高速公路畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的題目為蕪銅（梅沖-朱沖段）高速公路設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)是按照道路設(shè)計(jì)的步驟和方法，采用最新的高速公路設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體的地形、地質(zhì)、地貌以及水文情況，嚴(yán)格編寫而成。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是根據(jù)所給的比例為（1:2000）的地形圖，以安徽省的氣候、地質(zhì)情況為依據(jù)，按照交通土建專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的大綱要求

2、，對(duì)資料進(jìn)行整理、分析，并在指導(dǎo)教師的幫助下編制而成。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：道路的選線及定線、道路平面設(shè)計(jì)、道路縱斷面設(shè)計(jì)、道路橫斷面設(shè)計(jì)、公路路基設(shè)計(jì)、公路路面設(shè)計(jì)、公路排水設(shè)計(jì)、附屬物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、公路工程施工組織設(shè)計(jì)、公路工程概預(yù)算編制以及英文翻譯。本設(shè)計(jì)參閱了《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》、《道路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《路基路面工程》、《專業(yè)英語(yǔ)》《公路施工組織與管理》、《公路工程概預(yù)算》、《公路工程概預(yù)算

3、手冊(cè)》、《專業(yè)英語(yǔ)》等專業(yè)文獻(xiàn)。</p><p>　　本人在設(shè)計(jì)過(guò)程中力求做到：技術(shù)上切實(shí)可行、費(fèi)用上保證質(zhì)量與工期的前提下力求最優(yōu)化、施工過(guò)程中安全、保質(zhì)保量，并力求符合工程實(shí)際，使理論知識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相結(jié)合，但由于本人專業(yè)知識(shí)掌握水平有限，沒(méi)有實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中難免有遺漏和不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)批評(píng)和指正。</p><p>　　由于專業(yè)知識(shí)掌握水平有限，沒(méi)有實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)

4、中難免有遺漏和不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)給予批評(píng)和指正。</p><p><b>　　1 路線總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)條件</p><p>　　本設(shè)計(jì)是交通土建專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)任務(wù)是蕪銅（梅沖-朱沖段）高速公路設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括：路線方案的擬定和比選，道路平面線形設(shè)計(jì)，道路縱斷面設(shè)計(jì)，道路橫斷面設(shè)計(jì)，

5、路基設(shè)計(jì)，路面的類型選擇及厚度設(shè)計(jì)，道路排水設(shè)計(jì),施工組織設(shè)計(jì),概預(yù)算等。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的原始資料為地形圖一幅（比例1:2000），地形、地貌、地質(zhì)、氣候、水文等設(shè)計(jì)資料以安徽為依據(jù)。</p><p>　　1.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　路線的起點(diǎn)位于地形圖的左中位置，梅沖村的正南方向；路線的終點(diǎn)位于地形圖的右下角，朱沖村的正西方向；地形圖

6、的左半部分路線起伏，須開(kāi)通一條的隧道通過(guò)；地形圖的右半部分多為平原，低山,有較多的水塘；地形圖的右部具有一個(gè)面積較大的水庫(kù)，嚴(yán)重影響路線走勢(shì)的選擇。</p><p>　　1.1.2 地形、地貌、氣候、水文及社會(huì)狀況</p><p>　　本設(shè)計(jì)處于長(zhǎng)江中下游平原與江南丘陵過(guò)渡地帶,地勢(shì)平坦,平均海拔100m左右,最高海拔為201.2m,最低地面海拔為0.6m, 屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,光照充

7、足，雨量充沛，四季分明，年平均氣溫15～16℃，日照時(shí)數(shù)2000小時(shí)左右。最熱為7～8月，平均氣溫超過(guò)28℃，極端最高氣溫接近40℃；最冷為1月，月平均氣溫僅3℃，曾出現(xiàn)過(guò)-10℃的極端最低氣溫,年降雨量1200mm，但分布不均，主要集中在春季、梅雨季節(jié)和初冬。該地區(qū)屬黏性土地區(qū),土壤的物理力學(xué)性質(zhì)較差細(xì)粒成分較多。表土厚度在10-20mm之間，巖石分布在較深處的地下和山體中，填挖高度在20m范圍內(nèi)一般不會(huì)遇到。毛竹林密集,種植有茶樹(shù),

8、栗子樹(shù)和其他農(nóng)作物,區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r良好,交通量較大。設(shè)計(jì)標(biāo)段大致呈東西走勢(shì),所經(jīng)地區(qū)水網(wǎng)密集,大小水塘十余個(gè),水塘深度在2m左右，水塘面積在300-4000㎡不等，水塘下有1.5m左右的淤泥質(zhì)土層，還有一條貫穿南北的排水溝需要跨越。丘陵區(qū)有大片竹林和散松樹(shù)林,低丘陵局部分布著茶園和生產(chǎn)栗子的果園,平原區(qū)有少部分旱地,該段兩端分布有較密集的混合結(jié)構(gòu)和小比例尺房屋,東側(cè)靠近水渠處有一條南北走向的鄉(xiāng)道需要跨</p><p

9、>　　1.2設(shè)計(jì)依據(jù)和相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　1.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　表1-1 近期交通量表</p><p>　　Tab.1-1 Recent traffic Scale table</p><p>　　通過(guò)車輛折算系數(shù)計(jì)算計(jì)算平均日交通量</p><

10、;p>　　AADT=2460×1.0+420×1.5+1000×2.0+500×1.5+200×1.5</p><p>　　+230×3.0+330×3.0=7820 Pcu/d</p><p>　　N= AADT/Cd=7820/5627=1.39</p><p><b>　　

11、N表示車道數(shù)</b></p><p>　　Cd取服務(wù)水平為一級(jí)時(shí)高速公路Pcu/d/車道</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　現(xiàn)依據(jù)《規(guī)范》將高速公路的設(shè)計(jì)指標(biāo)列出如下：</p><p>　　設(shè)計(jì)車速：100km/h；</p><p><b>　　車道數(shù)：4；<

12、/b></p><p>　　單車道寬：3.75m；</p><p>　　直線最大長(zhǎng)度：20V=2000m；</p><p>　　同向圓曲線間的直線最小長(zhǎng)度：6V=600m；</p><p>　　反向圓曲線間的直線最小長(zhǎng)度：2V=200m；</p><p>　　圓曲線極限最小半徑：400m；</p>

13、<p>　　圓曲線一般最小半徑：700m；</p><p>　　回旋線最小長(zhǎng)度：85m；</p><p>　　平曲線長(zhǎng)度一般值：500m；</p><p>　　平曲線長(zhǎng)度最小值：170m；</p><p>　　停車視距：160m；</p><p><b>　　最大縱坡：4%；</b>&l

