐標(biāo)表。同理相加得其它坐標(biāo)值，得JD1（K0+960.00）的坐標(biāo)為（250016.754,500959.854） ZH（K0+783.86）的坐標(biāo)為（250013.680,500783.741） HZ（K1+131.63）的坐標(biāo)為（250102.569,501108.490）（2）設(shè)緩和曲線(xiàn)的單曲線(xiàn)緩和曲線(xiàn)上任意點(diǎn)的切線(xiàn)橫距：(3-5)第一緩和曲線(xiàn)任意點(diǎn)坐標(biāo)：(3-6)計(jì)算K0+810坐標(biāo)：L=26.14m，R=500m，Ls=120m經(jīng)計(jì)算x=26.14m，X=250014.186，Y=500809.876K0+810的坐標(biāo)為（250014.186,500809.876）同理可計(jì)算其它樁號(hào)的坐標(biāo)。圓曲線(xiàn)（HY—YH）任意點(diǎn)坐標(biāo)：(3-7)HY的坐標(biāo)為（250020.576,500903.639）計(jì)算K0+930的坐標(biāo)：經(jīng)計(jì)算x=26.14m，X=250024.833，Y=500929.427即K0+930的坐標(biāo)為：（250024.833,500929.427）同理可計(jì)算其它樁號(hào)的坐標(biāo)。第二緩和曲線(xiàn)（HZ—YH）任意點(diǎn)坐標(biāo)：(3-8)因HZ點(diǎn)（K1+131.63）的坐標(biāo)為（250102.569,501108.490）計(jì)算K1+110的坐標(biāo)：經(jīng)計(jì)算：x=21.63，X=250002.889，Y=501089.744即K1+110的坐標(biāo)為：（250002.889，501089.744）同理可計(jì)算其它樁號(hào)的坐標(biāo)，見(jiàn)逐樁坐標(biāo)表。第四章縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面反映了路線(xiàn)縱坡的的變化、路中線(xiàn)位置地面的起伏、設(shè)計(jì)線(xiàn)與原地面線(xiàn)的高差的等情況，它與路線(xiàn)平面、公路橫斷面結(jié)合起來(lái)，可以完整的表達(dá)出路線(xiàn)作為空間曲線(xiàn)的立體線(xiàn)形效果。縱斷面設(shè)計(jì)主要包括縱坡和豎曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)。在縱斷面設(shè)計(jì)中，首先繪制路線(xiàn)經(jīng)由地帶的縱斷面地面線(xiàn)，依據(jù)平面選線(xiàn)確定的控制點(diǎn)及其高程、填挖平衡經(jīng)濟(jì)點(diǎn)及與周?chē)坝^(guān)的協(xié)調(diào)，綜合考慮平、縱、橫三方面試定坡度線(xiàn)，在用橫斷面圖檢查、調(diào)整，確定縱坡值，確定豎曲線(xiàn)半徑，計(jì)算設(shè)計(jì)高程及填挖高度。根據(jù)道路的等級(jí)（二級(jí)公路）、沿線(xiàn)自然條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高，確定路線(xiàn)合適的標(biāo)高、各坡段的縱坡度和坡長(zhǎng)，并設(shè)計(jì)豎曲線(xiàn)。具體路段設(shè)計(jì)可見(jiàn)縱斷面設(shè)計(jì)圖。4.1縱斷面設(shè)計(jì)原則路線(xiàn)縱斷面設(shè)計(jì)主要是指縱坡設(shè)計(jì)和豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)。根據(jù)選線(xiàn)時(shí)的意圖，以及橋涵、地質(zhì)等方面對(duì)路線(xiàn)縱斷面設(shè)計(jì)的要求，綜合考慮工程技術(shù)與工程經(jīng)濟(jì)因素，定出路線(xiàn)的縱坡，再選則合適的豎曲線(xiàn)，最后才計(jì)算出各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和填挖值。進(jìn)行道路縱坡設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循以下原則：（1）應(yīng)滿(mǎn)足縱坡及豎曲線(xiàn)的各項(xiàng)規(guī)定（最大縱坡、最小縱坡、坡長(zhǎng)限制、坡段最小長(zhǎng)度、豎曲線(xiàn)最小半徑及豎曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度等）（2）縱坡應(yīng)均勻平順?？v坡應(yīng)盡量平緩，起伏不宜過(guò)大和頻繁；變坡點(diǎn)盡量設(shè)置大半徑豎曲線(xiàn)，盡量避免極限縱坡值；埡口處縱坡盡量放緩；越嶺線(xiàn)應(yīng)盡量避免設(shè)置反坡段。（3）設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定應(yīng)結(jié)合沿線(xiàn)自然條件，如地形、土壤、水文、氣候等因素綜合考慮；沿河線(xiàn)路線(xiàn)標(biāo)高應(yīng)在設(shè)計(jì)洪水位以上0.5m以上。