三級(jí)公路畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、XXXX大學(xué)本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文（XXXX屆）題目： XXXXX三級(jí)公路設(shè)計(jì) 教學(xué)院（部） 土木工程學(xué)院 專 業(yè) 土木工程 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 （XX） 評(píng) 閱 人 （XX） 20 年 月 日目 錄前 言61設(shè)計(jì)總說(shuō)明71.1任務(wù)依據(jù)及資料來(lái)源71.1.1 任務(wù)依據(jù)71.1.2 設(shè)計(jì)資料來(lái)源及任務(wù)安排71.2 工程概況71.2.1 沿線自然地理概況72.2.1 與周圍環(huán)境和自然景觀相協(xié)調(diào)81.3 公路平面總體設(shè)計(jì)91.4 施工注意事項(xiàng)91.5 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用情況102 公路技術(shù)等級(jí)的確定112.1 公路技術(shù)等級(jí)112.2公路技術(shù)等級(jí)確定122.2.1交通量組成122.2.2交通量計(jì)算122.3

2、三級(jí)公路技術(shù)指標(biāo)核算132.4公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)132.4.1直線142.4.2圓曲線142.4.3緩和曲線153 平面設(shè)計(jì)173.1選線的基本原則173.2選線的方法173.3平面線形設(shè)計(jì)183.3.1計(jì)算偏角及交點(diǎn)間距183.3.2曲線敷設(shè)及樁號(hào)計(jì)算183.3.3帶緩和曲線的圓曲線計(jì)算193.4平面設(shè)計(jì)圖204 縱斷面設(shè)計(jì)214.1 縱斷面設(shè)計(jì)的一般原則214.2 縱坡設(shè)計(jì)的要求214.3 縱坡設(shè)計(jì)的步驟214.4 豎曲線設(shè)計(jì)原理介紹224.4.1豎曲線的要素224.4.2豎曲線要素計(jì)算244.5設(shè)計(jì)相關(guān)圖紙245 橫斷面設(shè)計(jì)255.1 橫斷面設(shè)計(jì)原則255.2 橫斷面的組成255.2.1 橫斷

3、面幾何尺寸選擇265.2.2各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)265.3 平曲線加寬設(shè)計(jì)275.4 超高設(shè)計(jì)276 路基設(shè)計(jì)306.1 路基設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求306.1.1 路基斷面設(shè)計(jì)306.1.2 路基設(shè)計(jì)要求306.2 填料的選擇及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)306.2.1填料的選擇306.2.2壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)327 路面設(shè)計(jì)337.1 基本資料337.1.1設(shè)計(jì)資料337.2 軸載換算337.2.1 我國(guó)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范換算公式337.3標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)估算367.4 初步擬定路面層組合方案367.5 路面厚度設(shè)計(jì)及驗(yàn)算377.5.1設(shè)計(jì)彎沉值377.5.2容許拉應(yīng)力377.6確定石灰土層的厚度387.7 瀝青路面結(jié)構(gòu)層398

4、 擋土墻設(shè)計(jì)408.1 擋土墻設(shè)計(jì)及驗(yàn)算408.1.1三級(jí)公路重力式路肩墻設(shè)計(jì)資料408.1.2破裂棱體位置確定408.1.3荷載當(dāng)量土柱高度計(jì)算418.1.4土壓力計(jì)算418.1.5土壓力作用點(diǎn)位置計(jì)算428.1.6土壓力對(duì)墻趾力臂計(jì)算428.1.7穩(wěn)定性驗(yàn)算428.1.8基底應(yīng)力和合力偏心矩驗(yàn)算438.1.9截面內(nèi)力計(jì)算449 橋涵設(shè)計(jì)459.1 橋梁設(shè)計(jì)及說(shuō)明45結(jié)束語(yǔ)46參考文獻(xiàn)47指導(dǎo)老師簡(jiǎn)介48致 謝49前 言交通運(yùn)輸事業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈。公路運(yùn)輸作為其中最重要的運(yùn)輸方式之一。 我國(guó)公路建設(shè)已取得巨大成就?；仡櫸覈?guó)公路發(fā)展歷程，對(duì)比世界公路發(fā)展趨勢(shì)，可以認(rèn)

5、為，我國(guó)公路交通正處于擴(kuò)大規(guī)模、提高質(zhì)量的快速發(fā)展時(shí)期。但是，由于基礎(chǔ)十分薄弱，我國(guó)公路建設(shè)總體上還不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要，與發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)水平相比還有較大差距。從公路技術(shù)等級(jí)看，在全國(guó)公路總里程中還有近20萬(wàn)公里等外公路，等外公路占公路總里程的比重達(dá)到14.4%，西部地區(qū)更高，達(dá)到21.8，技術(shù)等級(jí)構(gòu)成不理想。從行政區(qū)劃分布看，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口分布的不平衡，公路發(fā)展在各地區(qū)之間存在著較大差距，總的來(lái)看，東部地區(qū)公路密度較大，高等級(jí)公路的比例也較高，明顯高于全國(guó)平均水平，更高于中、西部地區(qū)水平。因此，為逐步實(shí)現(xiàn)我國(guó)交通運(yùn)輸現(xiàn)代化的總體戰(zhàn)略目標(biāo)，按照道路的使用功能和交通需求，重點(diǎn)提高

