摘 要

Abstract II

1 绪论 1

1.1 项目建设的必要性 1

1.2 沿线自然条件 1

1.2.1 气候 1

1.2.2 地形与地貌 1

1.2.3 工程地质 2

1.2.4 水文地质 2

2 平面设计 3

2.1 公路等级的确定 3

2.2 设计行车速度的确定 3

2.3 选线 3

2.3.1选线的基本原则 3

2.3.2 选线的步骤 4

2.4平曲线设计 4

2.4.1平曲线设计原则 4

2.4.2 平曲线要素值的确定 5

3.1 纵断面设计的原则 10

3.2 纵坡设计的要求 10

3.3 纵坡设计的步骤 10

3.4 竖曲线设计 10

3.4.1 确定竖曲线要素值 10

3.4.2 竖曲线要素的计算 11

3.5 方案比选 13

4 横断面设计 15

4.1 横断面各部分尺寸的确定 15

4.2 路拱的确定 15

4.3 平曲线加宽及其过渡 15

4.4 最大超高率及超高过渡方式 15

4.4.1 最大超高率 15

4.4.2 超高过渡方式 15

5.1基本规定 17

5.1.1路基设计洪水频率 17

5.1.2路基干湿类型 17

5.1.3路基边坡 17

5.1.4路基压实标准 17

5.1.5公路用地宽度 17

5.1.6 路基标准横断面布置 18

5.1.7 土石方计算 18

6.路基防护与支挡结构设计 19

6.1.坡面防护 19

6.2.挡土墙设计 19

6.2.1墙身与基础 19

6.2.2 挡墙排水设计 19

6.2.3 沉降缝与伸缩缝 19

6.3挡土墙稳定性验算 19

7 路基排水设计 26

7.1排水设计原则 26

7.2 排水设计的具体步骤 26

7.3 排水设施 26

8.路面工程设计 28

8.1路面设计基本资料 28

8.2轴载换算 28

8.3路面结构的选定 31

8.4路面设计弯沉值和结构层容许层底拉应力 32

8.5路面结构层厚度确定 33

8.6交工验收弯沉值和层底拉应力计算 34

9.结论 37

参考文献 38

致谢 39

摘 要

本次设计的是广东某公路S2段，经论证，确定为双向4车道高速公路，设计行车速度120 KM/h。路线全长8 KM，起止桩号为K0 000-K8 000。主要设计内容包括路线、路基和路面。经纸上选线和定线，完成了平面线形设计。根据技术指标的要求，结合地形和地质等自然条件，完成了。绘制了1 KM长的路基横断面设计图，并完成了路基边坡防护、排水和挡土墙设计工作。选用沥青混凝土路面，设计了两种路面结构方案。推荐采用以水泥稳定碎石作为基层的沥青混凝土路面方案，面层厚度18cm。

关键词：高速公路；路线设计；路基设计；路面设计

Abstract

The design of this section is a section S2 of a highway in Guangdong Province. After the demonstration, it was determined as a two-way four-lane expressway with a design speed of 120 KM/h. The total length of the route is 8 km and the starting and ending station number is K0 000-K8 000. The main work includes routes, subgrade and pavement design. Through the selection of lines and fixed lines on the paper, the planar linear design was completed. According to the requirements of the technical indicators, the design of the longitudinal section of the route was completed considering the natural conditions such as topography and geology. Subgrade cross-sections within 1 KM road were drawn, and the subgrade slope protection, drainage, and retaining wall were also designed. Asphalt concrete pavement was selected and two types of pavement structures were designed. The asphalt concrete pavement with cement stabilized gravel as the base layer is recommended, with a surface layer thickness of 18 cm.

Keywords: highway; route design; subgrade design; pavement design

1 绪论

1.1 项目建设的必要性

本项目地处广东省中部地区，由于广东地区经济发展迅速，该地区的现有公路交通运输能力已经不能匹配当地的经济发展潜力，所以现拟定在佛山，清远，从化之间新建一条高速公路，来促进经济发展，缓解区域交通压力。广东某公路S2段的设计修建能有效带动沿线地区社会经济快速发展，提高清远市在珠三角外围地区的整体区域竞争力。

