爱华网永蓝高速公路施工图设计--河北工程大学
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摘 要
本设计是二连浩特至广州国家高速公路湖南省永州至蓝山（湘粤界）段的高速公路施工图设计。路线全长为6884.372m，整体式路基宽度为28m，行车道宽度为4×3.75m，其中规划远景设计年限为20年。设计内容包括道路技术等级与技术标准论证、道路方案设计、指定路段技术设计及专题设计。
主要内容包括：平面设计、纵断面设计、横断面设计、路基设计、挡土墙设计、公路排水及防护工程、路面结构设计。在设计过程中参阅了相关文献资料，并严格按照规范标准设计。线形设计部分，充分考虑了地形地质、安全、环保、土地利用、施工条件及经济等因素；纵断面设计根据道路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线；在横断面设计部分综合考虑公路等级、行车要求、自然地质条件、施工方法，兼顾当地农田建设，保证路基的稳定和排水，来作出正确的设计。在路基设计部分选择合理的路堤填料与压实标准；在挡土墙设计部分，采用了多种挡土墙，倾斜基底，充分考虑了挡土墙的经济性和安全性；在公路排水及防护工程部分充分考虑到当地地质状况，以及美化环境、改善景观和舒缓驾驶人员视觉疲劳等因素，对该路段部分边坡采用草皮护坡以及窗式护面墙等进行防护；在路面结构设计部分，根据设计要求和实地情况选用了沥青混凝土路面。
本设计使用了纬地道路设计软件出图，效率高。
关键词：路线；高速公路设计；平纵横设计；路基设计；挡土墙设计；路面设计
Abstract
The design of Erenhot to Guangzhou national highway from Yongzhouto Lanshan in Hunan province (Hunan Guangdong circles) design ofexpressway construction section.. The total length of route is 6476meters. Roadbed width is 28m, width is wild 4 x 3.75 m, includingplanning and design of vision for 20 years.Design the content andinclude the industrial grade of the road and proof, road conceptualdesign, appointing the technical design of highway section andspecial topic to be designed of the technical standard.
It including: graphic design, alignment design, cross-sectionaldesign, roadbed design, retaining wall design, road drainage aswell as protective engineering and pavement structure design. Thedesign is in strict accordance with the code standard and consultsrelated references. The factors of topography,geology, safety, environmental protection, land use, constructioncondition and economics were taken into consideration in lineardesin; in the lignment design, according to the road grade, naturalconditions and control elevation of structure, the designdetermines the appropriate elevation, the longitudinal slope andslope length of each slope section, and designs vertical curve; inthe part of cross-sectional design, the design considers highwaygrade, driving requirements, natural geological condition, theconstruction method, and local farmland construction in order toguarantee the stability of roadbed and drainage. In the roadbeddesign part we should select reasonable embankment packing andcompacted standards; in the part of retaining wall design, thedesigner uses many retaining walls and slopingbase and the economy and safety of retaining wall are taken inaccount; in the design of highway drainage and protectiveengineering, in view of the factors of local geology condition,landscaping, landscape improvement and relieving of visual fatigueof drivers, the design uses grass sod as well as facingwall ofwindow-type to protect part of the side slope; in the part ofpavement structure design, according to the design requirements andlocal conditions, the design selects bituminous concretepavement.
This design used Hint road design software to leave the chart, theefficiency is high.
