南京工程学院设计说明书

南京工程学院毕业设计说明书

南 京 工 程 学 院

毕业设计说明书

作 者： 学 号： 系 部： 建筑工程学院 专 业： 土木工程 题 目： 贵州省湄潭至余庆二级公路改扩建工程B标段设计 指导者： 讲师 讲师 评阅者： 讲师

201 年5月 南 京

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毕业设计说明书中文摘要

本设计为贵州省湄潭至余庆二级公路改扩建工程B标段，设计部分的公路全长3060.59m，设计车速60km/h，双向二车道，不设中央分隔带。 首先对交通量进行了分析，查找相应技术规范，确定公路的等级以及设计需要的各种参数；然后在平面图中进行选线，对道路路线进行了平面线形设计，本路线的五段曲线均设置缓和曲线，并设置超高。纵断面的设计中设有四处竖曲线，为满足填挖平衡，设置了一座桥梁，满足了平纵面线形组合设计中的各种要求；接着在横断面的设计中，确定了横断面组成及各种要素后，绘制横断面图；随后展开了路基、路面的设计，确定了合理的路基形式及路面结构；接着针对路基、路面的设计展开排水及防护工程的设计；最后简略说明桥涵的设置，并对交通附属设施的设计进行说明。 通过这次设计我不但很好的了解了建设公路的各个步骤，而且也能熟练的运用AUTOCAD进行制图。 关键词 二级公路 线形设计 路基 路面 道路排水

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毕业设计说明书外文摘要

Title Design for the second-class road from MeiTan to YuQing of GuiZhou Province. Abstract The main design is for the second-class road from Meitan to Yuqing in Guizhou Province. The length of this road is3060.59m, and the design of the speed is 60km/h, two lane without the central of separation stip. First, traffic is analysed, find the appropriate technical specifications, to determine the level of roads and design needs of the various parameters; then carried out the road route alignment design, five curves are set in the alignment design ,which set with high. Longitudinal design. four vertical curves are set in Profile Design, in order to meet the balance of excavation and filling, a bridge is set , the Plane and the Design of linear combination of the various meet the requirements well; Then, in cross-sectional design, determine the composition and cross-sectional After the various elements, drawing cross-sectional diagram; then embarked on the subgrade and pavement design, get a reasonable form of subgrade type and pavement structure; and then for the sub-grade and pavement , the design of the road drainage is carried out. Finally, give a brief introduction of the setting of bridge ,as well as the transport facilities. Through this design , not only did I know well the various steps in construction of roads, but also be proficient in the use of AUTOCAD drawing. Keywords the second-class road；alignment design；sub-grade； pavement；drainage

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目 录

前 言 ................................................................................................................. 1 第一章 基本资料 ............................................................................................... 3 1.1工程概况 ..................................................................................................................... 3 1.2技术标准及工程规模 ................................................................................................. 3 1.2.1技术标准 .............................................................................................................. 3 1.2.2工程规模 .............................................................................................................. 3 1.3工程地质、气候条件、地震烈度 ............................................................................. 3 1.3.1 工程地质 ............................................................................................................. 3 1.3.2气候条件 .............................................................................................................. 4 1.3.3地震烈度 .............................................................................................................. 4 1.4坐标及高程 ................................................................................................................. 4 第二章 路线设计 .............................................................................................. 5 2.1 道路平面设计 ............................................................................................................. 5 2.1.1 选线原则 .............................................................................................................. 5 2.1.2 两种方案的比较 .................................................................................................. 5 2.1.3 路线简图 .............................................................................................................. 6 2.1.4 曲线要素 .............................................................................................................. 6 2.1.5 主点桩号计算 ...................................................................................................... 8 2.2 纵断面设计 ................................................................................................................. 9 2.2.1 纵坡设计原则 ...................................................................................................... 9 2.2.2 平纵组合的设计原则 .......................................................................................... 9 2.2.3竖曲线设置 ........................................................................................................... 9 2.3 横断面设计 .............................................................................................. 11 2.3.1横断面设计原则 ................................................................................................. 11 2.3.2 横断面几何尺寸 ................................................................................................ 12 2.3.3超高设置 ............................................................................................................. 13 2.3.4 绘制典型横断面图 ............................................................................................ 15

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2.3.5 路基土石方计算及调配 .................................................................................... 16 2.3.5.1 调配要求 ...................................................................................................... 16 2.3.5.2 调配方法 ...................................................................................................... 16 2.3.5.3土石方计算表（见附表） ........................................................................... 16 第三章 路基设计 ............................................................................................. 17 3.1路基横断面布置 ....................................................................................... 17 3.2路基边坡设计 ............................................................................................................ 17 3.3 路基压实标准 ........................................................................................................... 17 3.4 公路用地宽度 ........................................................................................................ 18 3.5 路基填料 ................................................................................................................. 18 3.6 路基处理 ................................................................................................................. 19 3.7 路基边坡稳定性验算 ........................................................................................... 21 3.8 地基沉降验算 ........................................................................................................ 26 第四章 路面设计 ............................................................................................. 29 4.1基本资料 .................................................................................................................... 29 4.2 交通量计算 ............................................................................................................... 29 4.3确定土基回弹模量 .................................................................................................... 31 4.4 拟定三种新建路面 ................................................................................................... 31 4.5 容许层底拉应力计算 ............................................................................................... 32 4.6 Bisar计算结果修正 ................................................................................................... 33 4.7验算弯沉及层底拉应力 ............................................................................................ 34 4.8技术性分析 ................................................................................................................ 36 4.9 经济性分析 ............................................................................................................... 37 4.10 结论 ......................................................................................................................... 38 第五章 路基防护设计 ..................................................................................... 39 5.1路基防护设计 ............................................................................................................ 39 5.1.1 植物防护 ............................................................................................................ 39 5.1.2 工程防护 ............................................................................................................ 39 5.2挡土墙设计 ................................................................................................................ 41

