公路毕业设计总说明

'内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）第一章概述1.1设计任务拟建的陕西秦岭公路是一条设计车速为30km/h的三级公路，担负为沿线、工农业生产及政治、经济、文化物资交流服务。1.2设计标准本路段按照《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）的要求对此段公路进行详细设计。道路勘测设计的依据：作为道路设计依据的汽车可分为四类，即：小客车、载重汽车、半挂车、铰接车。半挂车适用于大型集装箱运输，可作为高速公路、一级公路和有大型集装箱营运的公路设计的依据。其他公路必须保证小型汽车及载重车的安全和顺适通行。铰接车适用于城市道路控制之用。设计车速是指在气候正常，交通密度小，汽车运行只受道路本身条件的影响时，一般驾驶员能保持安全而舒适的行驶速度。设计车速是决定公路几何形状的基本依据。《标准》从工程难易、工程量大小及技术经济合理的角度考虑，根据《标准》规定的各级公路设计速度，选取适宜的设计车速。各级公路设计速度公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度（km/h）1201008060100608040603020山岭重丘区的计算行车速度比平原微丘区要低一些。考虑到山岭、重丘区的工程量要求和施工难度的要求，同时考虑到各级道路条件下行车安全顺适的要求利用极限最小半径的实践经验，确定了各级道路在山岭、重丘区的计算行车速度值，下表：公路等级控制速度的极限最小半径（m）计算行车速度（km/h）备注一级公路10060据计算和实测资料，100半径时可达60km/h-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）二级公路6040据计算和实测资料，60m半径时可达40km/h三级公路3030据计算和实测资料，30m半径时可达30km/h四级公路1520据计算和实测资料15m半径时可达20km/h根据公路网的规划和远景交通量，本路段的设计任务和性质，经过综合考虑，将该路段作为三级公路进行设计，设计速度采用30km/h.1.3设计方案的拟定经过认真比选，考虑到道路对城镇、工矿企业、资源状况、土地开发和规划的情况以及地形、地质、气象、水文等自然条件。以及保证车辆行驶安全、舒适、迅速的前提下，是工程量小、造价低、营用费用省、效益好，并有利于施工和养护。而且占据农田较少，几乎没有高产田、经济作物田。2号线较为适合，又因1号线高差较大，又远离城镇，不利于带动城镇的发展。因此决定选用2号线。1.4沿线自然概况路线所经地区，位于宝鸡市附近，北靠宝鸡市，南临秦岭，届秦岭北坡地区，是宝鸡市管辖地区。该地区届公路自然区划Ⅵ区，秦巴山地润湿区，紧临Ⅲ3区(甘东黄土山地区)和Ⅲ4区(黄渭间山地、盆地轻冻区)。1.4．1气候特点该地区海拔高度在1000～2000米等高线之间，属东南湿热区，向青藏高寒区的过渡区。属全国道路气候分区的Ⅱ2B区，季节冰冻，中湿区。该地区同时受冷热气流的影响较大，气候特征属北亚热带季风气候．夏季降水多。冬季气温低。路线所经地区最高月平均地温25℃～32.5℃，年平均气温在14℃～22℃之间，极端最高气温达39.7℃。无霜期一般在245天左右。1月份平均气温在O℃～4℃之间，冰冻现象轻。但当偶尔寒流猛烈时，气温可降至-10℃以下。土壤最大冻深＜0.3米，最大积雪深度＜0.16米。定时最大风速15.5m／s。1.4．2降水量及地下水埋深路线所经地区位于东径105°～110°，北纬30°～35°-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）之间，属中国暴雨分区的13区，年降水量800mm左右，一般山地多，平地较少，分布规律为由东向西，由南向北，逐渐降低。潮湿系数在1.0～1.5之间，干燥度平均在1.0以下。雨型为夏、秋雨。最大月雨期长度为3.0～3.5天，降雨形式以暴雨为主，雨量多集中在6～8月，约占全年降水量的60%。冬季降水量仅占全年的4～5％。由于该地区降水量较多，且集中，地面横坡陡峻，汇流时间较快。一般汇水面积≤lOkm2，汇流时间约30分钟；汇水面积≤20km2，汇流时间约45分钟。沿线地下水埋深一般在3米左右，沟谷处约2米左右。1.4．3地形与地貌路线所经地区，自然地面横坡陡峻，清江河从西向东流入渭河，路线沿清江河而上，在清江河发源地翻越分水岭而下。其分水岭西坡陡而东坡较缓。自然横坡达4％左右。自然地面较整齐，短距离内高差大，沟谷、河流的纵坡较大，水量随季节变化大，除清江河下游外，枯水季节水量很小，甚至干枯；雨季水流湍急，往往引起山洪暴发。冲刷力较大。河(沟)内为含砾石，大于60mm的砾石含量占50％左右，砾石成份主要为花岗岩，个别砾石的最大粒径达45cm。1.4.4地质与土质路线所经地区，位于中国区域工程地质的秦淮山工程地质区和秦巴山地工程地质区的交界，靠近秦巴山地工程土质区。属陕西省祁连地层区,大部为火成一变质岩山地，岩层为古生界杂岩，以粗粒花岗岩、变质岩为主，其次分布有石灰岩。岩性质量较好，一般岩层较深处，可采集到Ⅲ级以上的石料。第四纪发生的岩层和近代堆积，以重堆积、残积土壤为主，土质为黄棕粘性土，受大气和温度的长期影响酸碱度为中或微。土质为液限牯土呈密实状态，岩石风化程度为中等。