高速公路毕业设计

'长安大学毕业设计说明书题目：安徽省泗县至淮北段新建高速公路设计起始桩号：K0+000～K5+555.773学生姓名李笑盈学院名称公路学院专业名称公路工程学号2101090235指导教师郭寅川2013年6月8日III 摘要本设计根据给定的资料，通过对原始数据的分析,根据该路段的地质、地形、地物、水文等自然条件,依据《公路工程技术标准》、《公路路线设计规范》等交通部颁发的相关技术指标,在老师的指导和同学的帮助下完成的。设计内业详细资料有：路线设计，包括纸上定线（山岭区或越岭线）、绘制路线平面图、路线纵断面设计）；路基设计，完成一公里横断面和路基土石方的计算及路基排水设计；路面设计，沥青路面设计；小桥涵设计，完成涵洞设计；路线交叉设计，完成一项路线平面交叉；设计概算编制，完成全线设计路段的初步设计概算；应用计算机绘制工程图，按老师指导和要求完成。整个设计计算了路线的平、纵、横要素,设计了路基、路面、平面交叉、小桥涵的尺寸等内容,由此圆满完成了北翠公路青年农场至前进段两阶段初步设计。关键词：路线，路基,路面,桥梁，涵洞。III ABSTRACTDatathatthisdesignaccordingtogivetosettletocomplition,completetheThreexinforestofMulintolianhehighwaystationsegment(1)firstdesignstationsegment(2)therelevanttechniqueindexsignforkind,geographyforsecondclasshighwayroute,fromthisdesignlearningalotofknowledgeconcerninghighways,passinganalysisprimitivedataing,accordingtotheroad"ssegment,characteristicsoftermnature,suchas,groundthing,andhydrologyetc.,Basishighwayengineeringtechniquestandard,highwayroutedesigningthenormalwaitingthetransport,andcompletetodesignunderthehelpthattheteacher"sleadingiswiththeclassmateofconstitutethecircumstance,Thedesigninsideofstagefirststepsinclude:Routedesign,Thepaperupsettlesthelines(mountainrangearea,ormoremountainrangeline),Drawtherouteplanechart,Proceedrouteverticalsectionofdesign;Roadbeddesign,Completeonekilometercrosssectionsarewiththeroadbedthecalculationofsquaregroundandroadbeddrainthedesign;Roaddesign,asphaltpavementdesign;Smallbridgeculvertdesign,Completethedesignofculverts;Theroutecrossesthedesign,Completestheentirelinetodesigntheroadsectionthepreliminarydesignbudgetaryestimate;Theapplicationcalculatordrawstheengineeringdiagram,Completeundertheteacher"sleadingrequest.wecomputetherouteeven,vertical,horizontalmainfactor,designedtheflatsurfacetodesigntheroadbedroadthesizefor,smallbridgeculvert,successfullycompletedSixiantoHuaibeioftheAnhuihighwayinsectiontwostagespreliminarydesigns.Keywords:Route,roadbed,roadsurface,bridge，culvert.III 目录摘要………………………………………………………………………………………ⅠAbstract…………………………………………………………………………………Ⅱ第1章绪论……………………………………………………………………………11.1选题的背景、目的及意义……………III 第1章绪论1.1选题的背景、目的及意义本次毕业设计是在对《公路勘测设计》、《路基路面工程》、《桥梁工程》及其它有关专业课程的学习的基础上，并在教师的指导下，完成一段公路的两阶段初步设计任务。本次设计的目的和意义是应用学过的专业知识，根据自己专业的服务去向,在老师的指导下独立的完成一段公路的初步设计任务。通过此次设计可以培养我们的综合设计能力,进而把学过的知识加以系统的应用和巩固，使理论与生产实践相结合。掌握路线设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计理论和具体设计方法，并能够独立完成全部设计的图表。为自己走向工作岗位后适应生产实践的需要打下坚实的基础。1.2设计任务本次设计任务主要包括：依据地形图完成给定的初步设计路线设计：纸上定线（山岭区或越岭线）进行方案比较（局部）进行路线平面设计进行路线纵断面设计。路基设计：完成1km路基横断面设计.土石方计算及路基排水设计，结构设计，边坡设计。路面设计：沥青路面设计。小桥涵设计：结合自身设计，完成涵洞设计。1.3路线概况1.3.1地形地貌工程所在地为安徽省北部，东经116度23分——117度02分，北纬33度16分——34度14分之间。地处华东地区腹地，苏、鲁、豫、皖四省之交，北接萧县，南临蒙城，东与宿州比邻，西连涡阳和河南永城。南北长108公里，东西宽60公里，总面积2741平方公里。本设计路段为山岭区,沿线为第四级冲击和洪积层，表层土壤为粉质低液限粘土，中层为冲积形成的砂砾，圆砾，底层为白垩系砂岩。土壤渗透性较好，地层比较稳定。属山岭重丘区，植被为人工林和次生林，沿线所处自然区划为II540 区。1.3.2气候条件处地北温带，属北方型大陆性气候与湿润气候之间的季风气候，气候温和，日照充足，四季分明，春秋季明显短于冬夏季，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，年平均气温为14.8摄氏度。全年主导风向夏季多为东南风，冬季主导风向为东北风。年平均无霜期203天，年平均降水量830毫米，年平均相对湿度71%，日照时数2315.8小时。1.3.3交通量资料表1.1交通量表车型小汽车黄河JN150东风EQ140解放CA10B交通量(辆/日)4600126010001470预测交通量增长率为7%1.4设计依据根据批准的设计任务书、地质勘测报告、国家关于公路设计施工的《规范》、《规程》、《标准》等。