田乐二级公路综合设计计算书—毕业设计论文

'毕业设计（论文）计算书毕业设计（论文）田乐二级公路综合设计计算书-64- 毕业设计（论文）计算书目录摘要…………………………………………………………………………………3第一部分绪论………………………………………………………………………4一、课题背景……………………………………………………………………………4二、课题意义……………………………………………………………………………4三、课题研究主要内容…………………………………………………………………4第二部分设计资料……………………………………………………………………5一、地形、地貌…………………………………………………………………………5二、河流及水系…………………………………………………………………………5三、气象…………………………………………………………………………………5四、地震…………………………………………………………………………………5五、设计标准……………………………………………………………………………6六、筑路材料……………………………………………………………………………7第三部分平、纵、横三维断面设计…………………………………………………7一、选线…………………………………………………………………………………7二、平面线形设计的基本要求…………………………………………………………71.平曲线线形设计一般原则………………………………………………………72.平纵横综合设计…………………………………………………………………8三、设计方案甲…………………………………………………………………………91.平面线形设计……………………………………………………………………92.纵断面设计……………………………………………………………………13四、设计方案乙………………………………………………………………………171.平面线形设计…………………………………………………………………172.纵断面设计……………………………………………………………………20五、路线方案比选和论证……………………………………………………………20六、道路等级的确定…………………………………………………………………21七、纵断面设计………………………………………………………………………211.线形设计………………………………………………………………………212.纵坡设计纵坡设计的一般要求………………………………………………213.纵坡设计的方法和步骤………………………………………………………224.竖曲线设计要求………………………………………………………………235.纵断面设计步骤………………………………………………………………23八、竖曲线计算………………………………………………………………………24-64- 毕业设计（论文）计算书九、横断面设计………………………………………………………………………261.查规范，得各项技术指标……………………………………………………262.横断面设计步骤………………………………………………………………263.超高加宽计算…………………………………………………………………27十、土石方的计算和调配……………………………………………………………30第四部分路基设计……………………………………………………………………32一、路基设计…………………………………………………………………………321.路基横断面布置…………………………………………………………………322.路基最小填土高度………………………………………………………………323.路基边坡…………………………………………………………………………324.路基压实标准及压实度………………………………………………………325.公路用地宽度…………………………………………………………………336.路基填料…………………………………………………………………………337.路基处理…………………………………………………………………………348.路基防护…………………………………………………………………………359.路基施工的一般规定……………………………………………………………3610.填方路基的施工………………………………………………………………3611.边沟的施工……………………………………………………………………37二、路基路面排水系统设计…………………………………………………………371.路基排水设计……………………………………………………………………372.路面排水设计……………………………………………………………………38第五部分挡土墙设计………………………………………………………………38仰斜A式挡土墙设计…………………………………………………………………41第六部分涵洞设计…………………………………………………………………42圆管涵设计……………………………………………………………………………43第七部分公路路面结构设计计算……………………………………………………47一、水泥混凝土路面设计……………………………………………………………50二、沥青路面设计……………………………………………………………………50三、水泥混凝土与沥青路面方案的最终选择………………………………………61结束语………………………………………………………………………………62毕业致谢………………………………………………………………………………63参考文献…………………………………………………………………………………64-64- 毕业设计（论文）计算书中文摘要[摘要]：本次设计的任务是广西区隆林至百色高速公路亚行配套二级公路(田林至乐业段)为扁牙联线段，其桩号从K0+000～K1+882.505段，经过地区主要为山岭微丘区，全长1882.505m,设计时速为60km/h.路基宽10米，包括路面两侧硬路肩宽2×0.5米和土路肩宽2×1.0米。面层采用水泥混凝土，基层为水泥稳定粒料，垫层为20cm天然砂砾材料。主要完成的设计包括：确定公路等级、选择路线的线形、平曲线要素计算、绘制路线纵断面图、竖曲线要素计算、绘制路线典型横断面图、土石方调配、路线超高计算、设计路面结构、路面防护工程设计、路基排水设计，同时设计涵洞共6座，其中圆管涵6座。[关键字]：平曲线，竖曲线，排水，路基，沥青混凝土路面，水泥混凝土路面，涵洞ChineseAbstract[Abstract]：Thedesignofthetaskistoguangxilonglinbaisehighwayadbsupportingsecondaryroads(TianLintothreatssection)forflattoothon-linesection,itspile,K0+000~K1+882.505section,mainlythroughtheareaforthemountains,1882.505microarea,designfor60kmperm/h.Subgradewide10metersonbothsides,includingpavementhardroadshoulderwidth,2x0.5metersanddirtroadshoulderwidth,2x1.0meters.Usingcementconcretesurface,grass-rootsforcement-stabilizedgranular,cushionfor20cmnaturlsandygravelmaterials.Themaindesignincludes:surethechoiceofhighwaygraderoute,linearcurveelementscalculation,paintlinelongitudinaldiagram,verticalcurve,typicaldrawingroutecomputationelements,dredging,transverseroutecomputation,designofhighroadpavementstructure,protectionengineeringdesign,engineering,designofroadbeddrainagebudget,thedesignofsix,includingculverts,darkcircleculvertboardGuanHan5.[Keywords]:Curve,verticalcurve,drainage,embankment,Aspectconcretepavement，cementconcretepavement,culverts.-64- 毕业设计（论文）计算书第一部分绪论一、课题背景广西百色地区位于广西西部，地处东经104°28"-107°54"，北纬22°51＇－25°07＇。百色地区北部与贵州省接壤，西部与云南省毗邻，东部与南宁地区相连，南部与越南交界，地处培育中的南(宁)贵(州)昆(明)经济区中心地带，是滇、黔、桂三省(区)边境物资主要集散地，扼大西南出海通道的咽喉。百色地区自然资源丰富，素有“土物产仓库”和“天然中药库”之称。百色地区是投资拉动型经济，“九五”期间，由于天生桥水电站、平果铝、南百二级公路等重点工程的建成并发挥了效益，极大地拉动了全地区经济的发展。“十五”期间，是百色地区基础设施建设的高峰期，一批重大工程将先后动工兴建，我们要坚持以项目为中心，以企业为载体，按照区分类别，突出重点，分级负责原则，抓好一批影响全地区经济社会发展全局的重大工程项目。百色地区具有政治、区位、资源、政策四大优势。依托四大优势，百色可以在西部大开发这一重大历史机遇中实现跨越性发展。二、课题意义通过本题目使我在进行公路施工图设计方面进行一次全面的系统的训练，使我们能综合运用大学所学课程,系统地巩固基本理论和专业知识，培养分析问题和解决问题的独立工作能力;提高计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术文件及计算机辅助设计计算等基本技能,掌握公路设计原则、设计方法、步骤。同时，树立正确的设计思想及严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于创新的作风,具体解决各种级别公路的设计。为今后工作打下良好的基础并能提高我的综合运用知识的能力同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。三、课题研究主要内容（1）路线方案的拟定与比选u%[*;@;9+   （2）平面设计LL6f40hC   （3）纵断面设计yMSRUQx   （4）路基横断面设计329xo03-[   （5）路基超高、加宽设计*,
