高速公路毕业设计总说明

'怀化至新晃高速公路（6合同段）初步设计摘要:本设计是怀化至新晃高速公路6合同段初步设计，属丘陵区的高等级公路方案设计，根据给定的交通量确定道路的等级。第一,根据地形、地质条件和主要控制点进行选线工作。第二,初步拟订两种方案，然后进行方案比选，确定一个最佳方案进行定线工作，然后进行设计工作，其中包括：平面设计、纵断面设计、路基设计、路基排水设计、路基防护工程设计、路基路面设计包括刚性路面和柔性路面，最后根据路面结构设计情况进行路表排水设计和路面内部排水设计；本次设计主要借助了AutoCAD、纬地道路和HPDS2003设计软件，依照相关最新规范和书籍最终完成初步设计。[关键词]：初步设计；路线设计；路基设计；路面设计；排水设计HuaihuatoXinhuanghydropowerengineeringsectionofhighway6highintothepreliminarydesign[Abstract]：ThisdesignisHuaihuatoXinhuanghydropowerengineeringseniorhighway(6)preliminarydesignofsectionofhighwayofsmallmountain,designingaccordingtothegiventrafficsureroadlevel.First,basedontheterrain,thegeologicalconditionandmainpointroutework.Second,preliminarydrafttwoscheme,thenchoose,decideaschemeisbestsolutionforfixedlineanddesignwork,work,including:graphicdesign,alignmentdesign,roadbeddesign,roadbeddrainagedesign,roadbedprotectionengineeringdesign,roadbeddesignincludingrigidpavementandflexiblepavementstructuredesign,finally,accordingtothepavementonroaddrainagedesignandpavementwatchinternaldrainagedesign;ThisdesignmainlywiththeAutoCADandwefttoroadsandHPDS2003designsoftware,accordingtothelateststandardandbooksrelatedtofinishpreliminarydesign.[Keywords]:Preliminarydesign；routedesign；Roadbeddesign；Pavementdesign；Drainagedesign 目录序号图表名称图表页数总页次序号图表名称图表页数总页次第一篇总说明书1110超高方式图1521　摘要1211路基防护设计1532设计依据46第四篇　路面及排水154第二篇　路线171沥青路面设计说明书7551路线设计说明书292水泥混凝土路面设计说明7632路线平面图6153路面排水设计说明　2643路线纵断面图3184沥青混凝土路面标准横断面图1654直线、曲线及转角表1195水泥混凝土路面标准横断面图1665纵坡及竖曲线表1206沥青路面排水设计图1676逐桩坐标表2227水泥路面排水设计图168第三篇　路基及排水1238水泥混凝土路面接缝及配筋设计图1691路基设计说明225第五篇　桥涵设计1712路基排水说明1261桥、涵设计说明书1723路基设计表4302涵洞设计图3734路基标准横断面图3333第六篇　参考文献1745路基横断面设计图1841参考文献1756路基土石方数量表4451第七篇　总结、致谢1767边沟排水沟设计表247总结致谢1778路基排水设计图6489路基超高加宽计算表551 第一篇总说明书 总说明一、基本资料（一）．任务依据根据设计任务书要求及所给的参数，计算得到的远景预测年平均日交通量为36002辆，按规范选用双向四车道高速公路标准设计，结合所给定的地形图采用设计车速100Km/h，整个路段的最大纵坡不大于4%，同时为满足纵向排水的需要，纵向坡度不低于0.3%-0.5%。路基的宽度为26m，中间带宽度2m，行车道宽度2×7.5m，硬路肩宽度2×3m，土路肩宽度2×0.75m，2×0.75。停车视距160m，最大设计洪水频率为1/100，设计地震烈度为Ⅵ级烈度设防。（二）．设计标准（1）主要标准及规范1.《公路工程技术标准》JTGB01—20032.《公路路线设计规范》JTGD20—20063.《公路路基设计规范》JTGD30—20044.《公路沥青路面设计规范》JTGD50—20065.《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40—20046.《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40—20027.《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTGF30—20038.《公路桥涵设计通用规范》JTGD60—20049.《公路排水设计规范》JTJ018--97（2）主要技术指标表1-1主要技术指标表项目单位技术指标公路等级高速公路设计车速km/h100路基宽度m26路面宽度m22.5路拱坡度%2路线长度km2.504362平均每公里交点数个1.252平曲线总长占全部里程%43.01最大纵坡%/米/处1.427/730/1最短纵坡长m700凸形竖曲线最小半径m6500涵洞数量座5地震基本烈度度VI二、设计主要过程（一）工程的性质和作用1、性质：该工程是怀化至新晃高速公路6合同段初步设计，属于山岭微丘区。2、作用：该工程缓解了两地区间目前紧张的交通状况，加快两地区的发展，并带动周边地区的经济发展。同时，兼顾防洪和景观功能设计，使线形设计与周围环境和自然景观相协调。（二）总体设计的原则该工程的设计中对公路的平纵横进行综合考虑，做到合理利用地形，遵循路线设计标准，达到路线平面顺适，纵面均衡，横面合理。