《S市新建二級(jí)公路1標(biāo)段的施工階段的兩階段設(shè)計(jì)16000字（論文）》

S市新建二級(jí)公路1標(biāo)段的施工階段的兩階段設(shè)計(jì)摘要本次選題設(shè)計(jì)路線主要為衢州市新建二級(jí)公路1標(biāo)段的施工階段的兩階段設(shè)計(jì)即初步設(shè)計(jì)階段和施工圖設(shè)計(jì)，在此過程中需要對(duì)路線的一些設(shè)計(jì)控制因素包括路線設(shè)計(jì)前的選線、定線、路線設(shè)計(jì)時(shí)平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)一些要求準(zhǔn)則、對(duì)需要設(shè)置的支擋構(gòu)造物以及路基路面的類型，結(jié)構(gòu)形式材料選擇和排水設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行深入的研究。設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循了相關(guān)規(guī)范的要求，路線設(shè)計(jì)盡量避免了不合理線性組合，減少了填挖量，路基、支擋物的材料構(gòu)造也和實(shí)際情況相結(jié)合比較而選出較為優(yōu)異的。關(guān)鍵詞：選線、線性設(shè)計(jì)、路基路面、排水目錄TOC\o"1-3"\h\u2628摘要 17431Abstract 110875第一章緒論 6171731.1工程概況 6163471.1.1設(shè)計(jì)意義 665221.1.2沿線自然地理特征 6291161.2道路設(shè)計(jì)任務(wù)及依據(jù) 7314331.2.1設(shè)計(jì)任務(wù) 798761.2.2設(shè)計(jì)依據(jù) 764111.3設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo) 816400第二篇路線 9286582.1選線與定線 9207122.1.1概述 9322252.1.2公路選線的一般原則和要求 9251772.1.3路線定線的原則和步驟 986972.2路線方案比選 10200762.2.1技術(shù)指標(biāo)的比選 10122372.2.2經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比選 107535第三篇平面設(shè)計(jì) 1134323.1設(shè)計(jì)概況 1121303.1.1路線設(shè)計(jì) 1158293.1.2平面設(shè)計(jì)內(nèi)容 1137783.1.3平面設(shè)計(jì)原則 1166513.2平面線性設(shè)計(jì) 12182273.2.1平曲線要素計(jì)算 1265493.2.2要素樁號(hào)計(jì)算 14653.2.3逐樁坐標(biāo)計(jì)算 1512025第四篇縱斷面設(shè)計(jì) 20179324.1概述 20299054.3縱斷面設(shè)計(jì)步驟 20131784.4豎曲線計(jì)算 2125028（1）豎曲線計(jì)算要素 2230342（2）設(shè)計(jì)高程計(jì)算 2232270第五篇公路橫斷面設(shè)計(jì) 24266265.1公路橫斷面組成及類型 24293595.1.1公路橫斷面組成 24231625.1.2公路橫斷面類型 24100655.2橫斷面的布置 2484715.2.1行車道寬度 2430895.2.2路肩的作用寬度 2458125.3路拱橫坡設(shè)置 25222165.4平曲線超高加寬設(shè)計(jì) 25282925.5路基橫斷面設(shè)計(jì) 28306165.5.1公路橫斷面設(shè)計(jì)要求 2889515.5.2路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面 28262965.5.3橫斷面的設(shè)計(jì)方法 28155575.6路基土石方計(jì)算調(diào)配 28158395.6.1橫斷面面積計(jì)算 28151705.6.2土石方數(shù)量計(jì)算 29250155.6.3土石方調(diào)配 3028780第六篇路基設(shè)計(jì) 32256666.1路基概念 32302906.2路基防護(hù) 32202516.2.1路基的破面防護(hù) 32206756.2.2路基的支擋構(gòu)造 32156016.3擋土墻的計(jì)算 3395761.設(shè)計(jì)資料 3391382.確定破裂棱體位置 3314593.荷載當(dāng)量土柱高度計(jì)算 34320674.土壓力計(jì)算 34249085.土壓力作用點(diǎn)位置計(jì)算 34109326.土壓力作用點(diǎn)對(duì)墻趾力臂計(jì)算 34114927.穩(wěn)定性驗(yàn)算 3536618.基底應(yīng)力和合力偏心距驗(yàn)算 3526770第七篇路面設(shè)計(jì) 37314777.1瀝青路面設(shè)計(jì) 37189827.1.1瀝青路面的特性 37193807.1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟 37130847.2交通荷載計(jì)算 37195517.2.1交通量組成計(jì)算 3759047.2.2標(biāo)準(zhǔn)軸載換算 3894077.2.3當(dāng)量累計(jì)軸載計(jì)算 39242887.2.4荷載設(shè)計(jì)等級(jí) 39168007.3路面結(jié)構(gòu)組成 40301827.4回彈模量的確定 40214247.6底層容許拉應(yīng)力計(jì)算 41230197.7石灰層厚度計(jì)算 42312647.8底層拉應(yīng)力驗(yàn)算 4330087.9路表彎沉值計(jì)算 438021第八篇排水計(jì)算 45280708.1排水設(shè)計(jì)原則 45548.2排水設(shè)計(jì)的組成 45178978.2.1總體排水設(shè)計(jì) 45232588.2.2縱斷面排水設(shè)計(jì) 4539298.2.3平縱組合排水設(shè)計(jì) 45265238.2.4橫斷面排水設(shè)計(jì) 46201028.3排水構(gòu)造 4661138.3.1邊溝設(shè)計(jì) 466637邊溝截面類型選擇 46123198.4水力計(jì)算 47134328.5擋土墻排水設(shè)計(jì) 4816084總結(jié) 4921750參考文獻(xiàn) 50第一章緒論1.1工程概況1.1.1設(shè)計(jì)意義馬上明臨著畢業(yè)季了，我們學(xué)習(xí)的課程也比較多，如道路勘測(cè)設(shè)計(jì)、路基路面等一些方向的知識(shí)。學(xué)校為了對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的檢查和我們對(duì)專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用情況而開設(shè)了畢業(yè)設(shè)計(jì)這一任務(wù)。不同方向也有著不同的設(shè)計(jì)方向，即使是相同方向，設(shè)計(jì)內(nèi)容差異也較大，這樣通過完成此設(shè)計(jì)我們可以更好的鞏固和應(yīng)用所學(xué)的相關(guān)知識(shí)，使我們的理論更加的豐富，實(shí)踐能力也得到了鍛煉，從而達(dá)到更好的效果。對(duì)我們即將到來的畢業(yè)生活，將來從事相關(guān)專業(yè)的工作帶來了極大幫助。1.1.2沿線自然地理特征我所設(shè)計(jì)的路線在地理位置上位于衢州市境內(nèi)，項(xiàng)目具體在衢州市柯城區(qū)內(nèi)建設(shè)，衢州市在浙江省西部，位于東經(jīng)116°03′15″～118°40′20″，北緯27°45′26″～28°40′00″，全年天氣比較舒適，季節(jié)氣候綜屬亞熱帶季風(fēng)氣候。本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)路線所經(jīng)區(qū)域?qū)儆跍嘏瘽駶?rùn)的亞熱帶季風(fēng)氣候，全年主要風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，夏季主要風(fēng)向呈西北風(fēng)向走勢(shì)，臨海臺(tái)風(fēng)登錄時(shí)段最大風(fēng)俗可達(dá)17.0米/秒，正常風(fēng)勢(shì)走向平均風(fēng)速為1.0米/秒。