春节大扫除-信息的智能化加工

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摘要

本设计是江苏无锡某新建高速公路。根据设计公路的交通量及其使用任务和性
质，确定为平原微丘高速 公路。结合沿线自然条件与主要技术指标，进行路线方案论
证与比选，推荐最优方案。并进行详细设计， 内容包括：路线设计，路基路面设计,
排水设计，涵洞设计和桥梁设计。
本公路设计速度为1 00kmh,路线全长5408.191米，路基宽33.5米。全线有3
个平曲线,5个竖曲线,12 道涵洞。路面厚度为65（80）厘米。
关键字：
交通量 自然条件 技术指标 路基 路面 平曲线 竖曲线 排水 涵洞


Abstract
The subject of the design is a new highway on plain area. According to
the given traffic volume, service level, the highway is defined as the top–
grade road. With the local natural condition and main technical standard,
through analysis and comparison of several feasible plans, the most proper
one of these is recommended and subsequently carried out in detail, including
the design of alignment, surgrade, pavement, drainage, culvert and bridge.
The design speed is 100kmh, the total length is 5408.191m, and the
width of the subgrade is are 3 plan curve,5 vertical curves , and
12 culverts on the road. The thickness of pavement is 65(80)cm on the road.

Keywords:
Traffic volume, natural conditions, technical standard, subgrade,
pavement, plan curves, vertical curves, drainage, culture






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目 录

第一章 绪论
1.1该公路的建设意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
1.2沿线地形地质及自然环境„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

第二章 路线设计
2.1公路等级及其主要技术标准的论证与确定„„„„„„„„„„„5
2.2路线方案设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
2.3路线平面设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
2.4纵断面设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13
2.5平纵组合设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15

第三章 路基路面
3.1设计原则相关指标„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15
3.2路基设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17
3.3路面设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21
3.4路基路面排水系统设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„30

第四章 沿线桥涵设施的设计与布置
4.1路线交叉设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„31
4.2桥梁设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„32
4.3涵洞设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„32
4.4绿化工程与环境保护„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34

结论…………………………………………………………………………………36
致谢…………………………………………………………………………………37
参考文献……………………………………………………………………………38
附录…………………………………………………………………………………39




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第一章 绪论
1.1该公路建设意义
无锡市，地处江苏省东南部，东距上海12 8km，西离南京240km，南濒太湖，北
靠长江。气候温和，土地肥沃，物产丰富，素有“鱼米之乡 ”之称，是江苏省的重要
经济中心和著名的风景旅游区。
本新建公路是联接整个苏南东三角洲 平原各主要城市中的一段，设计路段属于无
锡地区管辖，它的新建有如下重要意义：
（1）苏 南东三角洲平原地区，人口稠密，经济文化发达，水陆交通便利，是我
国最发达的地区之一。该地区是我 国民族工业的发源地之一，经济开发比较早，现代
工业生产门类齐全，产品结构趋于合理。在传统的粮食 加工及纺织工业基础上，已逐
步发展为纺织、机械、轻工、电子、化工、冶金、医药、建材、食品等综合 经济产业，
配套能力较强，产品结构比较合理，轻重工业协调发展，具有一定规模和水平的工业
体系。农村多种经济蓬勃发展，乡镇企业异军突起，被成为“苏南经济模式”。由于
此地区工业技术力量 雄厚、优先发展拳头产品，提高产品质量，产品在市场上富有竞
争能力，使本地区工农业生产总值直线上 升。无锡，苏州已成为全国第五大工业城市，
令人刮目相看。
首先，公路运输快速灵活，直达 门户。本公路的新建，将加速地区原材料和产品
的流通，使货物运转缩短，资金周转加快，特别对于贵重 商品，易碎物件，要求防腐
保鲜货种的运输，本新建公路将发挥重要作用。
其次，由于本公路等级高，建成以后，沿线将吸引许多加工型企业，使企业分布
趋于合理。 < br>再次，将加强城乡关系，加快形成城乡一体化。本地区十分重视发挥城市经济中
心的作用，建立了 以城市为中心，以小城镇为纽带，以广大农村为基础的城乡经济和
科技网络，本公路的修建，将拓宽和纵 向发展城市工业与苏南乡镇企业间的横向联合，
带动了农村的综合发展。
（2）将促进以“江 河海湖相同、铁公水空相衔接”的立体综合运输体系的形成。
无锡市水陆交通便利畅通，京沪铁路横贯全 境；公路有九条干线向沪宁江浙和苏北地
区辐射。全市每个乡镇有公路，水运依托太湖水系，境内工有航 道1650km，有7条
水运干线接通黄田港和张家港。京杭大运河北贯通长江，东与苏州河相连。机场 距市
中心近20多公里，现已开辟了北京、佛山的定期航班。无锡市已基本形成了铁路、
公路、 水运、空运的比较发达的交通网络。本公路的建设，无疑将快速灵活的汽车和
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运量大的火车以及廉价长距的水运，更加有机 结合成联运网，使产品运输更加直接、
便利、快速、准时。
（3）促进旅游事业的发展。无锡 市是全国十个旅游城市之一，素有“太湖明珠”
之称。碧波万倾的太湖，犹如人间仙镜。而无锡市占有太 湖山水组合最优美的部分，
锡惠公园等各具特色，太湖锦上添花。宜兴洞天，瑰丽奇幻。要塞炮台，充满 了神奇
色彩。全市古迹颇多，有商末周初的秦伯墓和秦伯庙，有南北朝古刹“惠山寺”，有
唐代 的“天下第二泉”，明代的“畅园”、东林书院旧址、徐霞客故居等。本公路的新
建，使名胜古迹的参观 更加便利、舒适，有利于吸引国内外的旅游者。
（4）具有防洪抗涝的作用。本公路在湖与无锡市区间 通过了较高的路基可以说
是一条抗太湖洪水的坚固大堤，有效地保护了无锡市区。
（5）加快 外向型经济的发展。本公路建成后，改善了投资环境，将吸引不少外
商来此地投资办厂，增加出口创汇产 品，加快外向型经济的发展。
总之，本新建公路对于促进苏南地区经济加快发展，综合立体运输网的形 成，旅
游事业的发展及抗洪防灾等方面具有积极意义。
1.2沿线地形地质及自然环境
1.气候特点
路线所经地区为无锡市所辖地区，属公路自然区划Ⅳ区----长江下游平原湿 润
区。道路气候共分Ⅱ
B
区，不冰冻、中湿区。区内湿热度高，温暖湿润。最高月平均
气温达30℃~30℃，一月份平均气温在3℃~16℃左右，7月份平均气温在24℃~30℃
之间。亚热气候。
2.降水量及地下水

路线所经地区，年降水量多，年降水量在 1000mm~1400mm之间，常年为1200mm
左右。潮湿系数一般为1.0~1.5，最高月 潮湿系数达2.5~3.5。雨型主要为春雨和梅
雨，且梅雨期较长，该地区属中国暴雨分类第四区，地 下水埋深一般为1.5米，丘陵
地区为2m左右。
3.地形与地貌
该地区地处沿江 、滨海的地理位置，具有以平原为主，兼有低山丘陵的地形特点。
地貌类型，内陆为冲积平原和湿润丘陵 低山。
在地形和气候的综合影响下，本区河川密布、湖泊成群，且终年有水。河流内水量充
沛 ，季节变化不大，泥沙含量小，陆地水面约占总土地面积的8%左右。
4.地质与土质
在平 原地区，地表土层覆盖较厚一般在15米左右；在地面自然横坡大于15%的
丘陵低山地带，土层覆盖厚 度一般为10米左右。该地区水稻田分布广泛。土质属红
粘性土及砖红粘性土，属高液限粘性土，呈中密 状态。本地区岩石坦藏较深，开采不
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易，一般砂石料缺乏。按施工难易分，土质25%为松土，75%为普通土。丘陵地带坦
藏较深的岩石 主要是石灰岩和花岗岩，为坚石，强度≦3级。
5．植被及作物等概况
路线所经地区属中国 自然地理区划的Ⅲ
1
区，自然地理特征为亚热带常绿林，四
季分明。农业以水稻为主， 一年二熟，为我国重要的商品粮基地。经济作物种类多，
以油菜、棉花、麻类为主。丘陵地区其竹、木等 分布广泛，各种水果树木较多。地表
植被覆盖茂密，除田地、林木等外，以灌木丛为主，林木地带，其郁 闭度约为80%。
本区水力资源丰富，日照时间长，自然条件优越，具有发展农、林、牧、副、渔业的< br>巨大潜力。

第二章 路线设计
2.1公路等级及主要技术标准的论证与确定
2.1.1交通量分析以及等级确定
1.设计原始资料及交通量分析
据调查,2005年交通组成及交通量如下：
表2.1
车型
辆日
小汽车
1200
解放CA10B
2100
黄河JN150
1200
长征CZ361
600
东风EQ
900

交通量年均增长率为8.0%。
拟建成年月:2007年7月
根据： 远景设计年平均日交通量为：
N
d
= N
0
×(1+r)
n-1
式中：N
d
—远景设计年平均日交通量(辆日)；
N
0
—起始年平均日交通量(辆日) ，包括现有交通辆和道路建成后从
其它道路吸引过来的交通量；
r —年平均增长率(%)；
n —远景设计年限。
高速公路以小汽车为标准进行折算，各汽车代表车型与车辆折算系数
表2.2
汽车代表车型 车辆折算系数 说 明
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小客车
中型车
大型车
拖挂车
1.0
1.5
2.0
3.0
〈=19座的客车和载质量〈=2t货车
〉19座的客车和载质量〉2t和〈=7t的货车
载质量〉7t和〈=14t的货车
载质量〉14t的货车

