山西某公路F標(biāo)線形設(shè)計(jì)及安全性評(píng)價(jià)

1、 西安建筑科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目山西某公路F標(biāo)段設(shè)計(jì)及安全性評(píng)價(jià)學(xué)生姓名柳奇學(xué) 號(hào)110220223院（系）土木工程學(xué)院專 業(yè)交通工程指導(dǎo)教師張娟時(shí) 間2015年6月20日 摘 要高速公路作為我國(guó)公路網(wǎng)的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要的作用。但是，隨著交通量的逐年增加，高速公路交通安全問(wèn)題日益突出。道路安全性評(píng)價(jià)及優(yōu)化設(shè)計(jì)是有效預(yù)防和降低交通事故的重要手段之一，是從公路使用者的角度對(duì)公路項(xiàng)目中影響行車安全的潛在因素進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，及早發(fā)現(xiàn)影響行車安全的潛在因素并加以糾正，防患于未然，以期最大程度地減少人員和財(cái)產(chǎn)損失。 本文從高速公路的平面線形、縱面線形、平縱線形組合、路基路面

2、、互通立交以及橋隧等方面提出交通安全設(shè)計(jì)對(duì)策，在此基礎(chǔ)上總結(jié)出高速公路設(shè)計(jì)交通安全檢查清單；預(yù)測(cè)路段運(yùn)行速度，進(jìn)行基于運(yùn)行速度的路線安全性和視距安全性設(shè)計(jì)；分析護(hù)欄、交通標(biāo)志標(biāo)線、隔離設(shè)施、防眩設(shè)施、視線誘導(dǎo)設(shè)施及其他安全設(shè)施設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，針對(duì)這些不足之處進(jìn)行交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)出高速公路交通安全設(shè)施檢查清單。論文通過(guò)道路設(shè)計(jì)及交通工程保障技術(shù)等方面的研究，提出了對(duì)高速公路道路設(shè)施常見的安全隱患進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，論證了安全性評(píng)價(jià)的必要性及本文提出的關(guān)鍵指標(biāo)的合理性。關(guān)鍵詞：高速公路，交通安全，設(shè)計(jì)，交通設(shè)施 AbstractHighways,as an imp

3、ortant constitutional part of our nations highway traffic,play an increasingly important role in national economy.However,traffic accidents are also threatening peoples property and life. Safety evaluation and optimal design of highway road infrastructure is one of the important means to prevent eff

4、ectively and reduce the traffic accident. It is in terms of highway users to find the potential factor of the traffic accident in analysing and appraising the project of the highway. Doing it accident can be prevented before it happens, personnel and property loss can be reduced to the greatest exte

5、nt. This paper presents the design of traffic safety strategies from highway horizontal alignment, longitudinal surface linear, flat vertical linear combination, embankment road, interchange and bridges and tunnels, etc., on this basis, summed up the highway traffic safety checklist design; road run

6、ning forecast speed, run-speed route security and safety based on line of sight; analysis guardrails, traffic signs and markings, isolation facilities, glare facilities, sight inducing facilities and other safety facilities set the standard and the actual design problems for for traffic safety facil

7、ities design these deficiencies and concluded that the highway traffic safety facilities checklist on this basis. Thesis research road design and traffic engineering security technology and other aspects of proposed highway road infrastructure safety hazards common to optimize the design method demo

8、nstrates the rationality of the key indicators of the need for safety evaluation and proposed.Key Words:Highway, traffic safety, design, transportation facilities 目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc30806 第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 頁(yè) 第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書第一章 緒論1.1我國(guó)公路發(fā)展現(xiàn)狀及目標(biāo)縱觀當(dāng)今世界，公路已成為一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)力是否發(fā)達(dá)的重要標(biāo)志，也是一個(gè)國(guó)家實(shí)力的重要組成部分。新中國(guó)成立到1978

9、年的30年間，我國(guó)公路總里程增加到89萬(wàn)公里。自改革開放以來(lái)我國(guó)的公路建設(shè)已取得了巨大的進(jìn)步，1978年以來(lái)，是我國(guó)公路事業(yè)發(fā)展最快、建設(shè)規(guī)模最大、最具活力的時(shí)期。期間我國(guó)用1020年的時(shí)間走過(guò)了發(fā)達(dá)國(guó)家一般需要3040年走完的路程，我國(guó)公路建設(shè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，取得了舉世矚目的成就。道路發(fā)展的突出成就就是高速公路和快速路的快速發(fā)展，高速公路是交通運(yùn)輸現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。高速公路的建設(shè)帶動(dòng)了沿線經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，快速運(yùn)輸日益顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，形成了快速發(fā)展的“高速公路產(chǎn)業(yè)帶”。高速公路不僅技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、線形順暢、路面平整、沿線設(shè)施齊全，而且全立交、全控制出入、雙向隔離行駛、無(wú)混合交通干

10、擾，為公路運(yùn)輸?shù)陌踩⒖焖?、高效、便捷和舒適提供了技術(shù)保證。盡管我國(guó)的公路建設(shè)取得了巨大成就，但由于公路交通基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，各地發(fā)展不平衡，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有較大差距，還不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要。根據(jù)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，中國(guó)公路在未來(lái)幾十年內(nèi)，將通過(guò)“三個(gè)發(fā)展階段”實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的奮斗目標(biāo)：第一階段：近期達(dá)到交通運(yùn)輸緊張狀況有效明顯緩解，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的制約狀況有明顯改善。第二階段：將在2020年左右達(dá)到公路交通基本適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要。第三階段：將在21世紀(jì)中葉基本實(shí)現(xiàn)公路交通運(yùn)輸現(xiàn)代化，達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平。國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃采用放射線與縱橫網(wǎng)格相結(jié)合的布局方案，形成由

11、中心城市向外放射以及橫連東西、縱貫?zāi)媳钡拇笸ǖ?。高速公路網(wǎng)是由7條首都放射線、9條南北縱向線和18條東西橫向線組成，簡(jiǎn)稱“7918網(wǎng)”，包含“五縱七橫”在內(nèi)，總規(guī)模約8.5萬(wàn)公里，其中主線6.8萬(wàn)公里，地區(qū)環(huán)線、聯(lián)絡(luò)線等約1.7萬(wàn)公里。1.2該公路工程的建設(shè)意義長(zhǎng)臨高速公路是國(guó)家“7918”高速公路網(wǎng)青島至蘭州高速公路及山西省高速公路網(wǎng)“三縱十一橫十一環(huán)”公路主骨架中第九橫的重要組成部分，也是我國(guó)中西部地區(qū)的出海干線公路。公路的開建對(duì)于完善全省路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)區(qū)域交流合作、方便群眾出行等都具有非常重要的意義。建成通車后對(duì)長(zhǎng)治、臨汾兩市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通出行將起到重要的推動(dòng)作用。對(duì)于臨汾市來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)臨高

