高速公路畢業(yè)設計說明書

1、<p><b>　　畢業(yè)設計</b></p><p>　　設計題目：**高速B標設計</p><p>　　姓 名 ××× </p><p>　　學 號 ××××× </p>

2、<p>　　院 （系） 土木工程與建筑學院 </p><p>　　專 業(yè) 交通工程 </p><p>　　指導教師 ××× </p><p>　　2012年5月21日</p><p><b>　　目錄</b>&

3、lt;/p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　第1章 設計資料的收集及設計條件分析1</p><p>　　1.1**高速公路概況1</p><p>　　1.2沿線自然地理概況1</p><p>　　1

4、.2.1地形、地貌1</p><p>　　1.2.2 區(qū)域地質穩(wěn)定性評價1</p><p>　　1.2.3 不良地質路段及工程設計應采取的主要對策2</p><p>　　1.2.4 工程地質評價2</p><p>　　1.2.5水文地質條件評價3</p><p>　　1.2.6 地震基本烈度采用及對大型工程構

5、造物影響3</p><p>　　1.2.7氣溫、降雨、日照、蒸發(fā)量、主導風向、風速等因素的評價3</p><p>　　1.3沿線施工條件3</p><p>　　1.4沿線交通資料的調查3</p><p><b>　　1.5環(huán)境保護4</b></p><p>　　第2章 道路等級確定和技術

6、標準選用5</p><p>　　2.1確定道路等級5</p><p>　　2.2道路技術標準選用6</p><p>　　2.2.1計算行車速度6</p><p>　　2.2.2平曲線要素標準6</p><p>　　2.2.3豎曲線要素標準8</p><p>　　2.2.4橫斷面技術標

7、準9</p><p>　　2.2.5汽車荷載說明11</p><p>　　第3章 路線與方案比選13</p><p>　　3.1 選線的基本原則13</p><p>　　3.2 選線的步驟和方法13</p><p>　　3.3選線方案的確定13</p><p>　　3.3.1 路線總

8、體布局13</p><p>　　3.3.2 路線方案選擇14</p><p>　　第4章 平面線形設計17</p><p>　　4.1平面設計原則17</p><p>　　4.2平曲線要素值的確定17</p><p>　　4.3逐樁坐標計算20</p><p>　　第5章 路線縱斷

9、面設計21</p><p>　　5.1縱斷面設計的原則21</p><p>　　5.2平縱線形組合的基本要求21</p><p>　　5.3縱坡設計的一般要求21</p><p>　　5.4縱坡設計步驟22</p><p>　　5.5豎曲線計算23</p><p>　　第6章 路線橫

10、斷面設計26</p><p>　　6.1橫斷面形式及組成26</p><p>　　6.1.1橫斷面形式26</p><p>　　6.1.2橫斷面組成26</p><p>　　6.2路拱、超高與加寬27</p><p>　　6.2.1路拱27</p><p>　　6.2.2超高27&

11、lt;/p><p>　　6.2.3加寬27</p><p>　　6.3視距保證27</p><p>　　6.4 合成坡度28</p><p>　　6.5路基土石方計算及調配28</p><p>　　6.5.1 橫斷面面積計算28</p><p>　　6.5.2 土石方數(shù)量計算28<

12、/p><p>　　6.5.3 路基土石方調配28</p><p>　　第7章 路基工程設計30</p><p>　　7.1路基強度和穩(wěn)定性分析30</p><p>　　7.2填土的選擇30</p><p>　　7.3路基設計的基本要求31</p><p>　　7.4路床設計標準31<

13、;/p><p>　　7.5 路基邊坡防護31</p><p>　　第8章 路面工程設計34</p><p>　　8.1 路面結構的組成34</p><p>　　8.2 路面結構方案選擇34</p><p>　　8.3瀝青路面設計步驟35</p><p>　　8.4瀝青路面設計36<

14、/p><p>　　8.4.1設計資料36</p><p>　　8.4.2標準軸載及軸載當量換算36</p><p>　　8.4.3初擬路面結構40</p><p>　　8.4.4設計指標的確定40</p><p>　　8.4.5路面結構厚度驗算42</p><p>　　8.4.6瀝青路面設

15、計方案的比選45</p><p><b>　　謝 辭46</b></p><p><b>　　參考文獻47</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設計為K0+000.00～K2+991.869的全段設計。主要內容包括：路線設計、路基

16、設計、路面結構設計。主要做了如下工作：首先進行設計資料的收集和道路等級的論證。其次采用軟件進行路線設計，包括平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計以及土石方調配，然后在路線設計的基礎上進行了路基路面設計，包括一般路基設計、路面設計。利用軟件進行瀝青路面結構厚度計算。</p><p>　　本公路設計速度為100km/h,路線全長2991.869m，路基寬26.0m。全線有2個平曲線,3個豎曲線，瀝青路面結構層厚度為62c

17、m。</p><p>　　關鍵詞：路線；路基；路面；豎曲線；平曲線</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This design is for K0 + 000.00 ~ K2+ 991.869entire section design. The main contents include: route de

18、sign, roadbed design, the structure design. This design mainly do mainly for the following work: First, design data collection and the proof of road level. Second, use the software to do the line design, including graphi

19、c design, longitudinal design, cross-sectional design, and rock work, and then on the basis of pavement design, to do foundation design, including general foundation design, pave</p><p>　　The design speed is

20、 100km/h, the total length is 2991.869m, and the width of the subgrade is 26.0m.There are 2 plan curves,3 vertical curves. The thickness of pavement Structure layer is 62cm on the road.</p><p>　　Keywords:rou

21、te; roadbed; pavement; plan curve;vertical curve</p><p>　　第1章 設計資料的收集及設計條件分析</p><p>　　1.1**高速公路概況</p><p>　　**高速公路是中國交通運運輸部規(guī)劃的國家重點干線公路，起于天津，途經河北、山東、江蘇、安徽等地，止于廣東汕尾，在中國國家高速公路網中屬于南北縱線長春

