遼寧地區(qū)某高速公路2標3~6km畢業(yè)設計說明書

1、<p>　　華東交通大學理工學院</p><p>　　Institute of Technology.</p><p>　　East China Jiaotong University</p><p><b>　　畢 業(yè) 設 計</b></p><p>　　Graduation Design <

2、;/p><p>　?。?011 —2015 年）</p><p>　　題 目： 遼寧某高速公路2標3~6KM設計 </p><p>　　分 院： 土木建筑分院 </p><p>　　專 業(yè)： 道路橋梁與渡河工程 </p

3、><p>　　班 級： 4班 </p><p>　　學 號： 20110110100408 </p><p>　　學生姓名： 許凡 </p><

4、p>　　指導教師： 余麗 </p><p>　　起訖日期： 2015.3.3~2015.5.2 </p><p>　　華東交通大學理工學院</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性申明</p><p>　　本人鄭重

5、申明：所呈交的畢業(yè)設計（論文）是本人在導師指導下獨立進行的研究工作所取得的研究成果。設計（論文）中引用他人的文獻、數(shù)據(jù)、圖件、資料，均已在設計（論文）中特別加以標注引用，除此之外，本設計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔。</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）作者簽名：

6、 日期： 年 月 日</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）版權使用授權書</p><p>　　本畢業(yè)設計（論文）作者完全了解學院有關保留、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交設計（論文）的復印件和電子版，允許設計（論文）被查閱和借閱。本人授權華東交通大學理工學院可以將本設計（論文）的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮

7、印或掃描等復制手段保存和匯編畢業(yè)設計（論文）。</p><p>　?。ūＣ艿漠厴I(yè)設計（論文）在解密后適用本授權書）</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）作者簽名： 指導教師簽名：</p><p>　　簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日</p><p><b>　

8、　摘 要</b></p><p>　　本次畢業(yè)設計的內(nèi)容是遼寧某高速公路設計，設計時速為100km/h。本設計根據(jù)國家相關規(guī)范和技術要求進行設計。道路部分設計有道路路線選線設計、平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、路面結構設計、路基排水設計及其他附屬工程設計。設計成果包括路線平面設計圖、路線縱斷面設計圖、路基橫斷面設計圖、路基標準橫斷面圖、路面設計圖、路基綜合排水設計圖、直線、曲線及轉角表（含交點

9、坐標）、逐樁坐標表、路基土石方數(shù)量計算表、路基設計表、主要經(jīng)濟指標表等。</p><p>　　本次設計也是對本人大學四年所學知識的一次全面考察，我相信我不會辜負學校的培養(yǎng)和老師的信任，能把本次畢業(yè)設計按時按量完成。</p><p>　　關鍵詞：高速公路、設計</p><p><b>　　Abstract</b></p><p

10、>　　The graduation project is entitled Liaoning Province highway design, the design speed of 100km / h. This design is designed in accordance with national norms and technical requirements. Road section including road

11、route scheme selection design, graphic design, profile design, cross-sectional design, pavement design, subgrade drainage design and other designs. The result includes graphic design route, route profile design, embankme

12、nt cross-sectional design, the standard cross-sectional view of su</p><p>　　This design is a comprehensive study of the university four years I have learned, I believe that I will not live up to the school c

13、ulture and teacher of trust, can this graduation project is completed on time and quantity.</p><p>　　Key words: Highway, Design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘

14、 要2</b></p><p>　　Abstract3</p><p><b>　　目 錄4</b></p><p><b>　　1 概 述6</b></p><p>　　1.1本公路建設的意義6</p><p>　　1.2公路等級的確定以及

15、技術標準的論證6</p><p>　　1.2.1基本技術指標6</p><p>　　1.2.2交通指標分析7</p><p>　　1.3設計公路沿線地理環(huán)境概況7</p><p>　　1.3.1地理位置7</p><p>　　1.3.2公路所經(jīng)地區(qū)概況7</p><p>　　1.4方

16、案比選及選線8</p><p>　　1.4.1方案比選8</p><p>　　1.4.2選線說明9</p><p>　　2平面設計及計算10</p><p>　　2.1緩和曲線設計10</p><p>　　2.1.1緩和曲線的作用10</p><p>　　2.1.2緩和曲線最小長度的

17、確定10</p><p>　　2.2平曲線設計11</p><p>　　2.2.1平曲線計算及其要素11</p><p>　　2.3逐樁坐標相關計算16</p><p>　　3縱斷面設計及計算17</p><p>　　3.1縱斷面的設計指標及確定17</p><p>　　3.1.1縱

18、坡17</p><p>　　3.1.2最大縱坡17</p><p>　　3.1.3最小縱坡17</p><p>　　3.1.4最大坡長17</p><p>　　3.2豎曲線設計19</p><p>　　3.2.1豎曲線最小半徑19</p><p>　　3.2.2豎曲線的設計要點19

19、</p><p>　　3.2.3豎曲線要素計算19</p><p>　　3.3平縱組合設計20</p><p>　　4橫斷面的設計21</p><p>　　4.1橫斷面設計原則21</p><p>　　4.2橫斷面的組成21</p><p>　　4.3土石方的計算及調(diào)配22</

20、p><p>　　4.3.1橫斷面面積計算22</p><p>　　4.3.2土石方的數(shù)量計算22</p><p>　　4.3.3路基土石方調(diào)配23</p><p><b>　　5超高與加寬26</b></p><p>　　5.1彎道超高方式的確定26</p><p>

21、　　5.2超高值的計算27</p><p>　　5.3加寬設計28</p><p>　　6路基路面設計29</p><p>　　6.1路基設計29</p><p>　　6.1.1一般路基設計29</p><p>　　6.1.2路基的類型及構造29</p><p>　　6.1.3路基的

22、填土與壓實30</p><p>　　6.2路面設計31</p><p>　　6.2.1路面結構組成31</p><p>　　6.2.3瀝青混凝土路面結構設計及計算31</p><p>　　6.3排水設計34</p><p>　　6.3.1路基路面排水設計34</p><p>　　6.

