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二级公路设计说明书

加漠公路（K232+625.183-K238）施工图设计

摘要

当今国民经济迅猛发展，公路基础设施成为国民经济建设中的最薄弱环节，出现了全面紧张的局面。

20世纪末，中央将交通运输事业尤其是公路的发展作为国民经济发展的全局性、战略性和紧迫性任务，公路建设得以迅速发展。

本次设计的加漠公路就是为了国家经济发展需求而建设的。

本项目经过对外业数据的整理和对当地地质情况、地形、地物、水文等自然条件的熟悉，依据《公路工程设计标准》（JTGD30-2004）、《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）、《

公路路基设计规范》（JTGD30-2004）、《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2011）等技术规范并应用纬地道路综合设计软件进行设计的，经过以下步骤最终完成设计：

1.公路设计等级的确定；2.主要技术指标的确定；3.路线平面设计；4.纵断面设计；5.路基路面设计；6.小桥涵说明；7.交通工程及沿线设施设计；8.造价编制及分析；9.总说明书。

本设计为二级公路，本次设计中注意了平、纵线性的结合，尽量做到平面线形直捷、连续、顺畅，并与地形地物相适应，与周围环境相协调，保证施工图设计内容全面、科学、合理，既考虑了经济技术的可行性，同时也考虑了该工程对当地经济发展的作用和环境保护。

关键词　路线；路基；路面；设计

TheDesignofTheSecond-classRoadK232+625.183～K238SectionFromJiagedaqitoMohe

Abstract

Withtherapiddevelopmentofnationaleconomy,roadinfrastructurehasbecometheweakestpartinthenationaleconomicconstruction.Therehasbeenfulloftension.Afterthe1990s,thecentralcauseregardstransportation,especiallythedevelopmentoftheroadastheoverall,strategicandurgenttask,sothehighwayconstructiondevelopsrapidly.ThedesignofJiaMohighwayistomeetthecountry'seconomicdevelopmentneedsoftheconstruction.

Theprojectafterexternalindustrydatacollationandfamiliaritywiththelocalgeologicalconditions,terrain,terrain,hydrologyandothernaturalconditions,basedonhighwayengineeringdesignstandards（JTGD30-2004）,"highwayroutedesignspecification（JTGD40-2006）“Thehighwayroadbeddesignspecifications（JTGD30-2004）,"AsphaltPavementDesignspecification（JTGD40-2011）andothertechnicalspecificationsandapplication-wai,roaddesignsoftwaretodesign,thefinalcompletionofthedesignthroughthefollowingsteps:

1.Highwaydesignleveldetermined;2.Determinationofthemaintechnicalindicators;Routegraphicdesign;profiledesign;5.Subgradeandpavementdesign;6smallbridgesandculvertsDescription;trafficengineeringandfacilitydesignalong;costforthepreparationandanalysis;9.PrincipalBrochure.

Thedesignisthesecondaryroad.Ithaspaidattentiontothelevel,thecombinationofthehorizontalandlongitudinallinear,anditiscontinuous,smooth,andcompatiblewiththeterrainasfaraspossible.Thedesignisinharmonywiththesurroundingenvironmentandensuresthattheconstructiondesigniscomprehensive,scientificandreasonable.Notonlytoconsidertheeconomicandtechnicalfeasibility,butalsotakeintoaccounttheeffectoftheprojectonthelocaleconomicdevelopmentandenvironmentalprotectionatthesametime.

