二級公路畢業(yè)設計論文

1、<p>　　本科畢業(yè)設計（論文）資料</p><p><b>　　2015屆</b></p><p>　　本科畢業(yè)設計（論文）資料</p><p>　　第一部分 畢業(yè)設計</p><p>　題 目 名 稱：五資二級公路設計（K2+000-K4+000）</p><p>?。↘2+00

2、0-K4+000）</p><p>　學 院（部）：土木工程學院</p><p>　專 業(yè)：土木工程</p><p>　學 生 姓 名：</p><p>　班 級：學號：</p><p>　指導教師姓名：職稱：工程師</p><p>　職稱：</p>

3、<p>　最終評定成績：</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設計根據(jù)給定資料，依據(jù)記住標準進行設計的湖南省五資二級公路的初步設計，路段地處丘陵區(qū)，沿路地形起伏高程在140～185m之間，路線起點樁號為K2+000，路線終點樁號為K4+000。</p><p>　　本段公路的主要技術指標為路基寬度

4、10,m，雙向雙車道，設計車速為60km/h。本次設計時二級公路的初步設計，在熟悉地形圖后，用海地2013公路設計軟件進行路線的平面設計、路基路面設計、縱斷面設計、橫斷面設計和土石方計算。并進行多方案比選。設定合理的邊坡、排水設施和防護設施。設置合理的涵洞和交叉。完成必要的手算過程，按照公路設計計算過程及畢業(yè)設計文本格式要求編制了計算書。</p><p>　　關鍵詞：公路的初步設計；路基路面設計；防護設計；交叉設

5、計</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This design according to the given data, according to the preliminary design remember standards for the design of Hunan Province owned secondary h

6、ighway, road at hilly region, along the undulating terrain elevation between 140 to 185, the line of the starting point of a pile, K2+000. End of route pile, K4+000.</p><p>　　The main technical indexes of th

7、is section are roadbed width 10, m, two-way two lane, and the design speed is 60km/h. The design of second class highway preliminary design, are familiar with the terrain map, route with Haiti 2013 highway design so

8、ftware of graphic design, subgrade and pavement design, vertical section design, cross section design and earthwork calculation. And the selection of multi scheme. Set reasonable slope, drainage facilities and

9、protective facilities. Set reasonable culve</p><p>　　Key words: the preliminary design of the highway; the design of the subgrade and the pavement; the design of the protection; the design of the cross.

10、目 錄</p><p>　　第1章 設計概況 ……………………………………………………………1</p><p>　　1.1 工程名稱及設計范…………………………………………………1</p><p>　　1.2 工程概況（設計任務、路線起訖點、中間控制點、全長及工程概況） ……………………………………………………………………………………1</p>&l

11、t;p>　　1.3 工程自然條件（沿線地形、地質、地震、水文等自然地理特征及其與公路建設的關系） …………………………………………………………………………1</p><p>　　1.4 工程技術標準與指標情況 …………………………………………………3</p><p>　　1.5 參考資料及標準規(guī)范 ………………………………………………………4</p><p>

12、　　第2章 路線方案設計…………………………………………………5</p><p>　　2.2路線擬定的基本原則………………………………………………………6</p><p>　　2.3路線走向及路線方案的介紹………………………………………………6</p><p>　　2.4路線方案比選和論證………………………………………………………6</p><p

13、>　　第3章 路線平面設計……………………………………………7</p><p>　　3.1平面設計原則與要求…………………………………………………………7</p><p>　　3.3海地道路2013進行平面設計…………………………………………………7</p><p>　　3.4平面曲線要素手工計算過程…………………………………………………9</p>

14、<p>　　第4章 縱斷面設計…………………………………………………11</p><p>　　4.1縱斷面設計要求及原則………………………………………………………11</p><p>　　4.2本設計縱斷面設計介紹………………………………………………………12</p><p>　　4.3縱坡設計及豎曲線半徑設計…………………………………………………13

15、</p><p>　　4.4 海地2013縱斷面設計過程…………………………………………………13</p><p>　　4.5豎曲線要素手工計算…………………………………………………………13</p><p>　　4.6縱斷面設計標高與填挖高計算………………………………………………15</p><p>　　第5章 路線橫斷面設計………………

16、………………………………17</p><p>　　5.1橫斷面設計基本要求…………………………………………………17</p><p>　　5.3 海地道路2013橫斷面設計過程……………………………………………17</p><p>　　5.4加寬設計計算…………………………………………………………18</p><p>　　5.5 超高設計計算

17、………………………………………………………………18</p><p>　　5.6 路基土石方計算與調配……………………………………………………20</p><p>　　5.6.1土石方調配原則及方法………………………………………………20</p><p>　　5.6.1土石方調配計算………………………………………………………21</p><p&g

18、t;　　第6章 路基設計………………………………………………………23</p><p>　　6.1路基標準橫斷面………………………………………………………………23</p><p>　　6.2路基邊坡………………………………………………………………………24</p><p>　　6.3排水溝、邊溝和截水溝………………………………………………………25</p&g

19、t;<p>　　6.4最不利斷面穩(wěn)定性計算………………………………………………………29</p><p>　　第7章 擋土墻設計…………………………………………………28</p><p>　　7.1設計資料………………………………………………………………………28</p><p>　　7.2墻身尺寸……………………………………………………………………

20、28</p><p>　　7.3基本參數(shù)………………………………………………………………………29</p><p>　　7.4破裂角………………………………………………………………………29</p><p>　　7.5土壓力計算……………………………………………………………………30</p><p>　　7.6擋土墻驗算……………………………

21、………………………………………30</p><p>　　7.6.1滑動穩(wěn)定性驗算…………………………………………………………30</p><p>　　7.6.2傾覆穩(wěn)定性驗算…………………………………………………………31</p><p>　　7.6.3地基應力及偏心距驗算…………………………………………………31</p><p>　　7.6

22、.5墻底截面強度驗算………………………………………………………31</p><p>　　第8章 水泥路面設計…………………………………………………33</p><p>　　8.1水泥路面設計原則…………………………………………………………33</p><p>　　8.2確定設計參數(shù)………………………………………………………………33</p><p

