公路工程设计毕业设计(编辑修改稿)

公路工程设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

道路平均纵坡小于 6%，所以不需要设置纵坡缓和段。 （ 5）高原纵坡 在海拔 2020m 以上的高原地区，三级公路的最大纵坡应按表32 的规定折减。 高原纵坡折减值 表 32 海拔高度 （ m） 2020～ 3000 3000～ 4000 4001～ 5000 5000 以上 折 减 值 （ %） 2 3 4 5 （ 6）合成坡度 在设有超高 的平曲线上，超高与纵坡的合成坡度值不得超过1%的规定。 冬季路面有积雪或结冰的地区、自然横坡较陡的傍山路段、非汽车交通比率高的路段，这些特殊地区的村道其合成坡度必须小于 8%。 在超高过渡的变化处，合成坡度不应设计为 0%。 装 订 线 18 当合成坡度小于 %时，应采取综合排水措施，保证路面排水畅通。 《公路工程技术标准》（ JTG B01—2020）规定三级公路的最大允许合成坡度为 10%，本次设计的甘肃西和至成县道路合成坡度均小于 10%，满足要求。 设计方法及过程 平纵线形组合设计是指在满足汽 车运动学和力学要求的前提下，研究如何满足视觉和心里方面的连续、舒适与周围环境的协调和良好的排水条件。 （ 1）平纵组合设计原则 ① 应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性； ② 平纵线形的技术指标大小应均衡，它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用相关； ③ 选择组合得当的合成坡度，以利于地面排水和行车安全； ④ 注意道路与周围环境的配合。 （ 2）平曲线与竖曲线的组合 ① 平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长与竖曲线，即所谓 ―平包竖 ‖； 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 暗弯 与凸型竖曲线及明弯与凹曲线的组合是合理的、悦目的； ④ 平、竖曲线应避免的组合： 要避免使凸型竖曲线的顶部与凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合，前者易发生交通事故，后者易产生积水，路面排水困难；小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠，对凸型竖曲线诱装 订 线 19 导性差，对凹形竖曲线排水不良； （ 3）直线与纵断面的组合 平面的长直线与纵断面的直坡线配合，对双车道道路超车方便，在平坦地区易于地形相适应，但行车单调乏味，易疲劳；直线上一次变坡是很好的平纵组合，从美学观点上讲以包括一个凸型竖曲线为好，而包括一个凹形竖曲线次之。 ，其纵断面设计过程如下 （ 1）确定纵断面地面高程 运用纬地软件三维数模（ DTM）读取纵断面地面高程，步骤如下 : ① 建立三维数模（ DTM）：打开 ―纬地项目 ‖―数模 ‖―新数模 ‖―三维数据读入 ‖―DWG 格式 ‖―三角构网 ‖―网格显示 ‖―优化三角网 ‖―数模组管理 ‖―保存数模 ‖。 ② 应用 DTM 读取纵断地面高程：点击 ―数模 ‖―数模应用 ‖―纵断面插值 ‖―纵断面地面高程文件 *DMX‖―保存 ‖即可。 （ 2）绘制纵断面拉坡图 点击纬地软件 ―设计 ‖―纵断面设计 ‖―计算显示 ‖即可 绘制得到纵断面拉坡草图。 （ 3）标出控制点 步骤如下： ① 点击纬地软件 ―数据 ‖―控制参数输入 ‖，在 ―控制参数输入 ‖选项卡上输入地质概况、涵洞通道、桥梁、隧道等控制项目的参数。 ② 点击纬地软件 ―设计 ‖―纵断面设计 ‖―控制 ‖―重绘拉坡图 ‖―计算显示 ‖即可绘制得到标有控制点的纵断面拉坡草图。 本设计中，路线起、终点的设计标高高程不可变，为标高控制点。 由于该路线为沿河线，河流的设计洪水位高度也是纵断面装 订 线 20 的标高控制点，本设计中以高出河岸 1m 为洪水位控制标高。 为排水考虑，本路线共设置涵洞 8 处，各个涵洞洞顶标 高也是控制标高，路线设计高程不得低于涵洞洞顶标高。 （ 4）拉 坡 设计（拉坡） 本设计的纵断面拉坡时，重点考虑了纵断面设计中的平、纵组合问题 ，即当竖曲线和平曲线重合时，应设法使竖曲线的起、终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内 ,其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段内。 使用纬地道路软件进行拉坡设计，步骤如下； ① 点击 ―设计 ‖－ ―纵断面设计 ‖－ ―选点 ‖，在拉破草图上选取路线起点，然后点击 ―插入 ‖，插入变坡点 1，依次选定各个变坡点并确定； ② 点击 ―纵断面设计 ‖对话框的 ―实时修改 ‖按钮，拖动竖曲线 交点，调整坡度，直到满足要求为止。 （ 5）竖曲线设计 点击 ―设计 ‖－ ―纵断面设计 ‖，在 ―纵断面设计 ‖对话框中依次输入每一个变坡点处的竖曲线半径值，单击 ―计算显示 ‖，即可将竖曲线设计完成，然后 ―存盘 ‖，得到竖曲线设计数据文件 *ZDM。 竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线，在使用范围上二者几乎没有区别，但在设计和计算上，抛物线比圆曲线更为方便。 在此设计中采用二次抛物线型竖曲线。 竖曲线诸要素的计算公式： 设变坡点相邻两纵坡坡度分别为 1i 和 2i ，它们的代数差用  表示，即  1i 2i ，当  为 ―+‖时，表示凹形竖曲线；当  为 ―‖时，凸形竖曲线。 竖曲线长度 L： RL (31) 竖曲线半径 R： LR (32) 装 订 线 21 竖曲线切线长 T： 因为 21 TTT  ，则 22 RLT  (33) 竖曲线上任一点竖距 h: 因为 xixiRxyyPQhQP 2122  (34) 则 Rxh 22 (35) 竖曲线外距 E： RTE 22 或 488 2  TLRE  (36) 本次设计中，纵断面共设 4 处变坡点，其中：最大纵坡：%/； 最短纵坡长： ,竖曲线占路线长：%。 竖曲线设计 见纵断面 设计 图。 （ 1）纵断面图：单击纬地软件 ―设计 ‖―纵断面绘图 ‖，在 ―纵断面绘图 ‖对话框上对绘图控制、绘图栏目、标注构造物等进行相关 设置，单击 ―批量绘图 ‖即可得到道路纵断面图。 （ 2）纵坡及竖曲线表：单击纬地软件 ―表格 ‖―绘制竖曲线表 ‖即可得到纵坡及竖曲线表。 纵断面设计成果 纵断面检查 本次三级公路设计的竖曲线规定见表 33 所示。 三级公路竖曲线最小半径和最小长度 表 33 设计速度（ km／ h） 30 装 订 线 22 凸形竖曲 线半径（ m） 极限最小值 250 一般最小值 400 凹形竖曲 线半径（ m） 极限最小值 250 一般最小值 400 竖曲线最小长度 （ m） 25 ：最大纵坡 %，坡度符合规范。 ：路线变坡点 3 与变坡点 4 间（ K46+580 K47+040）纵坡长最短（ ），符合规范规定的最小坡长100m. ：竖曲线半径符合规范要求。 ：竖曲线长度符合规范要求。 纵断面设计图 ，见图纸 SⅡ 2。 纵坡及竖曲线表 ，见图纸 SⅡ 4。 装 订 线 23 第四章 路基横断面设计 道路的横断面是指中线上各点的法相切面，由横断面设计线和地面线构成。 低等级公路的横断面采用不设分隔带的整体式断面 ，包括行车道、路肩以及爬坡车道、错车道等组成部分。 