【正文】 速公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限按照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中相關(guān)規(guī)定應(yīng)該不小于 15年，本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)年限為 20 年。 公式適用條件：軸重小于等于 130KN,當(dāng)軸重大于 130KN 時(shí)推薦 改為 。因此，路面工程的設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的。 停車視距計(jì)算中駕駛員的視線高為 ，障礙物高為 。本公路為整體式路基，路拱為 2%，硬路肩為 2%，土路肩為 3%。橫斷面設(shè)計(jì)線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝與排水溝等。樁號(hào) K3+230 處設(shè)有一蓋板涵，其后 K3+510 是第五個(gè)變坡點(diǎn)，此處為凸形豎曲線，曲線半徑 20210m，曲線長(zhǎng) 。 （ 1） 縱斷面插值：平面線形設(shè)計(jì)完之后，會(huì)生成相應(yīng)的平面交點(diǎn)文件，依據(jù)平面交點(diǎn)的數(shù)據(jù)，添加事先 建立好的數(shù)模組文件進(jìn)行縱斷面插值。 （ 5） 縱坡除了要滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度的要求，以保證路基穩(wěn)定。 （ 2） 應(yīng)滿足縱坡及豎曲線的各項(xiàng)規(guī)定，以及相關(guān)高程控制點(diǎn)和構(gòu)造物設(shè)計(jì)對(duì)縱斷面的要求。 圖 25 曲線 3幾何要素 大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 設(shè)計(jì)向?qū)У脑O(shè)定 在完成平面線形設(shè)計(jì)之后，要進(jìn)行設(shè)計(jì)向?qū)У脑O(shè)置，這是完成整個(gè)線路平縱橫設(shè)計(jì)的核心步驟，也是檢驗(yàn) 各 個(gè)設(shè)計(jì)階段所進(jìn)行的設(shè)計(jì)是否符合規(guī)范、是否合理的 重要方法。但是線路在鎮(zhèn)山中部的挖方量大，需要設(shè)置一條 600m 的隧道。本設(shè)計(jì)為高速公路，并且最小圓曲 線半徑為 800m，因此不需要曲線加寬設(shè)計(jì)。 （ 5） 平曲線應(yīng)該有足夠的長(zhǎng)度。 山區(qū)選線的步驟和方法 本設(shè)計(jì)所處的地形多為山脈丘陵，一部分河灘，因此選線設(shè)計(jì)應(yīng)該按照山區(qū)選線的方法進(jìn)行。 選線是根據(jù)線路基本走向和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地形、地質(zhì)條件，考慮安全、環(huán)保、土地利用和施工條件，以及經(jīng)濟(jì)等因素，通過全面比較，選定路線中線的全過程。 本線路起點(diǎn)位于大河灣附近，終點(diǎn)至馬家。第四系孔隙水主要賦存于河流漫灘、階地及斜坡堆積層。滬嘉高速公路有四車道，全長(zhǎng) 公里。 目前全世界已有 80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有高速公路，通車總里程超過了 23 萬公里。具體地說，公路運(yùn)輸一般具有以下優(yōu)點(diǎn) : （ 1）可以直接把貨物從發(fā)貨處送到收貨處，實(shí)行門對(duì)門一條龍服務(wù)。公路運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)半徑，一般在 200 公里以內(nèi)，因?yàn)殚L(zhǎng)距離運(yùn)輸運(yùn)費(fèi)相對(duì)昂貴。 中國(guó)地域遼闊，地形地貌差別極大，給高速公路的建設(shè)帶來很大的挑戰(zhàn)性。當(dāng)年新修 4600 公里高速公路，高速公路通車總里程達(dá)到 萬公里。 （ 2） 碎屑巖裂隙水 主要分布基巖中低山區(qū)。 （ 2）大河灣至馬家標(biāo)段 1:2021 平面地形圖。 （ 2） 影響選擇控制點(diǎn)的因素多且相互關(guān)聯(lián)又相互制約，應(yīng)根據(jù)公路功能和使用任務(wù)，全面權(quán)衡、分清主次，處理好全局和局部的關(guān)系，并注意由于局部難點(diǎn)的突破而引起的關(guān)系轉(zhuǎn)換給全局帶來的影響。 