高速公路畢業(yè)設(shè)計說明書

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文)</p><p>　　學(xué)院 專業(yè)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計題目： 上饒至南昌高速公路C段工程綜合設(shè)計</p><p>　　姓 名： </p><p>　　班 級： 1 0土 木 （ 道 橋 ） &

2、lt;/p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成日期 2 0 1 4 年 4 月 30 日</p><p>　　上饒至南昌高速公路C段工程綜合設(shè)計</p><p>

3、;　　Integrated design of C engineering of Shangrao to Nanchang Expressway</p><p>　　總計 畢業(yè)設(shè)計（論文） 43 頁</p><p>　　表 格 8 個</p><p>　　插 圖 8 幅</p><p>&l

4、t;b>　　摘 要</b></p><p>　　上饒至南昌高速公路是全國公路往中的一條重要干線，對上饒地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展起著很大的作用。本路線途經(jīng)平原微丘區(qū)，本著安全、經(jīng)濟、實用、美觀的原則，對上饒至南昌高速公路C段進(jìn)行工程綜合設(shè)計。</p><p>　　本次設(shè)計的主要內(nèi)容包括：確定設(shè)計參數(shù)，路線方案的比選，平縱橫設(shè)計，橋梁和擋土墻設(shè)計，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，全線施工圖預(yù)算等。嚴(yán)格

5、按照標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)計規(guī)范，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦魏铜h(huán)境，考慮合理的線路布置，應(yīng)用計算機軟件的應(yīng)用圖。最后完成了所有設(shè)計內(nèi)容，繪制設(shè)計圖紙，編制設(shè)計說明和有關(guān)參數(shù)表格。</p><p>　　關(guān)鍵詞：高速公路； 路線比選； 平縱橫設(shè)計； 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p><b>　　Abstract </b></p><p>　　Shangrao and

6、 Nanchang expressway is the road towards an important trunk, plays a very important role in the economic development of Shangrao. The route in plain and hilly area, in line with the safe, economic, practical, aesthetic p

7、rinciple, engineering design of Shangrao and Nanchang Expressway C section.</p><p>　　本次設(shè)計的主要內(nèi)容包括：確定設(shè)計參數(shù)，路線方案的比選，平縱橫設(shè)計，橋梁和擋土墻設(shè)計，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，全線施工圖預(yù)算等。嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)計規(guī)范，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦魏铜h(huán)境，考慮合理的線路布置，應(yīng)用計算機軟件的應(yīng)用圖。最后完成了所有設(shè)計內(nèi)容，繪制設(shè)計圖

8、紙，規(guī)格和設(shè)計參數(shù)表。</p><p>　　The design of the main content includes: determining design parameters, selection of scheme design for the horizontal and vertical lines, bridges, and retaining wall design, pavement str

9、ucture design, all the construction drawing budget etc.. Designed strictly according to the standard requirements, combined with the local terrain and the environment, consider the line layout reasonable, application of

10、computer software applications. Finally finished all the design, drawing design drawings, spec</p><p>　　Key words： Freeway ； Comparison and selection of route ； Design for the horizontal and vertical； Pave

11、ment structure design</p><p><b>　　目 錄 </b></p><p><b>　　摘要II</b></p><p>　　AbstractIII</p><p>　　第一部分 設(shè)計說明書</p><p><b>　　第一章

12、緒論1</b></p><p><b>　　1.1 概述1</b></p><p>　　1.2 選題意義2</p><p>　　第二章 路線總體設(shè)計3</p><p><b>　　2.1 概述3</b></p><p>　　2.2 設(shè)計資料3</

13、p><p>　　2.3 設(shè)計技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)規(guī)范3</p><p>　　2.4 路線總體設(shè)計原則7</p><p>　　第三章 路線平面設(shè)計5</p><p><b>　　3.1 概述5</b></p><p>　　3.2 選線的一般原則5</p><p>　　3.3

14、選線步驟7</p><p>　　3.4 選線與路線方案比選8</p><p>　　3.5帶緩和曲線的圓曲線計算9</p><p>　　第四章 路線縱斷面設(shè)計11</p><p>　　4.1 縱斷面設(shè)計一般原則11</p><p>　　4.2 平縱組合設(shè)計11</p><p>　　4.

15、3 豎曲線設(shè)計計算14</p><p>　　第五章 路線橫斷面設(shè)計16</p><p>　　5.1 橫斷面設(shè)計各項技術(shù)指標(biāo)17</p><p>　　5.2 排水設(shè)計18</p><p>　　5.3 超高設(shè)計19</p><p>　　5.4土石方計算和調(diào)配23</p><p>　　第六

16、章 橋梁、通道及支擋物設(shè)計26</p><p>　　6.1 橋梁及通道設(shè)置26</p><p>　　6.2 擋土墻設(shè)置及穩(wěn)定性驗算26</p><p>　　6.3 坡面防護(hù)29</p><p>　　第七章 路面設(shè)計30</p><p>　　7.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計資料30</p><p>

17、;　　7.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計32</p><p>　　7.2.1 設(shè)計方案31</p><p>　　7.2.2 確定土基的回彈模量33</p><p>　　7.2.3 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計33</p><p>　　第八章 施工圖預(yù)算39</p><p>　　8.1 預(yù)算定義和作用39</p><p

18、>　　8.2 施工圖預(yù)算的編制依據(jù)39</p><p>　　8.3 施工圖預(yù)算項目的主要內(nèi)容39</p><p>　　8.4 施工圖預(yù)算文件編制步驟40</p><p>　　8.5施工圖預(yù)算價格41</p><p><b>　　結(jié)語42</b></p><p><b>　

19、　參考文獻(xiàn)43</b></p><p>　　第二部分 工程圖表 </p><p><b>　　1、路線平面圖</b></p><p><b>　　2、路線縱斷面圖</b></p><p>　　3、路線橫斷面設(shè)計圖</p><p>

