交通土建毕业设计说明书文档格式.docx

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山区无霜期120天

平原区可达130-140天

全年降雨量约700毫米左右

全区日照时数2400-2600小时

全年总辐射量为1150千卡/平方毫米

1.4研究主要内容

　　本毕业设计的任务就是在教师的指导下独立完成吉林白河-露水河三级公路的设计工作

具体内容包括整理分析、平面设计、纵断面设计、横断面设计、公路排水规划设计及设计文件的编制和图纸绘制

1.4.1资料整理与分析

　　设计资料是设计的客观依据

必须认真客观地分析

首先要对设计任务书提供的各种资料加以理解和必要的记忆

明确对设计的影响

在头脑中对工程要求、自然条件、材料供应情况和施工条件等

构成一幅明晰的画面；

其次要对资料进行分析、概括和系统地整理

从中抽取、确定有关设计数据

1.4.2路线平面、纵断面及横断面设计

1.4.3排水设计

1.4.4设计文件

　　毕业设计文件包括设计说明书和计算书

说明书交代设计内容、设计意图

计算书交代设计中的具体计算方法和过程

1.4.5设计图纸

　　一般要求绘制路线平面图、纵断面图、路基标准横断面图、横断面设计图、路面设计图、路基排水设计图等主要图纸

编制直线、曲线及转角表、路基设计表、路基土石方数量计算表等表格

其中一部分图纸需要计算机绘图

2路线设计

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%）

车型解放

CA-10B东风

EQ-140日野

KB222黄河

JN-150小汽车辆/日860820333516892.1.2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=860×

1.5＋820×

1.5＋33×

2.0＋35×

2.0＋1689×

1.0=4345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:

　　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

要按二级要求设计一条三级公路

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

　　a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

　　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

　　b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

　　c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选线分析

2.3.1选线方法

　　（l）选线可采用纸上定线或现场定线

　　高速公路、一级公路应采用纸上定线并现场核定的方法

　　二级公路、三级公路、四级公路可采用现场定线

有条件或地形条件受限制时

可采用纸上定线或纸上移线并现场核定的方法

（2）选线应在广泛搜集与路线方案有关的规划、计划、统计资料

相关部门的各种地形图、地质、气象等资料的基础上

深入调查、勘察

并运用遥感、航测、GPS、数字技术等新技术

确保其勘察工作的广度、深度和质量

以免遗漏有价值的比较方案

2.3.2本设计选线分析

　　本设计起点高程为864.85m

终点高程为782.00m

大致有两个方向可供选择：

上线、下线

我选择的是上线

下线路线虽短

但是路面起伏较大

　　山岭地区路线弯多坡陡、标准低、工程量大

由于受山岭区地形、水文、地质、气候等因素的影响

道路平、纵、横都受限制

2.4方案选定

2.4.1选择路线方案的因素

　　选择路线方案一般应综合考虑以下主要因素：

（1）路线在政治、经济、国防上的意义

国家或地方建设单位对路线使用任务、性质的要求

战备、支农、综合利用等重要方针的体现

（2）路线在铁路、公路、航道、空运等交通网中的作用

与沿线地区工矿、农业、城镇等规划的关系

以及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况

　　（3）沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响

要求的路线技术等级与实际可能达到的指标（包括对低限指标的采用）及对路线使用任务、性质的影响

路线增长系数（两控制点问路线实际长度与空间直线距离的比值）、筑路材料来源、施工条件以及工程量、四材（钢材、水泥、木材、沥青）用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护等方面的影响

　　（4）其他如与沿线革命史迹、历史文物、风景区的联系等

2.4.2本设计路线方案选定

　　本方案路线总长1981.451m7个JD

直线段所占比重较平曲线大

选定线基本合理

满足《规范》要求

减少对耕地的破坏

但也有不足之处：

填挖方较大

但是填挖基本平衡；

在较填方多的路段需设置挡土墙

以保证道路安全

这势必使得筑路成本的增加

2.5平曲线要素值的确定

2.5.1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

2.5.2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）基本型

　　按直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线的顺序组合

基本型中的缓和曲线参数、圆曲线最小长度都应符合有关规定

从线形的协调性看

宜将缓和曲线、圆曲线、缓和曲线之长度比设计成1:

1:

1

图2.4基本型图2.5S型

（2）S型

　　两个反向圆曲线用回旋线连接的组合

S型相邻两个缓和曲线参数宜相等

当采用不同的参数时

A1与A2之比应小1.5为宜

　图2.8复合型图2.9C型

　　（3）C型

　　同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的形式

其连接处的曲率为零

相当于两基本型的同向曲线中间直线长度为零

这种线形对行车也会产生不利影响

因此

C型曲线只有在特殊地形条件下方可采用

　　a平曲线主要参数的规定

　　表2-3三级公路主要技术指标表

设计车速30km/h平曲线一般最小半径65m极限最小半径30m缓和曲线最小长度30m不设超高的圆曲线最小半径路拱≤2.0%350m

>

2.0%450m最大纵坡8%凸曲线一般最小半径400m极限最小半径250m凹曲线一般最小半径400m极限最小半径250m2.6路线曲线要素计算

2.6.1有缓和曲线的圆曲线要素计算公式

　　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

　　（2-3）

　　（2-4）

　　　　　　（2-5）

　　（2-6）

（2-7）

　　（2-8）

　　（2-9）

　　式中:

--总切线长

（）；

　　--总曲线长

　　--外距

　　--切曲差

　　--主曲线半径

　　--路线转角

（°

）；

　　--缓和曲线终点处的缓和曲线角

　　--缓和曲线切线增值

　　--设缓和曲线后

主圆曲线的内移值

　　--缓和曲线长度

　　主点桩号计算

　　（1-1-15）

　　（1-1-16）

　　（1-1-17）

　　（1-1-18）

　　（1-1-19）

（1-1-20）

2.6.2基本型曲线

　　JD1：

K0+286.000

　　设=350m

=70m

=31

则曲线要素计算如下：

　　B:

主点里程桩号计算：

　　ZH=JD-T=（K0+286.000）-132.225=K0+153.775

　　HY=ZH+=（K0+153.775）+70=K0+223.775

2.6.3S型曲线

　　JD2与JD3构成S型曲线

故先计算出JD2的曲线要素

然后根据JD2的曲线要素反推JD3半径

确定JD3的曲线要素

　　计算曲线要素

　　JD2=（K0+413.047）+318-132.225=K0+598.822

　　R=210mLS=70m交点桩号为

　　由于JD3反算后（已知LS=50）半径R为小数

故需取整R=250m

　　JD3:

JD3=（K0+709.771）+206-120.238=K0+795.533

　　A.曲线要素计算如下：

2.6.4C型曲线

　　JD4与JD5构成C型曲线

先计算JD4的曲线要素

然后根据JD4的曲线要素反推JD5的半径（已知LS）

确定JD5的曲线要素

　　主点里程桩号计算：

JD5利用前交点JD4

及体T长

取LS=55

反算R

最后得R=75

　　JD5=（K1+190.629）+232-93.626=K1+392.003

　　A.JD5曲线要素计算如下：

2.6.5回头曲线

　　JD6和JD7之间转交都太大

接近了180度并且交点间直线段长度过短

不满足一般平曲线设计

故在此设置回头曲线

选定LS=40

　　==>

　　JD6:

JD7主点桩号计算

　　JD6=（K1+390.614）+294-137.829=K1+546.785

　　计算结果汇总见"

直线、曲线及转角表"

2.7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四种线形

在二公里的路长中

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

　　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

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

3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

3.1准备工作

（1）．确定纵断面地面高程

　　在路线平面图上一次截取个中点桩桩号点

并内插地形图得到对应的地面标高

纵断面地面高程见（纵断面设计图）

（2）．点绘纵断面地面线

　　①按A3号图纸尺寸

在图纸下方

自下而上绘出超高、直线与曲线、里程桩号、坡度与坡长、地面高程、填挖高度和地质状况；

　　②填绘直线与平曲线栏、里程桩号栏；

　　③在图纸左侧绘制相应高程标尺；

　　④接高程1：

200

水平1：

2000的比例

点绘地面线

　　（3）．标出控制点

　　本设计中路线起、终点的设计标高的高程不变

为控制标高点

3.2纵坡设计的指标

　　1．最大坡长限制（30KM/h）

坡度（%）3456789最大坡长（m）--1100900700500300200　　2.缓和坡度

　　各级公路为连续上坡下坡时

应不大于规定的纵坡长度

之间设置缓和坡段

标准规定缓和坡段的纵坡应不大于3%

且坡长应不小于最小坡长

　　3.最小坡长《标准》规定汽车以设计速度9-15s的行程为宜

设计速度（km/h）1201008060403020最小坡长（m）一般值40035025020016013080最小值30025020015012010060　　4.最小纵坡

　　《标准》规定最小纵坡以不小于0.5%为宜

　　5.平均纵坡：

　　《标准》规定：

二级、三级四级公路越岭线连续上坡（下坡）路段相对高差为200-500m时

平均纵坡不应大于5.5%

　　6.合成坡度:

在设有超高的平曲线上

三级公路超高与纵坡的合成坡度不得超过10%

3.3竖曲线设计

　　竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处

为了便于行车而设置的一段缓和曲线

设计时充分结合纵断面设计原则和要求

并依据规范的规定合理的选择了半径

《标准》规定：

　　表3-1竖曲线指标

设计车速（km/h）30最大纵坡（％）8.0%最小纵坡（％）0.5%凸形竖曲线半径（m）一般值400极限值250凹形竖曲线半径（m）一般值400极限值250竖曲线最小长度（m）25　　竖曲线基本要素计算公式：

　　（3-1）

　　L=（3-2）

　　T=（3-3）

　　E=（3-4）

　　式中：

　　----坡度差

　　L----曲线长

（m）

　　T----切线长

　　E----外距（m）

　　路线纵断面图大致如下图：

　　A.变坡点1：

（1）竖曲线要素计算：

　　里程和桩号K0+100.000

R=1800m

高程867.22m

　　（凸型）

（2）设计高程计算：

　　竖曲线起点桩号=（K0+100.000）﹣47.7=K0+052.300

　　竖曲线起点高程=867.22-47.7×

2.3%=866.12m

　　竖曲线终点桩号=（K0+100.000）+47.7=K0+147.700

　　竖曲线终点高程=867.22-47.7×

3%=865.79m

　　B变坡点2：

　　里程和桩号K0+280.000

R=4700m

高程861.82m

　　竖曲线起点桩号=（K0+280）-70.5=K0+209.50

　　竖曲线起点高程=861.82+70.5×

3%=863.94m

　　竖曲线终点桩号=（K0+280）+70.5=K0+350.50

　　竖曲线终点高程=861.82-70.5×

6%=857.59m

　　C变坡点3：

（1）竖曲线要素计算

　　里程和桩号K0+590.000

R=18000m

高程843.22m

　　竖曲线起点桩号=（K0+590.000）-90=K1+500.000

　　竖曲线起点高程=843.22+90×

6.0%=848.62m

　　竖曲线终点桩号=（K0+590.000）+90=K1+680.000

　　竖曲线终点高程=843.22-90×

7.0%=836.92m

　　D变坡点4：

　　里程和桩号K0+800.000

R=2500m

高程828.52m

　　（凹型）

　　竖曲线起点桩号=（K0+800.000）-50=K1+750.000

　　竖曲线起点高程=828.52+50×

7.0%=832.02m

　　竖曲线终点桩号=（K0+800.000）+50=K1+850.000

　　竖曲线终点高程=828.52-50×

3.0%=827.02m

　　E变坡点5：

　　里程和桩号K0+940.000

高程824.32m

　　竖曲线起点桩号=（K0+940.000）-56.25=K1+883.730

　　竖曲线起点高程=824.32+56.25×

3.0%=826.01m

　　竖曲线终点桩号=（K0+940.000）+56.25=K1+996.250

　　竖曲线终点高程=824.32-56.25×

7.5%=820.11m

　　F变坡点6：

　　里程和桩号K1+290.000

R=3000m

高程798.07m

　　竖曲线起点桩号=（K1+290.000）-67.5=K1+222.50

　　竖曲线起点高程=798.07+67.5×

7.5%=803.13m

　　竖曲线终点桩号=（K1+290.000）+56.25=K1+996.250

　　竖曲线终点高程=798.07+67.5×

3.0%=820.11m

　　G变坡点7：

　　里程和桩号K1+720.000

R=1400m

高程785.17m

　　竖曲线起点桩号=（K1+720.000）-42=K1+678.000

　　竖曲线起点高程=785.17+42×

3%=786.43m

　　竖曲线终点桩号=（K1+720.000）+42=K1+762.000

　　竖曲线终点高程=785.17+42×

3.0%=786.43m

　　H变坡点8：

　　里程和桩号K1+850.000

R=1000m

高程789.07m

　　竖曲线起点桩号=（K1+850.000）-42=K1+678.000

　　竖曲线起点高程=789.07-35×

3%=788.02m

　　竖曲线终点桩号=（K1+850.000）+42=K1+762.000

　　竖曲线终点高程=789.07-35×

4.0%=787.67m

　　竖曲设计汇总表线计算表见附表：

4横断面设计

4.1平曲线加宽及其过渡

　　1.加宽值

　　汽车行驶在曲线上

各轮轨迹半径不同

以其中后内轮轨迹半径最小

且偏向曲线内侧

故曲线的内侧应增加路面宽度

以确保曲线上行车的顺适与安全

　　我国现行的《公路工程技术标准》根据各地的实际情况及车辆状况确定了不同的平曲线的加宽值

二级公路、三级公路、四