广西南宁地区某二级公路毕业设计

'内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页学校代码10126学号分类号密级本科毕业论文（设计）广西南宁地区二级公路（AB）段学院、系专业名称年级学生姓名指导教师2013年05月14日 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页广西南宁地区二级公路（AB）段本毕业设计为广西南宁地区某二级公路（AB）段（K0+000-K5+223.822）。本路段经过地区为典型的平原微丘区地形，依据该路段的地质﹑地形﹑地物，水文等自然条件，通过对原始数据的分析最终形成。设计内容包括：路线设计，包括纸上定线﹑绘制路线平面图﹑路线纵断面设计；路基设计，包括完成一公里横断面和路基土石方的计算及路基排水设计；路面设计，沥青混凝土路面设计；小桥涵设计，完成一项小桥涵设计，同时转化为AutoCAD图形一份。整个设计计算了路线的平﹑纵﹑横要素，设计了路基﹑路面﹑小桥涵的尺寸等内容。本段路平曲线共有11个交点，曲线半径最小为211.781m，最小缓和曲线采用70m，没有采用极限平曲线半径。公路设置四个S型曲线，其余为简单曲线。路线最大纵坡为2.043%，公路全长5233.822m,通过分析交通量资料确定设计时速为60km/h。路面宽7m，路基宽10m，路面两侧为各0.75m的硬路肩和土路肩。关键词：二级公路，平曲线，竖曲线，土石方 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页TheTotalDesignDescriptionOfSecondaryHighway(FromAToB)OfNanNing,GuangXiAuthor:aaaaaaaaaaTutor:aaaaaaaaaaaaThisgraduationprojectisadesignforasecondaryHighway(AB)(K0+000-K5+223.822)inNanning,GuangXiProvince.Thisroadbuildsthroughtypicalplainterrainandrollingterrain.Accordingtothegeological,hydrologicalfeaturesandothernaturalconditions,theanalysisoftherawdatawereformed.TheDesignincludes:routedesign,includingliningonthepaper,drawingrouteplanargraphanddesigningtheroutelongitudinalsection;roadbeddesign,includingcompletingthecalculationofaonekilometercrosssectionandthecubicmeterofearthandstoneoftheroadbed,designingthedrainageofsubgrade;pavementdesign,includingthedesignofasphaltconcretepavement,andcompletingasmallbridgeandculvertdesignandmakinganAutoCADdrawingforit.Theentiredesigncalculatesthesuperficial,verticalandhorizontalelements,designsthesizeofroadbed,pavementandsmallbridgesandculvert.Theroadflatcurvetotalhas11intersections.Theminimumcurveradiusis211.781mandtheminimumtransitioncurveis70m.ThereisnoLimitradiusofhorizontalcurve.Theroadsetsfours-typecurvesandtherestaresimplecurves.Themaximumlongitudinalslopeis2.043%andthelengthofroadis5233.822m.Thedesignspeedis60km/hafteranalyzingthetrafficdata.Thewidthofpavementis7mandthewidthofsubgradeis10m.Eachsideofpavementisthe0.75m-hardshoulderandthe0.75m-earthshoulder.Alpha 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页目录第一章总说明61.1我国公路现状及发展趋势61.2该公路建设之必要性61.3路线途经之地自然条件。71.3.1所在地区的气候特点71.3.2沿线降水量及地下水埋深71.3.3沿线地形与地貌71.3.4沿线地质与土质71.3.5沿线植被、作物等概况81.4道路技术等级及技术指标的确定81.4.1道路的分级和技术标准81.4.2设计原始资料81.4.3确定公路等级9第二章路线平面设计122.1道路选线的基本原则：122.2选线122.2.1定导向线122.2.2试定路线导线122.2.3初定平曲线13计算示例142.2.4定线：16第三章路线纵断面设计173.1综述173.2路线纵断面设计方案确定173.2.1最大纵坡173.2.2坡长183.2.3最小纵坡及平均坡度183.2.4合成坡度183.3纵断面设计步骤193.3.1确定变坡点193.3.2竖曲线参数的确定19计算示例20第四章路线横断面设计计算224.1横断面设计要求和原则224.1.1横断面设计的要求224.1.2横断面设计原则224.2横断面设计各项技术指标234.2.1路基宽度234.2.2路拱坡度234.2.3路基边坡坡度234.2.4边沟设计234.2.5路基填料最小强度值和最大粒径23 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页4.2.6路基压实标准244.3横断面设计步骤244.4加宽超高设计244.4.1加宽设计244.4.2超高254.4.3超高值的计算264.5土石方计算及调配284.5.1土石方计算284.5.2土石方调配要求294.5.3表格调配法调配29第五章路面结构设计计算315.1路面结构组成315.1.1面层315.1.2基层315.1.3垫层315.2路面设计计算315.2.1设计资料315.2.2设计计算说明325.3路面结构组合与材料选取335.4各层材料的抗压模量与劈裂强度345.5.土基回弹模量的确定345.6.1设计弯沉值345.6.2.各层材料的容许层底拉应力355.7路面设计资料总结355.8路面厚度计算36第六章路基设计376.1路基横断面布置376.2路基边坡376.3路基压实标准376.4路基填料376.5路床处理386.6路基防护38第七章涵洞设计397.1小桥涵位置确定397.2洞口类型的选择397.3涵洞计算397.3.1涵洞尺寸的拟定397.3.2正交涵洞长度的计算39第八章路基路面排水设计418.1排水的目的与意义418.2路基路面排水设计的一般原则418.3路基排水设计428.3.1地面排水设备428.3.2地下排水设备43 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页8.4路面排水设计438.4.1路面的水损害438.4.2路面排水系统的组成438.5排水系统的综合设计44心得45参考文献46 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页第一章总说明1.1我国公路现状及发展趋势公路是我国国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施，道路交通运输在整个交通运输系统中也处于基础地位。自20世纪80年代以来，我国公路交通运输事业发生了翻天覆地的变化，截至2012年末，全国公路总里程已突破410万公里，而高速公路也已以突破10万公里。