6、經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)的公路技術(shù)等級(jí)，根據(jù)國(guó)家西部大開發(fā)戰(zhàn)略，大力扶持西部地區(qū)公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，將是本世紀(jì)末以至下世紀(jì)初我國(guó)公路交通發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。本設(shè)計(jì)是一條三公里的三級(jí)公路，連接城鄉(xiāng)，加快城鄉(xiāng)之間的交通運(yùn)輸，促進(jìn)鄉(xiāng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為城市的物資供給提供便利。本次設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范要求進(jìn)行道路及相關(guān)的設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)，解決了線性組合、超高加寬等相關(guān)問題，各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家規(guī)范要求，滿足經(jīng)濟(jì)、合理、便利、美觀等設(shè)計(jì)要求。1設(shè)計(jì)總說(shuō)明1.1任務(wù)依據(jù)及資料來(lái)源1.1.1 任務(wù)依據(jù)（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書。（2）交通部現(xiàn)行勘察設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)家規(guī)范。 注：公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D202006以下簡(jiǎn)稱規(guī)范1.1.2

7、 設(shè)計(jì)資料來(lái)源及任務(wù)安排本畢業(yè)設(shè)計(jì)題目取材于“XXX至XXXX地區(qū)電子地形圖”，圖中海拔高度為相對(duì)海拔高度。電子地形圖中詳細(xì)給出道路所在的地形、地貌和水文地質(zhì)條件。按照設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)一條三公里左右的三級(jí)公路。1.2 工程概況1.2.1 沿線自然地理概況本設(shè)計(jì)公路位于XXXXX地區(qū)，全長(zhǎng)xxxx米。本段三級(jí)公路的建設(shè)有助于加快城鄉(xiāng)區(qū)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，方便城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村的溝通，在加快鄉(xiāng)村發(fā)展的同時(shí)也有助于城市生活的物資的供應(yīng)需求。完善城鄉(xiāng)道路網(wǎng)對(duì)城鄉(xiāng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的意義，同時(shí)對(duì)促進(jìn)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也具有重要意義。本項(xiàng)目路線基本走向?yàn)槟媳弊呦?，按三?jí)公路標(biāo)準(zhǔn)修建，設(shè)計(jì)車速為40公里小時(shí)，路基寬度8.5

8、米。A 氣象條件該地區(qū)屬于我國(guó)二級(jí)區(qū)劃區(qū)，屬亞熱帶與溫帶共存的復(fù)雜氣候類型。冬、春季節(jié)受大陸季風(fēng)影響，晴天日數(shù)多，光照充足，氣候溫和干燥；夏、秋季節(jié)受海洋季風(fēng)影響，陰雨日數(shù)偏多，日照條件較差，氣候涼快潮濕。由于高原地形地貌和復(fù)雜的地勢(shì)導(dǎo)致氣候類型復(fù)雜多樣，垂直差異明顯，具有獨(dú)特的高原立體氣候特點(diǎn)。曲靖市年平均氣溫14.5C，極端最高氣溫35.7度，極端最低氣溫一16.2度，最熱月7月平均氣溫19.7度，最冷月1月平均氣溫6度，師宗、羅平的南盤江河谷地區(qū)年均溫在18以上。全年雨量主要集中在5、6、7月，年平均降水量在1000毫米以上。該地區(qū)主要天氣氣候?yàn)椋海?）小雪、低溫 ；（2）小霧；（3）雷

9、雨、大風(fēng) ；（4）秋季連陰雨。以上天氣對(duì)交通運(yùn)輸有一定的影響，需特別注意。B 地形、地貌地形多由山地、丘陵和盆地等組成，喀斯特地貌發(fā)育典型。地形陡峭，有河流，山區(qū)面積大，氣象條件和氣候條件特殊，易發(fā)生山洪、滑坡、泥石流等災(zāi)害。本設(shè)計(jì)路線沿線大地地貌單元?jiǎng)澐秩缦拢旱貙訋r性主要為第四系全新統(tǒng)沖積卵石層和強(qiáng)弱風(fēng)化基巖層。（卵石層）埋深2.23.8米，具有較強(qiáng)的透水性；弱風(fēng)化片巖，底板埋深3.24.5米，厚1.32.1米，易鉆進(jìn)。 C 水文地質(zhì)地下水：該區(qū)地下水埋深在第四系覆蓋區(qū)，一般為5.08.00米；壩子平原地貌區(qū)，部分地區(qū)有小的溝谷發(fā)育，基底巖性的含水性和給水性差，大氣降水主要以地表徑流形式排泄

