公路毕业设计(1)

HUNANGONGCHENGZHIYEJISHUXUEYUAN某新建二级公路设计姓名：专业：道路桥梁工程技术班级：23083指导教师：毕业设计(论文)题目：某新建二级公路设计起始桩号：K0+000～K2+274.5姓名：专业：道路桥梁工程技术班级：23083指导教师：2011年4月15日绪论为了巩固我们所学的知识，并在各方面得到更进一步的提高，我们选择了重庆某地区新建二级公路设计作为毕业设计，这是在毕业之前对自身学习状况的最后一次检查。我所选择的设计路段是从K0+000至K2+274.5段，全长2274.5米，设计车速60km/h,路基宽度为10m。此次毕业设计主要包括的内容如下：1、路线设计：在已知平面图的情况下，进行纵断面的设计，要求线路顺畅、填挖平衡、经济合理。2、路基设计：包括各个桩号的填挖计算、填挖较大地段的稳定分析、整个线路的土石调运借配等。3、路面设计：路基在不同干湿状态下，所设计的沥青路面和水泥混凝土路面方案的比选，要求经济合理，便于施工并满足各设计规范要求。4、路基、路面排水工程；高填挖地段的防护工程以及路基加固工程：这一部分相当重要，对于路基排水，采用了边沟、截水沟、急流槽等排水设施；对于路面排水，除了对路面进行了路拱设计，还进行中央分隔带的排水设计；对于特殊路段的防护和加固主要采用了骨架内植草和挡土墙。5、桥涵设计：包括桥梁和涵洞的形式、尺寸的设计。I目录1路线设计·······················································11.1线形设计一般原则············································11.2平面线形要素的组合类型······································11.3平面设计方法················································21.4平曲线设计··················································21.5纵断面设计··················································41.6横断面设计··················································52路基路面设计····················································72.1一般路基设计················································72.2软基处理····················································82.3路基防护···················································92.4支挡结构设计···············································92.5路面结构设计···············································102.6路基土石方数量计算及调配···································113路基路面排水设计··············································143.1路基排水设计···············································143.2路面排水设计···············································144涵洞基本构造··················································144.1圆管涵·····················································144.2盖板涵·····················································155设计计算表···················································6参考文献······················································7结束语························································11路线设计1.1线形设计一般原则(1)平面线形应与地形、地物相适应，与周围环境相协调在地势平坦的平原微丘区，路线以方向为主导，平面线形三要素中以直线为主；在地势起伏很大的山岭重丘区，路线以高程为主导，为适应地形，曲线所占比例较大。直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形地物等具体条件，不要片面强调路线以直线为主或曲线为主。(2)保持平面线形的均衡与连贯①长直线尽头不能接以小半径曲线。长直线和大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现小半径曲线，会因减速不及而造成事故。②高、低标准之间要有过渡。同一等级的道路由于地形的变化在指标的采用上会有变化，同一条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变化。(3)平曲线应有足够的长度汽车在曲线路段上行驶，如果曲线过短，司机就必须很快的转动方向盘，这样在高速行驶的情况下是非常危险的。同时，如不设置足够长度的缓和曲线，使离心加速度变化率小于一定数值，从乘客的心理和生理感受来看也是不好的。当道路转角很小时，曲线长度就显得比实际短，容易引起曲线很小的错觉。因此，平曲线具有一定的长度是必要的。为了解决上述问题，最小平曲线长度一般应考率下述条件确定：①汽车驾驶员在操纵方向盘时不感到困难一般按6s的通过时间来设置最小平曲线长度，当设计车速为60km/h时，平曲线一般值取200m，最小值取125m。