摘 要

本次毕业设计题目为四川省温旻禹高速公路线A4段线路设计，本次设计路段途经地区主要位于四川省旻静市、禹秦市。温旻禹高速公路的建设将在温拿、旻静、禹秦之间形成快速通道，缩短时空距离，加快资源开发利用，创造经济效益。

设计路线所在区域东北侧以构造剥蚀丘陵地貌为主，而西南侧以山前冲洪积平原为主。根据当地交通量资料拟定修建一条设计车速100km/h、双向四车道的高速公路。本次设计主要包括以下四个部分：第一部分为公路线形设计，包括平、纵线型的拟定、各要素的技术论证，在本部分，初步拟定了三个路线方案进行比选分析。综合考虑自然环境保护、城市发展规划等因素，选择符合设计规范且经济效益最高的优化方案。第二部分为路基工程设计，包括横断面路基结构设计、土石方调配设计、路面结构设计、排水设施设计以及支挡工程设计等。充分考虑当地地质、地形、水文等自然条件的影响，尽可能符合填挖平衡的经济原则，以及保持水土，保证边坡稳定的环境保护原则。第三部分为构造物设计， 包括桥梁、涵洞、隧道、立体交叉等构造物。构造物的选位以及结构选型应顺应当地地形、地貌，使道路景观融于自然、和谐统一，且满足安全合理、质量可靠、经济实用的要求。

关键词：高速公路、路线、结构物、设计

Abstract

The graduation project topic is the route design of the A4 contract section of fuqing expressway. The route design is mainly located in Qingyuan city and conghua city of Guangdong province. The construction of fuqing expressway will form a fast channel between Foshan， Qingyuan and Conghua， shorten the space and time distance， accelerate the development and utilization of resources， and create economic benefits.

In the area where the design route is located， it is mainly in the hilly area. According to the local traffic data， a highway with a design speed of 100km/h and two-way four-lane is proposed to be built. The design includes the following four parts， the first part of the highway alignment design， including flat， vertical lines proposed， each factor of technology demonstration， in this part， proposed three route scheme comparison analysis. Considering environmental protection， urban planning and other factors comprehensively， the optimal scheme that conforms to the design standard and has the highest economic benefit is selected. The second part is roadbed engineering design， including cross-section roadbed structure design， earthwork allocation design， road structure design， drainage facilities design and retaining engineering design. Fully considering the impact of local geological， topography， hydrology and other natural conditions， we should try our best to meet the balance of filling and digging， maintain soil and water， and ensure the stability of slope. The third part is the structure design， including Bridges， culverts， tunnels， three-dimensional crossing and other structures. The location selection and structure selection of structures should comply with the local topography and landform， so that the road landscape is integrated with the requirements of nature， harmony and unity， safety and practicality， reliable quality and economic rationality.

