【正文】 ............................................... 12 此路平面線形設(shè)計要點 ......................................... 12 路線縱斷面設(shè)計 .............................................. 14 縱斷面線形設(shè)計原則： ......................................... 14 本設(shè)計路段縱斷面設(shè)計要點 ..................................... 15 本設(shè)計中的縱斷面設(shè)計： ...................................... 16 第三章 路基設(shè)計 ................................................. 18 路基設(shè)計的一般要求 ......................................... 18 橫斷面設(shè)計 .................................................. 19 路基橫斷面組成 ............................................... 19 填方路基 ..................................................... 20 挖方路基 ..................................................... 21 填挖結(jié)合路基 ................................................. 21 路基高度 ..................................................... 22 路基邊坡坡 度 ................................................. 22 超高設(shè)計 ..................................................... 22 路基路面排水設(shè)計 ............................................ 24 路基路面排水設(shè)計的一般原則 ................................... 24 地表排水 ..................................................... 24 本路段的排水系統(tǒng)的安排 ....................................... 25 路基路面排水的綜合設(shè)計 ....................................... 28 第四章 路面設(shè)計 ................................................... 28 路面設(shè)計基本要求 ............................................ 28 路面結(jié)構(gòu)類型選擇 ............................................ 29 4 設(shè)計理論與方法 .............................................. 29 路面設(shè)計 .................................................... 30 標準軸載換算 ................................................. 30 結(jié)構(gòu)層組合與材料選取 ......................................... 31 結(jié)構(gòu)層厚度確定 ............................................... 34 第五章 小橋、涵洞 ................................................. 37 小橋和涵洞 .................................................. 37 小橋涵設(shè)計原則： ............................................. 37 涵洞型式選擇 ................................................. 37 第六章 其他沿線設(shè)施以及環(huán)境保護 ................................... 