可以自信的说，我国改革开放30年以来，特别是近二十年我国高速公路的发展，直接改变了国内的交通状况，迅速形成了国家优质资产之一，取得了举世瞩目的成就。按照我国2005年公布的高速公路网发展规划，预计到2020年，基本建成国家高速公路网。新路网有7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称7918网。7918网将把我国人口过万的城市全部链接起来，覆盖10亿人口。1.2该公路建设之必要性南宁市地处我国广西壮族自治区南部，坐落在四周环山的小盆地中心，地形南北高、中间低，东部略高于西部。这是一座具有浓郁亚热带风光的城市。处处浓荫覆盖，鲜花盛开，呈现了半城绿树、半城楼的瑰丽景色。南宁地区名胜迭出、清秀河山、美洞奇石、幽谷飞瀑，令人目不暇接。加之南宁具有二千年的悠久历史，独特的民族文化、风土人情，都给这个地区笼上了美丽的光环，吸引了国内外大量的旅游观光者。南宁景色秀美，公路沿线名胜密布，也是壮族人民分布最为稠密的地方，粗犷而不失细腻的舞蹈，情意绵绵的情歌，风格独特的竹楼吸引着旅游者前去探秘。因此，该公路的修建，将为人们的观光旅游带来方便，在促进旅游的同时，也将给当地带来新的经济机遇，带动沿线壮族地区加工工业的发展及丰富的矿产资源的开发，加强南宁市与其他少数民族自治县间的关系，大力促进北郊县旅游资源开发和壮族经济的发展，对当地少数民族的发展具有重要意义。另外，广西南宁地区的林业发达，矿产资源丰富。但是在一些重丘陵地区、偏远山区，由于交通不便的原因，居民出行依旧很困难，经济增长也比较缓慢，影响人民生活水平的提高。修建该路必然能缓解交通制约因素，加快经济发展改善投资环境。便于交通运输、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。 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页除此之外改善公路网络结构是党中央国务院已及早提出“村村通公路的宏伟目标”。广西南宁地区交通基础设施落后，交通不便，人民生活水准不高。为响应国家政策，促进农村经济的发展，建设和谐社会，便民、利民、惠民，解决农民最迫切的问题。“要想富，先修路”，修建此路能够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。1.3路线途经之地自然条件。1.3.1所在地区的气候特点南宁地区的气候特点是气温高，热量资源丰富；夏长秋短，夏湿冬干，雨量充沛。夏秋多台风，但破坏性很小，最高月平均气温30℃-32.5℃，一月份平均气温大于6℃，该地区具有亚热带季风气候特征，按中国气候分区属东南湿热区，无冰冻现象。1.3.2沿线降水量及地下水埋深路线所经地区面向热带海洋，降水量丰富。雨日、雨量、雷雨次数较多，属中国暴雨分区第9区，年降水量在1600-2000mm之间，其降雨特点为平原少于山地，迎风坡多于被风坡。雨型为夏雨和台风暴雨，最大月雨期长2.5-11.5天。暴雨强度大，径流速度较快，一般汇水在10KM2以下，汇流时间一般约为30分钟左右。潮湿系数为0.75-2.0之间。地下水埋深一般丘陵地区约为2.3米左右。平原及沟谷处约为1.3米左右。平微区低洼地方地表的长期积水。1.3.3沿线地形与地貌路线所经地区地形为湿润丘陵重丘、低山及平原。属云贵高原与东南沿海三角洲平原的过度丘陵地区。丘陵、低山坡面陡峻。陡达40%以上。沟谷两侧坡面曲折，局部地段呈鸡爪地形。该地区河流及沟谷水量丰富，地面径流资源丰富。但水土流失不太严重。该地区南靠邕江、河汉大多属珠江水系流域。平原微丘地区地形开阔平坦，村镇、田地、水利建设设施等较多。1.3.4沿线地质与土质根据中国区域工程图，本地区位于南岭中等山地工程地质区的西南部，第四纪多残积层上质为砖红色粘性土，属高液限的粘土，多为碳酸岩风化的残积土。该地区岩石出露。岩石主要为粗岩，以花岗岩为主，石灰岩次之。根据实地调查，路线所经平原微丘地区均按土考虑，其中松土占30%，普通土占70%；路线所经山岭重丘区：⑴凡岩石悬崖地区，表层上厚1米，为普通土，以下岩石 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页中，软石占40%，次坚石占60%；⑵凡有上质徒坎地区，均为上质，其中松土占30%，普通土占30%，硬土占40%;⑶凡无徒坎。悬崖的地区，上层覆盖度约1.5米左右，松土占10%，普通土占60%，硬土占30%，以下岩石中，软石占30%，坚石占40%，次坚石占30%，土质密实。岩石风化程度中等。1.3.5沿线植被、作物等概况根据中国自然地理区划，路线所经地区地处热带北部季雨林型常绿阔叶—砖红壤性上小区。自然地理特征为热带湿润常绿林。林种主要有杉木、毛竹等用材林；油茶、油桐、剑麻等多种经济林。天然植被具有多层性。灌木丛等生长茂密，密林的郁密度在80%以上，主要生长于山区和半山区的丘陵地带平原微丘宽阔河谷地带多田地。粮食生产以水稻为主。双季稻占2/3以上。旱地作物主要是甘薯、玉米和豆类。主要在丘陵地区。本地区盛产热带、亚热带水果。一年四季不断。饲养业和内塘渔业也较多。路线所经地区，由于降水量较大，山坡坡面较徒，地表水对路基有一定的冲刷影响。平原地则公路用地与农业有一定的矛盾。1.4道路技术等级及技术指标的确定1.4.1道路的分级和技术标准我国交通部2003布的《公路工程技术标准》（JTGB01-2003），将公路根据适应的交通量及其使用功能、性质分为五个等级，即高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。1.4.2设计原始资料由《公路毕业设计》任务书。原始设计资料如下：（1）地形图：路线所经地区广西南宁地形图一份，比例1：2000，等高距1米。路线设计必经的控制点A位于10号图左侧一个山谷地带，坐标为(5174.000，34352.200)。控制点B位于12号图右侧河流北侧30米处，坐标为（6369.200，38198.000）。（2）交通量资料：据调查近期交通组成及数量：小型客车：1100辆/日载重汽车：800辆/日兽力车：85辆/日 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页人力车：50辆/日自行车：90辆/日摩托车：88辆/日（其中载重汽车所占比例：解放CA-10B占40%；东风EQ-140占30%；黄河JN-150占30%）。（3）预测交通量年平均增长率：各种机动车r=10%；各种非机动车6%。（4）预测道路年限：道路使用年限按15年；路面设计年限12年。（5）道路使用性质与任务：本路段主要是沟通与附近县之间的一条干线公路，担负为沿线工、农业生产及政治、经济、文化物资交流服务。（6）筑路材料供应情况沿河可采集到砂土，地表土为亚砂土和亚粘土，并有丰富的砂、石等，均可用作筑路材料，平均运距为0.5Km，市内可供应炉渣，粉煤灰等工业废渣，平均运距5Km，距路线20Km处有石灰可供应。块、片石及路面、桥涵用不同规格碎石，距路线10Km处，在石料开采场，可购买，用汽车去运输。1.4.3确定公路等级该公路地处广西南宁地区，属云贵高原与东南沿海三角洲平原的过度丘陵地区。公路使用性质任务是为沿线工农业及旅游业服务。（1）交通量计算道路等级的确定应从公路网规划的全局出发，综合考虑公路的使用任务、性质，根据已知的交通资料、远景设计年限平均日交通量及交通组成，依据地形和其他自然条件共同决定。具体计算步骤如下：年平均增长率：r=10%，各种汽车以小客车为标准进行交通量折算，各汽车代表车型与车辆折算系数如表1.2 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页表1.2各级公路车辆这算系数代表车型折算系数说明小客车1.0≤19座的客车和载质量≤2t的货车中型车1.5≥19座的客车和载质量≥2t～≤7t的货车大型车2.0载质量≥7t～≤14t的货车拖挂车3.0载质量≥14t的货车根据以上规定，起始年平均日交通量N0为：N0=1100+800×40%×2+800×30%×2+800×30%×3=2490(辆/日)各种汽车折合成小客车的远景设计年限平均日交通量Nd为：Nd=N0(1+r)n-1=2490×（1+0.1）15-1=11165（辆/日）（2）确定道路等级：按《公路工程技术标准》规定，二级公路所适应的年平均昼夜交通量为5000-15000辆，故该设计公路的等级定为平原微丘区一般二级公路。