目錄遼寧省某縣某三級公路（AB段）結(jié)構(gòu)計算設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 前言俗話說的好，要想富先修路。交通對于一個地區(qū)乃至一個國家都是屬于一個強(qiáng)基礎(chǔ)性和強(qiáng)戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)，在各國的國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。當(dāng)我得知我的課題內(nèi)容是設(shè)計一條三級公路的時候，我認(rèn)為這不光是對我大學(xué)四年專業(yè)知識的一個考察，也是緊跟國家大戰(zhàn)略的實施，是適應(yīng)新時代的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展常態(tài)的。本次課題交給我的任務(wù)是，設(shè)計一條位于遼寧省CT縣的三級公路，我嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計公路的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計工作，比如《公路路線設(shè)計規(guī)范》、《公路路基設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)行業(yè)規(guī)范。同時，我還考慮選取地區(qū)的自然環(huán)境、人文地理等多方面，以確保能夠設(shè)計出一條合理的三級公路。另外，在設(shè)計中，我充分利用了道路相關(guān)的設(shè)計軟件輔助我的設(shè)計工作。本次課題我一共分11個章節(jié)，分別為設(shè)計資料概述、線路的選定、道路的平面設(shè)計、道路的縱斷面設(shè)計、道路的橫斷面設(shè)計、道路的交通荷載、道路的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、道路的排水設(shè)計、軟件的使用等。其中在軟件的使用中，我介紹了我是用軟件設(shè)計的流程和部分流程的圖片，以供參考。1.設(shè)計資料的概述 1.1地形圖資料本次我設(shè)計的公路的地理位置是位于遼寧省的CT縣，老師交給我的任務(wù)是以A點為起點，B點為終點，設(shè)計一條三級公路。根據(jù)所給的地形圖不難發(fā)現(xiàn)，整體的地勢是北高南低，東高西底，中部地勢等高線較為稀疏，東部和西部的等高線較為密集，因此可以得出本次設(shè)計的三級公路的地形條件是山嶺重丘區(qū)。另外，本次設(shè)計采用的地形圖的基本信息為：比例尺為1：2000，采用的坐標(biāo)系是北京54坐標(biāo)系，高程采用了1985國家高程坐標(biāo)系，每兩條等高線的等高距為2m。圖1.1地形圖1.2地質(zhì)及地理資料1.2.1地質(zhì)條件一般填方路段的地質(zhì)剖面為：2m厚的第四紀(jì)人工素填土、3m厚的中粗砂、2m厚的角礫、作為基巖的中風(fēng)化石灰?guī)r。地下水高度：地面以下1.5m處。一般挖方路段的地質(zhì)剖面為：1m后的山皮土、6m厚的強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r、作為基巖的中風(fēng)化石灰?guī)r。1.2.2地理資料起點坐標(biāo)：A點X=533999.717m，Y=479656.479m，H=351.000m。終點坐標(biāo)：B點X=533351.378m，Y=481248.762m，H=400.000m。1.3氣候及水文資料遼寧省CT縣位于北半球，處于暖溫帶地區(qū)和東亞季風(fēng)帶。氣溫方面：年平均氣溫為10℃。每年最冷的月份為1月，其平均最低溫度為-6℃，每年最熱的月份為8月，其年平均最熱氣溫為24℃。降水方面：年平均降水量為600mm，每年的大部分降水都集中在夏季。風(fēng)速方面：夏季多為偏南風(fēng)，冬季多為偏北風(fēng)，年平均風(fēng)速為5m/s。日照時間：2500~2800h。凍土：最大凍土深度為0.9m。1.4交通量資料年平均日設(shè)計交通量為6000輛小客車（雙向兩車道）線路的選定2.線路的選定2.1選線的原則在公路設(shè)計中，選線工作占據(jù)著至關(guān)重要的地位。為了能夠設(shè)計出各方面都滿足行業(yè)規(guī)范要求和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)合理的道路，我們不光要根據(jù)所選擇的路線的走向和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，還要盡可能結(jié)合設(shè)計地區(qū)的實際地形、地物、地質(zhì)以及其他條件。因此我們應(yīng)該遵循的原則有以下幾點：（1）應(yīng)該根據(jù)所經(jīng)過地域的環(huán)境、地形、地質(zhì)和地物的特性與差異，對方案進(jìn)行由面到帶、由帶到線，由淺到深、由輪廓到具體，對各個方案進(jìn)行比較，擇優(yōu)選用；（2）盡可能將建設(shè)用地充分利用起來，做到不占用耕地等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地；（3）保護(hù)生態(tài)環(huán)境，并同當(dāng)?shù)刈匀痪坝^相協(xié)調(diào)；（4）如果設(shè)計的地區(qū)里國家文物保護(hù)單位，在設(shè)計路線的時候，做到盡可能避讓；（5）對于新建的三級公路，應(yīng)該考慮城鎮(zhèn)周圍的已經(jīng)存在路網(wǎng)布設(shè)，盡可能的做到避免穿越城鎮(zhèn)。2.2線路的比選為做出更加合理的路線方案，我做出了以下兩種方案，并對其進(jìn)行了方案比選，以確定最優(yōu)方案。2.2.1方案的介紹方案一由于本次設(shè)計是新建公路，通過觀察地形圖，在道路的前半段有一座較高的山體，故選擇繞過山體，在高度較低處爬坡穿過山體。圖2.1方案一的前段山體為減少道路長度，減少彎道設(shè)置，故在道路中段穿過城區(qū)。圖2.2方案一的道路中段 道路的后段，由于高程差距較大，故選擇等高線較為稀疏處布置道路。圖2.3方案一的道路后段圖2.4方案一的平面線形圖方案二較方案一比較，由于部分地區(qū)高程差距較大，故在中段選擇向北繞過城區(qū)，其他的較方案一比較變化不大。圖2.5方案二平面平面線形圖2.2.2方案的各個指標(biāo)的對比（1）縱斷面比較通過對比兩個方案的縱斷面圖，可以看出方案一的縱斷面圖的線形崎嶇不平，存在高程起伏較大，不利于縱斷面設(shè)計。