畢業(yè)設計（論文）某一級公路第二標段

1、某一級公路設計（第二標段）第一章 道路設計概述第一節(jié) 設計題目：某一級公路第二標段第二節(jié) 設計要點：21 工程概況本工程某一級公路第二標段，供汽車分向、分車道行駛并可根據(jù)需要控制出入的一級公路，設計年限為20年，設計車速為100km/h。 22 工程地點：張家口地區(qū)23 設計資料：231 水文地質路線所經(jīng)區(qū)位于河北省西北部，介于內(nèi)蒙古和華北平原間，屬冀西北山間盆地與冀北山地分界地帶，地貌類型屬剝蝕構造地貌類和剝蝕侵蝕堆積地貌類，沿線地質屬第四系地層，土質為粉質中液限粘土與含礫粉質中液限粘土，第四系地層的黃土具有濕陷性。地勢由西北向東南傾斜，山谷狹窄，為山嶺重丘區(qū)地形。地下水可分兩類，一為沖積層

2、潛水，另一為基巖裂隙水。水型屬重碳酸鈣型，飲用、灌溉均為優(yōu)質水，對工程構造物無侵害作用。年平均氣溫7，極端最高氣溫39.4，極端最低氣溫-26.1，極端凍土深度1.4m，最大風速26.3m/s。232交通組成 經(jīng)調(diào)查預測，建成初期交通組成如下：吉爾130 960輛/日解放ca15 300輛/日東風eq140 760輛/日依士茲td50 350輛/日黃河jn150 450輛/日日野kb222 800輛/日太脫拉138 100輛/日大客車ca50 1000輛交通sh141 500輛/日 小轎車 2000輛/日年交通量增長率6%。第三節(jié) 主要參考文獻：中華人民共和國行業(yè)標準公路路線設計規(guī)范（jtg&

3、#160;d20-2006）公路路基設計規(guī)范(jtg d30-2004)公路瀝青路面設計規(guī)范(jtg d50-2006)公路排水設計規(guī)范（jtj018-97）公路路基施工技術規(guī)范（jtg f102006）公路瀝青路面施工技術規(guī)范(jtg f402004)公路工程技術標準（jtg b01-2003）道路勘測與設計同濟大學出版社路基路面工程人民交通出版社第四節(jié) 設計技術標準 41 公路等級：汽車專用一級公路。42 設計年限：20年。43 計算行車速度參照同濟大學出版社出版的道路勘測設計第九章，第五節(jié)：地形特征劃分，平原微丘地形，平原地形指一般平原，山間盆地，高原等地形平坦，無明顯起伏，地

4、面自然坡度一般在3º以內(nèi)，微丘地形指起伏不大的丘陵，地面自然坡度在20º以下，相對高差在100m以下，設線一般不受地形的限制，對于河灣順適，地形開闊而且有連續(xù)的寬緩合地的河谷地形，河床坡度大部分在5º以下，地面自然坡度在20º以下，沿河舌線一般不受限制，路線縱坡平緩或略有起伏，也屬于平原丘地形。山嶺重丘地形：山嶺地形指山脊，陡峻山坡，懸崖，峭壁，峽谷，深溝等地形變化復雜。地面自然坡度一般在20º以上，路線平，縱面大部分受地形限制，高原地帶的深侵蝕溝，以及有明顯分水線的延綿較長的高地。地面自然坡度多在20º以上，路線平縱面大部分受地形限

5、制。由上述可知，平原，微丘地形和山嶺重丘地形的劃分以地面坡度20º（36.4%）為界。經(jīng)過設計路線沿線等高線的紙上測算，知地面坡度大部分<36.4%，僅有局部地區(qū)坡度達40%左右，所以公路沿線地形以平原，微丘地形為主，局部為重丘地形，據(jù)規(guī)范<<公路路線設計規(guī)范>>jtj011-94,表2.1.2可知,行車速度為120km/h。第五節(jié) 路線設計總則：(摘自<<公路路線設計規(guī)范>>jtg d20-2006)路線設計應在公路建設項目工程可行性研究報告所選定的路線走向與主要控制點的基礎上，先作出總體設計，再結合主要技術指標的運用，進行路線

6、方案對工程造價,自然環(huán)境，社會效益等有較大影響時，應做同等深度的多方案技術經(jīng)濟比較，路線設計應根據(jù)公路的等級及其在公路網(wǎng)中的作用，合理利用地形,正確運用標準。注意與鐵路,航運，空運，管道運輸?shù)鹊呐浜?，協(xié)作，并結合地形，地質，水文，筑路材料等自然條件，通過綜合分析，認真進行方案研究，合理選用主要技術指標。路線設計對公路的平，縱，橫三個方面應進行綜合設計，做到平面順適，縱坡均衡，橫面合理。高速公路，一級公路應特別注重線形設計，使之在視覺上能誘導視線，保持線形的連續(xù)性，在生理和心理上有安全感和舒適感。同時,還應同沿線環(huán)境相協(xié)調(diào)。 采用分期修建方案時，必須作出總體設計方案，并根據(jù)近，遠期交通量以及資金

