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一级公路设计
一级公路设计 目 录 设计内容 第一部分平、纵、横三维断面设计 ………………………………………… 一、平面线形设计 ………………………………………… 二、纵断面设计 ………………………………………… 三、横断面设计 ………………………………………… 第二部分路基设计 ………………………………………… 45 第三部分挡土墙设计 ………………………………………… A 重力式挡土墙设计 ………………………………………… 52 B 加筋式挡土墙设计 ………………………………………… 63 第四部分公路路面结构设计计算 ………………………………………… A 刚性路面设计 ………………………………………… 64 B 柔性路面设计 ………………………………………… 78 第五部分施工组织设计 ………………………………………… 87 第六部分 施工概预算 ………………………………………… 92 第七部分工程量计算汇总 ………………………………………… 112 [摘要]：本设计是平原微丘区一级公路方案设计。第一步是三维空间设计，其中 包括：平面设计、纵断面设计、横断面设计、防护工程设计（重力式挡土墙和加 筋式挡土墙） 及路基路面设计 （刚性路面和柔性路面） 第二步是施工组织设计， ； 包括：技术方案设计，施工进度设计，工料机调配表及材料供应曲线；第三步是 概预算设计，求出工程总造价；其中概算为手工计算，预算为计算机辅助计算。 同时也给出了各部分内容相关的表格与图纸。 [关键字]：一级公路 设计 施工组织 概（预）算 [Abstract]：The design is a freeway formula design. First, the route three-dimensional space is designed,which include planedesign,cross section design ,profile design and shelter design, subgrade and pavement design (both flexible pavement and rigid pavement) as well. Second the working organizition design is worked out ,which include technical formula design ,working flow diagram design , and so on . Last, I work out the budget and estimating of the design , and get the lump sum, of which estimating is carried out by hand, while budget is done by CAD. At the same time, it present the reletive table and working drawing. [Keywords]: freeway design working organizition estimating (budget) 第一部分：平、纵、横三维断面设计 一、 选线 1．平原地区公路路线特点： 平原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．平原一级公路设计要求及特点 平原地区一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 100km/h； 平曲线不设超高最小半径 4000m,一般最小半径 700m， 极限最小半径 400m； 竖曲线最大纵坡不大于 4%， 坡段最小长度不小于 250m， 凸形竖曲线极限最小半径 6500m，一般最小半径 10000m，凹形竖曲线极限最小半 径 3000，一般最小半径 4500m，竖曲线最小长度 85m；路基顶宽不小于 23m；设 计洪水频率为百年一遇，要达到这样高的技术标准，是比较困难的，因为设计时 不但需要考虑地形、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。 3．平原一级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，最后选出合适的路线。 4．平原地区公路选线应符合以下原则 (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，从性 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。 平原地区河道密布、沟塘众多，在交通工程建设中，特别是高等级公路建设 中，桥涵构造物及沟塘软基处理增多，使得工程造价大大增加，在一级公路中， 桥涵构造物和沟塘处理费用要占总造价的一半以上， 因此所选路线直接影响着工 程的总造价，在选线时要作认真的比较，绕避沟塘和减少中小桥涵的数量、合理 选择大桥桥位可使桥长缩短，交角变小，但这样往往又会使路线变小，对一些方案的路线，进行估算比较后选择造价较低的路线，有时在个别地段，由于地形限 制，要达到一级路的要求需要增加相当大的费用，例如沿河路线要跨越该河时， 由于该河较宽且为等级航道，如果达到一级公路技术标准，要么使大桥角度斜穿 河道，要么在桥头设匝道，大桥大角斜穿河道相应就增加了桥长和跨径，角度越 大增加越大，所需要的费用也就越多；在桥头设置匝道，由于是等级航道，通航 净空较大，桥头较高，要使匝道部分平曲线，竖曲线达到一级路要求，匝道将会 很长，也就是说大大增加了路线长度，增加了费用，为了减少费用，在这些地段 的路线常采用规范规定的极限值，甚至在极个别情况下，采用低于规范极限值的 标准，这样虽使个别地段标准有所降低却省了数目可观的费用，同时通过交通工 程的设计如设置急速标记、减速车道、加速车道等，弥补线形的不足，使路线线 形总体能达到设计要求。 (4)．充分利用土地资源，减少拆迁，就地取材，带动沿线城镇及地方经济的发 展。平原地区多数是鱼米之乡，土地肥沃，水资源丰富，但是人口密集，特别是 耕地尤为紧张能，人均耕地 0.5~1.0 亩，修一条高等级公路要占用许多土地，在 选线时，要考虑到尽可能少占耕地，不破坏农田水系，常用的方法是利用河堤， 利用河堤好处较多，除了节省耕地，不破坏水系外，还有以下一些好处：①利用 老路，这个地区以前的低等级公路大多数在河堤上建筑的，长期的自重作用和车 辆荷载作用使路基沉陷趋于稳定， 在路基处理时可以节省费用； ②可以减少拆迁， 由于有老路的存在，沿线的拆迁量减少；③由于河堤较高，可以节约土地用量， 减少耕地的开挖，接生了耕地；④可以带动沿线经济的发展，河网地区城镇、乡 村多倚河而建，各乡镇间距距离较小，大多不超过 10km，多为一些低等级砂石 路相连且人口较多，每个乡镇达到 4~8 万人，当道路等级提高后，可以带动沿线 许多行业的发展，特别是旅游业，由于交通的便利，经济发展大为加快；⑤有利 于公路网路建设，利用老的低等级公路网进行技术改建，提高技术标准，改造成 新型的高等级网络，可以加快路网建设的速度。 5．平原一级公路选线的依据 (1)平原一级公路选线的依据主要有交通部颁发的规范，，实测和预测交通量， 地形图，地方政府以及建设单位下发的文件，会议纪要，设计任务书等，它们是 路线设计不可缺少的资料。 (2)实测和预测交通量 (3)地形图比例为 1：000，用于路线的方案的选择 (4)地方政府建设单位的下发的文件，会议纪要，设计任务书是对道路设计提车 的要求，在路线设计时要能充分满足这些要求 6．平原一级公路选线方法和步骤 平原一级公路选线方法有多种，主要有视察，初测与初步设计。实测与施工图设 计等 步骤：1.全面布局 2.逐段安排 3.具体定线 二、 道路等级的确定 公路根据交通量及其使用功能、性质分为五个等级：高速公路、一级公 路、二级公路、三级公路和四级公路。 高速公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小客车的远景 设计年限的年平均昼夜交通量为 25000 辆以上，专供汽车分向、分道高速行驶并 全部控制出入的公路。 一级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为
辆以上，专供汽车分向、分道高速 行驶并全部控制出入的公路 二级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车 的远景设计年限的年平均昼夜交通量为
辆以上，专供汽车行驶的公 路。 三级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车 的远景设计年限的年平均昼夜交通量为
辆以上的公路。 四级公路 一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车 的远景设计年限的年平均昼夜交通量双车道 1500 辆以下，单车道 200 辆以下。 根据交通量计算确定公路等级 1．已知资料 路段初始年交通量（辆/日，交通量年平均增长率 8%） 小客车 解放 CA10B 黄河 JN150 交通 SH361 太脱拉 138 吉尔 130 尼桑 CK10G
120 150 240 180 2．查《标准》 由《公路工程技术标准》规定：高速、一级公路以小客车为折算标准。 各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 1.0 ≤19 座的客车和载质量≤2t 的货车 中型车 1.5 ＞19 座的客车和载质量＞2t 的货车 大型车 2.0 载质量＞7t~≤14t 的货车 拖挂车 3.0 载质量＞14t 的货车 3．交通量计算 初始年交通量： N0=×300+540×2.0+120×3.0+150×2.0+240×1.5+180×1.5 =4620 辆/日 4．确定公路等级 假设该公路远景设计年限为 20 年，则远景设计年限交通量 N： N= N0× =4620× =19938.5 辆/日 由远景设计年限交通量 N=19938.5 辆/日，查《公路工程技术标准》，拟定该公 路为一级公路四车道，设计车速为 80km/h。 5．查相关资料确定主要技术标准 5.1 服务水平 一级公路：二级服务水平，作为干线公路时采用三级服务水平 5.2 建筑限界 W―行车道宽度 L1―左侧硬路肩宽度L2―右侧硬路肩宽度 S1―左侧路缘带宽度 S2―右侧路缘带宽度 H―净空高度 C―当设计车速大于 100km/h 时为 0.5m，等于或小于 100km/h 时为 0.25m M1―中间 带宽度 M2―中央分隔带宽度 E―建筑限界顶角宽度（当 L≤1m 时，E=L；当 L≥1m 时，E=1m） (注：一条公路应采用同一净高，一级公路的净高应为 5.00m) 5.3 路线 5.3.1 车道宽度 当设计车速为 80km/h 时，车道宽度为 3.75m 5.3.2 一级公路整体式断面必须设置中间带，中间带由两条左侧路缘带和中央分 隔带组成，其各部分宽度应符合： 一般值（m） 最小值(m) 中央分隔带 2.00 2.00 左侧路缘带 0.75 0.50 中间带宽度 3.50 3.00 5.3.3 路肩宽度 一般值（m） 最小值（m） 右侧硬路肩宽度 3.00 2.50 土路肩宽度 0.75 0.75 一级公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带，其宽度为 0.5m 5.3.4 一级公路的连续上坡路段，当通行能力运行安全受到影响时应设置爬坡车 道，其宽度为 3.50m；连续长陡下坡路段，危及运行安全处应设置避险车道。 5.3.5 路基宽度 路基宽度（m）：一般值：24.50 最小值：21.50（四车道） Ⅰ：各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加（减）速 车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。 Ⅱ：确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土 路肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同类项相加。 5.3.6 停车视距：110m 5.3.7 圆曲线最小半径（m）： 一般值：400 极限值：250 不设超高最小半径： 当路拱≤2.00%时为 2500m；当路拱＞2%时为 3350。 （注：直线与小于上面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。） 5.3.8 最大纵坡：5% 越岭路线连续上坡（或下坡）路段，相对高差为 200~500m 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 均纵坡不应大于 5.5%。 5.3.9 最小坡长：250m 纵坡坡度（%） 3 4 5最大坡长（m）
