《设计说明书示例》word版

前言按照设计任务书的要求，本设计是广西南宁地区某新建二级公路的一段，根据当地政治、经济、文化、交通、地形等因素综合考虑，拟建成二级公路（平原微丘区），全长

2.98千米设计内容包括，路线、路基、路面、涵洞等四大部分内容在本设计过程中，先根据设计公路的交通量及其使用任务和性质，确定公路等级在此基础上，结合沿线自然条件与主要技术指标的应用，进行路线方案论证与比选，确定合理的设计方案并推荐一个最佳方案进行详细技术设计，内容包括路线的平、纵、横设计，路基路面设计和排水设计，给出环境评价并完成施工图设计阶段应完成的各种图、表及设计说明书在设计中参考了几年中所学到的绝大部分专业课程教材、部分基础课程教材，以及交通部部颁规范和部分国内外先进理论及经验通过本次毕业设计，我巩固并加深理解几年来所学到的基础知识、专业知识，为进一步学习打下坚实的基础，并将其运用到实际中去，使理论与实际相结合在设计过程中得到了指导老师的精心指导和热情帮助，在老师的指导过程中，学到了很多有益的经验，在此表示衷心的感谢！由于本人水平有限，加之初次进行如此全面的综合设计，错误之处敬请老师指正！目录第1章设计技术标准的确定第一节该公路的设计意义第二节沿线地貌，地形，地质，及自然地理特征第三节道路等级和主要技术指标的论证和确定第二章路线设计第一节路线平面设计第二节路线纵断面设计第三节路线方案确定第四节计算机辅助设计第三章路基设计第一节路基横断面设计第二节路基排水设计第三节路基防护设计第四章路面设计第一节路面结构类型选择第二节沥青混凝土路面设计第5章涵洞布置第6章其他沿线设施及环境保护第七章小结附各种图表第一章概述第一节该公路的设计意义南宁市地处我国广西壮族自治区南部，座落在四周环山的小盆地中心，地形南北高、中间低，东部略高于西部全市面积一万零二十九平方公里，是自治区的政治经济、文化、教育、科技中心，是祖国南疆的一颗灿烂的明珠南宁是一座“草经冬而不枯，花非春仍奔放”的具有浓郁亚热带风光的城市处处浓荫覆盖，鲜花盛开，呈现了半城绿树、半城楼的瑰丽景色南宁地区名胜迭出、清秀河山、美洞奇石、幽谷飞瀑，令人目不暇接加上南宁具有两千年的悠久历史，独特的民族文化、风土人情，都给这个地区笼上了美丽的光环，吸引了国内外大量的旅游观光者南宁秀美，但最美是北郊该公路的修建，将能促进广西省北部地区旅游资源开发和壮乡经济的发展该公路沿线不仅名胜密布，也是壮族人民分布最为稠密的地方，粗犷而不失细腻的舞蹈，情意绵绵的情歌，风格独特的竹楼吸引着旅游者前去探秘因此，该公路的修建，将为人们的观光旅游带来了便利，而且也使具有悠久历史以及独特的民族文化、风土人情的壮族自治区加快了与外界的交流.在促进旅游的同时，新建公路也将给当地带来新的发展机遇，带动沿线加工工业的发展及丰富的矿产资源的开发对当地少数民族的经济发展具有重要意义第二节沿线自然地理特征

1.

2.1气候特点南宁地区的气候特点是气温高，热量资源丰富;夏长冬暖，夏湿冬干，雨量充沛夏季多台风，但破坏性很小最高月平均气温300C—

32.50C，一月份平均气温大于60C该地区具有亚热带季风性气候特性，属东南湿热区，无冰冻现象

1.

2.2降水量及地下水埋深路线所经地区面向热带海洋，降水量丰富雨日、雨量、雷雨次数较多，属中国暴雨分区第9区年降水量在1600—2000mm之间，其降雨特点为平原少于山区，迎风坡多于背风坡，雨型为夏雨和台风暴雨，最大雨期长

2.5—

4.5天暴雨强度大，径流速度较快，一般汇水在10km2以下汇流时间一般约为30分钟左右潮湿系数为

0.75---

2.0之间地下水埋深一般丘陵地区为

2.3米左右，平原及沟谷处约为

1.3米左右平微区低洼地方地表有长期积水

1.

2.3地形与地貌路线所经地区地形为湿润丘陵重丘、低山及平原、属云贵高原与东南沿海三角洲平原的过渡地区丘陵、低山坡面陡峻，陡达40%以上沟谷两侧坡面曲折，局部地段呈鸡爪地形该地区河流及沟谷水量丰富，地面径流资源丰富，水土流失不太严重广阔平坦，村镇、田地、水利建筑设施等较多

1.

2.4地质与土质本地区位于南岭中等山地工程地质区的西南部第四纪多残积层土质为砖红色粘性土、属高液限的粘土，多为碳酸岩风化的残积土该地区岩石风化破碎较重，丘陵地区属于自然营力的长期作用，局部地方有岩石出露岩石以碳酸岩为主，花岗岩次之据实地调查，路线所经平原微丘区均按土质考虑其中松土占30%，普通土占70%；路线所经山岭重丘区

[1]凡岩石悬崖地区，土层厚1米，为普通土，以下为岩石中，软石占40%，次坚石60%;

[2]凡有土质陡坎地区，均为土质，其中松土占30%，普通土占30%，硬土占40%;

[3]凡无陡坎悬崖地区，土层覆盖厚度约为

1.5米左右，其中松土占10%，普通土占60%，硬土占30%，以下为岩石中，软石占30%，次坚石占40%，坚石占30%土质密实，岩石风化程度中等

1.

