鹿鳴中心林場改擴(kuò)建工程 K15+000至K18+000段施工圖設(shè)計畢業(yè)設(shè)計計算書

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文題 目： 鹿鳴中心林場改擴(kuò)建工程 k15+000 至k18+000段施工圖設(shè)計 學(xué) 院： 土 木 工 程 學(xué) 院 專 業(yè)： 土 木 工 程 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 完成時間： 2013年05月29日 摘 要本設(shè)計是低山丘陵區(qū)二級公路方案初步設(shè)計。該畢業(yè)設(shè)計的課題設(shè)計研究，是在完成了四年的大學(xué)基礎(chǔ)課程以及專業(yè)課程后所進(jìn)行的一次綜合性設(shè)計，是對大學(xué)四年所學(xué)知識的一次大檢驗與綜合運用。本設(shè)計分為幾個部分進(jìn)行，其中包括了公路設(shè)計中的各種既基本又十分重要的環(huán)節(jié)，例如平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、路基路面設(shè)計、支擋防護(hù)工程設(shè)計等。平面設(shè)計中路線的確定所用的是紙上選線定線

2、，把公路路線最終在地形圖上確定下來之后，對公路平面設(shè)計中的各種要素進(jìn)行了計算。縱斷面設(shè)計中重點是計算豎曲線的各種要素，縱斷面設(shè)計把公路設(shè)計各個計算樁號的地面高程和設(shè)計高程設(shè)計出來，得到計算里程樁的路基填挖高度，進(jìn)而計算得到路基的土石方量，填寫路基土石方量表。橫斷面設(shè)計確定了公路的路幅以及各種設(shè)施的布置位置。路基設(shè)計確定了路基的橫向坡度以及路堤路塹路基的邊坡穩(wěn)定處理，其中也對路基和路面的防水排水設(shè)計進(jìn)行了設(shè)計。支擋防護(hù)工程設(shè)計所進(jìn)行了的是重力式擋土墻設(shè)計，路面的設(shè)計進(jìn)行了剛性路面設(shè)計。本設(shè)計的完成可以讓大學(xué)畢業(yè)生具備作為一名道路工程師所必備的基本素質(zhì)和基本技能，設(shè)計中用到了計算機(jī)輔助設(shè)計這一較新

3、的技術(shù)，設(shè)計的最終成果給出了設(shè)計中各部分的內(nèi)容的相關(guān)表格和圖紙。關(guān)鍵詞：平面設(shè)計 縱斷面設(shè)計 橫斷面設(shè)計 路基路面設(shè)計abstractthis design is the low mountainous and hilly area road plan preliminary design. a comprehensive design which this graduation projects topic design research, is after having completed four year university core curriculum as well as sp

4、ecial course carries on, is studies the knowledge to a university four year institute a big examination and the synthesis utilization. this design divides into several parts to carry on, including in secondary roads design each kinds both basic and the very important link, for example the plane desi

5、gn, the longitudinal section design, the cross section design, the roadbed pavement design, keep off protection engineering design and so on. in what the plane design routes determination uses is on the paper the route selection siting, the highway route finally determines after the topographic diag

6、ram, to road plane designs each kind of essential factor has carried on the computation. in the longitudinal section design lights a candle the computation vertical curve again each kind of essential factor, the longitudinal section design designs the highway design each computation station number g

7、round elevation and the design elevation, obtains the computation course pile roadbed to fill in digs the altitude, then the computation obtains the roadbed cubic meter of earth and stone quantity, the filling in roadbed cubic meter of earth and stone meter. the cross section design has determined r

8、oads road pavement bed as well as each kind of facility arrangement position. the grade location had determined the roadbed cross fall as well as the embankment cut roadbed stability of slope processing, also has carried on the design to the roadbed and the road surface waterproof draining water des

9、ign. what kept off the protection engineering design to carry on was the gravity bulkhead design, the road surface design has carried on rigid pavement design. this design completed may let the university graduates have an achievement road engineer the necessary basic quality and the basic skill, in

10、 the design uses computer-aided design this new technology, the design final achievement to give in the design the various part of content related form and the blueprint.key words: graphic design longitudinal design cross-sectional design roadbed pavement design目 錄前言11 緒論11.1 設(shè)計背景21.2 設(shè)計的目的21.3 設(shè)計的意

11、義22 選線和方案比選42.1 選線42.1.1 道路選線一般原則42.1.2 本次設(shè)計中選線過程42.1.3 本設(shè)計選線方法52.2 方案比選53 平面設(shè)計73.1 平面線形設(shè)計原則73.1.1 一般原則73.1.2 本次平面線形設(shè)計過程73.2 各項設(shè)計參數(shù)確定73.2.1 直線73.2.2 圓曲線83.2.3 緩和曲線93.2.4 平曲線長度93.2.5 本設(shè)計中各參數(shù)規(guī)定值103.3 角度及相關(guān)距離計算103.3.1 交點距離計算103.3.2 導(dǎo)線方位角計算113.3.3 導(dǎo)線間偏角計算113.3.4 要素計算124 縱斷面設(shè)計154.1 縱斷面設(shè)計原則154.1.1 一般要求為15

