【正文】 ....... 47 結(jié) 論 ....................................................................................................................... 49 致 謝 ....................................................................................................................... 50 參 考 文 獻 ........................................................................................................... 51 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 前 言 大學的學習即將結(jié)束，這次畢業(yè)設(shè)計是對我們學習成果的檢驗，同時也為了我 們走向社會做準備。 本次設(shè)計的任務(wù)是一級公路的整體設(shè)計，包括公路平面設(shè)計，公路縱斷面設(shè)計，公路橫斷面設(shè)計，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計?，F(xiàn)在公路運輸發(fā)展速度迅猛，我國的公路里程已經(jīng)躍居世界前列。雖然現(xiàn)在交通運輸方式更加多樣化，但由于公路自身的優(yōu)點，它仍是交通運輸?shù)闹饕緩?，因此本次設(shè)計為我們以后的工作打下了基礎(chǔ)。 這次設(shè)計使用了緯地、 AutoCAD 等軟件來進行設(shè)計，這對我們今后步入社會工作很有好處。在平面選線中考慮了諸多的線形設(shè)計要求，以及地形圖的約束，最終選擇了一條比較適合而且經(jīng)濟的線形。 通過本次畢業(yè)設(shè)計學會了許多設(shè)計 軟件的應(yīng)用，為今后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。整個設(shè)計過程中，在 賈世波 老師的指導下和本組成員以及其他設(shè)計小組的指導教師和同學們的幫助下，我不僅鞏固了專業(yè)知識，還解決了許多以前疑惑的問題。在此我要向老師和同學們表示感謝。在以后的學習和工作中，我將繼續(xù)努力，爭取做得更好。 由于時間倉促，設(shè)計者的水平有限，錯誤及不完善的地方在所難免。敬請老師諒解。借此向各位老師表示忠心的感謝！ 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 第 1 章 緒論 概述 交通運輸事業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分，是國民經(jīng)濟的命脈。公路運輸作為其中最重要的運輸方式之一，具 有如下特點： ，能迅速集中和分散貨物，做到直達運輸，不需中轉(zhuǎn)，可以實現(xiàn)“ 庫 — 庫 ” 的直接運輸，節(jié)約時間和減少中轉(zhuǎn)費用，減少貨損。 ，是最廣泛的一種運輸方式。 ，服務(wù)面廣，時間上隨意性強。 ，資金周轉(zhuǎn)快，社會效益顯著。 由于公路運輸?shù)倪@些特點，使公路運輸事業(yè)得以快速發(fā)展。公路運輸在各種運輸方式中起了主導作用，是我國綜合運輸體系中最為活躍的一種運輸方式，并顯示出了廣闊的發(fā)展前景。 選題的目的和意義 綜合運用已學的知識，解決土木工程專業(yè)道橋方向有關(guān)道路工 程的技術(shù)問題，從而獲得綜合運用本專業(yè)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識的能力，提高分析和解決實際問題的能力，并受到科學研究的初步訓練。通過畢業(yè)設(shè)計進一步培養(yǎng)調(diào)查研究、檢索和閱讀中外文獻資料、綜合分析、設(shè)計計算、計算機應(yīng)用、技術(shù)經(jīng)濟分析、繪圖、撰寫論文和設(shè)計說明書等方面的能力。 