大浏高速第9合同段路线设计-毕业设计说明书 60页

毕业设计(论文)题目大浏高速第9合同段路线设计K41+000-K48+700学院名称指导教师职称班级学号学生姓名2013年5月25日 南华大学毕业设计（论文）任务书学院：城市建设学院题目:大浏高速第9合同段路线设计K41+000-K48+700起止时间：2012年12月15日至2013年5月24日 说明1.毕业论文/设计任务书由指导教师参照示例结合自己的题目详细认真填写，并经教研室审定，下达到学生。2.毕业论文任务书一式三份，一份系部存档，一份指导老师保存，一份下达学生。3.学生根据指导教师下达的任务书独立完成开题报告，4周内提交给指导教师批阅。4.本任务书学生必须妥善保管，并认真按任务书的要求和进度完成毕业设计的内容，复习相关知识，培养对应能力。 一、毕业设计目的训练学生综合应用所学的基础课、技术基础课和专业课知识，培养学生独立完成道路与桥梁工程设计的能力，它是培养专业人才教学过程中最后也是极为重要的一部分。通过设计，学生应了解和熟悉道路与桥梁工程设计的一般原则、步骤和方法；掌握道路与桥梁工程各单项构筑物的设计、计算方法以及编制设计说明书和绘制施工图的要求和方法。二、设计任务一）设计的任务与内容大浏高速第9合同段路线设计，要求按微丘高速公路设计、设计车速100km/h进行设计，车道为四车道，起点桩号为K41+000~K48+700。设计文件必须符合有关设计标准与规范。二）设计原始资料1、地形图：比例尺1:2000地形图1张。2、交通量：交通量年增长率3%，近期交通量20000辆/昼夜。3、沿线地形、地质、地震、气候、水文等自然地理特征1)地形地貌K41+000～K65+200丘陵地貌：高程变化在95～210m间，最大相对高差约50m，地表起伏不大，山丘丘顶呈浑圆状，植被发育，多为松木、杉木林、竹林，地形坡角一般15°～35°左右，丘间冲沟较发育，沟谷宽浅，其横断面形态多呈“U”型，冲沟内多为水田。K65+200～K74+900段低山地貌：山坡陡峻，植被很发育，多为松木、杉木林、竹林，地形坡角一般30°～55°左右，局部达80°左右，其间冲沟很发育，沟谷一般切割较深，其横断面形态多呈“V”型。K74+900～终点段丘陵地貌：高程变化在70～170m间，最大相对高差约50m，地表起伏不大，山丘丘顶呈浑圆状，植被发育，多为松木、杉木林、竹林，地形坡角一般15°～35°左右，局部达45°左右，丘间冲沟较发育，沟谷宽浅，其横断面形态多呈“U”型，冲沟内多为水田。2)地质(1)地层岩性-vii- 沿线出露覆盖层主要有第四系全新统冲洪积层，更新统残坡积、冲洪积层；基岩有石炭系白云岩，砂质泥岩，泥盆系粉砂质泥岩，泥灰岩，灰白色泥质粉砂岩及紫红色中厚层状细砂岩，元古界冷家溪群灰绿色、浅灰色、青灰色泥质、砂质板岩、绢云母板岩；侵入岩体燕山期花岗岩。第四系为冲、洪积层和残、坡积层，岩性主要有高～低液限粘土、粉土和砂砾石层及碎石土。沿线均有分布，厚度变化大。白垩系为沉积碎屑岩，主要岩性有紫红色砾岩、砂砾岩，长石石英砂岩、砂质泥岩。石炭系为碳酸盐岩和沉积碎屑岩，主要岩性有白云岩、灰岩及粉砂质泥岩、细砂岩。泥盆系为碳酸盐岩和沉积碎屑岩，主要岩性有灰岩、泥灰岩、白云岩、及粉砂质泥岩、砂岩夹砂质页岩。元古界冷家溪群为变质岩，主要岩性有浅变质砂岩、绢云母板岩、砂质板岩及细砂岩。花岗岩主要为燕山期黑云母二长花岗岩。(2)地质构造根据1:20万浏阳幅区域地质图分析，线路所经区域属大围山岩体隆起区，主要构造行迹近北东向、北北东向。溪江至古港古生代、中生代盆地（分布范围约K43～K60），断裂相对不发育。线路范围内主要的地质构造带有：官渡-张坊断皱带、天心-皇碑断裂带、双江口背斜、官渡-跨马塘向斜、浏阳-古港向斜，走向北北东向。3)地震根据国家质量技术监督局1:400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），路线所经地域的地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，对应于原基本烈度相当于Ⅵ度，根据《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)和《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）,采用简易设防。4)气候、水文本区属中亚热带季风湿润气候，气候温和，四季分明，热量充足，雨水充沛，春湿多雨，夏秋多旱，严寒期短，暑热期长。降雨多集中于3～6月，约占全年降雨量的55%，年均降雨量1540.5mm,年均蒸发量1197.9mm，年平均气温17.3℃，极端最高气温40.7℃，极端最低气温-10℃，年平均风速1.4m/s,最大风速20m/s。路线所经地域主要为大溪河、浏阳河等河流，各河流域降雨充沛，雨季多集中于4～7月，此期间为汛期，河水受降水影响明显，水位陡涨陡落，一般10月至翌年3月为枯水期，为桥梁基础工程的良好施工期。4、沿线筑路材料、水、电等建设条件与公路建设的关系块、片石、碎石：-vii- 浏阳市古港镇溪江磊石山采石料场，浏阳市蕉溪乡蕉溪铺万宝采石场，浏阳市蕉溪乡毕头园宏永德采石场，浏阳市集里乡八仙桥村的金山采石场，其石料为石灰岩,石质坚硬，质量好，储量大，可满足桥涵、防护、排水等工程用石料的需要，材料以购买的形式采购；有公路直通料场，运输便利，此外，由路基爆破开挖产生的块、片石也可选择利用。路面碎石、砂料：1)路面面层用碎石，位于江苏省镇江市句容市天王镇，浏阳市龙伏镇段里采石场，储量丰富，料场机械化程度高，可满足沥青路面上面层工程需求的各种规格碎石、石屑，材料以购买的形式采购。从料场至工地由料场主负责，有公路直通工地，运输便利。2)浏阳市关口办事处金口村采砂场（人工砂），平江县加义镇献冲村鸿运砂料料场，长沙市新港镇，砂料属河砂，料场面积大，储量丰富，砂质较为纯净,砂料颗粒均匀，含泥量较小，有装载机，可根据施工要求提高产量；能满足C35砼以上构造物的用砂要求，主要用于大桥的施工，但运距较远。水泥：区内水泥工业发达，大型水泥厂有浏阳兆山水泥厂等。各种标号水泥质量可靠，数量完全可满足工程需要。外购材料：钢材、沥青等工程材料可以直接向有关厂家订货。区域内木材资源丰富，质量及数量均能满足工程要求。水、电：沿线水、电资源丰富，可满足工程需要。5、其它资料由指导教师给定。三、毕业设计要求1、按任务书的要求，独立完成设计、计算和绘图工作，认真提出完整的设计文件。2、采用各种工艺、施工方法、设计方案。对总体方案进行必要的技术经济比较，然后选定较佳的设计方案。3、每一阶段设计完成后，必须经指导教师审批后才能进行下一阶段的设计。4、每一阶段设计都必须严格按计划进行，定期完成。5、设计文件、说明书和计算书要求扼要、简明、清晰，设计图纸要求准确，主次分明。图幅要求：297×420（A3），按道路工程制图标准GB50162—92编制，毕业设计说明书按南华大学毕业设计要求编写。6、设计文件经审查、考查及格后，才能作毕业设计答辩，并以此定为高等学校毕业的总结和质量检查。四、毕业设计的内容与程序准备工作：1、熟悉设计对象及有关设计资料；2、明确毕业设计任务；3、设计的基本知识学习；4、设计方案的初步考虑；-vii- 5、设计内容的文献资料查阅、工程调研和现场勘察，收集设计所需要的地质、地形、气象等资料。在完成上述任务时，需逐项填写设计任务书（原始资料部分），并拟订出初步方案提纲。方案比选：1、不同方案的建立；2、设计方案的技术经济比较；3、推荐方案的确定与论证。设计（论文）具体要求：任务书开题报告中文摘要英文摘要目录1、设计资料与依据1）设计资料2）沿线自然条件3）设计标准4）主要技术经济指标2、方案比选3、路线设计1）平面设计2）纵面设计3）横断面设计4）平纵组合设计5）土石方计算与调配4、路基设计5、桥涵设计（布设）6、环境保护与景观设计7、结论参考文献谢辞设计应提交的设计图表（1）图纸编排次序-vii- 工程图纸应按封面、扉页、目录、说明、主体工程、次要工程等顺序排列。