道路工程毕业设计计算书

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1、湖南大学 学生毕业设计第 1 页 共 61 页一、路线设计一、路线设计1.道路等级的确定道路等级的确定 根据公路工程技术标准 （JTG B01-2003）,将公路根据功能和适应的 交通量为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。 1 高速公路为专供汽车分向 分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路 四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 25000 55000 辆 六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 45000 80000 辆 八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 60000 100000 辆 2 一级公

2、路为供汽车分向 分车道行驶 并可根据需要控制出入的多车道公路 四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 15000 30000 辆 六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 25000 55000 辆 3 二级公路为供汽车行驶的双车道公路 双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 5000 15000 辆 4 三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路 双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量 2000 6000 辆 5 四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路 双车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日

3、交通量 2000 辆以下 单车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量 400 辆以下 1.11.1 已知条件已知条件： 交通量：经调查预测，本路建成初期每昼夜双向混合交通组成如下：汽车型号汽车型号（辆/日）解放 CA10B175解放 CA390284东风 EQ140369黄河 JN150373黄河 JN253363长征 XD980166日野 ZM440211日野 KB222128湖南大学 学生毕业设计第 2 页 共 61 页太拖拉 13859轴重小于 25kN 的车辆2906预计年平均交通量增长率（%）6.4%通量换算采用小客车为标准车型 确定公路等级的各汽车代表车型和车辆折

4、算系数规定：如下表:(1)畜力车 人力车 自行车等非机动车 在设计交通量换算中按路侧干扰因素计. (2)一 二级公路上行驶的拖拉机按路侧干扰因素计 三 四级公路上行驶的拖拉机每辆折算为 4 辆小客车 (3)公路通行能力分析所要求的车辆折算系数应针对路段 交叉口等形式 按不同的地形 条件和交通需求 采用相应的折算系数 1.2 交通量换算，各种车型的换算系数如下交通量换算，各种车型的换算系数如下汽车型号汽车型号换算系数解放 CA10B1.5解放 CA3901.5东风 EQ1401.5黄河 JN1502.0黄河 JN2532.0长征 XD9803.0日野 ZM4403.0日野 KB2222.0太拖拉

5、 1382.03轴重小于 25kN 的车辆1.0预计年平均交通量增长率（%）6.4假设预测年限为 20 年，则1)1 (nrADTAADT(180212367)*1.5(324493 154 13243)*2.0297*3.029267248()ADT 辆/ 日湖南大学 学生毕业设计第 3 页 共 61 页1.3确定公路等级公路远景设计年限为20年，则远景设计年限交通量 N:，由远景设计年限交1(20 1)(1)7248 (1 6.4%)23556/nAADTADTr辆日 通，查公路工程技术标准，拟定该公路为 4 车道一级公路，设计车速为80km/h。查公路路线设计规范（JTG D20-200

6、6）：设计为一级公路：一级服务水平。1.3.1 确定技术标准以公路工程技术标准为依据，技术标准汇总如下：项目规范规定要求本段采用指标地形山岭公路等级一级设计速度（km/h）80车道数（条）4行车道宽度（m）43.7543.75一般值3 中央带宽（m） 极限值22一般值2.5 硬路肩宽（m） 极限值1.52.5一般值0.75 土路肩宽（m） 极限值0.750.75一般值400极限值250圆曲线 最小半径 （m）不设超高2500400缓和曲线最小长度（m）7070同向曲线6v480最小直线长度 （m）反向曲线2v160最大纵坡（%）55合成纵坡（%）5.55.5最小坡长（m）200200湖南大学

7、学生毕业设计第 4 页 共 61 页一般值4500凸形竖曲线 最小半径（m）极限值30004500一般值3000凹形竖曲线 最小半径（m）极限值20003000竖曲线最小长度（m）7070注：各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加（减）速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。：确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土路 肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同类项相加。2 2选线选线 2.12.1平原微丘地区公路路线特点：平原微丘地区公路路线特点： ( 1 )平原,地形平坦,无明显起伏,地面自然坡度一般在 3 以内； ( 2 )

8、微丘,指地形起伏不大的丘陵,地面自然坡度一般在 20 以内,相对高差在 100 以内； ( 3 )河湾顺适,地形开阔且具有连续的宽缓台地的河谷地形,河床坡度大部分在 5 以下,沿河设线一般不受限制；（4）平原微丘地区地面高度变化较小，有时有较大起伏和倾斜,同时间有水塘、 河叉、沟渠等.同时这样的地区往往是农作物和经济作物生产的密集区.因此,在 该地区选线在追求高技术标准的同时除了考虑地形,水文,工程数量,还应该考虑 路线对当地农业生产的人名群众正常生产生活的影响.使选定线路发挥最大的在 哦能和效益,实现可持续发展。 2.22.2选线基本原则及依据选线基本原则及依据 选线应在符合国家建设发展的前

