【正文】 具體結(jié)構(gòu)類型、跨徑、凈高及位置如下表所示：中心樁號(hào)凈寬凈高類型作用備注K1+1784混凝土蓋板涵通過(guò)車、人、水原路面高程K1+5145混凝土蓋板涵通過(guò)車、人、水K1+9685混凝土蓋板涵通過(guò)車、人路面下挖2米K2+3453天橋行人K3+2024混凝土蓋板涵通過(guò)車、人、水原路面高程K3+6715混凝土蓋板涵通過(guò)車、人K4+5504混凝土蓋板涵通過(guò)車、人、水原路面高程K5+4703天橋行人K5+8424混凝土蓋板涵通過(guò)車、人、水原路面高程K6+13鋼筋混凝土梁橋通過(guò)車、人K6+8925混凝土。通過(guò)充分的論證必選，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐用竦耐ㄐ幸蠛蜕钌a(chǎn)需要，參照我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)各級(jí)道路凈寬和凈高以及人行天橋凈寬的規(guī)定。由于個(gè)別通道的高程影響局部路線的縱斷面設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)充分的論證考慮后對(duì)原有路面適當(dāng)下挖，降低路面高程來(lái)設(shè)置通道。第二，天橋和通道的數(shù)量確定的時(shí)候進(jìn)行了充分的優(yōu)化，在盡量考慮了當(dāng)?shù)厝罕娡ㄐ械那闆r下能少用則少用，在布置通道的時(shí)候一般沒(méi)有輕易增加通道。在與地方道路相交的地方，主要機(jī)耕道路設(shè)置成了涵洞，而行人道路和小路則設(shè)置為天橋。在本次設(shè)計(jì)中，為了能在滿足當(dāng)?shù)赝ㄐ行枰那闆r下盡量降低其標(biāo)高進(jìn)行了如下的論證優(yōu)化。 路線交叉設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)標(biāo)段處于平原區(qū)，因?yàn)槁肪€沿線路網(wǎng)、地方道路以及農(nóng)耕道路分布眾多，需要設(shè)置眾多的跨線橋、通道或者天橋，這些結(jié)構(gòu)物(通道、橋梁等)標(biāo)高對(duì)高速公路的設(shè)計(jì)標(biāo)高起到了關(guān)鍵的決定性作用。這些在道路兩側(cè)設(shè)置邊溝的通道有四處，其具體樁號(hào)里程為K117K320K4550、K5842。所以本設(shè)計(jì)標(biāo)段內(nèi)部設(shè)置專門(mén)的過(guò)水涵洞。而且在路線起點(diǎn)處已有一條河道，而且在地形圖上可以看到在距離界河8公里左右還有一條河流。考慮到兩側(cè)道路的行程對(duì)凈空的要求，參考我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)各級(jí)道路的通行凈空規(guī)定。由于界河河岸兩岸各有一條鄉(xiāng)村道路，所以在布置橋梁長(zhǎng)度的時(shí)候考慮到兩側(cè)道路，所以直接把橋梁長(zhǎng)度延長(zhǎng)把道路一并跨越，同時(shí)起到立體交叉的作用。地點(diǎn)是西莊村西側(cè)的界河處。對(duì)于超高路段，在分隔帶內(nèi)設(shè)置淺碟形混凝土淺溝，并隔一定間隔設(shè)置集水井，集水井內(nèi)的水通過(guò)橫向排水管排出。中央分隔帶內(nèi)設(shè)置縱向的排水滲溝，隔一定的間距設(shè)置橫向排水管將排水滲溝內(nèi)的水排出路界范圍。泄水口的各項(xiàng)尺寸(開(kāi)口長(zhǎng)度,低凹區(qū)寬度及下凹深度等)具體尺寸如下圖b所示： 圖a 攔水帶尺寸 圖b 攔水帶泄水口尺寸2 中央分隔帶排水本設(shè)計(jì)中，中央分隔帶的寬度為2米，而且表面未采用鋪面封閉，表面上不設(shè)置排水設(shè)施。具體尺寸如下圖a所示。集中排水方式需要在硬路肩外側(cè)緣放置攔水帶，將路面表面水匯集在攔水帶與路肩鋪面組成的淺三角形過(guò)水?dāng)嗝鎯?nèi)，然后通過(guò)相隔一定間距設(shè)置的泄水口和激流槽集中排放到坡腳外側(cè)的邊溝內(nèi)。所以本設(shè)計(jì)中在路堤高度大的路段采用集中排水方式 。 路面排水1 路面表面排水本設(shè)計(jì)所在地區(qū)雨量比較豐富，而且在夏季雨水比較集中，加之本設(shè)計(jì)標(biāo)段全部為填方路堤，路基高度較大。蒸發(fā)池設(shè)置成邊長(zhǎng)為8或者10米的正方形。排水溝長(zhǎng)度一般為30米左右。2 排水溝排水溝主要用來(lái)將邊溝的水引到自然河道或者蒸發(fā)池里。邊溝斷面形式為梯形。設(shè)置于路基坡腳外側(cè)，與路中線大致平行。在本設(shè)計(jì)中路基排水設(shè)施有邊溝、排水溝、蒸發(fā)池三種。由排水溝引出的水不能直接排放到農(nóng)田或者道路兩邊，所以設(shè)置蒸發(fā)池來(lái)蒸發(fā)掉雨水。本設(shè)計(jì)標(biāo)段內(nèi)路基全部為填方路堤，由于地面十分平坦，降落在路界內(nèi)的雨水和邊坡上流下的雨水無(wú)法自己排出路界范圍，所以在邊坡坡腳外側(cè)設(shè)置邊溝來(lái)?？梢钥闯龃说赜炅勘容^豐富，而且夏季雨水比較集中。