湖南株洲至湖南邵阳段段高速公路毕业设计计算书

'湖南工业大学本科生毕业设计（论文）第1章、0.绪论1.1、概述本项目为湖南株洲至湖南邵阳段段高速公路设计，是加快湖南道路建设的重要一段。本项目的建设将加快国道主干线的进程，缩短省内市间的运输时空距离，对加强省内县市的经贸往来、文化交流和合作发挥重要作用；对促进我国经济建设逐步向中、西部地区转移，打开我国西部的出口通道具有重要意义。同时本项目的建设将极大地完善区域交通运输网络，促进湖南省长、株、潭一体化建设的进程。1.1.1.设计标准结合湖南高速公路路网规划和经济发展要求，根据本项目交通量发展需要，全线设计速度采用100公里/小时高速公路技术标准。其主要技术指标见表1.1。表1.1主要技术指标表指标名称单位规范值采用值公路等级四车道高速公路四车道高速公路服务水平级二级二级设计速度公里/小时100100路基整体式路基宽度米2628路面沥青混凝土沥青混凝土平面圆曲线一般最小半径米7001800圆曲线极限半径米400--圆曲线不设超高最小半径米40004000缓和曲线最小长度米85120平曲线最小长度米170359.253纵断面最大纵坡%42.790 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）最小坡长米250500凸形竖曲线一般最小半径米1000010000凸形竖曲线极限半径米6500---凹形竖曲线一般最小半径米450012000凹形竖曲线极限半径米3000--竖曲线最小长度米85280.008设计荷载计算荷载公路—I级公路—I级设计洪水频率特大桥1/3001/300大中小桥、涵洞、路基1/1001/100（资料来源：《公路工程技术标准》（JTGBO1-2003））1.1.2、路线走向及工程概况起点位于太平寺，起点桩号为K2+520终点位于南塘冲，终点桩号为K4+900，全长2380Km。全线采用四车道高速公路标准：计算行车速度采用100公里/小时，路基宽度26米，桥涵设计荷载采用公路-Ⅰ级。该段路线全场长2380公里，全线挖方m3,填方m3，防护工程4521.43m3，圆管涵4道，通道涵4道，桥梁一座，全线设有配套交通工程及沿线设施。1.1.3沿线自然地理概况1.1.3.1地理位置路线起点位于湖南省与江西省萍乡市交界处，终点位于湖南株洲。路线大致沿南东-北西向展布，路线起于横冲、火烧岭、撞老冲、止于牛奶子坡。沿线交通较为方便。测区地形起伏大，海拔高程多在50m～150m，高差一般在6m～40m左右。路线沿线丘陵连绵起伏，沟谷普遍分布。1.1.3.2气象及水文90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）本项目研究区域属亚热带过渡的季风湿润气候，光热充足，雨量充沛，严寒期短，四季分明，多年平均降雨量1450mm，且多集中在4～8月。月平均最高气温27.9℃，极端最高气温40度；月平均最低气温8.5度，极端最低气温-5度，四季有风，春秋冬季多偏北风，夏季多地方性大风大雨。1.1.3.3工程地质条件1）、地形地貌路线起点位于湖南省与江西省萍乡市交界，终点位于湖南株洲。路线大致沿南东-北西向展布，沿线为丘陵地貌，地势起伏较大，植被发育。地面黄海高程为50m～150m，相对高差一般为6～40m。山丘平面形态一般呈带状或不规则圆形，剥蚀较强烈，山丘自然边坡10～35°局部地段基岩裸露。冲沟中地势一般较平缓，冲沟宽度一般50～400m，冲沟遍布农田、水塘，冲沟中地面高程一般为40～65m。本段水系为渌水及渌水的支流，侧向侵蚀为主，河曲发育；路线所经较大的水系为渌水的支流潭水。路线走向一般与山丘及冲沟走向大角度相交。2）、地层岩性冲沟中上覆土层为亚粘土，一般为可硬塑状，厚度2.5～6.0m；局部地段池塘中发育流塑软塑淤泥、淤泥质粘土，软土厚0.5～1.0m，采用清淤换填处置即可。山坡上上覆土层为硬塑粘土及亚粘土等，厚度一般3.5～6.5m；局部地段厚达20.0m以上，下伏基岩泥盆系灰岩与钙质砂岩、泥灰岩等，以灰岩和钙质砂岩为主。灰岩为弱风化，岩石英钟一般完整，坚硬，局部地段灰岩中发育溶沟、溶洞等岩溶现象，充填物为流软塑粘性土。钙质砂岩、泥灰岩等薄中厚层状，岩石一般较破碎，节理裂隙发育，全~强风化层厚度一般1.50～5.5m。挖方地段既有土质边坡，也有石质边陂。边坡上部的强风化砂岩易风化可能会出现碎落、坍塌，工程地质条件较复杂3）、地质构造及地震沿线地质构造较为复杂，醴攸盆地、株洲盆地，盆地走向为北北东；勘察区石回咀北东向构造发育较为明显，该北东向构造发育于元古界板溪群中；另外，勘察区花岗岩发育地段，位于板杉铺旋卷构造中，岩层走向与线路走向一般大角度相交。沿线分布的一系列向斜、背斜等褶皱构造，控制着区内溪流、沟谷的发育方向。4）、水文地质条件勘察区属中亚热带季风湿润气候，四季分明，雨量充沛。历年平均气温17.2～17.6℃；年平均降水量为1367～1432mm，全年无霜期为275～288天。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）所经地域属湘江流域范围，地表水系较发育河水位受季节性降水影响大，河流流向一般由西向东，在株洲渌口流入湘江。1.1.4、建设条件1.1.4.1、建筑材料本项目筑路材料分别来源于江西省萍乡市湘东区、株州市地区。各料场储藏量丰富，与国道、省道、县道相互连接，交通运输方便，材料支距相对较近，材质、规格和数量均能满足本项目工程结构物、路面材料的施工要求。1）、石料玄武岩料场位于湖南省醴陵市攸县新市镇，由攸县强远玄武岩开发有限责任公司经营，储量丰富，开采条件好，料场能生产各种规格的碎石。石灰岩料场沿线基本有分布，醴陵市境内栗山坝镇大石寺村石场和萍乡市湘东区泉田村石场、下埠镇长春牛栏塘村石场三料场材料运距相对较远，平均超过30公里以上。料场有专有道路连接G320。株州境内荷塘区董家冲村石场、石峰区龙头铺镇龙头铺村两料场材料支距近，一般小于5公里。花岗岩料场位于株州市白关镇白关村，现名为株州市白关铁路采石场。石场正在投资扩大规模建设，未正式开采。2）、砂砂砾料场位于本项目区域内醴陵市马脑绿水河、浏阳市普迹浏阳河河边、株州市曲尺、湘潭市易家湾湘江江边，料场有专有道路连接G107、G106、省道、县道。材料支距相对较近，一般为3～38公里。中粗砂料场位于本项目区域内醴陵市马脑绿水河、浏阳市普迹浏阳河河边、株州市曲尺、湘潭市易家湾湘江江边。料场有专有道路连接G107、G106、省道、县道。材料支距相对较近，一般为3～38公里。3）、石灰料场位于醴陵市境内栗山坝镇大石寺村石灰厂，石灰质量好，色度白，氧化钙含量较高，年产量约5万吨，可用于路基土改良掺灰材料。株州石峰区龙头铺镇也有石灰厂，但现在未生产。4）、水沿线水系主要有禄水、潭水河及均匀分布于路线附近的水库、山塘和人工机井，水质较好，未受严重污染，可用于施工，生活用水以打机井水源饮用为宜。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）5）、其他材料本工程所需钢材、木材、沥青等其他材料，除从湖南省境内供应外，部分材料需进口。通过公路和铁路运输至工地。1.1.4.2、生产用电沿线地区电力供应较充足，施工用电容易解决，但需与供电部门协商，并准备一定数量的发电机，以备急需。1.1.5、与周围环境协和自然景观相协调情况萍株高速公路地处湖南东部，属于丘陵地区，植被茂盛，自然环境优美。为使高速公路建设与周围景观协调，减少对生态环境和人文景观的破坏，在测设工作中，本着防、治结合的原则采取以下措施：1）.路线布设尽量与沿线地物、地形、环境、景观及规划相协调；尽量避开村庄和城镇规划，减少拆迁，少占良田，降低工程建设对环境的不良影响；2）.尽量维持既有水利设施，完善因工程建设而改变的排灌系统，确保水系畅通；3）.合理设置立交和通道等构造物，减少因公路建设而给沿线群众带来的生产和生活的不便；4）.注意桥梁构造物与周围环境、景观的协调，尽量避免采用呆板、单一的结构形式，增加构造物的美感；5）.加强高边坡、路基及沿河防护，最大限度地避免水土流失，路基防护突出绿化为主的思想；6）.加强景观设计，做好美化，在中央分隔带、护坡道、取土坑等处种植各种适宜生长的灌木、乔木和花卉等，既可隔蔽噪声，又可吸收部分废气、减少尘土，净化环境；7）.施工中注意环境保护，合理选择利用施工场地，减少施工期间污水、废料、噪音等污染。竣工后应及时清理河道、沟渠及道路上堆积物，及时清除临时工程及废弃物，恢复原有地貌景观；加强环境保护设计，尽量使公路设计与周围环境和自然景观相适应，使公路融入大自然中。1.2、路基路面1.2.1设计依据90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）根据沿线的地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件，依据以下规程、规范及有关指导性意见等进行设计：《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）《公路路基设计规范》（JTGD30－2004）《公路排水设计规范》（JTJ018－97）《公路路基施工技术规范》（JTJ033－95）其它有关的规程、规范及设计指导意见。1.2.1公路横断面的设置情况1）、公路路基横断面表1.2横断面指标表序号指标名称单位整体式路基1路基宽度米262中央分隔带米3.53路缘带米2×0.754行车道米4×3.755硬路肩米2×36土路肩米2×0.75（资料来源：《公路工程技术标准》（JTGBO1-2003）2）、高填深挖路段在施设阶段认真贯彻了交通部要求的尽量控制挖方边坡高度不大于30米，填方边坡不大于20米的环保思想。结合本路段地形起伏大、横坡陡峻的自然特点，通过对路线平面、纵面的优化以及局部路段与桥梁、隧道方案的认真比较，最大限度的减少了高填、深挖路段。填方路基边坡高度小于或等于8.0m时，边坡按1:1.5设计；当边坡高度大于8.0m时，大于8.0m的部分，根据地形变化情况采用多级边坡或采用路肩墙、护脚的形式收缩坡脚。挖方路基边坡设一级或多级平台，各级边坡高度一般为8～10m（土质为8m，石质为10m），对于局部岩石边坡，采用一坡到顶；每两级边坡间设1.m宽平台，平台外侧设回填种植土槽，进行绿化。3）、边坡防护挖方边坡坡比采用1：0.75～1：1.5，植草绿化，最大限度的增加了坡面绿化。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）4）、对于高路堤、斜坡路堤、半填半挖路基及填挖交界处，采用级配较好的砂类土、砾类土、碎石填筑，石质路段过渡段对路床进行加固处理，可减少路基的沉降，确保路基的稳定。5）、挡土墙路肩挡墙控制在200米内。减少路基占用农田数量，使道路与周围环境相协调。由于项目处在山岭区，结合以往湖南高速公路的经验，挡墙高度控制在12m以内。1.3、桥梁、涵洞1.3.1桥梁部分桥梁以梁板桥为主，标准化、定型化，方便施工。并使特殊桥梁各具特色，桥梁布置贴近自然，充分体现与环境相协调。施设阶段结合详勘资料以及地形、地质和水文、水力情况，对初设桥梁进行了进一步的优化，以确保桥梁安全并经济合理。根据本段地形情况，本段不需要架设桥梁。1.3.2涵洞部分圆管涵预制管节中节长1.0m/节，端管节0.5m/节。管涵内径1m，管壁厚15cm，埋置超过9米适当增加管壁厚度，管涵基础采用180度管基形式，360度护涵，最小厚度为20cm，涵基础厚度用2倍管涵壁厚，基础砂砾垫层20㎝，涵身每4～6m设一道沉降缝。圆管涵进出水口、八字翼墙未端或锥坡未端，用25cm,厚7.5号浆砌片石+10cm砂砾垫层。并在铺砌未端设隔水墙，宽40cm,深120cm。涵洞基础埋置深度见设计图纸。本路段设计根据道路沿线的具体情况共设5处钢筋混凝土圆管涵（K0+448.000，K0+980.000，K1+096.000，K2+048.000，K1+550.000）。涵洞设计的原则1.涵洞位置应服从路线线位，注意与农田排灌相结合，适应路线平、纵要求，并与路基排水系统相协调，宜尽量使工程数量小，工程造价降低。2.当天然沟床纵坡较大时，出水口涵底标高应以下游洞口沟床标高为控制。3.涵洞洞身沿整个长度进行分节，分节每段长为2—6m90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文），节间用沉降缝分开，并将基础也分开，涵洞洞身分节后可一防止由于荷载分布不均匀及地基不均匀沉降而使涵洞洞身产生裂缝。沉降缝间设置浸沥青的木板或填塞浸以沥青的麻絮，缝宽2—3cm。4.涵洞洞底均应进行铺砌加固，并视地形、地质、水文情况，设置一定的坡度，洞底纵坡不宜大于6%，也不能小于0.4%。涵洞洞口建筑及毗连洞口建筑端节的基础，其砌筑深度应在冰冻线以下至少0.25m；中间节的基础厚度可以较进口减少30%。5.洞口建筑用以连接洞身与上下游水道以及路基的边坡，保证洞口周围的路基稳定，并具有调节水流状态，保持水流顺畅通过洞身的作用。6.洞身由若干个钢筋混凝土圆管管节组成，管节一般采用预制安装，其管节长度通常有0.5m和1.0m两种。管壁厚约为10cm。管节接头采用热沥青浸炼的麻絮填塞，外表用满涂沥青的油毛毡围裹，圆管的配筋设计见《圆管涵设计图》。7.对于砂性土、粘性土、细砂及破碎岩石地基，可采用基础垫层30cm。涵洞洞口加固与防护涵洞水毁大部分是由于进出口处理不当所致，并且出水口引起的问题较进水口多。因此，必须做好涵洞进出口沟床的加固处理与防护，以保证涵洞的安全与行车畅通。1.纵坡小于10%的顺直河沟上，涵洞顺河沟纵坡设置，进水洞口一般在翼墙间采用干石铺砌加固。2.洞出水口处的流速，一般都大于河沟的天然流速当流速大于土壤允许不冲刷流速时，可使出水口处的沟床产生不利的局部冲刷。因此，对涵洞出口沟床进行加固防护，不仅有利于涵洞下游沟床自身的稳定和防护，而且可以曾大流速，减小孔径，降低工程造价。当河沟纵坡小于15%，设置缓坡涵洞时出水口可采用延长铺砌，加深截水墙的处理方法，以抵抗水流冲刷和稳定河床。3.该设计采用八字翼墙式洞口，为了减小冲刷，翼墙敞开角做成30°，经验证明，其敞开角度不宜过大，过大时靠近翼墙处则发生涡流，是冲刷加剧。这种洞口型式使用于平坦顺直，河沟较宽，纵断面高差变化不大的河沟。它具有工程量小、水利条件好、施工简单、经济等优点。本设计均按照以上设计原则进行设计。1.3.3通道及人行天桥90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）本项目通道及人行天桥的设置，共分以下几种类型：人行通道净宽4.0m净高2.5m主要供行人通行机耕通道净宽4.0m净高4.0m主要供拖拉机通行人行天桥净宽4.0m桥下净高5.0m主要供行人通行凡下穿高速公路的乡村路、机耕道、人行道，从洞口翼墙外向两端各20m范围改造为水泥砼路面结构（即设计文件中的通道路面结构图）。