畢業(yè)設計--公路k3+000~k6+000路段設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　題 目：林石公路 K3+000~ K6+000路段設計 </p><p>　　學 院： 土木工程與力學學院</p><p>　　專 業(yè)：土木工程（道橋）</p><p>　　完成日期：2015年5月23日</p&

2、gt;<p>　　畢業(yè)論文（設計）任務書</p><p>　　論文（設計）題目： 林石公路 K3+000~ K6+000路段設計 </p><p>　　一、主要內(nèi)容及基本要求</p><p>　　按照《公路工程技術(shù)標準》確定該公路的

3、技術(shù)等級及標準。 </p><p>　　紙上定線，在地形圖上提出2個以上方案并陳述理由，通過方案比選，提出推薦方案。 </p><p>　　路線平面設計：根據(jù)地形圖上的控制點確定交點和導線方位角，設計出平面線型。并且繪制平面設計圖和逐樁坐標表。 </p>&l

4、t;p>　　路線縱斷面設計：確定橋梁，涵洞等構(gòu)筑物，以及與其他公路相交位置。定出轉(zhuǎn)坡點位置，設計出符合規(guī)范的坡度及坡長。并且繪制出縱斷面設計圖。 </p><p>　　路基橫斷面設計：寬度、路拱橫坡及超高、加寬設計；繪制路基設計表；進行邊坡設計，視距檢查，路基土石方計算及其合理調(diào)配；繪制出路基橫斷面圖。

5、 </p><p>　　路基排水設計：排水溝、截水溝、盲溝等溝渠設計；對典型溝渠進行水力計算。 </p><p>　　路基穩(wěn)定性分析及驗算：高路堤、深路塹需進行邊坡穩(wěn)定性驗算及軟土地基穩(wěn)定性驗算并提出加固措施。

6、 </p><p>　　典型擋土墻、涵洞的設計及計算：完成某段擋土墻、涵洞設計和計算及列出全線擋土墻設計一覽表并且繪出設計詳圖。 </p><p>　　橋隧設計：如果設有橋隧，僅需做方案設計。 </p><p>　　路面結(jié)構(gòu)設計及計算：從瀝青路面或水泥混凝土路面兩種設計

7、方案選出較優(yōu)方案，繪出結(jié)構(gòu)設計詳圖。 </p><p>　　選定路線工程預算：計算工程量和材料用量并完成工程概算。 </p><p><b>　　二、重點研究的問題</b></p><p>　　1、首先我們要重點研究技術(shù)標準和規(guī)范，這是做出優(yōu)秀設計的前提。 </p&g

8、t;<p>　　2、學習研究相關(guān)設計繪圖軟件和設計計算軟件，用好這些軟件能達到事半功倍的效果。 </p><p>　　3、平、縱、橫設計，其中特殊地形的處理是重點研究的問題。

9、 </p><p>　　4、路基穩(wěn)定性分析及驗算，典型擋土墻、涵洞的設計及計算，路面結(jié)構(gòu)設計及計算。 </p><p><b>　　三、進度安排<

10、;/b></p><p>　　四、應收集的資料及主要參考文獻</p><p>　　《公路工程技術(shù)標準》（JTG B01—2003）人民交通出版社2004 </p><p>　　《公路路線設計規(guī)范》(JTG D20-2006) 人民交通出版社2006 </p><p>　　《公路路基設計規(guī)范》(JTG

11、 D30-2004)人民交通出版社2005 </p><p>　　《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》(JTG D40-2005)人民交通出版社 2002 </p><p>　　《公路瀝青混凝土路面設計規(guī)范》(JTG D50-2007)人民交通出版社2006

12、 </p><p>　　《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTG D60-2004）人民交通出版社2005 </p><p>　　《道路工程制圖標準》（GBJ50162-92）人民交通出版社1992 </p><p>　　《公路工程預算定額》 （JTG/T B06-02-2007）人

13、民交通出版社2007 </p><p>　　《道路勘測設計》 楊少偉等編著 人民交通出版社 （第三版） </p><p>　　《路基路面工程》 鄧學鈞編著 人民交通出版社 （第三版） </p><p>　　《公路施工組織與概預算》 王首緒 楊玉勝等編著 人民交通出版社 （第三版）

14、 </p><p>　　林石公路k3+000~k6+000路段設計</p><p>　　摘 要：本設計路段全長 3.047 km,起訖點為自選。技術(shù)標準為公路等級為一級的干線公路，設計時速達到80km/h，雙向四車道，中間設置分隔帶，路基寬為24.5m。本設計主要運用了的是緯地道路設計軟件，該設計平縱橫設計規(guī)范合理，全面考慮到行車安全和行車舒適度等問題，堅持以科學發(fā)展觀以及保護環(huán)

15、境和耕地為原則，同時又符合了規(guī)范要求。</p><p>　　本設計包含線路設計和結(jié)構(gòu)設計以及概預算三部分。平曲線有四個交點，最小半徑為350m。豎曲線有三個交點，最大縱坡為4.04%。結(jié)構(gòu)設計包括了路基路面設計，排水設計，防護工程（擋墻、護坡）設計。全線總造價約為3416萬元人民幣。</p><p>　　關(guān)鍵字：一級公路; 緯地道路設計; 線路設計; 結(jié)構(gòu)設計; 擋土墻; 概預算。<

16、/p><p>　　The Design of The LinShi road </p><p>　　K3+000～K6+000 Section </p><p><b>　　Abstract：</b></p><p>　　The design of road length of 3.047 km, the optional.

