《青島市小坪至螺絲嶺的一條二級公路的設計畢業(yè)設計說明書》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《青島市小坪至螺絲嶺的一條二級公路的設計畢業(yè)設計說明書（94頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一章 緒論11.1選題背景和意義11.2本文主要內(nèi)容1第二章 總體設計32.1概述32.2設計要素確定3第三章 平面設計63.1選線的基本原則63.2選線的步驟和方法63.3平曲線要素值的確定73.4平面線形設計93.5縱斷面設計123.6橫斷面設計163.7超高與加寬183.8土石方計算和調(diào)配193.9橫斷面圖形的繪制20第四章 排水設計214.1路基排水原則和要求214.2邊溝224.3邊溝的作用和縱坡224.4排水溝224.5路面排水23第五章 路基設計245.1路基設計的一般原則245.2路基設計基礎資料245.3邊坡穩(wěn)定性分析245.4邊坡穩(wěn)定性分析（電算）295.5擋土墻設計29

2、5.6擋土墻軟件計算34第六章 路面設計356.1基本資料356.2瀝青路面設計356.3水泥混凝土路面設計436.4方案比選51第七章 涵洞設計537.1涵洞布設要求537.2涵洞位置確定537.3涵洞類型選擇與計算537.4設計成果54第八章 施工組織設計及概預算文件編輯558.1施工組織設計概述558.2概預算文件編輯59附 錄62參考文獻81外文資料82致 謝88小論文8925第一章 緒論1.1選題背景和意義交通運輸是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，也是促進社會發(fā)展和提高人民生活水平的基本條件。公路交通是衡量一個國家經(jīng)濟實力和現(xiàn)代化水平的重要標志。公路建設的發(fā)展速度對于促進國民經(jīng)濟的發(fā)展，拉動其他

3、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。中國公路事業(yè)的發(fā)展正在為中國經(jīng)濟和社會的發(fā)展提供著便捷、和高效率的運輸服務。公路網(wǎng)的擴建能更好地解決日益增長的交通需求。所以新建公路的實施顯得更為重要。新建二級公路以小坪為起點，終點到螺絲嶺，均屬于廣西南寧地區(qū)，廣西省地處中國大陸南部。廣西南寧市地形是以邕江廣大河谷為中心的盆地形態(tài)。這個盆地向東開口，南、北、西三面均為山地圍繞，北為高峰嶺低山，即大明山龍頭峰（古稱昆侖山）直系山脈，故此南寧別稱又為“昆侖城”。南有七坡高丘陵，西有鳳凰山（西大明山東部山地）。形成了西起鳳凰山，東至青秀山的長形河谷盆地。盆地中央成為各河流集中地點，右江從西北來，左江從西南來，良鳳江從南

4、來，心圩江從北來，組成向心水系。盆地的中部，即左、右江匯口處，南北兩邊丘陵靠近河岸，形成一天然的界線，把長形河谷、盆地分割成兩個小盆地，一是以南寧市區(qū)為中心的邕江河谷盆地；二是以壇洛鎮(zhèn)為中心的侵蝕溶蝕盆地。南寧位于北回歸線南側(cè)，屬濕潤的亞熱帶季風氣候，陽光充足，雨量充沛，霜少無雪，氣候溫和，夏長冬短，年平均氣溫在21.6度左右。冬季最冷的1月平均12.8攝氏度，夏季最熱的7、8月平均28.2攝氏度。年均降雨量達1304.2毫米，平均相對濕度為79%,主要氣候特點是炎熱潮濕。相對而言，一般是夏季潮濕，而冬季稍顯干燥，干濕季節(jié)分明。夏天比冬天長得多，炎熱時間較長。春秋兩季氣候溫和，集中的雨季是在夏

5、天。南寧一年四季綠樹成蔭，繁華似錦，物產(chǎn)更是豐富?！安萁?jīng)冬而不枯，花非春而常放”之說也是名符其實。1.2本文主要內(nèi)容本畢業(yè)設計的任務就是在教師的指導下獨立完成青島市小坪至螺絲嶺的一條二級公路的設計工作，采用海地道路軟件進行輔助設計。具體內(nèi)容包括資料收集整理、平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、公路排水、邊坡防護設計、路面設計、涵洞設計、施工組織設計以及預算、設計文件的編制和圖紙繪制。1.2.1資料收集與整理首先對設計任務書提供的各種資料加以理解，明確對設計的影響，再綜合查詢到的其他資料和規(guī)范對工程要求、自然條件、材料供應情況和施工條件等，有一個初步了解；最終總結(jié)得到自己所需要的數(shù)據(jù)。1.2.2路

6、線平面、縱斷面及橫斷面設計在1:2000的地形圖上做好定線、選線工作，定出基本線形，選用合適半徑繪制圓曲線和緩和曲線；再在縱斷面上采用拉坡形式，以平縱組合設計為控制因素繪制縱斷面，遵循“多填少挖”原則；橫斷面上主要做好基本資料定制、帽子定制、帽子瀏覽、帽子修改等工作。1.2.3排水、邊坡防護設計根據(jù)排水要求在路段中的低填以及挖方路段設置邊溝設施，以植草和漿砌片石形式對邊坡進行防護并用理正巖土軟件驗算邊坡穩(wěn)定性，在高填挖路段設置擋土墻并用理正巖土驗算其穩(wěn)定性。1.2.4路面設計、施工組織設計及概預算編制采用瀝青路面和水泥混凝土路面兩種方案，并進行方案比選，確定路基、路面層材料和厚度，并驗算其設計