23、>　　8.3交通分析計算軸載作用次數(shù)………………………………………………34</p><p>　　8.4初擬路面結構………………………………………………………………35</p><p>　　8.5路面材料參數(shù)確定……………………………………………………………35</p><p>　　8.6計算基層頂面當量回彈模量如下……………………………………………35&l

24、t;/p><p>　　8.7荷載疲勞應力………………………………………………………………36</p><p>　　8.8溫度應力疲勞應力……………………………………………………………37</p><p>　　8.9水泥板接縫設計………………………………………………………………37</p><p>　　8.9.1縱向接縫…………………………………

25、………………………………37</p><p>　　8.9.2橫向接縫…………………………………………………………………37</p><p>　　第9章 瀝青路面設計…………………………………………………39</p><p>　　9.1瀝青路面計算…………………………………………………………39</p><p>　　9.2軸載分析…………………

26、………………………………………………39</p><p>　　9.2.1以設計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應力中的累計當量軸次…39</p><p>　　9.2.2計算累計當量軸次……………………………………………………41</p><p>　　9.3 結構組合與材料選取………………………………………………………41</p><p>　　

27、9.4土基回彈模量的確定…………………………………………………42</p><p>　　9.5設計指標的確定…………………………………………………………43</p><p>　　9.6設計資料總結……………………………………………………………43</p><p>　　9.7確定石灰土層厚度……………………………………………………43</p>&l

28、t;p>　　第10章 涵洞設計…………………………………………………44</p><p>　　10.1鋼筋混凝土圓管涵設計計算………………………………………………44</p><p>　　10.2汽車通道設計………………………………………………………………45</p><p>　　第11章 道路交叉口設計…………………………………………47</p>

29、<p>　　11.1交叉口的設計依據(jù)與原則…………………………………………………47</p><p>　　11.2交叉口的類型………………………………………………………………48</p><p>　　11.3平面交叉口的設計步驟……………………………………………………48</p><p>　　11.3.1原始資料……………………………………………………

30、……………49</p><p>　　11.3.2平面設計…………………………………………………………………49</p><p>　　結 論………………………………………………………………51</p><p>　　參考文獻………………………………………………………………52致 謝………………………………………………………………53</p>&

31、lt;p><b>　　第1章 設計概況</b></p><p>　　1.1 工程名稱及設計范圍</p><p>　　工程名稱：五資二級公路設計</p><p>　　設計范圍：（K2+000-K4+000）</p><p><b>　　1.2 工程概況</b></p><p&

32、gt;　　根據(jù)指導老師所給地形圖結合大學期間學習的理論知識，按設計任務書要求的技術等級（二級公路指標）進行路線方案設計，并進行多方案比選。</p><p>　　按照規(guī)范用海地公路設計軟件進行平面設計，設置合理的平曲線；進行縱斷面拉坡并按照規(guī)范進行豎曲線設計；進行縱斷面設計，按照規(guī)范設置合理的擋土墻和邊坡。</p><p>　　檢查之前工作正確無誤后按照指導老師規(guī)定的格式進行論文的制作。&l

33、t;/p><p>　　路線起點位于嶺家塘北側山腳下。起點樁號：K2+000。起點坐標：X=2873072.595,Y=520827.539。</p><p>　　路線中設置了3個控制點。</p><p>　　控制點1：樁號為K2+520，高程：154.6。</p><p>　　控制點2：樁號為K3+310，高程：159.6。</p>

34、<p>　　控制點3：樁號為K3+367，高程：151.2。</p><p>　　路線在K2+520處經(jīng)過京珠高速，因此需要做一個汽車通道，所以做平面設計時在此處設置控制點1，以保證在設計縱斷面拉坡時此點的路面高程能滿足布置汽車通道的要求。</p><p>　　路線在K3+310處有一段3米寬的混凝土同村路，因此路線在此處需要設置交叉，所以設置控制點2，以保證在設計縱斷面拉坡時

35、，路線在此處的高程與原小路的高程滿足設置交叉的需要。</p><p>　　路線在K3+367處同樣有一段3米寬的混凝土同村路，因此路線在此處需要設置交叉，所以設置控制點3，以保證在設計縱斷面拉坡時，路線在此處的高程與原小路的高程滿足設置交叉的需要。</p><p>　　路線全長兩公里，地形基本為較平緩的山地，總體趨勢由西向東高程先高后低，跨越京珠高速。全線布置8個管涵和1個汽車通道。<

36、;/p><p>　　1.3 工程自然條件</p><p>　　資興市位于郴州市東中部，西接郴州市蘇仙區(qū)，東靠桂東縣，南鄰汝城、宜章兩縣，北與永興、安仁、炎陵縣毗鄰、資興市自然資源豐富，路線走廊帶地勢總體為東高西低，以丘陵、峽谷為主，最高黃海高程為305m，最低黃海高程為107m，地面標高一般都在120～180m之間。區(qū)內地表水系主要為東江及其支流，河谷多為“U”型谷。沿線剝蝕、侵蝕地貌發(fā)育。路

37、線多沿沖溝展布，沖溝中多分布有水田、旱地及水塘，溝谷寬度一般20～100m。資興段地形起伏較大，山體自然坡度20°～35°，郴州段地形起伏相對較小，山體自然坡度10°～25°，全線覆蓋層厚度一般較小，基巖出露較廣泛，植被以灌木、楠竹為主。</p><p>　　沿線地處中亞熱帶季風性濕潤氣候，雨量充沛，光能熱能充足。因處冷暖空氣相持的南嶺山脈北麓，濕、光、水分布的同步性欠佳，

38、春濕旱而低溫陰雨，夏秋多高溫，雨量前多后少，天氣復雜多變，暴雨、大風、冰雹、雷擊等強烈天氣時有發(fā)生，“三寒”天氣（倒春寒、五月低溫、寒露風）出現(xiàn)較頻。</p><p>　　氣候對沿線施工有影響的主要為雨季，地區(qū)全年降水量1200～1900mm。4～6月尾雨季，占全年總降水量39～49%；7～9月次之，占23～28%；1～3月又次之，占15～18%；10～12月最少，只占10～16%。年平均降水日162天。多年平均