根据地方公路等级、与主线交叉的具体情况，通过实地勘测，广泛收集地方意见，结合当地路网规划，在初步设计的基础上，对本标段的通道及人行天桥的布置进行了合理增减、改移、归并，本标段共布设钢筋混凝土盖板涵通道6处（K0+186.000，K0+853.000,K1+025.000,K1+075.000,K1+843.000,K2+301.000）。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）第2章、平纵横设计2、1选线2.1.1丘陵地区路线特点：山丘连绵，岗坳交错，地势起伏较大，植被发育，山形迂回曲折，领低脊宽山坡较缓，丘谷相对高差不大。路线受地形的限制。2.1.2选线原则及依据在符合国家建设发展的需要下，结合自然条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的，认真观贯彻国家规定的方针政策，深入实际，综合考虑路线、路基、路面、桥涵等，最后选出合适的路线。1）江西萍乡至湖南株洲高速公路是国道主干线上海至云南瑞丽高速公路的重要组成部分，路线的布设结合沿线地形、地物、地质等自然条件，以及株洲市、长沙县、湘潭市等城市发展规划、路网布局、互通式立交设置，严格遵照《公路工程设计标准》（JTGB01—2003）及《路线设计规范》（JTGD20-2006），合理布设路线方案。2）合理利用地形，正确运用标准，在选用线形要素和技术标准时，进行全面研究分析论证；在造价增加不多的情况下，尽量选用较高的技术标准，以提高公路的使用质量。3）注意立体线形设计，使线形顺适、连续、技术指标均衡，平、纵、横相互配合协调，保证行车安全、舒适，并能满足驾驶员视觉、心理方面的要求。4）本路段经过农田密区，农村道路较多，村庄及高压电网密布，路线布设应满足地方道路规划要求，尽量避开村庄、农田保护区及不良地质地段，少拆高压电网，降低造价。5）路线的布设应与周围的自然环境相协调，并做好道路的景观设计。2.2道路等级的确定90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）2.2.1已知交通量资料表2.1路段初始年交通量(辆/日,交通量年平均增长率6.85%)三菱T653B黄河JN163江淮HF150解放SP9200湘江HQP40东风EQ155466616666616666466（资料来源：2009届毕业设计高速公路组课题任务资料）2.2.2折算标准由《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）规定：高速公路以小客车为折算标准。如下：表2.2各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆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座的客车和载自量＞2t的货车大型车2.0载质量＞7t至≤14t的货车拖挂车3.0载质量＞14的货车（资料来源：《公路工程技术标准》（JTGBO1-2003）表2.0.2）2.2.3交通量计算根据表2.1和表2.2计算初始年交通量为：N0=466×1.0+616×1.5+666×2+616×3+666×3+466×2=7500辆/日2.2.4确定公路等级计算查《公路工程技术标准》（JTGBO1-2003）1.0.4该公路远景设计年限为20年，远景设计年限交通量N按《道路勘测设计》P13公式（1-1）计算：N=N0×（2.10）由公式（2.1）得：N=N0×（1+r）2-1=7500×=26411辆/日由远景设计年限交通量N=26411辆/日，查《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）拟定该公路为高速公路四车道，设计车速为100km/h。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）2.3平面线形设计2.3.1设计线形资料图2.1平面线形示意图由图计算出起点、交点重点坐标如下：A（.6677，.5065）JD2(B)（.7100，.6672）JD3(C)（.5793,.7430）D(.6508，.1014）2.3.2路线长、方位角及转角计算（一）、路线长、方位角（1）、AB段间距离公式：(2-2)90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）由式（2.2）计算得：=-10°6"47"则方位角为：=360°-10°6′46″=349°53′14″（2）、同理BC段为：=857.9438m=-2°52"4"=357°7"56"（3）、同理CD段为：=1233.3717m=-8°25′19″=351°34"41"（二）、转角计算=349°53′14″-357°7"56"=-7°14"42"（左）=357°7"56"-351°34"41"=5°33"15"（右）2.3.3圆曲线计算（1）ABC段即JD2已知=7°14"42"，圆曲线半径R=3000m,缓和曲线长=180m.平曲线图如图2.2所示:90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）其中：—路线转角L—圆曲线长（m）T—切线长（m）E—外矩（m）J—校正数（m）R—曲线半径（m）图2.2JD1平曲线图根据《道路勘测设计》公式（3-13），公式（3-14），公式（3-15），公式（3-16），公式（3-17），公式（3-18），公式（3-19）：q=（2.3）p=（2.4）（2.5）切线长：(2.6）曲线长：（2.7）外距：（2.8）超距（2.9）由公式（2.3）计算得：q=/2-=89.9973m由公式（2.4）计算得：p==0.4590 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）由公式（2.5）计算得：=1.72°由公式（2.6）计算得：由公式（2.7）计算得：=199.346(m)由公式（2.8）计算得：=6.457(m)由公式（2.9）计算得：=0.558(m)特殊点桩号校核：AK2+520.000+LAB+JD1K2+－T－279.952ZHK2+529.583+LS+180HYK2+709.583+1/2L+1/2×199.346QZK2+809.256YHK2+908.929+LS+180HZK3+088.929-T+-279.952+0.558JD1K2+809.535校核无误。(2)BCD段即JD3已知=-5°33"15"，圆曲线半径R=3500m,缓和曲线长=160m.平曲线图如图2.3所示:90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）其中：—路线转角L—圆曲线长（m）T—切线长（m）E—外矩（m）J—校正数（m）R—曲线半径（m）图2.3JD2平曲线图同理：由公式（2.3）计算得：q=/2-=79.9986m由公式（2.4）计算得：p==0.3048由公式（2.5）计算得：=1.31由公式（2.6）计算得：由公式（2.7）计算得：=179.283(m)由公式（2.8）计算得：=4.420(m)由公式（2计算得：=0.293(m)特殊点桩号校核：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）K2+809.535+LBC+857.9438K3+666.921－T－249.788ZHK3+417.133+LS+160HYK3+577.133+1/2L+1/2×179.283QZK3+666.775YH+K3+756.416+LS+160HZK3+916.416-T+J2-249.788+0.283K3+666.921校核无误。2.4纵断面设计纵断面设计中，本着保护自然环境的设计理念，尽量使路线顺应自然地形的起伏；充分考虑与地方道路在纵面的交叉关系，处理好上跨或下穿的关系；尽量控制路基填土高度，以减小拆迁占地；变坡点位置及标高、坡率和坡长、在满足平纵组合的情况下优化组合，竖曲线半径尽量采用较大值。2.4.1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：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）（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。2.4.2纵坡设计的一般要求①纵坡设计必须满足《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）的有关规定，一般不轻易使用极限值②纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡③纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合2.4.3曲线设计注意要点竖曲线设计计算从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意有以下几点：在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良；避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全；在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些；纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径；纵断面线形设计应注意与平面线形的关系，汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形；纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡以不小于0.3%为宜，保证排水要求。考虑设计洪水位保证路线的最低标高，以免遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定；纵坡设计应争取填、挖平衡，尽量利用挖方作就近填方，以减少借方和废方，接生土石方量，降低工程造价；纵坡设计时，还应结合当地实际情况找准控制点，适当照顾当地民间运输工具，农业机械、农田水利等方面的要求。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）2.4.4竖曲线计算1)变坡点其的桩号K2+140.00根据设计得知：,为凹形。如图2.4所示：图2.4JD1竖曲线图拟定R2=40000，查《道路勘测设计》得：（2.10）切线长（2.11）竖曲线外距：（2.12）由公式（2.10）计算得：由公式（2.11）计算得：由公式（2.12）计算得：=0.610m2)、竖曲线内桩号的设计高程计算已知变坡点的高程=54.00m，则K2+780.00的设计高程H=54.00+0.610=54.610m。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）查《道路勘测设计》计算公式如下：右半部分：（2.13）左半部分：（2.14）其中：曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。直线上点到相邻变坡点的距离表2.3JD1曲线内整桩设计高程桩号橫距Xi　切线高程设计高程K2+5600.80.60.56360.563K2+58020.80.60.87560.880K2+60040.80.61.18761.208K2+62060.80.61.50061.546K2+64080.80.61.81261.894K2+660100.80.62.12562.252K2+680120.80.62.43862.620K2+700140.80.62.75062.998K2+720160.80.63.06363.386K2+740180.80.63.37563.784K2+760200.80.63.68864.192K2+780220.80.64.00164.610K2+800200.80.64.53465.038K2+820180.80.65.06665.475K2+840160.80.65.60065.923K2+860140.80.66.13366.381K2+880120.80.66.66766.849K2+900100.80.67.20067.327K2+92080.80.67.73367.815K2+94060.80.68.26768.313K2+96040.80.68.80068.821K2+98020.80.69.33369.33990 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）K3+0000.80.69.86769.8672、1）变坡点其的桩号K1+420根据设计得知：，为凸形。如图2.5所示：图2.5JD2竖曲线图拟定R3=10000，则同理：由公式（2.10）计算得：由公式（2.11）计算得：由公式（2.12）计算得：=1.824m2)、竖曲线内桩号的设计高程计算已知变坡点的高程=88则K1+420的设计高程H=88-1.824=86.176m。由公式（2.13）（2.14）即下式计算：右半部分：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）左半部分：其中：曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。直线上点到相邻变坡点的距离表2.4JD2曲线内整桩设计高程桩号橫距Xi　切线高程设计高程K3+50010.50.83.83.195K3+52030.50.83.83.687K3+54050.50.84.84.139K3+56070.50.84.84.522K3+58090.50.85.84.924K3+600110.50.85.85.256K3+620130.50.86.85.549K3+640150.51.86.85.501K3+660170.51.87.86.014K3+680190.51.88.86.186K3+700170.51.87.86.318K3+720150.51.87.86.411K3+740130.50.87.86.463K3+760110.50.87.86.475K3+78090.50.86.86.448K3+80070.50.86.86.380K3+82050.50.86.86.273K3+84030.50.86.86.125K3+86010.50.85.85.9374、1）变坡点JD3其的桩号K4+380根据设计得知：为凹形。