二級公路設(shè)計說明書

二級公路設(shè)計說明書PAGE12二級公路施工設(shè)計總說明書目錄第一章工程概況…………第二章平、縱、橫斷面設(shè)計及計算…………第三章路基設(shè)計…………第四章公路路面設(shè)計及計算……… 第五章涵長計算書…………主要參考文獻 …………第一章：工程概況1.1、工程說明路線全長2498m，路線按二級公路設(shè)計，路基寬10m，設(shè)計車速60Km/h，采用瀝青混凝土路面，設(shè)計基準期為15年。1.2、自然地理條件該區(qū)屬亞熱帶溫潤氣候，四季分明，冬暖夏熱，年平均氣溫17-18.8攝氏度，極端最高氣溫43攝氏度，極端最低氣溫-3.8攝氏度。年平均降雨量1032毫米，年平均霧日50天，平均風速1.75米/秒。本地區(qū)地震烈度為5度。山坡地段上覆1-3米粘土表層，下為粉砂質(zhì)泥巖及長石石英砂巖，成互層狀產(chǎn)出；水田段淤泥為0.5米，其下2-5米粘土。1.3、建設(shè)意義交通運輸是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，是國民經(jīng)濟的大動脈，它把國民經(jīng)濟各領(lǐng)域和各地區(qū)聯(lián)系起來，在社物質(zhì)財富生產(chǎn)和分配過程中，在廣大人民的生活中起著極為重要的作用。改革開放以來，隨著社會主義商品經(jīng)濟和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的興起，尤其是近年來西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，加之現(xiàn)在的中部淪陷地區(qū)的崛起政策。公路運輸已經(jīng)顯示出了其它交通方式所不能具有的巨大優(yōu)勢?！耙敫?，先修路”、“公路通，百業(yè)興”反映了人們尤其是偏遠山區(qū)人們的深切感受。1.4、設(shè)計原則設(shè)計在滿足工程經(jīng)濟的前提下符合二級公路標準的要求，盡可能采用較高的技術(shù)指標，還要綜合考慮工程造價，施工技術(shù)條件，地質(zhì)氣候，材料來源等其它影響因素。1.4.1、數(shù)目增加不大的情況下，盡量采用較高的技術(shù)指標，不輕易的采用低指標和極限指標，同時不要不顧及工程量的增加采用高指標。在路線部設(shè)時盡量保證行車安全，舒適，快捷的前提下做到工程數(shù)量小，造價低，使用成本低，經(jīng)濟效益好的目的；1.4.2、處理好道路與農(nóng)業(yè)，農(nóng)村，農(nóng)民的關(guān)系，注意與農(nóng)業(yè)基本建設(shè)的配合，做到少占田地并盡量不要占高產(chǎn)田地和經(jīng)濟作物田地，避免穿越經(jīng)濟林園，并注意與修路造田，農(nóng)田水利設(shè)施，土地規(guī)劃相結(jié)合；1.4.3、充分重視水文地質(zhì)條件和問題，不良地質(zhì)地貌對道路的穩(wěn)定性影響較大，同時對特殊地質(zhì)的處理的工程費用非常大，這將極大的增加工程成本和造價。對于滑坡、崩塌、巖堆、泥石流巖溶、沼澤等嚴重的工程地質(zhì)水文問題應(yīng)慎重的處理一般情況下應(yīng)盡量繞避，必須穿越時應(yīng)選擇合理的位置縮小穿越范圍，并采取相應(yīng)的處理措施第二章：平、縱、橫斷面設(shè)計及計算2.1、選線2.1.1．平原微丘地區(qū)公路路線特點：平原微丘地區(qū)地面高度變化微小，有時的輕微的起伏和傾斜，平原地區(qū)除泥沼、鹽漬土、河谷漫灘、海邊灘涂等外，一般多為耕地，分布有各種建筑設(shè)施，居民點較密，在天然河網(wǎng)地區(qū)，還有水塘、河叉、溝渠多等特點，因此平原地區(qū)選線一方面由于地勢較平坦，路線縱坡及曲線半徑等幾何要素比較容易達到較高的技術(shù)標準；另一方面往往由于受當?shù)刈匀粭l件和地物的障礙以及支援農(nóng)村建設(shè)需要的限制選線要考慮各方面的因素。平原微丘地區(qū)地形對路線的限制不大，路線的基本線形，多順直短捷，如在兩控制點之間既無地物、地質(zhì)等障礙，也無應(yīng)遷就的風景、文物及居民點等，則與兩控制點直線連線相吻合的路線是最理想的，，這只有在荒蕪人煙的草原和海邊灘涂才有可能。而在一般地區(qū)，農(nóng)田密布，灌溉渠道網(wǎng)縱橫交錯、城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)較多，居民點也比較密集，由于這些原因，按照公路的使用任務(wù)和性質(zhì)，有的需要靠近它，有的需要避繞，從而產(chǎn)生了路線的轉(zhuǎn)折，雖然增廠了距離，但這也是必要的，因此平原地區(qū)選線，先是把路線總方向內(nèi)所規(guī)定繞過的地點，如城鎮(zhèn)、工廠、農(nóng)場、鄉(xiāng)村以及風景文物地點作為控制點，然后在大控制點之間進行實地踏勘，了解農(nóng)田的優(yōu)劣及地理分布情況，確定哪里可以穿過，哪里應(yīng)該饒行，從而建立一系列中間控制點，控制點之間以直線為主，在直達的基礎(chǔ)上作適當?shù)恼{(diào)整，使路線的平縱斷面配合好。