地形圖 分析 要想 設(shè)計(jì) 出最為合 理的線路，充分的前期工作是完成整個(gè)工作的基礎(chǔ) 。有平面線形的三要素可以得到很多種平面線形的組合形式。沿平坦河谷地面進(jìn)入鎮(zhèn)山中部，在傍山處轉(zhuǎn)彎以直線段穿越堂爾上鄉(xiāng)鎮(zhèn)，經(jīng)過南山山咀到達(dá)中點(diǎn)馬家。 平曲線幾何要素計(jì)算 （ 1） 平面曲線幾何要素計(jì)算圖示如圖 22 所示 大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 22 對(duì)稱 型 平面曲線計(jì)算圖 （ 2）理論計(jì)算公式 342 238424 RLRLp ss ?? （ ） 232402 RLLq ss ?? （ ） ?? ?18020 sL? （ ） ? ? qpRT ??? 2tan ? （ ） ? ? sLRL 21802 0 ??? ??? （ ） ? ? RpRE ??? 2se c ? （ ） LTD ??2 （ ） sy LLL 2?? （ ） 式中： T總切線長(zhǎng)（ m） L總曲線長(zhǎng)（ m） 大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 E外矢距（ m） D切曲差（ m） R主曲線半徑（ m） ɑ— 路線轉(zhuǎn)角（ 176。 左側(cè)硬路肩橫坡為 2％ ，寬度為 3m，路槽深度為 。 （ 7） 在回頭曲線路段，路線縱坡有特殊規(guī)定，應(yīng)先定出回頭曲線的部分的縱坡，再?gòu)膬啥私悠?。里程樁包括：路線起點(diǎn)樁、終點(diǎn)樁、公里樁、百米樁、整樁（ 50 米加樁或 20米加樁）、平面線控制樁（如直緩、緩圓、曲中、圓緩、緩直公切點(diǎn)等），橋涵或直線控制樁、斷鏈樁等。 豎曲線主要參數(shù) 根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》豎曲線主要參數(shù)的規(guī)定 ，豎曲線相關(guān)指標(biāo)如表 31 所示： 表 31 豎曲線指標(biāo) [1] 設(shè)計(jì)車速（ km/h） 100 最大縱坡（ %） 4 最小縱坡（ %） 凸形豎曲線半徑（ m） 一般值 10000 極限值 6500 凹型豎曲線半徑（ m） 一般值 4500 極限值 3000 豎曲線最小長(zhǎng)度（ m） 85 大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 拉坡與豎曲線設(shè)計(jì) 縱斷面拉坡設(shè)計(jì)的起點(diǎn)樁號(hào) K0+000，終點(diǎn)樁號(hào) K4+。其后坡段坡度 %，坡段長(zhǎng)度 。 （ 4） 當(dāng)路基標(biāo)高受到限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時(shí)，就應(yīng)采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進(jìn)行換土填實(shí)，使路面具有一定的防凍總厚度，設(shè)置隔離層及其他排水設(shè)施等。 bx按加寬計(jì)算公式計(jì)算。 橫斷面 圖 的繪制 道路橫斷面圖的布置及幾何尺寸，應(yīng)能滿足交通、環(huán)境、用地經(jīng)濟(jì)、城市面貌等要求并能保證路基穩(wěn)定性。 瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 （ 1） 開展現(xiàn)場(chǎng)資料調(diào)查和收集工作，做好交通荷載分析與預(yù)測(cè)，按照全壽命周期成本的理念進(jìn)行路面設(shè)計(jì)。 考慮車道系數(shù)后一個(gè)車道上設(shè)計(jì)年限內(nèi)的當(dāng)量軸次總和計(jì)算公式如下： 大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 ? ?? ? ??? 136511 NN te ??? （ ） 式中： eN — 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次（次 /車道） t — 設(shè)計(jì)年限 1N — 營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次（次 /d） ? — 設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長(zhǎng)率（ %） ? — 車道系數(shù) ,見表 52。 （ 1） 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值及瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)： 21 1 ????????? ?? PPnCCN iiKi （ ） 式中： N －標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次 (次 /d) in －被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次 /d） 1C －軸數(shù)系數(shù)；當(dāng)單軸時(shí)，軸數(shù)系數(shù)為 1；多軸時(shí)：當(dāng)軸間距 大于 3m時(shí)，軸數(shù)系數(shù)為軸數(shù) m；當(dāng)軸間距小于等于 3m時(shí)， 軸數(shù)系數(shù)按下式計(jì)算： ? ? ??? mC （ ） 2C －輪組系數(shù)，單輪組為 ，雙輪組為 ，四輪組為 。路面工程的造價(jià)絲毫不比結(jié)構(gòu)工程的低，在一些路面工程有特殊要求的的情況，路面工程的造價(jià)最高可占公路工程造價(jià)的 50%以上。當(dāng)設(shè)計(jì)速度為 120～ 80km/h 時(shí)為其 85％；當(dāng)設(shè)計(jì)速度為 60～40km/h 時(shí)為其 90％；設(shè)計(jì)速度為 30～ 20km/h 時(shí)為其 100％。在超高過程中，內(nèi)外兩側(cè)同時(shí)從超高過渡段起點(diǎn)開始繞各自的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，外側(cè)逐漸抬高，內(nèi)側(cè)逐漸降低，直到 YH（或 HY）點(diǎn)達(dá)到全超高。 曲線長(zhǎng)： mRL % ???? ? 切線長(zhǎng)： mLT ???? 外矢距： mRTE 002 22 ???? 計(jì)算設(shè)計(jì)高程： 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào) =（ K2+800） =K2+ 豎曲線起點(diǎn)高程 =（ %） = 豎曲線終點(diǎn)樁號(hào) =（ K2+800） +=K3+ 豎曲線終點(diǎn)高程 =+（ %） = 大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 第四章 橫斷面設(shè)計(jì) 道路橫斷面是指道路中心線上任意一點(diǎn)的法向切面，由橫斷面設(shè)計(jì)線和地面線構(gòu)成。第三和第四變坡點(diǎn)之間縱坡坡度為 %，坡段長(zhǎng)度720m。 大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 計(jì)算機(jī)確定縱斷面線相比于人工手繪縱斷面線少了一些工作，但是也有 相應(yīng)的步驟一步步進(jìn)行。 （ 4） 應(yīng)盡量做到填挖平衡，使挖方運(yùn)作就近路段填方，以減少借方和棄方，降低工程費(fèi)用和節(jié)省用地。通過不斷的調(diào)整修改，最終設(shè)計(jì)出平順、連續(xù)的縱斷面線形。 圖 24 曲線 2幾何要素 平曲線 3幾何要素如圖 25 所示。線路僅需設(shè)置兩座橋梁，穿越城鎮(zhèn)的部位，住宅較少，可以減少拆遷補(bǔ)償費(fèi)用。 根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTG D202021，當(dāng)二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路的圓曲線半徑小于或等于 250m 時(shí)，應(yīng)設(shè)置曲線加寬。在平面線形設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮縱斷面設(shè)計(jì)的要求，與縱斷面線形相協(xié)調(diào)。 當(dāng)?shù)刈匀痪坝^較多，因此要格外注意保護(hù)耕田和生態(tài)環(huán)境，并與城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)。綜合各個(gè)方面考慮，本高速公路設(shè)計(jì)采用雙向 6車道， 設(shè)計(jì)速度 采 用 100km/h。邊坡防護(hù)大多數(shù)采用植被防護(hù)。根據(jù)含水介質(zhì)及水動(dòng)力條件將區(qū)內(nèi)分為以下兩種種類型： （ 1） 第四系孔隙潛水 主要分布在 呂呂 河、鳴河與 兌子溝、后子溝、小松子溝 的 分流 階地。 