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5.2.1 重力式挡土墙设计 ............................................................................................ 43 5.2.2锚杆挡土墙设计 ................................................................................................. 48 第六章 公路路基路面排水设计 ...................................................................... 55 6.1路基排水 .................................................................................................................... 55 6.1.1 路基排水的要求 ................................................................................................ 55 6.1.2 路基排水的原则 ................................................................................................ 55 6.1.3路基表面排水 ..................................................................................................... 56 6.1.3.1边沟设计 ...................................................................................................... 56 6.1.3.2截水沟 .......................................................................................................... 57 6.1.3.3排水沟 .......................................................................................................... 58 6.1.3.4沟渠加固 ...................................................................................................... 58 6.1.4 路基地下排水 .................................................................................................... 58 6.2 路面排水设计 ........................................................................................................... 58 6.2.1 路肩排水 ............................................................................................................ 58 第七章 桥涵设计 ............................................................................................. 60 7.1 概述 ......................................................................................................... 60 7.2 初步确定桥涵位置、类型、孔径、数量 ................................................. 60 7.3 桥台 ......................................................................................................... 61 7.4 涵洞计算 ................................................................................................. 61 第八章 交通工程与沿线设施 .......................................................................... 66 8.1 交通标线、标志设计 ............................................................................................... 66 8.1.1交通标线设置的规定 ......................................................................................... 66 8.1.2交通标志设置的原则 ......................................................................................... 66 8.1.3各种标志的设置地点 ......................................................................................... 67 第九章 总结 .................................................................................................... 68 致谢 .................................................................................................................. 69 参考文献 .......................................................................................................... 70

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前 言

本设计是根据现场诸多的自然因素，以及结合全国高等学校道路书籍及交通工程专业的相关规范编写，并经过沈老师的细心审定而成，符合当时的规范要求和道路设计要求。

近年来，由于公路和城市道路建设的迅速发展，道路勘测设计水平和手段不断提高，设计思想和理念日益更新，有关标准、规范已修订和重编。而本次设计将与时俱进，在设计新规范的诞生下合理地进行设计，并围绕以人为本的指导思想和设计理念，对本次二级公路的设计原理和方法进一步的融合，力求能反映当前道路勘测设计的新理论、新技术、新方法和设计水平。

本次设计主要依据的文献和规范有：

《道路勘测设计》孙家驷，人民交通出版社； 《路基路面设计》邓学均，人民交通出版社；

《土力学》东南大学、浙江大学、湖南大学、苏州科技学院合编，中国建筑工业出版社；

《基础工程》华南理工大学、浙江大学、湖南大学合编，中国建筑工业出版社；

《公路路线设计规范》（JTG D20—2006）等一系列的路基路面设计的相应规范。

本次设计主要按新标准、新规范进行以下设计： 1. 道路的线形设计 2. 路基路面设计 3. 排水及防护工程设计 4. 桥涵及交通沿线设施设计

本设计的内容全面地包含了土木工程专业交通土建方向所学知识，是一次全面的设计演练。同时，设计的内容具有相当的深度和难度，是对设计者的一

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次综合考核。设计应达到的技术要求为满足实际施工要求，即所设计的内容正确、可行。为此，设计过程中要以设计规范为准绳，严格控制各设计内容满足规范和相关条例的要求。

限于时间和经验等方面的原因，在设计中难免有不尽合理和完善之处，敬请指正。

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第一章 基本资料

设计的基本资料分别从工程概况，技术标准及工程规模，地形地貌﹑水文概况及工程地质，地震烈度，场地地质评价，坐标及高程等方面对设计道路做了初步概括，为后面设计提供必要的资料。

1.1工程概况

本设计为贵州省湄潭至余庆二级公路改扩建工程B标段，设计部分的公路全长3060.59m，设计车速60km/h，双向二车道，路基宽度10m,不设中央分隔带。

1.2技术标准及工程规模

1.2.1技术标准

道路设计级别：二级公路，设计速度60km/h； 荷载标准：公路-II级 路面设计年限：12年。 1.2.2工程规模

起点桩号为k0+000，终点桩号为k3+060.59，道路全长3060.59m，路基宽度10m。

1.3工程地质、气候条件、地震烈度

1.3.1 工程地质

第一层：粘土，黄褐色，质纯，局部夹粒径3～30mm的砂泥岩碎石，呈可塑～ 硬塑状，切口稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。广泛分布于斜坡地表， 在鱼塘、稻田，钻探揭露厚度0.20～4.70m，平均厚度1.45m，下伏基岩。

第二层：砂岩，灰白～青灰色，中细粒结构，厚层状构造，主要成分为长石、石 英，泥质或钙质胶结。强风化层一般厚度0.8～2.2m，岩芯破碎，呈碎块状，完整性 差，质较软，弱风化层岩芯较完整，呈柱状、长柱状，一般节长8～15cm，质硬；

第三层：泥岩：紫红色，泥质结构，中厚层状构造，主要成分为黏土矿物。强风 化层一般厚度0.90～3.00m，岩芯破碎，完整性差，质极软。弱风化层岩芯呈柱状、 长株状，一般节长为10～25cm，质较硬。 1.3.2气候条件

路线所经地区为亚热带季风气候区。主要特征是夏天时间长、气温较高、降水多，

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冬天时间短、天气干暖。年平均气温21.1℃。最热月是7月，月均气温23-29℃；最 冷月为1月，月均气温6-14℃之间。年日照时数1396小时。年均降雨量在1835 mm。 1.3.3地震烈度

根据国家标准《中国地震动参数区划图》(GBl8306-2001)，本项目地震动峰加速 度值为0.05g，动反应谱特征周期为0.35g，对应地震基本烈度为VI度。 1.4坐标及高程

本工程坐标系统采用贵州地方坐标系；高程采用黄海高程基准。

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第二章 路线设计

路线设计就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地形、地质及其沿线条件来进行线性设计。其设计内容主要包括道路平面设计，纵断面设计以及横断面设计。

2.1 道路平面设计

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) 全面布局； (2) 逐段安排；

(3) 具体定线。 2.1.1 选线原则

由于山区自然条件复杂、地形变化较大，使路线在平、纵、横三方面都受到很大限制，因此技术指标一般多采用底限，在所有自然因素中，高差急变是主导因素，因此在山区路线布设时，一般多以纵断线形为主要路线。其次是横断面和平面，在选线时要注意分析平、横、纵三方面因素，综合考虑取得和谐路线。