路线所经地带，土层覆盖厚度约2.5米左右，土层中20％为松土，80％为普通土，50％为硬土；岩层中10％为软石，70％为次坚石，20％为坚石。在清江河发源处的分水岭上，垭口处地质良好。1.4．5植被及作物等概况该地区多为山地，山坡上为山地草甸土壤，是山地灌木丛和草甸的生境。但由于冲刷等原因，土壤中有机质分解和养分损失迅速，故肥力不高。沟谷和山坡上生长有稀疏灌木丛和高度在1.0以下的密草。疏林的郁闭度在40％左右，在平缓的山坡上，种植的作物主要有玉米、麻类、谷子、菜籽等。-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）第二章总体设计2.1总体设计的原则总体设计应合理运用路线平纵面设计指标，根据沿线城镇规划、工程地质条件、道路河流、渠道的实际情况及环境保护的要求，选择合适的线位和结构物位置，使平纵面线形设计流畅，结构物位置合理，以相对经济的工程造价，取得尽可能好的社会综合效益和提供较高的服务水平。2.2公路功能、服务水平的确定2.2.1交通量分布状况交通量是指单位时间内通过道路某断面的交通流量（即单位时间通过道路某断面的车辆数目）。其具体数值由交通调查和交通预测确定。公路交通量的普通计量单位是年平均日交通量（简写为ADT），用全年总交通量除以365而得。二、三、四级公路能适应的年平均日交通量公路等级设计速度（㎞/h）设计通行能力（pcu/h）方向分布影响系数设计小时交通量系数适应的年平均日交通量（pcu/h）三级公路30～40400～7000.940.1～0.132000～6000四级公路20﹤4000.940.13～0.18﹤2000注：山岭重丘区三级公路的30km/h是位于地形、地质等自然条件复杂的山区，经论证后可采用的设计车速。本段公路设计使用年限为15年，交通量折减40%、45%和50%左右,预测竣工后第一年的交通量为3000辆/日（小客车）。2.2.2公路功能及服务水平公路功能及服务水平是通过公路的通行能力确定的。道路通行能力是在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段适应车流的能力，以单位时间内通过的最大车辆数表示。单位时间通常以小时计（辆／小时）。-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）我国按照车流运行状态，把交通量达到可能状态的受限制车流这一运行条件范围分为四级服务水平。根据《标准》，各级公路设计采用的服务水平规定如表：各级公路设计采用的服务水平公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路服务水平二级二级三级三级－《标准》中，用于二、三、四级公路规划和设计的各级公路服务水平规定如表：服务水平等级延误率％设计速度（km/h）8060≤40速度Km/h不准超车区（％）速度Km/h不准超车区（％）速度Km/h不准超车区（％）﹤3030～70﹥70﹤3030～70﹥70﹤3030～70﹥70V/CV/CV/C一≤30≥760.150.130.12≥650.150.130.11≥540.140.130.10二≤60≥670.400.340.31≥560.380.320.28≥480.370.250.20三≤80≥580.640.600.57≥480.580.480.43≥420.540.420.35四﹤100≥48﹤481.01.01.0≥40﹤401.01.01.0≥37﹤371.01.01.0二、三、四级公路服务水平分级注：V/C是在理想条件下，最大服务交通量与基本通行能力之比，基本通行能力是四级服务。-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）设计通行能力是指公路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时，单位时间内公路上某一路段可以通过的最大车辆数。设计通行能力是实际道路可能接受的通过能力，考虑了人为主观对道路的要求，按照道路运行质量要求及经济、安全、出入口交通条件等因素而确定作为设计依据的。设计通行能力由可能通行能力乘以与该路服务水平相应的交通量和基本通行能力之比（V／C）得到。《标准》中，用于二、三、四级公路的设计通行能力规定如表：二、三、四级公路的设计通行能力公路等级设计速度（km/h）基本通行能力（pcu/h）不准超车区（％）V/C比设计通行能力（pcu/h）二级公路809.0m2500﹤30%0.64550～1600607.0m140030%～70%0.48三级公路1300﹥70%0.42407.0m1300﹤30%0.54400～700四级公路306.5m1200﹥70%0.3520﹤6.0m﹤1200﹥70%﹤0.35小于400本段公路的设计在考虑交通量大小，保证汽车的行驶速度和交通安全的情况下，选用的公路服务水平为三级，设计通行能力为400～700pcu/h.2.3公路与沿线环境协调情况及环境保护对策环境保护是社会综合发展的主题，是我国的一项基本国策。陕西秦岭三级公路设计过程中环境保护遵循以下原则：1、路线布设与沿线地形、地物、环境、景观及规划相协调，少占地、少拆迁减少工程对环境的影响。2、做好公路绿化、美化设计，结合沿线地形、地物、地质等不同情况，种植各种适生的灌木、乔木和花卉；路基防护以植草为主.合理设置构造物，减小因公路建设而给沿线群众带来的生产和生活不便。3、做好施工组织设计，使施工对环境影响降至最小程度。