1、级道路桥梁工程技术专业毕业设计说明 新建二级公路施工设计总说明书 目 录 第一章 工程概况 2 第二章 平、纵、横断面设计及计算 2 第三章 路基设计 9 第四章 公路路面设计及计算 11 主要参考文献 21第一章：工程概况1.1、工程说明路线全长6681.038m，路线按二级公路设计，路基宽10m，设计车速60Km/h，采用沥青混凝土路面，设计基准期为15年。1.2、自然地理条件 该区属亚热带温润气候，四季分明，冬暖夏热，年平均气温17-18.8摄氏度，极端最高气温43摄氏度，极端最低气温-3.8摄氏度。年平均降雨量1032毫米，年平均雾日50天，平均风速1.75米/秒。本地区地震烈度为IV
2、度。山坡地段上覆2-3米粘土表层，下为粉砂质泥岩及长石石英砂岩，成互层状产出；水田段淤泥为0.5米，其下4-5米粘土。1.3、建设意义交通运输是国民经济的基础产业之一，是国民经济的大动脉，它把国民经济各领域和各地区联系起来，在社物质财富生产和分配过程中，在广大人民的生活中起着极为重要的作用。改革开放以来，随着社会主义商品经济和乡镇企业的兴起，尤其是近年来西部大开发战略的实施，加之现在的中部沦陷地区的崛起政策。公路运输已经显示出了其它交通方式所不能具有的巨大优势。“要想富，先修路”、“公路通，百业兴”反映了人们尤其是偏远山区人们的深切感受。1.4、 设计原则设计在满足工程经济的前提下符合二级公路
3、标准的要求，尽可能采用较高的技术指标，还要综合考虑工程造价，施工技术条件，地质气候，材料来源等其它影响因素。1.4.1、数目增加不大的情况下，尽量采用较高的技术指标，不轻易的采用低指标和极限指标，同时不要不顾及工程量的增加采用高指标。在路线部设时尽量保证行车安全，舒适，快捷的前提下做到工程数量小，造价低，使用成本低，经济效益好的目的；1.4.2、处理好道路与农业，农村，农民的关系，注意与农业基本建设的配合，做到少占田地并尽量不要占高产田地和经济作物田地，避免穿越经济林园，并注意与修路造田，农田水利设施，土地规划相结合；1.4.3、充分重视水文地质条件和问题，不良地质地貌对道路的稳定性影响较大，
4、同时对特殊地质的处理的工程费用非常大，这将极大的增加工程成本和造价。对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流岩溶、沼泽等严重的工程地质水文问题应慎重的处理一般情况下应尽量绕避，必须穿越时应选择合理的位置缩小穿越范围，并采取相应的处理措施；第二章：平、纵、横断面设计及计算2.1 、选线2.1.1平原微丘地区公路路线特点：平原微丘地区地面高度变化微小，有时的轻微的起伏和倾斜，平原地区除泥沼、盐渍土、河谷漫滩、海边滩涂等外，一般多为耕地，分布有各种建筑设施，居民点较密，在天然河网地区，还有水塘、河叉、沟渠多等特点，因此平原地区选线一方面由于地势较平坦，路线纵坡及曲线半径等几何要素比较容易达到较高的技术标准；另一
5、方面往往由于受当地自然条件和地物的障碍以及支援农村建设需要的限制选线要考虑各方面的因素。平原微丘地区地形对路线的限制不大，路线的基本线形，多顺直短捷，如在两控制点之间既无地物、地质等障碍，也无应迁就的风景、文物及居民点等，则与两控制点直线连线相吻合的路线是最理想的，这只有在荒芜人烟的草原和海边滩涂才有可能。而在一般地区，农田密布，灌溉渠道网纵横交错、城镇、工业区较多，居民点也比较密集，由于这些原因，按照公路的使用任务和性质，有的需要靠近它，有的需要避绕，从而产生了路线的转折，虽然增厂了距离，但这也是必要的，因此平原地区选线，先是把路线总方向内所规定绕过的地点，如城镇、工厂、农场、乡村以及风景文
6、物地点作为控制点，然后在大控制点之间进行实地踏勘，了解农田的优劣及地理分布情况，确定哪里可以穿过，哪里应该饶行，从而建立一系列中间控制点，控制点之间以直线为主，在直达的基础上作适当的调整，使路线的平纵断面配合好。2.1.2平原微丘二级公路设计要求平原微丘地区二级公路工程技术标准应为汽车专用公路，工程技术标准要求较高，要求设计行车速度达到60km/h；平曲线不设超高最小半径1500m,一般最小半径200m，极限最小半径125m；竖曲线最大纵坡不大于6%，坡段最小长度不小于150m，凸形竖曲线极限最小半径1400m，一般最小半径2000m，凹形竖曲线极限最小半径1500，一般最小半径1500m，竖
7、曲线最小长度50m；路基顶宽不小于10m；设计洪水频率为1/50，设计时需要考虑地形、地质、水文、气象、地震等自然因素的影响，同时还要受到当地经济、土地资源，筑路材料来源、施工条件、劳动力状况诸多因素的限制，这要求我们在路线设计时要做到规范与实际相结合，在学习规范的同时，灵活应用规范，努力做到实用与经济相结合。2.1.3平原微丘区公路选线原则及依据选线是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，选线人员必须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
