道路工程(路桥)毕业设计计算书

XX大学学生毕业设计第1页共59页一、路线设计1.道路等级的确定根据《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）,将公路根据功能和适应的交通量为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。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2500055000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4500080000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60000100000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1500030000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2500055000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500015000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20006000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1.1已知条件：交通量：经调查预测，本路建成初期每昼夜双向混合交通组成如下：汽车型号（辆/日）解放CA10B175解放CA390284东风EQ140369黄河JN150373黄河JN253363长征XD980166日野ZM440211日野KB222128XX大学学生毕业设计第2页共59页太拖拉13859轴重小于25kN的车辆2906预计年平均交通量增长率（%）6.4%通量换算采用小客车为标准车型确定公路等级的各汽车代表车型和车辆折算系数规定：如下表:(1)畜力车人力车自行车等非机动车在设计交通量换算中按路侧干扰因素计.(2)一二级公路上行驶的拖拉机按路侧干扰因素计三四级公路上行驶的拖拉机每辆折算为4辆小客车(3)公路通行能力分析所要求的车辆折算系数应针对路段交叉口等形式按不同的地形条件和交通需求采用相应的折算系数1.2交通量换算，各种车型的换算系数如下汽车型号换算系数解放CA10B1.5解放CA3901.5东风EQ1401.5黄河JN1502.0黄河JN2532.0长征XD9803.0日野ZM4403.0日野KB2222.0太拖拉1382.03轴重小于25kN的车辆1.0预计年平均交通量增长率（%）6.4假设预测年限为20年，则1)1(nrADTAADT(180212367)*1.5(32449315413243)*2.0297*3.029267248()ADT辆/日XX大学学生毕业设计第3页共59页1.3确定公路等级公路远景设计年限为20年，则远景设计年限交通量N:1(201)(1)7248(16.4%)23556/nAADTADTr辆日，由远景设计年限交通，查《公路工程技术标准》，拟定该公路为4车道一级公路，设计车速为80km/h。查《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）：设计为一级公路：一级服务水平。1.3.1确定技术标准以《公路工程技术标准》为依据，技术标准汇总如下：项目规范规定要求本段采用指标地形山岭公路等级一级设计速度（km/h）80车道数（条）4行车道宽度（m）4×3.754×3.75中央带宽（m）一般值32极限值2硬路肩宽（m）一般值2.52.5极限值1.5土路肩宽（m）一般值0.750.75极限值0.75圆曲线最小半径（m）一般值400400极限值250不设超高2500缓和曲线最小长度（m）7070最小直线长度（m）同向曲线6v480反向曲线2v160最大纵坡（%）55合成纵坡（%）5.55.5最小坡长（m）200200凸形竖曲线一般值45004500XX大学学生毕业设计第4页共59页最小半径（m）极限值3000凹形竖曲线最小半径（m）一般值30003000极限值2000竖曲线最小长度（m）7070注：Ⅰ：各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加（减）速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。Ⅱ：确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土路肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同类项相加。2．选线2.1．平原微丘地区公路路线特点：(1)平原,地形平坦,无明显起伏,地面自然坡度一般在3º以内；(2)微丘,指地形起伏不大的丘陵,地面自然坡度一般在20º以内,相对高差在100以内；(3)河湾顺适,地形开阔且具有连续的宽缓台地的河谷地形,河床坡度大部分在5º以下,沿河设线一般不受限制；（4）平原微丘地区地面高度变化较小，有时有较大起伏和倾斜,同时间有水塘、河叉、沟渠等.同时这样的地区往往是农作物和经济作物生产的密集区.因此,在该地区选线在追求高技术标准的同时除了考虑地形,水文,工程数量,还应该考虑路线对当地农业生产的人名群众正常生产生活的影响.使选定线路发挥最大的在哦能和效益,实现可持续发展。2.2．选线基本原则及依据选线应在符合国家建设发展的前提下，结合各种条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的.选线过程必须认真观贯彻国家规定的方针政策，综合考虑自然条件,社会条件，自身技术要求,妥善处理各方面关系.其基本原则如下:(1)．道路设计阶段,应对路线方案做深入细致的研究,多方论证和比选,选定最优方案。(2)．路线设计应在保证行车安全,舒适,迅速的亲提线,做到工程量小,造价小,营运效益好,有利施工养护,在工程量增加不大的情况下,应采用较高的技术指标.