某某某线路毕业设计.docx
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某某某线路毕业设计
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目录
第一节1线路设计平面设计要求
1.1路基填土与压实
1.2线形设计一般原则
1.3路基土
第二节2排水设计与挖方路基设计
2.1地表排水
2.2地下排水
2.3路面排水
2.4挖方路基的横断面形式
第三节3挡土墙设计
3.1重力式挡土墙
3.2钢筋混凝土悬臂式挡土墙
3.3加筋挡土墙
第四节4路基防护和加固
4.1坡面防护
4.2冲刷防护
第5节沥青路面设计
第6节环境保护措施
6．1水冲刷或水污染
6.2污水废油
6.3废物和垃圾
6.4噪音
根据我国目前的具体状况，一级公路实际存在两种功能，干线和集散功能，但是均按供汽车分向，分车道行驶定义。
作为干线公路时，为了保证其运行速度，采取相核对的控制出入的措施，当做为集散公路时，纵横向干扰比较大，为保证汽车行驶可设置一些慢车道给非机动车行驶。
二级公路为汽车行驶的双车道公路，为保证汽车行驶速度和交通安全，在混杂交通量打的路段设置慢车道给非机动车行驶。
三，四级公路则是供汽车的双车道公路，是指主要技术指标是按汽车行驶设计，但是同时也允许拖拉机等慢速车和非机动车的使用车道。
选线设计
针对路线所经过的地域的地形，生态环境，地质的特性和差异，应由面到带，由带到线，由浅入深，由轮廓到具体进行比较，优化与论证。
同一起，终点路段内有杜少个可行路线方案，全面权衡，分清主次，处理好全局的局部关。
总体设计要点：
高速公路，一级公路同一班公路相比，不但主体的平，纵线形指标高，而且相应增加了互通式立体交叉，分离式立体交叉，复杂的平面交叉，交通工程及沿线措施等诸多工程项目，所以在公路的选线问题上因注意
平面设计要求
1直线的最大长度：
由于我国地域辽阔，地形千变万化，对直线长度很难做同一规定，加之在混合交通的公路上，超车，回车，错车以及避让非机动车和行人的机会甚多驾驶员驾驶感觉与国外大不相同。
因此我国均未对直线的最大长度规定数值。
2直线的最小长度：
当设计车速为大于或等于60KM/H时，同向曲线间的直线最小长度以不小于设计速度的6倍为宜。
当设计速度大于60KM/H时，反向曲线间的直线最小长度以不小于设计车速的2倍为宜。
圆曲线半径的选择：
根据规定个等级公路不论转交打消均应设置圆曲线。
极限最小半径是考虑行车稳定。
舒适和经济等因素、采用u值为0、10~0.16和允许的最大超高坡度，圆曲线最大半径不得超过10000M为宜。
公路等级
高度公路
一级公路
二级公路
三级公路
四级公路
设计速度
120
100
80
100
80
60
80
60
40
30
20
最小缓和曲线长度
100
85
70
85
70
50
70
50
35
25
20
路基填土和压实
立即填料可以用途，也可以用石头。
在有的工业废渣地区也可以采用各种工业废料如粉煤灰等填筑、但在大多数情况或者在平原地区还是要以填土为主。
所以在立即天方的讨论中主要还是应解决土质的问题。
1吐的录用性质
原则上讲，各类土狗可以用作填料，只有有些土具有良好的工程力学性质，可以直接填筑。
并能够收到很好的效果。
而有些土因其工程力学的性质比较差，不宜直接用于路基填筑。
而需要一些处治措施，才可以使用，致使经济上不合算。
效果也会受到一定的影响。
2土的强度指标
作为路基填料的路基土的压实指标是指立即的压实度，路面对土基的强度要求原则为回弹模量。
对路基的填料踢出来哦CRB指标。
是国外比较普通的测试路基土和路面材料的强度指标。
线形设计一般原则
1.1线形设计
平面线形与地形，地物相适应，与周围环境相协调在地势起伏很大的山岭区，路线以方向为主导，曲线线形所占据的比例较大。
直线，圆曲线，缓和曲线的选用与合理取决于地形等具体条件，不要片面的强调路线为主或者曲线为主。
1.2保持平面线形的均衡与连贯
长直线尽头不能接以小半径曲线，长直线和大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现小半径的曲线，会因减速不及时而照成车祸。
高，低标准之间要有过度，同一等级的道路犹豫地形的变化指标的采用上会有变化，同一条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成标准的变化。