如：1)《公路路线设计规范》(JTJ011—2006）2)《公路沥青路面设计规范》(JTGD50－2006）3)《公路排水设计规范》(JTJ018－1997）4)《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034－2000）5)《公路自然区划标准》(JTJ001－1986）6)《公路路基设计规范》(JTGD30－2004）7)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60－2004）8)《公路工程技术标准》(JTGB01－2003）40 第2章路线线形设计2.1道路技术等级确定由交通量组成表，折算成以小客车为标准进行计算,见表2-1：表2-1交通量折算表车型交通量（辆/日）折算系数折算交通量（辆/日）小汽车46001.04600黄河JN15014701.5东风EQ14012601.5解放CA10B14701.5总计计算远景设计年限平均昼夜交通量由公式（2-1）计算Nd=N0(1+γ)n-1(2-1)式中Nd—远景设计年平均日交通量，辆/日；N0—起始年平均日交通量，辆/日；γ—年平均增长率，取7%；n—远景设计年限，取20年；所以Nd=8925×(1+7%)20-1=27004（辆/日）根据《公路工程技术标准》JTGB01-2003，拟定该条道路为双向四车道的高速公路，设计车速为100km/h,设计采用的服务水平为一级，采用分离式路基，采用整体式路基。2.2路线方案的拟定与比选2.2.1选线原则1)在路线设计和选线中，应该尽量避开农田，做到少占或不站高产田。2)路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，使工程数量小，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，不应轻易采用最小指标或低限指标，也不应片面追求高指标。3)选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测，查清其对工程的影响。一般情况下路线应设法绕避特殊地基地区。当必须穿过时，应选择合适的位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。40 4)选线应重视环境保护，注意由于公路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。2.2.2山岭区选线要点山岭地区，山高谷深，坡陡流急，地形复杂，路线平纵横三方面都受到约束；同时地质、气候条件多变，都影响路线的布设。但山脉水系清晰，给选线指明了方向：不是顺山沿水，就是横越山岭。纵面线形结合桥涵、通道、隧道等构造物的布局，合理确定路基设计高度，纵坡不应频繁起伏，也不宜过于平缓。2.2.3平面设计技术指标的确定1)直线直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定，高速公路同向圆曲线的最小直线长度不小于6V、反向圆曲线的最小直线长度不小于2V。本设计速度为100km/h。2)圆曲线圆曲线是平面线形中常用的线形要素，圆曲线的设计主要确定起其半径值以及超高和加宽。(1)圆曲线的最小半径①极限最小半径②一般最小半径③不设超高最小半径表2-2圆曲线半径技术指标高速公路（100km/h）一般最小半径700极限最小半径400不设超高最小半径路拱4000路拱5250(2)圆曲线的最大半径选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采用大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不可大于10000米。(3)圆曲线半径的选用在设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，尽量采用不需设超高的大半径曲线。40 (4)平曲线的最小长度公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；缓和曲线长度：圆曲线长度：缓和曲线长度宜在：1：1：1到1：2：1之间。平曲线的最小长度一般值：500m平曲线最小长度极限值取：170m3)缓和曲线缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：(1)离心加速度变化率不过大;(2)控制超高附加纵坡不过陡;(3)控制行驶时间不过短;(4)符合视觉要求;因此，《公路路线设计规范》JTGD20-2006规定：高速公路（100）缓和曲线最小长度为85m.。一般情况下，在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓和曲线。4)行车视距行车视距可分为：停车视距、会车视距、超车视距。《公路路线设计规范》JTGD20-2006规定：高速公路（100）停车视距St取160m。2.2.4路线方案拟定与比选路线设计是确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作，主要分为路线平面设计、路线纵断面设计和横断面设计，三者应既分开考虑又注意综合。根据此路所处地区的自然地理环境、社会经济和技术条件，确定经过路线方案的比选设计出一条符合一定技术标准，满足行车要求，工程量最少最节省费用的路线。综合考虑该地区自然条件、技术标准、工程投资等因素，初步拟定了两个方案，方案一：从点（527.53，3702.53）开始，到达点（528.38，3703.86），线路总长为1826m。该线路高差相对较小，所经区域大部分是农田，土石方工程量相对较小，由于县河流经此区域，需设大桥一座。该线路设置一条圆曲线，起点（527.51，3703.16），终点（528.13，3703.74），圆曲线转角为360，R=1200m，因半径小于规范规定的当高速公路设计设计车速为80Km/h时的不设缓和曲线的最小半径，故需设缓和曲线，Ls=100m。40 方案二：从点（527.63，3702.53）开始，到达点（528.38，3703.86），线路总长为1752.1m。该线路前半部分所经区域大多为农田，后半部分为重丘区，土石方工程量大。该线路设置一条缓和曲线，起点（527.63，3702.98），终点（528.18，3703.58），圆曲线半径为9.80，R=4500，该半径大于规范规定的当高速公路设计设计车速为80Km/h时的不设缓和曲线的最小半径，故不设缓和曲线。方案三：表2-3方案比选方案一方案二方案三优缺点优点：1.土石方工程量小，有利于环境保护2.桥梁规模相对较小，施工难度低缺点：1.平面线形指标略低，但可满足要求2.征地规模较大3.软基处理面积过大优点：1.平面线性指标高，行车舒适性好2.高边坡数量少缺点：1.桥梁规模较大，施工难度较高2.拆迁量大，土石方工程量大优点：高速公路投资比较大，对所经过地区的经济起重要作用，所以在修建过程中应综合考虑沿线地带的自然地理特征，设计要特别注意线形设计，使之在视觉上能诱导视线，保持线形的连续性，让司机和乘客在生理和心理上有安全感和舒适感，同时考虑到经济因素，尽量使工程量最小，造价最低。综合考虑：1)从景观、行车视觉上看，方案二优于方案一;2)从路线平面指标上看，方案二较好;3)从规模及施工难度上看，方案一较好;综合考虑以上各种因素,最终选择方案二作为最终设计方案。2.3道路技术标准确定1)40 高速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/日，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45000-80000辆/日。