1、.摘 要本設計根據既定的資料，通過對帶狀地形圖的分析,根據廣州地區的地質、地形、地物、水文等自然條件,依據公路工程技術標準 、公路路線設計規范等交通部給定的相關規范,在老師的指導和同學的幫助下完成的。本設計的主要內容是：道路線性設計和結構設計，包括正確進行道路的定線，路線平、縱橫設計計算、個體工程及概算編制等內容。由此圓滿完成了廣州北三環二期一級公路的的初步設計。關鍵詞：一級公路、定線、個體工程、概算編制ABSTRACTThis design according to the given data, through the analysis of topographic map, accord

2、ing to the Guangzhou area geology,landform,terrain,hydrology and other natural conditions, according to technical standard of Highway Engineering,specification of the highway route design，the Ministry of communications given specification,Under the guidance of the teacher andstudents.The main conten

3、t of this design is: road linear design and structure design,including fixed line the correct road, The flat section, profile and cross section design of the route,the individual project and budget etc. The successful completion of the Guangzhou North third ring road two first-class highway prelimin

4、ary design.Key words:first-class highway;alignment; individual project;budget estimate making. v.目錄摘要IABSTRACTII目錄I第1章路線概況11.1設計原始資料11.2 主要技術標準11.3可行性研究11.3.1 地理位置及地形地貌11.3.2 工程地質11.3.3 氣侯2第2章道路設計32.1路線設計原則32.1.1道路選線32.1.2路線平面設計原則32.1.3 路線平面設計中注意事項52.1.4平面的設計步驟52.1.5 設計說明62.1.6 平曲線要素計算72.2 縱斷面線形設計11

5、2.2.1 設計原則及要求112.2.2設計說明132.2.3豎曲線要素計算15第3章路基設計173.1路基橫斷面設計173.1.1路基主要形式183.1.2 路基基本構造203.2橫斷面繪制及計算213.3路基排水系統結構和布置213.3.1路基路面排水設計原則213.3.2路基縱向排水設計213.3.3橫向排水設計22第4章路面設計244.1新建瀝青路面設計244.1.1 設計內容244.1.2 設計依據244.1.3 計算過程244.2 路面設計計算244.3路面排水314.3.1路面地表排水314.3.2路面內部排水324.4涵洞324.4.1涵位選擇規定324.4.2 此公路涵洞的設

6、置334.4.3涵洞管徑的計算33結束語35致36參考文獻37. v.第1章 路線概況1.1設計原始資料本路段全長9.47659km，起點：K46+000，坐標為（X=2589716.520，Y：453841.226）；終點：K55+476.959，坐標為（X=2593745.218，Y=443701.772)1.2主要技術標準序 號技術指標名稱單 位指 標 值1公路等級一級公路2車道數43設計速度Km/h804停車視距m1605一般平曲線最小半徑m7006極限平曲線最小半徑m4007不設超高平曲線最小半徑m40008最大縱坡39凸形豎曲線一般最小半徑m10000極限最小半徑m650010凹形

7、豎曲線一般最小半徑m4500極限最小半徑m300011路基寬度整體式路基m24.5分離式路基m2×12.2512橋涵設計荷載公路I級13橋梁、涵洞、路基設計洪水頻率特大橋1/300，其他 1/10014橋涵寬度m與路基同寬15隧道凈寬m2×0.75+0.25+2×3.75+0.5+0.75=2×9.7516地震動峰值加速度g0.1(地震基本烈度度)17路面類型瀝青混凝土路面18路拱正常橫坡2.0表1-11.3可行性研究1.3.1 地理位置及歷史背景 廣州市地處美麗、富饒的珠江三角洲的中部，與香港、澳門相鄰，是廣東省的省會，同時也是廣東省的政治、經濟、文化

8、、商貿中心，華南地區重要的交通、通訊樞紐，改革開放20多年，廣州市一直處于高速發展的階段，在各個領域都取得了巨大的成就。廣州增城沙莊至花都北興公路二期工程（荔城至花都北興段）位于廣州市東北部，是珠江三角洲經濟區外環高速公路的東北環線，北接京珠高速公路輻射華中、西南府邸，難連增莞深高速公路直通深圳、，是廣深間的第二條快速通道，同時又是銜接廣州新國際機場綜合運輸、疏導機場東面交通需要。1.3.2 工程地質棗莊市位于魯西南腹地,地處黃淮平原與魯中南山地的交接地帶，地貌類型以平原為主,低山丘陵僅占全區面積的25%左右。土質是棕粘性土和砂礫土，粗礫巖和可溶巖。1.3.3 氣侯棗莊市屬暖溫帶大陸性季風氣候

9、，光照充足，熱量豐富，降水較多，四季分明；全市多年平均氣溫在13.214.2，各季氣溫差異明顯。全市多年平均降水量在750950毫米之間，是山東省降雨量最充沛的地區之一。第2章 道路設計2.1 路線設計原則2.1.1道路選線公路技術等級的選用應根據公路網的規劃，從全局出發，適當考慮遠景發展的交通量，結合公路的使用任務和性質綜合確定，一般由上級有關交通部門確定。本設計擬定為一級公路。即此公路能適應按各種車輛折合成小型客車的年平均晝夜交通量為2500055000輛。選線是在道路規劃起終點之間選定一條技術上可行，經濟上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。但影響選線的因素有很多, 這些因素有的互

