【正文】 設(shè)計(jì) 28 瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)的任務(wù)及基本原則 28 軸載換算及累計(jì)當(dāng)量軸次 28 31 路面材料配合比設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 31 32 設(shè)計(jì)方案選擇 41結(jié)　論 43謝 辭 44參考文獻(xiàn) 45外文資料翻譯 47前　言就目前而言，我國(guó)道路設(shè)計(jì)理論主要是規(guī)范法。本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容包括：首先，根據(jù)交通量確定車道數(shù)，并在地形圖上選線、定線，然后進(jìn)行道路平面設(shè)計(jì)，縱斷面設(shè)計(jì)，橫斷面設(shè)計(jì)，橋涵設(shè)置等。擬建的偃師顧縣至黃蟒崖段公路，經(jīng)過(guò)區(qū)域地貌為伊南洪積沖積坡地、伊洛河沖積平原、洛河川區(qū)、洛陽(yáng)中部黃土丘陵區(qū)，整個(gè)地形起伏不大。偃師顧縣至黃蟒崖段公路施工圖設(shè)計(jì)摘 要偃師顧縣至黃蟒崖段公路路線起點(diǎn)連接G3省道S320顧龍線，是洛陽(yáng)至偃師的主要交通要道。它的建成對(duì)全國(guó)公路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完善，對(duì)加快城市與城市之間經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有極其重要的意義。根據(jù)規(guī)范要求，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，全線采用雙向四車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，瀝青路面，設(shè)計(jì)速度80km/h。此外還對(duì)該路段的路基、路面等進(jìn)行了設(shè)計(jì)。以各類現(xiàn)行規(guī)范為主，結(jié)合各地區(qū)地形條件、氣候條件和地質(zhì)條件綜合考慮進(jìn)行開(kāi)放式設(shè)計(jì)，是我國(guó)道路設(shè)計(jì)工作者普遍采用的方法。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的在于培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，是對(duì)各個(gè)教學(xué)階段的繼續(xù)、深化、拓寬和升華。說(shuō)明書(shū)共包括五大部分。 第1章 緒論 沿線地理?xiàng)l件路線位于平原微丘區(qū)，整體起伏不大；沿線淺層地質(zhì)為粉質(zhì)土，土基回彈模量值為40MPa；砂石料、石灰、粉煤灰等筑路材料分布廣，儲(chǔ)量豐富。降水多集中在每年的9三個(gè)月份。 設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)上給定的交通量等資料，確定公路等級(jí)以及行車速度。并按時(shí)提交設(shè)計(jì)成果，包括路線平面設(shè)計(jì)圖、路線縱斷面設(shè)計(jì)圖、路線橫斷面設(shè)計(jì)圖、路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)圖、路面設(shè)計(jì)、彎道超高方式圖、直曲轉(zhuǎn)表、逐樁坐標(biāo)表、路基設(shè)計(jì)表、路基土石方數(shù)量計(jì)算表等。路線按照平原微丘區(qū)一級(jí)公路進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)速為80Km/h；路面采用瀝青路面，設(shè)計(jì)年限為15年。全長(zhǎng)共設(shè)置了兩個(gè)平曲線，半徑分別是1000m和2000m；四個(gè)豎曲線，半徑分別為19000m、10000m、22000m和15000m。為解決路線與交叉道路和排水問(wèn)題，本路段共設(shè)計(jì)了10處涵洞。該項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)加強(qiáng)發(fā)展洛陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)及河南省經(jīng)濟(jì)，區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善國(guó)家公路路網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有十分重要意義。第2章 總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料及設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì)資料（1）地形圖所在地區(qū)： 河南省洛陽(yáng)，比例尺： 1：1000。降水多集中在每年的9三個(gè)月份。沿線河流均屬季節(jié)性河流，洪水季節(jié)水勢(shì)湍急。（3）地質(zhì)資料與筑路材料本項(xiàng)目經(jīng)過(guò)區(qū)域地貌為平原微丘區(qū)，整個(gè)地形起伏不大。