【導(dǎo)讀】本次設(shè)計是吉林至哈爾濱一級公路的設(shè)計。公路全長，設(shè)計車速。為60km/h，雙向四車道，設(shè)置中央分隔帶、路緣帶。其新建目的主要是更好的發(fā)。富的資源得到開發(fā)利用。平原微丘區(qū)一級公路方案設(shè)計。通過調(diào)查研究和分析討論，掌握所設(shè)計課題。的有關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)造、使用功能及質(zhì)量要求。包括正確進(jìn)行道路的路線平、縱、橫設(shè)。計計算和路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，土石方計算等，正確繪制工程設(shè)計圖。包括是預(yù)算設(shè)計，求出工程總造價；其中預(yù)算為計算機(jī)輔助計算。既要大小均衡符合規(guī)范要求，又要與周圍自然景觀相協(xié)調(diào)。根據(jù)路線走向、技術(shù)

　　

【正文】 實，使路面具有一定防凍總厚度，設(shè)置隔離層及其他排水設(shè)施等。 （ 6）路基設(shè)計還應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)等的需要。 （ 7）橫斷面設(shè)計應(yīng)考慮超高加寬和緩和曲線的協(xié)調(diào)。 公路是一帶狀結(jié)構(gòu)物，垂直于路中心線方向上的剖面叫橫斷面，這個剖面的圖形叫橫斷面。 橫斷面的組成 本公路路基寬度為 24 米，雙向四車道，中央分隔帶 米 ，土路肩為 2 米，硬路肩為 2 ，行車道為 2 米， 路緣帶 米。 如圖 41所示 圖 41 橫坡的確定 （ 1） 橫向坡度的確定 根據(jù)規(guī)范一級公路的應(yīng)采用雙向路拱坡度，由路中央向兩側(cè)傾斜，利于排水，但也增加行車的不平穩(wěn)性，所以路拱坡度選擇要考慮兩方面因素，該項目采用 2%，路肩采用 3%的坡度。 （ 2） 路肩坡度超高的方式 路肩跟隨行車道一起超高變化。 路肩 車道 中間帶 行車道 車道 硬路肩 土路肩 路基 1： 2% 2% 平曲線加寬設(shè)計 汽車行駛在曲線上，各輪跡半徑不同，其中后內(nèi)輪軌跡半徑最小，且偏向曲線內(nèi)側(cè)，故曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：平曲線半徑小于 250m時， 應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)加寬，當(dāng)半徑大于 250m 時，由于加寬值較小，且行車道已具有一定富余寬度，故可不設(shè)加寬。本設(shè)計中平曲線的半徑均大于 250m，所以不設(shè)加寬。 超高設(shè)計 超高 設(shè)置超高是為了抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，而將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式。 超高值的計算公式 ： 2 127h Viu R?? 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：超高橫坡度按計算行車速度、半徑大小，結(jié)合路面類型、自然條件等情況確定。一級公路的超高橫坡度不超過 8% 。 表 41 繞邊線旋轉(zhuǎn)超高值 計算公式 超高位置 計算公式注： X 距離處行車道橫坡值 備注 外 側(cè) C ? ?1 2 xBb b i?? GhxGciii x iL??? 計算結(jié)果為與設(shè)計高之高差 設(shè)計高程為中央分隔帶外側(cè)邊緣的高程。 加寬值 bx 按加寬計算公式計算 x=Lc時，為圓曲線上的超高值 D 0 內(nèi) 側(cè) D 0 C ? ?1 x 2 xb B b b i? ? ? ? hGxGciii x iL??? 吉哈一級公路設(shè)計中采用繞中央分隔帶邊緣旋 轉(zhuǎn)的方法進(jìn)行曲線的超高過度。先將兩側(cè)行車道分別繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，使之各自成為獨立的單向超高橫斷面，此時中央分隔帶維持原水平狀態(tài)。