吉哈一级公路毕业设计计算书

'摘要摘要本次设计是吉林至哈尔滨一级公路的设计。公路全长1797.940m，设计车速为60km/h，双向四车道，设置中央分隔带、路缘带。其新建目的主要是更好的发展两地在经济合作和资源互补之间的联系与沟通，改善运输条件和投资环境使丰富的资源得到开发利用。平原微丘区一级公路方案设计。通过调查研究和分析讨论，掌握所设计课题的有关结构构造、使用功能及质量要求。包括正确进行道路的路线平、纵、横设计计算和路面结构设计，土石方计算等，正确绘制工程设计图。包括施工组织设计文件的编制，技术方案设计，施工进度设计，工料机调配表及绘制施工横道图和网络图。包括是预算设计，求出工程总造价；其中预算为计算机辅助计算。路线的平、纵设计应考虑当地的地形、地质、水文等条件，平、纵技术指标既要大小均衡符合规范要求，又要与周围自然景观相协调。根据路线走向、技术标准、规范和其他资料拟定路线平面和纵断面的各项指标并求出各要素完成平、纵设计。[关键字]：一级公路主线平面设计纵断面设计横断面设计路面结构设计施工组织预算I 摘要AbstractThisdesignisJilintoHarbinfirstclassroaddesign.Highwaylength1797.940m,thedesignspeedof60km/h,fourlanes,setthemedian,sidestrip.Itsnewpurposemainlyisabetterdevelopmentbothineconomiccooperationandcomplementaryresourcesbetweenthecontactandcommunication,improvethetransportationconditionandinvestmentenvironmenttomakeresourcesdevelopmentandutilization.Plainmicromounddistrictlevelhighwaydesign.Throughinvestigationandanalysis,tomasterthedesigntopicaboutthestructure,functionandqualityrequirements.Includingcorrectflatroadroutedesignandcalculation,longitudinal,transverseandpavementstructuredesign,calculationconditions,etc.,drawengineeringdrawings.Includingtheconstructionorganizationdesigndocuments,technicaldesign,constructiondesign,quantitymachineallocationtableandmapconstructioncrossingandnetworkdiagram.Includingisbudgetdesign,projecttotalcost;Whichisthebudgetforcomputeraidedcalculation.Flat,verticaldesignshouldconsidertheterrain,geology,hydrologyandotherlocalconditions,flat,andthesizeofthelongitudinaltechnicalindicatorsshouldbalancedconformtotherequirementsofthespecification,andinharmonywiththesurroundingnaturallandscape.Accordingtotheroute,technicalstandards,specificationsandotherinformationforrouteplaneandprofileoftheelementsofeachindexandthecompleteflat,verticaldesign.Keyword:firstclasshighway;Masterlineplanedesign;longitudinalsectiondesign;crosssectiondesign;pavementstructuredesign;Constructionorganization;Thebudget;I 目录目录摘要IAbstractII目录I1绪论31.1概述31.2选题的目的和意义31.3沿线气候条件41.4设计概况42路线平面设计52.1公路等级的确定52.2平原微丘地区选线的原则52.3平曲线要素值的确定72.3.1平面设计原则72.3.2平曲线要素值的确定82.4路线曲线要素计算102.4.1路线简介102.4.2带缓和曲线的圆曲线计算102.4.3平曲线计算103纵断面设计123.1纵断面设计原则123.2纵坡的设计133.2.1纵坡设计要求133.2.2具体规范规定133.2.3纵坡设计步骤153.3竖曲线设计163.3.1竖曲线设计163.3.2竖曲线的计算173.4道路平纵线形组合设计193.4.1平、纵线形组合的一般设计原则193.4.2平曲线和竖曲线的组合204横断面设计214.1横断面设计原则214.2横断面的组成224.3横坡的确定224.4平曲线加宽设计234.5超高设计234.6土石方调配254.6.1土石方调配的一般要求254.6.2路基土石方数量计算2551 目录4.6.3土石方调配方法265路面结构设计285.1交通条件285.2集料选择295.3以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为设计指标295.4以半刚性基层层底拉应力作为设计指标305.5初步拟定路面315.6路面结构组合315.6.1确定路面面层类型及等级315.6.2路面结构组合设计315.6.3确定土基的回弹模量325.7新建路面结构厚度计算325.8竣工验收弯沉值和层底拉应力计算346施工组织设计366.1施工组织设计的基本原则366.2分类366.3主要内容366.4沥青混凝土路面施工组织计算376.4.1施工准备工作376.4.2施工工艺396.4.3操作工艺406.4.4应注意的质量问题437工程预算457.1预算的作用457.2预算编制的依据457.3预算项目的主要组成457.4预算文件的编制步骤477.5该公路定额规范条件：48毕业设计小结49致谢50参考文献5151 绪论1绪论1.1概述交通运输事业是国民经济的重要组成部分,是国民经济的命脉。公路运输作为其中最重要的运输方式之一，具有如下特点：（1）机动灵活,能迅速集中和分散货物，做到直达运输,不需中转，可以实现“库—库”的直接运输，节约时间和减少中转费用，减少货损。（2）受交通设施限制少，是最广泛的一种运输方式。（3）适用性强，服务面广，时间上随意性强。（4）投资少，资金周转快，社会效益显著。由于公路运输的这些特点，使公路运输事业得以快速发展。到上世纪70年代，经济发达国家大多改变了一个多世纪以来以铁路运输为中心的局面，公路运输在各种运输方式中起了主导作用，是我国综合运输体系中最为活跃的一种运输方式，并显示出了广阔的发展前景。1.2选题的目的和意义毕业设计是高等教育中培养学生综合运用所学理论知识和技能。强化对基本知识和基本技能的理解和掌握，培养收集资料和调查研究的能力，方案必选和论证的能力，理论分析与设计运算能力。进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力，同时通过对一级公路的设计，培养学生综合运用所学知识编制设计书的能力，使我们熟练掌握一级公路的设计过程，掌握资料的收集和分析、相关规范的选择和运用，掌握一级公路一般技术指标的确定、路线的布置和计算、设计方案的选择、成果图的绘制以及设计文本的编制全过程。吉哈一级公路，全长共计1797.940米，是连接两地的主要交通运输通道。吉哈公路加强了两地在经济合作和资源互补之间的联系与沟通，改善运输条件和投资环境使丰富的资源得到开发利用，把蕴藏的土地、矿产、森林等资源优势转化为经济优势对两地的经济发展有极其重要的意义。51 绪论1.3沿线气候条件吉哈在全国气候区划中，属大陆性季风气候类型，吉哈市年平均气温4.8°C，最高温度39.5°C，最低温度-39.8°C,日照时间2688小时。