39、氣溫14～18℃，最低-8～-12℃。冰雪霜凍期多出現(xiàn)在11月下旬至來年3月上旬。</p><p>　　根據(jù)《湖南省區(qū)域地質志》及《1:100萬湖南省構造體系圖》綜合野外地質調查，場地位于湖南南部，處于茶陵-桂陽斷陷帶，該斷陷帶由發(fā)育于中、新生界中的向斜及其兩側斷裂組成，主體走向15°-30°，全長250km，東西寬30km。</p><p>　　1.褶皺：茶永斷陷盆地

40、由白堊系及下第三系組成茶永復向斜。軸線偏西，總體呈30°伸展，北東段偏大約60°左右，全長145km，寬15-30km。東西兩翼大部分被斷層所限，少部分與下伏前白堊系呈不整合。巖層傾角平緩，一般5°-16°，東翼較西翼稍陡，常見一些次一級寬緩背斜。場地石炭系灰?guī)r、白堊系砂巖、泥質砂巖巖層產(chǎn)狀一般較穩(wěn)定，主要位于單斜區(qū)內，局部發(fā)育小型褶皺，巖體的完整性較好。K19+150附近揭露有侏羅紀砂巖，其分布

41、范圍小，與白堊系泥質砂巖呈不整合接觸，接觸帶附近巖體完整性相對較差，對舒源中橋基礎埋深有一定影響，應加強施工驗槽。</p><p>　　2.斷裂：斷陷帶內斷裂十分發(fā)育，出露于盆地兩側，規(guī)模巨大、切割第三系及上古生界、燕山早期侵入體等。沿10°-35°呈舒緩“S”形伸展，它們構成寬30km的斷裂帶，由數(shù)十條壓扭性斷裂組成。斷面多傾向南東，傾角一般45°-70°。循斷裂帶間角礫

42、巖、破碎帶、揉皺及片狀泥巖、構造透鏡體、糜棱巖化或斷層泥等。本路線段未見區(qū)域性大斷裂，但受其影響發(fā)育的次一級斷層在線路上偶有出露。據(jù)場地地形地貌、地層巖性，判斷K2+260附近有一南北向次生壓扭性斷裂F1，該斷裂寬約100m，斷裂東側為石炭系灰?guī)r，西側為白堊系砂巖。鉆孔揭露有斷層角礫巖，礫石成分為灰?guī)r，具溶蝕現(xiàn)象，地下水相對較發(fā)育。該斷層無近</p><p>　　期活動跡象，已趨于穩(wěn)定，對公路建設無影響。<

43、/p><p>　　地質調查表明，本工程段沿線路未發(fā)現(xiàn)新構造運動痕跡。根據(jù)國家質量技術監(jiān)督局發(fā)布的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），場地地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s，設計地震分組為第一組，對應的地震基本烈度為VI度，場地無可液化地層。根據(jù)《公路工程抗震設計規(guī)范》（JTJ004-89）要求，可簡易設防。</p><p>　　受自然氣候、地形地貌

44、、地理條件和地質構造的影響，區(qū)內地表水較發(fā)育，路線走廊帶內較大的地表水系為東江及其支流，主要補給來源為大氣降水和上游東江水庫，水位及水量受季節(jié)影響明顯。旱季水量一般較小，水位較低，雨季水量較豐，水位較高。根據(jù)地下水含水介質及賦存條件的不同，區(qū)內地下水可劃分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水、巖溶水三大類。</p><p>　　1.4工程技術標準與指標情況</p><p>　　施工圖設計采用

45、設計車速為60公里/小時的二級公路，路基寬度10米；橋涵設計汽車荷載為公路II級；路幅劃分為行車道寬2×3.5m，硬路肩寬2×0.75m，土路肩寬2×0.75m。</p><p>　　技術指標采用交通部頒發(fā)的《公路工程技術標準》〔JTG B001-2003〕中的規(guī)定值。</p><p>　　表1.1 主要技術指標匯總簡表</p><p>

46、;<b>　?。ùm(xù)）續(xù)表</b></p><p>　　1.5參考資料及標準規(guī)范</p><p>　　（1）《公路工程基本建設項目設計文件編制辦法》</p><p>　?。?）《公路工程技術標準》JTG B01-2003</p><p>　?。?）《公路勘測規(guī)范》 JTJ061-99</p><p&g

47、t;　?。?）《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTG D60-2004</p><p>　?。?）《公路磚石及混凝土橋涵設計規(guī)范》JTG D61-2005</p><p>　?。?）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》JTG D62-2004</p><p>　?。?）《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》JTG D63-2007</p><p>　

48、?。?）《公路橋梁抗震設計細則》JTG/T B02-01-2008 </p><p>　?。?）《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTJ041-2000</p><p>　?。?0）《工程建設標準強制性條文》建標〔2002〕99號</p><p>　?。?1）《關于發(fā)布《工程建設標準強制性條文》（公路部分）的通知》廳公路字(2002)217號</p><p

49、>　?。?2）《湖南省區(qū)域地質志》</p><p>　?。?3）《1:100萬湖南省構造體系圖》</p><p>　　第2章 路線方案設計</p><p>　　2.1路線擬定的基本原則</p><p>　　選線是公路設計的重要環(huán)節(jié)，選線的質量直接關系到工作數(shù)量和工程費用以及公路使用的適用性、安全性、可靠性和壽命。在選線是應綜合考慮各種因

50、素，妥善處理好各方面的關系，其基本原則如下。</p><p>　　處理好近期與遠期的關系。選線應根據(jù)公路的性質和任務，綜合考慮沿線國民經(jīng)濟的發(fā)展情況和遠景規(guī)劃，正確處理好遠期和近期的關系，使路線在路網(wǎng)中發(fā)揮較好的作用。</p><p>　　采用多方案比選。在路線設計的各個階段，應運用各種先進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)路線方案。</p>