8、合适的路线。2.1.4平原微丘地区公路选线原则 (1)根据道路使用任务和性质，综合考虑路线区域国民经济发展情况与远景规划，正确处理好近期与远景的关系，在总体规划的知道下，合理选择方案。(2)认真领会任务书的精神，深入现场，多跑、多看、多问、多比较，深入调查当地的地形、气候、土壤、水文等自然情况，以利于选择有价值的方案进行比较。(3)充分利用有利地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准，从行车的安全、畅通和施工养护的经济、方便着眼，对路线与地形的配合加以研究，做好路线平、纵、横三方面的结合，力求平面短捷舒顺，纵断面平缓、均匀，横断面稳定、经济。(4)充分利用土地资源，减少拆迁，就地取材，带
9、动沿线城镇及地方经济的发展。2.1.5平原微丘区公路选线的依据(1)交通部颁发的规范（2）实测和预测交通量（3）地形图，地方政府以及建设单位下发的文件，会议纪要（4）设计任务书等。 2.2、道路等级的确定 二级公路为专供汽车行驶的双车道公路，双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量500015000辆。 2.2.1已知资料路段初始年交通量（辆/日，交通量年平均增长率7%）小汽车解放CA10B黄河JN150跃进NJ130 800 1600250 3002.2.2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1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客
10、车和载质量2t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车2.2.3交通量计算初始年交通量：N0=800+16001.5+2502+3601.5= 4240辆/日2.2.4确定公路等级该公路的设计交通量按15年预测，则年平均日交通量N：N= N0=4240=11675辆/日由年平均日交通量N=11675辆/日，查公路工程技术标准(JTG B-2003)，拟定该公路为二级公路双向二车道，其设计车速为60km/h。2.2.5查相关资料确定主要技术标准（1） 服务水平二级公路：三级服务水平（2） 建筑限界建筑限界须满足标准（3）路线 车道宽度设计车速为60km/h时，取车道
11、宽度为3.5m路肩宽度一般值（m）最小值（m）右侧硬路肩宽度0.750.25路基宽度路基宽度：一般值：10m 停车视距：75m圆曲线最小半径： 设计速度(km/h) 60注：直线与小于表内所列不设超高的圆曲线最小半径相衔接处应设置回旋线，回旋线参数及其长度应根据线形设计以及对安全、视觉、景观等的要求选用较大的数值。 一般值(m) 200 极限值(m)125不设超高最小半径(m)路拱2.0%1500路拱2.0%1900最大纵坡：0.51%越岭路线连续上坡（或下坡）路段，相对高差为200500m时，平均纵坡不应大于5.5%；相对高差大于500m时，平均纵坡不应大于5%，任意连续3km路段的平均纵坡
12、不应大于5.5%。最小坡长：150m纵坡坡度（%）345最大坡长（m）12001000800连续上坡（或下坡）时，应在不大于上面所规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应符合纵坡长度的规定。2.3、 平纵横综合设计2.3.1平纵线形的协调 为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性，平原地区地势平坦，纵断面以平坡为主，上、下坡多集中中在大、中桥头，平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与河流正交，以减少构造物的工程量及设计施工难度，节约经费，减少造价。2.3
13、.2线形与环境的协调 （1）定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性，沥青混凝土路面以减少噪音。 （2）路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。 （3）注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。 （4）对位置适当的桥梁在台前坡脚（常水位以下）设置平台，以利非机动车辆和行人通过。 （5）对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路想协调，增加美感。2.3.3纵断面线性与景观、城镇规划的结合2.3.4远近期结合的平、纵、横综合设计2.4、平面线形设计2.4.1平面设
