摘 要

本设计为西北地区二级公路设计，公路从天山山脉中低山区穿过，路线处于山区丘陵中。本设计的主要内容有：平面线形设计、纵断面设计、横断面设计、路基路面设计、路基路面排水设计、挡土墙设计。主要的设计成果有：路线平面设计图、路线纵断面设计图、路基标准断面图、路基排水设施设计图、路基防护工程设计图、路基支挡工程设计图、涵洞一般设计图、路面结构设计图等。

关键词：二级公路；路线设计；路基工程设计；路面结构设计

Abstract

The design for the northwest region of the secondary highway design, the road from the tianshan mountains through the low mountains, the route is in the hills in the mountains.The main contents of the design are: plane linear design, vertical section design, cross section design, subgrade and pavement design, subgrade and pavement drainage design, retaining wall design.The main design results are as follows: route plane design drawing, route vertical section design drawing, subgrade standard section drawing, subgrade drainage facility design drawing, subgrade protection engineering design drawing, subgrade retaining engineering design drawing, culvert general design drawing, pavement structure design drawing, etc.

Key words: secondary highway; route design; subgrade engineering design; pavement structure design

目录

第1章 绪论 7

1.1公路设计的目的与意义 7

2.2公路沿线地区自然地理环境 7

2.2.1地理位置 7

2.2.2地形、地貌 7

2.2.3气候条件 8

2.2.4水文地质条件 9

第二章 确定道路等级和主要技术指标 10

2.1公路等级及车道数论证 10

2.1.1 公路等级论证 10

2.1.2 车道数论证 11

2.2 主要技术指标论证及确定 13

2.2.1确定设计速度 13

2.2.2直线最小长度的确定 13

2.2.3 主要技术指标 13

第三章 路线设计 15

3.1路线方案的比较和选择 15

3.2平面设计 17

3.2.1平面几何要素计算 17

3.3纵断面设计 19

3.3.1纵断面设计的基本原则 19

3.3.2竖曲线要素计算 20

3.3横断面设计 21

3.3.1横断面的组成 21

第四章 桥梁涵洞 23

4.1桥梁的设计 23

4.2涵洞的设计 23

第五章 路基设计 24

5.1路基横断面设计 24

5.2.2 路基横断面设计形式 24

5.3路基防护设计 24

5.3.1植物防护 24

5.3.2工程防护 24

5.4路基排水设计 25

5.4.1边沟 25

5.4.2排水沟 25

5.4.3截水沟 25

5.5挡土墙设计 25

5.5.1挡土墙的尺寸设计及稳定性验算 25

第六章 路面设计 30

6.1沥青路面设计 30

6.1.1沥青路面设计方案一 30

6.1.2沥青路面设计方案二 33

6.2沥青路面设计方案比较 37

参考文献 38

致谢 39

绪论

1.1公路设计的目的与意义

本设计是省道101线沙湾段公路建设工程，设计路线处于天山山脉中低山区，是典型的丘陵地貌，地势南高北低。设计区域内公路横向路网发达，从北向南分布着几条连通东西的重要的横向干线，纵向路网还处于建设当中，整体公路等级不高。本设计公路与新疆重要的东西向通道（G312线、G30高速公路）基本处于平行走向。通过修建本设计公路，将纵向路网和横向路网联通起来，完善该区域内的道路网络，极大地改善了当地的交通条件，促进公路沿线地区的经济发展，提高的当地的道路通行能力，对区域内的居民出行和运输起着重要作用，对加快中西部地区发展及现代化具有重要的意义。

2.2公路沿线地区自然地理环境

2.2.1地理位置

省道101线沙湾段公路工程位于沙湾县境内，与沙湾县城相距46公里。地理坐标在东经85°42′07.4″～85°13′27.5″，北纬43°56′44.2″～43°59′13.6″之间，主体方向由东向西。

2.2.2地形、地貌

设计区域内地势总体南高北低，地形呈明显的条状，由北向南依次分为平原区、低山区、中山区、高山区。本设计中主要的地形、地貌可以大致划分为剥蚀构造丘陵工程地质区、河流侵蚀堆积工程地质区二个地貌单元，地貌条件较为简单。公路沿线主要为河流侵蚀堆积地貌，地处丘陵区，地表起伏较大导致路线基本为低填深挖。路线公路自然区划属于Ⅵ₄区，即西北干旱区的天山-界山山地区。

图1-1构造剥蚀丘陵地貌

图1-2 河流侵蚀堆积地貌貌

2.2.3气候条件

S101线基本处于天山山脉中段中低山区，处于大陆性干旱气候区，主要的气候特点是夏季短而冬季漫长，夏季降水量高，气候宜人，而冬季降雪量大，积雪较厚，气候寒冷。沿线地区受海拔影响热量不足，导致夏季凉爽，无霜期170天至190天，年降水量140mm-350mm,年蒸发量为1500mm-2000mm

表1.1 气象要素表

设计沿线地基土丘陵地貌段主要为粉质黏土、粉土，河流侵蚀地貌以圆砾、角砾、卵石等，地下水位埋藏深度一般均大于5m。查阅《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD 63－2007）可知，，，地基土冻胀等级为Ⅰ级，冻胀类别为不冻胀；圆砾、角砾、卵石中黏粒含量≤15%，不考虑冻胀性。因此作为涵洞地基不需考虑冻胀影响。

2.2.4水文地质条件

本设计公路所跨越的河流均发源于北部天山山脉中低山区，属于冰川融雪和山区降水补给型的常年性和季节性河流，河道窄而陡峻。春、夏气温较高，冰川融化加快导致春夏两汛，汛潮期间常有洪水暴涨的现象，水流来势凶猛，历时短暂；而枯水季节，大多数河流干枯无水，形成断流。

本设计路线经过地区水系较丰富，有3条跨度较大的河流，自东向西依次为宁家河、金沟河、大南沟河，均为常流水。水质较好，属淡水，是附近农牧民的生活用水水源。其余一些冲沟、河沟内为季节性水流或水量较小。

确定道路等级和主要技术指标

2.1公路等级及车道数论证

根据公路沿线地区的政治、经济、文化、地形地貌及水文条件等因素综合考虑，通过预测交通量分析，按、《公路路线设计规范》来确定公路等级。

2.1.1 公路等级论证

根据已知的设计资料可知，各特征年交通量预测值如表2.1.1所示。