平曲线应有足够的长度
汽车在曲线路段行驶，如果曲线过短，司机就必须很快的转动方向盘，这样在高速公路行驶会非常的危险，同时，如果不设置有足够长度的缓和曲线，使离心加速变化率小于一定数值。
当道路转交很小时，曲线长度就显得比实际要短，容易引起曲线很小的错觉，因此，平曲线要具有一定的长度。
平面线形组合类型
平面线形的几何要素为直线，圆曲线和缓和曲线，这三种基本线形要素可以组合得到很多种平面线形的形式，就公路平面线形设计而言，主要有基本型，S型，卵型，凸型，C型和复合型六种。
1.3路基土
自然界的土是在各种不同成土环境里形成的，其组成，结构，成分以及物理，水理，力学性质千差万别，再加之成土作用的所经历的年代长短，因而土种繁多。
路基土可分二大类，有机土和无机土。
将无机土分为含量由粗到细可分为，巨粒土，粗粒土，和细粒土。
最后，若为巨粒土和粗粒土的慢含量和级配情况进一步细分，为细粒土的，按塑性Ip和液限W1在塑性上进一步划分。
土类
巨粒土
粗粒土
细粒土
成分代号
漂石B
块石Ba
卵石Cb
小块石Cba
砾G
角砾Ga
砂S
粉土M
粘土C
细砾土F
混合土SI
级配和液限
高低代号
级配良好W
级配不良P
高液限H
低液限L
路面排水设计
2.1路基应设计完善的排水设施，以排除路基，路面范围内的地标和地下水，保证路基和路面的未定，防止路面积水影响行车安全。
2在公路路基路面排水应进行综合设计，使各种排水设施形成一个功能齐全，排水能力强的完整的排水系统。
1地表排水
地表设施由边沟，截水沟，排水沟，跌水和急流槽，拦水带，蒸发池组成。
地表排水设施的概率流量计算，对公路的坡面排水采用15年的重现期内任意30分钟最大降雨强度。
各类地表排水设施的沟顶面应高出射击水位0.2米以上。
地表排水沟宜短不宜长，以使得水流不过与汇集，做到及时疏散，就近分流，同时也不应当其他流水用途。
2.2地下排水
地下排水危及路基稳定或严重降低路基强度的情况下，通常根据具体情况采取拦截，旁引，排除含水层的地下水，疏干坡体内的地下水，降低地下水位以及采取隔离的措施进行错里。
在地下水位很高的地段，通常采用适当提高路基填土高度，也可以在路基的调查，勘测边沟或中央分隔带的地面下设置排水沟造物以降低地下水水位。
对于水文地质条件比较复杂的地下水。
就需要通过较详细的相当范围的调查，勘测，进行全面比较，采取综合处理办法。
在排水的同时，还需要完善地表排水，防止地表水下渗造成对有危害的地下水的补给。
对于地下水的排水设计，要进行地下水的流水量，流速的计算，冰考虑到地下水渗流条件随年份，季节的改变会发生变化。
式中：
Q=16.67Ψqf
Q-设计流量㎡/S
q-设计重现期和降雨期时的平均降雨强度mm/min
Ψ-径流系数
F-汇水面积，K㎡
2.3路面排水
降落在路面上的雨水，需要采取措施，将其迅速排除，避免行车道路路面范围内出现积水。
里面排水是高速公路地表排水的重要内容。
路面水如果不能及时排除没在路面就会形成水膜，使得路面与车轮之间有一层隔水层，从而降低了路面的抗划能力。
随着水膜的不断变厚，路面的摩擦系数不断降低，这对行车极具不要全。
另外，在降雨使汽车在路面上行驶，犹豫车轮的真空吸力将路面上的自由水卷向高空，形成水雾，这些水雾也会对行车安全造成非常大的隐患。
路面排水通常可以采用横向分散排水方式或者钟祥集中排水方式，射击时根据使用条件的不同进行选择。
路线纵坡小于0.3%。
汇水宽度不大，如只排除硬路肩不分的路面表面水或者降雨稀少地区汇水量不大，填方边坡低且边坡坡面不会受到冲刷。
在路堤较高边坡坡面未做防护而容易遭受路面表面水流冲刷的，或者虽然以采取防护措施，但是仍然可能受到冲刷的，就适宜采用纵向集中排水方式，在硬路肩外侧边缘设置拦水带，以形成浅三角形的过水断面。
在射击降雨强度条件下过水断面内的睡眠不会漫过右侧路缘带外边缘。
公路路面排水属于地表排水范围，路面排水设施包括路肩排水设施和中央分隔带排水设施。
2.4挖方路基的设计
1根据地形，地质条件和挖方边坡高度，确定挖方路基的断面形式和挖方边坡坡度。
2设计必要的边坡工程
3设计必要的地表排水和地下排水设施
4确定土石开挖等级及土石成分。
5合理的调配挖方路基土石方数量，力求做到填挖方平衡。
6合理处理废方，做好弃土堆设计。
挡土墙设计
石料标号换算系数表
20X20X20
15X15X15
