山区二级公路-设计.doc

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1、XX大学网络教育学院 毕业设计论文题目 某山区二级公路毕业设计 学生所在校外学习中心： 批次 层次 专业：学 号 学 生 指 导 教 师 起 止 日 期 目 录摘要.21.设计总体说明31.1毕业设计任务书3任务要求31.3建立意义3道路所处地区的地形、地貌、水文气象332.主要设计标准与标准42.1主要设计标准42.2设计标准43.毕业设计内容43.1选线43.2平面设计53.3纵断面设计103.4横断面设计134.参考文献19摘 要本篇设计某山区二级公路的施工图设计。该地区属亚热带过度的湿热季风气候，雨量充分，光照时间长，具有四季清楚、热富水丰、雨热同季、冬冷夏热、无霜期长。主要设计内容有

2、平面设计、横断面设计、纵断面设计。平面设计包括资料整理、纸上定线，根据设计车速与选用的适当标准值进展平曲线要素、缓与曲线要素、里程与逐桩坐标的计算。纵断面设计包括地面高程、设计高程、填挖深度与根据设计车速与选用的适当标准值进展竖曲线要素与竖曲线各桩高程的计算。横断面设计主要根据技术指标、路拱进展横断面设计，并计算各横断面的填挖面积等。最后，根据交通量资料与路面设计标准确定设计方案。关键词：平面设计 纵断面设计 横断面设计 横、竖曲线要素1设计总体说明毕业设计任务书完成在指定的起点与终点之间的新建公路设计，要求按照二级公路设计，设计车速为40km/h进展设计。设计文件必须符合现行有关设计标准与标

3、准。任务要求通过该公路设计进一步提高与训练学生的理论分析、道路设计、文献检索等方面的能力，使学生全面了解本专业的工程设计过程，根本掌握公路的设计方法，熟悉有关标准、手册与工具书的查阅及使用方法。 建立意义目前，我国公路承当着城市之间、城市及乡村之间、乡镇及乡镇之间、乡镇及村之间与村及村之间的主要连接、运输任务。便捷、高效的公路交通日益改变着山区人民的思想观念与生活方式，扩大了山区人民的出行半径，对山区人民的生活水平起到了很大的促进作用。“要想富，先修路、“公路通，百业兴反映了人们，尤其是偏远山区人们的深切感受。道路所处地区的地形、地貌、水文气象本路段所处地区地貌单元属于浅丘，路线走廊带沿途地形

4、起伏较小，耕地及建筑物较多。地表少见基岩露头，地质条件较好。本路段地处中低纬度，属亚热带过度的湿热季风气候，雨量充分，光照时间长，具有四季清楚、热富水丰、雨热同季、冬冷夏热、无霜期长。多年平均气温，最冷1月均温5，最热8月均温。全年无霜期约300天，年平均日照时数1500小时以上。多年平均降雨量，最大降雨量1927mm，39月为雨季，其雨量可占全年的65%以上。10月至翌年3月为枯水期，降雨量小于蒸发量。 设计在满足工程经济的前提下符合二级公路标准要求，尽可能采用较高的技术指标，还要综合考虑工程造价、施工技术条件、地质气候与材料来源等其他影响因素。当资金数额增加不大的时，尽量采用较高的技术指标

5、，同时采用高指标要顾及工程量的增加。路线设计时在尽量保证行车平安、舒适、快捷的前提下，到达工程数量小，造价低，使用本钱低，经济效益好的目标；处理好道路及农业，村民的关系，注意及农业根本建立的配合，尽量少占或不占耕地，并注意及修路造田，农田水利设施，土地规划相结合；充分重视水文地质条件与问题，不良地质、地貌对道路的稳定性影响较大，同时对特殊地质的处理的工程费用非常大，这将极大的增加工程本钱与造价。对于特殊地质一般情况下应尽量绕避，必须穿越时应选择合理的位置缩小穿越范围，并采取相应的处理措施；重视环境保护与生态保护，加强环境保护工作，重视生态平衡，为人类创造良好的生活环境。2 主要技术标准与设计标

6、准主要技术标准1本工程为山区二级路，设计荷载等级：公路-级。2设计速度为40km/h，交通量：6358辆/昼夜。路基宽度为土路肩+1m硬路肩+行车道+行车道+1m硬路肩+土路肩，路槽深。超高方式：绕中心设计线旋转，路堤边坡采用1：1.5，路堑边坡采用1：1. 设计标准?公路工程技术标准?JTG B01-2003?公路路线设计标准?JTG D20-2006?公路路基设计标准?JTG D30-2004?公路沥青路面设计标准?JTG D50-20063 毕业设计内容选线 选线原那么路线线形设计以?公路工程技术标准?与?公路路线设计标准?为依据，按40km/h二级公路的标准来进展设计，路线设计应根据道