初定设计年限为n=20年，则：
N
0
=1200×1+2100×1. 5+1200×2+600×2+900×1.5=9300辆日
N
α
= N
0
（1+i）
(n-1)
=9300×（1+8.0%）
(22-1)=46815辆日
2.等级确定
1）分析：
①一般的规定：
四车 道高速公路和六车道一级公路能适应将各种汽车折合成小汽车的交通量都
为25000~55000辆日 ；
六车道高速公路能适应将各种汽车折合成小汽车的交通量为45000~80000辆
日。 而计算显示都满足这三种等级公路交通量的要求。
②地区经济状况
路线所处江苏无锡，属于 平原微丘区，经济高度发达，是全国第五大城市，又是
全国十大旅游城市之一，经济增长很快，物流及人 流转移等都很大。因此对交通设施、
公路等级、服务水平的要求很高。高等级公路新建后，一方面将大力 促进该地区经济、
旅游等的进一步发展，同时也会吸引附近的交通量向这里转移，引起交通量急剧增长；
而且对公路交通的需求会更高，这就需要建造更好的高等级公路。站在发展的角度上，
考虑到对 交通增长的预留空间，同时也从长远来看，修建高速公路较合理。
2）结论：拟建为六车道高速公路。
3.主要技术指标的论证和确定
1）行车速度
无锡地区为平原微丘区区，该路设计为高速公路，选用行车速度V=100kmh
2）最小半径的确定
当汽车在弯道上行使时，会受到离心力的作用，为保证汽车行驶安全，曲 线上的
路面做成外侧高，内侧低的单向横坡形式，即超高。此时水平分力可以抵消离心力的
作用 。
X=F×cosα-G×sinα
Y= F×sinα+G×cosα
由于α较小，故可视为sinα=tgα=i
h
， cosα=1;
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所以，X=F-G×i
h
=G(vgR-i
h
)
设μ=XG=v
2
gR-i
h
= V
2
127R- i
h
，该公式表达了横向力系数与车速、平曲线半径
及超高之间的关系，μ值愈大，汽 车在平曲线上的稳定性愈大。
式中：R--平曲线半径（m）；
μ--横向力系数；
V--行车速度（KMh）;
v--行车速度(ms);
i
h
--横向超高系数。
不产生横向倾覆的最小平曲线半径R≥ V
2
[127(b2h
g
+I
h
)];
不产生横向滑移的最小平曲线半径R≥ V
2
[127(φ
h
+i
h
)]
汽车在平曲线上 行使时的横向稳定性主要取决于横向力系数μ值得大小。现代汽
车在设计制造时重心较低，一般b≈2h
g
,而φ
h
<0.5，所以φ
h
g
。依旧是汽车在平
曲线上行使时，在发生横向倾覆之前先产生横向滑移现象，为此，设计中只要保证不
产生横向滑移，也就保证了横向倾覆稳定性。即半径满足R≥ V
2
[127(φ
h
+i
h
)]即可。
3)缓和曲线最小长度的确定
缓和曲线是道路平面线形要素之一，它曲率连续变化，便于车辆 遵循，离心加速
度逐渐变化，乘客感觉舒适，可增加视觉美观。当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应设缓和曲线。缓和曲线采用回旋曲线。缓和曲线的长度从以下几个方面考虑
确定：
a.一般汽车驾驶员操作从容，旅客感觉舒适
Ls
min
=0.021 4V
3
（R×α
s
）=0.0214×100
3
（700× 0.4）=76.4m
b.超高渐变率适中
由于在缓和曲线上设置有超高渐变段，如果缓和 曲线太短会因路面急的由双坡变
为单坡而形成一种扭曲的面，对行车和路容均不利。按规范规定的适中的 超高渐变率，
导出缓和段最小长度。
Ls
min
=BΔip=11.75×0.04(1175)=82.25m
c.行驶时间不过短
车在缓和曲线上的行驶时间不应少于3秒，即缓和曲线不应短于83.3m。
综合考虑，缓和曲线尽量不要短于规范给定的100 m的要求。
4.主要技术指标：
表2.3
地形
计算行车速度
平原微丘
100kmh
公路等级
车道数
高速
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行车道宽度
路基宽度变化值
6×3.75m
33.5m
路基宽度一般值
停车视距
33.5m
160m

2.2路线方案设计
2.2.1选线原则与相关指标

1.选线原则
平原地区一般多为耕地,且 分布有各种建筑设施,居民点较密;在天然河网湖区,
还具有湖泊水塘河叉多等特点。虽然地势平坦，路 线纵坡及曲线半径等几何要素比较
容易达到较高的技术指标，但往往由于受当地自然条件和地物的限制， 选线时应综合
考虑多方面的因素。平原区地形对路线的限制不大，路线的基本线形应是短捷顺直，
应采用较高的技术指标，尽量避免长直线或小偏角，但不应为避免长直线而随意转弯。
综合考虑平原区的特点，布线时应注意以下几点：
1）以平面线形为主，合理解决避让、穿越、趋就等问题，穿线过程不考虑纵坡的限
制。
2）以设计数据为主导，远景设计为目标，大致控制细部。
3）线形要求短捷、平顺、有美感。
4）正确处理线形与环境的关系“少占田，避拆房，尽量 不穿塘”，使路线的设置与周
围环境相协调。
5）正确处理路线与城镇的关系：应尽量避免穿 越城镇、工矿区及较密集的居民点，
“靠村不进村，利民不扰民”；尽量避开重要的电力、电讯设施。
6）处理好路线与桥位的关系。
①一般情况下，桥位中线应尽可能与洪水的主流流向正交，桥 梁和引道最好在直线上，
条件受限时也可设置斜桥或曲线桥。
②小桥涵位置应服从路线走向，但遇到斜交过大或河沟过于弯曲，可采取改河措施或
改移路线。
7）注意不良地质的处理。
平原区的水文土壤条件较差，特别是河网湖区，地势低平，地下水 位高，使路基
稳定性差，因此应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线。当路线遇到面积较大的湖
塘﹑泥沼和洼地时，一般应绕避；如要穿越时，应选着最窄最浅和基底坡面平缓的地
方通过，并采取措 施保证路基的稳定。
8）正确处理新旧路的关系：平原地区通常有较宽的人行大路或等级不高的公路， 正
确布置平面交叉和立体交叉。
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9）平原地区一般缺乏砂石建筑材料,路线应尽可能靠近建筑材料产地,以减少施工,
养护材料运输费 。
2.路线的基本走向和主要控制点
一条路线的起终点及中间必须经过的重要城镇或地点， 通常是有公路网规划所规
定或领导机关根据建设的需要指定。这些指定的点称为据点，把据点连接成线， 就是
路线的总方向或大走向。根据大致走向和公路等级，及其在公路网的作用，结合铁路
﹑航运 ﹑空运﹑管道的布置和城镇﹑工矿企业﹑资源状况以及水文﹑地质﹑地形等
自然条件确定一条最优路线方 案。
平原区地形平缓，路线一般不受高程限制。路线上每一线段的具体方向，应以布
局定下的 控制点为依据，正确绕避平面上的障碍，力争控制点间路线短捷顺直。两控
制点之间，如无地物地质等障 碍和应趋就的风景﹑文物及居民点等，则与两点直接连
线的路线最理想，但这只有在戈壁滩和大草原才有 此可能。而在一般地区，农田密布，
灌溉渠道网纵横交错，城镇﹑工业区较多居民点也较密。由于这些原 因按照公路的使
用性质和任务，有的需要靠近它，有的需要绕避，从而产生了路线的转折，虽增长了距离，但这是必要的。平原区选线，先把路线总方向上所规定经过的地点如城镇﹑工
厂以及风景文物 地点作为大控制点，然后在大控制点之间进行实地勘察，确定哪些该
穿越，哪些该绕以及如何绕避，从而 建立起一系列中间控制点 。路线应从一个控制
点直达另一个控制点，不作任意扭曲。
本设计中间主要控制点主要有一座中桥、一座小桥的桥位﹑城镇﹑水库﹑大水塘
﹑公路交叉等。
3.技术指标
1)全程设计均采用圆曲线及长缓和曲线的反向复合曲线形式，尽量做成1：1 ：1型复
合曲线。由于高速公路一般半径较大，若保持1：1：1型复合曲线，缓和曲线长度会
加长，因此很难满足。整段路都保持在1：2：1的比例左右。
2)偏角避免小偏角（小于7度的角），采用的角度均在15~30度。
3)最大纵坡不大于3%，最小纵坡不小于0.3%，而且考虑坡长限制。
4.综合分析 < br>本设计图纸共三张（14~44），比例为1：2000，等高线高差为1米每等高线。
地形总体 上是平坦的，障碍物较少，属于平原微丘。整个地段，主要是稻田，同时布
满大小不等的水塘，还有高程 不是很高的山包。第一、二、四张图纸的上部都主要是
小型山包，第三张整个高程较低，地势非常平坦， 是一片低洼的高产水稻田，总的面
起伏情况为“U型”。结合考虑地形情况及所在地无锡的经济和社会效 益等因素，在
路线设计时，选取控制点重点应注意以下几个要点：
1)避让大塘、水库，尽量避开中小塘。
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2)避开居民区、城镇，但应保持一定的距离。
3)由于原有老路基本没有利用价值，因此设 计时不局限于利用，而是定出新的线路走
向，尽量发挥老路的辅道作用。
4)起终点高差不大，属于典型的平原微丘区，基本上沿起终点的大致方向不变。
5)从填 挖工程上看，起点和中间段为填方区，终点为挖方区，而且多为水稻田带（要
保证最小填土高度），所以 必须综合考虑整体的工程量及填挖平衡问题。
6)道路平面主线确定后，要注意细部的控制和处理。
5.方案拟定
在本设计中, 路线的起终点已是确定的, 因而在其中的走法有很多种。我们 选线
的任务就是在这众多的方案中选出一条符合设计要求的、经济合理的最优方案。但影
响选线 的因素有很多, 这些因素有的互相矛盾, 有的又相互制约, 各因素在不同情况
下的重要程度也不相同, 不可能一次就找出理想方案来, 所以最有效的方法就是进行
反复比选来求最佳方案。在本设计的地形图上, 结合设计资料, 我最初拟定了两种可
能的路线走向方案（如平面设计面所示）。
已采用的推荐方案为方案Ⅰ（红色铅笔绘制）；未采用的方案为方案Ⅱ（黑色铅
笔绘制）。
6.方案比选
1）对各路线方案进行分析：
① 方案Ⅰ：有三条平曲线，圆曲线半 径分别为2000m、2100m、2100m；缓和曲线长
度分别为250m、300m、300m。
优点：路线较短，占水塘少，穿过较多的旱地，地基条件好，线形好，标准高，
指标均衡，从整 体上看，路线走向与起终点走向大体一致；同时工程量适中，填挖结
合亦较合理。
缺点：除了要经过三个中等水塘外，施工工艺要求较高外，基本上没有明显的缺
陷。
② 方案Ⅱ：有两条平曲线，第一个曲线圆曲线半径为2300m、缓和曲线长度为300m；
第二个曲线半径为6000m,不设置超高。
优点：地势平坦，填挖量少，施工方便，视野范围好。
缺点：路线长，占用较多大池塘，穿过较多小池塘，占用较多的稻田，很不经济，
同时地基条件 差，难以处理。
2）方案比选结果：
显然，方案1要比方案2好：路线短，占水塘少，线形 好，标准高，指标均衡等，
在一定程度上改善了线形的美观和行车的安全及舒适性。
所以，经过上面的综合分析，方案Ⅰ的优点很明显。于是，最后选定的路线为方
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案Ⅰ（红色铅笔绘制）。
2.3路线平面设计
2.3.1设计原则与相关指标