2.4路线设计原则-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）路线基本走向的选择，应根据指定的路线走向和公路等级，及其在公路网中的作用，结合铁路、航运、空运、管道的布局和城镇、工矿企业、资源状况，以及水文、气象、地质、地形等自然条件，从所有可能的路线方案中，通过调查、分析、比选，确定一条最优路线方案。在路线走向和公路等级确定后，应对总体布局做出设计，其要点如下：1、根据地形特征，确定地形类别和计算行车速度。2、路线起终点除必须符合路网规划要求外，对起、终点前后一定长度范围内的线形必须做出接线方案和近期实施的具体设计。3、合理划定设计路段长度，恰当选择不同设计路段的衔接地点，处理好衔接处前后一定长度范围内的线性设计。4、根据交通量及运行需要确定车道数。5、调查沿线主要城镇规划，确定同其连接的方式、地点。6、调查沿线交通、社会、自然条件，确定互通式立体交叉位置及其同连接道的连接方式。2.5路线选线原则在道路规划路线起终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，它所面对的是一个十分复杂的自然环境和社会经济条件，妥善处理好各方面的关系，其基本原则如下：1、在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线的方案。2、路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、营运费用省、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标准。不要轻易采用极限指标，也不应不顾工程大小，片面追求高指标。3、选线应注意同农田基本建设相配和，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。对严重不良地质路段，如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、泥沼等地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应采用必要的工程措施。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。2.6路线方案及布设本路段处于山岭重丘区，选线方式大体分为沿溪线、越岭线与山脊线。-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）路线布设方式：平坦地带走直线；具有较陡横坡的地带沿匀坡线布线；起伏地带走直连线和匀坡线之间。第三章平曲线计算3.1平面线形设计3.1.1平面线形要素平面线形的三要素为直线、圆曲线和缓和曲线。三要素是基本组成，各要素所占比例及使用频率并无规定。各要素使用合理、配置得当，均可满足汽车行驶要求。1）直线作为平面线形要素之一的直线，在公路和城市道路中使用最为广泛。一般在定线时，只要地势平坦、无大的地物障碍，都首先考虑使用直线通过。但在运用直线线形并决定其长度时，必须持谨慎态度，不宜采用过长的直线。直线的最大长度，在城镇附近或其他景色有变化的地点大于20V；在景色单调的地点最好控制在20V以内。考虑到线形的连续和驾驶的方便，相邻两曲线之间应有一定的直线长度。同向曲线间的直线最小长度《规范》推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于6V为宜；对于低速道路（V≤40㎞／h），则最短直线长度以不小于3V为宜。反向曲线间的直线最小长度《规范》规定反向曲线间的直线最小长度（以m计）以不小于行车速度（以㎞／h计）的2倍为宜。对于低速道路（V≤40㎞／h）则最短直线长度以不小于V或不小于15m为宜。2）圆曲线各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分，使用十分普遍。为了行车的安全与舒适，《标准》规定了圆曲线半径在不同情况下的最小值。当采用圆曲线最小半径时，应采用大于或等于表中所列一般最小半径值。当地形条件或其它特殊情况限制时，方可采用表列的极限最小半径值。但在选用圆曲线半径时，在与地形等条件相适应的前提下应尽量采用大半径，但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与直线无太大区别，容易给驾驶人员造成判断上的错误，所以《规范》规定圆曲线的最大半径不宜超过10000m。圆曲线最小半径设计速度（km/h）1201008060403020一般值（m）10007004002001006530-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）极限值（m）650400250125603015不设超高最小半径（m）路拱≤2.0％5500400025001500600350150路拱≥2.0％75005250335019008004502003）缓和曲线缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。《标准》规定，除四级路可不设缓和曲线外，其余各级公路都应设置缓和曲线。我国《标准》规定缓和曲线采用回旋线。