山嶺區二級公路A線設計2022/11/29畢業答辯之燕山大學姓名：程順指導老師：徐秋實道路橋梁專業主要內容第一部分路線設計第二部分路基設計第三部分路面設計第四部分排水設計第五部分工程預算第六部分總結第七部分致謝第一部分路線設計

設計概況主要技術標準方案比選詳細設計-平面設計詳細設計-縱斷面設計詳細設計-橫斷面設計

本設計是擬建一條山嶺區二級公路，路線必須經過的控制點上夼村、王家瞳、丁家夼村，路線經過區域屬于公路自然區劃VI4區，設計速度為60km/h，路線起點樁號K0+000，終點樁號K5＋886.392，路線總里程5886.392m。路基寬度8.5m，雙向車道，無中間分隔帶，路面最終采用水泥混凝土路面，路面結構層：普通混凝土面層250mm,水泥穩定粒料200mm,天然砂礫200mm。一、設計概況指標名稱規范值指標名稱規范值自然區劃VI4區最大縱坡(％)6公路等級二級公路最多坡長(m)3%4%5%6%路基寬度(m)8.512001000800600設計行車速度(km/h)60最短坡長(m)150平曲線極限最小半徑(m)125一般最小坡長(m)200平曲線一般最小半徑(m)200凸形豎曲線一般最小半徑(m)2000不設超高最小平曲線半徑(m)路拱≤2%1500凹形豎曲線一般最小半徑(m)1500路拱＞2%1900豎曲線最小長度(m)50直線段最大長度(m)1200停車視距(m)75二、主要技術標準1.三方案整體平面圖三、方案比選方案一：紅色路線方案二：藍色路線方案三：粉紅路線20002.第一方案平面圖三、方案比選3.第二方案平面圖三、方案比選4.第三方案平面圖三、方案比選比較項目方案一方案二方案三路線長度5915.899米5494.459米5177.382米經過村莊7個5個4個交點數目554平曲線最小半徑300m350m300m最大縱坡4.9%5.1%5.27%最小縱坡0.52%0.64%0.54%變坡點數目8個7個6個豎曲線凹凸性凹凸搭配，無連續上下坡段。搭配可以，連續上下坡段短搭配較差，雖然坡度有所減緩，但連續上下坡段過長。平曲線平均圓曲線半徑小，路線比方案二更適應地形的變化平均圓曲線半徑大，路線比方案一順適平面線型較好，滿足指標要求，線型順滑豎曲線指標較高，較合理填挖較大縱坡多大、填挖最大平縱組合無不良組合，搭配較為合理有平曲線和豎曲線的組合有平曲線和豎曲線的組合5.比選表—1三、方案比選比較項目方案一方案二方案三最大填挖深度填：10.013m挖：11.009m填：11.941m挖：11.538m填：14.291m