连续上坡 （或下坡） 应在不大于上面所规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。 时， 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。 5.3.10 竖曲线最小半径和最小长度 凸形竖曲线半径（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） 70三、 平纵横综合设计 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，由于有通航要求，桥面标高相对两侧路面标高要求高出许 多，因此在桥头，桥面通常设置竖曲线，竖曲线半径要适当，既要符合一级公路 技术指标要求，又不宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加造价，而平曲 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。 （1） 平曲线与竖曲线的配合 （2） 长直线上设置竖曲线，平原区平面上设置长直线较为常见纵断面设计无论 如何避免不了在直线段设置竖曲线，资料显示小坡差多处变坡视觉稍有感知。但 直线段坡差较大竖曲线给驾驶员的不良刺激较强烈，西绕城公路有一段 567037m 的长直线，同时要满足 0.3%的排水纵坡，设计时采用较大的竖曲线半径方法， 以获得较好的视觉和行车效果。 （3） 透视土的运用，平纵线形配合受到各种因素的制约和影响，同时要避免一 些不良的组合，如长直线上不能设计小半径的凹曲线，直线段内不能插入短的竖 曲线等，运用透视图进行检验是很好的方法，设计时对有疑问的路段进行透视图 的检验，效果较好。 （4） 平面与横断面的综合协调主要是超高的设计。 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。 3．纵断面线性与景观、城镇规划的结合 4．利用老路时的平、纵、横综合设计 5．远近期结合的平、纵、横综合设计 四、平面线形设计 1．设计的线形大致如下图所示： 由图计算出起点、交点、终点的坐标如下： A： （69.388, -42.857） JD2： (-88.409) 路线长、方位角计算 （1）AB 段 DAB= 因为图在第二象限里,故 （2）BC 段 DBC= 因为图在第二象限里,故JD1： (-492.857, ) D： （-， ）（3）CD 段 CD=因为图在第二象限里,故 ( 4 ) 转角计算 （右） （左） 3、圆曲线计算 （1）、ABC 段 已知 取圆曲线半径 ，如下图：―路线转角 E1―外矩（m）L1―曲线长（m） J1―校正数（m）T1―切线长（m） R1―曲线半径（m）特殊点桩号校核： AK0+000+LAB JD1 －T1 ZY +1/2 L1 QZ +1/2J1++278.252 －441.39 K1+69.82 +1/2×416.488 K1+278.064 +1/2×0.376 JD1 K1+278.252校核无误。 （2）BCD 段 已知 ，取圆曲线半径 2500m，如上图：特殊点桩号校核： JD1 K1+278.252 +LBC-J1 +.376 K2+537.539 －424.795 K2+112.744 +1/2×841.393 QZ K2+533.×8.197 JD2 K2+537.539JD2 －T2 ZY +1/2 L2 +1/2J2校核无误。 ―路线转角 E2―外矩（m）L2―曲线长（m） J2―校正数（m）T2―切线长（m） R2―曲线半径（m）五、纵断面设计 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。 纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素， 考虑路基稳定，排水及工程量等的要求对纵坡的大小，长短，前后的纵坡情况， 竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合 理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造价省，运 营费用较少的目的。 2．该路地处平原区，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，路线纵断面按百年一遇，设计洪水位的要 求和确保路基处于干燥和中湿状态， 所需的最小填筑高度来控制标高线形设计上 避免出现断背曲线，反向竖曲线之间直线长度不足 3 秒行程的则加大竖曲线半径，使竖曲线首尾相接。此外，所选用的半径还满足行车视距的要求，另外，竖 曲线的纵坡最小采用 0.3%以保证排水要求。 3．纵坡设计 （1）纵坡设计的一般要求 ①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 ②纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡 ③纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合 从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意有以下几点： 在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良； 避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫 测感，影响行车速度和安全； 在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些； 纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径； 纵断面线形设计应注意与平面线形的关系，汽车专用公路应设计平、纵面配合良 好协调的立体线形； 纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最 小纵坡以不小于 0.5%为宜，在受洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应保证 路线的最低标高，以免遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定； 纵坡设计应争取填、挖平衡，尽量利用挖方作就近填方，以减少借方和废方，接 生土石方量，降低工程造价； 纵坡设计时，还应结合我过情况，适当照顾当地民间运输工具，农业机械、农田 水利等方面的要求。 纵坡设计的方法和步骤： ①准备工作 纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面图的地面线绘出平面 直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料，并 熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。 ②标注纵断面控制点 纵面控制点主要有路线起终点，重要桥梁及特殊涵洞，隧道的控制标高， 路线交叉点，地质不良地段的最小填土和最大控梁标高，沿溪河线的控制标高， 重要城镇通过位置的标高及受其它因素限制路线中须通过的控制点、标高等。 ③试坡 试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术和标准，选线意 图，考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况，初步定出纵坡设计线的工 作。试坡的要点，可归纳为“前面照顾，以点定线，反复比较，以线交点”几句 话。 前后照顾就是说要前后坡段统盘考虑，不能只局限于某一段坡段上。以点 定线就是按照纵面技术标准的要求，满足“控制点”，参考“经济点”，初步定 出坡度线，然后用三角板推平行线的办法，移动坡度线，反复试坡，对各种可能 的坡度线方案进行比较，最后确定既符合标准，又保证控制点要求，而且土石方 量最省的坡度线，将其延长交出变坡点初步位置。 ④调坡 调坡主要根据以下两方面进行：⑴结合选线意图。将试坡线与选线时所考 虑的坡度进行比较，两者应基本相符。若有脱离实际情况或考虑不周现象，则应全面分析，找出原因，权衡利弊，决定取舍；⑵对照技术标准。详细检查设计最 大纵坡、坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求，特别 要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、路线交叉、隧道及渡口码头 等地方的坡度是否合理，发现问题及时调整修正。 调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短、纵坡线和加大、减小纵坡 度等。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则，以便调整后的纵坡与试定 纵坡基本相符。 ⑤根据横断面图核对纵坡线 核对主要在有控制意义的特殊横断面图上进行。 如选择高填深挖、 挡土墙、 重要桥涵及人工构造物以及其它重要控制点的断面等。 ⑥确定纵坡线 经调整核对后， 即可确定纵坡线。 所谓定坡就是把坡度值、 变坡点位置 （桩 号） 和高程确定下来。 坡度值一般是用三角板推平行线法， 直接读厘米格子得出， 要求取值到千分之一。变坡点位置直接从图上读出，一般要调整到整 10 桩位上。 变坡点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。 设计纵坡时还应注意以下几点： ⑴在回头曲线地段设计纵坡， 应先按回头曲线的标准要求确定回头曲线部分的纵 坡，然后向两端接坡，同时注意回头曲线地段不宜设竖曲线。 ⑵平竖曲线重合时。要注意保持技术指标均衡，位置组合合理适当，尽量避免不 良组合情况。 ⑶大中桥上不宜设置竖曲线。如桥头路线设有竖曲线，其起（终）点应在桥头两 端 10m 以外，并注意桥上线形与桥头线形变化均匀，不宜突变。 ⑷小桥涵上允许设计竖曲线，为保证路线纵面平顺，应尽量避免出现急变“驼峰 式纵坡”。 ⑸注意交叉口、桥梁及引道、隧道、城镇附近、陡坡急变处纵坡特殊要求。 ⑹纵坡设计时，如受控制点约束导致纵面线形欺负过大，纵坡不够理想，或则土 石方工程量过大而育无法调整时，可用纸上移线的办法修改平面线形，从而改善 纵面线形。 ⑦计算设计标高 根据已定的纵坡和变坡点的设计标高， 则可以计算出未设竖曲线以前各桩号的设 计标高。 4.3.2 竖曲线设计要求： ①宜选用较大的竖曲线半径。竖曲线设计，首先确定合适的半径。在不过分增加 工程数量的情况下，宜选用较大的竖曲线半径，一般都应采用大于竖曲线一般最 小半径的数值，特别是前后两相邻纵坡的代数差小时，竖曲线更应采用大半径， 以利于视觉和路容美观。 只有当地形限制或其他特殊困难不得已时才允许采用极 限最小半径。 ②同向曲线间应避免“断背曲线”。同向竖曲线，特别是同向凹形竖曲线间如直 线坡段不长，应合并为单曲线后复曲线。 ③反向曲线间，一般由直坡段连续，亦可以相互直接连接。反向竖曲线间设置一 段直坡段，直坡段长度一般不小于计算行车速度行驶 3s 的行程长度。如受条件 限制也可相互直接连接，后插入短直线。 ④应满足排水要求。 5、纵段面设计步骤5.1 根据地形图上的高程，以 50m 一点算出道路上各点的原地面高程，将各点高 程对应地标于纵断面米格纸上，然后用直线连接各点，注意港口、河的标法，画 出道路纵向的原地面图。 5.2 确定最小填土高度 由于路基要保证处于干燥或中湿状态以上，所以查表得粉性土时路槽底至 地下水的临界高度为 1.7~1.9m 时为干燥状态，由于地下水平均埋深为 1.0m，路 面厚度一般为 60~80cm,所以算出最小填土高度为 1.6m.。 5.3 拉坡 首先是试坡，试坡以“控制点”为依据，考虑平纵结合、挖方、填方以及 排水沟设置等众多因素初步拟订坡度线。然后进行计算，看拉的坡满不满足控制 点的高程，满不满足规范要求，如不满足就进行调坡。调坡时应结合选线意图， 对照标准所规定的最大纵坡、坡长限制以及考虑平纵线形组合是否得当进行调 坡。在纵断面设计事，由于港口较多，再加上平面设计时没有注意平纵组合，在 港口附近设置平曲线，所以在拉坡时不能做到“平包竖”，在线形上存在不足， 但经计算，其他方面都满足标准。竖曲线各项指标： 设计车速（km/h） 80 最大纵坡（％） 5% 最小纵坡（％） 200 凸形竖曲线半径（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 5．4 竖曲线计算 1、根据设计得知： 拟定 R=30000，则：竖曲线内桩号的高程计算 已知 k0+400 的高程为 5.8m 计算公式为： 右半部分： 左半部分： 其中： 曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 直线上点到相邻变坡点的距离K0+000 0 0 7.00 7.00 K0+050 0 0 6.850 6.850 K0+100 0 0 6.700 6.700 K0+150 0 0 6.550 6.550 K0+200 0 0 6.400 6.400 K0+250 0 0 6.250 6.250 K0+300 0 0 6.100 6.100 K0+310 0 0 6.070 6.070 K0+350 40 0.027 5.950 5.977 K0+400 90 0.135 5.800 5.935 K0+450 40 0.027 5.950 5.977 K0+490 0 0 6.070 6.070 K0+500 0 0 6.100 6.100 K0+550 0 0 6.250 6.250 K0+600 0 0 6.400 6.400 K0+650 0 0 6.550 6.550 2、根据设计得知： 拟定 R=40000，则：竖曲线内桩号的高程计算 已知 k0+800 的高程为 7.00m 计算公式为： 右半部分： 左半部分： 其中： 曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 直线上点到相邻变坡点的距离K0+660 0 0 6.580 6.580 K0+700 40 0．02 6.700 6.680 K0+750 90 0．101 6.850 6.749K0+800 K0+850 K0+900 K0+940 K0+950 K1+000 K1+050 K1+100 K1+150140 0．245 7.000 6.755 90 0．101 6.800 6.699 40 0．02 6.600 6.580 0 0 6.440 6.440 0 0 6.400 6.400 0 0 6.200 6.200 0 0 6.000 6.000 0 0 5.800 5.800 0 0 5.600 5.6003、根据设计得知： 拟定 R=30000，则：竖曲线内桩号的高程计算 已知 k1+150 的高程为 5.6m 计算公式为： 右半部分： 左半部分： 其中： 曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 直线上点到相邻变坡点的距离K1+030 0 0 6.080 6.080 K1+050 20 0．007 6.000 6.007 K1+100 70 0．082 5.800 5.882 K1+150 120 0．240 5.600 5.840 K1+200 70 0．082 5.800 5.882 K1+250 20 0．007 6.000 6.007 K1+270 0 0 6.080 6.080 K1+300 0 0 6.200 6.200 K1+350 0 0 6.400 6.400 K1+400 0 0 6.600 6.600 K1+450 0 0 6.800 6.800 K1+500 0 0 7.000 7.000 4、根据设计得知：拟定 R=40000，则：竖曲线内桩号的高程计算 已知 k1+500 的高程为 7.00m 计算公式为： 右半部分： 左半部分： 其中： 曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 直线上点到相邻变坡点的距离K1+340 0 0 6.360 6.360 K1+350 10 0．001 6.400 6.399 K1+400 60 0．045 6.600 6.555 K1+450 110 0．151 6.800 6.649 K1+500 120 0．180 7.000 6.820 K1+550 110 0．151 6.800 6.649 K1+600 60 0．045 6.600 6.555 K1+650 10 0．001 6.400 6.399 K1+660 0 0 6.360 6.360 K1+700 0 0 6.200 6.200 K1+750 0 0 6.000 6.000 K1+800 0 0 5.800 5.800 K1+850 0 0 5.600 5.600 5、根据设计得知： 拟定 R=30000m，则：竖曲线内桩号的高程计算 已知 k2+000 的高程为 5.000m 计算公式为： 右半部分： 左半部分：其中： 曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 直线上点到相邻变坡点的距离K1+895 0 0 5.420 5.420 K1+900 5 0． 5.400 K1+950 55 0．050 5.200 5.205 K2+000 105 0．184 5.000 5.184 K2+050 55 0．050 5.150 5.200 K2+100 5 0． 5.300 K2+105 0 0 5.315 5.315 K2+150 0 0 5.450 5.450 K2+200 0 0 5.600 5.600 K2+250 0 0 5.750 5.750 K2+300 0 0 5.900 5.900 K2+350 0 0 6.050 6.050 6、根据设计得知： 拟定 R=50000，则：竖曲线内桩号的高程计算 已知 k2+500 的高程为 6.500m 计算公式为： 右半部分： 左半部分： 其中： 曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 直线上点到相邻变坡点的距离K2+350 0 0 6.050 6.050 K2+400 50 0．025 6.200 6.175 K2+450 100 0．100 6.350 6.250 K2+500 150 0．225 6.500 6.275 K2+550 100 0．100 6.350 6. 50 0．025 6.200 6.175 K2+650 0 0 6.050 6.050 K2+700 0 0 5.900 5.900 K2+750 0 0 5.750 5.750 K2+800 0 0 5.600 5.600 7、根据设计得知： 拟定 R=50000m，则：竖曲线内桩号的高程计算 已知 k3+000 的高程为 5.000m 计算公式为： 右半部分： 左半部分： 其中： 曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 直线上点到相邻变坡点的距离K2+850 0 0 5.450 5.450 K2+900 50 0．025 5.300 5.325 K2+950 100 0．100 5.150 5.250 K3+000 150 0．225 5.000 5.225 K3+050 100 0．100 5.150 5.250 K3+100 50 0．025 5.300 5.325 K3+150 0 0 5.450 5.450 K3+200 0 0 5.600 5.600 K3+250 0 0 5.750 5.750K3+300 0 0 5.900 5.900 K3+350 0 0 6.050 6.050 K3+400 0 0 6.200 6.200 K3+450 0 0 6.350 6.350 K3+476.263 0 0 6.429 6.429六、横断面设计 1．查规范，得各项技术指标 ⑴路基宽度 据任务书知道设计年限 2025 年，各种车辆折合成小客车的交通量合计为 ， 查 （JTGB01―2003）《公路工程技术标准》P1 1.0.3 得公路等级为一级，车道数 拟定四车道。再查《公路工程技术标准》P12 3.0.11 得一级公路车速为四车道 的路基宽度一般值为 24.50m,最小值为 21.50，取设计车道宽度为 3.75m，得总 车道宽度为 3.75×4＝15m，由 P11 表 3.0.5-1 知一级公路车速为的右侧硬路肩 宽度为 2.5×2=5.0m，土路肩的宽度为 0.75×2=1.5m，有 P11 表 3.0.4 知中间带 的宽度未 3.00m(其中中央分隔带宽度为 2.00m， 左侧路缘带宽度为 0. 5×2=1.0m) ⑵路拱坡度 查（JTJ001―97）《公路工程技术标准》P25 5.0.5 得沥青混凝土及水泥混 凝土路拱坡度均为 1~2%，故取路拱坡度为 2%；路肩横向坡度一般应较路面横向 坡度大 1%~2%，故取路肩横向坡度为 4%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两 侧倾斜。 ⑶路基边坡坡度 由《公路路基设计规范》得知，当 H&6m（H―路基填土高度）时，路基边坡 按 1：1.5 设计。 ⑷护坡道 查（JTJ001―97）《公路工程技术标准》P23 4.0.6 得，当路肩边缘与路侧取土 坑底的高差小于或等于 2m 时，取土坑内侧坡顶可与路坡脚位相衔接，并采用路 堤边坡坡度，当高茶大于 2m 时，应设置宽 1m 的护坡道；当高差大于 6m 时，应 设置宽 2m 的护坡道。