摘 要

本次设计是完成海南省五指山市南圣镇附近的新建一级公路某段道路相关设计，本路段全长4381.883m，设计车速为80km/h。本次毕业设计主要内容是根据已有的设计资料，完成指定区域的路线定线、路线平面设计、路线纵断面设计，并结合平纵断面设计进行方案比选，然后对选出的方案完成横断面的相关设计，再根据填挖情况完成1km的挡土墙设计，并根据当地的水文情况，完成排水设计，接着根据交通量完成沥青路面结构的设计，最后根据实际情况完成涵洞设计、桥梁工程设计和土石方调配的设计，并绘制每个部分相关的图纸和表格。

本次设计主要是根据已知的地质情况、地形图和水文气候等条件，结合公路设计相关的规范，分别依次进行平面设计、纵断面设计、横断面设计、挡土墙设计、排水设计、涵洞和桥梁的设计。

设计说明书主要介绍的是路线选线的依据和比选的过程，详细的阐述了路线比选是通过对于技术方面的优缺点和经济效益方面的相关对比，综合对比和分析，最后得到最佳的方案。对于路线排水的相关设计是结合当地的实际情况和降雨量，进行详细的计算，然后确定排水设施的相关构造；路面结构设计的时候，首先是对沥青路面和混凝土路面的优缺点进行比较，再结合道路建设的实际需求，确定为沥青路面，根据交通量和其他影响因素，再计算拟定沥青路面各种层面的厚度；根据不同路段的填挖情况，对土石方进行效益最大化的调配。

关键词：道路设计；方案比选；沥青路面；排水设施计算；

Abstract

This design is to complete the design of a new section of the first-class highway near Nansheng Town, Wuzhishan City, Hainan Province. The whole length of this section is 4381.883 m, and the designed speed is 80 km/h. The main content of this graduation project is to complete the route alignment, route plane design and route vertical section design of the designated area according to the existing design data, and to compare and select the schemes combined with the horizontal and vertical section design. Then the relevant design of the cross section is completed for the selected schemes, and the retaining wall design of 1 km is completed according to the filling and excavation conditions. According to the local hydrological conditions, the drainage design is completed, and then the asphalt pavement structure design is completed according to the traffic volume. Finally, the culvert design, bridge engineering design and earthwork allocation design are completed according to the actual situation, and the relevant drawings and tables of each part are drawn. This design is mainly based on known geological conditions, topographic maps and hydro-climatic conditions, combined with the relevant specifications of highway design, respectively, plane design, longitudinal design, cross-sectional design, retaining wall design, drainage design, culvert and bridge design. The design instruction mainly introduces the basis and process of route selection. It elaborates in detail that route selection is based on the relative comparison of technical advantages and disadvantages and economic benefits, and comprehensive comparison and analysis. Finally, the best scheme is obtained. For the design of route drainage, the detailed calculation is made according to the local actual situation and rainfall, and then the relevant structure of drainage facilities is determined. In the design of pavement structure, firstly, the advantages and disadvantages of asphalt pavement and concrete pavement are compared, and then the asphalt is determined according to the actual demand of road construction. Pavement, according to traffic volume and other factors, then calculate the thickness of various layers of asphalt pavement; according to the filling and excavation situation of different sections, allocate earthwork to maximize benefits.

