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)計任務書的要求及公路的相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，在老師的指導下完成設(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)計包括確定標準橫斷面，繪出每樁橫斷面圖；整個設(shè)計過程嚴格按照國家有關(guān)規(guī)范進行。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)

2、計、平縱面線形的組合設(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。 29 ABSTRACT This 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, hydrolo

3、gy and other natural 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 plan

4、e alignment, certain 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 calcu

5、lation; cross-sectional 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,

6、 horizontal and vertical 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 1 ABSTRACT 2 目 錄 1 1.緒 論 1 1.1選題背景 1 1.1.1道路運輸概述 1 1.1.2我國道路發(fā)展情

7、況 1 1.2本設(shè)計基本情況 2 2.路線平面設(shè)計 2 2.1 二級公路選線原則 2 2.2選線 3 2.3定線 4 2.3.1路線簡介 4 2.3.2帶緩和曲線的圓曲線計算 4 2.3.3曲線上整20米樁號的坐標計算 6 3.路線縱斷面設(shè)計 7 3.1概述 7 3.2縱斷面設(shè)計的原則： 8 3.3縱坡設(shè)計 8 3.3.1縱坡設(shè)計的一般要求： 8 3.3.2縱坡坡度 8 3.3.3平縱組合設(shè)計 9 3.4豎曲線設(shè)計 10 3.4.1豎曲線設(shè)計的一般要求 11 3.4.2豎曲線半徑 11 3.4.3豎曲線計算 11 4.路線橫斷面設(shè)計 14 4.1概述

8、14 4.1.1橫斷面布置 14 4.1.2橫斷面設(shè)計原則： 14 4.1.3路基橫斷面的主要形式： 15 4.2各項技術(shù)指標 15 4.2.1路基寬度 15 4.2.2路拱及路肩坡度 15 4.2.3邊坡坡度 16 4.2.4邊溝設(shè)計 16 4.3超高與加寬 17 4.3.1概述 17 4.3.2超高橫坡的確定 18 4.3.3超高緩和段 19 4.4超高值計算公式 20 4.5曲線段超高與加寬的過渡 22 4.6路基邊線高程計算 23 4.6.1選擇交點3的平曲線為例，此平曲線內(nèi)整20m樁有： 23 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： 23

9、 4.6.3超高后內(nèi)側(cè)硬路肩內(nèi)側(cè)的設(shè)計高程: 24 4.6.4超高后內(nèi)側(cè)土路肩內(nèi)側(cè)的設(shè)計高程: 24 4.6.5超高后外側(cè)車行道外側(cè)邊緣的設(shè)計高程為： 25 4.6.6超高后外側(cè)側(cè)硬路肩外側(cè)的設(shè)計高程: 25 4.6.7超高后外側(cè)土路肩外側(cè)的設(shè)計高程: 26 4.6.8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 30 1.緒 論 1.1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、社會發(fā)展和人民生活服務的公共基礎(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、軍事、

10、文化教育以及人們的日常生活等。因此，它對于經(jīng)濟和生活的社會的發(fā)展起著重要的保障和促進作用。 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、方案合理、堅固耐用、經(jīng)濟節(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，但是與國際上發(fā)達國家相比，差距仍然很大；與國內(nèi)其他工業(yè)相比，仍相對滯后，遠不能滿足新形式下對公路運輸?shù)囊蟆w納起來，還存在如下幾方面的問題： 1. 公路數(shù)量少，通達深度不夠； 2. 公

11、路網(wǎng)等級低，高等級公路少，公路質(zhì)量差，標準低； 3. 發(fā)展不平衡，通行能力差，服務水平低。 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、文化的主要通道，其重要性越來越明顯。2004 年交通部提出了重要的設(shè)計理念：堅持“以人為本”的指導思想，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

12、指導師給定的地形圖上設(shè)計一條二級公路。要求我們充分應用所學專業(yè)理論，理論聯(lián)系實際，運用公路有關(guān)技術(shù)標準及定額，進行道路選線設(shè)計和技術(shù)分析；培養(yǎng)和訓練我們的專業(yè)設(shè)計能力、獨立解決綜合問題的能力和計算機應用能力，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)計要求在指導老師給定的1：2000的地形圖上設(shè)計一條60km/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

