【文章內(nèi)容簡介】 ……………………………………………35 本章小結(jié)………………………………………………………………………35第7章 設(shè)計(jì)概算……………………………………………………………………36 概算的編制依據(jù)………………………………………………………………36 路線工程概算項(xiàng)目主要包括的內(nèi)容…………………………………………36 本章小結(jié)…………………………………………………………………37結(jié)論………………………………………………………………………………………38參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………39致謝………………………………………………………………………………………40第1章 緒 論 選題的背景、目的及意義本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在對《公路勘測設(shè)計(jì)》、《路基工程》、《路面工程》、《橋梁工程》及其它有關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，并在教師的指導(dǎo)下，完成一段公路的兩階段初步設(shè)計(jì)任務(wù)。本次設(shè)計(jì)的目的和意義是應(yīng)用學(xué)過的專業(yè)知識，根據(jù)自己專業(yè)的服務(wù)去向,在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立的完成一段公路的初步設(shè)計(jì)任務(wù)。通過此次設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)我們的綜合設(shè)計(jì)能力,進(jìn)而把學(xué)過的知識加以系統(tǒng)的應(yīng)用和鞏固，使理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。掌握路線設(shè)計(jì)、路基設(shè)計(jì)、路面設(shè)計(jì)、小橋涵設(shè)計(jì)及初步設(shè)計(jì)概算設(shè)計(jì)理論和具體設(shè)計(jì)方法，并能夠獨(dú)立完成全部設(shè)計(jì)的圖表。為自己走向工作崗位后適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)踐的需要打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)任務(wù)本次設(shè)計(jì)任務(wù)主要包括：依據(jù)地形圖完成給定的初步設(shè)計(jì) 路線設(shè)計(jì)： 紙上定線（山嶺區(qū)或越嶺線） 進(jìn)行方案比較（局部） 進(jìn)行路線平面設(shè)計(jì) 進(jìn)行路線縱斷面設(shè)計(jì)。路基設(shè)計(jì)： 及路基排水設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，邊坡設(shè)計(jì)。路面設(shè)計(jì)： 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)（詳細(xì)設(shè)計(jì)）。小橋涵設(shè)計(jì)：結(jié)合自身設(shè)計(jì)，完成一項(xiàng)涵洞設(shè)計(jì)。路線平面交叉設(shè)計(jì)：完成一處路線平面交叉設(shè)計(jì)。初步設(shè)計(jì)概算：完成初步設(shè)計(jì)概算01表，02表，03表專項(xiàng)設(shè)計(jì)：公路幾何線形。 路線概況本設(shè)計(jì)路段為山嶺區(qū),沿線為第四級沖擊和洪積層，表層土壤為粉質(zhì)低液限粘土，中層為沖積形成的砂礫，圓礫，底層為白堊系砂巖。土壤滲透性較好，地層比較穩(wěn)定。工程名稱：北（安）翠（巒）公路青年農(nóng)場至前進(jìn)段,路線位于東經(jīng)126186。16′38″～127186。14′33″，北緯47186。35′04″～48186。33′56″之間。屬山嶺重丘區(qū)，植被為人工林和次生林，沿線所處自然區(qū)劃為Ⅰ區(qū)。① ②降雨量400mm～600mm。③冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng) ④⑤。水文情況：地表排水良好，地下水位埋深小于3米。公路主要病害：凍脹﹑翻漿﹑延流水。 公路等級和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定公路等級： (11)—遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量（輛/日）； —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(jì)交通量年平均增長率（%）；n—設(shè)計(jì)交通量預(yù)測年限 %，一般能適應(yīng)各種車輛折合成小客車的年平均晝夜交量，=小型車++2大型車 =3950，= 3950（1+%）=，交通量在5000～15000之間，所以所選路段為二級公路 技術(shù)指標(biāo)選取表計(jì)計(jì)速度（km/h）行車道寬度（m）路基寬度(m)最大縱坡(%)平曲線最小半徑(m)會車視距橋涵設(shè)計(jì)載重607106極限125一般200150公路Ⅱ級 路線采用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)路線的起點(diǎn)樁號為K125+ ，終點(diǎn)樁號為K130+，，設(shè)置了5個圓管涵洞，7條平曲線，設(shè)計(jì)速度為60km/h，路基寬度為10m，平曲線最小半徑采用值為300米，最大縱坡度為6%，會車視距為150m。該路設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為15年，路面采用水泥混凝土路面，路面結(jié)構(gòu)為面層（水泥混凝土），基層（5%水泥水穩(wěn)砂礫），底基層（水泥、石灰綜合穩(wěn)定土），墊層（天然砂礫）。 路線設(shè)計(jì)起訖點(diǎn)及設(shè)計(jì)高程起點(diǎn)坐標(biāo) N5332750 E22455500 起點(diǎn)高程 終點(diǎn)坐標(biāo) N5337000 E22453000 終點(diǎn)高程 本章小結(jié)本章介紹了北（安）翠（巒）公路青年農(nóng)場至前進(jìn)段的設(shè)計(jì)任務(wù)和整個路段的自然地理狀況，為整個路段的設(shè)計(jì)提供了良好的依據(jù)。設(shè)計(jì)路段前應(yīng)先確定路線的等級及路線采用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，因此，本章還介紹了公路等級及路線等級的技術(shù)指標(biāo)。第2章 路線線形設(shè)計(jì)2 . 了解資料首先要熟悉地形圖和所給的原始資料，分析其地貌、高差、河渠、 耕地、建筑物等的分布情況。根據(jù)給定的起終點(diǎn)，分析其直線距離和所需的展線長度，選擇合適的中間控制點(diǎn)。在路線各種可能的走向中，初步擬定可行的路線方案，（如果有可行的局部路線方案，應(yīng)進(jìn)行比較確定），然后進(jìn)行紙上定線。1．在1:10000的小比例尺地形圖上在起，終控制點(diǎn)間研究路線的總體布局，找出中間控制點(diǎn)。根據(jù)相鄰控制點(diǎn)間的地形、地貌、地質(zhì)、農(nóng)田等分布情況，選擇地勢平緩山坡順直的地帶，擬定路線各種可行方案。 ，定線時(shí)應(yīng)以縱坡度為主導(dǎo)；對于平原微丘區(qū)域（即地形平坦）地面自然坡度較小，縱坡度不受控制的地帶，選線以路線平面線形為主導(dǎo)。最終合理確定出公路中線的位置（定出交點(diǎn)）。．定線具體過程 （1）試坡：定均坡線。在山嶺重丘地帶，根據(jù)等高線間距和所選定的平均縱坡（視路線高差大小，一般選5%%）按計(jì)算得等高線間平均長度a(a=等高距/平均縱坡)進(jìn)行試坡（用分規(guī)卡等高線），本設(shè)計(jì)中a取2cm，將各點(diǎn)連成折線，即均坡線。 （2）定導(dǎo)向線：分析這條均坡線對地形、地物等艱苦工程和不良地質(zhì)的避讓情況。如有不合理之處，應(yīng)選擇出須避讓的中間控制點(diǎn)，調(diào)整平均縱坡，重新試坡。經(jīng)過調(diào)整后得出的折線，稱為導(dǎo)向線。