黃松甸至敦化二級公路施工圖設計

1、黃松甸至敦化二級公路施工圖設計（K128+130K130+200）摘 要本次設計的吉林省黃松甸至敦化二級公路是順應國家發(fā)展戰(zhàn)略大綱領的步伐。設計中克服了兩地地勢起伏較大等不利因素，采用較高標準來確定曲線半徑，直線長度等要素。本設計是在對交通進行分析，查找相應的技術(shù)規(guī)范的基礎上，確定出公路的技術(shù)等級以及設計需要的各種參數(shù)，結(jié)合周圍的地形情況進行了平面線形設計，平面線形中有三個轉(zhuǎn)角。縱斷面的設計中有兩個豎曲線，滿足平縱線形組合設計中的各種要求。在橫斷面的設計中，確定了橫斷面組成及各種要素后，繪制出橫斷面圖。采用瀝青混凝土路面，路面材料的各項指標均符合相關(guān)標準、規(guī)范的要求。此段公路建設的完成必將為促

2、進兩地文化交流，發(fā)展兩地經(jīng)濟等帶來劃時代的意義。同時推進了國家公路網(wǎng)的建設。關(guān)鍵詞：二級公路，縱斷面，橫斷面，路基，瀝青路面 The Secondary Roads Ronstruction Design of Huang Song Dian to Dun Hua（K128+130K130+200）AbstractJilin province Huang Songdian to dunhua secondary roads of this design is to keep up with the pace of the national development strategy progra

3、mme. Design to overcome the unfavorable factors such as topography ups and downs is bigger, use higher standard to determine the curve radius, length of the straight line, etc. This design is the analysis of traffic, find the corresponding technical specification, on the basis of determine the road

4、technology level and the various parameters of the design needs, combined with the surrounding terrain for the horizontal alignment design, three Angle in the horizontal alignment. Profile design, there are two vertical curve, and meet various requirements in the design of flat vertical linear combi

5、nation. In the design of cross section, to determine the cross section composition and various elements, to map the cross-sectional view. Use of asphalt concrete pavement, pavement materials in all kinds of indexes accord with the requirement of relevant standards and norms. The completion of this s

6、ection of the highway construction will certainly to promote cultural exchanges, both development in both economy brought epoch-making significance. At the same time to facilitate the construction of the national highway network. KEY WORDS: secondary roads; ; roadbed; asphalt pavement目錄前言1第1章 緒 論21.

7、1 工程概況2 概述21.1.2 設計任務21.2設計指標21.3設計原始資料4氣象資料4地質(zhì)資料與筑路材料4第2章 平面設計52.1選線設計5選線的一般原則5選線的步驟和方法52.2平面線形設計6平曲線要素值的確定6平曲線組合設計6平曲線要素與樁號的計算7第3章 縱斷面設計143.1縱斷面的設計原則143.2技術(shù)指標14最大縱坡14最小縱坡15平均縱坡15合成坡度153.4縱坡設計的步驟153.5豎曲線設計163.6豎曲線的計算17第4章 橫斷面設計224.1橫斷面設計原則224.2 橫斷面設計步驟224.3橫斷面詳細設計22橫斷面的組成22路拱的確定23加寬與超高234.4一般路基設計24

8、路基類型及構(gòu)造24 路基寬度的確定25路基高度的確定254.5土石方計算25橫斷面面積計算25路基土石方數(shù)量的計算26第5章 路面設計275.1 設計資料27自然地理條件27土基回彈模量的確定275.2設計軸載計算28以設計彎沉值為指標驗算面層層底拉應力累計當量軸次28驗算半剛性基層層底拉應力中的累計當量軸次305.3設計指標的確定31確定路面等級和面層類型31擬定路面結(jié)構(gòu)層的厚度31計算設計彎沉值315.4設計層厚度的確定33結(jié)論37謝 辭38參考文獻39外文資料翻譯40前言黃松甸至敦化二級公路（K128+130K130+200）建設，即方便了兩地及沿邊州縣居民出行，促進兩地間的文化交流；又

9、對兩地本次設計中充分強調(diào)路線的一致性和連續(xù)性，強調(diào)設計的靈活性，并且注意保護當?shù)氐纳鷳B(tài)壞境。在增加公路通車里程的同時，大力提高干線公路的技術(shù)水平。本次設計主要是根據(jù)給定的資料（任務書、地形圖），然后依據(jù)設計規(guī)范進行黃松甸至敦化二級公路（K128+130K130+200）的施工圖設計。使用緯地5.88軟件對路線平面，縱斷面，橫斷面，土石方等進行設計計算；瀝青路面結(jié)構(gòu)使用HPDS2006軟件設計計算。各設計成果圖，計算說明書按照洛陽理工學院格式要求及相關(guān)規(guī)范的規(guī)定完成。各項指標要求達到二級公路的規(guī)范標準。第1章 緒 論1.1 工程概況 概述此段公路由吉林省中部平原區(qū)向東部山區(qū)過渡，屬華夏系第二隆起

