【正文】 旋曲線、三次拋物線，高次拋物線等線型。 ⑤小偏角的彎道容易使司機(jī)產(chǎn)生錯覺，應(yīng)盡量避免。但是在設(shè)計中，并不能滿足設(shè)置不設(shè)超高的最小半徑的要求。圓曲線能較好地適應(yīng)地形變化，易與地物、地形、景觀等協(xié)調(diào)配合。 . 平面技術(shù)指標(biāo)確定 （ 1） 直線 直線是平面線形中的基本線形。如遇水田、河塘、陡崖、斷裂帶等特殊地段應(yīng)盡量避開；重視環(huán)境保護(hù)，盡量減少施工對自然環(huán)境和生態(tài)平衡的破壞。 . 設(shè)計基本依據(jù) 指導(dǎo)教師規(guī)定的技術(shù)等級、設(shè)計車速、設(shè)計交通量，以及路線的起訖點、控制點等的有關(guān)規(guī)定和要求；國家或部頒的現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計規(guī)范。該路段全長 米，設(shè)計階段為一階段施工圖設(shè)計，公路等級為二級公路，設(shè)計車速 60km/h，設(shè)計文件必須符合現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的規(guī)定。 路基路面設(shè)計。 畢業(yè)設(shè)計 說明書 題 目 黔武二級公路施工圖設(shè)計 B 段 專 業(yè) 土木工程（公路與城市道路） 班 級 2021 級 道路 3 班 學(xué) 生 李 科 指導(dǎo)教師 張 卓 重慶交通大學(xué) 2021 年 6 月 路基設(shè)計表 SⅣ 2 路基設(shè)計表 SⅣ 2 前 言 施工圖設(shè)計是進(jìn)行公路和城市道路設(shè)計施工建設(shè)的必要環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)設(shè)計的好壞直接影響著以后整個工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量。 本畢業(yè)設(shè)計是嚴(yán)格在各種規(guī)范的指導(dǎo)之下進(jìn)行的，內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)、詳細(xì)，具有一定的參考價值和實用價值。 在 設(shè)計中，是從選線到路線平縱橫設(shè)計再到路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計以及最后的預(yù)算這一整個道路設(shè)計的全過程。 . 設(shè)計時間 2021 年 3 月 17 日～ 2021 年 6月 10日 . 自然地理和氣象水文 測區(qū)位于重慶西南地區(qū)，為中山丘陵盆地地貌類型，屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，雨量充沛，多年平均降雨量 1085～ 1142mm。 本次設(shè)計公路為新建二級公路，設(shè)計時速為 60km/h，路線起終點及其高程與地面高程一致，均為不填不挖。直線以最短的距離連接兩目的地，具有線形短捷、縮短里程和汽車行車方向明確、視距良好、行 車快速、駕駛操作簡單的特點。圓曲線的設(shè)計主要確定起其半徑值以及超高和加寬。 圓曲線能較好地適應(yīng)地形的變化，并可獲得圓滑的線形，使用范圍較廣且靈活。一般情況下轉(zhuǎn)角不小于7176。因回旋曲線與汽車由直線進(jìn)入圓曲線的軌跡完全符合，在我國，《公路路線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定采用回旋曲線。 ② 正確掌握和運用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在選線時，個別特殊大橋橋位，一般作為路線總方向的控制點，大中橋位原則上服從路線的總方向。按照圖紙的坐標(biāo)，逐點測量出各點的大地坐標(biāo)，然后計算交點的間距，路線的轉(zhuǎn)角，其計算程序如下： 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。 (2)平曲線設(shè)計 平曲線的設(shè)計有多種組合型式，如：簡單型、基本型、Ｓ型、Ｃ型、凸型、卵型及復(fù)曲線等，常用型式有簡單型、基 本型及Ｓ型。 13′ ″(Z) 400 100 3 36176。當(dāng)設(shè)計車速為 60 km/h 最大縱坡 6%，而最小縱坡則從排水的角度考慮，為了能將挖方路段和低填方路段的邊溝水及時排出，因此縱坡最小取值 %。 （ 3）最大坡長 由前面設(shè)置的縱坡可推知邊坡點的位置，也可知曉縱坡長度。原則上是豎曲線半徑越大越好使得線形變化率小，利于行車。設(shè)計中采用 6000m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)范規(guī)定的最小半徑值，所以該半徑取值是滿足規(guī)范并且合理可行的。 （ 6）定坡：經(jīng)調(diào)整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和標(biāo)高確定下來。道路平面線形和縱面線形的組合設(shè)計，就是要得到一個既滿足汽車行駛安全、舒適的要求，能使工程造價及運營費用經(jīng)濟(jì)、能再司機(jī)視覺和心理狀態(tài)方面引起良好反映，同時使道路與沿線周圍環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)的道路立體線形，從而達(dá)到安全、舒適、快速和經(jīng)濟(jì)的目的。 . 橫斷面組成 本設(shè)計路基橫斷面由行車道、路肩（右側(cè)硬路肩、土路肩 ）等部分組成。本路線土路肩只增加 1%可以滿足迅速排水需要，則 路拱坡度為 ％ 。 2021屆土木工程（公路與城市道路）畢業(yè)設(shè)計 19 表 繞邊線旋轉(zhuǎn)超高值計算公式 超高 位置 計 算 公 式 0xx? 0xx? 注 圓曲 線上 外緣 ch hjjj ibbib )( ?? 計算結(jié)果均為與設(shè)計高之高差 臨界斷面距緩和段起點：chG Liix ?0 x 距離處的加寬值： bLxb cx ? 中緣 ,ch hjj iBib 2? 內(nèi)緣 ,ch hjjj ibbib )( ?? 過渡段上 外緣 cxh chjGjGjj lxiBbibiib ])([)( ???? 中緣 ,cxh Gjj iBib 2? hcjj iLxBib ?? 2 內(nèi)緣 ,cxh Gxjjj ibbib )( ?? hcxjjj iLxbbib )( ?? 說明： （路基邊緣）之高差 。 為 為排出路基、路面內(nèi)的地面水和地表水，保證路面和路基的穩(wěn)定，防止路面積水影響行車安全，應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施。 路基邊坡坡度合理的確定，影響著土石方數(shù)量、施工的難易程度同時，不同的坡度對于路基的穩(wěn)定性有著非常重要的影響。在本設(shè)計中，路塹邊坡一級邊坡坡度采用 1:，二級邊坡坡度采用 1:。 （ 1）邊溝坡度和長度 黔武二級公路施工圖設(shè)計 B 段 22 邊溝坡度一般和路線縱坡一致，但是當(dāng)路線縱坡較小不能滿足排水要求的時候才進(jìn)行特殊設(shè)計。矩形斷面的底部寬度與深度為 ～ 。 表 預(yù)測交通量組成 車型 前軸重 (kN) 后軸重 (kN) 軸數(shù)系數(shù) 輪組系數(shù) 交通量(次 二級 公路瀝青路面設(shè)計年限為12 年， 二 車道的車道系數(shù)是 ~，取 ， 交通量年平均增長率 7%。 . 確定路拱坡度 根據(jù) 小節(jié)《路拱的確定》路拱橫坡為 2%，土路肩橫坡為 3%。 路線位于中等降雨強(qiáng)度等級，因此邊溝長度不宜過長。 . 路基排水綜述 路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性與水的關(guān)系十分密切。路基邊坡坡度的確定， 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、土石種類及結(jié)構(gòu)邊坡高度、施工方法、氣候條件、基底的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件進(jìn)行合理選定。