资源描述
摘 要
在此设计中,主要是南口镇至前水岭段公路设计,根据这个地区交通量,找到相应的技术规范,以确定所需的道路水平和设计参数。该公路为三级公路,设计速度是40km/h,双向2车道,路基宽度是8.5m,行车道规格是2×3.5米。主要设计元素包括:①路线的设计:纵断面的设计、平曲线的设计、横断面的设计;②路基设计:支挡结构设计、排水设计;③路面结构设计;④经济分析:土石方计算;⑤施工组织和技术经济分析。
该公路属于公路自然区划Ⅱ2区,年平均降水量为580.5mm,农田路段路基的最小的填方高度满足设计要求。本设计中该路线全长为3520.559m,平曲线设置了4个交点,圆曲线半径Rmax=100m,Rmin=60m。在纵断面上设计3个变坡点,竖曲线半径均为3000m,坡度最小为0.202%,最大为1.570%。路面结构设计采用沥青混凝土路面(柔性)。在公路的排水设计中,边沟、排水沟等。整个设计必须严格遵守我国的交通部现行规范。
关键词:
公路设计;路面;路基;交通量
Abstract
In this design, mainly water before NanKou Town to ridge highway design, according to the traffic in this area, to find the corresponding technical specification, to determine the required level of road and design parameters. The highway for level 3, the design speed is 40 km/h, 2 lanes, roadbed width of 8.5 m, driveway specification is 2 x 3.5 meters. The main design elements include: (1) the design of the route: profile design, the design of plane curve, the cross-sectional design; (2) the roadbed design: retaining structure design, drainage design; (3) pavement structure design; (4) economic analysis: conditions calculation; (5) construction organization and technical and economic analysis.
The highway belongs to highway natural regionalization Ⅱ 2 area, an average annual rainfall of 580.5 mm, the minimum fill % of farmland roads roadbed
Keyword:
Highway;pavement;subgrade;traffic
引 言
南口镇至前水岭段公路设计是在学院土木工程本科专业的所有课程之后,结合现场见习的基础上,通过现场收集的大量初步设计和现场技术资料,参考查阅了有关院校道路工程专业毕业设计任务书及有关规范,历经三个多月时间认真完成的。
交通运输时国民经济的动脉,是国家经济发展的基础产业之一,目前箭筒运输发展迅速,人民的生活水平有所提高,所以城市和乡村等领域起着十分重要的作用,我国公路逐渐形成了一个综合的国家运输体系。随着我国改革开放的不断发展,我国的公路建设逐渐变为以高速公路建设为主。代表我国公路事业取得了巨大的成就,到2012年我国公路总里程达到了260万公里,高速公路更是达到了一个非常高的水平。我国在未来的10年内预计公路里程数会达到300万公里,基本形成全国高速公路网。现在随着我国的不断发展,公路逐渐由城市道路的增长转变为农村道路的增长,每年农村道路都在逐步改变,变为一条条的柏油马路,促进了农村的发展,改变了城乡差距。
