交通土建道路毕业设计
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交通土建毕业设计交通土建毕业设计交通土建是土木工程中的一个重要领域,它涉及到交通基础设施的规划、设计和建设。
在现代社会中,交通基础设施的建设对于城市的发展和人们的生活起着至关重要的作用。
因此,交通土建毕业设计是土木工程专业学生必须完成的一项重要任务。
在进行交通土建毕业设计之前,首先需要进行充分的调研和分析。
这包括对交通流量、道路状况、人口分布等方面的调查,以及对现有交通基础设施的评估。
通过这些调研和分析,可以了解到当前的交通问题和需求,从而为毕业设计提供有针对性的解决方案。
在毕业设计中,最常见的任务是进行道路规划和设计。
道路规划是指确定道路的走向、宽度和布局等方面的工作。
在进行道路规划时,需要考虑到交通流量、土地利用、地形地貌等因素。
通过合理的道路规划,可以提高交通效率,减少拥堵和事故的发生。
道路设计是指确定道路的横断面和纵断面等方面的工作。
在进行道路设计时,需要考虑到道路的几何标准、交通安全和环境保护等因素。
通过合理的道路设计,可以提供安全、舒适和便捷的交通环境。
除了道路规划和设计,交通土建毕业设计还可以包括其他方面的内容。
比如,交通信号灯的设计和优化、交通管制设施的布置和改善、交通运输设施的建设和维护等。
这些内容都是交通土建专业学生需要掌握和研究的重要领域。
在进行交通土建毕业设计时,需要运用到许多专业知识和技能。
比如,需要运用到土木工程、交通工程、环境工程等方面的知识。
同时,还需要掌握一些专业软件和工具,比如AutoCAD、MicroStation、VISSIM等。
通过这些专业知识和技能的应用,可以提高毕业设计的质量和效果。
交通土建毕业设计的完成不仅需要学生的努力,还需要得到指导教师的指导和评审。
指导教师可以为学生提供专业的建议和意见,帮助他们解决遇到的问题。
同时,评审老师可以对毕业设计的质量和创新性进行评估,为学生的毕业论文打分。
交通土建毕业设计的完成对于学生的综合能力有着很大的考验。
它不仅需要学生具备扎实的专业知识和技能,还需要他们具备良好的团队合作能力和解决问题的能力。
本科学生毕业设计七依公路大四站至双河段两阶段初步设计院部名称:土木与建筑工程学院专业班级:土木工程08-02班学生姓名:高飞指导教师:武鹤职称:教授黑龙江工程学院二○一二年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeDa si zhan to Shuang he of the Qi yi highway in section two stagespreliminary designsCandidate:Gao FeiSpecialty:civil engineeringClass : 08-02Supervisor:P refessor W u HeHeilongjiang Institute of Technology2012-06·HarBin摘要本设计根据给定的资料,通过对原始数据的分析,根据该路段的地质、地形、地物、水文等自然条件,依据《公路工程技术标准》、《公路路线设计规范》等交通部颁发的相关技术指标,在老师的指导和同学的帮助下完成的。
设计内业详细资料有:路线设计,包括纸上定线(山岭区或越岭线)、绘制路线平面图、路线纵断面设计);路基设计,完成两公里横断面和路基土石方的计算及路基排水设计;路面设计,水泥混凝土路面设计;小桥涵设计,完成一项涵洞设计;路线交叉设计,完成一项路线平面交叉;施工组织设计;应用计算机绘制工程图,按老师指导和要求完成。
整个设计计算了路线的平、纵、横要素,设计了路基、路面、平面交叉、小桥涵的尺寸等内容,由此圆满完成了佳同公路集贤至向阳川段两阶段初步设计。
关键词:路线,路基,路面,涵洞,平面交叉ABSTRACTThis design according to the given data, through the analysis on the original data, according to the geological and topographical features, hydrology, 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 classmates.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 roadbed 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 organization design; The application of computer drawing engineering drawing, according to the requirements and the teacher.The design of the route computation, the longitudinal and lateral elements, design the subgrade pavement, 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.Key words: Route, roadbed,Rroad ,culvert,Route cross目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1选题的背景、目的及意义 (1)1.2设计任务 (1)1.3路线概况 (1)1.4公路等级和技术标准 (2)1.5路线采用的技术经济指标 (2)1.6路线设计起讫点及设计高程 (3)1.7本章小结 (3)第2章路线线形设计 (4)2.1路线方案的说明和比较 (4)2.1.1 了解资料 (4)2.1.2 定线的原则 (4)2.1.3 定线具体过程 (4)2.1.4 路线方案的比选 (5)2.2路线平面设计 (5)2.2.1 确定各平曲线半径及缓和曲线长度 (5)2.2.2 设计确定平曲线的原则 (7)2.2.3 特殊线形设计方法 (7)2.2.4 编制直线及转角一览表 (9)2.2.5 平面图标注 (9)2.2.6 弯道视距的检查 (9)2.2.7 绘图 (10)2.3路线纵断面设计 (10)2.3.1 设计原则和方法 (10)2.3.2 纵断面设计中遇到的主要问题及解决方法 (11)2.4本章小结 (13)第3章路基路面及排水 (14)3.1路基设计 (14)3.1.1 路基有关参数值的选取 (14)3.1.2 加宽超高设计 (16)3.1.3 路基横断面面积与路基土石方数量计算方法 (18)3.1.4 路基处理工程设计 (18)3.2路面设计 (19)3.2.1 水泥混凝土路面设计 (19)3.2.2 路面等级及类型的确定 (20)3.2.3 干燥路面结构拟定及厚度计算 (23)3.2.4 中湿路面结构拟定及厚度计算 (29)3.2.5 最大冻深验算 (29)3.2.6 接缝设计 (40)3.3路基路面排水设施及排水系统设计 (30)3.3.1 排水系统的一般规定 (30)3.3.2 边沟的设置 (30)3.4本章小结 (30)第4章涵洞设计 (31)4.1全线采用的涵洞 (31)4.2涵洞设计 (31)4.2.1 小桥涵位置确定 (31)4.2.2 洞口类型的选择 (31)4.2.3 涵洞计算 (31)4.3本章小结 (33)第5章路线交叉 (34)5.1全线采用的路线交叉说明 (34)5.2平面交叉设计 (34)5.2.1 交叉口设计的基本要求 (34)5.2.2 交叉口设计的主要内容 (34)5.2.3 交叉口设计类型 (34)5.2.4 交叉口设计技术指标 (35)5.2.5 平面交叉计算 (35)5.3本章小结 (36)第6章环保设计 (37)6.1环保设计规范 (37)6.2本章小结 (37)第7章施工组织设计 (38)7.1工程概况 (38)7.2主要工程量 (38)7.3施工进度安排 (38)7.4.施工进度计划 (39)7.5施工人员工作分配 (41)7.6工期控制 (42)7.7工期质量保证 (42)7.8本章小结 (42)结论 (44)参考文献 (45)致谢 (46)第1章绪论1.1 选题的背景、目的及意义本次毕业设计是在对《公路勘测设计》、《路基工程》、《路面工程》、《桥梁工程》及其它有关专业课程的学习的基础上,并在教师的指导下,完成一段公路的两阶段初步设计任务。