12、速公路是臨汾市公路交通建設(shè)史上投資額較大、線路最長(zhǎng)的一條高速公路。隨著臨吉、臨汾北環(huán)公路等高速公路的通車，長(zhǎng)臨高速公路將成為臨汾外環(huán)高速路網(wǎng)聯(lián)結(jié)的最后一環(huán)。該高速公路建成后，臨汾外環(huán)高速公路將全線閉合，大大改善臨汾的交通條件和投資環(huán)境。從全省乃至全國(guó)來(lái)看，長(zhǎng)臨高速公路對(duì)于完善國(guó)家及山西省高速公路網(wǎng)，發(fā)揮中西部地區(qū)資源優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)我國(guó)東、中、西部地區(qū)之間的聯(lián)系和互補(bǔ)，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展都具有十分重要的意義。該項(xiàng)目的建成，將使山西省中南部地區(qū)的能源資源向華北、華中地區(qū)輸送，并且將極大地提高長(zhǎng)治、臨汾兩市的輻射功能，推進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)帶的形成。1.3項(xiàng)目概況長(zhǎng)治與臨汾之間目前有國(guó)道相連接，從長(zhǎng)治市區(qū)到臨汾

13、市區(qū)需要兩個(gè)多小時(shí)。長(zhǎng)臨高速公路修通后，這一時(shí)間可以大大縮短。長(zhǎng)治至臨汾高速公路是連接山西省晉東南以及晉南區(qū)域的一條長(zhǎng)距離高速通道。長(zhǎng)臨高速公路起點(diǎn)位于長(zhǎng)治市屯留縣崔邵村，與太長(zhǎng)、長(zhǎng)邯高速公路相接，途經(jīng)長(zhǎng)治市屯留、長(zhǎng)子和臨汾市安澤、古縣、洪洞、堯都、襄汾共兩市七個(gè)縣區(qū)，終點(diǎn)位于臨汾市襄汾縣北陳，與大運(yùn)、臨吉高速公路相接，全長(zhǎng)166.234公里，概算批復(fù)總投資為103.0725億元。本設(shè)計(jì)選取長(zhǎng)臨高速公路其中10公里做為設(shè)計(jì)內(nèi)容。起點(diǎn)（K0+000）位于山西長(zhǎng)治市屯留縣崔邵村，終點(diǎn)（K10+132.053）位于山西長(zhǎng)治市郊坡底村，全長(zhǎng)10.132km，設(shè)計(jì)速度為120km/h。標(biāo)段內(nèi)地形條件較為

14、平緩，主要為平原微丘地區(qū)，丘陵地區(qū)破碎，東部平原，為上黨平原的一部分。丘陵區(qū)的地質(zhì)條件為古生界二迭系頁(yè)巖、砂巖，底部夾煤層；平川區(qū)為新生界第四系細(xì)砂、泥灰?guī)r、紅色土、黃土及近代沖積層，設(shè)計(jì)過(guò)程中路基主要為填挖為主，無(wú)特長(zhǎng)、長(zhǎng)隧道以及大型橋梁。第二章 路線總體設(shè)計(jì)2.1道路等級(jí)和主要技術(shù)指標(biāo)的論證和確定道路做為一條三維空間的實(shí)體，是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施所組成的線性構(gòu)造物。公路的路線位置受社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然地理和技術(shù)條件等因素的制約。我們?cè)O(shè)計(jì)的任務(wù)就是在調(diào)查研究、掌握大量材料的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一條有一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、滿足行車要求、工程費(fèi)用最省的路線。2.1.1交通量計(jì)算及公路等級(jí)的選用公

15、路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D20-2006）中規(guī)定，公路根據(jù)功能和適應(yīng)的交通量分為以下五個(gè)等級(jí)。1、高速公路為專供汽車分向、分車道行駛并應(yīng)全部控制出入的多車道公路。四車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2500055000輛 ；六車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量4500080000輛；八車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量60000100000輛/日。2、一級(jí)公路為供汽車分向、分車道行駛，并可根據(jù)需要控制出入的多車道公路。四車道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量1500030000輛；六車道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)

16、將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2500055000輛。3、二級(jí)公路為供汽車行駛的雙車道公路。雙車道二級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量600015000輛。4、三級(jí)公路為主要供汽車行駛的雙車道公路。雙車道三級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種車輛折合成小客車的年平均日交通量20006000輛。5、四級(jí)公路為主要供汽車行駛的雙車道或單車道公路。雙車道四級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種車輛折合成小客車的年平均日交通量2000輛以下。道路等級(jí)的確定應(yīng)從公路網(wǎng)規(guī)劃的全局出發(fā)，綜合考慮公路的使用任務(wù)、性質(zhì)，根據(jù)遠(yuǎn)景交通量及交通組成，依據(jù)地形和其他自然條件共同決定。根據(jù)已知的交通組成（表2-1所示）可確定道

17、路等級(jí)，計(jì)算如下：表2-1 各車型年平均日交通量車型分類代表車型數(shù)量（輛/d）小客車桑塔納20002480中客車江淮AL6600220大客車黃海DD680450輕型貨車北京BJ130260中型貨車東風(fēng)EQ140660重型貨車黃河JN163868鉸接掛車東風(fēng)SP9250330根據(jù)規(guī)范，車輛折算系數(shù)表如下：表2-2 車輛折算系數(shù)表汽車代表車型車輛折算系數(shù)說(shuō) 明小客車1.019座的客車和載質(zhì)量2t貨車中型車1.519座的客車和載質(zhì)量為2t7t的貨車大型車2.0載質(zhì)量7t14t的貨車拖掛車3.0載質(zhì)量14t的貨車以小客車為標(biāo)準(zhǔn)車型進(jìn)行折算， 各汽車車型的車輛折算系數(shù)如下表2-3：表2-3 各種車型折算

18、系數(shù)表車型分類代表車型折算系數(shù)小客車桑塔納20001.0中客車江淮AL66001.5大客車黃海DD6802.0輕型貨車北京BJ1301.5中型貨車東風(fēng)EQ1402.0重型貨車黃河JN1633.0鉸接掛車東風(fēng)SP92503.0由上述標(biāo)準(zhǔn)可計(jì)算得：遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量為： (2.1)式中：Nd 遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量(輛/日)； N0起始年平均日交通量(輛/日)，包括現(xiàn)有交通輛和道路建成后從其它道路吸引過(guò)來(lái)的交通量； r年平均增長(zhǎng)率(%)； n遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限。 初定設(shè)計(jì)年限為n=20年，預(yù)測(cè)前五年內(nèi)的交通量年增長(zhǎng)率為8%，五到十年內(nèi)的增長(zhǎng)率為7%，十到二十年內(nèi)的增長(zhǎng)率為5%。則，起始年平均日交通量