2.5植被、作物等概况根据中国自然地理区划，路线所经地区地处热带北部季雨林型长绿阔叶林---砖红壤性土小区，自然地理特征为热带湿润长绿林，林种主要有杉木，毛竹等用材林和油茶、油桐、剑麻等多种经济林主要生长于山区和半山区的丘林地带平原微丘及宽阔河谷地带多田地，粮食生产以水稻为主旱地作物主要是甘薯、玉米和豆类等，主要在丘陵地区饲养业和池塘养鱼业也较多路线所经地区由于降水量较大山坡坡面较陡地表水对路基有一定的冲刷影响平原地带则公路用地与农业有一定矛盾第三节道路等级和主要技术指标的论证和确定道路作为一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的带状构造物公路的路线位置受社会经济、自然地理和技术条件等因素的制约我们设计的任务就是在调查研究、掌握大量材料的基础上，设计出一条有一定技术标准、满足行车要求、工程费用最省的路线

1.

3.1道路等级的确定道路等级的确定应根据公路网的规划，从全局出发，按照公路的使用任务、功能和远景交通量综合确定

1.

3.

1.1交通量计算及公路等级的选用设计路线位于广西南宁地区，坐落于四面环山的小盆地中心，为平原微丘区根据调查的交通资料可计算出设计年限的远景交通量，计算如下预测交通组成表序号汽车型号交通量（辆/日）平均增长率1解放CA10B4507%2黄河JN1503003东风EQ1407504小汽车1500年平均增长率7%，各种汽车以中型载重汽车为标准进行交通量折算，其系数规定为据以上表中所列的信息，各种汽车折合成中型载重汽车远景设计年限平均昼夜交通量Nd为起始年平均日交通辆N0=[1500×1+

0.07+750×1+

0.07×

1.5+675×1+

0.07]×

1.5+450×1+

0.07×2=3750辆/日则Nd=N01+rn-1=3750×（1+

0.07）15-1=9670（辆/昼夜）

1.

3.

1.2确定道路等级根据《公路工程技术标准》JTG-B01-2003-

1.

0.3款，二级公路所适应的年平均昼夜交通量为5000～15000辆，改路段的远景交通量符合二级路的标准，故该设计公路的等级定为平原微丘区二级公路

1.

3.2主要技术指标的论证和确定

1.

3.

2.1行车速度南宁地区为平原微丘区，该路设计为二级公路，根据现行的路线设计规范，结合南宁地区的经济、旅游、交通的发展，以及考虑到该路线的进一步升级，故选用行车速度V=80km/h

1.

3.

2.2最小半径的确定当汽车在弯道上行使时，会受到离心力的作用，为保证汽车行驶安全，曲线上的路面做成外侧高，内侧低的单向横坡形式，即超高此时水平分力可以抵消离心力的作用X=F*cosα-G*sinαY=F*sinα+G*cosα由于α较小，故可视为sinα=tgα=ih，cosα=1;所以，X=F-G*ih=Gv2/gR-ih设μ=X/G=v2/gR-ih=V2/127R-ih，该是表达了横向力系数与车速、平曲线半径及超高之间的关系，μ值愈大，汽车在平曲线上的稳定性愈大式中R--平曲线半径（m）；μ--横向力系数；V--行车速度（KM/h）;v--行车速度m/s;ih--横向超高系数不产生横向倾覆的最小平曲线半径R≥V2/[127b/2hg+Ih];不产生横向滑移的最小平曲线半径R≥V2/[127φh+ih]汽车在平曲线上行使时的横向稳定性主要取决于横向力系数μ值得大小现代汽车在设计制造时重心较低，一般b≈2hg而φh

0.5，所以φhb/2hg依旧是汽车在平曲线上行使时，在发生横向倾覆之前先产生横向滑移现象，为此，设计中只要保证不产生横向滑移，也就保证了横向倾覆稳定性即半径满足R≥V2/[127φh+ih]即可

1.

3.

2.3缓和曲线缓和曲线是道路平面线形要素之一，它曲率连续变化，便于车辆遵循，离心加速度逐渐变化，乘客感觉舒适，可增加视觉美观当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应设缓和曲线缓和曲线采用回旋曲线缓和曲线的长度从以下几个方面考虑确定a.驾驶操作从容，旅客感觉舒适lsmin=

0.0214V3/R*αs=

0.0214*803/400*

0.4=

68.5mb.超高渐变率适中由于在缓和曲线上设置有超高渐变段，如果缓和曲线太短会因路面急剧的由双坡变为单坡而形成一种扭曲的面，对行车和路容均不利按规范规定的适中的超高渐变率，导出缓和段最小长度最小超高缓和段长度计算表R（m）B（m）PΔilsmin320—

41010.51/

1500.

09141.75410—

5000.08126500—

6300.

07110.25630—

8400.

0694.5840—

12100.

0578.5c.行驶时间不过短车在缓和曲线上的行驶时间不应少于3秒，即缓和曲线不应短于67m综合考虑，缓和曲线尽量不要短于80m左右，应根据所在曲线的的半径以及其超高渐变率计算，并考虑另外两方面的因素

1.

3.

2.

4.主要技术指标根据《公路工程技术标准》，平原微丘区二级公路各项指标为指标名称单位指标名称单位计算行车速度80km/h行车道宽

7.5m车道数2路基宽度12m土路肩宽

0.75m超车视距550m硬路肩宽

1.5m行车视距110m平曲线一般最小半径400m平曲线极限最小半径250m缓和曲线最小长度70m不设超高最小半径2500m最小坡长200m最大纵坡5%纵坡长度限制800m竖曲线极限最小半径3000m（凸）竖曲线一般最小半径4500m（凸）2000m（凹）3000m（凹）竖曲线最小长度70m超高横坡度最大值8%第二章路线设计第一节路线平面设计选线是在道路规划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平面线形设计

2.

1.