利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)和層底拉應(yīng)力要求的水泥穩(wěn)定碎石基層的厚度結(jié)果如下：新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 高速公路 新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : () 路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 150 (mm)層位結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱厚度（mm）20℃平均抗壓模量(MPa)15℃平均抗壓模量(MPa)容許應(yīng)力(MPa)1瀝青瑪蹄脂碎石40140018002中粒式瀝青混凝土60120018003粗粒式瀝青混凝土80100012004水泥穩(wěn)定碎石?150015005水泥穩(wěn)定碎石200150015006新建路基按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : Ld= () H( 4 )= 150 mm LS= () H( 4 )= 170 mm LS= () H( 4 )= 176 mm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :H( 4 )= 176 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 4 )= 176 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 4 )= 176 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 4 )= 176 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 4 )= 176 mm(第 5 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)路面設(shè)計(jì)層厚度 : 180 H( 4 )= 176 mm(僅考慮彎沉) H( 4 )= 176 mm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 400 mm 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整, H(4)=180mm。利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)和層底拉應(yīng)力要求的水泥穩(wěn)定碎石基層的厚度結(jié)果如下：新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 高速公路 新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : () 路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 150 (mm)層位結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱厚度（mm）20℃平均抗壓模量(MPa)15℃平均抗壓模量(MPa)容許應(yīng)力(MPa)1瀝青瑪蹄脂碎石40140018002中粒式瀝青混凝土60120018003粗粒式瀝青混凝土80100012004水泥穩(wěn)定碎石?150015005水泥穩(wěn)定碎石200150015006新建路基40按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : Ld= () H( 4 )= 160 mm LS= () H( 4 )= 180 mm LS= () H( 4 )= 185 mm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :H( 4 )= 185 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 4 )= 185 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 4 )= 185 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 4 )= 185 mm(第 5 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 4 )= 185 mm(僅考慮彎沉) H( 4 )= 185 mm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 400 mm 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整, H(4)=190mm。設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載通行次數(shù)；公路等級(jí)系數(shù)，高速公路；面層類型系數(shù)，；路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)。（1）瀝青混合料的設(shè)計(jì)參數(shù)參考《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》中附錄E選取如下表：瀝青混合材料抗壓回彈模量劈裂強(qiáng)度(MPa)15℃20℃瀝青瑪蹄脂碎石18001400中粒式瀝青混凝土18001200粗粒式瀝青混凝土12001000（2）基層材料的設(shè)計(jì)參數(shù)參照《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》中附錄E選取如下表：基層底基層材料抗壓回彈模量劈裂強(qiáng)度(MPa)水泥穩(wěn)定碎石基層1500水泥穩(wěn)定碎石底基層1500（1）設(shè)計(jì)彎沉值該公路為高速公路，面層為瀝青混凝土，半剛性基層，底基層總厚度大于20㎝。由《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》：中濕狀態(tài)WC=，干燥狀態(tài)WC=。 各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定（查表法）（1）確定臨界高度由《路基路面工程》表19得：H1= 、H2=、H3=。