摘 要

本设计为谷城至竹溪公路第六标段的施工图设计，该项目能够促进湖北省公路网的形成，改善相邻地区的交通条件。谷城至竹溪区域位于湖北省西部，该地区崇山峻岭，山上多为原始森林，而且高差较大，海拔高度从500m跃升至700m。先通纸上定线，利用CAD软件，定出大约五公里的路线，本次设计道路等级为一级公路，双向四车道，路面采用沥青混凝土铺筑，设有中央分隔带，并进行了相应排水设计。

在本次设计中，主要进行了路线设计、路基路面设计、桥涵排水设计，本次谷城至竹溪公路第六标段的设计成果为计算说明书一份，以及相应的图纸文件。本次设计是结合地形图及当地的具体地理环境，参考相关资料，根据设计原则，对路线进行的施工图设计。本人首先给出了两种路线方案，通过平面纵断面的方案比选，选出了推荐的路线，路面也设计了两种方案，通过方案比选，最后选出了半刚性基层沥青路面。

关键词 ：一级公路；路线设计；挡土墙设计；沥青混凝土；

Abstract

This design is the construction drawing design of the sixth section of Gucheng-Zhuxi Highway. This project can promote the formation of the highway network in Hubei Province and improve the traffic conditions in adjacent areas. Gucheng to Zhuxi area is located in the western part of Hubei Province. The area is very steep and the mountains are mostly primitive forests, and the altitude difference is large. The altitude jumps from 500 m to 700 m. Firstly, through paper alignment and using CAD software, the route of about five kilometers is determined. This design is a first-class highway with two-way four lanes. The pavement is paved with asphalt concrete, with a central partition zone, and the corresponding drainage design is carried out.

In this design, the route design, roadbed and pavement design, bridge and culvert drainage design are mainly carried out. The design results of the sixth section of Gucheng-Zhuxi Highway are a calculation manual and corresponding drawings and documents. This design combines topographic map and local specific geographical environment, refers to relevant information, according to the design principles, the route of the construction drawing design. Firstly, I give two kinds of route schemes. By comparing and selecting the plan of plane profile, I choose the recommended route, and the pavement also designs two schemes. Finally, I choose the semi-rigid base asphalt pavement.

Key words: first-class highway; route design; retaining wall design; asphalt concrete;

目 录

摘 要 I

第一章 绪论 1

1.1项目设计背景 1

1.1.1现状分析 1

1.1.2地形地貌 1

1.1.3地质 1

1.1.4气候 1

1.1.5沿线筑路材料 1

1.1.6工程用水用电 2

1.1.7环保要求 2

第2章 平面设计 3

2.1公路等级的确定 3

2.2设计速度的确定 4

2.3选线 4

2.3.1选线原则 4

2.3.2选线成果 4

2.4平曲线要素的确定 5

第3章 纵断面设计 8

3.1设计原则 8

3.2具体要求 8

3.2.1纵坡限制 8

3.2.2坡长限制 8

3.3竖曲线设计 9

3.3.1竖曲线半径 9

3.3.2竖曲线计算 10

3.4方案比选 11

第4章 横断面设计 12

4.1路基设计 12

4.1.1 路基宽度的确定 12

4.1.2 路拱坡度 12

4.1.3 边坡坡度 12

4.1.4 边沟坡度 12

4.2超高设计 12

4.2.1超高的确定 12

4.2.2超高缓和段 13

4.2.3 超高值的计算 13

4.3挡土墙设计 15

4.3.1挡土墙设计资料 15

4.3.2挡土墙验算 16

第5章 排水设计 19

5.1路基排水目的和要求 19

5.2路面排水 19

5.3地面排水设施 19

5.3.1边沟 19

5.3.2截水沟 20

第6章 路面设计 21

6.1路面等级与类型 21

6.2轴载分析 21

6.3结构组合与材料选取 23

6.3.1结构组合与材料 23

6.3.2各材料的物理力学特性 23

6.3.3土基回弹模量的确定 24

6.4路面结构设计与验算 24

6.4.1半刚性基层沥青路面 24

6.4.2柔性基层沥青路面 25

6.5路面方案比选 27

第7章 结论 28

参考文献 29

致谢 30

第一章 绪论

1.1项目设计背景

1.1.1现状分析

谷城至竹溪所在地段是构建湖北特色旅游圈的重要组成部分，该地段内风光相当秀美，旅游资源比较丰富，特别是一些传统特色景点，国内外更是仅此一家。而且，陕西秦岭、随州大洪山等许多著名国家级景点也都位于谷城至竹溪邻近区域。

