二级公路毕业设计论文-五资二级公路设计（k2+000-k4+000）（k2+000-k4+000）

'（2015届）本科毕业设计（论文）资料题目名称：五资二级公路设计（K2+000-K4+000）（K2+000-K4+000）学院（部）：土木工程学院专业：土木工程学生姓名：曹东班级：土木1108班学号：11403100729指导教师姓名：王广职称：工程师职称：最终评定成绩：湖南工业大学教务处 2015届本科毕业设计（论文）资料第一部分毕业设计 （2015届）本科毕业设计（论文）题目名称：五资二级公路设计（K2+000-K4+000）学院（部）：土木工程学院专业：土木工程学生姓名：曹东班级：土木1108班学号：11403100729指导教师姓名：王广职称：工程师职称：最终评定成绩：2015年5月 湖南工业大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《株洲市仁爱福利院大楼设计》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的责任。作者签名：日期：年月日 摘要本次设计根据给定资料，依据记住标准进行设计的湖南省五资二级公路的初步设计，路段地处丘陵区，沿路地形起伏高程在140～185m之间，路线起点桩号为K2+000，路线终点桩号为K4+000。本段公路的主要技术指标为路基宽度10,m，双向双车道，设计车速为60km/h。本次设计时二级公路的初步设计，在熟悉地形图后，用海地2013公路设计软件进行路线的平面设计、路基路面设计、纵断面设计、横断面设计和土石方计算。并进行多方案比选。设定合理的边坡、排水设施和防护设施。设置合理的涵洞和交叉。完成必要的手算过程，按照公路设计计算过程及毕业设计文本格式要求编制了计算书。关键词：公路的初步设计；路基路面设计；防护设计；交叉设计 ABSTRACTThisdesignaccordingtothegivendata,accordingtothepreliminarydesignrememberstandardsforthedesignofHunanProvinceownedsecondaryhighway,roadathillyregion,alongtheundulatingterrainelevationbetween140to185,thelineofthestartingpointofapile,K2+000.Endofroutepile,K4+000.Themaintechnicalindexesofthissectionareroadbedwidth10,m,two-waytwolane,andthedesignspeedis60km/h.Thedesignofsecondclasshighwaypreliminarydesign,arefamiliarwiththeterrainmap,routewithHaiti2013highwaydesignsoftwareofgraphicdesign,subgradeandpavementdesign,verticalsectiondesign,crosssectiondesignandearthworkcalculation.Andtheselectionofmultischeme.Setreasonableslope,drainagefacilitiesandprotectivefacilities.Setreasonableculvertandcross.Completethecomputationprocessnecessary,inaccordancewiththehighwaydesignprocessandgraduationdesignrequirementsfortextformatstatement.Keywords:thepreliminarydesignofthehighway;thedesignofthesubgradeandthepavement;thedesignoftheprotection;thedesignofthecross.II 目录第1章设计概况……………………………………………………………11.1工程名称及设计范…………………………………………………11.2工程概况（设计任务、路线起讫点、中间控制点、全长及工程概况）……………………………………………………………………………………11.3工程自然条件（沿线地形、地质、地震、水文等自然地理特征及其与公路建设的关系）…………………………………………………………………………11.4工程技术标准与指标情况…………………………………………………31.5参考资料及标准规范………………………………………………………4第2章路线方案设计…………………………………………………52.2路线拟定的基本原则………………………………………………………62.3路线走向及路线方案的介绍………………………………………………62.4路线方案比选和论证………………………………………………………6第3章路线平面设计……………………………………………73.1平面设计原则与要求…………………………………………………………73.3海地道路2013进行平面设计…………………………………………………73.4平面曲线要素手工计算过程…………………………………………………9第4章纵断面设计…………………………………………………114.1纵断面设计要求及原则………………………………………………………114.2本设计纵断面设计介绍………………………………………………………124.3纵坡设计及竖曲线半径设计…………………………………………………134.4海地2013纵断面设计过程…………………………………………………134.5竖曲线要素手工计算…………………………………………………………134.6纵断面设计标高与填挖高计算………………………………………………15第5章路线横断面设计………………………………………………175.1横断面设计基本要求…………………………………………………175.3海地道路2013横断面设计过程……………………………………………175.4加宽设计计算…………………………………………………………185.5超高设计计算………………………………………………………………185.6路基土石方计算与调配……………………………………………………205.6.1土石方调配原则及方法………………………………………………205.6.1土石方调配计算………………………………………………………21第6章路基设计………………………………………………………236.1路基标准横断面………………………………………………………………236.2路基边坡………………………………………………………………………246.3排水沟、边沟和截水沟………………………………………………………256.4最不利断面稳定性计算………………………………………………………29第7章挡土墙设计…………………………………………………287.1设计资料………………………………………………………………………287.2墙身尺寸……………………………………………………………………28III 7.3基本参数………………………………………………………………………297.4破裂角………………………………………………………………………297.5土压力计算……………………………………………………………………307.6挡土墙验算……………………………………………………………………307.6.1滑动稳定性验算…………………………………………………………307.6.2倾覆稳定性验算…………………………………………………………317.6.3地基应力及偏心距验算…………………………………………………317.6.5墙底截面强度验算………………………………………………………31第8章水泥路面设计…………………………………………………338.1水泥路面设计原则…………………………………………………………338.2确定设计参数………………………………………………………………338.3交通分析计算轴载作用次数………………………………………………348.4初拟路面结构………………………………………………………………358.5路面材料参数确定……………………………………………………………358.6计算基层顶面当量回弹模量如下……………………………………………358.7荷载疲劳应力………………………………………………………………368.8温度应力疲劳应力……………………………………………………………378.9水泥板接缝设计………………………………………………………………378.9.1纵向接缝…………………………………………………………………378.9.2横向接缝…………………………………………………………………37第9章沥青路面设计…………………………………………………399.1沥青路面计算…………………………………………………………399.2轴载分析…………………………………………………………………399.2.1以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次…399.2.2计算累计当量轴次……………………………………………………419.3结构组合与材料选取………………………………………………………419.4土基回弹模量的确定…………………………………………………429.5设计指标的确定…………………………………………………………439.6设计资料总结……………………………………………………………439.7确定石灰土层厚度……………………………………………………43第10章涵洞设计…………………………………………………4410.1钢筋混凝土圆管涵设计计算………………………………………………4410.2汽车通道设计………………………………………………………………45第11章道路交叉口设计…………………………………………4711.1交叉口的设计依据与原则…………………………………………………4711.2交叉口的类型………………………………………………………………4811.3平面交叉口的设计步骤……………………………………………………4811.3.1原始资料…………………………………………………………………4911.3.2平面设计…………………………………………………………………49结论………………………………………………………………51参考文献………………………………………………………………52致谢………………………………………………………………53IV 第1章设计概况1.1工程名称及设计范围工程名称：五资二级公路设计设计范围：（K2+000-K4+000）1.2工程概况根据指导老师所给地形图结合大学期间学习的理论知识，按设计任务书要求的技术等级（二级公路指标）进行路线方案设计，并进行多方案比选。