zskai設計說計說明2010-6-2

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設計為途徑陜西渭南的一段一級公路設計。全線在渭南白楊鄉(xiāng)境內，總長7800米。此次設計的道路根據當地的交通量的大小要求為雙向四車道，設計時速為80千米/小時，道路總寬度為24.5米，單向行車道寬7.5米。由于所筑道路所經路程既有平原微丘又有起伏較大山嶺重丘，施工較為困難，土石方工程浩大，施工過程中要解決很多技術問題，故施工工

2、期受到多方面影響。</p><p>　　道路全線總長7800米，其中道路建設長度為7800米，由于從K0+676-K0+682、 K2+630-K2+698為兩座中橋，根據平面圖的地形、地貌、水文等條件可以知道在本路段要進行浸水路堤設計，為了防治河水沖刷對路堤造成破壞，故此路段的路堤采用了直接防護措施中的拋石防護的方法。</p><p>　　在選線上，從道路所處地理條件，施工難度和經濟上考

3、慮，并且還要滿足一級公路的行駛要求，確定主線。一級公路，對于平原微丘地形一般最小半徑為1000m，極限最小半徑650m:而對于山嶺重丘地區(qū)地形一般最小半徑為700m，極限最小半徑600m。全線共設六處平曲線，縱斷面上共設三處豎曲線，滿足行駛最大坡度和長度要求，保證道路的通順和良好的視野。</p><p>　　新建路面設計總共分四層，規(guī)范規(guī)定高速公路、一級公路的面層由兩至三層組成。根據規(guī)范推薦，本路面設計采用兩層式

4、瀝青面層，表面層采用細粒式瀝青混凝土(厚度4cm)，中面層采用中粒式瀝青混凝土(厚度6cm)，基層采用石灰粉煤灰沙礫土(厚度26cm)，下基層采用石灰土穩(wěn)定碎石(厚度25cm)。當以設計彎沉值為指標及瀝青層層底拉應力驗算時，設計年限內一個車道上累計當量軸次1120萬次，經驗算彎沉值和拉應力均滿足要求。</p><p>　　施工組織設計主要確定了各項的施工工序和工藝流程。根據總體施工情況，總共設置了四個施工隊平行施

5、工。工期確定根據關鍵機器臺班數量和工程量，施工工序相互協(xié)調確定，本次預計施工總工期大約七個月，由于天氣或外界環(huán)境影響施工工期可以彈性變化。</p><p>　　關鍵詞 平、縱、橫路線設計，路面結構，施工組織。 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This is the design for the fir

6、st class road in Weinan, Shanxi Province. The whole line of the road locates in the baiyang County, Weinan and the total length is 7800m. The road has the characters as below: 4-line double way, 80 km/h, 24.5m wide and 7

7、.5m wide per line. For the concern of mountainous terrain and difficulties in the construction, there might be many problems in the practical construction.</p><p>　　The total length of the design is7800m. Th

8、e road in construction is about 7800m. Since K0+676-K0+682，K2+630-K2+698 bridge for two, Under the plan topography of the terrain, topography, hydrological conditions can know that the segment for soaking embankment desi

9、gn To combat the erosion of the river embankment caused damage, Therefore section of the embankment using a direct measure of protection riprap protection methods.</p><p>　　When choosing the main line, we co

10、nsider the factors of mountainous conditions, construction difficulties and financial budget. There are 5 horizontal curves with the radiu of 1000m, and 3 vertical curves which would ensure the maximum grade and length r

11、equirements of design. At the same time, the travel would be smooth and the scope will be fine.</p><p>　　The road structure consist of 6 levels,New pavement design led to a total breakdown, norms highway, a

12、road surface by two to three components. According to norms recommended that the three-tier design of the road asphalt surface, using fine-grained surface layer of asphalt mastic lithotripsy (4 cm thickness), Facial laye

13、r used the tablets - graded asphalt concrete (5 cm thickness), Below layer using coarse asphalt concrete (thickness of 5 cm) primary use of cement gravel soils (thickness unknown</p><p>　　This part of design

14、 is about making the right sequence of construction. According to the general situation, we organize four different groups working in parallel. The method for construction is decided by the project quntumn and technologi

15、es in the construction。The time for construction is determined by dain class and the project quntumn. The overall time of construction is estimated to be seven months which might vary due to the weather changes.</p>

16、;<p>　　KEY WORDS peace,vertical and horizontal line design, surface structure, construction management, budget </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p>

17、;<p><b>　　第1章 總說明4</b></p><p>　　1.1 地形、地貌4</p><p>　　1.2 地質條件4</p><p>　　1.3 水文地質4</p><p>　　1.4 氣候條件5</p><p>　　1.5;旅游資源5</p>

18、<p>　　1.1.6 地震5</p><p>　　第2章 路線設計6</p><p>　　2.1 設計概況6</p><p>　　2.2 平面線形設計6</p><p>　　2.2.1 路線定線、選線規(guī)則6</p><p>　　2.2.2 平曲線要素計算8</p><p>

19、;　　2.3 縱斷面線形設計12</p><p>　　2.3.1 設計原則及要求12</p><p>　　2.3.2 豎曲線要素計算15</p><p>　　2.4 橫斷面線形設計16</p><p>　　2.4.1 本設計路段橫斷面設計形式16</p><p>　　第3章 路基設計17</p>

20、<p>　　3.1 設計原則和依據17</p><p>　　3.1.1 設計原則17</p><p>　　3.1.2 設計依據17</p><p>　　3.2 橫斷面的設計情況17</p><p>　　3.2.1 路基橫斷面設計17</p><p>　　3.2.2加寬設計說明18</p&

21、gt;<p>　　3.3 路基排水系統(tǒng)結構和布置20</p><p>　　3.3.1 路基路面排水設計原則20</p><p>　　3.3.2 路基排水設計20</p><p>　　3.3.3 路面排水設計22</p><p>　　第4章 路面設計25</p><p>　　4.1 路面設計原則

