xxx交通土建路桥方向二级公路毕业设计论文

'二级公路毕业设计目录第1章绪论11.1概述12.2选题意义1第2章总体设计32.1选线32.2设计要素确定62.2.1路线方案及主要技术指标确定6第3章路线设计93.1概述93.2选线的一般原则93.3选线步骤103.4平面线形设计103.4.1平面线形设计的一般原则103.4.2线形113.4.3带缓和曲线的圆曲线计算113.5纵断面设计153.5.1纵断面设计原则163.5.2纵坡设计要求163.5.3竖曲线设计183.6超高设计203.6.1超高确定203.7横断面设计243.7.1横断面设计原则253.7.2各项技术指标253.8土石方计算和调配273.8.1土石方计算273.8.2路基土石方调配及防护工程28第4章路基设计314.1概述314.2路基设计的一般要求314.3填料的选择及压实标准324.3.1填料的选择32第5章排水设计34ii 5.1路基排水目的和要求345.2路基排水设计一般原则345.3路基排水系统设计步骤355.4地面排水设施365.4.1边沟365.4.2截水沟37第6章挡土墙设计396.1挡土墙作用396.2重力式挡土墙验算396.2.1基本参数396.2.2计算结果396.3砌筑方案436.3.1施工部署436.3.2施工准备456.3.3施工方法、步骤466.3.4质量控制措施及安全技术措施50第7章路面设计537.1路面设计原则537.1.1路面类型与结构方案设计537.1.2路面结构设计537.2路面设计步骤547.3路面设计557.3.1设计资料557.3.2设计方案557.3.3确定土基的回弹模量567.3.4路面结构组合设计567.3.5方案的计算情况57第8章交通沿线防护设置设计608.1概述608.2交通安全设施设计60第9章工程概算629.1概算定义和作用629.1.1概算定义629.1.2概算作用629.2概算费用组成629.3路线工程概算主要内容62致　谢63参考文献64ii 第1章绪论1.1概述交通运输事业是国民经济的重要组成部分，是国民经济的命脉。公路运输作为其中最重要的运输方式之一，具有如下特点：（1）机动灵活，能迅速集中和分散货物，做到直达运输，不需中转，可以实现“库—库”的直接运输，节约时间和减少中转费用，减少货损。（2）受交通设施限制少，是最广泛的一种运输方式。（3）适用性强，服务面广，时间上随意性强。（4）投资少，资金周转快，社会效益显著。由于公路运输的这些特点，使公路运输事业得以快速发展。到上世纪70年代，经济发达国家大多改变了一个多世纪以来以铁路运输为中心的局面，公路运输在各种运输方式中起了主导作用，是我国综合运输体系中最为活跃的一种运输方式，并显示出了广阔的发展前景。2.2选题意义综合运用已学的知识，解决土木工程专业道桥方向有关道路工程的技术问题，从而获得综合运用本专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，提高分析和解决实际问题的能力，并受到科学研究的初步训练。通过毕业设计进一步培养调查研究、检索和阅读中外文献资料、综合分析、设计计算、计算机应用、技术经济分析、绘图、撰写论文和设计说明书等方面的能力。毕业设计所采用的地形图是陕西省柞水县地区，我的设计任务为陕西省柞水县到镇安县K0+000—K2+956.013段二级公路设计。该地形图由指导老师提供，位于陕西省柞水县附近，该设计具有现实意义。64 本次设计，在了解、熟悉和掌握道路及其构造物详细设计程序的基础上进行二级公路两阶段施工图设计。使学生应用所学专业理论，运用公路有关技术标准及定额，进行工程施工图设计和技术分析；培养和训练学生的专业设计能力、独立解决综合问题的能力和计算机应用能力。本次大约三公里的道路设计结合了道路勘测课程设计、路基路面课程设计、概预算课程设计等内容。此外毕业设计也是作为大学生毕业前的一次重要的演练，为我们将来顺利踏上工作岗位，但当好自己的职责具有重要的意义。64 第1章总体设计2.1选线路线所经地区，位于陕西柞水县，位于陕西南部，地处秦岭南坡，呈西北高、东南低，并由西北向东南呈倾斜地势。气候为暖温带间凉亚热带过渡性气候，介于亚热带和暖温带的过度地带。柞水为中国西北东线内陆地区，兼有南北气候带的特征，北部属暖温带，东南部属北亚热带，整个县域属亚热带和温暖带两个气候的过渡地带，植被繁衍群落差异明显。全年日照1860.2小时，最冷平均气温0.2℃，最热平均气温23.6℃。极端最高气温37.1℃，最低一13.9℃，无霜期209天，年降水量742mm，最大降水量1225.9mm（83年），最小降水量567.6mm（76年），四季分明，温暖湿润，夏无酷暑，冬无严寒，宜长、短日照和不同温湿度条件下的植物发育生长。本地区公路路线特点：地处陕西省柞水县境内，属秦岭山系，地面高度变化较大，属山岭重丘区。期间又有河流分布，乾佑河贯穿整个地区。同时又处于柞水县县城附近，综合情况复杂。该地区选线原则及依据：根据该地区地形起伏变化情况摸清地形、地质和水文条件，选出方向顺直，工程量少的路线方案。同时在符合国家建设发展的需要下，结合自然条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的，选线必须深入实际，综合考虑路线、路基、路面、桥涵等，最后选出合适的路线。并且要注意一下问题：（1）注意利用有利条件减少工程量，（2）注意平、纵、横应综合设计。道路等级的确定：64 由于每条道路在国民经济中的作用不同，自然条件的复杂程度不同，行车种类、速度和运量的不同，在技术完善程度方面就有着各种不同的要求。公路等级应根据使用任务、功能和适应的交通量来确定，还应考虑到公路网的规划等因素。《公路路线设计规范JTGD20—2006》将公路根据功能和适用的交通量分为以下五个等级：（1）高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000～55000辆；六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量40000～80000辆；八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000～100000辆。（2）一级公路为供汽车分向、分车道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量15000～30000辆；六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000～55000辆。（3）二级公路为供汽车行驶的双车道公路。双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量5000～15000辆。（4）三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。双车道三级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000～6000辆。（5）四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。64 双车道四级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000以下。单车道四级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量400以下。（1）已知资料路段初始年交通量（辆/日，交通量年平均增长率8%）表1—1路段初始年交通量车型黄河JN360太脱拉138东风EQ140日野ZM440交通量550450450400（2）我国《公路工程技术标准》规定：标准车型为小客车各汽车代表车型与标准车型换算系数如下：表1—2各车型换算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.0≤19座的客车和载质量≤2t的货车中型车1.5＞19座的客车和载质量＞2t的货车大型车2.0载质量＞7t~≤14t的货车拖挂车3.0载质量＞14t的货车（3）交通量计算初始年交通量：折合成小型车为：按设计年限15年考虑，交通量年增长率6%，则远期交通量可达：64 交通量处于5000～15000之间，根据《公路路线设计规范JTGD20—2006》拟定该公路等级为双车道二级公路。