双沟二级公路设计——毕业设计(河南理工大学

双沟二级公路设计——毕业设计(河南理工大学内容摘要：

一条道路中线。 选线任务 道路选线就是确定道路的走向和总体布局，具体确定道路的交点位置和选定道路的曲线要素，通过纸上或实地选线，把道路的平面位置确定下来。 说得通俗一些，选线的任务就是 在调查研究、掌握大量材料的基础上，设计 出一条有吉俊：双沟二级公路设计 14 一定技术标准、满足行车要求、工程费用最省的路线。 具体到本设计上，就是在地形图上确定道路的走向和路线的线形，然后具体定出道路的直线、圆曲线、缓和曲线等各自的长度、交点位置、曲线转角、曲线半径等要素。 选线的原则 （ 1）在道路设计的各个阶段，应运用各种先进的手段对路线方案做深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优的路线方 案。 （ 2）路线设计应成为在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，使工程数量小，造价低，营运费用省，效益好，并有利于施工和养护。 在 工程量 增加 不大 的前提下 ，应尽量采用较高的技术指标。 不 要 轻易采用 极限指标， 当然也不必不顾工程大小， 片面追求高指标 ，以免造成资源、人力、物力等的浪费。 （ 3）选线应 注意 同农田基本建设相配合， 尽量 做到少占 田 地，并应最大量不占高产田、经济作物田或经济林园（如橡胶林、茶林、果园）等。 （ 4）选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测， 弄清它们 对公路工程影响。 对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、软土、泥岩等严重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应慎重对待 ， 一般情况下应设法绕避。 如果线路 必须穿过 上述特殊地段 ， 则应选择合适的位置，缩 小 穿越范围，并采取 必要的工程措施。 （ 5）通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，务必要处理好重要历史文物遗址。 一旦发现拟建路线有损于上述文物等，应考虑改线。 （ 6）选线应重视环境保护，注意由于公路修筑以及汽车运行所产的影响与污染问题，具体应注意以下几个方面： 1）路线对自然景观与资源可能产生的影响； 2）占地、拆迁房屋所带来的影响 ； 3）路线对城镇布局、行政区划、农业耕作区、水利排灌体系等现有设施造成分割而产生的影响 ； 4）噪声对居民以及汽车尾气对大气、水源、农田所造成 的污染及其影响 ； 5）对自然环境、自然资源的影响和污染的防治措施及对策实施的可能性 ； （ 7） 对于高速和一级公路，由于其路幅宽，可根据通过地区的地形、地物、自然环境等条件，利用其上下行车道分离的特点，本着因地制宜的原则，合理采用上下行车道分离的形式设线。 河南理工大学毕业设计论文 15 上述的选线原则适用于各级道路，但是具体到不同等级的道路上，会有不同的侧重点。 譬如说高速公路主要为起终点及中间重要控制点间快速直达交通服务的，该功能决定了它的基本方向不应该偏离总方向过远，如果需要与沿线城镇连接时，可以用支线连接。 对于等级低的地方道路，其主要服 务于地方交通，基于此，在合理的范围内，多联系一些城镇也是无可非议的。 重丘区应综合考虑平、纵、横三者的关系，恰当地掌握标准，提高线形质量。 路线应随地形的变化布设，在确定路线平、纵面线位的同时，应注意横向填挖平衡，同时还应注意纵向的土、石方平衡，以减少废方和借方。 总之一句话， 对于选线原则的采用 宜因地制宜，忌死搬硬套。 选线的一般步骤 一条道路路线的选定是经过由浅入深、由轮廓到局部、由总体到具体、由面到带进而到线的过程来实现，一般经过以下三个步骤： （ 1）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 点及中间必须通过的控制点间寻找可能通过的“路线带”，并确定一些 主要 的控制点，连接起来即可形成路线的基本走向。 （ 2） 路线布局 在总体路线方案既定的基础上，以相邻主要控制点间划分段落，根据道路标准以及道路的技术指标，结合其间具体地形条件逐段加密细部控制点，进一步明确道路路线走法，这就构成了路线的雏形。 （ 3）具体定线 有了上述路线轮廓即可进行具体定线，根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横的综合设计，具体定出道路中线，以期使整个线形连贯协调， 综上所述，选线是由浅 入深，由粗到细，由面到线的工作过程。 它是根据路网规划、技术和规范指标值、自然条件、工程造价等综合考虑的结果。 公路等级的确定 交通量调查 交通量是指单位时间内通过道路某断面的交通流量（ 即单位时间通过某断面的数目 ）。 具体数值由交通调查和交通预测确定。 交通调查、分析和交通预测是公路建设项目可行性研究阶段进行现状评价、综合分析吉俊：双沟二级公路设计 16 建设必要性可行性的基础，也是确定公路建设项目的建设规模、技术等级、工程设施、经济效益 评价及公路几何线形设计的主要依据。 根据相关交通调查、分析和交通预测，现获知 拟建地区的 起始年交通组成 以及年平均日 交通 量如 表 31 所示。 表 31 起始年 交通 组成及年平均日交通量 车型 小汽车 解放CA15 东风EQ140 黄河 JN62 年平均日交通量 （辆 /d） 2600 200 300 200 经分析，该区域的 交通量年平均增长率为 %，拟使用年限为 15 年。 交通量的折算 以中型载重汽车为标准进行 ，各级公路通用的车辆折算系数如表 32 所示。 表 32 车辆折算系数 车型 中型汽车 小客车 拖挂车 换算系数 将原始交通资料中的交通组成按要求折算为 标准的 中型载重汽车 的 起始年平均日交通量为： No=2600 ＋ 200 1+300 1+200 1 =1900（辆 /d） 那么， 远景设计年平均日交通量 可按下（ 31）计算得到，即 1)1(  nod rNN （ 31） 1)1(  nod rNN =1900(1＋ %)151 =（ 辆 /d） 考虑到交通量的实际含义，此取 dN 为 5230 辆 /d。 参照公路的分级与技术标准， “ 二级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为 3000～ 7500 辆。 ” 再 根据公路网的规划和远景年限交通量，从全局出发，结合 该道路的使用任务、性质等因素， 确定此 道 路设计 等级 为二级公路。 技术标准论证 此地区 位于山岭重丘区， 平均海拔在 3500m左右， 依据《公路路线设计规范》应该对该道路的纵坡进行折减，折减系数如表 33 所示。 河南理工大学毕业设计论文 17 表 33 高原纵坡折减值表 海拔高度（ m） 3000~4000 〉 4000~5000 〉 5000 折减值（ %） 1 2 3 《公路路线设计规范》 同时 称： 位于海拔 3 000m 以上的高原地区，各级公路的最大纵坡值应按表规定予以折减。 最大纵坡折减后若小于 4％，则仍采用 4％。 本设计中的纵坡均小于 4%，依据此条规定，不再另外加以折减。 公路的计算行车速度采用 40km/h；行车道采用双车道混合交通， 行车道宽 ；路肩采用土路肩宽为 , 其主要技术指标表 34 所示。 表 34 公路技术参数表 计算行车速度 路基 宽度 行车 道宽 超车 视距 停车 视距 最小平曲线半径 极限最小半径 一般最小半径 不设超高最小半径 40km/h 9m 200m 40m 60m 100m 600m 缓和曲线最小长度 最小 坡长 最大合成坡度 凸形竖曲线 半径 凹形竖曲 线半径 竖曲线最小长度 极限最小值 一般 最小值 极限最 小值 一般最 小值 35 m 120m 10% 450m 700m 450m 700m 35m 山岭重丘区选线要点 考虑到 山岭 地区的 自然条件复杂，地形变化较大，路线在平 、 纵 、 横三方面受到较大的限制，高差急变是主要因素，因 此在路线布设时，一般要多以纵面线为主安排路线，其次是平面和横面。 在选线 时 应注意分析平、纵、横三方面因素，结合影响路线的主要自然因素综合考虑， 以 求 得路线整体 协调合理。 山岭重丘区选线 优化路线须掌握 的 原则 （ 1） 有利于开发 . （ 2） 缩短主干线里程 , 节省运输费用 , 提高经济效益 . （ 3） 投资 省 , 并有利于远景交通发展的需求 , 合理地提高了路线指标、改善养护条件 . 同时 , 也考虑将来在二级路的基础上再行拓宽的可能性 . （ 4） 施工便易 . 使用大段改线或另勘新线的方案 , 都要考虑施工的有利条件 , 避免交通干拢 . 