畢業(yè)論文萬安龍巖三級公路設計計算書

1、摘 要本次畢業(yè)設計為（A）標段，自東南向東北略呈傾斜。中部為山嶺區(qū)和農作區(qū)交替變化。主要進行公路線形、路基和路面設計。其中，線形設計包括選線、方案比選、平面設計和縱斷面設計；路基設計包括橫斷面設計、路基邊坡設計等；路面設計包括路面結構層設計、路面結構層厚度設計和路面結構層驗算。確定道路的等級以及道路設計的各個技術指標，為公路路線方案的比選準備了原始材料，確定了線路的平面位置。并且本設計對方案進一步細化，對路線的平面和縱斷面進行了綜合分析，根據技術標準及當地實際情況確定了路基寬度、高度及邊坡坡度并且對路面材料、橫斷面布置、曲線超高及加寬的設置做了精心設計。關鍵詞: 線形；緩和曲線；豎曲線；路基；

2、路面This graduation design is a (A) section, from the southeast to the Northeastslightly inclined. Central to the mountain area and farming region alternation.The main highway alignment, roadbed and pavement design. Among

3、them, the alignment design including the line selection, scheme selection, plane designand vertical section design; foundation design including cross-sectional design, subgrade slope design; pavement design includes a layer of pavement

4、 structure design, the thickness of pavement structure design and checking calculation of pavement structure layer. To determine the class of highway anddesign of various technical indicators, as the highway route selection ofprepared 

5、raw materials, to determine the level of the circuit. And the design of the scheme are further refinement, on the route of the plane and vertical section conducted a comprehensive analysis, according to the technical standard and local 

6、;actual situation to determine the roadbed width, height and slope and the pavement materials, cross section layout, curve superelevation and broadening the settings made elaborate design.Keywords: linear; transition curve;&#

7、160;vertical curve; subgrade; pavement目 錄摘要I目錄II1緒論11.1 課題背景11.2 課題研究的內容和目的11.3 課題研究的意義21.4 研究進度安排22三級公路(A標段)設計總說明32.1 基礎資料32.2 技術標準33 線形設計53.1 選線步驟54 平面設計64.1 平面線形設計6緩和曲線計算7視距驗算115排水設計136縱斷面設計146.1 道路縱斷面設計146.2 道路縱斷面設計原則146.3 縱斷面線形方案的確定146.4 豎曲線要素計算156.5 平縱組合設計177 橫斷面設計187.1 橫斷面設計18斷面設計原則

8、18各項技術指標187.2 平曲線加寬以其過度187.3 路拱及超高197.3.1 路拱坡度197.3.2 土路肩的橫坡197.3.3 超高緩和段長度的確定197.3.4 超高設計217.4 土石方計算和調配25土石方計算25土石方的調配258方案比選279結構層設計289.1 交通分析289.2 初擬水泥路面結構289.3 路面材料參數確定299.4 荷載疲勞應力299.5 溫度疲勞應力309.6 水泥路面電算驗算319.7 接縫的構造及設計329.8 瀝青路面設計369.9 計算容許彎拉應力379.10 計算設計彎沉值409.11 計算容許彎拉應力4010 驗算4310.1 擋土墻驗算43

9、10.2 邊坡穩(wěn)定驗算4811.工程量計算5011.1 擋土墻工程量計算5011.2 水泥路面工程量5111.3 瀝青路面工程量51結論52致謝53千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行1 緒 論1.1資料由交通量組成表，折算成以小客車為標準進行計算,見表1-1：表1-1 交通量折算表車型交通量（輛/日）折算系數折算交通量（輛/日）小汽車7001.0700黃河JN1503002.0600躍進NJ1302501.5375解放A10B3001.5450太脫拉1381002.0200總 計2

10、025計算遠景設計年限平均晝夜交通量由公式（2-1）計算 Nd=N0(1+)n-1式中Nd遠景設計年平均日交通量，輛/日；N0起始年平均日交通量，輛/日；年平均增長率，取5%； n遠景設計年限，取20年；所以Nd=2025×(1+5%)20-1=5117（輛/日）根據公路工程技術標準JTG B01-2003 ，擬定該條道路為雙向兩車道的三級公路，設計車速為40km/h,設計采用的服務水平為二級。1.2課題背景正所謂想致富先修路，我家位于龍巖市新羅區(qū)萬安鎮(zhèn)，鎮(zhèn)里通往市區(qū)還是其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)，大多的路存在彎、窄、破壞度大的現狀，大大增加行車的舒適性、安全性和車輛耗油量，為了進一步發(fā)展及改善鄉(xiāng)鎮(zhèn)的