22、至深圳高速公路。**高速公路起點位于福建武平縣巖前鎮(zhèn)與廣東蕉嶺縣廣福鎮(zhèn)的閩粵交界處，北接福建省規(guī)劃的龍巖至廣東省界高速公路，途經蕉嶺廣福、文福、興福、蕉華管理區(qū)、新鋪及梅縣白渡、城東等鎮(zhèn)，向南接天（津）汕（尾）國家重點公路梅縣城東至程江段。</p><p>　　**高速公路作為全國高速公路網絡的重要組成部分，有利于東北、華北、華東、華南之間以及東、西部之間的便捷交通聯(lián)系。這條高速一旦開通，那必將使身處粵東北內陸地

23、區(qū)的陸河、揭西、五華、興寧、蕉嶺、豐順等一大片經濟寒極都將迎來大發(fā)展的春天，促使這一廣闊的地方走向快速發(fā)展的大道。同時，它的建設有利于珠三角與福建省產業(yè)互補以實現(xiàn)區(qū)域協(xié)調發(fā)展；也是貫徹落實省委省政府關于“泛珠三角經濟圈”發(fā)展戰(zhàn)略目標的重要舉措。該道路的修通對于完善廣東到福建沿線地區(qū)貿易交往，改善該地區(qū)的投資環(huán)境具有深遠的意義，極大地促進了沿線地區(qū)經濟的發(fā)展。</p><p>　　1.2沿線自然地理概況</p

24、><p>　　1.2.1地形、地貌</p><p>　　全線范圍內以低山、丘陵為主，其次為山間洼地和河谷階地。大部分地段為遭受長期剝蝕切割，外貌成低矮而平緩的起伏地形，山前、山麓坡地、山間洼地主要為坡、殘積堆積物，覆蓋層比較厚。山間河谷沖溝多切割型河溝，以卵、礫石層為主，全線地勢有北高南低趨勢，起點位置標高多為300.0m左右，終點位置標高多為110.0m左右。山地丘陵主要分布于K0+000～

25、K17+300段、K17+300～K40+400段，為低緩丘陵地貌，谷地堆積有較厚的洪積物、坡積物或沖積物，局部有薄層淤泥。在設計時，我們選線應盡量避開那些不良地質路段，對路線經過的有洪積物、坡積物或沖積物地段，要做相應的地基處理，起到加固作用。選線要滿足公路等級的要求，選取地勢平坦區(qū)域，主要滿足縱坡和橫斷面的要求。我們應結合地形地貌做到填挖平衡，避免外調，做到經濟合理。路基的壓應實滿足壓實標準。</p><p>

26、;　　1.2.2 區(qū)域地質穩(wěn)定性評價</p><p><b>　　（1）地層與巖性</b></p><p>　　全線范圍內所發(fā)育的地層主要為震旦系（Z）、中、晚泥盆系（D3）、中、晚石炭系（C2+3）、二疊系（P）、晚侏羅系（J3）、白堊系（K），火山巖類主要為燕山五期</p><p>　　花崗巖、地層所跨時代比較長遠，巖性種類比較復雜，從沉積

27、巖類、變質巖類、火山巖類到第四系覆蓋層均有發(fā)育，下面就各時代的巖、土情況簡述如下：</p><p>　?、俚谒南蹈采w層（Q）：主要為堅硬、硬塑狀的亞粘土、亞砂土等粘性土，礫、粗砂、卵石，局部有漂石。部分地段有少量淤泥質土，為水稻田種植地，這些覆蓋土層主要分布于白渡河、山間沖溝、山間洼地及丘陵低山處，全線均有發(fā)育。</p><p>　?、诎讏紫担↘）：該層主要見于場區(qū)的南側，白渡樟樹坪大橋以

28、南地段，為灰、紫灰、紫紅色粉質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖，局部混凝灰質砂巖，在部分地段成層性比較好，如在梅城東的黃竹洋、洋田村一帶。</p><p>　　③晚侏羅系（J3）：該套地層在場區(qū)內不發(fā)育，僅在局部地段見有此層，該層主要分布于線位南段的梅縣城東鎮(zhèn)與白渡鎮(zhèn)交界地段一帶，為上侏羅統(tǒng)高基坪群（J3gj），為一套復雜的陸相火山巖系，由中性、中酸性、酸性火山熔巖及其相應的火山碎屑巖和沉積巖夾層組成。</p>

29、;<p>　?、芏B系（P）：該套地層在場區(qū)內比較發(fā)育，分布于場區(qū)的中部樟坑文槐一帶，上部為文筆山組，下部為棲霞組，下部棲霞組為灰色、深灰色隱晶質灰?guī)r、生物灰?guī)r，含燧石結核，局部為生物灰?guī)r，含珊瑚及簇類，局部夾黑色頁巖及炭質層，上部文筆山組為頁巖、粉砂巖、細砂巖、硅質巖及碳質頁巖，該套地層在下部含錳、磷結核較密集成層出現(xiàn)，局部含錳達到可采礦層，目前在線位K12+260-K13+260公路處仍有采錳礦活動。</p>

30、;<p>　?、葜?、晚石炭統(tǒng)（C2+3）：該層在場區(qū)內分布比較少，僅在中部油坑及北段的廣福一帶有見，為忠信組，下部以灰?guī)r為主，夾砂巖及頁巖，中部以砂巖為主夾頁巖，炭質頁巖或煤層，上部為砂巖、頁巖與灰?guī)r互層，夾硅質巖。</p><p>　?、拗?、晚泥盆統(tǒng)（D2+3）：該層在場區(qū)內分布比較廣泛，主要分布于線位的北段，即油坑以北地段，以淺灰、淺紫紅色灰?guī)r為主夾較多礫巖及砂礫巖，局部呈互層產出，夾少量砂質頁

31、巖、粉砂巖、鐵質砂巖，含少量植物化石。</p><p>　?、哒鸬┫担╖）：為全區(qū)最老地層，場區(qū)內僅在南端的梅縣城東鎮(zhèn)覺慈村附近少量出現(xiàn)，以變質石英砂巖為主。</p><p>　　（2）場區(qū)內的構造形成及深大斷裂情況</p><p>　　線位勘察場區(qū)內構造運動影響較大，造成地勢復雜、山川、河流發(fā)育，形成主要以山地和山間洼地為主的構造格局，其中以褶皺山、斷塊山為主，山

