【文章內(nèi)容簡介】 ents include road type and structure design. Final budgetary is estimate design for puter assistance putation， also discussed some of the content of the forms and drawings. This design not only to understand the various roadbuilding steps， but also skilled in the use of AutoCAD and Hint. Key word： highway alignment design pavement roadbed retaining wall 1 第 1章 設(shè)計任務(wù)和沿線自然條 本畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)就是在教師的指導(dǎo)下獨立完成公路的設(shè)計工作，具體內(nèi)容包括原理分析、平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、公路排水規(guī)劃設(shè)計及概算、設(shè)計文件的編制和圖紙繪制。 設(shè)計資料是設(shè)計的客觀依據(jù)，必須認真客觀地分析。首先要對設(shè)計任務(wù)書提供的各種資料加以理解和必要的記憶，明確對設(shè)計的影響，在頭腦中對工程要求、自然條件、材料供應(yīng)情況和施工條件等，構(gòu)成一幅明晰的畫面；再查找各種規(guī)范數(shù)據(jù)，對資料進行分析、概括和系統(tǒng)地整理，從中抽取、確定有關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)。 設(shè)計內(nèi)容要求見表 ； 表 主要畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容 技術(shù)等級及標(biāo)準(zhǔn)的確定 按照 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》選定 ，要求對技術(shù)指標(biāo)分析論證。 紙上定線 在地形圖上選擇路線至少 2個方案并簡述理由；進行路線方案比較并提出推薦方案。 路線平面設(shè)計 （選定路線） 進行交點坐標(biāo)和導(dǎo)線方位角設(shè)計；平曲線設(shè)計；里程樁號的詳細推算；路線平面圖的繪制。 路線縱斷面設(shè)計 （選定路線） 轉(zhuǎn)坡點位置的確定；坡度和坡長設(shè)計；豎曲線設(shè)計；縱斷面圖的繪制。 排水設(shè)施設(shè)計 排水溝、截水溝、盲溝等溝渠設(shè)計 路基橫斷面設(shè)計 路幅設(shè)計（寬度和路拱橫坡）；超高和加寬設(shè)計；邊坡設(shè)計；路基設(shè)計表；視距檢查，路基土石方計算及調(diào)配；路基橫斷面圖的繪制。 路基穩(wěn)定性驗算 高路堤、深路塹需進行邊坡穩(wěn)定性驗算及軟土地基穩(wěn)定性驗算并提出加固措施 典型擋土墻設(shè)計和計算 完成某段擋土墻設(shè)計和計算及全線擋土墻設(shè)計一覽表及其工程數(shù)量 典型涵洞設(shè)計和計算 選擇某典型斷面的涵洞進行設(shè)計和計算及全線涵洞設(shè)置一覽表 2 交叉口設(shè)計 如有路線交叉，需繪交叉口平、縱、橫斷面圖 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 設(shè)計瀝青路面和水泥混凝土路面 選定路線工程預(yù)算 計算工程量和材料用量并完成工程預(yù)算 瀝青路面設(shè)計內(nèi)容包括： 1）進行軸載換算，確定路面設(shè)計彎沉值； 2）擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案，進行方案比較； 3）確定路基路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計參數(shù)； 4）按三層體系簡化法或設(shè)計程序確定路面結(jié)構(gòu)層尺寸； 5）按三層體系簡化法或設(shè)計程序驗算結(jié)構(gòu)層底面拉應(yīng)力和表面剪應(yīng)力； 6）各結(jié)構(gòu)層材料組成設(shè)計； 7）提出各結(jié)構(gòu)層的施工技術(shù)要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； 8）計算工程量和材料用量。 水泥混凝土路面設(shè)計內(nèi)容包括： 1）進行軸載換算，推算設(shè)計年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計作用次數(shù)； 2）進行路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計； 3）確定路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計參數(shù)； 4）確定混凝土板的平面尺寸和厚度； 5）進行接縫構(gòu)造、配筋設(shè)計； 6）各結(jié)構(gòu)層材料組成設(shè)計； 7）提出各結(jié)構(gòu)層的施工技術(shù)要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； 8）計算工程量和材料用量。 