摘 要

本项目位于贵州省XX高速XX1段线路，根据交通量的调查，查阅规范，初步设计本路段为高速公路，选择设计速度为80km/h的时速，以及双向四车道，是在考虑到设计路线所处山区地段的条件限制，其中路基宽度为24.5m。道路路线的设计由路线设计（平纵横），路基路面设计，涵洞设计等组成。其中路线设计是在研究地形图的基础上，根据规范以及标准进行设计。并通过比选，选出方案一在本次设计中进行了详细的设计，主要包括平面线形、纵断面、横断面等。路基的设计则主要进行路基的横断面、边坡的防护以及排水设计；再利用HPDS进行路面的设计，接着根据交通量等，进行结构的组合设计，在本次设计中，采取半刚性基层的沥青混凝土路面，并进行验算。在设计最终部分，进行了路线交叉设计，即桥梁与涵洞的布置与设计并且编制设计说明书以及绘图工作。

关键词：路线设计；路基；路面；排水；挡土墙；设计说明书；

特点：利用道路设计软件例如纬地、HPDS进行道路选线和平纵横断面的设计。

Abstract

This project is located in guizhou Province. First of all, according to the survey of the traffic date, I firstly decide designing a expressway, and because of the terrain, deciding 80km/h as the vehicle speed, two-way four-lane, and the width of the subgrade is 24.5m.Three parts is consisted in this project, including the design of expressway line, the design of subgrade, and so on. Firstly, After studying topographic maps and related design specifications, and then comparing these two different road design, I choose the project 1 to design carefully, including alighment design dragain system and so on. Secondly, the design of subgrade, this part mainly included the design of retaining wall, subgrade protection and drainage system. Lastly, I use HPDS to design the pavement. I choose the asphalt pavement structure to design the pavement. At the end of this design, I design the bridge and write the design specification and ，in the end , draw the picture of CAD.

Keywords: alighment design; subgrade; pavement; drainage system. Retaining wall, design specification

Features: using road design software such as HINT and HPDS to design latitude road alignment, and the design of vertical and horizontal flat .

目 录

第1章 绪论 1

1.1公路设计的目的和意义 1

1.2工程沿线概况 1

1.2.1地形地貌与地质 1

1.2.3气候 2

1.2.4水文 2

1.2.5材料供应 2

1.3设计总说明 3

1.3.1概述 3

1.3.2路线设计 3

1.3.3路基设计 4

1.3.4路面设计 5

1.3.5排水设计 5

第2章 路线设计 6

2.1 道路类型及等级确定 6

2.1.1交通量的组成 6

2.1.2 道路类型及等级确定 7

2.2道路技术标准 7

2.2.1计算行车速度 7

2.2.2平面线形标准 7

2.2.3竖曲线要素 9

2.2.4净空高度 11

2.2.5车辆荷载 11

2.3路线平面设计计算 12

2.3.1定线 12

2.3.2平面设计结果 12

2.3.3平曲线的计算 12

2.4纵断面设计计算 20

2.4.1纵断面设计 20

2.4.2纵断面计算 21

2.5线形组合设计 23

2.6方案比选 23

第3章 路基设计 25

3.1路基横断面设计 25

3.2计算土石方并进行调配 25

3.3路基防护工程设计 26

3.4挡土墙的设计 27

3.4.1浆砌片石仰斜式挡土墙设计 27

3.5路基排水 30

3.5.1边沟 31

3.5.2截水沟 31

3.5.3排水沟 31

第4章 路面设计 32

4.1沥青混凝土路面设计 32

4.1.1荷载分析 32

4.1.2结构组合的设计 33

第5章 桥涵、交叉设计 37

5.1桥梁设计 37

5.2涵洞设计 37

第6章 结论 39

参考文献 40

致谢 41

第1章 绪论

1.1公路设计的目的和意义

和人民生活生活品质提升的交通运输系统。道路要的地位。作为服务社会和服务人民的工程，社会经济的发展对道路的建设有很大的影响，同时反过来说，促进作用。

其中道路运输与铁路、水运、航空和管道运输相比，有着投入少、建设工期短、适应性强等长处。而且公路可以缩短运输时间，缓解运输紧张状况，还可以促进其他服务行业的发展，加强城市之间的交流与合作，促进经济稳步发展。

