二級公路畢業(yè)設計(1ab)

1、蘭州交通大學博文學院畢業(yè)設計（論文） 畢業(yè)設計誠信聲明書本人鄭重聲明：在畢業(yè)設計工作中嚴格遵守學校有關規(guī)定，恪守學術規(guī)范；我所提交的畢業(yè)設計是本人在指導教師的指導下獨立研究、撰寫的成果，設計中所引用他人的文字、研究成果，均已在設計中加以說明；在本人的畢業(yè)設計中未剽竊、抄襲他人的學術觀點、思想和成果，未篡改實驗數(shù)據(jù)。本設計和資料若有不實之處，本人愿承擔一切相關責任。學生簽名： 年 月 日45平原微丘二級公路AB段設計【摘 要】 本次畢業(yè)設計的題目是平原微丘二級公路設計，設計時速為80km/h。本設計按照“安全、舒適、經(jīng)濟”的原則，根據(jù)國家相關規(guī)范進行設計。道路部分包括道路路線方案選擇、平面設計、

2、縱斷面設計、橫斷面設計、路面結構設計、路基排水設計。設計成果包括路線平面圖、路線縱斷面圖、路基橫斷面圖、路基(路面)結構圖、道路技術經(jīng)濟指標表、直曲轉角表、路基土石方數(shù)量表、路基設計表、路基工程數(shù)量表等?！娟P鍵詞】 二級公路，設計過程，設計成果The Design Of Grade 2 Highway In Plain Micro Hill AreaAbstract：The graduation design is entitled to the design of grade 2 highway in plain micro hill area. The design of speed is

3、 80km/h. The design is in accordance with the principle of safety, comfort, economy, According to national norms ralated to the design. Part of the road design include road line project selection, grpahic design, the design of the vertical section , the roadbed design, cross-sectional design, struct

4、ural design of the road, embankment and drainage design. Results of the overall design include maps of road line project selection, grpahic design, the design of the vertical section, cross-sectional design, structural design of the road, technical and economic indicators table of the road, straight

5、 lines and curves corner table, the number of embankment of earth and stone table, roadbed design table, the number of roadbed project table and so on. Key words：highway of grade 2，the process of design，the design results目錄第 一 章 設計總述1一、課題背景1二、我國公路發(fā)展規(guī)劃與展望2三、設計資料3第 二 章 路線平面設計6一、基本線形要求6二、平面設計步驟9第 三 章 路

6、線縱斷面設計14一、本路段縱斷面概況15二、縱坡設計15三、縱坡計算18第 四 章 路線橫斷面設計20一、基本要求20二、一般路基設計20三、路基排水設計22四、工程量及土石方調配22第 五 章 路面設計24一、判別土基干濕類型24二、軸載分析25三、結構組合與材料選取26四、各層材料的抗壓模量與劈裂強度26五、設計指標的確定26第 六 章 涵洞設計28一、基本要求28二、各類涵洞的特點28三、涵洞擇位時應遵循以下原則29四、進出口的選擇29五、施工方法及注意事項30第 七 章 路基邊坡防護32一、概述32二、防護與加固工程的分類32三、本設計防護綜述32第 八 章 特色設計33致 謝35參考

7、文獻36第 一 章 設計總述一、課題背景改革開放以來，我國公路建設取得了令世人矚目的成績。特別是自1998年國家實行積極的財政政策，加快公路基礎設施建設以來，公路建設實現(xiàn)跨越式的發(fā)展。截至2004年底，全國公路通車總里程達到186萬公里，其中高速公路通車里程3.42萬公里，居世界第二位。我國高速公路建設用20年時間走完了發(fā)達國家40年走過的路程。特別是在沿海發(fā)達地區(qū)，建設了高速之間的連接，形成高速網(wǎng)，初步發(fā)揮區(qū)域效應。國家計劃通過建設國道主干線系統(tǒng)，即在2020年左右重點建成約3.5萬公里的“五縱七橫”12條國道主干線公路，以高速，一、二級公路為主，連接全國所有100萬人口以上的特大城市和93

8、%的50萬人口以上的大城市，國道干線的建成，將極大的提高交通運輸量，徹底改善我國的道路交通運輸。（一）公路運輸?shù)奶攸c、功能、地位及作用隨著社會的進步，人類對于交通的需求迅速增長，形成了由多種運輸方式組成的交通系統(tǒng)。交通運輸是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)之一，它把國民經(jīng)濟的各領域和各個地區(qū)聯(lián)系起來，在生產(chǎn)和消費之間起著紐帶作用；是保障全社會蓬勃發(fā)展的網(wǎng)狀大動脈；也是人類在政治、經(jīng)濟、生活以及軍事等方面交往的主要通行方式，起著工具作用。公路運輸分為直達運輸、干線運輸和短距離集散運輸三種形式。因此，公路運輸有通過運輸和送達或集散的功能，尤其是送達或集散功能作為其它幾種運輸方式(管道除外)的終端運輸方式是交通運

