【正文】 ............................................ 30 計算理論彎沉系數(shù) ........................................................ 31 求 H ................................................................................. 32 二灰土層厚度 ................................................................ 32 層底拉應力驗算 ....................................................................... 32 方案比選 ................................................................................... 34 結 論 ..................................................................................................... 35 謝 辭 ....................................................................................................... 36 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） V 參 考文獻 ................................................................................................. 37 外文資料翻譯 ........................................................................................ 38 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 1 前 言 偃洛一級公路的打通 ，不僅 能 進 一步完善偃洛兩地 的交通網(wǎng)，改善 區(qū)域 的交通環(huán)境 ， 而且將兩地連為有機整體， 很大程度上將 帶動 偃師 當?shù)氐慕?jīng)濟 發(fā)展， 意義非常大。 本次設計主要是根據(jù)給定的資料，然后依據(jù)設計規(guī)范進行公路的施工圖設計，研究的內(nèi)容和方法主要有一下幾點： （ 1）路線平面設計 ：在給出的地形圖上， 根據(jù) 指定的路線起終點進行紙上定線， 按 照 交點坐標法計算路線長度 及路線方位角 ， 依 照《公路路線設計規(guī)范》 確定 平曲線半徑、曲線長、緩和曲線長等平面設計要素， 最后給 出設計要素表。 （ 2）路線縱斷面設計：從 地形圖 上的離散點 采集地面高程，按縱向填挖平衡 及滿足構造物設置 原則進行縱斷面設計 。在滿足規(guī)范要求下 設計縱斷面坡長、豎曲線等 。 （ 3）橫斷面設計：結合 已設計的 平、縱斷面 和實際地形 圖，根據(jù)公路等級、 地質(zhì) 情況 、任務書中 給 定的指標等擬定 路 基橫斷面形式和尺寸 。 （ 4）路基設計：從地形圖采集橫斷面地面高程，用 離 散點 與中樁點的距離控制。橫斷面面積及土石方數(shù)量由 輔助程序 完成。根據(jù)路基斷面形式，確定路基高度以及邊坡形狀和坡度。 （ 5）路面設計：路面的設計應根據(jù)公路交通量 、增長率 及公路的使用任務、性質(zhì)，并結合當?shù)厮牡刭|(zhì)條件，通過技術經(jīng)濟 的 比較，選擇最合理的路面結構設計， 最后 計算出路面 結構層 厚度。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 2 第 1 章 緒論 概述 為完善洛陽 — 偃師的交通環(huán)境，使 兩地連為有機整體，從而促進區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，故設計建造偃洛一級公路 。 該 公路應滿足交通量大，車速快，設施完善等 高標準的要求，在路線的 平面 線形、縱斷面線形和橫斷面構造以 及 附屬設施 、橋涵構造物等多 方面都有較 高的要求。 設計資料 水文地質(zhì)資料 項目區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶陨降丶撅L氣候區(qū)，總體特點是冬冷、夏熱、春暖、秋涼。