丹東—莊河高速公路CD段設(shè)計

1、 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）PAGE PAGE V丹東莊河高速公路CD段設(shè)計摘 要本畢業(yè)設(shè)計的題目是：丹東莊河高速公路CD段設(shè)計。綜合該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景和交通量的發(fā)展需求，從遠(yuǎn)景和近景的交通狀況出發(fā)，確定采用高速公路的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計。本高速公路所在地段屬于平原微丘區(qū)，設(shè)計時速100Km/h。該路段設(shè)計總長5551.122m。路線設(shè)四個平曲線交點，交點樁號分別是K1+077.204，K2+009.886，K3+729.917，K4+625.774。平曲線半徑分別為900m，800m，700m，800m。豎曲線兩個，其中前一個為凹形曲線，后一個為凸型曲線。路線高低起伏不大，最小縱坡為0.301%，

2、滿足最小縱坡排水要求。路面設(shè)計為高級路面，采用瀝青混凝土路面。本設(shè)計瀝青混凝土理論以彈性層狀體系理論為基礎(chǔ)，沿途經(jīng)過的干燥、中濕兩種狀態(tài)下的路段分別進(jìn)行兩種不同的路面設(shè)計，為保證路基路面的強(qiáng)度穩(wěn)定性，延長道路的使用壽命，在做好路基路面設(shè)計的同時，還對道路的排水進(jìn)行了設(shè)計。設(shè)計中采用多種工程軟件進(jìn)行精確計算來優(yōu)化設(shè)計，設(shè)計圖紙采用AUTOCAD系統(tǒng)及緯地道路系統(tǒng)繪制。關(guān)鍵詞：高速公路；平曲線；豎曲線；路基；瀝青路面 AbstractThis paper is CD sections construction design of Dandong-Zhuanghe freeway According

3、 to the regions economic development prospective of the traffic condition, confirming the using of indicators in highway design to carry on the designing. The project located in the plain fills. The design speed is 100Km/h. This total legth of design route is 5551.122m. The route supposes4 plane cur

4、ves, respectively is K1+077.204，K2+009.886，K3+729.917，K4+625.774. The curve radius respectively is 900m, 800m, 700m, 800m. Two vertical curve consist of a concave vertical curve and a convex vertical curve. The small slope is 0.301%, satisfying with the smallest slope draining water.An advanced asph

5、alt pavement is adopted in the project. Basing on the theory of elastic layered system, 4 kinds of diffent pavement strucation is designed to meet for different states basing on the route may pass through the dry, in wet, humid,too wet state under the different section of the road respectively to be

6、 designed, meeting for the design requirements. To ensure the strength and stability of the roadbed surface to extend the life of the road, the road embankment in good design, it is also carried out on the road drainage design.Keywords：Freeway；Horizontal curve；Vertical curve；Subgrade； Asphalt paverm

7、ent；目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc296007993 第一章 緒論 PAGEREF _Toc296007993 h 1 HYPERLINK l _Toc296007994 1.1設(shè)計任務(wù)、依據(jù)及目的 PAGEREF _Toc296007994 h 1 HYPERLINK l _Toc296007995 1.2沿線自然地理概況 PAGEREF _Toc296007995 h 1 HYPERLINK l _Toc296007996 1.2.1道路所在地區(qū)的氣象資料 PAGEREF _Toc296007996 h 1 HYPERLINK l _Toc296

8、007997 1.2.2沿線的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況 PAGEREF _Toc296007997 h 1 HYPERLINK l _Toc296007998 1.2.3沿線的植被及土壤分布情況 PAGEREF _Toc296007998 h 2 HYPERLINK l _Toc296007999 1.2.4道路建筑材料及分布情況 PAGEREF _Toc296007999 h 2 HYPERLINK l _Toc296008000 1.3近期交通量 PAGEREF _Toc296008000 h 2 HYPERLINK l _Toc296008001 1.4可行性分析 PAGEREF _Toc

9、296008001 h 2 HYPERLINK l _Toc296008002 1.4.1道路可行性分析 PAGEREF _Toc296008002 h 2 HYPERLINK l _Toc296008003 1.4.1.3關(guān)于路線交叉設(shè)置 PAGEREF _Toc296008003 h 3 HYPERLINK l _Toc296008004 1.4.1.4關(guān)于交通工程與沿線設(shè)施 PAGEREF _Toc296008004 h 3 HYPERLINK l _Toc296008005 1.5路線方案 PAGEREF _Toc296008005 h 3 HYPERLINK l _Toc296008

10、006 1.5.1地區(qū)選線 PAGEREF _Toc296008006 h 3 HYPERLINK l _Toc296008007 第二章 路線設(shè)計 PAGEREF _Toc296008007 h 7 HYPERLINK l _Toc296008008 2.1主要技術(shù)指標(biāo) PAGEREF _Toc296008008 h 7 HYPERLINK l _Toc296008009 2.1.1交通量分析及交通量的計算 PAGEREF _Toc296008009 h 7 HYPERLINK l _Toc296008010 2.1.2年平均交通量 PAGEREF _Toc296008010 h 7 HYP

11、ERLINK l _Toc296008011 2.2路線平面設(shè)計 PAGEREF _Toc296008011 h 7 HYPERLINK l _Toc296008012 2.2.1平面線形設(shè)計的一般原則 PAGEREF _Toc296008012 h 8 HYPERLINK l _Toc296008013 2.2.2計算平曲線要素 PAGEREF _Toc296008013 h 8 HYPERLINK l _Toc296008014 2.2.3交點計算示例 PAGEREF _Toc296008014 h 9 HYPERLINK l _Toc296008015 2.3道路縱斷面設(shè)計 PAGERE

