二級公路路線設(shè)計畢業(yè)設(shè)計[共34頁]

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1、xxx大學(xué)畢業(yè)設(shè)計摘 要本設(shè)計為某山嶺地區(qū)二級公路路線設(shè)計，設(shè)計車速為60Km/h，采用雙向兩車道形式，無中央分隔帶。本次設(shè)計充分考慮地形、地質(zhì)、地物、水文等自然條件，并根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求及公路的相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，在老師的指導(dǎo)下完成設(shè)計。本設(shè)計的內(nèi)容有：平面、縱斷面和橫斷面設(shè)計。平面線形設(shè)計包括資料整理與平面定線，平曲線要素確定，加寬與主要點的樁號及坐標(biāo)計算；縱斷面設(shè)計包括地面高程、設(shè)計高程、填挖深度和豎曲線要素，填挖高與路基邊線高程計算；橫斷面設(shè)計包括確定標(biāo)準(zhǔn)橫斷面，繪出每樁橫斷面圖；整個設(shè)計過程嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范進(jìn)行。該說明書主要內(nèi)容為：平面定線、平面線形設(shè)計、縱斷面線形設(shè)計、平縱面線形

2、的組合設(shè)計、路基橫斷面設(shè)計、結(jié)語，謝辭和主要參考文獻(xiàn)等。關(guān)鍵詞：道路等級；選線；平面線設(shè)計；縱斷面設(shè)計；橫斷面設(shè)計。29ABSTRACTThis design is about a road of second grad in the mountain area, Designing speed is 60km/h. It is a two-lane two-way road, no central separate belt. The design fully consider the terrain, geology, terrain, hydrology and other natura

3、l conditions, according to the relevant specifications and design requirements of the task of highway, completed the design under the guidance of the teacher.The design includes: plane, longitudinal section and cross section design. The plane linear design includes the data plane alignment, certain

4、elements of horizontal curve calculation and the main points, widening pile number and coordinate; longitudinal section design including elevation, design elevation, the depth of cut to fill and vertical curve elements, fill and excavation height and roadbed side elevation calculation; cross-section

5、al design including the determination of standard section, draw each pile sections; the entire design process, in strict accordance with the relevant standards of the state. This manual mainly contents: horizontal alignment, horizontal alignment design, profile alignment design, horizontal and verti

6、cal alignment design, the cross-sectional design, the conclusion, thanks and main references.Keywords: road grade, route selection, vertical design, horizontal design, cross-sectional design.目 錄摘 要1ABSTRACT2目 錄11.緒 論11.1選題背景11.1.1道路運輸概述11.1.2我國道路發(fā)展情況11.2本設(shè)計基本情況22.路線平面設(shè)計22.1 二級公路選線原則22.2選線32.3定線42.3.

7、1路線簡介42.3.2帶緩和曲線的圓曲線計算42.3.3曲線上整20米樁號的坐標(biāo)計算63.路線縱斷面設(shè)計73.1概述73.2縱斷面設(shè)計的原則：83.3縱坡設(shè)計83.3.1縱坡設(shè)計的一般要求：83.3.2縱坡坡度83.3.3平縱組合設(shè)計93.4豎曲線設(shè)計103.4.1豎曲線設(shè)計的一般要求113.4.2豎曲線半徑113.4.3豎曲線計算114.路線橫斷面設(shè)計144.1概述144.1.1橫斷面布置144.1.2橫斷面設(shè)計原則：144.1.3路基橫斷面的主要形式：154.2各項技術(shù)指標(biāo)154.2.1路基寬度154.2.2路拱及路肩坡度154.2.3邊坡坡度164.2.4邊溝設(shè)計164.3超高與加寬17

8、4.3.1概述174.3.2超高橫坡的確定184.3.3超高緩和段194.4超高值計算公式204.5曲線段超高與加寬的過渡224.6路基邊線高程計算234.6.1選擇交點3的平曲線為例，此平曲線內(nèi)整20m樁有：234.6.2超高后內(nèi)側(cè)車行道內(nèi)側(cè)邊緣的設(shè)計高程為：234.6.3超高后內(nèi)側(cè)硬路肩內(nèi)側(cè)的設(shè)計高程:244.6.4超高后內(nèi)側(cè)土路肩內(nèi)側(cè)的設(shè)計高程:244.6.5超高后外側(cè)車行道外側(cè)邊緣的設(shè)計高程為：254.6.6超高后外側(cè)側(cè)硬路肩外側(cè)的設(shè)計高程:254.6.7超高后外側(cè)土路肩外側(cè)的設(shè)計高程:264.6.8超高后交點3的平曲線內(nèi)整20m樁：27結(jié)語28謝辭29主要參考資料301.緒 論1.1

9、選題背景1.1.1道路運輸概述道路運輸是交通運輸?shù)闹匾M成部分，為國民經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展和人民生活服務(wù)的公共基礎(chǔ)設(shè)施。它以自己活動的廣泛型和激動靈活性，神人到社會生活的各個方面：政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、文化教育以及人們的日常生活等。因此，它對于經(jīng)濟(jì)和生活的社會的發(fā)展起著重要的保障和促進(jìn)作用。道路是一條帶狀的空間三維結(jié)構(gòu)物，它涉及人、車、路和環(huán)境等諸多因素的影響和約束。道路安全特性、駕駛者的心理狀態(tài)與公路的幾何設(shè)計都有著密切的關(guān)系。設(shè)計出技術(shù)先進(jìn)、方案合理、堅固耐用、經(jīng)濟(jì)節(jié)約的道路，在道路路建設(shè)中尤為重要。1.1.2我國道路發(fā)展情況新中國成立后，特別是改革開發(fā)以來,我國公路建設(shè)取得了巨大成績，但是與國際上

