土木工程(道路方向)畢業(yè)設計

1、<p><b>　　本科學生畢業(yè)設計</b></p><p>　　七依公路大四站至雙河段</p><p><b>　　兩階段初步設計</b></p><p>　　院部名稱： 土木與建筑工程學院 </p><p>　　專業(yè)班級： </p><

2、;p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　職 稱： </p><p><b>　　二○一二年六月</b></p><p>　　The Graduation Design f

3、or Bachelor's Degree</p><p>　　Da si zhan to Shuang he of </p><p>　　the Qi yi highway in section two stages </p><p>　　preliminary designs</p><p><b>　　摘 要<

4、/b></p><p>　　本設計根據(jù)給定的資料，通過對原始數(shù)據(jù)的分析,根據(jù)該路段的地質、地形、地物、水文等自然條件,依據(jù)《公路工程技術標準》 、《公路路線設計規(guī)范》等交通部頒發(fā)的相關技術指標,在老師的指導和同學的幫助下完成的。</p><p>　　設計內業(yè)詳細資料有：路線設計，包括紙上定線（山嶺區(qū)或越嶺線）、繪制路線平面圖、路線縱斷面設計）；路基設計，完成兩公里橫斷面和路基土石方的

5、計算及路基排水設計；路面設計，水泥混凝土路面設計；小橋涵設計，完成一項涵洞設計；路線交叉設計，完成一項路線平面交叉；施工組織設計；應用計算機繪制工程圖，按老師指導和要求完成。</p><p>　　整個設計計算了路線的平、縱、橫要素,設計了路基、路面、平面交叉、小橋涵的尺寸等內容,由此圓滿完成了佳同公路集賢至向陽川段兩階段初步設計。</p><p>　　關鍵詞：路線，路基, 路面,涵洞，平面

6、交叉</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This design according to the given data, through the analysis on the original data, according to the geological and topographical features, hydro

7、logy, and other natural conditions, according to the technical standards of highway construction, highway route design standard issued by the ministry of related technical indexes, the teacher's guidance and help the

8、 classmates.</p><p>　　Design in details, including design:paper fixed line (mountain area or servants line) and drawing route map, line longitudinal design), Complete two kilometers roadbed design, and roadb

9、ed conditions and roadbed drainage design, Road design, the design of cement concrete pavement, Small bridge culvert design, complete a design, Line a crossover design, complete a line plane cross, the construction organ

10、ization design; The application of computer drawing engineering drawing, according to the requi</p><p>　　The design of the route computation, the longitudinal and lateral elements, design the subgrade paveme

11、nt, plane and the size of the small bridge, etc., thus completing the jixian to xiangyangchuan of the Jia Tong highway in section two stages preliminary designs</p><p><b>　　.</b></p><p

12、>　　Key words: Route, roadbed, Rroad ,culvert，Route cross</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p>　　第1章 緒 論1

13、</p><p>　　1.1 選題的背景、目的及意義1</p><p>　　1.2 設計任務1</p><p>　　1.3 路線概況1</p><p>　　1.4 公路等級和技術標準2</p><p>　　1.5 路線采用的技術經(jīng)濟指標2</p><p>　　1.6 路線設計起訖點及設

14、計高程3</p><p>　　1.7 本章小結3</p><p>　　第2章 路線線形設計4</p><p>　　2.1 路線方案的說明和比較4</p><p>　　2.1.1 了解資料4</p><p>　　2.1.2 定線的原則4</p><p>　　2.1.3 定線具體過程4

15、</p><p>　　2.1.4 路線方案的比選5</p><p>　　2.2 路線平面設計5</p><p>　　2.2.1 確定各平曲線半徑及緩和曲線長度5</p><p>　　2.2.2 設計確定平曲線的原則7</p><p>　　2.2.3 特殊線形設計方法7</p><p>

16、　　2.2.4 編制直線及轉角一覽表9</p><p>　　2.2.5 平面圖標注9</p><p>　　2.2.6 彎道視距的檢查9</p><p>　　2.2.7 繪圖10</p><p>　　2.3 路線縱斷面設計10</p><p>　　2.3.1 設計原則和方法10</p><

17、p>　　2.3.2 縱斷面設計中遇到的主要問題及解決方法11</p><p>　　2.4 本章小結13</p><p>　　第3章 路基路面及排水14</p><p>　　3.1 路基設計14</p><p>　　3.1.1 路基有關參數(shù)值的選取14</p><p>　　3.1.2 加寬超高設計16&

18、lt;/p><p>　　3.1.3 路基橫斷面面積與路基土石方數(shù)量計算方法18</p><p>　　3.1.4 路基處理工程設計18</p><p>　　3.2 路面設計19</p><p>　　3.2.1 水泥混凝土路面設計19</p><p>　　3.2.2 路面等級及類型的確定20</p>&

19、lt;p>　　3.2.3 干燥路面結構擬定及厚度計算23</p><p>　　3.2.4 中濕路面結構擬定及厚度計算29</p><p>　　3.2.5 最大凍深驗算29</p><p>　　3.2.6 接縫設計40</p><p>　　3.3 路基路面排水設施及排水系統(tǒng)設計30</p><p>　　3

20、.3.1 排水系統(tǒng)的一般規(guī)定30</p><p>　　3.3.2 邊溝的設置30</p><p>　　3.4 本章小結30</p><p>　　第4章 涵洞設計31</p><p>　　4.1 全線采用的涵洞31</p><p>　　4.2 涵洞設計31</p><p>　　4.2.