按照规范用海地公路设计软件进行平面设计，设置合理的平曲线；进行纵断面拉坡并按照规范进行竖曲线设计；进行纵断面设计，按照规范设置合理的挡土墙和边坡。检查之前工作正确无误后按照指导老师规定的格式进行论文的制作。路线起点位于岭家塘北侧山脚下。起点桩号：K2+000。起点坐标：X=2873072.595,Y=520827.539。路线中设置了3个控制点。控制点1：桩号为K2+520，高程：154.6。控制点2：桩号为K3+310，高程：159.6。控制点3：桩号为K3+367，高程：151.2。路线在K2+520处经过京珠高速，因此需要做一个汽车通道，所以做平面设计时在此处设置控制点1，以保证在设计纵断面拉坡时此点的路面高程能满足布置汽车通道的要求。路线在K3+310处有一段3米宽的混凝土同村路，因此路线在此处需要设置交叉，所以设置控制点2，以保证在设计纵断面拉坡时，路线在此处的高程与原小路的高程满足设置交叉的需要。路线在K3+367处同样有一段3米宽的混凝土同村路，因此路线在此处需要设置交叉，所以设置控制点3，以保证在设计纵断面拉坡时，路线在此处的高程与原小路的高程满足设置交叉的需要。路线全长两公里，地形基本为较平缓的山地，总体趋势由西向东高程先高后低，跨越京珠高速。全线布置8个管涵和1个汽车通道。1.3工程自然条件资兴市位于郴州市东中部，西接郴州市苏仙区，东靠桂东县，南邻汝城、宜V 章两县，北与永兴、安仁、炎陵县毗邻、资兴市自然资源丰富，路线走廊带地势总体为东高西低，以丘陵、峡谷为主，最高黄海高程为305m，最低黄海高程为107m，地面标高一般都在120～180m之间。区内地表水系主要为东江及其支流，河谷多为“U”型谷。沿线剥蚀、侵蚀地貌发育。路线多沿冲沟展布，冲沟中多分布有水田、旱地及水塘，沟谷宽度一般20～100m。资兴段地形起伏较大，山体自然坡度20°～35°，郴州段地形起伏相对较小，山体自然坡度10°～25°，全线覆盖层厚度一般较小，基岩出露较广泛，植被以灌木、楠竹为主。沿线地处中亚热带季风性湿润气候，雨量充沛，光能热能充足。因处冷暖空气相持的南岭山脉北麓，湿、光、水分布的同步性欠佳，春湿旱而低温阴雨，夏秋多高温，雨量前多后少，天气复杂多变，暴雨、大风、冰雹、雷击等强烈天气时有发生，“三寒”天气（倒春寒、五月低温、寒露风）出现较频。气候对沿线施工有影响的主要为雨季，地区全年降水量1200～1900mm。4～6月尾雨季，占全年总降水量39～49%；7～9月次之，占23～28%；1～3月又次之，占15～18%；10～12月最少，只占10～16%。年平均降水日162天。多年平均气温14～18℃，最低-8～-12℃。冰雪霜冻期多出现在11月下旬至来年3月上旬。根据《湖南省区域地质志》及《1:100万湖南省构造体系图》综合野外地质调查，场地位于湖南南部，处于茶陵-桂阳断陷带，该断陷带由发育于中、新生界中的向斜及其两侧断裂组成，主体走向15°-30°，全长250km，东西宽30km。1.褶皱：茶永断陷盆地由白垩系及下第三系组成茶永复向斜。轴线偏西，总体呈30°伸展，北东段偏大约60°左右，全长145km，宽15-30km。东西两翼大部分被断层所限，少部分与下伏前白垩系呈不整合。岩层倾角平缓，一般5°-16°，东翼较西翼稍陡，常见一些次一级宽缓背斜。场地石炭系灰岩、白垩系砂岩、泥质砂岩岩层产状一般较稳定，主要位于单斜区内，局部发育小型褶皱，岩体的完整性较好。K19+150附近揭露有侏罗纪砂岩，其分布范围小，与白垩系泥质砂岩呈不整合接触，接触带附近岩体完整性相对较差，对舒源中桥基础埋深有一定影响，应加强施工验槽。2.断裂：断陷带内断裂十分发育，出露于盆地两侧，规模巨大、切割第三系及上古生界、燕山早期侵入体等。沿10°-35°呈舒缓“S”形伸展，它们构成宽30km的断裂带，由数十条压扭性断裂组成。断面多倾向南东，倾角一般45°-70°。循断裂带间角砾岩、破碎带、揉皱及片状泥岩、构造透镜体、糜棱岩化或断层泥等。本路线段未见区域性大断裂，但受其影响发育的次一级断层在线路上偶有出露。据场地地形地貌、地层岩性，判断K2+260附近有一南北向次生压扭性断裂F1，该断裂宽约100m，断裂东侧为石炭系灰岩，西侧为白垩系砂岩。钻孔揭露VI 有断层角砾岩，砾石成分为灰岩，具溶蚀现象，地下水相对较发育。该断层无近VII 期活动迹象，已趋于稳定，对公路建设无影响。地质调查表明，本工程段沿线路未发现新构造运动痕迹。根据国家质量技术监督局发布的《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场地地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，设计地震分组为第一组，对应的地震基本烈度为VI度，场地无可液化地层。根据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）要求，可简易设防。受自然气候、地形地貌、地理条件和地质构造的影响，区内地表水较发育，路线走廊带内较大的地表水系为东江及其支流，主要补给来源为大气降水和上游东江水库，水位及水量受季节影响明显。旱季水量一般较小，水位较低，雨季水量较丰，水位较高。根据地下水含水介质及赋存条件的不同，区内地下水可划分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水、岩溶水三大类。1.4工程技术标准与指标情况施工图设计采用设计车速为60公里/小时的二级公路，路基宽度10米；桥涵设计汽车荷载为公路II级；路幅划分为行车道宽2×3.5m，硬路肩宽2×0.75m，土路肩宽2×0.75m。技术指标采用交通部颁发的《公路工程技术标准》〔JTGB001-2003〕中的规定值。表1.1主要技术指标汇总简表指标名称单位指标公路等级二级设计速度Km/h60车道数2路基宽度m10一般最小半径m200平曲线半径极限最小半径m125不设超高最小半径m2500（待续）8 续表一般最小值m4500凸型极限最小值m3000竖曲线最小半径一般最小值m3000凹型极限最小值m2000最大纵坡%5最小坡长m200路基1/100小桥及涵洞1/100设计洪水频率大中桥1/100特大桥1/300车辆荷载等级公路－II级1.5参考资料及标准规范（1）《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（2）《公路工程技术标准》JTGB01-2003（3）《公路勘测规范》JTJ061-99（4）《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004（5）《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》JTGD61-2005（6）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004（7）《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007（8）《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-01-2008（9）《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000（10）《工程建设标准强制性条文》建标〔2002〕99号（11）《关于发布《工程建设标准强制性条文》（公路部分）的通知》厅公路字(2002)217号（12）《湖南省区域地质志》（13）《1:100万湖南省构造体系图》9 第2章路线方案设计2.1路线拟定的基本原则选线是公路设计的重要环节，选线的质量直接关系到工作数量和工程费用以及公路使用的适用性、安全性、可靠性和寿命。在选线是应综合考虑各种因素，妥善处理好各方面的关系，其基本原则如下。处理好近期与远期的关系。选线应根据公路的性质和任务，综合考虑沿线国民经济的发展情况和远景规划，正确处理好远期和近期的关系，使路线在路网中发挥较好的作用。采用多方案比选。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。正确掌握和运用技术标准。路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，是工程数量小、造价低、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。公路路线设计是一项立体线型设计，应注意立体线型设计中平、纵、横面的舒顺、合理的配合。在工程数量增加不大时，平、纵、线型应尽量采用较高的技术指标，不应轻易采用最小或极限值，也不应不顾工程量的大幅增加，而片面追求高指标。注意与农业的配合。选线赢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，经济作物田或经济林园等。与路线周围景观的协调。通过名生、风景、古迹地区的公路，应与周围环境、景观相协调，桥梁、隧道、沿线设施应与该地区自然景观相适应，与环境融为一体。重视水文、地质问题。选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测，查清其对公路工程的影响。对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、软土。泥沼等严重不良地质和沙漠、多年冻土等特殊地区，应慎重对待。一般情况下，路线应设法绕避。当必须穿过是，应选择合适的位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。对于高填、深挖路段，应做好路基边坡岩土情况的勘测工作，查清边坡及基底情况，据以进行填挖边坡的稳定计算，必要是采取切实可行及安全可靠的防护措施。重视环境保护工作。选线应重视环境保护，由于修建公路及汽车运行对环境会产生的影响与污染等问题。一条公路除对用路者提供交通服务之外，必须具有广泛的用途，必须把公路看做整个环境的一个组成部分。这里所说的环境是指人们周围环境的总体，即社会的、物质的、自然的和人为的。它包括人类、植物和动物三类群体以及对这三类群体起作用的各种力量。公路的选线及设计，可以、而且应该使其环境更加完美并作为改善环境的促进因素。围绕着一条拟建公路的10 这个地区，是一个自然的、人为的、社会的变量三者相互关联的系统。在这个系统中，如果没有对其他变量的某种影响就不会出现一个变量的变化，某些结果可以忽略不计；但另一些则可能对环境有强烈的和持久的影响。对于公路选线及设计的抉择对邻近地区的发展有一定的影响，所以说环境变化并入总体考虑是重要的。对于上述原则的应用，不同等级的道路选线时，会根据道路的使用任务和功能，可能有不同的侧重。2.2路线走向及路线方案的介绍路线走向由西向东，地形以丘陵为主，有平缓的外形和连绵不断的丘岗，地面起伏单高差不大，不至引起高度的气候变化。