土木工程道路畢業(yè)設(shè)計(jì)二級(jí)公路初步設(shè)計(jì)

長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)摘

要，關(guān)鍵詞：湖南，龍山，永順，二級(jí)公路，初步設(shè)計(jì)I長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)ABSTRACTThe

design

of

Hunan

province

Longshan

to

Yongshun

two

road

sections

in

thepreliminary

design,

the

basin,

basin

surrounded

by

mountains

surrounded

by,

its

elevation

in400～600

meters

between.

The

two

stage

highway

begins

to

pile

No.

K4+000,

end

pile

No.K7+006.The

main

technical

indexes

for

highway

roadbed

width

8.5m,

a

two-way

dualcarriageway,

without

the

central

dividing

strip.

The

design

of

the

speed60km/h.

This

design

isthe

two

highway

preliminary

design,

first

carried

out

the

study

on

topographical

map,

in

afamiliar

terrain

map,

access

to

the

local

topography

and

geology,

hydrology

and

climateconditions.

The

initial

formulation

of

the

two

route

alternatives,

after

comparison

of

technicalindicators

and

the

actual

engineering

situation,

the

final

choice

of

relatively

suitable

scheme.In

the

course

of

graphic

design,

proceed

with

the

longitudinal

design,

cross-sectional

design,roadbed

design,

roadbed

design

is

complete,

start

a

pavement

design,

considering

the

actualsituation

of

the

project,

finally

decided

to

take

the

road

design

of

cement

concrete

pavement.In

the

design

of

roadbed

and

road

surface

is

completed,

a

retaining

wall

and

drainage

andprotection

design.

The

retaining

wall

is

used

in

gravity

retaining

wall,

drainage

and

protectiondesign

for

the

side

ditch

drainage

ditches

and

drainage

design.

After

conducting

a

culvert

andthe

intersection

of

the

plane

of

the

preliminary

design,

the

route

need

to

construct

two

culverts,using

pipe

culvert

form,Intersection

using

overlay

corner

.

At

the

end

of

the

project

budget,project

budgetary

estimate,

according

to

the

actual

situation,

using

aspect

software

over

thebudget,

budget

amount

of

11439135

yuan.Keywords:Hunan,Longshan,Yongshun,two

highway,preliminary

designIIClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第

1

章

緒

論我國(guó)已修建的很多公路，但是技術(shù)等級(jí)不高，路容路況差且安全性較低，這些方面都制約著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步。因此，要想經(jīng)濟(jì)又快又好的發(fā)展，應(yīng)該大力發(fā)展高等級(jí)道路的修建。高等級(jí)公路的修建大大縮短了兩地的行車時(shí)間，更加有利于更好促進(jìn)地區(qū)之間的交流，而且新材料、新技術(shù)的迅速發(fā)展以及機(jī)械化的施工工藝也為高等級(jí)公路修建提供了便利的條件。龍永二級(jí)公路在湘西武陵山地帶，南北向縱貫湘西地區(qū)，主要位于湘西自治州龍山縣和永順縣境內(nèi)，起點(diǎn)在龍山縣甘壁寨村，終點(diǎn)在永順縣澤家鎮(zhèn)海洛村。龍永二級(jí)公路的建設(shè)將大大的加快湘西大開發(fā)進(jìn)程，大大的改善交通運(yùn)輸條件，更加有利于發(fā)展我省少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)，也能更好的推進(jìn)湖南省湘西的旅游業(yè)整體更好更快的發(fā)展，以及促進(jìn)湘鄂間合作。通過此次設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我的綜合設(shè)計(jì)能力，不僅把學(xué)過的知識(shí)加以系統(tǒng)的鞏固和應(yīng)用，而且是理論與生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)合。掌握路線設(shè)計(jì)、路基設(shè)計(jì)、路面設(shè)計(jì)、路基路面排水設(shè)計(jì)、涵洞交叉設(shè)計(jì)及概算設(shè)計(jì)理論，并能夠獨(dú)立運(yùn)用縱橫軟件完成全部設(shè)計(jì)的圖表，為自己走向工作崗位后適應(yīng)社會(huì)需要打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第

2

章

設(shè)計(jì)總說明2.1狀況2.1.1

地形地貌路線帶位于湖南省西北部的中低山丘陵區(qū)，地處于武陵山脈腹地，主要以中低山地貌，地勢(shì)總體東高西低；地形受巖性和構(gòu)造控制極為明顯，沿線嶺谷相間且切割深密；沿線水塘相對(duì)比較多，沿路線地形起伏不大。2.1.2

氣象水文路線所在區(qū)域?yàn)閬啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)性氣候，屬

V3

區(qū)。全年雨水充沛，四季分明，水，溫暖濕潤(rùn)；夏天酷熱，冬天嚴(yán)寒，垂直差異懸殊，立體氣候特征明顯，小氣候效應(yīng)明顯；因地勢(shì)影響，氣候?qū)哟蚊黠@，素有：“一山分四季，十里各不同”之說，雨量集中在春夏，多見秋旱，年降水量

1360~1690mm，年蒸發(fā)量

1102~11260mm

四到八月為雨季，十二月到次年一月降水量最少。本地區(qū)年平均氣溫

17℃左右，一月份最冷，七月份最熱，全年平均氣溫在-1.0℃至29℃之間，全年的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槠憋L(fēng)；沿線主要為沖溝中的溪流，水面窄，水位受大氣降水影響比較大：暴雨時(shí)，水位抬升很快；而旱季水量較少，水源的主經(jīng)補(bǔ)給來源為大氣降水和地下暗河。2.1.3

地層巖性路線地帶大部分有基巖露出表面，露地層從老到新依次有：寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系、第四系等地層，其中以志留系、奧陶系最為發(fā)育，其次為寒武系地層，第四系為沖洪積層和殘坡積層，巖性主要有粘砂土以及砂礫石層及碎石土，沿線均有分布，厚度變化較大。2.1.4

沿線材料供應(yīng)本區(qū)土質(zhì)多系碳酸鹽類巖石風(fēng)化形，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，強(qiáng)度較好，山地多石料豐富，有利于在設(shè)計(jì)中就地取材。路線所經(jīng)處沒有河流，但是地下水資源異常豐富，并且對(duì)混凝土無侵蝕性，可以直接作為工程用水。2長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)2.2

工程概況本路線是丘陵區(qū)的一條二級(jí)公路，根據(jù)本區(qū)的相關(guān)條件及規(guī)范要求，所設(shè)計(jì)道路的具體情況如下：路基寬度為

8.5m，單幅雙車道，無中央分隔帶，路肩寬度為

2×0.75m，行車道為

2×3.5m，設(shè)計(jì)車速為

60km/h。本路線起點(diǎn)樁號(hào)

K4+000.00，終點(diǎn)樁號(hào)為

K7+006，路線總長(zhǎng)

3006m。2.3

交通量資料本路建成初期交通量汽車車型東風(fēng)

EQ140日交通量（輛/d）5403006051451201701101521800黃河

JN150解放

390五十鈴

NPR595G三菱

T653B江淮

HF150日野

KB222東風(fēng)

SP9135B軸重小于

25KN

的車輛預(yù)計(jì)年平均交通量增長(zhǎng)率6%；2.4根據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書、地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告以及《公路設(shè)計(jì)施工的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG

B01-2003），得到相關(guān)設(shè)計(jì)依據(jù)。[1]呂軍等.貫徹節(jié)約理念實(shí)行因地制宜——龍永告訴公路優(yōu)化設(shè)計(jì)的探索與實(shí)踐.湖南交通科技.2011.[2]

交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG

B01-2003).

北京:人民交通出版社,2004.[3]楊少偉等編著.道路勘測(cè)設(shè)計(jì).

北京:人民交通出版社,2009.6.[4]鄧學(xué)鈞編著.路基路面工程.

北京:人民交通出版社,2008.4.[5]交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ

014-94).

北京:人民交通出版社,1995.3長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)[6]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG

D30-2004).