9、輸中不可缺少的組成部分，在綜合交通運輸體系中發(fā)揮著非常重要的作用。道路運輸?shù)淖饔弥饕憩F(xiàn)在以下幾個方面：1.道路運輸是最便捷也是唯一具有直達功能的運輸方式，可以實現(xiàn)門對門的運輸，這是其獨特的直達運輸功能。2.道路運輸可以自成體系。3.道路運輸?shù)耐ㄟ_深度廣，覆蓋面大。4.道路客貨運輸量在運輸體系中的比重不斷的提高。5.道路運輸成為世界各國發(fā)展最快和主要的運輸方式。與其它運輸方式比較，公路運輸?shù)奶攸c是靈活性，尤其是高速公路建設，信息網(wǎng)絡、通信技術以及計算機技術等的發(fā)展，又實現(xiàn)著快速性門到門運輸和被稱為零庫存(just in time)的運輸特點，促使著公路運輸?shù)目焖侔l(fā)展。 公路運輸?shù)撵`活性和快速性

10、主要表現(xiàn)在批量、運輸條件、時間和服務上的靈活性以及時間上的快速性。由于公路運輸?shù)呐啃『鸵蟮倪\輸條件相對寬松，所以在運輸時間和服務水平上容易得到保障。也正因為如此，公路運輸具有生產(chǎn)點多、面廣的特點。（二） 我國公路現(xiàn)狀改革開放以來，國家一直把交通作為國民經(jīng)濟的發(fā)展的的戰(zhàn)略重點之一，為公路交通事業(yè)的快速發(fā)展提供了機遇。1978年以來的20多年，是我國公路事業(yè)發(fā)展最快，建設規(guī)模最大，最具活力的時期。我國用10年時間走過發(fā)達國家一般需要40年走完的路程，我國公路建設實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，取得舉世矚目的成就。道路發(fā)展的突出成就是高速公路的飛速崛起，高速公路是交通運輸現(xiàn)代化的重要標志之一。1988年我國

11、實現(xiàn)了高速公路的零突破。高速公路建設帶動沿線經(jīng)濟的發(fā)展，快速運輸日漸顯現(xiàn)出巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，形成快速發(fā)展的“高速公路產(chǎn)業(yè)帶”。 目前公路運輸存在的主要問題為：1.公路交通的基礎設施水平還較差。截止到2001年底，我國修建各種級別的公路近140萬公里，其中高速公路1.9萬公里，居世界第二位。然而，路網(wǎng)密度仍然較低，只相當于巴西的1/2，印度的1/5，美國的1/6，日本的1/30。公路質量與發(fā)達國家相比差距仍很大，還不能滿足國民經(jīng)濟及社會發(fā)展的需求公路數(shù)量少、等級低、質量差。2.運輸車輛的車型結構不合理，技術性能還較差3.運輸生產(chǎn)的效率，效益較低；運輸經(jīng)營組織與管理的手段還比較落后，經(jīng)營主

12、體結構不合理，建立高效、有序的運輸市場缺乏基礎。二、我國公路發(fā)展規(guī)劃與展望（一） 我國公路發(fā)展的奮斗目標在新時期公路建設中，按照“安全、舒適、環(huán)保、示范”的方針，以科學發(fā)展為指導，堅持以人為本，走資源節(jié)約型交通發(fā)展之路，是實現(xiàn)我國公路運輸交通可持續(xù)發(fā)展的的必由之路。根據(jù)我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的長遠規(guī)劃，中國公路在未來幾十年內，將通過“三個發(fā)展階段”實現(xiàn)現(xiàn)代化的奮斗目標。第一階段：近期達到交通運輸緊張狀況有明顯的緩解，對國民經(jīng)濟的制約狀況有明顯改善。第二階段：在2020年左右達到公路交通基本適應國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要。第三階段：在本世紀中葉基本實現(xiàn)公路交通運輸現(xiàn)代化，達到中等發(fā)達國家水平。（二

13、） 我國公路國道發(fā)展規(guī)劃國道即公路主骨架系統(tǒng)，我國的國道規(guī)劃是：到2020年左右建成約3.5萬公里的“五縱七橫”12條國道主干線公路，它是以高速和一、二級公路為主，連接全國所有100萬人口以上的特大城市和93%的50萬人口以上的大城市。該系統(tǒng)的建成將各省會、直轄市、中心城市、主要交通樞紐和重要口岸連接起來，車輛行駛速度可以提高一倍。國道路網(wǎng)包括放射線、南北縱線、東西橫線三類組成，北京是路網(wǎng)的中心。1.放射線。放射線是北京連接國家周邊城市的干線公路，由北京分別通往沈陽、哈爾濱、塘沽、福州、珠海、廣州、深圳、昆明、拉薩、銀川、加格達奇的11條路線和北京外環(huán)線組成，按順時針方向統(tǒng)一編號為101至11

14、2，全長23178km.2.南北縱線。由北向南共28條，由東往西排列，編號201至228，全長38004km.3.東西橫線。由東西共由30條，自北向南排列，編號301至330，全長488555km.近十幾年來，國道干線建設取得重大進展。高等級公路開始在東部地區(qū)相互連接，初步發(fā)揮規(guī)模效應。到2000年底，總計3.5萬公里的“五縱七橫”國道主干線建成1.8萬公里，占總里程51%；為規(guī)范公路建設秩序，1998年我國頒布了第一部以公路建設和管理為基本內容的法律公路法，它的頒布是我國交通建設史上的一件大事，是交通法制建設的一個里程碑。三、設計資料（一）設計的任務與內容完成在指定的起、終點之間（約3公里）