圖2.6方案一縱斷面圖圖2.7方案二縱斷面圖（2）橫斷面比較從下列所示的橫斷面可以看出，我設(shè)計的方案一的高程起伏較大，無法緊貼地形設(shè)計縱斷面，則橫斷面都有較大的填方和挖方。圖2.8方案一的部分橫斷面圖圖2.9方案二的部分橫斷面圖方案一的總填方量為36036.575m3，總挖方量為45691.714m3。方案二的總填方量為27136.206m3，總挖方量為27964.736m3。（3）兩套方案的指標(biāo)表表2.1兩套方案的指標(biāo)表方案方案一方案二線路總長（m）2032.2262082.836平曲線長度（m）1231.8211059.577圓曲線最小半徑（m）100150緩和曲線最小長度（m）4540豎曲線長度（m）1699.8741912.378直線段長度（m）332.353170.605彎道數(shù)68坡段數(shù)89平均坡長（m）254.028231.426最大坡長（m）355.618490.389最小坡長（m）136.297122.078最大縱坡（m）6.1135.335最小縱坡（m）0.7100.53總填方量（m3）36036.57527136.206總挖方量（m3）45691.71427964.736綜上所述，由于方案一雖然彎道數(shù)少于方案一，但是縱斷面起伏過大，不利于縱斷面和橫斷面設(shè)計。因此最終決定選擇方案二。道路的平面設(shè)計3.道路的平面設(shè)計3.1道路的平面設(shè)計原則公路的線形是三維立體的線形。本次設(shè)計的道路為三級公路且設(shè)計時速為40m/s，在設(shè)計平面線形的時候，應(yīng)該在保證行駛安全的前提之下正確地運用規(guī)范中規(guī)定的平面線形的設(shè)計要求，合理地組合好各線形的特點，以做到充分發(fā)揮投資效益。在平面設(shè)計中，應(yīng)該滿足以下原則：（1）應(yīng)該保證線性的直、捷、連續(xù)以及均衡；（2）不論轉(zhuǎn)角的大小都應(yīng)該敷設(shè)曲線，并且盡可能的選擇半徑較大的圓曲線；（3）當(dāng)設(shè)計的平面線形中有兩條同向曲線，則應(yīng)該兩條同向的曲線應(yīng)該設(shè)有足夠長度的直線，不能用短直線連接；（4）當(dāng)設(shè)計的平面線形中存在兩條反向的曲線，在兩條反向的曲線之間夾有直線的時候，該直線段應(yīng)該不小于最小直線長度；（5）在設(shè)置曲線線性的時候應(yīng)該特別注意道路技術(shù)指標(biāo)的均衡性和連續(xù)性；（6）盡可能地避免設(shè)計帶有連續(xù)急轉(zhuǎn)彎的線形。（7）盡可能與所處地區(qū)的自然景觀、地形條件相適應(yīng)。3.2道路平面設(shè)計的一般規(guī)定直線：（1）直線的最大長度：不宜過長； （2）直線的最小長度：同向圓曲線間6V（V以km/h計），反向圓曲線間2V。則本次設(shè)計應(yīng)該滿足同向曲線間直線段長度至少240m，反向曲線間直線段至少80m。圓曲線：（1）最大半徑：10000m; （2）最小半徑：如下圖所示。圖3.1圓曲線最小半徑則本次設(shè)計應(yīng)滿足圓曲線最小半徑一般值為100m，極限值為65m。 平曲線：最小長度：如下圖所示。圖3.2平曲線最小半徑則本次設(shè)計應(yīng)滿足的平曲線最小長度一般值為200m，極限值為70m。3.3本次設(shè)計采用的平面線形示意圖（即緩和曲線示意圖）圖3.3緩和曲線示意圖3.4交點要素表表3.1交點要素表交點號交點坐標(biāo)交點樁號轉(zhuǎn)角值（°）曲線要素值計算方位角（°）X（N）Y（E）曲線半徑（m）緩和曲線長度（m）QD533999.717479656.479K0+000198.916114.69062.47894.103143.089126.63583.978124.577156.133JD1533789.596479584.474K0+222.11684.226150290.503JD2533626.675479938.855K0+559.13352.212190258.141JD3533801.712480274.780K0+923.44831.625220186.430JD4533788.436480459.871K1+105.43048.987150168.246JD5533656.852480558.495K1+261.18916.454235117.485JD6533532.824480725.495K1+468.46142.658150176.678JD7533566.913481048.615K1+787.10040.599200211.718JD8533463.001481199.375K1+963.27531.557150132.615ZD533351.378481248.762K2+082.8363.5平面線形的規(guī)范檢查結(jié)果3.6道路的加寬計算JD1222.1182150.0000.600150.50370.00070.00050.35441.0003.500=3.5001.000120.35441.0004.100=3.5001.000270.85721.0004.100=3.5001.000340.85721.0003.500=3.5001.000JD2559.134190.0000.60088.14185.00085.000422.82381.0003.500=3.5001.000507.82381.0004.100=3.5001.000595.96531.0004.100=3.5001.000680.96531.0003.500=3.5001.000JD3923.4487220.0000.40056.43065.00065.000828.44061.0003.500=3.5001.000893.44061.0003.500=3.9001.000949.8711.0003.500=3.9001.0001014.8711.0003.500=3.5001.000JD41105.4298150.0000.60088.24640.00040.0001016.90171.0003.500=3.5001.0001056.90171.0003.500=4.1001.0001145.14791.0003.500=4.1001.0001185.14791.0003.500=3.5001.000JD51261.1886235.0000.40017.48550.00050.0001202.15751.0003.500=3.5001.0001252.15751.0003.900=3.5001.0001269.64271.0003.900=3.5001.0001319.64271.0003.500=3.5001.000JD61468.4615150.0000.60046.67865.00065.0001376.98421.0003.500=3.5001.0001441.98421.0004.100=3.5001.0001488.66241.0004.100=3.5001.0001553.66241.0003.500