【正文】 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙公路平面線形設(shè)計畢業(yè)設(shè)計目 錄第一章 前 言…………………………………………2第二章 公路平面線形設(shè)計…………………………………………3第三章 縱斷面設(shè)計…………………………………………9第四章 橫斷面設(shè)計…………………………………………11第五章 路基路面設(shè)計…………………………………………15第一部分 路基設(shè)計 …………………………………………15第二部分 路基排水設(shè)計…………………………………………16第三部分 擋土墻設(shè)計…………………………………………17第四部分 路面工程設(shè)計…………………………………………24…………………………………………24…………………………………………32第六章 施工組織設(shè)計…………………………………………36第七章 結(jié) 論…………………………………………37第八章 謝 辭…………………………………………42參考文獻(xiàn)…………………………………………44附錄第二章：公路平面線形設(shè)計 平面設(shè)計道路為帶狀構(gòu)造物，它的中線是一條空間曲線，中線在水平面上的投影稱為路線的平面，路線平面的形狀及特征為道路的平面線形，而道路的空間位置成為路線。路線受到各種自然條件、環(huán)境、以及社會因素的影響和限制時，路線要改變方向和發(fā)生轉(zhuǎn)折。 公路等級的確定1．已知資料路段初始年交通量（輛/日，%）小客車中客車SH130大客車CA50小貨車BJ130中貨車CAD50特大車日野KB222拖掛車五十鈴1400500110140090070802．查《標(biāo)準(zhǔn)》由《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：交通量換算采用小客車為標(biāo)準(zhǔn)車型。各汽車代表車型與換算系數(shù)汽車代表車型車輛折算系數(shù)說 明小客車≤19座的客車和載質(zhì)量≤2t的貨車中型車＞19座的客車和載質(zhì)量＞2t的貨車大型車載質(zhì)量＞7t~≤14t的貨車拖掛車載質(zhì)量＞14t的貨車 初始年交通量：N=1400+500+110+1400+900+70+80=5570輛/月= 假設(shè)該公路遠(yuǎn)景設(shè)計年限為20年，則遠(yuǎn)景設(shè)計年限交通量N:N=(1+%)=根據(jù)規(guī)范：高速公路：一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量25000輛以上。一級公路：一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量10000~25000輛。二級公路：一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量2500~7500輛。由遠(yuǎn)景交通量可知本次設(shè)計道路等級為二級公路。所以根據(jù)給定的條件，本次設(shè)計路線為山嶺重丘區(qū)二級公路。 選線設(shè)計1選線的基本原則：（1）路線的走向基本走向必須與道路的主客觀條件相適應(yīng)（2）在對多方案深入、細(xì)致的研究、論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。（3）路線設(shè)計應(yīng)盡量做到工程量少、造價低、營運費用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。在工程量增加不大時，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。（4）選線應(yīng)注意同農(nóng)田基本建設(shè)的配合，做到少占田地，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟作物田或穿過經(jīng)濟林園。（5）要注意保持原有自然狀態(tài)，并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。（6）選線時注意對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測調(diào)查，弄清其對道路的影響。（7）選線應(yīng)綜合考慮路與橋的關(guān)系2 選線的步驟和方法：道路選線的目的就是根據(jù)道路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地質(zhì)、地表、地物及其沿線條件，結(jié)合平、縱、橫三方面因素。在紙上選定道路中線的位置，而道路選線的主要任務(wù)是確定道路的具體走向和總體布局，具體定出道路的交點位置和選定道路曲線的要素，通過紙上選線把路線的平面布置下來。