【文章內容簡介】 section to design sequentially, there is road bed road surface to design , defend draining off water engineering design , protecting engineering design ,etc.. Carried on the project budget to design finally, translated a great deal of specialized foreign language materials. KEYWORDS: the design of ClassⅢ highway, volume of traffic, project budget, road bed design, pavement design 2021屆茅以升道路專業(yè)畢業(yè)設計 本文來自 第 1 章 緒論 課題背景 我國公路運輸特點：由于社會生產(chǎn)與消費的需要，人們必須克服空間上的阻隔，實現(xiàn)人和物的移動，為具體實現(xiàn)這種移動提供服務所進行的經(jīng)濟活動成為交通運輸。交通運輸與國民經(jīng)濟有著不可分割的的關系 ，是國民經(jīng)濟的命脈，是聯(lián)系工業(yè)和農(nóng)業(yè)、城市和鄉(xiāng)村、生產(chǎn)和消費的紐帶，是國民經(jīng)濟的 “ 先行宮 ” 。公路是交通運輸方式中的一種。與其它方式相比，在整個交通運輸系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。 其特點是： （ 1）機動靈活 能適應各種地形條件，可以在規(guī)定的時間和地點迅速集中和分散貨物。 （ 2） “ 門到門 ” 的運輸 在貨物集三點直接裝卸，不需要中轉。從而節(jié)省時間和費用，減少貨損，尤其是短途運輸。 （ 3）通達性好 可以深入到邊遠地區(qū)或山區(qū)，直接與任何工礦企業(yè)廠區(qū)或居民點相連。 （ 4）投資少，社會效益高 與鐵路、航空方式相比公路運輸投資 較少，見效快。公路的建設給沿線廣大地區(qū)帶來顯著的社會經(jīng)濟的效益。 （ 5）運輸成本偏高 由于汽車燃料價格偏高，服務人員多，單位運量小，導致公路運輸成本一般高于鐵路和水運。 我國公路的現(xiàn)狀 新中國成立以來，經(jīng)過四十多年的建設，我國已基本形成了具有一定規(guī)模的綜合運輸系統(tǒng)。公路建設有了長足進步。改革開放二十余年，特別是 “ 七五 ” 和 “ 八五 ”的十年也是公路工程實現(xiàn)現(xiàn)代化過程的十年。這十年中高等級公路建設和深水大跨橋梁建設取得突破性進展。到 1995 年底，全國民用運輸車輛 3000 萬輛，全國公路客運輛占各種運輸方式 的總量的 88%。旅客周轉量占 %，公路貨運量占 %，貨物周轉量占 %。公路交通這一運輸方式已經(jīng)得到廣泛的重視。公路交通的快速發(fā)展勢頭劉奇 廣西南友路一階段施工圖設計 M3 本文來自 將在未來相當長的一段時間內保持下去。公路的設計、建設與管理水平已得到較大的提高。在公路建設方面，通過推廣應用 CAD 技術，引發(fā)了工程勘察設計行業(yè)發(fā)展史上的一場革命。截止到 1995 年底，全國 40家部、?。▍^(qū)）、直轄市公路設計部門，在公路設計中全部應用了 CAD 技術，發(fā)展最快的設計部門人均計算機已達到 臺，并取得了繪畫版，設計文件 100%由計算機完成。在路線立體交 叉和獨立大橋工程的透視和動畫顯示中應用了三維技術。在公路設計管理方面，全國制定了一系列的管理文件和設計圖示。在公路建設和管理上，我國普遍實行了招、投標管理制度，大大提高了公路建設的管理水平。 我國確定了在相當長的一段時間內把交通繼續(xù)作為經(jīng)濟建設重點之一，并規(guī)劃在2021 年是我國交通運輸與國民經(jīng)濟發(fā)展想適應。公路基礎設施，在交通運輸中的地位和作用十分重要。我們應站在國民經(jīng)濟發(fā)展全局與交通相適應的戰(zhàn)略高度上，為我國的公路建設貢獻才華和力量。 我國的公路建設以進入快速發(fā)展的階段，包括建設公路主骨架在內的 “ 兩縱兩橫三條線 ” ，行成幾條通行能力大，規(guī)模效益好的南北向、東西向的公路運輸大通道，建設其它國道主干線和對地區(qū)發(fā)展至關重要的其它公路，加強中西部地區(qū)、貧困地區(qū)的公路建設。 