本设计的填土高度均小于 6m，再结合当地的自然条件，护 坡道均设置 1m，且坡度设计为 4%。 ⑸边沟设计 查（JTJ013―95）《公路路基设计规范》P20 4.2.3 得边沟横断面一般采用梯形， 梯形边沟内侧边坡为 1：1.0~1：1.5，外侧边坡与挖方边坡坡度相同。少雨浅挖 地段的土质边沟可采用三角形横断面，其内侧边坡宜采用 1：2~1：3，外侧边坡 坡度与挖方边坡坡度相同。本设计路段地处平原微丘区，故宜采用梯形边沟，且 底宽为 0.6m，深 0.6m，内侧边坡坡度为 1：1。 3．横断面设计步骤 ⑴根据外业横断面测量资料点绘横断地面线。 ⑵根据路线及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、 超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。 ⑶根据地质调查资料，示出土石界限、设计边坡度，并确定边沟形状和尺寸。 ⑷绘横断面设计线，又叫“戴帽子”。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、 加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。一般直线上的断面可不示出路拱坡度。 ⑸计算横断面面积（含甜、挖方面积），并填于图上。 4．由图计算并填写逐桩占地宽度表、路基设计表、路基土石方计算表及公里路 基土石方数量汇总表。 七、土石方的计算和调配 1．调配要求 ⑴土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。 ⑵纵向调运的最远距离一般应小于经济运距 （按费用经济计算的纵向调运的最大 限度距离叫经济运距）。 ⑶土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况 下，不跨越深沟和少做上坡调运。 ⑷借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的 影响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。 ⑸不同性质的土石应分别调配。 回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。 2．调配方法 土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表 格调配法不需单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单，调配清晰的优 点，是目前生产上广泛采用的方法。 表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用分段调用。 表格调配法的方法步骤如下： ⑴准备工作 调配前先要对土石方计算惊醒复核，确认无误后方可进行。调配前应将可能影响 调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁，借调配时 考虑。 ⑵横向调运 即计算本桩利用、填缺、挖余，以石代土时填入土方栏，并用符号区分。 ⑶纵向调运 确定经济运距 根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案，确定调运方向和调运起讫点， 并用箭头表示。 计算调运数量和运距 调配的运距是指计价运距，就是调运挖方中心到填方中心的距离见区免费运距 ⑷计算借方数量、废方数量和总运量 借方数量=填缺―纵向调入本桩的数量 废方数量=挖余―纵向调出本桩的数量 总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量 ⑸复核 ① 横向调运复核 填方=本桩利用+填缺 挖方=本桩利用+挖余 纵向调运复核 填缺=纵向调运方+借方 挖余+纵向调运方+废方总调运量复核 挖方+借方=填方+借方 以上复核一般是按逐页小计进行的，最后应按每公里合计复核。 〈6〉计算计价土石方 计价土石方=挖方数量+借方数量第二部分：路基设计 一、路基设计 1．路基横断面布置 由横断面设计（查《公路工程技术标准》（JTGB01―2003））部分可知，路 基宽度为 24.5m，其中路面跨度为 15.00m，中间带宽度为 3.00m，其中中央分隔 带宽度为 2.0m，左侧路缘带宽度为 0.5×2=1.0m，硬路肩看度为 2.0×2=4.0m， 土路肩宽度为 0.75×2=1.5m。；路面横坡为 2%，土路肩横坡为 4% 2．路基最小填土高度 由前面纵断面设计可知，本段公路路基最小填土高度为 1.259m 路基边坡 由横断面设计可知（查《公路路基设计规范》（JTJ013―95））本公路路基边坡 由于路基填土高度均小于 6m，且采用 1：1.5 的坡度，护坡道为 1.0m，且由于该 段公路非高填土，故不需要进行边坡稳定性验算。 路基压实标准 路基压实采用重型压实标准，压实度应符合《公路工程技术标准》（JTG B01―2003）表 4.0.4 的要求路基压实度 表 4.0.4 填挖类别 路床顶面以下深度（m） 路基压实度 （高速公路、一级公路） 零填即挖方 0~0.30 0~0.80 ― ≥96 填方 0~0.80 0.80~1.50 ＞１.50 ≥96 ≥94 ≥93 由于路线地处水网地区，设计中应加强挖淤排水及清除表土的严格要求。路基 基底为耕地或土质松散时，应在填前进行压实，路基设计时，可考虑了清理场地 后进行填筑压实，厚度按 0.2m 计列压实下沉所填增加的土方量。 公路用地宽度、 根据路基不止形式，填土高度及边坡形式计算路基用地范围，《规范》要求的公 路用地宽度界限为公路路堤两侧排水沟外边缘以外不小于 1m 范围内的土地；在 有条件的地段，高速公路、一级公路不小于 3m，此处设置为 3m。 路基填料 沿线筑路用土采用备土形式， 取土以利用低产田和被公路分割的边角地以及开挖 河道、 鱼塘等解决， 在填土较高、 沉降较大的地段可以利用工业废渣 （粉煤灰等） 做路基填料。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，应优先选用内摩檫角值较大的砾（角砾）类土，砂 类土填筑。 高速公路、一级公路路基填料最小强度和填料最大粒径应符合表 3.3.1.4 的规 定，砂类土填筑。路基填料最小强度和最大粒径要求 表 3.3.1.4 项目分类 路面底面以下深度（m） 填料最小度（CBR）（%） 填料最大荔径（m） 一级公路 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 零填及路堑路床 0~30 8 10 注：①当路床填料 CBR 值达到表列要求时，可采取掺石灰或其它稳定材料处理 ②粗粒土（填石）填料的最大粒径，不应超过压实层厚度的 2/3 路基处理 ⑴ 一般路基处理原则：路基河塘地段，先围堰清淤、排水，然后将原地面开挖 成台阶状，台阶宽 1.0m，内倾 3%，，并回填 5%灰土至原水面（标高按 1.0m 控 制），路基底部 30cm 采用 5%石灰土处理，路床顶面以下 0~80cm 采用 7%石灰土 处理；路基高度≤2.0m 路段，清楚耕植后，将原地面挖至 25cm 深压实后才可填 筑，路床顶面以下均采用掺 7%石灰土处理；路基高度&2.0m 的路段，路床顶面以 下 0~60cm 采用 7%石灰土处理层,立 即底部设 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。 ⑵ 路床处理（（JTJ013―95）《公路路基设计规范》） 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，处理深度可视具体情况确定。 ③ 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，应在填筑前进行压实，高速公路、一级公路和二 级公路路堤基底的压实度（重型）不应小于 85%，路基填土高度小于路床厚度 （80cm）时，基底的压实度不宜小于路床的压实度标准；基底松散土层厚度大于 30cm 时，应翻挖再回填分层压实。 水稻田，湖塘等地段的路基，应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、掺灰 及其它加固措施进行处理，当为软土地基说，应按特殊路基处理。 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 号水泥处理。 ⑶ 特殊路基处理（河塘路基的处理） 路基河塘地段，先围堰，进行放水或排水挖除淤泥，然后将原地面开挖成 台阶状， 台阶宽≥1.0m， 内倾 3%， 并回填 5%灰土至原水面 （标高按 1.0m 来控制） ， 路基底部 30cm 采用 5%石灰土处理，路床顶面以下 0~80cm 采用 7%石灰土处理。 路基防护（（查 JTJ013―95）《公路路基设计规范》） ⑴ 路基填土高度 H&3m 说，采用草坪网布被防护，为防止雨水，对土路肩边缘 及护坡道的冲刷，草坪网布被在土路肩上铺入土路肩 25cm，在护坡道上铺到边 沟内侧为止。而对于高等级道路，则采用六角形空心混凝土预制块防护，本段公 路采用六角形空心混凝土预制块。 ⑵ 路基填土高度 H&3m，时，采用浆砌片石衬砌拱防护，当 3≤H≤4m 时，设置 单层衬砌拱，当 4＜H≤6m 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 5cm×30cm×50cm 的长方体预制块， 拱圈部分采用 5cm×30cm×65cm 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。 ⑶ 路线经过河塘地段时，采用浆砌片石满铺防护，并设置勺形基础，浆砌片石 护坡厚 30cm，下设 10cm 砂垫层，基础埋深 60cm ,底宽 80cm，个别小的河塘全 部填土。 ⑷ 桥梁两端各 10cm 及挖方路段采用浆砌片石满铺防护，路基两侧边沟全部浆 砌片石满铺防护，厚 25cm。 10．路基施工的一般规定 ⑴ 路基施工宜以挖作填，减少土地占用和环境污染。 ⑵ 路基施工中各施工层表面不应有积水， 填方路堤应根据土质情况和施工时气 候状况，做成 2%~4%的排水横坡。 ⑶ 雨季施工或因故中断施工时，必须将施工层表面及时修理平整并压实。 ⑷ 施工过程中，当路堑或边坡内发生地下水渗流时，应根据渗流水的位置及流 量大小采取设置排水沟、集水井、渗沟等设施降低地下水位。 ⑸ 排水沟的出口应通至桥涵进出口处。 ⑹ 取土坑应有规则的形状，坑底应设置纵、横坡度和完整的排水系统。 ⑺ 当设计未规定取土坑位置或规定的取土坑的贮土量不能满足要求须另寻土 源上四，应按照下列规定办理： 力求少占农田和改地造田 当地面横坡定于 1：10 时，路侧取土坑应设在路基上侧，在桥头两侧不宜设取 土坑，特殊情况下，可在下游一侧设置，但应留有宽度不小于 4。0m 的护坡道。 取土坑的边坡，内侧宜为 1：1.5，外侧宜小于 1：1，沿河地段的坑底纵坡可减 少至 0.1%，沿线取土坑的坑底纵坡不宜小于 0.2%，坑底一般宜高出附近水域的 常年水位，取土坑的坑底横坡可做成向路线外侧倾斜的单向坡，坡厚为 2%~3%， 当取土坑坑底宽度大于 6m 时，可做成向中间倾斜的双向横坡，并在中间设置底 宽 0.4m 的纵向排水沟，当坑底纵坡大于 0.5%时，可以不设排水沟。 当沿河弃土时，不得阻塞河流，挤压挤孔和造成河岸冲刷。 