二級公路畢業(yè)設計計算書正文

1、1 設計總說明 1.1 地理位置圖 （詳細情況見路線設計圖） 1.2 設計依據(jù) 根據(jù)設計任務書及所給定的地形圖 （1）公路工程技術標準（jtg b012003） （2）公路路線設計規(guī)范（jtj01194） （3）公路路基設計規(guī)范（jtg d302004） （4）公路水泥混凝土路面設計規(guī)范（jtj d402002） （5）公路水泥混凝土路面施工技術規(guī)范（jtg f302003） （6）公路橋涵設計通用規(guī)范（jtg d60-2004） （7）公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（jtg d62-2004） 1.3 設計（論文）的主要內(nèi)容 （1）公路路線設計 在 1：2000 的地形圖上，進行路

2、線平面、縱段面、橫段面設計并選定橋梁橋 涵位置類型，完成相應的圖、表以及有關的計算書、說明書等工作（路線長度 不小于 2.0km)。 （2）路基路面設計 在路線設計的基礎上，完成路基設計、排水、防護、支擋工程、特殊路基等 設計;路面工程設計（進行瀝青路面、水泥混凝土路面的結構組合設計、厚度計 算與方案比較） 。 （3）橋涵初步設計 根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)資料，完成橋涵標準圖的選擇，包括相關圖紙、表格、工 程數(shù)量及相關說明。 （4）施工組織設計 根據(jù)所涉及的內(nèi)容，完成施工組織和施工圖預算或概算（橋涵） ，提交相應的 計算書和與說明書。 1.4 設計（論文）的基本要求 （1）按設計課題的要求，獨立完成設

3、計任務，做出不同的設計方案，交出最后的 成果圖。 （2）認真設計、準確計算、細致繪圖、文字表達準確流暢。 （3）樹立科學態(tài)度，注重鉆研精神、獨立工作能力的培養(yǎng)。 （4）嚴格按照有關文件要求進行畢業(yè)設計管理，努力提高畢業(yè)設計質量。 （5）注重資料的收集、分析和整理工作。 1.5 路線及工程概況 本路線是山嶺重丘區(qū)的一條二級公路，路線設計技術指標為：路基寬度為 10 米， 雙向車道，無中央分隔帶，土路肩為 20.75米，硬路肩為20.75，行車道為23.50 米。設計速度為 60km/h，路線總長 2194.074 米,起點樁號 k0+000.00，終點樁號為 k2+194.074。設計路線共設置

4、了兩個平曲線，半徑均分別為 600 米和 400 米，彎道 處均設置緩和曲線，在緩和曲線內(nèi)均設置超高，超高值設置為 4%，因為半徑都大于 250 米，則不需要加寬。本次縱斷面設計設置了兩個變坡點，最大縱坡為-2.6% ， 最小縱坡為-0.39%，最大坡長 770 米，最小坡長 674.074 米。1 個凸形豎曲線， 1 個凹形豎曲線，半徑均為 10000 米。本路線設計中沒有設置橋梁，設置涵洞共 1 個， 樁號為 k0+240 的鋼筋混凝土蓋板涵。 1.6 沿線氣候、水文特征、地形地震地理及其與公路的關系 （1）濟寧至鄒城二級公路所經(jīng)地區(qū)屬中亞熱帶向北亞帶過渡的季風濕潤氣候區(qū)， 冷熱分明，干濕

5、兩季明顯，夏季多暴雨高溫，冬季嚴寒少雨，多年平均降水量約為 2600mm,雨季集中于 38 月份，多年平均相對濕度為 81%-82%，屬于濕度適中帶- -濕度充足帶,由于受地理和氣候條件的影響,路線所經(jīng)過的區(qū)域水旱災害頻繁，雨季 對本路段施工有較大的影響。路基土方及構造物施工要不失時機地做好施工計劃安 排。 （2）本合同段地處山嶺重丘區(qū)，地形起伏較大，植被較發(fā)育，覆蓋層較薄。覆 蓋層以種植土、亞沙土和亞粘土為主，含少量的碎石質土，覆蓋層厚 2 米左右，稻 田中種植土厚 0.6 米左右，下伏基巖為硅化板巖。 （3）本地區(qū)氣象資料為：本路段自然區(qū)劃為3 區(qū)，屬亞熱帶季風型濕潤性氣 候區(qū)，總的特征夏

6、熱期長，東寒期短，潮濕多雨。月平均最高氣溫為 35 度（七月） ， 月平均最低氣溫為 5 度（一月） ，日最高氣溫為 41 度，日最低氣溫為-7 度，日最大 氣溫差為 21 度，平均年降雨量為 2600mm，小時最大降雨量為 230mm，潮濕系數(shù) 2.2，日最大風速為 30m/s。 （4）根據(jù)國家質量技術監(jiān)督局發(fā)布的 1:400 萬的中國地震動峰值參數(shù)區(qū)劃圖 (gb183062001),本路線段地震動峰值加速度2.0% 1900m 最大縱坡 6% 一般最小半徑 2000m 凸曲線 極限最小半徑 1400m 一般最小半徑 1500m 凹曲線 極限最小半徑 1000m 本設計公路平曲線半徑分別為半

7、徑：600m、400m；緩和曲線長度分別為： 80m、80m；豎曲線半徑分別為：10000 m 10000 m，經(jīng)驗證，均滿足要求。 2） 設計的線形大致如下圖所示： 圖 2.1 路線設計圖 交點間距計算公式為 （2.1） 2 12 2 12 yyxxl 導線方位角計算公式為 （2.2） 12 12 xx yy arctgb 由圖 2-2 計算出起點、交點、終點的坐標如下： qd：(2876817.494, 499674.536) jd1：(2876893.422, 500478.929) jd2：(2876707.678, 501546.152) zd：(2876779.25，501844.

