【正文】 計(jì)算步驟 ，劃分路段，確定各段土基 E0。是采用多層彈性層狀體系理論理論為基礎(chǔ)，以路面回彈彎沉為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)，并對(duì)基底彎拉應(yīng)力和上層破裂面剪應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算的設(shè)計(jì)。中濕段基層厚度為 19 厘米 ,底基層厚 15厘米；在干燥路段，基層厚 19 厘米 ， 石灰粉煤灰碎石 厚 15厘米。 2021屆 土木工程專(zhuān)業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 第 5 章 路面設(shè)計(jì) 概述 本路段采用瀝青路面，按 二 級(jí)路標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合規(guī)范推薦組合，綜合考慮防水和耐磨性等指標(biāo)，采用 5 厘米 中 粒式瀝青混凝土 、 6厘米 粗 粒式瀝青混凝土 分別作 表面層 、 底面層。 (5)土石應(yīng)分別調(diào)運(yùn)，調(diào)運(yùn)時(shí)可以石代土，但不能以土代石。 (3)不跨越深溝和少做上坡調(diào)運(yùn)。 (1)以先橫向后 縱向的次序進(jìn)行。 可以采用數(shù)格子的方法。假定相鄰橫段面間為一棱柱體，按平均斷面法計(jì)算其公式為： LAAV ??? )(21 21 式中： 1A ， 2A — 相鄰斷面的面積。 容源：畢節(jié)至黔西公路西段 A標(biāo) 施工圖設(shè)計(jì) 24 工程量及土石方調(diào)配 １．基本公式 路基土 石方計(jì)算工作量較大，加之路基填挖的不規(guī)則性要精確計(jì)算土石方體積是十分困難的。 ，應(yīng)貫徹因地制宜，就地取材的原則。 ，經(jīng)濟(jì)適用。 路基排水設(shè)計(jì) 排水的一般原則 : ,并與當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利建設(shè)相結(jié)合。在開(kāi)挖地段，除表層土為粘土外其余則為強(qiáng)度較高的堅(jiān)石，所以在挖方路段按 1： ，邊溝采用 梯 形邊溝 。護(hù)肩頂部用平整的大石塊鋪砌。護(hù)肩采用干砌片石，其內(nèi)坡均為直立，基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)在基巖上，做成豎直的；如無(wú)基巖亦可設(shè)在堅(jiān)實(shí)的土基上，但就加深基礎(chǔ)（埋置深度一般不小于 米），做好排水措施。低填方 路段設(shè)置邊溝，以保證雨后積水的順利排出。在填方高度較大，按 1： 放坡占地面積大時(shí)，可設(shè)置擋土墻或以填石路堤石砌護(hù)肩、砌石路基和石砌護(hù)腳等結(jié)構(gòu)物以節(jié)省占地。 （ 4）計(jì)算橫斷面面積。 （ 2）根據(jù)路線 及路基資料將橫斷面的填、挖值及有關(guān)資料 (路基寬度、加寬值、超高值、緩和曲線長(zhǎng)、曲線半徑 )抄于相應(yīng)樁號(hào)斷面上。 本設(shè)計(jì)采用繞車(chē)道內(nèi)側(cè)邊緣旋轉(zhuǎn)。 在平曲線范圍內(nèi)，為抵消車(chē)輛在曲線路段行使時(shí)產(chǎn)生的離心力，應(yīng)設(shè)置超高，提高行車(chē)的安全性和舒適性。 四級(jí)公路和山嶺重丘區(qū)的 三級(jí)公路采用第一類(lèi)加寬值，其余各級(jí)公路采用第 3 類(lèi)加寬值。本 設(shè)計(jì)選做樁號(hào)為 K2+000～ K3+000段。各路段路基設(shè)計(jì)詳見(jiàn)路基橫斷面圖。超高方式為繞行車(chē)道內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)。 按山嶺微丘區(qū)二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，本路段路基寬度為 10米，其中行車(chē)道寬度為 2 ＝ 米，其中硬路肩寬度為 2 米，土路肩寬度為 2 。 路基是路面的基礎(chǔ)，路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性直接影響到路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。 