高速公路毕业设计两河口至老街子段路基路面组合设计

高速公路毕业设计两河口至老街子段路基路面组合设计内容摘要：

时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查 弄清其对道路的影响 （ 7）选线应综合考虑路与桥 涵等的关系 选线的步骤和方法： A 选线 道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准 结合地质、地表、地物及其沿线条件 结合平、纵、横三方面因素 在纸上选定道路中线的位置 而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局 具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素 通过电子地图选线把路线的平面布置下来 a 全面布局 全面布局是解决路线基本走向的全局性 工作 就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带 具体的在方案比选中体现 路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应 限制和影响道路的走向的因素很多 大门归纳起来主要有主观和客观两类 主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用 我们的起终点就是由导师师规定的 而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局 城镇以及地形、地质 水文、气象等自然条件 上述主观条件是道路选 线的主要依据 而客观条件是道路选线必须考虑的因素 b 逐段安排 在路线基本 走向已经确定的基础上 根据地形平坦与复杂程度不同 可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法 插出一系列的控制点 然后从这些控制点中穿出通过多数点 (特别是那些控制较严的点位 )的直线段 延伸相邻直线的交点 即为路线的转角点 c 具体定线 本段起点为凉山州境内两河口 沿起点 1000 米的范围内基本在安宁河附近 线路受高程限制较小 为缓坡地段定线 主要解决的矛盾是线路平面方向的障碍问题 在大约 为 360 米段有建筑物 考虑到减少拆迁的要求 做了适当的绕避处理 同时为了尽量使线路为直线 以保证行车的舒适性及安全性 采用直线方案 前方 400 米外有一汇水的河谷 同样出于上述考虑 提前做好线路转向的处理 跨过汇水河谷以后 在距离起点 1000 米处有一陡峻的深谷 为了避免填挖量过大极其路基的稳定 采用绕避的方式 综合考虑线路平顺性 采用直线 同时由于客观上的限制 考虑到航空折线上限制 线路在 1000 米处做了转向 然后沿着航空折线的方向以直线通行 考虑的直线不能过长 以免驾 驶员的视觉反应及心理上的承受能力 在距离起点 2200 米做了适当的转向 同时 在这个范围内有两个较大的深谷 考虑到尽量降低工程造价的目标 做了适当的绕避 线路行 进到此段以后 线路要进行长大范围的爬坡 线路高程在逐渐升高 由于走向限制 线路要顺山而上 在距离目的点 400 米的范围内有大量的农房 水塘 线路做了转向 然后直达老街子 方案选择： 在选线过程中 从理论上讲 线路走向问题并没有正确与否的说法 只是在技术上和经济上的可行性与造价低廉上有一定得要求 从 个人主观上 设计者更趋近于选择直线 这个正好和驾驶者心里相符合 但是 公路驾驶如果选择长大直线 驾驶员容易产生心理上的懈怠和视觉上错觉 容易发生事故 由于本设计指导教师指定选择下线方案 但一个起点和一 个终点之间有许多供选择的方案 在综合考虑线路的平顺性 安全性 美观性 实用性的基础上 同时依据《标准》 在做了反复的比选论证之后 最后选择线路走向 线路走向合理明确 符合规定 同时在充分考虑了减少工程量的目的 为后续施工方便打好基础 平曲线要素值的确定 平面设计原则： (1) 平面线形应直捷、连续、顺舒 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 为使一条公 路上的车辆尽量以均匀的速度行驶 应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变 (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 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 当然三个也可以组合成不同的线形 在做 这次设计中主要用到的组合有以下几种： A 基本形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 这种线形是经常采用的 例如设计中的大多数点都是应用这个的 如下图一 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 《标准》规定 除四级路可以不设缓和曲线外 其余各级都应设置缓和曲线 它的曲率连续变化 便于车辆遵循；旅客感觉舒适；行车更加稳定；增加线形美观等功能 设计是要注意和圆曲线相协调、 配合 在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果 在设计的时候还要注意缓和曲线长度确定除应满足最小 外还要考虑超高和加宽的要求 所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求 根据《公路工程技术标准 JTG B012020》的规定如表： 公路等级 一级 地形 高原山岭 圆曲线一般最小半径（ m） 400 圆曲线极限最小半径（ m） 250 平曲线最小长度（ m） 100 缓和曲线最小长度（ m） 70 平曲线要素值表 要 素 交点 R （ m） T （ m） L (m) La (m) a (m) JD1 500 100 9176。 5′ 31″ ID2 600 100 11176。 31′ 40″ JD3 800 100 15176。 17′ 9″ JD4 1000 100 15176。 