摘 要

山西省为我国的煤炭大省，多种资源储量居国内第一位，而公路运输作为运送资源的一大途径，在山西省对外交流中起到了重要的作用。近年来，我国的道路建设，特别是山西省，也取得了飞速发展。

本次设计路段为山西能源通道Ny-1，建设目标是加强山西西部的能源运输效率，同时为新能源的开发奠定基础。本设计路段道路等级为一级公路，全长3373.71米，设计时速为80km/h，本次设计根据国家路基路面等设计的最新相关规范进行设计。设计包括路线方案比较和选择，路线技术设计，路基工程设计，路面工程设计、支挡结构设计与软土地基处理。设计完成后绘制相应的表格与图片。

通过本次设计，不但加强对纬地道路设计软件的应用技能，也学习了软土地基设计的细则。

关键词：一级公路；线形；路基；路面；软土地基

Abstract

Shanxi Province is China's largest coal province, and its reserves of various resources rank first in the country, and road transportation, as a major way to transport resources, has played an important role in Shanxi's foreign exchange. In recent years, China's road construction, especially in Shanxi Province, has also achieved rapid development.

This design section is the Shanxi Energy Channel Ny-1. The construction goal is to strengthen the energy transportation efficiency in western Shanxi, while laying the foundation for the development of new energy. The road grade of this design section is a first-class highway, with a total length of 3337.71 meters and a design speed of 80km / h. This design is based on the latest relevant specifications of national roadbed pavement design. The design includes route plan comparison and selection, route technical design, roadbed engineering design, pavement engineering design and soft ground treatment design design. After the design is completed, draw the corresponding chart.

Through this design, not only strengthen the application skills of latitude road design software, but also learn the details of soft soil foundation design.

