14公里道路设计说明书毕业论文(编辑修改稿)

14公里道路设计说明书毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

公路的性质﹑任务﹑等级和标准，结合地形﹑地质﹑地物及其它沿线情况，综合平﹑纵﹑横三方面因素，在路线起终点间，选出一条技术上可行﹑经济上合理，能满足使用要求的道路中心线。 路线是否合理将直接影响到公路的质量﹑工程造价以及公路使用条件﹑安全性和使用年限，因此选线与定线是一个非 常重要的环节。 选线的原则 ◆ 应符合公路线形设计的基本要求。 公路路线本身的平、纵、横三方面的相互影响和制约以及路线位置对公路构造物和其他公路设施影响很大，而线形设计是对公路路线平、纵、横三方面的一种综合设计，选、定线作为线形设计的先导，应符合公路线形设计的基本要求。 ◆ 选、定线应在保证行车安全 、舒适、迅速的前提下，使工程数量哈尔滨工业大学毕业设计（论文） 6 少，选价低，运营费用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，不应轻易采用接近极限或低限指标，在不降低技术指标的情况下，尽量节约工程造价。 ◆ 选线要尽量选择地质稳定、水文地质条较好的地带通过。 对于地质不良的地段，在不影响路线基本走向时，可以考虑避让，必须通过时应尽可避重就轻，采取工程措施妥善布置线位，做到线形符合要求，路线稳定安全，不留后患。 ◆ 综合考虑路线与桥位的关系 路线应综合考虑既不应单纯强调桥位，而使路线过迂绕或使桥位接线不合理，也不应只顾路线，而使桥位不舒适，小桥涵的位置应服从路线走向，在不降低路线技术指标的情况下，也应照顾好桥涵位置的合理性。 ◆ 对于沿河线，线位较低，要跨越较多河沟， 为了防御洪水的侵袭和破坏要增加防护工程。 此处冬 季比较寒冷，路线应尽可能选择阳坡和迎风的一岸，以减少流冰等病害。 为了防止路面积雪路面的前进方向要尽量与冬季主风向一致。 ◆ 对于越岭线，选择垭口 ， 作为重要控制点，选择适当的过岭标高。 尽可能采用自然展线。 同样要走迎风阳坡的一面。 选择路线方案 本设计路段起点为莲河村，终点为高禄屯，地处黑龙江林口地区，两点间有高山，也有河流，但山体稳定 ，无滑塌现象，该地区属于季节性冰冻地区，夏季多雨，冬季多雪，故 应注意设计时的防冻验算问题。 本设计即有沿溪线又有山岭线。 选择的路线方案为沿溪线和越岭线，下面详细论述： 方案Ⅰ：起点至 JD2 采用沿河线，在 JD2 至 JD4 之间由于存在沼泽但又接近村庄，故在选线时应尽量绕开沼泽，但考虑线形走向，选择迁近沼泽。 在 JD5 和 JD7 由于角度太小，但又考虑线形走向以及通过对布线的分析比较，选择如图的线形。 JD8 至终点采用沿河线并最终跨河， 因为沿河线的海拔比较的低，气候条件比较好，便于施工养护和行车，另外，沿河线依山伴河，沙砾石料丰富，水源充足，为施工和养护的就地取材提供了很好的条件。 方案Ⅱ：此线路由于地势走向较为合理，只是在 JD2 处采用垭口控制大部分地段均能满足 6%的坡度放坡。 哈尔滨工业大学毕业设计（论文） 7 具体展 线可参见初步设计平面图。 很关键的一步还算是调整线路，因为有时候仅仅是微调，就可以产生巨大的差别，可以减少很多不必要的麻烦。 较有效的方法是粗略绘制纵断面图，计算一些特征点的概略高程，根据交点位置及地面起伏变化，找到最需要调整的点，调整线位使之合乎要求。 毕竟纸上定线是一个反复试线、比较逐步趋于完善的过程。 应该不断的去尝试，直到取到 另 自己满意的线形。 平面设计 起终点及各交点坐标、转角的确定 在选线完成后就可以进行平面设计了。 首先要做的是确定各交点的坐标、方位角及各交点之间的距离。 具体做法是：先假 定坐标零点，按比例在地形图上量出各交点的坐标，根据各交点的坐标按几何关系可以计算出各交点之间的距离及相应的转角。 