按照公路工程文件编制办法，图纸应按下面的次序排列：第一篇　总体设计1、地理位置图2、说明书3、路线平纵面缩图4、主要技术经济指标表5、公路平面总体设计图第二篇　路线1、说明2、公路路线平面图3、路线纵断面图4、直线、曲线及转角表5、路线逐桩坐标表6、公路用地图7、护栏设计图8、防眩设计图9、隔离栅设计图10、标线设计图第三篇　路基、路面1、说明2、路基设计表3、边沟（排水沟）设计表4、路基标准横断面图5、路基一般设计图6、路基横断面设计图7、超高方式图8、中间带设计图9、中央分隔带开口设计图10、路基土石方数量表11、路基每公里土石方数量表12、路基土石方运量统计表13、路基支档及防护工程设计图14、路基路面排水工程设计图第四篇　桥梁、涵洞仅做一涵洞布置与结构图-vii- 第八篇　环境保护与景观设计对于工程没有涉及的部分，图纸中不列出，但“篇”的序号不能改变。例如，工程中没有隧道工程，因而没有第六篇　隧道，但路线交叉依然为第七篇。（2）扉页及目录扉页应绘制图框，各级负责人签署区应位于图幅上部或左部；参加项目的主要成员签署区、设计单位等级、设计单位证书号，应位于图幅下部或右部，排列应力匀称。图纸目录应绘制图框，目录本身不应编入图号与页号。详细内容参看《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》交公路发[2007]358号。五、毕业设计进度安排1、12月15日~1月15日　　收集资料2、1月15日~3月15日　　矢量化地形图、方案比选、路线设计工作3、3月15日~4月15日　　挡土墙、桥涵工作4、4月15日~5月15日　　毕业设计说明书编写工作4、5月16日～5月24日答辩准备、制作幻灯片、毕业答辩六、设计依据及主要参考资料（1）道路工程术语标准GBJ124-88（2）公路自然区划标准JTJ003-86（3）公路工程技术标准JTGB012003（4）公路工程抗震设计规范JTJ004-89（5）公路路线设计规范　JTG　D20－2006（6）公路路基设计规范JTGD30—2004（7）公路路基施工技术规范（JTGF10－2006）（8）公路软土地基路堤设计与施工技术规范JTJ017-96（9）公路排水设计规范JTJ018-97（10）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)（11）公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)（12）公路涵洞设计细则JTGTD65-04—2007（13）公路环境保护设计规范JTJ/T006-98（14）道路交通标志和标线GB5768-1999（15）道路工程制图标准GB50162—92（16）高速公路交通安全设施设计及沿线设施设计通用规范JTJD80-2006（17）公路交通安全设施设计细则JTJ/TD81-2006（18）公路工程基本建设项目设计文件编制办法（交公路发[2007]358号）七、学生最终应提交的材料-vii- 1．开题报告1份。2．外文资料译文1篇（附原件）。3．毕业论文1份。4．图纸1套。5．除纸质版外，提交全套的电子版本八、成绩评定毕业设计成绩由平时成绩（40分）、成果（40分）和答辩（20分）三部分组成，过程考核成绩由指导老师给出，论文成绩原则上由系部负责人指定熟悉该领域的教师或专家给出，答辩成绩由答辩委员会给出。指导老师签字：　年　月　日-vii- 南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目大浏高速第九合同段路线设计设计（论文）题目来源自选类型工程设计起止时间　2012.12.15~2013.5.24、、、2012.12.15~2013.5.24一、设计（论文）依据及研究意义：设计依据：业主的设计文件和可行性报告、提供的当地资料以及设计所涉及的相关规范：《公路路线设计规范》JTGD20—2006《公路路基设计规范》JTGD30—2004《公路排水设计规范》JTJ018—97《公路隧道设计规范》JTGD70—2004《公路路基施工技术规范》JTGF10—2006《公路桥涵设计通用规范》JTGD60—2004研究意义：该道路位于多丘陵、低山地貌地区，属微丘高速公路。高速公路的建设，给沿途的交通带来便利。便利的交通建立的同时，促进了沿途各县市乡镇之间的广泛交流，也会带动其经济的发展。二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）研究主要内容：工程概况了解，包括项目概况，设计依据，建设条件等；方案比选；道路选线，包括道路平横纵断面设计等；路基路面设计，包括结构设计、路面排水设计等；挡土墙和桥涵设计，以及景观设计等。预期目标：设计一条经济合理安全的高速公路设计方案：根据设计原始资料进行技术、经济方案的选比确定公路的基本设计方案；然后进公路的总体设计、平纵横分布设计，并考虑沿途路况设置相应的挡土墙以及桥涵工程，最后进行沿途景观设计。三、设计（论文）的研究重点及难点：重点：路线选线的方案选取，平纵横断面设计，路基设计，路面工程方案。难点：路基结构设计，路面结构计算。ii 四、设计（论文）研究方法及步骤（进度安排）：研究方法：1熟悉设计的对象及有关的设计资料明确设计任务。2、采用各种工艺、施工方法设计方案，对总体方案进行必要的技术经济比较，然后选择较佳的设计方案。3、完成任务书、开题报告、中英文摘要等内容。4、道路的总体及其附属结构的设计和计算。5、施工组织设计6、整理设计成果做结论。时间安排：1、12月15日~1月15日　收集资料2、1月15日~3月15日矢量化地形图、方案比选、路线设计工作3、3月15日~4月15日　挡土墙、桥涵工作4、4月15日~5月15日　毕业设计说明书编写工作5、5月16日～5月24日答辩准备、制作幻灯片、毕业答辩五、进行设计（论文）所需条件：1、对设计课题的仔细研究，收集各方面资料。2、设计相关软件（CAD、纬地）和规范的学习和使用指导教师意见：签名：年月日ii 摘要本设计为平原微丘四车道告诉公路设计，设计时速100km/h，使用纬地设计软件进行设计。主要进行了路线设计、路基设计、、挡土墙及桥涵设计、环境保护和景观设计等丘陵地区高速公路一般需要设计的主要内容。路线线形流畅自然，起伏平缓，路幅布置合理；路基能满足承载能力和稳定性要求，排水及时有效，使路基处于干燥状态，确保路基稳定。本设计严格按照有关规范进行设计，对于设计中采用的设计参数及设计指标都依照规范采用，对于规范模糊含蓄的则根据实际工程经验采用，设计整个进度依据设计初制定的设计进度表进行设计。关键词：高速公路；路线设计；路基设计ii ABSTRACTPlainsofthisdesignforthemicrodomefour-lanehighwaydesign,thedesignspeedof100km/h,usethewefttodesignsoftwaretocarryonthedesign.Mainlyhascarriedontheroutedesign,roadbeddesign,retainingwallandbridgeculvertdesign,landscapedesignandenvironmentalprotectionhillyregionusuallyneedtodesignthemaincontentofthehighway.Theroutesmoothandnatural,gentleupsanddowns,roadpicturearrangementisreasonable;Thesubgradecansatisfytherequirementofbearingcapacityandstability,timelyandeffectivedrainage,subgradeinthedrystate,makeensureembankmentstability.Thisdesigninstrictaccordancewiththerelevantspecificationsofdesign,foruseinthedesignofthedesignparametersanddesignindexesareadoptedinaccordancewiththespecification,thestandardfuzzyimplicativeisusedaccordingtothepracticalengineeringexperience,thedesignofthedesignatthebeginningoftheprogressaccordingtothedesignschedule.Keywords:highway;routedesign;roadbeddesignii 