14、t;/p><p>　　最大合成坡度值：8%；</p><p>　　最小縱坡：0.5%；</p><p>　　最小坡長(zhǎng)：250m；</p><p>　　凸形豎曲線最小半徑一般值：10000m；</p><p>　　凸形豎曲線最小半徑極限值：6500m；</p><p>　　凹形豎曲線最小半徑一般值：4

15、500m；</p><p>　　凹形豎曲線最小半徑極限值：3000m；</p><p>　　豎曲線長(zhǎng)度一般值：210m；</p><p>　　豎曲線長(zhǎng)度極限值：85m；</p><p>　　圓曲線最大超高橫坡度：8%。</p><p>　　1.3 路線方案選擇</p><p>　　1.3.1路線

16、方案擬定</p><p><b>　　方案一：</b></p><p><b>　　圖1-1方案一</b></p><p>　　Fig.1-1 OptionⅠ</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：1）平曲線所處地形較為平坦。</p><p>　　2）隧道段的長(zhǎng)度較短，且能夠滿足隧道進(jìn)出

17、口處的線性及斷面要求。</p><p><b>　　3）路線長(zhǎng)度較短。</b></p><p>　　4）所經(jīng)居民區(qū)少，拆遷量小。</p><p>　　5）經(jīng)過(guò)的山區(qū)路段短，填挖方量少，植被破壞面積少。</p><p>　　缺點(diǎn)：1）需經(jīng)過(guò)一處小水塘。</p><p>　　2）整個(gè)路線填方稍多。&l

18、t;/p><p><b>　　方案二：</b></p><p><b>　　圖1-2方案二</b></p><p>　　Fig.1-2 Option II</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：1）整個(gè)路線的高程變化不大，高差較小。</p><p>　　2）填挖方量相對(duì)較小。</p&g

19、t;<p>　　缺點(diǎn)：1）不容易能夠滿足隧道進(jìn)出口線形標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　2）路線所處地形較為崎嶇，線形很差。</p><p>　　3）所經(jīng)地區(qū)拆遷量較大。</p><p>　　4）對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重。</p><p>　　5）經(jīng)過(guò)一片栗子園，需要增加工程 預(yù)算。</p><p>　　6）隧道設(shè)在緩和

20、曲線處,加大了隧道施工的難度。</p><p>　　1.3.2路線方比選</p><p>　　方案一的線形選擇注重了路線與環(huán)境相協(xié)調(diào)的要求，在隧道進(jìn)出口位置的選擇上考慮到隧道施工難易程度，將隧道設(shè)計(jì)在直線段上，并且能夠滿足隧道洞口內(nèi)外3S車程范圍內(nèi)平、縱、橫斷面保持一致。盡管在填方量上會(huì)稍大，但相對(duì)于方案二來(lái)說(shuō)，工程造價(jià)，對(duì)該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以及線形方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。</p>

21、;<p>　　綜合以上比較，本設(shè)計(jì)采用第一方案。</p><p><b>　　2 道路平面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 平面線形要素的確定</p><p><b>　　2.1.1 直線</b></p><p><b>　　直線的最大長(zhǎng)度：</b>&

22、lt;/p><p>　　一般認(rèn)為直線的最大長(zhǎng)度取20V為宜，即20×100=2000m。</p><p><b>　　直線的最小長(zhǎng)度：</b></p><p>　　1）同向圓曲線間的直線最小長(zhǎng)度，不小于設(shè)計(jì)速度的6倍為宜，即6×100=600m。</p><p>　　2）反向圓曲線間的直線最小長(zhǎng)度，不小于

23、設(shè)計(jì)速度的2倍為宜，即2×100=200m。</p><p>　　2.1.2 圓曲線</p><p>　　當(dāng)設(shè)計(jì)車速為100km/h時(shí)，</p><p>　　圓曲線極限最小半徑為400m；</p><p>　　圓曲線一般最小半徑為700m；</p><p>　　但圓曲線最大半徑不宜超過(guò)10000m。<

24、/p><p>　　2.1.3 緩和曲線</p><p><b>　　1）緩和曲線長(zhǎng)度：</b></p><p>　　當(dāng)設(shè)計(jì)車速為100km/h時(shí)，緩和曲線最小長(zhǎng)度為85m。</p><p>　　2）平曲線最小長(zhǎng)度：</p><p>　　當(dāng)設(shè)計(jì)車速為100km/h時(shí)，</p><p

25、>　　平曲線最小長(zhǎng)度一般值為：500m；</p><p>　　平曲線最小長(zhǎng)度最小值為：170m。</p><p>　　平面線形要素的組合類型采用兩段基本型，即直線—回旋線—圓曲線—回旋線—直線的順序組合的形式。兩段回旋線長(zhǎng)度相等，關(guān)于圓曲線對(duì)稱。</p><p>　　2.2平面線形幾何要素的計(jì)算</p><p>　　2.2.1平面線形要

26、素計(jì)算參數(shù)的確定</p><p>　　結(jié)合所處地形、地質(zhì)情況，在指導(dǎo)老師的幫助下，確定了一條具有兩條平曲線，并且轉(zhuǎn)向相反地路線。路線的起點(diǎn)樁號(hào)為K0+000.000，終點(diǎn)樁號(hào)為K2+840.518，總里程為2840.518米。</p><p>　　起點(diǎn)的坐標(biāo)為（244.0,30.0），JD1的坐標(biāo)為（514.4,1421.2），JD2的坐標(biāo)為（370.0,2418.6），終點(diǎn)坐標(biāo)為（526

27、.0,2824.4）。JD1處的圓曲線半徑擬為1300m，緩和曲線長(zhǎng)度為220m；JD2處的圓曲線半徑擬為1200m，緩和曲線長(zhǎng)度為240m。</p><p>　　2.2.2交點(diǎn)坐標(biāo)的確定及轉(zhuǎn)角值的計(jì)算</p><p>　　設(shè)起點(diǎn)坐標(biāo)為，第個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為，=1,2,3，…，n，則：</p><p>　　坐標(biāo)增量：

28、 （2-1）</p><p>　　交點(diǎn)間距： （2-2）</p><p>　　象限角： （2-3）</p><p>　　計(jì)算方位角： 當(dāng)>0，>0

29、時(shí)：</p><p>　　當(dāng)<0，>0時(shí)： （2-4）</p><p><b>　　當(dāng)<0, <0時(shí)：</b></p><p><b>　　當(dāng)>0，<0時(shí)：</b></p><p><b>　　1）起點(diǎn)與

30、之間：</b></p><p><b>　　坐標(biāo)增量： </b></p><p><b>　　交點(diǎn)間距： </b></p><p>　　象限角： </p><p><b>　　計(jì)算方位角： </b></p><p>&

