學(xué)士高速公路工程畢業(yè)設(shè)計CAD圖紙 詳細(xì)計算書

PAGEPAGEPAGE32AbstractThedetaileddesignspecificationintroducedSichuanS103Highway06,firstlyroads(60km/h)oftheentiredesignprocessandthetechnicalrequirementsfortheconstructionoutlined.Designprocessisdividedinto:thehorizontalbardesignsections,verticalsectiondesign,photographicdesign,toseparatesectionsofthestructuredesign,androaddesignandconstruction,structuralbudgeting.Aftercalculationdesign,hasbeenthemainoutcomeofthedesign:graphicdesignline,verticalsectiondesign,photographicdesign,thedesignofretainingwalls,culvertsandsmallbridgesdesignandlinearcurvecornertable,roadbeddesigntables,thenumberofearthandstonetables,roadwidentable,thenumberofprotectiveengineeringtable,thefinalnumberofworksunderaconstructionplanofbudgeting.Keywords:firstlyroads(60km/h)內(nèi)容提要本設(shè)計說明書詳細(xì)介紹了四川S103公路06段一級公路（60km/h關(guān)鍵詞：一級公路60公里/小時目錄引言第一章設(shè)計概況第二章路線平面設(shè)計第三章路線縱斷面設(shè)計第四章路線橫斷面設(shè)計第五章路面結(jié)構(gòu)設(shè)計第六章結(jié)構(gòu)物設(shè)計第七章施工圖預(yù)算總結(jié)謝辭主要參考文獻(xiàn)引言在走上工作崗位之前，畢業(yè)設(shè)計是對大學(xué)四年來專業(yè)知識的全面系統(tǒng)應(yīng)用，它幫助我們對大學(xué)四年所學(xué)課程和各方面知識，進(jìn)行了一次全面、綜合、系統(tǒng)地訓(xùn)練，也是對我們以前教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)、深化、補充和檢驗。通過這次畢業(yè)設(shè)計實踐，我們鞏固和擴大了專業(yè)知識，進(jìn)一步培養(yǎng)了我們綜合運用所學(xué)理論知識、專業(yè)知識的能力和基本技能。這次設(shè)計比較系統(tǒng)全面，包括紙上定線，路線平面設(shè)計、路線縱斷面設(shè)計、路線橫斷面設(shè)計、路基路面設(shè)計、擋土墻設(shè)計、涵洞及小橋涵設(shè)計、專題設(shè)計和施工圖預(yù)算編制等。在設(shè)計實踐中，我們對以前所學(xué)知識進(jìn)行了全面的梳理、總結(jié)、鞏固并提高和深化，進(jìn)一步掌握本專業(yè)學(xué)科的內(nèi)容。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，軟件越來越多地用于設(shè)計實踐中，不僅大大簡化了計算和驗算過程，提高了設(shè)計的精度和準(zhǔn)確度，而且能夠使得設(shè)計數(shù)據(jù)圖形一體化輸出，大大節(jié)省了設(shè)計時間，推動了整個土木行業(yè)的快速發(fā)展。在這次畢業(yè)設(shè)計涉及到的軟件也很多，基礎(chǔ)性的軟件有office系統(tǒng)（主要是word用于編制相關(guān)文字說明、excel用于數(shù)據(jù)處理），autoCAD2004（用于繪制工程圖及計算相關(guān)幾何面積）等。同時，根據(jù)自己在設(shè)計院實習(xí)的相關(guān)經(jīng)驗，在設(shè)計過程中，對于重復(fù)性的計算，我用VB編寫部分小程序輔助計算；對于線形確定和方案比選等問題，我采用海地路線設(shè)計軟件進(jìn)行部分驗算和出圖。在總的設(shè)計過程中，我主要通過查詢相關(guān)技術(shù)資料，確定手工設(shè)計計算程序，以手工設(shè)計計算為主，部分演算采用軟件驗證來完成的。通過這種較為系統(tǒng)的設(shè)計實踐，不僅加強了對課本知識的鞏固和深化，而且加強了對專業(yè)設(shè)計軟件的學(xué)習(xí)和認(rèn)識，對以后走上工作崗位有很大的幫助。公路設(shè)計是公路建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計成果對以后的施工有很強的指導(dǎo)意義。經(jīng)過兩個多月來的努力，我終于在老師的指導(dǎo)下，獨立完成了這次設(shè)計的每一項工作。通過對路線線形方案的比選、平、縱、橫斷面設(shè)計、構(gòu)造物的布置設(shè)計、路基路面的設(shè)計、施工圖預(yù)算編制等一系列過程的實踐，通過不斷的查閱資料、規(guī)范，通過指導(dǎo)老師的耐心講解，我學(xué)習(xí)到了很多知識，使得我的理論知識上升到一個新的臺階，理論聯(lián)系了實際。我認(rèn)為這對我們以后的工作、學(xué)習(xí)絕對是一個很好的鍛煉，所以我很珍惜這次機會，從頭到尾認(rèn)真對待每一個設(shè)計問題。但是由于時間倉促，同時缺乏相關(guān)實際經(jīng)驗，難免有錯誤之處，在此懇請各位老師給予批評指正，我會虛心接受各項建議和意見，并且在今后的工作和學(xué)習(xí)中注意不斷提高自己，做一名優(yōu)秀的工程技術(shù)我本次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容為四川省S103公路06段（山區(qū)一級公路，60km/h），以我校土木建筑學(xué)院道路工程系發(fā)的《畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書》為指導(dǎo)，嚴(yán)格按照我國最新頒布的各種公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、準(zhǔn)則最后，我要對在這次設(shè)計中幫助我的老師特別是楊錫武老師和同學(xué)表示感謝！編者：鐘建國2006年第一章設(shè)計概況根據(jù)重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院道路工程系的要求，完成對山區(qū)一級公路（四川省S103公路06段）進(jìn)行全線設(shè)計。該路段全長3208.357米，設(shè)計階段為一階段施工圖設(shè)計，公路等級為一級公路，設(shè)計車速60k一、設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容完成在指定的起、終點之間的山區(qū)一級公路設(shè)計，設(shè)計階段為一階段施工圖設(shè)計，要求按公路等級一級、設(shè)計車速60km/h設(shè)計原始資料1.地形圖：1：20002.交通量：交通量年增長率5.5%，近期交通量如下：解放CA10B710輛/晝夜黃河JN15065輛/晝夜延安SX16135輛/晝夜東風(fēng)EQ140650輛/晝夜黃河JN1518輛/晝夜交通14180輛/晝夜長征CZ36135輛/晝夜躍進(jìn)NJ131358輛/晝夜3.自然地理條件：該區(qū)屬亞熱帶溫潤氣候，四季分明，冬暖夏熱，年平均氣溫在17-18.8攝氏度。極端最高氣溫43攝氏度，極端最低氣溫-3.8攝氏度。年平均降雨量1032毫米，年平均霧日50天，平均風(fēng)速1.75米/秒。本地區(qū)地震烈度為Ⅳ度。山坡地段上覆0.5-1米粘土表層，下為粉砂質(zhì)泥巖及長石石英砂巖，呈互層狀產(chǎn)出;水田段淤泥0.5米,其下2-34.材料供應(yīng)：沿線附近可采集到砂、碎石、塊石、片石、條石、瀝青、水泥、鋼材、木材、石灰、煤渣等主要材料可根據(jù)計劃需要供應(yīng)。5.其他資料由指導(dǎo)教師給定(包括起、終點位置、等級、設(shè)計車速、交通量、設(shè)計洪水、專題特色設(shè)計資料等)。