北京:人民交通出版社,2004.[7]

中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路路基施工技術(shù)規(guī)范(JTJ

F10-2006).

北京:人民交通出版社,2006.[8]

中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).

公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG

D40-2002）.

北京:人民交通出版社,2002.[9]

JTJ018-04，公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

北京：人民交通出版社，2004.[10]JTG

D61-2005,

公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

北京：人民交通出版社，2005.[10]

趙一飛.

公路平面交叉口

CAD

系統(tǒng)的研究與開發(fā).

長(zhǎng)安大學(xué)碩士論文.

2002.4長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第

3

章

路線設(shè)計(jì)3.1

道路等級(jí)確定3.1.1

初始年交通量的確定交通量是單位時(shí)間內(nèi)通過道路某斷面的交通流量（即單位時(shí)間通過道路某斷面的車輛數(shù)目），根據(jù)任務(wù)書中給定下表

3.1

路段初始年交通量。表

3.1

路段初始年交通量汽車車型日交通量（輛/d）540東風(fēng)

EQ140黃河

JN150解放

390300605145120170110五十鈴

NPR595G三菱

T653B江淮

HF150日野

KB222東風(fēng)

SP9135B152軸重小于

25KN

的車輛1800根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[2]（JTG

B01—2003）關(guān)于車型分類以及車輛折算系數(shù)的規(guī)定，結(jié)合公路交通實(shí)際情況，并對(duì)公路交通情況調(diào)查車型分類以及對(duì)車輛得折算系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，參照下表

3.2

各汽車代表車型與換算系數(shù)，進(jìn)行初始交通量換算。5長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)表

3.2

各汽車代表車型與換算系數(shù)汽車代表車型小客車車輛折算系數(shù)說明1.01.52.03.0≤19

座的客車和載質(zhì)量≤2t

的貨車＞19

座的客車和載質(zhì)量＞2t～≤7t

的貨車載質(zhì)量＞7t～≤14t

的貨車載質(zhì)量＞14t

的貨車中型車大型車拖掛車通量換算采用小客車為標(biāo)準(zhǔn)車型。各類型汽車代表和車輛折算系數(shù)規(guī)定查閱《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》得下表

3.3。表3.3

換算交通量汽車車型日交通量（輛/d）

載重力（kn）換算系數(shù)換算交通量東風(fēng)

EQ140黃河

JN1505403001.51.5810450解放

3906051451.52907.5290五十鈴

NPR595G三菱

T653B江淮

HF150日野

KB222120170110222240340220東風(fēng)

SP9135B152213041800軸重小于

25KN

的車輛1800換算交通量總量5361.5其中預(yù)計(jì)年平均交通量增長(zhǎng)率為6％。3.1.2

設(shè)計(jì)交通量的計(jì)算設(shè)計(jì)交通量是指修建道路開始運(yùn)行到預(yù)測(cè)年限時(shí)所能達(dá)到的年平均日交通量，根據(jù)歷年交通觀測(cè)資料預(yù)測(cè)求得，本設(shè)計(jì)按年平均增長(zhǎng)率計(jì)算，根據(jù)上表折算后交通總量計(jì)6長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)算遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限平均日交通量由公式（3.1）[3]AADT

ADT

。)n1(1(3.1)式中：；由上式計(jì)算得到：

AADT

5361.5

1

6%15112121

（輛）3.1.3

公路等級(jí)的確定《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[2]（JTGB01—2003）對(duì)于各等級(jí)公路適應(yīng)的交通量規(guī)定如下：二級(jí)公路：為供汽車行駛的雙車道公路。雙車道二級(jí)公路能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通輛

5000～15000輛[2]。二級(jí)公路作為干線公路，可選用

80km/h;

作為城鄉(xiāng)結(jié)合部混合交通量大的集散公路，其設(shè)計(jì)速度宜采用

60km/h；位于地形復(fù)雜的山區(qū)，經(jīng)論證局部可采用

40km/h；本設(shè)計(jì)擬定該條道路為雙向雙車道的二級(jí)公路，參照下表

3.4

各級(jí)公路設(shè)計(jì)速度取設(shè)計(jì)車速為

60km/h。表

3.4

各級(jí)公路設(shè)計(jì)速度公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三級(jí)公路四級(jí)公路20設(shè)計(jì)速度（km/h）120

10080100

80

60806040303.2

路線擬定3.2.1

選線原則1)

在道路設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，應(yīng)運(yùn)用各種手段對(duì)路線方案做比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案；2)

路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適的前提下做到工程量小、造價(jià)低、經(jīng)濟(jì)適用的原則以及做到少占田地和經(jīng)濟(jì)作物田；7長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3)

選線時(shí)應(yīng)了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文狀況，還應(yīng)注意環(huán)境的保護(hù)；4)

路線設(shè)計(jì)在選線時(shí)即應(yīng)考慮平面、縱斷面、橫段面的相互間組合以及合理配合。3.2.3

選線的步驟本設(shè)計(jì)為龍山至永順二級(jí)公路，選線方法采用紙上選線，根據(jù)

1:2000

的地形圖并結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文資料，初步擬訂線路。定線具體步驟如下：1)

路線帶選擇本路段大部分在落差不是很大的丘陵區(qū)穿行，并于路線主要穿過農(nóng)田和旱地，在經(jīng)過水田和水塘的的時(shí)候需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)能浀鼗幚?，在該丘陵區(qū)地形中心地帶地形起伏均在

50m

以內(nèi)，公路設(shè)計(jì)中要求應(yīng)盡量少占農(nóng)田和經(jīng)濟(jì)作物田。本路段為丘陵區(qū)地形，在路線布置中自然要盡量避開水稻田和經(jīng)濟(jì)作物林。2)

具體定線通過上面的工作，路線的雛形基本已經(jīng)勾畫出來。再根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地形及路線方案，盡量做到減少工程量，避免高填深挖，同時(shí)又盡量縮短路線長(zhǎng)度的原則。為了符合線形設(shè)計(jì)規(guī)范以及路線長(zhǎng)度的要求，盡量把線形控制在有利的路線帶內(nèi)進(jìn)行平面、縱斷面、橫斷面的組合設(shè)計(jì)，最后定出了道路的中線。3.3

方案比選本路段設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)地形地貌等情況，經(jīng)過篩選后得到兩個(gè)方案，經(jīng)過進(jìn)一步方案比選后，選擇方案

1

為最后設(shè)計(jì)方案。方案比選圖見圖

3.13.1

路線方案比選圖8長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3.3.1

兩方案特點(diǎn)比較方案

1

優(yōu)點(diǎn)：因?yàn)榉桨?/p>

1

主要經(jīng)過丘陵平緩地區(qū)，路線挖方、填方量相差不大，借棄方量也少；不用設(shè)置隧道，涵洞數(shù)量也不多；路線穿越池塘的一次，軟基處理相對(duì)較少，可減少道路施工的工程量同時(shí)方便以后的維護(hù)，提高道路的使用壽命。方案

1

缺點(diǎn)：拆遷量相對(duì)比較大，施工過程中不太利于人們的生活，路線有部分與鄉(xiāng)道重疊，須讓鄉(xiāng)道改道以保證設(shè)計(jì)路線能夠?qū)嵤宦肪€所經(jīng)地所拆遷的建筑物較方案2

要多。方案

2

優(yōu)點(diǎn)：路線是從村莊旁邊穿過，拆遷量比方案

1

要少，可以減少拆遷的費(fèi)用。方案

2

缺點(diǎn)：與路線

1

相比,路線帶處有大量高填高挖地段，使路線占用農(nóng)田多，也不利于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，且也不利于邊坡的穩(wěn)定，挖填方量大、總運(yùn)量相對(duì)于方案1