20、;　　4、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計圖</p><p>　　5、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計圖</p><p><b>　　6、擋土墻設(shè)計圖</b></p><p>　　7、路基排水設(shè)計圖</p><p><b>　　8、逐樁坐標(biāo)表</b></p><p><b>　　9、縱坡、豎曲

21、表</b></p><p><b>　　10、設(shè)計表 </b></p><p>　　11、土方設(shè)計表 </p><p>　　12、路基超高加寬表</p><p>　　13、邊溝排水溝設(shè)計表</p><p>　　14、主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)表</p><p>

22、;　　15、施工圖預(yù)算表</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　高速公路的規(guī)劃和建設(shè)是中國目前實現(xiàn)經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要。目前，我國是交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵時期，全國各地都在極力提高運輸系統(tǒng)，以滿足日益增長的交通需求。</p>

23、<p>　　上饒至南昌高速公路是我省高速公路網(wǎng)規(guī)劃加密的高速公路項目，由上饒市政府批準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)項目的前期工作，目前在可行性研究階段。該項目是由上海至昆明國家高速公路在上饒市附近，流經(jīng)上饒市，上饒縣，縣，德興市，建設(shè)里程約65.6公里。</p><p>　　上饒至南昌高速公路C段全長6.356km，設(shè)計速度為120 km/h。全線共設(shè)置2個平曲線交點，。該路段處于平原微丘區(qū)地形，地勢平坦，全線高差約40

24、m。 </p><p><b>　　2.2 選題意義</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計的意義在于運用所學(xué)的專業(yè)知識，根據(jù)自己的未來工作服務(wù)對象，在老師的指導(dǎo)和幫助下獨立完成施工圖設(shè)計任務(wù)中的一段公路。通過本次畢業(yè)設(shè)計可以培養(yǎng)我們對施工圖設(shè)計的能力，把學(xué)到的知識系統(tǒng)的運用到理論與實踐中去。熟悉掌握平縱橫設(shè)計、路基設(shè)計、路面設(shè)計、橋涵擋土墻設(shè)計及施工圖預(yù)算的具體

25、設(shè)計方法，并能夠獨立完成全部設(shè)計的圖表。滿足以后生產(chǎn)實踐的需要，為自己以后的工作打下一個堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　第二章 路線總體設(shè)計</p><p><b>　　2.1概述</b></p><p>　　總體設(shè)計是在建設(shè)規(guī)模的前提下，綜合考慮，整體布局的一體化設(shè)計，使各專業(yè)設(shè)計協(xié)調(diào)配套?？傮w設(shè)計的目的是設(shè)計一個完整的統(tǒng)一體，防止設(shè)計

26、不協(xié)調(diào)，布局不合理的出現(xiàn)，以確保整體布局及公路工程項目設(shè)計經(jīng)濟合理，提高設(shè)計質(zhì)量和水平。 </p><p><b>　　2.2 設(shè)計資料</b></p><p>　　本段線路位于江西省上饒地區(qū)，平均海拔為210米，氣候為熱帶雨林氣候。土體成分主要為黃粘土，地表附有10~30 cm腐殖質(zhì)土層。地表巖石主要為中分化的沉積巖。該區(qū)域公路建設(shè)材料十分豐富，可以充分利用當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)

27、材料，如砂，礫石，碎石，石等。此外，還有其他建筑材料供應(yīng)充足，如瀝青，水泥，鋼材，木材，石灰煤渣等。</p><p>　　According to the specification of highway asphalt pavement, the design life for 15 years, should satisfy a service level. According to the traffic

28、data shows that, the design of the initial annual average daily traffic of 5000 vehicles / day and night, traffic is growing at an annual rate of 5%.</p><p>　　根據(jù)公路瀝青路面規(guī)范，對其設(shè)計壽命假定為15年，應(yīng)滿足服務(wù)一級水平。據(jù)提供的交通資料可知，設(shè)計初

29、始年平均日交通量為5000輛/晝夜，交通量年增長率為5%。</p><p>　　2.3 設(shè)計技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)規(guī)范</p><p>　　主要技術(shù)指標(biāo)見表2-1</p><p>　　表2-1主要技術(shù)指標(biāo)表</p><p>　　設(shè)計必須進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，查明水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件。當(dāng)路堤填土高度大于20m，中心基坑開挖深度大于30m，應(yīng)結(jié)合路橋、隧道

30、結(jié)構(gòu)作方案的比選。</p><p><b>　　2.3.2技術(shù)規(guī)范</b></p><p>　　各工程方面的設(shè)計都應(yīng)按照相應(yīng)的規(guī)范要求來設(shè)計，特別是對自由裁量的內(nèi)容規(guī)范的范圍或推薦使用靈活，不能死守規(guī)范，但也不能脫離規(guī)范。在高速公路的施工圖設(shè)計，相關(guān)的技術(shù)規(guī)范有：中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的公路路線設(shè)計規(guī)范（JTG d20-2006），《公路路基設(shè)計規(guī)范》（JTG D30

31、-2004），《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG b01-2003）。</p><p>　　2.4路線總體設(shè)計原則 </p><p>　　根據(jù)指定的路線總方向，按照設(shè)計任務(wù)、公路和道路網(wǎng)中的作用進(jìn)行設(shè)計，需考慮到社會，經(jīng)濟因素和復(fù)雜的自然條件等來擬定路線總體走向。</p><p>　　(1) a careful analysis of the distribution o

32、f terrain, geological route to and within the scope of the building and other objects; determine and scope of movable point control center, if along with needs across the river, the length of the bridge should be estimat

33、ed, if it is a bridge across the river, the location should be as control point.</p><p>　?。?）仔細(xì)分析地形的分布、地質(zhì)路線和建筑內(nèi)其他對象的范圍來確定和控制中心活動點的范圍，如果隨著過河的需要，它是一座橋橫跨在河上時，位置應(yīng)作為控制點；</p><p>　　(2) according to the