32、脈走向主要以近南北向為主，基本與線路走向平行。選線時應避開構造運動。</p><p>　　1.2.3 不良地質路段及工程設計應采取的主要對策</p><p>　　通過全線的野外地質調繪，發(fā)現(xiàn)大部分地段的地質條件都比較好，但滑坡、崩塌、沖溝及采空區(qū)等不良地質亦存在不少，本段無分布。</p><p>　　1.2.4 工程地質評價</p><p>

33、　　從沿線自然條件看，沿線軟土或高液限土等不良地質分布較少，且厚度薄，經過處理后對路基穩(wěn)定影響較?。坏珔^(qū)域地質構造十分復雜，復式褶皺（基底褶皺、蓋層褶皺、倒轉褶皺）、斷裂、片理化等都很發(fā)育，采空區(qū)、巖溶發(fā)育；巖層結構面、節(jié)理裂隙發(fā)育，水文地質條件復雜，路塹開挖后對邊坡穩(wěn)定會有一定影響，設計盡量采用緩邊坡，并加強防護，以保證邊坡的穩(wěn)定。</p><p>　　1.2.5水文地質條件評價</p><

34、p>　　本地區(qū)屬南亞熱帶，年降雨量高達1800mm，給地下水提供了充足的來源，地下水的儲存、排泄受地形、地貌、巖性或植被等因素控制，丘陵地區(qū)基巖裂隙水，因受巖石風化程度及厚度的影響，地下水位較深；山前盆地地下水為第四系松散層孔隙水，地下水位較淺，一般埋深1～2m。根據(jù)調查，地下水大多成為當?shù)厝罕姷纳詈蜕a用水，對構造物的混凝土沒有腐蝕性。為了保證路基的強度和穩(wěn)定性不受地下水和地表積水的影響，在設計路基時，要求路基保持干燥或中濕狀

35、態(tài)，路槽底距地下水或地表積水的距離，要大于或等于干燥、中濕狀態(tài)所對應的臨界高度。</p><p>　　1.2.6 地震基本烈度采用及對大型工程構造物影響</p><p>　　本區(qū)新構造運動主要表現(xiàn)為地殼升降運動和地震活動。該帶地震活動水平較低，未發(fā)生6級以上地震。項目沿線地區(qū)地震烈度為Ⅵ度區(qū)，為區(qū)域基本穩(wěn)定區(qū)。該段地勢平坦，對于擋土墻等工程構造可按震級6級，烈度Ⅵ的條件設計。</p&

36、gt;<p>　　1.2.7氣溫、降雨、日照、蒸發(fā)量、主導風向、風速等因素的評價</p><p>　　路線經過區(qū)域年平均氣溫20.90C～21.20C，最低為1月份平均10.30C～10.90C，最高為7月份平均28.30C～28.50C，極限高溫為39.60C，極限低溫為-7.30C。常年降雨量可達1483.5～1698.3mm，主要集中在春夏兩季，2～4月陰雨綿綿，5～9月為雨季，10月至次年3

37、月是旱季，年蒸發(fā)量1424～1660mm。區(qū)域內每年10月至次年3月盛吹偏北風，4～9月多吹東南風，致使冬季干燥，夏季濕熱多雨，年平均風速0.7～2.5m/s，大風天氣不常出現(xiàn)，但每年都有因熱帶氣旋造成的雷雨大風。臺風和熱帶風暴多在夏秋發(fā)生，集中于每年的5～11月份，又以7～9月份為甚，風力最高達10級，最大風速可達30m/s以上。區(qū)域內年平均日照時間為1710～2002小時，日照時間常年變化較大，最多年份日照時數(shù)為2100～2650小

38、時，最少年份只有1364～1690小時。由于該地區(qū)屬于東南溫熱帶，雨量充沛集中，雨型季節(jié)性強，臺風暴雨多，設計時要注意水毀、沖刷、滑坡等道路病害，路面結構應結合排水系統(tǒng)進行設計。氣溫高、熱季長，設計時要注意黑色面層材料的熱穩(wěn)定性和防透水性。 </p><p><b>　　1.3沿線施工條件</b></p><p>　　**B標段部分位于山區(qū)丘陵，石料資源豐富, 可以就

39、地取材。部分位于稻田和農田，非工業(yè)區(qū)，人口少，地形分布不均勻，施工難度大，材料運輸距離長，供電設施投資大。這就給施工帶來了不便。設計時要考慮此不利條件。</p><p>　　1.4沿線交通資料的調查</p><p>　　經交通調查，本路段現(xiàn)階段各種交通量為6800輛/日，折合成標準小汽車交通量為16000輛/日，交通量年增長率為4.8%。高速公路遠景年平均日交通量設計年限為20年，高速公路

40、瀝青路面設計設計年限為15年。</p><p><b>　　1.5環(huán)境保護</b></p><p>　　路線設計應考慮道路對自然景觀的影響，盡量減少對自然景觀的破壞，少占農田。對于道路施工造成的取土坑、棄土區(qū)填方及挖方邊坡采用完善的排水系統(tǒng)和必要的防護措施。</p><p>　　第2章 道路等級確定和技術標準選用</p><

41、p><b>　　2.1確定道路等級</b></p><p>　　**高速公路是《國家高速公路網規(guī)劃》中國家重點干線公路天津至汕尾的一段，帶動了國家的交通運輸行業(yè)，促進了國民經濟的發(fā)展。</p><p>　　對該路交通量的調查，現(xiàn)在本路段的交通量折合成標準小汽車的交通量為16000輛/天，交通量年增長率為4.8%，遠景年平均日交通量計算公式如下：</p>

42、;<p>　　Nd=N0(1+ γ) n-1 （2-1）</p><p>　　式中：Nd—遠景設計年平均日交通量，輛/日；</p><p>　　N0—起始年平均日交通量，包括現(xiàn)有交通量和道路修建后從其它道路吸引過來的交通量，輛/日；</p><p>　　γ—年平均增長率，%；</p>&

43、lt;p>　　n—遠景設計年限。 </p><p>　　則：Nd=N0(1+ γ) n-1 =16000(1+4.8%)20-1=41000(輛/日)。</p><p>　　經計算得，各種汽車折合成標準小汽車的年平均日交通量為41000輛/日。又由《公路工程技術標準》（JTGB01-2003）可知遠景年限（20年）的設計年平均日交通量范圍如下表2-1示。</p>&