但是初期旧社会的社会局势不稳定导致我国公路起步较晚，但是发展速度相对很快。尤其是改革开放以来，国家把交通发展作为发展国民经济的战略重点之一，使得我国的公路通车里程大大增加，道路的建设与养护越来越好，建设的标准也随之越来越高。在改革开放期间，我国的高速公路里程已经是世界第一长的国家，村村通等工程的建设是的我国99.7%的乡镇和99.8%的村庄都通了公路，经济的发展也达到了世界的前列。

本次的毕业设计为贵州省XX高速XX1段线路设计，对于当地建设小康社会和经济发展都有着影响，对于缓解当地的交通运输紧张状况和促进当地的经济发展也都有着重要的影响。作为间三维结构物，一般由路面，路基，桥涵，隧道等组成。从专业角度看，道路设计由几何设计和结构设计组成。道路的结构设计，主要包括结构物的位置与尺寸确定、技术与方法等内容。道路的建设涉及人、车和环境等许多因素的影响和约束，因此在设计时要深入调查研究当地状况、综合各方面产生的影响，从而设的路线方案。

本次毕业设计线路设计的目的以及意义是对贵州省XX高速XX1段提供的外业测量地形图综合考虑设计出最合理的路线，并在几何线形设计、路基设计、路面设计、桥梁方案选择等方面综合考虑，从而设计出合理的路线方案。

1.2工程沿线概况

1.2.1地形地貌与地质

本路段位于贵州省，典型的山区地貌。根据地貌成因、形态及组合特征，本合同段地势崎岖，山体表面多为林地。沟谷平原地段多为农田，局部为林地，农作物发育；植被覆盖较好。一些山坡面由于地表径流冲刷，破坏较为严重。但是总体上，自然生态环境较为良好。经过对当地地形的测量以及地形图的绘制，当地海拔在850~1170之间，因为处于云贵高原地带，多山地，山的最高峰在1010~1170之间，但是在本路段，经过本人的仔细查看，山坡较为平缓，虽然整体海拔较高，并且多山地，其山谷之间的平原地带地质条件较好，适合布置线路，所以只要充分考虑设计路线，可以适当避开山峰，从而降低工程造价。从地形图上看，本地区内河流较多，沟渠也有不少，但大多数是一些小型的河流，并且河流分叉较少，为了避开这些河流，避免产生较大的桥梁工程等，在本次设计中均有考虑。因为本路段处于云贵高原，总体上属于喀斯特地貌，岩溶范围在所在地区分布广泛，形态类型比较齐全，地域分布极为明显，但在山谷较平缓地带，地质条件良好，适合布置线路。

综合以上对当地地形地貌的考虑以及了解分析，选定道路穿过其中的山间平缓的平原地带，从而避开大部分山坡以及山峰，避免了不必要的填挖以及桥梁隧道等重点艰巨工程。

查阅相关地形地质资料，得知该地区地质较好，不良地质现象发生较少。可能有山体滑坡，泥石流，崩塌等自然灾害等，设计时应注意避免以及加固山坡防止危害。

1.2.3气候

本路段所在贵州省地区为亚热带湿润季风气候，常年气温变化幅度小，冬天暖和夏天凉快，适合人类居住。特别是气候条件较好，最低温度多在3℃～6℃，最高温度一般是22℃～25℃，为典型夏季凉爽的地区。但是同大多数南方地区相似，本地区雨季十分明显，降雨也主要集中于夏季。受季风以及地形的影响，降水集中于夏季，常年相对湿度较高。受大气环流及地形多是山地等影响，路线所在贵州省气候多样。“一山分四季，十里不同天”是对当地气候最为全面的概括。

1.2.4水文

根据查阅资料，当地的地质条件以及水文水利特性，得知该地区降水比较丰富，集中于夏季，河流分布密度较大，所以工程用水十分的丰富，取水也十分方便，并且在本路段，地表径流水路线穿过的两条河流，水质比较好，基本没有工业废水污染，所以可以推断出当地的畜牧业和农业有明显的优势，设计时要尽量少占用或者不占用当地的农田以及水利基础设施等，并且从喀斯特地貌可知当地的水具有一定的腐蚀性，所以设计时，要注意路基等的防护措施，在本路段的设计中也均有考虑这些因素，尽最大可能的避免危害。

