【正文】 ????????????????? 126 6 第一部分 道路部分 第一章 概述 設(shè)計(jì)任務(wù)與內(nèi)容 一、道路設(shè)計(jì) 本路段技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為雙向兩車道二級(jí)公路，計(jì)算行車速度 80 公里 /小時(shí)，路基寬度12米，橋涵設(shè)計(jì)荷載采用：公路 II級(jí)。路基設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，就是確定路基邊坡的形狀和坡度?？v斷面的設(shè)計(jì)中有兩個(gè)豎曲線，且基本上滿足了平縱線形組合的各種要求。 本設(shè)計(jì)公路等級(jí)為二級(jí)公路，首先在平面圖中進(jìn)行選線，然后對(duì)公路路線進(jìn)行了平面線形設(shè)計(jì)。1 密級(jí)： NANCHANG UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) THE GRADUATION DESIGN OF UNIVERSITY （ 202121— 202161） 題 目 彭澤二級(jí)公路 K6+000～ K7+ 學(xué) 院： 建工學(xué)院 系 土木工程 專業(yè)班級(jí)： 土木 085 班 學(xué)生姓名： 熊育鵬 學(xué)號(hào)： 6302108011 指導(dǎo)教師： 胡峰強(qiáng) 職稱： 副教授 起訖日期： 202121— 202161 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目：彭澤二級(jí)公路 K6+000～ K7+ 段施工圖設(shè)計(jì) 摘 要 在本設(shè)計(jì)中，主要是進(jìn)行彭澤二級(jí)公路的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)部分的公路全長(zhǎng)，設(shè)計(jì)車速 80km/h，雙向二車道，不設(shè)置中央分隔帶。在本設(shè)計(jì)公路平面線型里設(shè)置一段直 緩 圓 緩 直的基本平面線形，并設(shè)置超高。在橫斷面的設(shè)計(jì)中，確定了橫斷面的組成及各種要素后，繪制橫斷面圖。然后進(jìn)行超高計(jì)算和土石方的調(diào)配以及路面設(shè)計(jì)。 1）平曲線設(shè)計(jì) ① 熟悉原始資料，特別對(duì)沿線地形、地址等條件應(yīng)認(rèn)真分析，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范等要求以及初步設(shè)計(jì)的路線方案（作為參考方案），初步考慮施工圖線路的平面位置。 ③ 進(jìn)行紙上定線 ,計(jì)算平曲線要素及逐樁坐標(biāo)。 2）豎曲線設(shè)計(jì) ① 根據(jù)實(shí)測(cè)的地面標(biāo)高（對(duì)于采用參考線路部分可利用提供的實(shí)測(cè)標(biāo)高，改移了的線路部分從圖上 量取標(biāo)高）點(diǎn)繪縱斷面地面線。 ③ 豎曲線要素計(jì)算及平縱線形的協(xié)調(diào)性分析。 3）橫斷面設(shè)計(jì) ① 進(jìn)行路線橫斷面設(shè)計(jì)，包括超高與加寬的設(shè)置，橫斷面形式的設(shè)計(jì)。 ③ 繪制路線橫斷面圖（隔 20m一個(gè)，特殊斷面也應(yīng)繪出）。（要求繪填方、挖方、半填半挖三種形式）。 ③進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) —— 采用瀝青混凝土路面，設(shè)計(jì)使用年限 15 年，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載 BZZ100。各層設(shè)計(jì)參數(shù)通過(guò)材料送樣試驗(yàn)確定如下表。其中上面層采用改性瀝青并在其中摻入%劑量的抗剝離劑，以增強(qiáng)瀝青混合料的水穩(wěn)性。 根據(jù)資料：自選一座主線橋梁進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)，要求對(duì)墩臺(tái)下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。 7 根據(jù)資料提供的涵洞孔徑和就近樁號(hào)的橫斷面確定涵洞底部標(biāo)高和縱坡，計(jì)算涵長(zhǎng)和工程數(shù)量。 編制“橋梁表”、“涵洞表”。 根據(jù)資料：自選一座主線橋梁進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)，要求對(duì)墩臺(tái)下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。 根據(jù)資料提供的涵洞孔徑和就近樁號(hào)的橫斷面確定涵洞底部標(biāo)高和縱坡，計(jì)算涵長(zhǎng)和工程數(shù)量。 編制“橋梁表”、“涵洞表”。 2）直線的最大長(zhǎng)度 直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制，當(dāng)采用長(zhǎng)的直線線形時(shí)，為彌補(bǔ)景觀單調(diào)之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的措施。 