12、F _Toc296008015 h 11 HYPERLINK l _Toc296008016 2.3.1縱斷面設(shè)計的一般要求 PAGEREF _Toc296008016 h 11 HYPERLINK l _Toc296008017 2.3.2最大縱坡確定 PAGEREF _Toc296008017 h 12 HYPERLINK l _Toc296008018 2.3.3最小縱坡確定 PAGEREF _Toc296008018 h 12 HYPERLINK l _Toc296008019 2.3.4坡長限制 PAGEREF _Toc296008019 h 12 HYPERLINK l _Toc2

13、96008020 2.3.5豎曲線設(shè)計 PAGEREF _Toc296008020 h 13 HYPERLINK l _Toc296008021 2.4道路橫斷面設(shè)計 PAGEREF _Toc296008021 h 15 HYPERLINK l _Toc296008022 2.4.1概述 PAGEREF _Toc296008022 h 15 HYPERLINK l _Toc296008023 2.4.2路基寬度 PAGEREF _Toc296008023 h 16 HYPERLINK l _Toc296008024 2.4.3路拱坡度確定 PAGEREF _Toc296008024 h 17

14、HYPERLINK l _Toc296008025 2.4.4護(hù)坡道 PAGEREF _Toc296008025 h 17 HYPERLINK l _Toc296008026 2.4.5邊溝設(shè)計 PAGEREF _Toc296008026 h 18 HYPERLINK l _Toc296008027 2.4.6彎道的超高與加寬 PAGEREF _Toc296008027 h 18 HYPERLINK l _Toc296008028 2.4.7彎道的加寬 PAGEREF _Toc296008028 h 20 HYPERLINK l _Toc296008029 第三章 路基設(shè)計 PAGEREF _

15、Toc296008029 h 21 HYPERLINK l _Toc296008030 3.1概述 PAGEREF _Toc296008030 h 21 HYPERLINK l _Toc296008031 3.2 路基的類型 PAGEREF _Toc296008031 h 21 HYPERLINK l _Toc296008032 3.3 路基的寬度與厚度 PAGEREF _Toc296008032 h 21 HYPERLINK l _Toc296008033 3.4 路基填料的選擇 PAGEREF _Toc296008033 h 22 HYPERLINK l _Toc296008034 3.5

16、 取土與棄土方案 PAGEREF _Toc296008034 h 22 HYPERLINK l _Toc296008035 3.6 路基填土與壓實 PAGEREF _Toc296008035 h 22 HYPERLINK l _Toc296008036 3.6.1路基填料的選擇標(biāo)準(zhǔn)： PAGEREF _Toc296008036 h 22 HYPERLINK l _Toc296008037 3.6.2路基壓實要求 PAGEREF _Toc296008037 h 23 HYPERLINK l _Toc296008038 3.7 路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配 PAGEREF _Toc296008038

17、h 23 HYPERLINK l _Toc296008039 3.7.1 土石方量的計算 PAGEREF _Toc296008039 h 24 HYPERLINK l _Toc296008040 3.7.2 土石方的調(diào)配方法 PAGEREF _Toc296008040 h 25 HYPERLINK l _Toc296008041 3.8 基底處理 PAGEREF _Toc296008041 h 25 HYPERLINK l _Toc296008042 第四章 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc296008042 h 27 HYPERLINK l _Toc296008043 4.1概述 PA

18、GEREF _Toc296008043 h 27 HYPERLINK l _Toc296008044 4.2路面類型及結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc296008044 h 27 HYPERLINK l _Toc296008045 4.2.1 路面類型 PAGEREF _Toc296008045 h 27 HYPERLINK l _Toc296008046 4.2.2 路面結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc296008046 h 28 HYPERLINK l _Toc296008047 4.2.3 新建路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的步驟 PAGEREF _Toc296008047 h 28 HYPERLINK l

19、_Toc296008048 4.3 瀝青路面的主要損壞形式 PAGEREF _Toc296008048 h 29 HYPERLINK l _Toc296008049 4.4 路面設(shè)計達(dá)到的要求 PAGEREF _Toc296008049 h 30 HYPERLINK l _Toc296008050 4.5 瀝青路面的設(shè)計計算 PAGEREF _Toc296008050 h 30 HYPERLINK l _Toc296008051 4.5.1 確定自然區(qū)劃和路基潮濕類型及土基回彈模量 PAGEREF _Toc296008051 h 30 HYPERLINK l _Toc296008052 4.5

20、.2交通量分析 PAGEREF _Toc296008052 h 31 HYPERLINK l _Toc296008053 4.5.3 選擇路面結(jié)構(gòu)型式 PAGEREF _Toc296008053 h 33 HYPERLINK l _Toc296008054 4.5.4 按容許彎沉計算路面厚度 PAGEREF _Toc296008054 h 33 HYPERLINK l _Toc296008055 4.5.5路面結(jié)構(gòu)組合 PAGEREF _Toc296008055 h 36 HYPERLINK l _Toc296008056 第五章 排水設(shè)計 PAGEREF _Toc296008056 h 45

21、 HYPERLINK l _Toc296008057 5.1.概述 PAGEREF _Toc296008057 h 45 HYPERLINK l _Toc296008058 5.2路基排水 PAGEREF _Toc296008058 h 45 HYPERLINK l _Toc296008059 5.2.1路基排水的一般原則 PAGEREF _Toc296008059 h 45 HYPERLINK l _Toc296008060 5.2.2路基排水系統(tǒng)設(shè)計步驟 PAGEREF _Toc296008060 h 46 HYPERLINK l _Toc296008061 5.2.3地面排水設(shè)施 PAG

