【正文】 礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能，進(jìn)行道路交通工程設(shè)計(jì)或科學(xué)研究的綜合訓(xùn)練，是前面各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)、深化和拓寬，是學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要階段。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是甘肅省西和至成縣K44～K48段公路工程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)采用的是Hint CAD (HPDS 2006)，利用該軟件可以對該路段進(jìn)行平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、路基設(shè)計(jì)、路基排水設(shè)計(jì)、支擋防護(hù)設(shè)計(jì)和路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。表面覆蓋2～8米深的砂質(zhì)粘土，土質(zhì)粗松，蓄水保墑性強(qiáng)，出露巖層有第三系和泥盆系的砂礫青灰泥巖。之間，沖溝發(fā)育明顯，呈“V”字形，山頭相連而相間，呈鋸齒狀，并有大小不等的斷陷谷地鑲嵌其間。構(gòu)造侵蝕河谷漫灘及階地區(qū)。紅色泥巖底部夾砂礫巖，頂部夾灰白色鈣質(zhì)層及鈣質(zhì)結(jié)構(gòu)。次為灰?guī)r，局部有火山巖。 (2)氣候及水文特征本公路所處的西和縣、成縣地處內(nèi)陸腹地，全年盛行偏南風(fēng)，呈大陸性季風(fēng)氣候，雨量較為充沛，℃，降雨主要集中于夏季（6～8月），秋季次之，屬濕潤和半濕潤區(qū)。石硤河發(fā)源于西和縣境，向南與頁水河交匯，‰。（4）交通量資料（見表11） 2009年交通量調(diào)查表 表11 車 型數(shù)量（輛/日）小客車2100中型車870大型車420拖掛車110預(yù)測年平均增長率：5％，初定設(shè)計(jì)年限：15年根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003）“各汽車代表車型與車輛折算系數(shù)”確定現(xiàn)有交通量的折算數(shù)，以小客車為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行交通量預(yù)測：計(jì)算遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限平均晝夜交通量由公式（11）計(jì)算 (11)式中 Nd—遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量，輛/日；N0—起始年平均日交通量，輛/日；γ—年平均增長率，取5%； n—遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限，取15年；起始年平均日交通量 N0=N小客＋N中型＋N大型＋ N拖掛 =2100＋870＋420＋110 =4575pcu/d則Nd=4575(+)14=9058pcu/d根據(jù)本公路預(yù)測年末交通量為9058輛，查《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003）中公路分級標(biāo)準(zhǔn)，確定此公路等級為三級公路，并確定此公路設(shè)計(jì)速度為30 km/h, m，兩側(cè)采用土路肩。3．點(diǎn)擊“表格”→“輸出直曲轉(zhuǎn)角表”功能生成路線直線及曲線轉(zhuǎn)角一覽表。7．點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)”→“縱斷數(shù)據(jù)輸入”輸入縱斷面地面線數(shù)據(jù)（*.dmx）；“數(shù)據(jù)”→“橫斷數(shù)據(jù)輸入”功能輸入橫斷面地面線數(shù)據(jù)（*.hdm）；并在項(xiàng)目管理器中添加該數(shù)據(jù)文件。11．點(diǎn)擊“設(shè)計(jì)”→“支擋構(gòu)造物處理”輸入有關(guān)擋墻等支擋物數(shù)據(jù)，并將其保存到當(dāng)前項(xiàng)目中。15．點(diǎn)擊“繪圖”→“繪制公路用地圖”可繪制公路占地圖。，查清其對工程的影響。路線方案見圖21所示。路線方案圖 圖21如有路線局部方案，應(yīng)分別進(jìn)行定線設(shè)計(jì)，經(jīng)論證比較定出推薦方案，路線方案比較選擇主要考慮下列因素：（1）路線長度；（2）平、縱面線形指標(biāo)的高低及配合情況；（3）占地面積；（4）工程數(shù)量（路基土石工程數(shù)量，橋梁涵洞工程數(shù)量）；（5）造價(jià)等。