畢業(yè)設(shè)計(jì)---新建公路綜合設(shè)計(jì)

1、<p>　　第一部分： 設(shè)計(jì)說明書</p><p>　　內(nèi)容摘要: 根據(jù)設(shè)計(jì)公路的交通量及其使用任務(wù)和性質(zhì)，確定公路等級。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合沿線自然條件與主要技術(shù)指標(biāo)的應(yīng)用，進(jìn)行路線方案論證與比選，確定合理的設(shè)計(jì)方案。并推薦一個(gè)最佳方案進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括：路線的平、縱、橫設(shè)計(jì)，路基路面設(shè)計(jì)和排水設(shè)計(jì)，給出環(huán)境評價(jià), 并完成施工圖設(shè)計(jì)階段應(yīng)完成的各種圖、表及設(shè)計(jì)說明書。</p>

2、;<p>　　關(guān)鍵字：交通量，公路等級，自然條件，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，平、縱、橫設(shè)計(jì)，路基路面，排水, 環(huán)境評價(jià)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The subject of the design is a new highway on plain in Sichuan district.According to the

3、given traffic volume,service level and attribute of the proposed highway, the highway is defined as the second–grade road.With the local natural condition and main technical standard,through analysis and comparision of

4、several feasibleplans,the most proper one of these is recommended and subsequently carried out in detail, including the design of alignment,surgrade,pave-ment,drainage,culvert and bridge.</p><p><b>　　K

5、eywords:</b></p><p>　　Traffic volume, natural conditions, technical standard, second-grade,subgrade, pavement, plan curves, vertical curves, drainage, culture, bridge.</p><p><b>　　目錄

6、</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定………………………………………2</p><p>　　第一節(jié) 該公路的設(shè)計(jì)意義……………………………2</p><p>　　第二節(jié) 沿線地貌，地形，地質(zhì)，及自然地理特征……2</p><p>　　第三節(jié) 道路等級和主要技術(shù)指標(biāo)的論證和確定………2&

7、lt;/p><p>　　第二章 路線設(shè)計(jì)……………………………………………………4</p><p>　　第一節(jié) 路線方案確定…………………………………4</p><p>　　第二節(jié) 路線平面設(shè)計(jì)…………………………………4</p><p>　　第三節(jié) 路線縱斷面設(shè)計(jì)………………………………5</p>&l

8、t;p>　　第三章 路基設(shè)計(jì)……………………………………………………6</p><p>　　第一節(jié) 路基橫斷面設(shè)計(jì)………………………………6</p><p>　　第二節(jié) 路基排水設(shè)計(jì)…………………………………6</p><p>　　第三節(jié) 路基防護(hù)設(shè)計(jì)…………………………………7</p><p>　　第四章

9、 路面設(shè)計(jì)……………………………………………………8</p><p>　　第一節(jié) 路面結(jié)構(gòu)類型選擇……………………………8</p><p>　　第二節(jié) 瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)…………………………8</p><p>　　第五章 橋涵布置…………………………………………………10</p><p>　　第六章

10、 其他沿線設(shè)施及環(huán)境保護(hù)………………………………10</p><p>　　第七章 小結(jié)………………………………………………………11</p><p>　　附錄 主要參考資料 ……………………………………………11</p><p>　　第一章 概 述</p><p>　　第一節(jié) 該公路的設(shè)計(jì)意義</p&

11、gt;<p>　　南寧市地處我國廣西壯族自治區(qū)南部，座落在四周環(huán)山的小盆地中心，地形南北高、中間低，東部略高于西部。全市面積一萬零二十九平方公里，是自治區(qū)的政治經(jīng)濟(jì)、文化、教育、科技中心，是祖國南疆的一顆燦爛的明珠。</p><p>　　南寧是一座“草經(jīng)冬而不枯，花非春仍奔放”的具有濃郁亞熱帶風(fēng)光的城市。處處濃蔭覆蓋，鮮花盛開，呈現(xiàn)了半城綠樹、半城樓的瑰麗景色。南寧地區(qū)名勝迭出、清秀河山、美洞奇石、

12、幽谷飛瀑，令人目不暇接。加上南寧具有兩千年的悠久歷史，獨(dú)特的民族文化、風(fēng)土人情，都給這個(gè)地區(qū)籠上了美麗的光環(huán)，吸引了國內(nèi)外大量的旅游觀光者。</p><p>　　南寧秀美，但最美是北郊。南寧-柳州公路的修建，將能促進(jìn)南寧旅游資源開發(fā)和壯鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。該公路位于壯族人民分布最為稠密的地方，粗獷而不失細(xì)膩的舞蹈，情意綿綿的情歌，風(fēng)格獨(dú)特的竹樓吸引著旅游者前去探秘。因此，該公路的修建，將為人們的觀光旅游帶來了便利，而且

13、也使具有悠久歷史以及獨(dú)特的民族文化、風(fēng)土人情的壯族自治區(qū)加快了與外界的交流.在促進(jìn)旅游的同時(shí)，新建公路也將給當(dāng)?shù)貛硇碌陌l(fā)展機(jī)遇，帶動(dòng)沿線加工工業(yè)的發(fā)展及豐富的礦產(chǎn)資源的開發(fā),對當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。</p><p>　　第二節(jié) 沿線自然地理特征</p><p><b>　　1.2.1氣候特點(diǎn)</b></p><p>　　南寧地

14、區(qū)的氣候特點(diǎn)是氣溫高，熱量資源豐富;夏長冬暖，夏濕冬干，雨量充沛。夏季多臺風(fēng)，但破壞性很小。最高月平均氣溫300C—32.50C，一月份平均氣溫大于60C。該地區(qū)具有亞熱帶季風(fēng)性氣候特性，屬東南濕熱區(qū)，無冰凍現(xiàn)象。</p><p>　　1.2.2降水量及地下水埋深</p><p>　　路線所經(jīng)地區(qū)面向熱帶海洋，降水量豐富。雨日、雨量、雷雨次數(shù)較多，屬中國暴雨分區(qū)第9區(qū)。年降水量在1600—

15、2000mm之間，其降雨特點(diǎn)為平原少于山區(qū)，迎風(fēng)坡多于背風(fēng)坡，雨型為夏雨和臺風(fēng)暴雨，最大雨期長2.5—4.5天。暴雨強(qiáng)度大，徑流速度較快，一般匯水在10km2以下。匯流時(shí)間一般約為30分鐘左右。潮濕系數(shù)為0.75---2.0之間。地下水埋深一般丘陵地區(qū)為2.3米左右，平原及溝谷處約為1.3米左右。平微區(qū)低洼地方地表有長期積水。</p><p>　　1.2.3地形與地貌</p><p>　　

16、路線所經(jīng)地區(qū)地形為濕潤丘陵重丘、低山及平原、屬云貴高原與東南沿海三角洲平原的過渡地區(qū)。丘陵、低山坡面陡峻，陡達(dá)40%以上。溝谷兩側(cè)坡面曲折，局部地段呈雞爪地形。該地區(qū)河流及溝谷水量豐富，地面徑流資源豐富，水土流失不太嚴(yán)重。廣闊平坦，村鎮(zhèn)、田地、水利建筑設(shè)施等較多。</p><p>　　1.2.4地質(zhì)與土質(zhì)</p><p>　　本地區(qū)位于南嶺中等山地工程地質(zhì)區(qū)的西南部。第四紀(jì)多殘積層土質(zhì)為磚

