河南城建学院道路毕业设计——叶县至舞钢段公路线设计

河南城建学院道路毕业设计——叶县至舞钢段公路线设计

摘 要
本设计为叶县至舞钢段公路线设计该公路为山岭丘区道路,设计等级为一级公路，设计时速为100km/h，各线全长2860.106m，采用双向四车道设计，设计的年限为15年。
设计首先在1:2000地形图上定线，然后对多种方案比选，确定最佳线路，然后进行纵断面，横断面设计，最后记性路基路面设计，然后编制设计说明书，最后出图。
关键词：道路等级；平曲线；竖曲线；路基；路面。

Abstract
Abstract design (thesis) content without notes and comments in abrief statement, a statement should be the third person. It shouldhave the independence and self-contained, ie not read (thesis) thetext, you can obtain the necessary information, the contents of thesummary should be included with the design (thesis) the same amountof key information for readers to determine the need to read Thefull text of abstracts and other secondary literature is alsoavailable for use.
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目 录
前 言 1
1 工程设计说明书 2
1.1道路所在区气象资料 2
1.2沿线植被及土壤分布情况 2
1.3道路建筑材料及分布情况 2
1.4交通量资料 2
2 道路选线 3
3 平面线形设计 4
3.1直线 4
3.2圆曲线 4
3.3缓和曲线长度及参数的确定 4
3.3.1缓和曲线长度LS的确定 4
3.3.2平曲线的要素计算： 4
3.4视距保证 4
4 道路纵断面设计 5
4.1道路纵断面设计概述 5
4.2纵坡及坡长设计 5
4.2.1纵坡设计一般要求 5
4.2.2最大纵坡 5
4.2.3最小纵坡 5
4.3坡长限制 5
4.3.1最大坡长限制 6
4.3.2最小坡长限制 6
4.3.3合成坡度 6
5 竖曲线设计 7
5.1竖曲线设计的限制因素 7
5.2竖曲线设计的一般要求 7
5.3竖曲线几何要素计算公式及其曲线要素 7
5.3.1竖曲线几何要素计算公式 7
5.3.2计算竖曲线要素 7
6 道路平、纵线形组合设计 9
6.1平、纵组合的设计原则 9
6.2平、纵线形组合的基本要求 9
6.3 平纵线形设计中应避免的组合 9
7 道路横断面的设计 10
7.1横断面的组成 10
7.1.1车道路的确定 10
7.1.2车道宽度的确定以及露肩宽度的确定 10
7.1.3路基宽度的确定 10
7.2 超高加宽的计算 10
7.3 路基土石方数量计算及调配 11
7.3.1 横断面面积计算 11
7.3.2土石方数量计算 11
7.3.3路基土石方调配 11
8 路基设计 13
8.1路基路面设计的一般规定： 13
8.2.路基设计 13
8.2.1路基的类型 13
8.2.2路基宽度的确定 13
8.2.3 路基高度 15
8.3路基边坡坡度 15
8.4 路基压实 16
8.5路基附属设施 17
8.5.1取土坑与弃土场 17
8.5.2,护道坡与碎落台 17
9 路面设计 18
9.1路面结构分层 18
9.2 路面材料配合比设计 18
9.2.1试验材料的确定 18
9.2.2路面材料配合比设计 18
9.2.3初拟路面结构 20
9.2.4结构厚度计算 21
9.2.5各层客许弯拉应力： 21
10 挡土墙设计 23
10.1排水设施 23
10.2沉降缝与伸缩缝 23
10.3挡土墙布置： 23
11 路基防护与加固 24
11.1 坡面防护 24
11.1.1植物防护 24
11.1.2工程防护 24
11.2软土地基加固 24
12 道路排水及附属措施设计 25
12.1路基排水 25
12.2 排水设施分类 25
12.2.1 地面排水沟渠 25
12.2.2地下排水沟管 25
12.3路基排水综合设计 25
12.3.1路面排水 25
12.3.2路面内部排水 25
12.3.3边沟排水设计 25
结 论（与建议） 27
致 谢 28
参考文献………………………………………………………………………………………… 29