23、3.2邊溝設計34</p><p>　　6.3.3排水溝設計34</p><p>　　7總 結36</p><p>　　8相關參考資料37</p><p>　　9后 記38</p><p><b>　　1 概 述</b></p><p>　　1.1本

24、公路建設的意義</p><p>　　在古代，泥土公路上只能過一些馬車，速度慢，效率低。到了近代，簡單的石子瀝青公路能行駛一些小汽車，不過車道大部分在城市里，所以出城交往仍不是很方便，但是高速公路的誕生使公路的運輸能力以及服務水平得到了很大的提升,高速公路具有行車快、車況好的特點，因此極大的方便了人們的出行。人們出行方便了，就會更好的帶動地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和文化交流。同時，高速公路的建設以及維護都需要大量人員，因此還解決

25、了人員的就業(yè)問題。所以建設高速公路對所經(jīng)過的地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展起著十分重要的作用，同時它也承接地區(qū)整治文化的交流的作用。</p><p>　　1.2公路等級的確定以及技術標準的論證</p><p>　　1.2.1基本技術指標</p><p>　　表1.1高速公路技術指標簡表</p><p>　　表1.2高速公路主要設計標準</p>

26、<p>　　根據(jù)畢業(yè)設計任務書的要求“本路段技術標準為雙向四車道高速公路，計算行車速度100公里/小時，路基寬度26米”，所以可以基本確定本高速公路極限最小半徑為400m，停車視距為160m，最大縱坡為4%。</p><p>　　1.2.2交通指標分析</p><p>　　本高速公路預測年的年平均日交通量公式如下：</p><p>　　預測年的年平均日交通

27、量=</p><p>　　式中 ---每條車道的通行能力；</p><p>　　N ---單向車道數(shù)；</p><p>　　D ---方向分布系數(shù)；</p><p>　　K ---設計小時交通量系數(shù)；根據(jù)公路所處位置的環(huán)境和氣候來確定K值取值范圍為：公路0.12~0.15。</p><p>　　表1.3：高速公

28、路可以適應的年平均日交通量</p><p>　　根據(jù)本設計相關要求，本次設計高速公路年平均日交通量為35000~50000 pcu/d。</p><p>　　1.3設計公路沿線地理環(huán)境概況</p><p><b>　　1.3.1地理位置</b></p><p>　　本次設計的高速公路在遼寧省阜新市韓家店鎮(zhèn)，起點位于下洼子

29、中橋附近，終點位于前衙門西北1.3km左右。本工程位于遼寧西北低山丘陵地帶，起點終點及沿線高差可達20m左右。如冬季施工，還需注意，年最大凍土厚度為1.3m。</p><p>　　1.3.2公路所經(jīng)地區(qū)概況</p><p>　　本道路設計所經(jīng)過遼寧西部韓家店鎮(zhèn)。韓家店鎮(zhèn)地處經(jīng)緯度為：東經(jīng)121°35′30″，北緯40°57′30″。韓家店鎮(zhèn)地勢北高南低，西高東低，這個地

30、方是屬于半丘陵地區(qū)。同時他也屬于半濕潤大陸性疾風氣候，年均氣溫7.6℃，交通屬于鄉(xiāng)村公路。</p><p>　　1.4方案比選及選線</p><p><b>　　1.4.1方案比選</b></p><p>　　方案：1（下圖中粗線為選取線路）</p><p>　　優(yōu)點：這條路線比較平直。</p><p

31、>　　缺點：1.路線起點終點及所經(jīng)地區(qū)高差較大，不利于施工</p><p>　　2.由于高差過大，可能需要假設連續(xù)梁橋，會增加工程預算。</p><p>　　3.土石方填挖過大，不經(jīng)濟且增加無意義的工期</p><p>　　方案2：（下圖中粗線為選取線路）</p><p>　　優(yōu)點：選線高差合適，造價比較經(jīng)濟</p>&l

32、t;p>　　缺點：1.直線距離較長，根據(jù)相關資料表明不利于安全行車，</p><p>　　2.沿線假設橋涵較多，增加工程預算</p><p>　　方案3：（下圖中粗線為選取線路）</p><p>　　優(yōu)點：1.設計線路沿線全程高差較小，利于施工，</p><p>　　2.所需橋涵假設較少，造價不高，</p><p&g

33、t;　　3.土方填挖較小，有利于保護環(huán)境的要求。</p><p>　　缺點：施工用地范圍涵蓋居民區(qū)較多，提高施工征地費用。</p><p><b>　　1.4.2選線說明</b></p><p>　　經(jīng)過本人反復比選，宜采用第三種方案，理由如下：</p><p>　　此設計路線比較符合地形，高差較小</p>

34、<p>　　此設計路線方便施工，施工難度小，造價適中，比較經(jīng)濟</p><p>　　此設計路線符合環(huán)保要求。</p><p><b>　　2平面設計及計算</b></p><p><b>　　2.1緩和曲線設計</b></p><p>　　2.1.1緩和曲線的作用</p>

35、<p>　　緩和曲線能讓駕駛員和乘客在轉彎時降低離心加速度對人體的影響，并且能使司機更舒適輕松的駕駛汽車，提高視野水平。在給線性緩和和行車緩和起作用的同時，另一方面，超高段和加寬段也應該需要設置一個緩和過渡段以適應行車轉彎的特點。</p><p>　　2.1.2緩和曲線最小長度的確定</p><p>　　應該從以下三個方面來考慮緩和曲線的設置：</p><p&

36、gt;　?。?）駕駛人員方便操作，乘車人員感覺舒服。</p><p>　　式中 V---設計車速，km/h；</p><p>　　v---設計車速，m/s;</p><p>　　t---汽車在緩和曲線上行駛的最短時間,s,一般取t=3s。</p><p>　　（2）離心加速度對行車的影響</p><p>　　式中

