【正文】 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1第 1 章 緒論 概述高等級公路的建設(shè)帶動(dòng)了沿線經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，快速運(yùn)輸日益顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，形成了快速發(fā)展的“高速公路產(chǎn)業(yè)帶” 。高等級公路不僅技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、線形順暢路面平整沿線設(shè)施安全，而且全立交、全控制出入、雙向隔離行駛、無混合交通干擾，為公路運(yùn)輸?shù)目焖佟踩?、高效、便捷和舒適提供了技術(shù)保障。高等級公路也因其快速、舒適、安全、便捷的優(yōu)越性成為我國交通運(yùn)輸?shù)闹饕M成部分。盡管我國高速公路建設(shè)取得了巨大進(jìn)展，但是由于公路交通基礎(chǔ)薄弱，各地發(fā)展極不平衡，因此與國際上發(fā)達(dá)國家還有很大差距，還不能完全適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要，在今后相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)加快高等級公路建設(shè)是我國公路建設(shè)的主要任務(wù)。 緒言常州水陸空交通便利，京滬鐵路、京杭大運(yùn)河、 312 國道和滬寧、寧杭、常寧，沿江高速，常澄，錫宜等高速公路，以及江蘇第 2 大機(jī)場，4D 級民航常州機(jī)場，構(gòu)成了常州發(fā)達(dá)的水陸空交通網(wǎng)。此外在建的京滬高速鐵路常州站，滬寧城際軌道常州站，以及城市高架快速路網(wǎng)和籌建的輕軌 1 號線也給常州的交通增添亮色。本設(shè)計(jì)為常州地區(qū)一級公路的某一段，起點(diǎn)為東城，終點(diǎn)為營溪。 設(shè)計(jì)原始資料 交通量資料實(shí)測交通量資料車型 交通量(輛/日)特大型貨車 178大中型貨車 276小型貨車 309大中型客車 383小型客車 1024石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)2拖拉機(jī) 1675摩托車 432自行車 19253 自然條件(1)地貌性質(zhì)本段地處長江下游沖積平原，地勢平坦起伏在 1~2 米之間，多屬軟土地區(qū)，地溫較高，地下水一般為 1~2 米。(2)氣象①氣溫本地區(qū)屬亞熱季風(fēng)區(qū)，是我國最熱的地區(qū)，年平均氣溫 ?C，月平均氣溫中以 7 月份最高為 ?C，1 月份最低為 ?C。②降雨本地區(qū)春夏兩季的梅雨是明顯的季節(jié)。其累計(jì)年平均降水為 ，多集中在 4~9 月份，已測到的日最大降水量為 ，占該年總降水量的 %，使累年平均值的 %。 工程地質(zhì)情況本工程所經(jīng)地區(qū)的表層為厚 ~ 的黃色亞粘土“硬殼層” ，且為該地區(qū)唯一適合作為路堤填料的土。自地表以下 2m 即為淤泥質(zhì)灰色粘土或灰色亞粘土，呈極軟塑 —液限狀態(tài)，厚約為 20~22m，約 20~35m 以下為夾薄層粉砂，地質(zhì)極差，強(qiáng)度低、高壓縮性，工程地質(zhì)極其不良，是產(chǎn)生路堤沉降的主要層次。 等高線地形圖比例 1:2022。 設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)(1)《道路工程制圖標(biāo)準(zhǔn) 》(GB5016292)(2)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范 》(JTG D202022) (3)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 》(JTG B012022)(4)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范 》(JTGD302022)(5)《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn) 》(JTJ00386) (6)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD502022)石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3(7)《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范 