摘 要

本次设计采用纬地软件进行大同输煤专线设计。该路段路线全长3688.0m设计速度是80km/h。 

设计分为六项主要内容，第一是绪论，包括设计背景，道路等级的确定，车道数的选择；第二是路线选择，首先确定两条路线，根据经济、技术指标，综合各种因素，选定正线；第三是具体平纵横设计，进行平纵组合，横断面设计，确定土石方量，成果包括直线曲线及转角表，逐桩坐标表，竖曲线表，土石方计算表，平面图，纵断面图，横断面图；第四是路面设计，先确定路面材料模量，再计算层底拉应力，路面弯沉值等确定计算各层厚度，成果为路面结构图；第五是路堤挡土墙设计，先拟定挡土墙尺寸，在进行手算抗滑移，抗倾覆，墙底压应力，墙身截面强度验算，成果为挡土墙布置图；第六是涵洞设计，主要确定涵洞结构形式，跨径等，并绘制简单结构图。

关键词：高速公路；平曲线；纵断面；横断面；沥青路面；挡土墙

Abstract

This design uses the HintCAD software of Wu Ying Expressway first section of line design. The length of the road line 5110.375m, the design speed is 100km/h.

The design is divided into six main contents, the first is the introduction, including the background design, determine the road grade, the number of lanes; second is the first to determine the route selection, route two, according to the economic and technical indicators, integrated a variety of factors, the selected line; the third is the specific design of vertical and horizontal, flat and longitudinal combination, cross section the design, determine the earthwork results including linear curve and corner table, by the pile coordinate table, vertical curve table, earthwork calculation table, planar graph, vertical section, cross section; fourth is the pavement design, first determine the modulus of pavement materials, then calculate the bottom layer tensile stress, pavement deflection value calculation the thickness of each layer, the results for pavement structure; fifth embankment retaining wall design, to the retaining wall in hand size, anti slip, anti overturning, wall stress, wall section strength Check, the results for the retaining wall layout plan; sixth is the culvert design, mainly to determine the culvert structure form, span, etc., and draw a simple structure diagram.

Key word：Highway ； Horizontal curve；Vertical section ；Cross section ；Asphalt pavement；Retaining wall

目录

设计说明书 2

第1章概述 8

1.1该公路的设计意义 8

1.2 沿线自然地理特征 8

1.2.1气候特点 8

1.2.2地形与地貌 9

1.2.3地质与土质 9

1.2.4各种资源 9

1.3 道路技术等级和主要技术指标的确定 10

1.3.1道路技术等级的确定 10

1.3.2主要技术指标的论证和确定 12

第2章 路线设计 19

2.1 路线方案确定 19

2.2 路线平面设计 21

2.2.1平面线形设计 21

2.2.2路线纵断面设计 24

2.2.3竖曲线设计 25

2.2.4线形组合设计 26

2.3平、纵线形组合设计的总要求 26

2.3.2线形组合的形式 26

2.3.3平、竖曲线应避免的组合 27

2.2.4横断面设计 27

2.4.1 路基宽度的确定 28

2.4.2 路堤和路堑边坡坡度的确定 28

2.4.3超高和加宽 28

第3章．路基路面设计 29

3.1路基及排水设计 29

3.2路基设计 29

3.2沥青混凝土路面的设计 30

3.2.1轴载换算 30

3.2.2结构组合与材料选取 33

3.2.3各层材料的抗压模量和劈裂强度 33

3.2.5设计指标的确定 34

3.2.6设计资料总结 36

3.2.7确定设计层厚度 36

3.2.8HPDS软件计算路表弯沉和层底拉应力 36

3.2.9结果汇总 38

3.2.10方案比选 41

第4章对拉式挡土墙设计 42

4.1设计资料 42

4.2对拉式挡土墙设计 42

4.2.1挡土墙土压力计算 42

4.2.2滑动稳定性验算 44

4.2.3抗倾覆稳定验算 45

4.2.4地基应力及偏心距验算 46

4.2.5墙底截面强度验算 47

第5章 施工方案说明及环境保护 50

5.1施工组织、施工力量的设想 50

5.2主要材料的供应，机具、设备的配套安排 51

5.3施工进场前期工作及临时工程 51

5.4下阶段应解决的主要问题 52

5.5 环境保护内容 52

致谢 54

附录 56

学位论文原创性声明

本人声明：所递交的学位论文是指导老师悉心指导下独立研究所取得的研究成果。除去文中已经表明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果。凡是对本学位论文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日