來說較大，花費(fèi)比較大。兩方案均符合平、豎曲線設(shè)計(jì)要求，比選見表

3.1表

3.1

平面選線方案比選指標(biāo)單位km方案

13.006方案

23.082路線總長(zhǎng)平曲線最小半徑直線最大長(zhǎng)度m/個(gè)300/1200/2m666.710509.284最大縱坡%/米/處5.429/240.976/15.512/290.276/1最短縱坡長(zhǎng)豎曲線最小半徑平均填土高度米mmmm個(gè)224.8754900/40003.67612.1660.0652262.9762600/27005.11712.260.0332最大填土高度最小填土高度涵洞數(shù)量小橋梁數(shù)量個(gè)10路基土石方挖方數(shù)量路基土石方填方數(shù)量路基土石方借方數(shù)量路基土石方棄方數(shù)量路基土石方總運(yùn)量m3974778272401835151383900m3m3m315273528522976104125m3

/

Km9長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)根據(jù)綜合比選，并且考慮工程造價(jià)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、線形、行車舒適程度以及考慮二級(jí)公路的使用任務(wù)等諸多因素對(duì)路線區(qū)的民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與遠(yuǎn)景規(guī)劃的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益影響。本設(shè)計(jì)綜合考慮以上各種因素,最終選擇方案

1

作為最終設(shè)計(jì)方案。10長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第

4

章

線形設(shè)計(jì)4.1

平面設(shè)計(jì)4.1.1

路線概念道路是一條帶狀三維空間的實(shí)體，是由路基、路面、橋涵、隧道以及一些沿線附屬設(shè)施組成。路線在水平面上的投影線稱為道路的平面線，而沿中線豎直剖切再沿著道路里程展開的立面投影成為道路的縱斷面線[3]。4.1.2

直線在道路平面設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)根據(jù)沿線地形、地物條件以及駕駛員的視覺心理感受及保證行車安全等因素，合理布設(shè)直線路段。直線的運(yùn)用主要需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：1)

在長(zhǎng)直線上縱坡不宜過大，直線段也不易過長(zhǎng)，不然容易造成駕駛疲勞；2)

長(zhǎng)直線與大半徑凹形豎曲線組合適宜；3)

直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)滿足不大于

20v（1200m），最小長(zhǎng)度滿足同向曲線間直線大于

6v（360m），反向曲線間直線大于

2v（120m)[3]。本設(shè)計(jì)所有曲線都是反向曲線，其中起點(diǎn)至交點(diǎn)

1

曲線間直線長(zhǎng)度

175.458m，交

點(diǎn)1

到交點(diǎn)

2

曲線間直線長(zhǎng)

666.710，交點(diǎn)

2

到交點(diǎn)

3

曲線間直線長(zhǎng)度，直線長(zhǎng)度為

162.196、，交點(diǎn)

4

到終點(diǎn)曲線間直線長(zhǎng)

627.597m。其中最小直線長(zhǎng)度為

140.640m，最大直線長(zhǎng)度為

627.597m，均滿足規(guī)范要求。4.1.3

圓曲線4.1.3.1

圓曲線的特點(diǎn)1)

圓曲線上的任何點(diǎn)速度都在不斷地改變，容易容易適應(yīng)地形變化；2)

汽車在圓曲線上行駛，由于受到離心力的作用，對(duì)行車的安全性和舒適性產(chǎn)生不利影響；并且當(dāng)圓曲線的半徑越小或者行駛的速度越快，越不利于行車安全；3)

汽車在圓曲線上轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)比在直線上行駛多占用路面寬度；4)

汽車在小半徑的圓曲線內(nèi)側(cè)行駛時(shí)，視距條件較差，視線容易受到障礙物的阻攔，易發(fā)生交通事故[3]。11長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)4.1.3.2

圓曲線的一般規(guī)定1)

設(shè)置圓曲線半徑時(shí)應(yīng)該喝地形相配合，宜采用超高為

2%至

4%之間的圓曲線半徑；2)

如果條件受限制，可采用近于圓曲線一般最小半徑的；地形條件特殊時(shí)，可采用圓曲線的極限最小半徑；3)

圓曲線半徑最大半徑值一般不超過

10000m。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[2]（JTG

B01—2003）不同的b

值，對(duì)不同的道路等級(jí)公路規(guī)定了極限最小半徑、一般最小半徑以及不設(shè)超高的最小半徑參照表

4.1。表

4.1

二級(jí)公路主要技術(shù)指標(biāo)表設(shè)計(jì)車速60km/h200m一般最小半徑極限最小半徑平曲線125m路拱≤2.0%

1500m路拱＞2.0%

1900m不設(shè)超高的圓曲線最小半徑本設(shè)計(jì)中

4

個(gè)交點(diǎn)處均采用圓曲線，長(zhǎng)度分別為

300m,1000m,320m,320m，其中最小圓曲線半徑為

300m，最大圓曲線半徑為

1000m，滿足規(guī)范要求。4.1.4

緩和曲線4.1.4.1

緩和曲線作用1)

汽車行駛過程中離心加速度逐漸變化，使旅客感覺舒適；2)

道路的超高及加寬逐漸變化，使行車過程中更加的平穩(wěn)；3)

緩和曲線與圓曲線配合，能增加線形的美觀。4.1.4.2

回旋線一般規(guī)定1)

當(dāng)設(shè)計(jì)速度≥60km/h

時(shí)，應(yīng)該運(yùn)用回旋線應(yīng)作為線形要素之一設(shè)計(jì)?；匦€：圓曲線：回旋線的長(zhǎng)度接近

1:1:1～1:2:1

為宜；[5]2)

回旋線長(zhǎng)度要與地形條件、線形要求及圓曲線半徑相協(xié)調(diào)，并且要滿足最小緩和曲線長(zhǎng)度要求；3)

當(dāng)兩反向圓曲線成為

S

形曲線；的直線長(zhǎng)度不足時(shí)，可用回旋線將兩反向圓曲線組合4)

當(dāng)?shù)匦问芟拗茣r(shí)，大半徑圓曲線

R1

與小半徑圓曲線

R2

相銜接處，可采用兩個(gè)或兩個(gè)以上同向回旋線在曲率相同處徑相連接而組合成為復(fù)合曲線。[5]復(fù)合曲線的兩個(gè)12長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)回旋線參數(shù)之比即R1:R2<1.5為宜。本設(shè)計(jì)路線采用對(duì)稱基本型曲線，且回旋線：圓曲線：回旋線比值分別為0.913、0.896、0.940、0.940，都滿足在

1：1：1～1:2：1

之間，符合規(guī)范的要求。4.1.5

平曲線要素計(jì)算JDaEQZHYYHqLRHZLsZHaBoBoo圖

4.1

平曲線幾何元素圖4.1.5.1

要素計(jì)算1）各要素計(jì)算公式[3]24LsLsp

q

（4.1）24R

2384R3LS2L3S240R2（4.2）（4.3）（4.4）（4.5）LSR0

28.6479T

(R

p)tg

q2L

(

20)R

2LS180E

(R

p)

sec

R2（4.6）（4.7）J

2T

L13長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)Ly

L

2LS（4.8）式中：；2）取JD2（K5+338.396)進(jìn)行平面要素設(shè)計(jì)計(jì)算tg

0.085

sec

1.004R

1000mLs

80m

941'52"22擬定,,,,Ls2L3s802803切線增長(zhǎng)值q

39.998m2240R2240

1000L2s內(nèi)移植

P

0.267m24RLs2R緩和曲線角

0

217'31"941'52"切線長(zhǎng)

TS

(R

P)tg

q

(1000

0.267)tg

39.998

125.021m22平曲線長(zhǎng)

L

R(

20)

2Ls

249.254m180切曲差

J

2T

L

0.788m外距

Es

(R

P)

sec

R

3.859m2同理，交點(diǎn)3、4、5運(yùn)用此方法進(jìn)行平曲線要素設(shè)計(jì)計(jì)算。4.1.5.2

主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算1)主樁號(hào)點(diǎn)計(jì)算公式ZH

JD

T（4.9）[3]HY

ZH

LS（4.10）14長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)YH

HY

LYHZ

YH

LSQZ

HZ

L

/

2式中：（4.11）（4.12）（4.13）???ZH

—

—直緩緩點(diǎn)樁???

