一级公路施工设计图交通土建毕业论文

'陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计毕业设计（论文）题目：陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计图第1页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计目录摘要3第一章绪论51.1.1设计标准51.1.2路线走向及工程概况51.1.3沿线自然地理概况61.1.4建设条件81.1.5与周围环境协和自然景观相协调情况81.1.6路基路面91.1.6.1设计依据91.1.6.2公路横断面的设置情况91.1.7桥梁、涵洞101.1.7.1桥梁部分101.1.7.2涵洞部分101.1.7.3通道及人行天桥11第2章平纵横设计122.1.1选线122.1.1.1丘陵地区路线特点122.1.1.2选线原则及依据122.1.2道路等级的确定132.1.2.1已知交通量资料132.1.2.2折算标准132.1.2.3交通量计算132.1.3平面线形设计142.1.3.1设计线形资料142.1.3.2路线长、方位角及转角计算142.1.3.3圆曲线计算152.1.4纵断面设计172.1.4.1纵断面设计的原则172.1.4.2纵坡设计的一般要求172.1.4.3曲线设计注意要点182.1.4.4竖曲线计算18第3章路基设计233.1.1路基横断面布置233.1.2路基边坡及压实233.1.3公路用地宽度24第4章路基路面排水设计244.1.1路基排水设计244.1.2路面排水设计244.1.3钢筋混凝土圆管涵设计254.1.3.1设计资料25第5章挡土墙设计265.1.1土压力及挡土墙自重计算26第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计5.1.1.1土压力计算265.1.1.2挡土墙自重计算285.1.2倾覆及抗滑稳定性验算295.1.2.1抗滑稳定性验算295.1.2.2抗倾覆稳定性验算305.1.3地基承载力验算305.1.4墙身强度验算31第6章路面设计336.1.1水泥混凝土路面设计336.1.1.1交通分析33致谢..................................................................................................................................................35参考文献..........................................................................................................................................36第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计摘要随着社会的发展，我国的公路建设取得了巨大的成就。陕西省商州至陕豫界一级公路是道路是一条三维空间的实体。它是由路基、路面、桥梁、涵洞、和沿线设施所组成的线形构造物。一般所说的路线，是指道路中线的空间位置。路线在水平面上的投影称作路线的平面。沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面。中线上任意一点的法向切面是道路在该点的横切面。路线设计是指确定路线空间位置和各部分尺寸的工作，即通常所说的路线平面设计、路线纵断面设计和横断面设计。三者是相互关联，既分别进行，又综合考虑。本设计论文首先要熟悉地形图和所给的原始资料，分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情况。然后进行选线，方案比选，路线平面设计，纵断面设计，横断面设计，土石方计算，土方调配，边坡设计，沥青路面设计。关键词：路基；路面；涵洞；沥青；砼；横断面第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计ABSTRACTWiththesocialdevelopmentofChina"shighwayconstructionhasmadegreatachievements.ShangzhoutoShanxiandHenan,ShanxiProvince,circlesahighwayroadisathree-dimensionalentity.Itisalinearstructureofroadbed,road,bridges,culverts,andalongthefacility.Usuallysaidroute,referstothespatialpositionoftheroadcenterline.Theprojectionofthelineinthehorizontalplanereferredtotheplaneoftheroute.Alongthethemidlineverticalcutfurtherexpandtheverticalsectionoftheroute.Thecenterlineofanypointoflawtothecutsurfaceisthecross-sectionoftheroadatthatpoint.Routedesignistodeterminetheroutespatiallocationandsizeofthevariouspartsofthework,thatiscommonlyreferredtoastheroutegraphicdesign,routeprofiledesignandcross-sectionaldesign.Threeareinterrelated,andbothwere,andconsidering.Thedesignthesistobefamiliarwithtopographicmapsandtotheoriginaldata,andanalysisofthedistributionofitstopography,theheightdifference,canals,andarableland,buildings,etc..Thenlineselection,programcomparisonandselection,line,graphicdesign,profiledesign,thecross-sectionaldesign,earthworkcalculations,ofEarthwork,slopedesign,thedesignoftheasphaltpavement.Keywords:roadbed;pavement;culverts;asphalt;concrete;cross-section第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计第一章绪论1.1.1设计标准根据本项目工程可行性研究报告和交通部文件，结合陕西高速公路路网规划和经济发展要求，根据本项目交通量发展需要，全线设计速度采用100公里/小时高速公路技术标准。其主要技术指标见表1.1。表1.1主要技术指标表指标名称单位规范值采用值公路等级四车道高速公路四车道高速公路服务水平级一一级设计速度公里/小时8080路基整体式路基宽度米24.524.5路面沥青混凝土沥青混凝土平面圆曲线一般最小半径米7005000圆曲线极限半径米400--圆曲线不设超高最小半径米40005000缓和曲线最小长度米85200平曲线最小长度米170269.353纵断面最大纵坡%42.0833最小坡长米250233.430凸形竖曲线一般最小半径米1000053130凸形竖曲线极限半径米6500---凹形竖曲线一般最小半径米450011560凹形竖曲线极限半径米3000--竖曲线最小长度米85360.008设计荷载计算荷载公路—I级公路—I级设计洪水频率特大桥1/3001/300大中小桥、涵洞、路基-------------1.1.2路线走向及工程概况起点位于窑家坳，起点桩号为K0+000，终点位于横冲，终点桩号为K2+803.432，全长2.803Km。第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计全线采用四车道高速公路标准：计算行车速度采用800公里/小时，路基宽度24.5米，桥涵设计荷载采用公路Ⅰ级。该段路线全场长2.8公里，全线挖方202353m3,填方400551m3，小桥562米/1座，全线设有配套交通工程及沿线设施。1.1.3沿线自然地理概况1.1.3.1地理位置路线大致沿南东-北西向展布，路线起于窑家坳、青草坝、茶园、止于横冲。沿线交通较为方便。测区地形起伏大，海拔高程多在38m～235m，高差一般在6m～40m左右。路线沿线丘陵连绵起伏，沟谷普遍分布。1.1.3.2气象及水文本项目研究区域属亚热带过渡的季风湿润气候，光热充足，雨量充沛，严寒期短，四季分明，多年平均降雨量1450mm，且多集中在4～8月。月平均最高气温27.9℃，极端最高气温40度；月平均最低气温4.5度，四季有大风，春秋冬季多偏北风，夏季多地方性大风大雨。公路沿线经过的河流主要为渌水一级支流潭水。每年3～8月为汛期，雨量集中，暴雨后河水陡涨；每年9月至次年2月为枯水期。因此暴雨季节汇流较快，水力坡降大，流速较大。路线所经区域按全国水文分区为59区。1.1.3.3工程地质条件1）、地形地貌路线大致沿南东-北西向展布，沿线为丘陵地貌，地势起伏较大，植被发育。地面黄海高程为38～235m，相对高差一般为6～40m。山丘平面形态一般呈带状或不规则圆形，剥蚀较强烈，山丘自然边坡103～5°局部地段基岩裸露。冲沟中地势一般较平缓，冲沟宽度一般50～400m，冲沟遍布农田、水塘，冲沟中地面高程一般为40～65m。本段水系为渌水及渌水的支流，侧向侵蚀为主，河曲发育；路线所经较大的水系为渌水的支流潭水。路线走向一般与山丘及冲沟走向大角度相交。2）、地层岩性冲沟中上覆土层为亚粘土，一般为可硬塑状，厚度2.5～第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计6.0m；局部地段池塘中发育流塑～软塑淤泥、淤泥质粘土，软土厚0.5～1.0m，采用清淤换填处置即可。山坡上上覆土层为硬塑粘土及亚粘土等，厚度一般3.5～6.5m；局部地段厚达20.0m以上，下伏基岩泥盆系灰岩与钙质砂岩、泥灰岩等，以灰岩和钙质砂岩为主。灰岩为弱风化，岩石英钟一般完整，坚硬，局部地段灰岩中发育溶沟、溶洞等岩溶现象，充填物为流软塑粘性土。钙质砂岩、泥灰岩等薄中厚层状，岩石一般较破碎，节理裂隙发育，全强风化层厚度一般1.50～5.5m。挖方地段既有土质边坡，也有石质边陂。边坡上部的强风化砂岩易风化可能会出现碎落、坍塌，工程地质条件较复杂。3）、地质构造及地震沿线地质构造较为复杂，醴攸盆地、株洲盆地，盆地走向为北北东；勘察区石回咀北东向构造发育较为明显，该北东向构造发育于元古界板溪群中；另外，勘察区花岗岩发育地段，位于板杉铺旋卷构造中，岩层走向与线路走向一般大角度相交。沿线分布的一系列向斜、背斜等褶皱构造，控制着区内溪流、沟谷的发育方向。勘察区褶皱发育，一般为直立的背、向斜。本段大的褶皱楚东桥短轴背斜等。褶皱轴部走向为北东或北北东向。背斜的核部为泥盆系。本段一般以中小型断层为主。共发育14条断层（F1～14）。，本段较大规模的断层为发育于板杉铺旋卷构造附近的黎家桥逆断层（F2）、石回咀逆断层（F3）、十里长冲逆断层（F9或F13）。其中黎家桥逆断层倾向南东，倾角约50°；石回咀逆断层倾向北西，倾角约60°；十里长冲逆断层倾向南东，倾角约30°路线两次与该断层相交，断层带附近的泥质板岩受挤压痕迹较显著。除这三条规模较大的断层外，其余一般为平移断层。区内发育的断层一般未直接出露，均被第四系覆盖，发育宽度一般不明。勘察区构造以单斜构造及褶皱为主，未见活动断裂发育的痕迹，新构造运动的痕迹不显著。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），勘察区中硬场的地震动反应谱特征周期为0.35S，因此，路线所经地段区域稳定性良好。