【導讀】隨著西部大開發(fā)的深入，公路以其方便快捷的優(yōu)勢，凸顯其在交通運輸中的重要地位，此次設計內容為成功高速公路約3800米的線形與結構設計，坐標表，豎曲線設計表，路基設計表，土石方數量計算及調配表。我國高速公路建設起步較晚，但迄今為止，我國已進行了10余年的高速公路建設，認真總結，對成功經驗加以推廣，使我國高速公路的設計施工等各方面有了長足的進步。促進經濟發(fā)展以及為子孫后代造福的長遠規(guī)劃，在該地區(qū)建設高速公路已經刻不容緩。用，同時還有助于改善該地區(qū)的交通狀況，配合政府的宏偉戰(zhàn)略。使區(qū)域與區(qū)域之間的經。濟協(xié)作日益緊密。本道路是該地區(qū)未來的一個重要對外出入口，具有重要的意義。容，按照規(guī)范規(guī)定完成對成功高速公路約3800m的線路的初步設計。工程量增加不大時，應盡量采用較高的技術指標。選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測調查，弄清它們對道路工程的影響。地區(qū)，應慎重對待，一般情況應設法繞避。圍，并采取必要的工程措施。

　　

【正文】 ta n 1 1 7 ( c o t 1 8 ta n 1 1 7 ) ( ta n 1 1 7 1 .6 2 )? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 0L ( H a ) t a n H t a n b? ? ? ? ? ? ? 在 L0 范圍內，橫向一共可以布置四輛重車： 一輛重車的擴散長度為： B 13 ( 2 ) t a n 30? ? ? ? ? 換算土柱高度： 0 0G 4 5 5 0 k Nh 0 . 3 9 mB L 2 2 . 1 9 1 3 . 0 7 1 9??? ? ?? ? ? 其它計算參數： （見表 62） 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 26 表 62 計算參數 滑動面類型 圓弧滑動面 分析方法 簡化畢肖普法 滑動方向 自動設定 土條數 100 計算應力模式 總應力法 是否考慮地震力 否 邊坡穩(wěn)定分析極限滑動面 （圖 61） 圖 61 極限滑動面 采用簡化畢肖普法 通過軟件就算求得極限圓弧滑動面如圖半徑 R=： 穩(wěn)定系數： Ks = 其穩(wěn)定系數滿足 范圍要求，因此，邊坡坡度滿足邊坡穩(wěn)定要求 。 路段所在地區(qū)基本資料 某高速公路地處 Ⅴ 2區(qū) ，為 雙向六車道， 擬采用瀝青路面結構 ，進行施工圖設計 ，沿線土質為中液限粘性土 。 土基回彈模量的確定 設計 路段路 位于Ⅴ 2a，路基土為粘質土， 通過土力學指標計算得出稠度 c ?? ，屬于畢 業(yè) 設 計 說 明 書 27 軟基，必須進行處理后，處理后稠度取 ， 查表 法可 得土基回彈模量值為 25MPa。 根據工程可行性研究報告可知 路段所在地區(qū)近期交通 量調查 資料 （見表 71） 表 71近期交通組成與交通量 車型 數量（輛 /日） 三菱 FR415 500 五十鈴 NPR595G 550 江淮 HF140A 400 江淮 HF150 520 東風 EQ144 410 東風 SP9135B 380 五十鈴 EXR181L 450 交通 量資料 根據交通調查進行綜合分析，預測其交通增長率前五年為 12% 、之后 五 年 為 10%， 最后五年為 6%。 累計軸次計算結果軸載換算與累計軸載表 所示， 屬于 C級交通 （見表 72） 。 表 72軸載換算與累計軸載 換算 方法 彎沉 及瀝青層拉應力 指標 半剛性層 拉應力指標 設計年限內累計交通軸次 萬 次 萬 次 路面結構 擬定： 根據結構層的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工機具的功 能等因素，初步確定路面結構組合與各層厚度如下： 采用 半剛性基層瀝青路面 ： 3cm 細粒式瀝青混凝土 + 4cm 中粒式瀝青混凝土 + 6cm粗粒式瀝青混凝土 + 30cm水泥穩(wěn)定碎石 基層 + 二灰土 底基層 ，以二灰土為設計層。 