15、的新建公路設計，設計階段為一階段施工圖設計，要求按平原微丘區(qū)二級公路進行設計，路線起終點設計高程與地面高程相同，起終方位角不受限制。設計文件必須符合現(xiàn)行有關設計標準與規(guī)范的規(guī)定。（二）設計原始資料1.地形圖：1：1000。2.交通量：交通量年增長率5.8%，近期交通量如下：表1-1 交通組成表車 型交通量（輛/晝夜）車 型交通量（輛/晝夜）黃海DD680320東風SP9250650東風EQ140360黃河JN163980桑塔納20002500北京BJ1302703.自然地理條件：該區(qū)屬亞熱帶溫潤氣候，四季分明， 冬暖夏熱，年平均氣溫在18-20攝氏度。極端最高氣溫42攝氏度，極端最低氣溫-3.

16、8攝氏度。年平均降雨1056毫米，年平均霧日25天，平均風速1.68米/秒。本地區(qū)地震烈度為度。山坡地段上覆1-3米粘土表層，下為0.6-0.8米厚淤泥，其下25米黏土。4.材料供應：沿線附近可采集到砂、碎石、塊石、片石、條石、瀝青、水泥、鋼材、木材、石灰、煤渣等主要材料可根據(jù)計劃需要供應。5其他資料由指導教師給定（如起、終點位置、專題特色設計資料等）。（三）設計后應提交的設計文件 1.說明書2.設計圖 （1）路線平面圖（全線） （2）路線縱斷面圖（全線）（3）路基標準橫斷面圖（一公里） （4）橫斷面設計圖（一公里） （5）涵洞設計圖（一道） （6）路基防護工程設計圖 （7）路面結構圖（全線）

17、 （8）專題特色設計-局部方案比較圖3.表格（1）直線、曲線及轉角表（全線）（2）路基土石方數(shù)量表（一公里）（3）路基設計表（一公里）（4）路基排水及防護工程數(shù)量表（一公里）（5）路面工程數(shù)量表（全線）（6）平曲線上路面加寬表（全線）（7）施工圖預算表（只計算已設計有工程量部分的工程預算）第 二 章 路線平面設計線形是道路的骨架，對路段進行平面線形設計，是道路最基本的，也是最重要的設計階段，此階段的設計將影響后面的道路構造物設計，排水設計，土石方數(shù)量，路面工程及其他結構物，對汽車行駛的安全、舒適、經(jīng)濟以及公路的通行等都產(chǎn)生很大的影響。因此，路線線形必須滿足汽車行力學，司機視覺和心理的要求，必須

18、與地形，地物環(huán)境相協(xié)調，與沿線的土地利用，自然資源開發(fā)和社會經(jīng)濟等相適應。合理利用地形，正確選用標準，確保路線線形的均衡性，處理好遠期和近期的關系，整體與局部的關系，充分考慮農(nóng)業(yè)等方面的要求，既要使工程量小，投資少，又要考慮施工養(yǎng)護管理、經(jīng)濟效益、交通運營等方面的利弊得失。選用較好的技術指標，以提高公路的使用質量，充分做到技術上可行、經(jīng)濟上合理。設計者的任務就是在調查研究、掌握大量材料的基礎上，設計出一條有一定技術標準、滿足行車要求、工程費用最省的路線來。在設計的順序上，一般是盡量顧及到縱斷面、橫斷面的前提下先定平面，沿這個平面線形進行高程測量和橫斷面測量，取得地面線和地質、水文及其他必要的資

19、料后，在設計縱斷面和橫斷面。為求得線形的均衡、土石方數(shù)量的減少以及構造物的節(jié)省，必要時在修改平面，這樣經(jīng)過幾次反復，可望得到一個滿意的結果。由于給定了地形圖（1：1000），在選線時采用紙上定線，在已知的地形圖上，進行路線布局方案比選，以而在紙上確定路線，其優(yōu)點是能在室內縱觀全局，結合地形、地物、地質等自然條件，綜合平、縱、橫三方面的因素進行考慮。一、基本線形要求（一）直線 路線形中最常采用的的基本形式，它以最短的距離連接兩目的地，具有路線短捷，縮短里程，行車方向明確等優(yōu)點。但從行車的安全和線形美觀來看，直線過長線形呆板，會使司機行車單調引起疲勞，容易使司機超速行駛，難以準確目測車間間距，以及

20、夜間對向行車產(chǎn)生眩光等原因，直接影響行車安全。另外，在山區(qū)、丘陵區(qū)，過長的直線難以與地形及周圍環(huán)境相協(xié)調，會嚴重破壞自然景觀，容易造成大挖大填，經(jīng)濟性差。關于直線的最大最小長度應該有所限制，從理論上求解是非常困難的，主要是根據(jù)駕駛員的視覺反應及心理上的承受能力來決定。根據(jù)國外資料介紹，對于設計車速大于或者等于80km/h的公路，最大直線長度為以汽車按設計車速行駛70s左右的距離控制；一般直線路段的最大長度（以m計）應控制在設計車速（以km/h計）的20倍為宜計，根據(jù)公路工程技術標準JTG B01-2003對直線長度作了如下限制：1.同向曲線間最小長度：480m2.反向曲線間最小長度：160m在

