高速公路毕业设计（论文）

'摘要本科毕业设计（论文）陕西彬县地区高速公路设计I 摘要燕山大学毕业设计（论文）任务书学院系级教学单位：学号学生姓名专业班级）题目题目名称陕西彬县地区高速公路设计题目性质1.理工类：工程设计（√）；工程技术实验研究型（）；理论研究型（）；计算机软件型（）；综合型（）2.管理类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）题目类型1.毕业设计（√）2.论文（）题目来源科研课题（）生产实际（）自选题目（√）主要内容(1)该道路建设的可行性研究(2)自然情况对道路设计与施工的影响分析(3)道路技术等级的确定(4)道路设计中个别技术指标的研究与确定(5)初步勘测与初步设计(6)详细技术测量与技术设计（施工图设计）毕业设计说明书应附带的标准图纸（1）路线比较方案平面图（2）详细设计的路线平面图（3）详细设计的路线纵断面图（4）详细设计的路线典型横断面图（5）详细设计的路线逐桩横断面图（6）路面结构图（7）路基排水图I 摘要基本要求1、独立完成毕业设计的全部内容；2、所设计内容满足符合相关规范及技术要求；3、在满足前者的情况下，力求设计内容精简，完美。参考资料道路勘测设计，张廷楷等主编。上海：同济大学出版社，1996公路工程技术标准（JTGB01--2003）。北京：人民交通出版社，2004公路路线设计规范（JTJ014--94）。北京：人民交通出版社，1995道路勘测设计，张雨化主编。北京：人民交通出版社，1997汽车理论（第二版），余志生主编。北京：机械工业出版社，1990公路线形设计，<日>大塚胜美，木仓正集，沈华春译。北京：人民交通出版社，1981周次第1～3周第4～6周第7～9周第10～12周第13～16周应完成的内容1、熟悉原始资料，收集相关资料、编写开题报告，进度方案设计；2、进行平面设计。1、进行纵断面设计，编写平纵面说明书。1、进行横断面设计；2、进行路面设计。1、进行排水设计、各构造物设计；2、编写设计说明书余下部分并整理图纸。1、将图纸交指导老师审阅并根据审阅意见修改图纸；2、整理图纸准备毕业答辩。指导教师：刘亚敏职称：年月日系级教学单位审批：年月日I 摘要I 摘要摘要随着社会经济的发展，公路起着越来越重要的作用。本文主要讲述了公路设计中的一个完整的过程。本设计主要分两个阶段：初步设计阶段和详细设计阶段。首先，讨论道路修建的可行性，从地形，地质，气象，水文条件等自然因素和交通量的增长情况来论述该公路修建的可行性与必要性，为道路修建进行理论研究。其次，本着合理利用当地资源，综合考虑地形，地质，水文气象条件等自然因素和当前交通量以及交通量增长情况来确定公路等级，并根据公路等级来确定道路设计中的技术指标。最后，为了作到路线方案的最优，选择两条方案分别进行初步设计。根据一定的技术指标来进行方案的比选，选择合理的路线方案来进行详细设计。关键词　公路设计路基设计路面设计I 燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractAsthedevelopmentwiththesocialeconomy,thehighwayplaysmoreandmoreimportantrole.Thisdesigncontainsthewholestageinthedesigningcourse.Firstofall,discussingthefeasibilitybuildinginroad,attopograph,andthegrowthsituationsofvolumeoftrafficcomeandexpoudthefactthisfeasibilityandnecessitywhohighwaybuildmeteorologicalhydrologyterms,etc.naturalfactorsesgeology.Buildthetheoreticalhydrologyresearchfortheroad.Secondly,inlinewithutilizinglocalresourcesrationally,Considerandatpresentandvolumeoftrafficincreasetrafficsituationcomeanddeterminehighwaygradetopographies,geologies,hydrometorologicaltermesesesnaturalfactors.Atlast,comeanddetermineroadthetechnicalindicatorsofdesignaccordingtohighwaygrade.Moreover,foraccomplishingschemeoptimumroute,choosetwoschemestobedesignedtentativelyrespectively.Comeandcarryontothenselecting,chooserationalrouteschemedesignindetailschemeaccordingtocertaintechnicalindicator.Keywords　highwaydesignroadbeddesigndesignonpavementI 目录摘要VAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2高速公路的发展历史、现状及趋势1第2章高速公路建设的可行性研究5第3章自然条件对高速公路的影响73.1所在地区的自然条件73.1.1所在地区的气象资料73.1.2沿线工程地质及水文地质情况73.1.3沿线植被及土壤分布情况73.1.4道路建筑材料及分布情况73.2自然条件对道路设计与施工的影响73.2.1气象资料的影响73.2.2工程地质及水文地质的影响83.2.3植被及土壤的影响83.2.4建筑材料分布的影响8第4章道路技术等级及技术指标的确定94.1道路技术等级的确定94.2指标技术的确定9第5章道勘测与初步设计105.1路线设计105.1.1选线原则及注意事项105.1.2平面设计125.1.3路线的纵断面设计135.2方案比选14第6章详细设计15III 6.1路线设计156.1.1路线平面图156.1.2路线纵断面图166.1.3平纵线形的组合166.2路基设计166.2.1填方路基176.2.2挖方路基176.2.3路基防护186.3排水设计186.3.1路拱设计186.3.2路基边坡及沟渠设计186.4路面设计196.4.1沥青混凝土路面设计196.4.2水泥混凝土路面设计23结论2参考文献3致谢4附录15附录25III 第2章高速公路建设的可行性研究第1章绪论1.1课题背景高速公路是现代经济发展对交通需求的客观反映，其不仅是交通现代化的重要标志，也是国家现代化的重要标志。我国高速公路建设起步于20世纪80年代，到1999年突破1万公里，截止2005年底全国高速公路总里程已超过4.1万公里，居世界第二位。高速公路在中国内地的出现和发展仅仅走过了十多年的历程，在今天高速公路及其公路网正在为中国经济和社会的发展提供着便捷、高效率的运输服务。