交通土建本科标准公路设计毕业论文前言本设计是大学即将毕业之际的一次综合性与运用性学习,是在四年专业知识的学习和几次实习的基础上,依据设计大纲和实际情况,在老师们的知道下,对到(东至县至市段)一级公路设计。
本设计本着科学、谨慎、认真、务实的原则,依据与本设计相关的各项工程规进行设计。
在设计过程中争取做到符合工程实际,能够指导工程实践,力求做到在技术上先进适用;费用上经济合理;施工上安全可靠,并把理论知识与现场实践相结合,从而达到使设计更加完善的目的。
本次毕业设计是交通土建专业在完成全部课程后,依据交通土建专业毕业设计大纲的要求,对实习资料进行整理、分析,并加以认真的思考,听取指导教师的意见编制而成的。
在设计中参阅了《道路勘测设计》、《高速公路规划与设计》、《路基路面工程》、《公路工程技术标准》等专业文献。
设计的第一章是关于本次毕业设计所收集原始资料、技术等级和几何标准,阐述了本设计路线的选线与比选的具体过程。
第二、三、四章则分别关于平、纵、横三方面的设计,具体介绍了平、纵、横设计几何标准的选定,还有三者综合设计的过程。
第五介绍了路基设计的容。
第六章详述了路面结构设计。
第七章介绍了关于排水方面的设计。
在设计过程中,我和同学一起探讨积极向知道老师请教,认真地完成了老师交给的任务,在本公路设计中比较完全的完成了纵断面、横断面、路面设计、排水设计。
力争通过完成本次设计加深自己专业意识,灵活运用所学理论知识,培养理论联系实际的能力,为今后参加工作打下良好基础。
由于本人实际经验与知识含量的欠缺,理论知识掌握不熟练,设计中肯定有错漏之处,恳请各位指导老师予以点评指正,以使设计修改完善。
1 原始资料及选线与定线[]2本设计为交通土建专业毕业设计,设计任务是武沪(东至县至市段)一级公路设计,地形图为山岭重丘地区,整个设计主要应遵循山岭地区[]12一级公路的技术标准。
主要容包括:路线方案的拟订和比选、道路平面线形设计、道路纵断面设计、道路横断面设计、路基设计、路面的类型选择及厚度设计、道路排水设计等。
目录第一章绪论 (2)1.1 引言 (2)1.2 DICAD PRO技术 (2)1.3选题的背景 (3)1.4毕业设计的主要内容 (3)第二章路线平面设计 (5)2.1平面设计的要求 (5)2.2圆曲线设计 (5)2.2.1圆曲线半径的选用原则 (5)2.2.2一般规定 (6)2.3 路线方案的比选 (6)第三章纵横断面设计 (8)3.1 纵断面设计 (8)3.1.1 概述 (8)3.1.2纵坡设计的步骤和方法 (8)3.1.3 竖曲线的最小半径和长度 (9)3.2横断面设计 (11)3.2.1横断面设计的原则 (11)3.2.2 横断面组成及要素的确定 (11)3.2.3 土石方的调配 (12)第四章路面结构设计 (14)4.1路面设计的原则 (14)4.2 沥青路面结构设计的计算书 (14)4.2.1交通分析 (14)4.2.2 当量换算的计算 (15)4.2.3结构组合与材料选取 (17)第五章结语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1 引言50年来,我国公路建设已取得巨大成就。
回顾我国公路发展历程,对比世界公路发展趋势,可以认为,我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。
但是,由于基础十分薄弱,我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要,与发达国家的先进水平相比还有较大差距。
从公路技术等级看,在全国公路总里程中还有近20万公里等外公路,等外公路占公路总里程的比重达到14.4%,西部地区更高,达到21.8%,技术等级构成不理想。
从行政区划分布看,由于经济发展和人口分布的不平衡,公路发展在各地区之间存在着较大差距,总的来看,东部地区公路密度较大,高等级公路的比例也较高,明显高于全国平均水平,更高于中、西部地区水平。
因此,为逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标,按照道路的使用功能和交通需求,重点提高经济相对发达地区的公路技术等级,根据国家西部大开发战略,大力扶持西部地区公路基础设施建设,将是本世纪末以至下世纪初我国公路交通发展的战略重点。
交通土建本科标准公路设计毕业论文交通土建本科标准公路设计毕业论文前言本设计是大学即将毕业之际的一次综合性与运用性学习,是在四年专业知识的学习和几次实习的基础上,依据设计大纲和实际情况,在老师们的知道下,对到(东至县至市段)一级公路设计。
本设计本着科学、谨慎、认真、务实的原则,依据与本设计相关的各项工程规进行设计。
在设计过程中争取做到符合工程实际,能够指导工程实践,力求做到在技术上先进适用;费用上经济合理;施工上安全可靠,并把理论知识与现场实践相结合,从而达到使设计更加完善的目的。
本次毕业设计是交通土建专业在完成全部课程后,依据交通土建专业毕业设计大纲的要求,对实习资料进行整理、分析,并加以认真的思考,听取指导教师的意见编制而成的。
在设计中参阅了《道路勘测设计》、《高速公路规划与设计》、《路基路面工程》、《公路工程技术标准》等专业文献。
设计的第一章是关于本次毕业设计所收集原始资料、技术等级和几何标准,阐述了本设计路线的选线与比选的具体过程。
第二、三、四章则分别关于平、纵、横三方面的设计,具体介绍了平、纵、横设计几何标准的选定,还有三者综合设计的过程。
第五介绍了路基设计的容。
第六章详述了路面结构设计。
第七章介绍了关于排水方面的设计。
在设计过程中,我和同学一起探讨积极向知道老师请教,认真地完成了老师交给的任务,在本公路设计中比较完全的完成了纵断面、横断面、路面设计、排水设计。
力争通过完成本次设计加深自己专业意识,灵活运用所学理论知识,培养理论联系实际的能力,为今后参加工作打下良好基础。
由于本人实际经验与知识含量的欠缺,理论知识掌握不熟练,设计中肯定有错漏之处,恳请各位指导老师予以点评指正,以使设计修改完善。
1 原始资料及选线与定线[]2本设计为交通土建专业毕业设计,设计任务是武沪(东至县至市段)一级公路设计,地形图为山岭重丘地区,整个设计主要应遵循山岭地区[]12一级公路的技术标准。
主要容包括:路线方案的拟订和比选、道路平面线形设计、道路纵断面设计、道路横断面设计、路基设计、路面的类型选择及厚度设计、道路排水设计等。
1 绪论1.1 地理位置图(略详细情况见路线设计图)1.2 路线及工程概况本路线是山岭重丘区的一条三级公路路线设计技术指标为:路基宽度为7.5米双向车道无中央分隔带土路肩为2 0.5米行车道为2 3.250米设计速度为30Km/h路线总长1981.451米起点桩号K0+000.00终点桩号为K1+1981.451设计路线共设置了6个平曲线半径分别为350m 210m 250m 337m 75m 58.460m弯道处均设置缓和曲线本次纵断面设计设置了8个变坡点5个凸形竖曲线3个凹形竖曲线半径依次为1800、4700、18000、2500、2500 3000、1400、1000米1.3 线自然地理特征吉林市地处东北腹地长白山脉向松嫩平原过渡地带的松花江畔三面临水、四周环山东经125〃40′~127〃56′北纬42〃31′~44〃40′东接延边朝鲜族自治州西临长春市、四平市北与黑龙江省接壤南与浑江市、通化市毗邻总面积27120平方公里其中市区3636平方公里吉林市的气候类型属于温带大陆性季风气候四季分明春季少雨干燥夏季温热多雨秋季凉爽多晴冬季漫长而寒冷全区年平均气温3℃-5℃气温受地形影响由西、西北向东、东南气温逐渐降低一月份平均气温最低一般在零下18℃-20℃七月平均气温最高一般在21℃-23℃极端最高气温36.6℃山区无霜期120天平原区可达130-140天全年降雨量约700毫米左右全区日照时数2400-2600小时全年总辐射量为1150千卡/平方毫米1.4 