目录第1章设计原始资料与依据11.1设计资料11.2沿线自然条件11.2.1地形、地貌11.2.2地质、水文、气候21.2.3沿线筑路材料、水、电等建设条件31.3设计标准41.4主要技术经济指标5第2章方案比选62.1各项方案比选62.1.1选线的一般原则6第3章路线设计93.1平面设计93.1.1路线平面线形设计的基本原则93.1.2缓和曲线103.1.3桩号验算123.2纵断面设计183.2.1纵断面设计的一般要求183.2.2竖曲线要素的计算213.3横断面设计233.3.1公路路基横断面宽度243.4平纵组合设计253.4.1平纵组合设计的一般原则及基本要求253.5土石方计算与调配273.5.1土石方调配273.5.2土石方调配计算28第4章路基设计294.1路基断面形式、宽度、高度设计294.1.1路基宽度设计294.1.2路基高度设计304.2路堤填料与压实标准31ii 4.2.1路堤填料314.2.2压实标准314.3边坡设计324.3.1边坡设计324.3.2边坡防护设计334.4路基排水设计344.5附属设施设计364.5.1取土坑和弃土堆364.5.2护坡道和碎落台374.5.3堆料坪37第5章桥涵设计385.1桥梁设计385.2涵洞设计385.2.1涵洞设置38第6章环境保护与景观设计396.1环境保护396.1.1注意要点396.2景观设计406.2.1绿化设计40第7章结论42参考文献43致谢44ii 第1章设计原始资料与依据1.1设计资料1、设计题目：大浏高速公路第九合同段路线设计；2、起始桩号：K41+000—K48+7002、地形图：比例尺1:2000地形图一张；3、道路等级：设计时速100km/h四车道高速公路；4、交通量：交通量年增长率3%，近期交通量20000辆/昼夜；1.2沿线自然条件1.2.1地形、地貌K41+000～K65+200丘陵地貌：高程变化在95～210m间，最大相对高差约50m，地表起伏不大，山丘丘顶呈浑圆状，植被发育，多为松木、杉木林、竹林，地形坡角一般15°～35°左右，丘间冲沟较发育，沟谷宽浅，其横断面形态多呈“U”型，冲沟内多为水田。K65+200～K74+900段低山地貌：山坡陡峻，植被很发育，多为松木、杉木林、竹林，地形坡角一般30°～55°左右，局部达80°左右，其间冲沟很发育，沟谷一般切割较深，其横断面形态多呈“V”型。K74+900～终点段丘陵地貌：高程变化在70～170m间，最大相对高差约50m，地表起伏不大，山丘丘顶呈浑圆状，植被发育，多为松木、杉木林、竹林，地形坡角一般15°～35°左右，局部达45°左右，丘间冲沟较发育，沟谷宽浅，其横断面形态多呈“U”型，冲沟内多为水田。第44页共44页 1.2.2地质、水文、气候1地层岩性沿线出露覆盖层主要有第四系全新统冲洪积层，更新统残坡积、冲洪积层；基岩有石炭系白云岩，砂质泥岩，泥盆系粉砂质泥岩，泥灰岩，灰白色泥质粉砂岩及紫红色中厚层状细砂岩，元古界冷家溪群灰绿色、浅灰色、青灰色泥质、砂质板岩、绢云母板岩；侵入岩体燕山期花岗岩。第四系为冲、洪积层和残、坡积层，岩性主要有高～低液限粘土、粉土和砂砾石层及碎石土。沿线均有分布，厚度变化大。白垩系为沉积碎屑岩，主要岩性有紫红色砾岩、砂砾岩，长石石英砂岩、砂质泥岩。石炭系为碳酸盐岩和沉积碎屑岩，主要岩性有白云岩、灰岩及粉砂质泥岩、细砂岩。泥盆系为碳酸盐岩和沉积碎屑岩，主要岩性有灰岩、泥灰岩、白云岩、及粉砂质泥岩、砂岩夹砂质页岩。元古界冷家溪群为变质岩，主要岩性有浅变质砂岩、绢云母板岩、砂质板岩及细砂岩。花岗岩主要为燕山期黑云母二长花岗岩。2地质构造根据1:20万浏阳幅区域地质图分析，线路所经区域属大围山岩体隆起区，主要构造行迹近北东向、北北东向。溪江至古港古生代、中生代盆地（分布范围约K43～K60），断裂相对不发育。线路范围内主要的地质构造带有：官渡-张坊断皱带、天心-皇碑断裂带、双江口背斜、官渡-跨马塘向斜、浏阳-古港向斜，走向北北东向。第44页共44页 3地震根据国家质量技术监督局1:400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），路线所经地域的地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，对应于原基本烈度相当于Ⅵ度，根据《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)和《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）,采用简易设防。4气候、水文本区属中亚热带季风湿润气候，气候温和，四季分明，热量充足，雨水充沛，春湿多雨，夏秋多旱，严寒期短，暑热期长。降雨多集中于3～6月，约占全年降雨量的55%，年均降雨量1540.5mm,年均蒸发量1197.9mm，年平均气温17.3℃，极端最高气温40.7℃，极端最低气温-10℃，年平均风速1.4m/s,最大风速20m/s。路线所经地域主要为大溪河、浏阳河等河流，各河流域降雨充沛，雨季多集中于4～7月，此期间为汛期，河水受降水影响明显，水位陡涨陡落，一般10月至翌年3月为枯水期，为桥梁基础工程的良好施工期。1.2.3沿线筑路材料、水、电等建设条件块、片石、碎石：浏阳市古港镇溪江磊石山采石料场，浏阳市蕉溪乡蕉溪铺万宝采石场，浏阳市蕉溪乡毕头园宏永德采石场，浏阳市集里乡八仙桥村的金山采石场，其石料为石灰岩,石质坚硬，质量好，储量大，可满足桥涵、防护、排水等工程用石料的需要，材料以购买的形式采购；有公路直通料场，运输便利，此外，由路基爆破开挖产生的块、片石也可选择利用。路面碎石、砂料：第44页共44页 1路面面层用碎石，位于江苏省镇江市句容市天王镇，浏阳市龙伏镇段里采石场，储量丰富，料场机械化程度高，可满足沥青路面上面层工程需求的各种规格碎石、石屑，材料以购买的形式采购。从料场至工地由料场主负责，有公路直通工地，运输便利。2浏阳市关口办事处金口村采砂场（人工砂），平江县加义镇献冲村鸿运砂料料场，长沙市新港镇，砂料属河砂，料场面积大，储量丰富，砂质较为纯净,砂料颗粒均匀，含泥量较小，有装载机，可根据施工要求提高产量；能满足C35砼以上构造物的用砂要求，主要用于大桥的施工，但运距较远。水泥：区内水泥工业发达，大型水泥厂有浏阳兆山水泥厂等。各种标号水泥质量可靠，数量完全可满足工程需要。外购材料：钢材、沥青等工程材料可以直接向有关厂家订货。区域内木材资源丰富，质量及数量均能满足工程要求。水、电：沿线水、电资源丰富，可满足工程需要。1.3设计标准1、设计时速：100km/h2、设计荷载：公路一级3、通行能力：年平均昼夜交通量约为20000辆。4、公路等级：平原微丘高速公路5、路基宽度：26m6、设计年限：30年8、设计洪水频率：1/100第44页共44页 1.4主要技术经济指标表1.1主要技术经济指标表项目单位数量公路等级级高速公路计算行车速度Km/h100路线总长Km7700路线增长系数1.035平均每公里交点个数个0.649平曲线最小半径m770.709平曲线占线路线总长m4651.097%60.404直线最大长度m982.805最大纵坡%1.130m/处1最短坡长m720竖曲线占路线总长m2365.299%30.718平均每公里纵坡变坡次数次0.909竖曲线最小半径凸型m/个18000.000/1凹型m/个12000.000/1第44页共44页 第2章方案比选2.1各项方案比选路线选择在整个设计中占有很重要的影响地位，路线的选择直接关系到道路的施工难易及工程造价。路线的选择更是直接影响到后期的道路纵断面及横断面设计以及道路施工，故应注意处理好路线相关各方面的问题。2.1.1选线的一般原则：影响路线方案选择的因素是多方面的，各种因素又多是互相联系和互相影响的。路线应在满足使用任务和性质要求的前提下，综合考虑自然条件、标准规范、技术指标、工程投资、施工期限和施工设备等因素，通过多方案的比较，精心选择，提出合理的推荐方案。合理的选线应尊重以下原则：1首先应搞清楚公路的性质以及使用任务，综合考虑沿线城镇经济发展情况和远景规划，正确处理好远近时期的关系，使路线在路网中发挥更加良好的作用。