三、設(shè)計后應(yīng)提交的設(shè)計文件（一）說明書SⅠ–2（二）設(shè)計圖路線平面圖（全線）SⅢ–2線縱斷面圖（全線）SⅢ–3路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（一公里）SⅣ–4橫斷面設(shè)計圖（一公里）SⅣ–6小橋設(shè)計圖（一座）SⅤ-5涵洞設(shè)計圖（一道）SⅤ–7路基防護工程設(shè)計圖（擋土墻一整段）SⅣ-18路面結(jié)構(gòu)圖（全線）SⅣ-20專題特色設(shè)計（三）、表格直線、曲線及轉(zhuǎn)角表（全線）SⅢ-4路基土石方數(shù)量表（一公里）SⅣ-12路基設(shè)計表（一公里）SⅣ-2路基排水及防護工程數(shù)量表（一公里）SⅣ-17路面工程數(shù)量表（全線）SⅣ-19平曲線上路面加寬表（全線）SⅣ-21施工圖預(yù)算表（只計算已設(shè)計有工程量部分的工程預(yù)算）SXⅢ四設(shè)計任務(wù)要求設(shè)計必須符合“重慶交大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計規(guī)范化要求”的內(nèi)容。所有設(shè)計圖均要求在坐標(biāo)紙上（路線平面圖直接在地形圖上完成），手工繪制（計算機繪制的路線平面圖只完成路線與曲線表部分）。說明書必須用計算機打??；表格可采用計算機繪制。圖幅要求：297×420（A3復(fù)印紙）。設(shè)計文件在答辯完后進(jìn)行裝訂，共裝訂成二冊，第一冊為說明書，第二冊為設(shè)計圖表。設(shè)計文件（包括說明書）嚴(yán)禁雇人代做、抄襲。一經(jīng)查出，畢業(yè)設(shè)計成績?yōu)椤安患案瘛薄Ｎ?、主要參考文獻(xiàn)1.中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003,人民交通出版社出版,2004年2月。2.《道路設(shè)計資料1-6》，孫家駟主編，人民交通出版社出版，2001年1月。3.《路線》，路線設(shè)計手冊編寫組，人民交通出版社出版，1979年10月。4.《高速公路規(guī)劃與設(shè)計》，高速公路從書編委會，人民交通出版社出版，1998年4月。5.《路基》，交通部第二公路勘察設(shè)計院，人民交通出版社出版，1996年12。月。6.《高速公路路基設(shè)計與施工》，高速公路叢書編委會，人民交通出版社出版，1998年4月。7.《路面》，姚祖康主編，人民交通出版社出版，1993年6月。8.《高速公路路面設(shè)計與施工》，高速公路叢書編委會，人民交通出版社出版，2001年8月。9.《公路橋涵設(shè)計手冊涵洞》，顧克明主編，人民交通出版社出版，1993年5月。10.《公路小橋涵手冊》，河北省交通規(guī)劃設(shè)計院編，人民交通出版設(shè)出版，1986年5月。第二章路線平面設(shè)計線形是道路的骨架，對公路進(jìn)行平面線形設(shè)計，是道路最基本的，也是最重要的設(shè)計階段，此階段的設(shè)計將影響后面的道路構(gòu)造物設(shè)計，排水設(shè)計，土石方數(shù)量，路面工程及其他結(jié)構(gòu)物，對汽車行駛的安全、舒適、經(jīng)濟以及公路的通行等都產(chǎn)生很大的影響。因此，路線線形必須滿足汽車行力學(xué)，司機視覺和心理的要求，必須與地形，地物環(huán)境相協(xié)調(diào)，與沿線的土地利用，自然資源開發(fā)和社會經(jīng)濟等相適應(yīng)。合理利用地形，正確選用標(biāo)準(zhǔn)，確保路線線形的均衡性，處理好遠(yuǎn)期和近期的關(guān)系，整體與局部的關(guān)系，充分考慮農(nóng)業(yè)等方面的要求，既要使工程量小，投資少，又要考慮施工養(yǎng)護管理、經(jīng)濟效益、交通運營等方面的利弊得失。選用較好的技術(shù)指標(biāo)，以提高公路的使用質(zhì)量，充分做到技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理。設(shè)計者的任務(wù)就是在調(diào)查研究、掌握大量材料的基礎(chǔ)上，設(shè)計出一條有一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、滿足行車要求、工程費用最省的路線來。在設(shè)計的順序上，一般是在盡量顧及到縱斷面、橫斷面的前提下，先定平面，沿這個平面線形進(jìn)行高程測量和橫斷面測量，取得地面線和地質(zhì)、水文及其他必要的資料后，在設(shè)計縱斷面和橫斷面。為求得線形的均衡、土石方數(shù)量的減少以及構(gòu)造物的節(jié)省，必要時在修改平面，這樣經(jīng)過幾次反復(fù)，可望得到一個滿意的結(jié)果。由于給定了地形圖（1：2000），在選線時采用紙上定線，在已知的地形圖上，進(jìn)行路線布局方案比選，以而在紙上確定路線，其優(yōu)點是能在室內(nèi)縱觀全局，結(jié)合地形、地物、地質(zhì)等自然條件，綜合平、縱、橫三方面的因素進(jìn)行考慮。一、基本線形要求（1）直線直線是公路線形中最常采用的的基本形式，它以最短的距離連接兩目的地，具有路線短捷，縮短里程，行車方向明確等優(yōu)點。但從行車的安全和線形美觀來看，直線過長線形呆板，會使司機行車單調(diào)引起疲勞，容易使司機超速行駛，難以準(zhǔn)確目測車間間距，以及夜間對向行車產(chǎn)生眩光等原因，直接影響行車安全。另外，在山區(qū)、丘陵區(qū)，過長的直線難以與地形及周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，會嚴(yán)重破壞自然景觀，容易造成大挖大填，經(jīng)濟性差。關(guān)于直線的最大最小長度應(yīng)該有所限制，從理論上求解是非常困難的，主要是根據(jù)駕駛員的視覺反應(yīng)及心理上的承受能力來決定。根據(jù)國外資料介紹，對于設(shè)計車速大于或者等于60km/h的公路，最大直線長度為以汽車按設(shè)計車速行駛70s左右的距離控制；一般直線路段的最大長度（以m計）應(yīng)控制在設(shè)計車速（以km計）的20倍為宜。本路段設(shè)計車速為60km/h1.同向曲線間最小長度：6V=6×60=360m2.反向曲線間最小長度：2V=2×60=120m在定直線過程中，直線的最大、最小值限制以不超出上值為宜。（2）圓曲線圓曲線也是平面線形中常用的線形，它在路線遇到障礙或地形需要改變方向時設(shè)置。各級公路無論轉(zhuǎn)角大小都應(yīng)設(shè)置圓曲線，圓曲線配合得當(dāng)，可獲得圓滑舒順的路線。較大的長緩圓曲線具有線形美觀、順適、行車舒適等優(yōu)點。在平曲線設(shè)計中，都希望采用較大半徑的圓曲線，以提高路線質(zhì)量，是因為過短的平曲線使汽車在曲線上行使時間短暫，司機操作極為不便，同時乘客也受到?jīng)_擊。在較小轉(zhuǎn)角的平曲線，即使半徑很大，曲線長度仍然很短，司機容易將曲線半徑判斷得比實際小得多，而使在行車速度降低。因此對圓曲線的相關(guān)指標(biāo)也應(yīng)做出限制。1.一般限制①從行車穩(wěn)定、舒適、經(jīng)濟方面考慮，《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003對圓曲線半徑作了如下限制：★圓曲線最小半徑：一般最小半徑：200m，極限最小半徑：125不設(shè)超高（i路拱≤2.0％）最小半徑：1500m設(shè)超高（i路拱＞2.0％）最小半徑：1900m★圓曲線最小半徑極限值（m）：=10％：115=8％：125=6％：135本設(shè)計中平曲線設(shè)有3個交點，半徑分別為500米，一般最小半徑是在一般情況采用的平曲線最小半徑限值，這種半徑能充分保證行車的舒適感，是全線絕大多數(shù)情況下可能采用的半徑,是設(shè)計時建議采用的值，確定一般圓曲線最小半徑采用的橫向力分布系數(shù)為μ=0.05-0.06。極限最小半徑是平曲線半徑設(shè)計的極限值，在設(shè)計中任何情況下都必須滿足。為保證汽車行駛安全、舒適、經(jīng)濟，只有在特殊困難地形條件下才采用極限最小半徑。在設(shè)計時，圓曲線半徑應(yīng)盡量采用大于或等于曲線一般最小半徑值，以提高公路的使用質(zhì)量，提高行車的舒適性。②圓曲線半徑過大，會使圓曲線太長，對測設(shè)和施工不利，且過大的圓曲線半徑其幾何性質(zhì)與直線無多大差異。因此《公路路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定圓曲線最大半徑不超過10000m為宜。