21、1 小橋涵位置確定31</p><p>　　4.2.2 洞口類型的選擇31</p><p>　　4.2.3 涵洞計算31</p><p>　　4.3 本章小結33</p><p>　　第5章 路線交叉34</p><p>　　5.1 全線采用的路線交叉說明34</p><p>　　5

22、.2 平面交叉設計34</p><p>　　5.2.1 交叉口設計的基本要求34</p><p>　　5.2.2 交叉口設計的主要內容34</p><p>　　5.2.3 交叉口設計類型34</p><p>　　5.2.4 交叉口設計技術指標35</p><p>　　5.2.5 平面交叉計算35</p

23、><p>　　5.3 本章小結36</p><p>　　第6章 環(huán)保設計37</p><p>　　6.1 環(huán)保設計規(guī)范37</p><p>　　6.2 本章小結37</p><p>　　第7章 施工組織設計38</p><p>　　7.1 工程概況38</p><p&

24、gt;　　7.2 主要工程量38</p><p>　　7.3 施工進度安排38</p><p>　　7.4. 施工進度計劃39</p><p>　　7.5 施工人員工作分配41</p><p>　　7.6 工期控制42</p><p>　　7.7 工期質量保證42</p><p>　

25、　7.8 本章小結42</p><p><b>　　結 論44</b></p><p><b>　　參考文獻45</b></p><p><b>　　致 謝46</b></p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p&

26、gt;<p>　　1.1 選題的背景、目的及意義</p><p>　　本次畢業(yè)設計是在對《公路勘測設計》、《路基工程》、《路面工程》、《橋梁工程》及其它有關專業(yè)課程的學習的基礎上，并在教師的指導下，完成一段公路的兩階段初步設計任務。</p><p>　　本次設計的目的和意義是應用學過的專業(yè)知識，根據(jù)自己專業(yè)的服務去向,在老師的指導下獨立的完成一段公路的初步設計任務。通過此次

27、設計可以培養(yǎng)我們的綜合設計能力,進而把學過的知識加以系統(tǒng)的應用和鞏固，使理論與生產(chǎn)實踐相結合。掌握路線設計、路基設計、路面設計、小橋涵設計及施工組織設計，并能夠獨立完成全部設計的圖表。為自己走向工作崗位后適應生產(chǎn)實踐的需要打下堅實的基礎。</p><p><b>　　1.2 設計任務</b></p><p>　　依據(jù)地形圖完成給定的初步設計</p>&

28、lt;p>　　路線設計： 紙上定線（山嶺區(qū)或越嶺線）</p><p>　　進行方案比較（局部）</p><p><b>　　進行路線平面設計</b></p><p>　　進行路線縱斷面設計。</p><p>　　路基設計： 完成2km路基橫斷面設計，土石方計算及路基排水設計，結構設計，邊坡設計。</p&g

29、t;<p>　　路面設計： 水泥混凝土路面設計（詳細設計）。</p><p>　　小橋涵設計：結合自身設計，擬完成一項涵洞設計。</p><p>　　路線平面交叉設計：完成一處路線平面交叉設計。</p><p><b>　　初步施工組織設計。</b></p><p>　　專項設計：線型設計。</p&

30、gt;<p><b>　　1.3 路線概況</b></p><p>　　七（臺河）依（蘭）公路是黑龍江省公路網(wǎng)建設中的重要組成部分，其中大四路至雙河段沿線為：沿線為第四紀沖積和洪積層以及中生代晚期形成的巖漿巖。平坦及低洼地區(qū)04m 表層土壤為粉質中液限粘土； 中層5~12m為沖積形成的砂礫、圓礫； 底層10~25m為侏羅紀的砂巖。山區(qū)表層2~4m為植被層；1~3m為風化土層；3

31、~6m為半風化層；6m以下為未風化的砂巖層。砂礫、圓礫，土壤滲透性較好, 巖層比較穩(wěn)定。</p><p>　　路線位于東經(jīng)129°29′36″～129°38′43″北緯48°26′36″～48°29′17″之間, 地勢變化情況為東南高，西北低 ；地表植被為天然次生林和人工林；地質年代為第四紀沖積和洪積層以及中生代晚期形成的巖漿巖；土壤狀況為粉質中液限粘土；沿線所處自然區(qū)劃為

32、Ⅱ-2區(qū)；氣候：①年平均氣溫4.1℃,②降雨量549㎜。③冬季主導風向為西南 ④年平均風速為3.6m／s ⑤最大凍深為195cm。水文情況：地表排水為良好，地下水位為2m；沿線公路主要病害為雪害、凍脹、翻漿、水毀。</p><p>　　1.4 公路等級和技術標準</p><p><b>　　確定公路等級：</b></p><p><b&g

33、t;　?。?-1）</b></p><p>　　—遠景設計年平均日交通量（輛/日）；</p><p>　　—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；</p><p>　　r—設計交通量年平均增長率（%）；</p><p>　　n—設計交通量預測年限</p><p

34、>　　交通量年平均增長率為6.8%，一般能適應各種車輛折合成小客車的年平均晝夜交量，=小型車+1.5中型車+2大型車 ==1760+7901.5+4302.0=3805量，=3805×（1+6.8%）=13280.318量，交通量在5000～15000之間，所以所選路段為二級公路。</p><p>　　表1.1 技術指標選取表</p><p>　　1.5 路線采用的技術經(jīng)濟

35、指標</p><p>　　路線的起點樁號為K69+000，終點樁號為K76+471.123，總里程為7.471km，在路線設計路段上，設置了5個圓管涵洞和1個箱涵，5條平曲線，設計速度為80km/h，路基寬度為12m，平曲線最小半徑采用值為400 m，最大縱坡度為4.98%，會車視距為220m，路面寬度為10.5 m。該路設計基準期為20年，路面采用水泥混凝土路面，路面結構為面層（水泥混凝土），基層（水泥水穩(wěn)碎石

