【正文】 1 設(shè)計(jì)總說明山西太原地區(qū)，地勢(shì)復(fù)雜，山體高差大，山溝跨度大，山腳小部分地區(qū)宜布線。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書及所給定的地形圖（1）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01－2003）（2）公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ011－94）（3）公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D30－2004）（4）公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ D40－2002）（5）公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F30－2003）（6）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004）（7）公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D622004）（1）公路路線設(shè)計(jì) 在1：2000的地形圖上，進(jìn)行路線平面、縱段面、橫段面設(shè)計(jì)并選定橋梁橋涵位置類型，完成相應(yīng)的圖、表以及有關(guān)的計(jì)算書、說明書等工作。（2）路基路面設(shè)計(jì) 在路線設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完成路基設(shè)計(jì)、排水、防護(hù)、支擋工程、特殊路基等設(shè)計(jì)。路面工程設(shè)計(jì)（進(jìn)行瀝青路面、水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)、厚度計(jì)算與方案比較）。（3）橋涵初步設(shè)計(jì) 根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)資料，完成橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖的選擇，包括相關(guān)圖紙、表格、工程數(shù)量及相關(guān)說明。（4）施工組織設(shè)計(jì) 根據(jù)所涉及的內(nèi)容，完成施工組織和施工圖預(yù)算或概算（橋涵），提交相應(yīng)的計(jì)算書和與說明書。（論文）的基本要求 （1）按設(shè)計(jì)課題的要求，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，做出不同的設(shè)計(jì)方案，交出最后的成果圖。（2）認(rèn)真設(shè)計(jì)、準(zhǔn)確計(jì)算、細(xì)致繪圖、文字表達(dá)準(zhǔn)確流暢。（3）樹立科學(xué)態(tài)度，注重鉆研精神、獨(dú)立工作能力的培養(yǎng)。（4）嚴(yán)格按照有關(guān)文件要求進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)管理，努力提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。（5）注重資料的收集、分析和整理工作。 路線及工程概況本路線是山嶺重丘區(qū)的一條二級(jí)公路，路線設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)為：路基寬度為10米，雙向車道，無中央分隔帶，土路肩為2，硬路肩為2，行車道為2。設(shè)計(jì)速度為60Km/h，,起點(diǎn)樁號(hào)K0+，終點(diǎn)樁號(hào)為K3+。設(shè)計(jì)路線共設(shè)置了6個(gè)平曲線，半徑均分別為300米、600米、300米、500米和400米，第二三個(gè)交點(diǎn)之間為“S”型曲線，彎道處均設(shè)置緩和曲線，在緩和曲線內(nèi)均設(shè)置超高，超高值設(shè)置為6%，因?yàn)榘霃交径即笥诘扔?50米，則不需要加寬。本次縱斷面設(shè)計(jì)設(shè)置了9個(gè)變坡點(diǎn)，% ，%，最大坡長(zhǎng)750米，最小坡長(zhǎng)200米。4個(gè)凸形豎曲線， 5個(gè)凹形豎曲線，半徑均從2000米到15000米不等。本路線設(shè)計(jì)中設(shè)有4座橋梁，設(shè)置涵洞共12個(gè)，11個(gè)為鋼筋混凝土蓋板涵，1個(gè)位圓拱涵。 沿線氣候、水文特征及其與公路的關(guān)系（1）太原在全國(guó)氣候區(qū)劃中，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候類型，年最高氣溫30℃；年平均降水量為400mm左右。全國(guó)公路自然區(qū)劃為Ⅲ（黃土高原干濕過渡區(qū)），地質(zhì)情況主要為黃土。（2）本合同段地處山嶺重丘區(qū)，地形起伏較大，土質(zhì)均為黃土。 （3）本地區(qū)氣象資料為：本路段自然區(qū)劃為Ⅲ區(qū)，屬黃土高原干濕過度區(qū)，總的特征夏熱少雨。月平均最高氣溫為30度（七月），月平均最低氣溫為5度（一月），日最高氣溫為40度，日最低氣溫為7度，日最大氣溫差為21度，平均年降雨量為400mm。 沿線材料分布情況公路沿線無礦石料場(chǎng),礦石材料需要外購,；鋼材等建材，可以在太原或大同進(jìn)貨，相距40km左右，遍地濕陷性黃土。 環(huán)境保護(hù)本路線設(shè)計(jì)考慮了道路對(duì)自然景觀的影響，盡可能減少對(duì)自然景觀的破壞。對(duì)于道路施工造成的取土坑、棄土區(qū)填方及挖方邊坡采用完善的排水系統(tǒng)和必要的防護(hù)措施。 新技術(shù)采用及計(jì)算機(jī)運(yùn)用情況為了優(yōu)質(zhì)高效完成本項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)任務(wù)，在工作中采用了以下新技術(shù)：采用了傳統(tǒng)手工定線和AutoCAD技術(shù)相結(jié)合的方法，做到了優(yōu)質(zhì)、高效、準(zhǔn)確。 其他事項(xiàng)其他未提及的施工事項(xiàng)，施工時(shí)必須嚴(yán)格執(zhí)行部頒現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》、《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》、《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》及其他部頒施工規(guī)范。圖紙中所提供的混合料配合比，僅供參考，施工時(shí)應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)為準(zhǔn)。施工中若發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)文件不符時(shí)，應(yīng)及時(shí)向監(jiān)理工程師報(bào)告，以便采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。