【正文】 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 （論文） 1 前言 隨著現代經濟的高速發(fā)展，中國的公路建設也步入了健康、持續(xù)、快速發(fā)展的道路，因此關于道路的設計問題也變得日趨嚴肅，任何一個道路設計中的疏忽或是其他道路輔助設施的使用不當都可能造成整條道路的癱瘓，危及到人們的正常生活。道路建設要發(fā)展，道路設計水平要提高， 道路交通需要一個合理的發(fā)展程度 ，不僅是個人也是整個國家的重要發(fā)展任務。 本次設計任務是 安徽省銅陵至湯口一級公路Ⅳ標段 設計 ，在認真觀察和分析了原始的設計資料和圖紙后，選擇出了一條即經濟方便又安全合理的設計路線，并對其進行了深層的設計。包含了道 路平面設計、道路 縱斷面設計、道路橫斷面設計、路基設計、路面設計、道路排水設計以及概預算編制等諸多內容。同時還在老師的要求下對一篇英語專業(yè)文獻進行了翻譯。 通過本次設計，學到了許多專業(yè)知識，對道路的設計也有了更多新的認識，不再是停留在書本上的初步階段，相信這對大家以后的生活工作道路都會起到積極的作用。在設計過程中，大家認真的完成了指導老師的交給的任務，對各個設計部分都認真負責，力爭使自己的設計做到技術上合理先進、費用上經濟合理、施工過程安全可靠。 劉偉：安徽省銅陵至湯口一級公路Ⅳ標段設計 2 1 初始資料 本設計是交通土建專業(yè)畢業(yè)設計，設計任務是 安徽省銅陵至湯口 一級公路 Ⅳ 標段 施工圖設計，主要內容包括：路線方案的擬訂和比選、道路平面線形設計、縱斷面設計、橫斷面設計、 路基設計、 道路排水設計、路面鋪裝層及厚度計算、概預算編制和 施工組織 設計等。本設計 初 始資料有地形圖一幅，比例 1： 2021。 地形、氣候等設計資料按有關資料 查詢 得 到 。具體內容如下： 本設計地形圖主要為平原微丘地區(qū)，整個設計應遵循 丘陵 地區(qū) 一級公路 的技術標準。 自然條件 本設計路線沿線為 安徽省銅陵至湯口 一級 公路路段之一，公路自然規(guī)劃為 Ⅳ 5區(qū)， 主要為 丘陵 地形。道路沿線基本位于 丘陵 地區(qū) 。 本設計 沿線的土質為 黏性 土，無不良地質現象，地質穩(wěn)定。本設計所在地區(qū) 屬于 亞熱帶季風濕潤氣候區(qū) ， 光照充足，熱量豐富，無霜期長，降水豐沛，雨熱同季 ，在設計中應該根據這種差異和變化，對路基和路面做出相應的設計。本設計地區(qū)河流較少，無大范圍積水，無泉水、層間水、裂隙水等，不會影響地基的穩(wěn)定性。 路線狀況 本設計 一級 公路的起點為 K0+，終點為 K2+，總里程為 米。路線設計起點位于地形圖左 下角 ，終點位于地形圖右上角。 公路建 設與周圍環(huán)境及自然環(huán)境的協(xié)調發(fā)展 道路平面 線形的選擇和布置要合理，選一條技術可行，經濟上合理，又能符合使用要求的線路。在定線的 過程 中 ， 應盡力避開人口密集區(qū)，避免大挖大填，降低填土高度，減少占地寬度和植被的破壞，避免占用高產田，注意同農田基本建設相配合。 道路等級確定 經調查該地區(qū)近期交通量資料如下： 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 （論文） 3 表 11 交通量資料 Tab. 11 Traffic information 車 型 前 軸 重（ KN ） 后軸重（ KN ） 后軸數 輪組數 交通量 解放 CA15 1 雙 320 黃河 JN150 1 雙 200 扶桑 FP101 1 雙 240 東風 EQ140 1 雙 190 長征 XD361 2 雙 210 日野 KB222 1 雙 260 查《公路工程技術標準》得小客車和中型載重汽車折算系數如下： 表 12 汽車折算系數 Tab 12 Vehicle conversion factor 汽車代表車型 車輛折算系數 小客車 中型車 大型車 托掛車 設計年限內交通量的平均年增長率： % 道路必經點：無要求 設計交通量： 10 )1( ??? nd rNN 式中： 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） r —— 年平均增長率 n —— 遠景設計年限 設計年限內交通量的平均年增長率為 %，遠景設計年限為 20 年的年平均晝夜交通量為： 劉偉：安徽省銅陵至湯口一級公路Ⅳ標段設計 4 10 )1( ??? nd rNN 120)(])2 6 02 1 01 9 02 4 02 0 0( 2 0[ ??????????? 