51、<p>　　正確掌握和運用技術標準。路線設計應在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，是工程數(shù)量小、造價低、營運費用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。公路路線設計是一項立體線型設計，應注意立體線型設計中平、縱、橫面的舒順、合理的配合。在工程數(shù)量增加不大時，平、縱、線型應盡量采用較高的技術指標，不應輕易采用最小或極限值，也不應不顧工程量的大幅增加，而片面追求高指標。</p><p>　　注意與農(nóng)業(yè)的配合。選

52、線贏同農(nóng)田基本建設相配合，做到少占田地，并應盡量不占高產(chǎn)田，經(jīng)濟作物田或經(jīng)濟林園等。</p><p>　　與路線周圍景觀的協(xié)調。通過名生、風景、古跡地區(qū)的公路，應與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調，橋梁、隧道、沿線設施應與該地區(qū)自然景觀相適應，與環(huán)境融為一體。</p><p>　　重視水文、地質問題。選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測，查清其對公路工程的影響。對于滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、

53、軟土。泥沼等嚴重不良地質和沙漠、多年凍土等特殊地區(qū)，應慎重對待。一般情況下，路線應設法繞避。當必須穿過是，應選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。對于高填、深挖路段，應做好路基邊坡巖土情況的勘測工作，查清邊坡及基底情況，據(jù)以進行填挖邊坡的穩(wěn)定計算，必要是采取切實可行及安全可靠的防護措施。</p><p>　　重視環(huán)境保護工作。選線應重視環(huán)境保護，由于修建公路及汽車運行對環(huán)境會產(chǎn)生的影響與污染等問題。

54、一條公路除對用路者提供交通服務之外，必須具有廣泛的用途，必須把公路看做整個環(huán)境的一個組成部分。這里所說的環(huán)境是指人們周圍環(huán)境的總體，即社會的、物質的、自然的和人為的。它包括人類、植物和動物三類群體以及對這三類群體起作用的各種力量。公路的選線及設計，可以、而且應該使其環(huán)境更加完美并作為改善環(huán)境的促進因素。圍繞著一條擬建公路的這個地區(qū)，是一個自然的、人為的、社會的變量三者相互關聯(lián)的系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，如果沒有對其他變量的某種影響就不會出現(xiàn)一

55、個變量的變化，某些結果可以忽略不計；但另一些則可能對環(huán)境有強烈的和持久的影響。對于公路選線及設計的抉擇對鄰近地區(qū)的發(fā)展有一定的影響，所以說環(huán)境變化并入總體考慮是重要的。對于上述原則的應用，不同等級的道路選線時，會根據(jù)道路的使用任務和功能，可能有不同的側重。</p><p>　　2.2路線走向及路線方案的介紹</p><p>　　路線走向由西向東，地形以丘陵為主，有平緩的外形和連綿不斷的丘崗

56、，地面起伏單高差不大，不至引起高度的氣候變化。</p><p>　　因此局部方案較多，且為了充分適應地形，路線縱斷面將會有起伏，路線平面也必將是以曲線為主體。在一般橫坡平緩地段，采用半填半挖或填多于挖的路基，橫斷面較陡的地段，采用全挖或挖多于填的路基，并盡量減少對自然景觀的破壞。</p><p>　　該地區(qū)農(nóng)林業(yè)比較發(fā)達，土地種植面積廣，水稻田、魚塘較多，因此布線時 盡量走在山腳下，以減少

57、對農(nóng)業(yè)用地的占用。</p><p>　　2.3路線方案比選和論證</p><p>　　路線方案是路線設計中最根本的問題。方案是否合理，不但關系到公路本身的工程投資和運輸效率，更重要的是影響到路線在路線網(wǎng)中是否起到應有的作用，即是否滿足國家的政治、經(jīng)濟、國防的要求和長遠利益。</p><p>　　方案一：總長2000m，共設有3個交點，路線較為平緩，填挖方較小，通過直

58、線、緩和曲線和圓曲線結合使用，線形更加優(yōu)美，同時不增加額外的工程量，對環(huán)境的破壞較小，但此方案通過一些農(nóng)田，增加工程投資。</p><p>　　方案二：總長2000m，共設有4個交點，線形不夠平順，圓曲線半徑較小，會影響行車速度，沿途結構物較多，并且房屋拆遷量較大，工程造價相應增加，對環(huán)境破壞較大。</p><p>　　綜合以上分析，本線路選擇方案一。</p><p&g

59、t;　　第3章 路線平面設計</p><p>　　3.1平面設計原則與要求</p><p>　　平面線形應與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調在地勢平坦的平原微丘區(qū)，路線以方向為主導，平面線形三要素中以直線為主；在地勢起伏很大的山嶺重丘區(qū)，路線以高程為主導，為適應地形，曲線所占比例較大。直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，不要片面強調路線以直線為主或曲線為主。保

60、持平面線形的均衡與連貫,長直線盡頭不能接以小半徑曲線。長直線和大半徑曲線會導致較高的車速，若突然出現(xiàn)小半徑曲線，會因減速不及而造成事故。高、低標準之間要有過渡。同一等級的道路由于地形的變化在指標的采用上會有變化，同一條道路按不同設計速度的各設計路段之間也會形成技術標準的變化。平曲線應有足夠的長度汽車在曲線路段上行駛，如果曲線過短，司機就必須很快的轉動方向盤，這樣在高速行駛的情況下是非常危險的。同時，如不設置足夠長度的緩和曲線，使離心加速

61、度變化率小于一定數(shù)值，從乘客的心理和生理感受來看也是不好的。當?shù)缆忿D角很小時，曲線長度就顯得比實際短，容易引起曲線很小的錯覺。因此，平曲線具有一定的長度是必要的。</p><p>　　汽車行駛軌跡線應是連續(xù)的，即在任何一點上不出現(xiàn)錯頭、折點或間斷；汽車行駛軌跡線的曲率是連續(xù)的，即軌跡上的任何一點不出現(xiàn)兩個曲率值；汽車行駛軌跡線的曲率對里程或時間的變化率是連續(xù)的，即軌跡上任意點不出現(xiàn)兩個曲率變化率值。</p&

