畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）某高速公路分段第二段路基路面綜合設(shè)計(jì)（含全套CAD圖紙）

1、精品文檔本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))某高速公路分段第二段路基路面綜合設(shè)計(jì)全套cad圖紙，聯(lián)系q 695132052 院 系： 城市與環(huán)境學(xué)院 專 業(yè)： 土木工程 班 級： 08道橋 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 聯(lián)系方式： 指導(dǎo)老師： 職稱：講師2012年05月獨(dú) 創(chuàng) 性 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下取得的研究成果。除了文中特別加以注釋和致謝的地方外，論文（設(shè)計(jì)）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果。與本研究成果相關(guān)的所有人所做出的任何貢獻(xiàn)均已在論文（設(shè)計(jì)）中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)生簽名： 年月 日授 權(quán) 聲 明本人完全了解許昌學(xué)院有關(guān)保留、使用本科生畢業(yè)論文

2、（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，即：有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和磁盤，允許畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人授權(quán)許昌學(xué)院可以將畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編論文（設(shè)計(jì)）。本人論文（設(shè)計(jì)）中有原創(chuàng)性數(shù)據(jù)需要保密的部分為（如沒有，請?zhí)顚憽盁o”）：學(xué)生簽名： 年 月 日指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日值得下載精品文檔摘 要本設(shè)計(jì)主要介紹了某高速公路路線的設(shè)計(jì)過程。根據(jù)給定的資料，通過對原始數(shù)據(jù)的分析,以及該路段的地質(zhì)、地形、地物、水文等自然條件,依據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范等交通部頒發(fā)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo),在老師的指

3、導(dǎo)和同學(xué)的幫助下完成的。該路段所經(jīng)地區(qū)是平原微丘區(qū)，公路設(shè)計(jì)速度為100km/h，為雙向四車道高速公路，路線全長1396.29米，路基寬度為26米，共設(shè)有1個(gè)平曲線，1個(gè)豎曲線。路線設(shè)計(jì)內(nèi)容包括平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)；其后進(jìn)行了路面排水設(shè)計(jì)，采用邊溝、排水溝和截水溝進(jìn)行排水，保證路基路面的水穩(wěn)定性；最后進(jìn)行了路面結(jié)構(gòu)的組合設(shè)計(jì)等內(nèi)容。整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算了路線的平、縱、橫要素,設(shè)計(jì)了路基、路面等內(nèi)容,由此圓滿完成了某高速公路的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 平面設(shè)計(jì) ；縱斷面設(shè)計(jì) ；橫斷面設(shè)計(jì) ；排水設(shè)計(jì) ；路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)值得下載abstractthis paper m

4、ainly introduces the design process of the highway. based on the information given by the analysis of the raw data, and the section of geology, topography, terrain, hydrology and other natural conditions, according to "highway engineering technical standard", "road design standards&qu

5、ot; issued by the ministry of communications and other related technologies indicators, i have finished this task under the teacher's guidance and help from students.the area that this highway passes through belongs to plain with micro-hill area.this highway of design speed is 100km/h with bi-di

6、rectional four-lane first-grade highway, with route length of 1396.29 meters, embankment width of 26 m, one horizontal curves, and one vertical curves. line design including graphic design, longitudinal design and cross-sectional design; then i accomplished the pavement drainage design, which uses d

7、itches, drains and drainage ditches for drainage to ensure the water stability of roadbed and pavement; at last, a composite design of pavement structure and other designs are also finished.the whole design have calculated the planar, vertical and horizontal elements of this line, besides roadbed, p

8、avement and so on, thereby making it possible to successfully complete the preliminary design of the highway.key words: graphic design ; longitudinal design ; cross-sectional design; drainage design; pavement structural design值得下載目 錄摘 要iabstractii引 言11選線31.1選線原則31.2沿線地形分析31.3直線技術(shù)指標(biāo)31.4選線及定線31.5 路線交點(diǎn)

9、坐標(biāo)和轉(zhuǎn)角的計(jì)算42路線平面設(shè)計(jì)52.1圓曲線52.2緩和曲線設(shè)計(jì)52.3路線總長73路線縱斷面設(shè)計(jì)83.1坡度、坡長設(shè)計(jì)原則83.2豎曲線半徑設(shè)計(jì)原則83.3平、縱線形組合設(shè)計(jì)原則83.4縱斷面設(shè)計(jì)93.5豎曲線要素計(jì)算93.6爬坡車道設(shè)計(jì)104路基設(shè)計(jì)114.1路基橫斷面設(shè)計(jì)114.2路基邊坡設(shè)計(jì)134.3排水設(shè)計(jì)154.4路基防護(hù)164.5路基附屬設(shè)施164.6土石方計(jì)算和調(diào)配175擋土墻設(shè)計(jì)215.1擋土墻的構(gòu)造和布置215.2墻后土體的主動土壓力計(jì)算235.3擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算246路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)276.1基本資料276.2初擬路面結(jié)構(gòu)306.3設(shè)計(jì)層厚度計(jì)算31參 考 文 獻(xiàn)32致 謝