前 言

当今世界，科学技术突飞猛进，科学技术对于经济增长的作用日益显著，教育在经济与社会发展中的低位越来越重要，作为即将踏出校门的大学生，我深知在学校学习的重要遗迹对能力，实践锻炼的重要。
毕业设计也即实践环节，这对我们把理论知识转为实践有着非常重要的作用。在设计的过程中要求掌握道路工程设计的基本方法的同时提高分析以及解决问题的能力，有助于培养我们独立思考的工作能力和组织能力。
通过设计，可以帮助我们队该专业理解的加深，全面复习了大学期间所学的专业课，提高了对知识的应用能力。
在本设计的编写过程中，参考了有关标准，规范，教材和论文，在此向有关编著作者表示感谢，同时非常感谢给予我们指导的各位老师！因水平有限，定有许多错误之处，请各位老师批评指正。
1 工程设计说明书
1.1道路所在区气象资料
路线经过属于亚热带山地季风性湿润气候，冬天少严寒，夏季无酷暑，春迟秋早，雾多湿重，雨量充沛，四季分明，年平均气温在7.8~17.4摄氏度。年日照1160~1600小时，常年降雨量900~1200毫米，当地多年平均最大冻深为1.0米，该工程沿线山体稳定，无不良地质状况，沿线土质为粉质亚粘土，地下水位2.6米，地表无积水。
1.2沿线植被及土壤分布情况
本工程沿线树木较多，沿线多为粘质土，上坡上1米以下是碎石土，地质状况不良需慎重选线。
1.3道路建筑材料及分布情况
道路沿线可开采碎石，沙砾，并有粉煤灰，矿渣，炉渣，石灰，水泥等材料供应，有小型采石场和石灰厂，水泥，刚才要外购，沿线可开采碎石，沙砾。并有粉煤灰，矿渣，炉渣，石灰，水泥等材料供应。
1.4交通量资料
近期交通量：
车型 数量 车型 数量
三菱FR415 250 东风KM340 350
五十铃NPR595G 140 东风SP9135B 120
江淮HF140A 200 五十铃WXR181L 130
江淮HF150 200
交通增长率：7%，道路无必经点。
2 道路选线
选线是在规划道路的起终点间选定一条，技术上可行。经济上合理，又能符合使用要求的道路中性线的工作。
本设计为一级公路，属于山岭地区，地面起伏较大，并且线路的起终点，位于山峰的两侧，因此要设置缓和曲线，绕行山峰，该地区无经济林，无居民。
因该段路所处地势较陡，路线的纵坡，平面线半径等难以采用较高的指标。另一方面路线线性的选择要考虑经济，安全，道路等级，地形地貌等情况。针对路线所处的实际情况，现对以下两套方案分析，各技术指标如下图示：
由上表可知道路线形各方面参数均满足要求，并且线形优美，符合工程要求的道路选择的一般原则如：安全，便捷，经济等因素。而线形二则通过较多的山脉，虽然路线长度较线形一要短，但是需要的开挖隧道并且路线坡度较大，从安全，经济，协调等各方面来考虑，线形二均不如线形一，因此，综合考虑，选择线形一。

3 平面线形设计
道路是一个带状构造物，它的中线是一条空间曲线，道路的平面线形当收到自然条件限制发生转折时，应在转折处设置曲线，曲线一般为圆曲线、缓和曲线及其组合。因此直线，圆曲线，缓和曲线是平面线形的组成要素。
3.1直线
作为平面线形要素之一的直线，在道路中使用最广。汽车在车辆行驶手里简单，方向明确，驾驶简单。从测设方面看，直线只需定出亮点，就可以方便的测定方向和距离。本设计遵循的原则是：公路线形与地形要适应，与景观想协调，直线的最大长度应有所限制，无论是汽车专用公路还是一般公路在任何情况下都要避免追求长直线的错误倾向。该公路全长不及3km，因此可以不用考虑直线的最大最小长度。
3.2圆曲线
各级公路与城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。圆曲线与地形相适应，线性好，易于测设等优点，使用十分普遍。
圆曲线半径的确定
半径是圆曲线的重要几何元素，半径一旦确定，则其大小及曲率也就确定，平曲线半径计算公式为：
式中：u—横向力系数；in—超高横坡度（或称超高率）
V—极端行车速度（km/h)；R—平面线半径/m
3.3缓和曲线长度及参数的确定
3.3.1缓和曲线长度LS的确定
从控制离心加速度变化率考虑：（设计速度V=km/h）
3.3.2平曲线的要素计算：
几何要素计算公式如下：
3.4视距保证
在道路曲线设计中，除了要考虑诸如曲线半径R，超高，加宽等因素外，还要注意路线内侧是否有树林，房屋，边坡等阻碍司机的视线，这种处于隐蔽地段的弯道将其简称为“暗弯”。停车视距的确定为保证行车安全，驾驶者应能看到前面相当距离的道路。一边遇到汽车或者障碍物时能及时刹车或绕行。停车视距一般按下表所列数据选取由以上表知本设计停车视距选用160m.

4 道路纵断面设计
4.1道路纵断面设计概述
用一曲面沿道路中线竖直剖切展开成的平面成为道路的纵断面，反应在路线在纵断面上的起伏形状、位置及尺寸的图形为路线纵断面图。路线纵断面是道路设计的重要技术图标之一。它但应了路线所经地区中线的地面起伏情况和设计标高的关系，它与平面图，横断面图结合起来，能后完整的表达道路的位置和立体线形。
经从断面线形设计就根据道路的性质，任务，等级和地形，地质，水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量的要求，对纵坡的长短，前后纵坡情况，竖曲线半径。从而设计出总坡合理，线形平顺圆滑的理想曲线，以达到了行车安全，快熟，舒适，工程费用较省，运营费用较少的目的。
4.2纵坡及坡长设计
4.2.1纵坡设计一般要求
为使纵坡设计经济合理，必须在全面掌握勘测资料的基础之上，结合选定线的纵坡安排意图。经过综合分析，反复比较定出设计纵坡。本设计纵坡要求如下：纵坡设计满足《公路设计规范》的各项规定。
为保证车辆能以一定速度安全顺适的行驶，纵坡起伏不宜过大和过于频繁，要求沿线地形，地质，水文，气候和排水等惊醒综合考虑，充分填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方以减少借方和费方。降低造价和节省用地。
4.2.2最大纵坡
最大纵坡指在纵坡设计时，各级公路允许采用的最大坡度值，它是道路纵断面设计的重要挖制指标，在地形起伏较大区，影响路线长短，使用质量，运输成本，造价，各级公路以及最大纵坡见下表：

