【正文】 ..............51 路面結(jié)構(gòu)的初步擬定 ...............................................52 路面結(jié)構(gòu)初步擬定 .............................................52 路面設(shè)計彎沉值計算 ...........................................52 容許層底拉應力計算 ...........................................53 半剛性基層瀝青路面 ...........................................53 柔性基層瀝青路面 .............................................55 最少防凍層驗算 ...............................................56 確定最佳瀝青路面結(jié)構(gòu)方案 .....................................574結(jié) 論 .................................................................58致 謝 .................................................................59參考文獻 ..............................................................60附錄 ..................................................................61 言 設(shè)計條件設(shè)計為佳南至鳳江的一段丘陵區(qū)二級公路常規(guī)設(shè)計，本公路位于廣東省境內(nèi)，是本省的二級集散公路之一，其設(shè)計車速為 60km/h,車輛增長率 γ 為 % 。廣州大學畢業(yè)論文（設(shè)計）課 題 名 稱 佳南至鳳江二級公路設(shè)計學 院 土木工程學院系 別 道路與橋梁系 專 業(yè) 班 級 2022 級土木工程（5）班學 生 姓 名 周家銘 學 號 0717010191指 導 教 師 楊國良完 成 日 期 2022 年 6 月 9 日教 務 處 制1摘要： 本設(shè)計是佳南至鳳江的一段丘陵區(qū)二級公路方案設(shè)計, 公路全長 米。設(shè)計要求在給定的 1：2022 的帶狀地形圖上，根據(jù)給定的原始數(shù)據(jù)資料，綜合考慮平縱橫配合與地形特點進行紙上定線，方案比選后對所選方案進行平、縱、橫設(shè)計，路面設(shè)計，其中包括：平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、路基路面排水工程設(shè)計（路基設(shè)計、路基排水設(shè)計、路面工程設(shè)計(瀝青路面水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計) ，同時也給出了相關(guān)的表格與圖紙。路基屬于粘質(zhì)土 ，平均稠度為 。兩點間多山嶺，沿線無不良工程地質(zhì)，其他地區(qū)無法繞越，故可供選線的地區(qū)比較單一。 路線平面圖；比例 1：2022。 路線橫斷面圖（包括典型涵洞、擋土墻的斷面形式，圖紙采用 A3 紙） ；比例 1：200。 瀝青路面橫斷面設(shè)計圖。 水泥混凝土路面平面圖、剖面圖。 設(shè)計過程本人在設(shè)計的過程中獨立完成設(shè)計的全部內(nèi)容，并接受指導老師的階段性檢查，并作出及時的修改。然后，進行路線技術(shù)指標的論證。其次就開始進行初步選線與定線設(shè)計，完成路線平面設(shè)計。2最后進行的工作就是撰寫完整設(shè)計說明書，打印圖紙，和查漏補缺，遞交老師檢查。它不僅對城市經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義，當?shù)鼐用竦纳钜矊㈦S之發(fā)生改變，佳鳳公路對改變沿線居民的出行條件，提高出行的效率也起到了很大的作用。公路建設(shè)，勘察設(shè)計先行，搞好設(shè)計是第一步，佳鳳公路設(shè)計意義重大，我會全身心投入做好設(shè)計工作的。表 2－1 交通量資料車型 車輛數(shù) 車型 車輛數(shù)太脫拉 138S 150 東風 CS938 100長征 XD980 100 斯柯達 706RTS 100黃河 JN162 150 其他小汽車 1750 汽車折算系數(shù)根據(jù)《公路工程技術(shù)標準》 ，小客車和中型載重汽車折算系數(shù)如表 22。故本設(shè)計為二級公路應按 15 年預測，即 n 取 15。故按本設(shè)計的要求，佳南至鳳江的公路設(shè)計為二級公路，為主要供汽車行駛的雙車道公路是符合道路等級要求。 