HY

—

—緩圓點(diǎn)樁號(hào)???

YH

—

—圓緩點(diǎn)樁號(hào)???

HZ

—

—緩直點(diǎn)樁號(hào)???

QZ

—

—曲中點(diǎn)樁中3.

JD2（K5+338.396）為例計(jì)算主樁點(diǎn)樁號(hào)ZH

JD2-T

(K1338.396)

125.021

K5

213.375HY

ZH+Ls

(K1

213.375)

80

K5

293.375QZ

ZH+L

/

2

(K1

213.375)

249.294

/

2

K5

338.0

22HZ

ZH+L

(K1

213.375)

248.254

K5

461.629YH

HZ-Ls

(K1461.629)-80

K5

381.62

9經(jīng)校核

JD2

處樁號(hào)無誤。同理，交點(diǎn)

3、4、5

運(yùn)用此方法進(jìn)行主樁點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算。4.2

縱斷面設(shè)計(jì)4.2.1

縱斷面設(shè)計(jì)原則1)

縱坡應(yīng)均勻平順、起伏緩和以及滿足坡長(zhǎng)、坡度以及豎曲線長(zhǎng)度的要求；2)

平面、縱斷面以及橫斷面組合設(shè)計(jì)應(yīng)滿足要求；3)

應(yīng)該考慮路面排水以及填挖量均衡；4)

視覺上自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。4.2.2

縱坡設(shè)計(jì)的步驟本設(shè)計(jì)的縱斷面設(shè)計(jì)運(yùn)用海地道路軟件完成，一下是縱斷面設(shè)計(jì)的具體的步驟。1)

拉坡前準(zhǔn)備工作拉坡，即在海地道路軟件中打開地形圖，然后構(gòu)造

DTM，最后在縱斷面中由

DTM切縱橫斷面值得到縱斷面，并且要熟悉相關(guān)資料。2)

確定標(biāo)高控制點(diǎn)根據(jù)縱斷面設(shè)計(jì)的原則和要求進(jìn)行標(biāo)高控制點(diǎn)的選取。如路線起點(diǎn)和終點(diǎn)的高15長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)程、重要橋涵、平面交叉點(diǎn)和立體交叉點(diǎn)、不良地質(zhì)段最小填土高度的要求、以及受其它因素限制必須通過的標(biāo)高控制點(diǎn)等。本設(shè)計(jì)主要是丘陵區(qū)道路根據(jù)路基填挖平衡關(guān)系控制路中心填挖值的標(biāo)高點(diǎn)，成為“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”

[3]。3)

試坡在已標(biāo)出“控制點(diǎn)”、“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)以及選線意圖，結(jié)合地形情況，以“控制點(diǎn)”為高程控制點(diǎn)，盡量照顧多的“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的原則，試定出若干直坡線段。再對(duì)對(duì)各種可能的坡度線方案反復(fù)比較修正，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又滿足控制點(diǎn)要求，且土石方較相對(duì)均衡的路線，設(shè)計(jì)線作為初定坡度線，將前后坡度線延長(zhǎng)交會(huì)出變坡點(diǎn)的初步位置。4)

調(diào)整將初定坡度與選線時(shí)的坡度安排進(jìn)行比較，二者應(yīng)基本相符，調(diào)整應(yīng)以少脫離控制點(diǎn)、少變動(dòng)填挖值為原則，若有較大差異時(shí)應(yīng)進(jìn)行全面分析，權(quán)衡利弊，決定取舍。5)

核對(duì)選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，主要檢查是否填挖過大、擋土過長(zhǎng)過大、橋梁過高或過低、涵洞過長(zhǎng)、坡腳落空等情況，若有問題應(yīng)及時(shí)調(diào)整縱坡縱坡、在橫坡陡峻地段核對(duì)更顯重要，主要核對(duì)路線高程，縱坡大小，縱坡長(zhǎng)度等。6)

定坡經(jīng)調(diào)整核對(duì)無誤后可定坡，即逐段將直坡線的坡度值、變坡點(diǎn)樁號(hào)和標(biāo)高確定下來。7)

設(shè)置豎曲線根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡原則確定豎曲線半徑，并計(jì)算各豎曲線要素。4.2.3最大縱坡是指在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)公路允許采用的最大坡度值。在地形起伏較大地區(qū)，直接影響道路的使用質(zhì)量、運(yùn)輸成本造價(jià)以及行車的安全。各級(jí)道路允許的最大縱坡是根據(jù)當(dāng)前具有代表性標(biāo)準(zhǔn)車型的汽車動(dòng)力特性、道路等級(jí)、自然條件以及運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)等因素，通過綜合分析、全面考慮并且合理確定的。[5]各級(jí)公路最大縱坡的規(guī)定見表

4.3。表

4.3

各級(jí)公路最大縱坡計(jì)算行車速度12031004805606最大縱坡（%）4.2.4

坡長(zhǎng)限制1）最小坡長(zhǎng)最小坡長(zhǎng)的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的，如果坡長(zhǎng)過短，使道路縱16長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)向變坡點(diǎn)增多，汽車行駛在連續(xù)起伏路段產(chǎn)生的超重與失重的變化頻繁，導(dǎo)致乘客感覺不舒適?？v坡變換頻繁，尤其是過短的起伏縱坡，使駕駛員頻繁換擋，會(huì)加劇駕駛員的勞累反應(yīng)。也會(huì)加大換擋引起能量以及油料和時(shí)間的損失，加速齒輪，離合器和輪胎的磨損。為滿足汽車行駛力學(xué)的要求，保證車輛行駛安全性和司乘人員在視覺和心理兩方面的連續(xù)性，舒適性，《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》〔JTGD20-2006）規(guī)定了各級(jí)公路最小坡長(zhǎng)。表

4.4

各級(jí)公路最小坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)速度（Km/h）最小坡長(zhǎng)

（m）12030010025080602001504.2.5

最小縱坡、平均縱坡以及合成坡度4.2.5.1

最小縱坡為使道路上行車安全、快速，希望道路縱坡小一些為好，但在橫向排水不暢通的路段，為保證排水要求，防止積水滲入路基破壞其其穩(wěn)定性，均應(yīng)設(shè)置不小于

0.3%的最小縱坡，一般情況下不小于

0.5%。4.2.5.1

平均縱坡平均縱坡是指一定長(zhǎng)度的路段縱向所能克服的高差與路線長(zhǎng)度之比?！豆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG

B01-2003)規(guī)定：二、三、四級(jí)公路越嶺路線的平均坡度，一般以接近

5.5％（相對(duì)高差為

200～500m）和

5.0％（相對(duì)高差大于

500m）為宜，并注意相連

3km

路段的平均縱坡不宜大于

5.5％。4.2.5.1

合成坡度根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD20-2006）中，丘陵區(qū)二級(jí)公路的最大容許合成坡度為imax

=9.5%，且最小合成坡度不宜小于

0.5%，在超高過渡的變化處，合成坡度不應(yīng)設(shè)計(jì)為

0%。合成縱坡計(jì)算公式為：iH

i

iz2h2（4.14）式中:iH

—

—合成坡度(%)；iz?—

—縱坡坡度(%)；ih

—

—超高坡度或路面橫坡(%)。本設(shè)計(jì)中路面橫坡為

2%；縱坡為

1%

和

2%；圓曲線上超高坡度為

3%。17長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)iz

(0.03)

3.61%

[0.5%,10%]所以在本設(shè)計(jì)中，上坡的合成坡度在限界以內(nèi)，滿足規(guī)范的要求。iz

(0.03)

(0.01)

1%[0.5%,10%]

(0.02)2222所以在本設(shè)計(jì)中，下坡的合成坡度也在限界以內(nèi)，滿足規(guī)范的要求。4.2.6

豎曲線半徑在縱斷面設(shè)計(jì)中，豎曲線的設(shè)計(jì)要受到許多因素的限制，其中有三個(gè)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(shí)間不過短（不少于

