道路畢業(yè)設計計算說明書示例(存儲版)

　　

【正文】 度為 243m，曲線總長 1820m，占 全線長%。 平面線型組合有許多考慮因素。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構成反彎的錯覺使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。本路段設計車速為 80km/h，根據《公路工程技術標準》JTJ B012021 對直線長度作了 如下限制： 1) 直線最大長度： 20V=20 80＝ 1600 米 2) 同向曲線間最小長度： 6V=6 80＝ 480 米 3) 反向曲線間最小長度： 2V=2 80＝ 160 米 直線的最大、最小值限制以不超出上述值為宜。注意與農業(yè)基本建設的配合，做到少占農田，并應盡量少占高產田，經濟作物田或穿過經濟林園（如橡膠 林 ，茶林）等。通常考慮的因素有：縱坡，填挖量，自然地理條件，人文因素，環(huán)境因素等。 2． 1 路線方案的 選擇與 比較 1. 公路路線的選定是經過由淺入深、由輪廓到局部、由總體到具體，由面到帶進而到線的過程來實現(xiàn)的。 （ 2）建設條件 本工程可充分利用現(xiàn)有國道及沿線的鄉(xiāng)村道路作為施工便道。 3. 地質構造和地震： 測區(qū)新構造運動以間歇性抬升為主要特征，具相對穩(wěn)定性。 設計期限為 2021 年 2月 24 日至 6月 8日。 測區(qū)河流均屬長江水系，沿途支流密布，而其次級溪溝一般發(fā)源于各低山區(qū)域，大多源近流短。沿線一般路基填筑均可就近利用挖方 中的土方、石方作填料。本章任務是：確定公路中線在平面和縱面上的位置、形狀和幾何尺寸，最終確定公路中心線，完成路線平、縱面設計圖。 2) 逐段安排：在路線起終點地形較復雜，在選定控制點后便可分段安排，縮小工作面。不要輕易的采用較小指標或極限指標，也不應不顧工程數量增加，片面追求高指標。 2． 2 平面線形設計 2． 21 基本線形要求 1. 直線 直線是平面線形中的基本線形，它具有路線短捷、縮短里程、汽車行車方向明確、視距良好、行車快速、線形簡單、容易測設等優(yōu)點。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 48 倍或超高為 2%4%的圓曲線半徑為宜； 2) 當地形條件不受限制時，應盡量采用大于或等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。在我國，多采用回旋曲線。《公路路線設計規(guī)范》按 6s 行程長度制定了平曲線最小長度指標。 轉角是通過相鄰直線的方位角算出，其計算公式如下： 相鄰三個交點的坐標分別為（ x0， y0），（ x1， y1），（ x2,y2），以正為 X軸，正 東 為 Y軸。 3 0 39。 44 46 39。? ? ? ? 2 18 53 39。? ?? 6 32 06 39。55 39。 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。地面高程采用直線內插法讀取。 7) 定坡 [1] 確定坡度。 3. 設計的一般要求 1) 豎曲線設計首先應確定合適的半徑。 中樁的設計標高（要求精確到 ） RxHH 2 2??切線設計 2． 32 路 線 縱斷面 成果 根據地面線的實際狀況，考慮填挖量和坡度要求縱向拉坡，最終設定變坡點 6個，最大縱坡 %，最小縱坡 %。 2. 路基高度、超高與加寬 路基高度指路堤的填筑厚度或路塹的開挖深度，是原地面標高與路基設計標高的相差數值。 xxxL jiibaiiLxbaihcgcgjccjcx或= 內緣ccjxjcx iLxBaaih )(// ???= 說明： 1) 計算結果均為與設計標高（路基邊緣）之高差； 2) 臨界段面距緩和段起點長度 0 g ccixLi? 3) 加寬采用按直線比例變化的過渡方式，公式如下： jcjx BLxB ? 最大加寬 jB 由查表可得，如 JD2 曲線最大加寬為 1 米， JD3 曲線最大加寬為 米。 2) 土壤地質情況，土質和石質。 5. 橫坡陡于 1： 5 的坡地上的填方路基，在修筑前須將地面挖成梯坎，臺階寬度不小于 1M。 對此次設計，因為紙上定線，可用量角器來確定。 4. 