【正文】 ............................................ 30 計(jì)算理論彎沉系數(shù) ........................................................ 31 求 H ................................................................................. 32 二灰土層厚度 ................................................................ 32 層底拉應(yīng)力驗(yàn)算 ....................................................................... 32 方案比選 ................................................................................... 34 結(jié) 論 ..................................................................................................... 35 謝 辭 ....................................................................................................... 36 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V 參 考文獻(xiàn) ................................................................................................. 37 外文資料翻譯 ........................................................................................ 38 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 偃洛一級(jí)公路的打通 ，不僅 能 進(jìn) 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(jī)整體， 很大程度上將 帶動(dòng) 偃師 當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì) 發(fā)展， 意義非常大。 本次設(shè)計(jì)主要是根據(jù)給定的資料，然后依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行公路的施工圖設(shè)計(jì)，研究的內(nèi)容和方法主要有一下幾點(diǎn)： （ 1）路線平面設(shè)計(jì) ：在給出的地形圖上， 根據(jù) 指定的路線起終點(diǎn)進(jìn)行紙上定線， 按 照 交點(diǎn)坐標(biāo)法計(jì)算路線長(zhǎng)度 及路線方位角 ， 依 照《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》 確定 平曲線半徑、曲線長(zhǎng)、緩和曲線長(zhǎng)等平面設(shè)計(jì)要素， 最后給 出設(shè)計(jì)要素表。 （ 2）路線縱斷面設(shè)計(jì)：從 地形圖 上的離散點(diǎn) 采集地面高程，按縱向填挖平衡 及滿足構(gòu)造物設(shè)置 原則進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì) 。在滿足規(guī)范要求下 設(shè)計(jì)縱斷面坡長(zhǎng)、豎曲線等 。 （ 3）橫斷面設(shè)計(jì)：結(jié)合 已設(shè)計(jì)的 平、縱斷面 和實(shí)際地形 圖，根據(jù)公路等級(jí)、 地質(zhì) 情況 、任務(wù)書中 給 定的指標(biāo)等擬定 路 基橫斷面形式和尺寸 。 （ 4）路基設(shè)計(jì)：從地形圖采集橫斷面地面高程，用 離 散點(diǎn) 與中樁點(diǎn)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(shè)計(jì)：路面的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路交通量 、增長(zhǎng)率 及公路的使用任務(wù)、性質(zhì)，并結(jié)合當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì) 的 比較，選擇最合理的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 最后 計(jì)算出路面 結(jié)構(gòu)層 厚度。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jī)整體，從而促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，故設(shè)計(jì)建造偃洛一級(jí)公路 。 該 公路應(yīng)滿足交通量大，車速快，設(shè)施完善等 高標(biāo)準(zhǔn)的要求，在路線的 平面 線形、縱斷面線形和橫斷面構(gòu)造以 及 附屬設(shè)施 、橋涵構(gòu)造物等多 方面都有較 高的要求。 設(shè)計(jì)資料 水文地質(zhì)資料 項(xiàng)目區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶陨降丶撅L(fēng)氣候區(qū)，總體特點(diǎn)是冬冷、夏熱、春暖、秋涼。降水多集中在每年的 9 三個(gè)月份。沿線除伊河Ⅰ級(jí)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(xiàng)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(gè)地形起伏不大。地形對(duì)工程施工和材料運(yùn)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(fēng)EQ140 三湘CK6640 黃海DD680 解放SP9200 交通量（輛 /日） 1460 2525 3057 505 510 預(yù)計(jì)交通量增長(zhǎng)率為 6% 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 包括：公路平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、公路基及路面設(shè)計(jì)、 小涵洞的設(shè)計(jì)、 中英文摘要等。 2．首先用紙上定 線的方法確定道路導(dǎo)線 并進(jìn)行線形設(shè)計(jì)和曲線要素的計(jì)算，得到平面設(shè)計(jì)圖。 3．根據(jù)地面線高程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)，即縱斷面拉坡、平縱線形組合設(shè)計(jì)、豎曲線設(shè)計(jì)及曲線要素計(jì)算，設(shè)計(jì)高程和填挖計(jì)算、縱斷面繪制等。 4．根據(jù)地面線高程 進(jìn)行路線橫斷面設(shè)計(jì)和路基設(shè)計(jì)，填寫路基設(shè)計(jì)表、土石方 計(jì)算表。 5．進(jìn)行路基防護(hù)與加固、路基路面排水設(shè)施設(shè)計(jì)和涵洞通道設(shè)計(jì) （只確定涵洞的類型、孔徑及長(zhǎng)度，不進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算）。 6．根據(jù)交通量和設(shè)計(jì)彎沉值進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)層的組合設(shè)計(jì)及厚度確定。 設(shè)計(jì)依據(jù) 主要參考了關(guān)于公路設(shè)計(jì)的《 規(guī)范》、《標(biāo)準(zhǔn)》等資料。如下： [1]公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTG D502021） .北京：人民交通出版社，2021. [2]公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTG D302021）：北京 .人民交通出版社， 2021. [3]公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（ JTG D602021） ：北京 .人民交通出版社，2021. [4]公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTG D202021）：北京 .