如图2.6所示：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）图2.6JD3竖曲线图拟定R4=30000，则同理：由公式（2.10）计算得：由公式（2.11）计算得：由公式（2.12）计算得：=1.042m2)、竖曲线内桩号的设计高程计算已知变坡点的高程=80m，则K4+380的设计高程H=80-0.490=7m。由公式（2.13）（2.14）即下式计算：右半部分：左半部分：其中：曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。直线上点到相邻变坡点的距离90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）表2.5JD4曲线内整桩设计高程桩号橫距Xi　切线高程设计高程K4+14010.40.82.82.745K4+16020.40.82.82.530K4+18040.40.82.82.328K4+20060.40.82.82.140K4+22080.40.81.81.965K4+240100.40.81.803K4+260120.40.81.655K4+280140.40.81.520K4+300160.40.81.398K4+320180.40.81.290K4+340200.40.81.195K4+360220.40.81.113K4+380240.40.81.045K4+400220.40.80.990K4+420200.40.80.948K4+440180.40.80.920K4+460160.40.80905K4+480140.40.80.903K4+500120.40.80.915K4+520100.40.80.940K4+54080.40.80.978K4+56060.40.81.030K4+58040.40.81.095K4+60020.40.81.173K4+62010.40.81.2652.5、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。2.5.1横断面设计的原则90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）（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2.5.2根据规范确定各项技术指标1）、路基宽度该公路远景设计年限20年，远景设计年限交通量各种车辆折合成小客车的交通交通量合计为24126.9辆/日，查《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）P11.0.3得公路等级为高速，车道数拟定四车道。再查《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）P123.0.11得高速公路车速为100Km/h,四车道的路基宽度一般值为26m,最小值为24.5m，取设计车道宽度为3.75m，则总车道宽度为3.75×4＝15m，由P11表3.0.5-1查得高速公路车速为100Km/h的右侧硬路肩宽度为3.5×2=7m，土路肩的宽度为0.75×2=1.5m，有P11表3.0.4知中间带的宽度未3.5m(其中中央分隔带宽度为2.00m，左侧路缘带宽度为0.75×2=1.5m)2）、路拱坡度查《公路工程技术标准》（JTJ001—97）P255.0.5得沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为1~2%，故取路拱坡度为2%；路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%~2%，故取路肩横向坡度为3%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。3）、路基边坡坡度由《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）得知，当H<8m（H—路基填土高度）时，路基边坡按1：1.5设计，H＞8m时，路基边坡按1：1.75设计。4）、护坡道查《公路工程技术标准》（JTJ001—97）P2390 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）4.0.6得，当路肩边缘与路侧取土坑底的高差小于或等于2m时，取土坑内侧坡顶可与路坡脚位相衔接，并采用路堤边坡坡度，当高差大于2m时，应设置宽1m的护坡道；当高差大于6m时，应设置宽2m的护坡道。本设计的填土高度大部分超过8米，再结合当地的自然条件，护坡道均设置2m，且坡度设计为3%。5）、边沟设计查《公路路基设计规范》（JTJ013—95）P204.2.3知边沟横断面一般采用梯形，梯形边沟内侧边坡为1：1.0~1：1.5，外侧边坡与挖方边坡坡度相同。少雨浅挖地段的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。本设计路段地处重丘区，填方路段采用梯形边沟，且底宽为0.6m，深0.8m，内侧边坡坡度为1：1。挖方路段采用矩形边沟并设盖板。第3章、路基设计3.1路基设计3.1.1路基横断面布置由横断面设计查《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）部分可知，路基宽度为28m，其中路面跨度为15.00m，中间带宽度为4.50m，其中中央分隔带宽度为3.0m，左侧路缘带宽度为0.75×2=1.50m，硬路肩看度为3.5×2=7.0m，土路肩宽度为0.75×2=1.5m。；路面横坡为2%，土路肩横坡为3%。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）图3.1路基横断面布置图3.1.2路基边坡及压实1）、路基边坡填方路基边坡高度小于或等于8.0m时，边坡按1:1.5设计；当边坡高度大于8.0m时，大于8.0m的部分，根据地形变化情况分别采用1：1.75的坡率或采用路肩墙、护脚的形式收缩坡脚。挖方地段边坡设一级或多级平台，各级边坡高度一般为8～10m（土质为8m，石质为10m），对于局部岩石边坡，采用一坡到顶；每两级边坡间设1m宽平台.2）、路基压实标准路基压实采用重型压实标准，压实度应符合《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）表4.0.4的要求表3.1路基压实度填挖类别路床顶面以下深度（m）路基压实度（高速公路、一级公路）零填即挖方0～0.300～0.80—≥96填方0～0.800.80～1.50＞１.50≥96≥94≥9390 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）（资料来源：《公路工程技术标准》（JTGB01—2003））由于路线地处水网地区，设计中应加强挖淤排水及清除表土的严格要求。路基基底为耕地或土质松散时，应在填前进行压实，路基设计时，可考虑了清理场地后进行填筑压实，厚度按20cm计列压实下沉所填增加的土方量。3.1.3公路用地宽度根据路基不止形式，填土高度及边坡形式计算路基用地范围，按规范要求的公路用地宽度界限为公路路堤两侧排水沟外边缘以外不小于1m范围内的土地；在有条件的地段，高速公路、一级公路不小于3m，此处设置为3m。3.1.4路基填料沿线筑路用土采用备土形式，取土以利用低产田和被公路分割的边角地以及开挖河道、鱼塘等解决，在填土较高、沉降较大的地段可以利用工业废渣（粉煤灰等）做路基填料。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。高速公路、一级公路路基填料最小强度和填料最大粒径应符合表3.3.1.4的规定，砂类土填筑。表3.2路基填料最小强度和最大粒径要求项目分类路面底面以下深度（m）填料最小度（CBR）（%）填料最大粒径（m）一级公路填方路基上路床0～30810下路床30～80510上路堤80～150415下路堤150以下31590 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）零填及路堑路床0～30810注：①当路床填料CBR值达到表列要求时，可采取掺石灰或其它稳定材料处理②粗粒土（填石）填料的最大粒径，不应超过压实层厚度的2/3（资料来源：《公路工程技术标准》（JTGB01—2003））3.1.5路基处理1）、一般路基处理原则：路基河塘地段，先围堰清淤、排水，然后将原地面开挖成台阶状，台阶宽1.0m，内倾3%，，并回填5%灰土至原水面（标高按1.0m控制），路基底部30cm采用5%石灰土处理，路床顶面以下0～80cm采用7%石灰土处理；路基高度≤2.0m路段，清楚耕植后，将原地面挖至25cm深压实后才可填筑，路床顶面以下均采用掺7%石灰土处理；路基高度>2.0m的路段，路床顶面以下0～60cm采用7%石灰土处理层,立即底部设3%土拱,土拱设30cm5%石灰土处理层,对于路基中部填土的掺灰,又施工建立根据具体情况,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。2）、　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1：5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。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。路堤基底为耕地或土质松散时，应在填筑前进行压实，高速公路、一级公路和二级公路路堤基底的压实度（重型）不应小于85%，路基填土高度小于路床厚度（80cm）时，基底的压实度不宜小于路床的压实度标准；基底松散土层厚度大于30cm时，应翻挖再回填分层压实。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，当为软土地基说，应按特殊路基处理。路基土的掺灰剂量，可根据当地情况实验确定，一般粘质土采用石灰或二灰处理，粗粒土可以采用325号水泥处理。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）3）、特殊路基处理（河塘路基的处理）路基河塘地段，先围堰，进行放水或排水挖除淤泥，然后将原地面开挖成台阶状，台阶宽≥1.0m，内倾3%，并回填5%灰土至原水面（标高按1.0m来控制），路基底部30cm采用5%石灰土处理，路床顶面以下0～80cm采用7%石灰土处理。3.1.6路基防护(1)、路基填土高度H<3m说，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，则采用六角形空心混凝土预制块防护，本段公路采用六角形空心混凝土预制块。(2)、路基填土高度H>3m，时，采用浆砌片石衬砌拱防护，当3≤H≤4m时，设置单层衬砌拱，当4＜H≤6m时，设置双层衬砌拱，拱内铺设草坪网布被为保证路面水或坡面水不冲刷护坡道，相应于衬砌拱拱柱部分的护坡道也做铺砌，并设置20号混凝土预制块至边沟内侧。20号混凝土预制块的规格分为两种，拱柱及护脚采用5cm×30cm×50cm的长方体预制块，拱圈部分采用5cm×30cm×65cm的弧形预制块（圆心角30度，内径125cm，外径130cm），预制块间用7.5号砌浆灌注。(3)、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。(4)、桥梁两端各10cm及挖方路段采用浆砌片石满铺防护，路基两侧边沟全部浆砌片石满铺防护，厚25cm。4）、路基施工的一般规定（1）、路基施工宜以挖作填，减少土地占用和环境污染。（2）、路基施工中各施工层表面不应有积水，填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况，做成2%～4%的排水横坡。（3）、雨季施工或因故中断施工时，必须将施工层表面及时修理平整并压实。（4）、施工过程中，当路堑或边坡内发生地下水渗流时，应根据渗流水的位置及流量大小采取设置排水沟、集水井、渗沟等设施降低地下水位。（5）、排水沟的出口应通至桥涵进出口处。（6）、取土坑应有规则的形状，坑底应设置纵、横坡度和完整的排水系统。（7）、当设计未规定取土坑位置或规定的取土坑的贮土量不能满足要求须另寻土源上四，应按照下列规定办理：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）力求少占农田和改地造田当地面横坡定于1：10时，路侧取土坑应设在路基上侧，在桥头两侧不宜设取土坑，特殊情况下，可在下游一侧设置，但应留有宽度不小于4。0m的护坡道。取土坑的边坡，内侧宜为1：1.5，外侧宜小于1：1，沿河地段的坑底纵坡可减少至0.1%，沿线取土坑的坑底纵坡不宜小于0.2%，坑底一般宜高出附近水域的常年水位，取土坑的坑底横坡可做成向路线外侧倾斜的单向坡，坡厚为2%～3%，当取土坑坑底宽度大于6m时，可做成向中间倾斜的双向横坡，并在中间设置底宽0.4m的纵向排水沟，当坑底纵坡大于0.5%时，可以不设排水沟。当沿河弃土时，不得阻塞河流，挤压挤孔和造成河岸冲刷。5）、填方路基的施工（1）、土方路基应分层甜筑压实，用透水性不良的土填筑路堤说，应控制其含水量在最佳压实含水量大2%之内。（2）、土方路基，必须根据设计断面，分层填筑、分层压实，采用机械压实时，分层的最大摊铺层厚，按土质类别，压实机具功能碾压遍数等，经过经验确定，但最大摊铺厚度，不宜超过50cm，填筑至路床底面，最后一层的最小压实厚度，不应小于8cm。（3）、路堤填土宽度每侧应宽于填层设计厚度，压实厚度不得小于设计宽度，最后削坡。（4）、填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。（5）、原地面纵坡大于2%的地段，可采用纵向分层法施工，沿纵坡分层，逐层填压密实。（6）、若填方分几个作业段施工，两段交接处，不在同一时间填筑则先填地段应按1：1坡度分层留台阶。若两个地段同时填，则应分层相互交叠、衔接，其搭接长度不得小于2m。（7）、河滩路堤填土，应连同护坡道在内，一并分层填筑，可能受水浸淹部分的填料，应选用水稳性比较好的土料，河槽加宽，加深工程应在修筑路堤前完成，调治构造物应提前修建。（8）、两侧取土，提高在3m以内的路堤可用推土机从两侧分层推填，并配合平地机分层填平，土的含水量不够多时，用洒水车并用压路机分层碾压。