（3）主要技术指标：根据《公路工程技术标准》，平原微丘区二级公路各项指标为：表1.3二级公路各项指标公路等级二级设计速度/(km/h)60车道数/条2路基宽度(一般值)/m10行车道宽度/m3.5硬路肩宽度/m0.75土路肩宽度/m0.75圆曲线最小半径/m一般值200最小值125缓和曲线最小长度/m50 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页平曲线最小长度/m一般值300最小值100圆曲线最大超高值/%8圆曲线最小长度/m50最大纵坡/%6最小坡长/m150纵坡长度限制纵坡坡度/%3456长度限制/m12001000800600允许的最大合成坡度/%9.5竖曲线长度/m最小值50一般值120竖曲线最小半径/m极限值1400（凸）1000（凹）一般值2000（凸）1500（凹）停车视距/m75超车视距/m一般值350低限值250这些数据是这次设计的所要参考的标准，在取值的时候应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。 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页路线平面设计2.1道路选线的基本原则：（1）应全面了解、掌握路线所经区域城镇布局和经济发展规划，路线方案应以带动区域经济发展为目标。（2）应与其他铁路、水运、管道等各种运输方式协调和互补。（3）针对路线所经区域的自然生态环境、地形、地质等条件，按拟定的控制点由面到带，由带到线、由浅入深、由整体到局部地进行比较、优化和论证。（4）根据公路使用功能和任务，全面权衡，分清主次。（5）对沿线工程地质和水文地质进行调查和勘察，对不良工程地段应视其影响程度，论证、比选绕避或穿越方案。2.2选线本次毕业设计由学校提供广西南宁地区1：2000大比例尺地形图一份，并由指导老师在地形图上指定起终点A和B及其他设计原始资料，由学生完成路线技术等级的选择并按照相应的技术等级在地形图上完成选线作业！即本次选线工作为纸上定线，步骤如下：2.2.1定导向线我的地形图为10号、11号及12号图，整体地形为微丘区，丘陵连绵，岗坳交错，地面此起彼伏，山丘曲折迂回，岭低脊宽，山坡较缓，相对高差不大，丘陵间不时会有高差较大的独立山峰耸起，并大部分有悬崖，结合广西南宁所处地区，应是喀斯特地貌，质地为石质，在选线时要避绕。地形图中丘陵区农业发达，种植面积广，除耸起的溶岩外均为农田，低洼地多为稻田，坡地多为旱地或经济林；小型水利设施比较多，居民点，建筑群，风景，文物点及其他设施在平坦地区时有出现，在布线是应进行考虑。根据上述原则，通过分析比较，确定可穿越、应趋就和该避绕的点和活动范围，建立一些中间导向点。2.2.2试定路线导线起点A位于10号图左侧一条旧路旁，经测坐标为（），沿旧路的有利条件布线，布设JD1（）和JD2（），向右穿过一条山谷，沿山谷布设JD3（）和JD4（，）；11 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页号图有一个村庄及一条贯穿全图的河流，成为主要控制因素。为避免穿越村庄和池塘及尽量减少穿越河流次数，分别布设JD5（），JD6（）、JD7（）和JD8（）；12号图有若干座溶岩巨石，选线时要避绕。并沿河流走向布设JD9（）、JD10（）、JD11（，）；直至终点B。各交点坐标汇总见表2.1.交点序号XY交点序号XY起点AJD7JD1JD8JD2JD9JD3JD10JD4JD11JD5终点BJD6表2.1各交点坐标汇总表2.2.3初定平曲线（1）计算直线段方位角根据表2.1所列各已知交点坐标计算方位角：，式中：-象限角，即路线方向与x轴的夹角；-方位角（2）计算路线转角路线转角与方位角的关系式如下：式中：—转角（当为正时，为右转角；当为负时为左转角）（3）已知两交点坐标求两点间距离， 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页（4）曲线铺设及桩号计算对称基本型曲线元素计算公式：计算示例这里列举一部分路线的曲线要素计算，更多数据见直曲转角表和逐桩坐标表。A点坐标（），JD1坐标（），JD2坐标（）。JD3坐标（） 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页计算方位角：αJD1=(右）=（左）计算平曲线要素：D（A-JD1）=197.416D（JD1-JD2）=315.550令R=420m，L=80m 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页2.2.4定线：经过几次修正导向线后，最终确定出满足《标准》、平纵线形都比较合理的路线导线，最终定出交点位置。桩号计算公式ZH（桩号）=JD（桩号）-THY（桩号）=ZH（桩号）+LhYH（桩号）=HY（桩号）+LyHZ（桩号）=YH（桩号）+LhQZ（桩号）=HZ（桩号）-L/2JD（桩号）=QZ（桩号）+D/2桩号计算（以JD1为例，其余见直曲转角表）ZH（桩号）=JD1（桩号）-T=（K0+197.416）-166.279=K0+31.136HY（桩号）=ZH（桩号）+Ls=（K0+31.136）+80=K0+111.137YH（桩号）=HY（桩号）+Ly=（K0+111.137）+165.009=K0+276.146HZ（桩号）=YH（桩号）+Ls=（K0+276.146）+80=K0+356.146QZ（桩号）=HZ（桩号）-L2=（K0+356.146）-162.504=K0+193.641JD1（桩号）=QZ（桩号）+D2=193.641+7.55/2=K0+197.416路线走向见图2.1.图2.1路线平面设计图 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页路线纵断面设计3.1综述纵断面设计的主要内容是根据道路等级沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高和各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长度适当、平面与纵面组合设计协调、以及填挖经济、平衡。这些要求虽在选定线阶段有所考虑，但要在纵面设计中具体加以实现。应满足以下原则：3.1.1合理控制技术指标一般情况下采用较高标准，竖曲线设计尽量采用较大半径和较长长度，条件受限时，宜采用大于或接近最小半径的一般值。设计速度大于60km/h以上的公路，有条件时宜采用大于或等于视觉要求的竖曲线半径进行设计，有利于获得良好的视觉线形。3.1.2适应地形特点设计坡度应保证路基最小填土高度和最小纵坡要求。丘陵区纵坡设计往往填挖相间，以挖补填，填挖尽可能平衡。3.1.3满足高程控制要求（1）满足洪水位和地下水位对路基填土高度的要求。（2）满足特殊和不良地质地区对设计高程的要求，如软土地区、多年冻土地区、盐渍土地区、风沙地区及雪害地区。（3）满足桥梁、隧道对纵断面设计的要求。（4）良好的纵断面线形，即线形应平顺，变化适度，视觉连续，与地形相适应，与周围环境相协调。3.2路线纵断面设计方案确定3.2.1最大纵坡最大纵坡是根据道路等级、自然条件、行车要求等因素所限定的路线纵坡最大值，它是道路纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大的地区。直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。根据《公路工程技术标准》（JTGB01_2003）规定，二级公路（平原微丘区）的最大纵坡，应不大于6%，在长路堑路段，以及其他横向排水不畅的路段，均应采用不小 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页于0.3%的纵坡。纵坡的长度不小于150米。当坡度为3%时，最大坡长为1200米；当坡度为4%时，最大坡长为1000米。当坡度为5%时，最大坡长为800米；当坡度为6%时，最大坡长为600米；当连续上时，应在不大于上述长度处设置缓和坡段，缓和坡段的纵坡应不大于3%，且其长度应符合纵坡长度的规定。