7、籌措情況作出分期修建設計。分期修建的設計應使前期工程在后期仍能充分利用，并為后期工程的修建留有余地和創(chuàng)造有利條件。第二章 平面線形設計第一節(jié) 說明 根據(jù)近遠期規(guī)劃，建設規(guī)模和性質，現(xiàn)場勘測，確定路的基本走向和主要控制點。 道路選線是一個涉及面廣，影響因素多，設計性強的一項工作。它是由面到片，由片到線，由粗略到細致的過程，選線應注意的以下幾點：1）道路選線應根據(jù)道路使用任務和性質，綜合考慮路線區(qū)域，國民經(jīng)濟發(fā)展情況與遠景規(guī)劃。2）深入調(diào)查當?shù)氐匦?，氣候，地質水文等情況。3）力求路線短捷及保證行車安全。4）選線要貫徹工程經(jīng)濟與運營經(jīng)濟結合的原則。5）充分利用地形，搞好路線平，縱橫三面結合。6）大中

8、橋位應在服從路線總方向的原則下，對路橋和、綜合考慮。7）道路應盡量減少交叉次數(shù)，合理選用交叉類型，以達到行車安全暢通的目的。8）道路設計應實行遠近結合，分期修建，分段定級的原則，以取得投資及用地最。9）應與周圍環(huán)境,景觀相協(xié)調(diào),同時道路與道路或道路與鐵路盡量減少交叉次數(shù),以達到行車安全暢通的目的。10）要考慮施工條件對選定路線的影響。本課程設計根據(jù)地形圖上路線的起始點，定出了三個中間控制點（即四條導向線）jd1，jd2,jd3。公路平面線形由直線，平曲線組合而成，平曲線又分為圓曲線和回旋線兩種。因此，直線，圓曲線，緩和曲線是平面線形的主要組成要素。第二節(jié) 路線平面設計21 平面線形設計一般原則

9、 (1)平面線形應與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)在地勢平坦的平原微丘區(qū)，路線以方向為主導，平面線形三要素中以直線為主；在地勢起伏很大的山嶺重丘區(qū)，路線以高程為主導，為適應地形，曲線所占比例較大。平面線形以曲線為主。直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，不要片面強調(diào)路線以直線為主或曲線為主。(2)保持平面線形的均衡與連貫長直線盡頭不能接以小半徑曲線。長直線和大半徑曲線會導致較高的車速，若突然出現(xiàn)小半徑曲線，會因減速不及而造成事故。高、低標準之間要有過渡。同一等級的道路由于地形的變化在指標的采用上會有變化，同一條道路按不同設計速度的各設計路段之間也會形成技術標準的變

10、化。(3)平曲線應有足夠的長度 汽車在曲線路段上行駛，如果曲線過短，司機就必須很快的轉動方向盤，這樣在高速行駛的情況下是非常危險的。同時，如不設置足夠長度的緩和曲線，使離心加速度變化率小于一定數(shù)值，從乘客的心理和生理感受來看也是不好的。當?shù)缆忿D角很小時，曲線長度就顯得比實際短，容易引起曲線很小的錯覺。因此，平曲線具有一定的長度是必要的。 為了解決上述問題，最小平曲線長度一般應考率下述條件確定：汽車駕駛員在操縱從容、旅客感覺舒適要求的平曲線最小長度一般按6 s的通過時間來設置最小平曲線長度，當設計車速為100km/h時，平曲線一般值取850m，最小值取170m。小偏角的平曲線長度當路線轉角7&#

11、176;時稱為小偏角。設計計算時，當轉角小于7°時，應設置較長的平曲線，當時速為100km/h，長度應大于1200/.當2°時,按=2°計算.（4）注意與縱斷面設計相協(xié)調(diào)在平面線性設計中，應考慮縱斷面設計的要求，與縱斷面線形相協(xié)調(diào)。（5）視距有：停車視距，會車視距，超車視距。公路路線設計規(guī)范jtg d20-2006規(guī)定了不同設計速度的行車視距。( 6 )<<公路工程技術標準>>(2003)規(guī)定的不設超高的最小半徑值是按路面泥濘或結冰的不利情況,并考慮線形的舒暢協(xié)調(diào),參照橫向力系數(shù)u0.04,路拱外側橫坡-0.2%,按表4-7確定超高為5%。

12、22 平面線形要素設計原則公路平面線形由直線，平曲線組合而成，平曲線又分為圓曲線和緩和曲線。直線、緩和曲線、圓曲線是平面線形的主要組成要素。設計時應遵循以下原則：1)平面線形應與地形，地物，景觀相協(xié)調(diào)，并注意線形的連續(xù)與均衡。2)直線路段應根據(jù)地形等因素合理選擇，一般直線長度應控制在20v，同向曲線間的直線應不小于6v（以米計），反向曲線間的直線不小于2v（以米計）。（v是設計速度，以km/h計）。3)圓曲線線形設計應盡量采取大半徑，當受到限制時，可以首先取一般最小半徑，避免極限半徑，對于設計速度為100km/h一般最小半徑700m。極限最小半徑400m.4)當平曲線半徑小于不設超高最小半徑時