11．填方路基的施工 ⑴ 土方路基应分层甜筑压实，用透水性不良的土填筑路堤说，应控制其含水量 在最佳压实含水量大 2%之内。 ⑵ 土方路基，必须根据设计断面，分层填筑、分层压实，采用机械压实时，分 层的最大摊铺层厚，按土质类别，压实机具功能碾压遍数等，经过经验确定，但 最大摊铺厚度，不宜超过 50cm，填筑至路床底面，最后一层的最小压实厚度， 不应小于 8cm。 ⑶ 路堤填土宽度每侧应宽于填层设计厚度，压实厚度不得小于设计宽度，最后 削坡。 ⑷ 填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。 ⑸ 原地面纵坡大于 2%的地段，可采用纵向分层法施工，沿纵坡分层，逐层填 压密实。 ⑹ 若填方分几个作业段施工，两段交接处，不在同一时间填筑则先填地段应按 1：1 坡度分层留台阶。若两个地段同时填，则应分层相互交叠、衔接，其搭接长度不得小于 2m。 ⑺ 河滩路堤填土，应连同护坡道在内，一并分层填筑，可能受水浸淹部分的填 料，应选用水稳性比较好的土料，河槽加宽，加深工程应在修筑路堤前完成，调 治构造物应提前修建。 ⑻ 两侧取土，提高在 3m 以内的路堤可用推土机从两侧分层推填，并配合平地 机分层填平，土的含水量不够多时，用洒水车并用压路机分层碾压。 ⑼ 填方集中地区路基的施工 取土场运距在 1km 范围内时，可用铲运机运送，辅以推土机开道，翻松硬土，取 整取土段，清除障碍等。 B． 取土场运距超过 1m 范围时，可用松土机翻松，用挖掘机或装载机配合自 卸车运输，用平地机平整填土，配合洒水车压路机碾压。 12．边沟的施工 ⑴ 边沟应分段设置出水口，梯形边沟没段长度不宜超过 300m，三角形边 沟不宜超过 200m。 ⑵ 平曲线处边沟施工时，沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接，不允 许曲线内侧有积水或外溢现象发生，曲线外侧边沟应适当加深，其增加值等于超 高值。 ⑶ 土质边沟当沟底纵坡大雨 3%的应采用加固措施。 二、路基路面排水设计 路基排水设计 路基地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跃水井和急流槽，各类地段排水沟 应高出设计水位 0~2m 以上。 边沟横断面采用梯形，梯形边沟内侧边坡坡度为 1:1~1:1.5,一级公路的边沟的 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 0.5%，边沟可采用 浆砌片石，水泥混凝土预制块防护，一级公路当采用 M7.5 的砂浆强度，边沟长 度不宜超过 500m，截水沟横断面可采用梯形，边坡视土质而定，一般采用 1:10~1:1.5，深度及宽度不宜小于 0.5m，沟底纵坡不宜小于 0.5%，水流通过陡 坡地段时可设置跌水等或急流槽，应采用浆砌片石或水拧混凝土预制块砌筑，边 墙应高出设计水位 0.2m 以上，其横断面形式为矩形，槽底应做成粗糙面，厚度 为 0.2~0.4m，混凝土为 0.1~0.3m，跃水的台阶高度可采用 0.3~0.6m，台面坡度 应为 2%~3%，急流槽以纵坡不宜陡于 1:1.5，急流槽过长时应分段修筑，每段长 度不宜超过 10m。 路面排水设计 本公路的路面排水主要是采用路肩排水措施，组要由拦水带、急流槽和路肩排水 沟组成以及中央分隔带排水设施组成。 ⑴ 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块或沥青混凝土筑成，拦水带高出路肩 12cm,顶宽 8~10cm。急流槽的设置距按路肩排水的容许容量计算确定以 20m~50m 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。⑵中央分隔带排水 中央分隔带排水设施由纵向排水沟（明沟、暗沟）、渗沟、雨水井、集水井、 横向排水管等组成。 在设置超高路段，路面水由中央分隔带排水设施排出，在干旱少雨地区，采用 凸形中央分隔带，可设开口明槽，雨水流向下半幅路面排出，开口明槽可采用封 闭式，横断面尺寸为高×宽=15cm×20cm，间距宜为 3~5m。 中央分隔带纵向排水沟（管）与横向排水管联接时可采用集水井的形式，横向 排水管直径一般采用 20~60cm 水泥混凝土管成塑料排水管，管底纵坡不应小于 1%，出口应采取防护措施。 设置超高段的中央分隔带的排水沟可设雨水井， 雨水井的设置间距应根据流量 计算确定，一般为 10~30m。 矩形雨水井尺寸采用长×宽×深=60cm×40cm×60cm，边墙采用浆砌片石或水 泥混凝土预制块砌筑。 相邻雨水井间用直径 20~40cm 的水泥混凝土管纵向联接， 管底最小纵坡不应小 于 0。3%，雨水井回击雨水可直接排入桥涵或通过横向排水管排出。 多雨地区的中央分隔带，表面不作封闭时，可设地下排水渗沟，排水渗沟两侧 可用沥青砂、沥青土工布或粘土封闭，排水渗沟顶与路床顶面齐平，渗沟宜采用 直径 5cm~8cm 的硬塑料管将水引致路基边坡以外。 三、挡土墙设计 1、 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。按 照墙的设置位置，挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和山坡墙等类型。 1.1 挡土墙的布置 路堑挡土墙大多设在边沟旁。山坡挡土墙应设在基础可靠处，墙的高度应保证墙 后墙顶以上边坡的稳定。 当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近，基础情况相似时，应优先选 用路肩墙，按路基宽布置挡土墙位置，因为路肩挡土墙可充分收缩坡脚，大量减 少填方和占地。 若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低， 而且基础可靠时， 宜选用路堤墙，并作经济比较后确定墙的位置。 沿河堤设置挡土墙时，应结合河流情况来布置，注意设墙后仍保持水流顺畅， 不致挤压河道而引起局部冲刷。 1.2 挡土墙的纵向布置 挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行，布置后绘成挡土墙正面图。 布置的内容有： Ⅰ.确定挡土墙的起讫点和墙长， 选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。 路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中，或采用锥坡与路堤衔接，与桥台连接时，为 了防止墙后填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出， 需在台尾与挡土墙之 间设置隔墙及接头墙。 路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门，翼墙的设置做到平顺衔接；与路堑 边坡衔接时，一般将墙高逐渐降低至 2m 以下，使边坡坡脚不致伸入边沟内，有 时也可以横向端墙连接。 Ⅱ.按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与沉降缝的位置。 Ⅲ.布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，挡土墙的基底宜做成不大于 5%的纵坡。但地基为岩石时，为减少开挖，可沿纵向做成台阶，台阶尺寸视纵坡大小而定，但其高宽比不宜大于 1：2。 Ⅳ.布置泻水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等。 1.3 挡土墙的横向布置 横向布置，选择在墙高最大处，墙身断面或基础形式有变异处以及其它必须 桩号处的横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等设计 资料，进行挡土墙设计或套用标准图，确定墙身断面、基础形式和埋置深度，布 置排水设施等，并绘制挡土墙横断面图。 1.4 平面布置 对于个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河曲线挡土墙，应作平面布置，绘制 平面图，标明挡土墙还应绘出河道及水流方向，防护与加固工程等。 2、挡土墙的基础埋置深度 对于土质地区，基础埋置深度应符合下列要求： 无冲刷时，应在天然地面以下至少 1m； 有冲刷时，应在冲刷线以下至少 1m； 受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于 0.25m。当冻深超过 1m 时，采用 1.25m， 但基底应夯实一定厚度的砂砾或碎石垫层， 垫层底面亦应位于冻结线以下不少于 0.25m。碎石、砾石和砂类地基，不考虑冻胀影响，但基础埋深不宜小于 1m。 对于岩石地基，应清除表面风化层。当风化层较厚难以全部清除时，可根据 地基的风化程度及其容许承载力将基底埋入风化层中。墙趾前地面横坡较大时， 应留出足够的襟边宽度，以防止地基剪切破坏。 当挡土墙位于地质不良地段，地基土内可能出现滑动面时，应进行地基抗滑 稳定性验算， 将基础底面埋置在滑动面以下或采用其它措施， 以防止挡土墙滑动。 3、排水设施 挡土墙应设置排水措施，以疏干墙后土体和防止地面水下渗，防止墙后积水 形成静水压力，减少寒冷地区回填土的冻胀压力，消除粘性土填料浸水后的膨胀 压力。 排水措施主要包括：设置地面排水沟，引排地面水；夯实回填土顶面和地面 松土，防止雨水及地面水下渗，不要时可加设铺砌；对路堑挡土墙墙趾前的边沟 应予以铺砌加固，一防止边沟水渗入基础；设置墙身泄水孔，排除墙后水。 浆砌片石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔。墙高时，可在墙上部加设一排汇 水孔。排水孔的出口应高出墙前地面 0.3m；若为路堑墙，应高出边沟水位 0.3m； 若为浸水挡土墙，应高出常水位 0.3m。为防止水分渗入地基，下排泄水孔进水 口的底部应铺设 30cm 厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口部分应设置粗粒料及滤 层，以免孔道阻塞。 4．沉降逢与伸缩缝 为避免因地基不均匀沉降而引起墙身开裂，需根据地质条件的变异和墙高， 墙身断面的变化情况设置沉降缝。 为了防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产 生裂缝，以内感设置伸缩缝。设计时，一般将沉降缝与伸缩缝合并设置，沿路线 方向每隔 10~15m 设置一道，兼器两者的作用，缝宽 2~3m，缝内一般可用胶泥填 塞，但在渗水量大，填料容易流失或冻害严重地区，则宜用沥青麻筋或涂以沥青 的木板等具有弹性的材料，沿内、外、顶三方填塞，填深不宜小于 0.15m。第三部分 挡土墙设计 一、重力式挡土墙 重力式挡土墙依靠墙身自重支撑土压力来维持其稳定。一般多用片（块）石 砌筑，在缺乏石料的地区有时也用混凝土修建。重力式挡土墙圬工量大，但其型 式简单，施工方便，可就地取材，适应性强，故被广泛采用。 一）设计需设挡墙路段 根据设计要求，桥头位置需设挡土墙，故在 K3+400~K3+476.263 段设路肩式重力 式挡土墙，最大深度 2.732m。因为不符合要求，故自己拟定： 二）设计资料 １．拟采用浆砌块石，墙高 5.5m，填土高 a=0m，墙背俯斜 1:0.25（ ）墙身分 段长度 10m。 车辆荷载 计算荷载：汽―20 级；验算荷载：挂―100。 