2.1.2．平原微丘二級公路設(shè)計要求平原微丘地區(qū)二級公路工程技術(shù)標準應(yīng)為汽車專用公路，工程技術(shù)標準要求較高，要求設(shè)計行車速度達到60km/h；平曲線不設(shè)超高最小半徑1500m,一般最小半徑200m，極限最小半徑125m；豎曲線最大縱坡不大于6%，坡段最小長度不小于150m，凸形豎曲線極限最小半徑1400m，一般最小半徑2000m，凹形豎曲線極限最小半徑1500，一般最小半徑1500m，豎曲線最小長度50m；路基頂寬不小于10m；設(shè)計洪水頻率為1/50，設(shè)計時需要考慮地形、地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然因素的影響，同時還要受到當?shù)亟?jīng)濟、土地資源，筑路材料來源、施工條件、勞動力狀況諸多因素的限制，這要求我們在路線設(shè)計時要做到規(guī)范與實際相結(jié)合，在學習規(guī)范的同時，靈活應(yīng)用規(guī)范，努力做到實用與經(jīng)濟相結(jié)合。2.1.3．平原微丘區(qū)公路選線原則及依據(jù)選線是在符合國家建設(shè)發(fā)展的需要下，結(jié)合自然條件選定合理路線，使筑路費用與使用質(zhì)量得到正確的統(tǒng)一，達到行車迅速安全，經(jīng)濟舒適及構(gòu)造物穩(wěn)定耐久，易于養(yǎng)護的目的，選線人員必須認真觀貫徹國家規(guī)定的方針政策，深入實際，綜合考慮路線、路基、路面、橋涵等，最后選出合適的路線。2.1.4．平原微丘地區(qū)公路選線原則(1)．根據(jù)道路使用任務(wù)和性質(zhì)，綜合考慮路線區(qū)域國民經(jīng)濟發(fā)展情況與遠景規(guī)劃，正確處理好近期與遠景的關(guān)系，在總體規(guī)劃的知道下，合理選擇方案。(2)．認真領(lǐng)會任務(wù)書的精神，深入現(xiàn)場，多跑、多看、多問、多比較，深入調(diào)查當?shù)氐牡匦?、氣候、土壤、水文等自然情況，以利于選擇有價值的方案進行比較。(3)．充分利用有利地形、地勢，盡量回避不利地帶，正確運用技術(shù)標準，從行車的安全、暢通和施工養(yǎng)護的經(jīng)濟、方便著眼，對路線與地形的配合加以研究，做好路線平、縱、橫三方面的結(jié)合，力求平面短捷舒順，縱斷面平緩、均勻，橫斷面穩(wěn)定、經(jīng)濟。(4)．充分利用土地資源，減少拆遷，就地取材，帶動沿線城鎮(zhèn)及地方經(jīng)濟的發(fā)展。2.1.5．平原微丘區(qū)公路選線的依據(jù)(1)交通部頒發(fā)的規(guī)范（2）實測和預(yù)測交通量（3）地形圖，地方政府以及建設(shè)單位下發(fā)的文件，會議紀要（4）設(shè)計任務(wù)書等。2.2、道路等級的確定二級公路為專供汽車行駛的雙車道公路，雙車道二級公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量5000～15000輛。2.2.1．已知資料路段初始年交通量（輛/日，交通量年平均增長率7%）小汽車解放CA10B黃河JN150躍進NJ13080016002503602.2.2．汽車代表車型與換算系數(shù)汽車代表車型車輛折算系數(shù)說明小客車1.0≤19座的客車和載質(zhì)量≤2t的貨車中型車1.5＞19座的客車和載質(zhì)量＞2t的貨車大型車2.0載質(zhì)量＞7t～≤14t的貨車拖掛車3.0載質(zhì)量＞14t的貨車2.2.3．交通量計算初始年交通量：N0=800+1600×1.5+250×2+360×1.5=4240輛/日2.2.4．確定公路等級該公路的設(shè)計交通量按15年預(yù)測，則年平均日交通量N：N=N0×=4240×=11675輛/日由年平均日交通量N=11675輛/日，查《公路工程技術(shù)標準》(JTGB-2003)，擬定該公路為二級公路雙向二車道，其設(shè)計車速為60km/h。2.2.5．查相關(guān)資料確定主要技術(shù)標準（1）服務(wù)水平二級公路：三級服務(wù)水平（2）建筑限界建筑限界須滿足標準（3）路線①車道寬度設(shè)計車速為60km/h時，取車道寬度為3.5m②路肩寬度一般值（m）最小值（m）右側(cè)硬路肩寬度0.750.25③路基寬度路基寬度：一般值：10m④停車視距：75m⑤圓曲線最小半徑：設(shè)計速度(km/h)60注：直線與小于表內(nèi)所列不設(shè)超高的圓曲線最小半徑相銜接處應(yīng)設(shè)置回旋線，回旋線參數(shù)及其長度應(yīng)根據(jù)線形設(shè)計以及對安全、視覺、景觀等的要求選用較大的數(shù)值。一般值(m)200極限值(m)125不設(shè)超高最小半徑(m)路拱≤2.0%1500路拱＞2.0%1900⑥最大縱坡：0.51%越嶺路線連續(xù)上坡（或下坡）路段，相對高差為200~500m時，平均縱坡不應(yīng)大于5.5%；相對高差大于500m時，平均縱坡不應(yīng)大于5%，任意連續(xù)3km路段的平均縱坡不應(yīng)大于5.5%。