结合本工程沿线的地形、地物、地质、水文、筑路材料等自然条件，合理使用各项经济技术指标，尽量减少拆迁，以降低工程造价。同时本设计着重公路景观设计，使其与周围环境和自然景观相协调。线形设计时在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，减少工程数量，以降低工程造价。在工程数量增加不大的情况下，尽量地使用了较高的技术指标，提高公路的使用质量，同时根据具体的地形，做好路基防护工程设计和路基、路面排水等综合设计。 涵洞设计遵循安全、适用、经济的原则，因地制宜，就地取材，便于施工的原则选择涵洞，以满足安全排水，满足农田灌溉，综合利用的要求确定尺寸。（三）工程概况1、路线的基本走向：路线起点设在A点，终点设在B点，路线布置分为两个方案，其中方案一为推荐方案，起点A点的桩号为K0+000，终点B点的桩号为K2+504.362，全长2504.362m，另一比较方案的路线长2502.282m。2、占用土地情况本拟建公路路堤两侧排水沟（无排水沟为路堤或护坡道坡脚）外边缘以外，路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟的为坡顶）以外5m的土地为公路用地范围。3、与周围环境和自然景观的配合本项目在测设过程中，合理利用地形，正确运用标准，妥善处理了整体与局部、远期与近期的关系，并结合沿线地形、地质、水文、筑路材料等自然条件，从自然与社会组成的大环境着眼，综合考虑了公路建设的经济效益、社会效益和环境效益，遵循既保障运输，又尽可能保护环境的原则，通过综合分析，认真进行方案研究，使其与周围环境和自然景观相协调。（四）方案比较1、原则性比较，通过对工程的经济、使用工期运营效果、建设规模和工程建设标准等各方面比较，方案一的填挖相对较小，路线优势明显，造价经济，对地方经济发展有更明显的改善。2、详细性比较，通过详细对比发现，方案一平曲线合理，行车更加舒适，变坡点先对较少，填挖较方案二要小，总之方案一比较平缓、舒适、平直。3、方案二较方案一路线更长些，同时对周边的农田和居民区的环境影响较大，建设费用也明显更高。综上所述，方案一比方案二优越，故本设计选用方案一为推荐方案。（五）设计标准本初步设计以现行《公路工程技术标准》JTGB01—2003及有关路线、路基、路面、桥涵、隧道、地质、交通工程勘察设计规范为依据，按标准设计文件编制方法及相关图表示例进行编制。（六）平面图设计在平面线形设计中，考虑了路线平、纵、横的组合与协调，力争使平面线形流畅，纵坡均衡，横断面合理，与周围环境相协调，以达到视觉和心理上的舒畅。结合当地实际情况尽量避免拆迁，少占耕地，从而减少工程的造价。全路段共设了2个平曲线交点，其中JD1,JD2的偏角分别为右15º0´0´´，右29º0´0´´´,半径R1=600m，R2=500m。（七）纵断面设计纵断面设计受地形、设计水位及周围城镇等条件的控制。按照纵断面设计方法和步骤，充分考虑填挖方尽量达到平衡，注意平、纵组合，进行放坡和定坡，然后设置竖曲线，计算竖曲线各要素。本路段共设置竖向变坡点有2个，路线最大纵向坡度为1.427％，最小纵向坡度为1.187％，最小坡长为700m，均满足规范设计要求。（八）横断面设计本路段选取2公里（K0+000~K2+504.362）进行横断面设计,本路段路基均为整体式路基，路基的总宽度为26m，其横断面布置为0.75m（土路肩）+3m（硬路肩）+2x3.75m（行车道）+0.75m（路缘带）+2m（中央分隔带）+0.5m（路缘带）+2x3.75m（行车道）+3m（硬路肩）+0.75（土路肩）。由于该路段有的地方填挖高度比较大，在填方边坡高度小于6米时采用1：1.5，边坡高度大于6米小于12米时采用折线形边坡，上边坡6米高度范围内坡率为1：1.5，边坡高度大于12米时，每6米设一道1米宽的平台，坡率为1：1.5；在挖方地段边坡高度小于3米时，边坡坡率为1：0.5，边坡高度大于3米时，每3米设一道宽1米的平台，坡率为1：0.5。该路段在曲线上设置了超高，超高方式为绕中央分隔带边缘旋转，超高的过渡一般在回旋线全长内进行。没有设置加宽。（九）路基防护、排水设计1路基防护工程设计1.1挡土墙：本路段在填方边坡原地面线陡于1：5时设置路肩墙或路堤墙。 1.1边坡防护：考虑高速公路沿线美观的需求，边坡防护主要采用方格植草进行边坡防护。2路基路面排水设计路基排水：本路段没有设置平坡，纵坡均大于0.3％，路基纵向排水畅通。填方路段两侧在防护道外均设置了梯形边沟，排水沟采用厚度为25cm的M7.5浆砌片石铺砌。挖方路段设置梯形边沟，并采用厚度为30cm的M7.5浆砌片石铺砌。路面排水：本路段的路面均采用双向排水，行车道与硬路肩横向坡度相同为2.0％，土路肩的横向坡度为3.0%；在设置超高路段均采用单向排水，其超高值为4％，排水畅通。（十）路面及排水设计本路段为丘陵区，根据工程可行性研究，沥青路面排水由路面排水、路肩排水、中央分隔带排水三部分组成，路面表面排水的主要任务是降落在路面和路肩表面的雨水排走，以免早成路面积水影响行车安全，排水方式的选择主要依据表面水是否对路堤坡面造成冲刷危害，在路面汇水量不大，路堤不高，路线纵坡平缓耐冲刷路堤表面情况下则采用将路面表面水汇集在拦水带内，通过泄水口和急流槽集中排放的方式。（十一）筑路材料本路段所处地区为山岭微丘区沿线，筑路材料种类繁多，储量丰富。1.石料：沿线为山陵区，有石质较好的石，取用的石料均达到石质、矿石较好，石质坚硬，平均抗压强度在80pa以上，这样就可以满足路面，排水等工程石料的需要。2.砂料：由于本路线附近有河，可直接利用的河底的砂子。3.粘土：沿线粘土储量丰富，品质较好，是良好路基，路面的基层材料。4.水泥：均向水泥厂采购。（十二）施工组织设计本路段系高速公路，投资规模大，工程艰巨，质量要求高，工期较短，时间紧迫。需严密组织，协调一致，精心施工，方能高速、优质、按期竣工。为此提出以下施工方案。1、路基施工：1.在路基施工前，应对路基范围内的表土、杂草、树木、淤泥等进行清除，碾压后再填筑路基。2.水塘路段施工时，先排干水或围堰清除淤泥，再填筑路基，浸水部分边坡采用浆砌片石防护。3.涵洞和路基土石方工程要同步开工，根据施工需要，先修好的路可以作为运输材料的道路。4.取土场取土时要注意水土保护工作，以防止水土侵害农田、村庄，运土时要避免沿线洒落，影响周围环境。5.