10、33附錄 圖紙名稱及編號34引 言1公路運(yùn)輸?shù)墓δ?，特點(diǎn)，地位及作用公路運(yùn)輸分為直達(dá)運(yùn)輸、干線運(yùn)輸和短距離集散運(yùn)輸三種形式。因此，公路運(yùn)輸有"通過"運(yùn)輸和"送達(dá)"或"集散"的功能，尤其是"送達(dá)"或"集散"功能作為其它幾種運(yùn)輸方式(管道除外)的終端運(yùn)輸方式是交通運(yùn)輸中不可缺少的組成部分，在綜合交通運(yùn)輸體系中發(fā)揮著非常重要的作用。隨著高速公路向網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的發(fā)展，利用高速公路的干線運(yùn)輸功能，公路運(yùn)輸作為一種具有功能齊全（"通過"和"送達(dá)"或"集散&quo

11、t;齊備）的運(yùn)輸體系發(fā)揮越來越重要.與其它運(yùn)輸方式比較，公路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是靈活性，尤其是高速公路建設(shè)，信息網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等的發(fā)展，又實(shí)現(xiàn)著快速性"門到門"運(yùn)輸和被稱為零庫存(just in time)的運(yùn)輸特點(diǎn)，促使著公路運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展。 公路運(yùn)輸?shù)撵`活性和快速性主要表現(xiàn)在批量、運(yùn)輸條件、時(shí)間和服務(wù)上的靈活性以及時(shí)間上的快速性。由于公路運(yùn)輸?shù)呐啃『鸵蟮倪\(yùn)輸條件相對寬松，所以在運(yùn)輸時(shí)間和服務(wù)水平上容易得到保障。也正因?yàn)槿绱耍愤\(yùn)輸具有生產(chǎn)點(diǎn)多、面廣的特點(diǎn)。2我國公路現(xiàn)狀改革開放以來，我國公路運(yùn)輸業(yè)快速發(fā)展。從完成的運(yùn)量和周轉(zhuǎn)量看，公路客運(yùn)已成為主要的客運(yùn)方式

12、，公路貨運(yùn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他運(yùn)輸方式，周轉(zhuǎn)量也快速增長，這充分說明公路運(yùn)輸方式在國民經(jīng)濟(jì)及社會發(fā)展過程中發(fā)揮著愈來愈重要的作用。我國公路運(yùn)輸服務(wù)方式和經(jīng)營主體日益呈現(xiàn)多樣化的趨勢。目前公路運(yùn)輸存在的主要問題為：(1) 公路交通的基礎(chǔ)設(shè)施水平還較差。截止到2001年底，我國修建各種級別的公路近140萬公里，其中高速公路1.9萬公里，居世界第二位。然而，路網(wǎng)密度仍然較低，只相當(dāng)于巴西的1/2，印度的1/5，美國的1/6，日本的1/30。公路質(zhì)量與發(fā)達(dá)國家相比差距仍很大，還不能滿足國民經(jīng)濟(jì)及社會發(fā)展的需求公路數(shù)量少、等級低、質(zhì)量差。(2) 運(yùn)輸車輛的車型結(jié)構(gòu)不合理，技術(shù)性能還較差(3) 運(yùn)輸生產(chǎn)的效率，

13、效益較低；(4) 運(yùn)輸經(jīng)營組織與管理的手段還比較落后，經(jīng)營主體結(jié)構(gòu)不合理，建立高效、有序的運(yùn)輸市場缺乏基礎(chǔ)。3我國公路發(fā)展規(guī)劃隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是it(intelligent technology)產(chǎn)業(yè)和智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，公路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展呈如下趨勢：(1) 隨著高速公路由單線向跨區(qū)域和全國網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，開展公路快速客、貨運(yùn)業(yè)務(wù)；(2) 隨著全國高速公路網(wǎng)的形成和wto的加入，促使公路運(yùn)輸企業(yè)按規(guī)?；蠼⒓s化經(jīng)營的運(yùn)輸企業(yè)；(3) 公路貨運(yùn)業(yè)將納入物流服務(wù)業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)中，更強(qiáng)調(diào)在專業(yè)化原則上的合作，包括不同運(yùn)輸方式之間的合作，與服務(wù)對象的合作；(4) 在經(jīng)營管理方面，現(xiàn)在許多運(yùn)輸企業(yè)都

14、建立并運(yùn)用了運(yùn)輸信息管理系統(tǒng)；(5) 運(yùn)輸組織方式按生產(chǎn)力水平分層發(fā)展。(6) 逐步加強(qiáng)運(yùn)輸規(guī)劃，使公路建設(shè)及運(yùn)輸站場設(shè)施的配置與客貨流規(guī)律更好地協(xié)調(diào)起來，同時(shí)還根據(jù)效率與效益原則，把運(yùn)輸服務(wù)向縱深推進(jìn)。4設(shè)計(jì)背景本次設(shè)計(jì)中的平面設(shè)計(jì)，縱斷面設(shè)計(jì)，橫斷面設(shè)計(jì)，擋土墻，路面結(jié)構(gòu)等內(nèi)容主要采用了autocad軟件進(jìn)行繪圖和測量。autocad是廣為流傳的交互式通用繪圖軟件，該軟件功能強(qiáng)大，操作方便，使用它可以代替手工快速畫出各種精美的工程圖樣。1選線1.1選線原則（1）在路線設(shè)計(jì)和選線中，應(yīng)該盡量避開農(nóng)田，做到少占或不站高產(chǎn)田。（2）路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使工程數(shù)量小，造價(jià)

