摘 要

国道主干线G40的建成有利于加速全国公路网的建成，对沿线城市的经济发展有重要意义。本次设计目的在于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以及HPDS路面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2车道二级公路，设计车速为60km/h。根据地形图在考虑诸多因素之后最终确定此次线路方案，全长5274.759m，路线共设置4个交点（不含起终点），竖曲线方面则设置了3个变坡点，进行了合理的平纵组合设计。再根据道路用地和地形条件确定10m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17m，顶宽为2.2m。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梯形结构。最后设计公路所需桥涵，设置两座三跨双塔斜拉桥来跨越冲沟，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，最终圆满地完成了国道主干线G40山西段11标施工图设计。

关键词：二级公路；路线设计；路基设计；路面设计；挡土墙设计。

Abstract

The completion of the national highway G40 is conducive to accelerating the construction of the national highway network and is of great significance to the economic development of cities along the route. The purpose of this design is to cultivate students' ability to complete the design based on the basic requirements of the design task book and the relevant specifications, combined with the natural conditions such as the terrain and hydrology of the area, and using latitude road design software and HPDS road design software.

After calculating the relevant parameters such as traffic volume, the design highway is determined to be a two-way two-lane secondary highway with a design speed of 60km / h. According to the topographic map, the route plan was finally determined after considering many factors. The total length is 5274.759m. The route has 4 intersections (excluding the start and end points), and the vertical curve has 3 slope changes for reasonable leveling. Vertical combination design. Then determine the width of the roadbed of 10m according to the road land and terrain conditions, and use the known conditions to design the retaining wall. The retaining wall at the highest fill is 17m high and the top width is 2.2m. Next, asphalt concrete pavement design and drainage design were carried out, and the side ditch and drainage ditch were designed as trapezoidal structures. Finally, the bridges and culverts required for the highway are designed, and two three-span double-pylon cable-stayed bridges are set up to cross the gully. To facilitate the irrigation of the farmland, cover culverts are set to guide the water flow for irrigation. Detailed design of the above-mentioned designs, and finally successfully completed the construction drawing design of the 11th bid of the G40 Shanxi section of the national trunk road.

Keywords: secondary highway; route design; roadbed design; pavement design; retaining wall design.

目录

1绪论 1

1.1可行性研究 1

1.2基本设计资料 1

1.2.1地形地貌 1

1.2.2地质特点 1

1.2.3气候条件 1

1.2.4水文特征 2

1.2.5地震状况 2

1.2.6沿线筑路材料情况 3

2平面设计 1

2.1公路等级确定 1

2.2设计行车速度的确定 1

2.3选线设计 1

2.3.1道路选线的基本原则 1

2.3.2选线的步骤和方法 2

2.4平面线形设计 2

2.4.1平面线形设计原则 2

2.4.2平曲线要素值的确定 3

3纵断面设计 6

3.1纵断面设计的基本原则和要求 6

3.2纵断面设计的方法与步骤 6

3.3竖曲线设计 7

3.3.1竖曲线要素值的规定 7

3.3.2竖曲线要素值的确定 8

3.3.3几何元素的计算 9

3.4方案比选 9

4横断面设计 11

4.1路基各部分尺寸的确定 11

4.2路基干湿类型 11

4.3路基最小填土高度 11

4.4路拱的确定 11

4.5平曲线加宽及其过渡 12

4.6最大超高率及超高过渡方式的确定 12

4.6.1最大超高率的确定 12

4.6.2超高过渡方式的确定 13

4.7超高值计算 15

5路基防护工程设计 17

5.1坡面防护 17

5.2挡土墙设计 17

5.2.1墙身 17

5.2.2基础 18

5.2.3排水设施 18

5.2.4沉降缝和伸缩缝 18

5.2.5挡土墙设计计算 18

6排水设计 22

6.1排水设计的原则 22

6.2排水设施 22

7路面设计 24

7.1沥青混凝土路面设计 26

7.1.1交通量计算 26

7.1.2路面结构设计与验算 27

7.2水泥混凝土路面设计 29

7.3路面设计方案比选 31

8桥涵设计 32

8.1桥梁设计 32

8.2涵洞设计 32

8.2.1涵洞位置的确定 32

8.2.2涵洞类型的确定 32

8.2.3涵洞尺寸的确定 32

9结论 33

参考文献 34

致谢 35

1绪论

1.1可行性研究

国道G40山西段位于山西省西南部，该路段是国家重点建设项目，贯穿了我国的东南和西北，对建成中国公路网有十分巨大的意义。该项目的结构对于发展国家主要高速公路网络的布局，促进东南部发达地区和西北部欠发达地区之间的经济往来，增强经济互补性，对国内经济发展具有高度的实际意义，其辐射作用也十分巨大。

1.2基本设计资料

1.2.1地形地貌

路段位于山西省西南部,是堆积地貌的典型,横穿汾河Ⅲ级阶地、黄河I级阶地和黄河河床在新绛水西与河津庄之间的线路上,有14条大型冲沟,切割深度约为10至48m,这些冲沟都从北飞到南。从新窑头至苍头段,地势相对缓和,坡度较小,这条路沿黄河东岸的I阶地展布。地面标高在378至394m之间,由于黄河入海口的影响,在西辛封和岭里段之间的地区可以看到沙丘,并且地形发生了许多变化。在道路尽头的大千村,地势较为平坦,西北部西岸的黄河向东南倾斜为I级阶地,地面高度约390〜400m。由于冲刷作用的原因，黄河经常发生河道变迁，一般水深可以到达3m，水面宽度也有50~100m。

1.2.2地质特点

本次修建的公路位于新裂陷西北部的凹陷地段，在凹陷处展开。

河津~曲沃凹陷： 该路段位于九原山与塔儿山的凹处南部，附近山脉长约110千米，宽约15千米，总体走向为北东的长条状凹陷。该凹陷出现了多中心的情况，且深度都较深，在八百米以上。道路沿线有较厚的新生代松散堆积，厚度较大，大约都在四百到八百米。