毕业设计（论文）-一级公路k23+000~k25+000段的道路设计 48页

邵阳学院毕业设计（论文）内容提要本毕业设计课题为某一级公路K23+000-K25+000段施工图设计。公路全长2km,在本设计中为满足缓和曲线要求，JD4延长至k25+556，公路全长2.556km，设计时速为80km/h。路基宽24.5m。本设计包括几何设计和结构设计。在几何设计中，又包括平面设计、纵断面设计、横断面设计。本段路线平曲线共有交点4个，平均每公里约0.785个，曲线半径最小为800m。整段路没有采用极限平曲线半径，都是简单曲线。路线最大纵坡为0.781%，在结构设计中，又包括了路基路面设计、涵洞设计、防护工程设计。本设计包括2个涵洞设置。防护工程按工程需要，只包括护坡设计。除了几何设计和结构设计外，本设计还包括了施工图预算。关键词：一级公路；几何设计；结构设计；施工图预算II 邵阳学院毕业设计（论文）ContentSummaryThesubjectofgraduationdesignisaconstructiondesignforafirst-classhighwayfromK23+000toK25+000section.Theroadofalllengthis2km,Inthisdesigntomeettherequirementoftransitioncurve,JD4extensiontothek25+556,highwayisfull-length2.556km,thedesignspeedis80km/h.andthewidthofroadbedis24.5m.Thedesignofthissecondaryroadincludesgeometricdesignandstructuraldesign.Ingeometricdesign,thegraphicdesign,longitudinaldesignandcross-sectionaldesignareincluded.Thereare4intersectionoftheflatcurveoftheroadandit’sabout0.785perkmonaverage.Theminimumofradiusis800m.Thelimitoffaltcurveradiusisn’tused,thesimplecurveisonlyused.Thebiggestlongitudinalslopeoftheroadis0.781%.Instructuraldesign,roadbedandpavementdesign,culvertdesign,protectionengineeringdesignareincluded.Thedesignincludes2culvertsdesign.Accordingtotheneedsofengineering,theslopeprotectiondesignisjustincludedintheprojectofprotection.Inadditiontothegeometricdesignandstructuraldesign,thedesignincludesthecalculationoftheprojectandconstructionplansofbudget.Keywords:First-classhighway;geometricdesign,structuraldesign,constructionplansofbudgetII 邵阳学院毕业设计（论文）1总概况1.1工程概况本课题为某一级公路K23+000~K25+000段的道路设计，路线总长2000m。在本设计中为满足缓和曲线要求，JD4延长至k25+556，公路全长2556km，本路段地形属于平原微丘区，地势起伏不大。多为水田，路段内存在岩石较完整，多为花岗岩和玄武岩等，局部地段有淤泥质粘土，呈软塑状，给路线开挖带来了一定的困难。沿线居民区供电及工程用电，可以沿线接用。本设计区年降水量600～1000mm,4～6月份约占全年降水量的40%，7～9月份常有伏旱或秋旱。沿线地下水，有第四纪覆盖层中的孔隙潜水及基岩裂隙水两种。据调查，孔隙潜水及红砂岩地段的基岩裂隙水水质均较好，为村民的主要饮用水源，对混凝土无侵蚀。1.2设计标准1.2.1主要技术指标(1)公路等级：平原微丘一级公路(2)公路类型：新建公路(3)设计荷载：公路Ⅱ级(4)行车道宽度：7.5×2m(5)路基宽度：24.50m(6)设计车速:80km/h(7)最大纵坡：5%(8)圆曲线最小半径：极限值250m，一般值400m圆曲线的最大半径不宜超过10000m(9)缓和曲线最小长度：70m(10)直线最大长度：1600m(11)直线最小长度：同向曲线间：480m反向曲线间：160m(12)视觉所需要的竖曲线最小半径：凹形Rmin=2000m46 邵阳学院毕业设计（论文）1.2.2设计依据《公路路线设计规范》（JTG020-2006）人民交通出版社《公路路基设计规范》（JTG030-2004）人民交通出版社《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）人民交通出版社《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2002）人民交通出版社《公路桥涵设计通用规范》（JTGD40-2002）人民交通出版社1.3本文研究主要内容本毕业设计的任务就是在教师的指导下完成某一级公路K28+800～K32+300段施工图设计工作，具体内容包括平面设计、路基设计、路面设计、纵断面设计、横断面设计、公路排水设计及预算、设计文件的编制和图纸绘制。并了解和熟悉路线设计程序、方法和文件的组成，以及路线设计软件的使用方法等。1.3.1资料整理与分析设计资料是设计的客观依据，必须认真客观地分析。首先要对设计任务书提供的各种资料加以理解和必要的记忆，明确对设计的影响，在头脑中对工程要求、自然条件、材料供应情况和施工条件等，构成一幅明晰的画面；其次要对资料进行分析、概括和系统地整理，从中抽取、确定有关设计数据。1.3.2路线平面、纵断面及横断面设计。⑴平面设计，包括中线平面设计、计算，以及中桩坐标计算等。⑵纵断面设计，包括纵断面拉坡，平纵线形综合处理，竖曲线设计以及中桩的填挖高度计算和纵断面图的绘制等。⑶横断面设计，包括横断面“戴帽”，超高、加宽的计算，以及横断面图的绘制等1.3.3排水设计依据交通部颁布JTJ018-97《公路排水设计规范》的有关规定设计。路基路面排水设计根据路线平纵面和涵洞位置及地形进行全面布局，形成完善的排水系统，使降水能尽快排出路基路面，保持路基路面干燥，确保行车安全和路基的稳定。1.3.4设计文件毕业设计文件包括设计说明书和计算书。说明书交代设计内容、设计意图。计算书交代设计中的具体计算方法和过程。1.3.5设计图纸和表格46 邵阳学院毕业设计（论文）一般要求绘制路线平面图、纵断面图、路基标准横断面图、路基一般设计图、横断面设计图、路面设计图、路基排水设计图、路基防护设计图等主要图纸，编制直线、曲线及转角表、路基设计表、路基土石方数量计算表、施工预算等表46 邵阳学院毕业设计（论文）2平面及纵断面设计2.1选线选线是在道路规划路线起终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线的工作。2.1.1道路选线的一般原则(1)在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方论证、比选的基础上，选定最优路线方案。(2)路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、营运费用节省、效益好、并有利于施工和养护。(3)选线应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。2.1.2选线的步骤和方法选线的任务就是在众多的方案中选出一条符合设计要求、经济合理的最优方案。选线一般按工作内容分三步进行:⑴路线方案选择路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向。此项工作通常是在小比例尺地形图上从较大面积范围内找出各种可能的方案，收集各可能方案的有关资料，确定一条有比较价值的方案。⑵路线带选择在路线基本方向选定的基础上，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。⑶具体定线经过上述两步的工作，路线雏形已经明显勾画出来。定线就是根据技术标准和路线方案，在有利的路线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。2.1.3选线方案的确定46 邵阳学院毕业设计（论文）⑴路线总体布局路线基本走向的选择,应根据指定的路线走向(路线起、终点和中间点的主要控制点)和公路等级，及其在公路中的作用,结合铁路、航空、空运、管道的布局和城镇、工矿企业资源情况,以及水文、气象、地质、地形等自然条件,由面到带,从所有可能的路线方案中,通过调查、分析、比选,确定一条最优路线方案。地形图识别与简要说明：资料所给的地形图为某一级公路路段,该地形农田居多、起伏不大,为平原微丘地区。基于本定形图地形地貌，并结合平原微丘选线的特点，本设计中选线主要考虑以下几个因素：①平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形相适应，与周围环境相协调②行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速公路应尽量满足③保持平面线形的均衡和连贯④应避免连续急弯的线形⑤平曲线应有足够的长度⑥各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量选用较大的圆曲线半径,按直线—缓和旋线—圆曲线—缓和旋线—直线的顺序组合⑵路线方案选择路线方案选择主要是解决起终点间路线基本走向问题，此项工作通常是在小比例尺地形图上从较大面积范围内找出可能的方案，收集有关资料，确定一条有价值的方案。⑶路线带选择在路线基本方向选定的基础上，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。(4)具体定线经过上述两步的工作，路线雏形已经明显勾画出来。定线就是根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的路线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。2.2平面设计2.2.1平面线形设计的一般原则⑴平面线形应直捷、连续、均衡，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。⑵行驶力学上的要求是基本的、视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足。⑶保持平面线形的均衡连贯。46 邵阳学院毕业设计（论文）①直线尽头不能接以小半径曲线。②高、低标准之间要有过渡。⑷平曲线应有足够的长度。（既满足最小平曲线长度）⑸各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量选用较大的圆曲线半径。⑹两同向曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线相连，否则应调整使之成为一个单曲线或运用回旋线组合成卵形、凸形、复合形等曲线。