件 畢業(yè)設(shè)計文件包括設(shè)計說明書和計算書。說明書交代設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計意圖。計算書交代設(shè)計中的具體計算方法和過程。 設(shè)計圖紙 表 設(shè)計圖紙要求 內(nèi)容 比例要求 補充說明 路線平面設(shè)計圖 1： 2020 A3 機繪圖分段打印 需提交紙上選（定）線手繪圖 路線縱斷面設(shè)計圖 1： 200～ 300（縱） 1： 2020（ 橫） A3 機繪圖分段打印 路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖、 1km 逐樁橫斷面圖（典型地段） 1： 200 A3 機繪圖 路基排水溝渠大樣圖設(shè)計 1： 10～ 50 A3 機繪圖 擋土墻設(shè)計詳圖 1： 100 A3 機繪圖 涵洞設(shè)計詳圖 1： 100 A3 機繪圖 瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 1： 100 1： 10～ 50（詳圖） A3 機繪圖，對于 水泥混凝土路面需繪接縫構(gòu)造圖 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 續(xù)摘要 表 續(xù)表 3 沿線自然條件 該線路位于 ,資江下游 ,屬山、崗、丘、平原并有的丘陵地。西南、西北多山 ,東北地勢平坦 ,平均海拔 200 米。是雪峰山余脈向洞庭湖平原過渡的環(huán)湖丘崗地帶，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，全年日照 小時，降水量 14002020 毫米，平均氣溫 ℃ 。路基土壤為中液性粘土，地下水位距挖方后地面的最低水位為 米 ,最高水位為 米多年最大道路凍深為 180 厘米。 設(shè)計依據(jù) 1. 任務(wù)依據(jù) 根據(jù)所給的參數(shù)及任務(wù)書的要求，由規(guī)范查得此路設(shè)計車速為 60Km/h，整個路段的最大縱坡不大于 5%，同時為滿足縱向排水的需要，縱向坡度不低于 %～ %。路面寬度 ，雙車道，停車視距 110m，最大設(shè)計洪水頻率為 1/100。設(shè)計年限 15年。 2 公路的功能 重慶市新朱公路位于平原微丘區(qū)，屬于二級公路；是連接兩個重要縣城的一條通道，它的建成將縮短城際間和沿線地區(qū)的運輸時空距離，促進各城市之間的經(jīng)貿(mào)往來，為全縣經(jīng)濟的發(fā)展提供了重要的保障。 3 總體設(shè)計的原則 設(shè)計中對公路的平、縱、橫進行綜合設(shè)計，做到了合理利用地形，正確運用標(biāo)準(zhǔn)，達到平面順適、縱面均衡、橫面合理，處理好了本公路與其他公路的配合與協(xié)調(diào)，結(jié)合本項目沿線的地形、地物、地質(zhì)、水文、筑路材料等自然條件，合理使用了各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 線形設(shè)計時在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，盡量做到少拆遷民房、少占良田、減少 工程數(shù)量，以降低工程造價。在工程數(shù)量增加不大的情況下，盡量地使用了較高的技術(shù)指標(biāo)，提高公路的使用質(zhì)量。 路基路面設(shè)計以就地取材、保證質(zhì)量、節(jié)約投資為設(shè)計原則，根據(jù)具體的地形，做好路基防護工程設(shè)計和路基、路面排水等綜合設(shè)計。 涵洞設(shè)計遵循安全、適用、經(jīng)濟的設(shè)計原則，因地制宜，就地取材，便于施工的原則選擇涵洞，以滿足通行要求，綜合考慮確定尺寸。 主要技術(shù)指標(biāo) 確定道路等級 1) 交通組成： 4 表 本路建成初期每日雙向混合交通量組成及交通量 汽車車型 日交通量（輛 /d） 東風(fēng) EQ140 1436 黃河 JN150 124 黃河 JN253 236 東風(fēng) SP9250 350 北京 BJ130 1036 日野 KB222 569 桑塔那 2020 1736 預(yù)計年平均交通量增長率為 5％； 2） 交通量的計算 各種車輛折算系數(shù)如表 。 表 各種車輛折算系數(shù)表 汽車代表類型 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~≤14t的貨車 大型車 ＞ 19 座的客車和載質(zhì)量＞ 2t~≤14t的貨車 拖掛車 ＞ 19 座的客車和載質(zhì)量＞ 2t~≤14t的貨車 通過上表得各車輛的折算系數(shù)，計算得換算交通量如表 。 