10、，地下水位相對(duì)較深，在溝底一般為3.05.0米，丘頂水位埋深大于8.00米。地下水類型主要為上層滯水、空隙潛水、風(fēng)化裂隙潛水，水質(zhì)類型以碳酸鹽型為主。地表水系均為山溪性河流，其特點(diǎn)為源短、流淺，徑流量隨季節(jié)變化，雨季洪水暴漲暴落，旱季河水近枯，洪水時(shí)挾帶大量泥砂。雨季河水位高于地下水位，河流排泄地下水，旱季河水位高于地下水位，河流成為地下水的補(bǔ)給源之一。區(qū)內(nèi)水質(zhì)較好，無(wú)污染。大氣降水在地表徑流過(guò)程中，水的匯集和長(zhǎng)期沖刷形成沖溝，在雨季形成季節(jié)性水流。同時(shí)，在溝谷匯合處，由人為筑壩蓄水后形成多處大小不等水塘等地表水體。D 地震根據(jù)云南省地震烈度區(qū)劃圖，本項(xiàng)目沿線地區(qū)地震烈度為八度。2.2.1 與

11、周圍環(huán)境和自然景觀相協(xié)調(diào)（1）盡可能將挖方路段的土石方全部利用，減少占地面積，減少對(duì)沿線自然生態(tài)環(huán)境的破壞。（2）設(shè)置了足夠的橋涵和通道，盡量減少對(duì)農(nóng)田灌溉及原有水系系統(tǒng)影響。（3）對(duì)全線的路基路面排水統(tǒng)一考慮，確保排水順暢，符合規(guī)范要求。（4）注重立交及服務(wù)區(qū)設(shè)置位置的總體規(guī)劃，與城市發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)，同時(shí)注意與周圍景觀的協(xié)調(diào)。1.3 公路平面總體設(shè)計(jì)根據(jù)道路通行能力分析計(jì)算，至本項(xiàng)目的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限（2025年），各路段交通量均在設(shè)計(jì)車速為40kmh的雙車道。同時(shí)根據(jù)本項(xiàng)目在公路網(wǎng)中的地位、作用、功能、服務(wù)水平，結(jié)合沿線地形、地質(zhì)、水文等自然條件，確定總體設(shè)計(jì)原則如下：（1）平面線位符合三級(jí)公

12、路總體規(guī)劃走向，不僅重視路網(wǎng)現(xiàn)狀的協(xié)調(diào)配合與方便近期的使用，還應(yīng)兼顧為遠(yuǎn)期規(guī)劃創(chuàng)造必要的條件；（2）線位綜合考慮沿線城鎮(zhèn)總體規(guī)劃及產(chǎn)業(yè)布局，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展創(chuàng)造條件；（3）充分利用地形、地物，合理應(yīng)用指標(biāo)，盡量少拆遷、盡量避免大填大挖，又不過(guò)分遷就地形，根據(jù)交通和地形條件確定合理的線形；（4）對(duì)交通工程及綠化工程等設(shè)施采取統(tǒng)一規(guī)劃，同步設(shè)計(jì)，分期實(shí)施的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)；（5）重視公路景觀，環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)。1.4 施工注意事項(xiàng)（1）施工前應(yīng)全面理解設(shè)計(jì)意圖，根據(jù)有關(guān)參數(shù)復(fù)核用地寬度，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。（2）施工前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)，如發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)地不符，應(yīng)及時(shí)作補(bǔ)充調(diào)查，進(jìn)行設(shè)計(jì)變更并報(bào)有關(guān)部門批準(zhǔn)后施工

13、。（3）施工單位應(yīng)注意編導(dǎo)的布設(shè)，修建，養(yǎng)護(hù)及防塵。（4）施工前施工單位應(yīng)將丟失的控制點(diǎn)補(bǔ)齊，將有防礙施工的控制點(diǎn)移動(dòng)到有利于是施工的地方，并對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，復(fù)測(cè)和妥善保護(hù)，以保證各個(gè)控制測(cè)量使用。（5）施工中地質(zhì)不良地段的處理，應(yīng)根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況，嚴(yán)密監(jiān)視觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)反饋有關(guān)部門，采取切實(shí)可行的處理措施。1.5 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用情況 設(shè)計(jì)中采用路線CAD,設(shè)計(jì)說(shuō)明書、計(jì)算書均由計(jì)算機(jī)完成，其中部分表格、數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)圖紙由“海地道路設(shè)計(jì)軟件”生成。2 公路技術(shù)等級(jí)的確定2.1 公路技術(shù)等級(jí)由于不同的道路在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所起的作用不同，考慮到城鄉(xiāng)道路的發(fā)展及本地區(qū)的道路規(guī)劃，行車因素等原因，進(jìn)

14、行公路等級(jí)的確定。國(guó)家公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D202006將公路根據(jù)功能和適用的交通量分為以下五個(gè)等級(jí)：（1）高速公路為專供汽車分向、分車道行駛并應(yīng)全部控制出入的多車道公路。四車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2500055000輛；六車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量4000080000輛；八車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量60000輛。（2）一級(jí)公路為供汽車分向、分車道行駛，并可根據(jù)需要控制出入的多車道公路。四車道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量1500030000輛；六車道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將