地形为重丘区设计车速为60KM/h。2.2设计要素确定2.2.1路线方案及主要技术指标确定在本设计中，地形复杂、地区范围很广.由老师给出的要求,该公路为二级公路双车道，设计车速为60km/h。道路宽度为10米.（1）停车视距:75m.（2）圆曲线最小半径:一般值:200m,最小值:125m.（3）二级公路整体式断面形式不用设计中间带，其断面各部分宽度应符合:二级公路基本要求（4）路肩宽度:表2—3路肩宽度表一般值（m）最小值（m）右侧硬路肩宽度2.000.50土路肩宽度0.750.75（5）最大纵坡:6%，最小纵坡0.5%。（6）最小坡长:一般值200m，最小值150m（7）竖曲线最小长度和最小半径表（60Km/h）如表2-4（8）最大坡长：如表2—5表2—4凸形竖曲线最小半径和最小长度凸形竖曲线半径（m）一般值极限值20001400竖曲线最小长度（m）一般值极限值605064 表2—5纵坡最大坡长表纵坡坡度（%）345最大坡长（m）12001000800连续上坡（或下坡）时，应在不大于上面所规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应符合纵坡长度的规定。在路基设计中应符合环境保护的要求，避免引发地质灾害，减少对生态环境的影响。路基工程应具有一定的强度，耐久性和稳定性。设计前应做好地质工程勘察工作，查明水文地质和工程地质条件，或许所需的岩土物理力学参数。路基设计应从地基出路、路基填料选择、路基强度与稳定性、防护工程、排水系统，以及关键部位路基施工技术等方面进行综合设计。路基设计避免高路堤深路堑，当路基中心填方高度超过20m、中心挖方深度超过30m时，宜结合路线方案与桥梁。隧道等构造物或分离式路基作方案比选。在沥青路面设计中应遵循的原则如下：（1）开展现场资料调查和收集，做好交通荷载分析与预测，按照全寿命周期成本的理念进行路面设计。（2）调查掌握沿线路基特点，路基干湿类型，在对不良地质路段处理的基础上，进行路基路面综合设计。（3）遵循因地制宜、合理选材、节约资源与投资的原则，选择技术先进、经济合理、安全可靠、方便施工的路面结构方案。（4）结合当地条件，积极、慎重地推广新材料、新工艺、新技术，并认真铺筑试验路段，总结经验，不断完善，逐步推广。（5）符合国家环境保护的有关规定，保护相关人员的安全和健康，重视材料的再生利用与废弃料的处理。在路基排水设计中的一半规定：64 （1）为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态,必须将影响路基稳定的地面水予以拦截,并排除到路基范围之外,防止漫流、聚积和下渗。对于影响路基稳定的地下水,应予以截断,疏干,降低水位,并引导到路基范围以外。（2）路基施工中应校核全线排水系统的设计是否完备和妥善,必要时予以补充和修改。使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。（3）路基排水设施应有合适的泄水断面和纵坡。高速公路和一级公路的边沟不应作为农业排灌渠道,其他公路不得已时可和排灌渠道结合,但应适当加大泄水断面,并采取加固措施以防水流危害路基。排水设施的进出水口,应视当地土质、水文、地形条件及筑路材料等情况,适当加固。（4）路基施工中,必须按设计要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施,然后再做主体工程。在无条件时,排水工程可与路基同步施工,并使其随施工进度逐步成型。64 第1章路线设计3.1概述路线方案是路线设计最根本的问题。路线方案是否合理，不仅关系到道路本身的工程投资和运营效益，还关系到道路的使用功能和国家的路网规划、国家的政策和国防要求等。因此，路线基本走向的选择应综合考虑公路的等级、在路网中的作用、水文、气象、地质、地形等自然条件，结合铁路、航空、水运、管道的布局和城镇、工矿企业、资源状况等，从所有可能的方案中，通过调查、分析、比选，确定一条最优路线方案。公路选线和定线，是根据公路的性质、等级、任务和标准，在路线起终点间综合地形，地质,地物及其他沿线条件，综合平、纵、横三方面因素在实地或纸上选定公路中线位置，然后进行测量和有关设计工作。路线的选定与公路线形设计有密切的关系,线形设计是对公路路线平、纵、横设计的基础，平、纵、横设计也是对其深一步细化和调整的依据，故选线定线应与几何设计相结合。3.2选线的一般原则选线要综合考虑多种因素，妥善处理好各种因素的关系，其基本原则如下：（1）在路线设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案做深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案。（2）路线设计应在保证行车安全、舒适、快捷的前提下，做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标，不要轻易采用极限指标，也不应片面追求高指标。64 （3）选线注意同农田基本建设相配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园等。（4）通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址。（5）选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响。（6）选线应重视环境保护，注意由于道路修筑、汽车运营所产生的影响和污染等问题。3.3选线步骤一条道路路线的选定是经过由浅入深、由轮廓到局部、由总体到具体、由面到带进而到线的过程来实现的，一般要经过以下三个步骤:（1）首先确定起终点的位置,根据地形图上的地形地貌及相关的设计资料确定两点间路线的基本走向。（2）按地形、地质、水文等自然条件选定一些细部点，如沿线房屋、农田等地点要重点控制,然后连接控制点，初步完成路线布局。（3）本设计本着方便城镇出入,少占田地,尽量避免穿越池塘,尽可能利用老路,路线短,填挖少且平衡的原则，在满足技术标准的前提下,进行平纵横综合设计,以定出道路的中线。3.4平面线形设计3.4.1平面线形设计的一般原则（1）平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；（2）各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量地选用较大的圆曲线半径。（3）两同向曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线相连。64 （4）两反向曲线间夹有直线段时，以设置不小于最小直线长度的直线段为宜。（5）曲线线形应特别注意技术指标的均衡性与连续性。（6）应避免连续急转弯的线形。3.4.2线形图3-1线形图转角值分别为:3.4.3带缓和曲线的圆曲线计算（1）ABC段取圆曲线半径，如图3-264 图3-2ABC段曲线图L1—曲线长（m）T1—切线长（m）E1—外矩（m）R1—曲线半径（m）Ls—缓和曲线（m）L—圆曲线（m）①设定缓和曲线长度:依照标准取缓和曲线②带有缓和曲线的平曲线计算公式切线长：曲线长：外距：切曲差：内移值：64 切线增值：主点桩号计算公式③曲线主点桩号:（2）BCD段取圆曲线半径，如图3-364 图3-3BCD段曲线图L2—曲线长（m）T2—切线长（m）E2—外矩（m）J2—校正数（m）R2—曲线半径（m）①设定缓和曲线长度:依据标准取缓和曲线长Ls=90m②曲线主点桩号计算:（3）CDE段取圆曲线半径，如图3-4：64 图3-4CDE段曲线图L3—曲线长（m）T3—切线长（m）E3—外矩（m）J3—校正数（m）R3—曲线半径（m）①设定缓和曲线长度:依据标准取缓和曲线长ls=90m②曲线主点桩号计算:3.5纵断面设计64 纵断面反映了路线纵坡的的变化、路中线位置地面的起伏、设计线与原地面线的高差的等情况，它与路线平面、公路横断面结合起来，可以完整的表达出路线作为空间曲线的立体线形效果。纵断面设计主要包括纵坡和竖曲线的设计。在纵断面设计中，首先绘制路线经由地带的纵断面地面线，依据平面选线确定的控制点及其高程、填挖平衡经济点及与周围景观的协调，综合考虑平、纵、横三方面试定坡度线，在用横断面图检查、调整，确定纵坡值，确定竖曲线半径，计算设计高程及填挖高度。