17、紅色粘性土、屬高液限的粘土，多為碳酸巖風(fēng)化的殘積土。該地區(qū)巖石風(fēng)化破碎較重，丘陵地區(qū)屬于自然營力的長期作用，局部地方有巖石出露。巖石以碳酸巖為主，花崗巖次之。</p><p>　　據(jù)實(shí)地調(diào)查，路線所經(jīng)平原微丘區(qū)均按土質(zhì)考慮,其中松土占30%，普通土占70%；路線所經(jīng)山嶺重丘區(qū)：</p><p>　　[1]凡巖石懸崖地區(qū)，土層厚1米，為普通土，以下為巖石中，軟石占40%，次堅(jiān)石60%;<

18、;/p><p>　　[2]凡有土質(zhì)陡坎地區(qū)，均為土質(zhì)，其中松土占30%，普通土占30%，硬土占40%;</p><p>　　[3]凡無陡坎懸崖地區(qū)，土層覆蓋厚度約為1.5米左右，其中松土占10%，普 </p><p>　　通土占60%，硬土占30%，以下為巖石中，軟石占30%，次堅(jiān)石占40%，堅(jiān)石</p><p>　　占30%,土質(zhì)密實(shí)，巖石風(fēng)化

19、程度中等。</p><p>　　1.2.5植被、作物等概況</p><p>　　根據(jù)中國自然地理區(qū)劃，路線所經(jīng)地區(qū)地處熱帶北部季雨林型長綠闊葉林---磚紅壤性土小區(qū)，自然地理特征為熱帶濕潤長綠林，林種主要有杉木，毛竹等用材林和油茶、油桐、劍麻等多種經(jīng)濟(jì)林。主要生長于山區(qū)和半山區(qū)的丘林地帶。</p><p>　　平原微丘及寬闊河谷地帶多田地，糧食生產(chǎn)以水稻為主。旱地作

20、物主要是甘薯、玉米和豆類等，主要在丘陵地區(qū)。飼養(yǎng)業(yè)和池塘養(yǎng)魚業(yè)也較多。路線所經(jīng)地區(qū),由于降水量較大,山坡坡面較陡,地表水對路基有一定的沖刷影響,平原地帶則公路用地與農(nóng)業(yè)有一定矛盾。</p><p>　　第三節(jié) 道路等級和主要技術(shù)指標(biāo)的論證和確定</p><p>　　道路作為一條三維空間的實(shí)體，是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施所組成的帶狀構(gòu)造物。公路的路線位置受社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然地理

21、和技術(shù)條件等因素的制約。我們設(shè)計(jì)的任務(wù)就是在調(diào)查研究、掌握大量材料的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一條有一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、滿足行車要求、工程費(fèi)用最省的路線。</p><p>　　1.3.1 道路等級的確定</p><p>　　道路等級的確定應(yīng)根據(jù)公路網(wǎng)的規(guī)劃，從全局出發(fā)，按照公路的使用任務(wù)、功能和遠(yuǎn)景交通量綜合確定。</p><p>　　1.3.1.1 交通量計(jì)算及公路等級的選用<

22、;/p><p>　　設(shè)計(jì)路線位于廣西南寧地區(qū)，坐落于四面環(huán)山的小盆地中心，為平原微丘區(qū)。根據(jù)調(diào)查的交通資料可計(jì)算出設(shè)計(jì)年限的遠(yuǎn)景交通量，計(jì)算如下：</p><p><b>　　預(yù)測交通組成表</b></p><p>　　年平均增長率：6.9%，交通量換算采用小客車為標(biāo)準(zhǔn)車型，其系數(shù)規(guī)定為：</p><p>　　小客車=1.0

23、 （≤19座的客車和載質(zhì)量≤2t的貨車）</p><p>　　中型車=1.5 （＞19座的客車和載質(zhì)量＞2t～≤7t的貨車）</p><p>　　大型車=2.0 （載質(zhì)量＞7t～≤14t的貨車）</p><p>　　拖掛車=3.0 （載質(zhì)量＞14t的貨車）</p><p>　　根據(jù)以上規(guī)定，各種汽車折合成小客車遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限平均晝夜交通

24、量Nd為：</p><p>　　起始年平均日交通輛N0=730×（1+0.069）×1.5+640×（1+0.069×1.5）+370×（1+0.069）×2+1350×（1+0.069）=4431(輛/日)</p><p>　　則Nd=N0(1+r)n-1=4431×（1+0.069）15-1=11277（輛

25、/晝夜）</p><p>　　根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG-B01-2003，公路等級選為平原微丘區(qū)二級公路，設(shè)計(jì)年限n=15年。</p><p>　　1.3.1.2確定道路等級</p><p>　　按規(guī)范規(guī)定，二級公路所適應(yīng)的年平均晝夜交通量為5000～15000輛，故該設(shè)計(jì)公路的等級定為平原微丘區(qū)二級公路。</p><p>　　1.3.

26、2主要技術(shù)指標(biāo)的論證和確定</p><p>　　1.3.2.1行車速度</p><p>　　南寧地區(qū)為平原微丘區(qū)，該路設(shè)計(jì)為二級公路，故選用行車速度V=80km/h</p><p>　　1.3.2.2最小半徑的確定</p><p>　　當(dāng)汽車在彎道上行使時(shí)，會(huì)受到離心力的作用，為保證汽車行駛安全，曲線上的路面做成外側(cè)高，內(nèi)側(cè)低的單向橫坡形式，

27、即超高。此時(shí)水平分力可以抵消離心力的作用。</p><p>　　X=F*cosα-G*sinα</p><p>　　Y= F*sinα+G*cosα</p><p>　　由于α較小，故可視為sinα=tgα=ih， cosα=1;</p><p>　　所以，X=F-G*ih=G(v2/gR-ih)</p><p>　　

28、設(shè)μ=X/G=v2/gR-ih= V2/127R-ih，該是表達(dá)了橫向力系數(shù)與車速、平曲線半徑及超高之間的關(guān)系，μ值愈大，汽車在平曲線上的穩(wěn)定性愈大。</p><p>　　式中：R--平曲線半徑（m）；</p><p><b>　　μ--橫向力系數(shù)；</b></p><p>　　V--行車速度（KM/h）;</p><p&g

29、t;　　v--行車速度(m/s);</p><p>　　ih--橫向超高系數(shù)。</p><p>　　不產(chǎn)生橫向傾覆的最小平曲線半徑R≥ V2/[127(b/2hg+Ih)];</p><p>　　不產(chǎn)生橫向滑移的最小平曲線半徑R≥ V2/[127(φh+ih)]</p><p>　　汽車在平曲線上行使時(shí)的橫向穩(wěn)定性主要取決于橫向力系數(shù)μ值得大

30、小?，F(xiàn)代汽車在設(shè)計(jì)制造時(shí)重心較低，一般b≈2hg,而φh<0.5，所以φh<b/2hg。依舊是汽車在平曲線上行使時(shí)，在發(fā)生橫向傾覆之前先產(chǎn)生橫向滑移現(xiàn)象，為此，設(shè)計(jì)中只要保證不產(chǎn)生橫向滑移，也就保證了橫向傾覆穩(wěn)定性。即半徑滿足R≥ V2/[127(φh+ih)]即可。</p><p>　　1.3.2.3緩和曲線</p><p>　　緩和曲線是道路平面線形要素之一，它曲率連續(xù)變化

31、，便于車輛遵循，離心加速度逐漸變化，乘客感覺舒適，可增加視覺美觀。當(dāng)平曲線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時(shí)，應(yīng)設(shè)緩和曲線。緩和曲線采用回旋曲線。緩和曲線的長度從以下幾個(gè)方面考慮確定：</p><p>　　一般汽a.駕駛操作從容，旅客感覺舒適</p><p>　　lsmin=0.0214V3/R*αs=0.0214*803/400*0.4=68.5m</p><p>&l