15、各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2500055000輛。（3）二級(jí)公路為供汽車行駛的雙車道公路。雙車道二級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量600015000輛。（4）三級(jí)公路為主要供汽車行駛的雙車道公路。雙車道三級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量20006000輛。（5）四級(jí)公路為主要供汽車行駛的雙車道或單車道公路。雙車道四級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量2000以下。單車道四級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量400以下。2.2公路技術(shù)等級(jí)確定 2.2.1交通量組成路段初始年交通組成及交通量（輛/日，交通量年增長(zhǎng)率取

16、6.5%,道路使用年限按10年），見表2-1。序號(hào)車型名稱前軸重（KN）后軸重（KN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)交通量1解放CA10B19.460.851雙輪組2002豐田FDA110L35752雙輪組2003奔馳LPK70922442雙輪組5004黃河JN15049101.61雙輪組1005東風(fēng)EQ14023.769.21雙輪組150表21 汽車交通量組合（單位：輛日） 我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)車型為小客車各汽車代表車型與標(biāo)準(zhǔn)車型換算系數(shù)如表2-2： 表2-2 各汽車代表車型與車輛換算系數(shù)汽車代表車型車輛折算系數(shù)說(shuō) 明小客車1.019座的客車和載質(zhì)量2t的貨車中型車1.519座的客車和載質(zhì)量2t

17、7t的貨車大型車2.0載質(zhì)量7t14t的貨車拖掛車3.0載質(zhì)量14t的貨車2.2.2交通量計(jì)算初始年交通量折合成小客車為：交通年增長(zhǎng)率,遠(yuǎn)景年交通量： 由規(guī)范可知雙車道三級(jí)公路折合成小客車的年平均交通量為20006000輛，所以該設(shè)計(jì)為三級(jí)公路滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)的交通增長(zhǎng)要求，三級(jí)公路設(shè)計(jì)車速選擇40km/h。2.3 三級(jí)公路技術(shù)指標(biāo)核算（1）平曲線極限最小半徑： 注：查規(guī)范可得，故取和（2）平曲線一般最小半徑： 注：（3）緩和曲線最小長(zhǎng)度：（4）停車視距： V取值由設(shè)計(jì)車速確定，查規(guī)范，取設(shè)計(jì)車速的,g取值10（5）縱坡最小長(zhǎng)度：查規(guī)范可得為120m（6）豎曲線最小長(zhǎng)度：2.4公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公路技

18、術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是指在一定自然環(huán)境條件下能保持車輛正常行駛性能所采用的技術(shù)指標(biāo)體系本路段按三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)測(cè)設(shè)，設(shè)計(jì)車速40km/h，測(cè)設(shè)中在滿足公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范及在不增加工程造價(jià)的前提下，充分考慮了平、縱、橫三方面的優(yōu)化組合設(shè)計(jì)，力求平面線型流暢，縱坡均衡，橫斷面合理，以達(dá)到視覺和心理上的舒展。2.4.1直線（1）直線的最大長(zhǎng)度我國(guó)目前的標(biāo)準(zhǔn)和公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中未對(duì)直線的最大長(zhǎng)度規(guī)定具體的數(shù)值，但總的原則是：公路線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，與景觀相協(xié)調(diào)，最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制；當(dāng)采用長(zhǎng)直線時(shí)為彌補(bǔ)景觀單調(diào)的缺陷，應(yīng)結(jié)合具體情況采取相應(yīng)技術(shù)措施。由公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范得知：同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度為6V；反向曲線間的直線最

19、小長(zhǎng)度為2V。當(dāng)直線兩端設(shè)置有緩和曲線時(shí)，也可以直接相連,構(gòu)成S形曲線。2.4.2圓曲線圓曲線是平面線形中常用的線形要素，圓曲線的設(shè)計(jì)主要確定其半徑值以及超高和加寬。（1）最小半徑平面線形中一般非不得已時(shí)不使用極限半徑，因此規(guī)范規(guī)定了一般最小半徑，如下表2-3。不設(shè)超高最小半徑，當(dāng)圓曲線半徑大于一定數(shù)值時(shí)，可以不設(shè)超高，允許設(shè)置與直線路段相同的路拱橫坡。表2-3 各級(jí)公路圓 曲線最小半徑(m)設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020極限最小半徑（m）650400250125603015一般最小半徑（m）10007004002001006530不設(shè)超高的最小半徑（m）路拱2%5500

