摘 要

本设计为集宁至丰镇段地区一段山岭丘陵区二级公路的常规设计。说明书对整个设计过程做了详细介绍，包括设计思路，参考依据，地物等情况，还有各种设计指标及其计算部分。

说明书内容总体上分为文字说明和计算两部分，首先根据交通量确定道路等级，然后在老师给的地形图上确定两条备选路线进行比选，从中选择最佳方案。接着进行平面设计，纵断面设计，横断面设计，桥涵设置。最后再对所确定的方案中选取1km进行路基，路面，排水，涵洞等详细设计。

关键词：交通量；道路等级；平曲线；竖曲线；排水；路基；沥青路面；桥涵

Abstract

This design is a routine design for a two level highway in a mountain and hilly area from Jining to Fengzhen. The manual gives a detailed introduction to the whole design process, including the design idea, reference basis, ground object and so on, as well as various design indexes and calculation parts.

In general, the contents of the instructions are divided into two parts: the text description and the calculation. First, the road grade is determined according to the traffic volume, and then the two alternative routes are selected on the topographic map given by the teacher to choose the best scheme. Then the plane design, vertical section design, cross section design and Bridge Culvert arrangement are carried out. Finally, the 1km is selected for the detailed design of roadbed, pavement, drainage, culvert and so on.

Key Words：traffic volume, road-grade, horizontal curve, vertical curve, drainage, subgrade, asphalt pavement, Bridges and culverts

目 录

第1章 绪论 1

1.1设计意义 1

1.2公路发展状况 1

1.3沿线地理特征 1

1.4自然条件对道路建设的影响 1

第2章 道路类型、等级的确定和技术标准论证 3

2.1道路类型及等级论证 3

2.2道路技术标准论证 3

2.2.1行车速度 3

2.2.2平面线形标准论证 4

2.2.3竖曲线要素标准论证 4

2.2.4其他技术指标 5

第3章 路线方案布置及方案比选 6

3.1 路线方案拟定 6

3.2影响路线方案选择的主要因素 6

3.3路线方案选择的方法 6

3.4具体路段分析 6

3.5路线方案的比选 9

第4章 平面、纵断面及横断面设计 12

4.1平面设计 12

4.1.1基本线形设计 12

4.1.2平面设计步骤 13

4.2纵断面设计 15

4.2.1纵断面设计原则 15

4.2.2纵断面设计步骤 15

4.2.3竖曲线设计 16

4.3平纵组合设计 18

4.3.1线形组合的形式 18

4.3.2组合设计 18

4.4横断面设计 18

第5章 路基工程设计 20

5.1 一般路基设计 20

5.2路基挡土墙设计 22

5.2.1挡土墙布置 22

5.2.2挡土墙构造 22

5.2.3挡土墙结构计算 23

5.3路基防护工程设计 26

5.4路基排水设计 26

5.4.1排水设计的原则 26

5.4.2排水设备 27

第6章 路面工程设计 28

6.1概述 28

6.2交通量分析 28

6.3初拟路面结构 29

6.4路面结构计算 30

6.5方案比选 33

第7章.桥涵方案设计 34

7.1涵洞 34

7.1.1涵洞的布设 34

7.2小桥 34

第8章 设计结论 35

参考文献 36

致 谢 37

第1章 绪论

1.1设计意义

一个国家如果想要经济发展迅速的话，那么对于土地的开发利用是必不可少的，要想更好的规划使用土地，就离不开修建公路。所设计的道路是内蒙古地方公路。内蒙古自治区三面都与大省相接，我国三大经济区与其接壤，北面是与国外的交界处，是我国对外经济文化交流的前沿地区。本次道路的设计规划对当地的资源开发利用，加强与其它地区的生活、经济、文化交流，促进本地区的发展，具有相当大的作用。

1.2公路发展状况

纵观我国道路的近现代发展史，国内交通行业正蓬勃发展，无论是城市还是农村，都在兴建道路开发资源，在加上一些国家政策，如西部大开发战略等，许多地方正开展道路的基础设施建设。总的来说，公路的发展达到了前所未有的盛况。但是，看似满令人意的现状，其实还有许多不足之处。有些比较落后的行政区，其公路发展就与大城市有太多差距，普遍低于平均水平。因此对于解决这类问题，我们需要大力贯彻国家发布的政策，提高道路的各方面性能，毕竟交通顺畅，才能更好的对一个地区合理开发利用，大力开发西部将是我国今后一个重要目标。

1.3沿线地理特征

本次项目位于内蒙古地区，位于我国北部，该地区盛产杂粮，豆类作物奶制品，广阔的林地，草原，为养殖业，畜牧业提供不错的环境，是我国重点畜牧基地。但是当地地广人稀，道路还是比较稀少单一。此次设计路段途径地区属于熔岩台地地形，地形地貌变化较大需要做好勘察工作，沿线经过的河流都属于季节性河流，其特点就是雨季才会形成河流，平时都是干涸状态，特别是汛期，有可能形成洪水，所以道路设计时压迫注意防水措施。

1.4自然条件对道路建设的影响

本设计路段经过的地区水文地质条件较好，通过对全路段水样所作的水质分析，水质良好，不会对混凝土产生腐蚀；尽管道路所路过的一部分地区存在淤泥质土，但全线所经大部分地区地形地貌、水文地质条件不错。

线路的选择是山区公路建设的一大难题，由于山区的阵势一上一下，地形盘根错节，应综合考虑平，纵，横三者的关系，符合标准，提高线形质量。在路线的选择上要尽可能细心，同时确保线路不能过长。山区公路施工的设计想法和平原公路施工存在差异，在施工过程当中，不但要斟酌如何做好公路建设的难题，同时也要顾及工程的本钱造价。

