高速公路毕业设计

'西南交通大学本科毕业设计（论文）德格一级公路两河口至老街子段路基路面组合设计年级:123123323学号:fhfhfhfhfh姓名:fghfhgfhgfhgf专业:土木工程指导老师:fhfhfhfhf2009年04月 西南交通大学本科毕业设计(论文)院系dgdgdgdgdg专业dgdgdgdgdg年级dgdgdgdgdgdgdgd姓名fdgfdgdgdgdgdgdgd题目德格一级公路两河口至老街子段路基路面组合设计指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩委员会主任(签章)年月日45 西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅲ页毕业设计（论文）任务书班级dgdgdgdgdg学生姓名dgdgdgdgdgd学号dgdgdgddd发题日期：2009年04月10日完成日期：月日题目德格一级公路两河口至老街子段路基路面组合设计1、本论文的目的、意义通过路基路面结构设计、方案比较和专题设计，加深学生对已学理论的理解及掌握，培养学生综合应用有关理论进行道路工程设计的能力。2、学生应完成的任务设计说明书、毕业实习报告和英文翻译原稿与译稿。其中设计说明书应包括横断面设计路线设计（平面设计）、路基边坡支防护工程专题设计、水泥混凝土及沥青路面结构设计、路面结构的细部设计。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅲ页3、论文各部分内容及时间分配：（共12周）第一部分(周)第二部分(周)第三部分(周)第四部分(周)第五部分(周)评阅及答辩(周)备注指导教师：年月日审批人：年月日45 西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅳ页摘要本设计为德格一级公路两河口至老街子段路面组合设计。本设计包括平面线形设计，线路横断面设计，刚性路面和柔性路面设计比选方案，标准断面排水；混凝土路面接缝设计；路肩等细部构造设计等等。关键词：45 西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅴ页Abstract（正文略）keywords：45 西南交通大学本科毕业设计(论文)目录第1章绪论…………………………………………………………11.1公路发展概况…………………………………………………1.2设计概况………………………………………………第2章平面设计…………………………………………………2.1公路等级的确定…………………………………………………2.2设计行车速度的确定…………………………………………………2.3选线设计…………………………………………………2.4平面线形设计…………………………………………………第3章纵断面设计…………………………………………………3.1纵断面设计原则…………………………………………………3.2纵坡设计的要求…………………………………………………3.3纵坡设计的步骤…………………………………………………3.4竖曲线设计…………………………………………………第4章横断面设计…………………………………………………4.1横断面设计原则…………………………………………………4.2超高的确定及过渡方法…………………………………………………4.3超高值的计算…………………………………………………4.4路基设计的内容…………………………………………………4.5横断面的绘制…………………………………………………第5章排水设计…………………………………………………5.1排水设计的原则…………………………………………………5.2排水设计的具体步骤…………………………………………………5.3路面排水设计…………………………………………………5.4排水系统分析…………………………………………………第6章路面设计…………………………………………………6.1路面设计的内容…………………………………………………6.2路面设计步骤…………………………………………………6.3路面设计…………………………………………………第7章设计总结…………………………………………………主要参考文献…………………………………………………45 西南交通大学本科毕业设计(论文)第1章绪论纵观当今世界，经济发达的强国，无一不是公路发达的国家。公路已成为一个国家生产力是否发达的重要标志，也是一个国家实力的重要组成部分。1.1德格一级公路修筑的意义本路段起点位于四川凉山州彝族自治州两河口，首先介绍凉山彝族自治州基本概况：凉山彝族自治州位于四川省西南部，总面积6.01万平方公里。辖西昌、德昌、会理、会东、宁南、普格、布拖、昭觉、金阳、雷波、美姑、甘洛、越西、喜德、冕宁、盐源及木里藏族自治县等17个县市、616个乡镇，是全国最大的彝族聚居区和四川省民族类别最多、少数民族人口最多的地区。全州总人口415.48万。　　凉山是一个资源十分富集，开发潜力巨大的地区，是四川省委、省政府确立的“攀西资源综合开发区”的重要组成部分。党和国家领导人历来对这一地区的资源开发和经济社会发展十分重视。　　富甲天下的水能资源。凉山境内江河纵横，水能资源极其丰富，理论蕴藏量达7100多万千瓦，可开发量4952万千瓦，占全省的三分之一。流经凉山的雅砻江、金沙江、大渡河“三江”流域，流量大、落差大，具有广阔的水电开发前景，是国家“西电东送”的重要基地和骨干电源点。　　得天独厚的矿产资源。凉山地处著名的攀西裂谷成矿带，是我国乃至世界罕见的“聚宝盆”，被誉为“中国乌拉尔”。境内矿产资源十分富集，具有品位高，埋藏浅，采取条件好，综合利用价值高的特点。现已探明矿种84种，有相当储量的达60种，其中大型、特大型矿床30处，中型矿床63处。　　极为丰富的农业资源。凉山光热丰富，雨量充沛，立体气候特征明显，农业和生物资源极具特色，被誉为各类动植物的基因库。安宁河谷是四川省第二大平原，素有“川南粮仓”美誉，是国家优质烟叶、储备烟叶、出口烟叶的重要基地；甘蔗平均亩产5吨以上，最高亩产达15吨，平均含糖量13.5%；蚕茧一年可养四季，个大质优，单粒丝长达1200米；各类蔬菜具有“早、优、高、稀、特”的优势；苹果、石榴、脐橙等水果享誉省内外。凉山是全省三大林区、三大牧区之一，有林地173万公顷，森林覆盖率30.6%，活立木蓄积量达2.3亿立方米45 西南交通大学本科毕业设计(论文)；草地241万公顷，占总面积的40%以上，牧草产量高、草质好，仅草本类优良饲草就达上百种；野生植物资源名目繁多，仅中草药就有2400余种，被称为“川南中草药宝库”。绚丽多彩的旅游资源。凉山自然风光秀美，自然、人文景观遍布各地，民族民俗风情别具特色，是四川省旅游资源最丰富的地区之一。终点攀枝花市境内老街子，攀枝花市是攀西地区最大的城市（地级市）。是四川南部地区最富裕的城市，也是四川省重点打造的四座特大城市之一，人均GDP四川第一，城镇居民人均可支配收入四川第二（仅次于成都），连续两年区域综合竞争力位居四川第二名，攀枝花市自然资源得天独厚，这里拥有丰富的矿产、水力和农业资源和旅游资源。德格一级公路为攀高速公路组成部分，攀高速公路是国家实施西部大开发战略、交通部规划的西部大通道甘肃兰州至云南磨憨口岸公路的重要组成部分，是四川省高速公路网中的主干线之一，项目的建设对完善四川省总体路网规划布局，促进攀西地区经济发展具有重要意义。设计概况本设计为德格两河口至老街子段一级公路组合设计。德格一级公路两河口至老街子位于四川省西部，地处青藏高原东南缘的横断山系凉山高原中高山区。区内地势北高南低，向南微倾，山脉水系与地质构造线方向一致，呈SN走向。线路沿安宁河而行。安宁河属雅袭江一级支流，线区内呈NS流向。安宁河河谷较为开阔，两侧、特别是东侧多可见大小不等的冲积阶地及泥石流堆积扇体。区内羽状水系发育，有孙水河、河边河等次级水系。安宁河流量随季节变化大，雨季山洪暴发，河水漫溢；旱季时则河床暴露，甚至断流。据安宁河安于桥、漫水湾水文站观测，最低、最高水位差3.53~5.46m，年平均流量40.6~114m3/s，最大流量2590m3/s，其流量变幅达80~260倍。本区属中亚热带季风气候，其主要特点是寒暑差异不大，雨旱两季分明。10月至次年5月为旱季，气候干爽，冬春多季风，蒸发量大，6~9月为雨季，月降雨量150~250mm，全年降雨量1040mm。