商丘某地新建二级公路设计毕业论文(编辑修改稿)

商丘某地新建二级公路设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

目中最大纵坡 ％， 米 /1 处。 最短坡长 ，变坡 点华北水利水电大学毕业设计（论文） 2 共 8 个，平均每公里纵坡的变更次数为 %，竖曲线的最小半径是 米。 竖曲线增长系数 :。 横断面设计 此公路按照设计任务书要求为山岭重丘区二级公路，计算行车速度为 60km/h，路基宽度为 10m，其中行车道宽 ，两边土路肩各 ，硬路肩各。 路拱坡度为 ％，路肩坡度为 ％，详见道路标准横断面图。 路面结构设计 行车道 路面结构为： 3cm 细粒式沥青混凝土 4cm 中粒式沥青混凝土 6cm 粗粒式沥青混凝土 25cm 石灰粉煤灰碎石 25cm 石灰土 路基路面工程 路基路面是道路的主要工程结构物。 路基是在天然地表面按照道路的设计线形 (位置 )和设计横断面（几何尺寸）的要求开挖或堆填而成的岩土结构物，路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物。 工程路基主要是根据当地的地形地物合理的设计出路基的类型和构造。 必须严格保证路基的压实。 压实时采用重型击实标准控 制，土方要求分层碾压，按道路路基施工规范要求进行施工。 填方路段路堤在路槽以下 0～ 80cm 深度范围内压实度为 95%， 80～150cm 深度范围内压实度为 93%，挖方路段路堑在 0～ 30cm 深度范围内压实度为 95%。 路面工程主要有沥青路面结构层的设计，根据所给的交通资料合理的计算出路面的结构组成。 第 3 章 道路定线 定线原则 根据交通部《公路路线设计规范》（ JTGD30— 20xx）的有关规定及河南平原区交通厅路网改造精神，公路布线遵循经济合理的原则。 尽可能少拆迁，少占用农田，少破坏自华北水利水电大学毕业设计（论文） 3 然环境，利 用有利地形布线，使公路路线与自然景观协调统一，并以充分利用旧路改建减少工程投资为目的进行选线。 定线的任务是按照一定的技术标准，在选线布局阶段选定的“路线带”（或叫定线走廊）的范围内，结合细部地形、地质条件、综合考虑平、纵、横三面的合理安排，确定并通常实地定出道路中线的确切位置。 定线是公路设计过程中很关键的一步。 它不仅要解决工程、经济方面的问题，而且对如何使公路与周围环境想配合，以及公路本身线形的美观等问题都要在定线过程中给予充分的考虑。 定线应吸收桥梁、水文、地质等专业人员参加，发挥各种专业人员的才能和 智慧，使定线成为各专业组协作的共同目标。 定线方法 公路定线质量还在很大程度上取决于采用的定线方法，常用有直接定线和纸上定线两种方法。 在道路的勘测设计中，一般是先在地形图上进行纸上定线，然后进行实际定线，技术标准高的、地形、地物复杂的路线必须使用“纸上定线”，然后把纸上路线敷设在地面上。 “直接定线”省去了纸上定线这一步，所以只适用于标准较低的路线。 在本设计中，道路等级为二级，且地形、地物较为复杂，故线路采用“纸上定线”的方法。 定线原则 本项目是公路新建工程，由于地形比较复杂、落差较大， 考虑到为了减少填挖方量，尽量减少拆迁房屋和少占用高产农田，控制工程造价和环境保护等方面得问题，优化线形，而采用了沿等高线的走向布线。 但是个别无法避免的地方，只好直穿等高线了，但应尽量使其交角小。 方案比选 在近两公里平原地区的路线设计中路线走向基本确定，根据已确定的路线的大概走向，综合考虑地形状况和技术经济指标后，选定了两套方案。 两个方案的总里程前一个方案较比后一个方案多了近一百米，但后一方案的填挖方量比较多，同时，后一个方案穿过沟谷存在过 水问题，要修桥，大大增加了工程费用及工程难度。 综合比较，最终选定第一方案。 选线图见附图。 华北水利水电大学毕业设计（论文） 4 第 4 章 平面设计 综述 道路是带状的三维空间结构实体，一般由线形、路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施等组成。 不论是公路还是城市道路，其路线位置的选定都会受到社会经济，自然地理和技术条件等多重因素的制约。 