目录第一章引言 (4)1.1我国公路现状 (4)1.2我国公路发展规划及其发展趋势 (5)第二章路基设计 (5)2.1 路基设计要求及内容 (5)2.1.1 路基设计要求 (5)2.1.2 路基设计的内容 (5)2.2 路基横断面设计 (5)2.2.1路基宽度 (6)2.2.2路基高度 (6)2.2.3路基边坡 (6)2.3 路基填料及压实标准 (7)2.3.1路基填料的要求 (7)2.3.2压实标准的的要求 (8)2.3.3填方路基的设计 (8)2.3.4挖方路基的设计 (8)2.4边沟及截水沟的设置 (8)2.4.1边沟的设置 (8)2.4.2截水沟的设置 (9)2.5 路基防护 (9)2.6 路基排水设计 (9)2.6.1路基排水目的: (9)2.6.2路基排水的一般要求: (9)第三章路面设计 (10)3.1 路面设计原则及方法 (10)3.1.1 路面设计的原则 (10)3.1.2 路面设计的方法 (10)3.2交通量的计算 (11)3.2.1以设计弯沉为指标时累计轴载计算 (11)3.2.2半刚性材料层拉应力为设计指标时累计轴载计算 (13)3.2.3交通等级的确定 (15)3.3 各结构层的原材料选择 (15)3.3.1 路面材料的技术要求 (15)3.3.2初拟路面结构 (15)3.4 各层材料的抗压模量与霹裂强度的确定 (16)3.5 土基回弹模量 (16)3.6 设计指标的汇总 (17)3.6.1 设计弯沉值 (17)3.6.2 各层材料容许底层拉应 (17)3.6.3 设计资料汇总 (19)3.7 路面结构层厚度的计算 (20)3.7.1 弯沉计算 (20)3.7.2 石灰土厚度的确定 (21)3.8 应力验算 (22)参考文献 (23)致谢 (24)。
摘要:本设计为某山区重岭区二级公路常规设计。
该公路段设计的主要内容有:道路路线方案的拟定与比较、道路等级的确定、道路平纵横断面线形设计、路基路面设计、道路排水设计、小桥涵和挡土墙设计、工程数量计算、施工组织设计等。
该设计先选择多种道路路线方案,根据地形线形、路线长度、工程数量、工程造价、农田占用等主要经济指标和技术指标,既要考虑规范、标准,又要考虑自然、道路总体规划、社会经济发展等因素,从而确定合理的路线方案。
然后严格依据道路规范、标准对道路平、纵、横断面各要素进行设计。
接着进行路基路面的设计与验算,最后进行涵洞、挡土墙、排水系统等相关构筑物设计。
关键词:路基路面第一章引言1.1 我国公路现状改革开放以来,国家把交通作为国民经济发展的战略重点之一,为公路交通事业快速发展提供了机遇。
1978年以来,我国公路事业发展快,建设规模大,也是最具活力的时期,这段时期我国公路建设实现了跨越式的发展,取得了举世瞩目的成就。
道路发展的突出成就是高炉公路的飞速崛起,高速公路是交通运输现代化的重要标志之一。
高速公路的建设带动了沿线经济的发展,快速运输日益显示出巨大的经济效益和社会效益,形成了快速发展的高速公路带产业。
高速公路不仅技术标准高、线形顺畅、路面平整、沿线设施齐全,而且无混合交通干扰,为公路交通运输的快速、安全、高效、便捷和舒适提供了技术保证。
我国公路建设发展迅速,取得了巨大成就,但是也存在一些问题:公路交通基础薄,各地发展不平衡;数量少,密度低;质量差、标准低,通车里程中,大部分为等级较低的三四级公路;公路设施不全,抗灾能力差;道路建设对环境破坏大;交通运输业的能耗高、污染严重,不符合可持续发展的要求等问题突出。
1.2 我国公路发展规划及其发展趋势1.2.1 发展规划根据我国国民经济和社会发展的长远规划,我国公路在未来几十年,讲通过以下发展阶段:第一阶段:近期达到的交通运输紧张状况有明显缓解,对国民经济的制约状况有明显改善。
第二阶段:在2010年左右达到公路交通基本适应国民经济和社会发展的需要。
第三阶段:在本世纪中叶基本实现公路交通运输现代化,达到中等发展国家水平。
1.2.2 发展趋势随着社会的进步和科学技术的发展,公路运输的发展呈如下趋势:(1)随着高速公路由单线向跨区域和全国网络的发展,开展公路快速客、货运业务;(2)公路货运业将纳入物流服务业发展的系统中,更强调在专业化原则上的合作,包括不同运输方式之间的合作,与服务对象的合作;(3)在经营管理方面,现在许多运输企业都建立并运用了运输信息管理系统;(4)逐步加强运输规划,使公路建设及运输站场设施的配置与客货流规律更好地协调起来,同时还根据效率与效益原则,把运输服务向纵深推进。
第二章路基设计路基是在原地面按照道路路线位置和一定技术要求开挖或堆填的岩土结构物,是路面结构的基础。
它是公路最基本的组成部分之一,起着保证路面结构稳定和承受本身岩土自重、路面重量、由路面传递而来的行车荷载的作用。
2.1 路基设计要求及内容2.1.1 路基设计要求A、路基设计应根据公路的功能、道路等级、交通量,结合沿线地形、地质等自然条件进行综合设计,保证其具有足够的强度及稳定性。
B、路基设计中应重视排水设施与防护、加固设施的设计,对取土、弃土也应做专门设计,防治水土流失、赛堵河道及诱发路基病害。
C、路基断面形式应与沿线自然环境相协调,避免深挖、高填造成的不良影响。
D、路基设计应于线路设计相配合,尽量避免通过特殊地质和水文条件的路段,增强公路防灾抗灾的能力。
E、路基设计应从地基处理、路基填料选择、路基强度与稳定性、防护工程、排水系统、以及关键部位路基施工技术等方面进行综合设计。
2.1.2 路基设计的内容A.选择路面断面形式,确定路基宽度和路基高度;B.选择路基填料和压实标准;C.确定边坡形状和坡度;D.路基排水系统布置和排水结构设计;E.坡面防护和加固设计;F.特殊地基处理;G.附属设施设计。