13、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、指標的選取與驗算，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)標準的選用，路基土石方和防護工程的工程數(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)，地形復雜，路線平縱橫三方面都受到約束。選線應符合以下原則：充分利用有利地形、地勢，盡量回避不利地帶，正確運用技術(shù)標準，從行車的安全、暢通和施工養(yǎng)護的經(jīng)濟、方便著眼，對路線與地形的配合加以研究，做好路線平、

14、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。相關(guān)技術(shù)指標如下表。 表2—1 二級公路相關(guān)技術(shù)指標表 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)計的過程中應盡量滿足技術(shù)指標。對于山嶺重丘地形，定線時應以縱坡度為主導。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。 選線過程： 1. 首先根據(jù)老師給定的起、中、終點位置, 分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

15、步擬定路線的基本走向； 2. 對于山嶺重丘地形，定線時應以縱坡度為主導。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。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)標準的前提下,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2—1 線形圖 2.3.1路線簡介 路線基本

16、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

17、=200m；=218.365 ①緩和曲線長度: 依照標準取緩和曲線 ②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 ③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

18、 = K1+918.852 + 50 = K1+968.852 QZ = HZ - L/2 = K1+968.852 - 318.365/2 = 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： XzH = XJD + Tcos（A1+180）

19、 =34066.6329+184.148cos（100+180）=33927.8290 YzH = YJD + Tsin（A1+180） =51111.1586+184.148sin（100+180）=50990.1464 則HZ 點坐標： 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

20、坐標； YJD為交點的縱坐標； 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）點的曲線長； Ls-緩和曲線長度。 圓曲線（HY～YH）內(nèi)整樁20坐標，在這計算K1+800的坐標 X = XHY + 2Rcos[（A1+ξ90（+Ls）/πR]cos（90/πR）=34059.5708 Y = YHY + 2Rsin[（A1+ξ90（+Ls）/

21、πR]/sin（90/πR）=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，R——圓曲線半徑=200。ξ——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，可以完整的表達出路線作為空間曲線的立體線形效果。 縱斷面設(shè)計應該根據(jù)道路的性質(zhì)、

22、任務、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以及填挖平衡、經(jīng)濟，以便達到行車安全、快速、舒適、工程經(jīng)濟性等目的。 3.2縱斷面設(shè)計的原則： 1. 縱面線形應與地形相適應，線形設(shè)計應平順、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、以及填挖平衡； 3. 平面與縱斷面組合設(shè)計應滿足：平曲線與豎曲線應相互重合，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.

23、 設(shè)計必須滿足相關(guān)規(guī)范，一般不輕易使用極限值； 2. 縱坡應具有一定的平順性，起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當。最好不要用縱坡的極限值，合理安排緩和坡段。盡量避免、反復設(shè)置反坡段； 3. 縱斷面的線形應連續(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)當前具有代表性標準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)濟因素，通過綜合分析，全面考慮，合理確定的。 表3—1 最大縱

24、坡表 2、最小縱坡：路塹段最小縱坡不應小于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，還應滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。 考慮到縱坡以平、緩為宜，山嶺越嶺線縱坡應力求均勻，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 D20—2006》規(guī)定了各級公路最小坡長。 表3—2 最小坡長表 最大坡長：最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當車速下降到最低容許速

25、度時所行駛的距離。我國《公路工程技術(shù)標準》規(guī)定，各級公路不同縱坡時的最大限制坡長見表3—3 表3—3 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3—3可知均滿足相關(guān)技術(shù)要求。本設(shè)計縱坡表見表3—7。 表3—4 本設(shè)計縱坡表 3.3.3平縱組合設(shè)計 當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和力學要求的前提下，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。 1、平面與縱斷面應遵循以下設(shè)計原則：

26、 （1） 應能在視覺上能自然的引導駕駛員的視線，并保證視覺的連續(xù)性； （2） 注意保持平、縱線形的技術(shù)指標大小應均衡，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?shù)暮铣善露?，以利于路面行車安全和排水? （4） 應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，并可起到引導視線的作用。 2、平豎組合 (一) 豎曲線與平曲線應相互重合，平曲線應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3—1 圖3—1 (二) 豎曲線與平曲線應保持均衡。 (三) 平、豎曲線應避免的組合： （1） 要避免凸形豎曲線的頂部或凹形豎

27、曲線的底部與反向平曲線的拐點重合； （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)置應滿足排水需要。 3.4.2豎曲線半徑

28、 選擇豎曲線半徑主要考慮以下因素： （1） 選擇半徑應符合表3—4所規(guī)定的豎曲線最小半徑和最小長度的要求。有條件時宜采用等于或大于表推薦值； 表3—5 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。