9、提下，结合各种条件选定合理路线，使筑 路费用 与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久， 易于养护的目的.选线过程必须认真观贯彻国家规定的方针政策，综合考虑自然 条件,社会 条件，自身技术要求,妥善处理各方面关系.其基本原则如下: (1) 道路设计阶段,应对路线方案做深入细致的研究,多方论证和比选,选定最 优方案。 (2)路线设计应在保证行车安全,舒适,迅速的亲提线,做到工程量小,造价小,营 运效益好,有利施工养护,在工程量增加不大的情况下,应采用较高的技术指标.合 理处理技术和经济的关系. (3)充分利用有利地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准，从 性车

10、的安全畅通和施工养护的经济、方便着眼，对路线与地形的配合加以研究， 做好路线平、纵、横三方面的结合，力求平面短捷舒顺，纵断面平缓、均匀， 横断面稳定、经济。 湖南大学 学生毕业设计第 5 页 共 61 页(4)充分利用土地资源，减少拆迁，就地取材，带动沿线城镇及地方经济的 发展。 (5).应注意同农田基本建设结合,尽量少占不占用农田和经济林园. (6).重视环境保护,协调周围景观.保护文物古迹. 2.3.2.3.纸上定线及线路比选纸上定线及线路比选方案 A 和方案 B 对比差异主要在一下几个方面： (1) 占用农田及填方挖方方面：虽然方案 A 占用农田比方案 B 多，但是方 案 B 挖方量和填

11、方量明显比方案 A 大得多，从成本资源来和施工难易度考虑， 方案 A 比方案 B 要好。 (2)行车舒适度方面 ：方案 A 地势比方案 B 平缓，所设计的道路的能够给 驾驶员带来舒适之感。 (3)推荐方案 A 线路路线技术标准较高，避免了与河流的斜交，且平纵组合 较好。 经过以上比较分析,设计推荐采用方案 A。3 3. .平面线形设计平面线形设计3.13.1 平纵线形的协调平纵线形的协调 为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵两面结为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵两面结合作为主体线形来分析研究。合作为主体线形来分析研究。( 1 ).平曲线与竖曲线的配合应该在视觉上自然地诱导司

12、机的视线，并保持视觉的连续性。( 2 ).平纵曲线的技术指标大小应该均衡。( 3 ).选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全。( 4 ).注意路线与周围环境的配合。3.23.2 线形与环境的协调线形与环境的协调（1）.定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性沥青混凝土路面以减少噪音。（2）.路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。（3）.注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。（4）.对位置适当的桥梁在台前坡脚（常水位以下）设置平台，以利非机动车辆和行人

13、通过。湖南大学 学生毕业设计第 6 页 共 61 页（5）.对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格， 以求和道路想协调， 增加美感。3.33.3 设计的线形示意图设计的线形示意图设计线性大致走向如下图,，从 A 点到 B 点：有图计算可得个点坐标如下： A：（520733.6159, 920555.2190） JD1（C）：（520093.9434, 919742.5580） B：（516581.2020, 918850.3708） JD2（D）：（517611.4767, 919533.1452） AC 段路线长及方位角计算：920857.8540, 520926.72372222()()(5

14、20733.6159-520093.9434)(920555.2190- 919742.5580)1034.214mACxxyyDACAC方位角：o919742.5580920555.2190arctanarctan51.79520093.9434520733.6159AC AC ACy x由于0，0 属于第三象限，所以方位角ACxACy湖南大学 学生毕业设计第 7 页 共 61 页18051.79231.79ACoooCD 段路线长及方位角计算：2222()()(520093.9434-517611.4767)(919742.5580-919533.1452)2460.198mCDxxyyD

15、CDCD方位角：919533.1452-919742.5580arctanarctan4.82517611.4767-520093.9434CD CD CDy x。由于0，0 属于第三象限，所以方位角CDxCDy1804.82184.82ACoooDB 段路线长及方位角计算：2222()()(517611.4767-516581.2020)(919533.1452-918850.3708)1235.980mDBxxyyDDADA方位角：918850.3708-919533.1452arctanarctan33.53516581.2020-517611.4767DB DA DBy x。由于0，0 属于第三象限，所以方位角DBx