15、低，運(yùn)營費(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)，不應(yīng)輕易采用最小指標(biāo)或低限指標(biāo)，也不應(yīng)片面追求高指標(biāo)。（3）選線時(shí)應(yīng)對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測，查清其對工程的影響。一般情況下路線應(yīng)設(shè)法繞避特殊地基地區(qū)。當(dāng)必須穿過時(shí)，應(yīng)選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。（4）選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于公路修筑以及汽車運(yùn)行所產(chǎn)生的影響與污染等問題。1.2沿線地形分析（1)該路段屬于平原微丘地形處，地面起伏不大，一般自然坡度都在3°以下，耕地較多，在農(nóng)耕區(qū)密布有水塘、溝渠，居民點(diǎn)多，建筑設(shè)施多。（2）路線位于湖南省東南部，地勢總體東高西低

16、，山體走向收構(gòu)造和巖性控制，多為北東向和北北東向，山體植被較發(fā)育。1.3直線技術(shù)指標(biāo)（1）直線的最大長度直線的最大長度應(yīng)有所限制，當(dāng)采用長的直線線形時(shí)，為彌補(bǔ)景觀單調(diào)之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的措施。平原微丘區(qū)高速公路最大直線長度為20v，即2000米。（2）平原微丘區(qū)高速公路直線的最小長度為：同向曲線間的直線最小長度為6v，即600米；反向曲線間的直線最小長度為2v，即200米。1.4選線及定線平原地區(qū)地形對路線約束限制不大，路線平、縱、橫三方面的幾何線形很容易達(dá)到較高的技術(shù)指標(biāo)，路線布設(shè)時(shí)，主要考慮如何繞避地物障礙等。其路線特征是：平面線形順直，以直線為主體線形，彎道轉(zhuǎn)角較小，平曲

17、線半徑較大，在縱斷面上，坡度平緩，以矮路堤為主。（1）布設(shè)要點(diǎn)：路線起終點(diǎn)間僅一千多米，且必須穿越農(nóng)田，應(yīng)盡量少占農(nóng)田，選擇居民區(qū)和較大的水塘為主要控制點(diǎn)。（2）定線：結(jié)合穿越農(nóng)田情況，確定必須通過的點(diǎn)、可以不考慮的點(diǎn)，然后將點(diǎn)連成線，并定出交點(diǎn)。依據(jù)各技術(shù)指標(biāo)，利用autocad軟件進(jìn)行修正并最終確定路線。具體的路線走向見平面圖。1.5 路線交點(diǎn)坐標(biāo)和轉(zhuǎn)角的計(jì)算利用autocad軟件進(jìn)行詳細(xì)定位，確定路線各要素坐標(biāo)：圖1.1 平曲線示意圖a點(diǎn)坐標(biāo)：n2970617，e488496，ao方位角為b點(diǎn)坐標(biāo)：n2970109，e489788，bo方位角為jd點(diǎn)坐標(biāo)：n2970223，e489252

18、 則轉(zhuǎn)角=，jd點(diǎn)樁號為k0+851.842路線平面設(shè)計(jì)2.1圓曲線圓曲線是平面線形中常用的線形要素，圓曲線的設(shè)計(jì)主要確定起其半徑值以及超高和加寬。（1）圓曲線的最小半徑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了圓曲線的極限最小半徑、一般最小半徑和不設(shè)超高的最小半徑，如下表：表2.1 圓曲線最小半徑設(shè)計(jì)速度（km/h）100一般值 /m 700極限值/m 400不設(shè)超高最小半徑/m路拱4000路拱5250（2）圓曲線的最大半徑規(guī)范規(guī)定圓曲線的最大半徑不宜超過10000m。（3）圓曲線半徑的確定在條件許可時(shí)，爭取選用不設(shè)超高的圓曲線半徑；一般情況下，宜采用極限最小平曲線半徑的4-8倍或超高為2%-4%的圓曲線半徑；地形條件受限

19、時(shí)，應(yīng)采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑；地形條件特殊困難而不得已時(shí)，方可采用極限最小半徑；圓曲線最大半徑不宜超過10000米；綜上所述，結(jié)合考慮該路段的實(shí)際地形情況，在jd處選取圓曲線的半徑為2000m。2.2緩和曲線設(shè)計(jì)2.2.1 計(jì)算緩和曲線長度（1）按離心加速度的變化率計(jì)算（2）按駕駛員的操作及反應(yīng)時(shí)間計(jì)算（3）按超高漸變率計(jì)算，由規(guī)范查得超高漸變率p=1/225，b=8.25m。則（4）按視覺條件計(jì)算綜合以上各項(xiàng)取5的整數(shù)倍得ls,min=225m。（5）規(guī)范規(guī)定了平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）的最小長度，設(shè)計(jì)速度為100km/h時(shí)平曲線的極限最小長度為170m，中間圓

20、曲線的長度也宜有不短于3s的行程，即83.33m。為使線性連續(xù)協(xié)調(diào)性將回旋線圓曲線回旋線的長度比設(shè)計(jì)成1:1:1；則綜上所述，jd處緩和曲線長度ls=280m.2.2.2平曲線要素計(jì)算（1）曲線要素計(jì)算 （2）主點(diǎn)樁號計(jì)算 2.3路線總長3路線縱斷面設(shè)計(jì)3.1坡度、坡長設(shè)計(jì)原則（1）最大縱坡限制。規(guī)范規(guī)定了設(shè)計(jì)速度為100km/h時(shí)，各級公路的最大縱坡為4%，設(shè)計(jì)路線位于湖南省東南部，不考慮高原縱坡折減。（2）最小縱坡限制。長路塹以及其他橫向排水不通暢地段，為防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，各級公路均應(yīng)設(shè)置不小于0.3%的最小縱坡，一般情況下以不小于0.5%為宜。（3）坡長限制。從汽車行駛的平