(1) 越岭线路线选择布线不受河谷限制，采用隧道施工时，路线短捷隐蔽，有利于国防，克服高差是越岭的关键，垭口选择要在路线总方向的前提下综合考虑。 (2) 尽量避开重要的电力、电讯设施，当必须靠近或穿越时，应保持足够的距离和净空，尽量不拆或少拆各种电力、电讯设施。 (3)处理好路线与桥位的关系 山区桥梁跨越冲沟

(4)注意土壤水文条件 (5)尽量靠近建筑材料产地 2.1.2 两种平面线形的比较

平面设计初，预选了两种方案，起终点相同。

方案一：方案一的线形中，设六个交点，且能满足选线基本原则的要求。但局部地段与原地形不够协调，路线经过区域拆迁较多。此处考虑会影响后面的纵断面及横断面设计，同时也为避免增加总造价，故舍去。

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方案二：方案二的线形中，设五个交点，且能满足选线基本原则的要求。路线的走向与地面高程协调，有效的减少了填挖方量，降低了工程造价。同时，路线经过区域拆迁较少，且注意带动沿线城镇的经济发展。

综合比较，舍弃方案一，采用方案二。

2.1.3 路线简图 JD1 JD2

JD3

JD4

JD5

图2-1 路线简图

2.1.4 曲线要素

JD1：R?200m Ls?50m ??32?53'41\

缓和曲线切线增值 q?Ls/2?L3R2)?24.99m S/(2404设置缓和曲线后主曲线内移值 p?L2R3)?0.5205m S/(24R)?LS/(2384缓和曲线角 ??28.6479LS/R?7.162? 切线长 T?(R?p)tg?/2?q?84.19m 平曲线长 L?(??2?)?/180?R?2LS?164.79m

外距 E?(R?p)sec?/2?R?9.08m

校正数 J?2T?L?3.59m

JD2:R?200m Ls?100m ??53?54'2\

缓和曲线切线增值 q?Ls/2?L3R2)?49.90m S/(2404设置缓和曲线后主曲线内移值 p?L2R3)?2.078m S/(24R)?LS/(2384 - 6 -

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缓和曲线角 ??28.6479LS/R?14.323? 切线长 T?(R?p)tg?/2?q?152.64m 平曲线长 L?(??2?)?/180?R?2LS?288.13m

外距 E?(R?p)sec?/2?R?26.70m

校正数 J?2T?L?17.15m

JD3:R?400m Ls?50m ??16?16'35\

缓和曲线切线增值 q?Ls/2?L3R2)?24.99m S/(24043设置缓和曲线后主曲线内移值 p?L2/(24R)?L/(2384R)?0.260m SS?缓和曲线角 ??28.6479 LS/R?3.581切线长 T?(R?p)tg?/2?q?82.24m 平曲线长 L?(??2?)?/180?R?2LS?163.60m

外距 E?(R?p)sec?/2?R?4.33m

校正数 J?2T?L?0.88m

JD4:R?400m Ls?50m ??15?9'43\

2缓和曲线切线增值 q?Ls/2?L3/(240R)?24.99m S4设置缓和曲线后主曲线内移值 p?L2R3)?0.260m S/(24R)?LS/(2384?缓和曲线角 ??28.6479 LS/R?3.581切线长 T?(R?p)tg?/2?q?78.27m 平曲线长 L?(??2?)?/180?R?2LS?155.82m

外距 E?(R?p)sec?/2?R?3.79m

校正数 J?2T?L?0.72m

JD5：R?300m Ls?50m ??22?0'21\

缓和曲线切线增值 q?Ls/2?L3R2)?24.99m S/(2404设置缓和曲线后主曲线内移值 p?L2R3)?0.347m S/(24R)?LS/(2384缓和曲线角 ??28.6479LS/R?4.775? 切线长 T?(R?p)tg?/2?q?83.39m 平曲线长 L?(??2?)?/180?R?2LS?165.18m

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外距 E?(R?p)sec?/2?R?5.97m

校正数 J?2T?L?1.60m

2.1.5 主点桩号 QD： K0+000 JD1：K0+573.61

ZH=JD-T=K0+489.42 HY=ZH+ls=K0+539.42 YH=HY+Ly=K0+604.21 HZ=YH+ls=K0+654.21 QZ=HZ-L/2=K0+571.82 JD2：K1+230.12

ZH=JD-T=K1+077.48 HY=ZH+ls=K1+177.48 YH=HY+Ly=K1+265.61 HZ=YH+ls=K1+365.61 QZ=HZ-L/2=K1+221.55 JD3：K1+866.1

ZH=JD-T=K1+783.86 HY=ZH+ls=K1+833.86 YH=HY+Ly=K1+897.46 HZ=YH+ls=K1+947.46 QZ=HZ-L/2=K1+865.66 JD4：K2+182.51

ZH=JD-T=K2+104.24 HY=ZH+ls=K2+154.24 YH=HY+Ly=K2+210.06 HZ=YH+ls=K2+260.06 QZ=HZ-L/2=K2+182.15 JD5：K2+766.45

ZH=JD-T=K2+683.06

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HY=ZH+ls=K2+733.06 YH=HY+Ly=K2+798.24 HZ=YH+ls=K2+848.24 QZ=HZ-L/2=K2+765.65 ZD:K3+060.59

另附平曲线设计一览表、逐桩坐标表

2.2 道路纵断面设计

2.2.1 纵坡设计原则

1. 纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。

2. 为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。

3. 纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅。

4. 一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节约用地。

5. 在实地调查基础上，充分考虑通道、农田等方面的要求。 2.2.2 平纵组合的设计原则

1. 平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线；平曲线与竖曲线大小应保持均衡。

2. 暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理悦目。 3. 平、竖曲线应避免不当组合。

4. 注意与道路周围环境的配合，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。 2.2.3 竖曲线设置 拉坡设计简图：

BP3 BP4

BP1 BP2 ZD QD

图2-2 拉坡设计简图

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QD-BP1 坡长600m 坡度5.00% BP1-BP2 坡长650m 坡度0.42%（-）