因此局部方案较多，且为了充分适应地形，路线纵断面将会有起伏，路线平面也必将是以曲线为主体。在一般横坡平缓地段，采用半填半挖或填多于挖的路基，横断面较陡的地段，采用全挖或挖多于填的路基，并尽量减少对自然景观的破坏。该地区农林业比较发达，土地种植面积广，水稻田、鱼塘较多，因此布线时尽量走在山脚下，以减少对农业用地的占用。2.3路线方案比选和论证路线方案是路线设计中最根本的问题。方案是否合理，不但关系到公路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响到路线在路线网中是否起到应有的作用，即是否满足国家的政治、经济、国防的要求和长远利益。方案一：总长2000m，共设有3个交点，路线较为平缓，填挖方较小，通过直线、缓和曲线和圆曲线结合使用，线形更加优美，同时不增加额外的工程量，对环境的破坏较小，但此方案通过一些农田，增加工程投资。方案二：总长2000m，共设有4个交点，线形不够平顺，圆曲线半径较小，会影响行车速度，沿途结构物较多，并且房屋拆迁量较大，工程造价相应增加，对环境破坏较大。综合以上分析，本线路选择方案一。11 第3章路线平面设计3.1平面设计原则与要求平面线形应与地形、地物相适应，与周围环境相协调在地势平坦的平原微丘区，路线以方向为主导，平面线形三要素中以直线为主；在地势起伏很大的山岭重丘区，路线以高程为主导，为适应地形，曲线所占比例较大。直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形地物等具体条件，不要片面强调路线以直线为主或曲线为主。保持平面线形的均衡与连贯,长直线尽头不能接以小半径曲线。长直线和大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现小半径曲线，会因减速不及而造成事故。高、低标准之间要有过渡。同一等级的道路由于地形的变化在指标的采用上会有变化，同一条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变化。平曲线应有足够的长度汽车在曲线路段上行驶，如果曲线过短，司机就必须很快的转动方向盘，这样在高速行驶的情况下是非常危险的。同时，如不设置足够长度的缓和曲线，使离心加速度变化率小于一定数值，从乘客的心理和生理感受来看也是不好的。当道路转角很小时，曲线长度就显得比实际短，容易引起曲线很小的错觉。因此，平曲线具有一定的长度是必要的。汽车行驶轨迹线应是连续的，即在任何一点上不出现错头、折点或间断；汽车行驶轨迹线的曲率是连续的，即轨迹上的任何一点不出现两个曲率值；汽车行驶轨迹线的曲率对里程或时间的变化率是连续的，即轨迹上任意点不出现两个曲率变化率值。公路弯道在一般情况下是由两段缓和曲线和一段圆曲线组成，缓和曲线的长度不能小于该级公路对其最小长度的规定，中建圆曲线的长度宜有大于3s的行程。当条件受限时，可将缓和曲线在曲率相等处对接，此时的圆曲线长度为0。各级公路平曲线最小长度规定如表3.1所示。表3.1各级公路平曲线最小长度设计车速（km/h)1201008060403020平曲线最小长度(m)2001701401007050403.2海地道路2013进行平面设计（1）新建项目（见图3.1）（2）构造DTM12 在DTM功能选项中，用电子地形图数字化功能处理地形图。并构造DIM，绘制三角网和等高线。检查三角网是否覆盖完全。（3）平面设计处理好地形图后，开始进行平面设计。点击平面选项中二维交点线设计进行纸上选线，并进行平面检测。为了不设加宽设计是尽量设置半径大于250米的圆曲线。根据本段路线所处路段，综合全路段的路线走向及线形要求，本路段共有三个交点，平曲线线形见图3.2。图3.1新建项目（4）构造DTM在DTM功能选项中，用电子地形图数字化功能处理地形图。并构造DIM，绘制三角网和等高线。检查三角网是否覆盖完全。（5）平面设计处理好地形图后，开始进行平面设计。点击平面选项中二维交点线设计进行纸上选线，并进行平面检测。为了不设加宽设计是尽量设置半径大于250米的圆曲线。根据本段路线所处路段，综合全路段的路线走向及线形要求，本路段共有三个交点，平曲线线形见图3.2。13 图3.2平曲线线型图3.3平面曲线要素手工计算过程去JD1为例进行计算，具体过程如下。JDaETHYQZYHqLpRHZLsZHaBoBoo图3.3圆曲线几何要素JD1处:圆曲线半径取R=300m，L90m。S因此曲线的几何要素为：偏角α＝39°49′56″，半径R＝300m，L90ms切线长T(Rp)tanq154.07m214 (2)R0曲线长L2l298.56m0180外矢距E(Rp)secR20.28m2校正数J2TL9.57（1.1）2l90lsS其中p1.125，8.599024RR主点桩号计算如下：JD1桩号为K2+230.38，直缓点桩号：ZH=JD1-154.07=K2+076.31缓圆点桩号：HY=ZH+90=K2+166.31曲中点桩号：QZ=ZH+298.56/2=K2+225.59圆缓点桩号：YH=HZ-90=K2+284.87缓直点桩号：HZ=ZH+298.56=K2+374.87以此方法计算JD2、JD3，具体结果见设计图纸《直线、曲线及转角表》。15 第4章纵断面设计4.1纵断面设计要求及原则道路所经过地区的地形起伏情况、海拔高度、气候等因素均对汽车的行驶造成影响，因此在进行纵坡设计是应进行充分的考虑，以保证汽车行驶的安全性。针对上述情况，充分考虑各等级道路的行驶条件，《公路工程技术标准》中对各级道路的最大纵坡作了相应的规定，见表4-1.只有四级公路在特殊工程路段，最大纵坡可以相应增加1%，但在高原地区不能增加。表4.1最大纵坡设计速度（km/h)1201008060403020最大纵坡（%）3456789纵坡过大对行车造成极大危害，汽车沿较大坡度上坡行驶时，因为要克服较大阻力需增大牵引力，车速将降低，若坡长过长，汽车水箱可能出现开锅、汽阻的情况，严重时还可能使发动机熄火，使驾驶条件变坏；下坡行驶时，制动次数增加，制动器容易发热、失效，容易引发车祸。当道路泥泞是，情况更加严重。在纵坡设计中，特别是地形较为复杂的地区，设计者有可能多次使用最大纵坡，但如何控制最大纵坡的使用频率，是纵断面线型在整体上满足规范的要求，为此《公路工程技术标准》中规定：二、三、四级公路越岭线的平均纵坡，一般以接近5.5%（相对高差为200-500m）和5%（相对高差大于500m）为宜，并注意任何相连3km路段的平均纵坡不宜大于5%。城市道路的平均纵坡可以适当相应的减小1%。对于海拔高度在3000m以上的高原地区，平均纵坡应低于规定值的0.5%-1.0%。为保证路基的排水，防止水分渗入路基，特别是长路堑、低填方或横向排水不畅通的路段，均应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般情况下以不小于0.5%为宜。当必须设置平坡时，应进行边沟的纵向排水设计。在弯道上，为使行车道外侧边缘不出现反坡，设计最小纵坡不宜小于超高允许渐变率。在纵坡设计中，如果不限制最小坡长，会造成边坡点过多，车辆行驶颠簸，频繁变化在超重和失重当中，导致乘客感觉不舒适，这种情况在车速高时表现的更加突出。从路容上看，相邻两竖曲线的设置和纵断面视距保证等条件也要求坡长应控制一定的最短长度。我国现行《公路工程技术标准》中规定，各级公路的最小坡长可以按照表4.2选用。但平面交叉口、立面交叉的匝道以及过水路面可不在此限制之列。16 表4.2最小坡长设计车速（km/h)1201008060403020最小坡长（m）30025020015012010060道路纵坡的大小和坡长对汽车的正常行驶影响很大，特别是长距离的陡坡对汽车的安全行驶非常不利。只要表现在：爬坡行驶的速度明显下降，以至采用较低的挡位克服坡度阻力而容易导致汽车爬坡无力，甚至熄火；下坡行驶制动次数频繁，容易导致制动器发热而失效。因此《公路工程技术标准》规定要对最大坡长进行限制。见表4.3。表4.3不同纵坡最大坡长（m）公路等级二级公路设计车速（km/h)806031100120049001000纵坡坡度（%）57008006500600在设计中，当纵坡的设达到限制坡长时，应设置一段缓坡，用以恢复在陡坡上降低的速度。一般缓和坡段的坡度应不大于3%，长度应符合各级公路最小坡长的规定。缓和坡段的集体设置应结合纵向地形起伏的情况，尽量减少填挖方工程量。一般情况下缓和坡段应设置在直线或较大半径的平曲线上，最大极限地发货缓和坡段的作用。当有必要在较小半径的平曲线上设置缓和坡段时，应适当增加缓和坡段的长度，使缓和坡段端部的竖曲线位于平曲线之外。4.2本设计纵断面设计介绍用海地公路设计软件生成水平1：2000，竖直1：200的纵断面图，并标注出相交道路的桩号和高程。根据平面设计时设计的控制点，以控制点为依据,试定出若干直坡段。最后经调整和核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。以此在设计时把与京珠高速的交叉作为主要控制点，根据技术标准设置涵洞，再考虑填方高度若太高，并满足经济合理，便于施工的要求。17 竖曲线的要素主要包括竖曲线长度L、切线长度T和外距E。在设计时，为了更好地满足“平包竖”的要求，是先拟定切线长度，根据切线长算出半径，半径取整后在算出调整后的切线长，最后检查是否满足要求。4.3纵坡设计及竖曲线半径设计本次设计公路等级为公路二级，最小纵坡为6%。中设置4个边坡点，JD1处纵坡坡度为3%，半径为3300m。JD2处纵坡坡度为-2%，半径为2000m。JD3处纵坡坡度为2.8%，半径为5600m，JD4处纵坡坡度为-2.9%，半径为6800m。4.4海地2013纵断面设计过程在纵断面功能选项中点击由DTM切纵横断面值，并设置纵断面设计基本资料。见图4.1.见图4.1海地纵断面设计资料步骤点击纵断面设计选项，结合平面设计时设置的控制点进行纵断面拉坡，并进行纵断面检测。本设计纵断面设计见图4.2。图4.2纵断面设计图18 4.5竖曲线要素手工计算(1)计算竖曲线要素如图4.1所示，i1和i2分别为两相邻两纵坡坡度，ω=i2-i1，ω为“+”时，表示凹形竖曲线；ω为“-”时，表示凸形竖曲线。图4.2竖曲线要素示意图L竖曲线长度L或竖曲线半径R：LR或RLR竖曲线切线长T：T22竖曲线任意一点竖距h：2xh2R竖曲线外距E：22TRLTE或E2R884以变坡点1为例计算如下：K2+470，高程为145.367m，i1=3%，i2=-2%,ω=i2-i1=-2%-（-5%）=-7%，为凸形曲线，竖曲线半径为3300m。曲线长LR=3300×-7%=165mLR切线长T=82.5m2219 2RL外距E=1.031m88（2）计算设计高程竖曲线起点桩号=K2+470-T=K2+387.5边坡点1高程=145.367-T×7%=139.592m变坡点2、3按照同样方法计算，具体结果见《纵坡、竖曲线表》。4.6纵断面设计标高与填挖高计算用海地道路2013设计软件生成纵断面填挖高计算表，如下表4.4。