2路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术标准。不应轻易采用最小值或极限值，也不应不顾工程量的大幅增加，而片面的追求高指标。3拟定线路时应同农田水利建设相配合，做到少占农田水利，且应该尽量不占高产田，经济作物农田、园林等。4通过风景名胜地区、古迹地区的公路，应与周围环境、景观相协调，桥梁、隧道以及沿线设施应与该地区自然景观融为一体。5路线拟定选线时应对公路沿线工程地质和水文进行深入勘测，查地质水文第44页共44页 对公路工程的影响。一般情况下路线需设法绕避严重不良地质地带和沙漠、多年冻土等特殊地区，当必须穿过时，应选择合适的位置、缩小穿越范围、并采取必要的工程措施如架桥等。6．选线时需重视环境保护，注意道路建设及公路运营所产生的如占地、拆迁房屋等因素；路线对城镇布局、行政区划、农业耕作区、水利排灌体系等现有设施分割产生的影响；汽车运营噪音对居民以及汽车尾气产生的影响和污染。下面列出两种方案的经济技术指标比表：表2.1各项经济技术指标比表指标单位第一方案第二方案路线总长m77007700平均每公里交点个数个0.6490.779平曲线最小半径m770.709588.481平曲线占线路线总长m4651.0975346.344最大纵坡.%1.130.987最短坡长m720760竖曲线占路线总长m2365.2992423.720平均每公里纵坡变坡次数次0.9090.909竖曲线最小半径凸型m/个18000/118000/1凹型m/个12000/116000/1第44页共44页 考虑各方面因素，即考虑到路线各项经济技术指标；施工难易；公路沿线地形地貌影响包括沿线河流及山地的桥涵布置；以及公路对沿线城镇居民等的影响包括促使交通发达、带动经济发展以及施工拆迁工程量。再考虑本设计平原微丘地形的线性设计原则，对所选的两条线路从各方面指标作了简要地对比，最终选择一条技术上可行，经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线。综合考虑以上原则以及数据比较，得出方案一技术指标优于方案二，最终考虑选择方案一路线设计。第44页共44页 第3章路线设计3.1平面设计3.1.1路线平面线形设计的基本原则平面线形的设计主要是确定交点位置，曲线半径，缓和曲线长度等。确定过程中应保证线形连续顺畅，保持线形个指标协调、均衡，而且要与地形相适应且满足车辆行驶舒适。1平面线形应直捷、连续、顺适、，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。在地势开阔，处于平原微丘地区，路线直捷顺适，直线所占比例较大。2线形设计除了满足行驶力学的要求外，同时也要满足驾驶员在视觉与心理上的的要求；3保持平面线形的均衡与连贯；4避免连续的急弯的线性；5平曲线应该有足够的长度；6各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量选用较大的圆曲线半径；7两同向圆曲线间应设有足够长度的直线。8需要注意的是直线长度的问题，一般来说对直线的长度应该有所限制。（1）在长直线上纵坡度不宜过大。直线段的纵坡度一般应小于3%。（2）长直线适于与大半径凹形竖曲线组合，以改善直线生硬呆板的感觉。（3）当道路两侧地形过于空旷时，应采取一定的技术措施改善单调的景观。（4）长直线或长下坡尽头，宜连接大半径的平曲线。根据《公路路线设计规范》（JTGD20—2006）如下：第44页共44页 表3.1.1曲线间最小直线长度（单位：m）设计车速（km/h）120100同向曲线间一般值720600同向曲线间最小值——反向曲线间240200表3.1.2平曲线最小半径（m）设计时速（km/h）100极限最小半径400一般最小半径700不设超高最小半径（路拱≤0.2%）4000不设超高最小半径（路拱＞0.2%）5250本路线计算时速为100km/h，在设计中已经考虑到平面线形与纵断面设计相适应，即：“平包竖”设计时尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。由上述表格可得时速100km/h的高速公路平曲线一般最小半径为700m，不设超高平曲线最小半径为4000m。道路平面线形曲线的最大半径不宜超过10000m（700≤R≤10000）3.1.2缓和曲线缓和曲线时设置在直线和曲线之间的或半径较大的两个同向的圆曲线之间的一种曲率逐渐变化的曲线。缓和曲线的作用包括缓和曲线通过其曲率逐渐变化，可更好的适应汽车转向的行驶轨迹；使第44页共44页 汽车从一个曲线过渡到另一个的过程中，使离心加速度逐渐变化；缓和曲线可以作为超过和加宽变化的过渡段；缓和曲线的设置可使线形美观连续。设有缓和曲线的平曲线几何要素计算道路平面线形的基本组合为：直线—缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线计算公式如下：(3.1)(3.2)(3.3)(3.5)(3.6)图3.1“基本型”平曲线(3.7)(3.8)式中—缓和曲线起点到圆曲线原起点的距离，也称为切线增值，m；—设缓和曲线后圆曲线内移值，m；—缓和曲线终点缓和曲线角，rad；—缓和曲线长，m；—圆曲线半径，m；—偏角，（0）；—设置缓和曲线的曲线切线长，m；—设置缓和曲线的曲线长，m；—设置缓和曲线的外距，m；—设置缓和曲线的超距，m。第44页共44页 3.1.3桩号验算1)JD1桩号验算计算圆曲线半径：根据《公路路线设计规范》（JTGD20—2006）:当V=100km/h，µ≤0.06，ī≤0.06取µ=0.04,ī=0.05式中：V——行车速度（km/h）；µ——横向力系数；i——超高横坡度。取R=900m（700≤R≤10000）计算缓和曲线长度：根据《公路路线设计规范》（JTGD20—2006）:R/3≤A≤R取A=460=235.1m取=240m;即JD1取R=900m（1000≤R≤10000）第44页共44页 取=240m;C点处的曲线要素：内移值：切线增长值：切线长：=367.72缓和曲线角：曲线长：第44页共44页 表3.1.3五个基本桩号JDK42+174.829-)Th367.72ZH+)LsK41+807.109240HY+)(Lh-Ls)K42+047.109482.59HZ-)LsK42+529.699240YH-)1/2(L-2Ls)K42+289.699121.295.QZ+1/2(2Th-Lh)K42+168.4046.425JDK42+174.829计算结果与JD1桩号相同，即计算无误。2)JD2桩号验算JD2取R=770（700≤R≤10000）取Ls=350m;计算可得=6.63m，q=174.699m，Th=484.936m，=0.227（rad）,Lh=935.39m表3.1.4五个基本桩号第44页共44页 JDK43+082.088-)Th484.936ZH+)LsK42+597.152350HY+)(Lh-Ls)K42+947.152585.39HZ-)LsK43+532.542350YH-)1/2(Lh-2Ls)K43+182.542117.695QZ+1/2(2Th-Lh)K43+064.84717.241JDK43+082.088计算结果与JD2桩号相同，即计算无误。2)JD3桩号验算JD3取R=900m（700≤R≤10000）Ls=280m;计算可得=3.63m，q=139.887m，Th=435.413m，=0.1556（rad）,Lh=848.574m第44页共44页 表3.1.5五个基本桩号JDK44+995.380-)Th435.413ZH+)LsK44+559.967280HY+)(Lh-Ls)K44+839.967568.574HZ-)LsK45+408.541280YH-)1/2(Lh-2Ls)K45+128.541144.287.QZ+1/2（2Th-Lh）K44+984.254+11.126JDK44+995.380计算结果与JD3桩号相同，计算无误。