10、發(fā)達(dá)國家相比，差距仍然很大；與國內(nèi)其他工業(yè)相比，仍相對滯后，遠(yuǎn)不能滿足新形式下對公路運輸?shù)囊?。歸納起來，還存在如下幾方面的問題： 1. 公路數(shù)量少，通達(dá)深度不夠；2. 公路網(wǎng)等級低，高等級公路少，公路質(zhì)量差，標(biāo)準(zhǔn)低； 3. 發(fā)展不平衡，通行能力差，服務(wù)水平低。 由于我國公路總量仍然偏少。今后很長一段時間還必須堅持提高公路質(zhì)量，等級與加大公路密度并重的原則，積極新建公路，溝通斷頭橋，加速國道主干線高速公路網(wǎng)建設(shè)與舊公路的技術(shù)改造。 運輸工具向?qū)I(yè)化方向發(fā)展，運輸服務(wù)向高效優(yōu)質(zhì)發(fā)展。我國正處在公路建設(shè)蓬勃發(fā)展期，二級公路作為聯(lián)系城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村之間的政治、經(jīng) 濟(jì)、文化的主要通道，其重要性越來越明顯。2

11、004 年交通部提出了重要的設(shè)計理念：堅持“以人為本”的指導(dǎo)思想，重視公路交通安全問題，加強公路交通安全性評價，以提高公路交通安全水平。本次畢業(yè)設(shè)計要求在老指導(dǎo)師給定的地形圖上設(shè)計一條二級公路。要求我們充分應(yīng)用所學(xué)專業(yè)理論，理論聯(lián)系實際，運用公路有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及定額，進(jìn)行道路選線設(shè)計和技術(shù)分析；培養(yǎng)和訓(xùn)練我們的專業(yè)設(shè)計能力、獨立解決綜合問題的能力和計算機(jī)應(yīng)用能力，使我們在畢業(yè)前熟悉道路路線設(shè)計的方法和設(shè)計過程，并了解路基、路面、支擋防護(hù)等道路構(gòu)造設(shè)施的設(shè)計過程，為將來從事道路工程建設(shè)項目的設(shè)計施工奠定基礎(chǔ)。1.2本設(shè)計基本情況1、本次畢業(yè)設(shè)計要求在指導(dǎo)老師給定的1：2000的地形圖上設(shè)計一條60

12、km/h的二級公路。該公路道路斷面為雙向2車道，無中央隔離，一條車道寬度3.75米，硬路肩2米，土路肩0.75米。并參照相關(guān)規(guī)范設(shè)計邊溝、排水溝、截水溝、邊坡。2、根據(jù)老師提供的地形圖和道路起終點在地形圖上進(jìn)行選線設(shè)計、確定線形方案；論述確定公路等級的原則和依據(jù)，技術(shù)指標(biāo)、指標(biāo)的選取與驗算，路線方案的說明與比選。3、按照相關(guān)國家規(guī)范進(jìn)行公路平、縱、橫設(shè)計；路線設(shè)計；平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計的考慮因素，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選用，路基土石方和防護(hù)工程的工程數(shù)量。2.路線平面設(shè)計2.1 二級公路選線原則 該地區(qū)為山嶺地區(qū)，地形復(fù)雜，路線平縱橫三方面都受到約束。選線應(yīng)符合以下原則：充分利用有利地形、地勢，盡量回

13、避不利地帶，正確運用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從行車的安全、暢通和施工養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)、方便著眼，對路線與地形的配合加以研究，做好路線平、縱、橫三方面的結(jié)合，力求平面短捷舒順，縱斷面平緩、均勻，橫斷面穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)。相關(guān)技術(shù)指標(biāo)如下表。 表21 二級公路相關(guān)技術(shù)指標(biāo)表2.2選線由老師給定的地形圖可以看出該地區(qū)是山嶺地區(qū)。該段地勢較復(fù)雜，地形變化很大，使得路線在平、縱、橫三方面都受到很大的限制。在設(shè)計的過程中應(yīng)盡量滿足技術(shù)指標(biāo)。對于山嶺重丘地形，定線時應(yīng)以縱坡度為主導(dǎo)。對于平原微丘區(qū)域，即地形平坦、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(dǎo)。選線過程： 1. 首先根據(jù)老師給定的起、中、終點位置, 分

14、析其直線距離和所需的展線長度，以及地形圖上的地形地貌及相關(guān)的設(shè)計資料，初步擬定路線的基本走向；2. 對于山嶺重丘地形，定線時應(yīng)以縱坡度為主導(dǎo)。對于平原微丘區(qū)域，即地形平坦、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(dǎo)。根據(jù)地形、地貌、地質(zhì)、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。如沿線房屋、農(nóng)田等地點要重點控制,然后連接控制點，初步完成路線布局； 3. 本著方便城鎮(zhèn)出入,少占田地,路線短,填挖少且平衡的原則。在滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,充分考慮平、縱、橫配合，最終確定出道路中線的交點，綜合考慮平面線形設(shè)計的要求，穿線交點，具體定出路線位置。2.3定線圖