21、定直線過程中，直線的最大、最小值限制以不超出上值為宜。（二）圓曲線圓曲線也是平面線形中常用的線形，它在路線遇到障礙或地形需要改變方向時設置。各級公路無論轉角大小都應設置圓曲線，圓曲線配合得當，可獲得圓滑舒順的路線。較大的長緩圓曲線具有線形美觀、順適、行車舒適等優(yōu)點。在平曲線設計中，都希望采用較大半徑的圓曲線，以提高路線質量，是因為過短的平曲線使汽車在曲線上行使時間短暫，司機操作極為不便，同時乘客也受到?jīng)_擊。在較小轉角的平曲線，即使半徑很大，曲線長度仍然很短，司機容易將曲線半徑判斷得比實際小得多，而使在行車速度降低。因此對圓曲線的相關指標也應做出限制。1.一般限制（1）從行車穩(wěn)定、舒適、經(jīng)濟方面

22、考慮，公路工程技術標準JTG B01-2003對圓曲線半徑作了如下限制： 圓曲線最小半徑： 一般最小半徑：400m 極限最小半徑：250m一般最小半徑是在一般情況采用的平曲線最小半徑限值，這種半徑能充分保證行車的舒適感，是全線絕大多數(shù)情況下可能采用的半徑,是設計時建議采用的值，確定一般圓曲線最小半徑采用的橫向力分布系數(shù)為=0.05-0.06。極限最小半徑是平曲線半徑設計的極限值，在設計中任何情況下都必須滿足。為保證汽車行駛安全、舒適、經(jīng)濟，只有在特殊困難地形條件下才采用極限最小半徑。在設計時，圓曲線半徑應盡量采用大于或等于曲線一般最小半徑值，以提高公路的使用質量，提高行車的舒適性。（2）圓曲線

23、半徑過大，會使圓曲線太長，對測設和施工不利，且過大的圓曲線半徑其幾何性質與直線無多大差異。因此公路路線設計規(guī)范規(guī)定圓曲線最大半徑不超過10000m為宜。（3）曲線最小長度：一般公路以2倍（即在平曲線上行使6s）計算。因此公路路線設計規(guī)范規(guī)定二級公路緩和曲線最小長度為70m。而各級公路的平曲線，一般情況下應該能夠設置兩段緩和曲線及一段圓曲線，平曲線一般長度按9s行程長度控制，即緩和曲線與圓曲線長度均保證3s的行程，緩和曲線：圓曲線：緩和曲線1：1：1，才能使其線形美觀、順暢。2.圓曲線半徑的確定原則圓曲線能較好地適應地形的變化，并可獲得圓滑的線形，使用范圍較廣且靈活。圓曲線在適應地形的條件下，應

24、盡量選用較大的半徑。在定半徑時宜遵循以下原則：（1）一般情況下以采用極限最小半徑的4-8倍或超高為2-4%的圓曲線半徑為宜。（2）當?shù)匦螚l件不受限制時，應盡量采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑為宜。（3）選擇半徑時應結合前后線形綜合考慮，以形成連續(xù)的線形。并要考慮平曲線與縱坡的關系，避免小半徑與大縱坡重合即形成陡坡急彎。（4）彎道半徑的選擇，應按技術標準根據(jù)實地的地形、地物、人工構造物及其它條件的要求，按合理的曲線位置用外距、切線長等控制條件反算。（5）小偏角的彎道容易使司機產(chǎn)生錯覺，應盡量避免。一般情況下轉角不小于7為宜。（6）當同向曲線間插入短直線時，在視覺上容易形成直線與兩端的曲線

25、構成反彎的錯覺是整個組織線形缺乏連續(xù)性，形成“斷背曲線”。因此在設計時應予以盡量避免。（三）緩和曲線在直線和圓曲線間或半徑不同的圓曲線間設置曲率半徑連續(xù)變化的曲線即為緩和曲線。其作用是線形緩和、行車緩和及超高加寬緩和。當平曲線半徑小于不設超高的最小半徑事應設置緩和曲線。緩和曲線可采用回旋曲線、三次拋物線，高次拋物線等線型。因回旋曲線與汽車由直線進入圓曲線的軌跡完全符合，在我國，公路路線設計標準規(guī)定采用回旋曲線。公路工程技術標準JTG B01-2003規(guī)定平原微丘區(qū)二級路（設計車速=80km/h）最小緩和曲線長度不小于70m。（四）平面組合線形本設計路段大部分采用基本型曲線?；拘颓€所采用的回

26、旋曲線：圓曲線：回旋曲線為111 121?；匦€參數(shù)=。在個別路段為兩個反向基本型直接連接構成的S型曲線，從行使力學上和線形協(xié)調、超高緩和考慮，S型曲線相鄰兩個回旋曲線參數(shù)A1和A2宜相等，若采用不同參數(shù)，其值相差不宜過大，應符合：1.5 及 R/3ARS型曲線兩個圓曲線半徑之比不宜過大，以符合： =1-1/3式中：R1為大圓曲線半徑（m），R2為小圓曲線半徑（m）。二、平面設計步驟（一）選線的目的和任務道路選線的目的，就是根據(jù)道路的性質、任務、等級和標準，結合地形、地質、地物及其他沿線條件，綜合平、縱、橫三方面因素，在實地或紙上選定道路中線平面的位置。道路選線的主要任務是：確定道路的走向和