研究主要内容本毕业设计的任务就是在教师的指导下独立完成吉林白河-露水河三级公路的设计工作具体内容包括整理分析、平面设计、纵断面设计、横断面设计、公路排水规划设计及设计文件的编制和图纸绘制1.4.1资料整理与分析设计资料是设计的客观依据必须认真客观地分析首先要对设计任务书提供的各种资料加以理解和必要的记忆明确对设计的影响在头脑中对工程要求、自然条件、材料供应情况和施工条件等构成一幅明晰的画面;其次要对资料进行分析、概括和系统地整理从中抽取、确定有关设计数据1.4.2路线平面、纵断面及横断面设计1.4.3排水设计1.4.4设计文件毕业设计文件包括设计说明书和计算书说明书交代设计内容、设计意图计算书交代设计中的具体计算方法和过程1.4.5设计图纸一般要求绘制路线平面图、纵断面图、路基标准横断面图、横断面设计图、路面设计图、路基排水设计图等主要图纸编制直线、曲线及转角表、路基设计表、路基土石方数量计算表等表格其中一部分图纸需要计算机绘图2 路线设计2.1 公路等级的确定2.1.1 已知资料表2-1路段初始年交通量(辆/日交通量年平均增长率6%)车型解放CA-10B东风EQ-140日野KB222黄河JN-150小汽车辆/日860820333516892.1.2 查《标准》由《公路工程技术标准》规定:交通量换算采用小客车为标准车型表2-2各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.0≤19座的客车和载质量≤2t的货车中型车1.5>19座的客车和载质量>2t的货车大型车2.0载质量>7t~≤14t的货车拖挂车3.0载质量>14t的货车2.1.3 交通量计算初始年交通量:N=860×1.5+820×1.5+33×2.0+35×2.0+1689×1.0=4345辆/日2.1.4 确定公路等级假设该公路远景设计年限为20年则远景设计年限交通量N:辆/日根据《规范》:高速公路:一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量25000辆以上一级公路:一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量15000~30000辆二级公路:一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量5000~15000辆由远景交通量可知本次设计道路等级为二级公路所以根据给定的条件要按二级要求设计一条三级公路2.2 选线设计2.2.1 选线的基本原则:(1)路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应(2)在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上选定最优路线方案(3)路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省效益好并有利于施工和养护在工程量增加不大时应尽量采用较高的技术标准(4)选线应注意同农田基本建设的配合做到少占田地并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园(5)要注意保持原有自然状态并与周围环境相协调(6)选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查弄清其对道路的影响2.2.2 选线的步骤和方法:道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准结合地质、地表、地物及其沿线条件结合平、纵、横三方面因素在纸上选定道路中线的位置而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素通过纸上选线把路线的平面布置下来a 全面布局全面布局是解决路线基本走向的全局性工作就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应限制和影响道路的走向的因素很多大门归纳起来主要有主观和客观两类主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用我们的起终点就是由老师规定的而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局城镇以及地形、地质水文、气象等自然条件上述主观条件是道路选线的主要依据而客观条件是道路选线必须考虑的因素b 逐段安排在路线基本走向已经确定的基础上根据地形平坦与复杂程度不同可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法插出一系列的控制点然后从这些控制点中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段延伸相邻直线的交点即为路线的转角点c 具体定线在逐点安排的小控制点间根据技术标准的结合自然条件综合考虑平、纵、横三方面的因素随后拟定出曲线的半径至此定线工作才算基本完成做好上述工作的关键在于摸清地形的情况全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系恰当地选用合适的技术指标使整个线形得以连贯顺直协调2.3 选线分析2.3.1 选线方法(l)选线可采用纸上定线或现场定线高速公路、一级公路应采用纸上定线并现场核定的方法二级公路、三级公路、四级公路可采用现场定线有条件或地形条件受限制时可采用纸上定线或纸上移线并现场核定的方法(2)选线应在广泛搜集与路线方案有关的规划、计划、统计资料相关部门的各种地形图、地质、气象等资料的基础上深入调查、勘察并运用遥感、航测、GPS、数字技术等新技术确保其勘察工作的广度、深度和质量以免遗漏有价值的比较方案2.3.2 本设计选线分析本设计起点高程为864.85m终点高程为782.00m大致有两个方向可供选择:上线、下线我选择的是上线下线路线虽短但是路面起伏较大山岭地区路线弯多坡陡、标准低、工程量大由于受山岭区地形、水文、地质、气候等因素的影响道路平、纵、横都受限制2.4 方案选定2.4.1 选择路线方案的因素选择路线方案一般应综合考虑以下主要因素:(1)路线在政治、经济、国防上的意义国家或地方建设单位对路线使用任务、性质的要求战备、支农、综合利用等重要方针的体现(2)路线在铁路、公路、航道、空运等交通网中的作用与沿线地区工矿、农业、城镇等规划的关系以及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况(3)沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响要求的路线技术等级与实际可能达到的指标(包括对低限指标的采用)及对路线使用任务、性质的影响路线增长系数(两控制点问路线实际长度与空间直线距离的比值)、筑路材料来源、施工条件以及工程量、四材(钢材、水泥、木材、沥青)用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护等方面的影响(4)其他如与沿线革命史迹、历史文物、风景区的联系等2.4.2 本设计路线方案选定本方案路线总长1981.451m7个JD直线段所占比重较平曲线大选定线基本合理满足《规范》要求减少对耕地的破坏但也有不足之处:填挖方较大但是填挖基本平衡;在较填方多的路段需设置挡土墙以保证道路安全这势必使得筑路成本的增加2.5 平曲线要素值的确定2.5.1 平面设计原则:(1) 平面线形应直捷、连续、顺舒并与地形、地物相适应与周围环境相协调(2) 除满足汽车行驶力学上的基本要求外还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求(3) 保持平面线形的均衡与连贯为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变(4) 应避免连续急弯的线形这种线形给驾驶者造成不便给乘客的舒适也带来不良影响设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线(5) 平曲线应有足够的长度如平曲线太短汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整一般都应控制平曲线(包括圆曲线及其两端的缓和曲线)的最小长度2.5.2 