⑦最小坡長：150m縱坡坡度（%）345最大坡長（m）12001000800連續(xù)上坡（或下坡）時，應(yīng)在不大于上面所規(guī)定的縱坡長度范圍內(nèi)設(shè)置緩和坡段。緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3%，其長度應(yīng)符合縱坡長度的規(guī)定。2.3、平縱橫綜合設(shè)計2.3.1．平縱線形的協(xié)調(diào)為了保證汽車行使的安全與舒適，應(yīng)把道路平、縱、橫三面結(jié)合作為主體線形來分析研究，平面與縱面線形的協(xié)調(diào)組合將能在視覺上自然地誘導(dǎo)司機的視線，并保持視覺的連續(xù)性，平原地區(qū)地勢平坦，縱斷面以平坡為主，上、下坡多集中中在大、中橋頭，平曲線在選線時一般要考慮大橋橋位與河流正交，以減少構(gòu)造物的工程量及設(shè)計施工難度，節(jié)約經(jīng)費，減少造價。2.3.2．線形與環(huán)境的協(xié)調(diào)（1）定線時盡量避開村鎮(zhèn)等居民區(qū)，減少噪音對居民生活帶來的影響，同時采用柔性，瀝青混凝土路面以減少噪音。（2）路基用土由地方政府同意安排，利用開挖魚塘或溝渠，避免亂開挖，同時又利于農(nóng)田、水利建設(shè)。（3）注意綠化，對路基邊坡及中央分隔帶加強綠化和防護，在護坡道上互通立交用地范圍內(nèi)的空地上均考慮綠化。（4）對位置適當?shù)臉蛄涸谂_前坡腳（常水位以下）設(shè)置平臺，以利非機動車輛和行人通過。（5）對位于公路兩側(cè)的建筑物建議注意其風格，以求和道路想?yún)f(xié)調(diào)，增加美感。2.3.3．縱斷面線性與景觀、城鎮(zhèn)規(guī)劃的結(jié)合2.3.4．遠近期結(jié)合的平、縱、橫綜合設(shè)計2.4、平面線形設(shè)計2.4.1平面設(shè)計原則：(1)平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順舒，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。(2)除滿足汽車行駛力學上的基本要求外，還應(yīng)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(yīng)注意使線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術(shù)指標的突變。(4)應(yīng)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(shè)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(yīng)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(diào)整，一般都應(yīng)控制平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）的最小長度2.4.2平曲線要素值的確定：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。當然三個也可以組合成不同的線形。在做這次設(shè)計中主要用到的組合有以下幾種：基本形曲線幾何元素及其公式：按直線——緩和曲線——圓曲線——緩和曲線——直線的順序組合而成的曲線。這種線形是經(jīng)常采用的。例如設(shè)計中的大多數(shù)點都是應(yīng)用這個的。如下圖一。緩和曲線是道路平面要素之一，它是設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。《標準》規(guī)定，除四級路可以不設(shè)緩和曲線外，其余各級都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。它的曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循；旅客感覺舒適；行車更加穩(wěn)定；增加線形美觀等功能。設(shè)計是要注意和圓曲線相協(xié)調(diào)、配合，在線形組合和線形美觀上產(chǎn)生良好的行車和視覺效果，宜將直線、緩和曲線、圓曲線之長度比設(shè)計成1：1：1。這一點非常的重要，在剛開始做設(shè)計的時候就沒有注意到這個問題，設(shè)計出來的路線非常不協(xié)調(diào)，美觀，比例嚴重失調(diào)，后來在老師的指導(dǎo)下改正了不足之處，經(jīng)過改正后，線形既美觀又流暢，已經(jīng)到達了要求。在設(shè)計的時候還要注意一下緩和曲線長度確定除應(yīng)滿足最小，外還要考慮超高和加寬的要求，所選擇的緩和曲線長度還應(yīng)大于或等于超高緩和段和加寬緩和段的長度要2.4.3、圓曲線計算（取JD1加以計算）（1）ZH（K0+142.07）～HZ（K0+403.26）段已知=41°31′39.4″”，圓曲線半徑，Ls=80m如下圖圖12.5、縱斷面設(shè)計2.5.1．