根据道路的等级（二级公路）、沿线自然条件和构造物控制标高，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。具体路段设计可见纵断面设计图。3.5.1纵断面设计原则有以下四条：（1）纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。（2）纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。（3）平面与纵断面组合设计应满足:（4）视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。3.5.2纵坡设计要求（1）设计必须满足各项规范。（2）纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。（3）沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。（4）应尽量做到填挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。具体规范规定如下：64 （1）最大纵坡是指在纵坡设计时各级公路允许采用的最大坡度值。它是道路纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大地区，直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。各级道路允许的最大纵坡是根据当前具有代表性标准车型的汽车动力特性、道路等级、自然条件以及工程、运营经济因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。我国《公路工程技术标准》在规定最大纵坡时，对汽车在坡道上行驶情况进行了大量调查、试验，并广泛征求了各有关方面特别是驾驶人员的意见，同时考虑了汽车带拖挂车以及畜力车通行的情况，结合交通组成、汽车性能、工程费用和营运经济等，经综合分析研究后确定了道路的最大纵坡。各级公路最大纵坡的规定见表3—1所示。表3—1最大纵坡计算行车速度1201008060最大纵坡（%）3456（2）坡长限制最小坡长：最小坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的，如果坡长过短，使道路纵向变坡点增多，汽车行驶在连续起伏路段产生的超重与失重的变化频繁，导致乘客感觉不舒适，车速越高越感突出。纵坡变换频繁，尤其是过短的起伏纵坡，使驾驶员频繁换挡，加剧驾驶劳累。换挡引起能量，油料和时间的损失，加速齿轮，离合器和轮胎的磨损。为满足汽车行驶力学的要求，保证车辆行驶安全性和司乘人员在视觉和心理两方面的连续性，舒适性，《公路路线设计规范JTGD20—2006》规定了各级公路最小坡长。见表3—2：表3—2最小坡长设计速度（Km/h）1201008060最小坡长（m）300250200150（3）竖曲线最小半径64 在纵断面设计中，竖曲线的设计要受到许多因素的限制，其中有三个因素决定着竖曲线的最小半径，即最小半径须满足缓和冲击、行驶时间不过短和行驶视距的要求。查《公路路线设计规范JTGD20—2006》得：设计车速为时，凸形竖曲线极限最小半径为1400m，一般值为2000m；凹形竖曲线极限最小半径为1000m，一般值为1500m。竖曲线最小长度为50m。见表3—3：表3—3竖曲线最小半径与竖曲线长度设计速度(km/h)1201008060403020凸形竖曲线最小半径(m)一般值170001000045002000700400200极限值11000650030001400450250100凹形竖曲线最小半径(m)一般值6000450030001500700400200极限值4000300020001000450250100竖曲线长度(m)一般值250210170120906050最小值1008570503525203.5.3竖曲线设计竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车而设置的一段缓和曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求，并依据规范的规定合理的选择了半径。该公路全长2956.013m，全线共设两个竖曲线。其中一个凹形竖曲线，一个凸形竖曲线。变坡点桩号：K0+880，K2+150纵坡坡度：-2.404%，2.717%，-1.933%竖曲线半径：2000m，3000m以变坡点1为例计算：（凹形竖曲线）如图3—5：64 图3—5变坡点1示意图，为凹形。曲线长：切线长：外距：变坡点K0+880竖曲线起点桩号=K0+880-51.21=K0+828.79竖曲线终点桩号=K0+880+51.21=K0+931.21以变坡点2为例计算：（凸形竖曲线）如图3—6：64 图3—6变坡点2示意图，为凸形。曲线长：切线长：外距：变坡点K2+150竖曲线起点桩号=K2+150-69.75=K2+080.250竖曲线终点桩号=K2+150+69.75=K2+219.750以上计算值均与软件计算值相符。3.6超高设计3.6.1超高确定设置超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。可采用绕中线旋转的方式来设计。由汽车在曲线上行驶的力的平衡方程式，可得公式:64 —曲线超高率，—横向力系数，—车速，—半径。（1）第一段圆曲线上超高计算：①超高缓和段长度的计算由于半径R=200m，设计速度K=60Km/h根据规范取超高坡度，超高渐变率所以，超高缓和段长度为:—最小超高过渡段长度（m）—旋转轴至行车道外侧边缘的宽度（m）—超高坡度与路拱坡度的代数差（%）—超高渐变率64 表3—4　绕中线旋转超高值计算公式超高位置计算公式备注X≦X0X≧X0圆曲线上外缘1．计算结果均为与设计高之高差2．临界断面距缓和段起点:X=iGLc/ih3．X距离处的加宽值:bx=Xb/中线内缘过渡段上外缘(iJ－iG)＋（定值）内缘－(bJ＋bx)＋(＋bx)X/—路面宽度；—路肩宽度；—路拱坡度；—路肩坡度；—超高横坡度；—超高缓和段长度；—路基坡度由变为所需要的距离，一般可取1.0m；—与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离；64 —超高缓和段中任一点至起点的距离；—路肩外缘最大抬高值；—路中线最大抬高值；—路基内缘最大降低值；—X距离处路基外缘抬高值；—X距离处路中线抬高值；—X距离处路基内缘降低值；—圆曲线加宽值；—距离处路基加宽值；以上长度单位均为m。②计算各桩号处超高值:超高起点为K0+403.612，直线段的硬路肩坡度与行车道相同为2﹪，土路肩为3﹪，圆曲线内侧的土路肩、内外侧的硬路肩坡度与行车道的坡度相同，均为4﹪，外侧的土路肩坡度为-3﹪（即向路面外侧），内侧土路肩坡度过渡段长度为:所以取。内侧土路肩坡度在超高缓和段起点之前，变成-2﹪与路面横坡相同。（2）第二段圆曲线上超高计算①超高缓和段长度的计算由于半径，设计速度，根据规范取超高坡度，超高渐变率，所以，超高缓和段长度为:64 ②计算各桩号上超高值:超高起点为K1+141.381，取。内侧土路肩坡度在超高缓和段起点之前，变成-2﹪与路面横坡相同。（3）第三段圆曲线上超高计算①超高缓和段长度的计算由于半径，设计速度，根据规范取超高坡度，超高渐变率，所以，超高缓和段长度为:②计算各桩号上超高值:超高起点为K2+102.226，取。内侧土路肩坡度在超高缓和段起点之前，变成-2﹪与路面横坡相同。此部分详细数据可见路基超高加宽表。3.7横断面设计公路是一带状结构物，垂直于路中心线方向上剖面叫横断面，这个剖面的图形叫横断面图，它反映了路基的形状和尺寸，横断面设计应满足如下要求：横断面设计应符合公路建设的基本原则和现行《公路路线设计规范JTGD20—2006》规定的具体要求。设计前要充分了解工程地质和水文等自然条件，并确定公路等级、行车要求、自然条件结合施工方法，做出正确合理的设计。64 设计时要兼顾当地基本建设的需要，尽可能与之间配合，不能任意减、并农田排灌沟渠，当灌溉沟渠必须沿路基通过时，如流量较小，纵坡适宜，可考虑与路基边沟合并，但边沟断面应适当加大。路基穿过耕地时，为了节约用地，如当地石料方便，可修建石砌边坡，或修筑直立的加筋土挡墙。