整年氣溫比較舒適平均16.4攝氏度，夏季炎熱時(shí)最高可達(dá)41.3攝氏度，冬季較為濕冷溫度在-11.2攝氏度，夏季炎熱時(shí)節(jié)降雨較多濕度比較大，可達(dá)81%，冬季濕度相對(duì)較低，為79%。多年測(cè)得的平均降水量為1900.1毫米，最大年降雨量2808毫米，單日最大日降雨量為205.5毫米。衢州整體地形比較平坦，多為山丘、平原地段，我所設(shè)計(jì)路線的沿線地貌主要以山地、平原為主。所選沿線路段工程地質(zhì)組成比較簡(jiǎn)單，該地段工程地質(zhì)組成由雜填土層和卵石層組成。雜填土的層色比較多樣，主要以灰褐色、灰黃色、褐黃色為主，該土層土質(zhì)較為的松散。該圖層混合著漂石、礫石、砂、碎石、角礫及黏性土等一些細(xì)小土質(zhì)，此中混合組成的地質(zhì)主要分部原老舊路段的路基0.6~3.4m部分。再還有主要路段地質(zhì)為卵石層，卵石層主要呈灰黃、褐黃色，灰褐色，有稍微濕潤(rùn)到飽水的，比較疏松到密實(shí)的。其主要由卵石、漂石、礫石及中粗砂組成。卵石粒徑主要的比較小以4~8cm為主，個(gè)別可達(dá)25cm以上，含量約60%，該層主要分布于河床上部，層厚1.60~5.30米。地基承載力基本容許值較大。1.2道路設(shè)計(jì)任務(wù)及依據(jù)1.2.1設(shè)計(jì)任務(wù)通過老師給的地形圖在地形圖上標(biāo)明設(shè)計(jì)路線的起終點(diǎn)，在起終點(diǎn)上進(jìn)行本道路路線的設(shè)計(jì)。路線設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)的確定，路線設(shè)計(jì)前的選線紙上定線、以及路線的平面線形的設(shè)計(jì)、縱、橫斷面的設(shè)計(jì)、橋梁、涵洞的設(shè)計(jì)、路基路面的設(shè)計(jì)、設(shè)置了支檔構(gòu)造物時(shí)需進(jìn)行設(shè)計(jì)、排水設(shè)計(jì)等。此次我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是公路二級(jí)的設(shè)計(jì)要求而設(shè)計(jì)的，按照了給定的任務(wù)書、比例尺、并遵循了道路設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范的要求完成路線設(shè)計(jì)：通過任務(wù)書的要求在給定的地圖上確定起終點(diǎn)，進(jìn)行路線設(shè)計(jì)前的選線和紙上定線。結(jié)合相關(guān)規(guī)范的要求完成平面線形的設(shè)計(jì)和縱斷面的坡長(zhǎng)、坡度的設(shè)計(jì)。橋梁涵洞設(shè)計(jì)：完成橋梁設(shè)計(jì)高程的計(jì)算以及涵洞位置的選定尺寸的計(jì)算確定路基設(shè)計(jì)：根據(jù)縱斷面的拉破設(shè)計(jì)確定路基橫斷面的設(shè)計(jì)，并給出標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖，再根據(jù)橫斷面的設(shè)計(jì)形式選擇合適計(jì)算方法來計(jì)算土石方的數(shù)量并根據(jù)土石方調(diào)配原則進(jìn)行調(diào)配，若設(shè)有擋土墻需進(jìn)行擋土墻的設(shè)計(jì)計(jì)算。路面設(shè)計(jì)：通過交通量計(jì)算荷載等級(jí)結(jié)合規(guī)范來計(jì)算設(shè)計(jì)路面的結(jié)構(gòu)層。排水設(shè)計(jì):根據(jù)縱斷面對(duì)拉破，邊坡點(diǎn)的設(shè)計(jì)考慮是否需要設(shè)置涵洞，以及公路橫斷面的路拱設(shè)計(jì)，若有設(shè)擋土墻還需進(jìn)行擋土墻的排水設(shè)計(jì)。完成設(shè)計(jì)說明書1.2.2設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2014《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD20-2017《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD30-2015《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD40-2011《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD50-2017《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60-2015《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD33-20121.3設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)基本指標(biāo)確定：設(shè)計(jì)速度60km/h路基寬度10m路基組成為行車到寬度3.5m×2+硬路肩0.75m×2+土路肩0.75m×2會(huì)車視距150m停車視距75m圓曲線按規(guī)范的設(shè)計(jì)要求取值均為300m，共3處。回旋線最小值50m平曲線長(zhǎng)最小值100m一般值300m最大縱坡6%路拱2%，本路線最大縱坡5.8%共2處豎曲線的設(shè)計(jì)均按規(guī)范設(shè)定，凸曲線共三處半徑分別為1500m、1700m、1600m，凹曲線共三處半徑為1400m兩處、1500m一處。橋涵設(shè)計(jì)荷載等級(jí)采用公路——Ⅱ級(jí)設(shè)計(jì)，此次設(shè)計(jì)為小橋梁的設(shè)計(jì)，其計(jì)洪水頻率采用基準(zhǔn)期為50年一遇的洪水，涵洞設(shè)計(jì)洪水頻率采用25年一遇的洪水。路面采用瀝青路面第二篇路線2.1選線與定線2.1.1概述選線是在所需建設(shè)區(qū)域內(nèi)的起終點(diǎn)之間選定一條符合要求的路線，既要在經(jīng)濟(jì)要求上合理，又要滿足它的使用要求，它是整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目最要一環(huán)，需要結(jié)合各種因素來綜合考慮。定線是在結(jié)合了選線的方案和需要設(shè)計(jì)的公路等級(jí)的技術(shù)指標(biāo)后，再根據(jù)路線所經(jīng)區(qū)域的地形、地質(zhì)等條件，來綜合考慮設(shè)計(jì)路線的平面走向、縱斷面拉破、橫斷面的挖填，具體定出道路中線的工作。定線受到影響因素比較多，例如地質(zhì)、地形、地貌、地物等有形可見的因素限制，還要受到一些無形的規(guī)定限制，比如設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家實(shí)行的政策、社會(huì)的需求、道路設(shè)計(jì)美學(xué)、當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)俗習(xí)慣等因素制約。因定線的工作對(duì)象有所不同，定線的方式也不盡相同，主要可分為、紙上定線和現(xiàn)場(chǎng)定線。按現(xiàn)在設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范要求，除特殊情況下采用其它方式定線，其余均采用紙上定線。2.1.2公路選線的一般原則和要求基本原則：（1）所設(shè)計(jì)的路線方案應(yīng)該要能服務(wù)于交通運(yùn)輸網(wǎng)。（2）選線時(shí)必須對(duì)所選路線經(jīng)過區(qū)域的地形地貌、氣候氣象、水文地質(zhì)等做反復(fù)詳細(xì)的調(diào)查與勘測(cè)最后再在其基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的選線。（3）設(shè)計(jì)所經(jīng)路線應(yīng)該考慮到農(nóng)用耕地的占用，并且應(yīng)該充分利用老舊道路的路基。