8、128) 路線長、方位角計算 a0-1 段 d0-1=m9685.807)536.499674929.500478()494.2876817422.2876893( 22 方位角 01 8 . 273684 494.2876817422.2876893 536.499674929.500478 arctg b1-2 段 d1-2=m266.1083)929.500478152.501546()422.2876893678.2876707( 22 方位角 12 2 . 235299 422.2876893678.2876707 929.500478152.501546 arctg c2-3 段

9、d2-3=m4511.306)152.501546128.501844()678.287670725.2876779( 22 方位角 23 6 . 372976 678.287670725.2876779 152.501546128.501844 arctg d. 轉角計算 （右） 01121 3 . 551515 8 . 273684 2 . 235299 （左） 12232 6 . 452223 2 . 235299 6 . 372976 （2）有緩和曲線的圓曲線要素計算公式 1）在簡單的圓曲線和直線連接的兩端，分別插入一段回旋曲線，即構成帶有 緩和曲線的平曲線。其要素計算公式如下： 圖

10、2.1 按回旋曲線敷設緩和曲線 3 42 238424r l r l p ss （2.3） 2 3 2402r ll q ss （2.4） （2.5） r ls 6479.28 0 （2.6）qtgprt 2 )( （2.7） s lrl2 180 )2( 0 （2.8）rpre 2 sec)( （2.9）ltj 2 （2.10） sy lll2 式中: 總切線長，（）；tm 總曲線長，（）； lm 外距，（）； s em 校正數(shù)，（）；jm 主曲線半徑,（）；rm 路線轉角，（）； 緩和曲線終點處的緩和曲線角，（）； 0 緩和曲線切線增值，（）；qm 設緩和曲線后，主圓曲線的內(nèi)移值，（）；p

11、m 緩和曲線長度，（）； s lm 圓曲線長度，（）。 y lm 2）主點樁號計算 （2.11） zhjdt （2.12） s hyzhl （2.13） y yhhyl （2.14） s hzyhl （2.15）/2qzhzl （2.16）/2jdqzj 2.4 路線曲線要素計算 2.4.1 路線簡介 該濟寧-鄒城二級公路，根據(jù)路線選線原則，綜合各方面因素，路線基本情況如 下： 全長：2194.074m 交點：2 個 交點樁號：k0+807.968、k1+890.175 半徑：600m 、400m 緩和曲線長度：80m、80m 2.4.2 曲線要素 jd1：k0+807.968 設=600m，

12、=80m ，= 則曲線要素計算如下：r s l 1 3 . 551515 m r l r l p ss 44 . 0 6002384 80 60024 80 238424 3 42 3 42 99.39 600240 80 2 80 2402 2 3 2 3 r ll q ss mqtgprt459.12099.39 2 3 . 551515 tan)44 . 0 600( 2 )( 81972 . 3 600 80 6479.286479.28 0 r ls mlrl s 8586.239802600 180 )81872 . 3 2 3 . 551515(2 180 )2( 0 mrpre

13、8119 . 5 600 2 3 . 551515 sec)44 . 0 600( 2 sec)( 主點里程樁號計算：mltj06 . 1 8586.239459.12022 jd1：k0+807.968 zh=jd-t= k0+807.968-120.459=k0+687.509 hy=zh+= k0+687.509+80=k0+767.509 s l yh=hy+(l-2)= k0+767.509+(239.8586-2*80)=k0+847.3678 s l hz=yh+= k0+847.368+80= k0+927.3678 s l qz=hz-l/2=k0+927.3678-239.

14、8586/2=k0+807.4397 校核: jd=qz+j/2=k0+807.4397+1.06/2= k0+847.8978 交點校核無誤。 其它 3 個交點的計算結果見“直線、曲線及轉角表” 。 2.5 各點樁號的確定 在整個的設計過程中就主要用到了以上的三種線形，在五公里的路長中，充分 考慮了當?shù)氐牡匦?，地物和地貌，相對各種相比較而得出的。 在地形平面圖上初步確定出路線的輪廓，再根據(jù)地形的平坦與復雜程度，具體 在紙上放坡定點，插出一系列控制點，然后從這些控制點中穿出通過多數(shù)點的直線 段，延伸相鄰直線的交點，既為路線的各個轉角點（既樁號） ，并且測量出各個轉角 點的度數(shù)，再根據(jù)公路工程技

15、術標準 jtg b012003的規(guī)定，初擬出曲線半徑 值和緩和曲線長度，代入平曲線幾何元素中試算，最終結合平、縱、橫三者的協(xié)調 制約關系，確定出使整個線形連貫順直協(xié)調且符合技術指標的各個樁號及幾何元素。 各個樁號及幾何元素的計算結果見直線、曲線及轉角表。 3 路線縱斷面設計 沿著道路中線豎直剖切然后展開既為路線縱斷面，由于自然因素的影響以及經(jīng) 濟性要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線，縱斷面設計的主要任務就是根據(jù) 汽車的動力特性，道路等級，當?shù)氐淖匀坏乩項l件以及工程經(jīng)濟性等研究起伏空間 線的大小和長度，以便達到行車安全，迅速，運輸經(jīng)濟合理及乘客感覺舒適的目的。 3.1 縱斷面設計的原則 （1