3s）和行駛視距的要求。根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG

D20—2006）得：當(dāng)設(shè)計(jì)車速為v

60Km/

h時(shí)，凸形豎曲線極限最小半徑為

1400m，一般值為

2000m；凹形豎曲線極限最小半徑為

1000m，一般值為

1500m，豎曲線最小長(zhǎng)度為

50m。見下表4.5

豎曲線最小半徑與豎曲線長(zhǎng)度。全線共設(shè)

7

個(gè)豎曲線。其中

3

個(gè)凹形豎曲線，分別為

5000,6700,4000m，5

個(gè)凸形豎曲線分別為

8800，9200,11900,3000,4900m，符合規(guī)范要求。表

4.5

豎曲線最小半徑與豎曲線長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020凸形豎曲線最小半一般值17

00010

0004

5002

000700400200徑(m)極限值一般值11

0006

0006

5004

5003

0003

0001

4001

500450700250400100200凹形豎曲線最小半徑(m)極限值一般值最小值4

0002503

0002102

0001701

000120450902506010050豎曲線長(zhǎng)度(m)10085705035252018長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)4.2.7

豎曲線幾何要素計(jì)算豎曲線即在道路縱坡變坡處設(shè)置的豎向曲線。當(dāng)

為正時(shí)，表示凹形豎曲線，

為負(fù)時(shí)，表示凸行豎曲線。豎曲線要素示意圖如下

4.2所示。LT1Ti2i2EPQ1圖

4.2

豎曲線要素示意圖4.2.7.1各要素計(jì)算公式坡度差：

i2

i1

[3]（4.15）曲線長(zhǎng)：

L

R（4.16）（4.17）L切線長(zhǎng)：T

2T2外距：

E

（4.18）2R式中:R

—

—豎曲線半徑(m)；?T

—

—切線線(m)；L

—

—豎曲線長(zhǎng)(m)；E

—

—外距(m)。以變坡點(diǎn)

2（K0+410.839,517.910）為例計(jì)算其中

i1

=2.899%

i2

=4.943%

R=33600

i

i

4.943%

2.899%

2.044%

0

，為凹形。21曲線長(zhǎng)：切線長(zhǎng)：L

R

50002.044%

102.2mLR

102.2T

51.1m222T251.12外

距：E

0.261m2R

2500019長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)4.2.7.2

計(jì)算設(shè)計(jì)高程豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)

=

K0+410.839-T

=K0+359.739豎曲線起點(diǎn)高程=517.910-51.1×2.899%=516.429豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)

=

K0+410.839+T

=K0+761.939豎曲線起點(diǎn)高程=517.910+51.1×4.943%=520.436同理，其他變坡點(diǎn)也運(yùn)用此方法進(jìn)行平曲線要素設(shè)計(jì)計(jì)算。4.3

橫斷面設(shè)計(jì)道路的橫斷面，是指道路中線上各點(diǎn)的法向切面，它是由橫斷面設(shè)計(jì)線和地面線所構(gòu)成的。其中橫斷面設(shè)計(jì)線主要包括行車道、路肩（土路肩和硬路肩）、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護(hù)坡道等組成。[3]橫斷面中的地面線是表示地面起伏變化，它一般通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、航測(cè)像片、數(shù)字地面模型等途徑獲得。路線設(shè)計(jì)中所討論的橫斷面設(shè)計(jì)只限于與行車直接相關(guān)的那一部分。4.3.1

橫斷面設(shè)計(jì)的原則1)

設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、行車要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護(hù)和實(shí)用等情況；2)

路基設(shè)計(jì)除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度等外，還應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施以及防護(hù)加固工程；4.3.2

行車道寬度機(jī)動(dòng)車道寬度是根據(jù)設(shè)計(jì)車輛寬度、設(shè)計(jì)交通量、交通組成和汽車行駛速度確定。本設(shè)計(jì)公路是二級(jí)雙車道公路，則由《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG

B01-2003）規(guī)定并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，選取行車道總寬度為

2×3.5m，路肩寬度采用

2×0.75m。4.3.3

路肩4.3.3.1

路肩的作用位于行車道外緣到路基邊緣具有一定寬度的帶狀部分稱為路肩，各級(jí)公路都要設(shè)置路肩，其作用是：1)

保護(hù)支擋作用;20長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)2)

臨時(shí)停車或者是堆料;3)

增加有效行車道寬度，有利于行車的安全;4)

是道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)、埋設(shè)地下管線的場(chǎng)地；5)增加道路的整體美觀性。路肩分為硬路肩和土路肩。硬路肩是指進(jìn)行了鋪設(shè)的路肩，可以承受汽車荷載的作用力。[5]在填方路段，如采用集中方式，應(yīng)該在路肩邊緣應(yīng)設(shè)緣石，是為了使路肩能匯集路面排水。土路肩是指不加鋪的土質(zhì)路肩，起保護(hù)路面和路基的作用，并提供側(cè)向余寬，有利于行車的安全。4.3.3.2

路肩的寬度道路一般應(yīng)設(shè)右路肩。根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ

014-94)各級(jí)公路的路肩寬度根據(jù)條件可采用

2.25m、2.0m、1.75m、1.50m、1.00m、0.75m、0.50m。本設(shè)計(jì)由于受地形地物的影響，取右路肩寬度為

0.75m。4.3.4

平曲線加寬1)

平曲線加寬原因1)

汽車在曲線上行駛時(shí)，前后輪軌跡不重合，使得汽車占路面寬度大；2)

由于橫向力影響，使得汽車出現(xiàn)橫向擺動(dòng)，不利于行車安全；3)

汽車行駛在曲線上，由于各輪跡半徑不同，其中以后內(nèi)輪輪跡半徑最小，且偏向曲線內(nèi)側(cè)，因此曲線內(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。[3]2)

平曲線加寬值的確定根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG

B01—2003）規(guī)定，對(duì)于二級(jí)公路，見下表

4.6

雙車道圓曲線加寬值，當(dāng)圓曲線半徑大

250m

圓曲線不需設(shè)加寬。表

4.6

雙車道圓曲線加寬值加寬類別圓曲線半徑加寬值(m)

(m)<~<~<~<~<~<~250<200

<1501007050302520~~~200150100汽車軸距加前懸(m)701.01.2501.21.5301.42.0252015123580.40.60.80.60.71.00.80.91.51.82.22.55.2+8.82.02.5本設(shè)計(jì)圓曲線半徑分別為

300m,1000m,320m,320m,其中最小最小圓曲線半徑為21長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)300m，故不需設(shè)置加寬。4.3.5

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)《公路水泥路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG

014-07）規(guī)定，水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面的路拱橫坡度

1～2%

。本設(shè)計(jì)中采用行車道采用

2%的橫坡度；土路肩的排水性遠(yuǎn)低于路面，其橫坡度取用3%。4.3.5

超高4.3.5.1

超高定義及其作用超高是為了抵消或減少在曲線路段上車輛行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，而將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式，稱為平曲線超高。[3]超高橫坡度在圓曲線上應(yīng)設(shè)置和圓曲線半徑相適應(yīng)的全程超高，而在緩和曲線上應(yīng)該設(shè)置變化的超高。因此從直線上的雙向橫坡漸變到圓曲線上的單向橫坡的路段，稱作超高緩和段或超高過渡段。4.3.5.2

超高參數(shù)計(jì)算1)

超高值的確定對(duì)任意半徑圓曲線超高ih

的確定，由汽車在圓曲線上行駛時(shí)力的平衡方程式得v2ih

（4.19）（4.20）127R2395.1049

7.8030

0.03914R2R式中：??i?h

—

—超高橫坡度；??

