【正文】 5183)= q = Ls/2 Ls3/240R2=230/22303/(240 5182)= 曲線要素計(jì)算： 切線長(zhǎng)： Th=(R+p)tan ａ /2+q=(518+)tan(50 176。 51′ ″ 518 (π /180)+230= 外距： Eh=(R+P)sec(ａ /2)R=(518+)sec(50176。 最后，統(tǒng)計(jì)各數(shù)據(jù)信息，完成 《 直線﹑曲線及轉(zhuǎn)角表》 ，平面設(shè)計(jì)由此完成。 平縱線形組合 設(shè)計(jì) 要點(diǎn) 1) 平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線，即所謂的 “平包豎 ”。 3) 明、暗彎與凸、凹豎曲線組合時(shí)，暗彎應(yīng)與凸形豎曲線組合，明彎應(yīng)與凹形豎曲線組合。 (2)小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。 (4)在 長(zhǎng)平曲線內(nèi)要盡量設(shè)計(jì)成直坡線，避免設(shè)置短的、半徑小的豎曲線。因?yàn)槎讨本€組合后在視覺上形成虛假凸形豎曲線，改為復(fù)曲線或合并成一個(gè)凹形豎曲線后，將使視覺條件得到改善。 7) 在全挖方路段不宜設(shè)置凹形豎曲線。 1） 縱斷面設(shè)計(jì) 步驟 （ 1） 根據(jù)平面地形圖上已知的等高線，每隔 20m確定各個(gè)里程樁 的地面高程。 （ 3） 根據(jù)已選好的控制點(diǎn)，結(jié)合縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際地形、地貌及平曲線形，在路線縱斷面圖上補(bǔ)充添加控制，初步定出坡度設(shè)計(jì)線。 結(jié)合平曲線的起始點(diǎn)，完成平包縱的設(shè)計(jì)。 （ 6） 在路線縱 斷面圖上，描繪出設(shè)計(jì)線路；然后計(jì)算對(duì)應(yīng)樁號(hào)的設(shè)計(jì)高程和填 縱斷面要素的計(jì)算 按照設(shè)計(jì)要求的規(guī)定，綿遂高速 11 標(biāo)段的設(shè)計(jì)速度是 100km/h，根據(jù)相關(guān)的國(guó)家規(guī)范得到，在縱斷面上 設(shè)計(jì)的最小縱坡坡率為 %，最大縱坡坡率為%，最少坡長(zhǎng)為 250m,最大坡長(zhǎng)因?yàn)樵谶@標(biāo)段設(shè)計(jì)的高速路中坡率設(shè)計(jì)都在%以下，因而在這個(gè)標(biāo)段上沒有最少坡長(zhǎng)的限制的出現(xiàn)。 縱斷面線形的繪圖 根據(jù)所算得的縱斷面要素，利用緯地設(shè)計(jì)軟件，把相關(guān)的要素輸入，并根據(jù)相關(guān)的規(guī)范要求更改，最后將總路線的縱斷面分圖，得到該標(biāo)段的縱斷面圖 , 西南科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 20 第 3章 路基路面 橫斷面設(shè)計(jì) 橫斷面構(gòu)造及尺寸 設(shè)計(jì)車速為 100km/h 高速公路橫斷面主要由中間帶、行車道、路肩三部分組成 ： 1） 行車道 本設(shè)計(jì)為 雙向 四車道高速公路 ， 設(shè)計(jì)車速為 100km/h，根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，單條車道寬度為 。 規(guī)范規(guī)定，高速公 路整體式斷面必須設(shè)置中間帶。 3） 路肩 路肩寬度應(yīng)盡量采用較窄的寬度 。 4） 路基寬度 本設(shè)計(jì)采用規(guī)定值的一般值，即路基寬度為 。 西南科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 21 6） 路基邊坡坡度 本設(shè)計(jì)填挖方 相對(duì)較低，邊坡無二級(jí)階梯設(shè)置，且多為土質(zhì)邊坡。 7）平曲線加寬 考慮到汽車在曲線上行駛時(shí)，前后輪軌跡不重合而增加路幅寬度，且汽車易受橫向力的影響而出現(xiàn)橫向擺動(dòng)， 《規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)平曲線半徑小于或等于 250米時(shí)，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。 8）曲線超高 當(dāng)路拱橫坡度 i≤%且平曲線半徑 R＜ 4000 米時(shí)，需設(shè)超高。 橫斷面設(shè)計(jì) 過程 根據(jù) 任務(wù)書 要求，在路線范圍內(nèi)任選 3000m進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì) ， 本設(shè)計(jì)選用K2+000~K5+000 路段。 路基設(shè)計(jì) 路基設(shè)計(jì)除斷面尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求外，還應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性以及水溫穩(wěn)定性，并妥善處理好與周圍環(huán)境及農(nóng)田水利基本建設(shè)的關(guān)系。 為保護(hù)填方坡腳不受水流侵蝕，保證邊坡穩(wěn)定， 部分路段 在坡腳與填方之間預(yù)留寬 的護(hù)坡道。 