③曲線最小長度：一般公路以2倍（即在平曲線上行使6s）計算。因此《公路路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定一級公路緩和曲線最小長度為60m；一般值為80m。而各級公路的平曲線，一般情況下應(yīng)該能夠設(shè)置兩段緩和曲線及一段圓曲線，平曲線一般長度按9s行程長度控制，即緩和曲線與圓曲線長度均保證3s的行程，緩和曲線：圓曲線：緩和曲線≈1：1：1，才能使其線形美觀、順暢。2.圓曲線半徑的確定原則圓曲線能較好地適應(yīng)地形的變化，并可獲得圓滑的線形，使用范圍較廣且靈活。圓曲線在適應(yīng)地形的條件下，應(yīng)盡量選用較大的半徑。在定半徑時宜遵循以下原則：①一般情況下以采用極限最小半徑的4-8倍或超高為2-4%的圓曲線半徑為宜。②當(dāng)?shù)匦螚l件不受限時，應(yīng)盡量采用大于或接近一般最小半徑的圓曲線半徑為宜。③選擇半徑時應(yīng)結(jié)合前后線形綜合考慮，以形成連續(xù)的線形。并要考慮平曲線與縱坡的關(guān)系，避免小半徑與大縱坡重合即形成陡坡急彎。④彎道半徑的選擇，應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實地的地形、地物、人工構(gòu)造物及其它條件的要求，按合理的曲線位置用外距、切線長等控制條件反算。⑤小偏角彎道容易使司機產(chǎn)生錯覺，應(yīng)盡量避免。一般情況下轉(zhuǎn)角不小于7°為宜。⑥當(dāng)同向曲線間插入短直線時，在視覺上容易形成直線與兩端的曲線構(gòu)成反彎的錯覺是整個組織線形缺乏連續(xù)性，形成“斷背曲線”。因此在設(shè)計時應(yīng)予以盡量避免。（3）緩和曲線在直線和圓曲線間或半徑不同的圓曲線間設(shè)置曲率半徑連續(xù)變化的曲線即為緩和曲線。其作用是線形緩和、行車緩和及超高加寬緩和。當(dāng)平曲線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑事應(yīng)設(shè)置緩和曲線。緩和曲線可采用回旋曲線、三次拋物線，高次拋物線等線型。因回旋曲線與汽車由直線進(jìn)入圓曲線的軌跡完全符合，在我國，《公路路線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定采用回旋曲線?！豆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003規(guī)定山嶺重丘區(qū)一級路（設(shè)計車速=60km/h）最小緩和曲線長度不小于60m。本設(shè)計中緩和曲線長度分別為：170米，120米（4）平面組合線形本設(shè)計路段大部分采用基本型曲線?；拘颓€所采用的回旋曲線：圓曲線：回旋曲線為1∶1∶1二、平面設(shè)計步驟1.選線的目的和任務(wù)公路選線，就是根據(jù)道路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地形、地質(zhì)、地物及其他沿線條件，綜合平、縱、橫三方面因素，在實地或紙上選定道路中線平面的位置。公路選線的主要任務(wù)是：確定道路的走向和總體布局；具體確定道路的交點位置和選定道路曲線的要素，通過紙上或?qū)嵉剡x線，把路線的平面位置確定下來。2.選線原則（1）路線的基本走向必須與公路的主客觀條件相適應(yīng)。主觀條件是指設(shè)計任務(wù)書（或其它文件）規(guī)定中的路線總方向，等級及其在公路網(wǎng)中的地位和作用?？陀^存在條件是指公路所在地區(qū)原有交通布局，城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、資源狀況，土地開發(fā)利用和規(guī)劃的情況以及地形、地質(zhì)、氣象、水文等自然條件。根據(jù)1：2000帶狀地形圖，路線的走向所要解決的問題是在保證公路線形等級標(biāo)準(zhǔn)的同時如何避免少拆遷、少占地，減少填挖方數(shù)量以降低和節(jié)約公路造價的問題。（2）正確掌握和運用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)任務(wù)要求，本次畢業(yè)設(shè)計應(yīng)采用最新的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003，因此，在進(jìn)行紙上定線時，首先應(yīng)吃透規(guī)范。在定線過程中，如工程量增加不大，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)。（3）注意與農(nóng)業(yè)配合，選取線時要處理好公路與農(nóng)業(yè)的關(guān)系。注意與農(nóng)田基本建設(shè)的配合，做到少占耕地，并應(yīng)量不占高產(chǎn)田，經(jīng)濟農(nóng)作物田或穿過經(jīng)濟園林等。并注意與修路造田、農(nóng)田水利灌溉、土地規(guī)劃等相結(jié)合。（4）重視環(huán)境保護，盡量減少施工對自然環(huán)境和生態(tài)平衡的破壞。（5）選線時應(yīng)綜合考慮路與橋的關(guān)系。在選線時，個別特殊大橋橋位，一般作為路線總方向的控制點，大中橋位原則上服從路線的總方向。3、選線步驟根據(jù)指導(dǎo)老師意見，公路起終點（指導(dǎo)老師給定起終點）位置、高程不變，選線時以這兩個控制點為依據(jù)進(jìn)行全面布置、逐段安排、具體定線。用“以點定線、以線交點”的辦法大致定出平面交點，然后反復(fù)試線最后確定出交點。（1）方案的確定根據(jù)所給定的起終點這兩個控制點，仔細(xì)閱讀平面圖，起點高程為238米。終點高程為191.4米在設(shè)計中，定線是一項比較重要的工作，是整個路線的基礎(chǔ)，對路線的好壞起關(guān)鍵性的作用，不同地點，考慮的因素也不同，如有些以平曲線設(shè)計為主，有些則以經(jīng)濟性（2）交點位置,交點間距,轉(zhuǎn)角的確定:在確定交點，確定交點線之后，按照圖紙的坐標(biāo)，逐點測量出各點的大地坐標(biāo)，然后計算交點的間距，路線的轉(zhuǎn)角，其計算程序如下：①路線的方位角：根據(jù)公式β=arctg=arctg則路線的方位角θ為：第一象限：θ＝β第二象限：θ＝180°-β第三象限：θ=180°+β第四象限：θ=360°-β②路線的轉(zhuǎn)角等于后一方位角減去前一方位角，即α=θ2-θ1（α是“+”為右轉(zhuǎn)，α是“-”為左轉(zhuǎn)）③交點間距：D=3.平曲線設(shè)計及敷設(shè)(1)緩和曲線長度的確定山嶺重丘區(qū)一級公路其最短緩和曲線長為60米。關(guān)于緩和曲線長度的確定主要考慮下列三點因素：最小緩和曲線長度：ls≥60米超高緩和段長度按Lc=計算，式中：Lc—超高緩和段長度B—路面寬度，取7.0米ic—最大超高橫坡（%）ig—路拱橫坡（%）ｐ—超高漸變率且一般應(yīng)滿足Ls＞Lc當(dāng)Lc<60時取Ls=60,當(dāng)Ls>60時,Ls=Lc。另外，對控制條件較嚴(yán)的路段進(jìn)行驗算，看是否滿足要求，確有把握后才把R和ls定下來，在進(jìn)行曲線驗算時特別要注意抓住主要矛盾，確定好控制條件。一般同向、反向曲線較近時，或橋頭引線段宜用切線長為控制條件：小偏角宜用曲線長控制；大偏角及彎道內(nèi)側(cè)有地形、地物限制時，宜用外距控制；陡坡急彎段宜用合成縱坡控制；當(dāng)線位在曲線上時，宜用曲線上任意點控制。設(shè)計時應(yīng)綜合考慮以上因素，最終確定緩和曲線的長度。(2)平曲線設(shè)計平曲線的設(shè)計有多種組合型式，如：簡單型、基本型、Ｓ型、Ｃ型、凸型、卵型及復(fù)曲線等，常用型式有簡單型、基本型及Ｓ型。其計算公式各有不同，下面就基本型曲線計算公式分列如下：基本型曲線：T=(R+p)×tg+q(m)L=×(α-2β)×R+2ls=×α×R+ls(m)E=(R+P)×sec-R(m)J=2T-Lq=ls/2+ls3/(240R2)P=ls2/(24R)-ls4/(2384R3)β0=山嶺重丘一級公路,極限最小半徑為125米，一般最小半徑為200米，設(shè)計時，應(yīng)盡量采用大半徑圓曲線。平曲線設(shè)計最主要的是確定圓曲線的半徑，園曲線的半徑確定具有多種控制條件，本路段共有三種情況：a.直接選定（放坡定線時以Ls:Ly:Ls=1:1:1-1:2:1為佳）；b.外距控制（為了盡量用老路，使新老路路中線重合而采用）；c.切線長控制（在S形曲線處采用）。