挖：14.195m路基土石方高填深挖不多，挖方總量=180800.11m3，填方總量=209891.61m3，此方案填挖方量最少。挖方總量=199784.13m3，填方總量=223994.79m3。挖方總量=224482.67m3，填方總量=232813.27m3此方案填挖方量最大。安全評價安全安全連續下坡段較長，安全性較差方案優點1.不用架橋、挖隧道，施工技術比較簡單；2.工程土石方比較少，線形指標符合要求；3.最大縱坡較小，凹凸搭配合理，行車舒適安全；4.經過村莊多，便于居民出行；1.路線較短，2.經過福山銅礦區，利于資源開發1.路線最短2.路線曲線半徑雖小，但是適應地形，路線順滑；6.比選表表—2三、方方案比比選方案一一路線起起于上上夼村村，經經王家家瞳和和呂家家溝村村，然然后從從吳陽陽泉村村和西西車家家村之之間通通過，，在經經過王王家莊莊，到到達終終點丁丁家夼夼村。。起點點樁號號K0+000，終點點樁號號K5＋915.899，路段段長5915.899m，起點點（-1148，3802）到終點（（2793,2191），設置5條平曲線，，經過7個村莊。主要優點：：平面指指標較高，，縱斷面面指標好，，平縱組組合較合理理，填挖方方量少，不不用架橋、、挖隧道，，施工技術術比較簡單單，最大縱縱坡較小，，凹凸搭配配合理，行行車舒適安安全，經過過村莊多，，便于村民民出行和村村莊聯系，，有利于帶帶動農村經經濟增長。。主要缺點：：路線比另另兩個方案案長。方案二路線起于上上夼村，經經王家瞳、、呂家溝村村、西車家家村、福山山銅礦區，，到達終點點丁家夼村村。起點樁樁號K0+000，終點樁號號K5＋494.459，路段長5494.459m，起點（-1148，3802）到終點（（2793,2191），設置5條平曲線，，經過5個村莊，經經過福山銅銅礦。主要優點：：平面指標標較好，路路線較短，，縱斷面指指標好，經經過福山銅銅礦區，便便于資源運運輸。主要缺點：：平縱組合合比一方案案差，填挖挖方量較大大，經過村村莊沒有一一方案多，，不利于農農村間的聯聯系。方案三路線起于上上夼村，經經王家瞳、、西車家村村，到達終終點丁家夼夼村。起點點樁號K0+000，終點樁號號K5+177.382，路段長5177.382m，起點坐標標（-1148，3802）到終點坐坐標（2793,2191），設置4條平曲線，，設一個虛虛交，經過過4個村莊，經經過福山銅銅礦。主要優點：：路線最短短，平面線線型指標較較好，路線線順滑。主要缺點：：縱斷面連連續下坡段段過長，平平縱組合有有品曲線和和豎曲線的的組合，組組合形式相相對復雜，，高填深挖挖較多，填填挖方量相相對較大，，經過村莊莊較少，不不利于村莊莊間聯系。。綜合考慮以以上各種因因素,最終選擇方案一為最終設計計方案。7.比選說明三、方案比比選四、詳細設設計-平面設計比較項目初步設計詳細設計平面比較平曲線半徑及對稱緩和段長度（m）JD1400（60）400（70）JD2300（60）350（60）JD3300（60）500（80）JD4600（70）500（70）JD5500（70）400（70）總里程（m）5915.8995886.3921.詳細設計與與初步設計計平面比較較表比較項目初步設計詳細設計縱斷面比較豎曲線半徑及豎曲線長度（m)變坡點12000(101.7)6000(147.8)變坡點22000(189.7)4000(338.4)變坡點32000(175.4)4500(417.5)變坡點42000(100.8)4000(245.2)變坡點52500(138.3)7000(449.0)變坡點62000(117.8)15000(569.7)變坡點72500(75.5)8000(76.9)變坡點82500(34.1)最大填挖深（m）填：10.01挖：11.01填：9.77挖：9.18總土石方量3906923452712.詳細設計與與初步設計計縱斷面比比較表四、詳細設設計-平面設計3.詳細設計平平面圖四、詳細設設計-平面設計4.詳細設計K0+000~K0+700平面分圖四、詳細設設計-平面設計5.詳細設計K0+700~K1+400平面分圖四、詳細設設計-平面設計6.詳細設計直直曲表四、詳細設設計-平面設計1.詳細設計縱縱斷面設計計樁號豎曲線縱坡（％）變坡點間距直坡段長標高m凸曲線半徑Rm凹曲線半徑Rm切線長Tm外距Em起點樁號終點樁號+-（m）（m）K0+000101.15

