路基路面工程设计要点Word下载.docx

1、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求。（图一）缓和曲线切线增值q=L/2-Ls34R2 （m）圆曲线的内移值 p= 2/24RL4/233（m）切线长 T=（Rp） a/2 （m）平曲线长度 L=aR/0 +Ls （m）外距 （Rp）sec a/2-R （m）校正值 JT- （）a 平曲线主要参数的规定根据公路工程技术标准JTG B12003的规定如表：公路等级二级地形平原地区圆曲线一般最小半径（m）200圆曲线极限最小半径（）125平曲线最小长度（m）60缓和曲线最小长度（m）0b

2、 主要几何元素的计算桩号JD （1） 平曲线几何元素计算： 右偏R=200（m） L=6（）缓和曲线切线增值q= Ls2Ls34R2 =39.6（m）圆曲线的内移值 p Ls2/24R-s4/2384R3 =1.331 （m）切线长 = （R） g a/2+q=5.9平曲线长度 L= 180 Ls = 290611（）外距 E= （R）sc a/2-R = 2.8（m）校正值 J=2T-L =2335（m）（2） 平曲线主点桩号计算及校正:JD：K0+335.2ZHD-T 139HY =ZLs =258839YH =Ly = 38.45HZ = HLs = 4694Z =Z-L2 = 34.1

3、45（一）路线平面线型设计设计行车时速为:0m/,圆曲线半径为：200m,缓和曲线长为:80, 路线总长为：798.77m。 （二）、路线走向：本路段起于k0+00000,为新设路线,穿过农田并靠近村庄,本段路线平曲线共有交点1个,交点桩K+33.81，终点桩号为k+79.67。1.42 各点桩号的确定在整个的设计过程中就主要用到了以上的三种线形,在大约一公里的路长中,充分考虑了当地的地形,地物和地貌,相对各种相比较而得出的。在地形平面图上初步确定出路线的轮廓,再根据地形的平坦与复杂程度，具体在纸上放坡定点,插出一系列控制点,然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段，延伸相邻直线的交点,既为路

4、线的各个转角点（既桩号）,并且测量出各个转角点的度数，再根据公路工程技术标准JTG 0100的规定,初拟出曲线半径值和缓和曲线长度,代入平曲线几何元素中试算,最终结合平、纵、横三者的协调制约关系,确定出使整个线形连贯顺直协调且符合技术指标的各个桩号及几何元素。各个桩号及几何元素的计算结果见直线、曲线及转角表。第2章 纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面,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

5、觉舒适的目的。2. 纵坡设计的要求（1） 设计必须满足标准的各项规范（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） 应尽量做到添挖平衡，使挖方运作就近路段填方,以减少借方和废方，降低造价和节省用地。（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

6、田水利等方面的要求。.2纵坡设计的步骤（1） 准备工作:在厘米绘图纸上，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、平曲线控制桩,涵洞控制桩等。（2） 标注控制点:如路线起、终点,桥涵,地质不良地段的最小填土高度，最大挖深。（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。（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、纵组合是否适当等，若有问题

7、应进行调整。（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、挡土墙工程过大等情况,若有问题应调整。（6） 定坡：经调整核对无误后，把直坡线的坡度值、桩号和标高确定下来。坡度值取1。（）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，由于地形平坦，没设竖曲线。（）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。起点高程为137100m，终点高程为38138m,路线纵坡13%。由于坡度较小，中间不设竖曲线,坡度和坡长都满足规范的要求。第3章 横断面设计道路横断面,是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计

8、线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的。3.1行车道宽度的确定根据第二章确定下此公路的等级是二级,则由公路工程技术标准JTG 01203规定,二级公路山岭区的路面宽70,路基宽10m。3.1.2平曲线加宽及其过渡汽车行驶在曲线上,由于各轮迹半径不同,其中以后内轮轮迹半径最小，且偏向曲线内侧,故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。（1）平曲线加宽值的确定: 由公路工程技术标准JTG B01203规定,二级公路采用第3类加宽值。对于J1的半径为00,小于20m,可以考虑在圆曲线处加宽1m。3.1. 路拱的确定路拱是为了利于路面横向排水

