【正文】 指導(dǎo)教師 段慧玲 重 慶交通大學(xué) 20xx 年 摘 要 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)相關(guān)資料為 畢節(jié)至黔西公路西段 A標(biāo) 進(jìn)行設(shè)計(jì)并完成施工設(shè)計(jì)圖，設(shè)計(jì)車(chē)速為 60km/h. 設(shè)計(jì)主要是通過(guò)在 1:20xx 的地形圖上進(jìn)行選線和紙上定線確定出了一條長(zhǎng)度為 米的公路。 設(shè)計(jì)中一方面要 使設(shè)計(jì)符合現(xiàn)行的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)各項(xiàng)指標(biāo)和規(guī)定，另一方面還需要認(rèn)真結(jié)合設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)還要兼顧項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境影響等，綜合性的設(shè)計(jì)出合格的公路。 設(shè)計(jì)的任務(wù)與內(nèi)容 完成在指定的起、終點(diǎn)之間的 二 級(jí)公路設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)階段為一階段施工圖設(shè)計(jì)，要求按公路等級(jí) 二 級(jí)、設(shè)計(jì)車(chē)速 60km/h 進(jìn)行設(shè)計(jì)。C，無(wú)霜凍；年霧平均為 67． 8 天，多年平均降雨量1085． 1~1141． 8毫米， 24 小時(shí)最大降雨強(qiáng)度為 128． 3毫米。（專題設(shè)計(jì)資料未包括在內(nèi)） 材料供應(yīng)：沿線附近可采集到砂、碎石、塊石、片石、條石，瀝青、水泥、鋼材、木材、石灰、煤渣等主要材料可根據(jù)計(jì)劃需要供應(yīng)。 ；表格采用計(jì)算機(jī)繪制。一經(jīng)查出，畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?yōu)?“不及格”。 4.《高速公路規(guī)劃與設(shè)計(jì)》，高速公路從書(shū)編委會(huì)，人民交通出版社出版， 1998 年 4 月。 7.《路面》，姚祖康主編，人民交通出版社出版， 1993 年 6月。 容源：畢節(jié)至黔西公路西段 A 標(biāo) 施工圖設(shè)計(jì) 8 第 2 章 路線平面設(shè)計(jì) 線形是道路的骨架，對(duì)路段平面線形設(shè)計(jì)，是道路最基本的，也是最重要的設(shè)計(jì)階段，此階段的設(shè)計(jì)將影 響后面的道路構(gòu)造物設(shè)計(jì)，排水設(shè)計(jì)，土石方數(shù)量，路面工程及其他結(jié)構(gòu)物，對(duì)汽車(chē)行駛的安全、舒適、經(jīng)濟(jì)以及公路的通行等都產(chǎn)生很大的影響。設(shè)計(jì)者的任務(wù)就是在調(diào)查研究、掌握大量材料的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一條有一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、滿足行車(chē)要求、工程費(fèi)用最省的路線來(lái)。 基本線形要求 ． 直線 直線是公路線形中最常采用的基本形式，它以最短的距離連接兩目的地，具有路線短捷，縮短里程，行車(chē)方向明確等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)國(guó)外資料介紹，20xx 屆 土木工程專業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 對(duì)于設(shè)計(jì)車(chē)速大于或者等于 60km/h 的公路，最大直線長(zhǎng)度為以汽車(chē)按設(shè)計(jì)車(chē)速行駛70s 左右的距離控制；一般直線路段的最大長(zhǎng)度（以 m 計(jì)）應(yīng)控制在設(shè)計(jì)車(chē)速（以 km計(jì)）的 20 倍為宜。