沿線淺層地質(zhì)主要為粉質(zhì)土。砂石料、石灰、粉煤灰等地材均來(lái)源于當(dāng)?shù)?，料源分布廣，儲(chǔ)量豐富。（4） 地震依區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、歷史發(fā)震情況及項(xiàng)目區(qū)地震動(dòng)峰值加速度（≤），相應(yīng)于最大地震基本烈度Ⅶ度，認(rèn)為區(qū)域穩(wěn)定性屬次不穩(wěn)定域。（5）交通資料 1)自然區(qū)劃：Ⅲ4 2)設(shè)計(jì)使用年限：瀝青混凝土路面15年。(2) 道路平面設(shè)計(jì)(3) 道路縱斷面設(shè)計(jì)(4) 道路橫斷面設(shè)計(jì)和路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(5) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(6) 涵洞設(shè)計(jì) 主要內(nèi)容根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，本論文對(duì)偃師顧縣至黃蟒崖段公路進(jìn)行設(shè)計(jì)，研究?jī)?nèi)容包括：(1) 擬定可能的路線方案，根據(jù)路線的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行方案的比選，最后得出最優(yōu)方案；(2) 公路線形設(shè)計(jì)，平面線形設(shè)計(jì)是根據(jù)一級(jí)公路的工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，根據(jù)道路等級(jí)、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件等因素進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)，在平縱線形設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)；(3) 路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；(4) 涵洞設(shè)計(jì)，采用鋼筋混凝土蓋板涵； 基本技術(shù)指標(biāo)本畢業(yè)設(shè)計(jì)為“偃師顧縣至黃蟒崖段”，此新建公路采用交通部發(fā)布的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ B012003）為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。(2) 一般平曲線最小半徑為400m，極限平曲線最小半徑為250m，不設(shè)超高的最小半徑為2500m。(4) 最大縱坡為5%，%。(6) 豎曲線極限最小半徑：凹型為2000m，凸型為3000m。(8) 縱坡長(zhǎng)度限制： 最小坡長(zhǎng)： 200m 最大坡長(zhǎng)：3%—1100m 4%—900m 5%—700m。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和下表所述折算系數(shù)，折算交通量。初始年交通量：該公路遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限為15年，則遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量AADT： = 29587輛/日(2) 計(jì)算車道數(shù) 單向車道數(shù)N：式中: K—設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)。 —單車道設(shè)計(jì)通行能力；所以，擬建的一級(jí)公路需4個(gè)車道。第3章 路線設(shè)計(jì) 公路方案的比選 影響路線方案選擇的因素設(shè)計(jì)路線處于平原微丘區(qū)，應(yīng)充分利用地形，處理好平縱線形結(jié)合。路線也應(yīng)與地形相適應(yīng)?？傊?，路線應(yīng)在滿足使用任務(wù)的前提下，綜合考慮技術(shù)指標(biāo)、工程造價(jià)、施工條件和自然條件等因素，通過(guò)多方案的比選，提出較合理的方案。線形設(shè)計(jì)是公路總體設(shè)計(jì)、總布局的關(guān)鍵。該線形按照直線—緩和曲線—圓曲線—緩和曲線—直線的結(jié)合方法，使道路的均衡性、線形的連續(xù)性與環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)。從縱斷面上來(lái)看，道路起伏不大。從橫斷面上來(lái)看，橫向填挖適當(dāng)，沒(méi)有出現(xiàn)由于大填大挖，導(dǎo)致自然環(huán)境破壞的現(xiàn)象。（2）各方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表31方案比較表序號(hào)項(xiàng) 目單位正線方案比較方案K0+000~K3+K0+000~ K4+1路線建設(shè)長(zhǎng)度Km.2轉(zhuǎn)角數(shù)個(gè)233平曲線最小半徑M10005504最大縱坡%5最小縱坡%6最大豎曲線半徑凸形M1500010000凹形M22000150007最小豎曲線半徑凸形M100005000凹形M190003500（3）方案比選意見(jiàn)與正線相比較，比較線的優(yōu)缺點(diǎn)為：優(yōu)點(diǎn)：房屋拆遷不大。