本設(shè)計有九個平曲線，均為基本型曲線。(3)計算書以JD2為例：=1\*GB3①交點間距、路線的轉(zhuǎn)角計算已知：JD1(33058，25450，JD2(33022,26692),JD3(33279,27079)解：JD1到JD2的路線與x軸的夾角β1=arctg=91°39′37″JD2到JD3的路線與x軸的夾角β2=arctg=56°24′45″JD2處的轉(zhuǎn)角=θ2-θ1=-35°14′52″（左轉(zhuǎn)）JD1到JD2的距離=1242.522m=2\*GB3②基本型曲線計算已知：JD2的=-35°14′52″，R=400m，＝120m計算曲線要素和主點樁號解：曲線要素計算：q=＝60mp=-＝1.5mT=(R+p)tan=187.502mL==366.0756m=126.076mE=(R+p)sec=21.217mJ=2T-L=8.93主點樁號計算：交點樁號JD3(樁號)=JD2(樁號)+AB-J2=K2+248.425ZH(樁號)=JD(樁號)–T=K1+605.289HY(樁號)=ZH(樁號)+=K1+725.289YH(樁號)=HY(樁號)+=K1+851.365HZ(樁號)=YH(樁號)+=K1+971.365QZ(樁號)=HZ(樁號)–T/2=K1+788.327=3\*GB3③樁位的敷設(shè)：（利用切線支距法）★樁號的敷設(shè)的計算方法如下：在回旋曲線上，在圓曲線上,其中：lm—圓曲線上任意點m到緩和曲線終點的弧長（m）l—緩和曲線上的任意點到ZH或HZ點的長度（m）用此方法可以定出各交點對應(yīng)的主點位置，圓曲線用圓規(guī)在地形圖上畫出，而緩和曲線則用曲線板畫，從而定出路中線。三、平面設(shè)計成果按要求將計算得出的結(jié)果布設(shè)到平面圖上，并且上墨，注明路線起終點、曲線起終點、百米樁、公里樁，完成平面設(shè)計圖，填寫直線、曲線轉(zhuǎn)角表。第三章路線縱斷面設(shè)計縱斷面線形設(shè)計主要是解決公路線形在縱斷面上的位置、形狀和尺寸問題，具體內(nèi)容包括縱坡設(shè)計和豎曲線設(shè)計兩項?？v斷面設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和地形地物、地質(zhì)等情況，考慮路基排水等的要求，對縱坡的大小、長短、前后縱坡情況、豎曲線半徑大小以及與平曲線線形組合關(guān)系進(jìn)行設(shè)計。一．本路段縱斷面概況《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003對縱坡所作規(guī)定如下：最小坡長：150m最大縱坡：6.0%縱坡長度限制：=3%最大坡長1200m=4%最大坡長1000m=5%最大坡長800m=6%最大坡長600m豎曲線最小半徑和最小長度：凸形豎曲線半徑（m）：一般值:2000，極限值:1400凹形豎曲線半徑（m）:一般值:1500，極限值:1000豎曲線最小長度（m）:50當(dāng)連續(xù)上坡（或下坡）時，應(yīng)在不大于上述最大坡長所規(guī)定的縱坡長度范圍內(nèi)設(shè)置緩和坡段。緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3%，其長度應(yīng)符合上述規(guī)定。長路塹路段及其它橫向排水不暢的路段，均應(yīng)采用不小于0.3%的坡。本路段共設(shè)變坡點5個，最大縱坡4.72%，最小縱坡0.95%，兩個凸形豎曲線和三個凹形豎曲線。最大凸形豎曲線半徑為10000米，最大凹形豎曲線半徑為8000二．縱坡設(shè)計（一）設(shè)計的基本原則1.縱坡設(shè)計必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定，一般不輕易采用極限值。2.縱坡應(yīng)力求平緩，避免連續(xù)陡坡，過長陡坡和反坡。3.縱面線形應(yīng)連續(xù)、平順、均衡，并重視縱面線形的組合，在縱面線形的組合上應(yīng)該注意以下幾點：（1）在短距離內(nèi)應(yīng)避免線形起伏過于頻繁，由于縱面線形連續(xù)起伏使縱面線形發(fā)生中斷，視距不良。（2）避免“凹陷”路段，使駕駛員視覺不適，產(chǎn)生莫測感，影響行車速度和安全。（3）在較長的連續(xù)上坡路段，宜將最陡的縱坡放在底部，接近頂部的縱坡宜放緩。（4）縱坡變化小時，宜采用較大的豎曲線半徑。（5）縱面設(shè)計時應(yīng)注意與平面線形相協(xié)調(diào)，盡量作到“平包豎”。4.縱坡設(shè)計應(yīng)爭取填挖平衡，盡量做到利用挖方作就近填方，以減少借方和廢方，節(jié)省土石方數(shù)量，降低過程造價。（二）縱坡設(shè)計步驟加樁及地面標(biāo)高的讀取關(guān)于地面高程的讀取，采用直線內(nèi)插法讀取，結(jié)果保留一位小數(shù)。點繪地面線根據(jù)各中樁所對應(yīng)的地面高程，在規(guī)定圖紙或計算機上點繪地面線，具體采用的比例分別為：橫向（里程方向）1:2000，縱向（高程方向）1:200。同一張圖紙中可以采用不同的高程坐標(biāo)系，以有利于繪圖。繪出平面直線、曲線示意圖，寫出每個中樁的樁號和地面高程、設(shè)計高程、填挖高、坡度、坡長、以及土壤地質(zhì)說明。3.標(biāo)注縱斷面控制點本路段的主要控制點有：起點、終點.在起點和終點處的填挖值均為0。4.試坡按滿足控制點，照顧經(jīng)濟點的原則，用三角板推平行線的辦法，移動坡度線，反復(fù)試坡，對各種可能的坡度線方案進(jìn)行比較，最后確定既符合標(biāo)準(zhǔn)、又能保證控制點要求，而且土石方量最省的坡度線，將其延長交出變坡點的位置。5.調(diào)坡將試坡線與選線時所考慮的坡度進(jìn)行比較，兩者基本相符。根據(jù)初定變坡點的位置，詳細(xì)檢查設(shè)計最大縱坡，坡長限制，縱坡折減以及平縱線形組合是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，特別是注意陡坡與平曲線、橋頭接線等的地方是否一致，如不符合，將對其進(jìn)行修正和調(diào)整，同時考慮選線的意圖。6.核對主要核對曲線的合成縱坡，檢查是否滿足要求，同時檢查填挖值是否超過20米。7.定坡度線經(jīng)調(diào)整核對合理后，把坡度值、變坡點樁號確定下來，將變坡點樁號調(diào)整到整10米樁號處，變坡點的高程是根據(jù)路線起點的設(shè)計高程由以確定的坡度、坡長依次推算出來。在設(shè)計縱坡時還應(yīng)注意：平豎曲線重合時，要注意保持技術(shù)指標(biāo)均衡，位置組合合理適當(dāng)，盡量避免不良組合情況；大中橋上不不宜設(shè)置豎曲線，如在橋頭路線有豎曲線，其起（終）點應(yīng)在橋頭兩端10m以外，并注意橋上線形與橋頭線形變化均勻，不宜突變。8.設(shè)計豎曲線★半徑的選擇豎曲線半徑的選擇主要考慮以下因素：選擇半徑應(yīng)符合《標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的豎曲線最小半徑和最小長度的要求。在不過分增加土石方工程的情況下，為使行車舒適，應(yīng)采用較大半徑。結(jié)合縱斷面起伏情況和標(biāo)高控制要求：確定合適的外距，按外距控制反算半徑：R=（m）考慮相鄰豎曲線的連接（即保證最小坡段長度或不發(fā)生重疊），限制曲線的長度，按切線長選擇半徑：R=（m）過大的豎曲線半徑將使豎曲線過長，從施工和排水來看都不利，選擇應(yīng)注意。★幾何要素的計算：ω=i2-i1L=R×ωT=L/2E=y=。其中R豎曲線半徑（m）T切線長度（m）L豎曲線長度（m）E豎曲線變坡點的外距（m）x豎曲線上任意一點P距豎曲線起點或終點的水平距離y豎曲線上任意一點P距豎曲線起點或終點的縱距（m）★計算豎曲線上任意一點的縱距y。起點樁號=變坡點樁號-T起點高程=變坡點高程±Tix=任意點樁號-起點樁號y=★計算豎曲線后各樁號的設(shè)計標(biāo)高設(shè)計標(biāo)高=切線高程+y?！稂c繪豎曲線?！镉嬎闶┕じ撸罾L有關(guān)資料，完成縱斷面圖，施工高為地面高與設(shè)計高之差。三．縱坡計算以起點為基準(zhǔn)點，根據(jù)各中樁間的樁距、對應(yīng)的坡度值和是否在曲線上，進(jìn)行設(shè)計標(biāo)高的計算?！锢绱_定第一個縱坡為-2.42%，第二個縱坡為-4.72%，ω==2.3%取豎曲線半徑為7000米L=R×ω=7000×2.3%=161（m）T=L/2=161/2=80.5（m）E==0.46（m）★例如起點（K0+000）地面高程為238米，因為起點填挖為0，則起點設(shè)計高程為238米。