BP2-BP3 坡长950m 坡度1.88% BP3-BP4 坡长570m 坡度1.68% BP4-ZD 坡长290.59m 坡度4.73%（-）

BP1：凸曲线

BP2：凹曲线

BP3：凸曲线

BP4：凸曲线

主点桩号： QD:K0+000 BP1：K0+600

R?5000m ??5.42%

L?R??271m T?L/2?135.50m E?T2/(2R)?1.84m

R?4000m ??2.30%

L?R??92m T?L/2?46.00m E?T2/(2R)?0.26m

R?50000m ???0.2%

L?R??100m T?L/2?50.00m E?T2/(2R)?0.03m

R?2000m ??6.41% L?R??128.20m T?L/2?64.10m E?T2/(2R)?1.03m

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ZY:K0+464.5 YZ:K0+735.5 BP2：K1+250 ZY:K1+204 YZ:K1+296 BP3：K2+220 ZY:K2+150 YZ:K2+300 BP4：K2+770 ZY:K2+705.9 YZ:K2+834.1 ZD：K3+060.59 另附竖曲线设计一览表

2.3 横断面设计

路基横断面是支承路面、形成连续行车道的带状结构物，它既要承受路面传来的车辆荷载，又要承受自然因素的作用。因此，路基横断面的设计应使道路横断面布置及其几何尺寸满足交通、环境、用地、自然协调等要求。 2.3.1横断面设计的原则

1. 设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。

2. 路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。

3. 还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。

4.山岭重丘区的路基设计应根据当地自然地质条件，选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。在不破坏天然植被和山体平衡条件下合理设计。

5. 当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。

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2.3.2 横断面几何尺寸

路基宽度按双向两车道二级公路标准设置，为10m。不设中央分隔带。两边行车道各宽3.75m，两边硬路肩各为0.75m，土路肩0.75m，路肩横坡与路拱横坡相同都为1.0%，路肩与行车道采用相同的结构，作紧急停车带使用，并利于以后加宽。

图 2-3路基横断面布置图（单位：cm）

注：(1) 边坡坡度取1∶1。

（2）护坡道宽度一律取1.0m，外向倾角2%。 (3) 边沟采用梯形边沟，示意图如下。

图2-4 边沟示意图（单位：cm）

2.3.3超高设置

设置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。 超高计算 JD1处：

V2602ic???????0.142?? （2-1）

127R127?200

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取横向力系数μ=0.072，则ic=7%；

超高缓和段长度：超高缓和段长度取整个缓和曲线段，即Lc=Ls=50m； 横坡从路拱坡度-1%过渡到超高坡度7%时：

B'?i5?8%验算 L C ? ? ? 50 满足要求，故取Lc=Ls=50m；

p1/125 参考《道路勘测设计》表3.11，取超高横坡7%。超高横坡大于路拱横坡，超高方式采用绕行车道内边缘旋转，如下图所示。

图2-5 超高示意图（单位：cm）

JD2处：

V2602ic???????0.142??

127R127?200取横向力系数μ=0.072，则ic=7%；

超高缓和段长度：超高缓和段长度取整个缓和曲线段，即Lc=Ls=100m； 横坡从路拱坡度-1%过渡到超高坡度7%时： B'?i3.5?8%验算 L C ? ? ? 35 ? 100 满足要求，故取Lc=Ls=100m；

p1/125 参考《道路勘测设计》表3.11，取超高横坡7%。超高横坡大于路拱横坡，超高方式采用绕行车道内边缘旋转，如下图所示。

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2-6 超高示意图（单位：cm）

JD3、JD4处：

V2602??????0.071?? ic?127R127?400取横向力系数μ=0.031，则ic=4%；

超高缓和段长度：超高缓和段长度取整个缓和曲线段，即Lc=Ls=50m； 横坡从路拱坡度-1%过渡到超高坡度4%时：

B'?i3.5?5%? ?? 850验算 L C . 75 ? 满足要求，故取Lc=Ls=50m；

p1/125 参考《道路勘测设计》表3.11，取超高横坡4%。超高横坡大于路拱横坡，超高方式采用绕行车道内边缘旋转，如下图所示。

图2-7 超高示意图（单位：cm）

JD5处：

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V2602ic???????0.094??

127R127?300取横向力系数μ=0.044，则ic=5%；

超高缓和段长度：超高缓和段长度取整个缓和曲线段，即Lc=Ls=50m； 横坡从路拱坡度-1%过渡到超高坡度5%时：

'B验算 L C ? ? i ? 3 . 5 ? 6 % ? 23 . 75 ? 50 满足要求，故取Lc=Ls=50m； p1/125 参考《道路勘测设计》表3.11，取超高横坡5%。超高横坡大于路拱横坡，

超高方式采用绕行车道内边缘旋转，如下图所示。

图2-8 超高示意图（单位：cm）

2.3.4 绘制典型横断面图 (标准、一般)(见附图表) 2.3.5 路基土石方计算及调配 2.3.5.1 调配要求

（1）土石方调配应按先横向后纵向的次序进行；

（2）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）；

（3）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；

（4）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； （5）不同性质的土石应分别调配；

（6）回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。

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2.3.5.2 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。 （1）准备工作

调配前先要对土石方计算进行复核，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、弃土位置等条件标于表旁，调配时予以考虑。

（2）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。 （3）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减去免费运距。

（4）复核

横向调运+纵向调运+借方=填方； 横向调运+纵向调运+弃方=挖方； 挖方+借方=填方+弃方。 2.3.5.3 土石方计算表（见附表）

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第三章 路基设计

路基是支承路面、形成连续行车道的带状结构物，它既要承受路面传来的车辆荷载，又要承受自然因素的作用。实践证明：路基稳定与否，对保证路面工程质量影响甚大，并关系到公路的正常投入使用。因此，做好路基工程设计，不容忽视。

路基的结构设计应根据使用要求和当地自然条件（包括地质、水文和材料情况），并结合施工条件进行；路基的断面形式和尺寸应根据道路的等级、设计标准和设计任务书的规定以及道路的使用要求，结合具体条件确定；路基设计应兼顾当地农田基本建设需要，在取土、弃土、取土坑设置、排水设计等方面应于农田改土、农田水利、灌溉沟渠等配合，尽量减少废土占地，防止水土流失和淤塞河道。