32、t;b>　　b.超高漸變率適中</b></p><p>　　由于在緩和曲線上設(shè)置有超高漸變段，如果緩和曲線太短會(huì)因路面急劇的由雙坡變?yōu)閱纹露纬梢环N扭曲的面，對行車和路容均不利。按規(guī)范規(guī)定的適中的超高漸變率，導(dǎo)出緩和段最小長度。</p><p>　　lsmin=BΔi/p=9*0.06/(1/150)=81m</p><p><b>　　

33、c.行駛時(shí)間不過短</b></p><p>　　車在緩和曲線上的行駛時(shí)間不應(yīng)少于3秒，即緩和曲線不應(yīng)短于67m。</p><p>　　綜合考慮，緩和曲線盡量不要短于80 m左右，至少不應(yīng)小于規(guī)范給定的70米的要求。</p><p>　　1.3.2.4. 主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，平原微丘區(qū)二級公路

34、各項(xiàng)指標(biāo)為：</p><p>　　第二章 路線設(shè)計(jì)</p><p>　　第一節(jié) 路線方案確定</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求、公路現(xiàn)狀,確定公路線路走向的基本原則是:</p><p>　　南寧地區(qū)公路作為旅游資源開發(fā)的主干線,其走向既要符合旅游開發(fā)發(fā)展總體規(guī)劃,又要與沿鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃緊密結(jié)合,合理銜接.</p><p&g

35、t;　　避讓村鎮(zhèn)、干渠及高壓干線等,盡可能減少拆遷民房等建筑物.</p><p>　　新建線路選擇應(yīng)盡可能避免和減少破壞現(xiàn)有水利灌溉系統(tǒng).</p><p>　　堅(jiān)持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),盡可能縮短行車?yán)锍?</p><p>　　根據(jù)以上原則,最終在方案一和方案二中進(jìn)行了方案比選.方案一中間段所走路線比方案二地勢稍高，地下水離路面較遠(yuǎn)，容易將路面處理成干燥狀態(tài)。從縱斷面上看方案一

36、的路面不會(huì)有太大的填挖工程，由此相對于方案二，方案一的優(yōu)點(diǎn)是可以合理利用沿線的筑路材料，減小了運(yùn)土的困難，同時(shí)不會(huì)占用方案二所走路線的良田，避免了增添大量通道所帶來的工程量。于是選定方案一為最終方案。</p><p>　　在本路線設(shè)計(jì)中，路線起點(diǎn)至位于山嶺區(qū)，大約1.5公里后路線所經(jīng)地區(qū)地勢比較平緩，便于展線。但在起始的山嶺區(qū)路段，由于南寧地區(qū)石質(zhì)以石灰?guī)r為主，且山勢較陡，路線定線中，一旦路線與這種山相遇，應(yīng)盡力

37、避讓，否則，不僅工程量會(huì)極大增加，支擋工程數(shù)量巨大，且對于施工會(huì)帶來極大困難，故在此路段，本人的設(shè)計(jì)思路為，寧可選用指標(biāo)較低的平面線形，也要對其進(jìn)行避讓。利用連續(xù)的三個(gè)曲線（包括兩個(gè)S型曲線）成功的避過了山嶺。如下頁圖中所示：</p><p>　　在其它的路段中，由于沒有農(nóng)田也沒有陡峻山嶺的影響，本路線大部分采用了利用原有小徑的方法，利用原路已有的挖方來降低工程量。同時(shí)保證平面線形指標(biāo)。但由于資料不全，實(shí)際讀取地

38、面線高程時(shí)，仍假設(shè)為未挖方過的地面，實(shí)際工程量應(yīng)比計(jì)算的工程量小。</p><p>　　由于自然因素的影響以及經(jīng)濟(jì)性要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線?？v斷面設(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)汽車的動(dòng)力特性、道路等級、當(dāng)?shù)氐淖匀?lt;/p><p>　　地理?xiàng)l件以及工程經(jīng)濟(jì)性等，研究并擬定起伏空間線幾何構(gòu)成的大小及長度以 便達(dá)到行車安全迅速、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理及乘客感覺舒適的目的。</p><

39、;p>　　在平原區(qū)路段，綜合考慮了地下水、地表積水的影響，以及設(shè)置涵洞的要求，拉坡時(shí)，一般保證填土高度在1m以上，以保證路基穩(wěn)定，但一些地方考慮到工程量不太大以及填挖均衡，出現(xiàn)一些矮路堤。</p><p>　　第二節(jié) 路線平面設(shè)計(jì)</p><p>　　選線是在道路規(guī)劃起終點(diǎn)之間選定一條技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。</p><p&g

40、t;　　2.1 平面線形設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1.1.平面線形的設(shè)計(jì)步驟:</p><p>　　平面線形的設(shè)計(jì)主要是確定交點(diǎn)位置、曲線半徑、緩和曲線的長度等。確定過程中：應(yīng)保證平面線形連續(xù)順適，保持各平面線形指標(biāo)的協(xié)調(diào)、均衡，而且要與地形相適應(yīng)和滿足行駛力上的要求。</p><p>　　路線的交點(diǎn)主要確定路線的具體走向位置，因此其位置的確定非常重要。必要

41、時(shí)應(yīng)做相應(yīng)的比較方案進(jìn)行比選，保證方案可行、經(jīng)濟(jì)、合理、工程量小。</p><p>　　曲線和緩和曲線長度的確定</p><p>　　首先在滿足曲線及緩和的最小長度的前提下，初步擬定其長度，然后平曲線半徑及緩和曲線長度可以根據(jù)切線公式①或外距公式②反算</p><p><b>　　①</b></p><p><b&

42、gt;　?、?lt;/b></p><p>　　在初步設(shè)計(jì)時(shí)可忽略p,并近似取q=Ls/2,由①、②即可得：</p><p><b>　?、邸?lt;/b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　在確定R,Ls以后就計(jì)算各曲線要素，推算各主點(diǎn)里程及交點(diǎn)的里程樁號。最后由平面設(shè)計(jì)

43、的成果可以得到直線曲線及轉(zhuǎn)交表。</p><p>　　(3) 充分利用土地資源，減少拆遷。就地取材，帶動(dòng)沿線城鎮(zhèn)及地方.經(jīng)濟(jì)的發(fā)展</p><p>　?。?）公路平面線形是由直線、圓曲線和緩和曲線構(gòu)成。直線作為使用最廣泛的平面線性，在設(shè)計(jì)中我們首先考慮使用。南寧地區(qū)的該新建二級公路，所經(jīng)區(qū)域既有平原區(qū)，也有山區(qū)，本設(shè)計(jì)在平原區(qū)主要采用了較高的技術(shù)指標(biāo)以爭取較好的線形。在山區(qū)，由于本地區(qū)山嶺

44、石質(zhì)主要為石灰?guī)r，且坡度極為陡峻，故采取了避讓的措施，采用了指標(biāo)較低的線形，以減少工程量。同時(shí)應(yīng)注意同向曲線間的直線最小長度應(yīng)不小于6V，即480米；反向曲線間的直線最小長度應(yīng)不小于2V，即160米。</p><p>　　2.1.2平面設(shè)計(jì)中的基本原則</p><p>　　在路線的平面設(shè)計(jì)中所要掌握的基本原則有：</p><p>　　平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與