22、EREF _Toc296008061 h 47 HYPERLINK l _Toc296008062 5.3路面排水 PAGEREF _Toc296008062 h 50 HYPERLINK l _Toc296008063 第六章 路基防護(hù) PAGEREF _Toc296008063 h 52 HYPERLINK l _Toc296008064 6.1概述 PAGEREF _Toc296008064 h 52 HYPERLINK l _Toc296008065 6.2路基防護(hù)工程 PAGEREF _Toc296008065 h 52 HYPERLINK l _Toc296008066 第七章 橋

23、梁設(shè)計 PAGEREF _Toc296008066 h 54 HYPERLINK l _Toc296008067 第八章 交通工程及沿線設(shè)施 PAGEREF _Toc296008067 h 55 HYPERLINK l _Toc296008068 8.1.交通安全設(shè)施 PAGEREF _Toc296008068 h 55 HYPERLINK l _Toc296008069 8.1.1 概述 PAGEREF _Toc296008069 h 55 HYPERLINK l _Toc296008070 8.1.2.標(biāo)志設(shè)計 PAGEREF _Toc296008070 h 55 HYPERLINK l

24、_Toc296008071 8.1.3.標(biāo)線設(shè)計 PAGEREF _Toc296008071 h 56 HYPERLINK l _Toc296008072 8.1.4.護(hù)欄 PAGEREF _Toc296008072 h 57 HYPERLINK l _Toc296008073 8.1.5防眩設(shè)施 PAGEREF _Toc296008073 h 59 HYPERLINK l _Toc296008074 8.1.6.隔離設(shè)施 PAGEREF _Toc296008074 h 59 HYPERLINK l _Toc296008075 8.1.7輪廓標(biāo) PAGEREF _Toc296008075 h

25、60 HYPERLINK l _Toc296008076 第九章 施工組織設(shè)計 PAGEREF _Toc296008076 h 62 HYPERLINK l _Toc296008077 9.1.工程概況 PAGEREF _Toc296008077 h 62 HYPERLINK l _Toc296008078 9.2.勞動力、機(jī)械設(shè)備以及材料計劃 PAGEREF _Toc296008078 h 62 HYPERLINK l _Toc296008079 9.2.1勞動力計劃 PAGEREF _Toc296008079 h 62 HYPERLINK l _Toc296008080 9.2.2機(jī)械設(shè)備

26、配置 PAGEREF _Toc296008080 h 62 HYPERLINK l _Toc296008081 9.2.3材料供應(yīng)計劃 PAGEREF _Toc296008081 h 63 HYPERLINK l _Toc296008082 9.3高墩施工的特點及難點 PAGEREF _Toc296008082 h 63 HYPERLINK l _Toc296008083 9.4施工方案 PAGEREF _Toc296008083 h 64 HYPERLINK l _Toc296008084 9.4.1.施工方案簡介： PAGEREF _Toc296008084 h 64 HYPERLINK

27、l _Toc296008085 9.4.2.施工工藝流程（見圖1） PAGEREF _Toc296008085 h 65 HYPERLINK l _Toc296008086 9.4.3施工關(guān)鍵技術(shù) PAGEREF _Toc296008086 h 65 HYPERLINK l _Toc296008087 9.5施工質(zhì)量保證措施 PAGEREF _Toc296008087 h 68 HYPERLINK l _Toc296008088 9.6安全保證措施 PAGEREF _Toc296008088 h 69 HYPERLINK l _Toc296008089 9.7文明施工措施及環(huán)境污染防護(hù)措施 P

28、AGEREF _Toc296008089 h 70 HYPERLINK l _Toc296008090 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc296008090 h 72 HYPERLINK l _Toc296008091 致 謝 PAGEREF _Toc296008091 h 73 PAGE 78第一章 緒論1.1設(shè)計任務(wù)、依據(jù)及目的課設(shè)題目：丹東至莊河高速公路CD段設(shè)計，該段高速公路的建設(shè)為丹東和莊河兩個城市之間的往來帶來了方便，加強(qiáng)了地區(qū)之間的聯(lián)系，加快了當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)的發(fā)展，同時帶動了沿線旅游業(yè)的發(fā)展。對于地區(qū)經(jīng)濟(jì)來說，丹莊高速公路的建設(shè)的直接投資對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)起到拉動作用。本項目初步設(shè)計以設(shè)計任

29、務(wù)書為基礎(chǔ)，以現(xiàn)行公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）及有關(guān)路線、路基、路面、橋涵、隧道、地質(zhì)、交通工程勘察設(shè)計規(guī)范為依據(jù)，按交通部1996發(fā)公路工程基本建設(shè)項目設(shè)計文件編制辦法及有關(guān)圖表示例編制。1.2沿線自然地理概況1.2.1道路所在地區(qū)的氣象資料該地區(qū)位于亞歐大陸東岸中緯度地帶，屬暖溫帶亞濕潤季風(fēng)型氣候，年平均雨量多在800-1200毫米之間，是我國北方雨量最多的地區(qū)，降水2/3集中于夏季。年平均氣溫南部在8-9,北部6-7，冬季最低氣溫-25，夏季最高氣溫35，受山地和海洋影響，南北氣溫相差12。主風(fēng)向為西北方向。受季風(fēng)影響，季節(jié)變化明顯，四季分明。7、8月份降水量占全年降水的