—

—

橫向力系數(shù)；??v

—

—

行車車速

(km/h)；??R

—

—圓曲線半徑

(m)。取

JD1

處樁號(hào)曲線的超高橫坡度計(jì)算，已知設(shè)計(jì)速度

v

60km

/

h

，圓曲線半徑R

300m

，則計(jì)算橫向力

值2395.1049

7.8030

0.03914

=0.03975R圓曲線超高橫坡：2R22長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)v2ih

=5.47%127R2)

超高過渡方式無中間帶道路的超高過渡，當(dāng)超高值大于路拱橫坡值時(shí)，可采用下列三種過渡形式：1)

繞路面內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)：一般用于新建工程；2)

繞路中線旋轉(zhuǎn)：一般用于改建工程；3)

繞路面外邊緣旋轉(zhuǎn)：可在特殊設(shè)計(jì)時(shí)采用。本設(shè)計(jì)路線是新建二級(jí)公路，故采用繞路面內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)方式過渡。3)

超高過渡段長(zhǎng)度為行車舒適、路容美觀和排水通暢，必須設(shè)置一定長(zhǎng)度的超高過渡段，超高過渡是在超高過渡段全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行。雙車道公路最小超高過渡段長(zhǎng)度按式計(jì)算B'ipLc

（4.21）其中：Lc

—

最小超高過小超高過渡（m）；??B

—

旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)緣的寬度，當(dāng)繞內(nèi)邊旋轉(zhuǎn)時(shí)BB為行車道寬度；''=B；當(dāng)繞當(dāng)繞中線旋B

=B/2，'??

—

超高坡度與路拱橫坡的代數(shù)差，當(dāng)繞內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)

；當(dāng)繞當(dāng)繞中線旋轉(zhuǎn)h

,

為路拱橫坡坡度，

為超高值hGGh??P

—

超高漸高漸變率，即旋線與行車道外邊線之間的相對(duì)坡度，設(shè)度，60km/h時(shí)，最大值1/125。iihB'

B取=7m==0.0547p=1/125，則B'i75.47%Lc

47.8625mP1/

1254)

橫斷面超高值計(jì)算本設(shè)計(jì)是無中間帶道路且超高采用繞內(nèi)邊線分隔帶邊線旋轉(zhuǎn)繞，繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式如下表

4.6。23長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)表

4.6

繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式計(jì)算公式備

注超高位置外緣

hcX≦X0X≧X0bjij

(bJ

B)ihh1．計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)高之高差

B

/

2

ihh'bji中線圓曲線j2．臨界斷面距緩和段iGc上bb

ih起點(diǎn):xo=Lc''b

iJ

J內(nèi)緣ihcJ外緣

hcxb

(i

－i

)＋

b

i

(b

B)ihx/Lc3．X

距離處的加寬jJGjGjxB值:bx=bh''b

i

iGB

x中線內(nèi)緣Lcbjijihcxjj22

Lc過渡段上4.內(nèi)外側(cè)變線降低和hcx''bji(bjbx)iGx抬高值是在

Lc

內(nèi)按線性jbjij

---(bj

＋bx)ihLc過渡，路容有要求時(shí)可采用高次拋物線過渡式中：B—路面寬度；bj—路肩寬度；—路拱坡度；—路肩坡度；iGiJih—超高橫坡度；Lc—超高緩和段長(zhǎng)度；loiGiJ—路基坡度由

變?yōu)?/p>

所需要的距離，一般可取

1.0m；x0—與路拱同坡度的單向超高點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離；—

超高緩和段中任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離；xhc—路肩外緣最大抬高值；24長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)hh'—路中線最大抬高值；c''—路基內(nèi)緣最大降低值；chcx—X

距離處路基外緣抬高值；—X

距離處路中線抬高值；—X

距離處路基內(nèi)緣降低值；hhb'cx''cx—圓曲線加寬值；xb

—

距離處路基加寬值；x以上長(zhǎng)度單位均為米(m)。5)

超高手算實(shí)例取交點(diǎn)

1

即

JD1（k4+369.866）分析計(jì)算,其中

b

=0.75,

B

=7,i

=0.0547，i

=0.03，jhji

=0.02

L

=120m。Gs圓曲線上超高計(jì)算：(1)

外緣h

b

i

(b

B)i

0.750.03

(0.75

7)0.0547

0.4464cjjjh(2)

中線B7h'c

b

i

i

0.750.03

0.0547

0.2140jjh2(3)

內(nèi)緣2hc''

b

i

(b

b)i

0.750.03

(0.75

0)0.0547

0.0185jjjh過渡段超高計(jì)算（假設(shè)距起點(diǎn)

x

50m

處）：在確定緩和曲線長(zhǎng)度的時(shí)候，已考慮超高過渡段需的最短長(zhǎng)度，故應(yīng)取超高過渡段L

與緩和曲線長(zhǎng)

L

相等，即

L

L

,以緩和曲線中點(diǎn)和

x

處為例計(jì)算。cscs0iGih0.020.0547x0

Lc

43.88<

x

50,則(1)

外緣

hcxxh

b

(i

i

)

[b

i

(b

B)i

]cxjjGj

GjhLc500.75(0.03

0.02)

[0.750.02

(0.75

7)0.0547]

0.190412025長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(2)

中線

h'cxBx750hcx'

bji

ih

0.75

0.030.0547

0.1023j2Lc2

120(3)

內(nèi)緣

h''cxx50hcx''

b

i

(b

b

)

ih

0.750.03

0.750.0547

0.0396jjjxLc1204.4

平縱線形組合設(shè)計(jì)平縱線形組合設(shè)計(jì)是指在滿足汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)以及力學(xué)要求的前提下，研究如何滿足視覺和心里方面的連續(xù)、舒適并且與周圍環(huán)境想?yún)f(xié)調(diào)、具有良好的排水效果。當(dāng)設(shè)計(jì)速度≧60km/h

時(shí)，必須注重平、縱的合理組合設(shè)計(jì)；當(dāng)設(shè)計(jì)速度≦40km/h時(shí)，避免和減輕不利組合。4.4.1

設(shè)計(jì)原則1)

應(yīng)在視覺上能自然的引導(dǎo)駕駛員的視線，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)大小均衡；3)

選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以有利于路面排水和行車安全?)

線性組合設(shè)計(jì)應(yīng)該注意與道路周圍環(huán)境的配合，要起到減輕駕駛員的疲勞和緊張程度和可起到引導(dǎo)視線的作用。4.3.2

平、豎線組合的基本要求1)

平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于平曲線，這種組合是平曲線和豎曲線對(duì)應(yīng)設(shè)置,且做到“平包豎”豎曲線的起終點(diǎn)適宜設(shè)在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，其中任一點(diǎn)都不要設(shè)在緩和曲線以外的直線上或圓曲線內(nèi)；2)

平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持平衡，研究表明，豎曲線的半徑為平曲線半徑的10~20

倍，可以獲得視覺上的均衡；3）凸、凹豎曲線的組合應(yīng)合理。4.5

橫斷面繪制道路橫斷面的布置及幾何尺寸，應(yīng)能滿足交通、環(huán)境以及用地經(jīng)濟(jì)等要求，并應(yīng)保26長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)證路基的穩(wěn)定性。具體繪制步驟如下：1)

繪制橫斷面的地面線；2)

從“路基設(shè)計(jì)表”中抄入“路基中心填挖高度”、“左高”、“右高”、“左寬”、“右寬”等數(shù)據(jù)；3)

根據(jù)路線實(shí)際的“巖質(zhì)土質(zhì)、地質(zhì)地貌、水文”參照“標(biāo)準(zhǔn)橫斷面”，畫出路幅寬度、填或挖的邊坡坡線，在需要設(shè)置防護(hù)工程的地方畫出次防護(hù)工程的斷面示意圖；4)

根據(jù)綜合排水設(shè)計(jì)，畫出路基邊溝、排水溝、截水溝等構(gòu)造物的位置以及斷面尺寸。本次設(shè)計(jì)中橫斷面圖是按照每

40m

為一個(gè)橫斷面來繪制，并且利用海地道路軟件自動(dòng)生成。27長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第