37、V---汽車行駛速度。Km/h；</p><p>　　R---圓曲線半徑,m；</p><p>　　---按我國要求，該值控制在0.5~0.6較為適當</p><p>　　表2.1各級公路對緩和曲線最小長度的要求值 </p><p><b>　　設計中的超高段</b></p><p>　　表2.2

38、公路超高漸變率</p><p>　　參照以上所有表格，將數(shù)據(jù)代入以上公式，可以計算得出以下結果：</p><p>　　=100/3.6x3=83.3m</p><p>　　=100x100x100/(47x700x0.5)=60.8m</p><p>　　=13x2%/(1/225)=58.5m</p><p><

39、;b>　　2.2平曲線設計</b></p><p>　　2.2.1平曲線計算及其要素</p><p>　　圖2.1：平曲線它的所有要素圖</p><p>　　平面線性組合形式的基本類型就是附帶著緩和曲線的圓曲線，以下是平面線形組合曲線幾何元素的計算公式：</p><p><b>　　J=2T-L</b>

40、</p><p>　　式中 T---切線總長，m；</p><p>　　L---曲線總長，m；</p><p>　　---圓曲線總長，m；</p><p><b>　　E---外矩，m；</b></p><p>　　J---校正值，m；</p><p>　　R---主曲

41、線半徑，m；</p><p>　　---路線轉角（°）；</p><p>　　---緩和曲線終點處（即HY、YH）的緩和曲線角（°）；</p><p>　　q---緩和曲線切線增長值，m；</p><p>　　---緩和曲線長度，m。</p><p>　　各曲線樁號計算公式如下：</p>

42、<p>　　ZH（樁號）=JD（樁號）-T</p><p>　　HY（樁號）=ZH（樁號）+</p><p>　　YH（樁號）=HY(樁號)+</p><p>　　HZ（樁號）=YH（樁號）+</p><p>　　QZ（樁號）＝HZ（樁號）-L/2</p><p>　　JD（樁號）=QZ（樁號）+J/2&

43、lt;/p><p>　　根據(jù)本設計路段所處地形已經(jīng)紙上定線的需要，根據(jù)等高線及地形走勢等特點，滿足相關設計指標及線性要求，設計全路段沿線共有3個交點，平曲線線形圖詳見附圖（路線平面設計圖）</p><p>　　以下是JD1的曲線要素計算：</p><p>　　根據(jù)設計取圓曲線半徑R=700m，因此曲線的幾何要素緩和曲線長度為：</p><p>　

44、　偏角a=28°42′57.6″，緩和曲線長度=150m。</p><p><b>　　=254.497m</b></p><p>　　=500.8321m</p><p><b>　　=23.951m</b></p><p>　　J=2T-L=8.161m</p><

45、p>　　因為此曲線段符合此公式運用條件（圓曲線附帶緩和曲線）代入以上公式進行計算：</p><p>　　ZH（樁號）=JD（樁號）-T=K0+187.413</p><p>　　HY（樁號）=ZH（樁號）+=K0+337.413</p><p>　　YH（樁號）=HY(樁號)+=K0+538.245</p><p>　　HZ（樁號）=Y

46、H（樁號）+=K0+688.245</p><p>　　QZ（樁號）＝HZ（樁號）-L/2=K0+437.829</p><p>　　JD（樁號）=QZ（樁號）+J/2= K0+441.909</p><p><b>　　JD1曲線核算：</b></p><p>　　JD1 K0+441.

47、909</p><p>　　-）Th 254.496</p><p>　　ZH1 K0+187.413</p><p>　　+) Ls 150.00</p><p>　　HY1 K0+337.413

48、</p><p>　　+)(Lh-2Ls) 200.832</p><p>　　YH1 K0+538.245</p><p>　　+) Ls 150.00</p><p>　　HZ1 K0+688.245&l

49、t;/p><p>　　-) 1/2Lh 250.416</p><p>　　QZ1 K0+437.829</p><p>　　核算沒有發(fā)現(xiàn)任何錯誤，符合要求。</p><p>　　以下是JD的2曲線要素計算：</p><p>　　根據(jù)設計取圓曲線半徑R=75

50、0m，因此曲線的幾何要素緩和曲線長度為：</p><p>　　偏角a= 13°51′50.9″，緩和曲線長度=150m。</p><p><b>　　=166.313m</b></p><p>　　= 331.4813m</p><p><b>　　= 6.7817m</b></p&

51、gt;<p>　　J=2T-L= 1.145m</p><p><b>　　代入公式進行計算：</b></p><p>　　ZH（樁號）=JD（樁號）-T= K0+964.360</p><p>　　HY（樁號）=ZH（樁號）+= K1+114.360</p><p>　　YH（樁號）=HY(樁號)+= K

52、1+145.841 </p><p>　　HZ（樁號）=YH（樁號）+= K1+295.841</p><p>　　QZ（樁號）＝HZ（樁號）-L/2= K1+130.100</p><p>　　JD（樁號）=QZ（樁號）+J/2= K1+130.673</p><p><b>　　JD2曲線核算：<

53、/b></p><p>　　JD2 K1+130.673</p><p>　　-）Th 166.313</p><p>　　ZH2 K0+964.360</p><p>　　+) Ls 150

54、.00</p><p>　　HY2 K1+114.360</p><p>　　+)(Lh-2Ls) 31.481</p><p>　　YH2 K1+145.841</p><p>　　+) Ls 150.0

55、0</p><p>　　HZ2 K1+295.841</p><p>　　-) 1/2Lh 165.731</p><p>　　QZ2 K1+130.110</p><p>　　核算沒有發(fā)現(xiàn)任何錯誤，符合要求。</p><p&