10、相矛盾, 有的又相互制約, 各因素在不同的場合重要程度也不相同, 不可能一次就找出理想方案來, 所以最有效的方法就是進行反復比選來確定最佳路線。路線方案是路線設計是最根本的問題。方案是否合理，不但直接關系到公路本身的工程投資和運輸效率。更重要的是影響到路線在公路網中是否起到應有作用，即是否滿足國家的政治、經濟、國防的要求和長遠利益。2.1.2 路線平面設計原則1.平面線形應直捷、連續、順適，并與地形，地物相適應，與周圍環境相協調。在地勢平坦的地區，盡量使用直線，使路線直捷，當地勢起伏很大時，路線多彎曲。 在地勢平坦開闊的平原微丘區，路線直捷舒順，在平面線形三要素中直線所占比例較大。而在地勢有很

11、大起伏的山嶺和重丘區，路線則多彎曲，曲線所占比例則較大。可以設想，如果在沒有任何障礙物的開闊地區（如戈壁、草原）故意設置一些不必要的彎道，或者在高低起伏的山地硬拉長直線都給人以不協調的感覺。路線要與地形相適應，這既是美學問題，也是經濟問題和保護環境的問題。直線、圓曲線、回旋線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，片面強調路線要以直線為主或以曲線為主，或人為規定三者的比例都是錯誤的。2.滿足行駛力學上的要求，盡量做到線形連續、指標均衡、視覺良好、景觀協調安全舒適。高速公路以及計算行車速度>100km/h的公路，應注重立體線形設計，盡量做到線形連續、指標均衡、視覺良好、景觀協調、安全舒適

12、。計算行車速度愈高，現行設計所考慮的因素愈應周全。計算行車速度<80km/h的公路，首先應在保證行車安全的前提下，正確地運用平面線形要素最小值，在條件允許，不過多增加工程量的情況下力求做到各種線形要素的合理組合，并盡量避免和減輕不利的組合，一起充分發揮投資利益。3.保持平面線形的均衡與連貫，各線形要素保持連續而不出現技術指標突變。以下兩點在設計中應充分注意：（1）長直線盡頭不能接以小半徑曲線長的直線和長的大半徑曲線會導致較高的車速，若突然出現小半徑曲線，會因減速不及而造成事故。特別是在下坡方向的盡頭更要注意。若由于地形所限，小半徑曲線難免時，中間應插入中等曲率的過渡性曲線，并使縱坡不要過

13、大。（2）高、低標準之間要有過渡同一等級的公路由于地形的變化在指標的采用上也會有變化，或同一條公路按不同計算行車速度的各設計路段之間也會形成技術標準的變化。遇有這種高、低變化的路段，除滿足有關設計路段在長度和梯度上的要求外，還應結合地形的變化，使路線的平面線形指標逐漸過渡，避免出現突變。不同標準路段相互銜接的地點，應選在交通量發生變化處或者駕駛者能夠明顯判斷前方需要改變行車速度的地方。（3）避免連續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。設計時可在曲線間插入足夠長的直線或回旋線。（4）平曲線應有足夠的長度平曲線太短，汽車在曲線上行駛時間過短會使駕駛操縱來不及調整，所以公

14、路路線設計規范（JTG-D20-2006）規定了平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）最小長度。公路彎道在一般情況下是由兩段緩和曲線（或超高、加寬緩和段）和一段圓曲線組成。緩和曲線（一般采用回旋線）的長度不能小于該級公路對其最小長度的規定；中間圓曲線的長度也宜大于3s的行程，當條件受限時，可將緩和曲線在曲率相等處直接連接，此時的圓曲線長度等于0，一般情況下圓曲線與緩和曲線之間的長度比為1: 1:1。 2.1.3 路線平面設計中注意事項1. 盡量使平面線形直捷、連續、順適，并與地形地物相適應，與周圍環境相協調；2. 各級公路不論轉角大小，均應敷設曲線并盡量選較大的R；3. 兩同向曲線應有足夠長的

15、曲線，不得以短直線相連，否則應調整線形使之成為單曲線或復曲線或卵形、復合形、凸形；4. 兩個反向曲線間夾直線時，以設置不小于最小直線長度的直線段為宜，否則應調整線形或運用回旋線組合成S；5. 行駛力學上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速公路應盡量滿足；6. 應避免連續急彎的線形可在曲線間插入足夠長的直線或回旋線；7. 反向曲線的直線最小長度以不小于行車速度的2倍為宜；8. 同向曲線的直線最小長度以不小于行車速度的6倍為宜；9. 不得在長直線盡頭設置小半徑平曲線；10. 設計平面線形時，應注意與縱斷面線形相聯系。2.1.4 平面的設計步驟1. 全面布局解決路線的基本走向，即在路線總方向間尋