地面水和地下水严重影响路基的强度和稳定性，须采取拦截或迅速排至路基外的措施。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑进行设计。3.7.1横断面设计原则（1）设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。（2）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。（3）还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。（4）沿河及受到水浸水淹的路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。（5）当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。（6）路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。3.7.2各项技术指标（1）查规范，得各项技术指标①路基宽度设计年限15年，各种车辆折合成小客车的交通量合计为64 ，公路等级为二级，车道数拟定双车道。二级公路车速为,双车道的路基宽度一般值为10m,取设计车道宽度为3.50m，得总车道宽度为3.50×2＝7.0m，②路拱坡度沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为1~2%，故取路拱坡度为2%；路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%~2%，故取路肩横向坡度为4%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。③路基边坡坡度由《公路路基设计规范JTGD30-2004》得知，当H<6m（H—路基填土高度）时，路基边坡按1：1.5设计。④护坡道当路肩边缘与路侧取土坑底的高差小于或等于2m时，取土坑内侧坡顶可与路坡脚位相衔接，并采用路堤边坡坡度，当高茶大于2m时，应设置宽1m的护坡道；当高差大于6m时，应设置宽2m的护坡道。本设计的填土高度均小于6m，再结合当地的自然条件，护坡道均设置1m，且坡度设计为4%。⑤边沟设计边沟横断面一般采用梯形，梯形边沟内侧边坡为1：1.0~1：1.5，外侧边坡与挖方边坡坡度相同。外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。本设计路段地处重丘区，宜采用矩形边沟，且底宽为0.6m，深0.6m，内侧边坡坡度为1：1。（2）横断面设计步骤①根据外业横断面测量资料点绘横断地面线。②64 根据路线及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。③根据地质调查资料，示出土石界限、设计边坡度，并确定边沟形状和尺寸。④绘横断面设计线，又叫“戴帽子”。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。一般直线上的断面可不示出路拱坡度。⑤计算横断面面积（含填、挖方面积），并填于图上。（3）由图计算并填写逐桩占地宽度表、路基设计表、路基土石方计算表及公里路基土石方数量汇总表。标准横断面布置图如下：图3—7路基典型标准横断面图(单位m)3.8土石方计算和调配3.8.1土石方计算首先是根据横断面图计算横断面面积然后计算体积，即获得土石方数量，填入土石方计算表。当地面不规则时，常采用的方法有积距法和几何图形法。横断面面积计算时应注意的问题：（1）填方面积和挖方面积应分开计算。64 （2）填方面积中填石、加固边坡、填土等也应分开计算。（3）如基底是淤泥需换土时，先算出挖出淤泥的面积，再计算换土填方面积，即统一面积计算两次。同理，挖方台阶的面积也应计算两次。（4）大、中桥起终点之间的土石方数量，不计入路基土石方工程数量内。具体可见土石方计算表。3.8.2路基土石方调配及防护工程计算路基土石方工程数量后，还应进行土石方的调配，以便确定填土用土的来源，挖方弃土的去向，以及计算土石方的数量和运量。通过调配，合理的解决各路段土石方数量的平衡和利用问题，使路堑挖出土方，在经济合理的调运条件下移挖作填，达到填方有所取，挖方有所用。（1）调配要求①土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。②纵向调运的最远距离一般应小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距）。③土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。④借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。⑤不同性质的土石应分别调配。回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。（2）调配方法土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配法不需单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单，调配清晰的优点，是目前生产上广泛采用的方法。64 表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用分段调用。表格调配法的方法步骤如下：①准备工作调配前先要对土石方计算惊醒复核，确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁，借调配时考虑。②横向调运即计算本桩利用、填缺、挖余，以石代土时填入土方栏，并用符号区分。③纵向调运确定经济运距根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案，确定调运方向和调运起讫点，并用箭头表示。计算调运数量和运距调配的运距是指计价运距，就是调运挖方中心到填方中心的距离见区免费运距④计算借方数量、废方数量和总运量借方数量=填缺—纵向调入本桩的数量废方数量=挖余—纵向调出本桩的数量总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量⑤复核横向调运复核：填方=本桩利用+填缺挖方=本桩利用+挖余64 纵向调运复核：填缺=纵向调运方+借方挖余+纵向调运方+废方总调运量复核：挖方+借方=填方+借方以上复核一般是按逐页小计进行的，最后应按每公里合计复核。⑥计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量64 第1章路基设计4.1概述路基是在天然地基上按路线的平面位置及纵坡要求开挖或填筑成一定断面形状的土质或石质结构物，它是道路建筑的主体，又是铁路轨道或道路路面的基础。为使路线平顺，在自然地面低于路基设计标高处要填筑成路堤，在自然地面高于路基设计标高处要开挖成路堑。路基必须具有足够的强度和稳定性，即在其本身静力作用下地基不应发生过大沉陷；在车辆动力作用下不应发生过大的弹性和塑性变形；路基边坡应能长期稳定而不坍滑。为此，需要在必要处修筑一些排水沟、护坡、挡土结构等路基附属构筑物。路基是一种线形结构物，具有路线长、与大自然接触面广的特点，其稳定性，在很大程度上由当地自然条件所决定。合理选择线位，可以避开地质不良地段和工程艰巨路段，保证路基稳定，减少工程数量，节约工程投资。路基工程的特点是：工艺较简单，工程数量大，耗费劳力多，涉及面较广，耗资亦较多。路基施工改变了沿线原有自然状态，挖填借弃土石方涉及当地生态平衡、水土保持和农田水利。土石方相对集中或条件比较复杂的路段，路基工程往往是施工期限的关键之一。路基设计，通常包括路基基身、排水、防护与加固等方面。路基基身设计，主要涉及填料选择、压实标准、路基边坡及地基要求等问题。4.2路基设计的一般要求路基应根据道路等级、行车要求和当地自然条件（包括地质、水文和当地可利用材料情况等）并结合施工方案进行设计，既应有足够的强度和稳定性，又要经济合理。64 路基设计应选择合适的路基断面形式和边坡坡度，还应考虑影响路基强度和稳定的地面水和地下水。