1.平面线形的设计步骤:平面线形的设计主要是确定交点位置、曲线半径、缓和曲线的长度等确定过程中应保证平面线形连续顺适，保持各平面线形指标的协调、均衡，而且要与地形相适应和满足行驶力上的要求

（1）路线的交点主要确定路线的具体走向位置，因此其位置的确定非常重要必要时应做相应的比较方案进行比选，保证方案可行、经济、合理、工程量小

（2）曲线和缓和曲线长度的确定首先在满足曲线及缓和的最小长度的前提下，初步拟定其长度，然后平曲线半径及缓和曲线长度可以根据切线公式

①或外距公式

②反算　

①　　

②在初步设计时可忽略p并近似取q=Ls/2由

①、

②即可得　

③　　　　　　　　

④在确定RLs以后就计算各曲线要素，推算各主点里程及交点的里程桩号最后由平面设计的成果可以得到直线曲线及转角表3充分利用土地资源，减少拆迁就地取材，带动沿线城镇及地方.经济的发展

（4）公路平面线形是由直线、圆曲线和缓和曲线构成直线作为使用最广泛的平面线性，在设计中我们首先考虑使用南宁地区的该新建二级公路，所经区域既有平原区，也有山区，本设计在平原区主要采用了较高的技术指标以争取较好的线形在山区，由于本地区山岭石质主要为石灰岩，且坡度极为陡峻，故采取了避让的措施，采用了指标较低的线形，以减少工程量同时应注意同向曲线间的直线最小长度应不小于6V，即480米；反向曲线间的直线最小长度应不小于2V，即160米能满足的尽量满足，不行想办法补救或考虑设置成S型或C型等特殊曲线

2.

1.2平面设计中的基本原则在路线的平面设计中所要掌握的基本原则有1平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；本设计地区部分地势开阔，处于平原微丘区，路线直捷顺适，在平面线形三要素中直线所占比例较大在设计路线中间地段，地势有较大起伏，路线多弯，曲线所占比例较大路线与地形相适应，既是美学问题，也是经济问题和保护生态环境的问题，这一点对于处于旅游区的地区来说特别重要直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形、地物等具体条件，片面强调路线要以直线为主或以曲线为主，或人为规定三者的比例都是错误的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路应尽量满足高速公路、一级公路以及计算行车速度≥60Km/h的公路，应注重立体线形设计，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适，计算行车速度越高，线形设计所考虑的因素越应周全本路线计算行车速度为80Km/h，在设计中已经考虑到平面线形与纵断面设计相适应，尽量做到了“平包竖”3保持平面线形的均衡与连贯；为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意各线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变在长直线尽头不能接以小半径曲线，高低标准之间要有过渡本设计中未曾出现长直线以及高低标准的过渡4避免连续急弯的线形；连续急弯的线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响在设计中可在曲线间插入足够的直线或回旋线5平曲线应有足够的长度；平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整缓和曲线的长度不能小于该级公路对其最小长度的规定；中间圆曲线的长度也最好有大于3s的行程，当条件受限制时，可将缓和曲线在曲率相等处直接连接，此时圆曲线长度为0路线转角过小，即使设置了较大的半径也容易把曲线长看成比实际的要短，造成急转弯的错觉这种倾向转角越小越显著，以致造成驾驶者枉作减速转弯的操作一般认为，θ≤7°应属小转角弯道在本设计中平曲线长度都已符合规范规定，也不存在小偏角问题

2.

1.3线形设计路线的平面设计所确定的几何元素是以设计行车速度为主要依据的本路段平面线形主要以基本线形和S型为主按直线——回旋线——圆曲线——回旋线——直线的顺序组合为了实现行连续，协调，回旋曲线——圆曲线——回旋线之比尽量符合1:1:

1.最小缓和曲线长度70m.设计路线共有6个交点（含起终点），为提高公路使用性能，在圆曲线半径的选择过程中尽量选取较大的半径当地形限制较严时方可采用极限在本设计中未曾采用极限最小半径，在路线经过中间限制较严地区时，采用半径较小，但也大于一般最小半径本设计中偏角均大于7°，不存在小偏角问题第二节路线纵断面设计

2.

2.1纵断面的设计主要就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，在变化起伏的空间线中选取合适的组合、搭配，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的

2.

2.2最大纵坡根据公路工程技术标准（JTGB01_2003）规定，二级公路（平原微丘区）的最大纵坡，应不大于5%，在长路堑路段，以及其他横向排水不畅的路段，均应采用不小于

0.3%的纵坡纵坡的长度不小于200米当坡度为4%时，最大坡长为900米；当坡度为5%时，最大坡长为700米当连续纵坡大于5%时，应在不大于上述长度处设置缓和坡段，缓和坡段的纵坡应不大于3%，且其长度不小于200米平均纵坡一般以接近

5.5%为宜，且任何相连3Km路段的平均纵坡不宜大于

5.5%制定最大纵坡时不仅从设计车型的爬坡能力考虑，还要考虑汽车在纵坡上能否快速，安全及行车的经济性设计时，应尽可能选用小于规定最大纵坡的坡值

2.

2.3最小纵坡在长路堑地段设置边沟的低填方地段以及其他横向排水不畅地段，为满足排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于

0.3%的纵坡，并做好纵、横断面的排水设计

2.

2.4坡长二级公路平原微丘区最小坡长为200m.本设计中纵坡均未超过5%，所以在最大坡长上没有限制

2.

2.5合成坡度在有平曲线的坡道上，最大坡度既不是纵坡方向，也不是横坡方向，而是两者组合成的流水线方向将合成坡度控制在一定范围之内，目的是尽可能避免急弯和陡坡的不利组合，防止因合成坡度过大而引起的横向滑移和行车危险，保证车辆在弯道上安全而顺适的运行在设有超高的平曲线上，超高与纵坡的合成坡度值不得超过

9.0%当路线的平面和纵坡设计基本完成后，应检查合成坡度I如果超过最大允许合成坡度时，可减小纵坡或加大平曲线半径以减小横坡，或者两方面同时减小

2.

