道路與橋梁工程課程設計說明書

1、1設計總說明書1.1設計依據(jù)根據(jù)合肥學院建筑工程系工程管理專業(yè)道路與橋梁工程課程設計任務書。1.2公路設計概況1.2.1概況 根據(jù)設計任務書要求，本路段按平原微丘二級公路技術標準勘察、設計。設計車速為60公里/小時，路基單幅兩車道，寬10米。設計路段公路等級為二級，適應于將各種車輛折合成小客車的年平均日交通量為600015000輛。1.2.2規(guī)范設計執(zhí)行的部頒標準、規(guī)范有：公路工程技術標準JTGB01-2003公路路線設計規(guī)范JTGD20-2006公路路基設計規(guī)范JTGD30-20041.3路線起訖點本路段起點A：K0000，終點B：K1268為所給全長1.268公里。1.4沿線自然地理概況本

2、路段為平原微丘區(qū)，多為中低山地貌，地勢稍陡。該工程整個地形、地貌特征平坦，地形起伏不大，最高海拔高為140.5米 1.5沿線筑路材料等建設條件 沿線地方材料有：碎石、礫石、砂、石灰、粉煤灰等。其他材料如瀝青、水泥、礦粉需到外地采購。1.6路線本路段按二級公路標準測設，設計車速60KM/h，測設中在滿足公路路線設計規(guī)范及在不增加工程造價的前提下，充分考慮了平、縱、橫三方面的優(yōu)化組合設計，力求平面線型流暢，縱坡均衡，橫斷面合理，以達到視覺和心理上的舒展。路線測設里程全長1268公里，主要技術指標采用情況如下：平曲線個數(shù)（個） 2 平均每公里交點個數(shù)（個） 1.6平曲線最小半徑(米/個） 300 平

3、曲線占路線長（%） 40直線最大長(米） 273.37變坡點個數(shù)（個） 3平均每公里變坡次數(shù)（次） 2.4最大縱坡（%） 2.7凸型豎曲線最小半徑（米/處） 5000凹型豎曲線最小半徑（米/處） 60001.7橫斷面設計1、路基橫斷面布置： 1+4+4+1=10米路面橫坡設置（不含超高路段）：路肩為2%，行車道為2%。2、加寬、超高方式：全線加寬采用比例過度，超高方式為繞內(nèi)邊線旋轉。路基土石方計算控制標高為土基標高，不含路面厚度。1.8 道路技術標準道路技術指標序號項目單位主要技術指標1設計車速km/h602平曲線半徑一般值 m100極限值60不設超高最小半徑路拱2.0%m6003平曲線最小長

4、度m 4緩和曲線最小長度m505最大縱坡%66最小坡長m1507相應縱坡的最大坡長3%m12004%10005%8006%6008停車、會車、超車視距m75、150、3509豎曲線半徑凹、凸形一般值m2000極限值m140010豎曲線最小長度m5011平曲線最大超高%81.9設計項目1、確定道路技術等級和技術標準2、紙上定線3、平面定線設計4、路線縱斷面設計5、路線橫斷面設計2平面選線及定線2.1平面選線2.1.1平面選線的原則1、應該盡量避開農(nóng)田，做到少占或不占高產(chǎn)田。2、保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使工程數(shù)量小，造價低，運營費用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。3、選線時應對工程地質和

5、水文地質進行深入勘測，查清其對工程的影響。4、選線應重視環(huán)境保護，注意由于公路修筑以及汽車運行所產(chǎn)生的影響與污染等問題。2.1.2平面設計技術指標 1、直線本道路設計速度60km/h，在城鎮(zhèn)及其附近或景色有變化的地點大于20V是可以接受的，在景色單調(diào)的地點最好控制在20V以內(nèi)，直線段長度不應超過800m為宜。 2、圓曲線圓曲線最小半徑圓曲線是平面線形中常用線形要素，圓曲線設計主要確定起其半徑值以及超高和加寬。圓曲線半徑技術指標（km/h）一般公路（60km/h）一般最小半徑(m)200極限最小半徑(m)125不設超高的最小半徑（m）路拱1500路拱>2%1900圓曲線最大半徑選用圓曲線半

6、徑時，在地形條件允許的條件下，應盡量采用大半徑曲線，圓曲線半徑不可大于10000米。圓曲線半徑的選用在設計公路平面線形時，根據(jù)沿線地形情況，盡量采用不需設超高的大半徑曲線。平曲線的最小長度公路的平曲線一般情況下應具有設置緩和曲線（或超高，加寬緩和段）和一段圓曲線的長度；緩和曲線長度：圓曲線長度：緩和曲線長度宜在：1：1：1 到1：2：1之間。平曲線的最小長度一般值：400m平曲線最小長度極限值?。?40m3、緩和曲線公路路線設計規(guī)范JTG D20-2006規(guī)定：一般公路（60）緩和曲線最小長度為50.。一般情況下，在直線與圓曲線之間，當圓曲線半徑大于或等于不設超高圓曲線最小半徑時，可不設緩和曲