17、 Technical standards for the highway level of trunk roads, the design speed of 80km/h, two-way four lane, the middle of the separation zone, the roadbed width of 24.5m. Hint road design system is the design of

18、the main use of the, design of the horizontal and vertical of reasonable design, taking into account the overall traffic safety and driving comfort problems, adhere to the scientific development view and environmental pr

19、otection and culti</p><p>　　This design contains line design and structure design and almost three parts.. There are four points of intersection, the minimum radius is 350m. There are three points

20、of the vertical curve, the maximum longitudinal slope is 4.04%. The structure design includes the design of subgrade pavement, drainage design, Protective Engineering (retaining wall, slope protection) design. The t

21、otal cost of the whole line is about 34160000 RMB.</p><p>　　Key word： A grade highway; Hint road design; line design; structure design; retaining wall; budget.</p><p><b>　　目 錄</b>

22、;</p><p>　　2011級土木工程專業(yè)畢業(yè)設計任務書I</p><p>　　湘潭大學畢業(yè)論文（設計）評閱表II</p><p>　　湘潭大學畢業(yè)論文（設計）鑒定意見III</p><p><b>　　摘要IV</b></p><p>　　第1章 工程概況1</p>

23、<p>　　1.1 沿線自然條件1</p><p>　　1.2 設計依據(jù)1</p><p>　　1.3 主要技術(shù)指標2</p><p>　　1.4 設計概況………………………………………………………………………………...5 </p><p>　　第2章 線路設計6 </p><p>　　2.1 概述

24、………………………………………………………………………...... 6 </p><p>　　2.2 選線…………………………………………………………………………...6 </p><p>　　2.3 平面設計7 </p><p>　　2.4 縱斷面設計13 </p><p>　　2.5 橫斷面設計13 </p><

25、p>　　2.6 土石方計算調(diào)配17 </p><p>　　第3章 路基設計20 </p><p>　　3.1 概述20 </p><p>　　3.2 路基邊坡設計20 </p><p>　　3.3 擋土墻設計………………………………………………………………….24 </p><p>　　3.4 路基排水設

26、計36 </p><p>　　第4章 路面結(jié)構(gòu)設計43 </p><p>　　4.1. 概述43 </p><p>　　4.2 水泥混凝土路面設計43 </p><p>　　4.3 瀝青混凝土路面設計51 </p><p>　　4.4 方案比選…………………………………………………………………….57 <

27、;/p><p>　　第5章 構(gòu)造物及交叉設計58</p><p><b>　　5.1 概述58</b></p><p>　　5.2 涵洞設計59</p><p>　　5.3 涵洞結(jié)構(gòu)計算61</p><p>　　5.4 路線交叉設計66</p><p>　　第6章 工

28、程概算..........................................................................................................67</p><p>　　6.1 概述................................................................................

29、................................67 </p><p>　　6.2 施工條件及施工方案....................................................................................67 </p><p>　　6.3設計內(nèi)容................................

30、..........................................................................67</p><p>　　第7章 設計總結(jié)71</p><p><b>　　總 結(jié)71</b></p><p><b>　　致　謝72</b></p>&l

31、t;p><b>　　主要參考文獻73</b></p><p>　　設計任務和沿線自然條件</p><p>　　1.1 沿線自然條件</p><p><b>　　1. 地形與地貌</b></p><p>　　本路段地勢起伏較為緩和，由北向南持續(xù)走低，巖石完整。工程用電可以沿線接用，施工方便。沿

32、線有少量居民。水稻田與村莊夾于兩山之間，另外還有一些農(nóng)田分布在南邊，河網(wǎng)和水塘分布較少，該路段周邊沒有高等級公路分布，此新路的修建意義重大。</p><p><b>　　2. 地質(zhì)條件</b></p><p>　　常德處于中南地區(qū)凹形面軸帶部分,周圍環(huán)繞著古老宕層形成的斷續(xù)環(huán)帶的嶺脊山地，內(nèi)鑲大面積白堊系和下第三系紅層的紅色丘陵臺地，構(gòu)成典型的 盆地形勢路基土壤為中液

33、限粘土，地下水位距挖方后地面的最低水位為2.45m，最高水位為1.20m，多年最大道路凍深為180厘米。</p><p><b>　　3. 氣候條件</b></p><p>　　常德與中國大部分地區(qū)一樣屬亞熱帶季風氣候，四季區(qū)分明顯。降水充沛，春秋季空氣濕潤，溫度適中。春季暖和，秋季涼爽。冬季寒冷微潮，常有低溫和雨雪天氣。夏季悶熱，最高氣溫有時超過四十度。年平均氣溫約

34、為18℃，年均降水量約1352mm。</p><p>　　4. 水文條件 </p><p>　　查閱有關(guān)常德的水文資料可知：常德境內(nèi)有三百多條長為五公里，流域面積大概在十萬平方公里江河溪流，總境8355公里長，河網(wǎng)密集，每平方公里陸地就有約為0.55公里的河流。</p><p><b>　　5. 交通發(fā)展前景</b></p>

35、<p>　　該公路是湖南省公路網(wǎng)中的重要路段，公路等級為一級，是貫穿衡陽的一條快速通道，也是該地區(qū)周邊唯一一條高等級公路，是當?shù)氐难屎硪溃瑢Ξ數(shù)氐慕煌òl(fā)展以及經(jīng)濟發(fā)展至關(guān)重要。</p><p><b>　　1.2 設計依據(jù)</b></p><p><b>　　1. 任務依據(jù)</b></p><p>　　根據(jù)所給

36、的參數(shù)及任務書的要求，由規(guī)范查得此路設計車速為80Km/h，整個路段的最大縱坡不大于5%，同時為滿足縱向排水的需要，縱向坡度不低于0.3%～0.5%。路面寬度12.0m，雙車道，停車視距110m，最大設計洪水頻率為1/100。設計年限20年。</p><p><b>　　2. 公路的功能</b></p><p>　　林石公路位于平原微丘區(qū)，屬于一級公路；是連接兩個重要