n7&   （6）路基排水系统设计、路基路面结构及材料组成设计z!L0j+  -64- 毕业设计（论文）计算书第二部分设计资料一、地形、地貌路线地处广西田乐县地区的扁牙联线段，位于地形为南北高中间低，地势走向由西北向东南倾斜，属于典型的山区，在总面积中，山区占95.4%（石山占30%，土山占65.4%），丘陵、平原仅占4.6%。本路线段地表水主要为洣水河及其支流、沿线冲沟中的溪水、山塘、水库等，水位、水量随季节变化大。地表水主要对跨越冲沟或河流的大中桥墩台、边坡等有冲刷作用。路线所经地域地下水以孔隙潜水、基岩裂隙水、岩溶水为主，受大气降水补给，水位、水量随季节变化较大。本路段对于挖方地段，地下水位一般埋深较深，对路基无不良影响；对于填方地段，冲沟、溪沟附近地下水较浅，沿线特别是全风化花岗岩地区软土较多，可能对这些地段的构筑物基础开挖不利，但一般软土厚度不大，一般小于5m，因此可采取清除方式进行处理，并对有泉眼出露的地方适当设置暗沟，以排出路基地下水。二、河流及水系路线所经地域地下水以孔隙潜水、基岩裂隙水、岩溶水为主，受大气降水补给，水位、水量随季节变化较大。本路段对于挖方地段，地下水位一般埋深较深，对路基无不良影响；对于填方地段，冲沟、溪沟附近地下水较浅，沿线特别是全风化花岗岩地区软土较多，可能对这些地段的构筑物基础开挖不利，但一般软土厚度不大，一般小于5m，因此可采取清除方式进行处理，并对有泉眼出露的地方适当设置暗沟，以排出路基地下水。三、气象本项目区属的气候特点是亚热带季风气候，光热充沛，雨热同季，夏长冬短，作物生长期长，越冬条件好。据多年气象资料统计，年平均气温19.0°C至22.1°C，大于10°C，年积温6230°C至7855°C，全年无霜期330至363天，太阳辐射总量达到96.9至114.1千卡／平方厘米，年平均日照1405至1889小时，年平均降雨量1113至1713毫米。气候对本路段施工有影响的主要是雨季，路基土石方及构造物要根据气候情况做好合理施工计划安排。四、地震根据1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），勘察区地震动峰值加速度<0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，依据现行《公路工程技术标准-64- 毕业设计（论文）计算书JTGB01-2003》，可考虑简易设防。五、筑路材料沿线所需钢材可从柳州钢铁公司采购，利用G324和铁路等运到工地，沿线各县市皆有水泥厂、石灰厂，水泥、石灰可就近购买。其他外购材料则可从百色市购买。块片石：沿线块片石料场储量丰富，石场石料主要为青灰色石灰岩、花岗岩，石质坚硬，质量好，储量大，可满足桥涵、防护、排水等工程用石料的需要。沿线各地有数已开采的石料场，石质坚硬，储量丰富。其岩石的磨耗值、压碎值均能满足路面规范的要求，可作为各种路面及各种构造物的筑路材料，沿线路分布密集，运输方便，运距小。砂料：砂、砾石料场沿河分布，运输方便，可利用国道及地方道路运到工地。粘土：沿线的粘土，储量不多，质量一般，一般需处理后才能作为路床填土。水：沿线水资源丰富，能够满足本项目建设的需要，环境水对混凝土工程无腐蚀性。供电及通讯条件：沿线电力情况供应良好，工程用电以自发电为主，如需社会电网供电可自行与当地供电部门协商解决，沿线通讯条件较好，一般区、市、乡、镇均有国内直拨通讯设施。施工条件：境内地方道路路网较发达，大部分路段施工条件较好。六、设计标准表2-1主要技术指标表指标名称单位技术指标公路等级二车道二级公路设计速度km/h60行车道宽度ｍ2×3.5路基宽度ｍ10.0桥面全宽ｍ10.0平曲线半径极限最小ｍ125一般最小ｍ200不设超高最小ｍ1500竖曲线半径凸型极限最小ｍ1400一般最小ｍ2000凹型极限最小ｍ1000一般最小ｍ1500-64- 毕业设计（论文）计算书最大纵坡％6最大超高％8设计洪水频率路基及大、中、小桥、涵洞1/100特大桥1/300车辆荷载等级桥涵、路基公路-Ⅱ级路面标准轴载100kN六、筑路材料本工程项目所使用的筑路材料主要是碎石、片石、砂等。1、石料场：沿线石料主要是花岗岩、石灰岩等，岩石裸露，无土覆盖层，质地坚硬，强度较高，耐磨能力强，可开采为碎（片）石。加工后的石料适用于桥梁、涵洞、路面、防护工程等。各石料强度较好，储存量丰富，均有现成的机耕道或二级公路通往料场。2、砂料场：沿线的河流含砂量较大，已开采了多个砂场。砂的级配较好，含泥量少，产量丰富，开采时间不限，且有现成的机耕道通往料场，交通便利。3、施工时，碎（片）石、砂等材料必须取样试验，符合标准规定后才能使用。沥青、钢材等外购材料必须符合质量标准并附有合格证书。第三部分平、纵、横三维断面设计一、选线本路线设计基本按照我们组的指导老师所提供的地形图进行纸上选线布设。路线走向基本上优先选择与等高线相平行，避免与等高线相垂直。为了使线形优美，在本设计中，回旋曲线：圆曲线：回旋曲线长度之比尽可能在1：1：1左右。平、纵线形的组合时，尽量满足平包纵的原则；除此之外，中线设计的平面线形基本上按照保证技术经济指标的前提下考虑少占经济作物地、填挖平衡，在条件许可情况下，尽量采用较高的技术标准，保证了平纵线形合理、顺适、曲线优美。本设计拟订了两个方案：甲方案和乙方案，经过方案论证，正选方案为甲方案。二、平面线形设计的基本要求1.平曲线线形设计一般原则1）平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。2)行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足一级公路以及设计速度80km/h的公路，应注重立体线形设计，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。-64- 毕业设计（论文）计算书3)保持平面线形的均衡与连贯（技术指标的均衡与连续性）①长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下坡方向的尽头更要注意，若由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。②高、低标准之间要有过渡。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回旋线。5)平曲线应有足够的长度汽车在公路的任何线形是行驶的时间均不宜短于3s，以使驾驶操作不显过分紧张。2.平纵横综合设计(1)线形组合设计要点公路线形设计时是按照先进行平面线形设计，后进行纵面线形设计的程序进行的。公路线形设计提供给驾驶者的是一条立体的线形。理想的平纵组合是平竖曲线的位置相互对应，且平曲线稍长于竖曲线。平曲线与竖曲线半径的大小均衡是保证立体线形协调、平顺、连续的基本要求。平纵组合应考虑驾驶员的视觉感受。(2)平纵线形的协调为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性，平原地区地势平坦，纵断面以平坡为主，上、下坡多集中中在大、中桥头，由于有通航要求，桥面标高相对两侧路面标高要求高出许多，因此在桥头，桥面通常设置竖曲线，竖曲线半径要适当，既要符合一级公路技术指标要求，又不宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加造价，而平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与河流正交，以减少构造物的工程量及设计施工难度，节约经费，减少造价。平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线；长直线上设置竖曲线，平原区平面上设置长直线较为常见纵断面设计无论如何避免不了在直线段设置竖曲线，资料显示小坡差多处变坡视觉稍有感知。但直线段坡差较大竖曲线给驾驶员的不良刺激较强烈，对于公路的长直线，同时要满足0.3%的排水纵坡，设计时采用较大的竖曲线半径方法，以获得较好的视觉和行车效果；透视图的运用，平纵线形配合受到各种因素的制约和影响，同时要避免一些不良的组合，如长直线上不能设计小半径的凹曲线，直线段内不能插入短的竖曲线等，运用透视图进行检验是很好的方法，设计时对有疑问的路段进行透视图的检验，效果较好；平面与横断面的综合协调主要是超高的设计。-64- 毕业设计（论文）计算书(3)线形与环境的协调定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性，沥青混凝土路面以减少噪音；路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设；注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化；三、设计方案甲1.平面线形设计（本设计道路中线有三条平曲线，现只取其中的一条来计算）(1)设计的线形大致如下图所示：JD7（H）JD6(G)JD5(F)JD3(D)JD4(E)JD2(C)JD1(B)JD0(A)图3-1平面线形示意图JD0(A)由图计算出起点、交点、终点的坐标如下：A(.029,.280）B(.242,.195)C(.419,.361)D(.861,.472)-64- 毕业设计（论文）计算书E(.603,.833)F(.899，.241)G(.563,.981)H（.632,.020）路线长、方位角计算：对AB段：=203.988m60°42´47.83″因为图在第二象限里,故180°60°42´47.83″=119°15´58″对BC段265.172m89°36´21.96″因为图在第二象限里,故=180°-89°36´21.96″=90°22´24″则转角计算为：=119°15´58″—90°22´24″=28°53´34″(右)同理：其余几条平曲线的转角计算原理也一样，其结果见“直线曲线及转角表”。-64- 毕业设计（论文）计算书(2)缓和曲线计算确定缓和曲线长度L本设计广西区二级公路(田林至乐业段)建设工程二级公路计算行车速度60km/h，根据公路等级和地形概况，举例确定交点3的圆曲线半径R值为450m，则：按离心加速度变化率计算：L=0.036=0.036×=17.28m按司机操作反应时间标注：L=0.83×60=49.8m按视距条件计算：～R=～400=50m～400m根据《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）可知，二级公路（设计速度为：60km/h）的缓和曲线最小长度为50m，圆曲线最小半径为125m。(3)缓和曲线要素计算已知转角=28°33´3″，取圆曲线半径R=450m，交点桩号JD3=K0+774.313，则如下图：图3-2基本型平曲线—路线转角L—曲线长（m）T—切线长（m）E—外矩（m）J—校正数（m）R—曲线半径（m）-64- 毕业设计（论文）计算书各缓和曲线要素计算如下：曲线的内移值：切线总长：外距：m4°27´22.82″曲线总长度：28°33´3″－2×4°27´22.82″)=293.979m满足规范要求的平曲线最小长度125m的规定。(4)五个基本桩号：表3-1基本桩号核对JD3K0+774.313-T149.606-64- 毕业设计（论文）计算书ZHK0+624.707+Ls70HYK0+694.707+Ly154.238YHK0+848.945+Ls70HZK0+918.945-1／2L147.119QZK0+771.826+J/22.487JD3K0+774.313与原来的JD3桩号相同，说明计算无误。2.