19、N0=24801.0+2201.5+4502.0+2601.5+6602.0+8683.0+3303.0=9014（輛/d）=9014(1+8%)(1+7%)(1+5%)=30258.5568（輛/d）根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003）：按規(guī)范規(guī)定，高速公路為專供汽車分道高速行駛、并全部控制出入的公路。根據(jù)公路交通量分級(jí)可知，四車道高速公路公路一般能適應(yīng)遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限內(nèi)按各種汽車折合成小汽車的年平均日交通量為2500055000輛。因此，根據(jù)規(guī)范可定此公路等級(jí)為：雙向四車道高速公路。2.1.2主要技術(shù)指標(biāo)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定是一項(xiàng)科學(xué)性極強(qiáng)、涉及因素廣泛的工作，是公路勘察設(shè)計(jì)的前提條件。技

20、術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)公路網(wǎng)規(guī)劃，從全局出發(fā)，按照公路的使用任務(wù)、功能和遠(yuǎn)景交通量綜合確定。除考慮這些重要因素外，還要從路線走廊的地形、地質(zhì)、水文條件和環(huán)境保護(hù)的要求等方面入手，從實(shí)際出發(fā)進(jìn)行全面的分析論證一、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定依據(jù)的主要因素。根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2014)，高速公路各項(xiàng)指標(biāo)如表2-4所示：表2-4 高速公路各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)計(jì)算行車速度120km/h車道數(shù)4行車道寬3.75m右側(cè)硬路肩寬3.50m土路肩寬0.75m路基寬28m停車視距210m縱坡最小坡長(zhǎng)400m平曲線極限最小半徑650m平曲線一般最小半徑1000m不設(shè)超高最小半徑5500m緩和曲線最小長(zhǎng)度100m最大縱坡3%最

21、小坡長(zhǎng)300m豎曲線極限最小半徑11000m（凸）豎曲線一般最小半徑17000m（凸）4000m（凹）6000m（凹）凸形豎曲線最小長(zhǎng)度一般值250m，極限值100m超高橫坡度最大值6%2.2路線平面線形設(shè)計(jì)2.2.1線形設(shè)計(jì)一般原則(1) 平面線形應(yīng)與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào) 在地勢(shì)平坦的平原微丘區(qū)，路線以方向?yàn)橹鲗?dǎo)，平面線形三要素中以直線為主；在地勢(shì)起伏很大的山嶺重丘區(qū)，路線以高程為主導(dǎo)，為適應(yīng)地形，曲線所占比例較大。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(qiáng)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(zhǎng)直線盡頭不能接以小半徑曲線。

22、長(zhǎng)直線和大半徑曲線會(huì)導(dǎo)致較高的車速，若突然出現(xiàn)小半徑曲線，會(huì)因減速不及而造成事故。高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡。同一等級(jí)的道路由于地形的變化在指標(biāo)的采用上會(huì)有變化，同一條道路按不同設(shè)計(jì)速度的各設(shè)計(jì)路段之間也會(huì)形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的變化。(3)平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度 汽車在曲線路段上行駛，如果曲線過(guò)短，司機(jī)就必須很快的轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，這樣在高速行駛的情況下是非常危險(xiǎn)的。同時(shí)，如不設(shè)置足夠長(zhǎng)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(lái)看也是不好的。當(dāng)?shù)缆忿D(zhuǎn)角很小時(shí)，曲線長(zhǎng)度就顯得比實(shí)際短，容易引起曲線很小的錯(cuò)覺。因此，平曲線具有一定的長(zhǎng)度是必要的。（4）避免連續(xù)急彎的線形這種線形給駕駛者造成

23、不便，給乘客的舒適也帶來(lái)不良影響。設(shè)計(jì)時(shí)可在曲線間插入足夠長(zhǎng)的直線或回旋線。2.2.2直線設(shè)計(jì)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定：當(dāng)設(shè)計(jì)車速大于60km/h時(shí)，同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度（以km計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度的6倍為宜，反向曲線間直線最小長(zhǎng)度（以km計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度的2倍為宜。當(dāng)曲線兩端設(shè)有緩和曲線時(shí)，也可以直接相連，構(gòu)成S形曲線。在本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)速度為120km/h，采用了S形曲線、反向曲線及同向曲線。同向曲線之間直線最小長(zhǎng)度6V=6*120=720 m。反向曲線之間直線最小長(zhǎng)度2V=2*120=240 m。直線最大長(zhǎng)度一般不超過(guò)20倍的設(shè)計(jì)速度，即20V=20*120=2400m，本設(shè)計(jì)中最大直

24、線長(zhǎng)度為1651.448m2400 m，符合規(guī)范。2.2.3圓曲線設(shè)計(jì)選用圓曲線半徑時(shí)，在與地形等條件相適應(yīng)的前提下應(yīng)盡量采用大半徑。但半徑大到一定程度時(shí)，其幾何性質(zhì)和行車條件與直線無(wú)太大區(qū)別，容易給駕駛?cè)藛T造成判斷上的錯(cuò)誤反而帶來(lái)不良后果，同時(shí)也無(wú)謂增加計(jì)算和測(cè)量上的麻煩。所以，規(guī)范規(guī)定圓曲線的最大半徑不宜超過(guò)10000m。圓曲線的選用要求：（1）一般情況下，宜采用極限最小平曲線半徑的48倍或超高為2%4%的圓曲線半徑；（2）地形條件受限制時(shí)，應(yīng)采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑；（3）地形條件特殊困難而不得已時(shí)，方可采用極限最小半徑；（4）應(yīng)同前后線形要素相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)成連續(xù)、均衡的

25、曲線線形，使路線平面線形指標(biāo)逐漸過(guò)渡，避免出現(xiàn)突變。（5）應(yīng)同縱斷面線形相配合，必須避免小半徑曲線與陡坡相重合。公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各種車速的圓曲線最小半徑見表2-5。表2-5 各種車速圓曲線最小半徑設(shè)計(jì)速度(km/h）1201008060403020圓曲線最小半徑(m)一般值10007004002001006530極限值650400250125603015注：“一般值”為正常情況下的采用值；“極限值”為條件受限制時(shí)可采用的值。2.2.4緩和曲線設(shè)計(jì)緩和曲線是道路平面線形要素之一，設(shè)置在直線與圓曲線之間或者半徑相差較大、轉(zhuǎn)向相同的兩圓曲線之間。在本設(shè)計(jì)中，直線與圓曲線的連接采用了緩和曲線。緩和