37、縣城的一條通道，它的建成將縮短城際間和沿線地區(qū)的運輸時空距離，促進各城市之間的經(jīng)貿(mào)往來，為全縣經(jīng)濟的發(fā)展提供了重要的保障。</p><p>　　3. 總體設計的原則</p><p>　　設計中對公路的平、縱、橫進行綜合設計，做到了合理利用地形，正確運用標準，達到平面順適、縱面均衡、橫面合理，處理好了本公路與其他公路的配合與協(xié)調(diào)，結(jié)合本項目沿線的地形、地物、地質(zhì)、水文、筑路材料等自然條件，合

38、理使用了各項技術(shù)標準。</p><p>　　線形設計時在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，盡量做到少拆遷民房、少占良田、減少工程數(shù)量，以降低工程造價。在工程數(shù)量增加不大的情況下，盡量地使用了較高的技術(shù)指標，提高公路的使用質(zhì)量。</p><p>　　路基路面設計以就地取材、保證質(zhì)量、節(jié)約投資為設計原則，根據(jù)具體的地形，做好路基防護工程設計和路基、路面排水等綜合設計。</p>&

39、lt;p>　　涵洞設計遵循安全、適用、經(jīng)濟的設計原則，因地制宜，就地取材，便于施工的原則選擇涵洞，以滿足通行要求，綜合考慮確定尺寸。</p><p>　　1.3 主要技術(shù)指標</p><p><b>　　1. 確定道路等級</b></p><p><b>　　交通組成：</b></p><p>

40、;　　表1.1 本路建成初期每日雙向混合交通量組成及交通量</p><p><b>　　表1.1</b></p><p>　　預計年平均交通量增長率為5％；</p><p><b>　　交通量的換算</b></p><p>　　查閱相關(guān)資料得到各種車型的載質(zhì)量再根據(jù)表1.2車輛折算系數(shù)換算交通量。&

41、lt;/p><p>　　表1.2 各種車輛折算系數(shù)表</p><p>　　我們可以得到換算交通量如表1.3</p><p>　　表1.3 建成初期每日雙向交通量換算</p><p><b>　　確定公路等級：</b></p><p>　　—遠景設計年平均日交通量（輛/日）；</p>&

42、lt;p>　　—起始年平均日交通量（輛/日），包括現(xiàn)有交通量和道路建成后從其它道路吸引過來的交通量；</p><p>　　r—設計交通量年平均增長率（%）；</p><p>　　n—設計交通量預測年限</p><p>　　交通量年平均增長率為5.0%</p><p>　　假設該公路按遠景設計年限為15年；</p>&l

43、t;p>　　=7578×（1+5.0%）=15004輛/d，</p><p>　　假設該線路按遠景設計年限為20年；</p><p>　　=7578×（1+5.0%）=19149輛/d，</p><p>　　按照《公路技術(shù)標準》</p><p>　　一級公路：分向分車道行駛四車道一級公路應能適應將各種汽車折合成小客車

44、的年平均日交通量在15000～30000之間，</p><p>　　二級公路：為汽車行駛的雙車道公路。雙車道二級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量在5000～15000之間，</p><p>　　顯然該公路符合一級公路標準，所以所選路段為一級公路。</p><p><b>　　2. 主要技術(shù)指標</b></p>&

45、lt;p>　　本設計路段在公路網(wǎng)中有著重要經(jīng)濟作用，交通量也較大，作為干線公路，采用較高設計速度，擬定為80km/h，主要的技術(shù)指標如下</p><p><b>　　服務水平為二級 </b></p><p>　　計算行車速度:80km/h</p><p>　　(3)車道數(shù)：雙向四車道</p><p>　　(4)行車

46、道寬度:4*3.75m右路肩2.5m，土路肩0.75m</p><p>　　(5)中間分隔帶2m,，分隔帶兩側(cè)路肩為0.5m，故中間帶總寬為3m</p><p>　　(6)路基寬度:24.5m</p><p>　　路幅組成2*（0.75m+2.50m）+4*3.75m+3m=24.5m</p><p>　　(7)停車視距:110m</p

47、><p>　　(8)計算荷載：公路-I級</p><p>　　(9)平曲線技術(shù)指標：</p><p>　　表1.4 平曲線技術(shù)指標</p><p>　　(10)豎曲線技術(shù)指標：</p><p>　　表1.5豎曲線技術(shù)指標</p><p><b>　　1.4 設計概況</b>&l

48、t;/p><p>　　本合同段的起訖樁號為k0+000~k36+000.本設計的任務是k3+000~k6+000,全長3km。本路段位于地震烈度五度以下，公路工程構(gòu)造可不做防震設計，</p><p>　　如果線路大部分采用從耕地間穿過的方式的話，線路將會順直，工程量也比較小，如果線路大部分采用傍山通過的方式的話，路線稍微曲折，需要布設的涵洞較多工程量也較大。沿線地方材 料有碎石 、礫石 、砂

49、、石灰 、粉煤灰等 ，其他瀝青 、水泥 、礦粉等需外購。</p><p><b>　　第2章 線路設計</b></p><p><b>　　2.1 概述</b></p><p>　　本設計路段為衡陽某段公路，沿途有大片農(nóng)田和村莊，并有少量旱地，屬于平原微丘區(qū)。選線時應該盡量保護耕地，避免房屋大量拆遷。同時也要考慮填挖平衡和

50、地質(zhì)影響。平縱橫三者綜合考慮，統(tǒng)籌兼顧，科學定線。另外路基路面裸露在空氣中，其穩(wěn)定性在很大程度上受到沿線自然條件的影響。所以我們應深入調(diào)查公路沿線的自然條件，從總體到局部，從面到線，分析研究，因地制宜。采取有效工程措施以確保路基路面具有足夠的穩(wěn)定性和強度。本設計中環(huán)環(huán)相扣，任何一步都需謹慎進行。比如路基路面的排水設計也是至關(guān)重要的一環(huán)，如果設計不合理將導致路基路面穩(wěn)定性下降，從而對其造成破壞</p><p>&l