15、21 線形圖2.3.1路線簡介路線基本情況如下：全長：2612.146m。交點：6個。起終點樁號：K0+000.000（起點），K2+612.146（終點）交點樁號： K0+091.156、 K0+454.148、K0+695.636、K0+873.139、 K1+126.856、 K1+834.635。圓曲線半徑：369.165m、137.371m、130m 、404.379m、 176.132m、200m。緩和曲線長度：50 m、 50m、 50m、 50m、 50m、 50m。2.3.2帶緩和曲線的圓曲線計算取JD6, 其相關(guān)要素數(shù)據(jù)：樁號：K1+834.635 圓曲線:R=200m；=

16、218.365緩和曲線長度:依照標(biāo)準(zhǔn)取緩和曲線帶有緩和曲線的平曲線計算公式切線長： 曲線總長： 外 距： 切曲差： 內(nèi)移值： 切線增值： 由以上公式計算得到：E=56.009； L=318.365；T=184.148； J=49.931主點樁號計算公式 曲線主點樁號: K1+834.635 - 184.148 = K1+650.487 =K1+650.487 + 50 = K1+700.487= K1+700.487 + 218.365 = K1+918.852= K1+918.852 + 50 = K1+968.852QZ = HZ - L/2 = K1+968.852 - 318.365/

17、2 = K1+809.669 = K1+809.669 + 49.931/2 = K1+834.635以上計算無誤，并與軟件計算值相同。2.3.3曲線上整20米樁號的坐標(biāo)計算1、選取圓曲線2 相關(guān)要素數(shù)據(jù)如下： JD6（34066.6329,51111.1586），T=184.148m，交點相鄰直線的方位角分別為A1=229和A2=126。則ZH 點坐標(biāo)： XzH = XJD + Tcos（A1+180）=34066.6329+184.148cos（100+180）=33927.8290 YzH = YJD + Tsin（A1+180）=51111.1586+184.148sin（100+18

18、0）=50990.1464則HZ 點坐標(biāo)： XzH = XJD + Tcos A2 =34066.6329 + 184.148cos262.6 = 34215.9921 YzH = YJD + Tsin A2 = 50613.3084 + 184.148sin262.6 = 51003.4444其中：XJD為交點的橫坐標(biāo)；YJD為交點的縱坐標(biāo)；A1為ZH點所在直線的方向角；A2為HZ點所在直線的方向角；T為切線長，L為直線上加樁號里，ZH、HZ表示曲線起、終點里程。2、圓曲線內(nèi)整樁20坐標(biāo)計算曲線上任意點的切線橫距X =L- L3/40R2 Ls2式中：L-緩和曲線上任意點至ZH（或HZ）點的

19、曲線長； Ls-緩和曲線長度。 圓曲線（HYYH）內(nèi)整樁20坐標(biāo)，在這計算K1+800的坐標(biāo)X = XHY + 2Rcos（A1+90（+Ls）/Rcos（90/R）=34059.5708Y = YHY + 2Rsin（A1+90（+Ls）/R/sin（90/R）=51054.5299 式中：圓曲線內(nèi)任意點至HY點的曲線長；XHY、 YHY HY點的坐標(biāo)，R圓曲線半徑=200。轉(zhuǎn)角符號，右偏為“+”，左偏“-”。以上計算值均與軟件計算值相符。3.路線縱斷面設(shè)計3.1概述用一曲面沿道路中線豎直剖切，展開成平面稱道路的縱斷面。反映路線在縱斷面上的形狀、位置及尺寸的圖形叫路線縱斷面圖，它反映了路線縱

20、坡的的變化、路中線位置地面的起伏、設(shè)計線與原地面線的高差的等情況，它與路線平面、公路橫斷面結(jié)合起來，可以完整的表達(dá)出路線作為空間曲線的立體線形效果。縱斷面設(shè)計應(yīng)該根據(jù)道路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和沿線地形、地質(zhì)、水文等因素設(shè)計縱坡、豎曲線、與平曲線形的組合關(guān)系等進(jìn)行綜合設(shè)計。要求縱坡合理、線形平順圓滑、坡長和豎曲線長短適當(dāng)以及填挖平衡、經(jīng)濟(jì)，以便達(dá)到行車安全、快速、舒適、工程經(jīng)濟(jì)性等目的。3.2縱斷面設(shè)計的原則：1. 縱面線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，線形設(shè)計應(yīng)平順、圓滑、視覺連續(xù)，保證行駛安全；2. 為保證行車安全舒適、縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。坡長和豎曲線長短適當(dāng)、以及填挖平衡；3. 平面與縱斷面組合設(shè)計

