摘 要

本次谷城至竹溪第五标段公路设计旨在培养学生们依据设计任务书的基本要求以及相关规范的规定，结合该地区的地形、水文等自然条件，并利用纬地道路设计软件完成设计的能力。经过计算交通量等相关参数，确定该设计公路为双向4车道一级公路，设计车速为80km/h。

参照地形图走势及选线原则，在避绕复杂地形后与同一路段的其他线路进行比选后明确最优线路，本次谷城至竹溪第五标段设计公路全长5220.467m，路线共设置6个交点，竖曲线方面则设置了两个变坡点，形成合理的平纵曲线。再根据道路用地和地形条件确定26m的路基宽度，利用已知条件，进行挡土墙设计工作，其中填土最高处挡土墙高10m，顶宽为3m。紧接着进行沥青混凝土路面设计和排水设计，设计边沟及排水沟为高宽均为0.6m的矩形结构。最后设计公路所需桥涵，为方便农田水利，设置盖板涵引导水流灌溉。对上述各项设计进行详细设计，最终圆满地完成了谷城至竹溪一级公路第五段的施工图设计。

关键词：一级公路 路线设计 路基设计 挡土墙设计 路面设计

Abstract

The design of the fifth section of the highway from Gucheng to Zhuxi aims to train students to combine the terrain, hydrological and other natural conditions of the area according to the basic requirements of the design task book and the provisions of the relevant specifications and use the the weft road design software to complete the design ability. After calculating the traffic volume and other related parameters, it is determined that the designed highway is a two-way 4-lane first-class highway, and the designed speed is 80 km/h. Referring to the trend of topographic map and the principle of route selection, the optimal route is determined after avoiding the complex terrain and comparing with other routes on the same section of the road. The total length of the designed highway from the fifth section of Gucheng to Zhuxi is 5220.467m,and a total of six intersection points are set up. In the aspect of vertical curve, two variable slope points are set up to form a reasonable horizontal and longitudinal curve. According to the road land and terrain conditions, the width of the roadbed is determined, and the design work is carried out by using the known horizontal and horizontal elements to the roadbed and the retaining wall, in which the highest retaining wall is 10 m high and the top width is 3 m. Then the asphalt concrete pavement design and drainage design are carried out,  and the side ditch and drainage ditch are designed as rectangular structures with height and width of 0.6 m.Finally, the bridges and culverts needed for the highway are designed to facilitate farmland water conservancy, and cover culverts are set up to guide water flow irrigation. The above designs are designed in detail, and the construction drawing design of the fifth section of the first class highway from Gucheng to Zhuxi is completed successfully.

Key words: first grade highway  route design   roadbed design  retaining wall design  pavement design