20、400025001500600350150路拱2%7500525033501900800450200（2）最小長(zhǎng)度選用圓曲線半徑時(shí)，最小長(zhǎng)度一般要求要有3s的行程，在地形條件允許的條件下，應(yīng)盡量采用大半徑曲線，使行車舒適，但半徑過(guò)大，對(duì)施工和測(cè)設(shè)不利，所以圓曲線半徑不可大于10000米。圓曲線半徑的選用：在運(yùn)用平曲線半徑的三個(gè)最小半徑時(shí)，應(yīng)遵循的一般原則是：在地形條件許可時(shí)，應(yīng)力求使半徑盡可能接近不設(shè)超高最小半徑；一般情況下或地形有限制時(shí)，應(yīng)盡量大于一般最小半徑；只有地形特別困難時(shí)，方可采用極限最小半徑。本設(shè)計(jì)公路平面線形時(shí)，根據(jù)沿線地形情況，采用了設(shè)超高的半徑曲線。2.4.3緩和曲線緩和曲線

21、是道路平面線形要素之一，它是設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。由于車輛要在緩和曲線上完成不同曲率的過(guò)渡行駛，所以要求緩和曲線有足夠的長(zhǎng)度，以使駕駛員能夠從容的打方向盤、乘客感覺舒適、線形美觀流暢，圓曲線上的超高過(guò)度也能夠在緩和曲線內(nèi)完成。緩和曲線的最小長(zhǎng)度一般應(yīng)滿足以下幾方面：（1）離心加速度變化率不過(guò)大；（2）控制超高附加縱坡不過(guò)陡；（3）控制行駛時(shí)間不過(guò)短；（4）符合視覺要求。由公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范可知各級(jí)公路緩和曲線最小長(zhǎng)度如表2-4所示：公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三級(jí)公路四級(jí)公路設(shè)計(jì)速度1201008010080608060403

22、020緩和曲線最小長(zhǎng)度10085708570507050352520表2-4 各級(jí)公路緩和曲線最小長(zhǎng)度 我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B 01-2003）規(guī)定二、三、四級(jí)公路停車視距、會(huì)車視距與超車視距見表2-5。表2-5 二、三、四級(jí)公路停車視距、會(huì)車視距與超車視距設(shè)計(jì)速度8060403020停車視距11075403020會(huì)車視距220150806040超車視距550350200150100本設(shè)計(jì)根據(jù)上述條件采用的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)匯總見表2-6。表2-6 主要技術(shù)指標(biāo)匯總設(shè)計(jì)指標(biāo)取值設(shè)計(jì)速度V40km/h行車道寬度（m）23.5=7行車道數(shù)2路基寬度(m)8.5直線的最大長(zhǎng)度(m)20V=800

23、同向曲線間直線的最小長(zhǎng)度(m)6V=240反向曲線間直線的最小長(zhǎng)度(m)2V=80最大縱坡7%最小縱坡0.3%最大合成縱坡10%凸形豎曲線一般最小半徑/長(zhǎng)度(m)700/35凹形豎曲線一般最小半徑/長(zhǎng)度(m)700/35會(huì)車視距（m）803 平面設(shè)計(jì)3.1選線的基本原則（1）路線的基本走向必須與道路地形條件協(xié)調(diào)搭配。（2）在認(rèn)真比對(duì)各種設(shè)計(jì)路線方案的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線設(shè)計(jì)方案。（3）路線設(shè)計(jì)應(yīng)盡量做到工程量少、造價(jià)低、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用省，效益好，并有利于施工和將來(lái)養(yǎng)護(hù)。（4）選線應(yīng)注意同本地區(qū)農(nóng)田基本建設(shè)的配合，做到少占耕地，或盡量不占耕地、經(jīng)濟(jì)作物地等農(nóng)地。（5）要注意保護(hù)環(huán)境，使道路與周圍環(huán)境相

24、協(xié)調(diào)。（6）選線時(shí)注意對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)調(diào)查，弄清其對(duì)道路工程的影響程度，以便合理選線。（7）選線應(yīng)綜合考慮路與橋搭配銜接的關(guān)系。（8）文物、古跡等是不可再生資源，應(yīng)盡量避讓，不可移動(dòng)文物資源。3.2選線的方法選線可采用紙上定線、現(xiàn)場(chǎng)定線、電子地形圖上定線。高速公路、一級(jí)公路應(yīng)選用紙上定線并現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)的方法，二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路采用現(xiàn)場(chǎng)定線，但在受地形限制時(shí)也可采用紙上定線的方法，本次設(shè)計(jì)采用電子地形圖上定線，軟件畫圖。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)方便、快捷、節(jié)省時(shí)間，缺點(diǎn)：盲目性大，不能全面了解地形地貌。（1） 全面識(shí)別電子地圖全面識(shí)別電子地圖是解決路線基本走向的全局性工作。理解地圖所反映的地形地