點K0+020與起點樁的樁距為20米，路線縱坡為則點K0+020的設(shè)計高程為：H+020=H+000+20×i=500+20×（-2.42%）=237.517Hs-Hd=237.517-236.4=1.117（m）>0為填方對豎曲線上的點，先按直坡段計算各中樁點的標(biāo)高，再考慮豎曲線的影響，加（或減）去y（或E）值（注：對凸形豎曲線用減，對凹形豎曲線則用加），可得到有豎曲線時的標(biāo)高。將設(shè)計標(biāo)高與地面標(biāo)高相減，可得到填挖值（注：正為填，負(fù)為挖）。四．縱坡設(shè)計成果詳見路線縱斷面圖（圖號：SⅢ-3）第四章路線橫斷面設(shè)計一．基本要求橫斷面是中線上各點的法向切面，它有橫斷面設(shè)計線和地面線構(gòu)成，路基橫斷面設(shè)計就是在各中樁位的橫斷面地面線的基礎(chǔ)上，確定橫斷面設(shè)計線的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)等的工作。目的主要是：為路基施工提供資料數(shù)據(jù)（即路基橫斷面設(shè)計圖）；為計算土石方提供面積資料。路基是路面的基礎(chǔ)，路基的強度與穩(wěn)定性直接影響到路面的強度與穩(wěn)定性。所以對路基的一般要求是：★斷面尺寸符合設(shè)計公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；★具有足夠的強度與穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟合理；★防水害，必須采取攔截或排出路基以外的措施，兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)要求按山嶺重丘區(qū)一級公路標(biāo)準(zhǔn)，本路段路基寬度為23米，其中行車道寬度為14米，其中硬路肩寬度為2*2.5=5米，土路肩寬度為2×0.5。路拱和硬路肩橫坡為2%，土路肩橫坡為3%。超高方式為繞中間帶邊緣二．一般路基設(shè)計本次畢業(yè)設(shè)計由于任務(wù)重，時間緊，故僅要求我們選做1000米范圍的路基橫斷面設(shè)計。本設(shè)計選做樁號為K0+120—K1+1201.加寬計算根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：凡半徑小于250米的平曲線都要予以加寬，以能使汽車安全的通過曲線。在本設(shè)計中沒有半徑小于250米，所以2.超高計算在平曲線范圍內(nèi)，為抵消車輛在曲線路段行使時產(chǎn)生的離心力，應(yīng)設(shè)置超高，提高行車的安全性和舒適性。為適應(yīng)行車要求，在半徑小于600米的圓曲線上必須設(shè)置超高，以消除離心力引起的行車不適。ic取值如下：（一級山嶺重丘區(qū)）例如：JD2各樁號的超高加寬的計算方法：R=400，=187.502，=120m，=5%，=0m，=2%,=3%.X0=×/=40m，曲線起點為K1+605.289計算K1+650和K1+750兩個樁號的超高值K1+750在圓曲線上：外緣＝1.15中線＝0.575內(nèi)緣＝0K1+650在過渡段上，X=650-605.289＝44.711<X0：外緣=X0×/＝0.325中線h/cX=a×ij+＝0.17內(nèi)緣a-＝0.003.設(shè)計方法（1）.根據(jù)平面圖上中樁位置量出路中心線兩側(cè)30米（2）.根據(jù)路線及路基資料將橫斷面的填、挖值及有關(guān)資料(路基寬度、超高值、緩和曲線長、曲線半徑)抄于相應(yīng)樁號斷面上。（3）.繪制橫斷面設(shè)計線，又稱“戴帽子”。（4）.計算橫斷面面積。4.填方路基邊坡設(shè)計根據(jù)土質(zhì)情況故考慮到邊坡穩(wěn)定性，選取路堤邊坡按1：1.5放坡。在填方高度較大，按1：1.5放坡占地面積大或可能出現(xiàn)不必要的拆遷時，可設(shè)置擋土墻或以填石路堤石砌護肩、砌石路基和石砌護腳等結(jié)構(gòu)物以節(jié)省占地或減小拆遷。在原地面線橫坡大于1：5的斜坡上填筑路堤時，原坡面應(yīng)開挖臺階，寬度不小于1米，臺階應(yīng)有2%—4%的反向橫坡，以保證填土的穩(wěn)定性。低填方路段設(shè)置邊溝，以保證雨后積水的順利排出。其各種結(jié)構(gòu)物設(shè)置情況如下：5.挖方路基設(shè)計由于本路為山區(qū)一級公路，挖方為良好的筑路材料。在開挖地段，除表層土為粘土外其余則為強度較高的次堅石、堅石，所以在淺挖方的土方邊坡的路段按1：0.5邊坡，變坡后采用1：0.75。邊溝采用梯形，內(nèi)坡為1：1。邊溝均深0.6米，寬0.6米。三.路基排水設(shè)計排水的一般原則:各種路基的排水溝渠的設(shè)置與聯(lián)結(jié)應(yīng)盡量少占或不占農(nóng)田,并與當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利建設(shè)相結(jié)合。設(shè)計前必須進(jìn)行調(diào)查研究，以使排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計做到正確合理。排水設(shè)計要因地制宜，經(jīng)濟適用。排水溝渠的出水口應(yīng)盡量引至天然河溝，以減少橋梁涵的工程，不應(yīng)使其流入農(nóng)田，損害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。排水構(gòu)造物的設(shè)計，應(yīng)貫徹因地制宜，就地取材的原則。本路段只做邊溝設(shè)計，設(shè)置為矩形和梯形邊溝，底寬0.6m,高0.6m,如為挖路段,其邊溝外側(cè)于邊坡坡度一致;填方路段，內(nèi)側(cè)邊溝坡度1：1，外側(cè)邊溝坡度1：1。在挖方路段一般要設(shè)置截水溝,即在坡口以外5m（一般要求大于5米）處設(shè)置截水溝。截水溝類型采用梯形，其具體尺寸可參照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，或根據(jù)具體情況而因地制宜，作出選擇。四．工程量及土石方調(diào)配１．基本公式路基土石方計算工作量較大，加之路基填挖的不規(guī)則性要精確計算土石方體積是十分困難的。在工程上多采用近似計算。假定相鄰橫段面間為一棱柱體，按平均斷面法計算其公式為：式中：，—相鄰斷面的面積。相鄰斷面的間距?！?★填方=本樁利用+填缺挖方=本樁利用+挖余調(diào)配后分頁進(jìn)行閉合核算:借方=填缺-遠(yuǎn)運利用廢方=挖余-遠(yuǎn)運利用全線總調(diào)運量復(fù)核:挖方+借方=填方+廢方2.斷面積計算可以采用數(shù)格子的方法。如果采用了計算機繪圖，斷面面積可以用CAD程序中“查詢面積”命令直接求取。3.土石方調(diào)配以先橫向后縱向的次序進(jìn)行?？v向調(diào)運要求在經(jīng)濟運距范圍之內(nèi)。不跨越深溝和少做上坡調(diào)運。借方，棄方應(yīng)與借土還田、整地建田相結(jié)合，減少對農(nóng)業(yè)的影響。土石應(yīng)分別調(diào)運，調(diào)運時可以石代土，但不能以土代石?；仡^曲線路段優(yōu)先考慮上下線豎向調(diào)運。四設(shè)計成果繪制路基橫斷面圖、路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖，填寫平曲線加寬表、路基設(shè)計表和路基土石方數(shù)量表。