要求：（1）如果所選設(shè)計(jì)路線遇到有不良地質(zhì)工程的地段時(shí)，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、地形、經(jīng)濟(jì)因素來考慮其對(duì)選線的影響程度，來分別進(jìn)行繞、避、穿等方案的論證必選，最后來選擇最經(jīng)濟(jì)方便的方法。（2）二、三級(jí)公路的路線設(shè)計(jì)應(yīng)該在符合總體走向滿足要求的前提下合理避免穿過城鎮(zhèn)，不影響其原有的交通運(yùn)輸。（3）合理利用走廊帶、老舊路基節(jié)約土地的使用。2.1.3路線定線的原則和步驟紙上定線是在給定的具有較大范圍、視野比較好的大比例尺地形圖上進(jìn)行道路中心線位置的確定。不同地形的定線有不同的側(cè)重點(diǎn)，本路線設(shè)計(jì)側(cè)重于山地的定線準(zhǔn)則，還要綜合的考慮其它的各種因素。山丘地區(qū)地形的起伏趨勢(shì)較大，路線受地形地貌的限制較大，地物的變化多樣，前進(jìn)走向較難選擇因此注意：在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，在必須避讓的障礙物種穿行，平面線形的設(shè)計(jì)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，縱斷面的拉坡應(yīng)綜合考慮橋涵、通道、交叉、和排水構(gòu)造等多種必要的構(gòu)造物、路基設(shè)計(jì)高度應(yīng)該合理確定，土石方的填挖調(diào)配因該經(jīng)濟(jì)合理。主要步驟：（1）定導(dǎo)向點(diǎn)（2）試定路線導(dǎo)線（3）放坡定坡度線（4）定修正導(dǎo)向線（5）定線2.2路線方案比選路線方案是路線設(shè)計(jì)中的最基本的問題。方案是否合理，不僅關(guān)系到整個(gè)工程的進(jìn)行效率、經(jīng)濟(jì)是否合理，是否影響原有的交通網(wǎng)，所以方案的比選非常的有必要。選線的第一步工作需要在各種可行的方案種選定一個(gè)最經(jīng)濟(jì)，方便合理的方案。更具方案必選的深度不同，有原則性方案必選和詳細(xì)方案必選，因不能每個(gè)方案都進(jìn)行勘測(cè)比較，而次設(shè)計(jì)是進(jìn)行紙上定線，所以需在給定的地形圖上對(duì)所選路線進(jìn)行必選，然后選擇一條合理、符滿足設(shè)計(jì)要求的路線進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2.1技術(shù)指標(biāo)的比選（1）路線的長(zhǎng)度及其所經(jīng)地區(qū)地形地貌的復(fù)雜程度（2）交點(diǎn)的數(shù)量、轉(zhuǎn)角數(shù)及其轉(zhuǎn)角度數(shù)（3）平、豎曲線的最大最小半徑及長(zhǎng)度（4）最大最小坡度及長(zhǎng)度（5）超高路拱的設(shè)置2.2.2經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比選占地拆遷（少占農(nóng)田、多拆遷）路基土石方的填挖及調(diào)配橋涵的工程的工程量大小及數(shù)量支擋構(gòu)造物的支護(hù)工程量主要建筑材料及工程總造價(jià)我所選的兩條路線進(jìn)行了以上比選，1號(hào)路線比2號(hào)路線的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度相對(duì)較短，路基土石方數(shù)量相對(duì)較低，調(diào)配運(yùn)輸成本低調(diào)；2號(hào)路線相對(duì)較長(zhǎng)，受地形影響線性較差，交點(diǎn)轉(zhuǎn)角數(shù)較多、角度大，在兩個(gè)方案進(jìn)行比較后通過考慮了經(jīng)濟(jì)合理，行駛舒適、迅速，工程量小的因素下，我選擇1號(hào)路線作為設(shè)計(jì)路線。第三篇平面設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)概況3.1.1路線設(shè)計(jì)路線是道路的行經(jīng)軌跡，它代表著道路的中心線的位置所在。在路線設(shè)計(jì)的時(shí)候，要先考慮到縱斷面的拉破問題和橫斷面的填挖問題，再結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)因素、水文條件等其它伴隨因素來進(jìn)行平面的線形的確定，再根據(jù)確定的平面線形經(jīng)行測(cè)量后，再進(jìn)行縱橫斷面的設(shè)計(jì)。3.1.2平面設(shè)計(jì)內(nèi)容現(xiàn)代道路主要由三部分構(gòu)成它們被稱之為平曲線三要素，分別是直線、圓曲線和緩和曲線。平面線形的設(shè)計(jì)就是圍繞著三要素的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與要求而設(shè)計(jì)。平面線性設(shè)計(jì)時(shí)，一般需要根據(jù)沿線的地形、地物條件，駕駛員在該路段行駛的速度，安全感來合理的布置直線路段，不能過長(zhǎng)也不能過短。根據(jù)我國(guó)道路交通行駛安全規(guī)定，一段直線段長(zhǎng)度不適合大于20倍該公路等級(jí)的設(shè)計(jì)速度的長(zhǎng)度。同時(shí)直線長(zhǎng)度也不應(yīng)該過短，直線的最短長(zhǎng)度和平曲線的組合形式有很大關(guān)聯(lián)，當(dāng)設(shè)計(jì)速度大于60km/h，同向圓曲線間直線最小長(zhǎng)度以不小6V為宜，；反向圓曲線間直線最小長(zhǎng)度不小于2V。汽車在轉(zhuǎn)彎段行駛時(shí)會(huì)受到離心作用，而汽車所到的離心力的大小又與該路段的圓曲線半徑有相系，圓曲線的半徑越小對(duì)行車越不利。所以在路線設(shè)計(jì)使考慮到駕駛員操作的難易，以及離心力對(duì)汽車的損耗，合乘客在乘車的感覺選定一個(gè)合適的橫向分部系數(shù)，除此之外在行駛速度較高的路段下通過設(shè)置超高來平衡離心力。根據(jù)《公路路線規(guī)范》圓曲線半徑經(jīng)過一系列影響因素計(jì)算規(guī)定了最小半徑值，我所設(shè)計(jì)的等級(jí)公路圓曲線最小值（一般值）為200m。而半徑過大也會(huì)對(duì)工程不利，不僅增大工程量增加造價(jià)，也會(huì)出現(xiàn)相鄰半徑相差較大造成事故，因此規(guī)定最大半徑不超過10000m。為了使駕駛員行車舒適、平穩(wěn)，增加曲線線性美觀性，在直圓段中還加設(shè)緩和曲線。緩和曲線的形式多種多樣，但我們國(guó)家通常采用回旋線線性來設(shè)置緩和曲線，這是因?yàn)榛匦€的形式簡(jiǎn)單，具有方便計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)。在滿足了乘客的舒適感，超高漸變率適中駕駛舒適，行駛實(shí)際不過短，《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了各級(jí)公路緩和曲線設(shè)置長(zhǎng)度本路線設(shè)計(jì)緩和曲線最小取50m，在一些滿足一些特殊的條件情況下可以不設(shè)緩和曲線。3.1.3平面設(shè)計(jì)原則平曲線的線形應(yīng)該與地形環(huán)境相結(jié)合，平原微丘段就應(yīng)該走直線，山地不良地質(zhì)地段就該考慮穿、避。平面設(shè)計(jì)應(yīng)該綜合多種因素考慮，如直線段后要設(shè)置緩和段，長(zhǎng)直線后面不接小半徑平曲線，短直線不要接大半徑曲線駕駛員來不及反應(yīng)增加了安全隱患。在不同等級(jí)道路相連時(shí)之間要有過渡段，因?yàn)椴煌燃?jí)道路的各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)不同。平面設(shè)計(jì)要結(jié)合地形、水文條件考慮縱斷面的設(shè)計(jì)，使其能進(jìn)行組合線性設(shè)計(jì)來加大設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。為了讓駕駛員有反應(yīng)操作的時(shí)間平曲線的長(zhǎng)度不應(yīng)該設(shè)置的太短。