【導(dǎo)讀】本論文主要介紹了輝南至海龍AB段公路路線的設(shè)計(jì)過(guò)程。根據(jù)給定的資料，通過(guò)對(duì)原始?！豆仿肪€設(shè)計(jì)規(guī)范》等交通部頒發(fā)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo),在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下完成的。路線設(shè)計(jì)內(nèi)容包括平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)；其后進(jìn)行了路面排水設(shè)計(jì)，采用

　　

【正文】 8 .5 ( 4 % 2 % ) 1 12 7 2 5 3 3 .3 3 3 0p ??? ? ? 但仍可在緩和曲線部分區(qū)段內(nèi)采用超高，使得從雙向路拱坡度 zi 過(guò)渡到單向超高橫坡 zi ，且緩和過(guò)渡段的長(zhǎng)度為 1 660 660 2% 99CzL Bi m? ? ? ? ? 綜上所述，取 100cLm? ，所以超高起點(diǎn)為（ K2+） 100=K2+ （ 2）計(jì)算個(gè)樁號(hào)處的超高橫坡值（以樁號(hào) K2+3 K2+380 為例） 19 樁號(hào) K2+320 處： ( 2 3 2 0 ) ( 2 3 1 0 .3 5 3 ) 9 .6 4 72 % 4 %zyx K K mii? ? ? ? ???， 2 % 4 % 9 . 6 4 7 2 % 1 . 4 2 1 %100zyxzciii x iL? ?? ? ? ? ? ? 路基左側(cè)超高橫坡為 % 由于 %2%，所以此時(shí)右側(cè)（即內(nèi)側(cè)）的超高橫坡仍為 2% 樁號(hào) K2+380 處： ( 2 3 8 0 ) ( 2 3 1 0 . 3 5 3 ) 6 9 . 6 4 72 % 4 %zyx K K mii? ? ? ? ???， 2 % 4 % 6 9 . 6 4 7 2 % 2 . 1 7 9 %100zyxzciii x iL? ?? ? ? ? ? ? 由于 %2%，所以此時(shí)右側(cè)（即內(nèi)側(cè)）的超高橫坡取與路基左側(cè)（即外側(cè)）的超高橫坡大小相等。所以，該里程處左側(cè)（即外側(cè)）路基的超高橫坡為 %，右側(cè)（即內(nèi)側(cè)）路基的超高橫坡為 %。 超高加寬值見(jiàn)附表中的超高加寬表。 中央分隔帶形式及開口 中央分隔帶表面采用凸式，全寬 ，表面種草綠化、植樹防眩；為搶險(xiǎn)、急救和維修方便，中央分隔帶每 2km 左右設(shè)一處開口，開口端部為半圓形，開口長(zhǎng)度為 30m。 路基土石方量計(jì)算 由于本設(shè)計(jì)路段有填有挖，即任意兩相鄰填方斷面或挖方斷面可以假定為一棱柱，即采用平均斷面法進(jìn)行計(jì)算，其體積的計(jì)算公式如下： 121 ()2V F F L?? 式中：3212m,mmVFFL— — 體 積 ， 即 土 石 方 數(shù) 量 （ ） ；— — 分 別 為 相 鄰 兩 斷 面 的 面 積 （ ） ；— — 相 鄰 兩 端 面 之 間 的 距 離 （ ） . 該路段土石方量見(jiàn) 附表中的 土石方量計(jì)算表 路基土石方調(diào)配 1．土石方調(diào)配原則 1)在半填半挖斷面中，應(yīng)首先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進(jìn)行橫向平衡，然后再作縱向調(diào)配，以減少中的運(yùn)輸量。 2）土石方調(diào)運(yùn)的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對(duì)施工運(yùn)輸?shù)挠绊懀话闱闆r下， 20 不跨越深溝和少做上坡調(diào)運(yùn)。 3）為使調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借。 4） 土方調(diào)配“移挖作填” 固然要考慮 經(jīng)濟(jì)運(yùn)距問(wèn)題，但這不是唯一指標(biāo)，還要綜合考慮棄方和借方占地，賠償青苗損失以及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響等 。 5)不同的 土方和 土石應(yīng) 根據(jù)工程需要分別調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。 6）位于山坡的回頭曲線路段，要優(yōu)先考慮上下線的土方豎向調(diào)配。 7）土方調(diào)配對(duì)于借方和棄方應(yīng)事先同地方商量，妥善處理。 2．