填方路基邊坡設計 根據土質情況故考慮到邊坡穩(wěn)定性，選取路堤邊坡按 1： 放坡。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： ? ? LAAV ???2121 式中： 21,AA — 相鄰斷面的面積。盡量少占田地，減少對農田的影響。 擋土墻基礎與斷面設計 從 K11+360～ K11+460 的路基橫斷面可知， K1+408 斷面的路基邊坡最高，在此斷面 上設置擋土墻，以確定擋土墻的修建位置，基礎形式，埋置深度以及墻身斷面尺寸。α1θ 1 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 21 Q=Pcsc2φ ctg2φ =*= tan iθ =Q? RQ ?2 =+ 2 ? = iθ = 39。102 ?? ???? ??? ii iiHbh ?? ?? )(***18*2121 21211 KNKKHE ??? ? ?? iX EE ?cos(11 ? )=* =(KN) )(*)s i n(11 KNEE iY ???? ?? )(**3 )**4(* )34(3 1 2121 21201 mKH hHhhHZ X ??????? 5) 下墻土壓力的計算 采用力多邊形法，按照鐵路手冊《擋土墻》中表 276相應的公式計算。02 481034?? 計算下墻土壓力 2E )s i n( )s i n()tan*()s i n( )c os ( 2210202 22 ?? ????? ??? ??????? iRBAE )*( * ??? ) o s (*)c o s (* 2222 ????? ??EE x )s in ( 2222 ??? ??EE y ***7 )(*()( )tan(t a n[ 122221 39。11 k P ak P abE X ????? ?? 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 25 [5] 驗算荷載計算： 驗算荷載布置在路基全寬，故下墻土壓力按鐵路路基設計手冊《擋土墻》計算， 經過計算，各項指標均滿足要求。當墻趾處地面橫坡較陡而地基為完整堅硬的巖層時，基礎可作成臺階形式，其高寬比不應大于 2:1，臺寬 不宜小于 。 3． 3 路 面結構 設計 3． 31 概述 1. 設計資料 ：見地形地質和材料供應。 2） 縱斷面縱坡由陡坡變?yōu)榫徠聲r ,內側邊溝水流由急變緩 ,容 易產生水躍和泥沙沉積 ,不利排水 .若在近距離內無其它涵洞時 ,在變坡點附近應考慮設邊溝排水涵 。能采用工廠預制，現(xiàn)場裝配，施工簡便迅速。另為施工方便起見，不宜頻繁變換涵洞類型，本設計僅采用上述兩種涵洞類型。基坑開挖后，若發(fā)現(xiàn)地基與設計要求有出入，應按實際情況調整設計。 填筑石料石質均勻，不易風化，無裂紋，其標號應符合設計規(guī)定。在能滿足排水要求及通車通航等功能要求的前提下，盡量采用涵洞，同時，盡可能選擇相對小的標準跨徑，以減少工程造價。 拱橋橋高 8 米左右， 全長 米，橋面寬 米，設 米人行道。路基排水一般向低洼一側排除，必須橫跨路基時，盡量利用擬設的橋涵，必要時設置涵洞、倒虹吸或渡槽。 5． 3 設計內容 嚴格依據設計要求，結合本設計段地形特征等實際情況，進行了 截 水溝、急流槽、排水溝、跌水井等排水設施的組合設計。 6． 12 編制各項預算表格 編制時應合符《編制辦法》的有關各項規(guī)定，工程項目要統(tǒng)一費率提取必須按規(guī)定辦理。溝槽的基底與溝底及鉤壁，必要時應予加固，不得溢水、滲水，防止損害路基，引起水土流失。 5． 2 綜合設計的基本要求 1. 流向路基的地面水和地下水，需要在路基范圍以外的地點，設置截水溝與排水溝進行攔截，并引至指定地點。綜合各方面的因素考慮，確定在 K11+850～ K11+870 段處設置一座一跨 20米石拱橋。 4． 2 小橋工程設計 4． 21 小橋的選擇 1. 橋涵的選擇 對于單孔橋涵，一般以單孔跨徑 Lo 作為劃分橋涵的指標：當 Lo＜ 5 米時，稱為涵洞；當 5≤ Lo＜ 20 米時，稱為小橋。沉降縫應貫穿整個斷面（包括 基礎），具體位置需結合地基土質變化情況及路堤高度而定。 4． 16 施工方法及注意事項 施工前應做好施工放樣工作，尤其位于曲線路段內的橋涵，其施工放樣準確度將直接影響到線型 的美觀，因此必須嚴把施工放樣的精度關。