表4.4填挖高计算表桩号地面高程设计高程填挖高桩号地面高程设计高程填挖高2000145.37145.3702960164.87160.47-4.42020147.9145.97-1.932980163.22161.03-2.192040150.34146.57-3.773000161.58161.55-0.032060155.93147.17-8.763020160.15162.011.862076158.75147.66-11.093040159.86162.42.542080158.69147.77-10.923060160.01162.712.72100153.89148.37-5.523080160.82162.952.132120149.26148.97-0.293100162.5163.120.622140145.57149.574.003120164.13163.22-0.912160146.58150.173.593140165.38163.25-2.132166146.95150.363.413160165.44163.21-2.232180148.42150.772.353180165.02163.09-1.932200152.65151.37-1.283200164.79162.9-1.892220154.55151.97-2.583220164.53162.65-1.882225153.76152.13-1.633240164162.32-1.682240150.33152.572.243260162.43161.92-0.512260146.93153.176.243280161.88161.44-0.442280146.62153.777.153297159.9160.971.072284147.57153.916.343300159.72160.911.192300153.27154.371.13320157.65160.372.722320158.56154.97-3.593340156.56159.833.272340156.75155.57-1.183360155.87159.293.422360154.32156.171.853380155.95158.752.82374154.36156.612.253387156.02158.542.522380154.12156.772.653400156.06158.212.152400154.14157.343.23420155.88157.671.792420156.68157.811.133434155.57157.271.72440155.77158.152.383440155.52157.131.612460154158.374.373460154.63156.591.96（待续）20 续表2480154158.474.473480153.04156.053.012500154.02158.454.433481152.831563.172520154.2158.314.113500152.31155.513.22540154.39158.043.653520153.39154.971.582559154.03157.683.653540154154.430.432560154.02157.673.653560156.02153.89-2.132580150157.277.273571156.08153.57-2.512600154.46156.872.413580156.06153.35-2.712620156.81156.47-0.343600155.12152.81-2.312640157.68156.07-1.613620153.79152.27-1.522659160.46155.68-4.783640152.55151.73-0.822660160.6155.67-4.933660152.14151.19-0.952680164155.27-8.733680152.45150.65-1.82700162.61154.91-7.73700153.6150.11-3.492720157.24154.74-2.53720153.63149.61-4.022722156.05154.73-1.323740152.44149.17-3.272740149.37154.775.43760150.98148.78-2.22760146.671558.333780149.39148.46-0.932780148.39155.437.043800147.26148.190.932785148.79155.586.793820146.68147.981.32800149.76155.996.233840146.35147.831.482820152156.554.553860145.29147.742.452840153.06157.114.053880144.95147.712.762860157.05157.670.623900146.68147.741.062880162.1158.23-3.873920148.23147.82-0.412885162.5158.38-4.123940149.63147.97-1.662900163.38158.79-4.593960146148.172.172920163.95159.35-4.63980145.26148.433.172940164.94159.91-5.034000147.22148.731.5121 第5章路线横断面设计5.1横断面设计基本要求公路横断面的组成不仅与行车道路幅宽度有关，还与路基工程、排水工程、环保工程有关的各种设施，这些设施的位置和尺寸均应在横断面设计中有所体现。路基横断面形式和尺寸实际上在确定路线平面位置时就已经有了考虑，在纵断面设计中又根据路线标准和地形条件对路基的合理高度，特别是工程艰巨路段已经仔细作了分析研究，你定了横断面设计图，作为计算土石方数量和日后施工的依据。横断面设计，必须结合地形、地质、水文等条件，本着节约用地的原则，选用合理的横断面形式，以满足行车顺适、工程经济、路基稳定且便于施工和养护的要求。5.2海地道路2013横断面设计过程（1）点击地面线文件编辑并进行地面线文件检测。（2）输入基本资料。（3）设置帽子定制。（4）戴帽子，点击帽子浏览。如图5.1。图5.1帽子浏览22 （5）按桩号逐个排查帽子设置是否合理，若不合理则进行修改。（6）在土石方功能选项中进行土石方计算和调配。5.4加宽设计计算我国现行的《公路工程技术标准》根据各地的实际情况及车辆状况规定圆曲线半径大于250m时，可不设加宽。本段路线圆曲线半径均大于250m，因此可以不设加宽。5.5超高设计计算本段线路选用的超高过渡方式为绕内侧行车道边缘旋转，各交点处的平曲线均设有缓和曲线，所以加宽缓和段与缓和曲线同长，即LL。为了利于路面横cs向排水，应在路面横向设置路拱。按《公路路线设计规范》，采用折线形路拱，路拱横坡度i2%。由于土路肩的排水能力低于路面，其横坡度一般应比路面G大1%—2%，故土路肩横坡度取i3%。J当平曲线半径小于不设超高最小半径时，为了抵消汽车驶过平曲线路段时产生的离心力作用，应在路面设置超高，依据设计速度、各自半径、路面类型等情况设置相应的超高横坡。根据《公路路线设计规范》规定，当平曲线半径小于不设超高的最小半径值是，应在路面上设置超高。超高的横坡度应根据设计速度、圆曲线半径、路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定，必要是应按运行速度予以验算。根据公路等级、设计速度和平曲线半径查表得各圆曲线的超高值如下表5.1。表5.1超高值表交点序号交点桩号半径(m)超高值(%)JD1K2+230.383005JD2K2+728.663005JD3K3+437.303504以JD1为例进行超高设计计算。本次设计超高方式为绕内边轴旋转，绕内边轴旋转的超高值计算公式表见表5.2.表5.2绕边轴旋转超高值计算公式计算公式超高位置备注xxxx0023 外缘(bjBi)hbijj圆B曲中线biijjh21.计算结果为与设计高线之高差；上2.设计高程为中央分隔内缘bijj(bjbi)h带外侧边缘的高程;3.本道路加宽值取0。x4．当x=Lc时，为圆曲线外缘bij(jig)[bijg(bjBi)]L上超高值；c5.b1,b2分别为一侧车过BBx道内外路缘带宽度。渡中线bijjigbijjih22Lc段上x内缘bijj(bjbix)hbijj(bjbx)ihLc（1）确定超高缓和段长度JD1处R=300m，B=7m，b1.5m，L90m，i2%，i=3%，i=5%，JSGJC1P=路基设计标高为未设超高、加宽前的路基边缘标高，超高旋转轴为未加宽125前的内侧行车道边缘。所以缓和段长度为：Bi75%L==40mCp1125（2）计算临界断面x0i2%Gx=L4016m0Ci5%C（3）计算各桩号处的超高值超高起点为ZH点，分别计算出x值，然后分别带入《道路勘测设计》教材中宽裕绕边线旋转超高至计算公式，计算工程如下：计算缓和段上横断面各点高程与设计高程之差：在点K2+080处，x=3.69x=16，b=0。0Xx外缘hb(ii)bi(bB)i0.302mCXJJGJGJyLC"Bx中线hcxbJiJiy0.158m2LC""内缘hCXbJiJbJiG-0.021m计算圆曲线段上横断面各点高程与设计高程之差：外缘hbi(bB)i0.331mCJJJy"B中线hCbJiJiy0.171m2""内缘hCbJiJ(bJb)iy-0.031m以此方法计算JD2、JD3处超高值。计算结果详见《路面高程表》。5.6路基土石方计算与调配土石方调配的目的是为确定填方用土的来源、挖方弃土的去向：以及计价土石方的数量和运量等。通过调配合理地解决各路段土石方平衡与利用问题，使从路堑挖出的土石方，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”，避免不必要的路外借土和弃上，以减少占用耕地和降低公路造价。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。本次设计采用表格调配土方，调配结果详见土方调配表。5.6.1土石方调配原则及方法土石方调配原则：就近利用，以减少运量：在半填半挖断面中，应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，然后再作纵向调配，以减少总的运输量；25 不跨沟调运，土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不作跨越调运；高向低调运，应注意施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土；位于山坡上的回头曲线段优先考虑上线向下线的土方竖向调运；经济合理性，应进行远运利用与附近借土的经济比较（移挖作填与借土费用的比较）。