图1.1 本项目位置示意图

1.2 沿线自然条件

1.2.1 气候

夏季长冬天短，一年中极其炎热与寒冷的恶劣天气不常见，常年年平均温度在22—30℃左右,年降水量为1500—2100毫米。

1.2.2 地形与地貌

广东省中部地形地貌条件较复杂，地势起伏但幅度不大，主要以丘陵剥蚀地貌和山前冲积平原为主，东北侧海拔高于西南侧。

附近丘陵地貌

附近冲击平原及残丘地貌

图1.2 典型地貌图

1.2.3 工程地质

广东省中部地区以砖红壤为主，；下第三系丹霞群砂砾岩；侏罗系砂岩，粉砂岩。

1.2.4 水文地质

路线范围内河网交错发育，属于北江及西江水系。沿线大河主要是龙塘河、巴江河及九曲河等。同时此路段内有大量的松散堆积层的孔隙水分布在沿路线丘陵沟谷、山间洼地、江河两侧阶地的松散堆积层中。现拟定采用以路基或桥梁形式通过松散堆积层孔隙水路段，以减小地下水对工程的影响。

2 平面设计

2.1 公路等级的确定

通过施工设计前的交通量分析与预测，可知广东某公路S2段交通量预测如下表：

表2-1 交通量预测

道路通车时交通量为N1=10715辆/日，年平均增长率为4.60%，远景设计年限为20年的年平均昼夜交通量为：

（辆/日）

，年平均日交通量在15000量小客车以上。再考虑到广东地区经济发达，为了匹配广东地区经济发展速度与潜力，现拟定广东某公路S2段设计为整体式双向四车道高速公路。

2.2 设计行车速度的确定

广东地区气候湿润，交通密度大，结合本工程路段地形地质的条件及其他实际情况，依据《公路工程技术标准JTGB01-2014》,将设计速度定为120km/h。

2.3 选线

2.3.1选线的基本原则

1）路线的基本走向必须符合道路的相关要求；

2）需要拟定多个方案，再通过方案之间的路线总长度，交点，桥涵数量等诸多因素比较，确定最合适的路线方案；

3）优良的路线设计要以工程量少，拆迁构造物少，侵占良田数量少为原则；

4）要注意自然环境的保护，道路要与周围环境相协调，不能破坏自然生态；

5）选线时也要考虑到当地的地形地质和水文状况；

6），在满足道路基本功能前提下控制好桥梁在道路设计中所占的比例。

2.3.2 选线的步骤

道路选线的主要目的是在纸上或软件上定出道路的中线，同时大致确定出道路的具体走向，找好水准控制点并且做好相关曲线要素的论证。以下是选线的大体步骤：

1）全面布局

全面布局是通过对道路所在地形地质等客观要素认真分析，从而统领性的确定路线的基本走向，确定好起路线终点，穿过中间拟定好的点，最终连接成路线带。路线的基本走向严格受主观条件和客观条件的限制，必须满足所有主客观因素的要求，从而使设计方案切实可行。

2）逐段安排

在定出路线的大致走向后，在充分考虑地质水文状况下，采用现场直线插点定线和放坡定线等方法，找出多个控制点，然后确定穿过多点的直线，得到路线交点。

3）具体定线

在逐个确定好的控制点间，结合自然条件和平纵横设计所需要的原则，拟定出切实可行的曲线要素，完成定线工作。

经过多个方案的比选考虑，最终选定两条线路（见附图）。

2.4平曲线设计

2.4.1平曲线设计原则

1)平面线形应流畅并且与周围环境相适应协调；

2)除了满足汽车行驶的技术要求外，还应该考虑驾驶人和乘客的心理感受；

3)线型要保持连续与平顺，避免线形技术指标短距离内发生较大较剧烈的变化；

4)平曲线设计要兼顾考虑，方便进行平纵组合设计；

5）平曲线要保证足够的长度，使驾驶员驾驶安全和乘客乘车舒适。

2.4.2 平曲线要素值的确定

1）确定《标准》中对平曲线要素值的规定

在《公路工程技术标准JTG B01—2014》中，对平曲线的要素值做了如下规定如表2-2：

表2-2 平曲线主要要素值

2）确定平曲线的要素值

依据相关规范，结合所选路线的实际情况，确定出两个方案的平曲线的要素值如表2-3，2-4：

表2-3 方案一的平曲线要素值

表2-4 方案二的平曲线要素值

3）几何元素的计算

例如：方案一的JD1桩号为K2 220.977，拟定的平曲线半径R=1900m，Ls=130m，α左=16.738°。

曲线要素计算：

(m)

(m)

(m)

(m)

q-------缓和曲线切线增值，(m)；

△R-------设缓和曲线后，主圆曲线的内移值，(m)；

β₀-----缓和曲线终点处的缓和曲线角；