3.1. 路基横断面布置

路基宽度按双向两车道二级公路标准设置，为10m。不设中央分隔带。两边行车道各宽3.75m，两边硬路肩各为0.75m，土路肩0.75m，路肩横坡与路拱横坡相同都为1.0%。

图3-1路基横断面布置示意图（单位： m）

3.2 路基边坡

路基边坡坡度为1：1。为确保边坡稳定，采用框格加种草防护边坡防护形式。对于局部路基填土高度超过4m的，需设置重力式路基挡土墙，墙顶到路面范围内边坡取1:1，采用框格加种草的边坡防护形式。护坡道为1.0m。

3.3 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)下表的要求。

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表3-1 路基压实度表

填挖类别 零填即挖方 路床顶面以下深度（m） 0~0.30 0~0.80 0~0.80 0.80~1.50 .50 ＞１路基压实度 （二级公路） — ≥95 ≥95 ≥95 5 ≥9填方 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，清理场地后进行填筑压实，清表厚度按0.2m计。

3.4 公路用地宽度

根据路基形式，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，本处采用1m作为养路取土用。

3.5 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，应优先选用内摩擦角值较大的砾（角砾）类土，砂类土填筑。

二级公路路基填料最小强度和填料最大粒径应符合下表的规定。

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表3-2 路基填料最小强度和最大粒径要求

项目分类 路面底面以下深度（m） 填料最小强度（CBR） 二级公路 上 0～30 30~80 80~150 150以下 0~30 6.0 4.0 3.0 2.0 6.0 10 10 15 15 10 填料最大粒径 （m） 填方路基 下 上 下 零填及路堑路床 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。

3.6 路基处理

1. 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，清除表土后，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，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，根据施工具体情况，在保证路基压实度的前提下，决定处理的土层及掺灰量。

对于排水困难的河塘，采用抛石挤淤法。先从路基中部开始，中部向前突进后，在渐次向两侧扩展，以使淤泥向两边排出。片石抛出水面后，宜用重型路碾或再活汽车反复碾压密实，再在其上铺设反滤层，然后填土。

2. 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) 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

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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：

①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应予以处理深除。

②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。

③路堤基底为耕地或土质松散时，应在填筑前进行压实，一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。

④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，当为软土地基时，应按特殊路基处理。

路基土的掺灰剂量，可根据当地实际情况确定，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。

3. 路基施工的一般规定

（1）路基施工宜以挖作填，减少土地占用和环境污染；

（2）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；

（3）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；

（4）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；

（5）排水沟的出口应通至桥涵进出口处；

（6）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； （7）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需另寻土源。

4. 填方路基的施工

（1）土方路基应分层填筑压实，用透水性不良的土填筑路堤时，应控制其含水量在最佳压实含水量大2%之内；

（2）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30cm，填筑至路床底面，最后一层的最小压实厚度，不应小于8cm；

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（3）路堤填土宽度每侧应宽于填层设计宽度，压实宽度不得小于设计宽度，最后削坡；

（4）填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工；

（5）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；

（6）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；

（7）两侧取土，填高在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。

5. 边沟的施工

（1）边沟应分段设置出水口，梯形边沟同坡度段长度不宜超过300m； （2）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。

对于填土路基，为保证路基稳定，首先对路基边坡稳定性进行分析。路基边坡的稳定性涉及到岩石性质与结构、边坡高度与边坡、工程质量与经济等多种因素，分析方法比较复杂。土坡稳定性的各种方法，按土体的滑动面特征，大体可以归纳为直线，曲线和折线三大类，而且均以土的抗剪强度为理论基础，按力的极限平衡原理建立相应的计算。本路基边坡稳定分析方法采用圆弧滑动面条分法。

3.7边坡稳定分析

边坡发生坍塌现象时，滑动面与土质有关，当土质为粘性土时，滑动面为圆柱形或碗形。对于砂性土，滑动面为一平面。

1. 基本原理

取设计路段中最不利横截面（如填方最高）予以分析，分析方法采用圆弧滑动面条分法，最危险滑动面圆心采用4.5H法予以搜索。

圆弧法是将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条，依次计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力，然后叠加计算出整个滑动土体的稳定性。边坡一般划分为8～10条，在分析时，一般假定土为各向同性且均质；滑动面过坡脚，不考虑土体的内应力分布和土条间的相互作用力的影响，土条不受侧向力的作用或侧向力与圆弧的切线方向相同。

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2. 假设

（1）不考虑滑动土体本身内应力的分布。

（2）认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动土体成整体下移。 （3）极限滑动面位置要通过试算来确定。 3.分析步骤

1. 用4.5H法确定圆心辅助线；

2. 通过坡脚任意选定可能发生滑动的圆弧滑动面； 3. 计算每个土条的土体重； 4. 计算每一小段滑动面上的反力； 5. 求出稳定系数K；

6. 用同样的方法求出3～5个滑动面的稳定系数K，找出最小的K值是否满足规范规定的稳定的稳定性的要求。

4.分析设计基本参数

1.堤高4m，顶宽10m，路堤填料为粘性土，填土容重?=18.5 kN/错误！未找到引用源。，抗剪强度参数为c=28.5kPa，φ=30.2°。 2. 汽车换算荷载

本设计按照双向两车道计算，考虑最不利汽车荷载550KN，进行当量土柱高度h0换算：

h0?NQ （3-1） ?BL式中： N---横向分布的车辆数，单车道N=1，双车道N=2；

Q---每一辆车的重量，550kN；

； ?--路基填料的容重，kN/错误！未找到引用源。

L---汽车前后轴（履带）的总距，按《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）规定对于标准车辆荷载为12.8m； B--横向分布车辆轮胎最外缘之间总距，5.5m；