平曲线要素值的确定:平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的当然三个也可以组合成不同的线形在做这次设计中主要用到的组合有以下几种:(1) 基本型按直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线的顺序组合基本型中的缓和曲线参数、圆曲线最小长度都应符合有关规定从线形的协调性看宜将缓和曲线、圆曲线、缓和曲线之长度比设计成1:1:1图2.4 基本型图2.5 S型(2) S型两个反向圆曲线用回旋线连接的组合S型相邻两个缓和曲线参数宜相等当采用不同的参数时A1与A2之比应小1.5为宜图2.8 复合型图2.9 C型(3) C型同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的形式其连接处的曲率为零相当于两基本型的同向曲线中间直线长度为零这种线形对行车也会产生不利影响因此C型曲线只有在特殊地形条件下方可采用a 平曲线主要参数的规定表2-3三级公路主要技术指标表设计车速30km/h平曲线一般最小半径65m极限最小半径30m缓和曲线最小长度30m不设超高的圆曲线最小半径路拱≤2.0% 350m>2.0% 450m最大纵坡8%凸曲线一般最小半径400m极限最小半径250m凹曲线一般最小半径400m极限最小半径250m2.6 路线曲线要素计算2.6.1 有缓和曲线的圆曲线要素计算公式在简单的圆曲线和直线连接的两端分别插入一段回旋曲线即构成带有缓和曲线的平曲线其要素计算公式如下:图2-1按回旋曲线敷设缓和曲线(2-3)(2-4)(2-5)(2-6)(2-7)(2-8)(2-9)式中: --总切线长();--总曲线长();--外距();--切曲差();--主曲线半径();--路线转角(°);--缓和曲线终点处的缓和曲线角(°);--缓和曲线切线增值();--设缓和曲线后主圆曲线的内移值();--缓和曲线长度();主点桩号计算(1-1-15)(1-1-16)(1-1-17)(1-1-18)(1-1-19)(1-1-20)2.6.2 基本型曲线JD1:K0+286.000设=350m=70m=31则曲线要素计算如下:B: 主点里程桩号计算:ZH =JD - T= (K0+286.000)- 132.22 5= K0+153.775 HY = ZH += (K0+153.775)+70=K0+223.7752.6.3 S型曲线JD2与JD3构成S型曲线故先计算出JD2的曲线要素然后根据JD2的曲线要素反推JD3半径确定JD3的曲线要素计算曲线要素JD2=(K0+413.047)+318-132.225=K0+598.822R=210m LS=70m交点桩号为B: 主点里程桩号计算:由于JD3反算后(已知LS=50)半径R为小数故需取整R=250mJD3: JD3=(K0+709.771)+206-120.238=K0+795.533A.曲线要素计算如下:B: 主点里程桩号计算:2.6.4 C型曲线JD4与JD5构成C型曲线先计算JD4的曲线要素然后根据JD4的曲线要素反推JD5的半径(已知LS)确定JD5的曲线要素A.曲线要素计算如下:主点里程桩号计算:B:JD5利用前交点JD4及体T长取LS=55反算R最后得R=75JD5=(K1+190.629)+232-93.626=K1+392.003A.JD5曲线要素计算如下:主点里程桩号计算:2.6.5 回头曲线JD6和JD7之间转交都太大接近了180度并且交点间直线段长度过短不满足一般平曲线设计故在此设置回头曲线选定LS=40==>JD6:JD7主点桩号计算JD6=(K1+390.614)+294-137.829=K1+546.785计算结果汇总见"直线、曲线及转角表"2.7 各点桩号的确定在整个的设计过程中就主要用到了以上的四种线形在二公里的路长中充分考虑了当地的地形地物和地貌相对各种相比较而得出的在地形平面图上初步确定出路线的轮廓再根据地形的平坦与复杂程度具体在纸上放坡定点插出一系列控制点然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段延伸相邻直线的交点既为路线的各个转角点(既桩号)并且测量出各个转角点的度数再根据《公路工程技术标准JTG B01-2003》的规定初拟出曲线半径值和缓和曲线长度代入平曲线几何元素中试算最终结合平、纵、横三者的协调制约关系确定出使整个线形连贯顺直协调且符合技术指标的各个桩号及几何元素3 纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面3.1 准备工作(1).确定纵断面地面高程在路线平面图上一次截取个中点桩桩号点并内插地形图得到对应的地面标高纵断面地面高程见(纵断面设计图)(2).点绘纵断面地面线①按A3号图纸尺寸在图纸下方自下而上绘出超高、直线与曲线、里程桩号、坡度与坡长、地面高程、填挖高度和地质状况;②填绘直线与平曲线栏、里程桩号栏;③在图纸左侧绘制相应高程标尺;④接高程1:200水平1:2000的比例点绘地面线(3).标出控制点本设计中路线起、终点的设计标高的高程不变为控制标高点3.2 纵坡设计的指标1.最大坡长限制(30KM/h)坡度(%)3456789最大坡长(m)--11009007005003002002.缓和坡度各级公路为连续上坡下坡时应不大于规定的纵坡长度之间设置缓和坡段标准规定缓和坡段的纵坡应不大于3%且坡长应不小于最小坡长3.最小坡长《标准》规定汽车以设计速度9-15s的行程为宜设计速度(km/h)1201008060403020最小坡长(m)一般值40035025020016013080最小值300250200150120100604.最小纵坡《标准》规定最小纵坡以不小于0.5%为宜5.平均纵坡:《标准》规定:二级、三级四级公路越岭线连续上坡(下坡)路段相对高差为200-500m 时平均纵坡不应大于5.5%6.合成坡度:《标准》规定:在设有超高的平曲线上三级公路超高与纵坡的合成坡度不得超过10%3.3 竖曲线设计竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处为了便于行车而设置的一段缓和曲线设计时充分结合纵断面设计原则和要求并依据规范的规定合理的选择了半径《标准》规定:表3-1竖曲线指标设计车速(km/h)30最大纵坡(%)8.0%最小纵坡(%)0.5%凸形竖曲线半径(m)一般值400极限值250凹形竖曲线半径(m)一般值400极限值250竖曲线最小长度(m)25竖曲线基本要素计算公式:(3-1)L = (3-2) T = (3-3)E = (3-4)式中:----坡度差L ----曲线长(m)T ----切线长(m)E ----外距(m)路线纵断面图大致如下图:A. 变坡点1:(1) 竖曲线要素计算:里程和桩号K0+100.000R=1800m高程867.22m(凸型)(2) 设计高程计算:竖曲线起点桩号=(K0+100.000)﹣47.7=K0+052.300竖曲线起点高程=867.22-47.7×2.3%=866.12m竖曲线终点桩号=( K0+100.000) +47.7= K0+147.700 竖曲线终点高程=867.22-47.7×3%=865.79mB 变坡点2:(1) 竖曲线要素计算:里程和桩号K0+280.000R=4700m高程861.82m(凸型)(2) 设计高程计算:竖曲线起点桩号=(K0+280)-70.5= K0+209.50竖曲线起点高程=861.82+70.5×3%=863.94m竖曲线终点桩号=(K0+280)+ 70.5= K0+350.50竖曲线终点高程=861.82-70.5×6%=857.59mC 变坡点3:(1) 竖曲线要素计算里程和桩号K0+590.000R=18000m高程843.22m(凸型)(2) 设计高程计算:竖曲线起点桩号=( K0+590.000)-90= K1+500.000竖曲线起点高程=843.22+90×6.0%=848.62m竖曲线终点桩号=( K0+590.000)+90=K1+680.000竖曲线终点高程=843.22-90×7.0%=836.92mD 变坡点4:(1) 竖曲线要素计算里程和桩号K0+800.000R=2500m高程828.52m(凹型)(2) 