12、4.1.2 組合設(shè)計原則154.1.3 平縱線形組合的要求154.2 各項設(shè)計參數(shù)確定154.2.1 坡度154.2.2 坡長164.2.3 豎曲線半徑和長度164.2.4 本設(shè)計中各項參數(shù)規(guī)定174.3 豎曲線要素計算175 橫斷面設(shè)計205.1 橫斷面設(shè)計的原則205.2 采用的各項技術(shù)指標(biāo)20521 路基寬度20522 路拱坡度20523 路基邊坡坡度20524 邊溝及排水溝設(shè)計215.3曲線超高值的確定215.3.1超高過渡段的計算215.4合成坡度2655 橫斷面設(shè)計步驟266 路基設(shè)計286.1 路基橫斷面布置286.2 路基邊坡286.3 路基壓實標(biāo)準(zhǔn)286.4 土石方的計算和調(diào)

13、配286.4.1 土石方數(shù)量計算28 6.4.2 路基土石方調(diào)配297 路基路面排水設(shè)計327.1 路基排水設(shè)計337.1.1 路基排水要求337.1.2 路基排水設(shè)計的原則337.1.3 路基排水337.2 路面排水設(shè)計347.3 路基路面排水綜合設(shè)計348 邊坡防護(hù)368.1 防護(hù)意義368.2 防護(hù)設(shè)施369 擋土墻設(shè)計379.1 擋土墻用途和使用條件379.2 擋土墻類型的選擇379.3 重力式擋土墻的構(gòu)造與布置379.3.1墻身構(gòu)造389.3.2擋土墻布置389.4 設(shè)計資料與技術(shù)要求389.4.1 土壤地質(zhì)情況389.4.2 墻背填料389.4.3 墻體材料389.4.4 穩(wěn)定系數(shù)

14、389.5 擋土墻類型的選擇389.6 擋土墻的基礎(chǔ)與斷面的設(shè)計399.6.1 斷面尺寸的擬訂399.6.2 換算均布土層厚度399.7 擋土墻穩(wěn)定性驗算399.7.1 土壓力計算409.7.2 抗滑穩(wěn)定性驗算：409.7.3 抗傾覆穩(wěn)定性驗算419.7.4 基底合力及合力偏心距驗算41 9.8 擋土墻墻身截面強(qiáng)度驗算449.8.1 土壓力計算419.8.2 墻身截面強(qiáng)度驗算4210 涵洞設(shè)計4410.1 涵洞設(shè)計的原則4410.2涵洞洞口加固與防護(hù)4410.3涵洞形式的確定4511 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計4611.1 路面設(shè)計說明4611.2 路面設(shè)計基本原則4611.3 路面結(jié)構(gòu)推薦4611.4 交

15、通量計算4611.5 交通參數(shù)分析4811.5.1 累計標(biāo)準(zhǔn)軸次計算4811.5.2 交通等級劃分：4811.6 路面結(jié)構(gòu)方案設(shè)計491161 面板的設(shè)計彎拉強(qiáng)度和彈性模量491162 確定基層頂面的當(dāng)量回彈模量491163 計算荷載疲勞應(yīng)力501164 溫度疲勞應(yīng)力51結(jié) 論54致 謝54參考文獻(xiàn)55 前言 公路是指聯(lián)接城市、鄉(xiāng)村和工礦基地之間，主要供汽車行駛并具備一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)施的道路稱公路。公路運輸業(yè)在各國一直是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是生產(chǎn)和消費的紐帶，是商品流通、人們交往的物質(zhì)基礎(chǔ)，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行行業(yè)，歷來受到各國政府的重視。我國的交通公路運輸事業(yè)自建國以來，尤其是改革開放以

16、來已取得了長足發(fā)展。近20多年，不斷進(jìn)步的交通事業(yè)增強(qiáng)了我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展后勁，公路建設(shè)更是取得了令人矚目的成績。雖然我國公路建設(shè)取得了巨大的進(jìn)步，但是我國平均國土公路里長數(shù)和美國等發(fā)達(dá)國家相比依然相差巨大。在我國公路建設(shè)中，公路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)性矛盾，公路基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)量不足和質(zhì)量不高的矛盾仍是中國公路建設(shè)發(fā)展的主要矛盾。要解決這一矛盾，就需要我們加大投入建設(shè)二級公路以上的道路，同時增加附屬基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和提高建設(shè)質(zhì)量。在公路建設(shè)中二級公路占重要地位，因此對二級公路做設(shè)計和研究是很有必要的。在本課題研究過程中主要進(jìn)行二級公路平縱橫面，道路排水，環(huán)境保護(hù)等設(shè)計，同時達(dá)到公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中對二級公路設(shè)計的標(biāo)