縱斷面線形設(shè)計主要是解決公路線形在縱斷面上的位置，形狀和尺寸問題，具體內(nèi)容包括縱坡設(shè)計和豎曲線設(shè)計兩項。2.5.2．該路地處平原微丘區(qū)，土地資源寶貴，本項縱斷面設(shè)計采用小縱坡，微起伏與該區(qū)域農(nóng)田相結(jié)合，盡量降低路堤高度。2.5.3．縱坡設(shè)計（1）縱坡設(shè)計的一般要求①縱坡設(shè)計必須滿足《標準》的有關(guān)規(guī)定，一般不輕易使用極限值②縱坡應(yīng)力求平緩，避免連續(xù)陡坡，過長陡坡和反坡③縱斷面線形應(yīng)連續(xù)，平順，均衡，并重視平縱面線形的組合（2）縱坡設(shè)計的方法和步驟：①準備工作；②標注縱斷面控制點；③試坡；④根據(jù)橫斷面圖核對縱坡線；⑤確定縱坡線；⑥計算設(shè)計標高。2.5.4豎曲線設(shè)計豎曲線是縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車而設(shè)置的一段緩和曲線。設(shè)計時充分結(jié)合縱斷面設(shè)計原則和要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半徑?！稑藴省芬?guī)定：豎曲線基本要素計算公式：(3-1)L=(3-2)T=（3-3)E=(3-4)式中：————坡度差，L————曲線長，（m）T————切線長，（m）E————外距（m）變坡點1：豎曲線要素計算：里程和樁號K0+570.000i1=-4.0351%i2=-0.3333%取半徑R=7w=i2﹣i1=-0.3333%﹣(﹣4.0351%)=3.7018%(凹形)L=7200*3.7018/100=266.5264T=L/2=133.2632E=T*T/(2*R)=1.23332.6、橫斷面設(shè)計2.6.⑴路基寬度據(jù)任務(wù)書知道設(shè)計年限15年，各種車輛折合成小客車的交通量合計為11675輛/日，查（JTGB01—2003）《公路工程技術(shù)標準》P11.0.3得公路等級為二級，車道數(shù)擬定雙向四車道。據(jù)《公路工程技術(shù)標準》二級公路車速為,雙車道的路基寬度一般值為10m,最小值為8.50，取設(shè)計車道寬度為3.5m，得總車道寬度為3.5×2＝7m，二級公路車速為的路肩寬度為1.5×2=3m，不設(shè)中間帶。⑵路拱坡度路拱坡度為2%、、路肩橫向坡度為3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。⑶路基邊坡坡度H<6m（H—路基填土高度）時，路基邊坡按1：1設(shè)計。⑷邊溝設(shè)計本設(shè)計路段地處平原微丘區(qū)，宜采用梯形邊溝，且底寬為0.6m，深0.6m，內(nèi)側(cè)邊坡坡度為1：1。2.6.2．橫斷面設(shè)計步驟⑴根據(jù)任務(wù)書所給項目段地形圖，分段設(shè)置。⑵根據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，明確土石界限、設(shè)計邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸。⑶設(shè)計線應(yīng)包括路基邊溝、邊坡、截水溝、護坡道、碎落臺等，在彎道上的斷面還應(yīng)示出超高、加寬等，同時要示出路拱坡度。⑷由計算填、挖方面積，并繪制在圖上。2.6.3．由圖計算并填寫逐樁占地寬度表、路基設(shè)計表、路基土石方計算表及公里路基土石方數(shù)量匯總表。2.7、土石方的計算和調(diào)配2.7.1⑴土石方調(diào)配應(yīng)按先橫向后縱向的次序進行。⑵縱向調(diào)運的最遠距離一般應(yīng)小于經(jīng)濟運距（按費用經(jīng)濟計算的縱向調(diào)運的最大限度距離叫經(jīng)濟運距）。⑶土石方調(diào)運的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運輸?shù)挠绊懀话闱闆r下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運。⑷借方、棄土方應(yīng)與借土還田，整地建田相結(jié)合，盡量少占田地，減少對農(nóng)業(yè)的影響，對于取土和棄土地點應(yīng)事先同地方商量。⑸不同性質(zhì)的土石應(yīng)分別調(diào)配。2.7.2．調(diào)配方法土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法、表格調(diào)配法等，由于表格調(diào)配法不需單獨繪圖，直接在土石方表上調(diào)配，具有方法簡單，調(diào)配清晰的優(yōu)點，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。表格調(diào)配法又可有逐樁調(diào)運和分段調(diào)運兩種方式。一般采用分段調(diào)用。表格調(diào)配法的方法步驟如下：⑴準備工作調(diào)配前先要對土石方計算進行復(fù)核，確認無誤后方可進行。