36、），底基層（級配碎石），墊層（天然砂礫）。</p><p>　　1.6 路線設計起訖點及設計高程</p><p>　　起點坐標 N-5368000 E-22545000 起點高程 352.069m</p><p>　　終點坐標 N-5373000 E-22548700 終點高程 380.000m</p>&l

37、t;p><b>　　1.7 本章小結</b></p><p>　　本章介紹了七（臺河）依（蘭）公路大四站至雙河段的設計任務和整個路段的自然地理狀況，為整個路段的設計提供了良好的依據(jù)。設計路段前應先確定路線的等級及路線采用的技術經(jīng)濟指標，因此，本章還介紹了公路等級及路線等級的技術指標。</p><p>　　第2章 路線線形設計</p><p&g

38、t;　　2.1 路線方案的說明和比較</p><p>　　2.1.1 了解資料</p><p>　　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。</p><p>　　2.1.2 定線的原則</p><p>　　根據(jù)給定的起終點，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。在路線各種可能的走向中

39、，初步擬定可行的路線方案，（如果有可行的局部路線方案，應進行比較確定），然后進行紙上定線。</p><p>　　1．在1:10000的小比例尺地形圖上在起，終控制點間研究路線的總體布局，找出中間控制點。根據(jù)相鄰控制點間的地形、地貌、地質、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。</p><p>　　2.對于山嶺重丘地形，定線時應以縱坡度為主導；對于平原微丘區(qū)域（即

40、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。最終合理確定出公路中線的位置（定出交點）。</p><p>　　2.1.3 定線具體過程</p><p><b>　　1.試坡：</b></p><p>　　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%-5.5%）按計算得等高線

41、間平均距a(a=等高距/平均縱坡)進行試坡（用分規(guī)卡等高線），本設計中a取2cm，將各點連成折線，即均坡線。</p><p><b>　　2.定導向線：</b></p><p>　　分析這條均坡線對地形、地物等艱苦工程和不良地質的避讓情況。如有不合理之處，應選擇出須避讓的中間控制點，調整平均縱坡，重新試坡。經(jīng)過調整后得出的折線，稱為導向線。</p>&l

42、t;p><b>　　3.平面試線：</b></p><p>　　穿直線：按照“照顧多數(shù)，保證重點”的原則綜合考慮平面線形設計的要求，穿線交點，初定路線導線（初定出交點）。敷設曲線：按照路中線計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，滿足線形設計和《標準》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。</p><p&

43、gt;<b>　　4.修正導向線：</b></p><p>　　縱斷面控制：在平面試線的基礎上點繪出粗略縱斷面地形線，（可用分規(guī)直接在圖紙上量距，確定地面標高），進行初步縱坡設計，并根據(jù)縱坡設計情況修正平面線形。</p><p>　　橫斷面較核：根據(jù)初步縱坡設計，計算出路基填挖高度，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不良地段等），根據(jù)路基橫斷面的情

44、況修平面線形。 </p><p><b>　　5.定線：

45、</b></p><p>　　經(jīng)過幾次修正后，最終確定出滿足《標準》要求，平縱線型都比較合適的路線導線，最終定出交點位置（一般由交點坐標控制）。</p><p>　　2.1.4 路線方案的比選</p><p>　　如有路線局部方案，應分別進行定線設計，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、縱面線形指標的高低及

46、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）造價等。</p><p>　　2.2 路線平面設計</p><p>　　根據(jù)路線幾何線形設計要求，確定路線平面線形各要素及其他們之間的配合；線形應與地、地物相適應，與道路所經(jīng)地帶的地形、地物、環(huán)境、景觀相協(xié)調，而且減少工程數(shù)量，節(jié)省投資。</p><p>　　2.2.1 確定各平曲

47、線半徑及緩和曲線長度</p><p>　　《公路工程技術標準》JTGB01-2003規(guī)定：當平曲線半徑小于等于250m時應設置加寬；當平曲線半徑大于等于1500m時可以不設置緩和曲線和超高，超高的橫坡度計算由行車速度、半徑大小、結合路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定。二級最大超高不應大于8%，在積雪地區(qū)不宜大于6%。當超高橫坡度的計算值小于路拱坡度時，應當設等于路拱坡度的超高值。</p><

48、;p>　　極限最小半徑： （規(guī)范值250m）</p><p>　　一般最小半徑： （規(guī)范值400m）</p><p>　　不設超高最小半徑：（規(guī)范值2500m）</p><p>　　平曲線極限最小長度按6秒行程設計計算：（規(guī)范值100m）</p><p>　　平曲線一般最小長度按3倍極限長度計算： （規(guī)范值300m）<

49、;/p><p>　　緩和曲線最小長度按3秒計算極限長度： （規(guī)范值50m）</p><p>　　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置不小于6V的直線段。</p><p>　　反向曲線間為了設置適當長度距離改變行車方向宜在兩同向曲線間設置不小于2V的直線段。</p><p>　　表2.1 平曲線規(guī)范規(guī)定匯總表</p&g

50、t;<p>　　2.2.2 設計確定平曲線的原則</p><p>　　1.在條件允許的情況下盡量使用大的曲線半徑（R<10000m）。</p><p>　　2.一般情況下使用極限半徑的4～8倍或超高為2～4%的原曲線半徑值，即390～1500m為宜。</p><p>　　3.從現(xiàn)行設計要求方面考慮，曲線長度按最小值5～8倍。</p>