⑺两反向曲线间夹有直线段时，以设置不小于最小直线长度为宜。⑻应避免连续急弯的线形，可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。2.2.2设计参数本公路是平原微丘一级公路，由《公路路线设计规范》和《公路工程技术标准》可得设计行车速度为80km/h，反向曲线间最短距以不小于2V为宜，即160m，同向曲线间最短直线长度以不小于6V为宜即480m，圆曲线一般最小半径400m，极限最小半径为250m，缓和曲线长度最小长度为70m。2.2.3线形选择及参数确定本设计中平面线形采用的方案综合考虑了经济、便民及环境等因素，平面线形连续、顺适，线形指标较高。本设计包括起终点设计4个交点桩，其圆曲线半径以及缓和曲线长度等取值都满足《公路路线设计规范》和《公路工程技术标准》要求，且取值较优。具体线形指标见表B-02——《直线、曲线及转角表》。2.2.4平曲线计算（1）带缓和曲线的道路平曲线见图2.1,其几何要素计算公式如下：（2.1）（2.2）（rad）（2.3）(m)（2.4）(m)（2.5）(m)（2.6）(m)（2.7）46 邵阳学院毕业设计（论文）图2.1“基本型”曲线（2）具体计算JD1:拟定切线长m曲线总长m外距超距曲线主点桩号计算：K23+698.573-242.305=K23+456.268K23+456.268+150=K23+606.268K23+606.268+479.429-2×150=K23+785.697K23+785.697+150=K23+935.697K23+456.268+479.429/2=K23+935.697,K23+935.697+5.182/2=K23+698.573校核无误。JD2:拟定46 邵阳学院毕业设计（论文）切线长曲线总长外距超距曲线主点桩号计算：K24+675.864-421.191=K24+244.672K24+244.672+160=K24+404.672K24+404..672+834.84-2×160=K24+919.508.K24+919.508+160=K25+079.508K24+244.67+834.84-320/2=k24+662.090,=k24+662.090+27.547/2=k+675.864校核无误。2.3纵断面设计本设计地面标高及横断面高程均在纸上直接读取。设计采用“纬地CAD”软件进行纵断面设计，确定设计标高。2.3.1纵曲线线形设计的一般原则⑴纵面线形应与地形相适应，设计成视觉连续，平顺而圆滑的线形，避免在短距离内出现频繁的起伏。⑵应避免能看见近处和远处而看不见中间凹处之线形。⑶较长的连续上坡路段，将最陡的纵坡放在底部，接近坡顶的纵坡宜适当放缓。⑷相邻纵坡之代数差小时，应尽量采用大的竖曲线半径。⑸交叉处前后的纵坡应平缓。⑹在积雪或冰冻地区，应避免采用陡坡。2.3.2平曲线与竖曲线的组合一般原则⑴平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线，即所谓的“平包竖”。⑵平曲线与竖曲线大小应保持均衡。46 邵阳学院毕业设计（论文）⑷要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。⑸计算行车速度≥40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。⑹平、纵面线形组合必须注意与路线所经地区的环境相配合。对计算行车速度高的公路，线形设计和周围环境配合尤为重要。2.3.3最大纵坡和最小纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值，平原微丘一级公路最大纵坡5%。在长路堑、低填以及其他横向排水不通畅地段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，应采用不小于0.3%的纵坡，一般情况下以不小于0.5%为宜。2.3.4坡长限制⑴最短坡长限制最短坡长的限制主要是从汽车行使平顺性的要求考虑的。由《公路路线设计规范》可知一级公路最短坡长为200m。⑵最大坡长限制所谓最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行使，当车速下降到最底允许速度时所行使的距离。《公路路线设计规范》规定一级公路的最大坡长：当纵坡坡度为3%时是1100m，当纵坡坡度为4%时是900m，而当纵坡坡度在3%以下时可不限坡长。2.3.5纵坡设计步骤准备工作：绘制标准A3图框，并按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线，填写有关内容。同时应收集和熟悉有关资料，并领会设计意图和要求。标注控制点：所谓控制点就是影响纵坡设计的标高控制点。如路线起终点，越岭垭口、居民区、河流、立体交叉点等。本路线经过的地方没有其它已有的建筑物，并且可以根据设计的需要对起终点进行适当的填挖，故没有控制点。试坡：试坡主要是在已标注“控制点”、“经济点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，本着以“控制点”为依据，照顾多数“经济点”的原则，在这些点位间进行穿插与取直，试定出若干直坡线。对各种可能坡度线方案反复比较，最后定出既符合技术标准，又能满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定坡度线，将前后坡度线延长交会出变坡点的初步位置。46 邵阳学院毕业设计（论文）调整：初定纵坡后，将所定的坡度与选线时坡度的安排比较，二者应基本相符，若有较大差异时应全面分析，权衡利弊，决定取舍。然后对照技术规范检查设计的最大、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平纵组合是否得当，以及路线交叉、桥隧和接线等处的纵坡是否合理，有问题应及时调整。核对：根据有控制意义的横断面校对纵坡线。如高填深挖、地面横坡较陡路基等，在纵断面图上直接读出对应桩号的填、挖高度，粗画横断面，检查是否填挖过大、坡角落空或过空等。定坡：经调整核对无误后，把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高记下。本设计中只设1个变坡点，竖曲线设计见下表2.1：表2.1纵坡设计成果桩号竖曲线标高（m）凸曲线半径R（m）凹曲线半径R（m）切线长T（m）外距E（m）起点桩号终点桩号K23+000142　　　　　　K24+100133.4074　8500048.09390.136K24+051.906K24+148.094K25+360137.8234　2.3.6竖曲线计算如图2.2所示，设变坡点相邻两纵坡坡度分别为和，它们的代数差用表示，即，当为“+”时，表示凹形竖曲线；为“-”时，表示凸形竖曲线图2.2竖曲线要素示意图46 邵阳学院毕业设计（论文）⑴用二次抛物线作为竖曲线的基本方程式(2.25)式中：—坡差（%）；L—竖曲线长度(m)；R—竖曲线半径(m)。竖曲线诸要素计算公式竖曲线长度L或竖曲线半径R:（2.26）竖曲线切线长T：因为,则（2.27）竖曲线上任一点竖距h:因为则（2.28）竖曲线外距E:（2.29）⑵竖曲线计算竖曲线计算，以变坡点计算各曲线要素：变坡点：K24+100,高程为133.4074m，i1=-0.%,i2=0.%⑶计算竖曲线要素竖曲线半径取R=8500m曲线长m切线长m外距⑷计算设计高程竖曲线起点桩号=K24+100-48.0939=K24+051.906竖曲线起点高程=133.4074+48.0939×0.01131=133.46 邵阳学院毕业设计（论文）⑸本设计的设计高程成果见表B-09—《路基设计表》2.3.7方案总结本设计中平面线形采用的方案综合考虑了经济、便民及环境等因素，平面线形连续、顺适，线形指标较高。纵断面设计中,竖曲线线形与地形起伏不大吻合,在一定程度上增加了土石方数量,但由于竖曲线线形较好,初步估计土石方填挖仍可趋于平衡。平纵组合方面,虽然只有竖曲线一符合“平包竖”组合方式,但第二个竖曲线所对应的平曲线缓而长根据规范可不要求平，竖曲线一一对应，所以平，纵线形几何要素大小设置还是较为均衡，组合方式也是比较合理的。路线纵断面设计成果见表B-03—《纵坡、竖曲线表》和图ZDM-01-04—《路线纵断面图》。46 邵阳学院毕业设计（论文）3横断面设计3.1横断面形式及组成3.1.1横断面形式由于填挖情况的不同，路基横断面的典型形式，可归纳为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。路堤是指全部用岩土填筑而成的路基；路堑是指全部在天然地面开挖而成的路基；当天然地面横坡大，且路基较宽，需要一侧开挖而另一侧填筑时，为半填半挖路基。3.1.2横断面组成一级公路的路基横断面分为整体式和分离式两类。本设计为整体式。整体式断面包括行车道、中间带、路肩以及紧急停车、爬坡车道、变速车道等组成部分。公路横断面构成见图3.1。⑴路基宽度确定图3.1公路横断面构成路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之和。技术等级高的公路，设有中间带、路肩以及紧急停车、爬坡车道、变速车道等均包括在路基宽度范围内。本设计路线采用整体式路基横断面，由《公路工程技术标准》可知，一级公路路基宽度一般值为24.5m，本设计中路基宽度设为24.5米。整个路幅宽度组成如下：整个路幅宽度划分为:中央分隔带宽度：2.0m行车道宽度：2×7.5m硬路肩宽度：2×2.5m（含2×0.5m路缘带）路缘带宽度：2×0.5m土路肩宽度：2×0.75m⑵路基高度①《公路路线设计规范》（JTG020—200646 邵阳学院毕业设计（论文））规定新建一级公路路基设计位置为中央分隔带中心线，设计标高为中央分隔带外侧边缘标高。②沿河及受水浸淹的路基设计标高应高出设计洪水频率（1/100）计算的设计水位0.5m以上。3.2路拱、超高3.2.1路拱由《公路路线设计规范》可知，高速公路、一级公路整体式路基位于中等强度降雨地区时，路拱坡度宜取2.0%，本设计中路拱横坡度取2.0%，土路肩取3.0%。3.2.2超高（1）为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式，这就是曲线上的超高。（2）绕中间带边缘旋转:将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转,使之各自成立独立的单向超高断面,此时中央分割带维持原水平状态。（3）超高缓和段长度双车道公路超高缓和段长按下式计算：(3.1)式中：Lc—超高缓和段长（m）β—旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（m）—超高坡度与路拱坡度的代数差（%）—超高渐变率根据上式计算的超高缓和段长，应凑成5米的整倍数,并不小于10米的长度。本设计中超高横坡度取3%。具体计算如下：其中超高渐变率；根据《道路勘测设计》中规定若计算出的，但只要超高渐变率，仍取图3.2超高计算点位置图46 邵阳学院毕业设计（论文）（4）横断面上超高值的计算:见表3.1表3.1绕中央分隔带边缘旋转超高值的计算公式超高位置计算公式x距离处行车道横坡值备注：圆曲线上C1.计算结果均为与设计高之差；2.设计高程为中央分隔带外侧边缘的高程；⒊加宽值按加宽计算公式计算；⒋当时，为圆曲线上的超高值；D0过渡段上D0C式中：B—左侧（或右侧）行车道宽度（m）；—左侧路缘带宽度（m）；—右侧路缘带宽度（m）；—x距离处路基加宽值（m）；—超高横坡度；—路拱坡度；—超高缓和段中任意一点至超高缓和段起点起点的距离（m）；横断面上超高值具体计算成果见表B--12——《路基设计表》。