我国道路建设具有悠久的历史，远在汽车还没有出现以前，就在道路建设方面创造了光辉的业绩。早在西周就将城乡道路按不同等级进行统一规划，修建了镐京（今西安市长安区境内）通往各诸侯城邑的牛、马车道路，形成以都城为中心的道路体系。秦始皇统一中国后，颁布车同轨法令，大修驰道、直道，使得道路建设得到较大的发展。公元前二世纪的西汉，开通了连接欧亚大陆的丝绸之路，由长安出发，经河西走廊、塔里木盆地直达中亚和欧洲，对当时中西方各国的交通起了重要的沟通作用。唐代时我国古代道路发展的极盛时期，初步形成了以城市为中心四通八达的道路网。到清代全国已经形成了层次分明、功能较完善的官马大路、大路、小路系统，分别问京城到各省城、省城直地方重要城市及重要城市到市镇的三级道路，其中官马大道长达400余华里。2004年12月17日，国家高速公路规划网已经国务院审议通过，规划的出台将对中国经济、社会的发展以及公众的生活方式和质量产生重大而深远的影响，必将成为中国高速公路长远发展和交通运输现代化的战略蓝图，标志着中国高速公路的发展进入了新的历史阶段。快捷便利的交通网的逐步形成，将为我国全面建设小康社会构筑起腾飞的跑到。1.2高速公路的发展历史、现状及趋势公路是国民经济的大动脉，是国家交通基础设施。高速公路以“高速”的突出优势成为公路运输的主要交通设施。5 第2章高速公路建设的可行性研究各国高速公路里程一般只占公路总里程的1～2％，但其所担负的运输量占公路总运输量的20～25％。高速公路造价高，用地多；但行车速度高，通行能力大，交通事故率小，故其投资费用一般只要7～10年即可由于其所节约的行车费用和运行时间以及所减少的行车事故而得到回偿。    因此，许多国家当交通量发展到一定程度时，只要财力许可就修建高速公路。世界上修建高速公路最早的是德国。早在1928年至1932年就建成了从科隆至波恩的第一条高速公路。目前，全世界已有80多个国家和地区拥有高速公路，通车总里程超过了23万公里。 第一名是美国，美国于1937年开始修筑宾夕法尼亚州收税高速公路，长257公里。目前高速公路总长度为8.8万公里，已完成以州际为核心的高速公路网，其总里程约占世界高速公路总里程的一半，连接了所有5万人以上的城镇。美国的高速公路建设，有一套评估谁、规划立项、投融资以及维护管理的机制，每个项目的认证至少要两年时间。高速公路建设资金投入的比例为州政符19.6%，地方县市77.4%，联邦政府3%，平时维护费用主要由州政府负责。第二名是中国，至2006年底，达到4.53万公里。中国台湾省于1978年底建成基隆至高雄的中山高速公路长373公里。1988年10月31日，上海至嘉定18.5公里高速公路建成通车，使中国大陆有了高速公路。此后，我国高速公路建设突飞猛进：2004年8月底突破了3万公里，比世界第三的加拿大多出近一倍。到目前为止，全世界已有近60个国家和地区拥有高速公路，其中拥有1000公里以上的国家和地区有17个，除前述国家及我国以外，还有加拿大、法国、英国、西班牙、荷兰、南非、比利时、韩国、墨西哥、奥地利、澳大利亚等。高速公路的产生和发展，改变了世界交通运输的宏观格局，进一步显示公路运输便捷灵活、速度快、门到门的优势，带来了巨大的经济效益和社会效益，有力地促进了世界各国经济社会的发展。5 第2章高速公路建设的可行性研究中华人民共和国成立以后，为了迅速恢复和发展国民经济，巩固国防，国家在经济基础非常薄弱的情况下，对公路建设作出了很大努力，取得了显著成就，到1978年的三十年间，我国公路总里程增加到89万公里。改革开放以来，国家把交通作为国民经济发展的战略重点之一，为公路交通事业快速发展提供了机遇。这一阶段的工作方针是统筹规划、条块结合、分层负责、联合建设，筹资渠道是国家投资、地方筹资、社会融资、引进外资。1978年以来的二十年，是我国公路事业发展最快，建设规模最大，最具活力的时期。我国用了十年的时间走完了发达国家需要四十年走完的路程，我国公路建设实现了跨越式的发展，取得了举世瞩目的成就。道路发展的突出成就是高速公路的飞速崛起，高速公路是交通运输现代化的重要标志之一，1988年10月，我国高速公路实现了零的突破。高速公路的建设带动了沿线经济的发展，快速运输日益显示出巨大的经济效益和社会效益，形成了快速发展的高速公路产业带。高速公路不仅技术标准高、线形顺畅、路面平整、沿线设施安全，而且全立交、全控制出入、双向隔离行驶、无混合交通干扰，为公路运输的快速、安全、高效、便捷和舒适提供了技术保证。尽管我国公路建设取得了巨大成就，但由于公路交通基础薄弱，各地发张及其不平衡，因此与发达国家相比，还有很大差距，还不能适应国门经济和社会发展的需要。存在的主要问题一是数量少，按国土面积计算的公路密度仍然很低，只相当于印度的1/5，美国的1/7，日本的1/30；二是质量差、标准低，在通车里程中，大部分为等级较低的公路。因此，在今后相当长的时期内，加快新建公路的建设和低等级公路的建设，将是我国公路建设的主要任务。近几年，我国高速公路蓬勃发展，每年以几千公里的速度递增。现在高速公路建设已成为拉动内需，促进国民经济快速发展的重要因素之一，受到各级政府的高度重视。高速公路的不断延伸，也为道路运输的迅速发展创造了有利条件。最近十年车辆更新换代步伐加快，高档客车和大吨位货车日益增多，运输效率、服务水平和道路运输在国民经济中的地位空前提高，这是十分可喜的。5 第2章高速公路建设的可行性研究高速公路运输流量较大，为保证运输高速、重型化，达到行车安全，舒适、保护环境的要求，车流实行分车道专用化行驶。高速公路一般为4车道或6车道。绝大多数国家行车速度规定为80公里/小时、100公里/小时、120公里/小时三等，有的国家高速干线达到140公里/小时。高速公路路面结构有统一标准，路面设计规范化、标准化，施工机械化。路面绝大多数是高级路面，路面断面结构标准高，路线几何设计标准高、要求严，特殊工程多，如修建隧道、高架桥、立交等，满足路线平顺畅通。公路沿线交通设施和附属服务设施齐全，用现代化手段进行交通控制。设有防护栏、防眩标志、照明、修理、事故处理站等服务设施。交通控制普遍采用电子计算机和信号自动化系统。高速公路的建设，使汽车承担的运输量比例大幅度提高，在公路运输中占有举足轻重的地位。美国的高速公路占公路总里程的1.1%，却承担了全国公路交通量的21.3%；占英国公路总里程0.81%的高速公路承担了全部交通量的30%，载重汽车行驶里程中，有25%是在高速公路上运行的；法国全部公路交通量的20%是由占公路总里程0.91%的高速公路承担的。公路网连接了大中城镇，并使周边城市之间交通量大的区域相互沟通，还与国际交通通道联结成网，最后形成国际性交通干道，公路通达程度大大提高5 第2章高速公路建设的可行性研究第2章高速公路建设的可行性研究可行性研究是在建设前期对建设项目的一种考虑与鉴定。对拟建项目在技术上是否可行，在经济上是否有利，建设上是否可能，所进行的综合分析和全面科学论证的技术经济研究活动。目的是为了避免或减少建设项目决策的失误，提高投资的综合效果。项目可行性研究是投资活动的一项基础性工作，其研究结论是投资决策的重要依据。可行性研究报告适用于政府、企业、个人等各类投资主体所投资的工业、交通运输、农林水利、城市基础设施以及技术改造等项目的可行性研究工作，以满足我国各类投融资主体进行科学决策的需要。