（4）縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)與平面線(xiàn)形和周?chē)匦尉坝^(guān)相協(xié)調(diào)，應(yīng)考慮人體視覺(jué)心理上的要求，按照平豎曲線(xiàn)相協(xié)調(diào)及半徑的均衡來(lái)確定縱斷面的設(shè)計(jì)線(xiàn)。（5）應(yīng)爭(zhēng)取填挖平衡，盡量移挖作填，以節(jié)省土石方量，降低工程造價(jià)。（6）依路線(xiàn)的性質(zhì)要求，適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運(yùn)輸工具、農(nóng)用機(jī)械、農(nóng)田水利等方面要求。4.2縱坡設(shè)計(jì)要求縱坡的大小與坡段的長(zhǎng)度反映了公路的起伏程度,直接影響公路的服務(wù)水平，行車(chē)質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)成本，也關(guān)系到工程是否經(jīng)濟(jì)、適用，因此設(shè)計(jì)中必須對(duì)縱坡、坡長(zhǎng)及其相互組合進(jìn)行合理安排?？v坡設(shè)計(jì)一般要求：（1）坡設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足《標(biāo)準(zhǔn)》的各項(xiàng)規(guī)定。（2）為保證車(chē)輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過(guò)大.和過(guò)于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值合理安排緩和曲線(xiàn)坡段，不宜連續(xù)用極限長(zhǎng)度的陡坡夾最短長(zhǎng)度的坡。連續(xù)上下坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。越嶺附近的縱坡應(yīng)盡量緩一些。（3）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)沿線(xiàn)地形、地下管線(xiàn)、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。（4）一般情況下縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運(yùn)作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價(jià)和節(jié)約用地。（5）平原微丘區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應(yīng)滿(mǎn)足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿(mǎn)足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。（6）對(duì)連接段縱坡，如大中小橋引道及隧道兩端接線(xiàn)等，縱坡應(yīng)緩一些避免產(chǎn)生沖突，交叉處前后的縱坡應(yīng)平緩一些。（7）在實(shí)地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。具體規(guī)范規(guī)定如下：1、最大縱坡最大縱坡是指在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)道路允許采用的最大坡度值。它是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)。在地形起伏較大地區(qū)，它直接影響著路線(xiàn)的長(zhǎng)短、線(xiàn)形的好壞、道路使用的質(zhì)量、工程數(shù)量和運(yùn)輸成本等。各級(jí)道路允許的最大縱坡是根據(jù)當(dāng)前具有代表性標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型的汽車(chē)動(dòng)力特性、道路等級(jí)、自然條件以及工程、運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)因素，通過(guò)綜合分析，全面考慮，合理確定的。最大縱坡的影響因素：各級(jí)道路允許的最大縱坡是根據(jù)汽車(chē)的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、自然條件、車(chē)輛行駛的安全性、以及工程經(jīng)濟(jì)與運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)等因素，通過(guò)全面考慮，綜合分析而確定的。各級(jí)公路最大縱坡的規(guī)定見(jiàn)表所4-1示。