62、gt;<p>　　公路彎道在一般情況下是由兩段緩和曲線和一段圓曲線組成，緩和曲線的長度不能小于該級公路對其最小長度的規(guī)定，中建圓曲線的長度宜有大于3s的行程。當條件受限時，可將緩和曲線在曲率相等處對接，此時的圓曲線長度為0。各級公路平曲線最小長度規(guī)定如表3.1所示。</p><p>　　表3.1 各級公路平曲線最小長度</p><p>　　3.2海地道路2013進行平面設計&

63、lt;/p><p>　　新建項目（見圖3.1）</p><p><b>　　構造DTM</b></p><p>　　在DTM功能選項中，用電子地形圖數(shù)字化功能處理地形圖。并構造DIM，繪制三角網(wǎng)和等高線。檢查三角網(wǎng)是否覆蓋完全。</p><p><b>　　平面設計</b></p><

64、;p>　　處理好地形圖后，開始進行平面設計。點擊平面選項中二維交點線設計進行紙上選線，并進行平面檢測。為了不設加寬設計是盡量設置半徑大于250米的圓曲線。根據(jù)本段路線所處路段，綜合全路段的路線走向及線形要求，本路段共有三個交點，平曲線線形見圖3.2。</p><p><b>　　圖3.1 新建項目</b></p><p><b>　　構造DTM<

65、/b></p><p>　　在DTM功能選項中，用電子地形圖數(shù)字化功能處理地形圖。并構造DIM，繪制三角網(wǎng)和等高線。檢查三角網(wǎng)是否覆蓋完全。</p><p><b>　　平面設計</b></p><p>　　處理好地形圖后，開始進行平面設計。點擊平面選項中二維交點線設計進行紙上選線，并進行平面檢測。為了不設加寬設計是盡量設置半徑大于250

66、米的圓曲線。根據(jù)本段路線所處路段，綜合全路段的路線走向及線形要求，本路段共有三個交點，平曲線線形見圖3.2。</p><p>　　圖3.2平曲線線型圖</p><p>　　3.3平面曲線要素手工計算過程</p><p>　　去JD1為例進行計算，具體過程如下。</p><p>　　圖3.3圓曲線幾何要素</p><p>

67、;<b>　　JD1處:</b></p><p>　　圓曲線半徑取R=300m，m。</p><p>　　因此曲線的幾何要素為：偏角α＝39°49′56″，半徑R＝300m，</p><p><b>　　切線長</b></p><p><b>　　曲線長</b><

68、;/p><p><b>　　外矢距</b></p><p><b>　　校正數(shù)（1.1）</b></p><p><b>　　其中 ，</b></p><p><b>　　主點樁號計算如下：</b></p><p>　　JD1樁號為K2

69、+230.38， </p><p>　　直緩點樁號：ZH=JD1-154.07=K2+076.31</p><p>　　緩圓點樁號：HY=ZH+90=K2+166.31</p><p>　　曲中點樁號：QZ=ZH+298.56/2=K2+225.59</p><p>　　圓緩點樁號：YH=HZ-90=K2+284.87</p>

70、<p>　　緩直點樁號：HZ=ZH+298.56=K2+374.87</p><p>　　以此方法計算JD2、JD3，具體結果見設計圖紙《直線、曲線及轉角表》。</p><p><b>　　第4章 縱斷面設計</b></p><p>　　4.1縱斷面設計要求及原則</p><p>　　道路所經(jīng)過地區(qū)的地形起伏情

71、況、海拔高度、氣候等因素均對汽車的行駛造成影響，因此在進行縱坡設計是應進行充分的考慮，以保證汽車行駛的安全性。</p><p>　　針對上述情況，充分考慮各等級道路的行駛條件，《公路工程技術標準》中對各級道路的最大縱坡作了相應的規(guī)定，見表4-1.只有四級公路在特殊工程路段，最大縱坡可以相應增加1%，但在高原地區(qū)不能增加。</p><p><b>　　表4.1 最大縱坡</b

72、></p><p>　　縱坡過大對行車造成極大危害，汽車沿較大坡度上坡行駛時，因為要克服較大阻力需增大牽引力，車速將降低，若坡長過長，汽車水箱可能出現(xiàn)開鍋、汽阻的情況，嚴重時還可能使發(fā)動機熄火，使駕駛條件變壞；下坡行駛時，制動次數(shù)增加，制動器容易發(fā)熱、失效，容易引發(fā)車禍。當?shù)缆纺酀羰?，情況更加嚴重。</p><p>　　在縱坡設計中，特別是地形較為復雜的地區(qū)，設計者有可能多次使用最大

73、縱坡，但如何控制最大縱坡的使用頻率，是縱斷面線型在整體上滿足規(guī)范的要求，為此《公路工程技術標準》中規(guī)定：二、三、四級公路越嶺線的平均縱坡，一般以接近5.5%（相對高差為200-500m）和5%（相對高差大于500m）為宜，并注意任何相連3km路段的平均縱坡不宜大于5%。城市道路的平均縱坡可以適當相應的減小1%。對于海拔高度在3000m以上的高原地區(qū)，平均縱坡應低于規(guī)定值的0.5%-1.0%。</p><p>　　

74、為保證路基的排水，防止水分滲入路基，特別是長路塹、低填方或橫向排水不暢通的路段，均應設置不小于0.3%的最小縱坡，一般情況下以不小于0.5%為宜。當必須設置平坡時，應進行邊溝的縱向排水設計。在彎道上，為使行車道外側邊緣不出現(xiàn)反坡，設計最小縱坡不宜小于超高允許漸變率。</p><p>　　在縱坡設計中，如果不限制最小坡長，會造成邊坡點過多，車輛行駛顛簸，頻繁變化在超重和失重當中，導致乘客感覺不舒適，這種情況在車速高

75、時表現(xiàn)的更加突出。從路容上看，相鄰兩豎曲線的設置和縱斷面視距保證等條件也要求坡長應控制一定的最短長度。</p><p>　　我國現(xiàn)行《公路工程技術標準》中規(guī)定，各級公路的最小坡長可以按照表4.2選用。但平面交叉口、立面交叉的匝道以及過水路面可不在此限制之列。</p><p><b>　　表4.2 最小坡長</b></p><p>　　道路縱坡的