3.2平面線性設(shè)計(jì)全線共設(shè)3個(gè)平曲線，基本形線性組合為：直線—緩和曲線—圓曲線—緩和曲線—直線3.2.1平曲線要素計(jì)算曲線要素圖q—切線增長(zhǎng)值P—內(nèi)移值β0—緩和曲線角T—切線長(zhǎng)L—平曲線長(zhǎng)L0—曲線長(zhǎng)E—外距J—校正值交點(diǎn)要素：JD1:α=65°樁號(hào)：K0+804.546R=300mLS=LS=80mJD2:α=63°樁號(hào)：K1+599.139R=300mLS=80mLS=70mJD3:α=45°樁號(hào)：K2+299.958R=300mLS=60mLS=90mJD1幾何要素計(jì)算：其它交點(diǎn)如下表內(nèi)移值m切線增長(zhǎng)值m緩和曲線角°切線長(zhǎng)m平曲線長(zhǎng)m圓線長(zhǎng)m校正值mJD239.9834.980.890.6863226.123221.467407.75257.7539.84JD329.9944.960.501.1245155.634169.107311.12161.1213.6253.2.2要素樁號(hào)計(jì)算 ZH—前緩和曲線起點(diǎn)HY—前緩和曲線終點(diǎn)YH—后緩和曲線起點(diǎn)HZ—后緩和曲線終點(diǎn)QZ——圓曲線終點(diǎn)JD——交點(diǎn)JD1要素樁號(hào)計(jì)算：（校核）以上計(jì)算無誤其它交點(diǎn)樁號(hào)如下前緩和曲線起點(diǎn)前緩和曲線終點(diǎn)后緩和曲線起點(diǎn)后緩和曲線終點(diǎn)圓曲線中點(diǎn)JD2K1+373.016K1+453.016K1+581.891K1+710.766K1+780.766JD3K2+144.324K2+204.324K2+284.882K2+365.440K2+455.4403.2.3逐樁坐標(biāo)計(jì)算直線上中樁坐標(biāo)計(jì)算：設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為，交點(diǎn)相鄰兩直線方位角分別為，則： ZH點(diǎn)坐標(biāo) HZ點(diǎn)坐標(biāo) 設(shè)直線上加樁里程為L(zhǎng)，，為曲線起點(diǎn)、終點(diǎn)里程前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)為：后直線上任意點(diǎn)的坐標(biāo)為：?jiǎn)吻€內(nèi)中樁坐標(biāo)計(jì)算：曲線上任意一點(diǎn)的切線橫距為：l——緩和曲線上任意點(diǎn)到點(diǎn)的曲線長(zhǎng)；——緩和曲線長(zhǎng)度。①、第一緩和曲線（）上任意點(diǎn)坐標(biāo)：——轉(zhuǎn)角符號(hào)，右偏時(shí)為“+”，左偏時(shí)為“-”。②、圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)（）：式中：——圓曲線上任意點(diǎn)至點(diǎn)的曲線長(zhǎng)；——轉(zhuǎn)角符號(hào)，右偏時(shí)為“+”，左偏時(shí)為“-”。③、第二緩和曲線（）內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)：式中：——第二緩和曲線內(nèi)任意點(diǎn)至點(diǎn)的曲線長(zhǎng)。樁號(hào)坐標(biāo)計(jì)算以JD1為例：已知JD坐標(biāo)（3207653.3955，488466.747）ZH點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：HZ點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：K0+500點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：后直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：K1+000點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：ZH——HY上點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：K0+651.962點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算:HY——YH點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：K0+800點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：HY——HZ上點(diǎn)計(jì)算：K0+900點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算其它樁號(hào)計(jì)算方式同上第四篇縱斷面設(shè)計(jì)4.1概述縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容就是在定好的路線的上進(jìn)行拉坡調(diào)配。設(shè)計(jì)者主要考慮到路線的起伏程度，不能與原地面相差過多，既增加了經(jīng)濟(jì)的消耗也加大了工程量，還要注意與平曲線的相互調(diào)配使行車更舒適，也要結(jié)合地形圖考慮到路面的排水處理情況?？傊v斷面的設(shè)計(jì)盡量使縱坡線均勻、順直，使排水方便通暢，土石方的挖填較少。4.2縱斷設(shè)計(jì)原則縱坡的坡度設(shè)置不宜過大，坡度過大汽車行駛時(shí)容易爬不上坡，車速受到坡度限制，下坡剎車次數(shù)多容易失靈造成事故。坡度也不宜設(shè)置的過緩，過緩容易造成排水不暢，雨水堆積容易損害路基。坡度的長(zhǎng)度也有一定的限制，《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定縱坡了相應(yīng)坡度的坡長(zhǎng)，本路線設(shè)計(jì)最小坡長(zhǎng)為150m，坡長(zhǎng)長(zhǎng)短取決與坡度的大小，過長(zhǎng)也會(huì)影響行駛，本路線設(shè)計(jì)速度的最大縱坡為6%對(duì)應(yīng)的最大坡長(zhǎng)為600m?？v坡設(shè)計(jì)時(shí)要注意平縱組合設(shè)計(jì)，及平包豎的組合方式，使豎曲線落在平曲線上，這樣能保持駕駛員的視覺連續(xù)，與平曲線設(shè)計(jì)坡度組成的合成坡度有利于路面的排水?？v坡的坡線應(yīng)盡量與地面線接近，這樣能減少土石方的填挖，使填挖平衡。4.3縱斷面設(shè)計(jì)步驟拉坡前的準(zhǔn)備：根據(jù)平面圖的路線設(shè)計(jì)，測(cè)量每個(gè)點(diǎn)中樁樁號(hào)高程，繪制出整條路線的縱斷面圖，在縱斷面圖下對(duì)應(yīng)點(diǎn)繪出相應(yīng)的平面線性圖。標(biāo)注控制點(diǎn)：找出對(duì)路線縱坡設(shè)計(jì)影較大的一些點(diǎn)位做控制點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，例如橋涵的標(biāo)注，最大挖深地段，最大填方地段，埡口等等一些地質(zhì)不良的地段。試坡：在以標(biāo)注的控制點(diǎn)下結(jié)合路線的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)、規(guī)范要求以及經(jīng)濟(jì)情況等一些要求下，在地面線上進(jìn)行避讓、穿行初步拉出坡度在進(jìn)行多種方案的比選來初定坡線。調(diào)整：根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》按照規(guī)范的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)來調(diào)整坡線的最大最小坡度以及坡長(zhǎng)，以及是否進(jìn)行平縱組合、組合坡度的調(diào)整。定坡：縱坡調(diào)整沒有問題以后就可以定下坡度值了，坡度值精確到0.01%，邊坡點(diǎn)的高程需根據(jù)坡度坡長(zhǎng)來計(jì)算，位置一般設(shè)置在10m整樁上。豎曲線設(shè)置：最后在根據(jù)技術(shù)指標(biāo)來確定豎曲線的半徑大小。