各種路基排水溝渠的設(shè)置和連接應(yīng)盡量不占或少占農(nóng)田，并與當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施相配合，必要時可適當(dāng)加大涵管孔徑或增設(shè)涵管等以利于農(nóng)田灌溉。 （ ） jcjx BLxB ?。 . 彎道超高和加寬 在平曲線范圍內(nèi)，為抵消車輛在曲線路段行使時產(chǎn)生的離心力，應(yīng)設(shè)置超高，提高行車的安全性和舒適性。 黔武二級公路施工圖設(shè)計 B 段 18 . 路拱的確定 路拱是為了迅速排除路面上的雨水，將路面做成中間向兩邊傾斜的拱形。在組合時，避免將線形組合成單調(diào)、呆板的設(shè)計。 （ 7）設(shè)置豎曲線：根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計算豎曲線要素。里程樁包括：路線起點樁、終點樁、交點樁、公里樁、百米樁、整樁（ 50m加樁或 20m 加樁）、平曲線控制樁（如直緩或直圓、緩圓、曲中、圓緩、緩直或圓直、公切點等），橋涵或直線控制樁、斷鏈樁等。 在選擇豎曲線半徑時，盡量將切線取較大值。由于設(shè)計中各縱坡坡度均較小，因此，坡長可取較大值。也不用為了遷就地形而不考慮縱坡的影響，這樣縱坡會起伏不斷，行車舒適性大大 降低。 11′ ″(Z) 620 85 5 18176。平曲線設(shè)計最主要的是確定圓曲線的半徑，園曲線的半徑確定具有多種控制條件，本路段共有三種情況： （放坡定線時以Ls:Ly:Ls=1:1:1～ 1:2:1 為佳）； ； （在反向曲線處采用）。 +β 第四象限：θ =360176。 用“以點定線、以線交點”的辦法大致定出平面交點，然后反復(fù)試線最后確定出交點。在定線過程中，如工程量增加不大，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)。 . 平面設(shè)計步驟 （ 1）選線的目的和任務(wù) 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)合地形、地質(zhì)、地物及其他沿線條件，綜合平、縱、橫三方面因素，在實地或紙上選定道路中線平面的位置。 ⑥當(dāng)同向曲線間插入短直線時，在視覺上容易形成直線與兩端的曲線構(gòu)成反彎的錯覺是整個組織線形缺乏連續(xù)性，形成“斷背曲線”。在定半徑時宜遵循以下原則： ①一般情況下以采用極限最小半徑的 48 倍或超高為 24%的圓曲線半徑為宜。設(shè)計中，設(shè)計時速為 60km/h，按照規(guī)范規(guī)定，其極限最小半徑為 125m，一般最小半徑為 200m。另外，在山區(qū)、丘陵區(qū)，過長的直線難以與地形及周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，會嚴(yán)重破壞自然景觀，容易造成大挖大填，經(jīng)濟(jì)性差。后半段有一條河溝，為考慮水流通過以及農(nóng)田灌溉 ，于是設(shè)置小橋跨越。 . 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)計劃需要供應(yīng)。通過畢業(yè)設(shè)計，可以把所學(xué)的知識用于實際的工程中，使理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，能達(dá)到獨立進(jìn)行一般公里設(shè)計的要求。內(nèi)容包括公路幾何線形 設(shè)計， 縱斷面設(shè)計，橫斷面設(shè)計及土石方量的計算，路基排水總 體設(shè)計，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，防護(hù)工程設(shè)計，安全設(shè)施設(shè)計和施工圖預(yù)算。它一般包括道路的平縱橫設(shè)計、防護(hù)設(shè)計、排水設(shè)計、路基設(shè)計、路面設(shè)計、交通工程設(shè)施設(shè)計等。通過畢業(yè)設(shè)計，既有助于提高我們綜合運用知識的能力，同時也有助于以后在工作崗位能很快地適應(yīng)工作環(huán)境。