51、t;b>　　2.2 選線</b></p><p>　　根據(jù)公路線 路設計方案 的特點，公路路線 方案比較的 綜合評價 指標要遵守以下幾條 基本原則：科學性原則、全面性原則、可操作性原則、 可比性原則、 定量與定性分析相結(jié)合原則。</p><p>　　根據(jù)以上五原則，在本路段起終點內(nèi)選擇以下三條路線方案如圖2.1。</p><p><b>

52、;　　圖2.1</b></p><p><b>　　設計方案比選</b></p><p>　　方案一全長2.903公里，交點個數(shù)為5個。 </p><p>　　優(yōu)點：三者中里程最短，線型最為順直，圓曲線半徑大，縱坡小。土方量很小，邊坡防護工程相應較少。工程量小，施工難度小，建成速度就快，帶來的經(jīng)濟效益高。給沿線居民帶來了很大的交

53、通便利。</p><p>　　缺點：大量占用農(nóng)田，并且要進行部分房屋拆遷，橫跨農(nóng)業(yè)區(qū)截斷了農(nóng)田整體性影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，安全性不好。另外，農(nóng)田里地質(zhì)狀況往往不太理想，有時需要換填。拆遷以及征地補助費用大。</p><p>　　方案二全長3.012公里，交點個數(shù)為4個，縱坡較小 。 </p><p>　　優(yōu)點：線型較為順暢優(yōu)美，避免了深挖低填，工程量最小，不需要太多的房屋

54、拆遷，對環(huán)境影響很小。不需要做太多的防護工程。</p><p>　　缺點：與方案一類似占用農(nóng)田較多，橫跨農(nóng)業(yè)區(qū)截斷了農(nóng)田整體性影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全性不好。而且此方案從河流最寬處跨越需要建橋。與原有公路交叉多，從陡崖下面經(jīng)過存在安全隱患。而且此方案從河流最寬處跨越需要建橋，另一處與小河相交處，相交角度小需要大量蓋涵板</p><p>　　方案三全長3.047公里，交點個數(shù)為4個，線性較為順適。&

55、lt;/p><p>　　優(yōu)點：作為干線一級公路，此線路位置恰到好處，離村莊不近也不遠。盡可能短距離的穿越農(nóng)田，占地少。并且避免了房屋拆遷，從小河最窄處通過避免了架設橋梁，只需要設一個涵洞即可。平縱組合較完美，行車舒適安全。工程用電可以沿線搭接。</p><p>　　缺點：開挖山體土方工程量較大，需要土方合理調(diào)運分配。需要做大量的邊坡防護，和涵洞設計。工期可能較長，造價較高。</p>

56、<p>　　綜合三個方案的優(yōu)缺點來看，方案一追求的是快捷順直的交通，以求最快最大化獲得效益而沒有兼顧到耕地和環(huán)境的保護，另外安全性也不高。方案二對環(huán)境影響不大，工程量也小，工期較短，但是施工難度大，平縱組合不如人意，安全性差。方案三以建設成本作犧牲和工期為代價強調(diào)了對耕地以及環(huán)境的保護，平縱橫設計合理，高低起伏有秩，行車舒適安全。</p><p>　　故本設計采用方案三，方案一、二為參考方案。<

57、;/p><p><b>　　2.3 平面設計</b></p><p><b>　　平曲線計算</b></p><p>　　本設計以第一個平面曲線為例計算如圖 2.2。</p><p>　　圖2.2 JD1平曲線</p><p>　　—路線轉(zhuǎn)角 L—曲線長（m）

58、 T—切線長（m）</p><p>　　E—外矩（m） J—校正數(shù)（m） R—曲線半徑（m）</p><p>　　—緩和曲線（m） —圓曲線（m）</p><p><b>　　坐標計算：</b></p><p>　　A(3345.4942,1555.5182) JD1(2917.7356

59、,1427.3118) JD2(2339.0031,1672.7469) JD3(1568.5351,1489.2826) JD4 (986.1075,1748.9858) B(443.7336,1475.0400)</p><p><b>　　θ=arctan</b></p><p>　　則各點的坐標方位角：</p>

60、;<p>　　196°41′03.7″ </p><p>　　151°01′07.2″</p><p>　　193°23′37.9″</p><p>　　155°58′04.8″</p><p>　　206°47′51.9″</p><p><b&g

61、t;　　則交點的偏角為：</b></p><p>　　39°39′36.5″</p><p>　　36°22′30.8″</p><p>　　37°25′33.1″</p><p><b>　　50°49′47″</b></p><p>　　已知

62、39°39′36.5″取圓曲線半徑R=400m，=100m;</p><p><b>　　計算緩和曲線長度：</b></p><p>　　為了滿足線形舒順和美觀的要求，回旋曲線參數(shù)A應滿足: </p><p><b>　　即</b></p><p><b>　　所以 取滿足要求。

63、</b></p><p>　　緩和曲線上離心加速度的變化率為:</p><p>　　曲線幾何元素的計算：</p><p><b>　　=m</b></p><p><b>　　P==m</b></p><p>　　=7°9′41.8″</p>

64、<p><b>　　m</b></p><p>　　=376.9188m</p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　176.9188m</b></p><p>　　曲線主點樁號計算: </p><p>　　在地形圖

65、上測得AB間距離m，即得K3+446.558</p><p>　　則 </p><p>　　同理可驗算JD2 、JD3 、JD4，在此不做逐一計算。</p><p>　　此3個交點的計算結(jié)果見SI-5《直線及曲線轉(zhuǎn)角表》。</p><p><b>　　2.4縱斷面設計</b><

