道路專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目（紙上定線）設(shè)計(jì)路段名稱XX公路XX至XX段路線起點(diǎn)K15+600N-E-設(shè)計(jì)高程：路線終點(diǎn)N-E-設(shè)計(jì)高程：設(shè)計(jì)交通量初年（輛/日）小客車中型車大型車獸力車人力車自行車158911201059中型車中各種車型所占的比例（％）解放CA10B東風(fēng)EQ140解放CA390342838大型車中各種車型所占的比例（％）黃河JN150沃爾沃N8648黃河JN162333433設(shè)計(jì)交通量預(yù)測(cè)年（年）15設(shè)計(jì)交通量年平均增長(zhǎng)率（％） 7.1地形圖略1路線設(shè)計(jì)道路技術(shù)等級(jí)確定由交通量組成表，折算成以小客車為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,見表1表1交通量折算表車型交通量（輛/日）折算系數(shù)折算交通量（輛/日）小客車15891.01589中型車11201.51680大型車10592.02118總 計(jì)5387計(jì)算遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限平均晝夜交通量由公式（1）計(jì)算N=N（1+Y）n-1 （1）d0式中N—遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量，輛/日；dN—起始年平均日交通量，輛/日；0—年平均增長(zhǎng)率，取7.1%；n一遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限，取15年；所以 N=5387x（1+7.1%）15-1=14073（輛/日）d根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003，擬定該條道路為雙車道的二級(jí)公路，設(shè)計(jì)車速為60km/h。路線指標(biāo)1.2.1選線原則1） 在路線設(shè)計(jì)和選線中，應(yīng)該盡量避開農(nóng)田，做到少占或不站高產(chǎn)田。2） 路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使工程數(shù)量小，造價(jià)低，運(yùn)營(yíng)費(fèi)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(shí)，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不應(yīng)輕易采用最小指標(biāo)或低限指標(biāo)，也不應(yīng)片面追求高指標(biāo)。3） 選線時(shí)應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)，查清其對(duì)工程的影響。一般情況下路線應(yīng)設(shè)法繞避特殊地基地區(qū)。當(dāng)必須穿過(guò)時(shí)，應(yīng)選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。4） 選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于公路修筑以及汽車運(yùn)行所產(chǎn)生的影響與污染等問(wèn)題。1.2.2山嶺區(qū)選線要點(diǎn)山嶺地區(qū)，山高谷深，坡陡流急，地形復(fù)雜，路線平縱橫三方面都受到約束；同時(shí)地質(zhì)、氣候條件多變，都影響路線的布設(shè)。但山脈水系清晰，給選線指明了方向：不是順山沿水，就是橫越山嶺?？v面線形結(jié)合橋涵、通道、隧道等構(gòu)造物的布局，合理確定路基設(shè)計(jì)高度縱坡不應(yīng)頻繁起伏，也不宜過(guò)于平緩。1.2.3平面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的確定直線直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制，當(dāng)采用長(zhǎng)的直線線形時(shí)，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)的措施。規(guī)范規(guī)定，高速公路同向圓曲線的最小直線長(zhǎng)度不小于6V、反向圓曲線的最小直線長(zhǎng)度不小于2V。本設(shè)計(jì)速度為60km/h。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)主要確定起其半徑值以及超高和加寬。圓曲線的最小半徑極限最小半徑一般最小半徑不設(shè)超高最小半徑表2圓曲線半徑技術(shù)指標(biāo)二級(jí)公路(60km/h)一般最小半徑200極限最小半徑125不設(shè)超咼路拱＜2.0%1500最小半徑路拱＞2.0%1900(2)圓曲線的最大半徑選用圓曲線半徑時(shí)，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設(shè)計(jì)公路平面線形時(shí)，根據(jù)沿線地形情況，盡量采用不需設(shè)超高的大半徑曲線。平曲線的最小長(zhǎng)度公路的平曲線一般情況下應(yīng)具有設(shè)置緩和曲線(或超高，加寬緩和段)和一段圓曲線的長(zhǎng)度；緩和曲線長(zhǎng)度：圓曲線長(zhǎng)度：緩和曲線長(zhǎng)度宜在：1：1：1到1：2：1之間。緩和曲線緩和曲線的最小長(zhǎng)度一般應(yīng)滿足以下幾方面：離心加速度變化率不過(guò)大;控制超高附加縱坡不過(guò)陡;控制行駛時(shí)間不過(guò)短;符合視覺要求;因此，《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD20-2006規(guī)定：二級(jí)公路（60）緩和曲線最小長(zhǎng)度為50m.。一般情況下，在直線與圓曲線之間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于不設(shè)超高圓曲線最小半徑時(shí)，可不設(shè)緩和曲線。4）行車視距行車視距可分為：停車視距、會(huì)車視距、超車視距?！豆仿肪€設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD20-2006規(guī)定：二級(jí)公路（60）停車視距取75m。道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定表3＜路技術(shù)指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目單位主要技術(shù)指標(biāo)1設(shè)計(jì)車速km/h602路基寬度一般值m10最小值&53平曲線半徑一般值m200極限值125不設(shè)超咼最小半徑路拱W2.0%m15004最小縱坡%0.35最大縱坡%66最小坡長(zhǎng)m1507相應(yīng)縱坡的坡長(zhǎng)3%m1200最大4%10005%800<3%不限制8停車視距m759豎曲線半徑凸形一般值m2000極限值m1400凹形一般值m1500極限值m100010豎曲線最小長(zhǎng)度m5011平曲線最大超高%62.4道路平面設(shè)計(jì)2.4.1道路平面線性相關(guān)概念與要求1）道路是一條帶狀的三維空間的實(shí)體，是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線附屬設(shè)施所組成。