本设计的基础资料来自黑龙江公路局——黑龙江公路管理处,意在体现黑龙江农村村镇的发展以及对公路交通建设的需求,对专用公路进行了比较全面的设计。设计时,要严格的遵循规范,在经济上合理,技术上可行。根据当地的具体情况,选定设计方案为三级公路,该公路为双车道,设计车速为30km/h。在设计过程中应用了AutoCAD等辅助设计软件,提高了设计的工作效率。
设计的内容包括:平曲线的设计、选线、横断面、纵断面、路面结构等的设计。为使设计公路在经济和技术上均合理,所以在选线上选取两条路线,通过对比,选择一条最为合理的方案进行设计,做到经济上合理,技术上可行。
设计中对道路平面、道路横纵断面及道路排水等都进行了较为详细的设计,另外还对路基和路面进行了一定设计。在设计过程中,设计者通过参考国内外较为成功的道路工程设计方案并结合工程特点,较好的解决了公路设计过程中的各种问题。
鉴于设计者的水平和专业的局限性,要在较短时间内真正掌握本设计中所涉及的知识,对设计者来说,无疑是有较大难度的,对于设计中出现的不妥乃至谬误之处望老师批评指正。
1方案设计
1.1自然概况
属公路自然区划的Ⅱ2区。
1.1.1气候特点
该地区属于寒温带半湿润大陆性季风气候 。主要特点是:四季非常明显,同期水很热,降雨比较集中,且日照特别足,季风十分明显。平均年气温在2〜4℃,每年的最低气温在-39.5℃左右,40.1℃的最高气温。嫩江冻结150天左右,约一米厚的冰层。每年在2400至2800小时的日照,在这段时间中日照小时数在生长季节44〜48%,.平均无霜期100至150天之间,风速可达2-4m/s,春季风速最大,西南方向的大风最多,且有着丰富的风能资源。
1.1.2降水情况
每年最大的降雨量是937.4mm,最小为152.5mm。6~9月份比较集中,占82%,7.8月是比重最大的。
1.1.3设计的主要内容
本设计是南口镇至前水岭段公路设计,该公路属于公路自然区划Ⅱ2区常年降雨量较适中。主要设计指标:设计车速为40km/h,由于道路线性平缓没有设置中央分隔带,双向2车道,单车道宽度是3.50m,路基宽度是8.5m。主要完成以下几个方面的任务:平面选线:纵断面、横断面、平曲线。在本设计中,首先进行了路线方案的比选,选出工程量低,线形好,砍伐少、拆迁少的路线。在平面线形设计中,选定4个交点,全长3520.559m,其中Rmin=100m,Rmax=600m。竖曲线共设置3个边坡点。路基路面设计:路面结构设计。在路面结构设计中,以中湿状态的沥青混凝土路面为主要设计路面。
1.2.1平原微丘区地区选线
(1)平原微丘区地区公路选线应符合以下原则:
①路线地区国民的经济以及发展的远景问题需要首先考虑,选择合理的方案进行设计。
②认真理解任务书,便于比较有价值的选择方案。
③ 有利的地形跟地势要好好利用,来避免不利的地带,正确使用技术标准。争取平面舒适短截,平稳、均匀的纵断面,经济、稳定的横断面。
④想要减少拆迁跟就地取材的话就要充分利用土地的资源。平原微丘地带大多都是鱼米之乡,人口多,水资源充分,所以在选线的时候要尽可能少占用户耕地,不去破坏农田的水联系。
(2)平原微丘区公路选线的依据:
①选线依据主要依据规范,交通量跟地形图要进行实测和预测,这些资料是不能缺少的。
② 实测和预测交通量
③ 地形图比例为1:5000,用于路线的方案的选择
(3)微丘区公路选线应符合以下原则:
地形是平原微丘区域选线的要素,平、纵线性组合也要仔细处理。微小的地形不必要迁就,这样会造成迂回曲折的线形。
1.2.2平原微丘区公路设计要求及特点
因微丘地区路段的技术标准是汽车的专用道路,所以有着较高的工程技术标准要求,所以在学习规范的时候,应灵活的使用规范,争取让应用跟经济结合好,以最小的造价做到最好的道路。
(1)路线与农业间的关系要进行仔细分析。
(2)路线与城镇间的关系要进行仔细分析。
(3)路线与桥位间的关系要进行仔细分析。
(4)注意分析当地的土壤水文条件。