区域地质构造对路基稳定无大的影响。4）、水文地质条件勘察区属中亚热带季风湿润气候，四季分明，雨量充沛。历年平均气温17.2～17.6℃；年平均降水量为1367～1432mm，全年无霜期为275～288天。所经地域属湘江流域范围，地表水系较发育河水位受季节性降水影响大，河流流向一般由西向东，在株洲渌口流入湘江。第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计勘察区地下水主要有第四系松散堆积物孔隙水、基岩裂隙水和碳酸盐岩岩溶水三种类型。孔隙水主要赋存于砂卵石及山间谷地砂性土或碎石土中，主要接受大气降水补给，以渗流形式排泄于湘江及其支流中。基岩裂隙水主要赋存于岩石的表层裂隙中，接受大气降水补给，水量一般较小；但在节理裂隙发育的岩石中，水量较大。岩溶水分布于灰岩中，大气降水通过溶沟、溶槽、溶蚀裂隙下渗，储存于溶洞、溶沟、溶蚀裂隙等管道。1.1.4建设条件各料场储藏量丰富，与国道、省道、县道相互连接，交通运输方便，材料支距相对较近，材质、规格和数量均能满足本项目工程结构物、路面材料的施工要求。1.1.5与周围环境协和自然景观相协调情况为使高速公路建设与周围景观协调，减少对生态环境和人文景观的破坏，在测设工作中，本着防、治结合的原则采取以下措施：1）.路线布设尽量与沿线地物、地形、环境、景观及规划相协调；尽量避开村庄和城镇规划，减少拆迁，少占良田，降低工程建设对环境的不良影响；2）.尽量维持既有水利设施，完善因工程建设而改变的排灌系统，确保水系畅通；3）.合理设置立交和通道等构造物，减少因公路建设而给沿线群众带来的生产和生活的不便；4）.注意桥梁构造物与周围环境、景观的协调，尽量避免采用呆板、单一的结构形式，增加构造物的美感；5）.加强高边坡、路基及沿河防护，最大限度地避免水土流失，路基防护突出绿化为主的思想；6）.加强景观设计，做好美化，在中央分隔带、护坡道、取土坑等处种植各种适宜生长的灌木、乔木和花卉等，既可隔蔽噪声，又可吸收部分废气、减少尘土，净化环境；7）.施工中注意环境保护，合理选择利用施工场地，减少施工期间污水、废料、噪音等污染。竣工后应及时清理河道、沟渠及道路上堆积物，及时清除临时工程及废弃物，恢复原有地貌景观；加强环境保护设计，尽量使公路设计与周围环境和自然景观相适应，使公路融入大自然中。第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计1.1.6路基路面1.1.6.1设计依据根据沿线的地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件，依据以下规程、规范及有关指导性意见等进行设计：《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）《公路路基设计规范》（JTGD30－2004）《公路排水设计规范》（JTJ018－97）《公路路基施工技术规范》（JTJ033－95）其它有关的规程、规范及设计指导意见。1.1.6.2公路横断面的设置情况1）、公路路基横断面表1.2横断面指标表序号指标名称单位整体式路基1路基宽度米24.52中央分隔带米2.03路缘带米2×0.54行车道米4×7.55硬路肩米2.56土路肩米0.752）、高填深挖路段在施设阶段认真贯彻了交通部要求的尽量控制挖方边坡高度不大于30米，填方边坡不大于20米的环保思想。结合本路段地形起伏大、横坡陡峻的自然特点，通过对路线平面、纵面的优化以及局部路段与桥梁、隧道方案的认真比较，最大限度的减少了高填、深挖路段。填方路基边坡高度小于或等于6.0m时，边坡按1:1.5设计；当边坡高度大于6.0m时，大于6.0m的部分，根据地形变化情况分别采用路肩墙、护脚的形式收缩坡脚。挖方路基边坡设一级或多级平台，各级边坡高度一般为8～10m（土质为8m，石质为10m），对于局部岩石边坡，采用一坡到顶；每两级边坡间设1.5m宽平台，平台外侧设回填种植土槽，进行绿化。第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计3）、边坡防护挖方边坡坡比采用1：0.75～1：1.5，植草绿化，最大限度的增加了坡面绿化。4）、对于斜坡路堤、半填半挖路基及填挖交界处，采用级配较好的砂类土、砾类土、碎石填筑，石质路段过渡段对路床进行加固处理，可减少路基的沉降，确保路基的稳定。5）、挡土墙路堤挡墙控制在200米内。减少路基占用农田数量，使道路与周围环境相协调。由于项目处在山岭区，结合以往湖南高速公路的经验，挡墙高度控制在20米内，对于高挡墙，均需进行特殊计算。1.1.7桥梁、涵洞1.1.7.1桥梁部分桥梁以简支梁桥为主，标准化、定型化，方便施工。并使特殊桥梁各具特色，桥梁布置贴近自然，充分体现与环境相协调。施设阶段结合详勘资料以及地形、地质和水文、水力情况，对初设桥梁进行了进一步的优化，以确保桥梁安全并经济合理。桥梁采取的荷在等级为公路Ⅰ级，桥面宽为26米，起点K0+547终点K0+577，全长30米。桥梁平面，在直线上。纵断在i=1.03%的纵坡上。上部结构采用3x10普通钢筋混凝土简支梁桥，下部结构为：柱式墩、扩大基础，U型桥台、扩大基础。1.1.7.2涵洞部分圆管涵预制管节中节长1.0m/节，端管节0.5m/节。管涵内径1m，管壁厚10cm，埋置超过9米适当增加管壁厚度，涵基础厚度用2倍管涵壁厚，基础砂砾垫层20㎝，涵身每4～6m设一道沉降缝。圆管涵进出水口、八字翼墙未端或锥坡未端，用25cm,厚7.5号浆砌片石+10cm砂砾垫层。并在铺砌未端设隔水墙，宽40cm,深150cm。涵洞基础埋置深度见设计图纸。涵洞施工注意事项：第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计1）、涵洞设计中基本采用标准斜交角。施工中可根据实际地形、地质情况，选拔非标准交角，合理调整涵位，或者对涵洞进出口型式作必要的调整，但应注意进出口与路基排水系统及原沟渠的协调处理。2）、为使涵台与盖板连接起到支撑作用，涵台顶面作成椅背与盖板顶面齐平抵紧。