16、找出最合理的通過點作為大控制點，這些大控制點的連線即為路線基本走向。2. 逐段安排解決局部性路線方案，即在路線基本走向的基礎上根據地形地質等情況定出一些小控制點選定能提高路線標準值、降低工程造價的有利路線。3. 具體定線最終確定公路中線的具體線位，并進行路線的平縱組合，定出中線的最終位置。2.1.5 設計說明1. 圓曲線(1) 直線最大長度公路路線設計規范（JTG-D20-2006）規定直線的長度不宜過長。受地形條件或其他特殊情況限制而采用長直線時，應結合沿線具體情況采取相應的技術措施。因此本設計平面直線并無最大長度限制，只是考慮結合實際情況考慮。(2) 直線的最小長度考慮到線形的連續和駕駛的

17、方便，相鄰兩曲線之間應有一定的直線長度。同向曲線間的最短直線長度以不小于6V為宜，反向曲線間的最短直線長應以不小于2V為宜。本設計設計車速為80km/h，所以同向曲線間的最短直線長度不小于480m，反向曲線間的最短直線長不小于160m。(3) 曲線的最小半徑圓曲線最小半徑是以汽車在曲線上能安全而又順適地行駛為條件確定的。圓曲線最小半徑的實質是汽車行駛在曲線部分時，所產生的離心力等橫向力不超過輪胎與路面的摩阻力所允許的界限。根據公路路線設計規范（JTG-D20-2006）得到設計圓曲線半徑最小值見表2-1所示。表2-1 圓曲線半徑表設計車速（km/h）80一般最小半徑（m)400極限最小半徑（m

18、)250不設超高最小半徑（m)路拱2500路拱3350(4) 曲線的最大半徑根據實踐經驗，駕駛者在大半徑曲線上行駛，方向盤幾乎與直線上一樣無須調整。當圓曲線半徑大于9000m時，視線集中的300600m范圍內的視覺效果同直線沒有區別，因此圓曲線半徑不宜超過10000m。本設計圓曲線半徑選擇說明：處路線轉角為29°3547.4，取430m。 路線轉角為47°2653.4，取450m。(5) 彎道的超高和加寬為了滿足路線的線形要求，平、縱、橫三方面的協調，同時也為了滿足行車的舒適性、安全性，要做好路線彎道的超高與加寬設計。公路工程技術標準（JTG B012004）可知：在路拱2

19、.0%時，半徑小于2500米時，要設超高。當半徑小于等于250米時，要設加寬。公路路線設計規范（JTG-D20-2006）規定，各圓曲線所設置的超高值應根據設計速度、圓曲線半徑、公路條件、自然條件計算確定。計算行車速度為80km/h時，繞中線旋轉的公路超高漸變率為1/200，不設緩和曲線的圓曲線最小為半徑2500m。本路段設計半徑為430m和450m因此需要設置超高。 對R>250m的圓曲線，因其加寬值甚小，可不加寬。2.緩和曲線緩和曲線即在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉向相同的圓曲線之間設置的一種曲率連續變化的曲線。緩和曲線作為道路線形中的高級曲線而被廣泛采用于各級道路，尤其是

20、高等級道路。經過緯地計算，本段設計的緩和曲線長度取407m和567m。 2.1.6 平曲線要素計算平曲線要素計算包括：導線間距離，導線方位角、偏角，圓曲線以及緩和曲線長、外距、切線長（本路段未設緩和曲線），交點及曲線特征點樁號等。1.導線要素計算設起點坐標為（， ），第個交點的坐標為 （， )，=1，2，3n則：坐標增量 （21）（22）點間距 （23）象限角 （24）計算方位角A：，轉角為“+”路線右偏，為“”時路線左偏。2. 路線轉角，交點間距，曲線要素及主點樁計算(1) 圓曲線幾何要素計算如下：計算公式：（25） （26） （27） （28） （29） （210） （211） 式中： T

21、 切線長（m）；L 曲線長（m）；E 外距（m）；J 校正系數或稱超距（m）；R 圓曲線半徑（m）； 轉角（度）。例如處右角 轉角 29°3547.4取A=R/2 由 可得緩和曲線長度內移值 切線增值 緩和曲線角 切線長 曲線長其中：圓曲線長度 =外距 切曲差 主點樁號 K2+211.688330.359 K1+917.577+200 K2+106.577 +184.5994 K2+284.734 +300 K2+484.734392.2997 QZ K2+195.656 0.9966K2+211.688其他交點的計算同上經軟件平面規范檢查結果如表2-2所示。表2-2 平曲線計算要素

22、交點號轉角值曲線要素值（m）半徑緩和曲線長度緩和曲線參數切線長度曲線長度外距校正值29°3547.4430180/190278.209/285.832205.209/208.641407.11918.1796.53947°2653.4450190/200292.404/300294.576/298.734567.65645.3825.6533.道路參數：道路等級：一級公路；設計車速：80km/h4.平面現形參數檢查結果：設計規范：公路路線設計規范（JTG-D20-2006）直線部分：所有直線部分滿足規范要求；圓曲線部分：所有圓曲線單元滿足規范要求；緩和曲線部分：所有緩和曲線