=3.5001.000JD71787.1001200.0000.40071.71870.00070.0001677.77731.0003.500=3.5001.0001747.77731.0003.500=3.9001.0001819.49571.0003.500=3.9001.0001889.49571.0003.500=3.5001.000JD81963.2747150.0000.60032.61550.00050.0001895.71741.0003.500=3.5001.0001945.71741.0003.500=4.1001.0001978.33221.0003.500=4.1001.0002028.33221.0003.500=3.5001.0003.7道路的超高計算JD1050.3544-1.500-1.500=-1.500-1.50072.4597-1.500-1.500=1.500-1.500120.3544-1.500-8.000=8.000-1.500270.8572-1.500-8.000=8.000-1.500318.752-1.500-1.500=1.500-1.500340.8572-1.500-1.500=-1.500-1.500JD20422.8238-1.500-1.500=-1.500-1.500449.666-1.500-1.500=1.500-1.500507.8238-1.500-8.000=8.000-1.500595.9653-1.500-8.000=8.000-1.500654.1232-1.500-1.500=1.500-1.500680.9653-1.500-1.500=-1.500-1.500JD30828.4406-1.500-1.500=-1.500-1.500848.9669-1.5001.500=-1.500-1.500893.4406-1.5008.000=-8.000-1.500949.871-1.5008.000=-8.000-1.500994.3447-1.5001.500=-1.500-1.5001014.871-1.500-1.500=-1.500-1.500JD401016.9017-1.500-1.500=-1.500-1.5001029.5333-1.5001.500=-1.500-1.5001056.9017-1.5008.000=-8.000-1.5001145.1479-1.5008.000=-8.000-1.5001172.5163-1.5001.500=-1.500-1.5001185.1479-1.500-1.500=-1.500-1.500JD501202.1575-1.500-1.500=-1.500-1.5001217.947-1.500-1.500=1.500-1.5001252.1575-1.500-8.000=8.000-1.5001269.6427-1.500-8.000=8.000-1.5001303.8533-1.500-1.500=1.500-1.5001319.6427-1.500-1.500=-1.500-1.500JD601376.9842-1.500-1.500=-1.500-1.5001397.5106-1.500-1.500=1.500-1.5001441.9842-1.500-8.000=8.000-1.5001488.6624-1.500-8.000=8.000-1.5001533.1361-1.500-1.500=1.500-1.5001553.6624-1.500-1.500=-1.500-1.500JD701677.7773-1.500-1.500=-1.500-1.5001699.8826-1.5001.500=-1.500-1.5001747.7773-1.5008.000=-8.000-1.5001819.4957-1.5008.000=-8.000-1.5001867.3904-1.5001.500=-1.500-1.5001889.4957-1.500-1.500=-1.500-1.500JD801895.7174-1.500-1.500=-1.500-1.5001911.5069-1.5001.500=-1.500-1.5001945.7174-1.5008.000=-8.000-1.5001978.3322-1.5008.000=-8.000-1.5002012.5427-1.5001.500=-1.500-1.5002028.3322-1.500-1.500=-1.500-1.5003.8道路超高圖計算50.3544-1.500-1.5000.000-0.052-0.05272.4597-1.5001.5000.000-0.0550.052120.3544-8.0008.0000.000-0.3280.280270.8572-8.0008.0000.000-0.3280.280318.752-1.5001.5000.000-0.0550.052340.8572-1.500-1.5000.000-0.052-0.052422.8238-1.500-1.5000.000-0.052-0.052449.666-1.5001.5000.000-0.0550.052507.8238-8.0008.0000.000-0.3280.280595.9653-8.0008.0000.000-0.3280.280654.1232-1.5001.5000.000-0.0550.052680.9653-1.500-1.5000.000-0.052-0.052828.4406-1.500-1.5000.000-0.052-0.052848.96691.500-1.5000.0000.052-0.054893.44068.000-8.0000.0000.280-0.312949.8718.000-8.0000.0000.280-0.312994.34471.500-1.5000.0000.052-0.0541014.871-1.500-1.5000.000-0.052-0.0521016.9017-1.500-1.5000.000-0.052-0.0521029.53331.500-1.5000.0000.052-0.0551056.90178.000-8.0000.0000.280-0.3281145.14798.000-8.0000.0000.280-0.3281172.51631.500-1.5000.0000.052-0.0551185.1479-1.500-1.5000.000-0.052-0.0521202.1575-1.500-1.5000.000-0.052-0.0521217.947-1.5001.5000.000-0.0540.0521252.1575-8.0008.0000.000-0.3120.2801269.6427-8.0008.0000.000-0.3120.2801303.8533-1.5001.5000.000-0.0540.0521319.6427-1.500-1.5000.000-0.052-0.0521376.9842-1.500-1.5