公路專業計算書某一級公路設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 100km/h，右側硬路肩寬度取 ，土路肩寬度取 。 一級公路，設計時速 100km/h，六車道，路基寬度取 。 按規范 JTJD202021： 按 條，中央分隔帶開口間距 2視需要而定，最小間距不小于 2km，分隔帶寬度大于或等于 3m時，開端部形狀宜采用彈頭形狀。 按 條，高速公路 、一級公路右側硬路肩寬度小于 ，應設緊急停車帶，本設計中硬路肩寬度 3m，所以不設停車帶。 41 所示 某 一級公路設計（第 一 標段） 19 設計標高中間帶硬路肩土路肩行車道行車道土路肩硬路肩 路拱坡度一般應采用雙向坡面，由路中央向兩側傾斜，按《公路路基設計規范》，路基坡度值取 i=%.路肩橫向坡度一般應較路面橫向坡度大 1%~2%，故取路肩橫向坡度為 3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側傾斜。 3．路基邊坡坡度 由《公路路基設計規范》得知，當 H6m（ H— 路基填土高度）時，路基邊坡按 1： 設計。 4．護坡道 查《公路工程技術標準》得，當路肩邊緣與路側取土坑底的高差小于或等于 2m 時，取土坑內側坡頂可與路坡腳位相銜接，并采用路堤邊坡坡度，當高差大于 2m 時，應設置寬 1m的護坡道；當高差大于 6m 時，應設置寬 2m 的護坡道。本設計的填土高度均小于 6m，再結合當地的自然條件，護坡道均設置 1m，且坡度設計為 4%。 5．邊溝設計 查《公路路基設計規范》得邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內側邊坡為 1： ~1： ，外側邊坡與挖方邊坡坡度相同。少雨淺挖地段的土質邊溝可采用三角形橫斷面，其內側 邊坡宜采用 1： 2~1： 3，外側邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。本設計路段地處山嶺重丘區，故宜采用梯形邊溝，且底寬為 ，深 ，內側邊坡坡度為 1： 1。 6．超高與加寬 某 一級公路設計（第 一 標段） 20 1）路線平曲線半徑小于 1500m 時均設置超高，超高漸變率在緩和曲線內完成。 超高橫坡的過渡方式采用：繞內邊緣旋轉，先將外側車道繞路中線旋轉，當達到與內側車道同樣的單向橫坡度后，整個斷面繞未加寬前的內側車道邊緣旋轉，直至超高橫坡度。此時超高緩和段長度 L按下式計算： PBiL ?? 超c 式中： Lc超高緩和段長度 B— 路面寬度， m；（旋轉軸至行車道，設置路緣帶時為路緣帶） 本設計中外側邊緣的寬度 B= 超i —— 超高橫坡， %； P? —— 超高漸變率，即旋轉軸與車行道外側邊緣之間相對升降的比率，車速 100km/h 時，取 1/225。 Lc= (1/225)=243m 取 Lc=245m 2）為保證汽車在轉變中不侵占相鄰車道，凡小于 250m 半徑的曲線路段，均需要相應加寬。本路段最小圓曲線半徑為 700m，所以不需要設置加寬。 7． 橫斷面設計步驟 （ 1） .根據外業橫斷面測量資料點繪地面線。 （ 2） .根據路線及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關資料（如路基寬度、加寬值、超高橫坡、緩和段長度、平曲線半徑等）抄于相應樁號的斷面上。 （ 3） .根據地質調查資料，示出土石界限、設計邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸。 （ 4） .繪橫斷面設計線，又叫“戴帽子”。設計線應包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護工程 、護坡道、碎落臺等，在彎道上的斷面還應示出超高、加寬等。一般直線上的斷面可不示出路拱坡度。 （ 5） .計算橫斷面面積（含填、挖方面積），并填于圖上。 （含填挖方面積）（詳見路基橫斷面圖）。 （見附表 1） 土石方計算及調配 調配要求 某 一級公路設計（第 一 標段） 21 ，以減少廢方和借方。土石方調配應按先橫向平衡后縱向調配的次序進行。 。 、棄方應與借土還田、整地建田相結合，盡量少占田地，減少對農業的影響，對于取土和棄土地點應事先 同地方商量。 。 