雨季连续无降水日数不超过10天。由于地形的影响，安宁河谷与两岸山地气候差异比较明显，就安宁河河谷区（工程区）而论，年平均气温13℃，最高气温36.15℃，最低气温-10.7℃，气温日变化较大。多年平均相对湿度在69%左右。无霜期为236天，多年平均风速2.4m/s，最大风速20m45 西南交通大学本科毕业设计(论文)/s，无严寒酷暑，四季不太分明，年平均日照时数约2400小时。1.2地层岩性区内地层发育较为齐全，除石炭系外，从下元古界至新生界各系均有出露。震旦系、古生界和三叠系为一套海相沉积岩，间夹火山岩及火山碎屑岩，主要分布于工程区以东地区。保罗系自主系为一套陆相地层，分布极广。新生界为不厚的冲积、洪积、泥石流堆积、冰积物，分布仅限于安宁河等河谷地带。1.3地质构造工程区位于川滇南北向构造带E级构造带一一安宁河断裂带北段，安宁河断裂带呈SN向延伸，由一系列规则的南北向分支断裂组成，断裂带宽10~20km，延长约700km，断裂面总体倾向东，倾角73°~80°，为一组高角度的冲断层。历经多期构造活动，形成和发展了以南北向构造为主体，并兼有北西向、北东向和东西向构造互相穿插交切，形成南北呈条，东西呈块的构造格架。安宁河断裂是控制本区地层岩相、岩浆岩体分布的深大断裂带，其多期活动性决定了本区复杂的岩浆岩体的形成。1.4根据工程可行性研究报告，路段所在地区近期交通量调查资料以及根据交通调查进行综合分析所得交通预测增长率如表。设计交通量预测年限取20年。经交通预测，初步拟定采用双向四车道，计算行车速度80km/h,路基宽22.5m,交通调查显示，本段所过车辆基本为解放CA10B.解放CA390.黄河JN360.长征XD160.太脱拉111R.太脱拉130S.日野KF300D.等本设计提供线路平面与横断面。纵断面设计，提供刚性与柔性路面两种方案比选，以下为对设计过程的详细说明：（一）选线部分：首先本路段处于安宁河附近，海拔较高，沿途有河流，沟谷大量的存在，并且有不良地址发育，因此在选线设计中均采取绕避的方法，但线路基本平直，全线无超限坡，但考虑到线路拔起高度相对比较大，考虑到工程造价的问题，通过反复必选，线路线形基本合理，经过交通20年的预测，确定线路设计时速80KM，线路半径按照规范选取。（二）路面设计：本设计采用两套路面设计方案，分别为刚性路面和柔性路面。采用规《公路沥青路面设计规范》（报批稿）JTGD50—2004；《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40——2004；采用以本规范为基础的设计软件HPDS2003进行路面的厚度及力学性能的验算。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)（1）柔性路面的设计，本区属中亚热带季风气候，其主要特点是寒暑差异不大，雨旱两季分明。10月至次年5月为旱季，气候干爽，冬春多季风，蒸发量大，6~9月为雨季，月降雨量150~250mm，全年降雨量1040mm。，石料磨光值PSV采用大于42，一级公路采用设计年限15年因为年降雨量为1040mm，大于1000mm。所以面层需要用集料与沥青粘附性宜达到5级，45 西南交通大学本科毕业设计(论文)第2章平面设计道路为带状构造物，它的中线是一条空间曲线，中线在水平面上的投影称为路线的平面，路线平面的形状及特征为道路的平面线形，而道路的空间位置成为路线。路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时，路线要改变方向和发生转折。2.1公路等级的确定交通量是单位时间内通过道路某断面的交通流量（既单位时间通过道路某断面的车辆数目），根据本路段交通量调查：近期交通组成与交通量车型解放CA10B解放CA390黄河JN360长征XD160太脱拉111R太脱拉130S日野KF300D小客车数量（辆/日）1002502503001501503503850*年交通增长率5%5%7%7%5%5.5%5.5%8.3%*含中型客车折算量。可得远景20年平均交通量大概是28767（辆/日），依据《公路工程技术标准JTGB01—2003》在综合考虑线路等级的情况下。拟定为双向四车道一级公路，本路段位于川西高原，安宁河附近，线路在高程上限制较小，主要对平面障碍适当绕避，以降低工程造价，本段年降雨量大约为1040mm，应该对线路防排水做特别重视的设计。2.2设计行车速度的确定“设计车速”是在气候正常，交通密度小，汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路面、附属设施等）的影响时，一般驾驶员能保持安全而舒服地行驶的最大行驶速度。依据《标准》从工程难易程度,工程量大小及技术经济合理的角度考虑,各级公路的设计车速按地形分为两类,由于位于高原地带。一级公路的时速拟定为80KM2.3选线设计2.3.1选线的基本原则：（1）路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应（2）在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上，选定最优路线方案。（3）路线设计应尽量做到工程量少、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。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)（4）选线应注意同农田基本建设的配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。（5）要注意保持原有自然状态，并与周围环境相协调。（6）选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清其对道路的影响。（7）选线应综合考虑路与桥，涵等的关系。2.3.2选线的步骤和方法：A选线道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过电子地图选线把路线的平面布置下来。a全面布局全面布局是解决路线基本走向的全局性工作。就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带。具体的在方案比选中体现。路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应，限制和影响道路的走向的因素很多，大门归纳起来主要有主观和客观两类。主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用，我们的起终点就是由导师师规定的。而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局，城镇以及地形、地质，水文、气象等自然条件。上述主观条件是道路选线的主要依据，而客观条件是道路选线必须考虑的因素。b逐段安排在路线基本走向已经确定的基础上，根据地形平坦与复杂程度不同，可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法，插出一系列的控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段，延伸相邻直线的交点，即为路线的转角点。c具体定线本段起点为凉山州境内两河口，沿起点1000米的范围内基本在安宁河附近，线路受高程限制较小，为缓坡地段定线，主要解决的矛盾是线路平面方向的障碍问题，在大约为360米45 西南交通大学本科毕业设计(论文)段有建筑物，考虑到减少拆迁的要求，做了适当的绕避处理，同时为了尽量使线路为直线，以保证行车的舒适性及安全性，采用直线方案，前方400米外有一汇水的河谷，同样出于上述考虑，提前做好线路转向的处理，跨过汇水河谷以后，在距离起点1000米处有一陡峻的深谷，为了避免填挖量过大极其路基的稳定，采用绕避的方式，综合考虑线路平顺性，采用直线，同时由于客观上的限制，考虑到航空折线上限制，线路在1000米处做了转向，然后沿着航空折线的方向以直线通行，考虑的直线不能过长，以免驾驶员的视觉反应及心理上的承受能力。在距离起点2200米做了适当的转向，同时，在这个范围内有两个较大的深谷，考虑到尽量降低工程造价的目标，做了适当的绕避，线路行进到此段以后，线路要进行长大范围的爬坡，线路高程在逐渐升高，由于走向限制，线路要顺山而上，在距离目的点400米的范围内有大量的农房，水塘，线路做了转向，然后直达老街子。