30、50%，受地形和季風(fēng)影響，降水量自西南向東北遞增。抗震等級為7.0級。1.2.2沿線的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況根據(jù)地質(zhì)資料，該段地貌類型屬于平緩山地地區(qū)，地層一次為填筑土、亞砂土、淤泥質(zhì)亞砂土、粉砂、中砂、亞粘土、細(xì)砂、礫砂、中砂、亞粘土、礫巖等。沿線山體穩(wěn)定，無不良地質(zhì)狀況，山坡地下水3米以下，洼地地下水1.5米以下。1.2.3沿線的植被及土壤分布情況路線所經(jīng)地區(qū)有灌木叢，今后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要是致力于土地的綜合利用，對山、水、田、路進(jìn)行綜合治理，搞好水土保持。沿線農(nóng)作物主要有玉米，高粱等，在道路周圍可以種植樹木和草，不但可以保持水土，還可以增加道路的美觀，有助于增加行車安全。1.2.4道路建筑材

31、料及分布情況沿線有豐富的砂礫，有小型采石場和石灰廠，水泥和瀝青均需外購。1.3近期交通量 近期交通量車型 數(shù)量黃河JN150, 750解放CA10B 600東風(fēng)EQ140 230日野KF300D 100各種車輛折合成小客車為 11211 輛/日 交通增長率： 7.5%。1.4可行性分析 1.4.1道路可行性分析1.4.1.1總體設(shè)計原則的確定堅持以人為本，樹立安全至上的理念；堅持人與自然相和諧，樹立尊重自然、保護(hù)環(huán)境的理念；堅持可持續(xù)發(fā)展，樹立節(jié)約資源的理念；堅持質(zhì)量第一，樹立讓公眾滿意的理念；堅持合理選用技術(shù)指標(biāo)，樹立設(shè)計創(chuàng)作的理念；堅持系統(tǒng)論的思想，樹立全壽命周期成本的理念。1.4.1.2

32、新技術(shù)采用本項目采用緯地道路CAD系統(tǒng)繪制平面設(shè)計圖、縱斷面設(shè)計圖、 橫斷面設(shè)計圖，土石方調(diào)配等，提高了設(shè)計速度和質(zhì)量。1.4.1.3關(guān)于路線交叉設(shè)置分離式立體交叉是根據(jù)實地情況，綜合考慮被交叉道路等級、相交角度、凈空要求、水文地質(zhì)條件、景觀條件及施工方案等因素，確定立交位置、橋孔布置及橋型方案。1.4.1.4關(guān)于交通工程與沿線設(shè)施根據(jù)道路和交通量特點，交通工程與沿線設(shè)施本著布局合理、功能完善、設(shè)備配備、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)實用、穩(wěn)定可靠、維護(hù)方便的原則，盡可能采用國內(nèi)外成熟的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品，為道路管理者和使用者及時提供必要的、準(zhǔn)確的交通信息。當(dāng)?shù)缆飞习l(fā)生突發(fā)事故時，道路管理者能具有快速反應(yīng)

33、和綜合應(yīng)變能力，從而確保高速公路安全、快速、舒適、高效運營。此設(shè)計高速公路起點為丹東，此地勢平坦，周圍多為房屋，農(nóng)田有少量河流，終點在莊河，此地勢也比較平坦，周圍主要是房屋和少量道路，兩地路線周圍比較適合道路的設(shè)計。1.5路線方案1.5.1地區(qū)選線路線起始點C點坐標(biāo)（544332.000 474508.00）高程261.0m，終點D點坐標(biāo)（539430.000 473244.00）高程262.0m，C至D點各個控制點高差高差相差很少， 兩地都屬于平原微丘地區(qū)。兩地地勢比較平坦，路線受高差和坡度的限制小，平、縱、橫三方面的幾何線形較易達(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

34、農(nóng)的需要，A至B點經(jīng)過一些農(nóng)田，房屋，細(xì)河，還得隧道穿越一座山川，并且還得跨越一座鐵路，所以選現(xiàn)實應(yīng)注意多方面的因素。1.以平面為主安排路線平原區(qū)路線，因受縱坡限制不大，布線時應(yīng)在基本符合路線走向的前提下正確處理對地物、地質(zhì)的避讓與穿越，以平面為主安排路線。選線時，首先在起終 點及中間必須經(jīng)過的工廠、農(nóng)場及風(fēng)景區(qū)作為主要控制點，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.線形與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)平原微丘地區(qū)由于地勢比較平坦，居住人口比較密集，原有路線較密。兩個小控制點之間以兩點直線連接的路線是最理想的，當(dāng)路線必須轉(zhuǎn)折時，相鄰曲線間應(yīng)盡量有較長的直線，以便曲線之間有充足的過渡時

35、間，但不能片面的追求長直線，平曲線盡量采用大半徑，小偏角，從而保證線形的平順。路線縱坡不應(yīng)頻繁起伏，也不宜過于平緩而造成排水不良。兩個方案的必選A方案 B方案 路線的選擇主要是根據(jù)地形、地物條件，并對工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、山地自然災(zāi)害、筑路材料、生態(tài)環(huán)境、自然景觀等進(jìn)行充分考慮的基礎(chǔ)上，結(jié)合沿線小區(qū)域氣候特征進(jìn)行方案研究，以選定路線線位。用緯地軟件，初步確定A、B兩個方案，并利用緯地對路線的選取、進(jìn)行圓曲線設(shè)計、橫縱斷面設(shè)計等一些設(shè)計。A、B方案對比（1）A方案：高程方面，從起點開始需降低高程，向低處走，至終點處又需抬高路線。道路全長5.551.122km，占地面積約14.4萬，在整個道路設(shè)計過