、運輸條件、施工機械化程度和地形情況等因素，選用合理的經濟運距，用以分析工程用土是調運還是外借。 調運方法 土石方調配方法有多種，如累積曲線法、調配圖法、表格調配法等，由于表格調配法不需單獨繪圖，直接在土石方表上調配，具有方法簡單，調配清晰地優點，是目前生產上廣泛采用的方法。 表格調配法又可有逐樁調運和分段調運兩種方式。一般采用分段調運。 表格調配法的方法步驟如下： ?準備工作 調配前先要對土石方計算進行復核，確認無誤后方可進行。 調配前應將可能影響調配的橋涵位置、陡坡、深溝、借土位置、棄土位置等條件表于表旁，借調配時考慮。 ?橫向調運 即計算本樁利用、填缺、挖余、以石代土時填入土方欄，并用符號區別。 ?縱向調運 確定經濟運距，根據填缺、挖余情況結合調運條件擬定調配方案，確定調運方向和調運起訖點，并用箭頭表示。計算調運數量和運距，調配的運距是指計價運距，就是調運挖方中心到填方中心的距離減去免費運距。 ?計算借方數量、廢方數量和總運距 借方數量 =填缺 縱向調入本樁的數量 廢方數量 =挖余 縱向調出本樁的數量 總運距 =縱向調運量 +廢方調運量 +借方調運量 ?復核 橫向調運復核 某 一級公路設計（第 一 標段） 22 填方 =本樁利用 +填缺 挖方 =本樁利用 +挖余 縱向調運復核 填缺 =縱向調運方 +借方 挖余 =縱向調運方 +廢方 總調運量復核 挖方 +借方 =填方 +棄方 以上復核一般是按逐頁小計進行的，最后應按每公里合計復核。 土方工程量計算（見附表 2） 第五章 路基路面設計 一．總則 ，是公路工程的重要組成部分，路基與路面共同承受交通荷載的作用，應作為路面的支撐結構進行綜合設計，它必須有足夠的強度，穩定性和耐久性。 的自然因素與地質條件，設計完善的排水設施和防護工程，采取經濟有效的病害防止措施。 公路路基設計，一般宜移挖作填，當出現大量棄方或借方時，應配合農舊水利建設和自然環境等進行綜合設計。 ，水文地質不良地段，應采用水穩定性良好的填筑材料筑路堤或進行換填，對于高速公路、一級公路應結合防治凍害和翻漿的具體措施，進行路基、路面排水等綜合設計。 、重丘區的路基設計，應根據與當地自然條件，選擇適當的路基橫斷面形式和邊坡坡度。在不良地質地段，不宜破壞天然植被和山體平衡在狹窄的河谷地段不宜侵占 河床，可視具體情況設置其他結構物和防護工程。 ，推廣新技術，新工藝，新材料，不斷總結經驗，提高路基設計質量與技術水平。 二．路基設計 ，應做好全面調查研究，充分收集沿線地質，水文、地形、地貌、某 一級公路設計（第 一 標段） 23 氣象、地震等設計資料。 ： 路基寬度應根據公路等級，技術標準，結合與當地地形、地質、填挖等情況選定。 本設計根據交通量，考慮當地條件，采用地基寬度 。 ： 根據全國公路自然區劃，本公路段屬于Ⅲ區。路基高度是指路堤的填筑高度和路塹的開挖深度，是路基設計標高和地面標高之差。路基的填挖高度，是在路線縱斷面設計時，綜合考慮路線縱坡要求、路基穩定性和工程經濟等因素影響確定的。從路基的強度和穩定性要求出發，路基土上部土層應處于干燥或中濕狀態，路基高度應根據臨界高度并結合公路沿線和排水及防護措施確定路堤的最小填土高度。 （ 1）路堤邊坡：根據《公路路基設計規范》，邊坡上部坡度 1： ，下部坡度 1：，上部邊緣高度為 8m，下坡高度 12m，直線型邊坡坡度 1： 。 對邊坡高度超過規定要求的，宜進行路基穩定性驗算，受水浸淹的路 基填方邊坡，在設計水位以下部分視填料情況采用 1： ： ，在常水位以下部分可采用 1：21： 3。 （ 2）路塹邊坡：土質挖方邊坡坡度，根據《公路路基設計規范，上部坡度 1： ，下部坡度 1： ，上部最大高度 8m，直線型邊坡坡度 1： 。 。 路堤填土需分層壓實，使之具有一定的密實度。土質路塹開挖至設計標高后，需檢驗路基頂面工作區內天然狀態土的密實度，該密度通常低于設計要求。必要時應挖開后再分層壓實，使之達到一定的密實度。 路基壓實度及填料要求表 項 目 分 類 路面底面以下 深度（ cm） 填料最小強度 （ CBR）（ %） 填料最大粒徑 （ cm） 填 方 路 基 上路床 0～ 30 8 10 下路床 30～ 80 5 10 上路堤 80～ 150 4 15 下路堤 150 以下 3 15 某 一級公路設計（第 一 標段） 24 零填及路塹 路床 0～ 30 8 10 注：①當路床填料 CBR 值達到表列要求時，可采取摻石灰或其它穩定材料處理 ②粗粒土（填石）填料的最大粒徑，不應超過壓實層厚度的 2/3 。 （ 1）一般路基。 低填淺挖段路基，采用散開式路堤橫斷面路堤高出護坡道 ，邊坡 1： ，挖 方路段路塹，邊坡坡度按巖石風化程度在挖方路塹邊溝外設寬為 1m 的碎落臺，填方路段路基邊坡腳與邊坡頂設寬 2m 的護坡道。 路堤基底為耕地或土質松散時，應在填筑后進行壓實，基底松散土層厚度大于30cm 時，應翻挖再回填分層壓實。 基地土密實，地面橫坡緩于 1： 5 時，可直接在天然地面土填筑，地表有樹根草皮或腐殖土應予以清除。 水稻田、湖塘等地段的路基，應視具體情況采取排水，清淤、晾曬、換填、摻灰及其他土加固措施進行處理，當為軟土地基時，應按特殊路基處理。 路基土的摻灰劑量，可根據當地情況實驗確定，一般粘質土采用石灰或粉煤 灰處理。 （ 2）特殊路基： 水田、濕地等不良地段、清基，回填風化沙礫，天然沙礫等水穩定性好的材料，并按實際情況記入一部分沉陷量。 風化沙礫路基，既以風化沙礫等松散性材料填筑的路基，應做好邊坡防護，防止雨水沖刷。 （ 1）邊坡防護，邊坡防護采用框格防護，采用混凝土，漿砌片（塊）石，卵（礫）石等做骨架，框格內宜采用植物防護或其他輔助防護措施。 （ 2）土質或風化巖石邊坡進行防護時，可采用預制混凝土砌塊或栽砌卵石，干砌片石等做骨架，對較陡、深挖方邊坡，采用現澆混凝土或漿砌片石做骨架，骨架寬度宜采用 2030cm，嵌入坡面深度應視邊坡土質及當地氣候條件確定，一般為1520cm。 某 一級公路設計（第 一 標段） 25 土質及當地氣候條件確定，一般為 1520cm。 框格的大小應視邊坡坡度、邊坡土質確定，并考慮與景觀的協調方形框格尺寸宜為（ 1m 1m）（ 3m 3m） . 采用框格防護的邊坡坡頂及坡腳應采用與骨架部分相同的材料加固，加固條帶的寬度宜為 4050cm。 （ 3）沖刷防護：沖刷防護一般分為直接防護、間接防護兩類，直接防護包括植物、砌石、拋石、石籠、擋土墻等，間接防護主要包括丁坎和順坎等導瀉構造物以及改移河道、營造防護帶等。 三 路面 設計 路面結構是直接為行車服務的結構，不僅受各類汽車荷載的作用，且直接暴露于自然環境中，經受各種自然因素的作用。路面工程的工程造價占公路造價的很大部分，最大時可達 50％以上。因此，做好路面設計是至關重要的。 1．路面類型與結構方案設計 路面類型選擇應在充分調查與勘察道路所在地區自然環境條件、使用要求、材料供應、施工和養護工藝等，并在路面類型選擇的基礎上考慮路基支承條件確定結構方案。由于路面工程量大，基墊層材料應盡可能采用當地材料，并注意使用各類廢棄物。必要時，應考慮采用新型路面結構形式、新材料、新施工工藝。 同時，應注意路面的功能和結構承載力等是通過設計、施工、養護等共同保證的，可采用壽命周期費用分析技術合理確定路面類型和結構 [10]。 2．路面建筑材料設計 路面建筑材料設計往往是路面設計中不受重視的一塊內容，原因在于設計僅僅依據設計規范或當地經驗確定路面結構層次，指定各層次材料的標準規范名稱。本次畢業設計運用了大學期間所學的工程技術與材料科學知識，合理考慮了道路所在地的自然環境、材料所在路面結構層次的功能等，論證合理地選擇了材料類型和建議配比。 3． 路面結構設計 路面結構設計就是對擬訂的路面結構方案和選定建 筑材料，運用規范建議的設計理論和方法對結構進行力學驗算。 現階段公路路面使用的路面類型主要有瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面，學生應綜合考慮當地的環境、降水、材料、交通量等各方面因素后選定路面的類型，然后進行設計。 a) 柔性路面設計 某 一級公路設計（第 一 標段） 26 瀝青路面結構層可由面層、基層、底基層、墊層組成，面層于由一至三層組成，表面層應根據要求設置抗滑耐磨，穩定的瀝青結構層，基層，底基層視公路等級或交通量的需要可設置一層或兩層，墊層是設置在底基層和土基之間的結構層，起排水，隔水、防凍、防污等作用。 一．瀝青路面設計的內容 瀝青路面設計包 括原材料的調查與選擇、瀝青混合料配合比以及基層材料配合比設計、各項設計參數的測試與選定、路面結構組合設計、路面結構層厚度驗算以及路面結構方案的比選等。對于高速公路和一級公路，除了行車道路面外，路面設計還包括路緣帶、匝道、硬路肩、加減速車道、緊急停車帶、收費站的設計，以及路面排