10、帶，起點向東地形起伏較大，此間地區(qū)溝谷發(fā)育，河谷及臺地處水田及旱田較多，以旱田為主。天然次生林和小面積人工林覆蓋此間山地。其中除越嶺山地為灌木林和次生林外，其他的均為季節(jié)性農(nóng)作物。路線通過地區(qū)為東北東部山地潤濕季凍區(qū)，四季分明，春多風，干燥；夏多雨，炎熱。每年七、八月的雨季，不利土方的施工。秋季涼爽，晝夜溫差大，是施工的黃金季節(jié)。秋末冬初路面經(jīng)常出現(xiàn)雨后結(jié)冰現(xiàn)象，影響行車的安全。漫長寒冷的冬天，會出現(xiàn)凍脹和翻漿等病害，路基路面結(jié)構(gòu)、功能遭到破壞。 設計任務路線起訖點樁號分別為K128+130和K130+200，全長2.07Km。路線按平原微丘區(qū)二級公路標準進行設計。設計中取路基寬度12m，設計

11、車速80Km/h，采用瀝青混凝土路面，設計年限12年。根據(jù)任務書給定的交通量資料、地形圖資料、設計參數(shù)等進行路線的平縱橫及路基路面設計。設計成果包括平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖、路面結(jié)構(gòu)設計圖、直曲線轉(zhuǎn)角一覽表、路基設計表、土石方計算表等。 1.2設計指標設計標準路基寬度：12.0m； 行車道寬度：7.5m；路拱橫坡：行車道及硬路肩為2%，土路肩為3%；設計荷載為：BZZ-100； 停車視距：110m；采用瀝青路面，設計年限為12年；查公路路線設計規(guī)范（JTGD-2006)、公路工程技術(shù)標準JTGB01-2003得表1-1技術(shù)指標。 表1-1 主要技術(shù)指標 公路等級二級公路設計速度（km/h）8

12、0km/h路基寬度（m）一般值12最小值10行車道寬度（m）3.75m路肩寬度（m）硬路肩一般值1.5最小值0.75土路肩一般值0.75最小值0.5圓曲線最小半徑（m）一般最小半徑400極限最小半徑200不設超高最小半徑路拱2%2500路拱2%3350最大縱坡（%）5最小坡長（m）200最大縱坡（m）3%11004%9005%7006%500豎曲線最小半徑（m)凸形一般最小值4500極限最小值3000凹形一般最小值3000極限最小值2000豎曲線最小長度（m）70 1.3設計原始資料 氣象資料路線通過地區(qū)為東北東部山地潤濕季凍區(qū)，四季變化明顯，春季干燥多風，夏季炎熱多雨，每年7月至8月是雨季，

13、此間是土方施工的最不利季節(jié)。秋季涼爽晝夜溫差大，是施工的黃金季節(jié)。但秋末、冬初季節(jié)，路面經(jīng)常出現(xiàn)雨后結(jié)冰，影響行車安全。冬季漫長而寒冷，凍脹和翻漿為公路主要病害。 地質(zhì)資料與筑路材料路線位于平原微丘區(qū)屬華夏系第二隆起帶，沿線有較豐富的砂礫、石料等筑路材料，還需外購部分材料，用粘土填筑路基。經(jīng)對全線挖方段的鉆探，調(diào)查分析各層土質(zhì)、含水量等情況，確定其可利用。挖方棄土量除縱向調(diào)配利用外，還可沿線設路外取土場，來滿足路基填方需要。 第2章 平面設計 道路為帶狀構(gòu)造物，它的中線是一條空間曲線，中線在水平面上的投影稱為路線的平面，路線平面的形狀及特征為道路的平面線形，而道路的空間位置成為路線。路線要考慮