16、） 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。 （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。 （3） 平面與縱斷面組合設計應滿足： （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。 （5） 平曲線與豎曲線應相互重合，最好使豎曲線的起終點分別放在平曲線的兩個 緩和曲線內(nèi)，即所謂的“平包豎” (6) 平、縱線形的技術指標大小應均衡。 （7） 合成坡度組合要得當，以利于路面排水和行車安全。 （8） 與周圍環(huán)境相協(xié)調，以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并起到引導視線的作 用。 3.2 縱坡設計的要求 （1） 設計必須滿足標準的各項規(guī)范 （2）

17、 縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限 縱坡值，合理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度的陡坡夾最短長度的短坡。連 續(xù)上坡或下坡路段，應避免反復設置反坡段。 （3） 沿線地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮。 （4） 應盡量做到添挖平衡，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。 （5） 縱坡除應滿足最小縱坡要求外，還應滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn) 定。 （6）對連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應和緩、避免產(chǎn)生 突變。 （7） 在實地調查基礎上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。 3.3 縱坡設計的步驟 （1）

18、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，根據(jù)技術指標、選線意圖， 結合地面起伏變化，以控制點為依據(jù)，穿插

19、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 整。 （6） 定坡：經(jīng)調整核對無誤后，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，變坡點一般要調整到 10m 的整樁號上。 （7）

20、 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。 3.4 豎曲線設計 豎曲線是縱斷面上兩個坡段的轉折處，為了便于行車而設置的一段緩和曲線。 設計時充分結合縱斷面設計原則和要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半徑。 標 準規(guī)定： 表 3.1 豎曲線指標 設計車速（km/h） 60 最大縱坡（） 6% 最小縱坡（） 0.3% 一般值 2000 凸形豎曲線半徑（m） 極限值 1400 一般值 1500 凹形豎曲線半徑（m） 極限值 1000 豎曲線最小長度（m） 50 豎曲線基本要素計算公式： (3.1)

21、12 l = (3.2)r t = (3.3) 2 l e = (3.4) r t 2 2 式中： 坡度差， l 曲線長， （m） t 切線長， （m） e 外距 （m） a 變坡點 1： (1) 豎曲線要素計算： 里程和樁號 k0+770.000 i1=0.4% i2= -2.6% 取半徑 r=10000m w= i2i1=-2.6%(0.4%)=-2.2% (凸形) mrwl220|%2 . 2|10000曲線長 m l t110 2 220 2 切線長 m r t j609 . 0 100002 110 2 22 外距 (2) 設計高程計算： 豎曲線起點樁號=(k0+770.000)11

22、0=k0+660 豎曲線起點高程=178.6-110（-0.4%）=179.04m 豎曲線終點樁號=( k0+770.000) +110= k0+880 豎曲線終點高程=178.6+ 110（-2.6%）=175.74m b 變坡點 2： (1) 豎曲線要素計算： 里程和樁號 k1+520 i2=-2.6% i3= -1.9% 取半徑 r=10000 w= i3i2=-1.9%-（-2.6%）=0.5% (凹形) mrwl50%5 . 010000曲線長 m l t25 2 50 2 切線長 m r t j03125 . 0 100002 25 2 22 外距 (2) 設計高程計算： 豎曲線起

23、點樁號=(k1+520)25 =k1+495 豎曲線起點高程=158.922525（-2.6%）=159.5725m 豎曲線終點樁號=(k1+520)+25 =k1+545 豎曲線終點高程=158.9225-25（-1.9%）=159.398m 4 路線橫斷面設計 道路橫斷面，是指中線上各點的法向切面，它是由橫斷面設計線和地面線構成 的。橫斷面設計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝等設施構成的。 4.1 橫斷面設計的原則 （1）設計應根據(jù)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

24、基橫斷面形式和邊坡坡度等外，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構物，采用經(jīng)濟有效的病害防治措施。 （3）還應結合路線和路面進行設計。選線時，應盡量繞避一些難以處理的地質不 良地段。對于地形陡峭、有高填深挖的邊坡，應與移改路線位置及設置防護工程等 進行比較，以減少工程數(shù)量，保證路基穩(wěn)定。 （4）沿河及受水浸水淹路段，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換填并壓實，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

25、 公路是一帶狀結構物，垂直于路中心線方向上的剖面叫橫斷面，這個剖面的圖 形叫橫斷面。 4.2 橫斷面設計綜述 在濟鄒二級公路的橫斷面設計中，設計路線基本按原路設計，為保證改建施工， 全線以填土為主。 4.2.1 橫坡的確定 （1）路拱坡度 根據(jù)規(guī)范二級公路的應采用雙向路拱坡度，由路中央向兩側傾斜，不小于 1.5。 （2）路肩坡度 直線路段的硬路肩，應設置向外傾斜的橫坡。 曲線外側的路肩橫坡方向及其坡度值： 表 4.1 路肩橫坡方向及其坡度表 行車道超高值（%）2、3、4、56、78、9、10 曲線外側路肩橫坡方向向外側傾斜向內(nèi)側傾斜向內(nèi)側傾斜 曲線外側路肩坡度值（%） -2-1 與行車道行坡相