11、交通狀況?，F在設計三級公路（A標段）部分的路線沿線實際情況以及當地地質、水文條件情況，闡述了道路線形設計方面的一些內容，最后簡單說明了公路建設項目施工期對環(huán)境影響的研究等。它符合三級公路的要求,在通行能力上既滿足了人們的通行,而且還縮短了距離,在客觀上道路的修建能帶動經濟的發(fā)展,道路的順通也使人們在通行過程中領略到周圍的景色。1.3課題研究的內容和目的主要內容：1、技術等級及標準的確定：按照公路工程技術標準選定，要求對技術指標分析論證。2、路線平面設計（選定路線）：進行交點坐標和導線方位角設計；平曲線設計；里程樁號的詳細推算；路線平面圖的繪制。3、路線縱斷面設計（選定路線）：轉坡點位置的確定；

12、坡度和坡長設計；豎曲線設計；縱斷面圖的繪制。4、路基橫斷面設計：路幅設計（寬度和路拱橫坡）；超高和加寬設計；邊坡設計；路基設計表；視距檢查，路基土石方計算及調配；路基橫斷面圖的繪制。5、路基穩(wěn)定性驗算：高路堤、深路塹需進行邊坡穩(wěn)定性驗算及軟土地基穩(wěn)定性驗算并提出加固措施。6、典型擋土墻設計和計算：完成某段擋土墻設計和計算及全線擋土墻設計一覽表及其工程數量。7、路面結構設計及計算：設計瀝青路面和水泥混凝土路面（論證比選）目標：1、鞏固和加深學生的基本理論和專業(yè)知識。通過道路工程畢業(yè)設計，使學生能夠綜合的運用道路設計的基本理論進行道路的線形設計。能夠掌握道路的平面線型、縱斷面、橫斷面的設計方法和步

13、驟，掌握方案的比選方法能夠進行土石方量的計算和調配及路面結構的設計內容、方法、步驟等，從而達到較全面、系統(tǒng)地鞏固、充實、提高所學的基礎理論和專業(yè)知識。2、培養(yǎng)學生獨力工作、解決實際問題的能力。了解設計任務和熟悉給定資料的基礎上，學會查找規(guī)范、手冊、技術文獻等參考資料及前人的經驗，結合工程實際，在教師指導下獨立進行工程設計。3、培養(yǎng)學生認真負責，實事求是和刻苦鉆研的工作作風。1.4課題研究的意義1、熟悉道路設計的整個過程，加強對規(guī)范手冊的了解和應用；2、掌握道路的基本概念，增強綜合運用各種所學的知識的能力；3、提高對工程進行施工組織能力、進行工程量計算和對工程造價進行分析計算及解決的能力；4、培

14、養(yǎng)學生進行調查研究和綜合分析問題的能力，培養(yǎng)學生使用技術資料、提高計算、繪圖和編寫技術的能力；5、培養(yǎng)綜合運用理論知識和專業(yè)知識的基本技能，提高分析與解決實際問題的能力，為畢業(yè)后盡快適應社會工作奠定基礎；6、培養(yǎng)學生建立理論聯系實際、嚴謹踏實的科學作風和工程技術人員在工程建設施工中必須具備的全局觀點和經濟觀點。1.5研究進度安排1、技術等級及標準的確定（第1周）。2、路線平面設計（選定路線）(第2-3周)。 3、路線縱斷面設計（選定路線）（第3-4周）。4、路基橫斷面設計（第5周）。5、路基穩(wěn)定性驗算（第6周）。6、典型擋土墻設計和計算（第7周）。7、路面結構設計及計算（第8周）。8、設計說明

15、書、相關表格填寫等（第9-10周）。2方案比選比較項目方案一方案二線路總長2336 .404m2369.193m線形平均圓曲線半徑為146.5m比方案2大，路線順暢平均圓曲線半徑為144m比方案1大，路線順暢交點數目 11個 13個占用農田房屋情況比方案二少比方案一多平曲線最小半徑 62m60m安全評價安全安全征地拆遷較方案二少較方案一多豎曲線 7個 5個橋梁涵洞個數4個跨河小橋涵8個涵洞6個跨河小橋涵8個涵洞方案優(yōu)點總路程短占用房屋面積少，線形較好，填挖較少。平均半徑較大些，行車舒適性相對較好。方案缺點曲線半徑相對較小，涵洞設置較多。路程較長，小橋設的較多，施工較復雜，填挖較大。方案比較推薦

16、方案參考方案說明：兩個方案均采用直線，緩和曲線，圓曲線相結合的辦法，均符合平曲線設計要求，都是可行方案，兩個方案平豎曲線均滿足規(guī)范，滿足平縱組合“平”包“縱”，與鄉(xiāng)道，水渠多次相交，均采用通道、涵洞形式。由表也可以看出很多方面因素差別不大，關鍵在線形、施工和造價上，、方案一拆遷數較少,占用房屋少于方案二，根據整體土方計算填挖均勻同時填挖量較小，工程造價低,對于三級公路來說，綜合考慮選方案一。3三級公路(A標段)設計總說明3.1基礎資料(1)工程名稱：萬安-龍巖三級公路設計（2）工程位置：龍巖市新羅區(qū)設計規(guī)范及主要參考資料：1公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）S.北京:人