设计高程计算:竖曲线起点桩号=( K0+800.000)-50= K1+750.000竖曲线起点高程=828.52+50×7.0%=832.02m竖曲线终点桩号=( K0+800.000)+50=K1+850.000竖曲线终点高程=828.52-50×3.0%=827.02mE 变坡点5:(1) 竖曲线要素计算里程和桩号K0+940.000R=2500m高程824.32m(凸型)(2) 设计高程计算:竖曲线起点桩号=( K0+940.000)-56.25= K1+883.730 竖曲线起点高程=824.32+56.25×3.0%=826.01m竖曲线终点桩号=( K0+940.000)+56.25=K1+996.250 竖曲线终点高程=824.32-56.25×7.5%=820.11mF 变坡点6:(1) 竖曲线要素计算里程和桩号K1+290.000R=3000m高程798.07m(凹型)(2) 设计高程计算:竖曲线起点桩号=( K1+290.000)-67.5= K1+222.50竖曲线起点高程=798.07+67.5×7.5%=803.13m竖曲线终点桩号=( K1+290.000)+56.25=K1+996.250 竖曲线终点高程=798.07+67.5×3.0%=820.11mG 变坡点7:(1) 竖曲线要素计算里程和桩号K1+720.000R=1400m高程785.17m(凹型)(2) 设计高程计算:竖曲线起点桩号=( K1+720.000)-42= K1+678.000竖曲线起点高程=785.17+42×3%=786.43m竖曲线终点桩号=( K1+720.000)+42=K1+762.000竖曲线终点高程=785.17+42×3.0%=786.43mH 变坡点8:(1) 竖曲线要素计算里程和桩号K1+850.000R=1000m高程789.07m(凹型)(2) 设计高程计算:竖曲线起点桩号=( K1+850.000)-42= K1+678.000竖曲线起点高程=789.07-35×3%=788.02m竖曲线终点桩号=( K1+850.000)+42=K1+762.000竖曲线终点高程=789.07-35×4.0%=787.67m竖曲设计汇总表线计算表见附表:4 横断面设计4.1 平曲线加宽及其过渡1.加宽值汽车行驶在曲线上各轮轨迹半径不同以其中后内轮轨迹半径最小且偏向曲线内侧故曲线的内侧应增加路面宽度以确保曲线上行车的顺适与安全我国现行的《公路工程技术标准》根据各地的实际情况及车辆状况确定了不同的平曲线的加宽值二级公路、三级公路、四级公路的圆曲线半径小于或等于250m时应设置加宽双车道公路路面加宽值规定如下表所示圆曲线加宽类别应根据该公路的交通组成确定四级公路和设计速度为30km/h的三级公路可采用第1类加宽值2.加宽的过渡为了便路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上设置了加宽的宽度需设置加宽缓和段在加宽过渡段上路面的宽度逐渐变化加宽过渡的设置根据道路性质和等级可采用不同的加宽过渡方式(1)按比例过渡:在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽加宽缓和段内任意点的加宽值:式中:-任意点距缓和段起点的距离(m); L-加宽缓和段长(m);b-圆曲线上的全加宽值(m)这种方法一般适用于二、三、四级公路4.2 路拱及超高4.2.1 路拱坡度路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件确定但不应小于1.5%取2%4.2.2 土路肩的横坡土路肩的横坡:位于直线路段或曲线路段内侧且车道或硬路肩的横坡值大于或等于3%时土路肩的横坡应与车道或硬路肩横坡值相同;小于3%时土路肩的横坡应比车道或硬路肩的横坡值大1%或2%位于曲线路段外侧的土路肩横坡应采用3%或4%的反向横坡值本设计为三级公路设计速度为30km/h无硬路肩土路肩0.5m4.3 超高4.3.1 超高缓和段长度的确定(1)超高《规范》规定:二级公路的最大超高值为8%(2)超高缓和段超高缓和段长度(4.9)式中:--旋转轴至行车道(设路缘带为路缘带)外侧边缘的宽度(m);--超高坡度与路拱坡度代数差(%);--超高渐变率即旋转轴与行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘线之间相对升降的比率4.3.2 无中间带道路的超高过渡方式无中间带的道路无论是双车道还是单车道在直线段的横断面均为以中线为脊向两侧倾斜的路拱路面要由双向倾斜的路拱形式过渡到具单向倾斜的超高形式外侧须逐渐抬高在抬高过程中行车道外侧是绕中线旋转的若超高横坡度等于路拱坡度则直至与内侧横坡相等为止若超高坡度大于路拱坡度时可分别采用以下三种过渡方式(b)绕内侧边缘旋转;(b)绕中线旋转;(c)绕外侧边缘旋转图为无中间带道路的超高过渡方式本设计为新建道路且无中间带采用绕中线旋转的无中间带道路的超高过渡由直线段的双向路拱横断面逐渐过渡到圆曲线段的全超高单向横断面其间必须设置超高过渡段超高渐变率按旋转轴位置规定如下表所示前面讲到缓和曲线已经考虑到超高缓和段所需的最短长度所以一股情况下超高缓和段与缓和曲线长度相等但有时因照顾到线形的协调性在平曲线中配置了较长的缓和曲线则超高的过渡可仅在缓和曲线某一区段内进行因为过小的渐变率对路面排水不利从利于排除路面降水考虑横坡度由2%(或1.5%)过渡到0%路段的超高渐变率不得小于1/330取-1超高渐变率不变则将超高缓和曲线向直线段延长来满足超高渐变率的要求处理办法有两种:①将(-1)的长度值并入缓和曲线即将展延但要同时满足超高渐变率不得小于1/330的下限要求②保证缓和超高曲线长度和超高渐变率不变将剩余的的长度并入圆曲线.本设计为三级柔性路面路肩采用的是0.5m的路肩考虑排水保证路基的稳定采取保证缓和超高曲线长度和超高渐变率不变的方式.根据上式计算的超高缓和段长度应凑成5m的整倍数并不小于10m的长度4.3.3 圆曲线和缓和超高段超高值计算绕中线旋转超高值计算公式超高位置计算公式注圆曲线上外缘1.计算结果均为与设计高之高差2.临界断面距缓和段起点:3.距离处的加宽值:中线内缘过渡段上中线内缘已知本路段为三级公路设计车速为30Km/h行车道宽度为B=6.5m路肩宽度0.5m(无硬路肩土路肩宽0.5m)路拱坡度为路肩坡度为确定超高加宽值如下表交点JD1JD2JD3JD4JD5JD6-JD7曲线半径3502102503377558.460超高--3%2%2%6%6%加宽值(m)--0.4--1.02.54.3.1 各个特殊点的超高值计算JD2处平曲线:A. 确定超高缓和段长度根据同路等级设计时速和平曲线半径查表得超高加宽值如上表:新建公路采用绕道路中线旋转超高渐变率最大为P=1/125最小为1/330则超高缓和段长度区间:m==>B.计算各桩号处的超高值处桩号K0+498.735=HY-=K0+548.735-50处桩号K0+498.73+=K0+538.735处桩号HY=K0+548.735处桩号YH=K0+640.004处桩号K0+650.004=(K0+640.004)+10处桩号K0+690.004=HY-=(K0+640.004)+50 横断面各点与设计高高差:处外缘:中线:内缘:处:外缘:中线:内缘:处外缘:中线:内缘:JD3处平曲线:==>计算各桩号处的超高值处桩号K0+720.687=HY-=K0+760.687-40 处桩号HY=K0+760.687处桩号HY=K0+760.687处桩号YH=K0+828.497处桩号828.497=YH处桩号K0+868.497=YH+=(K0+828.497)+40 横断面各点与设计高高差:处外缘:中线:内缘:处外缘:中线:内缘:JD4处平曲线:==>计算各桩号处的超高值处桩号K1+015.764=HY-=K1+055.764-40 处桩号HY=K1+055.764处桩号HY=K1+055.764处桩号YH=K1+141.044处桩号K1+141.044=YH处桩号 K1+181.044=YH+=( K1+141.044)+40 横断面各点与设计高高差:处外缘:中线:内缘:处外缘:中线:内缘:JD5处平曲线:==>计算各桩号处的超高值处桩号ZH=K1+191.178=HY-处桩号K1+218.678=ZH+=K1+191.178+27.5 处桩号HY=K1+246.178处桩号YH=K1+336.041处桩号K1+363.541=YH+-处桩号 K1+391.041=HZ横断面各点与设计高高差:处外缘:中线:内缘:处外缘:中线:内缘:处外缘:中线:内缘:JD6-JD7处平曲线:==>计算各桩号处的超高值处桩号ZH=K1+470.961处桩号K1+490.961=ZH+=K1+470.961+20处桩号HY=K1+510.961处桩号YH=K1+632.681处桩号K1+652.681=YH+-处桩号 K1+672.681=HZ横断面各点与设计高高差:处外缘:中线:内缘:处外缘:中线:内缘:处外缘:中线:内缘:4.4 横断面图绘制道路横断面的布置及几何尺寸应能满足交通\环境\用地经济\城市面貌等要求并应保证路基的稳定性.