（3）平面試線：穿直線：按照“照顧多數(shù)，保證重點(diǎn)”的原則綜合考慮平面線形設(shè)計(jì)的要求，穿線交點(diǎn)，初定路線導(dǎo)線（初定出交點(diǎn)）。敷設(shè)曲線：按照路中線計(jì)劃通過部位選取且注明各彎道的圓曲線的長度。平面試線中要考慮平﹑縱﹑橫配合，滿足線形設(shè)計(jì)和《標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定和要求，綜合分析地形、地物等情況，穿出直線并選定曲線半徑。 （4）修正導(dǎo)向線：縱斷面控制：在平面試線的基礎(chǔ)上點(diǎn)繪出粗略縱斷面地形線，（可用分規(guī)直接在圖紙上量距，確定地面標(biāo)高），進(jìn)行初步縱坡設(shè)計(jì)，并根據(jù)縱坡設(shè)計(jì)情況修正平面線形。橫斷面較核：根據(jù)初步縱坡設(shè)計(jì)，計(jì)算出路基填挖高度，繪出工程困難地段的路基橫斷面圖（如地面橫坡陡或工程地質(zhì)不良地段等），根據(jù)路基橫斷面的情況修平面線形。 （5）定線： 經(jīng)過幾次修正后，最終確定出滿足《標(biāo)準(zhǔn)》要求，平縱線型都比較合適的路線導(dǎo)線，最終定出交點(diǎn)位置（一般由交點(diǎn)坐標(biāo)控制）。 路線方案的比選 如有路線局部方案，應(yīng)分別進(jìn)行定線設(shè)計(jì)，經(jīng)論證比較定出推薦方案，路線方案比較選擇主要考慮下列因素：（1）路線長度；（2）平、縱面線形指標(biāo)的高低及配合情況；（3）占地面積；（4）工程數(shù)量（路基土石工程數(shù)量，橋梁涵洞工程數(shù)量）；（5）造價(jià)等。 路線平面設(shè)計(jì) 根據(jù)路線幾何線形設(shè)計(jì)要求，確定路線平面線形各要素及其他們之間的配合；線形應(yīng)與地、地物相適應(yīng)，與道路所經(jīng)地帶的地形、地物、環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，而且減少工程數(shù)量，節(jié)省投資。 確定各平曲線半徑及緩和曲線長度《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB012003規(guī)定：當(dāng)平曲線半徑小于等于250m時(shí)應(yīng)設(shè)置加寬；當(dāng)平曲線半徑大于等于1500m時(shí)可以不設(shè)置緩和曲線和超高，超高的橫坡度計(jì)算由行車速度、半徑大小、結(jié)合路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定。二級最大超高不應(yīng)大于8%，在積雪地區(qū)不宜大于6%。當(dāng)超高橫坡度的計(jì)算值小于路拱坡度時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)等于路拱坡度的超高值。極限最小半徑：（規(guī)范值125m）一般最小半徑：（規(guī)范值200m）不設(shè)超高最小半徑：（規(guī)范值1500m）平曲線極限最小長度按6秒行程設(shè)計(jì)計(jì)算：（規(guī)范值100m）平曲線一般最小長度按3倍極限長度計(jì)算：（規(guī)范值300m）緩和曲線最小長度按3秒計(jì)算極限長度：（規(guī)范值50m）同向曲線間為了防止出現(xiàn)組合出現(xiàn)斷臂曲線宜在兩同向曲線間設(shè)置不小于6V的直線段。反向曲線間為了設(shè)置適當(dāng)長度距離改變行車方向宜在兩同向曲線間設(shè)置不小于2V的直線段。序號名稱取值說明1平曲線一般最小半徑200m在一般情況下應(yīng)盡量使用大于一般最小半徑的曲線半徑（規(guī)范規(guī)定，原曲線半徑不宜超過10000m），只有在地形條件限制時(shí)采用。2平曲線極限半徑125m只有當(dāng)?shù)匦螚l件特殊困難或受其它條件嚴(yán)格限制時(shí)方可采用。3不設(shè)超高最小半徑 1500m。路拱=2%4平曲線一般最小長度 300m。9s行程計(jì)5平曲線極限最小長度100m6s行程計(jì)6同向曲線間最小直線長度6V360m按照實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)在山區(qū)工程可以在一般困難地區(qū)保證4V=240m，在工程十分艱巨困難處可以采用3V=180m。