17、民交通出版社,2004 2公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTG D62-2004）S.北京:人民交通出版社,2004 3公路圬工橋涵設計規(guī)范（JTG D61-2005）S .北京:人民交通出版社,2005 4公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范（JTG D632007）S.北京:人民交通出版社,2007 5公路橋涵施工技術規(guī)范（JTJ 041-2000）S .北京:人民交通出版社,2000 6公路工程技術標準(JTG B012003) S .北京:人民交

18、通出版社,2003 7姚玲森.橋梁工程M.北京:人民交通出版社,1985 8邵旭東.橋梁工程M.北京:人民交通出版社,2004 9公路橋涵設計手冊(墩臺與基礎)M.北京:人民交通出版社,1994 10王慧東.橋梁敦臺與基礎工程M.北京:中國鐵道出版社,2005 3.2 技術標準本路線采用三級公路標準，主要指標如下： 計算行車速度：40公里/小時 路基寬度：8.5米 其中：行車道寬度：3.5×2米 土路肩寬度：0.75×2米 車道數：2 路面橫坡：2%路肩橫坡：3%路面設計標準軸載：雙輪組單軸軸載100KN（BZZ100）極限

19、最小半徑：60米 停車視距：40米 超車視距：200米 最大縱坡： 8% 最小坡長：120米 車輛荷載：計算荷載 汽車20級；驗算荷載 掛車100路面設計標準軸載：雙輪組單軸軸載100KN（BZZ100）4 線形設計4.1選線步驟道路選線就是根據路線的基本走向和技術標準，結合當地的地形、地質、地物及其他沿線條件和施工條件等，選定一條技術上可行、經濟上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。一條路線的選定是一項由大到小、由粗到細、由輪廓到具體，逐步深入的工作。一般要經過以下三個步驟：(1) 全面布局(2) 逐段安排(3) 具體定線5平面設計5.1 平面線形設計5.1.1 線形平曲線要素值的確定

20、1、 平面設計原則：(1) 平面線形應直捷、連續(xù)、順舒，并與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協調。(2) 除滿足汽車行駛力學上的基本要求外，還應滿足駕駛員和乘客在視覺和心理上的要求。(3) 保持平面線形的均衡與連貫。為使一條公路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應注意使線形要素保持連續(xù)性而不出現技術指標的突變。(4) 應避免連續(xù)急彎的線形。這種線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來不良影響。設計時可在曲線間插入足夠長的直線或緩和曲線。(5) 平曲線應有足夠的長度。如平曲線太短，汽車在曲線上行駛時間過短會使駕駛操縱來不及調整，一般都應控制平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）的最小長度。2 、平曲線

21、要素值的確定：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。（1）圓曲線最小半徑選用曲線半徑時應注意前后線形的協調不應突然采用小半徑曲線長直線或線形較好路段不能采用最小圓曲線半徑從地形條件好的區(qū)段進入地形條件較差區(qū)段時線形技術指標應逐漸過渡防止突變，圓曲線半徑大于一定數值時可以不設置超高而允許設置等于直線路段路拱的反超高。緩和曲線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。而為了車輛在緩和曲線上平穩(wěn)地完成曲率的過渡與變化，保證線形順適美觀，同時為了在曲線上設置超高

22、和加寬緩和段，應規(guī)定緩和曲線的最小長度。根據以上規(guī)范規(guī)定，結合本設計的實際地形情況，線形的基本設計要素如下：方案一：R=170m Ls=35 = 18°1212.6：R=80m Ls=35 = 46°4546.6方案二：R=100 Ls =35 = 33°042.8：R=135 Ls =35 = 34°5053.15.1.2緩和曲線計算方案一：(1) 確定緩和曲線的最小長度1)按離心加速度的變化率計算2)按駕駛員的操作及反應時間計算3)按視覺條件計算到這綜合以上各項和結合三級公路規(guī)范去最小緩和曲線，取(2) 主點里程樁號計算1)曲線要素計算切線增長值：