31、lt;b>　　2）與之間：</b></p><p><b>　　坐標(biāo)增量： </b></p><p><b>　　交點(diǎn)間距： </b></p><p>　　象限角： </p><p><b>　　計(jì)算方位角： </b></p>

32、;<p>　　轉(zhuǎn)角： （右偏）</p><p><b>　　3）與終點(diǎn)之間：</b></p><p><b>　　坐標(biāo)增量： </b></p><p><b>　　交點(diǎn)間距： </b></p><p>　　象限角： </p

33、><p><b>　　計(jì)算方位角： </b></p><p>　　轉(zhuǎn)角： （左偏）</p><p>　　2.2.3 幾何要素計(jì)算及主點(diǎn)樁計(jì)算</p><p>　　1）幾何要素及主點(diǎn)樁計(jì)算：</p><p>　　圓曲線半徑：R=1300m；</p><p>　　

34、緩和曲線長(zhǎng)度：=220m；</p><p><b>　　轉(zhuǎn)角：；</b></p><p>　　2）幾何要素及主點(diǎn)樁計(jì)算</p><p>　　圓曲線半徑：R=1200m；</p><p>　　緩和曲線長(zhǎng)度：=240m；</p><p><b>　　轉(zhuǎn)角：；</b></p&

35、gt;<p>　　2.2.4 中樁坐標(biāo)舉例計(jì)算</p><p><b>　　1）的點(diǎn)坐標(biāo)：</b></p><p><b>　　2）的點(diǎn)坐標(biāo)：</b></p><p>　　3）前直線上K1+000點(diǎn)坐標(biāo)：</p><p>　　4）曲線上K1+100點(diǎn)坐標(biāo)：</p><

36、;p>　　5）K1+100樁號(hào)的方向角計(jì)算：</p><p>　　本設(shè)計(jì)平面線形的樁號(hào)以20m為間隔，其余各樁坐標(biāo)及方向角的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附表中的逐樁坐標(biāo)表。</p><p><b>　　3 道路縱斷面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1地面線繪制和控制點(diǎn)標(biāo)高確定</p><p>　　根據(jù)平面設(shè)計(jì)路線及地形地貌圖查

37、出整20m樁號(hào)點(diǎn)高程值，繪制地面線。</p><p>　　線路經(jīng)過(guò)一條等外公路，高程為42.9m，需架設(shè)橋梁經(jīng)過(guò)。</p><p>　　3.2 縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)</p><p>　　縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的各項(xiàng)規(guī)定，并且應(yīng)該保證縱坡均勻平順、起伏緩和，坡長(zhǎng)適當(dāng)，車輛能以一定速度安全順適地行駛。</p><p>　　3.2.1 縱坡設(shè)

38、計(jì)</p><p><b>　　1）最大縱坡</b></p><p>　　最大縱坡是指在縱坡設(shè)計(jì)中，各級(jí)道路允許采用的最大坡度值。本設(shè)計(jì)的的設(shè)計(jì)車速為100km/h，最大縱坡為4%。</p><p><b>　　2）最小縱坡</b></p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定：公路的縱坡不宜小于0.3%；一般

39、情況下以采用不小于0.5%的縱坡為宜。</p><p><b>　　3）合成坡度</b></p><p>　　合成坡度是指在設(shè)有超高的平曲線上，路線縱坡與超高橫坡所組成的坡度。設(shè)計(jì)車速為100km/h的最大合成坡度值為10%。</p><p>　　3.2.2 坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1）最小坡

40、長(zhǎng)</b></p><p>　　縱斷面上變坡點(diǎn)過(guò)多，縱向起伏變化頻繁，會(huì)使行駛的車輛顛簸頻繁，車速較高表現(xiàn)越明顯，從而影響了行車的舒適性和安全性。</p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定，設(shè)計(jì)車速為100km/h的最小坡長(zhǎng)為250m。</p><p><b>　　2）最大坡長(zhǎng)</b></p><p>　　坡長(zhǎng)太短對(duì)

41、行車不利，長(zhǎng)距離的陡坡對(duì)汽車行駛也很不利，汽車上坡時(shí)克服坡度阻力，須采用低速擋行駛，坡長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，水箱沸騰，行駛無(wú)力；而下坡時(shí)，則因坡度過(guò)陡，坡段過(guò)長(zhǎng)而使汽車長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)，極易造成行車事故。</p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定：設(shè)計(jì)車速為100km/h，坡度為4%時(shí)，最大坡長(zhǎng)為800m；坡度為3%時(shí)，最大坡長(zhǎng)為1000m。對(duì)于高速公路，即使縱坡小于3%，其坡長(zhǎng)也不宜太長(zhǎng)。</p><p

42、>　　3）本設(shè)計(jì)的兩段坡長(zhǎng)分別為：2192.325m，192.843m。雖然第一段坡長(zhǎng)大于1000m，但坡度較小，所以本設(shè)計(jì)坡長(zhǎng)滿足要求。</p><p>　　3.3 豎曲線設(shè)計(jì)</p><p>　　縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了滿足行車平順、安全、舒適以及視距和路容美觀的要求，需用一段曲線來(lái)緩和，這條曲線稱為豎曲線。設(shè)計(jì)上一般采用二次拋物線作為豎曲線。</p>&l

43、t;p>　　3.3.1 豎曲線要素的計(jì)算公式</p><p>　　設(shè)變坡點(diǎn)相鄰兩直線段坡度分別為和；</p><p>　　坡度差： （3-1）</p><p>　　豎曲線半徑：

44、 （3-2）</p><p>　　豎曲線長(zhǎng)度： （3-3）</p><p>　　豎曲線切線長(zhǎng)： （3-4）</p><p>　　豎曲線上任一點(diǎn)豎距：

45、 （3-5）</p><p>　　豎曲線外距： （3-6）</p><p>　　式中 ——坡度差；當(dāng)為“+”時(shí)，表示凹形豎曲線；</p><p>　　當(dāng)為“-”時(shí)，表示凸形豎曲線。</p>

46、<p>　　——豎曲線上任一點(diǎn)橫距。</p><p>　　3.3.2 豎曲線半徑及長(zhǎng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　1）凹形豎曲線半徑設(shè)計(jì)</p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定：設(shè)計(jì)車速為100km/h，凹形豎曲線最小半徑一般值為4500m，凹形豎曲線最小半徑極限值為3000m。</p><p><b>　　2）豎曲線長(zhǎng)度設(shè)

47、計(jì)</b></p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定：豎曲線長(zhǎng)度一般值為210m，豎曲線長(zhǎng)度極限值為85m。</p><p>　　3）本設(shè)計(jì)豎曲線半徑為15000m；豎曲線長(zhǎng)度為455.35m。因此本設(shè)計(jì)滿足豎曲線半徑和長(zhǎng)度的要求。</p><p>　　3.3.3 豎曲線設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　1）豎曲線要素計(jì)算