26、曲線的作用主要有：1曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循道路行駛；2離心加速度逐漸變化，讓乘客感覺舒適；3超高以及加寬逐漸變化，行車更加平穩(wěn)；4與圓曲線配合，增加線形美觀。公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定了各級(jí)公路緩和曲線的最小長(zhǎng)度，對(duì)于設(shè)計(jì)速度為120km/h的高速公路，緩和曲線最小長(zhǎng)度為：一般值130 m，最小值100 m。本設(shè)計(jì)中最小緩和曲線長(zhǎng)度為130m，大于規(guī)定的一般值，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。2.2.5緯地軟件平面設(shè)計(jì)（1）新建項(xiàng)目導(dǎo)入地形圖本設(shè)計(jì)平曲線的主要要素見表2-6。表2-6 本設(shè)計(jì)中平曲線的主要要素表指標(biāo)名稱單位指標(biāo)名稱單位平曲線極限半徑650m平曲線一般半徑1000m緩和曲線長(zhǎng)度130m圓曲線最小長(zhǎng)度

27、160.260m最大轉(zhuǎn)角450517.2最小轉(zhuǎn)角163750.6打開緯地軟件，新建項(xiàng)目，將項(xiàng)目文件保存到指定文件夾下。導(dǎo)入地形圖后開始平面選線設(shè)計(jì)。圖2-1 緯地主線平面線形設(shè)計(jì)（2）確定線路起點(diǎn)及交點(diǎn) 經(jīng)過(guò)多次嘗試，鑒于起點(diǎn)標(biāo)高過(guò)高或過(guò)低對(duì)線路坡度的影響過(guò)大，最終將起點(diǎn)標(biāo)高確定為923m。為了滿足后期土石方調(diào)配填挖平衡的原則，線路走向盡量沿等高線前進(jìn)。同時(shí)為避免線路配曲線后夾直線長(zhǎng)度不滿足規(guī)范要求，兩交點(diǎn)之間的距離不小于2400m。（3）選配圓曲線半徑及緩和曲線長(zhǎng)度在給線路選配曲線半徑及緩和曲線長(zhǎng)度時(shí)，根據(jù)規(guī)范規(guī)定設(shè)計(jì)時(shí)速120Km/h高速公路圓曲線半徑不小于1000m，緩和曲線長(zhǎng)度不小于1

28、00m，給線路選配圓曲線及緩和曲線。將上述工作完以后，對(duì)平面選線數(shù)據(jù)進(jìn)行存盤。緯地主線平面線形設(shè)計(jì)如上圖2-1 所示。綜上所述，通過(guò)緯地軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，平曲線用“交點(diǎn)設(shè)計(jì)法”，采用常規(guī)通用計(jì)算方式（S1+Rc+S2），生成平面圖，平曲線設(shè)計(jì)圖見附圖平面圖001至015。各交點(diǎn)要素見附表1直曲表，各樁點(diǎn)坐標(biāo)見附表2逐樁坐標(biāo)表。最終得到圖2-2路線緯地平面設(shè)計(jì)圖和起始點(diǎn)及高程：起點(diǎn)樁號(hào)：K0+000 ，地面線高程：923.500m。終點(diǎn)樁號(hào)：K10+132.053，地面線高程：901.048m。圖2-2 路線緯地平面設(shè)計(jì)圖2.3縱斷面設(shè)計(jì)沿著道路中線豎直剖開然后展開即為道路縱斷面，它反映了道路中線地

29、面高低起伏的情況及設(shè)計(jì)路線的縱向坡度情況，從而可以看出縱向土石方工程的挖填情況。把道路的縱斷面圖與平面圖結(jié)合起來(lái)，就能完整的表達(dá)出道路的空間位置。2.3.1縱斷面設(shè)計(jì)原則（1）縱坡的設(shè)計(jì)必須滿足相關(guān)的各項(xiàng)規(guī)定。（2）縱坡應(yīng)有一定的平順性，起伏不宜過(guò)于頻繁。（3）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，保證道路的穩(wěn)定和通暢，尤其平直線注意排水。（4）一般情況下縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運(yùn)作就近路段填方，以減少?gòu)U方和借方，降低造價(jià)和節(jié)省用地。（5）平原微丘地區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。

30、 （6）對(duì)連接縱坡，如大中橋等，縱坡應(yīng)和緩，避免產(chǎn)生突變，交叉處前后的縱坡應(yīng)緩一些。 （7）在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，充分考慮通道和農(nóng)田水利等方面的要求。2.3.2相關(guān)技術(shù)指標(biāo)凸形豎曲線最小半徑：一般值17000m，極限值11000m。凸形豎曲線最小長(zhǎng)度：一般值250m，極限值100m。凹形豎曲線最小半徑：一般值6000m，極限值4000m。最小坡長(zhǎng)：一般值400m，極限值300m。最大縱坡為3%。最大坡長(zhǎng)：坡度3%為900m，4%為700m。最大合成坡度：10.0%。2.3.3豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線是設(shè)在縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車，起緩和作用的一段曲線。豎曲線的形式可采用拋物線或圓曲線，在使

31、用范圍二者幾乎沒(méi)有差別。豎曲線諸要素的計(jì)算：如圖2-3所示，i1和i2分別為兩相鄰兩縱坡坡度，= i2- i1，為“+”時(shí)，表示凹形豎曲線；為“-”時(shí)，表示凸形豎曲線。圖2-3豎曲線要素示意圖豎曲線長(zhǎng)度L或豎曲線半徑R：或 豎曲線切線長(zhǎng)T： 豎曲線任意一點(diǎn)豎距h： 豎曲線外距E： 或 2.3.4緯地軟件縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)方法和步驟： 準(zhǔn)備工作；標(biāo)注控制點(diǎn)；試坡；調(diào)整；核對(duì)；定坡；設(shè)置豎曲線。操作過(guò)程：（1）利用緯地軟件進(jìn)行三維建模，建好模型畫出三角構(gòu)網(wǎng)，再用數(shù)模進(jìn)行縱斷面數(shù)據(jù)插值，生成縱斷面數(shù)據(jù)文件。（2）利用“縱斷面設(shè)計(jì)”，畫出縱斷面地面線。進(jìn)行拉坡，初擬變坡點(diǎn)。（3）利用緯地軟件，綜合各

32、技術(shù)要素，進(jìn)行多次拉坡試算，最終得出圖2-4緯地縱斷面拉坡設(shè)計(jì)圖。具體設(shè)計(jì)結(jié)果見附表3豎曲線表。圖2-4 緯地縱斷面拉坡設(shè)計(jì)圖2.4平縱組合設(shè)計(jì)2.4.1設(shè)計(jì)原則： （1）在視覺上應(yīng)能自然地誘導(dǎo)視線，并保持視覺的連續(xù)性。 （2）注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。 （3）選擇組合等到的合成坡度，以利于路面排水和行車安全。 （4）注意與道路周圍環(huán)境的配合。 2.4.2一般要求： （1）平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線。 （2）平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡。 （3）注意明、暗彎與凹、凸豎曲線之間的配合：一般暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理的。 （4）平、豎曲線應(yīng)避