56、gt;　　以下是JD3的曲線要素計算：</p><p>　　根據(jù)設計要求圓曲線半徑R=700m，這樣的話曲線的幾何要素和緩和曲線長度為：</p><p>　　偏角a= 15°44′15.5″，緩和曲線長度=150m。</p><p>　　= 171.901m</p><p>　　= 342.2717m</p><

57、p><b>　　= 8.0052m</b></p><p>　　J=2T-L= 1.531m</p><p>　　代入以上公式進行計算</p><p>　　ZH（樁號）=JD（樁號）-T= K1+434.013</p><p>　　HY（樁號）=ZH（樁號）+= K1+584.013</p><

58、p>　　YH（樁號）=HY(樁號)+= K1+626.285</p><p>　　HZ（樁號）=YH（樁號）+= K1+776.285</p><p>　　QZ（樁號）＝HZ（樁號）-L/2= K1+605.149</p><p>　　JD（樁號）=QZ（樁號）+J/2= K1+605.914</p><p><b>　　JD

59、3曲線核算：</b></p><p>　　JD3 K1+605.914</p><p>　　-）Th 171.901</p><p>　　ZH3 K1+434.013</p><p>　　+) Ls

60、 150.00</p><p>　　HY3 K1+584.013</p><p>　　+)(Lh-2Ls) 42.272</p><p>　　YH3 K1+626.285</p><p>　　+) Ls

61、 150.00</p><p>　　HZ3 K1+776.285</p><p>　　-) 1/2Lh 171.136</p><p>　　QZ3 K1+605.149</p><p>　　核算沒有發(fā)現(xiàn)任何錯誤，符合要求。</p&g

62、t;<p>　　請查閱附表1《直線、曲線及轉角表》。</p><p>　　表2.3公路圓曲線中對最小半徑的規(guī)定值</p><p>　　遼寧某高速公路第二標段3~6KM設計 K0+000~ K2+659.350 共有3個交點，本設計中圓曲線的設計均滿足表2.3對該設計時速公路圓曲線的所有要求。</p><p>　　直線段的長度都滿足直線段中最大與最小長

63、度限制的要求，以此保證了行車的安全性和乘客的舒適性。</p><p>　　表2.4公路停車視距</p><p>　　查閱相關規(guī)范和資料得知高速公路、一級公路的視距采用停車視距，因此在本次設計中不需考慮超車視距已經(jīng)停車視距。</p><p>　　2.3逐樁坐標相關計算</p><p>　　回旋曲線上任一點的坐標公式：</p>&l

64、t;p>　　在圓曲線上任意一點的坐標公式：</p><p>　　式中 p---設緩和曲線后，主圓曲線的內(nèi)移值，m；</p><p>　　---緩和曲線終點（即HY、YH）到圓曲線上任一點m的弧長；</p><p>　　---弧所對應的圓心角（°）；</p><p>　　x、y---來自于曲線上任意一點的切線支矩坐標，m。<

65、;/p><p>　　具體計算數(shù)據(jù)請參閱附表2《逐樁坐標表》。</p><p><b>　　3縱斷面設計及計算</b></p><p>　　3.1縱斷面的設計指標及確定</p><p><b>　　3.1.1縱坡</b></p><p>　　縱坡的數(shù)值反映了公路的顛簸程度，直接影響

66、到公路的使用舒適性和工程的經(jīng)濟型，同時也關系到工程的經(jīng)濟性和適用性。正因為這樣，我們在設計縱坡時，必須對縱坡的坡長和坡度進行合理安排。</p><p><b>　　3.1.2最大縱坡</b></p><p>　　汽車在上坡時，汽車受到的阻力大，造成汽車上坡困難同時降低其速度。這個坡越陡，汽車上坡就越慢，速度就越慢。如果汽車長時間爬坡，不僅會使汽車行駛缺少動力導致發(fā)動機

67、熄火，并且惡化駕駛條件，并且長期爬坡對汽車的零部件損壞較大。但是汽車在下坡比在上坡更需要注意行車安全性，駕駛員頻繁剎車制動，這樣會導致制動發(fā)熱從而失效，同時給駕駛員造成了不同程度的心理緊張，從而給交通事故埋下了禍根。當遇到惡劣天氣時，交通隱患難以估算。因此，在本設計中應該進行最大縱坡的限制。</p><p>　　最大縱坡的設計，應該從公路等級、駕駛安全、自然氣候等多方面來綜合考慮。因此相關規(guī)范和技術標準對各種公路

68、最大縱坡進行了以下規(guī)定：</p><p>　　表3.1各級公路的最大縱坡</p><p>　　本次設計中設置的最大縱坡數(shù)值為1.659%。</p><p><b>　　3.1.3最小縱坡</b></p><p>　　為了保證公路路基在陰雨潮濕環(huán)境中的排水順暢，同時防止雨水對公路路基的侵蝕，應該按規(guī)定中采用大于等于0.3%

69、的縱坡。如果在設計出現(xiàn)平坡（0%）或小于0.3%的坡度的時候，這時的路基邊溝必須做縱向排水設計。</p><p>　　本設計中最小縱坡坡度為1.119%。</p><p><b>　　3.1.4最大坡長</b></p><p>　　汽車沿著長坡行駛時，汽車長時間抵擋行駛，會導致發(fā)動機過熱，從而降低了汽車的行駛性能。下坡時，汽車頻繁剎車會對汽車的

70、制動部件有所磨損，之后就會降低汽車壽命，同時也影響司機的駕駛安全。綜合以上兩方面考慮，必須對最大坡長做出相應限制。</p><p>　　表3.2公路縱坡長度限制</p><p>　　在本次高速公路設計中，最大坡度為1.582%，最大坡長為839.350m≤1000m，滿足規(guī)范要求。但是坡長比較長，所以在該坡段中應設置緩和直線段以提高道路的行駛性能以及安全性能。本設計中緩和坡段的坡度應該≤3