由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶，所以要求缓和曲线有足够的长度，以使司机能从容的打方向盘，乘客感觉舒适，线形美观流畅，圆曲线上的超高和加宽的过渡也能在缓和曲线内完成。所以《标准》制定了各级公路缓和曲线最小长度：各级公路缓和曲线最小长度公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度（km/h）120100806010060804060304020缓和曲线最小长度（m）10085705075507035502535203.1.2平面线形设计一般原则：a)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b)行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路尽量满足。c)保持平面线形的均衡与连贯d)应避免连续急弯的线形e)平曲线应有足够的长度《规范》规定了平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）最小长度如表：各级公路平曲线最小长度-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路地形平原微丘重丘山岭平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平曲线最小长度（m）200170140100170100140701005070403、平曲线几何要素计算公式内移值:；切线增值:；缓和曲线角：;切线长：T=（R+P)tan+q；曲线长：L=R（）+2Ls圆曲线长：Ly=R（）切曲差：J=2T-L外距：曲线主点里程的计算直缓点：ZH=JD－T；缓圆点：HY=ZH＋；缓直点：HZ=HY＋(L-Ls)圆缓点：YH=HZ-；曲中点：QZ=YH－(L-2Ls)/2；交点：JD=QZ＋J/2-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）第四章竖曲线计算4.1平纵面组合设计原则1、应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，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。4.2纵断面设计4.2.1纵断面设计的任务纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。4.2.2纵坡设计的一般要求a)纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。b)为保证车辆能以一定的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，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹极限长度的缓坡。c)应避免能看见近处和远处而看不见中间凹处之线形。d)纵坡设计应对沿线地形、地下管线、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。e)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。f)平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，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。g)对连续段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和和缓、避免产生突变。h)在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。4.2.3纵坡及坡长设计-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）1）最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时道路允许采用的最大坡度值。它是道路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时根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件以及工程、运营经济等因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。《标准》规定了各级公路最大纵坡：最大纵坡值标准公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度（km/h）120100806010060804060304020最大纵坡（％）345546576869《标准》规定：①设计速度120km/h、100km/h、80km/h的高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时，经技术经济论证，最大坡度值可增加1%。②公路改建中，设计速度为40km/h、30km/h、20km/h的利用原有公路的路段，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1%。