也可采用栓钉连接的方式，此时台帽应预埋与盖板锚栓孔位置相对应的锚栓钢筋。3）、对于钢筋混凝土明板涵，在台帽上设置三角垫层，以使涵面形成1.5%的横坡。4）、台帽或涵台顶面，应铺设厚度不小于1cm的油毛毡垫层。5）、管节必须在混凝土达到设计强度的70％以后，才能脱模、堆放和运输。脱模时应在管壁上注明适用的填土高度。6）、涵洞顶上及涵身两侧在不小于两倍孔径范围的填土须分层对称夯实，相对密度达到95%。7）、施工过程中，当洞顶覆土厚度小于0.8m时，严禁任何重型机械和车辆通过。8）、与涵台结合部分的涵洞基础，必须戳毛并预留钢筋，使涵台与基础结合更好。1.1.7.3通道及人行天桥本项目通道及人行天桥的设置，共分以下几种类型：机耕通道兼排水净宽5.0m净高3.5m主要供行人车通行及排水机耕通道净宽4.0m净高3.0m主要供拖拉机通行人行天桥净宽4.0m桥下净高5.0m主要供行人通行凡下穿高速公路的乡村路、机耕道、人行道，从洞口翼墙外向两端各20m范围改造为水泥砼路面结构（即设计文件中的通道路面结构图）。根据地方公路等级、与主线交叉的具体情况，通过实地勘测，广泛收集地方意见，结合当地路网规划，在初步设计的基础上，对本标段的通道及人行天桥的布置进行了合理增减、改移、归并，本标段共布设通道6处，设置天桥2处。第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计第2章平纵横设计2.1.1选线2.1.1.1丘陵地区路线特点山丘连绵，岗坳交错，地势起伏较大，植被发育，山形迂回曲折，领低脊宽山坡较缓，丘谷相对高差不大。路线受地形的限制。2.1.1.2选线原则及依据在符合国家建设发展的需要下，结合自然条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的，认真观贯彻国家规定的方针政策，深入实际，综合考虑路线、路基、路面、桥涵等，最后选出合适的路线。1）路线的布设结合沿线地形、地物、地质等自然条件，路网布局、互通式立交设置，严格遵照《公路工程技术标准》（JTGBO1-2003）及《公路路线设计规范》JTGD20-2006，合理布设路线方案。2）合理利用地形，正确运用标准，在选用线形要素和技术标准时，进行全面研究分析论证；在造价增加不多的情况下，尽量选用较高的技术标准，以提高公路的使用质量。3）注意立体线形设计，使线形顺适、连续、技术指标均衡，平、纵、横相互配合协调，保证行车安全、舒适，并能满足驾驶员视觉、心理方面的要求。4）本路段经过农田密区，农村道路较多，村庄及高压电网密布，路线布设应满足地方道路规划要求，尽量避开村庄、农田保护区及不良地质地段，少拆高压电网，降低造价。5）路线的布设应与周围的自然环境相协调，并做好道路的景观设计。第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计2.1.2道路等级的确定2.1.2.1已知交通量资料表2.1路段初始年交通量(辆/日,交通量年平均增长率6.85%)三菱T653B黄河JN163江淮HF150太脱拉138S解放SP9200湘江HQP40东风EQ1554364866364364866865362.1.2.2折算标准由《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）规定：高速公路以小客车为折算标准。如下：表2.2各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.0≤19座的客车和载质量≤2t的货车中型车1.5＞19座的客车和载自量＞2t的货车大型车2.0载质量＞7t至≤14t的货车拖挂车3.0载质量＞14的货车2.1.2.3交通量计算根据表2.1和表2.2计算初始年交通量为：N0=436×1.0+486×1.0+636×2.0+436×1.5+486×3.0+686×3.0+536×2.0=7436辆/日2.2.4确定公路等级计算查《公路工程技术标准》（JTGBO1-2003）1.0.4该公路远景设计年限为20年，远景设计年限交通量N按《道路勘测设计》P13公式（1-1）计算：N=N0×（2.1）由公式（2.1）得：N=N0×（1+k）20-1=7436×（1+6.85%）20-1=26185.2辆/日由远景设计年限交通量N=26185.2辆/日，查《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）拟定该公路为高速公路四车道，设计车速为100km/h。第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计2.1.3平面线形设计2.1.3.1设计线形资料图2.1平面线形示意图由图计算出起点、交点重点坐标如下：A（3088413.886，487565.9468）JD2（B）（3088065.2475，488925.3297）B（3087591.7227，490243.2721）2.1.3.2路线长、方位角及转角计算（一）、路线长、方位角（1）、AB段AB间距离公式：（2.2）由式（2.2）计算得：=7537′56″则方位角为：第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计=80°31′7″°+180°-360=104。23′4″（2）、同理BC段为：DBC=1400.428mBC=70°14′14″BC=109°45′46″（二）、转角计算=109°45′46″-10423′4″=5°22′44″（右）2.1.3.3圆曲线计算（1）ABC段即JD2已知=5°22′44″，圆曲线半径R=5000m,缓和曲线长=200m.