7、要求。最后確定施工方案和預算文件編制。1.2.5設計文件和圖紙畢業(yè)設計文件包括設計說明書和參考資料。計算說明書交代設計內(nèi)容、設計意圖以及設計中的具體計算方法和過程。參考資料列出設計中所需要用到的規(guī)范及其他文獻。按規(guī)范要求繪制路線平面圖、縱斷面圖、平縱縮圖、路基標準橫斷面圖、橫斷面設計圖、路面設計圖、路基排水設計圖等主要圖紙，編制直線、曲線及轉(zhuǎn)角表、路基設計表、路基土石方數(shù)量計算表等表格。第二章 總體設計2.1概述公路是為汽車交通服務的基礎設施。等級公路在運輸能力、速度和安全性方面具有突出優(yōu)勢，對實現(xiàn)國土均衡開發(fā)、建立統(tǒng)一的市場經(jīng)濟體系、提高現(xiàn)代物流效率和公眾生活質(zhì)量等具有重要作用。本項目為青島

8、地區(qū)二級公路一段設計，該項目的實施將對帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、方便地方人民群眾生活起；也是聯(lián)系本地與外界的一條重要通道。2.2設計要素確定2.2.1路線方案的確定在本設計中，地形復雜、地區(qū)范圍很廣，路線方案的選擇首先是在1:2000的地形圖上從較大面積范圍內(nèi)選定一些細部控制點（村莊、河流、排水溝），連接這些控制點，形成路線布局，此時路線已經(jīng)明顯勾畫出來。2.2.2主要技術指標確定1.確定道路等級根據(jù)設計任務書要求，結(jié)合公路工程技術標準，擬定該公路為雙車道二級公路，設計車速為60km/h。2.二級公路主要技術指標(1)計算行車速度：60km/h (2)車道數(shù)：2(3)行車道寬度：23.5 m(4)路基

9、寬度：10m二級公路整體式斷面不用設置中間帶，二級公路應在左（右）側(cè)設置硬路肩寬度和土路肩寬度，均為0.75 m。(5)圓曲線最小半徑： 表 2-1 公路圓曲線最小半徑設計速度（km/h）1201008060403020一般值（m）10007004002001006530極限值（m）650400250125603015由于設計車速為60 km/h，故二級公路圓曲線半徑取值要求為：一般值最小半徑為200m；極限最小半徑為125m。(6)路肩寬度：表2-2 右側(cè)路肩寬度表一般值（m）最小值（m）硬路肩寬度1.750.75土路肩寬度0.750.50 確定硬路肩寬度為1.5m，土路肩寬度為0.75 m

10、。(7)不設超高最小半徑：表2-3 公路不設超高最小半徑設計速度（km/h）8060不設超高最小半徑（m）路拱 2.0%25001500路拱2.0%33501900當路拱2.00%時為2500m；當路拱2%時為3350m。所以在設計曲線半徑時，超高會在不同的半徑下出現(xiàn)，當半徑超過參數(shù)時，則可以不用設超高。本設計曲線半徑都不考慮大于1500m，則需要在每個曲線出設置超高。（8）緩和曲線最小長度: 50m緩和曲線的最小長度一般應滿足以下幾方面：離心加速度變化率不過大；控制超高附加縱坡不過陡；控制行駛時間不過短；符合視覺要求；根據(jù)道路設計速度，確定最小緩和曲線長度，結(jié)果見下表2-4緩和曲線最小長度。

11、 表2-4 緩和曲線最小長度設 計 速 度（km/h）1201008060403020最小長度（m）100857050352520(9) 最大縱坡：6%表2-5 我國公路的最大縱坡設 計 速度 （km/h）1201008060403020最大縱坡（%）3456789由地形圖來看，所選地段地面線形比較平緩，不會出現(xiàn)高填高挖現(xiàn)象，所以本設計滿足縱坡小于最大縱坡要求，而在滿足縱坡條件下傾向于更平緩。(10) 最小坡長：如下表2-6 所示。表2-6 最小坡長設計速 度（km/h）1201008060403020最小坡長（m）30025020015012010060初步確定最小坡長為150m。 (11)

12、 最大坡長：如表2-7公路不同縱坡最大坡長表2-7 公路不同縱坡最大坡長（單位：m） 縱坡（%）設計速度（km/h）3456789106012001000800600設計必須滿足不超過最大坡長，驗算要符合公路工程技術標準規(guī)范。(12) 豎曲線最小半徑和最小長度表2-8 公路豎曲線半徑及其最小長度設計速 度（km/h）8060凸形豎曲線半徑（m）一般值45002000極限值30001400凹形豎曲線半徑（m）一般值30001500極限值20001000豎曲線長度（m）一般值170120極限值7050綜合可確定本次設計基本設計要素為：圓曲線最小半徑為200m，路肩寬度為0.75m，最大縱坡不超過6

13、%，坡長最小不小于150m，最大坡長不超過1200m,凸形豎曲線半徑不小于極限值2000m,凹形豎曲線半徑不小于極限值1000m，豎曲線長度不小于極限值50m。第三章 平面設計3.1選線的基本原則（1）路線的走向基本走向必須與道路的主客觀條件相適應（2）在對多方案深入、細致的研究、論證、比選的基礎上，選定最優(yōu)路線方案。（3）路線設計應盡量做到工程量少、造價低、營運費用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。在工程量增加不大時，應盡量采用較高的技術標準。（4）選線應注意同農(nóng)田基本建設的配合，做到少占田地，并應盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟作物田或穿過經(jīng)濟林園。（5）要注意保持原有自然狀態(tài)，并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。（6

