大连理工网络教育土木工程毕业论文(2)

辽宁某一级公路施工图设计

1 设计资料

1.1 交通量资料

设计年限内交通量的平均年增长率为7%，路面竣工后第一年日交通量如下： 桑塔纳2000：2300辆； 江淮a16600：200辆； 黄海dd680：420辆； 北京bj30：200辆； Ep140：580辆； 东风sp9250：310辆。

1.2 地理资料

此拟建A-B公路地区海拔高度在180—270m等高线之间，土基为黏性土。东西两侧为山丘区，地势相对较陡，中部地面高差不大，相对平缓，有大量耕地和杨松林，沿线横穿三个村庄。为节约工程造价，路线占用部分乡村旧路加以改造扩建。

1.3 地质资料

一般填方路段地质剖面为：第四纪堆积物的粉质中塑性粘土(厚2m)，中塑性粘土及高塑性粘土(厚5m)，地下水位在地面以下1.5m。

一般挖方路段地质为：路表土(塑性粘土深2m)，风化砂(深5m)，以下为砂岩。

1.4 水文资料

辽宁在全国气候区划中，属于温带大陆性季风气候，四季分明，寒冷期长，雨量集中，年平均降水量在650mm左右。

1.5 任务依据

1.《公路路线设计规范》（JTG D20-2006） 2.《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）

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2 方案的拟定

2.1 设计交通量与设计车速的确定

n-1设计交通量：Nd?No? （1?r）式中：Nd—远景设计年平均日交通量（辆/日）； No—起始年平均交通量（辆/日）；

r—年平均增长率；

n—远景设计年限。

代入数字计算：Nd=2300+200+1.5×420+200+1.5×580+3×310=5410（辆/日）

n-1 Nd?No?= 5410×（1+7%）20-1 =19566（辆/日） （1?r）由远景设计年限交通量Nd=19566辆/日，查《公路工程技术标准》，拟定该公路为一级公路四车道，设计车速为80km/h。

2.2 技术指标

根据以上确定的一级公路的等级，取用以下的技术指标：

表2.1 一级公路技术指标

设计车速(km/h) 一般车道宽(m) 硬路肩宽度(m) 土路肩宽度(m) 路缘带宽度(m) 中间带宽度(m) 最小缓和曲线长(m) 停车视距(m) 80 3.75 2.5 0.75 一般最小半径(m) 0.75 竖曲线半径 3 极限最小半径(m) 70 最大坡度% 110 纵坡 最小坡度% 0.3 3000凸 2000凹 5 4500凸 3000凹 平曲线半径 极限最小半径(m) 250 一般最小半径(m) 400

2.3 一级公路的选线原则

1、在路线设计的各个阶段，应运用先进的手段对路线方案进行深入、细致的研究，在多方案论证、比较的基础上，选定最优的路线方案。

2、路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，使工程数量最小、造价低、运营费用省、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，不宜轻易采用低限指标，也不应片面追求高指标。

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3、选线应做到少占农田，注意尽量不占高产田、经济作物田或经济园林等。 4、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，从行车的安全、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，搞好路线平、纵、横面的结合，力求平面短捷舒顺，纵面平缓均匀，横面稳定经济。

5、应与周围环境、景观相协调，并适当照顾美观。注意保护原有的自然生态环境和重要的历史文物遗址。

6、选线时应对工程地质和水文进行深入勘测，查清其对公路工程的影响程度。 7、选线应重视环境保护，注意由于道路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染等问题，具体注意以下几点：

①路线对自然环境与资源可能产生的影响。 ②占地、拆迁房屋所带来的影响。

③对城镇布局、行政区划、农耕区、水利灌溉体系等现有设施造成分割而产生的影响。

④噪声对居民生活的影响。

⑤汽车尾气对大气、水源、农田所造成的污染及影响。

⑥对自然环境、资源的影响和污染的防治措施及其对策实施的可能性。

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3 平面设计

道路为带状构造物，中线是一条空间曲线，中线在水平面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性，二道路的空间位置称为路线。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。

3.1 平面设计原则

1、平面线形应直捷、连续、顺适，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，线形要素保持连续。

4、应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适性也带来不良影响。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。

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。当然三个可以组成不同的线形。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。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。缓和曲线的曲率连续变化，便于车辆遵循；旅客感到舒适；行车更加稳定；增加线性美观等功能。

平曲线主要参数的规定参考表3.1：

表3.1 一级公路主要技术指标表

设计车速 一般最小半径 平曲线 极限最小半径 250m 80km/h 400m

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续表3.1

缓和曲线最小长度 不设超高最小半径 路拱＞2.0% 3350m 最大纵坡 一般最小半径 凸曲线 极限最小半径 一般最小半径 凹曲线 极限最小半径 2000m 3000m 3000m 5% 4500m 70m 路拱≤2.0% 2500m

22交点间距计算 L?（X1-X2） ?（Y1-Y2）Y-Y导线方位角计算（象限角） ??arctg21X2-X1?方位角 A DX＞0，DY＜0， A=

DX＜0，DY＜0， A=180-? DX＜0，DY＜0， A=180+? A=? DX＞0，DY＜0， A=360-? A=? 交点偏角计算 ??Ai-Ai1

2、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。其要素计算如下：

图3.1 缓和曲线的圆曲线要素计算图

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