44、lt;p>　　表2-1 遠景年限的設計年平均日交通量范圍（輛/日）</p><p>　　可知，本標段設計道路選定高速公路四車道。</p><p>　　高速公路設計速度如下表2-2示。</p><p>　　表2-2 高速公路設計速度</p><p>　　依據(jù)《標準》從工程難易程度,工程量大小及技術經濟合理的角度考慮,本標段位于丘陵和農田

45、地帶，為保證高速公路行車高速、安全和舒適，本高速公路設計車速可為100km/h。</p><p>　　綜合以上：本標段設計道路選定為高速公路四車道，計算行車速度為100km/h。綜合考慮工程所在地區(qū)的政治、經濟、軍事、文化及自然條件等因素，通過經濟及交通量分析，本標段無需設置輔道。</p><p>　　2.2道路技術標準選用</p><p>　　2.2.1計算行車速

46、度</p><p>　　計算行車速度說明：由于**高速B標位于丘陵和農田地帶，為保證高速公路行車高速、安全和舒適，該高速公路計算行車速選為100km/h。</p><p>　　2.2.2平曲線要素標準</p><p>　?。?）直線：① 直線的長度不宜過長。據(jù)國外資料介紹，對于設計速度大于或等于60km/h的公路，最大直線長度為以汽車按設計速度行駛70s左右的距離控

47、制;一般直線路段的最大長度(以m計)應控制在設計速度(以km/h計)的20倍為宜。② 兩圓曲線間以直線徑相連接時直線長度不宜過短。設計速度大于或等于60km/h時，同向曲線間最小長度（以m計），以不小于設計速度（以km/h計）的6倍為宜；反向曲線間的最小長度（以m計）以不小于設計速度（以km/h計）的2倍為宜。</p><p>　?。?）圓曲線：公路設計不論轉角大小，均設圓曲線。圓曲線的選用應與設計速度相適應。&

48、lt;/p><p>　　①圓曲線最小半徑：設計速度為100km/h的圓曲線最小半徑標準如下表：</p><p>　　表2-3 圓曲線最小半徑</p><p>　　表2-4 不設超高的圓曲線最小半徑</p><p>　?、趫A曲線最大半徑：圓曲線最大半徑值不宜超過1000m。</p><p>　?、蹐A曲線最小長度：圓曲線的

49、最小長度一般要有3s的行程（83m）。</p><p><b>　　（3）回旋線：</b></p><p>　?、俑咚俟返闹本€同小于表2-4不設超高的圓曲線最小半徑徑相連接處，應設置回旋線。</p><p>　?、诎霃讲煌耐蚯€間徑相連接處，應設置回旋線。但符合下述條件時可不設回旋線：小圓半徑大于表2-4規(guī)定或小圓半徑大于表2-5規(guī)定且符

50、合其下述條件之一者：</p><p>　　a小圓按最小長度設回旋線時，大圓與小圓的內移值之差小于0.10m時；</p><p>　　b設計速度大于或等于80km/h，大圓半徑與小圓半徑之比小于1.5時。</p><p>　　表2-5復曲線中小圓臨界圓曲線半徑</p><p>　?、刍匦€的最小長度規(guī)定如表2-6示。</p>&l

51、t;p>　　表2-6 回旋線最小長度</p><p>　　注：圓曲線長度應隨圓曲線半徑的增大而增大。</p><p>　　圓曲線按規(guī)定需設置超高時，回旋線長度還應大于超高過渡段長度。</p><p><b>　?。?）超高：</b></p><p>　?、賵A曲線半徑小于表2-4規(guī)定的不設超高圓曲線最小半徑時，應在曲

52、線上設置超高。</p><p>　?、诔叩臋M坡度應根據(jù)設計速度、圓曲線半徑、路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定，必要時應按運行速度予以驗算。</p><p>　?、鄹骷壒穲A曲線部分的最大超高值規(guī)定如表2-7。</p><p>　?、芨骷壒穲A曲線部分的最小超高值應與公路支線部分的正常路拱橫坡度一致。</p><p>　　表2-7 各

53、級公路圓曲線超高最大值</p><p>　　注：高速公路、一級公路一般情況下采用8%，交通組成小客車比例大時采用10%。</p><p>　?。?）加寬：①圓曲線上路面加寬應設在圓曲線內測，相應的路基也應該加寬。②加寬過渡段：a)設置回旋線或超高過渡段時，加寬過渡段長度應采用與回旋線或超高過渡段長度相同的數(shù)值。b)不設回旋線或超高過渡段時，加寬過渡段長度應按漸變率為1:15且長度不小于l0

54、m的要求設置。</p><p>　　（6）平曲線基本要求</p><p>　　表2-8 平曲線最小長度</p><p>　　表2-9 公路轉角等于或小于7°的平曲線長</p><p>　　注：△為路線轉角（°），當△<2°時，按△=2°計算。</p><p>　　2.2.

55、3豎曲線要素標準</p><p>　?。?）豎曲線：公路縱坡變更處應設置豎曲線，依據(jù)緩和沖擊、行駛時間及視距要求，豎曲線宜采用圓曲線豎曲線最小半徑與豎曲線長度規(guī)定如表2-10。</p><p>　　表2-10 豎曲線最小半徑和豎曲線最小長度</p><p>　　注：“一般值”為正常情況下的采用值;“極限值”和“最小值”為條件受限制時可采用的值。</p>

56、<p><b>　?。?）縱坡：</b></p><p>　?、僖罁?jù)規(guī)范設計速度為100km/h的本高速公路最大縱坡為4%，受地形或特殊條</p><p>　　件限制時，最大縱坡值可增加1%。</p><p>　?、诠返目v坡不宜小于0.3%。橫向排水不暢的路段或長路塹路段，采用平坡(0%)或小于0.3%的縱坡時，其邊溝應作縱向排