34、 requirements, seriously study the terrain, the paper selected line and a paper setting out work. Line, through or near most of the control point straight, crossing the intersection. Rationality analysis before and after

35、 the line, such as the line will cause a large number of buildings demolition, whether through a large area of paddy field or adverse geological area, before and after the line length is too short. If it is not reasonabl

36、e, it should adjust the individual contr</p><p>　?。?）根據(jù)上述要求，認(rèn)真研究地形，來進(jìn)行選取線和紙上定線工作。通過附近的控制點或最直的交叉路口，理性分析之前和之后的線路。如果線路會造成大量建筑物拆除和通過大面積的稻田或不良地質(zhì)區(qū)，它都是不合理的。應(yīng)調(diào)整個別控制點的位置重新穿線后，再根據(jù)該活動范圍的控制點調(diào)整線程方案；</p><p>　

37、　(3) the intersection angle and distance or by the coordinates of the intersection angle and the intersection spacing is calculated with a protractor and a ruler volume, according to the actual situation at the intersect

38、ion point, analysis the controlling factors on the horizontal curve radius and gate trim curve radius and length of transition curve, recommended radius should be considered when the relevant provisions of the "tech

39、nical standard of Highway Engineering" topographic and geological </p><p>　?。?）通過交叉角坐標(biāo)和交叉口間距用量角器和直尺來計算其交叉角度和距離，根據(jù)實際情況在交叉點控制因素對平曲線半徑及圓曲線半徑、緩和曲線長度分析，推薦半徑時應(yīng)考慮的有關(guān)規(guī)定《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定，地形和地質(zhì)特征的要求和有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟；</p&g

40、t;<p>　　(4) calculation of curve elements and route mileage, according to the direct corrosion points and tangent length on topographic map set curve straight and draw the whole curve, the design starting point or

41、 the rear curve slow straight start, amount of each kilometer pile, hundred meter pile and pile.</p><p>　?。?）曲線要素和路線里程計算，根據(jù)地形圖集曲線的直緩點和緩直點繪出整個曲線，由設(shè)計起點或后方曲線的緩直點開始，量出各公里樁、百米樁和主點樁。</p><p>　　第三章 路線

42、平面設(shè)計</p><p><b>　　3.1 概述</b></p><p>　　選線是基于對線和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基本趨勢，結(jié)合地形，地質(zhì)條件，考慮到安全，環(huán)境保護(hù)，土地使用和建設(shè)條件和經(jīng)濟因素，通過綜合比較，選擇路線的全過程。它是公路建設(shè)的工作，面對的是一個非常復(fù)雜的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟條件，應(yīng)考慮的因素很多。為了確保選線勘察設(shè)計質(zhì)量，降低工程造價，必須充分考慮，從粗到細(xì)，由

43、輪廓到具體，一步一步，逐步分析，比較和選擇路線，從而設(shè)定合理的路線。</p><p>　　3.2 選線的一般原則</p><p>　　路線是道路的骨架，它直接影響到道路網(wǎng)中的功能和作用。除了受自然條件影響的路線設(shè)計，還受多種社會因素的制約。選線要考慮的因素很多，因此要妥善處理各方面的關(guān)系，其一般原則如下：</p><p>　?。?）在路線設(shè)計的各個階段，運用各種先進(jìn)

44、手段對路線方案做深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案；</p><p>　?。?）路線設(shè)計應(yīng)在保證行車安全、舒適、快捷的前提下，使工程量小、造價低、運營費用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)；</p><p>　?。?）選線應(yīng)同農(nóng)田基本建設(shè)相配合，做到少占田地，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟作物田和經(jīng)濟林園；</p><p>　?。?）處理好路線與名

45、勝、風(fēng)景、古跡的關(guān)系；</p><p>　?。?）對不良地質(zhì)地段，正確處理路線與繞避或穿越的關(guān)系；</p><p>　?。?）選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意因修建道路及汽車運行所產(chǎn)生的影響和污染等；</p><p>　?。?）對高速公路和一級公路，因其路幅寬，可根據(jù)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

46、的形式設(shè)線。</p><p><b>　　3.3 選線步驟</b></p><p>　　因為影響選線的因素很多，所以不可能一次就找出理想方案來。最有效的做法是分階段、分步驟，由粗到細(xì)，反復(fù)比選來求最佳解。選線一般按以下三步進(jìn)行:</p><p><b>　　路線方案選擇</b></p><p>　　

47、路線方案主要是解決起、終點間路線基本走向問題，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(nèi)找出各種可能方案，收集各可能方案的有關(guān)資料，進(jìn)行初步評選，確定數(shù)條有進(jìn)一步比較價值的方案。</p><p><b>　?。?）路線帶選擇</b></p><p>　　在路線基本走向選定的基礎(chǔ)上，按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定出一些細(xì)部控制點，連接這些控制點，即構(gòu)成路線帶，

48、也稱路線布局。</p><p><b>　　具體定線</b></p><p>　　定線是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案，結(jié)合有關(guān)條件在有利的路線帶內(nèi)進(jìn)行平、縱、橫綜合設(shè)計，具體定出道路中線工作。</p><p>　　3.4 選線與路線方案比選</p><p><b>　　3.4.1選線</b></p&

49、gt;<p>　　根據(jù)主要技術(shù)指標(biāo)見表2-1，結(jié)合選線原則確定交點布置圖如下圖（圖3-1）所示：</p><p>　　圖3-1 交點布置圖</p><p>　　全段線路共設(shè)2個交點，其中JD0、JD4分別為起、終點，為普通線形。詳見《平面設(shè)計圖GL-01》。</p><p>　　3.4.2 路線方案比選</p><p>　　

