二级公路毕业设计计算书

-1-1设计总说明1.1地理位置图（详细情况见路线设计图）1.2设计依据根据设计任务书及所给定的地形图（1）公路工程技术标准（JTGB01－2003）（2）公路路线设计规范（JTGD20－2006）（3）公路路基设计规范（JTGD30－2004）（4）公路沥青路面设计规范（JTGD50－2006）1.3设计（论文）的主要内容某山区二级公路设计1.4设计（论文）的基本要求通过该公路设计进一步提高和训练学生的理论分析、道路设计、文献检索等方面的能力，使学生全面了解本专业的工程设计过程，基本掌握公路的设计方法，熟悉有关规范、手册和工具书的查阅与使用方法。1.5路线及工程概况本路线是山区浅丘区的一条二级公路，路线设计技术指标为：设计速度为40km/h，路基宽度为10米，双向车道，无中央分隔带，土路肩为2×0.5米，硬路肩为2×1米，行车道为2×3.5米。路线总长2194.074米,起点桩号K0+000.00，终点桩号为K2+194.074。路槽深0.6m，路拱横坡为1.5﹪，路肩横坡为1.5﹪。超高方式：绕中心设计线旋转，路堤边坡采用1：1.5，路堑边坡采用1：1.1.6沿线气候、水文特征、地形、地貌及交通情况（1）道路所处地区的地形、地貌本路段所处地区地貌单元属于浅丘，路线走廊带沿途地形起伏较小，耕地及建筑物较多。地表少见基岩露头，地质条件较好。。-2-（2）道路所处地区的气侯、水文情况本路段地处中低纬度，属亚热带过度的湿热季风气候，雨量充沛，光照时间长，具有四季分明、热富水丰、雨热同季、冬冷夏热、无霜期长。多年平均气温21.3℃，最冷1月均温5℃，最热8月均温33.4℃。全年无霜期约300天，年平均日照时数1500小时以上。多年平均降雨量1248.5mm，最大降雨量1927mm，3~9月为雨季，其雨量可占全年的65%以上。10月至翌年3月为枯水期，降雨量小于蒸发量。（3）道路所处地区的交通情况交通量为6358辆/昼夜。1.7其他事项其他未提及的施工事项，施工时必须严格执行部颁现行《公路路基施工技术规范》、《公路路面基层施工技术规范》、《公路沥青路面施工技术规范》、《公路桥涵施工技术规范》及其他部颁施工规范。图纸中所提供的混合料配合比，仅供参考，施工时应以现场实验为准。施工中若发现实际情况与设计文件不符时，应及时向监理工程师报告，以便采取相应措施进行处理。2路线平面设计道路为带状构造物，它的中线是一条空间曲线，中线在水平面上的投影称为路线的平面，路线平面的形状及特征为道路的平面线形，而道路的空间位置成为路线。路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时，路线要改变方向和发生转折。2.1公路等级的确定2.1.1已知资料交通量为6358辆/昼夜。2.1.2查《标准》2.1.4确定公路等级假设该公路远景设计年限为15年，则远景设计年限交通量N:N=6358×(1+6.0%)15-1=13893辆/日根据规范：二级公路：一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量-3-5000~15000辆。由远景交通量可知本次设计道路等级为二级公路。所以根据给定的条件，本次设计路线为山岭浅丘区二级公路。2.2选线设计2.2.1选线的基本原则：（1）路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应（2）在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上，选定最优路线方案。（3）路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省，效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术标准。（4）选线应注意同农田基本建设的配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。（5）要注意保持原有自然状态，并与周围环境相协调。（6）选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清其对道路的影响。2.2.2选线的步骤和方法：道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置，而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过纸上选线把路线的平面布置下来。（1）全面布局全面布局是解决路线基本走向的全局性工作。就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带。具体的在方案比选中体现。路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应，限制和影响道路的走向的因素很多，大门归纳起来主要有主观和客观两类。一是主观条件：指设计任务书规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用，设计起终点就是由老师规定的。二是客观条件：指道路所经过的地区原有交通的布局，建筑物以及地形、地质，水文、气象等自然条件。上述主观条件是道路选线的主要依据，而客观条件是道路选线必须考虑的因素。（2）逐段安排在路线基本走向已经确定的基础上，根据地形平坦与复杂程度不同，可分-4-别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法，插出一系列的控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段，延伸相邻直线的交点，即为路线的转角点。（3）具体定线在逐点安排的小控制点间，根据技术标准的结合，自然条件，综合考虑平、纵、横三方面的因素。随后拟定出曲线的半径，至此定线工作才算基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形的情况，全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系，恰当地选用合适的技术指标，使整个线形得以连贯顺直协调。