对于影响路基强度和稳定的地面水和地下水必须采取拦截或排出路基以外的措施，并结合路面排水，作好综合排水设计，形成完整的排水系统。路基作为支承路面的线形结构物，应结合路线和路面进行设计。修筑路基取土和弃土时，应符合环保要求，宜将取土坑、弃土堆加以处理，减少弃土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道。路基设计应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。尽可能与当地农田水利建设相配合，不得任意减、并农田排灌沟渠，还要照顾到近期发展。需要借土和弃土时，应与挖塘、造天相结合，减少土地占用，防止河道堵塞。路基结构物应该与周围环境协调，要充分考虑地区特点，尽量有效地利用自然地形和原有景点，加强园林绿化，改善变化后的地形和景观，努力保护生态环境。4.3填料的选择及压实标准4.3.1填料的选择填筑路基的材料以采用强度高、水稳定性好、压缩性小、施工方便以及运距短的岩土材料为宜。在选择填料时，一方面要考虑料源和经济性；另一方面还要顾及填料的性质是否合适。为节省投资和少占耕地和良田，一般应利用附近路堑或附属工程的控方作为填料。路基填料不得使用腐土、生活垃圾土、淤泥，不得含杂草、树根等杂物，粒径超过10cm的土块应打碎。应选用级配较好的粗粒土为填料，且应优先选用砾类土、砂类土，且在最佳含水量压实。路基填方若为土石混合料，且石料强度大于20MP时，石块的最大粒径不得超过压实厚度的2/3，当石料强度小于15MP，石料最大粒径不得超过压实厚度。路面填料最小强度和填粒最大粒径应符合表4—164 表4—1路基填料的技术要求路基部分（路面底面以下深度）填料最小强度CBR（%）填料最大粒径（cm）高级路面其他路面上路床（0～30cm）8610下路床（30～80cm）5410上路堤（80～150cm）4315下路堤（>150cm）321564 第1章排水设计5.1路基排水目的和要求路基路面的强度与稳定性同水的关系十分密切。路基路面的病害有多种，形成病害的因素也很多，但水的作用是主要因素之一，因此路基路面设计、施工和养护中，必须十分重视路基路面排水工程。公路排水设施是公路工程必不可少的重要组成部分，在施工期可以提高施工效率，保障施工人员及设备的安全；在运营期，可以减少公路的返修率，减低维护费用，提高汽车运行的平稳性和安全性，提高行车速度，保证正常的通车时间，减少交通事故。路基设计时，必须将影响路基稳定性的地面水排除和拦截在路基用地范围以外，并防止地面漫流、滞积或下渗。对影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、降低，并引到路基范围以外适当的地点。5.2路基排水设计一般原则（1）排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济，并充分利用有利地形和自然水系。一般情况下地面和地下设置的排水沟渠，宜短不宜长，以使水流不过于集中，做到及时疏散，就近分流。（2）各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配合，必要时可适当的增设涵管或加大涵管孔径，以防农业用水影响路基稳定。路基边沟一般应用作农田灌溉渠道，两者必须合并使用时，边沟的断面应加大，并予以加固，以防水流危害路基。（3）64 设计前查明水源和地质条件，重点路段要进行排水系统的全面规划，考虑排水与桥涵布置相配合，地下与地面排水相配合，平面布置与竖向布置相配合，做到路基路面综合设计和分期修建。对于排水困难和地质不良的路段，还应与路基防护加固相配合，并进行特殊设计。（4）路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系，不轻易合并自然沟渠和改变水流性质，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠，对于土质松软和纵坡较陡地段的排水沟渠，应注意必要的防护与加固。（5）路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况，注意就地取材，以防为主，既要稳固使用，又必须讲究经济效益。（6）为了减少水对路面的破坏作用，应尽量阻止水进入路面结构，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面结构内的水，也可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。5.3路基排水系统设计步骤路基排水系统的布置，一般利用路线平面图按下列步骤进行：（1）在路线平面图上绘出必要的路堑坡顶线和路堤坡脚线，标明路侧弃土堆和取土坑的位置等。（2）在路基的上侧山坡上可设置截水沟等拦截地表径流。为提高截流效果，截水沟大体沿等高线不止，与地面水流方向接近垂直。路堑上侧有弃土堆时，弃土堆应连续而不中断，并在其上上设置截水沟。下坡一侧的弃土堆，应每隔50～100m设不小于1m的缺口，以利排水。（3）路基两侧按需要设置边沟或利用取土坑，必要时采用路肩排水系统和中央分隔带排水系统，汇集并排除道路表面的水。（4）根据沿线地下水的情况，设置必要的地下排水设施。（5）将拦截或汇集的水流，用排水沟管引排到指定的低洼、河沟或桥涵等处。排水沟应力求短捷远离路基，与其他水沟的联结应顺畅。64 （6）选定桥涵的位置，使这些沟管同桥涵连成一个完整的排水系统。对穿过路基的河沟，一般均应设桥涵，不要轻易改沟并涵。考虑到路基排水或农田灌溉的需要，也可增设涵洞。路基综合排水系统设计，除在一般的路线平纵面图上分别表明排水设施的名称（类型）、地点、中心里程桩号、沟底纵坡、跨径或宽度、长度、流向、进出口、挡水结构等有关事项外，特殊复杂的排水地段应绘制细部设计图。5.4地面排水设施5.4.1边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡郊外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内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，常与路基排水设计综合考虑，使之起到边沟的排水作用。沟设置在挖方路基路肩外侧及低填方路基坡脚外侧，与路中线平行的路肩外缘均应设置的纵向人工沟渠，称之为边沟。其主要功能是汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水，以保证路基稳定。边沟排水量不大，一般不需要进行水文水力计算，依沿线具体条件，直接选用标准横断面即可。边沟由于紧靠路基，通常不允许其他排水沟渠的水流进入，亦不能与其他人工沟渠合并使用。边沟不宜过长，应尽量使沟内水流就近排至路旁自然水沟或低洼地带，必要时增设涵洞，将边沟水引入路基另一侧排出。边沟的纵坡（出水口附近除外）一般与路线纵坡一致。平坡路段，边沟仍应保持0.3%—0.5%的最小纵坡。边沟的纵坡一般与路线的纵坡一致。边沟的横断面形式采用矩形，矩形边沟的沟底为0.6m，高0.6m，边沟采用浆砌片石，砌筑用的砂浆强度采用M7.5。边沟常用形式如图：64 图5—1边沟横断面图(单位m)5.4.2截水沟截水沟一般设置在挖方路基边坡顶以外或山坡路堤的上方的适当位置，用以拦截路基上方流向路基的地面水，减轻边沟的水流负担，保护挖方边坡和填方坡脚不受水流冲刷和损害的人工沟渠，称为截水沟（又称天沟）。截水沟的横断面形式，一般为梯形，边坡坡度一般采用1:1.5，沟底宽度为0.6m，截水沟的位置应尽量与地面水流方向垂直，以提高截水效能和缩短沟的长度。截水沟应保证水流畅通，必要时配以急流槽或涵洞等泄水结构物将水流引入指定地点。截水沟水流不应引入边沟，长度以200～500m为宜。64 图5—2路堤截水沟图（单位m）64 第1章挡土墙设计6.1挡土墙作用把防止路基或山体因重力作用而坍塌，主要起支撑作用的支挡结构物称为加固工程。本设计中的加固工程主要采用重力式挡土墙的形式。挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体的稳定的建筑物。按照墙的设置位置，挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和山坡墙等类型。