2)高速公路和具有干线功能的一级公路的设计交通量应按20年预测。3)高速公路设计应做好总体设计，使各种技术指标的设置与平纵横线形组合恰当，平面顺适，纵面均衡；各构造物的选型与布置合理、实用、经济。4)车道宽度应符合规定要求，设计速度80km/h的车道宽度为3.75m，设计速度100km/h的车道宽度为3.75m。5)高速公路、一级公路各路段的车道数应根据设计交通量、采用的服务水平确定。6)高速公路、一级公路整体式断面必须设置中间带。中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成，其各部分宽度应符合规定的要求。设计时速100km/h中央分隔带宽度的一般值为2.00m，最小值为2.00m；左侧路缘带宽度一般值0.75m，最小值0.50m；中间带宽度一般值3.50m，最小值2.00m。7)路肩宽度应符合规定。高速公路设计时速100km/h右侧硬路肩一般值为3.00m，最小值为2.50m，土路肩宽度一般值取0.75m，最小值取0.75m。高速公路、一级公路应在右侧硬路肩内设右侧路缘带，其宽度为0.50m。高速公路的右侧硬路肩宽度小于2.50m时，应设置紧急停车带。紧急停车带宽度应为3.50m，有效长度不应小于30m，间距不宜大于500m。8)高速公路、一级公路的分离式路基，应设置左侧路肩，左侧硬路肩宽度为1.00m，土路肩宽度为0.75m。左侧硬路肩内含左侧路缘带，左侧路缘带宽度为0.50。9)高速公路、一级公路的互通式立体交叉、服务区、停车区、公共汽车停靠站、管理设施等的出入口处，应设置加减速车道。高速公路、一级公路以及二级公路的连续上坡路段，当通行能力、运行安全受到影响时，应设置爬坡车道。爬坡车道宽度应为3.50m。10)各级公路路基宽度应符合规定。高速公路四车道设计时速100km/h的路基宽度一般值为26.00m，路基宽度最小值24.50m。各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加减速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土路肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同类项相加。11)高速公路、一级公路的停车视距应符合规范要求，高速公路四车道设计时速100km/h的停车视距为160m。高速公路、一级公路以及大型车比例高的二、三级公路，应采用货车停车视距对相关路段进行检验。40 12)直线的最大与最小长度应有所限制。一条公路的直线与曲线的长度设计应合理。圆曲线最小半径应符合规范规定，高速公路四车道设计时速100km/h的圆曲线最小半径一般值为700m，圆曲线最小半径极限值为400m。路拱≤2%时的不设超高最小半径为4000m，路拱≥2%时的不设超高最小半径为5250m。直线与小于规范规定的圆曲线最小半径相衔接时，应设置回旋线。回旋线参数及其长度应根据线形设计以及对安全、视觉、景观等的要求，选用较大的数值。13)最大纵坡应符合规定要求。高速公路设计时速100km/h的最大纵坡4%。受地形条件等特殊情况限制时，可增加1%。纵坡的最小坡长应符合规范规定，高速公路设计时速100km/h的最小坡长取250m。不同纵坡的最大坡长应符合规范要求，高速公路设计时速100km/h，纵坡坡度为3%的最大坡长取1000m，纵坡坡度为4%的最大坡长取800m，纵坡坡度为5%的最大坡长取600m。公路纵坡变更处应设竖曲线。竖曲线最小半径和最小长度应符合规范规定。高速公路设计时速100km/h的凸型竖曲线一般值取10000m，凸型竖曲线的极限值取6500m。高速公路设计时速100km/h的凹形竖曲线半径一般值取4500m，高速公路设计时速100km/h的凹形竖曲线极限值取3000m，竖曲线长度一般值取210m，最小长度取85m。14)路基路面应根据公路功能、公路等级、交通量，结合沿线地形、地质及路用材料等自然条件进行设计，保证其具有足够的强度、稳定性和耐久性。同时，路面面层应满足平整和抗滑的要求。路基设计应重视排水设施与防护设施的设计，取土、弃土应进行专门设计，防止水土流失、堵塞河道和诱发路基病害。路基断面形式应与沿线自然环境相协调，避免因深挖、高填对其造成不良影响。高速公路、一级公路宜采用浅挖、低填、缓边坡的路基断面形式。高速公路路面不宜分期修建，但位于软土、高填方等沉降较大的局部路段，可按“一次设计、分期实施”的原则实施。15)路基设计洪水频率应符合规范规定，高速公路路基设计洪水频率取1/100。路基高度设计，应使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度，同时考虑地下水、毛细水和冰冻的作用，不使其影响路基的强度和稳定性。沿河及受水浸淹的路基边缘标高，应高出规定的设计洪水频率的计算水为加壅水高、波浪侵袭高和0.5m的安全高度。16)路堤基底应清理和压实。基底强度、稳定性不足时，应进行处理，以保证路基稳定，减少工后沉降。路基防护应根据公路功能，结合当地气候，水文，地质等情况，采取相应防护措施，保证路基稳定。路基防护应采用工程防护与植物防护相结合的防护措施，并与景观相协调。深挖、高填路基边坡路段，必须查明工程地质情况，针对其工程特性进行路基防护设计。对存在稳定性隐患的边坡，应进行稳定性分析，采用加固、防护措施。沿河路段必须查明河流特性及其演变规律，采取防止冲刷路基的防护措施。凡侵占、改移河道的地段，必须做出专门的防护设计。40 17)路面设计标准轴载为双轮组单轴100KN。路面结构层所选材料应满足强度、稳定性和耐久性的要求。同时路面垫层材料宜采用水稳性好的粗粒料或各种稳定类粒料。18)路基路面排水应符合以下规定：路基、路面排水设计应综合规划、合理布局，并与沿线排灌系统想协调，保护生态环境，防止水土流失和污染水源。根据公路等级，结合沿线气象、地形、地质、水文等自然条件。设置必要的地表排水、路面内部排水、地下排水等设施，并与沿线排水系统相配合，形成完整的排水体系。特殊地质环境地段的路基、路面排水设计，必须与该特殊工程整治措施相结合，进行综合设计。表2-4道路技术指标序号项目单位主要技术指标1设计车速km/h1002路基宽度一般值m26.0最小值24.53平曲线半径一般值m700极限值400不设超高最小半径路拱≤2.0%m40004平曲线最小长度m500缓和曲线最小长度m855最小纵坡%0.36最大纵坡%47最小坡长m2508相应纵坡的最大坡长3%m10004%8005%600<3%不限制9停车视距m16010竖曲线半径凸形一般值m10000极限值m6500凹形一般值m4500极限值m300011竖曲线最小长度m8540 12平曲线最大超高%82.4道路平面设计根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要素及其他们之间的配合；线形应与地、地物相适应，与道路所经地带的地形、地物、环境、景观相协调，而且减少工程数量，节省投资。2.4.1设计确定直线的原则现代道路平面线型是由基本几何线型即直线、圆曲线和缓和曲线的合理组合而构成，称之为“平面线型三要素”。不受地形、地物限制的平坦地区或者山涧谷底、市镇及其近郊，或规划方正的农耕区、长大隧道、桥梁等构造物路段、路线交叉点及其前后路段、双车道公路提供超车的路段可以采用直线。但直线的最大长度应该有所限制：(1)在长直线上纵坡不宜过大，因为长直线加上陡坡下坡行驶很容易导致超速行车；(2)长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和或者改善。