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2道路等级确定
2.1交通量计算
根据设计原始资料指出，本设计路段预测交通量增长率为6%，根据公路工程技术标准规定，公路交通量计算时，需要先将各种汽车按比例折算成小汽车的设计年限年平均日夜交量。
本设计中出现的各种车辆换算成小汽车的交通量时的折算系数：
载重汽车：2.0，带拖挂载重车：3.0。
原始交通量表如下：
表2-1 交通量表
车型
小汽车
黄河JN360
长征XD160
解放CA10B
太脱拉138S
交通量(辆/日)
2500
800
900
1000
700
折算后的交通量表如下：
表2-2 折算交通量表
车型
小汽车
黄河JN360
长征XD160
解放CA10B
太脱拉138S
折算交通量(辆/日)
2500
1600
1800
2000
1400
该五种车型折算交通量之和为N0=9300辆/日。
假定公路等级为高速公路或一级公路，则远景设计年限为20年。
因此远景设计年平均昼夜交通量按下式计算：
计算得Nd=28138辆/日
2.2公路等级确定
本路线区地区地形地形复杂多山脉沟壑，公路工程技术标准指出，远景设计年限为28138辆/日的道路等级应选为山区一级公路，采用四车道，设计行车速度60km/h。
1商州至陕豫界道路选线设计
1.1道路选线
道路设计中最重要的问题就是路线的设计。一般要想选线会有很多的思路，和要考虑的因素，对于不管什么因素都可能影响选线的，因此，选线会有很多的因素要进行考虑，最终才能找出合适的路线通过比选，选择一个合理的路线，不但能在整个路网中起到重要的作用，还关系到这条道路自身的工程投资和使用效率，更深一点的的说还和国家的政治、经济、国防求和长远利益有关。
1.2方案比较
方案一：路线全长1948.92米，地形起伏不大，路线基本上沿着等高线的方向，填挖方较小，经济实惠，该路线靠近居民区，并且两个平曲线使路线更加的平顺，当汽车行驶在该路上时，会感到非常的舒适，而且视野会很开阔，有利于缓解驾驶员的疲劳。人民的出行会很方便，因为路很靠近居民，该路也会给使周围的经济得到发展。但是该路线也有不好的地方，占用耕地较大，很大一部分的农田会被损毁，损失较大，并且有部分的路段距离居民太近，会给居民带来很大的噪音，是居民的休息受到打扰。道路的路线较长，路面的径水流可能会污染水体。
表3-1 方案一起点及交点坐标
控制点
桩号
坐标
X
Y
起点
K0+000
3704555.9072
495774.59716
K0+264.120
3704671.21368
496012.21778
终点
K1+927.062
3704911.40128
497622.39592
方案二：路线全长1938.24米，地形走势相对方案一起伏较大，但设计相对简单，只有一个圆曲线，远离村庄，减少房子的拆迁、耕地的占用。并且路线很平顺，当汽车行驶在该路上时，会感到非常的舒适，而且视野会很开阔，有利于缓解驾驶员的疲劳，但是路线距离居民区比较远，对于居民的出行不是很方便。
表3-2 方案二起点及交点坐标
控制点
桩号
坐标
X
Y
起点
K0+000
3704555.9072
495774.59716
K0+624.127
3704382.1156
496374.03913
终点
K1+927.062
3704911.40128
497622.39592
图3.1 方案一
图3.2 方案二
表3-2方案主要技术指标比选表
项目
单位
方案Ⅰ
方案Ⅱ
备注
线路长度
km
1.660
1.695
最小半径
m
500
800
最大纵坡
%
-2.63
4.116
土方量
m3
较多
较多
拆迁房屋
m2
较多
较少
占用农田
亩
较少
较多
经过道路技术指标、工程造价、拆迁等因素的综合比选，虽然Ⅰ方案造价比Ⅱ方案大，但是从服面积，方便村庄居民，减少房屋迁等方面，确定本项目的最优方为Ⅰ方案。
2 路线平面设计
2.1平曲线设计
通过前面的道路方案比选，采用方案一中的路线作为本设计的路线，）该道路平曲线设计采用缓和曲线，设计交点及桩号见表4-1。
表4-1平曲线各交点及桩号
交点号
桩号
起点
K0+000
ZH
K0+054.697
HY
K0+174.697
QZ
K0+259.594
YH
K0+344.490
HZ
K0+464.490
ZH
K0+824.212
HY
K0+924.212
QZ
K0+984.059
YH
K1+043.905
HZ
K1+143.905
终点
K1+927.062
2.2圆曲线的各要素计算
2.2.1交点间距计算
交点间的距离计算公式为：
(4-1)
计算相邻交点的距离见表4-2。
表4-2 交点距离表
控制点
X
Y
距离（m）
起点
3704555.9072
495774.59716
264.11956
JD01
3704671.21368
496012.21778
731.43632
JD02
3704577.98754
496737.68865
945.44787
终点
3704911.40128
497622.39592
2.2.2导线方位角计算
(4-2)
根据JD1方位角计算为例：
JD1的交点桩号K0+264.120
2.0607
2.3 曲线要素计算
曲线要素的计算采用“图 4-1 平曲线计算示意图”的形式。
图4.1平曲线计算示意图
在JD1处：
取缓和曲线的长度120m
切线增值：59.9712m
内移值：1.1993m
缓和曲线角：
切线长：209.4225m
曲线长：409.7928m
其中圆曲线长：169.7928m
外距：23.0071m
切曲差：9.0522m
在JD2处：
取缓和曲线的长度100m
切线增值：49.9794m
内移值：0.9255m
缓和曲线角：
切线长：162.2916m
曲线长：319.6932m
其中圆曲线长：119.6932m
外距：14.7019m
切曲差：4.89m
2.4主点桩号的设置
JD1处：