Keywords　route;subgrade;pavement;design

目录

摘要

Abstract

1绪论1

1.1设计概况1

1.2技术标准1

2沿线自然地理概况2

2.1地形地貌2

2.2工程地质、地震2

2.3气候水文2

2.4建设条件2

3路线设计3

3.1平面设计3

3.2纵断面设计3

3.3超高设计3

3.4横断面设计3

3.5路面横坡3

3.6用地范围3

3.7土石方的计算和调配4

4路基设计5

4.1路基设计原则5

4.2一般填、挖方路基设计5

4.3路基填料要求及压实度5

4.4路基清表土设计6

5路面结构7

5.1设计原则7

5.2设计标准7

5.3交通组成、交通量及轴载换算7

5.4路面结构组合7

5.5水泥混凝土板块尺寸及接缝设计7

5.6路面材料规格、要求8

6排水与防护9

6.1路基路面排水设计9

6.2路基防护设计9

7桥梁与涵洞与平面交叉设计10

7.1桥涵设计10

7.2平面交叉设计10

8筑路材料11

9工程造价分析12

结论14

参考文献

附录

致谢

1绪论

1.1设计概况

路线起点位于大兴安岭地区塔尔根镇南侧、老加漠公路（S207）里程K242+470西侧，起点桩号K232+625.183（等于大乌苏至塔尔根段终点K232+637.14），与石油管线伴行，跨越干部河，于塔尔根镇西侧经过，沿嫩林铁路西前进，于塔河县西侧跨越呼玛河，向东北穿越北山家属区后跨越嫩林铁路，完成塔河过境。

之后路线连续跨越瓦拉干河干流、支流，在秀峰镇、瓦拉干镇东侧过境与管线伴行，终于老加漠公路（S207）K302+970西侧，终点桩号K238+000，路线全长5.374817km。

1.2技术标准

详见表1-1

表1-1技术标准表

技术标准

指标

公路等级

二级公路

路基宽度

12m

设计行车速度

80km/h

极限最小半径

250m

一般最小半径

400m

停车视距

110m

最大纵坡

5%

凸形竖曲线一般最小半径

4500m

凹形竖曲线一般最小半径

3000m

最小竖曲线长度

70m

路面设计标准荷载

BZZ—100

设计洪水频率

涵洞1/50

路基设计标高位置

路基中线

2沿线自然地理概况

2.1地形地貌

本项目路线所经区域为平原微丘区，整个地势呈北高南低之势，海拔高度在385.97m到429.18m之间，地势起伏较大。

2.2工程地质、地震

根据沿线地质调查和区域地质钻探资料分析，路线沿线地表为第四纪沉积物粘土层、残积土覆盖，地质构造为大兴安岭优地槽和额尔古纳优地槽接触地带，地表杂填土厚在0.5m左右。

沿线地质活动较弱，历史上也无大的地震灾害记录，无液化土存在。

本区在全国自然区划图中属Ⅱ1区。

桥涵构造物按地震烈度Ⅶ度设防。

2.3气候水文

路线所经区域属寒温带大陆季风性气候，冬季气候寒冷而干燥，夏季气候湿润温暖，日照长，昼夜温差大，公路气温区划为冬Ⅲ区，年平均气温为-3.5℃，极端最低气温-52.3℃，年降水量平均为436.4毫米，主要集中在7、8月份，占年降雨量的46%以上。

本项目沿线无较大河流，主要为山区冲刷形成的地表汇水。

2.4建设条件

路线所经区域处于郊外，为山区农耕地区。

为保护当地自然环境，各种路用砂石材料不得自行采集，和其他路用材料一样均需采购。

公路沿线的沟渠均为降雨汇流，施工时应使用无污染符合施工要求的水。

沿线居民区均有农用电通过，接电方便。

3路线设计

3.1平面设计

加漠公路新建工程起点位于大兴安岭地区塔尔根镇南侧、老加漠公路（S207）里程K242+470西侧，起点桩号K232+625.183，终点桩号K238+000，路线全长5.374817km。

本项目路线设计长度5.374817km，共设置转角点3个；平曲线最小半径700m，缓和曲线长200m。

3.2纵断面设计

本次设计共设条置3条竖曲线，纵坡分别为+1.506%、-2.244%、+2.880%、-2.964%；每段纵坡长度分别为589.75m、622.48m、629.29m、881.74m，其中包含2个凸形曲线、1个凹形曲线。

