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1、目 录第一章 绪论11.1沿线工程地质概况11.2主要设计内容11.3设计指标及技术标准2第二章 路线设计42.1概述42.2一般原则与设计原理42.3选线步骤52.4平面线性设计52.5平曲线计算8第三章 纵断面设计113.1概述113.2原则及方法113.3纵断面设计计算143.4纵断面设计成果16第四章 横断面设计184.1概述184.2设计原则184.3设计步骤194.4设计综述194.5土石方的计算及处理22第五章 路基设计与防护275.1概述275.2路基设计275.3路基排水设计31第六章 挡土墙设计326.1挡土墙设计原则326.2 挡土墙的横向布置336.2.1平面布置336
2、.3排水设施336.4沉降逢与伸缩缝346.5挡土墙施工方法346.6挡土墙设计验算34第七章 路面设计457.1概述457.2路面结构设计原则457.3结构层组合设计原则457.4路面设计步骤467.5沥青路面结构设计467.6水泥混凝土路面设计54第八章 桥涵设计638.1设计资料638.2设计要点638.3空心板截面几何特性计算648.6 预应力钢筋数量估算及布置758.5换算截面几何特性计算778.6 承载能力极限状态计算788.7正常使用极限状态计算828.8 主梁变形验算888.9持久状况应力验算918.10短暂状况应力验算978.11 桩长计算102附录104参考文献：104第一
3、章 绪论1.1沿线工程地质概况1.1.1工程概况工程设计地点为石河子，工程名称为石河子新建二级公路工程，路线全长1408.834m。设计等级为二级公路，路基宽度为12m，设计车速为80km/h。1.1.2沿线地质情况拟建公路位于盆地，公路沿线地形总体比较平缓，属于平原微丘区，地势由东南向西北倾斜，自然地面坡度约为38。本段地处公路自然区划的2区，海拔高度在500m700m之间。残积坡积低山丘陵区岩性以泥岩、粉砂岩、砾岩、凝灰岩、碎屑岩、煤层为主；剥蚀堆积平原区岩性以泥质砂岩、细砂岩、红色砾岩、中、细砂、低液限粉土为主。风积沙漠区岩性以细砂、中砂、低液限粉土为主。1.1.3沿线气候情况本项目沿线
4、基本为戈壁荒漠，无大型沟河，降水稀少，无地表水流入。路线全线有多处冲沟，沿线沟壑多呈漫流状，流程较短，水量不大，地表水冲刷痕迹明显。主要的河沟有2条。沿线地下水的唯一来源是大气降水补给，地势较低段落受地形条件影响形成洼地。项目区域地处荒漠、隔壁地带，日照充足，蒸发强烈，夏季炎热，冬季寒冷，空气干燥，昼夜温差较大，属于典型的大陆性干旱气候。区域内年平均气温3.06.5，一月平均气温-11.7-18.4，七月份平均气温23.526.0，极端最低气温-42.6，极端最高气温43.0。1.2主要设计内容本设计共分九个阶段：1）收集熟悉资料，撰写开题报告 第1周 2）方案设计、平面设计 第2、3周 3）
5、纵断面设计、编写平纵面的说明书 第4周 4）横断面设计 第5、6周 5）路基路面及挡墙设计 第7周6）桥梁结构设计 第8、9、10周 7）编写设计说明书余下部分，并整理图纸 第11、12周 8）指导老师审查，修改、整理图纸 第11、12周 9）评阅人审阅、准备毕业答辩 第11、12周1.3设计指标及技术标准（1）设计等级：二级公路；（2）设计速度：80km/h；（3）设计标准轴载：BZZ100；（4）桥涵设计荷载：公路级；（5）设计洪水频率：涵洞为1/50；（6）沥青混凝土路面，设计年限为12年。水泥混凝土路面，设计年限为20年。（7）道路的使用性质和交通量：主要供车辆交通使用，交通量年平均增
6、长率为4.45%。具体交通量见表1-1，主要设计指标见表1-2。表11 初始年交通量序号车型名称交通量序号车型名称交通量1小客车13506东风EQ1404252交通SH1414007黄河JN-1504253四平SPK6150 2658特大车日野KB2223004北京BJ1308509拖挂车 五十铃295解放A50305表12 主要设计标准规范标准二级公路设计速度（km/h）80路基宽度（m）一般值12最小值8.5车道宽度（m）3.75路肩宽度（m）右侧硬路肩一般值1.5最小值0.5土路肩一般值1.5最小值0.5圆曲线最小半径（m）一般值400极限值250最大纵坡(%)5%最小坡长（m）150最
7、大坡长（m）3 %12004 %10005 %8006 %600竖曲线最小半径（m）凸形一般值2000极限值1000凹形一般值4500极限值1000竖曲线最小长度（m）85停车视距（m）75回车视距（m）150超车视距（m）350第二章 路线设计2.1概述路线方案是路线设计最根本的问题。路线方案是否合理，不仅关系到道路本身的工程投资和运营效益，还关系到道路的使用功能和国家的路网规划、国家的政策和国防要求等。因此，路线基本走向的选择应综合考虑公路的等级、在路网中的作用、水文、气象、地质、地形等自然条件，结合铁路、航空、水运、管道的布局和城镇、工矿企业、资源状况等，从所有可能的方案中，通过调查、分