66、;/p><p>　　本設計的道路等級為一級公路，作為干線公路交叉口最小間距為1000m,其它豎曲線各技術(shù)要求見表1.5，根據(jù)沿線自然條件，和各個控制點的控制標高，見表2.1。設計路線合適的標高、和符合規(guī)范的縱坡度和坡長，并設計豎曲線。具體路段設計可見縱斷面設計圖。</p><p>　　表2.1 構(gòu)造物控制標高</p><p>　?。?）縱斷面設計原則</p>

67、<p>　　1.縱面線形應與地形相適應，線形設計應平順、圓滑、視覺連續(xù)，保證行駛安全。</p><p>　　2.縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當、以及填挖平衡。</p><p>　　3.平面與縱斷面組合設計應滿足:</p><p>　　4.視覺上自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。</p><p><b

68、>　?。?）縱坡設計要求</b></p><p>　　1.設計必須滿足《標準》的各項規(guī)范。</p><p>　　2.縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。連續(xù)上坡或下坡路段，應避免反復設置反坡段。</p><p>　　3.沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮。</p><p>　　4.應盡量做到填挖

69、平衡，使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地。</p><p><b>　?。?）豎曲線設計</b></p><p>　　豎曲線是縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車而設置的一段緩和曲線。根據(jù)1.4.2節(jié)中第（8）點縱曲線技術(shù)要求充分結(jié)合縱斷面設計原則和要求，先找出了控制點然后依據(jù)規(guī)范的規(guī)定綜合平曲線與縱曲線線形組合的原則及經(jīng)濟要求盡量保證填挖

70、方合理。詳細設計見縱斷面圖。</p><p>　　豎曲線計算以第一個豎曲線為例計算，如圖2.3</p><p><b>　　圖2.3</b></p><p><b>　　根據(jù)設計得知</b></p><p>　　變坡點樁號為k4+099.97，高程為78.2m，坡度=-2.665%，</p&g

71、t;<p>　　=－1.415％，豎曲線半徑R＝8900ｍ。</p><p>　?。?）計算豎曲線要素</p><p>　?。檎f明是凹形曲線）</p><p><b>　　曲線視距要求，</b></p><p><b>　　切線長：</b></p><p>

72、<b>　　外距：</b></p><p><b>　?。?）計算設計高程</b></p><p><b>　　豎曲線起點樁號＝</b></p><p>　　豎曲線起點高程=78.2+55.625×2.665%=79.68m</p><p>　　豎曲線上縱距y的計算:

73、</p><p>　?。ù颂幨前夹吻€，設計高程為切線l的高程加上標高改進差</p><p>　　切線高程=曲線起點高程+）</p><p>　　在樁號K4+080處的高程計算</p><p>　　橫距x=(K4+080)-(K4+044.435)=35.655m</p><p><b>　　豎距h=<

74、/b></p><p>　　切線高程=79.68+35.655×（-2.665%）=78.730m</p><p>　　設計高程=78.730+0.071=78.80m</p><p>　　同理可計算其它各樁號的高程</p><p>　　各樁號設計高程計算見表2.2</p><p>　　表2.2豎曲線縱

75、距計算表</p><p>　　豎曲線詳細見SI-6《縱坡、豎曲線表》與SI-8《路基設計表》。</p><p>　　2.4.1平、縱線形組合的一般設計原則 </p><p>　?。?）應保持線形在視覺上連續(xù)性，能自然地引導駕駛員的視線，使之在高速行駛的情況下，能安全舒適地行車。</p><p>　?。?）保持平、縱線形的技術(shù)指標大小均衡，使線

76、形在視覺和心理方面保持協(xié)調(diào)。它不僅影響線形的平順性，而且與工程費用密切相關(guān)，任何單一提高某方面的技術(shù)指標都是毫無意義的。</p><p>　?。?）為保證路面排水和行車安全，必須選擇適合的合成坡度。</p><p>　?。?）注意和周圍環(huán)境的配合，以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度。特別是在路塹地段，要注意路塹邊坡的美化設計。</p><p>　　2.4.2平、縱線形組合

77、的基本要求 </p><p>　?。?）平曲線和豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線 　　（2）合成坡度的控制應與線形組合設計相結(jié)合。有條件時，一般最大合成坡度不宜大于8%，最小合成坡度不小于0.5%。應避免急彎與坡度相重合的線形。 </p><p>　?。?）明、暗彎與凹、凸豎曲線的組合 </p><p>　　明彎與凹形豎曲線及暗彎與凸形豎曲線的組合是合理的

78、，比較符合駕駛員的心理反應和視覺反應。對于明彎與凹形豎曲線及暗彎與凸形豎曲線的組合，當坡差較大時，一般給人留下舍坦坡、近路不走，而故意爬坡、繞彎的感覺。搞山區(qū)公路設計，有時難以避免這種情況，但只要坡差不大，對行車的影響也不是太大。</p><p>　?。?）平、縱面線形組合設計應注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與協(xié)調(diào)。</p><p><b>　?。?）避免的組合 </b&g

79、t;</p><p>　　對于平、豎曲線的組合設計能夠滿足上述要求是最好的，但有時往往受各種條件的限制難以滿足，這時應避免如下組合的出現(xiàn)。</p><p>　　（1）要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合。</p><p>　?。?）小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。對凸形豎曲線誘導性差，事故率較高；對凹形豎曲線路面排水不良。</p&

80、gt;<p>　　（3）計算行車速度大于40km／h的道路，應避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。</p><p>　?。?）直線上的縱面線形應避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛員視覺中斷的線性。</p><p>　?。?）直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。</p><p>　?。?）避免在長直線上設置坡陡及曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線。

81、</p><p><b>　　2.5 橫斷面設計</b></p><p>　　1、橫斷面組成及其設計</p><p>　　根據(jù)規(guī)劃交通量Ne=19149輛/d，擬定為一級公路，設計時速采用80Km/h，在保證必要的通行能力和交通安全與暢通的前提下，盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大的經(jīng)濟效益與社會效益。</p><p&