23、內移值： 切線長：曲線長： 外距： 切曲差： (3)主點樁號計算: 在地形圖上量得則 直緩點：緩圓點：圓緩緩直點：曲中點：交點：（校核無誤）：(1) 主點里程樁號計算1)曲線要素計算切線增長值： 內移值：切線值： 曲線長： 外 距： 切曲差： 2)主點樁號計算: 在地形圖上量得則 直緩點：緩圓點：圓緩緩直點：曲中點：交點：（校核無誤）由地形圖可得到終點樁號為：方案二：(1) 確定緩和曲線的最小長度1)按離心加速度的變化率計算2)按駕駛員的操作及反應時間計算3)按視覺條件計算綜合以上各項，結合地形條件?。ǜ鶕壒芬?guī)范，設計速度40m/s）(2) 主點里程樁號計算1)曲線要素計算切線增長值：

24、內移值： 切線長：曲線長： 外 距： 切曲差： (3)主點樁號計算: 在地形圖上量得，則 直緩點：緩圓點：圓緩點：緩直點：曲中點：交點：（校核無誤）：(1) 確定緩和曲線的最小長度1)按離心加速度的變化率計算2)按駕駛員的操作及反應時間計算3)按視覺條件計算綜合以上各項，結合地形條件?。ㄍ希?2) 主點里程樁號計算1)曲線要素計算切線增長值： 內移值： 切線長：曲線長： 外 距： 切曲差： (3)主點樁號計算: 在地形圖上量得則 直緩點：緩圓點：圓緩點：緩直點：曲中點：交點：（校核）由地形圖可得到終點樁號為：5.1.3視距驗算由相關規(guī)范知設計速度為40 km/h時，停車視距St=40，會車視

25、距S=2St=80m。對平曲線1進行視距驗算。平曲線長L=159m，圓曲線長度為Ly=89mh=5.04m路塹邊緣到內側車道中線的距離為3.5+0.75+1.75=6h，則視距滿足要求。6排水設計6.1排水系統(tǒng)的一般規(guī)定 1三級公路路基路面排水應進行綜合設計，使各種排水設施形成一個功能齊全，排水能力強的完整排水系統(tǒng)。 2路基排水設計應與農田水利建設規(guī)劃相配合，防止沖毀農田或危害農田水利設施，當路基占用灌溉溝渠時，應予恢復，并采取必要的防滲措施。 3公路穿過村鎮(zhèn)居民區(qū)時，排水設計應與現有供、排水設施及建設規(guī)劃相協調。4排水困難地段可通過提高路基或采取降低地下水位、設置隔離層等措施，使路基處于干燥

26、、中濕狀態(tài)。6.2綜合排水設計的基本要求流向地基的路面水和地面水，需要在路基范圍外的地點，設置截水溝和排水溝或滲溝進行攔截，并引至指定地點；路基范圍內的水源，分別采用邊溝，滲溝，滲井與排水溝給予排除。路基排水一般向低洼一側排除，必須橫跨路基時，盡量利用擬設的橋涵，必要時設置涵洞、倒虹吸或渡水槽。水流落差較大時，應設置跌水或急流槽。6.3 綜合設計的意義排水系統(tǒng)綜合設計的好壞，對路基穩(wěn)定性的影響很大。 特別是多雨的山區(qū)、黃土高原地區(qū)、寒冷潮濕地帶、水網密布、地基軟弱的平原地區(qū)，以及水文地質條件不良等情況下，修建高等級道路時，更應該重視路基排水的綜合設計。在實際工程中，由于自然條件、路線布置及其他

27、人為因素的不同，情況往往比較復雜，對于某些重點路段需要進行路基排水的綜合設計，以提高排水效率，發(fā)揮各類排水設施的優(yōu)點，降低工程費用。7縱斷面設計7.1道路縱斷面設計在縱斷面設計中有兩條主要的線：一條是地面線，它是根據中在線各樁點的高程而繪制的一條不規(guī)則的線，反映了沿地面的起伏情況；另一條是設計線，它是經過技術上、經濟等多方面的比較后訂出的一條有規(guī)則形狀的幾何線，其反映了擬建道路的實際起伏變化情況。擬建道路的設計標高是指中央分隔帶外側邊緣的標高。7.2 道路縱斷面設計原則1 、縱坡設計應滿足最大縱坡坡度、最小坡度、最小坡長等相關要求；縱坡設計應有一定的平順性，起伏不宜過大也不宜過與頻繁；2 、縱

28、坡設計在一般情況下，應大致填挖平衡，減少運輸工具的數量，降低工程造價，但高速公路一般以填為主；3、 平原微丘區(qū)地下埋深較淺，河流、池塘分布較廣，縱坡除應滿足最小縱坡要求外，還應滿足最小填土高度要求；4 、大、中橋無特殊請況橋上不設豎曲線，橋頭兩端豎曲線的起始點應設在橋頭10米外。7.3 縱斷面線形方案的確定縱斷面設計應滿足上述各種技術指標及構造凈高要求，盡量降低填土高度，節(jié)約工程造價。豎曲線半徑一曲較大值，但不宜設置過多的豎曲線，使路線頻繁起伏。根據公路工程技術標準，車速為40km/h的三級公路的最大縱坡為8%，最小坡長為120m，兩豎曲線起始點之間的直線距離不應小于3s的行程，根據本設計中設