繞邊線旋轉(zhuǎn)由于行車道 內(nèi)側(cè)不降低，有利于路基縱向排水。 在表 41 中： B—— 左側(cè)（或右側(cè)）行車道寬度 （ m）； b1—— 左側(cè)路緣帶寬度 （ m）； b2—— 右側(cè)路緣帶寬度 （ m）； bx—— x距離處路基加寬值 （ m）； ih—— 超高橫坡度； iG—— 路拱橫坡度； Lc—— 超高過渡段長度 （ m）； x—— 超高緩和段中任一點至超高緩和段起點的距離 (m)。 在超高設(shè)計中： （ 1）超高《規(guī)范》規(guī)定：一級公路的最大超高值有 10%、 8%、 6%，該項目選擇最大超高值為 6%。 （ 2）超高緩和段為了行車的舒適性和排水的需求，對超高緩和段必須加以控制，超高緩和段長度按下式進(jìn)行計算： pL iC ??? （ 41） 式中：?—— 旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶為路緣帶）內(nèi)側(cè)邊緣 的寬度，（ m）； i?—— 超高坡度與路拱坡度代數(shù)差，（ %）； p—— 超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸與行車道（設(shè)路緣帶時為路緣帶）內(nèi)側(cè)邊緣線之間相對升降的比率。 超高緩和段長度按上式計算結(jié)果，應(yīng)取為 5m 的倍數(shù)，并不小于 10m的長度。 路線橫斷面設(shè)計綜述： ① 路拱坡度 % ② 路肩坡度 % ③ 超高度 % 超高計算可求出各點的超高值。（此部分詳細(xì)數(shù)據(jù)可見路基超高加寬表 ） 土石方調(diào)配 土石方調(diào)配的一般要求 （ 1）應(yīng)盡可能在本樁位內(nèi)移挖作填 (即橫向調(diào)配，以減少 廢方和借方。 （ 2）選用經(jīng)濟(jì)運距時，應(yīng)綜合考慮施工方法、運輸條件和地形情況等因素。由于施工的安排和運輸條件不能合下理想，一般采用的經(jīng)濟(jì)運距要比計算值小一些， 應(yīng)該指出，在取土或棄十受限制的路段，雖然遠(yuǎn)隊離運輸費用高而不經(jīng)濟(jì)，但由于少占耕地、少影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等，達(dá)對整體和長遠(yuǎn)來看，也未必是不經(jīng)濟(jì)的。從這個意義上可見經(jīng)濟(jì)運距是決定“調(diào)”或“借”的重要指標(biāo)，但不是是唯一指標(biāo)，還應(yīng)綜合考慮棄方或借方的占地、賠償青苗損失以及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面的影響問題。 （ 3）不同性質(zhì)的土石入府分別調(diào)配，以做到分居填筑。也方除特殊情況外 ，一般不作縱向調(diào)配。 （ 4）應(yīng)妥善處理廢方。應(yīng)使廢方少占農(nóng)田耕地，在可能條件下將棄土平整為可耕地。要防止亂堆亂棄，避免產(chǎn)生堵塞水流損害農(nóng)田或其他不良后果。 （ 5）填方如需路外借土，應(yīng)根據(jù)借方數(shù)量，結(jié)合附近地形、土質(zhì)及農(nóng)田建設(shè)等情況，認(rèn)真考慮借土還田、整地造田的可能性后進(jìn)行調(diào)配。 （ 6）土石方數(shù)量集中的路段，因為開挖、運輸?shù)氖┕ぷ鳂I(yè)方案與一般路段有所不同。可單獨進(jìn)行調(diào)配，回頭曲線路段土石調(diào)運，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調(diào)運。 路基土石方數(shù)量計算 兩樁號問路基土石方數(shù)量，即兩樁號橫斷面間的體積，為簡化計 算，通常將其視為一棱柱體，兩樁號的橫斷面即棱柱體的兩個底面，兩樁號的里程差即棱柱體的高，按平均斷面法計算其體積為 122AAVL?? （ 51） 式中 V—— 體積，即 土 石 方數(shù)量 ， (m3)； 1A 、 2A —— 相鄰 兩斷面 的 面積 ， (m2)； L—— 相鄰 兩 斷面之間的 距離 ， (m)。 土石方數(shù)量詳見路基土石方表 。 