1.平面设计原则
1）平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。
2）行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速公路应尽量满足。
3）保持平面线形的均衡和连贯。
4）应避免连续急弯的线形。
5）平曲线应有足够的长度。
6）注意与纵断面线形的组合。
7）平面交叉前后应尽量缓和。
8）考虑与沿途土地利用的关系
9）考虑与既有公路网的关系，不形成多路交叉和变形交叉。
10）考虑施工上的因素。
2.相关指标
1） 用基本曲线组合（直线—回旋线—圆曲线—回旋线—直线）时，最佳配比 为：L
s
：
L
y
：L
s
=1：1：1（L
s
是缓和曲线长，L
y
是圆曲线）
2） 和曲线参数A=√R L
s
应满足要求：R>A>R3（间接满足超高缓和段的长度要求）
3） 圆曲线与超高的关系：
表2.4
超高（%）
曲线半径（m）
2
4000~1710
3
1710~1220
4
1220~950
5
950~770
6
770~650

4）平原微丘区高速公路平曲线平曲线主要技术指标
表2.5
一般最小半径
不设超高最小半径
圆曲线部分最大超高值
超车视距
同向曲线间直线最小距离
700米
4000米
8%
550米
600米
极限最小半径
缓和曲线最小长度
超高渐变率最大值
平曲线最小半径
反向曲线间直线最小长度
400米
100米
1175
200米
200米
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3. 确定曲线要素
1）直线
作为平面线形要素之一的直线，在公路和城市道路中最为广泛。一般在定线时，只要地势平坦，无大的地物障碍，定线人员都应首先考虑使用直线。笔直的道路给人
以短捷直达的良 好印象，具有明确的方向性，汽车受力简单，驾驶员操作简易。但是
过长的直线并不好，直线线性大多难 于与地形相协调，过长的直线易使驾驶员单调﹑
疲倦 。所以运用直线适应根据路线所在地段的地形、地 物、地貌并考虑驾驶者的视
觉，心理状态等因素合理布设。直线的最大长度应有所限制，在长直线上纵坡 不宜过
大，长直线应与大半径凹形竖曲线组合为宜，道路两侧宜采取植不同的树种或设置一
定的 建筑物。
直线线形亦不宜过短，考虑到线性的连续和驾驶的方便，相邻两曲线之间应有一
定的 直线长度。同向曲线间若插以短直线，容易把直线和两端的曲线看成为反向曲线
的错觉，甚至把两个曲线 看成是一个曲线。这种线形破坏了线形的连续性，容易造成
驾驶员操作的失误。所以《规范》规定，当计 算行车速度﹥60km时，同向曲线间的
直线最短长度宜不小于6V（按米计）。转向相反的两圆曲线之 间，考虑到为设置超高
和驾驶人员的转向操作需要，反向曲线间最小长度宜不小于2V（按米计）。本设 计直
线长度都满足以上要求。
2）圆曲线
各级公路不论转角大小均应设置圆曲线。 在选用圆曲线半径时应与计算行车速度
相适应，并尽可能选用较大的圆曲线半径，以提高公路的使用质量 。在确定圆曲线半
径时应注意：一般情况下宜采用极限最小曲线半径的4～8倍或超高为2%～4%的圆 曲
线半径；地形条件受限制时，应采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径；地形
条件特殊 困难而不得已时，方可采用极限最小半径；应同前后线性要素相协调，使之
构成连续﹑均衡的曲线线形； 应同纵面线形相配合，必须避免小半径曲线与陡坡相重
合。本设计中圆曲线半径分别为2000m、21 00m、2100m，满足极限最小半径400m的4～
8倍的要求。
3 ）缓和曲线 < br>缓和曲线是道路线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的
两个转向相同的圆 曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。在一般情况下，特别是圆曲
线半径较大时，车速较高时，应该使用 较长的缓和曲线。
缓和曲线采用回旋线，它的基本公式为R×Ls＝A
2
，Ａ反映的 是缓和曲线的缓和
程度，A越大，缓和曲线变化越缓。经验证明，回旋线大小与连接的圆曲线具有以下< br>关系：R3共
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设计时，R<100m，A≧R
当R接近100m，A=R；
100R接近3000m，A=R3；
R>3000m，A 本设计中考 虑最小缓和曲线和超高缓和段的要求，缓和曲线长度取值分别为
250m、300m、300。
4．确定主平面线并进行综合指标校验
1）线形、直线长度要求、平曲线要素等都满足相关要求和规范。
2）本设计方案，直线长度 为1895.226m，曲线长度为3512.965m，直曲比约为1：2，
符合要求。
◆设计成果总结：①直曲转角表；②逐桩坐标表；③主平面线。
2.4纵断面设计
2.4.1设计原则相关指标（含填土高度和临界高度）
1.纵断面设计原则
1）纵坡的设计必须满足相关的各项规定。
2）纵坡应有一定的平顺性，起伏不宜过于频繁。
3）纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，保证
道路的稳定 和通畅，尤其平直线应注意排水。
4） 一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路 段填方，以减少废
方和借方，降低造价和节省用地。
5）平原微丘地区地下水埋深较浅，或池 塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡
要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。
6）对连接纵坡，如大中桥等，纵坡应和缓，避免产生突变，交叉处前后的纵坡应缓
一些。
7）在实地调查的基础上，充分考虑通道和农田水利等方面的要求。
2.相关指标
表2.6

地下水
H1
1.7~1.9
H2
1.2~1.3
H3
0.8~0.9
1）路线所经地区相应于干燥、中 湿、潮湿的路基临界高度H
1
、H
2
、H
3
列表：

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2）竖曲线半径的设置：]
表2.7

3）其他指标： 表2.8
竖曲线最小长度
最大纵坡
最大坡长
85m
3%
最小坡长
最小纵坡
纵坡均小于3%，无最大坡长限制
250m
0．3%

3.纵断面设计方法和步骤：
①准备工作；②标注控制点；③试坡；④调整；⑤核对；⑥定坡；⑦设置竖曲线
2.4.2读取纵断面沿线高程并进行设计
1.读取地面线数据
2.利用计算机打印出纵断面地面线，然后进行手工拉坡，过程如下：
1）初拟变坡点，进行拉坡：
①分析：
本设计为高速公路，所处为平原微丘，局部 出现多处高程变化大小不等的山包，
伴随出现较多的挖方，而中段是一片低洼稻田，需要较多的填方。因 此在设计中，除
主要要考虑平纵配合外，还应该注意顺应地形，保证填挖平衡。由于路线所经地段旧路较多，同时涉及过河，因而还得考虑桥梁、涵洞的架设。又因起终点位置的限制，
该纵断面拉坡设 计时还应考虑如何合理地克服局部地段的高程急剧升高，同时又不会
引起过分的路基的填挖工程量。
②拟定结果：
由上面的分析，初步拟定如下变坡点：

一般最小半径
极限最小半径
凸型曲线
10000m
6500m
凹型曲线
4500m
3000m
表2.9
变坡点
桩号
0
0
1
540
2
1540
3
2120
4
3000
5
4260
6
5408.191
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高程 31m 39m 32m 38m 20.5m 26.8m 50m

2）竖曲线要素确定及相关计算
拟定竖曲线半径如下：
表2.10
变坡点
竖曲线形状
拟定半径
1
凸
13000m
2
凹
13000
3
凸
13000
4
凹
10000
5
凹
26000

3）进行综合指标校验，确定是否要调整，并最后确定纵断面设计线。
经过检查，可知上述设 计符合要求，不需要再进行大的调整，局部是不是要调整，
将在下一步的平纵组合设计中进行分析。 < br>3.将手工拉坡得到的最优结果（变坡点数据）输入计算机，利用纬地出图，打印出纵
断面设计线 （包括竖曲线）图。
2.5平纵组合设计
2.5.1相关指标和原则（含填土高度和临界高度）

1.设计原则：
1）在视觉上应能自然地诱导视线，并保持视觉的连续性。
2）注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。
3）选择组合等到的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。
4）注意与道路周围环境的配合。
2.一般要求：
1）平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。
2）平曲线与竖曲线大小应保持均衡。
3）注意明、暗弯与凹、凸竖曲线之间的配合：一般暗 弯与凸形竖曲线及明弯与凹形
竖曲线的组合是合理的。
4）平、竖曲线应避免不利组合：
①使凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部与反向平曲线拐点重合。
②小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重合。
③应避免凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。
2.5.2组合设计
结合前面的手工拉坡，利用纬地进行设计。
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第三章 路基路面
3.1设计原则及相关指标
3.1.1设计基本原则：

1.路基：稳定性好，强度高，防水性能好，整体性能好，经济耐用。
2.路面：平整度高，整体性好，抗滑能力强，高温稳定性好，水稳性好，
3.排水设施：
1）排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济，
并充分利用 有利地形和自然水系。
2）各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配合，必要时可适当地增设 涵管
或加大涵管孔径，以防农业用水影响路基稳定。
3）设计前必须进行调查，查明水源与地质条件，重要路段要进行排水系统的全面规
划。
4）路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系。
5）路基排水要结合当 地水文条件和道路等级等具体情况，注意就地取材，以防为主，
既要稳固适用，又必须讲究经济效益。
6）为了减少水对路面的破坏作用，应尽量阻止水进入路面结构，并提供良好的排水
措施，以便 迅速排除路面结构内的水。
7）降落在路面上的雨水，应通过路面横向坡度向两侧排走，避免行车道路面范围内
出现积水。
8）路面纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡破面不会受到冲刷的情况下，应采
用在路堤边 坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。
9）在路堤较高，边坡未做防护，或者作了但还可能受到冲刷时 ，应沿路肩外侧边缘
设置拦水带，并通过泄水口和急流槽排离路堤。
10）设置拦水带汇集路 面表面水时，拦水带过水断面内的水面，在高速公路上不得漫
过右侧车道外边缘。
3.1.2相关设计指标
：
1. 路面类型：
表3.1
公路等级
高速
路面等级
高级
面层类型
沥青混凝土
设计年限
15年
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高速 高级 水泥混凝土 30年