10X10X10
7.07X7.07X7.07
5X5X5
1.0
0.9
0.8
0.7
0.8
墙背土压力计算
土压力作用面及基底滑动面
墙背高H'＝H＋0.7＝10.7（m）（计入齿坎高）
基底计算宽度B'＝B－0.1＝5.23（m）（偏保守取值）
基底滑动面倾角α0＝arctg（0.7/5.23）＝7.623345°
1路基在遇到下列情况时修建挡土墙。
1路基位于陡坡低端或者岩石风化的边坡地段。
2为避免大量挖方及降低边坡高度的地段。
3可能产生塌方，滑坡的不良地段。
4水流冲刷严重或者长期受水侵泡的沿河地段
5为节约用地，减少拆迁或者少占农田的地段
6为保护重要建筑，生态环境或者其他特殊需要的地段
挡土墙设计有容许应力法和分项安全系统极限状态法，两种方法。
过去设计都采用容许应力法计算挡土墙。
而且目前交通部即将发布的墙规设计原则进行修筑。
1重力式挡土墙是在公路设计中比较常用的一种，由于它的断面形式简单，取材方便，施工建议，使用场合比较广泛，只要基础条件好，石料来源近就可以选用。
重力挡土墙可做路肩挡土墙，路堤挡土墙，也可以做河流，水库，池塘边的挡土墙。
重力挡土墙的断面形式有很多种，墙背可做仰斜，垂直，府斜，凸型折线和衡重式5种。
重力式挡土墙的计算应进行整体稳定计算墙身强度计算，地基应力和偏心计算。
加筋土挡土墙
加筋土挡土墙使用与一般地区的公路的填方路段，但是不应修建在滑坡，急流冲刷，等不良的地质地段，以及8°或8°以上的地震区域。
加筋土挡土墙具有造价低，施工简便，节省劳力么手段工期的优点，在国内铁路，公路中已经广泛应用。
一般公路工程中采用不少。
但是也有失败的实例。
在公路上墙高一般不大于10米。
坡面防护
1草是一种施工简单，造价经济和有效的坡面防护措施。
草可以覆盖表面的土壤。
防止表水的冲刷，调节土的温度，防止裂缝的产生，固结土壤，防止坡面风化剥落，加强了路基的稳定性。
适应于草生长的土质表坡上，其边坡坡度较缓，且不得高于路基的高度。
冲刷防护
1以上说道可以采用草皮防护，下面说下其他的措施
抛石防护：
宜用于经常被水冲刷或者水深较深的路基边坡下和河岸防护，常用的抛石防护形式有普通抛石垛和反驴层抛石垛。
其作用是在洪水退走后，可以使得本身迅速干燥，减少路基土被冲走。
石笼防护：
石笼属于半永久性建筑物，用以防护河岸和路基边坡的冲刷，克适应于较为陡的边坡，用于防护基础的淘刷。
可称为具有柔性的平面防淘措施。
同时也可以适用于防洪抢险方面。
浆砌片石：
适应于经常在水中，受主流冲刷或者受强烈的波浪作用下的路基边坡和河岸及水库边岸防护，
墙身体积计算其体积为:
dV≈[（c+x）y/2]dz，其中x=c+y/n，dz=mdy代入得：
dV≈[y2/2/n+cy]mdy,对y从h～H积分并整理得:
V=0.5[（H3-h3）/3/n+c（H2-h2）]m
V=0.5*[（4.793-0.73）/3/3.8213+0.406*（4.792-0.72）]*1.4498
=13.536m3（n’→V=13.529m3）
令（H-h）m=Lcosα代入得:
V=0.5[（H2+Hh+h2）/3/n+c（H+h）]Lcosα
沥青路面设计
各种沥青的用途：
1建筑沥青：
适用于建筑屋面和地下防水的胶结材料，油纸或防腐蚀料等。
2道路石油沥青：
适用于铺筑路面，也可以用于屋面防水，制造油纸等绝缘材料。
3电缆沥青：
用作电缆外防护层和防腐蚀材料。
产品按温度分为1号和2号。
1号适用于南方电缆。
2号适用于北方电缆。
4油漆石油沥青：
适用于制造黑漆。
1号具有高软化点，高黑亮度，只要用作沥青烘干漆，2号适用于一般装饰和防腐蚀的沥青漆。
3号适用于制造防腐蚀要求的沥青漆。
普通石油沥青，适用于道路和建筑工程及制造防水材料。
结构设计：
沥青面层与半刚性基层之间可设置密级配，半开级配或开级配的沥青碎石或者级配碎石层，减少反射裂缝，利于公路路面排水。
沥青路面可分为：
1半刚性基层沥青路面2混合式沥青路面3柔性路面4全厚式沥青路面
一般一级公路的沥青公路设计年限在15年，二级在12年三，四级则在8年
牌号针入度（25℃）软化点℃延度25℃脆点℃
200号
201~300
30~45
0
--
180号
161~200
35~45
100
--
140号
121~160
38~48
100
--
100号甲
91~120
42~52
90
--
100号乙
81~120