两个方案的起点、终点及各交点的坐标，各交点之间的距离汇总于一表。 如表 2－ 3 所示： 表 2－ 3 两方案之交点、距离表 交点序号 方 案 一 方 案 二 坐标 距离 （ m） 坐标 距离 （ m） X Y X Y 起点 A JD1 JD2 JD3 JD4 JD5 JD6 JD7 JD8（ B） JD9 B 按几何关系计算所得的各交点转角表如表 2－ 4 所示： 哈尔滨工业大学毕业设计（论文） 8 表 2－ 4 两方案各交点转角表 单位：（176。 ′″） 方 案 一 方 案 二 交点 转角 交点 转角 交点 转角 交点 转角 JD1 42 23 33 JD6 114 26 33 JD1 49 13 00 JD6 13 58 00 JD2 36 46 00 JD7 50 38 06 JD2 34 04 33 JD7 33 43 33 JD3 14 38 07 JD8 31 06 12 JD3 105 55 3 JD4 41 04 33 JD9 47 12 12 JD4 25 01 00 JD5 34 12 00 JD5 40 13 00 平曲线设计 圆曲线是平面线性中常用的线性要素，而缓和曲线的加设又可以提高视觉的平顺度及线性的连续性。 因此，如何根据地形要求选用适当的圆曲线半径和合适的 缓和曲线长度就成了关键。 为了使路线顺适 ,《规范》做了详细的技术指标规定。 对于山岭重丘区二级公路，计算行车速度为 40km/h，圆曲线一般最小半径为 100m，极限最小半径为 60m。 缓和曲线最小长度为 35m，平曲线最小长度为 70m，平曲线中圆曲线最小长度为 35m。 相邻两曲线之间的直线段长度也又明确的规定：同向曲线之间的最小长度为 2V，即 80m；反向曲线之间为 6V，即240m；直线的最大长度为 20V，即 800m。 按照以上规定，结合实际地形，初拟曲线要素，具体计算式如下。 简单圆曲线计算 （ 1）简单 圆曲线的计算可以按照以下式子进行： 2tanRT  （ 23） 180RL  （ 24） )12(sec  RE （ 25） LTJ 2 （ 26） 式中： T切线长， m。 图 2－ 1 简单圆曲线示意图 哈尔滨工业大学毕业设计（论文） 9 L曲线长， m。 E外矢距， m。 J校正值， m。 R曲线半径， m。 α 曲 线转角。 （ 2）主点桩号的计算可以按下式进行： TJDZY  )()( 桩号桩号 （ 27） LZYYZ  )()( 桩号桩号 （ 28） 2/)()( LYZQZ  桩号桩号 （ 29） 2/)()( JQZJD  桩号桩号 （ 210） 带有缓和曲线的平曲线计算 （ 1）带有缓和曲线的平曲线要素计算 342 23 8424 RlRlR ss  （ 211） 232402 Rllq ss  （ 212） RlRl ss   （ 213） qRRT s  2ta n)(  （ 214） sSsSlRLlRL1802180)2( 0 或 （ 215） ssy lLL 2 （ 216） RREE s  2s e c)(  （ 217） sss LTJ  2 （ 218） 式中： TS总切线长， m。 β 0缓和曲线终点处的缓和曲线角。 哈尔滨工业大学毕业设计（论文） 10 q缓和曲线切线增值 ,m。 LS总曲线长， m。 ES外距， m。 Δ R主圆曲线的内移值 ,m。 JS校正值 ,m。 lS缓和曲线长度 ,m。 R主曲线半径 ,m。 Ly平曲线中圆曲线长度， m。 α 路线转角。 （ 2）主点桩号的计算 sTJDZH  )()( 桩号桩号 （ 219） slZYHY  )()( 桩号桩号 （ 220） yLHYYH  )()( 桩号桩号 （ 221） slYHHZ  )()( 桩号桩号 （ 222） 2/)()( sLHZQZ  桩号桩号 （ 223） 2/)()( sJQZJD  桩号桩号 （ 224） 图 2－ 2 带缓和曲线的平曲线示意图 按照以上公式对曲线要素及主点桩号进行计算并且经过验算准确无误。 然后就是根据所得结果把主点桩号反映在平面图中，并在中间加桩，直线段为 100 米一桩，曲线段为 50 米一桩。 排桩后得到两方案的实际里程数：方案一为 米；方案二为 米。 哈尔滨工业大学毕业设计（论文） 11 纵断面设计 纵断面线形主要包括纵坡和竖曲线。 我们知道：纵坡的大小与坡段的长度反映了公路的起伏程度，直接影响公路服务水平、行车质量和运营成本，也 反映到工程是否经济、适用。 因此，设计中必须对纵坡、坡长及其相互组合进行合理安排。 下面分纵坡和竖曲线两方面加以概述，并结合本次设计的实际地形设计出符合要求的线性，使平、纵得到很好的配合。 纵坡设计 纵坡的设计要受到很多条件的制约，如坡度、坡长、配合平曲线、尽可能使填挖平衡等等。 对于山岭区二级公路，《规范》要求：最大纵坡为 7﹪，相应的坡长为 300m；最小纵坡为 ﹪，当然在某些地方也可以设计平坡，但要注意纵向的排水设计。 这些指标可以说已是极限，所以在设计中应尽量避免采用极限值。 另外，路面上的水一般 都流向合成坡度方向，在冰滑、潮湿路段车辆容易沿合成坡度方向产生滑溜。 所以合成坡度也有限制：最小为 ﹪，最大为 8﹪。 在本次设计中，以上指标都满足要求。 首要的工作是确定各桩号的地面高程，采用按比例等分法沿垂直于等高线方向逐个量取，并在特殊地形处加点以反映真实的地貌状况。 接下来在起、终点高程不变的条件下，按照技术指标要求进行纵坡设计。 首要任务的就是选择好控制点。 于是要把垭口、设涵洞与桥梁的位置、旧原有公路、村落还有特殊的不良地质作为控制点。 因为桥梁有设计洪水位及桥面标高的限制，涵洞有其上最小填土厚度 的限制。 在这里尤其要注意与平曲线的配合。 对于沼泽地段，要保留一定的控制高度。 一般情况下，变坡点应尽量设在平曲线的曲中点附近的整桩号上，为竖曲线设计提供方便。 纵坡设计的最终结果见初步设计纵断面图（手工）。 竖曲线设计 竖曲线设计的好坏关系到 行车舒适平顺、安全、视距良好及是否满足平、竖曲线组合的要求。 一般竖曲线要落在平曲线之内，如果在带有缓和曲线的平曲线处设置竖曲线，其起、终点应落在缓和曲线上。 因为竖曲线太短，易形成暗凹现象。 为了视距的要求得到保证和避免由于凹现象带来的失重及增重的感觉，在设计中，我 们应致意：凹形竖曲线的最小半径限制为20xxm，凸形竖曲线的最小半径限制为 3000m。 哈尔滨工业大学毕业设计（论文） 12 竖曲线要素计算 RL （ 2－ 25） 2LT （ 2－ 26） RTE 22 （ 2－ 27） Rly 22 （ 2－ 28） 式中： R竖 曲线半径， m； L竖曲线长， m； E外矢距 ， m； T切线长， m； ω－变坡角 ； ω=i1－ i2 i i2－分别为前后两坡度线的坡度值（上坡为正，下坡为负） l竖曲线上任意一点到曲线起点或终点的水平距离 m y竖曲线上与 1 对应到坡度线的高差， m，也称修正值或竖距 竖曲线起、终点及其上各桩号高程的计算 （ 1）竖曲线起点桩号计算式为：起点桩号 =边坡点桩号 切线长 （ 2）竖曲线终点桩号计算式为：终点桩号 =边坡点桩号 +切 线长 （ 3）竖曲线上各桩号设计高程的计算式为： 凸形竖曲线上的设计高程 =该桩号在切线上的设计高程 y 凹形竖曲线上的设计高程 =该桩号在切线上的设计高程 +y 竖曲线的设计结果见初步设计纵断面图（手工）。 横断面设计 路基横断面设计主要是根据公路等级确定的路基宽度，结合当地的自然 条件，考虑交通安全、道路排水、路基稳定、工程经济等因素，从实际出发，综合分析拟定横断面的组。