14、各種社會經(jīng)濟、自然條件和技術(shù)標準等因素，經(jīng)平、縱、橫綜合設計，反復修改才能確。2.1選線設計選線就是根據(jù)公路的等級、性質(zhì)和技術(shù)標準，結(jié)合地形、地質(zhì)、地物及其他沿線條件，綜合平、縱、橫三方面的因素，在實地或紙上選定中線位置，然后進行相關(guān)測量和設計工作。 選線的一般原則 1.在路線設計階段，深入細致研究路線可能方案，選定最優(yōu)方案 。 2.路線設計應盡量做到工程量少、造價低、營運費用省、效益好并有益于施工和養(yǎng)護。在工程量增加不大時，應盡量采用較高的技術(shù)標準； 3.選線應同農(nóng)田基本建設相配合，少占田地，盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟作物田和穿過經(jīng)濟林園等； 4.要注意保護原有自然狀態(tài)和名勝古跡，并與周圍環(huán)境相協(xié)

15、調(diào)； 5.勘測工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進，查清其對道路工程的影響； 6.選線要注意保護環(huán)境。 選線的步驟和方法 路線起訖點確定后，從他們之間的眾多走法中選出一條經(jīng)濟合理的最優(yōu)方案。分階段、分步驟，由細到粗，反復比選。選線一般按工作內(nèi)容分三部進行。 1.路線方案選擇 2.路線帶選擇 3.具體定線 2.2平面線形設計 平曲線要素值的確定 1.平面線形主要由直線、圓曲線、緩和曲線三種線形組合而成的。本路段（K128+130K130+200）設計中主要用到的是“圓曲線+緩和曲線”及“緩和曲線+圓曲線+緩和曲線”的組合。常用的曲線組合是“緩和曲線+圓曲線+緩和曲線”。在線形組合時宜將直線、緩和曲線、圓曲線長度

16、比設計成1：1：1，協(xié)調(diào)美觀。 2.平曲線主要參數(shù)的規(guī)定 根據(jù)公路程技術(shù)標準JTG B01-2003的規(guī)定如表2-1。 表2-1 平曲線主要參數(shù) 公路等級二級設計時速（km/h）80地形平原微丘區(qū)圓曲線一般最小半徑（m）400極限最小半徑（m）250平曲線一般最小長度（m）400極限最小長度（m）140緩和曲線最小長度（m）70 平曲線組合設計 1.平曲線組成要素平面線形主要由直線、圓曲線、緩和曲線組成。路線線形設計理論要點是協(xié)調(diào)好其與地物景觀，交通量，計算行車速度和實際行車速度，平、縱、橫面設計及相鄰路段的線性的關(guān)系。 2.線形設計一般原則（1）線性與地形、地物相適應。（2）線性應是連續(xù)的，

17、必須避免線性的突變。（3）線性組合的各種技術(shù)標準應符合相應技術(shù)等級的有關(guān)規(guī)定。 3.圓曲線的運用（1）各級公路無論轉(zhuǎn)角大小均應設置圓曲線。在選用圓曲線半徑時應與計算行車速度相適應，并應盡可能選較大的圓曲線半徑，以提高公路的使用質(zhì)量。（2）二級公路設計速度為80km/h時，規(guī)范規(guī)定極限最小半徑為250m，一般最小半徑為400m，不設超高的最小半徑為2500m（路拱2%）。（3）當圓曲線半徑小于不設超高最小半徑時，應在曲線上設置超高，超高橫坡度按計算行車速度、半徑大小、結(jié)合路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定。 4.圓曲線半徑的選用原則圓曲線能較好地適應地形的變化，并可以獲得圓滑的線性。在與地形

18、、地物等條件相適應的前提下，宜盡量采用較大圓曲線半徑，以優(yōu)化線型和改善行車條件。確定圓曲線半徑時應該注意：在條件許可時爭取選用不設超高的圓曲線半徑；一般情況下宜采用極限最小半徑的4-8倍或超高橫坡為（2-4）%的圓曲線半徑；當?shù)匦螚l件受到限制時，曲線半徑應盡量大于或接近于一般最小半徑；在自然條件特殊困難或受其他條件嚴格限制而不得已時，方可采用圓曲線的極限最小半徑；圓曲線的最大半徑不宜超過10000m。本設計中圓曲線半徑均為2500m，設計制指標較高，很好的滿目線型上的要求 5.緩和曲線的應用緩和曲線是道路平面線性要素之一，它是設置在直線與圓曲線之間或兩個圓曲線之間的曲率半徑逐漸變化的線形。標準