調(diào)配前應(yīng)將可能影響調(diào)配的橋涵位置、陡坡、深溝、借土位置、棄土位置等條件表于表旁，借調(diào)配時考慮。⑵橫向調(diào)運即計算本樁利用、填缺、挖余，以石代土時填入土方欄，并用符號區(qū)分。⑶縱向調(diào)運確定經(jīng)濟運距根據(jù)填缺、挖余情況結(jié)合調(diào)運條件擬定調(diào)配方案，確定調(diào)運方向和調(diào)運起訖點，并用箭頭表示。計算調(diào)運數(shù)量和運距調(diào)配的運距是指計價運距，就是調(diào)運挖方中心到填方中心的距離大于免費運距時。⑷計算借方數(shù)量、廢方數(shù)量和總運量借方數(shù)量=填缺—縱向調(diào)入本樁的數(shù)量廢方數(shù)量=挖余—縱向調(diào)出本樁的數(shù)量總運量=縱向調(diào)運量+廢方調(diào)運量+借方調(diào)運量⑸復(fù)核 橫向調(diào)運復(fù)核填方=本樁利用+填缺挖方=本樁利用+挖余縱向調(diào)運復(fù)核填缺=縱向調(diào)運方+借方挖余+縱向調(diào)運方+廢方總調(diào)運量復(fù)核挖方+借方=填方+借方以上復(fù)核一般是按逐頁小計進行的，最后應(yīng)按每公里合計復(fù)核。計算計價土石方計價土石方=挖方數(shù)量+借方數(shù)量第三章：路基設(shè)計3.1、路基設(shè)計3.1.1由橫斷面設(shè)計（查《公路工程技術(shù)標準》（JTGB01—2003））部分可知，路基寬度為10m，其中路面跨度為8.5m，無中間帶寬度，硬路肩寬度為0.75×2=1.5m，路面橫坡為2%，土路肩橫坡為3%。3.1.2（1）本段公路路基最小填土高度為1.259m（2）路基邊坡查《公路路基設(shè)計規(guī)范》（JTJ013—95）本公路路基邊坡由于路基填土高度均小于6m（除設(shè)橋梁處外），且采用1：1.5的坡度，護坡道為1.0m，且由于該段公路非高填土，故不需要進行邊坡穩(wěn)定性驗算。3.1.3路基填料沿線筑路用土采用備土形式，取土以利用低產(chǎn)田和被公路分割的邊角地以及開挖河道、魚塘等解決，在填土較高、沉降較大的地段可以利用工業(yè)廢渣（粉煤灰等）做路基填料。填方路基宜選用級配較好的粗粒土作為填料。礫（角礫）類土，砂類土應(yīng)優(yōu)先選作路床填料，土質(zhì)較差的細粒土可填于路基底部，用不同填料填筑路基時，應(yīng)分層填筑，每一水平層均采用同類填料。細粒土做填料，當土的含水量超過最佳含水量兩個百分點以上時，應(yīng)采取晾曬或摻入石灰、固化材料等技術(shù)措施進行處理。橋涵臺背和擋土墻墻背填料，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)摩檫角值較大的礫（角礫）類土，砂類土填筑。當采用細粒土填筑，路基填料最小強度和填料最大粒徑應(yīng)符合表3.3.1.的規(guī)定：3.1.4路基處理⑴一般路基處理原則：路基河塘地段，先圍堰清淤、排水，然后將原地面開挖成臺階狀，臺階寬1.0m，內(nèi)傾3%，，并回填5%灰土至原水面（標高按1.0m控制），路基底部30cm采用5%石灰土處理，路床頂面以下0~80cm采用7%石灰土處理；路基高度≤2.0m路段，清除耕殖后，將原地面挖至25cm深壓實后才可填筑，路床頂面以下均采用摻7%石灰土處理；路基高度>2.0m的路段，路床頂面以下0~60cm采用7%石灰土處理層,立即底部設(shè)3%土拱,土拱設(shè)30cm5%石灰土處理層,對于路基中部填土的摻灰,又施工建立根據(jù)具體情況,在保證路基壓實度的前提下,決定處理的土層及摻灰量。⑵路床處理《公路路基設(shè)計規(guī)范》（JTJ013—95）①路床土質(zhì)應(yīng)均勻、密實、強度高，上路床壓實度達不到要求時，必須采取晾曬，摻石灰等技術(shù)措施。路床頂面橫坡應(yīng)與路拱坡度一致。②挖方地段的路床為巖石或土基良好時，可直接利用作為路床，并應(yīng)整平，碾壓密實。地質(zhì)條件不良或土質(zhì)松散，滲水，濕軟，強度低時，應(yīng)采取防水，排水措施或摻石灰處理或換填滲水性土等措施，處理深度可視具體情況確定。③填方路基的基底，應(yīng)視不同情況分別予以處理基底土密實，地面橫坡緩于1：5時，路基可直接填筑在天然地面上，地表有樹根草皮或腐殖土土應(yīng)予以處理深除。路堤基底范圍內(nèi)由于地表水或地下水影響路基穩(wěn)定時，應(yīng)采取攔截，引排等措施，或在路堤底部填筑不易風化的片石，塊石或砂、礫等透水性材料。路堤基底為耕地或土質(zhì)松散時，應(yīng)將地基表面碾壓密實，二級公路路堤基底的壓實度（重型）不應(yīng)小于90%，路基填土高度小于路面和路床總厚度時，應(yīng)將地基表層土進行超挖并分層回填壓實，其處理深度不應(yīng)小于重型汽車荷載作用的工作深度：基底松散土層厚度大于30cm時，應(yīng)翻挖再回填分層壓實。路基土的摻灰劑量，可根據(jù)當?shù)厍闆r實驗確定，一般粘質(zhì)土采用石灰或二灰處理，粗粒土可以采用325#水泥處理。