23、單元滿足規范要求；平曲線長度部分：所有平曲線曲線單元長度滿足規范要求；線形組合部分：線形組合滿足規范要求。2.2 縱斷面線形設計2.2.1 設計原則及要求縱斷面線形設計是研究直坡線與豎曲線這兩種線形要素的運用與組合，以及對縱坡的大小和長短、前后縱坡的協調、豎曲線半徑大小及與平面線形的配合等有關問題。1.一般原則 (1)縱面線形應與地形、周圍環境相適應，設計成縱坡緩和、視覺連續且平順圓滑的線形；(2)應避免出現能看見近處和遠處而看不見中間凹下部分的線形；(3)應避免在兩個同向凹形豎曲線間插入短直線，應把兩個豎曲線合并成一個大的豎曲線或改成復曲線；(4)縱坡設計應考慮汽車的性能； (5)相鄰縱坡之

24、代數差小時，豎曲線的半徑應盡可能大些；(6)縱坡設計要與被交叉道路密切配合，立體交叉和平面交叉處前后的縱坡宜平緩一些，以利于行車安全；(7)各級公路的最大縱坡及坡長限制長度不應輕易采用，一般以采用縱坡平緩、坡長適當的縱面線形為宜。公路線形的設計，是從路線選線定線開始，最終以平、縱、橫面所組成的立體線形反映與駕駛員的視覺上。由此可見，在縱斷面設計中，平縱線形的組合是至關重要的，如組合的不好，不僅有礙于其優點的發揮，而且會加劇兩方面存在的缺點，造成行車的危險，也就不可能獲得最優的立體線形。2. 平、縱組合的設計原則(1)平、縱線形的合理組合設計，應保持線形在視覺上的連續性；(2)平縱面線形的技術指

25、標應大小均衡，使線形在視覺上、心理上保持平衡；(3)使用恰當的合成坡度，以利于路面排水和行車安全；(4)平縱組合設計應注意線形和自然環境和景觀的配合與協調。3.平縱組合的基本要求(1)平曲線與豎曲線在相互重合時，平曲線應稍長于豎曲線，即“平包豎”；(2)平曲線與豎曲線的頂點對應關系，最理想的是頂點相重合，如果平曲線與豎曲線的頂點錯開不超過平曲線長度的四分之一時，還可以得到較理想的線形；(3)平曲線與豎曲線半徑均較小時不宜重合；(4)平曲線和豎曲線半徑大小應保持均衡，可使線形順滑優美，視覺上獲得美學上的滿足，且行車安全舒適，這是平縱線形組合設計的重要環節；(5)選擇適宜的合成坡度。4.平縱線形組

26、合與景觀的協調配合原則(1)應在道路的規劃，選線，設計，施工全過程中重視景觀要求。尤其在規劃和選線階段，比如對風景旅游區，自然保護區，名勝古跡區等景點和其他特殊地區，一般以繞避為主；(2)盡量少破壞沿線自然景觀，避免深挖高填。比如沿線周圍的地貌，地形，天然樹林，池塘，湖泊等。縱面盡量減少填挖；橫面設計要使邊坡造型和綠化與現有景觀相適應，彌補必要填挖對自然景觀的破壞；(3)應能提供視野的多樣性，力求與周圍的風景自然地融為一體。充分利用自然風景或人工建筑物，以消除單調感，并使道路與自然密切結合；(4)可采用修整，植草皮，種樹等措施加以補救；(5)條件允許時，以適當放緩邊坡或將其變破點修整圓滑，以使

27、邊坡接近于自然地面形狀，增進路容美觀；(6)應進行綜合綠化處理，避免形式和內容上的單一化，將綠化視作引導視線，點綴風景以及改造環境的一種專門技術措施。2.2.2 設計說明1.縱坡值縱坡的大小與坡段的長度反映了公路的起伏程度，直接影響公路的服務水平，行車質量和運營成本，也關系到工程是否經濟、適用，因此設計中必須對縱坡坡度、坡長及其相互組合進行合理安排。(1)最大縱坡汽車沿縱坡向上行駛時，升坡阻力及其他阻力增加,必然導致行車速度降低。一般坡度越大，車速降低越大，這樣在較長的陡坡上，將出現發動機水箱開鍋、氣阻、熄火等現象，導致行車條件惡化，汽車沿陡坡下行時，司機頻繁剎車，制動次數增加，制動容易升溫發

