摘 要

Abstract II

第一章绪论 3

1.1设计概述 3

1.2工程沿线情况概要 3

1.2.1地形与地貌 3

1.2.2地震 3

1.2.3气候 3

1.2.4水文 4

1.2.5沿线筑路材料的情况： 4

第二章设计资料和设计参数 5

2.1设计资料 5

2.2道路技术等级的确定 6

2.3相关技术标准汇总 6

第三章路线设计 8

3.1路线选线的原则 8

3.2本次路线选线过程 8

3.3平面设计参数的确定 9

3.3.1直线 9

3.3.2圆曲线 9

3.3.3缓和曲线 9

3.4平面线形设计方法 10

第四章纵断面设计 11

4.1纵断面设计作用以及设计要求 11

4.2纵断面设计参数 11

4.2.1最大纵坡 11

4.2.2最小纵坡 11

4.2.3坡长限制 11

4.3设计计算 12

4.4平纵组合设计 12

4.5本设计中计算方法 13

4.6方案对比 13

第五章路基横断面设计 14

5.1路基横断面的设计 14

5.1.1路基横断面组成 14

5.1.2路拱坡度值与路肩横坡度值 15

5.1.3路基边坡坡度 15

5.1.4护坡道宽度 16

5.1.5矮路基 16

5.1.6公路用地范围 16

5.1.7边沟、排水沟 16

5.2路基超高加宽设计 16

5.2.1加宽设计 16

5.2.2路基超高设计 16

5.3边坡的防护设计 17

5.3.1边坡防护 17

5.3.2边坡防护设计 17

5.4土石方的计算和调配 17

5.4.1路基土石方量计算 17

5.4.2土方调配 18

5.5挡土墙设计 19

5.5.1挡土墙修筑条件 19

5.5.2挡土墙设计资料 19

5.5.3挡土墙设计验算 19

5.5.4挡土墙设计图 26

第六章路面结构设计及排水设计 27

6.1沥青路面设计 27

6.1.1路面结构层次和功能要求 27

6.1.2交通分析： 28

6.1.3设计指标的选取与计算 29

6.1.4确定路面等级和面层类型 29

6.1.5路面结构组合及材料选用 29

6.1.6设计计算 30

6.2水泥混凝土路面设计 34

6.2.1水泥混凝土路面设计参数 34

6.2.2结构组合设计原则 34

6.2.3混凝土路面设计 35

6.2.4路面板厚度计算 36

6.2.5板的平面尺寸 38

6.2.6接缝设计 38

6.3路面设计方案比选 40

6.5路表排水设计 42

6.5.1路面集中排水 42

6.5.2坡面排水 42

6.5.3路面内部排水 42

6.5.4路界地下排水 42

第七章桥涵、交叉设计 43

7.1桥梁 43

7.2涵洞通道 43

7.3桥涵布置 43

总结 44

致谢 46

摘要

本设计为京昆高等级公路山西段DLN42-DLN48设计。设计路线等级为高速公路。

首先，在地形图上选取出了两条路线，分别进行平面选线设计、纵断面设计和横断面设计，然后对两条路线进行方案比选，从中选择最佳方案。

然后，前期工作更具体化，并要满足平曲线、竖曲线等线形要素的基本要求，此外还对路面、路基、排水和涵洞进行了详细设计，其中路面也需要先确定两种设计方案，然后进行方案比选，选出最佳方案。

在上述阶段过后，绘制路线平面图、纵断面图、路基标准横断面图、横断面设计图、路面设计图、路基排水设计图等主要图纸，编制直线、曲线及转角表、路基设计表、路基土石方数量计算表等表格，其中一部分图纸需手绘。

关键字：高速公路；关键字： 圆曲线，竖曲线，平曲线，缓和曲线，路基，边坡，路面，挡土墙

Abstract

This design is a highway from Beijing to Kunming in the Shanxi area (the design part is DLN42-DLN48).

Frist，to determine the two routes on the topographic map, respectively, the plane selection line design, cross-section design and cross-section design, and then the two routes for program selection, from which Choose the best solution.

Than，to put the preliminary work more specific, and to meet the flat curve, vertical curve and other linear elements of the basic requirements, in addition to the road, roadbed, drainage and culvert for a detailed design, which also need to determine the road two Design, and then program selection, select the best program.

Finally，In the detailed design stage after the general requirements of the road map plan, profile map, roadbed standard cross-sections, cross-sectional design, road design, the roadbed, and other major drainage design drawings, preparation of a straight line, curve and corner table, the roadbed design table, Embankment of earth and stone, such as computation of the number of forms, some of which need hand-painted drawings.

Keywords: Freeway；Circle curve, Vertical curve, Flat curve, Transition curve, Subgrade, Slope, Pavement.