a 全面布局全面布局是解決路線基本走向的全局性工作。就是在起終點以及中間必須通過的據(jù)點間尋找可能通過的路線帶。具體的在方案比選中體現(xiàn)。路線的基本走向與道路的主觀和客觀條件相適應(yīng)，限制和影響道路的走向的因素很多，大門歸納起來主要有主觀和客觀兩類。主觀條件是指設(shè)計任務(wù)書或其他的文件規(guī)定的路線總方向、等級及其在道路網(wǎng)中的任務(wù)和作用，我們的起終點就是由老師規(guī)定的。而客觀條件就是指道路所經(jīng)過的地區(qū)原有交通的布局，城鎮(zhèn)以及地形、地質(zhì)，水文、氣象等自然條件。上述主觀條件是道路選線的主要依據(jù)，而客觀條件是道路選線必須考慮的因素。b 逐段安排在路線基本走向已經(jīng)確定的基礎(chǔ)上，根據(jù)地形平坦與復(fù)雜程度不同，可分別采取現(xiàn)場直接插點定線和放坡定點的方法，插出一系列的控制點，然后從這些控制點中穿出通過多數(shù)點(特別是那些控制較嚴(yán)的點位)的直線段，延伸相鄰直線的交點，即為路線的轉(zhuǎn)角點。c 具體定線在逐點安排的小控制點間，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合，自然條件，綜合考慮平、縱、橫三方面的因素。隨后擬定出曲線的半徑，至此定線工作才算基本完成。做好上述工作的關(guān)鍵在于摸清地形的情況，全面考慮前后線形銜接與平、縱、橫綜合關(guān)系，恰當(dāng)?shù)剡x用合適的技術(shù)指標(biāo)，使整個線形得以連貫順直協(xié)調(diào)。3方案比選：在兩公里的路線設(shè)計中有許多路線走向可以選擇，根據(jù)已確定的路線的大概走向，綜合考慮地形狀況和技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)后，選定了兩套方案。此地形為山嶺區(qū)，路線的前一公里處就有一條河，根據(jù)此處的地形，布線應(yīng)為跨河布置。方案一采用自然展線的方法，以適當(dāng)?shù)钠露?，順著自然地形，繞山咀側(cè)溝來延伸距離，跨越小河，克服高差，土石方量比較小，建造經(jīng)濟。方案二雖與方案一走勢大致相同，但跨越山體，河流時造成較大的土石方填挖，同時橋涵布置尺寸大于方案一所設(shè)計的圖形，建造不夠經(jīng)濟。綜合比較后最后選擇第一套方案。 平曲線要素值的確定1平面設(shè)計原則：(1) 平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順舒，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。(2) 除滿足汽車行駛力學(xué)上的基本要求外，還應(yīng)滿足駕駛員和乘客在視覺和心理上的要求。(3) 保持平面線形的均衡與連貫。為使一條公路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應(yīng)注意使線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的突變。(4) 應(yīng)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緩和曲線。(5) 平曲線應(yīng)有足夠的長度。如平曲線太短，汽車在曲線上行駛時間過短會使駕駛操縱來不及調(diào)整，一般都應(yīng)控制平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）的最小長度2 平曲線要素值的確定：平面線形主要由直線、圓曲線、緩和曲線三種線形組合而成的。當(dāng)然三個也可以組合成不同的線形。在做這次設(shè)計中主要用到的組合有以下幾種：A .基本形曲線幾何元素及其公式：按直線——緩和曲線——圓曲線——緩和曲線——直線的順序組合而成的曲線。這種線形是經(jīng)常采用的。例如設(shè)計中的大多數(shù)點都是應(yīng)用這個的。如下圖一。緩和曲線是道路平面要素之一，它是設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，除四級路可以不設(shè)緩和曲線外，其余各級都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。它的曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循；旅客感覺舒適；行車更加穩(wěn)定；增加線形美觀等功能。設(shè)計是要注意和圓曲線相協(xié)調(diào)、配合，在線形組合和線形美觀上產(chǎn)生良好的行車和視覺效果，宜將直線、緩和曲線、圓曲線之長度比設(shè)計成1：1：1。這一點非常 的重要，在剛開始做設(shè)計的時候就沒有注意到這個問題，設(shè)計出來的路線非常不協(xié)調(diào)，美觀，比例嚴(yán)重失調(diào)，后來在老師的指導(dǎo)下改正了不足之處，經(jīng)過改正后，線形既美觀又流暢，已經(jīng)到達(dá)了要求。