【正文】 科畢業(yè)論文（設計） 第 8 頁 第三章 公路技術標準的計算與驗證 公路技術標準是指在一定自然環(huán)境條件下能保持車輛正常行駛性能所采用的技術指標體系。 （ 5）四級公路：為供各種車輛行駛的雙車道或單車道公路。 （ 1）高速公路：為專供汽車分向、分車道行駛并全部控制出入的多車道公路。資源優(yōu)勢明顯，透出誘人的開發(fā)前景。溝谷、凹地地質多為粉性土、粘性土，地表水不發(fā)育，匯流面積不大。 貴 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 2 頁 第一章：概述 地形地貌 地 理 夏云鄉(xiāng)地處貴州省安順市 平壩縣的東面，距貴陽市 39 公里，離安順市政府駐地 41 公里。雖然取得了很大的成就，但我國公路數量任然相對較少，而且等級偏低，多為三四級公路，且路面質量較差，遠遠不能適應現代化的需要。據測算，湖南部分地區(qū)、四川東部、湖北西南、貴州及云南的梯級面高程約為 1200 米，年均相對上升速度達 15 毫米以上。光照條件較適宜，降雨日數較多，相對濕度較大，年日照時數在 1110～ 1350 小時之間，年雨日一般約 190天，年相對濕度高達 79%～ 83%，季風氣候顯著，年平 均風速 ～ 米 /秒，常向主導風為東北風，夏季西南風．冬季以東北風居多。道路等級的確定應根據公路網的規(guī)劃，從全局出發(fā)，按照公路的使用任務、功能和遠景交通量綜合確定。雙車道二級公路應能適應將各種車輛折合成小客車的年平均交通量為 500015000 輛。 表 22各汽車代表車型與換算系數 汽車代表車型 車輛折算系數 說明 小客車 載質量小于 2t 的貨車和 19 座以下的客車等 中型車 19座以上客車與載質量大于 2t小于 7t的貨車 大型車 載質量在 714t 的貨車 拖掛車 載質量大于 14t 的貨車 注：鐵路轉移貨運以中型貨車計，換算系數為 ；鐵路轉移客車以大客車計，換算系數為 。 、 直線 直線是平面線形三要素之一，在道路設計中應用廣泛。 此外， 同向曲線 與反向曲線間，直線長度不宜過短。 圓曲線最小半徑“極限值”的確定 《公路工程技術標準》（ JTG B012020） 給出了設計速度為 60km/h 的圓曲線最小半徑“極限值”為 200m。足夠長度的緩和曲線，能使駕駛員能從容的打方向盤、乘客感覺舒適、線形美觀流暢，圓曲線上的超高和加寬的過渡也能在緩和曲線內完成。同時，過短的曲線，使離心加速度過小，給乘客帶來心理不良反應。以上轉角同樣程度曲線，在視覺上不產生急彎的錯覺，應設置較長平曲線。由《公路工 程技術標準》（ JTG B012020） 本設計取 imax =5%。它是衡量縱面線形質量的一個重要指標。 豎曲線的最小半徑 豎曲線的最小半徑分為“一般值”和“ 極限值”。路肩設于行車道外側，作為路面的橫向支撐，除起保護作用和臨時停車以及行人通行外，還是側向單寬的一個組成部分。 （ 4）、道路選線貫徹工程經濟與營運經濟結合的原則，在不增加工程造價的前提下，金蓮個提高技術指標，在不降低技術指標的情況下，盡量降低工程造價。 （ 11）、道路設計應實行遠近結合、分期修建，分段定級的原則，以取得投資及用地的最佳效益。 （ 3）、具體定線 有了上述路線輪廓，即可進行具體定線。在工程數量增加不大的情況下，盡量采用了較高的技術指標。39。0???????????????????????????????LTJRpRELRLqpRTs????? 曲線總長度 ，大于平曲線最小長度 100m 的規(guī)定，故滿足要求。 （ 2） 縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當、以及填挖平衡。 （ 3） 沿線地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮。 （ 3） 試坡：在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根據技術指標、選線意圖，結合地面起伏變化，以控制點為依據，穿插與取直，試定出若干直坡線。 為了提高行車的平順性，相鄰變坡點之間的距離應不小于兩豎曲線間的切線長，以便插入適當的豎曲線。所以路拱坡度應限制在一定的范圍內。 