19、規(guī)定：除四級公路可不設緩和曲線外，其余各級公路在其半徑小于不設超高的最小半徑時都應設置緩和曲線。緩和曲線的作用：曲率逐漸變化，便于駕駛操作；離心加速度逐漸變化，消除了離心率突變；與圓曲線配合得當，美化線性。同時，能產(chǎn)生良好的視覺效果和心理感受。 2.2.31.緩和曲線的設計緩和曲線最小長度的確定緩和曲線的確定一般從以下幾個方面考慮：(1）旅客感覺舒適 離心加速度的采用只值各國不盡相同，我國一般控制在（0.50.6）m/，可選用0.55。 (2）超高漸變適中本次設計曲線半徑R=2500m，路拱為2%，根據(jù)公路路線設計規(guī)范設計速度80km/h，半徑大于等于2500m，路拱小于等于2%的可不設超高，

20、故ih=0，=2%，超高按中線旋轉(zhuǎn)，則由公路路線設計規(guī)范 （JTGD60-2006）查表得P=1/200.則： (3）行駛時間不過短 根據(jù)路線設計規(guī)范規(guī)定，當設計時速80km/h的二級公路路線設計時，緩和曲線的長度不能小于70米，在此我們?nèi)【徍颓€的的長度為300m。 2.平曲線要素計算圖 2-1 圓曲線幾何要素（1）曲線幾何要素計算公式對稱形曲線非對稱形曲線（2）曲線幾何要素的計算第一條平曲線（）： 平曲線主點樁號計算： 計算無誤第二條平曲線()：平曲線主點樁號計算： (計算無誤) 3.坐標計算建立統(tǒng)一的坐標系，一般采用國家坐標系統(tǒng)。根據(jù)路線地理位置和幾何關(guān)系計算出道路中線上各樁號點的統(tǒng)一坐

21、標，編制逐樁坐標表。1) 路線轉(zhuǎn)角、交叉點間距、曲線要素及主點樁號計算 設起點坐標,第i個交點坐標為，i=1,2,3，n,則坐標增量: 交點間距： 象限角： 計算方位角A: 轉(zhuǎn)角 為“+”路線偏右，為“-”路線偏左。2).直線上中樁坐標計算如圖2-2設交點坐標為，交點相鄰直線的方位角分別為。圖2-2(1)點與點的中樁坐標計算式中：路線導線與的坐標方位角； 樁點至點的距離，即樁點里程與點里程之差；，點的坐標，由下式計算： 式中：，交點的坐標； 切線長；點為直線的終點，可按下式計算;至的邊長。(2)點與點的中樁坐標計算 此段包括第一緩和曲線及圓曲線，可先按切線支矩法算出各點的x，y，然后通過坐標變

22、換將其轉(zhuǎn)換為測量坐標X、Y。坐標變換公式為當曲線為右轉(zhuǎn)角時，以y=-y代入。點與點的中樁坐標計算 此段為第二緩和曲線，按下式轉(zhuǎn)換為測量坐標當曲線為右轉(zhuǎn)角時，以y=-y代入。 第3章 縱斷面設計沿著路中線豎直剖切然后展開即為路線縱斷面，由于自然因素的影響以及經(jīng)濟性要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線，縱斷面設計的主要成果是道路的縱斷面圖，結(jié)果縱斷面圖與平面圖來準確定出道路的空間位置。 3.1縱斷面的設計原則 1.縱斷面線形要與地形相適應，線形設計應圓、順、視覺連續(xù)，確保行駛安全。 2. 縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長坡度適當以及填挖平衡。 3. 滿足平面與縱斷面組合設計要求，平、縱線形的技術(shù)指標

23、大小應均衡。 4.合成坡度組合要得當，以利于路面排水和行車安全。 5.協(xié)調(diào)周圍環(huán)境，以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并起到引導視線的作用. 3.2技術(shù)指標 最大縱坡 1.概念：最大縱坡是指在縱坡設計時各級道路允許采用的最大坡度值。 2.最大縱坡的影響因素 各級道路允許的最大縱坡是通過全面考慮汽車的動力特性、道路等級、自然條件、車輛行駛的安全性、以及社會經(jīng)濟等因素，綜合分析而確定的。公路最大縱坡的規(guī)定如表3-1。 表3-1 公路最大縱坡 設計速度(km/h)1201008060403020最大縱坡（%）3456789 本設計中最大縱坡為-1.347%，對應坡長450m。 最小縱坡最小縱坡是為縱向排