21、應(yīng)滿足：平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，最好滿足“平包豎”，即豎曲線的起終點在平曲線的兩個緩和曲線之間。3.3縱坡設(shè)計3.3.1縱坡設(shè)計的一般要求：1. 設(shè)計必須滿足相關(guān)規(guī)范，一般不輕易使用極限值；2. 縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當(dāng)。最好不要用縱坡的極限值，合理安排緩和坡段。盡量避免、反復(fù)設(shè)置反坡段；3. 縱斷面的線形應(yīng)連續(xù)、平順、均衡、并重視平縱面線形的組合；4. 縱坡設(shè)計應(yīng)爭取填、挖平衡，盡量利用挖方作就近填方，以減少借方和廢方，接生土石方量，降低工程造。3.3.2縱坡坡度1、最大縱坡：縱坡設(shè)計時各級公路允許采用的最大坡度值。各級道路允許的最大縱坡是根據(jù)當(dāng)前具有代表性標(biāo)

22、準(zhǔn)車型的汽車動力特性、道路等級、自然條件以及工程、運營經(jīng)濟(jì)因素，通過綜合分析，全面考慮，合理確定的。表31 最大縱坡表2、最小縱坡：路塹段最小縱坡不應(yīng)小于0.3%，路堤段最小縱坡不小于0.2%。3、縱坡在滿足最小縱坡要求是前提下，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定?？紤]到縱坡以平、緩為宜，山嶺越嶺線縱坡應(yīng)力求均勻，本設(shè)計采取的最大縱坡為4.402%,最小縱坡為0.436%，經(jīng)驗證均小于規(guī)定的最大縱坡。3.3.3坡長最小坡長：為滿足汽車行駛力學(xué)的要求，保證車輛行駛安全性和司乘人員在視覺和心理兩方面的連續(xù)性，舒適性，公路路線設(shè)計規(guī)范JTG D202006規(guī)定了各級公路最小坡長。表32 最小坡長

23、表最大坡長：最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低容許速度時所行駛的距離。我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，各級公路不同縱坡時的最大限制坡長見表33表33 最大坡長表本設(shè)計中最大坡長1045.443米，最小坡長253.457米。查表33可知均滿足相關(guān)技術(shù)要求。本設(shè)計縱坡表見表37。表34 本設(shè)計縱坡表3.3.3平縱組合設(shè)計當(dāng)計算行車速度大于或者等于60km/h時，必須注重平縱的合理組合。公路平面與縱斷面的線形組合是在滿足汽車運動學(xué)和力學(xué)要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)性、舒適感，研究與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件，以保證汽車行駛的安全、舒適與經(jīng)濟(jì)。1、平面與縱斷面應(yīng)遵循

24、以下設(shè)計原則：（1） 應(yīng)能在視覺上能自然的引導(dǎo)駕駛員的視線，并保證視覺的連續(xù)性；（2） 注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡，不要懸殊太大，是線形在視覺上和心理上保持協(xié)調(diào)；（3） 選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面行車安全和排水；?） 應(yīng)注意線形與道路周邊環(huán)境的配合與協(xié)調(diào)。它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線的作用。2、平豎組合(一) 豎曲線與平曲線應(yīng)相互重合，平曲線應(yīng)該比豎曲線更長并把豎曲線包在平曲線內(nèi)，即所謂的“平包豎”；如圖31圖31(二) 豎曲線與平曲線應(yīng)保持均衡。(三) 平、豎曲線應(yīng)避免的組合：（1） 要避免凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合；

25、（2） 盡量避免小半徑的豎曲線與緩和平曲線重疊；（3） 計算行車速度40km/h的道路，凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部不宜插入小半徑的平曲線。3.4豎曲線設(shè)計豎曲線在線路縱斷面上?？v斷面上兩相鄰不同坡度線的交點為變坡點，以變坡點為交點，連接兩相鄰坡段的曲線稱為為豎曲線。3.4.1豎曲線設(shè)計的一般要求豎曲線設(shè)計時應(yīng)遵循以下一般原則和要求：1. 選用較大的豎曲線半徑；2. 同向豎曲線間應(yīng)避免“斷背曲線”； 3. 反向曲線間，一般由直線段連接，亦可相互直接連接；4. 豎曲線設(shè)置應(yīng)滿足排水需要。3.4.2豎曲線半徑選擇豎曲線半徑主要考慮以下因素：（1） 選擇半徑應(yīng)符合表34所規(guī)定的豎曲線最小半徑和

26、最小長度的要求。有條件時宜采用等于或大于表推薦值；表35 豎曲線半徑表（2） 在不過分增加土石方工程數(shù)量的情況下，為使行車舒適，應(yīng)采用較大的半徑；（3） 過大的豎曲線半徑將使豎曲線過長，從施工和排水來看都是不利的，選擇半徑時應(yīng)注意。綜上，本設(shè)計共設(shè)了4個變坡點，選用的半徑依次為4000m、1700m、2300m和1900m。其中2個凸形豎曲線，2個凹形豎曲線。經(jīng)驗證，均滿足了規(guī)定要求?？紤]到豎曲線與平面圓曲線的配合，4個縱坡點均設(shè)在圓曲線或直線段上，避免了事故率較高的線形組合。3.4.3豎曲線計算豎曲線是縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車而設(shè)置的一段緩和曲線。設(shè)計時充分結(jié)合縱斷面設(shè)計原則和