綜合以上分析，本設(shè)計(jì)推薦正線方案。2) 兩圓曲線間以直線徑相連接時(shí)，直線的長(zhǎng)度不宜過(guò)短； 《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，設(shè)計(jì)速度大于或等于60Km/h時(shí)，同向圓曲線間最小直線長(zhǎng)度(以m計(jì))以不小于6V（以Km/h計(jì)）為宜。3）圓曲線和緩和曲線的長(zhǎng)度要求： 根據(jù)《規(guī)范》設(shè)計(jì)速度為80Km/h，圓曲線的一半最小半徑為400m，最大半徑一般不要超過(guò)10000m；緩和曲線最小長(zhǎng)度最小值為70m。同理可驗(yàn)算,在此不逐一驗(yàn)算。(5) 逐樁坐標(biāo)表1) 直線上中樁坐標(biāo)計(jì)算設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為JD(XJ,YJ)，交點(diǎn)相鄰直線的的方位角分別為 、則ZH點(diǎn)坐標(biāo)：HZ點(diǎn)坐標(biāo)：設(shè)直線上加樁里程為L(zhǎng)，ZH、HZ表示曲線起、終點(diǎn)里程，則前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（L 163。2) 設(shè)緩和曲線的單曲線中樁坐標(biāo)計(jì)算ZH ~ HY任意點(diǎn)坐標(biāo)：X =Y =式中 L — 緩和曲線上任意點(diǎn)至ZH點(diǎn)的曲線長(zhǎng)度 x — 緩和曲線上任意點(diǎn)的切線橫距 x = ……— 轉(zhuǎn)角符號(hào)，右轉(zhuǎn)為“+”，左轉(zhuǎn)為“”，下同。例如：點(diǎn)坐標(biāo)X ==+=Y ==+= 點(diǎn)坐標(biāo)X ==+=Y = =+=同理，可得其它直線樁號(hào)坐標(biāo)，向詳見(jiàn)逐樁坐標(biāo)表?；疽笫强v坡均勻平順，起伏和緩，坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)，平面和縱面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)，以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。 2) 縱坡應(yīng)平緩，避免連續(xù)陡坡、過(guò)長(zhǎng)陡坡。(2) 坡長(zhǎng)限制 1) 最短坡長(zhǎng)的限制，主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的。 2) 最長(zhǎng)坡長(zhǎng)限制，主要是不至于使駕駛員長(zhǎng)時(shí)間上坡或下坡，影響行車安全。(3) 拉坡首先是試坡，試坡以“控制點(diǎn)”為依據(jù)，考慮平縱結(jié)合、挖方、填方以及排水溝設(shè)置等眾多因素初步擬訂坡度線。調(diào)坡時(shí)應(yīng)結(jié)合選線意圖，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最大縱坡、坡長(zhǎng)限制以及考慮平縱線形組合是否得當(dāng)進(jìn)行調(diào)坡。當(dāng)設(shè)計(jì)速度為80Km/h時(shí)，凸豎曲線一般最小半徑為4500m，極限最小半徑為3000m；凹型豎曲線一般最小半徑為3000m，極限最小半徑凸型為2000m；豎曲線最小長(zhǎng)度為70m。(2) 豎曲線幾何要素計(jì)算1) 計(jì)算公式豎曲線的形式為二次拋物線，其要素主要包括：豎曲線長(zhǎng)度L、切線長(zhǎng)度T和外距E。豎曲線要素的計(jì)算公式為：豎曲線長(zhǎng)度 豎曲線切線長(zhǎng) 豎曲線外距 豎曲線上任一點(diǎn)豎距 式中 —豎曲線上任一點(diǎn)至豎曲線起點(diǎn)的距離，即，橫距切線高程 式中 —變坡點(diǎn)高程 —縱坡坡度對(duì)于凸形豎曲線，設(shè)計(jì)高程 H＝－h(huán)；對(duì)于凹形豎曲線，設(shè)計(jì)高程 H＝＋h。曲線長(zhǎng)： 切線長(zhǎng)： 外距： ② 求豎曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)樁號(hào)豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)：K0+－T＝K0+豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)：K0+＋T＝K1+ ③ 豎曲線上各樁號(hào)設(shè)計(jì)高程計(jì)算對(duì)K0+： 橫距 x = K0+ K0+= 豎距 = 切線高程 = – ( –) (–%) = 118m設(shè)計(jì)高程 H＝+h = 118 + = 變坡點(diǎn)樁號(hào)為K1+，兩相鄰路段的縱坡為= %，= %，豎曲線半徑R=10000m① 計(jì)算豎曲線要素= =，為凸形。 第4章 道路橫斷面設(shè)計(jì)和路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 道路橫斷面組成一級(jí)公路的橫斷面組成主要包括：行車道、中間帶、路肩、邊坡、排水設(shè)施等。