日輛 /? 查《公路工程技術標準》可知 公路根據功能和適應的交通量分為以下等級：一級公路為供汽車分向﹑分車道行駛，并可根據需要控制出入的多車道公路。 四車道一級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量 15000— 30000輛； 六車道一級公路應能適應將各種汽 車折合成小客車的年平均日交通量 25000— 55000輛； 各級公路設計交通量的預測應符合下列規(guī)定 ： 1) 高速公路和具干線功能的一級公路的設計交通量應按 20年預測；具集散功能的一級公 。 2) 設計交通量預測的起算年應為該項目可行性研究報告中的計劃通車年。 3) 設計交通量的預測應充分考慮走廊帶范圍內遠期社會經濟的發(fā)展和綜合運輸體系的影響。 故根據《標準》，應建四車道一級公路，為主要供汽車行駛的公路。 道路設計標準 現依據《規(guī)范》將 一級 公路的設計指標列出如下： 設計車速 ： 80km/h； 年平均日交通 量 ： 17004 輛 /日 ； 圓曲線極限最小半徑 ： 250m； 圓曲線一般最小半徑 ： 400m； 緩和曲線最小長度 ： 70m； 平曲線最小長度 ： 140m； 同向曲線最小長度 ： ≥6v= 480m； 反向曲線最小長度 ： ≥2v= 160m； 公路直線段最大長度 ： 1600m； 凸形豎曲線極限最小半徑 ： 3000m； 凸形豎曲線一般最小半徑 ： 4500m； 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 （論文） 5 凹形豎曲線極限最小半徑 ： 2021m； 凹形豎曲線一般最小半徑 ： 3000m； 公路最短坡長 ： 250m； 公路最大坡長 ： 800m； 公路最大縱坡 ： 5%； 公路最小縱坡 ： %； 公路最大合成坡度： % 公路 圓 曲線 最大超高 橫坡度 ： 8%（一般地區(qū)） ； 6%（積雪冰凍地區(qū)） ； 平曲線采用的超高方式 ： 繞 中間 分隔 帶 邊緣 旋轉 。 劉偉：安徽省銅陵至湯口一級公路Ⅳ標段設計 6 2 選線和定線 選線是在道路規(guī)劃路線起、終點之間選定一條技術上可行，經濟上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。它面對的是一個十分復雜的自然環(huán)境和社會經濟條件，需要綜合考慮多方面因素。為達到此目的，選線 時做到 由粗到細，由輪廓到具體，逐步深入，分階段分步驟地加以分析比較，定出 了 我認為 最合理的路線來。 影響公路路線設計的因素 城鎮(zhèn)或鄉(xiāng)村；公路的功能；公路等級；新建或改建路段；設計車輛流量；交通量以及重型車輛在交通流中的比例；法規(guī)要求 ： 如規(guī)劃界限或歷史文物；超車許可；適宜的交叉口位置及其形式；地形和地質狀況 ， 特別是山丘、高地下水位或不良地質等情況 ； 避繞從經濟角度考慮 ， 不宜坼遷的物體或設施；排水要求；盡可能達到土方填挖工程的調配平衡 ；其它環(huán)境及景觀要求。 道路選線的原則 本設計是 一級 公路， 所以有很多問題需要注意 。 路線設計應在保證行車安全、舒適、迅速的前提下， 做 到工程 量小，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，應盡量采用較高的技術指標，不要輕易采用極限指標，也不應不顧及工程量的大小，而片面追求高指標。 本設計 選線時 ， 注意 了 同農田水利基本建設相配合，做到 了 少占田地，并盡量不占高產田，經濟作物田或穿過經濟園林等。 本設計 在路線走向方面，基于考慮繞過一些險地，所以 填了幾個 水塘 。 本設計的地形圖上，沒有 名勝、風景、古跡地區(qū)的道路， 所以不用考慮此因素。 選線時應對工程地質和水文地質進行深入的勘測和 調查 。對嚴重的不良地段，如滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、泥沼 等地段和沙漠及多年凍土等特殊地區(qū)，應慎重對待，一般情況下應該設法繞避，當必須穿過時應選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。本路段 中 ， 在地形圖上 可以 看到， 有一個 堤壩需要慎重考慮。 