000.000-0.052-0.0521397.5106-1.5001.5000.000-0.0550.0521441.9842-8.0008.0000.000-0.3280.2801488.6624-8.0008.0000.000-0.3280.2801533.1361-1.5001.5000.000-0.0550.0521553.6624-1.500-1.5000.000-0.052-0.0521677.7773-1.500-1.5000.000-0.052-0.0521699.88261.500-1.5000.0000.052-0.0541747.77738.000-8.0000.0000.280-0.3121819.49578.000-8.0000.0000.280-0.3121867.39041.500-1.5000.0000.052-0.0541889.4957-1.500-1.5000.000-0.052-0.0521895.7174-1.500-1.5000.000-0.052-0.0521911.50691.500-1.5000.0000.052-0.0551945.71748.000-8.0000.0000.280-0.3281978.33228.000-8.0000.0000.280-0.3282012.54271.500-1.5000.0000.052-0.0552028.3322-1.500-1.5000.000-0.052-0.0523.9道路的平曲線驗算取第七段曲線，半徑R=200m，交點的樁號為K1+787.100，轉(zhuǎn)角為40.59933°，設(shè)計時速V=40km/h。經(jīng)查緩和曲線長度為70m，且符合規(guī)范≥35m。3.9.1曲線要素的驗算pq=TLEJ3.9.2主點樁號的驗算直緩點：ZH=JD?緩圓點：HY=ZH+圓緩點：YH=HY+緩直點：HZ=YH+曲中點：QZ=HZ?交點：JD=QZ+Jh圖3.4JD7平曲線圖經(jīng)查JD7所屬平曲線各主點樁號計算準(zhǔn)確無誤。道路的縱斷面設(shè)計4.道路的縱斷面設(shè)計4.1道路的縱斷面設(shè)計原則為了保證行駛車輛在行駛的時候安全、迅速、經(jīng)濟(jì)以及乘客的舒適，應(yīng)該在設(shè)計縱斷面的時候，考慮汽車的動力特性、道路的等級等因素。因此，縱曲線設(shè)計應(yīng)該滿足以下幾個原則：（1）縱坡設(shè)計必須滿足《公路路線設(shè)計規(guī)范(JTGD20-2017)》的相關(guān)規(guī)定；（2）縱坡設(shè)計應(yīng)該保證一定的平順性，坡度起伏不宜過大，應(yīng)該保證行車視覺的連續(xù)性，盡可能的避免采用極限縱坡值；3）在縱坡設(shè)計的時候，應(yīng)該從充分考慮到所修道路周邊的水文地質(zhì)條件和公共設(shè)施：（4）保證車輛在行駛時的穩(wěn)定性和流暢性；（5）縱坡設(shè)計應(yīng)該盡可能的減少土石方和其他工程的數(shù)量，考慮填挖量的平衡，做到挖方就近作為填方，達(dá)到保證降低工程造價和節(jié)省工程用地的目的。4.2規(guī)范中關(guān)于縱斷面設(shè)計的規(guī)定縱坡：（1）最大縱坡：規(guī)范中關(guān)于最大縱坡的規(guī)定，如下圖所示。圖4.1最大縱坡由上圖可知，由于設(shè)計時速為40km/h，則采用的最大縱坡7%。（2）最小縱坡：為了防止積水滲入路基影響公路的穩(wěn)定性，各級公路的縱坡不宜小于0.3%。坡長：（1）最小坡長：規(guī)范中關(guān)于最小坡長的規(guī)定，如下圖所示。圖4.2最小坡長由上圖所示，由于設(shè)計時速為40km/h，則采用的最小坡長120m。（2）最大坡長：規(guī)范中關(guān)于最大坡長的規(guī)定，如下圖所示。圖4.3最大坡長由上圖所示，由于設(shè)計時速為40km/h，縱坡最大坡度為7%，則最大坡長500m。4.3豎曲線表表4.1豎曲線表序號樁號標(biāo)高（m）豎曲線縱坡（%）變坡點間距（m）凸曲線半徑R（m）凹曲線半徑R（m）+-1K0+000351.4121.930129.4122K0+129.412353.91060534.5111.570225.0283K0+354.440357.4445588.4565.730190.2074K0+544.647368.3435051.0032.796221.5625K0+766.209374.53713015.2510.530397.1356K1+163.344376.64010211.4315.335379.7137K1+543.057396.8995885.1650.764258.7628K1+801.819398.8754970.4943.233131.3319K1+933.150403.1212361.2932.591149.68610K2+082.836399.2434.4縱斷面圖圖4.4縱斷面圖4.5縱斷面的技術(shù)指標(biāo)4.6縱斷面的規(guī)范檢查結(jié)果4.7豎曲線的驗算選取本次設(shè)計公路的第三段豎曲線，變坡點樁號為K0+354.440，高程為357.444m，i2=1.57%，i34.7.1驗算豎曲線要素ω=i曲線長：L=Rω=5588.456×0.0416=232.480m切線長：T=外距：E=T4.7.2驗算豎曲線的起點樁號和終點樁號起點的樁號：QD終點的樁號：ZD4.7.3驗算豎曲線上各樁號的設(shè)計高程（1）取豎曲線的起終點樁號進(jìn)行設(shè)計高程的驗算起點高程：357.444+116.240×0.0157=359.269m終點高程：357.444+116.240×0.0573=364.104m（2）取豎曲線上的整數(shù)樁號點進(jìn)行設(shè)計高程的驗算1）樁號K0+300.000處，因為該點樁號大于QDK0+238.200，但小于變坡點K0+354.440的樁號，則該點位于豎曲線的上半支曲線內(nèi)，故用QD計算豎曲線的縱距。橫距：x縱距：y切線高程=357.444+設(shè)計高程=切線高程+y=358.414+0.342=358.756m2）樁號K0+400.000處，因為該點樁號小于ZDK0+470.680，但大于變坡點K0+354.440的樁號，則該點位于豎曲線的下半支曲線內(nèi)，故用ZD計算豎曲線的縱距。橫距：x縱距：y切線高程=357.444+設(shè)計高程=切線高程+y=361.494+0.447=361.941m道路的橫斷面設(shè)計5.道路的橫斷面設(shè)計5.1道路的橫斷面設(shè)計原則道路的橫斷面，指的是道路中線上各個點的法向切面，可分為設(shè)計線和地面線兩個部分。道路的橫斷面設(shè)計主要是設(shè)計各組成部分的寬度、橫向坡度等與行車直接相關(guān)的部分。在設(shè)計道路的橫斷面時，應(yīng)該滿足以下幾個原則：（1）最大限度地降低路堤的高度；（2）盡可能的減少對周圍生態(tài)環(huán)境的影響，讓公路與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。