2021屆茅以升道路專業(yè)畢業(yè)設計 本文來自 第 2 章 平面設計 選線 選線是在道路規(guī)劃線路起終點之間選定一條技術上可行，經(jīng)濟上合理，又能夠符合使用要求的道路中心線的工作。它面對的是一個十分復雜的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟條件，需要考慮多方面因素。為達此目的，選線必須由粗到細，由輪廓到具體，逐步深入，分階段分步驟地加以分析比較，才能定出最合理的路線來 。 眾所周知，道路是一條三維實體，它是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設施所組成的線形構筑物。但是，這并不等于說，凡是道路設計都必須包括上述內容，其中的涵洞和橋梁是可選的，就是說需要的時候就設置，不必要的情況下自然就不必設置。一般所說的路線，是指該道路的道路中線的空間位置。路線在水平面上的投影稱作路線的平面。沿道路中線豎直剖切之后再行展開則是路線的縱斷面。中線上任意一點的法向切面是道路在該點的橫斷面。 道路路線設計是指確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作。為了研究和敘述的方面，人為地把道路路線設計分解 為路線平面設計、路線縱斷面設計和橫斷面設計。其實三者是相互關聯(lián)的，既要分別進行，又要綜合考慮。 總體設計與選線 公路路線設計主要包括兩個方面的問題，一是路線走向所要考慮的問題；一是線形設計方面的問題。這兩個方面的問題不是孤立的，而是密切聯(lián)系又相互制約的。路線設計，應合理的利用地形，正確的運用技術標準，保證線形的均衡性。設計中應妥善處理遠期與近期、整體與局部的關系，結合地形、地質、水文、氣象、筑路材料等條件，充分考慮農(nóng)業(yè)、環(huán)保、旅游、文物等方面的要求，注意與鐵路、航空、航運、管道運輸?shù)确矫娴呐?合、協(xié)調，通過綜合研究分析，認真進行放案比選。不同的方案應對其工程造價及對自然和社會環(huán)境的影響進行充分的論證和分析，達到技術經(jīng)濟與環(huán)境效益的統(tǒng)一。 劉奇 廣西南友路一階段施工圖設計 M3 本文來自 公路線形設計應在平、縱、橫三方面進行綜合設計，保持各元素之間的協(xié)調一致。公路等級越高，進行協(xié)調組合設計的作用越突出。平、縱、橫三方面的組合不僅要滿足汽車動力性能的要求，而且還要滿足駕駛員視角和心理等方面的要求，這對保證汽車行駛安全順適具有極其重要的作用。不恰當?shù)木€形組合，容易造成交通事故，降低道路通行能力。 無論是路線定線還是線形設計以及工程實施階段的問題，都是 相互聯(lián)系，不可分割。設計人員必須充分認識這些問題，綜合起來考慮，這樣就會提高道路的運用效率和安全性，達到能以穩(wěn)定的速度行車，設計出視覺上舒適的好線形。 在路線走向和公路等級確定后，應對全線總體布局做出設計，其要點如下： （ 1）根據(jù)地形特征，確定地形類別和計算行車速度。 （ 2）路線起終點除必須符合路網(wǎng)規(guī)劃要求外，對起、終點前后一定長度范圍內的線形必須做出接線方案和近期實施的具體設計。 （ 3）合理劃定設計路段長度，恰當選擇不同設計路段的銜接地點，處理好銜接處前后一定長度范圍內的線形設計。 （ 4）根據(jù)交通量及運 行需要確定車道數(shù)。 （ 5）調查沿線主要城鎮(zhèn)規(guī)劃，確定同其連接的方式、地點。 （ 6）調查沿線交通、社會、自然條件，確定互通式立體交叉位置及其同連接道的連接方式。 （ 7）根據(jù)公路的功能，確定交通安全設施，交通管理設施，以及停車區(qū)、服務區(qū)等的布局與位置。 （ 8）對收費公路應在論證的基礎上確定收費制式。 （ 9）應綜合考慮互通式立體交叉、服務區(qū)、停車區(qū)、公共汽車停靠站、大型橋梁、隧道等的位置和間距，以保證交通運行安全所需的最小距離。 （ 10）擬分期修建的工程，必須在按總體規(guī)劃的技術標準做出設計之基礎上，制定分期修建 方案并做出分期實施的設計 選線目的 道路選線的目的，就是根據(jù)道路的性質、任務、等級、標準，結合地形、地質、地物及沿線條件，綜合平、縱、橫因素，在實地上或紙上選出道路中線的平面位置。 