平曲线图大致如下:其中：—路线转角L—曲线长（m）T—切线长（m）E—外矩（m）J—校正数（m）R—曲线半径（m）图2.2JD2平曲线图根据《道路勘测设计》公式（3-13），公式（3-14），公式（3-15），公式（3-16），公式（3-17），公式（3-18），公式（3-19）：q=（2.3）p=（2.4）第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计（2.5）切线长：（2.6）曲线长：（2.7）圆曲线长：(2.8)外距：（2.9）超距:(2.10)由公式（2.3）计算得：q=/2-=99.999m由公式（2.4）计算得：p==0.249由公式（2.5）计算得：=1.15由公式（2.6）计算得：由公式（2.7）计算得：=669.353(m)由公式（2.8）计算得：=269.353(m)由公式（2.9）计算得：=5.846(m)由公式（2.10）计算得：=0.339(m)特殊点桩号校核：AK0+000.000+LAB+1403.378JD2K1+403.378－T－334.864ZHK1+068.515+LS+200HYK1+268.515+LY+269.353第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计YHK1+537.868+LS+200HZK1+737.868-L/2-669.353/2QZK1+403.192+J2/2+0.339/2JD2K1+403.378校核无误。2.1.4纵断面设计纵断面设计中，本着保护自然环境的设计理念，尽量使路线顺应自然地形的起伏；充分考虑与地方道路在纵面的交叉关系，处理好上跨或下穿的关系；尽量控制路基填土高度，以减小拆迁占地；变坡点位置及标高、坡率和坡长、在满足平纵组合的情况下优化组合，竖曲线半径尽量采用较大值。2.1.4.1纵断面设计的原则（1）纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。（2）纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。（3）平面与纵断面组合设计应满足：（4）视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。（5）平曲线与竖曲线应相互重合，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”。（6）平、纵线形的技术指标大小应均衡。（7）合成坡度组合要得当，以利于路面排水和行车安全。（8）与周围环境相协调，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并起到引导视线的作用。2.1.4.2纵坡设计的一般要求①纵坡设计必须满足《公路工程技术标准》（JTGBO1-2003）的有关规定，一般不轻易使用极限值。②纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡。第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计③纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合。2.1.4.3曲线设计注意要点竖曲线设计计算从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意有以下几点：在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良；避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全；在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些；纵断面线形设计应注意与平面线形的关系，汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形；纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡以不小于0.3%为宜，保证排水要求。考虑设计洪水位保证路线的最低标高，以免遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定；纵坡设计应争取填、挖平衡，尽量利用挖方作就近填方，以减少借方和废方，接生土石方量，降低工程造价；纵坡设计时，还应结合当地实际情况找准控制点，适当照顾当地民间运输工具，农业机械、农田水利等方面的要求。2.1.4.4竖曲线计算1)变坡点JD2，其的桩号K0+480根据设计得知：第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计图2.3JD2竖曲线图拟定R2=11560.00，查《道路勘测设计》得：（2.11）切线长:（2.12）竖曲线外距：（2.13）由公式（2.10）计算得：由公式（2.11）计算得：由公式（2.12）计算得：=1.4m2)、竖曲线内桩号的设计高程计算已知变坡点JD2的高程=56m，则K0+480的设计高程H=56+1.4=57.4m。查《道路勘测设计》计算公式如下：右半部分：（2.14）左半部分：（2.15）其中：曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。直线上点到相邻变坡点的距离第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计表2.3JD2曲线内整桩设计高程K0+299.9960059.75059.750K0+32020.0040.01759.33459.351K0+34040.0040.06958.91758.986K0+36060.0040.15658.50058.656K0+38080.0040.27758.08358.360K0+400100.0040.43357.66658.099K0+420120.0040.62357.25057.873K0+440140.0040.84856.83357.681K0+460160.0041.10756.41757.524K0+500180.0041.40155.91357.314K0+520160.0041.10756.15357.260K0+540120.0040.62356.61857