畢業(yè)設(shè)計--二級公路設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 15000~30000 輛。 二級公路：一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量5000~15000 輛。 由遠(yuǎn)景交通量可知本次設(shè)計道路等級為二級公路。 所以根據(jù)給定的條件，本次設(shè)計路線 為二級公路，設(shè)計時速為 80km/h。 道路選線及方案比選 選線的一般原則 選線要綜合考慮多種因素，妥善處理好各種因素的關(guān)系，其基本原則如下： （ 1）在路線設(shè)計的各個階段，應(yīng)運(yùn)用各種先進(jìn)手段對路線方案做深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。 （ 2）路線設(shè)計應(yīng)在保證行車安全、舒適、快捷的前提下，做到工程量小、造價低、運(yùn)營費(fèi)用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不要輕易采用極限指標(biāo)，也不應(yīng)片面追求高指標(biāo)。 （ 3）選線注意同農(nóng) 田基本建設(shè)相配合，做到少占田地，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或穿過經(jīng)濟(jì)林園等。 （ 4）通過名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路，應(yīng)注意保護(hù)原有自然狀態(tài)，其人工構(gòu)造物應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，處理好重要歷史文物遺址。 （ 5）選線時應(yīng)對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測調(diào)查，弄清它們對道路邳州至新沂段二級公路設(shè)計 工程的影響。 （ 6）選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于道路修筑、汽車運(yùn)營所產(chǎn)生的影響和污染等問題。 平原微丘地區(qū)選線原則 平原微丘區(qū)由于地勢比較平坦，路線受高差和坡度的限制小，平、縱、橫三方面的幾何線形較易達(dá)到較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但往往 由于受當(dāng)?shù)刈匀粭l件和地物的阻礙以及支農(nóng)的需要，選現(xiàn)實應(yīng)注意多方面的因素。 （ 1）以平面為主安排路線 平原微丘區(qū)路線，因受縱坡限制不大，布線時應(yīng)在基本符合路線走向的前提下正確處理對地物、地質(zhì)的避讓與穿越，以平面為主安排路線。選線時，首先在起終點及中間必須經(jīng)過的工廠、農(nóng)場及風(fēng)景區(qū)作為主要控制點，了解農(nóng)田優(yōu)劣及建筑群、水電設(shè)施、跨河橋位等地物的分布，確定避讓方法。 （ 2）線形與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 平原微丘區(qū)選線要求路線方向直捷，線形舒適可能采用較高標(biāo)準(zhǔn)。 兩個小控制點之間以兩點直線連接的路線是最理想的，當(dāng)路線必須轉(zhuǎn)折時，相 鄰曲線間應(yīng)盡量有較長的直線，以便曲線之間有充足的過渡時間，但不能片面的追求長直線，平曲線盡量采用大半徑，小偏角，從而保證線形的平順。 路線縱坡不應(yīng)頻繁起伏，也不宜過于平緩而造成排水不良。 平原微丘區(qū)路基一般以低路堤為主，但必須做好排水設(shè)計，以確保路基的穩(wěn)定和堅固，同時還應(yīng)考慮縱坡和排灌渠位及其高度的配合。 （ 3）處理好于農(nóng)業(yè)的關(guān)系 平原微丘區(qū)農(nóng)田成片，渠道縱橫交錯，路線布設(shè)時要注意與農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)系，與農(nóng)田灌溉、水利設(shè)施建設(shè)相結(jié)合，從支援農(nóng)業(yè)出發(fā)，布線應(yīng)處理好以下問題： 平原微丘區(qū)新建公路占用一些農(nóng)田是不可避 免的，但結(jié)合我國地少人多的國情，在可能的條件下做到盡量少占或不占高產(chǎn)田。全面分析比較，使路線既不片面求直而占用大量良田，也不片面強(qiáng)調(diào)不占用良田而使路線彎曲較多，造成行車條件惡化。 路線布設(shè)應(yīng)緊密與農(nóng)田水利建設(shè)相結(jié)合，注意了解灌溉渠道的分布情況，使路線盡量與干渠平行，盡可能避免相交，最好把路線布置在渠道上方非一側(cè)或尾部。路線應(yīng)盡量避開供灌溉用的水塘，必須穿過時，路線最好布設(shè)在水塘的一側(cè)，并拓寬水塘，取土筑路，解決借土問題。 （ 4）路線與城鎮(zhèn)的聯(lián)系 平原微丘區(qū)有較多的城鎮(zhèn)、村莊、工業(yè)區(qū)及其它公用設(shè)施，布線時應(yīng)結(jié) 合工路性質(zhì)正確處理穿越與避繞、拆遷和保留的關(guān)系。 