8、析、比选，确定一条最优路线方案。公路选线和定线，是根据公路的性质、等级、任务和标准，在路线起终点间综合地形，地质,地物及其它沿线条件，综合平、纵、横三方面因素在实地或纸上选定公路中线位置，然后进行测量和有关设计工作。路线的选定与公路线形设计有密切的关系,线形设计是对公路路线平、纵、横设计的基础，平、纵、横设计也是对其深一步细化和调整的依据，故选线定线应与几何设计相结合。2.2一般原则与设计原理2.2.1选线定线原则选线要综合考虑多种因素，妥善处理好各种因素的关系，其基本原则如下：（1）在路线设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案做深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线
9、方案；（2）路线设计应在保证行车安全、舒适、快捷的前提下，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指标，不要轻易采用极限指标，也不应片面追求高指；。（3）选线注意同农田基本建设相配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园等；（4）通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址；（5）选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响；（6）选线应重视环境保护，注意由于道路修筑、汽车运营所产生的影响和污染等问题。2.2.2平
10、面线性设计原理公路平面线性由直线、圆曲线和缓和曲线组成。直线应根据路线所处的地形、地物、地貌并综合考虑驾驶者的视觉、心理状态等合理布设。但是直线的最大长度应有所限制，应结合具体情况采取相应的技术措施。不论转角大小均应设置圆曲线，但不得已而设置小于7度的转角时则必须设置足够长的曲线，当圆曲线半径小于不设超高最小半径时，应设超高，并且用超高缓和段连接。缓和曲线长度还应大于超高过渡段的长度。超高的横坡度按公路等级、行车速度，路面类型，自然条件和车辆组成等情况确定。2.3选线步骤一条道路路线的选定是经过由浅入深、由轮廓到局部、由总体到具体、由面到带进而到线的过程来实现的，一般要经过以下三个步骤：（1）
11、首先确定起终点的位置,根据地形图上的地形地貌及相关的设计数据确定两点间路线的基本走向；（2）按地形、地质、水文等自然条件选定一些细部点，如沿线房屋、农田等地点要重点控制,然后连接控制点，初步完成路线布局；（3）本设计本着方便城镇出入,少占田地,尽量避免穿越池塘,尽可能利用老路,路线短,填挖少且平衡的原则，在满足技术标准的前提下,进行平纵横综合设计,以定出道路的中线。2.4平面线性设计2.4.1一般原则（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；（2）各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量地选用较大的圆曲线半径；（3）两同向曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线
12、相连；（4）两反向曲线间夹有直线段时，以设置不小于最小直线长度的直线段为宜；（5）曲线线形应特别注意技术指标的均衡性与连续性；（6）应避免连续急转弯的线形。2.4.2直线长度的限制（1）直线的最大长度我国地域辽阔，各地区的地形条件差异非常大，很难统一规定直线的最大长度。我国在道路辽阔设计中参考使用外国的经验值，根据德国和日本的规定：直线的最大长度(单位m)为20(-设计速度，80km/h)即为1600m。虽然地域不同，环境不同，但一般情况下应尽量地避免追求过长地直线指针。（2）直线的最小长度为了保证行车安全，相邻两曲线之间应具有一定地直线长度。这个直线长度是指前一曲线的终点(缓直HZ或圆直YZ
13、)到后一曲线起点(直缓ZH或直圆ZY)之间的长度。对于同向曲线间的最小直线长度：公路路线设计规范(JTG D20-2006) (以下简称规范)规定同向曲线间地最短直线长度(单位为m)以不小于6(单位km/h)即为480m为宜。对于反向曲线间的最小直线长度：规范规定反向曲线间最小直线长度(单位为m)以不小于2(单位为km/h)即160m为宜。2.4.3平曲线要素值的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：（1）基本形曲线几何元素：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。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。公路工程技术标准(JTG B01-2003)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1：1：11:2:1。这一点非常的重要。（2）有缓和曲线的圆曲线要素计算公式1）在简单的圆曲线和直线连接的两端，分别插入一