38 小 結(jié) ............................................................ 39 附：主要參考資料 ................................................... 40 5 第一章 設(shè)計技術(shù)標準的確定 該公路的設(shè)計意義 山西大同地區(qū)資源豐富，特別是煤炭儲量大， 煤 質(zhì)優(yōu)良，是重要的動力煤產(chǎn)地。該路段處于公路區(qū)劃Ⅲ 1區(qū)，土質(zhì)為粉質(zhì)土。 雖然完成了此次畢業(yè)設(shè)計，但 由于本人水平有限，加之初次進行如此全面的綜合設(shè)計，錯誤之處敬請老師批評指正！ 2 內(nèi)容摘要 該設(shè)計是山西大同地區(qū)的公路設(shè)計。 關(guān)鍵詞 ： 粉質(zhì)土、公路網(wǎng)規(guī)劃、遠景交通量、自然情況、設(shè)計車速、縱斷面、涵洞、鋼筋混凝土、跨徑、簡支梁、瀝青混凝土 。處在我國中南部濕熱地區(qū)與北部干寒地間的過度地帶。由于水土保持不良或排水不暢等原因，往往會引起水土流失和洪澇等災(zāi)害。土名為粉質(zhì)低液限限粘土（ＣＬＭＹ）。還有飼養(yǎng)業(yè)和副業(yè)等。 地礦產(chǎn)業(yè)發(fā)達，尤其是煤炭 7 業(yè)，目前當?shù)毓返燃夁h遠不能滿足當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的需求，修建一條等級較高的公路 已是 迫在 眉睫。 4．緩和曲線最小長度的確定 汽車在行駛過程中重心的軌跡有以下特征：軌跡是連續(xù)圓滑的；曲率是連續(xù)的；曲率的變化率是連續(xù)的。因此，應(yīng)限制汽車在豎曲線上的行駛時間不過短。 最大坡長限制只要是從安全方面考慮的所謂最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當車速下降到最低容許速度時所行駛的距離。在 工程數(shù)量增加不大時，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標，不應(yīng)輕易采用最小指標或低限指標，也不應(yīng)片面追求高 10 指標。 3） 路線對城鎮(zhèn)布局、行政區(qū)劃、農(nóng)業(yè)耕作、水利排灌體系等現(xiàn)有設(shè)施造成分割所產(chǎn)生的影響。 路線方案 綜合上述選線要點現(xiàn)將在該地區(qū)的地形圖（ 1： 2021）上定線的方法簡述如下： 1） 確定重要交叉口（立體交叉）和重要橋涵的位置。因此，沒有大的必選方案，選線主要集中在，怎樣讓平、縱、橫很好的結(jié)合起來，達到二級路設(shè)計要求，并盡量達到較高要求。 分析設(shè)計圖紙發(fā)現(xiàn)，通過小河的位置只有 一處最合適，而且通過小河后，就是兩個山包，線性控制至關(guān)重要。 在山嶺區(qū)路段，綜合考慮了地下水、地表積水的影響，以及設(shè)置涵洞的要求，拉坡時，一般保證填土高度在 1m 以上，以保證路基穩(wěn)定，但一些地方考慮到工程量不太大以及填挖均衡，出現(xiàn)一些矮路堤。轉(zhuǎn)角時，必須設(shè)置足夠長的曲線。因此，直線段都滿足規(guī)范規(guī)定的設(shè)計要求。 平曲線要素的組合 本設(shè)計路段平曲線主要采用基本型，平曲線按直線 — 回旋線（ A1） — 圓曲線— 回旋線（ A2） — 直線的順序組合而成時，稱為基 本型。 9′41″ 資料結(jié)果 曲線各要素的計算結(jié)果，逐樁坐標的計算結(jié)果，詳見《直線曲線及轉(zhuǎn)角表》。 以路線的性質(zhì)要求，適當照顧當?shù)鼐用耖g的運輸工具，農(nóng)業(yè)機耕，農(nóng)田水利等方面的要求。 坡長 二級公路山嶺重丘區(qū) 最小坡長為 150m. 合成坡度 在有平曲線的坡道上，最大坡度既不是縱坡方向，也不是橫坡方向，而是兩 16 者組合成的流水線方向。本路段前后高差比較大，為了避免長大縱坡，最大縱坡小于 6%，共設(shè) 變坡點 8 處。在這些控制點間進行穿插和取直，試定出若干條直坡線。 為確保路基的強度和穩(wěn)定性，使路基在外界因素作用下不致產(chǎn)生超過允許值的變形，在路基的整體結(jié)構(gòu)中還必須包括各種附屬設(shè)施，其中有路基排水，路基防護與加固以及與路基工程直接相關(guān)的其他設(shè)施，如棄土堆，取土坑，護坡道，碎落臺，堆材坪及錯車道等?；驌饺胧?，水泥，粉煤灰等材料處治， 5%含量的外摻粉粉灰。 填方路段標準橫斷面見附圖式。 填 挖結(jié)合路基 位于山坡上的路基，通常采用路中心線的設(shè)計標高即原地面線標高，其目的減少土石方數(shù)量，避免高填深挖，保持土石方數(shù)量的橫向填挖平衡。