(5)新旧路之间的关系要进行仔细分析。
(6)靠近建筑材料的产地为了减少成本。
1.3道路等级的确定
道路等级是根据交通量跟它的使用功能,性质分类的,包括;高速公路、1级公路、2级公路、3级公路、4级公路。
高速公路 适应各类汽车折合的小客车远景设计年限,年均昼夜交通量:25000 只供汽车分向和分道高速驾驶并且全部完全控制出入的道路。
一级公路 适应各类汽车折合的小客车远景设计年限,年均昼夜交通量:15000~30000 只供汽车分向和分道高速驾驶并且全部完全控制出入的道路。
二级公路 适应各类汽车折合的中型载重汽车远景设计年限,年均昼夜交通量:5000~7000 供汽车分向和分道高速驾驶并且全部完全控制出入的道路。
三级公路 适应各类汽车折合的小客车远景设计年限,年均昼夜交通量:2000~6000
四级公路 适应各类汽车折合的小客车远景设计年限,年均昼夜交通量:2000以下 ,400辆以下的单车道。
(1)查阅资料查出该路段的初始年交通量
表1 初始年交通量
小客车
解放
CA20B
黄河
JN250
交通
SH360
太脱拉
128
吉尔
120
尼桑
CK20G
1200
170
350
200
200
200
200
(2) 查《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
表2 车型与换算系数表
汽车代表车型
车辆折算系数
说 明
小客车
1.0
≤19座的客车和载质量≤2t的货车
中型车
1.5
>19座的客车和载质量>2t的货车
大型车
2.0
载质量>7t~≤14t的货车
拖挂车
3.0
载质量>14t的货车
(3)交通量计算
初始年交通量:
N0 =1200+1.5×170+350×2.0+200×3.0+200×2.0+200×1.5+200×1.5
=2870辆/日
(4)所以确定道路等级;
N= N0×;=2870×=6906.5辆/日 (1-2)
因为N=6906.5辆/天,所以拟定本设计道路为三级公路,双车道,设计速度是40Km/h。
(5)主要技术标准需要查有关资料
① 服务水平
三级公路:三级公路的服务水平为三级水准
② 建筑限界
W━行车道宽度 L1━左侧硬路肩的宽度
L2━右侧硬路肩宽度 S1━左侧路缘带宽度
S2━右侧路缘带宽度 H━净空高度
C━设计车速>100km/h时是0.5m,小于等于100km/h时是0.25m
E—建筑限界顶角的宽度
1.4 车道宽度
当设计车速为40km/h时,车道宽度为3.5m
(1)三级公路,路基宽8.5m没有设置中央分隔带,路肩由土路肩组成。
表3是路肩宽度。
表3 路肩宽度表
一般值(m)
最小值(m)
土路肩的宽度
0.76
0.76
(2)路基宽度
路基宽度(m):一般值:8.5 (2车道)
①车道宽度加上路肩宽度是各级道路的路基宽度。
② 在确定路基宽度的时候,有两个极限值要加在一起,分别为左侧路缘带的宽度以及右侧土路肩的宽度。
(3)视距:40米
(4)最小曲线半径(m):
一般值:100米
极限值:60米
最小的超高半径不去设置:
在路拱≤2.00%的时候最小曲线半径为1500m;在路拱>2%的时候最小曲线半径为1900m。
(5)纵坡最大值--- 7%
表4 最大坡度
纵坡坡度(%)
4
5
6
7
最大坡长(m)
1100
900
700
500
(6)最小坡长:120m
纵坡长度符合规定要求。
(7)如下表
表5 曲线最小半径和最小长度
凸形竖曲线半径(m)
一般值
700
极限值
450
凹形竖曲线半径(m)
一般值
700
极限值
450
竖曲线最小长度(m)
35
2 平纵横综合设计要求
(1)平曲线与竖曲线的配合。
(2)竖曲线设置在长直线上,为了获得较好的视觉跟行车效果,在计时时选用的竖曲线半径要大。
(3)为了避免不良的组合产生,故使用透视图检验,它的效果非常好。
(4)平面与横断面要相互协调,用超高设计来解决此问题。
所选线形要跟环境相互协调:采用柔性的沥青混凝土用来减少噪音。