33、免不利組合： 使凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部與反向平曲線拐點(diǎn)重合。 小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重合。 應(yīng)避免凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。實(shí)時(shí)修改調(diào)整上一步所生成的縱斷面圖，最后得出成果，即豎曲線表。2.5橫斷面設(shè)計(jì)2.5.1橫斷面設(shè)計(jì)原則公路橫斷面設(shè)計(jì)是根據(jù)行車對(duì)公路的要求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)、氣候、水文等自然因素，確定橫斷面的形式、各組成部分的位置和尺寸。設(shè)計(jì)的目的是保證足夠的斷面尺寸、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使之經(jīng)濟(jì)合理，同時(shí)為路基土石方工程量的計(jì)算，公路施工和養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)。2.5.2相關(guān)技術(shù)指標(biāo)（1）路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖路基橫斷面的形式及其橫斷布置、構(gòu)造尺寸（主要包括路幅尺

34、寸、坡度值、變坡高度、護(hù)坡道寬度、邊溝尺寸、排水溝尺寸、截水溝位置與尺寸、挖臺(tái)階的寬度等）和選用條件均要參考路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪制，所以應(yīng)先繪制路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖。如下圖2-5所示，標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖中應(yīng)包括路基橫斷面中各種可能的形式及有關(guān)的支擋防護(hù)形式。例如路基橫斷面中出現(xiàn)了填方、挖方、半填半挖三種形式，則繪制標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖中就應(yīng)包括上述的三種橫斷面的形式。本設(shè)計(jì)詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖見附錄。圖2-5 路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面本設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)年限20年，各種車輛折合成小客車的交通量合計(jì)為30258.5568輛/d，公路等級(jí)為高速公路雙向四車道。設(shè)計(jì)車速為120km/h,四車道的路基寬度28m，取設(shè)計(jì)車道寬度3.

35、75m，得總車道寬度為3.75415m。采用高速路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面型式，路基寬度28m，行車道為4*3.75m，路緣帶2*0.75m，中央分隔帶為3m，硬路肩3.50m，土路肩0.75m。路拱、邊坡及邊溝的設(shè)定為了迅速排除路面上的雨水，采用中間高兩邊低的直線型路拱。其傾斜的大小用百分率表示。路拱橫坡的形式有拋物線形、直線形、直線接拋物線形、折線形等。行車道和硬路肩橫坡度取2.0%，土路肩橫坡度取3.0%。路拱的形式采用折線形。路基邊坡坡度對(duì)路基穩(wěn)定十分重要，確定路基邊坡坡度是路基設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。路基邊坡坡度的大小，取決去邊坡的土質(zhì)、巖石的性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等自然因素和邊坡高度。擬建高速公路邊坡較為

36、穩(wěn)定，只設(shè)置一級(jí)邊破，路堤邊坡采用1:1.5，路塹邊坡采用1:0.5。邊溝是路基兩側(cè)布置的縱向排水溝。設(shè)置于挖方和低填路段，路面和邊坡水匯集到邊溝后，通過(guò)跌水井或急流槽引到橋涵進(jìn)出口處或通過(guò)排水溝引到路堤坡腳以外，排出路基。設(shè)計(jì)路線的邊溝的斷面形式依據(jù)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D202006）采用矩形。邊溝底寬為0.6m。超高及加寬設(shè)計(jì)為了抵消曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力,將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的超高形式。合理的超高限制，可全部和部分抵消離心力，提高汽車在平曲線上行駛的穩(wěn)定性和舒適性。根據(jù)規(guī)范，本設(shè)計(jì)超高坡度采用6%。超高過(guò)渡方式采用繞車道中心旋轉(zhuǎn)。超高值計(jì)算公式(2.2)如下：

37、(2.2)其中：R圓曲線半徑 橫向力系數(shù) v汽車行駛速度具體超高值見附表4路基超高加寬表。汽車行駛在曲線上，各輪跡半徑不同，其中后輪輪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和安全，同時(shí)在道路內(nèi)側(cè)加寬工程量較小，且有利于路容美觀。平曲線半徑小于250m時(shí)，應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)加寬。本項(xiàng)目最小圓曲線半徑為1000m，大于規(guī)范中所述需要考慮加寬的半徑250m，故全線無(wú)加寬設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)不設(shè)路基加寬值。2.5.3緯地軟件橫斷面設(shè)計(jì)（1）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備開始橫斷面設(shè)計(jì)以前必須輸入橫斷面地面線數(shù)據(jù)文件。通過(guò)“數(shù)據(jù)”“橫斷面數(shù)據(jù)輸入”可查看插值所得橫斷面地面線數(shù)據(jù)，如圖2-6所示。圖2-6

38、（2）路基設(shè)計(jì)計(jì)算通過(guò)“設(shè)計(jì)”“路基設(shè)計(jì)計(jì)算”，緯地系統(tǒng)將自動(dòng)完成本設(shè)計(jì)中的路基設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)窗口如圖2-7所示。路基設(shè)計(jì)計(jì)算包括每個(gè)橫斷面方向上的寬度及設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算（即路基加寬和超高計(jì)算），并將計(jì)算結(jié)果填入路基設(shè)計(jì)表。路基設(shè)計(jì)表是公路設(shè)計(jì)文件中的主要技術(shù)文件之一，它是綜合路線平、縱、橫設(shè)計(jì)資料匯編而成的，在表中填有公路平面線形、縱斷面設(shè)計(jì)資料以及路基加寬、超高等數(shù)據(jù)。它是路基橫斷面設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，也是施工放樣、檢查校核及竣工驗(yàn)收的依據(jù)。本設(shè)計(jì)路基設(shè)計(jì)計(jì)算表見附表5路基設(shè)計(jì)表。圖2-7（3）緯地橫斷面繪圖點(diǎn)選“設(shè)計(jì)”“橫斷面設(shè)計(jì)繪圖”，打開橫斷面繪圖窗口，如圖2-8所示。圖2-8在設(shè)計(jì)控制、

39、土方控制和繪圖控制欄中進(jìn)行繪圖設(shè)置。勾選土方數(shù)據(jù)文件，將土方文件保存到指定文件夾。在起始樁號(hào)和終止樁號(hào)中輸入要繪制橫斷面圖的樁號(hào)。點(diǎn)擊設(shè)計(jì)繪圖，緯地自動(dòng)進(jìn)行橫斷面戴帽，輸出橫斷面設(shè)計(jì)圖。本線路橫斷面設(shè)計(jì)圖見附圖1至圖20，路基超高及加寬值見附表4路基超高加寬表，路基設(shè)計(jì)見附表5路基設(shè)計(jì)表，邊坡及排水溝設(shè)計(jì)見附表6 邊溝排水溝設(shè)計(jì)表，逐樁占地寬度見附表7用地表，路基土石方計(jì)算表見附表8土方計(jì)算表。第三章 路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)采用瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)。由于瀝青路面使用瀝青結(jié)合料，因而增強(qiáng)了礦料間的黏結(jié)力，提高了混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使路面的使用質(zhì)量和耐久性都得到提高。與水泥混凝土路面相比