第五章路面設(shè)計軸載換算及設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力計算序號車型名稱前軸重(kN)后軸重(kN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距(m)交通量1黃河JN15049101.61雙輪組652解放CA10B19.460.851雙輪組7103延安SX16154.6491.252雙輪組<3354交通SH14125.5555.11雙輪組805東風(fēng)EQ14023.769.21雙輪組6506長征CZ36147.690.72雙輪組<3357躍進(jìn)NJ13120.238.21雙輪組358黃河JN15148.3100.31雙輪組8設(shè)計年限15車道系數(shù)0.45交通量平均年增長率5.5％當(dāng)以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗算時:路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次:458設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次:1685725當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗算時:路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次:240設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次:883350公路等級一級公路公路等級系數(shù)1面層類型系數(shù)1基層類型系數(shù)1路面設(shè)計彎沉值:34.1(0.01mm)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強度(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土1.40.662中粒式瀝青混凝土10.473粗粒式瀝青混凝土0.80.344水泥穩(wěn)定碎石0.50.325級配碎石新建路面結(jié)構(gòu)厚度計算公路等級:一級公路新建路面的層數(shù):5標(biāo)準(zhǔn)軸載:BZZ-100路面設(shè)計彎沉值:34.1(0.01mm)路面設(shè)計層層位:4設(shè)計層最小厚度:20(cm)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)抗壓模量(MPa)容許應(yīng)力(MPa)(20℃)(151細(xì)粒式瀝青混凝土4140020000.662中粒式瀝青混凝土5120016000.473粗粒式瀝青混凝土6100012000.344水泥穩(wěn)定碎石?150015000.325級配碎石203003006土基36按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度:LD=34.1(0.01mm)H(4)=20cmLS=34.5(0.01mm)H(4)=25cmLS=29.9(0.01mm)H(4)=20.4cm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力驗算設(shè)計層厚度:H(4)=20.4cm(第1層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)H(4)=20.4cm(第2層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)H(4)=20.4cm(第3層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)H(4)=20.4cm(第4層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)路面設(shè)計層厚度:H(4)=20.4cm(僅考慮彎沉)H(4)=20.4cm(同時考慮彎沉和拉應(yīng)力)通過對設(shè)計層厚度取整以及設(shè)計人員對路面厚度進(jìn)一步的修改,最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如下:細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土5cm粗粒式瀝青混凝土6cm水泥穩(wěn)定碎石21cm級配碎石20cm土基竣工驗收彎沉值和層底拉應(yīng)力計算公路等級:一級公路新建路面的層數(shù):5標(biāo)準(zhǔn)軸載:BZZ-100層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)抗壓模量(MPa)計算信息(20℃)(151細(xì)粒式瀝青混凝土414002000計算應(yīng)力2中粒式瀝青混凝土512001600計算應(yīng)力3粗粒式瀝青混凝土610001200計算應(yīng)力4水泥穩(wěn)定碎石2115001500計算應(yīng)力5級配碎石20300300不算應(yīng)力6土基36計算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗收彎沉值:第1層路面頂面竣工驗收彎沉值LS=33.5(0.01mm)第2層路面頂面竣工驗收彎沉值LS=38.2(0.01mm)第3層路面頂面竣工驗收彎沉值LS=45.1(0.01mm)第4層路面頂面竣工驗收彎沉值LS=54.5(0.01mm)第5層路面頂面竣工驗收彎沉值LS=182.8(0.01mm)土基頂面竣工驗收彎沉值LS=322.9(0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁公式)LS=258.8(0.01mm)(根據(jù)“測試規(guī)程”第56頁公式)計算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力:第1層底面最大拉應(yīng)力σ(1)=-0.264(MPa)第2層底面最大拉應(yīng)力σ(2)=-0.083(MPa)第3層底面最大拉應(yīng)力σ(3)=-0.04(MPa)第4層底面最大拉應(yīng)力σ(4)=0.217(MPa)軸載換算及設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力計算序號車型名稱前軸重(kN)后軸重(kN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距(m)交通量1黃河JN15049101.61雙輪組652解放CA10B19.460.851雙輪組7103延安SX16154.6491.252雙輪組<3354交通SH14125.5555.11雙輪組805東風(fēng)EQ14023.769.21雙輪組6506長征CZ36147.690.72雙輪組<3357躍進(jìn)NJ13120.238.21雙輪組358黃河JN15148.3100.31雙輪組8設(shè)計年限15車道系數(shù)0.45交通量平均年增長率5.5％當(dāng)以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗算時:路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次:458設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次:1685725當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗算時:路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次:240設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次:883350公路等級一級公路公路等級系數(shù)1面層類型系數(shù)1基層類型系數(shù)1路面設(shè)計彎沉值:34.1(0.01mm)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強度(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土1.40.662中粒式瀝青混凝土10.473粗粒式瀝青混凝土0.80.344石灰粉煤灰碎石0.60.385石灰土0.250.12新建路面結(jié)構(gòu)厚度計算公路等級:一級公路新建路面的層數(shù):5標(biāo)準(zhǔn)軸載:BZZ-100路面設(shè)計彎沉值:34.1(0.01mm)路面設(shè)計層層位:4設(shè)計層最小厚度:20(cm)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)抗壓模量(MPa)容許應(yīng)力(MPa)(20℃)(151細(xì)粒式瀝青混凝土4140020000.662中粒式瀝青混凝土5120016000.473粗粒式瀝青混凝土6100012000.344石灰粉煤灰碎石?150015000.385石灰土205505500.126土基40按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度:LD=34.1(0.01mm)H(4)=20cmLS=29.4(0.01mm)由于設(shè)計層厚度H(4)=Hmin時LS<=LD,故彎沉計算已滿足要求.H(4)=20cm