路線在水平面上的投影線性稱為道路的平面線型，而沿中線豎直剖切再沿著道路里程展開的立面投影線型成為道路的縱斷面線型。中線上任意一樁號(hào)的法向切面是道路在該樁號(hào)的橫斷面。在設(shè)計(jì)順序上，一般是在盡量顧及縱、橫斷面平衡的前提下定平面，沿這個(gè)平面線型進(jìn)行高程測(cè)量和橫斷面測(cè)量，取得地面線和地質(zhì)、水文及其它必要的資料后，再設(shè)計(jì)縱斷面和橫斷面、路線設(shè)計(jì)的范圍，只限于路線的幾何性質(zhì)，不涉及結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代道路平面線型是由基本幾何線型即直線、圓曲線和緩和曲線的合理組合而構(gòu)成，稱之為“平面線型三要素”不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或者山澗谷底、市鎮(zhèn)及其近郊，或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)、長(zhǎng)大隧道、橋梁等構(gòu)造物路段、路線交叉點(diǎn)及其前后路段、雙車道公路提供超車的路段可以采用直線。但直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)該有所限制：在長(zhǎng)直線上縱坡不宜過(guò)大，因?yàn)殚L(zhǎng)直線加上陡坡下坡行駛很容易導(dǎo)致超速行車長(zhǎng)直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜，這樣可以使生硬呆板的直線得到一些緩和或者改善圖2-1平曲線幾何元素圖q二L/2-L3/240R2s s(2-2)p二L2/24R—L4/2688R3s s(2-3)0二28.647890L/R0 s(2-4)L二(a-200)兀R/180+2L$(2-5)T=(R+p)tan(a/2)+q(2-6)E=(R+p)sec(a/2)一R(2-7)式中：T—切線長(zhǎng)，m；L一曲線長(zhǎng)，m；E一外距，m；J—校正數(shù)或稱超距，m；R一圓曲線半徑，m；L轉(zhuǎn)角，°。2.5道路縱斷面設(shè)計(jì)2.5.1縱斷面設(shè)計(jì)原則縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是根據(jù)道路等級(jí)、沿線的自然地理?xiàng)l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(zhǎng)，并設(shè)計(jì)豎曲線?；疽笫强v坡均勻平順、起伏和緩、坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)、平面與縱斷面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。縱坡設(shè)計(jì)的一般要求為：縱坡設(shè)計(jì)必須滿足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01—2003)的各項(xiàng)規(guī)定。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(guò)大和過(guò)于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值，和理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長(zhǎng)度的陡坡夾最短長(zhǎng)度的緩坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)沿線地形、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。一般情況下縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運(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。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。對(duì)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。在實(shí)地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、水利等方面的要求。2.5.2平縱組合設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則應(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。注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。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)視線的作用。平曲線與豎曲線的組合平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于平曲線。平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持平衡。暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合應(yīng)合理、悅目。2.5.3道路坡長(zhǎng)及坡度確定道路最大縱坡和最小縱坡的限制,是為滿足行車和排水要求.為使車輛行駛平順，應(yīng)盡量減少縱斷面上的轉(zhuǎn)坡點(diǎn)并設(shè)置大半徑的豎曲線，坡長(zhǎng)坡緩宜長(zhǎng)，坡陡宜短。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003規(guī)定，山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路最大縱坡為6%，最小坡長(zhǎng)為150m?？v斷面設(shè)計(jì)時(shí)所用圖式如下：圖2-2豎曲線要素示意圖L=R?(2-9)E=T2/(2R)(2-10)T=L/2(2-11)式中L一豎曲線長(zhǎng)度，m；co一坡差，％;R一豎曲線半徑，m；E一豎曲線外距，m；T一豎曲線切線長(zhǎng)，m。3道路橫斷面設(shè)計(jì)和路基設(shè)計(jì)3.1橫斷面布置及加寬、超高3.1.1橫斷面布置根據(jù)設(shè)計(jì)交通量，擬建高速公路，其橫斷面各組成部分的取值可根據(jù)設(shè)計(jì)交通量、交通組成、設(shè)計(jì)車速、地形條件和抗震設(shè)防等因素確定，并且應(yīng)該符合公路建設(shè)的基本原則和相關(guān)規(guī)范的具體要求。本路段路基按四車道一級(jí)公路(80km/h)標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)準(zhǔn)橫斷面如圖3-1：路基全寬10m，行車道2X3.5m,硬