，并盡量選用較大的圓曲線半徑。、加寬時(shí)可徑向銜接；無超高有加寬時(shí)，中間應(yīng)設(shè)置有長度不小于10m的加寬緩和段。（R10000m）。：1：1，當(dāng)曲線半徑較大，平曲線較長時(shí)也可以為1 ：2：1。圓曲線幾何要素 圖22 （21） （22） （23） 式中： T—切線長（m）； L—曲線長（m）； E—外距（m）； R—圓曲線半徑（m）； —轉(zhuǎn)角（度）。如果R不合適，可反復(fù)試幾次，直到線形美觀且合乎規(guī)范。平曲線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下規(guī)范要求，見表21 平曲線規(guī)范要求值 表21平曲線極限最小半徑35m平曲線一般半徑65m 平曲線最 小長度一般值250m最小值50m圓曲線間最小直線長度同向180m反向60m緩和曲線最小長度30m：本次設(shè)計(jì)的路線中總共有10個(gè)圓曲線，JD4處（K45+）圓曲線半徑最小為65m，JD5處（K45+）最大半徑為600m，所有R均必須滿足平曲線半徑規(guī)范要求。點(diǎn)擊緯地軟件“表格”→“輸出直曲轉(zhuǎn)角表”功能即可生成路線直線及曲線轉(zhuǎn)角一覽表，見圖紙SⅡ3。，應(yīng)避免采用陡坡。（3）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。（6）在實(shí)地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮農(nóng)田水利等方面的要求。（2）最小縱坡：為使道路行車舒適、安全和暢通，希望道路縱坡設(shè)計(jì)的小一些為好。（3）縱坡坡長①三級公路的最小坡長規(guī)范規(guī)定為100m。三級公路連續(xù)坡段的平均縱坡大于6%時(shí)，應(yīng)在不長于2km處，設(shè)置緩和坡段，緩和坡段縱坡不大于3%，其長度不應(yīng)小于40km。冬季路面有積雪或結(jié)冰的地區(qū)、自然橫坡較陡的傍山路段、非汽車交通比率高的路段，這些特殊地區(qū)的村道其合成坡度必須小于8%。平縱線形組合設(shè)計(jì)是指在滿足汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)要求的前提下，研究如何滿足視覺和心里方面的連續(xù)、舒適與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件。②應(yīng)用DTM讀取縱斷地面高程：點(diǎn)擊“數(shù)?！薄皵?shù)模應(yīng)用”“縱斷面插值”“縱斷面地面高程文件*DMX”“保存”即可。本設(shè)計(jì)中，路線起、終點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高高程不可變，為標(biāo)高控制點(diǎn)。使用緯地道路軟件進(jìn)行拉坡設(shè)計(jì)，步驟如下；①點(diǎn)擊“設(shè)計(jì)”－“縱斷面設(shè)計(jì)”－“選點(diǎn)”，在拉破草圖上選取路線起點(diǎn)，然后點(diǎn)擊“插入”，插入變坡點(diǎn)1，依次選定各個(gè)變坡點(diǎn)并確定；②點(diǎn)擊“縱斷面設(shè)計(jì)”對話框的“實(shí)時(shí)修改”按鈕，拖動(dòng)豎曲線交點(diǎn)，調(diào)整坡度，直到滿足要求為止。豎曲線諸要素的計(jì)算公式：設(shè)變坡點(diǎn)相鄰兩縱坡坡度分別為和，它們的代數(shù)差用表示，即，當(dāng)為“+”時(shí)，表示凹形豎曲線；當(dāng)為“”時(shí)，凸形豎曲線。（2）縱坡及豎曲線表：單擊緯地軟件“表格”“繪制豎曲線表”即可得到縱坡及豎曲線表。：豎曲線長度符合規(guī)范要求。低等級公路的橫斷面采用不設(shè)分隔帶的整體式斷面，包括行車道、路肩以及爬坡車道、錯(cuò)車道等組成部分。：,在路線平面圖上的各中樁橫斷面范圍內(nèi)并向外延伸一定距離讀取若干點(diǎn)，讀取各點(diǎn)地面高程，得到各樁橫斷面地面線數(shù)據(jù)表。，查現(xiàn)行《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D302004）、取填方路堤邊坡為1:，取路塹邊坡為1:。雙車道公路平曲線全加寬值見表41。（1）確定路拱及路肩橫坡度為了利于路面橫向排水，應(yīng)在路面橫向設(shè)置路拱。這段從直線上的雙向橫坡漸變到圓曲線上的單向橫坡的路段，就是超高緩和段。，選擇適當(dāng)?shù)穆坊鶛M斷面形式和邊坡坡度。當(dāng)路基中心填挖高度超過20m時(shí)、中心挖方深度超過30m時(shí)，宜結(jié)合路線方案與橋梁、隧道等構(gòu)造物或分離式路基作方案比選。在本次設(shè)計(jì)中，所選的路段為三級公路，由填挖情況的不同，路基橫斷面的形式，可歸納為路堤、路塹、半填半挖三種類型。