45、地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；</p><p>　　本設(shè)計(jì)地區(qū)部分地勢開闊，處于平原微丘區(qū)，路線直捷順適，在平面線形三要素中直線所占比例較大。在設(shè)計(jì)路線中間地段，地勢有較大起伏，路線多彎，曲線所占比例較大。路線與地形相適應(yīng)，既是美學(xué)問題，也是經(jīng)濟(jì)問題和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的問題，這一點(diǎn)對于處于旅游區(qū)的地區(qū)來說特別重要。直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形、地物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線要以直線為主或以曲線

46、為主，或人為規(guī)定三者的比例都是錯(cuò)誤的。</p><p>　　行駛力學(xué)上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速路應(yīng)盡量滿足：</p><p>　　高速公路、一級公路以及計(jì)算行車速度≥60Km/h的公路，應(yīng)注重立體線形設(shè)計(jì)，盡量做到線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適，計(jì)算行車速度越高，線形設(shè)計(jì)所考慮的因素越應(yīng)周全。本路線計(jì)算行車速度為80Km/h，在設(shè)計(jì)中已經(jīng)考慮到平面線形與縱

47、斷面設(shè)計(jì)相適應(yīng)，盡量做到了“平包豎”。</p><p>　　(3) 保持平面線形的均衡與連貫；</p><p>　　為使一條公路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應(yīng)注意各線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的突變。在長直線盡頭不能接以小半徑曲線，高低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡。本設(shè)計(jì)中未曾出現(xiàn)長直線以及高低標(biāo)準(zhǔn)的過渡。</p><p>　　(4)避免連續(xù)急彎的線形；</p&

48、gt;<p>　　連續(xù)急彎的線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來不良影響。在設(shè)計(jì)中可在曲線間插入足夠的直線或回旋線。</p><p>　　(5)平曲線應(yīng)有足夠的長度；</p><p>　　平曲線太短，汽車在曲線上行駛時(shí)間過短會(huì)使駕駛操縱來不及調(diào)整。緩和曲線的長度不能小于該級公路對其最小長度的規(guī)定；中間圓曲線的長度也最好有大于3s的行程，當(dāng)條件受限制時(shí)，可將緩和曲線在曲率相

49、等處直接連接，此時(shí)圓曲線長度為0。路線轉(zhuǎn)角過小，即使設(shè)置了較大的半徑也容易把曲線長看成比實(shí)際的要短，造成急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺。這種傾向轉(zhuǎn)角越小越顯著，以致造成駕駛者枉作減速轉(zhuǎn)彎的操作。一般認(rèn)為，θ≤7°應(yīng)屬小轉(zhuǎn)角彎道。在本設(shè)計(jì)中平曲線長度都已符合規(guī)范規(guī)定，也不存在小偏角問題。</p><p><b>　　2.1.3線形設(shè)計(jì)</b></p><p>　　路線的平面設(shè)計(jì)

50、所確定的幾何元素是以設(shè)計(jì)行車速度為主要依據(jù)的。本路段平面線形主要以基本線形和S型為主。按直線——回旋線——圓曲線——回旋線——直線的順序組合 。為了實(shí)現(xiàn)行連續(xù)，協(xié)調(diào)，回旋曲線——圓曲線——回旋線之比盡量符合1:1:1.最小緩和曲線長度70m . </p><p>　　設(shè)計(jì)路線共有7個(gè)交點(diǎn) ，為提高公路使用性能，在圓曲線半徑的選擇過程中盡量選取較大的半徑。當(dāng)?shù)匦蜗拗戚^嚴(yán)時(shí)方可采用極限。本設(shè)計(jì)中偏角均大于7°

51、;，不存在小偏角問題。</p><p>　　第三節(jié) 路線縱斷面設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 縱斷面的設(shè)計(jì)主要就是根據(jù)汽車的動(dòng)力特性、道路等級、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件以及工程經(jīng)濟(jì)性等，在變化起伏的空間線中選取合適的組合、搭配，以便達(dá)到行車安全迅速、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理及乘客感覺舒適的目的。</p><p><b>　　2.2.2最大縱坡</b>&l

52、t;/p><p>　　根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01_2003）規(guī)定，二級公路（平原微丘區(qū)）的最大縱坡，應(yīng)不大于5%，在長路塹路段，以及其他橫向排水不暢的路段，均應(yīng)采用不小于0.3%的縱坡?？v坡的長度不小于200米。當(dāng)坡度為4%時(shí)，最大坡長為900米；當(dāng)坡度為5%時(shí)，最大坡長為700米。當(dāng)連續(xù)縱坡大于5%時(shí)，應(yīng)在不大于上述長度處設(shè)置緩和坡段，緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3%，且其長度不小于200米。平均縱坡一般以接近

53、5.5%為宜，且任何相連3Km路段的平均縱坡不宜大于5.5%。制定最大縱坡時(shí)不僅從設(shè)計(jì)車型的爬坡能力考慮，還要考慮汽車在縱坡上能否快速，安全及行車的經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能選用小于規(guī)定最大縱坡的坡值。</p><p>　　2.2.3最小縱坡 </p><p>　　在長路塹地段。設(shè)置邊溝的低填方地段以及其他橫向排水不暢地段，為滿足排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應(yīng)設(shè)置不小于0.3

54、%的縱坡，并做好縱、橫斷面的排水設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.2.4坡長 </p><p>　　二級公路平原微丘區(qū)最小坡長為200m.</p><p><b>　　2.2.5合成坡度</b></p><p>　　在有平曲線的坡道上，最大坡度既不是縱坡方向，也不是橫坡方向，而是兩者組合成的流水線方向。將合成坡度控制在

55、一定范圍之內(nèi)，目的是盡可能避免急彎和陡坡的不利組合，防止因合成坡度過大而引起的橫向滑移和行車危險(xiǎn)，保證車輛在彎道上安全而順適的運(yùn)行。在設(shè)有超高的平曲線上，超高與縱坡的合成坡度值不得超過9.0%。當(dāng)路線的平面和縱坡設(shè)計(jì)基本完成后，應(yīng)檢查合成坡度I。如果超過最大允許合成坡度時(shí)，可減小縱坡或加大平曲線半徑以減小橫坡，或者兩方面同時(shí)減小。</p><p>　　2.2.6縱面設(shè)計(jì)經(jīng)計(jì)算機(jī)反復(fù)電算優(yōu)化，挖填基本合理，縱坡均勻

56、平緩，利于排水。豎曲線半徑盡量采用較大值。本路段線位高程在121—143之間，共設(shè)有變坡點(diǎn)四處。平縱面組合基本順適，方向明確，組合合理。</p><p>　　2.2.7 縱斷面設(shè)計(jì)步驟：</p><p>　　邊坡點(diǎn)的確定主要依據(jù)公路工程技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，比如：最大縱坡、最大及最小坡長的限制、填挖工程量、經(jīng)濟(jì)點(diǎn)、施工要求以及路基穩(wěn)定需要等來確定。最終確定邊坡點(diǎn)高程、樁號、坡長、坡度以及豎曲線半

57、徑、長度等。傳統(tǒng)做法如下：</p><p>　?。?）.準(zhǔn)備工作，從地形圖上依據(jù)平面線形讀取高程數(shù)據(jù)，然后在厘米圖紙上點(diǎn)繪地面線。</p><p>　?。?）.標(biāo)注控制點(diǎn)，控制點(diǎn)是指影響縱坡設(shè)計(jì)的標(biāo)高控制點(diǎn)。本設(shè)計(jì)路段的標(biāo)高控制點(diǎn)主要為：涵洞的路基控制標(biāo)高、凈空要求等。</p><p>　　（3）.試坡，在一標(biāo)出控制點(diǎn)的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)選線意圖，結(jié)合地面起伏