51、<p>　　4.地形受限時曲線半徑應該盡量大于一般最小半徑。</p><p>　　5.從視覺連續(xù)性角度，緩和曲線長度與平曲線半徑間應有如下關系。</p><p>　　6.為使線形連續(xù)協(xié)調宜將回旋線與原曲線長度比例定位1：1：1，當曲線半徑較大，平曲線較長時 也可以為1 ：2：1。</p><p>　　7..盡量保證全線指標均衡。</p>&

52、lt;p>　　根據(jù)設計資料，本次設計段路為二級路，設計速度為80Km/h，設計年限20年，全線共設5條平曲線，其中包含基本型曲線和S形曲線。</p><p>　　2.2.3 特殊線形設計方法</p><p><b>　　1. 基本型：</b></p><p>　　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，宜將回

53、旋線－圓曲線－回旋線的長度比設計成1:1:1；當半徑較大，平曲線較長時，也可以將回旋線－圓曲線－回旋線的長度比設計成1:2:1等組合形式。</p><p>　　計算例如對于交點(JD1 K70+547.191) ，α=88°40′59.9″，Ls=120m ，R=800m</p><p><b>　　曲線內移值 P</b></p><p&

54、gt;　　P==0.75m （2-2）</p><p><b>　　總切線長T</b></p><p>　　q=－=309.839m （2-3）</p><p>　　T=(R+P)tg+q=842.545m （2-4）</p><p>&l

55、t;b>　　曲線總長</b></p><p>　　Lh= R+Ls=1358.2525m （2-5）</p><p><b>　　外距E</b></p><p>　　E=(R+P) sec－R=319.6404m （2-6）</p><p><b>　

56、　校正值J </b></p><p>　　J=2T-L=326.838m (2-7)</p><p>　　計算出個主點里程樁號</p><p>　　JD K70+547.191</p><p>　?。璗 842.545</p><p>　　ZH K69+70

57、4.646</p><p>　　+Ls 120</p><p>　　HY K69+824.646</p><p>　　+Lh–2LS 1118.25</p><p>　　YH K70+942.898</p><p>　　+LS 120</p><p>　　HZ

58、K71+062.898</p><p>　　－Lh/2 679.13</p><p>　　QZ K70+383.772</p><p>　　+J/2 163.419</p><p>　　JD K70+547.191</p><p>　　校正后的交點與原來的交點相符。</p><p&

59、gt;<b>　　2. S型曲線：</b></p><p>　　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≤1：2，兩個回旋線參數(shù)A1與A2之比應小于2.0，有條件時以小于1.5為宜。</p><p><b>　　S型曲線計算算例</b></p><p>　　例如JD4、JD5成S型</p

60、><p>　　JD4樁號為K74+620.908，偏角為右66°51′32″</p><p>　　JD5樁號為K75+481.876，偏角為左90°42′39″</p><p>　　交點間距L=937.71m</p><p>　　LS1=110m LS2=100m </p><p>　　設計曲線

61、2的半徑和緩和曲線長R1=500m，</p><p><b>　　=100m </b></p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　m</b></p><p>　　Th2 =L- Th2 =937.71-557.069=380.641m <

62、;/p><p><b>　　擬R1=492m</b></p><p>　　R1/R2=492/500=0.984在1到1/3之間</p><p><b>　　代入下式</b></p><p><b>　　m</b></p><p>　　由上兩式解得Ls1 =

63、110.537m，取整Ls1=110m</p><p>　　(1) ZH=JD- Th1 =K74+240.477</p><p>　　HY=ZH+Ls1=K74+350.477</p><p>　　YH=HZ- Ls1 =K74+814.596</p><p>　　HZ=ZH+Lh=K74+924.596</p><p&

64、gt;　　QZ= HZ- Lh/2 =K74+582.537 </p><p>　　ZH=JD- Th2 = K74+924.807</p><p>　　HY=ZH+Ls2= K75+024.807</p><p>　　YH=HZ- Ls2 = K75+716.408</p><p>　　HZ=ZH+Lh=K75+816.408</p&

65、gt;<p>　　QZ= HZ- Lh/2 = K75+370.607</p><p>　　計算緩和曲線要素及里程樁號詳見《直線、曲線及轉角一覽表》。</p><p>　　根據(jù)路線幾何線形設計要求，確定路線平面線形各要素及其他們之間的配合；線形應與地形、物相適應，與道路所經(jīng)地帶的地形、地物、環(huán)境、景觀相協(xié)調，而且減少工程數(shù)量，節(jié)省投資。</p><p>

66、;　　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)利用內差繪制等高線。</p><p>　　2.2.4 編制直線及轉角一覽表</p><p>　　根據(jù)所得數(shù)據(jù)填寫直線轉角一覽表(見設計文件C2-3)。</p><p>　　2.2.5 平面圖標注</p><p>　　路線起終點里程、交點位置及編號、公里樁、百米樁、水準點地物

67、、人工構造物、曲線主點樁號、曲線要素表、坐標網(wǎng)格等。 </p><p>　　2.2.6 彎道視距的檢查</p><p>　　對于曲線內側受建筑物、樹木、路塹邊坡等限制較嚴的彎道應進行視距檢查，對于需要進行工程處理來保持視距的彎道繪出視距包絡圖。</p><p><b>　　2.2.7 繪圖</b></p>

68、<p>　　根據(jù)路基橫斷面設計圖確定出公路用地范圍，并據(jù)此繪出公路用地圖，比例尺： 1:2000,圖上標出百米樁左右兩側的用地范圍，連結細實線，并注上占地寬度，各曲線要素點要標出。</p><p>　　2.3 路線縱斷面設計</p><p>　　2.3.1 設計原則和方法</p><p><b>　　1．設計原則</b></