76、大小和坡長對汽車的正常行駛影響很大，特別是長距離的陡坡對汽車的安全行駛非常不利。只要表現(xiàn)在：爬坡行駛的速度明顯下降，以至采用較低的擋位克服坡度阻力而容易導致汽車爬坡無力，甚至熄火；下坡行駛制動次數(shù)頻繁，容易導致制動器發(fā)熱而失效。因此《公路工程技術標準》規(guī)定要對最大坡長進行限制。見表4.3。</p><p>　　表4.3 不同縱坡最大坡長（m）</p><p>　　在設計中，當縱坡的設達到限

77、制坡長時，應設置一段緩坡，用以恢復在陡坡上降低的速度。一般緩和坡段的坡度應不大于3%，長度應符合各級公路最小坡長的規(guī)定。</p><p>　　緩和坡段的集體設置應結合縱向地形起伏的情況，盡量減少填挖方工程量。一般情況下緩和坡段應設置在直線或較大半徑的平曲線上，最大極限地發(fā)貨緩和坡段的作用。當有必要在較小半徑的平曲線上設置緩和坡段時，應適當增加緩和坡段的長度，使緩和坡段端部的豎曲線位于平曲線之外。</p>

78、;<p>　　4.2本設計縱斷面設計介紹</p><p>　　用海地公路設計軟件生成水平1：2000，豎直1：200的縱斷面圖，并標注出相交道路的樁號和高程。根據(jù)平面設計時設計的控制點，以控制點為依據(jù),試定出若干直坡段。最后經(jīng)調整和核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和標高確定下來。</p><p>　　以此在設計時把與京珠高速的交叉作為主要控制點，根據(jù)技術標準設置涵

79、洞，再考慮填方高度若太高，并滿足經(jīng)濟合理，便于施工的要求。</p><p>　　豎曲線的要素主要包括豎曲線長度L、切線長度T和外距E。在設計時，為了更好地滿足“平包豎”的要求，是先擬定切線長度，根據(jù)切線長算出半徑，半徑取整后在算出調整后的切線長，最后檢查是否滿足要求。</p><p>　　4.3縱坡設計及豎曲線半徑設計</p><p>　　本次設計公路等級為公路二級

80、，最小縱坡為6%。中設置4個邊坡點，JD1處縱坡坡度為3%，半徑為3300m。JD2處縱坡坡度為-2%，半徑為2000m。JD3處縱坡坡度為2.8%，半徑為5600m，JD4處縱坡坡度為-2.9%，半徑為6800m。</p><p>　　4.4 海地2013縱斷面設計過程</p><p>　　在縱斷面功能選項中點擊由DTM切縱橫斷面值，并設置縱斷面設計基本資料。見圖4.1.</p&g

81、t;<p>　　見圖4.1 海地縱斷面設計資料步驟</p><p>　　點擊縱斷面設計選項，結合平面設計時設置的控制點進行縱斷面拉坡，并進行縱斷面檢測。本設計縱斷面設計見圖4.2。</p><p>　　圖4.2 縱斷面設計圖</p><p>　　4.5豎曲線要素手工計算</p><p><b>　　計算豎曲線要素<

82、;/b></p><p>　　如圖4.1所示，i1和i2分別為兩相鄰兩縱坡坡度，ω= i2- i1，ω為“+”時，表示凹形豎曲線；ω為“-”時，表示凸形豎曲線。</p><p>　　圖4.2豎曲線要素示意圖</p><p>　　豎曲線長度L或豎曲線半徑R： 或</p><p><b>　　豎曲線切線長T：</b>

83、</p><p>　　豎曲線任意一點豎距h： </p><p><b>　　豎曲線外距E：</b></p><p><b>　　或 </b></p><p>　　以變坡點1為例計算如下：</p><p>　　K2+470，高程為145.367m，i1=3%，i2=-2%,ω=

84、 i2-i1=-2%-（-5%）=-7%，為</p><p>　　凸形曲線，豎曲線半徑為3300m。</p><p>　　曲線長=3300×-7%=165m</p><p><b>　　切線長=82.5m</b></p><p><b>　　外距=1.031m</b></p>

85、<p><b>　?。?）計算設計高程</b></p><p>　　豎曲線起點樁號=K2+470-T=K2+387.5</p><p>　　邊坡點1高程=145.367-T×7%=139.592m</p><p>　　變坡點2、3按照同樣方法計算，具體結果見《縱坡、豎曲線表》。</p><p>　　

86、4.6縱斷面設計標高與填挖高計算</p><p>　　用海地道路2013設計軟件生成縱斷面填挖高計算表，如下表4.4。</p><p>　　表4.4 填挖高計算表</p><p><b>　?。ùm(xù)） 續(xù)表</b></p><p>　　第5章 路線橫斷面設計</p><p>　　5.1橫斷面設計

87、基本要求</p><p>　　公路橫斷面的組成不僅與行車道路幅寬度有關，還與路基工程、排水工程、環(huán)保工程有關的各種設施，這些設施的位置和尺寸均應在橫斷面設計中有所體現(xiàn)。路基橫斷面形式和尺寸實際上在確定路線平面位置時就已經(jīng)有了考慮，在縱斷面設計中又根據(jù)路線標準和地形條件對路基的合理高度，特別是工程艱巨路段已經(jīng)仔細作了分析研究，你定了橫斷面設計圖，作為計算土石方數(shù)量和日后施工的依據(jù)。</p><p

88、>　　橫斷面設計，必須結合地形、地質、水文等條件，本著節(jié)約用地的原則，選用合理的橫斷面形式，以滿足行車順適、工程經(jīng)濟、路基穩(wěn)定且便于施工和養(yǎng)護的要求。</p><p>　　5.2海地道路2013橫斷面設計過程</p><p>　?。?）點擊地面線文件編輯并進行地面線文件檢測。</p><p>　?。?）輸入基本資料。</p><p>　

89、　（3）設置帽子定制。</p><p>　　（4）戴帽子，點擊帽子瀏覽。如圖5.1。</p><p><b>　　圖5.1 帽子瀏覽</b></p><p>　　按樁號逐個排查帽子設置是否合理，若不合理則進行修改。</p><p>　　在土石方功能選項中進行土石方計算和調配。</p><p>&l