13、，應設置緩和曲線。大于等于不設緩和曲線的最小圓曲線半徑數(shù)值時，可不設緩和曲線，直線與圓曲線可徑相連接。緩和曲線的最小長度視設計速度大小而定。當設計速度為100km/h時，緩和曲線最小值為85m。5)設計速度為100km/h的平曲線最小長度一般值為500 m，最小值170 m。第三節(jié) 平曲線要素設計根據(jù)本段路線所處路段，綜合全路段的路線走向及線形要求，本路段共有三個交點。本公路擬取圓曲線半徑為700m。滿足規(guī)范要求。31 緩和曲線計算本路段為一級公路，設計速度100km/h，地面起伏大，為山區(qū)地形，根據(jù)規(guī)范規(guī)定，除四級公路可不設緩和曲線外，其余各級公路都應設置緩和曲線。緩和曲線長度ls旅客感覺舒

14、適得：行駛時間不過短得根據(jù)規(guī)定，緩和曲線經(jīng)驗算后取整為5或10的倍數(shù)確定采用值，設計速度為100km/h時，緩和曲線最小值為85m。所以緩和曲線ls=100m。3 2圓曲線幾何要素計算 圖 1-2 圓曲線幾何要素zh直線與緩和曲線的交點hy緩和曲線和圓曲線的交點qz圓曲線中點yh圓曲線和緩和曲線的交點hz緩和曲線和圓曲線的交點jd1處：轉角=15o，圓曲線半徑r=700m，緩和曲線=100m1）圓曲線的內(nèi)移值：2）切線增長值q: 3）緩和曲線角:4）切線長：5）平曲線長： 6）外距：7）切曲差：m滿足«公路路線設計規(guī)范»一級公路山嶺區(qū)平曲線最小長度170米的要求。8）五個基

15、本樁號的確定如下t：切線長。ls：緩和曲線長。r：圓曲線半徑。：轉角。zh：直線與緩和曲線的交點。hy：緩和曲線和圓曲線的交點，qz:圓曲線中點。yh:圓曲線和緩和曲線的交點，hz:緩和曲線和直線的交點。計算過程如下所示：jd1 k0+972-)t 142.225 zh k0+829.775 + 100.00 hy k0+929.775 +(l-2) 83 yh k1+12.775 + 100.00 hz k1+112.775 -l1/2 141.5 qz k0+971.275超距d為1.45m 。故由qz樁號算出jd1樁號為k0+971.275+(1.45/2)=k0+972，與原來jd1樁

16、號符合，故計算無誤。jd2處：轉角=36o，圓曲線半徑r=800m，緩和曲線=120m1）圓曲線的內(nèi)移值:2）切線增長值 3）緩和曲線角: 4）切線長：5）平曲線長：6）外距：7）切曲差：滿足«公路路線設計規(guī)范»一級公路山嶺區(qū)平曲線最小長度170米的要求。8）五個基本樁號的確定如下t：切線長。ls：緩和曲線長。r：圓曲線半徑。：轉角。zh：直線與緩和曲線的交點。hy：緩和曲線和圓曲線的交點，qz:圓曲線中點。yh:圓曲線和緩和曲線的交點，hz:緩和曲線和直線的交點。計算過程如下所示：jd2 k2+121 t2 320.177 zh k1+800.823 +ls 120.00

17、 hy k1+920.823+ (l2-2ls) 342.382 yh k2+263.205+ ls 120.00hz k2+383.205 l22 291.191 qz k2+92.014驗算：超距d為57.972m 。故由qz樁號算出jd2樁號為k2+92.014+(57.972/2)=k2+121，與原來jd2樁號符合，故計算無誤。jd3處：轉角=38o，圓曲線半徑r=600，緩和曲線=1001）圓曲線的內(nèi)移值:2）切線增長值:3）緩和曲線角4）切線長：5）平曲線長：6）外距：7)切曲差：滿足公路路線設計規(guī)范一級公路山嶺區(qū)平曲線最小長度170m的要求。8)五個基本樁號的確定jd3 k3+

18、644 t3 256.823 zh k3+387.177 +ls 100.00 hy k3+487.177+ (l3-2ls) 297.253 yh k3+784.43+ ls 100.00hz k3+884.43 l32 248.626 qz k3+635.804驗算：超距d為16.393m。故由qz樁號算出jd3樁號k3+635.804+(16.393/2)=k3+644，與原來jd3樁號符合，故計算無誤。表2-1曲線要素匯總表交點號交點樁號轉角值曲線要素值（m）半徑緩和曲線長度切線長度t曲線長度ljd1k0+97215º700100142.225283jd2k2+12136&#

19、186;800120320.177582.382jd3k3+64438º600100 256.823497.253表2-2交點號曲線位置zhhyqzyhhzjd1k0+829.775k0+929.775k0+971.275k1+12.775k1+112.775jd2k1+800.823k1+920.823k2+92.014k2+263.205k2+383.205jd3k3+387.177k3+487.177k3+635.804k3+784.43k3+884.43第三章 縱斷面設計第一節(jié) 說明 通過道路中線的豎向剖面稱為縱斷面。它是道路設計的重要設計因素之一，它主要反映路線的起伏和地面