7、路等级及其使用任务与功能，合理利用地形，正确利用技术标准，以保证线形的均衡性。路线设计当中对公路的平、纵、横三个方面进展综合设计，以保证路线的整体性与协调性，做到平面顺适，纵坡均衡、横断面合理，并且应当考虑车辆行驶时的平安性、舒适性以及驾驶员的视觉与心理反响，并适当的注意及当地环境与景观相协调。山区二级公路按公路工程技术标准要求，设计车速到达40km/h，平曲线不设超高最小半径1500m，一般最小半径为200m，极限最小半径为135m。竖曲线最大纵坡不大于6%，坡段最小长度不小于150m，凸形竖曲线极限最小半径2000m，一般最小半径1400m，凹形竖曲线极限最小半径1000m，一般最小半径1

8、500m，竖曲线最小长度50m ，路基顶宽不小于10m。选线一般应注意以下几点：A路线设计应充分考虑随地形的变化而变化，在注意路线平、纵面线选择的同时，应注意横向填挖的平衡。B平、纵、横三方面应综合考虑。C冲沟比拟发育的地段，高等级道路可以考虑采用高路堤、高架桥或隧道等直穿方案，一般等级较低的道路可多采用绕越方案。平面设计 根据交通量确定道路等级，然后在1:2000地形图上确定由A点至B点的路线，并进展平面设计。最后对所定路线进展方案比选，从中选择最正确方案。平面线形设计公路平面线形由直线、平曲线组合而成，平曲线又分为圆曲线与盘旋线两种，高速公路、一级公路、汽车专用二级公路与二、三级公路平面线

9、形要素有直线、圆曲线、盘旋线三种。平曲线线形必须及地形、地物、环境、景观等相协调，同时应注意线形的连续与均衡性，并同纵面线形相互配合。行驶在曲线上的汽车由于受离心力的作用其稳定性受到影响，而离心力的大小及曲线半径密切相关，半径越小越不利，所以在选择平曲线半径时应尽可能采用较大的值，只有在地形与其他条件受到限制时才可使用较小的曲线半径。为了行车平安及舒适，标准规定了圆曲线半径在不同情况下的最小值。 平面线形设计一般原那么A平面线形应直捷、连续、顺畅，并及地形地物想适应，及在周围的环境相协调；B行驶力学上的要求是根本的，视觉与心理上的要求应尽量满足；C保持平面线形的均衡及连贯；D应防止连续急弯的线

10、形；E平曲线应有足够的长度。平面线形设计的一般要求现代道路是供汽车行驶的。因此，在路线的平面设计中，主要考察汽车的行驶轨迹。只有当平面线形及这个轨迹相符合或相接近的情况下，才能保证行车的顺适及平安，特别是在高速行驶的情况下，行驶轨迹非常重要，而行驶中的汽车，其轨迹在几何性质上有以下特征：A这个轨迹是连续的与圆滑的；B其曲率是连续的；C其曲率的变化率是连续的。3.2.4技术标准的选用：根据设计车速，查出标准值并选用适当的值。平面设计技术指标设计指标标准值采用值设计指标标准值采用值设计车速km/h)4040最小平曲线半径一般值(m)100400不设超高的最小半径(m)600-平曲线最小长度(m)7

11、0缓与曲线最小长度(m)3550最大横坡坡度(%)23.2.5有缓与曲线的道路平曲线要素计算，圆曲线采用半径400m，缓与曲线最小长度可以从以下三个方面考虑：1.旅客感觉舒适，L取值必须大于三个当中的最大值，即33.33，本设计采用50m切点外移值圆曲线内移值切线总长外矢距曲线总长3.2.6里程计算：本设计里程桩号从道路起点到终点每20米一个编排，在20米内有特征点的加插一个桩号，重点是根据上述公式对五个曲线特征点的里程桩号进展计算。3.2.7逐桩坐标的计算：根据十字坐标推算，详见地形图地形图上的道路线型只做参考用，可以自己根据两个控制点进展选型。桩号座标X(m)Y(m)QD FK0+000