5.2規(guī)范中關(guān)于橫斷面設(shè)計的規(guī)定（1）車道寬度圖5.1車道寬度則本次設(shè)計采用的車道寬度為3.5m。（2）路肩圖5.2右側(cè)路肩寬度則本次設(shè)計的路肩應(yīng)該采用0.75m寬，但由于本次設(shè)計的地形屬于山嶺重丘區(qū)，部分彎道急且短，為保證行車安全，本次設(shè)計的路肩采用1m寬。5.3本次設(shè)計的橫斷面幾何尺寸本次設(shè)計的橫斷面有行車道、路肩和邊溝組成。具體參數(shù)如下表示：行車道寬：3.5×2=7m右側(cè)路肩寬度：1m邊坡參數(shù)：填方坡：1:1 挖方坡：1:1.5邊溝參數(shù)：矩形邊溝：0.8m×0.8m5.4路基的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖5.5路基土石方數(shù)量的計算及調(diào)配5.5.1調(diào)配目的路基的土石方調(diào)配，是確定填方用土的來源和挖方棄土的去向的過程。其目的就是為了做到避免在施工過程中造成不必要的浪費，做到填方圖能有地方區(qū)，棄方土能等到充分利用，最好的結(jié)果是能夠內(nèi)部調(diào)運，以達(dá)到減少工程造價的目的5.5.2調(diào)配原則（1）調(diào)配時應(yīng)該考慮橋涵的位置對工程施工運輸?shù)挠绊?，如果存在大溝，不考慮跨越調(diào)運。（2）調(diào)配時盡可能地減少和避免上坡運土，以保證在施工過程的方便性和可能性。（3）調(diào)配時在選用運輸方式的時候，應(yīng)該根據(jù)地形的情況和施工的條件，再來確定合理的經(jīng)濟(jì)運距，然后確定路基土是內(nèi)部調(diào)運還是外部借用，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在一個合理的范圍內(nèi)的規(guī)定。（4）調(diào)配時應(yīng)該綜合考慮丟棄的土如何解決，以及借用來的土地放在那里和占用哪一塊土地的的問題。5.5.3調(diào)配方法采用的調(diào)配方法是土石方計算表調(diào)配。因為這個方法可以直接在土石方表上進(jìn)行調(diào)配，不需要繪制累計曲線圖與調(diào)配圖。5.5.4土石方總量計算表表5.1土石方計算表樁號填方面積(平方米)挖方面積(平方米)填方量(立方米)挖方量(立方米)K0+0000.0314.618249.285131.081509.9410.6253.530.22150.35410.0030.625226.06213.82972.4610.450.626409.98317.40610019.3240.638214.7776.618110.35422.1630.641219.2636.527120.35421.690.665350.592255.7711501.96216.5945.9062431.351195.6060.05190.0340.178413.6742000.0398.2560.7532982.889250021.059334.73233.437270.85732.0981.325樁號填方面積(平方米)挖方面積(平方米)填方量(立方米)挖方量(立方米)270.85732.0981.325357.09313.89280.85739.3211.452582.58526.81130021.5461.349202.013157.392318.752015.4380.125499.618340.8570.01129.7660.052234.732350021.581418.405555.98640016.7360.659587.82422.87422.82434.7731.345716.57235.021449.66618.6191.2646.1860.42245018.4211.264498.26171.64497.8242.4161.7325.0633.9445002.2381.89217.57514.51507.8242.2551.81747.989947.2325500.02143.1010.0481.095551.8950.02142.4881.961242.508595.9650.06813.90.4952.0556000.17511.9022.12464.824605.9650.5379.83351.763230.3586501.8140.6297.9592.122654.1232.0470.471.6275.366樁號填方面積(平方米)挖方面積(平方米)填方量(立方米)挖方量(立方米)654.1232.0470.471.6275.366680.9653.29031.81835.9897000.0533.7811.344533.0347500.00117.540.017810.09800014.8640349.213828.44109.6931.339131.238848.9670.133.0940.1493.148500.1582.9864.23288.532883.4410.0952.3090.69625.881893.4410.0442.8670.23620.0249000.0283.2391.31261.622921.6560.0932.452267.52152.827949.87118.871.2932.440.16795018.9591.291223.98912.646959.87126.4241.271876.01443.879994.34524.3981.274125.7577.199K1+00020.0791.272178.1416.85814.8713.8790.9956.7692.48716.9022.7861.45418.11754.10329.5330.0827.1130.716161.727樁號填方面積(平方米)挖方面積(平方米)填方量(立方米)挖方量(立方米)29.5330.0827.1130.716161.72746.902011.51034.85650010.9920.02264.08856.9020.0067.578382.607191.9310017.7491.32818.5661.362101.02518.4781.331663.73257.534145.14856.9351.278275.9486.19215056.8111.274286.9826.591155.14854.6821.286870.16422.435172.51645.5211.297537.53816.416185.14839.5861.302595.81619.38720040.6481.30988.4672.823202.15841.3421.308596.82220.764217.94734.2581.323685.96832.207242.15822.4081.338165.43810.29625