通過幾組方案比選優(yōu)化，最終確定一條線形順直，結(jié)構(gòu)合理，行車舒適的線路。 . 概述 . 設(shè)計任務(wù) 完成在指定的起、終點之間的二級公路設(shè)計，設(shè)計階段為一階段施工圖設(shè)計，要求按公路等級二級、設(shè)計車速 60km/h 進(jìn)行設(shè)計。要避免少拆遷、少占地，減少填挖方數(shù)量以降低和節(jié)約公路造價的問題；正確掌握和運用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；選線應(yīng)重視水文地質(zhì)問題。此外，設(shè)計中還有一個人工水渠，路線設(shè)計中不能距離水渠太近，以免坡腳沖刷。本路段設(shè)計車速為 60km/h，根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTG B012021 對直線長度作了如下限制： ① 同向曲線間最小長度： 6V=6 60=360m ② 反向曲線間最小長度： 2V=2 60=120m 在定直線過程中，直線的最大、最小值限制以不超出上值為宜。同時，半徑不能大于 10000m。并要考慮平曲線與縱坡的關(guān)系，避免小半徑與大縱坡重合即形成陡坡急彎。其作用是線形緩和、行車緩和及超高加寬緩和。主觀條件是指設(shè)計任務(wù)書（或其它文件）規(guī)定中的路線總方向，等級及其在公路網(wǎng)中的地位和作用。并注意與修路造田、農(nóng)田水利灌溉、土地規(guī)劃等相結(jié)合。在選定控制點后，根據(jù)平面線形要求在滿足技術(shù)要求的前提下確定交點。 另外，對控制條件較嚴(yán)的路段進(jìn)行驗算，看是否滿足要求，確有把握后才把R和 Ls 定下來，在進(jìn)行曲線驗算時特別要注意抓住主要矛盾，確定好控制條件。 平面設(shè)計成果 如下圖： J D 1J D 2J D 3J D 4J D 5J D 6 圖 平面設(shè)計圖（旋轉(zhuǎn)后圖紙） 兩交點半徑取值見前述， 緩和曲線長度滿足前述長度標(biāo)注即可。在設(shè)計時，將起點樁號定為 K0+000。因此以 %緩下坡做緩和坡段，為了減小填方高度，然后就接著以 %的坡下坡。 為保證行車安全、舒適以及視距的需要，而在變坡處設(shè)置的縱向曲線，即為豎曲線。由此，從這兩方面綜合考慮， SJD1處豎曲線半徑取值 6000m。反復(fù)比較各種可能的方案，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又滿足控制點要求，且土石方較省的設(shè)計線作為初定試坡線，將坡度線延長交出變坡點的初步位置。起點高程為地面高程 ，終點高程為地面高程 ，起終點高差為 ，平均坡度為 %。 而豎曲線要滿足該項設(shè)計原則，主要是由豎曲線半徑和變坡點位置決定。 本設(shè)計中，公路等級為二公路、路面采用瀝青混凝土以及《沿線自然地理概況》中的資料顯示，該地區(qū)降雨量較為充沛，屬于中等強(qiáng)度降雨區(qū)這些因素。計算超高值后即可根據(jù)路基設(shè)計標(biāo)高計算標(biāo)高計算路基內(nèi)外邊緣的設(shè)計標(biāo)高。 （ ） jcjx BLxB ?。排水構(gòu)造物的設(shè)計應(yīng)貫徹就地取材的原則，要迅速排出有害水，保證公 路運輸暢通。在路堤較大時將邊坡分臺階，一般以 8m 為一個臺階，相鄰兩級臺階間設(shè)置護(hù)坡道，護(hù)坡道寬度 。需要設(shè)置涵洞的地方，其具體設(shè)置設(shè)計詳見 節(jié)《涵洞設(shè)計》。 （ 2）邊溝的斷面形式及尺寸 根據(jù)綜述里的經(jīng)驗要求，邊溝的斷面形式一般選用標(biāo)準(zhǔn)斷面。 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的是提供在特定的使用期限內(nèi)同所處環(huán)境相適應(yīng)并能承受與其交通荷載適用的路面結(jié)構(gòu)，同時設(shè)計路面結(jié)構(gòu)，便于改變道路行駛條件，2021屆土木工程（公路與城市道路）畢業(yè)設(shè)計 23 提高服務(wù)水平，滿足汽車運輸?shù)囊?，因此路面?yīng)起碼具備三個方面的使用要求：平整、抗滑、承載能