71、%，并且坡段長度應該≥150m，取180m。在平面直線上或較大半徑的曲線段上應該設置緩和段，這樣符合曲線設計要求，也可以提高整條道路的行車的舒適性和駕駛人員的安全性。</p><p>　　正因為如此，應該在該路段的頭尾設置連續(xù)上、下坡標志等安全提示就及危險易發(fā)地段警示牌。</p><p><b>　　3.1.5最小坡長</b></p><p>

72、　　行車時，如果坡長太短的話，變坡點自然就變多人，然后就會行車顛簸，降低了行駛及乘坐人員的舒適度已經(jīng)行車的安全性，同時也會減少公路的使用壽命。所以應該減少縱坡上的轉折點來提高整條道路上汽車行駛的平順性。對于司機們的行車視距要求的滿足應該從兩凸形豎曲線的變坡點之間著手考慮，同時也應該保證司機有充分的反應時間和換擋時間。</p><p>　　表3.3公路最小坡長</p><p>　　本設計中最

73、小坡長為410m≥250m，符合設計要求。</p><p><b>　　3.2豎曲線設計</b></p><p>　　為了保證司機們在駕駛汽車行駛時的舒適度提高行車的安全性，保持良好的行車視距，以及滿足線性設計中對于平豎曲線組合的要求，因此在變坡點設置豎曲線需要滿足上述要求。</p><p>　　3.2.1豎曲線最小半徑</p>

74、<p>　　表3.4公路豎曲線最小半徑和最小長度</p><p>　　（1）凹形豎曲線的最小半徑</p><p>　　對此曲線最小半徑的確定應該從以下幾個方面來考慮：</p><p>　　a：限制離心率不多大；</p><p>　　b：駕駛員在夜間行駛的安全性；</p><p>　　c：夜間行車光線的保證。&

75、lt;/p><p>　　在此設計中，凹形曲線半徑值為16000m。</p><p>　　（2）凸形豎曲線的最小半徑</p><p>　　對凸形曲線最小半徑的確定主要考慮：保證汽車安全通過曲線段還有保持駕駛員應有的視距。當司機駕駛汽車開到變坡點附近時，變坡點會影響他的視線范圍。這個時候變坡角就影響著司機的視距。變坡點較小的時候，可以不設置豎曲線，因為不影響司機視線，但是當

76、變坡角比較大的時候，這就必須設置豎曲線來滿足對司機視野的要求。</p><p>　　在此設計中，凸形曲線半徑值為10000m。</p><p>　　3.2.2豎曲線的設計要點</p><p><b>　　縱斷面設計原則：</b></p><p>　　縱斷面線形應該與地形相結合相適應，主要是為了保證行駛安全；</p&

77、gt;<p>　　縱坡應該較為平順，不像波浪那樣起伏；</p><p>　　平面縱斷面組合設計都滿足相關設計要求；</p><p>　　對司機來講，應當給予他們更好的駕駛視線。。</p><p>　　3.2.3豎曲線要素計算</p><p>　　式中 ω---坡差，%；</p><p>　　L---豎曲

78、線長度，m；</p><p>　　R---豎曲線半徑，m。</p><p>　　變坡點2,R=16000:</p><p><b>　　=83.3356</b></p><p><b>　　=41.6678</b></p><p><b>　　=0.05426<

79、;/b></p><p>　　本次高速公路設計全線共有3個變坡點，同理計算出其余豎曲線各要素的數(shù)值。</p><p><b>　　3.3平縱組合設計</b></p><p>　　在這次方案設計中，豎曲線共有3個變坡點，豎曲線的起點和終點都落在平曲線的緩和曲線內(nèi)以及豎曲線所位于的直線上，因此滿足“平包豎”的組合設計原則</p>

80、<p>　　圖3.1平包縱解釋圖</p><p>　　本高速公路設計完全符合以上要求，所以平縱組合設計得當。</p><p><b>　　4橫斷面的設計</b></p><p>　　4.1橫斷面設計原則</p><p>　　1.設計時應該符合公路等級的限制和司機對于行車的要求，以及綜合考慮當?shù)刈匀粭l件來施工，

81、通過考慮施工養(yǎng)護使用來設計，設計出來的既要穩(wěn)固，又要經(jīng)濟。</p><p>　　2.路基設計除了應該有合適的邊坡及橫斷面外，還應當充分考慮排水設計。</p><p>　　3.路線選線時應該避開一些難以施工的復雜的地質(zhì)路段。</p><p>　　4.在涉水或浸水路基應注意路基防洪防水措施。</p><p>　　5.當路基設計遇到潮濕、標高受限等

82、不良因素影響時，就應當采取相應的措施來解決這些問題。 </p><p>　　6.路基設計還需要兼顧到當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境發(fā)展需要。</p><p><b>　　4.2橫斷面的組成</b></p><p>　　橫斷面的組成：①行車道，②路肩，③中間帶，④邊坡，⑤邊溝</p><p><b>　　表4.1路肩寬度</

83、b></p><p>　　表4.2一級公路、分離式斷面高速公路左側路肩寬度</p><p>　　本高速公路設計中，參照以上表格以及相關規(guī)范和技術標準，可以確定：行車道寬度為3.75m，路肩寬度為2x1.75m（其中土路肩寬度為2x0.75m， 其中硬路肩寬度為2x1m）。</p><p>　　有關路線平面設計圖及橫斷面圖請參閱相關附件。</p>

84、<p>　　4.3土石方的計算及調(diào)配</p><p>　　路基土石方是工程中預算及計價的一個重要的工程量，因此它是評價公路經(jīng)濟質(zhì)量的重要標準。因為一般地形很復雜，所以用盡各種計算方法，土石方數(shù)量只能得出一個近似值，計算的精確與否與中樁間距、橫斷面點的密度以及計算公式很有關系，在土石方計算時，因為數(shù)據(jù)較多較繁瑣，所以力求簡化。</p><p>　　4.3.1橫斷面面積計算</