27、總體布局；具體確定道路的交點位置和選定道路曲線的要素，通過紙上或實地選線，把路線的平面位置確定下來。（二）選線原則1.路線的基本走向必須與公路的主客觀條件相適應。主觀條件是指設計任務書（或其它文件）規(guī)定中的路線總方向，等級及其在公路網(wǎng)中的地位和作用?？陀^存在條件是指公路所在地區(qū)原有交通布局，城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、資源狀況，土地開發(fā)利用和規(guī)劃的情況以及地形、地質、氣象、水文等自然條件。根據(jù)1：1000帶狀地形圖，路線的走向所要解決的問題是在保證公路線形等級標準的同時如何避免少拆遷、少占地，減少填挖方數(shù)量以降低和節(jié)約公路造價的問題。2.正確掌握和運用技術標準。根據(jù)任務要求，本次畢業(yè)設計應采用最新的公路工

28、程技術標準JTG B01-2003，因此，在進行紙上定線時，首先應吃透規(guī)范。在定線過程中，如工程量增加不大，應盡量采用較高的技術指標。3.注意與農(nóng)業(yè)配合，選取線時要處理好公路與農(nóng)業(yè)的關系。注意與農(nóng)田基本建設的配合，做到少占耕地，并應量不占高產(chǎn)田，經(jīng)濟農(nóng)作物田或穿過經(jīng)濟園林等。并注意與修路造田、農(nóng)田水利灌溉、土地規(guī)劃等相結合。4.重視環(huán)境保護，盡量減少施工對自然環(huán)境和生態(tài)平衡的破壞。5.選線時應綜合考慮路與橋的關系。在選線時，個別特殊大橋橋位，一般作為路線總方向的控制點，大中橋位原則上服從路線的總方向。（三）選線步驟根據(jù)指導老師意見，公路起終點（指導老師給定起終點）位置、高程不變，選線時以這兩個

29、控制點為依據(jù)進行全面布置、逐段安排、具體定線。用“以點定線、以線交點”的辦法大致定出平面交點，然后反復試線最后確定出交點。1.方案的確定根據(jù)所給定的起終點這兩個控制點，仔細閱讀平面圖，可知該設計路段主要位于平原地區(qū)。盡量避開已有建筑，根據(jù)路線起終點位置，確定兩個交點。得到路線起終點及交點坐標分別為：A（500045.792,472442.3481），M(500416.973,4072597.521),N(501316.152,4072436.066),B(501854.733,4072454.467).在設計中，定線是一項比較重要的工作，是整個路線的基礎，對路線的好壞起關鍵性的作用，不同地點，

30、考慮的因素也不同，如有些以平曲線設計為主，有些則以經(jīng)濟性為準。2.交點位置、交點間距、轉角的確定方案設計中,在做好導向線,確定交點后。按照圖紙的坐標，逐點測量出各點的大地坐標，然后計算交點的間距，路線的轉角，其計算程序如下：（1）路線的方位角：根據(jù)公式 = arctg =arctg則路線的方位角為：第一象限：第二象限：180-第三象限：180+第四象限：=360-（2）路線的轉角等于后一方位角減去前一方位角，即 =2 -1 （是“+”為右轉，是“-”為左轉）（3）交點間距： D=3.平曲線設計及敷設（1）緩和曲線長度的確定平原微丘區(qū)二級公路其最短緩和曲線長為70米。關于緩和曲線長度的確定主要考

31、慮下列三點因素：a.最小緩和曲線長度：LS70米b.超高緩和段長度：按LC=計算，式中：LC超高緩和段長度B 路面寬度，取7.0米ic最大超高橫坡（%）ig路拱橫坡 （%）超高漸變率 且一般應滿足LsLCc.當LC70時,LS=LC另外，對控制條件較嚴的路段進行驗算，看是否滿足要求，確有把握后才把R和ls定下來，在進行曲線驗算時特別要注意抓住主要矛盾，確定好控制條件。一般同向、反向曲線較近時，或橋頭引線段宜用切線長為控制條件：小偏角宜用曲線長控制；大偏角及彎道內側有地形、地物限制時，宜用外距控制；陡坡急彎段宜用合成縱坡控制；當線位在曲線上時，宜用曲線上任意點控制。設計時應綜合考慮以上因素，最終

32、確定緩和曲線的長度。（2）平曲線設計平曲線的設計有多種組合型式，如：簡單型、基本型、S型、C型、凸型、卵型及復曲線等，常用型式有簡單型、基本型及S型。其計算公式各有不同，下面就基本型曲線計算公式分列如下：基本型曲線： T=(R+p)tg+q (m) L=(-2)R+2ls =R+ LS (m) E=(R+P)sec-R (m) J=2T-L 0=平原微丘區(qū)二級公路,極限最小半徑為250米，一般最小半徑為400 米，設計時，應盡量采用大半徑圓曲線。平曲線設計最主要的是確定圓曲線的半徑，園曲線的半徑確定具有多種控制條件，本路段共有二種情況：a.直接選定（放坡定線時以LS:LY:LS=1:1:1-1