B?Nb?(N?1)m?d （3-2）

其中：b--每一车辆的轮胎外缘之间的距离，取1.8m；

m—相邻两辆车后轮的中心间距，取1.3m；

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d--相邻两辆车轮胎之间的净距，取0.6m。

荷载分布宽度，可以分布在行车道的范围，考虑到实际行车可能有横向偏移或车辆停放在路肩上，也可认为错误！未找到引用源。厚的当量土层分布在整个路基宽度。

本设计考虑：N=2，Q=550kN，L=12.8m，d=0.6m，

B=2×1.8+(2-1)×1.3+0.6=5.5m予以计算。算得：

NQ2?550h0?? =0.84m

rBL18.5?5.5?12.85. 稳定性验算

用4.5H法定出滑动圆弧面的圆心和半径。 4.5H法的步骤如下：

1. 由坡脚E向下引垂线并截取边坡高度H得F点； 2. 自F点向右引水平线并量取4.5H得M点；

3. 连接坡脚E和坡顶S，求ES的斜度i0＝1/m，根据i0查表得β1、β2的角值；

4. 自E点引与ES成β1角的直线，又由S点引与水平线成β2角的直线，两直线交于l点；

5. 连接M与I，并向左上方延长，即得辅助线。

如土仅有粘结力，而Ψ=0，则最危险滑动圆弧的圆心就是I点；如土除粘结力外还有摩擦力，则最危险滑动面的圆心将随Ψ值的增加，而在辅助线上向外移动。

图3-2 4.5H滑动圆弧法

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表3-3 计算参数表 边坡坡度 1：0.5 1：1 1：1.5 1：2 1：3 1：4 1：5 边坡角 60°00′ 45°00′ 33°41′ 26°34′ 18°26′ 14°03′ 11°19′ β1 29° 28° 26° 25° 25° 25° 25° β2 40° 37° 35° 35° 35° 36° 37° 1. 取圆心点O点，半径为7.71m；圆心点O1，其半径为7.67m; 圆点O2， 其半径为R=7.75m。

2. 分条。将滑动土体分成8条，各土条宽度为bi（i=1，2……8），量出各 土条底部滑动圆弧中点至圆心的水平距离xi，计算其倾角?i；

xi Sin?i?

R（3-3）再求得各弧长li ：

bi li?

co?si（3-4）

3. 量出各土条的平均高度（中心高度）hi，并求出各土条面积Ai=bihi，取1m长路堤，计算各土条的重力Wi=Ai?i； 上述计算的结果如图所示：

图3-3 边坡滑动计算示意图

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当R=7.71m时，计算表表3-4如下：

表3-4

土条编号 1 2 3 4 5 6 7 8 bi (m) 1.16 1.16. 1.16 1.16 1.16 1.16 1.16 1.16 xi(m) -1.73 -0.57 0.58 1.74 2.96 4.11 5.27 6.68 hi(m) 0.54 1.49 2.26 2.85 3.26 3.95 3.08 1.51 -0.224 -0.074 0.075 0.226 0.384 0.533 0.684 0.866 0.975 0.997 0.997 0.974 0.923 0.846 0.729 0.500 0.582 0.852 0.852 0.852 0.852 0.852 0.852 0.852 (m) 1.19 1.16 1.16 1.19 1.26 1.37 1.59 2.32 Wi2A（im) （KN） 0.63 1.73 2.62 3.31 3.78 4.58 3.57 1.75 11.59 32.00 48.50 61.16 69.96 84.77 66.10 32.40 K???cli?wicos?itan?i??wsin?i=3.33＞1.25

i可见，该路堤的稳定性满足要求。 当R＝7.67m时，计算表表3-5如下：

表3-5

土条编号 1 2 3 4 5 6 7 8 bi (m) 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 xi(m) -1.81 -0.61 0.60 1.81 3.02 4.22 5.43 6.64 hi(m) 0.58 1.10 2.38 2.99 3.38 3.87 2.89 1.31 -0.105 -0.079 0.078 0.235 0.392 0.547 0.704 0.861 0.994 0.997 0.997 0.972 0.920 0.837 0.710 0.509 0.582 0.582 0.582 0.582 0.582 0.582 0.582 0.582 (m) 1.22 1.21 1.21 1.24 1.32 1.45 1.70 2.38 Wi2A（im) （KN） 0.70 1.33 2.88 3.62 4.09 4.68 3.50 1.59 12.98 24.62 53.28 66.93 75.66 86.63 64.69 29.32 K???cli?wicos?itan?i??wsin?i=3.30＞1.25

i故满足路堤稳定性验算。

当R＝7.75m时，计算表表3-6如下：

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表3-6

土条编号 1 2 3 4 5 6 7 8 bi (m) 1.19 1.19 1.19 1.19 1.19 1.19 1.19 1.19 iixi(m) -1.62 -0.43 0.75 1.94 3.12 4.31 5.49 6.68 iihi(m) 0.55 1.50 2.26 2.84 3.22 3.76 2.79 1.25 -0.210 -0.056 0.097 0.252 0.405 0.559 0.712 0.866 0.978 0.998 0.995 0.968 0.914 0.829 0.702 0.500 0.582 0.582 0.582 0.582 0.582 0.582 0.582 0.582 (m) 1.22 1.19 1.20 1.23 1.30 1.44 1.70 2.38 Wi2A（im) （KN） 0.65 1.79 2.69 3.38 3.83 4.47 3.32 1.49 12.11 33.02 49.75 62.52 70.89 82.78 61.42 27.52 ?cl?wcos?tan???=3.36＞1.25 K?wsin??ii满足路堤稳定性要求。

3.8 地基沉降验算

地基土中的应力不仅有车辆通过时产生附加应力，而且还有地基土自身的自重应力。因此，为了保证路基的正常使用，必须预先对路基可能产生的最大沉降量的估算。

就地基土层而言，使土体产生固结或压缩的应力主要有两种：其一是土的自重应力；其二是外荷载在地基内部引起的附加引力。对于新近沉积的土或人工填土，起初土尚处于悬浮状态，土的自重应力由空隙水承担，有效应力为零。随着时间的推移，土在自重应力下渐渐沉降固结，最后自重应力全部转化有效应力，故这类土的自重应力就是固结应力。但对于大自然天然土，由于经历了漫长的地质年代，在自重应力下已固结，此时的自重应力已不再引起土层固结，于是能够进一步使土层产生固结的，只有外荷载引起的附加应力，故此时的固结应力仅指附加应力。如果将时间推移到土层刚沉积时算起，那么固结应力也应该包括自重应力。