27、要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半徑。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：表36 豎曲線技術(shù)指標(biāo)該二級公路路線總長2612.146m，全線共設(shè)4個豎曲線，其中2個凸形曲線，2個凹形曲線。變坡點樁號：K0+000.000（起點）、K0+253.457、K0+710.000、K1+123.609、K1+566.703、K2+612.146(終點）?？v坡坡度：+2.939%、-0.602%、+2.747%、-4.402%、+0.436%。 豎曲線半徑：4000m、3000m、2800m、2200m。圖32曲線要素示意圖取XOY坐標(biāo)系如圖32所示，設(shè)變坡點相鄰兩直坡線縱坡分別為和,坡差為它們的代數(shù)差稱,用表示,即。當(dāng)值為“+

28、”時，豎曲線為凹形；當(dāng)值為“-”時，豎曲線為凸形。以變坡點1為例：樁號：K0+253.457高程：37.448m，變坡點前后路線內(nèi)的整20m樁號有：K0+240（地面高：38.383m）、K0+260（地面高：38.330m）、 變坡點前后路線的設(shè)計高程，填挖高計算如下：-3.541%（凸形曲線）曲線長：m 切線長：m 外 距：m 變坡點K0+253.457 高程H=37.448豎曲線起點樁號 = K0+253.457-70.815 =K0+182.642豎曲線終點樁號 = K0+257.638+70.815 =K0+324.272變坡點前后路線的設(shè)計高程與填挖高計算：樁號K0+240 地面高

29、程：38.383m橫距：m縱距：=0.411m切線高程=m設(shè)計高程=切線高程-縱距=37.052-0.411=37.463m填挖高=設(shè)計高程-地面高程=37.463-38.383= -0.92m（挖）樁號K0+260 地面高程：38.330m橫距：m縱距：m切線高程=37.409m設(shè)計高程=切線高程-縱距=37.409-0.516=36.893m填挖高=設(shè)計高程-地面高程=36.893-38.330= -1.437（挖） 經(jīng)檢查，以上計算均正確，結(jié)果與軟件計算值相同。并在符合相關(guān)規(guī)范的要求的前提下比較好的控制了填挖量，這主要歸功于選線的方案好。4.路線橫斷面設(shè)計4.1概述道路橫斷面是指道路中線

30、上各點的法向切面，由橫斷面設(shè)計線和地面線所構(gòu)成。按照老師給定的設(shè)計要求，設(shè)計行車道、路肩、分隔帶、邊溝、排水溝、截水溝、邊坡等設(shè)施。4.1.1橫斷面布置道路橫斷面的布置及幾何尺寸應(yīng)能滿足交通、環(huán)境、城市面貌等要求，橫斷面設(shè)計應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行公路路線設(shè)計規(guī)范規(guī)定。設(shè)計前要充分了解工程地質(zhì)和水文等自然條件,并更具公路等級、行車要求、自然條件結(jié)合施工方法,做出正確合理的設(shè)計。 該設(shè)計的路基橫斷面組成包括：行車道、路肩、邊溝、邊坡等本分組成。 如圖41所示： 圖41 路基橫斷面示意圖4.1.2橫斷面設(shè)計原則：1. 設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路等級、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

31、面的情況，進(jìn)行精心設(shè)計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟(jì)合理；2. 路基設(shè)計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)加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措施；3. 路基設(shè)計應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)等的需要；4.1.3路基橫斷面的主要形式：填方路基、挖方路基和半填半挖三種形式。填方路基是指路基設(shè)計標(biāo)高高于天然地面標(biāo)高時，需要借土（或石）進(jìn)行填筑而成的路基；挖方路基是指路基設(shè)計標(biāo)高低于天然地面標(biāo)高時，需要對天然地面實施開挖而形成的路基；如果路基一側(cè)開挖而另一側(cè)填筑時，稱為半填半挖路基。4.2各項技術(shù)指標(biāo)4.2.1路基寬度路基寬度是指公路路幅頂面的寬度，即兩

32、路肩外緣之間的寬度，公路路基寬度為行車到與路肩寬度之和。根據(jù)老師給的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，該二級公路采用整體式斷面，無中央分隔帶。路基全寬設(shè)計為13m，行車道寬度：23.75m，硬路肩寬度：22.0m，土路肩寬度：20.75m。布置如圖42所示：圖42 路基設(shè)計簡圖4.2.2路拱及路肩坡度為了利于路面橫向排水，將路面做成由中央向兩側(cè)傾斜的拱形，稱為路拱，其傾斜的大小以百分率表示。根據(jù)路基設(shè)計規(guī)范，為有利于路面的排水，路面應(yīng)設(shè)置一定的橫向坡度，對于不同路面規(guī)定不同范圍的橫坡限制見表41。表41 路拱拱度本著有利于排水、施工和行車的原則，根據(jù)相關(guān)規(guī)范，本設(shè)計取路拱坡度為2%，土路肩要取為3%。4.2.3

33、邊坡坡度路堤的邊坡坡度，應(yīng)根據(jù)填料的物理力學(xué)性質(zhì)、氣候條件、邊坡高度以及基底的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件進(jìn)行合理的選定。路塹邊坡的穩(wěn)定性主要與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地貌、水文條件和排水條件有關(guān)。該設(shè)計路段地處地勢崎嶇的山嶺地區(qū)，根據(jù)沿線的工程地質(zhì)及水文狀況及公路路基設(shè)計規(guī)范JTGD30-2004得知：路堤邊坡坡度取為1:1.5至1:1.75；路塹邊坡取為1:0.5至1:0.75。當(dāng)H6m（H路基填土高度）時，路基邊坡按1：1.5設(shè)計。4.2.4邊溝設(shè)計邊溝是路基兩側(cè)布置的縱向排水溝。設(shè)置于挖方和低填路段，路面和邊坡水匯集到邊溝后，通過跌水井或急流槽引到橋涵進(jìn)出口處或通過排水溝引到路堤坡腳以外，排出路基。 設(shè)計