土石方調(diào)配方法 土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法、表格調(diào)配法等，由于表格調(diào)配法不需單獨(dú)繪圖，直接在土石方表上 調(diào)配，具有方法簡(jiǎn)單，調(diào)配清晰的優(yōu)點(diǎn)，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法，本路段也采用土石方計(jì) 算表調(diào)配法。具體調(diào)配步驟： 1）土石方調(diào)配是在土石方數(shù)量計(jì)算與復(fù)核完畢的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，調(diào)配前應(yīng)將可能影響運(yùn)輸調(diào)配的橋涵位置、陡坡、大溝等注在表旁，供調(diào)配時(shí)參考。 2)弄清各樁號(hào)間路基填挖方情況并作橫向平衡，明確利用、填挖與挖余數(shù)量。 3）在作縱向調(diào)配前應(yīng)根據(jù)施工方法及可能采取的運(yùn)輸方式定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，工土石方調(diào)配時(shí)參考。 4）根據(jù)填缺挖余分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技術(shù)經(jīng)濟(jì)和支農(nóng)的原則，具體擬定調(diào)配方案。 5）經(jīng)過(guò)縱向調(diào)配，如果仍有填缺或挖余，則應(yīng)會(huì)同當(dāng)?shù)卣畢f(xié)商確定借土或棄土地點(diǎn)，然后將借土 或棄土的數(shù)量和運(yùn)距分別填注到借方或廢方欄中。 6）土石方調(diào)配后，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(yè)進(jìn)行復(fù)核的，如有跨頁(yè)調(diào)配，須將其數(shù)量考慮在內(nèi)，通過(guò)復(fù)核可以發(fā)現(xiàn)調(diào)配與計(jì)算過(guò)程有無(wú)錯(cuò)誤。 21 第六章 排水設(shè)計(jì) 、全面規(guī)劃、因勢(shì)利導(dǎo)、綜合整治、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，充分利用有利地形和自然水系。 ，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，必要時(shí)可適當(dāng)增設(shè) 涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基的穩(wěn)定性，并做到路基排水有利于農(nóng)田灌溉。 ，查明水源與地質(zhì)條件，重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮路基排水與橋涵布置相配合，地面排水與地下排水相配合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，做到綜合整治，分期修建。 ，盡量不破壞天然水系，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)條件布設(shè)人工溝渠，減少排水溝渠的防護(hù)和加固工程。 ，注意就地取材 ，以防為主，既要穩(wěn)固適用，有必須講究經(jīng)濟(jì)效益。 6．為了減少水對(duì)路面的破壞作用，應(yīng)盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，亦可建筑具有能承荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。 路面排水 路面積水由 2%路拱橫坡排出，經(jīng)坡面匯入全線貫通的邊溝，邊溝水排至原有的排水溝渠。中央分隔帶采用凸形，坡面雙向外傾，坡度 4%；表面無(wú)鋪面，為防表面水下滲，設(shè)置縱向碎石盲溝，并隔一定間距通過(guò)橫向塑料排水管將中央分隔帶滲水排出路界。 路基排水 邊溝的縱坡度應(yīng)取 ％，邊溝出水口的間距，不超過(guò) 500m，邊溝出口水的排放應(yīng)結(jié)合地形 、地質(zhì)條件以及橋涵水道位置，排引到路基范圍外、使之不沖刷路堤坡腳。 截水溝設(shè)在路塹坡頂 5m或路堤坡腳 2m 以外，截水溝長(zhǎng)度控制在 200m500m 內(nèi)；超過(guò) 500m時(shí)，在中間適宜位置處增設(shè)泄水口，由急流槽或急流管分流排引。 排水溝的橫斷面采用梯形，用于邊溝、截水溝及取土坑出水口的排水溝，橫斷面尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)流量確定，底寬與深度不宜小于 ，土溝的邊坡坡度約為 1:11:。