畢業設計--二級公路設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 高氣溫 ℃ 。 本設計是在結合當地 的沿線地形、地質、水文、氣象等自然條件下，確定公路的等級及技術標準；本設計是在對當地經濟發展狀況的了解和對交通量的預測的基礎上進行的設計，并做方案比選。 第二章 初步設計 公路等級的確定 本工程采用交通部頒發的《公路工程技術標準》（ JTGB012022）中規定的設計速度為 80km/h 二級公路標準進行設計，結合本工程在路網中的地位和作用，確定其主要技術標準如下表 21： 表 21 路段初始年交通量（輛 /日 ， 交通量年平均增長率為 7%） 車型 小客車 解放 CA10B 黃河 JN150 躍進 NJ131 交通量 800 1600 250 300 交通量計算 初始年交通量： N=800+1600+2502+300=4150 輛 /日 假設該公路遠景設計年限為 15 年，則遠景設計年限交通量 N: 日輛 /1 0 7 0 1%)71(4 1 5 0 )115( ???? ?N 根據規范： 高速公路：一般能適應按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量 25000輛以上。 一級公路：一般能適應按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量15000~30000 輛。 二級公路：一般能適應按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量5000~15000 輛。 由遠景交通量可 知本次設計道路等級為二級公路。 所以根據給定的條件，本次設計路線為二級公路，設計時速為 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系，其基本原則如下： （ 1）在路線設計的各個階段，應運用各種先進手段對路線方案做深入、細致的研究，在多方案論證、比選的基礎上，選定最優路線方案。 （ 2）路線設計應在保證行車安全、舒適、快捷的前提下，做到工程量小、造價低、運營費用省、效益好，并有利于施工和養護。在工程量增加不大時，應盡量采用較高的技術指標， 不要輕易采用極限指標，也不應片面追求高指標。 （ 3）選線注意同農田基本建設相配合，做到少占田地，并應盡量不占高產田、經濟作物田或穿過經濟林園等。 （ 4）通過名勝、風景、古跡地區的道路，應注意保護原有自然狀態，其人工構造物應與周圍環境、景觀相協調，處理好重要歷史文物遺址。 （ 5）選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測調查，弄清它們對道路邳州至新沂段二級公路設計 工程的影響。 （ 6）選線應重視環境保護，注意由于道路修筑、汽車運營所產生的影響和污染等問題。 平原微丘地區選線原則 平原微丘區由于地勢比較平坦，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到較高的技術標準，但往往由于受當地自然條件和地物的阻礙以及支農的需要，選現實應注意多方面的因素。 （ 1）以平面為主安排路線 平原微丘區路線，因受縱坡限制不大，布線時應在基本符合路線走向的前提下正確處理對地物、地質的避讓與穿越，以平面為主安排路線。選線時，首先在起終點及中間必須經過的工廠、農場及風景區作為主要控制點，了解農田優劣及建筑群、水電設施、跨河橋位等地物的分布，確定避讓方法。 （ 2）線形與技術標準 平原微丘區選線要求路線方向直捷，線形舒適可能采用較高標準。 兩個 小控制點之間以兩點直線連接的路線是最理想的，當路線必須轉折時，相鄰曲線間應盡量有較長的直線，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。 路線縱坡不應頻繁起伏，也不宜過于平緩而造成排水不良。 平原微丘區路基一般以低路堤為主，但必須做好排水設計，以確保路基的穩定和堅固，同時還應考慮縱坡和排灌渠位及其高度的配合。 （ 3）處理好于農業的關系 平原微丘區農田成片，渠道縱橫交錯，路線布設時要注意與農業發展的關系，與農田灌溉、水利設施建設相結合，從支援農業出發 ，布線應處理好以下問題： 平原微丘區新建公路占用一些農田是不可避免的，但結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，也不片面強調不占用良田而使路線彎曲較多，造成行車條件惡化。 路線布設應緊密與農田水利建設相結合，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或尾部。路線應盡量避開供灌溉用的水塘，必須穿過時，路線最好布設在水塘的一側，并拓寬水塘，取土筑路，解決借土問題。 （ 4）路線與城鎮的聯系 平原微丘區有較多的城鎮、村莊、工業區及其它公用設施，布線時應結合工路性質正確處理穿越與避繞、拆遷和保留的關系。 高等級公路原則上不宜穿過城鎮、工礦區及密集的居民點，以減少相互干擾確保安全。但考慮到方便運輸，便利群眾，充分發揮公路服務性能，路線又不宜離開城鎮過遠，做到“靠城不進城，利民不擾民”。 （ 5）路線與橋渡的配合 平原微丘區河流湖泊較多，橋涵工程大，路線在跨越水道應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，路線的總方向應服從特大橋橋位的安排。 大中橋橋位原則上應服從路線的總方向，但常 常作為路線方案的控制點，在 選定橋位時，應將路、橋綜合考慮。