JD1 K0 + 264.120
209.4225
K0 +054.697
+120
K0 + 174.697
+169.7928
K0 + 344.490
+120
K0 + 464.490
204.8964
QZ K0 + 259.594
4.5261
JD1 K0 + 264.120
JD2处：
JD2 K0 + 986.504
162.2916
K0 + 824.212
+100
K0 + 924.212
+119.6932
K1 + 043.905
+100
K1 + 143.905
159.8466
QZK0 + 984.059
2.445
JD2 K0 + 986.504
将以上的资料汇总得下表4-3。
表4-3直线、曲线及转角表
交点号
交点坐标(m)
交点桩号
曲线要素值（m）
X
Y
转角值（ °）
直径
缓和曲线长度
切线长度
曲线长度
外距
起点
3704555.90
495774.59
K0+000.00
1
3704671.21
496012.21
K0+264.12
右 33.2
500
120
209.42
409.79
23.00
2
3704577.98
496737.68
K0+986.50
左 27.9
450
100
162.29
319.69
14.70
终点
3704911.40
4 97622.39
K1+927.06
2.5逐桩坐标表
逐桩坐标表中为20m桩，囊括了路线主要点的坐标（CAD图中坐标位置）。
表4-4 逐桩坐标表
桩 号
坐 标
N (X)
E (Y)
K0+000
3704555.907
495774.5972
K0+020
3704564.639
495792.5906
K0+040
3704573.37
495810.584
K0+054.697
3704579.786
495823.8065
K0+060
3704582.101
495828.5776
K0+080
3704590.792
495846.5904
K0+100
3704599.331
495864.6758
K0+120
3704607.596
495882.8879
K0+140
3704615.462
495901.2754
K0+160
3704622.803
495919.8788
K0+174.697
3704627.785
495933.705
K0+180
3704629.486
495938.7278
K0+200
3704635.418
495957.8263
K0+220
3704640.582
495977.1467
K0+240
3704644.97
495996.6582
K0+260
3704648.573
496016.3296
K0+280
3704651.387
496036.1293
K0+300
3704653.407
496056.0257
K0+320
3704654.63
496075.9869
K0+340
3704655.053
496095.9811
K0+344.490
3704655.038
496100.471
K0+360
3704654.687
496115.9766
K0+380
3704653.625
496135.9475
K0+400
3704652.001
496155.881
K0+420
3704649.949
496175.7751
K0+440
3704647.602
496195.6369
K0+460
3704645.094
496215.4788
K0+464.490
3704644.521
496219.9322
K0+480
3704642.545
496235.3158
K0+500
3704639.995
496255.1526
K0+520
3704637.446
496274.9895
K0+540
3704634.897
496294.8264
K0+560
3704632.348
496314.6633
K0+580
3704629.799
496334.5002
K0+600
3704627.25
496354.3371
K0+620
3704624.701
496374.174
K0+640
3704622.152
496394.0108
K0+660
3704619.602
496413.8477
K0+680
3704617.053
496433.6846
K0+700
3704614.504
496453.5215
K0+720
3704611.955
496473.3584
K0+740
3704609.406
496493.1953
K0+760
3704606.857
496513.0321
K0+780
3704604.308
496532.869
K0+800
3704601.759
496552.7059
K0+820
3704599.209
496572.5428
K0+824.212
3704598.673
496576.7206
K0+840
3704596.675
496592.3815
K0+860
3704594.28
496612.2375
K0+880
3704592.201
496632.1288
K0+900
3704590.616
496652.0651
K0+920
3704589.703
496672.0431
K0+924.212
3704589.613
496676.2543
K0+940
3704589.626
496692.0413
K0+960
3704590.438
496712.0232
K0+980
3704592.137
496731.9492
K1+000
3704594.72
496751.7801
K1+020
3704598.181
496771.4767
K1+040
3704602.514
496791
K1+043.905
3704603.461
496794.7888
K1+060
3704607.695