Key Words：road design；scheme comparison；cement pavement；drainage calculation；

目录

第1章 概述 1

1.1 毕业设计任务概况 1

1.2 主要设计指标采用情况 1

1.3 当地自然条件对项目建设的影响 2

1.3.1 地形地貌特征 2

1.3.2 气象与水文特征 2

1.4 本章小结 2

第2章 路线设计 3

2.1 道路选线指导思想 3

2.2 路线方案拟定 3

2.3 路线平纵技术要求 6

2.3.1 平面线形技术要求 6

2.3.2 纵断面线形技术要求 6

2.3.3 平纵组合技术要求 6

2.4 路线方案比选 6

2.4.1 主要技术指标比选（具体计算见算例1） 6

2.4.2 比选结论 8

2.5算例1 平曲线及竖曲线要素计算 9

2.5.1 平曲线要素计算 9

2.5.2 竖曲线要素计算 10

2.6 本章小结 11

第3章 路基设计 12

3.1 整体设计 12

3.2 路基横断面设计 12

3.2.1 行车道设计 12

3.2.2 公路用地范围 12

3.3 挡土墙设计 13

3.3.1 挡墙设计原则和类型选择 13

3.3.2 挡墙构造 13

3.4算例2 仰斜式路堤墙稳定性验算 14

3.4.1 计算初始资料 14

3.4.2 破裂棱体位置确定 14

3.4.3 土压力计算 15

3.4.4 稳定性验算 17

（1） 墙体重量及其作用点位置计算 17

（2）抗滑稳定性验算 17

（3） 抗倾覆稳定性验算 18

（4）基底应力和偏心距验算 18

3.5 路基综合排水设计 19

3.5.1 路基排水设计原则 19

3.5.2 排水设施设计 19

3.6算例3 排水设施设计计算 20

3.6.1 计算初始资料及边沟截面拟定 20

3.6.2 计算初始资料及排水沟截面拟定 22

3.6.3 计算初始资料及截水沟截面拟定 24

3.7 本章小结 25

第4章 路面设计 26

4.1路面结构选取 26

4.2路面各结构层设计 26

4.2.1 面层 26

4.2.2 基层 27

4.2.3 垫层 27

4.2.4 路面结构组合 27

4.3 算例4 轴载换算和路面结构厚度计算 27

4.3.1轴载换算 27

4.3.2 轴载换算 28

4.3.3 计算累计当量轴次 29

4.4 路面结构厚度计算 29

4.4.1 确定计算参数 29

4.2.2 无机结合料稳定层疲劳开裂验算 30

4.2.3 沥青混合料层永久变形量验算 30

4.2.4 沥青面层低温开裂指数验算 31

4.5 本章小结 31

第5章 涵洞设计 32

5.1 涵洞平面布设原则 32

5.2 K3 580处涵洞设计 32

5.2.1 涵洞类型选择 32

5.2.2 进出洞口形式选择 32

5.2.3涵洞进出口的防护和加固 33

5.3总结 33

第6章 桥梁设计 34

6.1 桥梁设计原则 34

6.2结构形式的选择 34

6.3桥梁分布情况 34

6.4总结 35

第7章 总结 36

致 谢 37

参考文献 38

第1章 概述

1.1 毕业设计任务概况

本次线路设计的地点位于海南省五指山市，本次项目的建设和完成对于完善海南省的路网具有重要的意义，能够改善五指山市一定范围内的交通运行条件，对于推动海南的发展起到一定的作用。

本项目路线起于五指山市畅好农场九队，设置互通连接五指山市和周边乡镇，向南经什翁至南圣镇设互通连接县道X588线和附近乡镇，在毛岸片区设茶溪谷互通连接国道G224线，过茶溪谷旅游规划区后设特长隧道穿越驳白岭，路线继续向南至国道G361六公里处设保亭互通和连接线，经加茂镇、南茂农场设加茂互通与县道X665连接，向南经南田农场设三道互通和连接线，连接国道G224及三道至海棠湾公路，上跨国道G223后设海棠湾北互通连接G98东线高速，终点位于海棠区。

本次设计的部分位于南圣镇附近，设计部分路线全长4381.883m，根据所给交通量的计算，本次路段的公路等级为一级公路，设计车速定为80km/h，路面宽度为21.5m，全线共设置9处涵洞，在桩号为K2650-K3030区间设置了一段长380m的隧道，在桩号K1680-K1830和K4000-K4300区间分别设置了长度150m和长度300m的高架桥。