7、線。2.1.3線路方案擬定與比較根據(jù)此路所處地區(qū)的自然地理環(huán)境、社會經(jīng)濟和技術條件，確定經(jīng)過路線方案的比選設計出一條符合一定技術標準，滿足行車要求，工程量最少最節(jié)省費用的路線。綜合考慮該地區(qū)自然條件、技術標準、工程投資等因素，初步擬定了兩個方案：方案一：優(yōu)點： 路線短； 土方量?。?路線線形好，行車舒適；缺點：占用部分農(nóng)田。方案二: 優(yōu)點： 占農(nóng)田少 缺點： 挖方量較大； 造價較高； 路線長綜合考慮，選取方案一較為合適。2.2紙上定線本路段為平原微丘區(qū)，多為中低山地貌，地勢稍陡。該工程整個地形、地貌特征平坦，地形起伏不大。2.2.1定導向線：1、首先在1:2000的地形圖上，仔細研究路線選線階

8、段選定的主要控制點間的地形、地質情況，選擇有利地形，擬定路線走法。2、使兩腳規(guī)的開度等于平，從路線起點A開始，擬定的路線走法在等高線上依次截取各點，直到最后一點的位置和標高按近路線終點B為止。3、連接各點，分析該折線在利用地形和避讓地物，以及工程艱巨的情況，從而選出應穿應避讓的特征點為中間控制點，并重新連接各點。2.2.2確定路線位置1、在前面定出的導向線的基礎上，用不同半徑的模板在路線平面可能出現(xiàn)的轉點處描出路線平面位置，并標出其半徑。2、用直線連接各曲線，使各直線相交，初步定出路線交點。 3、分析所定出的路線位置的工程量并進行調(diào)整，力爭定出線形好、工程量小的路線位置。3線路平面設計3.1平

9、面設計 見計算書3.3平面設計成果3.3.1 編制相關表格根據(jù)程序計算所得結果繪制直線、曲線及轉角表，見附表一直線、曲線及轉角表。3.3.2 繪制路線平面圖見圖一。4路基縱斷面設計4.1準備工作在線路平面圖上依次截取各中樁樁號點，并推算對應的地面標高。然后在CAD圖上按橫向1:2000，縱向1:200的比例尺繪制地面線，并打上方格網(wǎng)。按相應比例以及里程畫出平曲線示意圖。見圖。4.2縱斷面拉坡4.2.1標注控制點確定路線起、終點以及越嶺埡口，地質不良地段的最小填土高度，最大挖深等線路必須經(jīng)過的標高控制點。4.2.2試坡在已標出的“控制點”縱斷面圖上，根據(jù)各技術指標和選線意圖，結合地面線的起伏變化

10、，以控制點為依據(jù)，在其間穿插取值，同時綜合考慮縱斷面設計中的平縱組合問題。4.2.3調(diào)整并核對對試坡時所定出的各種坡線進行比較，排除不符工程技術標準的坡線，在剩下的坡線中選取填挖方量最小又比較平衡的坡線。在選取的坡線上選擇有控制意義的重點橫斷面，從縱斷面圖上讀出其對應樁號的填挖高度，檢查該點的橫斷面填挖是否滿足各項工程指標。4.2.4定坡調(diào)整無誤后，直接在圖上把各段直線坡的坡度值、坡長、變坡點的樁號、標高確定下來。4.3豎曲線的設計計算4.4 繪制路基縱斷面圖繪制縱斷面圖：縱斷面圖采用橫向1:2000，縱向1:200的比例尺繪制，由上、下兩部分內(nèi)容組成?？v斷面圖見附圖二縱斷面設計圖。5路基橫斷

11、面設計橫斷面設計俗稱“戴帽子”，主要任務是根據(jù)公路等級，結合當?shù)刈匀粭l件，綜合考慮交通安全、路基穩(wěn)定，公路排水、節(jié)省用地和工程經(jīng)濟等的要求，確定能夠公路橫斷面的組成部分及其幾何尺寸。橫斷面設計本著經(jīng)濟，避免大填大挖，填挖平衡的原則。本次設計中橫斷面的比例尺為1:200。5.1準備工作 5.1.1橫斷面設計的原則（1）設計施工前須做好工程地質、水文等有關的自然條件的勘察工作。（2）設計應符合公路工程技術標準的規(guī)定要求。（3） 設計應兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設等的需要，盡可能少占耕地。（4）應使路基具有足夠的穩(wěn)定性。5.1.2資料收集 （1)、平曲線起、終點樁號，平曲線半徑和轉角在平面設計中讀取。(2)