1988 年 10月 31日，滬嘉高速公路正式通車，成為中國(guó)大陸首條建成的高速公路。本線路的建設(shè)在很大程度上帶動(dòng)了當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展，極大程度開發(fā)本地區(qū)鳴河河灘，山谷大連交通大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 的旅游資源，并且?guī)?dòng)餐飲，住宿等一系列旅游服務(wù)行業(yè)的發(fā)展，對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展有著重大意義。公路運(yùn)輸也可作為其他運(yùn)輸方式的銜接手段。此外，公路運(yùn)輸容易污染環(huán)境，發(fā)生交通事故。初 期，高速公路的建設(shè)從經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)同時(shí)修建難度比較小的地區(qū)開始建設(shè)，隨著國(guó)家主干道計(jì)劃(五縱七橫 規(guī)劃 )的逐步而實(shí)施，為實(shí)現(xiàn)成網(wǎng)的要求，建設(shè)重點(diǎn)也向地形復(fù)雜的地區(qū)轉(zhuǎn)移，長(zhǎng)大隧道及高跨、長(zhǎng)跨橋梁占的比例也起來越大，同時(shí)高速公路的平均造價(jià)也大幅度提高。 2021 年中國(guó)高速公路通車?yán)锍虨?74113km(不含港、澳、臺(tái)地區(qū) ),比 2021 年底增長(zhǎng)了 %。含水層巖性為石炭、二疊、三疊、侏羅系的砂巖及節(jié)理裂隙發(fā)育的包括風(fēng)化裂隙、構(gòu)造節(jié)理及斷裂構(gòu)造帶，因受巖性影響分布很不均勻，一般軟質(zhì)巖如泥巖、頁(yè)巖等多為風(fēng)化裂隙微含水，硬質(zhì)巖則為構(gòu)造裂隙含水，如砂巖等，其含水性也很弱，很少 見地下水露頭。 的主要 設(shè)計(jì)規(guī)范 如下。 （ 3） 應(yīng)對(duì)路線所經(jīng)區(qū)域、走廊帶及其沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入調(diào)查、勘察，查清其對(duì)公路工程的影響程度。正常的工程建設(shè)要先進(jìn)行地形勘測(cè)，由于畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的地形圖已經(jīng)由設(shè)計(jì)單位勘測(cè)設(shè)計(jì)完畢，因此 需要 詳細(xì)的解讀地形圖。對(duì) 道路平面線形設(shè)計(jì)，主要有基本型、 S形、 C形、卵形、凸形、復(fù)合型和回頭型曲線等。 方案二：起點(diǎn)同樣位于大河灣東北側(cè)，沿山坡坡底跨越鳴河支流，在鎮(zhèn)山山咀處轉(zhuǎn)彎沿傍山線路進(jìn)入鎮(zhèn)山中部，在鎮(zhèn)山中部遠(yuǎn)河谷線設(shè)置 反向 曲線。 ） β0— 緩和曲線終點(diǎn)處的緩和曲線角 （ 176。 左側(cè)土路肩橫坡為 3％，寬度為 ，路槽深度為 0。在回頭曲線的主曲線內(nèi)不易設(shè)豎曲線。 （ 2）標(biāo)注控制點(diǎn)：如線路起、終點(diǎn)，越嶺埡口、重要橋涵、不良地質(zhì)段的最小填土高度、最大挖深、沿溪線的洪水位、隧道進(jìn)出口、鐵路道口等。 K0+660 為第一個(gè)變坡點(diǎn)，高程為 ，為保證填挖均衡，將起點(diǎn)高程拔高，從起點(diǎn)到第一個(gè)變坡點(diǎn)縱坡坡度為 %，縱坡長(zhǎng)度為 660m。 本設(shè)計(jì)的高速公路線路全長(zhǎng) ，全線共設(shè)置 6 個(gè)豎曲線，其中 4 個(gè)凸曲線，2 個(gè)凹曲線。 （ 5） 路基設(shè)計(jì)還應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)的需要。 D 0 內(nèi)側(cè) C 0 ? ? GcGhx iLxiii ??? / D ? ? xx ibbBb 21 ???? 表中： B— 左側(cè)（或右側(cè)）行車道寬度 b1— 左側(cè)路緣帶寬度 b2— 右側(cè)路緣帶寬度 bx— X 處距離路基加寬值 ih— 超高橫坡值 iG— 路拱橫坡值 X— 超高過渡段中任一點(diǎn)至超高過渡起點(diǎn)的距離 超高值的確定 以 JD1 為例計(jì)算曲線超高。此段線路的路基土石方數(shù)量見路基土石方數(shù)量計(jì)算 表。 （ 2） 調(diào)查掌握沿線路