《中国高速公路建设项目投资可行性研究报告》通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。工程可行性研究时基本建设前期工作的一项重要内容，是项目基本建设程序的组成部分，是工程决策民主化、科学化的可靠基础。国家规定，没有进行可行性研究和技术论证的重大工程不得列入国家计划。工程可行性研究的目的是对工程项目建设的必要性、技术可行性、经济合理性、实施可能性等进行综合研究，推荐最佳方案，进行投资估算和经济评价，为建设项目的决策审批和编制设计任务书提供科学依据。公路工程可行性研究报告一般包括以下内容：1、总论。包括建设任务依据和历史发展背景、研究范围与主要内容、研究主要结论和存在问题与建议等。2、现有公路技术状况评价。包括区域运输网现状和存在问题、拟建项目在区域运输网中的地位与作用、现有公路技术状况及使用程度等。3、经济与交通量发展预测。包括项目所在区域经济特征、经济发展与公路用量和交通量的关系、交通量的发展预测。4、建设规模与标准。包括项目建设规模、采用的等级和主要技术指标。5 第2章高速公路建设的可行性研究5、建设条件和方案比选。包括调查沿线自然条件和社会条件、进行方案拟定于比选、提出推荐方案走向及主要控制点和工程概况，对环境影响作出分析并编制环境影响评价报告。6、投资估算与资金筹措。包括主要工程数量、公路建设与拆迁、项目总投资估算、资金来源和筹措办法。若为贷款或引资，还要研究效率、偿还方式及可能性等。7、工程建设实施计划。包括勘测设计和工程施工的计划与要求、工程管理人员和技术人员的培训等。8、经济评价。包括运输成本等经济参数的确定、建设项目的直接经济效益和费用的估算、进行经济评价敏感性分析、建设项目的间接经济效益分析。对于贷款项目还要进行项目的财务评价。根据上述研究结果，通过综合分析评价，提出技术先进、投资少、效益好的最优建设方案。陕西省附近近年来经济发展较快，但在一些偏远山区，由于交通不便的原因，经济增长十分缓慢，既然早有“要想富，先修路”的口号在前，那么在那些偏远山区，要发展经济，修建公路是十分必要的。此次要修建的高速公路地处陕西省彬县，此地正是属于这样的地区。据交通调查，此段区间的交通近年来发展比较繁忙，年增长已达10%,但此地间的道路皆是一些羊肠小路，无一条能直达的道路可行。大大影响了两地及附近地区的经济发展.虽说此两地经济力量不是很强，但此区间附近有小型采石场，沿线有丰富的沙砾,这些都为修建公路提供了材料，从而节省了开支，所以这为在此两地间修建公路提供了经济条件。先谈该项目建设的必要性：（1）适应交通量增长的需求根据交通量调查和发展预测，通过该地的平均日交通量为2000余辆，交通增长率为8%。该路段一直没有合理、合适的路线，为适应交通量迅速增长的需求和减少司机车辆的绕行，改善交通环境，该项目建设已是势在必行；（2）加快经济发展改善投资环境的需求该地区的林业发达，矿产资源丰富，有着较多的经济作物和农业5 第2章高速公路建设的可行性研究资源。但因交通不便大量资源难以外运，致使长期经济之后严重影响人民生活水平的提高，更由于交通的不便利，使得大好旅游资源难以开发。投资环境也因没有路而显得窘迫，致使投资商对此地不感兴趣，因为商品难以大进大出，信息不能快捷传输，该路的修建必然能缓解交通制约因素，对吸引外资、对外开放、促进该地区经济的腾飞，使该处人民早日过上小康生活都有着重要意义；（3）改变交通基础设施落后的需要，陕西省山区交通不便，人民生活水准不高，都是因为交通闭塞，信息不灵所致。有句话讲的好“要想富，先修路”，改变落后的现状已成燃眉之急；（4）改善公路网络结构的需要党中央国务院已及早提出“村村通公路的宏伟目标”，因此，修建这条公路不但能够完善陕西省的省内干道公路网络，而且还能使局部地区达到真正的村村通公路，这对于改善农村路网结构有着积极的意义。再看项目建设的可行性：表2-1近期交通量(pcu/d)车型数量车型数量三菱T653B300湘江HQP40400黄河JN163400东风EQ155400江淮HF150400解放SP9200300（1）交通发展的预测该段公路的交通量预测年增长率为10%，以上表格表明了该路段所承载的近期交通量为项目的可行性提供了量化标准。（2）资金来源本段路采取省交通厅补助，银行借贷以及市县政府自筹三个渠道，这对于该段路建设来讲资金已基本上全部到位，为公路的建设提供了强有力的资金保障。（3）经济评价先对本项目建成后采用国民经济评价，该路的修建使沿线资源得到进一步开发，市场进一步扩大，促进了人员与商品的交流与交换，加速了货物的周转，减少了库存，提高了劳动生产率，从而为当地提供了必不可少的开发与发展条件。人口的流动加速了零售业的发展，能有力地促进经济发展，增加国民经济收入；另一方面，增加了就业机会，在道路的设计、施工及管理方面，都将增加许多就业机会，有助于社会的安定。5 第2章高速公路建设的可行性研究修收费通道，增加一定的财务收入；降低运输成本，改善运输环境，运输量增大，运输成本降低；道路的使用者都同样也从中受益，减少行车时间，这也存在一定的潜在效益。路网规划方案已经确定。“九五”期间，主要是建设公路主骨架中的“两纵两横三条线”，形成几条通过能力大，规模效益好的南北向、东西向的公路运输大通道;建设其他国道主干线和对区域经济发展至关重要的其他公路及重要国防公路，加强中西部地区、贫困地区的公路建设。五年预计增长公路里程11万km，其中高速公路6500km，一、二级汽车专用公路3500km。因此从长远角度来看，在此段修建一条高速公路势在必行。5 第2章高速公路建设的可行性研究第3章自然条件对高速公路的影响3.1所在地区的自然条件3.1.1所在地区的气象资料该公路地处陕西彬县地区,该地区属于山岭重丘区，境内气候差异很大，由北向南渐次过度为温带、暖温带和北亚热带，年平均降水量579.6毫米。年平均气温13.0℃，无霜期218天左右。复杂多样的气候特点和地形地貌，孕育出万千物种和世间珍奇。年温差大，冬季最低气温-35℃，最大冻深1.85m，年降雪量800mm左右，秋冬季以西北风为主；夏季最高气温32℃，年降雨量700mm左右，春夏季主风向为西南风。3.1.2沿线工程地质及水文地质情况黄土高原海拔800-1300米，约占全省面积45%，其北部为风沙区，南部是丘陵沟壑区，经过多年来的建设，陕西防护林体系、生态农业、沙漠绿洲等取得了显著的成效。畜牧业比较发达，煤、石油、天然气储量比较丰富。沿线山体稳定，无不良地质状况，山坡地下水3米以下，洼地地下水1.5米以下。3.1.3沿线植被及土壤分布情况树木较少，田地较多，沿线多粘质土,山坡上2米以下是碎石土。3.1.4道路建筑材料及分布情况沿线有丰富的砂砾，有小型采石厂和石灰厂水泥和沥青均需外购。3.2自然条件对道路设计与施工的影响3.2.1气象资料的影响该道路位于陕西省彬县地区，冬季比较寒冷，主要的病害有冻胀、翻浆、水毁和积雪等等。冬季气温较低，路面积雪结冰会严重影响行车安全。春融期又可能发生翻浆等病害，夏季水量暴涨会冲毁路堤，这些都对公路交通构成严重威胁。5 第2章高速公路建设的可行性研究该道路属于季节性冰冻地区，主要矛盾是冬季冻胀，春季翻浆，形成明显的不利季节。