22、25</p><p>　　4.2 設計步驟26</p><p>　　4.2.1 設計路面簡介26</p><p>　　4.2.2 設計彎沉值和容許拉應力計算26</p><p>　　4.2.3 新建路面未知層（石灰土穩(wěn)定碎石層）厚度計算28</p><p>　　4.2.4 設計指標匯總29</p>

23、<p>　　第5章 公路施工組織設計33</p><p>　　5.1編制依據33</p><p>　　5.2編制原則33</p><p>　　5.3工程概況34</p><p>　　5.3.1主要技術標準34</p><p>　　5.3.2工地交通條件34</p><p&g

24、t;　　工程所在區(qū)域的交通條件較好，但進場施工便道須拓寬，施工現(xiàn)場無現(xiàn)成可利用施工便道，需新建施工便道34</p><p>　　5.4 公路工程施工準備34</p><p>　　5.4.1 施工現(xiàn)場準備34</p><p>　　5.4.2 勞力、機具設備和材料準備35</p><p>　　5.4.3 技術準備37</p>

25、<p>　　5.5地面道路施工38</p><p>　　5.5.1原地面清理和填前碾壓38</p><p>　　5.5.2填方路基38</p><p>　　5.5.3 挖方路基40</p><p>　　5.5.4 石方路基爆破開挖41</p><p>　　5.5.5水溝施工43</p&g

26、t;<p>　　5.5.6瀝青路面面層施工45</p><p>　　5.6冬期、雨季施工措施46</p><p>　　5.6.1冬期施工措施46</p><p>　　5.6.2雨季施工措施46</p><p>　　5.7工期及安全管理48</p><p>　　5.7.1工期管理措施48<

27、/p><p>　　5.7.2安全生產管理措施48</p><p>　　5.8 確保工程質量的措施49</p><p>　　5.8.1 具體質量目標49</p><p>　　5.8.2 質量控制機構和創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃49</p><p>　　5.8.3 強化質量意識，健全規(guī)章制度49</p><p>

28、;　　5.8.4 分部分項工程質量控制51</p><p><b>　　設計總結52</b></p><p><b>　　參考文獻55</b></p><p><b>　　致 謝56</b></p><p><b>　　前 言</b></p&

29、gt;<p>　　縱觀當今世界，經濟發(fā)達的強國，無一不是公路發(fā)達的國家。公路已成為一個國家生產力是否發(fā)達的重要標志，也是一個國家實力的重要組成部分。</p><p>　　中國公路發(fā)展概況 公路發(fā)展歷程 A 改革開放前公路基礎設施的建設 舊中國的公路交通極為落后，1949年全國公路通車里程僅8.07萬公里，公路密度僅0.8公里／百平方公里。建國初期，公路交通經歷一段時期的恢復后開始獲得長

30、足發(fā)展，1952年公路里程達到12. 67萬公里。50年代中后期，為適應經濟發(fā)展和開發(fā)邊疆的需要，我國開始大規(guī)模建設通往邊疆和山區(qū)的公路，相繼修建了川藏公路、青藏公路，并在東南沿海、東北和西南地區(qū)修建國防公路，公路里程迅速增長，1959年達到50多萬公里。 60年代，我國在繼續(xù)大力興建公路的同時，加強了公路技術改造，有路面道路里程及其高級、次高級路面比重顯著提高。70年代中期我國開始對青藏公路進行技術改造，80年代全面完成，建成了

31、世界上海拔最高的瀝青路面公路。隨著公路事業(yè)的發(fā)展，公路橋梁建設也得到發(fā)展，建成了一批具有中國特色的石拱橋、雙曲拱橋、鋼筋混凝土拱橋以及各式混凝土和預應力梁式橋。在1949—1978年的30年間，盡管國民經濟發(fā)展道路曲折，但全國公路里程仍基本保持持續(xù)增長，到1978年底達到89萬公里，平均每年增加約3萬公里，公路密度達到9.3公</p><p>　　B 改革開放后公路基礎設施的建設 改革開放后，國民經濟持續(xù)

32、高速發(fā)展，公路運輸需求強勁增長，公路基礎設施建設開始發(fā)生了歷史性轉變，其主要表現(xiàn)在：公路建設得到中央和地方各級政府的重視，“要想富、先修路”，公路建設的重要性逐步為全社會所認識；在統(tǒng)一規(guī)劃的基礎上．開始了有計劃的全國公路基礎設施建設，80年代初和80年代末國家干線公路網和國道主干線系統(tǒng)規(guī)劃先后制定并實施，使公路建設有了明確的總體目標和階段目標；公路建設在繼續(xù)擴大總體規(guī)模的同時，重點加強了質量水平的提高，高速公路及其他高等級公路的迅速發(fā)展

33、．改變了我國公路事業(yè)的落后面貌；公路建設籌資渠道走向多元化，逐步扭轉了公路建設資金短缺的狀況，尤其1984年底國務院決定提高養(yǎng)路費征收標準、開征車輛購置附加費、允許高等級公路收費還貸，1985年起國家陸續(xù)頒布有關法規(guī)，使公路建設有了穩(wěn)定的資金來源。 從統(tǒng)計數字看，到1999年，全國公路里程達到135萬公里，公路密度達到１４. １公里／百平方公里，為1978年的1.5倍。二級以上公路占全國公路總里程的比重由1979年的1.3％提高到199

34、9年的12.5％，主要城市之間的公路交通條件顯著改善，</p><p>　　由于第一次做要求如此嚴格的設計，經驗上明顯存在不足，尤其缺乏社會實踐經驗和現(xiàn)場施工情況。設計存在的問題和不當之處敬請老師和同學們批評指正。</p><p>　　本設計為陜西渭南白楊鄉(xiāng)境內的一條一級公路，此次畢業(yè)設計是在學習本科計劃規(guī)定的全部課程的最后一個也是最重要的一個實踐性環(huán)節(jié)。使我們綜合深化所學的理論知識，將專