路基防護（（查JTJ013—95）《公路路基設(shè)計規(guī)范》）⑴路基填土高度H<3m說，采用草坪網(wǎng)布被防護，為防止雨水，對土路肩邊緣及護坡道的沖刷，草坪網(wǎng)布被在土路肩上鋪入土路肩25cm，在護坡道上鋪到邊溝內(nèi)側(cè)為止。而對于高等級道路，則采用六角形空心混凝土預(yù)制塊防護，本段公路采用六角形空心混凝土預(yù)制塊。⑵路基填土高度H>3m，時，采用漿砌片石襯砌拱防護，當3≤H≤4m時，設(shè)置單層襯砌拱，當4＜H≤6m時，設(shè)置雙層襯砌拱，拱內(nèi)鋪設(shè)草坪網(wǎng)布被為保證路面水或坡面水不沖刷護坡道，相應(yīng)于襯砌拱拱柱部分的護坡道也做鋪砌，并設(shè)置20號混凝土預(yù)制塊至邊溝內(nèi)側(cè)。20號混凝土預(yù)制塊的規(guī)格分為兩種，拱柱及護腳采用5cm×30cm×50cm的長方體預(yù)制塊，拱圈部分采用5cm×30cm×65cm的弧形預(yù)制塊（圓心角30度，內(nèi)徑125cm，外徑130cm），預(yù)制塊間用7.5號砌漿灌注。3.2、路基路面排水設(shè)計（1）路基排水設(shè)計路基地表排水可采用邊溝、截水溝、排水溝，各類地段排水溝應(yīng)高出設(shè)計水位0~2m以上。邊溝橫斷面采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡坡度為1:1~1:1.5,二級公路的邊溝的深度不應(yīng)小于0.6m，邊溝縱坡宜與路線縱坡一致并不宜小于0.3%，邊溝采用M7.5的砂漿漿砌片石，水泥混凝土預(yù)制塊防護，長度不宜超過500m，截水溝橫斷面采用梯形，邊坡視土質(zhì)而定，一般采用1:10~1:1.5，深度及寬度不宜小于0.5m，溝底縱坡不宜小于0.3%。（2）路面排水設(shè)計⑴路肩排水設(shè)施的縱坡應(yīng)與路面的縱坡一致，當路面縱坡小于0.3%時，可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方邊坡應(yīng)進行防護。路堤邊坡較高，采用橫向分散排水不經(jīng)濟時，應(yīng)采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設(shè)置排水帶，并通過急流槽將水排出路基。攔水帶可采用水泥混凝土預(yù)制塊或瀝青混凝土筑成，攔水帶高出路肩12cm,頂寬8~10cm。急流槽的設(shè)置距按路肩排水的容許容量計算確定以20m~50m為宜，急流槽可設(shè)置在凹形曲線底部及構(gòu)造物附近，并考慮到地形、邊坡狀態(tài)及其它排水設(shè)施的聯(lián)接。矩形雨水井尺寸采用長×寬×深=60cm×40cm×60cm，邊墻采用漿砌片石或水泥混凝土預(yù)制塊砌筑。第四章公路路面設(shè)計及計算路面直接承受行駛車輛的作用，是道路工程的重要組成部分，通常都根據(jù)車輛行駛的需要，選用優(yōu)質(zhì)材料建成。路基作為路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強度和穩(wěn)定性。以回彈模量作為評價路基強度與穩(wěn)定性的力學指標。堅固的路基，不僅是路面強度與穩(wěn)定性的重要保證，而且能為延長路面使用壽命創(chuàng)造有利條件，所以路基路面的綜合設(shè)計至為重要。為確保路基的強度與穩(wěn)定性，使路基在外界因素作用下，不致產(chǎn)生不允許的變形，在路基的整體結(jié)構(gòu)中還必須包括各項附屬設(shè)施，其中有路基排水、路基防護與加固以及與路基工程直接相關(guān)的設(shè)施，如棄土堆、取土坑、護坡道、碎落臺、堆料坪及錯車道等。4.1路面結(jié)構(gòu)類型選擇4.1.1路面設(shè)計基本原則1.路面應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性和足夠的強度，表面應(yīng)滿足平整、抗滑和排水要求；2.面層、基層的結(jié)構(gòu)類型及厚度應(yīng)與公路等級、交通等級組成相適應(yīng)；3.要顧及各結(jié)構(gòu)層本身的結(jié)構(gòu)特性；4.要考慮水文狀況的不利影響；5.適當?shù)膶雍窈蛯訑?shù)，各結(jié)構(gòu)層既要滿足最小厚度要求，又應(yīng)考慮施工可行性；6.應(yīng)與當?shù)氐臍夂颉⑺?、地質(zhì)狀況相適應(yīng)，并充分利用當?shù)刂凡牧稀?.1.2路面結(jié)構(gòu)推薦水泥混凝土路面雖然有強度高﹑穩(wěn)定性好﹑耐久性好，養(yǎng)護費用少﹑經(jīng)濟效益高，有利于夜間行車等優(yōu)點，但是由于平?jīng)龅貐^(qū)該公路為山嶺重丘區(qū)二級公路，等級較低，若采用水泥混凝土路面，水泥和水的需要量大，工程造價高；路面接縫不但增加施工和養(yǎng)護的復(fù)雜性，而且容易引起行車跳動，影響乘客的舒適性；另外，開放交通遲，修復(fù)困難等諸多缺點。瀝青路面結(jié)構(gòu)由于使用了瀝青結(jié)合料，因而增加了礦料間的粘結(jié)力，提高了混合料的強度和穩(wěn)定性，是路面的使用質(zhì)量和耐久性都得到提高，而且與水泥混凝土路面相比，瀝青路面具有表面平整﹑無接縫﹑行車舒適﹑耐磨﹑震動小﹑噪音低﹑施工期短﹑養(yǎng)護維修簡單﹑適宜于分期維修等優(yōu)點。