②小偏角的平曲线长度当路线转角α≤7°时称为小偏角。设计计算时，当转角等于7°时，平曲线按6s行程考虑；当转角小于7°时，曲线长度与α成反比增加；当转角小于2°时，按α＝2°计。1.2平面线形要素的组合类型平面线形的几何要素为直线、圆曲线和缓和曲线，这三种基本线形要素可以组合得到很多种平面线形的形式。就公路平面线形设计而言，主要有基本型、S型、卵型、凸型、C型和复合型六种。21.3平面设计方法（1）平面设计的重点公路平面设计的重点是选线和定线，在满足技术标准的前提下，路线距离短，挖方量少，土石方平衡时公路平面的主要内容。（2）平面设计的具体步骤和要求资料收集现场踏勘选线与定线校核与审核1.4平曲线设计本路段主要技术指标表序号指标名称规范值序号指标名称规范值1公路等级两车道二级公路8停车视距(m)752路基宽度(m)109凸形竖曲线一般最小半径(m)20003设计行车速度(km/h)6010凹形竖曲线一般最小半径(m)15004平曲线极限最小半径(m)12511最短坡长(m)1505平曲线一般最小半径(m)20012设计洪水频率特大桥1/300;6不设超高最小平曲线半径(m)1500其他1/1007最大纵坡(％)613汽车荷载等级公路－Ⅱ级根据本段路线所处路段，综合全路段的路线走向及线形要求，本路段共有五个交点，平曲线线形见图1-1。图1-1平曲线线形图3①平曲线要素计算取JD1作为算例，具体计算如下：图1-2圆曲线几何要素JD1处:取圆曲线半径R=255m，缓和曲线长度确定如下：因此曲线的几何要素为：偏角α＝49°24′00″，半径R＝255m，ml1050切线长mqpRT54.1702tan)(曲线长mlRL859.3242180)2(00外矢距mRpRE678.272sec)(校正数221.162LTJ主点桩号计算如下：JD1桩号为K0+563.2，直缓点桩号：ZH=JD1-170.54=K0+392.66缓圆点桩号：HY=ZH+105=K0+497.66曲中点桩号：QZ=ZH+324.859/2=K0+555.089圆缓点桩号：YH=HZ-105=K0+612.519缓直点桩号：HZ=ZH+324.859=K0+717.519以此方法计算2JD、3JD、4JD，具体结果见设计图纸《直线、曲线及转角表》。ZHTpqHYLsoBoaBoQZLRYHEJDaHZ4②逐桩坐标计算YzQZZYNNA2A1JDα图1-3中桩坐标计算示意图①直线上中桩坐标计算设交点坐标为JD（XJ，YJ）交点相邻直线的方位角分别为A1和A2。ZH点坐标：XZH=XJ+Tcos(A1+180)（1-1）YZH=YJ+Tsin(A1+180)（1-2）HZ点坐标：XHZ=XJ+TcosA2（1-3）YHZ=YJ+TsinA2（1-4）设直线上加桩里程为L，ZH，HZ表示曲线起终点里程，则直线上任意点坐标（L〈=ZH)X=XJ+（T+ZH-L）cos(A1+180)（1-5）Y=YJ+（T+ZH-L）sin(A1+180)（1-6）后直线上任意点坐标(LZH)X=XJ+（T+L-ZH）cosA2（1-7）Y=YJ+(T+L-ZH)sinA2（1-8）1.5纵断面设计沿着道路中线竖直剖开然后展开即为道路纵断面，它反映了道路中线地面高低起伏的情况及设计路线的纵向坡度情况，从而可以看出纵向土石方工程的挖填情况。把道路的纵断面图与平面图结合起来，就能完整的表达出道路的空间位置。1.5.1竖曲线设计竖曲线是设在纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车，起缓和作用的一段曲线。5竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线，在使用范围二者几乎没有差别。竖曲线诸要素的计算：以变坡点1为例计算如下：K0+370，高程为474m，i1=-4.973%，i2=2.432%,ω=i2-i1=2.432%-（-4.973%）=7.405%，为凹形。取竖曲线半径R=1800m。曲线长RL=1800×7.405%=133.29m切线长22RLT=66.645m外距82RE8L=1.234m（2）计算设计高程竖曲线起点桩号=K0+370-T=K0+303.351竖曲线起点高程=474+T×7.405%=478.935m变坡点2、3按照同样方法计算，具体结果见《纵坡、竖曲线表》。1.6横断面设计公路的横断面，是指公路中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线所构成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及隔离栅、环境保护等设施。公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素。在保证必要的通行能力和交通安全与通畅前提下，尽量做到用地省、投资少，使道路发挥其最大经济效益与社会效益。道路横断面的布置及几何尺寸应能满足交通、环境、城市面貌等要求，横断面设计应满足以下一些要求：（1）设计应符合公路建设的基本原则和现行《公路工程技术标准》规定的具体要求。（2）设计时应兼顾当地农田基本建设的需要，尽可能与之相配合，不得任意减、并农田排灌沟渠。（3）路基穿过耕种地区，为了节约用地，如当地石料方便，可修建石砌边坡。（4）沿河线的横断面设计，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。①路基宽度的确定路基宽度是指公路路幅顶面的宽度，即两路肩外缘之间的宽度，公路路基宽度为行车6到与路肩宽度之和。根据规范，二级公路采用单幅路形式，行车道宽2×3.5m，硬路肩宽度：2×0.75m，土路肩宽度：2×0.75m。路基宽：7+1.5+1.5=10m，路拱坡度2%。布置如下图4-1所示：硬路肩行车道行车道硬路肩土路肩土路肩图4-1路基设计简图②路堤和路堑边坡坡度的确定由《公路路基设计规范》，结合实际的工程地质条件综合考虑：路堤边坡坡度取为1：1.5～1：1.75；路堑边坡取为1：0.5～1：0.75。③超高与加宽1）路线平曲线半径小于1500m时均设置超高，超