21、順性和布設(shè)豎曲線的要求考慮，規(guī)范表8.3.1規(guī)定了設(shè)計(jì)速度為100km/h時(shí)，各級公路的最短坡長為250m。規(guī)范表8.3.2規(guī)定了坡度小于3%的最大坡長大于1000m。（4)合成坡度限制。規(guī)范規(guī)定設(shè)計(jì)速度為100km/h的最大允許合成坡度為10.0%，最小合成坡度不宜小于0.5%。3.2 豎曲線半徑設(shè)計(jì)原則（1）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定豎曲線最小半徑和最小長度。表3.1豎曲線最小半徑和最小長度設(shè)計(jì)速度100km/h凸形凹形極限最小半徑/m65003000一般最小半徑/m100004500豎曲線最小長度/m8585（2）按汽車行駛時(shí)間的要求確定豎曲線最小長度，即。（3）視覺要求的凸形豎曲線最小半徑為16000m

22、。3.3 平、縱線形組合設(shè)計(jì)原則考慮平縱線形的組合設(shè)計(jì)，使平曲線與豎曲線對應(yīng)，最好使豎曲線的起終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，平曲線終點(diǎn)與豎曲線頂點(diǎn)位置重合，即所謂的“平包豎”，如圖：圖3.1 平包豎設(shè)計(jì)3.4 縱斷面設(shè)計(jì)按照“拉坡”的設(shè)計(jì)步驟以及有關(guān)縱坡的設(shè)計(jì)要求，利用autocad軟件試坡、調(diào)整、校對，最后確定各路段坡度、坡長。（1) 設(shè)計(jì)為一個(gè)變坡點(diǎn)，變坡點(diǎn)樁號為k0+850，坡度i1=1.17%,坡度i2=0.69%，變坡角，該豎曲線為凸形豎曲線，坡長l1=850m，坡長。（2) a點(diǎn)設(shè)計(jì)高程。則變坡點(diǎn)高程b點(diǎn)高程各段合成坡度為：（3）確定豎曲線半徑按照以上原則取豎曲線半徑r=80

23、000m。3.5豎曲線要素計(jì)算曲線長：切線長：外距： 計(jì)算豎曲線起終點(diǎn)樁號：3.6爬坡車道設(shè)計(jì)由于該路線全線坡度較平緩，不符合設(shè)置爬坡車道的條件。4路基設(shè)計(jì)4.1路基橫斷面設(shè)計(jì)4.1.1橫斷面布置本設(shè)計(jì)為雙幅四車道高速公路，設(shè)計(jì)速度為100km/h。橫斷面組成為：路基寬度為26m，其路幅劃分為2m（中央分隔帶）+2×0.75m（左側(cè)路緣帶）+2×7.50m（行車道）+2×3.0m（硬路肩）+2×0.75m（土路肩）。圖4.1 橫斷面示意圖4.1.2路拱橫坡度（1）路拱坡度需要考慮路面類型和當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件。規(guī)范規(guī)定瀝青混凝土、水泥混凝土路拱坡度宜取1%2%

24、?？紤]到該地區(qū)降雨量，路面排水狀況和施工行車安全舒適，擬采用2%的路拱橫坡。（2）土路肩的排水性遠(yuǎn)低于路面，其橫坡度較路面宜增大1.0%2.0%，擬采用3%。（3）直線段的硬路肩橫坡度與行車道橫坡度相同。曲線段的硬路肩橫坡度：曲線外側(cè)路肩坡度方向向外側(cè)傾斜（-2%），路肩橫坡過渡段的漸變率為1/100。4.1.3平曲線加寬當(dāng)平曲線的半徑小于或等于250m時(shí)，應(yīng)對平曲線內(nèi)側(cè)的行車道加寬，相應(yīng)的路基也應(yīng)加寬，該路段內(nèi)有一條半徑為2000m的曲線段，故可以不設(shè)加寬。4.1.4超高設(shè)置該一級公路設(shè)計(jì)時(shí)速為100km/h時(shí)，兩個(gè)曲線段的曲線半徑都小于規(guī)范規(guī)定的不設(shè)超高的最小半徑，為讓汽車在曲線上行駛時(shí)能

25、夠獲得一個(gè)指向曲線圓心的橫向分力，以克服離心力對行車的影響，故應(yīng)設(shè)置超高。在確定超高時(shí)應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：（1） 高速公路、一級公路的超高橫坡不應(yīng)大于10%，其他各級公路不大于8%；（2） 在積雪、冰凍地區(qū)，最大超高不超過6%；（3）各級公路圓曲線最小超高為直線段的路拱坡度值。本設(shè)計(jì)中超高的設(shè)置方法采用的是繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)的方法，即將兩側(cè)行車道分別繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，使之各自成為獨(dú)立的單向超高斷面，此時(shí)中央分隔帶維持原水平狀態(tài)。根據(jù)公路等級設(shè)計(jì)速度和平曲線半徑查表得圓曲線的超高值=4%。4.1.5超高緩和段長度確定（1）該一級公路采用繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，超高漸變率p=1/225，所以超高緩

