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高速公路設(shè)計開題報告
我國公路交通建設(shè)事業(yè)突飛猛進(jìn)。我國高速公路建設(shè)向世界前列高速發(fā)展。下面是小編整理的高速公路設(shè)計開題報告，歡迎來參考！
1瀝青路面設(shè)計概要
世界各國的瀝青路面設(shè)計方法，可分為經(jīng)驗法和力學(xué)―經(jīng)驗法兩大類。我國現(xiàn)行的《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTGD50-2006）采用彈性層狀體系作為力學(xué)分析基礎(chǔ)理論，以雙圓垂直均布荷載作用下的路面整體沉降（彎沉）和結(jié)構(gòu)層的層底拉應(yīng)力作為設(shè)計指標(biāo)，以疲勞效應(yīng)為基礎(chǔ)，處理軸載標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換與軸載多次重復(fù)作用效應(yīng)。路面工程應(yīng)根據(jù)使用要求及氣候、水文、土質(zhì)等自然條件，密切結(jié)合本地區(qū)實踐經(jīng)驗，在滿足交通量和使用要求的前提下，遵循因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)、節(jié)約投資的原則，對可選方案經(jīng)過全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定最佳設(shè)計方案。設(shè)計中通過對不同基層材料組成設(shè)計試驗，確定最佳設(shè)計配合比，以減輕路面的早期反射裂縫、卿漿等破壞，延長路面的使用壽命。瀝青路面面層應(yīng)注意高（低）溫下的穩(wěn)定性、耐久性、抗滑能力和抗?jié)B能力，設(shè)計中通過面層結(jié)構(gòu)的材料的合理選材、骨料的合理級配等措施，另外，合理、慎重的使用SMA、改性瀝青等新材料、新技術(shù)，改善路面整體使用性能。然而，對于現(xiàn)有的國內(nèi)外瀝青路面設(shè)計規(guī)范主要是以經(jīng)濟(jì)為主，并沒有考慮到道路的重載、超載以及交通量的迅速發(fā)展，因此，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，設(shè)計一條能既能符合交通需求，也能滿足經(jīng)濟(jì)效益是道路發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
2選線設(shè)計要點(diǎn)
公路路線設(shè)計及選擇時，應(yīng)盡可能地利用荒坡、荒地、灘涂等荒蕪?fù)恋兀僬几亍⑸俨疬w，一般來說，會根據(jù)沿線具體情況，來選擇選線的側(cè)重點(diǎn)。
對山區(qū)的公路來說，一般主要考慮了地質(zhì)災(zāi)害的可治性以及發(fā)生后的處理費(fèi)用等，而忽略了保護(hù)耕地資源，增加了工程中的耕地占用量；同時，山區(qū)耕地形狀一般極不規(guī)則，如果修筑公路，會使其變得更加支離破碎。因此在路線選擇時，要充分順應(yīng)地形、地貌，確保山體平衡體系不被破壞，避免大挖大填，加強(qiáng)橋梁隧道的設(shè)計，使路線與周圍環(huán)境融為一體。
相對山區(qū)來說，平原地區(qū)的地質(zhì)條件要好的多。然而平原地區(qū)有大量的耕地、房屋，一旦修筑公路，就會占用大量的耕地，甚至造成拆遷。所以設(shè)計路線時應(yīng)特別注意對土地尤其是耕地資源的影響。在路線的控制節(jié)點(diǎn)確定之后，應(yīng)綜合考慮各種因素，盡可能少占用耕地，少拆遷。可將避開高產(chǎn)良田作為設(shè)計線路的重要因素，盡量選擇荒地或低產(chǎn)田通過，節(jié)約耕地良田，以保護(hù)環(huán)境。
3面層組合設(shè)計
國外的耐久性路面（也稱作長壽命路面）追求的壽命是50年，即50年不進(jìn)行結(jié)構(gòu)性維修。典型的耐久性瀝青混凝土路面概念圖如圖1所示：
長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)主要有如下特點(diǎn)：
（1）輪載下100～150mm區(qū)域是高受力區(qū)域，也是各種損壞（主要是輪轍）的發(fā)生區(qū)域；
（2）面層40～75mm高質(zhì)量瀝青混凝土為車輛提供良好的行駛界面，應(yīng)具有足夠的表面構(gòu)造深度，抗車轍、水穩(wěn)定性好；
（3）中間層100～175mm高模量抗車轍瀝青混凝土起到連接和擴(kuò)散荷載的作用，應(yīng)具有高模量、抗車轍特性[2]；