表4-1各級(jí)公路最大縱坡設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020最大縱坡（%）34567892、最小縱坡《規(guī)范》規(guī)定各級(jí)公路在挖方路段、設(shè)置邊溝的低填方路段以及其他橫向排水不暢路段，為保證排水順利，防止水浸路基而影響穩(wěn)定性，規(guī)定采用不小于0.3%的縱坡。當(dāng)必須設(shè)計(jì)平坡(0.0%)或小于0.3%的坡度時(shí)，其邊溝應(yīng)做縱向排水設(shè)計(jì)。3、坡長(zhǎng)限制（1）最小坡長(zhǎng)限制最小坡長(zhǎng)的限制主要是從汽車(chē)行駛平順性和布設(shè)豎曲線(xiàn)的要求考慮的?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，各級(jí)道路最小坡長(zhǎng)應(yīng)按表4-1和表中4-2選用。表4-2各級(jí)公路最小坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020最短坡長(zhǎng)（m）30025020015012010060（2）最大坡長(zhǎng)限制各級(jí)公路縱坡長(zhǎng)度限制見(jiàn)表4-3。表4-3最大坡長(zhǎng)限制縱坡(%)345最大坡長(zhǎng)(m)11009007004.3豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)4.3.1豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)豎曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度與平曲線(xiàn)相似，當(dāng)坡度角較小時(shí)，即使采用較大的豎曲線(xiàn)半徑，豎曲線(xiàn)半徑的長(zhǎng)度也很短，這樣容易使駕駛員產(chǎn)生急促的變坡感覺(jué)，同時(shí)，豎曲線(xiàn)長(zhǎng)度過(guò)短，宜對(duì)行車(chē)造成沖擊。我國(guó)公路按照汽車(chē)在豎曲線(xiàn)上3s的行程時(shí)間控制豎曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度。擇豎曲線(xiàn)半徑時(shí)，為更好的視覺(jué)效果，還應(yīng)將豎曲線(xiàn)的半徑選的大一些，使視覺(jué)上感覺(jué)到舒適順暢。相鄰豎曲線(xiàn)銜接時(shí)應(yīng)注意：（1）同向豎曲線(xiàn):特別是同向凹形豎曲線(xiàn)，如果直坡段接近或達(dá)到最小坡長(zhǎng)時(shí)，宜合并設(shè)置為單曲線(xiàn)或復(fù)曲線(xiàn)。（2）反向豎曲線(xiàn)：反向豎曲線(xiàn)之間應(yīng)設(shè)置一段直線(xiàn)坡段，直線(xiàn)坡段的長(zhǎng)度一般不小于設(shè)計(jì)速度的3s行程。（3）豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足排水要求。規(guī)定的豎曲線(xiàn)最小半徑和豎曲線(xiàn)長(zhǎng)度如下表4-4所示：表4-4豎曲線(xiàn)最小半徑和豎曲線(xiàn)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020凸形豎曲線(xiàn)最小半徑（m）一般值170001000045002000700400200極限值11000650030001400450250100凹形豎曲線(xiàn)最小半徑（m）一般值6000450030001500700400200極限值4000300020001000450250100豎曲線(xiàn)長(zhǎng)度（m）一般值250210170120906050最小值1008570503525204.3.2豎曲線(xiàn)的計(jì)算1、豎曲線(xiàn)的要素坡度差（代數(shù)差），當(dāng)為“+”時(shí)，為凹形豎曲線(xiàn)；為“－”時(shí)，為凸形豎曲線(xiàn)。豎曲線(xiàn)要素見(jiàn)圖4-1。豎曲線(xiàn)長(zhǎng)度：（4-1）豎曲線(xiàn)切線(xiàn)長(zhǎng)：（4-2）豎曲線(xiàn)上點(diǎn)的豎距：（4-3）豎曲線(xiàn)外距：（4-4）式中R——豎曲線(xiàn)半徑，m；L——豎曲線(xiàn)的曲線(xiàn)長(zhǎng)，m；T——豎曲線(xiàn)的切線(xiàn)長(zhǎng)，m；E——豎曲線(xiàn)的外距，m；——兩相鄰縱坡的代數(shù)差，在豎曲線(xiàn)要素計(jì)算時(shí)去其絕對(duì)值；y——豎曲線(xiàn)上任意一點(diǎn)到切線(xiàn)的縱距，m；x——豎曲線(xiàn)上任意一點(diǎn)與豎曲線(xiàn)始點(diǎn)或終點(diǎn)的水平距離，m。