4)JD4桩号验算JD4取R=800m（700≤R≤10000）取Ls=220m;计算可得=2.52m，q=109.93m，Th=337.32m，=0.1375（rad）,Lh=661.554m第44页共44页 表3.1.6五个基本桩号JDK46+645.685-)Th337.32ZH+)LsK46+308.365220HY+)(Lh-Ls)K46+528.365441.554HZ-)LsK46+969.919220YH-)1/2(Lh-2Ls)K46+749.919110.777.QZ+1/2(2Th-Lh)K46+639.1426.543JDK46+645.685计算结果与JD4桩号相同，计算无误。5)JD5桩号验算JD5取R=2000m（700≤R≤10000）取Ls=460m;计算可得=4.41m，q=229.8986m，Th=694.127m，=0.115rad,Lh=1369.9m第44页共44页 表3.1.7五个基本桩号JDK48+014.096-)T694.127ZH+)LsK47+319.969460HY+)(L-Ls)K47+779.969909.9HZ-)LsK48+689.869460YH-)1/2(L-2Ls)K48+229.869224.95QZ+1/2(2Th-Lh)K48+004.9199.177JDK48+014.096计算结果与JD5桩号相同，计算无误。3.2纵断面设计纵断面设计的主要被容包括有确定路线设计标高、纵断面拉坡设计，计算竖曲线各要素，拉坡需注意控制各坡段的坡长及坡度限制。3.2.1纵断面设计的一般要求第44页共44页 纵断面线形主要由纵坡和竖曲线组成，纵坡的大小与坡度的长度反映了公路的起伏程度，也反应了公路是否经济、适用，因此，设计中必须对坡度、坡长及其相互组合进行合理安排。本设计处于平原微丘地形，平原地区的纵坡应均匀、平缓，丘陵地区的纵坡应避免过分迁就地形而起伏过大。纵坡设计应对沿线的自然条件如地形、地质等做综合考虑，最大限度地保证路基的稳定和道路交通流畅。尽量就近移挖做填以减少借方，节省土石方数量和其他工程量。当纵坡的设计达到限制坡长时，应设置一段缓坡，用以恢复在陡坡上降低的速度。一般缓和坡段的坡度应不大于3%，长度应符合各级公路最小坡长的规定最大纵坡值是纵坡设计的一项重要控制指标，主要根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件等因素确定。为保证路基的排水，防止水分渗入路基，特别是长路堑、低填方的或横向排水不畅通的路段，均应设置不小于0.3%最小纵坡度，一般情况下以不小于0.5%为宜。纵坡设计各项数据必须满足《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）中的各项规定：表3.2.1不同纵坡最大坡长公路等级高速公路一二三四设计速度(Km/h)1201008010080608060403020纵坡坡度3%9001000110010001100120011001200---纵坡坡度4%70080090080090010009001000110011001200纵坡坡度5%6007006007008007008009009001000表3.2.2最小坡长第44页共44页 设计速度(Km/h)1201008060403020最小坡长(m)30025020015012010060表3.2.3最大纵坡设计速度(Km/h)1201008060403020最大纵坡(%)3456789表3.2.4凸形竖曲线最小半径及长度设计速度（Km）停车视距(m)缓和冲(m)行程要求(m)视距要求(m)《标准》规定极限最小半径(m)《标准》规定一般最小半径(m)《标准》规定竖曲线最小长度(m)1202104000100.00110251100017000100100160277283.3364006500100008580110177866.6730253000450070表3.2.5凹形竖曲线最小半径及长度设计速度（Km/h）停车视距(m)缓和冲击(m)行程要求(m)视距要求(m)《标准》规定极限最小半径(m)《标准》规定一般最小半径(m)《标准》规定竖曲线最小长度(m)1202104000100.00163840006000100100160277283.33951300045008580110177866.674492000300070此段路设置竖曲线要素如表3.2.6所示表3.2.6公路竖曲线要素表1第44页共44页 半径变坡点桩号高程前后前直坡段长后直坡长度16000K42+14098.0215-1.08%1.13%943.2560.424000K43+110108.98251.13%-0.81%560.475112000K44+200100.1535-0.81%0.96%751517.820000K44+990107.73750.96%-0.7%517.8578.172816000K45+840101.7875-0.7%0.6228%578.1728579.081218000K46+650106.83250.6228%-0.7671%579.0812934.9775532000K47+98096.6305-0.7671%0.92%934.97755450.0692根据《公路路线设计规范》JTGD20-2006规定本设计时速100km/h高速公路，设计路线的最大纵坡为4%，最小坡长为250m，由上表不难看出竖曲线设计符合规范要求。3.2.2竖曲线要素的计算竖曲线计算公式如下：L=RωT=L/2E=1/4Tω=T²/（2R）Y=X²/（2R）式中：R—竖曲线半径mL—竖曲线的曲线长mω—两相邻纵坡的代数差%T—竖曲线的切线长mE—竖曲线的外距mX—竖曲线上任意一点距起点或终点的水平距离mY—竖曲线上任意一点距切线的纵距m第44页共44页 ，——相邻梁坡段纵坡坡度，%；计算各竖曲线得到竖曲线要素如下表：表3.2.7公路竖曲线要素2序号坡度差竖曲线长竖曲线切线长竖曲线外距12.21%353.6176.80.976822-1.94%465.6232.81.1290831.77%212.4106.20.469354-1.66%3321660.688951.3228%211.6544105.827160.349980871818326-1.3899%250.1832125.0971650.4346644401474471.6871269.9308271.13847892814744竖曲线要素示意图如下：图3.1竖曲线要输示意图3.3横断面设计第44页共44页 横断面设计主要是确定横断面的路基宽度、断面结构形式，计算挖填以便进行全线土石方调运与计算。公路横断面的一般可分为：行车道即公路上供各种车辆行驶部分的总称，包括快车行车道和慢车行车道；路肩即位于行车道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状结构部分，路肩分土路肩和硬路肩两类；中间带即高速公路用于分隔对向车辆的路幅组成部分，通常设于车道中间包含中央分隔带和左侧路缘带。中央分隔带表面一般采用凸式，全宽2.0m，表面种草绿化、植树防眩；中央分隔带每1km左右设一处开口为抢险、急救和维修提供方便，开口端部为半圆形，开口长度为5.5m。该路段内有五段曲线段，曲线半径小于4500m，且大于250m，故可以设超高但不加宽，最大超高6%，围绕中央分隔带旋转，渐变方式为线形，外侧土路肩超高方式随车道一起超高。路线中线上任意点的法向切面是道路在该点的横断面，它反映了道路横向的宽度以及集体的横向布置。根据《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）规定如下表：表3.3高级公路整体式路基宽度公路等级高速公路设计车速（km/h）12010080车道数86486464路基宽度一般值（m）42．0034.5028.0041．0033.5026.0032.0024.5路基宽度最小值（m）40.00—25.0038.50—24.50—21.5本设计为100km/h高速公路，有表可知路基宽度为26m。第44页共44页 3.3.1公路路基横断面宽度本设计公路采用整体式路基，整体式路基横断面包括：车道、中间带（中央分隔带及左侧路缘带）、路肩（硬路肩及土路肩）。