58、變化，本著以“控制點(diǎn)”為依據(jù)的原則，在這些點(diǎn)間進(jìn)行穿插和取直，試定出若干條直坡線。初步定出變坡點(diǎn)，變坡點(diǎn)應(yīng)選在整10米樁上。</p><p>　　（4）.調(diào)整，將所定坡度對照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查設(shè)計(jì)的最大最小縱坡坡長等是否滿足平縱配合。</p><p>　?。?）.定坡，經(jīng)調(diào)整后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點(diǎn)樁號高程確定下來，坡度值由兩相鄰變坡點(diǎn)的高差和坡長之比求得。</p><

59、;p>　?。?）.設(shè)置豎曲線 </p><p>　　第三章 路基設(shè)計(jì)</p><p>　　路基應(yīng)根據(jù)其使用要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并結(jié)合施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，既有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟(jì)合理。 影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定的地面水和地下水，必須采取攔截或排出路基以外的措施，并結(jié)合路面排水，綜合排水設(shè)計(jì)，形成完整的排水系統(tǒng)。修筑路基取土和棄土?xí)r，應(yīng)符合環(huán)保要求，以適當(dāng)處理，減少棄土侵占耕地，防

60、止水土流失和瘀塞河道。</p><p><b>　　路基橫斷面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　橫斷面的組成由設(shè)計(jì)交通量、交通組成等因素確定，在保證必要的通行能力和交通安全與暢通的前提下，盡量做到用地省，投資少。 本公路采用單幅雙車道，混合交通，只要各行其道、視距良好，車速一般不受影響，但當(dāng)交通量很大時(shí)，受大型車、非機(jī)動(dòng)車影響。 由于本公路上圓曲線半徑均大于250m，

61、可以不加寬。土路肩主要保護(hù)路面和路基，提供側(cè)向余寬。為迅速排出路面和路肩上的降水，將路面和路肩做成有一定橫坡的斜面（如下圖所示）。為消除曲線上的離心力，曲線采取繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高方式。公路用地取路堤兩側(cè)排水溝外緣以外，或路塹坡頂截水溝外沿以外不少于2m的土地范圍。</p><p>　　3.1.1 填方路基</p><p>　　礫類土、砂類土應(yīng)優(yōu)先選作填料，細(xì)粒土可填于路堤底部?；赝撩軐?shí)、地

62、面橫坡緩于1：5,路堤可直接填筑，地表樹根草皮和腐土應(yīng)清除，若坡度陡于1:0.5,則應(yīng)做成臺階狀，臺階寬不得小于２m，階底有2%--4%內(nèi)向傾斜坡度。</p><p>　　對于跨溝的高路堤應(yīng)避開滑坡、沖溝等不良地質(zhì)段，對地表水采取攔截、排除措施，防止?jié)裣莺蜎_溝，減少地基土下沉。</p><p>　　3.1.2 挖方路基</p><p>　　挖方邊坡應(yīng)根據(jù)邊坡高度、土

63、的狀況、地下水的狀況等因素確定，由于南寧地區(qū)土質(zhì)為粘性土，且本設(shè)計(jì)中挖方均小于10米，故選用了 1：0.5的邊坡。同時(shí)挖方坡沒有設(shè)碎落臺。為減少地面水沖刷挖方邊坡，應(yīng)在挖方邊坡坡頂外設(shè)置截水溝或擋水堰。</p><p><b>　　路基排水設(shè)計(jì)</b></p><p>　　路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性同水的關(guān)系十分密切，水的作用是導(dǎo)致路基病害的主要因素之一，因此，路基設(shè)計(jì)、施工

64、和養(yǎng)護(hù)中，必須重視路基排水工程。</p><p>　　地面水對路基產(chǎn)生沖刷和滲透，沖刷可能導(dǎo)致路基整體穩(wěn)定性受損害，形成水毀現(xiàn)象。滲入路基土體的水分，使土體過濕而降低路基強(qiáng)度。路基設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮將影響路基穩(wěn)定性的地面水，排除和攔截于路基用地范圍以外，并防止地面水浸流、滯積或下滲。對于影響路基穩(wěn)定性的地下水，則應(yīng)予以隔斷、疏干、降低，并引至路基范圍以外的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)。</p><p>　　3.

65、2.1路基排水設(shè)計(jì)的一般原則為：</p><p>　　排水設(shè)計(jì)要因地制宜，全面規(guī)劃，綜合治理，講究實(shí)效，注意經(jīng)濟(jì)，并充分利用地形和自然水系。一般情況下地面和地下設(shè)置的排水溝渠，宜短不宜長，以使水流不過于集中，及時(shí)疏散，就近分流；</p><p>　　路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相結(jié)合；</p><p>　　路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然

66、水系，不輕易合并自然溝溪和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠；</p><p>　　路基排水要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件，就地取材，以防為主。</p><p>　　3.2.2常用的路基地面排水設(shè)備</p><p>　　包括邊溝、截水溝、排水溝等，必要時(shí)亦有渡槽、倒虹吸及蓄水池等。這些排水設(shè)備，分別設(shè)在路基的不同部位，各自的主要功能、布置要求或構(gòu)造形式，均有所差異。

67、</p><p><b>　　3.2.3邊溝</b></p><p>　　設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè)，多與路中線平行，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)或流向路基的少量地面水。邊溝的排水量不大，一般根據(jù)沿線具體條件，選用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式。邊溝不宜過長，盡量使溝內(nèi)水流就近排至路旁自然水溝和低洼地帶。土質(zhì)或軟弱石質(zhì)邊溝，一般都用梯形，其底寬與深度約0.4—0.6m，內(nèi)

68、側(cè)邊坡一般為1：1，外側(cè)邊坡通常與挖方邊坡一致。</p><p><b>　　3.2.4截水溝</b></p><p>　　一般設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，用以攔截路基上方流向路基的地面徑流，減輕邊溝的水流負(fù)擔(dān)，保護(hù)挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。截水溝的橫斷面形式，一般為梯形，溝的邊坡坡度因巖土條件而定，溝底寬度和溝深不應(yīng)小于0.5m。截水

69、溝的位置，應(yīng)盡量與絕大多數(shù)地面水流方向垂直，以提高截水效能和縮短溝的長度。</p><p><b>　　3.2.5排水溝</b></p><p>　　其主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)各種水源的水流，引至路基范圍以外的指定地點(diǎn)。當(dāng)路線受到多段溝渠或水道影響時(shí)，為保護(hù)路基不受水害，可以設(shè)置排水溝或改移渠道，以調(diào)節(jié)水流，整治水道。排水溝的橫斷面形式，一般采用梯形，用于邊溝、

70、截水溝及取土坑出水口的排水溝，不需特殊計(jì)算，底寬與深度均不應(yīng)小于0.5m，土溝的邊坡坡度約為1：1—1：1.5。排水的位置應(yīng)離路基盡可能遠(yuǎn)一些，據(jù)路基坡腳不宜小于2m，連續(xù)長度不超過500m。</p><p>　　在實(shí)際工程中，由于自然條件、路線布置及其其他人為因素不同，情況往往比較復(fù)雜，需要進(jìn)行路基排水的綜合設(shè)計(jì)，以提高排水效果，發(fā)揮各類排水設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，降低工程費(fèi)用。</p><p>　