12、FK0+010 FK0+020 FK0+030 FK0+040 FK0+050 FK0+060 FK0+070 FK0+080 FK0+090 FK0+100 FK0+110 FK0+120 FK0+130 FK0+140 FK0+150 FK0+160 FK0+170 FK0+180 FK0+190 FK0+200 FK0+210 FK0+220 FK0+230 FK0+240 FK0+250 FK0+260 FK0+270 FK0+280 FK0+290 FK0+300 FK0+310 FK0+320 FK0+330 FK0+340 FK0+350 FK0+360 FK0+370 FK0+

13、380 FK0+390 FK0+400 FK0+410 FK0+420 FK0+430 FK0+440 FK0+450 FK0+460 FK0+470YH FK0+480 FK0+490 FK0+500 FK0+510 FK0+520HZ FK0+530 FK0+540 FK0+550 FK0+560 FK0+570 FK0+580 FK0+590 FK0+600 FK0+610 FK0+620 FK0+630 FK0+640 FK0+650 FK0+660 FK0+670 FK0+680纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断面。由于自然因素的影响以及经济要求，路线纵断面总是一条有

14、起伏的空间线。纵断面设计的主要任务根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便到达行车迅速平安、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。在路线的纵断面设计中，依据道路的性质，任务、等级、地形地貌、地质水文等因素，充分的分析了路基的稳定，与工程量及工程经济等问题，对纵坡的长短、大小、前后纵坡的情况、竖曲线半径的大小以及及平面线形的组合及搭配问题都作了考虑。遵循了以下的设计原那么：A满足纵坡与竖曲线的各项规定；B纵坡均匀平顺，起伏不宜过大；C设计标高确实定结合了沿线的自然条件如：地形、土壤、水文、气候等综合因素；D争取挖填平衡，尽量使挖方运转

15、到就近路段作为填方，以减少借方与废方，降低工程造价；E依据沿线的性质要求，适当照顾当地民间的交通运输工具，农业机械，农田水利方面的要求；F平面与纵断面设计相互配合：在视觉上能自然的诱导驾驶员的视线，并保持了视觉的连续性；平、纵面的线形指标大小均衡，使线形在视觉上与心理上保持连续性。纵坡丘陵地区二级公路的最大纵坡规定为6%。各级公路的长路堑路段，以及其他横向排水不畅的路段，应采用不小于0.3%的纵坡，必须设计平坡0%或小于0.3%的纵坡时，其边沟应作纵向排水设计。根据设计车速，查出标准值并选用适当的值。纵断设计技术指标设计指标标准值采用值设计指标标准值采用值设计车速km/h)4040合成坡度(%

16、)10最大纵坡7竖曲线一般最小半径值(m)700凸4000坡段最小长度(m)120700凹-竖曲线各级公路在纵坡变更处应设置竖曲线，竖曲线可采用抛物线或圆曲线。平原微丘地区二级公路竖曲线半径一般最小值为4500 m，最小长度为70 m。A相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间；B如果直坡段的长度不够长那么应该合并为单曲线或复曲线，防止出现断背曲线，这样要求对行车有利；C相邻反向竖曲线之间，为了使增重及减重间缓与过度，中间最好插入一段直坡段。竖曲线要素计算参考公式如下曲线长度计算式外距计算式纵距(x为竖曲线上任意一点距起点或终点的水平距离)竖曲线各桩高程的计算表格如下竖曲线高程计

17、算表桩号坡段高程(m)标高修正y=x*x/2R(m)竖曲线高程(m)753.205 753.205 753.365 753.365 754.205 754.205 753.685 753.685 755.205 755.205 754.005 754.005 756.205 756.205 754.325 754.325 757.205 757.205 754.645 754.645 758.205 758.205 754.965 754.965 759.205 759.205 755.285 755.285 760.205 760.205 755.605 755.605 761.205 76

18、1.205 755.925 755.925 762.205 762.205 756.245 756.245 756.323 0.000 756.323 756.405 0.013 756.392 756.565 0.114 756.451 756.725 0.315 756.410 756.789 0.424 756.365 756.885 0.616 756.269 757.045 1.017 756.028 757.205 1.518 755.687 757.255 1.697 755.557 755.268 755.268 754.845 754.845 754.423 754.423

19、754.000 754.000 753.577 753.577 753.155 753.155 752.732 752.732 752.310 752.310 751.887 751.887 751.605 751.605 横断面设计横断面设计根本要求横断面的设计，应使道路横断面布置及几何尺寸满足交通环境、用地经济、城市面貌等要求。路基是支撑路面，形成连续行车道的带状土、石构造物。它既要承受路面传来的车辆荷载，又要承受大自然因素的作用。因此，路基横断面设计必须满足以下根本要求：A路基的断面形式与尺寸应根据道路的等级、设计标准与设计任务书的规定以及道路的使用要求，结合具体条件确定；B为了保证路基