容源：畢節(jié)至黔西公路西段 A標(biāo) 施工圖設(shè)計(jì) 22 第 4 章 路 基 橫斷面設(shè)計(jì) 基本要求 橫斷面是中線上各點(diǎn)的法向切面，它有橫斷面設(shè)計(jì)線和地面 線構(gòu)成，路基橫斷面設(shè)計(jì)就是在各中樁位的橫斷面地面線的基礎(chǔ)上，確定橫斷面設(shè)計(jì)線的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)等的工作。 （ 6） 計(jì)算施工高度，填繪有關(guān)資料，完成縱斷面圖， 施工高度為地面高與設(shè)計(jì)高之差。 （ 4） 計(jì)算豎 曲線后各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高 起點(diǎn)樁號(hào) =變坡點(diǎn)樁號(hào) T 起點(diǎn)高程 =變坡點(diǎn)高程177。 （ 2） 幾何要素的計(jì)算： ω =i2i1 L=Rω T=L/2 E= RT22 2021屆 土木工程專(zhuān)業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 y= Rx22 式 () 其中 R豎曲線半徑（ m） T切線長(zhǎng)度 （ m） L豎曲線長(zhǎng)度（ m） E豎曲線變坡點(diǎn)的外距（ m） x豎曲線上任意一點(diǎn) P距豎曲線起點(diǎn)或終點(diǎn)的水平距離 y豎曲線上任意一點(diǎn) P距豎曲線起點(diǎn)或終點(diǎn)的縱距（ m） （ 3） 計(jì)算豎曲線上任意一點(diǎn)的縱距 y。 2） 在不過(guò)分增加土石方工程的情況下，為使行車(chē)舒適，應(yīng)采用較大半徑。 在設(shè)計(jì)縱坡時(shí)還應(yīng)注意：平豎曲線重合時(shí)，要注意保持技術(shù)指標(biāo)均衡，位置組合合理適當(dāng)，盡量避免不良組合情況；大中橋上不不宜設(shè)置豎曲線，如在橋頭路線有豎曲線，其起（終）點(diǎn)應(yīng)在橋頭兩端 10m 以外，并注意橋上線形與橋頭線形變化均勻，不宜突變，同時(shí)還應(yīng)注意橋上縱坡不大于 4％。 6. 核對(duì) 主要核對(duì)曲線的合成縱坡，檢查是否滿(mǎn)足要求，同時(shí)檢查填挖值是否超過(guò) 20 米。 5. 調(diào)坡 容源：畢節(jié)至黔西公路西段 A標(biāo) 施工圖設(shè)計(jì) 20 將試坡線與選線時(shí)所考慮的坡度進(jìn)行比較，兩者基本相符。在起點(diǎn)和終點(diǎn)處的填挖值均為 0。繪出平面直線、曲線示意圖，寫(xiě)出每個(gè)中樁的樁號(hào)和地面高程、設(shè)計(jì)高程、填挖高、坡度、坡長(zhǎng)、以及土壤地質(zhì)說(shuō)明。 根據(jù)各中樁所對(duì)應(yīng)的地面高程，在規(guī)定圖紙或計(jì)算機(jī)上點(diǎn)繪地面線，具體采用的比例分別為：橫向（里程方向） 1:2021 ， 縱向（高程方向） 1:200。節(jié)省土石方數(shù)量，降低過(guò)程造價(jià)。 （ 5）縱面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意與平面線形相協(xié)調(diào)，盡量作到“平包豎”，“豎包圓”。 （ 3）在較長(zhǎng)的連續(xù)上坡路段，宜將最陡的縱坡放在底部，接近頂部的縱坡宜放緩。 、平順、均衡，并重視縱面線形的組合，在縱面線形的組合上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1）在短距離內(nèi)應(yīng)避免線形起伏過(guò) 于頻繁，由于縱面線形連續(xù)起伏使縱面線形發(fā)生中斷，視距不良。 2021屆 土木工程專(zhuān)業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 縱坡設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的基本原則 《標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定，一般不輕易采用極限值。 本路段共設(shè)變坡點(diǎn) 4個(gè)，最大縱坡 %，最小縱坡 %，兩個(gè)凸形豎曲線和兩 個(gè)凹形豎曲線。緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于 3%，其長(zhǎng)度應(yīng)符合上述規(guī)定。縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路的性質(zhì)、任務(wù)、等級(jí)和地形地物、地質(zhì)等情況，考慮路基排水等的要求，對(duì)縱坡的大小、長(zhǎng)短、前后縱坡情況、豎曲線半徑大小以及與平曲線線形組合關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)。 平面設(shè)計(jì)成果 按著要求將計(jì)算得出的結(jié)果布設(shè)到平面圖上，并且上墨，注明路線起終點(diǎn)、曲線起終點(diǎn)、百米樁、公里樁，完成平面設(shè)計(jì)圖，填寫(xiě)直線、曲線轉(zhuǎn)角表。 2） 平曲線設(shè)計(jì) ① 基本型曲 線要素計(jì)算公式如下 (以 JD3 為例 ):R=540m, ls=70m， α3=14176。 29′ 20″ 容源：畢節(jié)至黔西公路西段 A標(biāo) 施工圖設(shè)計(jì) 16 ic=4% Lc=104%/(1/125)=50m 取 lsmin=50m ③ ls 與 ly的比值 一般應(yīng)使 ls:ly=1:1～ 1:2 為宜 ,經(jīng)計(jì)算取 ls=70m。 58′ 36″ α 4=23176。 21′ 22″ α 2=6176。 50′ 4″ β 1=arctan|x| |y|△△=arctan= ??? |100589764| |1003810674|65176。 QD、 JD1 之間的直線長(zhǎng)度為： 7 0 0 .6 7)()( 212212 ????? yyxxAB 由此得， 轉(zhuǎn) 角： 交點(diǎn)間距： QD～ JD1： ； JD1～ JD2： ； JD2～ JD3： ； JD3～ JD4： ； JD4～ JD5： ； JD5～ ZD： ； 2） 確定緩和曲線長(zhǎng)度 山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路其最短緩和曲線長(zhǎng)為 50 米，而當(dāng) R≥1500米時(shí)，可不設(shè)緩和曲線。 JD5 (8322， E:12222) 轉(zhuǎn)角是通過(guò)相鄰直線的方位角算出，其計(jì)算公式如下： 相鄰三個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（ x0， y0），（ x1， y1），（ x2,y2），以正為 X 軸，正東為 Y 軸。 JD3（ N： 8792， E:11726） 。 (3)計(jì)算書(shū) 1） 確定交點(diǎn)坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)角和交點(diǎn)間距的計(jì)算 交點(diǎn)坐標(biāo)是根據(jù)地形圖上給出的起終點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)直尺在地形圖上讀出交點(diǎn)的坐標(biāo)值，結(jié)果如下 (N—北 X， E—東 Y，單位 km)： JD1（ N： 9764， E:10674） 。其計(jì)算公式各有不同，下面就基本型曲線計(jì)算公式分列如下： 基本型曲線： T=(R+p) tg2? +q (m) L=180? (α 2β ) R+2ls =180? α R+ ls (m) 容源：畢節(jié)至黔西公路西段 A標(biāo) 施工圖設(shè)計(jì) 14 E=(R+P) sec2?R (m) J=2TL q=ls/2+ls3/(240R2) P=ls2/(24R)ls4/(2384R3) β 0=Rls90?? 式 () 二級(jí)公路的極限最小半徑為 125 米，一般最小半徑為 200 米，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用大半徑圓曲線。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮 以上因素，最終確定緩和曲線的長(zhǎng)度。 另外，對(duì)控制條件較嚴(yán)的路段進(jìn)行驗(yàn)算，看是否滿(mǎn)足要求，確有把握后才把 R 和ls定下來(lái)，在進(jìn)行曲線驗(yàn)算時(shí)特別要注意抓住主要矛盾，確定好控制條件。 β 式 () （ 2）路線的轉(zhuǎn)角等于后一方位角減去前一方位角，即 α =θ 2 θ 1 2021屆 土木工程專(zhuān)業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 （α是“ +”為右轉(zhuǎn)，α是“ ”為左轉(zhuǎn)） 式 () （ 3） 交點(diǎn)間距： D= 212212 )()( yyxx ??? 