G42高速江苏段(沪蓉高速江苏段)设计说明

G42高速江苏段（沪蓉高速江苏段）设计说明
一、工程概述
1.1工程概况
本次设计的路段是G42高速江苏段（沪蓉高速江苏段），G42是中国沪蓉高速公路的编号。

沪蓉高速公路东起上海，西达成都。

自东向西途经上海、江苏、安徽、湖北、重庆、四川6省20市。

横贯中国东西，全长1966公里。

沪蓉高速公路是国家规划的“五纵七横”国道主干线公路网的重要组成部分。

江苏路段包括苏州、无锡、常州、镇江、南京路段。

本设计主要以南京路段为例。

设计内容包括：道路的平、纵、横断面设计；道路的路基设计。

1.2设计遵循的标准、规范、规程
1、《城市道路工程设计规范》（CJJ 37-2012）
2、《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2012）
3、《城市道路交叉口设计规程》（CJJ 152-2010）
4、《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）
5、《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F30-2003）
6、《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034-2000)
7、《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）
8、《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）
9、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）
10、《公路自然区划标准》(CTJ 003-86)
11、《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)
12、《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008)
13、《公路工程土工合成材料试验规程》(JTG E50-2006)
14、《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T 019-98)
15、《土工合成材料塑料土工格栅》(GBT17689-2008)
16、《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ 017-96)
17、《混凝土路缘石》(JC899-2002)
18、《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1-2008)
19、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)
20、《道路工程制图标准》(GB50162-92)
21、“江苏省城市建设指南与范例”（城市道路篇）
1.3设计标准
1、道路等级：高速公路
2、设计速度：120Km/h
3、水泥混凝土路面结构的设计使用年限：20年
4、荷载标准：路面结构计算荷载BZZ-100型标准轴载
5、交通等级：轻交通
6、高程及坐标系统：1985年国家高程基准，1954年北京坐标系
7、地震基本烈度：抗震设防烈度为VII度，设计基本地震加速度值为0.15g
8、水泥混凝土面层构造深度（mm）：0.50≤TD≤0.90
二、道路设计
2.1设计原则
1、与区域规划相协调，与沿线用地规划相协调
2、道路平面、纵断面及横断面设计合理协调，路面结构合理
3、在满足技术标准要求的基础上，减少填方工程量，以充分发挥投资效益为前提，考虑其综合性、经济性、时间性等要素，使设计切实可行
4、道路与周边的景观环境相协调，做到功能性与景观性的统一
2.2采用标准
根据规划，本次设计道路为高速公路，推荐设计速度120Km/h。

表1 道路主要技术标准表
三、道路平面设计
3.1 选线
（1）综合考虑江苏经济发展情况与远景规划。

合理选定路线方案，在保证行车安全、迅速前提下，力争路线短捷。

（2）认真领会计划任务书的精神，深入调查当地地形、气候、土质、水文等自然情况，提出有比较价值的方案。

(3)选线过程中认真贯彻工程经济与运营经济结合的原则。

尽量提高高技术和降低工程造价。

(4)充分利用有利地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准。

力求平面短捷舒顺，纵面平缓均匀，横面稳定经济。

(5)路线选择地质稳定、地形条件较好的地区通过，尽量避免穿过不良地段；当必须穿过时，选择了合理的位置，缩小穿越范围，并采用必要的工程措施。

(6)选线与环境保护相结合，做到绿色施工。

（7）名胜古迹地区的公路，做好了保护历史文物遗址的专项方案，线形与构造物应与周围景观、环境相协调。

（8）认真考虑了江苏地区的施工条件和施工工艺是否与地形条件相适合。

3.2 技术指标
查相关资料确定主要技术标准
（1)公路用地
新建公路路堤两侧排水沟外缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外不小于1m的土地为公路用地范围；在有条件的地段，高速公路、一级公路不小于3m,二级公路不小于2m的土地为公路用地范围，高真挖深路段，为保证路基的稳定，应根据实际情况确定用地范围。