为使调配合理，必须根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借。不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定和人工构造物的材料供应；土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善处理。借土应结合地形、农田规划等选择借土地点，并综合考虑借土还田，整地造田等措施。弃土应不占或少占耕地，在可能条件下宜将弃土平整为可耕地，防止乱弃乱堆，或堵塞河流，损坏农田。5.6.2土石方调配计算（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减去免费运距。根据《路基》规范规定，土石免费运距为20M。（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+借方调运量数据详见土石方数量表。（5）复核横向调运复核：填方=本桩利用+填缺26 挖方=本桩利用+挖余纵向调运复核：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，数据详见土石方数量表。（6）计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量=43108+4018=4712627 第6章路基设计6.1路基标准横断面根据《公路工程技术标准》，由公路等级（二级）及设计行车速度(60km/h），确定路基横断面车道数为双车道，行车道宽度为3.5m，行车道外侧设置宽度为0.75m的硬路肩和宽度为0.75m的土路肩，路基总宽度为10m。路基填方路段边坡坡度取1:1.5，当填方高度大于6m时增设一级边坡，坡度去1:1.75,。路基填方标准横断面图如图6.1。图6.1填方标准横断面图路基挖方路段边坡坡度取1:0.5，当剩余坡高大于6m时增设一级边坡，坡度取1:0.75。路基挖方标准横断面图如图6.2。28 图6-2.挖方标准横断面图6.2路基边坡路基边坡是路基的一个重要组成部分，他的陡缓程度，直接影响到路基的稳定和路基土石方的数量。路基的边坡坡度，应根据填料的无力力学性质、气候条件、边坡高度，以及基底的工程地质和水文地质条件进行的选定。根据《湖南省区域地质志》及《1:100万湖南省构造体系图》综合野外地质调查，五资地区地质条件良好，地质活动稳定，地层填料种类主要为一般粘性土、砾石土、粗砂、中砂和不宜风化的石块，再由《公路工程技术标准》确定边坡坡度。路堤边坡坡度采用1:1.5。当边坡高度大于6m时，增设一级边坡，坡度选用1:1.75。对于受水侵淹的路堤，起边坡应放缓，一般采用1:1.75～1:2，本项目采用1:1.75。路堑边坡坡度应根据当地自然条件、土石类型及其结构、边坡高度和施工方法等确定。当地质条件良好，且土质均匀时，可根据规范并结合实践经验采用。根据地质条件，此段设计路堑边坡选用1:0.5，当边坡高度大于6m时，增设一级边坡，坡度选用1:0.75。6.3排水沟、边沟和截水沟排水沟是将边沟、截水沟、取（弃）土场和路基附近低洼处汇集的水引向路基以外时，应设置排水沟。排水沟断面形式应结合地形、地质条件确定，沟底纵坡不宜小于0.3%，与其它排水设施的连接应顺畅。易受水流冲刷的排水沟应视实际情况采取防护、加固措施。29 边沟的作用是排除由边坡及路面汇集来的地表水，以确保路基与边坡的稳定，一般在路堑和地填方路段设置边沟。边沟的形式很多，归纳起来有梯形和三角形两大类，本段设计边沟形式选用梯形边沟。边沟的纵坡，除出水口附近外，通常与路线纵坡相一致。但为了使沟渠中的水流不产生淤积的流速，最小纵坡一般不小于0.5%，在工程困难地段亦不应小于0.3%，另一方面若边沟的纵坡过大，致使沟渠中水流速度大于冲刷流速时应对边沟进行加固，本段设计纵坡选用路线纵坡。截水沟是用来拦截流向路基地面的径流的排水设施，以减少流向边沟的水流量，所以一般设在挖方路段边坡较陡的坡顶外侧，在降雨量较少或者地势较平坦的地段不需要设置截水沟。截水沟的一般形式是梯形，在雨量较大，边坡表层土较松软、水土流失严重的地段可设两道或多道截水沟。本设计沟底宽度设为0.6m,内外坡高也设为0.6m，砌筑厚度均为0.4m，可根据实际情况调整外坡高度以减少用地范围。6.4最不利断面稳定性计算计算原理：用圆弧欢动面的条分法计算，条分法是圆弧滑动面稳定性计算方法中具有代表性的方法。该方法的基本原理是静力平衡。同样假定土质均匀，不计滑动面以外的土体位移所产生的作用力，计算时取单位长度，将滑动体划分为若干土条，分别计算各土条对于滑动圆心的滑动力矩Moi和抗滑力矩Myi,取两力矩之比值为稳定系数K，据以判别边坡是否稳定。此时K值为MyKMo条分法可以使计算结果较为精确。稳定系数最小值K，是通过多道圆弧曲min面试算而得到的，计算工作量较大，所以分条也不宜过多。条分法要求工作图准确，尽量减少量取尺寸的误差。下面以本次设计中桩号为K2+780处横断面边坡为例计算。（1）取K2+780处断面根据4.5H法作圆心辅助线，定圆心O,本次设计划分17个土条，量得R=15.2438m，L=20.323m，H=7.15+0.86=8.01m。绘制圆弧滑动面土条模式图见图6.3。30 图6.3圆弧滑动面土条模式（2）分别量取各土条中心与竖轴的间距a（右正左负），计算a；量面积F（干ii与湿分开），分别计算重力Q。i其中湿重度3()(1)(25.849.8)(10.31)10.82KN/mW0（3）量滑动圆弧两端点对竖轴的间距，计算圆心角和弧长L，沁水圆弧弧长0lLl20.323-1=19.323m；21（4）分别计算各土条圆弧面上的法向力N与切向力T；数值见表6.1。ii（5）计算冻水压力DI0F20.08209.09.8163.9KNNifXcXli（6）K1.26TiD(d/R)综上所述K≥1.2～1.3，因此边坡稳定。表6.1条分法路基稳定性盐酸表土条号x（m）α（°）sinαcosαFiQiNiTi1-2.27-0.15-0.150.990.427.547.45-1.122-1.38-0.09-0.091.001.2121.8121.72-1.9730.590.040.041.001.9434.8734.841.35（待续）31 续表土条号x（m）α（°）sinαcosαFiQiNiTi40.590.040.041.002.6046.8546.821.8151.580.100.100.993.2057.5757.265.9862.580.170.170.993.7367.1166.1411.3673.580.240.230.974.1975.3873.2717.6984.580.300.300.954.5882.4078.6024.7395.570.370.370.934.8988.0481.9432.19106.570.450.430.905.1292.2283.2139.76117.570.520.500.875.2794.7882.2647.07128.560.600.560.835.2093.6777.4952.62139.570.680.630.785.2594.5073.5659.321410.550.760.690.724.5481.7358.9856.571511.540.860.760.653.5062.9741.1347.681612.510.960.820.572.2039.6822.6632.581713.331.060.870.480.5910.615.149.28合计------912.50436.9132 第7章挡土墙设计7.1设计资料为了防止土体坍滑，并承受侧向土压力，本段设计中一些路段需要设置挡土墙来支承路堤土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口及河流堤岸等。路基在下列情况宜修建挡土墙：陡坡路段或延时风化的路堑边坡路段；需要降低路基边坡高度以减少大量填方、挖方的路段；增加不良地质路段边坡稳定，以防止产生滑坍；为防止沿河路段水流冲刷；桥梁或隧道与路基的连接地段；节约道路用地、减少拆迁或少占农田；保护重要建筑、生态环境或其他需要特殊保护的地段。按挡土墙的位置不同分为：路堑挡墙、路堤挡墙、路肩挡墙和山坡挡墙等。按挡土墙的墙体材料不同，分为：石砌挡墙、混凝土挡墙、钢筋混凝土挡墙、砖砌挡墙、木质挡墙和钢板墙等。按挡土墙的结构形式不同，分为：重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶墙式、锚杆式、拱式、锚定板式、桩板式和垛式等。挡土墙的选择应根据与所支挡土体的稳定平衡条件，考虑荷载的大小和方向、地形、地质状况、冲刷深度、基础的埋置深度、基底的承载力平衡条件，考虑荷载的大小和方向、地形、地质状况、冲刷深度、基础的埋置深度、基底的承载力设计值和不均匀沉降、可能的地震作用、与其他构造物的衔接、墙面的外观感、施工难易、造价高低、环境特点等因素，综合比较后确定。挡土墙按“极限状态分项系数法”进行设计。挡土墙设计极限状态分构件承载力极限状态和正常使用极限状态。承载力极限状态时当挡土墙出现以下任何一种状态，即认为超过了承载力极限状态，挡土墙按一下原则进行设计：整个挡土墙或挡土墙的一部分作为刚体失去平衡；挡土墙构件或链接部件因材料承受的强度超过极限而破坏，或因过量塑性变形而不适于继续承载；挡土墙结构变为机动体系或局部失去平衡；7.2墙身尺寸本段设计的挡墙型式均采用重力式挡墙,浆砌片石重力式路堤墙，墙身高633 米，墙上填土高3米，填土边坡1:1.5，墙背仰斜，坡度1：0.25，墙身分段长度15米。7.3基本参数墙背填土容重γ＝18kN/m3，计算内摩擦角Φ=35°,填土与墙背间的内摩擦角δ＝Φ/2。地基为砂类土，容许承载力f＝250kPa，基底摩擦系数＝0.40。墙身材料2.5号砂浆砌25号片石，砌体容重23kN/m3，砌体容许压应力=600kPa，a容许剪应力＝50kPa，容许弯拉应力＝80KPa。墙背与竖直平面的夹角W1arctan0.2514.036。墙背填土容重＝18kN／m3。详见图7.1。图7.1初定挡土墙尺寸图7.4破裂角计算假定破裂面角度不计车辆荷载作用hq/r=0.83m0计算棱体参数A.B：m30011212A=(a+H+2h)(a+H)=(a+H)=(2+5)=24.50022211Bab(bd)hH(H2ah)tanα0002211235(522)tan(14.036)228.6234 3514.0417.538.46B0tantan(cottan)(tan)A0tan38.46(cot35tan38.46)(tan38.460.352)0.960.253则：arctan0.80241.99arctan26.6367.5土压力计算（1）计算主动土压力系数2COS()K0.284a22sin()sin()COSCOS()1cos()cos()（2）计算主动土压力1212EHK1860.28491.97KPaaa22EEcos()91.97cos(14.0417.5)91.8KPaxEEsin()91.97sin(14.0417.5)5.55KPay7.6挡土墙验算为保证挡土稳定性，应验算挡土墙在土压力及其他外力作用下的稳定性。