佳木斯至牡丹江三級(jí)公路A標(biāo)設(shè)計(jì)論文

1、 摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為至三級(jí)公路（A）標(biāo)段，所經(jīng)地區(qū)全境地勢(shì)重丘，自東北向西南略呈傾斜。中部為山嶺區(qū)。主要進(jìn)行公路線形、路基和路面設(shè)計(jì)。其中，線形設(shè)計(jì)包括選線、方案比選、平面設(shè)計(jì)和縱斷面設(shè)計(jì)；路基設(shè)計(jì)包括橫斷面設(shè)計(jì)、路基邊坡設(shè)計(jì)等；路面設(shè)計(jì)包括路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計(jì)和路面結(jié)構(gòu)層驗(yàn)算。通過對(duì)當(dāng)?shù)亟煌?、地形、氣候、水文、地質(zhì)等狀況的深入調(diào)查, 確定了道路的等級(jí)以與道路設(shè)計(jì)的各個(gè)技術(shù)指標(biāo)，為公路路線方案的比選準(zhǔn)備了原始材料，確定了線路的平面位置。并且本設(shè)計(jì)對(duì)方案進(jìn)一步細(xì)化，對(duì)路線的平面和縱斷面進(jìn)行了綜合分析，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與當(dāng)?shù)貙?shí)際情況確定了路基寬度、高度與邊坡坡度并且對(duì)路面材料、橫斷面

2、布置、曲線超高與加寬的設(shè)置做了精心設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞: 線形；緩和曲線；豎曲線；路基；路面- 35 - / 30AbstractThis graduation design is the (R) segment of the second class road which starts from Xinxiang to Tongling.This second class road goesthroughmountain region.and mainly carrys on the road alignment, roadbed and pavement design. Then,alignmen

3、t design includes to choose the line, project to compare to choose, the flat surface design and vertical section design.The roadbed design includes the cross section design and the roadbed side slope design etc; The pavement design includes pavement structure layer design, pavenent structure layer t

4、hickness design and pavement structure layer to check to calculate. According to investigating the further state of the volume of traffic, local topography,climate,hydrology,geology,etc,thenconfirms the class of highway and technical standard,selecting to prepare the firsthand material of scheme of

5、the highway, and fixing the level of the circuit. Furtherly i design the details and have analysis of the circuit and vertical section.Accord to the technical standard and local actual conditions confirme the width of road bed, cutbank, material, cross section assign, curve superelevation and establ

6、ishment that widen design meticulously to road surface highly.Keywords: alignment ; easement curve ; vertical curve ; road bed ; pavement目 錄摘要IAbstractII1緒論11.1課題背景11.2課題研究的目的11.3課題研究的意義12太倉市濱江濱江二級(jí)公路設(shè)計(jì)總說明32.1基礎(chǔ)資料32.2設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)32.3設(shè)計(jì)依據(jù)32.4技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)43 線形設(shè)計(jì)5選線步驟54 平面設(shè)計(jì)64.1 平面線形設(shè)計(jì)64.1.1 線形64.1.2帶緩和曲線的圓曲線計(jì)算85 縱斷面

7、設(shè)計(jì)185.1道路縱斷面設(shè)計(jì)185.2 道路縱斷面設(shè)計(jì)原則185.3 標(biāo)高控制點(diǎn)的確定185.4 縱斷面線形方案的確定195.6 平縱組合設(shè)計(jì)226 橫斷面設(shè)計(jì)236.1 橫斷面設(shè)計(jì)236.1.1斷面設(shè)計(jì)原則236.1.2各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)236.2平曲線加寬以其過度236.3超高計(jì)算246.4土石方計(jì)算和調(diào)配276.4.1土石方計(jì)算276.4.2土石方的調(diào)配277 方案比選308 結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)30結(jié)論33參考文獻(xiàn)34致35千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行1 緒 論1.1 課題背景針對(duì)至

