双向6车道高速公路路基路面的综合设计

1 绪论

毕业设计是综合应用大学四年所学道路交通基础理论、基本知识和基础技能来完成一个工程实例的全过程，是专业知识学习的一个总结、深化和拓展过程。

本次毕业设计的任务是进行某高速公路路基路面的综合设计（K64+000～K66+000），此设计路段，是湖南省内运输主干线的一部分，担负着重要的运输任务。根据我国的《公路自然区划标准》，湖南属于江南丘陵过湿区（IV5），大陆季风型湿润气候，春秋温和，夏热冬寒，四季分明，光照充足，雨量充沛，多年平均降雨量为1200～1500mm，春夏多暴雨，4～8月份年降雨量子60%以上，8月份以后降雨量减少，年平均气温16.5ºC一月份最低气温4.3ºC,七月份最高气温29ºC。全线按平原微丘区高速公路修建，设计车速为100km/ h。路基宽度为33m。路幅划分方式为：中央分隔带3.00m，土路肩为2×0.75m，硬路肩为2×3.0m，行车道为6×3.75m。设计洪水频率为1/100。路线所经地区为河湖相冲积平原地貌。沿线水田分布广泛。土质主要为高液限粘土、低液限粘土及粘土质砾，少量高液限粘土。沿线砂石丰富，砂质好，石料主要为石灰岩，质量可靠，运输便利。

在设计过程中均严格按照相关规范并参考有关设计资料，贯彻“以人为本，结合安全、经济、耐久、环保”的设计思想，进行了路线纵面线型设计、路基一般设计、防护设计及路基综合排水设计、路面结构及排水设计、路段沿线涵洞和通道设计等。并运用了路面设计软件HPDS2003、公路综合设计软件Hard2006、桥梁设计软件为桥梁通、造价软件为同望概预算软件等辅助设计完成了在工程上可行，在结构上可靠，在经济上合理的设计方案。

总之，通过本次设计，学会了搜集资料、分析问题、解决实际工程问题的方法，进一步巩固已学的课程，并能查阅资料、专业文献，熟悉、理解和应用公路工程技术标准和公路设计规范。诚然，该设计也有些不足之处，希望各位领导、老师指正。

2 路线

2.1 设计资料

2.1.1原始资料

（1）本设计路段（K64+000～K66+000）平面线形其控制点坐标表（长度单位以米计）见下表：

控制点坐标表 表2-1

（2）平曲线设计为：m L L m R R S S 85,40002121====，经计算所得曲线要素见下表：

表2-2

路线逐桩坐标表见图SI-27。

2.2设计原则

路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，使工程数量小、造价低、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。公路路线设计是一项立体线形设计，应注意立体线形设计中平、纵、横面的舒顺、合理的配合。在工程量增加不大时，平、纵线形应尽量采用较高的技术指标，不应轻易采用最小值或极限值，也不应不顾工程量的大幅增加，而片面追求高指标。

2.3 设计内容

2.3.1横断面设计

(1)由设计任务书说明部分可知, 本高速公路的路基横断面属整体式断面，其断面形式为：路基宽度为33.0m ，双向6车道，中央分隔带3.00m ，土路肩为2×0.75m ，硬路肩为2×3.0m ，行车道为6×3.75m 。

(2)考虑本路段地处江南丘陵过湿区，雨量充沛，为有利于路面排水，选取路拱坡度为：行车道与硬路肩部分采用2％的横坡；土路肩部分采用3％的横坡。

(3)因本路段圆曲线半径（m R m R 4000,400021==） 均为不设超高的圆曲线最小半径（4000min =R m ），所以本路段沿线不设超高。 2.3.2平面设计

(1) 公路平面线形由直线、曲线组合而成，平曲线又分为圆曲线和回旋线两种。 (2) 采用直线线形时，应注意直线同地形、环境的协调与配合，并不宜采用长直线。直线线形亦不宜过短，曲线间设置直线段时，其最小长度为：

当设计速度(100km/h)≥60km/h 时，同向曲线间最小直线长度(以m 计)以不小于设计速度(以km/h 计)的6倍为宜；反向曲线间的最小直线长度(以m 计)以不小于设计速度(以km/h 计)的2倍为宜。

(3) 选用圆曲线半径时，在与地形、地物等条件相适应的前提下，应尽量采用大半径，但圆曲线最大半径值不宜超过10000m 。因本路段处一级公路平原微丘区，查表

[14]25-可知：圆曲线一般最小半径：min

700R

m =，极限最小半径：min

400R

m =。

(4) 一般情况下宜采用超高为2%～4%的圆曲线半径。 2.3.3纵断面设计

纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。

纵坡设计应考虑填挖平衡，并利用挖方就近作为填方，以减轻对自然地面横坡与景观的影响。路线交叉处前后的纵坡应平缓。平原地形的纵坡应均匀、平缓。丘陵地形的纵坡应避免过分迁就地形而起伏过大。 (1)控制指标

①最大纵坡：高速公路平原微丘区max 4%i ≤；

②理想最大纵坡1i 和不限长度的最大纵坡2i 查表[12]45-得：121.67%, 2.76%i i ==； ③竖曲线设计指标（最小半径） 竖曲线最小半径 表2-3

(2)纵断面拉坡

拉坡设计见下表

(3)竖曲线设计：

①BP 1处竖曲线：

竖曲线计算按式[15]

(44~47)--计算：

21i i ω=- L

L R ωω

==

22L R T ω

=

=

22x h R

=

2

2T E R

=

式中：ω－相邻竖曲线坡度代数差； L －竖曲线长度； R －竖曲线半径； T －竖曲线切线长； h －竖曲线上任一点竖距； E －竖曲线外距。

依据高等级公路要求的最小半径，对应于高速公路行车速度100/s V km h =，凸形竖曲线R ≥16000。两相邻竖曲线坡度代数差较小时，应选用大半径的竖曲线以满足竖曲线的最小长度要求。取1BP 所对应的竖曲线半径R ＝16800m （凸形）；，

53.0,33.221==i i ，则：

m

T L i i 0.680416800

21

2.511E m;2.511/24.023;

L m 4.023%8.116800%;

-1.8%33.2%53.02min 12=⨯⨯

===>=⨯==-=-=ω

竖曲线起点桩号＝（K64+499.653）-151.2=( K64+ 348.453)； 竖曲线起点高程＝855.636-151.2×2.33%＝852.113m ； 竖曲线终点桩号：（K64+499.653）+151.2=(K64+ 650.853)； 竖曲线终点高程＝855.636+162.3×0.53%＝856.496m 竖曲线上任意一点的设计标高计算：