3.3视距保证高速公路、一级公路的视距采用停车视距。各级公路的每一条车道均应保证有大于《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）中规定的停车视距，设计时速为80km/h的一级公路为110m。3.3.1横净距计算本设计中平曲线设有缓和曲线，且，因此横净距计算公式如下：（3.2）（3.3）式中：—视距线所对的原心角（º）；—视距（m）；—曲线内侧行驶轨迹的半径（m）,其值为未加宽前路面内缘的半径加上1.5（m）；—最大横净距（m）。46 邵阳学院毕业设计（论文）3.3.2具体计算根据《公路路线设计规范》，设计时速为80km/h的一级公路的停车视距为110m。因此：其中：由于＞=0.192m,满足视距要求。3.4合成坡度合成坡度是指在设有超高的平曲线上，路线纵坡与超高横坡所组成的坡度，其计算公式为：（3.4）式中：合成坡度纵坡坡度（%）超高横坡度根据《公路路线设计规范》（JTGD20—2006）中规定，设计时速为80km/h的一级公路的最大合成坡度为10.5%，同时规定最小合成坡度不宜小于0.5%。本设计中超高横坡度为3%，纵坡坡度最大值为3.5%，验算如下：故所采用的坡度合理。3.5路基填土与压实3.5.1填土的选择根据《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）规定：(1)填方路基应优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料，填料最大粒径应小于150㎜。(2)泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机土及易溶盐超过允许含量的土等，不得直接用于填筑路基。(3)冰冻地区的路床及浸水部分的路堤不应直接采用粉质土填筑。(4)液限大于50%、塑性指数大于26的细粒土，不得直接作为路堤填料。46 邵阳学院毕业设计（论文）(5)浸水路堤应选用渗水性良好的材料填筑。当采用细砂、粉砂作填料时，应考虑振动液化的影响。(6)桥涵台背和挡土墙墙背应优先选用渗水性良好的填料。在渗水材料缺乏的地区，采用细粒土填筑时，宜用石灰、水泥、粉煤灰等无机结合料进行处治。本设计填方路基采用土石混合料等填筑，优先采用强度高、粒径小、透水性良好的材料进行填筑。填筑时分层填筑。透水性较小的土壤填于下层，透水性较好的土壤填于上层，以利于排水和路基分层压实稳定，这样可以避免出现土壤杂乱填筑所导致的水囊与滑动现象。路基的强度与稳定性，取决于土的性质和当地的自然因素。并与填土的高度和施工技术有关。在填土时应综合考虑，据《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）可知，一级公路路基填料最小强度和最大粒径如表3.2表3.2路基填料项目分类路面底面以下深度（cm）填料最小强度(%)一级公路填料最大粒径（cm）填方路基上路床0-30810下路床30-80510上路堤80-150415下路堤150以下315零填及路堑路床0-308103.5.2不同土质填筑路堤⑴如透水性较小的土层，位于透水性较大的土层下面，则透水性较小的土层表面应自填方轴线向两边做成不小于4%的坡度。⑵如透水性较大的土层位于透水性较小的土层下面，则透水性较大的土层表面应做成平台。⑶为了防止雨水冲刷，可覆盖透水性较小的土层。⑷允许使用取土场内上述各种土的天然混合物。⑸透水的土与不透水的土，不能非成层使用，以免在填方内形成水囊。3.5.3路基压实为了保证路基的强度和稳定性，使路面有一个必要的稳固基础，填方路基应分层铺筑，均匀压实，其压实标准据《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）。3.6道路用地46 邵阳学院毕业设计（论文）修建道路和养护道路以及布置道路的各种设施都需要占用土地。这些土地的征用必需要遵照国家的有关政策办理，既要满足确实因建设需要必须使用的地幅，又要精打细算，充分考虑我国珍贵的土地资源，尽可能从设计和施工等方面节省每一寸土地。在道路用地范围内，不得修建非路用房屋，开挖渠道及其它设施。道路用地的具体范围：⑴公路路堤两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，或路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外不小于1m范围内的土地，在有条件的地段，高速公路和一级公路不小于3m范围内的土地为公路路基用地范围。⑵高填深挖路段，可能因取土、弃土以及在路基的开挖填筑和养护过程中占用更多的土地，加之路基可能产生沉陷、变形等原因，所以这种地段应根据计算确定用地范围。⑶公路沿线设施及路用房屋、料场、苗圃等，应在节约用地的原则下，尽量利用荒山或荒坡地，并根据实际需要确定用地范围。3.7路基土石方计算及调配路基土石方是公路工程的一项重要工程量，在公路设计和路线方案比较中，路基土石方数量的多少是评价公路测设质量的主要技术经济指标之一。其工程量大小直接影响公路工程造价。3.7.1土石方数量计算本设计中采用的计算公式为（3.5）式中：—体积即土石方数量（）；—分别为相邻断面的面积（）；—相邻断面之间的距离（m）。此法计算简易，较为常用，一般称之为“平均断面积”。3.7.2路基土石方调配土石方调配的目的是为了确定填方用土的来源，挖方弃土的去向，以及计价土石方的数量和运量等。1.土石方调配原则⑴考虑横向平衡。⑵考虑桥隧的影响。⑶纵向调运及考虑经济运距问题。⑷考虑对农业生产的影响。46 邵阳学院毕业设计（论文）⑸优先考虑上下线的土方竖向调配。2.关于调配计算的问题⑴经济运距：是确定借土或调运的限界。当调运距离小于经济运距时采取纵向调运是经济的，反之，则可考虑就近借土。其值按下式计算：经济运距（3.6）式中：—单价（）；—远运运费单价（）；—免费运距（）⑵在土石方调配中，所有挖方无论是“弃”或“调”，都应予以计价。但对于填方则不然，要根据用土来源决定是否计价。如果是路外借土，须计价，若是移挖作填，则不应计价。计价土石方数量=挖方数量+借土数量⑶一般工程上所说的土石方总量，实际上是指计价土石方数量。本设计中土石方计算见表B-07——《路基土石方数量计算表》。46 邵阳学院毕业设计（论文）4排水及防护4.1路基排水路基排水的任务，就是将路基范围内的土基湿度降到一定的限度以内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基路面具有足够的强度和稳定性。路基排水设计包括地表排水设计和地下排水设计。其设计的一般原则是：⑴排水设计应根据公路等级、沿线地形、地质、气象、桥涵位置等综合考虑，合理布置并有足够的排水能力，完善对出水口的处理，使各项设施衔接配合，确保排水畅通和养护工作量最小。⑵应与农田水利建设规划相配合，防止冲毁农田或危害农田水利设施。当路基占用灌溉沟渠时，应予恢复，并采取必要的防渗措施。⑶公路穿过村镇居民区，排水设施及建设应与现有供水、排水设施及建设规划相协调。⑷排水要因地制宜，经济适用，排水沟渠应选择地形、地质较好的地段通过，以节约加固工程投资。4.1.1地表排水地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带等设施。一级公路路基地表排水设施的概率流量计算采用15年的重现在期内任意30min的最大降雨强度(mm)，各类地表排水沟沟顶高出设计水位0.2m以上。1.边沟边沟的用途是汇集和排除路面、路肩和边坡坡面上流下的表面水。本设计中边沟为尺寸为对称梯形，高h=0.6m、底宽b=0.6m,边沟内侧边坡1：1。边沟出水口附近水流冲刷比较严重，必须采取相应措施。边沟的纵坡度应尽量与路线纵坡保持一致。平坡路段，边沟宜保持不小于0.3%的纵坡。当路线纵坡坡度小于沟底所必需的最小纵坡坡度时，边沟应采用沟底最小纵坡坡度，并缩短边沟出水口的间距。一级公路的土质边沟，均应采用防护措施。边沟不宜过长，尽量使沟内水流就近排至路旁自然水沟或低洼地带，必要时设置涵洞，将边沟水横穿路基从另一侧排出。出水口的间距，不宜超过500m。边沟出水口的排放应结合地形、地质条件及桥涵水道位置，引排到路基范围外，使之不冲刷路堤坡脚。46 邵阳学院毕业设计（论文）边沟的排水量不大，一般不需要进行水文、水力计算。为了防止边沟水流漫溢或产生冲刷，应尽可能利用当地有利地形条件，采取相应措施，将边沟水流分段排除于路基范围之外或引入自然沟渠，减少边沟的集中流量。具体尺寸见图4.1图4.1边沟结构图2.排水沟排水沟的主要用途在于引水，将路基范围内各种水源的水流，引至桥涵或路基范围以外的指定地点。排水沟的平面布置，取决于排水要求与当地地形。排水沟的布置，必须结合地形自然条件，因势利导，平面上力求短捷平顺，以直线为宜，必须转向时，尽量采用较大半径（10～20m以上），徐缓改变方向，保证水流舒畅；纵面上控制最大和最小纵坡，以1%～3%为宜，纵坡大于3%，需要加固，大于7%，则应改用急流槽。排水沟采用梯形断面，底宽与深度均为0.6m,边坡率为1:1。4.2路面排水设计4.2.1路面表面排水路面表面排水的主要任务是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面积水而影响安全。路面表面排水设计应遵循下列原则:⑴降落在路面上的雨水，应通过路面横向坡度向两侧排走，避免行车道路路面范围内出现积水。⑵在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下，应采用在路堤边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。⑶在路堤较高，边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流冲刷，或者坡面虽已采用防护措施但仍有可能受到冲刷时，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路面表面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤。⑷设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水断面内的水面，在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘。46 邵阳学院毕业设计（论文）当路基横断面为路堑时，横向排流的表面水汇集于边沟内。当路基横断面为路堤时，采用两种方式排除路面表面水：一是让路面表面水以横向漫流形式向堤坡面分散排放；另一种方式是在路肩外侧设置拦水带，将路面表面水汇集在拦水带同路肩铺面（或者路肩和部分路面铺面）组成的浅三角形过水断面内，然后隔一定距离设置的泄水口和急流槽集中排放在路堤坡脚外。设在硬路肩边缘的拦水带的顶面应略高于过水断面的设计水面高。4.2.2路面边缘排水为防止路面雨水漫流冲刷填方边坡，在填方边坡高度≥2m的非骨架内草皮护坡的直线及弯道超高段内侧硬路肩边缘设置路肩拦水沟，每隔一定距离设路堤急流槽，将路面水引入坡脚排水沟。4.3排水系统组合设计本设计路基地表排水设施由边沟、排水沟、截水沟、急流槽等构成，地下排水设施主要是采用盲沟，路面排水设施由路肩排水和中央分隔带排水设施所组成，主要由路肩排水沟、纵向排水沟、横向排水管等构成。为排除路面结构层渗透水，在基层边缘填筑天然砂砾，将渗透水从边沟或边坡排走。