（9）、填方集中地区路基的施工90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）取土场运距在1km范围内时，可用铲运机运送，辅以推土机开道，翻松硬土，取整取土段，清除障碍等。取土场运距超过1m范围时，可用松土机翻松，用挖掘机或装载机配合自卸车运输，用平地机平整填土，配合洒水车压路机碾压。3.2边坡稳定性计算在该段挖方边坡最大坡高29m，挖方坡度为1：1，坡度采用台阶式。填方边坡最大坡高18m，填方边坡为1：1.5～1：1.75，坡度采用台阶式。现对该段的深路堑高路堤做边坡稳定性分析计算。3.2.1路堑边坡直线滑动面的边坡稳定性分析砂类土路堑边坡，渗水性强、粘性差，边坡稳定性主要靠其内摩擦力，失稳土体的滑动面近似直线形态。对砂类土，取粘结力c=20kpa，土的容重r=18KN/，内摩擦角=40°，摩擦系数f=tg35°=0.84，,坡角a=45°。查《路基路面工程》P75公式（4-7）得：Kmin＝（3.1）由公式（3.1）得：Kmin＝==1.55>1.25符合要求。3.2.2路堑边坡曲线滑动面的边坡稳定分析一般来说土均具有一定的粘结力，因此边坡滑动面多数呈现曲面，通常假定为圆弧滑动面。现取粘结力c=20kpa，土的容重r=18KN/，内摩擦角=40°，摩擦系数f=tg40°=0.84，,坡角a=45°用表解法求稳定系数：（3.2）90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）依m=1,查《路基路面工程》P75表4-2得五个圆心的A与B值，根据公式（3.2）计算结果如下表表3.3表解法求稳定系数计算结果圆心项目Q1Q2Q3Q4Q5A2.341.871.571.41.24B5.796.006.577.58.8K2.1861.7991.5681.4611.376稳定系数=1.376>1.25，通过验算。3.2.3路堤边坡直线滑动面的边坡稳定性分析砂类土路堤边坡，渗水性强、粘性差，边坡稳定性主要靠其内摩擦力，失稳土体的滑动面近似直线形态。对砂类土，取粘结力c=20kpa，土的容重r=18KN/，内摩擦角=35°，摩擦系数f=tg35°=0.7，,坡角a=31°。查《路基路面工程》P75公式（4-7）得：Kmin＝（3.1）由公式（3.1）得：Kmin＝＝＝2.809>1.5符合要求。3.2.4路堤边坡曲线滑动面的边坡稳定分析一般来说土均具有一定的粘结力，因此边坡滑动面多数呈现曲面，通常假定为圆弧滑动面。现取粘结力c=20kpa，土的容重r=18KN/，内摩擦角=40°，摩擦系数f=tg40°=0.84，,坡角a=31°90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）用表解法求稳定系数：（3.2）依m=1,查《路基路面工程》P75表4-2得五个圆心的A与B值，根据公式（3.2）计算结果如下表表3.3表解法求稳定系数计算结果圆心项目Q1Q2Q3Q4Q5A3.062.542.151.901.71B6.256.507.158.3310.10K3.2832.8192.5482.3582.292稳定系数=2.292>1.5，通过验算。第4章、路基路面排水设计4.1路基排水设计路基地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跃水井和急流槽，各类地段排水沟应高出设计水位0～2m以上。边沟横断面采用梯形，梯形边沟内侧边坡坡度为1:1～90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）1:1.5,一级公路的边沟的深度不应小于0.6m，边沟纵坡宜与路线纵坡一致并不宜小于0.5%，边沟可采用浆砌片石，水泥混凝土预制块防护，一级公路当采用M7.5的砂浆强度，边沟长度不宜超过500m，截水沟横断面可采用梯形，边坡视土质而定，一般采用1:10～1:1.5，深度及宽度不宜小于0.5m，沟底纵坡不宜小于0.5%，水流通过陡坡地段时可设置跌水等或急流槽，应采用浆砌片石或水拧混凝土预制块砌筑，边墙应高出设计水位0.2m以上，其横断面形式为矩形，槽底应做成粗糙面，厚度为0.2～0.4m，混凝土为0.1～0.3m，跃水的台阶高度可采用0.3～0.6m，台面坡度应为2%～3%，急流槽以纵坡不宜陡于1:1.5，急流槽过长时应分段修筑，每段长度不宜超过10m。本路段路基边沟横断面采用梯形，梯形边沟内侧边坡坡度为1:1。边沟底宽0.6m,深0.8m，水沟内砌厚度，外砌厚度，底砌厚度均为0.2m。路堑边沟横断面形式采用矩形，边沟的深和底宽分别为0.8m、0.6m，两侧砌厚为0.25m,底砌厚度为0.3m。截水沟的横断面形式也为梯形，底宽0.6m,深0.6m，两侧砌厚为0.2m,底砌厚度为0.2m。4.2路面排水设计本公路的路面排水主要是采用路肩排水措施，组要由拦水带、急流槽和路肩排水沟组成以及中央分隔带排水设施组成。1）、　路肩排水设施的纵坡应与路面的纵坡一致，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防护。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，在硬路肩边缘设置排水带，并通过急流槽将水排出路基。拦水带可采用水泥混凝土预制块或沥青混凝土筑成，拦水带高出路肩12cm,顶宽8～10cm。急流槽的设置距按路肩排水的容许容量计算确定以20m～50m为宜，急流槽可设置在凹形曲线底部及构造物附近，并考虑到地形、边坡状态及其它排水设施的联接。2）、中央分隔带排水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。在设置超高路段，路面水由中央分隔带排水设施排出，在干旱少雨地区，采用凸形中央分隔带，可设开口明槽，雨水流向下半幅路面排出，开口明槽可采用封闭式，横断面尺寸为高×宽=15cm×20cm，间距宜为3～5m。中央分隔带纵向排水沟（管）与横向排水管联接时可采用集水井的形式，横向排水管直径一般采用20～90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）60cm水泥混凝土管成塑料排水管，管底纵坡不应小于1%，出口应采取防护措施。设置超高段的中央分隔带的排水沟可设雨水井，雨水井的设置间距应根据流量计算确定，一般为10～30m。矩形雨水井尺寸采用长×宽×深=60cm×40cm×60cm，边墙采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑。相邻雨水井间用直径20～40cm的水泥混凝土管纵向联接，管底最小纵坡不应小于0。3%，雨水井回击雨水可直接排入桥涵或通过横向排水管排出。多雨地区的中央分隔带，表面不作封闭时，可设地下排水渗沟，排水渗沟两侧可用沥青砂、沥青土工布或粘土封闭，排水渗沟顶与路床顶面齐平，渗沟宜采用直径5cm～8cm的硬塑料管将水引致路基边坡以外。4.3、涵洞设计本路段设计根据道路沿线的具体情况共设4处钢筋混凝土圆管（K2+910.000，K3+530.000，K4+260.000，K4+380.000），涵和4处通道（K2+680.000，K3+480.000,K3+910.000,K3+960.000），下面举例进行设计。4.3.1钢筋混凝土圆管涵设计举例1)、设计资料桩号：K2+910.00汽车I级荷载车道数=4砼标号=25号砼抗压强度(Ra)=16.7Mpa砼弹性模量(Eh)=28000.0Mpa钢筋等级=1级钢筋直径(DG)=10mm钢筋抗拉强度(Rg)=240.0Mpa钢筋弹性模量(Eg)=.0Mpa土容重(Rt)=18.0KN/立米土的内摩擦角=40度管节内径(d)=120.0cm外径(D)=150cm管璧厚度(DT)=15cm管壁内外径的平均半径R=67.5管顶填土高度(H)=8.37m其圆管涵的设计可采用公路-Ⅰ级汽车荷载，钢筋直径为10mm，钢筋数量为14根。2）、设计计算（1）恒载计算：填土垂直压力：（4.1）管节自重垂直力：（4.2）填土垂直压力：q±=γH=18×8.37=150.66KN/m390 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）管节自重垂直力：q自=25×0.15=3.75KN/m3（2）活载计算：按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）第4.3.1和4.3.2条规定，公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级采用相同的车辆荷载标准，填料厚度等于或大于0.5m的涵洞不计冲击力。查《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)，一个后轮单边荷载横向分布宽度：0.6/2+8.37×tg30°=5.13（如图4.1所示）图4.1故后轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度a应按二辆车后轮外边至外边计算：一个车轮的纵向分布宽度：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）故纵向车轮垂直荷载分布互相重叠，荷载纵向分布宽度b应该按后轮外边至外边计算，即b=（0.2/2+8.37×tg30°）×2+1.4=11.26m(4.3)（3）管壁弯矩计算忽略管壁环向压力及径向剪力N和V，仅考虑管壁上的弯矩如图4.2所示图4.2填土重产生的弯矩(4.4)管壁自重产生弯矩(4.5)(4.6)(4.7)车辆荷载产生的弯矩(4.8)式中：——填土、管自重陈胜的垂直压力；90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）R——管臂中线直径；——土的侧压系数，；——土的内摩擦角；——汽车荷载产生的垂直压力。填土产生的弯矩：(4.9)管壁自重产生的最大弯矩：(4.10)(4.11)(4.12)车辆荷载产生的最大弯矩：(4.13)故恒载产生的最大弯矩为（4）荷载组合：相关计算公式：（4.14）90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）（4.15）（4.16）按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)第4.1.6条进行作用效应组合承载能力极限状态组合(4.17)正常使用状态极限状态组合短期组合：(4.18)长期组合：(4.19)（5）截面强度计算管节处预留接缝宽1cm，故实际预制管节长99cm，承受1cm长度内的荷载，考虑任一位置都可承受正、负弯矩，布置双层钢10@100mm,设计截面如图4.3所示。图4.3（尺寸单位：mm）由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）第5.2.2条中公式按单筋截面（不考虑受压钢筋）计算(4.20)90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）＞18.823mm(4.21)符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）第5.2.2-3条规定(4.22)=14.06KN/m＞截面强度满足要求（6）裂缝宽度计算由《混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG062-2004）第6.4.3条和第6.4.4条规定（4.25）、—按作用短期效应组合计算的轴向力、弯矩值。(4.26)（4.27）其中：，90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）最大裂缝宽度：(4.28)满足由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第6.4.2条规定。（7）基底应力验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ024-85)第2.1.4条，本题地基承载力不作修改，即本题基础按承受中心荷载计算(4.29)验算满足要求。4.3.2盖板涵设计：在桩号K4+380进行盖板涵的设计，此盖板涵主要是用来通车及过水，所以在设计中主要满足规范要求就可。盖板涵标准跨径m，计算跨径m，盖板涵高3.5m，盖板顶填土高度H=8.94m，土的容重r=18kN/m3,土的内摩擦角φ=40°,盖板平均厚度h=50.0cm，车辆荷载以车轮着地面积的边缘向下按30度的角度分布，当几个车轮的扩散线相重叠时以最外边扩散线为准。根据相关计算公式（8—1）（8—2）90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）（8—3）（8—4）（8—5）产生的垂直压力：KN/m盖板涵自重：恒载计算：跨中恒载弯距M恒=KN.m支点恒载剪力KN.m（1）活载内力计算：根据《桥梁工程》，以四辆标准车来布载，因涵洞计算垮径为5m,只能以车辆来布载。所以用车辆后轴作用与最不利位置。P34表1-3-3得：后轮着地宽度为0.6m，长度为0.2m.后轮轮距为1.4m,a汽=1.4+0.2=1.6mb汽=0.6m顺板跨：m垂直板跨：m后轮重：垂直压力：=跨中汽车弯距：支点汽车荷载剪力90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）因高速公路全封闭控制出入，可不计人群荷载。荷载组合：按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60——2004），公路桥涵结构设计按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合。承载能力极限状态效应组合根据《桥梁工程》P44表1-3-13知桥涵结构的设计安全等级，涵洞的设计安全等级为三级，对应的结构重要性系数等于0.9。根据《桥梁工程》P44公式（1-3-9a）得：承载能力极限状态下有两种作用效应组合：基本组合和偶然组合。基本组合为永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应组合，其组合表达式为（8—6）为第个永久作用效应的分项系数，其值按《路基路面工程》P45表1-3-15取，此例取为1.2为汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数取1.4。为在效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数取1.4。