26、和段長度為：緩和曲線取時(shí)，橫坡從路拱坡度（-2%）過渡到超高橫坡（2%）時(shí)的超高漸變率：（2）又因?yàn)椴辉O(shè)超高的半徑為4000m，此點(diǎn)距zh點(diǎn)的距離為：根據(jù)此條件確定的超高緩和段長度為：280-140=140m.此時(shí)橫坡從路拱坡度（-2%）過渡到超高橫坡度（2%）時(shí)的超高漸變率：但仍可在緩和曲線部分區(qū)段內(nèi)采用超高，使得從雙向路拱坡度過渡到單向超高橫坡，且緩和過渡段的長度為綜上所述，取，所以超高起點(diǎn)樁號為（k0+710.55）-100=k0+610.55，終點(diǎn)樁號為（k0+989.06）+100=k1+089.06。4.1.6超高值的計(jì)算由于曲線處無加寬，超高值計(jì)算如下表：表4.1 繞中央分隔帶邊

27、緣旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式超高位置曲線內(nèi)側(cè)曲線外側(cè)行車道外邊緣硬路肩外邊緣土路肩外邊緣注：結(jié)果為與路基設(shè)計(jì)高程的高差，設(shè)計(jì)值為中央分隔帶外側(cè)邊緣的高程，當(dāng)時(shí)為圓曲線上的超高值。b1，b2，b3分別為行車道、硬路肩、土路肩寬度；i1，i2，i3分別為行車道、硬路肩、土路肩的橫坡度；x超高緩和段中任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離；x0為雙坡階段長度，；超高橫坡度。具體計(jì)算結(jié)果見超高值計(jì)算表。4.1.7中央分隔帶形式及開口中央分隔帶表面采用凸式，全寬2.0m，采用鋪面封閉；為搶險(xiǎn)、急救和維修方便，中央分隔帶每2km左右設(shè)一處開口，開口端部為半圓形，開口長度為30m。4.2路基邊坡設(shè)計(jì)路基填筑：沿途部分路段在水田或水塘上

28、填筑，水田與水塘內(nèi)的淤泥一般厚約1或2米，路堤填筑前應(yīng)清除淤泥，換填塊石。填方基底為耕地或松散土質(zhì)段，填筑前應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)處理，當(dāng)松散土厚度大于30cm時(shí)，應(yīng)翻挖再回填壓實(shí)。地表有樹根草皮或腐植土應(yīng)予以清除，地面橫坡大于1：5時(shí)，應(yīng)挖成向內(nèi)傾24%的臺階后再填筑。4.2.1邊坡坡度設(shè)計(jì)路基邊坡的坡度，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、巖土性質(zhì)、填挖類型、邊坡高度和施工方法等進(jìn)行合理選定。本設(shè)計(jì)沿線無不良地質(zhì)狀況，路堤、路塹均為砂性土。故采用路堤的邊坡為：路堤上部坡度（h ）1：1.5，下部坡度1：1.75（h）；路塹邊坡為1:1.5。4.2.2邊坡穩(wěn)定性分析該工程k0+000k1+350段填挖深度在8m以下，

29、按一般路基設(shè)計(jì)，采用規(guī)定的坡度值，可不做穩(wěn)定性分析計(jì)算。k1+350k1+396.29段路基挖方深度超高8m，該段須做路基邊坡穩(wěn)定分析計(jì)算。路基邊坡穩(wěn)定的力學(xué)計(jì)算基本方法是分析失穩(wěn)滑動體沿滑動面上的下滑力t與抗滑力r，按靜力平衡原理，取兩者的比值為穩(wěn)定系數(shù)k，即k=r/t，工程上規(guī)定采用作為路基邊坡穩(wěn)定性分析的界限值。本設(shè)計(jì)中路堤路塹均為砂性土，砂類土路基邊坡滲水性強(qiáng)、黏性差，邊坡穩(wěn)定主要靠其內(nèi)摩擦力支持，失穩(wěn)土體的滑動面近似直線形態(tài)。樁號k1+396.29處，填挖高度為10.037m，路基左側(cè)邊坡高度h1=11.57m，右側(cè)高度h2=8m。取h=11.57m進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算。內(nèi)摩擦角=35

30、°，土的容重r=19kn/m3，黏結(jié)力c=14.7kpa坡度為1:1.5。圖4.2 邊坡穩(wěn)定性分析示意圖按靜力平衡可得 4.3排水設(shè)計(jì)4.3.1路面表面排水路面積水由2%路拱橫坡排出，經(jīng)坡面匯入邊溝或農(nóng)田，邊溝水排至排水溝渠。中央分隔帶采用鋪面封閉，坡面雙向外傾，坡度2%；在超高路段上，可在分隔帶上側(cè)邊緣處設(shè)置路緣石或泄水口，或者在分隔帶內(nèi)設(shè)置縫隙式圓形集水管或蝶形混凝土淺溝和泄水口，以攔截和排泄上側(cè)半幅路面的表面水。 4.3.2邊溝（1）結(jié)合本設(shè)計(jì)的情況，采用梯形邊溝，邊溝采用漿砌片石，砌筑用的砂漿強(qiáng)度采用m7.5。矮路堤路旁的取土坑常與路基排水設(shè)計(jì)綜合考慮，使之起到邊溝的排水作用