高等級公路原則上不宜穿過城鎮(zhèn)、工礦區(qū)及密集的居民點，以減少相互干擾確保安全。但考慮到方便運(yùn)輸，便利群眾，充分發(fā)揮公路服務(wù)性能，路線又不宜離開城鎮(zhèn)過遠(yuǎn)，做到“靠城不進(jìn)城，利民不擾民”。 （ 5）路線與橋渡的配合 平原微丘區(qū)河流湖泊較多，橋涵工程大，路線在跨越水道應(yīng)盡可能的保證路線的平順性。 特大橋橋位是路線總方向的控制點，路線的總方向應(yīng)服從特大橋橋位的安排。 大中橋橋位原則上應(yīng)服從路線的總方向，但常常作為路線方案的控制點，在 選定橋位時，應(yīng)將路、橋綜合考慮。橋位應(yīng) 盡量選擇在河床穩(wěn)定、河道順直、河面較窄、地質(zhì)良好和兩岸有利于橋頭路線布設(shè)的河段。一般情況下，橋位中線應(yīng)盡可能與洪水的主流向正交，橋梁和引道應(yīng)盡量在直線上。 小橋涵位置應(yīng)服從路線走向，但遇到斜交過大或河溝過于彎曲的情況，可采取改河措施或改移路線，調(diào)整軸線和流向間的夾角。 （ 6）注意土壤水文條件 平原微丘區(qū)土壤和水文條件較差，特別是河網(wǎng)湖區(qū)，地勢低平，地下水位高，容易影響路基的穩(wěn)定性。 在低洼地段，路線與分水嶺走向一致時，應(yīng)盡可能沿接近分水嶺的地勢較高處布線，以使路基具有較好的水文條件。 當(dāng)路線遇到面積較大的水 庫或湖泊時，一般應(yīng)避繞，難以避繞時，應(yīng)選擇最窄最淺和基地坡面平緩的位置，借土填堤通過。 路線通過排水不良的低洼地帶，布線時要注意保證陸地的最小填土高度，對低填及個別挖方地段要做好排水處理。 （ 7）充分利用舊路 平原微丘區(qū)，通常有較寬的人行大路，新建公路應(yīng)盡可能利用舊路，但要注意從公路的遠(yuǎn)期發(fā)展考慮，根據(jù)該路在路網(wǎng)中的地位和作用，嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求對舊路進(jìn)行改造，不能利用的可恢復(fù)成為耕田或改為通行農(nóng)業(yè)機(jī)械的道路。 （ 8）注意路基取土和就地取材 路基取土不能亂挖亂取、破壞農(nóng)田，造成路基兩邊積水。取土應(yīng)進(jìn)行全 面規(guī)劃，采用大面積集中取土的方法，使梯田取土變平田。 選線方法及步驟 公路選線一般可分為三種方法，其中有實地選線，紙上選線及自動化選線，根據(jù)實際情況，在本公路設(shè)計中，采用紙上定線法。 紙上選線是在已經(jīng)測得的地形圖上進(jìn)行路線布局、方案比選，從而在紙上確定路線，將此路線再放到實地的選線方法。其特點是野外工作量較小，定線不受自然因素干擾，能在室內(nèi)縱觀全局，結(jié)合地形、地物、地質(zhì)條件，綜合平衡平、縱、橫三方面因素所選定的路線更為合理。但紙上定線必須要有大比例尺地形圖，地形圖的測設(shè)需花費(fèi)較大的工作量和具備一 定設(shè)備。紙上選線的地形圖若用航空攝影成圖可大大縮短成圖時間。 一條道路路線的選定是經(jīng)過由淺入深、由輪廓到局部、由總體到具體、由面到帶進(jìn)而到線的過程來實現(xiàn)的，一般要經(jīng)過以下三個步驟 : （ 1）首先確定起終點的位置 ,根據(jù)地形圖上的地形地貌及相關(guān)的設(shè)計資料確定兩點間路線的基本走向。 （ 2）按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定一些細(xì)部點，如沿線房屋、農(nóng)田等地點要重點控制 ,然后連接控制點，初步完成路線布局。 （ 3）本設(shè)計本著方便城鎮(zhèn)出入 ,少占田地 ,盡量避免穿越池塘 ,盡可能利用老路 ,路線短 ,填挖少且平衡的原則，在滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 的前提下 ,進(jìn)行平縱橫綜合設(shè)計 ,以定出道路的中線。 邳州至新沂段二級公路設(shè)計 線路 方 案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 綜合以上考慮，設(shè)計出方案一和方案二兩個方案，初步比選如下：方案一直線、緩和曲線圓曲線結(jié)合使用，使線形更加美觀，同時不增加額外的工程量，但此方案一穿越一些農(nóng)田，增加工程投資。方案二線形不夠平順，圓曲線半徑較小，會影響行車速度。方案二與方案一相比，方案二的線路穿越較多的居民區(qū)，離城市較近，需拆遷的稍多，且穿越的良田、溫室較多，增加工程投資。 因此，經(jīng)過綜合比較，采用方案 一 作為本次工程的設(shè)計線路。 第三章 平面設(shè)計 線形設(shè)計 平面線形設(shè)計原則 、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 在地勢平坦開闊的平原微丘區(qū)，路線平直舒順，在平面線形三要素中直線所占比例較大；隨著汽車車速的不斷提高，對線形流暢性的要求在增加，曲線在整個公路平面線形中所占的比例越來越大，公路線形設(shè)計也逐漸趨向于以曲線為主。