29、 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)計原則和要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇了半徑?！稑藴省芬?guī)定： 表3—6 豎曲線技術(shù)指標 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）。 縱坡坡度：+2.939%、-0.602%、+2.747%、-4.402%、+0.436%。 豎曲線半徑：4000m、3000

30、m、2800m、2200m。 圖3—2曲線要素示意圖 取X—O—Y坐標系如圖3—2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。當值為“+”時，豎曲線為凹形；當值為“-”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

31、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

32、=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能滿足交通、環(huán)境、城市面貌等要求，橫斷面設(shè)計應符合公路建設(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

33、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4—1所示： 圖4—1 路基橫斷面示意圖 4.1.2橫斷面設(shè)計原則： 1. 設(shè)計應根據(jù)公路等級、行車要求和當?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護和使用等方面的情況，進行精心設(shè)計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟合理； 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，還應設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟有效的病害防治措施； 3. 路基設(shè)計應兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護等的需要；

34、 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)計標高高于天然地面標高時，需要借土（或石）進行填筑而成的路基；挖方路基是指路基設(shè)計標高低于天然地面標高時，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 4.2.1路基寬度 路基寬度是指公路路幅頂面的寬度，即兩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：20.7

35、5m。 布置如圖4—2所示： 圖4—2 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4—1。 表4—1 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邊坡坡度 路堤的邊坡坡度，應根據(jù)填料的物理力學性質(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)條件進行合理的選定。路塹邊坡的穩(wěn)定性主要與當?shù)氐牡刭|(zhì)地貌、水文條件

36、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H<6m（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出口處或通過排水溝引到路堤坡腳以外，排出路基。 設(shè)計路線的邊溝的斷面形式依據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》JTG D20—2006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:

37、1。如圖： 圖4—3 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、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是與圓曲線半徑相適應的全超高，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4—4 超高方式圖 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

38、最小，而靠近彎道外側(cè)的前輪行駛軌跡半徑最大。為適應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)相應增加的路面、路基寬度為曲線加寬。 圖4—5 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?shù)貧夂驐l件。 設(shè)計時速為60

39、km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,應考慮合成縱坡的要求。 縱坡的計算公式： —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%。當設(shè)計時速60Km/h，路線設(shè)計中平曲線的半徑R<1500m時，必須設(shè)置超高段。由于本設(shè)計路段地形復雜，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)

40、范》與實際地形情況，對于JD2、JD3、JD5-IN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4—6 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4—4所示。 圖4—7 中軸旋轉(zhuǎn)超高圖 當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

41、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。一般新建工程應采用這種方式。 4.4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4—2 繞內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)的超高計算公式 圖4—6 繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高過渡方式圖 在表4—2，圖4—6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

42、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4—7 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

43、 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)應增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。 公路《標準》規(guī)定，平曲線半徑等于或小于250m的圓曲線，應在平曲線內(nèi)側(cè)設(shè)置加寬。各級公路的路面加寬后，路基也應相應加寬。該設(shè)計道路為雙車道，加寬值規(guī)定見表。 表4—3 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：

44、 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4—8 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+64

45、0（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+600 H=36.709-3.750.05=36.522m; （2） K0+620 H=36.609-3.750.05=36.422m; （3） K0+640 H=36.509-3.750.05=36.322m; （4） K0+660 H=36.409-

46、3.750.05=36.222m; （5） K0+680 H=36.309-3.750.05=36.122m; （6） K0+700 H=36.209-3.750.05=36.022m; （7） K0+720 H=36.109-3.750.05=35.922m; （8） K0+740 H=36.009-3.750.05=35.822m 4.6.3超高后內(nèi)側(cè)硬路肩內(nèi)側(cè)的設(shè)計高程: （1） K0+600 H=36.709-（2+3.75）0.05=36.422m; （2） K0+620 H=36.609-（2+3.75）0.05=36.322m; （3） K0+640

47、 H=36.509-（2+3.75）0.05=36.222m; （4） K0+660 H=36.409-（2+3.75）0.05=36.122m; （5） K0+680 H=36.309-（2+3.75）0.05=36.022m; （6） K0+700 H=36.209-（2+3.75）0.05=35.922m; （7） K0+720 H=36.109-（2+3.75）0.05=35.822m; （8） K0+740 H=36.009-（2+3.75）0.05=35.722m 4.6.4超高后內(nèi)側(cè)土路肩內(nèi)側(cè)的設(shè)計高程: （1） K0+600 H=36.709-（0.