2.各类水沟沟顶应高出设计水位0 .2m以上；流水纵坡应＞0.3%，也应＜3%，一般取
0.5%~1.0%
3.沥青混合料的动稳定度：＞800次mm
4.设计洪水频率：1100
5.通常护坡道宽度与边坡高度的关系：
表3.2
边坡高度h（m）
护坡道宽度d（m）
≤3.0
1.0
3~6
2
6~12
2~4

6.碎落台一般宽度：1.0~1.5m
7.
超高旋转方式：绕中央分隔带边缘旋转；加宽渐变方式：无加宽

（平原 微丘、高速公路、计算车速100kmh、六车道）：行车道横坡=2.0％，
8.
横断面设置
土路肩横坡=3.0％，中间带=2.0+2×0.75=4.50m，行车道=3×3.75=11. 25m，硬路肩
=3.00m，土路肩=0.75m。

3.2路基设计
公路路基是路面的基础, 是公路工程的重要组成部分。路基与路面共同承受交通
荷载的作用, 应作为路面的支承结构物进行综合设计, 它必须具有足够的强度、稳定
性和耐久性。
为确保 路基的强度与稳定性，使路基在外界因素作用下不致产生超过允许值的变
形，在路基的整体结构中还必需 包括各项附属设施，其中有路基排水，路基防护与加
固，以及与路基工程直接相关的其它设施。
路基应根据其使用要求和当地自然条件（包括地质、水文和材料情况等）并结合
施工方案进行设计, 应有足够的强度、稳定性, 又要经济合理。影响路基强度和稳定
的地面水和地下水, 必须采取拦截或排出路基以外的措施, 并结合路面排水, 做好综
合排水设计, 形成完整的排水系统。
公路路基设计, 一般宜移挖作填, 当出现大量弃方或借方时, 应配合农田 水利建
设和自然环境等进行综合设计。一般路基，通常是在正常的地质与水文等条件下，路
基填 挖不超过设计规范或技术手册所允许的范围下进行。否则，为确保路基由足够的
强度和稳定性，并具有经 济合理的横断面形式，需进行个别特殊设计。
路基设计的基本要求：
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路基必须密实、均匀、稳定。填方路基的填料 选择、路床的质量要求以及填方路
堤的基底处理应符合《公路路基设计规范》（JTJ013）的规定。
必须采取防治地面水和地下水侵入路面、路基的措施，以保证路基的强度和稳定
性。设计时，宜 使路基处于干燥和中湿状态。潮湿、过湿状态的路基应采取掺入固化
材料或换填砂、砂砾、碎石渗水性材 料，以及设置土工合成材料等加强路基排水的技
术措施，进行综合处理，应使高速公路和一级公路的土基 回弹模量值大于30Mpa，其
他公路的土基回弹模量应大于25Mpa。
3.2.1.路基横断面的设计

公路横断面是中线上各点的法向切面, 它是由横断面设计线和地面线所构成的,
包括路面、路肩、边沟、边坡等。公路横断面的组成和各部分 的尺寸要根据设计交通
量、交通组成、设计速度、地形条件等因素确定。在保证必要的通行能力和交通安 全
与畅通的前提下, 尽量做到用地省、投资少, 使道路发挥其最大的经济效益与社会效
益。
路基横断面的典型形式，可归纳为填方路基﹙路堤﹚、挖方路基﹙路堑﹚和填挖
结合等三种类型 。在平原微丘的地区路线上，尤其是本路线经过大片稻田时,填方路
基是路基横断面的主要形式。
1.填方路基
填方高度小于1.0～1.5m者，属于矮路堤。设计时要特别注意控制最小填 土高度，力
求不低于按自然区划和土质等所规定的临界高度，使路基处于干燥或中湿状态。矮路
堤的高度，往往接近或小于应力作用区深度，除填方本身要求高质量以外，地基往往
需加特殊处置和加固 ，路基排水亦极为重要。
填方高度在1.5～20.0m范围内，一般情况下属于正常的路堤，可以按 常规设计，
采用规定的横断面尺寸，不做特殊处治。
1）填料选择
填方路基应采 用级配较好的粗粒土作为填料。砾（角砾）类土、砂类土应优先选
做路填料，土质较差的细粒土可填于路 堤底部。用不同填料填筑路基时，应分层填筑，
每一水平层均应采用同类填料。
此路段特点： 该路段所在地属于高液限红粘土，不能直接作为路基填料，由于是
高等级高速公路，为保证路基强度，不 利用挖方路段的高液鲜红粘土，采用级配好的
粗粒土，填料最大粒径应小于150mm。
路基填料最小强度和最大粒径要求见下表：
表3.3
项目分类 路面底面以下深度（cm） 填料最小强度(CBR)(%) 填料最大粒径
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上路堤
下路堤
80～150
150以下
4
3
15
15

2）压实
填方路基应分层铺筑，均匀压实。路基压实度(重型)应符合下表的规定
表3.4
项目分类
上路堤
下路堤
路面底面以下深度（cm）
80～150
150以下
压 实 度 （%）
≥94
≥93

3）填方路基的基底，应视不同情况分别予以处理。
①基底土密实、地面横坡缓于 1：5时，路堤可直接修筑在天然地面上，地表有树根
草皮和腐殖土应予清除。
②路堤基底范 围内由于地表水和地下水影响路基稳定时，应采取拦截、引排等措施，
或在路堤底部修筑不易风化的片石 、块石或砂砾等透水性材料。
③路堤基底为耕地和土质松散时，应在填筑前进行压实。
此路 段特点：路基处于水稻田、湖塘等地段，应视具体情况采取排水、清淤、晾
晒、换填、掺灰及其它土加固 措施进行处理。路堤基底设置排水隔离垫层，厚度30cm，
采用渗水性好的砂砾，顶面设置反滤层。
2. 挖方路基
1)常见形式有全挖路基、台口式路基、半山洞路基。路堑开挖后破环了原地 层的天然
平衡状态，其稳定性主要取决于地质与水文条件，以及边坡深度和边坡陡度。
2)土 质挖方边坡设计应根据边坡高度、土的湿度、密实程度、地下水、地表水的情况、
土的成因类型及生成时 代等因素确定。
3)挖方地段地质条件不良或土质松散、渗水、湿软、强度低时，应采取防水、排水措
施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施，处理深度可视具体情况确定。
此路段特点：由于路基 处于高液限粘土区，地下水位较高，挖方过高可能回导致
路基处于潮湿或过湿，威胁路基强度。因此对路 堑路床0.8m范围内的高液限红粘土
进行超挖，换填渗水性良好的砂砾。对于坡高大于6米的横断面， 采用二级台阶的边
坡。
3.挖填结合路基
位于山坡上的路基，尽量采用路中心线 的设计标高即原地面标高。其目的为减少
土石方数量，避免高填深挖和保持土石方数量的横向挖填平衡。 这时即形成大量挖填
结合的路基横断面。从路基稳定性需要考虑，较陡山坡上的路基宁挖勿填；在陡峭山
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坡上，尤其 是沿溪路线，为减少石方的开挖数量，避免大量废方阻塞溪流，有时又需
要少挖多填。因此，挖填结合的 路基，在选定路线和线形设计时，应予统一安排，进
行路线的平、纵、横三者综合设计，权衡利弊，择优 而定。
挖填结合的路基横断面，兼有路堤和路堑的设置要求。填方部分的地面横坡陡于
1:5 时，土质应挖台阶或石质应凿毛；挖方部分应设边沟或同时设置截水沟。
4.路基基本构造
1)路基高度
路基高度的设计，应使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度，同时要考虑地下水 、
毛细水和冰冻水的作用，不致影响路基的强度和稳定性。
路基设计标高，无中央分隔带的公 路，应为路基边缘高度；有中央分隔带的公路，
应为中央分隔带外侧边缘的高度；在设置超高加宽路段， 则为设置超高加宽前的路基
边缘高度。
沿河及受水浸淹的的路基设计标高，应高出规定设计洪 水频率的计算水位加壅水
高、波浪侵袭高和0.5m的安全高度。
路堤最小填土高度，应根 据临界高度，并结合沿线具体条件和排水及防护措施，
按照公路技术等级有关规定，一般应保证路基处于 干燥或中湿状态。
2)路基边坡坡度
公路路基的边坡坡度，可用边坡高度与边坡宽度的比值表示。
此路段特点：本设计中，选择K 0～K1桩号路段做横断面设计。该路段有稻田、
微丘、池塘，地形复杂，涵盖了路堤、路堑和填挖结合 路基。相应采用路堤边坡坡度
为1:1.5，路堑边坡坡度为1:1.5，对于红粘土高液限地区的挖方 路基，不宜超过20
米，路堑边坡设计遵循“缓坡率、宽平台、固坡脚”的原则，边坡高度超过6m时，
采用了二级台阶式断面，坡度为1：1.25和1：1.5，平台宽度为2米。
5.超高设计
1)超高及作用
为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的 单
向横坡的形式，这就是曲线上的超高。合理的设置超高，可以全部或部分抵消离心力，
提高汽 车行驶的稳定性与舒适性。
2)超高计算
超高的横坡坡度按公路等级计算行车速度圆曲线半 径路面类型自然条件和车辆
组成等情况确定。该新建高速公路最大超高值为8％。
超高i
h
的确定可按下式：
i+u = V
2
127R
——V取实际行驶速度
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——u对行车不利,是u=0即i= V
2
127R
适用范围：i
hmax
＞i
h
＞i
hmin
= i
z

当i
h
＞i
hmax
时 i
h
=i
hmax
当i
z
﹤i
h
﹤i
hmax
时

i
h
= V
2
127R
当i
h
﹤i
z
时 不设超高，仍安直线双坡处理
3)超高缓和段长度
由直线段的双向横坡断面逐渐变到圆曲线段全超高的单向横坡断面，其间 必须设
置超高缓和段。双车道公路超高缓和段长度按如下式计算：
L
c
=BΔ
i
P
式中 Lc — 超高缓和段长度；
B — 旋转轴执行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（米）；
Δ
i
— 超高坡度与路拱坡度代数差（％）；
P