2.4.2设计确定平曲线的原则1.在条件允许的情况下尽量使用大的曲线半径（R<10000m）。2.一般情况下使用极限半径的4～8倍或超高为2～4%的原曲线半径值，即1600～5600m为宜。3.从现行设计要求方面考虑，曲线长度按最小值5～8倍。4.地形受限时曲线半径应该尽量大于一般最小半径。5.从视觉连续性角度，缓和曲线长度与圆曲线半径间应有如下关系。6.为使线形连续协调宜将回旋线与圆曲线长度比例定位1：1：1，当曲线半径较大，平曲线较长时也可以为1：2：1。7..尽量保证全线指标均衡。根据设计资料，本次设计段路为高速公路，设计速度为100公里/小时，设计年限20年，全线共设7条平曲线，其中包含基本型、非对称基本型、和S形曲线等多种曲线。设计时特别要注意的是，为了在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1：1：1。这一点非常重要，在刚开始做设计的时候就没有注意到这个问题，设计出来的路线非常不协调，美观，比例严重失调，后来在老师的指导下改正了不足之处，经过改正后，线形既美观又流畅，已经到达了要求。40 2.4.3纬地软件平面设计上线各交点情况如图：图2.4.1交点140 图2.4.2交点2图2.4.3交点3图2.4.4交点440 图2.4.5交点540 图2.4.6交点6下线各交点情况如图：图2.4.7交点140 图2.4.8交点2图2.4.9交点340 图2.4.10交点42.5道路纵断面设计2.5.1纵断面设计原则纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线的自然地理条件和构造物控制标高等，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。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵断面组合设计协调、以及填挖经济、平衡。纵坡设计的一般要求为：1)纵坡设计必须满足《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）的各项规定。2)为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性。起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，和理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。3)纵坡设计应对沿线地形、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅。4)一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量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。5)纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。6)对连接段纵坡，如大、中桥引道等，纵坡应和缓、避免产生突变。7)在实地调查基础上，充分考虑通道、水利等方面的要求。2.5.2平纵组合设计1)设计原则(1)应在视觉上能自然的引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。(2)注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。(3)选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。(4)注意与道路周围环境的配合，它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。2)平曲线与竖曲线的组合(1)平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于平曲线。(2)平曲线与竖曲线大小应保持平衡。3)平纵线形设计应注意避免的组合(1)应避免在凸型曲线的顶部和凹型竖曲线的底部插入小半径平曲线。(2)应避免在凸型竖曲线的顶部和凹型竖曲线的底部与反向平曲线变曲点重合。(3)在长直线段或长平曲线内要尽量设成直坡线避免设置凸凹看不见的线形。40 (4)平曲线长直线段内不要插入短的竖曲线。(5)应避免在长直线上设置长坡凹型竖曲线路段这种路段易产生视觉的错觉造成超速行驶。2.5.3最小填土高度的确定由于设计路段属高速公路，故路基要求保持干燥或中湿状态。该区处于Ⅲ3区，路基所用填料为粘性土，根据规范，路基临界高度参考值为H1=2.0～2.4m，为安全起见，取2.4m.根据地质条件，该区地下水位埋深为15～20m，所以本地区只需考虑最小填土高度即可。根据规范要求该地区的最小填土高度为0.4～0.7m，同时，需满足0.5m设计洪水位的要求，所以最小填土高度取1.2m。2.5.4桥梁控制标高的确定道路纵断面设计标高是指路基顶面边缘的标高，高速公路则是指中央分隔带外侧边缘的标高。在本设计中，路线所穿越的河流有单向通航要求，河流上的桥梁需满足路线和洪水的要求，洪水位为4～8m，因此净空达到8m。由于该段公路为高速公路，有些路段要设跨线桥，桥下最小净空高度为5m，以避免人、畜影响交通。2.5.5道路坡长及坡度确定道路最大纵坡和最小纵坡的限制,是为满足行车和排水要求.为使车辆行驶平顺，应尽量减少纵断面上的转坡点并设置大半径的竖曲线，坡长坡缓宜长，坡陡宜短。根据《公路工程技术标准》JTGB01-2003规定，山岭重丘区高速公路最大纵坡为4%，最小坡长为250m。在长路堑地段。设置边沟的低填方地段以及其他横向排水不畅地段，为满足排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3%的纵坡，一般情况大于0.5%，并做好纵、横断面的排水设计。2.5.6合成坡度的确定在有平曲线的坡道上，最大坡度既不是纵坡方向，也不是横坡方向，而是两者组合成的流水线方向。将合成坡度控制在一定范围之内，目的是尽可能避免急弯和陡坡的不利组合，防止因合成坡度过大而引起的横向滑移和行车危险，保证车辆在弯道上安全而顺适的运行。在设有超高的平曲线上，超高与纵坡的合成坡度值不得超过8.0%。当路线的平面和纵坡设计基本完成后，应检查合成坡度I。如果超过最大允许合成坡度时，可减小纵坡或加大平曲线半径以减小横坡，或者两方面同时减小。40 本设计纵面设计经计算机反复电算优化，挖填基本合理，纵坡均匀平缓，利于排水。竖曲线半径尽量采用较大值。本路段上线线位高程在151.60-194.50之间，共设有变坡点3处；下线线位高程在是16780-198.00之间，共设有变坡点2处。平纵面组合基本顺适，方向明确，组合合理。2.5.7纬地纵断面设计上线各边坡点如图：图2.5.1边坡点1图2.5.2边坡点240 图2.5.3边坡点3下线各边坡点情况如图：图2.5.4边坡点140 图2.5.5边坡点240 第3章道路横断面设计和路基设计路基是公路的重要组成部分，它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来的荷载，必须具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，中期设计在公路设计中占有重要的地位。