填方路基完成后，路堤边坡应尽快防护，以防止雨水冲刷边坡；挖方路基边坡应边开挖边防护，以方便施工，加强边坡稳定，防止水土流失。6.路基填土要严格按照有关《规定》进行操作，达不到要求的土杜绝用于填筑路基。7.挖填交接处的边沟出口应注意设沟引流，防止对路堤边坡坡脚的冲刷。8.路基施工时，应同时开挖道路两侧边沟、排水沟，以防止泥土侵入农田、村庄等，破坏生态环境。9.涵洞施工时要特别注意疏通原有的河、沟、渠，以避免造成堵塞河危害。10.施工期间或施工结束后，对已被破坏的辅道、机耕路等要重新恢复，施工便道可根据当地群众的意见进行处理。11.施工期间需要保护好沿线的导线点和水准点，对已破坏的要重新埋设。12.施工时要严格控制碾压遍数和最后一遍的碾压沉降量。13.路基填方路段的自然方与实际土方的换算系数为1.09。2、路基防护施工：1.路堤边坡：路基边坡填筑成型后，应立即按设计要求进行边坡防护，以防止雨水冲刷。2.路堑边坡：挖方路段边坡应边开挖边防护。对于深挖和多级阶梯边坡路段更应注意边坡施工的方法和安全，应开挖一级防护一级。3.挡土墙施工：挡土墙的地基承载能力达不到设计要求时，需进行换填砂石或采取提高承载能力的工程措施处理。墙背要填透水性较好的砂性土，并按要求设置沉降缝和泄水孔，确保挡土墙安全牢固。 4.本标段路属于重丘区，地势不平坦，土石方量却很大，结合地质情况，本标段路基土石方以机械施工为主。挖方：土方使用推土机、挖掘机、自卸汽车运输，路基压实采用12-15t的光轮压路机。三、新技术采用及计算机运用情况本次设计在新技术采用方面，在设计阶段综合利用了AutoCAD,纬地2004等先进的设计软件作为辅助。四、其他说明事项公路建设因开挖山体、土石方填挖等工程行为，将在一定程度上改变沿线地区的地形地貌。但通过采取相应的工程防护措施，可以把这种不利影响减小到较小的程度。为保护生态平衡，避免和减少交通噪音、废气对环境污染等公害，设计时充分考虑了公路线形与自然环境的协调，对排水工程、防护工程进行了周密地勘测，避免和减少了水土流失。本路段环境保护的主要措施：1.路线设计时尽量少占耕地，尽可能地远离较大的环境敏感点，如居民区、学校等，以降低大气污染、噪音等对人群的影响。2.路线设计与当地的规划相结合，尽可能地避免与当地的规划相冲突。3.沿线进行绿化，以减少水土流失等。 第二篇路线 路线说明书一、选线1.纸上定线路线的好坏直接影响到工程的建设标准、建筑规模、施工技术、造价、工期、运营效果等方面，并且影响到地区乃至国家整体的经济发展。因此，在选线时，应尽可能多考虑几个可行的方案，在满足现实和长远规划要求的前提下，经技术、经济和环境等方面进行综合权衡，选择最优的设计方案。平面定线步骤:本设计在纸上定线，是在大比例尺（1：2000）的地形图上确定道路中线的位置。（1）定导向线在地形图上，仔细研究路线布局阶段选定的主要控制点间的地形、地质情况，选择有利地形，拟订路线各种可能的走法。根据等高线间距h=2.0m，选用平均坡度i=5%，按a=h/i计算等高线间平距，a=2/5%=40m，在地形图上即为2cm。在利用有利地形和避让地物，以及工程艰巨的情况，选择出相应穿或应避的特点作为中间控制点，连接各点，作为该路线的导向线。（2）修正导向线参照导向线，注明平曲线半径，量出地形变化特征点桩号及地面标高，绘制纵断面图，参考地面线，设计理想纵坡，量出各桩的概略设计标高，在平面试线各桩的横断方向上点出与概略设计标高相应的点，这些点的连线是具有理想的纵坡，不填不挖的折线，为修正导向线。在修正导向线的横断面图上，用路基模板逐点找出最经济的或起控制作用的最佳路基中线及其可活动的范围，这些点的连线是一条有理想纵坡，横断面上位置最佳的平面折线，即二次修正导向线。（3）定线定线必须在二次修正导向线上各特征点的性质和可活动范围的基础上，以点连线，以线交点，以转角控制导线方向，以交点之距离最后落实交点的位置。先定直线，后定曲线。定直线本着以控制点为依据，照顾多数经济点为原则，截弯取直，综合平衡确定。初步定出各交点，定完直线后，方可定曲线，根据技术标准进行设计2.方案比较公路在交通运输中是不可缺少的重要部分，路线的好坏直接影响到工程的建设标准、建设规模、造价、工期、运营效果等，并直接影响到地区乃至国家的整体经济的发展，因此，在选线是综合考虑了多个可行的方案，在满足长远规划的前提下，综合技术、经济、环境等方面进行权衡，选择最优的设计方案。在做方案比选时，要不断深入认识、调查研究，在任何时候要对影响因素进行全面调查分析，反复比较论证，集思广益，加深方案比较深度和广度，努力提高路线设计方案比选论证水平。从行车舒适上讲，纵坡坡度太大，变坡点太多，对行车不利；从技术经济上讲，大填大挖，过多的拆迁工程不仅增加投资费用，还会影响当地居民的日常生活。两个方案在平纵线形指标上均满足规范的相关要求，由于路线经过一处高差很大的山岭区，两个方案均需设桥梁，方案一顺应地形走低线，方案二走高线，方案一的线形指标虽不如方案二好，但方案一利用有利地形设置桥梁位置，桥梁长度比方案二短很多，加之路基宽度大，沿线山坡较陡，方案二路基稳定性难以保证，防护工程量大，施工难度大，建设工期长，工程造价很高，综上所述方案一比方案二优越，故本设计选用方案一为推荐方案。二、平纵横总体设计的原则该工程的设计中对公路的平纵横进行综合考虑，做到合理利用地形，遵循路线设计标准，达到路线平面顺适，纵面均衡，横面合理。结合本工程沿线的地形、地物、地质、水文、筑路材料等自然条件，合理使用各项经济技术指标，尽量减少拆迁，以降低工程造价。同时本设计着重公路景观设计，使其与周围环境和自然景观相协调。线形设计时在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，减少工程数量，以降低工程造价。在工程数量增加不大的情况下，尽量地使用了较高的技术指标，提高公路的使用质量，同时根据具体的地形，做好路基防护工程设计和路基、路面排水等综合设计。涵洞设计遵循安全、适用、经济的原则，因地制宜，就地取材，便于施工的原则选择涵洞，以满足安全排水，满足农田灌溉，综合利用的要求确定尺寸。三、平面设计 在平面线形设计中，考虑了路线平、纵、横的组合与协调，力争使平面线形流畅，纵坡均衡，横断面合理，与周围环境相协调，以达到视觉和心理上的舒畅。结合当地实际情况尽量避免拆迁，少占耕地，从而减少工程的造价。全路段共设了平曲线2个，其中JD1,JD2的偏角分别为左15º0´0´´，右29º0´0´´,半径R1=600m，R2=500m。