冻胀常取决于三个条件：土的冰冻敏感性，冰冻温度，接近土基的地下水，这三个条件又常常是变化的，因而所产生的冻胀是不均匀冻胀，引起路面颠簸不平形成波浪，产生冻裂。春融期，从路表面开始向下融化了的水向下渗，并停留在未融化的那部分地基土之间，产生过多的空隙水压力，并持久的频繁的施加荷载，影响了路面的承载能力。设计时应使路基填土高度符合要求，采取措施隔温排水，以防止冻胀翻浆。由于冬季盛行北风，该路段属于多雪地区，当风雪流与公路中线垂直或接近垂直时，路堤或路堑都成为风雪流前进的障碍物，将产生积雪现象，因而应提高路堤放缓边坡。为防止冻胀和翻浆，路基路面结构应采取隔温，排水和截断毛细水上升等措施。3.2.2工程地质及水文地质的影响路基的岩土性质和地质构造是产生各种病害与变形的内部原因和根本因素，地质构造不佳是造成路基滑塌边坡碎落的因素之一，因此应充分考虑路段内的泥炭地带，尽量避免直接穿过沼泽地带，可采取绕行的方法。水对道路能产生很多危害，因此当地的水文地质资料对设计也有一定的影响。由于填筑路堤，开挖路堑，修建桥涵的结果，必然会改变原有的地貌，不正确的设计回破坏自然情况，使路基不稳定，因此设计时一定要考虑与环境和协调。3.2.3植被及土壤的影响境内农田多为旱田，草地，经济林带，选线时应注意少占旱田和林地，在经过高程较大的地段时，要考虑视距上是否满足要求，总体上不应过多破坏原有的地貌和植被。山坡地下水埋深3米。山间有林地，表层植被稀疏，土壤多为砂砾土。5 第2章高速公路建设的可行性研究3.2.4建筑材料分布的影响该路段内砂砾较多，有小型采石厂和石灰厂。其余筑路材料要外购。在进行路基和路面设计时要考虑到充分利用当地材料，从而减少工程造价。通过以上自然情况表明，道路设计应注意排水和防冻深度以及路基的加固。施工时深挖路堑应注意边坡防护和排水；高路堤应注意边坡稳定。该路所在地，夏冬两季温差较大，路基设计中需注意高温稳定性与低温抗裂性。对于冬季可能产生风雪流的影响，要做好防护工作。此外路堤施工时要注意施工压实。5 第2章高速公路建设的可行性研究5 第2章高速公路建设的可行性研究第4章道路技术等级及技术指标的确定4.1道路技术等级的确定表4-1近期交通量(pcu/d)车型数量车型数量三菱T653B300湘江HQP40400黄河JN163400东风EQ155400江淮HF150400解放SP9200300交通增长率：10%折算成中型货车近期日交通量为N=300+400+400+300+400+400=1800（pcu/d）远期日交通量预测为N15=1800×（1+10%）E15=5106（pcu/d）根据《公路路线设计规范》应建高速公路。4.2指标技术的确定(1)计算行车速度:80km/h(2)车道数:4(3)行车道宽度:2×3.75m(4)路基宽度:24.5m(5)中间带宽度:3.0m中央分隔带宽度：2.0m路缘带宽度：0.5(6)停车视距:110m(7)圆曲线最小半径:一般值:400m极限值:250m(8)硬路肩宽度:3m(9)土路肩宽度：0.75m(10)不设超高最小半径:当路拱≤2.00%时为4000m5 第2章高速公路建设的可行性研究；当路拱＞2%时为5250m。(11)最大纵坡:5%(12)最小坡长:200m(13)最大坡长:如表4-2表4-2纵坡最大坡长表纵坡坡度（%）345最大坡长（m）1100900700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。(14)竖曲线最小半径和最小长度(表4-3)表4-3竖曲线最小长度和最小半径表凸形竖曲线半径（m）一般值4500极限值3000凹形竖曲线半径（m）一般值3000极限值2000竖曲线最小长度（m）一般值210极限值70这些数据是这次设计的所要参考的标准，在取值的时候应该尽量避免用到极限值。在各方面都满足的条件下，尽量采用大指标。5 第2章高速公路建设的可行性研究第5章道勘测与初步设计5.1路线设计道路是一个三维空间的实体。路线是指道路中线的空间位置。路线在平面上的投影称作路线的平面。路线的平面、纵断面、和各个横断面是道路的几何组成。路线设计是指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作。该路段为设计车速80km∕h的双向四车道高速公路。同时根据本项目在公路网中的地位、作用、功能、服务水平，结合沿线地形、地质、水文等自然条件，确定总体设计原则如下：（1）平面线位符合江西省高速公路总体规划走向，不仅重视路网现状的协调配合与方便近期的使用，还应兼顾为远期规划创造必要的条件；（2）线位综合考虑沿线城镇总体规划及产业布局，为区域经济的发展创造条件；（3）充分利用地形、地物，合理应用指标，尽量少拆迁、尽量避免大填大挖，又不过分迁就地形，根据交通和地形条件确定合理的线形；（4）与沿线公路、水利设施、农用基本建设、乡镇规划等进行协调配合，处理好跨越主要河流，干线公路的关系；（5）对交通工程及绿化工程等设施采取统一规划，同步设计，分期实施的原则进行设计；（6）重视公路景观，环境保护设计。5.1.1选线原则及注意事项根据道路的使用任务、性质、等级、起迄点和控制点，沿线地形、地貌、地质、气候、水文、土壤等情况，通过政治、技术、经济等方面的分析研究，比较论证而选定合理的路线。它是道路勘测设计中的关键性工作。　基本要求　在符合国家建设发展需要的前提下，结合自然条件选定合理的路线，达到行车迅速、安全、舒适并使筑路费用与使用质量得到正确的统一，要求做到：①5 第2章高速公路建设的可行性研究充分利用地形地势，回避不良地段，正确运用技术标准，保证线形的均衡性，从行车安全、畅通和施工，养护的经济、方便，使路线平、纵、横三个面结合，力求平面短捷舒顺，纵断面平缓均匀，横断面稳定经济；②注意山、水、田、林、路的综合治理,做到少占耕田;③贯彻工程经济与运营经济相结合的原则，在条件许可时，应论证地选用较好的指标，以提高公路的使用质量。对于分期修筑的路线，应注意到使前期工程能为后期所充分利用。我负责设计的是彬县路段，此路段全部位于山区，所以路线的确定对于道路施工的难度和工程的造价都有很重要的意义，因而更加困难。山区公路的定线步骤：①全面布局。首先广泛勘察山形、地质情况，撇开不良地带，逐步缩小路线活动范围，然后进一步上下反复勘察，确定控制点（如山脊垭口）和延展路线的地段，做好整体布局。②逐段安排路线。按全面布局所定控制点分段安排路线，安排好一段，定好一段线位。③定线。沿着已安排好的路线轮廓确定路线位置。山坡上的线位放上或放下，决定填挖工程的大小，必须在路线的横向详细研究后确定。　不同地形条件下的公路选线特点  山岭区路线选线按照线路行经地区的地形地貌特征，主要有越岭线、沿河（溪）线、山脊线三类,选线应考虑的关键问题,依类型特性而不同。①越岭线多半以纵坡控制，主要为垭口选择,过岭标高的确定,以及垭口两侧路线的展延。②沿河线和山脊线多半以方向控制，沿河线主要为路线沿哪一岸行进，线位高度的确定，以及跨河地点的选择。山脊线主要为上山脊路线是否够长,垭口选择,以及在分水岭哪一侧布线。③介于山脊线与沿河线之间的山腰(坡)线，则特别注意避免同一山坡上回头曲线的重叠。　