第2章 道路类型、等级的确定和技术标准论证

2.1道路类型及等级论证

交通组成：

表2.1交通组成

交通量计算：

表2.2交通量换算

确定公路等级：

交通量的年增长率 ＝7％

辆/d, 平均日交通量在5000～15000之间，所以本次路段设计为二级公路。

2.2道路技术标准论证

2.2.1行车速度

本设计路段在公路网中有着重要经济作用，并且内蒙路段交通量不算大，加上目的是修建一条集散公路，所以此次新建道路设计速度定为60km/h。

2.2.2平面线形标准论证

1）直线

直线线形在实际的平面设计中，应控制其最大长度在符合规范的范围内，并且应该结合其他线形组合，根据具体路况具体分析，避免全程的行车景观枯燥，影响驾驶人心情。本路段设计速度不大于60km/k，因此没有最大长度限制。

直线的长度也应该控制其最短的范围，特别是当其作为两圆曲线交接处的时候。本路段属于内蒙山区，且设计为二级公路，因此，当直线位于同向曲线间时，最小长度为六倍的设计速度360米。当位于反向曲线间时，最小长度为两倍的设计速度120。

2）圆曲线

本次项目最大超高值为8%，设计速率为60km/h ，当其半径大于一定数值时，不需要设超高，允许设置与直线路段相同的路拱横坡。当其半径小于或等于250m时，要设置加宽。

表2.3圆曲线半径

2.2.3竖曲线要素标准论证

1）纵坡

纵坡的大小与坡段的长度是马路不平整程度的一个衡量标准,对马路的服务水平有很大的影响，运行质量和成本，与工程是否经济、适用相关联。

道路的最大纵坡值对公路的行驶安全，视觉效果有很大影响，在取值时，应考虑种种因素，仔细分析各种可能遇到的问题。所以，最终最大纵坡定位7%。在实际中，我们还需要严格限制最短坡长，因为这关系到道路行车是否顺畅，行驶人是否满意，而且对道路的保障有一定的影响。所以规范规定山岭丘陵区二级马路的最小坡长为150m。

2）行车视距

道路行驶质量的重要指标之一就是行车视距，它设置的是否标准与车的安全与速度有很大关系。所以我们应该注重行车视距的规定，并且严格要求驾驶人遵守。

根据规范设置行车视距如下表。

表2.4 行车视距

3）竖曲线

竖曲线的设置对道路有很大的影响，其设置的是否恰当，对道路的排水和视距起着关键性作用，同时对驾驶人也会产生良好的舒适感。按照规范规定二级公路竖曲线要素取值为下表。

表2.5竖曲线半径

2.2.4其他技术指标

表2.6技术指标

第3章 路线方案布置及方案比选

3.1 路线方案拟定

线路方案选择首要是处理首、尾间路的基本走向问题。通常是先在地形图上从所给范围内找出多种不同的走法，收集各方案的有关资料，按照路线方案的各项指标的对照，确定几条比较有价值的方案。然后进行现场勘察，通过多方案的比选得出一个最优方案。当缺少原始资料时，采取查询拜访方法当场搜集所需的东西，进行设计比选。当所需要勘察的地区是一个很大的范围时，可以通过无人机观察，或卫星地图进行选线。

在路线方案确定的过程中，要结合周边的实际情况来考虑，比如路线应该怎样去和其他的交通运输体系进行合理的搭配，路线是否经过城镇和名胜古迹，是否占用了过多的农田用地等等，总之，要考虑社会、经济、自然等因素来对路线的走向加以确定。

3.2影响路线方案选择的主要因素

本次设计路段属于内蒙古地区，属集宁周围察哈尔熔岩台地地形，台地地貌形态变化较大，台地因受长期剥蚀作用，台面起伏不平，轮廓不完整，这些因素都将对路线的走向造成一定的影响。同时了解该地区水文地质情况，它们也将对工程的施工和建成之后的良好运营起到重要的作用。

3.3路线方案选择的方法

在路线方案选择过程中，为了选出最优方案，经过了一系列的修改，由于是山区建公路，所以尽量避免道路穿越山脉，导致施工量过大，所以选择了从沟底布线，但是路上遇到的一些无法避开的陡崖，只能搭桥通过，不过影响不大。为了让路线尽量顺直，道路方向的选择都尽量贴在山的一侧。解决了种种问题，最终确定了路线的最终方案。

3.4具体路段分析

（1）K0 000~K1 700段

由地形图可以看到，本路段四面环山，地形高低不平，因此在沟底进行JD1的选择。确定起点后，JD1的选择要考虑许多因素。路线可以往不同的方向延伸，但是大多数都要翻山越岭，工程量大，地势抖，经过深思熟虑，选择了一条沿沟底布线的思路，定出了JD1.在k1 000处，有一段裂谷，如果绕开这个地段，将会增加路程，因此我们干脆在这里搭一座桥，所以这裂谷不会造成太大影响。

图3.1 K0 000~K1 700段道路地形图

（2）K1 700~K2 900段

由地形图可以看到，本路段为离开山区地段，东面为较为平缓的丘陵地区，在此地段进行JD2,JD3的选择。

在选择控制点JD2的时候，应顺着山沟布线，避免穿越山脉，在考虑路线的整体布局之后，确定了JD2的位置。在选择JD3时，发现山区和丘陵中间隔着一个较长的低谷，于是线路应尽量避开该处，选择从低谷最上方较缓和处通过，结合上一段路线，JD3的位置确定，这样路线就往东沿着山脊线的位置布设，填挖较为均衡。

图3.2K1 700~K2 900段道路地形图

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