四、纵断面设计纵断面设计的主要任务是根据汽车的动力特征，道路等级，当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车安全迅速，运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。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、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。纵断面设计的一般要求是：纵坡平坦，起伏和缓；坡长和竖曲线长短适度；纵断面与平断面组合设计相协调；土石方填挖经济平衡。本次纵断面设计从K0+000~K2+504.362m。本路段共设置竖向变坡点有2个，路线最大纵向坡度为1.427％，最小纵向坡度为1.187％，最小坡长为700m，均满足规范设计要求五、横断面设计公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素确定。在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少，使道路发挥其最大的经济效益与社会效益。本路段路基为整体式路基，路基的总宽度为26m，其横断面布置为0.75m（土路肩）+3m（硬路肩）+2x3.75m（行车道）+0.75m（路缘带）+2m（中央分隔带）+0.75m（路缘带）+2x3.75m（行车道）+3m（硬路肩）+0.75（土路肩）。。 第三篇路基及排水设计 路基及排水设计说明书一、路基设计1、路基设计原则路基的最小高度是在满足路基设计洪水频率的要求以及路基本身所需要的稳定条件下，结合地形、地质、地下水、地表水及气候等因素综合考虑确定的。路基的设计标高为路基中心线标高。2、边坡路面坡度为2%，硬路肩的坡度为2%,土路肩的坡度为3%。3、加宽与超高该路段在曲线上设置了超高，加宽类别为三类，超高方式为绕道路中心线旋转，R＝500m时，超高值取5%，R=600m时，超高值取5%，当R=800m，超高值取4%。超高的过渡一般在回旋线全长内进行。4、路基防护工程路基防护主要是根据工程地质及水文条件及填挖情况分别进行处理。路基设计荷载为公路-Ⅰ级（汽车-20，挂车-120）。5、本路线位于微丘地段，路基取土采用规划取土坑集中取土的方式进行，在取土完成后，要注意将取土场整平，以便美化环境及合理利用土地。在路线经过水稻田路段，一般在坡脚处设置矩形水沟，以节约耕地。二、路基排水说明1、路基排水本标段排水系统自成体系，不与农田灌溉设施相兼并，路基水经边沟或排水沟排入河流或池塘中，全标段没设平坡，纵坡均大于0.3％，所以路基排水畅通。路基排水主要有矩形边沟排水、梯形边沟排水、梯形排水沟排水等主要形式。为减少公路占用土地，路堤坡脚排水沟采用浆砌片石矩形沟，其它地段采用浆砌片石梯形沟，山坡对路线汇水较多的路堑地段采用梯形截水沟。为防止水土流失，坡脚设排水沟，将水就近河流。整个路基排水形成了排水系统。2、路基排水施工1）.填方路段路基施工，要在填高50cm的护坡道开挖两侧的边沟，并水泥砂浆砌片石加固，以防止地表水侵入路基填土。2）.挖方路段，要设截水沟路段，并及时开挖截水沟，以防止山坡上的雨水冲刷边坡。 第第四篇路面及排水设计 路面排水设计说明为了防止水流冲刷路基边坡，路面一般采用集中排水，即在路堤直线段两侧和超高端内侧设横坡直接排水。对于路堤路段，水直接排进排水沟，而对于路堑路段水直接排往边沟，为了及时排出路面结构内部水，在土路肩下设置了ＰＥ防渗层，防止水下渗影响路基。一、沥青路面排水设计总说明沥青路面排水由路面排水、路肩排水、中央分隔带排水三部分组成：(一)．路面排水：路面排水设施主要由路面横坡、拦水带、泄水口和急流槽组成。路面横坡采用1.5%，泄水口间距为35m，泄水口长4m。拦水带横断面尺寸如图1-1；一般路段的拦水带和泄水口的平面布置如图1-2；纵坡坡段上的泄水口为提高泄水能力，做成不对称的喇叭口式，如图1-3；1-水流流向；2-硬路肩边缘；3-低凹区；4-拦水带顶；5-路堤边坡坡顶；6-急流槽(二)．中央分隔带排水：中央分隔带未采用铺面封闭，故需设置地下排水设施示意图如图1-4；在分隔带低凹区的流水汇集区设置隔栅式泄水口，隔栅式泄水口布置如图1-5；1-中央分隔带；2-路面；3-路床顶面；4-隔渗层；5-反滤织物；6-渗沟；7-横向排水管1-上游；2-隔栅；3-低凹区(三)、路肩排水： 为了路面表面渗水的排除，设置了边缘排水系统，如图1-6：1-面层；2-基层；3-垫层；4-路肩面层；5-集水沟；6-排水管；7-出水管；8-反滤织物二、水泥混凝土路面排水设计总说明水泥混凝土路面排水由路面排水、路肩排水、中央分隔带排水三部分组成：(一)．路面排水：路面排水设施主要由路面横坡、拦水带、泄水口和急流槽组成。路面横坡采用2%，泄水口间距为35m，泄水口长4m。拦水带采用水泥混凝土预制块拦水带，横断面尺寸如图1-7；一般路段的拦水带和泄水口的平面布置如图1-8；纵坡坡段上的泄水口为提高泄水能力，做成不对称的喇叭口式，如图1-9；图1-7（尺寸单位：cm）图2-1（尺寸单位：m）图1-9（尺寸单位：cm）1-水流流向；2-硬路肩边缘；3-低凹区；4-拦水带顶；5-路堤边坡坡顶；6-急流槽(二)．中央分隔带排水：中央分隔带用现浇水泥混凝土使铺面封闭，则降落在分隔带上的表面水排向两侧车道，其坡度与路面横坡度相同。在超高路段上，在分隔带内设置缝隙式圆形集水管，如图1-10：图2-2（尺寸单位：cm）1-中央分隔带；2-护栏；3-铺面；4-缝隙式圆形集水管；(三)．路肩排水为了路面表面渗水的排除，设置了边缘排水系统，如图1-6：图2-31-面层；2-基层；3-垫层；4-路肩面层；5-集水沟；6-排水管；7-出水管；8-反滤 三、沥青道路路面结构设计设计基础资料(一)、交通组成经调查预测，本路段竣工后第一年双向平均日交通量如下表（辆/日）表4-3-1交通车型代表车型昼夜交通量(辆/日)小客车2750中客车SH141700大客车CA50550小货车吉尔1301700中货车CA390650中货车EQ140850大货车JN150850特大车日野600拖挂车五十铃75交通量增长率(%)4.5在使用期内交通量平均增长率为4.5%，沥青混凝土路面设计使用年限15年.