凸形曲线的半径为20000m、15000m；凹形曲线的半径为20000m。

3.3超高设计

本项目超高最大值6%，在圆曲线半径小于2500m的平曲线上设置超高，横向力系数小于0.12，超高渐变率为1/150.超高过度方式为绕曲线内侧路基边缘旋转。

全线曲线均不进行加宽设计。

3.4横断面设计

本项目路基为整体式断面，路基标准横断面为：

路基宽度12m，路面宽度10.5m，断面组成为0.75m土路肩+1.5m硬路肩+3.75m行车道+3.75m行车道+1.5m硬路肩+0.75m土路肩。

3.5路面横坡

本项目全线路面横坡为2%，土路肩横坡为3%。

3.6用地范围

填方路堤为路基坡脚或边沟（排水沟）外缘2.0m；路堑边坡坡顶或截水沟外缘2.0m。

3.7土石方的计算和调配

（1）土石方计算

根据横断面图计算横断面面积然后计算体积，即获得土石方数量，填入土石方计算表。

当地面不规则时，采用的方法为几何图形法。

（2）土石方的调配

计算路基土石方工程数量后，还应进行土石方的调配，以便确定填土用土的来源，挖方弃土的去向，以及计算土石方的数量和运量，通过调配，合理的解决各路段土石方数量的平衡和利用问题，使路堑挖出土方，在经济合理的调运条件下移挖作填，达到填方有所取，挖方有所用[5]。

4路基设计

4.1路基设计原则

路基设计依据沿线地质、水文、地形、地貌、气象以及现有路基使用状况，并遵照《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）和《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）进行。

4.2一般填、挖方路基设计

填方边坡坡率由横断面设计可知，本公路路基边坡当路基填土高度均小于6m时，采用1：

1.5的坡度，护坡道为1.0m，当路基填土高度均大于6m时，需要进行边坡稳定性验算，采用分级放坡形式，每级间护坡道为1.0m[3]。

挖方路基边坡坡率视开挖高度、地质情况决定，挖方边坡坡率采用1：

1.0[3]。

4.3路基填料要求及压实度

（1）路基填料的选择

填筑路基的材料以采用强度高、水稳定性好、压缩性小、施工方便以及运距短的岩土材料为宜。

在选择填料时，一方面要考虑料源和经济性；另一方面还要顾及填料的性质是否合适[3]。

路基填料不得使用腐土、生活垃圾土、淤泥，不得含杂草、树根等杂物，粒径超过10cm的土块应打碎[3]。

（2）路基压实标准

填方路基应分层填筑，均匀压实,挖方地段的路床为岩石时，可直接利用作为路床，并应整平，碾压密实[3]。

表4-1路基压实度标准表

填挖类别

路床顶面以下深度（m）

路基压实度

二级公路

零填及挖方

0~0.30

0~0.80

—

≥95

填方

0~0.80

0.80~1.50

＞１.50

≥95

≥94

≥92

4.4路基清表土设计

林地、荒地路段根据挖探试坑的具体情况清除表层0.3m-0.6m腐殖土，挖除树根、草皮，平整碾压基底后回填路基土方。

清除的表土首先用于土路肩、路基边坡绿化工程，其余土方用于取土场、拌和站。

5路面结构

5.1设计原则

根据设计交通量，使用要求及气候、水文、土质等自然条件，并遵循因地制宜，合理选材，方便施工的原则，进行路面结构的组合设计。

5.2设计标准

水泥混凝土路面结构设计以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为设计极限状态，以28d龄期的弯拉强度作为路面整体强度的控制指标[4]。