33、:2:1為佳）；b.切線長控制（在S形曲線處采用）。本設計有2個交點，均為基本形曲線。（3）計算書a.交點間距、路線的轉角計算已知：起點A（500045.792，472442.3481），交點一M(500416.973,4072597.521),交點二N(501316.152,4072436.066),終點B(501854.733,4072454.467)。解：由幾何知識可解得，直線AM與直線MN之間轉角值為1=3252，直線MN與NB之間轉角值為2=1208。lam=402.311m，lmn=913.56m，lnb=538.9m。b.基本型曲線計算已知：JD1的 =3252， R=600,m

34、，100m 計算曲線要素和主點樁號解： 曲線要素計算：q=49.988mp=0.694mT=(R+p)tan=227.164mL=444.181m=244.181mE=(R+p)sec=26.278mJ=2T - L=10.146m主點樁號計算：交點樁號JD1(樁號) = JD0(樁號)+AB-0=K0+402.311ZH(樁號) = JD(樁號) T = K0+175.147HY(樁號) = ZH(樁號) += K0+275.147YH(樁號) = HY(樁號) += K0+519.329HZ(樁號) = YH(樁號) += K0+619.329QZ(樁號) = HZ(樁號) T/2 = K

35、0+505.747同理可得圓曲線MNB的各圓曲線要素。c.樁位的敷設：（利用切線支距法）樁號的敷設的計算方法如下：在回旋曲線上， 在圓曲線上, 其中：lM圓曲線上任意點m到緩和曲線終點的弧長（m） l緩和曲線上的任意點到ZH或HZ點的長度（m）用此方法可以定出各交點對應的主點位置，圓曲線用圓規(guī)在地形圖上畫出，而緩和曲線則用曲線板畫，從而定出路中線。第 三 章 路線縱斷面設計縱斷面線形設計主要是解決公路線形在縱斷面上的位置、形狀和尺寸問題，具體內容包括縱坡設計和豎曲線設計兩項?？v斷面設計應根據(jù)公路的性質、任務、等級和地形地物、地質等情況，考慮路基排水等的要求，對縱坡的大小、長短、前后縱坡情況、豎

36、曲線半徑大小以及與平曲線線形組合關系進行設計。一、本路段縱斷面概況公路工程技術標準JTG B01-2003對縱坡所作規(guī)定如下：（1）最小坡長：200 m（2）最大縱坡：5.0%（3）縱坡長度限制： =4% 最大坡長800m=5% 最大坡長600m（4）豎曲線最小半徑和最小長度： 凸形豎曲線半徑（m）：一般值:4500極限值:3000凹形豎曲線半徑（m）：一般值:3000極限值:2000豎曲線最小長度（m）：70當連續(xù)上坡（或下坡）時，應在不大于上述最大坡長所規(guī)定的縱坡長度范圍內設置緩和坡段。緩和坡段的縱坡應不大于3%，其長度應符合上述規(guī)定。 長路塹路段及其它橫向排水不暢的路段，均應采用不小于0

37、.3%的坡。本路段共設變坡點2個，最大縱坡0.8%，最小縱坡 0.2%，1個凸形豎曲線和1個凹形豎曲線。凸形豎曲線半徑為30000米，最大凹形豎曲線半徑為20000 米。二、縱坡設計（一）設計的基本原則1.縱坡設計必須滿足標準的有關規(guī)定，一般不輕易采用極限值。2.縱坡應力求平緩，避免連續(xù)陡坡，過長陡坡和反坡。3.縱面線形應連續(xù)、平順、均衡，并重視縱面線形的組合，在縱面線形的組合上應注意以下幾點：（1）在短距離內應避免線形起伏過于頻繁，由于縱面線形連續(xù)起伏使縱面線形發(fā)生中斷，視距不良。（2）避免“凹陷”路段，使駕駛員視覺不適，產(chǎn)生莫測感，影響行車速度和安全。（3）在較長的連續(xù)上坡路段，宜將最陡的

38、縱坡放在底部，接近頂部的縱坡宜放緩。（4）縱坡變化小時，宜采用較大的豎曲線半徑。（5）縱面設計時應注意與平面線形相協(xié)調，盡量作到“平包豎”。4. 縱坡設計應爭取填挖平衡，盡量做到利用挖方作就近填方，以減少借方和廢方。節(jié)省土石方數(shù)量，降低過程造價。（二）坡設計步驟1.加樁及地面標高的讀取關于地面高程的讀取，采用直線內插法讀取，結果保留一位小數(shù)。2.點繪地面線根據(jù)各中樁所對應的地面高程，在規(guī)定圖紙或計算機上點繪地面線，具體采用的比例分別為：橫向（里程方向）1:2000，縱向（高程方向）1:200。同一張圖紙中可以采用不同的高程坐標系，以有利于繪圖。繪出平面直線、曲線示意圖，寫出每個中樁的樁號和地面