2 路線平面設(shè)計(jì)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(huì)因素的影響和限制時(shí)，路線要改變方向和發(fā)生轉(zhuǎn)折。 公路等級(jí)的確定 已知資料（1）地形圖：山西大同地區(qū)，4張，比例尺：1：2000（2）交通資料：據(jù)調(diào)查，起始年交通組成及數(shù)量如下表21：表21 原始交通量及換算計(jì)算車型交通量（輛/日）換算系數(shù)（查表22）標(biāo)準(zhǔn)車型（輛/日）小汽車15001500解放CA15（中型車）600900東風(fēng)EQ140（中型車）600900黃河N162（大型車）8001600預(yù)測(cè)年平均增長(zhǎng)率： ％。（3）初定設(shè)計(jì)年限：15 年。 車輛換算系數(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 交通量計(jì)算初始年交通量：N=1500+600+600+8002=4900(輛/日) 確定公路等級(jí)假設(shè)該公路遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限為15年，則遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限交通量N:N=6575(1+%)151=11375輛/日根據(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(jí)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15000~30000輛。二級(jí)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5000~15000輛。由遠(yuǎn)景交通量可知本次設(shè)計(jì)道路等級(jí)為二級(jí)公路。所以根據(jù)給定的條件，本次設(shè)計(jì)路線為山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路,設(shè)計(jì)速度定為60km/h。 選線設(shè)計(jì) 選線的基本原則：（1）路線的基本走向必須與道路的主客觀條件相適應(yīng)（2）在對(duì)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(jì)應(yīng)盡量做到工程量少、造價(jià)低、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時(shí)，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(jì)作物田或穿過經(jīng)濟(jì)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(shí)注意對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)調(diào)查，弄清其對(duì)道路的影響。（7）選線應(yīng)綜合考慮路與橋的關(guān)系 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(jí)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(diǎn)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。（1）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(diǎn)以及中間必須通過的據(jù)點(diǎn)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(jì)任務(wù)書或其他的文件規(guī)定的路線總方向、等級(jí)及其在道路網(wǎng)中的任務(wù)和作用，我們的起終點(diǎn)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。（2）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(chǎng)直接插點(diǎn)定線和放坡定點(diǎn)的方法，插出一系列的控制點(diǎn)，然后從這些控制點(diǎn)中穿出通過多數(shù)點(diǎn)(特別是那些控制較嚴(yán)的點(diǎn)位)的直線段，延伸相鄰直線的交點(diǎn)，即為路線的轉(zhuǎn)角點(diǎn)。（3）具體定線在逐點(diǎn)安排的小控制點(diǎn)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(gè)線形得以連貫順直協(xié)調(diào)。 平面設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)可在曲線間插入足夠長(zhǎng)的直線或緩和曲線。(5) 平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度。如平曲線太短，汽車在曲線上行駛時(shí)間過短會(huì)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(zhǎng)度。（6）平曲線應(yīng)注意線形的美觀及與途徑山體等構(gòu)造物的協(xié)調(diào)。 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(gè)也可以組合成不同的線形。在做這次設(shè)計(jì)中主要用到的組合有以下幾種：（1）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(jì)中的大多數(shù)點(diǎn)都是應(yīng)用這個(gè)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(gè)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(jí)路可以不設(shè)緩和曲線外，其余各級(jí)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(jì)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。1）平曲線主要參數(shù)的規(guī)定設(shè)計(jì)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(zhǎng)度60m不設(shè)超高的圓曲線最小半徑路拱≤% 1500m路拱% 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(jì)公路平曲線半徑分別為半徑、緩和曲線長(zhǎng)度及豎曲線半徑均滿足要求。2） 設(shè)計(jì)的線形大致如下圖所示： 交點(diǎn)間距計(jì)算公式為 （）導(dǎo)線方位角計(jì)算公式為 （）交點(diǎn)偏角計(jì)算公式為 αi=Bi+1Bi