同济大学交通土建路桥二级公路毕业设计论文.doc

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同济大学二级公路毕业设计

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（JTJ011－94）

（3）公路路基设计规范（JTGD30－2004）

（4）公路水泥混凝土路面设计规范（JTJD40－2002）

（5）公路水泥混凝土路面施工技术规范（JTGF30－2003）

（6）公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）

（7）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）

1.3设计（论文）的主要内容

（1）公路路线设计

在1：

2000的地形图上，进行路线平面、纵段面、横段面设计并选定桥梁桥涵位置类型，完成相应的图、表以及有关的计算书、说明书等工作（路线长度不小于2.0km）。

（2）路基路面设计

在路线设计的基础上，完成路基设计、排水、防护、支挡工程、特殊路基等设计;路面工程设计（进行沥青路面、水泥混凝土路面的结构组合设计、厚度计算与方案比较）。

（3）桥涵初步设计

根据所提供的数据资料，完成桥涵标准图的选择，包括相关图纸、表格、工程数量及相关说明。

（4）施工组织设计

根据所涉及的内容，完成施工组织和施工图预算或概算（桥涵），提交相应的计算书和与说明书。

1.4设计（论文）的基本要求

（1）按设计课题的要求，独立完成设计任务，做出不同的设计方案，交出最后的成果图。

（2）认真设计、准确计算、细致绘图、文字表达准确流畅。

（3）树立科学态度，注重钻研精神、独立工作能力的培养。

（4）严格按照有关文件要求进行毕业设计管理，努力提高毕业设计质量。

（5）注重资料的收集、分析和整理工作。

1.5路线及工程概况

本路线是山岭重丘区的一条二级公路，路线设计技术指标为：

路基宽度为10米，双向车道，无中央分隔带，土路肩为2×0.75米，硬路肩为2×0.75，行车道为2×3.50米。

设计速度为60Km/h，路线总长2194.074米,起点桩号K0+000.00，终点桩号为K2+194.074。

设计路线共设置了两个平曲线，半径均分别为600米和400米，弯道处均设置缓和曲线，在缓和曲线内均设置超高，超高值设置为4%，因为半径都大于250米，则不需要加宽。

本次纵断面设计设置了两个变坡点，最大纵坡为-2.6%，最小纵坡为-0.39%，最大坡长770米，最小坡长674.074米。

1个凸形竖曲线，1个凹形竖曲线，半径均为10000米。

本路线设计中没有设置桥梁，设置涵洞共1个，桩号为K0+240的钢筋混凝土盖板涵。

1.6沿线气候、水文特征、地形地震地理及其与公路的关系

（1）济宁至邹城二级公路所经地区属中亚热带向北亚带过渡的季风湿润气候区，冷热分明，干湿两季明显，夏季多暴雨高温，冬季严寒少雨，多年平均降水量约为2600mm,雨季集中于3—8月份，多年平均相对湿度为81%--82%，属于湿度适中带---湿度充足带,由于受地理和气候条件的影响,路线所经过的区域水旱灾害频繁，雨季对本路段施工有较大的影响。

路基土方及构造物施工要不失时机地做好施工计划安排。

（2）本合同段地处山岭重丘区，地形起伏较大，植被较发育，覆盖层较薄。

覆盖层以种植土、亚沙土和亚粘土为主，含少量的碎石质土，覆盖层厚2米左右，稻田中种植土厚0.6米左右，下伏基岩为硅化板岩。

（3）本地区气象资料为：

本路段自然区划为Ⅳ3区，属亚热带季风型湿润性气候区，总的特征夏热期长，东寒期短，潮湿多雨。

月平均最高气温为35度（七月），月平均最低气温为5度（一月），日最高气温为41度，日最低气温为-7度，日最大气温差为21度，平均年降雨量为2600mm，小时最大降雨量为230mm，潮湿系数2.2，日最大风速为30m/s。

（4）根据国家质量技术监督局发布的1:

400万的《中国地震动峰值参数区划图》（GB18306—2001）,本路线段地震动峰值加速度<0.050g,地震动反应谱特征周期为0.35S,依据现行《公路工程抗震设计规范》（JTJ004—89）可不设防。

1.7沿线材料分布情况

公路沿线5km以内有较丰富的砂砾材料、砂,当地沿线无矿石料场,矿石材料需要外购,相距约40km.相距50km左右处有水泥厂和石灰生产厂；钢材等建材，可以在邻市进货，相距40km左右。

1.8环境保护

本路线设计考虑了道路对自然景观的影响，尽可能多的利用原路段，减少对自然景观的破坏。

对于道路施工造成的取土坑、弃土区填方及挖方边坡采用完善的排水系统和必要的防护措施。

1.9新技术采用及计算机运用情况

为了优质高效完成本项目勘察设计任务，在工作中采用了以下新技术：

广泛采用了AutoCAD技术，全部图纸利用计算机进行辅助设计，做到了优质、高效、准确。

1.10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

表2.1路段初始年交通量（辆/日，交通量年平均增长率6.0%）

小客车

中客车

SH130

大客车

CA50

小货车

BJ130

中货车

CD50

中货车

EQ140

大货车

JN150

特大车日野

KB222

拖挂

五十铃

1700

600

130

1600

1000

80

220

90

80

2.1.2查《标准》

由《公路工程技术标准》规定：

交通量换算采用小客车为标准车型。

表2.2各汽车代表车型与换算系数

汽车代表车型

车辆折算系数

说明

小客车

1.0

≤19座的客车和载质量≤2t的货车

中型车

1.5

＞19座的客车和载质量＞2t的货车

大型车

2.0

载质量＞7t~≤14t的货车

拖挂车

3.0

载质量＞14t的货车

2.1.3交通量计算

初始年交通量：

N=1700+600+130×1.5+1600+1000×1.5+80×1.5+220×2.0+90×2.0+80×3.0=6575辆/日

2.1.4确定公路等级

假设该公路远景设计年限为20

年，则远景设计年限交通量N:

N=6575×（1+6.0%）=19893辆/日

根据规范：

高速公路：

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25000辆以上。

一级公路：

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15000~30000辆。

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重丘区二级公路。

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。

（7）选线应综合考虑路与桥的关系

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。

主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用，我们的起终点就是由老师规定的。

而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局，城镇以及地形、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（特别是那些控制较严的点位）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。

为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。

（4）应避免连续急弯的线形。

这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。

设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。

（5）平曲线应有足够的长度。

如平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整，一般都应控制平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）的最小长度

2.3.2平曲线要素值的确定：

平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。

当然三个也可以组合成不同的线形。

在做这次设计中主要用到的组合有以下几种：

（1）基本形曲线几何元素及其公式：

按直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线的顺序组合而成的曲线。

这种线形是经常采用的。

例如设计中的大多数点都是应用这个的。

如下图一。

缓和曲线是道路平面要素之一，它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。

《标准》规定，除四级路可以不设缓和曲线外，其余各级都应设置缓和曲线。

它的曲率连续变化，便于车辆遵循；旅客感觉舒适；行车更加稳定；增加线形美观等功能。

设计是要注意和圆曲线相协调、配合，在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1：

1：

1。

这一点非常的重要，在刚开始做设计的时候就没有注意到这个问题，设计出来的路线非常不协调，美观，比例严重失调，后来在老师的指导下改正了不足之处，经过改正后，线形既美观又流畅，已经到达了要求。

在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小，外还要考虑超高和加宽的要求，所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。

1）平曲线主要参数的规定