9、,将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。根据公路沥青路面设计规范JTJ047规定，沥青混凝土路面的路拱横坡度1% 。考虑到气候,终年温和湿润，因此取用2的横坡度，土路肩的排水性远低于路面,所以其横坡度取用3%。3. 超高的确定及过渡方法.1 超高的确定超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高,而在缓和曲线上则是逐渐变化的超高。因此，从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段，称作超高缓和段或超高过渡段。 超高值的计算公式：i + u = V2/27 i 超高横坡度 u 横向力系数 行车速度

10、 （km/h） R 圆曲线半径（m）根据规范规定,二级公路一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%。且考虑到超高横坡度与路线纵坡组合而成的坡度,即合成坡度,规范规定二级公路山里的最大允许合成坡度不的大于10%。3.2.2超高的过渡 此设计公路是无中间分隔带的，在直线路段的横断面均以中线为脊向两侧倾斜的路拱。在曲线路段路面由双向倾斜的路拱形式过渡到具有超高的单向倾斜的超高形式,行车道外侧绕中线旋转，直至与内侧横坡度相等为止。 3.3超高值的计算桩号D =0k/ B=7m b1m =200m J3m i=2% iJ=3%ih = V/27-u 外缘hc= bJi（ J+B） h 中线h c = bJ

11、iJ + Bih/2 内缘h c JJ （bJ b） 3.4 路基设计的内容路基设计的基本内容，就是确定路基边坡的形状和坡度。路基边坡的形状在在本次设计中采用了直线。在填方边坡小于时采用直线形，大于小于20时采用折线形。当地形较陡,不容易放坡时，采用了重力式挡土墙。在挖方边坡坡高较小时用直线形，当边坡中混合了土、石时在分界处变坡，即采用折线形边坡；坡高较高时则采用台阶形。填挖方坡度值的取用综合了当地的地形和符合规范的规定。具体如下:填方边坡坡度填料种类边坡高度（）边坡坡度全部上部下部粘质土、粉质土、砂类土0811：1：1.75砂、砾1.5砾类土、卵石土、漂石土21.不易风化的石块2012.5:

12、挖方边坡坡度土、岩石种类密实、风化程度边坡高度（m）2020-3粉质土胶结0砂岩微风化、弱风化0.泥岩.路基本段路基宽度为0米,其中路面宽为m,路肩宽度21.5m,采用沥青混凝土路面,路肩宽度21.5米，土路肩宽为0m,硬路肩宽为05m。路面坡度，路肩坡度3，路基设计洪水频率为1/2。涵洞设计荷载:汽20级，挂10,涵洞与路基同宽。路基横断面形式详见路基标准横断面图。路基设计标高取于平面图,路基超高按路线技术规范规定进行。路线根据排水需要设置05梯形边沟,坡度1:1。全路段边沟纵坡同路线纵坡，边沟与沿线的涵洞组成整个排水系统。路基填方边坡采用1：15形式。路堑挖方边坡视地质情况采用1:.。施工

13、时各开挖路段如发现地质情况与所采用的边坡坡率不符,不尽合理时,可按公路路基设计规范所给定的土、石质类别相应的边坡坡率进行调整。3.5横断面的绘制道路横断面的布置及几何尺寸，应能满足交通环境用地经济城市面貌等要求,并应保证路基的稳定性此路的路基土石方数量见路基土石方数量计算表。路基设计的主要计算值见路基设计表。第4章排水设计.1排水设计的具体步骤（1）在路线平面图上绘出必要的路堑坡顶线和路堤坡脚线，标明路侧弃土堆和取土坑的位置等。（2）在路基的上侧山坡上可设置截水沟等拦截地表径流。为提高截流效果，截水沟宜大体沿等高线布置，与地面水流方向接近垂直。路堑上侧有弃土堆时,弃土堆应连续而不中断,并在其上