42~52
60
--
60号甲
51~80
45~55
70
--
60号乙
41~80
45~55
40
--
沥青的层面克分为：
单层，双层或三层，双层结构分为表面层和下面层，三层结构分为表面，中间，下面3层。
表面具有抗划耐磨，抗裂耐久的性能，二中，下层不透水，抗高温，抗车碾，抗剪切的功能。
这是沥青在新建设的公路上的厚度计算
其中
E——各试件模量平均值
S——各试件模量标准差
Z——保证率按95%系数取2.0
薄层罩面是提高旧沥青面层功能的措施，用于旧沥青路面时，旧路面应较平整车碾距离小于10mm，且路面无结构受到任何破坏。
沥青路面常用的指标：
马歇尔试件击数双面击各50或75次
设计空隙率（%）4-5
稳定度（KN）》8
流值（0.1mm）40-50
饱和度（%）》70
马歇尔残留稳定度（%）》90
磨耗层是一种具有构造深度较大，抗滑能力较好的薄层结构可以用开级配或密级配混合料，也可以用层铺法或混合料摊铺法。
一般厚度为20-25mm级配可选用SMA-10SAC10UTAC-10.等密级配
沥青厚度设计
1结构层材料
抗压模量（Map）
弯拉强度
应力
厚度（cm）
容许拉
1细粒式沥青混凝土
1589
1.2
0.45
4
2中粒式沥青混凝土
1215
1
0.38
6
3粗粒式沥青混凝土
868
0.8
0.30
7
4水泥稳定碎石
1624
0.6
0.27
32
5二灰土
715
0.3
0.11
20
6土基
36--
-
-
-
石油沥青呈黑色或者黑褐色，性质较软，常温下是固体，本固体与液体。
石油沥青是炼制石油的副产品，是炼制石油的残油，经过再减压蒸馏或氧化等工艺制成。
6环境保护措施
环境保护目标：
保证施工期间公路沿线两侧一定范围内社会环境受到的影响程度降至最低：
100%通过环境部门对工程的环境验收，环境保护是我国夫人一项基本国策，在公路设计中，应作好公路建设环境的保护工作，减轻引公路建设导致的环境污染，维护生态平衡，保障人体健康。
在施工中严厉执行《公路建设项目环境保护设计规定》采取必要的措施，防止施工中的燃油，化学物质，污水。
废料等有害物质对沟渠，池塘的污染。
防止灰尘，噪音和汽油等物质对大气的污染。
并采取规范的施工，把施工对环境，附近和居民的影响降至最低。
6.11）临时性的冲刷水和污水排放和本合同规定的永久性防治工程相结合，以便在施工期间和运营期间有产，经济，持续的控制水冲刷和水污染。
）2对放弃的土方将统一堆放，整平，做好排水设施，以避免冲刷水土流失。
）3在施工中避开生活水源，如果施工区和取土坑靠近水源，则用沟将它们隔开。
6.2污水废油
）1污水经过净化处理，并经检验符合环保标准后才可以排放。
）2及爱情那个对施工机械的维修保养，遇到漏油必须修好才可以继续施工。
6.3废物和垃圾
）1施工中和生活中废物集中放置，并及时处理
）2当运行飞扬材料时，应加以覆盖以防止尘土飞扬，存储松散和易于飞扬的材料，地点位于避风处。
6.4噪音
）1在沿线人群居住的附近尽量避免夜间施工。
除非监理工程师批准。
夜间施工噪音很大，大的机械运转，推土机和运输车辆应加上消音器。
通过有效的管理和技术手段将施工噪音降至最低程度。
参考文献
1.《公路工程技术标准》（JTGB012003）；2．《公路路线设计规范》（JTGD202006）；3.《公路路基设计规范》（JTGD302004）；4.《公路沥青路面设计规范》（JTGD502006）；5.裴玉龙.公路勘测设计.哈尔滨：
黑龙江科学技术出版社，1997；6.邓学钧编著．路基路面工程．北京：
人民交通出版社，2001；7.交通部公路局编著．公路工程技术标准．北京：
人民交通出版社，1995；8.交通部第一公路勘察设计院编著.公路路线设计规范．北京：
人民交通出版社，1994；9.中交第二公路勘察设计研究院编著.公路路基设计规范.北京：
人民交通出版社2004；10.同济大学编著．公路排水设计规范．北京：
人民交通出版社，1998；11.交通部公路工程定额站编著．公路基本建设工程概算、预算编制办法．北京：
书目文献出版社，1996；12.中华人民共和国交通部编著．公路工程概算定额．北京：
人民交通出版社，1995；13.中华人民共和国交通部编著．公路工程预算定额．北京：
人民交通出版社，1995；
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