2.3.3方案选择：在选线过程中，从理论上讲，线路走向问题并没有正确与否的说法，只是在技术上和经济上的可行性与造价低廉上有一定得要求，从个人主观上，设计者更趋近于选择直线，这个正好和驾驶者心里相符合，但是，公路驾驶如果选择长大直线，驾驶员容易产生心理上的懈怠和视觉上错觉，容易发生事故，由于本设计指导教师指定选择下线方案，但一个起点和一个终点之间有许多供选择的方案，在综合考虑线路的平顺性，安全性，美观性，实用性的基础上，同时依据《标准》，在做了反复的比选论证之后，最后选择线路走向，线路走向合理明确，符合规定，同时在充分考虑了减少工程量的目的，为后续施工方便打好基础。2.4平曲线要素值的确定2.4.1平面设计原则：(1)平面线形应直捷、连续、顺舒，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。(2)除满足汽车行驶力学上的基本要求外，还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。(3)保持平面线形的均衡与连贯。为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。(4)45 西南交通大学本科毕业设计(论文)应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。(5)平曲线应有足够的长度。如平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整，一般都应控制平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）的最小长度2.4.2平曲线要素值的确定：平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有以下几种：A基本形曲线几何元素及其公式：按直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线的顺序组合而成的曲线。这种线形是经常采用的。例如设计中的大多数点都是应用这个的。如下图一。缓和曲线是道路平面要素之一，它是设置在直线和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，除四级路可以不设缓和曲线外，其余各级都应设置缓和曲线。它的曲率连续变化，便于车辆遵循；旅客感觉舒适；行车更加稳定；增加线形美观等功能。设计是要注意和圆曲线相协调、配合，在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果。在设计的时候还要注意缓和曲线长度确定除应满足最小，外还要考虑超高和加宽的要求，所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。根据《公路工程技术标准JTGB01—2003》的规定如表：公路等级一级地形高原山岭圆曲线一般最小半径（m）400圆曲线极限最小半径（m）250平曲线最小长度（m）100缓和曲线最小长度（m）70平曲线要素值表要素交点R（m）T（m）L(m)La(m)a(m)JD150039.7679.301009°5′31″ID260060.56120.6510011°31′40″45 西南交通大学本科毕业设计(论文)JD3800107.35213.3210015°17′9″JD41000132.26262.8610015°4′7″考虑到线形的连续和驾驶的方便，相邻两平曲线之间应有一定得直线长度。直线不宜太长，也不宜太短，特别是同向平面曲线之间不得设置短直线，以免产生视觉差。由于《规范》规定：当设计速度大于60km/h时，同向平曲线间的最小长度（以m计）以不小于设计速度（km/h）的6倍为宜；当地形条件及其他特殊情况限制时，最小直线长度（以m计）不得小于设计速度（以km/h计）的3倍。本设计路段在平面选线中综合考虑各种因素选定的，在JD1转向角度a=9°5′31″，考虑到和JD2距离较近，所以选用较小的半径500米，同时JD2也出于同样的考虑选定圆曲线半径600米，根据《标准》选定较大的回旋线的长度，有利于行车安全，同时在不违背《标准》的前提下，线路尽量截弯取直，给后来的运营创造良好的条件，在JD3和JD4的选择上，在照顾到直线段不宜太长的规定下，尽量使用的是长直线，在JD3和JD4之间有较长的直线，不在考虑夹直线过长过短的问题，选择相对宽松些，具体的曲线要素如前表所示。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)第3章纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面，由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线，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的大小和长度，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。3.1纵断面设计的原则（1）纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。（2）纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。（3）平面与纵断面组合设计应满足：（4）视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。（5）平曲线与竖曲线应相互重合，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”（6）平、纵线形的技术指标大小应均衡。（7）合成坡度组合要得当，以利于路面排水和行车安全。（8）与周围环境相协调，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并起到引导视线的作用。3.2纵坡设计的要求（1）设计必须满足《标准》的各项规范（2）纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。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最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。（3）沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。（4）应尽量做到添挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。（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、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)（7）在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。3.3纵坡设计的步骤（1）准备工作：AutoCAD图上先选定纵向极其横向比例尺，本设计纵向比例尺为1：200，横向比例尺为1:2000。按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线。里程桩包括：路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩（50m加桩或20m加桩）、平曲线控制桩（如直缓或直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直或圆直、公切点等），桥涵或直线控制桩、断链桩等。（2）标注控制点：如路线起、终点，越岭垭口，重要桥涵，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，隧道进出口，平面交叉和立体交叉点，铁路道口，城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等。