14、）選線時注意對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進行深入勘測調(diào)查，弄清其對道路的影響。（7）選線應綜合考慮路與橋的關系3.2選線的步驟和方法道路選線的目的就是根據(jù)道路的性質(zhì)、任務、等級和標準，結(jié)合地質(zhì)、地表、地物及其沿線條件，結(jié)合平、縱、橫三方面因素。在紙上選定道路中線的位置，而道路選線的主要任務是確定道路的具體走向和總體布局，具體定出道路的交點位置和選定道路曲線的要素，通過紙上選線把路線的平面布置下來。（1）全面布局全面布局是解決路線基本走向的全局性工作。就是在起終點以及中間必須通過的據(jù)點間尋找可能通過的路線帶。具體的在方案比選中體現(xiàn)。路線的基本走向與道路的主觀和客觀條件相適應，限制和影響道路的走向的因素很

15、多，大門歸納起來主要有主觀和客觀兩類。主觀條件是指設計任務書或其他的文件規(guī)定的路線總方向、等級及其在道路網(wǎng)中的任務和作用，我們的起終點就是由老師規(guī)定的。而客觀條件就是指道路所經(jīng)過的地區(qū)原有交通的布局，城鎮(zhèn)以及地形、地質(zhì)，水文、氣象等自然條件。上述主觀條件是道路選線的主要依據(jù)，而客觀條件是道路選線必須考慮的因素。（2）逐段安排在路線基本走向已經(jīng)確定的基礎上，根據(jù)地形平坦與復雜程度不同，可分別采取現(xiàn)場直接插點定線和放坡定點的方法，插出一系列的控制點，然后從這些控制點中穿出通過多數(shù)點(特別是那些控制較嚴的點位)的直線段，延伸相鄰直線的交點，即為路線的轉(zhuǎn)角點。（3）具體定線在逐點安排的小控制點間，根據(jù)

16、技術標準的結(jié)合，自然條件，綜合考慮平、縱、橫三方面的因素。隨后擬定出曲線的半徑，至此定線工作才算基本完成。做好上述工作的關鍵在于摸清地形的情況，全面考慮前后線形銜接與平、縱、橫綜合關系，恰當?shù)剡x用合適的技術指標，使整個線形得以連貫順直協(xié)調(diào)。3.3平曲線要素值的確定3.3.1 平面設計原則：(1) 平面線形應直捷、連續(xù)、順舒，并與地形、地物相適應，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，應注意使線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術指標的突變。(4) 應避免連續(xù)急彎的

17、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緩和曲線。(5) 平曲線應有足夠的長度。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，一般都應控制平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）的最小長度3.3.2 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。在做這次設計中主要用到的組合有以下幾種：（1）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。例如設計中的大多數(shù)點都是應用這個的。如下圖一。緩和曲線是道路平面要素之一，

18、它是設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，除四級路可以不設緩和曲線外，其余各級都應設置緩和曲線。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、圓曲線之長度比設計成1：1：1。這一點非常 的重要，在剛開始做設計的時候就沒有注意到這個問題，設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。在設計的時候還要注意一下緩和曲線長度確定除

19、應滿足最小，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大于或等于超高緩和段和加寬緩和段的長度要求。1）平曲線主要參數(shù)的規(guī)定“小坪至螺絲嶺二級公路設計”的道路設計參照各級公路相關標準進行設計?，F(xiàn)將各級公路平面設計的相關技術標準列于下:表3-1 各級公路的主要技術指標匯總表公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路設計速度(km/h)1201008010080608060403020車道數(shù)(條)4、6、84、6、84、64、64、6422221或2路基寬度(m)(一般值)28.O34.542.O26.O33.541.O24.532O26.O33.524.532.O23O12O10O

20、8.57.54.5或6.5停車視距(m)2101601101601107511075403020圓曲線半徑(m)一般值1 OOO7004007004002004002001006530最小值650400250400250125250125603015表3-2 直線的最大長度和最小長度直線最大長度景色有變化的地點20v景色單調(diào)的地點20v直線最小長度同向曲線6v反向曲線2v表3-3 各級公路圓曲線最小半徑設計速度/(km/h)1201008060403020極限最小半徑(m)650400250125603015一般最小半徑(m)10007004002001006530不設超高的最小半徑(m)路拱

21、2%5500400025001500600350150路拱2%7500525033501900800450200表3-4 各級公路緩和曲線最小長度設計速度/(km/h)1201008060403020緩和曲線最小長度（m）一般值13012010080504025最小值100857060403020表3-5 各級公路平曲線最小長度表設計速度/(km/h)1201008060403020一般值(m)1000850700500350250200最小值(m)200170140100705040在進行平面設計時，應參考上述公路平面設計的技術標準，并使其滿足要求。將上述技術標準用于該二級公路,得出本路段平