28、熱導致失效，駕駛員心里緊張、操作頻繁，容易引起交通事故。尤其當遇到冰滑、泥濘道路條件時將更加嚴重。因而，應對最大縱坡進行限制。最大縱坡值應從汽車的爬坡能力、汽車在縱坡段上行駛的安全、公路等級、自然條件等方面綜合考慮，公路路線設計規范（JTG-D20-2006)對設計車速為80km/h時，最大縱坡規定如下：最大縱坡為 5%。為使道路上行車快速安全和通暢，希望道路縱坡設計的越小越好。但是，在長路塹，低填以及其它橫向排水不通暢地段，為保證排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩定性，均應設置不小于0.3%的最小縱坡，一般情況下以不小于0.5%為宜。本段道路在進行縱坡設計時，嚴格將縱坡值控制在了5以內，0

29、.3以上。(2)最小縱坡各級公路的路塹以及其他橫向排水不暢路段，為保證排水順利，防止水浸路基，規定采用不小于0.3%的縱坡。當必須設計平坡（0.0%)或小于0.3%的坡度時，其邊溝應做縱向排水設計。(3)最大坡長汽車沿長距離的陡坡上坡時，因需長時間低檔行駛，易引起發動機效率降低。下坡時，由于頻繁剎車將縮短制動系統的使用壽命，影響行車安全。一般汽車的爬坡能力以末速度約降低至設計車速的一半考慮，對不同坡度的最大坡長應加以限制。公路路線設計規范（JTG-D20-2006)對設計速度80km/h時公路最大坡長作出規定見表2-3：縱坡長度表表2-3 縱坡長度表縱坡坡度（%)345縱坡長度（m)11009

30、00700(4)最小坡長如果坡長過短，變坡點增多，形成“鋸齒形”的路段，容易造成行車起伏頻繁，影響公路的服務水平，減小公路的使用壽命。為提高公路的平順性，應減少縱坡上的轉折點；兩凸形豎曲線變坡點間的間距應滿足行車視距的要求，同時也應保證在換檔行駛時司機有足夠的反應時間和換檔時間，通常汽車以計算行車速度行駛9s15s的行程作為規定值。公路路線設計規范（JTG-D20-2006)規定設計速度為80km/h對應的最小坡長為200m。本設計坡長最小為730m。 (5)平均縱坡平均縱坡是指一定長度的路段縱向所克服的高差與路線長度之比，是為了合理運用最大縱坡、坡長及緩和坡長的規定，以保證車輛安全順利的行使

31、的限制性指標。2.豎曲線(1)豎曲線極限最小半徑當汽車行駛在縱坡變坡點時，為了緩和因車輛動能變化而產生的沖擊和保證視距，必須插入豎曲線。1）凹形豎曲線最小半徑對凹形豎曲線最小半徑的確定主要考慮：限制離心加速度、確保夜間行車視距和確保凈空有障礙時的視距三個方面計算分析確定。公路路線設計規范規定在設計速度為80km/h時，凹形豎曲線一般最小半徑為3000m，極限最小半徑為2000m。2）凸形豎曲線最小半徑確定凸形豎曲線最小半徑主要考慮限制失重不至于過大和保證縱面行車視距兩個方面。公路路線設計規范規定在設計速度為80km/h時，凸形豎曲線一般最小半徑為4500m，極限最小半徑3000m。(2)一般最

32、小半徑豎曲線極限最小半徑是緩和行車沖擊和保證行車視距所必須的最小值，該值只有在地形或線形受限制迫不得已時才采用。通常在實際設計中，為了安全和舒適，應采用所列最小值的1.52.0倍或更大值。公路路線設計規范（JTG-D20-2006)規定在設計速度為80km/h時，凹形豎曲線和凸形豎曲線的一般最小半徑分別為3000m、4500m。本設計中，在考慮了各控制點高程和平縱配合等問題后，最終設置了3個變坡點。(3)豎曲線的最小長度當豎曲線坡度很小時，即使采用較大的半徑，豎曲線長度也很短，這樣容易使司機產生變坡很急的錯覺。同時，因豎曲線過短，汽車在其上倏然而過，乘客也會感到不適，故應限制在豎曲線上的行程時

33、間。因此，豎曲線的最小長度按3s行程時間計算。即 ： 設計中豎曲線最小長度為444滿足規范要求。 2.2.3 豎曲線要素計算豎曲線 （212） （213）式中： 變坡點相鄰兩縱坡坡度（）；豎曲線半徑（m）；豎曲線長度（m）；豎曲線切線長（m）；豎曲線外距（m）。豎曲線幾何要素如下： （214） （215）表2-4 豎曲線計算要素樁號豎曲線凸曲線半徑凹曲線半徑切線長外距K0+000K1+5305200100.620.9734985K2+1006900185.38155412.490313086K2+940510082.15420507 0.661697393K3+543.592例如：變坡點K1+

34、530,高程：676.3918，R= 5200m坡差： 該坡為為凹型曲線長：切線長：外距：第3章 路基設計公路路基是路面的基礎, 是公路工程的重要組成部分。路基與路面共同承受交通荷載的作用, 應作為路面的支承結構物進行綜合設計, 它必須具有足夠的強度、穩定性和耐久性。為確保路基的強度與穩定性，使路基在外界因素作用下不致產生超過允許值的變形，在路基的整體結構中還必需包括各項附屬設施，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的其它設施。路基應根據其使用要求和當地自然條件（包括地質、水文和材料情況等）并結合施工方案進行設計, 應有足夠的強度、穩定性, 又要經濟合理。影響路基強度和穩定的