20、的情況，把道路的縱斷面與平面圖組合起來，就能夠完整的表達道路的空間位置和立體線形。在任一橫斷面上設計標高與地面標高之差稱為該處的施工高度，施工高度的大小即決定了路堤的高度或路塹的深度。第二節(jié) 縱斷面設計 21 設計原則1）新建一級公路的路基設計標高采用中央分隔帶的外側邊緣標高，在設有超高加寬的地段，其設計標高為設超高加寬前該處的邊緣標高。2）縱斷面圖形應與地形相適應，設計成視覺連續(xù)，平順，圓滑的線形，避免短距離內(nèi)起伏頻繁。相鄰縱坡的坡度代數(shù)差小時，應盡量采用大的曲線半徑。3）設計速度100km/h時，最大縱坡為4%，當受地形條件或其它特殊情況限制時，精技術論證，最大縱坡可增加1%，各級公路的長

21、路塹路段，以及其它橫向排水不暢的路段應采用不小于0.3%（以不小于0.5%為宜）的縱坡，當必須設計平坡或小于0.3%的縱坡時，其邊溝應作縱向排水設計。設計速度100km/h時公路合成最大縱坡為10.0%。在積雪或冰凍地區(qū)，合成坡度不應大于8%。4）設計速度100km/h時，其最小坡長250m，最大坡長限值根據(jù)縱坡坡度的不同有不同的要求，設計速度為100km/h時，縱坡坡度3%時為1000m，4%時為800m；5）變坡點處應設置豎曲線，形式為二次拋物線，因為在應用范圍內(nèi)和圓形幾乎沒有差別，所以豎曲線半徑均為圓曲線半徑表示。6）一級公路山嶺區(qū)地形，設計速度為100km/h時，凸形豎曲線半徑一般最小

22、值10000m，極限最小值6500m；凹形豎曲線半徑一般最小值4500m，極限最小值3000m，豎曲線一般值210m，最小長度85m。7）考慮平縱結合，平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長與豎曲線，平、縱線形的協(xié)調(diào)應盡量滿足以下條件： 平曲線與豎曲線對應、平曲線包豎曲線更能獲得行使安全及平順優(yōu)美的線形。根據(jù)透視圖分析研究，得結論：平豎曲線頂點錯開1/4，為較滿意情況；平豎曲線頂點錯開1/2，為很差情況。 平豎曲線半徑大小要均衡。注意保持平、縱線形的協(xié)調(diào)均衡，否則容易使司機失去順適感。采用長曲線較采用直線可使線形舒適順暢。研究認為：當平曲線半徑在1000米以下時，豎曲線半徑宜為平曲線半徑的1

23、0-20倍，此時可獲得視覺與工程費用經(jīng)濟的平衡。8）縱斷面設計應對沿線地形、地質、水文、氣候和排水等要求綜合考慮。9）應爭取填挖平衡，盡量移挖作填，以節(jié)省土石方量，降低工程造價。22 縱坡設計方法221 準備工作縱坡設計前，應先根據(jù)中樁和水準記錄點，繪出路線縱斷面的地面線，繪出平面直線、曲線示意圖，寫出每個中樁的樁號和地面標高以及土壤地質說明資料，并熟悉和掌握全線有關勘測設計資料，領會設計意圖和要求。222 標注縱斷面控制點縱面控制點主要有路線起終點，重要橋梁及特殊涵洞，隧道的控制標高，路線交叉點，地質不良地段的最小填土和最大控制標高，沿溪河線的控制標高，重要城鎮(zhèn)通過位置的標高及受其它因素限制

24、路線中須通過的控制點、標高等。223 試坡 主要是在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術和標準，選線意圖，考慮各經(jīng)濟點和控制點的要求以及地形變化情況，初步定出縱坡設計線的工作。試坡的要點，可歸納為“前后照顧，以點定線，反復比較，以先交點”幾句話。前后照顧就是說要前后坡段統(tǒng)盤考慮，不能只局限于某一坡段上。以點定線就是按照縱斷面技術標準的要求，滿足“控制點”，參考“經(jīng)濟點”,初步定出坡度線，然后用三角形推平行線的方法，移動坡度線，反復試坡，對各種可能的坡度線方案進行比較，最后確定既符合標準，又保證控制點要求，而且土石方量最省的坡度線，將其延長交出變坡點初步位置。 224 調(diào)坡 調(diào)坡主要根據(jù)以下兩

