二级公路设计计算书

哈亚公路尚志镇至一面坡段改扩建工程新建新建路面设计1. 项目概况与交通荷载参数该项目位于黑龙江省，属于二级公路，起点桩号为0，终点桩号为27251.019，设计使用年限为12.0年，根据交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为1615辆/日, 交通量年增长率为 6.5%, 方向系数取55.0%, 车道系数取100.0%。

根据交通历史数据，按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类，根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。

表1. 车辆类型分布系数根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非根据表6.2.1，该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。

根据附表A.3.1-3，可得到在不同设计指标下，各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如表3所示。

表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数根据公式（A.4.2）计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为9,232,831, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为639,348,204。

本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为5,638,387，交通等级属于中等交通。

2. 初拟路面结构方案初拟路面结构如表4所示。

表4. 初拟路面结构路基标准状态下回弹模量取40MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.50,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取0.85,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为51MPa。

3. 路面结构验算3.1 沥青混合料层永久变形验算根据表G.1.2，基准等效温度Tξ为13.0℃，由式（G.2.1）计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为14.9℃。

可靠度系数为1.04。

根据B.3.1条规定的分层方法，将沥青混合料层分为7个分层,各分层厚度（hi）如表5所示。

利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力（Pi）。

计算书一、1、设计资料西安至咸阳的二级公路设置仰斜重力式路肩挡土墙，如图1所示，有关截面尺寸列于图中其中，墙高H=4.90m,墙面和墙背的坡度均为1：0.25（α=14.04°）;基底倾斜度tan α0=1:1.5（α0=11.31°）墙身和基础由M5砂浆砌筑片石MU30;墙背填料为砂性土基础顶面距天然地面0.93m 。

有关墙背填土、地基土、砌体物力参数列于表中墙背填料、地基和砌体物理力学参数2、土力学计算按《公路路基设计规范JTG D30-2004》规定q 车辆荷载附加荷载强度，墙高小于2m 取20KN/m 2,墙高大于10m 取10KN/m 2，两者之间，直线法内差计算。

墙高墙身高度4.90m 的附加荷载强度为q=20-(20−10)(10−2)(4.9−2)=16.38 KN/m 2 则等代均布土层厚度为： h 0=q γ=16.3818=0.91(m)采用库伦土压力理论计算墙后填土和车辆荷载引起的主动土压力，计算图式如下：填料 重度γ（KN/m 3） 18砌体a γ（KN/m 3） 22 内摩擦角φ°35M5浆砌片石MU30砌体容许压应力为[]a σ600 墙背摩擦角δ φ/2 容许剪应力[τ] 100 地基重度γ（KN/m 3）21容许拉应力[wl σ]60容许承载力[]0σ450地基土摩擦系数μh0.8基地摩擦系数为μ 0.45可确定边界系数（破裂面交会于荷载中部）为：A 0=12(a +H +2h 0)(a +H )=12(4.90+2×0.91)×4.90=16.46 B 0=12ab +(b +d )h 0−12H (H +2a +2h 0)tan α=−12×4.90×(4.90+2×0.91)×(−0.25)=4.17 其中：a=0,d=0,b=0破裂面倾角为：tan θ=−tan ψ+√(cot φ+tan ψ)(tan ψ+B 0/A 0)=−tan38.48°+√(cot35°+tan38.46°)(tan38.46°+4.17/16.46)=0.7291 θ=36.10°其中：ψ=φ+α+δ= 35°-14.04°+17.5°=38.46° 主动土压力系数为： K =cos (θ+φ)sin (θ+ψ)(tan θ+tan α)=cos (36.10°+35°)sin (36.10°+38.46°)(tan36.10°−0.25)=0.161作为于墙背的主动土压力为：E a = 12γKH (H +2h 0)=12×19×0.161×6.30×(6.3+2×0.77)=75.55(kN)土压力水平分力和竖直分力分别为：E x =E a cos (α+δ)=75.55× cos (−14.04°+17.5°)=75.41(kN )E y =E a sin (α+δ)=75.55× sin (−14.04°+17.5°)=4.56(kN )水平土压力作用点至墙趾的力臂：Z x =H (H+3h 0)3(H+2h 0)=6.3(6.3+3×0.77)3(6.3+2×0.77)=2.31(m )Z y =B 4− Z x tan α=1.52-2.31×(−0.25)=2.10(m)3.挡土墙自重及力臂计算将挡土墙分为三部分，如图虚线所示，截面各部分对应的墙体重力及墙趾（O 1）G 1=γK B 1H 1=23×1.3×5.5=164.45(kN )Z 1=0.3+0.5×0.25+5.5×0.25+1.32=1.76(m)G 2=23×1.6×0.5=18.4(kN )Z 2=0.5×0.252+1.62=1.76(m ) G 3=23×1.6×0.3×0.5=18.4(kN )Z 3=2/3(1.6+1.52)=2.08(m)墙体总重及墙趾（O 1）的力臂：G= G 1+ G 2+ G 3=164.45+18.40+5.52=188.37(kN) Z G =( G 1Z 1+ G 2Z 2+ G 3Z 3)/G=(164.45×1.76+18.4×0.86+5.52×2.08)/188.37=1.68(m) 4.抗滑稳定性验算⑴沿基地平面滑动的稳定性验算 ① 抗滑稳定方案滑动稳定应满足下式要求:[1.1G+γQ1(E y +E x tan α0)]μ+（1.1G+γQ1E y ）tan α0-+γQ1E x >0 由于土压力的作用效应增大对挡土墙结构起不利左右，故γQ1=1.4，则有：[1.1×188.37+1.4×(4.56+75.41×0.2)]×0.4+ (1.1×188.37+1.4×4.56) ×0.2-1.4×75.41=32.30(kN)>0②抗滑稳定系数∑N= G + E y = 188.37+4.56 = 192.93（kN ） K C =(∑N+E x tan α0)μE x−∑N tan α0=（192.93+75.41×0.2）×0.475.41−792.93×0.2=2.26>1.3抗滑稳定性满足要求⑵沿过墙踵水平面滑动的稳定性验算（图3—30） 计入倾斜基底与水平滑动面之间的土楔的重力∆G : ∆G =12×1.52×0.30×21=4.79(kN) ①滑动稳定方程（1.1G+γQ1E y ）μn −γQ1E x =[1.1×(188.37+4.79)+1.4×4.56]×0.8−1.4×75.41=69.51(kN)>0⑴②抗滑稳定系数 K C =(∑N+∆G )μn E x =(192.93+4.79)×0.875.41=2.10>1.3沿过墙踵水平面的抗滑稳定性满足要求。