制定最大纵坡时不仅从设计车型的爬坡能力考虑，还要考虑汽车在纵坡上能否快速，安全及行车的经济性。设计时，应尽可能选用小于规定最大纵坡的坡值。3.2.2坡长坡长是纵断面相邻变坡点的桩号之差，即水平距离。对一定纵坡长度的限制成为坡长限制，包括最大坡长和最小坡长限制。根据《标准》及《城规》规定的设计时速60km/h的二级公路最小坡长为150m.3.2.3最小纵坡及平均坡度最小纵坡是为纵向排水的需要，对横向排水不畅的路段所规定的纵坡最小值。为使道路的行车安全、快速和畅通，纵坡小一些为好；但在长路堑、低填方和其他横向排水不畅的路段，为保证行车安全和排水要求，防止积水深入路基而影响其稳定性，应设置不小于0.3%的纵坡。平均坡度是指一定长度路段两端点的高差与该路段长度的比值，它是衡量纵断面质量的一个重要指标。限定平均纵坡是为合理运用最大纵坡、坡长限制及缓和坡段的规定，保证车辆安全顺适行驶。《标准》规定：二级、三级、四级、公路越岭路线连续上坡或下坡路段相对高差为200～500m时，平均纵坡不应大于5.5%；越岭路线相对高差大于500m时，平均纵坡不应大于5.0%，且任意连续3km路段的平均纵坡不应大于5.5%。对于广西南宁地区，本次设计的地面高差不大，故最小纵坡及平均纵坡都满足要求。3.2.4合成坡度在有平曲线且圆曲线半径小于不设超高最小半径的坡道上，最大坡度既不是纵坡方向，也不是横坡方向，而是两者组合成的流水线方向。将合成坡度控制在一定范围之内，目的是尽可能避免急弯和陡坡的不利组合，防止因合成坡度过大而引起的横向滑移和行车危险，保证车辆在弯道上安全而顺适的运行。在设有超高的平曲线上，超高与纵坡的合成坡度值不得超过9.5%。当路线的平面和纵坡设计基本完成后，应检查合成坡度I。如果超过最大允许合成坡度时，可减小纵坡或加大平曲线半径以减小横坡，或者两方面同时减小。 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页3.3纵断面设计步骤3.3.1确定变坡点变坡点的确定主要依据《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）的规定，满足最大纵坡、最大及最小坡长的限制、填挖工程量、经济点、施工要求以及路基稳定等要求。最终确定边坡点高程、桩号、坡长、坡度以及竖曲线半径、长度等。传统做法如下：（1）准备工作：从地形图上依据平面线形读取高程数据，然后在厘米图纸上点绘地面线。（2）标注控制点：控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。本设计路段的标高控制点主要为：涵洞的路基控制标高、净空要求等。（3）试坡：在已标出控制点的纵断面图上，根据技术指标选线示意图，结合地面起伏变化，本着以“控制点”为依据的原则，在这些点间进行穿插和取直，试定出若干条直坡线。初步定出变坡点，变坡点应选在整10米桩上。（4）调整：将所定坡度对照技术标准检查设计的最大最小纵坡坡长等是否满足平纵配合。（5）定坡：经调整后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号高程确定下来，坡度值由两相邻变坡点的高差和坡长之比求得。3.3.2竖曲线参数的确定如图3.1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3.1竖曲线要素示意图 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页竖曲线长度L或竖曲线半径R：L=Rω或R=Lω竖曲线切线长T：竖曲线任意一点竖距h：竖曲线外距E：E=T22R或E=Rω28=Lω8=Tω4计算示例以变坡点1为例计算如下：变坡点桩号为K0+500，高程为148.2m，i1=0.74%，i2=-0.485%,(1)计算竖曲线要素坡转角ω=i2-i1=-0.485%-0.74%=-1.225%，为凸形。取切线长T=60m。曲线长L=2T=2×60=120竖曲线半径R=Lω=2Tω=60×20.01225=9793.6外距E=Rω28=Lω8=0.184（2）计算各点的设计高程竖曲线起点桩号：K0+500-60=K0+440竖曲线起点高程：148.2-60×0.74%=147.75桩号K0+450横距x1=K0+450-440=10m竖距h1=x122R=0.0051m切线高程=147.76+10×0.0074=147.824设计高程=147.839-0.0051=147.82 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页桩号K0+460横距x1=K0+460-440=20m竖距h1=x122R=0.02m切线高程=147.765+20×0.0074=147.913设计高程=147.913-0.02=147.88桩号K0+470横距x1=K0+470-440=30m竖距h1=x122R=0.046m切线高程=147.765+30×0.0074=147.987设计高程=147.987-0.046=147.93桩号K0+480横距x1=K0+480-440=40m竖距h1=x122R=0.082m切线高程=147.765+40×0.0074=148.061设计高程=148.061-0.084=147.97桩号K0+490横距x1=K0+490-440=50m竖距h1=x122R=0.128m切线高程=147.765+50×0.0074=148.135设计高程=148.135-0.128=148.00桩号K0+500横距x1=K0+500-440=60m竖距h1=x122R=0.183.8m切线高程=148.2设计高程=148.2-0.1838=148.0162本段路线共设置7个变坡点,其他变坡点要素按上述方法计算。详见路基设计表及纵断面设计图。 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页第四章路线横断面设计计算4.1横断面设计要求和原则公路是一带状结构物，垂直于路中心线方向上剖面叫横断面，这个剖面的图形叫横断面图，它反映了路基的形状和尺寸。4.1.1横断面设计的要求（1）横断面设计应符合公路建设的基本原则和现行《公路路线设计规范》（JTGD20—2006）规定的具体要求。设计前要充分了解工程地质和水文等自然条件，并确定公路等级、行车要求、自然条件结合施工方法，做出正确合理的设计。（2）设计时要兼顾当地基本建设的需要，尽可能与之间配合，不能任意减、并农田排灌沟渠，当灌溉沟渠必须沿路基通过时，如流量较小，纵坡适宜，可考虑与路基边沟合并，但边沟断面应适当加大。（3）路基穿过耕地时，为了节约用地，如当地石料方便，可修建石砌边坡，或修筑直立的加筋挡土墙。（4）地面水和地下水严重影响路基的强度和稳定性，须采取拦截或迅速排至路基外的措施。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑进行设计。4.1.2横断面设计原则（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。（4）沿河及受到水浸水淹的路段，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。 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页（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。4.2横断面设计各项技术指标4.2.1路基宽度设计年限15年，公路等级为二级，车速为60km/h,双车道的路基宽度一般值为10m,取设计车道宽度为3.5，得总车道宽度为3.5×2＝7m，4.2.2路拱坡度沥青混凝土拱坡度均为1~2%，故取路拱坡度为2%；土路肩横向坡度以般应较路面横向坡度大1%~2%，故取土路肩横向坡度为3%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。4.2.3路基边坡坡度由《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）得知，当H<6m（H—路基填土高度）时，路基边坡按1：1.5设计。挖方时，路基边缘按1:1设计。