路线线形不仅要满足汽车行驶的动力要求，保证行车的迅速通畅，还要满足驾驶员的视觉与心理反应要求，保持线形有连续顺适的外观，与周围景观的协调。这就要求选线时注意线形各项标准的选用及其配合。如长直线或长陡坡下应避免设置小半径的平曲线；直线与曲线要彼此协调而有比例地交替；再如平纵线形组合时，平竖曲线重合且平曲线包竖曲线可得到理想的平滑舒顺的线形。路线要与周围景物协调一致，可增加自然风光的优美。主要原则有以下几点：（1）应符合公路先行设计的基本要求5 第2章高速公路建设的可行性研究（2）正确运用和掌握技术标准（3）做好方案拟定和比选（4）选线应尽量选择地质稳定﹑水文地质条件好的地带通过（5）大中桥位原则上服从路线的总方向（6）重视环境保护选线不但直接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公路网中是否起到应有的作用，即是否满足国家的政治﹑经济﹑国防上的要求和长远利益。路线选择的原则和方法如上所述，但结合实际的地形特点还应注意如下问题：（1）正确考虑路线和城镇的关系（2）处理好路线与桥涵的关系（3）处理好路线与农田的关系由于本设计是高速公路，所以在综合道路大致走向，地质，经济等诸多方面，根据《公路工程技术标准》的有关规定而确定了最终的选线方案，见图纸。5.1.2平面设计5.1.2.1平面设计步骤（1）全面布局根据路线的起点﹑终点和中间控制点，公路等级及其在公路网中的作用，从所有可能的路线方案中，通过调查分析相关的资料，确定路线的基本走向。（2）逐段安排即在主要控制点间，结合地形﹑地质﹑水文﹑气候等自然条件，逐段定出具体的小控制点，它是解决局部路线方案的工作。（3）具体定线逐段安排路线后确定小控制点，根据自然条件和技术标准，进行路线的平﹑纵﹑横综合设计，具体定出公路中线位置。5.1.2.2平面设计成果一、方案一：⑴线形设计5 第2章高速公路建设的可行性研究设计的线形大致如图5.1所示图5.1方案一设计线形由图计算出起点、交点、终点的坐标如下：JD0：（136,95）JD1：(932.4,972.6)JD2：(1726,1076)JD3：(2280,1818)JD4：(2910,1266)方位角计算经计算得到40°25′45.6″45°46′14.8″94°41′56.7″⑵圆曲线计算已知各转角和圆曲线半径，如图5.25 第2章高速公路建设的可行性研究—路线转角L1—曲线长（m）T1—切线长（m）E1—外矩（m）J1—校正数（m）R1—曲线半径（m）—圆曲线（m）—缓和曲线（m）图5.2圆曲线要素示意图JD1处曲线几何要素计算：取R=1000m=240m由40°25′45.6″可得：q=120mp=2.399m=6.876°T=488.350mL=944.301mE=67.938mJ=32.399mJD2处曲线几何要素计算：取R=500m=180m由45°46′14.8″可得：5 第2章高速公路建设的可行性研究q=90mp=2.696m=10.3132°T=302.507mL=579.593mE=45.768mJ=25.061mJD3处曲线几何要素计算：取R=400m=300m由94°41′56.7″可得：q=150mp=9.322m=21.468°T=592.632mL=959.581mE=202.882mJ=225.683m表5-1方案一交点坐标交点号交点坐标N(X)E(Y)123JD03875294.025494335.0914JD13876172.545495130.8568JD23876275.714495925.1818JD33877020.168496482.6911JD43876465.985497108.459一、方案二：⑴线形设计5 第2章高速公路建设的可行性研究设计的线形大致如图5.1所示图5.2方案二设计线形由图计算出起点、交点、终点的坐标如下：JD0：（136,95）JD1：(1076,1158)JD2：(2554,1930)JD3：(3000,1520)方位角计算经计算得到18°56′31.1″70°59′30.5″⑵圆曲线计算已知各转角和圆曲线半径，如图5.35 第2章高速公路建设的可行性研究—路线转角L1—曲线长（m）T1—切线长（m）E1—外矩（m）J1—校正数（m）R1—曲线半径（m）—圆曲线（m）—缓和曲线（m）图5.3圆曲线要素示意图JD1处曲线几何要素计算：取R=1200m=200m由18°56′31.1″可得：q=100mp=1.389m=4.775°T=321.96mL=638.46mE=21.721mJ=5.46mJD2处曲线几何要素计算：取R=800m=340m由70°59′30.5″可得：q=170mp=6.01m5 第2章高速公路建设的可行性研究=12.175°T=736.169mE=184.987mJ=152.566m表5-2方案二交点坐标交点号交点坐标N(X)E(Y)123JD03875294.025494335.0914JD13876350.452495308.4892JD23877131.627496753.218JD33876512.169497427.07685.1.3路线的纵断面设计5.1.3.1纵坡的确定《规范》规定：山岭重丘区高速公路最大纵坡为5%，最大容许合成坡度（指公路横坡与纵坡的合成方向上的最大坡度）为10.5%。各级公路的路堑以及其它排水不畅路段，为保证排水顺利，防止水浸路基，应采用不小于0.3%的纵坡，在横向排水畅通路段其设计坡度为0.0%或小于0.3%的纵坡时，其边坡应做纵向排水设计。5.1.3.2坡长的确定（1）限制最小坡长如果坡长过短，变坡点增多，容易造成行车起伏频繁，影响公路的服务水平，减少公路的使用寿命，为提高行车的平顺性，应限制最小坡长。《规范》规定：山岭区高速公路最小坡长200米；（2）限制最大坡长5 第2章高速公路建设的可行性研究汽车沿长距离的陡坡上坡时，因需长时间低档行驶，易引起发动机效率降低。下坡时，由于频繁刹车将缩短制动系统的使用寿命，影响行车安全。故《规范》对纵坡最大长度进行了限制。山岭区高速公路当纵坡坡度为3%时，纵坡最大长度为1100m，当纵坡坡度为4%时，纵坡最大长度为900m，当纵坡坡度为5%时，纵坡最大长度为700m。对于高速公路大于5%的连续纵坡，应设缓和坡段，其纵坡应不大于3%。5.1.3.3竖曲线设计先确定竖曲线要素，然后算出曲线内各桩好点的设计高程，成果见表：表5-3方案一竖曲线表序号桩号竖曲线纵坡（％）标高（m）凸曲线半径R（m）凹曲线半径R（m）+-0K0+000.505837.4197　　　　1.98180554　1K1+230861.7859　250003.60343836　2K1+960888.091　110004.52769412　3K2+810926.576423000　2.27436364　4K3+470941.5872　　表5-4方案二竖曲线表XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX5.2方案比选现初定两种方案，方案一是从早饭头出发，沿旧路路线经过山体南边。沿沟山的一侧行进。方案二是从早饭头出发，从山体北部通过。下面对两方案从以下两个方面进行比选。（1）通过地形、地质、环境等方面比选路线方案两方案在地形上都有险峻的地段，都克服了很大的高差。