較大的 圓曲線具有線形美觀、順適、行車(chē)舒適等優(yōu)點(diǎn)。 （ 1） 一般限制 ① 從行車(chē)穩(wěn)定、舒適、經(jīng)濟(jì)方面考慮，《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTG B0120xx對(duì)圓曲線半徑作了如下限制： 圓曲線最小半徑： 一般最小半徑： 200m 極限最小半徑： 125m 不設(shè)超高（ i 路拱 ≤ ％）最小半徑： 1500m 設(shè)超高（ i 路拱 ＞ ％）最小半徑： 1900m 圓曲線最小半徑極限值（ m） ： i = 10％： 115 i = 8％： 125 i = 6％： 135 一般最小半徑是在一般情況采用的平曲線最小半徑限值，這種半徑能充分保證行車(chē)的舒適感，是全線絕大多數(shù)情況下可能采用的半徑 ,是設(shè)計(jì)時(shí)建議采用的值，確定一般圓曲線 最小半徑采用的橫向力分布系數(shù)為μ =。 容源：畢節(jié)至黔西公路西段 A 標(biāo) 施工圖設(shè)計(jì) 10 ② 圓曲線半徑過(guò)大，會(huì)使圓曲線太長(zhǎng)，對(duì)測(cè)設(shè)和施工不利，且過(guò)大的圓曲線半徑其幾何性質(zhì)與直線無(wú)多大差異。而各級(jí)公路的平曲線，一般情況下應(yīng)該能夠設(shè)置兩段緩和曲線及一段圓曲線，平曲線一般長(zhǎng)度按 9s 行程長(zhǎng)度控制，即緩和曲線與圓曲線長(zhǎng)度均保證 3s 的行程，緩和曲線：圓曲線：緩和曲線≈ 1： 1： 1，才能使其線形美觀、順暢。 ②當(dāng)?shù)匦螚l件不受限制時(shí)，應(yīng)盡量采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑為宜。 ⑤小偏角的彎道容易使司機(jī)產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，應(yīng)盡量避免。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以盡量避免。緩和曲線可采用回旋曲線、三次拋物線，高次拋物線等線型?；拘颓€所采用的回旋曲線：圓曲線：回旋曲線為 1∶ 1∶ 1～ 1∶ 2∶ 1 之間 。 選線原則 。 。注意與農(nóng)田基本建設(shè)的配合，做到少占耕地，并應(yīng)量不占高產(chǎn)田，經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物田或穿過(guò)經(jīng)濟(jì)園林等。在選線時(shí)，個(gè)別特殊大橋橋位，一般作為路線總方向的控制點(diǎn)，大中橋位原則上服從路線的總方向。由于所經(jīng)地區(qū)為 丘陵地 區(qū)，通過(guò)的埡口位置選擇也成了 重要 控制因素。按照?qǐng)D紙的坐標(biāo)，逐點(diǎn)測(cè)量出各點(diǎn)的大地坐標(biāo)，然后計(jì)算交點(diǎn)的間距，路線的轉(zhuǎn)角，其計(jì)算程序如下： （ 1）路線的方位角： 根據(jù)公式 β = arctg xy?? =arctg1212 xx yy ?? 式 () 則路線的方位角θ為：第一象限：θ＝β 第二象限：θ =180176。關(guān)于緩和曲線長(zhǎng)度的確定主要考慮下列三點(diǎn)因素： 1） 最小緩和曲線長(zhǎng)度： ls≥ 50 米 2） 超高緩和段長(zhǎng)度 按 Lc=piib gc )( ?計(jì)算，式中： 式 () Lc超高緩和段長(zhǎng)度 B路面寬度，取 米 Ic最大超高橫坡（ %） Ig路拱橫坡 （ %） ｐ 超高漸變率 且一般應(yīng)滿足 Ls＞ Lc 3） 當(dāng) Lc50 時(shí)取 Ls=50,當(dāng) Ls50 時(shí) ,Ls=Lc。 (2)平曲線設(shè)計(jì) 平曲線的設(shè)計(jì)有多種組合型式，如：簡(jiǎn)單型、基本型、Ｓ型、Ｃ型、凸型、卵型及復(fù)曲線等，常用型式有簡(jiǎn)單型、基本型及Ｓ型。 JD2（ N:9212， 11328） 。 