36、程中，道路共穿過5處河流，1處鐵路，故所需架設(shè)橋涵數(shù)為6處，其中大橋數(shù)為2座，中小橋數(shù)為4座。道路穿過1座高山，需修建一座長約330m的隧道。路線交叉情況相對簡單，布局合理，線形比較連續(xù)通順。（2）B方案：起終點高程布置同A方案相同。道路全長5.480km，占地面積約14.2萬，道路共穿過7處河流，1處鐵路，故需架設(shè)橋梁數(shù)為8處，其中大橋數(shù)為2座，中小橋數(shù)為6座。道路穿過1座高山，需修建一座長約330m的隧道。路線交叉相對復(fù)雜，布局相對合理，線形比較連續(xù)通順。整理出兩個方案的各個指標(biāo)，見表1-1。表1-1方案路線長度橋梁數(shù)量路線交叉數(shù)拆遷情況隧道數(shù)量特殊路段A5551m2座大橋， 4座中小橋，

37、6處拆遷4處1個3處B5480m2座大橋， 6座中小橋，8處拆遷5處1個3處表1-2方案總占地面積（）填方（）挖方（）拆遷電力設(shè)施A12962131269591474696相當(dāng)B13521121342561645213相當(dāng)（3）對比分析，A方案中的橋涵數(shù)量較B方案少了2座中小橋，且拆遷量較B方案少1處，路線交叉情況沒有B方案復(fù)雜。結(jié)論：綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)選擇A方案，如表1-3 表1-3方案路線長度最小半徑最大縱坡填方挖方橋梁A5551.122m700m1.88012695914746966座第二章 路線設(shè)計2.1主要技術(shù)指標(biāo)2.1.1交通量分析及交通量的計算 近期交通量車型 數(shù)量黃河JN1

38、50, 750解放CA10B 600東風(fēng)EQ140 230日野KF300D 100各種車輛折合成小客車為 11211 輛/日 交通增長率： 7.5%。2.1.2年平均交通量高速公路設(shè)計年限由公路路線線形設(shè)計規(guī)范（JTG D202006）查得為20年。所以，計算年平均交通量為：。由于交通量處于2500055000輛之間，根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)擬定該公路等級為四車道高速公路，設(shè)計速度初步設(shè)計為100km/h。2.2路線平面設(shè)計道路是一條帶狀的三維空間實體，它由路基、路面、橋梁、涵洞和沿線的附屬設(shè)施所組成。路線，是指道路中線的空間形態(tài)。路線在水平面上的投影線形稱作道路的平面線形。而沿中線豎直剖切再沿道

39、路里程展開的立面投影線形則稱為道路的縱斷面線形。中線上任意一樁號的法向切面是道路在該樁號的橫斷面。路線設(shè)計是指合理確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作。為了設(shè)計和研究工作的方便，通常把路線設(shè)計分解為路線平面設(shè)計、路線縱斷面設(shè)計和道路橫斷面設(shè)計，三者分別進(jìn)行，但相互關(guān)聯(lián)。2.2.1平面線形設(shè)計的一般原則根據(jù)公路路線線形設(shè)計規(guī)范（JTG D202006）得知：1）以平面線形為主，合理解決避讓、穿越、趨就等問題，穿線過程不考慮縱坡的限制。2）以設(shè)計數(shù)據(jù)為主導(dǎo)，遠(yuǎn)景設(shè)計為目標(biāo)，大致控制細(xì)部。3）線形要求短捷、平順、有美感。4）正確處理線形與環(huán)境的關(guān)系“少占田，避拆房，盡量不穿塘”，使路線的設(shè)置與周圍

40、環(huán)境相協(xié)調(diào)。5）正確處理路線與城鎮(zhèn)的關(guān)系：應(yīng)盡量避免穿越城鎮(zhèn)、工礦區(qū)及較密集的居民點，“靠村不進(jìn)村，利民不擾民”；盡量避開重要的電力、電訊設(shè)施。6）處理好路線與橋位的關(guān)系，說明如下：一般情況下，橋位中線應(yīng)盡可能與洪水的主流流向正交，橋梁和引道最好在直線上，條件受限時也可設(shè)置斜橋或曲線橋。小橋涵位置應(yīng)服從路線走向，但遇到斜交過大或河溝過于彎曲，可采取改河措施或改移路線。7）注意不良地質(zhì)的處理。平原區(qū)的水文土壤條件較差，特別是河網(wǎng)湖區(qū)，地勢低平，地下水位高，使路基穩(wěn)定性差，因此應(yīng)盡可能沿接近分水嶺的地勢較高處布線。當(dāng)路線遇到面積較大的湖塘泥沼和洼地時，一般應(yīng)繞避；如要穿越時，應(yīng)選著最窄最淺和基底坡

41、面平緩的地方通過，并采取措施保證路基的穩(wěn)定。8）正確處理新舊路的關(guān)系：平原地區(qū)通常有較寬的人行大路或等級不高的公路，正確布置平面交叉和立體交叉。9）平原地區(qū)一般缺乏砂石建筑材料,路線應(yīng)盡可能靠近建筑材料產(chǎn)地,以減少施工,養(yǎng)護(hù)材料運輸費。2.2.2計算平曲線要素平曲線類型有直線、圓曲線、緩和曲線。本設(shè)計中采用緩和曲線計算。帶有緩和曲線的平曲線計算公式 圖2-1曲線幾何要素切線長： 曲線長： 外 距： 切曲差： 內(nèi)移值： 切線增值： 2.2.3交點計算示例以JD1為例進(jìn)行計算：交點樁號 K1+086.214，轉(zhuǎn)角，設(shè)計車速。設(shè)緩和曲線，取圓曲線半徑。根據(jù)公路路線線形設(shè)計規(guī)范（JTG D202006