需要设计者再进行充分调查，掌握大量可靠资料的基础上，利用现行的技术标准和设计规范，结合当地的地形，地质和地物等条件，设计出一条经济，合理而又与自然景观协调的路线来。 道路平面设计就是在平面图上研究确 定路中线几何形状的原理和方法的工作。 直线是最简单的平面线形，然而从道路的起点到终点之间往往不能用一条直线将其连接起来，由于受地形、地物等因素的制约，路线在平面上往往出现很多转折，为了保证行车的安全性和平稳性，在转折处需要用圆曲线加以连接。 如果圆曲线半径较小，还要进行曲率过渡，即加设缓和曲线。 因此，道路的平面线形要素是由直线，圆曲线和缓和曲线构成的，通常称之为“平面线形三要素”。 直线是曲率为零的线形；圆曲线是曲率为常数的线形；缓和曲线是曲率逐渐变化的线形。 三要素是道路平面线形最基本的组成，在道路上各要素所 占比例难以量化规定，但只要各组成要素使用合理，组合得当，均可以得到较为理想的平面线形。 直线设计 直线的特点 作为平面线形要素之一的直线，在公路和城市道路中的使用最为广泛，当地势平坦，地物障碍较小时，定线人员往往首先考虑使用直线线形通过。 这因为两点之间的连接长度以直线最短；汽车在直线上行驶时受力简单，方向明确，驾驶操作容易；同时，路线测设简单、方便。 基于直线的上述优点，在个种线形工程中都有着其独特的地位。 当然直线线形也有其缺点 :直线线形灵活性差，难以与地形，地物等周围的环境相协调；过长 的直线易使驾驶员感到单调、疲倦，注意力难以集中；直线路段上难以准确目测车辆之间的距离；长直线上容易导致高速行车，引发交通事故等。 因此，在运用直线线形和确定其长度时，需要持谨慎态度，尽量不采用过多和过长的直线线形。 直线的长度 (1)直线的最大长度： 华北水利水电大学毕业设计（论文） 5 我国地域辽阔，各地区的地形条件差异非常大，很难统一规定直线的最大长度。 我国在道路辽阔设计中参考使用外国的经验值，根据德国和日本的规定 :直线的最大长度(单位 m)为 20v(v设计速度， km/h)。 虽然地域不同，环境不同，但一般情况下应尽量地避免追 求过长地直线指标。 (2)直线的最小长度： 为了保证行车安全，相邻两曲线之间应具有一定地直线长度。 这个直线长度是指前一曲线的终点 (缓直 HZ 或圆直 YZ)到后一曲线起点 (直缓 ZH 或直圆 ZY)之间的长度。 ①对于同向曲线间的最小直线长度 : JTGD2020xx公路路线设计规范 (以下简称规范 )规定同向曲线间地最短直线长度 (单位为 m)以不小于 6v(单位 km/h)为宜。 另外，对于计算行车速度 V≤ 40km/h 地山岭重丘区公路地特殊困难地段，可以适当放宽。 ②对于反向曲线间的最小直线长度 :规范 规定 反向曲线间最小直线长度 (单位为 m)以不小于 2V(单位为 km/h)为宜。 圆曲线设计 圆曲线几何要素 各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的重要组成部分。 路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双交点或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等中一般均包含了圆曲线。 圆曲线具有易与地形相适应、可循环好、线形美观、易于测设等优点，使用十分普遍。 四级公路可以不设缓和曲线，其他各级公路当曲线半径大于或等于“不设缓和曲线的半径”时也可不设缓和曲线，因而在此类弯道中只有圆曲线。 本次公 路为二级公路，故应该合理的设置缓和曲线。 圆曲线几何要素及公式如下： LTJRERRLR tgT2)12( s e c0 1 7 4 1 8 02 式中： T— －切线长（ m）； L――曲线长（ m）； 华北水利水电大学毕业设计（论文） 6 E――外距（ m）； R――圆曲线半径（ m）； α――转角（度）。 圆曲线半径确定 行驶在曲线上的汽车由于受离心力作用其稳定性受到影响，而离心力的大小又与曲线的半径密切相关，半径愈小愈不利，所以在选择平曲线半径时应尽可能采用较大的值，只有在地形 或其他条件受到限制时才可以使用较小的半径。 