土壤地质情况 公路处Ⅳ1a 区， 填背填土容重 ， 计算内摩擦角 ， 墙背填土与墙背间的摩擦角 ， C=155KPa,容许承载力 =360 KPa 墙身材料 25 号砂浆 2.5 号砂浆砌片石，砌体容重 r=18.5KN/m3，容许压应力 ＝600 KPa， 容许剪应力 ＝100 KPa 容许拉应力＝60 KPa。三）车辆荷载换算 计算荷载（汽―20 级） ⑴求不计车辆荷载作用时的破裂棱体宽 B，根据有关公式：⑵纵向分布长度 L汽―20 级作用时，取重车的扩散长度。当挡土墙分段长度小于等于 10m 时， 扩散长度不超过 10m，挡土墙分段长度在 10m 以上时，扩散长度不超过 15m。 一辆重车扩散长度为：L―前后轴距加轮胎着地长度或履带着地长度，m 布置一辆重车 300KN ⑶计算车辆荷载总重 车轮中心距路基边缘 在破坏棱体内仅能布置一个半轴载。 ⑷换算土层厚度 验算荷载（挂―100） 平板挂车或履带车荷载在纵向只考虑一辆， 横向为破裂棱体宽度范围内可能布置 的车轮或履带。车辆外侧车轮或履带中线距路面（或硬路肩），安全带边缘的距 离为 1m. ⑴纵向分布长度 L 一辆挂车扩散长度为：⑵计算车辆荷载总重 车轮中心距路基边缘 。在破坏棱体内仅能布置四分之三个轴载。 ⑶换算土层厚度 《规范》推荐挂车―100 等代土层厚度为 0.8m，从安全角度考虑，取 1.2m。 四）主动土压力计算 １．设计荷载（汽―20 级） ⑴求破裂角 假设破裂角交于荷载内，采用相应公式计算验算是否交于荷载内： 堤顶破裂面至墙踵： 荷载内缘至墙踵： 荷载外缘至墙踵： 因 故假设正确注： ―两辆重车（单车道时为一辆重车），或一辆平板挂车或一辆履带车在挡 土墙横向的分布宽度，m。 ⑵求主动土压力系数 K 和 K1⑶求主动土压力及其作用点位置验算荷载：挂―100 计算方法及公式同计算荷载，取 ，计算结果如下： ， ， ， ， 比较结果可知，验算荷载压力较大。由于，基底摩擦角系数较小 ，估计为滑动 控制，故先用挂―100 的土压力进行计算。 五）设计挡土墙截面 拟选用仰斜墙背 ，墙顶宽 ，底宽 ，基底向上倾斜 ，墙身分段长度为 的挡土 墙。 ⑴墙体重及作用点其中： 挡土墙自重在垂直于基底平面方向的分力 挡土墙自重在平行于基底平面方向的分力 在垂直于基底平面方向的分力 在平行于基底平面方向的分力 ⑵抗滑稳定性验算 ⑶抗倾覆稳定性验算⑷基底应力验算一般不考虑拉力，基底进行应力重分布，此时按下式确定最大压应力 ⑸墙身截面强度验算 最危险的截面为最接近底面处的截面，对底面进行验算。 法向应力验算 ，截面出现拉应力 剪应力验算 截面上的应力为： 验算内容全部通过，故决定采用墙顶宽 ，底宽 ，墙高，墙背俯斜 ，基底向 上倾斜 ，墙身分段长度为 的挡土墙。二、加筋式挡土墙 加筋挡土墙是由填土、填土中布置的拉筋条以及墙面板三部分组成。加筋体 墙面的平面线形可采用直线、折线和曲线。加筋体的横断面一般应采用矩形。断 面尺寸由计算确定，底部筋带长度不应小于 3m,同时不小于 0.4H。加筋体墙面下 部应设宽不小于 0.3m，厚不小于 0.2m 的混凝土基础，但如面板筑于石砌圬工或 混凝土之上，地基为岩石的可不设。加筋体面板基础底面的埋置深度，对于一般 土质地基不小于 0.6m，当设置在岩石上时应清除表面风化层，当风化层较厚难 以全部清除时，可采用土质地基的埋置深度。 加筋挡土墙应根据地形、地质、墙高等条件设置沉降缝，其间距对土质地基 为 10~30m，岩石地基可适当增大。沉降缝、伸缩缝宽度一般为 1~2cm，可采用沥 青板、软木板或沥青麻絮填塞。 一）、设计需设挡墙路段 设计要求在 K1+400~K1+500 设路肩式加筋式挡土墙，最大深度 3.28m，因为深度 小不应该设挡土墙，故自己拟定。 二）、设计资料 １．路基宽度 24.5m ２．荷载标准：汽―20 级，挂车―100 ３．面板为 1.0m×0.8m 十字型混凝土板，板厚 18cm，混凝土强度等级 C20 ４．筋带采用聚丙乙烯土工带，带宽 20mm,厚 1.0mm, 视摩擦系 f=0.4，容许拉 应力 ５．筋带结点的水平间距 ，垂直间距６．填土容重 ，计算内摩擦角 ，粘聚力 ，填土与墙背间的摩擦角 ，地基容许 承载力 三）、设计计算 （一）应力分析法 １．筋带受力分析 ⑴计算加筋体上填土重力的等代土层厚度 由于该加筋挡土墙为路肩式， ⑵汽―20 重力作用下等代土层厚度 ①计算荷载布置长度 已知汽―20 级重车的前后轴距 车轮接地长度 ，由加筋土规范公式： 由于加筋挡土墙分段长度为 ，故取 计算荷载布置宽度 根据规范， 挡土墙再进行内部稳定计算时， 应首先判断活动区是否进入路基宽度， 据此决定 的取值。由于，所以破裂面进入路基顶，此时 取半幅路宽度即 ，在 该宽度内布置三列车队。 等代土层厚度 的计算 ⑶计算荷载挂―100 级重力作用下等代土层 计算荷载布置长度 由于加筋挡土墙分段长度为 ，故取 ② 计算荷载布置宽度 根据规范， 挡土墙再进行内部稳定计算时， 应首先判断活动区是否进入路基宽度， 据此决定 的取值。由于，所以破裂面进入路基顶，此时 取半幅路宽度即 。 根据规范，平板挂车或履带车荷载在纵向只考虑一辆，在该宽度内可布置一 辆。 ③ 等代土层厚度 的计算 综合⑵、⑶步骤从安全角度考虑，取最大值，并偏大取 ⑷ 筋带所受拉力计算 路肩式挡土墙在车辆荷载下，车辆在 处产生的垂直应力按下式计算： ―车辆荷载作用下，加筋体内深度 处的垂直应力 拉力按下式计算： 、 ―筋带水平与垂直方向的计算间距，m； ―填料容重 ； ―第 i 层筋带处的土压力系数 当 当式中： ―静止土压力系数， ―主动土压力系数， 各层筋带拉力计算 加筋层号1 0.40 0.416 9 7.2 0.2 1.348 2 0.80 0.406 9 14.4 0.2 1.900 3 1.20 0.396 9 21.6 0.2 2.424 4 1.60 0.386 9 28.8 0.2 2.918 5 2.00 0.376 9 36.0 0.2 3.384 6 2.40 0.366 9 43.2 0.2 3.821 7 2.80 0.356 9 50.4 0.2 4.299 8 3.20 0.346 9 57.6 0.2 4.608 9 3.60 0.336 9 64.8 0.2 4.959 10 4.00 0.326 9 72.0 0.2 5.281 11 4.40 0.316 9 79.2 0.2 5.574 12 4.80 0.306 9 86.4 0.2 5.838 13 5.20 0.296 9 93.6 0.2 6.074 14 5.60 0.286 9 100.8 0.2 6.281 15 6.00 0.276 9 108 0.2 6.458 16 6.40 0.271 9 115.2 0.2 6.732 17 6.80 0.271 9 122.4 0.2 7.122 18 7.20 0.271 9 129.6 0.2 7.512 19 7.60 0.271 9 136.8 0.2 7.902 20 8.00 0.271 9 144.0 0.2 8.293 ⑸ 筋带断面计算 根据公式： ，计算并列于下表 式中： ―第 单元筋带面积， ； ―筋带容许拉应力提高系数，取 1.0 ―筋带容许拉应力， ，取 拉筋厚度为 1mm 筋带面积计算: 拉筋层号 拉力 Ti 断面面积 Ai 拉筋总宽度 bi1 1.348 26.96 2 1.900 38 3826.963 2.424 48.48 48.48 4 2.918 58.36 58.36 5 3.384 67.68 67.68 6 3.821 76.42 76.42 7 4.299 85.98 85.98 8 4.608 92.16 92.16 9 4.959 99.18 99.18 10 5.281 105.62 105.62 11 5.574 111.48 111.48 12 5.838 116.76 116.76 13 6.074 121.48 121.48 14 6.281 125.62 125.62 15 6.458 129.16 129.16 16 6.732 134.64 134.64 17 7.122 142.44 142.44 18 7.512 150.24 150.24 19 7.902 158.04 158.04 20 8.293 165.86 165.86 ⑹ 筋带长度 和根数计算 筋带长度确定由规范公式（5.2.6）确定： 式中： ―筋带总长度，m； ―筋带锚固长度，m； ―活动区筋带长度，m。式中： ―筋带安全抗拔系数，荷载组合为组合Ⅰ时，取 2.0 ―筋带与填料的似摩擦系数， ―第 单元筋带宽度总和，m； ―简化破裂面的垂直部分与墙面板背部距离，m； =各层拉筋要求抗拔系数筋带长度计算 筋带层号 Zi (m) Ti (KN) 筋带总长度 Li（m） 筋带锚固长度L1i（m） 活动区筋带长度 L2i（m） 设计断面面积 Ai(mm2) 筋带总宽度 bi（mm） γ1Zi Kf 1 0.40 1.348 6 3.60 2.40 26.96 26.96 7.2 0.415 2 0.80 1.900 6 3.60 2.40 38 38 14.4 0.829 3 1.20 2.424 6 3.60 2.40 48.48 48.48 21.6 1.244 4 1.60 2.918 6 3.60 2.40 58.36 58.36 28.8 1,659 5 2.00 3.384 6 3.60 2.40 67.68 67.68 36.0 2.074 6 2.40 3.821 6 3.60 2.40 76.42 76.42 43.2 2.488 7 2.80 4.299 6 3.60 2.40 85.98 85.98 50.4 2.903 8 3.20 4.608 6 3.60 2.40 92.16 92.16 57.6 3.378 9 3.60 4.959 6 3.807 2.193 99.18 99.18 64.8 3.947 10 4.00 5.281 6 4.006 1.994 105.62 105.62 72.0 4.615 11 4.40 5.574 6 4.205 1.795 111.48 111.48 79.2 5.329 12 4.80 5.838 6 4.405 1.595 116.76 116.76 86.4 6.089 13 5.20 6.074 6 4.604 1.396 121.48 121.48 93.6 6.895 14 5.60 6.281 6 4.804 1.196 125.62 125.62 100.8 7.748 15 6.00 6.458 6 5.003 0.997 129.16 129.16 108 8.645 16 6.40 6.732 6 5.202 0.798 134.64 134.64 115.2 9.588 17 6.80 7.122 6 5.402 0.589 142.44 142.44 122.4 10.58 18 7.20 7.512 6 5.601 0.399 150.24 150.24 129.6 11.61 19 7.60 7.902 6 5.801 0.199 158.04 158.04 136.8 12.70 20 8.00 8.293 6 6.000 0.000 165.86 165.86 144.0 13.82 由上可得： 不满足应增加筋带总宽度⑺ 确定墙体断面、筋带长度及筋带数量 每根筋带宽 20mm 调整后均满足。 