57、水設計。</p><p>　　③本標段設計速度為100km/h，公路縱坡的最小坡長為250m。④不同縱坡最大坡長如下表2-11示。</p><p>　　表2-11 不同縱坡最大坡長（設計速度100km/h）</p><p>　　注：公路連續(xù)上坡或下坡時，應在不大于表2-13規(guī)定的縱坡長度之間設置緩和坡段。緩和坡段的縱坡應不大于3%，其長度應符合最小坡長的規(guī)定。&l

58、t;/p><p>　?。?）合成坡度：高速公路最大合成坡度如下表2-12示。</p><p>　　表2-12 高速公路最大合成坡度</p><p>　　注：① 當坡度與小半徑圓曲線重疊時，宜采用較小的合成坡度。</p><p>　　② 在超高過度的變化處，合成坡度不應設計為0。當合成坡度小于0.5%時，應采取綜合排水措施，保證路面排水暢通。&l

59、t;/p><p>　?。?）視距：設計速度大于或等于60km/h的公路，豎曲線設計宜采用長的豎曲線和長直線坡段的組合。本設計的設計速度為100km/h，當為凸形豎曲線時，停車視距為160m,當為凹形豎曲線時，停車視距為110km/h。有條件時宜采用大于或等于表2-13所列視覺所需要的豎曲線半徑值。</p><p>　　表2-13 視覺所需要的最小豎曲線半徑值</p><p

60、>　?。?）平、縱線形組合設計：豎曲線與平曲線組合時，豎曲線宜包含在平曲線之內，且平曲線應稍長于豎曲線。平、豎曲線半徑的均衡滿足表2-14。</p><p>　　表2-14 平、豎曲線半徑的均衡</p><p>　　2.2.4橫斷面技術標準</p><p>　　（1）路基寬度:高速公路路基寬度應符合表2-15規(guī)定。</p><p>　

61、　表2-15 高速公路路基寬度（4車道）</p><p>　　行車道寬度：依據(jù)相關規(guī)范其技術標準,由于該標段設計速度為100km/h,可知行車道寬度為3.75m。</p><p>　　中間帶寬度：高速公路整體式斷面必須設置中間帶。中間帶由兩條左側路緣帶和中央分隔帶組成，其各部分寬度應符合表2-16規(guī)定。</p><p>　　表2-16 中間帶寬度</p>

62、<p>　　注:“一般值”為正常情況下的采用值;“最小值”為條件受限制時可采用的值。</p><p>　　高速公路路肩寬度應符合表2-17。高速公路應在右側硬路肩寬度內設右側路緣帶，其寬度為0.50m。</p><p>　　表2-17高速公路路肩寬度</p><p><b>　?。?）路拱橫坡設計</b></p>&

63、lt;p>　　高速公路的整體式路基的路拱宜采用雙向路拱坡度，由路中央向兩側傾斜。對于不同類型的路面由于其表面的平整度和透水性不同，由規(guī)范可知瀝青路面的路拱橫坡坡度范圍為1.0%~2.0%。在考慮**高速B標段處于降雨強度比較大的地區(qū)，應采用高值。土路肩的排水性遠低于路面，其橫坡坡度較路面宜增大1.0%~2.0%。硬路肩是具體情況（材料、寬度）可與路面采用同一橫坡，也可稍大于路面。</p><p><b

64、>　　（3）超高設計</b></p><p>　　為抵消車輛在平曲線路段上行駛時所產生的離心力，將路面做成外側高內側低的單向橫坡形式，稱為平曲線超高。</p><p>　　超高過渡段：為了行車的舒適、路容的美觀和排水的通暢，必須設置一定長度的超高過渡段。對線形設計要求較高的公路，應在超高過渡段的起、終點插人一段二次拋物線，使之連接圓滑、舒順。高速公路的縱坡較大處，其上、下

65、行車道可采用不同的超高值。超高漸變率按旋轉軸位置規(guī)定如表2-18。</p><p>　　表2-18 超高漸變率</p><p>　　超高過渡方式（有中間帶公路）：</p><p>　　①繞中間帶的中心線旋轉:中間帶寬度小于或等于4.5m的公路可采用。</p><p>　?、诶@中央分隔帶邊緣旋轉:各種寬度中間帶的公路均可采用。</p>

66、;<p>　?、鄯謩e繞行車道中線旋轉:車道數(shù)大于4條的公路可采用。</p><p><b>　?。?）視距設計</b></p><p>　　①該標段的設計速度是100km/h,由規(guī)范可知停車視距為160m。</p><p>　　②高速公路、下坡路段，應采用下坡段貨車停車視距對相關路段進行檢驗。下坡段貨車停車視距規(guī)定如表2-19。&

67、lt;/p><p>　?、燮角€內側設置的人工構造物，或平曲線內側挖方邊坡妨礙視線，或中間帶設置防眩設施時，應對視距予以檢查與驗算。不符合規(guī)定要求時，可加寬路肩或中間帶，或將構造物后移，或設置交通安全設施。</p><p>　　表2-19 下坡段貨車停車視距（m)</p><p>　　2.2.5汽車荷載說明</p><p>　　由規(guī)范可知高速公路

68、的汽車荷載等級為公路一級，汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。</p><p><b>　?。?）車道荷載</b></p><p>　　公路一級車道荷載的均布荷載標準值為qx=10.5 kN/m；集中荷載標準值pk按以下規(guī)定選?。?lt;/p><p>　　橋涵計算跨徑小于或等于5m時，pk= 180kN ;</

69、p><p>　　橋涵計算跨徑等于或大于50m時，pk = 360kN ；</p><p>　　橋涵計算跨徑大于5m、小于50m時，pk值采用直線內插求得。</p><p>　　上述計算得到的剪力效應值應乘以1.2的系數(shù)。</p><p><b>　?。?）車輛荷載</b></p><p>　　車輛荷載

70、布置圖如圖2-1，其主要技術指標規(guī)定如表2-20。</p><p>　　軸重力單位：KN尺寸單位:m</p><p>　　圖2-1 車輛荷載布置圖</p><p>　　表2-20車輛荷載主要技術指標</p><p>　　第3章 路線與方案比選</p><p>　　3.1 選線的基本原則</p><p