夏季，东南风盛行，也有渤海补充的湿气过境。年平均降水量522至615毫米，夏季降水量占全年降水量的60%以上；最热月（7月）平均气温25℃。秋季，可形成持续数日的晴朗而温暖的天气，温差较大，风速也较春季小。1.4设计概况本路线是平原微丘区的一条一级公路，路线设计技术指标为：路基宽度为24米，双向四车道，中央分隔带，土路肩为2×0.75米，硬路肩为2×2.5，行车道为2×7.5米，中间带宽度1.5米，路缘带2×0.5米。设计速度为60Km/h，路线总长1797.940米,起点桩号K0+000.00，终点桩号为K1+797.940。设计路线共设置了2个平曲线，半径均为650米，在缓和曲线内均设置超高，超高值设置为4%，因为半径基本都大于等于250米，则不需要加宽。本次纵断面设计设置了2个变坡点。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；本设计是在结合当地的沿线地形、地质、水文、气象等自然条件下，确定公路的等级及技术标准；本设计是在对当地经济发展状况的了解和对交通量的预测的基础上进行的设计。长远意义：为实现吉林市到哈尔滨市的快捷交通，加强两市区的联系，降低运营成本，提高经济社会效益，完善吉林市高等级路网；促进吉林市公路等级及运输结构合理化，适应吉林市作为国家公路运输枢纽城市的需要；大大增强吉林对所辖地区的经济辐射影响，对促进经济发展具有重要意义。51 路线平面设计2路线平面设计道路是带状的三维空间构造实体，一般由线性、路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施等组成。所谓路中线是道路中心线的简称。路中线是一条空间曲线，它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公路等级的确定由于每条道路在国民经济中的作用不同，自然条件的复杂程度不同，行车种类、速度和运量的不同，在技术完善程度方面就有着各种不同的要求。公路等级应根据使用任务、功能和适应的交通量来确定，还应考虑到公路网的规划等因素。所以本路段采用一级公路设计。2.2平原微丘地区选线的原则因为两市处于平原微丘地区，所以该路段选线应满足平原微丘地区选线的原则。平原微丘地区由于地势比较平坦，路线受高差和坡度的限制小，平、纵、横三方面的几何线形较易达到较高的技术标准，但往往由于受当地自然条件和地物的阻碍以及支农的需要，选线现实应注意多方面的因素。（1）以平面为主安排路线平原微丘区路线，因受纵坡限制不大，布线时应在基本符合路线走向的前提下正确处理对地物、地质的避让与穿越，以平面为主安排路线。选线时，首先在起终点及中间必须经过的工厂、农场及风景区作为主要控制点，了解农田优劣及建筑群、水电设施、跨河桥位等地物的分布，确定避让方法。（2）线形与技术标准平原微丘区选线要求路线方向直捷，线形舒适可能采用较高标准。51 路线平面设计两个小控制点之间以两点直线连接的路线是最理想的，当路线必须转折时，相邻曲线间应尽量有较长的直线，以便曲线之间有充足的过渡时间，但不能片面的追求长直线，平曲线尽量采用大半径，小偏角，从而保证线形的平顺。路线纵坡不应频繁起伏，也不宜过于平缓而造成排水不良。平原微丘区路基一般以低路堤为主，但必须做好排水设计，以确保路基的稳定和坚固，同时还应考虑纵坡和排灌渠位及其高度的配合。（3）处理好于农业的关系平原微丘区农田成片，渠道纵横交错，路线布设时要注意与农业发展的关系，与农田灌溉、水利设施建设相结合，从支援农业出发，布线应处理好以下问题：平原微丘区新建公路占用一些农田是不可避免的，但结合我国地少人多的国情，在可能的条件下做到尽量少占或不占高产田。全面分析比较，使路线既不片面求直而占用大量良田，也不片面强调不占用良田而使路线弯曲较多，造成行车条件恶化。路线布设应紧密与农田水利建设相结合，注意了解灌溉渠道的分布情况，使路线尽量与干渠平行，尽可能避免相交，最好把路线布置在渠道上方非一侧或尾部。路线应尽量避开供灌溉用的水塘，必须穿过时，路线最好布设在水塘的一侧，并拓宽水塘，取土筑路，解决借土问题。（4）路线与城镇的联系平原微丘区有较多的城镇、村庄、工业区及其它公用设施，布线时应结合工路性质正确处理穿越与避绕、拆迁和保留的关系。高等级公路原则上不宜穿过城镇、工矿区及密集的居民点，以减少相互干扰确保安全。但考虑到方便运输，便利群众，充分发挥公路服务性能，路线又不宜离开城镇过远，做到“靠城不进城，利民不扰民”。（5）路线与桥渡的配合平原微丘区河流湖泊较多，桥涵工程大，路线在跨越水道应尽可能的保证路线的平顺性。特大桥桥位是路线总方向的控制点，路线的总方向应服从特大桥桥位的安排。51 路线平面设计大中桥桥位原则上应服从路线的总方向，但常常作为路线方案的控制点，在选定桥位时，应将路、桥综合考虑。桥位应尽量选择在河床稳定、河道顺直、河面较窄、地质良好和两岸有利于桥头路线布设的河段。一般情况下，桥位中线应尽可能与洪水的主流向正交，桥梁和引道应尽量在直线上。小桥涵位置应服从路线走向，但遇到斜交过大或河沟过于弯曲的情况，可采取改河措施或改移路线，调整轴线和流向间的夹角。（6）注意土壤水文条件平原微丘区土壤和水文条件较差，特别是河网湖区，地势低平，地下水位高，容易影响路基的稳定性。在低洼地段，路线与分水岭走向一致时，应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线，以使路基具有较好的水文条件。当路线遇到面积较大的水库或湖泊时，一般应避绕，难以避绕时，应选择最窄最浅和基地坡面平缓的位置，借土填堤通过。路线通过排水不良的低洼地带，布线时要注意保证陆地的最小填土高度，对低填及个别挖方地段要做好排水处理。（7）充分利用旧路平原微丘区，通常有较宽的人行大路，新建公路应尽可能利用旧路，但要注意从公路的远期发展考虑，根据该路在路网中的地位和作用，严格按照技术标准的要求对旧路进行改造，不能利用的可恢复成为耕田或改为通行农业机械的道路。（8）注意路基取土和就地取材路基取土不能乱挖乱取、破坏农田，造成路基两边积水。取土应进行全面规划，采用大面积集中取土的方法，使梯田取土变平田。本路线位于平原微丘区，有建筑材料生产工厂，有砂石、粉煤灰等材料，路线应尽可能靠近建筑材料产地，以减少施工、养护、材料运输费用。2.3平曲线要素值的确定2.3.1平面设计原则（1）平面线形应直捷、连续、顺舒，并与地形相适应，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。51 路线平面设计（3）保持平面线形均衡与连贯，线形要素保持连续出现技术指标的突变。（4）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。（6）平曲线应注意线形的美观及与途径山体等构造物的协调。2.3.2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1种：（1）有缓和曲线的圆曲线要素计算公式在简单的圆曲线和直线连接的两端，分别插入一段回旋曲线，即构成带有缓和曲线的平曲线。其要素计算公式如下：图2-1按回旋曲线敷设缓和曲线（2-5）（2-6）51 路线平面设计（2-7）（2-8）（2-9）（2-10）（2-11）（2-12）式中：——总切线长，（）；——总曲线长，（）；——外距，（）；——校正数，（）；——主曲线半径,（）；——路线转角，（°）；——缓和曲线终点处的缓和曲线角，（°）；——缓和曲线切线增值，（）；——设缓和曲线后，主圆曲线的内移值，（）；——缓和曲线长度，（）；——圆曲线长度，（）。2）主点桩号计算（2-13）（2-14）（2-15）（2-16）（2-17）（2-18）51 路线平面设计2.4路线曲线要素计算2.4.1路线简介路线总长1797.940米,起点桩号K0+000.00，终点桩号为K1+797.940。设计路线共设置了2个平曲线，半径均为650米，桩号分别为K0+554.671、K1+265.882，在缓和曲线内均设置超高，超高值设置为4%，因为半径基本都大于等于250米，则不需要加宽。