筋带层号 筋带总宽度（mm） 计算根数（根） 调整后根数（根） 调整后筋带总 宽度（mm） 调整后的 Kf 1 130.02 6.501 7 140 2.000 2 91.628 4.581 5 100 2.000 3 77.932 3.897 4 80 2.000 4 70.361 3.518 4 80 2.000 5 67.68 3.384 4 80 2.074 6 76.42 3.821 4 80 2.488 7 85.98 4.299 5 100 2.903 8 92.16 4.608 5 100 3.3789 99.18 4.959 5 10 105.62 5.281 11 111.48 5.574 12 116.76 5.838 13 121.48 6.074 14 125.62 6.281 15 129.16 6.458 16 134.64 6.132 17 142.44 7.122 18 150.24 7.512 19 158.04 7.902 20 165.86 8.293100 3.947 6 120 4.615 6 120 5.329 6 120 6.089 7 140 6.895 7 140 7.748 7 140 8.645 7 140 9.588 8 160 10.58 8 160 11.61 8 160 12.70 9 180 13.822．面板厚度验算 。查规范表 3.1.1-2 得混凝土强度等级为 时混凝土容许应力提高系数 K=1.0，面板按承受均匀荷载的简支梁按下式计算最大弯距：，其中 Q 按规范公 式（3.4.3-1）计算，拉力 T 选用第 20 层筋带的拉力，L 按 取值面板计算， 按 取值：由规范（3.4.3-2）可以计算出板厚，满足要求。 本设计板厚为 18cm，远大于计算板厚，满足要求。 3．基底底面地基应力验算1）基底面上垂直力 N： 加筋挡土墙上部垂直力： 换算荷载及土体重： 加筋挡土墙重：2）加筋挡土墙背上水平土压力见图： 路基顶部处水平应力： 基底面处的水平应力：所以墙背面上的压力：2）加筋挡土墙背上水平土压力见图：路基顶部处水平应力： 基底面处的水平应力： 所以墙背面上的压力：3）各力对基底重心的力矩（顺时针力矩为正，逆时针为负）4）基底应力 由规范公式（5.2.8） 满足地基承载要求 4．地基滑动稳定性 查规范表 5.1.3，当荷载组合时，要求的基底滑动稳定系数；查表 5.1.5，取 基底摩擦系数 ，垂直合力（应减去荷载产生的垂直力） 水平合力： 由规范公式（5.2.9）得： 满足地基滑动稳定性的要求。 5．倾覆稳定性 作用于墙体力系与基底滑动验算相同。 各力对墙趾的力矩：由规范公式（5.2.10）: 查规范表 5.1.3，当荷载组合Ⅰ时，要求的倾覆稳定系数 ，显然 抗倾覆稳定性 满足要求。第四部分 公路路面结构设计计算 一、刚性路面设计 交通组成表 车型 前轴重 后轴重 后轴数 后轴轮组数 后轴距（m） 交通量 小客车 1800 解放 CA10B 19.40 60.85 1 双 ― 300 黄河 JN150 49.00 101.60 1 双 ― 540 交通 SH361 60.00 2×110.00 2 双 130.0 120 太脱拉 138 51.40 2×80.00 2 双 132.0 150吉尔 130 25.75 59.50 1 双 ― 240 尼桑 CK10G 39.25 76.00 1 双 ― 180 1）轴载分析 路面设计双轮组单轴载 100KN ⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ① 轴载换算： ： ――100KN 的单轴―双轮组标准轴载的作用次数； ―单轴―单轮、单轴―双轮组、双轴―双轮组或三轴―双轮组轴 型 i 级轴载的总重 KN； ―各类轴型 i 级轴载的作用次数； ―轴型和轴载级位数； ―轴―轮型系数，单轴―双轮组时， =1；单轴―单轮时，按式 计 算；双轴―双轮组时，按式 ；三轴―双轮组时，按式 计算。 式中轴载换算结果如表所示 车型解放 CA10B 后轴 60.85 1 300 0.106 黄河 JN150 前轴 49.00 540 2.484 后轴 101.6 1 540 696.134 交通 SH361 前轴 60.00 120 12.923 后轴 2 110.00 120 118.031 太脱拉 138 前轴 51.40 150 1.453 后轴 2 80.00 150 0.969 吉尔 130 后轴 59.50 1 240 0.059 尼桑 CK10G 后轴 76.00 1
834.389 注：轴载小于 40KN 的轴载作用不计。 ② 计算累计当量轴次 根据表设计规范，一级公路的设计基准期为 30 年，安全等级为二级，轮迹横向分布系数 是 0.17~0.22 取 0.2， ，则 其交通量在 中，故属重型交通。 2）初拟路面结构横断面 由表 3.0.1，相应于安全等级二级的变异水平为低~中。根据一级公路、重交 通等级和低级变异水平等级，查表 4.4.6 初拟普通混凝土面层厚度为 24cm，基 层采用水泥碎石，厚 20cm；底基层采用石灰土，厚 20cm。普通混凝土板的平面 尺寸为宽 3.75m，长 5.0m。横缝为设传力杆的假缝。 3）确定基层顶面当量回弹模量 查表的土基回弹模量 ，水泥碎石 ，石灰土 设计弯拉强度： ， 结构层如下： 按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：式中： ――基层顶面的当量回弹模量， ； ――路床顶面的回弹模量， ――基层和底基层或垫层的当量回弹模量， ――基层和底基层或垫层的回弹模量， ――基层和底基层或垫层的当量厚度， ――基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度， ――基层和底基层或垫层的厚度， ――与 有关的回归系数 普通混凝土面层的相对刚度半径按式（B.1.3-2）计算为： 4）计算荷载疲劳应力 按式（B.1.3），标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为： 因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数 。考虑设计基准期内荷应 力累计疲劳作用的疲劳应力系数 （v―与混合料性质有关的指数， 普通混凝土、 钢筋混凝土、 连续配筋混凝土， ） 根据公路等级，由表 B.1.2 考虑偏载和动载等因素，对路面疲劳损失影响的综 合系数 按式（B.1.2），荷载疲劳应力计算为 5）温度疲劳应力 由表 3.0.8，Ⅳ区最大温度梯度取 92(℃／m)。板长 5m , , 由图 B.2.2 可查普通混凝土板厚。按式（B.2.2）,最大温度梯度时混凝土板的 温度翘曲应力计算为： 温度疲劳应力系数 ，按式（B.2.3）计算为 再由式（B.2.1）计算温度疲劳应力为 查表 3.0.1 ，一级公路的安全等级为二级，相应于二级安全等级的变异水平 为低级， 目标可靠度为 90%。 再据查得的目标可靠度和变异水平等级， 查表 3.0.3， 确定可靠度系数 按式（3.0.3） ∴所选普通混凝土面层厚度（0.24cm）可以承受设计基准期内荷载应力和温度 应力的综合疲劳作用。二、柔性路面设计 交通组成表 车型 前轴重 后轴重 后轴数 后轴轮组数 后轴距（m） 交通量 小客车 1800 解放 CA10B 19.40 60.85 1 双 ― 300 黄河 JN150 49.00 101.60 1 双 ― 540 交通 SH361 60.00
双 130.0 120 太脱拉 138 51.40 280.00 2 双 132.0 150 吉尔 130 25.75 59.50 1 双 ― 240 尼桑 CK10G 39.25 76.00 1 双 ― 180 1） 轴载分析 路面设计以双轴组单轴载 100KN 作为标准轴载 ⑴以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。 a).轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式： 式中： N ―标准轴载当量轴次，次/日 ―被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日 P―标准轴载，KN ―被换算车辆的各级轴载，KN K―被换算车辆的类型数 ―轴载系数， ，m 是轴数。当轴间距离大于 3m 时，按单独的一个 轴载计算；当轴间距离小于 3m 时，应考虑轴数系数。 ：轮组系数，单轮组为 6.4,双轮组为 1，四轮组为 0.38。轴载换算结果如表所示 车型解放 CA10B 后轴 60.85 1 1 300 34.566 黄河 JN150 前轴 49.00 1 6.4 540 155.212 后轴 101.60 1 1 540 578.604 交通 SH361 前轴 60.00 1 6.4 120 83.238 后轴 110.00 2.2 1 120 399.634 太脱拉 138 前轴 51.40 1 6.4 150 53.084 后轴 80.00 2.2 1 150 125.013 吉尔 130 前轴 25.75 1 6.4 240 4.200 后轴 59.50 1 1 240 25.082 尼桑 CK10G 前轴 39.25 1 6.4 180 19.709 后轴 76.00 1 1 180 54.552 注：轴载小于 25KN 的轴载作用不计。 b).累计当量轴数计算 根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限为 15 年，四车道的车道系数 是 0.4~0.5 取 0.45， =8%，累计当量轴次：验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次 a).轴载换算 验算半刚性基底层底拉应力公式为 式中： 为轴数系数， 为轮组系数，单轮组为 1.85，双轮组为 1，四轮组为 0.09。 计算结果如表所示： 车型解放 CA10B 后轴 60.85 1 1 300 5.640 黄河 JN150 后轴 101.60 1 1 540 613.117 交通 SH361 前轴 60.00 1 1.85 120 3.729 后轴 2×110.00 3 1 120 771.692 太脱拉 138 前轴 51.40 1 1.85 150 1.360 后轴 2×80.00 3 1 150 75.498 吉尔 130 后轴 59.50 1 1 240 3.770 尼桑 CK10G 后轴 76.00 1 1 180 20.035
注：轴载小于 50KN 的轴载作用不计。2） 结构组合与材料选取 由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为 700 万次左 右，根据规范推荐结构，路面结构层采用沥青混凝土（15cm）、基层采用水泥碎 石（厚度待定）、底基层采用石灰土碎石（30cm）。 规范规定高速公路一级公路的面层由二至三层组成，查规范，采用三层沥青 面层，表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚 4cm），中间层采用中粒式密级 配沥青混凝土（厚 5cm），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚 6cm）。 3）各层材料的抗压模量与劈裂强度 查有关资料的表格得各层材料抗压模量（20℃）与劈裂强度 材料名称 H（cm） 20℃抗压模量 劈裂强度 细粒式沥青混凝土 4
中粒式沥青混凝土 5
粗粒式沥青混凝土 6
水泥碎石 30