48、</b></p><p>　　變坡點(diǎn)的樁號(hào)為K2+420.0；高程為50.5m；半徑為15000m；為-1.157%；為1.879%。</p><p><b>　　為凹形</b></p><p><b>　　2）設(shè)計(jì)高程計(jì)算</b></p><p><b>　　豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)&

49、lt;/b></p><p><b>　　豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)</b></p><p><b>　　豎曲線起點(diǎn)高程</b></p><p>　　樁號(hào)K2+200處： </p><p><b>　　橫距</b></p><p><b>　　豎距&

50、lt;/b></p><p><b>　　切線高程</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)高程</b></p><p>　　表3-1 豎曲線要素表</p><p>　　Tab.3-1 Vertical curve elements table</p><p>　　其

51、余樁號(hào)設(shè)計(jì)高程計(jì)算同上，詳見(jiàn)縱斷面設(shè)計(jì)圖。</p><p>　　3.3.4 合成坡度計(jì)算</p><p>　　合成坡度的計(jì)算公式為： </p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　式中 ——合成坡度；</p><p>　　——路線設(shè)計(jì)縱坡度；</p>&l

52、t;p><b>　　——超高橫坡度。</b></p><p>　　超高橫坡度采用5%。</p><p>　　<，滿足合成坡度要求。</p><p>　　3.4 道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)</p><p>　　1）本設(shè)計(jì)采用一條豎曲線，豎曲線起終點(diǎn)的樁號(hào)分別為K2+192.325，K2+647.675。</

53、p><p>　　HZ點(diǎn)和YZ點(diǎn)樁號(hào)分別為K1+896.618，K2+839.561滿足了“平包豎”的要求。</p><p>　　2）兩條豎曲線的半徑為15000m；保證了平曲線與豎曲線半徑大小均衡的要求，且充分滿足了平曲線半徑小于1000m，豎曲線的半徑為平曲線半徑的10-20倍的要求。</p><p>　　3）本設(shè)計(jì)的合成坡度為5.341%，既小于8%又大于0.5%，

54、避免了合成坡度過(guò)大或過(guò)小對(duì)行車產(chǎn)生的不利影響。</p><p>　　3.5 縱斷面的繪制</p><p>　　縱斷面采用直角坐標(biāo)，橫坐標(biāo)表示樁號(hào)，縱坐標(biāo)表示高程，為了明顯地反映道路中線的地面起伏情況，比例設(shè)為：橫坐標(biāo)1:2000；縱坐標(biāo)1:200。具體圖形見(jiàn)縱斷面圖。</p><p>　　4 道路橫斷面設(shè)計(jì)</p><p>　　道路的橫斷

55、面是道路中線上各點(diǎn)垂直于路線前進(jìn)方向的豎向剖面。道路橫斷面設(shè)計(jì)是指研究路基橫斷面結(jié)構(gòu)組成及尺寸的過(guò)程。</p><p>　　4.1 道路橫斷面組成設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.1 路幅布置類型的設(shè)計(jì)</p><p>　　路幅是公路路基頂面兩路肩外側(cè)邊緣之間的部分。根據(jù)當(dāng)?shù)氐哪杲煌壳闆r確定車道數(shù)量。</p><p>　　表4-1 近

56、期交通量表</p><p>　　Tab.4-1 Recent traffic Scale table</p><p>　　通過(guò)車輛折算系數(shù)計(jì)算計(jì)算平均日交通量</p><p>　　AADT=2460×1.0+420×1.5+1000×2.0+500×1.5+200×1.5</p><p>　　

57、+230×3.0+330×3.0=7820 Pcu/d</p><p>　　N= AADT/Cd=7820/5627=1.39</p><p><b>　　N表示車道數(shù)</b></p><p>　　Cd取服務(wù)水平為一級(jí)時(shí)高速公路Pcu/d/車道</p><p>　　由于高速公路最少為四車道，所以本設(shè)

58、計(jì)采用雙幅四車道。</p><p>　　4.1.2 行車道的設(shè)計(jì)</p><p>　　行車道是道路上供各種車輛行駛部分的總稱?！稑?biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定設(shè)計(jì)車速?gòu)?0km/h至120km/h，每條車道寬度均采用3.75m；《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定高速公路有四條以上的車道，一般設(shè)置中央分隔帶。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)車速為100km/h，車道寬度為3.75m，并且本設(shè)計(jì)設(shè)置中

59、央分隔帶。</p><p>　　4.1.3 路肩的設(shè)計(jì)</p><p>　　《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：高速公路應(yīng)在右側(cè)硬路肩寬度內(nèi)設(shè)右側(cè)路緣帶，其寬度為0.5m；高速公路的右側(cè)硬路肩寬度小于2.5m時(shí)，應(yīng)設(shè)置緊急停車帶。</p><p>　　本設(shè)計(jì)車速為100km/h，本設(shè)計(jì)硬路肩寬度為3m，在右側(cè)硬路肩寬度內(nèi)設(shè)右側(cè)路緣帶，其寬度為0.5m；土路肩寬度為0.75m；并且不設(shè)

60、置緊急停車帶。</p><p>　　4.1.4 中間帶的設(shè)計(jì)</p><p>　　中間帶是指在兩個(gè)不同行駛方向行車道之間的地帶。中間帶由兩條左側(cè)路緣帶和中央分隔帶組成。《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：高速公路整體式斷面必須設(shè)置中間帶。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中央分隔帶寬度為2m；左側(cè)路緣帶寬度為0.75m；中間帶寬度為3.5m。</p><p>　　為

61、了便于養(yǎng)護(hù)作業(yè)和某些車輛在必要時(shí)駛向反向車道，中央分隔帶應(yīng)按一定距離設(shè)置開(kāi)口部，開(kāi)口部一般情況下以每2km的間距設(shè)置為宜，并且開(kāi)口端部形狀為半圓形。</p><p>　　4.1.5 路拱的設(shè)計(jì)</p><p>　　為了路面的雨水及時(shí)排除，將路面做成由中央向兩側(cè)傾斜的拱形，稱為路拱。路拱傾斜的大小以百分率表示，稱為路拱橫坡度。《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：高速公路整體式路基的路拱宜采用雙向路拱坡度，由路

62、中央向兩側(cè)傾斜，路拱坡度宜為2%；土路肩的排水性遠(yuǎn)低于路面，其坡度宜增大1%-2%。</p><p>　　本設(shè)計(jì)路拱坡度為2%；土路肩處坡度為3%。</p><p>　　圖4-1行車道設(shè)計(jì)圖</p><p>　　Fig.4-1 Lane design</p><p>　　4.2 道路加寬和超高設(shè)計(jì)</p><p>　

