摘 要

目前我国公路总量仍然偏少，今后很长一段时间还必须坚持提高公路质量、等级与加 大公路密度并重的原则。积极新建公路，加速国道主干线高速公路网建设与旧公路的技术 改造。

本设计是对武汉大外环孝感段（K85 000～K90 000）的施工图设计。设计时速 为 100km/h，路基宽度 26m，双向四车道。本项目位于湖北省中部，途经孝感市孝昌县、 安陆市、云梦县、应城市、汉川市等 5 个市县。建设武汉大外环，加快城市周边道路的建 设，有助于改善城市环境、全面提升城市形象、全面提升城市的品味。

本设计进行了路线的选线，横断面设计，纵断面设计，路基设计、挡土墙、涵洞设计、 路面结构及路基路面排水设施设计。路面设计中，从经济实用和环境因素的角度进行了充分的考虑，最终选择了沥青混凝土路面。本次设计中基本使用计算机辅助设计与成图，其 中路线设计采用纬地软件，路面设计采用 HPDS2003A，挡土墙采用纬地软件。同时本设 计体现环保意识，强调环保，节约资源。

关键词：高速公路；路基；线形设计；断面设计；挡土墙设计

Abstract

Whether a country's road transportation developed, is a important indicator to evaluate a country's level of economic development . Due to our current total of normal highway is still lesser , the future for a long period of time must also insist on improving the quality of highway,

level and road density.

In this design, our task is to design an highway road, which is 5034.742 meter from K75 000 to K80 000 of the Wuhan beltway’s XiaoGan section . The design speed is 100 kilometers per hour and the wide of the subgrade is 26 meter,two-way and four-lane.This project is located in the central of HuBei province, via XiaoGan city, XiaoChang county,AnLiu city ,yunmeng county, YingCheng city, HanChuan city, a total of 5 cities and counties.Constructing WuHan beltway and accelerating the construction of urban roads around is help to improve the urban environment, comprehensively promote the city image and the taste of the city. .This is not only the important way to adhere the scientific outlook on development and keep stable social development coordinated development , but also the urgent requirements and wishes of the

masses.

It works by selecting route, cross-sectional design, Cross-sectional design, alignment design, roadbed design, retaining wall, culvert design, Pavement structure and roadbed drainage design. In the process of design pavement Designers fully consider economic and practical and environmental factors, Ultimately chose asphalt concrete pavement. This design basic use computer aided design and mapping, One route to software design used weft , Pavement design by using HPDS2003A and retaining walls to software weft, Meanwhile, the design reflects the environmental protection consciousness, emphasize environmental protection and resource conservation .

Keywords: highway ; roadbed; alignment design ; design of section ; Retaining wall design.

目录

1.绪论 6

1.1 项目概述 6

1.2 设计原始资料 6

1.2.1 地形地貌 6

1.2.2地质 7

1.2.3 气候与水文 8

1.2.4 材料来源 8

1.2.5 交通量 9

1.2 设计主要内容 10

1.3 设计依据 10

2 路线设计 12

2.1 道路技术等级确定 12

2.2 选线 13

2.2.1 选线原则 13

2.2.2 山岭区选线要点 14

2.2.3 平面设计技术指标 14

2.3 路线方案的拟定与比选 15

2.4路线平面设计 17

2.4.1本路段主要道路技术指标 17

2.4.2平曲线要素设计 18

2.4.3 逐桩坐标计算 20

2.5 纵断面设计 22

2.5.1 纵断面设计一般要求 22

3.路基、路面及排水设计 25

3.1 路基设计 25

3.1.1 路基横断面布置 25

3.1.2 路拱横坡 25

3.1.3 超高与加宽 25

3.1.4 边坡设计标准 25

3.1.5 路基压实标准 26

3.1.6 路基填料要求 26

3.1.7 地基表层处理 27

3.1.8 路基防护 27

3.1.9 软弱地基处理方法 28

3.1.10 土石方的计算与调配 29

3.2 挡土墙设计 31

3.2.1 挡土墙作用 31

3.2.2 挡墙位置的选定 31

3.2.3 挡土墙的基础埋置深度 31

3.2.4 排水设施 32

3.2.6 挡土墙设计步骤 32

3.2.7 挡土墙计算 33

3.3 路面设计 38

3.3.1 轴载分析 38

3.3.2 结构组合设计 38

3.3.3 土基回弹模量 E0 的确定 39

3.3.4 设计弯沉值的计算 39

3.3.5方案比选 39

3.4 排水设计 40

3.4.1 路基排水 40

3.3.2 路面排水 40

3.3.3 排水结构物设计 40

4.桥涵、涵洞设计 42

4.1 桥涵设计基本要求 42

4.2 涵洞设计 42

4.2.1 涵洞分类及各种构造型式涵洞的适用性和优缺点 42

4.2.2 涵洞选用原则 43

结束语 44

1.绪论

1.1 项目概述

《武汉城市圈“两型”社会建设综合配套改革试验区综合交通规划》按照“完善七通 道、构筑三圈、打造六枢纽、建设一系统”的思路构建一体化的武汉城市圈综合交通体系。 根据城市圈圈层轴向式发展的空间结构特征，从促进区域产业转移、优化、升级的角度， 以效率为中心，以环型放射状交通网络为骨架，构筑三大交通圈。一是构筑武汉主城区核 心交通圈；二是构筑连接武汉市新城的紧密交通圈；三是构筑连接城市圈内其他八城市的 辐射交通圈。规划辐射交通圈以区域内具有经济提升和发展潜能的城市为依托，以承受和 传递武汉龙头辐射带动作用为目标，着眼于为“1 8”城市之间的产业协作以及经济一体 化提供交通运输支持。辐射交通圈由武汉与八城市之间的对接通道、八城市之间的互联环 线、武汉外环高速公路以外重要枢纽的集运疏线路及综合运输通道之间的重要连接线等组 成。 本项目位于湖北省中部，途经孝感市孝昌县、安陆市、云梦县、应城市、汉川市等 5 个市县。