50、方案比選是平面設(shè)計過程中不可避免的環(huán)節(jié)。在確定路線大致走向后，對于不同的地形地貌狀況有不同的路線設(shè)計方案，并且這些方案都是切實可行的。此時，我們就需要從經(jīng)濟、技術(shù)等多方面對線路的各個方案進(jìn)行比較，選擇出最佳方案，這個過程就叫做方案比選。</p><p>　　在JD0與JD3處有兩個方案，如下圖（3-2）所示：</p><p><b>　　圖3-2方案比選圖</b>&l

51、t;/p><p>　　方案一：JD0→JD1→JD2→JD3；方案二：JD0→JD1′→JD2′→JD3。經(jīng)設(shè)計驗算，兩方案都能滿足指標(biāo)要求，均為可行方案。下面是對各方案的簡述，如圖表3-3所示： </p><p>　　表3-3路線方案因素對比表</p><p>　　經(jīng)比較可得：選取方案一更為合理。</p><p>　　3.5帶緩和曲線的圓曲

52、線計算</p><p>　　3.5.1平曲線要素計算</p><p>　　圖3-4 JD1處段曲線圖</p><p>　　以JD1處平曲線(對稱型)設(shè)計計算為例，計算過程如下：</p><p>　　已知轉(zhuǎn)角α=27°37′45.8″，設(shè)計時知圓曲線半徑</p><p>　　R=1000 m，緩和曲線長度Ls=

53、250 m，則：</p><p>　　內(nèi)移值：=2.6041 m </p><p>　　切線增長：=124.9997 m</p><p>　　切線長：=371.470 m </p><p>　　平曲線長：=732.2238 m </p><p>　　外距：=32.469 m </p>

54、<p>　　切曲差：=10.7162 m</p><p>　　3.5.2 主點樁號計算</p><p>　　已知JD0至JD1的交點間距 =1477.358m，即JD1處虛設(shè)樁號為K1+477.358，則各主點里程樁號計算如下：</p><p>　　Ly=L-2Ls=732.224-500=232.224</p><p>　　Z

55、H=JD-T=(K1+477.358)-371.470=K1+105.887</p><p>　　HY=ZH+Ls=(K1+105.887)+250=K1+355.887</p><p>　　QZ=HY+Ly/2=(K1+355.887)+232.224/2=K1+471.999</p><p>　　YH=HY+Ly=(K1+355.887)+232.224=K1+

56、588.111</p><p>　　HZ=YH+Ls=(K1+588.111)+300=K1+838.111</p><p>　　全部計算結(jié)果可見《直曲表》和《逐樁坐標(biāo)表》。</p><p>　　第四章 路線縱斷面設(shè)計</p><p>　　4.1 縱斷面設(shè)計一般原則</p><p>　　縱斷面的設(shè)計主要包括兩個設(shè)計內(nèi)

57、容：縱斷面拉坡和豎曲線設(shè)置。根據(jù)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)注意以下幾點：</p><p>　?。?）應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定的縱坡和豎曲線（最大縱坡，最小縱坡，坡長限制，最小坡段長度，最小豎曲線半徑和豎曲線最小長度）和有關(guān)高程控制點和構(gòu)造物對的縱斷面設(shè)計的要求；</p><p>　　(2) the design of the vertical alignment based on design spe

58、ed, to adapt to the terrain and the environment under the principle of longitudinal slope, slope length and size, and the coordinated situation, radius of vertical curve and the plane linear combination of comprehensive

59、research, repeated adjustment, design a smooth, continuous longitudinal section alignment;</p><p>　?。?）縱斷面線形設(shè)計應(yīng)適應(yīng)地形和縱坡原理的要求下，對滿足坡長大小，協(xié)調(diào)的情況下，進(jìn)行豎曲線半徑綜合研究，反復(fù)調(diào)整平面線形的組合設(shè)計，設(shè)計出平滑的、連續(xù)的縱斷面線形；</p><p>　　(3

60、) the plane straight sections should not appear vertical alignment bump ups and downs frequent at short range, are easy to block line of sight, a concave part is easy to form the blind area, the driver has a sense of los

61、s, the linear loss of continuity, affecting the traffic safety;</p><p>　?。?）平面上直線路段不宜在短距離內(nèi)出現(xiàn)凹凸起伏頻繁的縱斷面線形，其凸起部分易遮擋視線，凹下部分易形成盲區(qū)，使駕駛員產(chǎn)生茫然感，使線形失去連續(xù)性，影響行車安全；</p><p>　　(4) the continuous uphill downhi

62、ll, (or) shall comply with the provisions of the average longitudinal slope, and the running speed tests were carried out on the traffic capacity and traffic safety;</p><p>　?。?）連續(xù)上坡下坡路段應(yīng)符合平均縱坡的規(guī)定，且需采用運行速度進(jìn)行

63、通行能力和交通安全的試驗；</p><p>　　(5) the long downhill concave vertical curve or curve straight section end should not the design of the small radius, to ensure traffic safety;</p><p>　?。?）長下坡凹形豎曲線或曲線平曲線的

64、端部不應(yīng)進(jìn)行小半徑的設(shè)計，目的保證行車安全；</p><p>　　(6) longitudinal section shall be considered in the design of pavement drainage requirements;</p><p>　?。?）縱斷面設(shè)計應(yīng)考慮路面排水要求；</p><p>　　(8) should strive

65、for longitudinal cut and fill balance, try to shift to dig for filling, to save the earthwork quantity, reduce project cost.</p><p>　?。?）應(yīng)盡量縱向填挖平衡，盡量移挖作填，以節(jié)省土方量，降低工程成本。</p><p>　　4.2 平縱組合設(shè)計</p

66、><p>　　在進(jìn)行縱斷面設(shè)計的時候，需要與前面設(shè)計好的平面設(shè)計成果進(jìn)行協(xié)調(diào)?？傮w上要滿足視覺上的連續(xù)性，技術(shù)指標(biāo)的均衡性，合成坡度和道路與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)配合等原則。平縱組合設(shè)計常見形式有：直線與直坡線、直線與凹曲線、直線與凸曲線、平曲線與直坡線。進(jìn)行組合設(shè)計時的具體要求如下：</p><p>　?。?）平曲線與豎曲線宜互相重合，應(yīng)滿足“平包豎”?！捌桨Q”的線形設(shè)置在立體上能夠起到引導(dǎo)視線的