地基沉降量指地基最终沉降量，采用计算方法分层总和法。

沉降计算的分层总和法的基本原理：分别计算路基中心点下地基各分层土的压缩变形量Si，认为地基的沉降量S等于Si的总和。

分层总和法的计算步骤：

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（1）选择沉降计算剖面，在每个剖面上选择若干计算点，再计算基低压力和地基中附加应力时，根据路基的截面和荷载的性质，求出基底压力的大小和分布，再结合地基土层的形状，选择沉降计算点的位置；

（2）将地基分层，再分层时天然土层的交界面和地下水位面应为分层 面，同时在同一类土层中分层的厚度不宜过大。一般取厚hi≤0.4b或hi＝1～2m，b路基宽度；

（3）求出计算点垂线上各分层层面处的竖向自重应力?B，并绘出它的分 布曲线；

（4）求出计算点垂线上各分层层面处的竖向附加应力?Z，并绘出它的分 布曲线，取?Z＝0.2?B处的土层深度为沉降计算的土层深度；

（5）求出各分层的平均自重应力?i； （6）计算地基各分层的累计沉降量。

已知底面尺寸l×b＝37m×10m，地面荷载N＝550kN，各土层指标见下图：H＝4m，?＝18.5kN/m3，h0＝0.84m，地基容许承载力??0?=130kPa，基底附加压力p0：p0＝?（H＋h0）＝18.5×（4＋0.84）＝87.88kPa，取水的重度?w＝10 kN/m3，则有效重度?＝?－10，路面中心线的自重应力和附加应力计算结

1果见图5-3。到亚粘土层，?Z＝16.52kPa <0.2?B＝0.2×96.43=19.29kPa，因此，沉降计算深度取为H＝10m，hi<0.4b＝0.4×10＝4m分层。取hi＝2m。

n＝z/b，m=l/b，α的值?Z的值如下

表3-7 基底附加应力计算表

点 0 1 2 3 4 5 m 3.7 3.7 3.7 3.7 3.7 3.7 z 0 2 4 6 8 10

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n 0 1.33 2.66 4.00 5.33 6.66 α 0.250 0.179 0.109 0.076 0.059 0.047 σ 87.88 62.92 38.32 26.72 20.74 16.52 南京工程学院毕业设计说明书

表3-8 分层总和法计算沉降量计算表 厚自重应力附加应力平均附加应力 度 平均值 值 87.88 0 62.92 2 16.215 75.4 38.32 2 36.43 50.62 26.72 2 52.93 32.52 20.74 2 73.93 23.73 16.52 2 89.43 18.63 点 深度 0 1 2 3 4 5 0 2 4 6 8 10 自重应力 0 32.43 40.43 65.43 82.43 96.43 自重应力加附加应力 91.615 87.05 85.45 97.66 108.06 承载力验算：?＝?Z＋?B＝108.06 kPa

按公式计算：Si＝Σ?Z×hi/Esi （3-5）

Si＝22.727 mm

计算过程见表3-9

表3-9 沉降量计算表 2 4 6 15.28 62.92 8.236 14.86 38.32 5.157 14.22 26.72 3.758 深度 z Esi ?Z Si 8 13.46 20.74 3.082 10 13.25 16.52 2.494

图3-4 自重应力和附加应力示意图

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第四章 路面设计

路面结构是直接为行车服务的，不仅受各种汽车荷载的作用，且直接暴露与自然环境中，经受各种自然因素的作用，路面工程的质量对公路的寿命造成影响。同时路面工程的工程造价占公路造价的很大部分，最大时可达到造价的50%以上。因此，路面设计占这次设计的很大部分。因此，路面设计既要保证质量，又要经济合理。

4.1设计资料

贵州省湄潭至余庆段二级公路，路基为粘性土，土基回弹模量40MPa。交通量年增长率为8%，交通组成和代表车型如下表。

表4-1 交通量组成 代表车型 小客车大客车跃进牌黄河牌太脱拉东风牌SH-130 SH-141 HJ-130 JN-150 138 EQ-140 交通量1200 （辆/d） 300 900 420 150 100 交通等级 A B C D E 特轻交通 轻交通 中交通 重交通 特重交通 表4-2 交通等级

BZZ-100kN累计标准 中型以上货车及大客车（日/辆） 轴次Ne (万次/车道) <100 <300 100～400 300～1000 400～1200 1000～4000 1200～2500 4000～10000 >2500 >10000 4.2交通量计算

表4-3交通量计算 车型 交通量 前轴（单轮） 前轴重（KN） 轴数系数 轮组系数 小客车1200 16.5 1 6.4 SH-130 大客车300 25.5 1 6.4 SH-141 跃进牌900 15.3 1 6.4 HJ-130 黄河牌420 49.0 1 6.4 JN-150

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后轴 后轴重（KN） 轴数系数 轮组系数 23.0 1 1 55.1 38.3 101.6 1 1 1 1 1 1

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太脱拉150 51.4 1 138 东风牌150 23.7 1 EQ-140 A.弯沉和沥青层底拉应力为设计指标 6.4 6.4 2×80.0 69.2 2.2 1 1 1 ?16.5?小客车 N?[1.0?6.4????100?4.35?23.0??1.0?1.0????100??55.1??1.0?1.0???100???38.3??1.0?1.0????100?4.35]?120?05.04次/日

?25.5?大客车 N?[1.0?6.4???100???15.3?跃进牌 N?[1.0?6.4????100?4.354.35]?300?27.48次/日

4.354.35]?900?15.48次/日

4.35?49.0?黄河牌 N?[1.0?6.4???100??4.356??10.1?1.0?1.0???100??4.35]?420?570.75次/日

4.35?51.4?太脱拉 94.N?[1.0?6.4????100??23.7?东风牌 N?[1.0?6.4???100??4.35?80??2.2?1.0????100?]?150?178.09次/日