2.4.2带缓和曲线的圆曲线计算从地形图上确定公路平曲线，读出控制点坐标起点：JD（3155.298，2996.450）JD（3501.536，3433.058）JD（3689.345，4138.171）终点：JD（4187.971，4365.449）由于第一象限角，所以2.4.3平曲线计算JD1：K0+554.671设=800m，=150m，则曲线要素计算如下：51 路线平面设计主点里程桩号计算：JD1：K0+554.671ZH=JD-T=554.671-239.065=315.606HY=ZH+=315.606+150=465.606YH=HY+(L-2)=465.606+（478.129-2150）=643.735HZ=YH+=643.735+150=793.735QZ=HZ-L/2=793.735-239.0645=554.6705校核:JD=QZ+J/2=554.6705+0.001/2=554.671交点校核无误。同理可验算JD2，在此不一一计算。51 北华大学本科毕业设计3纵断面设计纵断面反映了路线纵坡的变化、路中线位置地面的起伏、设计线与原地面线的高差的等情况，它与路线平面、公路横断面结合起来，可以完整的表达出路线作为空间曲线的立体线形效果。纵断面设计主要包括纵坡和竖曲线的设计。在纵断面设计中，首先绘制路线经由地带的纵断面地面线，依据平面选线确定的控制点及其高程、填挖平衡经济点及与周围景观的协调，综合考虑平、纵、横三方面试定坡度线，在用横断面图检查、调整，确定纵坡值，确定竖曲线半径，计算设计高程及填挖高度。根据道路的等级（一级公路）、沿线自然条件和构造物控制标高，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。具体路段设计可见纵断面设计图。3.1纵断面设计原则路线纵断面设计主要是指纵坡设计和竖曲线设计。根据选线时的意图，以及桥涵、地质等方面对路线纵断面设计的要求，综合考虑工程技术与工程经济因素，定出路线的纵坡，再选则合适的竖曲线，最后才计算出各桩号的设计标高和填挖值。进行道路纵坡设计时，一般应遵循以下原则：（1）应满足纵坡及竖曲线的各项规定（最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、坡段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等）（2）纵坡应均匀平顺。纵坡应尽量平缓，起伏不宜过大和频繁；变坡点尽量设置大半径竖曲线，尽量避免极限纵坡值；垭口处纵坡尽量放缓；越岭线应尽量避免设置反坡段。（3）设计标高的确定应结合沿线自然条件，如地形、土壤、水文、气候等因素综合考虑；沿河线路线标高应在设计洪水位以上0.5m以上。51 北华大学本科毕业设计（4）纵断面设计应与平面线形和周围地形景观相协调，应考虑人体视觉心理上的要求，按照平竖曲线相协调及半径的均衡来确定纵断面的设计线。（5）应争取填挖平衡，尽量移挖作填，以节省土石方量，降低工程造价。（6）依路线的性质要求，适当照顾当地民间运输工具、农用机械、农田水利等方面要求。3.2纵坡的设计纵坡的大小与坡段的长度反映了公路的起伏程度,直接影响公路的服务水平，行车质量和运营成本，也关系到工程是否经济、适用，因此设计中必须对纵坡、坡长及其相互组合进行合理安排。3.2.1纵坡设计要求（1）设计必须满足《标准》的各项规定。（2）为保证车辆能以一定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曲线坡段，不宜连续用极限长度的陡坡夹最短长度的坡。连续上下坡或下坡路段，应避免设置反坡段。越岭附近的纵坡应尽量缓一些。（3）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。（4）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，降低造价和节约用地。（5）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。（6）对连接段纵坡，如大中小桥引道及隧道两端接线等，纵坡应缓一些避免产生冲突，交叉处前后的纵坡应平缓一些。（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。3.2.2具体规范规定1、最大纵坡51 北华大学本科毕业设计最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。它是道路纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大地区，它直接影响着路线的长短、线形的好坏、道路使用的质量、工程数量和运输成本等。各级道路允许的最大纵坡是根据当前具有代表性标准车型的汽车动力特性、道路等级、自然条件以及工程、运营经济因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。最大纵坡的影响因素：各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件、车辆行驶的安全性、以及工程经济与运营经济等因素，通过全面考虑，综合分析而确定的。各级公路最大纵坡的规定如表3-1所示。表3-1各级公路最大纵坡设计速度（km/h）1201008060403020最大纵坡（%）34567892、最小纵坡挖方路段以及其他横向排水不良的路段所规定的纵坡最小值称为最小纵坡。《规范》规定各级公路在挖方路段、设置边沟的低填方路段以及其他横向排水不畅路段，为保证排水顺利，防止水浸路基而影响稳定性，规定采用不小于0.3%的最小纵坡，一般情况下以不小于0.5%为宜。当必须设计平坡(0.0%)或小于0.3%的坡度时，其边沟应做纵向排水设计。3、坡长限制（1）最小坡长限制表3-2各级公路最小坡长设计速度（km/h）1201008060403020最短坡长（m）30025020015012010060最小坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性和布设竖曲线的要求考虑的。《标准》规定，各级道路最小坡长应按表3-1和表中3-2选用。51 北华大学本科毕业设计（2）最大坡长限制各级公路纵坡长度限制如表3-3所示。表3-3各级公路纵坡长度限制（m）设计速度（km/h）1201008060403020坡度/%3900100011001200―――470080090010001100110012005―60070080090090010006――5006007007008007――――5005006008――――3003004009―――――20030010――――――2003.2.3纵坡设计步骤（1）准备工作：在厘米绘图纸上，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（20m加桩）、平曲线控制桩。（2）标注控制点：如路线起、终点，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。51 北华大学本科毕业设计（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。3.3竖曲线设计道路纵断面上的设计纵坡线系由许多直线和转折点组成。由于纵坡的凸形限制了驾驶员的视野，而凹形转折因车速加快和行车方向的突然改变。因此，为了使路线顺适，行车安全平稳，路容美观等原因，需要在路线纵坡转折处设置曲线使之缓和，这种曲线称为竖曲线。并按纵断面上转坡是凸形或凹形的不同，分为凸形竖曲线和凹形竖曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求，并依据规范的规定合理的选择了半径。3.3.1竖曲线设计竖曲线最小长度与平曲线相似，当坡度角较小时，即使采用较大的竖曲线半径，竖曲线半径的长度也很短，这样容易使驾驶员产生急促的变坡感觉，同时，竖曲线长度过短，宜对行车造成冲击。我国公路按照汽车在竖曲线上3s的行程时间控制竖曲线的最小长度。择竖曲线半径时，为更好的视觉效果，还应将竖曲线的半径选的大一些，使视觉上感觉到舒适顺畅。相邻竖曲线衔接时应注意：（1）同向竖曲线:特别是同向凹形竖曲线，如果直坡段接近或达到最小坡长时，宜合并设置为单曲线或复曲线。（2）反向竖曲线：反向竖曲线之间应设置一段直线坡段，直线坡段的长度一般不小于设计速度的3s行程。（3）竖曲线设计应满足排水要求。规定的竖曲线最小半径和竖曲线长度如表3-4所示。