直線的最小長度（1）同向曲線間的直線最小長度對于同鄉(xiāng)曲線間得最小直線長度：JTJ011——94 《公路路線設(shè)計規(guī)范》 （以下簡稱《規(guī)范》 ）規(guī)定同鄉(xiāng)曲線間的最短直線長度（單位為 m）以不小于 6V（單位為km/h）為宜。如果在受到條件限制時，宜將同向曲線改為大半徑的曲線或?qū)汕€作成復曲線、卵形曲線或 C 形曲線。 直線的最大長度我國地域遼闊，各地區(qū)的地形條件差異非常大，很難統(tǒng)一規(guī)定直線的最大長度。雖然地域不同。本設(shè)計為佳南至鳳江的一段丘陵區(qū)二級公路常規(guī)設(shè)計，位于廣東省境內(nèi)二級集散公路的之一，路基屬于粘質(zhì)土 ，平均稠度為 ，丘陵地區(qū)地形起伏較大，設(shè)計時沒有達到直線最大長度(1200m)限制。各級公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小，在轉(zhuǎn)折處均應設(shè)置平曲線，而圓曲線是平曲線中的主要組成部分。 公式與影響因素根據(jù)汽車行駛在曲線上力的平衡式得到： （31）)i(127VRb???式中：R——圓曲線半徑（m） ；V——汽車行駛速度（km/h） ；μ——橫向力系數(shù)；ib——超高橫坡值，為代數(shù)值，正超高為 ib 正；反超高 ib 為負。對于這些因素討論如下：（1）最大橫向力系數(shù) max確定?max 與汽車橫向穩(wěn)定○ 1 ?汽車橫向不穩(wěn)定現(xiàn)象主要是側(cè)滑和側(cè)翻。一般在干燥路面上為~；在潮濕的黑色路面上汽車高速行駛時，降低到 ~；路面結(jié)冰和積雪時，降低到 以下；在光滑的冰面上可降到 （不加防滑鏈） 。max 與行車時乘客舒適程度○ 2 ?研究指出： 值的舒適界限，由 到 隨行車速度而變化，設(shè)計中對高、低速路可取不同的數(shù)值。 所以， 值必須加以限制，對于本設(shè)計的設(shè)計速度及各種影響因素， 值取? 范圍內(nèi)。wf考慮到本設(shè)計修建的公路的等級與所在地區(qū)的氣候條件，以及乘客和駕駛者心理上的安全感，i b,max 可取 8%。因此，有 f 代替 來計算平曲線的最小半徑才更符合實際情況。（1）極限最小半徑極限最小半徑是指各級公路在采用允許的最大超高和允許的橫向摩阻系數(shù)的情況下，能保證汽車安全行駛的最小半徑。由《規(guī)范 》得極限最小半徑為 125m，所以本設(shè)計取 125m。根據(jù)本設(shè)計實際情況要求，在一般最小半徑的計算中，V、i b、f 的取值分別為 60 km/h、8%與 ，則由式（34）計算可得知本設(shè)計的一般最小半徑可取為 m。（3）不設(shè)超高最小半徑不設(shè)超高最小半徑是指不設(shè)超高就能滿足汽車行駛穩(wěn)定的最小半徑，從舒適和安全的角度考慮，當橫向摩阻系數(shù) ? 及路拱橫坡值 ib ?2%時能達到不設(shè)?超高就能滿足汽車行駛穩(wěn)定這一要求，則由式（34）計算可得知本設(shè)計的不設(shè)超高最小半徑可取為 1890 m。但是，當半徑大到一定程度時，其幾何性質(zhì)與直線區(qū)別不大，而且容易給駕駛?cè)藛T造成判斷上的錯誤，帶來不良后果。 緩和曲線 緩和曲線的最小長度為了車輛在緩和曲線上平穩(wěn)地完成曲率的過渡與變化，保證線形順適美觀，同時為在圓曲線上設(shè)置的超高和加寬提供過渡段，應規(guī)定緩和曲線的最小長度。（1）從旅客的舒適觀點出發(fā)9最少緩和曲線的計算的長度為： （35）RVLs3(min)06.?故，從舒適觀點考慮時，依據(jù)本設(shè)計條件，設(shè)計車速為 60 km/h，曲線一般最小半徑可取為 200m，則由式（35）計算得 可取整為 39 m。其與 關(guān)系式為：(min)sL （m） （3PiBs??(i)6）故，考慮超高漸變率適中時，依據(jù)本設(shè)計條件，其中，按本設(shè)計，B 取值為7m， 取值為 6%，P 取值為 1/125。i? (min)sL（3）從行駛時間不過短為了使車輛在緩和曲線上的行駛時間過短而使司機駕駛操作過于匆忙。(i)s表 32 各級公路緩和曲線最小長度設(shè)計速度（km/h) 120 100 80 60 40 30 20最小值 100 85 70 50 35 25 20本設(shè)計取最小緩和曲線長為 55m 行車視距為了行車安全，駕駛員應能隨時看到汽車前面相當遠的一段路程，一旦發(fā)現(xiàn)前方路面上有障礙物或迎面來車，能及時采取措施，避免相撞，這一必需的最短距離即為行車視距。行車視距可分為：停車視距、會車視距和超車視距。反應距離=20m，制動距離約為 Sz=50 m，安全距離 S0=5m,3/1VS?10TZS?則停車視距可取整為 75 m。依據(jù)本設(shè)計各個條件，根據(jù)超車4視距的四個階段的計算公式， 1234cSS??超車視距可取整為 350 m。依據(jù)本設(shè)計各個條件，根據(jù)會車視距的三部分組成計算公式，經(jīng)計算可得知，會車視距可取整為 150 m。