4.4豎曲線計(jì)算要素計(jì)算公式：L—長(zhǎng)度R—半徑ω—坡差，其值=i2一i1T—切線長(zhǎng)E—外距h—縱距x—計(jì)算點(diǎn)樁號(hào)與豎曲線起點(diǎn)的樁號(hào)差要素計(jì)算：變坡點(diǎn)1：樁號(hào)K0+310凹形i1=0.340%，i2=5.830%R=1400m高程85.536m變坡點(diǎn)2：樁K0+700凸形i1=5.830%，i2=-5.800%R=1500m高程108.283m變坡點(diǎn)3：樁號(hào)K0+920凹形i1=-5.800%，i2=2.400%R=1400m高程95.522m變坡點(diǎn)4：樁號(hào)K1+230凸形i1=2.400%，i2=-0.743%R=1700m高程102.962m變坡點(diǎn)5：樁號(hào)K1+730凸形i1=-0.743%，i2=-4.400%R=1600m高程99.228m變坡點(diǎn)6：樁號(hào)K2+200凹形i1=-4.400%，i2=-0.540%R=1460m高程78.658m例，已知變坡點(diǎn)1的相關(guān)條件，計(jì)算K0+300和K0+330的設(shè)計(jì)高程豎曲線計(jì)算要素（2）設(shè)計(jì)高程計(jì)算豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=（K0+310）-38.43=K0+271.57m豎曲線起點(diǎn)高程=85.536-38.43×0.0034=85.405mK0+300處設(shè)計(jì)高程計(jì)算：切線高程=85.405+28.43×0.0034=85.502m設(shè)計(jì)高程=85.502+0.289=85.790mK0+330處設(shè)計(jì)高程計(jì)算：切線設(shè)計(jì)高程=85.405+58.43×0.0034=85.604m設(shè)計(jì)高程=85.604+1.219=86.832m其它高程點(diǎn)的計(jì)算同上。第五篇公路橫斷面設(shè)計(jì)5.1公路橫斷面組成及類型5.1.1公路橫斷面組成橫斷面主要是由原有的地面線和根據(jù)道路設(shè)計(jì)等級(jí)而定的橫斷面設(shè)計(jì)線組合而成。橫斷面設(shè)計(jì)線主要由路基、邊坡兩大部分組成，根據(jù)路基的高寬以及邊坡的坡度就可以確定橫斷面了。而地面線主要是經(jīng)過測(cè)量根據(jù)實(shí)際情況確定。路基橫斷面的寬度主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕煌?、地形因素、更具交通量的?jì)算得到公路的設(shè)計(jì)等級(jí)，從而設(shè)計(jì)相應(yīng)的路基。根據(jù)實(shí)測(cè)的交通量計(jì)算得出公路的設(shè)計(jì)等級(jí)為二級(jí)公路。根據(jù)規(guī)范要求確定橫斷面路基寬度為土路肩2×0.75m+硬路肩2×0.75m+行車道2×3.5m。5.1.2公路橫斷面類型（1）單車道：僅有一條車道僅適用交通量低、設(shè)計(jì)速度低、地理?xiàng)l件差的地區(qū)，單車道為錯(cuò)車需要必須要設(shè)置錯(cuò)車道。（2）單幅雙車道：這類車道適用于交通量的道路設(shè)計(jì)，公路主要采用整體式的設(shè)計(jì)形式共兩條車道雙向行駛，主要適用于二、三級(jí)公路。而本公路設(shè)計(jì)橫斷面采用的單幅雙車道設(shè)計(jì)。（3）雙幅多車道：指設(shè)置了分隔帶或分離式的車道。該車道有單向行駛的要求，適用于車速較高、車流量大的地區(qū)，主要用于高速、一級(jí)的設(shè)計(jì)。公路橫斷面的設(shè)計(jì)一般遵循著一條道路采用同一設(shè)計(jì)形式的原則。5.2橫斷面的布置5.2.1行車道寬度本公路設(shè)計(jì)采用的雙車道設(shè)計(jì)共有兩條行車道，行車道的寬度除了供行駛汽車的車寬外還需留有富余的寬度。根據(jù)計(jì)算推測(cè)得出行車道的寬度與行車速度有關(guān)，故根據(jù)《公路路線規(guī)范規(guī)定》各設(shè)計(jì)速度公路的行車寬度，本公路設(shè)計(jì)速度60km/h行車道寬度3.5m。5.2.2路肩的作用寬度路肩指的是最外側(cè)行車道邊緣線至路基最外側(cè)的間一段路基結(jié)構(gòu)，具有一定的寬度。其寬度的取值與公路的等級(jí)和供行駛的對(duì)象有關(guān)，公路等級(jí)越高，行駛的車輛越大其寬度也越大，但其寬度不能過小，最小要求不低于0.5m，本公路設(shè)置為0.75m。路肩設(shè)置的主要作用：（1）路面結(jié)構(gòu)在受力過程需要具有一定的寬度，路肩為其提供了結(jié)構(gòu)支撐的必要寬度，并保護(hù)路面結(jié)構(gòu)。（2）通常行駛過程中會(huì)遇到緊急情況，路肩可以使其在緊急情況下臨時(shí)停車避險(xiǎn)，當(dāng)路肩寬度設(shè)置的足夠?qū)挄r(shí)還可以做為應(yīng)急的救援通道使用。（3）路肩的設(shè)置時(shí)路面可行駛道增加，可以保證駕駛員在行駛途中的心理舒適和行車安全，提高了行駛速度和通行能力。（4）像一般的公路沒有設(shè)置專用的人行通道，路基則可作為供人行駛的通道，同時(shí)地下管線的埋設(shè)也可以埋置在路肩路段下方，不至于影響道公路的使用。5.3路拱橫坡設(shè)置為了便于公路排水的所以公路需設(shè)置路拱，路拱為中央凸起向外呈一定的坡度，但考慮道行車的安全性與舒適感路拱坡度也不設(shè)置的過大。根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求本公路采用2%的路拱設(shè)計(jì)坡度。5.4平曲線超高加寬設(shè)計(jì)5.4.1平曲線加寬汽車在轉(zhuǎn)彎處行駛由于離心的作用會(huì)使汽車向公路內(nèi)側(cè)進(jìn)行偏移，這時(shí)為了安全行駛考慮就需要對(duì)平曲線進(jìn)行合適的加寬。根據(jù)規(guī)范的要求本公路的平曲線半徑設(shè)置均大于250m，故不考慮平曲線的加寬設(shè)置。5.4.2平曲線超高設(shè)計(jì)超高設(shè)置是為了減小汽車在平曲線上行駛時(shí)所受到的離心力，為了抵消離心力增加行駛的安全和舒適感，故在該橫斷面上設(shè)置由外側(cè)向內(nèi)側(cè)呈一定坡度的超高。汽車行駛時(shí)所受的離心力大小主要是與曲線的曲率半徑有關(guān)，圓曲線應(yīng)為半徑固定而曲率不變所受離心力大小始終保持為一定值，故其超高值的設(shè)置也為定值。緩和曲線因其半徑變化而曲率也隨之變化故超高值也隨著變化。5.4.3平曲線超高計(jì)算公路最小超高過渡段長(zhǎng)度計(jì)算:LC—超高過渡段長(zhǎng)度B—旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的寬度△i—超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差p—超高漸變率在本路線的設(shè)計(jì)中路拱坡度為2%，公路等級(jí)為二級(jí)，圓曲線半徑均小于規(guī)范不設(shè)超高要求，故進(jìn)行超高設(shè)計(jì)計(jì)算。我采用繞中線旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)計(jì)超高，路基超高取最大值8%、最小2%。超高設(shè)計(jì)圖B—路面寬度bj—路肩寬度iG—路拱橫坡度iJ—路肩橫坡度ih—超高橫坡度LC—超高過渡段長(zhǎng)度l0—路肩橫坡度由iJ變?yōu)閕G所需的距離x0—與路拱同坡度的單向超高點(diǎn)到超高過渡段起點(diǎn)的距離x—超高過渡段中任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離hc—路基外緣最大抬高值hc'一路中線最大抬高值h"一路基內(nèi)緣最大降低值hcx—x距離處路基外緣抬高值h'cx—x距離處路中線抬高值h"cx—x距離處路基內(nèi)緣降低值JD1超高值緩和段K0+600橫斷面超高值圓曲線K+700橫斷面超高值其它樁號(hào)超高值計(jì)算同上。5.5路基橫斷面設(shè)計(jì)5.5.1公路橫斷面設(shè)計(jì)要求在路線設(shè)計(jì)前就應(yīng)該考慮路線所在地區(qū)的水文、地形、地質(zhì)等相關(guān)條件進(jìn)行平、縱的設(shè)計(jì)來定好橫斷面原地面線的形式，在最大范圍內(nèi)降低路堤的設(shè)計(jì)要求，減少挖填量，結(jié)合全線的路線情況來確定合理的斷面形式，最終滿足道路的設(shè)計(jì)要求。