排水溝的位置，可根據(jù)需要并結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦螚l件，離路基盡可能遠(yuǎn)些 ，距路基坡腳不宜小于 2m，平面上應(yīng)力求直捷，需要轉(zhuǎn)彎時(shí)亦盡量圓順，做成弧形，其半徑不宜小于 1020m，連續(xù)長(zhǎng)度宜短，一般不超過(guò) 500m。排水溝應(yīng)具有合適的縱坡，一般情況下，可取 %%，不小于 %，亦不大于 3%。 涵洞 結(jié)合該路段的實(shí)際地形，以及小河流排水需要，該一級(jí)公路需設(shè)排水涵洞的位置為： 22 K0+、 k1+、 k1+、 k2+、 k3+、 K3+、 k2+，其中在 k2+ 處設(shè)跨徑為 3m，凈空高度為 的鋼筋混凝土蓋板涵，其他地方設(shè)孔徑為 2m的單孔鋼筋混凝土圓管涵洞， 涵洞與路正交，縱坡度根據(jù)具體情況而定 。 表 61 涵洞、通道方案表 序號(hào) 位置 形式和尺寸 1 K0+ 12m鋼筋混凝土圓管涵 2 K1+ 12m鋼筋混凝土圓管涵 3 K1+ 12m鋼筋混凝土圓管涵 4 K2+ 12m鋼筋混凝土圓管涵 5 K2+ 6 K3+ 12m鋼筋混凝土圓管涵 23 第七章 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 目 前，我國(guó)等級(jí)較高的公路一般采用瀝青混凝土路面或水泥混凝土路面，兩種路面類型各有優(yōu)缺點(diǎn)，比較見(jiàn)表 71： 表 71 路面類型比較表 比較項(xiàng)目 瀝青混凝土路面 水泥混凝土 類型 柔性 剛性 接縫 無(wú) 有 噪音 小 大 機(jī)械化施工 容易 較困難 施工速度 快 慢 穩(wěn)定性 易老化 水穩(wěn)、熱穩(wěn)均較好 養(yǎng)護(hù)維修 方便 困難 開放交通 快 慢 晴天反光情況 無(wú) 稍大 強(qiáng)度 高 很高 行車舒適性 好 較好 由后面的交通量計(jì)算得知本道路為 中交通，則路面要選擇高等級(jí)路面。通過(guò)對(duì)兩種不同類型路面的比較，另外結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧蟻?lái)源及路面設(shè)計(jì)原則等各方面綜合考慮，選用瀝青混凝土路面類型。 瀝青路面通常由瀝青面層、基層、底基層、墊層等多層結(jié)構(gòu)組成。路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)根據(jù)道路的交通等級(jí)與氣象、水文等自然因素，合理選擇和安排路面結(jié)構(gòu)各個(gè)層次，確保在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，承受行車荷載與自然因素的共同作用，充分發(fā)揮各結(jié)構(gòu)層的最大效能，使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的要求 。 進(jìn)行瀝青路面組合設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循以下基本原則： 長(zhǎng)期穩(wěn)定。在整個(gè)設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，表面抗滑安全性能、平整性、抗車轍性能等各項(xiàng)功能指標(biāo)均穩(wěn)定在允許范圍之內(nèi)。 、抗變形能力與各層次的力學(xué)響應(yīng)相匹配。由于車輪荷載與溫度、濕度變化產(chǎn)生的各項(xiàng)應(yīng)力與變形均集中在路面結(jié)構(gòu)上部，逐漸向下擴(kuò)散 、消失。因此通常要求面層、基層具有較高的強(qiáng)度、模量和抗變形能 力 。 、濕度等自然因素變化而造成強(qiáng)度、穩(wěn)定性下降的結(jié)構(gòu)層次應(yīng)提高其抵御能力。 ，節(jié)約外運(yùn)材料，做好優(yōu)化選擇，降低建設(shè)費(fèi)用。 24 瀝青面層結(jié) 構(gòu) 瀝青面層直接經(jīng)受車輪荷載反復(fù)作用和各種自然因素影響，并將荷載傳遞到基層以下的結(jié)構(gòu)層。因此，瀝青面層應(yīng)滿足功能性和結(jié)構(gòu)性的使用性能要求。 本路段瀝青面層結(jié)構(gòu)為三層結(jié)構(gòu)：表面層、中面層、下面層。 表面層應(yīng)具有平整密實(shí)、抗滑耐磨、穩(wěn)定耐久的服務(wù)功能，同時(shí)應(yīng)具有高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗老化等品質(zhì)。中下面層應(yīng)具有一定的密水性、抗剝離性，高溫或重載條件下，瀝青混合料具有較高的抗剪強(qiáng)度；下面層應(yīng)具有良好的抗疲勞裂縫的性能和兼顧其他性能要求。 