85、p><p>　?、俜e矩法：適用于不規(guī)則圖形面積計算。</p><p>　　把橫斷面劃分為許多個小條，每條的寬度累積計算，再乘以條寬就是該圖形面積，這種方法的計算公式為：</p><p><b>　　則總面積公式為：</b></p><p><b>　　②坐標法</b></p><p&

86、gt;　　通過從斷面圖上已知的各轉折點坐標（，），可以以下式來求出斷面面積：</p><p>　　坐標法求出的土石方量精度較其他幾種方法來說比較高，比較適合用計算機來計算土石方量。</p><p>　　計算橫斷面面積還有幾何圖形法、數(shù)方格法、求積儀法。</p><p>　　4.3.2土石方的數(shù)量計算</p><p>　　如果當兩相鄰斷面都是填

87、方或者都是挖方并且它們面積大小相近時，可以假設兩斷面之間存在一個棱柱體的體積，其計算公式為：</p><p>　　式中： V---體積，即土石方數(shù)量，（m3）；</p><p>　　---分別為相鄰兩斷面的面積，（m2）；</p><p>　　L---兩相鄰斷面之間的距離，（m）。</p><p>　　這種計算方法比較建議，我們一般稱作“平

88、斷面法”，這種方法常用且比較簡便。</p><p>　　土石方數(shù)量計算應注意的一些問題：</p><p>　?。?）挖填方數(shù)量面積應該分開計算；</p><p>　?。?）土石方量和面積應該分開計算；</p><p>　　（3）換土及附屬工程等部分挖填方量應計算挖方工程量，同時這些量也應該算進填方工程量；</p><p&g

89、t;　?。?）路基填挖方數(shù)量中應考慮路面所占的面積，填方扣除，挖方增加；</p><p>　　（5）路基土石方數(shù)量計算中應該扣除橋涵所占體積，這些多余的量不需要考慮。</p><p>　　4.3.3路基土石方調(diào)配</p><p>　　土石方調(diào)配的目的主要是為了弄明白填土的來源和棄土的去向，以此來控制工程經(jīng)濟量，同時它也用來確定計價土石方的數(shù)量與運量等。通過合理你的調(diào)

90、配來解決工程用土挖填平衡的問題，從而達到在施工中填方有地方取，挖方有地方用，避免不必要的棄土和路外借土而造成工程浪費和生態(tài)破壞，從而達到少占耕地和減少工程造價的目的。</p><p>　　填方土的來源：來自附近挖方的借土</p><p>　　挖方土的來源：棄土調(diào)往附近填方</p><p>　?。ㄒ唬┩潦秸{(diào)配的原則</p><p>　?。?）

91、就近利用，減少運量；</p><p><b>　　（2）不跨溝調(diào)運；</b></p><p>　?。?）高處向地處運：注意施工的方便；</p><p>　?。?）經(jīng)濟合理性，在合理范圍內(nèi)應該作出相應比較.</p><p>　　遠距離運輸利用的費用：裝卸費，運輸費等。</p><p>　　借土費用：

92、開挖費用，征遷補償費用、外運費用等。</p><p>　　為了使土石方調(diào)配合理，必須根據(jù)實際施工所在地的情況以及施工條件，比選出合理的運輸方法，以確定經(jīng)濟的運輸路線，就這樣來分析工程施工用土就外借還是調(diào)運。</p><p>　　土方調(diào)配中的重點就是“移挖作填”，雖然這樣做比較經(jīng)濟，但這并不是唯一的指標。有時候移挖作填，雖然運輸距離可能會超出一些，運輸費也會跟著運輸距離而提高，但是如能減少占

93、用良田，不影響農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)，這樣來說未必就是不經(jīng)濟的。</p><p>　　（5）為了保證工程材料的供應，以保障順利按工期施工，所以不同的土石方必須得根據(jù)工程需要作出不同的調(diào)配方案；</p><p><b>　　（6）注意環(huán)境保護</b></p><p>　?。ǘ┩潦秸{(diào)配方法</p><p>　　計算土石方的調(diào)配方法有

94、多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法及土石方計算表法等，目前在實際操作中以及施工中土石方計算表調(diào)配法還是比較常用的，因為它不需要多余的計算繪制步驟，就算是直線土石方表也可以正常的進行調(diào)配，其具體步驟為：</p><p>　?。?）土石方數(shù)量的計算成果以及其數(shù)值復核便是土石方調(diào)配的基礎。；</p><p>　　（2）弄清楚樁號之間的路基填挖情況并且使其橫向平衡，明確利用、填缺與挖余數(shù)量。</p

95、><p>　?。?）縱向調(diào)配必須根據(jù)現(xiàn)場的施工工藝以及運輸方法來得出合理的運輸路線。</p><p>　?。?）擬定具體調(diào)配方案必須考慮挖余的分布、路線縱坡和工程所在地的自然條件；</p><p>　?。?）經(jīng)過縱向調(diào)配，但最后仍有填缺或挖余情況，就應該會同地方協(xié)商解決借土或棄土地點，同時為了工程數(shù)據(jù)的保留，其借、棄土數(shù)量和運距應該分別填注到借方或廢方欄內(nèi)。</p

96、><p>　?。?）土石方調(diào)配后，應當運用相關計算方法來進行有效的核查。</p><p><b>　?。ㄈ╆P于調(diào)配計算</b></p><p><b>　?。?）經(jīng)濟相關運距</b></p><p>　　填方用土來源，一是就近路外借土，二是路上縱向調(diào)運。一般情況調(diào)運現(xiàn)場挖方來填筑較近的待填方路堤是較經(jīng)