3)直線的最小長(zhǎng)度 規(guī)定山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路 同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度為 6V，即 360 米。 當(dāng)直線兩端沒(méi)有緩和曲線時(shí)，可直接相連 ,構(gòu)成 S形曲線。 圓曲線 8 圓曲線是平面線形中常用的線形要素，圓曲線的設(shè)計(jì)主要確定起其半徑值以及超高和加寬。 (3) 不設(shè)超高最小半徑 當(dāng)圓曲線半徑大于一定數(shù)值時(shí)，可以不設(shè)超高，允許設(shè)置與直線路段相同的路拱橫坡。 3)圓曲線半徑的選用 在設(shè)計(jì)公路平面線形時(shí)，根據(jù)沿線地形情況，盡量采用了不需設(shè)超高的大半徑曲線，最大半徑為 4000 米，極限最小半徑及一般最小半徑均未采用，設(shè)置曲線最小半徑為 600 米。由緩和曲線和圓曲線組成的平曲 線，其平曲線的長(zhǎng)度不應(yīng)短于 9s 的行駛距離，由緩和曲線組成的平曲線要求其長(zhǎng)度不短于 6s 的行駛距離。 平曲線的最小長(zhǎng)度： 70m 平曲線中圓曲線的最小長(zhǎng)度?。?35m 5)關(guān)于小偏角的曲線長(zhǎng) 《規(guī)范》規(guī)定：山嶺重丘區(qū)轉(zhuǎn)角等于或小于 7176。 6)緩和曲線 緩和曲線的最小長(zhǎng)度一般應(yīng)滿足以下幾方面： (1) 離心加速度變化率不過(guò)大 。 (3) 控制行駛時(shí)間不過(guò)短 。 因此，《規(guī)范》規(guī)定：山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路緩和曲線最小長(zhǎng)度為 35m.。 7)行車視距 行車視距是否充分，直接關(guān)系著行車的安全與速度，它是公路使用質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。 《規(guī)范》規(guī)定，二級(jí)公路設(shè)計(jì)視距應(yīng)滿足會(huì)車視距的要求，其長(zhǎng)度應(yīng)不小于停車視距的兩倍。 對(duì)于山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路，停車視距 St取 40 m，超車視距 Sc一般值取 200m，低限值取 150m。 1)最大縱坡 汽車沿縱坡向上行駛時(shí)，升坡阻力及其他阻力增加 ,必然導(dǎo)致行車速度降低。尤其當(dāng)遇到冰滑、泥濘道路條件時(shí)將更加嚴(yán)重。 最大縱坡值應(yīng)從汽車的爬坡能力、汽車在縱坡段上行駛的安全、公路等級(jí)、自然條件等方面綜合考慮，《規(guī)范》對(duì)二級(jí)公路最大縱坡規(guī)定如下： 山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路：最大縱坡為 7%。 2)最小縱坡 各級(jí)公路的路塹以及其他橫向排水不暢路段，為保證排水順利，防止水浸路基，規(guī)定采用不小于 %的縱坡。 3)最小坡長(zhǎng) 如果坡長(zhǎng)過(guò)短 ,變坡點(diǎn)增多，形成 ” 鋸齒形 ” 的路段，容易造成行車起伏頻繁，影響公路的服務(wù)水平，減小公路的使用壽命。 《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路的 Smin=150m。下坡時(shí)，由于頻繁剎車將縮短制動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命，影響行車安全?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路最大坡長(zhǎng)如下表： 表 5－ 2 山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路的縱坡長(zhǎng)度限制 10 縱坡坡度 (%) 3 4 5 6 縱坡長(zhǎng)度 (m) 1200 1000 800 500 5)平均縱坡 平均縱坡是衡量縱斷面線形設(shè)計(jì)質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。并注意連續(xù) 3000m 路段范圍內(nèi)的平均縱坡不宜大于 %。 1)豎曲線最小半徑 (1) 凹形豎曲線最小半徑 對(duì)凹形豎曲線最小半徑的確定主要考慮：限制離心力不過(guò)大、汽車在跨線橋下行車視距的保證和夜間行車視距的保證和夜間行車前燈照射范圍內(nèi)的視距保證等三個(gè)方面。 (2) 凸形豎曲線最小半徑 確定凸形豎曲線最小半徑主要考慮保證汽車行駛視距和汽車能夠安全行駛通過(guò)曲線段。此時(shí)司機(jī)的視距與變坡角的大小及視線高度有密切關(guān)系。 《規(guī)范》建議在條件許可的情況下山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路取 Rmin=9000m 的要求設(shè)計(jì)豎曲線 設(shè)計(jì)中設(shè)置的凸曲線最小半徑為 7000 米。