4.2.4边沟设计边沟横断面一般采用梯形，梯形边沟内侧边坡为1：1，外侧边坡与挖方边坡坡度相同。本设计路段地处平原微丘区，宜采用梯形边沟，且底宽为0.6m，深0.6m，内侧边坡坡度为1：1。4.2.5路基填料最小强度值和最大粒径表4.1二级公路路基填料最小强度值（CBR）最大粒径表填料应用部分（路床顶部以下深度）(cm)填料最小强度值（CBR）(%)填料最大粒径（cm）路堤上路床（0-30）6.010下路床（30-80）4.010上路堤（80-150）3.015下路堤（＞150）2.015零填及路堑路床（0-30）6.010(30-80）4.010 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页4.2.6路基压实标准表4.2二级公路路基压实标准填挖类别路床顶部以下深度（m）路基压实度（CBR）(%)零填及挖方0-30—30-80≥95填方0-80≥9580-150≥94＞150≥924.3横断面设计步骤（1）根据外业横断面测量资料点绘横断地面线。（2）根据路线及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。（3）根据地质调查资料，示出土石界限、设计边坡坡度，并确定边沟形状和尺寸。（4）绘横断面设计线，又叫“戴帽子”。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。一般直线上的断面可不示出路拱坡度。（5）计算横断面面积（含填、挖方面积），并填于图上。4.4加宽超高设计4.4.1加宽设计当半径小于等于250m时，为了保证车的安全，曲线段上的正常宽度应做适当的加宽，半径大于250时不加宽。式中：Lx——任一点距离过渡段起点的距离L——加宽过渡段长度b——圆曲线上的全加宽根据《道路勘测设计》所说，二级公路加宽值应采用三类加宽。《标准》规定三类 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页加宽半径与全加宽见表4.3.表4.3双车道公路圆曲线加宽值圆曲线半径250～200＜200～150＜150～100＜100～70＜70～50全加宽值0.81.01.52.02.5注：二级路面设计车速60km／h，加宽为三类加宽。计算示例在此以JD9为例进行计算。圆曲线半径为215米，故全加宽为0.8m已知R=215m,Ls=70m,b=0.8,bx=LxbLs，则有：K3+793.971Lx=0bx=0K3+800Lx=6.029bx=0.069K3+810Lx=16.029bx=0.183K3+820Lx=26.029bx=0.297K3+830Lx=36.029bx=0.412K3+840Lx=46.029bx=0.526K3+850Lx=56.029bx=0.640K3+860Lx=66.029bx=0.755K3+863.971Lx=70bx=0.8K4+21.139Lx=70bx=0.8K4+30Lx=61.139bx=0.699K4+40Lx=51.139bx=0.584K4+50Lx=41.139bx=0.470K4+60Lx=31.139bx=0.356K4+70Lx=21.139bx=0.246K4+80Lx=11.139bx=0.127K4+90Lx=1.139bx=0.013K4+91.139Lx=0bx=04.4.2超高为了抵消或减小车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力,在该路段横断面上做 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页成外侧高于内测的单向横坡形式,称为平曲线超高.合理设置超高可全部或部分抵消离心力,提高汽车在平曲线上行驶的稳定性与舒适性。4.4.3超高值的计算路基设计高程一般是指路肩边缘的高程，在超高设置段路基及中线的填、挖高度内改变，因此在该段应对超高值进行计算。下面是计算各超高缓和段上各断面的超高值，公式摘录如下：表4.4绕中线旋转超高值计算公式超高位置计算公式备注X≦X0X>X0圆曲线上外缘bjij+(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:X0igihLc3．X距离处的加宽值:bx=xLcb中线bjij+B2ih内缘bjij-(bj+b)ih过渡段上外缘bjij-ig+ig+bj+BihxLc中线hcx"bjij+B2igbjij+B2×xLcih内缘bjij-(bj+bx)igbjij-(bj+bx)xLcih表中：—路基坡度由变为所需要的距离，一般可取1.0m；—与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离；—超高缓和段中任一点至起点的距离；—路肩外缘最大抬高值； 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页—路中线最大抬高值；—路基内缘最大降低值；—X距离处路基外缘抬高值；—X距离处路中线抬高值；—X距离处路基内缘降低值；—圆曲线加宽值；bx—x距离处路基加宽值；以上长度单位均为m。计算示例下面以计算JD1曲线段上的超高为例（1）横向力系数μ计算当设计速度为60km/h时，μ=2395.1049R2-7.8030R+0.03914=0.03414（2）超高值计算计算时，速度v应采用实际行驶速度，约为设计速度的70%-90%，高速路取低值，低速路取高值ih=V2127R-μ=542127×420-0.0341=0.0206对不同行驶速度、不同半径对应不同的超高值，将计算出的μ值代入ih=v2127R-μ中计算，当计算出的超高值小于路拱横坡ig时，取ih=ig；当计算出的超高大于最大超高时取=。ig（=2%）﹤ih（=2.06%）﹤ihmax（=8%）取=2.06%（3）计算JD1圆曲线段上的超高 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页外缘hc=bjij+(bj+B)ih中线hc"=bjij+B2ih内缘hc″=bjij-ig+ig+bj+BihxLc（4）计算JD1过渡段上的超高外缘hcx=bjij-ig+ig+bj+BihxLc中线h"cs=bjij+B2ig或bjij+B2×xLcih内缘=bjij-(bj+bx)ig或bjij-(bj+bx)xLcih计算结果为与设计高程之差，其中设计高程为路基边缘。其他超高均以此计算，其他计算结果见路基设计表。4.5土石方计算及调配4.5.1土石方计算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体积的计算公式为：V=（A1+A2）L2式中：V—体积，即土石方数量（m3）；  A1、A2—分别为相邻两断面的面积（m2）；     L—相邻断面之间的距离（m）。     此法计算简易，较为常用，一般称之为“平均断面法”。 土石方数量计算应注意的问题：（1）填挖方数量分别计算，（填挖方面积分别计算）；（2）土石方应分别计算，（土石面积分别计算）； 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页（3）换土、挖淤泥或挖台阶等部分应计算挖方工程量，同时还应计算填方工程量；（4）路基填、挖方数量中应考虑路面所占的体积，（填方扣除、挖方增加）；（5）路基土石方数量中应扣除大中桥所占的体积，小桥及涵洞可不予考虑。计算示例下面以桩号K0+40和K0+50横断面为例，计算土石方量V=（A1+A2）L2=（26.70+28.54）×10/2=276.2m34.5.2土石方调配要求计算路基土石方工程数量后，还应进行土石方的调配，以便确定填土用土的来源，挖方弃土的去向，以及计算土石方的数量和运量。通过调配，合理的解决各路段土石方数量的平衡和利用问题，使路堑挖出土方，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。调配要求如下：（1）土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。（2）纵向调运的最远距离一般应小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距）。