Keywords: first-grade highway；linear roadbed；pavement；soft ground

目 录

Abstract III

第1章 绪论 8

1.1项目可行性分析： 8

1.2项目概况 8

1.2.1地形地质 8

1.2.2地震 9

1.2.3气候水文 9

1.2.3材料供应 10

第二章 路线主要技术指标 11

2.1公路等级确定 11

2.2选线设计 11

2.3道路技术标准 11

2.3.1平面线形标准 11

2.3.1.1直线长度 11

2.3.1.2圆曲线半径 11

2.3.1.3平曲线最小长度 12

2.3.1.4缓和曲线最小长度 12

2.3.1.5曲线段最大超高 12

2.3.2竖曲线要素标准 13

2.3.2.1竖曲线半径 13

第三章 路线方案比较和选择 14

第四章 路线技术设计 15

4.1平面线形设计 15

4.1.1方位角计算 15

4.1.2曲线参数计算 15

4.1.3计算逐桩坐标 18

4.2纵断面设计 19

4.2.1拉坡 19

4.2.2竖曲线设计 19

4.2.3计算举例 19

4.3 平纵组合设计 21

第五章 路基设计 22

5.1设计标准 22

5.1.1横断面设计细则 22

5.1.1.1路基设计标准 22

5.1.1.2路拱坡度 22

5.1.1.3边坡设计标准 22

5.1.1.4路基压实标准 22

5.1.2排水设计标准 23

5.2横断面设计 23

5.3超高加宽设计 24

5.3.1平曲线加宽及其过渡 24

5.3.2确定最大超高率及超高过渡方式 24

5.3.3超高计算举例 25

5.4典型路基设计 25

5.4.1填方路基 25

5.4.2挖方路基 25

第六章 路基工程设计 26

6.1路基基本设计 26

6.1.1路基稳定性分析 26

6.1.2路基填土处理 26

6.1.3路床处理 26

第七章 排水设计 27

7.1排水设计基本原则 27

7.2排水结构具体设计 27

7.2.1边沟 27

7.2.2截水沟 27

7.2.3排水沟 27

7.2.4急流槽 28

第八章 路基加固（支挡）及防护工程设计 29

8.1一般规定 29

8.2坡面防护 29

8.3挡土墙设计 30

8.3.1土壤地质情况 30

8.3.2仰斜式路肩墙 30

8.3.3浆砌俯斜式挡土墙 33

第九章 路面结构设计 34

9.1设计步骤 34

9.2设计资料 34

9.3 标准轴载及轴载换算 35

9.4路面结构组成设计 36

9.5 路面结构验算 37

9.6沥青结合料层永久变形量验算 38

9.7验收弯沉值验算 38

9.8方案比选 38

第九章 软土地基的处理 40

9.1软土地基处理原则 40

9.2软土地基处理方法 40

9.2.1砂垫层预压 40

9.2.2塑料排水法 40

9.2.2.1具体设计 40

9.2.2.2施工方案 41

第十章 桥涵设计 42

10.1总体设计 42

10.2涵洞形式 42

10.3 涵洞具体设计 42

结论 43

第1章 绪论

1.1项目可行性分析：

作为我国最大的能源基地之一，山西地区的运输业一直收到全国的关注。近年来随着基础资源的不断消耗，山西的经济的增长也遭遇了瓶颈，为了在兼容生态保护理念的情况下提高运载能力水平，刺激经济增长，本次针对山西省西南部某地进行道路设计。本次修建，对于交通、经济发展都起到重要作用，越来越丰富的交通网络也将使我国中西部资源运转更加便捷高效。

1.2项目概况

1.2.1地形地质

该段位于山西省西南部，横跨距离较长，整体地貌有明显的堆积现象。从地面到阶地前缘的高程约为430-462米，到后缘的高程约为500，540米，通常向汾河倾斜。从新疆水溪到河津西庄路有14条大峡谷。峡谷位于南北方向，切割深度约为10〜48m.从河津新窑头至关东段，该路线沿黄河东岸第一级阶地分布。地形松软，涟漪很弱。地面标高在378至394米之间。这是风成沙丘地貌，地形变化复杂，但高差不大，地面高度一般在379-408米之间。公路前进的大千村，黄河西岸从西北向东南坡有一级阶地。地势相对平坦，地面高度为390至400米。

从河津的苍头段到汉城的大千村，河床宽约3800 m。河流表面截断的水使河床表面略微起伏，海拔在373至377 m之间。由于强烈的侵蚀作用，黄河渠道经常发生变化，水面总宽度为50至100 m，水深可达3 m。

该地区位于临汾运城的西北，北与鄂尔多斯断块中冠王庙东北褶皱带的南翼相连，东北与该断层相邻。吕梁太行断层中的沁水断层，河南和安徽的东南断层。中山两岸都起义。拟建的高速公路位于新裂谷中的河津〜曲窝凹陷中西部，该凹陷沿着凹陷顺延。

河津曲沃凹陷:北缘范家庄土门断裂位于第九缘山打尔山以南，与关王庙东北褶皱带以南相连。1.连接万安和新疆县霍曼山北麓与王集起义相连的那条线，是一条通向东北的长尖塔，长110公里，宽15公里。由于北东向断裂的叠加，凹陷有多个中心，深度超过800米。沿线的厚新生代沉积物被压实至400至800米的厚度。

由于该地区独特的地形，地貌和地质结构条件，沿线通常不会形成不良地质现象，最可能的不良地质现象主要表现在该地区。风沙公路，可折叠的黄土，黄土沟壑和液化沙子。

1.2.2地震

该区自近代以来，新构造运动十分活跃，主要表现在:(1)由于沉降下降，新生界地层厚度交厚 (2)新生代地层有断裂现象，但整体断裂较小，两侧地势较为平缓；(3)河流深，谷壁陡，河流阶地高，表明自近代以来，河底侵蚀十分强烈。(4)山西地区附近在过去发生过多起地震，多发于接近河北位置 (5)高地总体上南北方向分布，黄河支流与主流以直角状态相交。这表明该区新构造运动以垂直运动为主，具有明显的继承性和间歇性。