4.2.3最小纵坡
为使道路行车快速，安全和通畅，一般希望道路纵坡设计小些比较好，但是考两次排水需要均应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般情况下不小于0.5%为宜。路堤，干旱少雨区最小纵坡不受限制，本设计最小纵坡1.0%>0.5%，满足设计要求。
4.3坡长限制
坡长指变坡点与变坡点间的水平长度。坡长限制包括陡坡的最大坡长限制和最小坡长限制两个方面。
4.3.1最大坡长限制
坡长太短对行车不利，而长距离的陡坡对汽车行驶也很不利，特别是纵坡为5%以上的，汽车厂时间是同低速档行驶，发动机过热，行驶无力。而下坡时会频繁制动，影响行车安全。在高速公路上坡度过大，坡长过长都会影响车速和通行能力。因此，对纵坡长度必须加以限制。《标准》及《城规》规定为了最大坡度如下表。
4.3.2最小坡长限制
最短坡长的限制主要从起床歌行驶的平缓角度考虑的。若纵断面变坡点过多，从行车来看，使汽车起伏变化频繁；从现行几何构成来看，相邻变坡点间的距离不宜过短，最短应不小于相邻竖曲线的切线长。一边插入适当的竖曲线来缓和纵坡的要求。因此，从行车的平顺性和现行几何连续性开率，纵坡都不宜过短。最小坡长通常规定汽车以设计速度行驶9-15S的形成为宜。《标准》规定了各项道路的最长坡度如下表
4.3.3合成坡度
合成坡度指有路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横坡组成的坡度。

5 竖曲线设计
纵断面上两相邻不同坡度的交点成为变坡点，为保证行车安全，舒适及视距的需要，在变坡处设置的纵向曲线成为竖曲线，各级公路在变坡点处均应设置的纵向曲线称为竖曲线。各级公路在变坡点处均应设置竖曲线，竖曲线的形式可采用圆曲线或抛物线。竖曲线的设计标准有竖曲线最小半径和竖曲线长度，由于在凸型曲线上和凹形竖曲线上汽车行驶时的受力及视距等虑因素不同，凸形竖曲线和凹形竖曲线又有不同的设计标准。
5.1竖曲线设计的限制因素
在纵断面设计中，竖曲线的设计受到了许多因素的限制，其中有3个限制因素决定着竖曲线的最小半径和最小长度：（1）缓和冲击（2）时间形成不过短（3）满足视距的要求
竖曲线最小半径和最小长度见表
5.2竖曲线设计的一般要求
竖曲线是否平顺，在视觉上是否良好，往往是侯成纵断面线形优劣势的主要因素。竖曲线设计应满足一下要求：
（1）、宜选用较大的竖曲线半径
（2）、同向竖曲线应避免“断背曲线”
（3）、反向曲线间由直坡段连接，也可经间连接
（4）、竖曲线设置应满足排水需求要
（5）、竖曲线半径的选择
5.3竖曲线几何要素计算公式及其曲线要素
5.3.1竖曲线几何要素计算公式，用二次抛物线作为竖曲线的基本方程计算，公式如下：
5.3.2计算竖曲线要素
本设计共有3个变坡点，分别记为JD1 JD2 JD3
JD1：i1=100% i2=-3.20%
W=-i2-i1=-4.2%为凸形，取R=7000m
曲线长：L=WR=7000*4.2%=294m
切线长：T=L/2=147M, 外距E=T2/2R=1.54m
竖曲线起点桩号：
竖曲线起点高程：
变坡点处高程：
竖曲线终点桩号：
竖曲线终点高程：
JD2：i2=-3.20% i3=-1.90% 取R=6000m
W=i3-i2=-1.90%+3.20%=1.3% 为凹
曲线长：
切线长：
竖曲线起点桩号：
竖曲线起点高程：
高坡点处高程：
竖曲线终点桩号：
竖曲线终点高程：
JD3：i3=-1.90% i4=-1.00% 取R=8000m
W=i4-i3=0.90% 为凹形曲线
曲线长：
切线长：
竖曲线起点桩号：
竖曲线起点高程：
高坡点处高程：
竖曲线终点桩号：
竖曲线终点高程：
各桩号高程