1.2.5材料供应

本设计路段处于云贵高原地带，山地较多，岩石丰富，且材质较好，经过破碎筛分后可以直接用于筑路材料，填筑路基，建造混凝土构造物，如桥梁，涵洞，石砌护面等等，其山间较为平缓的地区以及一些河流冲刷形成的较大范围的平原地区分布有粘土覆盖层，也是理想的路基填料。所以，大部分工程使用的材料当地都可以自给自足，使用当地的材料可以降低工程造价，也可以带动当地的经济发展，促进人民就业，增加当地居民的收入。本次工程路面设计为半刚性基层的沥青混凝土路面，出当地的沥青需要从外地购入外，其余一些材料均从本地采购，至于选择沥青路面的原因，在接下来的设计说明中会有详细的说明解释。至于选用的半刚性基层水泥稳定碎石，也是考虑到当地建有水泥厂，为了带动当地的经济发展，以及减少工程造价的方面考虑，选择级配碎石的底基层，并利用HPDS软件进行详细的设计说明。

1.3设计总说明

1.3.1概述

贵州省XX高速XX1段线路设计，这个项目是国家公路网中重要组成，对于当地经济的发展、方便居民的出行都起到积极的作用，同时可以增加当地和外界的联系，将当地的各种资源向外输出，并可同时发展旅游业，促进当地经济发展，增加当地人民的收入，从而促进社会和谐，人民富足快乐，安居乐业。

根据对当地交通数据的调查，得知本路段的初始年交通量为4500辆/日，并且年增长率为9.8%，根据规范，如果到使用年限内设计交通量达到15000辆/日以上时应选择一级以及以上的道路等级，因此初步确定道路等级为高速公路，因为当地多山区地形条件的限制，以及为了少占用当地宝贵的土地资源等，车道设计为4车道，又因为地形地貌特征等等的限制，设计速度选择为80km/h，路基宽度定为24.5m。经过充分的比选以及多方面的考虑，最终决定路面采用半刚性基层的沥青混凝土结构路面。由于山区路段，落差相对来说较大，所以为了避免水流的腐蚀和冲刷，在其中一些边坡较高的路段设置边坡防护工程如植树，石砌护面等和挡土墙等结构构造物。设计路线不可避免的要经过两条中小型河流和一些小型沟渠等，所以设置了10 处的小型标准的桥梁涵洞，并且均属于中小型控制工程，造价不会太高，工程量也相对较小。

1.3.2路线设计

路线的布设是整个项目设计的第一步，所以路线的设计十分的重要，对接下来的纵断面以及横断面的设计都有着十分大的影响，如果选择不当，在接下来的设计中可能会有返工重做的风险，所以为了降低工程造价，服务沿线地区人民出行要求，保护当地的生态环境，本人按照规范详细的进行了设计，并给出了推荐方案，方案一进行详细设计计算说明。

首先，在仔细阅读当地各种条件之后（地理条件如以上所述），查阅相关的规范，选择高速公路的设计标准，在地形图上初步选出了路线，定出了起终点以及交点的大致位置。并在接下来的设计中经过考虑比选，在初步方案上完善得出了方案一，并在本文下面的章节中进行了详细的设计说明。

在选定路线之后根据规范以及标准合理地选定出各种线形要素的参数。在本次贵州省路线设计中，根据地形的限制，尽量避开山区的降低工程造价的原则，推荐的方案一，一共定出了六个交点，并且根据规范设计了两个S形曲线，在六个交点上设计的平曲线中，设计的圆曲线最小半径为550.959m，为了满足行驶的舒适稳定安全，限制缓和曲线最小长度的要求上，所设置的长度均大于缓和曲线最小长度，这其中最短为136.111m，为了避免长直线或者直线较短带来的行车风险，本路段设计的直线段均大于最小长度并且小于最大长度，最短的直线为197m，最长直线段为2608m。

