京珠高速湖南省耒阳段至宜章段路基路面综合设计开题报告

2.1项目背景

2.1.1线路概况

本次设计为京珠高速湖南省耒阳至宜章段的一部份，里程桩号为K287 400至K288 500，共1100。技术等级为重丘区高速公路，设计车速为100公里每小时，分离式路基的单宽为13.5米，（本次设计只考虑右侧路线），设计标准轴载为BZZ-100，设计车辆标准为汽车-超20，验算荷载标准为挂车-120级，设计洪水频率为1/100，设计地震基本裂度为VI级。路线所经地域自然区划为江南丘陵IV5区，雨水丰富，气温变化大，年极端最高气温41.2℃，年极端最低气温-5.2℃。沿线岩层以砂岩、粉砂岩、石灰岩为主，地质情况复杂，地下水丰富，土质主要为粘性土，厚薄不等，变化较大，低洼处为稻田土，含水量较大。

设计路线坡度较缓，最小平曲线半径为700米，最大平曲线半径为2240米，最小、最大竖曲线分别为10000和15000米。设计路段需弃方21049方。

2.1.2设计标准

（1）规划资料：

该段采用高速公路四车道一级公路标准横断面，路基宽27m。

（2）设计依据：

2.1.3沿线自然地理条件

本组路线位于湖南省境内，沿线所经地区属亚热带季风湿润气候，气候暖和，

四季分明，热量充足，雨水充沛，春湿多雨，夏秋多旱，寒冷期短，暑热期长。

降雨多集中于3～8月，约占全年降雨量的67%，年均降雨量1395.1mm，年均蒸

发量1478.1mm，年平均气温17.7℃，极端最高气温41.2℃，极端最低气温-5.2

℃，年平均风速1.9m/s，最大风速25m/s。气候对本路段施工有影响的主要是雨

季，路基土石方及构造物要根据气候情况做好合理施工计划安排。

路线所经地带沿线地貌主要为剥蚀丘陵地貌，地势总体中部高，南北部低,基层大部分裸露，地形切割较大，多呈V形谷，植被较发育。

根据区域地质资料及本次地质调查测绘、勘探成果，沿线范围内地处华南加

里东印支褶皱带北缘湘东燕山块断带中西部，加里东运动塑造了沿线构造格

架。路线近南北向穿越衡阳盆地，以北东、北北东向构造行迹为主，路线展布尽

量以大角度与构造走向相交。本段内不良地质现象主要表现为软土。沿线软土较

发育，一般分布于池塘中，属淤积成因。软土类型多为淤泥或淤泥质土多分布于

表层，厚度一般。

2.2研究方案及途径

本课题是对京珠高速湖南省耒阳段至宜章段进行路基路面综合设计。通过调查研究及相关资料分析，运用国家规定的各项指标，依照合理，安全，规范的基本原则对高速公路进行设计。其中路基的设计将是本次设计的重点，设计方案如下：

2.2.1路线设计

(1)道路平面设计

根据路线几何设计要求，确定平面各要素及相互间的配合，根据地形条件选定半径，确定超高，加宽，缓和曲线等各要素。

平面线型设计有两个最基本的要求和五点原则：基本要求：汽车行驶轨迹和平面线型要素。五点原则：A、平面线型应直捷、连续、顺适，并殖民地地形、地物相适应，与周围不幸相协调；B、行驶国学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足；C、保持平面线形的均衡与连贯；D、应避免连续急弯的线形；E、平曲线应有足够的长度。本路段公路平面设计已经完成，本段平面线型设计满足了平面线型设计的两个基本要求和五点基本原则。

（2）道路横断面设计

因为该路段经过市区，要求该路段兼具城市道路的功能，在横断面设计中要有所体现。途径：确定并绘制本路基标准断面图及路基横断面设计线。

（3）道路纵断面设计

结合道路所经区域的地形及水文特征，拟定合理纵坡，如果有旧路段可利用，要考虑改造路段的纵坡设计。途径：先确定控制点，依据地面线试定合宜的挖方高度，试定拉坡，然后按照标准确定纵坡度及长度，拟定竖曲线。即：控制点标注-试坡-调整-核对-定坡-设计竖曲线。