71、　排水綜合設(shè)計(jì)中，流向路基的地面水和地下水，需在路基范圍以外的地點(diǎn)，設(shè)置截水溝與排水溝進(jìn)行攔截，引離指定地點(diǎn)。路基排水一般向低洼一側(cè)排除，必須橫跨路基時(shí)應(yīng)利用橋涵。對于溝槽不明顯的漫流，應(yīng)加以調(diào)節(jié)，盡量匯集成溝，導(dǎo)流排除，注意因勢利導(dǎo)，不可輕易改變流向。為提高截流效果，減少工程量，地面溝渠宜大體沿等高線布置，盡可能使溝渠垂直與流水方向，且力求短捷。各種排水設(shè)備，必須地基穩(wěn)固，并具有適當(dāng)縱坡，以控制與保持適當(dāng)?shù)牧魉?。溝底溝壁必要時(shí)予以加固

72、，不能溢水和滲水，防止損害路基和引起水土流失。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，為方便施工，在滿足排水的前提下，將邊溝，排水溝，截水溝設(shè)計(jì)成了尺寸大體一致的形式。其中挖方路段的邊溝，外側(cè)坡度設(shè)成了1:1。如下圖所示：</p><p>　　3.2.6 路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性同水的關(guān)系十分密切，水的作用是導(dǎo)致路基病害的主要因素之一，因此，路基設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)中，必須重視路基排水工程。路基排水一般是

73、疏散為主，結(jié)合農(nóng)田水利建設(shè)。個(gè)別復(fù)雜地段需作特殊處理，排水考慮先重點(diǎn)后一般，先地下后地面。</p><p>　　3.2.7 地面水對路基產(chǎn)生沖刷和滲透，沖刷可能導(dǎo)致路基整體穩(wěn)定性受損害，形成水毀現(xiàn)象。滲入路基土體的水分，使土體過濕而降低路基強(qiáng)度。路基設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮將影響路基穩(wěn)定性的地面水，排除和攔截于路基用地范圍以外，并防止地面水浸流、滯積或下滲。對于影響路基穩(wěn)定性的地下水，則應(yīng)予以隔斷、疏干、降低，并引至路基

74、范圍以外的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)。</p><p>　　為保持路基填方邊坡坡腳的穩(wěn)定，排水溝的位置應(yīng)離路基盡可能遠(yuǎn)一些，據(jù)路基坡腳不宜小于2m，連續(xù)長度不超過500m。</p><p>　　第三節(jié) 路基防護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1 由巖土填筑的路基，大面積暴露于空間，長期受自然因素的強(qiáng)烈作用，沿途在不利水溫作用下，物理力學(xué)性質(zhì)常發(fā)生變化，強(qiáng)度和穩(wěn)定性減弱。為確保

75、路基的穩(wěn)定，防護(hù)與加固必不可少。路基防護(hù)與加固設(shè)施，主要有邊坡坡面防護(hù)、路基的支擋工程等。</p><p>　　3.3.2 坡面防護(hù)主要是保護(hù)路基邊坡表面，免受雨水沖刷，減緩溫差及濕度變化的影響，保護(hù)邊坡的整體穩(wěn)定性。對于填方路段，采用植物防護(hù)，美化路容，協(xié)調(diào)環(huán)境，調(diào)節(jié)邊坡土的濕溫，防雨水沖刷和產(chǎn)生裂縫，起到固定和穩(wěn)定邊坡的作用，可以種草、鋪草皮和植樹。對于挖方路段，邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)詳見支擋工程設(shè)計(jì)圖。 </p

76、><p>　　3.3.3 路基支擋工程主要采用擋土墻，擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。為防止路堤邊坡或基底滑動(dòng)，確保路基穩(wěn)定，同時(shí)可收縮坡腳，減少填方數(shù)量，減少拆遷和占地面積。</p><p>　　擋土墻有自己的排水設(shè)施，以疏干墻后土體，避免墻背積水形成靜水壓力。墻背回填土上部以相對不透水的粘性土夯實(shí)封閉，泄水孔進(jìn)水端設(shè)反濾層（砂礫石）。</p>&

77、lt;p>　　為避免地基不均勻沉陷引起墻身開裂，需在地質(zhì)條件變化處設(shè)置沉降縫；為防止圬工硬化收縮和溫度變化而產(chǎn)生裂縫，應(yīng)設(shè)置伸縮縫，一般合二為一，縫寬2—3m。 </p><p>　　本路線中由于填挖量較小，占用農(nóng)田有限，考慮到施工的方便和降低造價(jià)，沒有設(shè)計(jì)擋土墻。</p><p><b>　　第四章 路面設(shè)計(jì)</b></p><p>

78、　　路面直接承受行駛車輛的作用，是道路工程的重要組成部分，通常都根據(jù)車輛行駛的需要，選用優(yōu)質(zhì)材料建成。路基作為路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。以回彈模量作為評價(jià)路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性的力學(xué)指標(biāo)。堅(jiān)固的路基，不僅是路面強(qiáng)度與穩(wěn)定性的重要保證，而且能為延長路面使用壽命創(chuàng)造有利條件，所以路基路面的綜合設(shè)計(jì)至為重要。</p><p>　　為確保路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，使路基在外界因素作用下，不致產(chǎn)生不允許的變形，在路基的整

79、體結(jié)構(gòu)中還必須包括各項(xiàng)附屬設(shè)施，其中有路基排水、路基防護(hù)與加固以及與路基工程直接相關(guān)的設(shè)施，如棄土堆、取土坑、護(hù)坡道、碎落臺、堆料坪及錯(cuò)車道等。</p><p>　　4.1路面結(jié)構(gòu)類型選擇 </p><p>　　4.1.1路面設(shè)計(jì)基本原則</p><p>　　1.路面應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性和足夠的強(qiáng)度，表面應(yīng)滿足平整、抗滑和排水要求；</p><p&

80、gt;　　2.面層、基層的結(jié)構(gòu)類型及厚度應(yīng)與公路等級、交通等級組成相適應(yīng)；</p><p>　　3.要顧及各結(jié)構(gòu)層本身的結(jié)構(gòu)特性；</p><p>　　4.要考慮水文狀況的不利影響；</p><p>　　5.適當(dāng)?shù)膶雍窈蛯訑?shù)，各結(jié)構(gòu)層既要滿足最小厚度要求，又應(yīng)考慮施工可行性；</p><p>　　6.應(yīng)與當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑺?、地質(zhì)狀況相適應(yīng)，并充

81、分利用當(dāng)?shù)刂凡牧稀?lt;/p><p>　　4.1.2路面結(jié)構(gòu)推薦</p><p>　　水泥混凝土路面雖然有強(qiáng)度高﹑穩(wěn)定性好﹑耐久性好，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少﹑經(jīng)濟(jì)效益高，有利于夜間行車等優(yōu)點(diǎn)，但是由于平?jīng)龅貐^(qū)該公路為山嶺重丘區(qū)二級公路，等級較低，若采用水泥混凝土路面，水泥和水的需要量大，工程造價(jià)高；路面接縫不但增加施工和養(yǎng)護(hù)的復(fù)雜性，而且容易引起行車跳動(dòng)，影響乘客的舒適性；另外，開放交通遲，修復(fù)困難等

82、諸多缺點(diǎn)。</p><p>　　瀝青路面結(jié)構(gòu)由于使用了瀝青結(jié)合料，因而增加了礦料間的粘結(jié)力，提高了混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，是路面的使用質(zhì)量和耐久性都得到提高，而且與水泥混凝土路面相比，瀝青路面具有表面平整﹑無接縫﹑行車舒適﹑耐磨﹑震動(dòng)小﹑噪音低﹑施工期短﹑養(yǎng)護(hù)維修簡單﹑適宜于分期維修等優(yōu)點(diǎn)。由于瀝青路面結(jié)構(gòu)與水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)相比具有上述優(yōu)點(diǎn)，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況， 本人認(rèn)為采用瀝青路面結(jié)構(gòu)，更適應(yīng)于當(dāng)?shù)氐男枰?/p>