（3）试坡：在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，以控制点为依据，穿插与取直，试定出若干直坡线。反复比较各种可能的方案，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定试坡线，将坡度线延长交出变坡点的初步位置。（4）调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵组合是否适当等，若有问题应进行调整。（5）核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖，作横断面设计图，检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况，若有问题应调整。（6）定坡：经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。坡度值要求取到0.1％，变坡点一般要调整到10m的整桩号上。（7）设置竖曲线：根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。（8）计算各桩号处的填挖值：根据该桩号处地面标高和设计标高确定。3.4纵断面设计在已经汇出地形线的AutoCAD图上先根据《标准》规定的坡度进行试坡，由于本设计为德格一级公路组合设计，线路等级为一级，依据《规范》可知最大纵坡为5%，但是考虑到经济性，同时由于客观上线路在高程上的限制较小，所以尽量选择小坡度，当然，还要综合考虑填挖平衡，极其《标准》中规定的最大纵坡长度等综合因素，由于电子定线在操作上有很高的灵活性，可以方便的试坡，放线。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)同时由于本设计路段年降雨量为1040mm，应照顾到后续排水的方便。坡度及长度设计：在距离起点798米的范围内，经过比选，选用1%坡度的线虽然有利于排水，但是造成相对的填方过大，致使工程造价提高，基于这种考虑，再加上后续设计的需要爬坡的需要，选用小坡度为首选，在本段选用1‰坡度，虽然坡度较小，但比平坡有利排水，同时，在这种设计下，路基为填方路堤，在排水上其实在横向设置横坡便可达到目的，在距离起点798.7319米开始，线路需要爬坡，但如果从坡底到坡顶使用同一个坡度，虽然没超过最大坡度5%的限制，但这样会造成一个连续下坡的设计，会在之后运营的过程中给行车造成危险，因为过长的小坡度连续下坡会使驾驶员思想松懈。基于这种考虑，设计上采用分段设计的处理，在第一个变坡点后240米的范围内采用3%的坡度，同时，满足《标准》规定的最小坡长为200米的要求，这样突然地拔起的目的在于在短距离获得较大的高程增高，为在后续设计上避免长下坡创造条件，如此考虑，在变坡点2处后续249米范围设置3‰的小坡度，原本准备设计平坡，以保证满足《标准》最大纵坡长度，但由于后续坡度都小于3%，在《标准》中并未做硬性限制条件，设置3‰的纵坡目的有利于排水。在变坡点3后面路程全部使用同种坡度2.5%。这个坡度值是完全进过前面多次比选得到的，正是由于多次比选极其综合考虑，后面爬坡才比较顺利，坡度也不是很大，完全满足《标准》，同时充分考虑到排水，运营上的安全和工程经济性的要求。3.5竖曲线的选择根据《标准》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表3.0.18规定。3.5.1竖曲线最小长度和半径45 西南交通大学本科毕业设计(论文)竖曲线设计，首先应确定合适的半径。在不过分增加工程量的情况下，宜选用较大的的竖曲线半径，前后两相邻纵坡的代数差小时，竖曲线应采用大半径，只有当地地形限制或其他特殊困难时，才选用极限最小半径。选用竖曲线半径时，为了获得更好的视觉效果，还应将竖曲线半径选得大一些，使视觉上感到舒适畅顺。有条件时，宜选用《规范》所列视觉所需要的的最小竖曲线半径。3.5.2满足超车视距路段凸形竖曲线半径设计速度（km/h）8060403020凸形竖曲线半径（m）3150012800420024001100在第一个变坡点BP1坡度差为3%-1‰=0.029，而《规范》规定在设计时速80km时，竖曲线长L不小于70米，基于这种考虑，竖曲线半径R至少为2413.79米，所以，按照《规范》所给的最小值为3000，在本设计第一个变坡点选择4000米的竖曲线半径。在第二个变坡点BP2坡度差为3‰-3%=-0.027，在满足竖曲线最小长度情况下，此段需要设计至少2592.59米，但考虑到超车视距的凸形曲线，选择40000米的竖曲线半径，在这里选择大半径曲线既有利于行车安全，又有利于减少工程填方量，选择大半径为合理设计。在变坡点三BP3坡度差为2.5%-3‰45 西南交通大学本科毕业设计(论文)=0.022，出于同种考虑，在本变坡点最小竖曲线半径为3181.82米，同时本点为凹曲线，选择4000米的竖曲线半径。具体竖曲线要素如表3.5.3所示。3.5.3竖曲线要素表要素变坡点R(半径m)T(切线长m)E(外距m)L(竖曲线长m)BP14000580.42116BP2400005403.651081BP34000440.2488本设计段的纵断面在此一步完成暂告一段落，但需要特殊说明的在于路线小坡度的长下坡，虽然各项都满足《规范》要求，但小坡度的长下坡更易引起驾驶人员的松懈怠慢，容易造成事故，因此需要在坡顶安装显眼的警示标志。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)第4章横断面设计道路横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的。4.1横断面设计的原则（1）设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。（2）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。（3）还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡，应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，保证路基稳定。（4）沿河及受水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。（5）当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。（6）路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要4.1.1行车道宽度的确定根据本设计交通量近期估计公路的等级为双向四车道一级公路，时速80km。则由《公路工程技术标准JTGB01—2003》规定，一级公路的横断面尺寸按照《标准》选取，路基面宽度取24.50米，车道宽度3.75米。中央分隔带宽度3.0米。《标准》规定尺寸如表4.1.1；表4.1.2；表4.1.3和表4.1.4。各等级路基宽度表4.1.145 西南交通大学本科毕业设计(论文)路肩宽度表4.1.2中央分隔带宽度表4.1.3车道宽度表4.1.4根据上述规定，线路的标准断面尺寸可以确定，具体细部尺寸见附图标准断面图4.1.2平曲线加宽及其过渡汽车行驶在曲线上，由于各轮迹半径不同，其中以后内轮轮迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)（1）平曲线加宽值的确定：由《公路工程技术标准JTGB01—2003》规定，二级公路采用第3累加宽值。公路平曲线加宽加宽类型平曲线半径(m)汽车轴距前悬(m)250~200<200~150<150~100<100~70<70~50<50~30<30~25<25~20<20~1535.2+8.80.81.01.52.02.5（2）缓和曲线加宽采用比例过渡，则加宽缓和段内任意点的加宽值：Bx=LxB/LLx——任意点距缓和段起点的距离(m)L——加宽缓和段长(m)B——圆曲线上的全加宽(m)桩号k72+269.634加宽的值见下表桩号加宽值桩号加宽值k72+189.8390k72+294.5311k72+239.8391k72+344.5310k72+267.1851对于JD5的半径为600，已经等于不设超高的最小半径了，大于250m,由于加宽值很小,可以不加宽.4.1.3路拱的确定路拱是为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。