63、　4.2.1 道路加寬設(shè)計(jì)</p><p>　　汽車在曲線路段上行駛時(shí)，靠近曲線內(nèi)側(cè)后輪行駛的曲線半徑最小，靠曲線外側(cè)的前輪行駛的曲線半徑最大。為適應(yīng)汽車在平曲線上行駛時(shí)，后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)的需要，在平曲線內(nèi)側(cè)相應(yīng)增加的路面、路基寬度稱為曲線加寬。</p><p>　　《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：平曲線半徑等于或小于250m時(shí)，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。本設(shè)計(jì)的平曲線半徑分別為1300m和1200m，因此

64、本設(shè)計(jì)不進(jìn)行加寬設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.2.2 道路超高設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)超高繞中央分隔帶邊緣設(shè)計(jì)</p><p>　　1）本設(shè)計(jì)超高值舉例計(jì)算</p><p><b>　　交點(diǎn)1：</b></p><p><b>　　取</b></p>

65、<p>　　由于是四車道，乘以距離系數(shù)1.5，=217.5，取</p><p><b>　　驗(yàn)算超高漸變率：</b></p><p><b>　　故減少到200m</b></p><p><b>　　圓曲線上：</b></p><p>　　外緣：

66、 </p><p>　　中線： </p><p><b>　　內(nèi)緣：</b></p><p>　　過(guò)渡段上：超高緩和段起點(diǎn)樁號(hào)為K1+106.688；舉例計(jì)算K1+140.0點(diǎn)超高值。</p><p>

67、;　　外緣： </p><p>　　中線： </p><p><b>　　內(nèi)緣： </b></p><p>　　過(guò)渡段上：舉例計(jì)算K1+240點(diǎn)超高值。</p><p>　　外緣：

68、 </p><p><b>　　中線：</b></p><p><b>　　內(nèi)緣：</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)超高值詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)附表中的超高計(jì)算表。</p><p>　　4.2.3 停車視距</p><p&g

69、t;　　汽車在路面上行駛，從駕駛員看到前方障礙物時(shí)起，至到達(dá)障礙物前安全停止，所需的最短距離稱為停車視距。</p><p>　　《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：高速公路的視距采用停車視距，并且在設(shè)計(jì)車速為100km/h時(shí)，停車視距為S=160m。</p><p>　　現(xiàn)利用公式對(duì)JD2處的高速公路最危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行停車視距檢驗(yàn)，JD2圓曲線半徑為1200m</p><p><b>

70、;　　—行車軌跡半徑</b></p><p><b>　　S—視距</b></p><p><b>　　B—路面寬度</b></p><p>　　1.5—駕駛員座位距離未加寬時(shí)路面內(nèi)邊緣的水平距離</p><p><b>　　Z—最大橫凈距</b></p>

71、;<p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果說(shuō)明該路線的各點(diǎn)均滿足停車視距。</p><p>　　4.3 橫斷面的繪制</p><p>　　橫斷面的繪制包括標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖和路基橫斷面設(shè)計(jì)圖。標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖是一條公路在全線范圍內(nèi)的具有代表性的典型橫斷面，比例為1:200；路基橫斷面設(shè)計(jì)圖是每一個(gè)中樁位置的法向剖面圖，它反映每一個(gè)樁位處橫斷面的尺寸及結(jié)構(gòu)，是路基施工及橫斷面面積計(jì)算的依據(jù)，比例為1:

72、200。具體圖形見(jiàn)橫斷面圖。</p><p><b>　　5 公路路基設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1 路基寬度和高度的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1.1 路基寬度設(shè)計(jì)</p><p>　　路基寬度為行車道路面及其兩側(cè)路肩寬度之和?！稑?biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：設(shè)計(jì)車速為100km/h，車道數(shù)為4的路基寬度一般值為26

73、m，最小值為23.5m。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的路基寬度為26m。</p><p>　　5.1.2 路基高度設(shè)計(jì)</p><p>　　路基高度是指路堤的填筑高度和路塹的開(kāi)挖深度，是路基設(shè)計(jì)高程和地面高程之差。路基中心高度是指路基中心線處設(shè)計(jì)高程與原地面高程之差。路基邊坡高度是指填方坡腳或挖方坡頂與路基邊緣的相對(duì)高差。</p><p>

74、　　5.2 路基邊坡設(shè)計(jì)</p><p>　　公路路基的邊坡坡度，可用邊坡高度H與邊坡寬度b之比值表示。路基邊坡的大小，取決于邊坡的土質(zhì)、巖石的性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等自然因素和邊坡的高度，確定邊坡坡度對(duì)于路基的穩(wěn)定性和工程的經(jīng)濟(jì)合理性至關(guān)重要。</p><p>　　5.2.1 路堤邊坡設(shè)計(jì)</p><p>　　一般路堤邊坡坡度可根據(jù)填料種類和邊坡高度選用。當(dāng)公路沿

75、線有大量天然石料或路塹開(kāi)挖的廢石方時(shí)，可用以填筑路堤。</p><p>　　本設(shè)計(jì)土質(zhì)情況為粘性土，根據(jù)《規(guī)范》推薦本設(shè)計(jì)路堤邊坡采用1:1.5。</p><p>　　圖5-1路堤邊坡示意圖</p><p>　　Fig.5-1 Schematic diagram embankment slope</p><p>　　5.2.2 路塹邊坡設(shè)計(jì)

76、</p><p>　　路塹是從天然地層中開(kāi)挖出來(lái)的路基結(jié)構(gòu)物，設(shè)計(jì)路塹邊坡時(shí)，首先應(yīng)從地貌和地質(zhì)構(gòu)造上判斷其整體穩(wěn)定性。路塹邊坡應(yīng)根據(jù)邊坡高度、土的密實(shí)程度、地下水和地面水的情況、土的成因及生成時(shí)代等因素選用。</p><p>　　本設(shè)計(jì)土質(zhì)情況為粘性土，根據(jù)《規(guī)范》推薦本設(shè)計(jì)挖方邊坡坡度為1:1。</p><p>　　圖5-2路塹邊坡示意圖</p>

77、<p>　　Fig.5-2 Schematic diagram embankment slope</p><p>　　5.3 路基加固設(shè)計(jì)</p><p>　　在軟土地基上填筑路堤有可能出現(xiàn)失穩(wěn)，或者沉降量和沉降速率不能滿足要求等情況時(shí)，需對(duì)軟土地基進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸烫幚恚栽黾悠浞€(wěn)定性。</p><p>　　對(duì)樁號(hào)K0+880.0至樁號(hào)K0+900.0和樁號(hào)