为效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他可变作用效应组合系数，此例取0.8。为第个永久作用效应标准值。为汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值。为在效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他第j个可变作用效应的标准值。正常使用极限状态：正常使用极限状态效应组合有短期效应组合和长期效应组合两种，短期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用频遇效应相组合，其对应于短暂状态的设计要求，根据《桥梁工程》P46公式（1-3-10）：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）（8—7）为第j个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载（不计冲击力）取0.7，人群荷载取1.0，风荷载取0.75，温度梯度作用取0.8，其他作用取1.0。跨中弯距支点剪力长期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相结合，根据《桥梁工程》P46公式（1-3-11）：（8—8）为地j个可变作用效应的准永久值系数，汽车荷载（不计冲击力）取0.4人群荷载取0.4，风荷载取0.75，温度梯度作用取0.8，其他作用取1.0。跨中弯距支点剪力所以计算内力为：（2）截面设计：正截面强度计算混凝土采用C30，主筋采用HRB335钢筋，其他采用HRB335钢筋，类环境条件，安全等级为三级。查《结构设计原理》附表1-1、1-3可得，，。查《结构设计原理》，按公式（3-14）有：（8—9）按一层钢筋布置，假设，则有效高度。（1）求受压区高度根据《结构设计原理》P53表3-2得，将各已知值代入式（8—9），则可得到：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）解得（1）求所需钢筋数量按《结构设计原理》式（3-13）有：（2）选择并配置钢筋查《结构设计原理》附表1-6，选择配置钢筋15Φ20，实际，取，取则有效高度。（4）截面复核根据《结构设计原理》公式（3-13）可得（8—11）满足要求根据《结构设计原理》公式（3-14）可得（8—12）满足要求斜截面强度计算：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）第5.2.9条得：（8—13）截面尺寸满足要求。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）第5.2.10条得：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）（8—14）则不需计算斜截面抗剪承载力的计算，而仅按构造要求配置箍筋。箍筋采用双肢Ф14@200mm,箍筋间距采用200mm则（8—15）（3）裂缝验算：由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）第6.4.3条、第6.4.4条得：（8—17），d=20mm,裂缝宽度:（8—18）符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）第6.4.2条规定.90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）第5章、挡土墙设计及计算5.1挡土墙挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的设置位置，挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和山坡墙等类型。5.1.1挡土墙的布置路堑挡土墙大多设在边沟旁。山坡挡土墙应设在基础可靠处，墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近，基础情况相似时，应优先选用路肩墙，按路基宽布置挡土墙位置，因为路肩挡土墙可充分收缩坡脚，大量减少填方和占地。若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低，而且基础可靠时，宜选用路堤墙，并作经济比较后确定墙的位置。沿河堤设置挡土墙时，应结合河流情况来布置，注意设墙后仍保持水流顺畅，不致挤压河道而引起局部冲刷。1、挡土墙的纵向布置挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行，布置后绘成挡土墙正面图。布置的内容有：（1）、确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中，或采用锥坡与路堤衔接，与桥台连接时，为了防止墙后填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出，需在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门，翼墙的设置做到平顺衔接；与路堑边坡衔接时，一般将墙高逐渐降低至2m以下，使边坡坡脚不致伸入边沟内，有时也可以横向端墙连接。（2）、按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与沉降缝的位置。（3）、布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡。但地基为岩石时，为减少开挖，可沿纵向做成台阶，台阶尺寸视纵坡大小而定，但其高宽比不宜大于1：2。（4）、布置泻水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等。2、挡土墙的横向布置横向布置，选择在墙高最大处，墙身断面或基础形式有变异处以及其它必须桩号处的横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等设计资料，进行挡土墙设计或套用标准图，确定墙身断面、基础形式和埋置深度，布置排水设施等，并绘制挡土墙横断面图。3、平面布置对于个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河曲线挡土墙，应作平面布置，绘制平面图，标明挡土墙还应绘出河道及水流方向，防护与加固工程等。5.1.2挡土墙的基础埋置深度对于土质地区，基础埋置深度应符合下列要求：无冲刷时，应在天然地面以下至少1m；90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m。当冻深超过1m时，采用1.25m，但基底应夯实一定厚度的砂砾或碎石垫层，垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m。碎石、砾石和砂类地基，不考虑冻胀影响，但基础埋深不宜小于1m。对于岩石地基，应清除表面风化层。当风化层较厚难以全部清除时，可根据地基的风化程度及其容许承载力将基底埋入风化层中。墙趾前地面横坡较大时，应留出足够的襟边宽度，以防止地基剪切破坏。当挡土墙位于地质不良地段，地基土内可能出现滑动面时，应进行地基抗滑稳定性验算，将基础底面埋置在滑动面以下或采用其它措施，以防止挡土墙滑动。5.1.3排水设施挡土墙应设置排水措施，以疏干墙后土体和防止地面水下渗，防止墙后积水形成静水压力，减少寒冷地区回填土的冻胀压力，消除粘性土填料浸水后的膨胀压力。排水措施主要包括：设置地面排水沟，引排地面水；夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水及地面水下渗，不要时可加设铺砌；对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固，一防止边沟水渗入基础；设置墙身泄水孔，排除墙后水。浆砌片石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔。墙高时，可在墙上部加设一排汇水孔。排水孔的出口应高出墙前地面0.3m；若为路堑墙，应高出边沟水位0.3m；若为浸水挡土墙，应高出常水位0.3m。为防止水分渗入地基，下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口部分应设置粗粒料及滤层，以免孔道阻塞。5.1.4沉降逢与伸缩缝为避免因地基不均匀沉降而引起墙身开裂，需根据地质条件的变异和墙高，墙身断面的变化情况设置沉降缝。为了防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产生裂缝，以内感设置伸缩缝。设计时，一般将沉降缝与伸缩缝合并设置，沿路线方向每隔10~15m设置一道，兼器两者的作用，缝宽2~3m，缝内一般可用胶泥填塞，但在渗水量大，填料容易流失或冻害严重地区，则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料，沿内、外、顶三方填塞，填深不宜小于0.15m。5.2挡土墙计算本段挡土墙分布在K2+520.000～K2+570.000，K2+620.000～K2+68090 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）.000，K3+900.0000～K3+930.000(左），K3+900.000～K3+930.000（右）,K4+460.000～K4+500.000五部分，此次验算其中的K4+480.000断面。5.2.1、设计资料：墙面高度(m)：h1=11墙背坡度(+,-)：N=+0.5墙面坡度：M=0.05墙顶宽度(m)：b1=0.6墙趾宽度(m)：db=0.4墙趾高度(m)：dh=0.5基地内倾坡度：N2=0.134污工砌体容重(KN/m3)：r1=23路堤填土高度(m)：a=6.88路堤填土坡度：M0=1.5路基宽度(m)：b0=26土路基宽度(m)：d=0.75填料容重(KN/m3)：=18填料内摩擦角(度)：φ=40外摩擦角(度)：δ=17.5基底摩擦系数：μ=0.4基底容许承载力：[σ0](KPa)=300挡土墙分段长度(m)：L1=155.2.2设计计算(1)换算均布土层厚度的计算挡土墙设计中,换算均布土层厚度(m)可直接有挡土墙高度确定的附加荷载强度计算公式即:(5-1)式中:根据设计规范,Q值可从下表中查得:附加荷载强度Q墙高H（m）Q(Kpa)≤2.020≥10.010注：H=2.0～10.0m时，Q由线性内插法确定。本设计设计墙高为10.0m≤11.00m,故取q=10kPa90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）则由公式(5-1)得：(2)求破裂角θ假设破裂面交与荷载内，采用相应的公式计算：挡墙的总高度：H=10.3m挡墙的基地水平总宽度：B=6.55m（5-2）=84.07°（5-3）（5-4）则θ=arctgθ=18.9°验算破裂面是否交于荷载内：堤顶破裂面至墙踵：(H+a)tgθ=(12.2+2)×0.343=4.87m（5-5）荷载内缘至墙踵：b-Htgα+d=3-12.2×0.5+0.75=-2.35m（5-6）荷载外缘至墙踵：b-Htgα+d+b0=3-12.2×0.5+0.75+26.5=22.15（5-7）故破裂面交于荷载内，与原假设相符，所选用公式正确。则计算图如图5.1所示：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）图5.1(3)求主动土压力及作用点位置（5-12）（5-13）（5-14）（5-15）=4.10m90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）（5-16）(5)挡土墙自重计算挡土墙可以分成五部分分别求挡土墙自重。如图5-2图5-2相对于墙趾点，的力臂相对于墙趾点，的力臂相对于墙趾点，的力臂相对于墙趾点，的力臂相对于墙趾点，的力臂90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）(6)抗滑稳定性验算验算重力式挡土墙沿基底的倾斜滑动稳定性采用以下计算公式（5-17）式中:—挡土墙重力；—主动土压力；—基底摩擦系数；0—基底倾斜角，—墙背倾斜角，—墙背与填土间的摩擦角采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,基底摩擦系数,挡墙每延米体积：挡土墙自重由公式（5-17）计算如下：则抗滑稳定性验算通过.(7)抗倾覆稳定性验算验算重力式挡土墙沿基底的倾覆稳定性采用以下计算公式（5-18）式中:—挡土墙重力；,—主动土压力的水平和垂直分力(kN)；—G对墙趾O点的力臂(m)；—对墙趾O点的力臂(m)；—对墙趾O点的力臂(m)。相对于墙趾点，墙身重力的力臂相对于墙趾点，的力臂相对于墙趾点，的力臂90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）则抗倾覆稳定性验算通过。(8)基底应力检算作用于基底的合力偏心距e计算公式（5-19）基底边缘最大、最小压应力计算公式（5-20）式中:—作用于基底的合力的法向分力N对O点的力臂(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离(5-21)作用于基底的合力偏心距验算满足:(5-22)因为：,则：(5-23)地基承载应力抗力值(5-24)式中:—地基承载应力标准值；—承载力修正系数；—基底下持力层上土的天然重度；—基础底面以下各土层的加权平均重度；b—基础底面宽度小于3m时取3m，大于6m时取6m；h—基础底面的埋置深度90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）则基地应力检算通过。(9)墙身强度验算[极限状态法]:结构重要性系数，按每延米墙长验算截面上的轴向力组合设计值：(5-25)轴心力偏心影响系数(5-26)墙构件的计算截面每延米面积A=39.88(m²)材料抗压极限强度圬工材料的抗力分项系数偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数：，，(5-27)强度计算:强度验算满足要求稳定计算:显然稳定验算满足由于基底不受剪力作用，故不做剪应力验算。