67、作用，可得到平順流暢的效果。平豎曲線的半徑都應(yīng)稍大些為宜，特別是當(dāng)豎曲線為凹曲線時。</p><p>　?。?）平豎曲線應(yīng)大小均衡，且組合得當(dāng)。研究認(rèn)為，豎曲線的半徑約為平曲線半徑10~20倍時，可獲得視覺上處于均衡的最佳效果。另外，在平豎曲線組合中，除了滿足“平包豎”之外，還應(yīng)注意保持豎曲線的起始點應(yīng)位于平曲線的緩和曲線上。</p><p>　?。?）要選擇合適的合成坡度。合成坡度過大，

68、對行車不利，車輛易產(chǎn)生打滑、側(cè)滑。合成坡度過小，不利于路面排水。所以，控制合成坡度也是非常重要的。一般來說，當(dāng)設(shè)置的平曲線半徑較小時，由于超高較大，可能會出現(xiàn)合成坡度大于最大超高值得情況。此時，應(yīng)控制合成坡度在最大超高范圍之類，高速公路一般為8%。同樣，為滿足排水的需要，最小合成坡度應(yīng)不小于0.5%。。</p><p>　　4.3 豎曲線設(shè)計計算</p><p>　　該公路全長6356.0

69、84m，全線設(shè)計共設(shè)置5個豎曲線變坡點，現(xiàn)以第一個變坡點為例進(jìn)行豎曲線設(shè)計演算，其余變坡點同理計算可得，具體結(jié)果見《豎曲線表》。</p><p>　　4.3.1曲線要素的計算</p><p>　　變坡點樁號為K0+660，高程為195.941 m， =-1.499%， =1.885%,ω= - =3.384%，為凹形。已知豎曲線半徑R=8000 m,則：</p><p

70、>　　曲線長 =8000×3.384%=270.72 m</p><p>　　切線長=135.32m</p><p>　　外距=1.145 m</p><p>　　4.3.1設(shè)計高程的計算</p><p>　　豎曲線起點樁號=（K0+660）-T=K0+524.679</p><p>　　豎曲線起點高程

71、=195.941+T×3.384%=200.520 m</p><p>　　豎曲線終點樁號=（K0+600）+T=K0+735.320</p><p>　　豎曲線終點高程=195.941+T×1.885%=198.492 m</p><p><b>　　K0=600處：</b></p><p>　　橫

72、距x=（K0+600）-(K0+524.679)=75.321 m</p><p>　　豎距h= /2R=0.355 m</p><p>　　切線高程=195.941+75.321×1.499%=197.070 m</p><p>　　設(shè)計高程=197.070+0.355=197.425 m</p><p>　　其余樁號同理可計算得

73、到。</p><p>　　圖4—4豎曲線要素示意圖</p><p>　　第五章 路線橫斷面設(shè)計</p><p>　　5.1橫斷面設(shè)計各項技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　對于高速公路，橫斷面組成一般包括：行車道、路肩、分隔帶、邊溝、邊坡、截水溝等。對于整體式路基而言，路肩包括硬路肩和土路肩，分隔帶包括左側(cè)路緣帶和綠化帶。</p>

74、<p>　　查規(guī)范，本設(shè)計采用各項設(shè)計指標(biāo)為：資料已知路基設(shè)計寬度為26.0m,路面寬度為單幅2×3.75m,該設(shè)計采用雙向四車道，整體式路基，路基寬度為26 m。其中中間綠化帶寬2 m，左側(cè)路緣帶寬2×0.75 m，行車道寬4×3.75 m，硬路肩寬2×3 m，土路肩寬2×0.75 m，路拱橫坡度取2%， 土路肩為2.5%，路基邊坡為1:1.5，在設(shè)計邊溝的深度為0.6

75、m，寬度為0.6m，外側(cè)邊坡坡度均為1:1.5。 </p><p>　　以上詳見《標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖GL-04》。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置圖如下：</p><p>　　圖5—1路基典型標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(單位cm)</p><p><b>　　5.2排水設(shè)計</b></p><p>　　5.

76、2.1邊溝的設(shè)置</p><p>　　邊溝是道路排水的重要設(shè)施，起到將路面、邊坡的積水匯集并引流的作用。邊溝一般將水引至排水溝進(jìn)行排除。邊溝的設(shè)置需要滿足路線走向和地面起伏狀況，并充分考慮不同路段的水流狀況。對于較長緩的邊溝地段需要進(jìn)行邊溝拉破設(shè)置，避免中間低兩邊高而出現(xiàn)積水的現(xiàn)象。邊溝按斷面形式可分為：矩形邊溝、梯形邊溝、拋物線形邊溝。前兩種比較常見，拋物線形邊溝一般設(shè)置在沙漠或積雪地區(qū)。</p>

77、<p>　　該路段全線采用的是常見的梯形邊溝形式，溝深0.6 m，底寬0.6 m，兩側(cè)溝邊坡度為1:1。設(shè)置了路堤擋墻的路段沒有設(shè)置邊溝。詳見《排水設(shè)計圖》。</p><p>　　5.2.2 排水溝與截水溝的設(shè)置</p><p>　　邊溝的水將通過排水溝進(jìn)行排除，主要起到引流的作用。排水溝一端與邊溝相連，另一端直接到達(dá)山谷、河流或小溪。排水溝的斷面形式跟邊溝類似。排水溝一般設(shè)置

