道路专业毕业设计

土木工程专业毕业设计题目（纸上定线）

设 计 路 段 名 称 XX公路XX至XX段

路线起点 K15+600 N- E- 设计高程：

路线终点 N- E- 设计高程：

设计交通量初年（辆/日） 小客车 中型车 大型车 兽力车 人力车 自行车

1589 1120 1059

中型车中各种车型所占

的比例（%） 解放CA10B 东风EQ140 解放CA390

34 28 38

大型车中各种车型所占

的比例（%） 黄河JN150 沃尔沃N8648 黄河JN162

33 34 33

设计交通量预测年(年) 15 设计交通量年平均增长率（%） 7.1

地形图略

1 路线设计

1.1道路技术等级确定

由交通量组成表，折算成以小客车为标准进行计算,见表1：

表1 交通量折算表

车型 交通量（辆/日） 折算系数 折算交通量（辆/日）

小客车 1589 1.0 1589

中型车 1120 1.5 1680

大型车 1059 2.0 2118

总 计 5387

计算远景设计年限平均昼夜交通量由公式（1）计算

Nd=N0(1+γ)n-1 (1)

式中 Nd—远景设计年平均日交通量，辆/日；

N0—起始年平均日交通量，辆/日；

γ—年平均增长率，取7.1%；

n—远景设计年限，取15年；

所以 Nd=5387×(1+7.1%)15-1=14073（辆/日）

根据《公路工程技术标准》JTG B01-2003 ，拟定该条道路为双车道的二级公路，设计车速为60km/h。

1.2 路线指标

1.2.1 选线原则

1)在路线设计和选线中，应该尽量避开农田，做到少占或不站高产田。

2)路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，使工程数量小，造价低，运营费用省，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指标，不应轻易采用最小指标或低限指标，也不应片面追求高指标。

3)选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测，查清其对工程的影响。一般情况下路线应设法绕避特殊地基地区。当必须穿过时，应选择合适的位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。

4)选线应重视环境保护，注意由于公路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。

1.2.2山岭区选线要点

山岭地区，山高谷深，坡陡流急，地形复杂，路线平纵横三方面都受到约束；同时地质、气候条件多变，都影响路线的布设。但山脉水系清晰，给选线指明了方向：不是顺山沿水，就是横越山岭。 纵面线形结合桥涵、通道、隧道等构造物的布局，合理确定路基设计高度，纵坡不应频繁起伏，也不宜过于平缓。

1.2.3平面设计技术指标的确定

1)直线

直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的措施。

规范规定，高速公路同向圆曲线的最小直线长度不小于6V、反向圆曲线的最小直线长度不小于2V。本设计速度为60km/h。

2)圆曲线

圆曲线是平面线形中常用的线形要素，圆曲线的设计主要确定起其半径值以及超高和加宽。

(1)圆曲线的最小半径

①极限最小半径

②一般最小半径

③不设超高最小半径

表2 圆曲线半径

技术指标 二级公路（60km/h）

一般最小半径 200

极限最小半径 125

不设超高

最小半径 路拱%0.2 1500

路拱%0.2 1900

(2)圆曲线的最大半径

选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采用大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不可大于10000米。

(3)圆曲线半径的选用

在设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，尽量采用不需设超高的大半径曲线。

(4)平曲线的最小长度

公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；缓和曲线长度：圆曲线长度：缓和曲线长度宜在：1：1：1 到1：2：1之间。

3)缓和曲线

缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：

(1) 离心加速度变化率不过大;

(2) 控制超高附加纵坡不过陡;

(3) 控制行驶时间不过短;

(4) 符合视觉要求; 因此，《公路路线设计规范》JTG D20-2006规定：二级公路（60）缓和曲线最小长度为50m.。一般情况下，在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓和曲线。