39、高程、設計高程、填挖高、坡度、坡長、以及土壤地質說明。3. 標注縱斷面控制點本路段的主要控制點有：起點、終點.在起點和終點處的填挖值均為0。4. 試坡按滿足控制點，照顧經(jīng)濟點的原則，用三角板推平行線的辦法，移動坡度線，反復試坡，對各種可能的坡度線方案進行比較，最后確定既符合標準、又能保證控制點要求，而且土石方量最省的坡度線，將其延長交出變坡點的位置。5. 調坡將試坡線與選線時所考慮的坡度進行比較，兩者基本相符。根據(jù)初定變坡點的位置，詳細檢查設計最大縱坡，坡長限制，縱坡折減以及平縱線形組合是否符合技術標準要求，特別是注意陡坡與平曲線、橋頭接線等的地方是否一致，如不符合，將對其進行修正和調整，同時

40、考慮選線的意圖。6. 核對主要核對曲線的合成縱坡，檢查是否滿足要求，同時檢查填挖值是否超過20米。7. 定坡度線經(jīng)調整核對合理后，把坡度值、變坡點確定下來，變坡點的高程是根據(jù)路線起點的設計高程由以確定的坡度、坡長依次推算出來。在設計縱坡時還應注意：平豎曲線重合時，要注意保持技術指標均衡，位置組合合理適當，盡量避免不良組合情況；大中橋上不不宜設置豎曲線，如在橋頭路線有豎曲線，其起（終）點應在橋頭兩端10m以外，并注意橋上線形與橋頭線形變化均勻，不宜突變。8. 設計豎曲線（1）半徑的選擇豎曲線半徑的選擇主要考慮以下因素：選擇半徑應符合標準所規(guī)定的豎曲線最小半徑和最小長度的要求。在不過分增加土石方工

41、程的情況下，為使行車舒適，應采用較大半徑。結合縱斷面起伏情況和標高控制要求：確定合適的外距，按外距控制反算半徑： R=（m）考慮相鄰豎曲線的連接（即保證最小坡段長度或不發(fā)生重疊），限制曲線的長度，按切線長選擇半徑： R=（m）過大的豎曲線半徑將使豎曲線過長，從施工和排水來看都不利，選擇應注意。（2）幾何要素的計算 =i2-i1 L=RT=L/2 E= y= 。 其中R-豎曲線半徑（m） T-切線長度 （m） L-豎曲線長度（m） E-豎曲線變坡點的外距（m） x-豎曲線上任意一點P距豎曲線起點或終點的水平距離 y-豎曲線上任意一點P距豎曲線起點或終點的縱距（m）（3）計算豎曲線上任意一點的縱距

42、y。 起點樁號=變坡點樁號-T 起點高程=變坡點高程Ti x =任意點樁號-起點樁號 y = （4）計算豎曲線后各樁號的設計標高 設計標高=切線高程 + y。（5）點繪豎曲線（6）計算施工高度，填繪有關資料，完成縱斷面圖，施工高度為地面高與設計高之差。三、縱坡計算以起點為基準點，根據(jù)各中樁間的樁距、對應的坡度值和是否在曲線上，進行設計標高的計算。1.例如確定第一個縱坡為-0.2%，第二個縱坡為0.8%，= =1取豎曲線半徑為20000米。L=R=200000.01=200（m）T=L/2=200/2=100（m）E=0.25（m）2.例如起點（K0+000）地面高程為37.5米，因為起點填挖為

43、0，則起點設計高程為37.5米。點K0+020與起點樁的樁距為20米，路線縱坡為-0.2%，則點K0+020的設計高程為：H+020=H+000+20i=37.5+20（-0.2%）=37.1（m）Hs-Hd=37.1-37.5=-0.4（m）0 為挖方對豎曲線上的點，先按直坡段計算各中樁點的標高，再考慮豎曲線的影響，加（或減）去y（或E）值（注：對凸形豎曲線用減，對凹形豎曲線則用加），可得到有豎曲線時的標高。將設計標高與地面標高相減，可得到填挖值（注：正為填，負為挖）。3.例如點K0+440在豎曲線上，變坡點里程為K0+500m，T=100m，則豎曲線起點里程為=K0+500-100=K0+

44、400m X=K0+440-（K0+400）=40（m） Y=0.04（m）設計高程 Hs=36.50+600.002+0.04=36.66（m）高差 Hs-Hd=36.66-37.3=0.64（m） X0：外緣=x 0.471中線= +0.208內緣-0.017（三）設計方法1.根據(jù)平面圖上中樁位置量出路中心線兩側7米左右的地面資料，點繪地面線。2.根據(jù)路線及路基資料將橫斷面的填、挖值及有關資料(路基寬度、加寬值、超高值、緩和曲線長、曲線半徑)抄于相應樁號斷面上。3.繪制橫斷面設計線，又稱“戴帽子”。4.計算橫斷面面積。（四）填方路基邊坡設計根據(jù)土質情況故考慮到邊坡穩(wěn)定性，選取路堤邊坡按1：