纵断面设计本方案竖曲线如下图：图3-3纵断面(甲方案）竖曲线参数-64- 毕业设计（论文）计算书其设计要素如下：（现只取竖曲线1进行计算，其他竖曲线计算原理相同）(1)计算纵坡值i1=（1289.940－1260.84）/（485-0）=6%i2=（1296.990－1289.940）/（720-485）=3%i3=（1326.990-1296.990）/(1220-720)=6%i4=(1331.490-1326.990)/(1370-1220)=3%i5=(1343.490-1331.490)/(1570-1370)=6%i6=（1341.730-1343.490）/（1730-1570）=-1.1%i7=（1332.580-1341.730）/（1882.505-1730）=-6%则相应的坡差为：ω1=i2-i1=3%-6%=-3%ω2=i3-i2=6%-3%=3%ω3=i4-i3=3%-6%=-3%ω4=i5-i4=6%-3%=3%ω5=i6–i5=-1.1%-6%=-7.1%ω6=i7-i6=-6%-（-1.1%）=-4.9%(2)竖曲线1设计计算：竖曲线1：竖曲线长度：L=R∣ω1∣=4000×（-3%）=120m切线长：T=L/2=60m外距：E=T2/2R=0.45m竖曲线1要素如下：竖曲线起点桩号为K0+485-60=K0+425竖曲线起点高程为1289.940-60x6%=1286.340m竖曲线终点桩号为K0+485+60=K0+545竖曲线终点高程为1289.940-（60-120）×6%=1293.54m表3-2竖曲线要素-64- 毕业设计（论文）计算书桩号起止点、变坡点高程竖曲线半径R竖曲线类型K0+4251286.340K0+4851289.9404000凸K0+5451293.54竖曲线1各桩号计算如下：中间各点高程以桩距20m按公式计算，如下表：表3-3竖曲线设计高程桩号切线高程H竖距h设计高程HK0+4251286.3401286.34K0+4451287.540.051287．49K0+4651288.740.21288.54K0+4851289.940.451289.49K0+5051291.140.81290.34K0+5251292.341.251291.09K0+5451293.541.81291.74(2)加宽计算：加宽计算按直线比例变化，即加宽缓和段任一点的加宽值bjx与该点到加宽缓和段起点的距离Lx同加宽缓和段全长Lj的比例成正比，如图所示。计算式如下：-64- 毕业设计（论文）计算书bjx=KbjK=Lx/Lj式中：bjx――加宽缓和段上任一点的加宽值（m）；bj――行车道加宽值（m）；K――比例；Lx――加宽缓和段内任一点到缓和段起点的长度（m）；Lj――加宽缓和段长度（m）。加宽计算表左右土路肩m硬路肩m加宽值m行车道宽m行车道宽m加宽值m硬路肩m土路肩mK0+129.5281.00.53.503.5000.51.0+149.5821.00.53.503.860.360.51.0+169.5821.00.53.504.200.710.51.0+174.5821.00.53.504.300.800.51.0+194.5821.00.53.504.300.800.51.0+202.5761.00.53.504.300.800.51.0+230.5711.00.53.504.300.800.51.0+250.5711.00.53.504.030.530.51.0+270.5711.00.53.503.920.420.51.0+290.5711.00.53.503.5000.51.0K1+501.5891.00.503.503.500.51.0+521.5891.00.50.64.103.500.51.0+541.5891.00.51.24.703.500.51.0+551.5891.00.51.55.003.500.51.0+568.3801.00.51.55.003.500.51.0+585.1721.00.51.55.003.500.51.0+605.1721.00.50.94.403.500.51.0+625.1721.00.50.33.803.500.51.0+635.1721.00.503.503.500.51.0K+655.1721.00.503.503.500.51.0+675.1721.00.50.64.103.500.51.0+695.1721.00.51.24.703.500.51.0+705.1721.00.51.55.003.500.51.0+725.1721.00.51.55.003.500.51.0+749.7271.00.51.55.003.500.51.0+769.7271.00.51.55.003.500.51.0+789.7271.00.51.55.003.500.51.0-64- 毕业设计（论文）计算书+794.2821.00.51.55.003.500.51.0+814.2821.00.51.074.573.500.51.0+834.2821.00.50.644.143.500.51.0+854.2821.00.50.213.713.500.51.0+864.2821.00.503.503.500.51.0四、设计方案乙1.平面线形设计设计的线形大致如下图所示：JD7（H）JD6(G)JD5(F)JD4(E)JD3(D)JD2(C)JD1(B)JD0(A)图3-4平面线形示意图由图计算出起点、交点、终点的坐标如下：A:(.029,.280)B:(.733,.497)C:(.613,.043)D:(.999,.297)E:(.088,.194)F:(.552,.525)-64- 毕业设计（论文）计算书G（.203,.147）H（.632,.020）其计算原理与方法同方案甲.直线曲线转角表如下：表3-4直线曲线转角表交点号交点桩号坐标转角值(°"")NE左右123456JD0K0+000.000.280.029JD1K0+198.078.497.73334°18"45”JD2K0+788.638.043.61339°2"40”JD3K1+166.074.297.99936°31"48”JD4K1+450.573.194.08828°40"12”JD5K1+803.048.525.55286°29"33”JD6K2+034.845.147.20382°59"52”JD7K2+142.738.020.632曲线要素值(m)半径缓和曲线长度切线长度曲线长度外距78910112006091.952179.77310.098287.56275140.964285.96118.821504.517135232.439419.16427.720257.0926597.774186.1458.82512550143.322238.69747.748125.15150136.422231.29243.057曲线位置(桩号)第一缓和曲线起点圆曲线起点曲线中点圆曲线终点第二缓和曲线终点1213141516K0+106.126K0+166.126K0+196.012K0+225.899K0+285.899K0+647.674K0+722.674K0+775.654K0+828.635K0+933.635K0+933.635K1+068.635K1+180.717K1+292.799K1+352.799K1+352.799K1+417.799K1+453.371K1+488.943K1+538.943-64- 毕业设计（论文）计算书K1+659.725K1+709.725K1+779.074K1+848.423K1+898.423K1+898.423K1+948.423K2+014.069K2+079.715K2+129.715直线长度及方向曲线间直线长(m)交点间距(m)计算方位角(°"")171819106.126198.078329°14"35”361.775594.6913°33"20”0386.16442°36"0”0296.40779°7"48”120.782355.481107°48"0”0279.74421°18"27”13.023149.445298°18"34”2.纵断面设计本方案竖曲线如下图：图3-5纵断面（乙方案）各计算与方案甲一样，纵断面设计参数如下：表3-5竖曲线参数-64- 毕业设计（论文）计算书五、路线方案比选和论证表3-6路线方案比选指数指标单位方案甲方案乙路线总长m1882.5052142.738全线转角数个66平曲线占路线总长%73.8%71.9%平曲线最小半径m140125最大纵坡%66最短坡长m150280竖曲线总长m1366.2491445竖曲线最小半径凹m40003000凸m17502000地形变化较小（与乙比较）较大初估土方量较小（与乙比较）较大桥梁无预应力砼连续箱梁甲、乙两方案主要指数比较表：从上表甲、乙两个方案主要指标比较可以分析知道：1.甲、乙两个方案总长、转角数、平曲线最小半径、最大纵坡、最短坡长、竖曲线总长等均相差较小；2.甲方案竖曲线最小半径较大，而平曲线占路线总长较小；3.甲方案与乙方案相比，沿线地形变化、初估土方量、占地均较小；4.甲方案的线形总体上比较连续，指标均衡，视觉良好，各项指标满足规范要求。甲方案遵循一定的选线原则，既满足了路线达到一定的技术要求，以保证行车的安全、舒适，又满足了工程量小、造价低，竣工后养护费用低。因此，参照有关规范，综合考虑各方面因素，最终确定甲方案为正选方案。-64- 毕业设计（论文）计算书六、道路等级的确定公路根据交通量及其使用功能、性质分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。本公路路段设计为二车道二级公路，为广西区二级公路(田林至乐业段)，其设计速度为60km/h，路基宽为10m。其路幅划分为2×3.5m（行车道）+2×0.5m（硬路肩）+2×1.0m（土路肩）。七、纵断面设计1.线形设计纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等的要求对纵坡的大小，长短，前后的纵坡情况，竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造价省，运营费用较少的目的。2.纵坡设计纵坡设计的一般要求(1)纵坡设计必须满足《标准》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，在受洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应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，还应结合我过情况，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。-64- 毕业设计（论文）计算书3.纵坡设计的方法和步骤(1).准备工作纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面图的地面线绘出平面直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。(2).标注纵断面控制点纵面控制点主要有路线起终点，重要桥梁及特殊涵洞，隧道的控制标高，路线交叉点，地质不良地段的最小填土和最大控梁标高，沿溪河线的控制标高，重要城镇通过位置的标高及受其它因素限制路线中须通过的控制点、标高等。(3).