但在采用低值時(shí)應(yīng)避免在直線上設(shè)置凹形豎曲線7反向曲線間最小直線長度為2V120m按照實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)山區(qū)公路此指標(biāo)比較容易滿足。8緩和曲線最小長度50m3秒行程。9最大超高8%越嶺段縱坡較大將最大超高值由8%減小至6%可以減小合成坡度，保證車輛在雨天，冰雪天氣的行車安全。10超高漸變率1/125邊線，線性超高11原曲線加寬第三類線性加寬12會車視距150m兩倍停車視距 設(shè)計(jì)確定平曲線的原則（R10000m）?！?倍或超高為2～4%的原曲線半徑值，即390～1500m為宜。，曲線長度按最小值5～8倍。，緩和曲線長度與平曲線半徑間應(yīng)有如下關(guān)系。：1：1，當(dāng)曲線半徑較大，平曲線較長時(shí) 也可以為1 ：2：1。7..盡量保證全線指標(biāo)均衡。根據(jù)設(shè)計(jì)資料，本次設(shè)計(jì)段路為二級路，設(shè)計(jì)速度為60公里/小時(shí)，設(shè)計(jì)年限15年，全線共設(shè)7條平曲線，其中包含基本型、非對稱基本型、和S形曲線等多種曲線。 特殊線形設(shè)計(jì)方法基本型：按直線－回旋線－圓曲線－回旋線－直線的順序組合，為了使線形連續(xù)協(xié)調(diào)，宜將回旋線－圓曲線－回旋線的長度比設(shè)計(jì)成1:1:1；當(dāng)半徑較大，平曲線較長時(shí)，也可以將回旋線－圓曲線－回旋線的長度比設(shè)計(jì)成1:2:1等組合形式。計(jì)算例如對于交點(diǎn)(JDK126+) ，α=28186。22′14″ ，Ls=200m ，R=1400m1) 曲線內(nèi)移值 PP==2) 總切線長Tq=－=T=(R+P)tg+q=3) 曲線總長Lh= R+Ls=4) 外距EE=(R+P) sec－R=5) 校正值J J=2TL=6) 計(jì)算出個主點(diǎn)里程樁號JDK126+－T ZH K125++Ls 200HY K126++Lh–2LS YH K126++LS 200HZ K126+－Lh/2 QZ K126++J/2 JD K126+ 校正后的交點(diǎn)與原來的交點(diǎn)相符。基本型非對稱平曲線例如(JDK125+)m, m,m。mmmm前切線長: m后切線長： m曲線長： m主點(diǎn)里程樁號需要計(jì)算公式如下：ZH=JD Th1 = K125+=K125+HY=ZH+Ls1= K125+ +100=K125+HZ=ZH+Lh= K125++=K125+YH=HZ Ls2 = K125+= K125+式中：ZH—第一緩和曲線起點(diǎn)（直緩點(diǎn)）HY—第一緩和曲線終點(diǎn)（緩圓點(diǎn)）YH—第二緩和曲線終點(diǎn)（圓緩點(diǎn)）HZ第二緩和曲線起點(diǎn)（緩直點(diǎn)）S型曲線：兩個反向圓曲線用回旋線連接的組合，兩圓曲線的半徑之比不宜過大，比值宜≤1：2。當(dāng)回旋線間不得以插入直線時(shí)，其直線的長度應(yīng)符合以下公式：△L≤（A1+ A2）/40。S型曲線計(jì)算算例例如組成S型交點(diǎn)樁號為K127+，偏角為左21176。0539。41″交點(diǎn)樁號為K127+，偏角為右25176。4039。08″ 交點(diǎn)間距mm m設(shè)計(jì)曲線2的半徑和緩和曲線長mmmm擬m 在1到1/3之間由上兩式解得mmmmm各項(xiàng)驗(yàn)算滿足要求(1) ZH=JD Th1 = K125+HY=ZH+Ls1= K126+YH=HZ Ls1 = K126+HZ=ZH+Lh= K126+(2) ZH=JD Th2 = K126+HY=ZH+Ls2= K126+YH=HZ Ls2 = K126+ HZ=ZH+Lh= K127+式中：ZH—第一緩和曲線起點(diǎn)（直緩點(diǎn)）HY—第一緩和曲線終點(diǎn)（緩圓點(diǎn)）YH—第二緩和曲線終點(diǎn)（圓緩點(diǎn)）HZ第二緩和曲線起點(diǎn)（緩直點(diǎn)）根據(jù)路線幾何線形設(shè)計(jì)要求，確定路線平面線形各要素及其他們之間的配合；，而且減少工程數(shù)量，節(jié)省投資。在以上工作完成后，即可以繪制等高線根據(jù)中樁地面高程以及橫斷面數(shù)據(jù)利用內(nèi)差繪制等高線。