.241K0+560100.0040.43356.82457.257K0+58080.0040.27757.03157.308K0+60060.0040.15657.23757.393K0+62040.0040.06957.44457.513K0+64020.0040.01757.65057.667K0+660.0040057.85657.8562、1）变坡点JD3其的桩号K1+450根据设计得知：第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计图2.4JD3竖曲线图拟定R3=78770，则同理：由公式（2.10）计算得：由公式（2.11）计算得：由公式（2.12）计算得：=0.498m2)、竖曲线内桩号的设计高程计算已知变坡点JD3的高程=66.0m，则K1+450的设计高程H=66-0.498=65.502m。由公式（2.13）（2.14）即下式计算：右半部分：左半部分：其中：曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。直线上点到相邻变坡点的距离表2.4JD3曲线内整桩设计高程第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计K1+170.0010063.11363.113K1+1809.9990.00163.21763.216K1+20029.9990.06963.42363.417K1+22049.9990.15663.62963.613K1+24069.9990.27763.83563.804K1+26089.9990.43364.04163.990K1+280109.9990.62364.14464.067K1+300129.9990.84864.27864.171K1+320149.9991.10764.48964.346K1+340169.9991.40164.70064.517K1+360189.9991.10764.91264.683K1+380209.9990.62365.12364.843K1+400229.9990.43365.33464.998K1+420249.9990.27765.54665.149K1+440269.9990.15665.63565.172K1+460269.9990.06965.75765.294K1+480249.9990.01765.83165.434K1+500229.9990.06965.90565.569K1+520209.9990.15665.97965.699K1+540189.9990.27766.05365.824K1+560169.9990.43366.12765.944K1+580149.9990.62366.19066.047K1+600129.9990.84866.16666.059K1+620109.9991.10766.24666.169K1+64089.9991.40166.32466.273K1+66069.9991.10766.40466.373K1+68049.9990.62366.48366.467K1+70029.9990.43366.56366.557K1+7209.9990.27766.64266.641K1+729.9990066.72066.720第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计第3章路基设计3.1.1路基横断面布置由横断面设计查《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）部分可知，路基宽度为24.5m，其中路面跨度为16.00m，中间带宽度为2m，其中中央分隔带宽度为2.0m，左侧路缘带宽度为0.5×2=1.00m，硬路肩看度为2.5×2=6.0m，土路肩宽度为0.75×2=1.5m。；路面横坡为2%，土路肩横坡为3%。3.1.2路基边坡及压实1）、路基边坡当路堤边坡高度H≤6.0m时，其边坡坡度采用1∶1.5；当路堤边坡高度H＞6.0m时，其上部6.0m高度范围内边坡坡度采用1∶1.5，在6m变坡处设1m平台，平台设3%横坡。2）、路基压实标准路基压实采用重型压实标准，压实度应符合《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）表4.0.4的要求表3.1路基压实度填挖类别路床顶面以下深度（m）路基压实度（高速公路、一级公路）零填即挖方0～0.300～0.80—≥96填方0～0.800.80～1.50＞１.50≥96≥94≥93第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计由于路线地处水网地区，设计中应加强挖淤排水及清除表土的严格要求。路基基底为耕地或土质松散时，应在填前进行压实，路基设计时，可考虑了清理场地后进行填筑压实，厚度按20cm计列压实下沉所填增加的土方量。3.1.3公路用地宽度根据路基不止形式，填土高度及边坡形式计算路基用地范围，按规范要求的公路用地宽度界限为公路路堤两侧排水沟外边缘以外不小于1m范围内的土地；在有条件的地段，高速公路、一级公路不小于3m，此处设置为3m。第4章路基路面排水设计4.1.1路基排水设计路基地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跃水井和急流槽，各类地段排水沟应高出设计水位0～2m以上。边沟横断面采用梯形，梯形边沟内侧边坡坡度为1:1～1:1.5,一级公路的边沟的深度不应小于0.6m，边沟纵坡宜与路线纵坡一致并不宜小于0.5%，边沟可采用浆砌片石，水泥混凝土预制块防护，一级公路当采用M7.5的砂浆强度，边沟长度不宜超过500m，截水沟横断面可采用梯形，边坡视土质而定，一般采用1:10～1:1.5，深度及宽度不宜小于0.5m，沟底纵坡不宜小于0.5%，水流通过陡坡地段时可设置跌水等或急流槽，应采用浆砌片石或水拧混凝土预制块砌筑，边墙应高出设计水位0.2m以上，其横断面形式为矩形，槽底应做成粗糙面，厚度为0.2～0.4m，混凝土为0.1～0.3m，跃水的台阶高度可采用0.3～0.6m，台面坡度应为2%～3%，急流槽以纵坡不宜陡于1:1.5，急流槽过长时应分段修筑，每段长度不宜超过10m。