摘 要

以宜张高速公路第五标段为对象，进行了施工图设计。收集了宜张高速公路沿线的地形地貌资料，获取了交通量调查资料，进行了仔细的分析和考察，查阅了国家对高速公路设计的相关要求和规定，确定了设计原则与设计指标，设计了三条比较合理可行的方案，对其进行了多方面比选，定出了最终设计方案，并对地形图进行了三维建模，插值得出了所需的高程等数据。进而进行了纵断面设计和横断面设计，提出了建议的路基和路面设计方案，对部分地段设计了了边坡防护设施，如挡土墙等，得出了一系列图纸，图表，以及施工组织方案等成果。最后进行了施工组织概预算设计，为宜张高速施工组织提供了一定的参考。

关键词：宜张高速；施工图设计；平纵横设计；路基路面

Abstract

In Yi Zhang highway tenders for the fifth object, a construction design. Data should be collected topography along the expressway to get the traffic survey, carried out careful analysis and study, access to the national highway design requirements and regulations to determine the principles of design and design specifications, design three more reasonable and feasible solution, its multifaceted comparison, set the final design, topographical maps and three-dimensional modeling, interpolated from the required elevation and other data. And then we conducted a cross-sectional profile design and design suggestions roadbed and pavement design, design of some sections of the slope protection facilities, such as retaining walls, draw a series of drawings, diagrams, and construction organization programs results. Finally, the construction organization design budget estimate, provides a certain reference for the construction organization of Yi Zhang highway .

Keywords: Yi Zhang highway ；construction design； Horizontal, Longitudinal and Transversal Design ；road subgrade and pavement

第1章 绪论

1.1 设计目的与意义

本次设计以宜张高速公路第五标段为对象，查阅相关资料，结合当地经济发展及社会需求，按照国家相关标准，进行宜张高速公路第五标段的施工图设计。主要目的是得到该段高速公路施工所需的平纵横断面图，路基，路面，挡土墙等结构设计方案和设计图，指导施工工作的进行。

宜张高速是连接湖北宜昌市到湖南张家界的重要干线公路，对于湖北湖南的经济发展有着重要意义，高速公路连接着三峡，张家界等风景区，同时是一条旅游公路，意义特殊，对于促进沿线城市旅游业的发展有着重大意义。

1.2 设计概述

宜张高速公路是连接宜昌市和张家界的干线公路。连接着宜昌，枝江，武当山，神龙架，长江三峡和张家界等城市，是宜昌连接珠三角，北部湾的重要公路。宜张高速分为三段：1）宜张高速当阳至枝江段。路线全长38公里，估算投资22亿元。设计时速100公里/小时，双向四车道，路基宽度26米。2)宜张高速宜都至五峰段。路线全长56公里，估算投资42亿元。设计时速80公里/小时，双向四车道，路基宽度24.50米。3)宜张高速枝江至宜都段的白洋长江公路大桥。大桥及连接线全长12公里，估算投资30亿元。设计时速100公里/小时。双向六车道，路基宽度33.50米。本次论文研究路段设计速度为100公里/小时，路基宽度33.50米。随着宜张高速公路的开通，将使得宜昌到张家界的时间从七小时缩短到两小时，极大地方便了宜昌、张家界人民，使得宜昌、神龙架等地的特色产物能更加方便快捷地运输到其他城市，十分有利于宜昌等地的经济发展。

1.2.1地形地貌

本论文研究路段地形地貌、地质构造均较简单。四周略有小型山丘，起伏较小，地形较为平坦，附近有小型村落，居民区，同时又一定面积的耕地水田等。无大型山岭，无大型河流。山岭，居民区，水田等可以在选线阶段进行绕避，对项目进行影响较小。

1.2.2 水文环境

本文研究路段气候为中亚热带湿润季风气候区，四季分明，降雨比较集中于春秋季节，冬暖夏热，气温变化一般，降雨量较大，是典型的大陆性季风气候。排水、防水等工程难度较小。