8、三級(jí)公路（A標(biāo)段）部分的路線沿線實(shí)際情況以與當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文條件情況，闡述了道路線形設(shè)計(jì)方面的一些容，最后簡(jiǎn)單說明了公路建設(shè)項(xiàng)目施工期對(duì)環(huán)境影響的研究等。并且結(jié)合現(xiàn)代道路發(fā)展概況，提出一些解決本二級(jí)路公路在線形設(shè)計(jì)與施工時(shí)的一些方法和對(duì)策。本三級(jí)公路的設(shè)計(jì)首先是在山嶺重丘地區(qū),它符合三級(jí)公路的要求,在通行能力上既滿足了人們的通行,而且還縮短了距離,在客觀上道路的修建能帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,道路的順通也使人們?cè)谕ㄐ羞^程中領(lǐng)略到周圍的景色，這樣在客觀的情形下修建了本二級(jí)公路。1.2 課題研究的目的1鞏固和加深學(xué)生的基本理論和專業(yè)知識(shí)。通過道路工程畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠綜合的運(yùn)用道路設(shè)計(jì)的基本理論進(jìn)行道路的線

9、形設(shè)計(jì)。能夠掌握道路的平面線型、縱斷面、橫斷面的設(shè)計(jì)方法和步驟，掌握方案的比選方法能夠進(jìn)行土石方量的計(jì)算和調(diào)配與路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)容、方法、步驟等，從而達(dá)到較全面、系統(tǒng)地鞏固、充實(shí)、提高所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)。2培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)力工作、解決實(shí)際問題的能力。了解設(shè)計(jì)任務(wù)和熟悉給定資料的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)查找規(guī)、手冊(cè)、技術(shù)文獻(xiàn)等參考資料與前人的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工程實(shí)際，在教師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。3訓(xùn)練學(xué)生的基本技能。工程計(jì)算、編制或應(yīng)用相關(guān)電算程序、文字表達(dá)能力和CAD繪圖等，圖紙所表示容規(guī)、符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)說明書符合學(xué)院的要求；外文參考資料翻譯準(zhǔn)確。4培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)，實(shí)事和刻苦鉆研的工作作風(fēng)。5能夠把相鄰城

10、市、縣、鎮(zhèn)等連接起來，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能盡快適應(yīng)交通量迅速增長的需要。 滿足行車舒適的要求，要盡量達(dá)到以人為本，與自然和諧，服務(wù)與百姓。1.3 課題研究的意義1該建設(shè)項(xiàng)目為水泥混凝土路面，通過課題設(shè)計(jì)能夠增加對(duì)水泥混凝土的認(rèn)識(shí)，更全面的掌握水泥混凝土路面的構(gòu)造、設(shè)計(jì)方法、施工要求以與水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)與管理等知識(shí)。2通過對(duì)本課題設(shè)計(jì)的深入了解，從而鍛煉我們綜合運(yùn)用所學(xué)的道路交通的基本理論方法和技能，使我所學(xué)的專業(yè)知識(shí)更加系統(tǒng)全面，也可以提高我解決工程實(shí)際問題和查閱文獻(xiàn)的能力等來提高我們的綜合素質(zhì)，為以后的工作生活做好鋪墊。3畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的全面檢查，是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的基本知

11、識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本技能分析和解決工程實(shí)際問題，同時(shí)也是鞏固和深化所學(xué)到的基本理論和技能。使學(xué)生受到工程技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的基本訓(xùn)練與工程技術(shù)人員所必須的綜合訓(xùn)練，并相應(yīng)提高自身獨(dú)立思考和解決工程實(shí)際問題的能力，同時(shí)也有助于以后在工作崗位能很快地適應(yīng)工作環(huán)境，縮短理論到實(shí)踐階段的過渡時(shí)間。4 通過設(shè)計(jì)力求將道路設(shè)計(jì)工程基本原理，道路的路線、路基路面有機(jī)地融為一體。對(duì)各方面知識(shí)有了全面、系統(tǒng)、深入了解，從而具備道路的設(shè)計(jì)、施工、管理的基本知識(shí)，初步的研究開發(fā)能力，能夠正確地獨(dú)立思考與工作，全面考慮問題，解決問題，具有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)繪畫能力。從而培養(yǎng)均衡、協(xié)調(diào)、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和提高計(jì)算能力，從而全面培養(yǎng)理解