试坡试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术和标准，选线意图，考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况，初步定出纵坡设计线的工作。试坡的要点，可归纳为“前面照顾，以点定线，反复比较，以线交点”几句话。前后照顾就是说要前后坡段统盘考虑，不能只局限于某一段坡段上。以点定线就是按照纵面技术标准的要求，满足“控制点”，参考“经济点”，初步定出坡度线，然后用三角板推平行线的办法，移动坡度线，反复试坡，对各种可能的坡度线方案进行比较，最后确定既符合标准，又保证控制点要求，而且土石方量最省的坡度线，将其延长交出变坡点初步位置。(4).调坡调坡主要根据以下两方面进行：⑴结合选线意图。将试坡线与选线时所考虑的坡度进行比较，两者应基本相符。若有脱离实际情况或考虑不周现象，则应全面分析，找出原因，权衡利弊，决定取舍；⑵对照技术标准。详细检查设计最大纵坡、坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求，特别要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、路线交叉、隧道及渡口码头等地方的坡度是否合理，发现问题及时调整修正。调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短、纵坡线和加大、减小纵坡度等。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则，以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。(5).核对控制点断面根据横断面图核对纵坡线核对主要在有控制意义的特殊横断面图上进行。如选择高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其它重要控制点的断面等。(6).确定纵坡线-64- 毕业设计（论文）计算书经调整核对后，即可确定纵坡线。所谓定坡就是把坡度值、变坡点位置（桩号）和高程确定下来。坡度值一般是用三角板推平行线法，直接读厘米格子得出，要求取值到千分之一。变坡点位置直接从图上读出，一般要调整到整10桩位上。变坡点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。4.竖曲线设计要求(1).宜选用较大的竖曲线半径竖曲线设计，首先确定合适的半径。在不过分增加工程数量的情况下，宜选用较大的竖曲线半径，一般都应采用大于竖曲线一般最小半径的数值，特别是前后两相邻纵坡的代数差小时，竖曲线更应采用大半径，以利于视觉和路容美观。只有当地形限制或其他特殊困难不得已时才允许采用极限最小半径。(2).同向曲线间应避免“断背曲线”同向竖曲线，特别是同向凹形竖曲线间如：直线坡段不长，应合并为单曲线后复曲线。(3).反向曲线反向曲线间，一般由直坡段连续，亦可以相互直接连接。反向竖曲线间设置一段直坡段，直坡段长度一般不小于计算行车速度行驶3s的行程长度。如受条件限制也可相互直接连接，后插入短直线。5.纵断面设计步骤(1).画原地面图根据地形图上的高程，以20m一点算出道路上各点的原地面高程，将各点高程对应地标于纵断面米格纸上，然后用直线连接各点，注意旧桥涵、河以及小路的标法，画出道路纵向的原地面图；(2).确定最小填土高度由于路基要保证处于干燥或中湿状态以上，所以查表得粉性土时路槽底至地下水的临界高度为1.8～2.0m时为干燥状态，由于地下水平均埋深为1.0m，路面厚度一般为60～80cm,所以算出最小填土高度为1.6m.(3).拉坡首先是试坡，试坡以“控制点”为依据，考虑平纵结合、挖方、填方以及排水沟设置等众多因素初步拟订坡度线。然后进行计算，看拉的坡满不满足控制点的高程，满不满足规范要求，如不满足就进行调坡。调坡时应结合选线意图，对照标准所规定的最大纵坡、坡长限制以及考虑平纵线形组合是否得当进行调坡。在纵断面设计时，考虑到平曲线与竖曲线得组合要尽量达到最佳。经计算，各方面都满足标准。表3-7竖曲线各项指标设计车速（km/h）60最大纵坡（％）6%-64- 毕业设计（论文）计算书最小坡长（m）150凸形竖曲线最小半径（m）一般值2000极限值1400凹形竖曲线最小半径（m）一般值1500极限值1000竖曲线长度（m）一般值120最小值50竖曲线最小长度（m）一般值70最小值50八、竖曲线计算1.定义纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车用一段曲线来缓和，称为竖曲线。变坡点：相邻两条坡度线的交点。变坡角：相邻两条坡度线的坡角差，通常用坡度值之差代替，用ω表示，即ω=α2-α1≈tgα2-tgα1=i2-i1凹型竖曲线：ω>0凸型竖曲线：ω<02.竖曲线的基本方程式设变坡点相邻两纵坡坡度分别为i1和i2。抛物线竖曲线有两种可能的形式：A.包含抛物线底（顶）部；B.不含抛物线底（顶）部。式中：k——抛物线顶点处的曲率半径；i1——竖曲线顶（底）点处切线的坡度。3.竖曲线诸要素计算公式竖曲线长度L或竖曲线半径R：L=Xa-Xb图3-6竖曲线要素示意图-64- 毕业设计（论文）计算书竖曲线切线长T：因为T=T1=T2，则竖曲线外距E：竖曲线上任一点竖距h：竖曲线外距E：上半支曲线x=T1时：下半支曲线x=T2时：由于外距是边坡点处的竖距，则E1=E2=E，故T1=T2=T九、横断面设计1.查规范，得各项技术指标⑴路基宽度根据任务书知道设计年限30年，查（JTGB01—2003）《公路工程技术标准》得公路等级为一级，车道数拟定二车道。再查《公路工程技术标准》得一级公路车速为二车道的路基宽度一般值为10m,最小值为8.5m，取设计车道宽度为3.5m，得总车道宽度为3.5×2＝7m，又知二级公路车速为的右侧硬路肩宽度为2×0.5=1.0m，土路肩的宽度为1.0×2=2m。⑵路拱坡度查（JTGB01—2003）《公路工程技术标准》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。⑶路基边坡坡度由（JTGD30—2004）《公路路基设计规范》得知，当H≤8m（H—-64- 毕业设计（论文）计算书路基填土高度）时，路基边坡按1：1.5设计。⑷护坡道查（JTGB01—2003）《公路工程技术标准》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。⑸边沟设计查（JTGD30—2004）《公路路基设计规范》得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。本设计路段地处山岭地区，故宜采用梯形边沟，且底宽为0.6m，深0.6m，内侧边坡坡度为1：1。2.横断面设计步骤⑴根据外业横断面测量资料点绘横断地面线。⑵根据路线及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。⑶根据地质调查资料，示出土石界限、设计边坡度，并确定边沟形状和尺寸。⑷绘横断面设计线，又叫“戴帽子”。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。一般直线上的断面可不示出路拱坡度。⑸计算横断面面积（含填、挖方面积），并填于图上。由图计算并填写逐桩占地宽度表、路基设计表、路基土石方计算表及公里路基土石方数量汇总表。3.超高加宽值计算《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）规定当圆曲线半径>1500m，可不设超高。当圆曲线半径>250m，可不设加宽。本设计圆曲线半径为200.000m，所以本设计应设超高不设加宽。本设计公路等级为二级公路，是没有中间带的公路，所以该设计超高方式是绕内侧行车道边缘旋转。即将两侧行车道分别绕内侧行车道边缘旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带维持原水平状态。超高计算公式如下表：表3-8绕内边线旋转超高值计算公式-64- 毕业设计（论文）计算书-64- 毕业设计（论文）计算书-64- 毕业设计（论文）计算书图3-7超高计算点位置图上表中符号如下：B---路面宽度；bJ---路肩宽度；iG---路拱横坡度；iJ---路肩横坡度；ih---超高横坡度（超高值）；Lc---超高过渡段长度（或缓和曲线长度）；l0---路肩横坡度由iJ变为iG所需的距离，一般可取1.0m；x0---与路拱同坡度的单向超高点到超高过渡段起点的距离；x---超高缓和段中任意一点至超高缓和段起点的距离；hc---路基边缘最大抬高值；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---圆曲线加宽值；bx---x距离处路基加宽值。以上长度单位均为m。-64- 毕业设计（论文）计算书表3-9超高计算结果桩号左侧路基边高程中桩高程右侧路基边高程K0+624.7071293.5961293.8161293.596K0+6401294.1251294.2751294.055K0+6601294.8161294.8751294.655K0+6801295.5521295.5661295.293K0+694.7071296.1571296.1371295.827K0+7001296.3651296.3451296.035K0+7201297.2151297.1951296.885K0+7401298.1651298.1451297.835K0+7601299.2151299.1951298.885K0+771.8261299.8831299.8631299.553K0+7801300.3651300.3451300.035K0+8001301.5651301.5451301.235K0+8201302.7651302.7451302.435K0+8401303.9651303.9451303.635K0+848.9451304.5021304.4821304.172K0+8601305.1181305.1231304.844K0+8801306.2321306.2831306.062K0+9001307.3461307.4431307.279K0+918.9451308.4021308.5421308.432十、土石方的计算和调配1.调配要求⑴土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。⑵纵向调运的最远距离一般应小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距）。⑶土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。⑷借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。⑸不同性质的土石应分别调配。回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。-64- 毕业设计（论文）计算书2.