3.1横断面布置及加宽、超高3.1.1横断面布置根据设计交通量，拟建高速公路，其横断面各组成部分的取值可根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件和抗震设防等因素确定，并且应该符合公路建设的基本原则和相关规范的具体要求。本路段路基按四车道高速公路（100km/h）标准，其标准横断面示意如图3-1：路基全宽26.0m，单向行车道2×3.75m，左侧路缘带0.5m，硬路肩2.5m(含右侧路缘带0.5m)，中央分隔带2.0m，土路肩为0.75m。路基宽度=行车道宽+分隔带宽+路肩宽＝24。5图3-13.1.2路拱横坡路拱坡度需要考虑路面类型和当地的自然条件。查《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)，沥青路面横坡宜取1.0～2.0%。考虑到该地区降雨量，路面排水状况和施工行车安全舒适，拟采用2.0%的路拱横坡。公路的硬路肩，采用与行车道相同的横坡。土路肩的横坡采用3%，路拱形式拟采用直线形式。40 3.1.3超高及加宽该路段内曲线段线形指标较小，曲线半径小于4000m，故需设超高。本设计整体式断面路段（K3+314.928~K5+555.773）中，超高的设计方式为饶中央分隔带边缘旋转，最大超高为8%，渐变方式为线性，且外侧土路肩不设超高。本设计不设加宽。3.1.4中央分隔带形式及开口中央分隔带表面采用凸式，全宽2.0m，表面种草绿化、植树防眩；为抢险、急救和维修方便，中央分隔带每2km左右设一处开口，开口端部为半圆形，开口长度为30m。3.2路基设计3.2.1一般路基设计1)一般规定(1)路基设计之前，应做好全面调查研究，充分收集沿线地质、水文、地形、地貌、气象、地震等设计资料。(2)路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件，选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。(3)沿河路基边缘标高，应不低于路基设计洪水频率的水位加雍水高、波浪侵袭高，以及0.5m的安全高度；并根据冲刷情况，设置必要的防护设施。沿河路基废方应妥善处理，以免造成河床堵塞、河流改道或冲毁沿线构造物、房屋等不良后果。2)路基断面形式、坡度本路段路基采用整体式断面，其边坡坡率确定如下：(1)当填土高度小于8m时，边坡坡率采用1∶1.5；大于8m时，8m以上部分采用1∶1.5，8m以下部分采用1∶1.75。(2)当为土质边坡挖方时，当挖方高度小于10m时，边坡坡率采用1:,0.5；大于10m时，10m以上部分采用1∶0.75，10m以下部分采用1∶0.5。3)填料选择及填筑方式(1)填料选择一般原则如下：①路床填料应均匀、密实，填料最大粒径应小于100mm，路床顶面横坡应与路拱横坡一致。②路床加固应根据土质、降水量、地下水类型及埋藏深度、加固材料来源等，经比选采用就地碾压、换土或土质改良、加强地下排水、设置土工合成材料等加固措施。③40 填方路基应优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料，填料最大粒径应小于150mm。④泥炭、淤泥、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土等，不得直接用于填筑路基。⑤液限大于50%、塑性指数大于26的细粒土。不得直接作为路堤填料。⑥浸水路堤应选用渗水性良好的材料填筑。当采用细砂、粉砂作为填料时，应考虑振动液化的影响。⑦桥涵台背和挡土墙背应优先选用渗水性良好的填料。在渗水材料缺乏的地区，采用细粒土填筑时，宜用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料进行处治。填料要求如下:本设计路段土质为粘性土，所需填料尽可能在沿线集中设置的线外取土坑取。又因为本线路挖方量较大，山坡削下的岩石和隧道挖出的岩石可以作为路基填筑使用。如岩石块太大粒径不能要求时，应对岩石块进行破碎使其满足粒径要求，然后用于路基下部填筑，上部还是用粘土填筑。对地下水位相对较高且随汛期变化较大的地区，为保证填筑后路基的强度和稳定，满足路基填料强度和压实度标准及路基施工要求，采用细粒土作填料时，土的含水量应接近最佳含水量，当含水量超过最佳含水量过高时，应采取晾晒或掺入石灰、水泥、粉煤灰等材料进行处治，并通过试验确定其配合比，其CBR值必须满足表3－1的数值。通过掺加石灰从而有效的改善土质含水量，便于路基的压实，保证路基的强度和施工过程中的工期要求。又因沿线填土含水量的大小与地层、施工季节、降水情况及施工方案有较为密切的关系，如果路基填料强度和含水量能满足要求，或在施工工期允许的情况下，通过翻晒等方法能降低土的含水量,则可以不掺或少掺石灰。表3-1路基填料最小强度、粒径及压实度要求项目分类路面底面以下深度（m）填料最小强度（CBR）（%）压实度（％）最大粒径（cm）填方路基上路床0～0.3089610下路床0.30～0.8059610上路堤0.80～1.5049415下路堤1.50以下3931540 注：当路基填料的CBR值达不到表列要求时，可掺石灰或其他稳定材料处理。(2)填筑方式一般路基填筑:一般路基均采用分层摊铺分层碾压，有利于压实，保证强度均匀。每填一层，经过压实符合标准规定后方可再填上一层。松铺厚度与地基条件、土质、松铺土层干密度有关。用不同材料填筑路基时，须遵守下列规则：①不同性质的填料应分层铺筑，不得混杂乱填（但可掺配后使用），以免形成水囊或滑动面。每种填料层累计总厚不宜小于0.5m。②不同填料的层位安排，应考虑路基工作条件。凡不因潮湿或冻融影响而变更其体积的优质土应填在上层；路堤的浸水或受水位涨落影响的部分，宜尽可能选用透水性好而不易被水冲蚀的材料，如漂（卵）石、砂砾、片（碎）石等；当路堤稳定受到地下水或地表长期积水影响时，路堤底部也应填以水稳性好、不易风化的砾石材料或采用无机结合料处治的土。根据该地区路基填土的实际情况，中间部位考虑到施工工期、季节、填料含水量情况等因素，施工过程中应在保证路基强度、压实度及水稳定性的前提下依照实际情况决定处理的土层及掺灰量，设计时按中部总体积30%掺5%石灰控制掺灰总量。桥涵处路基填筑:为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降，减轻跳车现象，提高高速公路车辆行驶的舒适性，对桥梁和涵洞两侧路基填筑需进行特殊处理。①桥涵台后路基处理范围对桥梁、涵洞的台后路基处理范围见表3-2：表3-2桥涵构造物台后路基处理范围构造物类型底部长度（m）上部长度（m）备注桥梁≥3～4＞3+2H含台前溜坡及锥坡且需超常0.3m压实，H为台后路堤高度涵洞≥2～3＞2+2H②桥台后路基填料要求桥台后路基范围内的路基填料要求采用石灰土（石灰含量5%～8%）填筑，其材料的CBR除路床顶面以下30cm大于8%以外,其余均要求大于5%，该范围内的压实度﹥96%。4)边坡防护40 路基边坡防护，主要是保证路基边坡表面免受降水、日照、气温、风力等自然力的破坏，从而提高边坡的稳固性，还可美化路容，增加行车的舒适感。本路段路基的边坡采用拱形骨架护坡（填方）和锚杆挂网喷射混凝土防护（挖方）。骨架采用7.5号的浆砌片石填筑，采用20号的混凝土预制板嵌边，骨架间种草。3.2.2路基压实标准与压实度提高路基的密实度，可以增加强度和稳定性，降低土体的压缩性、透水性和膨胀性，控制水分积聚和侵蚀引起的病害。