29、計行車速度40Km/h計算得兩豎曲線起始點之間的直線距離應不小于120m。另外，還應考慮平、縱線形的組合：1、平曲線與豎曲線應滿足“平包豎”的原則，即豎曲線的起終點分別設置在平曲線內；若由于地形條件的限制而不能滿足時，當平曲線的中點與豎曲線的頂（底）點位置錯開不得超過平曲線長度的1/4時，仍然可行。2、平曲線與豎曲線大小保持均衡，平曲線和豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不應形成多而小。 7.4豎曲線要素計算豎曲線示意圖1、豎曲線計算公式豎曲線公式如下：或 (3-8) (3-9) (3-10) (3-11)式中：豎曲線長度； 豎曲線半徑； 變坡點相鄰兩縱坡坡度；變坡點相鄰兩縱坡的坡度差，當為

30、“”時，表示凹形豎曲線，當為“”時，表示凸形豎曲線；豎曲線切線長；豎曲線外距；豎曲線上任意一點豎距；豎曲線上任意一點至豎曲線起點的距離。2、 豎曲線要素計算：方案一：豎曲線變坡點在K0+500處，高程為846.804m，豎曲線半徑，坡度差：（曲線類型凸形）坡長：切線長：外距：方案二：豎曲線變坡點在K0+860處，高程為842.948m，豎曲線半徑，則坡度差：(曲線類型凹形)坡長：切線長：外距：3、豎曲線高程7.5平縱組合設計公路線形最終是以平、縱、橫所組合的立體線形反映于駕駛員的視覺中，為保證汽車行駛的安全，應把道路平、縱斷面結合作為立體線形來分析研究。平縱組合的一般要求：1、 當豎曲線與平曲

31、線組合時，豎曲線宜包含在平曲線之內，且平曲線應稍長于豎曲線。如下圖所示：平、豎曲線的組合原則平曲線與豎曲線要一一對應，且平曲線比豎曲線更長，即所謂的“平”包“豎”，這種組合能較好地保持視覺上的連續(xù)性。豎曲線的起終點最好分別放在平曲線的兩個緩和曲線內，其中任一點都不要放在緩和曲線以外的直線上，也不要放在圓弧段之內。2、保持平曲線與豎曲線大小的均衡。3、避免平、豎曲線的不利組合。本設計中平曲線共計兩個交點，豎曲線四個變坡點，均符合“平包豎”的原則或豎曲線在平曲線直線段上，滿足要求。8橫斷面設計8.1橫斷面設計8.1.1斷面設計原則1、設計應根據公路等級、行車要求和當地自然條件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護

32、和使用等方面的情況，進行精心設計，既要堅實穩(wěn)定，又要經濟合理。2、路基設計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度外，還應設置完善的排水設施和必要的防護加固工程以及其他結構物，采用經濟有效的病害防治措施。3、還應結合路線和路面進行設計。選線時，應盡量繞避一些難以處理的地質不良地段。4、沿河及受到水浸水淹的路段，應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。5、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。6、路基設計還應兼顧當地農田基本建設及環(huán)境保護等的需要。8.1.2各項技術指標由橫斷面設計部分可知，

33、路基寬度為8.5m，其中路面跨度為7m，土路肩寬度為0.75×2=1.5m；路面橫坡為2%，土路肩橫坡為3%。可見橫斷面設計圖。8.2平曲線加寬以其過度 1、加寬值汽車行駛在曲線上，各輪軌跡半徑不同，以其中后內輪軌跡半徑最小，且偏向曲線內側，故曲線的內側應增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。我國現行的公路工程技術標準根據各地的實際情況及車輛狀況確定了不同的平曲線的加寬值。二級公路、三級公路、四級公路的圓曲線半徑小于或等于250m時，應設置加寬。雙車道公路路面加寬值規(guī)定如下表所示。以JD1為例：本設計為三級公路v=40m/s，半徑R=170m 設計車道為雙向兩車道所以N=2 A

34、為標準車型長度4.8 ，根據車速影響圓曲線上路面加寬值為b=N(A²/2R+0.05v/)=0.44m8.3路拱及超高8.3.1 路拱坡度路拱坡度應根據路面類型和當地自然條件確定，但不應小于1.5%。取2%。8.3.2土路肩的橫坡土路肩的橫坡：位于直線路段或曲線路段內側，且車道或硬路肩的橫坡值大于或等于3%時，土路肩的橫坡應與車道或硬路肩橫坡值相同；小于3%時，土路肩的橫坡應比車道或硬路肩的橫坡值大1%或2%。位于曲線路段外側的土路肩橫坡，應采用3%或4%的反向橫坡值。本設計為三級公路，設計速度為40km/h，無硬路肩，土路肩0.75m。8.3.3超高緩和段長度的確定（1）超高規(guī)范規(guī)