特別是在地勢有很大起伏的山嶺重丘區(qū)，路線多彎曲，曲線所占比例則較大。如果在沒有任何障礙物的開闊地區(qū) (如戈壁、草原 )故意設(shè)置一些 不必要的曲線，或者在高低起伏的山地硬拉長直線，都將給人以不協(xié)調(diào)的感覺。 路線要與地形相適應(yīng)，這既是美學(xué)問題，也是經(jīng)濟(jì)問題和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的問題。直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線要以直線為主或以曲線為主，或人為規(guī)定三者的比例都是錯誤的。 。 為使一條道路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應(yīng)注意各線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的突變。以下幾點在設(shè)計時應(yīng)充分注意： 。長的直線和長的大半徑曲線會導(dǎo)致較高的車速，若突 然出現(xiàn)小半徑曲線，會因減速不及而造成事故。特別是在下坡方向的盡頭更要注意。若由于地形所限小半徑曲線難免時，中間應(yīng)插入一定中等曲率的過渡性曲線，并控制縱坡不要過大。 、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡。同一等級的公路由于地形的變化在指標(biāo)的采用上也會有變化，或同一條公路的各設(shè)計路段之間也會形成技術(shù)標(biāo)難的變化。遇有這種高、低標(biāo)準(zhǔn)變化的路段，除滿足有關(guān)設(shè)計路段在長度和坡度上的要求外，還應(yīng)結(jié)合地形的變化，使路線的平面線形指標(biāo)逐漸過渡，避免出現(xiàn)突變。不同標(biāo)準(zhǔn)路段相互銜接的地點，應(yīng)選在交通量發(fā)生變化處，或者駕駛者能夠明顯判斷前方需要改變行車速度的地方。 。 平曲線太短，汽車在曲線上行駛時間過短會使駕駛操縱來不及調(diào)整，所以規(guī)范規(guī)定了平曲線最小長度。 平曲線計算 線形要素的計算 線形 轉(zhuǎn)角值分別為 : α1=26186。06′00?,α2=24186。24′00? 帶緩和曲線的圓曲線計算 （ 1)圓曲線半徑 R ，如圖 31 邳州至新沂段二級公路設(shè)計 圖 31 平面幾何要素圖 a. 圓曲線（接緩和曲 線）的計算公式： 切線長： 0( ) ta n 22T R p l?? ? ? ? （ 31） 曲線長： 0 0( 2 ) 2180 RLl? ? ?? ? ??? （ 32） 外矢距： ( ) se c 2E R p R?? ? ? ? （ 33） 校正數(shù)： 2J T L?? （ 34） 其中： 02lq? ， 2024lp R? ， 00 90lR? ?? 式中： T—— 切線長（ m） L—— 圓曲線長（ m） E—— 外距 (m） R—— 圓曲線半徑（ m） ? —— 轉(zhuǎn)角（度） （ 2）平曲線要素計算： JD1 處： R=500m ,V=80km/h， Ls=120m 總切線長 T： mRLL 12021202402q 2323 ?????? 所以 mqpRT 7 a n) 0 0(2t a n)( ????????? ? 曲線長： )2( 0 ?????? LRL h ??? 外矢距： mRpRE e c)( ????? ? 校正數(shù)： mLTJ h ??? JD2 處： R=600m ,V=80km/h,L=100m 總切線長 T： mRLLq 10021002402 2323 ?????? 所以 mqpRT a n)(2t a n)( ????????? ? 曲線長： )2( 0 ?????? LRL h ??? 外矢距： mRpRE e c)( ????? ? 校正數(shù)： mLTJ h ??? JD1 處： 主點樁號計算如下： JD1 K0+ ） Th ZH K0+ +)L 120 HY K0+ +)( hL L) HZ K1+ 邳州至新沂段二級公路設(shè)計 L) 120 YH K1+ )( hL 2L)/2 QZ K0+ JD2 處 ： 主點樁號計算如下： JD2 K1+ ） Th ZH K1+ +)L 100 HY K1+ +)( hL L) HZ K1+ L) 100 YH K1+ )( hL 2L)/2 QZ K1+ 1JD 與 2JD 之間的直線段長為 681m 2 160mV?? ，符合規(guī)范要求。 經(jīng)計算得：終點處的樁號： K2+ 逐樁坐標(biāo)的計算 計算每 30 米整樁號及特殊點坐標(biāo)，見逐樁坐標(biāo)表。 （ 1）直線段： K0+000～ K0+，每 30m一個樁號，方位角為 A1=89186。00′00? K0+000 處坐標(biāo)： (250000,500000) 因為： ? x=30cos89186。= ?y=30sin89186。= 依例可計算得每 30 米的樁號坐標(biāo)：??? ???????? yyy xxxnnnn11 ，計算結(jié)果見逐樁坐標(biāo)表。 同 理 相 加 得 其 它 坐 標(biāo) 值 ， 得 JD1 （ K0+ ） 的 坐 標(biāo) 為（ ,） 2 60 00 00A ? ? ? ? ZH