公路毕业设计计算书.docx

1、公路毕业设计计算书摘 要设计为我国皖南山区的白莲岩公路设计，白莲岩地区隶属安徽省六安市，此地区地形属于山岭重丘。路段全长2802m，拟为山岭重丘区的二级公路，共设有3个平曲线，在所有圆曲线处均设缓和曲线。第一个弯道设有缓和曲线，缓和曲线长度60米，圆曲线半径500米。第二个弯道也设有缓和曲线，长度为80米，圆曲线半径450米。第三个弯道半径为150米，设缓和曲线，长度为50米。根据规范，第一和第二个圆曲线只设超高，第三个曲线设有超高和加宽。整个路段共设有一个竖曲线，坡度分别为0.77%和3.34%，半径设为5000米。路拱采用双向坡面，坡度值采用2%。路段路面设定两种方案，分别为沥青路面以及水

2、泥混凝土路面。关键字：一级公路 平原地区 沥青路面 水泥混凝土路面 ABSTRACTMy design is the design for highway of BAILIANYAN of the south mountain area of Anhui in our country, BAILIANYAN area is in liuan city, Anhui Province , this regional topography is the hills. The total length of the highway is 2802m , it was designed by the

3、3rd road in hill area, there are 3 curves altogether, have ease curves in all curve places . The first curved way relaxes the ease curve, the length is 60 meters, the radius of curve is 500 meters. The second curved way relaxes the ease curve too, the length is 80 meters, the radius of curve is 450

4、meters. Third curved dishes of radius 150, is it ease curve to set up, length 50. According to the norm, the first and second curve only has the hyperlenth, the third curve has hyperlenth and widens. There is a vertical curve altogether in the whole highway section , the slope is 0.77% and 3.34% res

5、pectively, the radius is set as 5000 meters. The way is joined and adopted two-wayly and domatically, slope value adopts 2%. The highway section road surface establishes two kinds of schemes, one is the asphalt road surface and another is cement concrete road surface. Key word: the 2rd highway; hill

6、s; asphalt surface; concrete surface第一章 总说明书1.1地理位置图（略，详细情况见路线设计图）1.2 说明书1.2.1设计任务、路线起讫点、中间控制点、全长及工程概况。省道232线，本项目起点坐标（508296.567，520027.987）、终点坐标（508779.329，524025.552）路线全长4.0公里，中间共有4个控制点，坐标控制点为JD1（508695.056,520284.319）、JD2(508682.346,520859.127) 、JD3(508686.449，524006.083) 、JD4(508776.944,524006.0

7、83)本设计路线为江苏省常州地区的232省道的设计，本文通过对该地区的自然地理条件的调查及参阅相关文献，根据交通发展规划，地形和当地的交通条件并结合当地实际情况对常州地区进行整体的设计规划，以进一步加快此地区发展 1.2.2 沿线地形、地质、地震、水文等自然地理特征及其与公路建设的关系地形，地貌本设计为线路所经区域在地形地貌上属于太湖水网平原工程地质区，以平原为主，河渠交错，浜塘密布，地面标高一般2.25.8米，总体看地形北低南高，略有起伏。地质本设计的地形区属于现将本项勘察揭示线路近90米深度范围内的岩土层依据地质时代、成因类型和岩性特征，自上而下、由新至老分述如下：21第四系：1b填土1-

8、1亚粘土1-2淤泥质亚粘土1-2a亚粘土1-3亚粘土2-1(亚)粘土2-2软亚粘土2-3亚砂土或粉砂2-4软亚粘土 2-4a亚粘土3-1(亚)粘土3-2亚粘土3-2a亚粘土3-2c粉沙3-3亚砂土或粉砂3-4(淤泥质)亚粘土4-1(亚)粘土4-1a亚粘土4-1c粉砂4-2亚粘土5-1(亚)粘土5-3粉砂6-1含砾亚粘土7-1全风化砂岩7-2强风化砂岩。22特殊土区内主要特殊土类型为软土、软弱土和膨胀土。软土和软弱土221软土及软弱土划分原则软土定义：天然含水量大于液限且大于等于35%，孔隙比大于等于1.0，十字板剪切强度35kPa，静力触探锥尖阻力qc小于0.7MPa。本标段主要软土层厚度变化