-0.74360.00286.09K0+36098.486000

73.910.46K0+286.090K0+433.910

-3.21840.00596.87K1+20071.55

4000169.223.58K1+030.780K1+369.2205.26

550.00172.01K1+750100.454500

208.774.84K1+541.234K1+958.766

-4.02470.00138.65K2+22081.54

4000122.591.88K2+097.414K2+342.5862.11

1030.00682.92K3+250103.237000

224.503.60K3+025.503K3+474.497

-4.311120.00610.65K4+37054.98

15000284.852.70K4+085.146K4+654.854

-0.51950.00626.68K5+32050.13

800038.470.09K5+281.533K5+358.4670.45

566.39527.92K5+886.39252.69

五、詳細設設計-縱斷面設計計2.K0+000~K0+700縱斷面圖五、詳細設設計-縱斷面設計計3.K7+000~K1+400縱斷面圖五、詳細設設計-縱斷面設計計六、詳細設設計-橫斷面設計計1.標準橫斷面面圖六、詳細設設計-橫斷面設計計2.K0+000~K0+550橫斷面圖六、詳細設設計-橫斷面設計計3.K0+600~K1+150標準橫斷面面圖六、詳細設設計-橫斷面設計計4.K1+200~K1+650橫斷面面圖圖第二部分路路基設計計路基邊坡穩穩定驗算路基防護與與加固擋土墻設計計1.路堤邊坡穩穩定驗算一、路基邊邊坡穩定驗驗算4.5H法計算圖示示1.路堤邊坡穩穩定一、路基邊邊坡穩定驗驗算分段sinααcosαΩG=ΩgNiTim2KN10.8154.280.586.39111.8365.2990.7920.6641.520.7516.83294.53220.52195.2430.5130.920.8622.91400.93343.95206.0140.3621.390.9323.88417.90389.11152.4150.2212.460.9820.84364.70356.1178.6960.073.831.0016.14282.45281.8218.877-0.08-4.721.006.72117.60117.20-9.688-0.23-13.370.973.3358.2856.70-13.48∑1830.69718.85計算穩定性性系數：用同樣方法法求得：，由此可見見第二條滑滑動曲線穩穩定性系數數最小，為為極限滑動動面，其穩定系數數滿足1.25～1.50范圍圍要要求求，，因因此此設設計計采采用用的的邊邊坡坡足足以以滿滿足足穩穩定定性性要要求求。。2.路塹塹邊邊坡坡穩穩定定驗驗算算一、、路路基基邊邊坡坡穩穩定定驗驗算算驗算算：：因所以以設設計計所所選選路路塹塹邊邊坡坡滿滿足足穩穩定定性性要要求求。。直線線滑滑動動面面計計算算圖圖示示1.路堤堤邊邊坡坡防防護護二、、路路基基防防護護加加固固路基基填填土土高高度度H<3m時，，采采用用草草坪坪網網布布被被防防護護，，為為防防止止雨雨水水，，對對土土路路肩肩邊邊緣緣及及護護坡坡道道的的沖沖刷刷，，草草坪坪網網布布被被在在土土路路肩肩上上鋪鋪入入土土路路肩肩25cm，在在護護坡坡道道上上鋪鋪到到邊邊溝溝內內側側為為止止。。對對于于高高等等級級道道路路，，則則采采用用菱菱形形空空心心混混凝凝土土預預制制塊塊防防護護。。路基填土高度度H>3m時，采用漿砌砌片石襯砌拱拱防護，當3≤H≤4m時，設置單層層襯砌拱，當當4＜H≤6m時，設置雙層層襯砌拱，拱拱內鋪設草坪坪網布被為保保證路面水或或坡面水不沖沖刷護坡道，，相應于襯砌砌拱拱柱部分分的護坡道也也做鋪砌，并并設置20號混凝土預制制塊至邊溝內內側。20號混凝土預制制塊的規格分分為兩種，拱拱柱及護腳采采用5cm×30cm×50cm的長方體預制制塊，拱圈部部分采用5cm×30cm×65cm的弧形預制塊塊（圓心角30度，內徑125cm，外徑130cm），預制塊間間用7.5號砌漿灌注。。