14、方设置截水沟。下坡一侧的弃土堆，应每隔50100设不小于1m宽的缺口，以利排水。（3）路基两侧按需要设置边沟或利用取土坑,必要时采用路肩排水系统和中央分隔带排水系统，汇集并排除道路表面的水。（4）根据沿线地下水的情况,设置必要的地下排水设施。（5）将拦截或汇集的水流,用排水沟管引排到指定的低地、河沟或桥涵等处。排水沟应力求短捷、远离路基,与其他水沟的联接应顺畅。（6）选定桥涵的位置，使这些沟管同桥涵连成一个完整的排水系统。对穿过路基的河沟，二般均应设桥涵,不要轻易改沟并涵。考虑到路基排水或农田排灌的需要,也可增设涵洞。路面排水设计（1）路肩排水。设计时,按暴雨强度采用当地任意连续30m的最大径

15、流厚度（m）；设计重现期二级公路12年。（）路肩排水设施主要由拦水带、急流槽和路肩排水沟组成。路肩排水设施的纵坡与路面的纵坡一致。（3）在弯道超高地段，上半幅路面水会汇集于凸形中央分隔带旁的路缘带，对于干旱少雨（雪）地区，可在分隔带上设开口明槽，使水流经下半幅路面排出;而一般地区，则设路拦式排水沟或雨水口（井）,通过地下管道排出。（） 路面内部排水， 为了保持路面基层和路基的干燥状态，设置良好的路面内部排水系统。为排除通过路面缝隙,或者由路基或路肩渗入并滞留在路面结构内的自由水,设置路面边缘渗沟或排水基（垫）层。4.3 排水系统分析本地区年平均降雨量56m ,属多雨潮湿地区,在路基排水系统设计

16、时,充分结合当地的具体情况做了设计：（1） 边沟用以汇集和排除路面、路肩和挖方边坡上的径流及少量流向道路的地表水。挖方地段的边沟在土质路段采用梯形,左右的坡度都设置为1:，底宽0.5m,沟深0.5m;在石质路段采用梯形，底宽05m,沟深0.5m，内坡与纵断面的坡度一样。在低填方地段的路肩外侧根据具体地形设置不同形式的截面。（）护坡道是设置在填方坡脚处,用以加宽边坡距离，减小边坡平均坡度。宽度取12m。第5章路面设计5.路面设计的原则路面结构是直接为行车服务的结构，不仅受各类汽车荷载的作用，且直接暴露于自然环境中,经受各种自然因素的作用。路面工程的工程造价占公路造价的很大部分，最大时可达0%以上

17、。因此,做好路面设计是至关重要的。路面设计内容应包括路面类型与结构方案设计、路面建筑材料设计、路面结构设计和经济评价。.1.1 路面类型与结构方案设计路面类型选择应在充分调查与勘察道路所在地区自然环境条件、使用要求、材料供应、施工和养护工艺等，并在路面类型选择的基础上考虑路基支承条件确定结构方案。由于路面工程量大，基垫层材料应尽可能采用当地材料,并注意使用各类废弃物。必要时，应考虑采用新型路面结构形式、新材料、新施工工艺。同时,应注意路面的功能和结构承载力等是通过设计、施工、养护等共同保证的，可采用寿命周期费用分析技术合理确定路面类型和结构。5.1.2 路面建筑材料设计 路面建筑材料设计往往是

18、路面设计中不受重视的一块内容，原因在于设计仅仅依据设计规范或当地经验确定路面结构层次,指定各层次材料的标准规范名称。本次毕业设计运用了大学期间所学的工程技术与材料科学知识，合理考虑了道路所在地的自然环境、材料所在路面结构层次的功能等，论证合理地选择了材料类型和建议配比。5.13 路面结构设计路面结构设计就是对拟订的路面结构方案和选定建筑材料，运用规范建议的设计理论和方法对结构进行力学验算。 现阶段公路路面使用的路面类型主要有沥青混凝土路面和水泥混凝土路面,学生应综合考虑当地的环境、降水、材料、交通量等各方面因素后选定路面的类型,然后进行设计。5.3路面设计5.3.1 沥青路面结构设计标准现行公