69、p><p>　　縱斷面設計的主要任務是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、當?shù)氐淖匀坏乩項l件以及工程經(jīng)濟性等，確定起伏空間的位置，以便達到行車安全迅速、運輸經(jīng)濟合理及乘客感覺舒適的目的。</p><p>　　在滿足汽車行駛的性能，有利于安全、提高車速、減少大氣污染等的要求外。應當避免出現(xiàn)小于0.5%的不利于排水的縱坡度，盡量實現(xiàn)平、縱線形的協(xié)調，避免出現(xiàn)平縱指標搭配不均衡的現(xiàn)象，同時考慮路線的經(jīng)濟性

70、避免無謂的大填大挖。</p><p><b>　　2．設計方法</b></p><p><b>　　(2-8)</b></p><p><b>　　(2-9)</b></p><p><b>　　(2-10)</b></p><p>

71、;<b>　　(2-11) </b></p><p><b>　　注：R—豎曲線半徑</b></p><p><b>　　T—豎曲線切線長</b></p><p><b>　　E—外距</b></p><p><b>　　— 前段坡線坡度 <

72、;/b></p><p><b>　　—后段坡線坡度</b></p><p>　　當ω﹥0時為凹型豎曲線；ω﹤0時為凸型豎曲線。</p><p>　　例如：以變坡點樁號為K69+850，高程為361.300m，i1=-1.13% i2=3.7%，豎曲線半徑R=5000m為例，計算起點，終點高程及樁號，以K69+850為例的任意點處高程&

73、lt;/p><p><b>　　計算豎曲線要素：</b></p><p>　　ω= i2 － i1 =3.7+1.13=4.83，為凹曲線</p><p>　　L=Rω=5000×0.0483=241.5m</p><p><b>　　計算設計高程：</b></p><p&

74、gt;　　豎曲線起點樁號K69+850－241.5=K69+608.5 m</p><p>　　豎曲線起點高程361.300＋241.5×0.0113=364.029m</p><p>　　豎曲線終點樁號K69+850＋241.5= K70+91.5m</p><p>　　豎曲線終點高程361.300＋241.5×0.037=368.545m&l

75、t;/p><p>　　計算K69+850處高程：</p><p>　　橫距：X=(K69+850)—(K69+608.5 )=483m </p><p><b>　　豎距：</b></p><p>　　切線高程：361.300+（241.5-483）0.0113=358.57m</p><p>　　設

76、計高程：358.57+23.33=381.90m</p><p>　　注：起點位于上坡段取負；起點位于下坡段取正</p><p>　　切線高程=豎曲線起點高程+</p><p>　　設計高程=切線高程±h</p><p>　　填挖高度=設計點高程-地面高程</p><p>　　凹型豎曲線取正；凸型豎曲線取負；

77、</p><p>　　—計算點到豎曲線起點距離</p><p>　　—坡線的中縱坡度；上坡取正；下坡取負；</p><p>　　h—豎曲線上任意點的距離</p><p>　　2.3.2 縱斷面設計中遇到的主要問題及解決方法</p><p><b>　　1.平縱組合合問題</b></p>

78、<p>　　解決方法：平、豎曲線的組合設計由行車舒適、安全和有利于本公路的立體排水兩點考慮了以下幾點：</p><p>　?。?）平、豎曲線應盡量相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線（平包豎）；</p><p>　?。?）平、豎曲線大小應保持均衡；</p><p>　?。?）暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合合理；</p><p>　?。?/p>

79、4）一些平、豎曲線應避免組合；</p><p>　?。?）為了保證更好的視距條件在凸形豎曲線上應盡量使用大的數(shù)曲線半徑用以加大視距長度；</p><p>　?。?）考慮立體排水的設計要求，為了不使橫斷面在超高旋轉時的雙坡階段橫斷面排水不利地段與豎曲線上縱坡<3%的部分相重疊，同時又保證盡量使用半徑較大的豎曲線以保證行車舒適和縱斷面會車視距的要求，將豎曲線與平曲線組合處的豎曲線的起點或

80、終點放置在橫斷面超高過程的雙坡階段和旋轉階段的分界點上，以平衡排水和行車舒適、安全幾方面的綜合要求。</p><p><b>　　2．縱斷面填挖太大</b></p><p>　　解決方法：改變平面線形位置。</p><p>　　3．豎曲線半徑的選擇問題</p><p>　　解決方法：在照顧平、豎曲線大小應保持均衡的前提下

81、，盡量使豎曲線的半徑為平曲線的半徑的10-20倍之間，不能滿足的也要在7倍左右，但也不能小于極限指標。</p><p>　　4．如何又快又準的拉好坡且能滿足平縱組合的要求</p><p>　　解決方法：在緯地平臺上，計算機自動繪出平曲線后，用直線標出曲中點、 直 緩點、緩直點等各個要素點，這樣在拉坡時就能有目的照顧變坡點的位置一到位，當然二級公路最重要的還是在縱斷面上，以縱斷面為主導，在此

82、基礎上稍稍調節(jié)，能更好更快的完成縱斷面設計。</p><p><b>　　(2-12)</b></p><p>　　式中：—連續(xù)陡坡路段的平均縱坡，%；</p><p>　　—坡度的實際坡長，m。</p><p>　　表2.2 縱斷面設計指標匯總表</p><p><b>　　2.4 本

83、章小結</b></p><p>　　道路選線是根據(jù)路線的基本走向和技術標準，結合當?shù)氐牡匦?、地質、地物及其他沿線條件和施工條件等，選定一條技術上可行、經(jīng)濟上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。選線是道路線形設計的重要環(huán)節(jié)，選線的質量直接影響到整條道路的使用質量和工程造價。因此，選線是一項涉及面廣、影響因素多、政策性和技術性都很強的工作。</p><p>　　道路平面設計是