2.2.2路基路面设计

确定结构层组合形式及厚度。根据公路等级，交通量情况，使用要求，筑路材料等选定合理的组合形式。按照公路设计准则确定结构层厚度及验算各结构层强度。

（1）路基设计

路基设计根据沿线地形、地质、气候、水文等自然条件及环境保护的要求，因地制宜，采取必要的排水防护工程措施，防止各种不利的自然因素对路基造成的危害，以保证路基有足够的强度和稳定性。

本公路路基宽度为27m，四车道，其路幅划分为2.0m（中央分隔带） 27.5m(路面) 23.5（硬路肩） 20.75（土路肩） 20.75（路缘带）。

当圆曲线半径R＜2500m时，按规定设置超高，超高方式按中轴旋转；采用路面中线作为设计高程。

公路用地界为：路堤两侧排水沟边缘（无排水沟时为公路或护坡道护脚）以外2m，路堑坡顶截水沟外边缘2m（无截水沟时为坡顶以外2m）的范围。

路基土石方数量计算挖方按天然密实体积计，填方按压实后体积计，移挖做填时，按预算定额考虑修正系数（松土1.23、普土1.16、硬土1.09、石方0.92）。路基土石方数量表中的土石方数量是指扣除了路面厚度，并已计入边沟、排水沟、截水沟、部分改沟的土石方数量及表土、淤泥开挖后的回填数量。

同时还要进行公路路基防护工程设计：

确保道路全天候的安全使用，使路基不致因地表水流和气候变化而产生失稳。我们从高速公路建设的投资用于路基防护资金的比例越来越大可以看出路基防护在高速公路建设中占有相当重要的地位。

在本路段中所采用的种类有坡面防护及冲刷防护。

（2）路面设计

根据交通量、公路的使用任务、性质、结合项目所在区域的气候、水文、地质、材料、实践经验及施工和养护条件等情况综合进行路面设计。吸取最近几年省内外在高等级公路上修筑沥青路面的经验和教训，在有效控制投资的前提下充分考虑采用机械化施工方法，重视新技术、新工艺、新材料的应用。

沥青砼路面设计以双轮组单轴载100KN（轮胎接地压强P为0.7Mpa，单轮传压面直径d为21.3cm，两轮中心距为1.5d）为标准轴载。

然后进行沥青路面结构的设计：

拟定两种干湿状态下各三种路面结构设计方案。绘制沥青路面结构设计图，按规范采用专门计算程序进行路面结构计算和分析。设计内容包括原材料选择，沥青混合料配合比设计，设计参数的测试、路面结构组合与厚度计算，以及路面结构的方案比选等，沥青路面结构设计除行车道部分路面外，对高速公路和一级公路还包括路缘带、硬路肩、加减车道、紧急停车带、收费站和服务区的场面设计，以及路面排水系统设计等。

2.2.3排水设计

本次排水设计分为路基排水设计及路面排水设计，设计途径：路面及中央分隔带排水，边沟设计。

（1）路基排水设计

路基排水设计以三个典型断面进行设计。

路基挖方地段一般采用梯形断面边沟,并用浆砌片石加固。路基填方地段设置梯形断面排水沟。整个路线利用边沟、排水沟、涵洞等以及原有的沟渠等构成一个完整的排水系统，以保持路基干燥和稳定。路面排水系统采用分散排水方式，一般路段均不设置拦水带和急流槽，让路面水漫流于路基之外。但综合考虑公路所在地平均降雨强度、降雨历时等自然因素，在桥梁桥头两侧、位于凹形竖曲线底部的路堤边坡两侧、路基填挖交界边沟和排水沟过渡处等特殊路段设置了急流槽集中排水。

（2）路面排水设计

路基排水设计以三个典型断面进行设计。

路面结构层中底基层采用级配碎石，并沿路基宽度方向满铺，以利路面内部排水。

挖方段路面边缘及土路肩采用PE防渗布、碎石层、泄水孔进行排水。