具體到本設計上說，就是通過對各種限制的逐步滿足，在已知的地形圖上畫出一條道路中線。 2021屆茅以升道路專業(yè)畢業(yè)設計 本文來自 選線任務 道路選線就是確定道路的走向和總體布局，具體確定道路的交點位置和選定道路的曲線要素，通過紙上或實地選線，把道路的平面位置確定下來。 說得通俗一些，選線的任務就是在調查研究、掌握大量材料的基礎上，設計出一條有一定技術標準、滿足行車要求、工程費用最省的路線。具體到本設計上，就是在地形圖上確定道路的走向和路線的線形，然后具體定出道路的直線、圓曲線、緩和曲線等各自的長度、交點位置、曲線轉角、曲線半徑等要素。 選線的原則 （ 1）在道路設計的各個階段，應運用各種先進的手段對路線方案做深入、細致的研究，在多方案論證、比選的基礎上，選定最優(yōu)的路線方案。 （ 2）路線設計應成為在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使工程數(shù)量小，造價低，營運費用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。在工程量增加不大的前提下，應盡量采用較高 的技術指標。不要輕易采用極限指標，當然也不必不顧工程大小，片面追求高指標，以免造成資源、人力、物力等的浪費。 （ 3）選線應注意同農(nóng)田基本建設相配合，盡量做到少占田地，并應最大量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟作物田或經(jīng)濟林園（如橡膠林、茶林、果園）等。 （ 4）選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測，弄清它們對公路工程影響。對于滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、泥巖等嚴重不良地質地段和沙漠、多年凍土等特殊地區(qū)，應慎重對待，一般情況下應設法繞避。如果線路必須穿過上述特殊地段，則應選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的 工程措施。 （ 5）通過名勝、風景、古跡地區(qū)的道路，應注意保護原有自然狀態(tài)，其人工構造物應與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調，務必要處理好重要歷史文物遺址。一旦發(fā)現(xiàn)擬建路線有損于上述文物等，應考慮改線。 （ 6）選線應重視環(huán)境保護，注意由于公路修筑以及汽車運行所產(chǎn)的影響與污染問題，具體應注意以下幾個方面： 1）路線對自然景觀與資源可能產(chǎn)生的影響； 2）占地、拆遷房屋所帶來的影響； 3）路線對城鎮(zhèn)布局、行政區(qū)劃、農(nóng)業(yè)耕作區(qū)、水利排灌體系等現(xiàn)有設施造成分割劉奇 廣西南友路一階段施工圖設計 M3 本文來自 而產(chǎn)生的影響； 4）噪聲對居民以及汽車尾氣對大氣、水源、農(nóng)田所造成的污染 及其影響； 5）對自然環(huán)境、自然資源的影響和污染的防治措施及對策實施的可能性； （ 7）對于高速和一級公路，由于其路幅寬，可根據(jù)通過地區(qū)的地形、地物、自然環(huán)境等條件，利用其上下行車道分離的特點，本著因地制宜的原則，合理采用上下行車道分離的形式設線。 上述的選線原則適用于各級道路，但是具體到不同等級的道路上，會有不同的側重點。譬如說高速公路主要為起終點及中間重要控制點間快速直達交通服務的，該功能決定了它的基本方向不應該偏離總方向過遠，如果需要與沿線城鎮(zhèn)連接時，可以用支線連接。對于等級低的地方道路，其主要服務于地 方交通，基于此，在合理的范圍內，多聯(lián)系一些城鎮(zhèn)也是無可非議的。 重丘區(qū)應綜合考慮平、縱、橫三者的關系，恰當?shù)卣莆諛藴?，提高線形質量。路線應隨地形的變化布設，在確定路線平、縱面線位的同時，應注意橫向填挖平衡，同時還應注意縱向的土、石方平衡，以減少廢方和借方?？傊痪湓挘瑢τ谶x線原則的采用宜因地制宜，忌死搬硬套。 選線的一般步驟 一條道路路線的選定是經(jīng)過由淺入深、由輪廓到局部、由總體到具體、由面到帶進而到線的過程來實現(xiàn)，一般經(jīng)過以下三個步驟： （ 1）全面布局 全面布局是解決路線基本走向的全局性工 作。