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力驗算設(shè)計層厚度:H(4)=20cm(第1層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)H(4)=20cm(第2層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)H(4)=20cm(第3層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)H(4)=20cm(第4層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)H(4)=20cm(第5層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)路面設(shè)計層厚度:H(4)=20cm(僅考慮彎沉)H(4)=20cm(同時考慮彎沉和拉應(yīng)力)通過對設(shè)計層厚度取整,最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如下:細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土5cm粗粒式瀝青混凝土6cm石灰粉煤灰碎石20cm石灰土20cm土基竣工驗收彎沉值和層底拉應(yīng)力計算公路等級:一級公路新建路面的層數(shù):5標(biāo)準(zhǔn)軸載:BZZ-100層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)抗壓模量(MPa)計算信息(20℃)(151細(xì)粒式瀝青混凝土414002000計算應(yīng)力2中粒式瀝青混凝土512001600計算應(yīng)力3粗粒式瀝青混凝土610001200計算應(yīng)力4石灰粉煤灰碎石2015001500計算應(yīng)力5石灰土20550550計算應(yīng)力6土基40計算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗收彎沉值:第1層路面頂面竣工驗收彎沉值LS=29.4(0.01mm)第2層路面頂面竣工驗收彎沉值LS=33.1(0.01mm)第3層路面頂面竣工驗收彎沉值LS=38.5(0.01mm)第4層路面頂面竣工驗收彎沉值LS=45.6(0.01mm)第5層路面頂面竣工驗收彎沉值LS=134.7(0.01mm)土基頂面竣工驗收彎沉值LS=292.5(0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁公式)LS=232.9(0.01mm)(根據(jù)“測試規(guī)程”第56頁公式)計算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力:第1層底面最大拉應(yīng)力σ(1)=-0.243(MPa)第2層底面最大拉應(yīng)力σ(2)=-0.076(MPa)第3層底面最大拉應(yīng)力σ(3)=-0.041(MPa)第4層底面最大拉應(yīng)力σ(4)=0.154(MPa)第5層底面最大拉應(yīng)力σ(5)=0.094(MPa)三設(shè)計成果路面結(jié)構(gòu)圖，路面工程數(shù)量表。第六章結(jié)構(gòu)物設(shè)計一、擋墻設(shè)計1．擋土墻的類型：★重力式擋土墻，它是依靠墻身自重支撐土壓力來維持其穩(wěn)定。一般多用片石（塊石）砌筑，在缺乏石料的地區(qū)有時也用混凝土修建。重力式擋土墻圬工量大，但其形式簡單，施工方便，可就地取材，適應(yīng)性較強，故被廣泛采用。★錨定式擋土墻，它是一種輕型擋土墻，主要由預(yù)制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構(gòu)成墻面，與水平或傾斜的鋼錨桿聯(lián)合組成。它一般多用于路塹擋土墻。有構(gòu)件斷面小、工程量省、不受地基承載力的限制，構(gòu)件可預(yù)制，有利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕型化和施工機械化?！锉”谑綋跬翂?，它是一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，包括懸臂式和扶壁式兩種主要型式。它們主要用于墻高較大的情況?！锛咏钔翐跬翂?，是由填土及填土中布置的拉筋條，以及墻面板三部分組成。其屬于柔性結(jié)構(gòu)，對地基變形適應(yīng)性大，建筑高度大，使用于填土路基。有結(jié)構(gòu)簡單，圬工量少，與其它類型的擋土墻相比，可節(jié)省大量資金，取得良好的經(jīng)濟效益。因本次設(shè)計路段屬于山嶺重丘區(qū)，石料比較豐富，在K0+900–K1+000段填方地面線坡度很陡，所以該路段的擋土墻全部采用路肩式衡重式擋土墻。常用的重力式（衡重式）擋土墻，一般是由墻身、基礎(chǔ)、排水設(shè)施和伸縮縫等部分組成。2．擋墻位置的確定。1)橫坡陡，無法進(jìn)行填筑且工程量較大的路段；2)有病害的路段，如上擋墻挖方邊坡有滑坡的路段；3)沖刷比較嚴(yán)重的，長年受水侵蝕的路段；4)為節(jié)約用地，少拆建筑時；5)為保護文物上述5種情況應(yīng)考慮設(shè)置擋墻，對該路段主要考慮第一種情況。從橫段面圖及地形圖上可看出樁號為K0+900至K1+000段為填方地面線坡度很陡，故在此設(shè)立擋土墻。3．由地基及地形情況確定沉降、伸縮縫位置，根據(jù)具體情況該段擋墻分為8段，每段長為10-15米4．布置泄水孔的位置，數(shù)量和間距、尺寸：以衡重式擋土墻的衡重臺為控制線布置泄水孔，泄水孔的尺寸定為邊長10cm的方孔，下排排水孔的出水口應(yīng)高出墻前地面30cm，下排排水孔的進(jìn)水口的底部應(yīng)鋪設(shè)5．錐坡、基底標(biāo)高及各段墻的樁號，因該段擋墻的起訖點都與邊坡相接，在K0+900和K1+000端采用錐坡與擋墻連接，擋墻墻體部分按的比例1：1逐漸變化與邊坡相接，采用護肩和擋土墻相接。6．基礎(chǔ)和斷面尺寸的確定一般要求基礎(chǔ)埋深不小于1米，對有沖刷的地段應(yīng)在最大沖刷線以下1米，若基礎(chǔ)下為巖石，則基礎(chǔ)應(yīng)嵌入巖石0.15～0.6米。有關(guān)斷面尺寸詳見擋墻標(biāo)準(zhǔn)圖。對該路段所設(shè)計的擋墻，全長100米，起訖樁號分別為K0+900和K1+000，最大墻高107.施工說明：墻身采用7.5#漿砌片石，基礎(chǔ)采用10#漿砌片石墻面溝縫用10#砂漿，墻頂抹平用10#砂漿。當(dāng)圬工強度達(dá)到設(shè)計強度的70%時，方可進(jìn)行墻背回填。當(dāng)回填料為土質(zhì)材料時，應(yīng)按規(guī)定的30厘米一層分層填筑；當(dāng)填料為石質(zhì)材料時，也應(yīng)分層填筑，并用小石塊填縫?；靥顣r注意不要沖擊墻背。不合要求的填料如細(xì)砂、硬粘土、腐質(zhì)土、膨脹土及淤泥均不得作回填材料。排水孔每2-3米設(shè)一個，上、下、左、右呈梅花狀交錯布置。當(dāng)墻背排水不良或材料有凍漲可能時，在墻后最低一排泄水孔至墻頂0.5米二、涵洞設(shè)計1.當(dāng)公路跨越溝谷、溪溝、河流，人工渠道以及排除路基邊溝截水溝內(nèi)水流，就需要修建橫向排水構(gòu)造物。主要是橋梁以及涵洞。我們公路專業(yè)的主要是進(jìn)行小型排水結(jié)構(gòu)物的設(shè)計。小型排水結(jié)構(gòu)物除小橋及涵洞外還包括漫水橋、過水路面、透水路堤、倒虹吸、渡槽等。我們這次畢業(yè)設(shè)計主要是進(jìn)行涵洞的設(shè)計。2.涵洞是公路構(gòu)造物的重要組成部分之一，其設(shè)計與該公路的等級、使用任務(wù)、性質(zhì)和將來的發(fā)展需要相適應(yīng)，遵循了安全、適用、經(jīng)濟和美觀的原則進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計時注意了滿足行車、排水、凈空等要求。3.涵洞的類型決定了它的功能、造價和使用年限，因此涵洞類型的選擇基本按照符合因地制宜、就地取材和便于施工養(yǎng)護等原則。同時考慮了農(nóng)田排灌的需要。綜上所述可見涵洞類型的選擇綜合考慮了以下幾個因素：A.道路的等級、性質(zhì)和任務(wù)B.涵洞所處的地形、地質(zhì)、水文和水力條件C.工程費用和造價D.當(dāng)?shù)刂凡牧锨闆rE.施工期限和施工條件養(yǎng)護維修條件等本路段共設(shè)涵3處，全部設(shè)置為蓋板涵。