调配方法土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配法不需单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单，调配清晰的优点，是目前生产上广泛采用的方法。表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用分段调用，表格调配法的方法步骤如下：⑴准备工作调配前先要对土石方计算惊醒复核，确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁，借调配时考虑。⑵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。⑶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。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见区免费运距⑷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⑸复核横向调运复核填方=本桩利用+填缺挖方=本桩利用+挖余纵向调运复核填缺=纵向调运方+借方挖余+纵向调运方+废方总调运量复核挖方+借方=填方+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。（6）计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量-64- 毕业设计（论文）计算书第四部分路基设计一、路基设计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））部分及设计任务书可知，路基宽度为10m，其中硬路肩宽度为2×0.5=1.0m，土路肩宽度为2×1.0=2.0m。；路面横坡为2%，硬土路肩横坡为3%，具体详见路基横断面布置图。图4-1路基横断面布置图2.路基最小填土高度由前面纵断面设计可知，本段公路路基在K0+640最小填土高度为0.110m。3.路基边坡由横断面设计可知（查《公路路基设计规范》（JTJ013—95））本公路路基边坡由于路基填土高度均小于10m，且采用1：1.5的坡度，护坡道为1.0m，且由于该段公路非高填土，故不需要进行边坡稳定性验算。4.路基压实标准及压实度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）的要求，如下表4-1：-64- 毕业设计（论文）计算书表4-1路基压实度填挖类别路床顶面以下深度（m）路基压实度(%)（二级公路）零填及挖方路基0～0.30—0～0.80≥95填方0～0.80≥950.80～1.50≥94＞１.50≥92注：（1）表列数值以重型击实试验法为准；（2）特殊干旱或特殊潮湿地区的路基压实度，表列数值可适当降低；（3）二级公路修筑沥青混凝土或水泥混凝土路面时，其路基压实度应采用二级公路标准。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。5.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，《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。6.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。填方路基应优先选用级配较好的砾类土,砂类土等粗粒土作为填料,填料最大粒径应小于150mm。因此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。液限大于50%,塑性指数大于26的细粒土,不得直接作为路堤填料。细粒土做填料时，土的含水量应接近最佳含水量，当含水量过高时,采取晾晒或掺入石灰、水泥、粉煤灰等材料进行处理。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。二级公路路基填料最小强度(当采用细粒土填筑时)和压实度应符合下表的规定。-64- 毕业设计（论文）计算书路基路提填料最小强度和压实度要求项目分类路面底面以下深度（m）填料最小度（CBR）（%）压实度（％）二级公路二级公路上路堤0.80~1.503≥94下路堤1.50以下2≥92注：①当路基填料CBR值达不到表列要求时，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2/37.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（（JTGD30—2004）《公路路基设计规范》）①路床土质应均匀、密实、强度高，并符合下表的规定。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。路床填料最大粒径应小于100mm,路床顶面横坡应与路拱坡度一致。路床土最小强度和压实度要求项目分类路面底面以下深度（m）填料最小度（CBR）（%）压实度（％）二级公路二级公路填方路基0~0.306≥950.30~0.804≥95零填及路堑路床0~0.306≥950.30~0.804≥95-64- 毕业设计（论文）计算书注：表列压实度系按《公路土工试验规程》(JTJ051)中重型击实试验法求得的最大干密度的压实度。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。(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。8.路基防护路基防护（（查JTJ013—95）《公路路基设计规范》）⑴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。⑵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。-64- 毕业设计（论文）计算书⑶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。⑷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。9.路基施工的一般规定⑴　路基施工宜以挖作填，减少土地占用和环境污染。⑵　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。⑶　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。⑷　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。⑸　排水沟的出口应通至桥涵进出口处。⑹　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。⑺　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：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。10.填方路基的施工⑴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。⑵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。⑶-64- 毕业设计（论文）计算书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。⑷填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。⑸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。⑹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。⑺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。⑻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。⑼填方集中地区路基的施工取土场运距在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。11.边沟的施工⑴边沟应分段设置出水口，梯形边沟没段长度不宜超过300m，三角形边沟不宜超过200m。⑵平曲线处边沟施工时，沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接，不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生，曲线外侧边沟应适当加深，其增加值等于超高值。⑶土质边沟当沟底纵坡大雨3%的应采用加固措施。二、路基路面排水系统设计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1:1~1:1.5,二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，二-64- 毕业设计（论文）计算书级公路当采用M5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。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，主要由拦水带、急流槽和路肩排水沟组成。⑴路肩排水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。第五部分挡土墙设计挡土墙（简称挡墙）是支挡路基填土或山坡坡体的墙式结构物。它是支挡土体而承受其侧压力的墙体。它具有阻挡墙后土体下滑，保护路基和收缩坡脚等功能。在路基工程中，挡土墙用来克服地形或地物的限制和干扰，减少土石方、拆迁和占地数量，防止填土挤压河床和水流冲陶岸边，整治坡体下滑等病害。挡土墙的适用范围：1.路堑开挖深度较大，山坡陡峻，用以降低边坡高度，减少山坡开挖，避免破坏山体平衡。2.地质条件不良，用以支挡可能坍滑的山坡土体或破碎岩层。3.为了避免与其它建筑物(如房屋、铁路、水渠等)干扰或防止多占农田。4.为防止沿河路堤受水流冲刷和淘刷。5.防止陡坡路堤下滑。6.路堤填筑高度较大或是陡坡路堤，为减少土石方、拆迁和占地数量，必须约束坡脚。