83、將更有利于當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此，最終推薦采用瀝青路面結(jié)構(gòu)。</p><p>　　4.2新建瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1設(shè)計(jì)理論和方法</p><p>　　瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續(xù)體系理論，以設(shè)計(jì)彎沉值為路面整體剛度的設(shè)計(jì)指標(biāo)，計(jì)算路面結(jié)構(gòu)厚度。對二級公路的瀝青面層和半剛性材料的基層、底基層應(yīng)進(jìn)行層底

84、拉應(yīng)力的驗(yàn)算。</p><p><b>　　4.2.2 面層</b></p><p>　　面層直接同行車和大氣接觸，承受較大的行車荷載的垂直力、水平力和沖擊抗變形能力，較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，而且應(yīng)當(dāng)耐磨，不透水，表面還應(yīng)具有良好的抗滑性和平整度。</p><p>　　通過計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次1000多萬次，則確定該二級公路采用瀝

85、青混凝土高級路面，設(shè)計(jì)年限為12年。鑒于南寧地區(qū)交通荷載較重，車轍破壞嚴(yán)重，故根據(jù)規(guī)范推薦，面層厚度設(shè)計(jì)為15cm，采用密級配瀝青混合料，提高動(dòng)穩(wěn)定度，以改善車轍影響。面層分為三層，上面層為4cm中粒式密級配瀝青混凝土（AC-16），中面層為5cm中粒式密級配瀝青混凝土（AC-20），下面層為6cm粗粒式密級配瀝青混凝土（AC-25）。瀝青混合料中，瀝青采用AH-90，中集料選用碎石，細(xì)集料選用石屑，填料采用石灰?guī)r礦粉。</p&g

86、t;<p><b>　　4.2.3 基層</b></p><p>　　基層主要承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力，并擴(kuò)散到下面的墊層和土基中去，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并具有良好的擴(kuò)散應(yīng)力的能力。為增加基層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減少低溫收縮裂縫，采用半剛性基層。半剛性基層整體性強(qiáng)，承載力高，剛度大，水穩(wěn)定性好，且較為經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　通過調(diào)查，基層缺陷

87、是誘發(fā)瀝青路面早期龜裂唧漿的主要因素，主要體現(xiàn)在基層厚度、分層施工上下層的分層厚度以及分層施工的時(shí)間間隔等方面，造成龜裂唧漿主要原因在于基層厚度太薄?；鶎臃謱右欢ㄒＷC各分層的最小施工厚度，就我國目前施工狀況及施工水平而言，基層厚度不合理易造成薄的夾層最終導(dǎo)致路面損壞。分層施工時(shí)間間隔應(yīng)為10—18天。</p><p><b>　　1. 石灰穩(wěn)定類</b></p><p&

88、gt;　　石灰與土結(jié)合，使土的塑性降低，最佳含水量增大和最大密實(shí)度減少，提高土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。由于石灰土強(qiáng)度形成需要一定的濕度和強(qiáng)度，高溫和適當(dāng)?shù)臐穸葘ζ涞膹?qiáng)度形成有利，高溫使反應(yīng)過程加快，適當(dāng)?shù)臐穸葹镃a(OH)2結(jié)晶和火山灰反應(yīng)提供了必要的結(jié)晶水。但是度過大會(huì)影響新生物的膠凝結(jié)晶硬化，從而影響石灰土強(qiáng)度的形成。</p><p>　　石灰穩(wěn)定土具有較高的抗壓強(qiáng)度，也具有一定的抗彎強(qiáng)度，且強(qiáng)度隨齡期增長，但因其抗

89、干縮、溫縮能力較差，一般不選用作高級路面的基層。</p><p><b>　　2.水泥穩(wěn)定類</b></p><p>　　水泥礦物與土中的水分發(fā)生強(qiáng)烈的水解和水化反應(yīng)，改善土性，提高強(qiáng)度。水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度隨水泥劑量增加而增加，但應(yīng)有一個(gè)合理的范圍。含水量對其強(qiáng)度有重大影響，混合料中含水量不足時(shí)，水泥與土爭水；若土對水有較大親和力，就不能保證水泥充分作用。水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的

90、形成與含水量有著極大的關(guān)系，適用于溫差不大的地區(qū)。</p><p><b>　　3.二灰穩(wěn)定類</b></p><p>　　在石灰土中加入粉煤灰，石灰土最佳含水量增大，最大干密度減少，但其強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性均有不同程度的提高，尤其是抗凍性有顯著改善，而濕度收縮系數(shù)比石灰土有所減少，對抗裂有重要意義。粉煤灰是一種緩凝物質(zhì)，在火山灰中反應(yīng)緩慢，這導(dǎo)致其后期強(qiáng)度高，而早期強(qiáng)

91、度底。條件可能時(shí)，優(yōu)先選用二灰穩(wěn)定類，具有較強(qiáng)的膠結(jié)能力和穩(wěn)定性，成板體，抗水、抗裂、抗凍性好，抗干縮與溫縮能力都較強(qiáng)，適宜各種氣候環(huán)境和水文地質(zhì)，可適用于不同地區(qū)。主要解決早強(qiáng)不足的問題。</p><p>　　基層厚度一般按設(shè)計(jì)計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)得到，應(yīng)不會(huì)對路面早期病害形成構(gòu)成多大影響，然由于目前施工水平、施工設(shè)備等限制，以及施工管理不善，很容易造成施工缺陷而引發(fā)路面早期病害。</p><p>

92、;　　綜合考慮以上問題，本設(shè)計(jì)中基層采用水泥穩(wěn)定碎石16cm，底基層采用石灰土，根據(jù)程序計(jì)算為30cm，符合施工厚度的要求。</p><p><b>　　4.2.4墊層</b></p><p>　　墊層主要用于改善土基的濕度和溫度狀況，以保證面層和基層的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，不受土基水溫狀況變化所造成的不良影響。常用松散材料或穩(wěn)定類材料，選用粗、中砂。</p>

93、;<p>　　在地下水位高，排水不良，路基經(jīng)常處于潮濕、過濕的路段，以及排水不良的土質(zhì)路塹，有裂隙水、泉眼等水文不良的巖石挖方路段應(yīng)該設(shè)置墊層。季節(jié)性冰凍地區(qū)中濕、潮濕路段、可能產(chǎn)生凍脹時(shí)需要設(shè)置防凍墊層，基層或底基層可能受污染以及路基軟弱的路段，也需要設(shè)置墊層。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)的路線中，路基均處于干燥狀態(tài)，不需要設(shè)置墊層</p><p>　　4.2.5 路面設(shè)

94、計(jì)計(jì)算過程</p><p><b>　?。ㄒ唬┙煌ǚ治?lt;/b></p><p>　　1.設(shè)計(jì)原始資料如表4.1。</p><p><b>　　表4.1</b></p><p>　　2.標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算</p><p>　　瀝青路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN（BZZ—100

95、）為標(biāo)準(zhǔn)軸載。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書所給的資料，先將各種軸載換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載</p><p>　　1)當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，將各級軸載（大于25KN）pi的作用次數(shù)ni換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N1，如表4.2。</p><p><b>　　表4.2</b></p><p>　　注：軸載小于25kN的軸載作用不計(jì)。</p