根据《公路沥青路面设计规范JTJ014—97》规定，水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的路拱横坡度1~2%。考虑到绵阳处于亚热带温润季风气候，终年温和湿润，因此取用2%的横坡度，土路肩的排水性远低于路面，所以其横坡度取用3%。4.2超高的确定及过渡方法4.2.1超高的确定45 西南交通大学本科毕业设计(论文)超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高，而在缓和曲线上则是逐渐变化的超高。因此，从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段，称作超高缓和段或超高过渡段。超高值的计算公式：ih+u=V2/127Ri—超高横坡度u—横向力系数V—行车速度(km/h)R—圆曲线半径(m)根据规范规定，二级公路一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%。且考虑到超高横坡度与路线纵坡组合而成的坡度，即合成坡度，规范规定二级公路山岭重丘区的最大允许合成坡度不的大于10%。4.2.2超高的过渡此设计公路是无中间分隔带的，在直线路段的横断面均以中线为脊向两侧倾斜的路拱。在曲线路段路面由双向倾斜的路拱形式过渡到具有超高的单向倾斜的超高形式，外侧须逐渐抬高，在抬高过程中，若超高横坡度等于路拱坡度，则行车道外侧绕中线旋转，直至与内侧横坡度相等为止。当超高坡度大于路拱坡度时，先将外侧车道绕外边缘旋转，与此同时，内侧车道随中线的降低而相应降低，待达到单向横坡后，整个断面仍绕外侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。绕边线旋转超高值计算公式超高位置计算公式注X≦X0X≧X0圆曲线上外缘hcbJiJ＋(bJ＋B)ih1．计算结果均为与设计高之高差2．临界断面距缓和段起点：X=iGLc/ih45 西南交通大学本科毕业设计(论文)3．X距离处的加宽值：bx=Xb/Lc中线h′cbJiJ＋Bih/2内缘h′′cbJiJ－(bJ＋b)ih过渡段上外缘hcxbJ(iJ－iG)＋[bJiG＋(bJ＋B)ih]X/Lc中线h′cxbJiJ＋BiG/2bJiJ＋B/2·Xih/Lc内缘h′′cxbJiJ－(bJ＋bx)iGbJiJ＋(bJ＋bx)Xih/LcBJ—路肩宽度iG—路拱坡度iJ—路肩坡度ih—超高横坡度Lc—超高缓和段长度X0—与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离X—超高缓和段中任一点至起点的距离hc—路肩外缘最大抬高值h′c—路中线最大抬高值h′′c—路基内缘最大降低值hcx—X距离处路基外缘抬高值h′cx—X距离处路中线抬高值h′′cx—X距离处路基内缘降低值b—路基加宽值bx—X距离处路基内缘降低值4.3超高值的计算例如：桩号JD6B=8.50mb=1.5mR=150mbJ=0.75miG=2%iJ=3%ih=V2/127R－u=402/127×150－0.06=2%外缘hc=bJiJ＋(bJ＋B)ih=0.75×3%＋(0.75＋7)×2%=0.17m中线h′c=bJiJ＋Bih/2=0.75×3%＋7.0×2%÷2=0.9m内缘h′′c=bJiJ－(bJ＋b)ih=0.75×3%－(0.75＋1.5)×2%=-0.02m4.4路基设计的内容45 西南交通大学本科毕业设计(论文)路基设计的基本内容，就是确定路基边坡的形状和坡度。路基边坡的形状在在本次设计中采用了直线、折线和台阶形。在填方边坡小于8时采用直线形，大于8小于20时采用折线形。当地形较陡，不容易放坡时，采用了重力式挡土墙。在挖方边坡坡高较小时用直线形，当边坡中混合了土、石时在分界处变坡，即采用折线形边坡；坡高较高时则采用台阶形。填挖方坡度值的取用综合了当地的地形和符合规范的规定。具体如下：填方边坡坡度填料种类边坡高度(m)边坡坡度全部上部下部全部上部下部粘质土、粉质土、砂类土20812—1：1.51：1.75砂、砾12——1：1.5——砾类土、卵石土、漂石土20128—1：1.51：1.5不易风化的石块20812—1：1.51：1.5挖方边坡坡度土、岩石种类密实、风化程度边坡高度(m)﹤2020-30粉质土胶结1:0.5—砂岩微风化、弱风化1:0.3—泥岩微风化、弱风化1:0.3—4.5横断面的绘制道路横断面的布置及几何尺寸,应能满足交通环境用地经济城市面貌等要求,并应保证路基的稳定性.本次横断面设计选择了路线的一公里来绘制，其中包括了桩号JD5，桩号JD6两个桩号.此段路的路基土石方数量见附表三路基土石方数量计算表。路基设计的主要计算值见附表四路基设计表。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)第6章路面设计6.1路面设计的原则路面结构是直接为行车服务的结构，不仅受各类汽车荷载的作用，且直接暴露于自然环境中，经受各种自然因素的作用。路面工程的工程造价占公路造价的很大部分，最大时可达50％以上。因此，做好路面设计是至关重要的。路面设计内容应包括路面类型与结构方案设计、路面建筑材料设计、路面结构设计和经济评价。6.1.1路面类型与结构方案设计路面类型选择应在充分调查与勘察道路所在地区自然环境条件、使用要求、材料供应、施工和养护工艺等，并在路面类型选择的基础上考虑路基支承条件确定结构方案。由于路面工程量大，基垫层材料应尽可能采用当地材料，并注意使用各类废弃物。必要时，应考虑采用新型路面结构形式、新材料、新施工工艺。同时，应注意路面的功能和结构承载力等是通过设计、施工、养护等共同保证的，可采用寿命周期费用分析技术合理确定路面类型和结构。在本设计中，教师确定路面设计为本次设计重点，因此本次设计中提供刚性路面和柔性路面的比选方案，同时分别在两个方案中分别提出两种比选方案。通过最后的技术及经济比选，选择最优组合。6.1.2设计软件介绍在本次设计中采用软件HPDS2003路面力学分析软件,本软件符合《公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40—2002》及《公路沥青路面设计规范JTGD50—2006》设计的，适合公路路面设计。软件HPDS2003提供刚性和柔性路面的计算，通过设计弯沉值计算设计层厚度及容许拉应力验算设计层厚度，最后选择满足两条件的厚度。软件输入通过人机对话输入，可结合当地可提供的材料方便输入。6.2路面设计步骤本设计路面采用沥青混凝土，沥青路面结构设计有以下四步：45 西南交通大学本科毕业设计(论文)（1）根据设计任务书的要求，进行交通量分析，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。（2）按路基土类与干湿类型，将路基划分为若干路段(在一般情况下路段长不宜小于500m，若为大规模机械化施工，不宜小于lkm)，确定各路段土基回弹模量（3）可参考规范推荐结构(见规范附录A)，拟定几种可能的路面结组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数。（4）根据设计弯沉值计算路面厚度。对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层，应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不满足要求，或调整路面结构层厚度，或变更路面结构组合，或调整材料配合比、提高极限抗拉强度，再重新计算。上述计算应采用多层弹性体系理论编制的专用设计程序（本设计采用HPDS2003程序）进行。对于季节性冰冻地区的高级和次高级路面，尚应验算防冻厚度是否符合要求。进行技术经济比较，确定采用的路面结构方案。设计时，应先拟定某一层作为设计层，拟定面层和其他各层的厚度。