公路用地还包括立体交叉、服务设施安全设施、安全设施、交通管理设施、停车设施、公路养护管理及绿化和苗圃等工程的用地范围。

（2)路线
①车道宽度
设计车速为120Km/h，车道宽度为3.75m。

②高速公路整体式断面必须设置中间带，中间带由两侧路缘带和中央分隔带组成，其各部分宽度应符合表3.1的规定
③路肩宽度：
④路基宽度
路基宽度（m):一般值：28 最小值：26（四车道）
（a）：各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加（减）速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。

（b):确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土路肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同项相加。

⑤停车视距：210m
⑥最小纵坡：3%
高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时，经技术经济论证，最大纵坡可增加1%。

在海拔2000m以上或积雪冰冻地区的四级公路，最大纵坡不大于8%。

各级公路的长路堑路段，均采用不小于0.3%
纵坡。

⑦最小坡长：300m
3.3道路纵断面设计
纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计一
般路段纵断面设计时，主要根据现状地形地势，结合区域总体规划，同时考虑周边地块的开发利用，以及业主关于道路
标高控制的相关要求，控制道路设计标高，并满足排水要求。

在这条高速线形设计中，充分考虑公路应该具备的功能、作用，还有其影响因素包括公路线形、构造物、路线
交叉、沿线设施及景观等。

公路设计应根据地貌的实际情况进行充分考虑，设计时要考虑平面和纵面线形，综合进行评
定其优劣，认真设计好每一个局部路段。

1.对平面线形的要求
平面线形设计，要求满足技术标准，并符合公路的实际地形。

进行平面线形设计时，应灵活变换曲线，使平面线形
适应实际的地形、地物及地貌条件，并与周边的景观相协调，达到舒适理想的视觉效果。

平面线形应具有连续性的特点，在长直线的终点位置，禁止与小半径曲线相连接，并注意避免任何连续急弯的线形。

反向曲线或同向曲线之间，应该插
入足够长的直线。

由于小偏角曲线容易使司机形成错误视觉，把曲率看得比实际要大，很容易造成交通事故，因此，设
计时应避免出现小偏角曲线，如果小半径曲线不可避免，则应设置足够长度的的曲线，同时注意与纵断面线形的配合。

2. 对纵断面线形的要求纵断面线形设计时，需根据技术标准的要求，并考虑沿线景观等综合因素。

纵断面线
形设计尽量结合地形起伏情况，这样能使其与周边的自然景观协调一致，还能降低投入成本。

行车时从安全、行车的舒
适程度和良好视觉的考虑来看，纵断面线形设计应符合下列几方面要求：
①在短距离路段禁止出现连续的凹凸反复情况，避免造成波浪式的视觉；
②避免出现只能看到较近和较远处线形，而看不到中间凹下部分的线形，没法给司机行驶时安全感；
③在两同向竖曲线之间禁止设置断直线坡度段。

在同向凹曲线之间应将两曲线合并，并用同一大曲线代替，还要注
意与平面线形相结合，达到完美的整体效果。

3 平、纵面线形组合设计的要求
（1）公路设计时根据汽车行驶力学和路面排水的要求设计适当的合成纵坡。

在山岭重丘区，一般纵坡较大，如果
再设置小半径平曲线，会使合成纵坡增大，阻碍车辆安全和顺畅行驶；而在平原微丘区，则纵坡较小，靠近平曲线起点
附近的合成纵坡较小，容易造成排水不良。

所以，在平、纵线形组合设计时要充分考虑合理的合成纵坡。

（2）要求满足司乘人员的视觉和心理要求。

在空间线形在视觉上，能对司机产生自然诱导，使司机能及时掌握路
线变化情况，避免产生错觉和误会，使人产生连续、顺畅、美观且不单调的感觉。

线形组合具有
使线形指标均衡合理、组合协调的特点，不会使驾驶者产生线形中断、扭曲等不良视觉现象。

4.纵坡设计
（1）纵坡设计的一般要求：
①纵坡设计必须满足《标准》的有关规定，一般不轻易使用极限值
②纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡。