本设计为二级公路，路基宽10m，根据该路段的原地面横坡、地质及材料来源情况，拟在该路段左侧设置挡土墙以保证其路基稳定。6.2重力式挡土墙验算6.2.1基本参数墙面高度(m)：=5墙背坡度(+,-)：N=0.25墙面坡度：M=0.25墙顶宽度(m)：=1.5墙趾宽度(m)：db=0.3墙趾高度(m)：dh=0.5基地内倾坡度：=0.2污工砌体容重(kN/m3)：=23路堤填土高度(m)：a=3路堤填土坡度：=1.5路基宽度(m)：=9土路基宽度(m)：d=0.5填料容重(kN/m3)：R=18填料内摩擦角(度)：φ=35外摩擦角(度)：δ=17.5基底摩擦系数：μ=0.4基底容许承载力：[σ0](kPa)=300挡土墙分段长度(m)：=106.2.2计算结果（1）求破裂角θ64 假设破裂面交与荷载内，采用相应的公式计算：挡墙的总高度：H=6.432m挡墙的基地水平总宽度：B=4.658m=66.536°=-0.01=0.622则θ=arcotθ=31.877°验算破裂面是否交于荷载的内：堤顶破裂面至墙踵：(H+a)tanθ=5.865m荷载内缘至墙踵：b-Htanα+d=3.392m荷载外缘至墙踵：b-Htanα+d+b0=12.392m故破裂面交于荷载的内，与原假设相符，所选用公式正确。则计算图示为：64 图6—1挡土墙计算图示（2）求主动土压力系数K和K1=0.346=.573m=3.021m64 =1.823（3）求主动土压力及作用点位置=234.968KN=200.266kN=122.897kN=1.323m=4.094m（4）抗滑稳定性检算挡土墙体积V=17.992m3挡土墙自重G=413.824kN=2.483因为kc≥1.3，则抗滑稳定性检算通过。（5）抗倾覆稳定性检算=5.475因为k0≥1.5，则抗倾覆稳定性检算通过。（6）基底应力检算64 B=4.658m=2.209m=0.12m因为e≤B/6=133.069kPa=97.388kPa因为σmax<σ0，则基地应力检算通过。6.3砌筑方案6.3.1施工部署（1）施工安排施工流程:测量放线-土方开挖-挡土墙砌筑-土方回填-台阶、排水沟-挡土墙勾缝（2）材料计划:64 表6—1主要材料一览表序号材料名称规格型号数量1水泥P·O42.5、P·O32.554t2砂子细度模数2.7中砂225m33毛石30～50cmMu30565m34PVC管直径100mm200m5红砖240*115*53MU108m3（3）材料技术要求：水泥：①进仓时要有质量证明文件；②应按品种、强度、出厂期、生产厂等检查验收，并分别堆放，先到先用；③袋装水泥叠堆高度不宜超过10包；④不宜露天堆放。如露天堆放，应下有防潮垫板，上有防雨风篷布；⑤使用期不宜超过出厂期三个月，超期应先行检验其强度。砂子：宜采用中砂，并应过筛，砂的质量要求，其密度应大于2.5g/m3，其松散体积密度应大于1400kg/m3，其空隙率应小于45%；用肉眼观察，不宜含有草根、树叶、树枝、塑料品、煤块、矿渣等杂物，砂的含泥量不应超过5％。毛石：毛石进场前应检查其强度等级（Mu30）、耐久性是够满足设计。检查砌筑石材的力学性质除了考虑抗压强度外，根据工程需要，还应考虑它的抗剪强度、冲击韧性等。石材的耐久性主要包括有抗冻性、抗风化性、耐火性、耐酸性等。采用的毛石应质地坚实，无风化剥落和裂纹；石材表面的泥垢、水锈等杂质，砌筑前应清除干净。毛石应成块状，中部厚度不宜小于15cm。抽查一组毛石检查试导体试验报告。PVC管：64 采用符合国家制定的行业标准的合格产品。外观检查管材的内、外表面应光滑、平整、无凹陷、分解变色线和其它影响性能的其它缺陷。管材不应含有杂质，应不透光。管材端面应切割平整并与轴线垂直。砖：根据国家标准规定，普通粘土砖的技术要求包括形状、尺寸、外观质量、强度等级和耐久性等方面。进场前检查红砖的品种、强度等级，要求必须符合设计要求，并应规格一致。边角整齐，色泽均匀。砂浆：砂浆进场前需作检测试验，保证砂浆等级和强度必须符合设计要求的强度（M5、M7.5）。.拌制砂浆用水泥、砂应符合上述技术要求，用水应采用不含有有害物质的洁净水。拌制时应严格按照水泥、砂重量配合比用量配制，一般选用500L搅拌机进行。拌合时间，不得少于1.5min。（3）机械设备清单：表6—2主要机械一览表序号机械设备名称数量性能参数1水准仪1NA8282经纬仪1T23反铲挖土机1PC2004机动翻斗车51.5T5电动立式打夯机2YS30L6半自动强制式搅拌机1500L7自卸汽车68t6.3.2施工准备开工手续办好之后，立即组织人员、机械进场，并对入场人员作好安全技术交底。机械、设备、机具等合理调配，合理安排，以确保施工进度和施工质量。施工现场临时水、电设施，由业主指定接点接出，按照现场的使用要求布置，并做好临时保护措施。技术准备：64 工程开工前，安排相关技术人员（包括总工程师、土建技术员、测量员、施工员、安全员、质检员）进场。责成各相关技术人员熟悉图纸等技术资料内容，就图纸上的不明确的内容和施工中预见的重点、难点问题与甲方技术人员在图纸会审、工前会上进行协商并解决。开工前由项目总工程师对所有全体工作人员（技术员、施工员、工人）进行安全、技术交底，确保施工班组对施工过程、进度计划、施工工艺、施工重点难点、安全注意事项和自身责任明确认识。施工中遇到不明确的问题（包括图纸上的与施工现场上出现的），由施工班组反馈给技术人员，再由技术人员与甲方技术人员共同协商解决。6.3.3施工方法、步骤图6—2挡土墙结构图（1）定位放线：64 基坑开挖前，用石灰粉放撒出基坑的开挖边线，并在临近位置打入水平桩，在水平桩上标记出开挖深度。开挖时根据基槽地下水位情况处理基槽，如无明显出现地下水，将基槽按设计要求尺寸平整夯实即可；如预见地下水较高将涌入基槽，可沿基坑两边分别加宽开挖300mm，作为预留施工工作面和集水井排水明沟布设位置。图6—3集水井排水沟示意图（2）分段分层开挖基坑：挡土墙基坑开挖采用机械（反铲挖土机）开挖，采取沿等高线自上而下、分层、分段、依次进行。南面挡土墙的基坑开挖按各段挡土墙高度不同分为三段进行，每段长约10m，每段基坑开挖采取沿等高线自上而下分层开挖，每层挖深约1m，分层开挖至要求深度。机械开挖至设计基底标高以上预留200mm，再由人工根据预留高差进行加深和平整达到设计基底深度，以防止基底土层受扰动。挡土墙砌筑:挡土墙基础及墙身采用MU30毛石、M7.5水泥砂浆砌筑。64 基础砌筑前，应先检查基坑的尺寸和标高，清除杂物，平整夯实基槽槽底（采用立式电动打夯机机夯两遍），确保槽底不得有较大的突起。接着进行基础放线，拉上准线放出基础轴线及边线，立好基础皮数杆，皮数杆上标明退台及分层砌石高度，分层砌筑高度为50～60cm。皮数杆之间要拉上准线。砌第一层石块时，基底先要坐浆，使石块底面与地基接触均匀。石料应选用较大的平毛石，石块大面向下。选择比较方正的石块，砌在各转角上，作为角石，角石两边应与准线相合，四角的角石选用大致相等的规格砌筑。角石砌好后，再砌里外的石块，作为面石，最后砌填中间部分的填腹石。砌填腹石时，应根据石块自然形状交错放置，尽量使石块间隙最小，然后再将砂浆填在空隙中，再根据各缝隙形状和大小选择合适的小石子放入，用小锤轻击，使石块全部挤入缝隙中。接砌第二层以上石块时，每砌一块石块，应先铺好砂浆，砂浆应满铺并铺得稍厚一些，当石块往上砌时，恰好压到要求厚度，并刚好铺满整个灰缝。灰缝厚度宜为20～30mm，砂浆应饱满。砌筑基础的最上一层时，宜选用较大的毛石砌筑。基础每天砌筑高度控制在1.2m以内。毛石砌体的组砌形式应“内外搭砌，上下错缝，拉结石、丁砌石交错设置，毛石墙拉结石每m墙面不应少于1块”。毛石墙须设置拉结石。拉结石应均匀分布，相互错开，按要求每0.7m2墙面至少设置一块，且同皮内的中距不得大于2m。拉结石的长度，对于等于40cm墙厚的墙体部分，应等于墙厚；墙厚大于40cm的墙体，可用两块拉结石内外搭接，搭接长度不小于15cm，且其中一块长度不小于墙厚的2/3。砌筑毛石挡土墙前，必须核对轴线位置，砌体两边挂线，每边放宽10mm；一般砌筑分层高度为50～60cm，每日砌筑高度控制在1.2m。64 砌筑墙身时，以15m为间距设置一道伸缩缝，缝宽30mm，缝内用沥青麻筋填充。毛石砌体要分层砌筑到顶，每个分层高度找平一次，两个分层高度间的错缝不得小于80mm，拉结石要相互错开。毛石砌筑时，石块间不得有相互接触现象，灰缝厚度宜为20～30mm。由于毛石块形状不规则，空隙大的应先填一部分砂浆，用小毛石填充。砌好以后要试摇动，若不稳定，可垫小毛石，不允许干填块石后再灌浆。