下面想将对挡土墙进行滑动稳定性验算；倾覆稳定性验算；地基应力及偏心距验算；基础强度验算；墙底界面强度验算；台顶界面强度验算。7.6.1滑动稳定性验算为了保证挡土墙抗滑稳定性，应验算在土压力及其他外力作用下，基底摩阻力抵抗挡墙滑移的能力。[(NEE)tan]E[GcosEsin()]XP0P00K1.51[K]1.3GGENtanEcos()X00因此挡土墙满足抗滑稳定性要求。7.6.2倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性系数：35 G0Z0EyZXEpZp210.51.515.151.04165.552.03K0EZ91.81.81Xy2.01[k]1.50ZZ0.1911.61.81yyZ1.52.120.252.03x因此挡土墙满足倾覆稳定性要求。7.6.3地基应力及合力偏心距验算为了保证挡土墙基底应力不超过地基承载力，应进行基底应力验算；同时，为了避免挡土墙均匀沉陷，控制作用于挡土墙基底的合力偏心距。GZ0EyZXEXZy210.51.515.151.04165.552.0391.81.81Z0.775mNGE210.55.155.55yB1.53BeZN0.760.005；有e226则：WEy6e221.260.005P(1)(1)146.89KPa[f]250KPamaxminBB1.531.53WEy6e221.260.005P(1)(1)142.27KPa[f]250KPamaxminBB1.531.53所以符合地基承载力。7.6.4墙身截面强度验算（1）强度计算。0=1.05f=2.31RK=600KNNQ12Qi32A=1.531.0416=1.59mN(NNN)=68.56KNj0GGQ1Q1QiCiQie081256()B=84.36KNKe02112()B36 NAR/jKKK（2）正截面抗剪强度验算。QE1.460.8585.19KNjQ1xAjRj1.2240fN0.4162.65189.74KNm12.31kARjjQfNjm1k验算得墙身界面满足要求。37 第8章水泥路面设计8.1水泥路面设计原则路面结构设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然因素，密切结合本地区实践经验，将混凝土路面板按重要工程结构的要求完成设计，首先应保证工程的质量与耐久性。基层、底基层垫层设计在满足设计要求的前提之下，尽可使用当地材料修建。在满足交通量与使用要求的前提下，应遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则进行混凝土路面设计方案的比较，选择技术先进、经济合理、安全可靠的方案。应结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极、慎重地运用行之有效的新材料、新工艺、新技术，以达到确保工程质量与耐久性的目的。路面设计方案应充分考虑沿线环境的保护，自然生态的平衡，有利于施工、养护工作人员的健康与安全。为确保工程，应尽可能选择有利于机械化、工厂化施工的设计方案。对于地处不良地基的路段，应采取有效措施加快稳定路基沉降，路基沉降速率达不到限定要求时，决不能仓促施工提前铺筑路面板。对于确实在短期内达不到限定沉降速率要求的路段，可以先铺建议沥青路面，通车数年后，待路基沉降速率满足稳定要求之后，再正式铺筑混凝土路面。总之，按设计使用年限标准设计的混凝土路面，施工时必须创造条件，严格执行，一次完成。8.2确定设计参数本次设计公路技术等级为二级公路，设计基准期为20年，交通量车道数为2车道。水泥路面设计参数如下:安全等级：三级。目标可靠度：0.85；变异水平等级：中；车道系数0.8；混凝土临街荷位车辆轮迹横向分布系数选用0.5；可靠度设计标准为1.04；综合系数K1.2；C道路荷载设计等级：公路II级；路面：BZZ—100；38 自然区划：Ⅳ3黏质土；交通增长率：6%；8.3交通分析计算轴载作用次数水泥混凝土路面的结构设计应以100KN的单轴-双轮组荷载为标准轴载。不同轴轮型和轴载的作用次数，按式8-1换算为标准轴载的作用次数。nPi16NSiN()i1100单轴—双轮组：1.0i30.43单轴—单轮组：2.2210Pii50.22双轴—双轮组：1.0710Pii80.22三轴—双轮组：2.2410Pii式中：Ns——100KN的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；Pi——单轴-单轮、单轴-双轮组、双轴-双轮组或三轴-双轮组轴型i级轴载的总荷载。N——轴型和轴载级位数；N——各类轴型i级轴载的作用次数；i——轴-轮型系数，单轴-双轮组时=1；ii对标准轴载的作用次数的换算结果如表8.1所示。表8.1轴载次数表车型轴PiiNi（次/日）Ns前轴170.002000.00跃进牌NJ-130后轴26.512000.11东风牌前轴49416.464002.48EQ-140后轴91.51400696.13前轴13.4381.735012.92黄河牌JN-150后轴27.40.003500.00前轴23.6407.986501.45日野KB222后轴29.30.006500.00太脱拉138前轴58.5549.185000．00（待续）39 续表后轴1140.005000.00前轴—120000.00小客车后轴—120002.23总计NS877.628.4初拟路面结构根据公路等级二级公路、交通量和地质类型设计路面结构。安全等级为三级的道路对应的变异水平等级为中级。根据二级公路、重交通等级变异水平等级，初拟普通混凝路面层厚度为0.24m，基层选用水泥稳定粒料，厚0.2m。垫层为0.15m低剂量石灰粉煤灰土。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.25m、长5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。8.5路面材料参数确定取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa，相应弯拉弹性模量标准值为31GPa。路基回弹模量去30MPa。低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600MPa，水泥稳定粒料基层回弹模量取1300MPa。8.6荷载疲劳应力计算新建公路的基层顶面当量回弹模量和基层当量厚度计算如下：2222hEhE0.156000.0512001122E660MPax2222hh0.150.0512332E1h1E2h2(h1h2)111D()x124EhEh11226000.15312000.0532(0.150.05)111()1246000.1512000.052.26512Dx1/3122.2651/3h()()0.345xE660xEx0.456600.45a6.22[11.51()]6.22[11.51()]3.443E44040 Ex0.556600.55b11.44()11.44()0.676E440bEx1/30.6766601/3EahE()3.4430.34544()tx0E440181.964MPa拉弯力计算：荷载应力分析产生最大荷载和温度梯度综合疲劳损坏的临界荷载位于混凝土板的纵向边缘中部。设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数按式7.1确定。v40.057KN(6815.38710)2.796fe普通混凝土面层相对刚度半径：Ec1/3r0.537h()Et经查规范可知，拉弯弹性模量E33MPa，带入数值得：c9Ec1/333101/3r0.537h()0.5370.24()0.730m6E181.96410t标准轴载PS在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力为：0.6020.6020.077rh0.0770.7300.241.107MPaps本设计为二级公路，查表得K1.20c。标准轴载sP在临界荷载处产生的荷载疲劳应力为：KKK0.882.7961.201.1073.269MPaprrfcps8.7温度应力计算III区最大温度梯度标准值为95℃/m，由l/r5/0.64967.7,h0.22m查图可得综合温度翘曲应力和内应力作用的温度应力系数：B0.78x最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力：41 EhT53ccg11031100.2288B0.782.3406MPatmx22混凝土弯拉强度标准值f5.0MPa，和公路自然区划有关的回归系数：ra0.841,b0.058,c1.323考虑温度应力累计疲劳作用的疲劳应力系数：frtmc5.02.34061.323K[a()b][0.841()0.058]0.5342tf2.34065.0tmr临界荷位处温度疲劳应力为：K0.53422.34061.2505trttm8.7水泥板接缝设计水泥板接缝设计有纵向接缝设计和横向解封设计。8.7.1纵向接缝纵向接缝的布设应根据路面宽度和施工铺筑宽度而定。一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝，纵向施工缝采用平缝形式；一次铺筑宽度大于4.5m时，应设置纵向缩缝，纵向缩缝采用假缝形式。纵向接缝的拉杆应采用螺纹钢筋，设在板厚的中央，并应对拉杆中部100mm范围内作防锈处理。拉杆的直径、长度和间距，可参考表8.1选用。最外侧拉杆距横向接缝距离不大于100mm，本次设计选用100mm。查表得本次设计中拉杆直径为14mm，长度为700mm，间距为800mm。表8.1纵缝拉杆直径、长度和间距（mm）面层厚度到自由边或未设拉杆纵缝的距离（m）（mm）3.003.503.754.5200～25014×700×90040×700×80014×700×70014×700×600260～30016×800×90016×800×80016×800×70016×800×6008.7.2横向接缝每日施工结束或临时终端施工时，必须设置横向施工缝，其位置应尽可能设在横向缩缝或胀缝处。施工缝应采用加传力杆的平缝形式。本次设计中横向缩缝可等间距设置，上部锯切槽口，深度为50mm，宽度为42 5mm，采用假缝形式。特种和重交通公路、收费广场级临近胀缝或自由端部的三条最靠近的缩缝，均应采用设传力杆假缝形式。其他情况可采用不设传力杆的就假缝形式。横向胀缝只在临近桥梁或其他固定构造物处或与其他道路相交处设置。胀缝设置条数视胀缝量大小而定。