摘 要

本次设计的任务是国道主干线G40山西段6标。根据所设计公路的交通量，查阅规范确定为高速公路。拟新建公路设计段总长度5000m，双向四车道，设计时速为100km/h。

在进行毕业设计时，首先根据交通量来确定道路等级及车道数。然后根据所给的地形图，进行平面选线，在选线时要避开农田和已有建筑物，在确定两条比选路线后，分别进行平、纵设计，且两条路线的设计要严格满足平纵组合设计原则。接着对设计的两条路线进行比选，选出推荐方案。对推荐方案的沿线情况进行详细的了解，然后进行路基宽度和路拱坡度的确定，接着对边坡形状和坡度、排水沟和边沟的横断面形式进行设计。根据沿线地质情况，要进行路基防护及加固工程设计。在计算道路交通等级后，分别对沥青路面和水泥混凝土路面进行结构层厚度设计，利用软件查验是否满足规范要求。根据当地水文条件和气候条件，对路基排水设施和排水布置进行设计然后依据是否有河流及旧路穿过来进行桥涵设计。并且随着设计进程根据设计内容编制计算说明书。最后绘制整个设计相关的图纸和表格。

整个设计应用纬地8.0、CAD2013、HPDS2017进行计算、绘图，严格并按照毕业设计任务书的要求完成。

关键词：高速公路；道路设计；路基路面；桥涵

Abstract

The method of the design is the national highway main G40 shanxi section 6 standard. According to the traffic volume of the designed highway, the inspection specification is determined as the freeway. The total length of the design section is 5000m, four-lane two-way. And the design speed is 100km / h.

In the graduation project, firstly, according to the traffic volume to determine the road grade and lane number. And then according to the topographic map for plane line selection,I should avoid occupying farmland and existing buildings in line selection. And after the determination of the two contrast routes, I should make flat design and vertical design respectively. And the design of the two routes must strictly meet the flat and vertical combination design principle . Then the two routes are compared and selected the recommended scheme. Making a detailed understanding of the situation along the recommended scheme, then I determine the width of the roadbed and the slope of the arch. And then I design the shape and slope of the slope, the cross section of the drainage ditch and ditch. According to the geological conditions along the road, I make roadbed protection and reinforcement engineering design. After calculating the traffic grade, the structural layer thickness of asphalt pavement and cement concrete pavement is designed respectively. And then I use software to check if the specification is met. According to the local hydrological and climatic conditions, the design of subgrade drainage facilities and drainage arrangement is worked out, and then the design of bridge and culvert is carried out according to whether there are rivers and old roads crossing. And along with the design process, I can prepare the calculation specification according to the design content.. Finally, I draw the drawings and tables related to the whole design.

The whole design is calculated and plotted by HintCAD 7.0 , CAD 2014 and HPDS2017. And the design is completed in strict accordance with the requirements of the graduation project.

Keywords:Freeway; Road design; Road subgrade and pavement; Bridge and culvert

目 录

1 绪论 1

1.1 中国公路发展概况 1

1.2 选题的意义 1

1.3 基本设计资料 1

1.3.1 地形地质条件和水文条件 1

1.3.2 气候条件 2

1.3.3 材料供应条件 2

1.4 设计主要内容 2

2 平面线形设计 3

2.1 道路等级论证 3

2.1.1 交通量换算 3

2.1.2 确定道路等级 4

2.2 平面线形设计标准 5

2.2.1 直线长度 5

2.2.2 圆曲线最小半径 5

2.2.3 缓和曲线的最小长度 6

2.2.4 超高和加宽 7

2.3 平面线形设计说明 7

2.3.1 相关技术指标 7

2.3.2 平面设计方案 8

2.3.3 平面线要素计算 9

3 纵断面设计 12

3.1 纵面线形设计标准 12

3.1.1 纵坡坡度 12

3.1.2 纵坡坡长 12

3.1.3 视距长度 13

3.2 竖曲线设计说明 13

3.2.1 相关技术指标 13

3.2.2 纵断面设计方案 13

3.2.3 计算竖曲线要素 17

3.3 方案比选 18

4 路基设计 19

4.1 相关要求和技术指标 19

4.2 路基横断面设计 19

4.2.1 典型横断面设计 19

4.2.2 路堤和路堑边坡坡度 20

4.2.3 路基宽度 20

4.2.4 超高和加宽 20

4.2.5 土石方量计算 21

5 路基加固（支挡）及防护工程设计 23

5.1 挡土墙设计 23

5.1.1 排水设计 23

5.1.2 变形缝设计 23

5.2 本次挡土墙设计 23

5.2.1 挡土墙位置选择 23

5.2.2 混凝土仰斜式路堤墙 23

5.3 防护工程设计 28

6 路面设计 29

6.1 近期交通量组成 29

6.2 路面结构设计 30

6.2.1 沥青路面结构设计 30

6.2.2 水泥混凝土路面结构设计 36

6.2.3 方案比选 42

7 路基排水工程设计 43

7.1路基地面排水设计 43

7.2路基地下排水处理 43

8 桥涵设计 44

8.1 技术标准 44

8.2 桥梁设计 44

8.3 涵洞设计 44

9结 论 45

参考文献 46

致 谢 47

1 绪论

1.1 中国公路发展概况

高速公路是我国现代交通业不可缺少的组成部分，对于我国的经济社会发展和提升人民生活质量等方面起着极其重要的作用。我国的高速公路事业发展了17年，高速公路里程实现了从无到有，从有到大的飞一般的突破。在这17年的发展历程中，我国的公路事业经历了风风雨雨，但是同时也促进了我国向社会主义现代化强国迈出了坚实的步伐。随着现代科技和技术理念的发展，我国高速公路的基础设施总体水平有了巨大的提升。随着各条高速公路的建成通车，省际之间与重要城市之间的商品运送速度持续加快，各个区域之间各项资源的流通速度不断加快，这一切都离不开我国高速公路的持续快速发展。高速公路的发展为国家带来的巨大的好处体现在方方面面，对于整个经济市场来说，企业竞争力不断提高，资源在更大空间上实现了有效配置。对于人民群众来说，高速公路的建成通车便利了他们的日常生活，并且在潜移默化的改变着他们的生活方式和生活观念，促进了国民经济和社会文化不断进步^[1]。

1.2 选题的意义

国家高速公路网18条东西横线之一的国道主干线G40是将华东、华中与西北地区连接起来的的重要通道。随着G40高速公路的建成通车，我国从西北各省市到沿海地区的通道已经形成。这一举措的落实对于加快实施全国干线公路网建设以及促进沿线及辐射区域经济社会发展均具有十分重要的意义。G40高速公路连接着多条南北走向的国家高速公路，辐射了包括华北、江淮、东南在内的一大片区域。G40高速公路沿线由东向西依次经过发达地区、较发达地区、欠发达地区，这一特征对于促进沿线地区之间的经济往来，加强沿线地区之间的经济互补，转变沿海地区产业结构、推动沿海产业向内地转移，进而带动内陆地区经济发展具有十分重要的现实意义。

1.3 基本设计资料

1.3.1 地形地质条件和水文条件

本次设计地区位于临汾运城新裂陷的西北部。计划修建的公路位于新裂陷中间的中西部。顺着路线沉积着厚度为400~800m的新生代松散堆积。

由于本区的地形、地貌及地质构造条件，可能产生的不良地质现象主要包括风沙路段、湿陷性黄土、黄土冲沟等。