35、業(yè)知識較完整地應用與實踐中，為我們以后進一步學習深造奠定基礎。</p><p>　　對所給地形圖進行分析，本次設計地形既有平原微丘又有山嶺重丘，設計等級為一級公路。設計計算的內容主要包括：路線平、縱、橫設計、路基設計、路面結構設計、施工組織設計等。</p><p>　　本次設計主要采用的是機械施工加上人工配合方法，在施工質量上能夠數據化，確保高質量、高效率按時竣工。整個設計過程中，參考大量

36、的文獻資料，遇到不明白的問題時及時請教導教師和同學們，通過這次設計不僅鞏固了專業(yè)知識，還解決了許多以前疑惑的問題。在此我要向老師和同學們表示感謝。在以后的學習和工作中，我將繼續(xù)努力，爭取做得更好。</p><p><b>　　第1章 總說明</b></p><p><b>　　渭南市公路現(xiàn)狀分析</b></p><p>　

37、　全市公路通車總里程達到6160公里，其中高速公路、一、二級公路865公里，等級公路占通車總里程的67.3%，高級、次高級路面鋪裝率為60.66%，公路密度為30.42公里/百平方公里，11.85公里/萬人。全市277個鄉(xiāng)鎮(zhèn)實現(xiàn)了鄉(xiāng)鄉(xiāng)通公路，83.7%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)通油路或水泥路；全市3452個行政村92.2%通了公路。已將市區(qū)到各區(qū)市縣的公路建成了一、二級公路，基本將市到轄區(qū)重點旅游風景名勝區(qū)的公路及通往周邊市、州、縣的公路改建為二、三級公路

38、。全市已經形成以國省道為骨架，聯(lián)接縣鄉(xiāng)，幅射周邊市、州、縣的公路交通網絡。目前，從渭南城區(qū)到各縣市區(qū)均可在一小時內到達，基本實現(xiàn)了“一小時”經濟圈效應和接邊聯(lián)網目標，為渭南社會經濟發(fā)展和科技城建設起到了積極的推動作用。</p><p><b>　　1.1 地形、地貌</b></p><p>　　此設計路線全長7800米，東起棉花渠水庫，西至封營小溝以西，近東西走向。沿

39、線大地地貌單元劃分如下：</p><p>　　K0+000-K3+900段，為沖積堆平原地貌。地形有起伏，相對高差小于50米。地層巖性主要為第四系全新統(tǒng)沖積卵石層(Q4lal)和強弱風化基巖層(Zds)。卵石層(Q4lal)埋深3.1～4.2米，具有較強的透水性；強風化片巖(Zds)，底板埋深5.2～6.2米，厚1.5～2.2米，易鉆進。，大多為果園和農地，邊坡穩(wěn)定，有較大河流兩條：五眼泉河(K0+676- K0

40、+682段)、老灌河（K2+630-K2+698）。地層巖性主要為第四系全新統(tǒng)沖積卵石層(Q4lal)和強弱風化基巖層(Zds)。卵石層(Q4lal)埋深3.1～4.2米，具有較強的透水性；強風化片巖(Zds)，底板埋深5.2～6.2米，厚1.5～2.2米，易鉆進。，大多為果園和農地，邊坡穩(wěn)定。</p><p>　　K3+900-K4+800，K5+400-K7+800段為山嶺重丘地段，K3+900-K4+800

41、段途經二百丈溝(K4+080-K4+170) ，K5+400-K7+800段途經李營(K5+850-K6+000)、吳家莊(K7+100-K7+300)。</p><p><b>　　1.2 地質條件</b></p><p>　　渭南市位于黃河中游，陜西省關中平原東部，東經108度58分～11。度35分和北緯34度13分～35度52分之間。東與山西、陜西毗鄰，西與西安

42、、咸陽相接，南依秦嶺與商洛為界，北靠黃龍山、喬山與延安、銅川接壤。南北長182.3公里，東西寬149.7公里，國土總面積13134平方公里。</p><p><b>　　1.3 水文地質</b></p><p>　　流經市境的河流主要有黃河、渭河、洛河。黃河自北而來沿邊境流過，洛河自西北而東南入渭河，渭河自西而東在境內匯人黃河，三河年平均徑流量438.86億立方米。地

43、表水、地下水資源總量20多億立方米。臨渭區(qū)、華縣、華陰市、韓城市的黃河漫灘和渭河傍河區(qū)為地下富水區(qū)；大荔、蒲城、富平等縣的地熱水資源豐富。</p><p><b>　　1.4 氣候條件</b></p><p>　　渭南市屬暖溫帶半濕潤半干旱季風氣候，四季分明，光照充足，雨量適宜。除秦嶺山區(qū)外，年日照時數2009小時-2528.1小時，年均氣溫11.5C～13.6C，0

44、C以上積溫4250.3C～5022.9C，大于1C積溫378.8C～4509.4C，是關中地區(qū)熱量的高值區(qū)。無霜期為199天～224天，年降水量508毫米～608毫米。</p><p><b>　　1.5;旅游資源</b></p><p>　　渭南市地貌類型多樣，山河壯麗，自然景觀神奇瑰麗。以“奇險天下第一山”著稱于世的西岳華山，五峰聳立，72峰羅列其周，猶如一朵盛開

45、的蓮花，圣潔峻秀；還有黃河龍門、洽川黃河濕地等一批自然景觀，特色鮮明，聲名遠播。渭南歷經滄桑，文物古跡薈萃。全市共有古墓葬、古碑刻、古戰(zhàn)場、古建筑、名人故居、革命戰(zhàn)爭紀念地等文物古跡1200余處，列人保護和開發(fā)的文物旅游景點619處，其中國家級24處，省級59處，以唐睿宗李旦橋陵、司馬遷祠墓、西岳廟、倉頡廟、黨家村明清民居最為著名。渭南的自然景觀與文物古跡珠聯(lián)璧合，空間組合良好，旅游開發(fā)前景廣闊。有國家級和省級風景區(qū)4個：以華山、西岳廟