6 道路平、纵线形组合设计
6.1平、纵组合的设计原则
应在视觉上能自然的引导驾驶员视线，并保持视觉连续性。任何使驾驶员感到茫然和判断失误的线形，必须尽力避免注意保持平、纵线形的技术指标，大小应均衡。它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用相关。选择组合得当的合成坡座，以利于行车安全及有利于排水。注意与周围环境的配合，它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。
6.2平、纵线形组合的基本要求
当竖曲线与平曲线组合的，竖曲线宜包含在平曲线内，且平曲线应稍长于竖曲线，如图：
这种布置通常称为平曲线与竖曲线的对应，优点是：当车辆驶入凸形曲线的顶点之前，即能清楚的看到平曲线始端，辨明转弯的走向，不致因判断错误发生错误。平曲线与竖曲线的大小如果不均衡，会给人不愉快的感觉。市区了视觉的均衡性。
6.3 平纵线形设计中应避免的组合
1.避免竖曲线的顶，底部插入小半径平曲线。
2.避免将小半径的平曲线起汔点没在成接进竖曲线的顶底部。
3.避免使竖曲线顶底部与反向平曲线的拐点重合。
4.避免出现驼峰，暗凹，跳跃，断背，折曲等使驾驶员视线中断的线行。
5.避免在长直线上设置陡坡或曲线长度短，半径小的曲线。
6．避免急弯与陡坡的不合组合以及小半径的竖曲线与缓和曲线的重合。




7 道路横断面的设计
道路横断面指中线上各点的法向切面，他是由横断面设计线和地分隔带，面设计线所构成的。其中横断面设计线包括行车道，路肩，边沟边坡，截水沟，环境保持等措施。横断面应根据交通量，行车速度，结合地形，气候，土壤等条件进行道路行车分隔带，人行道，路肩等的布置。以确定几何尺寸。
7.1横断面的组成
7.1.1车道路的确定
由《公路工程技术标准》以及其交通量的确定该公路为四级道一级公路，车行速度选为100ｋｍ/ｈ。
7.1.2车道宽度的确定以及露肩宽度的确定
当行车速度≥80km/h时，车道宽度为3.75ｍ。本设计取用3.75ｍ作为车道宽度。路肩由路缘带，硬路肩，土路肩三部分组成，具体值的选用见下表：
本设计硬路肩取3.00m,土路肩选0.75m。
7.1.3路基宽度的确定
路基宽度按规范一般值选，,根据设计车速和车道数量取路基宽度为26.00M。标准横断面见附图.
7.2 超高加宽的计算
为抵消车辆在曲线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称为超高。合理的设置超，,可以全部或部分抵消离心。.从而提高汽车行驶在曲线上的稳定性与舒适性，此外超高通常能改变路面排水，有助于减小车辆雨天行驶产生漂移的危险。
最小超高过渡段长度LC最好取与缓和曲线长LS相等，即LC=100米，该设计有中央分隔带，故采用绕中央分隔带边缘旋转的超高过度形式，因有较宽硬路肩，本设计不再设路基加宽值。
B左侧行车道宽度（m）
左侧路缘带宽度（m）
右侧路缘宽度（m）
bx x距离高出路基加宽值（m）
ih 超高横坡度
in 路拱横坡度
x超高缓和段中任意一点至超高缓和段起点位置。对于r>250m的圆曲线，由于其加宽值较小，可以不加宽。
超高值计算见下表
绕中央分隔带边缘旋转超高值计算
7.3 路基土石方数量计算及调配
路基石方工程是公路工程的一项主要工程量，土石方工程数量又是公路方案评价和比选的主要技术经济指标之一。土石方计算与调配的主要任务是计算路基土石方工程数量，合理进行土石方调配，为编制公路的概预算，公路施工组织，施工计算提供依据。
7.3.1 横断面面积计算
路基填挖断面积，指断面图中原地面线与路基设计线所包围的面积，路基线高于地面线者为填，低于地面线者为挖，两者应分别计算。将断面按单位横宽划分为若干个梯形与三角形条块，每个小块的近似面积为：Fi=bhi则横断面积F=bh1+bh2+….+bhn=
7.3.2土石方数量计算
若相邻两面三刀断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两断面之间为一棱柱体，公式为：
V=1/2（F1+F2）L
式中：V—体积(m3)
F1,F2—分别为相邻断面积（m2）
L—相邻断面间的距离（m）
土石方计算详细数据见下表
7.3.3路基土石方调配
土石方调配目的是为确定填方用工的来源，挖方弃土方向，以及计价土石方的数量和运量等，经过纵向调配，将其余额同当地政府协商确定借土或弃土地点，且应按下式进行检查。
里程桩号 断面面积（㎡) 平均面积（㎡） 间距(㎡） 土方量（m3)
挖 填 挖 填 挖 填
k0+0.000 0.00 106.25 　 　 　 　 　
+50.000 4.05 76.36 2.03 91.31 50.00 101.50 4565.50
+100.000 154.66 0.00 79.35 38.18 50.00 3967.50 1909.00
+117.290 301.25 0.00 227.95 0.00 17.29 3941.26 0.00
+150.000 201.32 0.00 251.29 0.00 32.71 8219.70 0.00
+200.000 206.01 0.00 203.67 0.00 50.00 10183.50 0.00
+250.000 289.78 0.00 218.53 0.00 50.00 10926.50 0.00
+300.000 269.09 0.00 279.44 0.00 50.00 13972.00 0.00
+350.000 302.75 0.00 285.92 0.00 50.00 10045.00 0.00
+400.000 99.05 0.00 200.90 0.00 50.00 14296.00 0.00
+450.000 29.75 76.70 64.40 38.35 50.00 3220.00 1917.50
+453.000 71.15 26.05 100.90 51.38 3.00 5045.00 2569.00
+500.000 133.70 0.00 102.43 27.90 47.00 5121.50 1395.00
+550.000 146.05 0.00 139.88 14.88 50.00 6994.00 744.00
+600.000 156.50 81.70 151.40 0.00 50.00 7570.00 0.00
+650.000 0.00 0.00 78.03 40.85 50.00 3901.50 2042.50
+700.000 565.70 0.00 282.85 40.85 50.00 14142.50 2042.50
+747.000 550.71 0.00 558.21 0.00 47.00 26235.87 0.00
+750.000 603.07 0.00 586.89 0.00 3.00 1760.67 0.00
+800.000 581.05 0.00 602.06 0.00 50.00 30103.00 0.00