17、準(zhǔn)和其他有關(guān)二級公路的技術(shù)要求。在本課題中，設(shè)計主要依據(jù)的指導(dǎo)思想就是以事實和研究數(shù)據(jù)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依托，在大學(xué)四年學(xué)習(xí)的各類知識為基礎(chǔ)，認(rèn)真研究設(shè)計二級公路的各類問題。1 緒論1.1 設(shè)計背景 針對本路線沿線實際情況以及當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文條件情況，闡述了道路設(shè)計方面的一些內(nèi)容等。本二級公路的設(shè)計首先是在低山丘陵區(qū)地區(qū),它符合二級公路的要求,在通行能力上既滿足了人們的通行,而且還縮短了距離,在客觀上道路的修建能帶動經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,道路的順通也使人們在通行過程中領(lǐng)略到周圍的景色，這樣在客觀的情形下修建了本二級公路。1.2 設(shè)計的目的1.鞏固和加深學(xué)生的基本理論和專業(yè)知識。通過道路工程畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生能夠綜

18、合的運用道路設(shè)計的基本理論進(jìn)行道路的線形設(shè)計。能夠掌握道路的平面線型、縱斷面、橫斷面的設(shè)計方法和步驟，掌握方案的比選方法能夠進(jìn)行土石方量的計算和調(diào)配及路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容、方法、步驟等，從而達(dá)到較全面、系統(tǒng)地鞏固、充實、提高所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識。2.培養(yǎng)學(xué)生獨力工作、解決實際問題的能力。了解設(shè)計任務(wù)和熟悉給定資料的基礎(chǔ)上，學(xué)會查找規(guī)范、手冊、技術(shù)文獻(xiàn)等參考資料及前人的經(jīng)驗，結(jié)合工程實際，在教師指導(dǎo)下獨立進(jìn)行工程設(shè)計。3.訓(xùn)練學(xué)生的基本技能。工程計算、編制或應(yīng)用相關(guān)電算程序、文字表達(dá)能力和cad繪圖等，圖紙所表示內(nèi)容規(guī)范、符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計說明書符合學(xué)院的要求；外文參考資料翻譯準(zhǔn)確。4.培養(yǎng)學(xué)

19、生認(rèn)真負(fù)責(zé)，實事求是和刻苦鉆研的工作作風(fēng)。1.3 設(shè)計的意義1.該建設(shè)項目為水泥混凝土路面，通過課題設(shè)計能夠增加對水泥混凝土的認(rèn)識，更全面的掌握水泥混凝土路面的構(gòu)造、設(shè)計方法、施工要求以及水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)與管理等知識。2.通過對本課題設(shè)計的深入了解，從而鍛煉我們綜合運用所學(xué)的道路交通的基本理論方法和技能，使我所學(xué)的專業(yè)知識更加系統(tǒng)全面，也可以提高我解決工程實際問題和查閱文獻(xiàn)的能力等來提高我們的綜合素質(zhì)，為以后的工作生活做好鋪墊。3.畢業(yè)設(shè)計是對學(xué)生所學(xué)知識的全面檢查，是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的基本知識、基礎(chǔ)理論和基本技能分析和解決工程實際問題，同時也是鞏固和深化所學(xué)到的基本理論和技能。使學(xué)生

20、受到工程技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的基本訓(xùn)練及工程技術(shù)人員所必須的綜合訓(xùn)練，并相應(yīng)提高自身獨立思考和解決工程實際問題的能力，同時也有助于以后在工作崗位能很快地適應(yīng)工作環(huán)境，縮短理論到實踐階段的過渡時間。4.通過設(shè)計力求將道路設(shè)計工程基本原理，道路的路線、路基路面有機(jī)地融為一體。對各方面知識有了全面、系統(tǒng)、深入了解，從而具備道路的設(shè)計、施工、管理的基本知識，初步的研究開發(fā)能力，能夠正確地獨立思考與工作，全面考慮問題，解決問題，具有較強(qiáng)的計算機(jī)繪畫能力。從而培養(yǎng)均衡、協(xié)調(diào)、優(yōu)化設(shè)計方案和提高計算能力，從而全面培養(yǎng)理解力、設(shè)計能力，最終實現(xiàn)獨立工作能力和綜合應(yīng)用。5.通過外文翻譯的訓(xùn)練，能夠使學(xué)生提高專業(yè)外語水

21、平，并且培養(yǎng)學(xué)生獨立完成任務(wù)和文獻(xiàn)檢索的能力。6.通過繪圖，靈活運用各種菜單利用圖框控制大樣圖的比例,進(jìn)一步熟悉繪圖軟件從而熟悉和掌握cad繪圖中字符高度、線寬大小、繪圖比例、圖層設(shè)置、顏色設(shè)置等基本繪圖命令和方法，爭取早日向?qū)I(yè)軟件過渡。2 選線和方案比選2.1 選線 2.1.1 道路選線一般原則路線是道路的骨架，它的優(yōu)劣關(guān)系到道路本身功能的發(fā)揮和在路網(wǎng)中是否能起到應(yīng)有的作用。影響路線設(shè)計除自然條件外尚受諸多社會因素的制約，選線要綜合考慮多種因素，妥善處理好各方面的關(guān)系，其基本原則如下：1.多方案選擇：在道路設(shè)計的各個階段，應(yīng)運用各種先進(jìn)手段對路線方案作深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的