35、地面水和地下水, 必須采取攔截或排出路基以外的措施, 并結合路面排水, 做好綜合排水設計, 形成完整的排水系統。公路路基設計, 一般宜移挖作填, 當出現大量棄方或借方時, 應配合農田水利建設和自然環境等進行綜合設計。路基設計的基本要求：路基必須密實、均勻、穩定。填方路基的填料選擇、路床的質量要求以及填方路堤的基底處理應符合公路路基設計規范（JTG-D302004)的規定。必須采取防治地面水和地下水侵入路面、路基的措施，以保證路基的強度和穩定性。設計時，宜使路基處于干燥和中濕狀態。潮濕、過濕狀態的路基應采取摻入固化材料或換填砂、砂礫、碎石滲水性材料，以及設置土工合成材料等加強路基排水的技術措施，

36、進行綜合處理。一般路基，通常是在正常的地質與水文等條件下，路基填挖不超過設計規范或技術手冊所允許的范圍下進行。否則，為確保路基由足夠的強度和穩定性，并具有經濟合理的橫斷面形式，需進行個別特殊設計。在路基橫斷面設計中，為考慮到在不利氣候或不利季節條件下，路面排水順暢，行車道采用2%的路拱橫坡，硬路肩及土路肩采用3%的路拱橫坡，并且，在路面設計中，考慮到路面防滑要求和路面防水。3.1 路基橫斷面設計路基橫斷面應根據公路等級、技術標準，充分考慮公路所在地的地形、地質、水文、填挖等具體情況選用。按照路基斷面形式一般分為填方路基、挖方路基、半填半挖路基等。在山嶺地區的路線上，半填半挖是路基橫斷面的主要形

37、式。公路橫斷面是中線上各點的法向切面, 它是由橫斷面設計線和地面線所構成的, 包括路面、路肩、邊溝、邊坡等。公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據設計交通量、交通組成、設計速度、地形條件等因素確定。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, 使道路發揮其最大的經濟效益與社會效益。路基橫斷面應根據公路等級、技術標準，充分考慮公路所在地的地形、地質、水文、填挖等具體情況選用。路基橫斷面的典型形式，可歸納為填方路基路堤、挖方路基路塹和填挖結合等三種類型。路堤是指全部用巖土填筑而成的路基，路塹是指全部在原地面開挖而成的路基，此兩者是路基的基本類型。當由于原地面橫坡大，且路基

38、較寬，需一側開挖而另一側填筑時，為挖填結合路基，也稱半填半挖路基。 3.1.1 路基主要形式1.填方路基填方高度小于1.01.5m者，屬于矮路堤。設計時要特別注意控制最小填土高度，力求不低于按自然區劃和土質等所規定的臨界高度，使路基處于干燥或中濕狀態。矮路堤的高度，往往接近或小于應力作用區深度，除填方本身要求高質量以外，地基往往需加特殊處置和加固，路基排水亦極為重要。填方高度在1.512.0m范圍內，一般情況下屬于正常的路堤，可以按常規設計，采用規定的橫斷面尺寸，不做特殊處治。(1)填料選擇填方路基應采用級配較好的粗粒土作為填料。礫（角礫）類土、砂類土應優先選做路填料，土質較差的細粒土可填于路

39、堤底部。用不同填料填筑路基時，應分層填筑，每一水平層均應采用同類填料。路基填料最小強度和最大粒徑要求見表3-1(2) 壓實填方路基應分層鋪筑，均勻壓實。碾壓不低于六次（來回算一次），路基壓實度（重型）應符合表3-2的規定表3-1 路基填料項目分類路面底面以下深度（cm）填料最小強度（CBR)（%)填料最大粒徑填方路基上路床030810下路床3080510上路堤80150415下路堤150以下315零填及路塹路床030810表3-2 壓實資料項目分類路面底面以下深度（cm）壓 實 度（%）填方路基上路床03096下路床308096上路堤8015094下路堤150以下93零填及路塹路床03096(

40、3)填方路基的基底，應視不同情況分別予以處理3。基底土密實、地面橫坡緩于1:5時，路堤可直接修筑在天然地面上，地表有樹根草皮和腐殖土應予清除。路堤基底范圍內由于地表水和地下水影響路基穩定時，應采取攔截、引排等措施，或在路堤底部修筑不易風化的片石、塊石或砂礫等透水性材料。路堤基底為耕地和土質松散時，應在填筑前進行壓實。水稻田、湖塘等地段的路基，應視具體情況采取排水、清淤、晾曬、換填、摻灰及其它土加固措施進行處理。當為軟土地基時，應按特殊路基處理。2.挖方路基常見形式有全挖路基、臺口式路基、半山洞路基。路塹開挖后破環了原地層的天然平衡狀態，其穩定性主要取決于地質與水文條件，以及邊坡深度和邊坡陡度。