25、方面進行：結合選線意圖。將試坡線與選線時所考慮的坡度進行比較，兩者應基本相符。若有脫離實際情況或考慮不周現(xiàn)象，則應全面分析，找出原因，權衡利弊，決定取舍；對照技術標準。詳細設計最大縱坡、坡長限制、縱坡折減以及平縱線形組合是否符合標準的要求，特別要注意陡坡與平曲線、豎曲線與平曲線、橋頭接線、路線交叉、隧道及路口碼頭等地方的坡度是否合理，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整修正。 調(diào)整坡度線的方法有抬高、降低、延長、縮短縱坡線和加大、減小縱坡度等。調(diào)整時應以少脫離控制點、少變動填挖為原則，以便調(diào)整后的縱坡與試定縱坡基本符合、225 根據(jù)縱斷面圖核對縱坡線 核對主要在有特殊意義的橫斷面圖上進行。如選擇高填深挖、擋土墻、

26、重要橋涵及人工構造物以及其它重要控制點的斷面等。226 確定縱坡線經(jīng)調(diào)整核對后，即可確定縱坡線。所謂定坡就是把坡度值、變坡點位置和高程確定下來。變坡點位置直接從圖上讀出，一般要調(diào)整到整10樁位上。變坡點的高程是根據(jù)路線起點的設計標高由已定的坡度、坡長依次推算而來。本設計綜合考慮各種因素，最終確定了五條坡度線，四個變坡點。23 豎曲線要素計算231 變坡點1變坡點樁號為k1+204設為凸型豎曲線,標高為382m，兩相鄰路段縱坡為%， ，r=8000m。計算豎曲線基本要素，為凹形。 豎曲線長度l=r=8000×0.06=480m 切線長度 t=l2=4802=240m 外距 e=2r=2

27、×8000=3.6m 豎曲線起點樁號=k1+204240=k0+964豎曲線起點高程=382-240×0.02=377.2m求各樁點的設計標高： 橫距x：所求點樁號起點樁號豎距h: h=/2r切線高程：起點高程+橫距×設計高程：起點高程豎距h表3-1豎曲線起點樁號豎曲線起點高程樁號橫距x豎距h設計高程k0+964 377.2k1+000360.08377.8k0+964377.2k1+1001361.16378.8k0+964 377.2k1+2002363.48378.4k0+964 377.2k1+3003367.06376.9k0+964 377.2k1+4

28、0043611.88374.0232 變坡點2變坡點樁號為k1+800設為凹型豎曲線,標高為354m，兩相鄰路段縱坡為， r=9000m。計算豎曲線基本要素，為凹形。 豎曲線長度l=r=9000×0.0464=417.6m 切線長度 t=l2=417.6208.8m 外距 e=2r=2×9000=2.42m 豎曲線起點樁號=k1+800208.8=k1+591.2豎曲線起點高程=354+208.8×0.04=362.4m求各樁點的設計標高： 橫距x： 所求點樁號起點樁號豎距h: h=/2r切線高程：起點高程橫距×設計高程：起點高程豎距h表3-2豎曲線起點

29、樁號豎曲線起點高程樁號橫距x豎距h設計高程k1+591.2362.4k1+6008.80.0043362.1k1+591.2362.4k1+700108.80.6576358.7k1+591.2362.4k1+800208.82.4221356.5k1+591.2362.4k1+900308.85.2976355.3k1+591.2362.4k2+000408.89.2843355.2223 變坡點3變坡點樁號為k2+570設為凹型豎曲線,標高為359.0m，兩相鄰路段縱坡為， r=20000m。計算豎曲線基本要素，為凹形。 豎曲線長度l=r=20000×0.0196=392m 切線

30、長度 t=l2=3922=196m 外距 e=2r=2×20000=0.96m 豎曲線起點樁號=k2+570-196=k2+374豎曲線起點高程=359.0-196×0.0064=357.7m求各樁點的設計標高：橫距x： 所求點樁號起點樁號豎距h: h=/2r切線高程：起點高程橫距×設計高程：起點高程豎距h表3-3豎曲線起點樁號豎曲線起點高程樁號橫距x豎距h設計高程k2+374357.7k2+400260.0169357.9k2+374357.7k2+5001260.3969358.9k2+374357.7k2+6002261.2769360.4k2+374357

31、.7k2+7003262.6569362.4224 變坡點4變坡點樁號為k3+800設為凸型豎曲線,標高為393.0m，兩相鄰路段縱坡為， ， r=10000m。計算豎曲線基本要素，為凸形。 豎曲線長度l=r=10000×0.066=660m 切線長度 t=l2=6602=330m 外距 e=2r=2×10000=5.445m 豎曲線起點樁號=k3+800-330=k3+470豎曲線起點高程=393.0-330×0.026=384.4求各樁點的設計標高： 橫距x： 所求點樁號起點樁號豎距h: h=/2r切線高程：起點高程橫距×設計高程：起點高程豎距h表3

32、-4豎曲線起點樁號豎曲線起點高程樁號橫距x豎距h設計高程k3+470384.4k3+500300.045385.1k3+470384.4k3+6001300.845386.9k3+470384.4k3+7002302.645387.7k3+470384.4k3+8003305.445387.5k3+470384.4k3+9004309.245386.3k3+470384.4k4+00053014.045384.1k3+470384.4k4+10063019.845 380.9第四章 道路橫斷面設計第一節(jié) 說明道路的橫斷面，指中線上各點的法向切面，它是由橫斷面設計線和地面線所構成的。其中橫斷面設