26、同 4.3 彎道的超高和加寬 4.3.1 平曲線的加寬 汽車行駛在曲線上，各輪跡半徑不同，其中以后輪跡半徑最小，且偏向曲線內(nèi) 側，故曲線內(nèi)側應增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。 普通汽車的加寬值可由幾何關系得到： b =r (r1+b) (4.1) 而 . 82 42 22 1 r a r a rarbr 故 . 82 3 42 r a r a b 上述第二項以后的值很小，可省略不計，故一條車道的加寬： (4.2) r a b 2 2 單 式中： a 汽車后軸至前保險杠的距離 （m） r 圓曲線半徑 （m） 對于有 n 個車道的行車道： (4.3) r na bn 2 2 半掛車的加

27、寬值由幾何關系求得： (4.4) r a b 2 2 1 1 (4.5) , 2 2 2 2r a b 式中： 牽引車的加寬值； 1 b 拖車的加寬值； 2 b 牽引車保險杠至第二軸的距離 （m） ； 1 a 第二軸至拖車最后軸的距離 （m） ； 2 a 由于，而與 r 相比甚微，可取 = r ，于是半掛車的加寬值： 1 brr ， 1 b ， r (4.6) r aa bbb 2 2 2 2 1 21 令 = ，上式仍舊納成為式： 2 2 2 1 aa 2 a (4.7) r na b 2 2 4.3.2 加寬過渡 對于 r 250m 的圓曲線，由于其加寬值甚小，可以不加寬。有三條以上車道構

28、 成的行車道，其加寬值應另行計算。各級公路的路面加寬后，路基也應相應加寬。 為了使路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上設置了加寬的寬度，需設置加寬 緩和段。在加寬緩和段上，路面具有逐漸變化的寬度。加寬過渡的設置根據(jù)道路性 質和等級可采用不同的方法。 二級公路設計中采用比例過渡，在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸 加寬，加寬緩和段內(nèi)任意點的加寬值： (4.8)b l l b x x 式中： 任意點距緩和段起點的距離 （m） ； x l l 加寬緩和段長 （m） ； b 圓曲線上的全加寬 （m） 。 4.3.3 曲線的超高 為抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側高于內(nèi)側的

29、單向橫坡的形式，這就是曲線上的超高。合理設置超高，可以全部或部分抵消離心 力，提高汽車行駛在曲線上的穩(wěn)定性和舒適性。當汽車等速行駛時，其離心力也是 變化的。因此，超高橫坡度在圓曲線上應是與圓曲線半徑相適宜的全超高，在緩和 曲線上應是逐漸變化的超高。 濟鄒二級公路設計中主要采用繞外邊旋轉的方法進行曲線的超高。先將外側車 道繞外邊旋轉，于次同時，內(nèi)側車道隨中線的降低而相應降低，待達到單向橫坡度 后，整個斷面仍繞外側車道邊緣旋轉，直至超高橫坡度。繞邊線旋轉由于行車道內(nèi) 側不降低，有利于路基縱向排水，一般新建工程多用此中方法。 橫斷面上超高值的計算 表 4.2 繞邊線旋轉超高值計算公式 計 算 公 式

30、 超高 位置 0 xx 0 xx 注 外緣 c h hjjj ibbib)( 中緣 , c h hjj i b ib 2 圓曲 線上 內(nèi)緣 , , c h hjjj ibbib)( 過渡段 外緣 cx h c hjgjgjj l x ibbibiib)()( 1、計算結果 均為與設計高之高 差 2、臨界斷面 距緩和段起點： 中緣 , cx h gjj i b ib 2 h c jj i l xb ib 2 上 內(nèi)緣 , , cx h gxjjj ibbib)( h c xjjj i l x bbib)( c h g l i i x 0 3、x 距離處的加寬 值： b l x b c x （1）

31、超高 規(guī)范規(guī)定：二級公路的最大超高值為 8。 （2）超高緩和段 超高緩和段長度 為了行車的舒適性和排水的需求，對超高緩和段必須加以控制，超高緩和段長 度按下式進行計算： （4.9） p l i c 式中：旋轉軸至行車道（設路緣帶為路緣帶）外側邊緣的寬度，（m）； 超高坡度與路拱坡度代數(shù)差，（%）；i 超高漸變率，即旋轉軸與行車道（設路緣帶時為路緣帶）外側邊緣p 線之間相對升降的比率。 超高緩和段長度按上式計算結果，應取為 5m 的倍數(shù)，并不小于 10m 的長度。 路線橫斷面設計綜述： 1） 路拱坡度 2.0% 2） 路肩坡度 3.0% 3） 超高度 超高度可由平曲線半徑范圍選取，由規(guī)范： 平原

32、微丘區(qū)：平曲線半徑 300-390m，iy=5% 不設超高的最小半徑為：5500m 超高計算可求出各點的超高值，如下表截取數(shù)據(jù)為 k0+687.510k0+847.369 的 超高加寬值，因為所取圓曲線半徑 r250m，所以路線不設加寬。 表 4.3 路基超高加寬表 路 基 左 側 樁 號 路基寬(m)路面寬(m)加寬值(m)超高橫坡(%)土路肩橫坡(%) k0+687.5105.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+6905.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+7005.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0

33、+7105.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+7205.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+7305.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+7405.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+7505.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+7605.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+767.5105.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+7705.000 3.500 0.000 -2.000 -

