摘 要

本次国道主干线G40山西段8标施工图设计为了培养学生们的实践能力。经过计算一系列相关参数，确定该设计公路为双向4车道高速公路，设计车速为120km/h。

参照地形图走势及选线原则，在避绕复杂地形后与同一路段的其他线路进行比选后明确最优线路，本次国道主干线G40山西段第八标段设计公路全长5040.047m，路线共设置5个交点，竖曲线方面则设置了4个变坡点，形成合理的平纵曲线。再根据道路用地和地形条件确定26m的路基宽度，利用已知条件，进行挡土墙设计工作，其中填土最高处挡土墙高4m，顶宽为1.2m。紧接着进行沥青混凝土路面设计和排水设计，设计边沟及排水沟为高为0.6m比例为1:1的梯形结构。最后设计公路所需桥涵，为方便农田水利，设置盖板涵引导水流灌溉。对上述各项设计进行详细设计，最终圆满地完成了国道主干线G40山西段8标施工图设计。

关键词：高速公路 路线设计 路基设计 挡土墙设计 路面设计

Abstract

This time, the construction drawing design of No.8 national highway G40 Shanxi section is designed to cultivate students' practical ability. After calculating a series of related parameters, it is determined that the designed highway is a two-way 4-lane expressway with a design speed of 120 km/h.

According to the trend of topographic map and route selection principle, the optimal route is determined after comparing with other routes in the same section after avoiding the complex terrain. The total length of the designed highway in the 8th section of Shanxi section of G40 national trunk line is 5040.047m, with 5 intersection points set for the route and 4 slope changing points set for the vertical curve to form a reasonable horizontal and vertical curve. According to the road land and terrain conditions, the 26m roadbed width is determined, and the retaining wall design work is carried out by using the known conditions, wherein the retaining wall at the highest filling position is 4m high and the top width is 1.2m . Then, asphalt concrete pavement design and drainage design are carried out, and the side ditches and drainage ditches are designed as trapezoidal structures with a height of 0.6m and a ratio of 1:1. Finally, the bridges and culverts needed by the highway are designed, and for the convenience of irrigation and water conservancy, slab culverts are installed to guide water flow irrigation. After detailed design of the above-mentioned designs, the construction drawing design of national trunk line G40 Shanxi section 8 was finally completed successfully.

Key words:；expressway route design roadbed design retaining wall design pavement design

目录

第1章 绪论 1

1.1 设计的目的与意义 1

1.2 沿线自然地理特征 1

1.2.1地形与地貌 1

1.2.2 地质和土质情况 1

1.2.3 地震等级 2

1.2.4 气候和水文 2

1.2.5 沿线可采用筑路材料 2

第2章 平面设计 3

2.1 公路等级 3

2.2设计行车速度的确定 3

2.3选线设计 3

2.4平曲线设计 4

第3章 纵断面设计 9

3.1 纵断面设计的原则 9

3.2 平纵组合的设计原则 9

3.3设计步骤 10

3.4 竖曲线设计 10

3.4.1《标准》中对竖曲线线要素值的规定 10

3.4.2 确定竖曲线的要素值 11

3.4.3几何元素的计算 12

3.5 方案比选 14

第4章 横断面设计 15

4.1 横断面各部分尺寸 15

4.2 路拱的确定 15

4.3平曲线的加宽和过渡 15

4.3.1超高计算 15

4.3.2加宽值 17

4.4土石方调配 17

4.5路基高度 18

4.6路基坡度 19

第5章 路基加固（支挡）及防护工程设计 20

5.1 坡面防护 20

5.2 挡土墙设计 20

第6章排水设计 26

6.1排水的目的 26

6.2排水设计的原则 26

6.3路基排水设计 26

6.4路面排水设计 27

6.5中央分隔带排水设计 27

第7章 路面设计 28

7.1柔性路面设计 28

7.2刚性路面设计 32

7.3路面设计方案比选 36

第8章 桥涵设计 38

8.1桥梁 38

8.2涵洞及通道 38

8.2.1涵洞的形式 38

8.2.2涵洞及通道设计 38

第9章结论 40

参考文献 41

致谢 42

第1章 绪论

1.1 设计的目的与意义

国家及社会对实践性的人才的需求越来越大了，所以工程类的高等教育愈加注重实践性的教学环节，以便为国家建设工程输送足够的设计实践人才，作为国家公路工程师摇篮的各类大学必将毕业设计的环节作卫磨砺本科生能力、素质的关键。通过设计逼真的课题设计，学生们能像一个真正的工程师一般，回想所学理论知识，搜集相关资料，进行调研总结规律，运用纬地、CAD等专业软件进行图绘、计算工作。通过本次设计，我们的办公软件使用能力可以得到显著提高，公路的设计过程以及对于细节资料和规范的把控能力有了明显增长、计算机编辑、修算、改制图文的速度也得到了长足的进步。另外对培养了我们在面对真实设计问题及突发状况时的心理以及思考、解决问题的能力，对我们的全面发展亦有裨益。

公路交通对于国民经济发展、社会进步起到了不可磨灭的作用。大至国际贸易，小到运输货物，公路，这一不起眼的公共设施，用无形的力量推动着国家强盛、民族进步、人民富足。因此加大公路的建设对于促进公路网的形成，资源的转移并且发展国民经济具有重要的现实意义。作为公路网的核心力量，高等级的公路经过了中国公路人一代代的辛勤付出，在结构形式、施工方法以及养护维修方面不断升级进步。如今,它们正在全国各处用“身躯”发挥着便捷且高效的运输服务的伟大作用。我们在本次毕业设计里所积累的经验，将会反哺于我们今后的学习工作，为祖国交通事业的进步立下汗马功劳。

1.2 沿线自然地理特征

1.2.1地形与地貌

本路段位于山西省西南部，沿途中跨越了汾河、黄河的阶地还有黄河河床。地形比汾河的阶地高出了30~50m，阶地地面标高约430m~540m，地形总的来说有向汾河倾斜的走向。路线在位于新绛水西到河津西庄的路段有着数条大型的冲沟，前后的地势平缓，起伏很小，并且地面的标高都在378m到394m,而其中的西辛封到岭里的路段受到了黄河风口的影响，形成了特殊风积沙丘的地貌，地形虽然复杂，但是高差起伏都不大，标高一般在379~408m之间。路线的终点在大前村。

1.2.2 地质和土质情况

本地段主要位于临汾运城新裂陷的西北部，北方跟鄂尔多斯的断块的关王庙，东边和向褶带南边相接，吕梁太行断块的沁水块拗与本路段的东北相邻，在东南部就和豫皖断块的条山块隆接在一起。于是便拟定修建的公路位于新裂陷中的河津~曲沃中西部，顺延着凹陷分布。

本区所特有的地形条件，地貌条件及地质构造的条件，沿着路线有一些不良的地质现象一般不会发育，更可能会发生的不良地质现象，表现在风沙路段、黄土冲沟、砂土液化、湿陷性黄土等。

1.2.3 地震等级

根据已知的资料和国家给的标准查得本次设计的路段的项目地区的区域地震基本烈度为Ⅶ度。

1.2.4 气候和水文

本项目地区的气候为温带大陆性半干旱季风气候。每年的平均降水量大约480mm，并且蒸发量为降水量的3到4倍。6月中旬到9月下旬是该地区的雨季，雨量主要集中在7、8月份，时常出现大雨或暴雨发生，并且两月的雨量之能占到年平均的50%左右。无霜期150多天，最大的风速可达13~24m/s。暴雨是对路线影响较大的灾害性天气。