78、K2+380.0至樁號(hào)K2+490.0處，經(jīng)過(guò)淺水塘的路基進(jìn)行地基加固處理，將這兩處的軟土挖除，換填路基用粘性土，挖除的平均寬度為50m，厚度為1.2m。</p><p>　　5.4 路基填料的選擇及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　5.4.1 路基填料的選擇</p><p>　　路基填料的選擇應(yīng)盡量選擇當(dāng)?shù)亓己玫耐潦牧咸钪?，并按?guī)定的要求進(jìn)行壓實(shí)，以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)

79、定性。填筑路基材料以采用強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好、壓縮性小、施工方便以及運(yùn)距短的土石材料為宜，在選擇填料時(shí)，一方面要考慮材料的來(lái)源和經(jīng)濟(jì)性，另一方面要顧及填料的性質(zhì)是否合適。</p><p>　　本設(shè)計(jì)公路土質(zhì)情況多為粘性土，在保證充分壓實(shí)和良好排水設(shè)計(jì)的條件下，挖方的廢棄土石也可作為填料進(jìn)行壓實(shí)，但粘性土宜填于下層。</p><p>　　5.4.2 路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)</p><

80、;p>　　路基壓實(shí)的目的在于使土粒重新組合，彼此擠緊，孔隙縮小，土的單位重量提高，形成密實(shí)整體，最終導(dǎo)致強(qiáng)度增加，穩(wěn)定性提高。</p><p>　　《規(guī)范》中規(guī)定：高速公路上路床最小強(qiáng)度為8%；上路床壓實(shí)度≥96%。</p><p>　　高速公路下路床最小強(qiáng)度為5%；下路床壓實(shí)度≥96%。</p><p>　　高速公路上路堤最小強(qiáng)度為4%；上路堤壓實(shí)度≥94%

81、。</p><p>　　高速公路下路堤最小強(qiáng)度為3%；下路堤壓實(shí)度≥93%。</p><p>　　5.5 路基附屬設(shè)施設(shè)計(jì)</p><p>　　5.5.1 取土坑與棄土堆</p><p>　　路基土石方的挖填平衡是公路路線設(shè)計(jì)的基本原則，但往往難以做到完全平衡。土石方數(shù)量經(jīng)過(guò)合理調(diào)配后，仍然會(huì)有部分借方和棄方，路基土石方的借棄，首先要合理

82、選擇地點(diǎn)，即確定取土坑或棄土堆的位置。</p><p>　　1）平坦地區(qū)，如果用土量較少，可以沿路兩側(cè)設(shè)置取土坑，與路基排水和農(nóng)田灌溉相結(jié)合。路旁取土坑深度為1.0m，寬度依用土數(shù)量和用地允許而定。</p><p>　　2）廢方一般選擇路旁低洼地，就近棄堆。該路段填方量大于挖方量，廢棄土量較少，路旁兩側(cè)均可設(shè)棄土堆。</p><p>　　圖5-3取土坑示意圖<

83、/p><p>　　Fig.5-3 Schematic borrow pits</p><p>　　圖5-4棄土堆示意圖</p><p>　　Fig.5-4 Schematic abandoned mound</p><p>　　5.5.2 護(hù)坡道與碎落臺(tái)</p><p>　　1）護(hù)坡道是保護(hù)路基邊坡穩(wěn)定性的措施之一，設(shè)置

84、的目的是加寬邊坡橫向距離，減少邊坡平均坡度；坡度越寬，越有利于邊坡穩(wěn)定，本設(shè)計(jì)選用護(hù)坡道為2.0m。</p><p>　　2）護(hù)坡道一般設(shè)在路基坡腳處，在本設(shè)計(jì)中填挖高度大于8m的路段將護(hù)坡道設(shè)置在邊坡上，寬度取為1m。</p><p>　　3）碎落臺(tái)設(shè)于土質(zhì)或石質(zhì)土的挖方邊坡坡腳處，主要供零星土石碎塊下落時(shí)臨時(shí)堆積，以保護(hù)邊溝不致阻塞，亦有護(hù)坡道的作用。碎落臺(tái)寬度取為1.5m。</

85、p><p>　　5.6 路基排水系統(tǒng)布置與排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.6.1 路基地面排水</p><p>　　常用的路基地面排水設(shè)備包括邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽等，必要時(shí)還有渡槽、倒虹吸及積水池等。</p><p><b>　　1）邊溝</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)邊溝

86、橫斷面采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)的邊坡為1:1.5，外側(cè)邊坡坡度為1:1；本設(shè)計(jì)梯形邊溝的底寬與深度為0.6m。全長(zhǎng)布置。</p><p><b>　　圖5-5邊溝示意圖</b></p><p>　　Fig.5-5 Schematic Ditch</p><p><b>　　2）截水溝</b></p><p

87、>　　截水溝一般設(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)，用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流，減輕邊溝的水流負(fù)擔(dān)，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。</p><p>　　本設(shè)計(jì)截水溝的橫斷面形式為梯形，梯形截水溝的邊坡坡度為1:1；溝底寬度和溝深為0.5m，并且本設(shè)計(jì)截水溝的長(zhǎng)度為400m。布置在樁號(hào)K0+000.0至樁號(hào)K0+060.0兩側(cè)山體，樁號(hào)K0+740.0至樁號(hào)K0+820.0

88、右側(cè)山體，樁號(hào)K1+160.0至樁號(hào)K1+340.0右側(cè)山體。</p><p>　　圖5-6截水溝示意圖</p><p>　　Fig.5-6 Schematic drainage ditches</p><p><b>　　3）排水溝</b></p><p>　　排水溝的主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)各種水源的水流引至路

89、基范圍以外的指定地點(diǎn)。</p><p>　　排水溝的橫斷面采用梯形，坡度為1:1底寬與深度均取為0.8m；排水溝的位置距路基坡腳距離為3m，其長(zhǎng)度不超過(guò)500m；排水溝具有合適的縱坡，以保證水流通暢，不致流速太大而產(chǎn)生沖刷，亦不可流速太小而形成淤積。</p><p>　　圖5-7排水溝示意圖</p><p>　　Fig.5-7 Schematic gutter &l

90、t;/p><p>　　5.7 路基邊坡穩(wěn)定性分析</p><p>　　為保證邊坡的穩(wěn)定性,分析計(jì)算如下:</p><p>　　該路段土質(zhì)為粘性土，</p><p>　　路槽底距地下水臨界高度；地表長(zhǎng)期積水臨界高度</p><p>　?。?）行車荷載換算高度計(jì)算</p><p>　?。?）表解法驗(yàn)算

91、分析</p><p>　　依，查表得五個(gè)圓心的A與B值</p><p>　　由公式計(jì)算五個(gè)圓心所對(duì)應(yīng)的K值見(jiàn)下表：</p><p>　　表5-1 表解法計(jì)算結(jié)果表</p><p>　　Tab.5-1The results in Table Solution table</p><p>　　穩(wěn)定系數(shù)，該邊坡穩(wěn)定。<