2.6纵面设计经计算机反复电算优化，挖填基本合理，纵坡均匀平缓，利于排水竖曲线半径尽量采用较大值本路段线位高程在113-140之间，共设有变坡点4处，平均每公里变坡

1.8次平纵面组合基本顺适，方向明确，组合合理

2.

2.7纵断面设计步骤边坡点的确定主要依据公路工程技术规范的规定，比如最大纵坡、最大及最小坡长的限制、填挖工程量、经济点、施工要求以及路基稳定需要等来确定最终确定边坡点高程、桩号、坡长、坡度以及竖曲线半径、长度等传统做法如下

（1）.准备工作，从地形图上依据平面线形读取高程数据，然后在厘米图纸上点绘地面线

（2）.标注控制点，控制点是指影响纵坡设计的标高控制点本设计路段的标高控制点主要为涵洞的路基控制标高、净空要求等

（3）.试坡，在一标出控制点的纵断面图上，根据技术指标选线意图，结合地面起伏变化，本着以“控制点”为依据的原则，在这些点间进行穿插和取直，试定出若干条直坡线初步定出变坡点，变坡点应选在整10米桩上

（4）.调整，将所定坡度对照技术标准检查设计的最大最小纵坡坡长等是否满足平纵配合

（5）.定坡，经调整后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号高程确定下来，坡度值由两相邻变坡点的高差和坡长之比求得

（6）.设置竖曲线第三节路线方案确定

2.

3.

1.公路线路走向的基本原则根据设计要求、公路现状确定公路线路走向的基本原则是:1南宁地区公路作为旅游资源开发的主干线其走向既要符合旅游开发发展总体规划又要与沿乡镇规划紧密结合合理衔接.2避让村镇、干渠及高压干线等尽可能减少拆迁民房等建筑物.3新建线路选择应尽可能避免和减少破坏现有水利灌溉系统.4坚持技术标准尽可能缩短行车里程.5宜曲则曲，宜直则直根据以上原则进行方案比选.

2.

3.

2.本路线设计的特点

①.路线走向得整体趋势就是基本沿着原来的老路延伸充分利用老路使得将来勘测、施工等工作开展容易，同时一定程度上节省了工程造价

②.该路段的设计车速较大，所以平面设计时尽量争取较高的线形指标，所以，本人在做该路段的平面设计时，选取了较大半径的曲线和较大的缓和曲线，视觉效果上尽量满足同向曲线最小值线段长6v反向曲线最小值线段长2v在无法满足这一要求处将两曲线进行S型相接

③.平纵结合合理在本设计中，基本上做到了“平包竖”

④.

2.

3.

3.本路线设计中值得注意的问题

①.在争取较高线形指标的时候，手笔较大，一定程度上延长了路线的长度，增加了工程造价

②.在平原微丘区，综合考虑了地下水、地表积水的影响，以及设置涵洞的要求，拉坡时，一般保证填土高度在1m以上，以保证路基稳定，但一些地方考虑到工程量不太大以及填挖均衡，出现一些矮路堤

③.起点至位于山岭区，在经过垭口或山谷是，考虑到将来路基的稳定性和排水的要求原则上可以将路线的线位在某一侧山坡提高，形成挖方但另一方面，在起始的山岭区路段，由于南宁地区石质以石灰岩为主，且山势较陡，路线定线中，一旦路线与这种山相遇，可能会遇到工程性质不良得岩体，可能会使工程量增加，支挡工程数量增大，且对于施工会带来极大困难，故在此路段，有条件的话最好对实地情况作详尽的勘查以便将来开展边坡治理和坡面防护工作

④.路线不可避免的经过的一些原有的地面构造物，如在K1+900处，势必将来要与地方上协调解决

2.

3.

4.其他在绝大部分路段，由于没有农田也没有陡峻山岭的影响，本路线大部分采用了利用原有小径的方法，利用原路已有的挖方来降低工程量同时保证平面线形指标但由于资料不全，实际读取地面线高程时，仍假设为未挖方过的地面，实际工程量应比计算的工程量小由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线纵断面设计的任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究并拟定起伏空间线几何构成的大小及长度以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的第四节计算机辅助设计

2.

4.

1.概述近几年全国公路建设的突飞猛进的发展和道路设计的计算机技术的进步是密不可分的实现道路设计过程的计算机辅助设计节省了人力、提高了工作效率，同时也提高了计算精度和准确度，避免了人为的误差本设计采用的是基于CAD平台的纬地道路辅助设计系统，该软件由中交第一公路勘察设计研究院开发，在全国使用较为普遍

2.

4.

2.纬地道路辅助设计系统的特点通过对现有图纸进行纸上定线，后通过软件进行数据提取后依据标准和设计规范进行平、纵、横等项目的调试和设计（高级版本还可以进行道路三维计算和模拟），在本设计中主要涉及的内容有

①.平面线形各种曲线要素的计算和平面图纸的生成

②.纵断面纵坡的实时调整和纵断面图纸的生成

③.横断面超高计算和横断面图纸的生成等

④.路基设计计算以及土石方计算以及各种相关表格的生成第三章路基设计路基应根据其使用要求和当地自然条件，并结合施工方案进行设计，既有足够的强度和稳定性，又要经济合理影响路基强度和稳定的地面水和地下水，必须采取拦截或排出路基以外的措施，并结合路面排水，综合排水设计，形成完整的排水系统修筑路基取土和弃土时，应符合环保要求，以适当处理，减少弃土侵占耕地，防止水土流失和瘀塞河道第1节路基横断面设计横断面的组成由设计交通量、交通组成等因素确定，在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省，投资少本公路采用单幅双车道，混合交通，只要各行其道、视距良好，车速一般不受影响，但当交通量很大时，受大型车、非机动车影响由于本公路上圆曲线半径均大于250m，可以不加宽土路肩主要保护路面和路基，提供侧向余宽为迅速排出路面和路肩上的降水，将路面和路肩做成有一定横坡的斜面（如下图所示）为消除曲线上的离心力，曲线采取绕内边线旋转超高方式公路用地取路堤两侧排水沟外缘以外，或路堑坡顶截水沟外沿以外不少于2m的土地范围

3.

