Foshan University毕业设计说明书南山路两阶段初步设计学院：环境与土木建筑学院专业：土木工程学号： 2007714209 学生姓名：叶远亮指导教师：蒋忠海（讲师）二〇一二年六月目录1 工程概况 (1)1.1该公路的设计意义 (1)1.2沿线自然地理、地形、地质、水文概况 (1)1.2.1 地理位置 (1)1.2.3 地形地貌 (1)1.2.4 地质、土质、水文 (1)1.2.5 自然区划及土基干湿类型 (1)1.2.6 地震情况 (1)1.3主要技术指标 (1)2 路线设计 (2)2.1路线方案确定 (2)2.2平面线形设计 (2)2.2.1 平面线形的设计步骤 (2)2.2.2 平面设计中的基本原则 (3)2.2.3 线形设计 (3)2.3路线纵断面设计 (4)2.3.1 最大纵坡 (4)2.3.2 最小纵坡 (4)2.3.3 合成坡度 (4)2.3.4 平、纵面线形组合设计要点 (4)2.3.5 纵断面线形设计方法和步骤 (5)3 路基设计 (5)3.1路基横断面的组成 (5)3.1.1 行车道宽度 (6)3.2横断面设计步骤 (6)3.3土石方的调配 (6)3.3.1取土、弃土方案，环保及节约用地措施 (6)3.4路基设计 (7)3.4.1 填方路基 (7)3.4.2 挖方路基 (7)3.5路基排水设计 (8)3.5.1 路基排水设计的一般原则 (8)3.5.2 常用的路基地面排水设备 (8)3.6路基防护设计 (9)3.7特殊路基处理 (9)3.8路面设计 (9)3.8.1 路面设计基本原则 (9)3.8.2 路面设计要求 (10)3.8.3 路面结构层划分 (10)3.8.4 路面结构设计方案比选 (10)3.8.5 基层及底基层 (10)3.8.6 路面结构组合 (11)3.8.7 路面类型比较 (11)4 桥涵设计 (12)4.1涵洞设计 (12)4.1.1 涵洞设计概述 (12)4.1.2 涵洞布置 (12)4.1.3 涵洞型式选择 (13)4.1.4 涵洞进出口的防护和加固 (14)5 其他沿线设施及环境保护 (14)6.1结论 (15)参考文献： (16)致谢 (17)1 工程概况1.1该公路的设计意义本设计内容是南山路新建工程两阶段初步设计，本路段北起南大路，终点位于山远路，总长约3.259公里，双向两车道，设计速度40km/h。
本项目对进一步完善区域路网，改善投资环境，疏导区域交通，发挥重要作用，对促进沿线经济发展和乡镇发展新格局，具有深远的意义。
1.2 沿线自然地理、地形、地质、水文概况1.2.1 地理位置该路段位于安徽省境内，路线总体走向由北往南。
1.2.3 地形地貌项目地处丘陵地带，海拔较低，一般海拔在10～700米之间。
1.2.4 地质、土质、水文路线通过地区的地层主要为第四系地层。
第四系地层覆盖于三迭系地层上，地表覆土层为砂砾土层、粘土层(0~4.5m)，泥质砂岩和细砂岩(4.5m以下)。
老路土基上部平均相对稠度为1.0。
地下水位：谷地一般埋深1.3m，山岭埋深>2m。
1.2.5 自然区划及土基干湿类型本路段位于山地过湿区，土基要求按中湿状态设计。
1.2.6 地震情况路线位于地震烈度VI度区内。
1.3主要技术指标表1-1 路线主要技术指标表2 路线设计2.1 路线方案确定丘陵地区的地面高度变化较小，地形简单，平缓，对于公路路线的选择比较容易，摸出地形地势的走势，就能为路线的选择提供了走向。
走向对确定路线的基本走向，选择控制点是十分重要的。
在丘陵地区选线工作中，掌握区域地形地质情况，处理好路线与地质的关系。
在选线中采取必要的防护措施，对于确保路线质量和路基稳定具有十分重要的意义。
选线中要注意处理好路线与河流的关系，选择好桥位并对路基和排水构造物采取必要的加固措施，确保路基稳定。
根据设计要求，确定公路线路走向的基本原则是:(1)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；(2)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；(3)坚持技术标准,尽可能缩短行车里程。
根据以上原则,最终在方案一和方案二中进行了方案比选.方案一中间段所走路线比方案二地势稍高，地下水离路面较远，容易将路面处理成干燥状态。
从纵断面上看方案一的路面不会有太大的填挖工程，由此相对于方案二，方案一的优点是可以合理利用沿线的筑路材料，减小了运土的困难，同时不会占用方案二所走路线的良田以及果园，避免了增添大量通道所带来的工程量。
于是选定方案一为最终方案。
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。
在平原区路段，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。
2.2 平面线形设计2.2.1 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()q tg p R T +⨯+=)(2α（1-1）()RSec p R E -⨯+=)(2α （1-2）在初步设计时可忽略p,并近似取q=Ls/2,由（1-1）、(1-2）即可得：())(/22αtg T R La -= (1-3)())(/22αSec E R La-= (1-4) 在确定R,Ls 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交表。
(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。
2.2.2 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：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。
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。
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40Km/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”。
(1) 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。
(2)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。
(3)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；当条件受限制时，可将缓和曲线在曲率相等处直接连接。
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。
2.2.3 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35m .设计路线共有7个交点 ，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。
本设计中偏角均大，不存在小偏角问题。
2.3 路线纵断面设计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。
2.3.1 最大纵坡根据公路工程技术标准（JTG B01_2003）规定，三级公路的最大纵坡，应不大于7%，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。
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。
2.3.2 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。
2.3.3 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。
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。
2.3.4 平、纵面线形组合设计要点平曲线与竖曲线的组合：①平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线，即所谓的“平包竖”。
②平曲线与竖曲线大小应保持平衡，是指平、竖曲线几何要素要大体平衡、匀称、协调，不要把过缓与过急、过长与过短的平曲线和竖曲线组合在一起。
③暗、明弯与凸、凹竖曲线，暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理、悦目的。
④平、竖曲线应避免的组合：a:设计车速≥40km/h的公路，凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不得插入小半径平曲线。