82、gt;　　橫面設計為路基總寬為24.5m，土路肩0.75m，行車道為3.75m×4，斷面圖如圖2.4</p><p>　　圖2.4 橫斷面結(jié)構(gòu)</p><p>　　為了便于排水土路肩部分的橫坡設置為，路拱橫坡為的雙向橫坡。</p><p><b>　　2、加寬設計</b></p><p>　　當半徑小于等于25

83、0m時為了保證行車安全，曲線段上的正常寬度應作適當?shù)募訉挘霃酱笥?50m時不加寬。本設計的最小半徑為350m，所以不需要做加寬設計。</p><p><b>　　3、超高設計</b></p><p><b>　?。?）超高確定</b></p><p>　　設置超高是為了抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，而將路面做

84、成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式。</p><p>　　由于本設計的車道設有中央分隔帶，本設計采用繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)的方式來設計，，內(nèi)外兩側(cè)各自成為獨立的單向超高斷面，中央分隔帶維持原狀。</p><p>　　超高值的計算公式: ，得各曲線的超高值如表2.4</p><p>　　表2.3 各平曲線超高設置</p><p><b>

85、　?。?）超高計算</b></p><p>　　以JD1曲線K3+251.94～K3+628.86為例計算</p><p><b>　　1.計算要素</b></p><p>　　緩和曲線Ls=100m，設計速度V=80km/h，曲線半徑R=400m，超高坡度，</p><p>　　單邊路面寬度B=2.5+7.

86、5=10m</p><p>　　繞邊線旋轉(zhuǎn)的超高漸變率</p><p><b>　　超高過渡段長度</b></p><p>　　取Lc=Ls=100m</p><p><b>　　超高計算</b></p><p>　　繞邊線旋轉(zhuǎn)超高值計算</p><p&g

87、t;<b>　　，（不設加寬）</b></p><p>　　圓曲線上全超高斷示意圖2.5如下</p><p><b>　　圖2.5</b></p><p>　　表2.4繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值的計算公式</p><p><b>　　表2.4</b></p>&l

88、t;p><b>　　旋轉(zhuǎn)過渡段</b></p><p><b>　　當</b></p><p>　　由以上的計算和公式得超高計算結(jié)果：</p><p><b>　　表2.5超高計算</b></p><p>　　超高詳細情況見SI-7《超高加寬表》和SI-8《路基設計表》。

89、</p><p><b>　　4、視距檢查</b></p><p>　?、倏v曲線在設計時曲線長度都符合視距要求</p><p>　　②對于一級公路按《標準》規(guī)定視距不得小于停車視距的兩倍</p><p><b>　　最大橫凈距的計算</b></p><p>　　一級公路設計速

90、度為80Km/h的停車視距為110m，即取視距長度</p><p>　　取曲線半徑最小的第一個平曲線為例計算R=400m</p><p>　　圓曲線長，緩和曲線長</p><p><b>　　曲線內(nèi)側(cè)行駛軌跡</b></p><p>　　因為圓曲線長度大于視距，所以由公式</p><p><

91、b>　　算式中，。</b></p><p><b>　　得：</b></p><p>　　由平面設計圖上得到第一曲線所在位置都為填方路段，視野空闊，在14.37m的橫凈距內(nèi)沒有障礙物，所以視距滿足要求。</p><p>　　同理可很JD2處最大橫凈距h2=7.43m，JD3處最大橫凈距h3=19.21m，JD4處最大橫凈距為h

92、4=6.3m，經(jīng)過檢查，全線在各曲線的橫凈距都滿足要求，沒有要清除的障礙物。</p><p><b>　　2.6 土石方調(diào)配</b></p><p><b>　　1. 土石方計算</b></p><p>　　土石方計算當相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，則采用公式2-1</p><p>&

93、lt;b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中：V——體積，即土石方數(shù)量（m3）</p><p>　　F1、F2——分別為相鄰斷面的面積（m2）</p><p>　　L——相鄰兩斷面之間的距離（m）</p><p>　　若面積相差甚大，且與棱臺更為接近，則采用公式2-2</p><p>&

94、lt;b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　式中：。</b></p><p>　　首先是根據(jù)橫斷面圖計算橫斷面面積然后計算體積，即獲得土石方數(shù)量，填入土石方計算表。本設計直接由緯地系統(tǒng)自動生成土石方表格。</p><p><b>　　2路基土石方調(diào)配</b></p><

95、;p>　　A、 土石方調(diào)配的原則: </p><p>　　就近利用，以減少運量</p><p><b>　　不跨溝調(diào)運</b></p><p><b>　　高向低調(diào)運</b></p><p><b>　　經(jīng)濟合理性</b></p><p>　　不

96、同的土方和石方應根據(jù)工程需要分別進行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應。</p><p>　　土方調(diào)配對于借土和棄土應事先同地方商量，妥善處理。</p><p><b>　　B、調(diào)配方法:</b></p><p>　　采用土石方計算表調(diào)配法，具體調(diào)配步驟是：</p><p>　　土石方調(diào)配是在土石方數(shù)量計算與復核

97、完畢的基礎(chǔ)上進行的，調(diào)配前應將可能影響運輸調(diào)配的橋涵位置、陡坡、大溝等注在表旁，供調(diào)配時參考。</p><p>　　弄清各樁號間路基填挖方情況并作橫向平衡，明確利用、填缺與挖余數(shù)量。</p><p>　　在作縱向調(diào)配前，應根據(jù)施工方法及可能采取的運輸方式定出合理的經(jīng)濟運距，供土石方調(diào)配時參考。</p><p>　　根據(jù)填缺挖余分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技