12、力、設(shè)計(jì)能力，最終實(shí)現(xiàn)獨(dú)立工作能力和綜合應(yīng)用。5 通過外文翻譯的訓(xùn)練，能夠使學(xué)生提高專業(yè)外語水平，并且培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)和文獻(xiàn)檢索的能力。6 通過繪圖，靈活運(yùn)用各種菜單利用圖框控制大樣圖的比例,進(jìn)一步熟悉繪圖軟件從而熟悉和掌握CAD繪圖中字符高度、線寬大小、繪圖比例、圖層設(shè)置、顏色設(shè)置等基本繪圖命令和方法，爭(zhēng)取早日向?qū)I(yè)軟件過渡。2 至三級(jí)公路(A標(biāo)段)設(shè)計(jì)總說明2.1 基礎(chǔ)資料(1)工程名稱：至三級(jí)公路(A標(biāo)段)(2)工程位置：省(3)工程性質(zhì)：新建工程2.2 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)本設(shè)計(jì)工程為至三級(jí)公路新建工程，地處境。全境地勢(shì)山嶺重丘，自東北向西南略呈傾斜。中部為山嶺區(qū)。地形圖中多為旱田與村鎮(zhèn)。

13、（1）氣象與屬北嚴(yán)寒多年凍土地區(qū)。冬季較長，以暴雪寒冷天氣為主；夏季較短，天氣清爽；（2）地形地質(zhì)情況屬北方丘陵。全境地勢(shì)起伏，自東北向西南略呈傾斜，東北山嶺。中部部為沿江平原，西北部為山嶺區(qū)。地面高程：東部35.1米105.1米，西部34.1米78.2米。設(shè)計(jì)線路沿線多為多年凍土2.3 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)與主要參考資料：交通部JTGB01-2003公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。交通部JTJ 011-97公路路線設(shè)計(jì)規(guī)。交通部JTG D30-2004公路路基設(shè)計(jì)規(guī)。交通部JTJ 017-96公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)。交通部JTJ 018-97公路排水設(shè)計(jì)規(guī)。交通部JTG D40-2002公路水泥混凝土

14、路面設(shè)計(jì)規(guī)。交通部JTG F30-2003公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)。交通部JTJD060-2004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)。交通部JTJ 034-2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)。擬建公路的設(shè)計(jì)任務(wù)書。擬建公路的設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)。擬建公路所在地區(qū)的地形圖。道路勘測(cè)設(shè)計(jì)永平主編 高等教育 2004年8月第一版。道路勘測(cè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)許金良 主編 人民交通 2004年第一版。2.4 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本路線采用三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)如下：計(jì)算行車速度：30公里/小時(shí) 路基寬度：7.5米 其中：行車道寬度：3×2米 土路肩寬度：0.75×2米 車道數(shù)：2 路面橫坡：1.5%路肩橫坡：2.5%路面

15、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載：雙輪組單軸軸載100KN（BZZ100）極限最小半徑：30米 停車視距：30米 超車視距：150米 最大縱坡： 8% 最小坡長：100米 豎曲線最小長度：25米，路基設(shè)計(jì)洪水頻率：1/50 ，車輛荷載：計(jì)算荷載 汽車20級(jí)；驗(yàn)算荷載 掛車100路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載：雙輪組單軸軸載100KN（BZZ100）3 線形設(shè)計(jì)選線步驟道路選線就是根據(jù)路線的基本走向和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)、地物與其他沿線條件和施工條件等，選定一條技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。一條路線的選定是一項(xiàng)由大到小、由粗到細(xì)、由輪廓到具體，逐步深入的工作。一般要經(jīng)過以下三個(gè)步驟：(1)