— 超高渐变率，极旋转轴线与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘
之间的相对坡度，其值可查表。
注：根据上式计算的超高缓和段长度，应凑整成5米的倍数，并不小于10米的
长度。
一般情况下，超高缓和段与缓和曲线长度相等。但在本设计中, 所选的超高缓和
段与缓和曲线长度就不相等, 而只是在回旋线的某一曲段内进行, 这样做是考虑了线
形的协调性, 但从利于排除路面降水考虑, 横坡度2％（或1.5％）过渡到0％路段
的超高渐变率不得小于1335 故取超高缓和段的长度为160m。
4)超高过渡方式
有中间带道路的超高过渡有三种方法 ：①绕中间带的中心线旋转；②绕中央分隔
带边缘旋转；③绕各自行车道中线旋转。
本设计为有中间带的高速公路，绕中央分隔带边缘旋转。
将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘 旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，
此时中央分隔带维持原水平状态。具体见超高方式图。
3.2.2路基的防护
路基防护工程是防止路基病害、保证路基稳定的重要设施。随着公路等 级的提高，
为维护正常的汽车运输，减少公路灾害，确保行车安全，保持公路与自然环境协调，
路基的防护更具有重要意义。
1.防护措施分类
路基防护的方法一般可分为坡面防护和冲刷防护两类。
1) 坡面防护
主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及湿度变化的影响，防止和延
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缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程 ，从而保护路基边坡的整体稳定性，在
一定程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。
坡面防护措施主要有种草、铺草皮、植树、抹面与捶面。
2)冲刷防护
主要对沿河 滨海路堤、河滩路堤及水泽区路堤，亦包括桥头引道，以及路基边旁
的防护堤岸等。此类堤岸常年或季节 性浸水，受流水冲刷、拍击和淘洗，造成路基浸
湿、坡脚淘空，或水位骤降时路基内细粒填料流失，致使 路基失稳，边坡崩塌。所以
堤岸防护主要针对水流的破坏作用而设，起防水治害和加固堤岸双重功效。
①护面墙
护面墙有实体护面墙孔窗式护面墙拱式护面墙及肋式护面墙等。适用于坡度在
1：0.5~1:1易风化软质岩层的路堑边坡。
②浆砌片石防护
浆砌片石防护的厚度， 一般为0.2~0.3用于冲刷防护时，根据流速大小或波浪大
小确定最小厚度，一般不小于0.35m 。
2.本设计中采取措施
本路线所处的无锡地区属平原微丘区，土质为高液限粘土，填方路 段边坡坡度为
1:1.5，故采用骨架植物防护，种草来稳定边坡，既美观又实用；在某些桩号附近，< br>路线边坡伸进一个中等水塘或有擦过较大水塘，采用浆砌片石护坡加以保护。
3.3路面设计
概况：
本设计属于新建高等级高速公路路面设计，设计段处在江苏无锡市。气候特点、
降水量及地下水、地形与地貌方面、地质与土质等资料见第一章介绍。
此设计包括沥青路面设计和水泥混凝土路面设计。
3.3.1沥青路面设计过程

1.交通分析：
1) 2005年交通组成以及交通量如下：
表3.5
车型
辆日
小汽车
1200
解放CA10B
2100
黄河JN150
1200
长征CZ361
600
东风EQ140
900

现在标准交通量为N
0
，远景 设计交通量为N
α
，施工期为2年，交通量年均增长
率为8.0%。
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2)交通等级：高速公路（6车道）
2.路面结构和材料设计：
1）轴载分析：路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。
①以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次
A、轴载换算：
计算结果如下表所示：
表3.6
车 型
解放CA10B 后轴
前轴
黄河JN150
后轴
前轴
长征CZ361
后轴
东风EQ140 后轴
90.7
69.2
2.2
1
1
1
600
900
863.3
181.4
3069.4
101.6
47.6
1
1
1
6.4
1200
600
1285.8
152
Pi(KN)
60.85
49
C1
1
1
C2
1
6.4
ni（次日）
2100
1200
Ni
242
344.9
N=∑Ni =∑ C1 C2 ni （PiP）4.35
注：凡小于或等于25KN的各级轴载不予考虑。

B、计算累计当量轴次
根据设计规范，高速公路高级路面的设计年限为15年，有中央分隔带的六车道
的车道系数为0.35 ：
累计当量轴次：
N
e
=[（1+r）
t
–1]×365×N×ηr
=[（1+0.08）
15
–1]×365×3069.4×（1+0.08）
2
×0.350.08
=12418397次
②验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次：
A、轴载换算
计算结果如下表所示：
表3.7
车 型 Pi（KN） C1 C2 ni（次日） Ni
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解放CA10B
黄河JN150
长征CZ361
东风EQ140
后轴
后轴
后轴
后轴
60.85
101.6
90.7
69.2
1
1
3
1
1
1
1
1
2100
1200
600
900
52.6
1816.6
1099.2
63.1
2268.7 N=∑Ni =∑ C1 C2 ni （PiP）8
注：凡小于或等于50KN的各级轴载不予考虑。

B、计算累计当量轴次
同上，高速公路沥青路面设计年限为15年，有中央分隔带的六车道的车道系数为
0.35：
累计当量轴次：N
e
=[（1+r）
t
–1]×365×N ×ηr
=[（1+0.08）
15
–1]×365×2268.7×（1+0.08）
2
×0.350.08
=9178868次
2）结构组合与材料选取
路面设计按高级路面处理，根据《公路沥青路 面设计规范》推荐结构，路面结构
面层采用沥青混凝土（厚17cm），基层采用水泥碎石（厚18cm ），底基层采用二灰碎
石（厚度待定），垫层拟用级配碎石或中砂，土基是红粘土。
查《公路 沥青路面设计规范》中的“沥青混凝土类型的选择（方孔筛）”，表面层
采用细粒式密级配沥青混凝土A C-16（厚4cm），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土
AC-20（厚6cm），下面层采用粗粒 式密级配沥青混凝土AC-25（厚7cm），垫层为级配
碎石火中砂垫层（厚15cm）。
3）各层材料的抗压模量与劈裂强度
查《公路沥青路面设计规范》附录可得各材料设计参数如下：
表3.8
材料名称
中粒式密级配沥青混
凝土AC-16
中粒式密级配沥青混
凝土AC-20
粗粒式密级配沥青混
凝土AC-25
20℃抗压模量（MP） 15℃抗压模量（MP）
1200
1200
1000
1800
1800
1400
劈裂强度（MP）
1.0
1.0
0.8
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水泥碎石
二灰碎石
级配碎石
中砂
1500
1500
275
90
1500
1500
275
90
0.5
0.65
-
-

4）土基回弹模量确定
该路段处于 Ⅳ
1
区，土质为高液限中密粘性土，干燥段稠度为1.1，查表可确定该
土基回弹模量 为35.0MP；中湿段稠度为1.0，查表可确定该土基回弹模量为30.0MP。
5）设计指标确定
以设计弯沉值作为设计指标，并对面层、基层及底基层进行拉应力验算：
①设计弯沉值：
该公路为高速公路，公路等级系数A
c
=1.0，面层系数A
s
=1.0，底基层总厚度大
于20cm，基层类型系数A
b
=1.0
设计弯 沉值进行计算采用公式：L
d
=600N
e
-0.2
A
c< br>×A
s
×A
b
：
L
d
=600× 12418397
-0.2
×1.0×1.0×1.0=22.87（0.01mm）
②各层材料的容许拉应力
容许拉应力验算采用公式：σ
r
=σ
sp
K
s
，K
s
为抗拉强度结构系数，验算如下：
Ⅰ、中粒式密级配沥青混凝土AC-16：
K
s
=0.09A
a< br>N
e
0.22
A
c
=0.09×1.0×12418397< br>0.22
1.0=3.27
σ
r
=σ
sp
K
s
=1.03.27=0.3058 MPa
Ⅱ、中粒式密级配沥青混凝土AC-20：
K
s
=0.09A
a
N
e
0.22
Ac
=0.09×1.0×12418397
0.22
1.0=3.27
σ
r
=σ
sp
K
s
=1.03.27=0.3058 MPa
Ⅲ、粗粒式密级配沥青混凝土AC-25：
K
s
=0.09Aa
N
e
0.22
A
c
=0.09×1.1×12418 397
0.22
1.0=3.6
σ
r
=σ
sp
K
s
=0.83.6=0.2222 MPa
Ⅳ、水泥碎石
K
s
=0.35A
a
N
e
0.11
A
c
=0.35×12418397
0.11
1. 0=2.11
σ
r
=σ
sp
K
s
=0.52.11=0.237 MPa
Ⅴ、二灰碎石：
K
s
=0.35A
a
N
e
0.11
A
c
=0.35×12418397
0.11
1 .0=2.11
σ
r
=σ
sp
K
s
=0.652 .11=0.3081 MPa
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6）设计资料总结
设计弯沉值为22.87（0.01mm），相关资料如下：
表3.9
材料名称
AC-16
AC-20
AC-25
水泥碎石
二灰碎石
级配碎石
中砂
土基
h（cm）
4
6
7
20
？
15
15
-
20℃模量
（MP）
1200
1200
1000
1500
1500
275
90
3530
15℃模量
（MP）
1800
1800
1400
1500
1500
275
90
3530
容许拉应力
（Mp）
0.3058
0.3058
0.2222
0.237
0.3081
-

-
劈裂强度
（MP）
1.0
1.0
0.8
0.65
0.25
-

-

①干燥状态设计层（第五层）厚度确定：
通过计算机设计计算和综合考虑承受轴载类型及施工 因素得到，二灰土的厚度为
32cm，取设计层厚度为32cm，则设计湾沉值为22.87（0.01 mm），竣工验收弯沉值为
20.638（0.01mm），沥青面层的层底均受压应力，水泥碎石层底 的最大拉应力为
0.0159MPa，二灰碎石层底最大拉应力为0.1327MPa。
方案设计结果示意图如下：
上面层 AC-16 中粒式 h = 4㎝
中面层 AC-20

中粒式 h = 6㎝
下面层 AC-25 粗粒式 h = 7㎝
基 层 水泥碎石 h = 16㎝
底基层 二灰碎石 h = 32㎝
土 基 35.0 Mpa
上述设计结果经验算满足设计要求。
②中湿状态设计层（第五层）厚度确定：
通过计算机设计计算得到，二灰土的厚度为32cm ，取设计层厚度为32cm，则设
计湾沉值为22.87（0.01mm），竣工验收弯沉值为19.8 7（0.01mm），沥青面层的层底
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毕业设计（论文）报告纸


均受压应力，二灰碎石层底的最大拉应力为0.0121MPa，二灰土层底最大拉应力为
0.108 5MPa。
方案（1）设计结果示意图如下：
上面层 AC-16 中粒式 h = 4㎝
中面层 AC-20