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）第6章、路面设计6.1、水泥混凝土路面设计6.1.1交通分析表6.1交通组成表车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距（m）交通量三菱T653B29.348.01双—466黄河JN16358.6114.01双—616江淮HF15045.145.11双—666解放SP920025.6383.43双4616湘江HQP400273.22双4666东风EQ15525.5256.72双2466（资料来源：2009届毕业设计高速公路组课题任务资料）1）轴载分析路面设计双轮组单轴载100KN以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。①按《路基路面工程》P456公式（16-1）轴载换算：（6.1）式中：——100KN的单轴—双轮组标准轴载的作用次数；—单轴—单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i级轴载的总重KN；—各类轴型i级轴载的作用次数；—轴型和轴载级位数；90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）—轴—轮型系数，单轴—双轮组时，=1；单轴—单轮时，按式计算；双轴—双轮组时，按式；三轴—双轮组时，按式计算。表6.2轴载换算结果如表所示车型三菱T653B前轴29.34660.后轴48.014660.黄河JN163前轴58.661645.后轴114.016165012.江淮HF150前轴45.16660.后轴45.116660.解放SP9200前轴25.66160.后轴383.46169.湘江HQP40后轴273.26661.东风EQ155前轴26.54660.后轴256.74660.`5070.000注：轴载小于25KN的轴载作用不计。根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)表3.0.1《可靠度设计标准》，本道路设计等级为高速公路，故设计基准期为30年，安全等级为一级。由公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002)P38表A.2.2《车辆轮迹横向分布系数》，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.22。，交通量的年增长率为6.07%。按《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)公式A.2.2[4]90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：（6.2）获得的双向年平均日交通量，还应乘以方向系数（通常为0.5）和车道分布系数（表2-3）根据《路基路面工程》P457表16-2取交通量车道分布系数为1。由公式（6.2）计算得：==.06次查公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002)表3.0.5《交通分级》可确定轴载等级为：重交通等级。6.1.2初拟路面结构查表4.4.6初拟水泥混凝土路面厚度为：240cm，基层选用水泥稳定粒料，厚度为18cm，底基层厚度为20cm。水泥混凝土面板长度为：5m，宽度为4.5m。纵缝为设拉杆平缝，石灰粉煤灰土垫层厚15cm。6.1.3路面材料参数按公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002)表3.0.6《混凝土弯拉强度标准值》可确定混凝土弯拉强度标准值frm为：5MPa。根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002)表F.3《水泥混凝土弯拉弹性模量经验参考值》可确定弯拉弹性模量Eo为31000MPa。路基回弹模量选用：30MPa。基层回弹模量选用1500MPa。垫层回弹模量选用600MPa。按公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002)公式B.1.5计算基层顶面当量回弹模量按教材《路基路面工程》P480公式计算如下：（6.3）（6.4）（6.5）90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）（6.6）（6.7）（6.8）以上式中：——基层顶面的当量回弹模量，；——路床顶面的回弹模量，——基层和底基层或垫层的当量回弹模量，——基层和底基层或垫层的回弹模量，——基层和底基层或垫层的当量厚度，——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度，——基层和底基层或垫层的厚度，——与有关的回归系数由公式（6.3）计算得：=1131(MPa)由公式（6.4）计算得：=2.718(MN·m)由公式（6.5）计算得：=0.307(m)由公式（6.6）计算得：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）=4.386由公式（6.7）计算得：=0.804由公式（6.8）计算得：=171(MPa)普通混凝土面层的相对刚度半径按《路基路面工程》公式（16-50b）计算为：相对刚度半径：（6.9）由公式（6.9）计算得：6.1.4荷载疲劳应力计算按《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)公式B.1.3-1计算标准轴载载临界处产生的荷载应力：（6.10）由公式（6.10）计算得：=1.13(MPa)由于纵缝形式为设拉杆平缝故接缝传荷能力的应力折减系数为Kr=0.87。设计基准年内荷载应力的累计疲劳作用的疲劳应力系数计算为：（其中v—与混合料性质有关的指数，普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土，）按公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002)表B.1.2《综合系数Kc》确定偏载和动载等因素对路面疲劳影响的综合系数为kc=1.3按《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)公式B.1.2计算荷载的疲劳应力：（6.11）90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）由公式（6.11）计算得：=2.234(MPa)6.1.5温度疲劳应力计算本段设计区域位于公路自然区Ⅳ5区，根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002)表3.0.8《最大温度梯度标准值Tg》可确定最大温度梯度为86℃/m，由图B.2.2可确定温度应力系数Bx为0.52，按《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)公式B.2.2可计算混凝土板的翘曲应力为：（6.12）由公式（6.12）计算得：=1.66(MPa)板长5m,根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)公式B.2.3计算温度疲劳应力系数为：（6.13）由公式（6.13）计算得：=0.414a,b,c为回归系数，由《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)P42表B.2.3确定。由《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)P41公式B.2.1可计算温度疲劳应力为：（6.14）由公式（6.14）计算得：=0.944MPa由公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002)P6表3.0.1可确定本项目道路的安全等级为：一级，确定可靠度系数为1.13计算综合应力为：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）因此，所选的混凝土面板厚度（30cm）能够满足设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。6.2、沥青路面设计6.2.1交通分析表6.3交通组成表车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距（m）交通量三菱T653B2.348.01双—466黄河JN16358.6114.01双—616江淮HF15045.145.11双—666解放SP920025.63×83.43双4616湘江HQP4002×73.22双4666东风EQ15526.52×56.72双2466（资料来源：2008届毕业设计高速公路组课题任务资料）（1）轴载分析路面设计以双轴组单轴载100KN作为标准轴载以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。a).轴载换算按教材《路基路面工程》P379公式（14-3）轴载换算计算：（6.15）式中：N—标准轴载当量轴次，次/日—被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日P—标准轴载，KN—被换算车辆的各级轴载，KN90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）K—被换算车辆的类型数—轴载系数，，m是轴数。当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，应考虑轴数系数。：轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。表6.4轴载换算结果表车型Pi(kN)C1C2ni（次/日）（次/日）三菱T653B前轴29.3114662.235后轴48.01146619.133黄河JN163前轴58.61161658.917后轴114.0116161089.223江淮HF150前轴45.11166620.852后轴45.11166620.852解放SP9200前轴25.6116161.642后轴383.43161699827.856湘江HQP40后轴273.2216666992.447东风EQ155前轴26.5114661.444后轴256.72.214661771.6402568.630注：轴载小于25KN的轴载作用不计。b).累计当量轴数计算根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限为20年，四车道的车道系数是0.4~0.5取0.45，=6.85%，按教材《路基路面工程》P379公式（14-6）计算累计当量轴次：（6.16）由公式（6.16）计算得：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）（2）、验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次a).轴载换算按教材《路基路面工程》P379公式（14-3）轴载换算计算：验算半刚性基底层底拉应力公式为（6.17）式中：为轴数系数，为轮组系数，单轮组为1.85，双轮组为1，四轮组为0.09。表6.5轴载换算计算结果表车型Pi(kN)ni（次/日）（次/日）黄河JN163前轴58.6114616.410后轴114.0114611315.042江淮HF150后轴101.511611688.287太脱拉138S后轴90.02.21411389.228解放SP9200后轴83.431461323.706湘江HQP40后轴73.221661108.973东风EQ155后轴55.72.2151110.4162842.063注：轴载小于50KN的轴载作用不计。按教材《路基路面工程》P379公式（14-6）计算累计当量轴次：（6.18）由公式（6.18）计算得：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）6.2.2结构组合与材料选取由以上计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为1900万次左右，根据规范推荐结构，路面结构层采用沥青混凝土（17cm）、基层采用水泥稳定碎石（20cm）、底基层采用水泥稳定砂砾（厚度待定）。规范规定高速公路一级公路的面层由二至三层组成，查规范，采用三层沥青面层，表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚4cm），中间层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚6cm），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚7cm）。6.2.3各层材料的抗压模量与劈裂强度表6.6各层材料抗压模量（20℃）与劈裂强度材料名称H（cm）20℃抗压模量劈裂强度细粒式沥青混凝土414001.4中粒式沥青混凝土612001.0粗粒式沥青混凝土710000.8水泥稳定碎石2015000.5水泥稳定砂砾？13000.5土基—35—6.2.4土基回弹模量的确定该路段处于Ⅳ5区，为粘质土，稠度为1.05，查相关表的土基回弹模量为42.5MPa。6.2.5设计指标的确定对于高速公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层层底拉应力的验算。（1）、设计弯沉值该公路为高速公路，路面等级系数Ac=1.0，面层是沥青混凝土路面90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）取1.0，半刚性基层，底基层总厚度大于20cm，基层类型系数Ab=1.0。