公路路基寬度為行車道與路肩寬度之和。路基高度是指路基中心線處設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面之差。根據(jù)路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求，路基高度的設(shè)計(jì)，應(yīng)保證路基處于干燥或中濕狀態(tài)，路基高度應(yīng)根據(jù)臨界高度并結(jié)合沿線具體情況和排水及防護(hù)措施確定路基的最小填土高度。三級公路一般路基設(shè)計(jì)洪水頻率為1/25。①填土路堤邊坡如果路堤基底良好，邊坡坡度可參照表44選用。受水淹沒的路基邊坡坡度 ，在設(shè)計(jì)水位以下視填料情況可采用1：～1：，在常水位以下部分可采用1：～1：。 填石路基邊坡坡度 表45填料規(guī)格邊坡高度邊坡坡度施工方法小于25cm的石塊61：～1：填筑小于25cm的石塊6～201：填筑大于25cm的石塊20 1：表面用較大石塊砌成規(guī)則的行列，內(nèi)部以一般石料分層填筑填石邊坡的外層，應(yīng)選用堅(jiān)硬而未風(fēng)化的石料填筑，采用排砌方式可以增強(qiáng)其穩(wěn)定性。當(dāng)挖方邊坡高度超過20～30m時(shí)，應(yīng)按深路塹另行設(shè)計(jì)。路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)是以壓實(shí)度來表示的。對于路基的不同層位應(yīng)提出不同的壓實(shí)要求，上層和下層的壓實(shí)度應(yīng)高些，中間層可低些。點(diǎn)擊“完成”按鈕，系統(tǒng)即自動(dòng)計(jì)算生成路幅寬度文件（*.wid）、超高設(shè)置文件（*.sup）、設(shè)計(jì)參數(shù)控制文件（*.ctr）和樁號序列文件（*.sta），并自動(dòng)將這四個(gè)數(shù)據(jù)文件添加到緯地項(xiàng)目管理器中。第五章 路基土石方數(shù)量計(jì)算與調(diào)配路基土石方是公路工程的一項(xiàng)主要工程量，在公路設(shè)計(jì)和路線方案比較中，路基土石方數(shù)量的多少是評價(jià)公路測設(shè)質(zhì)量的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。，一般大溝不做跨越調(diào)運(yùn)，同時(shí)尚應(yīng)注意施工的可能與方便，盡可能避免和減少上坡運(yùn)土。，妥善處理。，明確利用、填缺與挖余數(shù)量。，應(yīng)按下式進(jìn)行復(fù)核檢查：橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+借方=填方橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+棄方=挖方挖方+借方=填方+棄方以上檢查一般是逐頁進(jìn)行復(fù)核的，如有跨頁調(diào)配，須將其數(shù)量考慮在內(nèi)，通過復(fù)核可以發(fā)現(xiàn)調(diào)配與計(jì)算過程有無錯(cuò)誤。在縱向調(diào)運(yùn)計(jì)算運(yùn)距時(shí)應(yīng)扣除免費(fèi)運(yùn)距Lm。在縱向調(diào)配時(shí)，當(dāng)其平均運(yùn)距超過定額規(guī)定的免費(fèi)運(yùn)距，應(yīng)按其超運(yùn)運(yùn)距計(jì)算土石方運(yùn)量。在做完各樁號間路基填挖橫向平衡，明確利用、填缺與挖余數(shù)量后，逐樁逐段的將毗鄰路段的挖余就近縱向調(diào)運(yùn)到填缺內(nèi)加以利用，并把具體調(diào)運(yùn)方向和數(shù)量用箭頭標(biāo)明在縱向利用調(diào)配欄。路基土石方數(shù)量表（見圖紙SⅢ6）路基每公里土石方數(shù)量表（見圖紙SⅢ7）第六章 路面設(shè)計(jì)據(jù)調(diào)查，初始年交通組成及數(shù)量見表；公路等級為三級：預(yù)測年平均增長率：5%，初定設(shè)計(jì)年限：8年?！?5176?！?5176。路面設(shè)計(jì)以單輪雙輪組100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載。各層所選路面材料參數(shù)見表64。設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算：（三級公路），（瀝青貫入式），(半剛性基層)。 每延米路面工程數(shù)量表 表65材 料 名 稱厚度（cm）體積（m3）瀝青貫入式5石灰土穩(wěn)定碎石15級配砂礫20第七章 道路排水設(shè)計(jì)、路面排水系統(tǒng)的布置原則，全面規(guī)劃，合理布局，綜合治理，講究效益，注意經(jīng)濟(jì)，并充分利用有利地形和自然水系。