2.1 平面线形设计要求
(1)设计的线形:
ZD
JD4
JD3
JD2
JD1
QD
图1 设计线形图
起点 (459770.000 2114375.000)
JD1 (4598400.000 2114415.000)
JD2 (4599150.000 2114720.000)
JD3 (4599500.000 2114115.000)
JD4 (459999 .000 2113610.000)
终点 (460020.000 2112945.000)
(2)直线方位角及交点间距离计算
①起点----交点JD1
DX:4598400.000-459770.000=-479.978m
DY:2114415.000-2114375.000=-162.982m
18°29′49″
A1=180°+18°45′20″=198°45′24″
=506.921m
②JD1---JD2
DX:49915.046-50668.022=-752.976m
DY:33070.021-32700.018=370.003m
82°4′48 ″
A2=180°-θ= 153°49′55″
=838.993m
③JD2---JD3
DX:49555.043-49915.046=-360.003m
DY:33715.051-33070.021=645.03m
14°5′11″
A3=180°-θ= 119°10′3″
=738.664m
④JD3---终点
DX:49350-49555.043=205.046m
DY:34700-33715.051=984.949
26°36′39″
A4=180°-θ= 101°45′24″
=1006.106m
(3)曲线要素计算
①JD1曲线要素计算:
圆曲线半径R取80m,缓和曲线长取25m。如图2所示。
图2 有缓和曲线曲线图
—路线转角 L1—曲线长(m) Ls—缓和曲线长(m)T1—切线长(m) E1—外矩(m) J1—校正数(m) R1—曲线半径(m)
α=AN-An-1=153°49′55″-198°45′24″=-18°29′49″ (左)
p=Ls2/(24R)-Ls4/(2384R3)=252/(24×80)-254/(2384×803)=1.02
β=28.6479 Ls/R=28.6479×50/300=4°46′29″
T=(R+p)tg(α/2)+ q=(300+0.347)tg(44°55′29″/2)+ 24.994 =31.58m
L=(α-2β)πR/180+2 Ls=(44°55′29″-2×4°46′29″) ×300π/180+2×50= 285.225m
Ly= L-2 Ls=285.225-2×50=185.225m
E=(R+ p)sec(α/2)-R=(300+0.347)sec(44°55′29″/2)-300=2.04m
J=2T-L= 2×149.171-285.225=13.117m
JD1主点里程推算:
路线起点: K0+000
+D 605.699
JD1 : K0+631.269
-T -25.569
ZH : K0+605.699
+Ls 25
HY : K0+630.699
+Ly 0.827
YH : K0+631.526
+Ls 25
HZ : K0+656.526
-L/2 -142.612
QZ : K0+631.112
+J/2 6.558
JD1 : K0+631.269
计算无误。
②JD2曲线要素计算
圆曲线半径R取57.5m,缓和曲线长取25m。计算同JD1。
α=34°39′52 ″(左) q=19.94 P=1.02m β=7°9′43″
T=77.33m L=171.002m Ly=71.002m E=22.48m J=4.13m
JD2主点里程推算:
JD1HZ: K0+506.921
+D -J 838.994-13.117
JD2 : K1+332.797
-T 87.556
ZH : K1+245.232
+Ls 50
HY : K1+295.232