1.1.2地形地貌

沟谷地段由于受水流冲刷，加上河滩淤积，部分地段为农田，部分地段为旱地，也存在少部分植被覆盖区域。由于该区域雨季比较长，降雨量大，山岭受径流冲刷较严重。总而言之，谷城至竹溪区域地质地貌还是相当不错的，完全能满足修建公路的要求。

谷城竹溪境内地表高程为240～550米左右，山岭从海拔300米至海拔55米皆有分布，山体切割深度大约60～350米，森林茂密，山坡陡峻。

1.1.3地质

经过地质勘测，谷城至竹溪境内北部是秦岭-大别山地层，南部属于扬子地层区。在河流、沟谷区域，为第四系河流冲积所形成。

1.1.4气候

谷城至竹溪所在地段位于亚热带季风气候区，春夏秋冬四季温和湿润，一年之内降水丰富，冬季基本无严重冻害。

1.1.5沿线筑路材料

（1）路基填料：谷城至竹溪所在区域内岩石相对破碎，大部分适用于路基填筑，该地区土质情况不错，几乎没有黄土、膨胀土的分布，而且取土也较为方便，但要注意环境保护的要求。

（2）石料：在竹溪县、谷城县境内分布辉绿岩。

（3）砂：项目沿线北河、南河、马栏河、堵河、竹溪河等河道河砂储量较小，品质不佳，大部分砂料可以考虑采自白河、郧县、谷城段汉江取砂，利用汽车运至工地，以满足工程需要。

（4）水泥：沿线竹溪、房县均有在建百万吨级水泥厂，附近区域的老河口也有大型水泥厂，工程用水泥可以考虑就近取用。

（5）石灰：本项目沿线谷城、保康、房县、竹山、竹溪等地均有石灰出产，部分石灰也可以考虑从老河口、陕西平利利用汽车运至工地。

（6）钢材、沥青：钢材从武汉或襄樊、十堰等地购买，铁路、水运转场，汽车运至工地；工程所用沥青需外购。

1.1.6工程用水用电

（1）施工用水：本合同段路线经马栏河，对工程基本无影响，可满足施工需要。

（2）工程用电：可从房县接可靠电源满足工程施工用电的要求。

1.1.7环保要求

本工程在测设过程中要求考虑以下几点环保措施：

1、路线尽量沿山坡脚和河流之间布设；路形设计要尽可能减少路基填筑和开挖，降低边坡高度，尽量与周围环境相协调。

2、路基防护以绿色防护为主、在有条件的地方可以不设防护，中央分隔带、互通式立交及收费站范围设绿化带以美化环境；全线采用扬尘较少的沥青混凝土路面。

3、对于高填深挖路基，主要采取了植草绿化加浆砌片石护坡措施；而路基边坡的坡顶的转角一般采用弧形，这样处理的好处是使路基外观美观而且不致于显得突兀。

4、注意排水系统设计，合理布置桥涵构造物，尽量减少对原有生态环境的影响。

5、由于沿线土壤缺乏，路基填筑方案设计中，对于地表种植土要求统一堆放，用于主体工程完结时恢复沿线破坏的植被及取弃土场的绿化。

通过这些措施，尽量做到公路与自然的协调，把保护自然环境放在重要位置，在对自然影响最小的基础上进行工程建设，以收到工程融于自然的效果。

第2章 平面设计

山区道路应强调环保优先，把环保放在第一位，在坚持地形、地质、生态的基础上选线，尤其是对于谷城至竹溪路段，相关指标的运用一定要合理灵活，例如设计速度、纵坡、加宽、超高等等，而且要保证这些指标的连续与均衡，尽量不出现技术指标的突然改变，过渡一定连续柔顺，使车辆驾驶员和乘客有良好的体验。^【1】

技术指标的运用不仅影响道路的通行功能和造价，而且影响道路附近的生态环境，甚至造成适得其反的效果。^【2】运用相应的规范指标时一定合理灵活，因地制宜，规范结合实际，在合法合理的范围内取舍。^【3】

所谓平面设计，即在综合考虑各种制约因素的前提下，合理确定路线的几何参数，并与地形、地物、环境和景观相协调。^【4】

2.1公路等级的确定

经交通调查，本路段现交通量为7000辆/日，交通量年增长率为7.2％，路基地下水位-2.0m。

交通组成及各型号车的轴载或轮压见下表

表2-1

皇冠200辆/日，富康250辆/日，红旗220辆/日，奥迪260辆/日

经过分析确定，确定道路等级为一级公路。

2.2设计速度的确定

依据《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）从工程难易程度,工程量大小及技术经济合理的角度考虑,查表可知设计车速为 80km/h。^【5】

2.3选线

2.3.1选线原则

（1）路线设计应先满足行车安全，其次是乘客感觉舒适，力求做到工程量小、造价低廉。