31、。（2）公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定高速公路的邊溝的深度不得小于0.4米，本設(shè)計(jì)中的邊溝深度采用1米，底寬取1米。（3）邊溝的縱坡度應(yīng)取0.5，邊溝出水口的間距，不超過300m，邊溝出口水的排放應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)條件以及橋涵水道位置，排引到路基范圍外、使之不沖刷路堤坡腳。（4）本段設(shè)計(jì)采用邊溝的邊坡為內(nèi)側(cè)1：1，外側(cè)邊坡坡度與挖填方坡度相同。4.3.3截水溝（1）截水溝設(shè)在路塹坡頂5m或路堤坡腳2m以外，溝底應(yīng)具有0.3%以上的縱坡，長度控制在200m-500m內(nèi)；超過500m時(shí)，在中間適宜位置處增設(shè)泄水口，由急流槽或急流管分流排引。（2）截水溝的斷面形式一般為梯形，本設(shè)計(jì)邊坡采用1：1，寬度采用0.6

32、米，深度0.6米。4.3.4排水溝（1）排水溝的橫斷面采用梯形，用于邊溝、截水溝及取土坑出水口的排水溝，橫斷面尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)流量確定，底寬與深度取1m，邊坡坡度擬為1:1。（2）排水溝的位置，可根據(jù)需要并結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦螚l件，離路基盡可能遠(yuǎn)些，距路基坡腳不宜小于2m，平面上應(yīng)力求直捷，需要轉(zhuǎn)彎時(shí)亦盡量圓順，做成弧形，其半徑不宜小于10-20m，連續(xù)長度宜短，一般不超過500m。（3）排水溝應(yīng)具有合適的縱坡，一般情況下，可取0.5%-1.0%，不小于0.3%，亦不大于3%。若縱坡大于3%，應(yīng)采取相應(yīng)的加固措施。4.3.5溝渠加固本設(shè)計(jì)中考慮到地下水埋深較深，溝底縱坡較小，土質(zhì)松散，故采用漿砌片石對邊溝

33、、排水溝和截水溝進(jìn)行加固。4.4路基防護(hù)填方路段:一般填方路段設(shè)置1:1.5的土質(zhì)邊坡，為防止水土流失，損壞路基，坡段采用人工植草防護(hù)。挖方路段:對土質(zhì)邊坡路段，為防止受雨水沖刷、風(fēng)化而塌落等病害的發(fā)生，并為使路塹邊坡外型整齊美觀，采用人工草皮防護(hù)。4.5路基附屬設(shè)施為了確保路基強(qiáng)度，穩(wěn)定性、行車安全，與路基工程有關(guān)的附屬設(shè)施有取土坑、棄土堆、護(hù)坡道、碎落臺、錯(cuò)車道等。這些設(shè)施是路基設(shè)計(jì)的組成部分，正確且合理的設(shè)置是十分重要的。4.5.1取土坑本設(shè)計(jì)路段為平原微丘區(qū)，用土量較少，可以沿路兩側(cè)設(shè)置取土坑，與路基排水和農(nóng)田灌溉相結(jié)合。取土坑深度為1.0m或稍大一些，寬度依用土量和用地允許而定。4.

34、5.2護(hù)坡道護(hù)道坡是保護(hù)路基邊坡穩(wěn)定性的措施之一，目的是加寬邊坡橫向距離，減少邊坡平均坡度，護(hù)坡愈寬，愈有利于邊坡穩(wěn)定，但最少為1.0m。通常護(hù)坡道寬度d，視邊坡高度h而定，當(dāng)h3.0m，d=1.0m；h=3.6m時(shí)，d=2m，h=612m時(shí)，d=24m。4.6 土石方計(jì)算和調(diào)配4.6.1橫斷面面積的計(jì)算利用autocad軟件在橫斷面設(shè)計(jì)圖上計(jì)算出各斷面的面積。4.6.2路基土石方量計(jì)算由于本設(shè)計(jì)路段有填有挖，即任意兩相鄰填方斷面或挖方斷面可以假定為一棱柱，即采用平均斷面法進(jìn)行計(jì)算，其體積的計(jì)算公式如下：式中： 該路段土石方量見土石方量計(jì)算表4.6.3路基土石方調(diào)配 （1）土石方調(diào)配原則在半填

35、半挖斷面中，應(yīng)首先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進(jìn)行橫向平衡，然后再作縱向調(diào)配，以減少中的運(yùn)輸量。土石方調(diào)運(yùn)的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般情況下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運(yùn)。為使調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借。土方調(diào)配“移挖作填” 固然要考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距問題，但這不是唯一指標(biāo)，還要綜合考慮棄方和借方占地，賠償青苗損失以及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響等。不同的土方和土石應(yīng)根據(jù)工程需要分別調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。位于山坡的回頭曲線路段，要優(yōu)先考慮上下線的土方豎向調(diào)配。土方調(diào)配對于借方和棄方應(yīng)事先同地方商量

36、，妥善處理。（2）土石方調(diào)配方法土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法、表格調(diào)配法等，由于表格調(diào)配法不需單獨(dú)繪圖，直接在土石方表上調(diào)配，具有方法簡單，調(diào)配清晰的優(yōu)點(diǎn)，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法，本路段也采用土石方計(jì)算表調(diào)配法土石方調(diào)配后，應(yīng)按下式進(jìn)行復(fù)核檢查：橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+借方=填方橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+棄方=挖方挖方+借方=填方+棄方以上檢查一般是逐頁進(jìn)行復(fù)核的，如有跨頁調(diào)配，須將其數(shù)量考慮在內(nèi)，通過復(fù)核可以發(fā)現(xiàn)調(diào)配與計(jì)算過程有無錯(cuò)誤。表4.2 超高值計(jì)算表超高值計(jì)算表單位（m）樁號曲線內(nèi)側(cè)曲線外側(cè)土路肩外邊緣硬路肩外邊緣行車道外邊緣行車道外邊緣硬路肩外邊緣土路肩外邊緣雙坡階段(緩