4.1.2路面排水设计本公路的路面排水主要是采用路肩排水措施，组要由拦水带、急流槽和路肩排水沟组成以及中央分隔带排水设施组成。1）、　路肩排水设施的纵坡应与路面的纵坡一致，当路面纵坡小于0.3%时，可采用横向分散排水方式将路面水排出路基，但路基填方边坡应进行防护。第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计路堤边坡较高，采用横向分散排水不经济时，应采用纵向集中排水方式，在硬路肩边缘设置排水带，并通过急流槽将水排出路基。拦水带可采用水泥混凝土预制块或沥青混凝土筑成，拦水带高出路肩12cm,顶宽8～10cm。急流槽的设置距按路肩排水的容许容量计算确定以20m～50m为宜，急流槽可设置在凹形曲线底部及构造物附近，并考虑到地形、边坡状态及其它排水设施的联接。2）、中央分隔带排水中央分隔带排水设施由纵向排水沟（明沟、暗沟）、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。在设置超高路段，路面水由中央分隔带排水设施排出，在干旱少雨地区，采用凸形中央分隔带，可设开口明槽，雨水流向下半幅路面排出，开口明槽可采用封闭式，横断面尺寸为高×宽=15cm×20cm，间距宜为3～5m。中央分隔带纵向排水沟（管）与横向排水管联接时可采用集水井的形式，横向排水管直径一般采用20～60cm水泥混凝土管成塑料排水管，管底纵坡不应小于1%，出口应采取防护措施。设置超高段的中央分隔带的排水沟可设雨水井，雨水井的设置间距应根据流量计算确定，一般为10～30m。矩形雨水井尺寸采用长×宽×深=60cm×40cm×60cm，边墙采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑。相邻雨水井间用直径20～40cm的水泥混凝土管纵向联接，管底最小纵坡不应小于0。3%，雨水井回击雨水可直接排入桥涵或通过横向排水管排出。多雨地区的中央分隔带，表面不作封闭时，可设地下排水渗沟，排水渗沟两侧可用沥青砂、沥青土工布或粘土封闭，排水渗沟顶与路床顶面齐平，渗沟宜采用直径5cm～8cm的硬塑料管将水引致路基边坡以外。4.1.3钢筋混凝土圆管涵设计4.1.3.1设计资料桩号：K1+890.00公路一级车道数=4砼标号=25号砼抗压强度(Ra)=14.5Mpa砼弹性模量(Eh)=28500.0Mpa钢筋等级=1级钢筋直径(DG)=10mm钢筋抗拉强度(Rg)=240.0Mpa钢筋弹性模量(Eg)=210000.0Mpa土容重(Rt)=18.0KN/立米土的内摩擦角=35度管节内径(d)=100.0cm外径(D)=130cm管璧厚度(DT)=15cm管壁内外径的平均半径R=57.5管顶填土高度(H)=5.01m其圆管涵的设计可采用公路-Ⅰ第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计级汽车荷载，钢筋直径为10mm，钢筋数量为16根。第5章挡土墙设计5.1.1土压力及挡土墙自重计算5.1.1.1土压力计算挡土墙的荷载取组合Ⅱ，结构重要性系数取1.0，承载能力极限状态作用分项系数如下：挡土墙结构重力分项系数恒载或车辆荷载、人群荷载的主动土压力1）.按墙高确定的附加荷载强度进行换算均布土层厚度：挡土墙设计,换算均布土层厚度可直接由挡土墙高度确定的附加荷载强度计算:（3-1）式中:≤2.020.0≥10.010.0(资料来源:邓学钧:《路基路面工程》，人民交通出版社，2005.8,第140页)由公式4.1计算有:2）.求破裂角第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计所以:，仰斜时取负值，俯斜时取正值；；；；；；；。人群荷载做最不利荷载布置，布置方式为连续均布荷载，布置宽度为。假设破裂面交于荷载内.挡墙的总高度：H=10.2m，挡墙的基地水平总宽度：B=6.4m验算破裂面是否交于荷载内：堤顶破裂面距墙踵:菏载内边缘距墙踵:菏载外边缘距踵:因:1.65<5.907<26.15,故:破裂面交与荷载内,所以假设的计算图式符合实验.故破裂面交于荷载内，与原假设相符，所选用公式正确。3）.求主动土压力系数第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计4）.求主动土压力及作用点位置5.1.1.2挡土墙自重计算挡土墙可以分成五部分分别求挡土墙自重。如图5-2图5-2第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计相对于墙趾点，的力臂相对于墙趾点，的力臂相对于墙趾点，的力臂相对于墙趾点，的力臂相对于墙趾点，的力臂5.1.2倾覆及抗滑稳定性验算5.1.2.1抗滑稳定性验算由P144公式验算重力式挡土墙沿基底的倾斜滑动稳定性采用以下计算公式（5-1）式中:—挡土墙重力；—主动土压力；—基底摩擦系数；0—基底倾斜角，—墙背倾斜角，—墙背与填土间的摩擦角采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,基底摩擦系数,挡墙每延米体积,挡土墙自重，由公式3.11计算如下：则抗滑稳定性验算通过。第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计5.1.2.2抗倾覆稳定性验算由P145公式验算重力式挡土墙沿基底的倾覆稳定性采用以下计算公式（5-2）式中:—挡土墙重力；,—主动土压力的水平和垂直分力(kN)；—对墙趾O点的力臂(m)；—对墙趾O点的力臂(m)；—对墙趾O点的力臂(m)。相对于墙趾点，墙身重力的力臂相对于墙趾点，的力臂相对于墙趾点，的力臂则抗倾覆稳定性验算通过。