摘 要

本项目位于疏港公路与S340（芙蓉大道）相交处，主要研究张家港西互通匝道的施工图设计。本设计根据既定的资料，确定该处立交等级为一级，且匝道为全苜蓿叶型的定向匝道，其中A、B、C、D匝道的设计速度为60 km/h，E匝道的设计速度为40 km/h。本设计主要完成匝道的平面路、纵断面图、横断面图、路基路面排水设计图、路面结构图等的绘制及计算。

匝道的平纵横设计采用纬地道路设计软件进行。全长7879.672 m，其中匝道A长 1025.782 m，匝道B长 1113.930 m，匝道C长1305.373 m，匝道D长 1195.936 m，匝道E₁长 803.717 m，匝道E₂长 802.917 m，匝道E₃长 812.017 m，匝道E₄长820 m。由减速车道、匝道中间段和加速车道组成。由于路线较短，故A、B、C、D、E分别各设置了一个边坡点。A、B、C、D、E匝道的路基宽度为8.5 m（土路肩 0.75×2 m，左硬路肩 0.75 m，右侧硬路肩 2.5 m，行车道 3.5 m，左右路缘带0.5 m），单向双车道。不设超高路段的行车道及硬路肩路拱横坡采用2.0%，土路肩路拱横坡4.0%。

沥青路面结构设计采用HPDS2017路面软件进行设计。面层采用3层结构，上面层采用4 cm厚的细粒式沥青玛蹄脂碎石SMA-13，中面层采用6 cm的中粒式沥青混凝土AC-20C，下面层采用8cm厚的粗粒式沥青混凝土AC-25F。路面基层采用40 cm水泥稳定碎石，底基层采用25 cm石灰粉煤灰土。

关键词：互通立交匝道；纵断面设计；横断面设计；路基路面排水设计；路基路面设计

Construction Drawing Design of Zhangjiagang West Interchange on Shugang Road in a Certain City

ABSTRACT

The project mainly studies the design drawings of the Zhangjiagang West Interchange Ramp, located at the intersection of Shugang Highway and S340 （Furong Avenue）. Based on the known information, the interchange level is Class I. The ramp is a full-twist type oriented ramp, and the design speed of the A, B, C, and D ramps is 60 km/h while the design speed of the E ramp is 40 km/h. This design includes the drawing and calculation of plane roads, longitudinal section drawings, cross-section diagrams, road surface pavement drainage design diagrams, and pavement structure diagrams of ramps.

Hint CAD is applied for ramp route design. The design length of the ramp is 7879.672 m. The ramp A is 1025.782 m, the B is 1113.930 m, the C is 1305.373 m, the D is 1195.936 m, the E₁ is 803.717 m, the E₂ is 802.917 m, the E₃ is 812.017 m, and the E₄ is 820 m. The full-length meter consists of a deceleration lane, a middle section of a ramp, and an acceleration lane. The ramp A, B, C, D, E each sets a slope point. The subgrade width of the A, B, C, D and E is 8.5 m （earth shoulders are 0.75 m, left hard shoulder is 2.5 m, right hard shoulder is 3 m, traffic lanes are 3.5 m, and left and right curbs are 0.5 m）. The ramp is a single lane. The crown of the lanes without super elevation and hard shoulders is 2.0% while earth shoulders are 4.0%.

HPDS2017 pavement design software is applied for the asphalt pavement structure design. The surface layer adopts a three-layer structure：the upper layer adopts a 4cm-thick fine-grained bituminous mastic asphalt（SMA-13）, the middle layer adopts a 6cm-medium-grained asphalt concrete（AC-20C）, and the lower layer adopts an 8cm-thick coarse-grained asphalt concrete（AC-25F）. The road base uses a 40 cm-thick cement stabilized gravel, and the base layer uses a 25 cm-thick lime fly ash soil.