37、和曲線)k0+610.55-0.233-0.21-0.15-0.15-0.21-0.233 +620-0.233-0.21-0.15-0.122-0.182-0.205 +630-0.233-0.21-0.15-0.092-0.152-0.175 +640-0.233-0.21-0.15-0.062-0.122-0.145 +650-0.233-0.21-0.15-0.032-0.092-0.115 +660-0.233-0.21-0.15-0.002-0.062-0.085 +670-0.233-0.21-0.150.028-0.032-0.055 +680-0.233-0.21-0.150

38、.058-0.002-0.025 +690-0.233-0.21-0.150.0880.0280.006 +700-0.233-0.21-0.150.1180.0580.036 +710-0.233-0.21-0.150.1480.0880.066全超高階段（圓曲線）hy+710.55-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +720-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +730-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +740-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +750-0.233-0.21-0.150.150

39、.090.068 +760-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +770-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +780-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +790-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +800-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +810-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +820-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +830-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +840-0.233-0.21-0.1

40、50.150.090.068qz+849.8-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +850-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +860-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +870-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +880-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +890-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +900-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +910-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +920-0.233

41、-0.21-0.150.150.090.068 +930-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +940-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +950-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +960-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +970-0.233-0.21-0.150.150.090.068 +980-0.233-0.21-0.150.150.090.068yh+989.06-0.233-0.21-0.150.150.090.068雙坡階段（緩和曲線） +990-0.233-0.21-0.150.14

42、70.0870.065k1+000-0.233-0.21-0.150.1170.0570.035 +010-0.233-0.21-0.150.0870.0270.005 +020-0.233-0.21-0.150.057-0.003-0.026 +030-0.233-0.21-0.150.027-0.033-0.056 +040-0.233-0.21-0.15-0.003-0.063-0.086 +050-0.233-0.21-0.15-0.033-0.093-0.116 +060-0.233-0.21-0.15-0.063-0.123-0.146 +070-0.233-0.21-0.15-0

43、.093-0.153-0.176 +080-0.233-0.21-0.15-0.123-0.183-0.206+089.06-0.233-0.21-0.15-0.15-0.21-0.2335擋土墻設(shè)計(jì)5.1 擋土墻的構(gòu)造與布置本設(shè)計(jì)k1+350k1+396.29段部分路段挖方深度超過10m，為保證邊坡穩(wěn)定，減少挖方數(shù)量，須設(shè)置擋土墻。5.1.1擋土墻的構(gòu)造下表為擋土墻的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)及工程上的一些基本資料。表5.1 擋土墻設(shè)計(jì)參數(shù)墻身及基礎(chǔ)填料及地基擋土墻類型垂直式路塹擋土墻填料種類砂性土結(jié)構(gòu)形式重力式填料重度19墻高h(yuǎn)(m)6填料內(nèi)摩擦角35°墻面坡度1:0.25填料與墻背摩擦角17

44、.5°墻背坡度基礎(chǔ)頂面深度(m)砌筑材料漿砌片石地基土類別砂性土砌筑材料重度23地基土重度19基底傾斜度0.2地基土承載力特征值380圬工砌體間摩擦系數(shù)0.7基底與地基土摩擦系數(shù)0.4（1） 擋土墻的尺寸如下圖（圖中單位：m）：圖5.1 擋土墻示意圖（2）自重及重心計(jì)算。取單位長度（1m），將擋土墻界面劃分為三部分，截面各部分對應(yīng)的墻體重量為：截面各部分的重心至墻趾的距離：單位墻長的自重重力為：全截面重心至墻趾的距離：(3)排水設(shè)施 地面排水主要是防止地表水滲入墻背填料或地基?？稍O(shè)置排水溝，以截留地表水。強(qiáng)身排水主要是為了迅速排除墻后積水?？稍趬ι淼倪m當(dāng)高處設(shè)置一排或數(shù)排泄水孔，見擋

45、土墻正面圖。泄水孔尺寸采用5cm×10cm的方孔，泄水孔應(yīng)具有向外傾斜的坡度，其間距一般為2.03.0m。（4）伸縮縫和沉降縫 通常把伸縮縫和沉降縫結(jié)合在一起，統(tǒng)稱為沉降伸縮縫或變形縫，本設(shè)計(jì)沿墻長10m或其他建筑物連接處設(shè)置。變形縫全高設(shè)置，其寬度為0.020.03m。5.1.2擋土墻的布置見路基橫斷面圖和擋土墻圖。5.2墻后土體的主動土壓力計(jì)算按照規(guī)定，當(dāng)墻身高為6m時(shí)，附加荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=16.25kn/m³，換算等代均布圖層厚度為：采用庫倫土壓力理論計(jì)算墻后填土主動土壓力，計(jì)算如下所示：主動土壓力系數(shù)：其中：墻背傾斜角；填土的內(nèi)摩擦角墻背與填土的摩擦角；墻后填土表面的