92、;/p><p><b>　　圖解法計(jì)算分析</b></p><p>　　由邊坡坡率為1:1.5,φ=220,,查圖得：</p><p><b>　　解得</b></p><p>　　即在極限狀態(tài)下邊坡計(jì)算高度H遠(yuǎn)大于實(shí)際的邊坡計(jì)算高度，故邊坡穩(wěn)定。</p><p><b&g

93、t;　　6 公路路面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1 路面的結(jié)構(gòu)與等級(jí)</p><p>　　6.1.1 路面結(jié)構(gòu)分層及層位功能</p><p>　　行車荷載和自然因素對(duì)路面的影響，隨路面結(jié)構(gòu)深度的增加而逐漸減弱；因此對(duì)路面材料的強(qiáng)度、抗變形能力和穩(wěn)定性的要求也隨深度的增加而逐漸降低。</p><p>　　通常按照層位

94、功能的不同，劃分為三個(gè)層次，即面層、基層和墊層。</p><p>　　6.1.2 路面的等級(jí)及分類</p><p>　　本設(shè)計(jì)為平原、丘陵地區(qū)的高速公路設(shè)計(jì)，因此路面等級(jí)為高級(jí)路面，采用瀝青混凝土路面。</p><p>　　6.2 路面設(shè)計(jì)的基本資料</p><p>　　本設(shè)計(jì)為高速公路，平原微丘區(qū)，車速為100km/h，雙向四車道，使用

95、年限為15年，交通量年平均增長(zhǎng)率前五年為8.2%；之后五年為6.8%；最后五年為4%；公路自然區(qū)劃為Ⅳ3區(qū)，路槽底距地下水位的高度為1.7m，年降水總量為500-1000；路基屬于中濕類型的路基，故平均濕度介于和之間，所以。本設(shè)計(jì)土質(zhì)情況為粘性土，，因此。</p><p>　　本設(shè)計(jì)交通量調(diào)查資料：</p><p>　　表6-1 交通量調(diào)查資料</p><p>　

96、　Tab.6-1 Traffic survey data</p><p>　　6.3 軸載分析計(jì)算</p><p>　　我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，表示為BZZ-100。標(biāo)準(zhǔn)軸載的計(jì)算參數(shù)：</p><p>　　單輪當(dāng)量圓直徑d為21.3mm；</p><p>　　輪胎接地壓強(qiáng)p為0.7MPa；</p>

97、<p>　　兩輪中心距為1.5d。</p><p>　　6.3.1 以彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)的軸載分析計(jì)算</p><p>　　當(dāng)以彎沉值和瀝青層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)：</p><p><b>　　1）軸載當(dāng)量換算</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p&g

98、t;<p>　　式中 ——標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/日）；</p><p>　　——各種被換算車輛的作用次數(shù)（次/日）；</p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)軸載（KN）；</p><p>　　——各種被換算車型的軸載（KN）；</p><p><b>　　——軸數(shù)系數(shù)；</b></p><p&

99、gt;　　——輪組系數(shù)，雙輪組為1，單輪組為6.4，四輪組為0.38。</p><p>　　當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為1,；當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)為：</p><p><b>　　（6-2）</b></p><p><b>　　式中 ——軸數(shù)。</b></p>

100、<p><b>　　軸載換算結(jié)果：</b></p><p>　　表6-2 軸載換算結(jié)果表</p><p>　　Tab.6-2 The results of axle load conversion table</p><p>　　注：軸載小于40（KN）的軸載作用不計(jì)</p><p>　　2）設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)

101、量標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)</p><p>　　設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道通過(guò)的累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次數(shù)：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中 ——設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道通過(guò)的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次；</p><p><b>　　——設(shè)計(jì)年限；</b></p><p>　　

102、——路面營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次；</p><p>　　——設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量平均增長(zhǎng)率；</p><p>　　——與車道數(shù)有關(guān)的車輛橫向分布系數(shù)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)為高速公路瀝青路面，設(shè)計(jì)年限為15年，四車道車道系數(shù)，年交通量平均增長(zhǎng)率。</p><p>　　6.3.2 以半剛性材料為設(shè)計(jì)指標(biāo)的軸載分析計(jì)算</p>

103、<p>　　當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)：</p><p><b>　　1）軸載當(dāng)量換算</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中 ——標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/日）；</p><p>　　——各種被換算車輛的作用次數(shù)（次/日）；

104、</p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)軸載（KN）；</p><p>　　——各種被換算車型的軸載（KN）；</p><p><b>　　——軸數(shù)系數(shù)；</b></p><p>　　——輪組系數(shù)，雙輪組為1，單輪組為18.5，四輪組為0.09。</p><p>　　當(dāng)軸間距大于3（m）時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸

105、計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為1,；當(dāng)軸間距小于3（m）時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)為：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　式中 ——軸數(shù)。</b></p><p><b>　　軸載換算結(jié)果：</b></p><p>　　表6-3 軸載換算結(jié)果表

106、</p><p>　　Tab.6-3 The results of axle load conversion table</p><p>　　注：軸載小于40（KN）的軸載作用不計(jì)</p><p>　　2）設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)</p><p>　　本設(shè)計(jì)為高速公路瀝青路面，設(shè)計(jì)年限為15年，四車道車道系數(shù)，年交通量平均增長(zhǎng)率。<

107、/p><p>　　6.4 路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)</p><p>　　由上面的計(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)軸次約為1000萬(wàn)次左右。根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，路面結(jié)構(gòu)面層采用瀝青混凝土16cm；基層采用水泥穩(wěn)定碎石30cm底基層采用水泥石灰砂礫,厚度待定。</p><p>　　規(guī)范規(guī)定：高速公路的面層由三層組成。本設(shè)計(jì)采用三層瀝青面層。表面層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土，

108、厚度為4cm；中面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土，厚度為5cm；下面層采用粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土，厚度為7cm。</p><p>　　6.5 瀝青路面設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定</p><p>　　6.5.1 設(shè)計(jì)彎沉值的確定</p><p><b>　　設(shè)計(jì)彎沉值：</b></p><p><b>　?。?-6）<

109、;/b></p><p>　　式中 ——設(shè)計(jì)彎沉值；</p><p>　　——設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載通行次數(shù)；</p><p>　　——公路等級(jí)系數(shù)，高速公路、一級(jí)公路為1.0；</p><p>　　——面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0；</p><p>　　——路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)，瀝青路面為1.

