高速公路毕业设计

'人生最大的幸福，是发现自己爱的人正好也爱着自己。西南交通大学本科毕业设计（论文）德格一级公路两河口至老街子段路基路面组合设计年级:123123323学号:fhfhfhfhfh姓名:fghfhgfhgfhgf专业:土木工程指导老师:fhfhfhfhf2009年04月院系dgdgdgdgdg专业dgdgdgdgdg年级dgdgdgdgdgdgdgd姓名fdgfdgdgdgdgdgdgd题目德格一级公路两河口至老街子段路基路面组合设计指导教师评语 指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩委员会主任(签章)年月日毕业设计（论文）任务书班级dgdgdgdgdg学生姓名dgdgdgdgdgd学号dgdgdgddd发题日期：2009年04月10日完成日期：月日题目德格一级公路两河口至老街子段路基路面组合设计1、本论文的目的、意义通过路基路面结构设计、方案比较和专题设计加深学生对已学理论的理解及掌握培养学生综合应用有关理论进行道路工程设计的能力2、学生应完成的任务设计说明书、毕业实习报告和英文翻译原稿与译稿其中设计说明书应包括横断面设计路线设计（平面设计）、路基边坡支防护工程专题设计、水泥混凝土及沥青路面结构设计、路面结构的细部设计 3、论文各部分内容及时间分配：（共12周）第一部分(周)第二部分(周)第三部分(周)第四部分(周)第五部分(周)评阅及答辩(周)备注指导教师：年月日审批人：年月日摘要本设计为德格一级公路两河口至老街子段路面组合设计本设计包括平面线形设计线路横断面设计刚性路面和柔性路面设计比选方案标准断面排水；混凝土路面接缝设计；路肩等细部构造设计等等 关键词：Abstract（正文略） keywords：目录第1章绪论..................................................................11.1公路发展概况.........................................................1.2设计概况......................................................第2章平面设计.........................................................2.1公路等级的确定.........................................................2.2设计行车速度的确定.........................................................2.3选线设计.........................................................2.4平面线形设计.........................................................第3章纵断面设计.........................................................3.1纵断面设计原则.........................................................3.2纵坡设计的要求.........................................................3.3纵坡设计的步骤.........................................................3.4竖曲线设计.........................................................第4章横断面设计.........................................................4.1横断面设计原则.........................................................4.2超高的确定及过渡方法.........................................................4.3超高值的计算.........................................................4.4路基设计的内容.........................................................4.5横断面的绘制.........................................................第5章排水设计.........................................................5.1排水设计的原则.........................................................5.2排水设计的具体步骤.........................................................5.3路面排水设计......................................................... 5.4排水系统分析.........................................................第6章路面设计.........................................................6.1路面设计的内容.........................................................6.2路面设计步骤.........................................................6.3路面设计.........................................................第7章设计总结.........................................................主要参考文献.........................................................第1章绪论　　纵观当今世界经济发达的强国无一不是公路发达的国家公路已成为一个国家生产力是否发达的重要标志也是一个国家实力的重要组成部分1.1德格一级公路修筑的意义本路段起点位于四川凉山州彝族自治州两河口首先介绍凉山彝族自治州基本概况：凉山彝族自治州位于四川省西南部总面积6.01万平方公里辖西昌、德昌、会理、会东、宁南、普格、布拖、昭觉、金阳、雷波、美姑、甘洛、越西、喜德、冕宁、盐源及木里藏族自治县等17个县市、616个乡镇是全国最大的彝族聚居区和四川省民族类别最多、少数民族人口最多的地区全州总人口415.48万　　凉山是一个资源十分富集开发潜力巨大的地区是四川省委、省政府确立的"攀西资源综合开发区"的重要组成部分党和国家领导人历来对这一地区的资源开发和经济社会发展十分重视　　富甲天下的水能资源凉山境内江河纵横水能资源极其丰富理论蕴藏量达7100多万千瓦可开发量4952万千瓦占全省的三分之一流经凉山的雅砻江、金沙江、大渡河"三江"流域流量大、落差大具有广阔的水电开发前景是国家"西电东送"的重要基地和骨干电源点　　得天独厚的矿产资源凉山地处著名的攀西裂谷成矿带是我国乃至世界罕见的"聚宝盆"被誉为"中国乌拉尔" 境内矿产资源十分富集具有品位高埋藏浅采取条件好综合利用价值高的特点现已探明矿种84种有相当储量的达60种其中大型、特大型矿床30处中型矿床63处　　极为丰富的农业资源凉山光热丰富雨量充沛立体气候特征明显农业和生物资源极具特色被誉为各类动植物的基因库安宁河谷是四川省第二大平原素有"川南粮仓"美誉是国家优质烟叶、储备烟叶、出口烟叶的重要基地；甘蔗平均亩产5吨以上最高亩产达15吨平均含糖量13.5%；蚕茧一年可养四季个大质优单粒丝长达1200米；各类蔬菜具有"早、优、高、稀、特"的优势；苹果、石榴、脐橙等水果享誉省内外凉山是全省三大林区、三大牧区之一有林地173万公顷森林覆盖率30.6%活立木蓄积量达2.3亿立方米；草地241万公顷占总面积的40%以上牧草产量高、草质好仅草本类优良饲草就达上百种；野生植物资源名目繁多仅中草药就有2400余种被称为"川南中草药宝库"　　