畢業(yè)設(shè)計所采用的地形圖是山東省 濰坊 地區(qū)，該地形圖由指導老師 賈 老師提供。我的設(shè)計任務(wù)為 濰坊至臨沂一級 公路線形設(shè)計和路基路面設(shè)計，位于山東省濰坊市 附近，該設(shè)計具有現(xiàn)實意義。 本次設(shè)計，在了解、熟悉和掌握道路及其構(gòu)造物詳細設(shè)計程序的基礎(chǔ)上進行一 級公路 線形設(shè)計和路基路面設(shè)計 。使學生應(yīng)用所學專業(yè)理論，運用公路有關(guān)技術(shù)標準及 規(guī)范 ，進行工程施工圖設(shè)計和技術(shù)分析；培養(yǎng)和訓練學生的專業(yè)設(shè)計能力、獨立解決綜合問題的能力和計算機應(yīng)用能力。本次大約 三 公里的道路設(shè)計結(jié) 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 合了道路勘測課程設(shè)計、路基路面課程設(shè)計等內(nèi)容。 此外畢業(yè)設(shè)計也是作為大學生畢業(yè)前的一次重要的演練，為我們將來順利踏上工作崗位， 擔當 好自己的職責具有重要的意義。 設(shè)計標準 道路設(shè)計等級為一級公路，按照國家規(guī)范及當?shù)匾?guī)劃情況，計算行駛速度選為 80Km/h，雙向四車道，最大縱坡 5%。 自然條件 地理位置及地形地貌 濰坊南高北低，南部低山丘陵區(qū)，總面積 15646 平方千米，占濰坊市總面積的 %。分布于西南和南部，海拔 100~200 米以上，西南部為 泰山 山脈的魯山和沂山北麓，海拔最高，是濰坊主要河流發(fā)源地。地勢最高點是 臨朐 沂山主峰玉皇頂，海拔 1023 米。東南部為嶗山山脈的余脈。中部洪 積、沖積平原區(qū)，面積 6597平方千米，占全市總面積的 %。是由彌河、丹河、白浪河和濰河的長期沖積而形成的。主要分布于中部和東部，地勢由南向北傾斜，海拔 7~100 米。北部濱海地區(qū)面積 3516 平方千米，占全市總面積的 %。該地區(qū)北臨萊州灣，地勢低平，海拔在五米以下。沿海灘涂廣闊。 氣侯條件 市域處北溫帶季風區(qū)，背陸面海，氣候?qū)倥瘻貛Ъ撅L型半濕潤大陸型。其特點為：冬冷夏熱，四季分明；春季風多雨少；夏季炎熱多雨，溫高濕大；秋季天高氣爽，晚秋多干旱；冬季干冷，寒風頻吹。年平均氣溫 ℃ ，年 平均降水量在 650 毫米左右。 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第 2 章 道路設(shè)計 路線平面設(shè)計 道路選線 公路技術(shù)等級的選用應(yīng)根據(jù)公路網(wǎng)的規(guī)劃，從全局出發(fā)，適當考慮遠景發(fā)展的交通量，結(jié)合公路的使用任務(wù)和性質(zhì)綜合確定，一般由上級有關(guān)交通部門確定。本設(shè)計擬定為一級公路。即此公路能適應(yīng)按各種車輛折合成小型客車的年平均晝夜交通量為 15000～ 30000 輛。 選線是在道路規(guī)劃起終點之間選定一條技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。但影響選線的因素有很多，這些因素有的互相矛盾 , 有的又相互制約 , 各因素在不同的 場合重要程度也不相同，不可能一次就找出理想方案來，所以最有效的方法就是進行反復比選來確定最佳路線。 路線方案是路線設(shè)計是最根本的問題。方案是否合理，不但直接關(guān)系到公路本身的工程投資和運輸效率。更重要的是影響到路線在公路網(wǎng)中是否起到應(yīng)有作用，即是否滿足國家的政治、經(jīng)濟、國防的要求和長遠利益。 路線平面設(shè)計原則 1． 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)。在地勢平坦的地區(qū)，盡量使用直線，使路線直捷，當?shù)貏萜鸱艽髸r，路線多彎曲。 在地勢平坦開闊的平原微丘區(qū)，路線直捷舒順， 在平面線形三要素中直線所占比例較大。而在地勢有很大起伏的山嶺和重丘區(qū)，路線則多彎曲，曲線所占比例則較大。