22、基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。2.工程造價與營運、管理、養(yǎng)護(hù)費用綜合考慮：路線設(shè)計應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，做到工程量小、造價低、營運費用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不要輕易采用極限指標(biāo)，也不應(yīng)不顧工程大小，片面追求高指標(biāo)。3.處理好選線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系：選線應(yīng)注意同農(nóng)田基本建設(shè)相配合，做到少占田地，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或穿過經(jīng)濟(jì)林園（如橡膠林、茶林、果園）等。 4.路線與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)：通過名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路，應(yīng)注意保護(hù)原有自然狀態(tài)，其人工構(gòu)造物應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，處理好重要歷史文物遺址。5.工程地質(zhì)和水文地

23、質(zhì)的影響：選線時應(yīng)對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測調(diào)查，弄清它們對道路工程的影響。對嚴(yán)重不良地質(zhì)路段，如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶、泥沼等地段和沙漠、多年凍土等特殊地區(qū)，應(yīng)慎重對待，一般情況下應(yīng)設(shè)法繞避。當(dāng)必須穿過時，應(yīng)選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。6.選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)：選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于道路修筑，汽車運營所產(chǎn)生的影響和污染。 7.對于高速路和一級路，由于其路幅寬，可根據(jù)通過地區(qū)的地形、地物、自然環(huán)境等條件，利用其上下行車道分離的特點，本著因地制宜的原則，合理利用上下行車道分離的形式設(shè)線。 2.1.2 本次設(shè)計中選線過程本設(shè)計標(biāo)段處于低山丘陵區(qū)，地形對路線的約束限

24、制不大，路線平、縱、橫三方面的線形很容易達(dá)到較高的技術(shù)指標(biāo)，路線布設(shè)時，主要考慮了如何通過當(dāng)?shù)氐拇迓湟苑奖愠鲂胁赢?dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展以及避讓地勢較復(fù)雜的地段等。選線時，首先在路線的起、終點間，把經(jīng)過的村落、經(jīng)濟(jì)作物田（桃園、蘋果園、溫室等）等作為大的控制點；在控制點間，又進(jìn)一步選擇中間控制點；在中間控制點之間，設(shè)置了三個轉(zhuǎn)角點。這樣安排平面線形，既使路線短捷順直，又避免了過長的直線，同時考慮了轉(zhuǎn)角的適當(dāng)，避免了路線的迂回量太大。同時，布線過程中沒有遷就微小地形變化，因為這樣會使線形變差且增加工程造價和運用費用。 2.1.3 本設(shè)計選線方法根據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范及其它相關(guān)的要求，參照相應(yīng)的選線原則，在

25、1：2000的地形圖上選出控制點并定出導(dǎo)向線、路線交點，初步確定兩個路線方案。本設(shè)計標(biāo)段內(nèi)主要控制點是三個村落。選線時候應(yīng)盡量穿過村莊，同時盡量少了占或者不占經(jīng)濟(jì)作物田（如果園桃園溫室之類），盡量減少與地方道路的交叉。同時也兼顧了線性的要求，基本上做到路線順直，沒有較大的轉(zhuǎn)角，沒有太多的路線迂回。而且平曲線半徑都比較大，滿足行車舒適的要求。本次設(shè)計初步選定兩個路線方案，詳細(xì)介紹如下：方案一：從本設(shè)計標(biāo)段起點開始（949751.040，1031145.020）到達(dá)第一個交點（949565.040，1031961.040）；然后右轉(zhuǎn)到達(dá)第二個交點（949238.080，1032713.040）；接

26、著左轉(zhuǎn)到達(dá)第三個交點（949159.060，1033477.020）設(shè)置第三個交點；最后右轉(zhuǎn)一直到達(dá)設(shè)計終點（948921.080，1033846.020）。方案二：從本設(shè)計標(biāo)段起點開始（949751.040，1031145.020）到達(dá)第一個交點（949238.080，1032713.040）；然后左轉(zhuǎn)到達(dá)第二個交點（949159.060，1033477.020）；接著右轉(zhuǎn)到達(dá)設(shè)計終點（948921.080，1033846.020）。2.2 方案比選將方案一和方案二從路線線型指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)作物田占用、路線迂回情況、總里程數(shù)進(jìn)行對比，對比情況如表1所示。表 1 方案比選表方案方案一方案二比較交點數(shù)

27、 32方案二較方案一好各交點圓曲線半徑（m)900、550、350800、500方案一較方案二指標(biāo)高經(jīng)濟(jì)作物田占用情況不占用經(jīng)濟(jì)作物田地占少量經(jīng)濟(jì)作物田地方案一較方案二好續(xù)表 2 方案比選表方案方案一方案二比較路線轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角小轉(zhuǎn)角大方案一較方案二好方案方案一方案二比較總里程數(shù)2858m2856m相差不大分析上表，考慮到二級公路以服務(wù)當(dāng)?shù)貫橹攸c因素，路線盡量少占農(nóng)田，盡量通過村落的原則?？紤]主要矛盾，忽略次要矛盾，經(jīng)過比較后第一種方案要優(yōu)于第二種方案。所以采用第一種路線方案。如圖1所示。 圖 1 路線示意圖3 平面設(shè)計3.1 平面線形設(shè)計原則 3.1.1 一般原則1.平面線形設(shè)計必須滿足標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