绚丽多彩的旅游资源凉山自然风光秀美自然、人文景观遍布各地民族民俗风情别具特色是四川省旅游资源最丰富的地区之一　　终点攀枝花市境内老街子攀枝花市是攀西地区最大的城市（地级市）是四川南部地区最富裕的城市也是四川省重点打造的四座特大城市之一 人均GDP四川第一城镇居民人均可支配收入四川第二（仅次于成都）连续两年区域综合竞争力位居四川第二名攀枝花市自然资源得天独厚这里拥有丰富的矿产、水力和农业资源和旅游资源　　德格一级公路为攀高速公路组成部分攀高速公路是国家实施西部大开发战略、交通部规划的西部大通道甘肃兰州至云南磨憨口岸公路的重要组成部分是四川省高速公路网中的主干线之一项目的建设对完善四川省总体路网规划布局促进攀西地区经济发展具有重要意义设计概况本设计为德格两河口至老街子段一级公路组合设计德格一级公路两河口至老街子位于四川省西部地处青藏高原东南缘的横断山系凉山高原中高山区区内地势北高南低向南微倾山脉水系与地质构造线方向一致呈SN走向线路沿安宁河而行安宁河属雅袭江一级支流线区内呈NS流向安宁河河谷较为开阔两侧、特别是东侧多可见大小不等的冲积阶地及泥石流堆积扇体区内羽状水系发育有孙水河、河边河等次级水系安宁河流量随季节变化大雨季山洪暴发河水漫溢；旱季时则河床暴露甚至断流据安宁河安于桥、漫水湾水文站观测最低、最高水位差3.53~5.46m年平均流量40.6~114m3/s最大流量2590m3/s其流量变幅达80~260倍本区属中亚热带季风气候其主要特点是寒暑差异不大雨旱两季分明10月至次年5月为旱季气候干爽 冬春多季风蒸发量大6~9月为雨季月降雨量150~250mm全年降雨量1040mm雨季连续无降水日数不超过10天由于地形的影响安宁河谷与两岸山地气候差异比较明显就安宁河河谷区（工程区）而论年平均气温13℃最高气温36.15℃最低气温-10.7℃气温日变化较大多年平均相对湿度在69%左右无霜期为236天多年平均风速2.4m/s最大风速20m/s无严寒酷暑四季不太分明年平均日照时数约2400小时1.2地层岩性区内地层发育较为齐全除石炭系外从下元古界至新生界各系均有出露震旦系、古生界和三叠系为一套海相沉积岩间夹火山岩及火山碎屑岩主要分布于工程区以东地区保罗系自主系为一套陆相地层分布极广新生界为不厚的冲积、洪积、泥石流堆积、冰积物分布仅限于安宁河等河谷地带1.3地质构造工程区位于川滇南北向构造带E级构造带一一安宁河断裂带北段安宁河断裂带呈SN向延伸由一系列规则的南北向分支断裂组成断裂带宽10~20km延长约700km断裂面总体倾向东倾角73?~80?为一组高角度的冲断层历经多期构造活动形成和发展了以南北向构造为主体 并兼有北西向、北东向和东西向构造互相穿插交切形成南北呈条东西呈块的构造格架安宁河断裂是控制本区地层岩相、岩浆岩体分布的深大断裂带其多期活动性决定了本区复杂的岩浆岩体的形成1.4根据工程可行性研究报告路段所在地区近期交通量调查资料以及根据交通调查进行综合分析所得交通预测增长率如表设计交通量预测年限取20年经交通预测初步拟定采用双向四车道计算行车速度80km/h路基宽22.5m交通调查显示本段所过车辆基本为解放CA10B.解放CA390.黄河JN360.长征XD160.太脱拉111R.太脱拉130S.日野KF300D.等本设计提供线路平面与横断面纵断面设计提供刚性与柔性路面两种方案比选以下为对设计过程的详细说明：（一）选线部分：首先本路段处于安宁河附近海拔较高沿途有河流沟谷大量的存在并且有不良地址发育因此在选线设计中均采取绕避的方法但线路基本平直全线无超限坡但考虑到线路拔起高度相对比较大考虑到工程造价的问题通过反复必选线路线形基本合理经过交通20年的预测确定线路设计时速80KM线路半径按照规范选取（二）路面设计：本设计采用两套路面设计方案分别为刚性路面和柔性路面采用规《公路沥青路面设计规范》（报批稿）JTGD50-2004；《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40--2004；采用以本规范为基础的设计软件HPDS2003进行路面的厚度及力学性能的验算（1）柔性路面的设计本区属中亚热带季风气候 其主要特点是寒暑差异不大雨旱两季分明10月至次年5月为旱季气候干爽冬春多季风蒸发量大6~9月为雨季月降雨量150~250mm全年降雨量1040mm石料磨光值PSV采用大于42一级公路采用设计年限15年因为年降雨量为1040mm大于1000mm所以面层需要用集料与沥青粘附性宜达到5级　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第2章平面设计　　道路为带状构造物它的中线是一条空间曲线中线在水平面上的投影称为路线的平面路线平面的形状及特征为道路的平面线形而道路的空间位置成为路线路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时路线要改变方向和发生转折2.1公路等级的确定 　　交通量是单位时间内通过道路某断面的交通流量（既单位时间通过道路某断面的车辆数目）根据本路段交通量调查：　　近期交通组成与交通量车型 解放CA10B 解放CA390 黄河JN360 长征XD160 太脱拉111R 太脱拉130S 日野KF300D 小客车 数量（辆/日） 100 250 250 300 150 150 350 3850* 年交通增长率 5% 5% 7% 7% 5% 5.5% 5.5% 8.3% 　　*含中型客车折算量可得远景20年平均交通量大概是28767（辆/日）依据《公路工程技术标准JTGB01-2003》在综合考虑线路等级的情况下拟定为双向四车道一级公路本路段位于川西高原安宁河附近 线路在高程上限制较小主要对平面障碍适当绕避以降低工程造价本段年降雨量大约为1040mm应该对线路防排水做特别重视的设计2.2设计行车速度的确定　　"设计车速"是在气候正常交通密度小汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路面、附属设施等）的影响时一般驾驶员能保持安全而舒服地行驶的最大行驶速度依据《标准》从工程难易程度工程量大小及技术经济合理的角度考虑各级公路的设计车速按地形分为两类由于位于高原地带一级公路的时速拟定为80KM2.3选线设计2.3.1选线的基本原则：　（1）路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应　（2）在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上选定最优路线方案（3）路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省效益好并有利于施工和养护在工程量增加不大时应尽量采用较高的技术标准（4）选线应注意同农田基本建设的配合做到少占田地并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园　（5）要注意保持原有自然状态并与周围环境相协调　（6）选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查弄清其对道路的影响　（7）选线应综合考虑路与桥涵等的关系2.3.2选线的步骤和方法：　A选线　　道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准 结合地质、地表、地物及其沿线条件结合平、纵、横三方面因素在纸上选定道路中线的位置而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素通过电子地图选线把路线的平面布置下来　a全面布局　　全面布局是解决路线基本走向的全局性工作就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带具体的在方案比选中体现　　路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应限制和影响道路的走向的因素很多大门归纳起来主要有主观和客观两类主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用我们的起终点就是由导师师规定的而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局城镇以及地形、地质水文、气象等自然条件上述主观条件是道路选线的主要依据而客观条件是道路选线必须考虑的因素　