33、計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝、邊坡、截水溝、護坡道以及取土坑、棄土堆、環(huán)境保護等設施。 道路橫斷面設計應根據(jù)其交通性質、交通量、行車速度，結合地形、氣候、土壤等條件進行道路車行道、中央分隔帶、人行道、路肩等的布置，以確定其橫向幾何尺寸。在保證必要的通行能力和交通安全與通暢前提下，盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大經(jīng)濟效益與社會效益。第二節(jié) 橫斷面設計21 道路通行能力及車道數(shù)的確定表4-1交通量組成車型交通量（輛/日）車輛折算系數(shù)標準車輛數(shù)吉爾1309601.51440解放ca153001.5450東風eq1407601.51140依士茲td503502700黃河jn1504502

34、900日野kb22280021600太脫拉1381002200大客車ca5010001.51500交通sh1415001.5750小轎車2000120001）設計小時交通量q=1440+450+1140+700+900+1600+200+1500+750+2000=10680(輛/日)q=q×(1+k)=10680（1+6%）=32313（輛/ 日）式中q遠景年預計年平均日交通量（輛/ 日）； q起始年平均日交通量（輛/日）； k交通量的年增長率（%）；n遠景設計年限；設計小時交通量是指設計年限主要方向的標準小時交通量，是確定車道數(shù)的依據(jù)，按下式計算：ddhvq×k

35、5;d式中ddhv定向高峰小時設計交通量（輛/小時）； d方向不均勻系數(shù)，取0.6； k設計小時交通量系數(shù)，查表3-51（道路勘測設計）可知華北地區(qū)一級公路為13.5% 故：ddhv=32313×13.5%×0.6=2618（輛/小時）2）單向一條車道的設計通行能力 c=msv×f×f×f 式中c單向車行道設計通行能力，即在具體條件下，采用i級服務水平時所能通行的最大交通量，輛/(h·ln)； c=2000×1×0.75×0.6=900輛/(h·ln)3）行車道車道數(shù)的確定行車道車道數(shù)可依下式計

36、算確定并取為整數(shù)：單向行車道車道數(shù)=高峰小時設計交通量/一條車道的設計通行能力=ddhv/ c=2.91。取整數(shù)：3 雙向車道數(shù)為6驗證：根據(jù)道路勘測設計p7小客車年平均交通量劃分的道路等級中車道數(shù)與交通量的關系（25000<31633<55000輛）查得本一級公路采用六車道。22橫斷面設計表4-2一級公路，設計時速100km/h，車道寬度取3.75m。表4-3一級公路，設計時速100km/h，中央分隔帶寬度取2.00m，左側路緣帶寬度取0.75m，中間帶取3.5m。表4-4高速公路、一級公路應在右側硬路肩寬度內(nèi)設右側路緣帶,其寬度為0.50m。一級公路，設計時速100km/h，右

37、側硬路肩寬度取3.00m，土路肩寬度取0.75m。表4-5一級公路，設計時速100km/h，六車道，路基寬度取33.5m。按規(guī)范jtg d20-2006：按6.3.3條，中央分隔帶形式：緣石形狀為欄式，表面形狀為凸行，表面處理采用鋪面封閉。按6.3.3條，中央分隔帶開口，最小間距不小于2km，開口端部形狀為彈頭形狀。按6.4.3條，不設緊急停車帶。橫斷面如圖1所示：23 路拱坡度路拱坡度一般應采用雙向坡面，由路中央向兩側傾斜，按公路路基設計規(guī)范，路基坡度值取i=2.0%.路肩橫向坡度一般應較路面橫向坡度大1%2%，故取路肩橫向坡度為3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側傾斜。24 路基邊坡

38、坡度由公路路基設計規(guī)范得知，當h8m（上部高度）時，路基邊坡按1：1.5設計。當h12（下部高度）路基邊坡按1:1.75設計。25 護坡道湖泊倒是保護路基邊坡穩(wěn)定性的措施之一，設置的目的是加寬邊坡橫向距離，減小邊坡平均坡度。護坡越寬，越有益于邊坡穩(wěn)定，但最少為1m.當路肩邊緣與路側取土坑底的高差小于或等于3m時，取土坑內(nèi)側坡頂可與路坡腳位相銜接，并采用路堤邊坡坡度，當高差大于3m時，應設置寬1m的護坡道；當高差36m時，應設置寬24m的護坡道。26 邊溝設計邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側邊坡為1：1.01：1.5，外側邊坡與挖方邊坡坡度相同。少雨淺挖地段的土質邊溝可采用三角形橫斷面，其內(nèi)

39、側邊坡宜采用1：21：3，外側邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。本設計路段地處山嶺重丘區(qū)，故宜采用梯形邊溝，且底寬為0.4m，深0.4m，內(nèi)側邊坡坡度為1：1，外側邊坡1：1.5。邊溝溝底縱坡應與縱坡一致，并不小于0.3%。27 超高與加寬1）路線平曲線半徑小于1500m時均設置超高，合理的設置超高可以消除或部分抵消離心力，提高汽車在平曲線上行駛的平順性，超高漸變率在緩和曲線內(nèi)完成。超高橫坡的過渡方式采用：繞內(nèi)邊緣旋轉，先將外側車道繞路中線旋轉，當達到與內(nèi)側車道同樣的單向橫坡度后，整個斷面繞未加寬前的內(nèi)側車道邊緣旋轉，直至超高橫坡度。此時超高緩和段長度l按下式計算：式中：lc-超高緩和段長度b路面寬