当采用半刚性基层、底基层结构时，可任选一层为设计层，当采用半刚性基层、粒料类材料为底基层时，应拟定面层、底基层厚度，以半刚性基层为设计层才能得到合理的结构；当采用柔性基层、底基层的沥青路面时，宜拟定面层、底基层的厚度，求算基层厚度，当求得基层厚度太厚时，可考虑选用沥青碎石或乳化沥青碎石做上基层，以减薄路面总厚度，增加结构强度和稳定性。对高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层应进行拉应力的验算。目前，以上计算使用程序HPDS2003计算。6.3路面设计6.3.1沥青路面结构设计标准现行《公路沥青路面设计规范》的设计标准主要以路面表面设计弯沉值作为设计控制指标、对高等级道路路面还要验算沥青混凝土面层和整体性材料基层的拉应力。6.3.2各层材料计算参数的确定（1）沥青路面结构设计主要须确定沥青混合料在25℃和15℃45 西南交通大学本科毕业设计(论文)时的抗压模量和15℃的劈裂强度。强度和模量的确定方法不外两种，试验法和经验法。经验法是参照规范中的参数建议值，考虑工程所在地的气候状况(自然区划和气候分区)和工程的具体情况适当选用。如，沥青路面设计规范建议粗粒式沥青混凝土，沥青标号≤90的抗压模量为1800～2200，设计时不能简单地取中值，如果所用沥青标号较低，如60、70，可考虑用较高的值，若为90，则应取低限；高速公路行车速度高，一般二级公路行车速度低，那么设计高速公路路面时可取上限值。设计诸如矿区道路时，因轴载较重车速低，则可取低限。（设计时可参考规范建议值采用）（2）基层材料类别与计算参数确定基层材料的类别。我国路面工程中最常用的当属半刚性基层，主要材料类别按沥青路面规范定义有水泥稳定类(水泥土、水泥稳定级配碎石(砂砾))、石灰粉煤灰碎石(砂砾)、水泥石灰土、二灰土、水泥粉煤灰等综合稳定类。主要力学参数确定。设计中主要要确定的基层材料力学参数为设计沥青路面时有抗压模量和劈裂强度、设计水泥混凝土路面时只须确定抗压模量。同样，材料力学参数可通过配比试验确定，也可参照规范建议值确定。半刚性基层材料的参数依据规范建议确定时应注意规定的龄期，材料配比，特别是结合料的含量；同时应考虑基层将来可能处于的潮湿状态。（3）垫层材料类别与计算参数垫层材料类别。垫层材料主要有石灰稳定类(石灰土、石灰稳定集料等)、级配碎石、砂砾等。垫层材料的力学参数。设计中一般只须确定垫层材料的抗压回弹模量，由于用于垫层材料的粒料很难进行试验测定，一般参照规范建议值确定即可。（4）土基回弹摸量的确定一般规定。新建公路初步设计时，土基回弹模量值应根据查表法(或现有公路调查法)、室内试验法、换算法等，经综合分析、论证，确定沿线不同路基状况的土基回弹模量设计值。土基回弹模量是路面设计的关键参数，也是随机性大和比较难确定的参数。确定的方法有两种，可称为经验法(查表法)和现场测定法。经验法45 西南交通大学本科毕业设计(论文)新建道路设计时，尚无法实测土基顶面的回弹模量，应对路基填土类型、地下水位、预测的路基潮湿状态综合分析，根据经验数据或通过室内试验确定。根据土类和气候区以及拟定的路基土的平均稠度，可参考《沥青路面设计规范》附录E表E2预测土基回弹模量值。当采用重型击实标准时，土基回弹模量值可较表列数值提高15％～30％。现场实测法。在已建成的路基上，在不利季节按照现行《公路路基路面现场测试规程》规定，用大型承载板测定土基0～0．5mm(路基软弱时测至lmm)的变形压力曲线，然后根据公式计算出回弹模量值。在本设计中采用经验值为36MPa。6.4路面结构具体设计路面结构设计就是对拟订的路面结构方案和选定建筑材料，运用规范建议的设计理论和方法对结构进行力学验算。现阶段公路路面使用的路面类型主要有沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，学生应综合考虑当地的环境、降水、材料、交通量等各方面因素后选定路面的类型，然后进行设计。本设计近期交通量如图6.1.1所示。6.4.1近期交通组成与交通量车型解放CA10B解放CA390黄河JN360长征XD160太脱拉111R太脱拉130S日野KF300D小客车数量（辆/日）1002502503001501503503850*年交通增长率5%5%7%7%5%5.5%5.5%8.3%6.4.1柔性路面设计过程说明柔性路面设计年限为15年，车道系数0.45，设计年限内年平均增长率为7.2%，设计年限内一个车道上累计当量轴次:8606530次。软件主界面如图6.4.2所示。6.4.2沥青路面设计弯沉值和容许应力计算程序45 西南交通大学本科毕业设计(论文)如图所示，路面层数选择6层，基层和面层系数按照规范选择。需要特别说明的是在本设计段年降雨量较大，路面材料需要选用密级配材料，以利于防水。所以在面层选择细粒式沥青混凝土，第一个方案选择如表6.1.3所示。6.4.3沥青路面层数厚度及材料表层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20℃)抗压模量(MPa)(15℃)容许应力(MPa)1细粒式沥青混凝土3140020000.532中粒式沥青混凝土4120016000.333粗粒式沥青混凝土590012000.244石灰粉煤灰碎石待设计150015000.295石灰土255505500.096矿渣151501507土基36经过程序设计，在第四层选择23.4cm的石灰粉煤灰碎石满足各项力学性能。其中除过第四层的厚度都是按照工程习惯选择的厚度。第一个方案选择中，总厚度为75.5cm，第二种方案选择和第一种选用原则一样，两种方案比选的目的在于经济性。第二种方案沥青路面曾是厚度和材料选择参照的表6.1.4.。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)6.1.4沥青路面层数厚度及材料表层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20℃)抗压模量(MPa)(15℃)容许应力(MPa)1细粒式沥青混凝土3140020000.532中粒式沥青混凝土4120016000.333粗粒式沥青混凝土690012000.244石灰粉煤灰碎石待设计150015000.295水泥粉煤灰矿渣255505500.096天然砂砾151501507土基36经过程序设计,在第四层选择23.4cm的石灰粉煤灰碎石满足各项力学性能。在第二种方案中，路面总厚为77cm，可见第一种的方案在材料和厚度上都比较有优势。应该在工程中作为首选方案。6.1.5刚性路面设计说明刚性路面设计年限为30年，变异系数为低级，面层类型采用普通普通混凝土，具体参数如表程序主页面图6.4.5所示6.4.5混凝土程序参数45 西南交通大学本科毕业设计(论文)经过比对车辆参数表，确定本设计有两种车型：解放CA10B和解放CA390为但后轴货车，其余近期预测的车型均为双后轴货车。具体轴重车辆及交通参数如图6.1.6.。6.1.6路面交通及参数表车型前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)解放CA10B19.460.51双0解放CA39035.070.151双0黄河JN360502×1102双<3长征XD16042.62×85.22双<3太脱拉111R37.42×75.52双<3太脱拉130S50.62×88.92双<3日野KF300D40.952×792双<3通过对设计层厚度取整,最后得到路面结构设计结果如下:45 西南交通大学本科毕业设计(论文)---------------------------------------普通混凝土面层220mm---------------------------------------水泥稳定砂砾180mm---------------------------------------石灰粉煤灰土150mm---------------------------------------土基经过程序计算，混凝土厚度的值为220mm作为方案一得厚度。