35、定：三級公路的最大超高值為8。（2）超高緩和段超高緩和段長度 式中：旋轉軸至行車道（設路緣帶為路緣帶）外側邊緣的寬度，（m）；超高坡度與路拱坡度代數差，（%）；超高漸變率，即旋轉軸與行車道（設路緣帶時為路緣帶）外側邊緣線之間相對升降的比率。前面講到緩和曲線，已經考慮到超高緩和段所需的最短長度。所以一股情況下，超高緩和段與緩和曲線長度相等。但有時因照顧到線形的協調性，在平曲線中配置了較長的緩和曲線，則超高的過渡可僅在緩和曲線某一區(qū)段內進行。因為過小的漸變率對路面排水不利。從利于排除路面降水考慮，橫坡度由2（或1.5）過渡到0路段的超高漸變率不得小于1/330。 取-1,超高漸變率不變, 則將超高

36、緩和曲線向直線段延長來滿足超高漸變率的要求, 處理辦法有兩種:將(-1)的長度值并入緩和曲線,即將展延,但要同時滿足超高漸變率不得小于1/330的下限要求。保證緩和超高曲線長度和超高漸變率不變,將剩余的的長度并入圓曲線.本設計為三級柔性路面,路肩采用的是0.5m的路肩,考慮排水,保證路基的穩(wěn)定采取保證緩和超高曲線長度和超高漸變率不變的方式.根據上式計算的超高緩和段長度，應湊成5m的整倍數，并不小于10m的長度。圓曲線和緩和超高段超高值計算繞中線旋轉超高值計算公式 超高位置計算公式注圓曲線上外緣1.計算結果均為與設計高之高差2臨界斷面距緩和段起點：3距離處的加寬值：中線內緣過渡段上外緣中線內緣已

37、知本路段為三級公路，設計車速為40Km/h，行車道寬度為B=7m，路肩寬度0.75m路拱坡度為bj路肩寬度0.75m ig路拱坡度 2% ij路肩坡度 3% ih超高橫坡度 5%Lc超高緩和段長度X0與路拱同坡度的單向超高點至超高緩和段起點的距離x 超高緩和段中任一點至起點的距離B路面寬度在本次設計中，方案一中的JD1和JD2的半徑均小于600，所以設置超高。8.3.4超高設計為抵消車輛在曲線路段上行駛時所產生的離心力，將路面做成外側高于內側的單向橫坡的形式，這就是曲線上的超高。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。1超高的過渡方式本設計的道路等級為三

38、級級公路，超高的過渡為繞車道中心旋轉的超高過渡。最大超高為5%，漸變方式為線性。2 超高過渡段長度的確定以平曲線一為例，計算其超高過渡段長度。平曲線半徑R170m。該公路設計速度40km/h，由R=170 m，=35 m，超高值為，超高漸變率取1/150,旋轉軸邊緣至行車道邊緣（若有路緣帶，至路緣帶邊緣）。即。據規(guī)范確定路拱橫坡，由此確定緩和段曲線長度：(1) 超高緩和段的長度按下式計算： 式中： Lc超高緩和段長度（m）； 旋轉軸至行車道（設路緣帶時為路緣帶）外側邊緣的寬度（m）；超高坡度與路拱坡度的代數差，P 超高漸變率，即旋轉軸線與行車道（設路緣帶時為路緣帶）外側邊緣線之間的相對坡度；緩

39、和曲線，取時，橫坡從路拱坡度（-2）過渡到超高橫坡3的超高漸變率： 故滿足全緩和段超高。(2) 計算各樁號處超高值:以樁號（K0+109.876K0+210.335）為例：1）圓曲線上車道的路肩外側的超高值為：2） 過渡段曲線上時車道的路肩外側的超高值：采用全緩和段超高的方式。超高值計算結果見如下表:JD1：JD28.4土石方計算和調配8.4.1土石方計算首先是根據橫斷面圖計算橫斷面面積然后計算體積，即獲得土石方數量，填入土石方計算表。8.4.2土石方的調配土石方調配的一般要求:1 盡可能的少挖多填以減少廢方和棄方。2 用合理的經濟運距，達到運距最短。3 廢方要妥善處理。一般不占或少占耕地。4