496810.3158
K1+080
3704613.593
496829.4255
K1+100
3704620.031
496848.3605
K1+120
3704626.837
496867.1665
K1+140
3704633.843
496885.8992
K1+143.905
3704635.22
496889.5538
K1+160
3704640.896
496904.6144
K1+180
3704647.949
496923.3295
K1+200
3704655.002
496942.0446
K1+220
3704662.055
496960.7597
K1+240
3704669.108
496979.4748
K1+260
3704676.161
496998.1899
K1+280
3704683.214
497016.905
K1+300
3704690.267
497035.6201
K1+320
3704697.32
497054.3351
K1+340
3704704.373
497073.0502
K1+360
3704711.426
497091.7653
K1+380
3704718.479
497110.4804
K1+400
3704725.532
497129.1955
K1+420
3704732.585
497147.9106
K1+440
3704739.638
497166.6257
K1+460
3704746.691
497185.3408
K1+480
3704753.744
497204.0559
K1+500
3704760.797
497222.771
K1+520
3704767.85
497241.4861
K1+540
3704774.903
497260.2012
K1+560
3704781.956
497278.9163
K1+580
3704789.009
497297.6314
K1+600
3704796.062
497316.3465
K1+620
3704803.115
497335.0616
K1+640
3704810.169
497353.7766
K1+660
3704817.222
497372.4917
K1+680
3704824.275
497391.2068
K1+700
3704831.328
497409.9219
K1+720
3704838.381
497428.637
K1+740
3704845.434
497447.3521
K1+760
3704852.487
497466.0672
K1+780
3704859.54
497484.7823
K1+800
3704866.593
497503.4974
K1+820
3704873.646
497522.2125
3 路线纵断面设计
纵断面线形的设计往往是结合着平面线形的，而在商州山区公路的设计中，地形起伏较大，纵断面的设计就显得非常重要，纵断面设计的主要内容有拉坡和竖曲线设计。
3.1纵坡设计
3.1.1 纵坡选定
在商州山区，地形起伏较大，为了维持填挖平衡，往往纵坡的的坡度会设计的大一些，因为在本设计中设计车速是60km/h，所以最大纵坡不能超过6%。为了排水顺畅，纵坡的最小坡度又不能小于0.3%。
本设计设置了两个边坡点，由于在桩号KO+170.400到桩号KO+383.480之间地势比较低洼，而桩号K1+396.599到桩号K1+883之间地势比较高，为了使填挖方量均衡，结合平曲线型，在桩号K0+263.440和桩号K1+523.480处设置边坡点，竖曲线均为凹曲线，前后纵坡分别为，-3.25%和0.96%，0.96%和5.06%。
3.1.2坡长
根据《规范》规定，当道路设计车速为60km/h时最小坡长的长度为150m。最大坡长见表5-1。
表5-1 公路纵坡长度限制
设计速度（km/h）
60
纵坡坡度（%）
3
1200
4
1000
5
800
6
600
3.1.3桥位的选定
桩号K1+150～K1+270之间，最大高程差有30米，在此段铺路时，填方量非常大。从地形图上可知，在此段之间还有一些农田和鱼塘。为了减少工程量，保护环境，维护居民的利益，方便生活，在K1+150～K1+270之间设置跨度为230米的桥梁。见纵断面图纸。
3.2竖曲线设计
3.2.1 竖曲线半径
在本设计的纵断面线形中，设置了两个变坡点，是两个凹曲线，根据规范中的要求，在设计速度为60km/h时的条件下的凹形竖曲线一般最小半径为1000m。在本设计中，为了使道路排水顺畅，平纵组合合理，填挖方量平衡，变坡点1出的半径设计为6000m，边坡点2出的半径设置为7000m。
3.2.2 竖曲线长度
由于本设计中的设计车速为60km/h，因此设计的竖曲线长度的最小值为120m。
3.3 竖曲线要素计算
1. 变坡点桩号：K0+260.00，-3.25%，0.96%，6000m
坡差：4.21 为凹型
曲线长：252.95m
切线长：126.47m
外距：1.33m
2. 变坡点桩号：K1+540.00，0.96%，5.06%，7000m
坡差：4.10为凹型
曲线长：286.80m
切线长：143.40m
外距：1.46m
3.4各桩的设计高程及填挖高度
地面高程用直线内插法在平面设计图上算得；
设计高程=变坡点高程-(本桩号-变坡点桩号)坡度；
填挖高度=设计高程-地面高程。
各桩号设计高程及填挖高度见表5-2。
表5-2各桩设计高程及填挖高度表
桩号
设计高程
地面高程
填挖高度
K0+000
434
433.67
-0.33
K0+020
436.29
433.02
-3.27
K0+040
435.61
432.37
-3.24
K0+054.697
434.5
431.9
-2.6
K0+060
433.82
431.72
-2.1
K0+080
429.55
431.07
1.52
K0+100
427.71
430.42
2.71