1.2 主要设计指标采用情况

结合本项目实际和（JTG B01-2014）选用以下指标，由于部分位置碍于地形限制采用极限值，具体数据如下表。

表 1.1 主要技术指标表

1.3 当地自然条件对项目建设的影响

1.3.1 地形地貌特征

以五指山市为中心，当地地势总体上有丘陵和低山等组成，整体的走势为北高南低，海拔高程变化较大，高程在0-860之间来回起伏，高差较大。地貌总体上可分低山、丘陵山区和微丘岗岭三个地貌单元。

本次路段地处海南山区地带，高差变化较大，这种复杂地形对于选线有一定的影响，在选线的时候，我们应该尽可能避免复杂地形带来的相关影响，充分利用地势的特点进行展线，同时要结合当地的实际情况进行选线，不片面追求高标准，灵活运用路线平纵指标，力求路线线形与地形、环境相协调，同时适应当地的发展计划，与其相结合，力求控制规模，减少工程量及占地；同时突破传统，立足创新，使本项工程既能满足新的路网功能要求，又能进一步促进区域经济的发展。

1.3.2 气象与水文特征

项目区位于北纬18°左右，属于热带海洋性气候，受季风的影响。由于地质条件的关系，五指山的平均气温在二十度以上，极端最高气温35.9度。因为地势是北高南低的原因，也造成了降雨的不均匀，而且降雨量也较为集中，在5～10月期间,占全年的80%。雨季出现两个高峰，5～6月为峰面雨和热雷雨高峰，8～10月为台风引起的降雨高峰，后者雨量比前者明显偏大。北部五指山市年降雨量1800～2800mm。由于海南岛为台风影响区，热带低气压气旋和台风的形成，每年约20余次，影响本项目约4次，属中风害地区，台风中心经过时最大风力达12级以上，造成灾害，冬季和初春，常为西北风，夏季为南风和东南风，一般风力2-3级。全岛各地相对湿度差异不大，年平均相对湿度为79-86%。五指山市是多雾地区。年平均有雾日多达96.6天。由于五指山市各乡镇的海拔高度不同，亦有雾日也不同。海拔高度高的乡镇出现雾比较多些。

1.4 本章小结

本章节主要介绍了本次设计的相关概况，接着根据使用要求和相关规范，列举出本次设计中线路所采取的相关数据，最后在末尾介绍了当地的地理情况和水文气象数据，不仅为前文技术指标的采用提供了相关依据，也为后文排水设计提供了相关数据。

第2章 路线设计

本项目路线设计的主要难点在于地形、地质条件特别复杂，沿线景点众多设计要求特别高，同时路线走向约束因素多，进行方案比选的时候需要综合考虑，要坚持安全选线、地形选线、地质选线和环保选线的原则，灵活的运用技术指标。本次路线设计拟定了两个起终点相同的路线方案分别进行平纵横设计的比较，和沿线环境的综合比选，最后确定最佳的路线方案。

2.1 道路选线指导思想

（1）根据使用要求和线路的路网规划来确定路线的走向和相关布局。

（2）结合当地的地形和水文气象情况，在同一个路段选取多个切实可行的路线方案，然后将这几个方案进行综合比较。

（3）在选线过程中，要结合地形和地质情况进行，充分利用当地的特点进行选线，不能只是追求高标准，而造成当地环境的破坏，应该根据平纵横三个方面，充分考虑。

（4）在选线过程中，要避免占用农田等现象，同时还要减少居民用户的搬迁，高度利用建设用地。

2.2 路线方案拟定

本项目路线多为中低山、剥蚀丘陵丘陵、台地、滨海平原组成。地势自北向南逐渐倾斜，走廊带地势总体为北高，南低，平均海拔215米。区域内的不良地质现象主要有滑坡、崩塌、山间饱和软土等，其中以浅层滑坡危害最大。本线段的主要控制点有3个，其中起点在畅好农场六队北方的山丘上、终点在番道村附近、中间的控制点在畅好农场六队南方两山的交汇处，由于山较多，高差变化较大，河流多在山沟等地势较低的位置，由此可知山坡等位置更有利于本路段路线的布设且避免高差变化较大而导致的高填和高挖，同时还能减少对稻田的占用。两条线路方案的布设具体如下。

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