需要較大的建筑高度，不能進行工廠預制，現(xiàn)場裝配，遭受破壞后難以修復，施工時占用勞動較多，工期較長，對基礎要求較高。 7） 回頭曲線上下線應貫通設涵，保證路基排水及其穩(wěn)定。具體做法視施工情況而定。當墻背排水不良或材料 有凍脹可能時，在墻后最低一排泄水孔至距墻頂 間填筑不小于 30cm 厚的砂、卵石等滲水性材料。施工中若基礎開挖的設計標高后，承載力不能滿足要求，應采取措施使其達到設計要求。1239。39。0 162725 39。 4. 斷面尺寸的計算 1) 斷面尺寸擬定 2) 根據橫斷面上的布置，該斷面墻高 7m，上墻 ，墻背俯斜 1： （ 1? = 019 ’47 ），橫重臺 d1=110cm，下墻 ，墻背仰斜 1： （ 2? = 014? ‘02 ），墻面坡度 1： ，墻身分段長度為 15m。 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 19 3． 2 擋土墻設計 3． 21 擋土墻設計 計算書 1. 擋土墻類型及形式的選擇 根據路基橫斷面，路堤墻雖較路肩墻在墻高上低，但墻外側地形較平坦，采用路肩墻可節(jié)省用地， 也 可以顯著的減少填方數量，選擇路肩墻。一般情況下，不跨越深溝和少做上坡調運。 3． 14 路基排水設計 見第 5 章 排水綜合設計 3． 15 工程量及土石方調配 1. 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。 根據路基設計表上的資料，首先由縱斷面上的填挖值，確定公路中點的位置，由路基寬度及超高，確定路面線的位置，即為戴帽。 關于路基橫斷面地面線的讀取，以公路中線對應的地面點為坐標原點，公路中線的法向為 x軸，公路左右均為正方向，采用絕對或相對坐標系，進行橫斷面地面線的讀取。一般應變更設計 將路線外移（增加砌石路基，擋土墻或防護及加固工程，以減少廢石），否則將廢方運走。本路段沒有出現(xiàn)高填方路堤和深挖方路塹。 ??= 內緣 cjjc iBaaih )(// ??? = 在過 渡 段上： 0xx? 時： 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 15 外緣 ? ? )()()(cCccjgjcx hLxLxibaaiiiah ?????? 或 中線gjcx ibaih 239。路基寬度包括： ? 行車道， ? 土路肩。 最后將各豎曲線及要素標于縱斷面圖上。 8) 設計豎曲線縱斷面上的圓曲線叫圓形豎曲線。核對不是逐樁進行，而是選擇控制性較嚴、橫坡較陡、高填深挖的特殊橫斷面進行核對。 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 11 2. 縱坡設計步驟 1) 加樁及地面標高的讀取加樁是指在主點間增加樁號，用切線支距法來確定加樁點在曲線中的位置，為地面標高的讀取作準備。 2． 31 縱坡設計 1. 縱坡 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。 設計時應綜合考慮上面三方面的因素，最終確定緩和曲線的長度 ls=65m。? ?? 5 53 15 39。 QD、 JD1 之間的直線長度為： 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 8 222 1 2 1( ) ( ) 1 8 0A B x x y y m? ? ? ? ? 由此得， 轉 角： 1 41 31 39。 30 39。39。 JD3（ N： ， E:） 。 總體來說，平面線型組合最終要考慮行車的舒適性和安全性。當平曲線半徑小于不設超高的最小半徑時應設置緩和曲線。 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 6 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。 4. 在平面選線過程中， 經過多方比較 后 初步 選定了線 路 方案： 方案是 路線 沿著山而建，局部地區(qū)占用農田 。 3. 路線比較需要考慮的原則： 正確掌握和運用技術標準。比如，要通盤考慮路線的整體走向，要顧全大局。 主要技術標準表： 表 11 序號 項目 單位 標準 1 地形因素 山嶺重丘區(qū) 2 公路等級 一級公路 級公路 3 計算