低温浇筑混凝土面层或选用膨胀性高的集料时，根据具体情况决定胀缝的设置。传力杆采用光面钢筋。尺寸按表8.2选用。最外侧传力杆距纵向接缝或自由边的距离150～250mm，本次设计选用200mm。查表得传力杆直径为28mm，传力杆最小长度为400mm，本次设计取500mm，传力杆最大间距300mm，本次设计取250mm。表8.2横缝传力杆尺寸和间距（mm）面层厚度（mm）传力杆直径传力杆最小长度传力杆最大间距220284003002403040030026032450300280354503003003850030043 第9章沥青路面设计9.1沥青路面设计的内容及原则沥青路面设计包块原材料的调查与选择、沥青混合料配合比以及基层材料配合比设计、各项设计参数的测试与选定、路面结构组合设计、路面结构层厚度验算以及路面结构方案的比选等。对于高速公路和一级公路，除了行车道路面外，路面设计还包括路元代、匝道、硬路肩、加减速车道、晋级停车带、收费站和服务区场面的设计，以及路面排水系统设计等。沥青路面设计的原则：路面结构设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地时间经验，讲路基路面作为一个整体考虑，进行综合设计；在满足交通量和使用要求的前提下，应遵循“因地制宜、合理炫彩、方便使用、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，安全可靠的方案。应结合当地时间基础，积极推广成熟的科研成果，积极、慎重地运用行之有效的新材料、新工艺、新技术。路面设计方案应充分考虑沿线环境的保护、自然生态的平衡，有利于施工、养护工作人员的健康与安全。为保证工程质量，应尽可能选择有利于机械化、工厂化施工的设计方案。对于抵触不良地段的路段，为了适应路基沉降、稳定周期较长的特点，路面结构可以遵循“一次设计，分期修建”的方案，即在路基沉降、稳定周期内（3～5年），根据交通量增长规律，分几次修建，最终实现设计的目标，这样既适应交通量不断增长的需要，又提高了投资效益，最终保证了路面结构的质量达到规定要求。9.2轴载分析各个国家都根据本国国情确定标准轴载。我国路面设计以双轮组单轴载100KN位标准轴载。以BZZ—100表示，B—100的各项参数见表9.1所示。表9.1标准轴载BZZ—100各项参数单轮当量园直标准轴载名称标准轴载两轮中心距轮胎接地压力径BZZ—1001001.5d0.7021.3044 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表示，各种车型应按规定的法则作当量换算，得到当量的标准轴载次数。轴载小于40KN的特请轴重对结构的影响可以忽略不计，所以不纳入当量换算。车辆组成及交通量见表9.2。表9.1车辆组成及交通量大客车跃进牌东风牌黄河牌日野太脱拉小客车增长率SH-141NJ-130EQ-140JN-150KB22213820002008005004501401000.069.2.1以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次以弯沉值和沥青层的层底拉应力为设计指标时，以下式计算轴载当量：KPi4.35NC1C2ni()i1p表9.3轴载当量表Pi4.35CCn()12I车型Pi（KN)C1C2Ni（次/日）P(次/日）前轴1716.4500240.45跃进牌NJ-130后轴26.5115001280.3前轴26.516.41000114.972东风牌EQ-140后轴56.71110001071.795前轴58.616.41200119.088黄河牌JN-150后轴114.01112001384.43前轴23.616.4120025.777日野KB222后轴29.3111200131.857前轴58.516.41300312.971太脱拉138后轴114111300884.109前轴—16.42000—小客车后轴—16.42000—KPi4.35NC1C2ni()5624.811i1p45 9.2.2计算累计当量标准轴次设计年限内一个车道通过的累计当量标准轴次N按下式计算：et(1r)1365NNe1r12(10.06)1365=5624.8110.650.067=2.31×10次交通等级属重交通。9.3结构组合与材料选取沥青路面结构组合设计可按以下原则设计：（1）面层、基层结构类型及厚度与将铜梁相适应，交通量大，路面等级要高。规范推荐了各类沥青面层厚度及适应的交通量，可参考选用。采用空隙较大的沥青混合料做面层时，应在其上加铺沥青砂或用沥青表面处治作为封层。交通繁重时，应选用强度较高的稳定类材料做基层并可加设地基层，基层厚度一般为15～25cm，对于高等级公路，可到30～40cm以上。垫层材料可选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等粒料以及水泥或石灰煤渣稳定粗粒土等，厚度均为15～25cm。（2）各结构层材料回弹模量应使各层处于最优受力状态，一般应自上而下递减，已符合轮载作用下应力和应变岁深度逐渐减小的规律。（3）要注意注意结构层本身的结构特性，采取限制措施或消除不利影响。例如在无机结合料整体性基层上修建面层时，应从材料组成设计上采取措施减小低温收缩或干缩裂缝。为此，可增加粗粒料含量，或适当增加面层厚度或其间加设一层连接层或设应力吸收层。（4）考虑水文状况的不利影响，在潮湿路段修筑沥青路面时，首先应对路基进行必要的处理，如提高路基高度或降低地下水位等措施，并采用半刚性基层或水稳性的透水基层。在季节性冰冻区有东张可能的中湿、潮湿路段，要考虑冻胀和翻浆的危害。路面结构除了要满足力学强度要求外，起总厚度还要满足防冻厚度要求，以避免路基产生过大的不均匀东张，导致路面开裂。（5）除以上原则外，还要注意结构组合设计应考虑到可鞥的施工工艺和技术，要注意各类材料的最小厚度和适宜厚度，见现行《公路沥青路面设计规范》。（6）注意应用新材料和废弃物，大胆科学地应用新材料不仅可解决到等级46 公路建设中的很多关键技术问题，又有利于道路工程科学的发展。根据轴载次数并结合以上原则确定路面结构组合与个层厚度如下：4cm细粒式沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+8cm粗粒式沥青混凝土+38cm水泥稳定碎石基层+?cm水泥石灰砂砾土层，以水泥稳定砂砾为设计层。半刚性基层所用集料取自沿线料场，结合料沥青选用A级90号，上面层采用SBS改性沥青，技术指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004)相关规定。9.4土基回弹模量的确定根据《公路自然区划图》，本区属Ⅳ6区，最大温度梯度为90℃/m，预估路基回弹模量值E，当采用重型击实标准时，路基回弹模量值可较表列数值提高200%～35%。查表得E=36.0。09.5设计指标的确定设计弯沉值：0.2l600NAAAdeCSD70.2=600(2.3110)1.11.01.0=37.03mmA1.1;A1.0;A1.0K。CSb各层截面的允许拉应力：表9.4各层截面允许拉应力表材料名称KSSRS/KS0.22K0.09N/ASeC细粒式沥青混凝土1.40.46=3.410.22K0.09N/ASeC中粒式沥青混凝土1.00.38=3.410.22K0.09N/ASeC粗粒式沥青混凝土0.80.31=3.410.11K0.35N/ASeC水泥稳定碎石0.70.26=2.0547 9.6设计资料总结本次设计中设计弯沉值为37.03mm，相关资料汇总表如下：表9.5汇总表厚度20℃抗压回弹模量15℃抗压回弹模量容许拉应力材料名称（cm）（MPa）（MPa）（MPa）细粒式沥青混凝土4199126800.46中粒式沥青混凝土6142521750.38粗粒式沥青混凝土8124817150.23水泥稳定碎石3823426170.26水泥石灰砂砾土?250——土层—40——9.7确定石灰土层厚度该结构为半刚性基层，沥青路面的基层类型系数为1.0，设计弯沉值为37.03mm。利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥石灰砂砾土层厚度为11.1cm；满足层底拉应力要求的水泥石灰砂砾土层厚度为16.5cm。设计厚度取水泥石灰砂砾土层为17cm。48 第10章涵洞设计本段公路需要跨越沟谷以及排除路基内侧边沟水流，因此需要修建涵洞，使沟谷汇水能够穿过路基得以宣泄，保证路基连续并确保路基不受水流冲刷以及侵蚀，从而保证路基稳定。本次设计全程设置8个半压力式圆管涵,和一个汽车通道。圆管涵布置桩号分别为：K2+275、K2+380、K2+760、K3+040、K3+360、K3+500、K3+880、K3+980。10.1钢筋混凝土圆管涵设计计算圆管涵管身采用预制安装，预制管节长1.00m，管厚度10cm。基础采用三种形式。在土质脚软的地基上采用浆砌片石基础，即在地基上，厚度20cm，基础顶面用素混凝土做成人字斜面，使管身和基础连在一起。在砂砾、卵石、碎石及密实度均匀的粘土或砂土地基上，可采用砂砾石做垫层基础，垫层厚度t视土质情况而定，卵石、砾石、粗中砂及整体、岩层基础，t=0；亚砂土、粘土、亚粘土、亚砂土及细砂地，t=30cm。在岩石基础上，可不做基础，仅在圆管下铺一层垫层混凝土，其厚度一般大于5cm。圆管涵多采用预制现场拼接安装施工，为防止漏水，须做接缝放水处理，常采用瓶口平头填缝合企口接头填缝。在地形图中量取并计算涵洞的汇水面积，结合资料查询当地降水量，拟定最3大设计流量Q7m/s。由于路基设计标高的限制，涵前水深不能超过3.21m。S选用圆管涵d=1m，采用八字口式洞口，则查表得ε=0.6，φ=0.85。故1212Ad3.1410.785m44Q21H()hTA2g1.621()0.610.60.7850.8529.810.810.601.41m3.21mH1.411.411.2h1.0T因此涵洞尺寸符合要求。Q1.6函内流速为：v3.4m/sCA0.60.78549 外力荷载计算：填料土产生的垂直压力（TZ）21.22KN/平米；管节产生的的垂直压力（GZ）2.00KN/平米；汽车荷载产生的垂直压力（Pq）=23.62KN/平米汽车轮重（Gq）=23.62KN车轮荷载压力横向分布宽度（aq）=6.86m车轮荷载压力纵向分布宽度（bq）=2.96m挂车荷载产生的垂直压力（Pg）=39.69KN/平米挂车轮重（Gg）=250.0KN挂车荷载压力横向分布宽度（ag）=4.56m挂车荷载压力纵向分布宽度（hg）=2.76m内力计算：汽车荷载在截面上产生的玩具（Mq）=0.41KN·M挂车荷载产生的玩具（Mg）=0.68KN·M土自重在界面上产生的弯矩（Mtz）=0.37·M管自重产生的玩具（Mgz）=0.13KN·M内力组合：最大弯矩（Mmax）=1.37KN·M强度验算：L=1m钢筋外圈圈数=6；L=1m钢筋内圈圈数=6。