8 路基设计
8.1路基路面设计的一般规定：
⑴路基路面应根据公路功能，公路等级，交通量，结合沿线地形，地质及路用材料等自然条件下进行设计，保证其具有足够强度，耐久性，同时满足平整抗滑要求。
⑵路基设计应注意排水设施与防护设施的设，取土，应进行专门设计，防止水土流失，堵塞河道以及诱发路基病害。
⑶路基断面形式应与沿线自然环境协调，避免因深挖、高填对其造成不良影响，高速公路，一级公路宜采用浅挖、低填、缓边坡的路基断面形式。
⑷通过特殊地质和水文条件的路段，必须查明规模及其对公路的危害程度，采取综合治理措施、增强公路防灾，抗灾能力。
⑸高速公路、一级公路路面不宜分期修建，但位于软土，高填方等工后降较大的局部路段，可按“一次设计，分期实施”的原则实施。
8.2.路基设计
公路路基是路面的基础，承受着本身土体的自重和路面结构的重量，同时承受着路面传下来的行车荷载，所以路基是公路的承重主体，一般包括以下内容：
（1） 确定路基类型
（2） 路基宽度的确定
（3） 路基高度的确定
（4） 路基边坡坡度的选择
（5） 路基压实标准的选择
（6） 附属设施的设计
8.2.1路基的类型
路基因填挖情况的不同，可以归纳为路堤.路堑.填挖结合三种类型。陆基指全部用岩土填筑而成的路基，路堑是全部在天然地面开挖而成的，当天然地面恒颇大，且路基较宽，要一侧开挖另一侧填筑是，为填挖结合路基，也称为半填半挖路基。
8.2.2路基宽度的确定
路基宽度为行车道路面及两侧路肩宽度和.技术等级高的公路，有中间带，路缘石变速车道等，公路的建设尽可能利用非农业用地，少占农田，并尽量使填挖平衡，减少高填深挖，利用植物防护，绿化与美化路基，防止水土流失维护生态平衡。《规范》规定的高等级公路路基宽度如下表所示
公路等级 高速公路、一级公路
设计速度(km／h) 120100 80
车道数 8 6 4 8 6 4 64
路基宽度
一般值
45.00
34.50
28.00
44.00
33.50
26.00
32.00
24.50
最小值
42.00
26.00
41.00
24.50
21.50
公路等级 二级公路、三级公路、四级公路
设计速度(km／h)
80
60
40
30
车道数 2 2 2 2
路基宽度（m）
一般值
12.00
10.00
8.50
7.50
最小值
10.00
8.50
根据《规定》，并结合考虑该公路的等级及修建条件，本设计决定按设计速度100km／h的双向四车道路基宽一般值选取26.00m.
8.2.3 路基高度
路基高度指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计标高和地面高之差。从路基强度稳定性要求出发。路基上部土层应处于干燥或中湿状态，路基高度应根据临界高度
并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路基的最小填土高度。最小填土高度见下表：
土质路基最小填土高度
路基组成
砂类土
粉质土
粘质土
最小填土高度（m）
0.3~0.5
0.5~0.8
0.4~0.7
沿河及受水浸淹的路基，其高度应根据技术标准所规定的设计洪水频率，求得设计水位，再加0.5m的余量。
8.3路基边坡坡度
路基边坡对路基定性十分重要，路基边坡坡度的大小，取决于边坡的土质、岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。在教陡或填挖较大的路段，边坡稳定性影响到土石方工程量和施工难易，而且是路基整体稳定性的关键。因此，确定边坡坡度对于路基稳定性和工程的经济合理至关重要。
（1） 路堤边坡坡度
一般路堤边坡坡度可根据填料种类和边坡高度见表路基边坡坡度表
填料种类边坡最大高度 边坡坡度
全部高度
上部高度
下部高度
全部高度
上部高度
下部高度
粘质土、粉质土、砂类土
20
8
12
1:1.5
1:1.75
砂、砾
12
1:1.5
卵石土、碎石土
20
12
8
1:1.5
1:1.75
不宜风化的块石
20
8
12
1:1.3
1:1.5
该工程处于山岭区段，边坡坡度为1:1.5
（2）路堑边坡
土质路堑边坡，应根据边坡高度，土的密实度、地下水和地面水的情况，土的成因及生成时代等因素，查得规范的挖方边坡取1:1
8.4 路基压实
路基填土要分层压实，使之具有一定的密实度，分层压实的路基顶面能防止水分干湿作用引起的自然沉陷和行车荷载反复作用产生的压实变形，确保路面的使用品质与寿命。其中路基压实度应符合下表
路基压实度
填挖类别 路床顶面以下深度（m）路基压实度高速公路、以一级公路 二级公路 三、四级公路
零填及挖方 0~0.30≥94
0~0.80 ≥96 ≥95填方 0~0.80 ≥96 ≥95 ≥94
0.80~1.50 ≥94 ≥94 ≥93
>1.50 ≥93 ≥92 ≥90
8.5路基附属设施
为了确保路基强度，稳定性、行车安全，与路基工程有关的附属设施有取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台、错车道等。这些设施是路基设计的组成部分，正确且合理的设置是十分重要的。
8.5.1取土坑与弃土场
路基土石方的填挖平衡，是公路线设计的基本原则，但往往难以做到完全平衡。土石方数量经过合理调配后，仍然有部分借方和弃方。路基石方的借弃，首先要考虑合理的地点。要因地制宜，综合考虑，维护生态平衡，防止水土流失，做到借之有利，弃之无害。
8.5.2,护道坡与碎落台
护道坡是保护路基边坡稳定性的措施之一，目的是加宽边坡横向距离，减少边坡平均坡度，护坡愈宽，愈有利于边坡稳定，但最少为1.0m。宽度大，则工程量随之增加，要兼顾边坡的稳定性与经济的合理性。通常护坡道宽度d，视边坡高度h而定，当h≥3.0m，d=1.0m；h=3.6m时，d=2m，h=6~12m时，d=2~4m。碎落台设于土质或石质土的挖方边坡坡角度，主要供零星土石碎块下落时临时堆积，以保护边沟不致阻塞，亦有护坡道的作用，可适当放宽，因本设计公路填挖方式中，预在填方路段坡脚处设计1.0m宽的护坡道。