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，按折線(xiàn)計(jì)算出的縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)高為未計(jì)豎曲線(xiàn)之設(shè)計(jì)標(biāo)高；設(shè)置豎曲線(xiàn)后，豎曲線(xiàn)內(nèi)所在路段的設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)在未計(jì)豎曲線(xiàn)之設(shè)計(jì)標(biāo)高的基礎(chǔ)上加以改正，此改正值為y，即：在凸形豎曲線(xiàn)內(nèi)：設(shè)計(jì)標(biāo)高=未計(jì)豎曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高－y在凹形豎曲線(xiàn)內(nèi)：設(shè)計(jì)標(biāo)高=未計(jì)豎曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高+y2、豎曲線(xiàn)要素計(jì)算該公路全長(zhǎng)2314.87m，全線(xiàn)設(shè)一個(gè)豎曲線(xiàn)，為凸形豎曲線(xiàn)。豎曲線(xiàn)半徑選擇說(shuō)明：(1)符合平縱結(jié)合設(shè)計(jì)(2)豎曲線(xiàn)半徑的選擇符合《規(guī)范》要求，凸曲線(xiàn)R≥4500m，凹曲線(xiàn)R≥3000m，同時(shí)凸的豎曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度不小于70m。(3)豎曲線(xiàn)的設(shè)置應(yīng)使駕駛員能保持視距的連續(xù)性，平縱線(xiàn)形的技術(shù)指標(biāo)大小均衡，線(xiàn)型協(xié)調(diào)。(1)計(jì)算豎曲線(xiàn)要素變坡點(diǎn)樁號(hào)：K1+296.63，高程：,213.6m,,擬定半徑R=5000m,豎曲線(xiàn)為凸形曲線(xiàn)長(zhǎng)：切線(xiàn)長(zhǎng)：外距：其余點(diǎn)處豎曲線(xiàn)要素計(jì)算如上，結(jié)果見(jiàn)豎曲線(xiàn)表。（2）計(jì)算設(shè)計(jì)高程ZD1：豎曲線(xiàn)起點(diǎn)樁號(hào)：(K1+296.63)－202.5=K1+094.13終點(diǎn)樁號(hào)：(K1+296.63)+202.5=K1+499.13起點(diǎn)高程：213.6－4.3%×202.5=204.9m終點(diǎn)高程：213.6+3.8%×202.5=205.9m其余豎曲線(xiàn)上30m樁號(hào)高程依例可求，結(jié)果見(jiàn)附表。4.4平、縱線(xiàn)形組合1、線(xiàn)形組合原則平面與縱斷面的線(xiàn)形組合是指在滿(mǎn)足汽車(chē)動(dòng)力學(xué)和力學(xué)要求的前提下，研究如何滿(mǎn)足視覺(jué)和心理方面的連續(xù)性、舒適感，研究與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件。公路平、縱線(xiàn)形組合的基本原則是：(1)應(yīng)能在視覺(jué)上自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線(xiàn)，并保持視覺(jué)的連續(xù)性。(2)平面與縱斷面的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡，不要懸殊太大，使線(xiàn)形在視覺(jué)上和心理上保持協(xié)調(diào)。(3)注意與道路周?chē)h(huán)境相結(jié)合。2、平、縱線(xiàn)形組合的基本要求（1）當(dāng)豎曲線(xiàn)與平曲線(xiàn)組合時(shí)，豎曲線(xiàn)宜包含在平曲線(xiàn)之內(nèi)，且平曲線(xiàn)應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線(xiàn)。（2）要保持平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)大小的均衡。平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)的大小如果不均衡，會(huì)給人以不愉快的感覺(jué)，失去了視覺(jué)上的均衡性。（3）當(dāng)平曲線(xiàn)緩而長(zhǎng)、縱斷面坡差較小時(shí)，可不要求平、豎曲線(xiàn)一一對(duì)應(yīng)，平曲線(xiàn)中可包含多個(gè)豎曲線(xiàn)或豎曲線(xiàn)略長(zhǎng)于平曲線(xiàn)。（4）要選擇適當(dāng)?shù)暮铣善露取：铣善露冗^(guò)大對(duì)行車(chē)不利，特別是在冬季結(jié)冰期更危險(xiǎn)，合成坡度過(guò)小對(duì)排水不利也影響行車(chē)，車(chē)輛行駛時(shí)有濺水干擾。第五章橫斷面設(shè)計(jì)公路是一帶狀結(jié)構(gòu)物，垂直于路中心線(xiàn)方向上剖面叫橫斷面，這個(gè)剖面的圖形叫橫斷面圖，它反映了路基的形狀和尺寸，橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD20—2006》規(guī)定的具體要求。