22、曲線主要技術指標表:表3-6 本路段主要技術指標表序號指 標 名 稱規(guī) 范 值序號指 標 名 稱規(guī) 范 值1公路等級兩車道二級公路8停車視距(m)752路基寬度(m)109凸形豎曲線一般最小半徑(m)20003設計行車速度(km/h)6010凹形豎曲線一般最小半徑(m)15004平曲線極限最小半徑(m)12511最短坡長(m)1505平曲線一般最小半徑(m)20012設計洪水頻率特大橋1/300;6不設超高最小平曲線半徑(m)1500其他1/1007最大縱坡()613汽車荷載等級公路級3.4平面線形設計3.4.1線形 如圖3-1路線基本走向所示：圖3-1 路線基本走向具體平面圖詳見設計圖紙中的

23、平面分圖S-2。3.4.2帶緩和曲線的圓曲線計算曲線要素計算： 圖3-2 平曲線計算要素G緩和曲線長，m； T切線長，m；轉(zhuǎn)角，； E外矩，m； 平曲線中圓曲線長，m； J校正值，m； R曲線半徑，m； L曲線全長（包括緩和曲線），m； P曲線內(nèi)移值，m； q切線增長值，m；緩和曲線角，。 曲線要素及主點樁號計算： 交點樁號JD1=K2+224.725，圓曲線半徑R=700m ，緩和曲線長度G=80m。曲線要素計算： (m) (m)平曲線長 主點樁號計算: （校核無誤）說明曲線要素和主點樁號計算正確。同理可得其它交點計算數(shù)據(jù)，見下表3-7曲線要素和主點樁號 表3-7 曲線要素和主點樁號JD1J

24、D2JD3JD4JD5R（m）700380 350 550 450 Ls（m）8080908080 （）15.534.543.323.428.3 JD（m）2224.7253912.128 4414.920 5806.119 7535.269 p（m）0.310.701 0.964 0.485 0.592 （）3.27625.211 2.866 4.777 4.777 q（m）4039.985 44.975 39.993 39.989 T（m）154.14158.293 184.573 154.246 153.712 Ly（m）146.114148.988 174.988 145.109 14

25、2.499 L（m）306.052308.998 354.998 305.109 302.499 E（m）9.62118.661 27.708 12.216 14.722 J（m）2.2287.588 14.148 3.383 4.925 ZH（m）2090.6173753.835 4230.347 5651.873 7381.557 HY（m）2170.6173833.835 4320.347 5731.873 7461.557 YH（m）2316.7303982.823 4495.335 5876.982 7604.056 HZ（m）2396.7304062.823 4585.335 59

26、56.982 7684.056 QZ（m）2243.6743908.329 4407.841 5804.428 7532.807 JD（m）2244.7253912.123 4414.915 5806.119 7535.269 3.5縱斷面設計3.5.1縱斷面設計一般原則沿著道路中線豎直剖開然后展開即為道路縱斷面，它反映了道路中線地面高低起伏的情況及設計路線的縱向坡度情況，從而可以看出縱向土石方工程的挖填情況。把道路的縱斷面圖與平面圖結(jié)合起來，就能完整的表達出道路的空間位置。為了保證汽車行駛的安全與舒適應把道路平、縱、橫三面結(jié)合作為主體線形來分析研究。平面與縱面線型的協(xié)調(diào)組合將能與視覺上自然地

27、誘導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。1. 平面線與豎曲線的配合；在有些路線中單純的平曲線或單純的豎曲線較多，平曲線與豎曲線重疊較少。當平曲線與豎曲線重疊時，一般能滿足平包豎的要求，平曲線的中點與豎曲線的變坡點復合是最理想的組合。2. 注意保持平、縱、線形技術指標大小應均衡；3. 注意選擇得當?shù)暮铣善露?，以利于排水和行車安全?. 平面與橫斷面的綜合協(xié)調(diào)主要是超高的設計?？紤]到上述原則后，在緯地軟件系統(tǒng)中進行拉坡設計豎曲線。3.5.2豎曲線設計豎曲線是設在縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車，起緩和作用的一段曲線。豎曲線的形式可采用拋物線或圓曲線，在使用范圍二者幾乎沒有差別,但在設計和計算上

28、，拋物線比圓曲線方便，一般采用二次拋物線作為豎曲線。3.5.3 縱坡設計的步驟（1） 準備工作：在厘米繪圖紙上，按比例標注里程樁號和標高，點繪地面線。里程樁包括：路線起點樁、終點樁、交點樁、公里樁、百米樁、整樁（50m加樁或20m加樁）、平曲線控制樁（如直緩或直圓、緩圓、曲中、圓緩、緩直或圓直、公切點等），橋涵或直線控制樁、斷鏈樁等。（2） 標注控制點：如路線起、終點，越嶺埡口，重要橋涵，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進出口，平面交叉和立體交叉點，鐵路道口，城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標高以及受其他因素限制路線必須通過的標高控制點等。（3） 試坡：在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根

29、據(jù)技術指標、選線意圖，結(jié)合地面起伏變化，以控制點為依據(jù)，穿插與取直，試定出若干直坡線。反復比較各種可能的方案，最后定出既符合技術標準，又滿足控制點要求，且土石方較省的設計線作為初定試坡線，將坡度線延長交出變坡點的初步位置。（4） 調(diào)整：對照技術標準檢查設計的最大縱坡、最小縱坡、坡長限制等是否滿足規(guī)定，平、縱組合是否適當?shù)?，若有問題應進行調(diào)整。（5） 核對：選擇有控制意義的重點橫斷面，如高填深挖，作橫斷面設計圖，檢查是否出現(xiàn)填挖過大、坡腳落空或過遠、擋土墻工程過大等情況，若有問題應調(diào)整。（6） 定坡：經(jīng)調(diào)整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和標高確定下來。坡度值要求取到0.1，變坡點一