48、75+2+3.75）0.05=36.384m; （2） K0+620 H=36.609-（0.75+2+3.75）0.05=36.284m; （3） K0+640 H=36.509-（0.75+2+3.75）0.05=36.184m; （4） K0+660 H=36.409-（0.75+2+3.75）0.05=36.084m; （5） K0+680 H=36.309-（0.75+2+3.75）0.05=35.984m; （6） K0+700 H=36.209-（0.75+2+3.75）0.05=35.884m; （7） K0+720 H=36.109-（0.75+2+3

49、.75）0.05=35.784m; （8） K0+740 H=36.009-（0.75+2+3.75）0.05=35.684m 4.6.5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+600 H=36.709+3.750.05=36.897m; （2） K0+620 H=36.609+3.750.05=36.797m; （3） K0+640 H=36.509+3.750.05=36.697m; （4） K0+660 H=36.409+3.750.05=36.597m; （5） K0+680 H=36.309+3.750.05=36.497m;

50、 （6） K0+700 H=36.209+3.750.05=36.397m; （7） K0+720 H=36.109+3.750.05=36.297m; （8） K0+740 H=36.009+3.750.05=36.197m 4.6.6超高后外側(cè)側(cè)硬路肩外側(cè)的設(shè)計高程: （1） K0+600 H=36.709+（2+3.75）0.05=36.997m; （2） K0+620 H=36.609+（2+3.75）0.05=36.897m; （3） K0+640 H=36.509+（2+3.75）0.05=36.797m; （4） K0+660 H=36.409+（2

51、+3.75）0.05=36.697m; （5） K0+680 H=36.309+（2+3.75）0.05=36.597m; （6） K0+700 H=36.209+（2+3.75）0.05=36.497m; （7） K0+720 H=36.109+（2+3.75）0.05=36.397m; （8） K0+740 H=36.009+（2+3.75）0.05=36.297m 4.6.7超高后外側(cè)土路肩外側(cè)的設(shè)計高程: （1） K0+600 H=36.709+（0.75+2+3.75）0.05=37.034m; （2） K0+620 H=36.609+（0.75+2+3.7

52、5）0.05=36.934m; （3） K0+640 H=36.509+（0.75+2+3.75）0.05=36.834m; （4） K0+660 H=36.409+（0.75+2+3.75）0.05=36.734m; （5） K0+680 H=36.309+（0.75+2+3.75）0.05=36.634m; （6） K0+700 H=36.209+（0.75+2+3.75）0.05=36.534m; （7） K0+720 H=36.109+（0.75+2+3.75）0.05=36.434m; （8） K0+740 H=36.009+（0.75+2+3.75）0.05

53、=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） 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

54、.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期間對交通工程專業(yè)知識的掌握程度，是我們從大學畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。 在此次設(shè)計中，我嚴格依照相關(guān)設(shè)計規(guī)范，并結(jié)合華東交通大學理工學院《09級交通工程畢業(yè)設(shè)計任務書》的要求。沿線設(shè)計與周邊的環(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，與周

55、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?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)計過程當中，我翻閱和參照了大量的規(guī)范和書籍，鞏固了本人在學校所學的專業(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。在設(shè)計中，老師對我們嚴格要求，認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

56、，這些信息讓開闊了我的視野。在我們遇到難題時，鄧老師給予我們指導和鼓勵。鄧明君老師的嚴格要求，諄諄教導，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)標準》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》JTJ061-99； 7. 《公路橋涵設(shè)計通

57、用規(guī)范》JTG D60-2004； 8. 《公路鋼筋混凝土及預應力砼橋涵設(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：東南大學出版社，2011.6 12. 張維全，周亦唐,李青松.《道路勘測設(shè)計》（第三版）[M].重慶：重慶大學出版社，2010.11 13. 楊少偉.《道路勘測設(shè)計》[M].北京：人民交通出版社，2004 14. 鄧學鈞.《路基路面工程》（第二版）[M].北京：人民交通出版社，2005.8 15. 趙永平，唐勇.《道路勘測設(shè)計》[M].北京：高等教育出版社，2004.8 16. 徐家鈺，陳家駒.《道路工程》（第二版）[M].上海：同濟大學出版社，2004