71、>　?。?）在道路設計的各個階段，應運用各種先進手段對路線方案作深入、細致的研究，在多方論證、比選的基礎上，選定最優(yōu)路線方案。</p><p>　?。?）路線設計應在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，做到工程量小、造價低、營運費用節(jié)省、效益好、并有利于施工和養(yǎng)護。</p><p>　?。?）選線應注意同農田基本建設相配合，做到少占田地，并應盡量不占高產田、經濟作物田或穿過經濟林園等。

72、</p><p>　　（4）通過名勝、風景、古跡地區(qū)的道路，應注意保護原有自然狀態(tài)，其人工構造物應與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調，處理好重要歷史文物遺址。</p><p>　?。?）選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測調查，弄清它們對道路工程的影響。</p><p>　　（6）選線應重視環(huán)境保護，注意由于道路修筑，汽車運營所產生的影響和污染。</p>&l

73、t;p>　　3.2 選線的步驟和方法</p><p>　　選線的任務就是在眾多的方案中選出一條符合設計要求、經濟合理的最優(yōu)方案。選線一般按工作內容分三步進行：</p><p><b>　　（1）路線方案選擇</b></p><p>　　路線方案選擇主要是解決起、終點間路線基本走向。此項工作通常是在小比例尺地形圖上從較大面積范圍內找出各種可

74、能的方案，收集各可能方案的有關資料，進行初步評選，確定數(shù)條有比較價值的方案，然后通過多方案的比選得出一個最佳的方案。</p><p><b>　?。?）路線帶選擇</b></p><p>　　在路線基本方向選定的基礎上，按地形、地質、水文等自然條件選定出一些細部控制點，連接這些控制點，即構成路線帶，也稱路線布局。這些細部控制點的取舍，自然仍是通過比選的辦法來確定的。&

75、lt;/p><p><b>　　（3）具體定線</b></p><p>　　經過上述兩步的工作，路線雛形已經明顯勾畫出來。定線就是根據(jù)技術標準和路線方案，結合有關條件在有利的路線帶內進行平、縱、橫綜合設計，具體定出道路中線的工作。</p><p>　　3.3選線方案的確定</p><p>　　3.3.1 路線總體布局<

76、/p><p>　　路線基本走向的選擇,應根據(jù)指定的路線走向(路線起、終點和中間點的主要控制點)和公路等級，及其在公路中的作用,結合鐵路、航空、空運、管道的布局和城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)資源情況,以及水文、氣象、地質、地形等自然條件,由面到帶,從所有可能的路線方案中,通過調查、分析、比選,確定一條最優(yōu)路線方案。</p><p>　　地形圖識別與簡要說明：資料所給的地形圖為福建省泉州的地形圖, 該地形前1K

77、M為山嶺地區(qū)，地勢較高，后面2KM為平原地帶，多為良田，居民點較多。地形圖兩座山之間有一條河流?；谝陨系匦蔚孛?，并結合選線的特點，本設計中選線主要考慮以下幾個因素：</p><p>　?。?）總體來看，本地形圖前端地勢較高高，后端地勢較低。所以前端向右沿坡腳展線，走山腰線，可以基本保證本段路線總體填挖平衡。同時，路線應隨地形變化布設，注意利用有利地形減少工程量。在確定路線平、縱線位的同時，應注意橫向填挖的平衡；

78、</p><p>　?。?）耕地是不可再生資源，在偏僻的山區(qū)，幾畝耕地可能就是居民祖輩生存的唯一手段。為保護當?shù)赜邢薜霓r田，同時，所選路線也應考慮不能使土石方工程過大，以及對沿線居民的生活不造成大的干擾；</p><p>　?。?）公路選線應盡量避開村鎮(zhèn)，以減少拆遷，降低對沿線居民影響；</p><p>　　3.3.2 路線方案選擇</p><p

79、>　　路線方案選擇主要是解決起終點間路線基本走向問題，此項工作通常是在小比例尺地形圖上從較大面積范圍內找出各種可能的方案，收集有關資料，進行初步評選，確定數(shù)條有比較價值的方案。在本設計中,因為挖填方較多, 綜合考慮該地區(qū)自然條件、技術標準、工程投資等因素，對于**高速B標設計初步擬定了兩個以下個方案：</p><p>　　方案一：從點（2.736E+06，5.089E+05）開始，到達點（2.736E+06

80、，5.117E+05），線路總長為2925.160m。</p><p>　　方案一中曲線要素表如表3-1。</p><p>　　表3-1 方案一中曲線要素表</p><p>　　方案一最大的特點是：該線路線型較為平順，自起點直接穿越兩個山體，高程變化較大，需要修建兩個隧道：經過一條小河，需修建涵洞；但工程造價高。其線型的設計根據(jù)了道路等級及其使用任務和功能，合理利用

81、地形及技術標準，保證了線形的均衡性。</p><p>　　方案二：從點（2.736E+06，5.088E+05）開始，到達點(2.736E+06，5.117E+05），線路總長為2991.896m。</p><p>　　方案二中曲線要素如表3-2。</p><p>　　表3-2 方案二中曲線要素表</p><p>　　方案二最大的特點是：自起

82、點向右沿坡腳展線，走山腰線，然后走向終點，填挖方大一些，但能保證填挖方控制在20m以內，不需隧道，工程投資低。而在路線設計當中，對公路的平、縱、橫三個方面進行綜合設計時，又保證路線的整體性和協(xié)調性，做到了平面順適，縱坡均衡、橫斷面合理，并且考慮車輛行駛時的安全性、舒適性以及駕駛員的視覺和心理反應以及與當?shù)丨h(huán)境和景觀相協(xié)調。</p><p>　　路線比較圖如圖3-1。 </p>

83、<p><b>　　方案一</b></p><p><b>　　方案二</b></p><p>　　圖3-1 方案一和方案二的比較圖</p><p>　　修建高速公路投資比較大，應綜合考慮沿線地帶的自然地理特征，設計要特別注意線形設計，使之在視覺上能誘導視線，保持線形的連續(xù)性，讓司機和乘客在生理和心理上有安全

84、感和舒適感，同時考慮到經濟、便民及環(huán)境等因素，盡量使工程量最小，造價最低。本設計中平面線形采用第二方案。本設計包括起終點設計2個交點樁，其圓曲線半徑以及緩和曲線長度等取值都滿足《公路路線設計規(guī)范》和《公路工程技術標準》要求。</p><p>　　第4章 平面線形設計</p><p><b>　　4.1平面設計原則</b></p><p>　　（