78、于山溝等低洼地帶，便于將公路范圍內(nèi)的水引離路基，減少水流對路基的沖刷。該設(shè)計選取的邊溝形式為梯形，溝深0.6 m，底寬0.6 m，兩側(cè)溝邊坡度為1:1。</p><p>　　截水溝主要用于路塹邊坡地段，起到攔截山坡雨水，防止挖方邊坡收到?jīng)_刷的作用。被截水溝截流的水可引至邊溝、排水溝或低于路基處。截水溝同樣也采用梯形斷面，尺寸與邊溝、排水溝相同。在截水溝外側(cè)需設(shè)置向內(nèi)坡度為2%土臺。詳見《標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖GL-04》。

79、</p><p>　　5.2.3涵洞及通道設(shè)置</p><p>　　涵洞是高速公路上必不可少的設(shè)施。高速公路的路堤高度較高，山溝地帶如果不設(shè)置涵洞就會造成雨水無法流通而匯集，行成水塘，對路基浸泡或沖刷，造成路基病害。因此設(shè)計涵洞讓水流能順利通過是非常重要的。常見的涵洞形式有：圓管涵、蓋板涵和拱涵。</p><p>　　本設(shè)計共設(shè)置了5座鋼筋砼蓋板涵，1座鋼筋砼圓管涵

80、。具體設(shè)置情況詳見《平面設(shè)計圖》和《涵洞設(shè)計圖》。</p><p><b>　　5.3超高設(shè)計</b></p><p>　　5.3.1 超高確定</p><p>　　設(shè)置超高是為了抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，在該路段橫斷面上做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡形式，可采用繞中線旋轉(zhuǎn)的方式來設(shè)計。</p><p>　　

81、由汽車在曲線上行駛的力的平衡方程式，可得公式: </p><p><b>　　—曲線超高率，</b></p><p><b>　　—橫向力系數(shù)，</b></p><p><b>　　—車速，</b></p><p><b>　　—半徑。</b></p

82、><p>　?。?）第一段圓曲線上超高計算：</p><p>　?、俪呔徍投伍L度的計算</p><p>　　由于半徑R=1000m，設(shè)計速度K=120Km/h</p><p>　　根據(jù)規(guī)范取超高坡度最大為8%</p><p><b>　　超高漸變率</b></p><p>　

83、　所以，超高緩和段長度為:</p><p>　　Lc=B/P=7.5×(8%+2%)×175=187.5m</p><p>　　—最小超高過渡段長度（m）</p><p>　　—旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的寬度（m）</p><p>　　—超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差（%）</p><p><b&g

84、t;　　—超高漸變率</b></p><p>　　表5—2繞中線旋轉(zhuǎn)超高值計算公式</p><p><b>　　—路面寬度；</b></p><p><b>　　—路肩寬度；</b></p><p><b>　　—路拱坡度；</b></p><p

85、><b>　　—路肩坡度；</b></p><p><b>　　—超高橫坡度；</b></p><p><b>　　—超高緩和段長度；</b></p><p>　　—路基坡度由變?yōu)樗枰木嚯x，一般可取1.0m；</p><p>　　—與路拱同坡度的單向超高點至超高緩和段

86、起點的距離；</p><p>　　— 超高緩和段中任一點至起點的距離；</p><p>　　—路肩外緣最大抬高值；</p><p>　　—路中線最大抬高值；</p><p>　　—路基內(nèi)緣最大降低值；</p><p>　　—X距離處路基外緣抬高值；</p><p>　　—X距離處路中線抬高值；&

87、lt;/p><p>　　—X距離處路基內(nèi)緣降低值；</p><p><b>　　—圓曲線加寬值；</b></p><p>　　—距離處路基加寬值；</p><p>　　以上長度單位均為m。</p><p>　?、谟嬎愀鳂短柼幊咧?</p><p>　　超高起點為K0+214.

88、52，直線段的硬路肩坡度與行車道相同為2﹪，土路肩為3﹪，圓曲線內(nèi)側(cè)的土路肩、內(nèi)外側(cè)的硬路肩坡度與行車道的坡度相同，均為3﹪，外側(cè)的土路肩坡度為-3﹪（即向路面外側(cè)），內(nèi)側(cè)土路肩坡度過渡段長度為:</p><p>　　L0=（3%-2%）×0.5×100=0.5m</p><p>　　所以取L0=0.5m。</p><p>　　內(nèi)側(cè)土路肩坡度在超

89、高緩和段起點之前，變成-2﹪與路面橫坡相同。</p><p>　　此部分詳細(xì)數(shù)據(jù)可見《路基設(shè)計表》。</p><p>　　5.4土石方計算和調(diào)配</p><p>　　5.4.1 土石方計算</p><p>　?。?）路基橫斷面面積，是指斷面圖中原地面線與路基設(shè)計線所包圍的面積，高于地面線的為填方面積，低于地面線的為挖方面積，應(yīng)分別計算。橫斷面

90、的計算方法有多種：積距法、坐標(biāo)法、幾何畫圖法、數(shù)方格法和求積儀法。本設(shè)計采用的計算方法為坐標(biāo)法。</p><p>　　已知斷面上各轉(zhuǎn)折點的坐標(biāo)（，），則所計算的斷面面積為：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　此方法適合于計算機計算，精度、效率都很高。</p><p><b>　

91、?。?）土石方量計算</b></p><p>　　有了相連兩橫斷面填挖面積（相連斷面之間為50 m），則可通過下面公式計算該段土方量：</p><p><b>　　(5-4)</b></p><p>　　下面以K0+700與K0+750之間土方量計算為例。</p><p>　　根據(jù)公式5-3計算可得：<

92、/p><p>　　K0+700處： =69.50 ㎡；K0+750處： =74.39㎡</p><p>　　則，按照公式5-4計算，該路段土方量為：</p><p>　　=2398.167 </p><p>　　該路段均為挖方路基，挖方數(shù)量為2398.167 。</p><p>　　土石分類情況：Ⅰ類土20%，Ⅱ類土60