本次横断面设计选择了全路线来绘制其路基土石方数量见土石方数量计算表路基设计的主要计算值见路基设计表5 排水设计5.1 路基排水目的和要求路基的强度和稳定性与水的关系十分密切路基的病害有多种形成病害的原因亦很多但水的作用是主要因素之一因此路基设计、施工和养护中必须十分重视路基排水工程路基设计时必须将影响路基稳定性的地面水排除和拦截在路基用地范围以外并防止地面漫流、滞积或下渗对影响路基稳定性的地下水则应予以隔断、疏干、降低。
目录第一章绪论 (1)1.1沿线工程地质概况 (1)1.2主要设计内容 (1)1.3设计指标及技术标准 (1)第二章路线设计 (3)2.1概述 (3)2.2一般原则与设计原理 (3)2.3选线步骤 (4)2.4平面线性设计 (4)2.5平曲线计算 (7)第三章纵断面设计 (9)3.1概述 (9)3.2原则及方法 (9)3.3纵断面设计计算 (12)3.4纵断面设计成果 (14)第四章横断面设计 (15)4.1概述 (15)4.2设计原则 (15)4.3设计步骤 (15)4.4设计综述 (16)4.5土石方的计算及处理 (20)第五章路基设计与防护 (24)5.1概述 (24)5.2路基设计 (24)5.3路基排水设计 (32)第六章挡土墙设计 (34)6.1挡土墙设计原则 (34)6.2挡土墙的横向布置 (34)6.3排水设施 (35)6.4沉降逢与伸缩缝 (36)6.5挡土墙施工方法 (36)6.6挡土墙设计验算 (36)第七章路面设计 (40)7.1概述 (40)7.2路面结构设计原则 (40)7.3结构层组合设计原则 (40)7.4路面设计步骤 (40)7.5沥青路面结构设计 (41)7.6水泥混凝土路面设计 (55)7.7路面比择 (63)第八章桥涵设计 (65)8.1概述 (65)8.2涵洞设计的原则 (65)8.3洞口加固与防护 (65)8.4洞口形式 (66)8.5涵洞设计 (66)第九章施工组织 (69)9.1概述 (69)9.2编制说明 (69)9.3工程概况 (69)9.4施工组织 (70)9.5施工技术准备 (70)9.6施工总进度 (71)9.7各主要分项工程的施工顺序 (72)第十章概预算 (73)10.1概述 (73)10.2概预算的编制依据 (73)10.3概预算项目 (73)10.4概预算文件编制步骤 (74)10.5路基工程 (74)10.6路面工程 (75)10.7其它工程 (75)参考文献: (78)致谢 1第一章绪论1.1沿线工程地质概况1.1.1工程概况工程设计地点为南京,工程名称为南京市阳平山至王屯工程,路线全长5075.729m。
目录一般部分商安干线公路D2标段道路设计1 设计的原始资料和依据 (1)1.1 设计的原始资料 (1)1.1.1 地形、地貌 (1)1.1.2 地质、地震、气候、水文等自然地理特征 (1)1.1.3 沿线筑路材料、水、电等建设条件 (3)1.1.4 交通量资料 (3)1.2设计的依据 (3)2 路线设计 (4)2.1路线方案的拟定与比选 (4)2.1.1道路路线确定原则 (4)2.1.2 方案拟定与比选 (4)2.2 道路技术等级的确实 (7)2.3道路技术标准确定 (7)2.4 道路平面设计 (8)2.4.1 道路平面设计的一般原则 (8)2.4.2 道路平面设计相关数据 (8)2.5道路纵断面设计 (10)2.5.1道路纵断面设计原则 (10)2.5.2 道路纵断面设计数据 (10)3 道路横断面设计和路基设计 (14)3.1 横断面布置及加宽、超高 (14)3.2 路基设计 (17)3.2.1一般路基的设计 (17)3.2.2 路基的压实标准与压实度 (19)3.3 路基稳定性分析与支挡设计 (20)3.3.1 边坡稳定性分析 (20)3.3.2 路基防护设计 (21)3.3.3 挡墙设计计算 (21)4 道路结构设计 (27)4.1 路面类型及结构层组合 (27)4.1.1 路面结构一般规定 (27)4.1.2 道路路面材料设计 (28)4.2 路面结构层组成设计 (28)4.2.1 基层组成设计 (28)4.2.2 面层组成设计 (29)4.3.1 交通量的换算 (31)4.3.2 面层厚度计算 (34)4.4 路面施工要求 (37)4.4.1 沥青混凝土面层施工要求 (37)4.4.2 水泥稳定碎石基层施工要求 (38)4.4.3 二灰土基层施工要求 (38)4.4.4 路面施工步骤及施工工艺 (38)5 道路排水设计及桥涵方案设计 (40)5.1 道路排水设计 (40)5.1.1道路排水系统设计 (40)5.1.2 排水结构物设计 (41)5.2 桥涵方案设计 (43)5.2.1 桥梁设计方案原则 (43)5.2.2 桥涵设计方案 (43)6 道路工程量计算与工程概预算的编制 (44)专题部分公路与城市道路绿化方式与适用性研究1公路绿化方式与适用性研究 (27)1.1 公路绿化的作用 (27)1.1.1安全驾驶的功能 (27)1.1.2 美化与保护环境功能 (28)1.2 普通公路绿化 (50)1.3 高级公路的绿化 (53)1.3.1 高速公路绿化原则 (53)1.3.2 高速公路互通区段绿化方式 (54)2.1 城市快速路绿化 (58)2.2 城市主干道、次主干道、支路绿化 (61)2.2.1城市主干道、次主干道、支路的定义 (61)2.2.2 城市主干道、次主干道、支路的绿化 (63)2.2.3城市主、次、支路的定义 (66)2.2.4 道路植物配置 (67)3 特殊地区道路绿化与适用性研究 (67)3.1高原冻土区道路绿化与环境保护 (68)3.2景区道路环境保护与道路绿化 (53)3.3 盐碱地段公路环境绿化 (70)3.3.1 盐碱地区土质改良 (70)3.3.2 盐碱区绿化技术 (71)4 结语 (72)参考文献 (73)翻译部分道路路面材料的性能测试翻译原文 (75)译文 (83)径向回弹模量 (83)沥青混合料的劲度系数 (83)蠕变实验 (85)波传播技术 (85)原位识别 (85)致谢 (80)中国矿业大学本科生毕业设计姓名:学号:学院:力学与建筑工程学院专业:土木工程专业(交通土建工程方向)设计题目:商安干线公路D2标段道路设计专题:公路与城市道路绿化方式与适用性研究指导教师:刘春荣职称:副教授二○一一年六月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院力学与建筑工程专业年级土木工程专业交建2007学生姓名任务下达日期:2010年 1 月10 日毕业设计日期:2011年1月 10 日至2011年6月20日毕业设计题目:商安干线公路D2标段道路设计毕业设计专题题目:公路与城市道路绿化方式与适用性研究毕业设计主要内容和要求:设计要求:一般部分为“商安干线公路D2标段道路设计”,主要内容为:道路等级确定、路线方案比选、路线平面设计、路线纵断面设计、路线横断面设计、路基路面结构设计、排水设计。
2021届交通土建工程毕业设计指导书毕业设计包括三个部份内容,即一样部份、专题部份、翻译部份。
结合2020版设计大纲,拟定毕业设计工作如下:1设计内容(1)一样部份包括以下内容①路桥技术方案的拟定与比选(4周)②道路线路方案设计(2周)③路基路面设计(1周)④桥梁施工方案设计(3周)(2)专题部份内容专题部份题目和内容由指导教师确信。
(周)(3)外文翻译内容外文翻译题目和内容由指导教师确信。
