某山區(qū)二級(jí)道路畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

重慶大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章 緒論1.1 工程概況1.1.1地形、地貌本路段所處地區(qū)地貌單元屬于淺丘，路線走廊帶沿途地形起伏較小，耕地及建筑物較多。地表少見(jiàn)基巖露頭，地質(zhì)條件較好。1.1.2 氣象本路段地處中低緯度，屬亞熱帶過(guò)度的濕熱季風(fēng)氣候，雨量充沛，光照時(shí)間長(zhǎng)，具有四季分明、熱富水豐、雨熱同季、冬冷夏熱、無(wú)霜期長(zhǎng)。多年平均氣溫21.3，最冷1月均溫5，最熱8月均溫33.4。全年無(wú)霜期約300天，年平均日照時(shí)數(shù)1500小時(shí)以上。多年平均降雨量1248.5mm，最大降雨量1927mm，39月為雨季，其雨量可占全年的65%以上。10月至翌年3月為枯水期，降雨量小于蒸發(fā)量。1.1.3設(shè)計(jì)項(xiàng)目本段位于某山區(qū)A點(diǎn)至B點(diǎn)的二級(jí)路，進(jìn)行平面設(shè)計(jì)。最后對(duì)所定路線進(jìn)行方案比選，從中選擇最佳方案。1.2原始資料及重要參數(shù)1）該地區(qū)地形圖；2）沿線居民點(diǎn)情況；3）沿線氣象資料；4）設(shè)計(jì)行車速度：40km/h；5）主線公路整體式路基寬度為10.0m；6）線路等級(jí)：公路-級(jí)；1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 1）公路路線平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)，包括填寫(xiě)直線、曲線及轉(zhuǎn)角表，繪制路路線平面圖（1:500）；繪制公路路線縱斷面圖（橫坐標(biāo)1:500，縱坐標(biāo)1:200）；2）公路路線橫斷面設(shè)計(jì)，包括繪制標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（1:500），計(jì)算并填寫(xiě)路基土石方數(shù)量計(jì)算表。第二章 平面線性設(shè)計(jì)2.1路線選定根據(jù)設(shè)計(jì)要求、公路現(xiàn)狀，確定公路線路走向的基本原則是：1）該公路橫穿鄉(xiāng)鎮(zhèn)，作為運(yùn)輸?shù)慕煌ㄒ兰纫显O(shè)計(jì)總體規(guī)劃，又要與沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃緊密結(jié)合，合理銜接。2）避讓村鎮(zhèn)、干渠及高壓干線等，盡可能減少拆遷民房等建筑物。3）新建線路選擇應(yīng)盡可能避免和減少破壞現(xiàn)有水利灌溉系統(tǒng)。4）堅(jiān)持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，盡可能縮短行車?yán)锍?。根?jù)以上原則，最終在方案一、方案二、方案三中進(jìn)行了方案比選。方案一的行車?yán)锍淘诜桨付?、方案三中是最短的，但路線離村鎮(zhèn)較遠(yuǎn)，滿足不了村鎮(zhèn)出行方便的需求，路線經(jīng)過(guò)的地區(qū)需要大填挖工程及邊坡防護(hù)，隧道施工等，增加了修建造價(jià)。方案二在方案一的基礎(chǔ)上避開(kāi)了隧道施工，及大的填挖工程，也滿足了線路兩側(cè)居民的出行要求，基本達(dá)到了零拆遷，但線路的彎道過(guò)多，不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，給行車留下安全隱患。方案三比方案二增加了拆遷，卻使用大半徑曲線，彎道少，符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，增加行車安全系數(shù)。于是選定方案三為最終方案。2.2圓曲線設(shè)計(jì)本路段有2處交點(diǎn)，JD1處交角為左轉(zhuǎn)73043.19，JD2處交角為左轉(zhuǎn)125418.6，根據(jù)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范查得，不設(shè)超高的最小圓曲線半徑為300m，圓曲線半徑小于或等于250m時(shí)，應(yīng)在圓曲線內(nèi)側(cè)規(guī)定加寬。所以選取圓曲線半徑為800m。