40、度，m；（旋轉軸至行車道，設置路緣帶時為路緣帶）本設計中b=13.5m 超高橫坡，%； 超高漸變率，即旋轉軸與車行道外側邊緣之間相對升降的比率，車速100km/h時，取1/225。lc=13.5×0.08/(1/225)=243m 取lc=245m超高緩和段長度按上式計算結果，應取為5m的倍數(shù)，并不小于10m的長度2）公路路線設計規(guī)范（jtg d20-2006）規(guī)定：平曲線半徑小于250m時，應在曲線內(nèi)側加寬，當半徑大于250m時，由于加寬值較小，且行車道已具有一定富余寬度，故可不設加寬。為保證汽車在轉變中不侵占相鄰車道，凡小于250m半徑的曲線路段，均需要相應加寬。本路段最小圓曲線

41、半徑為700m，所以不需要設置加寬。28 計算橫斷面面積（含填挖方面積）（詳見路基橫斷面圖）。29 路基設計表（見附表1）第三節(jié) 土石方計算及調(diào)配31 調(diào)配要求1）盡可能移挖做填，以減少廢方和借方。土石方調(diào)配應按先橫向平衡后縱向調(diào)配的次序進行。2）縱向調(diào)運的最遠距離一般應小于經(jīng)濟運距。3）借方、棄方應與借土還田、整地建田相結合，盡量少占田地，減少對農(nóng)業(yè)的影響，對于取土和棄土地點應事先同地方商量。4）不同地方的土石應分別調(diào)配。5）綜合考慮施工方法、運輸條件、施工機械化程度和地形情況等因素，選用合理的經(jīng)濟運距，用以分析工程用土是調(diào)運還是外借。32 調(diào)運方法土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖

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

43、方中心到填方中心的距離減去免費運距。計算借方數(shù)量、廢方數(shù)量和總運距 借方數(shù)量=填缺-縱向調(diào)入本樁的數(shù)量 廢方數(shù)量=挖余-縱向調(diào)出本樁的數(shù)量 總運距=縱向調(diào)運量+廢方調(diào)運量+借方調(diào)運量復核橫向調(diào)運復核填方=本樁利用+填缺挖方=本樁利用+挖余縱向調(diào)運復核填缺=縱向調(diào)運方+借方挖余=縱向調(diào)運方+廢方總調(diào)運量復核挖方+借方=填方+棄方以上復核一般是按逐頁小計進行的，最后應按每公里合計復核。33 土方工程量計算（見附表2）第五章 路基設計第一節(jié) 總則1）公路路基是路面的基礎，是公路工程的重要組成部分，路基與路面共同承受交通荷載的作用。路基承受行車荷載作用，主要在應力作用區(qū)，其深度一般在路基頂面以下0.8

44、米范圍以內(nèi)，應作為路面的支撐結構進行綜合設計，它必須有足夠的強度，穩(wěn)定性和耐久性。2）路基設計應根據(jù)公路所在地區(qū)的自然因素與地質條件，設計完善的排水設施和防護工程，采取經(jīng)濟有效的病害防止措施。公路路基設計，一般宜移挖作填，當出現(xiàn)大量棄方或借方時，應配合農(nóng)舊水利建設和自然環(huán)境等進行綜合設計。3）季節(jié)性冰凍地區(qū)工程地質，水文地質不良地段，應采用水穩(wěn)定性良好的填筑材料筑路堤或進行換填，對于高速公路、一級公路應結合防治凍害和翻漿的具體措施，進行路基、路面排水等綜合設計。4）山嶺、重丘區(qū)的路基設計，應根據(jù)與當?shù)刈匀粭l件，選擇適當?shù)穆坊鶛M斷面形式和邊坡坡度。在不良地質地段，不宜破壞天然植被和山體平衡在狹窄

45、的河谷地段不宜侵占河床，可視具體情況設置其他結構物和防護工程。5）路基設計應充分考慮采用機械化施工方法，推廣新技術，新工藝，新材料，不斷總結經(jīng)驗，提高路基設計質量與技術水平。第二節(jié) 路基設計1）路基設計之前，應做好全面調(diào)查研究，充分收集沿線地質，水文、地形、地貌、氣象、地震等設計資料。2）路基寬度確定：路基寬度應根據(jù)公路等級，技術標準，結合與當?shù)氐匦?、地質、填挖等情況選定。本設計根據(jù)交通量，考慮當?shù)貤l件，采用地基寬度33.5m。3）路基高確定：根據(jù)全國公路自然區(qū)劃，本公路段屬于1區(qū)，該區(qū)路面結構應防止翻漿和凍脹。路基高度是指路堤的填筑高度和路塹的開挖深度，是路基設計標高和地面標高之差。路基的填