在方案二中通过改变水泥稳定砂砾为150mm，通过程序计算得到普通面层厚度为220mm，通过对设计层厚度取整,最后得到路面结构设计结果如下:---------------------------------------普通混凝土面层220mm---------------------------------------水泥稳定粒料150mm---------------------------------------石灰粉煤灰土150mm---------------------------------------土基厚度及材料的确定后，路面设计已经完成，需要经过经济性比选选择最优方案，由于沿线可采集各种砂、石料；附近有矿渣、炉渣可利用；水泥、石灰、沥青等材料当地可供应，技术上可行性，但具体使用那种方案还要经过技术论证。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)45 西南交通大学本科毕业设计(论文)第6章排水设计5.1排水设计的原则路基排水的原则主要有功能性原则；满足设计标准和目标的原则；协调性原则；环境保护原则和维修方便等原则．具体的如下面个条：（1）路基排水设计，首先应进行总体规划和综合设计，将针对某一水源和满足某个要求而设置的各项排水设施组成统一完整的综合排水系统。（2）路基排水系统的布置，应与道路的平纵面和横断面相联系，并结合沿线的的地形、地质等条件，因势利导、因地制宜布置适当的排水设施，完善对进出口的处理，完善对进出口的处理，使各项设施衔接配合，形成排水网络，把有害水及时排除掉。（3）排水系统的规划要与地表、地下排水相互协调，路基、路面排水综合考虑，排水沟渠与沿线的天然水系及桥涵等泄水结构物密切配合。（4）道路排水还应与当地的农田水利等建设规划结合起来考虑。（5）地表排水设计与坡面防护工程要协调配合（6）路表面水常含有有害物质，不得直接排入饮用水水源，也不宜直接排入养殖池、农田等，必要时应进行净化处理。5.2排水设计的具体步骤(1)在路线平面图上绘出必要的路堑坡顶线和路堤坡脚线，标明路侧弃土堆和取土坑的位置等。(2)在路基的上侧山坡上可设置截水沟等拦截地表径流。为提高截流效果，截水沟宜大体沿等高线布置，与地面水流方向接近垂直。路堑上侧有弃土堆时，弃土堆应连续而不中断，并在其上方设置截水沟。下坡一侧的弃土堆，应每隔50-100m设不小于1m宽的缺口，以利排水。(3)路基两侧按需要设置边沟或利用取土坑，必要时采用路肩排水系统和中央分隔带排水系统，汇集并排除道路表面的水。(4)根据沿线地下水的情况，设置必要的地下排水设施。(5)将拦截或汇集的水流，用排水沟管引排到指定的低地、河沟或桥涵等处。排水沟应力求短捷、远离路基，与其他水沟的联接应顺畅。(6)45 西南交通大学本科毕业设计(论文)选定桥涵的位置，使这些沟管同桥涵连成一个完整的排水系统。对穿过路基的河沟，二般均应设桥涵，不要轻易改沟并涵。考虑到路基排水或农田排灌的需要，也可增设涵洞。5.3路面排水设计（1）路面排水设施由路肩排水和中央分隔带排水设施组成。设计时，按暴雨强度采用当地任意连续30min的最大径流厚度(mm)；设计重现期二级公路1～2年。（2）路肩排水设施主要由拦水带、急流槽和路肩排水沟组成。路肩排水设施的纵坡与路面的纵坡一致。当路面纵坡小于0.3％时，可采用横向分散排水方式将路面水排出路基，但路基填方边坡应进行保护。路堤边坡较高，采用横向分散排水不经济时，应采用纵向集中排水方式，在硬路肩边缘设置拦水带，并通过急流槽将水排出路基。当硬路肩汇水量较大时，可在土路肩上设置路肩排水沟。路肩排水沟可采用“U”形水泥混凝土预制构件砌筑，沟底纵坡同路肩纵坡，并不小于0.3％。其他等级公路，当路堤较高时，为避免填方边坡被路面水冲刷，可在路肩上设置拦水带，通过路堤边坡上的急流槽将水排出。（3）中央分隔带排水设施由纵向排水沟(明沟、暗沟)、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。中央分隔带排水，同它的布置形式、路线线形等有关。凹形中央分隔带，可采用浅平式纵向排水沟，经集水井和地下横向排水管，排去表面水。凸形中央分隔带，可用预制混凝土小块封面，而将降水排到两侧路面上。在弯道超高地段，上半幅路面水会汇集于凸形中央分隔带旁的路缘带，对于干旱少雨(雪)地区，可在分隔带上设开口明槽，使水流经下半幅路面排出；而一般地区，则设路拦式排水沟或雨水口(井)，通过地下管道排出。多雨地区的中央分隔带，表面不作封闭时，降水会下渗，可在路床顶部设置纵向排水渗沟，并由横向排水管引出路基。中央分隔带排水沟(管)的断面尺寸及分段长度通过流量计算确定，一般采用孔径20～40cra，沟(管)底纵坡可与路面纵坡相同，最小纵坡不宜小于0．3％。扁平式排水沟横断面可采用蝶形、三角形、U形或矩形，路拦式排水沟多用圆形或侧沟形。（4）路面内部排水45 西南交通大学本科毕业设计(论文)为了保持路面基层和路基的干燥状态，可设置良好的路面内部排水系统。其中，透水性基层可用多孔水泥稳定碎石、沥青稳定碎石、贫水泥混凝土等。为排除通过路面缝隙，或者由路基或路肩渗入并滞留在路面结构内的自由水，可设置路面边缘渗沟或排水基(垫)层。5.4排水系统分析本地区年平均降雨量1032mm，属多雨潮湿地区，在路基排水系统设计时，充分结合当地的具体情况做了设计：（1）边沟用以汇集和排除路面、路肩和挖方边坡上的径流及少量流向道路的地表水。挖方地段的边沟在土质路段采用梯形，左右的坡度都设置为1:1，底宽0.5m，沟深0.5m；在石质路段采用矩形，底宽0.6m，沟深0.5m，内坡与纵断面的坡度一样。在低填方地段的路肩外侧根据具体地形设置不同形式的截面。（2）截水沟用以拦截和排除流向路基的地表流水，防止冲刷和侵蚀挖方边坡和填方坡脚。在挖方路基上方距边坡不小于5m的地方设置，截面采用梯形，左右坡度设计为1:1，底宽0.5m；在低填方路基的坡脚处，若设置了边沟，则距不小于5的地方设置，若没有设置边沟，则距坡脚不小于2的地方设置。（3）碎落台主要是用以迎接碎落的土石、碎块等，以保护边沟不阻塞。当挖方高度小于6时，碎落台宽取1m；大于6时，则取2m。（4）护坡道是设置在填方坡脚处，用以加宽边坡距离，减小边坡平均坡度。宽度取1～2m。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)第6章景观设计由于本设计段起点凉山州两河口，沿线经过德昌，西昌航天城，终点攀枝花老街子，两个地区均为旅游资源丰富地区，景观设计具有非常重要的地位，在促进本地区旅游经济有积极地作用。6.1.1景观设计的原则(1)因地制宜为前提　　强化结合利用现状地形进行景观没计，宜树则树、宜草则草，在尽可能减少上程量的前提下，达到良好的视觉效果和环境效果。这是符合中国园林“虽由人作，宛自天开”的这一基本设计思想的。(2)环境保护为基础　　高速公路的建设必须建立在环境保护的基础上，依据国家相关的法律、法规依法办事，才能真正走上可持续发展的良性循环。否则，会给子孙后代留下遗患。设计时要考虑的是在树种及种植范围的选择上尽量发挥植物的防噪音、防眩、净化空气、水土保持等方面的作用。(3)美学理论为指导　　公路景观的形成不能脱离社会审美观的要求而独立存在。由于道路的性质和功能，决定了公路景观不可能凌驾于交通功能之上而成为首先考虑的方向，必须在满足其功能的前提下，以美学理论为指导，进行相应的规划与设计。(4)风格鲜明为特点　　高等级公路一般位于城市之问(也有旅游点之问的)，跨地区、跨地域特点十分明显，因此，充分地结合地域特征和人文特点，才能创造出具有鲜明风格的道路景观。(5)兼顾效益为目的　　高速公路建设的目的就是为发展经济，提高社会生产力，其经济效益和社会效益不言而喻：但建成后能否最大限度地发挥环境效益，则是贯穿了工程项目从可行性分析、报批立项、勘察设计、施工过程、后期养护管理等全过程，需认真对待、全面调查、仔细分析体现在绿化设计中时，就要采取“简单实用”的原则．在满足其他功能的同时尽量做到施工方便、养护容易。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)6.1.2景观设计具体内容（1）中央分隔带景观设计：隔离带是高速公路景观的主要景观之一，宽度取2～5m为宜，用高大乔木进行布置，高度控制在1．3～1．5m，后期需精心的养护管理。由于本路段位于四川省西南部，冬无严寒、夏无酷暑，有经年常青之树，四时不败之花，在中央分隔带设计时首先四级长青的高大乔木，由于本路段所在地域植物品种繁多，再加上本地旅游产业发达，公路为旅游地纽带，出于给当地旅游做宣传的考虑，拟在中央分隔带每隔200米设置当地特色树木，结合公路分隔带树木使用规定选择合适，在特色植物中央设置一般长青类乔木。