路線與 x軸的夾角 ? 按下式計(jì)算： 1212 xx yya rc tgxya rc tg ?????＝? 路線的方位角 ? 按下式計(jì)算： 第一象限： 0??X 0??Y ??? 第二象限： 0??X 0??Y ?? ?? ?180 第三象限： 0??X 0??Y ?? ?? ?180 第四象限： 0??X 0??Y ?? ?? ?360 路線轉(zhuǎn)角為： 12 ??? ?? （ ? 是 “+”為右轉(zhuǎn)， ? 是 “”為左轉(zhuǎn)） 兩交點(diǎn)之間的直線長(zhǎng)度： 212212 )()( yyxxAB ???? 如： QD 的交點(diǎn)坐標(biāo)（ N:10058， E:10038）， JD1 的坐標(biāo)（ N： 9764， E:10674），JD2 的交點(diǎn)坐標(biāo)（ N:9212， E:11328）， 20xx 屆 土木工程專業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 因 為 0??X 0??Y 所以在第二象限 ″34′481 1 42611651 8 01 8 0 ????????? ?? ? 因?yàn)? 0??X 0??Y 所以在第二象限 ″56′0913045049180180 ????????? ?? ? 故 ″22′211534501 1 456091 3 012 ??????????? θθα （右轉(zhuǎn)）為 JD1 的轉(zhuǎn)角。 11′ 26″ α 1=15176。 26′ 39″ α 5=62176。58′36″用如下公式計(jì)算， 得 : 232402 Rllq hh ?? =35 342h ???? RlRR h 2s e c)(1802t an)(9???????????????????????LTJRRRElLLlRLqRRThYh???? 全部計(jì)算結(jié)果如表 2—1： 表 2—1 R（ m） Ls(m) q(m) R? T(m) Ly(m) E(m) JD1 600 80 40 JD2 1500 0 0 0 JD3 540 70 35 JD4 345 70 35 JD5 140 75 3） 主點(diǎn)里程及平曲線敷設(shè) ∶ 以 JD1 為例： ZH（樁號(hào)） =JD1（樁號(hào)） T = K0+ HY（樁號(hào)） =ZH（樁號(hào)） +ls = K0+ 20xx 屆 土木工程專業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 YH（樁號(hào)） =HY（樁號(hào)） +Ly = K0+ HZ（樁號(hào)） =YH（樁號(hào)） +ls = K0+ QZ（樁號(hào)） =HZ（樁號(hào)） L/2 = K0+ 具體的平曲線數(shù)據(jù)及平面設(shè)計(jì)詳見(jiàn)平面設(shè)計(jì)圖及直曲表。 本路段縱斷面概況 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTG B0120xx 對(duì)縱坡所作規(guī)定如下： ： 150 m ： % ： i =3% 最大坡長(zhǎng) 1200m i =4% 最大坡長(zhǎng) 1000m i =5% 最大坡長(zhǎng) 800m i =6% 最大坡長(zhǎng) 600m ： 凸形豎曲線半徑（ m）： 一般值 :20xx 極限值 :1400 凹形豎曲線半徑（ m） : 一般值 :1500 極限值 :1000 豎曲線最小長(zhǎng)度（ m） : 50 當(dāng)連續(xù)上坡（或下坡）時(shí)，應(yīng)在不大于上述最大坡長(zhǎng)所規(guī)定的縱坡長(zhǎng)度范圍內(nèi)設(shè)置緩和坡段。最大凸形豎曲線半徑為 23200 米，最大凹形豎曲線半徑為 15000 米。 （ 2）避免“凹陷”路段，使駕駛員視覺(jué)不適，產(chǎn)生莫測(cè)感，影響行車(chē)速度和安全。 4. 縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)爭(zhēng)取填挖平衡，盡量做到利用挖方作就近填方，以減少借方和廢方。同一張圖紙中可以采用不同的高程坐標(biāo)系，以有利于繪圖。 4. 