16、 全面布局(2) 逐段安排(3) 具體定線方案一： 結(jié)合地形情況，路線與附近的村莊、城鎮(zhèn)、農(nóng)田規(guī)劃、農(nóng)業(yè)灌溉之間的關(guān)系，我選擇了第一方案，此方案的橋位中線與洪水主流流向正交，線形采用S型，方案二：根據(jù)地形的實(shí)際情況以與路線與附近的村莊、城鎮(zhèn)、農(nóng)田規(guī)劃、農(nóng)業(yè)灌溉之間的關(guān)系，從水系、村莊地面高程、線形美觀和橋位的選擇等方面進(jìn)行考慮，我選了第二方案，此條路線線形順直、美觀。4 平面設(shè)計(jì)4.1 平面線形設(shè)計(jì)4.1.1線形道路的平面線形基本要素是由直線、圓曲線和緩和曲線構(gòu)成。（1）直線直線的最大與最小長度應(yīng)有所限制，一般直線路段的最大長度(以m計(jì))應(yīng)控制在設(shè)計(jì)速度(以km/h計(jì))的20倍為宜，另外同向曲

17、線之間直線的最小長度(以m計(jì))以不小于設(shè)計(jì)速度(以km/h計(jì))的6倍為宜，反向曲線之間的最小直線長度(以m計(jì))以不小于設(shè)計(jì)速度(以km/h計(jì))的2倍為宜，設(shè)計(jì)速度小于等于40km/h的公路可參照上述作做法因此在實(shí)際工作中設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)地形地物自然景觀以與經(jīng)驗(yàn)等來判斷決定。（2）圓曲線最小半徑選用曲線半徑時(shí)應(yīng)注意前后線形的協(xié)調(diào)不應(yīng)突然采用小半徑曲線長直線或線形較好路段不能采用最小圓曲線半徑從地形條件好的區(qū)段進(jìn)入地形條件較差區(qū)段時(shí)線形技術(shù)指標(biāo)應(yīng)逐漸過渡防止突變，圓曲線半徑大于一定數(shù)值時(shí)可以不設(shè)置超高而允許設(shè)置等于直線路段路拱的反超高。規(guī)規(guī)定的道路圓曲線的半徑如下表所示：表4-1圓曲線最小半徑設(shè)計(jì)速

18、度（km/h）1201008060403020一般值（m）10007004002001006530極限值（m）650400250125603015不設(shè)超高的最小半徑（m）路拱£2.0%5500400025001500600350150路拱>2.0%7500525033501900800450200（3）緩和曲線緩和曲線是設(shè)置在直線與圓曲線之間或兩個(gè)圓曲線之間的曲率半徑逐漸變化的線形。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，除四級(jí)公路可不設(shè)緩和曲線外，其余各級(jí)公路在其半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時(shí)都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。而為了車輛在緩和曲線上平穩(wěn)地完成曲率的過渡與變化，保證線形順適美觀，同時(shí)為了在曲線上設(shè)置超高和加寬

19、緩和段，應(yīng)規(guī)定緩和曲線的最小長度。根據(jù)以上規(guī)規(guī)定，結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際地形情況，線形的基本設(shè)計(jì)要素如下：方案一： Ls=40 ：方案二：R=400 Ls =60 ：4.1.2帶緩和曲線的圓曲線計(jì)算方案一：(1) 確定緩和曲線的最小長度1)按離心加速度的變化率計(jì)算2)按駕駛員的操作與反應(yīng)時(shí)間計(jì)算3)按視覺條件計(jì)算到這綜合以上各項(xiàng)，取(2) 主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算1)曲線要素計(jì)算切線增長值： 移值： 切線長：曲線長： 外距： 切曲差： (3)主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算: 在地形圖上量得則 直緩點(diǎn)：緩圓點(diǎn)：圓緩緩直點(diǎn)：曲中點(diǎn)：交點(diǎn)：（校核）： (1) 主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算1)曲線要素計(jì)算切線長：曲線長： 外 距： 切曲差： 2