目录

第1章 绪论 1

1.1设计的目的与意义 1

第2章 设计说明 2

2.1设计内容 2

2.2路线所过地区地理水文条件和地质资料 2

2.3气候条件 2

2.4交通量资料和车道数的确定 2

2.5确定设计时速 2

2.6确定公路技术指标 3

第3章 路线方案比选 5

3.1选线原则 5

3.2拟定路线方案并进行初步比选 6

第4章 平面设计 7

4.1平曲线要素计算 7

4.2主点里程桩号计算 8

4.3公路平面逐桩坐标计算 9

4.3.1起终点及转点坐标 9

4.3.2.转点计算 9

第5章 纵断面设计 15

5.1纵坡设计原则 15

5.2主要技术指标 15

5.3平纵组合的设计原则 16

5.4设计步骤 16

5.5竖曲线要素计算 16

5.6设计高程计算 18

5.6.1直坡段设计高程计算 18

5.6.2 竖曲线设计高程计算 19

5.6.3 方案最终比选 19

第6章 横断面设计 20

6.1横断面设计步骤 20

6.2横断面几何尺寸的选择 20

6.3加宽值 20

6.4超高计算 20

6.5土石方计算及调配 22

6.6路基设计 24

6.6.1路基宽度 24

6.6.2路基高度 25

6.6.3路基压实度 26

6.6.4路基坡度 26

6.6.5挡土墙设计 26

第7章 路基路面排水设计 39

7.1排水的目的 39

7.2路基路面排水设计的一般原则  39

7.3路基排水设计 40

7.4路面排水设计 40

第8章 路面设计 42

8.1柔性路面设计 42

8.2刚性路面设计 48

8.3路面设计方案比选 56

第9章 涵洞设计 57

9.1确定涵洞的位置 57

9.2确定涵洞的结构类型 57

9.3确定涵洞的主要尺寸 57

第10章 结论 58

参考文献 59

致 谢 60

第1章 绪论

1.1设计的目的与意义

由于国家及社会对实践性人才的大量需求，致使工程类高等教育愈加注重实践性教学环节，以便为国家建设工程输送足够的设计实践人才，作为国家公路工程师摇篮的各类大学必将毕业设计视作磨砺本科生能力、素质的关键。通过设计逼真的课题设计，学生们能像一个真正的工程师一般，回想所学理论知识，搜集相关资料，进行调研总结规律，运用纬地、CAD等专业软件进行图绘、计算工作。对于本次谷城至竹溪公路第五标段的设计，我们的办公软件使用能力可以得到显著提高，公路的设计过程以及对于细节资料和规范的把控能力有了明显增长、计算机编辑、修算、改制图文的速度也得到了长足的进步。另外对培养了我们在面对真实设计问题及突发状况时的心理以及思考、解决问题的能力，对我们的全面发展亦有裨益。

公路交通对于国民经济发展、社会进步起到了不可磨灭的作用。大至国际贸易，小到运输货物，公路，这一不起眼的公共设施，用无形的力量推动着国家强盛、民族进步、人民富足。因此加大公路建设的发展速度对于促进公路网的形成，资源的优势化转移进而发展国民经济, 推动产业链升级具有重要的现实意义。作为公路网的核心力量，高等级公路经过了中国公路人一代代的辛勤付出，在结构形式、施工方法以及养护维修方面不断升级进步。如今,它们正在全国各处用“身躯”发挥着便捷且高效的运输服务的伟大作用^[13]。我们在本次毕业设计里所积累的经验，将会反哺于我们今后的学习工作，为祖国交通事业的进步立下汗马功劳。

第2章 设计说明

2.1设计内容

湖北省谷城至竹溪第5标段一级公路设计，包含路线平纵横设计、路基设计、挡土墙设计、排水设计、路面结构设计和涵洞设计。

2.2路线所过地区地理水文条件和地质资料

本次设计的一级公路所跨区域属于构造剥蚀侵蚀低山区，部分地区地势较为平缓，虽适应修路，但多属农业用地；部分地区层峦叠嶂，且植被树林茂盛，覆盖率良好。沟谷局部地区存在小部分冲刷，但总体生态保持较为平衡。道路沿线的石料丰富，由于当地河流的砂质不高，因此需和沥青、水泥、石灰等材料一并从材料丰富地段采购，通过车辆、船只运输。当地河水水质干净、透明、无工业废渣污染，只对钢材存在轻微腐蚀，可作为道路工程的水供应渠道。

2.3气候条件

本路段区域属亚热带季风气候区，多年累计的平均气温在9～16℃之间，极端最高气温为43.4℃，最低温度多集中于11月、12月及1月，严寒期短。

2.4交通量资料和车道数的确定

在进行了路线可靠性研究和交通量调查后，如表2.1所示，交通量增长量为8.4%，通过查阅规范可知，公路各类车辆的折算系数，如表2.2所示，则初始年平均日交通量为17720辆/日，则20年后的远景设计年限交通量N为：

的计算结果可知，选用四车道一级公路比较妥当^[1]。

2.5确定设计时速

本次公路作为城乡结合的道路段，车辆类型繁杂，交通状况复杂，因此建议采用80km/h为宜^[1]。

表2.1 交通量调查表

皇冠100辆/日，富康250辆/日，红旗120辆/日，奥迪60辆/日

表2.2 各级公路车辆折算系数

2.6确定公路技术指标

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