24、水的需要對橫向排水不良路段所規(guī)定的縱坡最小值。各級公路均應設置不小于0.3%的最小縱坡，一般情況下以小于0.5%為宜。當必須設計平坡或縱坡小于0.3%時，邊坡應作縱向排水設計。本設計中最小縱坡為0.409%。對應坡長為860m。 平均縱坡平均縱坡是指一定長度路段兩端點的高差與該路段長度的比值，它是衡量縱斷面線形質(zhì)量的一個重要指標。標準規(guī)定：二級、三級、四級公路越嶺路線連續(xù)上坡（下坡）路段，相對高差為200-500m時平均縱坡不應大于5.5%；相對高差大于500m時平均縱坡不應大于5.0%，且任意連續(xù)3km路段平均縱坡不應大于5.5%。 合成坡度合成坡度是指道路縱坡和橫坡的矢量,其坡度值比原路線

25、縱坡或超高橫坡大。在有平曲線的坡道上應將合成坡度控制在一定的范圍內(nèi)，可避免急彎和陡坡的不利組合，防止因合成坡度較大而引起該方向滑移，保證行車安全。相應規(guī)范規(guī)定：在設有超高的平曲線上，超高與縱坡的合成坡度值不得超過表3-2的規(guī)定；在積雪或冰凍地區(qū)，合成坡度值不應大于8%。表3-2 各級公路的合成坡度值 公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路設計速度（km）1201008010080608060403020合成坡度（%）10.010.010.510.010.510.59.09.510.010.010.0 3.4縱坡設計的步驟 1.準備工作：在厘米繪圖紙上，按比例標注里程樁號和標高，點繪地

26、面線。里程樁包括：路線起點樁、終點樁、交點樁、百米樁、20m加樁、平曲線控制樁（如直緩或直圓、緩圓、曲中、圓緩、緩直或圓直、公切點等）等。 2.標注控制點：如路線起、終點，越嶺埡口，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進出口，鐵路道口，城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標高以及受其他因素限制路線必須通過的標高控制點等。 3.試坡：在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標、選線意圖，結(jié)合地面起伏變化，以控制點為依據(jù)，穿插與取直，試定出若干直坡線。反復比較各種可能的方案，最后定出既符合技術(shù)標準，又滿足控制點要求，且土石方較省的設計線作為初定試坡線，將坡度線延長交出變坡點的初步位置。 4.調(diào)整：

27、對照技術(shù)標準檢查設計的最大縱坡、最小縱坡、坡長限制等是否滿足規(guī)定，平、縱組合是否適當?shù)?，若有問題應進行調(diào)整。 5.核對：選擇有控制意義的重點橫斷面，如高填深挖，作橫斷面設計圖，檢查是否出現(xiàn)填挖過大、坡腳落空或過遠、擋土墻工程過大等情況，若有問題應調(diào)整。 6.定坡：經(jīng)調(diào)整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和標高確定下來。變坡點一般要調(diào)整到10m的整樁號上。 7.設置豎曲線：根據(jù)技術(shù)標準、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計算豎曲線要素。 8.計算各樁號處的填挖值：根據(jù)該樁號處地面標高和設計標高確定。 3.5豎曲線設計豎曲線是縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車而設置的一段緩和曲線。設計時

28、充分結(jié)合縱斷面設計原則和要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半徑。根據(jù)緩和沖擊、行駛時間及視距要求三個限制因素，可計算出個設計速度時的凸形豎曲線最小半徑和最小長度。公路工程技術(shù)標準JTG B01-2003規(guī)定豎曲線各項指標如表3-3所示。本設計中綜合考慮控制高程，填挖平衡，路面排水等因素，在該路段上拉有兩個縱坡，第一個縱坡，坡長為860m；，坡長為760m。第二個縱坡，坡長為760m；，坡長為450m 。均符合上述規(guī)定。 表3-3 豎曲線各項指標 設計車速（km/h）80最大縱坡（）5%最小縱坡（）0.3%凸形豎曲線半徑（m）一般值4500極限值3000凹形豎曲線半徑（m）一般值3000極限值2

29、000豎曲線長度（m）一般值170極限值70 3.6豎曲線的計算 1.計算豎曲線要素如圖3-1所示，和分別為兩相鄰兩縱坡坡度，為“+”時，表示凹形豎曲線；為“-”時，表示凸形豎曲線。豎曲線長度L或豎曲線半徑R： 或圖3-1 豎曲線要素示意圖豎曲線長度L或豎曲線半徑R： 或 豎曲線切線長T： 豎曲線任意一點豎距h： 豎曲線外距E： 或 豎曲線要素計算如下：第一邊坡點：樁號為K128+990,高程為H=475.023m 曲線為凹曲線曲線長切線長外距豎曲線起點樁號=（K128+990）-232.25=K128+757.75豎曲線起點高程0.00409=474.073m表豎曲線高程表樁號橫距（m）豎距