30、般要調(diào)整到10m的整樁號上。（7） 設置豎曲線：根據(jù)技術標準、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計算豎曲線要素。（8） 計算各樁號處的填挖值：根據(jù)該樁號處地面標高和設計標高確定。3.5.4縱斷面設計的相關技術指標在進行豎曲線設計之前，須對縱斷面設計的相關技術指標進行查詢，現(xiàn)在將公路縱斷面設計相關技術指標列于表3-8、3-9、3-10、3-11：表3-8 各級公路縱坡長度限制（m）設計速度/(km/h)1201008060403020縱坡坡度（%）39001000110012004700800900100011001100120056007008009009001000650060070070080

31、075005006008300300400920030010200表3-9 凸形豎曲線最小半徑和最小長度設計速度(km/h)停車視距S（m）緩和沖擊（m）（v,km/h）視距要求（m）標準規(guī)定值（m）豎曲線半徑豎曲線長度一般值極限值一般值極限值12021040001102517000110002501001001602778640010000650021085801101778302546003000170706075100014062000140012050404044440070056090353030250225400250602520201111002001005020表3-10 各級

32、公路最小坡長設計速度/(km/h)1201008060403020最小坡長(m)一般值40035025020016013080最小值30025020015012010060表3-11 凹形豎曲線最小半徑設計速度(km/h)停車視距S（m）緩和沖擊（m）（v,km/h）夜間行車照明（m）橋下視距（m）標準規(guī)定值（m）一般值極限值1202104000352716834000600010016027782590951300045008011017781666449200030006075100010362091000150040404444455945070030302502933325040020

33、20111157151002003.5.5豎曲線的計算豎曲線的幾何要素如圖3-3所示：圖3-3 凸形豎曲線要素示意圖豎曲線各要素計算公式為： (3-1) (3-2) (3-3) (3-4)由于豎曲線計算的方法都類似，因此，在所設計的豎曲線（包括4個凸形豎曲線和3個凹形豎曲線）中，我就以第一個凹形豎曲線為例，進行豎曲線的計算如下所示。在第二個凹形豎曲線中，已知變坡點樁號為K2+252.177，高程為466.620m，,豎曲線半徑R=10000m。 (1) 豎曲線要素計算：里程和樁號K2+252.177 =-1.206% = 0.303% 豎曲線半徑R=10000m坡差：曲線長：切線長：外距：(2

34、) 設計高程計算：豎曲線起點樁號=( K2+252.177)75.43=K2+176.747豎曲線起點高程= 466.620+75.43（-1.206%）=465.71m豎曲線終點樁號=( K2+252.177) +75.43= K2+312.607豎曲線終點高程=466.620+75.430.303%=466.643m 其他類形的變坡點按照上述同樣方法計算，具體結(jié)果見縱坡及豎曲線表。3.6橫斷面設計3.6.1橫斷面設計原則公路的橫斷面，是指公路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(gòu)成的。其中橫斷面設計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護坡道以及隔離柵、環(huán)境保護等設施

35、。公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據(jù)設計交通量、交通組成、設計車速、地形條件等因素。在保證必要的通行能力和交通安全與通暢前提下，盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大經(jīng)濟效益與社會效益。道路橫斷面的布置及幾何尺寸應能滿足交通、環(huán)境、城市面貌等要求，橫斷面設計應滿足以下一些要求：1.設計應根據(jù)該公路等級、行車要求和當?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護和使用等方面的情況，進行精心設計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟合理。2.路基設計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度外，還應設置完善的排水設施和必要的防護加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟有效的病害防治措施。3.還應結(jié)合路線和路面進行設計。選線時，應盡量繞

36、避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。4.沿河及受到水浸水淹的路段，應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。5.當路基設計標高受限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時，就應采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進行壓實，使路面具有一定防凍總厚度，設置隔離層及其他排水設施等。6.路基設計還應兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設及環(huán)境保護等的需要。3.6.2路基寬度的確定路基寬度是指公路路幅頂面的寬度，即兩路肩外緣之間的寬度，公路路基寬度為行車到與路肩寬度之和。根據(jù)規(guī)范，二級公路采用單幅路形式，行車道寬23.5m，硬路肩寬度：20.75m，土路肩寬度：20.75m。路基寬：7+1.5+1.5=10m，路拱坡度2%。布置如下圖3-4所示

37、：圖3-4路基設計簡圖(單位：m)3.6.3路堤和路塹邊坡坡度的確定由公路路基設計規(guī)范，結(jié)合實際的工程地質(zhì)條件綜合考慮：路堤邊坡坡度取為1：1.51：1.75；路塹邊坡取為1：0.51：0.75。3.7超高與加寬在進行橫斷面設計時，為了抵消或減少車輛在平曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，在該路段橫斷面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡形式稱平曲線超高。合理設置超高，可提高汽車在平曲線上行駛的穩(wěn)定性與舒適性。同時平曲線加寬指為滿足汽車在平曲線上行駛時后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)的需要，平曲線內(nèi)側(cè)相應增加路面、路基寬度。1.加寬 當半徑小于等于250m時，為了保證車的安全，曲線段上的正常寬度應做適當?shù)募訉挘霃酱笥?/p>