本设计公路设计时速为100km/h高速公路，根据规范《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）规定车道宽度、中间带宽度、路肩宽度规范如下：表3.3.1高速公路、一级公路车道宽度设计速度（km/h）1201008060403020车道宽度（m）3.753.753.753.503.503.253.00表3.3.2高速公路、一级公路路肩宽度设计速度（km/h）1201008060右侧硬路肩宽度（m）一般值3.00或3.503.002.502.50最小值3.002.501.501.50土路肩宽度（m）一般值0.750.750.750.50最小值0.750.750.750.50表3.3.3高速公路、一级公路中间带宽度设计速度（km/h）1201008060中央分隔带宽度（m）一般值3.002.002.002.00最小值2.002.001.001.00左侧路缘带宽度（m）一般值0.750.750.500.50最小值0.750.500.500.50中间带宽度（m）一般值4.503.503.003.00最小值3.503.002.002.00故根据规范不难得出横断面组成宽度如下表所示：第44页共44页 表3.3.4路基横断面组成车道宽度（m）中间带宽（m）硬路肩宽（m）土路肩宽（m）路基总宽（m）3.75×2+3.75×23.503.00+3.000.75+0.7526.00公路横断面的组成除了上述路幅宽度以外，还犹豫路基工程、排水工程、环境保护工程有关的各种设施，这些设施的位置和尺寸均应在横断面设计中有所体现。路基横断面形式和尺寸实际上在确定路线平面位置时就已有了考虑，在纵断面设计中又根据路线标准和地形条件对路基的合理高度，特别是工程艰巨路段已经仔细的做了分析研究，拟定了横断面设计图，作为计算土石方数量和日后施工的依据。横断面设计必须结合地形、地质、水文等条件，本着节约用地的原则，选用合理的断面形式，以满足行车顺适，工程经济，路基稳定且便于施工和养护的要求。3.4平纵组合设计平、纵线形组合设计是指在满足汽车动力学和力学要求的前提下，研究如何满足视觉和心理方面的连续、舒适，与周围环境的协调和良好的排水条件。特别在高等级公路的设计中必须注重平、纵线形的合理组合。设计中应注意：线形设计应平顺、流畅、连续并同自然相协调；设计速度高的公路应选用较高的技术指标；高速公路应注重立体线形设计，做到立体线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。3.4.1平纵组合设计的一般原则及基本要求1）平纵组合设计原则：1、在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，并保持视线的连续性。任何使驾驶员感到迷惑和判断失误的线形都有可能导致操作的失误，最终导致交通事故。　　2、第44页共44页 保持平、纵线形的技术指标大小均衡。它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用密切相关，任何单一提高某方面的技术指标都是毫无意义的。　　3、为保证路面排水和行车安全，必须选择适合的合成坡度4、注意和周围环境的配合，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度。特别是在路堑地段，要注意路堑边坡的美化设计。2）平纵组合设计基本要求：1、平曲线与竖曲线组合宜相互对应，切稍长于竖曲线2、合成坡度的设计应与线形设计相结合。有条件是时，最大合成坡度不宜大于8%，最小合成坡度不小于0.5%3、平、纵面线形组合设计应使线形与自然环境和景观相配合、协调。4、平曲线缓而长，且竖曲线坡度小于1%时，平曲中可包含多个竖曲线。5、竖曲线半径宜大于曲线半径的10-20倍。随着平曲线半径的增大，竖曲线半径的增大背书也宜增大。3）直线与纵断面的组合1、平面上的长直线与纵断面的直坡线形配合，对双车道道路超车方便，在平坦地区易与地形相适应，但行车单调乏味，容易导致驾驶员疲劳。2、直线上的纵断面线形应避免出现驼峰、暗凹、跳跃、断背等使驾驶员视觉中断的地形。直线上只有一次变坡是很好的平纵组合，尽量避免驾驶员一眼能看到路线转折两次以上或纵坡起伏三次以上。3、直线内不得插入短的竖曲线。4、避免在长直线上设置坡陡或曲线长度短，半径小的凹形竖曲线。5、应避免急弯与陡坡的组合。4）平曲线的一般组合形式：1、平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。即平包竖第44页共44页 2、平、竖曲线半径应保持平衡3、明、暗弯与凹、凸竖曲线的组合：明弯与凹形竖曲线及暗弯与凸形竖曲线的组合是比较合理的。平曲线与竖曲线的组合形式可参考下图：图3.1平纵组合图示3.5土石方计算与调配土石方计算与调配的主要任务是：计算路基土石方工程数量，合理进行土石方调配，并计算进行土石方的运量。3.5.1土石方调配1土石方调配的原则1）尽可能移挖作填，以减少废方和借方。2）废方要妥善处理。3）路基填方如需路外借土，应结合地形、农田排灌等情况选择借土地点，并综合考虑借土还田、整地造田等措施。4）综合考虑施工方法、运输条件、施工机械化程度和地形情况的因素；选用合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借。第44页共44页 2土石方调配的方法在土石方数量计算复核完毕后即可进行调配，首先进行横向调配，满足本桩号利用方的需要，然后计算挖余和填缺的数量。根据挖余和填缺量分布情况，可大致看出调运的方向和数量，结合纵坡情况和经济运距对利用方进行纵向调配，而后填方如有不足或挖方未能尽利用，再选定废方或借土的合适地点，确定借方或废方数量。具体调配方法是：1）调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等注在表旁，供调配时参考。2）弄清各桩号间路基填挖情况并作横向平移，明确利用、填挖的数量。3）在作纵向调配前，应定出合理的经济运距。4）根据填缺余挖分布情况，结合路线纵坡和自然条件、技术经济具体拟定调配方案：逐桩逐段地将比邻路段的挖余就近纵向调运到填缺内加以利用，并把具体调运方向和数量用箭头标明在纵向调配栏中。5）经过纵向调配，如果仍有填缺或余挖，需确定借土或弃土地点，然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或废方栏中。3.5.2土石方调配计算土石方调配按下式计算：横向调运+纵向调运+借方=填方横向调运+纵向调运+弃方=挖方挖方+借方=填方+弃方计价土石方数量=挖方数量+借方数量第44页共44页 第4章路基设计路基设计主要包括：路基主体设计、路基排水设计、路基防护与加固工程设计。通常在地质和水文条件好的地方，可以考虑直接选用典型断面图或设计规范。路基横断面的典型形式可归纳为：路堤、路堑和填挖结合三种类型。路基占用土地，是公路通过农田或用地受限制地区时的突出问题。建路占地必须综合规划，统筹兼顾，讲究经济效益，农业与交通相互促进。公路建设应尽可能利用非农业用地，少占农田。路基设计包括以下内容：1、路基断面形式，确定路基宽度与路基高度2、路堤填料与压实标准3、边坡设计4、路基排水设计5、坡面防护与加固设计6、附属设施设计4.1路基断面形式、宽度、高度设计4.1.1路基宽度设计：根据《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）规定，时速100km/h的路基宽度为26m。表4.1.1路基宽度设计组成车道宽度（m）中间带宽度（m）硬路肩宽度（m）土路肩宽度（m）路基总宽（m）3.75×2+3.75×23.503.00+3.000.75+0.7526.00第44页共44页 图4.1填方路基断面形式图4.2挖方路基断面形式4.1.2路基高度设计：路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计高程和地面高程之差。路基的设计标高通常是路基边缘的标高，在平曲线范围内是设置超高，加宽的内侧路基边缘标高，沿河及受水淹的路基设计标高，一般应高出高速公路设计洪水频率1/100计算的水位加0.5m以上。路基最小填土高度必须保证不因地面水、地小水、毛细水的影响而降低其稳定性，还要综合考虑地区的气候、水文、土质、路基结构等的影响。第44页共44页 本设计中路基的平均设计高度为103.94m。4.2路堤填料与压实标准4.2.1路堤填料：本设计处于平原微丘地区，路线挖填较小，可以采用挖方的土石进行填筑。