Key words：Ramp design; Plane design; Vertical section design; Cross section design; Subgrade and pavement design

目 录

1 工程概况 1

1.1 概述 1

1.2 可行性研究 2

1.2.1 地形地貌 2

1.2.2 水文气象 2

1.2.3 水文地质 3

1.2.4 工程地质 3

2 匝道平面设计 4

2.1 平面线形设计原则 4

2.2 布线方法及主要设计步骤 4

2.3 平面线形的设计及计算 4

2.3.1 设计速度 4

2.3.2 曲线半径及参数 5

2.3.3 端部设计 6

2.3.4 平曲线要素的计算 7

3 匝道纵断面设计 12

3.1 设计原则 12

3.2 平纵面协调 12

3.3 竖曲线的设计及计算 13

3.3.1 最大纵坡 13

3.3.2 竖曲线最小半径 13

3.3.3 竖曲线要素计算 14

3.3.4 竖曲线的最小长度 15

4 路基设计 17

4.1 设计原则 17

4.2 横断面设计 17

4.2.1 横断面布置 17

4.2.2 横断面加宽 18

4.2.3 横断面超高 18

4.2.4 土石方计算 21

4.3 路基最小填土高度 22

4.4 低填土对策 22

4.5 路基填料选择 22

4.6 路基压实标准 23

4.7 路基防护与排水设计 24

5 路面设计 26

5.1 设计原则 26

5.2 类型的选定 26

5.3 交通分析 26

5.3.1 交通量预测 26

5.3.2 标准轴载 26

5.3.3 交通数据调查 27

5.3.4 车辆当量设计轴载换算 28

5.3.5 当量设计轴载累计作用次数 30

5.3.6 交通等级 32

5.4 沥青路面结构组合设计 33

5.4.1 设计原则 33

5.4.2 路面结构设计 35

5.4.3 设计指标 36

5.4.4 路面结构验算流程 39

5.4.5 无机结合料稳定层疲劳开裂验算 39

5.4.6 沥青混合料层永久变形量验算 40

5.4.7 沥青面层低温开裂指数验算 42

5.4.8 防冻厚度验算 42

5.4.9 路面结构设计厚度 42

5.5 路面排水设计 43

结 论 45

致 谢 47

1 工程概况

1.1 概述

张家港市位于中国“黄金水道”——长江下游南岸江苏省境内，地处于中国沿江及沿海两大经济带的交汇处，境内有沿江岸线 71.78 公里，其中不冻不淤的深水岸线 33.7 公里。至 2008 年底，张家港港完成货物吞吐量 1.27 亿吨，集装箱 80 万标箱。由于进出港区的货物主要通过沿线地方道路运输，对地方路网造成较大的压力，同时，进出港口的货运车辆与沿线的非机动车辆的混杂，导致安全事故频发，对港区物流和周围人民生命及财产安全有较大的影响。

在此背景下，张家港核心港区疏港公路项目应运而生，此项目的建设是完善张家港港区集疏运体系的迫切需要；是适应张家港城市空间格局型态，推进港城一体化发展的迫切需要；是完善地区路格局，适应交通需求的迫切需要；也是张家港临江产业带发展的需要；对张家港市核心港区和城市的良好发展有着重要的意义。

本设计位于疏港公路与新省道S340（芙蓉大道）相交处，为全苜蓿叶型的定向匝道（见图1-1，表1-1），其设置主要是服务于张家港市区（杨舍）、江阴华西村北部等沿线市、镇及工厂。新省道S340是江苏省省道网络中一条纵贯东西向的干线公路，位于老S340以北，沿线地市经济发达，为双向六车道一级公路，交通、景观绿化条件较好。省道S340是区域内的一条重要的东西向干线公路，连接了江阴华西地区和张家港杨舍组团，是张家港市区往西出行的主要射线公路，亦为江阴向东至常熟或向南至沿江高速的重要通道。本设计除疏港功能外，还将起到连接张家港杨舍与金港两大城市组团的作用。因此本设计中的张家港西互通匝道的设置实现了与省道S340的沟通，同时满足了干线公路、及沿线城市组团上下高速公路的需求。

表1.1匝道基本信息