1.1填方路基砾类土、砂类土应优先选作填料，细粒土可填于路堤底部基地土密实、地面横坡缓于15路堤可直接填筑，地表树根草皮和腐土应清除，若坡度陡于1:

0.5则应做成台阶状，台阶宽不得小于２m，阶底有2%--4%内向倾斜坡度对于跨沟的高路堤应避开滑坡、冲沟等不良地质段，对地表水采取拦截、排除措施，防止湿陷和冲沟，减少地基土下沉

3.

1.2挖方路基挖方边坡应根据边坡高度、土的状况、地下水的状况等因素确定，由于南宁地区土质为粘性土，且本设计中挖方均小于10米，故选用了

10.5的边坡同时挖方坡没有设碎落台为减少地面水冲刷挖方边坡，应在挖方边坡坡顶外设置截水沟或挡水堰第2节路基排水设计路基的强度与稳定性同水的关系十分密切，水的作用是导致路基病害的主要因素之一，因此，路基设计、施工和养护中，必须重视路基排水工程地面水对路基产生冲刷和渗透，冲刷可能导致路基整体稳定性受损害，形成水毁现象渗入路基土体的水分，使土体过湿而降低路基强度路基设计时，必须考虑将影响路基稳定性的地面水，排除和拦截于路基用地范围以外，并防止地面水浸流、滞积或下渗对于影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、降低，并引至路基范围以外的适当地点路基的强度与稳定性同水的关系十分密切，水的作用是导致路基病害的主要因素之一，因此，路基设计、施工和养护中，必须重视路基排水工程路基排水一般是疏散为主，结合农田水利建设个别复杂地段需作特殊处理，排水考虑先重点后一般，先地下后地面

3.

2.1路基排水设计的一般原则为1排水设计要因地制宜，全面规划，综合治理，讲究实效，注意经济，并充分利用地形和自然水系一般情况下地面和地下设置的排水沟渠，宜短不宜长，以使水流不过于集中，及时疏散，就近分流；2路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相结合；3路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系，不轻易合并自然沟溪和改变水流性质，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠；4路基排水要结合当地水文条件，就地取材，以防为主

3.

2.2常用的路基地面排水设备包括边沟、截水沟、排水沟等，必要时亦有渡槽、倒虹吸及蓄水池等这些排水设备，分别设在路基的不同部位，各自的主要功能、布置要求或构造形式，均有所差异

3.

2.3边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内或流向路基的少量地面水边沟的排水量不大，一般根据沿线具体条件，选用标准横断面形式边沟不宜过长，尽量使沟内水流就近排至路旁自然水沟和低洼地带土质或软弱石质边沟，一般都用梯形，其底宽与深度约

0.4—

0.6m，内侧边坡一般为11，外侧边坡通常与挖方边坡一致

3.

2.4截水沟一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷截水沟的横断面形式，一般为梯形，沟的边坡坡度因岩土条件而定，沟底宽度和沟深不应小于

0.5m截水沟的位置，应尽量与绝大多数地面水流方向垂直，以提高截水效能和缩短沟的长度

3.

2.5排水沟其主要用途在于引水，将路基范围内各种水源的水流，引至路基范围以外的指定地点当路线受到多段沟渠或水道影响时，为保护路基不受水害，可以设置排水沟或改移渠道，以调节水流，整治水道排水沟的横断面形式，一般采用梯形，用于边沟、截水沟及取土坑出水口的排水沟，不需特殊计算，底宽与深度均不应小于

0.5m，土沟的边坡坡度约为11—

11.5排水的位置应离路基尽可能远一些，据路基坡脚不宜小于2m，连续长度不超过500m在实际工程中，由于自然条件、路线布置及其其他人为因素不同，情况往往比较复杂，需要进行路基排水的综合设计，以提高排水效果，发挥各类排水设备的优点，降低工程费用

3.

2.6排水综合设计排水综合设计中，要保证路基路面上汇集起来的水最终要排水路基外流向路基的地面水和地下水，需在路基范围以外的地点，设置截水沟与排水沟进行拦截，引离指定地点路基排水一般向低洼一侧排除，必须横跨路基时应利用桥涵对于沟槽不明显的漫流，应加以调节，尽量汇集成沟，导流排除，注意因势利导，不可轻易改变流向为提高截流效果，减少工程量，地面沟渠宜大体沿等高线布置，尽可能使沟渠垂直与流水方向，且力求短捷各种排水设备，必须地基稳固，并具有适当纵坡，以控制与保持适当的流速沟底沟壁必要时予以加固，不能溢水和渗水，防止损害路基和引起水土流失在本设计中，为方便施工，在满足排水的前提下，将边沟，排水沟，截水沟设计成了尺寸大体一致的形式其中挖方路段的边沟，外侧坡度设成了与挖方边坡一致的坡度1:1如下图所示

3.

2.

7.地面水对路基产生冲刷和渗透，冲刷可能导致路基整体稳定性受损害，形成水毁现象渗入路基土体的水分，使土体过湿而降低路基强度路基设计时，必须考虑将影响路基稳定性的地面水，排除和拦截于路基用地范围以外，并防止地面水浸流、滞积或下渗对于影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、降低，并引至路基范围以外的适当地点为保持路基填方边坡坡脚的稳定，排水沟的位置应离路基尽可能远一些，据路基坡脚不宜小于2m，连续长度不超过500m

3.