JD1交點(diǎn)計(jì)算：1）切線長(zhǎng)度計(jì)算：2）曲線外距3）曲線圓弧長(zhǎng)度JD2交點(diǎn)計(jì)算：1）切線長(zhǎng)度計(jì)算：2）曲線外距3）曲線圓弧長(zhǎng)度2.3 緩和曲線設(shè)計(jì)汽車在緩和曲線上要完成不同曲率的過(guò)渡行駛，緩和曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，以使司機(jī)有足夠的時(shí)間來(lái)操作方向盤(pán)，所以應(yīng)規(guī)定緩和曲線的最小長(zhǎng)度，通常應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面因素：Ls取值必須大于三個(gè)當(dāng)中的最大值，并小于最小緩和曲線長(zhǎng)度）規(guī)范規(guī)定的緩和曲線的最小長(zhǎng)度為50m；確定緩和曲線長(zhǎng)度為50m。2.4平面線形計(jì)算根據(jù)回旋線作為緩和曲線,參照規(guī)范規(guī)定的線形設(shè)計(jì)方法，本工程線形的設(shè)計(jì)主要采用“基本型”，即由直線回旋線圓曲線回旋線直線的順序組合。圖2-1 回旋線圖示“直線回旋線圓曲線回旋線直線”組合的幾何元素的計(jì)算公式：式中： q緩和曲線起點(diǎn)到圓曲線原起點(diǎn)的距離，也稱切線增值；設(shè)緩和曲線后圓曲線內(nèi)移值；緩和曲線重點(diǎn)緩和曲線角；Ls緩和曲線長(zhǎng)；R圓曲線半徑；轉(zhuǎn)角；Th切線長(zhǎng)； Lh曲線長(zhǎng)； E外距； 根據(jù)公式計(jì)算得：JD1交點(diǎn)計(jì)算：1）圓曲線內(nèi)移值2）切線總長(zhǎng)3）外矢距4）曲線總長(zhǎng) JD2交點(diǎn)計(jì)算：1）圓曲線內(nèi)移值2）切線總長(zhǎng)3）外矢距4）曲線總長(zhǎng)2.5 里程計(jì)算以下是曲線要素點(diǎn)的樁號(hào)和總里程的計(jì)算公式：設(shè)JD1交點(diǎn)樁號(hào)為K0+162.224 式中：Lh 曲線總長(zhǎng)度 (m)； Th 切線總長(zhǎng)（m） Ls緩和曲線的長(zhǎng)度 (m)。設(shè)JD2交點(diǎn)樁號(hào)為K0+516.511 表2.1 里程樁號(hào)表K0+000K0+020K0+040K0+060K0+080K0+084.696K0+100K0+120K0+134.696K0+140K0+160K0+162.140K0+180K0+189.583K0+200K0+220K0+239.583K0+240K0+260K0+280K0+300K0+320K0+340K0+360K0+380K0+400K0+401.020K0+420K0+440K0+451.020K0+460K0+480K0+500K0+516.115K0+520K0+540K0+560K0+580K0+581.210K0+600K0+620K0+631.210K0+640K0+660K0+680K0+693.8712.6 逐樁坐標(biāo)計(jì)算2.6.1 起點(diǎn)至ZH點(diǎn)中樁坐標(biāo)設(shè)起點(diǎn)坐標(biāo)為X0，Y0（1027.217，642.233），方位角為965327.98，ZH點(diǎn)坐標(biāo)：2.6.2 ZH至YH點(diǎn)的中樁坐標(biāo)緩和曲線上樁點(diǎn)坐標(biāo)式中l(wèi)為樁點(diǎn)至緩和曲線起點(diǎn)ZH曲線長(zhǎng)；圓曲線上樁點(diǎn)坐標(biāo)：式中，l為樁點(diǎn)至HY的曲線長(zhǎng)，僅為圓曲線部分的長(zhǎng)度。然后通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為測(cè)量坐標(biāo)X、Y。坐標(biāo)變換公式為，當(dāng)曲線為左轉(zhuǎn)角，應(yīng)以代入。2.6.3 YH點(diǎn)至HZ點(diǎn)的中樁坐標(biāo)按（1）式計(jì)算切線支距法坐標(biāo)，再按下式轉(zhuǎn)換為測(cè)量坐標(biāo)：，當(dāng)曲線為右轉(zhuǎn)角時(shí)，以代入。表2.6 逐樁坐標(biāo)表樁號(hào)XY樁號(hào)XYK0+0001027.217642.233K0+3601009.8971001.193K0+0201024.088662.088K0+3801010.1141021.192K0+0401022.418681.944K0+4001010.331041.191K0+0601020.018701.799K0+401.0201010.3411042.211K0+0801017.618721.655K0+4201010.5761061.189K0+083.6961017.324725.324K0+4401011.0111081.185K0+1001015.234741.512K0+451.0201011.4041092.197K0+1201013.001761.387K0+4601011.8321101.167K0+134.6961011.573776.013K0+4801013.1471121.123K0+1401011.119781