路基住填料采用粒径不超过25cm的石块，供粗粒层使用；石屑等细料供细粒层使用；码砌边坡用块石，选用表面比较平整的石块，且应当用不易风化的开山片石砌筑。4.2.2压实标准：路堤填土需要分层压实，使之具有一定的压密度。土质路堑开挖至设计高程后，需要检验路基顶面工作区内天然状态土的密实度，该密实度通常低于设计要求。分层压实的路基顶面能防止水分干湿作用引起的自然沉陷和行车荷载反复作用产生的压密变形，确保路面的使用品质和使用寿命。路基土压实标准按重型、轻型两种标准击实实验方法确定，重型击实试验方法的压实功能相当于12-15t压路机碾压效果，轻型击实试验方法的压实功能相当于6-8t压路机的碾压效果。根据以上原则，我国《公路路基设计规范》压实标准如下表：表4.2.1高速公路路床土最小强度和压实度要求项目分类路基路面底下深度（m）压实度（%）填土最小强度（CRB）（%）填方路堤0-0.3≥9680.3-0.8≥965零填或挖方路堑0-0.3≥9680.3-0.8≥965公路路堤除了80cm深度的路床土之外第44页共44页 ，以下部分的路基一律按重型击实实验方法求得的最大干密度控制压实度。各等级公路上路堤和下路堤的压实密度和路堤填土最小强度要求列于下表：表4.2.2高速公路路堤压实度及路堤填土最小强度要求类别路床底下深度（m）压实度（%）填土最小强度（CRB）（%）上路堤0.80-1.50≥944下路堤1.50以下≥9334.3边坡设计4.3.1边坡设计：路基边坡坡度对路基的稳定性十分重要，确定路基边坡坡度是路基设计的主要内容。路基边坡的大小，取决于边坡的土质、岩层的性质以及水文地质等自然条件以及设计边坡的高度。路堤边坡坡度可查下表：表4.3.1路堤边坡坡度表填料类别边坡坡率上部高度（H≤8m）下部高度（H≤12m）细粒土1:1.51:1.75粗粒土1:1.51:1.75巨粒土1:1.31:1.5沿河浸水路堤边坡坡度，在设计水位以下根据填料情况可可以采用1:1.75-1:2.0，在常水位下部分可采用1:2.0-1：3.0路堑边坡路堑是从天然地层中开挖出来的路基结构物，设计路堑边坡时首先应从地质地貌上判断整体稳定性；对于稳定的地层需考虑开挖后会否因为减少支承、坡面风化加剧引起失稳。第44页共44页 土质边挖方边坡坡度参考下表：表4.3.2土质挖方边坡坡度土的类别边坡坡率粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土1:1中密以上的中砂、粗砂、砾砂1:1.5卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土胶结和密实1:0.75中密1:1故本设计挖方边坡坡度为1:0.5图4.3路堑挖方边坡图4.4路基填方边坡4.3.2边坡防护设计边坡易受自然因素作用而破坏边坡的土质或岩质，在路基基身施工完毕以后，应及时进行坡面护理。由于本设计边坡比例为1:1.5，可以采用植物防护。植物防护是一种经济有效的防护措施，特别是在气候潮湿、草皮易于生长的地区，但采用时必须注意保证其成活。对于岩质边坡，这种方法一般不适用。在不利于生长的边坡上，若要采用植物防护，则可在其上先铺一层厚约10－20cm第44页共44页 的粘性土，而后再铺草皮。尺寸及布置见下图:图4.5路基边坡植草防护4.4路基排水设计：路基排水的任务就是将路基范围内的土基湿度降到一定的限度内，保持路基常年处于干燥状态以确保路基的强度与稳定性。路基设计是必须考虑将影响路及稳定性的地下水予以阻隔、疏干、降低，或者引导之路及范围以外的合适地点，并防止地面水漫流、滞积或者下渗。1）路基排水设计的一般原则：排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、主义经济并充分利用地形和已有的自然实习。各种路基排水沟渠的设置应该注意与农田水利相结合，必要时候可以适当增设涵管或加大涵管孔径，以防农业用水影响路基稳定。设计前必须进行调查研究，查明水源和地质条件。路基排水需要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不要破坏自然水系，不轻易合并自然沟渠和改变水流性质。路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况，注意就地取材以防为主，既要稳固使用又必须讲究经济效应。第44页共44页 2)常用的路基地面排水设备常用的路基路面排水设备包括：边沟、截水沟、排水沟、跌水和急流槽等，必要时还有渡槽、倒虹吸和积水池等。路基常用地下排水设备包括：，盲沟、渗沟、渗水隧道和渗井。下面简单介绍一下几种主要的排水设备：边沟：边沟一般用来汇集和排除路基范围内和流向路基的地面水。边沟的纵坡一般与路线纵坡一致，平坡路段边沟宜保持不小于0.5%的纵坡。特殊情况容许采用0.3%，边沟的横断面形式，有梯形、矩形、三角形及流线型等。边沟横断面一般采用梯形，梯形边沟内测边坡为1:1.0-1:1.5，外侧边坡与挖方边坡坡度相同。梯形边坡的底沟与深度约0.4-0.6m。水流少的地区或路段取低限或更小但不宜小于0.3m，降水量集中或地势低的路段取高限或者更大一些。截水沟：截水沟又称天沟，一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡陆地上方的适当地点，用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。截水沟的横断面形式一般为梯形，沟的边坡坡度因岩土条件而定一般采用1：1.0—1:1.5，沟底宽度不小于0.5m，够深按设计流量而定亦不小于0.5m。排水沟：排水沟的主要用途是引水，将路基范围内的各种水源及水流引至桥涵或路基范围以外的指定地点。排水沟的横断面一般采用梯形，尺寸大小应经过水利水文计算选定。尺寸根据流量确定，底宽与深度不宜小于0.5m，土沟的边坡坡度为为1：1-1：1.5。3）地下排水设备：常用地下排水设备包括：盲沟、渗沟、渗井等第44页共44页 盲沟：盲沟内分层填以大小不同的颗粒材料，利用渗水材料透水性排水主要作用是防止毛细水位影响路基的强度和稳定性，主要横断面形式为矩形，一般底宽与深度大约比例为1:3，而盲沟的底部和顶部一般设有不透水层。渗沟：采用渗透方式将地下水汇集于沟内，通过沟底通道进行排水。主要作用是降低地下水位和拦截地下水。渗沟具有三种形式：盲沟式、渗洞、渗水隧道。渗沟一般埋深2-3m，深埋时至6m渗井：地下存在多层含水层时需设置渗井，一般为直径1——1.5m的圆形渗井。渗井造价较高、施工不易一般不常使用。本设计位于平原微丘地区，全路段采用矩形边沟排水。根据水文水利计算，不难得出路基边沟应保证不小于底宽60cm，深度60cm，边沟H：b=1:1。图4.6边沟设计形式4.5附属设施设计：4.5.1取土坑和弃土堆土石方数量经过调配后，任然会有部分借方或弃方需要选择合理地点即确定取土坑和弃土堆的位置。选点时要兼顾土质、数量用地及运输条件等因素。借弃所形成的土坑或土堆需要尽量结合地形充分加以利用，废方一般选择路旁低洼地就近弃堆。本设计挖方大于填方，有弃土需要安置，故需在挖方附近选择一弃土堆。第44页共44页 弃土堆示意图如下：图4.7弃土堆示意图4.5.2护坡道和碎落台护坡道设置的目的是加宽边坡横向距离，减少边坡平均坡度。通常护坡道宽度d视边坡高度h而定，h≥3m，d=1m；h=3-6m时，d=2m；h=6-12m，d=2-4m。护坡道一般设在路基坡脚处，边坡较高时可设在边坡上及挖方边坡边坡处。碎落台设于土质或石质土的挖方边坡坡脚处，碎落台宽度一般为1-1.5m，如兼有护坡作用，可适当放宽。碎落台上的堆积物应定期清理。4.5.3堆料坪路面养护矿质材料，可就近选择路旁适当地点堆置。亦可在路肩外缘设置堆料坪，其面积可结合地形和材料数量而定。每隔一段距离设一个堆料坪，长约5-8m、宽2m。高速公路可不设或者另设集中备用料场，以维护公路外形的视觉平顺和景观优美。第44页共44页 第5章桥涵设计5.1桥梁设计本设计供设置六座桥，一座大型桥梁，五座跨越式桥梁。