就是在起終點及中間必須通過的控制點間尋找可能通過的“路線帶”，并確定一些主要的控制點，連接起來即可形成路線的基本走向。 （ 2）路線布局 在總體路線方案既定的基礎上，以相鄰主要控制點間劃分段落，根據(jù)道路標準以及道路的技術指標，結合其間具體地形條件逐段加密細部控制點，進一步明確道路路線走法，這就構成了路線的雛形。 （ 3）具體定線 有了上述路線輪廓即可進行具體定線，根據(jù)技術標準和路線方案，結合有關條件在有利的定線帶內進行平、縱、橫的綜合設計，具體定出道路中線，以期使整個線形連貫協(xié)調， 2021屆茅以升道路專業(yè)畢業(yè)設計 本文來自 綜上所述，選線是由淺入深 ，由粗到細，由面到線的工作過程。它是根據(jù)路網(wǎng)規(guī)劃、技術和規(guī)范指標值、自然條件、工程造價等綜合考慮的結果。 曲線要素確定 平面線形主要由直線、圓曲線、緩和曲線三種線形組合而成的。當然三個也可以組合成不同的線形。基本形曲線幾何元素及其公式按直線 —— 緩和曲線 —— 圓曲線 —— 緩和曲線 —— 直線的順序組合而成的曲線。這種線形是經(jīng)常采用的。例如設計中的大多數(shù)點都是應用這個的。緩和曲線是道路平面要素之一，它是設置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線?！豆饭こ碳夹g標準 》規(guī)定，除四級路可以不設緩和曲線外，其余各級都應設置緩和曲線。它的曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循、旅客感覺舒適、行車更加穩(wěn)定、增加線形美觀等功能。設計是要注意和圓曲線相協(xié)調、配合，在線形組合和線形美觀上產(chǎn)生良好的行車和視覺效果，宜將直線、緩和曲線、圓曲線之長度比設計成 1： 1： 1。這一點非常的重要，在剛開始做設計的時候就沒有注意到這個問題，設計出來的路線非常不協(xié)調、美觀，比例嚴重失調，后來在老師的指導下改正了不足之處，經(jīng)過改正后，線形既美觀又流暢，已經(jīng)到達了要求。 在設計的時候還要注意一下緩和曲線長度確定，除應滿 足最小長度外還要考慮超高和加寬的要求，所選擇的緩和曲線長度還應大于或等于超高緩和段和加寬緩和段的長度要求。 a 平曲線主要參數(shù)的規(guī)定，如表 。 本設計公路平曲線半徑分別為 半徑： 200m、200m、 250m、 180m、 620m；緩和曲線長度分別為： 60m、 60m、 70m、 70m、 50m，經(jīng)驗證均滿足要求。 表 21 三級公路主要技術指標表 序號 項目 單位 主要技術指標 1 設計車速 km/h 40 2 路基寬度 一般值 m 最小值 —— 3 平曲線 半徑 一般值 m 100 極限值 60 不 設超高最小半徑 路拱≤% m 600 劉奇 廣西南友路一階段施工圖設計 M3 本文來自 路拱 % m 800 4 平曲線最小長度 m 70 緩和曲線最小長度 m 35 5 最小縱坡 % 6 最大縱坡 % 7 7 最小坡長 m 120 8 相應縱坡的最大坡長 4% m 1100 5% 900 6% 700 4% 不限制 9 會車視距 m 80 10 豎曲線 半徑 凸形 一般值 m 700 極限值 m 450 凹形 一般值 m 700 極限值 m 450 11 豎曲線最小長度 m 35 12 平曲線最大超高 % 8 b 設計的線形大致如圖 21所示 JD1 的交點坐標（ x1， y1）， JD2 的坐標（ x2， y2），大地坐標 N 方向為 X 軸， E為 Y軸。 △ X= 12 XX ? △ Y= 12 YY? () 兩交點之間的直線長度： 212212 )()( yyxxAB ???? () 路線與 x軸的夾角 ? 按下式計算：1212 xx yyar c tgxyar c tg ?????＝? () 路線的方位角 ? 按下式計算： 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 () 路線轉角為： 12 ??? ?? () （ ? 是“ +”為右轉， ? 是“ ”為左轉，超過 180176。后，要減去 360176。） 如：起點坐標（ 471128， 430992）， JD1 的交點坐標（ 470935， 430674）， JD2的坐標（ 471056，2021屆茅以升道路專業(yè)畢業(yè)設計 本文來自 430270）， JD3