压实度是指土压实后达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值。路基压实度标准是通过对原有道路的大量调查研究，并考虑路基的实际工作情况和使用要求以及施工条件等因素而制订的。路基上层受行车荷载和气候因素的影响大，压实要求应高一些；路基下层影响较小，要求可适当降低。路面等级高时，对行车平稳性的要求也高，路面容许产生的变形量要小，压实要求应提高；路面等级低时，可相应下降。现行规范规定，土质路基的压实度应不低于表3-1所列的数值。3.2.3路基施工要求及注意事项1）路基施工要求路基的填挖，首先必须搞好施工排水，包括开挖地面临时排水沟槽及设法降低地下水位，以便始终保持施工场地的干燥。路基填挖范围内的地表障碍物，事先应予以拆除，其中包括原有房屋的拆迁，树木和从另茎根的清除，以及表层种植土，过湿土与设计文件或规程所规定之杂物等的清除。路基取土与填筑，必须有条不紊，有计划有步骤地进行操作，这不仅是文明施工的需要，而且是选土和合理利用填土的保证。路堑开挖应在全横断面进行，自上而下一次成型，注意按设计要求准确放样，不断检查校正，边坡表面削齐拍平。路堤应视路基高度及设计要求，先着手清理和加固地基。潮湿地基尽量疏干预压，如果地下水位较高、因工期紧或其他原因无法疏干，第一层填土适当加厚或填以砂性土后再予以压实。一般情况下，路堤填土应在全宽范围内分层填平、充分压实，每日施工结束时表层填土应压实完毕，防止间隔期中雨淋或曝晒。2）施工注意事项①路堤填筑应注意的问题路堤一般都是利用当地土石作填料，按一定方案在原地面上填筑起来的。为了保证路堤的填筑质量，必须注意以下问题。40 路堤基底的处理。路堤基底指路堤填料与原地面的接触部分，为使两者结合紧密，避免路堤岩基底滑动，需视基底土质、水文、坡度和植被情况及填土高度采取相应的处理措施。填料选择。由于沿线土石的性质和状态不同，用其填筑的路基稳定性亦有很大差异，为保证路堤的强度与稳定性，应尽可能选择当地稳定性良好的土石做填料。填土压实。填土压实是保证路堤填筑质量的关键。为此，必须控制土的含水量和压实度，选择合适的压实机械与压实厚度，以及合理的施工填筑方案等。②路堑开挖应注意的问题路堑地段的病害主要是排水不畅，边坡过陡或缺乏适当支挡结构物。为此，无论在整个施工过程中或竣工后都必须充分重视路堑地段的排水，设置必要而有效的排水设施。路堑边坡应按设计度，由上而下逐层开挖，并适时进行边坡修整和砌筑必要的防护设施。3.3挡土墙设计挡土墙作用挡土墙（简称挡墙）是支挡路基填土或山坡坡体的墙式结构物。它是支挡土体而承受其侧压力的墙体。它具有阻挡墙后土体下滑，保护路基和收缩坡脚等功能。在路基工程中，挡土墙用来克服地形或地物的限制和干扰，减少土石方、拆迁和占地数量，防止填土挤压河床和水流冲陶岸边，整治坡体下滑等病害。本设计为高速公路，路基宽26.0m，其中K4+000以后，路基为整体式路基，占地面积较大，因此为收缩坡脚，减少占地，减少填方量，根据该路段的原地面横坡、地质及材料来源情况，拟在K4+000～K4+990段设置了左侧路肩墙，在K4+000～K4+870段设置了右侧路肩墙以保证其路基稳定。40 第4章路面结构设计4.1路面类型及结构层组合4.1.1设计原则1)路面设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，进行路基路面综合设计。2)在满足交通量和使用要求的前提下，应遵循因地制宜、合理取材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，进行路面设计方案的技术经济比较，选择技术先进、经济合理、安全可靠、有利于机械化、工厂化施工的路面结构方案。3)结合当地条件，积极推广成熟的科研成果，对行之有效的新材料、新工艺、新技术应在路面设计方案中积极、慎重的加以运用。4)路面设计方案应注意环境保护和施工人员的健康和安全。5)为提高路面工程质量，应进行机械化施工。4.1.2路面类型确定目前，我国等级较高的公路一般采用沥青混凝土路面或水泥混凝土路面，两种路面类型各有优缺点，比较见表4-1：表4-1路面类型比较表比较项目沥青混凝土路面水泥混凝土类型柔性刚性接缝无有噪音小大机械化施工容易较困难施工速度快慢稳定性易老化水稳、热稳均较好养护维修方便困难开放交通快慢晴天反光情况无稍大强度高很高行车舒适性好较好40 由交通量的计算知本道路为重交通，且为高速公路，则路面要选择高等级路面。通过对两种不同类型路面的比较，另外结合当地材料来源及路面设计原则等各方面综合考虑，选用沥青混凝土路面类型。4.1.3标准轴载我国路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。以BBZ-100表示，BZZ-100的各项参数见下表3-2所示。表4-2标准轴载BZZ-100各项参数标准轴载名称BZZ-100标准轴载名称BZZ-100标准轴载P（KN）100轮胎接地压力P（MPa）0.70两轮中心距（cm）1.5d单轮当量圆直径d（cm）21.304.1.4轴载换算1）设计资料：表4-3交通资料车型名称交通量前轴重（KN）后轴重（KN）后轴数后轴轮组数黄河JN150147049101.61双轮组解放CA10B147019.460.851双轮组东风EQ140126023.769.21双轮组2）当量轴载换算本设计为高速公路，设计年限为15年，车道系数0.45，交通量平均年增长率7％，一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh=1890,属重交通等级。设计年限内一个车道通过的累计当量标准轴载数按下式计算：=..η(4-1)式中：-设计年限内一个车道通过的累计标准当量轴次（次）；t-设计年限（年）；-路面营运第一年双向日平均当量轴次（次/日）；r-设计年限内交通量平均增长率（%）；40 η-与车道数有关的车辆横向分布系数，简称车道系数公路行驶车辆的型号多种多样，而路面设计采用统一的标准轴载，各种车型应按规定的法则作当量换算，得到当量的标准次数。轴载小于40KN的特轻轴重对结构的影响可以忽略不计，所以不纳入当量换算。由于不同力学参数的疲劳等效效应不同，我国规范规定，当量轴载换算分为以下两种情况进行：（1）当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时，路面营运第一年双向日平均当量轴次:2444（次/日），设计年限内一个车道上的累计当量轴次:1.008747*107（次），属中等交通等级。（2）当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次:1854（次/日），设计年限内一个车道上的累计当量轴次:7652277（次），属中等交通等级。4.2路面结构层厚度确定4.2.1确定土基回弹模量本地区属于II5区，估计路面厚度0.6m，H=10+2-0.6=11.4m查表H1=2.4~3.0m，H>H1，路基为干燥类型，查表得稠度=1.2，查表得=50Mpa。4.2.2拟定路面结构及参数拟定路面结构方案，初拟路面结构及其力学参数见表下表：表4-4各结构层材料（干燥）层次结构层名称厚度(cm)抗压模量(MPa)劈裂强度(MPa)20℃15℃1AC-134140020001.42AC-205120018001.03AC-257100012000.84水泥稳定碎石18150036000.55水泥稳定砂砾？