挡土墙表面用1：3水泥砂浆勾缝。勾缝时，应保持墙面洁净、粘结牢固、密实和整齐。挡土墙墙身设两排PVC泄水管，管口直径为100mm，每排泄水管沿挡土墙长度方向间距2.0m排列，沿高度方向间距1.5m排列，梅花形布置，按4％坡度预埋在墙身内。挡土墙后设砂砾夯实滤水层，厚300mm，墙后泄水孔下设粘土夯实隔水层，厚300mm，宽度同墙后填土的宽度；挡土墙后填土采用原土（碎石土），填土内不得混有有机物或其它杂物。填土时应边砌墙边填土，回填土必须分层夯实，每层厚度<200mm.挡土墙后回填土：基坑（槽）回填应在相对两侧或四周同时进行。填土前应将基坑（槽）底上的垃圾等杂物清理干净；肥槽回填前，必须清理到基础底面标高，将回落的松散垃圾、砂浆、石子等杂物清除干净。检验回填土的质量有无杂物，粒径是否符合规定，以及回填土的含水量是否在控制的范围内；如含水量偏高，可采用翻松、晾晒或均匀掺入干土等措施；如遇回填上的含水量偏低，可采用预先洒水润湿等措施。回填土应分层铺摊。每层铺土厚度应根据土质、密实度要求和机具性能确定。一般电动立式打夯机每层铺土厚度为200～250mm；人工打夯不大于200mm。每层铺摊后，随之耙平。回填上每层至少夯打三遍。打夯应一夯压半夯，穷夯相接，行行相连，纵横交叉。并且严禁采用水浇使土下沉的所谓“水夯”法。64 深浅两基坑（槽）相连时，应先填夯深基础；填至浅基坑相同的标高时，再与浅基础一起填夯。如必须分段填夯时，交接处应填成阶梯形，梯形的高宽比一般为1∶2。上下层错缝距离不小于1.0m。修整找干：填土全部完成后，应进行表面拉线找平，凡超过标准高程的地方，及时依线铲平；凡低于标准高程的地方，应补土夯实。挡土墙排水沟砌筑工艺流程：将挡土墙后排水沟基层按1％的坡度用素土拉线找坡、平整、分层夯实，再按设计规格浇筑一层100厚Ｃ10砼垫层，振捣密实。待垫层养护7天后再上面砌筑排水明沟，抹20厚1：2水泥砂浆，原浆压光验收程序：每道工序完工后，先由施工班组工人和施工员自检，再由施工单位专业质检员（QC）检查、验收并填写相关的验收记录，最后由甲方专业工程师抽查验收。6.3.4质量控制措施及安全技术措施易出现的质量问题及防治措施：（1）砂浆强度不稳定：材料计量要准确，搅拌时间要达到规定的要求。试块的制作、养护、试压要符合规定。（2）水平灰缝不平：皮数杆应立牢固，标高一致，砌筑时小线要拉紧，穿平墙面，砌筑跟线。（3）料石质量不符合要求：对进场的料石品种、规格、颜色验收时要严格把关。不符合要求时拒收，不用。（4）勾缝粗糙：应叨灰操作，使灰缝深度一致，灰缝交接平整，表面洁净。（5）填土不密实：严格按照填土土质要求、干燥度要求、每层铺土厚度、填夯工艺（铺土搭接、打夯遍数等）要求进行打夯。64 易出现的安全隐患及防治措施：（1）操作之前必须检查操作环境是否符合安全要求（边坡是否稳定），道路是否畅通，机具是否完好牢固，安全设施和防护用品是否齐全，经检查符合要求后才可施工。（2）砌基础时，应检查和经常注意基坑土质变化情况，有无崩裂现象。堆放毛石材料应离开坑边1m以上。（3）墙身砌筑高度超过地坪1.2m以上时，应搭设脚手架。（4）脚手架上堆料量不得超过规定荷载，同一脚手板上的操作人员不得超过二人。（5）下脚手架应走斜道爬梯。不准站在砖墙上做砌筑、划线（勾逢）、清扫墙面等工作。（6）不准用不稳固的工具或物体在脚手板面垫高操作。（7）砍毛石时应面向内打，防止碎石跳出伤人。（8）使用于垂直运输的吊笼、绳索等，必须满足符合要求，牢固无损；吊运时不得超载，并经常检查，发现问题及时处理。（9）遇雨天及每天下班时，要做好防雨措施，以防雨水冲走砂浆，致使墙体倒塌。（10）工人垂直往上下转递石块时，要搭递砖架子，架子的站人板宽度应不小于60cm。（11）用锤打石时，应先检查铁锤有无破裂，锤柄是否牢固。打锤要按照石纹走向落锤，以免伤人。（12）不准在墙顶或架上修改石材，以免震动墙体影响质量或石片掉下伤人。（13）不准徒手移动上墙的料石，以免压破或擦伤手指。64 （14）不准勉强在超过胸部以上的墙体上进行砌筑，以免将墙体碰撞倒塌或上石时失手掉下造成安全。64 第1章路面设计7.1路面设计原则路面结构是直接为行车服务的结构，不仅受各类汽车荷载的作用，且直接暴露于自然环境中，经受各种自然因素的作用。路面工程的工程造价占公路造价的很大部分，最大时可达50％以上。因此，做好路面设计是至关重要的。7.1.1路面类型与结构方案设计路面类型选择应在充分调查与勘察道路所在地区自然环境条件、使用要求、材料供应、施工和养护工艺等，并在路面类型选择的基础上考虑路基支承条件确定结构方案。由于路面工程量大，基垫层材料应尽可能采用当地材料，并注意使用各类废弃物。必要时，应考虑采用新型路面结构形式、新材料、新施工工艺。同时，应注意路面的功能和结构承载力等是通过设计、施工、养护等共同保证的，可采用寿命周期费用分析技术合理确定路面类型和结构。路面结构设计的目的是提供在特定的使用期限内同所处环境相适应并能承受与其交通荷载适用的路面结构，同时设计路面结构，便于改变道路行驶条件，提高服务水平，满足汽车运输的要求，因此路面应起码具备三个方面的使用要求：平整、抗滑、承载能力。设计路段内无不良地质概况，沿线有小型石灰厂和水泥厂，砂石材料丰富；水泥与沥青均需外运。考虑到与水泥路面相比，沥青混凝土路面表面平整、无接缝、行车舒适，便于机械化施工，能加快施工进度；当破坏后，沥青混凝土路面易于修补。故本设计采用沥青混凝土路面7.1.2路面结构设计64 路面结构设计就是对拟订的路面结构方案和选定建筑材料，运用规范建议的设计理论和方法对结构进行力学验算。现阶段公路路面使用的路面类型主要有沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，学生应综合考虑当地的环境、降水、材料、交通量等各方面因素后选定路面的类型，然后进行设计。7.2路面设计步骤本设计路面采用沥青混凝土，沥青路面结构设计有以下四步:（1）根据设计任务书的要求:进行交通量分析，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。（2）按路基土类与干湿类型:将路基划分为若干路段(在一般情况下路段长不宜小于500m，若为大规模机械化施工，不宜小于lkm)，确定各路段土基回弹模量。（3）可参考规范推荐结构:拟定几种可能的路面结组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数。（4）根据设计弯沉值计算路面厚度:对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层，应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不满足要求，或调整路面结构层厚度，或变更路面结构组合，或调整材料配合比、提高极限抗拉强度，再重新计算。设计时，应先拟定某一层作为设计层，拟定面层和其他各层的厚度。当采用半刚性基层、底基层结构时，可任选一层为设计层，当采用半刚性基层、粒料类材料为底基层时，应拟定面层、底基层厚度，以半刚性基层为设计层才能得到合理的结构；当采用柔性基层、底基层的沥青路面时，宜拟定面层、底基层的厚度，求算基层厚度，当求得基层厚度太厚时，可考虑选用沥青碎石或乳化沥青碎石做上基层，以减薄路面总厚度，增加结构强度和稳定性。64 7.3路面设计7.3.1设计资料本设计为双车道二级公路，路面设计年限为15年，预测该路竣工后第一年的交通组成如下表7—1所示，在使用期内交通量年平均增长率为8%。本路段位于西安省南部地区，属于第Ⅵ自然区划，为粉质土，沿线有大量碎石集料，并有水泥、石灰等供应。表7—1交通组成车型前轴重（KN）后轴重（KN）后轴数后轴轮组数后轴距（cm）交通量（次/日）黄河JN360501102双轮组<3550太脱拉13851.4802双轮组<3450东风EQ14023.769.21双轮组450日野ZM440601002双轮组<3400交通分析:沥青路面设计年限为12年，车道系数见表7—2，取0.7，公路等级为二级公路。