28、的要求。2.平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形地物相適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求直曲，這是美學(xué)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的要求。3.保持平面線形的均衡和連續(xù)。（1）直線與平曲線的組合中盡量避免以下不良組合：長直線盡頭接小半徑曲線，短直線接大半徑的平曲線。（2）平曲線與平曲線的組合：相鄰平曲線之間的設(shè)計指標(biāo)應(yīng)均衡、連續(xù)，避免突變。（3）高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡4.平曲線應(yīng)有足夠的長度。 3.1.2 本次平面線形設(shè)計過程本設(shè)計標(biāo)段處于低山丘陵區(qū)，盡量避免了采用長直線，但是沒有為避免長直線而隨意轉(zhuǎn)彎。在避讓局部障礙物時注意了線形的連續(xù)、舒順

29、。同時，平面線形充分利用了地形處理好平、縱線形的組合，在平面線形設(shè)計時候兼顧到了縱斷面的設(shè)計。從而為縱斷面設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。本次設(shè)計中三個交點的圓曲線半徑依次是900、550、350米。而且緩和曲線長度也盡量和圓曲線大致相同，至少滿足緩-圓-緩的比例為1:1:1-1:2:1之間，使得線形更加平順，利于行車。同時，平曲線長度也大于規(guī)范對于其長度規(guī)定一般值?？傊敬卧O(shè)計中的平面線形設(shè)計及組合設(shè)計滿足二級公路對于平面線形指標(biāo)的要求。3.2 各項設(shè)計參數(shù)確定 3.2.1 直線1.直線最大長度我國對于直線的長度未作出具體規(guī)定，當(dāng)采用長的直線線形時，為彌補(bǔ)景觀單調(diào)之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的措

30、施。在景色有變化的地點其直線的最大長度（以km計）可以大于20v（v為設(shè)計車速，以km/h計），在景色單調(diào)的地點最好控制在20v以內(nèi)。2.曲線間直線最小長度同向曲線間的直線最小長度：同向曲線間若插入短直線，容易把直線和兩端的曲線構(gòu)成反彎的錯覺，甚至把兩個曲線看成是一個曲線。這種線形破壞了線形的連續(xù)性，容易造成駕駛員操作的失誤。公路路線設(shè)計規(guī)范規(guī)定同向曲線的最短直線長度以不小于6v為宜。在受到條件限制時無論是高速公路還是低速公路都宜在同向曲線間插入大半徑曲線或?qū)汕€做成復(fù)曲線、卵形曲線或者c形曲線。反向曲線間的直線最小長度：轉(zhuǎn)向相反的兩圓曲線之間，考慮到為設(shè)置超高和駕駛?cè)藛T的轉(zhuǎn)向操作需要，其間

31、直線最小長度應(yīng)予以限制。公路路線設(shè)計規(guī)范規(guī)定反向曲線間最小直線長度（以m計）以不小于行車速度（以km/h計）的兩倍為宜。 3.2.2 圓曲線1.圓曲線的最小半徑我國公路路線設(shè)計規(guī)范對于不同設(shè)計速度的公路圓曲線規(guī)定了一般最小半徑、極限最小半徑、不設(shè)超高最小半徑。具體規(guī)定值如表2所示表 3 各級公路圓曲線最小半徑表設(shè)計速度（km/h）1201008060極限最小半徑（m）650400250125一般最小半徑（m）1000700400200不設(shè)超高最小半徑（m）路拱2%5500400025001500路拱2%75005250335019002.圓曲線半徑的選用原則：選用曲線半徑時，應(yīng)盡量根據(jù)地形地物

32、等條件，盡量采用較大半徑的曲線，必須能保證汽車以一定的速度安全行駛。具體要求如下：一般情況下，宜采用極限最小平曲線半徑的4-8倍或超高為2%-4%的圓曲線半徑；地形條件受限時，應(yīng)采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑；地形條件特殊困難而不得已時，方可采用極限最小半徑；應(yīng)同前后線形要素相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)成連續(xù)、均衡的曲線線形，使路線平面線形指標(biāo)逐漸過渡，避免出現(xiàn)突變；應(yīng)同縱斷面線形相配合，必須避免小半徑曲線與陡坡相重合，最大半徑不宜超過10000米。本次設(shè)計中設(shè)計速度為60km/h，由公路路線設(shè)計規(guī)范中表7.3.2得本設(shè)計中公路圓曲線極限最小半徑125米，一般最小半徑為200米。 3.2.3 緩和