路面材料配合比設計與設計參數的確定 試驗材料的確定 半剛性基層所用集料與結合料取自沿線料場 ， 瀝青選用重交通 90石油瀝青，上面層畢 業(yè) 設 計 說 明 書 28 采用 SBS 改性瀝青 ，技術指標 均符合《 公路 瀝青路面施工技術規(guī)范》相關規(guī)定。 路面材料抗壓回彈模量的確定 半剛性材料的抗壓回彈模量按照《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī) 程》（ JTJ057）中 T080194規(guī)定的頂面法測定。水泥穩(wěn)定碎石試驗均值為 3188，方差為 782；二灰土試驗均值為 2091，方差為 688；二灰穩(wěn)定砂礫均值為 3617，方差為 634。 各種材料的 試驗結果與設計參數 （ 見表 73） ： 表 73 瀝青材料抗壓回彈模量測定與參數取值 材料名稱 20℃ 抗壓模量 （ MPa） 材料名稱 抗壓回彈模量 （ MPa） Ep 方差 Ep2σ Ep 方差 Ep2σ σ Ep代 σ Ep代 細粒式瀝青混凝土 1991 201 1589 水泥穩(wěn)定碎石 3188 782 1624 中粒式瀝青混凝土 1425 105 1215 二灰土 2091 688 715 粗粒式瀝青混凝土 978 55 868 路面材料彎拉強度 與 彎拉模量的 取值 根據當地已有試驗資料，結合相鄰公路的設計情況， 彎拉強度 與 彎拉模量 選用經驗值（見表 74） 。 表 74 路面材料彎拉強度 與模量 取值 路面厚度設計 瀝青路面 厚度計算 高速公路設計年限為 15 年，設計彎沉值為 ()。利用設計程序計算出滿足設計彎沉指標要求的結構層厚度為 ； 滿足 層底拉應力 要求的結構層厚度為。設計厚度取 38 cm。二灰土厚度為 30cm 各結構層的驗算結果（見表 75） 。 表 75 結構厚度計算結果 序號 結構層材料名稱 抗壓模量(Mpa) 彎拉模量(Mpa) 彎拉強度 (Mpa) 厚度(cm) 層底拉應力 (MPa) 容許拉應力(MPa) 1 細粒式 1589 3000 4 材料名稱 細粒式瀝青 混凝土 中粒式瀝青 混凝土 粗粒式瀝青 混凝土 水泥穩(wěn)定碎 石 二灰土 彎拉強度（ MPa） 彎拉模量（ MPa） 3000 2800 2600 6400 2800 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 29 瀝青混凝土 2 中粒式 瀝青混凝土 1215 2800 1 5 3 粗粒式 瀝青混凝土 868 2600 6 4 水泥 穩(wěn)定碎石 1624 6400 25 5 二灰土 715 2800 35 6 土基 — — — — — 路表計算彎沉 ls = () 驗算防凍厚度： 按照規(guī)范要求和結合當地氣候狀況，路面結構滿足防凍要求 結 論 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 30 此次畢業(yè)設計 完成了 包括平面 選線，縱斷面設計，橫斷面設計，路面計算，擋土墻設計和邊坡驗算等 6個方面，設計成果包括計算說明書，平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖、擋土墻設計圖、逐樁坐標表、路基設計表、土石方調配表等圖紙和表格。 基本上完成了高速公路的初步設計的所有成果。 由于此次是我第一次接觸高速公路的全面設計，所以存在很多不足，如制圖的說明不夠清楚、部分設計不夠完善等。存在的不足將在以后加以改正。 在以后的設計中將對高速公路的初步設計進行更加完善，將高速公路的設計更加詳細，達到施工設 計的水平。 總結和體會 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 31 畢業(yè)設計作為大學教育的最后一個環(huán)節(jié)，也是最重要的實踐教學環(huán)節(jié)，既是所學理論知識鞏固深化的過程，也是理論與實踐相結合的過程。 