（3）土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。（4）借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。（5）不同性质的土石应分别调配。（6）回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。4.5.3表格调配法调配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。表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用分段调运。表格调配法的方法步骤如下：（1）调配前先要对土石方计算复核，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、弃土位置等条件标于表旁，供调配时考虑。（2）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。 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页（3）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。（4）经纵向调配，若仍有填缺或挖余，将借土和弃土数量填到借方或废方栏内（5）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（6）复核横向调运复核：填方=本桩利用+填缺挖方=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+废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。（7）计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量详细计算见路基土石方工程数量表 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页第五章路面结构设计计算5.1路面结构组成5.1.1面层面层是直接承受车辆荷载作用及大气降水和温度变化影响的路面结构层次，并为车辆提供行驶表面，直接影响行车的安全性、舒适性和经济性。因此，面层应具有足够的结构强度，抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性，而且应当耐磨，不透水；其表面还有良好的抗滑性和平整度。面层可由一层或多层组成；其上层可为磨耗层，其下层可为承重层、连接层或整平层。修筑面层所用的材料主要有：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石混合料等。5.1.2基层基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并扩散到下面的垫层和土基中去。它应具有足够的强度和刚度，具有良好的扩散应力的能力及足够的水稳定性。基层厚度大时，可设为两层，分别称为上基层和底基层，并选用不同强度或质量要求的材料。修筑基层所用的材料主要有：各种结合稳定土、天然砂砾，各种碎石和砾石、片石，各种工业废渣等。5.1.3垫层垫层介于土基与基层之间，将基层传下来的车辆荷载应力加以扩散，以减小土基产生的应力和变形，阻止路基土挤入基层中，影响基层结构的性能。修筑垫层的材料强度不一定要高，但水稳定性和隔温性能要好，常用的材料有：砂、砾石、炉渣、水泥或石灰稳定土等。5.2路面设计计算5.2.1设计资料查表可得二级公路沥青路面设计年限为12年，拟采用沥青路面结构。沿线土质为砖红色粘性土，属高液限的粘土，沿线可采集到砂土，地表为亚砂土和亚粘土，并有丰富的砂、砾石等，市内可供应炉渣，粉煤灰等工业废渣并且有石灰粉供应，质量满足要求。据预测该路竣工初年的交通组成如下：解放CA-10B为320辆/日，东风EQ-180为240辆/日，黄河JN-150为240辆/日,道路使用年限按15年，预测交通量年平均增长率：5%。 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页5.2.2设计计算说明（1）轴载分析路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载，以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次轴载换算N=i=1kC1C2n1(p1p)4.35式中：N—标准轴载的当量轴次（次/日）；—被换算车型的各级轴载作用次数（次/日）；P—标准轴载(KN);C1—轴数系数；C1=1+1.2（m-1）；C2—轮组系数；计算结果如表所示。表5.1轴载换算结果表（弯沉）车型Pi(KN);C1C2ni（次/日）C1C2n1(p1p)4.35（次/日）解放CA-10B后轴60.851132036.8709东风EQ140后轴69.21124048.3808黄河JN150前轴491124010.7786后轴101.611240257.1573N=i=1kC1C2n1(p1p)4.35353.1876注：轴载小于25KN的轴载作用不计（2）累计当量轴次根据题意，该二级公路沥青路面设计年限为12年，双向单车道的车道系数取1.0。由规范知道﹤3×属于轻等交通。 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页（3）验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴1）轴载换算N=i=1kC1C2n1(p1p)8式中:ni——被换算的轴载作用次数（次／日）；——标准轴载（kN）；——被换算的轴载（kN）；——轴载系数；——轮组系数；表5.2轴载换算结果表（半刚性基层层底拉应力）车型Pi(KN);ni（次/日）C1C2n1(p1p)8(次/日)解放CA-10B后轴60.85113206.0150东风EQ140后轴69.21124012.62黄河JN150前轴49112400.7976后轴101.611240272.4965N=i=1kC1C2n1(p1p)8291.9291注：轴载小于50KN的轴载作用不计2）累计当量轴次参数取值同上，设计年限12年，车道系数取1.0。累计当量轴次由规范知道﹤3×106属于轻等交通。5.3路面结构组合与材料选取面层要求高强耐磨、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 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页料作为面层，本设计采用沥青混凝土面层，由两层组成，上层选用细粒式沥青混凝土，下面层采用粗粒式沥青混凝土。基层要有足够的强度，一定的刚度和水稳定性。本地区河流冲沟附近多砂砾，选用水泥稳定砂砾做基层。垫层设计厚度为18cm，材料为级配碎石。5.4各层材料的抗压模量与劈裂强度查表得各层材料的抗压模量和劈裂强度。抗压模量取20℃时的模量，各值取规范给定范围中值，因此得到20℃的抗压模量：40mm细粒式密级配沥青混凝土1991MPa,80mm中粒式密级配沥青混凝土1425MPa。200mm水泥稳定砂砾2617MPa，180mm级配砂砾250MPa。各层材料劈裂强度：细粒式密级配沥青混凝土为1.4MPa，中粒式密级配沥青混凝土为1.0MPa，粗粒式密级配沥青混凝土为0.8MPa，水泥稳定碎石为0.5MPa。5.5.土基回弹模量的确定该路段处于IV7区，为砖红色粘性土，地下水位距地表2.3m，查表得土基回弹模量24.5MPa。路槽底至水位的高度查表得1.7m，查表得干燥状态路基，再查表知ω0≥1.05，取其稠度为1.10，查表“二级自然区划各图组土基回弹模量”查得土基模量为40MPa。