，盡量不要破壞天然水系，不輕易合并自然溝溪和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)來布設(shè)人工溝渠，減少排水溝渠的防護(hù)與加固工程。當(dāng)位于小縱坡或超高緩和段的扭曲路面時(shí)，%。、基層和路基的侵蝕破，迅速排除路面結(jié)構(gòu)的層間水，通常將路面排水與路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)綜合考慮。邊溝不宜過長，盡量使溝內(nèi)水流就近排至路旁自然水溝或低洼地帶，必要時(shí)設(shè)置涵洞，將邊溝水橫穿路基從另一側(cè)排出。在邊溝出口附近及排水困難路段，邊溝應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。在路塹和高路堤段，由于邊溝水流向路堤坡腳處，兩者高差大，必須因地制宜，根據(jù)地形與地質(zhì)等條件，將出水口延伸至坡腳外，以免邊溝水沖刷填方坡腳。見下圖71即為本次道路中設(shè)計(jì)的土質(zhì)邊溝，見圖72則為漿砌邊溝。一般采用梯形，尺寸大小應(yīng)經(jīng)過水力水文計(jì)算選定。一般情況下，%～%，%，亦不宜大于3%。查《路基路面工程》圖737知，甘肅隴南地區(qū)5年重現(xiàn)降雨歷時(shí)強(qiáng)度為，在查表79得該地區(qū)10年重現(xiàn)期轉(zhuǎn)換系數(shù)為，查圖738知該地區(qū)60min降雨強(qiáng)度轉(zhuǎn)換系數(shù)，由表710可查的10min降雨歷時(shí)轉(zhuǎn)換系數(shù)為，于是10年重現(xiàn)期10min降雨歷時(shí)的降雨強(qiáng)度為。：涵洞長度L=L上+L下式中： L上—涵洞上游長度；L下—涵洞下游長度。本公路所處的西和縣歷史上曾多次發(fā)生地震，文獻(xiàn)記載的最大震級八級，在全國地震區(qū)劃中，地震烈度為Ⅷ度，成縣地震烈度為Ⅶ度，大暴雨是西和縣和成縣主要的自然災(zāi)害形式，最大的大暴雨及降雨量高達(dá)110mm。根據(jù)其設(shè)置的不同位置，本次設(shè)計(jì)次用的擋土墻形式主要是：路塹擋土墻。在選擇采用何種類型時(shí)，按結(jié)構(gòu)合理，斷面經(jīng)濟(jì)和施工方便的原則比較確定。 —作用點(diǎn)在離墻踵h/3=。將相關(guān)數(shù)值代入式（810），得 抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)按式（811）計(jì)算：故擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。第九章 路線交叉、地形、地物和地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境因素等。 。設(shè)計(jì)所采用的交通量應(yīng)為設(shè)計(jì)小時(shí)交通量。，除應(yīng)收集交通量以外，還應(yīng)調(diào)查交通延誤以及交通事故的數(shù)量、程度、原因等現(xiàn)有交叉的使用狀況。平面交叉點(diǎn)前后各交叉公路的停車視距長度所構(gòu)成的三角形范圍內(nèi)，應(yīng)保證通視。平面交叉應(yīng)選在視距良好的地點(diǎn)，并與被交叉路線合理相接。架空送電線路跨越公路時(shí)，送電線路導(dǎo)線與公路交又處距離路面的最小垂直距離必須符合相應(yīng)送電線路標(biāo)稱電壓規(guī)定的要求。路線設(shè)計(jì)取了較小縱坡，較大的大平曲線半徑，完善了排水設(shè)施。公路建設(shè)必須重視環(huán)境保護(hù)，與當(dāng)?shù)胤鲐氶_發(fā)，山、水、田、林綜合治理，隴南建設(shè)及資源利用等相結(jié)合，做好環(huán)境保護(hù)，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。依據(jù)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及技術(shù)規(guī)范》（JTJ07494）和《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》（GB57681999），在沿線設(shè)置完善的標(biāo)志、標(biāo)線、安全護(hù)欄、里程碑、百米樁和公路界碑等，以利于行車安全。 however, the Plastiphalt gives 14% recovery after 1h unloading time pared to % for the control mix. The indirect tensile stiffness modulus (ITSM) values of the Plastiphalt pacted mix were found to be lower than that of the control mix, whereas the