5

章

路基設(shè)計(jì)5.1

路基概述公路路基是路面的基礎(chǔ)，它承擔(dān)路面結(jié)構(gòu)的自重力，同時(shí)承受路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載，是公路是承擔(dān)重力主體結(jié)構(gòu)。路基應(yīng)力作用區(qū)承受行車荷載作用效果，其深度一般在路基面一下

0.8m

以內(nèi)[3]。堅(jiān)固的路基基礎(chǔ)，不僅僅有利于路面強(qiáng)度和路面穩(wěn)定性，而且能為延長(zhǎng)路面使用壽命。5.2

路基的設(shè)計(jì)內(nèi)容一般路基通常指在良好的地質(zhì)與水文等條件下，填方高度和挖方深度不大的路基。主要包含一下內(nèi)容：1)

選擇斷面形式，確定路基寬度與高度；2)

選擇路堤填料和壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；3)

定坡形和坡度，以及路基排水系統(tǒng)和排水設(shè)計(jì)；4)

坡面防護(hù)和加固。路基設(shè)計(jì)之前，應(yīng)做好全面調(diào)查研究，充分收集沿線地質(zhì)水文、地形地貌等資料，選擇適當(dāng)?shù)穆坊鶛M斷面形式和邊坡坡度。本設(shè)計(jì)路段屬于丘陵區(qū)，以黏砂性土為主，采用放坡路堤路塹的形式，在適當(dāng)?shù)牡胤皆O(shè)置擋土墻。5.2.1

路基斷面形式由于填挖情況不同。路基橫斷面的形式，可歸納為路堤、路塹和填挖結(jié)合三種典型類型。本路段為山區(qū)公路，主要采用填挖結(jié)合的路基橫斷面形式，由于地形對(duì)的限制也有路堤和路塹的形式。5.2.2

路基寬度本路線區(qū)受地形影響以及為了減少拆遷量方面考慮，本設(shè)計(jì)取路基全寬為

8.5

米，其中行車道

2×3.5

米，路肩

2×0.75

米，行車道橫坡為

2%，土路肩橫坡為

3%。路基橫斷面圖如下圖

5.1

所示。28長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖

5.1

路基橫斷面圖5.2.3

路基高度路基高度是指路堤的填筑高度或路塹的開挖深度，一般為路基設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面(中心線)標(biāo)高之差；由于原地面不平整，因此還有邊坡高度。路基高度結(jié)合公路路線縱斷面、排水及防護(hù)措施確定，同時(shí)與路基臨界高度結(jié)合；應(yīng)使路肩邊緣高出地面積水，并考慮地面水、地下水、毛細(xì)水和冰凍作用對(duì)路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的影響。其中高路堤以及深路塹不僅僅土方數(shù)量大、占地多并且其邊坡穩(wěn)定性差，對(duì)行車不利，應(yīng)該盡量避免使用。路基工作區(qū)深度為

0.8m，為使行車荷載的作用不引起地基的沉降和變形，路基高度必須高于路基工作區(qū)深度，綜合各種因素對(duì)路基的影響，取路基設(shè)計(jì)高度最小為

1.2m。本設(shè)計(jì)平均填土高度為

4m，填挖量均不大，以一般路堤為主，所以邊坡較穩(wěn)定。5.2.4

路基邊坡坡度設(shè)計(jì)路基邊坡坡度的選擇對(duì)路基的穩(wěn)定非常重要，也是路基設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。路基邊坡坡度用邊坡高度與邊坡寬度之比表示。邊坡坡度取決于邊坡的巖石的性質(zhì)、土質(zhì)、水文地質(zhì)條件、邊坡的高度等因素。邊坡坡度直接影響路基土石方量、整體穩(wěn)定性以及路基的施工難易程度。路基邊坡具體可分為路基邊坡和路塹邊坡。5.2.4.1

路堤邊坡1)

路堤邊坡坡度由填料性質(zhì)、氣候條件、邊坡高度以及基底的地質(zhì)條件等因素綜29長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)合選定；2)

高路堤，應(yīng)該單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)；3)

水文地質(zhì)情況不良時(shí)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析；4)

對(duì)于已作加固的路堤，邊坡可適當(dāng)放陡，并且地震區(qū)應(yīng)該選擇放緩邊坡。5.2.4.2

路塹邊坡路塹是從天然地層中開挖出來的路基結(jié)構(gòu)物，設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)該從地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造上判斷路塹整體穩(wěn)定性。開挖深度的確定：1)

坡體的巖性土質(zhì)以及地質(zhì)構(gòu)造；2)

巖石的風(fēng)化程度、土層的成因類型；3)

地面水和地下水以及當(dāng)?shù)貧夂驐l件、坡面的方位。路塹坡度確定：1)

參照當(dāng)?shù)胤€(wěn)定的自然山坡坡度以及人工坡的坡度，結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)水文條件以及采用的施工方法綜合考慮，參考規(guī)范中所列經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行確定。2)

在地文地質(zhì)不良情況下，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析，綜合比較后確定其路塹坡度。本設(shè)計(jì)在填方邊坡中，路堤邊坡值為

1：1.5，每

6m

為一級(jí)邊坡；在挖方邊坡中，邊坡值為

1：1.5，每

6m

為一級(jí)邊坡，而且在變化處設(shè)

1m

寬的碎落臺(tái)。5.3

路基填料5.3.1

路基填料選擇原則1)

不含有害物質(zhì)的礦質(zhì)材料不可以作為路基填料；路基填料最好選用級(jí)配較好的粗粒土作為填料；2)

礫類土、砂類土優(yōu)先選作填料，土質(zhì)較差的細(xì)粒土可用于填于路堤底部填料。3)

淤質(zhì)泥土、凍土以及膨脹土，不得直接用于填筑路基處理后可適當(dāng)使用。4)

浸水部分的路堤不能直接采用粉質(zhì)土、強(qiáng)風(fēng)化巖石及浸水后容易崩解的巖石，應(yīng)選用水穩(wěn)性好的填料；5)

橋涵臺(tái)背和擋土墻墻背填料應(yīng)選用密實(shí)的礫類土以及砂類土填筑。路基填料最小強(qiáng)度、粒徑及壓實(shí)度要求見下表

5.2。本設(shè)計(jì)路段土質(zhì)為粘砂性土，所需填料在附近調(diào)運(yùn)，粘砂性圖直接用于路基下部填筑，上部用粘土填筑。30長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)表

5.1

路基填料最小強(qiáng)度、粒徑及壓實(shí)度要求路面底面以下深度（m）填料最小強(qiáng)度（CBR）（%）壓實(shí)度（％）最大粒徑（cm）項(xiàng)目分類填方路基上路床0～0.3089610下路床上路堤下路堤0.30～0.800.80～1.501.50

以下5439694101515935.4

路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)與壓實(shí)度壓實(shí)就是用人工或者機(jī)械的方法把土壓實(shí)，使土密度增大，從而增大了圖的內(nèi)摩阻力和粘聚力，減小水對(duì)路基的影響，路基土的強(qiáng)度與水穩(wěn)性相對(duì)得到提高。提高路基的密實(shí)度，可以增加路基的強(qiáng)度，也可以降低土體的壓縮性、透水性和膨脹性，控制水分積聚和侵蝕引起的病害，高等級(jí)公路對(duì)路基底的壓實(shí)度要求應(yīng)該大于

90%。壓實(shí)度是指土壓實(shí)后達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大干密度的比值[3]。行車荷載和氣候因素對(duì)路基影響大，壓實(shí)要求應(yīng)高一些；反之，要求可適當(dāng)降低。路面等級(jí)越高，對(duì)行車平穩(wěn)性的要求就越高，路面容許產(chǎn)生的變形量要??；反之，路面等級(jí)低的時(shí)候，要求可相應(yīng)下降。填方路基應(yīng)分層鋪筑并均勻壓實(shí)。壓實(shí)度以交通部部頒《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTGD30-2004）重型擊實(shí)試驗(yàn)方法為標(biāo)準(zhǔn)的路床壓實(shí)度。零填及路塹路床、填方路基與構(gòu)造物銜接處的壓實(shí)度應(yīng)不低于下表