46、挖高度，是在路線縱斷面設計時，綜合考慮路線縱坡要求。路基穩(wěn)定性和工程經(jīng)濟等因素影響確定的，以路基的強度和穩(wěn)定性要求出發(fā)，路基土上部土層應處于干燥或中濕狀態(tài)，路基高度應根據(jù)臨界高度并結合公路沿線和排水及防護措施確定路堤的最小填土高度。第三節(jié) 路基的類型與構造31 路堤路堤按路堤填土高度不同分為矮路堤、高路堤、和一般路堤。根據(jù)公路路基設計規(guī)范jtg d30-2004知：折線型邊坡上部坡度1：1.5，下部坡度1：1.75，上部邊緣高度為8m，下坡高度12m，直線型邊坡坡度1：1.5。對邊坡高度超過規(guī)定要求的，宜進行路基穩(wěn)定性驗算，受水浸淹的路基填方邊坡，在設計水位以下部分邊坡坡率不宜陡于1：1.75

47、。 32 路塹邊坡有全挖路基、臺口式路基及半山洞路基。邊坡可視高度和巖土層情況設置成直線或折線。土質挖方邊坡坡度，根據(jù)公路路基設計規(guī)范jtg d30-2004，本設計為直線型邊坡，邊坡坡度取1：1.5。33 半填半挖路堤半填辦挖路基兼有路堤和路塹兩者的特點，上述對路堤和路塹的要求均應滿足。第四節(jié) 路基壓實路堤填土需分層壓實，使之具有一定的密實度，土質路塹開挖至設計標高后，需檢驗路基頂面工作區(qū)內(nèi)天然狀態(tài)土的密實度，該密度通常低于設計要求，必要時應挖開后再分層壓實。根據(jù)公路路基設計規(guī)范jtj013-95表3.3.2按重型壓實標準，填方路基壓實0-30cm>=96%，30-80cm>=9

48、6%，150cm以下>=90%，需填及路塹、路床0-30cm>=96%,30-80cm>=96%.第五節(jié) 路基橫斷面51一般路基低填淺挖段路基，采用散開式路堤橫斷面路堤高出護坡道0.6m，邊坡1：1.5，挖方路段路塹，邊坡坡度按巖石風化程度在挖方路塹邊溝外設寬為1m的碎落臺，填方路段路基邊坡腳與邊坡頂設寬2m的護坡道。路堤基底為耕地或土質松散時，應在填筑后進行壓實，基底松散土層厚度大于30cm時，應翻挖再回填分層壓實?；赝撩軐崳孛鏅M坡緩于1：5時，可直接在天然地面土填筑，地表有樹根草皮或腐殖土應予以清除。水稻田、湖塘等地段的路基，應視具體情況采取排水，清淤、晾曬、換填、摻

49、灰及其他土加固措施進行處理，當為軟土地基時，應按特殊路基處理。路基土的摻灰劑量，可根據(jù)當?shù)厍闆r實驗確定，一般粘質土采用石灰或粉煤灰處理。52 特殊路基水田、濕地等不良地段、清基，回填風化沙礫，天然沙礫等水穩(wěn)定性好的材料，并按實際情況記入一部分沉陷量。風化沙礫路基，既以風化沙礫等松散性材料填筑的路基，應做好邊坡防護，防止雨水沖刷。第六節(jié) 路基防護邊坡防護，主要是保護路基邊坡表面免受雨水沖刷，減緩溫差以及濕度變化的影響防止和延緩巖土表面的風化、碎裂、剝蝕演變進程，從而保護路基邊坡整體的穩(wěn)定性，在一定程度上還可以兼顧路基美化和協(xié)調(diào)自然環(huán)境。常見的坡面防護有植物防護和工程防護。植物防護可美化路容，協(xié)調(diào)

50、環(huán)境，調(diào)節(jié)邊坡土的濕度與溫度，起到固結和穩(wěn)定邊坡的作用。對于坡度不大、邊坡比較平緩的土質坡面是一種簡易有效的防護措施。本設計中由于土質條件宜使用植物防護，考慮就地取材，采用砂石、水泥、石灰等礦質材料進行坡面防護。邊坡坡度為1:1.5的路塹上部2.5m用網(wǎng)格式草坪平鋪，下部用漿砌片石防護，巖石不防護。并且在鋪草坪的地段其邊坡應鋪設8cm的種植土。對于邊坡坡度為1:1.5的路堤邊坡采用多邊形水泥混凝土空心塊防護。第七節(jié) 路基路面排水設計常用的路基地面排水設備包括邊溝.截水溝.排水溝.跌水與急流槽等，這些排水設備，分別設在路基的不同部位。各自的排水功能，布置要求或構造形式，均有所差異。路基地表排水設施的概率流量計算。對高速公路應采用15年的重觀期內(nèi)任意30mm的最大降水強度為 15（mm），各類地表排水溝溝頂應高出設計水位0.2m以上。71 邊溝根據(jù)公路路基設計規(guī)范