表5-1挡土墙设计情况-64- 毕业设计（论文）计算书序号起止桩号位置墙长（m）形式1K0+620.000～K0+700.000左80.45仰斜A式2K1+660.000～K1+720.000右61.580仰斜A式一、仰斜A式挡墙(K0+640)（现只举例一段进行计算，其他段挡墙形式的计算原理与方法均类似）1、基本参数：1、基本参数：墙面高度(m)：h1=4.98墙背坡度(+,-)：N=-0.15墙面坡度：M=0.25墙顶宽度(m)：b1=1.2墙趾宽度(m)：db=0.5墙趾高度(m)：dh=0.5基地内倾坡度：N2=0.1939污工砌体容重(KN/m3)：r1=20路堤填土高度(m)：a=0路堤填土坡度：M0=1.0路基宽度(m)：b0=8土路基宽度(m)：d=1填料容重(KN/m3)：R=18填料内摩擦角(度)：φ=35外摩擦角(度)：δ=17.5基底摩擦系数：μ=0.3基底容许承载力：[σ0](KPa)=250挡土墙分段长度(m)：L1=9.52、计算结果：1)求破裂角θ挡墙的总高度：H=5.88m;挡墙的基地水平总宽度：B=2.063m等代均布土层厚度：h0=0.8m假设破裂面交与荷载内，采用相应的公式计算：=43.969°=0.186=0.695则θ=arctgθ=34.796°验算破裂面是否交于荷载内：堤顶破裂面至墙踵：(H+a)tgθ=4.086m荷载内缘至墙踵：b-Htgα+d=1.882m荷载外缘至墙踵：b-Htgα+d+b0=9.882m故破裂面交于荷载内，与原假设相符，所选用公式正确。则计算图式为：-64- 毕业设计（论文）计算书2)求主动土压力系数K和K1=0.192=1.835m=0m=4.045m=1.1873)求主动土压力及作用点位置-64- 毕业设计（论文）计算书=70.88KN=70.014KN=11.051KN=1.57m=2.358m4)抗滑稳定性检算挡土墙体积V=8.721m3挡土墙自重G=174.418KN=1.754因为kc≥1.3，则抗滑稳定性检算通过。5)抗倾覆稳定性检算=2.959因为k0≥1.5，则抗倾覆稳定性检算通过。6)基底应力检算B=2.063m=1.161m=-0.129m因为e＞B/6=56.061KPa因为σmax<σ0，则基地应力检算通过。-64- 毕业设计（论文）计算书第六部分涵洞设计根据地形以及排水的需要，本路段共设涵洞149.21米/6道，均为圆管涵。分别设在K0+20、K0+260、K0+560、K1+260、K1+640、K1+820处，洞口采用八字墙和跌水井两种形式，如有挡土墙路段，因地段所限，则洞口形式只能采用一字墙。表6-1涵洞设计基本情况序号桩号跨径形式1K0+201x1.50m圆管涵2K0+2601x1.50m圆管涵3K0+5601x1.50m圆管涵4K1+2601x1.50m圆管涵5K1+6401x1.50m圆管涵6K1+8201x1.50m圆管涵0K+20.00圆管涵结构计算结果1.设计资料:荷载等级=3汽车--20级,挂车-100车道数=2砼标号=20号砼抗压强度(Ra)=11.0MPa砼弹性模量(Eh)=26000.0MPa钢筋等级=1级钢筋直径(DG)=8mm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=35度管节内径(d)=150.0cm外径(D)=180.0cm管璧厚度(DT)=15.0cm管壁内外径的平均半径(R)=82.5管顶填土高度(H)=6.42m2.外力(荷载)计算:填土产生的垂直压力(TZ)=115.54KN/平米管节自重产生的垂直压力(GZ)=3.75KN/平米车辆荷载产生的垂直压力:(1)汽车辆荷载产生的垂直压力(Pq)=3.57KN/平米汽车轮重(Gq)=300.0KN车轮荷载压力横向分布宽度(aq)=12.91m车轮荷载压力纵向分布宽度(bq)=13.01m(2)挂车荷载产生的垂直压力(Pg)=6.73KN/平米挂车轮重(Gg)=250.0KN挂车荷载压力横向分布宽度(ag)=10.61m挂车荷载压力纵向分布宽度(bg)=14.01m3.内力计算:(1)汽车荷载在截面上产生的弯矩(Mq)=0.24KN-M(2)挂车荷载产生的弯矩(Mg)=0.46KN-M土自重在截面上产生的弯矩(Mtz)=7.85KN-M-64- 毕业设计（论文）计算书管自重产生的弯矩(Mgz)=0.94KN-M4.内力组合:最大弯矩(Mmax)=11.06KN-M5.强度验算:(L=0.5M)钢筋外圈圈数=6(L=0.5M)钢筋内圈圈数=6(L=1M)钢筋外圈圈数=12(L=1M)钢筋内圈圈数=12中性轴位置(X)=1.33cm截面强度(Mj)=13.83KN-M>Mmax=11.06KN-M截面强度验算通过!6.裂缝宽度验算:裂缝宽度(Fmax)=0.180mm<0.2mm满足规范第4.2.6条要求,裂缝宽度验算通过!地基基底应力为:135.0KPa第七部分公路路面结构设计计算一、水泥混凝土路面设计表6-1交通量组成路面行驶车辆名称单轴单轮组的个数轴重（KN）单轴双轮组个数轴重（KN）双轴单轮组的个数轴重（KN）三轴单轮组的个数轴重（KN）交通量单后轴客车120.5130.50000725单后轴客车1301550000115单后轴货车113.55127.200001860单后轴货车128.7168.20000540单后轴货车123.700169.200960单后轴客车1491101.60000610单后轴货车150.2001104.30042拖挂车160110011001100151.轴载分析路面设计双轮组单轴载100KN⑴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。-64- 毕业设计（论文）计算书①轴载换算：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；—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轴载换算结果车型三湘CK6640前轴20.5725——后轴37.51.0——哈尔滨HK384前轴36.6115——后轴581.08.904北京BJ130前轴13.551860——后轴27.21.0——解放CA50前轴28.72.22×103×28.70-0.43540——后轴68.211.183东风EQ140前轴23.72.22×103×23.70-0.43960——-64- 毕业设计（论文）计算书后轴69.212.654黄河JN150前轴492.22×103×49.00-0.436102.806后轴101.61786.374日野KB222前轴50.22.22×103×50.20-0.43420.282后轴104.3182.376拖挂车五十铃前轴602.22×103×60.00-0.43151.615后轴3x1002.24×10-8×300.00-0.224.124890.318注：轴载小于40KN的轴载作用不计。②计算累计当量轴次根据表设计规范，二级公路的设计基准期为20年，安全等级为二级，轮迹横向分布系数是0.54，gr=0.084，则其交通量在中，故属重型交通。2.初拟路面结构根据本地区的路用材料，结合已有工程经验与典型结构，拟定了两个结构组合方案，分别是以计算法确定路面厚度。根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工机具的功能因素，初步确定路面结构组合与各层厚度如下：设计方案（一）？普通混凝土面层+18cm水泥稳定粒料+15cm石灰粉煤灰土-64- 毕业设计（论文）计算书本方案以普通混凝土面层为设计层设计方案（二）？普通混凝土面层+18cm水泥稳定粒料+15cm天然砂砾本方案以普通混凝土面层为设计层以下为设计方案（一）的设计层厚度计算：查表相应于安全等级二级的变异水平为低~中。根据二级公路、重交通等级和中级变异水平等级，查表初拟普通混凝土面层厚度为22cm，基层采用水泥稳定粒料，厚18cm；垫层采用石灰粉煤灰土，厚15cm。普通混凝土板的平面尺寸为宽3.75m，长5.0m。横缝为设传力杆的假缝。3.确定基层顶面当量回弹模量查表的土基回弹模量，水泥稳定粒料，石灰粉煤灰土设计弯拉强度：，结构层如下：---------------------------------------普通混凝土面层220mm---------------------------------------水泥稳定粒料180mm---------------------------------------石灰粉煤灰土150mm---------------------------------------土基按下式计算基层顶面当量回弹模量如下：-64- 毕业设计（论文）计算书式中：——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，——与有关的回归系数普通混凝土面层的相对刚度半径按下式计算为：4.计算荷载疲劳应力按下式标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为：-64- 毕业设计（论文）计算书因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数。考虑设计基准期内荷应力累计疲劳作用的疲劳应力系数（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，）根据公路等级，由表考虑偏载和动载等因素，对路面疲劳损失影响的综合系数按式荷载疲劳应力计算为5.温度疲劳应力由表Ⅳ区最大温度梯度取88(℃／m)。板长5m,,可查图形得普通混凝土板厚。按式,最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为：温度疲劳应力系数，按式计算，查表可得，自然区划为IV区，式中a=0.841，b=0.058，c=1.323，则再由式计算温度疲劳应力为查表，二级公路的安全等级为三级，相应于二级安全等级的变异水平为低~中级，目标可靠度为85%。再据查得的目标可靠度和变异水平等级，查表，确定可靠度系数-64- 毕业设计（论文）计算书按式∴所选普通混凝土面层厚度（22cm）可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。6.以下为设计方案（二）的设计层厚度计算：(计算原理与方法同设计方案（一），其结果如下）计算参数行驶方向分配系数1车道分配系数1轮迹横向分布系数0.54交通量年平均增长率8.4％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0.87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18013002天然砂砾1502003土基30基层顶面当量回弹模量ET=138.2MPaHB=220r=0.718SPS=1.3SPR=3.36BX=0.7STM=2.1KT=0.5STR=1.04SCR=4.4GSCR=4.97RE=-0.6%计算结果设计车道使用初期标准轴载日作用次数:807路面的设计基准期:20年设计基准期内标准轴载累计作用次数:路面承受的交通等级:重交通等级-64- 毕业设计（论文）计算书基层顶面当量回弹模量:138.2MPa混凝土面层设计厚度:220mm结构层厚度---------------------------------------普通混凝土面层22cm---------------------------------------水泥稳定粒料18cm---------------------------------------石灰粉煤灰土15cm---------------------------------------土基7.水泥混凝土路面方案技术经济比较选择两种方案的面层和基层采用的结构没有多大变化，区别在于垫层不同：方案一为石灰粉煤灰，方案二为天然砂砾。