019.7851.28841.8892.766252.15819.0381.276224.24911.142260.932.2661.274367.3211.08269.64351.761.261581.64812.708279.64364.5691.281樁號填方面積(平方米)挖方面積(平方米)填方量(立方米)挖方量(立方米)279.64364.5691.2811476.69126.06530080.511.28316.2634.932303.85383.6551.281347.91620.214319.64387.0761.2811832.33139.07835033.6431.294599.46634.733376.98410.7881.28242.62819.592397.51112.8520.62832.3952.4240013.1791.316507.58842.409431.98418.5621.336197.06713.115441.98420.8521.287168.99210.31545021.3121.286272.78119.651465.32314.2921.279178.50232.987488.6621.0041.5485.02177.826498.662014.017019.998500015.8760.105940.827533.1360.00640.910.106731.7655500.00645.8740.022168.567553.6620.00646.18938.9291159.3386001.6743.85653.336129.47665024.4591.329543.66627.303樁號填方面積(平方米)挖方面積(平方米)填方量(立方米)挖方量(立方米)65024.4591.329543.66627.303677.77714.6860.637301.1913.773699.88312.5640.611.470.07170012.5720.61811.96136.248737.77730.4151.309332.25613.121747.77736.0371.31580.9942.91675036.8331.3091112.60744.767783.63729.3211.353431.41822.28480023.411.371379.6426.834819.49615.5351.382144.58613.252829.49613.3821.268239.68819.0668509.9980.591102.13332.889867.391.7483.19119.324256.593889.496020.0240133.212895.717022.8030101.272900024.4870.221321.813911.5070.03831.4460.465694.303935.717025.9110202.373945.717014.564053.623950010.4760165.562樁號填方面積(平方米)挖方面積(平方米)填方量(立方米)挖方量(立方米)950010.4760165.562962.025017.060.054397.485978.3320.00731.690.175367.292988.3320.02941.7680.748544.2K2+0000.151.5130.643871.59612.5430.00387.4650.0221810.34928.3320141.85302729.36500110.0728.261879.43882.8360.5034.402合計27136.20627964.736道路的交通荷載6.道路的交通荷載6.1工程概況遼寧省CT縣某三級公路，設(shè)計時速為40km/h，設(shè)計使用年限為10年，設(shè)計年限內(nèi)交通量的年平均增長率為7%。公路所在地區(qū)的自然區(qū)劃為Ⅱ2a區(qū)，瀝青路面的氣候分區(qū)屬于2-2區(qū)，年平均日交通設(shè)計量為6000輛。6.2交通荷載6.2.1路面設(shè)計的使用年限根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG-D50-2017）中的表3.0.2，本次設(shè)計的三級公路使用年限為10年。圖6.1路面結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限6.2.2交通量及交通荷載等級兩軸6輪以上車輛的雙向初期年平均日交通量AADTT=6000輛。根據(jù)任務(wù)書資料中可得年限內(nèi)的交通量年增長率為7%。由于本次設(shè)計無實測數(shù)據(jù)，則方向系數(shù)DDF=0.55（據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG-D50-2017）中的附錄A.2.4）。由于本次設(shè)計為新建三級公路，取水平三，又因為單向車道數(shù)為1，則車道系數(shù)LDF=1。圖6.2車道系數(shù)根據(jù)設(shè)計車道的年平均貨車交通量的計算公式可以得出本次設(shè)計的年平均貨車交通量為：Q1因此根據(jù)設(shè)計年限內(nèi)設(shè)計車道的累計交通量的公式可以得出累計交通量為：Q=則本次設(shè)計的公路路段的設(shè)計交通荷載等級為重等。圖6.3設(shè)計交通荷載等級6.2.3軸載的當(dāng)量換算（1）交通參數(shù)1）車輛類型分布系數(shù)本次設(shè)計公路段TTC分類為TTC2，可知本次設(shè)計公路各類車輛類型分布系數(shù)分別為：2類車為22%、3類車為23.3%、4類車為2.7%、5類車為0%、6類車為8.3%、7類車為7.5%、8類車為17.1%、9類車為8.5%、10類車為10.6%、11類車為0%；非滿載車的比例分別為：2類車為85%、3類車為90%、4類車為65%、5類車為75%、6類車為55%、7類車為70%、8類車為45%、9類車為60%、10類車為55%、11類車為65%；滿載車的比例分別為：2類車為15%、3類車為10%、4類車為35%、5類車為25%、6類車為45%、7類車為30%、8類車為55%、9類車為40%、10類車為45%、11類車為35%2）車輛當(dāng)量設(shè)計軸載的換算采用水平三，各類車非滿載車和滿載車的當(dāng)量軸載換算系數(shù)。在計算瀝青混合料層層底拉應(yīng)變和瀝青混合料層永久變形量時，車輛當(dāng)量設(shè)計軸載換算系數(shù)分別?。?）非滿載車：2類車取為0.8、3類車取為0.4、4類車取為0.7、5類車取為0.6、6類車取為1.3、7類車取為1.4、8類車取為1.4、9類車取為1.5、10類車取為2.4、11類車取為1.5；2）2類車取為2.8、3類車取為4.1、4類車取為4.2、5類車取為6.3、6類車取為7.9、7類車取為6.0、8類車取為6.7、9類車取為5.1、10類車取為7.0、11類車取為12.1。