可以設(shè)想，如果在沒有任何障礙物的開闊地區(qū)（如戈壁、草原）故意設(shè)置一些不必要的彎道，或者在高低起伏的山地硬拉長直線都給人以不協(xié)調(diào)的感覺。路線要與地形相適應(yīng)，這既是美學問題，也是經(jīng)濟問題和保護環(huán)境的問題。 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 直線、圓曲線、回旋線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，片面強調(diào)路線要以直線為主或以曲線為主，或人為規(guī)定三者的比例都是錯誤的。 2．滿足行使力學上的要求，盡量做到線形連續(xù)、指標均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)安 全舒適。 計算行車速度 80km/h 的公路，在保證行車安全的前提下，正確地運用平面線形要素最小值，在條件允許，不過多增加工程量的情況下力求做到各種線形要素的合理組合，并盡量避免和減輕不利的組合，一起充分發(fā)揮投資利益。 3．保持平面線形的均衡與連貫，各線形要素保持連續(xù)而不出現(xiàn)技術(shù)指標突變。以下四點在設(shè)計中應(yīng)充分注意： （ 1）長直線盡頭不能接以小半徑曲線 長的直線和長的大半徑曲線會導致較高的車速，若突然出現(xiàn)小半徑曲線，會因減速不及而造成事故。特別是在下坡方向的盡頭更要注意。若由于地形所限，小半徑曲線難免時，中間 應(yīng)插入中等曲率的過渡性曲線，并使縱坡不要過大。 （ 2）高、低標準之間要有過渡 同一等級的公路由于地形的變化在指標的采用上也會有變化，或同一條公路按不同計算行車速度的各設(shè)計路段之間也會形成技術(shù)標準的變化。遇有這種高、低變化的路段，除滿足有關(guān)設(shè)計路段在長度和梯度上的要求外，還應(yīng)結(jié)合地形的變化，使路線的平面線形指標逐漸過渡，避免出現(xiàn)突變。不同標準路段相互銜接的地點，應(yīng)選在交通量發(fā)生變化處或者駕駛者能夠明顯判斷前方需要改變行車速度的地方。 （ 3）避免連續(xù)急彎的線形 這種線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來不良影 響。設(shè)計時可在曲線間插入足夠長的直線或回旋線。 （ 4）平曲線應(yīng)有足夠的長度 平曲線太短，汽車在曲線上行駛時間過短會使駕駛操縱來不及調(diào)整，所以《公路路線設(shè)計規(guī)范》（ JTGD2020xx）規(guī)定了平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 線）最小長度。 4．平縱線形的協(xié)調(diào) 為了保證汽車行使的安全與舒適，應(yīng)把道路平、縱、橫三面結(jié)合作為主體線形來分析研究，平面與縱面線形的協(xié)調(diào)組合將能在視覺上自然地誘導司機的視線，并保持視覺的連續(xù)性，平原地區(qū)地勢平坦，縱斷面以平坡為主，上、下坡多集中中在大、中橋頭，由于有通航要求，橋面標高 相對兩側(cè)路面標高要求高出許多，因此在橋頭，橋面通常設(shè)置豎曲線，豎曲線半徑要適當，既要符合高速公路技術(shù)指標要求，又不宜使豎曲線長度太長而使橋頭填土過高而增加造價，而平曲線在選線時一般要考慮大橋橋位與河流正交，以減少構(gòu)造物的工程量及設(shè)計施工難度，節(jié)約經(jīng)費，減少造價。主要有以下 3 點原則： （ 1） 平曲線與豎曲線的配合。 （ 2）長直線上設(shè)置豎曲線。 （ 3）透視圖的運用，平縱線形配合受到各種因素的制約和影響，同時要避免一些不良的組合，如長直線上不能設(shè)計小半徑的凹曲線，直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線等，運用透視圖進行檢驗是很 好的方法，設(shè)計時對有疑問的路段進行透視圖的檢驗，效果較好。平面與橫斷面的綜合協(xié)調(diào)主要是超高的設(shè)計。 5．線形與環(huán)境的協(xié)調(diào) （ 1）定線時盡量避開村鎮(zhèn)等居民區(qū)，減少噪音對居民生活帶來的影響，同時采用柔性瀝青混凝土路面以減少噪音。 