12、、每個中樁的填挖高度在縱斷面設計中讀取。(3)、路基寬度為10m。在路線平面圖上的各中樁橫斷面范圍內(nèi)并向外延伸一定距離選取若干點，量取各點的地面標高。(4)、根據(jù)技術標準確定邊溝的形式及尺寸。5.2橫斷面設計計算路基橫斷面尺寸的確定設計公路為二級公路，采用整體式單幅雙車道的斷面形式。根據(jù)工程技術標準，由公路等級（二級）及設計行車速度（60km/小時），確定路基橫斷面車道數(shù)為雙車道，行車道寬為4m，行車道外側設置寬度為1m的土路肩，路基總寬度為10m。5.2.2路拱和超高的設計（1）確定路拱及路肩橫坡度：為了利于路面橫向排水，應在路面橫向設置路拱。按工程技術標準，采用折線形路拱，路拱橫坡度為2%

13、。由于土路肩的排水性遠低于路面，其橫坡度一般應比路面大1%2%，故土路肩橫坡度取2%。（2）超高橫坡度的確定：擬建公路為微丘區(qū)二級公路，設計行車速度為60km/小時。根據(jù)曲線段圓曲線的半徑值，本設計中交點1處超高取3%，交點2處取超高為3%， （3）平曲線上超高緩和段長度的確定：超高緩和段的長度為緩和曲線的長度分別為70和60m。（4）超高值計算 見表 5.3繪制路基橫斷面圖5.3.1 確定路基標準橫斷面本次設計中繪制本段的路基橫斷面圖，即K0+000.000K1+268這一路段。在這一路段中，主要出現(xiàn)的路基橫斷面形式有：填方路堤、全挖方路塹、半填半挖路基和路堤墻路基。按工程技術標準規(guī)定，路基

14、寬度為10m，現(xiàn)擬定路面采用2%的折線形路拱橫坡度，土路肩橫坡度值為2%。填方路堤的邊坡值根據(jù)其地質情況選用1:1 按以上要求及設計以1:50的比例尺繪制路基標準橫斷面圖，具體見附圖路基標準橫斷面圖。5.3.2 繪制路基橫斷面圖標準橫斷面圖繪制完畢后，參照標準橫斷面圖，繪制K0+000.000K1+268路段內(nèi)各中樁的橫斷面圖，其步驟如下：(1)、根據(jù)橫斷面測量資料按1:200的比例繪制橫斷面地面線；(2)、根據(jù)路基設計表中的有關數(shù)據(jù)，繪制路幅的位置和寬度；(3)、參照路基標準橫斷面圖繪制路基邊坡線和地面線相交，并在需要設置支擋防護處繪制支擋結構物的斷面圖；(4)、根據(jù)綜合排水設計，繪制路基邊

15、溝、排水溝、截水溝等在橫斷面圖上的位置。(6)、在中樁橫斷面圖繪制出來后，標出該樁的樁號、左右路基寬、中樁填挖高和填挖面積。具體的路基橫斷面圖見附圖路基橫斷面圖。6 結束語本次課程設計是平原微丘區(qū)三級新建公路是設計。綜合考慮當?shù)氐牡匦?、地貌等各方面的因素，在所選路線中設計了兩個圓曲線，兩個帶緩和曲線的對稱基本型曲線和五個豎曲線。設計分三個階段進行，其中初步設計包括初步平面設計、縱斷面設計、方案的比選；其次做路線的詳細設計，包括平面設計、縱斷面設計、路基橫斷面設計；最后是設計圖的繪制和設計說明書的整理。在設計的過程中，我的確遇到了很多問題，一拿到任務書我就仔細的看了一遍，根據(jù)老師的指導，我在網(wǎng)上

16、搜索了相關的設計案例。仔細分析了若干設計案例后對比發(fā)現(xiàn)案例與我們此次設計大同小異，于是就開始對照案例開始做起來?？墒且婚_始做就遇到了問題，首先就是道路定線，仔細分析等高線地形圖后，我定了兩條線。定線之后就發(fā)愁了，因為兩個方案都各有優(yōu)缺點，不知道該選哪個方案，最后斟酌損益我選擇了路線較短的方案一。方案比選結束后，開始進行平面設計，對方案一分析后，對所選導線設計了兩個圓曲線。設計與計算過程中又重新翻了書本和資料，因為很多基本概念和公式都不熟悉。接下來就是比較重要的縱斷面設計，根據(jù)路線走向與位置，設計了五個豎曲線，表現(xiàn)在計算書上就是五個變坡點的計算，最后將所計算的數(shù)據(jù)填入中樁計算表。然后是道路橫斷面的設計，本來以為相對于平面與縱斷面設計，這是簡單的了。沒想到自己去計算的時候才感覺到