b逐段安排　　在路线基本走向已经确定的基础上根据地形平坦与复杂程度不同可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法插出一系列的控制点然后从这些控制点中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段延伸相邻直线的交点即为路线的转角点　c具体定线　本段起点为凉山州境内两河口沿起点1000米的范围内基本在安宁河附近线路受高程限制较小为缓坡地段定线主要解决的矛盾是线路平面方向的障碍问题在大约为360米段有建筑物考虑到减少拆迁的要求做了适当的绕避处理同时为了尽量使线路为直线以保证行车的舒适性及安全性 采用直线方案前方400米外有一汇水的河谷同样出于上述考虑提前做好线路转向的处理跨过汇水河谷以后在距离起点1000米处有一陡峻的深谷为了避免填挖量过大极其路基的稳定采用绕避的方式综合考虑线路平顺性采用直线同时由于客观上的限制考虑到航空折线上限制线路在1000米处做了转向然后沿着航空折线的方向以直线通行考虑的直线不能过长以免驾驶员的视觉反应及心理上的承受能力在距离起点2200米做了适当的转向同时在这个范围内有两个较大的深谷考虑到尽量降低工程造价的目标做了适当的绕避线路行进到此段以后线路要进行长大范围的爬坡线路高程在逐渐升高由于走向限制线路要顺山而上在距离目的点400米的范围内有大量的农房水塘线路做了转向然后直达老街子　2.3.3方案选择：　在选线过程中从理论上讲线路走向问题并没有正确与否的说法只是在技术上和经济上的可行性与造价低廉上有一定得要求从个人主观上设计者更趋近于选择直线这个正好和驾驶者心里相符合但是公路驾驶如果选择长大直线驾驶员容易产生心理上的懈怠和视觉上错觉容易发生事故由于本设计指导教师指定选择下线方案 但一个起点和一个终点之间有许多供选择的方案在综合考虑线路的平顺性安全性美观性实用性的基础上同时依据《标准》在做了反复的比选论证之后最后选择线路走向线路走向合理明确符合规定同时在充分考虑了减少工程量的目的为后续施工方便打好基础2.4平曲线要素值的确定　2.4.1平面设计原则：　(1)平面线形应直捷、连续、顺舒并与地形、地物相适应与周围环境相协调(2)除满足汽车行驶力学上的基本要求外还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求(3)保持平面线形的均衡与连贯为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变(4)应避免连续急弯的线形这种线形给驾驶者造成不便给乘客的舒适也带来不良影响设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线(5)平曲线应有足够的长度如平曲线太短汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整一般都应控制平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）的最小长度2.4.2平曲线要素值的确定：　　平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的当然三个也可以组合成不同的线形在做这次设计中主要用到的组合有以下几种：　A基本形曲线几何元素及其公式：　　按直线--缓和曲线--圆曲线--缓和曲线--直线的顺序组合而成的曲线这种线形是经常采用的例如设计中的大多数点都是应用这个的如下图一 缓和曲线是道路平面要素之一它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线《标准》规定除四级路可以不设缓和曲线外其余各级都应设置缓和曲线它的曲率连续变化便于车辆遵循；旅客感觉舒适；行车更加稳定；增加线形美观等功能设计是要注意和圆曲线相协调、配合在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果　在设计的时候还要注意缓和曲线长度确定除应满足最小外还要考虑超高和加宽的要求所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求根据《公路工程技术标准JTGB01-2003》的规定如表：　　公路等级 　　一级 　　地形 高原山岭 　　圆曲线一般最小半径（m） 　　400 　　圆曲线极限最小半径（m） 　　250 　　平曲线最小长度（m） 　　100 　　缓和曲线最小长度（m） 　　70 　　平曲线要素值表要素交点 R（m） T（m） L(m) La(m) a (m) JD1 500 39.76 79.30 100 9°5′31″ ID2 600 60.56 120.65 100 11°31′40″ JD3 800 107.35 213.32 100 15°17′9″ JD4 1000 132.26 262.86 100 15°4′7″ 　考虑到线形的连续和驾驶的方便相邻两平曲线之间应有一定得直线长度直线不宜太长也不宜太短特别是同向平面曲线之间不得设置短直线以免产生视觉差　由于《规范》规定：当设计速度大于60km/h时同向平曲线间的最小长度（以m计）以不小于设计速度（km/h）的6倍为宜；当地形条件及其他特殊情况限制时最小直线长度（以m计）不得小于设计速度（以km/h计）的3倍本设计路段在平面选线中综合考虑各种因素选定的在JD1转向角度a=9°5′31″考虑到和JD2距离较近所以选用较小的半径500米同时JD2也出于同样的考虑选定圆曲线半径600米根据《标准》选定较大的回旋线的长度有利于行车安全同时在不违背《标准》的前提下线路尽量截弯取直给后来的运营创造良好的条件在JD3和JD4的选择上 在照顾到直线段不宜太长的规定下尽量使用的是长直线在JD3和JD4之间有较长的直线不在考虑夹直线过长过短的问题选择相对宽松些具体的曲线要素如前表所示　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第3章纵断面设计　　沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面由于自然因素的影响以及经济性要求路线纵断面总是一条有起伏的空间线纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性道路等级当地的自然地理条件以及工程经济性等研究起伏空间线的大小和长度以便达到行车安全迅速运输经济合理及乘客感觉舒适的目的3.1纵断面设计的原则　（1）纵面线形应与地形相适应线形设计应平顺、圆滑、视觉连续保证行驶安全　（2）纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡　（3）平面与纵断面组合设计应满足：　（4）视觉上自然地引导驾驶员的视线并保持视觉的连续性（5）平曲线与竖曲线应相互重合最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内即所谓的"平包竖"　（6）平、纵线形的技术指标大小应均衡 　（7）合成坡度组合要得当以利于路面排水和行车安全（8）与周围环境相协调以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度并起到引导视线的作用3.2纵坡设计的要求（1）设计必须满足《标准》的各项规范　（2）纵坡应具有一定的平顺性起伏不宜过大和过于频繁尽量避免采用极限纵坡值合理安排缓和坡段不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡连续上坡或下坡路段应避免反复设置反坡段（3）沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑　（4）应尽量做到添挖平衡使挖方运作就近路段填方以减少借方和废方降低造价和节省用地（5）纵坡除应满足最小纵坡要求外还应满足最小填土高度要求保证路基稳定　（6）对连接段纵坡如大、中桥引道及隧道两端接线等纵坡应和缓、避免产生突变　（7）在实地调查基础上充分考虑通道、农田水利等方面的要求3.3纵坡设计的步骤　