41、(1) 土質挖方邊坡設計應根據邊坡高度、土的濕度、密實程度、地下水、地表水的情況、土的成因類型及生成時代等因素確定。(2)挖方地段地質條件不良或土質松散、滲水、濕軟、強度低時，應采取防水、排水措施或摻石灰處理等措施，處理深度可視具體情況確定。3.填挖結合路基位于山坡上的路基，通常采用路中心線的設計標高即原地面標高。其目的為減少土石方數量，避免高填深挖和保持土石方數量的橫向挖填平衡。這時即形成大量挖填結合的路基橫斷面。從路基穩定性需要，較陡山坡上的路基寧挖勿填；在陡峭山坡上，尤其是沿溪路線，為減少石方的開挖數量，避免大量廢方阻塞溪流，有時又需要少挖多填。因此，挖填結合的路基，在選定路線和線形設計

42、時，應予統一安排，進行路線的平、縱、橫三者綜合設計，權衡利弊，擇優而定。挖填結合的路基橫斷面，兼顧路堤和路塹的設置要求。填方部分的地面橫坡陡于1:5時，土質應挖臺階或石質應鑿毛；挖方部分應設邊溝或同時設置截水溝。3.1.2 路基基本構造1.路基寬度公路路基寬度為行車道與路肩寬度之和。當設有中間帶、變速車道、爬坡車道、應急停車帶等時，應包括這些部分的寬度。本設計公路路基寬33m，中間帶3m，其中車道數為6，兩側行車道各11.25m，硬路肩6m，土路肩1.5m。2.路基高度(1) 路基高度的設計，應使路肩邊緣高出路基兩側地面積水高度，同時要考慮地下水、毛細水和冰凍水的作用，不致影響路基的強度和穩定

43、性。(2) 路基設計標高，無中央分隔帶的公路，應為路基邊緣高度；有中央分隔帶的公路，應為中央分隔帶外側邊緣的高度；在設置超高加寬路段，則為設置超高加寬前的路基邊緣高度。(3) 路堤最小填土高度，應根據臨界高度，并結合沿線具體條件和排水及防護措施，按照公路技術等級有關規定，一般應保證路基處于干燥或中濕狀態。3.2 橫斷面繪制及計算1.對照地形圖按照1:400比例繪出地面線。2.從“路基設計表”中抄入路基中心填挖高度，對于有超高和加寬的曲線路段，還應抄入“左高”、“右高”、“左寬”、“右寬”等數據。3.根據土壤、地質、水文資料，參照“標準橫斷面圖”，畫出路幅寬度，填或挖的邊坡坡線，在需要設置各種支

44、擋工程和防護工程的地方畫出該結構的斷面示意圖。4.計算土石方體積。當各中樁的橫斷面積求出后，即可進行土石方數量計算。目前生產單位多采用平均法來計算土石方數量。 （3-1) 式中： V 土石方體積（m³）；A1，A2相鄰兩樁號的橫斷面積（m²）全部樁號土石方體積計算與上類似3.3 路基排水系統結構和布置3.3.1 路基路面排水設計原則1.路基、路面排水設計結合路線設計，在充分考慮沿線地形、水系、排灌系統的基礎上，進行總體設計，使之形成統一完整的排水系統；2.在不斷總結生產實踐經驗和科學試驗的基礎上，積極采用新材料、新技術和新工藝；3.對于所有排水設施的設計，均考慮便于施工、檢

45、查和養護維修；4.穿越城鎮的時候，排水設計與城鎮現有規劃的排水系統和設施相協調。3.3.2 路基縱向排水設計1.邊溝設計路基排水主要靠路基坡腳外的邊溝，設置在挖方路基的外側以及填方高度較低（本設計取填高不超過1米）的路堤坡腳外側的縱向人工溝渠，稱之為邊溝。其主要功能在于匯集和排出路基范圍內和流向路基的少量地面水。通過邊溝與附近河道相溝通，使路基水能順暢地通過邊溝排入河道。(1)邊溝的斷面形式本設計采用矩形邊溝，在填方低于1m的路堤兩側設置邊溝，邊溝采用混凝土防護。(2)邊溝的斷面尺寸公路排水設計規范規定一級公路的邊溝的深度不得小于0.6m，本設計中的邊溝深度采用1m，底寬取1m。邊溝的內側坡度

46、和外側坡度均為1:1。邊溝的排水量不大時，一般不需要進行水文、水利計算。依據沿線具體條件，選定標準橫斷面形式，邊溝緊靠路基，通常不允許其他排水溝渠的水匯入，也不能與其他人工溝渠和并使用。2.排水溝考慮排水溝主要用于排除來自邊溝的水流，并將其引至路基范圍以外的指定地點。排水溝的斷面形式一般為梯形，底寬不應小于0.5m，深度按流量確定，但不宜小于0.5m。邊坡坡度視土質而定，一般土層可用1:1.5。溝底縱坡以1%3%為宜，縱坡大于3%，需進行加固，大于7%時，應設置跌水或急流槽。排水溝的長度應根據實際需要確定，通常宜在500m以內。排水溝距路基的距離一般不小于34m。3.溝渠加固溝渠加固措施應結合