新建路面设计1. 项目概况与交通荷载参数该项目位于西南地区，属于二级公路，设计时速为40Km/h,12米双车道公路，设计使用年限为年，根据交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为1849辆/日, 交通量年增长率为%, 方向系数取%, 车道系数取%。

根据交通历史数据，按表确定该设计公路为TTC4类，根据表得到车辆类型分布系数如表1所示。

表1. 车辆类型分布系数根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表2所示。

表2. 非满载车与满载车所占比例(%)根据表，该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。

根据附表，可得到在不同设计指标下，各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如表3所示。

表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数根据公式（）计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8,109,551, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339,245。

本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4,989,710，交通等级属于中等交通。

2. 初拟路面结构方案初拟路面结构如表4所示。

表4. 初拟路面结构路基标准状态下回弹模量取50MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa。

3. 路面结构验算沥青混合料层永久变形验算根据表，基准等效温度Tξ为℃，由式（）计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为℃。

可靠度系数为。

根据条规定的分层方法，将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度（hi）如表5所示。

利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力（Pi）。

根据式（）和式（），计算得到d1=，d2=。

把d1和d2的计算结果带入式（），可得到各分层的永久变形修正系数(kRi)，并进而利用式（）计算各分层永久变形量(Rai)。

新建路面设计1. 项目概况与交通荷载参数该项目位于西南地区，属于二级公路，设计时速为40Km/h,12米双车道公路，设计使用年限为12.0年，根据交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为1849辆/日,交通量年增长率为8.2%,方向系数取55.0%,车道系数取70.0%。

根据交通历史数据，按表 A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类，根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。

表1.车辆类型分布系数根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表2所示表2.非满载车与满载车所占比例（％）根据表6.2.1，该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。

根据附表 A.3.1-3，可得到在不同设计指标下，各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如表3所示。

表3.非满载车与满载车当量设计轴载换算系数根据公式（A.4.2 ）计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8,109,551,对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339,245。

本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4,989,710，交通等级属于中等交通。

2. 初拟路面结构方案初拟路面结构如表4所示。

表4.初拟路面结构路基标准状态下回弹模量取50MPa回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数K n取1.00,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa3. 路面结构验算3.1沥青混合料层永久变形验算根据表G.1.2，基准等效温度T E为20.1 T，由式（G.2.1 ）计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为21.5 °C。

可靠度系数为1.04。

根据B.3.1条规定的分层方法，将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度（hi ）如表5所示。

利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力（Pi）根据式（B.3.2-3 ）和式（B.3.2-4 ），计算得到d仁-8.23，d2=0.77。