中粒式 h = 6㎝
下面层 AC-25 粗粒式 h = 7㎝
基 层 水泥碎石 h = 16㎝
底基层 二灰碎石 h = 32㎝
垫 层 级配碎石 h = 15cm
土 基 30.0Mpa
上述设计结果经验算满足设计要求。
通过计算机设计计算得到，二灰土的厚 度为32cm，取设计层厚度为32cm，则设
计湾沉值为22.87（0.01mm），竣工验收弯沉 值为20.98（0.01mm），沥青面层的层底
均受压应力，二灰碎石层底的最大拉应力为0.01 48MPa，二灰土层底最大拉应力为
0.1273MPa。
方案(2)其设计结果示意图如下：
上面层 AC-16 中粒式 h = 4㎝
中面层 AC-20

中粒式 h = 6㎝
下面层 AC-25 粗粒式 h = 7㎝
基 层 水泥碎石 h = 16㎝
底基层 二灰碎石 h = 32㎝
垫 层 中砂 h = 15cm
土 基 30.0Mpa
上述设计结果经验算满足设计要求
路面结构详细见《路面结构图》。 沥青混凝土路面材料选择时，首先考虑施工厚度要求，其次考虑材料特性及来源，
最后考虑造价。考 虑到当地的实际地形地质状况，并经过多次试算，最后确定的材料
结构及厚度布置取中湿状态状态的方案 （2）。
详见附录计算过程。
3.3.2水泥路面设计过程
1.交通分析
1）平均日交通量：
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毕业设计（论文）报告纸


N

N
1
12002100*1.51200*2600*2900*1.5 9300

21
9300(18%)46815
d
2）轴载换算
p
轴载换算采用公式 ：
N
s


a
i
N
i
(
i
)
16

100
i1
k
式中：
a
i
——轮轴系数
单轴-双轮组时，
a
i
=1；
单轴-单轮时，
a
i
2.2210
3
p
i
0.43

0.22
0.22
双轴- 双轮组时，
a
i
1.0710
5
p
i


表3.10
三轴-双轮组时，
a
i
2.2410< br>8
p
i
换算结果如下表所示：
车型 轴位
前轴
后轴
前轴
后轴
前轴
后轴
前轴
后轴
k
p

i
a
i

4493.6
1
3017
1
3054.8
N
i

2100
2100
1200
1200
600
600
900
900
a
i
N
i
(< br>p
i
16
)
p

解放CA10B
黄河JN150
长征CZ361
19.40
60.85
49
101.6
47.6
90.7*2
23.7
69.2
3.8*10
5

0.742
40

1547
12.7
77.5
0.94*10
5

4123
1
东风EQ140
3.6*10
4

2.5
1680.4
p
N
s


a
i
N
i
(
i
)
16
100

i1

由以上分析计算可知：使用初期设计车道每日通过的标准轴载作用次数为
Ns=1680.4次 ，由规范表3.0.1，高速公路的设计基准期为30年。由规范表A.2.2，
临界荷位处的车辆轮迹 横向分布系数取0.22。交通量年平均增长率为8%。计算
得到设计基准期内设计车道标准轴载累计作 用次数为
[(1r)
t
1]365[(10.08)
30
1]365
N
s

=
1680.4(10.08)
2
0.22
= N
e
=
r0.05
31168759次
属特重交通等级。
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毕业设计（论文）报告纸


2.初拟路面结构
该路面属于特重交通路面，相应于安全等级一级的变异水平等级为低级。根
据高速公路重交通等级和低变异水平等级，查规范表4.4.6，初拟定水泥板的厚
度要≥26 ㎝，本设计拟用h=30㎝；基层采用水泥稳定粒料，厚度拟用h
1
=16cm；
底基 层也采用水泥稳定粒料，厚度拟用h
3
=20㎝；垫层为h
4
=25cm级配 碎石。水
泥混凝土上面层板的尺寸长4.0m，宽从中央分隔带两侧分别至路肩依次为3.75m，3.75m，3.75m，3.75m；纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。
该路面为高 速公路，假设为两车道，每车道的宽度为4.5；由此确定水泥板
的宽度为：4.5m，长度取规范规定 的中值：5m。纵逢采用设拉杆的平缝，横缝采
用设传力杆的假缝（深度为7cm,宽度为6毫米，槽内 填塞填缝料）。
3.路面材料参数的确定
① 各材料层模量的确定
通过 查规范表3.0.6，普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa，相应弯
拉弹性模量标准值为： Ec=31Gpa。
该路段属于IV区、潮湿、粘性土基，查规范附录F.1，路基的回弹模量为E
0
=30MPa。查附录F.2，水泥稳定粒料的基层和底基层回弹模量取：E
1
= E
3
1300 MPa；
级配碎石的抗压模量为：E
4
=200 MPa。
基层顶面当量回弹模量的确定
由于具有垫层，先对垫层和底基层换算成具有当量回弹模量和当 量厚度的单
层，然后再与基层一起计算基层顶面当量回弹模量。
D
2
Eh

E
h

h

E
h
E
h
3
3
x
2
34
3
3
3< br>4
2

E
4
h
4
2
3
2< br>1300*0.2
2
200*0.25
2
629.3(MPa)

22
0.20.25
(
h
3

h4
)
2
4
(
1
3
3
4
121 2

E
h
E
h
4

1
4
)
1
3.25(MN.m)

h
2

3
x
E
E
h

E
h
E

h

h
E
h

E
h

D
1212
2
2
1
1
2
22
12
3
1
1
2
g
12
D
2

3
12*3.25< br>2
2
629.3
0.396(m)

1300*0.16< br>2
629.3*0.396
2
723.4(MPa)

22
0.160.396
3
2

(
h
1

h
2
)
2
4
(
1
1
1
E
h
E
h
2

1
2
)
1
12.46(MN.m)

a6.22[11.51(
E
x
)
0.45
]3.98

E
0
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毕业设计（论文）报告纸


b11.44(
E
x
)
0.55
0.75

h
x

3
E
12
D
E
0
x

3
12*12.46
x
723.4
=0.591 E
)a(
E
h
E
E
b
x
t
x
0
0
1
3
232.5(MPa)

普通混凝土 面层的刚度半径：
r0.537h
3
E
c
E
0.713
t

4.荷载疲劳应力
标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力

0.662
0.077rh0.70(MPa)
ps
因纵缝为设拉杆的 平缝，，得到接缝传荷能力的应力折减系数
K
r
0.87，
考虑设计基准期 内荷载应力累计疲劳应力系数
K
f

根据公路等级，查表得
K
c
1.30。
荷载疲劳应力：
N
n
e
(311687 59)
0.057
2.67.


pr

kr
K
f
K

c
ps
0.87*2.67*1 .3*0.72.11(MPa)
2. 计算温度疲劳应力
IV区的最大温度梯度查表取< br>92
0
Cm。板长
4m，
Lr40.7135.61
， 规范
图B.2.2可查普通混凝土板厚h=0.3m,
B
x
0.46
,混凝土的翘曲应力：

2
温度疲劳应力系数：
tm
h
T
a
E

c
cg
B
x
1.97(MPa )
K
t

f
r
tm

[a*(
f
r
tm

)
c
b]0.475

温度 疲劳应力；

tr

K

t
tm
0.9 35(MPa)
3. 检验初拟路面结构
查规范表3.0.1，高速公路安 全等级为一级，相应的变异水平等级为低级，
目标可靠度为95%，再据此查表3.0.3确定可靠度系 数
r
r
1.33
，则；
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毕业设计（论文）报告纸


r
r
(

pr


tr)1.33

2.110.935

4.05MPa
f
r
5.00MPa

∴初拟路面结构满足设计要求。
路面结构如下图所示：
面层 普通混凝土 h=30cm
基层 水泥稳定沙砾 h=16cm
底基层 水泥稳定沙砾 h=20cm
垫层 级配碎石 h=25cm
土基
上述设计结果经验算满足设计要求。
3.4路基路面排水系统设计
3.4.1路基排水设计的原则

路基排水是关系到路基稳定性的关键，路基排水设计 的任务就是把路基工作区内
的土基含水量降低到许可的范围内。路基排水设计应遵循以下几个原则：
1)各种路基排水沟渠的设置和联结营尽量不占农田并与水利建设相配
合, 必要时可适当的加大涵管孔径或增设涵管以利于农田排灌。
2)设计前必须进行调查研究，以使排水系统的规划和设计做到正确合。
3)排水设计要因地制宜，经济适用。排水沟取应选择地形、地质较好的地段通过,
以节约加固工程投资, 对于排水困难和地质不良地段应进行特殊设计。
4)排水沟取得出入口应尽可能引接至天然（原有）边沟, 以减少桥涵工程, 不应
直接使水流入农田, 损害农业生产。
5)排水沟造物的设计, 应贯彻因地制宜、就地取材的原则, 要能迅速有效的排除
路基“有害水”, 以免影响路基的强度和稳定性, 保证公路运输畅通。
3.4.2地表排水设施
1.边沟
边沟设置在挖方路基的路肩外侧，或低路堤的坡脚外侧，用以汇集和排除路基范
围内和流向路基 的少量地面水。常用边沟的断面形式见图，一般采用梯形。此设计梯
形边沟内侧边坡坡度为1:1.5, 外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。边沟底宽为0.6
米。设置超高路段的边沟应予加深，以保持边沟排 水畅通。边沟纵坡与路线纵坡一致，
排水顺畅。边沟长度不超过500m。边沟用浆砌片石。
2.排水沟
排水沟用来引出路基附近低洼处积水的人工沟渠。本设计排水沟一般为梯形断
面，边坡用 1:1。排水沟沟底纵坡大于0.5％, 在特殊情况下容许减至0.3％。长度
不超过500m，与各种水沟的连接顺畅。
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3.截水沟
截水沟设置在挖方路基 边坡坡顶以外，或山坡坡堤上方的适当处，用以截引路基
上方流向路基的地面径流，防止冲刷和侵蚀挖方 边坡和路堤坡脚，并减轻边沟的泄水
负担。此设计截水沟的断面形式一般为梯形。挖方路基的截水沟设在 坡顶5m以外，
填方路基上侧截水沟距填方坡脚的距离大于5米。设置一道，长度都为200米左右。
3.4.3中央分隔带排水

中央分隔带排水设施有纵向排水沟(明沟、暗沟)、渗沟、雨水井、集水井、横向
排水管组成。
在设置超高路段，路面水由中央分隔带排水设施排出。
多雨地区的中央分隔带，表面不做封闭 时，可设地下排水渗沟，排水渗沟两侧可
用沥青砂沥青土工布或粘土封闭。排水渗沟顶与路床顶面齐平， 渗沟内采用直径为
5~8cm的硬塑料管降水至路基边坡以外。
3.4.4路基排水的综合设计