K0+120
426.58
429.77
3.19
K0+140
425.44
429.13
3.69
K0+160
424.42
428.53
4.11
K0+174.697
423.89
428.14
4.25
K0+180
423.78
428
4.22
K0+200
423.37
427.54
4.17
K0+220
422.96
427.15
4.19
K0+240
422.51
426.82
4.31
K0+260(变坡点)
422.08
426.56
4.48
K0+280
422.07
426.36
4.29
K0+300
421.85
426.23
4.38
K0+320
421.8
426.17
4.37
K0+340
421.45
426.17
4.72
K0+344.49
421.31
426.18
4.87
K0+360
421.47
426.25
4.78
K0+380
421.13
426.38
5.25
K0+400
421.6
426.57
4.97
K0+420
421.91
426.77
4.86
K0+440
423.11
426.96
3.85
K0+460
423.91
427.15
3.24
K0+464.490
423.88
427.2
3.32
K0+480
423.97
427.35
3.38
K0+500
423.21
427.54
4.33
K0+520
423.74
427.73
3.99
K0+540
424.72
427.92
3.2
K0+560
425.82
428.12
2.3
K0+580
425.56
428.31
2.75
K0+600
425.93
428.5
2.57
K0+620
427.99
428.7
0.71
K0+640
429.65
428.89
-0.76
K0+660
433.69
429.08
-4.61
K0+680
438.03
429.28
-8.75
K0+700
440.28
429.47
-10.81
K0+720
439.8
429.66
-10.14
K0+740
438.23
429.85
-8.38
K0+760
437.55
430.05
-7.5
K0+780
439.16
430.24
-8.92
K0+800
438.41
430.43
-7.98
K0+820
438.04
430.63
-7.41
K0+824.212
438.11
430.67
-7.44
K0+840
437.87
430.82
-7.05
K0+860
435.04
431.01
-4.03
K0+880
423.37
431.21
7.84
K0+900
422.39
431.4
9.01
K0+920
442.63
431.59
-11.04
K0+924.212
445.89
431.63
-14.26
K0+940
451.92
431.78
-20.14
K0+960
453.63
431.98
-21.65
K0+980
449.85
432.17
-17.68
K1+000
442.76
432.36
-10.4
K1+020
439.03
432.56
-6.47
K1+040
444.22
432.75
-11.47
K1+043.905
444.26
432.79
-11.47
K1+060
444.14
432.94
-11.2
K1+080
443.94
433.14
-10.8
K1+100
440.37
433.33
-7.04
K1+120
426.83
433.52
6.69
K1+140
421.56
433.71
12.15
K1+143.905
421.37
433.75
12.38
K1+160
424.03
433.91
9.88
K1+180
428.89
434.1
5.21
K1+200
421.63
434.29
12.66
K1+220
406.1
434.49
28.39
K1+240
407.32
434.68
27.36
K1+260
413.2
434.87
21.67
K1+280
423.2
435.07
11.87
K1+300
424.12
435.26
11.14
K1+320
427.73
435.45
7.72
K1+340
427.76
435.65
7.89
K1+360
437.09
435.84
-1.25
K1+380
441.7
436.03
-5.67
K1+400
441.83
436.22
-5.61
K1+420
443.94
436.46
-7.48
K1+440
437.32
436.74
-0.58
K1+460
440.39
437.09
-3.3
K1+480
436.52
437.49
0.97
K1+500
435.73
437.95
2.22
K1+520
435.02
438.47
3.45
K1+540(变坡点)
437.58
439.04
1.46
K1+560
442.49
439.68
-2.81
K1+580
447.19
440.36
-6.83
K1+600
449.07
441.11
-7.96
K1+620
451.02
441.91
-9.11
K1+640
451.24
442.77
-8.47
K1+660
450.15
443.69
-6.46
K1+680
448.2
444.66
-3.54
K1+700
448.19
445.67
-2.52
K1+720
449.07
446.69
-2.38
K1+740
448.15
447.7
-0.45
K1+760
447.8
448.71
0.91
K1+780
447.39
449.72
2.33
K1+800
448.39
450.74
2.35
K1+820
452.1
451.75
-0.35
K1+840
453.63
452.76
-0.87
K1+860
452.01
453.77
1.76
K1+880