2）最小纵坡为使道路上行车快速、安全和通畅，希望道路纵坡设计的小一些为好。但是，在长路堑、低填以及其它横向排水不通畅地段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3％的最小纵坡，一般情况下以不小于0.5％为宜。3）坡长限制坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的。从路容美观、相邻两竖曲线的设置和纵面视距等也要求坡长应有一定最短长度。《标准》规定了各级道路的最小坡长：各级公路最小坡长公路等级高速公路一般公路一二三四设计车速(km/)120100806010060804060304020最短坡长（m)300250200150250150200120150100100604）最大坡长限制-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响很大。纵坡越陡，坡长越长，对行车影响也越大。《标准》规定了不同纵坡的最大坡长。不同纵坡最大坡长速（km/h）车计设大坡长（m）最纵坡坡度（％）12010080604030203900100011001200－－－470080090010001100110012005－60070080090090010006－－5006007007008007－－－－5005006008－－――－3003004009－－－－－20030010－－－－－－200二、三、四级公路当连续纵坡大于5％时，应在不大于表列所规定的长度处设缓和曲线坡段。《标准》规定缓和坡段的纵坡应不大于3％，其长度应符合最小坡长的限制。4.3竖曲线要素的计算纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车用一段曲线来缓和，称为竖曲线。竖曲线主要素计算公式：切线长：；外距：；竖曲线长度：；坡差：纵距：y=（设边坡点相邻两纵坡坡度分别为和，它们的代数差用表示，即=，当为“+”时，表示凹形竖曲线;当为“-”时，表示凸形竖曲线。）1.计算竖曲线起点号和标高-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）X=竖曲线起点桩号（或终点桩号）-桩号差竖曲线起终点桩号：变坡点桩号T竖曲线高程：坡段高程y竖曲线起终点高程：边坡点高程T例如：变坡点桩号为K0+840边坡点高程为536.600mR=4000mi1=-1.332%i2=1.376%ω=i2-i1=1.376%-(-0.332%)=1.708%L=R×ω=4000×1.708%=68mT=L/2=68/2=34E=T2/2R=342/2×4000=0.1445m起点桩号：K0+840-34=K0+860起点高程：536.600+（0.332%×34）=536.713m终点桩号：K0+840+34=K0+874终点高程：536.600+（1.376%×34）=537.068如下计算中间各点高程：K0+820坡段高程为536.666mY=142/2×4000=0.0245m则:其竖曲线高程为536.666+0.0245=536.691m-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）第五章横断面设计5.1公路路基横断面组成公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量交通组成设计车速地形条件等因素确定。高速公路、一级公路的路基横断面分为整体式和分离式两类。整体式断面包括行车道、中间带、路肩以及紧急停车带、排水设施、爬坡车道、变坡车道等组成部分；分离式断面包括行车道、路肩以及紧急停车带、爬坡车道、排水设施、变坡车道等组成部分。二、三、四级公路的路基横断面包括行车道、路肩、边坡、排水设施等组成部分。在某些路段可能要增加错车道和紧急停车带5.2路基宽度的确定公路路基宽度为行车道与路肩宽度之和。《标准》规定各级公路路基宽度见表：各级公路路基宽度公路等级高速公路、一级公路设计速度（km/h）1201008060车道数864864644路基宽度(m)一般值45.0034.5028.0044.0033.5026.0032.0024.5023.00最小值42.00－26.0041.00－24.50－21.5020.00公路等级二级公路、三级公路、四级公路设计速度（km/h）8060403020车道数22222或1路基宽度(m)一般值12.0010.008.507.506.50（双车道）4.50（单车道）最小值10.008.50－－－注：①“一般值”为正常情况下的采用值；“最小值”为条件受限时可采用的值。②八车道高速公路路基宽度“一般值”为设置左侧硬路肩、内侧车道采用3.50m时的宽度；八车道高速公路路基宽度“最小值”-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）为不设置左侧硬路肩、内侧车道采用3.75m时的宽度。5.3行车道宽度1）行车道宽度的确定行车道宽度是道路上供各种车辆行驶部分的总称，包括快车道和慢车道，在一般公路和城市道路上还有非机动车道。行车道的宽度要根据车辆宽度、设计交通量、交通组成和汽车行驶速度来确定。公路的行车带内一般包括两条以上的车道。《标准》规定各级公路的车道宽度见表：车道跨度设计速度（km/h）1201008060403020车道宽度（m）3.753.753.753.503.503.253.00（单车道时为3.50）5.4路肩各级公路都要设置路肩。