2.8．本设计中排水设计值得注意的问题

①.本设计中使用了的排水设备较为简单，仅使用了边沟和排水沟以及涵洞等在多处地方将排水沟汇集的水直接排到了天然水道或是池塘，由于公路路基路面排出的水经过汽车燃油尾气等的影响，也属于“三废”，直接排入农田会对农作物不利或影响当地的渔业发展可是假如单独对这些水进行处理，可以造蒸发池或者延长排水沟将水引至远处，这样势必会增加资金投入事实上，在南宁地区造类似于蒸发池的设施是不科学的，因为广西地区多雨，雨季的蒸发池势必会造成积水在实际公路建设中，很多工程就是将排水沟与天然沟渠对接，直接排水本设计中采用这种做法，实在是不得已而为之

②.在周围没有天然河道的路段，比如说本设计中K2+000开始的路段，所在路段为一旱地按照排水设计的要求，在设计中用排水沟将水排到了附近不影响公路的低洼处，但是水到了那里以后最终会怎样呢，这也是书本上所没有解决的问题，有待我在将来的工作中进一步学习第三节路基防护设计

3.

3.1由岩土填筑的路基，大面积暴露于空间，长期受自然因素的强烈作用，沿途在不利水温作用下，物理力学性质常发生变化，强度和稳定性减弱为确保路基的稳定，防护与加固必不可少路基防护与加固设施，主要有边坡坡面防护、路基的支挡工程等

3.

3.2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，保护边坡的整体稳定性对于填方路段，采用植物防护，美化路容，协调环境，调节边坡土的湿温，防雨水冲刷和产生裂缝，起到固定和稳定边坡的作用，可以种草、铺草皮和植树对于挖方路段，采用护面墙矿料防护，护面墙是浆砌片石的坡面覆盖层，边坡为1:

0.5时，不超过6m，边坡缓于1:

0.5时，不超过10m纵向每10m设一条伸缩缝，墙身预留泄水孔

3.

3.3路基支挡工程主要采用挡土墙，挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物为防止路堤边坡或基底滑动，确保路基稳定，同时可收缩坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积挡土墙有自己的排水设施，以疏干墙后土体，避免墙背积水形成静水压力墙背回填土上部以相对不透水的粘性土夯实封闭，泄水孔进水端设反滤层（砂砾石）为避免地基不均匀沉陷引起墙身开裂，需在地质条件变化处设置沉降缝；为防止圬工硬化收缩和温度变化而产生裂缝，应设置伸缩缝，一般合二为一，缝宽2—3m本路线中由于填挖量较小，占用农田有限，考虑到施工的方便和降低造价，没有设计挡土墙第四章路面设计路面直接承受行驶车辆的作用，是道路工程的重要组成部分，通常都根据车辆行驶的需要，选用优质材料建成路基作为路面结构的基础应具有足够的强度和稳定性以回弹模量作为评价路基强度与稳定性的力学指标坚固的路基，不仅是路面强度与稳定性的重要保证，而且能为延长路面使用寿命创造有利条件，所以路基路面的综合设计至为重要为确保路基的强度与稳定性，使路基在外界因素作用下，不致产生不允许的变形，在路基的整体结构中还必须包括各项附属设施，其中有路基排水、路基防护与加固以及与路基工程直接相关的设施，如弃土堆、取土坑、护坡道、碎落台、堆料坪及错车道等第1节路面结构选取

4.

1.1沥青混凝土路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标，计算路面结构厚度对二级公路的沥青面层和半刚性材料的基层、底基层应进行层底拉应力的验算

4.

1.2新建水泥混凝土路面设计理论和方法水泥混凝土路面设计根据弹性地基板理论，应用有限元法求算弹性地基上有限尺寸矩形薄板在汽车和温度梯度作用下的内力

4.

2.3路面结构推荐水泥混凝土路面虽然有强度高、稳定性好、耐久性好，养护费用少、经济效益高，有利于夜间行车等优点，但是由于南宁地区以发展旅游业为主，且该公路为平原微丘区二级公路，等级较低，若采用水泥混凝土路面，水泥和水的需要量大，工程造价高；路面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，影响乘客的舒适性；另外，开放交通迟，修复困难等诸多缺点，对于以发展旅游业为主的南宁地区，将会给游客和地方经济发展造成极为不利的影响沥青路面结构由于使用了沥青结合料，因而增加了矿料间的粘结力，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，而且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﹑震动小﹑噪音低﹑施工期短﹑养护维修简单﹑适宜于分期维修等优点由于沥青路面结构与水泥混凝土路面结构相比具有上述优点，并结合当地的实际情况，本人认为采用沥青路面结构，更适应于当地的需要，并将更有利于该地区旅游业及相关产业的发展，因此，最终推荐采用沥青路面结构另外，广西省是个水泥的生产大省，也是水泥的消费大省，前几年广西地区修建了许多水泥路面的高等级公路由于水泥路面的早期破坏的严重和路面修复的难度，近几年广西也开始发展沥青路面总之，沥青路面是发展大趋势第二节沥青混凝土路面设计

4.

2.1轴载分析路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载

（1）以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次1）轴载换算轴载换算采用如下的计算公式计算结果如下表所示轴载换算结果表（路面弯沉）车型PikNC1C2Ni辆/日（次/日）解放CA10B后轴

60.

851145051.8东风EQ140后轴

69.

2011750151.2黄河JN150前轴

49.

016.

430086.2后轴

101.

6011300321.