98、術(shù)經(jīng)濟和支農(nóng)的原則，具體擬定調(diào)配方案。方法是逐樁逐段地將毗鄰路段的挖余就近縱向調(diào)運到填缺內(nèi)加以利用，并把具體調(diào)運方向和數(shù)量用箭頭標明在縱向利用調(diào)配欄中。</p><p>　　經(jīng)過縱向調(diào)配，如果仍有填缺或挖余，則應會同當?shù)卣畢f(xié)商確定借土或棄土地點，然后將借土或棄土的數(shù)量和運距分別填注到借方或廢方欄內(nèi)。</p><p>　　土石方調(diào)配后，應按下式進行復核檢查：</p><

99、p>　　橫向調(diào)運十縱向調(diào)運十借方=填方</p><p>　　橫向調(diào)運十縱向調(diào)運十棄方=挖方</p><p>　　挖方十借方=填方十棄方</p><p><b>　　經(jīng)濟運距</b></p><p>　　B是指借土單價，T遠運運費單價</p><p>　　在設計土方調(diào)運量大，需要合理分配土方。

100、填缺206946方挖余192797方總體填挖趨于平衡。</p><p>　　k3+020~k3+100向k3+120~k3+180調(diào)配土方14694方，平均運距為80m。</p><p>　　K3+300~k3+320向k3+260~k3+280調(diào)運土方956方，平均運距為40m。</p><p>　　K3+680~k3+780向k3+340~k3+520調(diào)運土方2

101、9994方，平均運距310m。</p><p>　　K3+580~k3+640向k3+200~k3+240調(diào)運土方5608方，平均運距390m。</p><p>　　K3+800~k3+920向k3+960~k4+020調(diào)運土方31494方，平均運距290m。</p><p>　　K4+160~k4+220向k4+240~k4+300調(diào)運土方5827方，平均運距60

102、m。</p><p>　　K4+320~k4+400向k4+420~k4+560調(diào)運土方16124方，平均運距100m。</p><p>　　K4+680~k4+800向k4+560~k4+660調(diào)運土方25092方，平均運距160m。</p><p>　　K4+820~k5+040向k5+060~k5+200調(diào)運土方8430方，平均運距300m。</p>

103、;<p>　　K5+480~k5+640向k5+280~k5+460調(diào)運土方5747方，平均運距300m。</p><p>　　K5+660~k5+840向k5+840~k5+940調(diào)運土方5154方，平均運距200m。</p><p>　　K6+000~k6+047向k5+960~k5+980調(diào)運土方4029方，平均運距60m。</p><p>　　

104、具體土石方調(diào)配示意見SI-9《路基土石方數(shù)量計算表》。</p><p><b>　　第3章 路基設計</b></p><p><b>　　3.1 概述</b></p><p>　　1. 路基設計的基本要求</p><p>　　公路路基是路面的基礎(chǔ)，它承受著土體本身的自重和路面結(jié)構(gòu)的重力，同時還承受由

105、路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載，所以路基是公路的承重主體。</p><p>　　為了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)生過量變形，在路基的整體結(jié)構(gòu)中還必須包括各項附屬設施，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)的設施，如棄土堆、取土坑、護坡道、碎落臺、堆料坪及錯車道等。</p><p>　　路基應具有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性； 符合環(huán)保、地質(zhì)、水文等要求； 地

106、質(zhì)條件、地址參數(shù)明確； 避免高路堤與深路塹，提倡采用成熟的新技術(shù)、新材料和新結(jié)構(gòu)；符合經(jīng)濟性的要求。</p><p>　　3.2 路基邊坡設計</p><p>　　1、一般路堤邊坡坡度</p><p>　　表3.1 路基邊坡坡度表</p><p>　　本設計中土壤為中液限粘土，所以上部邊坡采用1：1.50，下部邊坡1：1.75，中間不設臺階。

107、</p><p><b>　　2、路塹邊坡坡度</b></p><p>　　路塹邊坡設計時應考慮地貌、地質(zhì)構(gòu)造上的整體穩(wěn)定性，不良情況時應使路線避繞，穩(wěn)定的地質(zhì)也應考慮開挖后能否造成坡面減少支承而引起失穩(wěn)；根據(jù)本設計的地形地質(zhì)情況，路塹邊坡采用1：0.5，1：0.75，1：1.00三級邊坡，每6m設置一級臺階，臺階寬1.5m。</p><p>

108、<b>　　3、路基的壓實</b></p><p>　　（1）壓實的意義: 分層壓實致密的路基能防止水分干濕作用引起的自然沉陷和行車荷載反復作用產(chǎn)生的壓密變形，從而確保路面的使用品質(zhì)和使用壽命。</p><p>　?。?）路塹的壓實: 路塹雖然其路基頂面工作區(qū)內(nèi)土體存在超固結(jié)情況，但一般天然土體的密實程度都不能滿足路基設計要求，特別是在縱橫向存在不均勻，因此，有必要挖

109、開后再分層填筑壓實，使其達到一定的均勻密實要求。 </p><p><b>　　4、壓實度標準</b></p><p>　　表3.2路基土最小強度和壓實度要求項目</p><p>　　表3.3路堤壓實度及路堤填土最小強度要求</p><p>　　根據(jù)以上要求，本設計按一級公路壓實度標準要求設計</p>

110、<p>　　5、 邊坡穩(wěn)定性分析</p><p>　　路基邊坡的穩(wěn)定涉及巖土性質(zhì)與結(jié)構(gòu)、邊坡高度與坡度、要程質(zhì)量與經(jīng)濟等多種因素。一般情況下，對邊坡不高的路基，例如不超過8.0m的土質(zhì)邊坡、不超過12.0m的石質(zhì)邊坡可按一般路基設計，采用規(guī)定的坡度值，不作穩(wěn)定性分析計算。地質(zhì)與水文條件復雜、高填深挖或特殊需求的路基，應進行邊坡穩(wěn)定性的分析計算，據(jù)此選定合理的邊坡坡度及相應的工程技術(shù)措施。</p&

