1、兴山县昭君文化博览园道路工程设计方案浅析摘要：本文以兴山县昭君文化博览园道路工程为例简要介绍公路设计中应该遵循的设计原则，包括平面线形设计、纵断面及竖曲线设计、横断面设计、路基设计、以及路面结构设计等。 关键词：公路设计遵循的原则 中图分类号： S611 文献标识码： A 工程概况：根据现状调查，原有公路为黄土路，路面宽为 3.0m，路面现状情况较差。受地形限制，公路线性较差，道路的纵坡较大。又因地处山区，每逢雨天时，道路泥泞，通车困难，致使村民出行不便。 1、道路平面设计应遵循以下原则 （1）道路平面线形与地形、地质、水文、周边建筑物等结合，并符合道路的技术标准； （2）根据道路等级合理设置
2、交叉口、沿线建筑物出入口、交通设施等； （3）路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时，路线要改变方向和发生转折。 2、道路平面设计方案 （1）道路等级的确定 参照公路路线设计规范 （JTG D20-2006） ，确定本项目道路为四级公路。 （2）设计行车速度的确定 “设计车速”是在气候正常，交通密度小，汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路面、附属设施等）的影响时，一般驾驶员能保持安全而舒服地行驶的最大行驶速度。依据公路工程技术标准 JTGB01-2003 ，从工程难易程度，工程量大小及技术经济合理的角度考虑，本项目道路主路宜采用设计车速为 30km/h。 （3）选线设计 根据
3、昭君文化博览园的道路规划详图进行平面定线。 （4）平曲线要素值的确定 根据公路工程技术标准 JTGB01-2003的规定，本项目道路平面设计标准见表 1-1。 表 1-1 主路平面设计标准 指标名称 单位 指标值 1 公路等级 公路 四级 2 计算行车速度 km/h 30 3 圆曲线一般最小半径 m 65 4 圆曲线一般最小半径 m 25 5 缓和曲线最小长度 m 25 3、纵断面及竖曲线设计 （1）纵断面设计原则 参照城市规划路网纵坡并适应临街建筑立面布置及沿路地面水的排除。 道路最低点设计标高距地下水位高度大于路基中湿状态的临界高度，以保证路基处于中湿或干燥状态。 道路纵断面设计尽量减小填
4、挖方、节约投资、注意环境保护，同时在增加工程费用不多的前提下，采用较平顺的纵断面线形。 纵坡宜平缓均衡，与平面线形组合协调。 （2）纵断面设计 道路全线共十一个纵坡，坡长最长为 283m，最短为 100m，坡度最大为 9.971%、最小为 1.238%。 4、横断面设计 （1）横断面设计的原则 设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。 路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。 还应结合路线和路面进行设计。 沿河及受
5、水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。 路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。 （2）道路宽度的确定 此公路的等级是乡村等外路，参照公路工程技术标准 JTGB01-2003规定路面宽 6.5m，路基宽 7.5m。 （3）圆曲线加宽及其过渡 汽车行驶在曲线上，由于各轮迹半径不同，其中以后内轮轮迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。 参照公路路线设计规范 JTG D20-2006规定，本公路圆曲线加宽值采用第 1 类加宽值。 加宽过渡段的设置，应采用在相应回旋线或超高、加宽过渡段全长范围内，按其长度成比例增加的方式。 （4）路拱的确