③纵坡设计时，应对沿线的地形、地质、水文、气候等自然条件综合考虑，根据不同的具体情况妥善处理，以保证
公路的畅通和稳定。

④地下水位较高的平原微丘区和潮湿地带的路段，应满足最小填土高度的要求，以保证路基稳定。

⑤平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填上高度要
求，保证路基稳定。

⑥对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。

交叉处前后的纵坡应平缓一些。

⑦在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。

3.4平纵组合设计
1.组合原则
(1).应能在视觉上自然地诱导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性；
(2).平面与纵断面线形的技术指标应大小均衡，不要悬殊太大，使线形在视觉上和心理上保持协调；
(3).选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和安全行车；
(4)．应注意线形与自然环境和景观的配合与协调根据平面、纵断面线型设计情况，本项目平面、纵断面线型组合良好。

2.组合方式
(1)．平曲线与竖曲线组合
a平曲线和竖曲线两者在一般情况下应相互重合，如图所示，宜将竖曲线的起、终点，放在平曲线的缓和段内；这种立体线形不仅能起到诱导视线的作用，而且可取得平顺和流畅的效果。

b平曲线与竖曲线大小应保持均衡，平、竖曲线几何要素要大体平衡、匀称、协调，不要把过缓与过急、过长与过短的平曲线和竖曲线组合在一起。

c当平曲线半径和竖曲线半径都很小时，平曲线和竖曲线两者不宜重叠，或必须增大平、竖曲线半径。

d凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部不得插入小半径的平曲线，也不得与反向平曲线拐点相重合，以免失去引导驾驶员视线的作用，使驾驶员操作失误，引起交通事故。

(2)．平面直线与纵断面的组合
a平面的长直线与纵面直坡段相配合，对双车道公路能提供超车方便，在平坦地区易于地形相适应，行车单调，驾驶员易疲劳。

b从美学的观点上，平面的直线与一个大半径的凸形竖曲线配合为好，与一个凹形竖曲线相配和次之； c 在直线中较短距离内两次以上的变坡会形成反复凹凸的“驼峰”和“凹陷”，使线形视觉效果既不美观也不连续。

d使用时应避免：①平面长直线配纵面长坡；②平面直线上短距离内纵面多次变坡；③在平面直线段内不能插入短的竖曲线；④在平面长直线上设置陡坡及竖曲线长度短、半径小的凹形竖曲线；⑤在平面直线上的纵断面线形出现驼峰、凹暗、跳跃等使驾驶员视觉中断的线形。

3.平面长直线与纵断面长坡段组合
(1)、线形单调、枯燥，在行车过程景观无变化，容易使司机产生疲劳；
(2)、驾驶易超速行驶，超车频繁；
(3)、但在交通比较错综复杂的路段（如交叉口）.
4.采用这种线形要素是有利的。

(1)、为调节单调的视觉，增设视线诱导设施，
(2)、设计时用划车道线、设置标志；
(3)、注意改变景观，分段绿化、注意与路旁建筑设施配合等方法来弥补。

3.5道路横断面设计
横断面布置为：12.0m机动车道+2X1.5侧分带+2X3.5m非机动车道=22.0m。

机动车道、侧分带、非机动车道均为2.0%外向横坡。

3.6交叉设计
1、交叉口设置
交叉口设计应保持道路上所有车辆的交通顺畅和安全，此外还应保持交叉口范围内的地面水迅速排除。

交叉口内的计算行车速度应按照各级道路计算行车速度的0.5-0.7倍计算，直行车取0.7倍，转弯车取0.5倍。

本项目为开放式道路，与相交道路均设置平面交叉口，交叉口设置见下表：
2、交叉口设计
根据交叉道路等级，参照规范，合理确定交叉口路缘石缘角半径，控制交叉口范围，节省用地。