表 建成初期每日雙向交通量換算 汽車車型 日交通量（輛 /d） 折算系數(shù) 換算交通量 (輛 /d) 東風(fēng) EQ140 1436 2149 黃河 JN150 124 248 黃河 JN253 236 466 東風(fēng) SP9250 350 700 北京 BJ130 1036 1033 日野 KB222 569 1138 桑塔那 2020 1736 1733 換算日交通量 N0合計 7467 5 確定公路等級： 10 )1( ??? nd rNN (11) dN —遠景設(shè)計年平均日交通量（輛 /日）； 0N —起始年平均日交通量（輛 /日），包括現(xiàn)有交通量和道路建成后從其它道路吸引過來的交通量； r—設(shè)計 交通量年平均增長率（ %）； n—設(shè)計交通量預(yù)測年限 交通量年平均增長率為 % 10 )1( ??? nd rNN =7467 （ 1+%） 115? =14784 輛 /d，平均日交通量在 5000～ 15000之間，所以所選路段為二級公路。 本設(shè)計路段在公路網(wǎng)中有著重要經(jīng)濟作用，交通量也較大，采用較高設(shè)計速度，擬定為 80km/h，主要的技術(shù)指標(biāo)如下 (1)計算行車速度 :80km/h (2)車道數(shù)：雙向 2 車道 (3)行車道寬度 :2 (4)路基寬度 :12m 路幅組成 。2（ ++） (5)停車視距 :110m (6)計算荷載 :公路 Ⅱ級 (7)平曲線技術(shù)指標(biāo)： 表 平曲線技術(shù)指標(biāo) 平曲線最小半徑（ m） 一般值 400 極限值 250 不設(shè)超高的最小半徑（ m） 路拱 ? 2% 2500 路拱 2% 3350 平曲線最小長度（ m） 一般值 700 最小值 140 緩和曲線最小長度（ m） 一般值 80 最小值 70 可不設(shè)緩和曲線的臨界半徑（ m） 900 6 (8)豎曲線技術(shù)指標(biāo)： 表 豎曲線技術(shù)指標(biāo) 凸形豎曲線最小半徑（ m） 一般值 4500 極限值 3000 凹形豎曲線最小半徑（ m） 一般值 3000 極限值 2020 豎曲線最小長度（ m） 一般值 170 極限值 70 最大縱坡 5% 縱坡最小坡長 200 不同坡度的最大坡長 3% 1100 4% 900 5% 500 緩和沖擊最小曲線長度 凸形曲線 ?1778 凹形曲線 視距要求最小曲線長度 凸形曲線 ?3025 凹形曲線 夜間行車照明 ?1666 橋下視距 ?449 停車視距 凸形曲線 110 凹形曲線 7 第 2 章 線路設(shè)計 公路平面設(shè)計 1 設(shè)計方案比選 根據(jù)公路線路設(shè)計方案的特點，公路路線方案比較的綜合評價指標(biāo)要遵守以下幾條基本原則：全面性原則、科學(xué)性原則、可比性原則、可操作性原則、定量與定性分析相結(jié)合原則。 根據(jù)以上原則，在本路段起終點內(nèi)選擇以下三條路線方案，如圖 ： 圖 比選方案 三種方案主要技術(shù)指標(biāo)比較如表 ： 表 平面選線方案比選 比較項目 方案一 方案二 方案三 路線長度 線型 平均圓曲線半徑比較小，線型沒有方案二、三順暢 平均圓曲線半徑比較大，路線順適 平均圓曲線半徑比較大，路線順適 交點數(shù)目 5 個 4 個 4 個 占用農(nóng)田情況 最少 中 最多 平曲線最小半徑 260m 480m 480m 安全評價 安全不太理想 安全性好 安全性好 路基土石方 高填深挖不多，土石方總量少。 高填深挖不多，土石方總量比方案一多，比方案三少。 高填深挖不多，土石方量較多 8 征地拆遷 多 少 少 方案優(yōu)點 ； 少。 ，所經(jīng)地段填挖較少； 方案缺點 稍多，占用耕地較方案一多較方案三少 方案比較 參考方案 推薦方案 參考方案 所以，綜合以上各種因素，考慮平面線型順暢、行車安全舒適、減少占用農(nóng)田降低工程成本，本設(shè)計選擇方案二為主方案，方案一、方案三為參考方案。 平面線型設(shè)計，在滿足第 節(jié)里的主要技術(shù)指標(biāo)的前提下，綜合地形條件、考慮行車安全舒適及綜合經(jīng)濟因素，共設(shè)置了四個平曲線，在 JD3處因為轉(zhuǎn)角比較小，半徑 R=1500m，為了保證有足夠的曲線長度消除半徑很小的視覺誤差，在此處設(shè)置 300m的緩和曲線。 平曲線計算 以第一個平面曲線為例計算：已知 ? = 1439。0352? 取圓曲線半徑 R=480m，如圖 圖 JD1平曲線 ? —路線轉(zhuǎn)角 L—曲線長（ m） T—切線長（ m） E—外矩（ m） J—校正數(shù)（ m） R—曲線半徑（ m） hl —緩和曲線（ m） yl —圓曲線（ m） (1) 計算緩和曲線長度 : 續(xù)表 9 設(shè) : : 1:1:1h y hl l l ? 則有公式 hh llRL 32180)2( 0 ???? ??? ?? 1 31 8 06 4 7 1 8 8 0R ????? ???hlm 取 mlh 200? 為了 滿足線形舒順和美觀的要求，回旋曲線參數(shù) A 應(yīng)滿足 : RAR ??3/ 即 ????????hhh lRlRRRlR 所以 取 m200?hl 滿足要求。 緩和曲線上離心加速度的變化