中央分隔带排水：采用填土表面植草绿化和植树防眩方案。为排除中央分隔带内下渗雨水，在土基顶面设置纵向排水盲沟，埋设带孔PVC-U管。在超高路段上设置矩形混凝土排水沟，并设横向排水管、急流槽将水排入排水沟。路面边缘排水：为防止路面雨水漫流冲刷填方路堤边坡，在弯道超高段内侧硬路肩边缘设置路肩拦水沟，每隔一定距离设路堤急流槽，将路面水引入坡脚排水沟。路面结构层间排水：为排除路面结构层渗透水，在基层边缘填筑天然砂砾，将渗透水从边沟或边坡排走。4.4边坡防护坡面防护，主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及湿度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程，从而保护路基边坡的整体稳定性，在一定程度上还可以兼顾路基美化和协调自然环境。边坡防护设施不承受外力作用，必须要求坡面岩土整体稳定牢固，但护面墙可用于极限稳定边坡。对于土路堤的坡面铺砌防护工程，最好待填土沉实或夯实后再施工，并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先整平，坑洼处应填平夯实。常用的坡面防护设施有植物防护和工程防护两大类。4.4.1植物防护46 邵阳学院毕业设计（论文）植物防护就是在边坡上种植草丛或树木或两者兼有，以减缓边坡的水流速度，利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻冲刷，调节边坡土的湿温，起到固结和稳定边坡的作用。植物防护还可以绿化环境，美化路容，易于和周围景观协调。它可视为有生命防护，这对于坡高不大，边坡比较平缓且适合种植的土质边坡都是应当首先选用的防护设施，其方法有种草、铺草皮和植树。土质边坡防护也可采用拉伸网草皮、固定草种布和网格固定撒种，用土工合成材料进行土质边坡防护的边坡坡度宜1:1.0～1:2.0之间。。边坡防护工程应在稳定的边坡上设置。在适宜于植物生长的土质边坡上，应优先采用种草、铺草皮、植树等植物防护设施。由于本设计路段以粘性土为主，且路堤边坡为1：1.5，坡度较缓，因此在本设计中，对于一般路堤，植物防护设施主要采用种草和铺草皮。⑴种草种草适用边坡坡度不陡于1:1，不浸水或短期浸水但地面径流速度不超过0.6m/s，坡面冲刷轻微和任何适宜种草的路堤、路堑边坡，且边坡高度不高的边坡。。草的品种选择应注意:①选用草籽应注意当地的土壤和气候条件，通常应以容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密或有匍匐茎的多年生草种为宜。通常有白茅草、鱼肩草、鼠尾草和小冠花猫尾草等。最好采用几种草籽混合种植，使之生成一个良好的覆盖层。②种草时草籽应掺砂或土粒拌和，使之播种均匀，播种时间以及气候温暖，湿度较大的春季或雨季为宜。⑵铺草皮铺草皮需预先备料，草皮可就近培育，切成整齐块状，然后移铺在坡面上。铺时应至下而上，并用竹木小桩将草皮定在坡面上，使之稳固。草皮根部土应随草切割，坡面要预先整平，必要时加铺种植土，草皮应随挖随铺，注意相互紧贴。①适用于边坡较高、较陡或冲刷较严重的地方。②铺草皮的方式采用方格式草皮，即在边坡上把草皮作成45°斜角的带状铺砌，组成1.0m×1.0m或1.5m×1.5m的方格形。在路肩边缘以下和坡脚部分用几条带状的草皮铺砌，或在方格内铺草连成一片。③注意事项：Ⅰ.草皮选用根系发达，茎矮叶茂的耐旱草种，如白茅草。干枯、腐朽及喜水草种不宜选用，泥沼地区的草皮禁用；Ⅱ.铺草皮前应将边坡表面挖松整平，如有地下水露头，应作好排水措施；Ⅲ.铺草皮应在春季或初夏；Ⅳ.路堑边坡铺草皮时，应铺过路堑顶部1m或铺至截水沟边。46 邵阳学院毕业设计（论文）5涵洞设计5.1概述涵洞主要是为渲泄地面水流（包括小河沟）而设置的横穿路基的小型排水结构物。5.1.1涵洞分类按结构型式不同可分为管涵、盖板涵、拱涵、箱涵。5.1.2各种构造型式涵洞的适用性和优缺点1.管涵：①适用于有足够填土高度的小跨径暗涵。②对基础的适应性及受力性能较好、不需墩台，圬工数量少，造价低。2.盖板涵：①适用于要求过水面积较大时，低路堤上的明涵或一般路堤的暗涵。②结构较简单，维修容易。跨径较小时用石盖板；跨径较大时用钢筋混凝土盖板。3.拱涵：①适用于在跨越深沟或高路堤时设置。山区石料资源丰富，可用石拱涵。②跨径较大,承载潜力较大。但自重引起的横载也较大,施工工序较繁多。4.箱涵:：①适用于在软土地基时设置。②整体性强。但用钢量多,造价高,施工较困难。5.1.3涵洞选用原则涵洞应根据所在公路的使用任务、性质和将来的发展需要，按照适用、经济、安全和美观的原则进行设计。涵洞类型选择应符合因地制宜、就地取材和便于施工、养护的原则。一条公路上的类型应尽量一致，尽可能采用统一的标准形式，以利于施工。同时，公路涵洞设计应适当考虑农田排灌的需要。5.1.4涵洞的拟定在本设计路段中设有两个涵洞，分别位于K24+404.673和K24+850.00。考虑到管涵对基础的适应性及受力性能较好、不需墩台，圬工数量少，造价低、农田灌溉、小溪径流量很小等问题。所以拟定于两处设置圆管涵。5.1.5.具体成果见图YGH-01——《涵洞构造图》。46 邵阳学院毕业设计（论文）6路面结构设计6.1概述6.1.1路面结构组成⑴面层面层是直接承受车辆荷载作用及大气降水和温度变化影响的路面结构层次，并为车辆提供行驶表面，直接影响行车的安全性、舒适性和经济性。因此，面层应具有足够的结构强度，抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性，而且应当耐磨，不透水；其表面还有良好的抗滑性和平整度。面层可由一层或多层组成；其上层可为磨耗层，其下层可为承重层、连接层或整平层。修筑面层所用的材料主要有：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石混合料等。⑵基层基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并扩散到下面的垫层和土基中去。它应具有足够的强度和刚度，具有良好的扩散应力的能力及足够的水稳定性。基层厚度大时，可设为两层，分别称为上基层和底基层，并选用不同强度或质量要求的材料。修筑基层所用的材料主要有：各种结合稳定土、天然砂砾，各种碎石和砾石、片石，各种工业废渣等。⑶垫层垫层介于土基与基层之间，将基层传下来的车辆荷载应力加以扩散，以减小土基产生的应力和变形，阻止路基土挤入基层中，影响基层结构的性能。修筑垫层的材料强度不一定要高，但水稳定性和隔温性能要好，常用的材料有：砂、砾石、炉渣、水泥或石灰稳定土等。6.1.2路面类型选择按面层所用的材料来分，有水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面等。高等级公路路面的特点是强度高、刚度大、稳定好、使用寿命长，能适应较繁重的交通量，一般采用水泥混凝土路面或沥青路面。水泥混凝土路面，包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土和钢纤维混凝土等面板和基（垫）层所组成的路面。目前采用最广泛的是就地浇筑的普通混凝土路面，简称混凝土路面。沥青路面是用沥青材料作结合料粘结矿料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。沥青路面使用沥青结合料,因而增强了矿料间的粘结力,提高了混合料的强度和稳定性,是路面的使用质量和耐久性都得到提高。46 邵阳学院毕业设计（论文）水泥混凝土路面和沥青路面对比如表6.1：表6.1水泥混凝土路面与沥青路面对比路面类型优点缺点水泥混凝土路面混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性好、有利于夜间行车等特点。（1）对水泥和水的需要量大，这对水泥供应不足和缺水地区带来较大困难。（2）混凝土路面要建造许多接缝，这些接缝不但增加施工和养护的复杂性，而且容易引起行车跳动，影响行车的舒适性。（3）混凝土路面开放交通较迟。（4）另外混凝土路面损坏后，开挖很困难，修补工作量也大，且影响交通。沥青路面与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低、施工期短、养护维修简单、适宜于分期修建等优点。（1）沥青路面透水性小，其稳定性和强度很大程度取决于土层和基层的特性。（2）沥青材料的物理、力学性质受气候和时间因素的影响很大。（3）与水泥混凝土路面相比，修筑费用较高。通过上述对比可以看出，沥青路面具有比较明显的优势。但是，在本设计中，因为当地雨水充沛，同时本工程所在地经济很不发达，与修筑费用较高的沥青路面相比，更适合采用水泥混凝土路面。综合考虑，本设计路段采用水泥混凝土路面。6.2水泥混凝土路面6.2.1设计资料⑴拟采用水泥混凝土路面，设计基准期为30年，交通量年平均增长率按5%计。⑵该公路地属东南湿热区，沿线土质为中液限粘性土，地下水位距路床底2.4m，一般路基处于中湿状态。公路沿线附近有小型采石场和石灰厂，筑路材料丰富。⑶设计依据：《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2002）⑷初始年的主要轴载组成如表6.2所示。表6.2预测交通组成表车型三菱FR415东风EQ140江淮HF150黄河JN162解放CA15长征XD250沃尔沃N8648（辆/日）650120060040200250206.2.2具体计算及验算46 邵阳学院毕业设计（论文）⑴轴载换算对于前后轴载大于40kN的轴数均应换算成标准轴载，不同轴-轮型和轴载的作用次数，按式（6.2.2.1）换算为标准轴载的作用次数。(6.1)(6.2)或(6.3)或(6.4)式中：Ns——100kN的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；Pi——单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴-双轮组轴型级轴载的总重（kN）；——轴型和轴载级位数；——各类轴型级轴载的作用次数；——轴-轮型系数，单轴-双轮组时，=1；单轴-单轮时，按式（6.2）计算；双轴-双轮组时，按式（6.3）计算;三轴-双轮组时,按式(6.4)计算。⑴轴载换算如下表6.3所示：表6.3轴载换算结果表车型Pi（KN）（次/日）Ni（次/日）三菱FR415前轴30.016500后轴51.016500.0136东风EQ140前轴23.70112000后轴69.20112000.3318江淮HF150前轴45.1016000.00176后轴101.51600761.391黄河JN162前轴59.501400.099后轴115.00140374.30解放CA15前轴20.971200后轴70.3812000.7248长征XD250前轴37.801250后轴2×72.600.2500.2147沃尔沃N8648前轴55.001200.0014后轴120.00120369.7746 邵阳学院毕业设计（论文）注：单轴轴载小于40kN，双轴轴载小于80kN的不计。由《混凝土路面设计规范》（JTGD40—2002），一级公路的设计基准期为30年，安全等级为二级，临界荷位处的轮迹横向分布系数η=0.20，交通量年平均增长率为5%。可计算得到设计使用年限内标准轴载累计作用次数Ne为：=次该路段交通等级为重级.⑵初拟路面结构根据一级公路、重交通等级和中级变异水平等级，初拟普通混凝土面层厚度为h=22cm。基层选用水泥稳定砾石（水泥用量6%），厚18cm；底基层采用3%水泥稳定砂砾，厚15cm。