34、3.000 k0+7805.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+7905.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+8005.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+807.4595.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+8105.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+8205.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 k0+8305.0003.5000.000-2.000-3.000 k0+8305.0003.5000.000-2.000-

35、3.000 k0+847.3695.0003.5000.000-2.000-3.000 4.4 橫斷面的繪制 道路橫斷面的布置及幾何尺寸,應能滿足交通環(huán)境用地經(jīng)濟城市面貌等要求,并 應保證路基的穩(wěn)定性.本次橫斷面設計選擇了路線的一公里來繪制，其中包括了樁號 jd1 ，樁號 jd2 兩個樁號.此段路的路基土石方數(shù)量見路基土石方數(shù)量計算表。路基設計的 主要計算值見路基設計表。 5 土石方的計算和調配 5.1 調配要求 （1）土石方調配應按先橫向后縱向的次序進行。 （2）縱向調運的最遠距離一般應小于經(jīng)濟運距（按費用經(jīng)濟計算的縱向調運的最 大限度距離叫經(jīng)濟運距） 。 （3）土石方調運的方向應考慮橋涵位

36、置和路線縱坡對施工運輸?shù)挠绊?，一般情況 下，不跨越深溝和少做上坡調運。 （4）借方、棄土方應與借土還田，整地建田相結合，盡量少占田地，減少對農(nóng)業(yè) 的影響，對于取土和棄土地點應事先同地方商量。 （5）不同性質的土石應分別調配。 回頭曲線路段的土石調運，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調運。 5.2 調配方法 土石方調配方法有多種，如累積曲線法、調配圖法、表格調配法等，由于表格 調配法不需單獨繪圖，直接在土石方表上調配，具有方法簡單，調配清晰的優(yōu)點， 是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。 表格調配法又可有逐樁調運和分段調運兩種方式。一般采用分段調用。 表格調配法的方法步驟如下： 5.2.1 準備工作 調配前先要對土

37、石方計算復核，確認無誤后方可進行。調配前應將可能影響調配 的橋涵位置、陡坡、深溝、借土位置、棄土位置等條件表于表旁，借調配時考慮。 5.2.2 橫向調運 即計算本樁利用、填缺、挖余，以石代土時填入土方欄，并用符號區(qū)分。 5.2.3 縱向調運 確定經(jīng)濟運距 根據(jù)填缺、挖余情況結合調運條件擬定調配方案，確定調運方向和調運起訖點， 并用箭頭表示。 計算調運數(shù)量和運距 調配的運距是指計價運距，就是調運挖方中心到填方中心的距離見區(qū)免費運距。 5.2.4 計算借方數(shù)量、廢方數(shù)量和總運量 借方數(shù)量=填缺縱向調入本樁的數(shù)量 廢方數(shù)量=挖余縱向調出本樁的數(shù)量 總運量=縱向調運量+廢方調運量+借方調運量 5.2.

38、5 復核 (1) 橫向調運復核 填方=本樁利用+填缺 挖方=本樁利用+挖余 (2) 縱向調運復核 填缺=縱向調運方+借方 挖余+縱向調運方+廢方 (3) 總調運量復核 挖方+借方=填方+借方 以上復核一般是按逐頁小計進行的，最后應按每公里合計復核。 5.2.6 計算計價土石方 計價土石方=挖方數(shù)量+借方數(shù)量 6 路基設計 6.1 路基橫斷面布置 由橫斷面設計，查標準可知，二級公路路基寬度為 10m，其中路面跨度為 7.00m，無須設置中央分隔帶，硬路肩寬度為 0.752=1.5m，土路肩寬度為 0.752=1.5m。 ；路面橫坡為 2%，土路肩橫坡為 3% 圖 6.1 公路路基寬度示意圖 6.

39、2 路基邊坡 由橫斷面設計查公路路基設計規(guī)范可知，當二級公路路基邊坡小于 8m 時， 采用 1：1.5 的坡度，當路基邊坡大于 8m 時采用 1：1.75，當路塹開挖有些路段大 于 15 米，由規(guī)范采用 1：0.5 與 1：0.75 的邊坡相結合。 6.3 路基壓實標準 路基壓實采用重型壓實標準，壓實度應符合規(guī)范要求： 表 6.1 路基壓實度 路基壓實度 填挖類別 路面以下深度（m） 二級公路 零填即挖方 00.30 0.300.80 95 填方 00.30 0.300.80 0.801.50 1.50 以下 95 95 94 92 6.4 路基填料 填方路基宜選用級配較好的粗粒土作為填料。

40、礫（角礫）類土，砂類土應優(yōu)先選作路床填料，土質較差的細粒土可填于路基 底部，用不同填料填筑路基時，應分層填筑，每一水平層均采用同類填料。 細粒土做填料，當土的含水量超過最佳含水量兩個百分點以上時，應采取晾曬 或摻入石灰、固化材料等技術措施進行處理。 橋涵臺背和擋土墻墻背填料，應優(yōu)先選用內(nèi)摩檫角值較大的礫（角礫）類土， 砂類土填筑。 6.5 路床處理 （1）路床土質應均勻、密實、強度高，上路床壓實度達不到要求時，必須采取 晾曬，摻石灰等技術措施。路床頂面橫坡應與路拱坡度一致。 （2）挖方地段的路床為巖石或土基良好時，可直接利用作為路床，并應整平， 碾壓密實。地質條件不良或土質松散，滲水，濕軟，強

41、度低時，應采取防水，排水 措施或摻石灰處理或換填滲水性土等措施，處理深度可視具體情況確定。 （3）填方路基的基底，應視不同情況分別予以處理 基底土密實，地面橫坡緩于 1：2.5 時，路基可直接填筑在天然地面上，地表有 樹根草皮或腐殖土土應予以處理深除。當陡于 1：2.5 時，地面須挖成階梯式，梯寬 2.0m，并做 2%的反坡。 路堤基底范圍內(nèi)由于地表水或地下水影響路基穩(wěn)定時，應采取攔截，引排等措 施，或在路堤底部填筑不易風化的片石，塊石或砂、礫等透水性材料。 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 灰及其它加固措施進行處理，當為軟土地基說，應按特殊路基處理。 6.

