摘 要

在中国，衣食住行是人们生活必需的，而在此之中，以行为先，人们的出行很大程度需要依赖交通实现。近几十年来，我国一直把道路建设当做头等的国计民生，一直坚持做好道路建设，保障人们的出行便利，目前，我国道路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期，道路设计作为建设的基础，具有举足轻重的作用。

本设计是京昆高等级公路山西段设计，设计全长4千多公里。设计的第一步，根据道路的交通量确定其等级，本设计确定为一级公路，设计车速80km/h。在1:2000的地形图上确定了两条路线，分别进行平面设计、纵断面设计、横断面设计。在设计中，两个方案均设置3个交点，4个竖曲线，并进行了超高设计，同时满足了平纵组合设计的原则。在初步确定桥涵位置以后，根据设计成果对所定路线进行方案比选，选择更好的一个方案。方案选择后，对其进行下一步的具体设计，首先要完善平纵横的设计工作，还要进行路基、路面和排水设计。路基设计具体进行挡土墙和坡面防护的设计；路面设计进行路面类型和结构设计，同样地，给出了两个沥青路面的方案，选择两者中更好的一个。最后进行桥梁，涵洞设计，并编制整个设计相关的图纸和表格。

关键词：一级公路；交通量；桥涵；路基；路面；排水

Abstract

In China, where food and clothing are necessary for people to live, there is a great need for transportation to be done in the first place. In recent decades, our country has been road construction as the first class of the national economy and people's livelihood, to do a good job in road construction, protect people travel convenience, at present, our country road traffic is in the period of the rapid development of the scale, improve the quality, the road design as the basis of the construction, plays a decisive role.

The design is a design of the Shanxi section of the Jingkun high grade highway, designed for more than 4 thousand kilometers. The first step of the design is to determine its grade according to the traffic volume of the road, this design is designated as the first grade highway, the design speed 80km/h. Two routes were established on the map of 1:20, which was designed for flat design, longitudinal design and cross-sectional design. In the design, the two schemes have three intersections, four vertical curves and super-high design, while satisfying the principle of flat vertical combination design. After the initial determination of the location of the bridge, a better option is chosen according to the design result. After the choice, the design of the next step should be improved, and the design of the horizontal crib will be perfected first, and the design of roadbed, pavement and drainage will be carried out. The design of roadbed design for retaining wall and slope protection; The design of the road surface and the structure design of the road, likewise, the plan of two asphalt road surface, the choice of the better one.

Keywords: First class highway; traffic volume; bridge and culvert; subgrade; road surface; drainage.

目录

第一章 绪论 1

1．1 选题的目的意义 1

1．2 设计总说明 1

1.2.1 概述 1

1.2.2 路线设计 1

1.2.3 平面设计 1

1.2.4 路基及排水设计 2

1.2.5 路面设计 2

1.3工程沿线概况 3

1.3.1地形地貌与地质情况 3

1.3.2地震 3

1.3.3气候 4

1.3.4水文 4

1.3.5材料供应 4

1．4道路等级的确定 4

第二章 路线设计 6

2．1 选线的原则与规范 6

2．2 平面设计 7

2.2.1 计算举例 7

2．3 纵断面设计 12

2.3.1 拉坡 12

2.3.2 竖曲线设计 12

2.3.3 计算举例 13

2．4 平纵组合设计 14

2．5 方案比选 14

第3章 路基排水以及边坡防护设计 16

3．1 设计标准 16

3.1.1 横断面设计标准 16

3.1.2 排水设计标准 17

3．2 路基 17

3.2.1 初步设计 17

3.2.2 详细设计 20

3．3 挡土墙设计 21

3.3.1 浆砌仰斜式路堤墙 21

3.3.2 浆砌俯斜式路堤墙 24

3．4 路基排水设计 28

3.4.1边沟 28

3.4.2截水沟 28

3.4.3排水沟 28

第4章 路面 30

4．1设计资料 30

4.1.1 荷载组成 30

4.1.2 路面设计标准 31

4.2 路面计算 32

4.2.1标准轴载及轴载换算 32

4.2.2 初拟采用两种路面结构 32

4.2.3 计算设计弯沉值和结构强度系数 32

4.2.4 计算验算路表弯沉和层底拉应力，防冻层厚度 34

4.2.5 方案比选 36

4.2.6 路面计算过程示例 36

5．1 桥梁 40

5．2 涵洞及通道 40

5.2.1 涵洞的形式 40

5.2.2 涵洞及通道设计 40

第一章 绪论

1．1 选题的目的意义

由于旧社会的不稳定导致我国公路的发展起步相对较晚，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。在这近四十年间，我国的高速公路里程已经跃居世界第一，99.7%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。

京昆高速公路是国家高速网的重要干线，全长2865公里，沿途经保定、石家庄、太原、临汾、西安、安康、汉中、广元、绵阳、德阳、广汉、成都、雅安、西昌、攀枝花、永仁、元谋、武定，最后终于云南省会昆明。2015年12月22日，随着京昆高速石家庄至冀晋界段正式建成通车，山西省京昆高速晋冀接线段（冀晋界至章召枢纽段）投入运营。