（4）最大拉應(yīng)變產(chǎn)生在HMA基層底部，該區(qū)域最易發(fā)生疲勞破壞；
（5）HMA基層75～100mm高柔性抗疲勞瀝青混凝土起到消除疲勞破壞的作用，應(yīng)具備高柔性、抗疲勞、水穩(wěn)定性好等特性；
（6）路面基礎(chǔ)不僅為瀝青面層的鋪筑提供良好的界面，而且對于路面的變形、抗凍都是至關(guān)重要的。
因各國自身的經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平及道路建筑材料擁有量的不同，因而所采用的路面結(jié)構(gòu)形式也有所不同，但總體分為兩種結(jié)構(gòu)形式：柔性基層瀝青路面與半剛性基層瀝青路面，由于也有采用復(fù)合式瀝青路面結(jié)構(gòu)形式的。在歐美、日本、澳大利亞等大部分國家，多數(shù)情況采用柔性基層瀝青路面，一般采用級配碎石作下底基層，以瀝青穩(wěn)定碎石料作為基層，還設(shè)有墊層。這種結(jié)構(gòu)要求路面結(jié)構(gòu)層下具有良好的路基，當(dāng)路基過差時，采用無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定作為路基或底基層。由于該結(jié)構(gòu)的承重主要依靠瀝青層，故瀝青層的總厚度較厚，一般在20cm～25cm以上；以我國為代表的國家采用了半剛性基層瀝青路面，一般采用二灰穩(wěn)定碎石或水泥穩(wěn)定碎石為半剛性基層，厚度一般在30cm～45cm不等，面層分為上中下面層，總厚度一般不小于20cm。這種路面結(jié)構(gòu)必須保證自由水不會積聚在瀝青面層與半剛性基層之間，否則在交通荷載作用下容易發(fā)生水損害，另外，反射裂縫問題也是這種結(jié)構(gòu)面臨的巨大挑戰(zhàn)。為了改進(jìn)半剛性基層先天方面的不足，采用了許多方法，如瀝青面層與半剛性基層間設(shè)置過渡層，通過降低面層與基層的模量差減少層底拉應(yīng)力，這種結(jié)構(gòu)也就是通常上說的復(fù)合式瀝青路面。
4路基設(shè)計要點(diǎn)
壓實度是影響路基質(zhì)量的一個非常重要的因素，路基一般要采用重型壓實標(biāo)準(zhǔn)，在壓實過程中，必須分層填筑，零填及路塹路床（0~30cm）的壓實度不小于97%；下路床的壓實度不小于96%；上路堤的壓實度不小于95%；下路堤的壓實度不小于93%。為了保證在路堤在設(shè)計寬度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性，路堤兩側(cè)可以各加寬30cm進(jìn)行填筑，對于不良地質(zhì)、水田路段路堤兩側(cè)各加寬50cm進(jìn)行填筑[3]。
路基填筑過程中，注意路基填料的選擇，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r，在滿足規(guī)范要求的情況下，就地取材。填方路基材料CBR值：上路床不小于8，下路床不小于5，對不能滿足路床填料要求的填土，進(jìn)行摻石灰處理后用于填筑。填筑過程中，注意做好填前碾壓以及沉降量的觀測。可采用換填砂礫、砂井、砂樁、粉噴樁等技術(shù)進(jìn)行軟土地基處理，從而有效地解決了橋頭跳車和路基不均勻沉陷等質(zhì)量問題。
5排水設(shè)計要點(diǎn)
設(shè)計前，做好對該路段地質(zhì)、水文資料的收集工作，充分利用現(xiàn)有地形以及天然水系，綜合考慮各種因素，盡量與現(xiàn)有或規(guī)劃的排水系統(tǒng)和設(shè)施相協(xié)調(diào)，形成完善的排水系統(tǒng)，從而搞好縱、橫向排水設(shè)計，消除地表水和地下水對路面的威脅。
6涵洞設(shè)計要點(diǎn)
涵洞設(shè)計首先要考慮的是防止淤積和沖刷問題，根據(jù)現(xiàn)場情況確定進(jìn)出口類型、涵底縱坡，進(jìn)出口高差較大時，涵底要設(shè)計成臺階型以緩解水的勢能。
7結(jié)束語
隨著我國高等級公路里程的增加，越來越多的問題也暴露在我們面前：隨著車輛的劇增以及輪軸的加重，曾經(jīng)成功指導(dǎo)我國公路建設(shè)的理論與方法越來越體現(xiàn)出其不足之處，雖然有些問題是人為因素造成的，但無法否認(rèn)，我們的設(shè)計理念與世界先進(jìn)相比確實不足，任何理論都要經(jīng)過實踐的檢驗，因此，在實際路面設(shè)計過程中，我們應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H環(huán)境以及路面設(shè)計的經(jīng)驗，綜合考慮各種因素，真正做好路面設(shè)計工作，從而推動我國公路事業(yè)的發(fā)展。
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