+Ly 71.001
YH : K1+366.233
+Ls 50
HZ : K1+416.233
-L/2 85.501
QZ : K1+330.732
+J/2 2.065
JD2 : K1+332.797
计算无误。
③JD3曲线要素计算
圆曲线半径R取1000m,缓和曲线长取0m。如图3所示
图3 无缓和曲线曲线图
计算同JD1。
α=17°24′39″(左) T=153.119m L=303.878m E=11.655m J=2.36m
JD3主点里程推算:
JD2HZ: K1+332.797
+D –J 738.663-4.13
JD3: K2+067.332
-T 153.119
ZH : K1+914.212
+L 303.878
YH : K2+218.091
-L/2 151.939
QZ : K2+066.152
+J/2 1.18
JD3 计算无误。
④终点里程桩号推算:
JD3HZ: K2+067.332
+D –J 1006.106-2.36
终点里程: K3+071.078
计算正确。
2.2 纵断面设计要求
(1)公路线性在纵断面上的形状,尺寸以及位置等问题需要用纵断面线性设计,纵坡的设计跟竖曲线设计是它的详细内容。
2.2.1 纵坡设计要求
(2)纵坡设计的方法和步骤:
①准备工作
②标注纵断面控制点
③试坡
④调坡
⑤根据横断面图核对纵坡线
⑥确定纵坡线
2.2.2竖曲线的设计内容
(1)对于竖曲线半径的选取,应该选择半径比较大的。
(2)同方向曲线间应避免“断背曲线”。
(3)反向曲线之间,一般情况下在坡段连续,当然也可以直接互相连接。
(4)排水问题必须要满足要求。
2.2.3纵断面设计步骤及要求
(1)在地形图的高程上,算出以20M为单位,每20m各点的原有高程,然后画出道路纵向的地面原图。
(2)确定最小填土高度
干燥状态下的临界高度是1.7~1.8米,由于平均的地下水深度是6m,所以拟定路面的厚度一般会是60~80米,最后得出填土高度的最小值是4.4m。
(3)拉坡事宜
首先要试坡,如果不满足要求就调坡。
表6 纵断面设计指标
设计车速(km/h)
40
最大纵坡(%)
7%
最小纵坡(%)
0.5%
凸形竖曲线半径(m)
一般值
700
极限值
450
凹形竖曲线半径(m)
一般值
700
极限值
450
竖曲线最小长度(m)
36
2.2.4竖曲线计算
该公路总长为3520.559m,全线共设置了4个变坡点,3个凹曲线、1个 凸曲线。如图4所示。
图4 竖曲线线形图
变坡点桩号为:K0+250、K0+850、K1+330、K1+800、K2+470、K3+071.078
纵坡坡度为:4.025%、1.034%、2.790%、4.040%、-1.503%、4.414%
竖曲线半径为:3000m、8000m、8000m、2000m、2000m
公式: (2-1)
(2-2)
(2-3)
(2-4)
变坡点1:
(凸形)
竖曲线起点桩号K0+205.136桩号K0+294.864
变坡点2:
(凹形)
竖曲线起点桩号K0+779.761,竖曲线终点桩号K0+920.239
变坡点3:
(凹形)
竖曲线起点桩号K1+279.992,竖曲线终点桩号K1+380.008
变坡点4:
(凸形)
竖曲线起点桩号K1+744.571,竖曲线终点桩K1+855.429
变坡点5:
(凹形)
竖曲线起点桩号K2+410.832,竖曲线终点桩号K2+410.832
2.3 横断面设计事项
(1)路基宽度
因为本设计中,该道路的设计年限是十五年,然后折合后的交通量为, 查《标准》得到本设计是三级公路,暂时拟定为双车道道路。设计速度为40km/h,一般情况下双车道的路基宽度为8.5m,最小值定为8.5,取3.5m设计车道宽,得总车道宽度3.50×2=7米,由P11 表得三级公路车速为40km/h。土路肩的宽度是0.75×2=1.5米,由表知三级公路两车道不用设置中央分隔带,故路基宽度等于8.5m。
(2) 路拱坡度