（1）准备工作：AutoCAD图上先选定纵向极其横向比例尺本设计纵向比例尺为1：200横向比例尺为1:2000按比例标注里程桩号和标高点绘地面线里程桩包括：路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩（50m加桩或20m加桩）、平曲线控制桩（如直缓或直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直或圆直、公切点等） 桥涵或直线控制桩、断链桩等　（2）标注控制点：如路线起、终点越岭垭口重要桥涵地质不良地段的最小填土高度最大挖深沿溪线的洪水位隧道进出口平面交叉和立体交叉点铁路道口城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等　（3）试坡：在已标出"控制点"的纵断面图上根据技术指标、选线意图结合地面起伏变化以控制点为依据穿插与取直试定出若干直坡线反复比较各种可能的方案最后定出既符合技术标准又满足控制点要求且土石方较省的设计线作为初定试坡线将坡度线延长交出变坡点的初步位置　（4）调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定平、纵组合是否适当等若有问题应进行调整　（5）核对：选择有控制意义的重点横断面如高填深挖作横断面设计图检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况若有问题应调整　（6）定坡：经调整核对无误后逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来坡度值要求取到0.1％变坡点一般要调整到10m的整桩号上　（7）设置竖曲线：根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径计算竖曲线要素　（8）计算各桩号处的填挖值：根据该桩号处地面标高和设计标高确定 3.4纵断面设计在已经汇出地形线的AutoCAD图上先根据《标准》规定的坡度进行试坡由于本设计为德格一级公路组合设计线路等级为一级依据《规范》可知最大纵坡为5%但是考虑到经济性同时由于客观上线路在高程上的限制较小所以尽量选择小坡度当然还要综合考虑填挖平衡极其《标准》中规定的最大纵坡长度等综合因素由于电子定线在操作上有很高的灵活性可以方便的试坡放线同时由于本设计路段年降雨量为1040mm应照顾到后续排水的方便坡度及长度设计：在距离起点798米的范围内经过比选选用1%坡度的线虽然有利于排水但是造成相对的填方过大致使工程造价提高基于这种考虑再加上后续设计的需要爬坡的需要选用小坡度为首选在本段选用1‰坡度虽然坡度较小但比平坡有利排水同时在这种设计下路基为填方路堤在排水上其实在横向设置横坡便可达到目的在距离起点798.7319米开始线路需要爬坡但如果从坡底到坡顶使用同一个坡度虽然没超过最大坡度5%的限制但这样会造成一个连续下坡的设计会在之后运营的过程中给行车造成危险因为过长的小坡度连续下坡会使驾驶员思想松懈基于这种考虑设计上采用分段设计的处理在第一个变坡点后240米的范围内采用3%的坡度同时满足《标准》规定的最小坡长为200米的要求 这样突然地拔起的目的在于在短距离获得较大的高程增高为在后续设计上避免长下坡创造条件如此考虑在变坡点2处后续249米范围设置3‰的小坡度原本准备设计平坡以保证满足《标准》最大纵坡长度但由于后续坡度都小于3%在《标准》中并未做硬性限制条件设置3‰的纵坡目的有利于排水在变坡点3后面路程全部使用同种坡度2.5%这个坡度值是完全进过前面多次比选得到的正是由于多次比选极其综合考虑后面爬坡才比较顺利坡度也不是很大完全满足《标准》同时充分考虑到排水运营上的安全和工程经济性的要求3.5竖曲线的选择根据《标准》公路纵坡变更处应设竖曲线竖曲线最小半径和最小长度应符合表3.0.18规定3.5.1竖曲线最小长度和半径竖曲线设计首先应确定合适的半径在不过分增加工程量的情况下宜选用较大的的竖曲线半径前后两相邻纵坡的代数差小时竖曲线应采用大半径只有当地地形限制或其他特殊困难时才选用极限最小半径选用竖曲线半径时为了获得更好的视觉效果还应将竖曲线半径选得大一些使视觉上感到舒适畅顺有条件时宜选用《规范》所列视觉所需要的的最小竖曲线半径　　　　　　　　　3.5.2满足超车视距路段凸形竖曲线半径 设计速度（km/h） 80 60 40 30 20 凸形竖曲线半径（m） 31500 12800 4200 2400 1100 在第一个变坡点BP1坡度差为3%-1‰=0.029而《规范》规定在设计时速80km时竖曲线长L不小于70米基于这种考虑竖曲线半径R至少为2413.79米所以按照《规范》所给的最小值为3000在本设计第一个变坡点选择4000米的竖曲线半径在第二个变坡点BP2坡度差为3‰-3%=-0.027在满足竖曲线最小长度情况下此段需要设计至少2592.59米但考虑到超车视距的凸形曲线选择40000米的竖曲线半径在这里选择大半径曲线既有利于行车安全又有利于减少工程填方量选择大半径为合理设计在变坡点三BP3坡度差为2.5%-3‰=0.022出于同种考虑在本变坡点最小竖曲线半径为3181.82米同时本点为凹曲线选择4000米的竖曲线半径具体竖曲线要素如表3.5.3所示　　　　　　　　　　　　　3.5.3竖曲线要素表要素 变坡点 R(半径m) T(切线长m) E(外距m) L(竖曲线长m) BP1 4000 58 0.42 116 BP2 40000 540 3.65 1081 BP3 4000 44 0.24 88 本设计段的纵断面在此一步完成暂告一段落但需要特殊说明的在于路线小坡度的长下坡虽然各项都满足《规范》要求但小坡度的长下坡更易引起驾驶人员的松懈怠慢容易造成事故因此需要在坡顶安装显眼的警示标志　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第4章横断面设计　　道路横断面是指中线上各点的法向切面它是由横断面设计线和地面线构成的横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的4.1横断面设计的原则　（1）设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况进行精心设计既要坚实稳定又要经济合理　（2）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物采用经济有效的病害防治措施 　（3）还应结合路线和路面进行设计选线时应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段对于地形陡峭、有高填深挖的边坡应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较以减少工程数量保证路基稳定　（4）沿河及受水浸水淹路段应注意路基不被洪水淹没或冲毁　（5）当路基设计标高受限制路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实使路面具有一定防冻总厚度设置隔离层及其他排水设施等　（6）路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要　4.1.1行车道宽度的确定　根据本设计交通量近期估计公路的等级为双向四车道一级公路时速80km则由《公路工程技术标准JTGB01-2003》规定一级公路的横断面尺寸按照《标准》选取路基面宽度取24.50米车道宽度3.75米中央分隔带宽度3.0米《标准》规定尺寸如表4.1.1；表4.1.2；表4.1.3和表4.1.4各等级路基宽度表4.1.1路肩宽度表4.1.2中央分隔带宽度表4.1.3车道宽度表4.1.4根据上述规定线路的标准断面尺寸可以确定具体细部尺寸见附图标准断面图　4.1.2平曲线加宽及其过渡汽车行驶在曲线上由于各轮迹半径不同 其中以后内轮轮迹半径最小且偏向曲线内侧故曲线内侧应增加路面宽度以确保曲线上行车的顺适与安全　（1）平曲线加宽值的确定：由《公路工程技术标准JTGB01-2003》规定二级公路采用第3累加宽值　　公路平曲线加宽加宽类型 平曲线半径(m)汽车轴距前悬(m) 250~200 <200~150 <150~100 <100~70 <70~50 <50~30 <30~25 <25~20 <20~ 15 　　3 　　5.2+8.8 　　0.8 　　1.0 　　1.5 　　2.0 　　2.5 　　 　　 　　 　　 （2）缓和曲线加宽　采用比例过渡则加宽缓和段内任意点的加宽值：　　Bx=LxB/L　　Lx--任意点距缓和段起点的距离(m)　　L--加宽缓和段长(m)　　B--圆曲线上的全加宽(m)　　桩号k72+269.634加宽的值见下表　　桩号 　　加宽值 　　桩号 　　加宽值 　　k72+189.839 　　0 　　k72+294.531 　　1 　　k72+239.839 　　1 　　k72+344.531 　　0 　　k72+267.185 　　1 　　 　　 　　对于JD5的半径为600已经等于不设超高的最小半径了大于250m由于加宽值很小可以不加宽.　