46、為代表的華山風景區(qū)，以司馬遷祠墓、韓城古建筑為主體的黃河龍門一司馬遷祠墓風景區(qū)，以橋陵為核心的橋陵風景區(qū)，以黃河濕地自然景觀為特色的洽川風景區(qū)。 </p><p><b>　　1.1.6 地震</b></p><p>　　根據《陜西省地震烈度區(qū)劃圖》，本項目沿線地區(qū)地震烈度為六度。</p><p><b>　　第2章 路線設計&

47、lt;/b></p><p><b>　　2.1 設計概況</b></p><p>　　本路段平面選線是在1：2000的帶狀地形圖上進行的，并結合實地地形、地貌、氣候、水文條件等對個別路段進行適當的調整，這樣得出多個方案，然后進行多方案比選選出合適的路線，這就是所謂的定線。在定線時，一方面對平縱組合進行了認真研究，盡可能采用合理的線形指標；另一方面結合沿線地形、

48、地貌及地質，使路線走向順勢，整體工程經濟合理并與沿線環(huán)境相互協(xié)調。</p><p>　　2.2 平面線形設計</p><p>　　2.2.1 路線定線、選線規(guī)則</p><p>　　(1) 選線的基本原則</p><p>　　1）路線的走向基本走向必須與道路的主客觀條件相適應 2）在對多方案深入、細致的研究、論證、比選的基礎上，選定最優(yōu)路線

49、方案。 3）路線設計應盡量做到工程量少、造價低、營運費用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。在工程量增加不大時，應盡量采用較高的技術標準。 4）選線應注意同農田基本建設的配合，做到少占田地，并應盡量不占高產田、經濟作物田或穿過經濟林園。 5）要注意保持原有自然狀態(tài)，并與周圍環(huán)境相協(xié)調。 6）選線時注意對工程地質和水文地質進行深入勘測調查，弄清其對道路的影響。 7）選線應綜合考慮路與橋的關系 8) 對于高速和一級路，由于其路幅寬，

50、可根據通過地區(qū)的地形、地物、自然環(huán)境等條件，利用其上下行車道分離的特點，本著因地制宜的原則，合理采用上下行車道分離的形式設線。</p><p>　　(2) 選線的一般步驟</p><p><b>　　1) 路線方案選擇</b></p><p>　　路線方案選擇主要是解決起終點問題。此項工作通常是先在小比例尺地形圖上從較大面積范圍內找出各種可能的

51、方案，收集各可能方案的有關資料，進行初步評選，確定數條有進一步比較價值的方案。然后進行現(xiàn)場勘查，通過多方案的比選得出一個最佳方案來。</p><p><b>　　2) 路線帶選擇</b></p><p>　　在路線基本方向選定的基礎上，按地形、地址、水文等自然條件選定出一些細部控制點，連接這些控制點，即構成路線帶。這些細部控制點的取舍，自然仍是通過比選的辦法來確定的。

52、</p><p><b>　　3) 具體定線</b></p><p>　　經過上述兩步的工作，路線雛形已經明顯勾畫出來。定線就是根據技術標準和路線方案結合有關條件在有利的定線帶內進行平、縱、橫綜合設計，具體定出道路中線的工作。</p><p><b>　　(3) 定線原則</b></p><p>　

53、　1) 平面線形應直捷，連續(xù)，順適，并與地形，地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調。在地勢平坦開開闊的平原微丘區(qū)，在平面曲線三要素中直線所占比例較大。而在地勢有很大起伏的山嶺和重丘區(qū)，路線則多彎曲，曲線所占比例則較大。</p><p>　　2) 行使力學上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速路應盡量滿足。高速公路、一級公路以及計算車≥80km/h的公路，應注意立體線性設計，盡量做到線形連續(xù)、指標均衡、視覺良好、景觀協(xié)

54、調、安全舒適。</p><p>　　3) 保持平面線形的均衡與連貫，各線形要素保持連續(xù)而不出現(xiàn)技術指標突變。例如長直線盡頭不能接小半徑曲線，高低標準之間要有過渡。</p><p>　　4) 應避免連續(xù)急彎的線形。設計時可在曲線間插入足夠長的直線或回旋線。</p><p>　　(4) 設計路段選線定線介紹</p><p>　　本打通路段位于陜西

55、省渭南市，設計時速均為80公里/小時。全路基本走向為東西方向，途中穿過五眼泉河、老灌河故設有兩個橋梁，由于途中多溝谷地勢故還設有十個圓管涵進行排水作用。</p><p>　　路線在設計時，首先要在1：2000的實際地形圖上了解整個地形、地貌、水文等條件，然后了解當地的氣候條件在進行選線。在以上基礎上進行具體選線中，首先根據各段的地形選出代表性的控制點(例如：埡口位置、橋梁設置等)，然后把路線的起點、沿線控制點、終

56、點連接成多條轉點很多的路線，接著將這些路線進行比選，比選過程中對于平原微丘地區(qū)要考慮到避讓居民區(qū)位置以減少拆遷、盡量少占用耕地等以降低造價，而對于山嶺重丘地區(qū)盡量避開地勢很高的山尖等以減少工程量，最終確定一條經濟、合理、順勢的路線。</p><p>　　選好路線基本走向后，根據《規(guī)范》規(guī)定確定一級公路平曲線直線段長度：</p><p>　　1) 直線的最大長度，在城鎮(zhèn)附近或其他景色有變化的

57、地點大于20V是可以接受的；而在特殊的地理條件下應特殊處理，</p><p>　　2) 同向曲線間的直線最小長度：由于這種現(xiàn)行組合的所產生的缺陷是來自司機的錯覺，所以若將兩曲線拉開，也就是限制中間直線的最短長度，是對向曲線在司機的視覺以外則可以避免上述缺點。大量的觀測資料證明，行車速度越高，司機越是注視遠方目標，所以《規(guī)范》推薦同向曲線間的最短直線長度以不小于6V為宜。</p><p>　