84、在平面圖上研究確定路中線幾何形狀的原理和方法的工作 。三要素是道路平面線形最基本的組成，在道路上各要素所占比例難以量化規(guī)定，但只要各組成要素使用合理、組合得當，就可以得到較為理想的平面線形。</p><p>　　縱斷面是道路設計的重要技術文件之一，它與平面結合起來，就能準確地定出道路的空間位置，縱斷面設計的主要任務就是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、當?shù)氐淖匀坏乩項l件，確定起伏空間線的位置，以便達到行車安全迅速、運

85、輸經(jīng)濟合理及乘客感覺舒適。</p><p>　　第3章 路基路面及排水</p><p>　　路基是公路的重要組成部分，它是按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀構造物，承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d，必須具有足夠的強度和耐久性，路基設計在公路設計中占有重要的地位。</p><p><b>　　3.1 路基設計</b></p><p>

86、;　　路基路面裸露在大氣中，其穩(wěn)定性在很大程度上由當?shù)刈匀粭l件所決定。因此，應深入調查公路沿線的自然條件，因地制宜地采取有效的工程措施，以確保路基路面具有足夠的強度和穩(wěn)定性。</p><p>　　3.1.1 路基有關參數(shù)值的選取</p><p>　　根據(jù)《公路工程技術標準》(JTGB01-2003) 規(guī)定二級公路，山嶺區(qū)的有關技術指標如下：</p><p>　　表3

87、.1 路基參數(shù)表</p><p><b>　　行車道的設計：</b></p><p>　　行車道設計本處只涉及機動車道寬度設計。</p><p>　　按照《公路路線設計規(guī)范》（JTG D20-2006） 說明，一個車道寬度 = 一個標準車輛寬度+動態(tài)凈空。一個標準車輛寬度等于2.5m，動態(tài)凈空在計算行車速度等于80km/h時取1.00m，雙車道

88、公路車道應增加0.25m的凈寬作為會車安全寬度。</p><p>　　一個車道寬度=2.50+1.00+0.25=3.75m</p><p>　　由于本設計路線通過山區(qū)并且按照《公路路線設計規(guī)范》（JTG D20-2006）規(guī)定二級公路計算行車速度等于80km/h的時候行車道寬度等于3.75m。</p><p>　　由于以上原因并且綜合考慮個因素選取行車道寬度為3.

89、75m。</p><p>　　硬路肩、土路肩寬度設計：</p><p><b>　　1.考慮因素：</b></p><p>　　考慮本設計是二級公路、公路功能為集散公路、計算行車速度等于80km/h、預期交通量為重交通量的基本情況。</p><p><b>　　2.硬路肩：</b></p>

90、;<p>　　設計硬路肩功能不設計緊急停車功能，只保留誘導視線、提供側向余寬兩個功能所以單邊硬路肩寬度按《公路路線設計規(guī)范》（JTG D20-2006） 標準值取1.5m。</p><p><b>　　3.土路肩：</b></p><p>　　土路肩為支撐路肩，由于一些地段路基填土過高，為了保證行車安全在土路肩上要設置防撞護欄的要求，并且按照《公路路線設

91、計規(guī)范》（JTG D20-2006）取值要求將土路肩寬度取值為0.75m。</p><p>　　行車道、硬路肩、土路肩橫坡度設計:</p><p>　　本設計采用單副雙行車道、路拱橫坡度由水泥混凝土路面類型取用1～2﹪，本設計取用2%，形式采用折線形。硬路肩寬度＜2.25m，取用于路拱坡度相同的坡度，土路肩的排水性遠低于路面，其橫坡度較路面大宜1.0～2.0﹪，本設計采用3%。</p

92、><p><b>　　路基邊坡坡度設計</b></p><p>　　為了防止駕駛員在操作失誤以后沒有修正駕駛失誤的容錯區(qū)段而產(chǎn)生嚴重的交通事故，結合我國人多地少土地資源緊張的實際情況在有條件的地段設置無障礙區(qū)。</p><p>　　路基邊坡坡度對路基穩(wěn)定性十分重要，確定路基邊坡坡度是路基設計的重要任務。其大小取決于邊坡的土質，巖石的性質及水文地質條

93、件等自然因素和邊坡的高度。一般路基的邊坡坡度可根據(jù)多年實踐經(jīng)驗和設計規(guī)范推薦的數(shù)值采用。</p><p><b>　　1.路堤邊坡</b></p><p>　　一般路堤的邊坡度可根據(jù)填料種類和邊坡高度按規(guī)定坡度選用，路堤邊坡坡度超高時，單獨設計，陡坡上路基填方可采用砌石。</p><p><b>　　2. 路塹邊坡</b>

94、</p><p>　　土質路塹邊坡應根據(jù)邊坡高度，土的密實程度，地下水和地面水的情況，土的成因和生成時代等因素選定。巖石路塹邊坡，一般根據(jù)地質構造與巖石特性對照相似工程的成功經(jīng)驗選頂邊坡坡率。</p><p>　　3.1.2 加寬超高設計</p><p><b>　　加寬：</b></p><p>　　按照《公路路線設計

95、規(guī)范》（JTG D20-2006）規(guī)定，當半徑 時，為了保證車的安全，曲線段上的正常寬度應做適當?shù)募訉?，半徑大?50，可以不加寬。</p><p><b>　　超高：</b></p><p>　　按照《公路路線設計規(guī)范》（JTG D20-2006）規(guī)定，二級公路，當平曲線半徑小于1500m時為讓汽車在曲線上行駛時能夠獲得一個指向曲線的橫向分力，以克服離心力對行車的影

