【正文】 在即將畢業(yè)離校之際，我要感謝所有在生活上給予我關心和幫助以及在學業(yè)上切磋和指點的學長和同學們。感謝母校在四年內所給予的一切，我相信這些都會成為以后的財富。老師廣博的知識、嚴謹?shù)闹螌W作風、對科學工作的獻身精神和健康向上的人生態(tài)度使我終生受益匪淺。通過道路設計，我們的獨立工作能力和創(chuàng)新能力隨著都有所提高。通過此次畢業(yè)設計，我的專業(yè)知識得到進一步的鞏固，對工程有一個系統(tǒng)化的理解，為以后的工作打下良好的基礎。由于自己缺乏實際的設計經驗，難免在設計上走一些彎路、犯一些錯誤，但是通過老師的指點，及時的改正這些錯誤。其目的是系統(tǒng)的鞏固所學的理論知識，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的觀點，掌握公路設計工作的基本內容和設計方法。為排除通過路面縫隙，或者由路基或路肩滲入并滯留在路面結構內的自由水，可設置路面邊緣滲溝或排水基(墊)層。 路面內部排水為了保持路面基層和路基的干燥狀態(tài)，可設置良好的路面內部排水系統(tǒng)。當硬路肩匯水量較大時，可在土路肩上設置路肩排水溝。％時，可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方邊坡應進行保護。 路肩排水路肩排水設施主要由攔水帶、急流槽和路肩排水溝組成。 路面排水設計路面排水設施由路肩排水和中央分隔帶排水(本路段沒有中央分隔帶不需設計)設施組成。行車舒適、耐磨耗、振動小、噪音低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便、適宜分期修建等優(yōu)點。 細粒式密級配瀝青混凝土 h1=4cm E1=1400MPa中粒式密級配瀝青混凝土 h2=8cm E2=1000MPa水泥穩(wěn)定碎石 h3=30cm E3=1500MPa石灰土 h4=15cm E4=550Mpa 土基 E0=31MPa 路面結構圖 路面方案比選水泥混凝土路面有強度高，溫度性好，耐久性強，能見度好等優(yōu)點，但對水泥和水的需要量大，有接縫（增加施工和養(yǎng)護難度），開放交通較遲，修復困難。(4)驗算底基層層底拉應力同基層層底拉應力驗算，驗算結果：層底拉應力小于容許拉應力，驗算滿足要求。 (2)驗算中粒式密級配瀝青混凝土層底拉應力將路面結構換算為三層體系， 所示：h=？cm E1=1200MPaH=？cm E2=1500MPa 土基E0=31MPa 下面層底面彎拉應力等效換算示意圖上面層厚度中面層厚度由,E2E1=15001200=E0E2=311500=, H/δ=查三層體系中層底面拉應力系數(shù)諾謨圖可知σ1=，n1=,n2=,所以σ=pm1m2σ==所以層底拉應力小于容許拉應力，驗算滿足要求。 按容許拉應力驗算設計層厚度驗算層底拉應力時根據多層彈性理論，層間接觸條件為完全連續(xù)體系，以雙圓荷載作用下為驗算條件。根據結構層材料不同，按以下公式計算Ks 值。若基層由半剛性材料層與柔性材料層組合而成，則AB介于兩者之間通過線性內插決定。各值均取規(guī)范給定范圍的中值，該地質自然劃分Ⅳ5且土基為中濕狀態(tài)的砂類土。初步擬定4cm細粒式密級配瀝青混凝土和8cm中粒式密級配瀝青混凝土作為上下面層；30cm水泥穩(wěn)定碎石的基層，以及底基層采用石灰土。 =107 交通等級分析瀝青路面交通等級見下表由下表可知，本設計路面屬于重交通。η =1+6%1213656%；設計年限累計當量標準軸載數(shù)為：Ne=1+rt1365rN1 軸載當量換算軸數(shù)系數(shù)C1輪組系數(shù)C2軸數(shù)總重Pi（kN）各級作用次數(shù)ni標準軸載的作用次數(shù)N解放CA390后軸111490黃河JN162前軸111640后軸111640東風XQD5170TGC后軸1122300解放CA15后軸111400總計——————————注：軸載小于40kN忽略不計。