5.5.2路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面在每個(gè)橫斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算前，應(yīng)根據(jù)整個(gè)路線的情況確定出標(biāo)準(zhǔn)橫斷面的形式。標(biāo)準(zhǔn)橫斷面要反映出路堤、路塹、半挖半填、邊溝、截水溝、路堤擋土墻的形式以及路堤、路塹的邊坡形式、采用幾級(jí)臺(tái)階、放坡坡度。邊溝的斷面尺寸、護(hù)坡道、碎石臺(tái)的寬度也應(yīng)表示清楚。標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖的比例通常采用1:100的比例尺繪制。5.5.3橫斷面的設(shè)計(jì)方法本公路路線設(shè)計(jì)橫斷面采用的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算，在設(shè)計(jì)前按確定的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖的尺寸去輸入各個(gè)部分的數(shù)據(jù)，再根據(jù)不同路段的實(shí)際情況進(jìn)行修改設(shè)計(jì)，在有計(jì)算機(jī)計(jì)算輸出土石方數(shù)量表，路基設(shè)計(jì)表和繪制出橫斷面圖。5.6路基土石方計(jì)算調(diào)配5.6.1橫斷面面積計(jì)算因?yàn)榈匦蔚亩鄻訌?fù)雜道路橫斷面是不規(guī)則的，所以其挖填方是不規(guī)則幾何題，計(jì)算起來不能準(zhǔn)確計(jì)算，只能計(jì)算其近似至，其計(jì)算方法主要有兩種用的比較多。（1）積距法：是將橫斷面的面積分成多個(gè)面積相等的形狀每塊面積橫斷面面積可近似表示為b值根據(jù)其地面線的規(guī)則程度來確定，地面線較規(guī)則可增大b的值，反之即可，積距法計(jì)算面積優(yōu)點(diǎn)在于計(jì)算簡(jiǎn)單，速度快。（2）坐標(biāo)法：在橫斷面圖中建立坐標(biāo)系確定坐標(biāo)（xi，yi）面積為該方法計(jì)算精度較高，但相對(duì)較為復(fù)雜，較為適合計(jì)算機(jī)計(jì)算。5.6.2土石方數(shù)量計(jì)算若兩個(gè)相鄰的橫截面的開挖方式相同，且開挖的面積相接近，則可以假定兩斷面之間為一個(gè)較為規(guī)則的棱柱體如圖V—體積為F1,F2—為相鄰兩個(gè)斷面的面積L—相鄰兩個(gè)斷面之間的距離若F1,F2相差較大此計(jì)算方式計(jì)算的體積計(jì)入了路面所占厚度的體積，若該路段全為填方路段則需要減去路面厚度的體積，反之相同，若為半挖半填且挖填段長(zhǎng)度相同則相互抵消。例計(jì)算樁號(hào)K0+100—K0+120出的土石方：橫斷面面積即計(jì)算出K0+100,F2=18.21m2K0+120,F1=15.89m2其它樁號(hào)計(jì)算方法同上。5.6.3土石方調(diào)配土石方的調(diào)配主要是合理利用路基的挖填土處理，減少不必要棄土和需要的借土，這樣能減少工程量和工程的造價(jià)，對(duì)環(huán)境的保護(hù)也有著一定的作用。土石方的調(diào)配原則在本樁處若有半挖半填的橫斷面，則優(yōu)先滿足本樁土石方的平衡。若不夠或多余結(jié)合經(jīng)濟(jì)情況考慮是借調(diào)還是廢棄。土石方調(diào)配時(shí)需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦芜\(yùn)輸條件進(jìn)行考慮，在橋涵位置一般不經(jīng)過橋涵，深溝處的調(diào)配減少爬坡運(yùn)土，既危險(xiǎn)運(yùn)輸友困難。為了使調(diào)配方案合理，需要結(jié)合路線地形和道路的施工條件來調(diào)配，盡量做到經(jīng)濟(jì)方便。土方的調(diào)配要考慮借土、棄土的占地，盡量少占農(nóng)田，綜合其運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)消耗和損害賠償?shù)目紤]。土質(zhì)不同的土方調(diào)配需根據(jù)工程的要求來進(jìn)行，避免差調(diào)配到工程要求高的地段，以減少不必要的工程量。在山坡、回頭曲線處的土方調(diào)配優(yōu)先進(jìn)行豎向調(diào)配考慮。調(diào)配計(jì)算的問題1.經(jīng)濟(jì)運(yùn)距：土石否達(dá)一般的調(diào)配都是先考慮本樁平衡，需要借土?xí)r就要考慮運(yùn)輸、買土的費(fèi)用，當(dāng)存在就近買土費(fèi)用與遠(yuǎn)處借土的運(yùn)輸費(fèi)用產(chǎn)生差異時(shí)就需要考慮如何取土了。經(jīng)濟(jì)運(yùn)距的計(jì)算公式如下:式中：L經(jīng)—經(jīng)濟(jì)運(yùn)距（km）；B—借土單價(jià)（元/m3）；T—遠(yuǎn)運(yùn)運(yùn)費(fèi)單價(jià)[元/（m3·km）]；L免—免費(fèi)運(yùn)距（km）；2.平均運(yùn)距:指在進(jìn)行土方調(diào)配時(shí)，挖方土體積的重心至填方土體積重心間的距離，計(jì)算時(shí)為方便計(jì)算取挖方路段中心至填方路段中心的距離。3.運(yùn)量：平均運(yùn)距與調(diào)配數(shù)量的乘積。工程上把10m劃分為一個(gè)級(jí)，20m為二級(jí)依次類推，不足一級(jí)按一級(jí)計(jì)算?？傔\(yùn)量=調(diào)配數(shù)量×nn—平均運(yùn)距單位級(jí)土石方的調(diào)配如下土石方數(shù)量的計(jì)算借助了計(jì)算機(jī)共分為6段進(jìn)行計(jì)算再進(jìn)行了本樁利用后計(jì)算結(jié)果如下樁號(hào)填缺挖余K0+000~K0+50015404365K0+500~K0+940710821746K0+940~K1+420154015935K1+420~K1+860599021088K1+860~K2+32038341171K2+320~K2+5691861177累計(jì)4405557849根據(jù)調(diào)配的就近原則先將K0+500~K0+940處的土石進(jìn)行該范圍內(nèi)的調(diào)運(yùn)，再將剩余的土石調(diào)往K0+000~K0+500處進(jìn)行分配。，接著將K2+320~K2+569處的范圍內(nèi)利用剩余掉往K1+860~K2+320最后將K1+420~K1+860處的土石在該范圍內(nèi)調(diào)運(yùn)利用再將剩余調(diào)往K1+860~K2+320，最后K1+420~K1+860范圍內(nèi)的剩余就地處理。土方調(diào)配的大大致方法如上，我只是進(jìn)行了范圍內(nèi)土方的粗略調(diào)配。第六篇路基設(shè)計(jì)6.1路基概念公路路基是整條公路的核心、基礎(chǔ)，它與路線的設(shè)計(jì)全程相關(guān)，需要根據(jù)地形、地質(zhì)結(jié)合相關(guān)的設(shè)計(jì)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮。路基將自身與路面的結(jié)構(gòu)自重以及路面?zhèn)鱽淼男熊嚭奢d傳給地基，它是主要承重結(jié)構(gòu)。6.1.1路基的類型構(gòu)造由于地形的多樣、復(fù)雜特性，天然的路基高程往往與道路的設(shè)計(jì)高程還是有很大的差距，這就需要對(duì)天然路基進(jìn)行挖填處理，挖填的形式不同使得路基的類型也不相同。1.路堤：整個(gè)路基全部在原地面上進(jìn)行填筑而成的路基。其又可以按照填筑的高度進(jìn)行區(qū)分為低路堤和高路堤。2.路塹：指設(shè)計(jì)路基在原地面上近行過挖方處理，形成較大的挖方坡度，根據(jù)挖方程度可分為全挖和半挖路塹。3.半填半挖：路基按其設(shè)計(jì)要求結(jié)合原地面有需進(jìn)行同時(shí)挖填的斷面稱為半填半挖。6.2路基防護(hù)6.2.1路基的破面防護(hù)路基的破面防護(hù)主要是保護(hù)邊坡不受雨水的沖刷，防止巖層受到風(fēng)化、碎裂降低穩(wěn)定行，從而來保證邊坡的整體穩(wěn)定性。