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1、某高速公路路基路面综合设计毕业论文1设计总说明1.1地理位置图某高速公路起于盘县红果海铺，与沪昆国家高速公路相接，经白鸡坡、都格火车站、发耳、营街，在望龙包跨过北盘江，经茅草坪、营盘、兰花箐、雨格、松河、鸡场坪，穿过扎营山，经滑石、垭密，终于山城县玉舍乡，与规划的杭瑞国家高速公路相接。该公路是省，骨架公路规划方案“三纵三横八联八支”公路网中的至安龙高速公路中的一段。1.2设计依据设计依据及参考资料1 JTG B01-2003，公路工程技术标准S2 JTG D20-2006，公路路线设计规S 3 JTG D30-2004，公路路基设计规S 4 JTG D40-2011，公路水泥混凝土路面设计规S
2、5 JTG D50-2006，公路沥青路面设计规S 6 JTG F10-2006，公路路基施工技术规S 7 JTJ 018-97，公路排水设计规S8 JTG D60-2004，公路桥涵设计通用规S9 JTG D62-2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规S10 JTG D63-2007，公路桥涵地基与基础设计规S11交公路发2007 358号，公路工程基本建设项目文件编制办法Z 2007-09-0112 JTG F10-2006，公路路基施工技术规S13 JTG/TD65-04-2007，公路涵洞设计细则S14少伟道路勘测设计M：人民交通，2009.07（第三版）15邓学钧路基路面工
3、程M：人民交通，2002.216曾革公路路基稳定理论与设计方法M：中南大学，2010.101.3路线及工程概况本路线是山岭重丘区的一条高速公路，路线设计技术指标为：路基宽度为21.5米，双向四车道，有中央分隔带，土路肩为20.75m，硬路肩为21.5m，行车道为23.75m。设计速度80Km/h，路线总长2430.000米，起点桩号K15+140.000，终点桩号为K17+570.000。由设计任务可知，路线共设置三个平曲线，半径均分别为2600m，1750m，900m。本次纵断面设计共设置了四个变坡点，最大纵坡为4.8% ，最小纵坡为1.9%，最大坡长970m，最小坡长240m。设置1个凸形
4、竖曲线， 4个凹形竖曲线，半径分别为 13500m，7600m，5900m，5000m，2800m。本路线设计中共设置三座预应力钢筋混凝土连续T梁桥，桥全长为159.41m，.86m，131.94m；涵洞共6个，其中3个钢筋混凝土圆管涵、3个钢筋混凝土盖板涵。1.4沿线气候、水文特征、地形地震地理及其与公路的关系1根据调查了解本地区属亚热带湿润季风气候区，整体气温变化幅度小，年均气温13-14，1月均气温3.0-6.3，7月均气温19.8-22.0。极端最高气温为32.8，最低气温为-12。多年平均降水量为1350毫米/年。蒸发量最大月份为25月份，无霜期230-300天。冬暖夏凉，气候宜人。
5、2本路线所属境岩溶地貌类型齐全，发育典型。山峦众多，延绵起伏；沟壑纵横，深履险峻。地势西北高，东南低。地面最高点为乌蒙山脉的韭菜坪，海拔在2900.3m，人称“屋脊”；最低点在六枝特区毛口乡北盘江河谷，海拔586米。境平均海拔在1400-1900m之间。沿线地质情况为覆盖层以种植土、亚砂土和亚粘土为主，含少量的碎石质土，覆盖层厚2m左右，稻田中种植土厚0.6m左右，下伏基岩为硅化板岩。3境地理环境复杂，植被种类繁多，展布错杂，地理区域分异明显。地带性植被为中亚热带常绿阔叶林，东部植被为湿润性中亚热带常绿阔叶林，西部植被为中亚热带半湿润阔叶林。由于境海拔差异较大，垂直分异特征也较明显。境原生植被
6、破坏严重，现存植被多为次生植被。4根据国家质量技术监督局发布的1:400万中国地震动峰值参数区划图 (GB183062001)，本路线段地震动峰值加速度0.050g，地震动反应谱特征周期为0.35S，依据现行公路工程抗震设计规(JTJ00489)可不设防。1.5沿线材料分布情况公路沿线5km以有较丰富的砂砾材料，当地沿线无矿石料场，矿石材料需要外购，相距约40km。相距50km左右处有水泥厂和石灰生产厂，钢材等建材可以在相距40km处进货。1.6环境保护本路线设计考虑了道路对自然景观的影响，尽量减少对自然景观的破坏。对于道路施工造成的取土坑、弃土区填方及挖方边坡采用完善的排水系统和必要的防护措
7、施。2路线纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断面，由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线，纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性，道路等级，当地的自然地理条件以及工程经济性等研究起伏空间线的大小和长度，以便达到行车安全，迅速，运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。2.1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的原则为宜相互对应。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
8、线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线，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程度，并起到引导视线的作用。2.2纵坡设计的要求1设计必须满足公路路线设计规（JTG D20-2006）的各项要求。2纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。3沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。4应尽量做到填挖平衡，使挖方运到就近路段填方，以减少借方和弃方，降低