當軸間距大于3m時，按單獨的一個軸計算，此時軸數(shù)系數(shù)為1；當軸間距小于3m時，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下式計算：C1=1+ ()式中：m——軸數(shù)。當以彎沉值和瀝青層的層底拉應力為設計指標時，按下式完成軸載當量換算N=i=1KC1普通混凝土面層：γrσpr+σtr=+=≤fr=碾壓混凝土基層：γrσpr+σtr=+0=≤fr=因而，可以承受設計基準期內荷載應力和溫度應力的綜合疲勞作用。路面板的綜合疲勞應力應滿足以目標可靠度為依據的極限平衡方程式，即γrσpr+σtr≤fr ()二級公路的安全等級為三級，目標可靠度為85%，相應的變異水平等級為中。普通混凝土面層板長4m，l/rg=4/=,根據規(guī)范查下圖可知普通混凝土面層h01=，Bx=，Cx=。其他符號意義同前。溫度疲勞應力系數(shù)Kc的確定方法與單層板Kt相同。對于雙層板，應分別計算上、下兩層板各自的溫度疲勞應力。KfKf根據公路等級，考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)Kc=。m復合式混凝土面層的相對剛度半徑為：rg===標準軸載在普通混凝土面層臨界荷位處產生的荷載應力計算為：σps1=+hx1Ku6Dg =31000=σps2=+hx2Ku6Dg =27000=普通混凝土面層，因縱縫為設拉桿平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)Kr=；碾壓混凝土基層不設縱縫，不考慮接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)Kr。 Dg=Ec1h01312+Ec2h02312+h01+h02241Ec1h01+1Ec2h021Ku () rg——雙層混凝土板的相對剛度半徑(m)，按式()計算確定。σps1=+hx2Ku6Dg ()σps2=+hx2Ku6Dg ()式中：EcEc2——雙層板混凝土上層和下層板的彎拉彈性模量(Mpa)； h0h02——雙層板混凝土板上層和下層板的厚度(m)； hxhx2——上、下層板中性面至結合式雙層板中性面的距離(m)，或有下式()~ ()計算；hx1=Ec2h02h01+h022Ec1h01+Ec2h02 ()hx1=Ec1h01h01+h022Ec1h01+Ec2h02 () Ku——層間結合系數(shù)，分離式Ku=0，結合式Ku=1； Dg——雙層混凝土板的截面總剛度(MNKfKfm) hx=12DxEx13=12= a=== b=== Et=ahxbE0ExE013=4010314013=197Mpa 荷載疲勞應力普通混凝土面層與碾壓混凝土基層組成分離式復合式面層。m)； hh2——基層和底基層或墊層的厚度(m)；a、b——與ExE0有關的回歸系數(shù)。碾壓混凝土不設縱縫，橫縫設假縫，間距（板長）4m。水泥混凝土面層板的平面尺寸長為4m。 混凝土路面臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)公路等級縱縫邊緣處高速公路、一級公路、收費站~二級及二級以下公路行車道寬7m~~行車道寬≤7m二級公路的設計基準期為t=20年，交通量年平均增長率為6%。單軸雙輪組： = ()單軸單輪組： = ()雙軸雙輪組： = ()三軸雙輪組： = ()軸載當量換算見下表： 軸載當量換算軸數(shù)總重Pi(kN)各級作用次數(shù)軸輪型系數(shù)標準軸載的作用次數(shù)Ns躍進NJ131后軸190010^4解放CA390后軸1490黃河JN162前軸1640后軸1640東風XQD5170TGC后軸2230010^6解放CA15后軸1400總計注：前軸重小于40kN不計。