评价垫层从材料的可选性，以及该地的地质条件,并要考虑到该地区公路的实际应用年限。该公路自然区划为Ⅳ6区,处于Ⅳ4区的粘性土处于中湿或润湿情况。可根据不同的路面潮湿状态采取措施。该区砂砾材料丰富,开采时间不限，且有现成的机耕道通往料场，交通便利，沿线石料主要是石灰岩等，岩石裸露，无土覆盖层，质地坚硬，强度较高，耐磨能力强，可开采为碎（片）石。加工后的石料适用于桥梁、涵洞、路面、防护工程等。各石料强度较好，储存量丰富，均有现成的机耕道或二级公路通往料场；而石灰粉煤灰等材料在当地较为缺乏，需从外地调运，增加工程成本，另外，从结构性能角度分析，石灰粉煤灰作为垫层，结构强度和稳定性优于天然砂砾垫层，综合上述内容建议采用第二种方案.二、沥青路面设计表6-3交通组成表车型名称前轴重（KN）轴重（KN）后轴数后轴轮组数后轴距交通量三湘CK664020.537.51双轮组725-64- 毕业设计（论文）计算书哈尔滨HK38436.6581双轮组115北京BJ13013.5527.21双轮组1860解放CA5028.768.21双轮组540东风EQ14023.769.21双轮组960黄河JN15049101.61双轮组610日野KB22250.2104.31双轮组42五十铃EXR181601003双轮组>3151.轴载分析路面设计以双轴组单轴载100KN作为标准轴载⑴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.轴载换算轴载换算采用如下的计算公式：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，KNK—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。-64- 毕业设计（论文）计算书表6-4轴载换算结果车型三湘CK6640前轴20.516.4725——后轴37.5110.373哈尔滨HK384前轴36.616.41159.479后轴58110.873北京BJ130前轴13.5516.41860——后轴27.216.625解放CA50前轴28.716.454015.531后轴68.21102.963东风EQ140前轴23.716.4960——后轴69.21194.953黄河JN150前轴49.016.4610610177.852后轴101.61653.401日野KB222前轴50.216.44213.598后轴104.3150.399五十铃EXR181前轴6016.41510.512后轴3x1003.41511307.559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，二级公路沥青路面的设计年限为12年，双车道的车道系数是0.7，=8.4%，累计当量轴次：（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-64- 毕业设计（论文）计算书验算半刚性基底层底拉应力公式为式中：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轴载换算结果车型三湘CK6640前轴20.511.85725——后轴37.51——哈尔滨HK384前轴36.611.85115——后轴5811.473北京BJ130前轴13.5511.851860——后轴27.21——解放CA50前轴28.711.85540——后轴68.2125.274东风EQ140前轴23.711.85960——东风EQ140后轴69.21196050.48黄河JN150前轴4911.85610——后轴101.61692.595日野KB222前轴50.211.85420.313后轴104.3158.820五十铃EXR181前轴6011.85150.466后轴3x1005175904.421注：轴载小于50KN的轴载作用不计。2.初拟路面结构-64- 毕业设计（论文）计算书根据本地区的路用材料，结合已有工程经验与典型结构，拟定了两个结构组合方案，分别是以计算法确定路面厚度。根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工机具的功能因素，初步确定路面结构组合与各层厚度如下：设计方案（一）3cm细粒式沥青混凝土+5cm中粒式沥青混凝土+？cm水泥水泥稳定碎砾石+20cm天然砂砾本方案以水泥稳定碎石为设计层设计方案（二）3cm细粒式沥青混凝土+5cm中粒式沥青混凝土+？水泥碎石土+8cm级配砂砾本方案以水泥碎石土为设计层以下为设计方案（一）的设计层厚度计算：由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为400万次左右，根据规范推荐结构，路面结构层采用沥青混凝土（8cm）、基层采用水泥稳定碎石（厚度待定）、底基层采用天然砂砾（20cm）。规范规定二级公路的面层由二至三层组成，查规范，采用二层沥青面层，表面层采用细粒式沥青混凝土（厚3cm），中间层采用中粒式沥青混凝土（厚5cm）。3.各层材料的抗压模量与劈裂强度表6-6各层材料抗压模量与劈裂强度材料名称H（cm）20℃抗压模量15℃抗压模量劈裂强度细粒式沥青混凝土3160018000.46中粒式沥青混凝土5140016000.31水泥石灰稳定碎砾石？120012000.23天然砂砾20180180—土基—36——4.土基回弹模量的确定该路段处于Ⅳ6区，为土质砂，稠度为1.10，查相关表的土基回弹模量为44.0MPa。5.设计指标的确定-64- 毕业设计（论文）计算书对于二级公路，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。a.设计弯沉值（二级公路）该公路为二级公路，路面等级系数，面层是沥青混凝土路面取1.0，半刚性基层，底基层总厚度大于或等于20cm，基层类型系数。设计弯沉值为：b.各层材料的容许层底拉应力①细粒式沥青混凝土②中粒式沥青混凝土③水泥石灰稳定碎砾石-64- 毕业设计（论文）计算书④天然砂砾6.设计资料总结设计弯沉值为28.6（0.01mm）相关资料汇总如下表表6-7设计资料汇总（一）材料名称劈裂强度（MPa）容许拉应力（MPa）细粒式沥青混凝土1.20.46中粒式沥青混凝土0.80.31水泥石灰稳定碎砾石0.40.23天然砂砾—表6-8设计资料汇总（二）材料名称H（cm）20℃抗压模量15℃抗压模量容许拉应力（MPa）细粒式沥青混凝土3160018000.46中粒式沥青混凝土5140016000.31水泥石灰稳定碎砾石？120012000.23天然砂砾20180180—土基—36—表6-9设计资料汇总（三）材料名称H（cm）20℃抗压模量15℃抗压模量计算信息-64- 毕业设计（论文）计算书细粒式沥青混凝土316001800计算应力中粒式沥青混凝土514001600计算应力水泥石灰稳定碎砾石1512001200计算应力天然砂砾20180180不算应力土基—36——按设计弯沉值计算设计层厚度LD=28.6(0.01mm)H(3)=35cmLS=30.1(0.01mm)H(3)=40cmLS=26.6(0.01mm)H(3)=37.1cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度H(3)=37.1cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H(3)=37.1cm(第2层底面拉应力验算满足要求)H(3)=37.1cm(第3层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度H(3)=37.1cm(仅考虑弯沉)H(3)=37.1cm(同时考虑弯沉和拉应力)通过对设计层厚度取整,最后得到路面结构设计结果---------------------------------------细粒式沥青混凝土3cm---------------------------------------中粒式沥青混凝土5cm---------------------------------------水泥石灰稳定碎砾石38cm---------------------------------------天然砂砾20cm---------------------------------------土基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=58.6(0.01mm)第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=68.2(0.01mm)第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=89.1(0.01mm)第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=221.1(0.01mm)-64- 毕业设计（论文）计算书土基顶面竣工验收弯沉值LS=322.9(0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS=258.8(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)=-0.436(MPa)第2层底面最大拉应力σ(2)=-0.108(MPa)第3层底面最大拉应力σ(3)=0.381(MPa)7.以下为设计方案（二）的设计层厚度计算：[计算原理与方法同设计方案（一），其结果如下]设计参数设计年限12车道系数0.7交通量平均年增长率8.4％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:1314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:921设计年限内一个车道上累计当量轴次:公路等级二级公路公路等级系数1.1面层类型系数1基层类型系数1路面设计弯沉值:28.6(0.01mm)表6-10各种材料劈裂强度与容许拉应力结构层材料名称劈裂强度（MPa）容许拉应力（MPa）细粒式沥青混凝土1．20.46中粒式沥青混凝土0.80.31水泥碎石土0.40.18级配砂砾新建路面结构厚度计算公路等级:二级公路新建路面的层数:4标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:30(0.01mm)-64- 毕业设计（论文）计算书路面设计层层位:3设计层最小厚度:15(cm)表6-11各种材料抗压模量与容许拉应力材料名称H（cm）20℃抗压模量15℃抗压模量容许拉应力（MPa）细粒式沥青混凝土3120018000.46中粒式沥青混凝土4140020000.31水泥碎石土？