90、t;b>　　5.4加寬設計計算</b></p><p>　　我國現(xiàn)行的《公路工程技術標準》根據(jù)各地的實際情況及車輛狀況規(guī)定圓曲線半徑大于250m時，可不設加寬。本段路線圓曲線半徑均大于250m，因此可以不設加寬。</p><p>　　5.5 超高設計計算</p><p>　　本段線路選用的超高過渡方式為繞內側行車道邊緣旋轉，各交點處的平曲線均設有緩

91、和曲線，所以加寬緩和段與緩和曲線同長，即。為了利于路面橫向排水，應在路面橫向設置路拱。按《公路路線設計規(guī)范》，采用折線形路拱，路拱橫坡度。由于土路肩的排水能力低于路面，其橫坡度一般應比路面大1%—2%，故土路肩橫坡度取。</p><p>　　當平曲線半徑小于不設超高最小半徑時，為了抵消汽車駛過平曲線路段時產(chǎn)生的離心力作用，應在路面設置超高，依據(jù)設計速度、各自半徑、路面類型等情況設置相應的超高橫坡。</p&g

92、t;<p>　　根據(jù)《公路路線設計規(guī)范》規(guī)定，當平曲線半徑小于不設超高的最小半徑值是，應在路面上設置超高。超高的橫坡度應根據(jù)設計速度、圓曲線半徑、路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定，必要是應按運行速度予以驗算。根據(jù)公路等級、設計速度和平曲線半徑查表得各圓曲線的超高值如下表5.1。</p><p><b>　　表5.1 超高值表</b></p><p>

93、;　　以JD1為例進行超高設計計算。本次設計超高方式為繞內邊軸旋轉，繞內邊軸旋轉的超高值計算公式表見表5.2.</p><p>　　表5.2 繞邊軸旋轉超高值計算公式</p><p>　?。?）確定超高緩和段長度</p><p>　　JD1處R=300m，B=7m，m，90m，2%，=3%，=5%，P=路基設計標高為未設超高、加寬前的路基邊緣標高，超高旋轉軸為未加寬

94、前的內側行車道邊緣。所以緩和段長度為：</p><p><b>　　==40m</b></p><p><b>　　計算臨界斷面</b></p><p><b>　　=m</b></p><p>　　計算各樁號處的超高值</p><p>　　超高起點為Z

95、H點，分別計算出值，然后分別帶入《道路勘測設計》教材中寬裕繞邊線旋轉超高至計算公式，計算工程如下：</p><p>　　計算緩和段上橫斷面各點高程與設計高程之差：</p><p>　　在點K2+080處，=3.69<=16，=0。</p><p><b>　　外緣0.091m</b></p><p><b&g

96、t;　　中線0.15m</b></p><p><b>　　內緣-0.02m</b></p><p>　　在點K2+100出，x=23.69>=16，=0。</p><p><b>　　外緣0.302m</b></p><p><b>　　中線0.158m</b&g

97、t;</p><p><b>　　內緣-0.021m</b></p><p>　　計算圓曲線段上橫斷面各點高程與設計高程之差：</p><p><b>　　外緣0.331m</b></p><p><b>　　中線0.171m</b></p><p>&

98、lt;b>　　內緣-0.031m</b></p><p>　　以此方法計算JD2、JD3處超高值。計算結果詳見《路面高程表》。</p><p>　　5.6路基土石方計算與調配</p><p>　　土石方調配的目的是為確定填方用土的來源、挖方棄土的去向：以及計價土石方的數(shù)量和運量等。通過調配合理地解決各路段土石方平衡與利用問題，使從路塹挖出的土石方，

99、在經(jīng)濟合理的調運條件下移挖作填，達到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和棄上，以減少占用耕地和降低公路造價。</p><p>　　土石方調配方法有多種，如累積曲線法、調配圖法、表格調配法等，由于表格調配法不需單獨繪圖，直接在土石方表上調配，具有方法簡單，調配清晰的優(yōu)點，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。</p><p>　　本次設計采用表格調配土方，調配結果詳見土方調配表。&l

100、t;/p><p>　　5.6.1土石方調配原則及方法</p><p><b>　　土石方調配原則：</b></p><p>　　就近利用，以減少運量：在半填半挖斷面中，應首先考慮在本路段內移挖作填進行橫向平衡，然后再作縱向調配，以減少總的運輸量；</p><p>　　不跨溝調運，土石方調配應考慮橋涵位置對施工運輸?shù)挠绊?，一?/p>

101、大溝不作跨越調運；</p><p>　　高向低調運，應注意施工的可能與方便，盡可能避免和減少上坡運土；位于山坡上的回頭曲線段優(yōu)先考慮上線向下線的土方豎向調運；</p><p>　　經(jīng)濟合理性，應進行遠運利用與附近借土的經(jīng)濟比較（移挖作填與借土費用的比較）。為使調配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當?shù)倪\輸方式，確定合理的經(jīng)濟運距，用以分析工程用土是調運還是外借。</p>

102、<p>　　不同的土方和石方應根據(jù)工程需要分別進行調配，以保證路基穩(wěn)定和人工構造物的材料供應；</p><p>　　土方調配對于借土和棄土應事先同地方商量，妥善處理。借土應結合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點，并綜合考慮借土還田，整地造田等措施。棄土應不占或少占耕地，在可能條件下宜將棄土平整為可耕地，防止亂棄亂堆，或堵塞河流，損壞農(nóng)田。</p><p>　　5.6.2土石方調配計算

103、</p><p><b>　　（1）準備工作</b></p><p>　　調配前先要對土石方計算驚醒復核，確認無誤后方可進行。調配前應將可能影響調配的橋涵位置、陡坡、深溝、借土位置、棄土位置等條件表于表旁，借調配時考慮。</p><p><b>　?。?）橫向調運</b></p><p>　　即計算

104、本樁利用、填缺、挖余，以石代土時填入土方欄，并用符號區(qū)分。</p><p><b>　　（3）縱向調運</b></p><p>　　確定經(jīng)濟運距，根據(jù)填缺、挖余情況結合調運條件擬定調配方案，確定調運方向和調運起訖點，并用箭頭表示。</p><p>　　計算調運數(shù)量和運距，調配的運距是指計價運距，就是調運挖方中心到填方中心的距離減去免費運距。根據(jù)