20、)主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算: 在地形圖上量得則 直緩點(diǎn)：緩圓點(diǎn)：圓緩緩直點(diǎn)：曲中點(diǎn)：交點(diǎn)：（校核）由地形圖可得到終點(diǎn)樁號(hào)為：方案二：(1) 確定緩和曲線的最小長度1)按離心加速度的變化率計(jì)算2)按駕駛員的操作與反應(yīng)時(shí)間計(jì)算3)按視覺條件計(jì)算綜合以上各項(xiàng)，結(jié)合地形條件取(2) 主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算1)曲線要素計(jì)算切線增長值： 移值： 切線長：曲線長： 外 距： 切曲差： (3)主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算: 在地形圖上量得則 直緩點(diǎn)：緩圓點(diǎn)：圓緩點(diǎn)：緩直點(diǎn)：曲中點(diǎn)：交點(diǎn)：（校核）：(1) 確定緩和曲線的最小長度1)按離心加速度的變化率計(jì)算2)按駕駛員的操作與反應(yīng)時(shí)間計(jì)算3)按視覺條件計(jì)算綜合以上各項(xiàng)，結(jié)合地形條件取(2) 主點(diǎn)

21、里程樁號(hào)計(jì)算1)曲線要素計(jì)算切線增長值： 移值： 切線長：曲線長： 外 距： 切曲差： (3)主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算: 在地形圖上量得則 直緩點(diǎn)：緩圓點(diǎn)：圓緩點(diǎn)：緩直點(diǎn)：曲中點(diǎn)：交點(diǎn)：（校核）由地形圖可得到終點(diǎn)樁號(hào)為：5 縱斷面設(shè)計(jì)5.1道路縱斷面設(shè)計(jì)在縱斷面設(shè)計(jì)中有兩條主要的線：一條是地面線，它是根據(jù)中在線各樁點(diǎn)的高程而繪制的一條不規(guī)則的線，反映了沿地面的起伏情況；另一條是設(shè)計(jì)線，它是經(jīng)過技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)等多方面的比較后訂出的一條有規(guī)則形狀的幾何線，其反映了擬建道路的實(shí)際起伏變化情況。擬建道路的設(shè)計(jì)標(biāo)高是指中央分隔帶外側(cè)邊緣的標(biāo)高。5.2 道路縱斷面設(shè)計(jì)原則1 縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)滿足最大縱坡坡度、最小坡度、最小坡

22、長等相關(guān)要求；縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)有一定的平順性，起伏不宜過大也不宜過與頻繁；2 縱坡設(shè)計(jì)在一般情況下，應(yīng)大致填挖平衡，減少運(yùn)輸工具的數(shù)量，降低工程造價(jià)，但高速公路一般以填為主；3 平原微丘區(qū)地下埋深較淺，河流、池塘分布較廣，縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求；4 大、中橋無特殊請(qǐng)況橋上不設(shè)豎曲線，橋頭兩端豎曲線的起始點(diǎn)應(yīng)設(shè)在橋頭10米外。5.3標(biāo)高控制點(diǎn)的確定1 橋涵控制點(diǎn)橋涵和涵洞以與信道，根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，設(shè)置橋涵時(shí)，高速公路與三、四級(jí)公路相交時(shí)，橋梁凈高5.0m，與鄉(xiāng)村到路相交時(shí)，橋梁凈高3.2m；設(shè)置通道時(shí)，農(nóng)用通道凈高2.7m，人行通道凈高2.2m；橋下有通航要求時(shí)

23、，可查閱公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)水上過河建筑物通航凈空尺寸度。5.4縱斷面線形方案的確定縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足上述各種技術(shù)指標(biāo)與構(gòu)造凈高要求，盡量降低填土高度，節(jié)約工程造價(jià)。豎曲線半徑一曲較大值，但不宜設(shè)置過多的豎曲線，使路線頻繁起伏。根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，車速為30km/h的平原微丘區(qū)三級(jí)公路的最大縱坡為8%，最小坡長為180m，兩豎曲線起始點(diǎn)之間的直線距離不應(yīng)小于3s的行程，根據(jù)本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)行車速度30Km/h計(jì)算得兩豎曲線起始點(diǎn)之間的直線距離應(yīng)不小于90m。另外，還應(yīng)考慮平、縱線形的組合：1.平曲線與豎曲線應(yīng)滿足“平包豎”的原則，即豎曲線的起終點(diǎn)分別設(shè)置在平曲線；若由于地形條件的限制而不能滿足時(shí)，當(dāng)平

24、曲線的中點(diǎn)與豎曲線的頂（底）點(diǎn)位置錯(cuò)開不得超過平曲線長度的1/4時(shí)，仍然可行。2.平曲線與豎曲線大小保持均衡，平曲線和豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不應(yīng)形成多而小。根據(jù)以上設(shè)計(jì)原則要求，現(xiàn)擬定其具體坡度與坡長如下： 表5-1豎曲線要素表 方案路段坡度（%）坡長（m）方案一K0+000.000K0+970.0000.1981544.84K0+970.000K2+9101.868864.840方案二K0+000.000K0+650.0001.2941032.273K0+650.000K2+430.000.5102059.992K2+430.000K2+860.000.664370.4945.