5.1.3地基承载力验算由P145公式作用于基底的合力偏心距e计算公式（5-3）基底边缘最大、最小压应力计算公式第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计（5-4）式中:—作用于基底的合力的法向分力N对O点的力臂(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离作用于基底的合力偏心距验算满足:因为：,则：地基承载应力抗力值式中:—地基承载应力标准值；—承载力修正系数；—基底下持力层上土的天然重度；—基础底面以下各土层的加权平均重度；b—基础底面宽度小于3m时取3m，大于6m时取6m；h—基础底面的埋置深度，则基地应力检算通过。5.1.4墙身强度验算由P155公式[极限状态法]:结构重要性系数，按每延米墙长验算截面上的轴向力组合设计值：第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计轴心力偏心影响系数墙构件的计算截面每延米面积A=27.675(m²)材料抗压极限强度圬工材料的抗力分项系数偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数：，，强度计算:强度验算满足要求稳定计算:显然稳定验算满足由于基底不受剪力作用，故不做剪应力验算。第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计第6章路面设计6.1.1水泥混凝土路面设计6.1.1.1交通分析表6.1交通组成表车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距（m）交通量三菱T653B29.348.01双—436黄河JN16358.6114.01双—486江淮HF15045.145.11双—636太脱拉138S45.42×902双2436解放SP920025.63×83.43双4486湘江HQP4002×73.22双4686东风EQ15526.52×56.72双25361）轴载分析路面设计双轮组单轴载100KN以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。①按《路基路面工程》P456公式（16-1）轴载换算：（6.1）式中：——100KN的单轴—双轮组标准轴载的作用次数；—单轴—单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i级轴载的总重KN；—各类轴型i级轴载的作用次数；—轴型和轴载级位数；—轴—轮型系数，单轴—双轮组时，=1；单轴—单轮时，按计算；双轴—双轮组时，按式；三轴第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计—双轮组时，按式计算。表6.2轴载换算结果如表所示车型三菱T653B前轴29.34360.000067后轴48.014360.00346黄河JN163前轴58.648636.2372后轴114.014863954.703江淮HF150前轴45.16360.80415后轴45.116360.00186太脱拉138S前轴45.44360.6112后轴2×9043618.0747解放SP9200前轴25.64860.00009后轴3×83.44867.6183湘江HQP40后轴2×73.26861.0913东风EQ155前轴26.55360.00017后轴2×56.75360.0151`4019.161第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计致谢毕业设计是对我们大学三年的综合运用，整合我们所学的的各科知识，使之更为系统化。目的在于让我们整体、系统地把握本专业的特点及知识体系，对大学四年所学的专业知识进行复习与融会贯通，理论联系实际。同时能够较好的培养我们发现问题、解决问题的能力，提高理性思维。这个环节中自己得到了较强的锻炼，并且能培养我们的综合能力。本论文是在长沙交通土建朱文平老师的精心指导下完成的，在短短的3个月里，朱老师对工作兢兢业业，、严谨治学、刻苦钻研的精神一直感染着我。他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样，更激励我去为以后的事业奋斗。老师们平易近人，在这段时间里，他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。在此次毕业设计过程中我也学到了许多了关于道路路线设计方面的知识，粗浅的了解了道路设计的全过程，对以后的工作和学习都有巨大的帮忙。心中的感激是很难用言语还概括的，唯有用今后的加倍努力来报道恩师的教诲。转瞬即逝的大学岁月在我的心中留下了太多的记忆。感谢母校在四年内所给予我的一切，我相信这些都会成为我以后的财富。感谢，大学四年所有我的任教老师教授我的专业知识，为我以后的工作打下了坚实的基础。在即将毕业离校之际，我要感谢所有在生活上给予我关心和帮助以及在学业上的切磋和指点的师长。设计者：邝仁辉长沙理工大学2014年09月第36页共37页 陕西省商州至陕豫界一级公路施工设计参考文献[1]交通部.(JTJD20-2006),公路路线设计规范[s].北京：人民交通出版社，2006.[2]交通部.(JTGB01-2003),公路工程技术标准[s].北京：人民交通出版社，2003.[3]交通部.(JTJD30-2004),公路路基设计规范[s].北京：人民交通出版社，2004.[4]交通部.公路工程基本建设项目设计文件编制办法[s].北京：中国书目文献出版社，1996.[5]交通部.(JTJ003-86),公路自然区划标准[s].北京：人民交通出版社，1986.[6]交通部.(JTGD40-2003),公路水泥混凝土路面设计规范[s].北京：人民交通出版社交通部.(JTGD60-2004),公路桥涵设计通用规范[s].北京：人民交通出版社，2004.[8]交通部.(JT/T279-2004),公路交通标志板[s].北京：人民交通出版社，2004.[9]交通部.(JTGD81-2006),公路交通安全设施设计规范[s].北京：人民交通出版社第36页共37页'