58、　根據上述條件本設計路線最終確定了六個轉點。</p><p>　　然后根據《規(guī)范》進行圓曲線半徑設計：</p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定圓曲線的最大半徑不宜超過10000m。</p><p>　　查表可得：一級公路，對于平原微丘地形一般最小半徑為1000m，極限最小半徑650m；而對于山嶺重丘地區(qū)地形一般最小半徑為700m，極限最小半徑600m。</p>

59、<p>　　2.2.2 平曲線要素計算</p><p>　　平曲線要素計算包括：導線間距離；導線方位角、偏角；圓曲線以及緩和曲線長、外距、切線長（本路段未設緩和曲線）；交點及曲線特征點樁號等。</p><p>　　本路段共有六個控制交點：、、、、、 ；另有起點和終點，其坐標見表2—1</p><p>　　表2—1 交點坐標表</p>&

60、lt;p>　　(1) 導線要素計算</p><p>　　設起點坐標為（，），第個交點的坐標為 (，)，則：</p><p>　　坐標增量 （2-1）</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　點間距

61、 （2-3）</p><p>　　象限角 （2-4）</p><p>　　轉角 （2-6）</p><p>　　為“+”路線右偏，為“－”時路線左偏</p><p>　　各元素的計算見表2—2：</p><

62、p>　　表2—2 交點元素表</p><p>　　(2) 路線轉角，交點間距，曲線要素及主點樁計算</p><p>　　1) 緩和曲線幾何要素計算如下</p><p><b>　　計算公式</b></p><p>　　T=R*tan(/2)</p><p>　　E=R*[sec(/2)-

63、1]</p><p>　　L=R**(π/180)</p><p>　　圖2-1 緩和曲線元素示意圖</p><p>　　式中： T—— 切線長（m）；</p><p>　　L —— 曲線長（m）；</p><p>　　E —— 外距（m）；</p><p>　　R —— 圓曲線半徑（m）；&

64、lt;/p><p><b>　　—— 轉角（度）。</b></p><p>　　各交點曲線要素計算，具體請見表2-3：</p><p><b>　　處：</b></p><p>　　R=1000m,=15.11</p><p>　　T=R*tan(/2)=1000*tan7.6=

65、118.36</p><p>　　E=R*[sec(/2)-1]=1000*(1/cos7.6-1)=8.86</p><p>　　L=R**(π/180)=1000*15.11*(3.14/180)=261.67</p><p><b>　　處：</b></p><p>　　R=1000m,=2.97</p>

66、;<p>　　T=R*tan(/2)=23.57</p><p>　　E=R*[sec(/2)-1]=0.28</p><p>　　L=R**(π/180)=52.33</p><p><b>　　處：</b></p><p>　　R=1000m,=21.00</p><p>　　

67、T=R*tan(/2)=166.4456</p><p>　　E=R*[sec(/2)-1]=13.7574</p><p>　　L=R**(π/180)=366.3333</p><p><b>　　處:</b></p><p>　　R=1000m,=51.00</p><p>　　T=R*ta

68、n(/2)=423.2453</p><p>　　E=R*[sec(/2)-1]=85.9585</p><p>　　L=R**(π/180)=889.6667</p><p><b>　　處：</b></p><p>　　R=1000m,=43.02</p><p>　　T=R*tan(/2)=

69、350.1750</p><p>　　E=R*[sec(/2)-1]=59.8697</p><p>　　L=R**(π/180)=760.1111</p><p><b>　　處：</b></p><p>　　R=1000m,=18.00</p><p>　　T=R*tan(/2)=142.3

70、211</p><p>　　E=R*[sec(/2)-1]=10.0769</p><p>　　L=R**(π/180)=314.0000</p><p>　　表2—3 各交點曲線要素</p><p>　　2.3 縱斷面線形設計</p><p>　　2.3.1 設計原則及要求</p><p>　

71、　縱斷面設計的主要任務是根據汽車的動力特性、道路等級、當地的自然地理條件以及工程經濟性質等，研究起伏空間線幾何構成的大小幾長度，以便達到行車安全迅速、運輸經濟合理及乘客感覺舒適的目的。 </p><p>　　縱面線形設計是研究直坡線與豎曲線這兩種線形要素的運用與組合，以及對縱坡的大小和長短、前后縱坡的協(xié)調、豎曲線半徑大小及與平面現(xiàn)行的配合等有關問題。</p><p>　　(1) 縱坡設計

72、的一般要求。</p><p>　　1) 縱坡設計必須滿足《標準》的各項規(guī)定。</p><p>　　2) 為保證車輛能以一定速度安全順勢的行使，縱坡應具有一定的平順性起伏不宜過大、過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值，合理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應避免設置反坡段。越嶺線埡口附近的縱坡應盡量緩一些。</p><p>　　

73、3) 縱坡設計應對沿線地形、地下管道、地質、水文、氣候和排水等綜合考，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。</p><p>　　4) 一般情況下縱坡設計應考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方以減少借方與廢方，降低造價和節(jié)省用地。</p><p>　　5) 平原微丘區(qū)地下水埋深較，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應滿足最小縱坡要求外，還應滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。</

74、p><p>　　6) 對連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應和緩、避免產生突變。交叉處前后的縱坡應平緩一些。</p><p>　　7) 在實地調查基礎上，充分考慮通道、農田水利等方面的要求。</p><p>　　道路線形設計首先是從路線規(guī)劃開始的，然后按選線、平面線形設計、縱面線形設計和平縱線形組合設計的過程進行，最終是以平、縱組合的立體線形展現(xiàn)在駕駛員眼