25、5豎曲線要素計(jì)算圖5-1 豎曲線示意圖1豎曲線計(jì)算公式豎曲線公式如下：或 (3-8) (3-9) (3-10) (3-11)式中：豎曲線長度；豎曲線半徑；變坡點(diǎn)相鄰兩縱坡坡度；變坡點(diǎn)相鄰兩縱坡的坡度差，當(dāng)為“”時(shí)，表示凹形豎曲線，當(dāng)為“”時(shí)，表示凸形豎曲線；豎曲線切線長；豎曲線外距；豎曲線上任意一點(diǎn)豎距；豎曲線上任意一點(diǎn)至豎曲線起點(diǎn)的距離。2 豎曲線要素計(jì)算：方案一：豎曲線變坡點(diǎn)在K1+970處，高程為341.76m，豎曲線半徑，則坡度差：坡長：切線長：外距：方案二：豎曲線變坡點(diǎn)在K0+720處，高程為31.0m，豎曲線半徑，則坡度差：坡長：切線長：外距：3豎曲線高程計(jì)算表5-2豎曲線高程表樁

26、號(hào)坡度（%）拉坡高程（ m）x（m）豎距（m）設(shè)計(jì)高程（m）K1+900.000.198%34.9990.060.00135.00K1+950.000.198%33.7550.060.1033.85K2+000.000.198%32.50100.060.4232.92K2+050.000.198%31.25150.060.9432.19表5-3豎曲線高程表樁號(hào)坡度（%）拉坡高程（m）x（m）豎距（m）設(shè)計(jì)高程（m）K0+700.00-1.597%31.3243.210.1631.48+720-1.597%30.6763.210.3331.00+750.000.510%31.15-33.210.

27、0931.24注：當(dāng)x為“”時(shí)，表示所計(jì)算點(diǎn)與豎曲線起點(diǎn)的距離；當(dāng)x為“”時(shí)，表示所計(jì)算點(diǎn)與豎曲線終點(diǎn)的距離。5.6平縱組合設(shè)計(jì)1 應(yīng)在視覺上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。在視覺上能否自然地誘導(dǎo)視線，是衡量平、縱線形組合的最基本的問題。2 注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。它不僅影響線形的平順性，而且與工程費(fèi)用相關(guān)。3 選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全? 注意與道路周圍環(huán)境的配合。6 橫斷面設(shè)計(jì)6.1 橫斷面設(shè)計(jì)6.1.1斷面設(shè)計(jì)原則1 設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、行車要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護(hù)和使用等方面的情況，進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，既要堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，又要經(jīng)

28、濟(jì)合理。2 路基設(shè)計(jì)除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固工程以與其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措施。3 還應(yīng)結(jié)合路線和路面進(jìn)行設(shè)計(jì)。選線時(shí)，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。4 沿河與受到水浸水淹的路段，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒或沖毀。5 當(dāng)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高受限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時(shí)，就應(yīng)采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進(jìn)行壓實(shí)，使路面具有一定防凍總厚度，設(shè)置隔離層與其他排水設(shè)施等。6 路基設(shè)計(jì)還應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)與環(huán)境保護(hù)等的需要。6.1.2各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)由橫斷面設(shè)計(jì)部分可知，路基寬度為8.5m，其中路面跨度為7m，土路肩寬度為0