》(JTJ01897)石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4 道路等級的確定《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求公路根據(jù)交通量及其使用功能、性質(zhì)分為五個(gè)等級：高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路。根據(jù)設(shè)計(jì)原始交通量資料查得中華人民共和國交通部頒發(fā)的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B012022(以下稱 《標(biāo)準(zhǔn)》)規(guī)定：高速、一級公路以小客車為折算標(biāo)準(zhǔn)。各汽車代表車型與換算系數(shù)如表 11 所示：表 11 各汽車代表車型與車輛折算系數(shù)汽車代表車型 車輛折算系數(shù) 說 明小型客車 ≤19 座的客車和載質(zhì)量≤2t 的貨車大中型客車及小型貨車 ＞19 座的客車和載質(zhì)量＞2t~≤7t 的貨車大中型貨車 載質(zhì)量＞7t~≤14t 的貨車特大型貨車 載質(zhì)量＞14t 的貨車 交通量計(jì)算由《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：畜力車、人力車、自行車等非機(jī)動(dòng)車在設(shè)計(jì)交通量換算中按路側(cè)干擾因素計(jì)，一、二級公路上行駛的拖拉機(jī)按路側(cè)干擾因素計(jì)。將實(shí)測各種車型的交通量折算成小客車的交通當(dāng)量。 初始年交通量：N0=1024+383+309+276+178=3148 輛/日由《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：一級公路設(shè)計(jì)交通量按 20 年預(yù)測。交通當(dāng)量年平均增長率按 10%計(jì)，則 20 年后道路通行能力為： 確定線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》確定該道路為四車道一級公路，設(shè)計(jì)車速為 100km/h。其在平原區(qū)主要技術(shù)指標(biāo)如下：(1)服務(wù)水平一級公路設(shè)計(jì)采用的服務(wù)水平為二級。作為集散公路時(shí),可采用三級服務(wù)水平設(shè)計(jì)。(2)建筑限界2022920(%)(358).285/??????輛 日石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)5路基寬度： 行車道寬度： 設(shè)計(jì)行車速度： 100km/h圓曲線：一般最小半徑： 700m極限最小半徑： 400m緩和曲線最小長度： 85m豎曲線最小長度： 85m凸形豎曲線：一般最小半徑： 10000m極限最小半徑： 6500m凹形豎曲線：一般最小半徑： 4500m最小半徑： 3000m停車視距： 160m超車視距： 550m最大縱坡： 4%路面類型： 瀝青混凝土(3)路線①一級公路路基寬度 ，行車道寬度為 。②一級公路整體式斷面必須設(shè)置中間帶，中間帶由兩條左側(cè)路緣帶和中央分隔帶組成。石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)6第 2 章 路線方案比選與定線 選線原則公路選線就是根據(jù)路線的基本走向和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)、地物及其它沿線條件和施工條件等，選定一條技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理，又能符合使用要求的公路中心線的工作。選線的目的，就是根據(jù)國家建設(shè)發(fā)展的需要，結(jié)合自然條件，選定合理的路線，使筑路費(fèi)用與使用質(zhì)量達(dá)到統(tǒng)一，且行車迅速安全、經(jīng)濟(jì)舒適、構(gòu)造物穩(wěn)定耐久及易于養(yǎng)護(hù)的目的。 