第一章绪论

1.1设计概述

当今世界，公路已然成为国家是否发达的重要标志，最明显的就是世界强国的公路行业也处于世界顶尖水平。

发展到现今，我国道路建设已经取得了很大的进步。回首我国公路发展的历史，我国公路交通正处在于快速发展期。但是由于我国本身公路行业的基础薄弱，而社会的发展需要是巨大的，我国公路建设还不能满足其需求，与世界先进国家相比还有较大的差距。

1.2工程沿线情况概要

1.2.1地形与地貌

本次设计地区的位置，在山西省的西南方向，高程大概高出汾河Ⅰ级阶地的四十米左右，对阶地前缘而言，它的地面标高约四百五十米，对阶地后缘而言，它的标高约五百三十米，总体的倾斜方向为，向汾河的倾斜之势。

根据实际的地质勘查，该地区的不良地质一般不发育，其中，风沙路段、湿陷性黄土和砂土液化等是较为可能产生的不良现象。

1.2.2地震

本地区位于地震活动区，由文献资料知该地区地震频发，到如今，仍然有小规模地震频频发生，最近较大的地震震级不超过5级。地震基本烈度为七度。

1.2.3气候

本路段经过的地区，年降水量不均匀分布，多在七月八月，且多年平均降水量在480mm左右，且蒸发量为降水量的三倍左右。

雨季开始于六月中旬，终于在九月下旬，七月和八月的降雨，往往是大雨或中雨，降雨量占平均每年50%。整个地区无霜期150天以上，在北风和南风为主，最大风速13 ~ 24米/秒。沿线黄土分布广泛，所以影响较大的天气为暴雨，而且是灾害性的影响，因此，必须加强路面排水设计，以及排水防护的设计。

1.2.4水文

本设计中，水文勘探深度内，地下水的储存位置多在松散岩石的空隙中，若通过埋藏的深度及所在地形地貌来分类，可分为浅层水和深层水。

以上的地下水，一般对岩石金属没有化学性的侵蚀，但是对于钢结构而言，具有中等的腐蚀性。道路沿线的地表水缺乏，且，因为地下水埋藏的比较深，不容易发掘，所以本次道路设计建设工程的用水，应考虑从沿线的大江或大湖等处进行远运，例如黄河。

1.2.5沿线筑路材料的情况：

该路线是一个低丘陵地区，有丰富的岩石资源。材料岩石外露部分，覆盖1-3米厚。交通便利，沿线两侧大中型物料场10多处。可用于生产的石灰石丰富，沿线有石厂石灰，但生产规模小，生产工艺简单，质量不是很稳定。沿线沙，砾石储量较为丰富，沿河砂厂采购，河沙清洁，砂质量更好。当地水泥厂生产各种牌号的水泥。工程水主要采取从沿线河和湖，河，水也可以就近访问堰塘的一部分，供水，水好，交通也方便。沿线电力充足，拥有65%的社会电网和35%的自发电。

第二章设计资料和设计参数

2.1设计资料

1.地形图：

京昆高等级公路山西段地图4km；

2．交通资料：

经交通调查，本路段现交通量为9000辆/日，交通量年增长率为6％。

表2.1交通组成及各型号车的轴载或轮压

奥迪340辆/日，皇冠420辆/日，富康560辆/日，红旗320辆/日，

交通量换算的车辆折算系数如表2.2：

表2.2 各汽车代表车型与车辆折减系数

3．初定设计年限：20年

2.2道路技术等级的确定

根据规范，查上表2..2，通过计算，各汽车车型交通量： N₀=14900

根据远景设计年平均日交通量：

N_d=N₀×（1 r）^n-1

式中：

是现在的交通量，以及道路建成后，从其它道路变迁过来的交通量的总和

则（辆/日）

根据《公路工程技术标准》规定，经计算20年后，该设计路段上的日交通量为45081辆。属于四车道所要求的范围内，故本设计拟建公路选定为：高速公路，26m双向四车道。

2.3相关技术标准汇总

根据各项规范，汇总各项标准的规范值，得本设计的主要设计指标见表2.3：

第三章路线设计

3.1路线选线的原则

影响路线设计的因素分为：自然条件，社会因素。为了妥善处理好各个方面的关系，路线设计的基本原则如下表3.1：

表3.1 路线设计基本原则

3.2本次路线选线过程

京昆高等级公路山西段所处地区多为平原，地面高程变化较小，居民点、建筑设施分布较少。路线必经之地多为果园、田地。在具体指标应用时应注意表3.2的原则：

表3.2 选线原则

本设计道路的等级为高速，路线都是封闭的，在必要位置要设立交或者给留出通道，方便居民平时的出行与作业。在本设计的地形图上，路线方案有很多种，结合已有设计资料，通过反复比选，在这众多方案中，挑选出了两条经济合理且符合设计规范的要求的方案。方案一是已采用的推荐方案；方案二为未采用的方案。

3.3平面设计参数的确定

在受到本设计沿线地区的实际情况的限制，需要采取曲线或曲线的组合来进行平面的设计。道路平面线形设计，就是从线形的角度来考虑，去研究平面设计线形的三要素，他们之间的选用以及相互间的组合等一系列问题。

3.3.1直线

直线，作为基本的平面设计线形，在道路中有着最为广泛的使用，一般设在平坦的、视线目标没有障碍的地方。在平面设计中，太长的或者太短的直线，显然都不是好的平面线形设计。因此对直线的长度范围的应加以限制。由表2.3知：

本设计中，高最小直线长度为265.12m，最大直线长度为772.565m，显然最小长度不止200米，最大长度短于20000m，符合规范要求。

3.3.2圆曲线

圆曲线，在平面设计线形中的使用，是十分普遍的。由表2.3知其半径应都在800-1200m。显然此次设计符合规范要求。本次设计的具体圆曲线半径详见附件中的直曲表。

3.3.3缓和曲线

为了保证行车安全、感觉舒适、线性圆滑顺适，同时避免离心加速度增加过快和驾驶员转动方向盘过急，所以缓和曲线必须有足够的长度。因此缓和曲线最小长度一般应满足以下几方面：1.从控制方向上考虑，行驶时间不宜过短；2.从舒适性考虑，离心加速度变化率应在一定范围之内；3.从视觉景观上考虑，要符合视觉要求。