9、造价和节省用地。5纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。6对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。7在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。2.3纵坡设计的步骤1准备工作：通过纬地软件按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线。里程桩包括：路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩（50m加桩或20m加桩）、平曲线控制桩（如直缓或直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直或圆直、公切点等），桥涵或直线控制桩、断链桩等。2标注控制点：如路线起、终点，越岭垭口，重要桥涵，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，隧道进出口，
10、平面交叉和立体交叉点，铁路道口，城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等。3试坡：在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，以控制点为依据，穿插与取直，试定出若干直坡线。反复比较各种可能的方案，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定试坡线，将坡度线延长得出变坡点的初步位置。4调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵线形组合是否适当等，若有问题应及时进行调整。5核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖，作横断面设计图，检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等
11、情况，若有问题应及时调整。6定坡：经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。坡度值要求取到0.1，变坡点一般要调整到10m的整桩号上。7设置竖曲线：根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。8计算各桩号处的填挖值：根据该桩号处地面标高和设计标高确定。2.4竖曲线设计竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处，为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，并依据规的规定合理的选择好半径。查公路路线设计规（JTG D20-2006）规定：表2.1 竖曲线指标 设计参数数值设计车速（km/h）80最大纵坡（）6%最小纵坡（）0.3%凸形竖曲线半
12、径（m）一般值4500极限值3000凹形竖曲线半径（m）一般值3000极限值2000竖曲线最小长度（m）70竖曲线基本要素计算公式： L = T = E = 式中：坡度差（%）； L 曲线长（m）；T 切线长（m）；E 外距 （m）；竖曲线要素计算：里程桩号K15+660.000 =-2.77% = -1.87% 取半径R=7600m(凹形) 曲线长:切线长:外距: 设计高程计算：竖曲线起点桩号=(K15+660.000)34.2=15+625.8竖曲线起点高程=1398.821-34.2（-2.77%）=1397.874m竖曲线终点桩号=(K15+660.000) +34.2= K15+69
13、4.2竖曲线终点高程=1398.821+34.2（-1.87%）=1398.181m 校核无误。其它边坡点的计算结果见纵坡、竖曲线表。3路基设计3.1路基横断面布置由横断面设计，查公路路基设计规（JTG D30-2004）可知，高速公路路基宽度为21.5m时，其中行车道为43.75=15m，设置1m的中央分隔带，硬路肩宽度设置为21.5=3m，土路肩宽度设置为20.75=1.5m。路面横坡为2%，土路肩横坡为3%。 图3.1 公路路基宽度示意图（单位：cm） 3.2路基边坡由横断面设计查公路路基设计规（JTG D30-2004）可知，当高速公路路堤边坡小于8m时，采用1：1.5的坡度，当路堤边
14、坡大于8m时采用1：1.75。路堑为大于15m的岩质边坡时，查规可知采用1：0.5、1：0.75和1：1.0的边坡相结合。3.3路基压实标准查公路路基设计规（JTG D30-2004）可知，高速公路采用重型压实标准，压实度应符合表3.1要求。 表3.1 路基压实度 填挖类别路面以下深度（m）填料最小强度（CBR）（%）路基压实度（%）零填及挖方路基00.308960.300.80596填方路基00.308960.300.805963.4路基填料填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。砾（角砾）类土，砂类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路基底部，用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均采用同类填料。细粒土做填料，当土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时，应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。桥涵台背和挡土墙墙背填料，应优先选用摩檫角值较大的砾（角砾）类土，砂类土填筑。3.5路床处理1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。2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