其中：行車道寬2，內(nèi)側(cè)路緣帶寬2， m，硬路肩寬2，土路肩寬2。(2) 邊坡設(shè)計(jì)路基邊坡設(shè)計(jì)一般分路堤邊坡和路塹邊坡，當(dāng)填挖高度較高或填方用不同土質(zhì)分層填筑時(shí)可采用折線邊坡。 超高設(shè)計(jì)與計(jì)算(1) 超高設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用的最大超高為3%，旋轉(zhuǎn)方式為繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，線性漸變。加寬值bx按加寬計(jì)算公式計(jì)算=Lc時(shí)，為圓曲線上的超高值D0內(nèi)側(cè)D0C表中 C—外側(cè)路緣帶邊緣 D—中央分隔帶邊緣—左側(cè)路緣帶寬度(m)B—半幅行車道寬度(m)—右側(cè)路緣帶寬度(m)—x距離處的路基加寬值(m)—路拱橫坡度—超高橫坡度—行車道橫坡度表42超高計(jì)算結(jié)果樁 號(hào)路 基 左 側(cè)路基寬(m)路面寬(m)加寬值(m)超高橫坡 (%)土路肩橫坡(%)K0+700K0+725K0+750K0+775K0+800K0+825K0+850K0+875K0+900K0+925K0+950K0+975K1+000K1+025K1+050K1+075K1+100 路基橫斷面設(shè)計(jì)(1) 路基設(shè)計(jì)計(jì)算路基設(shè)計(jì)計(jì)算包括每個(gè)橫斷面方向上的寬度及設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果填入路基設(shè)計(jì)表。2) 根據(jù)路基設(shè)計(jì)表中有關(guān)數(shù)據(jù)，繪制路幅的位置和寬度。 4) 繪制路基邊溝等在橫斷面上的位置和形式。(2) 土石方調(diào)配原則 在半填半挖斷面中，首先應(yīng)考慮在本路段內(nèi)移挖作填進(jìn)行橫向平衡，然后再做縱向調(diào)配，以減少總的運(yùn)輸量；土方調(diào)配“移挖作填”，不但要考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸問(wèn)題，還要綜合考慮棄方或借方占地，對(duì)環(huán)境的影響等。路面橫坡為2%，硬路肩橫坡2%,土路肩橫坡為3%。對(duì)于路塹，取坡度取為1：。 道路排水設(shè)計(jì)涵洞設(shè)計(jì)(1) 涵洞布設(shè)原則1) 應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文等條件，結(jié)合路線排水系統(tǒng)，適應(yīng)農(nóng)田排灌，經(jīng)濟(jì)合理地布設(shè)涵洞。3) 涵洞位置和方向的布設(shè)，宜于水流方向一致，避免因涵洞布設(shè)不當(dāng)，引起上游水位雍高，淹沒(méi)農(nóng)田、村莊和路基，引起下游流速過(guò)大，加劇沖蝕溝岸及路基。5) 沿線涵洞布設(shè)密度應(yīng)根據(jù)地形、地貌、水文及農(nóng)田排灌等自然條件確定，但考慮路基施工壓實(shí)方便，其涵洞間距不宜小于50m。 路面組合及構(gòu)造設(shè)計(jì) 瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)的任務(wù)及基本原則瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)道路等級(jí)，使用要求和設(shè)計(jì)年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計(jì)當(dāng)量軸次，考慮自然因素影響、施工條件及材料供應(yīng)等情況，安排和布置合理的路面結(jié)構(gòu)層次，確定經(jīng)濟(jì)使用的組合材料和路基路面結(jié)構(gòu)體系。 軸載換算及累計(jì)當(dāng)量軸次表51交通量組成及汽車軸載型號(hào)前軸載(KN)后軸載(KN)后軸數(shù)輪組數(shù)軸距(cm)交通量(輛/日)北京BJ1301雙3m1470東風(fēng)EQ1401雙3m2517三湘ck66401雙3m3037黃海DD680491雙3m510解放sp9200783雙3m510設(shè)計(jì)年限：15 交通量增長(zhǎng)率：6%（1） 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青底層層拉應(yīng)力時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)軸載當(dāng)量軸次： 式中：—被換算軸載和作用次數(shù)； —軸載次數(shù)，當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，應(yīng)按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為；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)按下式計(jì)算：，式中—軸數(shù)； —輪組系數(shù)，計(jì)算結(jié)果列表所示表52 軸載換算結(jié)果匯總表（以彎沉為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)）車型