34、路線的邊溝的斷面形式依據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范JTG D202006采用梯形。邊溝底寬為0.6m,深1m，厚度0.4m,內(nèi)側(cè)邊坡設(shè)計為1:1。如圖： 圖43 邊溝示例圖4.3超高與加寬4.3.1概述超高：指的是汽車在圓曲線上行駛時，受橫向力或離心力作用會產(chǎn)生滑移或傾覆，為了抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，保證汽車能安全、穩(wěn)定、滿足設(shè)計速度和經(jīng)濟(jì)、舒適地通過曲線路段，而將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式。超高橫坡度在圓曲線上應(yīng)是與圓曲線半徑相適應(yīng)的全超高，而在緩和曲線上則是逐漸變化的超高。因此，從直線上的雙向橫坡漸變到圓曲線上的單向橫坡的路段，稱作超高緩和段或超高過渡段。如圖：圖44 超

35、高方式圖加寬: 汽車在彎道上行駛時，各個車輪的行駛軌跡不同，在彎道內(nèi)側(cè)的后輪行駛軌跡半徑最小，而靠近彎道外側(cè)的前輪行駛軌跡半徑最大。為適應(yīng)汽車在平曲線上行駛時，后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)的需要，在平曲線內(nèi)側(cè)相應(yīng)增加的路面、路基寬度為曲線加寬。圖45 加寬示意圖4.3.2超高橫坡的確定超高橫坡度的計算公式：曲線超高率；橫向力系數(shù)；車速(km/h)；半徑(m)。上式中橫向力系數(shù)的取值，主要考慮設(shè)置超高后抵消離心力的剩余橫向力系數(shù)，其值的大小在0之間，也與多種因素有關(guān)，如車速大小，快慢車的不同要求，乘客的舒適與路容之間的矛盾等。因此，對于確定的行車速度，最大超高值的確定主要取決于曲線半徑、路面粗糙程度及當(dāng)

36、地氣候條件。設(shè)計時速為60km時,與半徑R的關(guān)系式為： 在有縱坡的彎道上設(shè)置超高時,應(yīng)考慮合成縱坡的要求?？v坡的計算公式：道路縱坡，（%）；合成縱坡，（%）。公路路線設(shè)計規(guī)范(JTG D20-2006)規(guī)定：二級公路一般地區(qū)圓曲線部分最大超高值不大于8%。且考慮到超高橫坡度與路線縱坡組合而成的坡度，即合成坡度，規(guī)范規(guī)定二級公路山嶺重丘區(qū)的最大允許合成坡度不的大于9.5%。當(dāng)設(shè)計時速60Km/h，路線設(shè)計中平曲線的半徑R1500m時，必須設(shè)置超高段。由于本設(shè)計路段地形復(fù)雜，所有半徑均小于1500m，所以均要設(shè)置超高。本設(shè)計為山區(qū)二級公路，結(jié)合相關(guān)規(guī)范與實際地形情況，對于JD2、JD3、JD5-I

37、N三個交點的超高橫坡度設(shè)計為4%，對于JD1、JD4、JD5三個交點的超高橫坡度設(shè)計為4%。4.3.3超高緩和段從直線上的路拱雙向坡斷面，過渡到圓曲線上具有超高橫坡度的單向坡斷面，要有一個逐漸變化的區(qū)段，這一變化段稱為超高緩和段。圖46 超高過渡示意圖本設(shè)計的公路是無中間帶的二級公路，采用繞路基中線旋轉(zhuǎn)的超高方式超高的坡度與路拱坡度相等時，將外側(cè)車道繞道路的中線旋轉(zhuǎn)，一直旋轉(zhuǎn)到與超高橫坡值相等時為止。如圖44所示。圖47 中軸旋轉(zhuǎn)超高圖當(dāng)超高的坡度比路拱坡度大時，本設(shè)計采用的過渡方式是繞內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)。整個斷面繼續(xù)繞沒有加寬前的車道內(nèi)側(cè)邊緣旋轉(zhuǎn)，直至大道超高坡為止。一般新建工程應(yīng)采用這種方式。4.

38、4超高值計算公式本設(shè)計采用繞內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)的方式來設(shè)置超高，其計算方式如下表所示。表42 繞內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)的超高計算公式圖46 繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高過渡方式圖在表42，圖46中：B為：路面寬度（m）； 為：路肩寬度（m）；為：路拱坡度（%）； 為：路肩坡度（%）；為：超高橫坡度（%）； 為：超高緩和段長度（m）；為：路肩橫坡度由Ji變?yōu)镚i所需的距離，一般可取1.0m為：與路拱同坡度的單向超高點到超高緩和段起點的距離（m）；為：超高緩和段中任一點至起點的距離（m）；為：路肩外緣最大抬高值（m）； 為：路中線最大抬高值（m）； 為：路基內(nèi)緣最大降低值（m）； 為：x距離處路基外緣抬高值（m）； 為：x距離處