4.1.3路拱的确定　　路拱是为了利于路面横向排水将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形根据《公路沥青路面设计规范JTJ014-97》规定水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的路拱横坡度1~2%考虑到绵阳处于亚热带温润季风气候终年温和湿润因此取用2%的横坡度土路肩的排水性远低于路面所以其横坡度取用3% 4.2超高的确定及过渡方法4.2.1超高的确定　　超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高而在缓和曲线上则是逐渐变化的超高因此从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段称作超高缓和段或超高过渡段　　超高值的计算公式：ih+u=V2/127R　　i-超高横坡度　　u-横向力系数　　V-行车速度(km/h)　　R-圆曲线半径(m)　　根据规范规定二级公路一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%且考虑到超高横坡度与路线纵坡组合而成的坡度即合成坡度规范规定二级公路山岭重丘区的最大允许合成坡度不的大于10%　4.2.2超高的过渡　　此设计公路是无中间分隔带的在直线路段的横断面均以中线为脊向两侧倾斜的路拱在曲线路段路面由双向倾斜的路拱形式过渡到具有超高的单向倾斜的超高形式外侧须逐渐抬高在抬高过程中若超高横坡度等于路拱坡度则行车道外侧绕中线旋转直至与内侧横坡度相等为止当超高坡度大于路拱坡度时先将外侧车道绕外边缘旋转与此同时内侧车道随中线的降低而相应降低待达到单向横坡后整个断面仍绕外侧车道边缘旋转直至超高横坡度　　　　　　绕边线旋转超高值计算公式 　　超高位置 　　计算公式 　　注 　　 　　X≦X0 　　X≧X0 　　 　　圆曲线上 　　外缘hc 　　bJiJ＋(bJ＋B)ih 　　1．计算结果均为与设计高之高差　　2．临界断面距缓和段起点：X=iGLc/ih　　3．X距离处的加宽值：bx=Xb/Lc 　　 　　中线h′c 　　bJiJ＋Bih/2 　　 　　 　　内缘h′′c 　　bJiJ－(bJ＋b)ih 　　 　　过渡段上 　　外缘hcx 　　bJ(iJ－iG)＋[bJiG＋(bJ＋B)ih]X/Lc 　　 　　 　　中线h′cx 　　bJiJ＋BiG/2 　　bJiJ＋B/2·Xih/Lc 　　 　　 　　内缘h′′cx 　　bJiJ－(bJ＋bx)iG 　　bJiJ＋(bJ＋bx)Xih/Lc 　　 　　BJ-路肩宽度　　iG-路拱坡度　　iJ-路肩坡度　　ih-超高横坡度　　Lc-超高缓和段长度　　X0-与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离　　X-超高缓和段中任一点至起点的距离　　hc-路肩外缘最大抬高值　　h′c-路中线最大抬高值　　h′′c-路基内缘最大降低值　　hcx-X距离处路基外缘抬高值 　　h′cx-X距离处路中线抬高值　　h′′cx-X距离处路基内缘降低值　　b-路基加宽值　　bx-X距离处路基内缘降低值4.3超高值的计算　例如：桩号JD6　　B=8.50mb=1.5mR=150mbJ=0.75miG=2%iJ=3%　　ih=V2/127R－u=402/127×150－0.06=2%　　外缘hc=bJiJ＋(bJ＋B)ih=0.75×3%＋(0.75＋7)×2%=0.17m　　中线h′c=bJiJ＋Bih/2=0.75×3%＋7.0×2%÷2=0.9m　　内缘h′′c=bJiJ－(bJ＋b)ih=0.75×3%－(0.75＋1.5)×2%=-0.02m4.4路基设计的内容　　路基设计的基本内容就是确定路基边坡的形状和坡度路基边坡的形状在在本次设计中采用了直线、折线和台阶形在填方边坡小于8时采用直线形大于8小于20时采用折线形当地形较陡不容易放坡时采用了重力式挡土墙在挖方边坡坡高较小时用直线形当边坡中混合了土、石时在分界处变坡即采用折线形边坡；坡高较高时则采用台阶形填挖方坡度值的取用综合了当地的地形和符合规范的规定具体如下：　　填方边坡坡度 填料种类 　　边坡高度(m) 　　边坡坡度 　　 　　全部 　　上部 　　下部 　　全部 　　上部 　　下部 粘质土、粉质土、砂类土 　　　　20 　　　　8 　　 　　12 　　　　- 　　1：1.5 1：1.75 砂、砾 　　12 　　- 　　- 　　1：1.5 　　- 　　- 砾类土、卵石土、漂石土 　　　　20 　　　　12 　　　　8 　　　　- 　　1：1.5 　　1：1.5 不易风化的石块 20 　　8 　　12 　　- 　　1：1.5 　　1：1.5 　　挖方边坡坡度 　　土、岩石种类 　　密实、风化程度 　　边坡高度(m) 　　 　　 　　﹤ 20 　　20-30 　　粉质土 　　胶结 　　1:0.5 　　- 　　砂岩 　　微风化、弱风化 　　1:0.3 　　- 　　泥岩 　　微风化、弱风化 　　1:0.3 　　- 　　　　4.5横断面的绘制道路横断面的布置及几何尺寸应能满足交通环境用地经济城市面貌等要求并应保证路基的稳定性.本次横断面设计选择了路线的一公里来绘制其中包括了桩号JD5桩号JD6两个桩号.此段路的路基土石方数量见附表三路基土石方数量计算表路基设计的主要计算值见附表四路基设计表　　　　第6章路面设计6.1路面设计的原则　　路面结构是直接为行车服务的结构不仅受各类汽车荷载的作用且直接暴露于自然环境中经受各种自然因素的作用路面工程的工程造价占公路造价的很大部分最大时可达50％以上因此做好路面设计是至关重要的　　路面设计内容应包括路面类型与结构方案设计、路面建筑材料设计、路面结构设计和经济评价　6.1.1路面类型与结构方案设计　　路面类型选择应在充分调查与勘察道路所在地区自然环境条件、使用要求、材料供应、施工和养护工艺等并在路面类型选择的基础上考虑路基支承条件确定结构方案由于路面工程量大基垫层材料应尽可能采用当地材料并注意使用各类废弃物必要时 应考虑采用新型路面结构形式、新材料、新施工工艺同时应注意路面的功能和结构承载力等是通过设计、施工、养护等共同保证的可采用寿命周期费用分析技术合理确定路面类型和结构　　在本设计中教师确定路面设计为本次设计重点因此本次设计中提供刚性路面和柔性路面的比选方案同时分别在两个方案中分别提出两种比选方案通过最后的技术及经济比选选择最优组合　6.1.2设计软件介绍　　在本次设计中采用软件HPDS2003路面力学分析软件本软件符合《公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-2002》及《公路沥青路面设计规范JTGD50-2006》设计的适合公路路面设计软件HPDS2003提供刚性和柔性路面的计算通过设计弯沉值计算设计层厚度及容许拉应力验算设计层厚度最后选择满足两条件的厚度软件输入通过人机对话输入可结合当地可提供的材料方便输入6.2路面设计步骤本设计路面采用沥青混凝土沥青路面结构设计有以下四步：（1）根据设计任务书的要求进行交通量分析确定路面等级和面层类型计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值（2）按路基土类与干湿类型将路基划分为若干路段(在一般情况下路段长不宜小于500m若为大规模机械化施工不宜小于lkm)确定各路段土基回弹模量（3）可参考规范推荐结构(见规范附录A)拟定几种可能的路面结组合与厚度方案根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度确定各结构层材料设计参数（4）根据设计弯沉值计算路面厚度 