摘 要

本次路段设计为谷城至竹溪公路第十四标段施工图设计，路线总长为5038米，依据设计资料所给的交通量组成，并将其他车辆折算成小客车，根据规范要求，确定了本次设计公路为四车道一级公路。在平面设计中，确定了两条符合线形指标的路线，通过对比，综合工程造价、对当地生态的影响程度一级地形地貌等因素，选择了一条线形更好的路线。在设置缓和曲线时，应该将缓和曲线、圆曲线、缓和曲线长度之比控制在1:1:1和1：2：1之间。在纵断面设计中，结合地势，在保证符合设计规范的前提下，尽可能地做到了填挖相平衡，减少了运方，推荐路线设计中，共有6个变坡点，通过查规范，也满足了“平包竖”的设计要求。在横断面设计中，由于是一级公路，所以不用考虑加宽，在弯道处，计算了超高值，并且其值符合设计规范。在支挡结构无设计中，设计了重力式挡土墙，通过验算，挡土墙设计满足设计要求。路面结构设计则采用了半刚性基层沥青混凝土路面。

关键词：缓和曲线 挡土墙设计 路面设计 沥青混凝土

Abstract

The road section is designed for the construction drawing of the 14th section of the Gucheng to Zhuxi Highway. The total length of the route is 5038 meters. According to the traffic volume given by the design data, the other vehicles are converted into minibuses. According to the requirements of the code, It is determined that the designed highway is a four-lane first-class highway. In the graphic design, two routes in line with the linear index are determined, and a better alignment route is selected by comparing the engineering cost and the first-class topography and geomorphology of the degree of influence on the local ecology. When setting the transition curve, the ratio of the transition curve, the circle curve and the length of the transition curve should be controlled between 1:1:1 and 1: 2:1. In the longitudinal section design, combined with the terrain, on the premise of ensuring that it conforms to the design code, the filling and excavation phase balance is achieved as much as possible, and the operator is reduced. There are six variable slope points in the recommended route design. It also meets the design requirements of "flat package and vertical". In the cross section design, because it is the first class highway, it does not need to consider widening. At the bend, the super high value is calculated, and its value is in accordance with the design specification. In the non-design of retaining structure, the gravity retaining wall is designed, and the design of retaining wall meets the design requirements through checking calculation. Semi-rigid base asphalt concrete pavement is used in pavement structure.

Key words: transition curve retaining wall design pavement design asphalt concrete

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.1.1公路发展历史 1

1.1.2我国公路发展现状 1

1.2设计概况 2

1.2.1公路线现状分析 2

1.2.2项目预期目标 2

1.2.3目的及意义 2

1.2.4基本设计资料 2

第2章 平面设计 4

2.1公路等级的确定 4

2.2行车速度的确定 6

2.3选线设计 6

2.3.1选线的基本原则 6

2.3.2选线的步骤和方法 6

2.4平曲线要素值的确定 7

2.4.1平面设计原则 7

2.4.2平曲线要素值的确定 7

2.4.3各点桩号的确定 11

第3章 纵断面的设计 12

3.1纵断面设计的原则 12

3.2纵坡设计的步骤 12

3.3竖曲线的设计 12

3.4方案比选 15

第4章 横断面设计 16

4.1横断面设计的原则 16

4.1.1行车道宽度的确定 16

4.1.2平曲线加宽及其过渡 16

4.2超高的确定 16

4.2.1超高的计算 16

4.2.2超高的过渡 17

4.3超高值的计算 18

4.4路基设计的内容 18

4.5横断面的绘制 18

4.6挡土墙的设置 19

4.6.1挡土墙的纵向布置原则 19

4.6.2挡土墙设计资料 20

4.6.3计算结果及验算 20

4.7路基边坡防护 27

第5章 排水设计 28

5.1排水设计的原则 28

5.2路面排水设计 28

5.3排水系统分析 28

第6章 路面设计 29

6.1路面设计的原则 29

6.1.1路面结构类型和结构设计方案 29

6.1.2路面结构设计 29

6.2路面设计步骤 29

6.3路面设计 29

6.3.1沥青路面结构设计标准 29

6.3.2累计当量轴次计算 30

6.3.3各层材料计算参数的确定 33

第7章 桥涵及交叉设计 40

7.1桥梁设计 40

7.2涵洞设计 40

参考文献 41

结语 42

致谢 43

第1章 绪论

“要想富，先修路”，公路在人们的日常生活中乃至国家的经济的发展中，不可否认的扮演者极为重要的角色，公路作为经济发展的命脉，在经济发展与社会建设中，起着不可或缺的作用。

1.1研究背景

1.1.1公路发展历史

新中国成立后，国家积极引导，公路快速发展，公路的发展大致经历了五个发展阶段。

①1949-1952年。开始设立公路管理机构，规范管理公里建设，同时，开始建立和培养设计及养护公路的专业队伍，也颁布了与公路建设及管理相关的法律法规。

②1953-1957年。颁布了相关的法律法规，完善了相关的标准，同时国家也提出了改进和提高公路质量的方针及政策，各种先进技术慢慢发展起来，泥结碎石路面加铺磨耗层和保护层的技术开始运用，各种工具也相继被改进，效率稳步提高。

③1958-1966年。这个时期是公路发展急速发展，公路机构和建设队伍更加健全和完善。此外，在这个时期，公路建设出现新的技术手段，开始推广渣油路面、双拱桥和钻孔灌注桩技术。