本設(shè)計(jì)中填方高度主要范圍為 1～ 9m，最大填方高度 ，屬于矮路堤或一般路堤范疇，且無高路堤的設(shè)計(jì)。由于挖方邊坡的坡腳處必須設(shè)置邊溝，本設(shè)計(jì)采用底寬 ，邊溝兩側(cè)坡度為 1:1；為防零星土石塊下落阻塞邊溝，本設(shè)計(jì)挖方路段的坡腳處設(shè)置 。 路基排水設(shè)計(jì) 1） 邊溝 挖方路基以及填土高度低于路基設(shè)計(jì)要求的臨界高度的路堤，在路肩外緣均應(yīng)設(shè)邊溝， 用 于排泄路基用地范圍內(nèi)的地面水。本次設(shè)計(jì)的公路土質(zhì)邊溝或石質(zhì)邊溝應(yīng)全斷面進(jìn)行漿砌片石、水泥混凝土預(yù)制塊防護(hù)，或采用混凝土預(yù)制拼裝的邊溝。 (3) 邊溝長(zhǎng)度不宜超過 500m，必要時(shí)添加涵洞，將邊溝水引入路基另一側(cè)排出 。 （ 2） 截水溝離開路基的距離 ① 截水溝離開挖方路基坡頂?shù)木嚯x，對(duì)于一般土層，距離 d≥5m。土臺(tái)坡腳離路基邊坡頂應(yīng)有適當(dāng)距離； ② 山坡路堤上方的截水溝，離開路堤坡腳至少 2m，并用開挖截水溝的土在路堤與截水溝之 間，修成向溝傾斜 2%的土臺(tái)。截水溝長(zhǎng)度一般以 200~500m為宜。為避免水流沖刷侵蝕，設(shè)置一 段梯形 截水溝，將水引至K1+883 處得河流。 排水溝應(yīng)盡可能離路基遠(yuǎn)些，距離路基坡腳不宜小于 ，平面上力求直捷，連續(xù)長(zhǎng)度宜短，一般不超過 500m。坡面防護(hù) 包括 種草，鋪草皮，植樹，抹面，勾縫，灌漿，護(hù)面墻等；沖刷防護(hù)有鋪草西南科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 24 皮，植樹，拋石，砌石等；支擋防護(hù)工程主要是 護(hù)腳墻 。對(duì) 大部分 路段的坡面防護(hù)以植被防護(hù)為主 。瀝青路面設(shè)計(jì)是在預(yù)定的使用年限內(nèi)控制和限制路面各項(xiàng)結(jié)構(gòu)性能，使之處于某一正常范圍內(nèi)以完成路面的預(yù)定功能。 ② 按路基土類與干濕類型將路基劃分為若干路段，確定各路段的土基回彈模量值。 ④ 根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度。上述計(jì)算應(yīng)采用多層彈性體系理論進(jìn)行。 原始資料數(shù)據(jù)匯總 本設(shè)計(jì)為 綿遂 高速公路 第十一 段（四車道）的施 工圖設(shè)計(jì)，路面結(jié)構(gòu)采用瀝青混凝土路面，其預(yù)測(cè)交通量數(shù)據(jù)詳見表 31。標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)如表 32： 表 32 標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)軸載 BZZ－ 100 標(biāo)準(zhǔn)軸載 BZZ－ 100 標(biāo)準(zhǔn)軸載 P(KN) 100 單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑 d（ cm） 輪胎接地壓強(qiáng) P(Mpa） 兩輪中心距（ cm） ① 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)， 凡是軸載大于25KN 的各級(jí)軸載（包括車輛的前、后軸） Pi的作用次數(shù) ni，均應(yīng)按公式式（ 31）換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載 P 的當(dāng)量作用次數(shù) N： 4. 35i2k1i 11 C ?????????? ?? PPnCN i （ 3－ 1） 式中， 1N ——標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次 /日）； ni——被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次 /日）； P——標(biāo)準(zhǔn)軸載（ kN）； Pi——被換算車型的各級(jí)軸載（ kN）； C1——軸數(shù)系數(shù)， C1=1+(m－ 1)， m 是軸數(shù)，當(dāng)軸間距大于 3 米時(shí) ,按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算；當(dāng)軸間距小于 3 米時(shí) ,應(yīng)考慮軸數(shù)系數(shù)； C2——輪組系數(shù) ,單輪組為 ，雙輪組為 1,四輪組為 ； k——被換算車輛的類型數(shù)。 將 % %77% ?????? ， η=， t=15 年， 1N = 代入公式（ 32）得 ， Ne= 次 ② 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡是軸載大于 50KN 的各級(jí)軸載（包括車輛的前、后軸） Pi 的作用次數(shù) ni 均應(yīng)按 公式（ 33） 換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載 P的當(dāng)量作用次數(shù) N39。 8ii39。1 PPnCC39。 