该设计公路京昆高等级公路是京西南地区和河北省西部的重要交通枢纽，对于建设小康社会和经济发展都有着影响。京昆高速公路建成通车为石家庄、保定及以西地区人们来往北京提供了一个新的选择，可有效缓解京港澳高速公路的交通压力。

1．2 设计总说明

1.2.1 概述

本设计的是从孝感到安陆的平原微丘区一级公路。设计中，第一步根据交通量确定道路等级，然后在地形图上分别确定两条路线，分别进行平面设计，纵断面设计，横断面设计，最后对所定路线进行方案比选，推荐较优的方案。然后对推荐方案进行具体设计，进行了路基，路面和排水设计，并给出两个路面方案，择优选择。最后进行桥梁，涵洞设计，并给出整个设计相关的图纸和表格。

设计中全线采用四车道一级公路标准,计算行车速度采用80Km/h，路基宽度24.5m。路线全长四千多米，沿线地势平坦，为照顾排水和净空要求，修筑路堤的形式。沿线拟采用沥青路面，设有支档工程挡土墙及部分路段的防护工程。

1.2.2 路线设计

根据统计所得的目前该设计路段为10000辆/日的交通量，年增长率为4%，查阅资料可确定公路等级为一级，车速取80Km/h。设计中初定两条路线方案（方案一，方案二），以备择优选择。

1.2.3 平面设计

平面设计的主要内容是根据汽车行驶中轨迹与力学性质、道路美学、驾驶员的心理要求，在选线之后合理地确定出各种线形要素的参数。第一步应在地形图上进行定线。1.避免拆迁。在选线过程中，尽可能做到少拆迁或是不拆迁，减少扰民影响。2.尽量与沿线各级道路的恰合。在设计的道路沿线，有大型公路和很多小径，要妥善考虑公路的功能。

设计的平面中共有3个交点，根据一级公路选线设计车速来顶各要素的选取的原则。圆曲线半径采用大于一般最小半径400 m的原则，缓和曲线长度最小取值100m。

纵断面设计上，该路段设计的主要思路是：1.自然的去引导驾驶员的视线。本路段处于平原微丘区，地势平坦，六公里的路段地面高差不得超过8m，故要控制长直线的方向，避免司机和乘客视觉上额疲劳。2.排水要求。本线设计采用大于0.3%的纵坡度，一般采用大于0.5%，以满足排水的需要。3.考虑净空的需要。在沿线有很多公路，小径，所以要考虑路线之间交叉的问题，根据实际情况来定夺选用涵洞还是桥梁。设计中根据纵断面地势走向，路线交叉处基本全采用涵洞跨越的方式。4，设计中要满足平纵组合设计合成坡度的合理，使之能利于路面排水和行车安全。

本设计中竖曲线的半径能满足行车视距的要求，凸型竖曲线半径大于8000m，凹型竖曲线半径大于12000m，最小纵坡0.3%，最大纵坡0.8%。

1.2.4 路基及排水设计

本段采用整体式的路基结构，双向布置四车道，路基宽度设置为24.5米。其中，行车道3.75米乘以4，硬路肩2.5米乘以2，土路肩（混凝土硬化）0.75米乘以2，中央分隔带设置为2米。路基的设计标高选用中央分隔带外侧边缘处路面标高，行车道和硬路肩路拱横坡设置为2％，土路肩路拱横坡比前者增大1％，设置为3％，以达到利于路面横向排水的效果。超高方式为绕中央分隔带边缘来旋转，最大超高采用6％，本路段是高等级公路，加宽值甚小，所以沿线不需要设置加宽。绕中央分隔带边缘整体式路基旋转。

在路基综合排水系统的设计中，从保证路基的稳定性、减少水土流失和尽量减少对沿线环境影响的角度出发，充分考虑了该工程在工程中的作用。对环境的特殊要求的施工实际情况，路基路面的综合排水系统设计，通过路边的排水沟的规定和过水涵洞、截水沟和其他连接排水，避免污水直接排放到农田，造成当地的水利资源的污染与危害。通过提供各种桥梁和其他结构，以确保沿排水，灌溉系统，正常运行。设计主要考虑以下因素：1、确保农业生产。建设道路后，尽量做到无干扰，不改变原有农田排灌制度，保证农业生产的正常进行。2、确保排水设施衔接。全线填路基被认为是设计的沟渠，通过桥涵结构与排水沟连接，形成了完善的排水系统。3、处理与灌溉设施的关系。路基排水沟和渠道沿线，灌溉通道交叉干扰，采取涵洞等工程措施，以确保设施的正常使用。4、路侧排水沟、边沟等均采用硬化保护，使排水顺畅，便于维护、养护。

1.2.5 路面设计

设计路段作为一级公路，从路面的使用性能出发，本设计采用的是沥青混凝土路面形式，并拟定两种路面结构方案（方案一：半刚性基层沥青路面；方案二：组合式基层沥青路面），进行方案比选后，推荐采用方案二。

方案中路面为沥青混凝土，基层为水泥稳定砂砾和级配碎石组合的组合式基层，以路面设计作为路面整体强度控制指标。沥青混凝土面层，水泥稳定砂砾基层，允许弯曲应力和最小抗冻层进行验算。