30、切線高程（m）設計高程(m)K128+757.75-474.07K128+7602.250.00005474.082474.08K128+780K128+800K128+820K128+840K128+860K128+880K128+900K128+920K128+940K128+960K128+980K128+990K129+000K129+020K129+040K129+060K129+080K129+100K129+120K129+140K129+160K129+180K129+200K129+220K129+222.255第二邊坡點：樁號為K129+750,高程為H=485.190m

31、曲線為凸曲線曲線長切線長外距豎曲線起點樁號=（K129+750）-402.25=K129+347.75豎曲線起點高程0.01338=479.808m表豎曲線高程表樁號橫距（m）豎距切線高程（m）設計高程(m)K129+347.75479.81K129+350479.84K129+360479.84K129+380480.22K129+400480.46K129+420480.69K129+440480.90K129+460481.10K129+480481.28K129+500481.46K129+520481.62K129+540481.76K129+560481.89K129+580482

32、.01K129+600482.12K129+620482.21K129+640482.29K129+660482.36K129+680482.41K129+700482.45K129+720482.47K129+740482.49K129+760482.48K129+780482.47K129+800482.44K129+820482.40K129+840482.35K129+860482.28K129+880482.20K129+900482.11K129+920481.00K129+940481.88K129+960481.74K129+980481.59K130+000481.43K13

33、0+020481.26K130+040481.07K130+060480.87K130+080480.66K130+100480.43K130+120480.19K130+140479.93K130+150479.81K130+152.694479.78第4章 橫斷面設計 公路的橫斷面，是指公路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(gòu)成的。它包括行車道、路肩、邊溝、邊坡，水溝等內(nèi)容。橫斷面表明路基寬度，體現(xiàn)相應配套設施與路面之間的位置、高程關(guān)系。 4.1橫斷面設計原則 1.根據(jù)公路等級、行車要求和當?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護和使用等方面的情況，進行精心設計。 2.選擇合適的路

34、基橫斷面形式和邊坡坡度，設置完善的排水設施和必要的經(jīng)濟有效防護加固措施以及其他結(jié)構(gòu)物。 3.沿河及受水浸、水淹路段，應注意路基的沖刷水毀等病害。 4.當路基設計標高受限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時，就應采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進行換填并壓實，使路面具有一定防凍總厚度，設置隔離層及其他排水設施等。 4.2 橫斷面設計步驟 1.根據(jù)外業(yè)各特征點及逐樁點的測量資料點繪橫斷地面線。 2.根據(jù)路線及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關(guān)資料（如路基寬度、中線標高、設計邊坡度等）抄于相應樁號的斷面上。 3.根據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，示出土石界限、設計邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸。 4.繪橫斷面設計線，

35、又叫“戴帽子”。設計線應包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護工程、護坡道、碎落臺等，在彎道上的斷面還應有超高、加寬等。 5.計算橫斷面面積（含填、挖方面積），并填于圖上。6.由圖計算并填寫路基設計表、路基土石方計算表，并進行必要的調(diào)配。 4.3橫斷面詳細設計 4.3.1橫斷面的組成對于該設計路段的橫斷面主要是由行車道、路肩、邊溝、排水溝等組成。本設計路段為平原微丘區(qū)二級公路，設計速度定為80km/h，按照公路工程技術(shù)標準（JTG B012003），表3.0.11,將路基寬度選定為12米， 其中行車道寬度為2×3.75米，硬路肩為2×1.50米，土路肩為2×0.7

36、5米。 路拱的確定 路拱是為了利于路面橫向排水，將路面做成由中央向兩側(cè)傾斜的拱形。根據(jù)公路路線設計規(guī)范（JTGD60-2006）規(guī)定：二級公路路面的路拱橫坡度不宜小于1.5%。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。所以路拱坡度應限制在一定的范圍內(nèi)。根據(jù)路面類型和當?shù)刈匀粭l件，本設計采用2.0的路拱橫坡。硬路肩采用了與路面坡度相同的2.0%，土路肩采用3.0%。路拱形式采用直線形，以路中線為為基點，設置雙向路拱橫坡。 加寬與超高 1.加寬的確定汽車行駛在曲線上，各輪軌跡半徑不同，其中以后內(nèi)輪軌跡半徑最小，且偏向曲線內(nèi)側(cè)，故曲線內(nèi)側(cè)應增加路面寬度，以確保曲線上