39、路中線抬高值（m）； 為：x距離處路基內(nèi)緣降低值（m）； 為：圓曲線加寬值（m）； 為：x距離處路基加寬值。以上長度單位均為（m）。圖47 海地道路軟件超高計算之超高值編輯截圖4.5曲線段超高與加寬的過渡汽車在曲線路段行駛時，各輪跡半徑不同，其中曲線內(nèi)側(cè)后輪跡半徑最小，靠曲線外側(cè)的前輪行駛的曲線半徑最大。故曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，平曲線半徑等于或小于250m的圓曲線，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)設(shè)置加寬。各級公路的路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬。該設(shè)計道路為雙車道，加寬值規(guī)定見表。表43 公路平曲線加寬規(guī)范在正常寬度與設(shè)計了加寬的曲線路段之間，需設(shè)置加寬緩和段。在加

40、寬緩和段上，路面具有逐漸變化的寬度。二級公路設(shè)計中采用比例過渡，即按加寬緩和段的長度成比例逐漸加寬，加寬緩和段內(nèi)任意點的加寬值： 式中：任意點距緩和段起點的距離（m） L 加寬緩和段長（m） b 圓曲線上的全加寬（m）圖48 海地道路軟件加寬計算之加寬值編輯截圖4.6路基邊線高程計算路基寬度：（3.75+2+0.75）2=13m由于海地軟件選擇為：內(nèi)側(cè)土路肩超高、外側(cè)土路肩不超高；土路肩橫坡大于超高坡時土路肩不超高，所以以下計算以此為依據(jù)。4.6.1選擇交點3的平曲線為例，此平曲線內(nèi)整20m樁有：K0+600（設(shè)計高程：36.709m）、K0+620（設(shè)計高程：36.609m）、K0+640（

41、設(shè)計高程：36.509m）、K0+660（設(shè)計高程：36.409m）、K0+680（設(shè)計高程：36.309m）、KO+700（設(shè)計高程：36.209m）K0+720（設(shè)計高程：36.109m）、KO+740（設(shè)計高程：36.009m）4.6.2超高后內(nèi)側(cè)車行道內(nèi)側(cè)邊緣的設(shè)計高程為：超高橫坡5%（1） K0+600H=36.709-3.750.05=36.522m;（2） K0+620H=36.609-3.750.05=36.422m;（3） K0+640H=36.509-3.750.05=36.322m;（4） K0+660H=36.409-3.750.05=36.222m;（5） K0+68

42、0H=36.309-3.750.05=36.122m;（6） K0+700H=36.209-3.750.05=36.022m;（7） K0+720H=36.109-3.750.05=35.922m;（8） K0+740H=36.009-3.750.05=35.822m4.6.3超高后內(nèi)側(cè)硬路肩內(nèi)側(cè)的設(shè)計高程:（1） K0+600H=36.709-（2+3.75）0.05=36.422m;（2） K0+620H=36.609-（2+3.75）0.05=36.322m;（3） K0+640H=36.509-（2+3.75）0.05=36.222m;（4） K0+660H=36.409-（2+3.7

43、5）0.05=36.122m;（5） K0+680H=36.309-（2+3.75）0.05=36.022m;（6） K0+700H=36.209-（2+3.75）0.05=35.922m;（7） K0+720H=36.109-（2+3.75）0.05=35.822m;（8） K0+740H=36.009-（2+3.75）0.05=35.722m4.6.4超高后內(nèi)側(cè)土路肩內(nèi)側(cè)的設(shè)計高程:（1） K0+600H=36.709-（0.75+2+3.75）0.05=36.384m;（2） K0+620H=36.609-（0.75+2+3.75）0.05=36.284m;（3） K0+640H=36.

44、509-（0.75+2+3.75）0.05=36.184m;（4） K0+660H=36.409-（0.75+2+3.75）0.05=36.084m;（5） K0+680H=36.309-（0.75+2+3.75）0.05=35.984m;（6） K0+700H=36.209-（0.75+2+3.75）0.05=35.884m;（7） K0+720H=36.109-（0.75+2+3.75）0.05=35.784m;（8） K0+740H=36.009-（0.75+2+3.75）0.05=35.684m4.6.5超高后外側(cè)車行道外側(cè)邊緣的設(shè)計高程為：超高橫坡5%（1） K0+600H=36.7

45、09+3.750.05=36.897m;（2） K0+620H=36.609+3.750.05=36.797m;（3） K0+640H=36.509+3.750.05=36.697m;（4） K0+660H=36.409+3.750.05=36.597m;（5） K0+680H=36.309+3.750.05=36.497m;（6） K0+700H=36.209+3.750.05=36.397m;（7） K0+720H=36.109+3.750.05=36.297m;（8） K0+740H=36.009+3.750.05=36.197m4.6.6超高后外側(cè)側(cè)硬路肩外側(cè)的設(shè)計高程:（1） K0+

46、600H=36.709+（2+3.75）0.05=36.997m;（2） K0+620H=36.609+（2+3.75）0.05=36.897m;（3） K0+640H=36.509+（2+3.75）0.05=36.797m;（4） K0+660H=36.409+（2+3.75）0.05=36.697m;（5） K0+680H=36.309+（2+3.75）0.05=36.597m;（6） K0+700H=36.209+（2+3.75）0.05=36.497m;（7） K0+720H=36.109+（2+3.75）0.05=36.397m;（8） K0+740H=36.009+（2+3.75）