93、%，Ⅲ類土20%，全路段的計算結(jié)果詳見《土石方數(shù)量表》。</p><p>　　5.4.2 路基土石方調(diào)配</p><p>　　計算路基土石方工程數(shù)量后，還應(yīng)進(jìn)行土石方的調(diào)配，以便確定填土用土的來源，挖方棄土的去向，以及計價土石方的數(shù)量和運量。通過調(diào)配，要合理的解決各路段土石方數(shù)量的平衡與利用，使從路塹挖出土石方，在經(jīng)濟調(diào)運條件下移挖作填，避免不必要的路外借土和棄土，以減少耕地占用，降低道路

94、造價，減輕道路造價，減輕對環(huán)境的破壞。</p><p>　?。?）土石方調(diào)配原則</p><p>　　①土石方調(diào)配應(yīng)按先橫向后縱向的次序進(jìn)行；</p><p>　?、诟鶕?jù)地形和施工條件，合理選擇運輸方式和確定合理經(jīng)濟運距；</p><p>　?、弁潦秸{(diào)運的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運輸?shù)挠绊?，一般情況下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運；&

95、lt;/p><p>　?、芙璺?、棄土方應(yīng)與借土還田，整地建田相結(jié)合，盡量少占田地，減少對農(nóng)業(yè)的影響，對于取土和棄土地點應(yīng)事先同地方商量；</p><p>　?、莶煌再|(zhì)的土石應(yīng)分別調(diào)配。</p><p>　?。?）土石方調(diào)配方法 </p><p>　　土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法、表格調(diào)配法等，由于表格調(diào)配法不需單獨繪圖，直接在

96、土石方表上調(diào)配，具有方法簡捷，調(diào)配清晰，精度符合要求的優(yōu)點，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。</p><p>　　表格調(diào)配法又可有逐樁調(diào)運和分段調(diào)運兩種方式。一般采用分段調(diào)用。</p><p>　　表格調(diào)配法的方法步驟如下：</p><p><b>　　①準(zhǔn)備工作</b></p><p>　　調(diào)配前首先要對土石方計算復(fù)核，確

97、認(rèn)無誤后方可進(jìn)行。調(diào)配前應(yīng)將可能影響調(diào)配的橋涵位置、陡坡、深溝、借土位置、棄土位置等條件列于表旁，借調(diào)配時考慮。</p><p><b>　?、跈M向調(diào)運</b></p><p>　　即計算本樁利用、填缺、挖余，以石代土?xí)r填入土方欄，并用符號區(qū)分。</p><p><b>　?、劭v向調(diào)運</b></p><

98、;p>　　根據(jù)填缺、挖余情況結(jié)合調(diào)運條件擬定調(diào)配方案，確定調(diào)運方向和調(diào)運起訖點，并用箭頭表示。</p><p>　　調(diào)配的運距是指計價運距，就是調(diào)運挖方中心到填方中心的距離見區(qū)免費運距</p><p>　?、苡嬎憬璺綌?shù)量、廢方數(shù)量和總運量</p><p>　　借方數(shù)量=填缺—縱向調(diào)入本樁的數(shù)量</p><p>　　廢方數(shù)量=挖余—縱向調(diào)

99、出本樁的數(shù)量</p><p>　　總運量=縱向調(diào)運量+廢方調(diào)運量+借方調(diào)運量</p><p><b>　?、輳?fù)核</b></p><p><b>　　橫向調(diào)運復(fù)核：</b></p><p>　　填方=本樁利用+填缺</p><p>　　挖方=本樁利用+挖余</p>

100、<p><b>　　縱向調(diào)運復(fù)核：</b></p><p>　　填缺=縱向調(diào)運方+借方</p><p>　　挖余=縱向調(diào)運方+廢方</p><p><b>　　總調(diào)運量復(fù)核：</b></p><p>　　挖方+借方=填方+借方</p><p>　　以上復(fù)核一般是

101、按逐頁小計進(jìn)行的，最后應(yīng)按每公里合計復(fù)核。</p><p><b>　　⑥計算計價土石方</b></p><p>　　計價土石方=挖方數(shù)量+借方數(shù)量</p><p>　　第六章 橋梁、通道及支擋構(gòu)造物設(shè)計</p><p>　　6.1 橋梁及通道設(shè)置</p><p>　　6.1.1 橋梁設(shè)置<

102、/p><p>　　橋梁的主要作用是跨越障礙物。高速公路上的橋梁主要是使公路跨過河流、山谷、不良地質(zhì)地段及其它低等級的公路等。</p><p>　　本段設(shè)計全線共計兩座橋梁，均為跨線橋?？缭降缆仿坊鶎挾燃s25 m，非封閉式。由于交角較小，所以采用了傾斜墩位的240 m跨鋼筋砼簡支梁橋，橋墩位于原有道路中分帶上，順原有道路路線走向。橋面設(shè)計高程離原路面13.45 m，對原有道路凈空無影響。橋面寬初

103、擬為路基寬度26 m。</p><p>　　6.1.2 通道設(shè)置</p><p>　　由于高速公路是全部控制出入的，路線兩側(cè)除了原有公路需要通過之外，還需要設(shè)置通道供農(nóng)用車輛或行人通過。</p><p>　　本段路線共有6座鋼筋砼通道，其中5座為水路混合通道。詳見《平面設(shè)計圖GL-01》。</p><p>　　6.2擋土墻設(shè)置及穩(wěn)定性驗算&l

104、t;/p><p>　　6.2.1 設(shè)計資料及參數(shù)</p><p>　　對于高填方路基路段，為了減少填方數(shù)量和公路占地面積，需設(shè)置擋土墻。在樁號K4+750-K5+050路段的右側(cè)由于挖方比較大，設(shè)置了墻高5.36m，墻底埋深1m的路塹擋土墻。擋土墻一律采用了漿砌片石衡重式路堤擋土墻，最大填土高度為3 m。采用變化墻高設(shè)置，最大墻身高度為8 m。填料容重 =18 kN/m,根據(jù)內(nèi)摩擦等效法換算粘