合理处理技术和经济的关系.(3)．充分利用有利地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准，从性车的安全畅通和施工养护的经济、方便着眼，对路线与地形的配合加以研究，做好路线平、纵、横三方面的结合，力求平面短捷舒顺，纵断面平缓、均匀，横断面稳定、经济。(4)．充分利用土地资源，减少拆迁，就地取材，带动沿线城镇及地方经济的发展。XX大学学生毕业设计第5页共59页(5).应注意同农田基本建设结合,尽量少占不占用农田和经济林园.(6).重视环境保护,协调周围景观.保护文物古迹.2.3.纸上定线及线路比选方案A和方案B对比差异主要在一下几个方面：(1)．占用农田及填方挖方方面：虽然方案A占用农田比方案B多，但是方案B挖方量和填方量明显比方案A大得多，从成本资源来和施工难易度考虑，方案A比方案B要好。(2)．行车舒适度方面：方案A地势比方案B平缓，所设计的道路的能够给驾驶员带来舒适之感。(3)．推荐方案A线路路线技术标准较高，避免了与河流的斜交，且平纵组合较好。经过以上比较分析,设计推荐采用方案A。3.平面线形设计3.1平纵线形的协调为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵两面结合作为主体线形来分析研究。(1).平曲线与竖曲线的配合应该在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性。(2).平纵曲线的技术指标大小应该均衡。(3).选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全。(4).注意路线与周围环境的配合。3.2线形与环境的协调（1）.定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性沥青混凝土路面以减少噪音。（2）.路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。（3）.注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。（4）.对位置适当的桥梁在台前坡脚（常水位以下）设置平台，以利非机动车辆和行人通过。（5）.对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路想协调，增加美感。XX大学学生毕业设计第6页共59页3.3设计的线形示意图设计线性大致走向如下图,，从A点到B点：有图计算可得个点坐标如下：A：（520733.6159,920555.2190）JD1（C）：（520093.9434,919742.5580）B：（516581.2020,918850.3708）JD2（D）：（517611.4767,919533.1452）AC段路线长及方位角计算：920857.8540,520926.72372222()()(520733.6159-520093.9434)(920555.2190-919742.5580)1034.214mACxxyyDACAC方位角：o919742.5580920555.2190arctanarctan51.79520093.9434520733.6159ACACACyx由于ACx＜0，ACy＜0属于第三象限，所以方位角18051.79231.79ACCD段路线长及方位角计算：2222()()(520093.9434-517611.4767)(919742.5580-919533.1452)2460.198mCDxxyyDCDCDXX大学学生毕业设计第7页共59页方位角：919533.1452-919742.5580arctanarctan4.82517611.4767-520093.9434CDCDCDyx。由于CDx＜0，CDy＜0属于第三象限，所以方位角1804.82184.82ACDB段路线长及方位角计算：2222()()(517611.4767-516581.2020)(919533.1452-918850.3708)1235.980mDBxxyyDDADA方位角：918850.3708-919533.1452arctanarctan33.53516581.2020-517611.4767DBDADByx。由于DBx＜0，DBy＜0属于第三象限，所以方位角18033.53213.53DB转角计算：1231.79184.8246.97ACCD2213.52184.8228.70CDDB3.4平面线型设计计算：根据《JTGD20—2006公路路线设计规范》对圆曲线有如下规定：①各级公路不论转角大小均应该设置圆曲线。在选用圆曲线半径时应该与设计速度相适应。②圆曲线最小半径按设计时速规定如下表③圆曲线最大半径不超过10000m。根据《JTGD20—2006公路路线设计规范》对缓和曲线最小长度有如下规定：各级公路缓和曲线最小长度设计速度（km/h）1201008060403020缓和曲线最小长度（m）一般值13012010080504025最小值100857060403020XX大学学生毕业设计第8页共59页对称式计算图示如：JD1（C）处：设计成对称形曲线转角146.97取半径R1=600m＞一般值400m缓和曲线Ls=Ls1=Ls2=170m＞一般值100m曲线几何元素计算如下：内移值：2424331701702.009m242384246002384600LsLspRR切线增长值：332217017084.943m22402240600SSLLqR缓和曲线角：00011801701808.1210226003.14SLRπ由于1146.97216.2420故满足设置基本型曲线几何条件。切线长：146.97()tan(6002.009)tan84.943346.517m22TRpq平曲线长：13.1460046.97170661.619m180180sLRLπ外距：146.97()sec(6002.009)sec60056.381m22ERpR切曲线：D=2T-L=2×346.517-661.619=31.415m桩号校核：QD（A）K0+000m