a．路基用土由地方政府同意安排，利用開挖魚塘或溝渠，避免亂開挖，同時又利于農(nóng)田、水利建設(shè)。 b．注意綠化，對路基邊坡及中央分隔帶加強綠化和防護，在護坡道上互通立交用地范圍內(nèi)的空地上均考慮綠化。 c．對位于公路兩側(cè)的建筑物建議注意其風格，以求和道路相協(xié)調(diào)，增加美感。 （ 2）縱斷面線性與景 觀、城鎮(zhèn)規(guī)劃的結(jié)合。 （ 3）利用老路時的平、縱、橫綜合設(shè)計。 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 （ 4）遠近期結(jié)合的平、縱、橫綜合設(shè)計。 公路彎道在一般情況下是由兩段緩和曲線（或超高、加寬緩和段）和一段圓曲線組成。緩和曲線（一般采用回旋線）的長度不能小于該級公路對其最小長度的規(guī)定；中間圓曲線的長度也宜大于 3s 的行程，當條件受限時，可將緩和曲線在曲率相等處直接連接，此時的圓曲線長度等于 0，一般情況下圓曲線與緩和曲線之間的長度比為 1:1:1。 路線平面設(shè)計中注意事項 1．盡量使平面線形直捷、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)。 2．各級公路不論轉(zhuǎn)角大小，均應(yīng)敷設(shè)曲線并盡量選較大的 R。 3．兩同向曲線應(yīng)有足夠長的曲線，不得以短直線相連，否則應(yīng)調(diào)整線形使之成為單曲線或復曲線或卵形、復合形、凸形。 4．兩個反向曲線間夾直線時，以設(shè)置不小于最小直線長度的直線段為宜，否則應(yīng)調(diào)整線形或運用回旋線組合成 S。 5．行駛力學上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速公路應(yīng)盡量滿足。 6．應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形可在曲線間插入足夠長的直線或回旋線。 7．反向曲線的直線最小長度以不小于行車速度的 2 倍為宜。 8．同向曲線的直線最小長度以不小于行車速 度的 6 倍為宜。 9．不得在長直線盡頭設(shè)置小半徑平曲線。 10．設(shè)計平面線形時，應(yīng)注意與縱斷面線形相聯(lián)系。 平面的設(shè)計步驟 1．全面布局 解決路線的基本走向，即在路線總方向間尋找出最合理的通過點作為大控制點，這些大控制點的連線即為路線基本走向。 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 2．逐段安排 解決局部性路線方案，即在路線基本走向的基礎(chǔ)上根據(jù)地形地質(zhì)等情況定出一些小控制點選定能提高路線標準值、降低工程造價的有利路線。 3．具體定線 最終確定公路中線的具體線位，并進行路線的平縱組合，定出中線的最終位置。 設(shè)計說明 1．圓 曲線 （ 1）直線最大長度 《公路路線設(shè)計規(guī)范》 （ JTGD2020xx） 規(guī)定直線的長度不宜過長。受地形條件或其他特殊情況限制而采用長直線時，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施。因此本設(shè)計平面直線并無最大長度限制，只是結(jié)合實際情況考慮。 （ 2） 直線的最小長度 考慮到線形的連續(xù)和駕駛的方便，相鄰兩曲線之間應(yīng)有一定的直線長度。同向曲線間的最短直線長度以不小于 6V 為宜，反向曲線間的最短直線長 應(yīng) 以不小于2V 為宜 。本設(shè)計只有一個交點，滿足直線最小長度要求。 （ 3） 曲線的最小半徑 圓曲線最小半徑是以汽車在曲線上能安全 而又順適地行駛為條件確定的。圓曲線最小半徑的實質(zhì)是汽車行駛在曲線部分時，所產(chǎn)生的離心力等橫向力不超過輪胎與路面的摩 阻 力所允許的界限。根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》 （ JTGD2020xx）得到設(shè)計圓曲線半徑最小值見表 2