1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

一 背景和意义

本次设计的选题是常武一级公路E段施工图设计，桩号为K41 ~K45。常州地处长江下游三角洲苏南平原，地貌类型属冲击平原，境内地形复杂，山区平圩兼有。常州属北亚热带季风性湿润气候区。气候温和湿润，年平均气温15.4℃；雨量丰沛，年平均降水量1071.5毫米；日照充足，年平均日照时间2047.5小时；无霜期长，年平均227.6天；常年主导风向东南偏东，春夏秋冬，四季分明。常武路是1994年修建的，它是连接常州市区至武进主城区的主要通道，是武进城区最早确定并已建成的景观大道之一，已创建成江苏省市容管理示范路。

1根据《公路工程技术标准》（JTGB01-2003），见下表1，一级公路作为干线公路时设计速度宜采用100km/h 或80km/h。一级公路作为集散公路时，根据混合交通量平面交叉间距等因素设计速度宜采用60km/h或 80km/h，本次设计路线为平原区一级公路干线，连接常州市区和武进主城区，为干线公路,所以设计速度定为100km/h。

表1 各级公路设计速度

2.1交通资料：据调查，起始年交通组成及数量如下表2：

表2 原始交通量及换算计算

预测年平均增长率：6.5 ％。

2.2初定设计年限：15 年。

3.1 车辆换算系数

表3 各汽车代表车型与换算系数

汽车代表车型	车辆折算系数	说 明
小客车	1.0	≤19座的客车和载质量≤2t的货车
中型车	1.5	＞19座的客车和载质量＞2t的货车
大型车	2.0	载质量＞7t~≤14t的货车
拖挂车	3.0	载质量＞14t的货车

3.2交通量计算

初始年交通量：

N₀=2500#215;1.5 2500#215;2.0 650#215;2.0 1000#215;1.5 6500#215;1.0=18050(辆/日)

3.3 确定公路等级

假设该公路远景设计年限为15年，则远景设计年限交通量N:

N₁₅=18050#215;(1 6.5%)^15-1=43589辆/日

根据《公路工程技术标准》（JTGB01-2003），见表4

表4 一级公路能适应的年平均日交通量

一级公路为供汽车分向分车道行驶并可根据需要控制出入的多车道公路。

四车道一级公路100km/h应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 27000~30000 辆。

六车道一级公路100km/h应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 30000~55000 辆。

由远景交通量可知本次设计道路等级为一级公路六车道。

4确定线路技术标准

根据《标准》确定该道路为四车道一级公路，设计车速为100km/h。其在平原区主要技术指标如下：

4.1服务水平

一级公路设计采用的服务水平为二级。作为集散公路时,可采用三级服务水平设计。

4.2建筑限界

路基宽度： 26m

行车道宽度： 3.75m

设计行车速度： 100km/h

圆曲线：

一般最小半径： 700m

极限最小半径： 400m

缓和曲线最小长度： 85m

纵坡最小坡长： 250m

纵坡最大坡长： 800m

凸形竖曲线：

一般最小半径： 10000m

极限最小半径： 6500m

凹形竖曲线：

一般最小半径： 4500m

最小半径： 3000m

停车视距： 160m

最大纵坡： 4%

路面类型： 沥青混凝土/水泥混凝土

4.3路线

①一级公路路基宽度24.5m，行车道宽度为3.75m。

②一级公路整体式断面必须设置中间带，中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成。中央分隔带宽2m，左侧路缘带宽度0.75m，中间带宽度3.50m。

二 设计步骤与内容

（1）路基设计①纵断面设计--根据汽车动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及技术经济特点等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。纵断面设计方法和步骤有：拉坡前的准备工作（在断面图上点绘中桩位置、平曲线示意图、写出每个中桩的地面标高并绘出地面线）、标注控制点位置、试坡、调整、核对、定坡、设置竖曲线。

②横断面设计--横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。横断面的设计要先确定路基的标准横断面。并考虑由直线过度到曲线时须设置的超高和加宽。

③路基土石方调配--在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行，调配前应将影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟注在表旁，弄清各桩号间路基填挖方情况并作横向平衡，明确利用填缺与挖余数量。纵向调配前，应据施工方法及运输方式定出合理经济运距。根据填缺挖余分布情况，结合路线纵坡的自然条件，本着技术经济和支农原则，拟定调配方案。逐桩逐段地将毗邻路段的挖余就近纵向调运到填缺内利用，把具体调运方向和数量用箭头标在纵向利用调配栏中。经纵向调配，如仍有填缺挖余，应同当地政府协商借土或弃土点。调配后，应复核检查：横向调运 纵向调运 借方=填方，横向调运 纵向调运 弃方=挖方，挖方 借方=填方 弃方。

（2）路面设计 ①路面横断面设计--绘制横断面设计图，根据资料需分别设计出沥青路面和水泥混凝土路面。

②沥青路面结构设计--拟定两种干湿状态下各三种路面结构设计方案。绘制沥青路面结构设计图，按规范采用专门计算程序进行路面结构计算和分析。设计内容包括原材料选择，沥青混合料配合比设计，设计参数的测试、路面结构组合与厚度计算，以及路面结构的方案比选等，沥青路面结构设计除行车道部分路面外，对高速公路和一级公路还包括路缘带、硬路肩、加减车道、紧急停车带、收费站和服务区的场面设计，以及路面排水系统设计等。

③排水设计--进行路表排水设计和路面内部排水设计。高速公路、一级公路路面排水，一般由路肩排水和中央分隔带排水组成，路肩排水由路面横坡、路缘带和硬路肩、路缘石形成的集水槽以及将地表水排除路基的泄水口和急流槽等组成，过水断面原则上限制在路缘带、硬路肩、拦水路缘石之内（即集水槽之内）直线段的路基。中央分隔带用现浇薄层水泥混凝土或预制混凝土小块封面时，可不设地下排水系统；若采用种草皮或灌木时，视降雨量大小设置盲沟、带孔排水管、横向排水管、纵向排水管等地下排水设施，在有超高曲线段，应在靠近超高内侧中央分隔带设置浅碟式或凸形排水沟，在适当位置设置雨水口（集水井）和地下横向排水管。

三 参考文献

[1]杨少伟.《道路勘测设计》[M].第三版.北京：人民交通出版社，2009

[2]邓学钧. 《路基路面工程》[M]. 北京:人民交通出版社，2008

[3]瑶玲森.《桥梁工程》[M].第二版.北京：人民交通出版社，2008

[4]王首绪.公路施工组织及概预算》[M]. 北京:人民交通出版社，2010

[5]姚祖康.《公路设计手册》[M]. 北京:人民交通出版社，2004

[6]徐家鈺, 郭忠印.《土木工程专业毕业设计指南（道路工程分册）》[M]. 北京:中国水利水电出版社，2000

[7]张雨化. 《道路勘测设计》[M]. 北京:人民交通出版社,2004

[8]赵永平.《道路CAD设计》[M].黑龙江：黑龙江科学技术出版社，2005

[9]JTGB 01-2003.公路工程技术标准[S].北京：人民交通出版社，2004

[10]JTG D40-2002. 公路水泥混凝土路面设计规范[S].

[11]JTG D30-2004. 公路路基设计规范[S].

[12]JTG D20-2006.公路路线设计规范[S].

[13]JTG D50-2006.公路沥青路面设计规范[S].

[14]JTJ 018-97.公路排水设计规范[S].

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

研究或解决的问题:

（一） 定线

（二） 平面设计