横断面设计 确定路基横断面宽度 根据《公路工程技术标准》（ JTG B01—2020），由公路等级（三级）及设计时速（ 30km/h）确定路基横断面车道数为双车道，行车道宽度为 ,行车道外侧设置宽度为 的土路肩，路基总宽度为。 资料收集 ，平曲线半径和桩号在平面设计中读取。 ：路基宽度为 ,在路线平面图上的各中桩横断面范围内 并向外延伸一定距离读取若干点，读取各点地面高程，得到各桩横断面地面线数据表。 本设计采用纬地道路软件，运用此软件三维数模读取横断地面高程的步骤如下 ； （ 1）打开 ―纬地项目 ‖文件，建立三维数模（ DTM） (方法步骤前面纵断面设计中已述及，此处不再累赘 )。 （ 2）点击 ―数模 ‖―数模应用 ‖―横断面插值 ‖，打开 ―横断面插值 ‖对话框，设置插值方式为 ―所有地形变化点 ‖，两侧宽度各 8m,桩号范围为 K44++,单击 ―开始插值 ‖即可得到横断地面高程文件 *HDM。 《公路排水设 计规范》 (JTJ01897)，结合地形条件选用梯形边沟，边沟内边坡为 1:，外边坡为 1:，深度为装 订 线 24 ,底宽。 ，查现行《公路路基设计规范》（ JTG D302020）第 、 条规定，取填方路堤边坡为 1:，取路堑边坡为 1:。 道路的超高与加宽 (1)确定各交点处圆曲线上的全加宽值 按现行《公路路线设计规范》规定，三级公路（ 30km/h）采用第一类加宽值，即汽车轴距加前悬总长为 5m时的加宽值。 依据设计平曲 线的半径值，对于 R250m 圆曲线可以不设加宽，各级公路路面加宽后，路基也相应加宽。 路面的加宽在行车道内侧。 双车道公路平曲线全加宽值见表 41。 公路平曲线加宽表 表 41 交点序号 交点桩号 半径（ m） 全加宽值（ m） JD1 K44+ 200 JD2 K44+ 70 JD3 K44+ 90 JD4 K45+ 65 JD5 K45+ 600 — JD6 K45+ 100 JD7 K46+ 200 JD8 K46+ 250 JD9 K47+ 200 JD10 K47+ 120 （ 2）加宽的过渡 本次设计中采用的加宽方式为比例过渡方式，即在加宽段内按其长度比例逐渐加宽，加宽缓和段内任意一点的加宽值： 装 订 线 25 bLLb xx （ 41） 式中： xL ——任意点距缓和段起点的距离； L——加宽缓和段长； b——圆曲线上的全加宽值。 （ 3）加宽缓和段的长度 对于设有缓和曲线的平曲线 ，加宽缓和段采用与缓和曲线相同的长度。 本次设计中，各交点处的平曲线均设有缓和曲线，所以加宽缓和段与缓和曲线同长。 （ 1） 确定路拱及路肩横坡度 为了利于路面横向排水，应在路 面横向设置路拱。 按《公路路线设计规范》第 条，采用折线形路拱，路拱横坡度为 2%。 由于土路肩的排水能力低于路面，其横坡度一般 应比路面大1%~2%，故土路肩横坡度取 3%。 （ 2）超高横坡度 当平曲线半径小于不设超高的平曲线最小半径时，应在曲线上设置超高。 这段从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段，就是超高缓和段。 合理地设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车行驶在曲线上的稳定性与舒适性。 超高取值 表 表 42 交点序号 交点桩号 半径（ m） 超高 值（ %） JD1 K44+ 200 3 JD2 K44+ 70 6 JD3 K44+ 90 5 JD4 K45+ 65 6 装 订 线 26 JD5 K45+ 600 — JD6 K45+ 100 4 JD7 K46+ 200 3 JD8 K46+ 250 2 JD9 K47+ 200 3 JD10 K47+ 120 4。