105、《路基》規(guī)范規(guī)定，土石免費運距為20M。</p><p>　?。?）計算借方數(shù)量、廢方數(shù)量和總運量</p><p>　　借方數(shù)量=填缺—縱向調入本樁的數(shù)量</p><p>　　廢方數(shù)量=挖余—縱向調出本樁的數(shù)量</p><p>　　總運量=縱向調運量+廢方調運量+借方調運量</p><p>　　數(shù)據(jù)詳見土石方數(shù)量表。&

106、lt;/p><p><b>　?。?）復核</b></p><p><b>　　橫向調運復核：</b></p><p>　　填方=本樁利用+填缺</p><p>　　挖方=本樁利用+挖余</p><p><b>　　縱向調運復核：</b></p>

107、<p>　　填缺=縱向調運方+借方</p><p>　　挖余=縱向調運方+廢方</p><p><b>　　總調運量復核：</b></p><p>　　挖方+借方=填方+借方</p><p>　　以上復核一般是按逐頁小計進行的，最后應按每公里合計復核，數(shù)據(jù)詳見土石方數(shù)量表。</p><p

108、>　?。?）計算計價土石方</p><p>　　計價土石方=挖方數(shù)量+借方數(shù)量</p><p>　　=43108+4018</p><p><b>　　=47126</b></p><p><b>　　路基設計</b></p><p>　　6.1路基標準橫斷面</

109、p><p>　　根據(jù)《公路工程技術標準》，由公路等級（二級）及設計行車速度(60km/h），確定路基橫斷面車道數(shù)為雙車道，行車道寬度為3.5m，行車道外側設置寬度為0.75m的硬路肩和寬度為0.75m的土路肩，路基總寬度為10m。</p><p>　　路基填方路段邊坡坡度取1:1.5，當填方高度大于6m時增設一級邊坡，坡度去1:1.75,。路基填方標準橫斷面圖如圖6.1。</p>

110、<p>　　圖6.1 填方標準橫斷面圖</p><p>　　路基挖方路段邊坡坡度取1:0.5，當剩余坡高大于6m時增設一級邊坡，坡度取1:0.75。路基挖方標準橫斷面圖如圖6.2。</p><p>　　圖6-2.挖方標準橫斷面圖</p><p><b>　　6.2路基邊坡</b></p><p>　　路基邊坡

111、是路基的一個重要組成部分，他的陡緩程度，直接影響到路基的穩(wěn)定和路基土石方的數(shù)量。路基的邊坡坡度，應根據(jù)填料的無力力學性質、氣候條件、邊坡高度，以及基底的工程地質和水文地質條件進行的選定。</p><p>　　根據(jù)《湖南省區(qū)域地質志》及《1:100萬湖南省構造體系圖》綜合野外地質調查，五資地區(qū)地質條件良好，地質活動穩(wěn)定，地層填料種類主要為一般粘性土、礫石土、粗砂、中砂和不宜風化的石塊，再由《公路工程技術標準》確定邊

112、坡坡度。</p><p>　　路堤邊坡坡度采用1:1.5。當邊坡高度大于6m時，增設一級邊坡，坡度選用1:1.75。對于受水侵淹的路堤，起邊坡應放緩，一般采用1:1.75～1:2，本項目采用1:1.75。</p><p>　　路塹邊坡坡度應根據(jù)當?shù)刈匀粭l件、土石類型及其結構、邊坡高度和施工方法等確定。當?shù)刭|條件良好，且土質均勻時，可根據(jù)規(guī)范并結合實踐經(jīng)驗采用。</p><

113、;p>　　根據(jù)地質條件，此段設計路塹邊坡選用1:0.5，當邊坡高度大于6m時，增設一級邊坡，坡度選用1:0.75。</p><p>　　6.3排水溝、邊溝和截水溝</p><p>　　排水溝是將邊溝、截水溝、?。墸┩翀龊吐坊浇屯萏巺R集的水引向路基以外時，應設置排水溝。排水溝斷面形式應結合地形、地質條件確定，溝底縱坡不宜小于0.3%，與其它排水設施的連接應順暢。易受水流沖刷的排水

114、溝應視實際情況采取防護、加固措施。</p><p>　　邊溝的作用是排除由邊坡及路面匯集來的地表水，以確保路基與邊坡的穩(wěn)定，一般在路塹和地填方路段設置邊溝。邊溝的形式很多，歸納起來有梯形和三角形兩大類，本段設計邊溝形式選用梯形邊溝。邊溝的縱坡，除出水口附近外，通常與路線縱坡相一致。但為了使溝渠中的水流不產(chǎn)生淤積的流速，最小縱坡一般不小于0.5%，在工程困難地段亦不應小于0.3%，另一方面若邊溝的縱坡過大，致使溝渠

115、中水流速度大于沖刷流速時應對邊溝進行加固，本段設計縱坡選用路線縱坡。</p><p>　　截水溝是用來攔截流向路基地面的徑流的排水設施，以減少流向邊溝的水流量，所以一般設在挖方路段邊坡較陡的坡頂外側，在降雨量較少或者地勢較平坦的地段不需要設置截水溝。截水溝的一般形式是梯形，在雨量較大，邊坡表層土較松軟、水土流失嚴重的地段可設兩道或多道截水溝。本設計溝底寬度設為0.6m,內外坡高也設為0.6m，砌筑厚度均為0.4m

116、，可根據(jù)實際情況調整外坡高度以減少用地范圍。</p><p>　　6.4最不利斷面穩(wěn)定性計算</p><p>　　計算原理：用圓弧歡動面的條分法計算，條分法是圓弧滑動面穩(wěn)定性計算方法中具有代表性的方法。該方法的基本原理是靜力平衡。同樣假定土質均勻，不計滑動面以外的土體位移所產(chǎn)生的作用力，計算時取單位長度，將滑動體劃分為若干土條，分別計算各土條對于滑動圓心的滑動力矩和抗滑力矩,取兩力矩之比值