路肩的横向坡度要比路面的横向坡度大1%~2%,因为混凝土的路拱坡度为1%~2%,因此采用双向坡面形式且由道路中央向两侧倾斜的路拱。
(3) 路基边坡坡度
查阅《规范》得到,当路基的填土高度H<6m时, 1:1.5是路基边坡的设计标准。
(4) 护坡道
该设计中的护坡道全部设置成1m,并且坡度为4%,因为从当地情况以及此路段的填土高度小于6m的情况来看,需这么设计。
(5) 边沟设计
本设计中的道路为底宽跟深度均为0.6m且内测边坡坡度为1:1的梯形边沟,因为该路段地处于平原微丘地带。
2.3.1横断面的设计步骤:
(1)首先点绘横断地面线,绘图的时候需要根据外业的横断面测量资料。
(2)在相应的桩号上抄上挖填值跟相关的资料
(3)确定边沟的形状以及尺寸,需要依据地质调查。
(4)画设计线。超高跟加宽等要在弯道的断面上标示出来。路拱坡度在一般直线上可以不用示出。
(5)填图,需要算出横断面的面积,其中包括填、挖方面积。
2.4弯道的超高和加宽
2.4.1超高
为了快速排除路面积水,一般把公路路面修筑成具有一定横向坡度的路拱形式,这样在圆曲线路段的弯道上,当汽车沿着双向横坡的外侧车道行驶时,由于车重的平行路面分力与离心力的平行路面分力的方向相同,且均指向曲线外侧,将影响行车的横向稳定。圆曲线半径愈小,对汽车行驶的横向稳定影响愈大,故在弯道设计中,为了能像在路面内侧车道行驶时那样用车重的平行路面分力抵消一部分横向力,以保证行车的横向稳定,可将外侧车道升高,构成与内侧车道倾斜方向相同具有一定横向坡度的单坡横断面,这样的设置称为超高。
《规范》规定:超高横坡度按计算行车速度、半径大小,结合路面类型、自然条件和车厢组成情况确定。高速公路、一级公路的超高横坡度不超过10%,其他各级公路不超过8%。
2.4.2超高缓和段
从直线上的路拱双坡断面到圆曲线上具有超高横坡度的单坡断面,由一个逐渐变化的过渡路段,这一逐渐变化的过渡路段称为超高缓和段,高速公路的超高缓和段原则上利用缓和曲线段。
1、超高过渡方式
设计的公路是三级公路,采用绕路基中心线旋转,以这样的方式,将四条行车道分别绕路基中心线旋转使之各自成为独立的单向超高断面。
2、超高缓和段长度
为了行车的舒适性和排水的需求,对超高缓和段必须加以控制,超高缓和段长度按下是进行计算:
(2-5)
式中:——超高缓和段长 (m);
——旋转轴至行车道(设路缘带为路缘带)外侧边缘的宽度(m);
——超高坡度与路拱坡度代数差 (%);
——超高渐变率,即旋转轴与行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘线之间相对升降的比率。
超高缓和段长度按上式计算结果,应取为5m的倍数,并不小于10m的长度。
2.5计算和调配土石方
(1)调配要求
①要根据先横向后纵向的顺序调配土石方
②一般情况下,纵向调运的最远距离应小于经济运距
③桥涵位置以及路线的纵坡对施工运输的一些影响是土石方调运方向所要考虑好的因素
④争取减少农田的占用面积,力求对农业无影响,取土跟弃土的地点要事先商量妥当
⑤分开调配不同性质的土石
(2)调配方法
有很多调配土石方的方法,但是表格调配法是最为常用最为广泛的方法,
它分为可逐桩调配以及分段调配,其中分段调用是最常用的。
表格调配法的方法步骤:
①准备工作
先进行复核,然后才可以进行。
②横向调运
用符号区分计算后的本桩利用、挖与、填缺。
③纵向调运
确定经济运距
用箭头标示出调运方向以及调运起讫点。
计算调运数量和运距
调配的运距就是计价运距
④计算借方数量、废方数量和总运量
借方数量=填缺—纵向调入本桩的数量
废方数量=挖余—纵向调出本桩的数量
总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量
⑤复核
横向调运复核
填方=本桩利用+填缺
挖方=本桩利用+挖余
纵向调运复核
填缺=纵向调运方+借方
挖余+纵向调运方+废方
总调运量复核
挖方+借方=填方+借方
⑥计算计价土石①②③④⑤⑥⑧⑧⑨⑩⑩⑩
计价土石方=挖方数量+借方数量