2.路塹邊坡防護護二、路基防護護加固路塹高度小于于3m邊坡均直接撒撒草種防護；；路塹高度大大于3m均采用人字形形骨架植草護護坡。3.路基邊坡防護護圖1二、路基防護護加固4.路基邊坡防護護土2二、路基防護護加固三、擋土墻設設計1.擋土墻概述擋土墻是用來來支撐天然邊邊坡或人工填填土邊坡以保保持土體穩定定的建筑物。。在公路工程程中，它廣泛泛應用于支撐撐路堤或路塹塹邊坡、隧道道洞口、橋梁梁兩端及河流流岸壁等。在在路基工程中中，擋土墻可可用以穩定路路堤和路塹邊邊坡，減少土土石方量和占占地面積，防防止水流沖刷刷路基，并經經常用于整治治坍方、滑坡坡等路基病害害。擋土墻類型分分類方法較多多，一般以擋擋土墻的結構構形式分類為為主，常見的的擋土墻形式式有：重力式式、衡重式、、懸臂式、扶扶壁式、加筋筋土式、錨桿桿式和錨定板板式。按照墻墻的設置位置置，擋土墻可可分為路肩墻墻、路堤墻、、路塹墻和山山坡墻。本山嶺區二級級公路在樁號號為K1+200~K1+400、K2+300~K2+400、K3+900~K4+100等路段為填方方路段，為保保證路堤邊坡坡穩定，少占占地，少拆遷遷，故在以上上路段處設置置路堤擋土墻墻，擬采用重重力式擋土墻墻。三、擋土墻設設計2.擋土墻設計圖圖第三部分路路面設計水泥路面設計計瀝青路面設計計路面方案比選選一、水泥混凝凝土路面設計計1.水泥混凝土路路面設計方案案一---------------------------------------普通混凝土面面層220mm---------------------------------------石灰水泥碎石石200mm---------------------------------------石灰粉煤灰土土200mm---------------------------------------新建路基一、水泥混凝凝土路面設計計2.水泥混凝土路路面設計方案案二---------------------------------------普通混凝土面面層240mm---------------------------------------水泥泥穩穩定定粒粒料料200mm---------------------------------------天然然砂砂礫礫200mm---------------------------------------新建建路路基基一、、水水泥泥混混凝3.水泥泥混混凝凝土土路路面面比比選選水泥泥路路面面方方案案一一與與方方案案二二相相比比較較：：①雖雖然然方方案案一一的的面面層層較較方方案案二二的的面面層層厚厚度度有有所所降降低低，，方方案案一一面面層層厚厚度度0.22m，方方案案二二面面層層厚厚度度0.24m，但但方方案案一一面面層層采采用用彎彎拉拉強強度度為為5.5Mpa，彎彎拉拉彈彈性性模模量量為為33Gpa的普普通通混混凝凝土土面面層層，，方方案案二二面面層層采采用用彎彎拉拉強強度度為為5.0Mpa，彎彎拉拉彈彈性性模模量量為為31Gpa的普普通通混混凝凝土土面面層層，，方方案案二二較較方方案案一一所所采采用用的的面面層層造造價價更更為為經經濟濟。。②兩方案案的第二二層所采采用的底底層材料料不同，，方案一一采用石石灰水泥泥碎石，，方案二二采用的的是水穩穩定性粒粒料。③兩方案案的第三三層所選選擇的基基層材料料也不同同，方案案一選用用石灰粉粉煤灰土土，方案案二選用用天然砂砂礫，石石灰粉煤煤灰土需需經過長長途運輸輸，運費費貴，而而天然砂砂礫來源源廣，運運輸方便便，當地地就能自自給自足足。綜上所述述，水泥泥混凝土土路面的的最終方方案為方案二。一、水泥泥混凝土土路面設設計4.水泥混凝凝土路面面接縫設設計二、瀝青青混凝土土路面設設計1.