.298K0+5001014.9611141.04K0+1601009.723801.249K0+516.1171016.7841157.054K0+162.1401009.603803.386K0+5201017.2721160.906K0+1801008.825821.228K0+5401020.0791180.707K0+189.5831008.572830.808K0+5601023.381200.433K0+2001008.423841.223K0+5801027.1731220.069K0+2201008.412861.223K0+581.2101027.4181221.254K0+239.5831008.593880.805K0+6001031.4281239.611K0+2401008.597881.2K0+6201035.9881259.084K0+2601008.813901.199K0+630.2101038.3711269.012K0+2801009.03921.198K0+6401040.661278.53K0+3001009.247941.197K0+6601045.3391297.975K0+3201009.463961.196K0+6801050.0161317.421K0+3401009.68981.194K0+693.8711053.2611330.907第三章 縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面是一條沿著道中線豎直剖切然后展開(kāi)即為路線縱斷面。由于自然因素的影響以及經(jīng)濟(jì)性要求路線縱有起伏的空間線?？倲嗝嫔嫌袃蓷l主要的線，一條是地面線，它是根據(jù)中線上各個(gè)樁點(diǎn)的高程而繪制的一條不規(guī)則的折線，反映了沿著中線地面的起伏情況；一條是設(shè)計(jì)線?？v斷面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)根據(jù)汽車的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件以及工程經(jīng)濟(jì)型等，研究起伏空間線幾何構(gòu)成的大小及長(zhǎng)度，以便達(dá)到行車安全迅速、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理和乘客感覺(jué)舒服的目的，同時(shí)還要考慮到公路等級(jí)的因素，要與其相適應(yīng)。3.1 縱斷面的豎曲線要素及主要點(diǎn)設(shè)計(jì)高程計(jì)算3.1.1 縱斷面設(shè)計(jì)所需基本資料 由公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定： 最大縱坡6%，最小縱坡0.3%;最小坡長(zhǎng)150m,最大允許合成坡度9.5%，為6%時(shí)，最大坡長(zhǎng)600m。凸曲線一般最小半徑為2000m,凹曲線一般最小半徑為1500m。3.1.2 豎曲線要素的確定 縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車用一段曲線來(lái)緩和，成為豎曲線。豎曲線的形式可以采用拋物線或圓曲線，兩者幾乎沒(méi)差別，但在設(shè)計(jì)和計(jì)算上，拋物線比圓曲線更為方便，故在設(shè)計(jì)中采用拋物線如圖3-1：圖3-1豎曲線要素示意圖在圖示坐標(biāo)下，以二次拋物線最為豎曲線的一般方程式為： (3-1)其豎曲線諸要素計(jì)算公式如下：豎曲線長(zhǎng)度L或豎曲線半徑R: (3-2)豎曲線切線長(zhǎng)T: (3-3)豎曲線上任意一點(diǎn)豎距h: (3-4)豎曲線外距E: (3-5)式中： 坡差（%）L豎曲線長(zhǎng)度（m） R豎曲線半徑（m）3.1.3各變坡點(diǎn)處豎曲線要素及設(shè)計(jì)高程計(jì)算 變坡點(diǎn)處樁號(hào)取K0+200,半徑為2000m，高程為757.00m。相鄰路段的縱坡為i1=+5%和i2=-6%。 豎曲線基本要素：曲線長(zhǎng)度計(jì)算式切線長(zhǎng)度計(jì)算外距計(jì)算式計(jì)算設(shè)計(jì)高程：豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線起點(diǎn)高程：豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線終點(diǎn)高程：樁號(hào)K0+100處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+120處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+140處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+160處