9 路面设计
路面设计在路基顶面铺筑的面层结构，沿横断面方向由行车道，硬路肩和土路肩所组成随道路等级不同，可选择不同路面类型。
9.1路面结构分层
行车载荷和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱，因此，对路面强度，抗变形能力和稳定性的要求随深度的增加逐渐降低。为了适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑的，按使用要求，受力状况，土基支撑条件和自然因素影响条件的不同，分为若干层次。通常按照各个层次功能的不同，划分为三个层次，即面层，基层和垫层。
9.2 路面材料配合比设计
9.2.1试验材料的确定
半刚性基层所用材料取自沿线料场，结合沥青选用A级90号，上面采用SBS改性沥青，技术指标均符号《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）相关规定。
9.2.2路面材料配合比设计
9.2.2.1矿质混合料配合比
根据设计资料，所铺道路高公路，沥青路面上层结构，选用AC—BI型沥青混合料，设计级配范围中值见表
矿质集料级配设计级配范围
车型 P2（KN）
C1
C2
C1C2
（P2/P）
30.00
51.00
1
1
0.053
250
13.250
23.50
44.00
1
1
0.028
140 3.920
18.90
41.80
1
1
0.022
200 4.400
45.10
101.50
1
1
6.4
1
0.031
1.067
200 39.68
213.4
24.60
67.80
1
1
0.184
350 64.4
24.10
72.60
1
1
0.248
120 29.76
60.00
100.00 1
1
6.4
1
0.108
1
130
89.87
130
标准当量轴次：
公式
累计当量轴次
公式
式中：Ne—设计年限内一个车道上累计当量轴次
t—设计年限
N1—路面竣工后第一年双向平均当量轴次
r—设计年限内交通量的平均增长率（%）
y—车道系数，取0.45
公式：
设计变沉值Ld:=600NeAcAsAb
式中：Ld—设计弯沉值（0.01mm）
Ne—设计年限内一个车道数累计当量标准轴载通行次数
Ac—公路等级系数，一级公路为1.0
As—面层类型系数，沥青混凝土层为1.0
Ab—路面结构类型系数，半刚性基层路面为1.0
公式：
本设计路基处于中湿状态，路基土为中液限黏质土，根据室内试验法确定土基回弹模量设计值为40MPa.
9.2.3初拟路面结构
面层直接承受车轮反复作用和各种自然因素作用，并将荷载传递到基层以下。本道路方案中，面层组成拟采用三层，上层可选细粒或沥青混合土，中粒式沥青混凝土，中粒式沥青混凝土和粗粒式沥青混凝土。
结构组合如表
结构层 抗压模量（MPa）20度 劈裂强度（MPa） 厚度（cm）
细粒式沥青砼 1991 1.2 4
中粒式沥青砼 1425 1.0 6
粗粒式沥青砼 978 0.8 8
水泥稳定碎石 3188 0.6 38
水泥石灰沙砾土 1591 0.4 17
土基 40 — —
9.2.4结构厚度计算
路面厚度设计验算阶段主要考察拟定的路面结构在经受设计使用期当量标准轴载反复作用后，是否满足以下两个方程式。
Ls≤Ld
Gm≤Gr
式中：拟定结构的计算路表弯沉值（0.01mm）
Gm—拟定结构的验算结构层层底拉应力（MPa）
客许拉应力计算公式：
Gr=Gsp/ks
式中：Gr—路面结构层材料的客许拉应力（MPa）]
Gsp—沥青砼或半刚性材料的极限抗拉强度（MPa）
Ks—抗拉强度结构系数
对于沥青砼面层：Ks=0.09e /Ac
无机结合材料稳定集料：Ks=0.35Ne /Ac
贫砼：Ks=0.25Nc /Ac
9.2.5各层客许弯拉应力：
细粒式密级配沥青砼;
Ks=0.09A2Ne /Ac=0.09×1.0×2430000 /1.0=2.29
6R=6sp/ks=1.2/2.29=0.52MPa
中粒式密级配沥青砼：
Ks=0.09A2ae /Ac=2.29
6R=6sp/Ks=1.0/2.29=0.44MPa
粗粒式密级配沥青砼：
Ks=0.09A2Ae /Ac=2.29
6R=6Sp/Ks=0.8/2.29=0.35MPa
水泥稳定碎石：
Ks=0.35Ne /Ac=0.35×2430000/1.0=1.76
6R=6sp/Ks=0.6/1.76=0.34MPa
水泥石灰沙砾土：
Ks=0.35Ne /Ac=0.35×2430000/1.0=1.76
6R=6sp/Ks=0.4/1.76=0.23MPa
按设计弯沉值计算路面厚度
路表弯沉值应按下式计算：
Ls==1000
弯沉综合刀系：F=1.63
式中：Ls—路面实测弯沉值（0.01mm）
P. δ—标准车型的轮胎接近压强和当量半径
F—弯沉综合修正系数
Zc—理论弯沉系数
E0-----En—土基回弹模量值（MPa）
计算综合修正系数F:
F=
Zc=
计算路表弯沉值：
Ls=1000
由此可知Ls=19.81≦Ld=31.70
同时由规定知6＜6R即结构拉应力符合要求
说明设计结构层厚度满足要求