450.33
454.79
4.46
K1+900
453.96
455.8
1.84
K1+920
456.84
456.81
-0.03
K1+927.062
458
457.17
-0.83
4 路线横断面设计
4.1 概述
路线设计中的横断面设计只限于与行车直接相关的路幅部分，即两侧路肩外缘之间各组成部分的宽度、横向坡度等问题。主要内容有路肩设计、路拱设计、平曲线的超高与加宽设计以及土石方量计算。
4.2 路肩设计
位于行车道外缘至路基边缘具有一定宽度的带状部分称为路肩。根据《规范》规定山岭区一级公路设计速度为60km/h时路肩宽度取3m。
4.3 路拱设计
为利于路面横向排水，将路面做成中央高于两侧具有一定横坡的拱起形状，称为路拱。一般应采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。不同类型的路面因平整度和透水性不同，应当根据当地自然条件选择适当的横坡度。具体见下表6-1。
表6-1 路拱横坡度
路面类型
路拱横坡度（%）
水泥混凝土路面、沥青混凝土路面
1.0-2.0
其它黑色路面、整齐石块
1.5-2.5
半整齐石块、不整齐石块
2.0-3.0
碎、砾石等粒料路面
2.5-3.5
低级路面
3.0-4.0
本路面为沥青混凝土路面，由表6-1知本次设计路拱坡度可取2%，路肩坡度3%。本次设计的合成坡度值均为不超过10%，验算合成坡度，满足要求。
4.4 平曲线的超高与加宽
4.4.1加宽
1.圆曲线加宽
对于R>250m的圆曲线，由于其加宽值甚小，可以不加宽。有三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。各级公路的路面加宽后，路基也应相应加宽。本次设计中所取的圆曲线半径大于不设加宽最小圆曲线半径，不需要进行加宽计算。
4.4.2 超高
另外，各个交点圆曲线半径均不大于不设超高最小半径，因此均需设置相应超高。
绕内边线旋转法能使行车道内侧不降低，有利于路基纵向排水，一般新建工程多用此种方法。故本设计中主要采用此法进行曲线的超高。先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车道边线旋转，直至超高横坡值。
4.4.3 横断面上超高值的计算
表6-2 绕内边线旋转超高值计算公式
超高位置
计算公式
注
圆曲
线上
外缘
1.计算结果均为与设计高之高差
2.临界断面距缓和段起点：
3、距离处的加宽值：
中缘
内缘
过渡
段上
外缘
中缘
内缘
根据《规范》规定：当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应在曲线上设置超高。故JD1、JD2处平曲线均需设置超高。本设计路为山岭地区一级公路，设计速度为60km/h，圆曲线半径590R870时，超高坡度=3%，240R320超高坡度=6%路拱横坡度=2%，路肩横坡度=3%，路肩宽度=1.5m，行车道宽度=7m。
1.计算全超高段（从HY—QZ—YH）的全超高值
JD1处：
JD2处：
2. 超高过渡段（ZH—HY及YH—HZ）内各桩点左、中、右超高值计算
(7-2)
超高缓和段长度应取5m的整倍数，并不小于10m的长度。本设计取无中间带的公路，超高设置绕内边线旋转，则JD1、JD2处均有：
，
其中，对于JD1、JD2处，有：=23m，=4%，P=1/125
平曲线超高缓和段长度：
取5m的整倍数为115m。
缓和曲线：120m，先取120m，计算临界长度：
检查横坡从路拱坡度(-2%)过渡到超高横坡（2%）时的超高渐变率P：
故不能取==120m。经过对比由公式(7-2)与不设超高最小半径计算出的缓和段长度对比可知应取=115m，在缓和曲线部分范围内超高。然后检查横坡从路拱坡度(-2%)过渡到超高横坡（2%）时的超高渐变率P：
此时临界长度：
6.5 挡土墙设计
在商州山区，耕地面积少，适合居住的平坦的地区也少，为了减少占用耕地，尽量避免房子的拆迁，在一些必要的地方，需要挡土墙的设置。本设计，根据具体情况具体分析，有的地方不能自然放坡，需要设置挡土墙，还有的地方填挖方量太大，也需要挡土墙的设计。因为在商州山区，土地的利用率也很重要。因此，根据设计要求。本设计选取K+560～K1+927.062路段，总长367.062m。
此设计中，选用的是衡重式路肩挡土墙，在桩号K1+780处，设置的衡重式挡土墙墙身最高、最难施工，所以只要在此处的挡土墙验算合格，剩下的挡土墙也就合格。墙身的高度为12m，墙底埋深1m，上墙高：3.4m， 墙顶宽： 0.5m台宽: 2.140m，面坡倾斜坡度：1：0.05，上墙背坡倾斜坡度：1：0.349，下墙背坡倾斜坡度： 1：-0.25，用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1： 0.600m，墙趾台阶h1： 1.200m。经过理正岩土6.0的验算，完全符合要求。
7.6 土石方计算
计算土石方体积。对于求出中桩的横断面面积后，就可以进行土石方的数量的计算。对于A1和A2相差较大时，则按棱台体计算更为接近。
式中：m=A1/A2 ，其中 A1<A2
V—— 土石方体积（m3）；
A1，A2——相邻两桩号的横断面积（m2）
全部桩号土石方体积计算与上类似。下表为土石方量表
土石方计算见表7-3。
表7-3 路基土石方数量计算表
桩 号
横 断 面
距离（m）
挖方体(m3)
填方体积(m3)
挖方（m2）
填方（m2）
K0+000
92.305
3.759
K0+020
126.84
0.978
20
2191.45
47.37
K0+040
121.407
2.936
20
2482.47
39.140
K0+054.697
98.911
3.62
14.697
1619.00
48.176
K0+060
84.676
5.94
5.303
486.78
25.348
K0+080
22.228
37.792