1.3 设计依据

包括设计任务书、地质勘测报告、国家相关标准和行业规范。具体如下：

(1)《公路路线设计规范》(JTG D20—2006）

(2)《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40－2004）

(3)《公路沥青路面设计规范》(JTG D50－2006）

(4)《公路排水设计规范》(JTG 018－1997）

(5)《公路路面基层施工技术规范》(JTG 034－2000）

(6)《公路自然区划标准》(JTG 001－1986）

(7)《公路路基设计规范》(JTGD30－2004）

(8)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60－2004）

(9)《公路工程技术标准》(JTGB01－2003）

(10)《道路勘测设计》(杨少伟第三版）

(11)《路基路面工程》（邓学钧第三版）

(12)《宜张高速第五标段地形图》

1.4 设计标准及设计原则

1.4.1 设计标准

根据交通部《公路路线设计规范》JTG20—2006，结合本项目具体地形人文等情况，经集体会议，我们确定的本次论文研究路段主要技术指标如下：

表1.1 主要技术标准表

1.4.2 设计原则

本文研究路段为宜张高速公路部分地段，重要性较高，技术指标较高，同时连接着多个风景区，综合考虑，具体设计原则如下：

(1）符合国家公路工程设计的各项技术标准；

(2）保护周边自然环境，尽量减少土方工程量，避免高填深挖；

(3）设计线路尽量绕避居民区，水田等设施，靠村不进村，利民不扰民；

(4）设计选线因地制宜，不片面的追求高指标增加工程量，不为了节约工程造价，牺牲项目质量；

(5）协调地考虑项目质量，造价，环境，后期维护等问题，合理地选取经济技术指标；

(6）尽量填挖平衡，节约运距，减少土方数量，保护环境；

1.5 主要设计内容

（1）地形图三维建模，高程插值，进行平面线型设计

（2）依据平面数据，进行纵断面拉坡设计

（3）横断面设计，包括边沟等排水设施设计

（4）路基路面的结构设计，土石方量的计算

（5）挡土墙

第2章 平面线形设计

2.1 平面线形设计

考察分析现有地形资料，根据国家标准要求，考虑项目需求，设计规划三条比较合理的线路，照顾不同方面的需求，以进行线形方案的比选。

2.1.1 设计原则

本次项目为宜张高速第一标段的施工图设计，等级较高，标准较高，根据国家规范要求，并考虑本项目具体情况，制定以下设计原则：

（1)尽量使用原有道路，进行改扩建，满足设计指标的同时，减小工程量和造价。

（2)尽量绕避山岭，减小填挖量，减小对环境的影响，减小工程量。

（3)在不显著增加工程量，不破坏环境的前提下，提高线形设计质量。

（4)靠村不进村，利民不扰民。方便居民出行，但尽量不贯穿村落。

（5）以人为本，保护环境，坚持人与环境的协调发展。

2.1.2 平面线形设计及比选

公路等级为高速公路，根据其各交点距离一般要求，考虑国家标准对高速公路平纵横指标的要求，并考虑地形因素，以使最终线形更适合于地形条件，综合考虑定出比较合理的三条路线。三条路线重点考虑不同方面的要求，但同时也各有各的不足之处。三条路线起点一致，但侧重点各有不同，各有利弊。

1. 第一条线路线形最为顺直，长度最小，平面线形指标高，能有利于提升道路的运营速度，避免乘客绕行过远的距离，缩短行车时间，更能提高道路的通行能力和服务质量，能满足项目指标的要求。但在裁弯取直过程中，没有很好的利用地形，采取较高的指标，穿过了本地段中的部分山丘，于是为满足路线纵断面指标的要求，导致填挖量最大，或者考虑隧道穿越，因此工程造价最高，同时开挖山岭，对环境的影响比较大，与保护环境的理念相违背。

图2.1平面路线方案一

图2.2平面路线方案二

1. 第二条路线联系了更多村落，服务于沿线经济发展，方便当地居民出行，同时远离北部的山丘等不良地形，避免高填深挖，选择了绕避，整体地形很平坦，纵断面比较平坦，指标较好，为避免高填深挖，回避了较大的山丘，填挖量相对比较小，对自然环境影响较小。一定程度上考虑了平纵横指标的要求，满足项目标准的需求，不过大牺牲线形的质量。同时不穿越大片良田，耕地，避免了淤泥，浸水路堤等不良地质条件，利用了部分旧有道路，地基处理相对简单，拆迁工作相对较小。路线走向基本顺直，指标满足设计要求。

表2.1方案比选表

综合考虑设计的经济性，工程量的大小，线形指标高低，对环境的影响等因素，选取第二条路线为本次设计工作的最终方案。