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，應按式()換算為標準軸載的作用次數(shù)。4 路面設計 水泥混凝土路面設計（方案一） 路面交通等級公路混凝土路面設計基準期參考值見下表 設計基準期參考值公路技術等級設計基準期（年）公路技術等級設計基準期（年）高速公路30二級公路20一級公路30三、四級公路20本路段設計基準期是20年。穩(wěn)定處理可以采用換填土、反壓護道、擠實砂樁、石灰樁等措施增加抗滑阻力。軟土地基處理的目的可分為兩大類，沉降處理和失穩(wěn)處理。 軟土地基加固在軟土地基上填筑路堤有可能出現(xiàn)失穩(wěn)，或者沉降量和沉降速度不能滿足要求等情況時需要對軟土地基進行適當?shù)募庸烫幚恚栽鰪娖浞€(wěn)定性、減少沉降量或加速沉降。間接防護措施主要是建造結構物，如丁壩、攔水壩等。其中植物防護與石砌，與坡面防護所述基本類同，當水流速度達到或超過5m/s時，則改用石籠防護，也可就地取材。堤岸防護與加固措施有直接和間接兩種。此類堤岸常年或季節(jié)性浸水，受流水沖刷、拍擊和淘洗，造成路基浸濕、坡腳淘空，或水位驟降時路基內細料流失，致使路基失穩(wěn)，邊坡崩塌。這些方法可以局部處治、綜合使用，并與放緩邊坡登方法予以比較，力求實用和經濟。噴漿前后的處治與抹面相同。抹面后，應拍漿、抹平和養(yǎng)生。對此應及時給以封面，以預防風化成害。這些防護形式各自適合一定得條件。 工程防護當不宜植物防護或考慮就地取材，采用沙石、水泥、石灰等礦質材料時，坡面防護是常用的防護形式。植樹主要用在堤岸邊的河灘上，用來降低流速，促使泥沙淤積，防止直接沖刷路堤。不宜種草的坡面，可以鋪5~10cm厚的種植土層，土層與原坡面結合穩(wěn)固。種草適用于沖刷輕微，邊坡高度較小，坡度緩于1：1的邊坡防護。它對于坡高不大，邊坡比較平緩的土質坡面是一種簡易有效的防護措施。常用的坡面防護設施有植物防護和工程防護。水亦不宜集中匯流。坡面防護設施不承受外力作用，要求坡面巖土整體穩(wěn)定牢固。路基防護與加固設施，主要有邊坡坡面防護、沿河路堤防護與加固以及濕軟地基的加固處治。為確保路基的強度與穩(wěn)定性，路基的防護與加固，也是不可缺少的工程技術措施。 擋土墻的排水設施設計在墻身上沿墻高和墻長設置排水孔，其為10cm20cm的方孔，具有向墻外傾斜的坡度，泄水孔的進水側設反濾層，在最下排泄水孔的底部設置隔水層。 擋土墻的伸縮縫與沉降縫設計伸縮縫與沉降縫結合在一起，統(tǒng)稱為變形縫。同理，選擇墻身底部進行驗算，經驗算強度與穩(wěn)定均滿足要求。對于矮墻可取=1，即不考慮縱向穩(wěn)定。(2)穩(wěn)定計算 ()式中：、 、意義同式()；──彎曲平面內的縱向翹曲系數(shù)，按下式計算： ()──2H/B，H為墻有效高度，B為墻的寬度(m)；一般情況下?lián)跬翂Τ叽绮皇芊€(wěn)定控制，但應判斷是細高墻或是矮墻。此處選擇二分之一墻高處進行驗算(1)強度計算 ()按每延米墻長計算： ()式中：──設計軸向力(kN)； ──重要性系數(shù)，； 、──恒載（自重及襟邊以上土重）引起的軸向力(kN)和相應的分項系數(shù)； ──主動土壓力引起的軸向力(kN)；──主動土壓力引起的軸向力的分項系數(shù)；NG=1422=88kNNQ1=Nj=88+=──抗力分項系數(shù)，；──材料極限抗壓強度(kpa), RK=1275kPa；──擋土墻構件的計算截面積 (m2)，A=1； ──軸向力偏心影響系數(shù)。②當偏心荷載作用時