19、路沥青路面设计规范的设计标准主要以路面表面设计弯沉值作为设计控制指标、对高等级道路路面还要验算沥青混凝土面层和整体性材料基层的拉应力。5.3.2 累计当量轴次计算A轴载换算 以设计弯沉值为指标以及验算沥青层层底拉应力轴载换算系数N1=C1C2（Pi）.35 累计当量轴次 N=（1）13651/re设计年限内一个车道上的累计当量轴次（次）设计年限,5年N路面竣工后第一年的平均日当量轴次（次/）r设计年限内交通量的平均年增长率 %车道系数,取。65 当量轴次计算表车型交通量（辆/）后轴前轴总换算系数当量轴次（次/）轴次系数C1轮组系数2后轴重（KN）后轴换算系数轴次系数C1C前轴重前轴换算系数解放

20、-10B7010.0.1（0.19）6.4（8.5）94.16（0.019）1（13）黄河N.61.071（1.35）4（1.）49.00.27（-）1.358（1.135）54（454）日野211001.000（1.00）.4（18.5）47.602125（1.）51（250）太脱拉8S502.2（3）.51.04（0709）64（18.）49.493（）.497（0.709）75（35）50（753）当计算弯沉和沥青混凝土层底拉应力时，轴载换算系数1C（i/P）4.35当计算半刚性基层层底拉应力时，轴载换算系数 C 1 C2 （i/）8总换算系数=后轴换算系数前轴换算系数；累计当量轴次：N

21、=（r）-136N1/r=（1+0.0）11365950.65005 =3596（次） （r）t1365N /r=（1+005）1753.08410（次）5各层材料计算参数的确定（1）沥青路面结构设计主要须确定沥青混合料在5和15时的抗压模量和15的劈裂强度。强度和模量的确定方法不外两种,试验法和经验法。经验法是参照规范中的参数建议值，考虑工程所在地的气候状况（自然区划和气候分区）和工程的具体情况适当选用。如,沥青路面设计规范建议粗粒式沥青混凝土,沥青标号0的抗压模量为220，设计时不能简单地取中值，如果所用沥青标号较低,如60、70,可考虑用较高的值，若为0，则应取低限;高速公路行车速度高,

22、一般二级公路行车速度低,那么设计高速公路路面时可取上限值。（2）基层材料类别与计算参数确定 基层材料的类别，我国路面工程中最常用的当属半刚性基层,主要材料类别按沥青路面规范定义有水泥稳定类（水泥土、水泥稳定级配碎石（砂砾）、石灰粉煤灰碎石（砂砾）、水泥石灰土、二灰土、水泥粉煤灰等综合稳定类。主要力学参数确定,设计中主要要确定的基层材料力学参数为设计沥青路面时有抗压模量和劈裂强度、设计水泥混凝土路面时只须确定抗压模量。同样，材料力学参数可通过配比试验确定，也可参照规范建议值确定。半刚性基层材料的参数依据规范建议确定时应注意规定的龄期,材料配比，特别是结合料的含量；同时应考虑基层将来可能处于的潮湿

23、状态。（）垫层材料类别与计算参数垫层材料类别。垫层材料主要有石灰稳定类（石灰土、石灰稳定集料等）、级配碎石、砂砾等。垫层材料的力学参数。设计中一般只须确定垫层材料的抗压回弹模量,由于用于垫层材料的粒料很难进行试验测定,一般参照规范建议值确定即可。（4）土基回弹摸量的确定经验法新建道路设计时,尚无法实测土基顶面的回弹模量，应对路基填土类型、地下水位、预测的路基潮湿状态综合分析，根据经验数据或通过室内试验确定。根据土类和气候区以及拟定的路基土的平均稠度,可参考沥青路面设计规范附录E表E2预测土基回弹模量值。当采用重型击实标准时,土基回弹模量值可较表列数值提高15%30。现场实测法。在已建成的路基上，在不利季节按照现行公路路基路面现场测试规程规定,用大型承载板测定土基5mm（路基软弱时测至mm）的变形压力曲线,然后根据公式计算出回弹模量值。第六章 路基压实标准与压实度的说明根据岩土工程勘察报告揭示,在钻探深度范围内未发现除松散素填土、植物层及淤泥粘土外的其它不良地质情况,软弱土层的埋深都比较浅，最大埋深仅为2.米，因此对路基软土处理可采用换填