瀝青混凝凝土路面面設計方方案一----------------------------------------細粒式瀝瀝青混凝凝土30mm----------------------------------------中粒式瀝瀝青混凝凝土40mm----------------------------------------粗粒式瀝瀝青混凝凝土60mm----------------------------------------石灰粉煤煤灰碎石石250mm----------------------------------------石灰土240mm----------------------------------------新建路基基二、水泥泥混凝土土路面設設計2.瀝青混凝凝土路面面設計方方案二----------------------------------------細粒式瀝瀝青混凝凝土30mm----------------------------------------中粒式瀝瀝青混凝凝土50mm----------------------------------------粗粒式瀝瀝青混凝凝土80mm----------------------------------------石灰粉煤煤灰碎石石250mm----------------------------------------石灰土210mm----------------------------------------新建路基基二、水泥泥混凝土土路面設設計3.瀝青混凝凝土路面面方案比比選瀝青路面面方案一一與方案案二相比比較：①方案一一的面層層和方案案二的面面層材料料厚度都都相同，，都為30mm厚的細粒粒式瀝青青混凝土土。②兩方案案的第二二層所采采用的墊墊層材料料相同，，方案一一采用40mm厚的中粒粒式瀝青青混凝土土，方案案二采用用50mm厚的中粒粒式瀝青青混凝土土，而瀝瀝青土越越厚造價價也越貴貴，且厚厚度升高高，施工工操作難難度變大大。以此此比較方方案一優優于方案案二。③兩方案案的第三三層所選選擇的基基層材料料相同，，方案一一采用60mm厚的粗粒粒式瀝青青混凝土土，方案案二采用用80mm厚的中粒粒式瀝青青混凝土土，以此此比較方方案一優優于方案案二。④方案一一的第四四層和方方案二第第四層材材料厚度度都相同同，都為為250mm厚的石灰灰粉煤灰灰碎石。。⑤方案一一的第五五層和方方案二的的第五層層材料相相同，厚厚度不同同，方案案一為240mm厚的石灰灰土，方方案二為為210mm厚的石灰灰土。石石灰土較較便宜，，但厚度度越厚所所花錢越越多，以以此比較較，方案案二優于于方案一一。綜合考慮慮方案一一更加經經濟，實實惠，施施工便于于操作。。故最終終瀝青路路面選擇擇方案一一。三、路路面方方案比比選1.瀝青混混凝土土路面面優缺缺點瀝青路路面優優點：：①瀝青青路面面由于于車輪輪與路路面兩兩級減減振，，因此此行車車舒適適性好好、噪噪音小小；②柔性性路面面對路路基、、地基基變形形或不不均勻勻沉降降的適適應性性強；；③瀝青青路面面修復復速度度快，，碾壓壓后即即可通通車。。瀝青路路面缺缺點：：①壓實實的混混合料料空隙隙率大大，耐耐水性性差，，宜產產生水水損壞壞，一一個雨雨季就就可能能造成成路面面大量量破損損；②瀝青青材料料的溫溫度穩穩定性性差，，脆點點到軟軟化點點之間間的溫溫度區區間偏偏小，，包不不住天天然高高低溫溫度，，冬季季易脆脆裂，，夏季季易軟軟化；；③瀝青是有有機高分子子材料，耐耐老化性差差，使用數數年后，將將產生老化化龜裂破壞壞；④平整度的的保持性差差，不僅沉沉降會帶來來平整度劣劣化，而且且材料軟化化會形成車車轍。三、路面方方案比選2.水泥混凝土土路面優缺缺點水泥混凝土土路面優點點：①水穩定性性較高，在在暴雨及短短期浸水條條件下，路路面可照常常通行；②溫度穩定定性高，無無車轍現象象；③水泥混凝凝土是無機機膠凝材料料，主要水水化產物水水化硅酸鈣鈣是其強度度的主要來來源，既耐耐老化，又又無污染。。但在更長長時期，會會與所有巖巖石一樣，，產生風化化現象，水水泥石風化化與瀝青老老化相比，，時間長10倍以上，不不構成工程程問題；④平整度的的保持期長長；⑤在相同技技術和工藝藝水平下，，水泥路面面大修前的的使用年限限長。水泥混凝土土路面缺點點：①在相同平平整度條件件下，由于于剛性路面面不減振，，因此行車車舒適性不不及瀝青路路面；噪音音較大，我我國對低噪噪音水泥路路面尚未開開展研究和和應用；②在路基、、地基變形形或不均勻勻沉降條件件下，易形形成脫空，，附加應力力很大，極極易產生斷斷裂破壞，，對路基穩穩定性要求求高，對不不均勻沉降降的適應性性差。