查沥青路面设计规范公式[3]，设计弯沉值为：（6.19）由公式（6.19）计算得：（2）、各层材料的容许层底拉应力，按《公路沥青路面设计规范》（JTJ014—97）公式（8.0.6-1），（8.0.6-2），（8.0.6-3），（8.0.6-4）计算容许层底拉应力：（6.20）①细粒式密级配沥青混凝土（6.21）由公式（6.21）计算得：由公式（6.20）计算得：②中粒式密级配沥青混凝土（6.22）由公式（6.22）计算得：由公式（6.20）计算得：③粗粒式密级配沥青混凝土（6.23）由公式（6.23）计算得：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）由公式（6.20）计算得：④水泥碎石（6.24）由公式（6.24）计算得：由公式（6.20）计算得：⑤水泥稳定砂砾（6.25）由公式（6.25）计算得：由公式（6.20）计算得：6.2.6设计资料总结设计弯沉值为21.48（0.01mm）相关资料汇总如下表：表6.7设计资料汇总表材料名称H(cm)20℃抗压模量容许拉应力（）细粒式沥青混凝土414000.399中粒式沥青混凝土612000.258粗粒式沥青混凝土710000.22890 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）水泥稳定碎石2015000.229水泥稳定砂砾3013000.178土基—35—6.2.7确定水泥随石层厚度（换算成三层体系）由公式（6.19）计算得：结构层厚度：（6.26）得∴查表得∴90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）∴得：∴根据∴取6.2.8弯拉应力的验算A点细粒式密级配沥青混凝土底由公式（6.26）计算得：查《路基路面工程》图14-8得为压应力，不需验算。B点中粒式密级配沥青混凝土底由公式（6.26）计算得：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）查《路基路面工程》图14-8得为压应力，不需验算。C点粗粒式密级配沥青混凝土底由公式（6.26）计算得：查图14-18得为压应力，不需验算水泥碎石层底由公式（6.26）计算得：得得得E点底层弯拉应力90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）由公式（6.26）计算得：∴查图14-19得：6.2.9确定剪应力和抗剪强度（1）．路面结构等效换算由公式（6.26）计算得：计算剪应力和正应力由得，得因而得f=0.3时缓慢制动时：90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）已知沥青混凝土面层，则∴紧急制动时（2）．确定容许剪应力停车站在设计年限内的停车标准轴数现按双车道累计轴数的15%计，即，则缓慢制动时紧急制动时：（3）．验算剪切应力90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）对于缓慢制动时：对于紧急制动时：制动时，不满足抗剪强度要求。为满足这一要求，可改变混合料组成设计或采用质量较好的改性沥青。第7章施工组织计划7.1施工组织实施原则、工程概况7.1.1施工组织实施原则全段施工组织应结合区域气象水文干湿季节分明，大江大河汛期与雨季基本一致的特点，路基工程、排水工程、跨河桥梁的水下基础工程，宜安排在旱季施工，以避开雨季由于地下水位的上升及农灌用水期间所造成的地基土过湿和干扰，减少对过湿路段地基土的特殊处理和降低桥梁水下基础工程施工难度，从而确保工程质量，加快工程进度。对控制工期的关键工程，如大桥、长大段落的高路堤、深路堑，应以机械创造新作业面同时施工或提前进场施工，以确保全段同步完工，及时发挥效益。各分项工程必须遵循从准备工作→复校设计文件→认可施工报告→实施→检测合格→转入下道工序的原则，并做好各工序间的衔接配合，使之有条不紊。7.1.2工程概况本工程江西萍乡至湖南株洲高速公路魏河段设计，属平原微丘区，起点桩号K0+000，终点桩号K2+794.615，全长2.公里，设计速度100km/h，路基宽度为28米。沿线设有4道直径1米的钢筋混凝土圆管涵，本段无桥梁设施。全线挖方m3,填方m3；挡土墙共5处，采用浆砌片石，圬工体积4521.43m3。路面结构为30cm厚水泥混凝土面层+20cm厚水泥稳定碎石基层+20cm厚石灰稳定碎石底基层。7.2施工准备7.2.1施工进场前期工作及临时工程7.2.1.1临时生产设施及生活设施90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）生产设施：在道路的工程地点附近开辟一片相对较为平整的土地，建立生产加工车间，如木工、金工加工车间。还有临时的材料堆放仓库，如水泥、钢筋、木材存放库房。脚手架存放场地、大型施工机械停放场地和小型施工机械存放库房以及相应的维修保养车间。建立工地试验室，根据工程需要，建立规模齐全，设备配套的工地试验室并配备既有理论知识，又有丰富施工经验的试验人员主持工作。生活设施：在紧挨着生产区的位置，建设生活小区。修建职工临时宿舍和民工临时住房，建设员工食堂，相关卫生设施，为达到保护环境、防止污染的目的，施工现场设置临时排污沟渠，对施工中产生的污水作集中处理，并对生活及生产垃圾集中堆放，外运处理，最大限度地保证施工区域自然环境不被破坏。办公设施：单位将与当地政府和电信部门取得联系，并取得批准，在项目经理部设程控电话一部，与外界保持联系，经理部与现场工地的通讯采用程控交换机，设内部分机电话的方式加以解决，并配备数台对讲机，架设时使用。建立办公室，如项目经理办公室及总工办公室等等，以及临时工地会议室。7.2.1.2征地拆迁征地拆迁是施工前期最重要而繁杂的工作，涉及面广，政策性强，对施工队伍的顺利进场起着至关重要的作用。根据国情及市内多条高速公路实施过程在的经验教训，建议按路线所在行政辖区，成立相应的地方指挥部，其费用根据征地数量、拆迁赔偿量及其工作量交各地方指挥部分段按期包干完成。7.2.1.3施工便道本标断邻近渝邻高速公路以及国道210线、地方公路，加上众多的乡村公路和机耕道，施工进场较为方便，实施时各合同单元可就近接线修筑便道至各工点。由于建设周期较长，对利用的机耕道及新修筑的施工便道应铺筑简易路面，并加强经常性的养护。7.2.1.4供电设施通过国家电网，实施时可就近搭线，架设1～2万伏临时电力专用线贯穿路线，根据其自身的工作量自备50～100KW柴油发电机组一台至多台，防止因停电而使必须连续作业的工程项目被迫中断造成损失，如水下砼的浇注。7.2.1.5供水设施路线沿线沟溪、灌溉渠、堰塘密布、工程用水可就近取用，饮用水可临时搭建水塔或修建蓄水池，经净化处理后供饮用。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）7.2.1.6施工工棚及施工场地的平整根据自身承担的工作量和完成工期，计划安排好应投入的劳动力，按投入的劳动力选择适当位置临时征地平整场地搭建工棚。如靠近场镇地段也可与当地有关单位协商租用房屋、预制场、拌和场、堆料场可结合工程就近平整场地，以方便施工。7.2.2主要材料的供应、机具、设备的配套安排7.2.2.1外购材料的供应建议由专业公司按设计所采用的材料规格、强度、标号等指标统一采购供应各工点，或由指挥部协助各承包商采购，以便控制材料的质量。7.2.2.2自采材料的供应由承包商按设计所提供的自采材料料场表，按工程需要自行开采和采集，也可按其规格和质量要求，向当地砂、石经销人采购。7.2.2.3机具设备配套安排采用国内招投标的方式组织施工力量进场实施，中标的承包商应具有与承包工程相应的机具设备、资格预审，作为与资质同等的参与条件。7.3主要工程项目的施工方案、施工方法7.3.1路基施工7.3.1.1开挖土方施工方案、方法在分段工程场地清理完成之后，根据招标文件的要求，对断面进行复测。使用全站仪放样，进行断面测量，绘制出挖方断面图，提交监理工程师复测确认后，才可进行土方开挖。1）施工方案根据现代化工程机械作业的特点，开挖土方工程将统一采用挖掘机+自卸汽车辅以人工作业的方式进行。2）施工方法一般路堑的施工：对于切方高度不大的地段，采用横向全宽挖掘法施工。由于工程量不大，将预留30CM(预留30CM为路基整形做准备)一次挖出路堑宽度。其施工流程为：施工准备、清理场地→施工放样、土工试验→断面测量、确定边坡开挖线和开挖厚度→监理工程师复测→开挖到设计预留标高并纵向调运至指定位置→90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）整形、检查、验收→下一段路堑施工。高切路基施工：对于高切的深路堑，由于要保持半幅通车，所以将采用半幅分层挖掘法施工，先挖掘左(右)半幅，挖通后再挖另一半幅，这样既能保障通行，又能快速开挖。其施工流程为：施工准备、清理场地→施工放样、土工试验→断面测量、确定边坡开挖线和开挖厚度→监理工程师复测→开挖并纵向调运至指定位置→上层半幅施工完且进行另外半幅施工→开挖并纵向调运至指定位置→下层半幅开挖逐步结束→整形、检查、验收→下一段路堑施工。7.3.1.2开挖石方的施工方案、方法1）开挖石方施工方案根据现代化工程机械作业的特点，开挖石方工程统一采用空压机、潜孔钻、风镐、挖掘机+大型汽车辅以人工的作业方案进行。由于本标段石方工程量有m3，路堑最大开挖深度30m，所以爆破采用浅孔爆破、深孔爆破和光面爆破的方案进行施工。2）开挖石方施工方法根据本合同段的两种典型开挖断面形式(即半填半挖断面和全挖断面)和不同施工断面及岩性情况，充分考虑施工工效及安全，对这两种施工路段设计了爆破方案如下①石方半填半挖路基段施工方法半填半挖断面的开挖根据开挖高度，分别采用分层纵向台阶爆破(高切路段)和纵向爆破(开挖高度不大的路段)。其流程图为：施工准备、清理场地→施工放样、断面测量→确定边坡开挖线和开挖厚度→监理工程师复测→布置炮孔、空压机(替孔钻)打孔装炸药→监理工程师检查→开炸并纵向调运至指定位置→上层施工完且进行下层施工→循环至开炸到设计标高并纵向调运至指定位置→整形、检查、验收→下一段路堑施工。为保证路基断面的尺寸和边坡的稳定性、顺直性，边坡采用光面爆破进行开挖。在原路堑爆破施工中，距边坡处预留2M，按断面高度和边坡设计坡度计算钻孔深度，然后再采用潜孔钻按设计坡比钻好的斜向孔。钻孔间距和装药密度等根据岩石的结构计算，现场试验加以调整。路堑光面爆破完后，采用挖掘机和大型自卸车进行清渣，同时采用挖掘机配液压锤对边坡进行的修整，从而确保边坡顺直，为边坡防护工程创造条件。②石方全挖路段施工方法全挖路段的采用分层纵向爆炸，先用空压机打孔，再用火雷管和导火线进行爆炸；路堑的边坡均采用QZ100K潜孔钻机进进行光面爆破，起爆器材采用毫秒微差电雷管导爆索起爆系统。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）根据边坡设计的变坡分级情况分层依次爆破，路堑采用浅孔爆破、深孔爆破。为确保边坡的稳定，不产生超挖和深挖，边坡采用光面爆破。7.3.1.3填土路堤施工方案、方法在各分段路基场地清理及清挖淤泥完毕后，对断面进行测量放样、动力探触，并绘制出填方横断面图后，提交监理工程师复测，确认后开始路基填筑。1）填土路堤施工方案根据现代化工程机械作业的特点，路基填筑将统一采用推土机、平地机、光轮压路机、振动压路机辅以人工联合作业方案进行。2）填土路堤施工方法路基填筑必须按路面平行线分层控制填土标高。每层作业平行摊铺，松铺厚度不超过30CM，以保证路基的压实度。每层填料铺设宽度应超出路堤设计宽度的60CM(每侧30CM)以保证修整路基边坡的路堤边缘有足够的压实度。不同土质的填料应分层填筑，且尽量减少填土的层数。对于自然横坡或纵坡陡于1：5时，应将原地面挖成台阶，台阶宽度应满足压实设备操作的要求且不小于1M，台阶应作成2%--4%的内倾斜坡，以便保持稳定。路基填筑流程工艺图：施工准备、清理场地(清淤)→施工测量放样、动力探触→确定路基填筑的宽度、填前压实→监理工程师复测→自卸汽车上填料→推土机初平→平地机精平→最佳含水量下压路机碾压→标高、压实度、宽度、边坡等自检→监理工程师验收→上一层填筑7.3.1.4填石或土石混填路堤施工方案、方法在各分段路基场地清理及清挖淤泥完毕后，对断面进行测量放样，并绘制出填方横断面图，提交监理工程师复测确认后，开始路基填筑。1）填石或土石混填路堤施工方案填石和土石混填工程将统一采用推土机、小空压机、光轮压路机、振动压路机辅以人工联合作业方案进行。2）填石路或土石混填堤施工方法90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）填石路堤填筑前必须先用大块石码好边坡(或土石混填不码边坡)，再开始填筑。填筑时，应将石块大面向下，摆放平稳，紧密靠拢，缝隙均以小石块和石屑满，然后再碾压。如有石料粒径过大的则要用小空压机放解炮解小，才可进行施工。路基填筑必须按路面平行线分层控制填土标高。每层作业平行摊铺，松铺厚度不超过40CM、或土石混填松铺厚度不超过30CM，以保证路基的密实度。对于自然横坡或纵坡陡于1：5时，应将原地面挖成台阶，台阶宽度应满足压实设备操作的要求且不小于1M，台阶应作成2%--4%的内倾斜坡，以便保持稳定。填石路堤流程工艺图：施工准备、清理场地(清淤)→测量放样、动力探触→确定路基填筑的宽度、填前压实→监理工程师复测→自卸汽车上填料→空压机打孔放解炮→推土机整平压路机碾压→标高、压实度、宽度、边坡等自检→监理工程师验收→上一层填筑7.3.1.5土石方工程机械配置方案挖方工程：开挖土方工程统一采用挖掘机+自卸汽车辅以人工作业的方式进行；开挖石方工程统一采用空压机、潜孔钻、风镐、挖掘机+大型汽车辅以人工的作业方式进行。7.3.1.6软土路基施工方案、方法本标段软土地基数量不大，软土深度较小，一般软土厚度小于2m，所以采用挖掘机挖淤，自卸车运输，人工清理场地，人工配合压路机分层碾压的施工方案。清淤流程工艺图：施工准备→动力触探→确定清淤深度→挖掘机挖取淤泥，自卸车运输到指定位置→人工清理→动力触探→监理工程师验收→推土机摊铺透水性材料、人工整理→压路机碾压→下一施工段7.3.1.7填切交界施工方案、方法填切交界处的路基填筑处理不好，路基沉降不均匀，最终导致路面开裂，因此，将采取如下措施搞好填切交界处的填筑：1）在填切交界处填筑之前，将腐质土、杂草、树根清除干净；2）用推土机推至设计标高，平整场地，用压路机压实，然后铺设土工格栅，铺设时注意土工格栅的搭接宽度并固定好土工格栅的位置；3）其上分层填筑压实，加强检测力度确保均匀压实至规范要求的压实度，并定人、定岗、定责确保施工的质量。7.3.2水泥混凝土路面施工7.3.2.1钢筋制作根据混凝土板的型号，做好钢筋翻样，钢筋制作根据翻样图进行制作，要求尺寸、数量、钢筋型号准确，每种不同型号的半成品挂牌标明，便于绑扎人员的分类施工。7.3.2.2钢筋绑扎90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）钢筋绑扎按图纸要求，钢筋的级别、直径、数量、间距均应符合设计要求。绑扎的钢筋骨架不得有变形、松脱，偏差不得超过规范规定。钢筋绑扎后，钢筋负责人进行自检，对有偏差的改进后进行隐蔽验收。7.3.2.3隐蔽工程验收现场施工员、质检员对绑扎钢筋骨架进行隐蔽工程验收，填好验收单，改正错误，达到符合设计及施工规范要求后，由监理工程师签字同意后，才能浇捣混凝土。