試坡 按滿 足控制點(diǎn)，照顧經(jīng)濟(jì)點(diǎn)的原則，用三角板推平行線的辦法，移動(dòng)坡度線，反復(fù)試坡，對(duì)各種可能的坡度線方案進(jìn)行比較，最后確定既符合標(biāo)準(zhǔn)、又能保證控制點(diǎn)要求，而且土石方量最省的坡度線，將其延長(zhǎng)交出變坡點(diǎn)的位置。 7. 定坡度線 經(jīng)調(diào)整核對(duì)合理后，把坡度值、變坡點(diǎn)樁號(hào)確定下來(lái)，將變坡點(diǎn)樁號(hào)調(diào)整到整 10米樁號(hào)處，變坡點(diǎn)的高程是根據(jù)路線起點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程由以確定的坡度、坡長(zhǎng)依次推算出來(lái)。 3） 結(jié)合縱斷面起伏情況和標(biāo)高控制要求：確定合適的外距，按外距控制反算半徑： R=28?E（ m） 式 () 4） 考慮相鄰豎曲線的連接（即保證最小坡段長(zhǎng)度或不發(fā)生重疊），限制曲線的長(zhǎng)度，按切線長(zhǎng)選擇半徑： R=?T2 （ m） 式 () 5） 過(guò)大的豎曲線半徑將使豎曲線過(guò)長(zhǎng)，從施工和排水來(lái)看都不利，選擇應(yīng)注意。 Ti 設(shè)計(jì)標(biāo)高 =切線高程 + y 式 （ ） （ 5） 點(diǎn)繪豎曲線。目的主要是：為路基施工提供資料數(shù)據(jù)（即路基橫斷面設(shè)計(jì)圖）；為計(jì)算土石方提供面積資料。路面和硬路肩橫坡為 2%，土路肩橫坡為 3%。 一般路基設(shè)計(jì) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)由于任務(wù)重，時(shí)間緊，故僅要求選做 1000 米范圍的路基橫斷面設(shè)計(jì)。 在本設(shè)計(jì)中 為 二 級(jí)公路， 采用三類加寬， 由于平曲線半徑大于不設(shè)超高的最小半徑 250m，因此可以不設(shè)置加寬。 20xx 屆 土木工程專業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 （ 1）根據(jù)平面圖上中樁位置量出路中心線兩側(cè) 20米左右的地面 資料，點(diǎn)繪地面線。 根據(jù)土質(zhì)情況故考慮到邊坡穩(wěn)定性，選取路堤邊坡按 1： 放坡。其各種結(jié)構(gòu)物設(shè)置情況如下： 石砌護(hù)肩：在低填方路段，下面是比較陡的邊坡時(shí)，采用護(hù)肩以增加穩(wěn)定性。 由于本路為山區(qū) 二 級(jí)公路，挖方為良好的筑路材料。 ，以使排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)做到正確合理。 本路段只做邊溝設(shè)計(jì)，設(shè)置為梯 形邊溝，底寬 ,高 。 L— 相鄰斷面的間距。 (2)縱向調(diào)運(yùn)要求在經(jīng)濟(jì)運(yùn)距范圍之內(nèi)。 設(shè)計(jì)成果 繪制路基橫斷面圖、路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖，填寫(xiě)平曲線加寬表、路基設(shè)計(jì)表和路基土石方數(shù)量表。 瀝青路面設(shè)計(jì)原理 : 我國(guó)現(xiàn)行的是瀝青路面設(shè)計(jì)方法 ,是基于多層彈性層狀體系理論進(jìn)行瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算。 由于缺乏有關(guān)資料，只能根據(jù)填挖值劃分路段。 路面設(shè)計(jì) 計(jì)算資料 ：交通年增長(zhǎng)率為 7%，統(tǒng)計(jì)交通量如下： 車(chē) 型 交通量（輛／晝夜） 車(chē) 型 交通量（輛／晝夜） 車(chē) 型 交通量（輛／晝夜） 躍進(jìn)NJ131 270 交通SH141 61 長(zhǎng)征CZ361 200 黃河JN150 140 日野KB222 50 延安SX161 100 2．軸載分析： （ 1） 路面以雙輪組單軸載 100KN（ BZZ100）為