42、）中規(guī)定計算：確定緩和曲線長度：（1）按離心加速度的變化率計算按駕駛員的操作反應(yīng)時間計算（2）（3）按超高漸變率計算（4）按視覺條件計算綜合以上各項，取。主點里程樁號計算（1）曲線要素計算（2）基本樁號計算 （計算無誤）同理，其余主點樁號計算結(jié)果見表2-1。表 2-1交 點 號交 點 坐 標(biāo)曲 線 要 素 值 (m)N (X)E (Y)半 徑緩和曲緩和曲切 線曲 線外 距校正值線長度線參數(shù)長 度長 度12345678910JD0544207474293JD1543285.51944473717.90458900130342.053347.856677.690644.151718.021JD25

43、42342.27166473765.66779800130322.49237.388469.248519.2265.527JD3540717.83908474600.3584700130301.662662.8491118.6217221.3328207.076JD4540125.289473792.98788800130322.49221.021437.871715.93874.171JD55393364733062.3道路縱斷面設(shè)計2.3.1縱斷面設(shè)計的一般要求為使縱坡設(shè)計經(jīng)濟(jì)合理，必須在全面掌握勘測資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合選線的縱坡安排意圖，經(jīng)過綜合分析、比較才能定出設(shè)計縱坡?？v坡設(shè)計的一般要

44、求為：縱坡設(shè)計必須滿足公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B012003）的有關(guān)規(guī)定。為保證車輛可以能以一定的速度安全順利行駛，縱坡應(yīng)有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁?？v坡設(shè)計應(yīng)對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等因素綜合考慮，合理處理道路、管線、地下水位等的高程關(guān)系，以保證道路路基的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。一般情況下道路縱坡設(shè)計應(yīng)考慮路基工程的填、挖方平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方量，從而降低工程造價和節(jié)省道路用地。由于平原微丘地區(qū)地下水位較高，因此道路縱坡設(shè)計時，除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，以保證路基的穩(wěn)定性。在實地調(diào)查的基礎(chǔ)上，公路應(yīng)充分考慮通道、農(nóng)

45、田水利等方面的要求。2.3.2最大縱坡確定最大縱坡是指縱坡設(shè)計時各級道路允許采用的最大坡度值，它是道路縱斷面設(shè)計的重要控制指標(biāo)。我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B012003）中規(guī)定高速公路的最大縱坡為4%。高速公路受地形條件或其他特殊情況限制時，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證合理，最大縱坡可增加1%。在非機(jī)動車交通比例較大的路段，為照顧其交通要求可根據(jù)具體情況 將縱坡適當(dāng)放緩：平原微丘區(qū)一般不大于2%3%。本設(shè)計的最大縱坡為1.8804%。2.3.3最小縱坡確定在長路塹、低填以及其他橫向排水不通暢地段，為保證排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應(yīng)設(shè)置不小于0.25%的最小縱坡，一般情況下以不小于0.5

46、%為宜。當(dāng)必須設(shè)計平均縱坡或縱坡小于0.25%時，邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計。在彎道超高橫坡漸變段上，為使行車道外側(cè)邊緣不出現(xiàn)反坡，設(shè)計最小縱坡不宜小于超高允許漸變率。本設(shè)計的最小縱坡為0.301%。2.3.4坡長限制1） 最小坡長限制最短坡長的限制主要是從汽車行駛的平順的要求考慮的，如果坡長過短，使變坡點增多，汽車行駛在連續(xù)起伏地段產(chǎn)生的增重與減重的變化頻繁，導(dǎo)致乘客感覺不舒適，車速越高越突出，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B012003）和公路路線線形設(shè)計規(guī)范（JTG D202006）規(guī)定，高速公路的最短坡長為：平原微丘250m2） 最大坡長限制道路縱坡的大小及其對汽車正常行駛影響很大?？v坡越陡，坡

47、長越長，對行車影響也越大，所謂最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低容許速度時所行駛的距離。規(guī)范規(guī)定，高速公路最大坡長為：由于本設(shè)計的各坡度都小于不限長度的最大縱坡2.4%，所以不設(shè)最大坡長。2.3.5豎曲線設(shè)計在縱斷面設(shè)計中，豎曲線的設(shè)計要受到許多因素的限制，其中有三個因素決定著豎曲線的最小半徑，即最小半徑須滿足緩和沖擊、行駛時間不過短和行駛視距的要求。查公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)得：縱斷面技術(shù)參數(shù) 表2-2設(shè)計速度/ km/h100凸形豎曲線半徑（m）一 般 值6500極 限 值10000凹形豎曲線半徑（m）一 般 值4500極 限 值3000豎曲線最小長度（m）851.豎曲線設(shè)計與