两方案填挖土方量都比较大，都对沿线山体造成了较大的破坏。方案一有旧路5 第2章高速公路建设的可行性研究为其提供方便；但它要克服大跨度山沟，而且还要穿过经济林，需要对土基进行特殊处理，工程较大，而方案二则虽没有占用田地，但沿山北线造成了高速公路高差过大而使道路无法通过1千多米的山顶而抵达终点。在设计中虽修筑了大桥和长隧道但也任无济于事。（2）通过具体要素指标比选路线方案指标单位方案I方案II途经村庄数个11路线长度km3.4453.547用地亩------最大纵坡%55指标单位方案I方案II涵洞道40平曲线数个32克服高程m951.21013与原有公路的交叉数目个53最小平曲线半径及个数m/个400/1800/1竖曲线最小半径m25003000比选结果----推荐经过对两方案进行以上的分析比较，方案一均优于方案二，故选方案一。5 第2章高速公路建设的可行性研究第6章详细设计6.1路线设计选取初步设计中选定的方案一的路线的K0+000—K3+445这段进行详细设计，沿路中线两侧各20米的地带上，示出地形，地物，导线点，坐标网格，路线位置（桩号，路中心线，曲线主要桩位），标出桥梁，涵洞的位置。6.1.1路线平面图在平面图上示出地形、地物、三角点、导线点、水准点，路中心线及平曲线交点，整公里桩、直线段百米桩、二十米桩，曲线段二十米桩及平曲线主要桩位。详细控制点要素表为附录6，详细平面图比例尺为1：2000，见图A。6.1.2路线纵断面图示出地面高程、地面线、设计线、竖曲线及其要素，桥涵的位置及其结构类型、孔数与孔径，设计水位。图的下部各栏示出地质概况、坡度及坡长（包括变坡点桩子号、高程）、桩子号、直线及平曲线（包括缓和曲线及其参数）。横向为1：2000，纵向为1：600，见图B。综合考虑平纵配合，排水，等重新进行纵断面设计。6.1.3平纵线形的组合6.1.3.1平纵组合的设计原则（1）应在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性；（2）平、纵面线形的技术指标应大小均衡，使线形在视觉上、心理上保持平衡。（3）合成坡度组合得当，以利于路面排水和行车安全。6.1.3.2平纵配合的要求（1）平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。（2）合成坡度的控制与线形组合设计相结合。5 第2章高速公路建设的可行性研究（3）平、纵面线形组合应注意线形与自然环境和景观的配合与合。平曲线及竖曲线计算结果见附表3、附表4。6.1.3.2横断面图横断面图为为CAD出图，包括标准横断面和逐桩横断面图。6.2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，是公路的承重主体，因此必须具有足够的强度、稳定度和耐久性。路床是路面的基础，是指路基顶面以下80cm范围的路基部分，承受由路面传来的荷载，主要在应力作用区内。在结构上分为上路床（0~30cm）及下路床（30~80cm）两层。对于山岭、重丘区的路基设计，应根据当地自然条件，特别是工程地质条件，选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。在地形陡峻和不良地质地段，不宜破坏天然植被和山体平衡；在狭窄的河谷地段不宜侵占河床，可视具体情况设置其他结构物和防护工程。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、农田、房屋等不良后果。根据该公路等级、技术标准，结合当地地形、地质、水文、填挖等情况路基横断面可分为：一般路堤、沿河路堤、半填半挖路基、挖方路堑、护脚路基。对陡坡上的半填半挖路基，可根据地形、地质条件，采用护肩、砌石或挡土墙；季节性冰冻地区工程地质、水文地质不良地段，应采用水稳定性好的填料筑路堤或进行换填，结合防治冻害和翻浆的具体措施，进行路基、路面、排水等综合设计。路基与路面是一个整体结构，路基是路面的基础只有路基密实，均匀，稳定，才能为路面结构提供较好的工作环境。因此，必须进行路基路面综合设计。对于填方路堤的基底处理等，应符合《公路路基设计规范》（JTJ013）的规定。6.2.1填方路基（1）填方路基的基底的处理及填土标准5 第2章高速公路建设的可行性研究基底土密实、地面横坡缓于1:5时，路堤可直接填筑在天然地面上，地表有树根草皮或腐质土应予清除。距路面2米以下至路基基底部分用碎石土填筑，其余部分以粘土填筑。（2）路基填方边坡根据各种条件确定为1：1.5。（3）取土坑取土坑底应设纵、横向坡度，以利于排水。坑底纵坡坡度不宜小于0.3%横坡坡度宜为2%~3%，并向外侧倾斜。取土坑的边坡坡度，视具体情况而定，不宜陡于1:1.0，靠路基一侧不宜陡坡于1:1.5。当路基边缘与取土坑底之差大于2m时，本设计为二级公路应设置护坡道，护坡道的宽度为1~2m。6.2.2挖方路基根据边坡高度、土的湿度、密实程度、地下水、地面水的情况、土的成因类型及生成时代等因素。挖方边坡取1：1。路基的弃土堆放规则，不得任意倾倒，并采取必要的排水、防护和绿化措施。山坡上弃土应注意避免破坏或掩埋路基下侧的林木及其他工程设施。沿河弃土应避免堵塞河道或引起水流冲毁农田、房屋等。路侧弃土堆一般可设在附近低地或路堑处原地面下坡的一侧，当地面横坡缓于1:5时，可设在路堑两侧。弃土堆内侧坡脚到堑顶之间的距离应随土质条件和路堑边坡高度而定，一般不小于5m；路堑边坡较高，土质条件较差时应大于5m。弃土堆一般可堆成梯形横断面，边坡不应陡于1:1.5，并应与周围环境相协调。6.2.3路基防护路基的防护要求与公路的等级、当地的气候、水文、地形、地质条件及筑路材料分布相适应。防护工程分为坡面防护和冲刷防护两大类。本设计采用坡面防护—铺方格网草皮形势。画出路基标准横断面图，比例尺为1：200。6.3排水设计5 第2章高速公路建设的可行性研究路基应设置完善的排水设施，以排除路基、路面范围内的地表水和地下水，保证路基和路面的稳定，防止路面积水影响行车安全。必须综合考虑公路的等级、沿线地形、地质、气象、桥涵位置，合理布置，以有足够的排水能力。6.3.1路拱设计路拱设计的目的是为了迅速排除路面上的降水，保证行车安全。路拱设计包括路面路拱坡度、路肩横向坡度的确定以及路拱形式的选取。路拱坡度的确定，应以路面排水顺畅和保证行车安全、平稳为原则。当路面越粗糙，雨（雪）水在路面上流动就越迟缓，路拱的坡度就要做得大一些，但坡度过大又不利于行车，故路拱坡度应当限制在一定的范围内；当路面平整时，对排水有利，路拱坡度就要做的小一些，根据路面类型和当地的自然条件，本设计行车道横坡为2%，路肩横坡为3%。6.3.2路基边坡及沟渠设计路基边坡设计主要是合理的确定路基边坡坡度。路基边坡坡度可用边坡高度H与边坡宽度之比表示。设置在挖方路基的路肩外侧以及填土高度较低的路堤坡脚外侧的纵向人工沟渠，称之为边沟，其主要功能在与汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。挖方路段及高度小于边沟深度的填方路段应设置边沟。