中性轴位置（X）=0.67cmM截面强度（Mj）=3.06KN·M>max=1.37KN·M截面强度验算通过。裂缝宽度验算：裂缝宽度（F)=0.102mm<0.2mmmax满足规范，裂缝宽度验算通过。地基基底应力为：60KPa10.1汽车通道本次设计在K2+520经过京珠高速公路，因此在此处设置有一个汽车通道，汽车通道采用箱涵结构。箱涵为整体闭合式钢筋混凝土框架结构，主要由钢筋混凝土涵身、翼墙、基础、变形缝等部分组合，它具有良好的整体性和抗震性能，常用于铁路和公路与公路与公路的交叉口结构设计。50 （1）涵身箱涵涵身由钢筋混凝土组成，涵身断面一般为长方形或正方形，本次设计断面为长方形。常用跨径为200cm、250cm、300cm、400cm、500cm，本次设计跨径选用400cm。壁厚一般为22～35cm，本次设计壁厚选用30cm。箱涵内壁面4个这叫处做成45°的斜面，以增大转角处的刚度，其尺寸为5cm×5cm。（2）翼墙翼墙在涵洞靠洞口侧的两端，与涵洞连成整体，为钢筋混凝土薄壁结构。壁厚一般为31～41cm，本次设计选用15cm。翼墙主要用于涵身与进出口锥坡的连接，支挡路基填土。（3）基础箱涵基础一般为双层结构。上层为混凝土结构，厚10cm，下层为砂砾石垫层，厚度为40～70cm，本次设计选用50cm。厚度尺寸的确定应与基础埋深同时考虑。在接近洞口两端洞身2m范围内的砂砾垫层应该在冰冻先以下不少于25cm。其余区段的设置深度可视地基土冻胀情况和当地施工经验确定。（4）变形缝变形缝均设在洞身中部，连同基础变形缝设置一道。用4cm×4cm的槽口设于顶、底板的上面和侧墙的外面。过水箱涵底板变形缝的顶面可不设油毛毡，而在填塞沥青麻絮后再灌热沥青即可。51 第11章道路交叉口设计11.1交叉的设计依据与原则平面交叉的规划和设计，应根据主线与相交道路的交通功能、设计交通量、设计速度、交通组成和交通控制方法，结合当地地形、用地和投资等因素综合分析进行。平面交叉设计原则：(l)交叉口位置选择应综合考虑公路网现状和规划及地形、地物和地质条件等因素。(2)根据相交公路的功能、等级、交通量、交通管理方式、用地条件和工程造价等因素确定交叉形式。(3)平面交叉选型应选用主要公路或主要交通流畅通、冲突点少、冲突区小，且冲突区分散的型式。(4)平面交叉几何设计应结合交通管理方式并考虑相关设施的布置。(5)平面交叉范围内相交公路线形的技术指标应能满足视距的要求。(6)相交公路在平面交叉范围内的路段宜采用直线；当采用曲线时，其半径宜大于不设超高的平曲线半径。纵面应力求平缓，并符合视觉所需的最小竖曲线半径值。(7)平面交叉设计应以预测的交通量为基本依据。设计所采用的交通量应为设计小时交通量。(8)平面交叉处行人穿越岔路口的设施应根据行人流量、公路等级和交通管理方式等设置人行横道或人行天桥或人行通道。(9)平面交叉的几何设计应与标志、标线和信号设施一并考虑，统筹布设。视距不良的小型平面交叉，可根据具体情况设置反光镜。(10)平面交叉改建时，除应收集交通量以外，还应调查交通延误以及交通事故的数量、程度、原因等现有交叉的使用状况。本次设计主线设置处个交叉，两处交叉均为低等级同村路。第一个交叉桩号为K3+310，路宽2m。第二个交叉桩号为K3+3670，路宽3.5m。在满足使用功能的前提下，充分考虑路网规划，城市规划，解决交通车流顺畅出入本公路，确保沿线居民方便、安全地穿越本公路，在路线与沿线地方乡村道路及人行道交叉处，以不破坏现有道路体系，满足当地居民的使用要求，“便民、利民”为原则，结合现有道路的实际情况等因素布设平面交叉和通道，并同时考虑为今后道路拓城留有余地。52 11.2交叉口的类型平面交叉口的形式，决定于道路网的规划、交叉口用地及其周围的地形、地物情况，以及交通量、交通组织，划分方式如下：十字形交叉时常见的交叉口形式，适用于相同或不同等级道路的交叉，结构简单，交通组织方便，街角建筑容易处理。X形交叉为两路斜交，一对角为锐角，此形式转弯交通不便，驾驶员不宜判断方向，街角建筑难处理，当锐角太小时次中形式不宜采用。T性交叉，使用于次干路连接主干路或尽头式干道连接滨河干道的交叉口。Y形交叉是道路分叉的结构，存在着与X性交叉口类似的问题。错位交叉是两个相距不远的T形交叉相对拼接，通常将斜交改造为这种形式。多路交叉指五路及五路以上的道路交叉口，该形式对交通负面影响较大，交通难以组织。通常在用地面面积足够时，可以再城市中心广场等采用。但一般情况下不宜采用。环形交叉时用中心岛组织车辆按逆时针方向绕中心岛单向行驶的一种形式，在第四节详细介绍。在确定交叉口形式时应按要求确定，既占地面积小又能安全迅速地通过最大交通量；平面形式、断面组成应符合道路等级、交通量的要求；交叉口竖向设计能既满足排水、管线的要求又和周围地形环境想适应；具有合理的交通管理、导流及防护安全等措施。本设计两处交叉均为低等级交叉，交通量小，因此可采用在交叉口用相当的单元曲线平顺连接香蕉道路的路基路面，并采用非加宽十字交叉的交叉方式。11.3平面交叉口的设计步骤（1）交叉口的设计速度交叉口范围直行交通的设计速度，原则上应与路段设计速度相同，若受限制必须降低车速时，与路段速度之差应不大于20km/h。公路平面交叉范围内的设计速度原则上与路段设计速度相同。因此本次设计交叉口的设计速度去60km/h。（2）交叉口的视距为了保证交叉口上行车安全，驾驶员在进入交叉口之前的一段距离内，应能看到相交路面上的行车情况，以便能及时采取措施顺利驶过或安全停车。这段必须的距离应该大于或等于停车视距S，数据如表11.1所示。T表11.1停车视距设计速度（km/h）100806050403020一般值1601107560403020停车视距（m）低限值120755545302515查表得本次设计交叉口停车视距为75m。（3）识别距离在平面交叉口以前的一定距离应能识别交叉的存在和信号、标志等。无信号53 控制和停车控制的交叉口，识别距离可采用各相交道路的停车视距，信号控制和停车标志控制的识别距离规定如表11.2所示。表11.2交叉口的识别距离（m）设计速度信号控制交叉口停车标志控制交叉口（km/h）公路城市道路计算值采用值计算值采用值计算值采用值80348350————6023724017117010410540143140991005455301021006870353520646042401920查表得本次设计交叉口的识别距离选用240m。（4）交叉口转角的半径交叉口右转车道中心线半径最小半径可用前述园曲线半径公式计算，右转车速可取路段设计速度的0.5～0.6倍，则右转车速为10～25km/h之间。最小转角半径不得小于汽车转弯最小半径。11.3.1原始资料本次设计主线设置处个交叉，两处交叉均为低等级同村路，交通量。小第一个交叉桩号为K3+310，路宽3.5m。第二个交叉桩号为K3+670，路宽3.5m。11.3.2平面设计根据公路等级、设计交通量、设计速度、交通组成和交通控制方法，结合当地地形、用地和投资等因素综合分析设计。利用海地道路2013设计软件里平角功能选项设计路面平交。K3+302处交叉主线与被交线夹角为65°，K3+667.5处交叉主线与被交线夹角为72°。根据转角最小半径要求设置转角半径。本次设计两处交叉平面设计图如下：54 图11.1K3+310处交叉设计图图11.1K3+670处交叉设计图55 结论毕业设计是大学教学计划中最后一个重要的教学课程，是对自身硕学知识的综合培养，也是进行道路工程设计或科学研究的综合训练，是前面各个教学环节的继续、深化和拓宽，是培养自身综合素质和工程实践功能的重要阶段。利用大学四年所学的专业知识完成了五资二级公路K2+000-K4+000的初步设计，设计开始采取的是纸上定线，先你定好两种选线方案，根据路线的各个因素，如对经济的发展、沿线地质水文及施工的各项要求等，选取了第一种方案。采用海地2013道路设计软件，查阅相关规范，得出平面线的各项指标要求，根据所得结果，从而完成平面设计、纵断面设计和横断面设计，计算土石方，根据规范要求设置边沟、护坡和挡墙，验算地基和填料垫层的刚度及稳定性设置合理的铺装层厚度和类型，综合考虑当地自然条件和沿线地形合理布置涵洞，并设置合理的交叉。综合当地自然情况和沿线地形布置涵洞和设计交叉，设计过程中以设计规范为准则，严格控制设计内容满足规范要求。限于经验和能力，本设计中存在一些问题，希望各位老师能够提出宝贵的建议和修改意见，使我的设计更加完善、合理、科学。56 参考文献[1]规范.《公路工程技术标准》（JTGB01—2014）[2]规范.《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）[3]规范.《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）[4]规范.《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40—2011）[5]规范.《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2006）[6]规范.《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）[7]规范.《道路工程制图标准》（GBJ50162—92）[5]罗金良.《公路工程质量检验评定标准》.北京：人民交通出版社.1998．[6]袁剑波.《公路排水设计规范》.第二版.北京：人民交通出版社.1998．[7]欧阳建湘.《道路勘察设计》.第一版.北京:人民交通出版社.1997．[8]邓学军.《公路自然区划标准》.第一版.北京：人民交通出版社.1987．[9]高冬光.《桥涵水文》.第二版.北京：人民交通出版社.2004．[10]孙家驷.《道路概论》.第一版.北京：人民交通出版社.1997年．[11]AASHTO.APolicyonGeometricDesignofHighwayandStreets.《中外公路》（双月刊）．2009年，第二期（总265期）．57 致谢能够顺利完成此次毕业设计，我首先要感谢欧阳建湘老师明老师的细心指导和热情的帮助，他帮助我解决了设计中遇到的疑难和困惑，为我完成这次毕业设计提供了很大的帮助。尤其在毕业设计的前期准备阶段，欧阳老师给我提出许多宝贵的设计意见，在整个设计的过程中，随时都能与他取得联系询问相关问题，他总是耐心的解答，并多次为我提供相关的资料，使我得到不少的提高，这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢欧阳老师耐心的辅导。在此次毕业设计过程中，指导老师诲人不倦的敬业精神给我留下不可磨灭的印象；同组同学乐于助人、勇于探索、不断创新的精神令我铭记在心。同时感谢在此次设计中为我提供过支持和帮助的所有老师和同学，他们的言传身教将使我终生受益，衷心感谢欧阳老师对本人的精心指导，老师广博的学识和严谨的治学态度将使我受益终生。由于本人水平有限，在本设计文件中难免存在错误和不足，恳请专家、老师和同学批评指正，提出宝贵意见，再次表示感谢！学生签名：日期：58'