設(shè)計(jì)前要充分了解工程地質(zhì)和水文等自然條件，并確定公路等級(jí)、行車(chē)要求、自然條件結(jié)合施工方法，做出正確合理的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)要兼顧當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)的需要，盡可能與之間配合，不能任意兼、并農(nóng)田排灌溝渠，當(dāng)灌溉溝渠必須沿路基通過(guò)時(shí)，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(yīng)適當(dāng)加大。路基穿過(guò)耕地時(shí)，為了節(jié)約用地，如當(dāng)?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?yán)重影響路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，須采取攔截或迅速排至路基外的措施。設(shè)計(jì)排水設(shè)施時(shí)，應(yīng)保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮進(jìn)行設(shè)計(jì)。5.1橫斷面設(shè)計(jì)原則（1）設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、行車(chē)要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護(hù)和使用等方面的情況，進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，既要堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，又要經(jīng)濟(jì)合理。（2）路基設(shè)計(jì)除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措施。（3）還應(yīng)結(jié)合路線(xiàn)和路面進(jìn)行設(shè)計(jì)。選線(xiàn)時(shí)，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。（4）沿河及受到水浸水淹的路段，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒(méi)或沖毀。（5）當(dāng)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高受限制，路基處于潮濕、過(guò)濕狀態(tài)和水溫狀況不良時(shí)，就應(yīng)采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進(jìn)行壓實(shí)，使路面具有一定防凍總厚度，設(shè)置隔離層及其他排水設(shè)施等。（6）路基設(shè)計(jì)還應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)等的需要。5.2橫斷面的組成1、橫斷面幾何尺寸選擇路基寬度按雙向兩車(chē)道二級(jí)公路一般值設(shè)置，為12m。行車(chē)道寬7.5m（3.75m×2），無(wú)中間帶，硬路肩為3m（1.5m×2），土路肩1.5m（0.75m×2），土路肩橫坡為3%，路拱橫坡為2%。2、各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)（1）查規(guī)范，得各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)①路基寬度公路等級(jí)為二級(jí)，為雙向兩車(chē)道。二級(jí)公路車(chē)速為80km/h,雙車(chē)道的路基寬度12m,取設(shè)計(jì)車(chē)道寬度一般值3.75m，得總車(chē)道寬度為3.75×2＝7.5m。②路拱坡度瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為1～2%，本設(shè)計(jì)取路拱坡度為2%，以利于排水；路肩橫向坡度一般應(yīng)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。③路基邊坡坡度由《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD30-2004》得知，當(dāng)H<6m（H—路基填土高度）時(shí)，路基邊坡按1：1.5設(shè)計(jì)。④護(hù)坡道當(dāng)路肩邊緣與路側(cè)取土坑底的高差小于或等于2m時(shí)，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(dāng)高差大于2m時(shí)，應(yīng)設(shè)置寬1m的護(hù)坡道；當(dāng)高差大于6m時(shí)，應(yīng)設(shè)置寬2m的護(hù)坡道。