陡坡路堤的穩(wěn)定性檢驗 地面橫坡陡于 1： ，除應保證路堤邊坡的穩(wěn)定外，還要預防路堤沿地面陡坡下滑。 路堤邊坡 沿線山體穩(wěn)定，無不良地質狀況，故路堤邊坡坡度，可參照下表，結合當地已成的實踐經驗采用。本設計為二級公路，路基路面排水應綜合設計使各種排水設施形成一個功能齊全，排水性能強的完整排水系統(tǒng)。 （ 2）路基排水系統(tǒng)的布置，應與道路的平縱面和橫斷面相聯(lián)系，并結合沿線的的地形、地質等條件，因勢利導、因地制宜布置適當的排 水設施，完善對進出口的處理，完善對進出口的處理，使各項設施銜接配合，形成排水網絡，把有害水及時排除掉。下坡一側的棄土堆，應每隔 50100m 設不小于 1m 寬的缺口，以利排水。其主要功能在于匯集和排出路基范圍內和流向路基的少量地面水。 3）邊溝的縱坡和長度 為了保證邊溝能迅速地排水，邊溝縱坡一般與路線縱坡一致（出水口附近除外），平坡路段，邊溝宜保持不小于 %的縱坡。 當邊溝水流向橋涵進 水口時，為避免沖刷，應在涵洞進水口前或橋頭翼前設置急流槽或跌水構造物將水引走。臺頂應筑成 2%傾向截水溝的橫坡，土臺坡腳離路基挖方坡頂應有適當距離。溝底縱坡以 1%～ 3%為宜，縱坡大于 3%，需進行加固，大于 7%時，應設置跌水或急流槽。 涵洞設計 擬定涵洞位置 從平面圖上勾畫匯水面積，采用割補法計算各部匯水面積，經比較得出 K0+400 處的匯水面積最大，故選此位置作為涵洞設計斷面。 由于天然河溝的縱坡大約為 10/1000，開挖后，除了巖石地質外，河溝的溝底和邊坡以及路基邊溝，均需要鋪砌加固，設置底坡小于 5%的緩坡涵洞，由于涵前溝底縱坡較大，水流在進口處會產生水躍現象，因此應該在進水口處設置一段緩坡，其長度大約為 1倍涵洞的孔徑。本設計段填方和挖方小于 。對于土質邊坡，為防止淤塞，護坡背后應設置反濾層，或僅在泄水孔后面 的范圍內設置。路面工程的工程造價占公路造價的很大部分，最大時可達 50％以上。本次畢業(yè)設計運用了大學期間所學的工程技術與材料科學知識，合理考慮了道路所在地的自然環(huán)境、材料所在路面結構層次的功能等，論證合理地選擇了材料類型和建議配比。上述計算應采用多層彈性體系理論編制的專用設計程序（我校采用 APDS 程序）進行?？紤]到與水 貴 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 38 頁 泥路面相比，瀝青混凝土路面表面平整、無接縫、行車舒適，便于機械化施工，能加快 施工進度；當破壞后，瀝青混凝土路面易于修補。進行技術經濟比較，確定采用的路面結構方案。 現階段公路路面使用的路面類型主要有瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面，學生應綜合考慮當地的環(huán)境、降水、材料、交通量等各方面因素后選定路面的類型，然后進行設計。 路面設計內容應包括路面類型與結構方案設計、路面建筑材料設計、路面結構設計和經濟評價。 綜合考慮在本設計中的地下水埋深較淺等實際情況，采用植 物防護和漿砌片石兩種形式。 砌石護坡 對于較陡的土質邊坡（ 1： － 1:1） 和易風化和破碎的巖石邊坡，可采用砌石護坡，砌石有干砌和漿砌片石兩種，前者適用于邊坡坡度較緩或經常有地下水滲出坡面的情況 。 貴 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 35 頁 第 九 章 路基防護工程設計 路基防護應按照設計施工與養(yǎng)護相結合的原則，根據當地氣候環(huán)境、工程地質和材料等情況，選用適當的工程類型或采用綜合措施，以保證路基的穩(wěn)固。結合 Qs=，套用標準取標準跨徑 ，其各項水力計算驗算如下。排水溝距路基的距離一般不小于 3～ 4m。 3）截水溝的出水口 (1) 截水溝內的水流一般應避免排入邊溝。降水量較少或坡面堅硬及邊坡較低以致影響不大時的地段可以不設截水溝。在邊溝出水口附近以及排水困難路段，如回頭曲線和路基超高較大的平曲線等處，邊溝應進行特殊設計。依據沿線具體條件，選定標準橫斷面形式，邊溝緊靠路 基，通常不允許其他排水溝渠的水匯入，也不能與其他人工溝渠和并使用。 (4)根據沿線地下水的情況，設置必要的地下排水設施。 （ 4）道路排水還應與當地的農田水利等建設規(guī)劃結合起來考慮。