33、曲線1.緩和曲線的有關(guān)規(guī)定：(1)直線同半徑小于不設(shè)超高最小半徑的圓曲線徑相連接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線。(2)半徑不同的同向圓曲線相連接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線，當(dāng)符合規(guī)范規(guī)定的特定條件時可不設(shè)緩和曲線。(3)各級公路的緩和曲線長度應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的長度值要求。(4)回旋線長度應(yīng)隨圓曲線半徑的增大而增大。當(dāng)圓曲線部分按規(guī)定需要設(shè)置超高時，緩和曲線長度還應(yīng)大于超高過渡段長度。2.最小長度為使駕駛員能從容地打方向盤、乘客感覺舒適、線形美觀流暢，圓曲線上的超高和加寬的過渡也能在緩和曲線內(nèi)完成，所以應(yīng)規(guī)定緩和曲線的最小長度。從以下幾方面考慮：(1)旅客感覺舒適(2)超高漸變率適中(3)行駛時間不過短公路路線設(shè)計規(guī)

34、范中給出了不同設(shè)計速度的緩和曲線最小長度如表3所示。表 4 各級公路緩和曲線最小長度表設(shè)計速度（km/h）1201008060緩和曲線最小長度（m）100857060查照公路路線設(shè)計規(guī)范中表7.4.3可得本設(shè)計緩和曲線最小長度的最小值為60米，一般值為80米。3.回旋線參數(shù)值a回旋線參數(shù)應(yīng)與圓曲線半徑相協(xié)調(diào)，研究認(rèn)為：回旋線參數(shù)a和與之相連接的圓曲線之間只要保持 ，便可得到視覺上協(xié)調(diào)而又舒順的線形。當(dāng)r在100m左右時，通常取a=r；如果r100m，則選擇a=r或大于r。反之，在圓曲線半徑較大時，可以選擇a在r/3左右，如果r超過了3000m,即使a小于r/3，在視覺上也是沒有問題的。 3.2

35、.4 平曲線長度汽車在道路的曲線段上行駛時如果平曲線太短，駕駛員需要急轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤，高速行駛時候是不安全的，乘客也會因為離心力太大而感到不舒服。另外駕駛操縱來不及調(diào)整。所以公路路線設(shè)計規(guī)范規(guī)定了平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）最小長度如表4所示。表 5 各級公路平曲線最小長度設(shè)計速度（km/h）1201008060403020一般值（m）1000850700500350250200最小值（m）200170140100705040查照公路路線設(shè)計規(guī)范中7.8.1可得本設(shè)計中平曲線的最小長度的一般值為500米，最小值為100米。 3.2.5 本設(shè)計中各參數(shù)規(guī)定值綜上敘述：本次設(shè)計中（設(shè)計速度為6

36、0km/h）各參數(shù)的規(guī)范規(guī)定值如表5所示。表 6 豎曲線最小半徑和最小長度表參數(shù)規(guī)范最小值規(guī)范一般值同向圓曲線間直線最小長度600反向圓曲線間直線最小長度200圓曲線最小半徑125200緩和曲線最小長度6080平曲線最小長度1005003.3 角度及相關(guān)距離計算 有三個控制點jd1、jd2、jd3，另有起點jd0和終點jd4。根據(jù)已知地形圖，測量后根據(jù)比例計算jd0、jd1 、jd2、jd3和jd4的坐標(biāo)。所得的結(jié)果見表6：表 7 各控制點坐標(biāo)表控制點x (m)y(m)jd0949751.0401031145.020jd1949565.0601031961.040jd2949238.08010

37、32713.040jd3949159.0601033477.020jd4948921.0801033846.020 3.3.1 交點距離計算 計算相鄰交點距離：已知jd0的樁號為k0+0001.jd0jd1：從而jd1樁號為k0+836.9452.jd1jd2：從而jd2樁號為k1+656.9573.jd2jd3：從而jd3樁號為k2+425.1924.jd3-jd4: 3.3.2 導(dǎo)線方位角計算導(dǎo)線方位角計算公式為： 1.jd0jd12.jd1jd23.jd2jd34.jd3-jd4 3.3.3 導(dǎo)線間偏角計算導(dǎo)線間偏角計算公式為 （3） 3.3.4 要素計算1.平曲線要素計算以jd1為例，

38、如圖2所示：圖 2 對稱基本型曲線計算圖式r=900m， 對其余圓曲線同理可得各要素，各平曲線要素見表7： 表 8 各圓曲線要素表jd半徑緩和曲線長轉(zhuǎn)角圓曲線長內(nèi)移值切線長平曲線長外距19008087.4580.296123.998247.4584.206255080 88.9140.458125.198248.9147.04033508084.4030.762123.915244.4038.7471.里程樁號的計算jd1樁號為k0+836.945 直緩點樁號：zh=jd1-=k0+712.947緩圓點樁號：hy=zh+=k0+792.947曲中點樁號：qz=hz-l/2=k0+836.676

39、圓緩點樁號：yh=hy+l-2=k0+880.405緩直點樁號：hz=yh+=k0+960.405校核：qz+，計算正確未修正前jd2樁號為k1+656.957 ，現(xiàn)對jd2點里程樁號進(jìn)行修正故修正后jd2=k1+656.419直緩點樁號：zh=jd2-t=k1+531.759緩圓點樁號：hy=zh+=k1+611.759曲中點樁號：qz=hz-l/2=k1+655.543圓緩點樁號：yh=hy+l-2=k1+700.673緩直點樁號：hz=yh+=k1+780.673，計算正確。未修正前jd3樁號為k2+425.192 ，現(xiàn)對jd2點里程樁號進(jìn)行修正直緩點樁號：zh=jd3-t=k2+301