在計算無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層層底拉應(yīng)力時，車輛當(dāng)量設(shè)計軸載換算系數(shù)分別?。?）非滿載車：2類車取為0.5、3類車取為1.3、4類車取為0.3、5類車取為0.6、6類車取為10.2、7類車取為7.8、8類車取為16.4、9類車取為0.7、10類車取為37.8、11類車取為2.5；2）2類車取為35.5、3類車取為314.2、4類車取為137.6、5類車取為72.9、6類車取為1505.7、7類車取為553.0、8類車取為713.5、9類車取為204.3、10類車取為426.8、11類車取為985.4。在路基頂面豎向壓應(yīng)變時，車輛當(dāng)量設(shè)計軸載換算系數(shù)分別取：1）非滿載車：2類車取為0.6、3類車取為0.4、4類車取為0.9、5類車取為0.7、6類車取為1.6、7類車取為1.9、8類車取為1.8、9類車取為2.8、10類車取為3.7、11類車取為1.6；2）2類車取為2.9、3類車取為5.6、4類車取為8.8、5類車取為12.4、6類車取為17.1、7類車取為11.7、8類車取為12.5、9類車取為12.5、10類車取為13.3、11類車取為20.8。（2）當(dāng)量設(shè)計軸載累計作用次數(shù)根據(jù)前面確定的車輛當(dāng)量設(shè)計軸載換算系數(shù)，再結(jié)合交通量的調(diào)查數(shù)據(jù)，則根據(jù)N1=AADTT×DDF×LDF×m=21）瀝青混合料永久變形的當(dāng)量設(shè)計軸載累計作用次數(shù)根據(jù)上面給的公式計算可得的N1分別為：2類798.60次、3類538.23次、4類171.52次、5類0次、6類1169.55次、7類688.05次、8類2333.38次、9類824.67次、10類1563.61次、11根據(jù)初始年設(shè)計車道日平均當(dāng)量軸次N1、設(shè)計使用年限等，可知以瀝青混合料層永久變形量為設(shè)計指標(biāo)時，當(dāng)量設(shè)計軸載累計作用次數(shù)Ne32）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類層底拉應(yīng)力根據(jù)上面給的公式計算可得的N1分別為：2類417.45次、3類2505.85次、4類430.84次、5類0次、6類18712.16次、7類4241.16次、8類225601.00次、9類2304.03次、10類7445.49次、11根據(jù)初始年設(shè)計車道日平均當(dāng)量軸次N1、設(shè)計使用年限等，可知以無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時，當(dāng)量設(shè)計軸載累計作用次數(shù)Ne23）路基頂面容許壓應(yīng)變根據(jù)上面給的公式計算可得的N1分別為：2類686.07次、3類707.39次、4類326.55次、5類0次、6類2348.69次、7類1197.90次、8類4336.65次、9類1873.74次、10類2805.40次、11根據(jù)初始年設(shè)計車道日平均當(dāng)量軸次N1、設(shè)計使用年限等，可知以路基頂面容許壓應(yīng)變?yōu)樵O(shè)計指標(biāo)時，當(dāng)量設(shè)計軸載累計作用次數(shù)Ne4道路的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計7.道路的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計7.1初擬路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案根據(jù)本項目的設(shè)計交通荷載等級為重等，故參照《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG-D50-2017）附錄C選取無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層、底基層（同為無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類）和瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度，擬定路面結(jié)構(gòu)方案如下表所示。表7.1初擬路面結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)層材料厚度（mm）面層AC13（SBS改性瀝青）40AC20（90號道路石油瀝青）60AC25（90號道路石油瀝青）100基層石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石400底基層石灰土2007.2路基和結(jié)構(gòu)層材料參數(shù)7.2.1路基頂面的回彈模量地下毛細(xì)水上升高度取3m，路基為低液限黏土，γ=18kN/m3則Za由規(guī)范可得，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下低液限黏土的回彈模量MR的范圍是50~85MPa，則取MR=70MPa；又因為本次設(shè)計的地區(qū)的自然區(qū)劃為Ⅱ2a區(qū)，則該地區(qū)的TMI值的范圍為-1.2~-10.6，取TMI=-6；干燥類路基回彈模量適度調(diào)整系數(shù)范圍為0.61~1.31，則取KS=1.0，干濕循環(huán)或者凍融循環(huán)條件下的路基土模量折減系數(shù)Kη取0.8.綜上所述，新建公路路基回彈模量設(shè)計值E07.2.2基層和底基層彎拉強(qiáng)度及彈性模量在進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗算時，無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料的彈性模量應(yīng)當(dāng)要乘以結(jié)構(gòu)層模量調(diào)整系數(shù)0.5。如下表所示。表7.2基層與底基層材料彎拉強(qiáng)度和彈性模量表（考慮調(diào)整系數(shù)）材料彎拉強(qiáng)度（MPa）抗壓回彈模量（MPa）石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石（8：17；75）1.08000石灰土（12：88）0.520007.2.3瀝青面層模量瀝青混合料動態(tài)壓縮模量根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG-D50-2017）選用，在試驗的溫度為20℃，加載頻率為10Hz的條件下，則我的選用的瀝青混合料的動態(tài)壓縮模量分別為：AC13（SBS改性瀝青）取12000MPa、AC20（90號道路石油瀝青）取10000MPa、AC25（90號道路石油瀝青）取10000MPa。