边沟横断面采用梯形，梯形边沟内侧边坡为1：1.5，外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。边沟的深度及宽度取用0.5m。边沟纵坡与路线纵坡一致，并不小于0.5%。在特殊情况下，边沟纵坡可采用0.3%，此时边沟出口间距应减短。设置在挖方路基边坡以外的山顶或者是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，用来减轻边沟的压力。设置截水沟是为了汇集并排除路基边坡上侧的地表径流。挖方路基的截水沟应设置在坡顶5m以外。填方路基上侧的截水沟距填方坡脚的距离不应小于2m。截水沟横断面采用梯形，边坡采用1：1，深度及宽度采用0.5m，沟底纵坡不小于0.5%。应尽量使截水沟中的水流汇入截水沟所在山坡一侧的自然沟中，或直接引入桥涵进口处，以免在山坡上自流造成冲刷。5 第2章高速公路建设的可行性研究排水沟用来排除来自边沟、截水沟或其他水源的水流，并将其引到路基范围以外的指定点。排水沟横断面为梯形，边坡采用1：1，深度及底宽用0.5m，沟底纵坡宜大于0.5%，易受水流冲刷的排水沟应视具体情况采取防护措施。排水沟距路基坡脚的距离取3m。本设计边沟、排水沟、截水沟均采用浆砌片石防护。6.4路面设计6.4.1沥青混凝土路面设计陕西彬县高速公路设计为双向四车道，设有中间分隔带，使用年限为15年，使用期内交通量的平均增长率为10%，路基土为粉质土，稠度为1.0，预期该路竣工后第一年的交通组成如表6-1所示：表6-1预测交通组成表车型前轴重/KN后轴重/KN后轴数后轴轮组数后轴距交通量/次/日三菱T653B29.348.01双轮组——300黄河JN16358.6114.61双轮组——400江淮HF15045.1101.51双轮组——400解放SP920031.378.03双轮组3m300湘江HQP4023.173.22双轮组3m400东风EQ15526.556.72双轮组3m400一、轴载分析路面设计以双轮组单轴承载100KN为标准轴载。（1）以弯沉值为指标设计路面厚度及验算沥青层层底拉应力时所用的累计当量轴次。1）轴载转换轴载转换采用公式：计算结果如表6-2所示：5 第2章高速公路建设的可行性研究表6-2轴载换算结果表车型（KN）（次/d）（次/d）三菱T653B前轴29.3113001.4后轴48.01130012.3黄河JN163前轴58.61140039.1后轴114.011400707.3江淮HF150前轴45.11140012.5后轴101.511400426.8解放SP9200前轴31.3113001.9后轴78.031300305.4湘江HQP40后轴73.221400205.9东风EQ155前轴26.5114001.2后轴56.72.2140074.61788.42）累计当量轴次根据规范，高速公路沥青路面设计年限取15年，四车道的车道系数是0.40.5，取0.45，则累计当量轴次为：次（2）验算半刚性基层层底拉应力时所用的累计当量抽次1）轴载换算验算半刚性基层层底拉应力时轴载换算公式为：计算结果如表6-3所示：5 第2章高速公路建设的可行性研究表6-3轴载换算结果表车型（KN）（次/d）（次/d）黄河JN163前轴58.6114005.6后轴114.0114001141.0江淮HF150后轴101.511400450.6解放SP9200后轴78.031300123.3湘江HQP40后轴73.22140065.9东风EQ155后轴56.73140012.81799.21）累计当量次数（参数值同上）累计当量次数计算公式为：二、结构组合与材料选取由上面计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次为900万次左右。面层要求高强耐磨、热稳性好和不透水，因而选用粘结力强的结合料和强度高的集料作为面层，根据规范推荐，路面结构面层采用沥青混凝土（15cm）,基层采用水泥碎石（25cm）,底基层采用石灰土（厚度待定）。规范规定高速公路的面层由2-3层组成。表面层选用细粒式密级配沥青混凝土（4cm），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（5cm），下面层采用粗粒式沥青混凝土（6cm）。基层要有足够的强度，一定的刚度和水稳定性，由于西北地区冬季寒冷，所以材料还要具有一定的抗冻性和低温抗裂性。本地区河流冲沟附近多砂砾，选用水碎石做基层。设置隔水隔温垫层，厚度大于15cm为设计厚度，材料为石灰稳定土。三、各层材料的抗压回弹模量与劈裂抗拉强度由试验测得各层材料抗压回弹模量与劈裂抗拉强度，沥青混合料抗压回弹模量在20℃和15℃下测得，劈裂强度在15℃下测得：5 第2章高速公路建设的可行性研究（1）细粒式密级配沥青混凝土：回弹模量：1400MPa(20℃),2000MPa(15℃);劈裂强度：1.4MPa(15℃);（2）中粒式密级配沥青混凝土：回弹模量：1200MPa(20℃),1800MPa(15℃);劈裂强度：1.0MPa(15℃);（3）粗粒式密级配沥青混凝土：回弹模量：1000MPa(20℃),1400MPa(15℃);劈裂强度：0.8MPa(15℃);（4）水泥稳定碎石：回弹模量：1500MPa;劈裂强度：0.5MPa;（5）石灰土：回弹模量:550MPa;劈裂强度：0.225MPa;四、土基回弹模量的确定该路段处于IV区，为粉质土，稠度为1.00，查“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（MPa）”得土基回弹模量为40MPa。五、设计指标的确定（1）设计弯沉值（2）各层材料的容许层底拉应力为：细粒式密级配沥青混凝土：MPa5 第2章高速公路建设的可行性研究中粒式密级配沥青混凝土：MPa粗粒式密级配沥青混凝土：=3.38MPa水泥碎石：=2.05MPa石灰土：=2.63MPa六、总设计资料设计弯沉值为24.22（0.01mm），相关资料如表6-4所示：表6-4总设计资料表材料名称H/cm20℃模量/MPa15℃模量/MPa容许拉应力/MPa细粒式沥青混凝土4140020000.4560中粒式沥青混凝土5120018000.3257粗粒式沥青混凝土6100014000.2367水泥碎石25150015000.2439石灰土？5505500.08565 第2章高速公路建设的可行性研究土基——40400——七、确定石灰土层厚度经过计算得石灰土层厚24.50cm，则路面总厚度为64.5cm，符合规范要求。6.4.2水泥混凝土路面设计由资料知，设计车道在使用初期的标准轴载次数为850次/d，路基的回弹模量为20MPa，基层选用水泥稳定粒料加粗粒式沥青混凝土，水泥稳定粒料回弹模量400MPa，粗粒式沥青混凝土回弹模量800MPa。6.4.2.1水泥面板厚度及尺寸确定一、交通量分析由规范知此路面属于重交通，设计使用年限为30年。取交通量年平均增长率为5%，查表得轮迹分布系数为0.20，可计算得到设计年限内标准轴载累计作用次数为：次二、初拟路面结构初估混凝土面板厚为24cm,基层选用水泥稳定沙砾，厚度为20cm,400MPa，垫层为天然沙砾，厚度为20cm,150MPa。