1.2 设计原始资料

1.2.1 地形地貌

地形地貌上依次由大洪山、大山余脉的构造剥蚀堆积岗地区逐渐向南过渡到江汉河 湖冲洪积平原区。 区内地势总体为东北高，西南低，沿途地势较为平坦，起伏较小。根据地貌成因、形态及 组合特征，将勘察区的地貌划分为构造剥蚀堆积岗地区和河湖冲洪积平原区等两种基本地 貌单元。

1）构造剥蚀堆积岗地区 主要是经过长期剥蚀切割、堆积、外貌成低矮或平缓的起伏地形。海拔高度 20～100m 不等，山势平缓，自然坡度多在 5°～25°之间，丘顶浑园，切割深度 20～60m 不等，相 对高差较小，局部河流较发育，局部微地貌为河流冲洪积平原区。植被发育，多以农作物 和灌木为主。岗地间冲沟内多发育水塘。 该区基岩埋藏深浅不一，在局部山体顶部直接裸露，出露岩体表层风化严重，有时表 层为残积物掩盖；部分山体为较厚的的第四系中、上更新统残坡积粘性土覆盖。谷底一般 有较厚的洪积物、坡积物或冲积物，局部有淤泥等；在边缘地带常有结构松散的新近堆积 物。

2）河湖冲洪积平原区 主要是经过河湖长期堆积而行成的平缓开阔地形。地势平坦开阔，海拔高度 20～30m 不等（局部地形略高）。植被发育，多以农作物为主。池塘、小湖泊较为发育。 该区基岩埋藏较深，表层堆积有大量的巨厚层的第四系沉积物，以细颗粒为主，地下水位 较浅，在地势低洼或者水草茂盛的地方，多为过去的河滩湖泊或牛轭湖。该区多分布有 一层或者多层较厚的条带状或透镜体状的软土。

1.2.2地质

1）区域构造

路线主要跨越秦岭－大褶皱系和扬子准地台两个一级构造单元。

2）主要断裂

区域内地质断裂构造基本是深埋或隐伏断裂带，与项目路线基本上呈大角度交叉，影 响较小。

3）地层岩性

拟建公路沿线出露地层主要有第四系、白垩-第三系和元古界地层，地层区划上属于南 秦岭－大山地层区，以元古代的中深变质地层为主，但地表大多被白垩-第三系陆相红盆 及第四系松散堆积层覆盖；其余地段在地层区划上属下扬子区江汉盆地小区，以白垩-第三 系－第四系陆相沉积层为主。 a.元古界武当（岩）群（Pt2W） 地表大多被中-新生代白垩-第三系陆相红盆及第四系松散堆积层覆盖。根据岩性组合及在 空间上的展布规律，从下至上可划分为变沉积岩组、变火山岩组和变火山-沉积岩组三个岩 组。 b.第四系（Q） 路线区第四系广泛分布，河湖冲洪积平原区和构造剥蚀丘陵岗地区等。按照其沉积特 征，可分为两个不同的区域：河湖冲洪积平原区以近代河湖洪冲积物为主，沉积范围大， 岩性较单一，沉积厚度较为稳定；构造剥蚀丘陵岗地区第四系发育较为齐全，形成原因较 复杂，岩性也较复杂，厚度变化较大，除大面积风化红土层外，以现在河流冲洪积物居多。

4）地震

工程区在湖北省地震构造分区图上属长江中下游地震带江汉平原—鄂北构造区，地震 主要为构造地震，而且都是浅源地震，但因其震级较小，对地表危害不大，记载不多。总 体来讲，本区地震活动并不强烈，发震次数少，中强地震震前均有先兆反应，主要集中在 深大断裂带上。 根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），拟建项目区地震动反应谱特征周期 为 0.35（S），场地类型为中硬。地震动峰值加速度分区 g 为 0.05。项目区为地震基本烈度 Ⅵ度分布区，根据《公路桥梁抗震设计细则》(JTGTB02-01-2008)，确定项目区桥梁抗震设防类为 B 类，抗震设防烈度为 6 度，抗震设防措施等级为 7 级；根据《公路路基设计规 范》(JTG D30-2004)，一般路基段建议按 6 度设防。

5）挡土墙设计资料

重力式挡土墙采 2.5 号砂浆砌 25 号片石，浆砌片石圬工容重γ＝21KN/m3，[σ a]=600kPa，[σj]=70kPa，[σL]=90kPa，[σWL]=110kPa，墙后砂性土填料容重γ＝ 18.5KN/m3，计算内摩擦角φ＝33°，填土与墙背间的外摩擦角δ＝(0.5~1.0) φ，地基土 容许承载力[σ]＝550kPa，基底摩擦系数 f1=0.5，地基土摩擦系数 f2＝0.8。

1.2.3 气候与水文