110、0；</p><p>　　本設(shè)計(jì)為高速公路，采用瀝青混凝土路面，設(shè)計(jì)彎沉值為：</p><p>　　6.5.2 材料容許層底拉應(yīng)力的確定</p><p>　　材料容許層底拉應(yīng)力：</p><p><b>　　（6-7）</b></p><p>　　式中 ——路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力；</

111、p><p>　　——路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強(qiáng)度；</p><p>　　——抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。</p><p>　　瀝青混凝土面層抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：</p><p><

112、b>　　（6-9）</b></p><p>　　無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　1）細(xì)粒土密級(jí)配瀝青混凝土：</p><p>　　2）中粒式密級(jí)配瀝青混凝土：</p><p>　　3）粗粒式密級(jí)配瀝青混

113、凝土：</p><p><b>　　4）水泥石灰砂礫：</b></p><p><b>　　5）水泥穩(wěn)定碎石：</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)指標(biāo)總結(jié)如下：</b></p><p>　　表6-4 設(shè)計(jì)指標(biāo)總結(jié)表</p><p>　　Tab.6

114、-4 Summarize the design table</p><p>　　6.6 計(jì)算路面結(jié)構(gòu)層的厚度</p><p>　　以設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度時(shí)，各層材料均采用20ºC抗壓回彈模量。</p><p><b>　　1）路表彎沉值：</b></p><p><b>　?。?-11）<

115、/b></p><p>　　式中 ——路表彎沉；</p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)車軸載輪胎接地壓力；</p><p><b>　　——當(dāng)量圓半徑；</b></p><p><b>　　——理論彎沉系數(shù)；</b></p><p>　　——彎沉綜合修正系數(shù)：</p&g

116、t;<p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　2）路面結(jié)構(gòu)層厚度：</p><p>　　首先對(duì)路面多層體系進(jìn)行等效換算</p><p><b>　　換算圖</b></p><p>　　圖6-1 ZC-多層體系等效換算圖式</p><p>　　

117、Fig6-1 ZC-Multi-system equivalent translation of schemata </p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　得</b></p><p>　　通過(guò)查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖得： </p><p>　　由表面彎

118、沉系數(shù) 得</p><p><b>　　查圖得 當(dāng)時(shí)</b></p><p><b>　　得</b></p><p>　　取水泥石灰砂礫的厚度為47cm</p><p>　　6.7 結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力的驗(yàn)算</p><p>　　驗(yàn)算層底拉應(yīng)力時(shí)，瀝青混合料采用20

119、ºC抗壓回彈模量、15ºC劈裂強(qiáng)度。</p><p>　　1）細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土：</p><p>　　通過(guò)查三層體系上層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖</p><p>　　第一層底彎拉應(yīng)力結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力滿足要求。</p><p>　　2）中粒式密級(jí)配瀝青混凝土：</p><p>　　通過(guò)查三層體系上層

120、底面拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖</p><p>　　第二層底彎拉應(yīng)力結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力滿足要求。</p><p>　　3）粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土：</p><p>　　通過(guò)查三層體系上層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖</p><p>　　第三層底彎拉應(yīng)力結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力滿足要求</p><p><b>　　4）水泥穩(wěn)定碎石：<

121、;/b></p><p>　　通過(guò)查三層體系上層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖</p><p><b>　　第四層底彎拉應(yīng)力</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力滿足要求</p><p><b>　　5）水泥石灰砂礫：</b></p><p>　　通過(guò)查三層體系上層底面拉

122、應(yīng)力系數(shù)諾謨圖</p><p><b>　　第五層底彎拉應(yīng)力</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力滿足要求。</p><p>　　6.8 路面排水設(shè)計(jì)</p><p>　　路界地表排水的目的是把降落在路界范圍內(nèi)表面水有效匯集并迅速排除出路界，同時(shí)把路界外可能流入的地表水?dāng)r截在路界范圍外，以減少地表水對(duì)路面的危害

123、以及對(duì)行車安全的不利。</p><p>　　6.8.1 路面表面排水</p><p>　　路面表面排水的主要任務(wù)是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面積水而影響行車安全。</p><p>　　1）降落在路面上的雨水，應(yīng)通過(guò)路面橫向坡度向兩側(cè)排走，避免行車道路面范圍內(nèi)出現(xiàn)積水。</p><p>　　2）在路線縱坡平緩、匯水量不大

124、、路堤較低且邊坡坡面不會(huì)受到?jīng)_刷的情況下，應(yīng)采用在路堤邊坡上橫向慢坡的方式排除路面表面水。</p><p>　　3）在設(shè)有超高的路段上，外側(cè)車道內(nèi)外邊緣設(shè)置攔水帶以避免雨水順路面流入中央分隔帶中，外緣攔水帶防止土路肩的土被雨水沖入行車道內(nèi)。車道內(nèi)緣的攔水帶每100m設(shè)置泄水口流入中央分隔帶的排水設(shè)施中。</p><p>　　6.8.2 中央分隔帶排水</p><p&g

125、t;　　中央分隔帶排水是高速公路地表排水的重要內(nèi)容。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中央分隔帶寬度為2m。中央分隔帶排水是將降落在分隔帶上的表面水排出路基外，在本設(shè)計(jì)中，中央分隔帶內(nèi)每隔50m設(shè)置一下設(shè)排水溝，通過(guò)直徑80mm的塑料排水管排走積水。</p><p>　　6.8.3 路面內(nèi)部排水</p><p>　　水可以通過(guò)路面接縫、裂縫、路面表面和路肩滲入路面，或是

126、由高水位地下水、截?cái)嗟暮畬雍彤?dāng)?shù)厝M(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水分，無(wú)法向下或向兩側(cè)迅速滲出，而被長(zhǎng)時(shí)間積滯在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。</p><p>　　《規(guī)范》中規(guī)定，下列情況應(yīng)設(shè)置路面內(nèi)部排水：</p><p>　　1）年降水量600（mm）以上的濕潤(rùn)和多雨地區(qū)，路基由透水性差的細(xì)粒土組成的高速公路。</p><p>　　2）路基兩側(cè)有滯水，可能滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)。&

127、lt;/p><p>　　3）嚴(yán)重冰凍地區(qū)，路基為由粉性土組成的潮濕、過(guò)濕路段。</p><p>　　本設(shè)計(jì)需進(jìn)行路面內(nèi)部排水。</p><p>　　7 公路工程施工組織設(shè)計(jì)</p><p>　　7.1 編制依據(jù)、原則及程序</p><p>　　1）安徽省高速公路招標(biāo)文件。</p><p>　　2

128、）安徽省高速公路施工圖設(shè)計(jì)。</p><p>　　3）國(guó)家和行業(yè)頒布的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和規(guī)程。</p><p>　　4）安徽省蕪湖市的自然條件資料，包括地形地貌資料、工程地質(zhì)資料、水文地質(zhì)資料、氣象資料等。</p><p>　　5）交通部《公路工程國(guó)內(nèi)招標(biāo)文件范本》。</p><p>　　6）施工合同規(guī)定的施工技術(shù)規(guī)范，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量、安全技術(shù)