85、1）平面線形應直捷、連續(xù)、順舒，并與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調。</p><p>　?。?）除滿足汽車行駛力學上的基本要求外，還應滿足駕駛員和乘客在視覺和心理上的要求。</p><p>　?。?）保持平面線形的均衡與連貫。為使一條公路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應注意使線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術指標的突變。</p><p>　?。?）應避免連續(xù)急彎的線

86、形。這種線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來不良影響。設計時可在曲線間插入足夠長的直線或緩和曲線。</p><p>　?。?）平曲線應有足夠的長度。如平曲線太短，汽車在曲線上行駛時間過短會使駕駛操縱來不及調整，一般都應控制平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）的最小長度。</p><p>　　4.2平曲線要素值的確定</p><p>　　平面線形一般有直線，緩和

87、曲線，圓曲線組成?？紤]到**高速B標段經過的地方地形復雜，平曲線由圓曲線、緩和曲線兩種線形組合而成的。在做這次設計中主要用到的組合有以下幾種：</p><p><b>　　平曲線計算：</b></p><p>　?。?）帶緩和曲線的道路平曲線見圖4-1,其幾何要素計算公式如下：</p><p><b>　?。?-1）</b>

88、;</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　（4-3）</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　

89、?。?-6）</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　主點樁號計算：</b></p><p>　　樁號ZH=JD(樁號)- （

90、4-9）</p><p>　　樁號HY=ZH(樁號)+ （4-10）</p><p>　　樁號YH=HY(樁號)+L （4-11）</p><p>　　樁號HZ=YH(樁號)+

91、（4-12）</p><p>　　樁號QZ=HZ(樁號)- （4-13）</p><p>　　樁號JD=QZ(樁號)+ （4-14）</p><p><b>　　式中符號: </b></p><p>　　——總切線長，（

92、）；</p><p>　　——總曲線長，（）； </p><p><b>　　——外距，（）；</b></p><p><b>　　——校正數(shù)，（）；</b></p><p>　　——主曲線半徑,（）；</p><p>　　——路線轉角，（°）；</p>

93、;<p>　　——緩和曲線終點處的緩和曲線角，（°）；</p><p>　　——緩和曲線切線增值，（）；</p><p>　　——設緩和曲線后，主圓曲線的內移值，（）；</p><p>　　——緩和曲線長度，（）；</p><p>　　——圓曲線長度，（）。</p><p>　　圖4-1 “基本

94、型”曲線</p><p><b>　?。?）具體計算</b></p><p><b>　　JD1:</b></p><p><b>　　擬定</b></p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　&

95、#176; </b></p><p><b>　　切線長m</b></p><p>　　曲線總長=497.419m</p><p><b>　　外距</b></p><p><b>　　超距</b></p><p>　　ZH=JD- =K

96、0+432.185-254.158= K0+178.027 </p><p>　　HY=ZH +Ls=K0+178.027+150= K0+328.027 </p><p>　　YH=HY+L=K0+328.027+497.419= K0+525.446

97、 </p><p>　　HZ=YH+Ls= K0+525.446+150= K0+675.446 </p><p>　　QZ=HZ-= K0+675.446-497.419/2= K0+426.737 </p><p>

98、　　JD=QZ+= K0+426.737+10.896/2= K0+432.185</p><p><b>　　JD2 :</b></p><p><b>　　擬定</b></p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　°</b

99、></p><p><b>　　切線長</b></p><p>　　曲線總長=479.362m </p><p><b>　　外距</b></p><p><b>　　超距</b></p><p>　　ZH=JD- =K1+818.010-241.

100、328= K1+576.683 </p><p>　　HY=ZH +Ls= K1+576.683+150= K1+726.683 </p><p>　　YH=HY+L= K1+726.683 +479.362= K1+906.044

101、</p><p>　　HZ=YH+Ls= K1+906.044+150= K2+056.044 </p><p>　　QZ=HZ-= K2+056.044 -479.362/2= K1+816.364 JD=QZ+= K1+816.364+3.293/2= K1+8

102、18.010</p><p><b>　　4.3逐樁坐標計算</b></p><p>　　逐樁坐標計算即路線中樁坐標計算，其計算方法、原理、步驟具體如下：</p><p>　?。?）計算交點坐標，其坐標可從地形圖上直接量取。</p><p>　　（2）計算各中樁坐標，可先計算直線和曲線主要點坐標，然后計算緩和曲線上每一個

103、中樁的坐標。</p><p>　?。?）坐標計算成果見附表—《逐樁坐標表》。</p><p>　　第5章 路線縱斷面設計</p><p>　　5.1縱斷面設計的原則</p><p>　　在路線的縱斷面設計中，根據(jù)道路的等級，地形、地貌、地質水文及任務等因素，充分的分析路基的穩(wěn)定和工程量與工程經濟等問題，對縱坡的長短、大小、前后縱坡的情況、豎

104、曲線半徑的大小以及與平面線形的組合與搭配問題都應該做充分的考慮。在路線的縱斷面設計中，應該遵循了以下的設計原則：</p><p>　　（1）滿足縱坡和豎曲線的各項規(guī)定；</p><p>　?。?）縱坡均勻平順，起伏不宜過大；</p><p>　　（3）設計標高的確定結合了沿線的自然條件如：土壤、地形、水文、氣候等綜合因素；</p><p>　

105、?。?）爭取挖填平衡，盡量使挖方運轉到就近路段作為填方，以減少借方和廢方，降低工程造價；</p><p>　?。?）依據(jù)沿線的性質要求，適當照顧當?shù)孛耖g的交通運輸工具，農業(yè)機械，農田水利方面的要求；</p><p>　　（6）平面和縱斷面設計相互配合：在視覺上能自然的誘導駕駛員的視線，并保持了視覺的連續(xù)性；平、縱面的線形指標大小均衡，使線形在視覺上和心理上保持連續(xù)性。</p>