从构造上路肩分为硬路肩、土路肩。二、三、四级公路在村镇附近及混合交通量大的路段，路肩应予以加固，以充分利用。直线路段的硬路肩一般应设置向外侧倾斜的横坡，其横坡值可与行车道横坡度相同；路线纵坡平缓，且设置拦水带时，其坡度值宜采用3％～4％。曲线路段的路肩横坡，当硬路肩宽度﹤2.25m时，曲线外侧路肩横坡的方向及其坡度值应与行车道相同。土路肩的排水性远低于路面其横坡度较路面宜增大1.0％～2.0％。《标准》规定各级公路的路肩宽度见表：路肩宽度设计速度（km/h）高速公路、一级公路二级公路、三级公路、四级公路12010080608060403020右侧硬路肩宽度（m）一般值3.00或3.503.002.502.501.500.75－－－最小值3.002.501.501.500.750.25土路肩宽度一般值0.750.750.750.500.750.750.750.50-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）(m)0.25（双车道）0.50最小值0.750.750.750.500.500.50注：①“一般值”为正常情况下的采用值；“最小值”为条件受限制时可采用的值；②设计车速为120km/h的四车道高速公路，采用3.50m的右侧硬路肩；六车道、八车道高速公路，采用3.00m的右侧硬路肩。5.5路拱设计5.5.1 路拱坡度一般应采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。当在六、八车道的超高过渡段中出现宽而平缓的路面时，可根据实际情况在短段落内设置两个路拱。5.5.2 路拱设计 二、三、四级公路的路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件确定，最小宜采用1.5%。高速公路、一级公路位于中等强度降雨地区时，路拱坡度因大于2%；位于严重强度降雨地区时。分离式路基，每一侧车道可设置双向路拱；也可采用单向横坡，并向路基外侧倾斜。但在积雪冻融的地区，宜设置双向路拱。在未超高地段路拱坡度取2%，土路肩坡度2%。5.6横断面设计﹝见附图﹞5.7路基土石方数量计算及调配﹝见附图﹞5.7.1路基土石方数量计算路基土石方是公路工程的一项主要工程量，在公路设计和路线方案比较中，路基土石方数量的多少是评价公路测设的主要技术指标之一。土石方数量计算采用平均断面法。若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两断面之间为一棱柱体，其计算公式为：V=式中：V——体积，即土石方数量（m3）F1、F2——分别为相邻两断面的面积（㎡）L——相邻断面之间的距离（m）5.7.2路基土石方调配-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）土石方调配的目的是为了确定填方用土的来源、挖方用土的去向，以及计价土石方的数量和用量等。通过调配合理的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土，一件少占用耕地和降低公路造价。土石方调配原则：1）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。2）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，同时尚应注意施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土。3）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，确定合理的经济匀距，用以分析工程用土是调运还是外借。4）土方调配移挖作填固然要考虑经济运距的问题，但这不是唯一的指标，还用综合考虑弃方或借方占地，赔偿青苗损失及对农业生产影响等。5）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的材料供应。6）位于山坡上的回头曲线路段，要优先考虑上下线的土方竖向调运。7）土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善处理。土石方调配方法采用土石方计算表调配。5.7.3路基土石方表﹝详见附表﹞-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）第六章排水设计6.1路基、路面排水设计原则根据水源的不同，影响路基路面的水流可分为地面水和地下水两大类，与此相适应的路基排水工程，则分为地面排水和地下排水。路基排水的任务，就是将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度以内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基及路面具有足够的强度与稳定性。路面内部排水系统的设计通常需满足三方面的要求，一是各项设施应具有足够的泄水能力，排除渗入路面结构内的自由水；二是自由水在路面结构那的渗流时间布能太长，渗流路径布能太长；三是排水设施要有较好的耐久性。路基路面排水设计的一般原则：1、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。