(周)2设计任务第一章设计原始资料和依据第一节设计原始资料1.自然地理情形2.所在地的土壤、地质、水文资料3.线路效劳范围交通运输要求和技术经济调查资料4.交通量资料5.桥涵水文资料6.工程概算定额资料第二节设计依据批准的设计任务书、地质勘测报告、桥位河床断面图或地形图、物探报告及钻孔报告、国家关于公路、桥涵设计施工的最新《标准》、《规程》、《标准》等。
第二章设计方案拟定与比选第一节道路技术品级确信依照技术经济调查资料所获道路密度及组成,按所在地域的地形、道路的性质、利用任务及交通量,确信道路的技术品级。
第二节线路方案的拟定与比选依照等高线地形图,采纳纸上定线的方式研究线路的可能的方案(至少2个),并通过比较后确信线路方案。
线路方案应考虑沿线据点、操纵点、线路走向,结合考虑地形、地物和沿线筑路材料等。
图纸:线路方案比选图,比例:1:2000。
第三节桥梁方案拟定与比选基于线路确信方案,选择一处需要设置桥梁地址,依照现代化桥梁设计的要求,结合桥位处具体情形,本着平安、功能、经济与美观的原那么,完成方案比选中的下述内容:(1)平面布置依照线路布置情形,进行桥梁的平面布置(2)纵断面设计①确信桥梁总跨径。
依照桥位周围的地形、水文、地质等资料,确信桥长。
②初选桥型。
依照桥梁功能、环境、桥长、水文、地质等资料,初选可行的桥梁方案。
③桥梁的分孔:在前2步的基础上,依照分孔原那么,进行合理的跨径分派④确信桥梁各部份的高程、桥上和桥头引道的纵坡及基础的埋置深度等(3)横断面设计①确信桥面宽度。
前言本设计的题目是青兰高速长治段-临汾段高速公路设计,此地属平原微丘地区,总里程为3059.842米。
本设计是根据所给的比例(1:2000)的地形图,以长治和临汾的气候、地质、水文资料及交通土建专业课程为依据,依照交通土建专业毕业设计大纲的要求,按照道路设计的一般步骤和方法,采用最新的高速公路设计规范理论,经过老师的指导以及自己实习过程中的经验严格编写而成。
在设计中参阅了《道路勘测设计》、《道路工程技术标准》、《路基路面工程》等专业文献。
本毕业设计的主要内容包括:原始资料、路线方案的选线、定线、道路平面设计、道路纵断面设计、道路横断面设计、路基路面设计排水设计及附属设施设计。
在整个设计中得到了指导教师戴成元老师的悉心指导和帮助,同时也和同学们建立了团结互助的关系,共同分析、讨论、解决设计工程中所遇到的问题,让此次的毕业设计圆满的完成。
此外,我在本次设计过程中除了遵循高速公路设计的规范理论外,同时力求做到技术上先进适用、费用上经济合理、施工上安全可靠,使理论与实际相结合。
由于专业知识掌握水平有限,没有实际施工经验,在设计中难免有遗漏和不足之处,恳请各位老师、同学给予批评和指正。
1 原始资料毕业设计题目是青兰高速长治段-临汾段高速公路设计,地形图比例尺为1:2000,道路等级为高速公路,年平均日交通量为22000辆/日,设计车速为120km/h。
本设计初始资料有地形图一幅,地形、气候等设计资料按有关资料查询得到。
主要设计内容包括:路线方案的拟订和比选、道路平面设计、纵断面设计、横断面设计、路基路面设计、道路排水设计及附属结构设计。
1.1 自然条件本设计路段为青兰高速长治段到临汾段得设计,地处中温带半湿润大陆性季风气候,四季分明,气候温和始终,雨热同季,气候宜人。
设计道路用地西部以平原为主,东部以微丘陵为主并有大量的林地、苗地以及少数的池塘。
本设计沿线土质良好,沿线无不良地质现象,地质比较稳定。
1.2 路线状况设计高速公路起点为K0+000.000,坐标为(562,0),终点为K3+059.842,坐标为(166,2940),路线总里程为3059.842米。
路线起始位置为地形图的左侧,终点为地形图的右侧。
沿线左侧以平原为主,地势较平坦,中部及右侧以微丘陵为主。
1.3 公路建设与周围环境及自然环境道路平面线形的选择和布置要合理,选一条技术可行,经济上合理,又能符合使用要求的线路。
在定线的过程中,应尽力避开人口密集区,避免大挖大填,降低填土高度,减少占地宽度和植被的破坏,避免占用高产田,注意同农田基本建设相配合。
1.4 道路设计标准通过对道路所处的地形、地貌、道路等级、交通量及设计车速的分析调查,确定该段道路为高速公路,现依据《规范》将设计指标列出如下:表1-1高速公路(设计车速120km/h)各项指标表Tab.1-1 Highway (design speed 120km/h) indicators table指标名称规范值设计车速年平均日交通量圆曲线一般最小半径120Km/h22000辆/日1000 m圆曲线极限最小半径650 m 设超高圆曲线极限最小半径,<2% 5500m 不设超高圆曲线极限最小半径,>2% 7500m 缓和曲线最小长度100m平曲线最小长度 200m 同向曲线最小长度,车速6倍 720m 反向曲线最小长度,车速2倍 240m 公路最大纵坡及最小纵坡3%,0.5% 平曲线最大超高8% 凸型竖曲线一般最小半径17000m 凹型竖曲线一般最小半径6000m 竖曲线最小长度100m纵坡最小长度300m缓和坡段最大纵坡3% 车道宽度 3.75m路拱横坡度2% 中央分隔带宽度 4.5m硬路肩宽度一般值 3.5m 土路肩宽度0.75m路基宽度28.0m最大直线长度2400m停车视距210 m2 道路的选线和定线选线和定线是根据道路的使用任务、性质、公路的等级和技术标准,在起点终点之间结合地形、地质等条件,综合考虑平、纵、横等因素,在实地或纸上选出道路的中心线的位置。
选线和定线是道路路线设计的重要环节,选定出的路线是否合理将直接影响到道路的质量、工程造价以及道路使用条件、安全性和使用年限。
2.1 影响公路选线的因素选线要与路段内的地形、地貌相结合,对不良地质的地区、河流池塘等地区尽量选择避让,必要时可采取挖隧道、建桥等相应措施。
同时,选线时要遵守道路的各种规范、标准,选出合适的线形。
本设计主要考虑的因素有:沿线的地形、地质、水文、气象等自然因素的影响;要求路线技术等级(高速公路)与实际可能达到的技术标准及其对路线使用任务、性质的影响;路线长度、筑路材料来源、施工条件以及工程量、三材(钢筋、木材、水泥)用量、施工、养护等方面的影响。
2.2 路线拟定与比选路线方案是根据指定的路线总方向和道路的使用任务、性质及其在道路网中的作用,综合考虑了社会、经济、生活等各方面因素和复杂的自然条件等拟定的路线走向。
路线方案的选择是路线设计中最根本的问题。
路线方案的比选就是在路线的起、终点及中间必须经过的城镇或地点间的各种可能的路线方案中,综合考虑各方面因素,通过比选,最终选出最合理的路线方案。
在老师的指导下,本设计在指定的起、终点之间选择了2条路线,现对2条路线就行比选,确定合理的路线。
方案一:路线横穿村庄,需要对村庄进行拆迁。
穿过一个池塘,需要对土质进行改良,整条线路经过平原区较少,道路填挖量大。
方案二:路线沿着村庄,整条路线避开池塘避免了土质的改良,虽然途径几处林区但是面积不是很大,整条线路前半部分经过平原区,路线相对较平缓。
经过比选,最终选定方案二,为本设计的设计路线。
2.3 定线定线是公路设计过程中很关键的一步。
它不仅要解决工程、经济方面的问题,而且对如何使公路与周围环境相配合,以及公路本身线形的美观等问题都要在定线过程给予充分的考虑。
公路定线的方法常用方法有:直接定线和纸上定线。
技术较高的、地形、地物较复杂的路线必须使用“纸上定线”,然后把纸上的路线敷设在地面上;“直接定线”省去了纸上定线这一步,所以只适合标准较低的路线。
本设计采用了纸上定线方法。
3 平面设计平面设计是道路设计的基本组成部分,是根据汽车行驶的性能,结合当地的地形条件,按照道路设计规范在平面上布置出一条通顺,舒畅的线性来设计的。
3.1 平面线形设计标准平面线性的三要素为直线、圆曲线和缓和曲线,三者均需满足规范要求。
本设计是计算行车速度为120km/h 的高速公路。
查《公路工程技术标准》[1]得到平面设计相关规范值:指标名称 规范值圆曲线一般最小半径 1000m圆曲线极限最小半径 650m不设超高最小半径 5500m停车视距 210m缓和曲线最小长度 100m平曲线最小长度 200m3.2 平面的线形要素3.2.1 直线直线的最大长度,在城镇附近或其他景色有变化的地点大于20V 是可以接受的;在景色单调的地点,最好控制在20V 以内。