105、土的 =35°，基底傾角 =5.5°，圬工材料選擇7.5號砂漿砌25號片石,容重為 =23 kN/ ，砌體 =900 kPa， =90 kPa，=90 kPa， =140 kPa，地基容許承載力=430 kPa，設(shè)計荷載為公路一級，路基寬26 m。</p><p>　　墻身尺寸：墻身總高8 m，上墻高3.5 m，墻頂寬0.6 m，臺寬0.6 m，面坡傾斜坡度: 1:0.25，上墻背坡傾斜坡度:

106、 1:0.15，下墻背坡傾斜坡度為1:-0.15，墻趾臺階高0.5 m，高0.5 m，墻底傾斜坡率為0.1:1。見右圖（圖6-1）。</p><p>　　6.2.2 擋土墻穩(wěn)定性驗算</p><p>　　1.土壓力計算 圖6-1 擋墻尺寸 </p><p>　　通過荷載等效計算得到擋土墻計算高度為8

107、.35 m，</p><p>　　無荷載時的破裂角為29.064°。 </p><p>　　（1）計算上墻土壓力</p><p>　　按假想墻背計算得到:第1破裂角 =29.106°。</p><p>　　=74.361(kN)，橫豎向分力分別為：Ex=37.384(kN)，Ey=64.281

108、(kN)，作用點高度 Zy=1.222(m)。</p><p>　　因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在。通過計算，發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在：值為 =14.861°。</p><p>　　=68.647(kN)，橫向分力為Ex=37.528(kN)，豎向分力為Ey=57.482 (kN)，作用點高度 Zy=1.261(m)。</p><p>　?。?）計算下墻

109、土壓力</p><p>　　按力多邊形法計算得到:</p><p>　　=91.333(kN)，分力Ex=87.585(kN)，Ey=25.893(kN)，作用點高度 Zy=2.178(m)。</p><p>　　墻身截面積A= 18.133()，重量W= 417.066 (kN)。衡重臺上填料重(包括超載)W′= 25.279 (kN)， 重心坐標(biāo)(1.120,-

110、2.030)(相對于墻面坡上角點)。</p><p><b>　　2.滑動穩(wěn)定性驗算</b></p><p>　　取基底摩擦系數(shù)為0.35，采用傾斜基底增強抗滑動穩(wěn)定性,計算過程如 下:</p><p>　　基底傾斜角度 = 5.711°，據(jù)此計算可得：</p><p>　　Wn=440.150(kN)；En=

111、95.410(kN)；Wt=44.015(kN)；Et=116.196(kN)；</p><p>　　滑移力=72.181(kN)；抗滑力=187.446(kN)。</p><p>　　滑移驗算: =2.597 > 1.300，滿足要求。</p><p>　　滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足: 方程值 =135.745(kN) > 0.0</p

112、><p>　　地基土層水平向: 滑移力=125.113(kN)；抗滑力=268.365(kN)</p><p>　　地基土層水平向: 抗滑移穩(wěn)定性系數(shù) =2.145 > 1.300，滿足要求。</p><p>　　3. 傾覆穩(wěn)定性驗算</p><p>　　根據(jù)擋土墻的幾何尺寸和各作用力作用的位置，計算得到相對于墻趾,墻身重力的力臂 Zw=

113、2.488 (m)；上墻Ey的力臂 Zx=3.890 (m)；上墻Ex的力臂 Zy=5.761 (m)；下墻Ey的力臂 Zx= 3.824 (m)；下墻Ex的力臂 Zy=1.828 (m)。</p><p>　　驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性：</p><p>　　計算得到傾覆力矩=361.803(kN m) ，抗傾覆力矩=1365.845(kN m)</p><p>

114、;　　傾覆驗算: =3.654 > 1.500，滿足要求。</p><p>　　綜上可知該截面衡重式擋土墻滿足各項強度指標(biāo)，符合要求。</p><p><b>　　6.3坡面防護(hù)</b></p><p>　　本設(shè)計中采用網(wǎng)格式和漿砌片石兩種護(hù)坡形式，網(wǎng)格式為正六邊形水泥砼空心預(yù)制塊，采用C20砼，中間填8 cm厚土種草。對于1:0.5的

115、路塹邊坡垂直高度在2.5 m以下的采用漿砌片石進(jìn)行護(hù)坡，2.5 m以上部分采用鋪草皮的措施。詳見《護(hù)坡設(shè)計圖》。</p><p>　　第七章 路面設(shè)計</p><p>　　7.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計資料</p><p>　　7.1.1 設(shè)計資料</p><p>　　本設(shè)計為雙向四車道高速公路，設(shè)計速度120 km/h。路面設(shè)計采用雙輪組單軸載1

116、00 kN為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計年限為15年。擬采用瀝青混凝土路面，設(shè)計初始年平均日交通量為5000輛/晝夜，在使用期內(nèi)交通量年平均增長率為5%。本路段位于上饒南部地區(qū)，屬于第IV7自然區(qū)劃，路基土為高液限粘土，地下水位為-1m，路基填土高度1.2m，沿線有大量碎石集料，并有水泥、石灰等供應(yīng)。</p><p>　　累計標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)（累計當(dāng)量軸次）</p><p>　　已知設(shè)計年限為15年，即t=

117、15，交通量年平均增長率為5%，即γ=5%，車道系數(shù)η一般取0.4-0.5，此設(shè)計取η=0.45，彎沉及瀝青層彎拉應(yīng)力和半剛性基層彎拉應(yīng)力都采用分析時,N1=5000（次/日）</p><p>　　作彎沉計算及瀝青層底彎拉應(yīng)力驗算時</p><p>　　Ne1=[（1+γ)t－1]×365N1η/γ</p><p>　　=[（1+5%)15－1]