Keywords: Line; highway designing；flat freely design; subgradedesign; retaining wall design; pavement design
目 录
0 绪论1
1 工程概况1
1.1 地质气候条件及材料2
1.2 设计原始资料2
2 道路路线设计2
2.1 道路方案设计3
2.2 指定路段技术设计4
3 路基结构设计9
3.1 横断面设计9
3.2 路基边坡坡度9
3.3 挖填结合路堤10
3.4 路基防护结构物设计11
3.5 挡土墙设计11
3.6 土石方调配18
4 路面结构设计18
4.1 确定自然区划和路基潮湿类型及土基回弹模量18
4.2 交通量、轴载分析18
4.3 选择路面结构形式20
4.4 按容许弯沉计算路面厚度21
4.5 验算沥青混凝土面层底面的弯拉应力22
4.6 验算石灰粉煤灰碎砾石基层底面弯拉应力23
5 综合排水设计24
5.1 边沟24
5.2 排水沟24
5.3 截水沟24
5.4 急流槽25
5.5 涵洞与隧道25
6 桥25
7 技术经济分析25
8 总结26
致谢27
参考文献28
附件1：直线曲线及转角表
附件2：逐桩坐标表
附表3: 路基设计表
附件4：路基土石方数量表
附件5：竖曲线表
附件6: 横断面图
附件7：纵断面图
附件8：标准横断面图
附件9：路面结构层图
附件10：平面图
永蓝高速公路施工图设计
学生赫秋国指导教师 董辉
河北工程大学 土木工程学院 道路桥梁与渡河工程专业
0 绪论
高速公路能够提高车速，使车辆快速流通，缩短物资交流周期，使人民群众生活、工作快速、高效、便利，同时也是一个国家综合实力的体现。50年来，我国公路建设已取得巨大成就。回顾我国公路发展历程，对比世界公路发展趋势，可以认为，我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。但是，由于基础十分薄弱，我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要，与发达国家的先进水平相比还有较大差距。从公路技术等级看，在全国公路总里程中还有近20万公里等外公路，等外公路占公路总里程的比重达到14.4％，西部地区更高，达到21.8％，技术等级仍不理想。从行政区划分布看，由于经济发展和人口分布的不平衡，公路发展在各地区之间存在着较大差距，总的来看，东部地区公路密度较大，高等级公路的比例也较高，明显高于全国平均水平，更高于中、西部地区水平。因此，为逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标，按照道路的使用功能和交通需求，重点提高经济相对发达地区的公路技术等级，根据国家西部大开发战略，大力扶持西部地区公路基础设施建设，将是本世纪末以至下世纪初我国公路交通发展的战略重点。
由于国民经济的发展和路网完善的需求，高速公路逐步进入山区。高速公路由于其线形指标高，工程艰巨，投资巨大，对自然环境的破坏也非常严重。随着环境保护理念的日益深入人心，对于山区高速公路的勘察设计、施工运营等方面的环保要求也越来越高。山区公路环境载体主要是自然环境，也是地质环境。一般山区地形地质条件复杂，地质环境脆弱，地质灾害多发，高速公路的建设难免会出现挖坡、填沟、打洞（隧道），对地质环境造成严重破坏，处理不好还会诱发和加剧各种地质灾害，增加公路建设投资，影响工期，甚至给运营阶段带来严重的安全隐患。因此山区高速公路的环保主要是地质环境的保护和地质灾害的防治。
1 工程概况
二连浩特至广州国家高速公路湖南省永州至蓝山（湘粤界）段位于湖南南部，路线呈南北走向，北起于永州市东北的接履桥，接二广高速公路邵阳至永州段并与泉州-南宁高速公路（衡昆国道主干线）相交，止于蓝山县南风坳穿越湘粤界，进入广东连州，途经永州芝山区、双牌县、宁远县、蓝山县，路线大致与S216（永连二级公路）平行，是湖南省境继京珠国道主干线后又一条贯通南北的运输大通道。主线采用四车道高速公路标准建设，设计速度为100km/h，整体式路基宽28m。
本项目北与在建的二广国家高速公路邵阳至永州段相接，南与拟建的二广国家高速公路广东省怀集至连州段相通，是二连浩特至广州国家高速公路的重要组成段落，也是湖南省规划的“五纵七横”公路主骨架网的重要组成部分。包括本项目在内的二广高速公路建成后，将有效分流京珠国道主干线交通，减轻其交通压力；本项目还将把泉州-南宁高速公路（衡昆国道主干线）和拟建的厦门-成都高速公路连接起来，充分发挥干线高速公路骨架路网功能，促进省际交通衔接，改善区域交通条件；项目的建成，将加强湖南中西部区域与珠江三角洲衔接，对加强珠三角与湖南的区域经济合作，促进湖南更好地融入“泛珠江三角洲”，实现湖南省的均衡发展具有重要的战略意义。
1.1 地质气候条件及材料