7.3.2.4模板施工侧面端头采用钢模板，钢模应先涂钢模油，安装侧模防止模板移位，端头模板支撑必须牢固、位置正确。控制好混凝土保护层。模板立模拼装完毕后，进行侧向弯曲、垂直度等检查，经质检监理同意后才能进行下道工序的施工工作.7.3.2.5浇捣施工中严格控制坍落度，不得任意加水，不得有离析现象，超过初凝时间的混凝土，不得使用（加缓凝减水剂后可适当延长）。浇捣用插入式和平板式同时振捣，保证混凝土浇捣的密实，并减少侧面气泡的产生。浇捣混凝土时，应注意以下几点：1）振捣器拔出时速度要慢，以免产生空洞；2）振动时应把握尺度，防止漏振和过振，以彻底捣实混凝土，但时间不能太久，以至造成离析。不允许在模板内利用振捣器使混凝土长距离流动式运送混凝土；3）使用插入式振捣器不能达到的地方， 应避免碰撞模板、钢筋及预埋件等，不得直接地通过钢筋施加振动；4）模板角落以及振捣器不能达到的地方，应辅以插钎插捣，以保证混凝土表面平滑和密实；5）混凝土捣实后24小时之间，不得受到振动；6）浇捣过程中应密切注意模板变形及漏浆，有发生现象应立即纠正；7）模板拆除：混凝土达到一定强度后，才能拆除模板。模板拆卸后，铲净钢模表面，涂钢模油后，再进行下次模板安装。7.3.2.6砼路面的抹面吸水完成后立即用粗抹光机抹光。边角等局部抹光机打磨不到之处可用微型手动抹光器抹光，将凸出石子或不光之处抹平。最后用靠尺板检查路面平整度，符合要求后用铁抹子人工抹光。7.3.2.7压槽90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）抹面完成后进行表面横向纹理处理。压槽时应掌握好砼表面的干湿度，现场检查可用手试摁，砼确定适当后，在两侧模板上搁置一根槽钢，槽钢平面朝下，凹面朝上，提供压纹机过往轨道。7.3.2.8养护压槽完成后设置围档，以防人踩、车碾破坏路面，阴雨天还应用草袋覆盖。砼浇注完成12小时后，可拆模进行养生，养生选择浇水、覆盖草袋喷撒养生剂等方法，养生时间与施工季节有很大关系。7.3.2.9砼路面的切缝横向缩缝切割：横向施工缝采用锯缝，缝深6cm，宽5mm。切割时必须保持有充足的注水，在进行中要观察刀片注水情况。7.3.2.10灌缝在锯缝处浇灌聚氯乙烯胶泥。灌缝前应清除缝内的临时密堵材料，缝顶面高度与路面平齐。7.3.3涵洞施工本标段设有4道钢筋混凝土盖板涵兼通道，满足沿线排水过人的要求。在每道盖板涵开工之前，施工人员应认真熟悉图纸，并按规范要求每4-6m设沉降缝一道，所有盖板涵的盖板，中间按1m宽在预制场预制，两端按需要的宽度预制。人工配合挖掘机开挖基坑后，对基底进行整平压实，检测承载力。合格后，砌筑基础、墙身，其施工工艺流程为：施工放样→挖基→验收→砌筑基础→验收→砌筑墙身→验收→安装盖板→浇筑铺装层→验收台背回填由于施工场狭小，大型压实机械无法碾压，容易造成路基下陷，影响路面的质量。应采取如下措施：1）严格通过实验确定台背回填的材料，并将实验结果报监理工程师确认；2）按照技术规范的要求挖好台阶，将非台背回填的材料清理出现场；3）用墨线在台背上标示出每层填筑的厚度；4）将台背回填的材料运至现场，并请监理工程师验收；5）严格按每层的松铺厚度摊铺，重型碾压设备不能碾压的边角处，用专用打夯机夯实；6）每层夯实完毕后，检验压实度，合格报监理工程师验收后再进行下层的填筑；7）每座构造物建立专门的台背回填技术档案。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）7.4保证施工质量、安全和工期的措施7.4.1组织管理措施1）建立质量保证体系，公司、项目部二级质量保证体系。2）实行项目经理负责制的项目管理，建立有权威的质量管理组织，配备专职质量检查小组。强化“质量第一，为用户服务”的思想，定期进行质量检查评比工作，实行质量通知书的办法，做好各分项工程的质量评定工作，奖优罚劣。3）强化隐蔽工程的验收制度，未经业主及监理单位认可，不得进行施工。4）坚持对各工种的技术交底工作。在每一道工序施工前，应对操作班组作详细的技术交底，确保每个操作员熟悉技术要求和操作要点。5）采用自检、互检、交接检和专业检查相结合的办法，实行主要工种操作者名单、级别、质量等级挂牌上墙制度。7.4.2技术管理措施1）为确保工程质量，对主要分项工程（如土方工程、涵洞工程等分项工程）分别编制质量控制工艺流程图。 2）开工前，测量定位用的全站仪、水准仪及工艺控制质量检测设备，需经过鉴定合格，在使用期间计量器具按计量标准进行检测。 3）轴线定位桩要严格保护，避免损坏，在施工期间要定期复核检查，轴线控制桩以及总标高控制点必须经业主书面认可方可使用。4）所有测量观测点的埋设必须可靠、牢固。 5）严把材料质量关。砂、石进场必须具有质量检验报告，合格后方可使用；水泥进入现场必须具有出场质保书及合格证书，并在实验室复试，合格后方可使用；其它材料均须具有合格证，并进行必要的试验，合格后方可使用。6）严格按图施工，施工中遇到的图纸修改变更应征得业主认可并办理有关手续后方可进行。7）所有现场操作人员必须听从施工技术员、监理的指导和督促。7.4.3保证工期的措施1）90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）充分做好开工前及施工阶段的准备工作，如熟悉图纸、提料、临建搭设、机械设备及劳力组织、材料采购工作。  2）制定科学的组织管理制度，努力提高管理水平，以总工期为前提安排月、旬作业计划和分项工程施工计划。严格按总体计划进度的要求来安排材料、人员和机械设备的进场施工，做好各工序的衔接，避免窝工、停工现象。同时进一步优化完善“工程进度计划图”，充分利用有效资源。3）尽量采用机械操作，减少人力资源浪费，加快施工进度。努力提高机械设备的完好率，并且加强机械设备的维修、检修和保养工作，保证机械设备的完好率4）部分分项工程考虑夜间施工，在节假日及农忙季节，采取特别措施，确保工程的正常进行。5）每天将工程量汇总，并与总体计划进度进行比较，发现问题及时采取措施，确保工期的提前完成。7.4.4保证安全的措施 1）工地成立以项目经理为首的安全领导小组，强化安全管理、消防管理、现场保卫工作及场容管理，争创文明施工工地。2）所有施工人员进入施工现场时，必须进行安全教育，贯彻有关安全文件精神，学习现场规章制度，以引起对安全的高度重视。  3）建立健全各种安全管理制度，特别是用电和机械管理，非专业人员不得私接电线和操作机械。4）经常检查维修电气线路，手持电动工具应接好漏电保护装置。 5）施工人员进入现场必须戴好安全帽，严禁穿拖鞋，严禁酒后进入现场施工。6）机具移车、转向要有专人指挥，专人负责移动电缆及管线安全，严防碰撞、挤压磨伤电器。7）建立各级人员安全生产责任制，明确各自的人员安全责任，落实安全责任，实施责任与目标管理，对安全生产责任落实情况进行定期检查。7.4.5其他保证措施7.4.5.1现场文明施工措施   1）在施工现场范围内张挂标语口号，定期召开大会，强调文明施工的重要性。道路、料场随时清理，不得在施工区内大小便。   2）进场的各种地材、石材、木材均须按现场规划进行堆放。在现场内适当进行路面硬化，以便堆放砂、石等材料。7.4.5.2节约措施90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）   1）技术人员的提料计划应提高准确性，避免材料短缺或过剩。在施工过程中，执行限额领料制度，要把当天剩余的材料运回工棚或堆料场院地、仓库，不得随意乱扔。  2）加强现场管理，合理组织材料及半成品进场，按施工组织设计规划堆放，减少二次搬运和损耗。   3）加强质量控制，避免重复作业，做到一次性验收合格。   4）合理安排综合施工进度计划，缩短工期，减少人工、机械等费用的支出。7.4.5.3防止环境污染的保护措施   1）洗刷砼搅拌机、砂浆机的污水不得随地乱流，可在施工现场挖一集水井加盖封闭，冲洗搅拌机与砂浆机的污水流入集水井，待沉淀后排入下水道。在施工中随时清理并运出建筑垃圾，堆放在指定地点。  2）噪音大的机械安置时，尽量远离宿舍区，晚上尽量少用或不用。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）第8章、工程概预算8.1编制预算说明8.1.1编制依据1）交通部交公路发[1996]612号《公路基本建设工程概算、预算编制办法》。2）预算定额采用1996年交通部颁预算定额。3）张起森主编的《公路施工组织及概预算》（第二版）.人民交通出版社.1999.48.1.2编制范围本工程江西萍乡至湖南株洲高速公路魏河段设计，属平原微丘区，起点桩号K0+000，终点桩号K2+794.615，全长2.公里。全线挖方m3,填方m3；挡土墙共5处，采用浆砌片石，圬工体积4521.43m3。8.1.3文件编制说明1）第一部分建筑安装工程采用定额计算类，预算单价等于定额价，其中未计入桥梁、人行天桥、沿线设施、临时工程、管理、养护及服务房屋。2）第二部分采用数量单价类计算，其中未计入设备及工具、器具购置费，只计入办公及生活用家具购置费。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）3）第三部分采用列表计算类，其中未计入土地、青苗等补偿和安置补助费，研究实验费，施工机构迁移费，供电贴费，大型专用机械设备购置费，固定资产投资方向调节税，建设期贷款利息，新增加费用项目。计入建设单位管理费和勘察设计费，其中建设单位管理费采用累进办法建管费（定额建安费基数），工程质量监督费={定额建安费}*0.15%，监理费={定额建安费}*1.6%，定额编制管理费={定额建安费}*0.17%，设计文件审查费={定额建安费}*0.05%，勘察设计费={定额建安费}*1.1*1.2%。考虑了工程预留费用，年造价上涨率为5%，上涨计费年限为4年，工程造价上涨预留费为部颁规定上涨预留费，预备费={第一、二、三部分合计}*3%。4）费率文件未考虑冬季施工增加费，高原地区施工增加费，沿海地区施工增加费，行车干扰工程施工增加费。考虑了雨季施工增加费（增工率为1.5%），夜间施工增加费（增工率为4%），施工辅助费，一般职工探亲路费。临时设施费、基本费用、企业管理、财务管理按一类地区计，不扣除上级管理费。结束语本次设计，是由老师给定题目，我们结合设计资料进行的设计。本设计依据公路工程规范、运用公路工程设计相关理论知识及参考文献，应用公路工程设计软件海地道路设计、AutoCAD进行计算机辅助设计，设计内容包括，选线，定线，然后对平纵横进行设计，路基，排水，防护等方面的详细设计，并对其做出说明。这次毕业设计，是我在大学四年间的一次对自己所学知识的全面的系统的应用到实践中去的机会。虽然时间仓促，但通过这次毕业设计，我学到了好多专业知识也学会了一些设计必备的思想，如可以熟练的应用专业软件，明确了设计中需要注意的问题，可以比较全面的考虑整个设计中的可能出现的问题。我第一次发现在设计的时候有那么多的问题需要思考，解决，对我以后的工作，学习都有很大的帮助。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）参考文献[1]JTGB01—2003,公路工程技术标准[S]．北京：人民交通出版社，2004.[2]JTGD20-2006,公路路线设计规范[S].北京：人民交通出版社，2006.[3]JTGD30—2004,公路路基设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2005.[4]JTJ012—94,公路水泥混凝土路面设计规范[S]．北京：人民交通出版社，1994.[5]JTJ014—97,公路沥青路面设计规范[S]．北京：人民交通出版社，1997.[6]JTGD60—2004,公路桥涵设计通用规范[S]．北京：人民交通出版社，2005.[7]JTGF40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，1994.[8]GBJ50162—92,道路工程制图标准[S]．北京：人民交通出版社，1992.[9]顾克明苏青洪．公路桥涵设计手册　涵洞[M]．北京：人民交通出版社，1993.[10]杨少伟．道路勘测设计[M]．北京：人民交通出版社，2004.[11]邓学钧．路基路面工程[M]．北京：人民交通出版社，2002.[12]徐家钰郭忠印．土木毕业设计指南道路工程分册[M]．北京：中国水利水电出版社，2000.[13]交工发[1992]65号,公路工程预算定额[M]．北京：人民交通出版社，1996.[14]612号,公路基本建设工程概算、预算编制办法[M]．北京：人民交通出版社，1996.[15]公路工程基本建设项目设计文件编制办法[M].北京：人民交通出版社,1995.[16]曹荣吉,陈荣生;橡胶沥青工艺参数对其性能影响的试验研究[J];东南大学学报(自然科学版);2008年02期.[17]王旭东;低噪声沥青路面结构设计研究[J];公路交通科技;2003年01期.90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）[18]李迎权;公路病害的诊断与处治[J];科技情报开发与经济;2005年02期.[19]俞建荣,陈荣生;用沥青混凝土罩面的碾压混凝土路面板块平面尺寸分析[J];土木工程学报;1997年02期.[20]董志伟,李辉;沥青路面较大面积破损原因分析与防治[J];内蒙古公路与运输;1997年02期.[21]Anderson,J.M.:EcologyforEnvironmentalSciences:Biosphere,EcosystemsandMan,JohnWileySons(Halsted),NewYork,1981.致谢四年大学转眼过去，回首我的大学，我感慨万千，许许多多美好的回忆沉淀成我生命中最难忘的画面！我很感谢我的家人，朋友，特别是我的老师，他们在这段时间内对我的关心，支持给予了我前进的动力和克服困难的勇气！四年里，老师们勤恳工作，无私的奉献，热心帮助我们成长，教会我们那么多专业知识和做人的道理，是我们永远的榜样！在这里，我首先感谢一直帮助我的课题的指导老师薛志清老师和刘杰老师，他们严谨的治学态度，使我受益匪浅。从开始，欧阳老师就对我的设计进行严格把关，给我提出了很多宝贵的意见，使我的设计能够顺利的进行。另外薛老师还为我们组积极热情的提供相关设计资料，使我们在设计时能够找到方向及时的改正自己的错误。虽然，我在这次设计中遇到了很多困难，不过由于薛老师对我的耐心帮助和我的不断努力，最后一一将其都克服了。在此再次对薛老师和刘老师表示我最诚挚的谢意！同时，也感谢，在我大学以来所有帮助和教育过我的老师及帮助过我的同学。90 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）学生签名：日期：90'