4610.65注轴载小于25kN的轴载作用不计2）累计当量轴次根据设计规范，二级公路的设计年限取15年，双车道的车道系数是

0.6～

0.7，取

0.65累计当量轴次=3640610次

（2）验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次1）轴载换算验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为，计算结果如下表所示轴载换算结果表（半刚性基层层底拉应力）车型PikNC/1C/2ni辆/日（次/日）解放CA10B后轴

60.

85114508.5东风EQ140后轴

69.

201175039.4黄河JN150后轴

101.

611300340.

6388.5注轴载小于50kN的轴载作用不计参数取值同上，设计年限是15年，车道系数是

0.65累计当量轴次

（2）结构组合与材料选取由上面计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴载次约为200万左右，根据规范推荐结构，并考虑当地材料来源，路面结构层采用沥青混凝土（10cm），基层采用水泥碎石（20cm），底基层采用水泥石屑（厚度待定）由于广西地区盛产水泥，另外在广东广西两地许多已建成的高速公路等高等级公路中，水泥碎石和水泥石屑（沙砾）使用很普遍，效果也不错，综合考虑后得到以上的材料选择方案根据规范规定，二级公路表面层采用中粒式密级配沥青混凝土（AC-16，取4cm厚），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（AC-25，取6cm厚）3土基回弹模量的确定该路段处于Ⅳ7区，为粘质土，干燥路段稠度取

1.10，土基回弹模量为

40.0MPa；中湿路段稠度取

1.00，土基回弹模量为

34.5MPa4结构层厚度确定根据规范规定和实际经验，同时利用apds和lyms计算工具，过程如下1）.土基为干燥时apds计算过程如下累计轴次数万次:

364.1万次公路等级系数:

1.1面层类型系数:

1.0基层类型系数:

1.0序号厚度cm20℃模量MPa15℃模量MPa极限强度MPa材料类型

14.

01400.

02000.

01.

30126.

01000.

01400.

00.

802325.

01500.

01500.

00.6034设计层

800.

0800.

00.

304534.5满足弯沉指标的设计层厚度:

21.1cm按弯沉指标设计的设计层厚度:

21.1cm满足第1层拉应力要求按弯沉指标设计的设计层厚度:

21.1cm满足第2层拉应力要求计算结果设计层厚度:

23.0cm设计弯沉值:

32.21/100mm竣工验收弯沉值:

30.71/100mm第1层拉应力值:-

0.36MPa容许拉应力值:

0.57MPa第2层拉应力值:-

0.11MPa容许拉应力值:

0.32MPa第3层拉应力值:

0.11MPa容许拉应力值:

0.36MPa第4层拉应力值:

0.14MPa容许拉应力值:

0.14MPaLyms验算过程如下原始数据路基路面层数:5序号厚度cm20℃模量MPa15℃模量MPa是否计算拉应力

14.

01400.

02000.0计算

26.

01000.

01400.0计算

320.

01500.

01500.0计算

423.

0800.

0800.0计算

534.5计算结果理论弯沉系数:

5.2230理论弯沉值:

55.61/100mm实际弯沉值:

30.71/100mm第1层层底拉应力:-

0.36MPa第2层层底拉应力:-

0.11MPa第3层层底拉应力:

0.11MPa第4层层底拉应力:

0.14MPa2）.土基为中湿时apds计算过程如下累计轴次数万次:

364.1万次公路等级系数:

1.1面层类型系数:

1.0基层类型系数:

1.0序号厚度cm20℃模量MPa15℃模量MPa极限强度MPa材料类型

14.

01400.

02000.

02000.

00126.

01000.

01400.

00.

802325.

01500.

01500.

00.6034设计层

800.

0800.

00.

304540.0满足弯沉指标的设计层厚度:

18.1cm按弯沉指标设计的设计层厚度:

18.1cm满足第1层拉应力要求按弯沉指标设计的设计层厚度:

18.1cm满足第2层拉应力要求计算结果设计层厚度:

21.0cm设计弯沉值:

32.21/100mm竣工验收弯沉值:

30.11/100mm第1层拉应力值:-

0.36MPa容许拉应力值:

0.57MPa第2层拉应力值:-

0.11MPa容许拉应力值:

0.32MPa第3层拉应力值:

0.12MPa容许拉应力值:

0.36MPa第4层拉应力值:

0.14MPa容许拉应力值:

0.14MPaLyms验算过程如下原始数据路基路面层数:5序号厚度cm20℃模量MPa15℃模量MPa是否计算拉应力

14.

01400.

02000.0计算

26.

01000.

01400.0计算

325.

01500.

01500.0计算

421.

0800.

0800.0计算

540.0计算结果理论弯沉系数:

4.8894理论弯沉值:

52.11/100mm实际弯沉值:

30.11/100mm第1层层底拉应力:-

0.36MPa第2层层底拉应力:-

0.11MPa第3层层底拉应力:

0.12MPa第4层层底拉应力:

0.14MPa各结构层示意图如下第5章涵洞

5.1小桥涵设计原则

（1）桥涵设计应遵循适用、经济、安全和适当美观的原则，并使小桥涵与公路等级、任务、使用性质和规范的需要相适应

（2）因地制宜，就地取材和便于施工养护

（3）与农田水利密切配合

5.2桥涵位置的选择

（1）天然河流与路线相交处（上游汇水面积大于

0.1km2时应设置）

（2）农田灌溉区与路线相交处（包括通过大片梯田影响灌溉时应设置）

5.3涵洞型式选择

（1）新建涵洞以采用无压力式涵洞为主为了提高宣泄设计流量，在不造成淹没上游农田、村庄的前提下，允许涵前较大壅水高度时，可采用压力式或半压力式涵洞

（2）设计流量在10m3/s左右时，一般宜采用圆管涵担当路堤高度过的，圆管涵顶填土高度不足时，宜采用盖板涵（先考虑采用暗涵，当盖板涵顶填土高度不足时，再考虑采用明涵）设计流量在20m3/s以上时，宜采用盖板涵担当设计流量更大时，特别是当路堤较高时，宜采用拱涵涵洞基础对涵洞质量影响很大砖管、拱涵都要求有较坚实的地基基础，其他类型的涵洞也要求基础不能有过大沉陷，而且沉陷必须均匀涵洞位置应尽量避免在地基松软、坚硬不均匀或地质条件不良地段设置当地基过分松软无法避让时，应采取对地基的加固或对基础的加强处理措施，也可以采用钢筋混凝土箱涵，选择时应对各种可行的处理方案进行技术和经济比较后确定a从经济角度，因地区不同，造价往往差异很大在盛产石料的山区，一般选用石涵比较经济；在缺乏石料的地区，当设计流量较小时，选用钢筋混凝土盖板涵或拱涵比较经济宣泄同样设计流量的圆管涵，单孔比多孔经济b涵洞设计要方便施工一段线路上不宜采用过多的涵洞类型，应尽可能定型化，便于集中预制，以节省模板和保证质量中心桩号跨径（cm）构造形式材料

300.000200盖板涵钢筋混凝土

500.000200盖板涵钢筋混凝土

1060.000200盖板涵钢筋混凝土

1685.000200盖板涵钢筋混凝土

2700.000200盖板涵钢筋混凝土

5.4桥涵跨径的确定由于该地区降水量丰富年降水量在1600—2000mm之间，其降雨特点为平原少于山区，迎风坡多于背风坡，雨型为夏雨和台风暴雨故在考虑采用桥涵跨越时，在较小冲沟处采用涵洞跨越根据JTJ013-95第

6.

3.

2.1条规定，涵洞孔径不宜小与沟槽宽度，应采用单孔涵，最小孔径不宜小于2m，净高不宜小于2m涵底纵坡应尽量与天然沟床纵坡一致

5.5涵洞进出口的防护和加固

（1）进水沟床加固处理为使进水洞口和天然河沟连接，防止水流冲涮洞口，致使洞口破坏必须对进水洞口进行处理因为进水洞口的地势坡度很缓，几乎为平坡，因此采取的加固方式为仅对进口采用干砌片石进行加固，铺砌长度为一米，具体见涵洞布置图2出口沟床的加固防护小桥涵对天然河床都有较大的压缩致使通过小桥涵下流速特别是下游的流速增大流速增大导致桥涵下游产生局部冲涮所以必须对桥涵的下游出口采取加固处理现根据具体的情况采用铺砌加固型式第六章其他沿线设施及环境保护公路的环境评价主要考虑公路建设对社会经济的影响，噪音、大气污染的影响，对周边区域发展的影响以及对生态环境的影响

1.公路建设不可避免的要占用农田、果园等，在山区本来耕地就少，因此更要注意尽量少占农田及果园同时要注意减少拆迁

2.由于本公路主要用于促进旅游资源的开发，考虑到这一点，因此选线时尽量接近旅游区并且利用绿化，降低路上噪音，缓解大气污染同时保持生态平衡、美化环境

3.该公路的修建进一步加强了旅游资源的开发和利用，同时带动了本地区的塘渔业、饲养业以及其他副业的发展

4.公路建设还应注意对生态环境的影响，例如对周围植被、地质、土壤及水文的影响第七章.小结毕业设计即将结束，在老师的悉心指导下，我已顺利的完成了毕业设计任务通过这段时间的毕业设计，无论从思想上还是实践上我都有了一定程度的提高毕业设计是对几年来所学知识的一次检验和总结，也是对思维的一次锻炼，知识的一次升华，为以后的工作做好充分的准备在设计中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，对专业知识是一个全面地、系统地复习，需要把所学知识综合运用通过设计—修改—再设计—再修改的反复过程，弄懂了以前许多模糊的东西，加深了对专业学科知识的理解和运用由于是第一次接触这么一个相对较大的设计课题，还是不能够全面照顾，统筹安排，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，增加了路基防护工程，直接导致施工困难，扩大了投资规模而且由于没有一些具体的感性认识，不能把所学理论与工程实际有机结合，不能很好的把握施工对设计的要求另外，通过这次设计，深刻体会到了计算机作为辅助设计工具的重要作用本次设计过程，从平曲线要素的计算，‘s’型曲线的反算，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我们马上就要毕业，之后将进一步深入工作和工程实际，只有在实际工作中来弥补自己的不足了在工作中把理论知识与生产实践结合起来，锻炼提高自己为了适应社会发展需要，我个人感觉学校有必要加强我们平时的设计练习，以便在今后能更好得完成工作（后附各种图表）主要参考资料如下

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97.北京.人民交通出版社，

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94.北京.人民交通出版社，

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94.北京.人民交通出版社，

19945.交通部行业标准.《公路路基设计规范》JTJ013-

95.北京.人民交通出版社，

19956.交通部行业标准.《公路沥青路面设计规范》JTJ014-

97.北京.人民交通出版社，

19977.交通部行业标准.《公路排水设计规范》JTJ018-

97.北京.人民交通出版社，

19978.交通部行业标准.《公路桥涵设计通用规范》JTJ021-

89.北京.人民交通出版社，

19899.张雨化主编.《道路勘测设计》.北京.人民交通出版社，

199710.方福森主编.《路面工程》（第二版）.北京.人民交通出版社，

198711.方左英主编.《路基工程》.北京.人民交通出版社，

198712.邓学钧主编.《路基路面工程》.北京.人民交通出版社，

200013.张登良主编.《沥青路面》.北京.人民交通出版社，

199814.胡长顺、黄辉华主编《高等级公路路基路面施工技术》.北京.人民交通出版社，

199415.严家及主编.《道路建筑材料》.北京.人民交通出版社，1996。