土石方調(diào)配方法 土石方調(diào)配方法采用表格調(diào)配法，由于表格調(diào)配法不需單獨繪圖，直接在土石方表上調(diào)配，具有方法簡單，調(diào)配清晰的優(yōu)點，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。 表格調(diào)配法的方法步驟如下： （ 1）準(zhǔn)備工作 調(diào)配前先要對土石方計算復(fù)核，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行。 （ 2）橫向調(diào)運 即計算本樁利用、填缺、挖余，以石代土?xí)r填入土方欄，并用符號區(qū)分。 （ 3）縱向調(diào)運 確定經(jīng)濟(jì)運距，根據(jù)填缺、挖余情況結(jié)合調(diào)運條件擬定調(diào)配方案，確定調(diào)運方向和調(diào)運起訖點，并用箭頭表示。 （ 4）計算調(diào)運數(shù)量和運距 調(diào)配的運距是 指計價運距，就是調(diào)運挖方中心到填方中心的距離。 （ 5）計算借方數(shù)量、廢方數(shù)量和總運量。 借方數(shù)量 =填缺 ? 縱向調(diào)入本樁的數(shù)量 廢方數(shù)量 =挖余 ? 縱向調(diào)出本樁的數(shù)量 總運量 =縱向調(diào)運量 +廢方調(diào)運量 +借方調(diào)運量 （ 6）復(fù)核 橫向調(diào)運復(fù)核 填方 =本樁利用 +填缺 挖方 =本樁利用 +挖余 縱向調(diào)運復(fù)核 填缺 =縱向調(diào)運方 +借方 挖余 =縱向調(diào)運方 +廢方 總調(diào)運量復(fù)核 挖方 +借方 =填方 +借方 以上復(fù)核一般是按逐頁小計進(jìn)行的，最后應(yīng) 按每公里合計復(fù)核。 （ 7） 經(jīng)濟(jì)運距 /L B T L??經(jīng) 免 式中： B —— 借土單價（ 3/m元 ） T —— 遠(yuǎn)運運費單價（ 3/.m km元 ） L免 —— 免費運距（ km ） 由上可知，經(jīng)濟(jì)運距是確定借土和調(diào)運的限界，當(dāng)調(diào)運距離小于經(jīng)濟(jì)運距時，采取縱向調(diào)運是經(jīng)濟(jì)的，反之，則可考慮就近取土。 （ 8） 計算計價土石方 計價土石方 =挖方數(shù)量 +借方數(shù)量 （ 9） 土石方計算表 見附表 5 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 交通條件 汽車荷載既是路基路面的服務(wù)對象，又是造成路基路面結(jié)構(gòu)損傷的主要原因 。它是不斷移動著的、具有振動和沖擊影響的動荷載 ， 汽車荷載的特性包括汽車輪重與軸重的大小與特性、不同車型車軸的布置、汽車軸載的時間分布特性、以及汽車靜態(tài)與動態(tài)荷載的特性比較等不同方面。 荷載狀況是路面設(shè)計的的首 要考慮因素 。 表 61 交通量調(diào)查表 型號 前軸載 (KN) 后軸載 (KN) 后軸數(shù) 輪組數(shù) 軸距 (cm) 交通量 (輛 /日 ) 黃河 JN150 1 雙 450 湘江 HQP40 2 雙 3m 550 東風(fēng) EQ155 2 雙 3m 500 長征 XD980 2 雙 3m 500 東風(fēng) EQ140 1 雙 600 三菱 T653B 1 雙 650 江淮 HF150 1 雙 400 解放 CA50 1 雙 450 表 62 交通量年增長率 序號 分段時間 (年 ) 交通量年增長率 1 5 9％ 2 5 7％ 3 5 6％ 集料選擇 集料是瀝青路面材料中礦物質(zhì)料粒的通稱，在路面材料中起骨架作用和填充作用。有時需數(shù)種粗、細(xì)粒料混合組成所需要的粒度級配。集料中把粒徑在 19~ 的稱作粗集料， ~ 19mm 的稱作 中集料， ~ 的稱作細(xì)集粒， 。根據(jù)來源不同，集料可分為天然集料和人造集料兩大類。天然集料有碎石、礫石、砂、石屑等；人造集料有燒礬土、穩(wěn)定的堅實冶金礦渣等。瀝青路面用的集料應(yīng)潔凈無泥，粗集料的顆粒宜接近立方體，多棱角，少扁片長條，其抗壓強度不宜小于 60MPa，作重車道面層者，不宜小于 80 MPa，而且能耐磨耗。