由于瀝青路面結(jié)構(gòu)與水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)相比具有上述優(yōu)點，并結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，本人認為采用瀝青路面結(jié)構(gòu)，更適應(yīng)于當?shù)氐男枰?，并將更有利于當?shù)芈糜螛I(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此，最終推薦采用瀝青路面結(jié)構(gòu)。4.2、瀝青路面設(shè)計交通組成表車型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距（m）交通量小汽車忽略不計800解放CA10B28.2768.201雙—1600黃河JN15059.50115.001雙250躍進NJ13025.7559.501雙3004.3軸載分析路面設(shè)計以雙軸組單軸載100KN作為標準軸載⑴以設(shè)計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計當量軸次。a).軸載換算軸載換算采用如下的計算公式：式中：N—標準軸載當量軸次，次/日—被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)，次/日P—標準軸載，KN—被換算車輛的各級軸載，KNK—被換算車輛的類型數(shù)—軸載系數(shù)，，m是軸數(shù)。當軸間距離大于3m時，按單獨的一個軸載計算；當軸間距離小于3m時，應(yīng)考慮軸數(shù)系數(shù)。：輪組系數(shù)，單輪組為6.4,雙輪組為1，四輪組為0.38。軸載換算結(jié)果如表所示車型小汽車后軸60.851130034.566解放CA10B前軸50.2016.4500186.108后軸104.3011500593.014后軸110.0011150499.542黃河JN150前軸55.0016.415071.260后軸66.001115054.141后軸59.501126027.172躍進NJ130前軸39.251120021.898后軸76.001120060.6131656.873注：軸載小于25KN的軸載作用不計。b).累計當量軸數(shù)計算根據(jù)設(shè)計規(guī)范，二級公路瀝青路面的設(shè)計年限為15年，兩車道的車道系數(shù)是0.4~0.5取0.45，=7%，累計當量軸次：驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計當量軸次a).軸載換算驗算半剛性基底層底拉應(yīng)力公式為式中：為軸數(shù)系數(shù)，為輪組系數(shù)，單輪組為1.85，雙輪組為1，四輪組為0.09。計算結(jié)果如表所示：車型解放CA10B后軸60.85113005.640后軸104.3011500700.236東風EQ140前軸60.0011.851504.611后軸2×110.0031150964.615黃河JN150前軸55.0011.851502.324后軸2×66.003115015.202躍進NJ130后軸76.001120022.2611723.683注：軸載小于50KN的軸載作用不計。4.4路面類型選擇由上面的計算得到設(shè)計年限內(nèi)累計標準軸次約為700萬次/車道，宜采用高等級路面，面層為瀝青混凝土。4.5結(jié)構(gòu)層組合路面結(jié)構(gòu)層的強度通常是用密集配、嵌擠或形成板體等方式形成的，因而，如何構(gòu)成具有要求強度和剛度并且穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)層是設(shè)計和施工都必須注意的問題。根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，路面結(jié)構(gòu)層采用瀝青混凝土（15cm）。規(guī)范規(guī)定瀝青混凝土面層宜采用雙層或三層式結(jié)構(gòu)組成，本設(shè)計采用三層瀝青面層，具體如下表7.：混合料類型代號最大集料粒徑適用層位瀝青層厚度（㎝）粗粒式AC-2531.5下面層7中粒式AC-1616.0中面層5細粒式AC-1313.2上面層34.5.1確定各層材料的抗壓模量與劈裂強度查有關(guān)資料的表格得各層材料抗壓模量、劈裂強度以及容許拉應(yīng)力材料名稱H（cm）20℃劈裂強度細粒式瀝青混凝土41400MPa1.4MPa中粒式瀝青混凝土51200MPa1.0MPa粗粒式瀝青混凝土61000MPa0.8MPa水泥穩(wěn)定砂礫基層？1500MPa0.5MPa水泥石灰砂礫土層20550MPa0.35MPa4.5.該路段處于Ⅲ2區(qū)，為土質(zhì)砂，稠度為0.90，查相關(guān)表得土基回彈模量為38.0MPa。