48、計算豎曲線包括凹曲線、凸曲線。本次設(shè)計公路全長5551.122，全線共設(shè)三個豎曲線。為兩個凹形豎曲線，一個凸形曲線。坡度差（代數(shù)差），當(dāng)為“+”時，為凹形豎曲線；為“”時，為凸形豎曲線。豎曲線長度： 豎曲線切線長： 豎曲線上點的豎距：豎曲線外距： 式中 豎曲線半徑，； 豎曲線的曲線長，； 豎曲線的切線長，； 豎曲線的外距，； 兩相鄰縱坡的代數(shù)差，在豎曲線要素計算時去其絕對值； 豎曲線上任意一點到切線的縱距，； 豎曲線上任意一點與豎曲線始點或終點的水平距離，。圖4-1 豎曲線要素圖在設(shè)計過程中，按折線計算出的縱斷面設(shè)計標(biāo)高為未計豎曲線之設(shè)計標(biāo)高；設(shè)置豎曲線后，豎曲線內(nèi)所在路段的設(shè)計標(biāo)高應(yīng)在未計豎

49、曲線之設(shè)計標(biāo)高的基礎(chǔ)上加以改正，此改正值為，即：在凸形豎曲線內(nèi)： 設(shè)計標(biāo)高=未計豎曲線的設(shè)計標(biāo)高在凹形豎曲線內(nèi)： 設(shè)計標(biāo)高=未計豎曲線的設(shè)計標(biāo)高+2。豎曲線計算變坡點樁號：K1+100，K2+730，K5+550縱坡坡度： -1.8804%， +1.0854%， -0.3015%豎曲線半徑：7500m，14000m以變坡點1為例計算：（凸形豎曲線），為凹形。曲線長： 切線長： 外 距： 樁 號豎 曲 線縱 坡（）標(biāo) 高（m）凸曲線半徑R（m）凹曲線半徑R（m）切線長T（m）外距E（m）起點樁號終點樁號+-K0+000261-1.8804K1+100240.31547500111.2180.82

50、4K0+988.781K1+211.2191.0854K2+730258.00761400097.0870.337K2+632.913K2+827.087-0.3015K5+550249.504 豎曲線要素表 表2-32.4道路橫斷面設(shè)計2.4.1概述公路是一帶狀結(jié)構(gòu)物，垂直于路中心線方向上剖面叫橫斷面，這個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)計應(yīng)滿足如下要求：橫斷面設(shè)計應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB012003）規(guī)定的具體要求。設(shè)計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、行車要求、自然條件結(jié)合施工方法，做出正確合理的設(shè)計。設(shè)計時要兼

51、顧當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)的需要，盡可能與之間配合，不能任意減、并農(nóng)田排灌溝渠，當(dāng)灌溉溝渠必須沿路基通過時，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。路基穿過耕地時，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)計排水設(shè)施時，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。2.4.2路基寬度各種車輛折合成小客車的交通量合計為11211輛/日，查公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB012003）得公路等級為高速公路.車速擬定為100,車道數(shù)擬定4車道,服務(wù)水平為二級。1、路幅及行車道

52、寬的確定本設(shè)計路段為平原微丘，遠(yuǎn)景交通量為11211輛/日，根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB012003）規(guī)定并結(jié)合實際情況取道路等級為高速公路，路幅定為整體式雙幅四車道，中間采用分割帶分開。公路工程技根據(jù)準(zhǔn)（JTGB012003）術(shù)標(biāo)可以查得平原微丘地區(qū)高速公路行車道寬度為3.75m。2、加寬值的確定當(dāng)汽車行駛在曲線上，各輪跡半徑不同，其中以后輪軌跡半徑最小，且偏向曲線內(nèi)側(cè)，故曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB012003）規(guī)定：對于R250m的圓曲線，由于加寬值甚小，可以不加寬。本設(shè)計中最小圓曲線半徑大于250m，因此本設(shè)計不采用加寬。3、路肩的

53、確定本設(shè)計路段為平原微丘地區(qū)高速公路，需要設(shè)置路肩。本設(shè)計參照我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB012003）的有關(guān)規(guī)定，選擇的路肩寬度為硬路肩寬度3.0m，土路肩0.75m。硬路肩的坡度為2%，土路肩的坡度為3%，邊坡坡度1:1.5。在填方路段，為使路肩能匯集路面積水，需在路肩邊緣設(shè)置路緣石。為了便于排水，可在路基邊緣設(shè)置高出路面10 cm20 cm,寬為10 cm15 cm的路緣石。4、中間帶的確定中間帶是由兩條左側(cè)路緣帶與中央分隔帶組成。中間帶的寬度越寬其作用越明顯，但是對于我國寶貴的土地資源，采用較寬的中間帶是很浪費的，公路工程技根據(jù)準(zhǔn)（JTGB012003）規(guī)定的數(shù)值也隨公路等級、地形條

54、件變化而有所不同，根據(jù)實際情況，我在設(shè)計采用中央分隔帶的寬度為3m，中央分隔帶兩側(cè)路緣帶的寬度為0.75m。在分隔帶與路面之間設(shè)置路緣石，起導(dǎo)向、連接和便于排水的作用，高度不宜太高（20cm），因為太高會使高速行駛的汽車一旦駛?cè)雽a(chǎn)生飛躍甚至翻車的危險，所以高速公路因為排水必須設(shè)置路緣石時，應(yīng)使用光滑的斜式或曲線式的，高度不宜小于12cm。2.4.3路拱坡度確定公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG D202006）規(guī)定瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為12%；硬路肩路拱坡度與行車道相同.但不得大于5.0%,土路肩橫向坡度一般應(yīng)較路面橫向坡度大1%2%.故取路拱坡度為2%,土路肩橫向坡度為3%，路拱坡度采用