Key words: expressway, road, structure, design

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 项目概况 1

1.1概述 1

1.1.1项目影响区经济现状及项目作用 1

1.1.2主要采用的标准规范 1

1.1.3设计标准 2

1.1.4初测外业工作及工作量 2

1.1.4.1平面及高程控制测量 2

1.1.4.2地质勘察与现场调查 3

1.1.4.3筑路材料调查及试验 3

1.2、建设条件 4

1.2.1 项目区域规划现况 4

1.2.2项目区域路网现状、规划与本项目的关系 5

1.2.2.1温旻禹高速公路在区域路网中地位 5

1.2.2.2与本项目直接相关的路网 5

1.2.3项目自然地理概况 5

1.2.3.1地形、地貌 5

1.2.3.2地质条件 6

1.2.3.3地震带 7

1.2.3.4气候 7

1.2.3.5水文 7

1.2.3.6不良地质条件及特殊性岩土 8

第2章 路线设计 9

2.1总体设计 9

2.1.1总体设计目标、原则 9

2.1.1.1总体设计原则 9

2.1.1.2主要指标采用情况 9

2.1.2运行速度检验 10

2.2路线方案比选 11

2.2.1工可方案回顾 11

2.2.2方案比选 18

2.2.2.1方案一与方案二的比较 18

2.2.2.2方案二与方案三的比较 21

第3章 技术标准论证 25

3.1交通量设计 25

3.1.1交通量调查的作用 25

3.1.2.交通量调查实施方案 25

3.1.3.交通量论证确定公路的公路等级与车道数 25

3.1.3.1方案初拟 25

3.1.3.2 设计交通量计算 26

3.1.3.3 确定公路等级 27

3.1.3.4 计算车道数 27

3.2平面线形标准论证 30

3.2.1平面设计技术标准 30

3.2.2平面设计计算公式 31

3.1竖曲线要素标准论证 32

3.3.1纵断面设计步骤 32

3.3.2设计计算公式 32

3.3.3设计技术标准 33

3.4横断面技术标准论证 33

3.4.1行车道数目及其宽度论证 33

3.4.2路基路面宽度 33

3.4.3路拱横坡、路肩横坡度 34

3.5净空高度论证 34

3.6车辆荷载论证（针对构造物设计） 34

第4篇 路基设计 36

4.1沿线地质、地层概况 36

4.2一般路基设计 36

4.2.1路基设计原则 36

4.2.2一般路基设计 36

4.2.3一般填方路基 38

4.2.4一般挖方路基 38

4.2.5公路用地范围 39

4.3典型横断面设计及路基土石方计算 39

4.3.1 路基横断面 39

4.3.2 超高计算 39

4.3.3路基土石方计算 40

4.4路基排水 40

第5章 支挡结构设计计算 43

5.1挡土墙的布置 43

5.1.1工程地质概况 43

5.1.2线路布设概况 43

5.2挡土墙的选型及截面尺寸拟定 45

5.3挡土墙设计验算 46

2）抗滑稳定性验算 48

3）抗倾覆稳定性验算 48

第6章 路面设计 49

6.1设计标准 49

6.2交通量调查分析 51

6.3轴载换算 52

6.4路面方案设计与比选 55

6.4.1初拟路面方面 55

6.4.1.1沥青路面结构结构设计 55

6.4.1.2水泥混凝土路面结构设计 60

6.4.2路面结构方案比选 63

6.4.2.1沥青路面结构与水泥砼路面结构综合比选 63

6.4.2.2 主线路面结构方案比选（沥青混凝土路面方案比选） 63

6.5路面排水 65

第7章 桥梁、涵洞设计 66

7.1桥梁涵洞设计标准与设计资料 66

7.1.1桥涵设计标准 66

7.1.2水文地质分析 66

7.1.2.1概况 66

7.1.2.2水文计算 66

7.1.3沿线桥梁、涵洞分布情况 67

7.2桥梁形式拟定与比选 67

7.2.1桥型方案的确定 67

7.2.2上部构造结构型式的比较 67

7.2.3 桥梁跨径尺寸拟定 69

7.2.3.1沿线桥梁桥位布置 69

7.2.3.2桥梁1号孔数及孔径比选 70

7.2.3.3桥梁2号孔数及孔径比选 71

7.2.3.4桥梁3号孔数及孔径比选 72

7.2.3.5桥梁4号孔数及孔径比选 73

7.3涵洞 74

第8章 隧道 75

8.1设计原则 75

8.2技术标准 75

8.3沿线隧道概况 75

8.3.1隧道分布及规模 75

8.3.2隧址选择 76

8.3.3隧道平、纵面线形 76

8.3.4隧道形式 77

8.3.5隧道横断面设计 77

8.3.6洞口及洞门设计 79

第9章 路线交叉设计 91

9.1路线交叉设计概况 91

9.2分离式立交桥设计 91

9.2.1方案三的分离式立交 91

9.2.2方案二的分离式立交 93