40、.277緩圓點樁號：hy=zh+=k2+381.277曲中點樁號：qz=hz-l/2=k2+423.479圓緩點樁號：yh=hy+l-2=k2+465.680緩直點樁號：hz=yh+=k2+545.680校核 ：，計算正確各平曲線樁號見下表：表 9 各平曲線樁號表樁號jdzhhyyhhzqzk0+836.9451k0+712.947k0+792.947k0+880.405k0+960.405k0+836.676k1+656.422 2k1+531.759k1+611.759k1+700.673k1+780.673k1+655.543k2+423.7103k2+301.277k2+381.277

41、k2+465.680k2+545.680k2+423.4794 縱斷面設(shè)計4.1 縱斷面設(shè)計原則縱斷面設(shè)計的主要內(nèi)容是根據(jù)道路等級、沿線的自然地理條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等，確定路線合適的標(biāo)高、各坡段的縱坡度和坡長，并設(shè)計豎曲線?；疽笫强v坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當(dāng)、平面與縱斷面組合設(shè)計協(xié)調(diào)、以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。 4.1.1 一般要求為1.設(shè)計必須滿足公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（jtg b012003）的各項規(guī)定。2.為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性。起伏不宜過大和過于頻繁。3.盡量避免采用極限縱坡值，合理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡

42、。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。4.一般情況下縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地。5.縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。6.對連接段縱坡，如大、中橋引道等，縱坡應(yīng)和緩、避免產(chǎn)生突變。7.在實地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、水利等方面的要求。 4.1.2 組合設(shè)計原則1.應(yīng)在視覺上能自然的引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。2.注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。3.選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全?.注意與道路周圍環(huán)境的配合，它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線的作

43、用。 4.1.3 平縱線形組合的要求1.平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。2.平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持平衡。3.要選擇合適的合成坡度。4.2 各項設(shè)計參數(shù)確定 4.2.1 坡度1.最大坡度最大縱坡是公路縱斷面設(shè)計中的重要控制指標(biāo)。在地形起伏較大的地區(qū)，直接影響路線的長短、使用質(zhì)量、運輸成本及造價。確定最大縱坡時，不僅考慮汽車的動力特性、道路等級、自然條件，還要考慮工程和運營的安全與經(jīng)濟(jì)等。我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對各級公路最大縱坡值給出了具體的規(guī)定。本次設(shè)計速度為60km/h，查照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中表3.0.16可得本設(shè)計的最大縱坡為6%。2.最小縱坡我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在長路

44、塹、低填設(shè)邊溝路段以及其他橫向排水不通暢的路段，為保證排水通暢，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均采用不小于0.3%的縱坡。在干旱地區(qū)，以及橫向排水良好不產(chǎn)生路面積水的路段如直坡段的路堤填段，可不受最小縱坡限制。由于高速公路的路面排水一般采用集中排水的方式，其直坡段或半徑大于不設(shè)超高最小半徑路堤路段的最小縱坡仍應(yīng)不小于0.3%。本次設(shè)計中最小縱坡限制為0.3%。 4.2.2 坡長1.最小坡長最短坡長的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的。最小坡長規(guī)定汽車以設(shè)計速度9-15s的行程為宜，在低速路上應(yīng)取大值。我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中對各級公路的最小坡長作了具體的規(guī)定。本次設(shè)計速度為60km/h，查

45、照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中表3.0.17-1可得本設(shè)計的最小坡長為150。2.最大坡長查照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可得本設(shè)計速度下的不同縱坡值的最大坡長限制如表9所示。 表 10 縱坡長度限制表 縱坡坡度（%）345最大坡長（m）12001000800 4.2.3 豎曲線半徑和長度在縱斷面設(shè)計中，豎曲線的設(shè)計受眾多因素的影響和限制，其中有三個限制因素決定著豎曲線最小半徑或最小長度：1.緩和沖擊；2.行駛時間不過短；3.滿足視距要求。根據(jù)以上因素，我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中表3.0.18對各級公路的豎曲線最小半徑和最小長度作了具體的規(guī)定。本次設(shè)計速度為60km/h，查公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可得本設(shè)計的豎曲線最小半徑和最

46、小長度如表10所示。表 11 豎曲線最小半徑、最小長度限定表 凸型曲線凹形曲線最小半徑一般值20001500極限值14001000最小長度一般值120210極限值5085 4.2.4 本設(shè)計中各項參數(shù)規(guī)定綜上敘述，本次設(shè)計中縱斷面設(shè)計各項參數(shù)規(guī)定匯總?cè)缦卤恚罕?12 豎曲線參數(shù)表設(shè)計時速（km/h）最大縱坡（%）最小縱坡（%）最小坡長（m）凸形豎曲線凹形豎曲線豎曲線 一般最小長度(m)極限最 小半徑 （m）一般最 小半徑（m）極限最小半徑（m）一般最 小半徑(m)6060.315014002000100015001204.3 豎曲線要素計算1.各豎曲線坡度如下：=2.764%，=4.120%，