150015000.23级配砂砾8250250—土基—36——按设计弯沉值计算设计层厚度LD=30(0.01mm)H(3)=35cmLS=32(0.01mm)H(3)=40cmLS=27.6(0.01mm)H(3)=37.3cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度H(3)=37.3cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H(3)=37.3cm(第2层底面拉应力验算满足要求)H(3)=42.3cmσ(3)=0.183MPaH(3)=47.3cmσ(3)=0.157MPaH(3)=42.9cm(第3层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度H(3)=37.3cm(仅考虑弯沉)H(3)=42.9cm(同时考虑弯沉和拉应力)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3cm---------------------------------------中粒式沥青混凝土4cm---------------------------------------水泥碎石土43cm---------------------------------------级配砂砾8cm-64- 毕业设计（论文）计算书---------------------------------------土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级:二级公路新建路面的层数:4标准轴载:BZZ-100表6-12各种材料抗压模量材料名称H（cm）20℃抗压模量15℃抗压模量计算信息细粒式沥青混凝土312001800计算应力中粒式沥青混凝土414002000计算应力水泥碎石土1515001500计算应力级配砂砾8250250不算应力土基—36—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=72.3(0.01mm)第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=84(0.01mm)第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=107.1(0.01mm)第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=361.3(0.01mm)土基顶面竣工验收弯沉值土基顶面竣工验收弯沉值LS=322.9(0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS=258.8(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)=-0.474(MPa)第2层底面最大拉应力σ(2)=-0.213(MPa)第3层底面最大拉应力σ(3)=0.538(MPa)8.沥青路面方案技术经济比较选择两种方案的面层采用的结构没有多大变化，区别在于基层与垫层不同：基层方案一为水泥石灰稳定碎砾石，方案二为水泥碎石土；垫层方案一为天然砂砾-64- 毕业设计（论文）计算书，方案二为级配砂砾。评价基层与垫层从材料的可选性，以及该地的地质条件,并要考虑到该地区公路的实际应用年限。该公路自然区划为Ⅳ6区,处于Ⅳ4区的粘性土处于中湿或润湿情况。可根据不同的路面潮湿状态采取措施。该区砂砾材料丰富,开采时间不限，且有现成的机耕道通往料场，交通便利，沿线石料主要是石灰岩等，岩石裸露，无土覆盖层，质地坚硬，强度较高，耐磨能力强，可开采为碎（片）石。加工后的石料适用于桥梁、涵洞、路面、防护工程等。各石料强度较好，储存量丰富，均有现成的机耕道或二级公路通往料场。沿线两种方案的基层与垫层在材料方面均满足施工要求；但是，从结构性能角度分析，水泥碎石土作为基层与级配碎石作为垫层，结构强度和稳定性优于水泥石灰稳定碎砾石作为基层与天然砂砾作为垫层，综合上述内容建议采用第二种方案。三、水泥混凝土与沥青路面方案的最终选择沥青混凝土路面使用期限比较短，路面比较柔软，坐车舒服，但工程造价要高于水泥混凝土路面，并且受气温影响大，同时，沥青混凝土路面要求面层以下各结构层的强度、抗变形能及稳定性都比较高。另外从工程所在区域和气候条件，该二级公路地处亚热带季风地区，常年光热充沛，雨热同季，夏长冬短，给沥青混凝土路面施工带来较大困难。水泥混凝土路面比较适合，它具有强度高，稳定性好，耐久性好，有利于夜间行车等优点，它还可以充分利用当地材料和雨水水源充足，降低了工程造价，施工难度也小。修筑水泥路面的材料都可以从本地调入，减少了从运费。从以上的比较来看，选择水泥混凝土路面是比较适合当地的情况的。结束语经过了这2个多月的时间，广西区二级公路(田林至乐业段)的施工图设计结束了。从开始接到设计的题目到正式开始设计的过程以及到最后设计方案的确定和完成-64- 毕业设计（论文）计算书，每走一步对于我来说都是一种新的尝试和挑战，这也是我在大学期间完成的最大的工程量。通过这次的设计，自己更加熟练地掌握了三个软件——海地、AUTOCAD以及HPD2003、HPD2006，也能熟练的运用快捷键才进行绘图，这也是我在这次毕业设计中值得欣喜的地方，当然这也多亏一位朋友的指教。毕业设计中在老师的指导下，我用海地进行了平面设计，纵断面设计，横断面设计，HPD2003和HPD2006做路面设计。在做设计的过程中，运用到了大学里所学到的专业知识，得到了一次非常难得的锻炼机会。在设计的过程中并不是一番风顺的，时常会遇到很多的问题。但是勤学好问是我一直坚持的人生态度，我向老师和同学请教，翻阅大量相关资料，复习并学会了不少东西，让自己的头脑渐渐的清晰明了，也使自己的设计慢慢的完善起来，每一次的改进都让设计逐步的完善。但是由于是初次设计，设计中也有做的不足的地方，需要改进，但是这次设计通过自己的努力而完成，这也是我感到自豪的地方。从中也让我知道了即使是做一条不到两公里的路也是如此之不易，我相信只有经过这个过程的人才能够真正的体会到其中的酸甜苦辣。不经历风雨，怎能见彩虹，在选线的过程中就开始要考虑到很多方面的问题了，当采用不同设计速度、技术指标或设计方案对工程造价、自然环境、社会经济效益等都有明显影响时，应作同等深度的多方案技术经济比较。路线设计也应结合地形、地物条件，并在充分进行工程地质、水文地质、山地自然灾害、地震、断裂带、筑路材料等调查的基础上，综合考虑沿线小区域气候(如暴雨中心、雾区、风口)等自然条件，进行方案研究，以选定路线线位及主要平、纵面技术指标。毕业致谢时间如白驹过隙，俯仰间大学两年的生活已悄然谢幕。依旧清晰地记得-64- 毕业设计（论文）计算书两年前刚踏入这块净土时的那份欣喜和向往。而今又经过了这两年在学校的历练，举手投足间已于不经意间深深地烙下了学校的印记。虽然在这里只有短短的两年光阴，现在的我们即将要远行，当我迈着自信的步伐踏出校门之际，作为一名广西工学院人，由衷地感到无比自豪。总有一种难以割舍的情怀埋藏于心底，大学给予我和教会我的是如此之多、如此难忘，大学生活让我们学会了很多很多，我相信每个人都会受益终生。如今回想自己在大学中的所得，简而言之，是一种做人的方式、一种工作的态度和一种学习的方法首先,我要感谢的是我的老师周敏和唐咸远老师，同时也要感谢黄世斌等其他老师的关怀和帮助。周敏老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，都给予我悉心的指导和帮助，时常会来教室关心我们的进度，体恤设计当中遇到的种种难题。另外，还有唐咸远老师也给予了我们非常大的帮助，知道我们应从哪些角度去考虑问题，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。很喜欢孙运璇先生曾说过的一句话：“师恩永怀，惠我良多”。师恩，不仅仅包含了老师的辛勤付出和培养，更多的是学校精神的传承和潜移默化的教化，师恩不仅教会了我们如何做人、做事、学习，更多的是教会了我们去树立并承担起一种责任：个人责任、家庭责任、社会责任；教会我们去了解人生的意义，追求人生的价值。正如季羡林老先生曾说过的一句话：“如果说人生真有价值与意义的话，其价值和意义就在于对人类社会承上启下、承前启后的一种责任感。”感谢母校，感谢每一位老师，感谢每一位同学、每一位朋友。再次，我要感谢的是我们组的同学。在毕业设计期间，我们组的同学给了我极大的关心和帮助。在我们每次做设计遇到问题的时候，我们都能一起讨论，一起想办法解决难题，正是这种团队合作的精神，才使得我们大家能够克服一次又一次的难题，逐步的完成这次设计。最后，我要感谢的是我亲爱的广西工学院以及学院的每一位老师和同学，作为一名外省的学生，在这里你们就犹如我的家人和朋友，在每一次遇到困难的时候都是你们在我的身边不断的帮助关心我。总之，我要感谢每一位关心过我，爱护过我的人。滴水之恩，当涌泉相报。本次毕业设计之所以能够顺利完成，是指导老师与广大的同学共同努力的结果，它包含了指导老师们的辛勤劳动与大量心血，没有他们的无私奉献，谆谆教诲，我们就不可能有今天的收获，最后，再次感谢周敏、唐咸远和黄世斌等其他老师对我做毕业设计的关怀。参考文献：1.张雨化主编．道路勘测设计[M]．北京：人民交通出版社，2002年3月-64- 毕业设计（论文）计算书2.邓学钧主编．路基路面工程[M]．北京：人民交通出版社，2001年5月3.JTGB01-2003，公路工程技术标准[S]．北京：人民交通出版社，2004年2月4.JTGD20-2006，公路路线设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2006年10月5.JTGD30-2004，公路路基设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2004年12月6.JTGF10-2006，公路路基施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2006年10月7.JTJ034-2000，公路路面基层施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2000年9月8.JTGD40-2002，公路水泥混凝土路面设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2003年3月9.JTGF30-2003，公路水泥混凝土路面施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2003年6月10.JTGD50-2006，公路沥青路面设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2006年12月11.JTGF40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2004年11月12.JTGF80/1-2004，公路工程质量检验评定标准[S]．北京：人民交通出版社，2004年10月13.TJT018-97，公路排水设计规范[S]．北京：人民交通出版社，1998年3月14.交通部第二公路勘察设计院．公路设计手册《路基》（第二版）[M]．北京：人民交通出版社，1996年5月15.姚祖康主编．公路设计手册《路面》（第二版）[M]．北京：人民交通出版社，1999年7月16.顾克明，苏清洪，赵嘉行主编．公路桥涵设计手册《涵洞》[M]．北京：人民交通出版社，1997年6月。-64-'