我國(guó)公路路基設(shè)計(jì)，邊坡的破面防護(hù)應(yīng)根據(jù)自然環(huán)境，坡度坡率，巖層的性質(zhì)，水文地質(zhì)條件相結(jié)合防護(hù)。其主要的防護(hù)措施有兩種，植物防護(hù)和工程防護(hù)。1.植物防護(hù)：它適用于坡度不是很大，地表濕潤(rùn)的土質(zhì)邊坡。根據(jù)其邊坡的坡度、土質(zhì)、沖刷流經(jīng)的不同可采取種草、鋪草皮、植樹等等一些通過植物來防護(hù)的方法。2.工程防護(hù)：若公路修建地段環(huán)境很惡劣不適合植物生長(zhǎng)或者該地段的原材料豐富適合用作防護(hù)材料時(shí)可進(jìn)行工程防護(hù)。主要包括做護(hù)面墻、噴護(hù)、抹面等6.2.2路基的支擋構(gòu)造為了滿足公路線形的設(shè)計(jì)要求，使路基穩(wěn)定以及考慮土地占用量，一般會(huì)在地形起伏大、不良地質(zhì)、河堤流量大的地方修建支擋結(jié)構(gòu)。支擋結(jié)構(gòu)包括有擋土墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索等一些支撐和錨固的結(jié)構(gòu)。支擋結(jié)構(gòu)又根據(jù)其作用的位置、選用的材料、結(jié)構(gòu)形式等經(jīng)行多種分類，本路基設(shè)計(jì)采用了重力式路堤擋土墻的設(shè)計(jì)形式經(jīng)行支擋處理。6.3擋土墻的計(jì)算設(shè)計(jì)資料本公路部分路段路段采用了重力式路肩擋土墻設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)荷載為公路二級(jí)。墻高為5~7m，為了方便示例計(jì)算我選取了K0+900處作為示例進(jìn)行了計(jì)算，該處墻高5m，填土高度為0，放坡1：0.5（α=-19.5°）墻身長(zhǎng)度取一段為20m，填土內(nèi)摩擦角φ=40°，填土容重γ=18kN/m3，f=0.45，地基容許承載力[σ]=450kP。擋土墻示意圖確定破裂棱體位置破裂角計(jì)算假設(shè)破裂面交于荷載范圍內(nèi)破裂面交于荷載內(nèi)部時(shí)驗(yàn)算破裂面是否交于荷載范圍內(nèi)破裂棱體長(zhǎng)度車輛荷載分布計(jì)算L0<L破裂面交于荷載范圍內(nèi)符合假設(shè)。荷載當(dāng)量土柱高度計(jì)算土壓力計(jì)算土壓力作用點(diǎn)位置計(jì)算6.土壓力作用點(diǎn)對(duì)墻趾力臂計(jì)算7.穩(wěn)定性驗(yàn)算墻體重量及其作用點(diǎn)位置計(jì)算抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算傾斜基地0.3：1（α=16.69°)滿足抗滑穩(wěn)定性要求抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆滿足穩(wěn)定性要求基底應(yīng)力和合力偏心距驗(yàn)算合力偏心距計(jì)算傾斜基底的寬度基底合力偏心距基底應(yīng)力驗(yàn)算，基底應(yīng)力滿足要求根據(jù)計(jì)算的各項(xiàng)結(jié)果及其驗(yàn)算的結(jié)果，以上面尺寸形式設(shè)計(jì)的擋土墻安全可用，即設(shè)計(jì)形式如上所訴。第七篇路面設(shè)計(jì)7.1瀝青路面設(shè)計(jì)7.1.1瀝青路面的特性瀝青作為路面材料是一重較好的選擇，他具有多種性能，使路面結(jié)構(gòu)更耐久、穩(wěn)定，且承載能力較大。瀝青路面具有高溫穩(wěn)定性，在荷載作用具有就較強(qiáng)的抵抗變形的能力。瀝青路面的低溫抗裂性，在受氣溫影響和溫度疲腦后會(huì)產(chǎn)生裂縫。瀝青路面的水穩(wěn)定性，瀝青路面主要靠與集料之間的粘性來表現(xiàn)耐久，水損對(duì)其破壞很大。瀝青路面具有抗老化、抗疲腦的能力，針對(duì)其瀝青路面的特性進(jìn)行防護(hù)，瀝青路面還是非常好一種路面選擇。7.1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟瀝青路面的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括設(shè)計(jì)和計(jì)算兩大部分，需要先通過對(duì)公路組成的交通量進(jìn)行計(jì)算調(diào)查來初步確定路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后再根據(jù)計(jì)算的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行原材料的比對(duì)、選取出瀝青配料的混合比例和基層材料的配合比確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的方案。材料確定后就需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)成的設(shè)計(jì)了，先進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)，根據(jù)初步的設(shè)計(jì)計(jì)算確定材料的各項(xiàng)指標(biāo)，再對(duì)出設(shè)計(jì)的路面結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)算、路面結(jié)構(gòu)層穩(wěn)定的計(jì)算驗(yàn)算來確定所選結(jié)構(gòu)層是否符合設(shè)計(jì)的要求以及結(jié)構(gòu)方案的比選。7.2交通荷載計(jì)算7.2.1交通量組成計(jì)算根據(jù)交通量測(cè)量觀察如下，γ=7%，t=12交通量組成車型黃河JN150解放CA10B躍進(jìn)NJ130太脫拉138交通量496864598372汽車路面設(shè)計(jì)參數(shù)總重（KN）載重（KN）前軸重（KN）后軸重（KN）后軸數(shù)輪軸數(shù)軸距（cm）黃河JN150150.6082.6049.00101.601雙解放CA10B80.2540.0019.4060.851雙躍進(jìn)NJ13054.5025.0020.2038.301雙太脫拉138211.40120.0051.402802雙132.00瀝青車道系數(shù)根據(jù)《公路瀝青設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定二級(jí)公路2車道取0.5~0.75，本設(shè)計(jì)取0.6，方向系數(shù)取值0.5。換算為小汽車后年平均日交通量為：N0=496×2.0+864×1.5+1195×1.0+372×3.0=4599（輛/日）根據(jù)交通量的計(jì)算得出公路設(shè)計(jì)等級(jí)為二級(jí)，路面結(jié)構(gòu)層按二級(jí)公路等級(jí)設(shè)計(jì)。7.2.2標(biāo)準(zhǔn)軸載換算為反應(yīng)車輛總體軸載需將車輛軸載換算成標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)以設(shè)計(jì)彎層值為設(shè)計(jì)指標(biāo)以及底層拉應(yīng)力來換算，將2~11類車的pi的作用次數(shù)ni換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)NN—標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次ni—被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)P—設(shè)計(jì)軸載Pi—被換算車型的各級(jí)單軸軸載C1—被換算車型各級(jí)軸載的軸數(shù)系數(shù)C2—被換算軸載的輪組系數(shù)b—換算系數(shù)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)指標(biāo)取之軸載換算計(jì)算表（以彎層值）車型PiC1C2ni黃河JN150前軸重491149622.3后軸重101.6011496531.5解放CA10B后軸重60.851186499.6躍進(jìn)NJ130后軸重38.311119518.4太脫拉138前軸重51.41137220.6后軸重802.11372295.97.2.3當(dāng)量累計(jì)軸載計(jì)算N1—設(shè)計(jì)年限內(nèi)通過該橫斷面的累積標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)Ne—計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累積當(dāng)量軸次數(shù)γ—設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長(zhǎng)率t—設(shè)計(jì)年限7.2.4荷載設(shè)計(jì)等級(jí)軸載換算計(jì)算表（半剛性基層）車型PiC1C2ni黃河JN150后軸重101.6011496563.2解放CA10B后軸重60.851186416.1太脫拉138前軸重51.4113721.8后軸重802.11372131.1按《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定劃分交通荷載設(shè)計(jì)等級(jí)為中。