38、250時不加寬。由于本次設計平曲線半徑均在250m以上（見下表3-12平曲線半徑），故不需進行加寬。表3-12 平曲線半徑交點JD1JD2JD3JD4JD5半徑（m）7003803505504502.超高二級公路設計時速為60km/h時，當平曲線半徑小于1500m時為讓汽車在曲線上行駛時能夠獲得一個指向曲線圓心的橫向分力，以克服離心力對行車的影響應設置超高。本設計中超高的設置方法采用的是繞行車道中心旋轉(zhuǎn)的方法，超高的形成過程包括提肩階段、雙坡階段和旋轉(zhuǎn)階段。最大超高坡度規(guī)定見表3-13所示。表3-13 公路最大超高坡度公路等級高速公路一二三四一般地區(qū)10%8%積雪、嚴寒地區(qū)6%3.超高值的計算

39、路基設計調(diào)和一般是指路肩邊緣的高程，在超高設置段路基及中線的填、挖高度內(nèi)改變，因此在該段應對超高值進行計算。下面是計算各超高緩和段上各斷面的超高值，公式摘錄如下表3-14：表3-14 繞路面內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高值計算公式超高位置計算公式備注1.計算結(jié)果均為與設計高之高差；2.臨界端面距超高緩和段的 起點：全超高階段外緣中線內(nèi)緣超高過度段外緣中線內(nèi)緣3.8土石方計算和調(diào)配3.8.1土石方計算利用海地道路設計軟件,編制挖方土石比例文件，采用凌臺法計算土石方體積，即獲得土石方數(shù)量，計算得出挖土方3047m3，需要填方451661m3。導出土石方計算表。詳見圖表設計中的土石方數(shù)量表。3.8.2路基土石方調(diào)配

40、土石方調(diào)配的一般要求:1.盡可能的少挖多填以減少廢方和棄方。2.用合理的經(jīng)濟運距，達到運距最短。3.廢方要妥善處理。一般不占或少占耕地。4.路基填方如需借土，應結(jié)合地形、農(nóng)田排灌情況選擇借土地點。5.不同性質(zhì)的土石應分別調(diào)運，以做到分層填筑。6.土石方集中的路段，因開挖、運輸?shù)氖┕し桨概c一般路段不同，可單獨調(diào)配。針對本設計由于填方大于挖方，所以填土一部分為其他路段挖棄土，一部分為當?shù)亟柰撂罘?。并確定土石方調(diào)配最大運距為500m。調(diào)配方法參照：土石方調(diào)配在明確填挖情況、橋涵位置、縱坡、附近地形、施工方法和和借方地點的情況下進行。調(diào)配在土石方數(shù)量上進行。首先進行橫向調(diào)配，滿足本樁號利用方的需要，然

41、后計算挖余和填缺數(shù)量。本設計利用海地軟件對土石方自動進行調(diào)配，具體土石方調(diào)配見設計圖表說明中的“土石方調(diào)配表”。對于本設計，由于沒有棄方，調(diào)配結(jié)果用下式復核：橫向調(diào)運+縱向調(diào)運+借方=填方橫向調(diào)運+縱向調(diào)運=挖方挖方+借方=填方最后計算得計價土石方數(shù)量，即計價土石方數(shù)量=挖方數(shù)量+借方數(shù)量本次路線設計具體結(jié)果參見圖表說明的路線平縱面縮圖S-2、路線平面圖S-2、路線縱斷面圖S-3、直線、曲線及轉(zhuǎn)角表S-4、路線逐樁坐標表S-6、路基設計表S-2、路基標準橫斷面圖S-3、路基橫斷面設計圖S-4、超高方式圖S-5、路基土石方數(shù)量計算表S-6和路基每公里土石方數(shù)量表S-7。3.9橫斷面圖形的繪制橫斷

42、面設計一般比例為1:200，在橫斷面圖上，按縱斷面設計確定的填挖高度和平面設計的超高，根據(jù)標準規(guī)定的路基寬度，繪出其路基橫斷面設計圖，并標出填挖的高度路基寬度，計算出填方面積(At),挖方面積(Aw),并分別標注于圖下。詳見路基橫斷面設計圖。第四章 排水設計4.1路基排水原則和要求以公路路基設計規(guī)范(JTG D30-2004)和公路排水設計規(guī)范(JTJ018-97)等為依據(jù)，進行排水設計。路基排水的任務是及時排除地表徑流，將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定的范圍之內(nèi)，保持路基常年處于干燥和中濕狀態(tài)，確保路基路面具有足夠的強度與穩(wěn)定性。常用的路基排水設施有邊溝、排水溝、截水溝、蒸發(fā)池等。由于本設計

43、路線趨于平坦，所以主要采用邊溝和排水溝形式作為主要排水設施。路基排水設計根據(jù)本次設計具體要求，嚴格考慮其排水要求，并考慮當?shù)剞r(nóng)田水利規(guī)劃綜合設計。在設計中，對于地面水的排除可利用邊溝、截水溝等排水設施，將流向路基的山坡水和路基表面水分段截留，引入自然溝谷、荒地、取土坑或低凹處，排除路基范圍之外。項目所在地青島處于6區(qū)，在考慮除邊溝等排水設施外，還應注意其他其他因素，總的說來，必須堅持一下原則：1.排水設施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實效、注意經(jīng)濟，并充分利用有利地形和自然水系。一般情況下地面和地下設置的排水溝渠，宜短不宜長，以使水流不過于集中，做到及時疏散，就近分流2.各種路