5.6确定路面结构方案表5.3路面结构方案层位结构层材料名称厚度（mm）平均抗压模量(MPa)20℃1细粒式密级配沥青混凝土419912中粒式密级配沥青混凝土814253水泥稳定砂砾2026174级配砂砾182505土基——405.6.1设计弯沉值该公路为二级公路，公路等级系数取为1.2，面层是沥青混凝土，面层类型系数取1.0，半刚性基层，底基层厚度大于20cm，基层类型系数取1.0，设计弯沉值为： 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页式中：Ld—路面设计弯沉值（0.01㎜）；Ne—设计年限内一个车道上累计当量轴次；Ac—公路等级系数二级公路为1.2；As—面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0；Ab—基层类型系数，半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20㎝时，Ab=1.0；5.6.2.各层材料的容许层底拉应力各层材料的容许层底拉应力可由公式得出：式中：—路面结构层材料的容许拉应力，MPa；—结构层材料的极限抗拉强度，MPa；—抗拉强度结构系数；（1）细粒式密级配沥青混凝土：（2）中粒式密级配沥青混凝土：（3）水泥稳定砂砾：5.7路面设计资料总结 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页设计弯沉值为39.3459（0.01㎜），相关设计资料汇总如表5.4表5.4设计资料汇总表材料名称h(㎝)模量(MPa)容许拉应力(MPa)细粒式密级配沥青混凝土419910.46中粒式密级配沥青混凝土：814250.38水泥稳定砂砾2026170.26级配砂砾18250土基—405.8路面厚度计算令Ls=Ld=39.3459（0.01㎜）式中：L—理论弯沉值；Ls—实测弯沉值；Ld—设计弯沉值；F—弯沉综合修正系数；上述设计结果满足设计要求 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页第六章路基设计6.1路基横断面布置由横断面设计，查《标准》可知，二级公路路基宽度为10m，其中路面跨度为7m，无须设置中央分隔带，硬路肩宽度为0.75×2=1.5m，土路肩宽度为0.75×2=1.5m，；路面横坡为2%，土路肩横坡为3%。6.2路基边坡由横断面设计查《公路路基设计规范》可知，当二级公路路基边坡小于8m时，采用1：1.5的坡度，当路基边坡大于8m时采用1：1.5，当路堑开挖根据地质情况的不同，由规范采用1：1与1：0.5的边坡相结合。6.3路基压实标准路基压实采用重型压实标准，压实度应符合《规范》要求：表6.1路基压实度填挖类别路面以下深度（m）路基压实度零填即挖方0~0.300.30~0.80≥95填方0~0.300.30~0.800.80~1.501.50以下≥95≥95≥94≥926.4路基填料填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。砾（角砾）类土，砂类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路基底部，用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均采用同类填料。细粒土做填料，当土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时，应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。桥涵台背和挡土墙墙背填料，应优先选用内摩檫角值较大的砾（角砾）类土，砂类土填筑。 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页6.5路床处理（1）路床土质应均匀、密实、强度高，上路床压实度达不到要求时，必须采取晾晒，掺石灰等技术措施。路床顶面横坡应与路拱坡度一致。（2）挖方地段的路床为岩石或土基良好时，可直接利用作为路床，并应整平，碾压密实。地质条件不良或土质松散，渗水，湿软，强度低时，应采取防水，排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施，处理深度可视具体情况确定。（3）填方路基的基底，应视不同情况分别予以处理。基底土密实，地面横坡缓于1：2.5时，路基可直接填筑在天然地面上，地表有树根草皮或腐殖土土应予以处理深除。当陡于1：2.5时，地面须挖成阶梯式，梯宽2.0m，并做2%的反坡。路堤基底范围内由于地表水或地下水影响路基稳定时，应采取拦截，引排等措施，或在路堤底部填筑不易风化的片石，块石或砂、砾等透水性材料。水稻田，湖塘等地段的路基，应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、掺灰及其它加固措施进行处理，当为软土地基时，应按特殊路基处理。6.6路基防护（1）路基填土高度H<3m时，采用草坪网布被防护，为防止雨水，对土路肩边缘及护坡道的冲刷，草坪网布被在土路肩上铺入土路肩25cm，在护坡道上铺到边沟内侧为止。而对于高等级道路，则采用菱形空心混凝土预制块防护，本段公路采用菱形空心混凝土预制块。（2）路线经过河塘地段时，采用浆砌片石满铺防护，并设置勺形基础，浆砌片石护坡厚30cm，下设10cm砂垫层，基础埋深60cm，底宽80cm，个别小的河塘全部填土。（3）路堑路段边坡为1：1，按规范采用浆砌片石防护。 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页第七章涵洞设计7.1小桥涵位置确定合理地选择小桥涵位置，是小桥涵设计的重要步骤，它直接关系到路基的稳定，排水的顺畅和修建工程量的大小。一般来说，小桥涵位置应服从路线的走向并达到排水顺利，路基稳定，工程造价低，只有在特殊情况下在不降低路线标准的前提下，局部调整路线，使之从较好的桥涵位置通过。此外设置小桥涵应遵循以下原则：逢沟设桥或涵，注意与农田相结合；适应路线平纵并与路基排水系统相协调；考虑水力条件，进出口要平顺，避免发生斜流现象全面综合比较，力求桥涵主体及附属工程的全部工程量最小，降低工程造价。7.2洞口类型的选择（1）八字墙：适用于平坦顺直，纵断面变化不大的河沟。这种洞口形式的水力条件好，工程量小，施工简单，经济。（2）一字墙：适用于边坡规则的人工渠道，这种洞形式工程量小，在窄而深，河道纵断面变化不大时采用。根据路段的要求，选用的涵洞为八字墙型式。7.3涵洞计算7.3.1涵洞尺寸的拟定以路线K3+790处的涵洞为例此涵洞跨越的是一条约两米宽的沟渠，由于地形图不全无法计算汇水面积，根据图上沟渠宽度拟采用管径1.0m的钢筋混凝土圆管涵。7.3.2正交涵洞长度的计算公式： 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页式中：——路基宽度（m）、——由中心至上、下游路基边缘宽度，当路基无加宽时均为0.5B(m)、——进出口帽石顶面至涵底铺砌层顶面高度（m）——帽石顶面的宽度（m）——路基边缘设计标高与涵底中心标高之差（m）——路基边坡坡度（1:m）i0——涵底坡度（以小数表示）、——涵洞上下游长度K2+700路基宽度为10m,涵洞处路基标高为131.64m,涵洞洞底中心标高为128.80m，帽石顶面至涵底铺砌层顶面高度为1.55m，帽石顶面的宽度为0.3m，边坡采用一种边坡为1:1.5涵底纵坡为1.0%。正交涵洞长计算。已知：B=10mm=1.5，i0=1.0%，a=b=1.55，c=0.3L上=B上+m×H-a+c1+m×i0=5.0+1.5×6.40-1.55+0.31+1.5×1%=12.389L下=B下+m×H-b+c1-m×i0=5.0+1.5×6.40-1.55+0.31-1.5×1.0%=12.766L=L上+L下=12.389+12.766=25.155所以涵长为25.155m 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页第八章路基路面排水设计8.1排水的目的与意义路基路面的强度与稳定性水的关系十分密切，路基路面的病害有多种，形成病害的因素亦很多，但水的作用是主要因素之一，因此路基路面设计、施工和养护中，必须十分重视路基路面排水工程。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，与此相应的路基排水工程，则分为地面排水和地下排水。