瀝青路面基層結(jié)構(gòu) 瀝青路面的基層承擔(dān)著瀝青面層向下 傳遞的全部負(fù)荷，支承著面層，確保面層發(fā)揮各項(xiàng)重要的路面性能。 基層分為兩層：面層下面的基層和底基層。基層主要是承受由面層傳遞的車輛荷載垂直力，并將它分布到底基層或墊層上，基層主要材料是各種結(jié)合料穩(wěn)定土或碎石，本路段采用的是水泥穩(wěn)定碎石，底基層選用的是二灰穩(wěn)定土。 瀝青路面墊層結(jié)構(gòu) 瀝青路面墊層結(jié)構(gòu)位于基層以下，主要用于路基狀況不良的路段，以確保路面結(jié)構(gòu)不受路基中滯留的自由水的侵蝕以及凍融的危害。 墊層主要是為了隔水，排水，防凍或改善基層和土基的工作條件。本路段墊層采用砂石材料。 計(jì)方法及設(shè)計(jì)過(guò)程 該路段為北寒溫帶大陸性氣候，較干燥，地下水位深，四季分明。夏季炎熱多雨，冬季寒冷，年平均氣溫 ℃～ ℃，年降水量 573～ 660mm，降水多集中在 8 兩個(gè)月。 路線通過(guò)地段土質(zhì)：上部 ～ 種植土，其下主要是粉質(zhì)中液限粘土，間夾砂礫。主要巖石有砂巖、泥巖等。地下水位較低，一般在 80～ 130cm。 公路所在地自然區(qū)劃 —— 該路段屬于Ⅱ 2區(qū)。冰凍深度 —— 最大凍深 160cm。 設(shè)計(jì)方法 我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)方法采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性體系理論，以路表面回彈彎沉 值和瀝青混凝土層彎拉應(yīng)力、半剛性材料層彎拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完成后，路面結(jié)構(gòu)的路表彎沉與各結(jié)構(gòu)的彎拉應(yīng)力均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的極限標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)過(guò)程 1. 標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算 設(shè)計(jì)采用現(xiàn)行路面設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)軸載 BZZ100KN， p= ,δ =，設(shè)計(jì)使用年限為 15 年。公路行駛車輛的型號(hào)多種多樣，而路面設(shè)計(jì)采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)軸載表示，各 25 種車型應(yīng)按規(guī)定的法則作當(dāng)量換算，得到當(dāng)量的標(biāo)準(zhǔn)軸載次數(shù)。軸載小于 40KN 的特輕軸重對(duì)結(jié)構(gòu)的影響可以忽略不計(jì)，所以不納入當(dāng)量換 算。本一級(jí)公路軸載當(dāng)量換算以彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)。 軸載當(dāng)量換算公式為： 121K iii PN C C n P? ??? ????? 式中： N— 標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次，次 /日 ； ni— 被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)，次 /日 ； P— 標(biāo)準(zhǔn)軸載， P=100kN； Pi— 被換算車型各級(jí)（單根）軸載， kN； C1— 輪組系數(shù)，單輪組為 ，雙輪組為 ，四輪組為 。 C2— 軸數(shù)系數(shù)。當(dāng)軸間距大于 3m 時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)為 1；當(dāng)軸間距小于 3m 時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系 數(shù)為 C2=1+(m1)； m 為軸數(shù)。 表 72 交通量計(jì)算表 車 型 Pi (kN) 1C 2C in 次 /日 ii PC C n P?????? 次 /日 黃河 JN150 后軸 1 1 1000 前軸 1 1000 太脫拉 138 后軸 1 500 前軸 1 500 解放 CA10B 后軸 1 1 1200 前軸 1 1 21 K iii PN N C C n P? ??? ? ?????? 次 / 日 =2091 次 / 日 ( 取 整 ） 設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載