選線的步驟和方法 在道路規(guī)劃路線起 、 終點之間選定一條技術上可行 ， 經濟上合理 ， 又符合使用要求的道路中心線的工作 ，即是 所謂 的 “ 選線 ” 。 本設計 必須 在這眾多的方案中選出一條符合設計 要求，經濟合理的最優(yōu)方案。因為影響選線的因素很多，這些因素有的互相矛盾，有遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 （論文） 7 的相互制約，各因素 在 不同場合的重要程度也不相同，不可能一次就找出最 理想方案來。最 有 效的做法是通過分階段，由粗到細反復比選來求最佳解。 本設計 選線按工作內容分三步進行 。 路線方案選擇 結合設計來說， 路線方案選擇主要是解決起、終點間路線基本走向問題。 在 比例尺 1：2021 的 地形圖上 ， 從較大面積范圍內找出各種可能的方案，收集各種可能方案的有關資料，確定數條有進一步比較價值的方案。通過多方案的比選 ， 得出 了 一個最佳方案來。 本次設計 平原區(qū) 路段，因地形限制不大，布線應在基本符合路線走向的前提下，著重考慮政治 、經濟因素，正確處理對地 理 、 地質的避讓，找出一條理想的路線。 路線帶選擇 在路線基本方向選定的基礎上，按地形、地質、水文等自然條件選定出一些細部控制點，即構成路線帶，也稱路線布局。只有在地形簡單，方案明確的路段， 路線布局 才可以現場直接選定。 因為 大家 還不具備實地的工作經驗 ，也沒有物質條件， 所以線路布局只能在 1： 2021 的平面圖上進行選線、定線。 具體定線 經過上述兩步的工作，路線 雛形 能 明顯勾畫出來。定線就是根據技術標準和路線方案，結合有關條件在有利的定線帶內進行平、縱、橫綜合設計，具體定出道路中線的工作。 本設計中 影響定線的主要因素：沿線地形、地質、 水文、氣象 等的自然條件；要求的路線技術等級與實際可能達到的技術標準及其對路線使用的任務、性質 、 路線長度、筑路材料來源、施工條件以及工程量、三材（鋼筋、木材、水泥）用量、造價、工期 、勞動力 情況 。 紙上定線應該既符合該級路的幾何標準，又能充分適應當地地形，避開了盡可能多的障礙物。 其 具體操 作 方法有兩種： 直線型法 、 曲線型法 。 本設計采用直線型的方法， 利用導向線各點的可活動性，按照 “ 照顧多數、注重重點 ”的原則，掌握與 一級 公路 路線線 形 相應的幾何標準，先用直線尺試 畫 出與較大地形相適應的一系列直線，然后用適當的曲線把相鄰 直線連接起來 ， 因地制宜地選擇合適的線路走向 。 具體的選線 本次設計中 ， 在地形圖上起、終兩點為指導教師規(guī)定的固定控制點 ， 所謂固定控制點 ，是指無論設計選線采用何種方案 ， 都必須通過的點。本次設計的地形從圖紙上表現為以平劉偉：安徽省銅陵至湯口一級公路Ⅳ標段設計 8 原微丘為主。 所以在本次選線設計中 ， 主要考慮道路對平原微丘和居民區(qū)的處理 ， 對耕地的占有及利用問題 ， 線形如何展開以及線形的美觀流暢、經濟、工期的長短等諸多因素。 影響本設計路線方案選擇的因素 1) 城鎮(zhèn) 和鄉(xiāng)村 ； 2) 一級 公路的標準 ； 3) 省級公路 4) 河流 ； 5) 排水 要求 ； 6) 各種 大小 水塘 ； 7) 堤壩 ； 8) 地勢的起伏 。 方案擬定 由于 本 次 設計是 一級 公路，在此 特 選擇了 三 種 方案： 方案一： 從 K0+ 出發(fā) ， 在 K0+ 右 轉 ，到達 K1+ 處 左 轉， 到達終點 K2+ 處。 方案 二 ： 從 K0+ 出發(fā) 途中 需要經過 陵陽糧站和 陵陽建筑工程隊， 在 K1+處 左轉，在 K1+ 處 右 轉 最終到達終點。 方案 三 ： 從 K0+ 處出發(fā) 架橋通過陵陽河， 在 K0+ 處右轉一段路程需要修 建 隧道 ， 在 K1+ 處右轉經過一 處 谷場 最終到達終點 方案比選 方案 一 ： 優(yōu)點： 1） 路線線形較平緩，轉彎半徑較大， 緩和曲線有足夠的長度，能夠使直線平緩過度到圓曲線上，行駛舒適， 增強通行能力。 2）成功繞過了高產田，避免了耕地浪費，并且盡量選擇從村莊旁邊經過，也避免了讓村民動遷，節(jié)省了大量經費。 方案二 ： 缺點： 需要拆遷 陵陽糧站和 陵陽建筑工程隊。 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 （論文） 9 方案三 ： 缺點： 1） 道路需要 兩次架橋通過陵陽