2.1目录路基、路面设计封面﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.1 目录﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.2 路面任务书﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.3 路基路面设计说明﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.4 沥青路面计算书﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.5 沥青路面结构层设计图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.6 水泥路面计算书﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.7 水泥路面结构层设计图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.8 挡土墙计算书﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.9挡土墙2.9.1 横断面设计图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 2.9.2 纵断面设计图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.2路基路面设计任务书（平原区）新疆某地区二级公路新建公路设计资料如下：一、基本地形地貌介绍1、地形、地貌拟建公路位于盆地，公路沿线地形总体比较平缓，属于平原微丘区，地势由东南向西北倾斜，自然地面坡度约为3～8‰。

本段地处公路自然区划的Ⅵ2区，海拔高度在500m～700m之间。

2、起止桩号起止桩号K0+000-K91+891.55，建设里程91.89155km。

路基宽度为12m。

3、地层岩性项目所在区域自西向东，根据沿线地貌、工程地质、水文地质等条件，本地区主要划分为三个工程地质分区：①残积—坡积低山丘陵区：岩性以泥岩、粉砂岩、砾岩、凝灰岩、碎屑岩、煤层为主；②剥蚀—堆积平原区岩性以泥质砂岩、细砂岩、红色砾岩、中、细砂、低液限粉土为主；③风积沙漠区：岩性以细砂、中砂、低液限粉土为主。

按路线所经区域内的地层特征和岩性，划分了以下工程地质段落：（1）K0+000～K0+040：老路路基，路基高度在0.8～3.5m，路基填料主要为黄褐色低液限粉土；（2）K0+040～K8+300：地层主要为角砾、砾砂，揭示层厚0.3～2.0m，中=400kPa，土、石工程分级为Ⅲ。

时速60Km二级公路设计内容提要本说明书详细介绍了毕业设计所给地形图新建二级公路整个设计过程的情况，并对施工的技术要求进行了扼要说明。

设计过程大概分为：路段的平面线形设计、纵断面设计、横断面设计，对部分路段的结构物进行单独设计，主要是涵洞一道，挡墙一整段以及路面结构的设计。

并完成了相关部分的数据处理如：直曲转角表、路基设计表、土石方工程数量表、路面工程数量表及涵洞工程数量表等。

目录引言第一篇-------------------------------------设计总述第二篇---------------------------标准及技术经济指标第三篇-------------------------------基本步骤及方法第四篇---------------------------------------计算书第五篇-----------------------------------体会及总结引言毕业设计是我在校学习阶段非常重要的一个环节,也是对所学知识的总结和检阅，是一次重要的综合实践、学习的机会。

通过毕业设计，让我对工程设计有更深层次的理解和认识，不仅能对所学课程及各方面专业知识进行一次全面、综合、系统的运用，也是对以前各教学环节的继续、深化、补充和检验。

在完成毕业设计的过程中，不仅能巩固和扩大专业基础知识，掌握这门学科的主要内容，并且通过设计，能促进我们加强对相关知识的学习，能进一步培养我们综合运用所学基础理论、专业知识和基本技能解决实际问题的能力。

根据毕业设计要求，完成对毕业设计所给地形图地区新建公路进行全线设计。

该路段全长K1+583.929米，设计阶段为一阶段施工图设计，公路等级为山岭重丘二级公路，设计车速60km/h，对该条公路进行总体设计（包括路线的平面设计、纵面设计、横断面设计、结构物设计）。

在设计中，我严格按照我国最新颁布的各种公路工程技术标准、规范、准则来进行设计，并且参考了大量文献，运用所学知识努力完成设计。

道路勘测标准设计计算书1、设计总说明书1.1 设计概述1.1.1 任务依据根据南阳理工学院土木工程专业道路工程方向《道路勘测设计任务书》。

1.1.2 设计标准1、根据设计任务书要求，本路段按2级公路技术标准勘察、设计。

设计车速为60Km/小时，路基单幅双车道，宽8.5米。

2、设计执行的部颁标准、规范有：《公路工程技术标准》JTGB01-2003《公路路线设计规范》JTJ011-94《公路路基设计规范》JTJ013-951.1.3 路线起讫点本路段起点A：K0＋000为所给地形图坐标（4146,3956），终点B：K1＋347.1为所给地形图坐标（4560,2784），全长1.3471公里。

1.1.4 沿线自然地理概况该工程位于河南省境内，公路自然区划为XX。

整个地形、地貌特征平微区，地形起伏不大，最高海拔高为326米，河谷海拔高为294米，总体高差在2米左右。

1.1.5 沿线筑路材料等建设条件沿线地方材料有：碎石、砾石、砂、石灰、粉煤灰等。

其他材料如沥青、水泥、矿粉需到外地采购。

1.2 路线本路段按二级公路标准测设，设计车速60KM/h，测设中在满足《公路路线设计规范》及在不增加工程造价的前提下，充分考虑了平、纵、横三方面的优化组合设计，力求平面线型流畅，纵坡均衡，横断面合理，以达到视觉和心理上的舒展。