40、，瀝青路面具有表面平整、無(wú)接縫、行車舒適、耐磨、振動(dòng)小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便、適宜于分期修建等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。瀝青路面通常由瀝青面層、基層、底基層、墊層等多層結(jié)構(gòu)組成。路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)根據(jù)道路的交通等級(jí)與氣象、水文等自然因素，合理選擇與安排路面結(jié)構(gòu)各個(gè)層次，確保在設(shè)計(jì)試用期內(nèi)，承受行車荷載與自然因素的共同作用，充分發(fā)揮各結(jié)構(gòu)層的最大效能，使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的要求。瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是要求路面結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)年限內(nèi)滿足預(yù)測(cè)交通量累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載通行時(shí)，具有快速、安全、穩(wěn)定的服務(wù)功能，路面結(jié)構(gòu)具有相應(yīng)的承載能力，結(jié)構(gòu)層的應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)滿足材料容許的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)

41、方法采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性體系理論，以路表面回彈彎沉值和瀝青混凝土層彎拉應(yīng)力、半剛性及剛性材料基層彎拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完成后，路面結(jié)構(gòu)的路表彎沉與各結(jié)構(gòu)層的彎拉應(yīng)力均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的極限標(biāo)準(zhǔn)。3.1設(shè)計(jì)軸載路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載。軸載小于40KN的特輕軸重對(duì)結(jié)構(gòu)的影響可以忽略不計(jì)，所以不納入當(dāng)量換算。由于不同力學(xué)參數(shù)的疲勞等級(jí)效應(yīng)不同，則本次當(dāng)量軸載換算分以下情況進(jìn)行。（1）當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，按式（3.1）進(jìn)行軸載當(dāng)量換算： (3.1)式中：N標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/日）；被換算車輛的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次/日

42、）；P標(biāo)準(zhǔn)軸載(KN)；各種被換算車型的軸載(KN)；K被換算車輛的類型數(shù)；軸載系數(shù)；輪組系數(shù)，雙輪組為1，單輪組為6.4，四輪組為0.38。當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為1；當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸系數(shù)按式（3.2）計(jì)算： （3.2）式中：m軸數(shù)。（2）當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，按式（3.3）完成軸載當(dāng)量換算： (3.3)式中：軸數(shù)系數(shù)； 輪組系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組為18.5，四輪組為0.09。 軸間距的劃分同式（3.2），對(duì)于軸間距小于3m的雙軸及多軸的軸系數(shù)按式（3.4）計(jì)算： （3.4） 式中：m軸數(shù)。 （3）設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量

43、標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道通過(guò)的累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次數(shù)Ne 按式（3.5）計(jì)算： （3.5）式中： 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道通過(guò)的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次（次）； t設(shè)計(jì)年限（年）； 設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的年平均增長(zhǎng)率（）； 路面營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次（次/日）； 與車道數(shù)有關(guān)的車輛橫向分布系數(shù)，簡(jiǎn)稱車道系數(shù)。根據(jù)以上計(jì)算方法，可得出累計(jì)軸次計(jì)算結(jié)果見表3-1。表3-1 軸載換算與累計(jì)軸載汽車車型前軸重（KN)后軸重（KN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距（m）日交通量（輛/d）江淮AL660017.026.5120220黃海DD68049.091.5120450北京BJ13013.427.4120260東風(fēng)EQ14

44、023.669.3120660黃河JN16358.6114.0120868東風(fēng)SP925050.7113.3324330換算方法彎沉及瀝青層拉應(yīng)力指標(biāo)半剛性層拉應(yīng)力指標(biāo)累計(jì)交通軸次2098萬(wàn)次2673萬(wàn)次路面結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)年限內(nèi)承擔(dān)交通荷載的繁重程度以交通等級(jí)來(lái)劃分。我國(guó)瀝青路面按承擔(dān)交通荷載的輕重劃分為輕交通、中等交通、重交通和特重交通四級(jí)。交通等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)件表3-2。表3-2 瀝青路面交通等級(jí)交通等級(jí)BZZ-100累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次Ne（次/車道）大客車及中型以上各種貨車交通量Nn（輛/d/車道）輕交通3000本設(shè)計(jì)為高速公路，前五年內(nèi)的交通量年增長(zhǎng)率為8%，五到十年內(nèi)的增長(zhǎng)率為7%，十到二十年內(nèi)

45、的增長(zhǎng)率為5%，瀝青混凝土路面累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次設(shè)計(jì)年限取15年。查規(guī)范得雙向四車道系數(shù)是0.4-0.5。計(jì)算得到，當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次Ne為2098萬(wàn)次，屬重交通等級(jí)；當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次Ne為2673萬(wàn)次，屬特重交通等級(jí)。3.2路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)3.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則瀝青路面承載能力主要依靠基層,所以不同地區(qū)的路面結(jié)構(gòu)主要通過(guò)改變基層的材料以及厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)；瀝青面層的變化主要考慮交通等級(jí)的影響。因此,可以得出瀝青路面各結(jié)構(gòu)層變化基本原則如下：(1)在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不僅需要滿足整體剛

46、度的要求，又要滿足路面和基層層底拉應(yīng)力的要求，確保路面不發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞。(2)交通荷載直接作用于面層，面層再將荷載傳遞至基層，所以要求面層必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并具有抗車轍、耐磨耗和防止開裂等功能。(3)基層作為主要承重層，不僅要求其有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且要具有良好的水穩(wěn)定性。(4)路面結(jié)構(gòu)應(yīng)與交通等級(jí)相適應(yīng)。并不是交通量大的路面交通等級(jí)就一定高,關(guān)鍵在于其中重型車的比例。(5)路面設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮工程造價(jià)和機(jī)械化施工等因素，充分借鑒國(guó)外最新研究成果，推薦出經(jīng)濟(jì)、合理并且滿足使用性能要求的路面結(jié)構(gòu)組合方案。3.2.2結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)最主要的目的在于使得路面在使用年限期間，既能承受

47、復(fù)雜的環(huán)境和反復(fù)行車荷載，又能最大程度地發(fā)揮各結(jié)構(gòu)層的效能，使路面結(jié)構(gòu)滿足技術(shù)和經(jīng)濟(jì)多方面要求。不同路面結(jié)構(gòu)組合在經(jīng)濟(jì)和使用性能上均有不同效果，所以需要充分考慮自然環(huán)境對(duì)材料的影響、行車荷載的應(yīng)力分布以及當(dāng)?shù)厥┕すに囈蟮纫蛩亍＝Y(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括:面層材料組合、基層材料選擇、面層最小厚度確定、基層最小厚度確定等?；驹瓌t有以下幾方面：(1)充分利用當(dāng)?shù)夭牧稀Ｔ谶M(jìn)行基墊層材料選擇時(shí)，盡量選擇當(dāng)?shù)厥褂媒?jīng)驗(yàn)較豐富、效果較好的材料，以降低工程費(fèi)用。(2)各結(jié)構(gòu)層材料均具有各自的特性，在結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)時(shí)要注意相鄰結(jié)構(gòu)層之間的影響，盡量使結(jié)構(gòu)之間過(guò)渡緩和。(3)充分考慮路表水對(duì)結(jié)構(gòu)的影響?？紤]到路表水