对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求如不满足要求或调整路面结构层厚度或变更路面结构组合或调整材料配合比、提高极限抗拉强度再重新计算上述计算应采用多层弹性体系理论编制的专用设计程序（本设计采用HPDS2003程序）进行对于季节性冰冻地区的高级和次高级路面尚应验算防冻厚度是否符合要求进行技术经济比较确定采用的路面结构方案　　设计时应先拟定某一层作为设计层拟定面层和其他各层的厚度当采用半刚性基层、底基层结构时可任选一层为设计层当采用半刚性基层、粒料类材料为底基层时应拟定面层、底基层厚度以半刚性基层为设计层才能得到合理的结构；当采用柔性基层、底基层的沥青路面时宜拟定面层、底基层的厚度求算基层厚度当求得基层厚度太厚时可考虑选用沥青碎石或乳化沥青碎石做上基层以减薄路面总厚度增加结构强度和稳定性　　对高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层应进行拉应力的验算目前以上计算使用程序HPDS2003计算6.3路面设计6.3.1沥青路面结构设计标准　　现行《公路沥青路面设计规范》的设计标准主要以路面表面设计弯沉值作为设计控制指标、对高等级道路路面还要验算沥青混凝土面层和整体性材料基层的拉应力　6.3.2各层材料计算参数的确定　（1）沥青路面结构设计主要须确定沥青混合料在25℃和15℃时的抗压模量和15℃的劈裂强度强度和模量的确定方法不外两种试验法和经验法 　　经验法是参照规范中的参数建议值考虑工程所在地的气候状况(自然区划和气候分区)和工程的具体情况适当选用如沥青路面设计规范建议粗粒式沥青混凝土沥青标号≤90的抗压模量为1800～2200设计时不能简单地取中值如果所用沥青标号较低如60、70可考虑用较高的值若为90则应取低限；高速公路行车速度高一般二级公路行车速度低那么设计高速公路路面时可取上限值设计诸如矿区道路时因轴载较重车速低则可取低限（设计时可参考规范建议值采用）　（2）基层材料类别与计算参数确定　　基层材料的类别我国路面工程中最常用的当属半刚性基层主要材料类别按沥青路面规范定义有水泥稳定类(水泥土、水泥稳定级配碎石(砂砾))、石灰粉煤灰碎石(砂砾)、水泥石灰土、二灰土、水泥粉煤灰等综合稳定类　　主要力学参数确定设计中主要要确定的基层材料力学参数为设计沥青路面时有抗压模量和劈裂强度、设计水泥混凝土路面时只须确定抗压模量同样材料力学参数可通过配比试验确定也可参照规范建议值确定半刚性基层材料的参数依据规范建议确定时应注意规定的龄期材料配比特别是结合料的含量；同时应考虑基层将来可能处于的潮湿状态　（3）垫层材料类别与计算参数　　垫层材料类别垫层材料主要有石灰稳定类(石灰土、石灰稳定集料等)、级配碎石、砂砾等垫层材料的力学参数设计中一般只须确定垫层材料的抗压回弹模量由于用于垫层材料的粒料很难进行试验测定一般参照规范建议值确定即可　（4）土基回弹摸量的确定　　一般规定新建公路初步设计时 土基回弹模量值应根据查表法(或现有公路调查法)、室内试验法、换算法等经综合分析、论证确定沿线不同路基状况的土基回弹模量设计值土基回弹模量是路面设计的关键参数也是随机性大和比较难确定的参数确定的方法有两种可称为经验法(查表法)和现场测定法　　经验法新建道路设计时尚无法实测土基顶面的回弹模量应对路基填土类型、地下水位、预测的路基潮湿状态综合分析根据经验数据或通过室内试验确定根据土类和气候区以及拟定的路基土的平均稠度可参考《沥青路面设计规范》附录E表E2预测土基回弹模量值当采用重型击实标准时土基回弹模量值可较表列数值提高15％～30％　　现场实测法在已建成的路基上在不利季节按照现行《公路路基路面现场测试规程》规定用大型承载板测定土基0～0．5mm(路基软弱时测至lmm)的变形压力曲线然后根据公式计算出回弹模量值在本设计中采用经验值为36MPa6.4路面结构具体设计　　路面结构设计就是对拟订的路面结构方案和选定建筑材料运用规范建议的设计理论和方法对结构进行力学验算　　现阶段公路路面使用的路面类型主要有沥青混凝土路面和水泥混凝土路面学生应综合考虑当地的环境、降水、材料、交通量等各方面因素后选定路面的类型然后进行设计本设计近期交通量如图6.1.1所示　　6.4.1近期交通组成与交通量车型 解放CA10B 解放CA390 黄河JN360 长征XD160 太脱拉 111R 太脱拉130S 日野KF300D 小客车 数量（辆/日） 100 250 250 300 150 150 350 3850* 年交通增长率 5% 5% 7% 7% 5% 5.5% 5.5% 8.3% 　　6.4.1柔性路面设计过程说明　　柔性路面设计年限为15年车道系数0.45设计年限内年平均增长率为7.2%设计年限内一个车道上累计当量轴次:8606530次软件主界面如图6.4.2所示　　6.4.2沥青路面设计弯沉值和容许应力计算程序　　如图所示路面层数选择6层基层和面层系数按照规范选择需要特别说明的是在本设计段年降雨量较大路面材料需要选用密级配材料以利于防水所以在面层选择细粒式沥青混凝土第一个方案选择如表6.1.3所示　　　　　　　　　6.4.3沥青路面层数厚度及材料表 层位 结构层材料名称 厚度(cm) 抗压模量(MPa)(20℃) 抗压模量(MPa)(15℃ ) 容许应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 3 1400 2000 0.53 2 中粒式沥青混凝土 4 1200 1600 0.33 3 粗粒式沥青混凝土 5 900 1200 0.24 4 石灰粉煤灰碎石 待设计 1500 1500 0.29 5 石灰土 25 550 550 0.09 6 矿渣 15 150 150 7 土基 36 经过程序设计在第四层选择23.4cm的石灰粉煤灰碎石满足各项力学性能其中除过第四层的厚度都是按照工程习惯选择的厚度第一个方案选择中总厚度为75.5cm第二种方案选择和第一种选用原则一样两种方案比选的目的在于经济性第二种方案沥青路面曾是厚度和材料选择参照的表6.1.4.　　　　　　　　　　6.1.4沥青路面层数厚度及材料表层位 结构层材料名称 厚度(cm) 抗压模量(MPa)(20℃) 抗压模量(MPa)(15℃ ) 容许应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 3 1400 2000 0.53 2 中粒式沥青混凝土 4 1200 1600 0.33 3 粗粒式沥青混凝土 6 900 1200 0.24 4 石灰粉煤灰碎石 待设计 1500 1500 0.29 5 水泥粉煤灰矿渣 25 550 550 0.09 6 天然砂砾 15 150 150 7 土基 36 经过程序设计在第四层选择23.4cm的石灰粉煤灰碎石满足各项力学性能在第二种方案中路面总厚为77cm可见第一种的方案在材料和厚度上都比较有优势应该在工程中作为首选方案6.1.5刚性路面设计说明刚性路面设计年限为30年变异系数为低级面层类型采用普通普通混凝土具体参数如表程序主页面图6.4.5所示6.4.5混凝土程序参数经过比对车辆参数表确定本设计有两种车型：解放CA10B和解放CA390为但后轴货车其余近期预测的车型均为双后轴货车具体轴重车辆及交通参数如图6.1.6.6.1.6路面交通及参数表 车型 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m) 解放CA10B 19.4 60.5 1 双 0 解放CA390 35.0 70.15 1 双 0 黄河JN360 50 2×110 2 双 <3 长征XD160 42.6 2×85.2 2 双 <3 太脱拉111R 37.4 2×75.5 2 双 <3 太脱拉130S 50.6 2×88.9 2 双 <3 日野KF300D 40.95 2× 79 2 双 <3 通过对设计层厚度取整最后得到路面结构设计结果如下:---------------------------------------普通混凝土面层220mm---------------------------------------水泥稳定砂砾180mm---------------------------------------石灰粉煤灰土150mm---------------------------------------土基　　