平原微丘地區(qū)選線 平原區(qū)路線布設(shè)要點(diǎn)選線時(shí)，首先在路線的起、終點(diǎn)間，把經(jīng)過的城鎮(zhèn)、廠礦、農(nóng)場及風(fēng)景文物點(diǎn)作為大的控制點(diǎn)；在控制點(diǎn)間，通過實(shí)地視察根據(jù)地形條件和水文條件進(jìn)一步選擇中間控制點(diǎn)，一般較大的建筑群、水電設(shè)施、跨河橋位、洪水泛濫線以外及其必須繞越的障礙物均可作為中間控制點(diǎn)；在中間控制點(diǎn)之間，如果沒有充分的理由，一般不再設(shè)置轉(zhuǎn)角點(diǎn)。在安排平面線形時(shí)，既要使路線短捷順直、又要注意避免過長的直線，可能條件下爭取采用轉(zhuǎn)角適當(dāng)、半徑較大的長緩的平曲線線形。綜合平原區(qū)自然和路線特征、布線時(shí)應(yīng)著重考慮以下幾點(diǎn)；(1)正確處理好路線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系修建公路時(shí)占地是難以避免的，解決好路線與農(nóng)田規(guī)劃、農(nóng)業(yè)灌溉水利設(shè)施的關(guān)系，是平原區(qū)選線時(shí)的關(guān)鍵問題。布設(shè)路線時(shí)，要注意既不片面要求路線順直而占用大面積的良田；也不片面要求少占耕地而降低線形標(biāo)準(zhǔn)，甚至惡化行車條件。再者，應(yīng)解決好路線與農(nóng)田水利設(shè)施的關(guān)系。使路線的布置盡可能地與農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)相配合，少占良田，不占高產(chǎn)田。除較高等級的公路外，一般不要破壞灌溉系統(tǒng)，布線要注意盡量與干渠相平行，減少路線與渠道的相交次數(shù)，最好把路線布置在渠道的上方非灌溉區(qū)一側(cè)或者是渠道的尾部。注意筑路與造田、護(hù)田相結(jié)合。在可能條件下，布線要有利于造田、護(hù)田、以支援農(nóng)業(yè)。路線通過河曲地帶，當(dāng)水文條件許可時(shí)，可考慮路線直穿，裁彎取直，改移河道，縮短路線，改善線形。(2)處理好路線和橋位的關(guān)系 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)7大、中橋位往往是路線的控制點(diǎn)， 應(yīng)在服從路線總方向的原則下，路、橋綜合考慮，選擇有利的橋位，布設(shè)路線。既要防止只考慮路線順直、不顧橋位條件，增加橋跨的難度；又要防止片面強(qiáng)調(diào)橋位，使路線繞線過長，標(biāo)準(zhǔn)過低。一般情況下，橋位中線應(yīng)盡可能與洪水主流流向正交，橋梁和引道都在直線上。橋位應(yīng)選在水文地質(zhì)、跨河條件較好的河段。小橋涵位置原則上應(yīng)服從路線走向，但遇到斜交過大(夾角小于 45186。 時(shí))或河溝過于彎曲時(shí)，可考慮采取改溝或改移路線的辦法，調(diào)整交角，布線時(shí)應(yīng)比較確定。(3)理好路線與城鎮(zhèn)居民點(diǎn)的關(guān)系平原區(qū)有較多的城鎮(zhèn)、村莊、工業(yè)設(shè)施等，路線布設(shè)應(yīng)正確處理好路線與它們的關(guān)系。①國防公路與高等級的干道，應(yīng)采取繞避的方式遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，必要時(shí)還應(yīng)考慮采用支線聯(lián)系。②較高等級的公路應(yīng)盡量避免直穿城鎮(zhèn)、工礦區(qū)和居民密集區(qū)，以減少相互干擾。但考慮到公路對這些地區(qū)的服務(wù)性能，路線又不宜相離太遠(yuǎn)，往往從城鎮(zhèn)的邊緣經(jīng)過。做到近村而不進(jìn)村，利民而不擾民，既方便運(yùn)輸、又保證交通安全。這種路線布線時(shí)，要注意與城鎮(zhèn)等的規(guī)劃相結(jié)合。③公路等級較低時(shí)，應(yīng)考慮縣、區(qū)、村的溝通，經(jīng)地方同意可穿越城鎮(zhèn)，但要注意有足夠的視距和必要的公路寬度以及必要的交通設(shè)施，以保證行人和行車的安全。(4)注意土壤、水文條件平原區(qū)的水位條件較差，取土較為困難。為了保證路基的穩(wěn)定性和節(jié)約用土，在低洼地區(qū)，應(yīng)盡可能沿接近分水嶺的地勢較高處布線，以使路基具有較好的水文條件；在排水不良的地帶布線時(shí)，要注意保證路基最小填土高度；路線要盡量避開較大的湖塘、水庫、泥沼等，不得已時(shí)應(yīng)選擇最窄、最淺和基底坡面較平緩的地方通過，并采取措施保證路基穩(wěn)定。