④1966-1976年。国家整体建设虽然没有之前速度那么快，但是公路建设方面仍有发展，相关技术指标逐渐规范化，也更加注重符合当地的情况，因地制宜，部分木桥变成永久桥梁，桥梁在公路建设中的比重有所增加，大批主要干线上的渡口也改为桥梁，交通更加便利，方便了出行与运输。国家边防公路建设以及县公路建设也有发展与进步。

⑤1977-1983年。这个时期，各种规章制度有所恢复，国家建设逐步开始稳步发展起来，对之前的旧路与病路进行了改建和重新建设。同时，在这个时期内，各种公路建设技术迅速发展与创立了起来，此外，还引进了许多外国的许多先进技术，乳化沥青、预应力混凝土桥以及各种勘测和交通建设方面的理论与研究成果。

1.1.2我国公路发展现状

改革开放以来，随着国家对公路建设的支持与投入，我国公路得到飞速的发展，覆盖面越来越大，道路等级不断提高，运输量与运输能力不断增强，但是我国各地区的公路的发展还是不够健全，公路建设与发展仍存在很多问题。例如：①公路网结构不合理，路线衔接存在不足。②公路运输中超载现象严重。③财政投入有限，融资成本过高，收费公路管理存在不足。

1.2设计概况

1.2.1公路线现状分析

谷城至竹溪公路是湖北省公路建设网中的重要一环，该公路对当地的经济发展与交流沟通起到了极大的促进作用。同时，该路线的建设成，对于改善当地的运输条件，加快区域的快速发展，同时对加快建成小康社会，将起到十分重要的积极作用，也将促进当地生态文化旅游圈和旅游业的发展。

1.2.2项目预期目标

湖北省公路网的快速建成，少不了各个区域的共同努力，谷城至竹溪公路的早日建成，不仅起到加快湖北省公路网的建设，而且也将改善当地的发展状况。同时，也将改善鄂陕的交通与运输状况，缓解其交通压力，加强中西部的文化与经济交流，加快中部崛起与西部大开发战略的落实。当地的旅游资源和矿产等资源，不仅促进当地资源能够物尽其用，而且对建成全面小康社会，也将会有十分重要的作用和意义。

1.2.3目的及意义

本项目所在地区是建设鄂西生态文化旅游圈的重要部分，也是湖北省 “一江两山”旅游圈规划的重要区域。区域内自然旅游资源非常丰富。闻名遐迩的神农架森林公园位于该项目南侧，著名的武当山位于北侧，距离该路线均不足百公里。此外，项目沿线风景秀丽的保康野花谷景区以及众多的温泉和溶洞群等等，开发潜力巨大。同时，襄樊古隆中、陕西秦岭、随州大洪山等著名国家级景点也都位于该项目邻近区域。

1.2.4基本设计资料

1.2.3.1地形地貌

本设计路段地形变化较大，树林及植被丰富，局部地表被地面径流冲刷较为严重，总体来说，自然环境较好。

1.2.3.2区域地质稳定性评价

该路段主要岩性为元古代武当群、白云岩、页岩及其各类岩石，整体稳定性较好。

1.2.3.3气候

该路段位于亚热带季风气候区，气温平均在9-16℃，该地段最高气温为43.4℃，最低气温为-17.56℃，年平均降雨量为920毫米。

1.2.3.4水文情况评价

本路段气候潮湿，水源较多，地表水流经南河、马栏河及北河，本路段地表水可作为生活用水。

1.2.3.5沿线筑路材料

该路段地貌整体为丘陵，岩石破碎相对较多，比较适合用来做路基填料，且填料的种类较多，主要有：石料（石灰岩、白云岩、页岩及砂岩）、砂、水泥、石灰。水泥和石灰等填料可从当地采购运输，比较方便。

1.2.3.6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：可从房县连接可用电源，满足工程使用。

1.2.3.7运输条件

本合同段线位平行省道305布设，运输条件方便，只需对省道和高速之间的现有乡村道路改造即可满足工程运输条件。

第2章 平面设计

2.1公路等级的确定

我国道路按作用可分为两类：城市道路与公路。本次设计道路主要起运输作用，本设计公路经过平原与居民区，为当地经济发展和改善当地居民出行及运输将起到良好的积极作用。

当一级公路作为干线使用时，其交通量及设计速度与高速公路接近，但其他标准与高速公路设计标准相比有所降低，部分限制可以放宽，但仍需要严格标准与规范来设计。

本次设计的公路为双向四车道一级公路，设计年限为15年。根据调查的交通量表2-1，查规范后，将其他各类汽车折算为小客车计算，其值符合一级公路的设计标准，因此，采用一级公路的设计标准是一个相对经济且符合基本规范的选择。

表2.1 交通量组成情况

表2.2 各车辆代表车型和车辆折算系数

本设计道路的设计年限取15年，增长率为5.7%。

确定道路等级

根据设计资料：

小客车 830 (辆/日)

中型车 3060 (辆/日)

大型车 4710 (辆/日)

初始年交通量为：

设计年限内平均昼夜交通量，可用下式计算：

式中:

——远景设计年平均日交通量，辆/日。

——起始年平均日交通量，辆/日。

——年平均增长率，取5.7%。

——设计年限，取15年。

本次设计公路在设计年限内的交通量为：

根据《公路工程技术标准》，确定该公路等级为一级。

2.2行车速度的确定

根据《JTG D20---2017 公路路线设计规范》，结合该道路交通量组成情况与该道路设计任务和目标，确定该设计道路的速度为100km/h[1]。

2.3选线设计

2.3.1选线的基本原则

(I)路线的走向要根据实际需求确定。