51 北华大学本科毕业设计表3-4竖曲线最小半径和竖曲线长度设计速度（km/h）1201008060403020凸形竖曲线最小半径（m）一般值170001000045002000700400200极限值11000650030001400450250100凹形竖曲线最小半径（m）一般值6000450030001500700400200极限值4000300020001000450250100竖曲线长度（m）一般值250210170120906050最小值1008570503525203.3.2竖曲线的计算图3-1竖曲线要素计算图竖曲线基本要素计算公式：(3-1)L=(3-2)T=(3-3)E=(3-4)51 北华大学本科毕业设计式中：——坡度差L——曲线长，（m）；T——切线长，（m）；E——外距，（m）；变坡点1：（1）竖曲线要素计算里程和桩号K0+620=0.26%=-1.92%取半径R=10000m（2）设计高程计算竖曲线起点桩号=(K0+620)﹣109=K0+511竖曲线起点高程=291.612-109×0.26%=291.329m竖曲线终点桩号=(K0+620)+109=K0+729竖曲线终点高程=291.612+109×（-1.92%）=293.705m变坡点2：（1）竖曲线要素计算：里程和桩号K1+080=-1.92%=1.98%。取半径R=8000m51 北华大学本科毕业设计（2）设计高程计算：竖曲线起点桩号=(K1+080)﹣156=K0+924竖曲线起点高程=282.78-156×（-1.92%）=285.775m竖曲线终点桩号=(K1+080)+156=K1+236竖曲线终点高程=282.78+156×（1.98%）=285.869m3.4道路平纵线形组合设计道路的线形状况是指道路的平面和纵断面所组成的立体形状。线形设计首先从路线规划开始，然后按照选线、平面线形设计、纵断面线形设计和平纵线形组合设计的过程进行，最终展现在驾驶员面前的平、纵、横三者组合的立体线形，特别是平、纵线形的组合对立体线形的优劣起着至关重要的作用。平、纵线形组合设计是指在满足汽车动力学和力学要求的前提下，研究如何满足视觉和心理方面的连续、舒适，与周围环境的协调和良好的排水条件。特别在高等级公路的设计中必须注重平、纵线形的合理组合。3.4.1平、纵线形组合的一般设计原则（1）在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，并保持视线上的连续性。任何使驾驶员感到迷惑和判断失误的线形都有可能导致操作的失误，从而最终导致交通事故。（2）保持平、纵线形的技术指标大小均衡。它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用密切相关，任何单一提高某方面的技术指标都是毫无意义的。（3）为保证路面排水和行车安全，必须选择适合的合成坡度。（4）注意和周围环境的配合，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度。特别是在路堑地段，要注意路堑边坡的美化设计。51 北华大学本科毕业设计3.4.2平曲线和竖曲线的组合（1）平曲线和竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线　　这种组合是使平曲线和竖曲线相互对应，竖曲线的起终点落在平曲线的两个缓和曲线内，即“平包竖”。（2）平、竖曲线大小应保持均衡平、竖曲线的线形，其中一方大而平缓时，另一方切忌不能形成多而小。一个长的平曲线内有两个以上的竖曲线，或一个长的竖曲线内含有两个以上的平曲线，从视觉上都会形成扭曲的形状。（3）明、暗弯与凹、凸竖曲线的组合明弯与凹形竖曲线及暗弯与凸形竖曲线的组合是合理的，比较符合驾驶员的心理反应和视觉反应。对于明弯与凹形竖曲线及暗弯与凸形竖曲线的组合，当坡差较大时，一般给人留下舍坦坡、近路不走，而故意爬坡、绕弯的感觉。搞山区公路设计，有时难以避免这种情况，但只要坡差不大，对行车的影响也不是太大。（4）避免的组合对于平、竖曲线的组合设计能够满足上述要求是最好的，但有时往往受各种条件的限制难以满足，这时应避免如下组合的出现。①要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。二者都存在不同程度的扭曲外观；前者会使驾驶员操作失误，引起交通事故；后者虽无视线诱导问题，但路面排水困难，易产生积水。②小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。对凸形竖曲线诱导性差，事故率较高；对凹形竖曲线路面排水不良。③计算行车速度大于40km／h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。前者失去诱导视线的作用，驾驶员须接近坡顶才发现平曲线，导致不必要的减速或交通事故；后者会出现汽车高速行驶时急转弯，行车极不安全。51 横断面设计4横断面设计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，横断面设计应满足如下要求：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。设计时要兼顾当地基本建设的需要，尽可能与之间配合，不能任意兼、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。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，或修筑直立的加筋土挡墙。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。（551 横断面设计）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。（7）横断面设计应考虑超高加宽和缓和曲线的协调。公路是一带状结构物，垂直于路中心线方向上的剖面叫横断面，这个剖面的图形叫横断面。4.2横断面的组成本公路路基宽度为24米，双向四车道，中央分隔带1.5米，土路肩为2×0.75米，硬路肩为2×2.5，行车道为2×7.5米，路缘带0.5米。如图4-1所示路肩车道中间带行车道车道硬路肩土路肩路基1.5m3.75m3.75m2.5m1：1.50.75m2%2%图4-14.3横坡的确定（1）横向坡度的确定根据规范一级公路的应采用双向路拱坡度，由路中央向两侧倾斜，利于排水，但也增加行车的不平稳性，所以路拱坡度选择要考虑两方面因素，该项目采用2%，路肩采用3%的坡度。（2）路肩坡度超高的方式路肩跟随行车道一起超高变化。51 横断面设计4.4平曲线加宽设计汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中后内轮轨迹半径最小，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。《公路工程技术标准》规定：平曲线半径小于250m时，应在曲线内侧加宽，当半径大于250m时，由于加宽值较小，且行车道已具有一定富余宽度，故可不设加宽。本设计中平曲线的半径均大于250m，所以不设加宽。4.5超高设计1、超高设置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。超高值的计算公式：《公路工程技术标准》规定：超高横坡度按计算行车速度、半径大小，结合路面类型、自然条件等情况确定。一级公路的超高横坡度不超过8%。表4-1绕边线旋转超高值计算公式超高位置计算公式注：X距离处行车道横坡值备注外侧C1、计算结果为与设计高之高差2、设计高程为中央分隔带外侧边缘的高程。3、加宽值bx按加宽计算公式计算4.当x=Lc时，为圆曲线上的超高值D0内侧D0C51 横断面设计吉哈一级公路设计中采用绕中央分隔带边缘旋转的方法进行曲线的超高过度。先将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，使之各自成为独立的单向超高横断面，此时中央分隔带维持原水平状态。绕边线旋转由于行车道内侧不降低，有利于路基纵向排水。在表4-1中：B——左侧（或右侧）行车道宽度（m）；b1——左侧路缘带宽度（m）；b2——右侧路缘带宽度（m）；bx——x距离处路基加宽值（m）；ih——超高横坡度；iG——路拱横坡度；Lc——超高过渡段长度（m）；x——超高缓和段中任一点至超高缓和段起点的距离(m)。在超高设计中：（1）超高《规范》规定：一级公路的最大超高值有10%、8%、6%，该项目选择最大超高值为6%。