29、.75×2=1.5m；路面橫坡為1.5%，土路肩橫坡為2.5%。可見橫斷面設(shè)計(jì)圖6.2平曲線加寬以其過度我國城規(guī)規(guī)定，圓曲線半徑小于或等于250m時(shí)，應(yīng)在圓曲線側(cè)加寬。本次設(shè)計(jì)沒有平曲線需要加寬。 6.3超高計(jì)算為抵消車輛在曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力,在該路段橫斷面上設(shè)置的外側(cè)高于側(cè)的單向橫坡,稱為超高。當(dāng)平曲線班線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時(shí)，應(yīng)在曲線上設(shè)置超高。超高的橫坡度根據(jù)公路等級(jí)、計(jì)算行車速度、平曲線半徑大小，并結(jié)合路面類型和車輛組成等條件確定。本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)速度為40公里/小時(shí)，查公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-2003得，不設(shè)超高圓曲線最小半徑為600m。本次設(shè)計(jì)按

30、雙車道公路繞路面中線旋轉(zhuǎn)設(shè)超高值，則公式如下：表6-2超高值計(jì)算公式超高位置超高值計(jì)算公式路肩邊緣路中線路肩外邊緣超高過度段雙坡階段旋轉(zhuǎn)階段圓曲線全超高階段中間變量雙坡階段長度，當(dāng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)階段橫坡，當(dāng)時(shí)，（同時(shí)適用于>0.003）加寬值過度比例過度：，高次拋物線過度：，其中注：公式變量意義如下：B,分別為路面、路肩的寬度；，分別為路拱坡度與路肩坡度；超高橫坡度；超高緩和段長度（或緩和曲線長度）：路肩坡度有變?yōu)椋ㄌ峒纾┧璧木嚯x，一般可取1.0m；雙坡階段長度，即與路拱同坡度的單向超高點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離；超高緩和段中任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離；路面加寬值；距離處的路面加寬值；旋轉(zhuǎn)階段計(jì)算點(diǎn)的

31、橫坡度；雙坡階段超高漸變率。在本次設(shè)計(jì)中，方案一中的JD1和JD2的半徑均小于600，所以設(shè)置超高，采用全緩和段超高的方式。超高值計(jì)算結(jié)果見如下表:JD1：超高值為4%： 表6-3JD1超高值計(jì)算表樁號(hào)左側(cè)路肩外邊緣 m左側(cè)行車道外邊緣 m路中線m右側(cè)路肩外邊緣 m右側(cè)行車道外邊緣 mK0+870.2570.000.020.070.020.00K0+9000.010.020.070.020.01K0+950.0.000.010.070.130.14K1+000-0.04-0.010.150.270.30K1+050-0.04-0.010.160.300.33K1+100-0.04-0.010.

32、160.300.33K0+500-0.04-0.010.160.300.33JD2：超高值為2%表6-4JD2超高值計(jì)算表樁號(hào)左側(cè)路肩外邊緣 m左側(cè)行車道外邊緣 m路中線m右側(cè)路肩外邊緣 m右側(cè)行車道外邊緣 mK1+401.8380.010.020.070.020.01K1+4500.030.040.070.020.01K1+5000.110.100.070.020.01K1+5500.140.130.070.020.01K1+6000.200.190.100.020.01K1+6500.250.230.120.02-0.00橫斷面設(shè)計(jì)圖見橫斷面設(shè)計(jì)圖。6.4土石方計(jì)算和調(diào)配6.4.1土石方計(jì)

33、算首先是根據(jù)橫斷面圖計(jì)算橫斷面面積然后計(jì)算體積，即獲得土石方數(shù)量，填入土石方計(jì)算表，詳見附表2。6.4.2土石方的調(diào)配土石方調(diào)配的一般要求:1 盡可能的少挖多填以減少廢方和棄方。2 用合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，達(dá)到運(yùn)距最短。3 廢方要妥善處理。一般不占或少占耕地。4 路基填方如需借土，應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田排灌情況選擇借土地點(diǎn)。5 不同性質(zhì)的土石應(yīng)分別調(diào)運(yùn)，以做到分層填筑。6 土石方集中的路段，因開挖、運(yùn)輸?shù)氖┕し桨概c一般路段不同，可單獨(dú)調(diào)配。針對(duì)本設(shè)計(jì)填土一部分為上游路段挖棄土，一部分為當(dāng)?shù)厝⊥?。調(diào)配方法:填方=本樁利用+填缺挖方=本樁利用+挖余借方=填缺-遠(yuǎn)運(yùn)利用廢方=挖余-遠(yuǎn)運(yùn)利用全線總的調(diào)運(yùn)量復(fù)核:挖