7.2.4泊松比所用的各類材料的泊松比根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG-D50-2017）選用，分別為：路基土取0.4、石灰土取0.35、石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石取0.25、AC13（SBS改性瀝青）取0.25、AC20（90號道路石油瀝青）取0.25、AC25（90號道路石油瀝青）取0.25。7.3路面結(jié)構(gòu)驗算當(dāng)量瀝青面層厚度為ha當(dāng)量基層厚度為hb當(dāng)量瀝青面層模量為E1Ea當(dāng)量基層模量為Eb面層與基層當(dāng)量厚度之比為λh面層與基層當(dāng)量模量之比為λE無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂溫度調(diào)整系數(shù)：AABB計算得到：K計算瀝青混合料永久變形量時，瀝青混合料層的等效溫度計算：Tpef7.3.1無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂驗算（1）石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石的疲勞開裂驗算根據(jù)CT縣地區(qū)的氣候資料，本次設(shè)計地區(qū)凍結(jié)指數(shù)為1661℃/d，內(nèi)插法求得季節(jié)性凍土地區(qū)ka石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石的彎拉強(qiáng)度Rs現(xiàn)場修正系數(shù)kc疲勞試驗回歸參數(shù)a=13.24，b=12.52；目標(biāo)可靠指標(biāo)β=0.84；根據(jù)路面路基結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件WinJULEA的計算結(jié)果，石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石層層底拉應(yīng)力σtNf2計算得Nf2（2）石灰土底基層疲勞開裂驗算石灰土的彎拉強(qiáng)度Rs根據(jù)軟件計算的結(jié)果，石灰土層層底拉應(yīng)力σt現(xiàn)場修正系數(shù)kc其他參數(shù)參考（1）Nf2計算得Nf27.3.2瀝青混合料層永久變形驗算對瀝青混合料進(jìn)行分層，分層結(jié)果如下：表面層為40mm的AC13，分為10mm+15mm+15mm，共計3層；中間層為60mm的AC20，分為20mm+20mm+20mm，共計3層；下面層100mm的AC25，共計1層。瀝青混合料各分層永久變形量：R當(dāng)試驗溫度為60℃，壓強(qiáng)為0.7MPa，加載次數(shù)為2520次時，瀝青混合料車轍試驗的永久變形量R0如下表所示。表7.5瀝青混合料車轍試驗永久變形量R0（mm）材料車轍試驗永久變形量R0AC132.5AC204.0AC255.0基準(zhǔn)等效溫度Tξ=16.9℃，瀝青混合層厚度ha根據(jù)公式kRidd車轍試件的厚度h0=50mm，據(jù)分層和zi的取值規(guī)則，深度取值為15mm、17.5mm、32.5mm、50mm、70mm、90mm，則k表7.6各分層的修正系數(shù)kRikR1kR2kR3kR4kR5kR64.034.757.117.286.124.65有WinJULEA計算設(shè)計荷載作用下各分層頂部的豎向壓應(yīng)力的結(jié)果如下表所示。表7.7不同分層頂部壓應(yīng)力計算結(jié)果（MPa）P1P2P3P4P5P60.760.650.490.330.230.16則瀝青混合料各分層的永久變形量計算結(jié)果如下表所示。表7.8瀝青混合料各分層的永久變形量Rai（mm）Ra1Ra2Ra3Ra4Ra5Ra60.841.121.011.080.4750.188則瀝青混合料層永久變形量為Ra=i=1瀝青混合料動穩(wěn)定度：DS=9365道路石油瀝青AC13的動穩(wěn)定度：DS=9365×道路石油瀝青AC20的動穩(wěn)定度：DS=9365×道路石油瀝青AC25的動穩(wěn)定度：DS=9365×7.3.3路基頂面豎向壓應(yīng)變驗算有計算軟件WinJULEA計算所得，路基頂面豎向壓應(yīng)變?yōu)?4.391×10則容許豎向壓應(yīng)變：εz溫度調(diào)整系數(shù)kT3：AABB則kε則路基頂面豎向壓應(yīng)變44.391<236.86，因此路基頂面豎向壓應(yīng)變滿足設(shè)計要求。7.3.4瀝青路面低溫開裂指數(shù)驗算本次設(shè)計的地區(qū)是季節(jié)性凍土地區(qū)，則需要驗算瀝青面層低溫開裂指數(shù)。低溫設(shè)計溫度：可知CT縣最低年均氣溫為?6℃，故低溫設(shè)計溫度取為-6℃。路基類型參數(shù)：路基的填土為中液限黏土，路基類型參數(shù)取2。路面表面層90號道路石油瀝青，在3.1℃條件下180s時彎曲梁的流變試驗的勁度模量St=140MPa，因此瀝青面層低溫開裂指數(shù)為CI=1.95×10由此可得瀝青路面低溫開裂指數(shù)滿足規(guī)范中要求的結(jié)果。7.4路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的最終方案根據(jù)對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂、瀝青混合料層永久變形、路基頂面豎向壓應(yīng)變以及瀝青路面低溫開裂指數(shù)的驗算，均滿足相關(guān)規(guī)范的要求，因此確定最終的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，具體數(shù)值如下表所示。表7.9終選路面結(jié)構(gòu)方案結(jié)構(gòu)層材料厚度（mm）模量（MPa）泊松比面層AC13（SBS改性瀝青）40120000.25AC20（90號道路石油瀝青）60100000.25AC25（90號道路石油瀝青）100100000.25基層石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石40080000.25底基層石灰土20020000.35土基5300.40道路的排水設(shè)計8.道路的排水設(shè)計8.1設(shè)計排水的原因本次設(shè)計的地區(qū)屬于山嶺重丘區(qū)，如遇雨雪等降水天氣的時候，道路路面會出現(xiàn)積水的情