44、基排水溝渠的設置，應注意與農(nóng)田水利相配合，必要時可適當?shù)卦鲈O涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定，并做到路基排水有利于農(nóng)田排灌。路基邊溝一般不應用作農(nóng)田灌溉渠道，兩者必需合并使用時，邊溝的斷面應加大，并予以加固，以防水流危害路基。 3.設計前必須進行調(diào)查研究，查明水源與地質(zhì)條件，重點路段要進行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮路基排水與橋涵布置相配合，地下排水與地面排水相配合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，做到路基路面綜合設計和分期修建。對于排水困難和地質(zhì)不良的路段，還應與路基防護加固相配合，并進行特殊設計。 4.路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，不輕易合并自然

45、溝溪和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設人工溝渠，減少排水溝渠的防護與加固工程。對于重點路段的主要排水設施，以及土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠，應注意必要的防護與加固。 5.路基排水要結(jié)合當?shù)厮臈l件和道路等級等具體情況，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固適用，又必須講究經(jīng)濟效益。6.為了減少水對路面的破壞作用，應盡量阻止水進入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，亦可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。 4.2邊溝邊溝是設置在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè)，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。平坦地面填方路段的路旁取土坑，常與路基排水設計綜

46、合考慮，使之起到邊溝的作用。本設計中，在挖方路基和矮路堤處設置邊溝，填土高度大于1.5m的高路堤處不需要設置邊溝，邊溝形式采用梯形邊溝。邊溝的深度為0.6m,底寬為0.4m。以10cm厚的漿砌片石鋪筑，邊溝縱坡不小于0.3%，坡長一般不超過500m。邊溝內(nèi)外側(cè)坡度均設為1:1.0，其截面形式如圖4-1挖方路基邊溝橫斷面圖4-1 路基邊溝橫斷面 （單位：m）4.3邊溝的作用和縱坡本設計邊溝是沿路基兩側(cè)布置的縱向排水溝。設置于挖方和低填方路段，路面和邊坡水匯集到邊溝內(nèi)后，通過排水溝引到路堤坡腳以外，排離路基。并且具有排水量大，邊坡穩(wěn)定性好的優(yōu)點。邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致，本設計利用縱坡拉坡來構(gòu)

47、造邊溝坡度。4.4排水溝排水溝其主要用途在于引排水，邊溝、截水溝、取土坑或路基以外的積水，均可用排水溝排至排至排至橋涵或路基以外的洼地或天然河流。本設計排水溝橫斷面采用梯形形式，尺寸根據(jù)條件確定為：排水溝的深度為0.6m,底寬為0.4m。排水溝縱坡與路線縱坡一致，以12cm厚的漿砌片石鋪筑，縱坡不小于0.3%，排水溝內(nèi)外側(cè)坡度均設為1:1.0 ，連續(xù)長度通常不大于500m。其基本斷面形式見下圖4-2排水溝橫斷面。圖4-2 排水溝橫斷面（單位：m）4.5路面排水降雨形成的地面水若不能即使排除，形成的路面水膜會使車輪產(chǎn)生液面滑移，容易引發(fā)交通事故，也容易導致路面面層過早破壞。因此路面排水也顯得至關

48、重要。在進行路面排水設計時也必須堅持以下基本原則：（1）高級公路中，瀝青混凝土路面橫坡一般應為1.5%左右，本設計中二級公路路面橫坡設置為1.5%大于排水要求0.3%，滿足要求。（2）所有排水設施的設置，除能滿足排水要求外，均應滿足有利于今后養(yǎng)護維修管理的作業(yè)需要。（3）為減少地表水和地下水對面層、基層、路基的侵蝕破壞迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的層間水，通?？蓪⒙访媾潘c路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)綜合考慮。本設計中路面排水主要是用路表排水尤其是路拱及路肩橫坡、泄水口排水等。使表面水流向路基邊緣。其排水圖可見圖表說明中的排水設計圖S-10。第五章 路基設計5.1路基設計的一般原則路基設計質(zhì)量對道路工程的性質(zhì)、

49、質(zhì)量、造價都有很大影響。其設計可分為地質(zhì)、水文、沿線建筑材料、地形地質(zhì)勘察、確定路基設計控制高程，一般路基設（路堤和路塹）高路堤和深路塹穩(wěn)定性驗算，邊坡防護設計，特殊土路段路基設計，支擋結(jié)構(gòu)設計，路基排水設計等。路基設計的目的與要求有以下幾個方面：(1)路基設計應符合公路建設的基本要求原則和公路工程技術標準規(guī)定的具體要求。設計前必須做好工程地質(zhì)和水文、環(huán)境、文物等有關條件的勘察工作。 (2)路基工程在工程費用中所占的比例大，考慮路基工程的經(jīng)濟性也是重要的課題，不僅要著眼于建設投資，而且要進行包括維修費在內(nèi)的綜合經(jīng)濟分析比較。 (3)沿河線的路基設計注意不被洪水淹沒或沖毀。(4)橫坡陡于1：1.