96、響應設置超高，本設計的車速為80 Km/h，超高漸變率為1/150，超高的設置方法采用的是繞未加寬前的內側車道邊緣線旋轉的方法。</p><p>　　本設計中超高設計值的取值，詳細指標見表3.2。</p><p>　　表3.2 本路線超高設計值取值表（80 Km/h）</p><p>　　對于存在超高的路基橫斷面，以（K69+704.646~ K70+942.898

97、）路段為例，路肩內邊緣、路中線、路肩外邊緣超高值以單樁形式簡述如下：超高在全緩和曲線內進行，所處平曲線半徑R=800m，查《標準》一般地區(qū)超高橫坡度為3%，超高過渡方式按新建公路選,繞路面內側邊緣旋轉.計算各超高緩和段上各斷面的超高值.</p><p>　　例如=120m，=80Km/h，=800m，查得=3%,=2%</p><p>　　B=10.5m,超高漸變率p=1/150</

98、p><p><b>　　(3-1) </b></p><p>　　而緩和曲線 先取然后檢查橫坡從路拱坡度過度到超高橫坡時的超高漸變率</p><p>　　(3-2) </p><p>　　所以采用在緩和曲線部分范圍上進行超高。</p>

99、<p><b>　　取</b></p><p>　　m (3-3)</p><p><b>　　圓曲線的全超高斷面</b></p><p><b>　　(3-4)</b></p>

100、<p>　　超高緩和段超高值計算：</p><p><b>　　雙坡斷面 </b></p><p>　　樁號為K70+600</p><p><b>　?。?）旋轉斷面</b></p><p>　　樁號為K70+650</p><p><b>　　全超

101、高斷面</b></p><p>　　樁號為K70+675</p><p>　　式中：B—行車道寬度（m）</p><p>　　bj— 路肩寬度（m）</p><p>　　b—圓曲線的加寬值（m）</p><p>　　bx—X距離處的路基加寬值（m）</p><p><b>

102、　　—超高橫坡度</b></p><p><b>　　—路拱橫坡度</b></p><p><b>　　—路肩橫坡度</b></p><p>　　—與路拱同坡度的單向超高點至超高緩和段起點的距離（m）</p><p>　　X—超高緩和段中任意一點至超高緩和段起點的距離（m）</p&

103、gt;<p><b>　　編制《路基設計表》</b></p><p>　　3.1.3 路基橫斷面面積與路基土石方數(shù)量計算方法</p><p><b>　　橫斷面面積的計算</b></p><p>　　采用積距法，將橫斷面按單位橫寬劃分若干個梯形與三角形，每個小條塊的面積為， 當時，則F在數(shù)值上就等于各小條塊平

104、均高度之和。</p><p><b>　　土石方量的計算</b></p><p>　　根據(jù)《道路勘測設計》，若相臨兩個斷面均為填方或挖方且面積大小接近，則假定兩橫斷面之間為一棱柱體，其體積計算公式為：</p><p><b>　　(3-5)</b></p><p>　　V— 體積，即土石方數(shù)量，m3

105、；A1,A2—分別為相鄰兩橫斷面面積，m2 ； </p><p>　　A1 ，A2 —分別為相臨兩橫斷面面積, m2；</p><p>　　L—相臨兩斷面之間的距離，m。</p><p>　　用上述方法計算的土石方體積中，是包含了路面體積的。若所設計的的縱斷面有填有挖且基本平衡，則填方面積中多計的路面面積與挖方斷面中少計的路面面積相互抵消，其總體積與實際體積相差不大

106、。但若路基以填方為主或以挖方為主，則應在計算斷面。具體計算見《路基土石方量計算表》、《路基每公里土石方表》。</p><p>　　3.1.4 路基處理工程設計</p><p><b>　　翻漿地段的處理:</b></p><p>　　翻漿主要是路基受水侵害造成的，路基土可拌入石灰壓實，能夠提高路基強度。如果填方較高就可以采用工程性質好的材料，使

107、其透水性好強度高。通過處理的路基再在上面填上路床，下路床就不會出現(xiàn)翻漿問題。</p><p><b>　　軟土地基處理:</b></p><p>　　在小范圍發(fā)現(xiàn)的厚度較小的軟土，可以全部挖除或部分挖除，換填成粗粒料或透水性材料，地下水位以上亦可以換填強度較高的粘性土。全部挖除換填從根本上改善了地基，不留后患，是最徹底的方法。</p><p>

108、　　低填淺挖地段的處理:</p><p>　　土是一種松散的介質，如果在水中長期浸泡，強度是不會滿足要求的。如果路線要通過這些地段最經(jīng)濟合理的處理方法是換填土層法。</p><p>　　換填土層法是將濕軟土部分全部挖除，換填強度較大的砂、碎礫石，灰土或素土等。</p><p>　　砂墊層厚度一般在0.6-1.0m之間。太厚時施工困難，太薄時效果差。砂料以中粗砂為宜要

109、求級配良好，顆粒不均勻系數(shù)不大于5，含泥量不超過3-5%。</p><p>　　墊層主要設置在溫度和濕度狀況不良的路段，半剛性墊層減小不均勻沉降，砂墊層可以縮短軟弱土層的排水固結時間，防止凍脹、翻漿、沉陷等病害，消除膨脹土的脹縮作用。</p><p>　　換填砂墊層的適用條件是：路基高度較小、軟土表面無透水性硬殼、軟土層較薄或雖稍厚雙排水條件好，當?shù)赜猩扒疫\輸方便，運距近，施工期限較長。&