(二)、轴载分析：路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。以设计弯沉值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轴载换算采用如下的计算公式：计算结果如表4-3-1所示。轴载换算结果表（弯）表4-3-2车型Pi(KN)C1C2C1C2Ni（Pi/P）4.35(次/日)中客车SH141前轴25.5516.464.2151后轴55.1011大客车CA50前轴28.7016.4119.4985后轴68.2011小货吉尔130前轴25.7516.4207.4149后轴59.5011中货车CA390前轴35.0016.4182.2685后轴70.1511中货EQ140前轴23.7016.4181.718后轴69.2011大货JN150前轴49.0016.41155.081后轴101.6011特大车日野前轴40.7516.4550.7625后轴2x79.002.21拖挂五十铃前轴6016.4189.53中轴10011后轴2x802.21总的当量次数(次/日)2650.489根据设计规范，高速公路沥青路面的设计年限15年，四车道的车道系数取0.45。累计当量轴次：(次)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次轴载换算 验算半刚性基层层底拉应力轴载换算公式为，计算结果如表4-3-2所示。轴载换算结果表表4-3-3车型Pi(KN)C1C2C1C2Ni（Pi/P）8(次/日)中客车SH141前轴25.5518.516.1823后轴55.1011大客车CA50前轴28.7018.5126.2101后轴68.2011小货吉尔130前轴25.7518.5127.31242后轴59.5011中货车CA390前轴35.0018.5140.82629后轴70.1511中货EQ140前轴23.7018.5144.85242后轴69.2011大货JN150前轴49.0018.511017.351后轴101.6011特大车日野前轴47.5518.51302.0882后轴2x79.0013拖挂五十铃前轴6018.51136.0534中轴10011后轴2x8013总的当量次数(次/日)1600.876设计年限是15年，车道系数取0.45。累计当量轴次：(次)(三)、初拟路面结构组合初拟两种路面结构（１）半刚性基层沥青路面（２）柔性基层与半刚性基层组合沥青路面　　　　根据本地区的路用材料，结合已有工程经验与典型结构，以及交通量，结构层的最小施工厚度等因素综合考虑，初拟路路面结构组合和各层厚度如下：A：半刚性基层沥青路面B：半刚性基层沥青路面材料名称h（cm）细粒式沥青混凝土4中粒式沥青混凝土6粗粒式沥青混凝土8水泥稳定碎石？水泥稳定砾石25级配砾石15土基材料名称h（cm）细粒式沥青混凝土4中粒式沥青混凝土6粗粒式沥青混凝土8水泥稳定碎石？水泥稳定砾石土25级配砾石15土基以均以水泥稳定碎石作为设计层(四)路面结构设计计算设计弯沉方案A：方案B：按查表法确定中期回弹模量 E。＝36MPa沥青混合料设计参数　　　参数材料名称抗压回弹模量Ey（MPa）劈裂强度15℃（MPa）弯拉回弹模量（MPa）20℃15℃细粒式密级配沥青混凝土140020001.43000中粒式密级配沥青混凝土120018001.02800粗粒式密级配沥青混凝土100012000.82600基层材料设计参数　　　　　　参　数材料名称配合比或规格要求抗压模量E/MPa劈裂强度MPa水泥稳定碎石4%～6%17000.5水泥稳定砾石4%～6%12000.4计算确定容许弯拉应结构强度系数K计算结果列于下表中：材料名称(MPa)K(MPa)细粒沥青混凝土1.43.440.41中粒沥青混凝土1.03.440.29粗粒沥青混凝土0.83.440.23水泥稳定碎石0.52.160.13水泥稳定砾石0.42.180.14计算路表弯沉和层底拉应力用路面结构设计软件计算，，两个设计方案中均以基层作为设计层，先拟定其余结构层厚度，输入各项参数后可得到计算结果，若计算不能满足不等式≤,≤，再调整厚度，直至满足不等式为止。程序计算结果：方案一：新建路面结构厚度计算公路等级:高速公路新建路面的层数:6标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:24.37(0.01mm)路面设计层层位:4层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)容许应力(MPa)(20℃)(15℃)1细粒式沥青混凝土414002000.462中粒式沥青混凝土612001600.333粗粒式沥青混凝土89001200.244水泥稳定碎石2015001500.315水泥稳定砾石25550550.266级配砾石151501507土基36.5按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=24.2(0.01mm)H(4)=20cmLS=23.9(0.01mm)由于设计层厚度H(4)=Hmin时LS<=LD, 故弯沉计算已满足要求.H(4)=20cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度:H(4)=20cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H(4)=20cm(第2层底面拉应力验算满足要求)H(4)=20cm(第3层底面拉应力验算满足要求)H(4)=20cm(第4层底面拉应力验算满足要求)H(4)=20cm(第5层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度:H(4)=20cm(仅考虑弯沉)H(4)=20cm(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60cm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:---------------------------------------细粒式沥青混凝土4cm---------------