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+180處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+200處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+220處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+240處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+260處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+280處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+300處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 表3.1豎曲線計(jì)算表樁號(hào)坡段高程(m)標(biāo)高修正y=x*x/2R(m)豎曲線高程(m)K0+090750.500750.4K0+100752.000.025751.98K0+120753.000.225752.78K0+140754.000.625753.38K0+160755.001.225753.78K0+180756.002.025753.98K0+200757.003.025753.98K0+220755.802.025753.78K0+240754.601.225753.78K0+260753.400.625752.78K0+280752.200.225751.98K0+300751.000.025750.98K0+310750.400750.40變坡點(diǎn)處樁號(hào)取K0+420,半徑為1500m，高程為743.80m。相鄰路段的縱坡為i1=-6%和i2=+2%。 豎曲線基本要素：曲線長(zhǎng)度計(jì)算式切線長(zhǎng)度計(jì)算外距計(jì)算式計(jì)算設(shè)計(jì)高程：豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線起點(diǎn)高程：豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線終點(diǎn)高程：樁號(hào)K0+380處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： )設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+400處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+420處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+440處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 樁號(hào)K0+460處至起點(diǎn)距離：切線標(biāo)高： 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 表3.2豎曲線計(jì)算表樁號(hào)坡段高程(m)標(biāo)高修正y=x*x/2R(m)豎曲線高程(m)K0+360747.40747.4K0+380746.20.133746.33K0+400745.000.533745.53K0+420743.801.20745.00K0+440744.200.533744.73K0+460744.600.133744.73K0+480745.000745.00第四章 橫斷面設(shè)計(jì)路基橫斷面包括行車道、人行道等組成部分。路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面采用計(jì)算行車速度40km/h的雙向兩車道公路標(biāo)準(zhǔn)，整體式路基全幅寬10m，雙向兩車道，其中左右車道各3.5米，人行道左右各1.5米。路拱橫坡為1.5，路肩橫坡為1.5。4.1 路拱計(jì)算路拱：采用修正的三次拋物線公式計(jì)算 （4-1）x距中心的橫向距離(m)y相應(yīng)點(diǎn)的豎向距離(m)i橫坡B行車道寬度(m)h路拱高度，因行車道寬3.5米，利用距路基中心1米、2米、3米、3.5米為特征點(diǎn)，分為4個(gè)點(diǎn)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的豎向距離，繪出路基橫斷面圖，路拱計(jì)算見(jiàn)下表4-1。表4-1 路拱計(jì)算表x距中心的橫向距離（m）1234 （m）0.000-0.015-0.030-0.05254.2 路基土石方計(jì)算首先根據(jù)地面變化情況選出合適的位置畫(huà)出路基橫斷面圖，見(jiàn)路基橫斷面圖，在圖上測(cè)出