3路基路面排水设计
路基路面的强度跟稳定性的重要因素是水,虽然路基路面病害的种类非常多,形成的因素也很多,但是水却是其中重要的因素,所排水工程是路基路面的设计以及施工跟养护中不可或缺的重要问题。
3.1路基路面排水的一般原则
3.2路面排水设备
3.2.1 排水沟
引水是排水沟的主要用途
3.2.2 边沟
边沟的重要用途也是排水。
3.2.3 急流槽
在陡坡路面使用急流槽,坡度一般为45°。
3.3路基边坡设计
路基的边坡坡度的合理确定要用到边坡设计。边坡坡度=边坡高度H/边坡宽度b,取H=1.0。
3.3.1路基边坡
路基的稳定性跟合理的边坡坡度紧密相联。所以应根据当地因素合理选定路基边坡。
3.3.2 路堤边坡
各种情况符合要求,所以路堤边坡的坡度要结合当地已成的实践经验采用。
表7 路堤边坡坡度
填料类型
边坡最大高度(m)
坡度
全部高度
上部高度
下部高度
全部高度
上部高度
下部高度
粘性土、砂性土、粉性土
20
12
12
—
1:1.5
1:1.7
砾石土、粗砂、中砂
12
—
—
1:1.5
—
—
碎石、卵石
20
8
8
—
1:1.5
1:1.7
不易风化的石块
20
12
12
—
1:1.3
1:1.5
3.3.3 路堑边坡
为防止边坡失稳和山体滑坡的发生,所以在设计前先与山坡的自然稳定做出正确的判断。全岩,风化缓坡通常稳定性比较好。
3.4路面排水设计
3.4.1确定路拱坡度
确定路拱,路面排水坡度,并应确保行车安全,平稳。然后结合当地的情况,并确定沥青混凝土路面,获得相关水文数据的类型,最后确定的1.5%的路拱横坡度。
3.4.2确定路拱形式
抛物线、直线性跟屋顶线性是路拱的三种基本形式。设计采用的是直线路形,它采用双向斜坡。这种形式的路拱有利于机械化施工,如路面轻微下陷后,雨水排放也更符合设计,施工和维护的要求。
3.4.3路肩横向坡度
为了以最快速度排去路面上的积水,一般情况下路肩需要设置成外侧倾斜的单向横坡形式,本设计拟定的坡度为3%。坡度方向均相外侧倾斜,为了避免行车道流入雨水。
4路面设计
4.1路面等级的确定
本设计为三级公路设计,由于此地区地处寒温带半湿润季冻区,是Ⅱ2级自然区划公路,应按下述步骤确定路面:
公路上一般有不同类型的车辆在行驶,它占的面积跟时速都不一样。
各种车型折算系数如表9所示。
表8 车种换算系数
车型
小客车换算系数
中型载重汽车换算系数
小客车
1.0
0.5
中型载重汽车
2.0
1.0
带挂车的载重汽车、大平板车
3.0
1.5
大型小型载重汽车、大客车
2.0
1.0
4.2路面类型的选定
规范中规定:三级公路大多数情况下需采用沥青混凝土路面或者混凝土路面,设计年限一般定为15年。
4.2.1标准轴载及轴载换算
表9 轴载换算表
车型
前轴重
后轴重
后轴数
后轴轮组数
后轴距(m)
交通量
小客车
1200
解放CA10B
19.40
60.85
1
双
—
160
黄河JN150
49.00
101.60
1
双
—
360
交通SH361
60.00
2×110.00
2
双
130.0
100
太脱拉138
51.40
2×80.00
2
双
132.0
100
吉尔130
25.75
59.50
1
双
—
100
尼桑CK10G
39.25
76.00
1
双
—
100
(1)轴载分析
路面设计双轮组单轴载100KN
①设计弯沉值是演算面层的层底拉应力以及指标中累计的当量轴次。
轴载换算: (4-1)式中 : ——100KN的单轴—双轮组标准轴载的作用次数;
— i级轴型轴载的总重量KN;
—各类轴型i级轴载的作用次数; —轴型和轴载级数;
—轴—轮型系数,单轴—双轮组时;单轴—单轮时,按式计算;双轴—双轮组时,按式;三轴—双轮组时,按式计算。
轴载换算结果如表11所示。
表10 轴载换算结果
车型
解放CA10B
后轴
60.85
1
160
0.08
黄河JN150
前轴
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