37、行車的舒適與安全。另外，汽車行駛在橫向力較大的彎道上會有一定的橫向擺動，也應增加路面的寬度。公路路線設計規(guī)范（JTGD60-2006）規(guī)定：二級公路、三級公路、四級公路的圓曲線半徑小于等于250m時應在內(nèi)側(cè)設置加寬，對于半徑大于250m的圓曲線，因為加寬值非常小，可不加寬。本段二級公路有兩個平曲線，半徑均為2500m，故本段公路設計不必考慮加寬。 2.超高值的確定超高為抵消車輛在曲線路線上行駛時所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式。合理的設置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車行駛在曲線上的穩(wěn)定性與舒適性。當汽車等速行駛時，圓曲線上所產(chǎn)生的離心力是常數(shù)，而在回旋線上行駛則

38、因回旋線曲率是變化的，其離心力也是變化的。因此，超高橫坡度在圓曲線上應是與圓曲線半徑相適應的全超高，在緩和曲線上應是逐漸變化的超高。從直線段的雙向路拱橫坡漸變到圓曲線段具有單向橫坡的路段，稱作超高過渡段。超高值的計算公式 超高橫坡度 橫向力系數(shù) 行車速度（km/h） R圓曲線半徑（m）其中當=80km/h時查公路工程技術(shù)標準（JTG B012003）可知：在路拱2.0%時，半徑小于2500m時，要設超高；當路拱2.0%時，半徑大于等于2500m時，可不設超高。本設計中路拱為2.0% ，平曲線半徑為2500m ，故可不設超高。 4.4一般路基設計 路基類型及構(gòu)造 路基應根據(jù)其使用要求和自然條件(

39、包括地質(zhì)、水文和材料情況等)并結(jié)合施工方法進行設計，既要有足夠的強度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟合理。影響路基強度和穩(wěn)定性的地面水和地下水，必須采取將其攔截或排出路基以外。設計排水設施時，應保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮。修筑路基取土坑和棄土堆時，應盡量將取土坑、棄土堆平整成可耕地和減少棄土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道，通過特殊地質(zhì)、水文條件下的路基，應做好調(diào)查研究，并結(jié)合當?shù)貙嶋H經(jīng)驗，進行個別設計。路基類型及構(gòu)造如下： 1.路堤 路基設計標高高于天然地面標高時，需要進行填筑，這種路基形式稱為路堤。按填土高度的不同，劃分為高路堤、矮路堤和一般路堤。路基邊坡坡度取1：1.5，在路基的兩

40、側(cè)設置邊溝。高路堤的填方數(shù)量大，占地多，為使路基穩(wěn)定和橫斷面濟濟合理，可以在適當位置設置擋土墻。為防止水流侵蝕和坡面沖刷，高路堤的邊坡采取適當?shù)钠旅娣雷o和加固措施。 2.路塹路基設計標高低于天然地面標高時，需要進行挖掘，這種路基形式稱為路塹。挖方邊坡根據(jù)高度和巖土層情況設置成直線或折線，一般坡度取1：1。挖方邊坡的坡腳設置邊溝，以匯集和排除路基范圍內(nèi)的地表徑流。 3.半挖半填路基半挖半填路基兼有路堤和路塹的特點，上述對路堤和路塹的要求均應滿足。 路基寬度的確定路基寬度為行車道路面及其兩側(cè)路肩寬度之和。路面寬度根據(jù)設計通行能力及交通量大小而定，一般每個車道寬度為3.503.75m，路肩部分寬度一

41、般取13m，并鋪筑硬質(zhì)路肩，以保證路面行車不受干擾。各級公路路基寬度按公路工程技術(shù)標準（JTG B01-2003）的規(guī)定設計。根據(jù)公路工程技術(shù)標準（JTG B01-2003）的規(guī)定：二級公路設計速度為80km/h時，路基最小值取10m，一般值取12m。此次二級公路設計采用單幅路形式，路基寬度取一般值12m：行車道寬2×3.75m，硬路肩寬度：2×1.5m，土路肩寬度：2×0.75m。路基寬：7.5+3+1.5=12m，路拱坡度2%。 路基高度的確定路基高度有中心高度和邊坡高度之分。中心高度是指路基中心線處設計標高與原地面標高之差。邊坡高度是指填方坡腳或挖方坡頂與路