《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定在設(shè)計(jì)速度為 60km/h時(shí)，凹形豎曲線半徑的一般值為 2021m；極限值為 1400m； 凸形豎曲線半徑的一般值為 1500 米，極限值為 1000 米 ，豎曲線最小長(zhǎng)度為 35m。 11 第二章 平面設(shè)計(jì) 概述 本路段地處江西省九江市，該地區(qū)起伏較多較大，山谷較多，因此，存在一些地質(zhì)不良地帶；村落密度高，地形范圍內(nèi)常見(jiàn)水庫(kù)，池塘，水堰等農(nóng)用設(shè)施。同時(shí)由該地區(qū)地形地貌特征的制約，本設(shè)計(jì)路段一部分將與地形范圍內(nèi)的一條同等級(jí)公路共用，因此，存在一個(gè)平面人字交叉口。 路線方案選擇 從圖紙中可看出標(biāo)段中 K6+000~K6+400 段，若避開(kāi)原有二級(jí)公路，必將有大填大挖，拆遷，大量占用農(nóng)田等不利方面，因此，本設(shè)計(jì) K6+000~K6+400 段與原有二級(jí)公路共用此段，并在 K6+260 設(shè)計(jì)一個(gè)平面交叉口，加強(qiáng)兩條二級(jí)公路之間的相互聯(lián)系。其中方案一： K6+240~ K6+260 段采用兩個(gè)交點(diǎn)， JD1 出交叉口，JD2 為了避開(kāi)與一條農(nóng)用機(jī)電道以及一條農(nóng)村公路的斜交叉，直接與農(nóng)村公路接近于直角交叉。 綜合上述兩個(gè)方案，方案二較方案一各有優(yōu)勢(shì)，但為當(dāng)?shù)鼐用窨紤]，方案一可以少占農(nóng)田，公路的修建對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較少，因此采用方案一。 平面線形的設(shè)計(jì) 用緯地道路設(shè)計(jì)系統(tǒng)，新建項(xiàng)目：彭澤二級(jí)公路 K6+000~K8+000。對(duì)標(biāo)段中的 JD1 和 JD2 做平曲線設(shè)計(jì)；兩條曲線形成一個(gè) S型曲線線型組合。15180。180。 12 平曲線計(jì)算 平曲線要素圖 α — 路線轉(zhuǎn)角 L— 平曲線（ m） T— 切線長(zhǎng)（ m） E— 外矩（ m） Lh、 Ls — 緩和曲線（ m） L′ — 圓曲線（ m） 緩和曲線切線增值： q = ????2 ? ????3240??2 （ m）； 圓曲線的內(nèi)移值： p =????224?? ? ????42384??3（ m）； 切線角： ??0 = ????2?? 180?? = ?????? (176。2??0) R??180 +2????（ m）； 外距： E = (R+P)sec??2 ???（ m） ； 切曲差： J=2TL(m)； 圓曲線長(zhǎng)度： L′ =L2Ls（ m）； 主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算： 直緩點(diǎn) ZH=JDT； 13 緩圓點(diǎn) HY=ZH+Ls； 圓緩點(diǎn) YH=HY+L； 緩直點(diǎn) HZ=YH+Ls； 曲中點(diǎn) QZ=HZL2； 交點(diǎn) JD=QZ+J2（校核） JD1 計(jì)算 ： q=????2 ? ????3240??2 = ?? ?? = ????224?? ?????42384??3 = ?? ??0 = ?????? = ?? = (?? +??)?????????? +?? = ?? ?? = (?? ?2??0) ??180?? + 2???? = ?? ?? = (?? + ??)?????? ??2 ??? = ?? ?? = 2?? ??? = ?? JD2 計(jì)算： q=????2 ? ????3240??2 = ?? ?? = ????224?? ?????42384??3 = ?? ??0 = ?????? = ?? = (?? +??)?????????? +?? = ?? ?? = (?? ?2??0) ??180?? + 2???? = ?? ?? = (?? +??)????????2 ? ?? = ?? ?? = 2?? ? ?? = ?? 平曲線設(shè)計(jì)成果 JD1： 14 直緩點(diǎn) ZH=JDT= K7+=K6+ ； (K26+)； 緩圓點(diǎn) HY=ZH+Ls= K6++100= K6+ ； (K26+)； 圓緩點(diǎn) YH=HY+L ′ = K6++=K7+ ； (K27+)； 緩直點(diǎn) HZ=YH+Ls= K7++100= K7+ ； (K27+)； 曲中點(diǎn) QZ=HZ L2 = K7+=K7+ ； (K27+)； 交點(diǎn) JD=QZ+J2= K7++=K7+（校核） JD2： 直緩點(diǎn) ZH=JDT= K7+=K7+ ； (K27+)； 緩圓點(diǎn) HY=ZH+Ls= K7++70= K7+ ； (K27+)； 圓緩點(diǎn) YH=HY+L ′ = K7++=K7+ ； (K27+)； 緩直點(diǎn) HZ=YH+Ls= K7++70= K7+ ； (K27+)； 曲中點(diǎn) QZ=HZ L2 = K7+=K7+ ； (K27+)； 交點(diǎn) JD=QZ+J2= K7++=K7+（校核） 15 第二章 縱斷面設(shè)計(jì)