42、6 路基防護 （1） 路基填土高度 h3m 時，采用漿砌片石襯砌拱防護，當 3h4m 時，設 置單層襯砌拱，當 4h6m 時，設置雙層襯砌拱，拱內(nèi)鋪設草坪網(wǎng)布被為保證路面 水或坡面水不沖刷護坡道，相應于襯砌拱拱柱部分的護坡道也做鋪砌，并設置 20 號 混凝土預制塊至邊溝內(nèi)側。20 號混凝土預制塊的規(guī)格分為兩種，拱柱及護腳采用 5cm30cm50cm 的長方體預制塊，拱圈部分采用 5cm30cm65cm 的弧形預制塊 （圓心角 30 度，內(nèi)徑 125cm，外徑 130cm） ，預制塊間用 7.5 號砌漿灌注。 （3）路線經(jīng)過河塘地段時，采用漿砌片石滿鋪防護，并設置勺形基礎，漿砌片 石護坡厚 30

43、cm，下設 10cm 砂墊層，基礎埋深 60cm，底寬 80cm，個別小的河塘全部 填土。 （4）路塹路段邊坡為 1：0.5，按規(guī)范采用漿砌片石防護。 7 路基路面排水設計 7.1 路基排水設計 路基地表排水可采用邊溝、排水溝，各類地段排水溝應高出設計水位 0.2m 以上。 邊溝橫斷面采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側邊坡坡度為 1:1，邊溝的深度為 0.6m，邊 溝縱坡宜與路線縱坡一致，邊溝采用漿砌片石，水泥混凝土預制塊防護。 排水溝：橫截面一般為梯形，邊坡采用 1：1，橫截面尺寸深度和底寬不宜小于 0.5m。溝底縱坡宜大于 0.5%。排水溝長度不宜超過 500m。 7.2 路面排水設計 本公路的路面排

44、水主要是采用路肩排水措施，主要由攔水帶、急流槽和路肩排 水溝組成以及中央分隔帶排水設施組成。 路肩排水設施的縱坡應與路面的縱坡一致，當路面縱坡小于 0.3%時，可采用橫 向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方邊坡應進行防護。 路堤邊坡較高，采用橫向分散排水不經(jīng)濟時，應采用縱向集中排水方式，在硬 路肩邊緣設置排水帶，并通過急流槽將水排出路基。 攔水帶可采用水泥混凝土預制塊或瀝青混凝土筑成，攔水帶高出路肩 12cm,頂 寬 810cm。急流槽的設置距按路肩排水的容許容量計算確定以 20m50m 為宜，急 流槽可設置在凹形曲線底部及構造物附近，并考慮到地形、邊坡狀態(tài)及其它排水設 施的聯(lián)接。 行車

45、道 路肩橫坡攔水緣石 縱坡 出水口 急流槽 消力池邊溝縱坡排水溝 橫坡 行車道中央分隔帶排水盲溝雨水井 集水井 邊溝 縱坡排水溝 超高段 橫向排水管 圖 7.1 路基路面排水示意圖 8 公路路面結構設計計算公路路面結構設計計算 8.1 瀝青混凝土路面 設 計 內(nèi) 容 : 新建瀝青混凝土路面設計 公 路 等 級 : 二級公路 變異水平的等級 : 中 級 可 靠 度 系 數(shù) : 1.13 面 層 類 型 : 中粒式瀝青混凝土面層 8.1.1 軸載換算及設計彎沉值和容許拉應力計算 表 8.1 交通量表 車型前軸重后軸重后軸數(shù) 后軸 輪組數(shù) 后軸距（m）交通量 小客車 1325.61 雙輪組 1700

46、 紅旗 ca630 19.327.91 雙輪組 600 解放 ca50 28.768.21 雙輪組 130 北京 bj130 13.5527.21 雙輪組 1600 解放 ca340 22.156.61 雙輪組 1000 東風 eq140 23.769.21 雙輪組 80 黃河 jn150 49101.61 雙輪組 220 日野 kb222 50.2104.31 雙輪組 90 五十鈴 exr181 601003 雙輪組 3100 設計年限 12 車道系數(shù) 0.5 交通量平均年增長率 6 （1）當以設計彎沉值為指標及瀝青層層底拉應力驗算時 : 路面竣工后第一年日平均當量軸次 : 962 設計年限

47、內(nèi)一個車道上累計當量軸次 : 2961771 （2）當進行半剛性基層層底拉應力驗算時 : 路面竣工后第一年日平均當量軸次 : 748 設計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次 : 2302916 公路等級 二級公路 公路等級系數(shù) 1.1 面層類型系數(shù) 1 基層類型系數(shù) 1 路面設計彎沉值 : 33.5 (0.01mm) 層位 結 構 層 材 料 名 稱 劈裂強度(mpa) 容許拉應力(mpa) 1 中粒式瀝青混凝土 1.4 0.64 2 水泥碎石土 0.6 0.29 3 碎石土 8.1.2 新建路面結構厚度計算 公 路 等 級 : 二級公路 新建路面的層數(shù) : 3 標 準 軸 載 : bzz-100