③水泥路面面強度高、、硬度大，，即使斷板板后也難于于清除，修修復難度大大，新澆筑筑面板的養養護期較長長。三、路面方方案比選3.路面比選鑒于瀝青路路面對公路路周圍的土土地、地下下水等會造造成污染，，造價要高高于水泥路路面；而修修建水泥路路面能促進進當地經濟濟的發展，，帶動當地地經濟發展展，也提升升當地水泥泥的質量和和知名度，，所以選擇擇修建水泥泥混凝土路路面，結合合前面的水水泥路面設設計，最終終路面方案案選擇水泥混凝土土路面方案案二。---------------------------------------普通混凝土土面層250mm---------------------------------------水泥穩定粒粒料200mm---------------------------------------天然砂礫200mm---------------------------------------新建路基三、路面方方案比選4.路面結構設設計圖第四部分排排水設計計1.排水設計主主要內容一般分為路路基排水設設計和路面面排水設計計。對于路基排排水設計包包括邊溝設設計、邊溝溝設計驗算算、排水溝溝設計、排排水溝設計計驗算。對于路面排排水主要以以路拱和橫橫坡坡度為為主。根據路面類型型和當地的自自然條件，本本設計行車道道橫坡2%，，路肩橫坡3%。2.涵洞設計涵洞是為了排排泄地面水流流而設置的橫橫穿路基的小小型排水構造造物，本設計計參考規范及及相關資料結結合本設計實實際，考慮在在服從路線走走向，保證排排水順暢條件件下，盡量在在路線設計的的凹向豎曲線線底部，跨越越明顯排水溝溝槽處設置涵涵洞。根據地地形，本設計計選擇K1+250.00和K2+3500.00處設置涵洞。。第四部分排排水設計3.涵洞設計圖第四部分排排水設計4.K0+700~K1+400排水設計圖第五部分工工程預算第五部分工工程預算第六部分總總結本設計是對山山嶺區二級新新建公路設計計，全線長5.8公里。根據給給定資料，通通過交通量的的計算與預測測確定本公路路為二級公路路，設計速度度為60km/h。經過反復計計算、審查、、修改，使整整條線路各項項指標達規范范要求，并且且在各自條件件下盡量使用用最高指標。。本次設計的的難點在于克克服較大高差差，使路線的的平面和縱斷斷面結合良好好，使縱坡滿滿足技術指標標要求。本設計是對山山嶺區某二級級公路的設計計，是對大學學期間所學專專業知識進行行系統運用的的過程，通過過這次設計，，我對行業規規范的了解有有初步的加深深，對設計的的基本流程有有了一定的掌掌握。該畢業設計的的主要內容包包括：道路的的選線、定線線，平縱橫設設計，路基防防護及其排水水設計，路面面結構設計等等。通過具體體的設計過程程，使我們基基本掌握了道道路設計的基基本程序和基基本內容。設計分兩個階階段進行，其其中初步設計計包括初步平平面設計、縱縱斷面設計、、方案的比選選；其次做路路線的詳細設設計，包括詳詳細平面設計計、縱斷面設設計、橫斷面面設計、路基基設計、路面面設計、排水水設計；最后后是設計說明明書的整理。。通過本次畢業業設計，我對對專業知識有有了更加深入入的認識與了了解，對于道道路設計的一一些步驟與需需要注意的問問題，都有了了更多的了解解，并且可以以對緯地和CAD等專業軟件熟熟練使用。通通過這次畢業業設計，我們們對以后的工工作內容與方方向有了一定定的了解，對對本專業的工工作內容有所所認識，使我我有了更多的的收獲，分析析問題、解決決問題的能力力有了很大提提高，對很多多專業知識也也有了更深刻刻的理解；通通過本次畢業業設計完成一一般公路的施施工圖設計以以及技術設計計，培養收集集資料和調查查研究的能力力，方案比選選和論證的能能力，理論分分析與設計運運算能力。強強化對基本知知識和基本技技能的理解和和掌握，進一一步提高應用用計算機繪圖圖的能力以及及編寫編制能能力，把四年年來學習的知知識應用到實實際工程當中中，融會貫通通，學以致用用。第七部分致致謝在緊張和匆忙忙中度過了畢畢業設計的這這一段時間，，付出許多同同時也收獲更更多，不僅是是對知識的鞏鞏固，而且讓讓我們學習和