46、傾斜角；代入得：k=0.312式中：墻后填土的重度（kn/m³）；h擋土墻高度（m）；主動土壓力系數(shù)土壓力的水平和垂直分力分別為：主動土壓力作用點(diǎn)距墻背底端高度：土壓力水平分量的作用點(diǎn)至墻趾的距離：土壓力豎直分量的作用點(diǎn)至墻趾的距離：5.3擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算5.3.1抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算為保證擋土墻的抗滑穩(wěn)定性，應(yīng)驗(yàn)算在土壓力及其他外力作用下，基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力。在一般情況下代入數(shù)據(jù)得：計(jì)算結(jié)果符合規(guī)定。5.3.2抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算為保證擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性，須驗(yàn)算它抵抗墻身繞墻趾外轉(zhuǎn)動傾覆的能力。穩(wěn)定方程如下：計(jì)算結(jié)果符合規(guī)定。5.3.3基底應(yīng)力及合力偏心距驗(yàn)算 為保證擋土墻基底應(yīng)

47、力不超過地基承載力，應(yīng)進(jìn)行基底應(yīng)力驗(yàn)算；同時(shí)，為了避免擋土墻不均勻沉降，控制作用于擋土墻基底的合力偏心距。（1）修正后的地基承載力特征值 基礎(chǔ)地面斜寬，基礎(chǔ)埋置深度d=1.0m，地基承載力特征值按下式計(jì)算確定：（2）基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力軸心荷載作用時(shí)式中：p基底平均壓應(yīng)力（kpa）； a基礎(chǔ)底面每延米的面積，即基礎(chǔ)深度，b×1.0（m²）； n1每延米作用于基底的總豎向力設(shè)計(jì)值（kn）;垂直恒載分項(xiàng)系數(shù)，按規(guī)定取。代入數(shù)據(jù)得：偏心荷載作用時(shí)作用于基底的合力偏心距e為式中：m作用于基底形心的彎矩，可按下表采用：表5.2 基底彎矩值計(jì)算表荷載組合作用于基底形心的彎矩設(shè)計(jì)值由填土恒載

48、土壓力所引起的彎矩；由墻身及基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重引起的彎矩；由填土及汽車活載引起的彎矩；由靜水壓力引起的彎矩；由地震土壓力引起的彎矩；由浮力引起的彎矩。本例中擋土墻的荷載組合為，所以其作用于基底形心的彎矩則由于，根據(jù)規(guī)定基底邊緣最大、最小壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值分別為：基底應(yīng)力驗(yàn)算地基應(yīng)力的設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足地基承載力的抗力值要求，即滿足以下各式。當(dāng)軸向荷載作用時(shí)，滿足上述要求。當(dāng)偏心荷載作用時(shí)，也滿足要求?；缀狭ζ木囹?yàn)算基底合力偏心距應(yīng)滿足，根據(jù)數(shù)據(jù)可知滿足規(guī)定要求。6路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1基本資料6.1.1自然地理?xiàng)l件該路段為亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，四季分明，熱量充足，雨水充沛。春濕多雨，夏秋多旱，嚴(yán)寒期短，

49、暑熱期長。年平均降雨量1370.1mm，且多集中在3-8月。年平均氣溫17.9，極端最高氣溫40.5，極端最低氣溫-9.3，無霜期長。公路所在地自然區(qū)劃該路段屬于5區(qū)。6.1.2筑路材料沿線有數(shù)已開采的石料場，石質(zhì)堅(jiān)硬，儲量豐富。其巖石的磨耗值、壓碎值均能滿足路面規(guī)范的要求，可作為各種路面及各種構(gòu)造物的筑路材料，沿線路分布密集，運(yùn)輸方便，運(yùn)距小。瀝青路面用上層用碎石，可采用江蘇省的玄武巖，以取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到規(guī)劃要求。6.1.3標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算（1）軸載當(dāng)量換算設(shè)計(jì)采用現(xiàn)行路面設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)軸載bzz-100kn，p=0.7mpa ,設(shè)計(jì)使用年限為15年。本高速公路軸載當(dāng)量

50、換算以彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)。軸載小于40kn的特輕軸重對結(jié)構(gòu)的影響可以忽略不計(jì)，所以不納入當(dāng)量換算表6.1 交通量資料表車型代表車型前軸軸重（kn）后軸軸重(kn)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)交通量小客車桑塔納2000172613018中客車江淮al66001726.51658大客車黃海dd6804991.51691小貨車北京bj13013.5527.211534中貨車解放ca5028.768.21781中貨車東風(fēng)eq14023.769.21640大貨車黃河jn15049101.61772特大車日野日野kb22250.2104.31843拖掛車 五十鈴五十鈴exr181601003>3

51、85注：上表為雙車道雙向交通量調(diào)查結(jié)果； 單位為輛/晝夜；交通量平均增長率為7.0%。當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，軸載當(dāng)量換算公式為：式中：n標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次，次/日；ni被換算車型的各級軸載作用次數(shù)，次/日；p標(biāo)準(zhǔn)軸載，p=100kn；pi被換算車型各級（單根）軸載，kn；c1輪組系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為1.0，四輪組為0.38。c2軸數(shù)系數(shù)。當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)為1；當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)為c2=1+1.2(m-1)；m為軸數(shù)。累計(jì)軸次計(jì)算結(jié)果為當(dāng)以半剛性基層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，軸載當(dāng)量換算公式為： 式中軸數(shù)系數(shù)，當(dāng)軸間距大于3米時(shí),按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算,則c1=1m,當(dāng)軸間距小于3m時(shí),按雙軸或多軸計(jì)算, c1=1+2×(m-1)m軸數(shù)輪組系數(shù),單輪組為18.5,雙輪組為1,四輪組為0.09累計(jì)軸次計(jì)算結(jié)果為（2）設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載次數(shù)式中：設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道沿一個(gè)方向通過的