在公路特別困難或受其他條件限制的地段，可以采用停車視距，但必須采取分道行駛的措施。同時根據(jù)現(xiàn)行《規(guī)范》的規(guī)定，一般情況下超車路段的總長度不應少于路線總長度的30%，地形特殊較為困難時，也不應少于 10%，并應在全線范圍內(nèi)均勻分布。11 縱斷面技術(shù)論證 最大縱坡最大縱坡是在縱坡設(shè)計時各級道路允許采用的最大坡度值，它是道路縱斷面設(shè)計的重要控制指標。表 33 各級公路最大縱坡設(shè)計速度（km/h) 120 100 80 60 40 30 20最大坡度（%） 3 4 5 6 7 8 9因此依據(jù)本設(shè)計為設(shè)計速度為 60km/h 的二級公路，最終確定最大縱坡值為6%。當必須設(shè)計平坡或縱坡小于 %時，邊溝應設(shè)橫向排水。如果坡長過短，使變坡點增多，汽車行駛在連續(xù)起伏地段產(chǎn)生顛簸，導致乘客感覺不舒適，車速越高越感突出。各級公路最小坡長見表 34?？v坡越陡，坡長越長對行車影響也越大。 《公路路線設(shè)計規(guī)范 JTG D20—2022》規(guī)定二級公路最大坡長見表 35。 緩和坡段《標準》規(guī)定緩和坡度的縱坡坡度應不大于 3%，其長度應不小于該級公路相應的最短坡長。在一般情況下，緩和坡段宜設(shè)置在平面的直線或較大半徑的平曲線上，以便充分發(fā)揮緩和坡段的作用，提高整條道路的使用質(zhì)量。 豎曲線的最小半徑為保證行車舒適平順、安全、視距良好及滿足平、豎曲線組合的要求，在變坡點處均應設(shè)置豎曲線。在縱斷面設(shè)計中有三個限制因素決定著豎曲線的最小半徑或最小長度。對于本設(shè)計，在凸形豎曲線的一般最小半徑為 2022m，其極限最小半徑為 1400m，豎曲線最小長度一般值為 120m，極限值為 35m；在凹形豎曲線的一般最小半徑為 1500m，其極限最小半徑為 1000m。 橫斷面技術(shù)指標論證 路基寬度路基寬度是路基頂部邊緣之間的寬度，一般公路通常是由雙車道路面寬度及兩側(cè)路肩寬度組成。本設(shè)計為二級公路，設(shè)計車速為 60km/h，根據(jù)其功能的需要，不需設(shè)中間帶，則其路基寬度只由雙車道路面寬度及兩側(cè)的硬路肩和土路肩寬度組成。 道路路拱為了利于路面橫向排水，將路面做成由中央想兩側(cè)傾斜的拱形。路拱坡度所產(chǎn)生的水平分力增加了行車的不平穩(wěn)性，同時也給乘客以不舒適的感覺。而又對于不同類型的路面由于其表面的平整度和透水性不同，再考慮當?shù)氐淖匀粭l件可選用不同的路拱坡度。 道路邊溝邊溝的主要作用是排除路面及邊坡處匯集的地表水，以確保路基于邊坡的穩(wěn)定。邊溝的斷面形狀主要取決于排水流量的大小、公路的性質(zhì)、土壤情況及施工方法。本設(shè)計是在廣東省境內(nèi)修建的二級公路，根據(jù)其所處的自然帶及地形，將其邊溝設(shè)置成為梯形。 道路邊坡坡度路基邊坡坡度包括了路堤邊坡坡度與路塹邊坡坡度，其取值應根據(jù)當?shù)刈匀粭l件、巖土性質(zhì)、填挖類型、邊坡高度和施工方法等確定。 路基技術(shù)論證 路基設(shè)計的基本要求路基應根據(jù)其使用要求和自然條件(包括地質(zhì)、水文和材料情況等)并結(jié)合施工方法進行設(shè)計，既要有足夠的強度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟合理。設(shè)計排水設(shè)施時，應保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮。 路基寬度表 36 各級公路的路基寬度公路等級 二級公路、三級公路、四級公路設(shè)計速度（km/h） 80 60 40 30 20車道數(shù) 2 2 2 2 2 或 1一般值 12．00 10．00 8．50 7．50 6．5（雙車 道） 4．5（單車道）路基寬度（m） 最小值 10．00 8．50 公路路基寬度為行車道與路肩寬度之和。本設(shè)計為二級公路，設(shè)計車速為60km/h，根據(jù)其功能的需要，不需要設(shè)置中間帶，則其路基寬度只由由雙車道路面寬度及兩側(cè)的硬路肩和土路肩寬度組成。則最終路基寬度為 10m。中心高度是指路基中心線處設(shè)計標高與原地面標高之差。路基高度的設(shè)計，應使路肩邊緣高出路基兩側(cè)地面積水高度，同時要考慮的地下水﹑毛細水和冰凍的作用,不致影響路基的強度和穩(wěn)定性。若路基高度低于按地下水位或地面積水位計算的臨界高度，可視為矮路堤。填土高度小于 －，屬于矮路堤；填土高度大于 18m（土質(zhì)）或 20m（石質(zhì)）的路堤屬于高路堤；填土高度在 － 范圍內(nèi)的為正常路堤。路基設(shè)計標高,新建公路的路基設(shè)計標高為路基邊緣標高，在設(shè)置超高，加寬地段，則為設(shè)置超高，加寬前的路基邊緣標高；改建公路的路基設(shè)計標高可與新建公路相同，也可采用路中線標高。基于本設(shè)計是新