(5)注意利用老路，并與鐵路、航道及已有公路運(yùn)輸相配合。在平原區(qū)路線布設(shè)時(shí)，若有老路與新布路線相距較近、而且走向一致時(shí)，在條件許可時(shí)，應(yīng)盡量地將其改造后加以利用，以減少耕地的占用和提高路基的穩(wěn)定性。(6)注意就地取材和利用工業(yè)廢料。修建公路需要消耗大量的筑路材料，為節(jié)省工程造價(jià)，應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐牟牧希貏e是地方上的工業(yè)廢料。 方案比選方案比較是選線中確定路線總體布局的有效方法，在可能布局的多種方案中，石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)8通過方案比較和取舍，選擇技術(shù)合理、費(fèi)用經(jīng)濟(jì)、切實(shí)可行的最優(yōu)方案。路線方案的取舍是路線設(shè)計(jì)中的重要問題，方案是否合理，不僅關(guān)系到公路本身的工程投資和運(yùn)輸效率，更重要的是影響到路線在公路網(wǎng)中的作用，直接關(guān)系到是否滿足國家政治、經(jīng)濟(jì)及國防的要求和長遠(yuǎn)利益。根據(jù)方案比較的深度上的不同，可分為原則性方案比較和詳細(xì)的方案比較兩種。 路線方案的擬定由已確定的道路等級和主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，在原始設(shè)計(jì)交通量資料、所在地區(qū)的氣候、土壤、地質(zhì)、水文等資料和現(xiàn)有地形、地物分布圖資料的基礎(chǔ)上，經(jīng)審查判斷分析，初步選定了兩個(gè)方案，線路走向如下所述。方案一：路線以東城為起點(diǎn)，經(jīng)小片沖溝地帶并過部分柑樹果園與支渠相接，中間跨越兩個(gè)小橋，從大瀝村與舊莊之間穿越后直至終點(diǎn)營溪。方案二：路線從東城出發(fā)，向東南方向延伸，穿越細(xì)瀝村至大瀝村正東方折向右，經(jīng)過一條河路線偏向南，繼續(xù)延伸過渡渠即到達(dá)終點(diǎn)營溪。兩方案比選路線如圖 22，23 JD1JD2方案一石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)9圖 22 路線方案一圖 23 路線方案二 初步定線根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》 ，平原區(qū)一級公路當(dāng)設(shè)計(jì)車速為 100km/h 時(shí)，取緩和曲線長度均為 l =120m，符合《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定。s方案 1：直線部分：JD1 處平曲線由于受地形地物限制，取半徑 R=700m，測得轉(zhuǎn)向角α=46176。21′″。由《道路勘測設(shè)計(jì) 》知識計(jì)算下列各要素。設(shè)起始點(diǎn)里程為K0+，則 JD1 處平曲線各主點(diǎn)要素計(jì)算如下：(1)由原始資料等高線地形圖計(jì)算出起點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)的坐標(biāo)A:(,)。JD1(C):(,)B:(,)(2)路線長計(jì)算、方位角校核JD1方案二石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)10①AC 段 (m)因?yàn)閳D在第二象限里,故②CB 段 (m) 因?yàn)閳D在第二象限里,故 39。39。????? ?(3)轉(zhuǎn)角計(jì)算(左) (校核)39。39。 39。1 .??????平曲線部分：已知設(shè)定的圓曲線半徑 R=700m，緩和曲線長度 l =150m 和轉(zhuǎn)向s角 α=46176。21′″，計(jì)算 JD1(C) 處平曲線各主點(diǎn)要素：08508627lsR???? ????????????(m)()00lsm??05.????????切線長：曲線長：外失距：切曲差： (m)qTL??圓曲線： 0682ls確定該平曲線各主點(diǎn)的里程： 起點(diǎn)： ?ZH286?ZH +????()lsRls????????????????????????????.(m)TPm????()E2 2ACL=(.)()????39。1386...a