半剛性層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)的軸載換算結(jié)果如表 34： 表 34 軸載換算結(jié)果匯總表（半剛性層底拉應(yīng)力驗(yàn)算） ? ?? ? ??? ??????1t 36511 NNe西南科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 27 車 型 Pi/KN C139。 ni/（次 /日） C139。ni(Pi/P)8（次 /日） 解放 CA10B 1 1 950 黃河 JN150 1 1 560 黃河 JN162 1 600 1 1 600 N39。C239。為： ? ?? ? 188 41 1ηNγ 3651γ1Ne 39。 ??????? 路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì) 經(jīng)計(jì)算 ,路面設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 400 萬次，面層宜選用瀝青混凝土，又由于路面等級(jí)高，所承受的交通量較重，因此采用三層式結(jié)構(gòu)，即表面層采用 4cm 厚細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土，中面層采用 6cm 厚中粒式密級(jí)配瀝青混凝土，下面層采用 7cm厚粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土。 經(jīng)過計(jì)算得出設(shè)計(jì)層厚度 為 32cm，在隨后的路面結(jié)構(gòu)實(shí)際彎沉值檢驗(yàn)中，實(shí)際彎沉值為 （ ），大于設(shè)計(jì)彎沉值 ，不滿足要求（計(jì)算結(jié)果在此不再贅述）。 土基回彈模量的確定 該路段處于 V2 區(qū)；由該路段的地質(zhì)概況知，屬于中濕路基。 西南科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 28 確定各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度 由參考文獻(xiàn) [9]中表 121 1213 得出各值，如表 35 所示： 表 35 各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度 材料名稱 200C 抗壓模量 / MPa 150C 抗壓模量 / MPa 劈裂強(qiáng)度 /MPa 細(xì)粒式瀝青混凝土 1400 2021 中粒式瀝青混凝土 1200 1800 1 粗粒式瀝青混凝土 1000 1400 水泥碎石 1500 石灰土 550 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定 1） 設(shè)計(jì)彎沉按公式 Ld=600AcAsAb 計(jì)算，公路等級(jí)系數(shù) Ac=1（高速公路），面層類型系數(shù) As=1（瀝青混凝土面層）， ,基層類型系數(shù) Ab=1（半剛性基層、底基層總厚度大于 20cm），則設(shè)計(jì)彎沉 Ld= () 2） 各驗(yàn)算層材料容許拉應(yīng)力 細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土： Ks=AaNe0。 設(shè)計(jì)參數(shù)匯總 經(jīng)計(jì)算路面設(shè)計(jì)彎沉值為 ()，路面各設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)如表 36。其中， . 4 2I53i i2 55012021500241202100086EEhh hhH ??????????? ?? E1=1400MPa h1=4cm 西南科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 30 圖 31 路 表 彎沉等效換算圖示 路面厚度是根據(jù)多層彈性理論，并考慮到路面實(shí)際使用情況以及計(jì)算 的合理性，以層間接觸條件為完全連續(xù)體系時(shí)，在雙圓均布荷載作用下，輪隙中心處實(shí)測(cè)路表彎沉值 Ls 等于設(shè)計(jì)彎沉值 Ld 的原則進(jìn)行計(jì)算： FEpLs ???? c121 00 0 ?? （ 34） 0. 3600. 3820 ?????????????? PELsF ? （ 35） 式中， Ls——實(shí)測(cè)路表彎沉值（ ）； P、 δ——標(biāo)準(zhǔn)車型的輪胎 接地壓力（ MPa）和當(dāng)量圓半徑（ cm）； αc ——理論彎沉系數(shù)，對(duì)于三層體系可查諾模圖； Ei ——各層材料的回彈模量； F——彎沉綜合修正系數(shù)。此時(shí)，由公式（ 34）、（ 35）得路面結(jié)構(gòu)表面的實(shí)際彎沉值為 Ls=（ ） Ld＝ ()，E2=1200MPa h2=6cm E3=1000MPa h3=8cm E4=1500MPa h4=24cm E5=550MPa h5=? E0= E1=1400MPa h1=4cm E2=1200MPa H E0= 西南科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 31 所以，結(jié)構(gòu)厚度滿足彎沉要求。 驗(yàn)算瀝青混凝土面層及半剛性材料底基層，底基層的層底拉應(yīng)力時(shí)，以單圓的內(nèi)側(cè)邊緣點(diǎn)及雙圓間隙中心點(diǎn)，單圓半徑的二分之一點(diǎn)，單圓的內(nèi)側(cè)邊緣點(diǎn)及雙圓間隙中心點(diǎn)，并取最大 值作為層底拉應(yīng)