路面结构如图6.1所示。图6.1水泥混凝土路面初拟结构图路面结构图见附图LM--01—《路面结构设计图》⑶参数确定JTGD40—《公路水泥混凝土路面设计规范》中，对水泥混凝土路面荷载应力分析计算，采用了弹性三层体系模型，即地基、基层和面层。当面层下设有基层和底基层时，依据等弯刚度的原则将基层和底基层换算为回弹模型和厚度当量的单层结构，用一个基层顶当量回弹模型和基层当量厚度替代。查表取水泥混凝土面层的拉弯强度标准值5MPa，相应弯拉弹性模量标准值为31GPa。已知，路基回弹模量为31Mpa、43Mpa。查表得，低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600MPa，水泥稳定粒料基层回弹模量取1300MPa46 邵阳学院毕业设计（论文）计算基层顶面当量回弹模量：取水泥混凝土面层厚度0.22m和0.24m，则水泥混凝土面层的相对刚度半径分别为：⑷荷载疲劳应力标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算：因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数Kr=0.87。考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数。根据公路等级，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数Kc=1.35.则荷载疲劳应力计算为⑸温度疲劳应力Ⅱ区，查得最大温度梯度取88摄氏度每米。板长5m，/=5/0.664=7.53;/=5/0.724=6.906,有规范可查得水泥混凝土板厚=0.22m，，最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为46 邵阳学院毕业设计（论文）MPa温度疲劳应力系数Kt，查表可得，自然区划为Ⅱ区，a=0.828，b=0.041，c=1.323Kt为：再计算温度疲劳应力：查表得，一级公路的安全等级二级，相应于二级安全等级的变异水平等级为中级，目标可靠度为90%。再据查得目标可靠度和变异水平等级，查得确定可靠度系数。则因而，所选用的普通混凝土面层厚度0.22m可以承受设计基准期内荷载应力和温度的综合疲劳作用。6.3接缝设计6.3.1纵缝⑴混凝土面板的纵缝必须与路线中线平行。纵缝一般为纵向缩缝和纵向施工缝。⑵一次性铺筑宽度大于4.5m时，应设有拉杆的纵向缩缝。纵向缩缝采用假缝形式，锯切的槽口深度应大于施工缝的槽口深度。采用粒料基层时，槽口深度应为板厚的1/3。一次性铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝，纵向施工缝采用平缝，并应设置拉杆。本设计中路面板一次铺筑宽度为3.75m，故只设纵向施工缝，槽口深度为30~40mm，宽度为3~8mm。6.3.2横缝横缝一般分为横向缩缝、胀缝和横向施工缝。横向缩缝采用假缝，深度为面层厚度的1/5~1/4，宽度为3~8mm。在特重交通的公路上，横向缩缝宜加设传力杆；其它各级交通的公路上，在邻近胀缝或路面自由端部的3条缩缝内均宜加设传力杆。46 邵阳学院毕业设计（论文）每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设置横向施工缝。其位置宜设置在胀缝或缩缝处。设在胀缝处的施工缝，结构与设传力杆的滑动型胀缝相同；设在缩缝处的施工缝应采用平缝加传力杆型。在邻近桥梁或其它固定结构物处、与柔性路面相接处、板厚改变处、隧道口、小半径平曲线和凹形竖曲线纵坡变换处，均应设置胀缝。设置的胀缝条数，视膨胀量大小而定。胀缝宽20mm，缝内设置填缝板和可滑动的传力杆。6.3.3拉杆及传力杆1.拉杆⑴拉杆应采用螺纹钢筋，设在板厚中央，并对拉杆中部10cm范围内进行防锈处理。⑵本设计中拉杆采用直径为14mm，长度为700mm的螺纹钢筋,拉杆间距为700mm。2．传力杆传力杆应用采用光圆钢筋，其长度的一半再加上5cm，应涂以沥青或加塑料膜。胀缝处的传力杆，尚应在涂沥青一端加一套子，内留3cm的空隙，填以纱头或泡沫塑料。套子端宜在相邻板中交错布置。46 邵阳学院毕业设计（论文）7公路工程施工图预算7.1预算的作用预算是编制基建计划，确定和控制基本建设投资额的依据。是设计与施工方案优选的依据。是实行基本建设设招、投标，坚订工程合同办理工程拨款和结算的依据。是施工企业加强经营管理，搞好经济核算的基础。7.2预算文件的编制步骤（路面部分）1、熟悉设计图纸和资料2、准备预算资料3、分析外业调整资料和施工方案（1）预算调查资料分析（2）施工方案的分析a.施工方法：同一工程内容，可以采用不同的施工方法来完成，应根据工程设计的意图和要求用工程实际相结合选择最经济的施工方法。b.施工机械：施工机械的选择也将直接影响施工费用，因此应根据选定的施工方法选配相应的机械。c.其他方面：运距远近的选择，材料堆放的位置及仓库的设置、人员高峰期等。4、分项公路工程概预算是以分项工程、概预算表为基础计算和汇总而来的，所以工程分项是概预算工作中一项重要的基础工作。一般公路工程分项是必须满足如下三方面要求：、a.按照预算项目表的要求分项，这是基本要求；b.符合定额项目的要求，定额项目表是定额的主体内容，分项后的分项工程必须能够在定额项目表中直接查到；c.符合费率的要求，其他直接和间接费都是按不同工程类别来确定的费率定额，因此所以分项目应满足其要求。5、计算工程量在编制预算时,应对各分项工程量按工程量计算原则进行计算：一是对设计中已有的工程量进行核对；二是对设计文件中缺少或未列的工程量进行补充计算。计算时应注意，计算单位和计算规则与定额的计算单位及计算规则一致，将计算得的分项工程量填入1-0表中。6、查定额46 邵阳学院毕业设计（论文）预算定额就是以分项工程为对象，统一规定完成，一定计量单位分项工程，所需人工、材料、机械台班消耗数量。根据分项所得的工程细目（分项工程）即可以从定额中查出相应的人工、材料、施工机械；名称、单位及消耗量定额值。查出各分项工程的定额基价并将查得的定额值和定额量、定额单位分别填入0-8表中，再将各项工程的实际工程换算的定额数量乘以相应的定额值即可得出各分项工程的资源消耗数量及定额基价。7、基础单价的计算由1-0表中各种材料，机械及人工并查《XJTU系统用户手册》得到的单价，编制人工、材料、机械台班汇总表（0-3表）8、计算各分项工程的直接费和间接费a.将0-3表的单价填入1-0表的单价栏，由单价数量相乘得出人工费、材料费、机械使用费并可算的工、料、机合计费用；b.根据工程类别和工程所在地区，取定额费率并计算其他费率和间接费率，即编出0-4表；c.将0-4表中各费率填入1-0表中的相应栏目，并以定额基价为基数计算其他直接费和间接费；d.分别在1-0表中计算直接费和定额直接费。9、计算建筑安装工程费建筑安装费用通过0-6表计算（1）将1-0表中各分项工程的直接费、间接费按工程汇总填入0-6表相应栏目；（2）按要求确定施工技术装备费、计划利润、税金的百分率并填入0-6表相应栏目；（3）以定额直接费为基数计算施工技术装备费、计划利润和税金；（4）合计各单位的直接费、间接费、施工技术装备费、计划利润和税金，得到各单位工程的建筑安装费，总计各单位工程的建安费，得到工程项目的建安费。10、实物指标计算汇总1-0表中的人工、主要材料、机械台班数量即得到0-2表。11、编制总预算表进行造价分析（1）编制总预算：将0-6表中的各项填入0-1表中相应栏目，并计算各项技术经济指标。（246 邵阳学院毕业设计（论文））造价分析：根据预算总金额、各单位工程或分项工程的费用，比值和各项技术经济指标进行全面分析，对设计指出修改建议和从经济角度对设计是否合理予以评价，找出挖潜措施12、编制综合预算13、编制说明由于编者经验不足，且资料不足，故有些费用均没有计入，总预算可能偏小，另外涵洞没有计入这次概预算金额中；具体数据和相关图纸见预算表。46 邵阳学院毕业设计（论文）总结毕业设计即将结束，在黄耿东老师的悉心指导下，我已顺利的完成了毕业设计任务。通过两个多月的毕业设计，无论是思想上还是实践动手能力上，都让我有了一定程度的提高，更重要的是培养了一种能从大处、综合性的想问题及思考能力。毕业设计是对大学所学知识的一次检验和总结，也是对综合性思维的一次锻炼，为以后工作打下坚实的基础。在设计中碰到的问题比比皆是，但通过不断的去翻阅各种相关学科资料，参考行业标准、技术规范和有关教材，这些问题都得到系统的解决，通过这样一个过程，让我再一次对专业知识来一个全面地、系统地复习，把所学的知识融会贯通、综合运用起来，不仅加深了自己的理论知识，更重要的是在自己的心里凝聚了一股敢想敢干的底气，有底气才有自信，才能更好的深入到工作中去，如鱼得水的面对工程中的一个又一个难题，为什么呢？因为我有强大的理论知识做后盾，有底气。由于是第一次接触这么一个相对较大的设计课题，不能够统筹兼顾，经常是顾此失彼。就如在选平面线性时没有很好的考虑到以后的纵坡问题，追求了平面线的高指标，导致了纵断拉坡时出现了大填大挖的现象。通过反复修改，路线的选择才得到非常合理的结果，这是由于不能很好的把所学理论与工程实际有机结合，而是自己想当然的认为这样子能行所造成的。不过，通过这次设计，在这方面的收获也是不少的，它教会了我顾全大局，用统筹兼顾的思想看问题。通过此次设计，才了解到纬地软件功能的强大，深刻体会到了计算机作为辅助设计工具的重要作用。经过系统的学习及讨论已基本掌握道路平、纵、横的设计，并能很好的生成三维道路图形，让人更形象的了解我设计的理念及意图。本次设计过程，从平曲线要素的计算，拉纵坡，竖曲线要素的计算，横断面的设计，特别是路基土石方数量的计算，计算机把我们从繁重、枯燥的计算中解放出来，从而有更多的时间和精力投入专业知识的学习及规范的熟悉中。面对马上就要步入社会，走向工作岗位，接触工程实际，拿什么去征服我的工作岗位，拿什么去赢得老板的赏识？答案只有一个，那便是底气，有底气才有自信，有底气才敢作敢为，有底气才能做好工作，而通过此次的毕业设计，无论是思想上还是实践动手能力上，都让我有了一定程度的提高，更重要的是培养了一种能从大处、综合性的想问题及思考能力。有这种能力才能做好工作，才能把工作中把理论知识与生产实践结合起来，通过不断的历练自己、改造自己、提高自己来丰富自己的人生观、价值观。此次设计的完成，为大学四年划上了一个圆满的句号，为将来的人生之路做好第一个实在的铺垫，为我振振有力的臂膀插上了腾飞的羽翼。