14、计原则：(1) 平面线形应直捷、连续、顺舒，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。(2) 除满足汽车行驶力学上的基本要求外，还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。(3) 保持平面线形的均衡与连贯。为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。(4) 应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。(5) 平曲线应有足够的长度。如平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整，一般都应控制平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）的最小长度2.4.2 平曲线要素值的
15、确定：平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有以下几种：基本形曲线几何元素及其公式：按直线缓和曲线圆曲线缓和曲线直线的顺序组合而成的曲线。这种线形是经常采用的。例如设计中的大多数点都是应用这个的。如下图一。缓和曲线是道路平面要素之一，它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。标准规定，除四级路可以不设缓和曲线外，其余各级都应设置缓和曲线。它的曲率连续变化，便于车辆遵循；旅客感觉舒适；行车更加稳定；增加线形美观等功能。设计是要注意和圆曲线相协调、配合，在线形组合和线形美
16、观上产生良好的行车和视觉效果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1：1：1。这一点非常 的重要，在刚开始做设计的时候就没有注意到这个问题，设计出来的路线非常不协调，美观，比例严重失调，后来在老师的指导下改正了不足之处，经过改正后，线形既美观又流畅，已经到达了要求。在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小，外还要考虑超高和加宽的要求，所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要2.4.3、圆曲线计算（取JD1加以计算） （1）ZH（K0+142.07）HZ（K0+403.26）段 已知= 413139.4”，圆曲线半径，Ls=80m如下图 图1 2.5、纵断
17、面设计2.5.1纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。 2.5.2该路地处平原微丘区，土地资源宝贵，本项纵断面设计采用小纵坡，微起伏与该区域农田相结合，尽量降低路堤高度。 2.5.3纵坡设计（1）纵坡设计的一般要求 纵坡设计必须满足标准的有关规定，一般不轻易使用极限值纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合（2）纵坡设计的方法和步骤：准备工作；标注纵断面控制点；试坡；根据横断面图核对纵坡线；确定纵坡线；计算设计标高。2.5.4 竖曲线设计竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处，为
18、了便于行车而设置的一段缓和曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求，并依据规范的规定合理的选择了半径。标准规定：竖曲线基本要素计算公式： (3-1) L = (3-2) T = （3-3) E = (3-4)式中：坡度差， L 曲线长， （m）T 切线长， （m）E 外距 （m）变坡点1： 竖曲线要素计算：里程和桩号K0+570.000 i1=-4.0351% i2=-0.3333% 取半径R=7200mw= i2i1=-0.3333%(4.0351%)=3.7018% (凹形)L=7200*3.7018/100=266.5264mT=L/2=133.2632mE=T*T/(2*R)=1.23