48、對(duì)瀝青路面的影響，在結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)特殊路段路面結(jié)構(gòu)設(shè)置水穩(wěn)定性好的基層和不透水的半剛性基層。(4)要求路面結(jié)構(gòu)厚度和層數(shù)合理適中。充分考慮材料的規(guī)格和施工機(jī)具的功能，從利于施工等因素出發(fā),規(guī)定結(jié)構(gòu)層有最小厚度，而且為了便于施工，結(jié)構(gòu)層數(shù)不宜過(guò)多。半剛性基層的最小厚度是從長(zhǎng)期工程實(shí)踐和科研中總結(jié)出來(lái)的。從施工方面考慮，半剛性基層的最小厚度取15cm，適宜厚度為18一20cm，在有特重型壓實(shí)設(shè)備并經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)能保證壓實(shí)度的條件下可適當(dāng)增加厚度。綜上，基于上述要求和原則，應(yīng)用“路面設(shè)計(jì)系統(tǒng)HPDS2011”經(jīng)過(guò)多次試算和比選，最終確定出以下路面結(jié)構(gòu)方案見表3-3。表3-3新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算表公路

49、等級(jí)：高速公路標(biāo)準(zhǔn)軸載：BZZ-100路面設(shè)計(jì)彎沉：20.60（0.01mm）新建路面層數(shù)：5路面設(shè)計(jì)層層位：5設(shè)計(jì)層最小厚度：20（cm）層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度（mm）20平均抗壓模量（MPa）標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）15平均抗壓模量（MPa）標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）容許應(yīng)力（MPa）1細(xì)粒式瀝青混凝土40199120126803440.332中粒式瀝青混凝土80142510521751870.273密級(jí)配瀝青碎石150124811617151560.164水泥穩(wěn)定碎石？261723426172340.275級(jí)配碎石300350035006新建路基36按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :LD= 20.6 (0.0

50、1mm)H( 4 )= 200 mm，LS= 21.4 (0.01mm)H( 4 )= 250 mm，LS= 19.2 (0.01mm)H( 4 )= 218 mm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :H( 4 )= 218 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)H( 4 )= 218 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)H( 4 )= 218 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)H( 4 )= 218 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)路面設(shè)計(jì)層厚度 :H( 4 )= 218 mm(僅考慮彎沉)H( 4 )= 218 mm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)驗(yàn)算路面防凍厚度 :路面

51、最小防凍厚度為500 mm驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對(duì)路面厚度進(jìn)一步的修改,最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下:細(xì)粒式瀝青混凝土 4cm中粒式瀝青混凝土 8cm 瀝青面層總厚度27cm密級(jí)配瀝青碎石 15cm水泥穩(wěn)定碎石 22cm 基層總厚度22cm級(jí)配碎石 30cm 墊層總厚度30cm土基路面結(jié)構(gòu)總厚度為79cm。第二部分 安全性評(píng)價(jià)報(bào)告第一章 概述近年來(lái)我國(guó)高速公路建設(shè)飛速發(fā)展,展現(xiàn)出我國(guó)綜合國(guó)力的迅速提升。目前我國(guó)高速公路通車?yán)锍桃衍S居世界第二位,隨著高速公路里程的增加,高速公路交通安全的形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻。在影響交通安全的諸多因素中,公路設(shè)計(jì)本身存

52、在的一些問(wèn)題是誘發(fā)交通事故的一個(gè)重要原因,已通車的高速公路中普遍存在的事故多發(fā)點(diǎn)或路段就足以證明這一點(diǎn)。高速公路安全性評(píng)價(jià)為有效預(yù)防交通事故的發(fā)生提供了一個(gè)非常有效的手段,體現(xiàn)了“安全、環(huán)保、舒適、和諧的新理念,對(duì)提升我國(guó)高速公路的設(shè)計(jì)水平具有一定的指導(dǎo)作用。影響公路運(yùn)營(yíng)安全的因素是多元化的，但是設(shè)計(jì)階段對(duì)交通安全的影響是不容忽視的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。研究表明，交通事故與道路條件有直接或間接的關(guān)系。因此有必要對(duì)高速公路進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，采取各種措施予以改善，提高道路交通安全性。道路安全評(píng)價(jià)是運(yùn)用安全系統(tǒng)工程的原理和方法，對(duì)擬建或已有道路可能存在的危險(xiǎn)性及可能產(chǎn)生的后果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)，并根據(jù)可能導(dǎo)致的

53、事故風(fēng)險(xiǎn)的大小，提出相應(yīng)的安全對(duì)策措施，以達(dá)到系統(tǒng)安全的目的。道路安全評(píng)價(jià)應(yīng)貫穿于道路設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等整個(gè)生命周期的各個(gè)階段。 良好的道路設(shè)計(jì)可以有效消除安全隱患，提高道路安全性。因此，有必要針對(duì)高速公路設(shè)計(jì)安全性評(píng)價(jià)開展研究，建立適用于高速公路的設(shè)計(jì)安全性評(píng)價(jià)方法，對(duì)影響西部高速公路行車安全的重點(diǎn)路段等進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。在高速公路設(shè)計(jì)階段引入安全性評(píng)價(jià)，具有以下重要意義： （1）在改善道路交通安全的諸多措施中，對(duì)道路施工圖設(shè)計(jì)的安全評(píng)價(jià)，是有效提高道路安全性的事前改善措施，可避免建設(shè)資金的浪費(fèi)； （2）建立高速公路設(shè)計(jì)安全性評(píng)價(jià)方法，可發(fā)現(xiàn)道路設(shè)計(jì)中存在的安全問(wèn)題，尋找存在的安全隱患，從而在

54、公路設(shè)計(jì)中把握安全尺度； （3）在高速公路設(shè)計(jì)安全性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)，提出改善措施，可以有效完善山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)方案，消除設(shè)計(jì)存在的安全隱患； （4）對(duì)高速公路設(shè)計(jì)安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，修改設(shè)計(jì)方案，提高道路安全水平和通行能力，減少交通事故造成的人身財(cái)產(chǎn)損失和不良的社會(huì)影響。 公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南作為公路工程行業(yè)推薦性指標(biāo),在公路行業(yè)內(nèi)自愿采用。本指南在大量數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)交通事故與公路幾何指標(biāo)、交通事故與運(yùn)行車速、公路幾何指標(biāo)與運(yùn)行車速等的關(guān)系進(jìn)行了深入研究,初步提出了對(duì)我國(guó)高速公路和一級(jí)公路安全性評(píng)價(jià)的內(nèi)容、方法和標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合新的設(shè)計(jì)理念及在實(shí)際設(shè)計(jì)工作的理論計(jì)算與經(jīng)驗(yàn)總結(jié),本