46 邵阳学院毕业设计（论文）GeometricDesignofHighwaysAAlignmentDesignThealignmentofaroadisshownontheplaneviewandisaseriesofstraightlinescalledtangentsconnectedbycircular.Inmodernpracticeitiscommontointerposetransitionorspiralcurvesbetweentangentsandcircularcurves.Alignmentmustbeconsistent.Suddenchangesfromflattosharpcurvesandlongtangentsfollowedbysharpcurvesmustbeavoided;otherwise,accidenthazardswillbecreated.Likewise,placingcircularcurvesofdifferentradiiendtoend(compoundcurves)orhavingashorttangentbetweentwocurvesispoorpracticeunlesssuitabletransitionsbetweenthemareprovided.Long,flatcurvesarepreferableatalltimes,astheyarepleasinginappearanceanddecreasepossibilityoffutureobsolescence.However,alignmentwithouttangentsisundesirableontwo-laneroadsbecausesomedrivershesitatetopassoncurves.Long,flatcurvesshouldbeusedforsmallchangesindirection,asshortcurvesappearas“kink”.Alsohorizontalandverticalalignmentmustbeconsideredtogether,notseparately.Forexample,asharphorizontalcurvebeginningnearacrestcancreateaseriousaccidenthazard.Avehicletravelinginacurvedpathissubjecttocentrifugalforce.Thisisbalancedbyanequalandoppositeforcedevelopedthroughcannotexceedcertainmaximums,andthesecontrolsplacelimitsonthesharpnessofcurvesthatcanbeusedwithadesignspeed.Usuallythesharpnessofagivencircularcurveisindicatedbyitsradius.However,foralignmentdesign,sharpnessiscommonlyexpressedintermsofdegreeofcurve,whichisthecentralanglesubtendedbya100-ftlengthofcurve.Degreeofcurveisinverselyproportionaltotheradius.Tangentsectionsofhighwayscarrynormalcrossslope;curvedsectionsaresuperelevated.Provisionmustbemadeforgradualchangefromonetotheother.Thisusuallyinvolvesmaintainingthecenterlineofeachindividualroadwayatprofilegradewhileraisingtheouteredgeandloweringtheinneredgetoproducethedesiredsuperelevationisattainedsomedistancebeyondthepointofcurve.Ifavehicletravelsathighspeedonacarefullyrestrictedpathmadeupoftangentsconnectedbysharpcircularcurve,ridingisextremelyuncomfortable.Asthecarapproachesa46 邵阳学院毕业设计（论文）curve,superelevationbeginsandthevehicleistiltedinward,butthepassengermustremainverticalsincethereisoncentrifugalforcerequiringcompensation.Whenthevehiclereachesthecurve,fullcentrifugalforcedevelopsatonce,andpullstherideroutwardfromhisverticalposition.Toachieveapositionofequilibriumhemustforcehisbodyfarinward.Astheremainingsuperelevationtakeseffect,furtheradjustmentinpositionisrequired.Thisprocessisrepeatedinreverseorderasthevehicleleavesthecurve.Wheneasementcurvesareintroduced,thechangeinradiusfrominfinityonthetangenttothatofthecircularcurveiseffectedgraduallysothatcentrifugalforcealsodevelopsgradually.Bycarefulapplicationofsuperelevationalongthespiral,asmoothandgradualapplicationofcentrifugalforcecanbehadandtheroughnessavoided.Easementcurveshavebeenusedbytherailroadsformanyyears,buttheiradoptionbyhighwayagencieshascomeonlyrecently.Thisisunderstandable.Railroadtrainsmustfollowtheprecisealignmentofthetracks,andthediscomfortdescribedherecanbeavoidedonlybyadoptingeasementcurves.Ontheotherhand,themotor-vehicleoperatorisfreetoalterhislateralpositionontheroadandcanprovidehisowneasementcurvesbysteeringintocircularcurvesgradually.However,thisweavingwithinatrafficlane(butsometimesintootherlanes)isdangerous.Properlydesignedeasementcurvesmakeweavingunnecessary.Itislargelyforsafetyreasons,then,thateasementcurveshavebeenwidelyadoptedbyhighwayagencies.Forthesameradiuscircularcurve,theadditionofeasementcurvesattheendschangesthelocationofthecurvewithrelationtoitstangents;hencethedecisionregardingtheiruseshouldbemadebeforethefinallocationsurvey.TheypointofbeginningofanordinarycircularcurveisusuallylabeledthePC(pointofcurve)orBC(beginningofcurve).ItsendismarkedthePT(pointoftangent)orEC(endofcurve).Forcurvesthatincludeeasements,thecommonnotationis,asstationingincreases:TS(tangenttospiral),SC(spiraltocircularcurve),CS(circularcurvetospiral),andST(spiralgotangent).Ontwo-lanepavementsprovisionofawilderroadwayisadvisableonsharpcurves.Thiswillallowforsuchfactorsas(1)thetendencyfordriverstoshyawayfromthepavementedge,(2)increasedeffectivetransversevehiclewidthbecausethefrontandrearwheelsdonottrack,and(3)addedwidthbecauseoftheslantedpositionofthefrontofthevehicletotheroadwaycenterline.For24-ftroadways,theaddedwidthissosmallthatitcanbeneglected.Onlyfor30mphdesignspeedsandcurvessharperthan22°doestheaddedwidthreach2ft.For46 邵阳学院毕业设计（论文）narrowerpavements,however,wideningassumesimportanceevenonfairlyflatcurves.RecommendedamountsofandproceduresforcurvewideningaregiveninGeometricDesignforHighways.BGradesTheverticalalignmentoftheroadwayanditseffectonthesafeandeconomicaloperationofthemotorvehicleconstituteoneofthemostimportantfeaturesofroaddesign.Theverticalalignment,whichconsistsofaseriesofstraightlinesconnectedbyverticalparabolicorcircularcurves,isknownasthe“gradeline.”Whenthegradelineisincreasingfromthehorizontalitisknownasa“plusgrade,”andwhenitisdecreasingfromthehorizontalitisknownasa“minusgrade.”Inanalyzinggradeandgradecontrols,thedesignerusuallystudiestheeffectofchangeingradeonthecenterlineprofile.Intheestablishmentofagrade,anidealsituationisoneinwhichthecutisbalancedagainstthefillwithoutagreatdealofborroworanexcessofcuttobewasted.Allhaulsshouldbedownhillifpossibleandnottoolong.Thegradeshouldfollowthegeneralterrainandriseandfallinthedirectionoftheexistingdrainage.Inmountainouscountrythegrademaybesettobalanceexcavationagainstembankmentasacluetowardleastoverallcost.Inflatorprairiecountryitwillbeapproximatelyparalleltothegroundsurfacebutsufficientlyaboveittoallowsurfacedrainageand,wherenecessary,topermitthewindtocleardriftingsnow.Wheretheroadapproachesorfollowsalongstreams,theheightofthegradelinemaybedictatedbytheexpectedleveloffloodwater.Underallconditions,smooth,flowinggradelinesarepreferabletochoppyonesofmanyshortstraightsectionsconnectedwithshortverticalcurves.Changesofgradefromplustominusshouldbeplacedincuts,andchangesfromaminusgradetoaplusgradeshouldbeplacedinfills.Thiswillgenerallygiveagooddesign,andmanytimesitwillavoidtheappearanceofbuildinghillsandproducingdepressionscontrarytothegeneralexistingcontoursoftheland.Otherconsiderationsfordeterminingthegradelinemaybeofmoreimportancethanthebalancingofcutsandfills.Urbanprojectsusuallyrequireamoredetailedstudyofthecontrolsandfineradjustmentofelevationsthandoruralprojects.Itisoftenbesttoadjustthegradetomeetexistingconditionsbecauseoftheadditionalexpenseofdoingotherwise.46 邵阳学院毕业设计（论文）Intheanalysisofgradeandgradecontrol,oneofthemostimportantconsiderationsistheeffectofgradesontheoperatingcostsofthemotorvehicle.Anincreaseingasolineconsumptionandareductioninspeedareapparentwhengradesareincreaseingasolineconsumptionandareductioninspeedisapparentwhengradesareincreased.Aneconomicalapproachwouldbetobalancetheaddedannualcostofgradereductionagainsttheaddedannualcostofvehicleoperationwithoutgradereduction.Anaccuratesolutiontotheproblemdependsontheknowledgeoftrafficvolumeandtype,whichcanbeobtainedonlybymeansofatrafficsurvey.Whilemaximumgradesvaryagreatdealinvariousstates,AASHTOrecommendationsmakemaximumgradesdependentondesignspeedandtopography.Presentpracticelimitsgradesto5percentofadesignspeedof70mph.Foradesignspeedof30mph,maximumgradestypicallyrangefrom7to12percent,dependingontopography.Whereverlongsustainedgradesareused,thedesignershouldnotsubstantiallyexceedthecriticallengthofgradewithouttheprovisionofclimbinglanesforslow-movingvehicles.Criticalgradelengthsvaryfrom1700ftfora3percentgradeto500ftforan8percentgrade.Longsustainedgradesshouldbelessthanthemaximumgradeonanyparticularsectionofahighway.Itisoftenpreferredtobreakthelongsustaineduniformgradebyplacingsteepergradesatthebottomandlighteningthegradenearthetopoftheascent.Dipsintheprofilegradeinwhichvehiclesmaybehiddenfromviewshouldalsobeavoided.Maximumgradeforhighwayis9percent.Standardssettingminimumgradesareofimportanceonlywhensurfacedrainageisaproblemaswhenwatermustbecarriedawayinagutterorroadsideditch.InsuchinstancestheAASHTOsuggestsaminimumof0.35%.CSightDistanceForsafevehicleoperation,highwaymustbedesignedtogivedriversasufficientdistanceorclearversionaheadsothattheycanavoidunexpectedobstaclesandcanpassslowervehicleswithoutdanger.Sightdistanceisthelengthofhighwayvisibleaheadtothedriverofavehicle.Theconceptofsafesightdistancehastwofacets:“stopping”(or“nopassing”)and“passing”.Attimeslargeobjectsmaydropintoaroadwayandwilldoseriousdamagetoamotorvehiclethatstrikesthem.Againacarortruckmaybeforcedtostopinthetrafficlaneinthe46 邵阳学院毕业设计（论文）pathoffollowingvehicles.Inditherinstance,properdesignrequiresthatsuchhazardsbecomevisibleatdistancesgreatenoughthatdriverscanstopbeforehittingthem.Furthermore,itisunsafetoassumethatoneoncomingvehiclemayavoidtroublebyleavingthelaneinwhichitistraveling,forthismightresultinlossofcontrolorcollisionwithanothervehicle.Stoppingsightdistanceismadeupoftwoelements.Thefirstisthedistancetraveledaftertheobstructioncomesintoviewbutbeforethedriverapplieshisbrakes.Duringthisperiodofperceptionandreaction,thevehicletravelsatitsinitialvelocity.Theseconddistanceisconsumedwhilethedriverbrakesthevehicletoastop.Thefirstofthesetwodistancesisdependentonthespeedofthevehicleandtheperceptiontimeandbrake-reactiontimeoftheoperator.Theseconddistancedependsonthespeedofthevehicle;theconditionofbrakes,times,androadwaysurface;andthealignmentandgradeofthehighway.Ontwo-lanehighways,opportunitytopassslow-movingvehiclesmustbeprovidedatintervals.Otherwisecapacitydecreasesandaccidentsincreaseasimpatientdriversriskhead-oncollisionsbypassingwhenitisunsafetodoso.Theminimumdistanceaheadthatmustbecleartopermitsafepassingiscalledthepassingsightdistance.Indecidingwhetherornottopassanothervehicle,thedrivermustweighthecleardistanceavailabletohimagainstthedistancerequiredtocarryoutthesequenceofeventsthatmakeupthepassingmaneuver.Amongthefactorsthatwillinfluencehisdecisionarethedegreeofcautionthatheexercisesandtheacceleratingabilityofhisvehicle.Becausehumansdiffermarkedly,passingpractices,whichdependlargelyonhumanjudgmentandbehaviorratherthanonthelawsofmechanics,varyconsiderablyamongdrivers.Toestablishdesignvaluesforpassingsightdistances,engineersobservedthepassingpracticesofmanydrivers.Basicobservationsonwhichpassingsightdistancestandardsarebasedweremadeduringtheperiod1938-1941.Assumedoperatingconditionsareasfollows:1.Theovertakenvehicletravelsatauniformspeed.2.Thepassingvehiclehasreducedspeedandtrailstheovertakenoneasitentersthepassingsection.3.Whenthepassingsectionisreached,thedriverrequiresashortperiodoftimetoperceivetheclearpassingsectionandtoreacttostarthismaneuver.4.Passingisaccomplishedunderwhatmaybetermedadelayedstartandahurried46 邵阳学院毕业设计（论文）returninthefaceofopposingtraffic.Thepassingvehicleacceleratesduringthemaneuveranditsaveragespeedduringoccupancyoftheleftlaneis10mphhigherthanthatoftheovertakenvehicle.1.Whenthepassingvehiclereturnstoitslanethereisasuitableclearancelengthbetweenitandanoncomingvehicleintheotherlane.Thefivedistances,insum,makeuppassingsightdistance.46 邵阳学院毕业设计（论文）公路线形设计A平面设计道路的线形反映在平面图上是由一系列的直线和与直线相连的圆曲线构成的。