130036000.56天然砂砾15170040 表4-5各结构层材料（中湿）层次结构层名称厚度(cm)抗压模量(MPa)劈裂强度(MPa)20℃15℃1AC-134140018001.42AC-205120018001.03AC-257100012000.84水泥稳定碎石18150036000.55水泥稳定砂砾？130036000.56天然砂砾1517504.2.3计算设计弯沉值(4-2)式中：ld—路面设计弯沉值,0.01mm；Ne—设计年限内一个车道上累计当量轴次；Ac—公路等级系数,一级公路为1.0；As—面层类型系数,沥青混凝土面层为1.0；Ab—基层类型系数,对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时为1.0。所以，干燥状态：ld=600*（1.008747*107）-0.2*1.0*1.0*1.0=24.4(0.01mm)中湿状态：ld=600*（7652277）-0.2*1.0*1.0*1.0=23.8(0.01mm)4.2.4计算容许弯拉应力(1)计算抗弯拉强度系数沥青混凝土（4-3）基层40 (4-4)(2)计算容许弯拉应力结构层材料容许拉应力(4-5)式中：——路面结构层材料的容许拉应力；——结构层材料的极限抗拉强度，由试验确定，我国公路沥青路面设计规范采用极限劈裂强度；——抗拉强度结构系数。(3)本设计为高速公路，因此公路等级系为1，面层类型系数为1，路面结构类型系为1。表4-6结构层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1.40.452中粒式沥青混凝土1.00.323粗粒式沥青混凝土0.80.264水泥稳定碎石0.50.255水泥稳定砂砾0.50.256天然砂砾004.2.5计算路面设计层厚度1.干燥状态按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=24.4(0.01mm)40 H(5)=150mmLS=25.4(0.01mm)H(5)=200mmLS=22.6(0.01mm)H(5)=167mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度:H(5)=167mm(第1层底面拉应力计算满足要求)H(5)=167mm(第2层底面拉应力计算满足要求)H(5)=167mm(第3层底面拉应力计算满足要求)H(5)=167mm(第4层底面拉应力计算满足要求)H(5)=167mmσ(5)=.258MPaH(5)=217mmσ(5)=.219MPaH(5)=177mm(第5层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度:H(5)=167mm(仅考虑弯沉)H(5)=177mm(同时考虑弯沉和拉应力)通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:----------------------------------------AC-1340mm----------------------------------------AC-2050mm----------------------------------------AC-2570mm----------------------------------------水泥稳定碎石180mm----------------------------------------水泥稳定砂砾180mm----------------------------------------40 天然砂砾150mm----------------------------------------新建路基2.中湿状态按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=23.8(0.01mm)H(5)=150mmLS=25.7(0.01mm)H(5)=200mmLS=22.9(0.01mm)H(5)=183mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度:H(5)=183mm(第1层底面拉应力计算满足要求)H(5)=183mm(第2层底面拉应力计算满足要求)H(5)=183mm(第3层底面拉应力计算满足要求)H(5)=183mm(第4层底面拉应力计算满足要求)H(5)=183mm(第5层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度:H(5)=183mm(仅考虑弯沉)H(5)=183mm(同时考虑弯沉和拉应力)通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:----------------------------------------细粒式沥青混凝土40mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土50mm----------------------------------------粗粒式沥青混凝土70mm----------------------------------------水泥稳定碎石180mm----------------------------------------水泥稳定砂砾190mm40 ----------------------------------------天然砂砾150mm----------------------------------------新建路基40 第5章道路排水设计及桥涵方案设计5.1道路排水设计5.1.1路基排水目的和要求路基排水的目的在于确保路基能始终处于干燥、坚实和稳定状态。为此，应尽可能将停滞在路基范围内的地表水迅速排除，并防止用地范围以内的地表水对路基的浸蚀和冲刷。路基设计时，必须考虑将影响路基稳定性的地面水派粗豪和拦截于路基用地范围以外，并防止地面漫流、滞积和下渗。路基施工时，应该校核全线路排水系统的设计是否完备和妥善，必要时应予以补充或修改，应重视排水工程的质量和使用效果。路基养护中，对排水设施应定期检查与维修，以保证排水设施正常使用，水流畅通，并根据实际情况不断改善路基排水条件。5.1.2路基排水设计一般原则1.排水设计要因地制宜、全面规划、因势利导、综合整治、讲究实效、注意经济，充分利用有利地形和自然水系。2.各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配合，必要时可适当增设涵管或加大涵管孔径，以防农业用水影响路基的稳定性，并做到路基排水有利于农田灌溉。3.设计前必须进行调查研究，查明水源与地质条件，重点路段要进行排水系统的全面规划，考虑路基排水与桥涵布置相配合，地面排水与地下排水相配合，各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合，做到综合整治，分期修建。40 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，不轻易合并自然沟溪和改变水流性质，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠，减少排水沟渠的防护和加固工程。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，既要稳固适用，有必须讲究经济效益。5.1.3排水系统设计路面积水由2%路拱横坡排出，经坡面汇入全线贯通的边沟，边沟水排至原有的排水沟渠。