高速公路路基路面排水应进行综合设计，使各种排水 设施形成一个功能齐全排水
能力强的完整排水系统。在综合排水设计中，对于地面水的排除可利用边沟、 截水沟
等排水设备，将流向路基的山坡水和路基表面水分段截留，引入自然沟谷荒地取土坑
或低 洼处，排出路基范围之外。自然沟谷、沟渠与涵洞等排水设备，既密切配合，又
各自分工，充分发挥其效 能，使排水顺畅，避免对路基的冲刷，又不致形成淤泥而危
害路基。
详细布置见《路基综合排水设置图》及有关图纸。

第四章
桥涵设计及沿线设施布置

4.1路线交叉设计
1.高速公路与交通量大的 其他公路交叉，宜采用立体交叉。与其他各级公路的交
叉，当交通条件需要或有条件的地点，也可采用立 体交叉。
2.公路与公路立体交叉的跨线桥桥下净空应符合《公路工程技术标准
JTJB01 -2003》8.5.3~8.5.4条的规定。当被交叉公路有加减速车道排水沟等时，应
包括这些部 分的宽度。
3.高速公路与乡村道路交叉的数量，应予以控制，在乡村道路密集地区，当交叉
点过密影响行车安全时，应合并交叉点。高速公路与乡村道路交叉时，应采用分离式
立体交叉；一级公路 与交通繁忙的乡村道路交叉时，也可采用分离式立体交叉；其余
各级公路与乡村道路交叉时，可采用平面 交叉。平面交叉应选在视距良好的地点，乡
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毕业设计（论文）报告纸


村道路应设置一段水平路段并加铺与交叉公路相同的路面。
4.乡村道路从公路上面跨越时， 跨线桥的桥下净空应符合《公路工程技术标准
JTJB01-2003》9.0.2条的规定。乡村道路 从公路下面穿过时，应做好通道排水设计，
保持畅通，其净空可根据当地通行的车辆组成和交叉情况确定 ，一般人行通道的净空
不小于2.2m；净宽不小于4.0m。
本线为高速公路，故所有交叉都要设计成分离式立体交叉。
4.2桥梁

本路线所经地区遇到河流，因而设置两座桥梁,一座中桥，一座小桥，勿需设置
隧道。无锡地区降水量丰 富，年降水量在1600～2000mm之间，并且为了农田灌溉，
因而设置了12处涵洞来宣泄地面水 流。
4.3涵洞
4.3.1涵洞设计原则
涵洞应根据所在公路的使用任 务、性质和将来的发展需要，按照适用、经济、安
全和美观的原则进行设计；要适当考虑农田排灌的需要 ，靠近村镇、城市、铁路及水
利设施的桥涵应结合有关方面的要求适当考虑综合利用。
4.3.2涵洞分类
1)按构造型式分类
管涵：有足够填土高度的小跨径暗涵对基础的适应性及受力性能较好、不需墩台，
圬工数量少，造价低；
盖板涵：过水面积较大，一般用于低路堤上的明涵或一般路堤的暗涵。构造较简
单，维修容易。 跨径较小时适用板涵 ；跨径较大时用钢筋混凝土盖板涵。
2)按洞顶填土情况
按洞顶填土 情况可分为明涵和暗涵两类。明涵是指洞顶不填土的涵洞，使用于低路堤，
浅沟渠；暗涵是指洞顶填土大 于50cm的涵洞，使用于高路堤、深沟渠。
4.3.3涵洞型式选择

此设计中涵 洞采用无压力式，为了提高宣泄流量，适当的增大了涵洞跨径，采用1.25
米，由于当地缺乏石料，材 料采用钢筋混凝土。为了方便施工，在这段线路上采用了
两种涵洞类型，即圆管涵和盖板涵。这样便于预 制，节省模板，保证质量。涵洞位置
避免在地基松软、坚硬不均匀或地质条件不良地段设置。当地基过分 松软无法避让时，
采取对地基的加固或对基础的加强处理措施.
4.3.4涵洞分布情况

表3.11
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参照涵洞设计标准并结合有关方面的要求，本路线共设置12处涵洞，分布情况如下:

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毕业设计（论文）报告纸


中心桩号
K0+130
KO+270
K0+658
K1+280
K1+760
K1+860
K2+520
K2+800
K3+540
K4+180
K4+600
K5+010
跨 径 (m)
1.25
1.25
1.25
1.25
1.25
2
1.25
1.25
1.25
2
1.25
1.25
构造型式
圆管涵
圆管涵
圆管涵
圆管涵
圆管涵
盖板涵
盖板涵
圆管涵
圆管涵
盖板涵
圆管涵
圆管涵
材 料
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土







附 注






说明:
无锡地区降雨量大， 要求涵洞过水面积较大，因此采用较大跨径的涵洞。同时考
虑施工，整条路线尽可能采用统一型式，便于 集中预制，因此采用较大跨径的涵洞。
4.3.5通道分布情况

根据通道设计标准并结合有关方面要求本路线共设置4处通道和1处人行天桥，分布
情况如下：
表3.12
中心桩号
K1+180
K1+860
K2+380
跨 径（m）
4
4
4
材 料
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
附 注
车行通道
过人通道
过人通道
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毕业设计（论文）报告纸


K1+880
K3+770
K4+760
4
4
6
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
过人通道
车行通道
天桥

说明：
本设计与公路主线相交道路（人行小路和机耕路），除非原 路线满足通道净空要
求，否则就改道，以满足原路线通行能力及高速公路指标的要求。在车行通道下穿处 ，
设计中满足3.2m净空要求。在K4+760处三级路上跨，主线满足5m净空要求。其他
过人通道满足2.2m净空要求。
4.4绿化工程与环境保护

在现在的公 路选线和设计过程中，对自然环境的考虑越来越重要了。道路的修建
过程中本着“尊重自然、恢复自然” 的原则，不应支配环境，影响环境，而应与环境
相协调。体现“安全、环保、舒适、快捷”的设计理念。
4.4.1公路绿化工程

道路绿化，对保持生态平衡，保护、美化环境等都 有重要的意义和作用。对公路
交通而言，道路绿化既能稳固路基、美化路容、诱导视线、增加乘客的舒适 感和安全
感，又能积累木材增加收益。积雪风沙地区还能起防雪防沙的作用。
1.边坡绿化
采用了拱形或“人”字形等浆砌片石骨架内植草或加三维网植草；在边坡比较稳
定时采用机械喷 草防护。
2.中央分隔带绿化
以防眩栽植为主，同时调节司乘人员疲劳，改善行车环境。植 物选择以常绿植物
为主，并通过不同标准段的变换，消除司机的视觉疲劳和乘客的心理单调感。
3.路侧绿化
以丰富道路景观、改善行车环境为主。利用路侧绿化栽植形成公路隔离栅，保障
行车安全。采用乔灌木混植，交替变换，改善单一行车环境。弯道内侧在设计视距影
响范围之内 ，不种植影响视线的树木。
在本设计中，充分考虑了公路绿化的布置，除了在边坡上种草外， 还在公路两侧
种植行道树，起到良好效果。
4.防噪声污染和水土污染及流失
1) 在接近城镇居民居住地区，为了减少交通噪声的污染，设置一定距离的生态型声屏
障，它声学性能好，能 与环境较好的结合。
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毕业设计（论文）报告纸


2)清洗施 工机械、设备及工具的废水、废油等有害物质以及生活污水，不得直接排放
于河流湖泊或其他水域中，也 不得倾泄于饮用水源附近的土地上，以防止污染水质和
土壤。使用工业废渣填筑公路路基，废渣中含有可 溶性有害物质，可能造成土质、水
质污染时，应采取措施，予以处理。
这一部分在排水设计中 体现的最为明显。本设计中，没有将路面及坡面水就近排
入稻田或居民区中，而是尽量通过各种排水沟渠 引排至水塘，从而避免了附近水、土
污染。
















结论
两个月的毕业设计时间转瞬即逝，回顾这段时间的学习，充实而有条不紊。对 于
一条安全快捷、线形流畅、功能齐全的高速公路从无到有的过程，有了更深刻和系统
的了解。
以前实习的时候，也接触过一部分设计的内容，虽然对大概的设计步骤略有了解，
但是还不够全 面具体。因此从拿到图纸那一刻开始，我就很珍惜这个学习和锻炼的机
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会，丝毫不敢马虎。通过翻阅各种技术规范和相关书籍，及在指导教师的指导下, 一
条设计思路首先在脑海中确立下来。在不断的对比论证和修改过程中，所选路线在土
石方量、 线形指标、地基条件等方面综合考虑下比较具有合理性和经济可行性，完成
了这条路段的设计任务。 < br>在设计的过程中，根据已有的江苏无锡地区的地形地质和自然环境等资料进行了
平面线形、纵断面 的设计、横断面的设计、路基路面的设计以及桥涵等附属设施的设
置。虽然都是严格的按照规范和施工的 要求设置，但由于没有进行实地的调查，因此
在整个设计的内容和文件中难免有不足或不妥之处，还请各 位老师批评指正，我一定
会虚心接受，并在以后的学习中不断的完善自己的知识层面，相信以后可以做得 更好。
在申老师的严格要求和悉心指导下，我对以前所学的理论知识有了更深层次的了
解，为 我以后的学习打下了基础。同时也随时随地感到自己的实践经验十分匮乏，对
于实际施工中应该考虑的问 题还不是很了解，这些对设计造成了很多障碍，找到了自
己的不足。在资料的收集和查阅过程中，对国外 的公路和交通的发展也有了一定认识。
尤其是在路面设计过程中，通过资料，了解了不同类型路面结构层 的设计理念。这些
都对我有非常重要的意义。
最后真心的希望各位老师对我的设计提出宝贵的 意见，并对设计中出现的纰漏及
时指正，让我能在以后的学习中能够不断的进步。感谢你们！











致谢
两个月的时间里，能顺利地完成这次毕业设计，很感谢申爱琴老师对我的悉心 教
导和严格要求，申老师在设计的各阶段都很细致地给我提出了很多建议，她严谨的治
学精神、 精益求精的态度和渊博的专业知识深深的影响着我，让我不敢有丝毫的懈怠。
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在此对申老师表示衷心的感谢！
在 毕业设计的审核阶段，李炜光老师耐心细致地对我的设计成果进行了复核，指
出了缺点和不足，并在路面 设计、排水系统设计等各方面提出了很多中肯的意见，给
予我很多鼓励和支持，让我受益匪浅，在此对李 老师表示真诚的谢意！
感谢各位老师百忙之中参加我的答辩！
感谢父母、亲人在远方对我的精神支持与鼓励，让我能在学校里安心的学习和生
活！
感谢与我并肩作战的同学和好友，是你们让我度过了丰富多彩的大学学习生活！
感谢所有默默关心并给与我帮助的人！





