------------------------中粒式沥青混凝土6cm---------------------------------------粗粒式沥青混凝土8cm---------------------------------------水泥稳定碎石20cm---------------------------------------水泥稳定砾石25cm---------------------------------------级配砾石15cm---------------------------------------土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级:高速公路新建路面的层数:6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(20℃)(15℃)1细粒式沥青混凝土414002000 计算应力2中粒式沥青混凝土612001600计算应力3粗粒式沥青混凝土89001200计算应力4水泥稳定碎石2015001500计算应力5水泥稳定砾石25550550计算应力6级配砾石15150150不算应力7土基36.5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=23.9(0.01mm)第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=26.3(0.01mm)第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=30.3(0.01mm)第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=36(0.01mm)第5层路面顶面竣工验收弯沉值LS=82.9(0.01mm)第6层路面顶面竣工验收弯沉值LS=284.1(0.01mm)土基顶面竣工验收弯沉值LS=318.7(0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS=255.2(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)=-.214(MPa)第2层底面最大拉应力σ(2)=-.043(MPa)第3层底面最大拉应力σ(3)=-.027(MPa)第4层底面最大拉应力σ(4)=.115(MPa)第5层底面最大拉应力σ(5)=.06(MPa)方案二:新建路面结构厚度计算公路等级:高速公路新建路面的层数:6标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:24.37(0.01mm)路面设计层层位:4设计层最小厚度:20(cm)层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)容许应力(MPa)(20℃)(15℃)1细粒式沥青混凝土414002000.442中粒式沥青混凝土612001600.323粗粒式沥青混凝土89001200.234水泥稳定碎石2515001500.35水泥稳定砾石20550550.126级配砾石151501507土基36.5 按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=23.6(0.01mm)H(4)=20cmLS=25.9(0.01mm)H(4)=25cmLS=23.1(0.01mm)H(4)=24.1cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度:H(4)=24.1cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H(4)=24.1cm(第2层底面拉应力验算满足要求)H(4)=24.1cm(第3层底面拉应力验算满足要求)H(4)=24.1cm(第4层底面拉应力验算满足要求)H(4)=24.1cm(第5层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度:H(4)=24.1cm(仅考虑弯沉)H(4)=24.1cm(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60cm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以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:---------------------------------------细粒式沥青混凝土4cm---------------------------------------中粒式沥青混凝土6cm---------------------------------------粗粒式沥青混凝土8cm---------------------------------------水泥稳定碎石25cm---------------------------------------水泥稳定砾石20cm---------------------------------------级配砾石20cm---------------------------------------土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级:高速公路新建路面的层数:6 