学位论文版权使用授权书

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本学位论文属于1、保密囗，在 年解密后适用本授权书

2、不保密囗 。

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作者签名： 年 月 日

导师签名： 年 月 日

第1章概述

1.1该公路的设计意义

怀仁县，是隶属于陕西省的朔州，位于陕西省北部，桑干河上游，地处陕西雁门关外，大同盆地中部。北距大同市37公里，南距朔州市96公里。总面积1232平方公里，户籍人口为33.2万人（2013年）。

大同市，陕西省省辖市，大同市是国内目前最大的煤炭产地之一，是国家的重要化工能源基地，神府，准格尔新兴能源区与京津唐发达工业区的中点。素有“凤凰城”与“中国煤都”之称。

此次道路的设计和修建是煤炭运输专用道路，不仅能促进怀仁县旅游资源开发和乡镇经济的发展，还能让能源合理配置拉动区域经济增长，起到极为重要的煤炭疏散作用。另外，该煤炭运输专用公路的修建，还能为人们的观光旅游带来了便利，而且也方便了怀仁县与外界的交流。在促进旅游的同时，新建公路也将给当地带来新的发展机遇，带动沿线加工工业的发展及丰富的矿产资源的开发,对当地乡镇地区的经济发展具有重要意义。

对于本项目本身而言就能对当地的经济活跃起到一定的作用，能增加当地的就业，为一方百姓增收，改善生活。项目完成之后，当地的老百姓能享受该条道路所带来的便捷，加大了与外界的交流，这将大大有利于改善该片区域的经济面貌，生活面貌，教育面貌，这些都符合国家造福百姓的的政策。

1.2 沿线自然地理特征

1.2.1气候特点

根据百度文库的资料，结合《路基路面工程》上的气候分区相关的知识，最终确定该地区的气候条件为：境内属温带季风气候，四季分明，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。

显然高温多雨都是我们在设计时候应该着重考虑的问题，解决这个问题对于保证或者延长道路使用的寿命都是极为重要的。

1.2.2地形与地貌

根据百度文库上的相关介绍，全县总面积1232平方公里，东西长约57公里，南北最宽处57公里。这其中显示的内容对于我们将要设计的项目可能面临的工程难度，造价上的粗略估计等等是比较有效的资料，并能让设计工作者们能更好地从宏观上把握路线的设计。

根据本项目所给定的地形图，我们看到总体上地形的起伏不是很大。就整个地形图而言，其高程的变化在360米到405米之间，高差仅仅45米。然而我们选择的路线通过区域的地面高程变化在380米到400米之间，高差仅为20米左右。作为一条路段长为几近4km的公路而言其总体的起伏不大，再纵观局部，亦没有高程的突变点。

1.2.3地质与土质

根据老师所给资料，我们能看到该地区的地质与土质情况。该路段所经过地区均为黄土地区，水土流失严重、冲沟发育，地形为黄土山岭重丘区。

由所给资料以及实地调查的资料结合导师所给的地形图，我能能看到实际上本设计中路线所走过的区域丘陵区的比重不大，所经之地的起伏也不大。但是作为黄土山岭重丘区，在水的作用下，对于工程的施工以及维护均有很大影响，另外也不利于道路工程的使用寿命的保证。因此在这种特定的土质上，我们在设计道路时，应当坚守做好排水以及局部加强的工作的原则。另外，局部区域在承载力达不到要求时，比如存在软弱地基的时候，我们应该考虑从附近的大同托运石灰岩用以抛石挤淤，或者生石灰用以土性改良做成石灰土桩用以加强地基的承载力，抑或其他的建筑材料和施工方法来使得工程得以顺利施行，并且使施工质量得到保证。

1.2.4各种资源

矿产资源，现已探明的有39种，其中煤炭储量44亿吨、高岭土储量2.2亿吨、硝铁矿200万吨、铝土矿588.6万吨、石灰岩857万吨，这些资源都有极大的开发利用价值。特别是高岭土品质极高，在全国享有很高的盛誉，清华大学任磊夫教授考察后，称之为“国宝”。

1.3 道路技术等级和主要技术指标的确定

它铺设于自然之中，优良的设计能够让我们的道路与自然相融，使得景中有路，路中有景。不但要满足安全性，经济性，耐久性，还要体现生态性的要求。

1.3.1道路技术等级的确定

1.3.1.1 交通量计算及公路等级的拟定

经交通调查，本路段现交通量为9000辆/日，交通量年增长率为6％。

预测交通组成表

皇冠80辆/日，富康110辆/日，红旗60辆/日，奥迪80辆/日

年平均增长率：5%，交通量换算采用小客车为标准车型，其系数规定为：

而根据预测年限规定，国家及省属重要干线公路的设计交通量应该按照20年预测；国家及省属干线公路应该按照15年预测，但是对于国家及省属干线的高速公路和一级公路依然按照20年进行预测；县公路的设计交通量按照10年预测。