与规划经七路交叉口，本次设计对交叉口进行预留。

另外，道路施工时，建议根据沿线企业、小区等规划、实施的出入口分布情况，对侧分带进行适当的开口处理，开口处路面结构层同本次设计非机动车道。

3.7路基设计
1、路基压实
根据《城市道路工程设计规范》中的要求，路基应密实、均匀、稳定。

压实度指标不应低于下表规定，路基填料强度满足下表要求。

注：表中压实度数值均为重型击实标准。

注：当路基填料CBR值不能满足设计要求，可掺入适量水泥或石灰进行调整。

2、一般路基设计
路堤施工前，需彻底清除地面表层耕作土及杂物（清表深度根据现场具体情况确定，本次设计按平均30cm计）。

根据设计纵断面，道路全线基本为挖方。

（1）机动车道
清除地面表层耕植土及杂物后，再向下开挖适当深度，以保证路面结构层底至基底的高差不小于60cm。

再原槽碾压，压实度达到90%，若达不到设计要求，可翻松20cm掺6%石灰碾压，压实度不小于90%。

其上60cm路床分层填筑6%石灰土，压实度不小于92%。

（2）非机动车道
清除地面表层耕植土及杂物后，再向下开挖适当深度，以保证路面结构层底至基底的高差不小于30cm。

再原槽碾压，压实度达到90%，若达不到设计要求，可翻松20cm掺6%石灰碾压，压实度不小于90%。

30cm路床分两层填筑6%石灰土，压实度不小于90%。

3、特殊路基处理
本项目全线地质状况总体良好，无不良地质层存在。

道路经过区域存在河塘，特殊路基的处理主要是针对河塘部位，提出合理的处理方案。

对于河塘部位，清除塘底淤泥、杂物，将河塘挖成不小于1.0m内倾3.0%的台阶，清淤后的河塘底铺50cm碎石土，再分层回填6%石灰土至30cm6%石灰土路床底。

底部40cm石灰土压实度不小于85%，其上石灰土压实度逐步提高，满足路基压实标准。

4、路基防护
考虑到本项目两侧土地暂未开发，本次设计对边坡进行植草防护。

一般路段挖方边坡坡度为1:1，填方边坡坡度为1:1.5；沿河塘路段，边坡坡度为1:3。

5、路基施工方法
（1）路基用地范围内的各种管线工程及附属结构物，应按“先地下，后地上”、“先深后浅”的原则施工。

（2）在基底以外两侧开挖适当深度的排水沟，以降低地下水位，减少地表土层含水量，同时收集路槽内的雨水，保证雨后路基范围内不积水。

（3）路基填筑，必须根据设计断面，分层填筑、分层压实。

分层最大厚度必须与压实机具功能相适应，并不得大于20cm。

（4）若路基填筑分几个作业段施工，两段交接处，不在同一时间填筑，则先填地段，应按1:1坡度分层留台阶。

若两个地段同时填筑，则应分层相互交叠衔接，其搭接长度，不得小于3m。

（5）为保证路基边部强度和稳定，施工时超宽50cm填土压实，严禁出现贴坡现象。

（6）路基抗压回弹模量Eo≥25MPa，路基顶面弯沉值小于320（0.01mm）。

（7）由于原地面压实以及路基填筑引起地基沉降，设计时，考虑10cm压实补偿。

未尽事宜，详见《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）。

四．路面设计
4.1路面结构设计
水泥砼路面设计标准轴载为BZZ-100，设计使用年限20年，根据规划及交通分析，采用轻交通标准，设计年限内，车行道一个车道累计标准轴次为2.5×104。

表6
路面结构层设计弯沉（0.01mm）
水泥混凝土抗弯拉强度f
r ≥4.5MPa，弯拉弹性模量E
=29000MPa。

机动车道横向分四块板浇筑施工，各板块宽为3m，
非机动车道按一块板施工，板块宽3.5m，沿道路纵向每4米板长设一道缩缝。

板角边缘设补强钢筋，混凝土板块纵缝处设置拉杆，拉杆长度70cm，间距60cm；临近胀缝或自由端的三条横向缩缝处设置传力杆，传力杆长度40cm，间距30cm。

4.2、材料组成及技术要求
（1）C35混凝土混合料的基本要求
混凝土混合料由水泥、粗集料、细集料、水与外加剂组成。

水泥采用普通硅酸盐42.5级水泥，水泥的物理及化学性能应符合现行的硅酸盐水泥国家标准。

粗集料（碎石或砾石）应质地坚硬、耐久、洁净，符合规定级配，碎石最大粒径不应大于31.5mm，砾石不宜大于19.0mm。

碎石和砾石的技术要求应分别符合《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1-2008)的规定。

细集料（天然砂或石屑）应质地坚硬、耐久、洁净，符合规定级配，细度模数宜在2.5以上，细集料的技术要求应分别符合《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1-2008)的规定。