人民交通出版社， 2021. [5]道路工程制圖標(biāo)準(zhǔn)（ GB 5016292）：北京 .中國(guó)計(jì)劃出版社， 1993. [6]公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（ JTG B012021）：北京 .人民交通出版社， 2021. 確定 道路等級(jí) 與車速 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 12： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(fēng) EQ140 2525 三湘 CK6640 3057 黃海 DD680 505 1010 解放 SP9200 510 1020 總計(jì) 11863 計(jì)算遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限平均晝夜交通量由下式計(jì) 算： 10 )1( ??? nd rNN dN —遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)交通量年平均增長(zhǎng)率（ %）； n—設(shè)計(jì)交通量預(yù)測(cè)年限 規(guī)劃年限的設(shè)計(jì)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （ JTG B012021） ， 擬定 該路段設(shè)計(jì)成Ⅰ 級(jí)公路雙向四車道。 設(shè)計(jì)速度是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中最重要的指標(biāo)，它對(duì)公路的幾何形狀、工程費(fèi)用和運(yùn)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(jì)等因素，根據(jù) 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （ JTG B012021），確定設(shè)計(jì)速度為 80km/h。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(diǎn) 平原微丘區(qū)由于地勢(shì)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(dá)到較高的技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)，但往往由于受當(dāng)?shù)刈匀粭l件和地物的阻礙以及支農(nóng)的需要，選線時(shí) 應(yīng)注意多方面的因素。路線布設(shè)應(yīng)緊密與農(nóng)田水利建設(shè)相結(jié)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(yīng)盡量避開供灌溉用的水塘，必須穿過時(shí)，路線最好布設(shè)在水塘的一側(cè)，并拓寬水塘，取土筑路，解決借土問題。 方案的比較 路線設(shè)計(jì)包括路線平面設(shè)計(jì)、路線縱斷面設(shè)計(jì)，二 者既 應(yīng) 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(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，設(shè)計(jì)并比選出一條符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，滿足行車要求，工程量相對(duì)又少 的路線。 綜合考慮該地區(qū)自然條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工程投資等因素，初步擬定了兩個(gè)方案 。 方案一：從點(diǎn) ? ? , ，到達(dá)點(diǎn) ? ? , ，線路總長(zhǎng) 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(shè)計(jì)時(shí)，無法滿足平包豎 線形組合設(shè)計(jì)原則，不利于行車 舒適與 安全 。 方案二：從點(diǎn) ? ? , ，到達(dá)點(diǎn) ? ? , ，線路全長(zhǎng) 米，共設(shè) 兩個(gè)交點(diǎn) ，跨過兩處鄉(xiāng)村通道，設(shè)置四個(gè)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(gòu)?fù)练?。 該 公 路屬于高等級(jí)公路， 要特別注意 路線的 線形設(shè)計(jì)，使之在視覺上能誘導(dǎo)視線， 而且要 保持線形的連 續(xù)性，讓司機(jī)和乘客在生理和心理上有安全感和舒適感。滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)后 再兼顧經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)方案。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 3 章 路線平面設(shè)計(jì) 平面線形設(shè)計(jì) 原則 1．平面線形設(shè)計(jì)必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》和《規(guī)范》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) 。 3． 線形滿足 行駛力學(xué)上的要求是基本的， 高等級(jí)公路還應(yīng)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(yīng)避免連續(xù)急彎的線形 。 6．平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度 。 平曲線太短，汽車在曲線上行駛時(shí)間過短會(huì)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(zhǎng)度，見表 31。 表 31 一級(jí)公路平曲線最小長(zhǎng)度 地形 平原微丘區(qū) 山嶺重丘區(qū) 平曲線最小長(zhǎng)度（ m） 170 100 7．曲線間直線最小長(zhǎng)度的要求 （ 1） 同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度 同向曲線 間 的最短直線長(zhǎng)度以不小于 6V 為宜，在受到條件限制時(shí)，高等級(jí)公路 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。 （ 2） 反向曲線間的直線最小長(zhǎng)度 《規(guī)范》規(guī)定反向曲線間最小直線長(zhǎng)度（以 m 計(jì)）以不小于行車速度（以 km/h 計(jì)）的兩倍為宜。 平面設(shè)計(jì) 道路平面線性相關(guān)概 念與要求 ： 1． 應(yīng)針對(duì)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 定的各控制點(diǎn)由面到帶、由帶到線，由淺人深、由輪廓到具體，進(jìn)行比較、優(yōu)化與論證。同一起、終點(diǎn)的路段內(nèi)有多個(gè)可行路線方案時(shí)，應(yīng)對(duì)各設(shè)計(jì)方案進(jìn)行同等深度的比較。 2．在設(shè)計(jì)順序上，在 顧及縱、橫斷面平衡的前提下 確 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)、水文及其它相關(guān)的資料后，再設(shè)計(jì)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(gòu)成，稱 為“平面線型三要素” 。 其中直線的最大長(zhǎng)度 在設(shè)計(jì)中 有所限制： （ 1） 在長(zhǎng)直線上不宜 設(shè)置縱坡過大，因?yàn)殚L(zhǎng)直線加上陡坡下坡行駛極容易造成 超速行車。 （ 2） 長(zhǎng)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(shè)計(jì) 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(shí)，應(yīng)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(gòu)造 物的設(shè)置條件。一般地段曲線半徑的選擇受地形影響 并 不大，應(yīng)結(jié)合 農(nóng)田 、建筑物等實(shí)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(yīng)結(jié)合道路技術(shù)