34、方+借方=填方+廢方具體土石方調(diào)配見“土石方調(diào)配表”。7 方案比選第一方案（1）建設(shè)長度 2912.966m（2）路基土方 15 532m3 （填方） 39 034m3 （挖方）736 m3（本樁利用 ）11 200 m3（填缺） 28 298m3（挖余） 0m3 （借方） 24944m3 （廢方）第二方案（1）建設(shè)長度 2 779.992m（2）路基土方 23 325m3 （填方） 54 020m3 （挖方）625 m3 （本樁利用 ）22 699m3 （填缺） 52 664 m3 （挖余） 0m3 （借方） 22 394m3 （廢方）表7-1 路線方案比選表方案利 弊方案一1 總體線形路線

35、流暢，填挖比較合理。2 路線線形與地形中的小橋涵斜交（夾角小于45º），且經(jīng)過沿線的新村、游家等村莊，改善了原有村莊的交通條件。 3 符合經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的考慮，做的是比較合理的。方案二1 線形為S型，線形曲折，不利于通行。2 填挖方較大，不經(jīng)濟(jì)。經(jīng)過方案必選后，我采用了第一方案設(shè)計(jì)。8 結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)8.1 交通分析二級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為20年，其可靠度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)安全等級(jí)為三級(jí)臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)取0.62，交通量年增長率為3%，換算100KN的單軸雙輪組荷載作用的標(biāo)準(zhǔn)荷載NS 為：=+=518輛/日設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)N：N=315屬于重交通。g:交通量年

36、平均增長率 t:設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 :臨界荷位處的車輛軌跡橫向分布系數(shù)。8.2 初擬路面結(jié)構(gòu)相應(yīng)于安全設(shè)為三級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)。根據(jù)二級(jí)公路重交通等級(jí)和中級(jí)變異水平，初擬普通混凝土面層厚度為0.22米，基層選用水泥穩(wěn)定粒料，厚0.25米，墊層選用石灰粉煤灰土，厚度為0.20米。普通混凝土的平面尺寸為寬3.5米，長4米，縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。8.3路面材料參數(shù)確定取重交通等級(jí)的普通混凝土面層彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0Mpa,相應(yīng)的彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為31Gpa。墊層選用石灰粉煤灰土，回彈模量為600Mpa，水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量1300Mpa。計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量：E=1026.

37、83MpaD=+=+=6.53（MNm）a=6.22(1-1.51()=6.22(1-1.51()=4.304b=1-1.44=1-1.44=0.794E=ah=4.3040.42430=212(MPa)普通混凝土的剛度半徑,r=0.537h0.5370.220.622(m)8.4荷載疲勞應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力：=0.0770.6220.22=1.197(MPa)因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)k=0.87 ，考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)k=N=(3.1510)=2.346，根據(jù)公路等級(jí)，綜合考慮偏載荷動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)荷載

38、疲勞應(yīng)力k=1.20荷載疲勞應(yīng)力：8.5溫度疲勞應(yīng)力I區(qū)最大溫度梯度取88（/m），板長l=4m,l/r=4/0.622=6.43,查表取混凝土h=0.22m,B=0.71,最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力=計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)，自然區(qū)劃分為區(qū)a=0.828,b=0.041,c=1.323K=溫度疲勞應(yīng)力0.532=1.13MPa二級(jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)安全等級(jí)的變異水平為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為85%,由目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)可確定可靠度系數(shù)1.113因此，所選普通混凝土面層結(jié)構(gòu)（0.22）可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合作用。結(jié) 論通過對(duì)本設(shè)計(jì)的綜合論證分析,基本可以保證該道路在未來十幾年具有較高的通行能力，滿足當(dāng)?shù)氐慕煌顩r，方便居民出行，并對(duì)于帶動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)將起到積極的作用。同時(shí),通過本次設(shè)計(jì)使學(xué)生掌握