在設(shè)計的時候還要注意一下緩和曲線長度確定除應(yīng)滿足最小，外還要考慮超高和加寬的要求，所選擇的緩和曲線長度還應(yīng)大于或等于超高緩和段和加寬緩和段的長度要求。（圖一）緩和曲線切線增值q=Ls/2－Ls3/240R2 (m)圓曲線的內(nèi)移值 p= Ls2/24R－Ls4/2384R3 (m)切線長 T=(R+p) tg a/2+q (m)平曲線長度 L=∏aR/180 + Ls (m)外距 E=(R﹢p)sec a/2－R (m)校正值 J=2T－L (m)a 平曲線主要參數(shù)的規(guī)定 二級公路主要技術(shù)指標(biāo)表設(shè)計車速60km/h平曲線一般最小半徑200m極限最小半徑125m緩和曲線最小長度50m不設(shè)超高的圓曲線最小半徑路拱≤% 1500m % 1900m最大縱坡6%凸曲線一般最小半徑2000m極限最小半徑1400m凹曲線一般最小半徑1500m極限最小半徑1000m本設(shè)計公路平曲線半徑分別為半徑：420m、250m、350m、450m；緩和曲線長度分別為：35m、35m、35m、35m；豎曲線半徑分別為：2500m、1500m、3500m，經(jīng)驗證，均滿足要求。b 設(shè)計的線形大致如下圖所示：、交點、終點的坐標(biāo)如下：JD0：(, ) JD1：(, ) JD2：(,) JD3：(，) JD4：(, ) JD5：(，)2. 路線長、方位角計算（1）01段 D 01= 方位角（2）12段 D12= 方位角（3）23段 D23= 方位角（4）34段 D34= 方位角（5）45段 D45= 方位角( 6) 轉(zhuǎn)角計算 （右） （左） （右） （左）B． 有緩和曲線的圓曲線要素計算公式1．在簡單的圓曲線和直線連接的兩端，分別插入一段回旋曲線，即構(gòu)成帶有緩和曲線的平曲線。其要素計算公式如下： 式中: ——總切線長，（）；——總曲線長，（）； ——外距，（）；——校正數(shù)，（）；——主曲線半徑,（）；——路線轉(zhuǎn)角，（176。）；——緩和曲線終點處的緩和曲線角，（176。）；——緩和曲線切線增值，（）；——設(shè)緩和曲線后，主圓曲線的內(nèi)移值，（）；——緩和曲線長度，（）；——圓曲線長度，（）。2． 主點樁號計算 1．路線簡介 該東柘二級公路，根據(jù)路線選線原則，綜合各方面因素，路線基本情況如下：全長：交點：4個交點樁號：K0+、K0+、K0+、K1+半徑：420m 、250m 、350m 、450m 緩和曲線長度：35m、35m、35m、35m2．曲線要素JD1：K0+設(shè)=420m，=35m ，= 則曲線要素計算如下：=35/2353/（2404202）==352/(24420)354/(23844203) ==(420+)tan(/2)+ ==(160/180)+70==(160+)sec（/2）160==2=主點里程樁號計算：JD1：K0+ ZH=JDT= K0+=K0+HY=ZH+= K0++35=K0+YH=HY+(L2)= K0+HZ=YH+= K0++35= K0+QZ=HZL/2=K0++校核: JD=QZ+J/2=K0+++交點校核無誤。其它3個交點的計算結(jié)果見“直線、曲線及轉(zhuǎn)角表”。1．5 各點樁號的確定在整個的設(shè)計過程中就主要用到了以上的三種線形，在五公里的路長中，充分考慮了當(dāng)?shù)氐牡匦危匚锖偷孛?，相對各種相比較而得出的。在地形平面圖上初步確定出路線的輪廓，再根據(jù)地形的平坦與復(fù)雜程度，具體在紙上放坡定點，插出一系列控制點，然后從這些控制點中穿出通過多數(shù)點的直線段，延伸相鄰直線的交點，既為路線的各個轉(zhuǎn)角點（既樁號），并且測量出各個轉(zhuǎn)角點的度數(shù)，再根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01—2003》的規(guī)定，初擬出曲線半徑值和緩和曲線長度，代入平曲線幾何元素中試算，最終結(jié)合平、縱、橫三者的協(xié)調(diào)制約關(guān)系，確定出使整個線形連貫順直協(xié)調(diào)且符合技術(shù)指標(biāo)的各個樁號及幾何元素。各個樁號及幾何元素的計算結(jié)果見直線、曲線及轉(zhuǎn)角表。第三章 縱斷面設(shè)計沿著道路中線豎直剖切然后展開既為路線縱斷面，由于自然因素的影響以及經(jīng)濟性要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線，縱斷面設(shè)計的主要任務(wù)就是根據(jù)汽車的動力特性，道路等級，當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項l件以及工程經(jīng)濟性等研究起伏空間線的大小和長度，以便達(dá)到行車安全，迅速，運輸經(jīng)濟合理及乘客感