（2）超高缓和段为了行车的舒适性和排水的需求，对超高缓和段必须加以控制，超高缓和段长度按下式进行计算：（4-1）式中：——旋转轴至行车道（设路缘带为路缘带）内侧边缘的宽度，（m）；——超高坡度与路拱坡度代数差，（%）；——超高渐变率，即旋转轴与行车道（设路缘带时为路缘带）内侧边缘线之间相对升降的比率。超高缓和段长度按上式计算结果，应取为5m的倍数，并不小于10m的长度。路线横断面设计综述：①路拱坡度2.0%②路肩坡度3.0%51 横断面设计③超高度4.0%超高计算可求出各点的超高值。（此部分详细数据可见路基超高加宽表）4.6土石方调配4.6.1土石方调配的一般要求（1）应尽可能在本桩位内移挖作填(即横向调配，以减少废方和借方。（2）选用经济运距时，应综合考虑施工方法、运输条件和地形情况等因素。由于施工的安排和运输条件不能合下理想，一般采用的经济运距要比计算值小一些，应该指出，在取土或弃十受限制的路段，虽然远队离运输费用高而不经济，但由于少占耕地、少影响农业生产等，达对整体和长远来看，也未必是不经济的。从这个意义上可见经济运距是决定“调”或“借”的重要指标，但不是是唯一指标，还应综合考虑弃方或借方的占地、赔偿青苗损失以及对农业生产等方面的影响问题。（3）不同性质的土石入府分别调配，以做到分居填筑。也方除特殊情况外，一般不作纵向调配。（4）应妥善处理废方。应使废方少占农田耕地，在可能条件下将弃土平整为可耕地。要防止乱堆乱弃，避免产生堵塞水流损害农田或其他不良后果。（5）填方如需路外借土，应根据借方数量，结合附近地形、土质及农田建设等情况，认真考虑借土还田、整地造田的可能性后进行调配。（6）土石方数量集中的路段，因为开挖、运输的施工作业方案与一般路段有所不同。可单独进行调配，回头曲线路段土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。4.6.2路基土石方数量计算两桩号问路基土石方数量，即两桩号横断面间的体积，为简化计算，通常将其视为一棱柱体，两桩号的横断面即棱柱体的两个底面，两桩号的里程差即棱柱体的高，按平均断面法计算其体积为（5-1）51 横断面设计式中V——体积，即土石方数量，(m3)；、——相邻两断面的面积，(m2)；L——相邻两断面之间的距离，(m)。土石方数量详见路基土石方表。4.6.3土石方调配方法土石方调配方法采用表格调配法，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。表格调配法的方法步骤如下：（1）准备工作调配前先要对土石方计算复核，确认无误后方可进行。（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。（4）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。（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51 横断面设计总调运量复核挖方+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。（7）经济运距式中：——借土单价（）——远运运费单价（）——免费运距（）由上可知，经济运距是确定借土和调运的限界，当调运距离小于经济运距时，采取纵向调运是经济的，反之，则可考虑就近取土。（8）计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量（9）土石方计算表见附表51 北华大学本科毕业设计5路面结构设计5.1交通条件汽车荷载既是路基路面的服务对象，又是造成路基路面结构损伤的主要原因。它是不断移动着的、具有振动和冲击影响的动荷载，汽车荷载的特性包括汽车轮重与轴重的大小与特性、不同车型车轴的布置、汽车轴载的时间分布特性、以及汽车静态与动态荷载的特性比较等不同方面。荷载状况是路面设计的的首要考虑因素。表6-1交通量调查表型号前轴载(KN)后轴载(KN)后轴数轮组数轴距(cm)交通量(辆/日)黄河JN15049.0101.61双-450湘江HQP4023.173.22双>3m550东风EQ15526.556.72双<3m500长征XD98037.172.652双<3m500东风EQ14023.769.21双600三菱T653B29.348.01双-650江淮HF15045.1101.51双-400解放CA5028.768.21双-450表6-2交通量年增长率序号分段时间(年)交通量年增长率159％257％356％51 北华大学本科毕业设计5.2集料选择集料是沥青路面材料中矿物质料粒的通称，在路面材料中起骨架作用和填充作用。有时需数种粗、细粒料混合组成所需要的粒度级配。集料中把粒径在1926.5mm的称作粗集料，13.219mm的称作中集料，4.7513.2mm的称作细集粒，4.75mm及以下者称为砂集料。根据来源不同，集料可分为天然集料和人造集料两大类。天然集料有碎石、砾石、砂、石屑等；人造集料有烧矾土、稳定的坚实冶金矿渣等。沥青路面用的集料应洁净无泥，粗集料的颗粒宜接近立方体，多棱角，少扁片长条，其抗压强度不宜小于60MPa，作重车道面层者，不宜小于80MPa，而且能耐磨耗。集料和沥青材料应有良好的粘着力，不易经水的侵蚀而剥落，如集料和沥青粘着不良，应掺入有效的抗剥落剂改善。选配集料时，分层铺浇的应为粒径相近的各档的同粒径集料；拌制混合料的则常需有大小粒径按规格配合的级配集料，这类集料也可采用分档不同的同粒径集料按比例掺合而成。5.3以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为设计指标（1）轴载换算根据我国公路沥青路面设计规范中提出的轴载换算公式，当以设计弯沉值为指标及沥青层底拉应力验算时，规定要求凡轴载大于25KN、小于130kN的各级轴载（包括车辆的前、后轴）的作用次数，均按以下公式换算成标准轴载轴载换算采用如下的计算公式：（6-1）式中：N—以设计弯沉值和沥青层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数（次/d）ni—被换算车型的各级轴载作用次数（次/d）P—标准轴载（KN）Pi—被换算车型的各级轴载（KN）C1—被换算车型的轴数系数，当轴间距大于3m时,按单独的一个轴载计算，当轴间距小于3m时，轴数系数C1=1+1.2(m-1)，m是轴数;51 北华大学本科毕业设计C2—被换算车型的轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38K—被换算车型的轴载级别(2)累计当量轴次计算在设计年限内，一个车道的累计当量轴次按下式计算（6-2）式中：—设计年限内一个车道上的累计当量轴次（次）；T—设计使用年限，由设计资料可知t=12年；—路面竣工后第一年双向日平均当量轴次（次/d）；—设计年限内交通量的平均增长率（%），通过调查预测确定交通量年增长率为见下表6-1；—车道系数见表6-3；表6-3车道系数车道特征车道系数车道系数单车道1.00.4～0.5双车道有分隔0.50.3～0.4无分隔0.6～0.7根据设计规范，许禹一级公路沥青路面的设计年限取15年，四车道有中央分隔带的车道系数为0.4～0.5，取0.4。按上述公式计算累计当量轴次。5.4以半刚性基层层底拉应力作为设计指标把各级轴载的作用次数按照公式换算成标准轴载的当量作用次数(6-3)—以半刚性材料层的拉应力为设计指标时的标准轴载的当量轴次（次/d）—被换算车型的轴数系数，当轴间距离大于3m时,按单独的一个轴载计算，C1=1+2(m-1)，m是轴数，当轴间距离小于3m时，应该考虑轴数系数。—轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09按照公式8-3，将设计资料中所给的交通量都换算成标准轴载的作用次数。51 北华大学本科毕业设计5.5初步拟定路面设计年限15车道系数4序号分段时间(年)交通量年增长率159％257％356％5.6路面结构组合5.6.1确定路面面层类型及等级根据上面的计算可知设计年限内一个车道的累计标准轴次约大于500万次，根据规范《公路沥青路面设计规范JTGD50-2004》和设计任务书的要求可确定路面等级为一级路面，面层类型采用沥青混凝土，设计年限为15年。