同時對挖方區(qū)路床 范圍內(nèi)土體進行超挖回填碾壓，并在填挖交界處路床范圍內(nèi)鋪設(shè)土工格柵，當挖方區(qū)為堅硬巖石時，宜采用填石路堤。 半填半挖路段標準橫斷面見附圖式。 路基邊坡坡度 本設(shè)計全段做橫斷面設(shè)計。 超高過度方式 有中間帶道路的超高過度方式有三種： ○1 繞中間帶中心線旋轉(zhuǎn)； ○ 2繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)； ○3 繞各自行車道中心線旋轉(zhuǎn)。對于重點路段的主要排水設(shè)施，以及土質(zhì)疏松和縱坡較陡地段的排水溝渠，應(yīng)注意必要的加固與防護。 坡面排水 設(shè)計內(nèi)容為：確定布置位置、橫斷面形狀和尺寸及縱向坡度等，在土層中開挖的溝渠，其 縱向坡度在 %～ %的范圍是最適宜于排水的不淤積、不沖刷的坡度，因此一般不宜小于 % 1）邊溝 邊坡縱坡應(yīng)結(jié)合路線縱坡、地形、土質(zhì)、泄水口位置等情況選定，盡可能與路線縱坡坡度一致。 不產(chǎn)生沖刷和淤積的總破宜通過水文水力計算，一般可取 %～ %，溝底采用漿砌片石厚 20cm。 被圍封在路面內(nèi)部的水分會浸濕各結(jié)構(gòu)層材料和路基土，使其強度下降，變 27 形增加，從而使路面結(jié)構(gòu)的承載力降低，使用壽命縮短，在行車荷載作用下，會成為高空隙水壓力和高流速的水流，促進瀝青面層出現(xiàn)剝落和松散。 對于地下水、滯水、泉水、因負溫差作用而聚集在路基上層的自由水，通過路基頂面的排水墊層排水系統(tǒng)排除路基，統(tǒng)購排水溝，邊溝排出路基范圍之外。 為確保路基的強度與穩(wěn)定性，使路基在外界因素作用下，不致產(chǎn)生不允許的變形，在路基的整體結(jié)構(gòu)中還必須包括各項附屬設(shè)施，其中有路基排水、路基防護與加固以及與路基工 程直接相關(guān)的設(shè)施，如棄土堆、取土坑、護坡道、碎落臺、堆料坪及錯車道等。 標準軸栽及 軸載 換算 瀝青路面設(shè)計以雙輪組單軸栽 100KN（ BZZ— 100）為標準軸 載 ，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書所提供的資料，先將各種軸栽換算為標準軸 載 。瀝青面層厚度由 推薦知為 5— 10cm。 1）石灰穩(wěn)定類 石灰與土結(jié)合，使土的塑性降低，最佳含水量增大和最大密實度減少，提高土的強度和穩(wěn)定性。 33 3）二灰穩(wěn)定類 在石灰土中加入粉煤灰，石灰土最佳含水量增大， 最大干密度減少，但其強度、剛度和穩(wěn)定性均有不同程度的提高，尤其是抗凍性有顯著改善，而濕度收縮系數(shù)比石灰土有所減少，對抗裂有重要意義。 基層分層一定要保證各分層的最小施工厚度，就我國目前施工狀況及施工水平而言， 基層厚度不合理易造成薄的夾層最終導(dǎo)致路面損壞。 底基層的厚度可按照底面彎拉 應(yīng)力控制設(shè)計，一般不宜小于基層厚度或與基層等厚，采用二灰土，厚度待定，土就地取，液限為 40，塑性指數(shù)為 19%，中密狀態(tài)的粘性土。 土基回彈模量的確定 該路段處于Ⅲ 1 區(qū)，為粉質(zhì)土，干燥路段稠度取 ，土基回彈模量為； 中濕路段稠度取 ，土基回彈模量為 48MPa。 對于墊層 為攔截地下水，滯水或泵水進入路面結(jié)構(gòu)，或者排除因負溫差作用而積聚在路基土層的自由水，可在路基頂面設(shè)置透水性排水墊層，并酌情配置縱向水溝，排水管和出水管等 排水墊層采用開集配集 砂或沙礫石，寬度貫穿路基全寬。不僅可提高基層強度，而且材料價格低廉，來源方便，粉煤灰從就近的發(fā)電廠取用。 如何提高二灰材料早期強度，目前常用摻加少量水泥和化學(xué)添加劑的方法，但加水泥后，盡管提高了早期強度，但工藝上有初、終凝時 間限制，多采用摻加化學(xué)添加劑的方法。 2）水泥穩(wěn)定類 水泥礦物與土中的水分發(fā)生強烈的水解和水化反應(yīng)，改善土性，提高強度。瀝青混合料中，瀝青采用 AH90，中集料選用碎石，細集料選用石屑，填料采用石灰?guī)r礦粉。則： 累計當量軸次： ??? 1365]1)1[( NNte ???? = 5288814 次 2） 驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力的軸載換算公式為 82/1 1// )( pPnCCN iiki??? ，計算結(jié)果如下表所示： 軸載換算結(jié)果表（半剛性基層層底拉應(yīng)力） 車型 Pi(kN) C/1 C/2 ni (輛 /日 ) 82/1/ )( PPnCC ii （次 /日） 解放 CA15 后軸 1 1 750 東風 EQ140 后軸 1 1 700 黃河 JN162 前軸 1 400 后軸 1 1 400 82/1 1//