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(20℃)(15℃)1细粒式沥青混凝土414002000计算应力2中粒式沥青混凝土612001600计算应力3粗粒式沥青混凝土89001200计算应力4水泥稳定碎石2515001500计算应力5水泥稳定砾石20550550计算应力6级配砾石20150150不算应力7土基36.5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=22.4(0.01mm)第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=24.5(0.01mm)第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=27.9(0.01mm)第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=32.8(0.01mm)第5层路面顶面竣工验收弯沉值LS=91.6(0.01mm)第6层路面顶面竣工验收弯沉值LS=234.1(0.01mm)土基顶面竣工验收弯沉值LS=318.7(0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS=255.2(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)=-.204(MPa)第2层底面最大拉应力σ(2)=-.041(MPa)第3层底面最大拉应力σ(3)=-.03(MPa)第4层底面最大拉应力σ(4)=.11(MPa)第5层底面最大拉应力σ(5)=.055(MPa)（五）方案比选通过两种方案对沥青混凝土面层和基层底基层材料和用量的初步分析，两个方案在经济成本上较为接近,方案二在材料的用料上高于方案一,两种方案的弯沉值和各层的最大拉应力均符合要求;但弯沉值表明方案一要好于方案二，路面的长期使用性能较好，故最终选择方案一。四、水泥道路路面结构设计（一）交通分析：表4-4-1交通车型代表车型昼夜交通量(辆/日)小客车2750中客车SH141700大客车CA50550小货车吉尔1301700中货车CA390650中货车EQ140850大货车JN150850特大车日野600拖挂车五十铃75交通量增长率(%)4.51、标准轴载与轴载换算国公路水泥混凝土路面设计规范规定以汽车车轴重为100KN的单轴荷载作为设计标准轴载，轴载换算公式为：计算结果如表2-1-1所示。表2-1-1 轴载换算结果表表4-4-2车型Pi(KN)Ni(次/日)中客车SH141前轴25.5517000.05后轴55.101700大客车CA50前轴28.7015501.205后轴68.201550小货车吉尔130前轴25.75117000.419后轴59.5011700中货车CA390前轴35.0016502.235后轴70.151650中货车EQ140前轴23.7018502.35后轴69.201850大货车JN150前轴49.0018501095.77后轴101.601850特大车日野前轴47.5516001.47后轴2x79.00600拖挂车五十铃前轴6017568.42中轴100.00175后轴2x80.00751171.919高速公路设计基准期为30年，安全等级为一级。临界荷位处的车辆轮迹分布系数取0.21。交通量平均增长率为4.5%。设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：(次)属重交通等级。（二）初拟路面结构查规范知，相应于安全等级一级的变异水平等级为低级。根据调整公路重交通等级和低变异水平等级，初拟两种路面结构方案。方案一：单层水泥混凝土路面上面层为普通混凝土面层，厚度为260mm；基（垫）层为水泥稳定粒料、多孔隙水泥碎石、级配碎砾石，厚度分别为200、130mm、150。水泥混凝土上面层板的平面尺寸长为5.0m、宽从中央分隔带至路肩依次为4.5m、4.5m、4.0m；纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝，横缝设假缝，间距(板长)5.0m。方案二：复合式水泥混凝土路面上面层为普通混凝土面层，厚度为260mm；基（垫）层为水泥稳定粒料、多孔隙水泥碎石、天然砂砾，厚度分别为200、130mm、150。水泥混凝土上面层板的平面尺寸长为5.0m、宽从中央分隔带至路肩依次为4.5m、4.5m、4.0m；纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝，横缝设假缝，间距(板长)5.0m。（三）路面材料参数确定普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值为31GPa；碾压混凝土弯拉强度标准值为4.0Mpa,相应弯拉弹性模量标准值为27GPa；路基土回弹模量取30MPa；石灰粉煤灰稳定土垫层回弹模量取600MPa，水泥稳定粒料基层回弹模量取1300MPa.用路面结构设计程序计算，输入各项参数后可得到计算结果方案一:水泥混凝土路面设计设计内容:新建单层水泥混凝土路面设计公路等级:高速公路变异水平的等级:低级可靠度系数:1.2面层类型:普通混凝土面层序路面行驶单轴单轮轴载单轴双轮轴载双轴双轮轴载三轴双轮轴载交通量号车辆名称组的个数总重组的个数总重组的个数总重组的个数总重 (kN)(kN)(kN)(kN)1单后轴客车125.55155.100007002单后轴客车128.7168.200005503单后轴货车125.75159.5000017004单后轴货车135170.1500006505单后轴货车123.7169.200008506单后轴货车1491101.600008507双后轴货车140.7500179006008拖挂车1600031000075行驶方向分配系数.5车道分配系数1轮迹横向分布系数.21交通量年平均增长率4.5％混凝土弯拉强度5MPa混凝土弯拉模量31000MPa混凝土面层板长度5m地区公路自然区划Ⅳ面层最大温度梯度88℃/m接缝应力折减系数.87基(垫)层类型----新建公路土基上修筑的基(垫)层层位基（垫）层材料名称厚度(mm)回弹模量(MPa)1水泥稳定粒料20015002多孔隙水泥碎石13015003级配碎砾石1502504土基30基层顶面当量回弹模量ET=223.9MPaHB=260r=.723SPS=.94SPR=2.46BX=.59STM=2.09KT=.5STR=1.04SCR=3.5GSCR=4.2RE=-16%设计车道使用初期标准轴载日作用次数:557路面的设计基准期:30年设计基准期内标准轴载累计作用次数:2604639路面承受的交通等级:重交通等级基层顶面当量回弹模量:223.9MPa混凝土面层设计厚度:260mm验算路面防冻厚度:路面最小防冻厚度500mm新建基(垫)层总厚度480mm验算结果表明,路面总厚度满足路面防冻要求.