55、文結(jié)合山西省某高速公路自身特點(diǎn),主要對(duì)安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)在路線設(shè)計(jì)階段的指導(dǎo)意義做簡(jiǎn)單論述和分析。1.1工作依據(jù)（1）公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南（JTG/T B052004）（以下簡(jiǎn)稱指南）（2）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B012003）（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)）（3）公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D202006）（以下簡(jiǎn)稱規(guī)范）（4）道路交通標(biāo)志和標(biāo)線（GB 57681999）（5）公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范（JTG D81-2006）（6）公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)技術(shù)細(xì)則（JTG/TD81-2006）（7）公路安全保障工程實(shí)施技術(shù)指南（試行），2004；（8）公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG30-2004）,2004；（

56、9）公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ014-1997）,1997；（10）高速公路交通工程及沿線設(shè)施設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D80-2006），2006； （11）道路交通標(biāo)志和標(biāo)線（GB756-1999），2006； （12）公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件編制辦法交公路發(fā)2007358號(hào)(簡(jiǎn)稱辦法）（13）交通部2000年度公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范計(jì)劃項(xiàng)目一高速公路運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法與標(biāo)準(zhǔn)研究報(bào)告成果（14）山西某公路路線初測(cè)基礎(chǔ)資料、初步設(shè)計(jì)成果資料和圖表1.2工作過(guò)程分析評(píng)價(jià)工作過(guò)程如下:(1)首先根據(jù)初步設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案和相應(yīng)數(shù)據(jù)、資料對(duì)照規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),對(duì)路線采用的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)符合性檢查,找出需評(píng)價(jià)路段

57、中不符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范規(guī)定的局部路段。(2)利用高速公路運(yùn)行速度分析軟件,對(duì)該段進(jìn)行運(yùn)行速度測(cè)算。(3)根據(jù)指南提出的評(píng)價(jià)方法和指導(dǎo)要求,結(jié)合本項(xiàng)目工程實(shí)際,對(duì)運(yùn)行速度測(cè)算結(jié)果進(jìn)行具體分析。(4)找出運(yùn)行速度發(fā)生突變的安全性不良局部路段和運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度差異較大的待安全檢驗(yàn)局部路段。(5)對(duì)安全性不良局部路段有針對(duì)性地提出調(diào)整和優(yōu)化的具體意見。(6)對(duì)運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度差異較大路段(即運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)指標(biāo)不匹配路段)通過(guò)詳細(xì)的安全性檢查和驗(yàn)算,提出技術(shù)指標(biāo)、線形組合調(diào)整的方法和手段;對(duì)視距、爬坡車道、緊急避險(xiǎn)車道的設(shè)置,路側(cè)安全凈空區(qū)、重大工點(diǎn)(互通式立交)、交通工程及沿線設(shè)施的設(shè)計(jì)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)

58、并提出必要的意見。1.3主要結(jié)論通過(guò)對(duì)運(yùn)行速度測(cè)算與相應(yīng)線形指標(biāo)的分析研究,總體評(píng)價(jià)結(jié)論如下:(1)設(shè)計(jì)符合性評(píng)價(jià)本項(xiàng)目全線總體設(shè)計(jì)采用的平、縱、橫指標(biāo)均滿足現(xiàn)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。(2)運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)本項(xiàng)目全線運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)均合格,線形連續(xù),指標(biāo)比較均衡。運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性較好。(3)運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)檢驗(yàn)全段小客車運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度的差值是否大于20Km/h,根據(jù)指南要求,對(duì)該段的平縱面線形指標(biāo)、橫斷面組成、視距、超高、大型工點(diǎn)等進(jìn)行安全性驗(yàn)算。第二章 工程概況2.1項(xiàng)目的地理位置長(zhǎng)治至臨汾高速公路是連接山西省晉東南以及晉南區(qū)域的一條長(zhǎng)距離高速通道。長(zhǎng)臨高速公路起點(diǎn)位于長(zhǎng)治

59、市屯留縣崔邵村，與太長(zhǎng)、長(zhǎng)邯高速公路相接，途經(jīng)長(zhǎng)治市屯留、長(zhǎng)子和臨汾市安澤、古縣、洪洞、堯都、襄汾共兩市七個(gè)縣區(qū)，終點(diǎn)位于臨汾市襄汾縣北陳，與大運(yùn)、臨吉高速公路相接。2.2路線起訖點(diǎn)及主要控制點(diǎn)本設(shè)計(jì)選取長(zhǎng)臨高速公路其中10公里做為設(shè)計(jì)內(nèi)容。起點(diǎn)（K0+000）位于山西長(zhǎng)治市屯留縣崔邵村，終點(diǎn)（K10+132.053）位于山西長(zhǎng)治市郊坡底村，全長(zhǎng)10.132km，設(shè)計(jì)速度為120km/h。標(biāo)段內(nèi)地形條件較為平緩，主要為平原微丘地區(qū)，丘陵地區(qū)破碎，東部平原，為上黨平原的一部分。丘陵區(qū)的地質(zhì)條件為古生界二迭系頁(yè)巖、砂巖，底部夾煤層；平川區(qū)為新生界第四系細(xì)砂、泥灰?guī)r、紅色土、黃土及近代沖積層，設(shè)計(jì)過(guò)

60、程中路基主要為填挖為主，無(wú)特長(zhǎng)、長(zhǎng)隧道以及大型橋梁。路線經(jīng)過(guò)的主要控制點(diǎn)有：208國(guó)道，舊208國(guó)道，裕達(dá)煤礦，貢村分離式立交，漳河大橋。2.3建設(shè)規(guī)模本項(xiàng)目路線總長(zhǎng)10.132km，全線設(shè)有完善的交通安全設(shè)施。2.4主要技術(shù)指標(biāo)本項(xiàng)目全線推薦采用全封閉、全立交控制出入的雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn),采用設(shè)計(jì)速度為120Km/h、路基寬度28米、橋涵設(shè)計(jì)荷載采用公路一I級(jí);設(shè)計(jì)洪水頻率：路基1/100。寬度與路基同寬。交通工程及沿線設(shè)施A級(jí),其余技術(shù)指標(biāo)按交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。主要技術(shù)指標(biāo)見下表2-1。表2-1 主要技術(shù)指標(biāo)表序號(hào)項(xiàng) 目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1公路等級(jí)高速公路2車道數(shù)四3設(shè)計(jì)速度120