在设计完平面线形后，根据所测设的地形图，利用纬地软件中建模的功能，插值得出纵断面数据文件，然后根据规范中确定的高速公路设计的各种标准，进行纵断面设计，其中纵断面的设计要点如下：注意一些控制工程的标高，如桥梁涵洞等，确定竖曲线的半径，边坡点选择也得适当，注意排水的要求等等。以使汽车在路线上行驶安全稳定。推荐方案即方案一的纵断面设计中，考虑到山区路段避免大填大挖，降低工程造价，以及使行车安全，纵断面坡度不宜过大，以免造成汽车长时间下坡，致使制动器过热而失效，以及长时间上坡，使汽车水箱过热，速度太低，致使车辆行驶效率低下，设计了九个变坡点，纵坡最小纵坡为0.46%，最大纵坡为4.33%。因为边坡点前后坡度不同，有凹凸型竖曲线之分，如果竖曲线半径过小，容易产生许多行驶安全问题，所以本次设计中的凸型竖曲线最小半径设计为4500m，凹形竖曲线定为3500m的最小半径。同时为了不至于使路面起伏过于频繁，致使车辆在路线上行驶颠簸严重，影响舒适性，所以要控制最小坡长，在方案一中最小坡长在设计后为237m，满足规范要求。

1.3.3路基设计

根据初始交通量的调查，本路段设计为高速公路。为了减少对山区极为宝贵的土地资源的占用，综合考虑地形等的限制，在最大范围内满足规范的要求，满足当地的交通出行的要求，设计路基宽度为24.5m，路基断面形式为（2m） 左侧路缘带（0.5m） （3.75m×2） （2.5m） （0.75m）。因为当地雨水较多，且集中于夏季，为了避免积水，让道路可以横向排水，行车道和硬路肩的路拱横坡度设置为2％，土路肩的路拱横坡为3％。同时因为山区路段，有一些地段路基较高，从而导致边坡可能被雨水冲刷损毁，所以在一些路段设置了浆砌片石护坡，其余一些较为低矮的路段设计为植物防护的坡面，这样就不仅保护了坡面而且还美化了环境。在一些过于高的路段，为了保持边坡的稳定还设置了挡土墙等结构物。根据规范，此设计路线在山区地段，地形条件限制较大，无法满足不设超高的最小半径，为了车辆行驶的安全，减少工程量，采用8％的最大超高横坡，但无需设置加宽或者加宽过渡段。

1.3.4路面设计

本次位于贵州省的路线设计，在考虑到当地的环境特征，以及建筑石料资源丰富，同时为了让行车保持舒适的体验，在以上的地形材料等的分析中，初步确定当地设计为半刚性基层的沥青混凝土路面的结构组合形式。

同样为了突出方案一的优点，进行了两种不同方案的比选，最终选择方案一进行详细的设计说明，即沥青混凝土路面设计基层采用水泥稳定碎石和级配碎石。根据规范要求，相应的路面组成结构，验算的指标为无机结合料稳定层层底拉应力，沥青混合料层永久变形量，根据这两项指标进行路面结构的设计和验算。最终确定设计的沥青路面结构形式如下：

细粒式沥青混凝土 4cm

中粒式沥青混凝土 6cm

粗粒式沥青混凝土 8cm

水泥稳定碎石 45cm

级配碎石 20cm

1.3.5排水设计

本次设计路线的沿线地区夏季经常下雨，雨量充沛，排水设计也就显得十分重要。在路基的排水设计中，为了防止路基被长期浸水而被破坏，为了保证路基长期使用的稳定性，分别设计了梯形边沟、梯形排水沟和梯形截水沟，目的在于可让雨水及时排出路面，避免路基的损坏。设计线路经过河流以及一些小型沟渠等设施时，为不影响其正常使用，因地制宜设置许多涵洞以及桥梁等。

第2章 路线设计

2.1 道路类型及等级确定

2.1.1交通量的组成

经过详细交率为9.8%，路基地下水位-1.5m，经过为26586辆/日。其中型号以及轴量见下表2.1。

表2.1 交通组成以及轴载

，

2.1.2 道路类型及等级确定