2.2 路基横断面设计2.2.1 路基宽度路基宽度按照《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)中的规定设计表2.1 各级公路路基宽度《标准》规定设计速度为60km/h时,二级公路的车道宽度为3.5米,硬路肩宽度取0.75米(一般值)或0.25米(最小值),土路肩宽度取0.75米(一般值)或0.5米(最小值)。
公路路基宽度为行车道与路肩宽度之和。
该设计路基宽度为0.75+0.75+3.5+3.5+0.75+0.75=10m。
路基标准横断面图见附图T26、T27。
2.2.2 路基高度路基高度是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标高之差。
路基设计标高为道路中线标高。
路基设计见附表B10-B14。
2.2.3 路基边坡A、路堤边坡坡度表2.2路堤边坡填高表超过以上范围需要进行边坡稳定分析,本次设计符合以上的要求,故不须进行边坡稳定性分析。
路基填方边坡坡率采用1:1.5,挖方边坡坡率采用1:2。
B、路堑边坡坡度路堑边坡坡度,应根据当地自然条件、土石种类及其结构、边坡高度和施工方法确定。
当地质条件良好且土质均匀时,可参照规范所列数值范围表2-3路堑边坡表本设计路堑边坡坡度取1:0.52.3 路基填料及压实标准2.3.1 路基填料的要求根据《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)中的规定:A. 填方路基应优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料,填料最大粒径应小于150㎜;B. 泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机土及易溶盐超过允许含量的土等,不得直接用于填筑路基。
冰冻地区的路床及浸水部分的路堤不应直接采用粉质土填筑;C. 当采用细粒土填筑时,路堤填料最小强度应符合表3.3.1的规定。
表2.4 路堤填料最小强度要求注:1)当路基填料CBR值达不到表列要求时,可掺石灰或其它稳定材料处理。
2)当三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时,应采用二级公路的规定D. 液限大于50%、塑性指数大于26的细粒土,不得直接作为路堤填料;E. 浸水路堤应选用渗水性良好的材料填筑。
当采用细砂、粉砂作填料时,应考虑振动液化的影响;F. 桥涵台背和挡土墙墙背应优先选用渗水性良好的填料。
在渗水材料缺乏的地区,采用细粒土填筑时,宜用石灰、水泥、粉煤灰等无机结合料进行处治。
2.3.2 压实标准的的要求根据《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)中的规定,路堤应分层铺筑,均匀压实,压实度应符合《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)规定表2.5 路堤压实度注:1)表列压实度系按《公路土工试验规程》重型击实试验法求得的最大干密度的压实度;2)当三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时,应采用二级公路的规定值;2.3.3 填方路基的设计根据根据《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)中的规定,可以采用挖方中的土拌合石灰成石灰土采用分层压压实的办法压实的办法。
2.3.4 挖方路基的设计根据《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)中的规定:土质挖方边坡高度超过20m、岩石挖方边坡高度超过30m、以及不良地质、特殊岩土地段的挖方边坡,应进行个别勘察设计。
2.4 边沟及截水沟的设置2.4.1 边沟的设置2.4.1.1 边沟设置的目和要求边沟设置在挖方路基的路肩的外侧或底路堤的坡脚外侧,多与路基中线平行,因此,边沟主要是汇集和排除路基范围内和流向路基的少量的地面水。
平坦地面填方路段的路旁取土坑,综合设计,使之起到排水作用。
边沟的排水量不大,一般不需要进行水文、水力计算,依据沿线具体条件,选用标准横断面形式。
边沟不宜设置过长,尽量使边沟内水流就近排至路旁的自然水沟或低洼地带,必要时设置涵洞,将边沟水横穿路基从另一侧排出,边沟的纵坡一般与路线纵坡一致。
边沟的纵坡一般与路线纵坡一致。
2.4.1.2 确定边沟的横断面形式边沟横断面采用梯形,底宽0.6m,梯形边坡内外侧边坡均取1:1.5。
2.4.2 截水沟的设置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适当的地点,用以拦截并排除路基上方流向路基地面径流,减轻边沟的水流负担,保证挖方边坡很填方坡脚不受流水的冲刷。
山坡填方路段可能遭受上方水流的破坏作用,此时必须设截水沟,以拦截山坡水流保护路堤。
截水沟与坡脚之间要有不小于2.0m的间距,并作成2%的向沟倾斜横向坡,确保路堤不受水害。
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,一般采用1:1.0~1:1.5,沟底宽度不小于0.5m,沟深也不小于0.5m 。
具体布置如下图:图2.1 截水沟布置图2.5 路基防护该路段坡高不大、边坡比较平缓,故可采用植物防护。
2.6 路基排水设计2.6.1 路基排水目的:路基的各种病害和变形的产生,大都与地面水和地下水的浸湿和冲刷破坏作用有关。
要保证路基的稳定性,提高路基的强度和抗变形能力,防治地面水浸入从而提高路面结构的强度和耐久性,延长路面使用寿命,就必须做好道路的排水设计。