通过对设计层厚度取整,最后得到路面结构设计结果如下:---------------------------------------普通混凝土面层260mm---------------------------------------水泥稳定粒料200mm---------------------------------------多孔隙水泥碎石130mm---------------------------------------级配碎砾石150mm---------------------------------------土基 方案二:水泥混凝土路面设计设计内容:新建单层水泥混凝土路面设计公路等级:高速公路变异水平的等级:低级可靠度系数:1.2面层类型:普通混凝土面层序路面行驶单轴单轮轴载单轴双轮轴载双轴双轮轴载三轴双轮轴载交通量号车辆名称组的个数总重组的个数总重组的个数总重组的个数总重(kN)(kN)(kN)(kN)1标准轴载001100000021002单后轴客车128.7168.200005503单后轴货车125.75159.5000017004单后轴货车135170.1500006505单后轴货车123.7169.200008506单后轴货车1491101.600008507双后轴货车140.7500179006008拖挂车1600031000075行驶方向分配系数.5车道分配系数1轮迹横向分布系数.21交通量年平均增长率4.5％混凝土弯拉强度5MPa混凝土弯拉模量31000MPa混凝土面层板长度5m地区公路自然区划Ⅳ面层最大温度梯度88℃/m接缝应力折减系数.87基(垫)层类型----新建公路土基上修筑的基(垫)层层位基（垫）层材料名称厚度(mm)回弹模量(MPa)1水泥稳定粒料20015002多孔隙水泥碎石13015003天然砂砾1501704土基30基层顶面当量回弹模量ET=216.2MPaHB=260r=.731SPS=.94SPR=2.63BX=.59STM=2.08KT=.49STR=1.03SCR=3.66GSCR=4.39RE=-12.2%设计车道使用初期标准轴载日作用次数:1607路面的设计基准期:30年设计基准期内标准轴载累计作用次数:7514640路面承受的交通等级:重交通等级基层顶面当量回弹模量:216.2MPa混凝土面层设计厚度:260mm验算路面防冻厚度:路面最小防冻厚度500mm新建基(垫)层总厚度480mm验算结果表明,路面总厚度满足路面防冻要求. 三）方案比选两种方案所选材料的厚度均相同，唯独不同的是最后一层的材料不同，两种方案在各项指标上均符合规范要求，本着经济适用的原则，根据材的价格选择天然砂砾为垫层的方案，即选择方案二作为推荐方案。 第五篇桥涵 小桥涵洞设计说明本项目全线设置桥梁2座，设置涵洞5道，采用的设计荷载为公路-Ⅰ级，涵洞采用a圆管涵，截面尺寸直径为2m，主要用于泄洪和农田的灌溉；b箱涵，截面尺寸8.0*5.0m，主要用于下行通道。管节分标准管节和调整长度用的辅助管节，标准管节长1m，辅助管节长0.5m。洞口采用八字式洞口，其水流条件较好，造价低。管节在连接时，管节接头连接处的的节间缝隙用浸过沥青的麻絮填塞，外面裹两道涂满热沥青的油毛毡。一、涵洞本路线设置了5座涵洞，见下表涵洞表项目桩号类型宽度表达式偏角（°）高度（m）涵底纵坡(%)池底高程（m进出口形式说明1K0+520箱涵1x4704154.5八字墙过人通道2K1+390圆管涵1x2352149.4八字墙通水管涵3K1+528圆管涵1x2572145.6八字墙通水管涵4K2+162圆管涵1x2552154八字墙通水管涵5K2+330圆管涵1x2902159八字墙通水管涵注：1、涵洞“宽度表达式”格式如：1x4,表示1孔涵洞，每孔孔径4米。2、涵洞“偏角”为涵洞轴线与路线前进方向的夹角，单位：度。3、涵洞“高度”表示涵洞的建筑高度，单位：米。4、涵洞“涵底纵坡”自左向右上坡为正，否则为负，单位：%。详细构造见附图。 【参考文献】交通部部颁标准和规范1、《公路工程技术标准》JTGB01—20032、《公路路基设计规范》JTGD30—20043、《公路路线设计规范》JTJ011—974、《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40—20045、《公路桥涵设计通用规范》JTD60—20046、《公路沥青路面设计规范》JTJ014—977、《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40—20028、《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTGF30—20039、《公路排水设计规范》JTJ018—97教材1张雨化主编，《道路勘测设计》人民交通出版社出版，1997。2邓学均《路基路面工程》人民交通出版社出版3赵明华主编，《土力学与基础工程》，武汉工业大学出版社，20004《公路工程地质》人民交通出版社出版参考书1公路设计手册《路基》人民交通出版社出版19962公路设计手册《路面》人民交通出版社出版19963公路桥涵设计手册《涵洞》人民交通出版社出版1997 第六篇总结、致谢 总结毕业设计是大学阶段的最后一个重要环节，它是对我们所学专业知识的一次总结和检验，也是我们走向未来的岗位的一个过渡阶段。本次道路设计共历时一个月，在老师的亲临指导和与同学的相互讨论学习下，完成了本次道路毕业设计。通过本次设计，是我取得了不小的收获。让我将以前所学的道路设计,路基路面等方面的零碎的知识系统地组织在一起，从而使自己对路面结构设计和路面施工等有了宏观的认识和理解，并最终完成了一个相对完整的道路设计。同时在本次设计中也存在着不少问题，由于初次接触这种初步设计，对实际了解不多，以及平时专业课学得不够扎实，对所学专业知识也只是一个初步认识，并没有建立起一个系统的知识体系，缺乏深刻的理解以及融会贯通，且与实际联系的不够。只是以书本和规范作为参考，在设计时难免会与实际有所出入，比如基层施工设计和水凝混土接缝设计。本次设计基本满足规范要求和技术标准，因整个设计时间有限，任务较大肯定有不足之处和不尽合理的地方，敬请各位老师在评阅时能加以指正。最后，在此衷心感谢xx、xx等老师在本次设计中对我的悉心指导！学生：xx2012.05 '