石灰土碎石 ？ 900 0.35 土基 ― 35 ―4）土基回弹模量的确定 该路段处于Ⅳ1 区，为粘质土，稠度为 1.05，查相关表的土基回弹模量为 35.0MPa。 5）设计指标的确定 对于一级公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层层底拉应 力的验算。 a)设计弯沉值（一级公路） 该公路为一级公路，路面等级系数 ，面层是沥青混凝土路面 取 1.0，半刚性基 层，底基层总厚度大于 20cm，基层类型系数 。 设计弯沉值为：b）各层材料的容许层底拉应力 ①细粒式密级配沥青混凝土②中粒式密级配沥青混凝土③粗粒式密级配沥青混凝土④水泥碎石⑤石灰土碎石6）设计资料总结 设计弯沉值为 25.77（0.01mm）相关资料汇总如下表： 设计资料汇总表 材料名称 H(cm) 20℃抗压模量 容许拉应力（ ） 细粒式沥青混凝土 4 8 中粒式沥青混凝土 5 4 粗粒式沥青混凝土 6 2 水泥碎石 30 5 石灰土碎石 30 900 0.1378 土基 ― 35 ― 7）确定水泥随石层厚度（换算成三层体系）∴查表得 ∴查表得 ∴ ∴查表得： ∴ 根据 ∴ 取 8） 弯拉应力的验算 A 点 细粒式密级配沥青混凝土底查图 14-18 得 为压应力，不需验算。 B 点 中粒式密级配沥青混凝土底查图 14-18 得 为压应力，不需验算。 C 点 粗粒式密级配沥青混凝土底查图 14-18 得为压应力，不需验算 D 点 水泥碎石层底∴查图 14-18 得 ∴查图得 ∴查图得 E 点底层弯拉应力∴查图 14-19 得： 9）确定剪应力和抗剪强度 1．路面结构等效换算计算剪应力和正应力 由 查图 14-27 得 ， 查图 14-28 得 因而得 f=0.3 时缓慢制动时：已知沥青混凝土面层 ，则∴ 紧急制动时2．确定容许剪应力 停车站在设计年限内的停车标准轴数现按双车道累计轴数的 15%计，即 ，则缓慢制动时紧急制动时：3．验算剪切应力 对于缓慢制动时： 对于紧急制动时： 显然，后一种情况（紧急制动时），不满足抗剪强度要求。为满足这一要求， 可改变混合料组成设计或采用质量较好的沥青（改性沥青）。第五部分 施工组织设计 一、施工组织设计的基本原则： 1.认真的贯彻党对基本建设的方针政策，严格执行基本建设程序和施工程序； 2.科学的安排施工顺序，按照公路工程施工的客观规律安排施工顺序，可将整个 项目划分为几个阶段。在各个阶段之间合理搭接，衔接紧凑。在保证质量的基础 上，尽可能缩短工期，加快建设速度； 3.采用先进的施工技术设备； 4.应用科学的计划方法制定最合理的施工组织方案； 5.落实季节性施工的措施，确保全年连续施工； 6.确保工程质量和施工安全； 7.节约基建费用和降低工程成本。 二、分类 施工组织设计可分为“施工组织总设计”和“分步分项工程施工组织设计”。 施工组织设计又是施工方案，修正方案。施工组织计划和实施性施工组织设计等 施工组织文件的统称。 三、主要内容（步骤） 1.分析设计资料，选择施工方案和施工方法： 施工方案的内容包括：施工方法、施工机具、施工顺序、施工工艺； 施工方案的基本要求：切实可行，施工期限满足业主要求，确保工程质量和施工 安全，经济合理，工料消耗和施工费用最低。 2.编制工程进度图（时间组织设计） 编制施工进度计划的步骤： ⑴研究施工图纸和有关资料及施工条件；⑵划分施工项目计算实际工程数量；⑶ 编制合理施工顺序和选择施工方法； ⑷计算各施工过程的实际工作量 （劳动量） ； ⑸确定各工程的劳动力需要量及工种和机械台班数量及规格； ⑹设计与绘制施工 进度图；⑺检查与调整施工进度。 3.计算人工、材料、机具需要量，制定供应计划； 4.临时工程，供水、供电、供热计划； 5.工地运输组织；6.布置施工平面图； 7.编制技术措施计划与计算技术经济指标； 8.编写说明书（工程概况、施工组织安排、主要材料、工、料、机的安排）。 四、工程概况及工程量如下： 它资料如下： ⑴ 江平公路 LQ―7 段位于靖江境内，属于一级地区，冬季施工为准二区，雨量 为Ⅱ区，雨季为四个月； ⑵ 沿线附近可租用房屋，签定租房协议，解决施工期间住宿办公等用房； ⑶临时占地及青苗补偿每亩 3200 元，共占 46 亩； ⑷ 永久性征地：旱地 4800 元/亩，共计 233.474 亩 ⑸ 临时工程：汽车便道 3.6 Km，临时电力线 4 Km ⑹ 主、副食，煤、油由最近城市供应，汽车运距 3.6Km ⑺ 施工专业队伍由招标决定,民工由当地 50Km 内招募乘汽车到达工地 因本工程工期短， 任务重， 工程施工将采用流水法施工。 在施工过程中路基土方、 二灰土等工程分别由各专业施工队伍分别施工，以加快施工进度；二灰碎石、水 泥碎石及沥青混凝土，因其采用摊铺机，仍采用单一断面施工。主要工序的施工 程序及方案如下所述： 1．施工准备工作 施工队伍进场后，立即进行施工准备工作，如工程机械及建筑材料的进场、 测量放样、原材料检测及水泥混凝土、沥青混凝土及二灰碎石、水泥碎石配合比 设计工作，同时进行场地平整、水源、电源的落实、取土区的划定、临时工程的 施工等工作。 2．清杂、清障及清表工程、河塘处理 工程具备实施条件后，立即进行路基的清障、清杂及清除表土工作，采用人 工配合挖掘机进行树根挖掘、圬工拆除、杂物清理等工作，用推土机进行耕植表 土的清除及推移工作。 同时用人工配合挖掘机进行沟塘的清淤工作， 并用水泥土、 石灰土或抛石等方法进行沟塘回填处理工作。 3．路基施工 测量放线：a.根据护桩设置图，恢复线路中心控制点；b.测设中心桩，按 25cm 一整桩号和由路线起讫点等控制路基中心的各点测设中心桩， 桩面用红漆写里程 桩号；c.测设路基边坡线；d.以路堤顶设计宽度为 0，余宽 50cm（以保证边坡压 实度和压实机械的安全） 放边线点， 用石灰沿线撒放， 作为填土范围的明显标记， 注意每层中心两侧的填土高度是不相等的，按实际高程计算家上余宽，即为此层 的填土宽度。 布土：在指定的取土范围区位置，可用挖掘机配合自卸汽车运土入场，按照压 路机能达到的压实厚度，计算布土时从一端开始，左右成排，前后成行等距离布 土只要把土的位置和摊铺系数掌握好，就可以提高摊铺速度。 摊铺:测量人员跟随压路机及时控制，根据各桩号底层标高，控制好表层的顶面 标高，使填土达到控制的厚度，注意摊铺系数。 ④ 平地机整平:当一工作段由推土机推平并经复测符合要求时， 就可以上平地机 进行工作。由路中开始向道路两侧推进，如此往返三次。 ⑤ 路基碾压:第一遍使用重型振动压路机静压或轻振进行稳压，再强振压实。压 实时先从两侧路基边沿向路中推进，压路机碾压轮重叠抡宽 1/3～1/2。一般碾 压 6～8 遍，至中达到规定的压实厚度为止。⑥ 碾压后先进行自检 宏观上表面平顺光洁，无明显轨迹，无松软起皮、起皱现象，给人以平顺坚实的 感觉； 实测实量检测：按规定进行压实度和含水量的测试。 ⑦ 经监理工程师复检认可在进行上一层土的填筑； ⑧ 当路基填方高程已达到槽底部时， 表示该段填方已结束在移交给下一到工序。 施工在移交前对槽底中心高程、压实度、横向坡度、平整度、槽底宽度、路肩宽 度等进行认真的测试、检验和评定，按规定填写多种检验与质量评定表，报监理 工程师复检认可； ⑨ 刷边坡： 测量员按设计要求测量并打出路基顶面和坡脚的边线，撒上石灰形成明显标记， 用平地机刷坡，配合汽车将余土运走。若平地机刷坡不平整或不达到要求，需人 工进行细刷。要求坡度准确平顺、无鼓胀、坑渣现象，刷到坡脚的余土，装载机 装上汽车运走，要求坡脚直顺。自检合格后，报请检验鉴定认可； ⑩ 挖边沟： 按设计规定边坡的比例，纵向排水去向，沟底高程和开挖的深度，放边沟的上口 线和沟底坡脚线，测量人员随机测量，指挥挖掘机挖土，配合人工刷坡清底。要 求上下四条线要有顺坡底平面平直。 4．水泥碎石的施工（基层） 水泥碎石采用集中厂拌法，具体施工流程见下图： 7．沥青混凝土路面的施工 ① 本设计路段的面层为三层结构，上面层为厚 4cm 的细粒式沥青混凝土，中面 层为 5cm 的中粒式沥青混凝土，下面层为 6cm 厚的粗粒式沥青混凝土。 ② 热拌沥青混合料的种类应按《公路沥青路面施工技术规范》中选用，其规格 以方孔筛为准，集料最大粒径不宜超过 31.5mm，当采用圆孔筛作为过滤时，集 料最大粒径不宜超过 40mm，热拌沥青混合料路面应采用机械化连续施工。 ③ 施工准备： a. 基层准备应符合下列要求：具有足够的强度和适宜的刚度；具有良好的稳定 性；干燥收缩和温度收缩变形较小；表面平整密实，拱度与面层一致，高程应符 合要求。 b. 施工前应对各种材料进行调查试验，经选择确定的材料在施工过程中应保持 稳定，不得随意变更。 c. 施工前对各种施工机具应作全面检查，并经调试证明处于性能良好状态，机 械书了足够，施工能力配套，重要机械宜有备用设备。 d. 沥青加热温度及沥青混合料施工湿度应符合《规范》表 7.2.4，的规定，并 根据沥青品种、标号、粘度、气候条件及铺筑层的厚度选用。沥青粘度大，气温 低，铺筑层厚度薄的用高限。 热拌沥青混合料的拌制： a. 沥青混合料必须在沥青拌和厂采用拌和机械拌制。拌和厂的设置应符合国家 有关环境保护、消防、安全等规定。 b. 热拌沥青混合料可采用间歇式拌和机或连续式拌和机械拌制。各类拌和机均 应有防止矿粉飞扬散失的密封性能及除尘设备，并有检测拌和温度的装置。高速 公路和一级公路的沥青混凝土宜采用间歇式拌和机拌和。c. 间歇式拌和机拌和过程中应逐盘打印沥青及各种矿料的用量及拌和温度。 d. 沥青材料应采用导热油加热，沥青与矿粉的加热温度应调节到能使拌和的沥 青混合料的出厂温度符合表 7.2.4 的要求。当混合物出厂温度过高，已影响沥青 与集料的粘结力时，混合料不得使用，已铺筑的沥青路面应予铲除，混合料的废 除温度按表 7.2.4 注③执行。 e. 沥青混合料拌和时间应以混合料拌和均匀，所有矿粉颗粒全部裹覆沥青结合 料为度，并经试拌确定，，间歇式拌合机每锅拌和时间宜为 30～50s（其中干拌 时间不得少于 5s）。 f. 拌和好的热拌沥青混合料不立即铺筑时，可放入成品储料仓储存。 热拌沥青混合料的运输 a. 热拌沥青混合料应采用较大吨位的自卸汽车运输，车厢应清扫干净，为防止 沥青与车厢板粘结，车厢侧板和底版可涂一薄层油水混合液，但不得有余液积聚 在车厢底部。 b. 以拌和机向运料车上放料时，应每卸一斗混合料挪动一下汽车位置，以减少 粗细集料的离析现象。 c. 运料车应用篷布覆盖，用以保温，防雨，防污染。 d. 沥青混合料运输车的运量应转拌和能力或能力或摊铺速度有所富余，施工过 程中摊铺机前应有运料车在等候卸料，对于高速、一级公路，开始摊铺时在施工 现场等候卸料的运料车不宜少于 5 辆。 e. 连续摊铺过程中，运料车应在摊铺机前 10～30cm 处停住，不得撞击摊铺机， 卸料过程中运料车应挂空挡，靠摊铺机推动前进。 热拌沥青混合料的摊铺 a. 铺筑沥青混合料前，应检查确认下层的质量。当下层质量不符合要求或未按 规定洒布透层、粘层、铺筑下封层时，不得铺筑沥青面层。 b. 热拌沥青混合料应采用机械摊铺。对高速公路、一级公路宜采用两台以上摊 铺机成梯队作业进行联合摊铺， 相邻两幅的摊铺应有 5～10cm 左右宽度的摊铺重 叠。相邻两台摊铺机宜相距 10～30m，且不得造成前面摊铺的混合料冷却。当混 合料供应能满足不间断摊铺时，也可采用全宽度摊铺机一幅摊铺。 c. 摊铺机在开始受料前应在料斗内涂刷少量防止粘料的柴油。 d. 摊铺机自动找平时，中、下面层宜采用一侧钢丝绳引导的高程控制方式。表 面层宜采用摊铺层前后保持相同高差的雪橇式摊铺厚度控制方式。 e. 沥青混合料的摊铺温度应符合《规范》7.2.4 的要求，并应根据沥青标号、 粘度、气温、摊铺层厚度选用。 f. 当高速公路和一级公路施工气温低于 ， 其它等级公路施工气温低于时不宜摊 铺热拌沥青混合料。必须摊铺时，应采取以下措施：1）提高混合料拌和温度；2） 运料车必须覆盖保温；3）采用高密实度的摊铺时，熨平板应加热；4）摊铺后紧 接着碾压，缩短碾压长度。 g. 沥青混合料不许缓慢、均匀、连续不间断的铺筑。 h. 用机械摊铺的混合料，不应用人工反复休整。 i. 人工找