110、lt;/p><p><b>　　雪害地段路基處理:</b></p><p>　　全線處于積雪嚴寒地區(qū),雪害的處理是一項很重要的工作。</p><p>　　公路雪害有積雪和雪崩兩種形式。積雪包括自然積雪和風吹雪。自然積雪是指在風力較弱或無風情況下，雪降在公路上形成均勻的雪層，降雪時或降雪后，風力達到一定強度(4～5m/s)時，吹雪隨風運動，形成風雪流

111、,從雪流到吹積雪的全過程稱為風吹雪,雪崩是指在重力影響下,山坡積雪崩塌。</p><p>　　公路防治雪害主要為風吹雪和雪崩。自然積雪一般不采用任何措施。當路面積雪厚度較大，造成行車困難時，多在養(yǎng)護中采用機械除雪，也可用除雪劑除雪。</p><p><b>　　路基防護工程設計:</b></p><p>　　為了維護公路正常的汔車運輸，減少公路

112、災害，確保行車安全，保持公路與自然環(huán)境協(xié)調，路基的防護與加固具有重要意義。路基的防護與加固設施，主要有邊坡坡面防護、沿河路堤河岸沖刷防護與加固以及濕軟地基的加固自治。</p><p><b>　　3.2 路面設計</b></p><p>　　3.2.1 水泥混凝土路面設計</p><p>　　根據(jù)交通量，因地制宜，合理選材，方便施工的原則設計。

113、路面是道路主要組成部分，它的好壞會直接影響行車速度，安全和運輸成本路面要求有強度和剛度，穩(wěn)定度，表面平整度，和抗滑性，本段設計采用水泥混凝土路面。水泥砼路面設計根據(jù)公路交通量及公路的使用任務、性質，并結合當?shù)貧夂?、水文、土質、材料、實踐經(jīng)驗以及施工和養(yǎng)護條件等，通過技術經(jīng)濟比較，作出符合使用要求并與環(huán)境條件相適應的經(jīng)濟合理的路面設計。</p><p><b>　　路面設計方案說明</b>&l

114、t;/p><p>　　根據(jù)公路等級和交通量,確定路面等級為高級。路面類型選用普通水泥混凝土路面，路面結構為面層（水泥混凝土）厚度為0.24m；基層（6%水泥穩(wěn)定砂礫）厚度為0.20m；底基層(級配碎石)0.20m；地質為中濕類型要加鋪墊層（天然砂礫）厚度為0.18m。基層應具有足夠的強度和穩(wěn)定性，表面平整，在重復作用后的累計變形不大。 </p><p>　　對材料的要求：粗集料，應質地堅硬、耐

115、久、符合規(guī)定級配,最大粒徑不應超過40毫米；細集料應清潔細度模數(shù)在2.5以上。</p><p>　　施工準備的要求：混凝土配合比設計、基層的檢查與整修、基層的寬度、路拱與標高、表面平整度和壓實度均應檢查其是否符合要求。</p><p>　　養(yǎng)生的要求：潮濕養(yǎng)生，每天均勻撒水數(shù)次，至少延續(xù)14天。</p><p>　　3.2.2 路面等級及類型的確定</p>

116、;<p><b>　　1、計算參數(shù)列表</b></p><p><b>　　表3.8 交通分級</b></p><p>　　表3.9 可靠度設計標準</p><p>　　3.10 車輛輪跡橫向分布系數(shù)</p><p>　　表3.11 混凝土彎拉強度標準值</p><

117、p>　　表3.12 最大溫度梯度標準值Tg</p><p>　　表3.13 綜合系數(shù) kc</p><p><b>　　2、交通分析：</b></p><p>　　本設計擬建為平原區(qū)二級公路，設計基準期為20年。設計速度為80Km/h，根據(jù)所給的設計資料可知，交通量年平均增長率為6.8%。設計初年交通量：中型車790輛/日，中型車中各種

118、車型所占比例為：解放CA1OB—28%（輛/日）， 東風EQ140—39%（輛/日）解放CA390—39%（輛/日）；3大型車430輛/日，大型車中各種車型所占比例為：黃河JN150—44%（輛/日），沃爾沃N8648—29%（輛/日）， 黃河JN162—27%（輛/日）</p><p>　　計算得到設計基準期內設計車道標準荷載累計作用次數(shù)為：</p><p>　　表3.15 軸

119、載換算結果表</p><p>　　N0= (3-25)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——交通量車道分配系數(shù)（單車道采用1.0）</p><p>　　——100KN的單軸——雙輪組標準軸載作用次

120、數(shù)</p><p>　　Pi——單軸——單輪組、單軸——雙輪組、雙軸——雙輪組或三軸——雙輪組軸型i級軸載的總重（ KN）</p><p>　　n——軸型和軸載級位數(shù)</p><p>　　Ni——各類軸型i級軸載的作用次數(shù)</p><p>　　標準軸載累積作用次數(shù)：</p><p><b>　　＝</b

121、></p><p>　　=1864.07×次</p><p>　　式中：η—臨界荷載處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)，根據(jù)《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》JTJD40[8]—2002表3-10車輛輪跡橫向分布系數(shù)知，二級及二級以下公路行車道寬度≤7m時，η—（0.54—0.62）注：車道或行車道寬度或交通量較大時，取高值；反之，取低值。</p><p>　　根

122、據(jù)《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》JTGD40—2011表3.0.7交通分級知，100×104<Ne=1864.07×<2000×104（屬于重交通）</p><p>　　3.2.3 干燥路面結構擬定及厚度計算 </p><p>　　本設計路段為佳同公路集賢至向陽川段。查《中國公路自然規(guī)劃》知，此路線位于Ⅱ2區(qū)，干燥類：E0=90MPa。二級公路