48、路面設計彎沉值 : 33.5 (0.01mm) 路面設計層層位 : 3 設計層最小厚度 : 15 (cm) 層位 結構層材料名稱 厚度(cm) 抗壓模量(mpa) 抗壓模量(mpa) 容許應力(mpa) (20) (15) 1 中粒式瀝青混凝土 5 1400 2000 0.64 2 水泥碎石土 15 1200 1200 0.29 3 碎石土 20 900 900 4 土基 36 （1） 按設計彎沉值計算設計層厚度 : ld= 33.5 (0.01mm) h( 3 )= 25 cm ls= 37.5 (0.01mm) h( 3 )= 30 cm ls= 32.8 (0.01mm) h( 3 )=

49、 29.3 cm(僅考慮彎沉) （2）按容許拉應力驗算設計層厚度 : h( 3 )= 29.3 cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求) h( 3 )= 29.3 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求) （3）路面設計層厚度 : h( 3 )= 29.3 cm(僅考慮彎沉) h( 3 )= 29.3 cm(同時考慮彎沉和拉應力) 8.1.3 驗算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 80 cm 驗算結果表明 ,路面總厚度比路面最小防凍厚度小 30.7 cm , 程序將自動在上述剛設計的路面最下層厚度中予以補足 . 通過對設計層厚度取整和將路面防凍厚度不足部分增補到路面 最下層以及設計人員對路面

50、厚度進一步的修改, 最后得到路面結構 設計結果如下: - 中粒式瀝青混凝土 5 cm - 水泥碎石土 15 cm - 碎石土 20 cm - 土基 竣工驗收彎沉值和層底拉應力計算 公 路 等 級 : 二級公路 新建路面的層數(shù) : 3 標 準 軸 載 : bzz-100 層位 結構層材料名稱 厚度(cm) 抗壓模量(mpa) 抗壓模量(mpa) 計算信息 (20) (15) 1 中粒式瀝青混凝土 5 1400 2000 計算應力 2 水泥碎石土 15 1200 1200 計算應力 3 碎石土 20 900 900 不算應力 4 土基 36 8.1.4 計算新建路面各結構層及土基頂面竣工驗收彎沉值

51、 : 第 1 層路面頂面竣工驗收彎沉值 ls= 43.5 (0.01mm) 第 2 層路面頂面竣工驗收彎沉值 ls= 53.3 (0.01mm) 第 3 層路面頂面竣工驗收彎沉值 ls= 117 (0.01mm) 土基頂面竣工驗收彎沉值 ls= 322.9 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第 88 頁公 式) ls= 258.8 (0.01mm)(根據(jù)“測試規(guī)程”第 56 頁公式) 計算新建路面各結構層底面最大拉應力 : 第 1 層底面最大拉應力 ( 1 )=-0.244 (mpa) 第 2 層底面最大拉應力 ( 2 )= 0.077 (mpa) 8.2 水泥混凝土路面設計 設 計 內(nèi)

52、容 : 新建單層水泥混凝土路面設計 公 路 等 級 : 二級公路 變異水平的等級 : 中 級 可 靠 度 系 數(shù) : 1.13 面 層 類 型 : 普通混凝土面層 8.1.1 軸載換算及設計彎沉值和容許拉應力計算 序 路面行駛 單軸單輪 軸載 單軸雙輪 軸載 雙軸雙輪 軸載 三軸雙輪 軸載 交通 號 車輛名稱 組的個數(shù) 總重 組的個數(shù) 總重 組的個數(shù) 總重 組的個數(shù) 總重 量 (kn) (kn) (kn) (kn) 1 單后軸客車 1 13 2 25.6 0 0 0 0 1700 2 紅旗 ca630 1 19.3 2 27.9 0 0 0 0 600 3 解放 ca50 1 28.7 2 6

53、8.2 0 0 0 0 130 4 北京 bj130 1 13.55 2 27.2 0 0 0 0 1600 5 解放 ca340 1 22.1 2 56.6 0 0 0 0 1000 6 東風 eq140 1 23.7 2 69.2 0 0 0 0 80 7 黃河 jn150 1 49 2 101.6 0 0 0 0 220 8 日野 kb222 1 50.2 2 104.3 0 0 0 0 90 9 五十鈴 exr181 1 60 3 100 0 0 0 0 100 行駛方向分配系數(shù) 1 車道分配系數(shù) 1 輪跡橫向分布系數(shù) 0.39 交通量年平均增長率 6 混凝土彎拉強度 5 mpa 混凝

54、土彎拉模量 31000 mpa 混凝土面層板長度 5 m 地區(qū)公路自然區(qū)劃 面層最大溫度梯度 88 /m 接縫應力折減系數(shù) 0.87 基(墊)層類型-新建公路土基上修筑的基(墊)層 層位 基（墊）層材料名稱 厚度(mm) 回彈模量(mpa) 1 水泥穩(wěn)定粒料 180 1300 2 石灰粉煤灰土 200 500 3 土基 30 基層頂面當量回彈模量 et= 174.8 mpa hb= 220 r= 0.664 sps= 1.24 spr= 3.16 bx= 0.71 stm= 2.13 kt= 0.53 str= 1.13 scr= 4.29 gscr= 4.85 re=-3 % 設計車道使用初