6、定 路拱是为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。根据规范规定，水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的路拱横坡度 12%。考虑到本道路的地形气候因素，因此取用 2%的横坡度，土路肩的排水性远低于路面，所以其横坡度取用 3%。 （5）超高的确定 超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高，而在缓和曲线上则是逐渐变化的超高。因此，从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段，称作超高缓和段或超高过渡段。 根据规范规定，四级公路一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%。且考虑到超高横坡度
7、与路线纵坡组合而成的坡度，即合成坡度，此公路的最大允许合成坡度不得大于 10%。 （6）超高的过渡 根据公路路线设计规范 JTG D20-2006的规定，对于无中间带公路，超高横坡度等于路拱坡度时，将外侧车到绕路中线旋转，直至超高横坡值；超高横坡度大于路拱坡度时，采用绕内测车道边缘旋转。 5、路基设计 （1）路基设计的基本原则 路基应根据其使用要求和自然条件（包括地质、水文和材料情况等）并结合施工方法进行设计，既要有足够的强度和稳定性，又要经济合理。 影响路基强度和稳定性的地面水和地下水，必须采取将其拦截或排出路基以外。 修筑路基取土坑和弃土堆时，应尽量将取土坑、弃土堆平整成可耕地和减少弃土侵
8、占耕地，防止水土流失和淤塞河道。 （2）路基宽度的确定 公路工程技术标准 JTG B01-2003规定设计速度为 30km/h 时，路基宽度为 7.5m，土路肩宽度取 0.5m。 （3）路基高度的确定 路基高度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路堤的最小填土高度。若路基高度低于按地下水位或地面积水位计算的临界高度，可视为矮路堤。使用边坡高度值作为划分高矮深浅的依据。填土高度小于 1.01.5m，属于矮路堤；填土高度大于 18m（土质）或 20m（石质）的路堤属于高路堤；填土高度在 1.51.8m 范围内的为正常路堤。大于 20m 的路堑为深路堑。 （4）填方路基设计 一般
9、路基填方边坡设计 路基填方边坡坡度是根据路基填料种类，边坡高度和基底工程地质条件确定，一般路基（边坡高度小于 20m）的边坡坡率是根据路基填土高度分段（自上而下）：08m 边坡坡率为 1:1.5，8 米处设宽 2.0 米平台，820m 边坡坡率为 1:1.75。 陡坡路堤设计 陡坡路堤设计应结合地形、地质条件和边坡高度等因素进行综合考虑，当地面横坡陡于 1:5 时，对基底进行挖台阶处理，台阶宽度 12m，并设 24%向内倾斜的坡度。 （5）挖方路基设计 路堑边坡设计综合考虑岩性，构造裂隙产状与的路线关系，视岩体风化程度和开挖高度，并兼顾地貌、土石方平衡等因素确定。 （6）边坡设计 根据地貌现状
10、和开挖深度，地下水位的情况，一般土质构造、岩石风化程度及边坡高度等因素分析确定，一般情况下采用1：0.251：0.5，本路段采用 1：0.5 的边坡。 6、路面结构设计 （1）路面结构类型选择 城市道路多采用沥青混凝土和水泥混凝土路面。水泥混凝土路面具有使用寿命长、形变小、造价比沥青路面略低的优点，但由于水泥混凝土路面属于刚性材料，面层有纵横接缝，有车辆行驶易颠簸、产生噪音、粉尘、污染环境的缺点。沥青路面有行车舒适，便于养护、耐磨性能好等优点，是水泥混凝土路面所不具备的。考虑到昭君文化博览园实际情况，设计道路路面结构采用水泥混凝土路面较为适当。 根据公路水泥混凝土路面设计规范 （JTG D40
11、-2011）的相关规定，计算路面结构型式如下： 22cm 厚 C30 水泥混凝土面层; 20cm 厚 5%水泥稳定碎石基层。 结语：随着城镇化步伐的加快，很多地方地方都要修筑大量的低等级公路，还包括等外级公路。这些低等级公路在设计的时候往往遇到地形条件、拆迁等因素，某些设计参数达不到规范要求，特别是山岭重丘区，这个时候就需要参照一些适用于当山地或农村的规范综合考虑。 参考文献： 1公路路线设计规范JTG D20-2006 中华人民共和国行业标准； 2公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2011 中华人民共和国行业标准； 3公路路基设计规范JTGD30-2004 中华人民共和国行业标准； 4公路工程技术标准JTG B01-2003 中华人民共和国行业标准。