55、雙向坡面，由中央分隔帶遠(yuǎn)向兩側(cè)傾斜。2.4.3路基邊坡坡度由公路路基設(shè)計規(guī)范得知，當(dāng)H150）8543101015153.6.2路基壓實要求為保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使路面有一個必要的穩(wěn)固土基，在填筑土質(zhì)路堤時，應(yīng)將填土分層壓實。路面水下約1.01.2m深度內(nèi)的路堤上層由于承受車荷載的作用較大，要求盡可能接近最大壓實度，1.01.2m深度以下的路堤填土，壓實度適當(dāng)降低。高度不大于1.0m的路堤，其中層與下層如不為水所浸沒，可采用較低土層的壓實度。但對于浸水路堤的下層，則同上層一樣，要求接近最大壓實密度。根據(jù)規(guī)定公路壓實與壓實標(biāo)準(zhǔn)，路基壓實度要求如表6-2： 路基壓實度要求 表6-2填挖類別 路

56、槽地面以下深度（cm） 壓實度%（重型壓實） 路 080 95 堤 80以下 90零填及路塹 030 95為了減少路堤沉陷，便于及時鋪筑路面，路基具有一定的壓實度，現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定高速公路和一級公路的路堤路槽底面以下080cm和零填路基路塹的底面以下030cm范圍內(nèi)的壓實度應(yīng)大于95%，特殊地區(qū)可減少2%3%。檢驗壓實度時可采用1215t壓路機(jī)最后兩遍碾壓時表面下沉量不得超過規(guī)定值，作為合格標(biāo)準(zhǔn)。3.7 路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配本設(shè)計在橫斷面的繪制時主要應(yīng)用計算機(jī)繪圖，即應(yīng)用AUTO-CAD軟件繪圖。3.7基底處理該標(biāo)段所在地區(qū)基底土密實穩(wěn)定，地面坡度緩于1：5時，路堤可直接填筑在天然地面上，但地

57、面有樹根草皮或腐殖土等應(yīng)予清除，以免日后形成滑動面或產(chǎn)生較大的沉陷。路堤基底為耕地或較松的土?xí)r，在填筑前進(jìn)行壓實。受地下水影響的低填方路段，考慮在邊溝下設(shè)置了滲溝等降、排地下水的措施；同時滿足路基的最小填土高度，以免產(chǎn)生凍脹。在地面坡度陡于1：5的穩(wěn)定斜坡上填筑路堤時，為使填方部分與地面緊密結(jié)合，基底應(yīng)挖成臺階，以防堤身沿斜坡下滑。對于半填半挖路基，挖方一側(cè)在行車范圍之內(nèi)寬度不足一個車道的部分，其上路床深度范圍內(nèi)的原地面土應(yīng)予以挖除換填，并按上路床填方的要求施工，以增加車道內(nèi)路基的均勻性和穩(wěn)定性。第四章 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1概述路面設(shè)計是公路設(shè)計的重要組成部分，路面的好壞直接影響著道路的使用壽命

58、，因此，道路的路面設(shè)計十分重要。我們要結(jié)合工程的實際情況，以質(zhì)量第一為目標(biāo)來搞好路面設(shè)計，以確保路面工程質(zhì)量，同時降低工程造價。本設(shè)計是設(shè)計車速為100Km/h的高速公路，因此路面等級選用高級路面。高級路面的特點是強(qiáng)度高、剛度大、穩(wěn)定性好、使用壽命長，能適應(yīng)較繁重的交通量，路面平整、無塵埃，能保證高速行車，養(yǎng)護(hù)費用少，運輸成本低；但其初期建設(shè)投資高，需要用質(zhì)量高的材料來修筑。4.2路面類型及結(jié)構(gòu)4.2.1 路面類型路面按照面層所用材料的不同，可分為瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面、塊料路面和粒料路面。常用路面有兩種類型：瀝青路面和水泥混凝土路面。根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范（JTG D50-2006

59、）和水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范（GBJ97-87）查得兩者路面有缺點的比較：（1）、兩種路面都有很高的強(qiáng)度，能承受車輛的各種荷載作用。（2）、瀝青路面有一定能夠的彈性和塑性和變形能力，后者具有一定的穩(wěn)定性，不存在“老化”現(xiàn)象。（3）、瀝青路面有高度的減震性，適合高速行駛，不揚塵且容易清洗，后者穩(wěn)定好。（4）、瀝青路面維修簡單，且瀝青路面可再生，而水泥路面修復(fù)困難且不可再生。本次高等級公路均采用瀝青混凝土路面，本設(shè)計路段是平原微丘區(qū)高速公路，因此采用瀝青混凝土路面。在工程設(shè)計中，從路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性和設(shè)計方法的相似性出發(fā)，將路面劃分為柔性路面、剛性路面、和半剛性路面三類。因為高速公路的技術(shù)指標(biāo)

60、高，所以本設(shè)計采用半剛性路面。高速公路的路面類型可選用“瀝青路面”。查公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范（JTG D50-2006）得瀝青面層的材料組成有：瀝青材料和礦料。1） 瀝青材料：瀝青路面所用的瀝青材料有：石油瀝青、煤瀝青、液體石油瀝青和瀝青乳液等；2） 礦料：瀝青路面所用礦料有碎石、篩選礫石、軋制礫石、砂和礦料等。碎石是由各種堅硬巖石軋制而成，篩選礫石不是由天然礫石篩選而得，軋制礫石系由天然礫石軋制并經(jīng)篩選而得，砂包括天然砂和人工砂兩種。天然砂包括河砂、山砂和海砂等，最大粒徑一般小于2mm；人工砂是從軋制巖石篩選而得，其最大粒徑一般小于5mm。4.2.2 路面結(jié)構(gòu)路面結(jié)構(gòu)可分為面層、基層、墊層。1