南阳至邓州一级公路(A) K0+000-K2+800标段施工图设计

常用的垫层材料分为两类，类由松散粒料如砂砾石炉渣等组成的透水性垫层另类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层。

路面类型的选择级公路路面属于高级路面，所适用的面层类型有水泥混凝土路面和沥青混凝土路面。

水泥混凝土路面特别是配有钢筋的混凝土路面强度高，稳定性和耐久性好，刚度比沥青混凝土路面大的多，适用于重交通道路。

但由于水泥混凝土路面需要大量的水泥和水，在当地修筑路面时水泥需要外购，且预测年限内的交通量也不大。

沥青路面行车舒适性好，平稳低噪且可再生利用。

因此，本设计选用沥青混凝土路面。

沥青路面设计本设计根据沥青路面设计规范，采用双圆均布荷载作用下的路面整体沉降弯沉和结构层的层底拉应力作为设计指标，以疲劳效应为基础，处理轴载标准化转换与轴载多次重复效应。

设计任务沥青路面设计的任务是确定合理的路面等级，选择适合的路面类型，进行结构组合设计路面材料配合比设计及路面结构计算等。

为确保路面设计质量，在路面设计之前，应进行专门的外业调查，搜集相关资料，以作为路面设计工作的依据。

在外业调查时需收集的资料有工程地质和水文地质条件，天然土湿度和水文资料，气象资料，路面材料产地和供应情况，当地路面使用经验和其他情况，交通量及交通组成情况，投资情况，施工单位的技术力量，机具设备劳动力组成情况，原有路基路面状况等。

在掌握了公路沿线的野外调查资料的基础上可按下列程序进行路面的设计工作根据设计任务书的要求，并综合考虑国家政治经济国防旅游公路等级交通量和交通组成建设投资和其他方面的要求，确定合理的路面等级和面层类型。

计算在设计年限内换算为标准轴载的单车道的累计当量轴次和路表设计弯沉值，容许拉应力值。

确定路基回弹模量值。

按路基土组与干湿类型将路基划分为若干路段每段长度般情况下不宜小于，若为大规模机械化施工，不宜小于，确定各路段土基回弹模量值。

确定路面材料的回弹模量值。

为了保证路面结构的强度与稳定性并充分发挥各结构层的功能，应考虑当地气候土质材料，施工等具体情况，拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案，根据实测或查表确定各结构层路面材料的回弹模量及设计参数。

根据设计弯沉值计算路面厚度。

对于高速公路级公路二级公路的沥青混凝土面层和整体性材料基层底基层应验算其拉应力是否满足容许拉应力的要求。

如不满足要求，应通过调整路面结构层厚度，或变更路面结构组合，或调整材料配合比以提高极阻抗弯拉强度后再重新计算对季节性冰冻地区的高级和次高级路面，还应验算防冻厚度是否符合要求。

进行技术经济比较，确定采用的路面结构方案。

设计原则为使沥青路面设计先进，经济合理，路面安全适用并与周围环境协调，在设计工作中应遵循下列原则应根据路面使用要求与当地的自然条件包括气候水文土质等，结合当地实践经验，按面层耐久基层坚实土基稳定的要求进行综合设计。

应贯彻合理选材，方便施工，利于养护，节约投资的原则，结合当地经验进行路面结构方案的技术经济比较，选择技术先进经济合理强度高稳定性好便于机械化和工厂化施工的路面结构方案。

应从技术经济上论证是否有必要分期修建。

对分期修建的路面工程，应合理设计结构层次与厚度，使前期工程能在后期被充分利用。

高速公路和级公路的路面不宜分期修建。

应积极采用并推广新技术新材料新工艺新设备推行机械化施工。

对高速公路和级公路，应采用大型高效成套的机械设备施工以确保工程质量。

对软土地区或高填方路基及可能产生较大沉降的路段，宜按分期修建或次设计分期实施的原则进行设计。

设计时应按远景交通量设计路面结构与厚度，修筑时可酌情减薄沥青面层厚度，待路基变形趋于稳定后，再根据路面实际情况加铺沥青面层至设计厚度。

待路基变形趋于稳定后，再根据路面实际情况加铺沥青面层至设计厚度。

标准轴载及轴载当量换算标准轴载我国路面设计以双轮组单轴载为标准轴载，以表示。

如下表。

表标准轴载参数表标准轴载名称标准轴载名称标准轴载单轮当量圆直径轮胎接地压强两轮中心距路面设计采用统的标准轴载表示，各种车型应按规定的法则做当量换算，得到当量的标准轴载次数，轴载小于的特轻轴重对结构的影响可忽略不计，可不纳入当量换算。

轴载当量换算以弯沉值和沥青的层底拉应力的设计指标，轴载当量换算如下式式中标准轴载的当量轴次次日各种被换算系数的作用次数次日标准轴载各种被换算车型的轴载轴载系数轮组系数，双轮组为，单轮组为，四轮组为。

本设计的轴载换算及各车型资料如下表，属于重交通等级。

表轴载换算与累计轴载车型名称前轴重后轴重后轴数轴轮组数后轴距交通量黄河双轮组东风双轮组解放双轮组太脱拉双轮组换算方法弯沉及沥青层拉应力指标半刚性层拉应力指标累计交通量次次设计年限累计当量标准轴载数和设计弯沉值累计当量轴载计算式中设计年限内个车道通过的累计标准当量轴次设计年限路面营运第年双向日平均交通量当量轴次次日设计年限内交通量平均增长率与车道数有关的车辆横向分布系数，见下表。