式 () (1)緩和曲線長(zhǎng)度的確定 二級(jí)公路其最短緩和曲線長(zhǎng)為 50 米。 β 第三象限：θ =180176。 2. 交點(diǎn)位置 ,交點(diǎn)間距 ,轉(zhuǎn)角的確定 : 方案設(shè)計(jì)中 ,在做好導(dǎo)向線 ,確定交點(diǎn)后。在選定控制點(diǎn)后，根據(jù)平面線形要求在滿(mǎn)足技術(shù)要求的前提下確定交點(diǎn)。 根據(jù)所給定的起終點(diǎn)這兩個(gè)控制點(diǎn)，仔細(xì)閱讀平面圖，從起點(diǎn)到終點(diǎn)必須 經(jīng)過(guò) 兩條河溝，因此跨河位置的選擇成了 控制因素 之一 。 選線步驟 根據(jù)指導(dǎo)老師意見(jiàn)，公路起終點(diǎn)（指導(dǎo)老師給定起終點(diǎn)）位置、高程不變，選線時(shí)以這兩個(gè)控制 點(diǎn)為依據(jù)進(jìn)行全面布置、逐段安排、具體定線。 。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。 容源：畢節(jié)至黔西公路西段 A標(biāo) 施工圖設(shè)計(jì) 12 ，選取線時(shí)要處理好公路與農(nóng)業(yè)的關(guān)系。根據(jù)任務(wù)要求，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)采用最新的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTG B012021，因此，在進(jìn)行紙上定線時(shí)，首先應(yīng)吃透規(guī)范。根據(jù) 1： 2021 帶狀地形圖，路線的走向所要解決的問(wèn)題是在保證公路線形等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)如何避免少拆遷、少占地，減少填挖方數(shù)量以降低和節(jié)約公路造價(jià)的問(wèn)題。主觀條件是指設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（或其它文件）規(guī)定中 的路線總方向，等級(jí)及其在公路網(wǎng)中的地位和作用。 道路選線的主要任務(wù)是：確定道路的走向和總體布局；具體確定道路的交點(diǎn)位置和選定道路曲線的要素，通過(guò)紙上或?qū)嵉剡x線，把路線的平面位置確定下來(lái)。 在個(gè)別路段為兩個(gè)反向基本型直接連接構(gòu)成的 S 型曲線，從行使力學(xué)上和線形協(xié)調(diào)、超高緩和考慮， S型曲線相鄰兩個(gè)回旋曲線參數(shù) A1和 A2宜相等，若采用不同參數(shù)，其值相差不宜過(guò)大，應(yīng)符合： 21AA ≤ 及 R/3≤ A≤ R S型曲線兩個(gè)圓曲線半徑之比不宜過(guò)大，以符合： 21RR =1～ 1/3 式中： R1為大圓曲線半徑（ m）， R2為小圓曲線半徑（ m）。 2021屆 土木工程專(zhuān)業(yè)（道路工程方向）畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 ． 平 面組合線形 本設(shè)計(jì)路段大部分采用基本型曲線。因回旋曲線與汽車(chē)由直線進(jìn)入圓曲線的軌跡完全符合，在我國(guó)，《公路路線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定采用回旋曲線。當(dāng)平曲線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑事應(yīng)設(shè)置緩和曲線。 ． 緩和曲線 在直線和圓曲線間或半徑不同的圓曲線間設(shè)置曲率半徑連續(xù)變化的曲線即為緩和曲線。 ⑥當(dāng)同向曲線間插入短直線時(shí)，在視覺(jué)上容易形成直線與兩端的曲線構(gòu)成反彎的錯(cuò)覺(jué)是整個(gè)組織線形缺乏連續(xù)性，形成“斷背曲線 ”。一般情況下轉(zhuǎn)角不小于 7176。 ④彎道半徑的選擇，應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實(shí)地的地形、地物、人工構(gòu)造物及其它條件的要求，按合理的曲線位置用外距、切線長(zhǎng)等控制條件反算。 ③選擇半徑時(shí)應(yīng)結(jié)合前后線形綜合考慮，以形成連續(xù)的線形。在定半徑時(shí)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