经过程序计算混凝土厚度的值为220mm作为方案一得厚度在方案二中通过改变水泥稳定砂砾为150mm通过程序计算得到普通面层厚度为220mm通过对设计层厚度取整最后得到路面结构设计结果如下:---------------------------------------普通混凝土面层220mm---------------------------------------水泥稳定粒料150mm---------------------------------------石灰粉煤灰土150mm---------------------------------------土基厚度及材料的确定后路面设计已经完成需要经过经济性比选选择最优方案由于沿线可采集各种砂、石料；附近有矿渣、炉渣可利用；水泥、石灰、沥青等材料当地可供应技术上可行性但具体使用那种方案还要经过技术论证　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第6章排水设计5.1排水设计的原则　　路基排水的原则主要有功能性原则；满足设计标准和目标的原则；协调性原则；环境保护原则和维修方便等原则．具体的如下面个条：　（1）路基排水设计首先应进行总体规划和综合设计将针对某一水源和满足某个要求而设置的各项排水设施组成统一完整的综合排水系统　（2）路基排水系统的布置应与道路的平纵面和横断面相联系并结合沿线的的地形、地质等条件因势利导、因地制宜布置适当的排水设施完善对进出口的处理完善对进出口的处理使各项设施衔接配合形成排水网络把有害水及时排除掉　（3）排水系统的规划要与地表、地下排水相互协调路基、路面排水综合考虑排水沟渠与沿线的天然水系及桥涵等泄水结构物密切配合　（4）道路排水还应与当地的农田水利等建设规划结合起来考虑　（5）地表排水设计与坡面防护工程要协调配合 　（6）路表面水常含有有害物质不得直接排入饮用水水源也不宜直接排入养殖池、农田等必要时应进行净化处理5.2排水设计的具体步骤　(1)在路线平面图上绘出必要的路堑坡顶线和路堤坡脚线标明路侧弃土堆和取土坑的位置等　(2)在路基的上侧山坡上可设置截水沟等拦截地表径流为提高截流效果截水沟宜大体沿等高线布置与地面水流方向接近垂直路堑上侧有弃土堆时弃土堆应连续而不中断并在其上方设置截水沟下坡一侧的弃土堆应每隔50-100m设不小于1m宽的缺口以利排水　(3)路基两侧按需要设置边沟或利用取土坑必要时采用路肩排水系统和中央分隔带排水系统汇集并排除道路表面的水　(4)根据沿线地下水的情况设置必要的地下排水设施　(5)将拦截或汇集的水流用排水沟管引排到指定的低地、河沟或桥涵等处排水沟应力求短捷、远离路基与其他水沟的联接应顺畅　(6)选定桥涵的位置使这些沟管同桥涵连成一个完整的排水系统对穿过路基的河沟二般均应设桥涵不要轻易改沟并涵考虑到路基排水或农田排灌的需要也可增设涵洞5.3路面排水设计（1）路面排水设施由路肩排水和中央分隔带排水设施组成设计时按暴雨强度采用当地任意连续30min的最大径流厚度(mm)；设计重现期二级公路1～2年 （2）路肩排水设施主要由拦水带、急流槽和路肩排水沟组成路肩排水设施的纵坡与路面的纵坡一致当路面纵坡小于0.3％时可采用横向分散排水方式将路面水排出路基但路基填方边坡应进行保护　　路堤边坡较高采用横向分散排水不经济时应采用纵向集中排水方式在硬路肩边缘设置拦水带并通过急流槽将水排出路基　　当硬路肩汇水量较大时可在土路肩上设置路肩排水沟路肩排水沟可采用"U"形水泥混凝土预制构件砌筑沟底纵坡同路肩纵坡并不小于0.3％　　其他等级公路当路堤较高时为避免填方边坡被路面水冲刷可在路肩上设置拦水带通过路堤边坡上的急流槽将水排出（3）中央分隔带排水设施由纵向排水沟(明沟、暗沟)、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成中央分隔带排水同它的布置形式、路线线形等有关凹形中央分隔带可采用浅平式纵向排水沟经集水井和地下横向排水管排去表面水凸形中央分隔带可用预制混凝土小块封面而将降水排到两侧路面上　　在弯道超高地段上半幅路面水会汇集于凸形中央分隔带旁的路缘带对于干旱少雨(雪)地区可在分隔带上设开口明槽使水流经下半幅路面排出；而一般地区则设路拦式排水沟或雨水口(井)通过地下管道排出 多雨地区的中央分隔带表面不作封闭时降水会下渗可在路床顶部设置纵向排水渗沟并由横向排水管引出路基　　中央分隔带排水沟(管)的断面尺寸及分段长度通过流量计算确定一般采用孔径20～40cra沟(管)底纵坡可与路面纵坡相同最小纵坡不宜小于0．3％扁平式排水沟横断面可采用蝶形、三角形、U形或矩形路拦式排水沟多用圆形或侧沟形（4）路面内部排水　　为了保持路面基层和路基的干燥状态可设置良好的路面内部排水系统其中透水性基层可用多孔水泥稳定碎石、沥青稳定碎石、贫水泥混凝土等为排除通过路面缝隙或者由路基或路肩渗入并滞留在路面结构内的自由水可设置路面边缘渗沟或排水基(垫)层5.4排水系统分析　　本地区年平均降雨量1032mm属多雨潮湿地区在路基排水系统设计时充分结合当地的具体情况做了设计：　（1）边沟用以汇集和排除路面、路肩和挖方边坡上的径流及少量流向道路的地表水挖方地段的边沟在土质路段采用梯形左右的坡度都设置为1:1底宽0.5m沟深0.5m；在石质路段采用矩形底宽0.6m沟深0.5m内坡与纵断面的坡度一样在低填方地段的路肩外侧根据具体地形设置不同形式的截面（2）截水沟用以拦截和排除流向路基的地表流水防止冲刷和侵蚀挖方边坡和填方坡脚在挖方路基上方距边坡不小于5m的地方设置截面采用梯形左右坡度设计为1:1底宽0.5m；在低填方路基的坡脚处若设置了边沟 则距不小于5的地方设置若没有设置边沟则距坡脚不小于2的地方设置（3）碎落台主要是用以迎接碎落的土石、碎块等以保护边沟不阻塞当挖方高度小于6时碎落台宽取1m；大于6时则取2m（4）护坡道是设置在填方坡脚处用以加宽边坡距离减小边坡平均坡度宽度取1～2m　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第6章景观设计　　由于本设计段起点凉山州两河口沿线经过德昌西昌航天城终点攀枝花老街子两个地区均为旅游资源丰富地区景观设计具有非常重要的地位在促进本地区旅游经济有积极地作用　　6.1.1景观设计的原则　　(1)因地制宜为前提　　　　强化结合利用现状地形进行景观没计宜树则树、宜草则草在尽可能减少上程量的前提下达到良好的视觉效果和环境效果这是符合中国园林"虽由人作宛自天开"的这一基本设计思想的　　(2)环境保护为基础　　　　高速公路的建设必须建立在环境保护的基础上 依据国家相关的法律、法规依法办事才能真正走上可持续发展的良性循环否则会给子孙后代留下遗患设计时要考虑的是在树种及种植范围的选择上尽量发挥植物的防噪音、防眩、净化空气、水土保持等方面的作用　　(3)美学理论为指导　　　　公路景观的形成不能脱离社会审美观的要求而独立存在由于道路的性质和功能决定了公路景观不可能凌驾于交通功能之上而成为首先考虑的方向必须在满足其功能的前提下以美学理论为指导进行相应的规划与设计　　(4)风格鲜明为特点　　　　高等级公路一般位于城市之问(也有旅游点之问的)跨地区、跨地域特点十分明显因此充分地结合地域特征和人文特点才能创造出具有鲜明风格的道路景观　　(5)兼顾效益为目的　　　　高速公路建设的目的就是为发展经济提高社会生产力其经济效益和社会效益不言而喻：但建成后能否最大限度地发挥环境效益则是贯穿了工程项目从可行性分析、报批立项、勘察设计、施工过程、后期养护管理等全过程需认真对待、全面调查、仔细分析体现在绿化设计中时就要采取"简单实用"的原则．在满足其他功能的同时尽量做到施工方便、养护容易　　6.1.2景观设计具体内容　　（1）中央分隔带景观设计：隔离带是高速公路景观的主要景观之一宽度取2～5m为宜用高大乔木进行布置高度控制在1．3～1．