该区近期以来地震活动也经常发生。据史料记载，临汾盆地共发生5级以上地震15次，其中8级强震2次；直到最近，小地震频繁发生，每年超过60次。最近一次4.8级的大地震发生在盆地南部的侯马市。根据国家地震局得地震区划图规定，沿线地震基本烈度为Ⅶ度。

1.2.3气候水文

这部分是温带和大陆性气候区。气候的基本特征是东风和夏季风方向区分度较高，典型的中国北方气候内陆，冬冷夏热。在侯马、新疆和河津，年降水量较少。从东到西，年蒸发量增加。侯马1748.3毫米，河津2108.4毫米。

雨季从6月中旬开始，到9月下旬结束。降雨集中在七月和八月，经常出现大雨或大雨。降水总量占年平均水平的50％。整个地区的无霜期超过150天，以北风和南风为主，最大风速为13至24 m / s。

由于黄土沿线分布广泛，恶劣的天气对沿线的路线产生重大影响的是大雨。因此，排水和防护设计需要加强。

根据地层含水层的特征，发生条件，水力特性和水力特性，沿线勘探深度储存的地下水均为第四纪自由岩石孔隙水，根据埋藏条件可分为浅层和深层水。

（1）浅水区:主要分布在黄河附近。阶地和河漫滩前的含水层由全新世冲积砂和砾石层组成，其中部分由上更新统冲积砂层组成，含水量较大。地下水位也比较浅，大多为14m一下。水位高程为364. 0米。局部有沼泽现象，低水位季节变化明显。地下水大多数由天然降水和河流提供。河流引导支流的地下水流入。水量在禹门口黄河冲积扇厚度大，是一种良好的蓄水构造。它主要由黄河水提供，尤其是当黄河水被捕获时。根据水质数据和分析，此地下水在钢筋混凝土中没有侵蚀。汾河一级阶地中后缘含水岩组为中更新世细砂层，水位13.60米，水位高程367.1-370.2米，大气降水为主、河流流入为辅。含水层水量较大，畜牧业和农业大多用此水进行。分析成分得出结论，地下水无腐蚀性。含水岩组为中高更新冲积砂和细砾石层。被沟谷水掩埋的黄土台水位较浅。

（2）中层水：主要分布在汾河三级阶地山坡的斜坡平原上，含水岩层主要是中更新世的冲积砂岩和湖相沙层，部分是砾石层，即该地区的主要采矿对象之一。该勘探仅在鸡山县渭林县西部发现。水位标高为407.55〜425.36 m；地下水主要是通过大气降水的渗透来补给的，并且通常以SWW流动，而水溪段的地下水则排入河流。上更新世冲积砂层和卵石层分布在该区域，由于地面的深层侵蚀和切割，没有蓄水条件，它是一个不透水的渗透层，只有上层积水形成。在适当的地方，水量很小，供水并不重要。稷山小杜以东含水岩组为河湖相砂层。地下通常承受压力。深沟的深度一般为0.30〜10.00 m，平台深度为18.10〜21.30 m，水位为407.55〜423.40 m。稷山小杜至位林段水层岩体是中更新世中的冲积砂层，部分是砾石层，通常不受限制。在深沟底部水位为1.50〜12.40 m，在黄土平台上水位为18.70〜27.30，水位标高为417.76〜425.36 m。上述地下水一般没有腐蚀性，只有中社桥的地下水对钢结构有中等腐蚀性。

沿途的地表水贫乏，地下水通常被深埋，因此必须从黄河和其他地方输送工程水

1.2.3材料供应

整个地形较为平坦顺适，在填筑材料方面资源丰富，沿线可以采集到较大数量的优质材料用作地基。而渣油沥青、水泥、木材、钢材和石料可从沿线各城市采购。