45、1.5放坡。在填方高度較大，按1：1.5放坡占地面積大或可能出現(xiàn)不必要的拆遷時，可設置擋土墻或以填石路堤石砌護肩、砌石路基和石砌護腳等結構物以節(jié)省占地或減小拆遷。在原地面線橫坡大于1：5的斜坡上填筑路堤時，原坡面應開挖臺階，寬度不小于1米，臺階應有2%4%的反向橫坡，以保證填土的穩(wěn)定性。低填方路段設置邊溝，以保證雨后積水的順利排出。其各種結構物設置情況如下：石砌護肩：在低填方路段，下面是比較陡的邊坡時，采用護肩以增加穩(wěn)定性。護肩采用干砌片石，其內坡均為直立，基礎應設在基巖上，做成豎直的；如無基巖亦可設在堅實的土基上，但就加深基礎（埋置深度一般不小于0.5米），做好排水措施。護肩背后填料為石料。

46、護肩頂部用平整的大石塊鋪砌。（五）挖方路基設計由于本路為平原二級公路，在開挖地段，均為粘土，所以在淺挖方的土方邊坡的路段按1：0.5邊坡，邊溝采用梯形。邊溝均深0.6米，寬0.6米。三、路基排水設計排水的一般原則:1.各種路基的排水溝渠的設置與聯(lián)結應盡量少占或不占農(nóng)田,并與當?shù)剞r(nóng)田水利建設相結合。2.設計前必須進行調查研究，以使排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設計做到正確合理。3.排水設計要因地制宜，經(jīng)濟適用。4.排水溝渠的出水口應盡量引至天然河溝，以減少橋梁涵的工程，不應使其流入農(nóng)田，損害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。5.排水構造物的設計，應貫徹因地制宜，就地取材的原則。本路段只做邊溝設計，設置為矩形邊溝，底寬0.4m，高0.

47、4m。根據(jù)實際需求設置截水溝。截水溝類型采用梯形，其具體尺寸可參照有關規(guī)定執(zhí)行，或根據(jù)具體情況而因地制宜，作出選擇。四、工程量及土石方調配（一）基本公式路基土石方計算工作量較大，加之路基填挖的不規(guī)則性要精確計算土石方體積是十分困難的。在工程上多采用近似計算。假定相鄰橫段面間為一棱柱體，按平均斷面法計算其公式為：式中：，相鄰斷面的面積；L相鄰斷面的間距。= 填方 = 本樁利用+填缺 挖方 = 本樁利用+挖余調配后分頁進行閉合核算: 借方 = 填缺-遠運利用 廢方 = 挖余-遠運利用全線總調運量復核: 挖方+借方 = 填方+廢方（二）斷面積計算可以采用數(shù)格子的方法。如果采用了計算機繪圖，斷面面積可

48、以用CAD程序中“查詢面積”命令直接求取。 （三）土石方調配1.以先橫向后縱向的次序進行。2.縱向調運要求在經(jīng)濟運距范圍之內。3.不跨越深溝和少做上坡調運。4.借方，棄方應與借土還田、整地建田相結合，減少對農(nóng)業(yè)的影響。5.土石應分別調運，調運時可以石代土，但不能以土代石。6.回頭曲線路段優(yōu)先考慮上下線豎向調運。第 五 章 路面設計路面是在路基頂面行車部分用各種堅硬材料鋪設的層狀結構物。有了路基路面，車輛才能沿著預定的路線，通暢、快速、安全、舒適、經(jīng)濟地運行。在使用過程中，由于行車荷載和氣候因素（冷熱、干濕）的多次重復作用，路面結構會出現(xiàn)疲勞破壞、塑性變形累積和表面磨損。路面結構還可能因材料的老

49、化衰變而導致破壞。因此，路面在使用一定年限后，就需要進行修復或改建。路面的使用年限過短，將增加養(yǎng)護工作量和費用，并嚴重干擾路上的正常交通。所以，設計的路面應經(jīng)久耐用，具有較高的抗疲勞能力。路面設計的主要內容： 1.根據(jù)道路等級、使用任務、當?shù)刈匀画h(huán)境、路基支承條件和材料供應等情況，選擇面層類型，并提出結構層組合方案。2.根據(jù)對所選材料的性狀要求和當?shù)刈匀粭l件，進行各結構層材料的組成設計。3.根據(jù)路面結構的破壞標準、力學模型和相應的計算理論，或按經(jīng)驗方法確定滿足交通和環(huán)境條件及使用年限要求的各結構層尺寸。對于水泥混凝土路面還要進行接縫和配筋等方面的設計。 4.路面結構層所選材料應滿足強度穩(wěn)定性和

50、耐久性的要求同時路面墊層材料宜采用水穩(wěn)性好的粗粒料或各種穩(wěn)定類粒料。一、判別土基干濕類型由于該路段位于河北省內，查全國公路自然區(qū)劃圖得知為5區(qū)，為粘性土。根據(jù)當?shù)啬昶骄涤炅客茰y屬中濕土基，稠度介于1.03-1.20之間，取稠度為1.10.查路基路面工程中相關表格取值，得土基回彈模量E0=45Mpa。路面設計計算資料：交通年增長率為5.8%，統(tǒng)計交通量如下： 表5-1交通組成表 車 型交通量（輛/晝夜）車 型交通量（輛/晝夜）黃海DD680320東風SP9250650東風EQ140360黃河JN163980桑塔納20002500北京BJ130270二、軸載分析1.路面以雙輪組單軸載100KN（BZZ