各種路基排水溝渠的設置和連接應盡量不占或少占農田，并與當地農田水利設施相配合，必要時可適當加大涵管孔徑或增設涵管等以利于農田灌溉。 路塹邊坡 路塹邊坡的穩(wěn)定性主要與當地的地質地貌、水文條件和排水條件有關。 (2) 路堤連同基底下的山坡覆蓋 層沿基巖層面下滑。 路拱形式采用直線形，以路中線為為基點，設置雙向路拱橫坡，主要是為便于機械化施工、排水和養(yǎng)護。 豎曲線要素計算： 已知： % ??i ， % ?i ， 1800m?凹R 豎曲線長度： miiR %)%(1800)(RL 12 ??????? ? 切線長度： mLT ??? 外距： 22 ???? RTE 變坡點樁號： K0+300 變坡點標高： 2 5 6% 0 01 2 7 0 ??? 豎曲線起點樁號： ???? KK 設計標高： 2 5 9% 2 5 6 ??? ② 豎曲線終點樁號： ???? KK 設計標高： % ??? 同理可計算出方案一、方案二各豎曲線要素，分別如下表所示。 （ 4） 調整：對照技術標準檢查設計的最大縱 坡、最小縱坡、坡長限制等是否滿足規(guī)定，平、縱組合是否適當等，若有問題應進行調整。 （ 5） 縱坡除應滿足最小 縱坡要求外，還應滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。 （ 5） 平曲線與豎曲線應相互重合，最好使豎曲線的起終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內，即所謂的“平包豎” （ 6） 平、縱線形的技術指標大小應均衡。 ?? 同理可計算出方案一、方案二各平曲線要素，分別如附圖 (直線曲線及轉角表 )所示。0039。 平面幾何要素 圓曲線幾何要素計算公式 如圖 所示： 圖 圓曲線幾何要素計算示意圖 貴 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 20 頁 ? ?? ?? ?3SS224SS3SSLLq= 2 240RLLP= 24R 2384RLβ =RαT= R+p tan +q2πL= α 2 β R+2L180?αE= R+p sec R2J=2TL 基本樁號計算公式 ? ?SSSCJ 2T LZH JD TYH ZH LHZ HY L LYH HZ L1QZ YH L2??????? ? ????? 各交點曲線要素及基本樁號計算 根據《公路工程技術標準》及《公路路線設計規(guī)范》對平面設計指標的規(guī)定，在滿足規(guī)定的前提下，綜合考慮地形條件，經過多次的試線后，最終選定線形如圖所示。做好上述工作的關鍵在于熟悉地形情況，全面考慮前后線型銜接與平縱橫綜合關系，恰當地選用合適的技術指標，以使得整個線形得以連貫協(xié)調。 為達到上述要求，選線工作必須由淺入深，由輪廓到具體，按照測設程序分階段分步驟進行比較分析后，選定最合理的路線。 （ 6）、路線應選擇 地質穩(wěn)定，地形條件較好的地區(qū)通過，盡量避免穿過滑坡、崩塌、巖堆、泥石流，沼澤和排水不良的低洼地等不良地段。 路基寬度 路基寬度為行車道寬度和路肩寬度之和，即 :B= 2+ 2= 貴 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 16 頁 第四章 路線方案的擬定與比選 道路選線的要求與步驟 選線的目的，就是在符合國家建設發(fā)展的需要下，結合自然條件，選定合理的路線，使筑路費用與使用質量得到正確的統(tǒng)一，并達到行車迅速安全、經濟舒適 及構造物穩(wěn)定耐久且易于養(yǎng)護的目的。該值在受地形等特殊情況約束時方可采用。 本設計平均縱坡取 %。 最大坡長 長距離的陡坡，特別是當縱坡為 5%以上時，使汽車上坡困難，下坡影響行車安全。停車視距由三部分組成，見圖 ： 圖 S 停 =S1+S2+S0 式中： S1— 司機反應時間所行駛的距離， S1=V 行 t/ （ m）； S2— 制動距離， S2= V 行 2/254（ φ 177。即使受條件限制，要求汽車在曲線上行駛時間亦不應小于 3s4s。假定汽車作等速行駛，以 V（ km/h）表示設計速度，則最小緩和曲線長度 Lsmin) 的計算公式為： )( 33( m i