47、=2.310%2.對于變坡點1，如圖3所示：圖 3 變坡點1示意圖變坡點樁號為k1+230，高程為1308.0m，=2.764%， =4.120%，豎曲線半徑為9000m，則：=1.356%，為凹形曲線。曲線長：切線長：外距：豎曲線起點樁號 = 變坡點樁號-t=k1+230-61.02 =k1+168.98豎曲線終點樁號 = 變坡點樁號+t=k1+230+61.02 =k1+291.023.對于變坡點2，如圖3所示：圖 4 變坡點2示意圖變坡點樁號為k2+150，高程為1345.9m，=4.120%，=2.310%，豎曲線半徑為9000m，則：，為凸形曲線。曲線長：切線長：外距：各變坡點豎曲線

48、要素計算結(jié)果如下表所示：表 13 豎曲線要素表 變坡號 要素12r(m)90009000（%）1.356-1.810l(m)122.04162.90t(m)61.0281.45e(m)0.210.375 橫斷面設(shè)計道路橫斷面，是指中線上各點的法向切面，它是由橫斷面設(shè)計線和地面線構(gòu)成的。橫斷面設(shè)計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝等設(shè)施構(gòu)成的。5.1 橫斷面設(shè)計的原則1.設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路等級、行車要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護(hù)和使用等方面的情況，進(jìn)行精心設(shè)計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟(jì)合理。2.路基設(shè)計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度等外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固

49、工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措施。3.還應(yīng)結(jié)合路線和路面進(jìn)行設(shè)計。選線時，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。對于地形陡峭、有高填深挖的邊坡，應(yīng)與移改路線位置及設(shè)置防護(hù)工程等進(jìn)行比較，以減少工程數(shù)量，保證路基穩(wěn)定。4.沿河及受水浸水淹路段，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒或沖毀。5.當(dāng)路基設(shè)計標(biāo)高受限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時，就應(yīng)采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進(jìn)行換填并壓實，使路面具有一定防凍總厚度，設(shè)置隔離層及其他排水設(shè)施等。6.路基設(shè)計還應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)等的需要5.2 采用的各項技術(shù)指標(biāo) 521 路基寬度擬定設(shè)計公路等級為二級，車道數(shù)擬定兩車道，設(shè)計車

50、速定為60km/h，查公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)得公路等級為二級，車速為60km/h，車道數(shù)為兩車道的路基寬度一般值為10.00m，最小值為8.50m，取設(shè)計車道寬度為3.5m，得總車道寬度為3.527m，硬路肩的寬度為1.52=3.0m。 522 路拱坡度 查得瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為1-2%，故取路拱坡度為2%；路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。 523 路基邊坡坡度由公路路基設(shè)計規(guī)范得知，填方邊坡按1:1.5設(shè)計，挖方邊坡按1:0.5設(shè)計。 524 邊溝及排水溝設(shè)計邊溝及排水溝橫斷面均采用矩形，寬0.6m，高0.6m。5.3曲線超高值的確定5.3.1超高過渡段的計算為了行車舒適、

51、路容美觀和排水暢通，必須設(shè)置一定長度的超高過渡段，超高過渡段一般和加寬過渡段一樣，應(yīng)在超高過渡段全長范圍內(nèi)進(jìn)行，從緩和曲線的起點開始過渡一直到圓曲線上為止，到圓曲線上即成為全加寬段和全超高段。超高過渡時在超高過渡段全長范圍內(nèi)進(jìn)行，雙車道公路最小超高過渡段長度按下式計算： （4） 式中：超高緩和段長，（m）； 旋轉(zhuǎn)軸執(zhí)行車道（設(shè)路緣帶時為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度（m）； 超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差（%）； 超高見變率，即旋轉(zhuǎn)軸線于行車道（設(shè)路緣帶時為路緣帶）。外側(cè)邊邊緣線之間的相對坡度，詳見表13。表 13 超高漸變率 計算行車速度（km/h）806050403020超高漸變率1/1501/125

52、1/1151/1001/751/50根據(jù)上式計算的超高緩和段長度，應(yīng)取為5m的整數(shù)倍，并不小于10m的長度。另外，超高緩和段長度主要從兩個方面來考慮：一是從行車舒適性來考慮，緩和段長度約長越好；二是從橫向排水來考慮，緩和段長度短些好，特別是路線縱坡小時，更應(yīng)注意排水的要求。1.確定緩和段長度時應(yīng)考慮的事項：(1)一般情況下，?。ň徍颓€長度），即超高過渡在緩和段曲線全廠范圍內(nèi)進(jìn)行。(2)若，但只要橫坡從路拱坡度過渡到超高橫坡時，超高漸變率p1/330，仍取。否則，有兩種處理方法：a）在緩和曲線部分范圍內(nèi)超高根據(jù)不設(shè)超高圓曲線半徑計算出超高緩和段長度，然后取兩者中的較大值，作為超高過渡段長度，并驗算橫坡從路拱坡度過渡到超高橫坡時，超高漸變率