111、gt;<p>　　路基邊坡穩(wěn)定有力學計算基本方法是分析失穩(wěn)滑動體沿滑動面上的下滑力T與抗滑力R，按靜力平衡原理，取兩者之比值為穩(wěn)定系數(shù)K，即</p><p>　　K=R/T（3-1）</p><p>　　K=1時，表示下滑力與抗滑力相等，邊坡處于極限平衡狀態(tài)；K<1時，邊坡不穩(wěn)定；K>1時，邊坡穩(wěn)定?？紤]到一些意外因素，這安全可靠起見，工程上一般規(guī)定采用K1.2

112、0～1.30，作為路基邊坡穩(wěn)定性分析的界限值。</p><p>　　行車荷載是邊坡穩(wěn)定性分析的主要作用力之一，計算時將車載換算成相當于路基巖土厚度，計入滑動體重力中去。換算時可按荷載的最不利布置條件，取單位長度路段，計算式如下</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中：h0——行車荷載換算高度（m）</p&

113、gt;<p>　　N——橫向分布的車輛數(shù)，雙車道N=2，單車道N=1;</p><p>　　Q——一輛車的重力（標準車輛荷載為550KN）；</p><p>　　L——前后輪軸最大軸距，按《公路工程技術(shù)標準》（JTG B01—2003）規(guī)定對于標準車輛荷載為12.8m；</p><p>　　——路基填料的重度（KN/m3）；</p>

114、<p>　　B——荷載橫向分布寬度；</p><p>　　式中：b——后輪輪距,取1.8m；</p><p>　　m——相鄰兩輛車后輪的中心間距，取1.3m；</p><p>　　d——輪胎著地寬度，取0.6m。</p><p>　　行車道荷載對較高路基邊坡的穩(wěn)定性影響較小，換算高度可以近似分布于路基全寬上，以簡化滑動體的重力計

115、算。采用近似方法計算時，亦可以不計算荷載。</p><p>　　樁號K4+480處路堤坡高為12.99m，為本段路最大路堤高度；樁號K4+840處的路塹右邊坡高15.26米，為本路段的較大挖方路段；對這兩處邊坡進行穩(wěn)定性分析</p><p>　?。?）路堤邊坡穩(wěn)定性分析：</p><p>　　對K4+480處路堤邊坡進行穩(wěn)定性分析：為了簡化計算，本設計只粗略估算，采

116、用表解法，不計行車荷載。</p><p>　　任務書已經(jīng)給出粘土內(nèi)摩擦角=，粘聚力c=25kPa，土的重度取=18kN/m3，邊坡高度H=12.99m</p><p>　　本設計分為二級邊坡，6m以上部分坡度1：1.5，6m以下部分1：1.75</p><p>　　取1:1.5進行分析，由1:m=1：1.5，查表4.8得五個圓心的A與B值，</p>&

117、lt;p>　　表3.4邊坡穩(wěn)定性驗算的A與B值表</p><p>　　表3.5表解法計算結(jié)果表</p><p><b>　　，</b></p><p>　　由公式計算得結(jié)果見表3.5</p><p>　　路基中最低的穩(wěn)定系數(shù)為1.41大于K=1.20～1.30，所以該邊坡是穩(wěn)定的，設計中的邊坡下部面部分邊坡還大于1

118、：1.5所以該邊坡是穩(wěn)定的</p><p>　?。?）路塹邊坡穩(wěn)定性分析：</p><p>　　對K4+480處x邊坡進行穩(wěn)定性分析：此處為路塹邊坡，此處土為中液限粘土，為了方便計算，采用直線滑動面的解析法計算分析。</p><p>　　先將多級邊坡簡化為一級邊坡進很粗略估算，得坡度=490，坡高15.26m，內(nèi)摩擦角，重度取，黏結(jié)力c=25kPa。</p&g

119、t;<p><b>　　所以得</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　由此可得路塹邊坡的最小穩(wěn)定系數(shù)為</p><p>　　=1.46>1.25</p><p>　　所以該處路塹邊坡穩(wěn)定</p><p><b>　　

120、3.3 擋土墻設計</b></p><p>　　1. 擋土墻的縱向布置</p><p>　　Ⅰ.確定擋土墻的起訖點和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結(jié)構(gòu)物的銜接方式。</p><p>　　路肩擋土墻端部可嵌入石質(zhì)路塹中，或采用錐坡與路堤銜接，與橋臺連接時，為了防止墻后填土從橋臺尾端與擋土墻連接處的空隙中溜出，需在臺尾與擋土墻之間設置隔墻及接頭墻。</p

121、><p>　　路塹擋土墻在隧道洞口應結(jié)合隧道洞門，翼墻的設置做到平順銜接；與路塹邊坡銜接時，一般將墻高逐漸降低至2m以下，使邊坡坡腳不致伸入邊溝內(nèi)，有時也可以橫向端墻連接。</p><p>　?、?按地基及地形情況進行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置。</p><p>　　Ⅲ.布置各段擋土墻的基礎(chǔ)。墻趾地面有縱坡時，擋土墻的基底宜做成不大于5%的縱坡。但地基為巖石時，為減

122、少開挖，可沿縱向做成臺階，臺階尺寸視縱坡大小而定，但其高寬比不宜大于1：2。</p><p>　　Ⅳ.布置瀉水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等。</p><p>　　2. 擋土墻的橫向布置</p><p>　　橫向布置，選擇在墻高最大處，墻身斷面或基礎(chǔ)形式有變異處以及其它必須樁號處的橫斷面圖上進行。根據(jù)墻型、墻高及地基與填料的物理力學指標等設計資料，進行擋土墻設計或