为了行车的安全，标准规定了圆曲线半径在不同情况下的最小值。 (1)圆曲线半径的计算公式与影响因素 根据汽车行驶在曲线上力的平衡式得到 )(127 2biVR   式中 R――圆曲线半径， m； V行车速度， km/h； 横向力系数； bi 超高横坡度，（％。 ） 在公路等级和 地形条件已定时，设计车速 V也就唯一确定了，圆曲线半径 R的大小取决于横向力系数  和曲线的超高横坡度 bi 的取值范围。  值的采用影响到行车的安全、经济与舒适度等。 在计算最小平曲线半径时，应综合考虑汽车行驶的横向稳定性、驾驶员的驾驶操作、燃料消耗和轮胎磨损以及乘车的舒适性等因素，采用一个适当的值。 经分析得出的  的取值范围：  值最小不小于 ，最大不大于。 (2)超高横坡度 bi 超高横坡度有最大超高横坡度与最小超高横坡度之分。 在制定最大超高横坡度 max,bi 时要综合考虑道路所在地区的气候条件、驾驶员和乘客的心理上的安全感。 对山岭重丘区、城市附近、交叉口以及有相当数量非机动车行驶的道路上，最大超高横坡度比一般道路还要小些。 超高值的大小与设计速度、半径、路面类型、当地的自然条件等因素有关，设计时可根据半径大小等条件确定具 体超高的采用值。 本次设计为二级公路最大超高为 8%。 道路的最小超高横坡度不应小于道路直线段的路拱横坡度，否则不利于道路的排水，因此有 华北水利水电大学毕业设计（论文） 7 1min, iib  式中 1i ――路拱横坡度。 (3)圆曲线最小半径的计算 圆曲线最小半径包括极限最小半径、一般最小半径和不设超高的的最小半径。 极限最小半径是指各级公路对按设计速度行驶的车辆， 能保证其行车的安全的最小允许半径。 它是圆曲线半径允许采用的极限最小值，只有当地形条件特殊困难或受其他条件严格限制时，方可采用。 根据我国《规范》规定的极限最小半径值本次设计的二级公路极限最小半径为 125m。 一般最小半径是指通常情况下各级公路对按设计速度行驶的车辆，能保证其安全性和舒适性行车的推荐采用的最小半径。 对此，我国的《规范》也做了相应的规定，本次设计取 200m。 当平曲线半径较大时，根据情况可以不设超高。 此时我国的《规范》所制定的“不设超高的最小半径”是取  ＝ ， (max) hi ，由半径计算公式计算得出。 因而在本次设计中，对于不设超高的最大半径 14 00)01 (12 7 36 00)(12 7 2 biVR  ，即当圆曲线半径大于 1400m 时，就可以不设置超高。 对于本次设计中所有交点的半径均小于 1400m,故每个交点都应设置合理的超高，以确保行车的安全、稳定。 (4)圆曲线最大半径 选用圆曲线半径时，在地形、地物等条件允许时，应尽量采用较大曲线半径。 但是，当半径大到一定程度时，其几何性质与直线区别不大，而且容易给驾驶员造成判断上的失误，因此，《 规范》规定了圆曲线的最大半径不宜超过 10000m。 缓和曲线设计 缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线和圆曲线之间的或两个圆曲线之间的曲率半径逐渐变化的线形。 《标准》规定，除四级公路可以不设缓和曲线外，其余各级公路在其半径不小于不设超高的最小半径时都应设置缓和曲线。 缓和曲线的作用 （ 1）曲率逐渐变化，便于车辆遵循； （ 2）离心加速度逐渐变化，消除了离心力突变，旅客感觉舒适； （ 3）为设置超高和加宽提供过渡段，行车更加平稳； （ 4）与圆曲线配合得当，增加线形美观。 华北水利水电大学毕业设计（论文） 8 有 缓和曲线的平曲线的曲线要素的计算 道路平面线形三要素的基本组成是：直线――回旋线――圆曲线――回旋线――直线。 下图所示的组合形式是最常见的在直线与圆曲线之间假设缓和曲线后的形式。 (1)曲线要素计算公式 RpRELRLRLqRThSSh2s e c)(1 8 021 8 0)2(2t a n)p(0外距：曲线长：切线长： h2 LThJh 切曲差： 缓和曲线的最小长度 为了车辆在缓和曲线上平稳的完成曲率的过渡与变化，保证线形顺适美观，同时为在圆曲线上设置的超高和 加宽提供过渡段，应规定缓和曲线的最小长度。 通过考虑了离心加速度的变化率、驾驶员的操作反应时间、。