75、前的。行使過程中駕駛員所選擇的實際行駛速度，是由它對立體線形的判斷做出的，這樣，立體線形組合的優(yōu)劣最后集中反映在汽車的車速上。如果只按平面、縱面線形標準設計，而不將二者結合考慮，最終不一定是良好的設計?？梢?，平、縱結合設計的重要性。</p><p>　　(2) 平、縱組合的設計原則</p><p>　　1) 應在視覺上能自然的引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。任何使駕駛員感到茫然、迷惑

76、或判斷失誤的線形，必須盡力避免。在視覺上能否自然的誘導視線，是衡量平、縱線形組合的最基本問題。</p><p>　　2) 注意保持平、縱線形的技術指標大小應衡量。它不僅影響線形的平順性，而且與工程費用相關。對縱面線形反復起伏，在平面上卻采用高標準的線形是無意義。反之亦然。 </p><p>　　3) 選擇組合得當的合成縱坡，以利于路面排水和行車安全。</p><p&g

77、t;　　4) 注意與道路周圍環(huán)境的配合。它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導視線的作用。</p><p>　　(3) 平縱組合的基本要求：</p><p>　　1) 平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線。這種組合是使平曲線和豎曲線對應，最好使豎曲線的起終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內，即“平包縱”。</p><p>　　2) 平曲線與豎曲線大

78、小應保持均衡。平曲線和豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不要形成多而小。據統(tǒng)計，若平曲線半徑小于1000m，豎曲線大約為平曲線的10-20倍時，便可達到均衡的目的。</p><p>　　3) 暗、明彎與凸、凹豎曲線。對暗與凹、明與凸的組合，當坡差較大時，會給人留下舍坦坡、進路不走，而故意爬坡、繞彎的感覺。此種組合在山區(qū)難以避免，只要坡差不大，矛盾也不很突出。</p><p>　　4) 平

79、、豎曲線應避免的組合</p><p>　　要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合。</p><p>　　小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。對凸形豎曲線誘導性差，事故率較高；對凹形豎曲線路線排水不良。</p><p>　　計算行車速度大于等于40km/h的道路，應避免在凸形豎曲線頂部或凹曲線的底部插入小半徑的平曲線。前者失去引導視線的作用，駕

80、駛員須接近坡頂才發(fā)現(xiàn)平曲線，導致不必要的減速或交通事故；后者會出現(xiàn)汽車高速行駛時急轉彎，行車不安全。</p><p>　　豎曲線的起終點最好分別放在平曲線的兩個緩和曲線內，其中任意一點都不要放在緩和曲線以外的直線上，也不要放在圓弧之內。若平、豎曲線半徑都很大，則平、豎位置可不受上述限制；若做不到平、豎曲線較好的組合，寧可把二者拉開相當距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。 </p><p

81、>　　(4) 平縱線形組合與景觀的協(xié)調配合原則</p><p>　　1) 應在道路的規(guī)劃、選線、設計、施工全過程中重視景觀要求。尤其在規(guī)劃和選線階段，比如對風景旅游區(qū)、自然保護區(qū)、名勝古跡區(qū)等景點和其他特殊地區(qū)，一般以繞避為主；</p><p>　　2) 盡量少破壞沿線自然景觀，避免深挖高填。比如沿線周圍的地貌、地形、天然樹林、池塘、湖泊等。縱面盡量減少填挖；橫面設計要使邊坡造型和綠

82、化與現(xiàn)有景觀相適應，彌補必要填挖對自然景觀的破壞；</p><p>　　3) 應能提供視野的多樣性，力求與周圍的風景自然地融為一體。充分利用自然風景或人工建筑物，以消除單調感，并使道路與自然密切結合；</p><p>　　4) 不得以時，可采用修整，植草皮，種樹等措施加以補救；</p><p>　　5) 條件允許時，以適當放緩邊坡或將其變破點修整圓滑，以使邊坡接近于

83、自然地面形狀，增進路容美觀；</p><p>　　6) 應進行綜合綠化處理，避免形式和內容上的單一化，將綠化視作引導視線，點綴風景以及改造環(huán)境的一種專門技術措施進行專門設計。</p><p>　　(5) 本設計路線的縱斷面設計控制點選擇所考慮的問題</p><p>　　最小縱坡坡度：為了保證挖方地段、設置邊溝的低填方地段和橫向排水不暢地段的縱向排水，防止積水滲入路

84、基而影響其穩(wěn)定性，規(guī)定各級公路的長路塹路段，以及其他橫向排水不良地段，均采用不小于0.3%的縱坡。當必須設計水平坡或小于0.3%的縱坡時，邊溝排水設計與縱坡設計一起綜合考慮，其邊溝應作縱向排水設計。</p><p>　　最大縱坡限制：一級公路平原微丘地區(qū)最大縱坡4%，山嶺重丘地區(qū)最大縱坡6%。</p><p>　　坡長限制：一級公路最小坡長限制平原微丘250m，山嶺重丘150m；最大坡長限

85、制則與縱坡坡度有密切關系，對于本設計路線所拉縱坡坡度(0.3%,1%)之間故最大坡長限制只要視覺允許就可以。</p><p>　　豎曲線半徑的限制：一級公路，對于凸形豎曲線平原微丘地區(qū)、山嶺重丘一般最小值10000m、2000m，極限最小值6500m、1400m；對于凹曲線平原微丘、山嶺重丘一般最小值4500m、1500m,極限最小半徑3000m、1000m。在進行豎曲線設計時要注意其半徑的限制。</p&g

86、t;<p><b>　　3) 設計標準</b></p><p>　　設計荷載: 公路一級</p><p>　　3) 結構形式及主要材料</p><p>　　全線共設涵洞10道,并且各涵洞的角度各不相同。涵洞角度均指路線的前進方向與涵洞內排水方向的夾角。</p><p>　　(7) 路線平、縱面線形設計<