表5.1桥梁设置位置表：起始桩号终点桩号标注桩号桥梁名称桥梁跨径角度K41+72041750.041720.00桥130m90K42+79042890.00042790.000桥2100m90K43+78043880.00043780.000桥3100m90K44+88044940.00044880.000桥460m90K46+01046190.00046010.000大溪河大桥180m90K47+13047290.00047130.000桥5160m905.2涵洞设计5.2.1涵洞设置本设计共设置九道涵洞，涵洞设置位置如下表：表5.2.1涵洞位置设置表桩号角度跨径结构形式涵底标高K41+326.833.03m盖板涵102.0K41+902.872.06m盖板涵98.5K42+086.091.04m盖板涵97.0K42+244.096.04m盖板涵96.5K43+026.865.04m盖板涵98.5K44+353.070.06m盖板涵99.0K45+221.370.06m盖板涵99.8K45+449.4109.04m盖板涵98.8K46+861.450.04m盖板涵97.5第44页共44页 第6章环境保护与景观设计6.1环境保护公路的建设与运营过程中都会对周边的环境造成一定的影响，公路的影响是双方面的：积极性的促进和破坏性的影响。是故在公路的设计和施工过程中都应该考虑公路与环境之间的相互关系，是公路线形与沿途环境有机的的融为一体。选线应重视环境保护，注意由于道路修筑对自然景观与资源可能产生的影响；占地、拆迁房屋所带来的影响；路线对城镇布局、行政区划、农业耕作区、水利排灌体系等现有设施分割引起的影响；公路修建对促进沿线乡镇的经济建设产生的影响，促进沿线物质、信息交流、居民生活质量；汽车运营噪音对居民以及汽车尾气对大气、水源、农田所产生的影响和污染。6.1.1注意要点：在路线设计过程中，综合考虑各方面的因素需要注意以下几方面的问题：1）公路沿线水资源的保护：路线方案不得占用居民饮用水资源，注意避让水产养殖、灌溉用水，注意绕开重要经济、旅游等方面的水体。公路建设需要保护自然水资源，公路排水需排入一定的水域避免污染周围的水资源。2）公路沿线矿产资源保护：公路建设过程中需注意避让储量大、品位高、经济价值高的优质成矿带，需查清废弃矿井以及采空的分布范围以免造成路基沉陷等不良影响。5）沿途风景名胜的保护：通过名胜、风景、古迹地区的公路，应与周围环境、景观相协调，桥梁、隧道、沿线设施应与该地区自然景观相适应，与环境融为一体。第44页共44页 4）公路高程控制：路基高度需注意被交道路、机耕路、人行道、对通行高度的要求。5）公路防护工程：公路的防护工程不仅可以稳定路基防止或减轻道路病害、确保行车安全，还可以节省土地资源保护环境。6）建筑材料以及弃方处理：取土及弃土在一定程度上会破坏沿线的环境，取土易破坏当地水土资源，弃土易破坏当地植被及农田。故取弃土的处理需结合当地地形，综合利用。6.2景观设计6.2.1绿化设计1、公路绿化的作用公路绿化能够稳固路基、防止雨水冲刷和侵蚀、美化路容、诱导视线、防止眩光、增加驾驶员的舒适感与安全感，在积雪和风沙地区还能起到防雪和防风沙的作用。2、公路绿化基本原则1）公路两侧的绿化设计，应结合车速与视点不断移动的特点，考虑视觉与心理效果，做到尽量与周围景观，自然环境相协调。2）绿化要注重地方特色。3）绿化应注意多品种的协调和多种种植方式的结合。4）重视绿化对行车空间的诱导作用。5）绿化要保证道路有足够的净空和安全。6）地下各种管线的安排应与树木、照明电杆及建筑物保持一定距离。3、公路绿化的分类公路绿化可以分为保护环境绿化及改善环境绿化：第44页共44页 1）保护环境绿化包括：防护栽植：在风大的道路沿线或者多雪地带等，有条件时宜栽植防护林带。防污栽植：在学校、医院、住宅区、疗养院等附近，宜栽植防噪、防污染林带。护坡栽植：公路路基、弃土堆、隔声堆筑体等边坡坡面化，保持水土以增进边坡稳定。保护环境绿化可以起到降噪、防尘、保持水土稳定边坡等作用。2）改善环境绿化包括：诱导栽植：在小半径竖曲线顶部且平面线行左转弯路段，应在平曲线外侧栽植树木。过渡栽植：在隧道洞口外两端光线或明或暗急剧变化路段栽植高大乔木予以过渡。防眩栽植：在中央分隔带、主线与辅导或平行的铁路之间，可以栽植常年绿灌木、矮树等以隔断对向车流的眩光。缓冲栽植：在低填方且没有设护栏的路带，栽植一定宽度的密集灌木或矮树。标示栽植：当沿线景观、地形缺少变化，难以判断所经过的地点时，宜栽植有别于沿途植被的树木等，形成明显的标志，预告施舍位置。隔离栽植：在公路用地边缘的隔离砸烂内侧，宜栽植刺藜、常绿灌木以及攀援植物等，防止人或者动物进入。改善环境绿化可以改善视觉环境，起到增加行车安全的作用。第44页共44页 第7章结论大浏高速第九合同段路线设计分为设计资料与依据、方案比选、路线设计、路基设计、挡土墙及桥涵设计、环境保护和景观设计等，现总结如下：（1）道路设计资料及依据确定了道路等级为高速公路，设计时速为100km/h，车道数目为四车道等以及沿途的自然条件。（2）方案比选根据道路设计各项标准，通过两个方案技术标准的比较最终选定了本设计的路线为方案一。（3）路线设计包括路线平面设计、纵断面设计、横断面设计、平纵组合设计以及土石方计算与调配。本设计路线总长7700m，纵断面设计包括纵断面拉坡、设计最小坡长为517.8m，凸曲线最小半径为16000，最大纵坡坡度为1.13%；横断面设计包括路基横断面设计，平纵组合设计需满足平包竖的原则等；土石方调配与预算对路基挖填放进行了合理的调配与运算。（4）路基设计采用整体式路基，四车道路基宽26m标准路基，确定路基高度。根据地质条件不同对地基进行了边坡设计、路基排水设计，并采取了的相应的边坡防护与加固以及附属设施设计。（5）挡土墙与桥涵设计，根据路线沿途地形以及纵断面坡度拉坡设计确定沿途桥涵以及隧道的设置。共设置了六座桥梁、八道涵洞及一条大的隧道。（6）环境保护和景观设计，环境保护包括设计以及施工过程中对当地生态环境、风景名胜以及农田水利的保护；景观设计即公路绿化，可分为保护环境及改善环境。道路绿化能够稳固路基、防止雨水冲刷和侵蚀、美化路容、诱导视线、防止眩光、增加驾驶员的舒适感与安全感，还能起到防雪和防风沙的作用。第44页共44页 参考文献[1]孙家驷.道路勘测设计[M].北京：人民交通出版社，2006.[2]邓学钧．路基路面工程[M]．北京：人民交通出版社，2008[3]裴玉龙.公路勘测设计[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，2005.[4]交通部公路局编著．公路工程技术标准（JTGB012003）[S]．北京：人民交通出版社，2003.[5]交通部第一公路勘察设计院编著.公路路线设计规范(JTGD30—2006)[S]．北京：人民交通出版社，2006.[6]中交第二公路勘察设计研究院编著.公路路基设计规范(JTGD30—2004)[S].北京：人民交通出版社2004.[7]同济大学编著．公路排水设计规范（JTJ018—98）[S]．北京：人民交通出版社，1998.[8]杨渡军.公路施工技术[M].北京:人民交通出版社，2007.[9]南华大学城建学院编著.城建学院毕业设计格式要求[S].2011[10]任福田.交通工程学[M].北京:人民交通出版社，2008.第44页共44页 致谢近三个月以来，在本次毕业设计中，我通过对道路勘测设计以及路基路面工程课本的回顾；对杨建明教授编写的设计教程的学习以及各项规范的查阅及熟悉；在杨建明教授的悉心指导以及同学们的热心帮助下顺利完成了本次毕业设计。首先，我要感谢杨建明教授的悉心指导。杨建明教授在授课百忙之中依旧抽出时间来知道我们做设计，自开题以来每周五下午的答疑风雨无阻解决了我们许多设计过程中的难题。其次，我要感谢四年来教授我们的老师们。没有他们四年来授予我们的专业知识，就没有我们如今心中之丘壑，本次毕业设计的难度也会激增。最后，我要感谢在设计过程中给予我帮助的同学们，通过多次共同的讨论交流，我们共同学习、共同进步。通过本次毕业设计，我再次回顾了大学四年来所学的知识，对于一些专业知识有了更深刻的了解与认识；同时也更加熟悉和了解了道路设计的相关规范；通过设计软件的使用，使我更加熟练的运用CAD、纬地道路以及office软件。然而在本次设计完成的过程当中，我同样也发现了自己的某些缺陷需要更正、一些能力有待增强。总之，本次毕业设计的顺利完成有赖于杨建明教授的悉心指导与同学们的热心相助与探讨，本人在此再次予以感谢。2013年5月17日第44页共44页