19、33m2.6、横断面设计 2.6.1技术指标 路基宽度据任务书知道设计年限15年，各种车辆折合成小客车的交通量合计为11675辆/日， 查（JTGB012003）公路工程技术标准P1 1.0.3得公路等级为二级，车道数拟定双向四车道。据公路工程技术标准二级公路车速为,双车道的路基宽度一般值为10m,最小值为8.50，取设计车道宽度为3. 5m，得总车道宽度为3. 527m，二级公路车速为的路肩宽度为1.52=3m，不设中间带。路拱坡度 路拱坡度为2%、路肩横向坡度为3%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。路基边坡坡度H2.0m的路段，路床顶面以下060cm采用7%石灰土处理层,立即底部
20、设3%土拱,土拱设30cm5%石灰土处理层,对于路基中部填土的掺灰,又施工建立根据具体情况,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。路床处理公路路基设计规范（JTJ01395） 路床土质应均匀、密实、强度高，上路床压实度达不到要求时，必须采取晾晒，掺石灰等技术措施。路床顶面横坡应与路拱坡度一致。 挖方地段的路床为岩石或土基良好时，可直接利用作为路床，并应整平，碾压密实。地质条件不良或土质松散，渗水，湿软，强度低时，应采取防水，排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施，处理深度可视具体情况确定。 填方路基的基底，应视不同情况分别予以处理基底土密实，地面横坡缓于1：5时，路基可直接填筑在
21、天然地面上，地表有树根草皮或腐殖土土应予以处理深除。路堤基底范围内由于地表水或地下水影响路基稳定时，应采取拦截，引排等措施，或在路堤底部填筑不易风化的片石，块石或砂、砾等透水性材料。路堤基底为耕地或土质松散时，应将地基表面碾压密实，二级公路路堤基底的压实度（重型）不应小于90%，路基填土高度小于路面和路床总厚度时，应将地基表层土进行超挖并分层回填压实，其处理深度不应小于重型汽车荷载作用的工作深度：基底松散土层厚度大于30cm时，应翻挖再回填分层压实。路基土的掺灰剂量，可根据当地情况实验确定，一般粘质土采用石灰或二灰处理，粗粒土可以采用325#水泥处理。路基防护（查JTJ01395）公路路基设计
22、规范） 路基填土高度H3m，时，采用浆砌片石衬砌拱防护，当3H4m时，设置单层衬砌拱，当4H6m时，设置双层衬砌拱，拱内铺设草坪网布被为保证路面水或坡面水不冲刷护坡道，相应于衬砌拱拱柱部分的护坡道也做铺砌，并设置20号混凝土预制块至边沟内侧。20号混凝土预制块的规格分为两种，拱柱及护脚采用5cm30cm50cm的长方体预制块，拱圈部分采用5cm30cm65cm的弧形预制块（圆心角30度，内径125cm，外径130cm），预制块间用7.5号砌浆灌注。3.2、路基路面排水设计（1）路基排水设计路基地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟，各类地段排水沟应高出设计水位02m以上。边沟横断面采用梯形，梯形边
23、沟内侧边坡坡度为1:11:1.5,二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0.3%，边沟采用M7.5的砂浆浆砌片石，水泥混凝土预制块防护，长度不宜超过500m，截水沟横断面采用梯形，边坡视土质而定，一般采用1:101:1.5，深度及宽度不宜小于0.5m，沟底纵坡不宜小于0.3%。（2）路面排水设计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。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
24、块或沥青混凝土筑成，拦水带高出路肩12cm,顶宽810cm。急流槽的设置距按路肩排水的容许容量计算确定以20m50m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。矩形雨水井尺寸采用长宽深=60cm40cm60cm，边墙采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑。第四章 公路路面设计及计算路面直接承受行驶车辆的作用，是道路工程的重要组成部分，通常都根据车辆行驶的需要，选用优质材料建成。路基作为路面结构的基础应具有足够的强度和稳定性。以回弹模量作为评价路基强度与稳定性的力学指标。坚固的路基，不仅是路面强度与稳定性的重要保证，而且能为延长路面使用寿命创造有利条件，所以路基路面的综合设计至为重要。为确保路基的强度
