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本科毕业设计说明书-1-1前言1.1毕业设计的意义毕业设计是教学计划中最后的和最重要环节，是培养学生综合应用所学到的知识，进行道路的设计的综合训练。通过毕业设计，使学生熟悉道路设计的具体过程，为以后参加工作打下良好的基础；同时，发挥学生独立创新精神，培养综合运用所学知识解决问题的能力，为社会建设作出应有的贡献。1.2我国现代道路的发展概况1.2.1公路建设成就至20XX年底全国公路总里程345.70万公里,全国公路营运汽车802.58万辆,完成公路投资6231.05亿元。全国XX年底拥有高速公路4.5万公里。截至20XX年7月底，我国高速公路通车里程为4.9万公里，投资总额超过1.5万亿元，预计到2010年通车里程为8.56万公里。各地区公路里程持续增长，东部地区高速公路20279公里；中部地区高速公路13339公里；西部地区高速公路11717公里。1.2.2我国道路建设的问题（1）公路数量少、等级低、质量差；（2）公路网密度底，通达深度不够；（3）干线公路网技术等级低，未形成网络，难以发挥规模效益；（4）全国公路交通发展不平衡，东西部地区差距拉大；（5）大中城市过境公路及出入口公路建设严重滞后；（6）公路场站设施、运输装备落后；（7）公路测设和施工技术水平还较落后。1.3我国公路发展规划随着科学技术的发展，尤其是IT(intelligenttechnology)产业和智能交通系统的发展，公路运输的发展呈如下趋势：(1)随着高速公路由单线向跨区域和全国网络的发展，开展公路快速客、货运业务；(2)随着全国高速公路网的形成和WTO的加入，促使公路运输企业按规模化要求建立集约化经营的运输企业；(3)公路货运业将纳入物流服务业发展的系统中，更强调在专业化原则上的合-2-作，包括不同运输方式之间的合作，与服务对象的合作；(4)在经营管理方面，现在许多运输企业都建立并运用了运输信息管理系统；(5)运输组织方式按生产力水平分层发展。(6)逐步加强运输规划，使公路建设及运输站场设施的配置与客货流规律更好地协调起来，同时还根据效率与效益原则，把运输服务向纵深推进。-3-2可行性研究报告2.1概况：从下石坑到十里铺，由于彼此之间没有直接连接的公路，限制了两地及沿线地区经济的发展，随着近年来交通运输的发展，在两地修建一条高等级公路是十分必要的。2.2编制可行性报告的依据：1）该地区道路总体规划；2）下石坑道十里铺高速公路的设计规划方案；3）交通部颁布《水运、公路建设项目可行性研究报告编制办法》；4）交通部颁布《公路工程技术标准》等技术规范；5）工程可行性研究任务书。2.3规范要求公路根据功能和适应的交通量分为以下五个等级:1.高速公路为专供汽车分向分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000-55000辆。六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量45000-80000辆。八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000-100000辆。2.一级公路为供汽车分向分车道行驶并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量15000-30000辆。六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000-55000辆。3.二级公路为供汽车行驶的双车道公路双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量5000-15000辆。4.三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2000-6000辆。5.四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路双车道四级公路应能适应将各种-4-车辆折合成小客车的年平均日交通量2000辆以下。单车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量400辆以下。2.4各级公路设计交通量的预测1.高速公路和具干线功能的一级公路的设计交通量应按20年预测具集散功能的一级公路以及二三级公路的设计交通量应按15年预测四级公路可根据实际情况确定；2.设计交通量预测的起算年应为该项目可行性研究报告中的计划通车年；3.设计交通量的预测应充分考虑走廊带范围内远期社会经济的发展和综合运输体系的影响。2.5公路等级选用的基本原则1．公路等级的选用应根据公路功能路网规划交通量并充分考虑项目所在地区的综合运输体系远期发展等经论证后确定；2．一条公路可分段选用不同的公路等级或同一公路等级不同的设计速度路基宽度但不同公路等级设计速度路基宽度间的衔接应协调过渡应顺适；3．预测的设计交通量介于一级公路与高速公路之间时拟建公路为干线公路时宜选用高速公路拟建公路为集散公路时宜选用一级公路；4．干线公路宜选用二级及二级以上公路。2.6道路等级的确定表2-1各种车型及交通量车型数量（辆/年平均日）车辆折算系数小客车（包括小汽车、小货车、吉普车等）北京130型轻型货车9001.0成都CD130型轻型货车11001.0车型数量（辆/年平均日）车辆折算系数载重汽车（包括中货车、大货车、大客车等）日野FC164型6001.5解放AS141DL12001.5东风SP309014001.5黄河JN1636002.0红岩CQ30290型10502.0黄海DD6909502.0金陵JL6121S7502.0-5-查《公路工程技术标准》得小客车和中型载重汽车折算系数如下：表2–2汽车折算系数汽车代表车型车辆折算系数小客车1.0中型车1.5大型车2.0托挂车3.0交通增长率：γ=8.0%道路必经点：包楼、东殷村交通量计算：1(9001100)1(60012001400)1.5(6001050950750)213500/N=+?++?+++?辆日远景设计年限为20年的年平均昼夜交通量为：20201N(1)13500(18.5%)69013/nNg=?=?=辆日查《路线设计规范》可知，高速六车道公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为45000~80000辆。