橋位應盡量選擇在河床穩定、河道順直、河面較窄、地質良好和兩岸有利于橋頭路線布設的河段。一般情況下，橋位中線應盡可能與洪水的主流向正交，橋梁和引道應盡量在直線上。 小橋涵位置應服從路線走向，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，調整軸線和流向間的夾角。 （ 6）注意土壤水文條件 平原微丘區土壤和水文條件較差，特別是河網湖區，地勢低平，地下水位高，容易影響路基的穩定性。 在低洼地段，路線與分水嶺走向一致時，應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。 當路線遇到面積較大的水庫或湖泊時，一般應避繞，難以避繞時，應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，通常有較寬的人行大路，新建公路應盡可能利用舊路，但要注意從公路的遠期發展考慮，根據該路在路網中的地位和作用，嚴格按照技術標準的要求對舊路進行改造，不能利用的可恢復成為耕田或改為通行農業機械的道路。 （ 8）注意路基取土和就地取材 路基取土不能亂挖亂取、破壞農田，造成路基兩邊積水。取土應進行全面規劃，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，根據實際情況，在本公路設計中，采用紙上定線法。 紙上選線是在已經測得的地形圖上進行路線布局、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，能在室內縱觀全局，結合地形、地物、地質條件，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，地形圖的測設需花費較大的工作量和具備一定設備。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的，一般要經過以下三個步驟 : （ 1）首先確定起終點的位置 ,根據地形圖上的地形地貌及相關的設計資料確定兩點間路線的基本走向。 （ 2）按地形、地質、水文等自然條件選定一些細部點，如沿線房屋、農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）本設計本著方便城鎮出入 ,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，在滿足技術標準的前提下 ,進行平縱橫綜合設計 ,以定出道路的中線。 邳州至新沂段二級公路設計 線路 方 案經濟技術比較 綜合以上考慮，設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，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，經過綜 合比較，采用方案 一 作為本次工程的設計線路。 第三章 平面設計 線形設計 平面線形設計原則 、連續、順適，并與地形、地物相適應，與周圍環境相協調。 在地勢平坦開闊的平原微丘區，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，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 (如戈壁、草原 )故意設置一些不必要的曲線，或者在高低起伏的山地硬拉長直線，都將給人以不協調的感覺。 路線要與地形相適應，這既是美學問題，也是經濟問題和保護生態環境的問題。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，片面強調路線要以直線為主或以曲線為主，或人為規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，應注意各線形要素保持連續性而不出現技術指標的突變。以下幾點在設計時應充分注意： 能接以小半徑曲線。長的直線和長的大半徑曲線會導致較高的車速，若突然出現小半徑曲線，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。 、低標準之間要有過渡。同一等級的公路由于地形的變化在指標的采用上也會有變化，或同一條公路的各設計路段之間也會形成技術標難的變化。遇有這種高、低標準變化的路段，除滿足有關設計路段在長度和坡度上的要求外，還應結合地形的變化，使路線的平面線形指標逐漸過渡，避免出現突變。不同標準路段相 互銜接的地點，應選在交通量發生變化處，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整，所以規范規定了平曲線最小長度。 平曲線計算 線形要素的計算 線形 轉角值分別為 : 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： 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 )(2tan)( ????????? ? 曲線長： )2( 0 ?????? LRL h ??? 外矢距： mRpRE e c)( ????? ? 校正數： 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： 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計 L) 120 YH K1+ )(