水泥混凝土路面结构设计以100kN的单轴-双轮组荷载为标准轴载，设计基准期为20年，设计弯拉强度为5.0Mpa[4]。

5.3交通组成、交通量及轴载换算

根据工程可行性研究报告。

预测交通量增长率分别为8.38%、10.08%、6.59%、6.89%，分段时间分别为3年、5年、5年和7年。

经分析计算，设计基准期内标准轴载累计作用次数为479.6万次，路面承受的交通等级为重交通等级。

5.4路面结构组合

表5-1填方及土质挖方段路面结构

各层路面结构厚度

路面结构层

24cm

水泥混凝土面层

20cm

6%水泥稳定（70%砂砾+30%碎石）基层

20cm

5%水泥稳定（80%砂砾+20%碎石）底基层

路面总厚度为64cm。

5.5水泥混凝土板块尺寸及接缝设计

（1）板块尺寸：

板块采用矩形板，板宽4.5m，标准板长5.0m，板块长宽比1：

1.1～1：

1.2。

（2）接缝设计

胀缝：

宽20mm，缝内设置接缝板和可滑动的传力杆，接缝板采用浸防腐油少节松木板。

在路面变宽处及凹形竖曲线底部设置胀缝。

纵向施工缝：

采用平缝加拉杆型，接缝面涂沥青防渗。

横向缩缝：

采用假缝，切缝宽0.6cm，深5cm。

横向施工缝：

设在缩缝处采用平缝加传力杆型，且在其接缝面涂沥青，在胀缝处其构造与胀缝相同。

以上接缝的填缝料均采用聚氯乙稀胶泥。

（3）水泥混凝土路面钢筋设计

拉杆：

纵向施工缝拉杆采用直径14mm螺纹钢筋，长度为700mm，间距600mm。

传力杆：

采用直径30mm光面钢筋，长度450mm，设在板中央，间距300mm，最外侧传力杆距纵向施工缝或自由边的距离为150～250mm。

支架钢筋：

传力杆支架钢筋采用φ12光面钢筋，间距200mm。

角隅钢筋：

锐角面层角隅配置角隅钢筋，采用Φ14螺纹钢筋，置于面层上部，距顶面不小于50mm，距边缘为100mm。

5.6路面材料规格、要求

1、水泥混凝土面层材料要求

⑴水泥：

面层水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥；基层、底基层采用32.5级的复合水泥。

⑵粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石，二级公路混凝土路面使用的粗集料级别应不低于Ⅱ级，且集料吸水率不应大于2.0%。

用做路面的粗集料不得使用不分级的统料，应按最大公称粒径的不同采用2～4个粒级的集料进行掺配。

碎石最大公称粒径不应大于31.5mm。

⑶细集料采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂。

细集料的级配要求采用细度模数大于2.5、质地坚硬、洁净、干燥、无风化的中砂，其级别不应低于Ⅱ级，硅质含量不低于25％。

2、基层、底基层材料要求

基层采用强度高、抗裂性好、耐久性好的水泥稳定（70%砂砾+30%碎石），底基层采用水泥稳定（80%砂砾+20%碎石）。

基层、底基层水泥要求采用32.5级复合水泥。

碎石要求具有良好的颗粒形状，以接近立方体或多棱角为宜，基层压碎值不大于35%，底基层压碎值不大于40%.

天然砂砾应洁净、干燥、无杂质，并有适当的级配，且小于0.075mm的颗粒含量不应大于5%。

6排水与防护

6.1路基路面排水设计

路基排水的原则主要有功能性原则；满足设计标准和目标的原则；协调性原则；环境保护原则和维修方便等原则[6]。

全线低填方与挖方路段路基两侧设置浆砌片石梯形边沟，边沟总深度采用60cm，内外侧边坡坡率为1：

1。

高填方路段利用路面排水。

全线路表排水采用分散排水的形式。

使雨水漫流排至路基边沟，并排离路基范围以外[6]。

路基排水系统设计以不破坏原有自然排水系统为原则，路线所经河流、排水沟渠、洼地及灌溉渠道均相应设置桥梁、涵洞。

6.2路基防护设计

此次路基边坡防护的设计是以经济、安全、美观、实用、施工方便为原则，根据工程地质条件、水文情况及筑路材料来源情况，以保证边坡稳定为前提，以固土为本，采取以绿色生物防护为主，绿色植物加骨架相结合的防护方案，尽量减少圬工体积，并利用清表土作为植物防护的生长土。

⑴填方路堤边坡以自然长草为主，填高小于7.0m采用自然长草防护；填高大于等于7.0m的边坡采用六边形空心混凝土预制块配合自然长草防护，超高段曲线内侧路堤边坡及凹形竖曲线底部路堤边坡采用六棱块防护。

⑵挖方路堑边坡

根据边坡高度确定防护形式，当路堑边坡高度小于6.0m时采用自然长草防护，当路堑边坡高度大于等于6.0m时采用六边形空心混凝土预制块配合自然长草防护。

7桥梁与涵洞与平面交叉设计

7.1桥涵设计

当公路需要跨越沟谷、河流、人工沟渠道及排除路基内侧边沟水流时，常常需要修建各种横向排水构筑物，使沟谷、河流、人工渠道穿过路基，保证路基连续并确保路基不受水流冲刷以及侵蚀，从而保证路基稳定。

本项目共设置金属波纹圆管涵4道，混凝土盖板涵1道；各管涵布置的位置分别为：

K233+000（波纹钢管涵）、K233+778（波纹钢管涵）、K233+875（波纹钢管涵）、K234+575（波纹钢管涵）、K234+653.7（钢筋混凝土盖板涵）。