42、基邊緣的相對高差。路基高度的設計，應使路肩邊緣高出路基兩側(cè)地面積水高度，同時要考慮地下水毛細水和冰凍的作用,不致影響路基的強度和穩(wěn)定性。路基高度應根據(jù)臨界高度并結(jié)合公路沿線具體條件和排水及防護措施確定路堤的最小填土高度。若路基高度低于按地下水位或地面積水位計算的臨界高度，可視為矮路堤。使用邊坡高度值作為劃分高矮深淺的依據(jù)。填土高度小于1.01.5m，屬于矮路堤；填土高度大于18m（土質(zhì)）或20m（石質(zhì)）的路堤屬于高路堤；填土高度在1.518m范圍內(nèi)的為一般路堤。大于20m的路塹為深路塹。 4.5土石方計算 橫斷面面積計算 1.積距法把橫斷面劃分為若干個寬度為b的小條，這些小條可以看作高為b的梯

43、形，則每個小梯形的面積近似等于其平均高度乘以 (其中可以近似認為是處的高度），總面積等于各條塊面積之和: 2.幾何圖形法 當橫斷面地面較規(guī)則時，可將橫斷面分成幾個規(guī)則的幾何圖形看待，如三角形、梯形和矩形，然后分別計算面積，即可求出總面積。 路基土石方數(shù)量的計算 1.若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，則可假定兩斷面之間為一棱柱體其體積的計算公式為：               式中：體積，即土石方數(shù)量（m3）；  

44、、分別為相鄰兩斷面的面積（m2）；      相鄰斷面之間的距離（m）。 2.半填半挖斷面 先確定其中樁挖方或填方面積剛好為零的斷面位置，設L為從零挖斷面到零填斷面的距離，則此路段角錐體的體積為： 第5章 路面設計5.1 設計資料 自然地理條件該設計路段（K128+130-K130+200）處于1區(qū)，為雙車道二級公路，采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)進行施工圖設計，沿線土質(zhì)類型為粘土，使用年限為12年。使用期內(nèi)交通量年平均增長率為6%。交通量組成如下表;表5.1交通量表車型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距（cm）交通量小客車16.5231雙輪組1800

45、解放CA10B19.460.851雙輪組300黃河JN15049.0101.61雙輪組540交通SH36113.5527.21雙輪組120太拖拉13851.42*80.02雙輪組132.0150吉爾13025.7559.51雙輪組240尼桑CK10G39.2576.01雙輪組180 土基回彈模量的確定公路瀝青路面設計規(guī)范（JTG D50-2006)中“土基干濕狀態(tài)的稠值”如下表5-2。其中WC1、 WC2 、WC3分別為干燥和中濕、中濕和潮濕、潮濕和過濕狀態(tài)路基的分界稠度，Wc為路床體表面以下800mm深度內(nèi)的平均稠度。該路段處于區(qū)，為粘土，稠度為1.10，路基為干燥狀態(tài)，根據(jù)公路瀝青路面設計

46、規(guī)范（JTG D50-2006中附表“二級自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值（MPa）”，土基回彈模量Eo=28MPa ，采用重型擊實標準，可在此基礎上上調(diào)20%-35%， 本設計中取Eo=35MPa。表5-2路基干濕狀態(tài)的稠度建議干濕狀態(tài)土組干燥狀態(tài)中濕狀態(tài)潮濕狀態(tài)過濕狀態(tài)Wc WC1 WC1 >Wc WC2WC2>Wc WC3Wc<WC3土質(zhì)砂Wc 1.21.2>Wc1.00 1.00>Wc0.85Wc<0.85 粘質(zhì)土Wc 1.1 1.10>Wc0.95 0.95>Wc0.80Wc<0.80 粉質(zhì)土Wc 1.05 1.05>Wc0

47、.900.90>Wc0.75Wc<0.755.2設計軸載計算以設計彎沉值為指標驗算面層層底拉應力的累計當量軸次標準軸載當量軸次： 式中：被換算軸載和作用次數(shù)；軸載次數(shù)，當軸間距大于3m時，應按單獨的一個軸載計算，此時軸數(shù)系數(shù)為1；當軸間距小于3m時；按雙軸或多軸計算，軸數(shù)系數(shù)按下式計算：，式中軸數(shù)； 輪組系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為1.0，四輪組為0.381. 軸載計算如表5-3表5-3軸載換算 車型 (KN)(次/日) (次/日)小客車前軸16.5016.41800后軸23.00111800解放CA10B前軸19.4016.4300后軸60.8511300黃河JN150前軸49.0016.4540后軸101.6011540交通SH361前軸60.0016.4120后軸110.002.21120太拖拉138前軸51.4016.4150后軸80.002.21150吉爾130前軸25.7516.4240后軸59.5011240尼桑CK10G前軸39.2516.4180后軸7