高速公路八车道为60000~100000辆，，因该路段地形起伏较大，选线较为困难，综合考虑选线、工程量、工程造价、施工难度等各方面因素，依据规范，判断出该高速公路为双向六车道。2.7设计时速的确定本设计为山丘与平原混合高速公路，查《公路工程技术标准》可知，作为高速公路，混合交通量较大，全封闭立交设计，设计行车速度宜采用120km/h。2.8现状及建设条件：1）随着经济的发展，以前的低等级公路已无法满足经济的发展，急需修建一条高级别公路；2）原有的公路已破损不堪，不能满足交通量增加的要求；3）工程水文及水文地质条件：沿线没有不良地质现象，途经颖河、双洎河、清异河、清流河与人工河等，地下水埋深1.73米。4）气象资料：气候夏天炎热多雨，夏天最高气温+39℃，冬天寒冷最低气温-18℃，年平均气温在14.3~14.6℃之间。2.9修建公路的必要性：1）将大大促进两地及沿线城镇经济的发展和货物的运输，使沿线的土地资源得到更大-6-的利用和发展；2）一旦经济得到发展，交通量势必增加，高速公路的发展势必成为现实；3）修建该高速公路将对当地的工农业生产和人民生活水平产生重大影响，俗话说，“要想富，先修路。”4）建筑材料主要来源：沿线有水泥厂，有充足的碎砾石材料，其它材料外运。。-7-3路线设计3.1平面线形设计3.1.1直线3.1.1.1直线的适用条件(1)路线完全不受地形，地物限制得平原区或山区得开阔谷底；(2)市镇及其近郊或规划方正得农耕区等以直线为主体的地区；(3)为缩短构造物长度，便于施工，创造有利的引道条件；(4)平面交叉点附近，为争取较好的行车和通视条件；(5)双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线，以提供较好的超车路段3.1.1.2直线的最大长度直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的措施。3.1.1.3直线的最小长度规范规定设计速度大于或等于60km/h时，同向曲线间的直线最小长度（以米计）以不小于设计速度（以km/h计）的6倍为宜，即600米；反向曲线间的直线最小长度为2V，即200米。当直线两端没有缓和曲线时，可直接相连,构成S形曲线。本设计中采用大半径曲线相连或曲线间通过缓和曲线构成S型曲线。3.1.2圆曲线圆曲线是平面线形中常用的线形要素，圆曲线的设计主要确定起其半径值以及超高和加宽。3.1.2.1圆曲线的最小半径各级公路平面不论转角大小，均应设置圆曲线。在选用圆曲线半径时，应与设计速度相适应。圆曲线最小半径按设计速度规定如表3-1表3-1圆曲线最小半径设计速度（km/h）1201008060403020圆曲线最小半径（m）一般值10007004002001006530极限值650400250125603015注：“一般值”为正常情况下采用值；“极限值”为条件受限制时可采用的值-8-当圆曲线半径大于一定数值时，可以不设超高，允许设置与直线路段相同的路拱横坡。本设计中圆曲线半径都小于此数值，因此都需设超高。表3-2圆曲线半径（路线设计规范--表7.4.1）设计速度（km/h）100不设超高最小半径(m)路拱2.0%£4000路拱2.0%³52503.1.2.2圆曲线的最大半径选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采用大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不可大于10000米。3.1.2.3圆曲线半径的选用在设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，尽量采用了不需设超高的大半径曲线，最大半径为3000米，极限最小半径及一般最小半径均未采用，设置曲线最小半径为2000米。3.1.2.4平曲线的最小长度公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小于2倍的缓和曲线的长度。由缓和曲线和圆曲线组成的平曲线，其平曲线的长度不应短于9s的行驶距离，由缓和曲线组成的平曲线要求其长度不短于6s的行驶距离。平曲线内圆曲线的长度一般不应短于车辆在3s内的行驶距离。3.1.2.5关于小偏角的曲线长当路线转角等于或小于7°时,应设置较长的平曲线,见《路线规范》表7.8.2设计速度120km/h时平曲线长度1400/△（△为路线转角值，当△2°时，按△=2°计算。）3.1.3缓和曲线缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：(1)离心加速度变化率不过大;(2)控制超高附加纵坡不过陡;(3)控制行驶时间不过短;(4)符合视觉要求;因此，《规范》规定：设计速度120km/h时缓和曲线最小长度为100m。一般情况下，在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓和曲线。-9-超高过渡段长度：由直线段的双向路拱横断面逐渐过渡到圆曲线段的全超高单向横断面，其间必须设置超高过渡段。超高过渡段长度按公式(3-1a)计算：BiLcPD=(3-1a)式中：Lc—超高过渡段长度(m)；B—旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度(m)iD—超高坡度与路拱坡度的代数差(%)；P—超高渐变率，即旋转轴与行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘线之间的相对坡度，其取值见《规范》。根据上式求得过渡段长度，应凑整成5m的倍数，并不小于10m的长度。本路段取为：Lc=120.05250=150(m)创取Lc=150m。3.1.4行车视距行车视距是否充分，直接关系着行车的安全与速度，它是公路使用质量的重要指标之一。行车视距可分为：停车视距、会车视距、超车视距。本路段设计速度120km/h时停视距210m,高速公路、一级公路的视距采用停车视距。3.1.5平面视距的保证汽车在弯道上行驶时，弯道内侧行车视线可能被树木、建筑物、路堑边坡或其他障碍物所遮挡，因此，在路线设计时必须检查平曲线上的视线是否能得到保证，如有遮挡时，则必须清除视距区段内侧适当横净距内的障碍物。当视野内有稀疏的成行树木，单棵树木或灌木，对视线的妨碍不大并可引导行车或能构成行车空