4.6設(shè)計指標的確定規(guī)范要求以設(shè)計彎沉值作為設(shè)計指標，并進行結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力的驗算。a)設(shè)計彎沉值該公路為二級公路，公路等級系數(shù)Ac=1.1，面層類型系數(shù)取1.0，半剛性基層，底基層總厚度大于20cm，故基層類型系數(shù)Ab取1.0。設(shè)計彎沉值為：b）各驗算層材料的容許層底拉應(yīng)力①細粒式密級配瀝青混凝土②中粒式密級配瀝青混凝土③粗粒式密級配瀝青混凝土④水泥穩(wěn)定砂⑤水泥穩(wěn)定礫4.7設(shè)計資料總結(jié)設(shè)計彎沉值為28.35（0.01mm）相關(guān)資料匯總?cè)缦卤恚涸O(shè)計資料匯總表材料名稱H(cm)20℃容許拉應(yīng)力（）細粒式瀝青混凝土314000.537中粒式瀝青混凝土412000.383粗粒式瀝青混凝土610000.287水泥穩(wěn)定砂礫基層3015000.278水泥石灰砂礫土層255500.1524.8水泥穩(wěn)定砂礫基層（換算成三層體系）∴查表得∴查表得∴∴查表得：∴根據(jù)∴取4.9彎拉應(yīng)力的驗算第一層細粒式密級配瀝青混凝土底層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強度(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)1細粒式瀝青混凝土1.4.452中粒式瀝青混凝土1.323粗粒式瀝青混凝土.8.234水泥穩(wěn)定砂礫基層.5.255水泥石灰砂礫土層.35.14層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)抗壓模量(MPa)容許應(yīng)力(MPa)(20℃)(151細粒式瀝青混凝土514002000.452粗粒式瀝青混凝土109001200.234水泥穩(wěn)定砂礫基層?15001500.255水泥石灰砂礫土層20550550.14按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度:LD=24.2(0.01mm)H(4)=20cmLS=26.6(0.01mm)H(4)=25cmLS=23.7(0.01mm)H(4)=24.1cm按容許拉應(yīng)力驗算設(shè)計層厚度:H(1)=3cmH(2)=4cm(第2層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)H(3)=6cm(第3層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)H(4)=25cmH(5)=20cm(第5層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)第五章涵長計算書1.設(shè)計資料汽車荷載等級：公路-I級；環(huán)境類別：I類環(huán)境；凈跨徑：L0=1.85；單側(cè)擱置長度：0.20m；計算跨徑：L=2.1m；蓋板板厚d=40cm；蓋板寬b=0.99m；保護層厚度c=3cm；混凝土強度等級為C30；軸心抗壓強度fcd=13.8Mpa；軸心抗拉強度ftd=1.39Mpa；主拉鋼筋等級為HRB335；抗拉強度設(shè)計值fsd=280Mpa；蓋板容重γ1=25kN/m3；土容重γ2=20kN/m32.結(jié)構(gòu)設(shè)計原理根據(jù)《公路涵洞設(shè)計細則》(JTGTD64-04-2007)中9.3.2中蓋板可按兩端簡支板計算，可不考慮涵臺傳來的水平力。根據(jù)《公路涵洞設(shè)計細則》(JTGTD64-04-2007)中4.3.1安全等級為三級。3.外力計算1)永久作用(1)豎向土壓力q=γ2·H·b=20×8×0.99=158.4kN/m(2)蓋板自重g=γ1·d·b=25×0.4×0.99=9.9kN/m2)由車輛荷載引起的垂直壓力（可變作用）汽車荷載按照公路一級最不利位置分布，橫向布置2輛汽車根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60-2004)中4.3.4的規(guī)定：計算涵洞頂上車輛荷載引起的豎向土壓力時，車輪按其著地面積的邊緣向下做30°角分布。當幾個車輪的壓力擴散線相重疊時，擴散面積以最外面的擴散線為準根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60-2004)中4.3.1關(guān)于車輛荷載的規(guī)定：車輛荷載順板跨長La=1.6+2·H·tan30°=1.6+2×8×0.577=10.83車輛荷載垂直板跨長Lb=5.5+2·H·tan30°=5.5+2×8×0.577=14.73車輪重P=560kN車輪重壓強p=P/La/Lb=560/10.83/14.73=3.51kN/m2根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62-2004)中9.1.12關(guān)于受彎構(gòu)件最小配筋百分率的規(guī)定:ρ=As