主要参考文献
(一) 规范标准
1.公路工程技术标准 JTG B01—2003 人民交通出版社 2004
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2.公路路线设计规范 JTJ011—94 人民交通出版社 1994
3.公路路基设计规范 JTG D30—2004 人民交通出版社 2004
4.公路沥青路面设计规范JTJ014—97 人民交通出版社 1997
5.公路水泥混凝土路面设计规范JTJ D40-94-2002 人民交通出版社 2002
6.公路排水设计规范JTJ018—97 人民交通出版社 1997
7公路路基施工技术规范JTJ033—95 人民交通出版社 1995.
（二）教材
1. 《公路勘测设计》，张雨化编，人民交通出版社；
2. 《道路建筑材料》，严家伋编，人民交通出版社 1987
3. 《高等级公路路基路面施工》，胡长顺编，人民交通出版社 1995
4. 《路基路面工程》，邓学钧编，人民交通出版社 2000





















附录
附一：干燥状态设计层（第五层）厚度确定：
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采用东南大学交通学院沥青路面力学计算软件

新路检测轴载及其对应弯沉 轴重(KN) 弯沉(0.01mm)
1 项目类型参数 项目类型 新建项目
2 设计弯沉(0.01mm) 未知
3 验算内容 验算方式 弯拉应力验算
4 交通参数设置 公路等级 高速公路
5 路面等级 高级路面
6 设计使用年限(年) 15
7 基层类型系数 1.0
8 面层类型系数 1.0
9 轴载类型 累计标准轴载
10 累计作用次数(万次车道) 1242
11 土基模量参数 土基模量(MPa) 35
12 泊松比 .35
13 结构组合（基层& 垫层） 层号 1
14 是否控制层位 否
15 材料类型 沥青混凝土类
16 材料名称 中粒式密级配沥青混凝土
17 15度材料模量(MPa) 1800
18 20度材料模量(MPa) 1200
19 材料厚度(cm) 4
20 劈裂强度(MPa) 1
21 泊松比 .25
22 层号 2
23 是否控制层位 否
24 材料类型 沥青混凝土类
25 材料名称 中粒式密级配沥青混凝土
26 15度材料模量(MPa) 1800
27 20度材料模量(MPa) 1200
28 材料厚度(cm) 6
29 劈裂强度(MPa) 1
30 泊松比 .25
31 层号 3
32 是否控制层位 否
33 材料类型 沥青混凝土类
34 材料名称 粗粒式密级配沥青混凝土
35 15度材料模量(MPa) 1400
36 20度材料模量(MPa) 1000
37 材料厚度(cm) 7
38 劈裂强度(MPa) .8
39 泊松比 .25
40 层号 4
41 是否控制层位 否
42 材料类型 无机结合料稳定集料类
43 材料名称 水泥碎石
44 20度材料模量(MPa) 1500
45 材料厚度(cm) 16
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46 劈裂强度(MPa) .5
47 泊松比 .25
48 层号 5
49 是否控制层位 是
50 材料类型 无机结合料稳定集料类
51 材料名称 二灰碎石
52 20度材料模量(MPa) 1500
53 最小材料厚度(cm) 32
54 最大材料厚度(cm) 40
55 劈裂强度(MPa) .65
56 泊松比 .25
57 计算结果 ——————————————————————
———————
58 路面设计弯沉值(0.01mm) 22.8732
59 路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 20.63821
60 设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数(万次) 1242
61 路面第 1层厚度(cm) 4
62 路面第 2层厚度(cm) 6
63 路面第 3层厚度(cm) 7
64 路面第 4层厚度(cm) 16
65 路面第 5层厚度(cm) 32
66 设计控制层厚度(cm) 32
67 第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 20.63821
68 实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0
69 第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 22.23284
70 实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 0
71 第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 25.14576
72 实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 0
73 第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 28.86613
74 实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) 1.589365E-02
75 第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 50.44777
76 实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1327315
77 土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 266.1563










附二：
中湿状态设计层（第五层）厚度确定：方案（1）

新路检测轴载及其对应弯沉 轴重(KN) 弯沉(0.01mm)

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毕业设计（论文）报告纸


1 项目类型参数 项目类型 新建项目
2 设计弯沉(0.01mm) 未知
3 验算内容 验算方式 弯拉应力验算
4 交通参数设置 公路等级 高速公路
5 路面等级 高级路面
6 设计使用年限(年) 15
7 基层类型系数 1.0
8 面层类型系数 1.0
9 轴载类型 累计标准轴载
10 累计作用次数(万次车道) 1242
11 土基模量参数 土基模量(MPa) 30
12 泊松比 .35
13 结构组合（基层& 垫层） 层号 1
14 是否控制层位 否
15 材料类型 沥青混凝土类
16 材料名称 中粒式密级配沥青混凝土
17 15度材料模量(MPa) 1800
18 20度材料模量(MPa) 1200
19 材料厚度(cm) 4
20 劈裂强度(MPa) 1
21 泊松比 .25
22 层号 2
23 是否控制层位 否
24 材料类型 沥青混凝土类
25 材料名称 中粒式密级配沥青混凝土
26 15度材料模量(MPa) 1800
27 20度材料模量(MPa) 1200
28 材料厚度(cm) 6
29 劈裂强度(MPa) 1
30 泊松比 .25
31 层号 3
32 是否控制层位 否
33 材料类型 沥青混凝土类
34 材料名称 粗粒式密级配沥青混凝土
35 15度材料模量(MPa) 1400
36 20度材料模量(MPa) 1000
37 材料厚度(cm) 7
38 劈裂强度(MPa) .8
39 泊松比 .25
40 层号 4
41 是否控制层位 否
42 材料类型 无机结合料稳定集料类
43 材料名称 水泥碎石
44 20度材料模量(MPa) 1500
45 材料厚度(cm) 16
46 劈裂强度(MPa) .5
47 泊松比 .25
48 层号 5
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49 是否控制层位 是
50 材料类型 无机结合料稳定集料类
51 材料名称 二灰碎石
52 20度材料模量(MPa) 1500
53 最小材料厚度(cm) 32
54 最大材料厚度(cm) 40
55 劈裂强度(MPa) .65
56 泊松比 .25
57 层号 6
58 是否控制层位 否
59 材料类型 松散粒料类
60 材料名称 级配碎石
61 20度材料模量(MPa) 275
62 材料厚度(cm) 15
63 泊松比 .25
64 计算结果 ——————————————————————
———————
65 路面设计弯沉值(0.01mm) 22.8732
66 路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 19.87163
67 设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数(万次) 1242
68 路面第 1层厚度(cm) 4
69 路面第 2层厚度(cm) 6
70 路面第 3层厚度(cm) 7
71 路面第 4层厚度(cm) 16
72 路面第 5层厚度(cm) 32
73 路面第 6层厚度(cm) 15
74 设计控制层厚度(cm) 32
75 第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 19.87163
76 实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0
77 第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 21.27237
78 实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 0
79 第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 23.7727
80 实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 0
81 第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 26.88969
82 实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa)
1.207188E-02
83 第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 43.61134
84 实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1084944
85 第 6结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 281.3582
86 土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 310.5157





附三：
中湿状态设计层（第五层）厚度确定：方案（2）

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旧路检测轴载及其对应弯沉 轴重(KN) 弯沉(0.01mm)

1 项目类型参数 项目类型 新建项目
2 设计弯沉(0.01mm) 未知
3 验算内容 验算方式 弯拉应力验算
4 交通参数设置 公路等级 高速公路
5 路面等级 高级路面
6 设计使用年限(年) 15
7 基层类型系数 1.0
8 面层类型系数 1.0
9 轴载类型 累计标准轴载
10 累计作用次数(万次车道) 1242
11 土基模量参数 土基模量(MPa) 30
12 泊松比 .35
13 结构组合（基层& 垫层） 层号 1
14 是否控制层位 否
15 材料类型 沥青混凝土类
16 材料名称 中粒式密级配沥青混凝土
17 15度材料模量(MPa) 1800
18 20度材料模量(MPa) 1200
19 材料厚度(cm) 4
20 劈裂强度(MPa) 1
21 泊松比 .25
22 层号 2
23 是否控制层位 否
24 材料类型 沥青混凝土类
25 材料名称 中粒式密级配沥青混凝土
26 15度材料模量(MPa) 1800
27 20度材料模量(MPa) 1200
28 材料厚度(cm) 6
29 劈裂强度(MPa) 1
30 泊松比 .25
31 层号 3
32 是否控制层位 否
33 材料类型 沥青混凝土类
34 材料名称 粗粒式密级配沥青混凝土
35 15度材料模量(MPa) 1400
36 20度材料模量(MPa) 1000
37 材料厚度(cm) 7
38 劈裂强度(MPa) .8
39 泊松比 .25
40 层号 4
41 是否控制层位 否
42 材料类型 无机结合料稳定集料类
43 材料名称 水泥碎石
44 20度材料模量(MPa) 1500
45 材料厚度(cm) 16
46 劈裂强度(MPa) .5
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47 泊松比 .25
48 层号 5
49 是否控制层位 是
50 材料类型 无机结合料稳定集料类
51 材料名称 二灰碎石
52 20度材料模量(MPa) 1500
53 最小材料厚度(cm) 32
54 最大材料厚度(cm) 40
55 劈裂强度(MPa) .65
56 泊松比 .25
57 层号 6
58 是否控制层位 否
59 材料类型 松散粒料类
60 材料名称 中、粗砂
61 20度材料模量(MPa) 90
62 材料厚度(cm) 15
63 泊松比 .25
64 计算结果 ——————————————————————
———————
65 路面设计弯沉值(0.01mm) 22.8732
66 路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 20.98455
67 设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数(万次) 1242
68 路面第 1层厚度(cm) 4
69 路面第 2层厚度(cm) 6
70 路面第 3层厚度(cm) 7
71 路面第 4层厚度(cm) 16
72 路面第 5层厚度(cm) 32
73 路面第 6层厚度(cm) 15
74 设计控制层厚度(cm) 32
75 第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 20.98455
76 实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0
77 第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 22.57174
78 实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 0
79 第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 25.44387
80 实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 0
81 第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 29.05822
82 实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa)
1.478762E-02
83 第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 49.33481
84 实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1272501
85 第 6结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 384.3385
86 土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 310.5157
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