10 挡土墙设计
路基边坡的稳定涉及岩土性质及结构，边坡高度与坡度，工程质量等多种因素，计算方法可分为工程地质法，力学分析和图解法。本工程沿线土质为粉质亚粘土。在路段k1+430~k1+600处设置挡土墙，具体分布图图见附图。
10.1排水设施
挡土墙的排水设施由地面排水和墙身排水构成。地表排水，主要防止地表水渗入墙背填料成地基，因此可设置地面排水沟。以截留地表水。墙身排水主要为了迅速排除墙后积水。通常在非干砌的挡土墙适当高度设置一排成数拍泄水孔。泄水孔尺寸可视泄水量大小分别采用5cm×10cm，10cm×10cm，15cm×20cm的方孔。
10.2沉降缝与伸缩缝
为防止因地不均与沉陷而引起墙身开裂。因根据地质条件及墙高，墙身断面的变化情况。设置沉降缝为减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生的裂缝。须设置伸缩缝。通常，把沉降缝与伸缩缝结合在一起，统称为沉降伸缝及变形缝。
10.3挡土墙布置：
（1）确定挡土墙起讫点，墙长，选择挡土墙与路基成其他结构物的衔接方式。
（2）按地基地形情况进行分段，确定伸缩缝的位置。
（3）布置泄水孔的位置，包括数量，间隔尺寸等。
（4）布置各段挡土墙基础。




11 路基防护与加固
路基防护与加固，主要有边坡面防护，沿河路堤防护与加固以及湿软地基的加固处置
11.1 坡面防护
坡面防护主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温度及湿度变化的影响。防护和延缓湿软岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程。
11.1.1植物防护
植物防护可美化路容，协调环境，调节边坡土的湿度与温度，起到固结和稳定边坡的作用。其方法，铺草皮种树植树。用合成土材料进行土质边坡防护的边坡湿度宜在1:1.0~1：2.0间。
11.1.2工程防护
当不宜使用防护或考虑就地取材，采用砂石，水泥等矿质材料进行坡面防护。主要有砂浆抹面、勾缝，或喷涂以及石砌防护或护面墙等。
11.2软土地基加固
本工程为粉质亚粘土，设计路堤时要考虑以下三各方面的问题：地址的承载力是否可以保证陆地稳定性；由于压缩性土的固结变形引起的陆地沉降。是否影响路基，路面结构的正常使用；为提高路堤稳定性，减少沉降量或加速固结，要采取的地基加固措施。