5m后期需精心的养护管理由于本路段位于四川省西南部冬无严寒、夏无酷暑有经年常青之树四时不败之花在中央分隔带设计时首先四级长青的高大乔木由于本路段所在地域植物品种繁多 再加上本地旅游产业发达公路为旅游地纽带出于给当地旅游做宣传的考虑拟在中央分隔带每隔200米设置当地特色树木结合公路分隔带树木使用规定选择合适在特色植物中央设置一般长青类乔木同时应注意从造景的角度出发不具备有太多变化的特点但从简单重复的韵律节奏以及线形上同样具有一定的观赏性的效果植物的选择常常以常绿、耐寒、耐旱、耐修剪为原则色彩以深绿、浅绿淡黄绿色等不同绿色为主进行搭配在一定限度内充分表现植物的季相变化（2）边坡景观设计：如果为软质边坡边坡绿化的作用是为了把裸露的土体坡面用绿色植被进行覆盖减少水土流失加固路基起到防止雨水冲刷的防护性能并且通过边坡绿化与周围自然景色相协调把道路融入周围环境之中在植物材料的选择上应用生长旺盛、耐干旱、耐贫瘠、根系发达而且管理养护要求低的植被如多年生藤本和灌木如果为硬质坡体则主要使用坡脚平台种植向上爬的攀援植物在边坡上挖种植槽栽植向下垂挂的植物通过上爬下垂而形成植物覆盖整个坡面的效果或者在边坡上挖种植池在种植池里种植攀援植物攀援植物最终筱盖整个坡面这两种情况受植物生长速度的限制一般年左右能够达到植物覆盖整个坡面的效果也可以采用客土喷播技术在岩面上喷植草或灌木（3）在设计中未涉及立交区域的具体设计所以景观设计暂不设计6.1.3结语良好的道路景观能给使用者清晰、愉快的感觉可以增添旅途的乐趣消除疲劳减少交通事故德格一级公路景观美化除以上所述外 还做了一些其他有益的尝试如修建拱型骨架护坡提高外部美观、设置网格护坡增加趣味性图案、采用矮挡墙护坡(种植三角梅)减少砌体压抑感等都能收到一定效果作为四川省重点建设公路德格一级公路采用景观设计具有重要的意义　　设计总结　　本设计为德格一级公路路基路面组合设计历时10周在陆阳老师大力支持下最后顺利完成本设计包括线路平面横断面和纵断面设计；路面设计景观设计和排水设计；线路细部设计　　（一）.线路线形设计　　1.平面设计：本设计完成了线路平面线形的设计对平面曲线要素和直线按照《规范》进行了合理的选择同时在平面设计中综合考虑《标准》和经济性的原则在不违背技术规范的前提下对线路走向进行反复比选绕避农舍深谷水塘等降低了工程造价减少了可能发生地地质灾害对线路的影响同时线路对农舍和水塘的绕避让线路和地方环境和谐搭配照顾了当地农民自身利益给工程的可行性创造有利条件同时线路在平面线形上合理美观给后续运营创造了良好的条件　　2.纵断面设计：由于客观地理条件的限制本设计在变坡点（BP1）后需要连续上坡虽然使用一个不大于3%坡度可以达到目的且不违背《规范》要求的最大坡长但是考虑到运行的安全设计中采用分坡段设计在长下坡处设置240米的小坡度是长下坡变成下坡加3‰小坡度给线路运营变得更加安全可靠在变坡点（BP2）处设置大半径竖曲线 由于几何性质是范围填方大量减少也达到了节约资金的效果在整体设计中本设计始终奉行在不违背技术标准不降低公路服务质量的前提下尽可能节约资金给工程增加经济性一般情况下线路服务水平越高其需要投入资金就越大但如果综合考虑精心设计便可在两个矛盾中找出一个平衡点使两者都尽可能最优　　3.横断面设计：本设计结合《标准》给出线路横断面图纸由于《标准》对线路横断面尺寸限制横断面供设计者自由发挥的空间不大　　（二）.水泥混凝土及沥青路面结构设计　　1.本设计提供沥青混凝土路面和水泥混凝土路面两种比选方案沥青路面采用高规格路面材料对排水有利同时满足路面力学性能在表面层选择当地容易得到的石灰粉煤灰碎石和矿渣等材料就地取材可以降低工程造价但是由于未选修道路工程方面的课程在路面材料的具体性质未能具体选择材料进行配比根据工程经验选择推荐面层材料通过程序计算适合本设计具体要求混凝土路面采用普通混凝土路面在本设计中只是根据路面所要求的交通量力学验算最后确定混凝土面层和垫层的厚度具体未能给出水泥的级配配合比等方面的具体设计一概选用工程经验配合比和混凝土标号混凝土在重载交通上有很好的效果德格一级公路是连接凉山彝族自治州和攀枝花两个西南经济重要集散点由于四川经济发展迅速交通量在20年后一定会大量增加选择混凝土路面有相当的可行性虽然在短期会造成投资增大 但在后续有相当的经济效果由于西昌为中国重要的航天工业基地修建高规格线路有利于国家战略意义（三）.景观设计1.本设计提供了中央分隔带景观设计和边坡景观设计考虑到当地旅游资源丰富在中央分隔带选择具有当地特性树木可达到相当好的广告宣传作用再设置相关有颜色层次的树木组合同时结合防护及引导设施如公路两侧的防撞栏、隔离墩、隔音屏、里程牌、安全指示牌、安全线、反光板（器）等其有规律的重复、特有的形状和色彩构成了高速公路特有的景观使人从中得到了快速、高效的体验在边坡上进行绿化设计同时注意了颜色和层次的设计让边坡和原本景观的达到相当好的融合效果避免了山体坡的裸露在边坡稳定和防止水土流失方面能达到很好的效果在景观设计中应该大规模改变原本植物品种搞大规模移植其他地方的植物和树木既浪费国家资源又破坏生态平衡做好植被恢复工作有相当重要性迎合国际保护环境的大趋势（四）.排水设计及其他水害是公路病害主要因素近年来修建公路无论是设计标准或者施工工艺总体水平都有显著地提高然而往往通车不到一年就出现早期损坏危险最大的最常见的是水损害做好防水有利于公路长期使用的寿命在本设计中使用截排堵的原则结合当地水文地质条件适当的估算了流量等在路面使用横坡排水边沟排水和截水沟槽等 结合急流槽组成完整的排水系统使水截的住排的出是线路在设计年限内能很好的服务由于个人对知识掌握不够深刻全面和工程经验的缺乏在本次设计中许多细节性问题并没有达到理想的设计效果但经过陆阳教授和同学的大力支持同时经过本人不懈努力最终达到本设计要求但不可避免的有不足之处在以后工作学习中还需要不断完善致谢本设计能如期完成离不开许多个人和单位的帮助在此需要逐一致谢首先需要感谢给本次设计提供资料和指导的全体教师特别要感谢陆d教授在本次设计中陆教授提供大量的资料和不厌其烦指导给本次设计顺利完成提供了技术上的支持陆教授作为本次设计的指导教师每周的答疑使问题能及时的解决保证了设计进度再次需要特别感谢还有本毕业设计组的其他教师感谢能够及时提出宝贵建议感谢西南交通大学图书馆图书馆的专业图书为本次设计提供了技术依据和图书使设计有章可循感谢西南交通大学教务工作人员能及时发布毕业设计相关信息使设计工作可以如期完成感谢ggg同学在本次设计中给予的帮助和建议在互相的学习中得到了莫大的帮助　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　主要参考文献：　　1中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》（JTJB01-2003）.北京：人民交通出版社2004年　　2中华人民共和国行业标准《公路路基设计规范》（JTJ013-95）.北京：人民交通出版社1996年　　3中华人民共和国交通部标准《公路自然区划标准》（JTJ003-86）.北京：人民交通出版社1987年　　4中华人民共和国行业标准《公路沥青路面设计规范》（JTJ014-97）.北京：人民交通出版社1997年　　5中华人民共和国行业标准《公路排水设计规范》（JTJ018-97）.北京：人民交通出版社1998年　　6中华人民共和国行业标准《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）.北京：人民交通出版社1996年　　7中华人民共和国行业标准《公路养护技术规范》（JTJ073-96）.北京：人民交通出版社1996年　　8中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-97）.北京：人民交通出版社1998年　　9孙家驷《道路勘察设计》北京：人民交通出版社.2005年　　10张雨化《道路勘察设计》北京：人民交通出版社.1997年　　11杨少伟《道路勘察设计》北京：人民交通出版社.2004年　　12陆鼎中等《路基路面工程》上海：同济大学出版社.1999年　　11高冬光《桥涵水文》北京：人民交通出版社.2004年　　14张雨化《道路勘察设计》北京：人民交通出版社.1986年　　15孙家驷《道路概论》北京：人民交通出版社.1997年???? ????西南交通大学本科毕业设计(论文)2西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅲ页西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅳ页西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅴ页西南交通大学本科毕业设计(论文)西南交通大学本科毕业设计(论文)'