7.3路面結(jié)構(gòu)組成根據(jù)累計(jì)當(dāng)量軸載的計(jì)算查規(guī)范得出瀝青荷載設(shè)計(jì)為中度荷載，根據(jù)規(guī)范要求選取路面結(jié)構(gòu)成。選取路面面層采用瀝青混凝土150mm,基層選用水泥穩(wěn)定集料250mm，底基層采用石灰土厚度經(jīng)計(jì)算后確定。根據(jù)規(guī)范二級(jí)公路中度荷載設(shè)計(jì)等級(jí)選取瀝青混合料為瀝青混泥土采用雙層式瀝青面層上層采用細(xì)粒式密集配瀝青混土7cm。下層采用粗粒式8cm。7.4回彈模量的確定瀝青混合料參數(shù)設(shè)計(jì)表材料名稱厚度cm20°C模量15°C模量容許拉應(yīng)力（MPa）劈裂強(qiáng)度(MPa) 面層細(xì)粒式瀝青混凝土8130019000.481.3粗粒式瀝青混凝土7120017000.250.9基層水泥碎石25160016000.2630.5底基層石灰土_6006000.0930.225土基_3131__查全國(guó)區(qū)劃土，根據(jù)所建公路所在地區(qū)為浙江V2區(qū)，路基平均填土大于3m，稠度取1.10查土基回彈模量參考值得出土基模量為31MPa。7.5設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算彎層值計(jì)算路面容許彎沉系數(shù)AC公路等級(jí)高速一級(jí)二級(jí)三、四級(jí)分類系數(shù)1.01.01.11.2路面容許彎沉系數(shù)AS面層類型瀝青混凝凝土熱伴瀝青碎石、瀝青上拌下貫式瀝青表面處治?？祁惷鎸酉禂?shù)1.0基層為半剛性基層基層系數(shù)為1.07.6底層容許拉應(yīng)力計(jì)算R—指路面結(jié)構(gòu)在行車荷載重復(fù)作用下達(dá)到疲勞臨界狀態(tài)的最大容許彎拉應(yīng)力S—瀝青混凝土劈裂強(qiáng)度KS—抗彎拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)瀝青混凝土面層對(duì)水泥穩(wěn)定集料無機(jī)結(jié)合料Aa—瀝青混凝土級(jí)配類型系數(shù)，細(xì)、中粒1.0，粗粒1.1細(xì)粒式粗粒式水泥穩(wěn)定集料石灰土：7.7石灰層厚度計(jì)算彎沉綜合修正系數(shù)P—輪胎接地壓強(qiáng)P=0.7MPa；б—當(dāng)量圓半徑б=10.65cm；E0—土基回彈模量；彎沉值等效算法查三層體系表面彎沉系數(shù)諾莫圖：α=7.4，k1=1.21查諾莫圖H/б=4.2H=10.65×4.2=44.73cm中層厚度：取石灰土層厚度為27cm。7.8底層拉應(yīng)力驗(yàn)算驗(yàn)算細(xì)粒式瀝青混凝土底層拉應(yīng)力E1=1300MPa,E2=1200MPa,E0=31MPa,H=7cm查三層體系上層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾莫圖可知ā<0,σ=Pām1m2<0即上面底面不存在拉應(yīng)力，底層拉應(yīng)力小于容許拉應(yīng)力，驗(yàn)算滿足要求。根據(jù)上述的計(jì)算方法分別對(duì)下面層、基層、底基層的地面拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算，根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，可推測(cè)出其驗(yàn)算結(jié)果均滿足驗(yàn)算要求。7.9路表彎沉值計(jì)算經(jīng)計(jì)算得查諾莫圖得：α=7.4，k1=1.21，k2=0.38由計(jì)算結(jié)果可知其計(jì)算的彎層值小于設(shè)計(jì)的彎層值即設(shè)計(jì)滿足要求，綜上驗(yàn)算結(jié)果可以確定路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)如下表：路面結(jié)構(gòu)組成表厚度cm回彈模量MPa細(xì)粒式瀝青混凝土81300粗粒式瀝青混凝土71200水泥穩(wěn)定集料251600石灰土27600土基—31第八篇排水計(jì)算8.1排水設(shè)計(jì)原則水是一種對(duì)公路危害程度較大的因素，不論是對(duì)路基還是路面都有一定的損害程度。水的存在加快了路基路面的損害速度，路基路面長(zhǎng)期受到水的侵蝕、浸泡會(huì)造成路基的沉降、坍塌、瀝青混凝土路面還會(huì)出現(xiàn)松散、脫落、龜裂等一些現(xiàn)象。道路的排水設(shè)計(jì)還是很重要的一部分設(shè)計(jì)，其主要以防為主，排水為輔。排水設(shè)計(jì)的一般原則：（1）公路設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃臈l件、地形地貌進(jìn)行道路設(shè)計(jì)，盡量避免不要的排水。（2）排水設(shè)計(jì)的材料、工藝方式應(yīng)根據(jù)道路的設(shè)計(jì)類型，當(dāng)?shù)丨h(huán)境的因素進(jìn)行合理考慮選擇。（3）道路排水主要以防水為主，防不了的水再進(jìn)行排水處理，其排水設(shè)計(jì)要考慮道路的施工問題與之結(jié)合。（4）特殊路段的排水設(shè)計(jì)，應(yīng)結(jié)合特殊的處治措施設(shè)計(jì)。8.2排水設(shè)計(jì)的組成8.2.1總體排水設(shè)計(jì)公路的總體排水設(shè)計(jì)包括了對(duì)當(dāng)?shù)厮臈l件的調(diào)查考慮、考慮排水的結(jié)構(gòu)類型、材料的選取、還要進(jìn)行排水的水力計(jì)算?？傮w排水應(yīng)在全面的調(diào)查和綜合考慮下根據(jù)公路的設(shè)計(jì)等級(jí)要求來確定其排水的原則和設(shè)計(jì)的內(nèi)容。8.2.2縱斷面排水設(shè)計(jì)縱斷面在設(shè)計(jì)時(shí)主要是坡長(zhǎng)、坡度的設(shè)計(jì)，其變坡點(diǎn)的選取會(huì)對(duì)路線的排水造成一定影響。如縱坡坡度選擇過緩，路線的排水只能依靠橫坡，很可能造成排水的不暢。邊坡點(diǎn)的選擇對(duì)排水的影響也很大，要是在兩側(cè)高中間低的挖方路段設(shè)置凹曲線，雨水將無法排出，為了防止路基不受雨水浸泡，這時(shí)就需要設(shè)置涵洞排水了，所以縱斷面的設(shè)計(jì)也是對(duì)排水影響較大的因素。8.2.3平縱組合排水設(shè)計(jì)平縱組合的設(shè)計(jì)不僅對(duì)路線的舒適，要求等有利，對(duì)于路線的排水也是很有利的，特別是在進(jìn)行平包豎的設(shè)計(jì)組合中，豎曲線的邊坡點(diǎn)處存在縱坡較小的路段對(duì)于排水不利，而與圓曲線結(jié)合，圓曲線上設(shè)有超高這樣形成的合成坡度就有利于排水設(shè)計(jì)了。8.2.4橫斷面排水設(shè)計(jì)橫斷面的排水主要體現(xiàn)在路拱、圓曲線的超高設(shè)置、路肩的坡度設(shè)置，這些設(shè)置都是為了路面的橫向排水，防止雨水積聚在路面上對(duì)路基路面造型影響。其它構(gòu)造設(shè)施的排水如擋土墻的排水也在其排水的考慮范圍。8.3排水構(gòu)造8.3.1邊溝設(shè)計(jì)邊溝截面類型選擇邊溝