25、貌、山脈走向、河流發(fā)育等相關(guān)信息，以便后面的選線工作順利進(jìn)行。在理解地形圖的同時(shí)，大致選定路線的基本走向，使路線的基本走向與道路的地形地貌、山脈走向相協(xié)調(diào)，影響道路的走向的因素很多，如：設(shè)計(jì)任務(wù)書，道路相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、地形、地質(zhì)，水文、氣象等自然條件都影響道路的路線設(shè)計(jì)。（2） 分區(qū)分段設(shè)計(jì)在路線基本走向已經(jīng)確定的基礎(chǔ)上，根據(jù)地形平坦與復(fù)雜程度不同，可分區(qū)設(shè)計(jì)，解決道路在哪個(gè)區(qū)應(yīng)該怎么走，怎么與下一個(gè)區(qū)銜接等問題。（3） 具體定線在合理布置的小控制點(diǎn)間，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合，自然條件，綜合考慮平、縱、橫等各方面的因素，隨后擬定出圓曲線的半徑，緩和曲線長(zhǎng)度。并在軟件中計(jì)算檢查，看是否有滿足規(guī)范要求。

26、3.3平面線形設(shè)計(jì)3.3.1計(jì)算偏角及交點(diǎn)間距（1）已知坐標(biāo)計(jì)算方位角 ， 式中：-象限角，即路線方向與x軸的夾角； -方位角（2）方位角與轉(zhuǎn)角的關(guān)系式： （當(dāng)為正時(shí)，為右轉(zhuǎn)角；當(dāng)為負(fù)時(shí)為左轉(zhuǎn)角） 式中：轉(zhuǎn)角（3） 已知兩交點(diǎn)坐標(biāo)求兩點(diǎn)間距離 ， 3.3.2曲線敷設(shè)及樁號(hào)計(jì)算（1） 樁號(hào)計(jì)算 ZH（樁號(hào)）= JD（樁號(hào)） - T HY（樁號(hào)）= ZH（樁號(hào)）+ Lh YH（樁號(hào)）= HY（樁號(hào)）+ Ly HZ（樁號(hào)）= YH（樁號(hào)）+ Lh QZ（樁號(hào)）= HZ（樁號(hào)） - L/2 JD（樁號(hào)）= QZ（樁號(hào)） + D/2 3.3.3帶緩和曲線的圓曲線計(jì)算（1）ABC段圓曲線半徑，如圖3-1

27、圖3-1 ABC段曲線圖其中： 曲線長(zhǎng)（m） 切線長(zhǎng)（m） 外矩（m） 緩和曲線（m） 圓曲線（m） 曲線半徑（m）帶有緩和曲線的平曲線計(jì)算公式切線長(zhǎng)： 曲 線： 外 距： 切曲差： 內(nèi)移值： 切線增值： 3.4平面設(shè)計(jì)圖 詳見CAD圖紙4 縱斷面設(shè)計(jì)4.1 縱斷面設(shè)計(jì)的一般原則（1）縱斷面線形應(yīng)平順、圓滑、視覺連續(xù)，并與地形相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。（2）縱坡應(yīng)考慮填挖平衡，并利用挖方就近作為填方。（3）平面與縱斷面組合設(shè)計(jì)應(yīng)滿足規(guī)范要求。（4）線形在視覺上自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。（5）平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，最好使豎曲線的起終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，即所謂的

28、“平包縱”。（6）平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡，搭配要協(xié)調(diào)。（7）合成坡度組合要得當(dāng)，以利于路面排水和行車安全。（8）路面與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，可以以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度。4.2 縱坡設(shè)計(jì)的要求（1）設(shè)計(jì)必須滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)規(guī)范。（2）縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁。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(zhǎng)度的陡坡夾最短長(zhǎng)度的短坡。（3）在設(shè)計(jì)縱坡時(shí)應(yīng)考慮沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合因素。（4）應(yīng)盡量做到填挖方平衡，使挖方運(yùn)作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價(jià)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

29、求，保證路基穩(wěn)定。（6）對(duì)連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應(yīng)和緩、避免產(chǎn)生突變。（7）在實(shí)地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。4.3 縱坡設(shè)計(jì)的步驟（1）準(zhǔn)備工作：準(zhǔn)備設(shè)計(jì)資料，認(rèn)真識(shí)別電子地形圖，了解電子地圖信息，根據(jù)等高線走勢(shì)及道路路線，做出縱坡大致設(shè)想。（2）選取控制點(diǎn)：在路線起、終點(diǎn)，越嶺埡口，重要橋涵，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進(jìn)出口，平面交叉和立體交叉點(diǎn)，鐵路道口，城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標(biāo)高以及受其他因素限制路線必須通過(guò)的地方設(shè)置控制點(diǎn)。（3）交互拉坡：在海地軟件中進(jìn)行豎曲線設(shè)計(jì)，完成交互拉坡工作，在設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格參照規(guī)范要求，進(jìn)行