在本次設(shè)計中，僅詳細(xì)作K0+960蓋板涵一道?！锔黝惡吹奶攸c①石拱涵的特點：A．能充分利用天然石料，不需鋼材，只需少量水泥，因而造價低，工程費用少B．施工技術(shù)簡單，專用設(shè)備少，適于群眾建橋C．結(jié)構(gòu)堅固、自重及超載潛力大，使用壽命長，當(dāng)然石拱涵也存在自身的缺點，那就是拱式結(jié)構(gòu)需要較大的建筑高度，遭受破壞后難于修復(fù)；施工時占用勞動力較多，工期較長以及對地基要求較高等。由于以上這些優(yōu)缺點使得石拱涵在使用范圍上受到限制，但它是山區(qū)公路常采用的涵洞類型②鋼筋混凝土蓋板涵特點：A．建筑高度較小，不受填土高度限制B．能采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場裝配、施工簡便迅速C．為簡支結(jié)構(gòu)，對地基條件要求不高D．遭受破壞后容易修復(fù)E．由于需要水泥、鋼筋等材料，所以一般造價很高★涵洞擇位時應(yīng)遵循以下原則：一般情況下，應(yīng)在下列位置考慮設(shè)置小橋涵或涵洞：1.天然河溝與路線相交處。凡路線與明顯溝形的干溝、小溪、河流相交時，當(dāng)路線上游匯水面積大于0.1km2時，原則上應(yīng)設(shè)置涵洞。2.農(nóng)田灌溉渠與路線相交處。路線經(jīng)過農(nóng)業(yè)區(qū)、跨越水渠、堰塘或水庫的排水渠以及通過大片梯田影響農(nóng)田灌溉時應(yīng)考慮設(shè)置涵洞。3.路基邊溝排水渠。在山區(qū)公路的山坡線，為排除路基挖方內(nèi)側(cè)邊溝流水，應(yīng)考慮設(shè)置涵洞。其間距一般不大于200m-400m；在干旱山區(qū)，間距不大于400m-500m。（設(shè)計中許多涵洞都是這種情況這次設(shè)計中的K0+220處的蓋板涵）。4.與其它路線交叉處。當(dāng)路線與鐵路、公路、大車路、人行路、農(nóng)村機耕道及重要管線交叉，且路線又從其上方通過時，應(yīng)考慮設(shè)置相應(yīng)的小橋或涵洞。5.其它設(shè)涵情況：a平原區(qū)，路線通過較長的低洼地帶及泥沼地帶，為保證路基穩(wěn)定，避免排水不暢及長期積水的情況，在地面具有天然縱坡的地方設(shè)置多道涵洞。如無灌溉和其它需要，涵洞間距一般是1km-2km。b平原區(qū)路線穿過天然積水洼地，也應(yīng)考慮設(shè)置數(shù)道涵洞，以溝通路基兩側(cè)水位，平衡水壓。c路線緊靠村鎮(zhèn)通過，要特別注意設(shè)涵，以排除村鎮(zhèn)內(nèi)地面匯流水。d山區(qū)巖層破碎及坍方地段，雨季時經(jīng)常有地下水從睡基邊坡冒出，為使路基邊坡穩(wěn)定，及時疏干地下水，應(yīng)配合路基病害整治設(shè)置涵洞。★進(jìn)出口的選擇我們搜集了以往常用的洞口形式：八字翼墻、錐形護坡、一字墻護坡、上游急流坡（或跌水井）、上游邊溝跌水井、下游急流坡、下游接擋土墻附跌水、倒虹吸等結(jié)構(gòu)形式。應(yīng)用時根據(jù)現(xiàn)場情況分別選擇上、下游洞口形式與洞身組合使用。（1）一字墻護坡洞口這種洞口形式適用于邊坡規(guī)則的人工渠道。此種洞口形式工程量小，在窄而深、河床縱斷面變化不大的天然河溝亦可采用。（2）八字翼墻或錐形護坡洞口這種洞口形式適用于平坦順直、縱斷面高差變化不大的河溝。這兩種洞口形式水力條件較好，在使用上沒有多大差別，都具有工程量小、施工簡單、經(jīng)濟等優(yōu)點，因而是經(jīng)常采用的洞口形式。不過從經(jīng)濟來看，八字翼墻較錐形護坡更為經(jīng)濟。（3）上游急流坡或上游跌水井洞口當(dāng)路基縱斷面設(shè)計不能滿足橋涵建筑高度要求，且下游河床較低，河溝縱坡為10~30%時，可采用此種洞口型式。除巖石地基外，溝底和溝槽邊坡均采用人工鋪砌。跌水高H1小于建筑高度Hn時，上游洞口可采用跌水井，下游洞可配八字翼墻或其他洞口形式。當(dāng)涵前河溝縱坡大于30%時（即跌水高度H1大于建筑高度Hn）。水流流速很大，進(jìn)口處需做急流坡跌水井，以減緩流速消弱水能。上游溝槽開挖縱坡以1：1或1：2為宜，以保證土體穩(wěn)定。當(dāng)H1大于4米時，為保證急流槽的穩(wěn)定，槽底每隔1.5~2.0（4）上游邊溝跌水井洞口為了排除旁山線較長距離內(nèi)的邊溝及截水溝的水，就需設(shè)邊溝跌水井洞口；因為邊溝與路面高差不大，必須下挖才能修建此種涵洞洞口。下游洞口一般配八字翼墻或錐形護坡等形式?！锖纯讖接嬎愠鯏M涵臺高度計算涵前雍水高度用簡化公式計算涵洞凈跨徑檢查是否滿足經(jīng)濟比例要求根據(jù)《公路小橋涵手冊》選取適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)跨徑★涵長及涵洞工程量計算涵長計算K0+960蓋板涵：=1\*GB3①路中線左側(cè)涵長L1=B1+（H1—a）m+c/1—im＝20.05=2\*GB3②路中線右側(cè)涵長L2=B2+(H2—b)m+c/1—im＝1=3\*GB3③涵長L=L1+L2=31.55式中：B1、B2—路基左、右兩側(cè)寬度值（包括彎道處加寬）（m）涵洞進(jìn)口帽石面至基礎(chǔ)頂面（即進(jìn)水口）高度（m）涵洞出口帽石面至基礎(chǔ)頂面（即出水口）高度（m）帽石頂面寬度（m）1：m—路基邊坡坡度（通常為1：1.5）H1、H2—路基左、右側(cè)邊緣設(shè)計高與涵洞中心基礎(chǔ)頂面標(biāo)高之高差（m）i—涵洞底部坡度。★施工方法及注意事項：應(yīng)做好施工放樣工作，尤其位于曲線路段內(nèi)的橋涵，其施工放樣準(zhǔn)確度將直接影響到線型的美觀，因此必須嚴(yán)把施工放樣的精度關(guān)?？娱_挖時應(yīng)做好排水工作，挖好后及時下基砌筑臺身，并及時回填，嚴(yán)格夯實，以免地下水和雨水浸泡基礎(chǔ)致軟，導(dǎo)致承載力下降。石蓋板涵，因蓋板對涵臺起支撐作用，施工時蓋板與涵臺接觸部分，必須選用7.5號水泥砂漿墊平，并在砂漿初凝前安裝好蓋板，然后再用7.5號水泥砂漿砌臺背石塊，并注意與蓋板端面頂緊，待上下部構(gòu)造好后，才能進(jìn)行臺背回填，回填時應(yīng)分層對稱夯實。注意涵洞進(jìn)出口與路基的銜接，預(yù)留變形縫，建議先做好涵臺，再砌筑路基構(gòu)造物與之配合。除以上各點外的其它各未述事項請嚴(yán)格按施工設(shè)計圖和《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》辦理。四、設(shè)計成果擋土墻設(shè)計圖，涵洞設(shè)計圖。第七章施工圖預(yù)算預(yù)算編制是施工圖設(shè)計的一個重要組成部分。預(yù)算編制就是根據(jù)施工圖提供的工程數(shù)量和國家規(guī)定的預(yù)算定額以及調(diào)查（或分析計算的）單價，按照國家規(guī)定的計算方法，計算出公路全部工程所需的工料，機械臺班數(shù)量和工程造價，為控制施工費用和施工組織計劃編制提供資料。預(yù)算編制的步驟和方法一.準(zhǔn)備工程在正式編制計算前應(yīng)作好如下的準(zhǔn)備工作。（１）、整理并復(fù)核各項工程數(shù)量無誤后抄于相應(yīng)分項預(yù)算表格中。（２）、熟悉《公路基本建設(shè)概預(yù)算編制辦法》。（３）、收集（或調(diào)查、或由老師提供）工、料及機械臺班單價。二.編制各項預(yù)算表格編制時應(yīng)合符《編制辦法》的有關(guān)各項規(guī)定，工程項目要統(tǒng)一費率提取必須按規(guī)定辦理。三.費用計算辦法（１）、直接費人工工日數(shù)人工費Ａａ、工程數(shù)量×定額材料數(shù)量×單價材料費Ｂ機械機械臺班機械費Ｃｂ、冬季施工增加費＋雨季施工增加費＋夜間施工增加費＋流動施工津貼＝其它直接費Ｄ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）×其余直接費費率ｃ、直接費＝人工費＋材料費＋機械費＋其它直接費＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝Ｄ（２）、間接費施工管理費間接費＝直接費×間接費率其它間接費（３）、施工技術(shù)裝備費施工技術(shù)裝備費＝（直接費＋間接費）×施工技術(shù)裝備費率（４）、法定利潤法定利潤＝（直接費＋間接費）×法定利潤率（５）、稅金稅金＝（直接費＋間接費）×稅率（６）、建筑安裝工程費用第一部分費用前面五項的合計即為建筑安裝工程費用，即（６）＝（１）＋（２）＋（３）＋（４）＋（５