55、期標準軸載日作用次數(shù) : 1134 路面的設計基準期 : 20 年 設計基準期內(nèi)標準軸載累計作用次數(shù) : 5938110 路面承受的交通等級 :重交通等級 基層頂面當量回彈模量 : 174.8 mpa 混凝土面層設計厚度 : 220 mm 通過對設計層厚度取整以及設計人員對路面厚度進一步的修改, 最后得到路面結構設計結果如下: - 普通混凝土面層 220 mm - 水泥穩(wěn)定粒料 180 mm - 石灰粉煤灰土 200 mm - 土基 8.38.3 水泥板接縫設計水泥板接縫設計 8.3.1 縱向接縫 縱向施工縫采用設拉桿平縫形式，上部鋸切槽口，深度為 35mm，寬度為 5mm，槽 內(nèi)灌塞瀝青橡膠

56、填縫料，構造如圖。拉桿直徑為 14mm，長度為 700mm，間距為 800mm。 8.3.2 橫向接縫 橫向縮縫采用設傳力桿假縫形式，上部鋸切槽口，深度為 50mm，寬度為 5mm，槽 內(nèi)灌塞瀝青橡膠填縫料，結構如圖。傳力桿直徑為 28mm，長度為 500mm，間距為 250mm。 8.4 方案比較 瀝青路面與混凝土路面各具特色，結合前面兩節(jié)所求得的各項技術數(shù)據(jù)，從路面 的基本特性、對施工的要求及經(jīng)濟角度三方面，對柔性路面和剛性路面進行比較。 8.4.1 路面的基本特性 瀝青路面使用瀝青結合料,因而增強了礦料間的粘結力,提高了混合料的強度和穩(wěn) 定性,是路面的使用質量和耐久性都得到提高。與水泥混

57、凝土路面相比，瀝青路面具 有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪音低、施工期短、養(yǎng)護維修簡 單、適宜于分期修建等優(yōu)點，因而獲得越來越廣泛的應用。但瀝青路面透水性小， 其穩(wěn)定性和強度很大程度取決于土層和基層的特性?；炷谅访婢哂袕姸雀摺⒎€(wěn)定 性好、耐久性好、有利于夜間行車等特點，但對水泥和水的需要量大，這對水泥供 應不足和缺水地區(qū)帶來較大困難。并且一般混凝土路面要建造許多接縫，這些接縫 不但增加施工和養(yǎng)護的復雜性，而且容易引起行車跳動，影響行車的舒適性，接縫 又是路面的薄弱點，如處理不當，將導致路面板邊和板角處破壞。混凝土路面開放 交通較遲，一般混凝土路面完工后，要經(jīng)過 28 天的潮濕養(yǎng)

58、生，才能開放交通。另外 混凝土路面損壞后，開挖很困難，修補工作量也大，且影響交通。 8.4.2 對施工的要求 瀝青路面的施工技術比較容易，鋪面平整度較容易獲得，因此國內(nèi)長久以來都習 慣以柔性路面為主，在經(jīng)濟欠發(fā)達的地方可采用水泥混凝土路面。綜合上述各方面 的因素，本設計中采用水泥混凝土路面。 9 涵洞、交叉口設計 9.1 涵洞形式的確定 根據(jù)估算，如果設計流量小于 10m3/s，涵洞頂填土高度大于最小填土高度 50cm，由經(jīng)濟條件出發(fā)，結合沿路地區(qū)缺乏石料，并且設計流量較小時，因此選用 1.00-1.50 鋼筋混凝土圓管涵和 0.75-1.50 鋼筋混凝土蓋板涵。 根據(jù)沿線具體地形，該路線上共

59、設一座涵洞，具體為：k0+240 處跨徑 1.00 米 鋼筋混凝土蓋板涵。 9.2 交叉口的確定 兩條或兩條以上道路的相交處。車輛、行人匯集、轉向和疏散的必經(jīng)之地， 為交通的咽喉。因此，正確設計道路交叉口，合理組織、管理交叉口交通，是提 高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。道路交叉口分平面交叉口和立體交 叉口兩類。平面交叉口是道路在同一個平面上相交形成的交叉口。通常有t 形、 y 形、十字形、 x 形、錯位、環(huán)形等形式。 本設計交叉口設有三個，基本指標如 下： 樁號 k0+260 坐標：x=2876841，y=92709436 半徑 r=16m 樁號 k0+700 坐標：x=2876883

60、，y=500371 半徑 r1=23m r2=15m 樁號 k1+330 坐標：x=2876803，y=500994 半徑 r=15.2m 10 施工組織及預算 10.1 施工組織設計的基本原則 (1) 認真的貫徹黨對基本建設的方針政策，嚴格執(zhí)行基本建設程序和施工程序； (2) 科學的安排施工順序，按照公路工程施工的客觀規(guī)律安排施工順序，可將整 個項目劃分為幾個階段。在各個階段之間合理搭接，銜接緊湊。在保證質量的基礎 上，盡可能縮短工期，加快建設速度； (3) 采用先進的施工技術設備； (4) 應用科學的計劃方法制定最合理的施工組織方案； (5) 落實季節(jié)性施工的措施，確保全年連續(xù)施工； (6