20
1069.04
437.32
K0+100
1.896
68.413
20
241.24
1062.05
K0+120
1.771
87.906
20
36.67
1563.19
K0+140
1.562
105.995
20
33.33
1939.01
K0+160
1.489
120.858
20
30.51
2268.53
K0+174.697
1.494
123.848
14.697
21.920
1798.22
K0+180
1.493
124.064
5.303
7.920
657.338
K0+200
1.415
124.693
20
29.08
2487.57
K0+220
1.422
124.347
20
28.37
2490.4
K0+240
1.365
128.094
20
27.87
2524.41
K0+260
1.339
129.454
20
27.04
2575.48
K0+280
1.385
124.199
20
27.24
2536.53
K0+300
1.319
132.181
20
27.04
2563.8
K0+320
1.388
136.422
20
27.07
2686.03
K0+340
1.203
153.3
20
25.91
2897.22
K0+344.490
1.17
163.034
4.49
5.327
710.169
K0+360
1.328
147.415
15.51
19.371
2407.53
K0+380
1.483
159.081
20
28.11
3064.96
K0+400
1.46
148.085
20
29.43
3071.66
K0+420
1.805
130.389
20
32.65
2 784.74
K0+440
1.562
106.05
20
33.67
2364.39
K0+460
1.459
88.902
20
30.21
1949.52
K0+464.490
1.476
90.92
4.49
6.589
403.70
K0+480
1.53
95.326
15.51
23.311
1444.33
K0+500
1.69
131.787
20
32.2
2271.13
K0+520
1.499
110.297
20
31.89
2420.84
K0+540
1.238
89.932
20
27.37
2002.29
K0+560
1.471
62.659
20
27.09
1525.91
K0+580
2.271
73.359
20
37.42
1360.18
K0+600
7.398
52.2
20
96.69
1255.59
K0+620
45.998
28.563
20
533.96
807.63
K0+640
123.329
24.846
20
1693.27
534.09
K0+660
263.24
18.111
20
3865.69
429.57
K0+680
401.852
8.571
20
6650.92
266.82
K0+700
471.804
12.493
20
8736.56
210.64
K0+720
442.893
20
9146.97
124.93
K0+740
367.724
20
8106.17
K0+760
311.168
20
788.92
K0+780
360.661
20
6718.29
K0+800
324.056
20
6847.17
K0+820
292.57
20
6166.26
K0+824.212
295.712
4.212
1238.92
K0+840
274.607
15.788
4502.09
K0+860
195.015
20
4696.22
K0+880
3.525
214.609
20
1985.4
2146.09
K0+900
1.532
396.086
20
50.57
6106.95
K0+920
398.415
20
3999.47
3960.86
K0+924.212
518.838
4.212
1931.73
K0+940
780.37
15.788
10255.94
K0+960
895.676
20
16760.46
K0+980
751.272
20
16469.48
K1+000
474.828
20
12261
K1+020
333.388
33.713
20
8082.16
337.13
K1+040
529.275
245.116
20
8626.63
2788.29
K1+043.905
526.49
234.723
3.905
2061.38
936.875
K1+060
533.733
241.086
16.095
8532.14
3829.07
K1+080
552.245
234.824
20
10859.78
4759.1
K1+100
424.911
384.15
20
9771.56
6189.74
K1+120
106.072
808.808
20
5309.83
11929.58
K1+140
105.617
939.294
20
2116.89
17481.02
K1+143.905
103.816
1008.665
3.905
408.925
3803.347
K1+160
111.954
976.936
16.095
1736.405
15979.125
K1+165
110.5009
979.640
5
556.139
4891.403
K1+320
65.457
1063.473
K1+340
83.932
1118.096
20
1493.89
21815.69
K1+360
223.119
955.981
20
3070.51
20740.77
K1+380
328.476
811.741
20
5515.95
17677.22
K1+400
367.593
709.344
20
6960.69
15210.85
K1+420
475.467
636.728
20
8430.6
13460.72