?69.2??1.0?1.0???100??4.35]?150?32.07次/日

N1??N?5.04+27.48+15.48+570.75+178.09+32.07=828.91次/日

设计年限内累积标准轴载（查阅资料：t=12,?=0.6）

Ne1?[(1??)t?1]?365?(1?0.08)12?1]?365?828.91?0.6?3.44?106次 ?N1??=[0.08

B.半刚性材料层底拉应力为设计指标

?16.5??23.0?小客车 N?[1.0?6.4??00.01次/日 ??1.0?1.0???]?120??100??100??25.5??55.1?大客车 N?[1.0?6.4????1.0?1.0???]?300?2.58次/日

100100?????15.3??38.3?跃进牌 N?[1.0?6.4???1.0?1.0??0.42次/日 ???]?900?100??100?888888 - 30 -

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6??49.0??10.1黄河牌 N?[1.0?6.4???1.0?1.0??485.8次/日 ???]?420?100??100??51.4??80?太脱拉 N?[1.0?6.4???60.04次/日 ??2.2?1.0???]?150100100?????23.7??69.2?东风牌 N?[1.0?6.4????1.0?1.0???]?150?7.90次/日

?100??100?N1??N?0.01+2.58+0.42+485.8+60.04+7.90=556.75次/日

888888设计年限内累积标准轴载

Ne2?[(1??)t?1]?365?(1?0.08)12?1]?365?556.75?0.6?2.31?106次 ?N1??=[0.084.3确定土基回弹模量

由设计资料可得其土基回弹模量E0?40MPa

4.4初拟路面结构组合设计方案

柔性路面

细粒式沥青混凝土3cm 中粒式沥青混凝土5cm 沥青稳定碎石18cm 级配碎石15cm 二灰稳定碎石8cm

土基

图4-1 新建柔性路面简图

半刚性基层沥青路面

细粒式沥青混凝土4cm 中粒式沥青混凝土4cm 粗粒式沥青混凝土6cm 二灰稳定碎石20cm

二灰土20cm

土基

图4-2 新建半刚性路面简图

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组合基层沥青路面

细粒式沥青混凝土3cm 中粒式沥青混凝土5cm 沥青稳定碎石10cm 二灰稳定碎石20cm 级配碎石15cm

土基

图4-3 新建组合路面简图

2.路面设计弯沉ld的计算 1）柔性路面

ld=600Ne1?0.2AcAsAB?600?(3.44?106)?0.2?1.1?1.0?1.6?47.31?0.01mm

2）半刚性基层沥青路面

ld=600Ne1?0.2AcAsAB?600?(3.44?106)?0.2?1.1?1.0?1.0?29.57?0.01mm

3）组合基层沥青路面

ld?600Ne1?0.2AcAsAB?600?(3.44?106)?0.2?1.1?1.0?(3?5?10?2)/2?32.53?0.01mm

4.5容许层底拉应力计算

1.计算抗拉强度结构系数 1）对沥青混凝土面层： a.细、中粒式沥青混凝土:

0.09AaNeKs?AC0.22

0.220.09?1.0?3440000==2.47

1.0b.粗粒式沥青混凝土:

0.09AaNeKs?AC0.22

0.220.09?1.1?3440000==2.71

1.0 2) 对无机结合料稳定集料类：

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0.35NeKs?AC0.11

0.110.35?3440000==1.83

1.0 3） 对无机结合料稳定细粒土类：

0.45NeKs?AC0.11

0.110.45?3440000==2.36

1.02.计算各层材料的容许层底拉应力

计算结果如下：

?R??SPKS

材料名称 沥青玛蹄脂碎石SMA-13 中粒式沥青混凝土 Superpave-20 粗粒式沥青混凝土 Superpave-25 大粒径沥青稳定碎石 LSAM25-35 二灰稳定碎石 级配碎石 二灰土 表4-4材料力学特性表 抗压模量(MPa) 材料类型 20°C 15°C 沥青混凝1400 2000 土 沥青混凝1200 1800 土 沥青混凝1000 1400 土 沥青混合1200 1400 料 稳定集料 非整体性 无机结合料 1500 300 750 劈裂强度 (MPa) 1.4 1.0 0.8 0.6 0.5 -- 0.2 容许拉应力 (MPa) 0.57 0.40 0.30 -- 0.27 -- 0.08 4.6 Bisar计算结果修正

（表面弯沉需要修正，Bisar计算的应力无需修正）

注：根据教材《路基路面工程》和《沥青路面设计规范》JTG D50-2006：由于力学计算模型，土基模量、材料特性和参数等方面在理论假设和实际状态

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之间存在一定差异，理论弯沉值和实测弯沉值之间存在一定的误差，因此需要对理论弯沉值进行修正（即对Bisar计算得到的弯沉予以修正），通过大量实测资料进行分析，得到如下实测弯沉和理论弯沉关系式：

ls?llF ll?10002p??c E1

理论弯沉系数：?c?f(h1h2hn?1E2E3E0,...,,...) ???E1E2En?1lSE)0.38(0)0.36 2000?p弯沉综合修正系数： F?1.63(式中：ls： 路面计算弯沉值（单位：0.01mm）；

ll：理论弯沉（即Bisar计算得到的弯沉），（单位：0.01mm）；

p，δ：标准车型的轮胎接地压强(MPa)和当量圆半径（单位：cm）；

?c：理论弯沉系数； E0：土基回弹模量值 (Mpa)；

E1,E2,En?1——各层材料回弹模量(MPa)；

h1,h2,hn?1——各结构层厚度（cm）。

根据上述关系：可以获得实测弯沉与理论弯沉的计算关系式： 联立方程ls?llF和方程F?1.63(lSE)0.38(0)0.36可以推导得到修正公式： 2000?p0.36?1.63llls?2000??2000????E0???p????????(1/0.62)

l因此，弯沉验算时先由Bisar计算得到表面两轮中间A的理论弯沉l，再

由上述公式计算得到路表计算（实测）弯沉ls，然后根据不等式：lS?ld验算弯沉情况。

4.7弯沉及层底拉应力验算

1. 柔性路面 ll?33.18(0.01mm)

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rhw7.html