97、濟的。但如果調(diào)運的運距過長，就會導致運輸?shù)馁M用超過了在填方所處地附近借土的費用時，應采取就近借土。因此，在工程中土石方調(diào)配時采取借土還是采取調(diào)土出現(xiàn)的這個問題，便產(chǎn)生了所謂的“經(jīng)濟運距”，經(jīng)濟運距數(shù)值可以按照下面這個公式來計算：</p><p><b>　　L經(jīng)=+L免</b></p><p>　　式中 L經(jīng)---經(jīng)濟運距，m；</p><p&

98、gt;　　B---借方單價，元/；</p><p>　　T---超運運費單價，元/·m；</p><p>　　L免---免費運距，m。</p><p>　　由以上公式可以知道，經(jīng)濟運距就是來確定調(diào)運或借土的界限一個指標。當調(diào)運運距大于經(jīng)濟運距時，應當就地借土。否則就應當縱向調(diào)運，因為這樣比較經(jīng)濟。</p><p><b>

99、　?。?）平均運距</b></p><p>　　通常我們在土石方調(diào)配中，填方體中心到挖方體中心的距離，就是土方調(diào)配的運距。但是在實際工程中為了簡化計算，我們一般認為從挖方斷面和填方斷面的兩中心間距，就是平均運距</p><p><b>　?。?）運量</b></p><p>　　運量的單位為“級”，一級為10m的運輸單位，以下是運量

100、的計算公式：</p><p><b>　　W=Q·n</b></p><p>　　式中 W---運量，·10m；</p><p>　　Q---調(diào)配土石方數(shù)量，；</p><p>　　n---平均超運運距單位，其值為：</p><p>　　n=（L-L免）/10</

101、p><p>　　式中 L---平均運距，m；</p><p>　　L免---免費運距，m；</p><p>　　n---人工運輸?shù)某\距單位，m。</p><p><b>　?。?）土石方計價</b></p><p>　　在土石方調(diào)配中，所有棄的土方應當計價，同樣調(diào)的土方也應當計價。但是填方則

102、不是一定要計價，因為填方計價是根據(jù)填方土的來源來確定的。如果填方是來自路外借土，這樣就必須要計價。但是如果是移挖作填這種調(diào)配的話，就不應該再計價，不然會出現(xiàn)雙重計價導致工程預算錯誤。土石方數(shù)量計價如下：</p><p><b>　　V計=V挖+V填</b></p><p>　　式中 V計---計價土石方數(shù)量，；</p><p>　　V挖--

103、-挖方數(shù)量，；</p><p>　　V填---填方數(shù)量，；</p><p>　　具體計算，詳見附表3《路基土石方計算表》</p><p><b>　　5超高與加寬</b></p><p>　　5.1彎道超高方式的確定</p><p>　　為了滿足線形要求，使得平、縱、橫三方面良好的協(xié)調(diào)，同時也為了

104、提高行車的安全性和舒適性，抵消行車離心率，所以要對彎道進行超高設計</p><p>　　查閱相關規(guī)范及技術資料以及表2.3得：本高速公路設計JD1、JD3半徑R=700m，JD2半徑R=750m，所以本設計中應設置超高。</p><p>　　超高坡度的計算公式：</p><p>　　在有中央分隔帶和沒有中央分隔帶的彎道，當超高橫坡大于路拱橫坡時，超高可以采用以下三種

105、方式（參照圖5.1超高方式圖）：</p><p>　　繞內(nèi)道邊緣旋轉（為圖中a、d）；</p><p>　　繞中線旋轉（為圖中b、e）；</p><p>　　繞外道邊緣旋轉（為圖中c、f）。</p><p><b>　　圖5.1超高方式圖</b></p><p>　　根據(jù)設計要求本設計的所有超高均

106、采用繞中線旋轉方式。</p><p>　　繞中線旋轉，一般都是先將外側車道繞路中旋轉，然后等外側車道元轉至與內(nèi)側車道形成單向橫坡之后再將全部一個斷面繞中旋轉，直到到達超高橫坡度便完成中線旋轉。</p><p><b>　　5.2超高值的計算</b></p><p>　　表：5.1繞中旋轉軸旋轉超高計算公示表</p><p&g

107、t;<b>　　式（表）中</b></p><p>　　b---路面寬度，m；</p><p>　　a---路肩寬度，m；</p><p><b>　　---路拱橫坡；</b></p><p><b>　　---路肩坡度；</b></p><p>　　-

108、--超高緩和段的長度（或緩和曲線的長度），m；</p><p>　　---路肩橫坡由變?yōu)樗枰木嚯x，一般可取1.0m；</p><p>　　---與路拱同坡度單向超高點至超高緩和段起點的距離，m；</p><p>　　x---超高緩和段上任一點至起點的距離，m；</p><p>　　---路基外緣最大抬高值，m；</p>&l

109、t;p>　　---路中線最大抬高值，m；</p><p>　　---路基內(nèi)緣最大降低值，m；</p><p>　　---x距離處路基外緣抬高值，m；</p><p>　　---x距離處路基中線抬高值，m；</p><p>　　---x距離處路基內(nèi)緣降低值，m；</p><p>　　---路基加寬值，m；</

110、p><p>　　---x距離處路基加寬值，m。</p><p>　　各樁號處超高計算值均由以上公式計算得出，具體計算結果請詳見附表3《路基超高加寬表》。</p><p><b>　　5.3加寬設計</b></p><p>　　加寬是為了使汽車在轉彎的時候行車軌跡便宜的需要，讓汽車轉彎更安全舒適。所以在平曲線內(nèi)應當適當增加路面

111、寬度以保證行車需要寬度。當半徑≤250M時，需要增設加寬。</p><p>　　因為在本設計中圓曲線半徑最小值為700m≥250m，所以本設計沿線所有轉角均不需要增設加寬。</p><p><b>　　6路基路面設計</b></p><p><b>　　6.1路基設計</b></p><p>　　公