9.3互通式立交设计 93

9.3.1方案三的互通式立交设计 93

9.3.2 方案二的互通式立交设计 95

第10章 环境保护与景观设计 97

10.1环境保护与景观设计指导原则 97

10.2各主体环保绿化设计 97

10.2.1污染防治设计 97

10.2.1.1声污染防治设计 97

10.2.1.2水环境污染防治设计 97

10.2.5水土保持设计 98

10.2.6绿化景观设计理念及思路 98

结论 101

致谢 102

参考文献 103

第1章 项目概况

1.1概述

1.1.1项目影响区经济现状及项目作用

本次设计路线为温(拿) 旻 (静)禹 (秦)高速公路，该建设项目途径四川省温拿市、旻静市、禹秦市，并由三市联合规划。从四川省内部来看，是从高速公路既隶属于旻静市“五纵四横”高速公路网规划网络，同时也是温拿市四环时八射公路规划网中的的第三条和第四条重要公路。从全国范围来看，又是昇乐、京港澳、昇旻高速公路的主干线，是向珠三角两翼辐射的联络线，同时也是国家高速公路网中的重要路段。其项目的实施对拉动沿线地区的资源开发、促进旻静、禹秦两市的经济跨越式发展、实现落后地区脱贫致富等具有重要意义。

1.1.2主要采用的标准规范

1. 《工程建设标准强制性条文（公路工程部分）》（2018年）
2. 《公路工程技术标准》（JTG B01－2014）
3. 《公路项目安全性评价指南》（JTG/TB05-2015）
4. 《公路工程抗震设计规范》（JTG B02-2013）
5. 《公路环境保护设计规范》（JTG B04-2010）
6. 《公路路线设计规范》（JTG D020-2017）
7. 《公路路基设计规范》（JTG D30－2015）
8. 《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2018）
9. 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2007）
10. 《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40－2011）
11. 《公路沥青路面设计规范》（JTG D50－2017）
12. 《公路土工合成材料应用技术规范》（JTG T D32-2012）
13. 《公路桥梁抗风设计规范》（JTGTD60-01-2004）
14. 《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30－2015）
15. 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2015）
16. 《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61－2005）
17. 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2015）
18. 《公路隧道设计规范》（JTG D70－2010）
19. 《公路隧道通风照明设计规范》（(JTG/T D70/2-01—2014)）
20. 《供配电系统设计规范》（GB50052—2009）

1.1.3设计标准

本项目设计线路为高速公路，根据交通量计算结果，采用设计速度100km/h，拟定为双向四车道，设计线路的路基宽度取26m；桥涵设计荷载采用公路-Ⅰ级；地震动峰值加速度系数取0.05。主线部分技术指标详见表1.1：

表1.1 推荐方案主要技术指标表

1.1.4初测外业工作及工作量

1.1.4.1平面及高程控制测量

1. 平面控制测量
2. 平面坐标系统采用西安坐标系，高斯克吕格投影任意带，分为两个投影带，投影分带位置位于线路中线与京昇铁路交汇处。京昇铁路西侧中央子午线为′，东侧为′。
3. 平面控制采用四等、一级网进行分级施测。其中经过四等网平差，最弱点的中误差为；而一级网平差后，其的最弱点点位中误差为。均满足《公路勘测规范》不得大于的要求。
4. 四等网平差后最弱基线边长相对中误差为，满足《公路勘测规范》中不得大于的要求；一级网平差后，最弱基线边长的相对中误差，满足《公路勘测规范》中不得大于的要求。
5. 高程控制测量
6. 采用高程系统采用1985国家高程基准。
7. 采用四等等水准作为首级控制。
8. 四等水准测量结果：全中误差为±4.4 mm，符合规范规定中不大于10mm的要求。
9. 本项目与昇乐高速、石龙大道、昇旻高速、大昇高速相交汇，初测阶段就本项目控制测量系统与以上四条高速进行了控制点联测。

1.1.4.2地质勘察与现场调查

为查明项目的地质环境背景，本次设计的初步地质勘察工作采用综合勘察方法，主要包括基础地质资料收集、工程地质调绘、地质钻探、工程物探、原位测试、水文地质试验、土工试验、模拟计算研究等手段。

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