106、<p>　　5.2平縱線形組合的基本要求</p><p>　　（1）當豎曲線與平曲線組合時，豎曲線宜包含在平曲線之內，且平曲線應稍長于豎曲線。</p><p>　　（2）要保持平曲線與豎曲線大小的均衡。</p><p>　?。?）當平曲線緩而長，縱斷面坡差較小時，可不要求平豎曲線一一對應，平曲線中可以包含多個豎曲線或豎曲線稍長于平曲線。</p>

107、;<p>　?。?）要選擇適合的合成坡度。合成坡度過大對行車不利，合成坡度過小對排水不利，也影響行車，車輛行駛時有濺水干擾。</p><p>　　5.3縱坡設計的一般要求</p><p>　　縱斷面線形主要由縱坡和豎曲線組成，縱坡的大小與坡度的長度反映了公路的起伏程度，直接影響公路服務水平和運營成本，也反應了公路是否經濟、適用，因此，設計中必須對坡度、坡長及其相互組合進行合理

108、安排。凹曲線的邊坡頂點不要設在兩邊都是挖方路段，這樣排水不利，使路基受到水的浸泡，降低路的壽命和使用質量。</p><p>　?。?）平面直線與縱斷面直線組合</p><p>　　這種線形組合單調、呆板，行駛過程中路線視景不變，容易使司機產生疲勞感。尤其在高速行車時，容易導致交通事故。在交通比較復雜的路段，這種線形組合是有利的。設計中可采取措施來彌補景觀單調的不足。</p>

109、<p>　?。?）平面直線與縱斷面凹形曲線組合(這種組合具有較好的視距)</p><p>　　在設計中應該注意以下幾點：避免插入較短的凹形豎曲線，或插入小半徑曲線（一般應大于最小半徑的3－4倍），以免產生折點；兩個凹形豎曲線間不要插入短直線，此時宜將兩個凹曲線合并成一個凹曲線，可改善視覺條件；長直線的末端不宜插入小半徑凹形豎曲線。</p><p>　?。?）平面直線與縱斷面凸形曲

110、線組合</p><p>　　這種組合視距條件差、線形單調，使司機對前方道路情況無法做出判斷，應盡量避免。使用這種組合應注意采用大半徑曲線，以保證視距。當連續(xù)出現(xiàn)凹形和凸形豎曲線時，會造成不良視覺效果，一般應盡量避免。</p><p>　?。?）平面曲線與縱斷面直線組合</p><p>　　如果平曲線半徑選擇適當，這種組合效果良好，汽車在這種線形上行駛，可獲得良好的景

111、觀效果。如果平曲線與直線組合不當，曲線半徑過小，或直線長度過短，平曲線半徑與縱坡不協(xié)調，都會導致線形折曲。這種組合還應滿足合成坡度的要求，尤其應避免急轉陡坡組合。</p><p>　?。?）平曲線與縱斷面曲線組合</p><p>　　這兩種組合形式很常見，但比較復雜，如果曲線半徑適宜，平縱線形要素均衡，可以獲得視覺舒適、誘導效果良好的空間曲線。此種組合應注意以下幾點：</p>

112、<p>　　1）一般情況下，當平豎曲線半徑較大時，宜將平豎曲線半徑頂點對應。若兩者不能很好的配合，兩者的半徑都小于某一限度時，宜將平豎曲線拉開相當距離。</p><p>　　2）平曲線與豎曲線的大小保持均衡。</p><p>　　3）豎曲線的頂部或底部，不得與反向平曲線的拐點重合，尤其是凸形豎曲線，容易造成判斷失誤。</p><p>　　4）避免轉角小于

113、7°的平曲線與坡度角較大的凹形豎曲線組合。</p><p>　　5）緩和曲線不得與小半徑豎曲線重疊。</p><p>　　6）不宜將小半徑平曲線設置在豎曲線的底部或頂部。</p><p>　　本設計中，有兩個平曲線，三個豎曲線（其中兩個凹形豎曲線，一個凸形豎曲線）。本設計中第一個凹形豎曲線與與直線相組合，由于豎曲線半徑較大（R=30000m），能滿足設計要

114、求，具有良好的視距條件，能給駕駛員以動的視覺效果，行車條件較好。第二個豎曲線（凹形豎曲線）與平曲線是平、豎曲線的組合，滿足平縱組合的基本要求，有良好的視線誘導作用，行車安全，線形舒適美觀。第三個豎曲線（凸形豎曲線）與直線相結合，由于無法避免，豎曲線半徑較大（R=30000m），能滿足設計要求。</p><p><b>　　5.4縱坡設計步驟</b></p><p>　

115、　準備工作：繪制標準A3圖框，并按比例標注里程樁號和標高，點繪地面線，填寫有關內容。同時應收集和熟悉有關資料，并領會設計意圖和要求。</p><p>　　標注控制點：所謂控制點就是影響縱坡設計的標高控制點。如路線起終點，越嶺埡口、居民區(qū)、河流、立體交叉點等。本路線經過的地方沒有其它已有的建筑物，并且可以根據(jù)設計的需要對起終點進行適當?shù)奶钔?，故沒有控制點。</p><p>　　試坡：試坡主要

116、是在已標注“控制點”、“經濟點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術指標、選線意圖，結合地面起伏變化，本著以“控制點”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經濟點”的原則，在這些點位間進行穿插與取直，試定出若干直坡線。對各種可能坡度線方案反復比較，最后定出既符合技術標準，又能滿足控制點要求，且土石方較省的設計線作為初定坡度線，將前后坡度線延長交會出變坡點的初步位置。</p><p>　　調整：初定縱坡后，將所定的坡度與選線時坡度的安排比較，二者應

117、基本相符，若有較大差異時應全面分析，權衡利弊，決定取舍。然后對照技術規(guī)范檢查設計的最大、最小縱坡、坡長限制等是否滿足規(guī)定，平縱組合是否得當，以及路線交叉、橋隧和接線等處的縱坡是否合理，有問題應及時調整。</p><p>　　核對：根據(jù)有控制意義的橫斷面校對縱坡線。如高填深挖、地面橫坡較陡路基等，在縱斷面圖上直接讀出對應樁號的填、挖高度，粗畫橫斷面，檢查是否填挖過大、坡角落空或過空等。</p><