降水多集中在每年的 9 三個月份。沿線除伊河Ⅰ級階地地下水位較高，大部分地區(qū)的地下水位都在 3m 以下，基本不影響工程施工。 本項目經(jīng)過區(qū)域地貌為伊南洪積沖積坡地、伊洛河沖積平原、洛河川區(qū)、洛陽中部黃土丘陵區(qū)，整個地形起伏不大。地形對工程施工和材料運輸影響不大。 沿線淺層地質(zhì)主要為 Q2 老黃土、 Q3 新黃土、 Q4+3 洪積亞粘土、亞砂土和礫卵石層 ，基本呈夾層分布，夾層厚度不均。局部地段鉆孔深 部見泥巖，偶夾深層砂巖。 交通資料 表 11 近期交通組成與交通量 車型 北京BJ140 東風EQ140 三湘CK6640 黃海DD680 解放SP9200 交通量（輛 /日） 1460 2525 3057 505 510 預計交通量增長率為 6% 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 3 設計任務與要求 1．畢業(yè)設計內(nèi)容 包括：公路平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、公路基及路面設計、 小涵洞的設計、 中英文摘要等。 2．首先用紙上定 線的方法確定道路導線 并進行線形設計和曲線要素的計算，得到平面設計圖。 3．根據(jù)地面線高程及技術標準的要求進行縱斷面設計，即縱斷面拉坡、平縱線形組合設計、豎曲線設計及曲線要素計算，設計高程和填挖計算、縱斷面繪制等。 4．根據(jù)地面線高程 進行路線橫斷面設計和路基設計，填寫路基設計表、土石方 計算表。 5．進行路基防護與加固、路基路面排水設施設計和涵洞通道設計 （只確定涵洞的類型、孔徑及長度，不進行詳細計算）。 6．根據(jù)交通量和設計彎沉值進行路面結構層的組合設計及厚度確定。 設計依據(jù) 主要參考了關于公路設計的《 規(guī)范》、《標準》等資料。如下： [1]公路瀝青路面設計規(guī)范（ JTG D502021） .北京：人民交通出版社，2021. [2]公路路基設計規(guī)范（ JTG D302021）：北京 .人民交通出版社， 2021. [3]公路橋涵設計通用規(guī)范（ JTG D602021） ：北京 .人民交通出版社，2021. [4]公路路線設計規(guī)范（ JTG D202021）：北京 .人民交通出版社， 2021. [5]道路工程制圖標準（ GB 5016292）：北京 .中國計劃出版社， 1993. [6]公路工程技術標準（ JTG B012021）：北京 .人民交通出版社， 2021. 確定 道路等級 與車速 由交通量組成表，折算成以小客車為標準進行計算 ,見表 12： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 4 表 12 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） 北京 BJ140 1460 1460 東風 EQ140 2525 三湘 CK6640 3057 黃海 DD680 505 1010 解放 SP9200 510 1020 總計 11863 計算遠景設計年限平均晝夜交通量由下式計 算： 10 )1( ??? nd rNN dN —遠景設計年平均日交通量（輛 /日）； 0N —起始年平均日交通量（輛 /日），包括現(xiàn)有交通量和道路建 成后從其它道路吸引過來的交通量； r—設計交通量年平均增長率（ %）； n—設計交通量預測年限 規(guī)劃年限的設計年平均交通量： 1 15 10 ( 1 ) 11 86 3 ( 1 0. 06 ) 26 82 1 /ndN N r pc u d??? ? ? ? ? ? 根據(jù)《公路 工程技術標準》 （ JTG B012021） ， 擬定 該路段設計成Ⅰ 級公路雙向四車道。 設計速度是技術標準中最重要的指標，它對公路的幾何形狀、工程費用和運輸效率影響最大。綜合考慮該路的交通量、使用功能和工程經(jīng)濟等因素，根據(jù) 《公路工程技術標準》 （ JTG B012021），確定設計速度為 80km/h。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 5 第 2 章 選線 沿線地形分析 該路段全部處于平原微丘區(qū) ，地面高 度變化很 小，全段只有 輕微的起伏和傾斜，一般 為耕地，建筑物主要有村民住宅、小型廠房和牲畜飼養(yǎng)棚。 平原微丘區(qū)選線 要點 平原微丘區(qū)由于地勢比較平坦，路線受高差和坡度的限制小，平、縱、橫三方面的幾何線形較易達到較高的技術 標準，但往往由于受當?shù)刈匀粭l件和地物的阻礙以及支農(nóng)的需要，選線時 應注意多方面的因素。