摘 要

本次设计是对武汉城市圈公路孝昌至汉川段的公路设计，公路设计的目的是为了加强武汉与其周边地区的交通运输能力，为将来打造以武汉为中心的城市圈打下交通基础。整条公路的设计标段为K50 000至K55 000，公路穿越地段主要由丘陵构成，地势连绵起伏，但是较为平缓。

本次设计采用设计时速为80km/h，路基宽度21.5m，双向四车道。排水方面设置了中央分隔带排水和边沟排水，将路基路面的积水引入周边沟渠、水塘和湖泊。边坡防护形式主要采用了路堑挡土墙和植被防护的形式，保证了边坡的稳定性。

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，挡土墙设计，路面结构以及路基路面的排水设计。参照国家规定，依照地形图进行纸上定线，并根据设计标准，对公路的平纵曲线进行设计和计算，路基方面，结合各桩号的横断面进行边坡稳定分析，并在危险边坡进行了挡墙的设计和验算。路面设计方面综合公路行车轴载的要求，和舒适度的考虑，采用了沥青混凝土路面。在设计过程中，使用了各类计算机辅助设计与成图，具体来说，路线设计采用了纬地软件，路面设计采用HPDS软件，挡土墙计算则采用理正岩土计算软件。

Abstract

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This design is a road belong to Wuhan city circle road about Xiaochang to Hanchuan section 。The main purpose is to strengthen the capacity of transportation in Wuhan and its surrounding area and make a transport foundation for the future to build Wuhan as the center of the city circle. Design aim is the K50 000 to K55 000 section,which constituted by the hilly, rolling terrain, but gentle.

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The design uses 80km/h for design speed, the roadbed width of 21.5m, two-way and four-lane.Drai- nage set aspect median strip drainage and drainage ditches, the water is introduced into the surrounding embankment road ditches, ponds and lakes. Slope protection in the form of mainly takes the form of cut- ting retaining wall and vegetation protection, to ensure the stability of the slope.

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The design contents select line route,horizontal curve and profile design, profile design, foundation design, retaining wall design, pavement structure and subgrade pavement design. Referring to the state, carried out in accordance with the topographic map sheet alignment, and according to the design stand- ards for flat vertical curve highway design and calculation, roadbed, combining cross-section of each station Slope stability analysis and dangerous slope retaining wall was designed. Checking.Comprehen- sive road pavement design axle load line requirements. Considering comfort, I use the asphalt concrete pavement.

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In the design process, using a variety of computer-aided design and mapping, specifically, the route design uses a software-wai, and pavement design uses HPDS.Retaining wall design uses Lizheng geote- chnical calculation software.

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目·录

第1章 绪论 1

1.1项目概述 1

1.2原始设计资料 1

1.2.1地形地貌 1

1.2.2地质 2

1.2.3气候 3

1.2.4沿线筑路材料的情况： 3

1.2.5交通量 4

1.2.6挡土墙设计资料 5

1.3设计（论文）主要内容 5

第2章 路线设计 6

2.1道路技术等级确定 6

2.2选线 7

2.2.1选线原则 7

2.2.2平面设计技术指标 7

2.3路线方案的拟定和比选 8

表2-1 平曲线数据对比 8

2.4路线平面设计 9

图2-2 平曲线线形图 9

2.4.1路段主要道路技术指标 10

2.4.2平曲线要素计算 11

2.4.3逐桩坐标计算 14

2.5纵断面设计 15

2.5.1纵断面设计的一般要求 16

2.5.2竖曲线设计 16

2-4 竖曲线计算图示 16

第3章 路基、路面和排水设计 18

3.1路基设计 18

3.1.1路基横断面布置 18

3.1.2路拱横坡 18

3.1.3超高与加宽 18

3.1.4边坡设计 19

3.1.5路基压实标准 19

3.1.6路基填料要求 19

3.2挡土墙设计 20

3.2.1挡土墙作用 20

3.2.2 挡墙位置的选定 20

3.2.3 挡土墙的基础埋置深度 20

3.2.4 排水设施 21

3.2.5 沉降逢与伸缩缝 21

3.2.6 挡土墙设计步骤 21

3.2.7挡土墙计算 22

3.3路面设计 25

3.3.1轴载分析 26

3.3.2结构组合设计 29

3.3.3土基回弹模量的E0的确定 29

3.3.4设计弯沉值计算 30

3.3.5方案比选 33

3.4排水设计 34

3.4.1路基排水 34

3.4.2 路面排水 34

3.3.3排水结构物设计 34

第4章 桥涵、涵洞设计 36

4.1桥涵设计基本要求 36

4.2涵洞设计 36

4.2.1 涵洞分类及各种构造型式涵洞的适用性和优缺点 36

结束语 37

第1章 绪论

1.1项目概述

本次的设计项目是武汉城市圈建设和发展的重要组成部分之一，依照武汉城市圈交通规划的一系列计划，武汉城市圈公路的建设关系着武汉和其周边城市的交通网的构建，对发展武汉城市圈的经济文化起着举足轻重的作用。

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原始设计资料

1.2.1地形地貌

地形地貌上依次由大洪山、大别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

河湖冲洪积平原区是由河湖冲刷形成的平原地带，该处地势平坦，海拔在海平面向上25m左右，方便人们从事农耕活动。植被，经济作物较多。

然而其劣势在于地区的土壤不具备理想的承载能力，表层土颗粒是半径较小的粘性土，土质较软。

1.2.2地质

1）区域构造

路线主要跨越秦岭－大别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－大别山地层区，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别为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。

1.2.3气候

1）该项目所在地区为亚热带季风气候，春夏高温多雨，秋冬干燥寒冷，全年雨热同期。此外，存在冬季气温在冰点以下的情况，因此要考虑冻土对公路的影响。此外，降水充沛这一条件也充分提醒我们在公路设计的时候应该充分的考虑排水，要制定相对发达的排水系统，保持在降水充沛的季节，路基仍能保持稳定。总而言之，施工环境虽然相对较温和，但是也需要注意气候对路基路面带来的影响，科学的进行规划和设计。

2）水文

a.地表水

区内雨量充沛，水系发育，水资源较为丰富，水质较好，可满足建设需要。

b.地下水

根据区内地层岩性组合及地下水的赋存条件，路线区地下水类型可分为上层滞水、松散岩类孔隙潜水、松散岩类孔隙承压水、碎屑岩类基岩裂隙水等四种类型。根据区域水文地质资料及参考附近已建高速公路资料，沿线地下水水质均较好，多为中性软～微硬淡水，对混凝土无腐蚀，对钢结构有弱腐蚀性。

1.2.4沿线筑路材料的情况：

1）路基用土

本项目应城以北丘陵岗地区路基填料较为丰富，路基土石方考虑的重点是最大程度追求纵横向土石方填挖平衡以及取土场的生态化的合理处置；应城以南进入平原水网区，路基填筑取土相对困难，拟结合当地农林水利开发采用外运借土或沿线取土方式解决。对于沿线取土，取土场的选择很大程度上影响本项目的建设，取土时须先测定其含水量，有针对性地进行掺灰处理并采取相应的排水措施。

2）石料