表7—2车道系数表行车道数特征η单车道1.0双车道有分离0.5无分离0.6—0.7四车道0.4—0.5六车道0.3—0.4表7—3各分段时间增长率序号分段时间(年)交通量年增长率167％258％349％7.3.2设计方案本设计路面采用沥青混凝土：当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:3792设计年限内一个车道上累计当量轴次:2.549282E+0764 当进行半刚性基层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:5192设计年限内一个车道上累计当量轴次:3.490473E+07表7—4路面设计系数名称公路等级系数面层类型系数基层类型系数系数1.111路面设计弯沉值:7.3.3确定土基的回弹模量1.此路为新建路面，根据设计资料可知路基干湿状态为干燥状态。2.根据设计资料，由设计规范《公路沥青路面设计规范JTGD50-2006》，该路段处于Ⅳ区，为粉质土，确定土基的稠度为1.10。3.查设计规范《公路沥青路面设计规范JTGD50-2006》中“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(Mpa)”表得土基回弹模量为。7.3.4路面结构组合设计（1）拟定路面结构组合方案：根据规定推荐结构，并考虑到公路沿途有大量碎石且有石灰供应，路面结构面层采用沥青混凝土（取13cm），基层采用水泥稳定碎石（厚度待定），底基层石灰粉煤灰碎石25cm。（2）拟订路面结构层的厚度按二级路的路面来设计，由设计规范《公路沥青路面设计规范JTGD50-2006》规定二级公路的面层由二层至三层组成。采用三层式沥青面层，表面层采用细粒式沥青混凝土（厚度为），中面层采用中粒式沥青混凝土（厚度为），下面层采用粗粒式沥青混凝土（厚度为）。（3）各层材料的设计参数（抗压模量与劈裂强度）：查设计规范《公路沥青路面设计规范JTG64 D50-2006》，得到各层材料的抗压模量和劈裂强度。抗压模量取和的模量，各值均取规范给定范围的中值，因此得到和的抗压模量：细粒式沥青混凝土为和，中粒式沥青混凝土为和，粗粒式沥青混凝土为和，水泥碎石（或）为，石灰粉煤灰土（或）为。各层材料的劈裂强度：细粒式沥青混凝土为，中粒式沥青混凝土为,粗粒式沥青混凝土为，水泥稳定碎石为，石灰粉煤灰碎石为。7.3.5方案的计算情况新建路面结构厚度计算：公路等级:二级公路新建路面的层数:5标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:30(0.01mm)路面设计层层位:4设计层最小厚度:15(cm)土地的回弹模量：（1）容许拉应力如下表：64 表7—5各层材料劈裂强度与容许拉应力层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土10.292中粒式沥青混凝土0.80.233粗粒式沥青混凝土0.60.164水泥稳定碎石0.60.285石灰粉煤灰土0.40.19（2）各层的厚度入下表：表7—6各层厚度表层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20℃)抗压模量(MPa)(15℃)容许应力(MPa)1细粒式沥青混凝土3140020000.82中粒式沥青混凝土4120016000.73粗粒式沥青混凝土690012000.64水泥稳定碎石?150015000.145石灰煤渣碎石255505500.086土基36（3）按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=30(0.01mm)H(4)=15cmLS=34.2(0.01mm)H(4)=20cmLS=29.7(0.01mm)H(4)=19.7cm(仅考虑弯沉)（4）按容许拉应力验算设计层厚度:H(4)=19.7cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H(4)=19.7cm(第2层底面拉应力验算满足要求)H(4)=19.7cm(第3层底面拉应力验算满足要求)64 H(4)=19.7cmσ(4)=0.145MPaH(4)=24.7cmσ(4)=0.128MPaH(4)=21.2cm(第4层底面拉应力验算满足要求)H(4)=21.2cmσ(5)=0.088MPaH(4)=26.2cmσ(5)=0.075MPaH(4)=24.3cm(第5层底面拉应力验算满足要求)（5）路面设计层厚度:H(4)=19.7cm(仅考虑弯沉)H(4)=24.3cm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度:路面最小防冻厚度50cm验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.（6）通过对设计层厚度取整,最后得到路面结构设计结果如下:表7—7路面结构设计表细粒式沥青混凝土3cm中粒式沥青混凝土4cm粗粒式沥青混凝土6cm水泥稳定碎石25cm石灰煤渣碎石25cm土基64 第1章交通沿线防护设置设计8.1概述由于该段路线位于柞水县县城附近，所以应该采取必要的沿线防护措施。8.2交通安全设施设计交通安全设施指在道路沿线，采用工程手段为道路使用者提供视线诱导、路侧保护、防止眩光对驾驶员视觉性能的伤害等，排除各种交通干扰，减轻潜在事故的严重程度。交通安全设施的设置应把潜在的事故率和事故严重度结合起来考虑，选择合适设置地点和设置形式。交通安全设施的设置应根据道路等级、车辆组成和路侧特征，并应考虑事故发生概率和维修及养护成本，进行成本效益分析后确定最佳设置方案。（1）防撞设施防撞设施指通过吸收车辆碰撞能量使车辆安全停止，并使车辆改变行驶方向避免乘员受到严重伤害的安全措施。防撞设施结构形式按基本原理可分为动能原理和能量守恒原理两大类，常见Hi-Dro夹层系统防撞垫和填砂塑料防撞桶。防撞设施主要设置在道路障碍物前，或道路出口分叉端部或分隔带端部。Hi-Dro夹层系统防撞垫通过吸能材料的变形、破坏来抵消碰撞车辆的动能，其构造中吸能部件为15厘米的聚乙烯塑料管，管内装有水体，这些塑料管里的水通过横隔板分区排放。在防撞垫后部需要刚性支撑结构，并用钢丝绳使防撞垫保持直立。（2）防护设施64 防护设施是指预防人为或自然因素对道路交通及周边环境的危害的安全设施。（3）安全护栏护栏按刚度的不同可分为柔性护栏、半刚性护栏和刚性护栏三类:刚性护栏指的是水泥混凝土式护栏，一种具有一定断面形状的水泥混凝土墙式结构，主要依靠汽车爬高，变形和摩擦来吸收车辆的碰撞能量。64 第1章工程概算9.1概算定义和作用9.1.1概算定义工程概算是决定工程结构物设计价值的综合文件，是基本建设管理工作中的重要环节。9.1.2概算作用（1）是编制基本建设计划，确定和控制基本建设投资额的依据。（2）是设计与施工方案优选的依据。（3）是实行基本建设招投标，签订工程合同，办理工程拨款、贷款和竣工工程结算。（4）是施工企业加强经营管理，搞好经济核算的基础。（5）是对工程进行成本分析和统计工程进度的重要指标。9.2概算费用组成公路工程概算费用有建筑安装工程费，设备、工具、器具、及家具购置费，工程建设其他费用，预留费用共四大部分组成。9.3路线工程概算主要内容第一部分:建筑安装工程第一项:路基工程第二项:路面工程第三项:其他工程几沿线设施第二部分:设备及工具、器具购置费总预算造价为：5782714.347元。64 参考文献[1]中华人民共和国行业标准．《公路工程技术标准》［Ｓ］．北京：人民交通出版社，2003年.[2]中华人民共和国行业标准．《公路路基设计规范》［Ｓ］．北京：人民交通出版社，2004年.[3]中华人民共和国交通部标准．《公路自然区划标准》［Ｓ］．北京：人民交通出版社，1986年.[4]中华人民共和国行业标准．《公路沥青路面设计规范》［Ｓ］．北京：人民交通出版社，2006年.[5]中华人民共和国行业标准．《公路排水设计规范》［Ｓ］．北京：人民交通出版社，1997年.[6]中华人民共和国行业标准．《公路路线设计规范》［Ｓ］．北京：人民交通出版社，2006年.[7]中华人民共和国行业标准．《公路桥涵设计通用规范》［Ｓ］.北京：人民交通出版社，2004年.[8]金仲秋主编，《公路设计技术》[M]，北京：人民交通出版社，2007.[9]杨少伟主编，《道路勘测设计》[M]，北京：人民交通出版社，2007.[10]邓学钧主编，《路基路面工程》[M]，北京：人民交通出版社，2008.[11]俞高明、金仲秋主编，《公路工程》[M]，北京：人民交通出版社，2005.[12]田 平主编，《公路勘测设计》[M]，北京：机械工业出版社，2005.64 64'