摘 要

此次毕业设计选题为国道主干线G40山西7标施工图设计，本段公路的建设意义在于加强山西省与华中地区、华东地区以及东南沿海地区的经济交流与物资运输，为山西省经济社会的发展产生促进作用，缩短山西省到东南地区的车程，大大提高公路运输效益，从长远角度分析，该条公路所带来的经济效益不可低估。且本公路连接了东南地区与西北地区的大多数城市，使这些城市能够形成一个经济网，进而带动内陆地区经济发展，形成一条以公路为纽带的经济区。且沿线旅游景点城市众多，从一定程度上也可促进该条公路带附近城市的旅游业，带来更多的就业机会。

此次毕业设计中，该段道路经分析，等级设置为一级公路，全长共大约五千米，设计速度为80km/h，双向六车道。本次设计按照“安全、舒适、环保、经济、创新”的总体设计指导思想，依据中国交通运输部下发的规范进行设计。本次设计的设计内容包括平、纵、横线性设计，路基设计(包括排水、坡面保护、加固工程)，路面结构设计以及道路沿线桥涵位置的选取与道路交叉的设计。

关键词：一级公路；路线选择；路基设计；路面设计

Abstract

The title of this graduation project is the design of construction drawing of a road in Shanxi Province, the main line of the national highway. The development of the city has a promoting effect, shortening the driving distance from Shanxi Province to the southeast region, and greatly improving the efficiency of road transportation. From a long-term perspective, the economic benefits of this highway cannot be underestimated. Moreover, this highway connects most cities in the southeast and northwest regions, so that these cities can form an economic network, which in turn drives the economic development of inland areas, forming an economic zone with highways as the link. Moreover, there are many tourist attractions along the route, to a certain extent, it can also promote the tourism industry of the cities near this highway and bring more employment opportunities.

In this graduation design, the section of road was analyzed and the grade was set as a first-class highway, with a total length of about five kilometers, a design speed of 80km / h, and a two-way six-lane road. The design was designed according to the overall design guidelines of "safety, comfort, environmental protection, economy, and innovation" and in accordance with the specifications issued by the Ministry of Transport of China. The design content of this design includes plane linear design, longitudinal section linear design, road cross section design, subgrade design (including drainage, slope protection, reinforcement engineering), pavement structure design，and the choice of the location of bridges and culverts along the road and the design of road crossing.

Key Words：Class 1 highway; route selection; roadbed design; pavement design.

目 录

第1章 绪论 1

1.1 选题的意义 1

1.2 沿路地理特征 1

1.2.1 地形地貌 1

1.2.2 地质 1

1.2.3 地震 2

1.2.4 气候 2

1.2.5 水文 2

1.2.6 沿线筑路材料的情况 3

第2章 平面设计 4

2.1 公路等级的确定 4

2.1.1 交通量调查 4

2.1.2 确定道路等级 4

2.2 设计速度的确定 4

2.3 车道数的确定 4

2.4 选线 5

2.4.1 选线的基本原则 5

2.4.2 选线的步骤与方法 5

2.4.3 平原区选线 6

2.5 平曲线设计 6

2.5.1 平曲线设计基本原则 6

2.5.2 平曲线要素的确定 6

2.5.3 几何元素的计算 7

第3章 纵断面设计 10

3.1 纵断面设计的原则 10

3.2 纵断面设计的方法步骤 10

3.3 平、纵线性组合设计原则 11

3.4 竖曲线设计 11

3.4.1 确定《标准》中对竖曲线线要素值的规定 11

3.4.2 确定竖曲线的要素值 12

3.4.3 几何元素的计算 12

3.5 方案比选 13

第4章 横断面设计 15

4.1 横断面各部分尺寸的确定 15

4.2 路拱的确定 15

4.3 平曲线加宽及其过渡 15

4.4 确定最大超高率及超高过渡方式 15

4.4.1 确定最大超高率 16

4.4.2 确定超高过渡方式 16

4.4.3 超高值的计算 17

第5章 路基设计 18

5.1 路基宽度 18

5.2 路基高度 18

5.2.1 设计洪水频率 18

5.2.2 路基的干湿类型 18

5.2.3 路基的最小填土高度 18

5.3 路基边坡坡率 19

5.3.1 路堤边坡 19

5.3.2 路堑边坡 19

5.3.3 半填半挖路基 20

5.4 土石方调配 20

5.4.1 土石方调配原则 20

5.4.2 确定沿线取土、弃土位置 21

5.4.3 计算土石方量并进行调配 21

第6章 路基加固（支挡）及防护工程设计 22

6.1 坡面防护 22

6.2 挡土墙设计 22

6.2.1 挡土墙结构 22

6.2.2 挡土墙设计计算 22

6.2.3 挡土墙的布置 27

第7章 路基排水设计 28

7.1 路基排水设计的一般原则 28

7.2 路界排水设计 28

7.2.1 路面表面排水 28

7.2.2 中央分隔带排水 28

7.2.3 超高段排水 29

7.2.4 坡面排水 29

7.3 路界地下排水 29

第8章 路面设计 31

8.1 沥青路面设计 31

8.1.1 交通分析 31

8.1.2 拟定路面结构 35

8.1.3 沥青路面结构验算 35

8.2 水泥混凝土路面设计 37

8.2.1 交通分析 37

8.2.2 拟定路面结构 38

8.2.3 水泥混凝土路面结构计算 39

8.3 路面结构方案比选 40

第9章 桥涵、交叉设计 42

9.1 涵洞设计 42

9.1.1设计原则 42

9.1.2 涵洞位置的选取 42

9.2 道路交叉设计 42

第10章 结论 42

参考文献 45

致 谢 46

第1章 绪论

1.1 选题的意义

自十一世纪以来，我国在各种不同地质地区的公路建设已经取得了十分辉煌的成就，并不断刷新着记录。道路运输机动灵活，不需其他运输方式辅助，自成体系。其可靠性、安全性、可达性在各种运输方式中表现较好，是目前我国交通运输中比较活跃的运输方式。

我国地域辽阔，东西部经济发展不平衡，城市人口资源分布密度差异大，公路发展存在些突出问题，其中包括西部路网稀疏，而东部路网较为密集；西北公路的通达深度远低于东部，甚至存在部分偏远地区不通公路。并且我国路网的技术等级偏低，尚未形成通行能力大、运行速度高的国家级大通道，等等因素限制了我国公路建设的发展，制约了部分地区的经济发展。

2020年是全面脱贫攻坚战的收官之年，本次的选题“国道主干线G40山西段7标”正是相应国家的“脱贫公路 进村到户”的号召，建立一条沟通东部和西部的国道主干线公路，使得沿线的贫困县市广受该干线的辐射影响，加强公路运输能力，使贫困县摆脱贫困帽子，为全面脱贫注入新能量。本段公路建设的重要意义在于加强山西省与华中地区、华东地区经济交流与物资运输，为山西省经济社会的发展产生促进作用。无论是从短期效益还是长期效益分析，该条公路所带来的积极作用不可低估。该条公路还将为沿线城市带来更多的就业机会，助力脱贫攻坚战。