2、排水设计应根据公路等级、沿线地形、地质、地貌、桥涵位置等综合考虑，合理布置，并有足够的排水能力。完善对进出水口的处理，使各项设施衔接配合，确保排水通畅和养护工作量最小。3、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。4、各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配和，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。路基边沟一般不应用做农田灌溉渠道，两者必需合并使用时，边沟的断面应加大，并予以加固，以防水流危害路基。5、设计前必需进行调查研究，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不致相配和，地下排水与地面排水相配和，各种排水沟渠的平面布置与竖向相配和，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和，并进行特殊设计。6、-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）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与加固工程。对于重点路段的主要排水设施，以及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。1、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，又必须讲究经济效益。2、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，亦可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。6.2地面排水设施常用的地面排水设备，包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等，必要时还有渡槽、倒吸虹及积水池等。1、边沟1）挖方路段及高度小于边沟高度的填方路段应设置边沟。边沟横断面一般采用梯形，地形表沟内侧边坡为1﹕1.0～1﹕1.5，外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。石方路段的边坡宜采用举行横断面，其内侧边坡直立，坡面应采用浆砌片石防护，外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。少雨浅挖地段土质边沟可采用三角形横断面，其内侧边坡宜采用1：2～1：3，外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。2）高速公路、一级公路边沟的深度及底宽不应小于0.6m，其他等级公路不小于0.4m。当排水大时，应根据流量大小较大边沟横断面尺寸。设置超高路段的边沟应予加深，以保持边沟排水畅通。边沟纵坡宜与路线一致，并不宜小于0.5%。在特殊情况下，边沟纵坡可容许采用0.3%，此时边沟出口间距宜减短。当纵坡不能满足要求时，应调整边沟纵坡。3）边沟有可能被冲刷或兼作其他排水用途，应加大边沟横断面尺寸，并进行防护。高速公路、一级公路土质边沟应全部进行防护。4）除特殊情况外，边沟长度不宜超过500mm，多于地区不宜超过300m，三角形边沟不宜超过200m。2、截水沟-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）为汇集并排除路基边坡上侧的地表径流，应设置截水沟。挖方路段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不应小于2m。截水沟横断面可采用梯形，边坡视土质而定，一般采用1﹕1.0～1﹕1.5，深度及底宽不宜小于0.5m，沟底纵坡不应小于0.5％。截水沟水流不应引入边沟，当必须引入时，应增大边沟横断面尺寸，并进行防护。设置在松散土层中的截水沟，应采用浆砌片石或混凝土预制块防护。，截水沟长度以200～500m为宜。3、排水沟将边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水，引排至桥涵或路基以外时，应采用排水沟。排水沟横断面一般为梯形，边坡采用1﹕1.0～1﹕1.5，横断面尺寸根据设计流量确定，深度与底宽不宜小于0.5m，沟底纵坡宜大于0.5％，在特殊情况下可采用0.3％。宜受水流冲刷的排水沟应视实际情况采取防护措施。排水沟的长度不宜超过500m，与各种水沟的连接应顺畅。-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）第七章路面结构设计7.1路面结构组成路面结构层可由面层、基层、底基层、垫层组成。面层是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层，可由一至三层组成。表面层根据使用要求设置抗滑耐磨、密实稳定的沥青层；中面层、下面层根据公路等级、沥青层厚度、气候条件等选择适当的沥青结构层。基层是设置在面层之下，并与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基，起主要承重作用的层次。