2.3平曲线要素值的确定2.3.1平面设计原则：(1)平面线形应直捷、连续、顺舒，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。(2)除满足汽车行驶力学上的基本要求外，还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。(3)保持平面线形的均衡与连贯。(4)应避免连续急弯的线形。(5)平曲线应有足够的长度。2.3.2平面设计技术指标表设计指标规范值采用值设计指标规范值采用值设计车速40km/h40km/h最小平曲线半径一般值200米不设超高的最小半径300米300米平曲线最小长度140米缓和曲线最小长度50米最大横坡坡度2%本设计公路平曲线半径分别为半径：600m、400m；缓和曲线长度分别为：80m、80m；竖曲线半径分别为：10000m10000m，经验证，均满足要求。2）设计的线形大致如下图所示：-5-图2.1路线设计图交点间距计算公式为212212YYXXL（2.1）导线方位角计算公式为1212XXYYarctgB（2.2）①由图2-2计算出起点、交点、终点的坐标如下：QD：(2876817.494,499674.536)JD1：(2876893.422,500478.929)JD2：(2876707.678,501546.152)ZD：(2876779.25，501844.128)②路线长、方位角计算a．0-1段D0-1=m9685.807)536.499674929.500478()494.2876817422.2876893(22方位角'018.273684494.2876817422.2876893536.499674929.500478arctgb．1-2段D1-2=m266.1083)929.500478152.501546()422.2876893678.2876707(22方位角'122.235299422.2876893678.2876707929.500478152.501546arctgc．2-3段D2-3=m4511.306)152.501546128.501844()678.287670725.2876779(22-6-方位角'236.372976678.287670725.2876779152.501546128.501844arctgd.转角计算'''011213.5515158.2736842.235299（右）'''122326.4522232.2352996.372976（左）（2）有缓和曲线的圆曲线要素计算公式1）在简单的圆曲线和直线连接的两端，分别插入一段回旋曲线，即构成带有缓和曲线的平曲线。其要素计算公式如下：图2.1按回旋曲线敷设缓和曲线342238424RLRLpSS（2.3）232402RLLqSS（2.4）RLS6479.280（2.5）qtgpRT2)(（2.6）SLRL2180)2(0（2.7）-7-RpRE2sec)(（2.8）LTJ2（2.9）SyLLL2（2.10）式中:T——总切线长，（m）；L——总曲线长，（m）；sE——外距，（m）；J——校正数，（m）；R——主曲线半径,（m）；——路线转角，（°）；0——缓和曲线终点处的缓和曲线角，（°）；q——缓和曲线切线增值，（m）；p——设缓和曲线后，主圆曲线的内移值，（m）；sL——缓和曲线长度，（m）；yL——圆曲线长度，（m）。2）主点桩号计算ZHJDT（2.11）SHYZHL（2.12）YYHHYL（2.13）SHZYHL（2.14）/2QZHZL（2.15）/2JDQZJ（2.16）2.4路线曲线要素计算2.4.1路线简介该二级公路，根据路线选线原则，综合各方面因素，路线基本情况如下：全长：2194.074m交点：2个交点桩号：K0+807.968、K1+890.175-8-半径：600m、400m缓和曲线长度：80m、80m2.4.2曲线要素JD1：K0+807.968设R=600m，SL=80m，='13.551515则曲线要素计算如下：mRLRLpSS44.0600238480600248023842434234299.396002408028024022323RLLqSSmqtgpRT459.12099.3923.551515tan)44.0600(2)('81972.3600806479.286479.280RLSmLRLS8586.239802600180)81872.323.551515(2180)2('0mRpRE8119.560023.551515sec)44.0600(2sec)('mLTJ06.18586.239459.12022主点里程桩号计算：JD1：K0+807.968ZH=JD-T=K0+807.968-120.459=K0+687.509HY=ZH+SL=K0+687.509+80=K0+767.509YH=HY+(L-2SL)=K0+767.509+(239.8586-2*80)=K0+847.3678HZ=YH+SL=K0+847.368+80=K0+927.3678QZ=HZ-L/2=K0+927.3678-239.8586/2=K0+807.4397校核:JD=QZ+J/2=K0+807.4397+1.06/2=K0+847.8978交点校核无误。其它3个交点的计算结果见“直线、曲线及转角表”。2.5各点桩号的确定在整个的设计过程中就主要用到了以上的三种线形，在五公里的路长中，充分考虑了当地的地形，地物和地貌，相对各种相比较而得出的。-9-在地形平面图上初步确定出路线的轮廓，再根据地形的平坦与复杂程度，具体在纸上放坡定点，插出一系列控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段，延伸相邻直线的交点，既为路线的各个转角点（既桩号），并且测量出各个转角点的度数，再根据《公路工程技术标准JTGB01—2003》的规定，初拟出曲线半径值和缓和曲线长度，代入平曲线几何元素中试算，最终结合平、纵、横三者的协调制约关系，确定出使整个线形连贯顺直协调且符合技术指标的各个桩号及几何元素。各个桩号及几何元素的计算结果见直线、曲线及转角表。3路线纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面，由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线，纵断面设计