112、路路基是用來支撐路面的重要基礎，它是按照相關技術要求和路線選線及設計的位置來修造的一種帶狀構造物，因為要承受來自路面的各種荷載，所以路基必須具有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性。</p><p>　　路基設計原則：①穩(wěn)定性好；②強度高；③路面防水性能好；④結構整體性能好；⑤經(jīng)濟耐用。</p><p>　　6.1.1一般路基設計</p><p>　　本高速公路設計項目平面技

113、術指標由高速公路標準執(zhí)行，道路設計時速100km/h，路基寬度為26m，路面為22.5m，土路肩寬度為2x0.75m，硬路肩寬度為2x1m，填方邊坡1:1.5，挖方邊坡1:0.5，路面及路肩橫坡均為2.0%，但是土路肩橫坡需要按3%來設計。 </p><p>　　地基設計應以地質(zhì)工程勘探資料為依據(jù)，按照相關設計規(guī)范及技術要求，在保證道路路基安全穩(wěn)定舒適的前提下來進行設計。</p><p>

114、　　6.1.2路基的類型及構造</p><p><b>　?。?）路基</b></p><p>　　當路基設計標高高于天然地面標高時，應當需要進行填筑，我們把這種形式的路基稱之為路堤。按照填土的高度的不同，我們又可以將路堤分為高、矮路堤和一般路堤這么三種路堤。具體構造詳圖詳見附件《標準橫斷面》。</p><p>　　本段設計中以20m樁號為間隔

115、展現(xiàn)斷面路基形狀。設計原則上路基邊坡一級放坡時采用1：1.5放坡，二級放坡時采用1:1.75放坡。本設計用斷面形式一般采用梯形斷面形式，同時需根據(jù)實際工程要求來設置擋土墻。為了防止水流沖刷路堤和侵蝕坡面，所以我們應當在高路堤邊坡處采取一定的防護及加固措施，確保其穩(wěn)固耐用。</p><p><b>　?。?）路塹</b></p><p>　　路塹就是當路基設計標高低于天

116、然地面標高的時候，以相關方法開挖而形成的路基。挖方邊坡應根據(jù)挖深和當?shù)氐刭|(zhì)情況來進行放坡，一般坡度取1:0.5和1:0.75，為了防止路基表面范圍內(nèi)的地面上的水流影響路基質(zhì)量，挖方坡角應該設置邊溝，同時路塹上方應設置截水溝，用來截擋和吸收流向基坑的水流。</p><p>　　在本設計中,坡長較長時可以設置路塹擋土墻、護坡腳及分級放坡來保證邊坡的穩(wěn)定可靠。并且在兩坡之間應設置加寬碎落臺，防止碎落物掉進排水溝，造成排

117、水堵塞，從而影響路基整體使用性能。此路段所有深挖路塹的邊坡應該根據(jù)相關規(guī)范及技術要求采取有效的邊坡加固措施。</p><p><b>　?。?）半填半挖路基</b></p><p>　　有一種路基結合了路堤的特點和路塹的特點，上述對路堤路塹要求都滿足的這種路基就稱為半填半挖路基。</p><p>　　6.1.3路基的填土與壓實</p>

118、;<p><b>　?。?）填土的選擇</b></p><p>　　有相關數(shù)據(jù)和規(guī)范得知，路線所經(jīng)地區(qū)的自然因素和其土的性質(zhì)決定了路基的強度和穩(wěn)定性。并且路基其強度和穩(wěn)定性與填土的高度還有施工技術有關。</p><p>　　本設計中的填土參照下表：</p><p>　　表6.1路基結構設計參數(shù)表</p><p&

119、gt;<b>　　（2）路基的壓實</b></p><p>　　根據(jù)相關規(guī)范及技術要求，路堤填筑需分層填筑，每層填筑壓實不得少于8遍。路基填筑材料壓實的情況好壞，與材料的級配及含水量有密不可分的關系。為了增強路基的強度及穩(wěn)定性，在有條件的情況下需鋪設土工格柵。具體路基壓實要求按照相關規(guī)范和技術要求執(zhí)行。</p><p>　　表6.2瀝青混合料的壓實適宜厚度和最小厚度&

120、lt;/p><p><b>　　6.2路面設計</b></p><p>　　設計原則：①整體性好；②平整度高；③抗滑能力強；④高溫穩(wěn)定性好；⑤水穩(wěn)性好。</p><p>　　路面的主要功能：承受車輛行駛碾壓而產(chǎn)生的荷載和各種自然因素等的共同作用，并且路面應該具有足夠的強度已經(jīng)充分的穩(wěn)定性，這樣才能保證車輛在路上安全、舒適、快速行駛。</p&g

121、t;<p>　　6.2.1路面結構組成</p><p><b>　?。?）面層</b></p><p>　　面層是直接承受車輛壓力及各種氣候天氣影響的路面結構層，因為車輛直接在路面的面層上面行駛，所以它能直接影響行車的安全性和駕駛員的舒適度。因此面層應該具有足夠的結構強度來抵抗各種外力的作用，同時也應該具有足夠的抗變形能力已保證道路的使用性能，以及較好的

122、水穩(wěn)性和溫穩(wěn)性，并且應該耐磨、不透水，表面平整并且可以給汽車提供良好的摩擦性能。</p><p>　　本設計中路面面層材料采用瀝青混凝土。</p><p><b>　?。?）基層</b></p><p>　　基層的作用主要是承受從面層傳遞過來的車輛荷載以及其他外界荷載，并擴散到下面的墊層和填筑材料中去。因此基層應該具有足夠的強度和穩(wěn)定性，并且應

123、具有擴散應力的能力及足夠的水穩(wěn)性。</p><p>　　本高速公路設計中，應該充分考慮到填筑材料的使用以及土方填挖的的平衡，節(jié)約工程造價。經(jīng)實驗室對材料檢測合格后，可直接采用當?shù)厥?，減少了運輸費用。</p><p>　　6.2.3瀝青混凝土路面結構設計及計算</p><p><b>　　設計資料：</b></p><p&g