中央分隔带采用凸形，坡面双向外倾，坡度4%；表面无铺面，为防表面水下渗，设置纵向碎石盲沟，并隔一定间距通过横向塑料排水管将中央分隔带渗水排出路界。边沟的纵坡度应取0.5％，边沟出水口的间距，不超过500m，边沟出口水的排放应结合地形、地质条件以及桥涵水道位置，排引到路基范围外、使之不冲刷路堤坡脚。截水沟设在路堑坡顶5m或路堤坡脚2m以外，截水沟长度控制在200m-500m内；超过500m时，在中间适宜位置处增设泄水口，由急流槽或急流管分流排引。5.1.4排水结构物设计1)边沟排水挖方路基及填土高度低于路基设计要求的临界高度的路堤，在路肩外缘均应设计纵向人工沟渠，称之为边沟，其主要功能在于排泄路基用地范围内地面水。边沟内侧边坡坡度按土质类别采用1：1.0～1：1.5；梯形边沟的底宽和深度不应小于0.4m。边沟的纵坡度应尽量与路线纵坡保持一致。当路线纵坡坡度小于沟底所必需的最小纵坡坡度时，边沟应采用沟底最小纵坡坡度，并缩短边沟出水口的间距。边沟出水口的间距，一般地区不宜超过500m,多雨地区不宜超过300m。边沟出水口的排放应结合地形、地质条件及桥涵水道位置，引排到路基范围外，使之不冲刷路堤坡脚。本设计采用矩形浆砌片石明沟排水，砂浆勾缝，底宽0.6m，沟深0.6m。2）排水沟设计排水沟主要用于排泄来至边沟、截水沟或其他水源的水流，以形成整个排水系统。排水沟的平面布置，取决于排水要求与当地地形。排水沟的布置，必须结合地形自然条件，因势利导，平面上力求短捷平顺，以直线为宜，必须转向时，尽量采用较大半径（10～20m以上），徐缓改变方向，保证水流舒畅；纵面上控制最大和最小纵坡，以1%～3%为宜，纵坡大于3%，需要加固，大于7%，则应改用急流槽。排水沟沟底纵坡不小于0.5%，在特殊情况下允许减小到0.2%。40 本设计排水沟为梯形断面，其大小应根据流量确定，采用浆砌片石明沟排水，砂浆勾缝，深度与宽度为0.6米。排水沟边坡视土质而异，为1：1。2）截水沟设计截水沟横断面可采用梯形，边坡视土质而定，一般采用1:1~1:1.5，深度及宽度不宜小于0.5m，沟底纵坡不宜小于0.5%，水流通过陡坡地段时可设置跌水等或急流槽，应采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑，边墙应高出设计水位0.2m以上，其横断面形式为矩形，槽底应做成粗糙面，厚度为0.2~0.4m，混凝土为0.1~0.3m，跌水的台阶高度可采用0.3~0.6m，台面坡度应为2%~3%，急流槽以纵坡不宜陡于1:1.5，急流槽过长时应分段修筑，每段长度不宜超过10m。本设计采用矩形浆砌片石明沟排水，砂浆勾缝，底宽0.6m，沟深0.6m，边坡坡率为1:1。5.2桥涵方案设计5.2.1桥涵设计的基本要求1)公路桥涵应根据所在的公路的使用任务、性质和将来发展的需要，按照安全、经济、适用和美观的原则，进行设计。桥型的选择应因地制宜，就地取材和便于使用、施工、养护的原则；2)一般公路上的特大桥、大中桥的桥位，原则上应服从路线的走向，桥位综合考虑，尽量选择在河道的顺直、水流稳定、地质良好的河段上；3)公路桥涵应适应考虑农田排灌的要求。靠近村镇、城市及水利设施的桥梁，应考虑综合应用。为了保持道路的连续性，充分发挥其正常的运输能力，道路路线遇到河以及其他线路（铁路或公路时）等障碍物时，就需要建造专门的人工构造物—桥梁、涵洞或通道来跨越障碍。5.2.2桥涵位置的选择（1）天然河流与路线相交处（上游汇水面积大于0.1KM时应设置）。（2）农田灌溉区与路线相交处（包括通过大面积的梯田影响灌溉时应设计）。5.2.3涵洞形式的选择新建涵洞以采用无压力是涵洞为主，为了提高宣泄设计流量，在不造成淹没上有农田、村庄的前提下，永许涵前较大的雍水高度时，可采用有压力式涵洞或半压力式涵洞。设计流量在10m40 /s时一般宜采用圆管涵，但当路堤高度过低，圆管涵涵顶填土高度不足时，宜采用盖板涵（先考虑采用暗涵，当盖板涵涵顶填土高度不足时，可考虑采用明涵）。涵洞基础对涵洞质量影响很大，砖管、拱涵都要求有坚实的地基基础，其他类型的涵洞也要求基础不能有过大的沉陷，且沉陷须均匀。涵洞位置应尽量避免在地基松软、坚硬不均匀或地基条件不良地段设置，但当地基过分松软无法避让时，应采取对地基的加固或对基础的加强处理措施，也可以采用钢筋混泥土箱涵，选择时应对各种可行的处理方案进行技术和经济的比较。进口处可选择八字墙。八字墙适用于平坦顺直，纵断面变化不大的河沟。这种洞口形式的水力条件好，工程量小，施工简单，经济。本设计采用半径为1m的圆管涵，圆管涵适用于足够填土高度的小跨径暗涵，对基础的适应性及受力性能较好、不需墩台，圬工数量少，造价低。根据路段的要求，形式所选用的涵洞为八字墙型式。5.2.4桥、涵布置由于沿线排灌沟渠交错，故在设计中需设计中小桥涵和机耕通道。本设计中小桥上部结构拟采用预应力混凝土连续梁，下部拟采用扩大基础结构。具体位置及方案如下：表5-2-1桥涵方案设计表(左半幅)起讫点桩号结构形式跨数跨径（m）净空(m)备注K0+127.00~K0+195.00预应力钢筋混凝土板桥2309兼作排水K0+271.00~K0+440.00预应力钢筋混凝土板桥3408兼作排水K0+759.00~K0+859.00预应力混凝土连续梁结构1409兼作排水K0+945.00~K1+055.00预应力钢筋混凝土板桥2408兼作排水K1+200.00~K1+637.00预应力钢筋混凝土板桥5709桥下做通道K1+708.00~K1+772.00预应力钢筋混凝土板桥23012桥下做通道40 K3+160.00~K3+291.00预应力混凝土连续梁结构24010兼作排水K3+586.00~K3+900.00预应力混凝土连续梁结构3409桥下做通道K4+591.00~K4+827.00预应力混凝土连续梁结构35011兼作排水K5+175.00~K5+490.00预应力混凝土连续梁结构7409兼作排水表5-2-2桥涵方案设计表(右半幅)起讫点桩号结构形式跨数跨径（m）净空(m)备注K0+260.00~K0+320.00预应力钢筋混凝土板桥23010兼作排水K0+399.00~K0+431.00预应力钢筋混凝土板桥1309兼作排水K1+290.00~K1+737.00预应力混凝土连续梁结构66013兼作排水K1+848.00~K1+907.00预应力钢筋混凝土板桥23021兼作排水K1+968.00~K2+038.00预应力钢筋混凝土板桥13017兼作排水K2+126.00~K2+175.00预应力钢筋混凝土板桥22010兼作排水K2+259.00~K2+350.0023019兼作排水40 预应力混凝土连续梁结构K2+618.00~K3+021.00预应力混凝土连续梁结构66019兼作排水K3+164.00~K3+665.00预应力混凝土连续梁结构7608兼作排水公路跨越沟谷﹑溪沟﹑河流﹑人工渠道以及排出路基内侧边沟水流时，常常需要修建横向排水沟构造物。本路线左半幅设计中共设涵5处，分布情况如下:表5－2—3涵洞设计表（左半幅）中心桩号跨径(cm)构造形式材料19602575圆管涵钢筋混凝土21002350圆管涵钢筋混凝土34984400圆管涵钢筋混凝土42903500圆管涵钢筋混凝土49203230圆管涵钢筋混凝土本路线左半幅设计中共设涵5处，分布情况如下:表5－2—4涵洞设计表（右半幅）中心桩号跨径(cm)构造形式材料1073400圆管涵钢筋混凝土6402500圆管涵钢筋混凝土8502800圆管涵钢筋混凝土9902950圆管涵钢筋混凝土30802500圆管涵钢筋混凝土40 40'