集料和瀝青材料應(yīng)有良好的粘著力，不易經(jīng)水的侵蝕而剝落，如集料和瀝青粘著不良，應(yīng)摻入有效的抗剝落劑改善。選配 集料時，分層鋪澆的應(yīng)為粒徑相近的各檔的同粒徑集料；拌制混合料的則常需有大小粒徑按規(guī)格配合的級配集料，這類集料也可采用分檔不同的同粒徑集料按比例摻合而成。 以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo) （ 1）軸載換算 根據(jù)我國公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范中提出的軸載換算公式，當(dāng)以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)及瀝青層底拉應(yīng)力驗算時，規(guī)定要求凡軸載大于 25KN、小于 130kN 的各級軸載（包括車輛的前、后軸） iP 的作用次數(shù) iN ，均按以下 公式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載 軸載換算采用如下的計算公式 ： 21 1 ??????? ?? PPnCCN iiKi （ 61） 式中： N— 以設(shè)計彎沉值和瀝青層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)（次 /d） ni— 被換算車型的各級軸載作用次數(shù)（次 /d） P— 標(biāo)準(zhǔn)軸載（ KN） Pi— 被換算車型的各級軸載（ KN） C1— 被換算車型的軸數(shù)系數(shù)，當(dāng)軸間距大于 3m時 ,按單獨的一個軸載計算，當(dāng)軸間距小于 3m 時，軸數(shù)系數(shù) C1=1+(m1)， m 是軸數(shù) 。 C2— 被換算車型的輪組系數(shù)，單輪組為 ，雙輪組為 ，四輪組為 K— 被換算車型的軸載級別 (2)累計當(dāng)量軸次計算 在設(shè)計年限內(nèi)，一個車道的累計當(dāng)量軸次按下式計算 1[ (1 ) 1 ] 3 6 5teNN? ??? ? ?? （ 62） 式中：eN— 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計當(dāng)量軸次（次）； T— 設(shè)計使用年限，由設(shè)計資料可知 t=12 年； 1N — 路面竣工后第一年雙向日平均當(dāng)量軸次（次 /d）； ? — 設(shè)計年限內(nèi)交通量的平均增長率（ %），通過調(diào)查預(yù)測確定 交通量 年 增長 率為見下表 61； ? — 車道系數(shù)見表 63； 表 63 車道系數(shù) ? 車道特征 車道系數(shù) 車道系數(shù) ? 單車道 ～ 雙車道 有分隔 ～ 無分隔 ～ 根據(jù)設(shè)計規(guī)范，許禹一級公路瀝青路面的設(shè)計年限取 15 年，四車道有中央分隔帶的車道系數(shù)為 ～ ，取 。按上述公式計算累計當(dāng)量軸次。 以半剛性基層層底拉應(yīng)力作為設(shè)計指標(biāo) 把各級軸載的作用次數(shù)按照公式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù) 8139。239。1 ??????? ?? PPnCCN iKi i (63) 39。N — 以半剛性材料層的拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次 /d） 39。1C — 被換算車型的軸數(shù)系數(shù)，當(dāng)軸間距離大于 3m 時 ,按單獨的一個軸載計算，C1=1+2(m1)， m是軸數(shù)，當(dāng)軸間距離小于 3m時，應(yīng)該考慮軸數(shù)系數(shù)。 39。2C — 輪組系數(shù)，單輪組為 ，雙輪組為 ，四輪組為 按照公式 83，將設(shè)計資料中所給的交通量都換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。 初步擬定路面 設(shè)計年限 15 車道系數(shù) 4 序號 分段時間 (年 ) 交通量年增長率 1