40、 路基填方如需借土，應結合地形、農田排灌情況選擇借土地點。5 不同性質的土石應分別調運，以做到分層填筑。6 土石方集中的路段，因開挖、運輸的施工方案與一般路段不同，可單獨調配。針對本設計填土一部分為上游路段挖棄土，一部分為當地取土。調配方法:填方=本樁利用+填缺挖方=本樁利用+挖余借方=填缺-遠運利用廢方=挖余-遠運利用全線總的調運量復核:挖方+借方=填方+廢方具體土石方調配見“土石方調配表”。9結構層設計9.1 交通分析道路技術等級確定:由交通量組成表，折算成以小客車為標準進行計算,見表1-1：表1-1 交通量折算表車型交通量（輛/日）折算系數折算交通量（輛/日）小汽車7001.0700黃河

41、JN1503002.0600躍進NJ1302501.5375解放A10B3001.5450太脫拉1381002.0200總 計2025計算遠景設計年限平均晝夜交通量由公式（2-1）計算 Nd=N0(1+)n-1式中Nd遠景設計年平均日交通量，輛/日；N0起始年平均日交通量，輛/日；年平均增長率，取5%； n遠景設計年限，取20年；所以 Nd=2025×(1+5%)20-1=5117（輛/日） 根據公路工程技術標準JTG B01-2003 ，擬定該條道路為雙向兩車道的三級公路，設計車速為40km/h,設計采用的服務水平為二級。9.2 初擬水泥路面結構（選擇方案）本次設計根據公路等級和實

42、際情況分析，本次設計路面采用水泥路面。路面結構厚度(m)面層0.22基層0.18墊層0.15相應于安全設為三級的變異水平等級為中級。根據三級公路中等交通等級和中級變異水平，初擬普通混凝土面層厚度為0.22米，基層選用水泥穩(wěn)定粒料，厚0.18米，墊層選低劑量無機結合料穩(wěn)定土，厚度為0.15米。路面寬度7m普通混凝土的平面尺寸為寬3.5米，長4米，長寬比為1.143 小于1.3符合要求?？v縫為設拉桿平縫，橫縫為設傳力桿的假縫。9.3路面材料參數確定取重交通等級的普通混凝土面層彎拉強度標準值為5Mpa,相應的彎拉彈性模量標準值為31Gpa。墊層選用低劑量無機結合料穩(wěn)定土，回彈模量為600Mpa，水泥

43、穩(wěn)定粒料基層回彈模量1300Mpa。計算基層頂面當量回彈模量：E=1013MpaD=+=+=2.57（MNm）a=6.22(1-1.51()=6.22* (1-1.51()=4.293b=1-1.44=1-1.44=0.792E=ah=4.930.31230=165(MPa)普通混凝土的剛度半徑,r=0.537h0.677(m)9.4荷載疲勞應力標準軸載在臨界荷位處產生的荷載應力：=770.22=1.259(MPa)交通量計算表車型Pi(kN)C1,iC2,iC1,i C2,i (Pi/P)8ni次/日nbi次/日黃河JN150后軸101.6111.135600681前軸49.016.40.0

44、2160012.6太脫拉138后軸80.02.210.36920073.8前軸51.416.40.0312006.2解放A10B后軸60.85110.0194508.55前軸19.4016.40.0004500躍進NJ130后軸38.3016.40.0033751.13前軸15.316.40.0003750小汽車后軸-7000注：當計算彎沉和瀝青混凝土層底拉應力時，軸載換算系數N=C1C2(Pi/P)4.35；當計算半剛性基層層底拉應力時，軸載換算系數N；總（車輛）換算系數后軸換算系數前軸換算系數；當量軸次交通量×總換算系數。在設計年限內，一個車道上的累計當量軸次參照式(4-3)進行

45、計算： (4-3)式中：Ne設計年限內一個車道上的累計當量軸次，次；t設計年限，取20年；N1路面竣工后第一年的平均日當量軸次，次/d；Nt設計年限最后一年的平均日當量軸次，次/d；設計年限內交通量的平均年增長率，為5%；車道系數，取1。因縱縫為設拉桿平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數Kr=0.87 ，考慮設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數k=N=(9453464)=2.498，根據公路等級，綜合考慮偏載荷動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數荷載疲勞應力k=1.20荷載疲勞應力：9.5溫度疲勞應力I區(qū)最大溫度梯度取92（/m），板長L=4m,L/r=4/0.677=5.91,查表取

46、混凝土h=0.22m,B=0.62,最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力=計算溫度疲勞應力系數，自然區(qū)劃分為IV區(qū)a=0.841,b=0.058,c=1.323K=溫度疲勞應力0.472=0.92MPa三級公路的安全等級為三級，相應于三級安全等級的變異水平為中級，目標可靠度為80%,由目標可靠度和變異水平等級可確定可靠度系數1.059.6水泥路面電算驗算因此，所選普通混凝土面層結構（0.22）可以承受設計基準期荷載應力和溫度應力的綜合作用。水泥混凝土電算驗算水泥混凝土路面設計 設 計 內 容 : 新建單層水泥混凝土路面設計 公 路 等 級 : 三級公路 變異水平的等級 : 中 級 可 靠 度