现代设计时常在直线与圆曲线之间插入缓和曲线。线形应是连续的，应避免平缓线形到小半径曲线的突变或者长直线末端与小半径曲线相连接的突然变化，否则会发生交通事故。同样，不同半径的圆弧首尾相接（曲线）或在两半径不同的圆弧之间插入短直线都是不良的线形。除非在圆弧之间插入缓和曲线。长而平缓的曲线总是良好的线形，因为这种曲线线形优美，将来也不会废弃。然而，双向道路线形全由曲线构成也是不理想的，因为一些驾驶员通过曲线路段时总是犹豫。长而缓的曲线应用在拐角较小的地方。如果采用短曲线，则会出现“扭结”。另外，线路的平、纵断面设计应综合考虑，而不应只顾其一，不顾其二，例如，当平曲线的起点位于竖曲线的顶点附近时将会产生严重的交通事故。行驶在曲线路段上的车辆受到离心力和作用，就需要一个大小相同方向相反的由超高和侧向磨擦提供的力抵消它，从公路设计的角度看，超高或横向摩擦力都不能超过某一最大值，这些控制值对于某一规定设计车速可能采用曲线的曲率作了限制。通常情况下，某一圆曲线的曲率是由其半径来体现的。而对于线形设计而言，曲率常常通过曲度来描述，即100ft长的曲线所对应的中心角，曲度与曲线的半径成反比。公路的直线地段设置正常的路拱，而曲线地段则设置超高，在正常断面与超高断面之间必须设置过渡渐变路须。通常的做法是维持道路每一条中线设计标高不变，通过抬高外侧边缘，降低内侧边缘以形成超高，对于直线与圆曲线直接相连的线形，超高应从未到达曲线之前的直线上开始，在曲线顶点另一端一定距离以外达到全部超高。如果车辆以高速度行驶在一段受限制的路段，如直线与小半径的圆曲线相连，行车会极不舒服。汽车驶近曲线路段时，超高开始，车辆向内侧倾斜，但乘客须维持身体的垂直状态，因为此时未受到离心力的作用。当汽车到达曲线路段时，离心力突然产生，迫使乘客向外倾斜，为了维持平衡，乘客必须迫使自己的身体向内侧倾斜。由于剩余超高发挥作用，乘客须作进一步的姿势高干中。当汽车离开曲线时，上述过程刚好相反。插入缓和曲线后，半径从无穷大逐渐过渡到圆曲线上的某一固定值，离心力逐渐增大，沿缓和曲线心设置超高，离心力平稳逐渐增加，避免了行车颠簸。缓和曲线在铁路上已经使用多年，但在公路上最近才得以应用，这可以理解。火车必须遵循精确的运行轨道，采用缓和曲线后，上述那种不舒服的感觉才能消除。然而，汽车司机在公路上可以随意改变侧向位置，通过迂迴进入圆曲线来为自己提供缓和曲线。但是在一个车道上（有时在其他车道上）做这种迂迴行驶是非常危险的。设计合理的缓和曲线使得上述迂迴没有必要。多从安全为计，公路部门广泛采用了缓和曲线。对于半径相同的圆曲线来说，在未端加上缓和曲线就会改变曲线与直线的相关位置，因此应在最终定线勘测之前应决定是否采用缓和曲线。一般曲线的起点标为PC或BC，终点标为PT或EC。对含有缓和曲线的曲线，通常的标记配置增为：TC、SC、CS和ST。对于双向道路，急弯处应增加路面宽度，这主要基于以下因素：（1）驾驶员害怕驶出路面边缘；（2）由于车辆前轮和后轮的行驶轨迹不同，车辆有效横向宽度加大；（3）车辆前方相对于公路中线倾斜而增加的宽度。对于宽度为24ft的道路，增加的宽度很小，可以忽略。只有当设计车速为30mile/h，且曲度大于22℃时，加宽可达2ft。然而，对于较窄的路面，即使是在较平缓的曲线路段上，加宽也是很重要推荐加宽值及加宽设计见《公路线形设计》46 邵阳学院毕业设计（论文）B纵坡线公路的竖向线形及其对车辆运行的安全性和经济性的影响构成了公路设计中最重要的要素之一。竖向线形由直线和竖向抛物线或圆曲线组成，称为纵坡线。纵坡线从水平线逐渐上升时称为坡度变化的影响。在确定坡度时最理想的情况是挖方与填方平衡，没有大量的借方或弃方。所有运土都尽可能下坡运并且距离不长，坡度应随地形而变，并且与既有排水系统的升、降方向一致。在山区，坡度要使得挖填平衡以使总成本最低。在平原或草原地区，坡度与地表近似平行，介是高于地表足够的高度，以利于路面排水，苦有必要，可利用风力来清除表面积雪。如公路接近或沿河流走行，纵坡线的高度由预期洪水位来决定。无论在何种情况下，平缓连续的坡度线要比由短直线段连接短竖曲线构成的不断变向的坡度线好得多。由上坡向下坡变化的路段应设在挖方路段，而由下坡向上坡变化的路段应设在填方路段，这样的线形设计较好，往往可以避免形成与现状地貌相反的圭堆或是凹地。与挖填方平衡相比，在确定纵坡线时，其他考虑则重要得多。城市项目往往比农村项目要求对控制要素进行更详尽的研究，对高程进行更细致地调整。一般来说，设计与现有条件相符的坡度较好，这样可避免一些不必要的花费。在坡度的分析和控制中，坡度对机动车运行费用的影响是最重要的考虑因素之一。坡度增大油耗显然增大，车速就要减慢。一个较为经济的方案则可使坡度减小而增加的年度成本与坡度不减而增加的车辆运行年度成本之间相平衡。这个问题的准确方法取决于对交通流量和交通类型的了解，这只有通过交通调查方能获知。在不同的州，最大纵坡也相差悬殊，AASHTO建议由设计车速和地形来选择最大纵坡。现行设计以设计车速为70mile/h时最大纵坡为5%，设计车速30mile/h时，根据地形不同，最大纵坡一般为7％－12％。当采用较长的待续爬坡时，在没有为慢行车辆提供爬坡道时，坡长不能够超过临界坡长。临界坡长可从3％纵坡的1700ft变化至8%纵坡的500ft。持续长坡的坡度必须小于公路任何一个断面的最大坡度，通常将长的持续单一纵坡断开，设计成底部为一陡坡，而接近坡顶则让坡度减小。同时还要避免由于断面倾斜而造成的视野受阻。调整公路的最大纵坡为9%只有当路面排水成问题时，如水必须排至边沟或排水沟，最小坡度标准才显示其重要性。这种情况下，AASHTO建议最小坡度为0.35%。C视距为保证行车安全，公路设计必须使得驾驶员视线前方有足够的一段距离，使他们能够避让意外的障碍物，或者安全地超车。视距就是车辆驾驶员前方可见的公路长度。安全视距具有两方面含义：“停车视距”或“不超车视距”或“超车视距”。有时，大件物体也许会掉到路上，会对撞上去的车辆造成严重的危害。同样，轿车或卡车也可能会被一溜车辆阻在车道上。无论是哪种情况发生，合理设计要求驾驶员在一段距离以外就能看见这种险情，并在撞上去之前把车刹住。此外，认为车辆通过离开所行驶的车道就可以躲避危险的想法是不安全的，因为这会导致车辆失控或与另一辆车相撞。停车视距由峡谷部分组成：第一部分是当驾驶员发现障碍物面作出制动之前驶过的一段距离，在这一察觉与反应阶段，车辆以其初始速度行驶；第二部分是驾驶员刹车后车辆所驶过的一段距离。第一部分停车视距取决于车速及驾驶员的察觉时间和制动时间。第二部分停车视距取决于车速、刹车、轮胎、路面的条件以及公路的线形的坡度。46 邵阳学院毕业设计（论文）在双车道公路上，每间隔一定距离，就应该提供超越慢行车辆的机会。否则，公路容量将降低，事故将增多，因为急燥的驾驶员在不能安全超车时冒着撞车危险强行超车，能被看清的允许安全超车的前方最小距离叫做超车视距。驾驶员在做出是否超车的决定时，必须将前方的能见距离与完成超车动作所需的距离对比考虑。影响他做出决定的因素是开车的小心程度和车辆加速性能。由于人与人的显著差别，主要是人的判断和动作而不是力学定理决定的超车行为随着驾驶员的不同而大不相同。为了确立超车视距值，工程人员观察了许多驾驶员的超车行为。在1938～1941年间，进行了建立超车视距标准的基本调查。假设操作条件如下：1.被超车辆匀速行驶2.超车在进入超车区时减速行驶在被超车后。3.当到过超车区时，驾驶员需一短时间来观察超车区，并开始超车。4.面对相向车辆，在一个延迟的启动和一个匆忙的拐弯的动作中，完成超车。在超车过程中，超车在超车道上加速，其平均速度比被超车快10mile/h。当超车返回到它原来的车道上时，在它与另一车道上的相向车辆之间必须有一定的安全距离。以上五项之和就是超车视距。46 邵阳学院毕业设计（论文）参考文献［1］《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)北京人民交通出版社，2003.［2］《公路路线设计规范》（JTJ011-94）北京人民交通出版社，2003.［3］《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)北京人民交通出版社，2004［4］《道路设计资料集—路基设计》北京：人民交通出版社，2003［5］《公路排水设计规范》（JTJ018-97）北京人民交通出版社，1997.［6］《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)北京人民交通出版社，2002.［7］《新编土木工程专业英语》成都西南交通大学出版社，2000［8］《公路桥涵设计手册.涵洞》北京人民交通出版社，1993.［9］《公路路基施工技术规范》（（JTGF10—2006）北京人民交通出版社，2006［10］《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2003）北京人民交通出版社，2003［11］《桥涵水文》同济大学出版社，2002［12］《公路施工组织及概预算》北京人民交通出版社，2007［13］《道路勘测设计》同济大学出版社，200046 邵阳学院毕业设计（论文）致谢行文至此，我的这篇论文已接近尾声；岁月如梭，我四年的大学时光也即将敲响结束的钟声。离别在即，站在人生的又一个转折点上，心中难免思绪万千，一种感恩之情油然而生在这里首先要感谢我的指导老师—黄耿东老师！他平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我们的设计较为复杂烦琐，但是黄耿东老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩黄耿东老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。这将会激励我在今后的工作生活中更加努力，奋斗不止。在此谨向导师表示最诚挚的谢意生我者父母。感谢生我养我，含辛茹苦的父母。是你们，为我的学习创造了条件；是你们，一如既往的站在我的身后默默的支持着我。没有你们就不会有我的今天。谢谢你们，我的父亲母亲！在设计即将完成之际，我的心情无法平静，因为还有很多可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，而我却无法一一罗列在此!在这里请所有帮助和支持过我的人接受我最诚挚的谢意!。 本文参考了大量的文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬！此致敬礼46