9、较大，集中分布于K39+350以北路段。软弱土定义：静力触探锥尖阻力对于粘性土介于0.71.0MPa之间，土工试验塑性状态在软塑流塑状态的土，对于砂性土介于0.71.5MPa之间的松散砂性土。本标段主要软弱土层为2-2层和2-4层。222软土分布及土性特征本标段存在部分软土，软土主要分布在河塘附近，埋深较浅，层厚在15米不等，基本均为含水量较高的淤质土。23路基土由路基土调查成果表显示，路线经过地区近地表分布的路基土土性为高液限粘土或低液限粘土，其中局部高液限粘土具有弱膨胀性。 3区域地质构造根据区域地质资料和江苏省地震工程研究院常州至江阴高速公路工程场地地震基本烈度复核工作报告(2001.0

10、3)（以下简称复核报告），将区内与地震关系密切的主要区域断裂描述如下：1）奔牛孝都断裂：该断裂主要是根据重力、钻探等资料确定的。根据复核报告该断裂是一条第四纪活动断裂。2）湟里经新闸小新桥断裂：据1：10万常州市基岩地质图(1990年)，从湟里经新闸至小新桥存在一条北东向断裂。沿此断裂地震活动相对较多，部分地震引起地动和震感。根据复核报告该断裂是一条第四纪活动断裂。3）前州西夏墅：据1：10万常州市基岩地质图（1990年），从前州经青龙至西夏墅附近，推断存在一条北西向断裂。根据复核报告该断裂是一条第四纪活动断裂。依据复核报告上述断裂皆为非全新活动断裂，加之路线所在区内地震基本烈度为VI度，且勘

11、察揭示最大第四纪覆盖层厚度大余90米，综合上述三点依据建筑抗震设计规范GB50011-2001可忽略发震断裂错动对地面建筑物的影响。1.3 与周围环境和自然景观相协调的情况由于是省道一级公路，项目对沿线社会、人文环境的影响较大，受其制约也较严重。公路的建设必将对公路沿线人口规模、结构带来一定影响，会促进沿线城市的经济发展，提高沿线居民的生活质量，促使交通运输事业的重大发展，促进旅游资源的开发利用等。但本项目的建设将分隔原有城乡格局，引起居民迁移，破坏原有农田、水利系统，占用大量农田、产生各种污染等。为尽量减少工程的负面影响，在可研、初步设计、施工图设计各个阶段都将社会环境、自然环境保护放在重要

12、位置，选线时尽量避开村屯以减少拆迁，调查公路沿线行政区划、村屯分布、地块划分、通行条件等，与沿线地方政府协商解决分隔带来的问题，合理设置构造物以最大限度的满足沿线居民生产、生活的需要。调查原有农田水利现状布局及规划、选线时尽可能避让，改移，使影响最低。与农田水利规划部门共同协商，合理设置桥涵构造物，形成完整的排灌综合系统。力求本项目对沿线社会人文环境负面影响很小。第二章 路线设计2.1公路等级的确定 根据交通量的资料，该公路主要是作为汽车专用车道，根据公路路线设计规范（JTJ011-94）中2.1.1公路分级所规定“一级公路，一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成小客车的年平均昼夜交通量为5

13、00012000辆，为连接政治、经济中心或大工矿区、港口、机场等地的专供汽车行驶的公路”。而根据设计任务书中所提供的年平均日交通量（AADT）资料，该公路远景设计（20年）交通量满足二级公路指标。所以此公路定为一级公路。2.2技术标准与技术标准的总体运用情况表2-1 主要技术指标指 标 名 称单位指 标指 标 出 处计算行车速度km/h80（JTJ 011-94）表2.1.2最小平曲线半径m100项目总说明书极限最小平曲线半径m60（JTJ 011-94）表7.3.2不设超高平曲线半径m600（JTJ 011-94）表7.4.1平曲线最小长度m70（JTJ 011-94）表7.8.1不设缓和曲

14、线的半径Rm9000（参考文献10）表4 -12缓和曲线最小长度m35（JTJ 011-94）表7.4.3圆曲线部分最大超高值%8（JTJ 011-94）表7.5.1同向曲线间最小直线长度m180（6*V）（JTJ 011-94）第7.2.3条反向曲线间最小直线长度m60（2*V）（JTJ 011-94）第7.2.3条最大纵坡%7（JTJ 011-94）表8.2.1最大纵坡坡长限制m700（5%）500（6%），300（7%）（JTJ 011-94）表8.3.2凸形竖曲线一般最小半径，m700（JTJ 011-94）表8.6.1凸形竖曲线极限最小值m450（JTJ 011-94）表8.6.1凹