5.6.2路面结构组合设计当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:2100设计年限内一个车道上累计当量轴次:当进行半刚性基层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:1284设计年限内一个车道上累计当量轴次:公路等级一级公路公路等级系数1面层类型系数1基层类型系数1路面设计弯沉值:24.9(0.01mm)1细粒式沥青混凝土3cm51 北华大学本科毕业设计2中粒式沥青混凝土4cm3粗粒式沥青混凝土6cm4石灰粉煤灰土20cm5石灰粉煤灰砂砾25cm层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土1.242中粒式沥青混凝土1343粗粒式沥青混凝土8244石灰粉煤灰土2085石灰粉煤灰砂砾4215.6.3确定土基的回弹模量（1）此路为新建路面，根据设计资料可知路基干湿状态为干燥状态。（2）根据设计资料，由设计规范《公路沥青路面设计规范JTJ014-97》,该路段处于Ⅱ5区，为黏性土，确定土基的稠度为1.10。（3）查设计规范《公路沥青路面设计规范JTJ014-97》中“二级自然区划个土组土基回弹模量参考值”表的土基回弹模量为45MPa。5.7新建路面结构厚度计算新建路面结构厚度计算公路等级：一级公路新建路面的层数：5标准轴载：BZZ-100路面设计弯沉值：24.9(0.01mm)路面设计层层位：4设计层最小厚度:15(cm)层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)51 北华大学本科毕业设计容许应力(MPa)(20℃)(15℃)1细粒式沥青混凝土31400200042中粒式沥青混凝土412001600343粗粒式沥青混凝69001200244石灰粉煤灰土?15001500085石灰粉煤灰砂砾2510001000216土基45按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=24.9(0.01mm)H(4)=15cmLS=26.4(0.01mm)H(4)=20cmLS=23.3(0.01mm)H(4)=17.4cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度:H(4)=17.4cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H(4)=17.4cm(第2层底面拉应力验算满足要求)H(4)=17.4cm(第3层底面拉应力验算满足要求)H(4)=17.4cm(第4层底面拉应力验算满足要求)H(4)=17.4cm(第5层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度:H(4)=17.4cm(仅考虑弯沉)H(4)=17.4cm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度：路面最小防冻厚度40cm验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求。通过对设计层厚度取整,最后得到路面结构设计结果如下:51 北华大学本科毕业设计---------------------------------------细粒式沥青混凝土3cm---------------------------------------中粒式沥青混凝土4cm---------------------------------------粗粒式沥青混凝土6cm---------------------------------------石灰粉煤灰土18cm---------------------------------------石灰粉煤灰砂砾25cm---------------------------------------土基5.8竣工验收弯沉值和层底拉应力计算由于方案A为最优方案，此处只对其进行验算。竣工验收弯沉值和层底拉应力计算竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级:一级公路新建路面的层数:5标准轴载:BZZ-100竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级:一级公路新建路面的层数:5标准轴载:BZZ-100层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)计算信息51 北华大学本科毕业设计(20℃)(15℃)1细粒式沥青混凝土314002000计算应力2中粒式沥青混凝土412001600计算应力3粗粒式沥青混凝土69001200计算应力4石灰粉煤灰土1814001400计算应力5石灰粉煤灰砂砾2510001000计算应力6土基45计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值:第1层路面顶面竣工验收弯沉值LS=25.1(0.01mm)第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=27.2(0.01mm)第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=30.2(0.01mm)第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=34.7(0.01mm)第5层路面顶面竣工验收弯沉值LS=74.3(0.01mm)土基顶面竣工验收弯沉值LS=261.9(0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS=207(0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式)计算新建路面各结构层底面最大拉应力:第1层底面最大拉应力σ(1)=-0.258(MPa)第2层底面最大拉应力σ(2)=-0.11(MPa)第3层底面最大拉应力σ(3)=0.052(MPa)第4层底面最大拉应力σ(4)=0.062(MPa)第5层底面最大拉应力σ(5)=0.136(MPa)通过计算和各个方案的选择，得到二灰土的厚度为H=17.4cm，实际路面结构的路表实测弯沉值为24.9(0.01mm)，沥青面层的层底均受拉应力，水泥砂砾土层底的最大拉应力为0.062,石灰土稳定碎石层底最大拉应力为0.136。上述设计结果满足设计要求。51 北华大学本科毕业设计6施工组织设计6.1施工组织设计的基本原则(1)认真的贯彻党对基本建设的方针政策，严格执行基本建设程序和施工程序；(2)科学的安排施工顺序，按照公路工程施工的客观规律安排施工顺序，可将整个项目划分为几个阶段。在各个阶段之间合理搭接，衔接紧凑。在保证质量的基础上，尽可能缩短工期，加快建设速度；(3)采用先进的施工技术设备；(4)应用科学的计划方法制定最合理的施工组织方案；(5)落实季节性施工的措施，确保全年连续施工；(6)确保工程质量和施工安全；(7)节约基建费用和降低工程成本。6.2分类施工组织设计可分为“施工组织总设计”和“分步分项工程施工组织设计”。施工组织设计又是施工方案，修正方案。施工组织计划和实施性施工组织设计等施工组织文件的统称。6.3主要内容(1)分析设计资料，选择施工方案和施工方法①施工方案的内容包括：施工方法、施工机具、施工顺序、施工工艺；②施工方案的基本要求：切实可行，施工期限满足业主要求，确保工程质量和施工安全，经济合理，工料消耗和施工费用最低。(2)编制工程进度图（时间组织设计）编制施工进度计划的步骤：①研究施工图纸和有关资料及施工条件；51 北华大学本科毕业设计②划分施工项目计算实际工程数量；③编制合理施工顺序和选择施工方法；④计算各施工过程的实际工作量（劳动量）；⑤确定各工程的劳动力需要量及工种和机械台班数量及规格；⑥设计与绘制施工进度图；⑦检查与调整施工进度。(3)计算人工、材料、机具需要量，制定供应计划；(4)临时工程，供水、供电、供热计划；(5)工地运输组织；(6)布置施工平面图；(7)编制技术措施计划与计算技术经济指标；(8)编写说明书（工程概况、施工组织安排、主要材料、工、料、机的安排）6.4沥青混凝土路面施工组织计算6.4.1施工准备工作6.4.1.1技术准备调查现场情况，编制详细可行的沥青混凝土路面施工计划和施工方案，并经监理审批后组织交底。