摘 要

本次毕业设计为对呼包高速公路B4段进行改扩建设计，将原来的高速公路双向四车道改为双向八车道。所设计路段长度10.403km，起止桩号K0 000~K10 403.060。选择两种改扩建方案，方案一为双侧加宽,且进行完整设计。方案二为单侧加宽只进行平、纵断面设计。平面线形设有四个交点，纵断面设有5个变坡点，设有60m长的路基挡土墙，在范围为K0 700~K0 760路基的左侧设置。涵洞设有20道。设计采用沥青混凝土路面。

关键词:高速公路；改扩建；路线设计；路基设计；路面设计

Abstract

The graduation design is to reconstruct and expand the section B4 of Hubao Expressway, and change the original two-way four-lane to two-way eight-lane. The length of the designed section is 10.403km. Two kinds of reconstruction and expansion schemes are selected, one is bilateral widening, and the other is unilateral widening only carrying out design of horizontal and longitudinal curves . The plane alignment has four intersection points, the longitudinal section has 5 variable slope points.There is a 60 m long retaining wall, which is set on the left side of K0 700~K0 760 section. There are 20 culverts. Asphalt concrete pavement is used in the design .

Keywords:expressway; reconstruction and extension; route design; subgrade design; pavement design

目 录

第1章 绪论 1

1.1设计的背景 1

1.2设计的意义与价值 1

1.3国内外研究现状 2

第2章 公路等级确定和技术标准论证 3

2.1.公路等级确定 3

2.2.技术标准选用 4

2.2.1.平曲线要素选定 4

2.2.2.竖曲线要素选定 4

2.2.3.横断面技术标准选定 5

2.2.4.汽车荷载 6

第3章 路线技术设计 8

3.1改扩建方案比较和选择 8

3.2平曲线设计 8

3.3纵断面设计 9

3.3.1 纵断面设计的一般要求 9

3.3.2 纵断面设计参数 9

3.4横断面设计 10

3.4.1横断面的设计要求 10

3.4.2 横断面的主要形式 11

第4章 路基工程设计 12

4.1路基拼接加宽 12

4.1.1路基拼接方案的选择 12

4.1.2设计要求 12

4.2路基排水设计 13

4.2.1边沟 13

4.2.2截水沟 13

4.2.3排水沟 14

4.3路面排水设计 14

4.4防护工程及挡土墙设计 15

4.4.1防护工程设计 15

4.4.2挡土墙设计 16

4.5涵洞设计 20

4.5.1涵洞设计应考虑的因素 20

4.5.2涵洞的结构形式 20

4.5.3涵洞的施工原则 20

第5章 路面工程设计 21

5.1方案一 22

5.1.1交通量计算 22

5.1.2初拟路面结构 23

5.1.3疲劳开裂验算 24

5.1.4沥青面层低温开裂指数验算 24

5.1.5沥青混合料层永久变形量验算 25

5.1.6 路面结构防冻厚度验算 25

5.1.7路面结构设计结果 25

5.1.8弯沉值计算 26

5.2方案二 26

5.2.1交通量计算 26

5.2.2初拟路面结构 26

5.2.3疲劳开裂验算 27

5.2.4沥青面层低温开裂指数验算 27

5.2.5沥青混合料层永久变形量验算 28

5.2.6 路面结构防冻厚度验算 28

5.2.7路面结构设计结果 28

5.2.8弯沉值计算 29

第6章 结论 30

参考文献 31

致谢 32

第1章 绪论

1.1设计的背景

呼包高速公路是将华北和西北地区相连接的重要干线，同时在自治区公路网规划中担任重要的部分，意义和作用都十分重大。高速始于呼和浩特，途径多市，西至包头市东河区，路线全长217.393Km。

由于科技进步与时代发展等因素，我国的高速公路，特别是早期已经建成的高速公路，其容量，技术，质量等各方面已经远远不能满足现在的实际需求。为解决此问题，有两种解决方案，分别是重建和改扩建。

随着中国经济的新一轮发展、家庭轿车的普及和费改税的实施，高速公路交通量将快速增长。考虑到人们出行对行车安全、速度、服务水平的要求越来越高，作为呼包高速辅道的国道110上的交通量将逐渐向高速公路转移，呼包高速公路的交通量将进一步增长。根据现场调查，目前呼包高速部分路段通行能力已明显不足，尽管采取了各种限制通行的方案，但总体服务水平已明显下降，改扩建工程迫在眉睫。

本项目勘察设计土建工程共分为4个合同段。本合同段路线总体呈东西走向，起点位于保合少枢纽互通终点（K455 100）处，经巴彦镇设呼和浩特东互通，路线平行于G110西行，经塔利、毫沁营乡，进而沿呼市北侧山脚展线，经厂汉板、霍寨、沟门，分别设置呼和浩特互通、呼和浩特西互通和金山互通，于三间房至本合同段路线终点（K506 424.707）。改扩建路程51.325km。

1.2设计的意义与价值

通过研究该课题，培养了我们充分利用网络，书籍查寻资料的能力，增强了我们发现并解决问题的能力，同时也有助于提升我们创新水平，求知欲望。与此同时，让我们对国内外公路改扩建的现状以及各自的优缺点，该如何改进等方面的问题有了一定的认识，明白今后我们要努力研究和探索的方向。从学习知识方面来讲，该毕设帮助我们巩固大学已学的旧知识，并有让我们有机会接触和学习新知识，将新知识旧知识融会贯通，并联系实际，提升我们解决实际问题的能力。从实际操作来讲，培养了我们操作设计软件的能力，是一个很好的学以致用的契机。对我们自己而言，也激发了我们对于所学专业的兴趣，兴趣是最好的导师，而毕设正是我们职业前景发展的启蒙老师。

1.3国内外研究现状

着眼于高速公路行业的前景发展，我国正在大力建设高速公路，投资量大，与人们的生活出行息息相关。就目前来看，现在各行各业的发展与高速公路网络的发展不可分离，随着我国全面踏入小康社会，在未来数年内，车流量毋庸置疑仍将保持高速增长。因为高速公路的发展十分迅速，所以高速公路的改扩建也必然成为一种新的趋势，由于新技术，新材料等的出现，过去所建设的高速公路已经适应不了现阶段的交通出行及运输需求，因此高速公路的改扩建是势在必行并且需要加大力度的。

随着人们出行的频率增加，私家车数量极速增长，许多早期建成的高速公路已经远远不能满足车辆通行的需要,从而造成道路堵塞加重、安全隐患增加，行车体验降低等一系列问题。2002年沈大高速公路车道改造施工,正式打响了中国高速公路进行大规模改扩建的第一枪。自此中国各省市及地方的道路工作者们陆续开始探索高速公路改扩建的方法和出路。在国外，高速公路的改扩建的体系则更加完善和成熟，大多数高速在建设之初就为未来预留了改扩建的空间及技术条件。

第2章 公路等级确定和技术标准论证

2.1.公路等级确定

据研究，至2043年末，预测交通量末年为95600辆小客车/日，金山至沙尔沁段是交通量分布较大的路段，预测交通量末年为106530辆小客车/日，以过境交通量为主。路线主线各区间基年至预测末年（2043年）交通量分布见下表。