通過此次畢業(yè)設計，詳細了解了整個道路設計過程中的各個環(huán)節(jié)，對設計過程有了深入的了解，對設計規(guī)范有了更深刻的理解，對以往學習的理論知識有了更進一步強化和鞏固 。 畢業(yè)設計的經歷對我日后的工作、學習將會起到很大的幫助。 通過畢業(yè)設計，我獲益匪淺，使我初步形成經濟、環(huán)境、市場、管理等大工程意識，培養(yǎng)實事求是、謙虛謹慎的科學態(tài)度和 刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的科學精神。提高了我綜合分析解決問題的能力、搜集和查閱相關工程資料的能力、組織管理和社交能力，使我在獨立工作能力方面上一個新的臺階。 謝 辭 值此整個畢業(yè)設計工作即將完成之際，向學校和學院表示衷心的感謝 ，特別向各位畢 業(yè) 設 計 說 明 書 32 老師表示衷心感謝，感謝各位老師在這四年 學習 中的培養(yǎng) 、悉心教導、熱心幫助、 熱切關心 。 在這十幾周內老師盡顯治學嚴謹的作風和人文關懷的風范！由于這是第一次比較系統(tǒng)全面的高速公路設計，遇到很多困難在所難免 ,感謝 兩位 老師 給予 我的指導 和教誨，并毫無保留的將專業(yè)知識和設計方法傾囊相授，對我?guī)椭艽?。指出我在設計中的不足和錯誤并給我指明正確的方向，從而使得許多問題都迎刃而解，避免走很多的彎路。通過定期地為我們答疑，仔細審閱階段性成果，檢查督促，我才能按時完成設計，我想如果沒有 兩位 老師的幫助我的畢業(yè)設計不可能順利完成。在指導過程中 兩位 老師堅持把培養(yǎng)能力放在首位，著重培養(yǎng)我們各個方面的能力，充分發(fā)我們的主觀能動性，積極貫徹因材施教原則，堅持教書育人，為人師表，具有奉獻精神。 同時，在設計中遇到了各種不同的難題，其他各位老師和同學都不吝指教， 給予 我很大幫助。在此 衷心感謝給予各位老師 和 同學！ 還要感謝學校和系領導以及機房的老師，給我們安排無比優(yōu)越的環(huán)境，為我們畢業(yè)設計提供了很大的幫助，極大地提高了效率和質量！ 感謝各位答辯老師在百忙之中，蒞臨指導！ 參考文獻 [1] 公路路線設計規(guī)范 .JTG ： 人民交通出版社 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 33 [2] 公路瀝青路面設計規(guī)范 .JTG D502021. 北京： 人民交通出版社 [3] 公路橋涵設計通用規(guī)范 .JTG D602021. 北京： 人民交通出版社 [4] 公路路基設計規(guī)范 .JTG D302021. 北京： 人民交通出版社 [5] 公路瀝青路面施工技術規(guī)范 .JTGF40— 2021. 北京： 人民交通出版社 [6] 公路工程技術標準 .JTGB01— 2021. 北京： 人民交通出版社 [7] 路基 (公路設計手冊 ).北京： 人民交通出版社 [8] 萬德臣 .路基路面工程 .北京： 高等教育出版社 ， [9] 沈蒲生 .線路勘測設計 .北京： 高等教育出版社 ， 2021 [10] 張雨化 .道路勘測設計 .北京： 人民交通出版社 ， 附 錄 ： 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 34 0 NGh BL?? 式中： h0— 當量高度， m N — 橫向分布車輛數 G — 每輛車的重力， kN ? — 土的重度， 3kN/m L — 一輛重車前后軸距加輪胎著地長度， m tf 與實際產生剪應力 T的比，即 K=tf/t,并考慮了各土條側面間存在著作用力，其原理與方法如下： 假定滑動面以圓心 O，半徑為 R的滑弧，從中任取一土條 i為分離體，其分離體的周邊作用力為：土條重 Wi 引起的切向力 Ti和法向反力 Ni，并分別作用于底面中心處 。土條側面作用法向力 Ei、 Ei+1:和切向力 Xi、 Xi+1。 根據靜力平衡條件和極限平衡狀態(tài)時各土條對滑動面圓心的力矩和為零等，可得畢肖普法求土坡穩(wěn)定系數的普遍公式。