考虑到线形的连续和驾驶的方便,相邻两曲线之间应有一定的直线长度。
《公路工程技术标准》对平面线形设计中直线的最小长度规定为:异向曲线间的直线最小长度不小于2V =240m 。
本设计设置的两处平曲线为反向曲线,曲线间直线长度为434.864m ,满足最小直线长度的要求,设计路线段的直线最大长度为700.315m ,也符合要求。
3.2.2 圆曲线圆曲线的几何要素:2αRtg T = (3-1)R L απ180=(3-2)⎪⎭⎫ ⎝⎛-=12sec αR E (3-3) L T J -=2 (3-4)式中:T ——切线长,m ;L ——曲线长,m ;E ——外距,m ;J ——校正数或称超距,m ;R ——圆曲线半径,m ;α——转角,度。
图3-1 圆曲线要素示意图Fig.3-1 Illustrates the elements circle curve3.2.3 缓和曲线在直线与圆曲线之间或半径相差较大两个转向相同圆曲线之间,设置缓和曲线。
由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶,所以要求缓和曲线有足够的长度,以使司机能从容地打方向盘,乘客感觉舒适,线形美观流畅,圆曲线上的超高和加宽的过渡也能在缓和曲线内完成。
图3-2 “基本型”平曲线Fig .3-2 "Basic type" level curve缓和曲线的平曲线的几何要素:232402RLs Ls q -= (3-5) 342238424R Ls R Ls p ⨯-= (3-6) RLs 6479.280=β (3-7) q tgP R T ++=2)(α (3-8) Ls R L 2180)2(0+-=πβα (3-9) R p R E -+=2sec )(α(3-10)L T J -=2 (3-11)3.2.4 停车视距停车视距是为了保证行车安全,驾驶人员能随时看到汽车前面相当远的一段路程,一旦发现前方路面有障碍物或迎面来车,能及时采取措施,避免相撞的最短距离行车视距。
标准中规定了高速公路对停车视距的要求:210m 。
停车视距的计算公式:)(2546.3221ψϕ++⋅=+=V t V S S S 停 式中: V ——汽车行驶速度;ϕ——路面与轮胎之间的附着系数;ψ——道路阻力系数,i f +=ψ。
现利用公式对本设计的停车视距的最危险点进行检验,查得沥青路面 路面类型为潮湿的附着系数取0.4。
3.218)02.04.0(2541206.35.2120)(2546.32221=++⨯=++⋅=+=ψϕV t V S S S 停m 根据计算结果说明该路段的各点均满足停车视距要求。
3.3 几何要素的计算3.3.1 交点坐标的确定及转角值的计算已知起点QD (562.000,0.000)、JD 1(210.000,710.000)、JD 2(484.000,1934.000)、终点ZD (166.000,2940.000)坐标增量: 11i i i i DX XJ XJ DY YJ YJ --=-=- (3-12)交点间距: ()()22DY DX S += (3-13)象限角: DY arctgDX θ= (3-14) 计算方位角A : DY ﹥0 ,DX ﹥0 θ=ADY ﹥0 ,DX ﹤0 θ-=180ADY ﹤0 ,DX ﹤0 θ+=180ADY ﹤0 ,DX ﹥0 θ-=360A (3-15)转角: 1--=i i i A A α (3-16)当i α﹥0时,路线右偏;0i α﹤时,路线左偏转角”左偏为“”右偏,为“-+-=-i i i i i A A ααα,1起点QD 与J D 1之间:坐标增量: X D =210.000-562.000=-352.000Y D =710.000-0.000=710.000交点间距: ()()22DY DX S +==792.467象限角: 111DX DY arctg =θ="2.44'3766方位角:0A ="7.15'22116JD 1与JD 2之间:坐标增量: X D =484.000-210.000=274.000 Y D =1934.000-710.000=1224.000 交点间距: ()()22DY DX S +==1254.293 象限角: 112DX DY arctg =θ="2.55'2277方位角: 1A = "2.55'2277则转角: α1="5.20'5938 -(左转)JD 2与终点ZD 之间:坐标增量: =X D 166.000-484.000=-318.000 Y D =2940.000-1934.000=1006.000 交点间距: ()()221DY DX S +==1005.064 则终点桩号k3+059.842象限角:113DX DY arctg =θ = "9.30'32107方位角: 2A = "2.55'2277则转角:α2= "7.35'0930 (右转)3.3.2 有缓和曲线的平曲线的几何要素计算 交点JD1要素计算:圆曲线半径R=1000m 缓和曲线L s =220m 转角α1="5.20'5938 -m956.1091000240220222024022323=⨯-=-=R Ls Lsq m 016.210002384220100024220238424342342=⨯-⨯=⨯-=R Ls R Ls p303.610002206479.286479.280=⨯==R Ls β m 680.464961.1042989.33)837.11000(2)(=++=++=tgq tgP R T αm487.90022021000180)303.62989.38(2180)2(0=⨯+⨯⨯⨯-=+-=ππβαLs R Lm 951.6210002989.38sec )016.21000(2sec )(=-⨯+=-+=R p R E α873.282=-=L T J 交点JD2要素计算:圆曲线半径R=1000m 缓和曲线L s =170m 转角α2= "7.35'0930m 980.841000240170217024022323=⨯-=-=R Ls Ls qm 204.110002384170100024170238424342342=⨯-⨯=⨯-=R Ls R Ls p 870.410001706479.286479.280=⨯==R Ls βm 751.354980.842160.30)204.11000(2)(=++=++=tg q tg P R T αm390.69617021000180)870.42160.30(2180)2(0=⨯+⨯⨯⨯-=+-=ππβαLs R Lm 911.3610002160.30sec )204.11000(2sec )(=-⨯+=-+=R p R E α108.132=-=L T J3.3.3 曲线位置及直线段长度交点JD1:JD1桩号= K000.000+S1=K0+792.467ZH 点桩号=JD1–T=K0+792.467–464.680=K0+327.787 HY 点桩号=ZH+L s =K0+327.787+220=K0+547.787YH 点桩号=HY+L –2L s =K0+547.787+900.487-2×220=K1+008.274 HZ 点桩号=YH+L s =K1+008.274+220=K1+228.274 交点JD2:JD2桩号= K0+792.467+S2–J =K0+792.467 +1254.293–28.873=K2+017.887 ZH 点桩号=JD2–T=K2+017.887–354.749=K1+663.638 HY 点桩号=ZH+L s =K1+663.638+170=K1+833.138YH 点桩号=HY+L –2L s =K1+833.138+696.390-2×170=K2+189.528 HZ 点桩号=YH+L s =K2+189.528+170=K2+359.528起点至直缓点直线段长=K0+327.787–K0+000.000=327.787m交点1的缓直点至交点2的直缓点直线段长=K1+663.138–K1+228.274=434.864m 交点2的缓直点至终点直线段长度=K3+059.842–K2+359.528=700.314m3.3.4 逐桩坐标的计算(1) 计算公式如图3-3,设交点坐标为JD (XJ ,YJ ),交点相邻直线的方位角分别为A1和A2。