沥青混凝土路面施工必须成立施工组织机构，使施工准备、摊铺、压实、质检、后勤和设备保障等全过程处于受控状态。对计划使用的机械设备和混合料配合比，应通过铺筑试验段进行检验，对拌和、运输、摊铺、碾压以及工序衔接等进行优化，提出标准施工方法。6.4.1.2材料要求热拌沥青混合料应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032）的有关规定。6.4.1.3机具设备51 北华大学本科毕业设计主要机械设备①履带式沥青混凝土摊铺机、轮胎式沥青混凝土摊铺机。②压实机械：6~14t双轮钢筒振动压路机，16~20t轮胎式压路机，1~2t手扶式小型振动压路机。③其他机械：铣刨机、运输车、铲车、水车、加油车、路面切缝机。1)施工及检测工具⑴施工工具：平铁锨、耙子、小火车、浮动机准梁、筛子、墩锤、烙铁、手锤、测墩、铝合金导梁、钎子、绕线支架、紧线器、喷灯。⑵检测工具：3m直尺、测平车、核子仪、取芯机、数显测温计、水准仪、经纬仪、钢尺、小线等。⑶沥青混凝土中、表面层施工前，应对下面层和桥面混凝土铺装进行质量检测汇总。对存在缺陷部分进行必要的铣刨处理。⑷沥青混凝土中、表面层施工应在下面层及桥面防水层施工完成经监理验收合格后进行。对中、下面层表面泥泞、污染等必须清理干净并喷洒粘层油。⑸施工前对各种施工机具做全面检查，经调试证明处于性能良好状态，机械数量足够，施工能力配套，重要机械宜有备用设备。6.4.1.4作业条件⑴沥青混凝土下面层必须在基层验收合格并清扫干净、喷洒乳化沥青24h后方可进行施工。⑵沥青混凝土下面层施工应在路缘石安装完成并经监理验收合格后进行。路缘石与沥青混合料接触面应涂刷粘结油。51 北华大学本科毕业设计6.4.2施工工艺6.4.2.1工艺流程测量放线沥青混合料运输温度、外观检查摊铺虚厚、高程检查取样试验静压（初压）温度检查振动碾压（复压）温度、压实度检查平整度、标高检查静压（终压）接缝处理质量检查交工验收51 北华大学本科毕业设计6.4.3操作工艺6.4.3.1测量放线参照“公路与城市道路工程施工测量”测放。6.4.3.2沥青混凝土混合料的运输(1)运输沥青混凝土混合料的车辆应每天进行检查，确保车况良好。对运输车司机应进行教育培训。(2)沥青混凝土混合料应采用后翻式大吨位自卸汽车运输，车厢应清扫干净。为防止沥青混合料与车厢板粘结，车厢底板和侧板可均匀涂抹一薄层油水（柴油与水的比例可为1：3）。(3)从拌合机向运料车装料时，每卸一斗混合料挪动一下汽车位置，以减少粗细集料的离析现象。(4)沥青混合料运输车的数量应与搅拌能力或摊铺速度相适应，施工过程中摊铺机前方应有运料车在等候卸料。对高速公路和一级公路开始摊铺时，在施工现场等候卸料的运料车不宜少于5辆。(5)沥青混凝土混合料在运送过程中，应用篷布全面覆盖，用以保温、防雨、防污染。(6)运料车卸料时，设专人进行运料车辆的指挥，在运料车距摊铺机料斗200mm~300mm处停车挂空挡，由摊铺机推动前进，严禁冲撞摊铺机。(7)现场设专人进行收料，并检查沥青混合料质量和检测温度。对结团成块、花白料、温度不符合规范规定要求的沥青混合料不得铺筑在道路上，应予以废弃。6.4.3.3摊铺(a)铺筑沥青混合料前，应检查确认下层的质量。当下层质量不符合要求，或未按规定洒布透层、粘层、铺筑下封层时，不得铺筑沥青混凝土面层。(b51 北华大学本科毕业设计)高速公路沥青混凝土路面施工宜采用两台摊铺机进行组合梯队摊铺，固定板摊铺机组装宽度不宜大于l0m，伸缩式摊铺机铺筑宽度不宜大于7.5m，相邻两幅的宽度应重叠50mm~l00mm左右。两台摊铺机宜相距l0m~30m。当混合料供应及时，全断面施工不发生离析现象时，也可采用一台摊铺机全宽度摊铺。在加宽段摊铺时，应另配备液压伸缩摊铺机，与主机前后错开l0m左右呈梯队平行作业，以消除纵向冷接缝。为保证接缝顺直，在摊铺前设置摊铺机行走标志线。(c)摊铺前根据虚铺厚度（虚铺系数）垫好垫木，调整好摊铺机，并对烫平板进行充分加热，为保证烫平板不变形，应采用多次加热，温度不宜低于80℃。摊铺机行走速度根据沥青混凝土厂供应能力及配套压路机械能力及数量宜控制在2~4m/min，并始终保持匀速前进，不得忽快忽慢，无特殊情况不得中途停顿。(d)沥青混凝土下面层摊铺应采用双基准线控制，基准线可采用钢丝绳或基准梁，高程控制桩间直线段宜为l0m，曲线段宜为5m。当采用钢丝绳作为基准线时，应注意张紧度，200m长钢丝绳张紧力不应小于1000N。中、表面层应采用18m浮动基准梁作为基准装置，摊铺过程中和摊铺结束后，设专人在浮动基准梁和摊铺机履带前进行清扫，及时对滑靴进行清理润滑，保证其表面洁净无粘着物。(e)摊铺过程中两侧螺旋送料器应不停地匀速旋转，使两侧混合料高度始终保持熨平板的2/3高度，使全断面不发生离析现象。(f)摊铺过程中设专人检测摊铺温度、虚铺厚度，发现问题及时调整解决，并做好记录。(g)沥青混合料摊铺预压密实度采用经过对比的核子密度仪检测，对比时相关系数下值不得小于0.98。(h)所有路段均应采用摊铺机摊铺，但对于边角等机械摊铺不到的部位，必须采用人工摊铺时，则必须配备足够的人力，尽可能地缩短整个摊铺及找平过程。摊铺时，将沥青混合料根据需要数量卸至指定地点，并在地面上铺垫钢板，由人工进行扣锨摊铺，用耙子进行找平2~3次，但不应反复刮平，以免造成混合料离析。在施工过程中，应对铁锨、耙子等施工工具进行加热，再蘸少许柴油与水混合液（但不要过于频繁），找平后及时进行碾压。6.4.3.4碾压(1)沥青混合料的碾压一般分为初压、复压、终压三个阶段。1)初压应紧跟在摊铺机后较高温度下进行，采用6~14t振动压路机进行静压1~2遍。初压温度不宜低于120℃51 北华大学本科毕业设计，碾压速度为1.5~2km/h，碾压重叠宽度宜为200mm~300mm，并使压路机驱动轮始终朝向摊铺机。2)复压应紧接在初压后进行，宜采用6~14t高频、低振幅振动压路机振压1~2遍，然后采用16~26t轮胎压路机碾压2~4遍，直至达到要求压实度。复压温度不宜低于100℃，速度控制在4~5km/h。3)终压紧接在复压后进行，采用6~14t的振动压路机进行静压2~3遍，至表面无轮迹。终压温度不宜低于80℃，碾压速度为3~4km/h。(2)碾压段长度以温度降低情况和摊铺速度为原则进行确定，压路机每完成一遍重叠碾压，就应向摊铺机靠近一些，在每次压实时，压路机与摊铺机间距应大致相等，压路机应从外侧向中心平行道路中心线碾压，相邻碾压带应重叠1/3轮宽，最后碾压中心线部分，压完全幅为一遍。(3)在碾压过程中应采用自动喷水装置对碾轮喷洒掺加洗衣粉的水，以避免粘轮现象发生，但应控制好洒水量。(4)压路机不得在未压实成型的混合料上停车，振动压路机在已压实成型的路面上行驶应关闭振动。(5)设专人检测碾压密度和温度，避免沥青混合料过压。(6)对路边缘、拐角等局部地区采用手扶式压路机、平板夯及人工墩锤进行加强碾压。6.4.3.5接缝处理(1)横向接缝1)每天施工缝接缝应采用直茬直接缝，用3m靠尺检测平整度，用人工将端部厚度不足和存在质量缺陷部分凿除，使下次连接成直角连接。2)将接缝清理干净后，涂刷粘接沥青油。下次接缝继续摊铺时应重叠在已铺层上5mm~l0mm，摊铺完后用人工将已摊铺在前半幅上的混合料铲走。3)碾压时在已成型路幅上横向行走，碾压新层l00mm~150mm，然后每碾压一遍向新铺混合料移动150mm~200mm，直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压，充分将接缝压实紧密。(2)纵向接缝51 北华大学本科毕业设计对已施工的车道，当其边缘部分由于行车或其他原因已发生变形污染时，应加以修理。对塌落部分或未充分压实的部分应采用铣刨机或切割机切除并凿齐，缝边要垂直，线型成直线，涂刷粘接沥青油后再摊铺新沥青混合料。碾压时应紧跟在摊铺机后立即碾压。(3)季节性施工1)沥青面层不得在雨天施工，当施工中遇雨时，应停止施工，雨期施工时必须切实做好路面排水。2)冬期环境温度低于10℃时，风力大于4-5级不宜进行沥青混凝土路面施工。6.4.4应注意的质量问题6.4.4.1沥青混凝土路面摊铺中常见的质量缺陷厚度不准、平整度差（小波浪、台阶）、混合料离析、裂纹、拉沟等质量缺陷。为防止和消除在施工中可能发生的各种质量缺陷应注意以下几点：1．波浪型基层的摊铺，应对有大波浪的基层，在其凹陷处预先铺一层混合料，并予以压实。在平整度较差的地段摊铺联结层和面层时，应采用自动调平装置。