47、地形、地質、縱坡和流速等條件，因地制宜，就地取材，簡便易行，經濟實用。本設計中考慮到路線處于季節性降水區，故采用漿砌片石對邊溝、排水溝進行加固。3.3.3 橫向排水設計1.確定路拱坡度路拱坡度的確定，應以路面排水和保證行車安全、平穩為原則。結合當地實際情況，確定路面類型為瀝青混凝土路面，查閱相關水文資料，最后確定路拱橫坡度為2。2.路拱形式的確定路拱的基本形式有直線形、屋頂線形和拋物線形三種。綜合考慮本設計采用直線型路拱，即采用雙向坡面，即路拱兩側是傾斜直線，拱頂在路面的中心線上。這種路拱形式有利于機械化施工，如行車后路面稍有沉陷，雨水亦可排出比較符合設計、施工和養護的要求。3.路拱橫向坡度路

48、肩一般應設置向路基外側傾斜的橫向坡度，為能迅速排出路面上的降水，路肩橫向坡度一般應比路面橫坡大12，本設計采用路肩坡度為3.0。路肩坡度的方向均向路肩外側傾斜，以免路肩上的雨水流入行車道。路基防護應按照設計施工與養護相結合的原則，根據當地氣候環境、工程地質和材料等情況，選用適當的工程類型或采用綜合措施，以保證路基的穩固。路堤和路塹邊坡的坡面暴露在大氣中，常常受到自然因素的反復干濕、凍融、沖刷和吹蝕作用。對于易受自然因素作用而破壞的土質或巖質邊坡，在路基基身施工完畢以后，應及時進行坡面護理。（1）植物防護植物防護是一種經濟有效的防護措施，特別是在氣候潮濕、草皮易于生長的地區，但采用時必須注意保證

49、其成活。本設計填方按土方計，因此容易保證植物的存活。（2）混凝土護坡對于較陡的土質邊坡（1:0.751:1）和易風化和破碎的巖石邊坡，可采用混凝土護坡。綜合考慮在本設計中的地下水埋深等實際情況，采用植物防護和混凝土防護兩種形式。填方和挖方小于2.5m時采用植草防護。填方大于4m時，采用混凝土防護。在本設計中，采用鋪草皮和混凝土兩種防護形式。第4章 路面設計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，通常都根據車輛行駛的需要，選用優質材料建成。路基作為路面結構的基礎應具有足夠的強度和穩定性。以回彈模量作為評價路基強度與穩定性的力學指標。堅固的路基，不僅是路面強度與穩定性的重要保證，而且

50、能為延長路面使用壽命創造有利條件，所以路基路面的綜合設計至為重要。本次路面設計把握如下原則：平整度高，整體性好，抗滑能力強，高溫穩定性好，水穩性好。4.1 新建瀝青路面設計4.1.1 設計內容路面設計應包括路面結構原材料的選擇、混合料配合比設計、設計參數的測試與確定，路面結構層組合與厚度計算，路面結構的方案比選等內容，以及路面排水系統設計和路肩加固等的設計。4.1.2 設計依據路面設計應采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續體系理論，以設計彎沉值為路面整體剛度的設計指標，計算路面結構厚度。4.1.3計算過程1. 軸載分析路面設計以雙輪組單軸BZZ-100為標準軸載。2.交通量預測4.2 路面

51、設計計算1. 路面設計原則路面設計應根據使用要求及氣候、水文、土質等自然條件，密切結合當地實踐經驗，進行路基路面綜合設計，應遵循因地制宜、合理選材、方便施工、利于養護的原則，比選路面結構設計方案。在條件許可下，優先選用便于機械化和工廠化施工的方案，使設計具有技術先進、經濟合理、安全適用。表4-1交通組成車型前軸重（KN）后軸重（KN）后軸數后軸輪組數后軸距（m）交通量小客車3600解放CA10B19.4060.851雙輪組400黃河JN15049.00101.601雙輪組560交通SH36160.002×110.002雙輪組130.00220太脫拉13851.402×80.

52、002雙輪組132.00200吉爾13025.7559.501雙輪組340尼桑CK10G39.2576.001雙輪組2802.確定路面等級和面層類型因為要求設計的公路等級為一級，設計年限為20年，查相關表得路面等級應為高級路面，面層類型為瀝青混凝土。3.確定標準軸載與軸載換算當以彎沉值作為設計指標及驗算瀝青層層底拉應力中的累計當量軸次1）軸載換算，公式為：（4-1）計算結果如表4-2所示2）累計當量軸次根據設計規范，一級公路瀝青路面的設計年限取20年，六車道的車道系數是0.30.4，取0.35，=0.1，則其交通量在中，故屬重型交通。表4-2 軸載換算結果車型軸（KN）（次/日）當量軸次解放CA10B前軸19.40 后軸60.8540010.141黃河JN1