87、;/p><p>　　其主要的技術經濟指標如下：</p><p>　　1) 設計里程：7800m；</p><p>　　2) 平曲線數量：6個；</p><p>　　3) 平曲線半徑：1000m，共6個；</p><p>　　4) 最大平曲線直線長度：2507.12m；</p><p>　　5) 最小

88、平曲線直線長度：49.7611m；</p><p>　　6) 豎曲線數量：3個</p><p>　　其中：凸形豎曲線：1個 </p><p><b>　　凹形豎曲線：2個</b></p><p>　　8) 豎曲線半徑：（凸）5000m,（凹）5000m；</p><p>　　9) 最大縱坡長：2

89、468.61m；</p><p>　　10) 最小縱坡長：835.79m；</p><p>　　11) 最大縱坡：1.25%；</p><p>　　12) 最小縱坡：0.52%；</p><p>　　2.3.2 豎曲線要素計算</p><p>　　豎曲線幾何要素如下：</p><p><b

90、>　　（2-13）</b></p><p>　　式中： ——變坡點相鄰兩縱坡坡度（％）</p><p>　　——豎曲線半徑（m）</p><p>　　——豎曲線長度（m）</p><p>　　——豎曲線切線長（m）</p><p>　　——豎曲線外距（m）</p><p>&

91、lt;b>　　(1) 變坡點1</b></p><p>　　變坡點樁號為K2+400，高程為229.00，i1=-0.58%,i2=0.92%,豎曲線半徑R=5000。</p><p>　　計算豎曲線要素ω=i2-i1=0.92%+0.58% =1.5%，為凹形</p><p>　　曲線長L=Rω=5000*1.5%= 75m</p>

92、<p>　　切線長T=L/2=75/2=37.5m</p><p>　　外距E=T2/2R=37.52/(2*5000)=0.141m</p><p><b>　　2) 計算設計高程</b></p><p>　　豎曲線起點樁號=K2+400-37.5=K2+362.5</p><p>　　豎曲線起點高程=22

93、9.00+37.5*0.58%= 229.22</p><p><b>　　(2) 變坡點2</b></p><p>　　變坡點樁號為K4+858.245，高程為251.57m，i1=0.92%,i2=0.52%豎曲線半徑R=5000。</p><p>　　1) 計算豎曲線要素ω=i2-i1=0.92%-0.52%=0.4%，，為凸形</

94、p><p>　　曲線長L=Rω=5000*0.4%= 20m</p><p>　　切線長T=L/2=20/2=10m</p><p>　　外距E=T2/2R=102/(2*5000)= 0.01m</p><p><b>　　計算設計高程</b></p><p>　　豎曲線起點樁號=K4+858.24

95、5-10=K4+848.245</p><p>　　豎曲線起點高程=251.57-10*0.4%= 251.53</p><p><b>　　(3) 變坡點3</b></p><p>　　變坡點樁號為K6+953.05，高程為262.53，i1=0.52%,i2=1.25%,豎曲線半徑R=5000。</p><p>　　

96、計算豎曲線要素ω=i2-i1=1.25%-0.52%=0.73%，為凹形</p><p>　　曲線長L=Rω=5000*0.73%= 3.65m</p><p>　　切線長T=L/2=3.65/2=1.83m</p><p>　　外距E=T2/2R=1.832/(2*5000)=0.0003m</p><p><b>　　2) 計算

97、設計高程</b></p><p>　　豎曲線起點樁號=K6+953.05-1.83=K6+951.22</p><p>　　豎曲線起點高程=262.53-1.83*0.52%= 262.52</p><p>　　2.4 橫斷面線形設計</p><p>　　橫斷面設計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護坡道以及取土坑、棄

98、土堆、環(huán)境保護等設施。公路一條行車帶內一般包括兩條以上車道。高速公路和一級公路有四條以上車道，以中央分隔帶將上、下行車道分開或做成分離式路基，每側在劃分快車道、慢車道。</p><p>　　2.4.1 本設計路段橫斷面設計形式</p><p>　　高速公路、一級公路當采用分離式斷面或大于4.5m的中間帶時，行車道左側應設硬路肩。高速公路一級公路平原微丘區(qū)，有條件的路肩寬度已采用大于或等于2

99、.5m的硬路肩。根據《規(guī)范》查的一級公路可選用八車道、六車道和四車道。雙幅路或四幅路中間具有排水溝的斷面，應設置左側路肩。對于R大于250m的圓曲線由于其加寬值甚小，可以不予加寬。</p><p>　　1)此設計路面采用整體式路面兩幅路四車道設計并且不設任何附加車道，在進行橫斷面出圖和土石方計算時扣除了橋梁、隧道部分。路幅總寬度為26.5 m，其中包括的內容請見表2-6：</p><p>

100、　　表2-6 橫斷面參數表</p><p>　　說明：其中行車道包括上、下雙車道（分為快、慢車道）。</p><p>　　2)邊坡設置分為填方邊坡設計和挖方邊坡設計，并且左右對稱設計邊坡形式為一級臺階。</p><p>　　3)邊溝和排水溝設計，由于此設計路段設計時為了能使識圖者區(qū)分出邊溝與排水溝，故把邊溝設計成矩形而把排水溝設計梯形。</p><

101、;p><b>　　第3章 路基設計</b></p><p>　　3.1 設計原則和依據</p><p>　　3.1.1 設計原則</p><p>　　(1) 設計遵循現(xiàn)行規(guī)范的要求，按路基的填挖高度，地下水位情況，以及填料性質劃分本工程路基的干、濕類型，籍此確定路基設計方案和路面結構組合等；</p><p>　　(

102、2) 路基設計因地制宜，充分考慮地形、地質、氣象、水文等自然條件及周圍的社會條件，做到與地形、周圍環(huán)境相協(xié)調，充分考慮不良地質及特殊路段路基不均勻沉降對路基的影響，同時針對多雨多水等氣象特征提出合理的路基設計和路基的防護與排水措施；</p><p>　　(3) 路基設計兼顧當地農田基本建設的需要，與當地的水利建設相配合，同時嚴防農田排灌水滲入路基；</p><p>　　(4) 路基要與路面