板平面尺寸为宽3.75m，长5.0m,纵缝为设拉力杆平缝，横缝为不设传力杆的缩缝（假缝）。三、板和地基模量值的确定查表得混凝土的设计弯拉强度为5.0MPa，弯拉弹性模量为MPa。由垫层和路基的模量比，垫层厚度为20cm，查图可得。MPa。由基层和的模量比5 第2章高速公路建设的可行性研究，基层厚度为20.00cm，查图可得，由此顶面的当量模量为MPa，满足对基层顶面当量回弹模量的要求（100MPa）。计算荷载应力时的模量修正系数：基层顶面的计算回弹模量：计算温度应力时的模量修正系数n为0.35，基层顶面的计算回弹模量为：四、荷载疲劳应力由和h=24.00cm.查图可得板边缘中部的最大应力因纵缝为设拉杆平缝，取应力折减系数=0.87，选用重交通的综合系数=1.35疲劳应力系数为：由此，荷载疲劳应力为：5 第2章高速公路建设的可行性研究五、温度疲劳应力取陕西彬县地区温度梯度为=0.86（℃/cm）由公式得混凝土结构的相对刚度半径为：板长为5m，L/r=5/1.14=4.386查图可得h=24cm，=0.66板边缘中点在最大温度梯度时的温度应力为：混凝土的设计弯拉强度为=5MPa，由查表得区的温度作用系数为，由此，由公式计算温度疲劳应力为：MPa六、检验初拟厚度MPa因而，所选路面厚度（24cm）可以承载应力和温度应力的综合疲劳作用。6.4.2.2基层厚度确定1、根据表初选水泥稳定粒料结构厚度=15cm，粗粒式沥青混凝土基层厚度=5cm。2、计算水泥稳定粒料层顶面回弹模量：3、由，查图得到5 第2章高速公路建设的可行性研究MPa4、计算沥青混凝土顶面回弹模量：5、由，查图得到：MPa不满足规定的=100MPa，拟将增加为20cm，为6cm。6、由，，查图得：MPa7、由，查图得到：MPa8、，满足规定要求，取基层厚度为水泥稳定粒料20cm，粗粒式沥青混凝土（AC-25I）6cm。6.4.2.3垫层设计此高速公路位于陕西彬县，其垫层作用只要是为了防冻。设置防冻层以后，应保证路基土在念极端最低温度期间，路基不受冻害。因此，防冻垫层应选用隔温性能良好的材料，如砂、沙砾、炉渣等，材料中细颗粒含量不宜过多，当采用砂和砂砾时，小于0.075mm的含量不宜大于5%；采用炉渣时，小于2mm的含量不宜大于20%，防冻垫层最小设计厚度为15cm。防冻层在春融季节兼做排水垫层之用，验算垫层的渗水及排水能力是否符合排水垫层设计的要求，使之能满足防冻及排水两方面的要求。5 第2章高速公路建设的可行性研究5 第2章高速公路建设的可行性研究结论毕业设计是大学本科教学计划中最后一个重要的教学环节，是对自身综合应用所学的道路桥梁基础理论的培养，也是进行道路桥梁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能力的重要阶段。毕业设计的目的在于使我们受到道路桥梁工程师所必须的综合训练，有利于向工作岗位过渡。本设计完全根据新规范进行设计的，采用了当今最前沿的设计方法。主要目的是以满足生产的需要为主，具有较强的适用性。本毕业设计课题为《赣西高速公路XX段施工图设计》，要求对其进行路线、路基路面工程施工图设计。道路路线工程要求对所提供地形图，依据控制点进行平面设计、纵断面设计、横段面设计；路面工程根据工程当地的建材类型和产量进行选取，对路面的面层、基层和垫层的材料强度、刚度和稳定性进行验算。结构设计考虑了便于施工，安全，经济合理等因素，具有较好的安全性，适用性及耐久性。从道路设计到结构设计都运用了科学设计方法，合理的设计理论。本设计的内容全面地包含了交通土建专业所学知识，是一次全面的设计演练。同时，设计研究的内容具有相当的深度和难度，是对设计人员的一次综合考核。设计应达到的技术要求为满足实际施工要求，即所设计的内容正确、可行。为此，设计过程中要以设计规范为准绳，严格控制各设计内容满足规范和相关条例的要求。限于时间和经验等方面的原因，在设计中难免有不尽合理和完善之处，敬请指正。结论、参考文献、致谢顺序排列，每部分从新的一页开始，不留空白页。5 第2章高速公路建设的可行性研究5 第2章高速公路建设的可行性研究参考文献1张金水张廷楷.道路勘测与设计.同济大学出版社，2005:12周亦唐张维全李松青.道路勘测设计第二版.重庆大学出版社，2005:29-503赵一飞杨少伟.高速公路设计.人民交通出版社，2006.7:290-2914李嘉.公路设计百问.人民交通出版社，2003.9:172-1755张志清道路勘测设计.科学出版社，2005:66《公路线形设计规范》（JTJ014—94）:97李嘉.道路设计常用数据手册.人民交通出版社，2006:61-628何兆益杨锡武.路基路面工程.重庆大学出版社，2001:51-549黄晓明朱湘.路基路面工程.东南大学出版社，2005:35-3610陆鼎中.路基路面工程.第二版.同济大学出版社，1999:56-5711方守思.高速公路.人民交通出版社，2002.9:93-10012张起森王首绪.公路工程施工组织及概预算.第二版.人民交通出版社，1999:6613张丽华.公路工程概预算编制指南.人民交通出版社，2001:66-6714《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）15《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）16《公路沥青路面设计规范》（JTGF40—2004）17公路工程预算定额.人民交通出版社，200118刘黎萍　孙立军　沥青路面结构设计中的寿命周期费用分析，山东交通学院学报200219ChavezD.J.MountainBiking:Direct，Indirect，andBridgeBuildingManagementStyles.JournalofParkandRecreationAdministration.Volume14.1996:21-35.20ChavezD.J.，P.L.Winter，andJ.M.Bass.RecreationMountainBiking:AManagementPerspective.JournalofParkandRecreationAdministration.Volume14.1993:29-36.5 第2章高速公路建设的可行性研究5 章及标题致谢[单击此处输入致谢内容（宋体、小四号字,行距20磅）]5 章及标题附录1[单击此处输入附录1的内容（宋体、小四号字,行距20磅）]附录１为开题报告和文献综述，单页排版，该部分已完成，不用再做。5 章及标题附录2[单击此处输入附录2的内容（宋体、小四号字,行距20磅）]附录２为英文翻译及英文原件，单页排版。该部分按照模板要求在５月２０日前提交，各组安排人员来系里集中打印，时间地点另行通知。评审意见表和答辩委员会意见表单面打印。5 章及标题5 燕山大学毕业设计（论文）评审意见表指导教师评语：成绩：指导教师签字：年月日评阅人评语：成绩：评阅人签字：年月日注：评语表填写内容小四号字，行距为20磅。(此行文字阅后删除)。 燕山大学毕业设计（论文）答辩委员会评语表答辩委员会评语：总成绩：答辩委员会成员签字：答辩委员会主席签字：年月日注：评语表填写内容小四号字，行距为20磅。(此行文字阅后删除)'