4′ 7″ 考虑到线形的连续和驾驶的方便 相邻两平曲线之间应有一定得直线长度 直线不宜太长 也不宜太短 特别是同向平面曲线之间不得设置短直线 以免产生视觉差 由于《规范》 规定：当设计速度大于 60km/h 时 同向平曲线间的最小长度（以 m 计）以不小于设计速度（ km/h）的 6 倍为宜；当地形条件及其他特殊情况限制时 最小直线长度（以 m 计）不得小于设计速度（以 km/h 计）的 3 倍 本设计路段在平面选线中综合考虑各种因素选定的 在 JD1 转向角度 a=9176。 5′ 31″ 考虑到和 JD2 距离较近 所以选用较小的半径 500 米 同时 JD2 也出于同样的考虑选定圆曲线半径 600 米 根据《标准》选定较大的回旋线的长度 有利于行车安全 同时在不违背《标准》的前提下 线路尽量截弯取直 给后来的运营创造良好的条件 在 JD3 和 JD4 的选择上 在照顾到直线段不宜太长的规定下 尽量使用的是长直线 在 JD3 和 JD4 之间有较长的直线 不在考虑夹直线过长过短的问题 选择相对宽松些 具体的曲线要素如前表所示 第 3 章 纵断面设计 沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面 由于自然因素的影响以及经济性要求 路线纵断面总是一条有起伏的空间线 纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性 道路等级 当地的自然地理条件以及工程经济性等研究起伏空间线的大小和长度 以 便达到行车安全 迅速 运输经济合理及乘客感觉舒适的目的 纵断面设计的原则 （ 1） 纵面线形应与地形相适应 线形设计应平顺、圆滑、视觉连续 保证行驶安全 （ 2） 纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡 （ 3） 平面与纵断面组合设计应满足： （ 4） 视觉上自然地引导驾驶员的视线 并保持视觉的连续性 （ 5） 平曲线与竖曲线应相互重合 最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内 即所谓的 平包竖 （ 6） 平、纵线形的技术指标大小应均衡 （ 7） 合成 坡度组合要得当 以利于路面排水和行车安全 （ 8） 与周围环境相协调 以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度 并起到引导视线的作用 纵坡设计的要求 （ 1） 设计必须满足《标准》的各项规范 （ 2） 纵坡应具有一定的平顺性 起伏不宜过大和过于频繁 尽量避免采用极限纵坡值 合理安排缓和坡段 不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡 连续上坡或下坡路段 应避免反复设置反坡段 （ 3） 沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑 （ 4） 应尽量做到添挖平衡 使挖方运作就近路段填方 以减少借方和 废方 降低造价和节省用地 （ 5） 纵坡除应满足最小纵坡要求外 还应满足最小填土高度要求 保证路基稳定 （ 6） 对连接段纵坡 如大、中桥引道及隧道两端接线等 纵坡应和缓、避免产生突变 （ 7） 在实地调查基础上 充分考虑通道、农田水利等方面的要求 纵坡设计的步骤 （ 1） 准备工作： AutoCAD 图上先选定纵向极其横向比例尺 本设计纵向比例尺为 1： 200 横向比例尺为 1:2020 按比例标注里程桩号和标高 点绘地面线 里程桩包括：路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩（ 50m 加桩或 20m 加桩）、平曲线控制桩（如直缓或直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直或圆直、公切点等） 桥涵或直线控制桩、断链桩等 （ 2） 标注控制点：如路线起、终点 越岭垭口 重要桥涵 地质不良地段的最小填土高度 最大挖深 沿溪线的洪水位 隧道进出口 平面交叉和立体交叉点 铁路道口 城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等 （ 3） 试坡：在已标出 控制点 的纵断面图上 根据技术指标、选线意图 结合地面起伏变化 以控制点为依据 穿插与取直 试定出若干直坡线 反复比较各种可能的方案 最后定出既 符合技术标准 又满足控制点要求 且土石方较省的设计线作为初定试坡线 将坡度线延长交出变坡点的初步位置 （ 4） 调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定 平、纵组合是否适当等 若有问题应进行调整 （ 5） 核对：选择有控制意义的重点横断面 如高填深挖 作横断面设计图 检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况 若有问题应调整 （ 6） 定坡：经调整核对无误后 逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来 坡度值要求取到 ％ 变坡点一般要调整到 10m 的 整桩号上 （ 7） 设置竖曲线：根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径 计算竖曲线要素 （ 8） 计算各桩号处的填挖值：根据该桩号处地面标高和设计标高确定 纵断面设计 在已经汇出地形线的 AutoCAD 图上先根据《标准》规定的坡度进行试坡 由于本设计为德格一级公路组合设计 线路等级为一级 依据《规范》可知最大纵坡为 5% 但是考虑到经济性 同时由于客观上线路在高程上的限制较小 所以尽量选择小坡度 当然 还要综合考虑填挖平衡 极其《标准》中规定的最大纵坡长度等综合因素 由于电子定线在操作 上有很高的灵活性 可以方便的试坡 放线 同时由于本设计路段年降雨量为 1040mm 应照顾到后续排水的方便 坡度及长度设计：在距离起点 798 米的范围内 经过比选 选用 1%坡度的线虽然有利于排水 但是造成相对的填方过大 致使工程造价提高 基于这种考虑 再加上后续设计的需要爬坡的需要 选用小坡度为首选 在本段选用 1‰坡度 虽然坡度较小 但比平坡有利排水 同时 在这种设计下 路基为填方路堤 在排水上其实在横向设置横坡便可达到目的 在距离。