7.2平面交叉设计

两条或两条以上道路的相交处。

车辆、行人汇集、转向和疏散的必经之地，为交通的咽喉。

因此，正确设计交叉口，合理组织、管理交叉口交通，是提高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。

道路交叉口分平面交叉口和立面交叉口两类。

平面交叉口是道路在同一个平面上相交形成的交叉口。

通常有T形、Y形、十字形、X形、错位、环形等形式。

本设计路段共有一处平面交叉，此处交叉形式为T形交叉。

被交道路等级为四级公路，设计时速为20km/h，路基宽度4.5m。

该平面交叉位于K237+450处。

8筑路材料

本项目采用水泥混凝土路面，路面面层碎石采用塔尔根采石场辉绿岩。

石料通过试验鉴定，碎石质量满足水泥混凝土路面施工规范对路面面层碎石的质量要求。

沿线天然砂砾丰富，可由塔南砂场供应；排水防护工程、路面工程、桥涵工程等所需石料均由沿线石场购进。

塔尔根采石场：

该石场位于塔河东岸，有开采面，但需自采；材质为辉绿岩，强度在Ⅱ级以上，储量丰富，出产碎石可用于路面基层、面层、桥涵工程，出产的片、块石可用于排水、防护工程；运输方式为汽车运输，上路桩号K241+200，支距为5.6km。

塔南砂场：

该砂场位于塔河县塔河及呼玛河河滩地，砂场占地面积大，砂砾储量极为丰富，购买；可生产中粗砂和砂砾，砂砾洁净，级配良好，可用于路基路面、排水防护、桥涵等工程；上路桩号K249+170，汽车运输，运距4.3km。

沿线河流较多，水系发达，低洼地地下水埋藏浅，储量丰富，水质满足工程用水要求，但要注意不要造成地下水资源的浪费，除拌和站、生活用水等必须使用地下水外，其它工程可就近在河流取水。

运输主要以汽车为主，大宗材料可通过火车运抵塔河火车站后，再由地方路网运至工地，可利用现有旧路及地方路网，但可直达线位的道路较少，运输较为不便。

9工程造价分析

依据《公路工程预算定额》（JTG/TB06-02-2007）、《公路工程机械台班费用定额》（JTG/TB06-03-2007）和《公路工程基本建设项目概算预算编制办法》（JTGB06-2007）及交公路发（2005）230号《关于完善公路基本建设工程概算、预算编制办法有关内容的通知》等文件编制，主要材料单价采用市场实际发生价格，编制本工程预算。

见表10-1：

表9-1主要工程造价指标表

工程或费用名称

单位

预算金额（元）

技术经济指标

各项费用比例（%）

第一部分　建筑安装工程费

公路公里

15373407

2860168.74

91.66

临时工程

公路公里

109983

20461.95

0.66

临时道路

km

109983

—

0.66

临时便道的修建与维护

km

109983

—

0.66

路基工程

km

6637985

1234973.95

39.58

场地清理

km

2587377

—

15.43

清理与掘除

2587377

—

15.43

清除表土

17577

—

0.1

伐树、挖根、除草

2569800

—

15.32

挖方

3132728

—

18.68

挖土方

765025

—

4.56

挖路基土方

765025

—

4.56

弃方运输

2367703

—

14.12

填方

597599

—

3.56

路基填方

597599

—

3.56

利用土方填筑

26656

—

0.16

借土方填筑

570943

—

3.4

排水工程

km

136569

—

0.81

边沟

/m

110814

—

0.66

浆砌块石边沟

/m

110814

—

0.66

排水沟

处

25755

—

0.15

浆砌块石排水沟

/m

25755

—

0.15

防护与加固工程

km

183712

—

1.1

坡面植物防护

183712

—

1.1

铺（植）草皮

183712

—

1.1

路面工程

km

7275835

1353643.72

43.38

路面底基层

1495039

—

8.91

水泥稳定类底基层

1495039

—

8.91

路面基层

1403526

—

8.37

水泥稳定类基层

1403526

—

8.37

水泥混凝土面层

4377270

—

26.1

水泥混凝土面层

437