本設(shè)計(jì)的填土高度均小于6m，再結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，護(hù)坡道均設(shè)置1m，且坡度設(shè)計(jì)為4%。⑤邊溝設(shè)計(jì)邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為1：1.0～1：1.5，外側(cè)邊坡與挖方邊坡坡度相同。外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。本設(shè)計(jì)路段地處平原微丘區(qū)，采用梯形邊溝，且底寬為0.6m，深0.6m。（2）橫斷面設(shè)計(jì)步驟①根據(jù)外業(yè)橫斷面測(cè)量資料點(diǎn)繪橫斷地面線(xiàn)。②根據(jù)路線(xiàn)及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關(guān)資料（如路基寬度、加寬值、超高橫坡、緩和段長(zhǎng)度、平曲線(xiàn)半徑等）抄于相應(yīng)樁號(hào)的斷面上。③根據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，示出土石界限、設(shè)計(jì)邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸。④繪橫斷面設(shè)計(jì)線(xiàn)，又叫“戴帽子”。設(shè)計(jì)線(xiàn)應(yīng)包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護(hù)工程、護(hù)坡道、碎落臺(tái)、視距臺(tái)等，在彎道上的斷面還應(yīng)示出超高、加寬等。一般直線(xiàn)上的斷面可不示出路拱坡度。⑤計(jì)算橫斷面面積（含填、挖方面積），并填于圖上。（3）由圖計(jì)算并填寫(xiě)逐樁占地寬度表、路基設(shè)計(jì)表、路基土石方計(jì)算表及公里路基土石方數(shù)量匯總表。標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置見(jiàn)圖5-1： 圖5-1路基橫斷面圖(單位m)5.3平曲線(xiàn)加寬設(shè)計(jì)汽車(chē)行駛在曲線(xiàn)上，各輪跡半徑不同，其中后內(nèi)輪軌跡半徑最小，且偏向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)，故曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)應(yīng)增加路面寬度，以確保曲線(xiàn)上行車(chē)的順適與安全?！豆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：平曲線(xiàn)半徑小于250m時(shí)，應(yīng)在曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)加寬，當(dāng)半徑大于250m時(shí)，由于加寬值較小，且行車(chē)道已具有一定富余寬度，故可不設(shè)加寬。本設(shè)計(jì)中平曲線(xiàn)的半徑均大于250m，所以不設(shè)加寬。5.4超高設(shè)計(jì)1、超高設(shè)置超高是為了抵消車(chē)輛在曲線(xiàn)路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，而將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式。超高值的計(jì)算公式：（5-1）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：超高橫坡度按計(jì)算行車(chē)速度、半徑大小，結(jié)合路面類(lèi)型、自然條件等情況確定。二級(jí)公路的超高橫坡度不超過(guò)6%。無(wú)中間帶道路的超高過(guò)渡可有三種形式：（1）繞未加寬前的內(nèi)側(cè)車(chē)道邊緣旋轉(zhuǎn)；（2）繞中線(xiàn)旋轉(zhuǎn)；（3）繞外邊緣旋轉(zhuǎn)。圖5-2繞內(nèi)側(cè)車(chē)道邊緣旋轉(zhuǎn)上訴各種方法中，繞邊線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，由于行車(chē)道內(nèi)側(cè)不降低，有利于路基縱向排水，一般新建工程多采用此法。本設(shè)計(jì)采用圖5-2所示超高過(guò)渡形式。2、超高緩和段從直線(xiàn)上的路拱雙坡斷面到圓曲線(xiàn)上具有超高橫坡度的單坡斷面，由一個(gè)逐漸變化的過(guò)渡路段，這一逐漸變化的過(guò)渡路段稱(chēng)為超高緩和段，二級(jí)公路的超高緩和段原則上利用緩和曲線(xiàn)段。