96、><p>　　2)半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡軸載大于50KN的各級軸載Pi的作用次數(shù)ni均應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N＇如表4.3。</p><p><b>　　表4.3</b></p><p>　　注：軸載小于50kN的軸載作用不計(jì)。</p><p>　　3.準(zhǔn)軸載的累計(jì)當(dāng)量軸次</p><

97、p>　　根據(jù)該公路等級為平原微丘區(qū)二級公路，車道數(shù)為雙車道，按《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ014—97規(guī)定，雙車道的車道系數(shù)η是0.6～0.7，取η=0.65，設(shè)計(jì)年限t=12年。則累計(jì)當(dāng)量軸次為：</p><p><b>　　=次</b></p><p>　　由上面計(jì)算得到設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)行車道上的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載次約為1000萬左右，屬于中交通，根據(jù)《公路瀝青路

98、面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ014—97推薦結(jié)構(gòu)，并考慮當(dāng)?shù)夭牧蟻碓矗访娼Y(jié)構(gòu)層采用瀝青混凝土（15cm），基層采用水泥碎石（16cm），底基層采用石灰土（厚度待定）。</p><p>　?。ǘ┐_定路基土回彈模量</p><p>　　該路段處于Ⅳ6區(qū)，為粘性土，查《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ014—97附錄E“土基回彈模量參考值”表E2“二級自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值（MPa）”，干燥路基

99、，取ωc=1.1，再查表確定E0=45.0Mpa。</p><p>　?。ㄈ┙Y(jié)構(gòu)組合與材料選取</p><p>　　由上述計(jì)算得到設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)行車道上的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次大于1000萬次。根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，并考慮到該地區(qū)含有豐富的石灰石，為了便于就地取材，節(jié)省造價(jià)，擬路面結(jié)構(gòu)面層采用瀝青混凝土（15cm）,基層采用水泥碎石（取20cm）,底基層采用石灰土（厚度待定）</p>&

100、lt;p>　　規(guī)范規(guī)定瀝青面層可由單層或雙層或三層瀝青混合料組成。查《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ014—97中表4.2.1“瀝青混合料類型的選擇（方孔篩）”,擬采用三層式瀝青面層，上面層采用中粒式密級配瀝青混凝土（厚度4cm）,中面層采用中粒式密集配瀝青混凝土（厚度5cm），下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土（厚度6cm）.</p><p>　　(四)各層材料的抗壓模量于劈裂強(qiáng)度</p>&l

101、t;p>　　查《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ014—97附錄D“材料設(shè)計(jì)參數(shù)”的表D1“瀝青混合料設(shè)計(jì)參數(shù)”和表D2“基層材料設(shè)計(jì)參數(shù)”，選取各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度?？箟耗Ａ咳?0℃的模量，各值均取規(guī)范給定范圍的中值，則20℃的各層材料的抗壓模量為：</p><p>　　細(xì)粒式密級配瀝青混凝土1400MPa </p><p>　　中粒式密集配瀝青混凝土1200MPa</p

102、><p>　　粗粒式密級配瀝青混凝土1000MPa </p><p>　　水泥碎石1500MPa </p><p>　　石灰土550MPa .</p><p>　　各層材料的劈裂強(qiáng)度為：</p><p>　　細(xì)粒式密級配瀝青混凝土1.4MPa</p><p>　　中粒式密集配瀝青混凝土1.0MPa&

103、lt;/p><p>　　粗粒式密級配瀝青混凝土0.8MPa</p><p>　　水泥碎石0.5MPa</p><p>　　石灰土0.225MPa</p><p>　　(五)設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定</p><p>　　對于二級公路，規(guī)范要求以設(shè)計(jì)彎沉值作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力驗(yàn)算。</p><p>

104、<b>　　1）設(shè)計(jì)彎沉值</b></p><p>　　路面設(shè)計(jì)彎沉值根據(jù)公式ld=600Ne-0.2·Ac·As·Ab計(jì)算，該公路為二級公路，由規(guī)范可知，公路等級系數(shù)Ac=1.1，面層系數(shù)As =1.0，底基層總厚度大于20cm，基層類型系數(shù)Ab=1.0.所以設(shè)計(jì)彎沉值為：</p><p>　　ld=600×（10008807

105、）-0.2×1.1×1.0×1.0=26.27（0.01mm）</p><p>　　2)各層材料的容許層底拉應(yīng)力：бR=бsp/Ks </p><p>　　бR---路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力（MPa）</p><p>　　бsp---瀝青混凝土或半剛性材料的劈裂強(qiáng)度(MPa)</p>&l

106、t;p>　　Ks---抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。</p><p>　　對瀝青混凝土面層：Ks=0.09Aa·Ne0.22/Ac</p><p>　　式中：Aa---瀝青混凝土級配類型系數(shù)，細(xì)、中粒式瀝青混凝土為1.0, 粗粒式密級配瀝青混凝土為1.1;</p><p>　　對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類：Ks=0.35Ne0.11/Ac</p><

107、;p>　　對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土：Ks=0.45Ne0.11/Ac</p><p><b>　　由上述公式可得：</b></p><p>　　細(xì)粒式密級配瀝青混凝土：</p><p>　　Ks=0.09Aa·Ne0.22/Ac=0.09 ×1.0 ×（10008807）0.22/1.1=2.84</p&

108、gt;<p>　　бR=бsp/Ks=1.4/2.84=0.4653MPa</p><p>　　中粒式密級配瀝青混凝土:</p><p>　　Ks=0.09Aa·Ne0.22/Ac=0.09 ×1.0 ×（10008807）0.22/1.1=2.84</p><p>　　бR=бsp/Ks=1.0/2.84=0.3521M

109、Pa</p><p>　　粗粒式密級配瀝青混凝土:</p><p>　　Ks=0.09Aa·Ne0.22/Ac=0.09 ×1.1 ×（10008807）0.22/1.1=3.12</p><p>　　бR=бsp/Ks=0.8/3.12=0.2564 MPa</p><p><b>　　水泥碎石:&l

110、t;/b></p><p>　　Ks=0.35Ne0.11/Ac=0.35 ×（13848965）0.11/1.1=1.94</p><p>　　бR=бsp/Ks=0.5/1.94=0.2577 MPa</p><p><b>　　石灰土：</b></p><p>　　Ks=0.45Ne0.11/Ac=

111、0.45 ×（13848965）0.11/1.1=2.50</p><p>　　бR=бsp/Ks=0.25/2.50=0.09MPa</p><p><b>　　(六)擬定路面結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　一級路面面層需要有三層結(jié)構(gòu)，表面層應(yīng)具有平整密實(shí)、抗滑耐磨、穩(wěn)定耐久的服務(wù)功能，同時(shí)應(yīng)具有高溫抗車轍、抗低溫開裂、抗老化等品

112、質(zhì)。中、下面層應(yīng)密實(shí)、基本不透水，并具有高溫抗車轍、抗剪切、抗疲勞的力學(xué)性能。因?yàn)槊芗壟浼?xì)粒式瀝青混凝土雖然密實(shí)性好，但高溫穩(wěn)定性不好，不適于南寧地區(qū)，可以把上面層設(shè)為中粒式瀝青混凝土或中粒式瀝青瑪蹄脂碎石，三層面層的厚度分別為4、5、6厘米。</p><p>　　對半剛性基層要注意減少低溫縮裂、防止反射裂縫。上基層采用骨架密實(shí)型的水泥穩(wěn)定碎石，可以發(fā)揮其較好的抗反射能力，使面層不宜出現(xiàn)反射裂縫。由于沿線有豐富的