这里气候温和，土壤肥沃，资源丰富，交通不发达。地势由中间向两侧倾斜，属低山丘陵。境内的山脉纵横，丘陵起伏，山间小盆地错落期间。岩性主要是：岩浆岩，沉积岩，变质岩三大类，代表岩种45种，其中花岗岩，流纹岩、凝灰岩等酸性岩占57.3%；闪长岩、安山岩等中性占3.4%；砂砾岩、粉砂岩、页岩等沉积岩占20.6%；片岩、变粒岩等变质岩占18.7%。地质构造主要为断裂构造，但无大规模的区域性断裂通过，区域构造是稳定的。
1.2 设计原始资料
（1）本段公路沿线1/2000地形图一份。
（2）设计任务书一份。
（3）规划远景设计年限为20年。交通量计算资料：
表1-1 预测交通量（Pcu/d）
年度20142019202420292034
交通量10981
年增长率(％)8.266.775.023.04
2 道路路线设计
交通量计算资料：
表2-1交通量计算表
年度20142019202420292034
交通量1098115083196022384526879
年增长率(％)8.266.775.023.04
表2-2车型比例(2014年预测结果)
车辆大型客车小型客车小型货车中型货车大型货车拖挂车及集装箱
车型比例
（%）14.03
23.2313.8016.0418.3014.60
根据资料：年平均增长率是8.26%，设计年限平均日交通量：
，根据规范年平均日交通量在25000-55000（辆/日）可确定为四车道高速路，设计速度100km/h。
确定道路技术指标：由于该地区位于山岭区，根据《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）确定道路技术指标如下表：
表2-3主要技术指标
项目名称单位指标值备注
公路等级高速山岭重丘
计算行车速度（Km/h）100
路基宽度(m)26
平曲线极限最小半径(m)250
平曲线一般最小半径(m)400
行车视距(m)110
不设超高平曲线最小半径(m)2500
最大纵坡(%)5
最小纵坡长度(m)200
凸型竖曲线一般最小半径(m)3000
凹型竖曲线一般最小半径(m)2000
竖曲线最小长度(m)70
路基设计洪水频率1/100
地震基本烈度度Ⅶ
主要执行的标准和规范如下：
《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)；《公路路线设计规范》(JTG B01-2003)；《公路路基设计规范》(JTGB01-2003)；《公路沥青路面设计规范》(JTG B01-2003)；《公路排水设计规范》 (JTGB01-2003)等。
2.1 道路方案设计
在地形图上进行平面设计，由地形图上截取路线地面高程进行纵断面设计（比例尺：纵1/200，横1/2000，）做好平、纵、横三面综合设计，按指定路段绘制路线透视图，进行线形分析，选取代表性弯道或回头曲线进行详细布设与平、纵、横综合设计。
注：具体设计内容见附图中的平面和纵断面设计成果图。
2.2 指定路段技术设计
2.2.1 路线设计路线平面设计定导向线
路线平面设计
定导向线
(1) 在大比例尺地形图上，仔细研究路线布局阶段选定的控制点的地形，
在选线的时候尽量避免这些点。还有图形上的地质情况，选择有利的地形，如平缓、顺直的山坡，开阔的饿侧沟，利于回头的地点等，拟定路线各种可能的走法。
(2) 根据等高线的距离 及选用的平均纵坡i均（5.0%-5.5%视地形的曲折程度而定）。在本设计中取5.0%，根据式均计算出等高线之间的平均 ，然后用圆规量取的距离（与比例尺地形图相同）。从起点开始按拟定走法在等高线上依次截取a，b，c等点，如最后一点位置和标高均接近另一固定点时，说明此方案成立，否则，修改走法或调整i均重试方案直至路线符合要求。
(3) 连接各点，分析研究形成的折线在利用地形和避让地物，以及工程艰巨情况，选择应该穿过或避让的中间点作为控制点。
修正导线，平面试线导向线是一条折线，还应该根据技术标准的要求综合坡度变化情况，确定必须通过的点，做修正导向线。然后用以点连接，以线穿点的方法定出平面设线，反复设线最后定出交点。为了使路线更为经济合理，而当地的地形条件很复杂，因此在平面试线的基础上附加敷设曲线或是隧道，确定中桩位置。做出纵、横断面，然后在横断面上用透明模板确定路基中线的最佳位置。连接这些点，做出二次导线，再进一步根据二次导向线对路线局部进行修改，最后定出线位。
2.2.2 平面线形设计
平面线形要素组合，是对修正后的导向线依次在各交点进行局部平曲线设计。基本线形按“直线—回旋线—圆曲线—回旋线—直线”的顺序组合。本设计均采用此种组合类型。基本型中的回旋线参数以及圆曲线长度均应符合有关规定。两回旋线可以相等，也可以根据地形条件设计成不相等的非对称型线形。从线形的协调看，宜将曲线中的。
平曲线要素计算：根据地形、地貌条件以及有关规定，首先定出缓和曲线长度和圆曲线半径小，再根据路线设计手册中有关平曲线要素计算公式，可求得平曲线各要素值，公式如下：
（2-1）
（2-2）
（2-3）
（2-4）
（2-5）
（2-6）
（2-7）
——缓和曲线切线增值，(m)；
——设缓和曲线后，主圆曲线的内移值，(m)；
——缓和曲线终点处的缓和曲线角；
——切线长，(m)；
——曲线长，指曲线的起点至终点之间的弧线长度，(m)；
——外距，指交点至曲线中点的距离，(m)；