吉俊：双沟二级公路设计 18 （ 5） 综合比较 , 一条路线的优化 , 必须对各可能的方案进行总体的综合比较 , 才能得到最优路线 . 达到技术先进 , 经济合理 , 安全适用 , 充分体现工程的经济效益和社会效益的相结合 . 需要考虑的问题 （ 1） 路线与农业的关系 拟定 路线 应 尽可能少 的占用 农田及高产田， 同时 布线时也要从 路线对国民经济的作用、对支农运输的效果、地形条件、工程数量、交通运输费用等方面全盘分析，既不能片面求直占用大量的农田，也不能片面强调不占农田，使路线弯弯曲曲，造成行车条件恶化。 路线应与农田水利建设相配合，有利于农田灌溉，尽可能少 的 和灌溉渠道相交，把路线布置在渠道上方非灌溉的一侧或渠道尾部，当路 、 渠方向一致时，可沿渠布线，以减少占田和便利灌溉。 （ 2） 路线与村镇的关系 路线应尽可能避免穿越村镇、居民点，但又考虑到便利支农运输，便利群众，路线不宜离开太远，必要时可修筑支线联系，作到“ 近 村不进村，利民不扰民” ，既方便运输，又保证安全。 一般沟通县、乡、村直接为农业运输服务的公路，经地方同意也可穿越村镇，但应有足够的路基宽和行车视距，以保证行人、行车的安全。 路线应尽量避开重要的电力、电讯设施，当必须靠近或穿越时，应保持足够的距离和净空，尽量不拆或少拆电力、电讯设施。 路线方案比选 路线方案是路线设计中最根本的问题，方案是否合理，不但直接关系到道路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响到路线在公路网中是否起到应有的作用，即是否满足国家的政治、经济、国防的要求和长远利益。 （ 1）选择路线方案应考虑的主 要因素 1）路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，改革开放、综合利用等重要方针的体现。 2）在铁路、公路、航道、空运等交通网系中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系，以及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况。 3）线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响；要求的路线技术等级于实际可能达到的技术标准及其对路线使用任务、性质的影响；路线长度、筑路材料来源、施河南理工大学毕业设计论文 19 工条件以及工程量、三材用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护等方面的影响。 4）其他如与沿线旅游景点 、历史文物、风景名胜的联系等。 根据以上的说明，关于 双沟 公路 仙人崖段 ，预定出甲乙两个方案，下面就从道路的意义、长度、地质条件、服务功能、工程数量等几个方面进行比较。 （ 2）路线的意义 甲乙两方案由于选线位置很近，因此两方案在政治、经济、社会、军事和各项建设中的意义相当。 （ 3）技术指标的比选 按区域的实际地形走向和依据多项公路规范进行比选。 甲方案：路线总长 2862m，线形设平曲线 两条 ，转角分别为 176。 和 20176。 ，半径分别为400m和 600m，缓和曲线的长度分别为 200m和 100m。 乙方案：路线总长 3040m，线形设平曲线 两条 ，转角分别为 63176。 和 26176。 ，半径分别为300m、 340m，缓和曲线的长度分别为 160m、 80 m； 根据以上两方案的转角，我们可以计算出转角的平均值，可知甲方案的平均值小于乙方案，因此甲方案的路线较乙方案顺直，因此甲方案优于乙方案。 （ 4） 自然条件的比较 甲、乙两方案所经过的地 形、地质、水文条件相差不大，基本都处于旱地与坡边之间的平坦地带。 但甲方案 避免了房屋的拆迁工作， 它的路线走向比较明确，线形较直截，除个别地段外，其纵坡基本上不受限制，很少有展线的要求，平面受纵面线形的影响 较小。 再有，甲方案路线长度较乙 方案 短 ，不论施工还是测量都较容易， 当然，施工造价 要比乙方案小得多。 乙方案除线路较长之外，还要有少许的房屋拆迁工作。 综上所述， 甲方案优于乙方案。 优先推荐甲方案。 平面设计 平面设计一般原则 （ 1）平面线形应直捷、连续、顺畅，并与地形地物想适应，与在周围的环境相协调； （ 2）行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求应尽量满足； （ 3）保持平面线形的均衡与连。