15、形竖曲线一般最小半径，m700（JTJ 011-94）表8.6.1凹形竖曲线极限最小值m450（JTJ 011-94）表8.6.1竖曲线最小长度m35（JTJ 011-94）表8.6.1停车视距m40（JTJ 011-94）表7.9.1路面类型沥青/水泥混凝土工程指标设计年限年20（JTJ 011-94）第2.2.2条参考公路路线设计规范（JTJ 011-94）和道路勘测设计张廷楷、张金水主编（参考文献10）。2.3路线方案2.3.1路线拟定的基本原则1 在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案做深入、细致的研究，在多方案论证，比选的基础上，选定最优路线方案。2 路线设计应在保证行车

16、安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、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指标。不要轻易采用极限指标，也不应不顾工程大小，片面追求高指标。3 选线应注意同农田基本建设相配合，做到少占田地，道路平面线形应与地形、地质、水文等结合，并符合各级道路的技术指标。4 选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响。对严重不良地质路段，如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、泥沼等地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应慎重对待，一般情况下应设法绕避。当必须穿过时，应选择合适位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。5 选线应重视环境保护，注意由

17、于道路修筑，汽车运营所产生的影响和污染应综合考虑土石方平衡，汽车运营经济效益等因素，合理确定路面设计标高6 对于高级路和以及路，由于起路幅宽，可根据通过地区、地物、自然环境等条件，利用起上下行车道分离的特点，本着因地制宜的原则，合理采用上下行车道分离的形式设线。2.3.2路线走向路线大致走向为由南向北。2.3.3设计范围K37+000.000K41+000.000第三章 路线平面设计3.1 导线要素计算及导线绘制3.1.1 交点间距计算交点间距计算公式为 （3-1） （参考文献10，P60）计算相邻交点距离：表3-1 交点坐标表控制点XYJD00508296.567520027.987JD01

18、508695.056520284.319JD02 508682.346 520859.127JD03508686.449522023.276JD04508776.944524006.083JD05508779.329524025.552使用程序交点距离计算程序计算：（计算程序源代码见附录一）（1）JD0JD1（2）JD1JD2（3）JD2JD3（4）JD3JD4（5）JD4JD5L1 =256.344mL2 =574.949m L3 =1164.156mL4 =1198.87mL5 =19.615m3.1.2导线方位角计算导线方位角计算公式为 （3-2） （参考文献10，P61）（1） JD0

19、JD1B1 =arctg（2） JD1JD2B2 =arctg（3） JD2JD3B3 =arctg（4） JD3JD4B4 =arctg （5） JD4JD5 B4 =arctg3.1.3导线间偏角计算3.1.4曲线要素计算全线共设有四处曲线，全部不要设置缓和曲线。（1）JD1处缓和曲线要素计算：1）缓和曲线长度Ls此处平曲线R=500m， 偏角 C= 26.522）五个基本桩号JD01 K0+828.90-) Th 147.9088 ZH K0+680.9912+) L 60.00 HY K0+740.9912+) (Lh - L) 231.4594 HZ K0+972.4506-) L

20、60.00 YH K0+912.4506-) (Lh 2L)/2 85.7297 QZ K0+826.7209（1）JD2处缓和曲线要素计算：3）缓和曲线长度Ls此处平曲线R=450偏角 C=47.8444）五个基本桩号JD02 K1+476.947-) Th 239.8725 ZH K1+1237.0793+) L 80 HY K1+1317.0793+) (Lh - L) 375.7674 HZ K1+692.8467-) L 80 YH K1+612.8467-) (Lh 2L)/2 147.8837 QZ K1+464.963（2）JD3处缓和曲线要素计算：5）缓和曲线长度Ls此处平曲