30、豎曲線各個(gè)要素的控制，在拉坡完成時(shí)，進(jìn)行拉坡驗(yàn)算，檢查是否滿足規(guī)范要求。（4）曲線要素調(diào)整：對(duì)照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查設(shè)計(jì)的最大縱坡、最小縱坡、坡長(zhǎng)限制等是否滿足規(guī)范要求，平、縱組合是否恰當(dāng)?shù)龋粲袉栴}應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。（5） 核對(duì)：選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，如高填深挖，作橫斷面設(shè)計(jì)圖，檢查是否出現(xiàn)填挖過(guò)大、坡腳落空或過(guò)遠(yuǎn)、擋土墻工程過(guò)大等情況，若有問題應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。（6）電腦生成計(jì)算：根據(jù)設(shè)計(jì)好的曲線要素，進(jìn)行計(jì)算和圖紙的生成。（7）輸出圖紙及檢查：對(duì)上一步生成的圖紙進(jìn)行輸出保存，檢查圖紙中是否有錯(cuò)誤的地方，如有錯(cuò)誤，則進(jìn)行調(diào)整修改。4.4 豎曲線設(shè)計(jì)原理介紹規(guī)定的豎曲線最小半徑和豎曲線長(zhǎng)度如下表4-

31、1所示：表4-1 豎曲線最小半徑和豎曲線長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020凸形豎曲線最小半徑（m）一般值170001000045002000700400200極限值11000650030001400450250100凹形豎曲線最小半徑（m）一般值6000450030001500700400200極限值4000300020001000450250100豎曲線長(zhǎng)度（m）一般值250210170120906050最小值1008570503525204.4.1豎曲線的要素坡度差（代數(shù)差），當(dāng)為“+”時(shí)，為凹形豎曲線；為“”時(shí)，為凸形豎曲線。豎曲線要素見圖4-1。圖4-1 豎曲線要

32、素示意圖豎曲線長(zhǎng)度： （4-1）豎曲線切線長(zhǎng)： （4-2）豎曲線上點(diǎn)的豎距： （4-3）豎曲線外距： （4-4）式中 R豎曲線半徑，m； L豎曲線的曲線長(zhǎng)，m； T豎曲線的切線長(zhǎng)，m； E豎曲線的外距，m； 兩相鄰縱坡的代數(shù)差，在豎曲線要素計(jì)算時(shí)去其絕對(duì)值； y豎曲線上任意一點(diǎn)到切線的縱距，m； x豎曲線上任意一點(diǎn)與豎曲線始點(diǎn)或終點(diǎn)的水平距離，m。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，按折線計(jì)算出的縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)高為未計(jì)豎曲線之設(shè)計(jì)標(biāo)高；設(shè)置豎曲線后，豎曲線內(nèi)所在路段的設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)在未計(jì)豎曲線之設(shè)計(jì)標(biāo)高的基礎(chǔ)上加以改正，此改正值為y，即：在凸形豎曲線內(nèi)： 設(shè)計(jì)標(biāo)高=未計(jì)豎曲線的設(shè)計(jì)標(biāo)高-y在凹形豎曲線內(nèi)： 設(shè)計(jì)標(biāo)高=未計(jì)

33、豎曲線的設(shè)計(jì)標(biāo)高+y4.4.2豎曲線要素計(jì)算 該公路全長(zhǎng)xxxxm，全線共設(shè)七個(gè)豎曲線。其中四個(gè)凸形豎曲線，三個(gè)凹形豎曲線。豎曲線半徑選擇說(shuō)明：(1)符合平縱結(jié)合設(shè)計(jì)(2)豎曲線半徑的選擇符合規(guī)范要求，凸曲線R700m，凹曲線R700m，同時(shí)凸的豎曲線最小長(zhǎng)度不小于35m。(3)豎曲線的設(shè)置應(yīng)使駕駛員能保持視距的連續(xù)性，平縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小均衡，線型協(xié)調(diào)。 豎曲線是縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車而設(shè)置的一段緩和曲線。設(shè)計(jì)時(shí)充分結(jié)合縱斷面設(shè)計(jì)原則和要求，并依據(jù)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半徑。4.5設(shè)計(jì)相關(guān)圖紙?jiān)斠奀AD圖紙5 橫斷面設(shè)計(jì)公路是一帶狀結(jié)構(gòu)物，垂直于路中心線方向上剖

34、面叫橫斷面，這個(gè)剖面的圖形叫橫斷面圖，它反映了路基的形狀和尺寸，橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下要求：橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D202006規(guī)定的具體要求。設(shè)計(jì)前要充分了解工程地質(zhì)和水文等自然條件，并確定公路等級(jí)、行車要求、自然條件結(jié)合施工方法，做出正確合理的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)要兼顧當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)的需要，盡可能與之間配合，不能任意兼、并農(nóng)田排灌溝渠，當(dāng)灌溉溝渠必須沿路基通過(guò)時(shí)，如流量較小，縱坡適宜，可考慮與路基邊溝合并，但邊溝斷面應(yīng)適當(dāng)加大。路基穿過(guò)耕地時(shí)，為了節(jié)約用地，如當(dāng)?shù)厥戏奖?，可修建石砌邊坡，或修筑直立的加筋土擋墻。地面水和地下水?yán)重影響路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，須采取