路线测设里程全长1.3471公里，主要技术指标采用情况如下：平曲线个数（2个）平均每公里交点个数（0.67个）平曲线最小半径(673.5米/个）平曲线占路线长（35%）直线最大长(586.1米）变坡点个数（3个）平均每公里变坡次数（1.2次）最大纵坡（5.99%）最短坡长（284米）凸型竖曲线最小半径（9000米）凹型竖曲线最小半径（6000米）1.3 横断面设计1.3.1 路基横断面布置：0.75+3.75+3.75+0.75=8.5米式中数字自左至右分别为：路肩、行车道、行车道、路肩。

路面横坡设置（不含超高路段）：路肩为3%，行车道为2%。

目录第一章绪论 (1)1.1设计的目的 (1)1.2设计原始资料与相关规 (1)1.2.1山岭微丘区地形图 (1)1.2.2气象资料 (1)1.2.3工程地质情况 (1)1.3道路技术标准 (1)第二章路线平面设计 (3)2.1道路选线 (3)2.2确定平面设计技术指标 (4)2.2.1直线 (4)2.2.2圆曲线 (5)2.2.3缓和曲线 (5)2.2.4平曲线的最小长度 (6)2.2.5行车视距 (6)2.3平面线形设计 (6)2.3.1平曲线计算 (6)2.3.2平曲线要素计算结果表： (8)第三章路线纵断面设计 (9)3.1概述 (9)3.1.1纵断面设计要求 (9)3.1.2纵断面设计方法与步骤 (10)3.2纵断面设计技术指标的确定 (10)3.2.1最大纵坡 (10)3.2.2最小纵坡、平均纵坡、合成坡度 (11)3.2.3最大坡长 (12)3.2.4最小坡长 (12)3.2.5竖曲线 (13)3.3道路平、纵线形组合 (15)3.3.1道路平纵组合的设计原则 (15)3.3.2平曲线与竖曲线的组合 (15)3.3.3平、竖曲线应避免的组合 (16)第四章路线横断面设计 (17)4.1横断面设计技术指标的确定 (17)4.1.1路基宽度 (17)4.1.2路肩 (17)4.1.3路拱横坡 (18)4.1.4边沟 (18)4.1.5截水沟 (19)4.2平曲线超高与加宽设计 (20)4.2.1超高的计算 (20)4.2.2加宽的计算 (22)第五章路基设计 (23)5.1路基路面设计的一般规定 (23)5.2路基设计容 (23)5.2.1路基横断面布置与宽度设计 (23)5.2.2路基压实 (24)5.2.3路基边坡设计 (25)5.2.4路基边坡稳定性验算 (26)5.3路基施工一般规定 (28)5.3.1填方路基的施工 (29)5.3.2挖方路基的施工 (30)5.4路基排水设计 (30)5.4.1路基排水设计一般原则 (30)5.4.2路基排水设备构造与布置 (31)5.5涵洞设计 (33)5.5.1涵洞分类与各种构造型式涵洞的适用性和优缺点 (33)5.5.2涵洞选用原则 (33)5.5.3涵洞拟定 (33)5.5.4涵洞设计算例 (34)5.6路基防护与加固 (37)5.6.1路基的防护 (37)5.6.2路基的加固 (40)5.6.3用ANSYS分析边坡点应力分布 (40)5.7挡土墙设计与计算 (44)5.7.1挡土墙的作用与适用围 (44)5.7.2挡土墙的设计原则 (45)5.7.3挡土墙计算 (45)5.7.4挡土墙排水 (48)5.8土石方计算和调配 (48)5.8.1横断面面积计算 (48)5.8.2路基土石方调配 (49)第六章路面设计 (51)6.1路面结构分层 (51)6.1.1面层 (51)6.1.2基层 (51)6.1.3垫层 (52)6.2路面结构设计 (52)6.2.1沥青路面设计 (52)6.2.2水泥混凝土路面结构设计 (54)6.2.3方案比选 (59)6.3路面排水设计 (59)6.3.1路面表面排水 (59)6.3.2路面部排水 (60)6.3.3边缘排水系统 (60)6.3.4排水系统选择 (60)第七章结论 (61)参考文献 (62)致 (63)第一章绪论1.1 设计的目的毕业设计是土木工程专业最主要的一项教学环节。