47、0.05=36.297m4.6.7超高后外側(cè)土路肩外側(cè)的設(shè)計高程:（1） K0+600H=36.709+（0.75+2+3.75）0.05=37.034m;（2） K0+620H=36.609+（0.75+2+3.75）0.05=36.934m;（3） K0+640H=36.509+（0.75+2+3.75）0.05=36.834m;（4） K0+660H=36.409+（0.75+2+3.75）0.05=36.734m;（5） K0+680H=36.309+（0.75+2+3.75）0.05=36.634m;（6） K0+700H=36.209+（0.75+2+3.75）0.05=36.53

48、4m;（7） K0+720H=36.109+（0.75+2+3.75）0.05=36.434m;（8） K0+740H=36.009+（0.75+2+3.75）0.05=36.334m 4.6.8超高后交點3的平曲線內(nèi)整20m樁：K0+600（內(nèi)側(cè)邊線高程：36.384m，外側(cè)邊線高程：37.034m）K0+620（內(nèi)側(cè)邊線高程：36.284m，外側(cè)邊線高程：36.934m）K0+640（內(nèi)側(cè)邊線高程：36.184m，外側(cè)邊線高程：36.834m）K0+660（內(nèi)側(cè)邊線高程：36.084m，外側(cè)邊線高程：36.784m）K0+680（內(nèi)側(cè)邊線高程：35.984m，外側(cè)邊線高程：36.684m）

49、KO+700（內(nèi)側(cè)邊線高程：35.884m，外側(cè)邊線高程：36.584m）K0+720（內(nèi)側(cè)邊線高程：36.784m，外側(cè)邊線高程：36.484m）KO+740（內(nèi)側(cè)邊線高程：36.684m，外側(cè)邊線高程：36.384m）。經(jīng)檢查，以上計算均正確，結(jié)果與軟件計算值相同，并符合相關(guān)規(guī)范的要求。結(jié) 語畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，在老師的指導(dǎo)下我獨立完成了某山嶺地區(qū)二級公路的路線設(shè)計。此次畢業(yè)設(shè)計檢驗和充實了我自己在大學(xué)期間對交通工程專業(yè)知識的掌握程度，是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。在此次設(shè)計中，我嚴(yán)格依照相關(guān)設(shè)計規(guī)范，并結(jié)合華東交通大學(xué)理工學(xué)院09級交通工程畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求。沿線設(shè)計與周邊

50、的環(huán)境相互配合，保證了線形的美觀、減少對農(nóng)田占用及合理的避免拆遷等。在平面設(shè)計中，做到與地物、地貌相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；縱段面設(shè)計中，考慮了平縱配合，填挖平衡等控制要點；橫段面設(shè)計及排水設(shè)計中，考慮施工因素及當(dāng)?shù)靥厥馑臈l件。 在緊張和匆忙中度過了設(shè)計的這一段時間，在畢業(yè)設(shè)計過程當(dāng)中，我翻閱和參照了大量的規(guī)范和書籍，鞏固了本人在學(xué)校所學(xué)的專業(yè)知識，也更加熟悉了對海地道路、AutoCAD、Office等軟件的操作。此次畢業(yè)設(shè)計為本人將來從事道路工程建設(shè)項目的設(shè)計施工奠定了基礎(chǔ)，我相信這將是我人生中的一筆寶貴的財富。謝 辭在此次畢業(yè)設(shè)計中，我要衷心的感謝鄧明君老師的指導(dǎo)。在設(shè)計中，老師對我們嚴(yán)

51、格要求，認(rèn)真解答我們不懂的地方，定期檢查我們的設(shè)計成果，還介紹了很多設(shè)計方面的知識和專業(yè)軟件，這些信息讓開闊了我的視野。在我們遇到難題時，鄧?yán)蠋熃o予我們指導(dǎo)和鼓勵。鄧明君老師的嚴(yán)格要求，諄諄教導(dǎo)，將在我以后的工作受益匪淺。 由于本人水平有限，設(shè)計中存在漏洞和不足還請各位老師多多指點。再次表示感謝。主要參考資料1. 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-2003；2. 公路路線設(shè)計規(guī)范JTG D20-2006；3. 公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范JTG D20-2006；4. 公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范JTG D40-2011；5. 公路路基設(shè)計規(guī)范 JTG D30-2004；6. 公路勘測規(guī)范JTJ061-9

52、9；7. 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTG D60-2004；8. 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D62-2004；9. 公路工程名詞術(shù)語JTJ002-87；10. 公路垢工橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D61-2005；11. 黃曉明，李昶，馬濤.路基路面工程（第二版）M.南京：東南大學(xué)出版社，2011.612. 張維全，周亦唐,李青松.道路勘測設(shè)計（第三版）M.重慶：重慶大學(xué)出版社，2010.1113. 楊少偉.道路勘測設(shè)計M.北京：人民交通出版社，200414. 鄧學(xué)鈞.路基路面工程（第二版）M.北京：人民交通出版社，2005.815. 趙永平，唐勇.道路勘測設(shè)計M.北京：高等教育出版社，2004.816. 徐家鈺，陳家駒.道路工程（第二版）M.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2004