103、成為一體，且路基作為路面的基礎工程，應嚴格掌握路基填挖料的特性，并提出經濟合理的方案，確保路基的強度和密實度，路基穿越斜坡路段時，應做好防滑措施，如開挖防滑平臺等；</p><p>　　(5) 路基設計要注意水土和環(huán)境保護，并加強沿線綠化，盡量減少對沿途景觀的破壞，改善和美化變化后的地形景觀。</p><p>　　3.1.2 設計依據</p><p>　　(1) 現(xiàn)

104、行的國家或部頒規(guī)范，如《公路工程技術標準》（JTGB01-2003）、《公路路基設計規(guī)范》(JTJ013-95)、《公路排水設計規(guī)范》（JTJ018-97）等進行設計。</p><p>　　(2) 《一級公路設計任務書》。</p><p>　　3.2 橫斷面的設計情況</p><p>　　3.2.1 路基橫斷面設計</p><p>　　由于填

105、挖情況不同，路基橫斷面典型形式包括：路堤、路塹和填挖結合三種類型。由于此路線是一級公路，根據當地調查的交通量5300pcu/d。</p><p>　　交通量及車道設計表具體請見表3-1</p><p>　　表3-1 交通量及車道設計表</p><p>　　由上表可得此路線橫斷面應設置為兩幅四車道形式。根據《規(guī)范》一級公路行車速度80km/h的路基寬度為24.5米

106、[其中包括2×7.50米行車道（分為上、下兩個車道和快、慢兩車道，每個車道3.75米）+2×2.5米硬路肩+2×0.5左側路緣帶+2.00米中央分隔帶+2×0.75米土路肩]。請見圖3-1：</p><p>　　圖3-1 路基橫斷面設計圖</p><p>　　3.2.2加寬設計說明</p><p>　　(1) 路線加寬說明&l

107、t;/p><p>　　所設計的平曲線半徑為1000m,《規(guī)范》規(guī)定當圓曲線半徑均大于250米，由于加寬值甚小，可以不進行加寬計算，故此設計路線為進行路面加寬處理。</p><p>　　(2) 路基邊坡設計</p><p><b>　　1) 挖方邊坡設計</b></p><p>　　挖方段根據不同的地質及路段，土質采用1：1，

108、石質采用1：0.7～1.0，特別對于挖方長度較短者，則全部采用了1：1的坡度。（左右邊坡對襯設計）挖方邊坡設計圖表請見表3-2和圖3-3：</p><p>　　表3-2 挖方邊坡設計表</p><p>　　圖3-3 挖方邊坡設計簡圖</p><p><b>　　(3) 路拱坡度</b></p><p>　　為了利于路面橫

109、向排水，所以設置了路拱。但路拱的設置對于行車不利，而對于高速公路和一級公路由于其路面較寬，迅速排除路面降水尤為重要故要根據《規(guī)范》推薦設計路拱：路緣帶0%，行車道和硬路肩橫坡為2％，土路肩為3％。</p><p>　　(4) 中央分隔帶</p><p>　　根據四車道設計要求：中間分隔帶寬2米，中央分隔帶采用凸式、高0.2米，緣石比路面高12cm，分隔帶內填土比路緣石底5cm ,起內種植

110、草皮和冬青球，蜀檜綠化，以防眩；</p><p>　　3.3 路基排水系統(tǒng)結構和布置</p><p>　　3.3.1 路基路面排水設計原則</p><p>　　(1)路基、路面排水設計結合路線設計，在充分考慮沿線地形、水系、排灌系統(tǒng)的基礎上，進行總體設計，使之形成統(tǒng)一完整的排水系統(tǒng)；</p><p>　　(2)在不斷總結生產實踐經驗和科學試驗

111、的基礎上，積極采用新材料、新技術和新工藝；</p><p>　　(3)對于所有排水設施的設計，均考慮便于施工、檢查和養(yǎng)護維修；</p><p>　　(4)穿越城鎮(zhèn)的時候，排水設計與城鎮(zhèn)現(xiàn)有規(guī)劃的排水系統(tǒng)和設施相協(xié)調。</p><p>　　3.3.2 路基排水設計</p><p>　　路基兩側設矩形邊溝或梯形排水溝以排除路基范圍內的積水。<

112、;/p><p>　　(1)挖方路段路基排水</p><p>　　挖方路基排水主要靠路基坡腳外的邊溝，通過邊溝與附近河道相溝通，使路基水能順暢地通過邊溝排入河道。在路基邊溝與農業(yè)灌溉渠道、交叉道路相交，均采用立體交叉如設置涵洞,使路基過溝水流不影響農田的灌溉系統(tǒng)和交叉道路正常使用。挖方邊溝采用矩形邊溝，尤其當地降水量其尺寸請見圖3-4：（H1=0.6,W1=0.6,P1=1.0,P2=1.0）&

113、lt;/p><p>　　圖3-4 挖方排水溝簡圖</p><p>　　(2) 填方路段路基排水</p><p>　　填方路基排水不設邊溝，采用自由下流，然后流入坡腳的排水溝內，將水引到路基以外排出，其具體尺寸設置根據當地降水量控制。排水溝形式與尺寸請見圖3-5：(H1=0.6,W1=0.6)</p><p>　　圖3-5 填方邊溝設計簡圖<

114、/p><p>　　(3) 邊溝、排水溝縱向設計</p><p>　　由于此路經路線地勢崎嶇，地形復雜。路線的左、右地面線高差不均，故要進行邊溝、排水溝縱向設計：</p><p>　　1) 溝渠縱坡坡度和出水口間距的設計，應是溝內水流的流速不超過溝渠最大允許流速。</p><p>　　2) 在進行邊溝縱向設計時，溝底縱坡陡度一般不宜小于0.5%。土