35、攔截或迅速排至路基外的措施。設(shè)計(jì)排水設(shè)施時(shí)，應(yīng)保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮進(jìn)行設(shè)計(jì)。5.1 橫斷面設(shè)計(jì)原則（1）設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、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(jì)，既要堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，又要經(jīng)濟(jì)合理。（2）路基設(shè)計(jì)除了選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固工程以及其他結(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(jì)。選線時(shí)，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。（4）沿河及受到水浸水淹的路段，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒或沖毀。（5）當(dāng)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高受限制，路基處于潮濕、過(guò)濕狀態(tài)和水溫狀況

36、不良時(shí)，就應(yīng)采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進(jìn)行壓實(shí)，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(jì)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 橫斷面的組成5.2.1 橫斷面幾何尺寸選擇路基寬度按雙向兩車道三級(jí)公路一般值設(shè)置，為9m。行車道寬7.5m（3.75m2），無(wú)中間帶，硬路肩為1.5m（0.75m2），土路肩橫坡為3%，路拱橫坡為2%。5.2.2各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)（1）查規(guī)范，得各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)路基寬度設(shè)計(jì)年限10年，各種車輛折合成小客車的交通量合計(jì)為1525輛/日，公路等級(jí)為三級(jí)，為雙向兩車道。三級(jí)公路車速為40km/h,雙車道的路基寬度9m,取設(shè)計(jì)車道寬度一般值3.

37、75m，得總車道寬度為3.7527.5m。路拱坡度瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為12%，本設(shè)計(jì)取路拱坡度為2%，以利于排水；路肩橫向坡度一般應(yīng)較路面橫向坡度大1%2%，故取路肩橫向坡度為3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。路基邊坡坡度由公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD30-2004得知，當(dāng)H150cm）3215注：當(dāng)路床填料CBR值達(dá)不到表列要求時(shí)，可摻石灰或其他穩(wěn)定材料處理。 巨礫土（石塊）填料的最大粒徑，不應(yīng)超過(guò)壓實(shí)厚度的2/3。6.2.2壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐證明，提高路基的密實(shí)度可以增加強(qiáng)度和穩(wěn)定性，降低土體的壓縮性、透水性和膨脹性，控制水分積聚和侵蝕引起的病害。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)見表6-2。表6

38、-2 路基壓實(shí)度路基部分（路面底面以下深度）壓實(shí)度（%）高級(jí)路面其他路面上路床（ 0 30cm）9593（95）下路床（30 80cm）95（98）93（95）上路堤（80150cm）93（95）90（90）下路堤（ 150cm）90（90）90（90）注： 1.表列括號(hào)內(nèi)外壓實(shí)度值分別以公路土工試驗(yàn)規(guī)程的輕型和重型擊實(shí)試驗(yàn)法為準(zhǔn) 2.路基壓實(shí)應(yīng)采用能夠重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)控制。但多雨潮濕地區(qū)的粘性土（上路床除外），當(dāng)進(jìn)行處治或采用重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)確有困難時(shí)，還有鋪筑中級(jí)或低級(jí)路面時(shí)，均可采用輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。7 路面設(shè)計(jì)7.1 基本資料7.1.1設(shè)計(jì)資料（1）地處V4區(qū)，為雙向兩車道，擬采用瀝青混凝土路面結(jié)

39、構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)，沿線土質(zhì)為磚黏性土、粗粒巖，土基的稠度為1.17，屬于干燥狀態(tài)，年降雨量1000mm，最高氣溫29，最低氣溫-6.0。（2）土基回彈模量的確定設(shè)計(jì)路段路基處于干燥狀態(tài)，路基土為黏性土，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室確定土基回彈模量設(shè)計(jì)值為33MPa。（3）根據(jù)工程可行性研究報(bào)告可知該路段近期交通組成與交通量如表7-1,所示，瀝青路面累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次按10年計(jì)算。表7-1 交通組成序號(hào)車型名稱前軸重(KN)后軸重(KN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)交通量 1解放CA10B19.460.851雙輪組200 2豐田FDA110L35752雙輪組200 3奔馳LPK70922442雙輪組500 4黃河JN15049101.

40、61雙輪組100 5東風(fēng)EQ14023.769.21雙輪組1507.2 軸載換算7.2.1 我國(guó)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范換算公式1、我國(guó)路面設(shè)計(jì)方法采用當(dāng)量法考慮交通軸載的作用，選用單軸雙輪組荷載100KN作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。以設(shè)計(jì)彎沉值或驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，按彎沉或拉應(yīng)力等效的原則推演到軸載換算系數(shù)公式為： (7-1)式中： 級(jí)軸載重（KN）和作用次數(shù)； 標(biāo)準(zhǔn)軸載重（100KN）；和作用次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載（KN）； 輪組系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為1.0，四輪組為0.38； 軸數(shù)系數(shù)。當(dāng)軸載間距大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)即為1；當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)為1+1.2（m1）其中m為軸數(shù)當(dāng)以彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，軸載換算如表7-2車型（KN）（次/日）（次/日）解放CA10B 后軸60.85 1120023豐田FDA110L 前軸35112002豐田FDA110L后軸751120057.2奔馳LPK709后軸441150014,6黃河JN150前軸4