根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定以及本地區(qū)的路用材料，結(jié)合已有工程經(jīng)驗(yàn)和典型結(jié)構(gòu)擬定組合方案如下：4cm瀝青瑪蹄脂碎石（SMA13）+6cm中粒式瀝青混凝土（AC20）+8cm粗粒式瀝青混凝土（AC25）+水泥穩(wěn)定碎石基層（厚度待定）+20cm水泥穩(wěn)定碎石底基層。（2）計(jì)算半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力時(shí)： Ne= (次)。%。設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載次數(shù)用下式計(jì)算式中：—設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道沿一個(gè)方向通過(guò)的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次（次）； —設(shè)計(jì)年限（年）； —路面竣工后第一年雙向日平均當(dāng)量軸次（次/日）； —設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長(zhǎng)率（%）應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)查，預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng)，經(jīng)分析確定；—車道系數(shù)。軸載當(dāng)量換算結(jié)果如下表車型(KN)C1C2Ni小客車前軸11060后軸1黃河JN162前軸1706后軸11解放CA10B前軸1765后軸11日野KB222前軸1824后軸11東風(fēng)EQ140前軸1824后軸11（2）以半剛性基層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí), 軸載換算公式為： ——軸數(shù)系數(shù)。（1）以彎沉值和瀝青層層拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，軸載換算采用如下的計(jì)算公式： 　　　　　　式中：N——標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/d）； ——被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次/d）；——標(biāo)準(zhǔn)軸載（KN）；——被換算車型的各級(jí)軸載（KN）； ——被換算車型的軸數(shù)系數(shù)；——被換算車型的輪組系數(shù)，；——被換算車型的軸載級(jí)別。車型交通量（晝夜）小客車900東風(fēng)EQ140700解放CA10B650黃河JN162600日野KB222700。設(shè)計(jì)年限為15年。該地碎石集料豐富，有優(yōu)質(zhì)水泥供應(yīng)，并有大量石灰、粉煤灰提供。年降雨量為650mm，潮濕系數(shù)（K）。2 土石方調(diào)配 由于本設(shè)計(jì)中全部為填方，所以填土只有從外面調(diào)運(yùn)過(guò)來(lái)，邊溝、排水溝、積水池挖土也可用于填方使用。本次設(shè)計(jì)時(shí)利用緯地三維道路CAD系統(tǒng)進(jìn)行土石方量計(jì)算。220=（立方米） V填=（+）247。 K0+，；K0+。 土石方的計(jì)算和調(diào)配1路基土石方量計(jì)算由于本設(shè)計(jì)路段只有填方，可以采用平均斷面法進(jìn)行計(jì)算，即任意兩相鄰填方斷面可以假定為一棱柱，其體積的計(jì)算公式如下：式中： 計(jì)算實(shí)例：在本設(shè)計(jì)中任取兩個(gè)橫斷面，K0+100,K0+120。（4）橫斷面超高值的計(jì)算圖52 超高計(jì)算點(diǎn)位置圖表51繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式超高位置計(jì)算公式x距離處行車道橫坡值備注外側(cè)C1． 結(jié)果為與設(shè)計(jì)高之高差；2． 設(shè)計(jì)高程為中央分隔帶外側(cè)邊緣的高程；3． 加寬值按加寬計(jì)算公式計(jì)算；4．當(dāng)時(shí)，為圓曲線上的超高值D0內(nèi)側(cè)D0C上表中：本次設(shè)計(jì)中利用緯地三維道路CAD系統(tǒng)進(jìn)行橫斷面繪制，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有人工計(jì)算橫斷面超高值。交點(diǎn)3后緩和曲線上超高緩和段：= ih =2%，從公切點(diǎn)開(kāi)始以P=1/330過(guò)渡，漸變到ih=2% ，此后為全超高，算得：LC=59 米。2）從反向曲線的公切點(diǎn)開(kāi)始漸變（交點(diǎn)3后緩，交點(diǎn)4前緩）交點(diǎn)1后緩和曲線上超高緩和段：因?yàn)槭菑牧闫旅鏉u變，所以橫坡代數(shù)差是 = ih =4%，從公切點(diǎn)開(kāi)始以P=1/330，漸變到ih=2% ，此后一直漸變到圓緩點(diǎn)的全超高,算得：LC1=59米。交點(diǎn)4后緩和曲線上超高緩和段： ih=2% ， =4% ， LＣ=， L1=285米。所以從不設(shè)超高最小半徑對(duì)應(yīng)點(diǎn)開(kāi)始以P=1/330過(guò)渡到全超高，LＣ=。考慮部分緩和段過(guò)渡，算得緩和曲線上不設(shè)超高最小半徑對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為：L1=，如果從這一點(diǎn)開(kāi)始漸變到緩圓點(diǎn)，則P=1/347,小于1/330。（5）本設(shè)計(jì)中超高緩和段長(zhǎng)度計(jì)算由于利用緯地三維道路CAD系統(tǒng)進(jìn)行超高設(shè)計(jì)時(shí)