表表车道系数表车道特征车道系数车道特征车道系数双向单车道双向六车道双向两车道双向八车道双向四车道设计弯沉值路面结构在经受设计使用期累计通行标准轴载次数后，路面状况优于各级公路极限状态标准时，所必须具有的路表回弹弯沉值，即设计弯沉值。

我国公路沥青路面设计规范规定路面设计弯沉值由下式计算式中设计弯沉值设计年限内个车道累计当量标准轴载通行次数公路等级系数，高速公路级公路为，二级公路为，三四级公路为面层类型系数，沥青混凝土面层为，热拌沥青碎石冷拌沥青碎石上拌下贯或贯入式路面沥青表面处治为路面结构类型系数，刚性基层半刚性基层沥青路面为，柔性基层沥青路面为。

若基层由半刚性材料层与柔性材料层组合而成，则介于两者之间通过线性内插决定。

本设计年限为年，车道系数取，交通量平均年增长率为。

将以上数据输入路面结构系统设计软件得到设计年限内个车道上累计当量抽次和路面设计弯沉值如下方案当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时路面竣工后第年日平均当量轴次设计年限内个车道上累计当量轴次当进行半刚性基层层底拉应力验算时路面竣工后第年日平均当量轴次设计年限内个车道上累计当量轴次公路等级为级公路，公路等级系数为沥青混凝土路面，则面层类型系数为半刚性基层，则基层类型系数为。

路面设计交通等级为重交通等级，路面设计弯沉值。

方案二当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时路面竣工后第年日平均当量轴次设计年限内个车道上累计当量轴次当进行半刚性基层层底拉应力验算时路面竣工后第年日平均当量轴次设计年限内个车道上累计当量轴次公路等级为级公路，公路等级系数为沥青混凝土路面，则面层类型系数为柔性基层与半刚性基层组合根据工程经验，按内插法确定基层类型系数为。

路面设计交通等级为重交通等级，路面设计弯沉值。

初拟路面结构根据本地区的路用材料，结合已有的工程经验与典型结构，本设计拟定两个结构组合方案。

按计算方法分别确定方案方案二的路面厚度。

根据结构层的最小施工厚度材料水文交通量以及施工机具的功能等因素，初步确定路面结构组合与各层厚度如下方案细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土水泥稳定碎石基层石灰粉煤灰碎石，以水泥稳定碎石基层为设计层。

方案二细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土密级配沥青碎石水泥稳定砂砾级配砂砾垫层，以水泥稳定砂砾为设计层。

路面材料配合比设计与参数的确定试验材料的确定半刚性基层所用集料取自沿线料场，结合料沥青选用级号，上面层采用改性沥青，技术指标均符合公路沥青路面施工技术规范相关规定。

路面材料配合比设计略路面材料抗压回弹模量的确定。

沥青材料抗压回弹模量如下表表沥青材料抗压回弹模量测定与取值材料名称抗压回弹模量抗压回弹模量方差方差代细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土密集配沥青碎石半刚性材料及其他材料抗压回弹模量如下表。

表半刚性材料及其他材料抗压回弹模量测定与参数取值材料名称抗压模量方差代水泥稳碎石水泥石灰砂砾土水泥稳定砂砾级配碎石级配砂砾路面材料劈裂强度的确定根据设计配合比，选取工程用各种原材料，确定规定温度和龄期的材料劈裂强度。

按照公路工程沥青及沥青混合料实验规程与公路工程无机结合料稳定材料试验规程中规定的方法进行测定，结果如下表各项排水设施不应被渗流从路面结构，路基或路肩中带来的细料墙塞，以保证系统的排水能力不随时间推移而很快丧失。

边缘排水系统边缘排水系统是由沿路面边缘设置的透水层填料集水沟，纵向排水沟，横向出水管和过滤织物组成的边缘排水系统。

该系统将渗入路面结构的自由水，先沿路面结构层间空隙或透水层横向流入纵向集水沟和排水管，再由横向出水管排引出路基。

这种方案常用于基层透水性小的水泥混凝土路面，特别是用于改善排水状况不良的旧水泥混凝土路面。

故对于本设计的沥青混凝土路面不需边缘排水系统。

桥涵方案设计桥涵设计的基本要求公路桥涵应根据所在的公路的使用任务性质和将来发展的需要，按照安全经济适用和美观的原则，进行设计。

桥型的选择应因地制宜，就地取材和便于使用施工养护的原则般公路上的特大桥大中桥的桥位，原则上应服从路线的走向，桥位综合考虑，尽量选择在河道的顺直水流稳定地质良好的河段上公路桥涵应适应考虑农田排灌的要求。

靠近村镇城市及水利设施的桥梁，应考虑综合应用。

为了保持道路的连续性，充分发挥其正常的运输能力，道路路线遇到河以及其他线路铁路或公路时等障碍物时，就需要建造专门的人工构造物桥梁涵洞或通道来跨越障碍。

方案设计本设计在处，设置装配