K1+440
315.462
735.64
20
7909.29
13723.68
K1+460
306.495
760.454
20
6219.57
14960.94
K1+480
170.068
945.016
20
4765.63
17054.70
K1+500
144.013
1105.089
20
3140.81
20501.05
K1+520
83.072
1061.14
20
2270.85
21662.29
K1+540
116.292
746.88
20
1993.64
18080.2
K1+560
184.627
10.659
20
3009.19
575.39
K1+580
341.374
1.866
20
5260.01
125.25
K1+600
421.532
0.165
20
7629.06
20.31
K1+620
474.799
0.007
20
8963.31
1.72
K1+640
401.637
0.001
20
8764.36
0.08
K1+660
383.071
2.629
20
847.08
26.3
K1+680
366.155
13.908
20
7492.26
165.37
K1+700
292.353
24.8
20
6585.08
387.08
K1+720
312.271
30.802
20
6046.24
556.02
K1+740
333.962
36.329
20
6462.33
671.31
K1+760
369.752
51.605
20
7037.14
879.34
K1+780
245.847
60.207
20
6155.99
1118.12
K1+800
120.626
58.152
20
3664.73
1183.59
K1+820
113.439
27.681
20
2340.65
858.33
K1+840
125.932
24.628
20
2393.71
523.09
K1+860
110.397
55.61
20
2363.29
802.38
K1+880
70.549
86.362
20
1809.46
1419.72
K1+900
122.6
55.089
20
1931.49
1414.51
K1+920
191.058
37.64
20
3136.58
927.29
K1+927.062
237.349
32.766
7.062
1512.705
248.606
累 计
358544.706
360988.352
8 路基设计
8.1说明
8.1.1设计依据
[1] 《公路路基设计规范》JTG D30—2004
[2] 《公路施工手册》
[3] 《公路工程技术标准》JTG B01—2003
8.1.2设计说明
本设计路段地处河南，属于河南山岭区，路基工程包括路基排水、边坡防护、特殊路基处理等。本设计将路基排水放入路基路面排水设计。
路基宽度23.00m,其路幅划分：2.00(中央分隔带)+2x0.5(左侧路缘带)+4x3.5(行车道)+2x2.75(硬路肩)+2x0.5(土路肩)
路基标高为中央分隔带两侧路面标高，路基施工标高为路基标高减路面厚度，本设计中绘制的路纵断面图和路基横断面图均按路基标高控制的，土石方数量计算是按路基施工标高控制。
本设计路段路基土质状况较好，无特殊路基处理。
填方路基：本设计边坡采用1：1.5的坡度，边坡坡脚与路基排水间设2米的护坡道，以确保边的稳定性。
挖方路基：本设计路段挖方基大部为岩石坡，路堑边坡脚与边沟之间设1米宽的落台，保证边沟不至阻塞。在边坡平台上设置平台截水沟，水沟断面采用梯形，沟深与沟都为0.4m，内外边坡坡度为1：0.5。
地基表层处理：
(1)地面横坡缓于1：5时，在清除地表皮，腐殖土后，直在天然地面上填筑；
(2)地面横坡为1：5～1：2.5时，原地面挖阶，台阶宽度不应小于2米；
(3)应将地面表层碾压密实，在一般土质地段，一级公路底密实度不小于90%，
9 路面工程
9.1设计说明
9.1.1道路等级确定
道路等级：一级公路
9.1.2设计要素
标准轴载次数：900次/日?车道（BZZ-100通车后第一年单向值）。
设计行车速度：60km/h
断面形式：单幅路，双向4车道。
车行道横坡：2%。
路肩坡度：2%
设计年限：15。
交通量设计年限内年增长率：6%。
9.2结构设计
9.2.1轴载分析及累计轴载次数
路面设计以双轮组单轴轴载100kN为标准轴载。
设计累计当量周次
式中：—设计年限内一个车道的累计轴次（次/车道）
—设计年限（年）
—营运第一年双量轴次（次/d）
—设计年限量的平均年增长率（%）
—车数，此次设计取0.5
轴载换算公式，适用于载小于或等于130 kN的各种车型的换算。
查《公路沥青路面设计规范（JTG D50-2014）》双向四系数为0.4—0.5取0.5
表9-1设计原始交通量
车型
小汽车
黄河JN360
长征XD160
解放CA50
太脱拉111S
交通量(辆/日)
2500
800
900
1000
1000
次
由《公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）》查的，当累计轴次在的表情认定为中等交通
9.2.2轴载换算
轴载换算公式如下：
式9.2.2.1
式9.2.2.1
式中：N—标准轴载的轴次，（次/日）；
Ni—被换算车辆的各级载，（KN）；
P—标准轴载，（KN）；
Pi—被换算车辆的各级轴，（KN）；
K—被换算车辆的类型数；
C1—轴载系数，C1=1+1.2×(m-1)，m是轴数。当轴间距大于3m时，按单独的一个轴载计算，当轴轴间距小于3m时，应考虑轴数系数；C2—轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。
表9.-2标准轴载计算参数
标准轴载
BZZ—100
标准轴载
BZZ—100
轴载P(KN)
100
单轮传压面当量圆直径d(cm)
21.3
轮胎接地强P(Mpa)