2．为了保持恒定的摊铺厚度，除了用厚度调节器进行调整外，应尽可能利用烫平装置的自动调平能力予以调整。3．严格控制沥青混合料的质量，以消除裂纹、拉沟等铺层质量缺陷现象，提高沥青混凝土路面的承载力。4．应严格控制轮胎摊铺机的轮胎气压（一般为0.5~0.55MPa），防止因轮胎气压超限，摊铺机打滑；或因气压过低，机体随受料重量变化而上下变动，造成铺层出现波浪。应防止履带式摊铺机履带松紧度超限而导致摊铺机速度发生脉冲，而使铺层面形成搓板。6.4.4.2压实压实是沥青混凝土路面施工的最后一道工序，路面质量最终要通过碾压来体现，应结合工程实际，考虑摊铺机的生产率、混合料特性、摊铺厚度、施工现场的具体条件等因素，合理选择压实机种类、吨位、数量及组合方式。51 北华大学本科毕业设计6.4.4.3控制碾压温度为提高压实质量，应控制碾压温度（一般为110℃~120℃之间），确定合理的压实速度与遍数及选择合理的振频和振幅。51 工程概预算7工程预算7.1预算的作用（1）是编制基建计划，确定和控制基本建设投资额的依据。（2）是设计与施工方案优选的依据。（3）是实行基本建设设招投标，签订合同办理工程拨款和结算的依据。（4）是施工企业加强经营管理，搞好经济核算的基础。7.2预算编制的依据（1）法定性文件。（2）设计资料（3）预算定额、预算指标、取费标准，材料、设备、预算价格等资料（4）施工组织设计资料（5）当地物资、劳力、动力等资源可利用情况（6）施工单位自然条件及其变化规律，如气温、雨季、冬季、洪水季节及规律，风雪、冰冻、地质、水源等。（7）其他工程及沿线设施，如旧存建筑物的拆迁，与水利、电讯、铁路的干扰及解决，清除场地，管理养护及服务设施等。7.3预算项目的主要组成预算项目组成如图7-1所示第一部分建筑安装工程路基工程路面工程防护工程其它工程及沿线设施临时工程51 工程概预算表7-1概、预算组成51 工程概预算管理养护及服务房屋施工技术装备费计划利润税金第二部分设备及工具器具购置费第三部分工程建设其他费用7.4预算文件的编制步骤（1）熟悉设计图纸和资料（2）准备预算资料（3）分析外业调整资料和施工方案（4）分项公路工程预算是以分项工程、预算表为基础计算和汇总而来的，所以工程分项是预算工作中一项重要的基础工作。（5）计算工程量在编制预算时,应对各分项工程量按工程量计算原则进行计算：一是对设计中已有的工程量进行核对；二是对设计文件中缺少或未列的工程量进行补充计算。（6）查定额预算定额就是以分项工程为对象，统一规定完成，一定计量单位分项工程，所需人工、材料、机械台班消耗数量。根据分项所得的工程细目（分项工程）即可以从定额中查出相应的人工、材料、施工机械、消耗量定额值。（7）基础单价的计算（8）计算各分项工程的直接费和间接费（9）计算建筑安装工程费（10）实物指标计算（11）计算其他有关费用（12）编制总预算表进行造价分析（13）编制综合预算51 工程概预算7.5该公路定额规范条件：（1）人工按49.2元/工日计算。（2）砂石材料优先考虑水运，也可汽运。公路运价0.55元/tkm，装卸费3.5元/t。水运价格0.2元/tkm，装卸费10元/t。（3）主要材料产地单价水泥425（32.5）：300元/t中（粗）砂40.5元/碎石（4cm）：27.5元/片石：34元/石屑：65.0元/卵石：50元/组合钢模板：6200元/t钢材（角钢等）：4000元/tⅠ级钢筋：3919.0元Ⅱ级钢筋：4015元/t不锈钢管：16500元/t汽油：5.2元/kg柴油：4.9元/kg经过预算得知本公路总造价为元，预算量详见预算表。51 毕业设计小结毕业设计小结时间如流水，四年的大学生活转眼就要结束。在我们即将进入社会，走向工作岗位时完成了本次的毕业设计，旨在对四年大学学习的一次检验，复习，查漏补缺，同时也为不久的工作打下良好的基础，所以很重视这次设计，利用这个难得的机会把大学四年所学的各项专业知识联系起来，组成一个完整的体系，独立完成一条道路的设计工作。对于一名大学生来说，毕业设计是整个学习生涯中一个极为重要的环节，它代表着大学生活结束的总结，也代表着作为一个新人进入社会的开始，体现着大学生大学的总成绩和综合文化素质，能够培养我们运用所学知识独立完成课题的工作能力，发现问题解决问题的能力，培养我们从文献检索，科学实验，生产实践的调查研究中获得知识的能力。所以我很重视这次设计，利用这个难得的机会把大学四年所学的各项专业知识联系起来，组成一个完整的体系，独立完成一条道路的设计工作。制定好工作细项，及其完成的时间工作表，做到心中有数各个击破。遇到不明白的地方或难点及时的向老师讨教，去图书馆查阅书籍资料。通过这次毕业设计的锻炼，所学的专业知识得以巩固加强，亲身体验到一条公路设计的各个步骤，对其的技术要求，设计、施工方法等都有了较深的印象，有了较为感性的理解。四年的书本学习，专业知识的灌输，专业技能的培养，但由于缺乏切实的实践，所学的知识显得空乏。虽然在做这个设计过程中力求精益求精，但毕竟是第一次单独完成一个大型的设计项目，再加上能力有限，经验不足，所以在此设计中难免会存在些问题。请老师给予指教。51 毕业设计小结致谢经过半年的学习，本次毕业设计已经接近尾声。作为一个本科生的毕业设计，由于经验的缺乏，难免有许多考虑不周全的地方，很多时候会走一些弯路，如果没有老师的指导，以及一起设计的同学们的帮助，想要完成这个设计是不容易的。他们使我在设计的过程中不仅学到了很多的知识，还明白了团队精神，我们设计组的各位老师和同学们就是一个团队。在这里首先要感谢我的指导教师廖明军老师，廖老师在本次设计中无论从选题、开题还是从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计及制图等过程中都给予了我悉心的指导，在此表示衷心的感谢。感谢您们在此期间对我的关怀和帮助，这份帮助使我在这段日子里可以专心于设计，使我真正体会到了师生之间的友谊，这种感觉是那么的美好，再次感谢老师的鼓励和帮助。其次要感谢和我一起作毕业设计的各位同学，和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们，在大学生活即将结束的最后的日子里，我们再一次验证了团结就是力量这句真理，把一个庞大的，从来没有上手的课题，圆满地完成了。正是因为有了你们的帮助，才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识，更让我得到了知识以外的东西，就是团结和友谊。虽然毕业在即,我们各自心中通过这次实习更加的增进了友谊,心中更加多了一份不舍,使我们更加珍惜这段晚来的友谊。51 参考文献参考文献[1]中华人民共和国交通部标准《公路路线设计规范》（JTJ011—07）[S].北京.人民交通出版社.2007[2]中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准JTGB01-2003[S].北京.人民交通出版社.2004[3]杨少伟.道路勘测设计[M].北京.人民交通出版社.2007[4]邓学钧.路基路面工程[M].北京.人民交通出版社.2008[5]石勇民.公路工程定额原理与估价[M].北京.人民交通出版社.2004[6]张雪华.道路工程设计导论[M].北京.中国建筑工业出版社.2008[7]许金良.公路CAD技术[M].北京.人民交通出版社.1999[8]李朝晖.公路工程基础[M].北京.人民交通出版社.2001[9]许金良.道路勘测设计毕业设计指导[M].北京.人民交通出版社.2004[10]杨树齐.道路交通常用数据手册[M].北京.中国建筑工业出版社.2002[11]赵永平、唐勇。道路勘测与设计[M].北京：高等教育额出版社.2005[12]公路曲线、竖向线测设用[M].北京：人民交通出版社.2002[13]王明怀、田克平。高等级公路施工技术与管理[M].北京：人民交通出版设.2000[14]里清波，符锌纱。道路规划设计手册[M].北京：人民交通出版社.2002[15]交通部行业标准.公路工程技术标准(JTGB01-2003)[S].北京.人民交通出版社.2004[16]中华人民共和国行业标准.公路路基设计规范(JTGD30-2004)[S].北京.人民交通出版社.2004[17]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面设计规范(JTGD50-2006)[S].北京.人民交通出版.200651'