20、的强度与稳定性，使路基在外界因素的作用下，不致产生不允许的变形，在路基的整体构造中还必须包括各种附属设施；C路基设计应兼顾当地农田根本建立的需要，在取土、弃土，取土坑位置、排水设计等方面及农田改土、农田水利、灌溉沟渠等相配合，尽量减少废土占地，防止水土流水与淤塞河道。在设计路线内，每20 m设计一个横断面，具体设置见路基横断面图。横断面需标注的内容：土路肩的高程，土路肩边缘距路中线的距离，边沟底的中心高程，边沟底中心距路中线的距离，路中心线的设计高程及地面高程的高差、填方、挖方面积。最后，根据纵断面设计资料，按设计标高，在路基设计表上逐桩进展计算，完成路基设计表。具体结果见附图中路基设计表。横

21、断面的布置A一般路堤：当填土高度小于最小填土高度时，为满足最小填土高度与排除路面路肩与边坡地面水的需要，应设置边沟；B挖方路基：路堑路段均设置边沟。开挖路堑所废弃的土石方，应弃置于下侧坡顶外并做成规那么形状的弃土堆；当挖方高度较大或土质变化处，边坡应随之做成折线形或台阶式边坡以保证稳定；C半填半挖路基：假设地面坡度较大，为保证填土的稳定，将地面挖成台阶形。台阶的高度视填料性质与施工方法而定，挖方局部及一般路堑一样。它可以减少土石方数量，保持土石方数量横向平衡，是比拟经济的断面形式。 路基宽度为土路肩+1m硬路肩+行车道+行车道+1m硬路肩+土路肩，路槽深。路拱：采用修正的三次抛物线公式计算距中

22、心的横向距离(m)相应点的竖向距离(m)横坡B行车道宽度(m)路拱高度，路拱横坡计算表横距12345纵距在地形图上用尺子在中桩所在位置的横断面方向上，向中线两侧量取平距与内插地面高程，绘出中桩所在位置地面线，然后进展横断面设计。根据路基设计表内容，绘出路基横断面，超高在横断面图上应相应绘出。土石方数量计算表计算各横断面填挖面积，将其填入路基土石方数量计算表。桩 号断面面积()平均面积()距离挖方(m3)填方(m3)挖方填方挖方填方总体积总体积填土填土总数量压实方1234567853153519112838189911591671161215519884896157833625156178111

23、81561741881781501521618930218272221320611881585106216252339316991753461110910168155110831522091123415542149547012365365140712121222202561522327315736642581511141513202438311612612712812812932259673783521460全线合计64856128横断面高程表图中1、2、3、4、5分别表示横断面上所取的5个特征点。对于地势变化较大的断面那么每个5米加插一个点。横断面高程表桩号左侧10m左侧5m中线位置右侧5m

24、右侧10m0204060801001201401601802002202402602803003203403603804004204404604805005205405605806006206406606804 参考文献裴玉龙. 公路勘测设计. 哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1997金仲秋. 公路设计技术. 人民交通出版社，2007陈胜营. 公路设计指南. 人民交通出版社，2000张维全. ?道路勘测设计?毕业设计指导. 人民交通出版社，2006邓学钧路基路面工程北京：人民交通出版社，2001许金良. 道路勘测设计交通部公路局编著公路工程技术标准北京：人民交通出版社，1995交通部第一公路勘察

25、设计院编著. 公路路线设计标准北京：人民交通出版社， 1994中交第二公路勘察设计研究院编著. 公路路基设计标准北京：人民交通出版社 2004 交通部公路工程定额站编著公路根本建立工程概算、预算编制方法北京：书目文献出版社，1996中华人民共与国交通部编著公路工程概算定额北京：人民交通出版社，1995中华人民共与国交通部编著公路工程预算定额北京：人民交通出版社，1995中华人民共与国交通部编著基价表北京：人民交通出版社，1996孙家驷道路设计资料集1根本资料 .北京：人民交通出版社，2001孙家驷道路设计资料集2路线测设 .北京：人民交通出版社，2001孙家驷道路设计资料集3路基设计 .北京：人民交通出版社，2001孙家驷道路设计资料集4路面设计 .北京：人民交通出版社，2001吴夯 张颖 道路勘测设计CARD/1应用教程 . 兰州大学出版社 .2000第 31 页