（1）超高過(guò)渡方式所設(shè)計(jì)的公路是沒(méi)有中間帶的平原二級(jí)公路，采用繞內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)，以這樣的方式，將兩側(cè)行車(chē)道分別繞內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)使之成為整體的單向超高斷面。（2）超高緩和段長(zhǎng)度為了行車(chē)的舒適性和排水的需求，對(duì)超高緩和段必須加以控制，超高緩和段長(zhǎng)度按下是進(jìn)行計(jì)算：（5-2）式中：B—旋轉(zhuǎn)軸至行車(chē)道（設(shè)路緣帶為旋轉(zhuǎn)軸）外側(cè)邊緣的寬度，m；—超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差（%）P—超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸與行車(chē)道（設(shè)路緣帶時(shí)為旋轉(zhuǎn)軸）外側(cè)邊緣線(xiàn)之間相對(duì)坡度。超高緩和段長(zhǎng)度按上式計(jì)算結(jié)果，應(yīng)取為5m的倍數(shù)，并不小于10m的長(zhǎng)度。3、超高的計(jì)算（1）第一段圓曲線(xiàn)上超高計(jì)算：①超高緩和段長(zhǎng)度的計(jì)算超高緩和段長(zhǎng)度的計(jì)算公式見(jiàn)表5-3。表5-3繞路面內(nèi)邊線(xiàn)旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式超高位置計(jì)算公式備注1.計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)高之高差；2.臨界端面距超高緩和段的起點(diǎn)：3.x距離處的加寬值：圓曲線(xiàn)上外緣中線(xiàn)內(nèi)緣過(guò)度段上外緣中線(xiàn)內(nèi)緣由于半徑R=500m，設(shè)計(jì)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(zhǎng)度為：緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度Ls=120m>Lc所以取Lc=120m，則橫坡從路拱橫坡過(guò)渡到超高橫坡時(shí)的超高漸變率為：P=7.5×(5％+2％)／120=0.004375>滿(mǎn)足排水要求。②計(jì)算各樁號(hào)處超高值超高起點(diǎn)為K0+649.362，直線(xiàn)段的硬路肩坡度與行車(chē)道相同為2﹪，土路肩為3﹪，圓曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)的土路肩、內(nèi)外側(cè)的硬路肩坡度與行車(chē)道的坡度相同，均為5﹪，外側(cè)的土路肩坡度為-3﹪（即向路面外側(cè)），內(nèi)側(cè)土路肩坡度過(guò)渡段長(zhǎng)度為：所以取。內(nèi)側(cè)土路肩坡度在超高緩和段起點(diǎn)之前，變成2﹪與路面橫坡相同。（2）第二段圓曲線(xiàn)上超高計(jì)算①超高緩和段長(zhǎng)度的計(jì)算由于半徑R2=600m，設(shè)計(jì)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(zhǎng)度為：緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度同上，取。②計(jì)算各樁號(hào)上超高值：超高起點(diǎn)為K1+462.373，取。內(nèi)側(cè)土路肩坡度在超高緩和段起點(diǎn)之前，變成2﹪與路面橫坡相同。第六章路基設(shè)計(jì)路基是在地表按照道路路線(xiàn)位置和一定的技術(shù)要求開(kāi)挖或填筑而成的結(jié)構(gòu)物。路基是由路基本體和路基設(shè)施組成。路基本體是指路基斷面中的填挖部分，路基設(shè)施是指為確保路基本體的穩(wěn)定性全面采用的附屬設(shè)施等，包括排水、防護(hù)、支擋和加固設(shè)施等。6.1路基設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求6.1.1路基斷面設(shè)計(jì)路基橫斷面的典型形式：填方路基、挖方路基、半填半挖路基。本設(shè)計(jì)路基寬度為12m，行車(chē)道寬度為7.5m；路堤邊坡坡度采用1：1.5，路塹邊坡坡度采用1：0.5進(jìn)行設(shè)計(jì)。6.1.2路基設(shè)計(jì)要求1、路基設(shè)計(jì)，應(yīng)符合公路建設(shè)的一般要求和《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的具體要求。2、路基設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)的需要。3、沿河線(xiàn)的路基設(shè)計(jì)，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒(méi)或沖毀，若廢方過(guò)多，壓縮河道，引起壅水而危急農(nóng)田、房舍時(shí)，一般應(yīng)變更設(shè)計(jì)，將