5.2

標(biāo)準(zhǔn)。表

5.2

路基壓實(shí)度填挖類型上路床路面底面以下深度(am)0～30壓實(shí)度(％)≥96填方路基下路床30～800～30≥96≥96零填及挖方路基填挖類型上路堤30～80≥96路面底面以下深度(cm)80～l50壓實(shí)度(％)≥94填方路基下路堤150以下≥9331長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)5.5

路基防護(hù)與加固工程路基防護(hù)應(yīng)使用設(shè)計(jì)施工與養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的原則，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、地質(zhì)水文情況，路基在自然的狀態(tài)下不能穩(wěn)定情況，則需要設(shè)置邊坡防護(hù)。本設(shè)計(jì)路線經(jīng)過水塘、農(nóng)田等軟地基基礎(chǔ)，需要進(jìn)行軟基加固處理；路線有一定量的路堤路塹為了邊坡的穩(wěn)定需要進(jìn)行坡面防護(hù)與加固。5.5.1

植物防護(hù)植物防護(hù)是一種經(jīng)濟(jì)的防護(hù)措施，適用于土質(zhì)邊坡以及嚴(yán)重分化的巖質(zhì)邊坡，植草防護(hù)不僅可以美化路容，協(xié)調(diào)環(huán)境以及固結(jié)穩(wěn)定邊坡。植被防護(hù)適用條件及設(shè)計(jì)要求：1)

草種選用應(yīng)根據(jù)防護(hù)目的、當(dāng)?shù)貧夂蛲临|(zhì)以及施工季節(jié)等綜合考慮,采用易成活、生長(zhǎng)快、根系發(fā)達(dá)、葉莖矮的多年生草種；[3]2)

播種量應(yīng)根據(jù)選用植物的生長(zhǎng)特點(diǎn)、防護(hù)地點(diǎn)確定；3)

鋪草皮適用于需要快速綠化,且坡率不大于

1:1

的土質(zhì)邊坡或者嚴(yán)重風(fēng)化的軟質(zhì)巖石邊坡；4)

樹種宜選用能迅速生長(zhǎng)且根深枝密的低矮灌木類，公路彎道內(nèi)側(cè)邊坡嚴(yán)禁栽植高大樹木；植草防護(hù)中，對(duì)了不宜種草的地段，可先在其上先鋪一層厚約

10~20cm

的種植土層，并使土層和原坡面結(jié)合穩(wěn)定，然后鋪設(shè)草皮。本設(shè)計(jì)邊坡為

1:1.5，全程路段符合種植草皮的要求，在不宜種草的地段，鋪一層厚約

10cm

種植土層，填方和挖方段均采用網(wǎng)格式草坪坡面防護(hù)。5.5.2

軟基處理該工程中存在部分魚塘、水田等常見軟土，在軟土地基上填筑堤壩有可能出現(xiàn)失穩(wěn)，需要對(duì)軟土地基進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸烫幚?，以增加其穩(wěn)定性、減少沉降量。5.5.2.1

軟基處理目的劃分1)

沉降處理沉降處理包括加速固結(jié)沉降以及減少總沉降量，加速固結(jié)沉降的方法可以采用加載預(yù)壓、擠實(shí)砂樁等。減少總沉降量的方法可采用擠實(shí)砂樁、換填好土等。2)

穩(wěn)定處理可以采用換填土、擠實(shí)砂樁等措施加大抗滑阻力，以上各種加速固結(jié)沉降措施都有32長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)助于促進(jìn)軟土層厚度的增長(zhǎng)，分期或者慢速填筑路堤可以達(dá)到有效的減少地基強(qiáng)度降低。5.5.3.2

軟基處理方法軟土路基的常用處理方法有：換填法、砂墊層法、排水固結(jié)法、拋石擠淤法、豎向排水法以及加固土樁法。1)水田軟土層處理：本設(shè)計(jì)一部部分是農(nóng)田，故需要進(jìn)行軟土層的處理，采用換填法。換填法用好土全部或部分代替軟土的方法，填換土的方法可以采用開挖和強(qiáng)制擠出兩種。全部換填或部分換填在路堤在路線全范圍內(nèi)將需要處理的軟土挖除，然后置換好土，適用于軟土厚度在

3m

之內(nèi)，路堤需要在短期內(nèi)填筑完成的情況；部分開挖換填是僅僅挖除表層最軟弱部分的軟土并且換填好的土壤。2)

水塘軟基處理：本設(shè)計(jì)公路在樁號(hào)K4+950~K4+970和K5+250~K5+270段經(jīng)過水塘，故須進(jìn)行路基處理，采用拋石擠淤法。拋石擠淤法是軟弱地基處理的一種方法，在路基底拋投一定數(shù)量的碎石或者是石塊，將淤泥擠出路基的范圍，而使得立即強(qiáng)度提高的一種方法。這種施工的方法操作簡(jiǎn)單、施工速度快而且也很方便。主要用于適用于石料豐富，運(yùn)距較短的情況；常年積水的低洼地帶，并且存在排水困難的問題，一般來說片石能到軟基的底部；在特別軟的軟基礎(chǔ)施工的時(shí)候，由于機(jī)械無法進(jìn)入或是表面大量積水無法順利的排出等情況。33長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第

6

章

擋土墻6.1

擋土墻定義支擋路基填土以及山坡坡體滑移而修建的墻式結(jié)構(gòu)物在工程上叫做擋土墻。該墻體主要承受側(cè)向土壓力的。當(dāng)路基在下列情況時(shí)可考慮修建擋土墻：1)

陡坡路段或巖石風(fēng)化的路塹邊坡路段；2)

需要減少大量填方、挖方的路段；3)

為了增加不良地質(zhì)路段邊坡穩(wěn)定性，而為了防止產(chǎn)生滑坍；4)

橋梁或隧道與路基的連接地段,

為節(jié)約用地、減少拆遷以及少占高產(chǎn)田的路段；5)

保護(hù)重要建筑、生態(tài)環(huán)境或其他需要特殊保護(hù)的地段。本設(shè)計(jì)為二級(jí)公路，路基寬

8.5m，根據(jù)該路段的原地面橫坡、地質(zhì)水文以及材料的需求，擬在該路段兩側(cè)設(shè)置重力式擋土墻確保路基穩(wěn)定。6.2

擋土墻布置6.2.1

擋土墻的縱向布置擋土墻縱向布置在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行，布置后繪成擋土墻正面圖。布置的內(nèi)容有：1)

確定擋土墻的起終點(diǎn)以及墻長(zhǎng)，選擇擋土墻與路基的銜接方式。2)

根據(jù)地基及地形情況進(jìn)行擋土墻的分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置以及尺寸。3)

布置各段擋土墻的基礎(chǔ)；4)

布置瀉水孔的位置，主要包括泄水孔的數(shù)量、間隔以及尺寸等內(nèi)容。6.2.2

擋土墻的橫向布置橫向布置，本次選擇在墻高最大處，墻身斷面或基礎(chǔ)形式最可能變異處以及必須樁號(hào)處的橫斷面圖上進(jìn)行。根據(jù)墻型、墻高、地基以及填料等技術(shù)指標(biāo)資料，進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)，確定基礎(chǔ)形式、墻身斷面、埋置深度以及泄水孔的布設(shè)等，最后需要繪制擋土墻橫斷面圖。34長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)6.2.3

擋土墻的平面布置對(duì)于個(gè)別復(fù)雜的擋土墻，應(yīng)作平面布置，并且要根據(jù)實(shí)際情況繪制其平面圖，還應(yīng)繪出河道及水流方向，防護(hù)與加固工程等。在平面圖上，應(yīng)標(biāo)示擋土墻與路線平面位置的關(guān)系，與擋土墻有關(guān)的地物、地貌等情況。6