同时应注意从造景的角度出发，不具备有太多变化的特点，但从简单重复的韵律节奏以及线形上同样具有一定的观赏性的效果。植物的选择常常以常绿、耐寒、耐旱、耐修剪为原则，色彩以深绿、浅绿淡黄绿色等不同绿色为主进行搭配，在一定限度内充分表现植物的季相变化。（2）边坡景观设计：如果为软质边坡，边坡绿化的作用是为了把裸露的土体坡面用绿色植被进行覆盖,减少水土流失,加固路基,起到防止雨水冲刷的防护性能，并且通过边坡绿化与周围自然景色相协调，把道路融入周围环境之中。在植物材料的选择上,应用生长旺盛、耐干旱、耐贫瘠、根系发达，而且管理养护要求低的植被,如多年生藤本和灌木。如果为硬质坡体，则主要使用坡脚平台种植向上爬的攀援植物,在边坡上挖种植槽栽植向下垂挂的植物,通过上爬下垂而形成植物覆盖整个坡面的效果，或者在边坡上挖种植池，在种植池里种植攀援植物,攀援植物最终筱盖整个坡面。这两种情况受植物生长速度的限制,一般年左右能够达到植物覆盖整个坡面的效果也可以采用客土喷播技术,在岩面上喷植草或灌木。（3）在设计中未涉及立交区域的具体设计，所以景观设计暂不设计。6.1.3结语良好的道路景观能给使用者清晰、愉快的感觉,可以增添旅途的乐趣,消除疲劳,减少交通事故。德格一级公路景观美化除以上所述外,还做了一些其他有益的尝试,如修建拱型骨架护坡提高外部美观、设置网格护坡增加趣味性图案、采用矮挡墙护坡(种植三角梅)减少砌体压抑感等,都能收到一定效果。作为四川省重点建设公路,德格一级公路采用景观设计具有重要的意义。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)设计总结本设计为德格一级公路路基路面组合设计，历时10周，在陆阳老师大力支持下最后顺利完成，本设计包括线路平面，横断面和纵断面设计；路面设计，景观设计和排水设计；线路细部设计。（一）.线路线形设计1.平面设计：本设计完成了线路平面线形的设计，对平面曲线要素和直线按照《规范》进行了合理的选择，同时在平面设计中综合考虑《标准》和经济性的原则，在不违背技术规范的前提下，对线路走向进行反复比选，绕避农舍，深谷，水塘等，降低了工程造价，减少了可能发生地地质灾害对线路的影响，同时线路对农舍和水塘的绕避让线路和地方环境和谐搭配，照顾了当地农民自身利益，给工程的可行性创造有利条件。同时，线路在平面线形上合理美观，给后续运营创造了良好的条件。2.纵断面设计：由于客观地理条件的限制，本设计在变坡点（BP1）后需要连续上坡，虽然使用一个不大于3%坡度可以达到目的，且不违背《规范》要求的最大坡长，但是考虑到运行的安全，设计中采用分坡段设计，在长下坡处设置240米的小坡度，是长下坡变成下坡加3‰小坡度，给线路运营变得更加安全可靠，在变坡点（BP2）处设置大半径竖曲线，由于几何性质，是范围填方大量减少，也达到了节约资金的效果。在整体设计中，本设计始终奉行在不违背技术标准，不降低公路服务质量的前提下，尽可能节约资金，给工程增加经济性。一般情况下线路服务水平越高，其需要投入资金就越大，但如果综合考虑，精心设计，便可在两个矛盾中找出一个平衡点，使两者都尽可能最优。3.横断面设计：本设计结合《标准》给出线路横断面图纸，由于《标准》对线路横断面尺寸限制，横断面供设计者自由发挥的空间不大。（二）.水泥混凝土及沥青路面结构设计1.本设计提供沥青混凝土路面和水泥混凝土路面两种比选方案，沥青路面采用高规格路面材料，对排水有利，同时满足路面力学性能，在表面层选择当地容易得到的石灰，粉煤灰，碎石和矿渣等材料，45 西南交通大学本科毕业设计(论文)就地取材可以降低工程造价，但是，由于未选修道路工程方面的课程，在路面材料的具体性质未能具体选择材料进行配比，根据工程经验选择推荐面层材料，通过程序计算适合本设计具体要求。混凝土路面采用普通混凝土路面，在本设计中只是根据路面所要求的交通量力学验算最后确定混凝土面层和垫层的厚度，具体未能给出水泥的级配，配合比等方面的具体设计，一概选用工程经验配合比和混凝土标号，混凝土在重载交通上有很好的效果，德格一级公路是连接凉山彝族自治州和攀枝花两个西南经济重要集散点，由于四川经济发展迅速，交通量在20年后一定会大量增加。选择混凝土路面有相当的可行性，虽然在短期会造成投资增大，但在后续有相当的经济效果。由于西昌为中国重要的航天工业基地，修建高规格线路有利于国家战略意义。（三）.景观设计1.本设计提供了中央分隔带景观设计和边坡景观设计，考虑到当地旅游资源丰富，在中央分隔带选择具有当地特性树木，可达到相当好的广告宣传作用，再设置相关有颜色层次的树木组合，同时结合防护及引导设施。如公路两侧的防撞栏、隔离墩、隔音屏、里程牌、安全指示牌、安全线、反光板（器）等，其有规律的重复、特有的形状和色彩构成了高速公路特有的景观，使人从中得到了快速、高效的体验。在边坡上进行绿化设计，同时注意了颜色和层次的设计，让边坡和原本景观的达到相当好的融合效果，避免了山体坡的裸露，在边坡稳定和防止水土流失方面能达到很好的效果。在景观设计中应该大规模改变原本植物品种，搞大规模移植其他地方的植物和树木。既浪费国家资源，又破坏生态平衡，做好植被恢复工作有相当重要性，迎合国际保护环境的大趋势。（四）.排水设计及其他水害是公路病害主要因素，近年来修建公路无论是设计标准或者施工工艺，总体水平都有显著地提高。然而往往通车不到一年，就出现早期损坏，危险最大的，最常见的是水损害。做好防水有利于公路长期使用的寿命。在本设计中使用截，排，堵，的原则，结合当地水文地质条件，适当的估算了流量等，在路面使用横坡排水，边沟排水，和截水沟槽等，结合急流槽组成完整的排水系统，使水截的住，排的出，是线路在设计年限内能很好的服务。由于个人对知识掌握不够深刻全面和工程经验的缺乏，在本次设计中许多细节性问题并没有达到理想的设计效果，但经过陆阳教授和同学的大力支持，同时经过本人不懈努力，最终达到本设计要求。但不可避免的有不足之处，在以后工作学习中还需要不断完善。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)致谢本设计能如期完成离不开许多个人和单位的帮助，在此需要逐一致谢。首先需要感谢给本次设计提供资料和指导的全体教师，特别要感谢陆d教授，在本次设计中陆教授提供大量的资料和不厌其烦指导，给本次设计顺利完成提供了技术上的支持。陆教授作为本次设计的指导教师，每周的答疑使问题能及时的解决，保证了设计进度，再次需要特别感谢，还有本毕业设计组的其他教师，感谢能够及时提出宝贵建议。感谢西南交通大学图书馆，图书馆的专业图书为本次设计提供了技术依据和图书，使设计有章可循。感谢西南交通大学教务工作人员能及时发布毕业设计相关信息，使设计工作可以如期完成。感谢ggg同学在本次设计中给予的帮助和建议，在互相的学习中得到了莫大的帮助。45 西南交通大学本科毕业设计(论文)主要参考文献：1中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》（JTJB01-2003）.北京：人民交通出版社，2004年2中华人民共和国行业标准《公路路基设计规范》（JTJ013-95）.北京：人民交通出版社，1996年3中华人民共和国交通部标准《公路自然区划标准》（JTJ003-86）.北京：人民交通出版社，1987年4中华人民共和国行业标准《公路沥青路面设计规范》（JTJ014-97）.北京：人民交通出版社，1997年5中华人民共和国行业标准《公路排水设计规范》（JTJ018-97）.北京：人民交通出版社，1998年6中华人民共和国行业标准《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）.北京：人民交通出版社，1996年7中华人民共和国行业标准《公路养护技术规范》（JTJ073-96）.北京：人民交通出版社，1996年8中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-97）.北京：人民交通出版社，1998年9孙家驷《道路勘察设计》北京：人民交通出版社.2005年10张雨化《道路勘察设计》北京：人民交通出版社.1997年11杨少伟《道路勘察设计》北京：人民交通出版社.2004年12陆鼎中等《路基路面工程》上海：同济大学出版社.1999年11高冬光《桥涵水文》北京：人民交通出版社.2004年14张雨化《道路勘察设计》北京：人民交通出版社.1986年15孙家驷《道路概论》北京：人民交通出版社.1997年45'