21、线R=130m， 偏角 C= 92.656）五个基本桩号JD03 K2+243.309-) Th 161.9592 ZH K1+81.355+) L 50.00 HY K2+131.355+) (Lh - L) 210.2123 HZ K2+341.5673-) L 80.00 YH K2+291.5673-) (Lh 2L)/2 80.10616 QZ K2+212.3346（3）路线要素坐标表。曲线要素计算：有缓和曲线的曲线要素计算公式： （3-3） （3-4） = （3-5）tg+q （3-6） ) （3-7）sec （3-8） （3-9） 式中：T 切线长（m） L 曲线长（m） E

22、外距（m） J 校正数或称超距（m） R 圆曲线半径 （m） 转角（度）“基本型”平曲线的计算图如下： 图 3-1 平曲线计算示意图表3-2 路线坐标方位表交点号交点坐标交点桩号转角值XY12345起点419.1948414.9093K0+000.0000JD11125.556848.3385K0+828.90右26.5233JD21775.4296905.7589K1+696.1462右47.844JD32355.3701388.8133K3+1066.1738左92.6483终点2756.3649844.6686表3-3 路线要素表交点桩号转角值半径R缓和曲线长度Ls切线长度T曲线长度LJ

23、D126.523350060147.9087719291.45943JD247.844245080239.872497455.76743JD392.648313050161.9592063260.2123续上表交点桩号外距E矫正值JqpBJD114.007173034.358111429.99640.2999573.437748JD242.93685323.9775639.989470.5924045.09296JD359.4067847863.70610924.969180.80008911.01842表3-4 路线特征点里程桩号序号里程桩号JDZHHYQZYHHZ1起点21680.9912

24、740.9912826.7209912.4506972.4506321237.0791317.0791464.4961612.8471692.846432078.1362131.3552212.3352291.5612341.5675终点第四章 路线纵断面设计4.1纵断面设计4.1.1纵坡设计原则3 4 5 6 71.坡设计必须满足标准的各项规定。2.为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。3.纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅。4.一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖

25、方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节约用地。5.平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。6.在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。4.1.2平纵组合的设计原则3 4 5 6 71.平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线；2.平曲线与竖曲线大小应保持均衡；3.暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理悦目；4.平、竖曲线应避免不当组合；5.注意与道路周围环境的配合，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。4.1.3最小填土高度粉砂性土3区最小填土高度为2.1米。4.1.4 竖

26、曲线半径选择说明1.平纵面组合设计，即竖曲线的起终点最好分别在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要再缓和曲线以外的直线或圆弧段上；2.竖曲线的半径应大于标准中规定的竖曲线的最小半径和最小长度；3.相邻竖曲线的衔接应平缓自然，相邻方向竖曲线之间最好插入小段直线段且这段直线段至少应为计算行车速度的3S行程，当半径比较大时应亦直接连接。4.2竖曲线计算4.2.1 计算竖曲线的基本要素根据沿线各控制点标高拉坡，又由于本工程设计路线横穿大量已有道路和桥梁，为了更好的与原有道路和桥梁相接，不影响已有设施的工作。故确定路段纵坡值控制标高点共3，依次为K0+000，K2+200，K2+802.238。本路

27、段设计纵坡依次为: i1= 0.77%，i2 =3.45% 竖曲线基本要素计算公式： (4-1) L = (4-2) T = (4-3) E = (4-4)式中： 坡度差， L 曲线长， （m）T 切线长， （m）E 外距 （m）4.2.2计算竖曲线的基本要素变坡点桩号为 K 2+200, ，i2=-3.45%桩号K 1+340.00：=-3.45%-0.77%= -4.23%L =5000 =211.3251（m）T = = =105.66255 （m）E = = =1.11645 （m）表4-1 竖曲线要素表变坡点桩号坡度i坡长l(m)竖曲线半径（凸）竖曲线长L切线长T外距EK2+94.3

28、37450.77%2294.3385000211.3251105.66261.1165K2+200.000K2+305.6255-3.455496.54.2.3求竖曲线起点和终点桩号（1）竖曲线1起点桩号：K2+200.00-105.66255=K2+94.33745竖曲线1终点桩号：K2+200.00+105.66255K2+305.66255求各桩号的设计标高表4-2 竖曲线标高桩号地面标高修改后的设计标高设计标高2081.355133.4135.58322100135135.724135.72732131.355138.7135.8325135.96962150138.6135.8038136.11362200136.5135.3835136.52212.335138.2135.203136.0742250138.2134.4633134.77312291.567139.7133.3176133.3375