底基层是设置在基层之下，并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用，起次要承重作用的层次。基层、底基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层。垫层是设置在底基层与土基之间的结构层，起排水、隔水、防冻、防污等作用。路面结构层次的合理选择和安排，使整个了面结构经济合理的关键。根据理论分析和多年的使用经验，在路面结构组合设计中要遵循下列原则：1）适应行车荷载作用的要求2）在各种自然因素作用下稳定性好3）考虑各个结构层的特点7.2新建路面的结构设计步骤1、根据设计任务书的要求，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度不宜小于500m，若为大规模机械化施工，不宜小于1km），确定各路段土基回弹模量值。3、根据已有经验和规范推荐的路面结构，拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案，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。-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）5、进行技术经济比较，确定采用的路面结构方案结论毕业设计作为对大学三年的总结性演戏，其意义不仅仅在于最终的结果更重要的是在这个过程中对大学三年所学东西系统性的运用。虽然设计中未用到所有所学内容但借鉴意义非凡。通过一次次的解决问题，消除疑惑的过程中我们学到了一种切实可行又高效的方法，通过对资料的检索让我们学习到了搜索有用信息的技巧，通过对图书馆馆藏书籍的参阅让我们了解到对于专业问题不同的见解以及解决方法，通过对《规范》的参考让我们知道什么时候可以灵活变通什么时候一定要分毫不差。既然是练兵，那么基础知识的熟练程度在该过程中得到了检验和补充提高。对于以前模糊地概念，没有顾及的方面等等都在这次演练中得到了一次扫雷，对于专业修养的提高起到了很大的帮助。由于工作量大，任务繁重加上本学科性质，在设计中大量使用计算机并通过大量软件的使用帮助我们完成设计。平时主要是理论知识的学习所以使用的机会比较少这次设计中将所学知识与计算机相结合成倍提高了设计效率与速度。CAD的大量使用不仅使我们的操作更加熟练而且将以前不经常使用的一些功能得到了补充。Excel成为这次设计中主要计算工具，通过公式的编辑使计算的速度提高而且在大量的试算过程中节约了时间，而且其信息整理汇总的功能也非常显著，在大量的信息数据面前确保了思路清晰，数据整齐，计算明确。为了完成一份质量较高的设计稿Word的排版技巧以及运用作用也很显著通过对几十页文字、公式、数据、图表、图片的录入让我们在这方面也得到了优化。这些作为日后工作中的常用工具将发挥不可替代的作用。所以对其的熟悉意义深远。在此次设计中大家分别设计同一线路的不同区段，所以存在着大量的相似之处又不乏各自的特点，交流在此次设计中扮演的十分重要的角色。常言道：“智者千虑必有一失。”更何况我们只是刚刚踏入该行业的新手势必会出现大量纰漏与不解，所以大家通过交流很好的完成了知识的共享，也让大家认识到协作在这个世界上是多么重要，这种团队意思的培养也在潜移默化的影响着每一位同学。由于时间原因很多问题还尚有待解决，比如：挡土墙的设计优化以及挡土墙设计的程序化等问题均未掌握。所以很多问题还待日后需再花时日以求精进。老师提纲挈领的指导也让我们受益匪浅，每周老师都会在大方向，大思路上给予我们指导让大家不致走太多弯路而且在一些细节上位我们很好的解答了疑惑为我们顺利完成设计做出了巨大贡献。总而言之，此次设计虽历时长，任务重其中不乏无数次的苦思冥想，不乏一次次的重新来过经过多少个日夜的辛勤努力完成了设计，为自己大学三年画上了一个句号。不管最终的设计是否优秀在这个过程中的历练将是我最大的收获。-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）致谢在本设计的最后我想向此次指导老师张老师、宗老师以及杨老师老师致以本人诚挚的感谢。在这些日子里老师们每周都要为我们讲解设计中的各种问题还要检查督促我们按预定计划完成每阶段的任务。老师们不仅用扎实过硬的专业知识为我们树立了一个合格土木人应有的专业素养而且用一丝不苟，严谨科学的治学精神为我们诠释为人师表的高度也因为细致，耐心的讲解增长了我们的知识也影响我们要有对人接物所应有的随和与坦诚。虽然相处时间不是很久，但老师们对我们的影响将一直持续下去，在这里衷心祝愿老师们身体健康，工作顺利。感谢学校相关部门在此次设计中安排，筹办以及幕后支持。同样感谢此次设计中同组的同学们，由于大家的互相帮助不仅在知识上得到了提高而且增进了同学友谊。最后对所参考文献的作者表示感谢。尽管已竭尽全力，倾心倾力但还是不免出现不妥与错误的地方，恳请老师批评指正，我定将悉心听取继续努力。争取更大的提高。-25- 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）主要参考文献：1．《公路工程技术标准》JTGB01-2003人民交通出版社2．《公路路线设计规范》JTJ011-94人民交通出版社3，《公路几何设计》中国科学技术出版社4.《道路勘测设计》人民交通出版社5.《路基路面工程》人民交通出版社6.《道路勘测设计》毕业设计指导人民交通出版社-25-'