47、系 數 : 1.04 面 層 類 型 : 普通混凝土面層設計軸載 100 kN最重軸載 150 kN路面的設計基準期 : 20年設計基準期內設計車道上設計軸載累計作用次數 : 9453464 路面承受的交通荷載等級 :重交通荷載等級混凝土彎拉強度 5 MPa 混凝土彈性模量 29000 MPa混凝土面層板長度 4 m 地區(qū)公路自然區(qū)劃 面層最大溫度梯度 92 /m 接縫應力折減系數 .87 混凝土線膨脹系數 10 10-6/基(墊)層類型-新建公路路基上修筑的基(墊)層層位 基（墊）層材料名稱 厚度(mm) 材料模量(MPa) 1 級配碎石 200 300 2 新建路基 60 板底地基當量回彈

48、模量 ET= 120 MPa中間計算結果 : ( 下列符號的意義請參看“程序使用說明” )HB= 220 DC= 26.32 R= .73 SPS= 1.848 SPM= 2.706 SPR= 4.02 SPMAX= 2.35 CL= .753 BL= .465 STMAX= 1.36 KT= .34 STR= .46 SCR= 4.48 GSCR= 4.66 RE=-6.8 %SCM= 3.71 GSCM= 3.86 REM=-22.8 %混凝土面層荷載疲勞應力 : 4.02 MPa混凝土面層溫度疲勞應力 : .46 MPa考慮可靠度系數后混凝土面層綜合疲勞應力 : 4.66 MPa （小于

49、或等于面層混凝土彎拉強度）混凝土面層最大荷載應力 : 2.35 MPa混凝土面層最大溫度應力 : 1.36 MPa考慮可靠度系數后混凝土面層最大綜合應力 : 3.86 MPa （小于或等于面層混凝土彎拉強度）滿足路面結構極限狀態(tài)要求的混凝土面層設計厚度 : 220 mm、驗算路面結構層防凍厚度 : 路面結構層最小防凍厚度 300 mm新建基(墊)層總厚度 200 mm驗算結果表明， 路面總厚度滿足路面結構層防凍厚度要求 。 通過對設計層厚度按 mm 取整, 最后得到路面結構設計結果如下 - 普通混凝土面層 220 mm - 級配碎石 200 mm - 新建路基9.7接縫的構造及設計接縫的構造及

50、設計1. 縱向接縫形式的選擇（1）一次鋪筑寬度小于路面寬度時，應設置縱向施工縫。縱向施工縫采用平縫形式，上部應鋸切槽口，深度為3040 mm，寬度為38 mm，槽內灌塞填縫料，構造如圖所示。圖縱向接縫示意圖一次鋪筑寬度大于4.5 m時，應設置縱向縮縫?？v向縮縫采用假縫形式，鋸切的槽口深度應大于施工縫的槽口深度。采用粒料基層時，槽口深度應為板厚的1/3；采用半剛性基層時，槽口深度為板厚的2/5。其構造如圖所示。圖 縱向接縫示意圖（2）縱縫應與路線中縫平行。在路面等寬的路段內或路面變寬路段的等寬部分，縱縫的間距和形式應保持一致。路面變寬段的加寬部分與等寬部分之間，以縱向施工縫隔開。加寬板在變寬段起

51、終點處的寬度不應小于1 m。（3）拉桿應采用螺紋鋼筋，設在板后中央，并應對拉桿中部100 mm范圍內進行防銹處理。拉桿的直徑、長度和間距，可參照表選用。施工布設時，拉桿間距應按橫向接縫的實際位置予以調整，最外側的拉桿距橫向接縫的距離不得小于100 mm。表拉桿直徑、長度和間距（mm）面層厚（mm）到自由邊或未設拉桿縱縫的距離（m）3.003.503.754.506.007.520025014×700×90014×700×80014×700×70014×700×60014×700×50014

52、15;700×40026030016×800×90016×800×80016×800×70016×800×60016×800×50016×800×400注：拉桿直徑、長度和間距的數字為直徑×長度×間距。2. 橫向接縫形式的選擇(1) 每日施工結束或因臨時原因中斷施工時，必須設置橫向施工縫，其位置應盡可能選在縮縫或脹縫處。設在縮縫處的施工縫，應采用傳力桿的平縫形式，其構造如圖所示；設在脹縫處的施工縫，其構造與脹縫相同。遇有困難需設在縮縫之間時，施工縫采用設拉桿的企口縫形式，其構造如圖所示。圖橫向接縫示意圖(2) 橫向縮縫可等間距或變間距布置，采用假縫形式。特重和