50、5的坡地上的填方路基，應采取適當?shù)募夹g措施，如將地面挖成臺階等，以防路基滑動而影響其穩(wěn)定性。 (5)山坡上的半挖半路基，若原地面橫坡較陡，填方坡腳伸出很遠，施工困難，且邊坡穩(wěn)定性也較差時，可修筑護肩路基、砌石路基或設置擋土墻等特殊構(gòu)造物。 (6)路基要與路面成為一體，共同承受交通荷載，保證車車輛行駛順利舒適。(7)挖方、填方路基與橋梁構(gòu)造物一樣，其設計與施工須與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，應充分考慮地區(qū)特點，有效地利用自然地形，減少土石方量。5.2路基設計基礎資料查詢廣西南寧小坪至螺絲嶺地質(zhì)情況得出其路基設計資料：粘土覆蓋厚度 3.0m-6.0m；粘土性質(zhì)：含水率 9%-14% 重度 ； 紅層軟巖風化物：呈

51、碎礫狀，其中夾雜沙礫約35%；松散，含水率估計 5%-8%，重度，粘聚力C=23。內(nèi)摩擦角度。墻背填土的重度為,墻背摩擦角取為15度，基底摩擦系數(shù)為0.4,碎石土承載力標準值等于800 kPa。擋土墻使用材料漿砌塊石的容重，鋼筋混凝土的容重為。5.3邊坡穩(wěn)定性分析5.3.1邊坡穩(wěn)定性分析依據(jù) 根據(jù)路基設計規(guī)范，來進行邊坡穩(wěn)定性分析：新建的二級公路根據(jù)當?shù)貧夂颉⑺?、地形、地質(zhì)條件及筑路材料分布情況，采取工程防護和植物防護相結(jié)合的綜合措施，防治路基病害，保證路基穩(wěn)定，并與周圍環(huán)境景觀相協(xié)調(diào)。坡面防護工程在穩(wěn)定的邊坡上設置，防護類型綜合考慮工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、邊坡高度、環(huán)境條件、施工條件和工期等因

52、素的影響，優(yōu)先考慮坡面植草防護；對于路基穩(wěn)定性不足和存在不良地質(zhì)因素的路段，注意路基邊坡防護與支擋加固的綜合設計。由于該地區(qū)屬于季節(jié)性多雨地區(qū)，用砂類土、細粒土等填筑的路堤，應采取坡面防護與截排水的綜合措施，防止邊坡沖刷破壞。本設計中設計有過水涵洞，其防護支擋結(jié)構(gòu)與涵洞洞門協(xié)調(diào)配合，銜接平順。5.3.2邊坡穩(wěn)定性分析計算參數(shù)邊坡穩(wěn)定性分析時，需要將車輛按最不利情況排列，并將車輛的設計荷載換算成當量土柱高（即以相等壓力的土層厚度來代替荷載），以h0表示。汽車荷載當量換算：當量土柱高度的計算式為 （5-1）式中：N橫向分布的車輛數(shù)，雙車道N=2；單車道N=1； Q一輛重車的重力（標準車輛荷載為55

53、0KN）； L縱向分布長度（等于汽車前后軸輪胎的總距）L=6.4m； B橫向分布車輛輪胎最外緣的總距。 （5-2）式中：N車輛數(shù)； b近似地取車身寬度，等于3.5m； d車身之間的凈距，等于0.4m。5.3.3邊坡穩(wěn)定性分析方法該地區(qū)土質(zhì)屬于粘性土，土的重度，填土內(nèi)摩擦角=18，填土粘聚力C=21.9，故本設計采用條分法對邊坡進行穩(wěn)定性分析計算，其操作步驟包括確定圓心輔助線、穩(wěn)定系數(shù)K的取值并進行比較。采用4.5H法，按4.5H法確定滑動圓心輔助線，查表表5-1 粘 土 邊 坡邊坡斜度i0邊坡傾斜角（）（）（）1（）2（）1：1.53341511522152635之后繪出三條不同位置的滑動曲線

54、：一條通過路基中線；一條通過路基的右邊緣，一條通過距右邊緣1/4路基寬度處?，F(xiàn)以一條通過路基的右邊緣的滑動曲線為例：圖5-1 滑動曲線經(jīng)過路基右邊緣處將圓弧范圍土體分成時段，由于使用CAD畫圖比較精確，所以可將其進行10等分。算出滑動曲線每一分段中點與圓心豎線之間的偏角，其數(shù)值參見下表將各分段圖形利用CAD軟件面積查詢工具，計算其面積，其中包括荷載換算成土柱部分的面積在內(nèi)。以路堤縱向長度1m計算出各分段的重力KN，計算結(jié)果見下表。將每一分段的重力化成二個分力：在滑動曲線法線方向分力；在滑動曲線切線方向分力，并分別求出此兩者之和，和。由公式算得，L=28.29m，見下表。表5-2 邊坡穩(wěn)定性分析

55、計算結(jié)果分段iGicosisiniNi=Gi*cosiTi=Gi*sini|Ni|Ti|L13.04 56.17 73.22 0.29 0.96 16.25 53.78 16.25 53.78 28.29220.27 375.00 55.04 0.57 0.82 215.00 307.35 215.00 307.35 329.51 545.98 35.69 0.81 0.58 443.55 318.51 443.55 318.51 434.11 630.98 21.02 0.93 0.36 589.04 226.33 589.04 226.33 529.96 554.27 7.77 0.99 0.14 549.18 74.97 549.18 74.97 624.12 446.14 -5.04 1.00 -0.09 4