12 道路排水及附属措施设计
12.1路基排水
路基排水的目的是将地基范围内的土基湿度降到一定限度以内。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与稳定性。对于影响稳定性的地下水。则应该给予隔断，疏干，降低，并引导至路基范围以外的地点。
12.2 排水设施分类
12.2.1 地面排水沟渠
地面排水沟渠指排出定面水的设施，依据沿线具体条件选用标准横断面形式，边沟横断面采用梯形，内侧边坡为1:1.5外侧边坡与挖方边坡坡度相同。
12.2.2地下排水沟管
地下排水沟管指处置地下水的设施，由暗沟，渗沟和渗井，其特点是排水量不大，主要以渗流方式汇集水流，并就近排出路基范围以外。盲沟构造简单，沟内全部填满颗粒材料，横断面呈矩形，沟壁倾斜约1:0.2，底宽与深度h大致1:3，深约1~1.5m，主要用于分隔带排水。
12.3路基排水综合设计
路基排水设计必须进行总体规划和综合设计，将针对某一水源和满足某需要求而设置的各种排水设施组成，统一完整的排水系统。
12.3.1路面排水
射进路界地表水排水的目的是把降落在地界范围的表面水有效的汇集并迅速派出路界。同时把路界外可流入的地表水拦截在路界范围外，以减少地表水对路基路面的危害几对行车安全的不利。
12.3.2路面内部排水
为了路面基层和路面干燥状态，可设置良好的路面内部排水系统。我国《公路排水设计规范》规定。路面内部排水系统设计应符合下列要求。
（1路面内部排水系统中各项排水设施的泄水能力均应大于渗入路面结构的水量。且下游排水设施泄水能力应超过上游排水设施的卸水的能力。、
（2渗入水在路面结构内的最大渗流时间。冰冻区不应超过1h，其他地区不应超过2h~4h
（3各项排水设施不应被渗流从路面结构路基或路肩带来的细管的堵塞，保证系统的排水能力不随时间推移而很快丧失。
12.3.3边沟排水设计
本道路为一级公路采用干砌片石的对称梯形排水沟。汇水段长渡为1:730m，边沟纵坡与纵坡路基相同，边沟坡度为1:1.5，路拱横坡2%。护坡宽度1.50m。沟臂粗细系数n。一25cm厚的浆砌片砌筑。10号砂浆勾缝。
正文采用宋体小四，如有图表的话，图表均应有名称和编号，表名用宋体五号字体并居中，表格中的字也用宋体五号居中，如：

结 论（与建议）
在这次的毕业设计当中，我的收获很大，通过这次设计，对大学期间所学的理论知识进行了一次全面系统的复习，同时对于这些理论知识，在实践中的应用也有了一个初步的认识，并且发现自己对理论知识在实际工程中的应用能力十分欠缺。不过在各位老师以及同学们的帮助下，得以顺利完成毕业设计，在此深表感谢。
在这次设计中，主要分为三个部分。第一，对基本材料认真解读，选线，定线，方案比选，基本参数的设计等。第二，绘制平、纵、横断面图。第三，编制设计任务书。因为这是第一次比较系统全面的高等级公路设计，遇到了许多因素。如最初的选线。因为地势陡峭，并且起点终点分别位于两座山的两边，必须使用两个缓和曲线连接以绕过山头。可是中间插入的直线长度总是不符规定，最后经过详细的计算比选决定直接经向连接，构成了S形曲线。然后是纵坡的设置，变坡点的位置，坡长等等由老师提醒才多考虑了这方面的因素，不然设计定不复规定。再然后，挡土墙的布置，路面厚度的设计等遇到较大困难，在老师的详细讲解以及同学们的共同努力下，终顺利完成。我知道若没有老师的帮助，我自己很难完成设计。



致 谢
本次毕业设计为两个月，是教学环节中最为最重要的一环，它要求我们综合运用所用基础理论知识，专业理论和基本技能，依据设计任务书，对具体的工程进行合理的规划设计，提供完整的设计文件。
这次设计中，我遇到了许多困难，每次都是老师的及时帮助才得以解决，在设计的过程中，老师坚持把以人为本，坚持把培养人才放在首位，着重培养我们各方面的能力，能够充分发挥我们的主观能动性，坚持教育为本，为人师表，在此我对给予我们很大的帮助的各位老师表示感谢，同时非常感谢给我们安排了机房，为我们提供了便利，为此向系里每位老师表示深深的感谢！
最后感谢培养我们的学校，我非常感激也非常珍惜这次机会，我收获了许多，同时感谢各位老师在百忙之中莅临指导。