水对路面的危害主要有：降低路面材料的强度、在水泥混凝土路面的接缝和路肩处造成唧泥；对于沥青路面，水使沥青从石料表面剥落造成各种病害；移动荷载作用下引起的唧泥和高压水冲刷，造成路面基层承载能力下降；在冻胀地区融冻季节水会引起路面承载能力的普遍下降。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范围以内，保证路基常年处于干燥状态，确保路基及路面具有足够的强度和稳定性。路界地表排水的目的就是把降落在路界范围内的表面水有效的汇集并迅速排除出路界，同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围外，减少地表水对路基和路面的危害和对行车安全的不利。8.2路基路面排水设计的一般原则（1）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。（2）各种路基排水的沟渠的设置，应注意与农田水利相配合，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作灌溉渠道，两者必须合并使用时，边沟的断面应加大，并予以加固，以防水流危害路基。（3）设计前必须进行调查研究，查明水源与地质条件，重点路段要进行排水系统的全面规划，考虑路基排水与桥涵布置相结合，地下排水与地面排水相结合，各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合，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合，并进行特殊设计。（4）路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系，不轻易合 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页并自然沟渠和改变水流性质，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。（5）路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况，注意就地取材，以防为主，既要稳固适用，又必须讲究经济效益。（6）为了减少水对路面的破坏作用，应提高路面结构的抗水害能力，尽量阻止水进路面结构，提高良好的排水措施，迅速排出路面结构内的积水。8.3路基排水设计8.3.1地面排水设备常用的路基地面排水设备，包括边沟、截水沟、跌水与急流槽等，必要时还有渡槽，倒虹吸和集水池等，这些设备，分别设在路基的不同部位，各自的排水功能，布置要求和构造形式，均有所差异。路基地表排水的径流量计算，对高速公路、一级公路应采用15年，其他等级公路应采用10年的重现期内任意30min的最大降雨强度，各类地表水沟沟顶应高出设计水位0.2m以上。（1）边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚线外侧，多与路线平行用以汇集和排出路基范围内和流向路基的少量地表水。边沟的纵坡一般与路线的纵坡一致，平坡路段，边沟宜保持不小于0.5%的纵坡，特殊情况下容许采用0.3%的纵坡，但边沟的出水口间距宜缩短。边沟横断面一般采用梯形，其内侧边坡为1:1—1:1.5,外侧边坡与挖方边坡坡度相同。边沟的底宽与深度约为0.4-0.6m，水流少的地区或路段，取低限或更小，但不宜小于0.3m。降水量集中或地势偏低的路段，取高限或更大一些。（2）截水沟又称天沟，一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。截水沟与坡脚之间，要有不小于2.0m的间距，并作成2%的向沟倾斜横坡，确保路堤不受水害。其横断面形式一般为梯形，边坡坡度一般为1:1-1:1.5，沟底宽度不小于0.5m，沟深亦不小于0.5m，沟底应具有0.3%以上的纵坡，长度以200-500为宜。 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页（3）排水沟排水沟的主要用途在于引水，将路基范围内各种水源的水流，引至桥涵或路基范围以外的指定地点，其断面一般采用梯形，底宽和深度不宜小于0.5m，土沟的坡度约为1:1-1:1.5，距路基坡脚不宜小于2m，平面上力求直捷，需要转弯时亦尽量圆顺，作成弧形，其半径不宜小于10-20m，连续长度一般不超过500m，一般情况下，排水沟的纵坡为0.5%-1.0%,不小于0.3%，亦不大于3%，若纵坡大于3%，应采取相应的加固措施。8.3.2地下排水设备路基及边坡土体中的上层滞水，或埋藏很浅的潜水称为地下水，当地下水影响路基路面强度或边坡稳定时，应设置暗沟（管）、渗沟和检查井等地下排水设备。常用的路基地下排水设备有：盲沟、渗沟、渗水隧洞、渗井等，其特点是排水量不大，主要是以渗流方式汇集水流，并就近排出路基范围以外，对于流量较大的地下水，应设置专用地下管道予以排除。由于地下排水设备埋置地面以下，不易维修，在路基建成后又难以查明失效情况，因此要求地下排水设备牢固有效。8.4路面排水设计8.4.1路面的水损害路面结构中截留的水分对于路基路面结构的损害主要表现在如下方面：（1）使无机结合料处治的松散粒料和路基土的强度降低；（2）使水泥产生唧泥现象，继而出现错台，断裂和路肩破坏等现象；（3）高速行驶的车辆使积存在层间结合处的水高速流动，产生较高的动水压力，使沥青路面基层中的细小颗粒出现唧泥现象，最后导致整个路基路面结构承载能力下降；（4）季节性冰冻地区冰冻厚度超过路面结构厚度时，高地下水位将造成冻胀和翻浆，引起路面结构破坏；（5）使膨（冻）胀路基产生不均匀膨（冻）胀；（6）水的长期作用，使沥青和矿料之间失去粘结作用，降低沥青路面的耐久性，并产生龟裂。8.4.2路面排水系统的组成为使渗入路面结构的表面水降至最少，并迅速排出进入路面结构内的水分，需设置完善而有效的路面排水系统。路面排水系统主要由以下部分组成： 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页（1）路面表面排水；（2）中央分隔带排水；（3）路面结构内排水。其中路面结构内排水系统又由边缘排水系统和排水基层排水系统组成。8.5排水系统的综合设计路基排水系统综合排水，应按一般路段和特殊路段区对待。在一般路段上，水流的危害较小，排水设计可简单些，此时，仅需拟定一些主要原则，并分别在横断面图上和工程数量表注明，交由施工单位具体掌握，而对地质和水文条件复杂的或者严重路基危害的路段，则应单独进行排水设计。在平面图上具体布置排水系统，确定各项排水设备的平面位置、排水方向、构造、出入口等。 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页心得时光荏苒，白驹过隙，转眼间我又要毕业了。大学四年，经历许多，懂得许多，也悔恨许多，遗憾许多。就让这四年间的种种都浓缩到这一份毕业设计中吧。毕业设计写到此处，离搁笔已经不遥远了，我却丝毫没有觉得轻松。回首两个月来的毕业设计，对我四年的学习进行了一次里里外外、彻彻底底的检阅，让我明白自己的基础还不够扎实。对于这次毕业设计，很感谢指导老师不辞辛劳的指导，清晰的思路和睿智的言语总是让我很快明白，自己学的还不赖！也很感谢同学的指教，对我的毕业设计起到很大的帮助。毕业设计结束了，但我的人生才刚刚开始，我会像对待毕业设计一样，认认真真的做好人生的每一步！感谢毕业设计！ 内蒙古大学本科毕业论文(设计)第46页参考文献[1]公路沥青路面设计规范释义手册.北京：人民交通出版社2008.9[2]中华人民共和国交通部JTGB01-2003公路工程技术标准[S].北京：人民交通出版社2003.10[3]中华人民共和国交通部JTGD20-2006公路路线设计规范.[S].北京：人民交通出版社2006.10[4]中华人民共和国交通部JTGD40-2002公路水泥混凝土路面设计规范.[S].北京：人民交通出版社2002.10[5]中华人民共和国交通部JTGD50-2006公路沥青路面设计规范.[S].北京：人民交通出版社2006.12[6]中华人民共和国交通部JTGF30-2003公路水泥混凝土路面施工技术规范.[S].北京：人民交通出版社2003.07[7]郭兰英.道路勘测设计[M].北京：化学工业出版社2011.07[8]邓学钧.路基路面工程[M].北京：人民交通出版社2008.05'