0.7
两轮中心距(cm)
1.5d
公路行驶车辆的型号繁多，而路面设计采用统一的标载表示，各种车型应根据规定做当换算，得到当量的标准轴载次数。轴载小于40kN的特轻轴重对结构的影响可以忽略不计，所以不纳入当换算。根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）计算标准轴载次数。
根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限取15年，则t=15，四车道的车道系数是0.4～0.5，取=0.5. r=6%
①当一设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时各级轴载换算：
表9-3交通量换算表格
车型
(kN)
次/日
次/日
黄河JN-360
前轴
50
1
6.4
400
125.5
后轴
110
2.2
1
400
1331.1
长征XD160
前轴
42.6
1
6.4
800
125.1
后轴
85.2
2.2
1
800
876.8
太脱拉111s
后轴
78.2
2.2
1
500
377.4
解放CA50
后轴
68.2
2.2
1
1000
416.3
A累计当量轴次：
②当以半刚性材料层得拉应力为设计指标时，各级轴载换算成标准轴载P的当量轴次的值为：
表9-4交通量换算表格
车型
(kN)
次/日
次/日
黄河JN-360
前轴
50
1
18.5
400
28.9
后轴
110
3
1
400
2572.3
长征XD160
前轴
42.6
1
18.5
800
16.1
后轴
85.2
3
1
800
666.4
太脱拉111s
后轴
78.2
3
1
500
209.8
解放CA50
后轴
68.2
3
1
1000
140.4
B．累计当量轴次：
计算各层材料的容许底层拉应力的公式为：
本式中：指路面结构层材料的容许拉应力；
指结构层材料的极限抗拉强度；
指抗拉强度结构系数；
对于沥青混凝土面层：
对于水泥碎石：
对于石灰土：。
式9.2.2.2Ac—公路等级系数，高速公路、一级公路1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2；
式9.2.2.2
所以
对于细粒式沥青混凝土表面层得容许弯拉应力：
中粒式沥青混凝土下面层的容许弯拉应力：
式9.2.2.3
式9.2.2.3
所以水泥稳定性碎石基层：
9.2.3结构组合与材料选取
由上面的计算得到设计年限内一个车道上的累计标准轴次<400万次/车道，参照《城镇道路路面设计规范CJJ169-2011》推荐结构，结合实际，拟定路面结构层次为：面层采用密级配沥青混凝土AC-F；基层采用水泥稳定碎石，二灰土垫层（30cm）。面层结构为三层；表面层、中面层、下面层。选用密级配AC-F型混合料，且混合料厚度不宜小于混合料公称最大粒径的3倍。
9.2.4各层材料的抗压模量和劈裂强度
各层材料的抗压模量和劈裂强度如表9-5：
表9-5 各层材料的抗压模量和劈裂强度
层次
结构层名称
厚度
抗压模量 (MPa)
劈裂强度(MPa)
20℃
15℃
1
SMA-10
5cm
1400
1800
1.6
2
AC-20
10cm
1200
1800
1.0
3
水泥稳定碎石
？
1500（弯沉)/3600（弯拉）
0.5
4
二灰土
20cm
750（弯沉）/2400（弯拉）
0.25
5
土基
—
40
—
9.2.5面层厚度计算
我国道路设计时，通常以沉和弯拉应力作为设计控制标。路面结构的路表弯沉路面结构在设计标准轴载作用下，直方向的位移。弯沉是表面结构总体刚度的指标。在荷载相同，土撑相同的条件下，弯沉越表示总体刚度越，因此它的抗变形能力与抗压入、抗弯曲的能力也。拟定设计路面结构如下下表。
表9-6 拟定设计路面结构
层次
结构层名称
厚度
抗压模量 (MPa)
劈裂强度(MPa)
20℃
15℃
1
SMA-10
5cm
1400
1800
1.6
2
AC-20
10cm
1200
1800
1.0
3
水泥稳定碎石
？
1500（弯沉)/3600（弯拉）
0.5
4
二灰土
20cm
750（弯沉）/2400（弯拉）
0.25
5
土基
—
40
—
9.2.6土基回弹模量的确定
该路段处于Ⅱ5区，查“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（Mpa）”查得土基回弹模量38.5Mpa（内插法求得）。
9.2.7设计指标的确定
根据《公路沥青路面设计规范JTGD50-2006》,以设计弯沉值作为设计指标并进行结构底基层拉应力验算。
⑴设计弯沉值：
Ld—600×(Ne)-0.2 Ac×As×Ab
式中Ld—路面弯沉值（0.01mm）。
Ne—设计年限内一个车道上累量轴次；
Ac—公路系数，高速公路、一级公路1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2；
As—面层类系数，沥青混凝土面层为1.0；热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、沥青表面为1.1；
Ab—基层类系数，对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于
本设计为一级公路，公路等级系数Ac—1.2，面层为沥青混凝土取As—1.0，半刚性基层总厚度大于20cm，基层类型系数Ab =1.0。
则Ld =600×(Ne)-0.2 Ac×As×Ab
=600**1.0×1.0×1.0
=22.39(0.01mm)
沥青混凝土面层、半刚性材料基层和底基层以拉应力为设计或验算指标，材料的容许拉应力按式计算：
式
式4.2.7.1
式中：指路面结构层材料的容许拉应力；
指结构层材料
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