4)行车视距

行车视距可分为：停车视距、会车视距、超车视距。

《公路路线设计规范》JTG D20-2006规定：二级公路（60）停车视距St取75m。

1.3 道路技术标准确定

表3 道路技术指标

序号 项目 单位 主要技术指标

1 设计车速 km/h 60

2 路基宽度 一般值 m 10

最小值 8.5

3 平曲线

半径 一般值 m 200

极限值 125

不设超高最小半径 路拱≤2.0% m 1500

4 最小纵坡 % 0.3

5 最大纵坡 % 6

6 最小坡长 m 150

7 相应纵坡的最大坡长 3%

m 1200

4% 1000

5% 800

<3% 不限制

8 停车视距 m 75

9 竖曲线

半径 凸形 一般值 m 2000

极限值 m 1400

凹形 一般值 m 1500

极限值 m 1000

10 竖曲线最小长度 m 50

11 平曲线最大超高 % 6

2.4 道路平面设计

2.4.1道路平面线性相关概念与要求

1)道路是一条带状的三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线附属设施所组成。路线在水平面上的投影线性称为道路的平面线型，而沿中线竖直剖切再沿着道路里程展开的立面投影线型成为道路的纵断面线型。中线上任意一桩号的法向切面是道路在该桩号的横断面。

2)在设计顺序上，一般是在尽量顾及纵、横断面平衡的前提下定平面，沿这个平面线型进行高程测量和横断面测量，取得地面线和地质、水文及其它必要的资料后，再设计纵断面和横断面、路线设计的范围，只限于路线的几何性质，不涉及结构。

3)现代道路平面线型是由基本几何线型即直线、圆曲线和缓和曲线的合理组合而构成，称之为“平面线型三要素”不受地形、地物限制的平坦地区或者山涧谷底、市镇及其近郊，或规划方正的农耕区、长大隧道、桥梁等构造物路段、路线交叉点及其前后路段、双车道公路提供超车的路段可以采用直线。但直线的最大长度应该有所限制：

(1)在长直线上纵坡不宜过大，因为长直线加上陡坡下坡行驶很容易导致超速行车

(2)长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和或者改善

图2-1 平曲线几何元素图

32/2/240ssqLLR (2-2)

243/24/2688sspLRLR (2-3)

028.647890/sLR (2-4)

0(2)/1802sLRL (2-5)

()tan(/2)TRpq (2-6)

()sec(/2)ERpR (2-7) 2JTL (2-8)

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，°。

2.5道路纵断面设计

2.5.1 纵断面设计原则

纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线的自然地理条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵断面组合设计协调、以及填挖经济、平衡。纵坡设计的一般要求为：

1)纵坡设计必须满足《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）的各项规定。

2)为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性。起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，和理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。

3)纵坡设计应对沿线地形、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅。

4)一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。

5)纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。

6)对连接段纵坡，如大、中桥引道等，纵坡应和缓、避免产生突变。

7)在实地调查基础上，充分考虑通道、水利等方面的要求。

2.5.2 平纵组合设计

1)设计原则

(1)应在视觉上能自然的引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。

(2)注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。

(3)选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。

(4)注意与道路周围环境的配合，它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。

2)平曲线与竖曲线的组合

(1)平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于平曲线。

(2)平曲线与竖曲线大小应保持平衡。

3)暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理、悦目。 2.5.3 道路坡长及坡度确定

道路最大纵坡和最小纵坡的限制,是为满足行车和排水要求.为使车辆行驶平顺，应尽量减少纵断面上的转坡点并设置大半径的竖曲线，坡长坡缓宜长，坡陡宜短。根据《公路工程技术标准》 JTGB01-2003规定，山岭重丘区二级公路最大纵坡为6%，最小坡长为150m。

纵断面设计时所用图式如下：

T1T2Li1i2PEQ

图2-2 竖曲线要素示意图

L=Rω

(2-9)

E=T2/(2R)

(2-10)

T=L/2 (2-11)

式中 L—竖曲线长度，m；

ω—坡差，%；

R—竖曲线半径，m；

E—竖曲线外距，m；

T—竖曲线切线长，m。

3道路横断面设计和路基设计

3.1 横断面布置及加宽、超高

3.1.1 横断面布置

根据设计交通量，拟建高速公路，其横断面各组成部分的取值可根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件和抗震设防等因素确定，并且应该符合公路建设的基本原则和相关规范的具体要求。

本路段路基按四车道一级公路（80 km/h）标准，其标准横断面如图3-1：