路線布設應緊密與農(nóng)田水利建設相結合，注意了解灌溉渠道的分布情況，使路線盡量 與干渠平行，盡可能避免相交 。路線應盡量避開供灌溉用的水塘，必須穿過時，路線最好布設在水塘的一側，并拓寬水塘，取土筑路，解決借土問題。 方案的比較 路線設計包括路線平面設計、路線縱斷面設計，二 者既 應 分開考慮又須注意綜合。根據(jù)偃師到洛陽的自然地 理環(huán)境、社會經(jīng)濟和技術條件，設計并比選出一條符合技術標準，滿足行車要求，工程量相對又少 的路線。 綜合考慮該地區(qū)自然條件、技術標準、工程投資等因素，初步擬定了兩個方案 。 方案一：從點 ? ? , ，到達點 ? ? , ，線路總長 米 。該線路大部分路段采用 極限 最小坡度，填挖方量 雖較小但仍不 平衡 ， 且 該線路在縱向設計時，無法滿足平包豎 線形組合設計原則，不利于行車 舒適與 安全 。 方案二：從點 ? ? , ，到達點 ? ? , ，線路全長 米，共設 兩個交點 ，跨過兩處鄉(xiāng)村通道，設置四個豎曲線，完全符合平包豎原則 。 該方案整體坡度較方案一大， 均大于 ﹪ 最洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 6 小坡度， 所以填挖 量 較 方案一大，但兩者基本平衡，不 用 外購土方 。 該 公 路屬于高等級公路， 要特別注意 路線的 線形設計，使之在視覺上能誘導視線， 而且要 保持線形的連 續(xù)性，讓司機和乘客在生理和心理上有安全感和舒適感。滿足設計指標后 再兼顧經(jīng)濟因素， 盡量使工程量最小。綜合 分析 擬定的 兩種方案， 方案二優(yōu)于方 案一， 最終選擇方案二 為 設計方案。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 7 第 3 章 路線平面設計 平面線形設計 原則 1．平面線形設計必須滿足《標準》和《規(guī)范》的要求 。 2．平面線形應直捷、連續(xù)、順適，并與地形地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào) 。 3． 線形滿足 行駛力學上的要求是基本的， 高等級公路還應盡量滿足視覺和心理上的要求。 4．保持平面線形的均衡 性 和連貫 性 。 5．應避免連續(xù)急彎的線形 。 6．平曲線應有足夠的長度 。 平曲線太短，汽車在曲線上行駛時間過短會造成駕駛員操縱來不及調(diào)整，《規(guī)范》規(guī)定了平曲線（包括圓 曲線及 緩和曲線）最小長度，見表 31。 表 31 一級公路平曲線最小長度 地形 平原微丘區(qū) 山嶺重丘區(qū) 平曲線最小長度（ m） 170 100 7．曲線間直線最小長度的要求 （ 1） 同向曲線間的直線最小長度 同向曲線 間 的最短直線長度以不小于 6V 為宜，在受到條件限制時，高等級公路 宜在同向曲線間插入大半徑曲線或?qū)汕€做成復曲線、卵形曲線或者 C 形曲線。 （ 2） 反向曲線間的直線最小長度 《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。 平面設計 道路平面線性相關概 念與要求 ： 1． 應針對路線所經(jīng)地域的生態(tài)環(huán)境、地形、地質(zhì)的特性與差異，按擬洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 8 定的各控制點由面到帶、由帶到線，由淺人深、由輪廓到具體，進行比較、優(yōu)化與論證。同一起、終點的路段內(nèi)有多個可行路線方案時，應對各設計方案進行同等深度的比較。 2．在設計順序上，在 顧及縱、橫斷面平衡的前提下 確 定平面，沿這個平 面線型進行高程測量和橫斷面測量，取得地面線和地質(zhì)、水文及其它相關的資料后，再設計縱斷面和橫斷面。 3． 道路平面線型是由基本 的幾何線型即直線、圓曲線和緩和曲線的合理組合而構成，稱 為“平面線型三要素” 。 其中直線的最大長度 在設計中 有所限制： （ 1） 在長直線上不宜 設置縱坡過大，因為長直線加上陡坡下坡行駛極容易造成 超速行車。 （ 2） 長直線宜與大半徑凹形豎曲線組合，這樣可以在一定程度上緩和或者改善生硬呆板的直線 。 圓曲線設計 圓曲線半徑的選用原則： 1． 圓曲線半徑的確定 ，必須能保證汽車以一定的速度安全行駛。選用曲線半徑時，應充分考慮地質(zhì)、水文條件， 使曲線既能更好地吻合地形，減少工程，又能滿足橋 涵通道、路基等構造 物的設置條件。一般地段曲線半徑的選擇受地形影響 并 不大，應結合 農(nóng)田 、建筑物等實地情況，盡量采用大半徑 曲線。困難 地段 若采用較小的 半徑 則 能更好地吻合地形，顯著減少工程 量，應結合道路技術