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1、本科生毕业论文(设计)计算书 水利学院(系)土木工程专业(本科)2013级题 目：xxxx镇12米宽道路设计 第一部分：平、纵、横三维断面设计一 平面设计道路为带状构造物，它的中线是一条空间曲线，中线在水平面上的投影称为路线的平面，路线平面的形状及特征为道路的平面线形，而道路的空间位置成为路线。路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时，路线要改变方向和发生转折。1.1 公路等级的确定1已知资料路段初始年交通量（辆/日，交通量年平均增长率8%）小客车中客车SH130大客车CA50小货车BJ130中货车CAD50特大车日野KB222拖挂车五十铃12001300160120600160
2、402查标准由公路工程技术标准规定：交通量换算采用小客车为标准车型。各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆折算系数说 明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车根据规范：高速公路：一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量25000辆以上。一级公路：一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量1000025000辆。二级公路：一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量25007500辆。由远景交通量可知本次设计道路等级为二级公路。所以根据给定的条件，本次设计路线为
3、山岭重丘区二级公路。 1.2 选线设计1选线的基本原则：（1）路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应（2）在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上，选定最优路线方案。（3）路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省，效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术标准。（4）选线应注意同农田基本建设的配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。（5）要注意保持原有自然状态，并与周围环境相协调。（6）选线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的关系2 选线的步骤和方法：道路选线的目的就
4、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，通过纸上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老
5、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 具体定线在逐点安排的小控制点间，根据技术标准的结合，自然条件，综合考虑平、纵、横三方面的因素。随后拟定出曲线的半径，至此定线工作才算基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形的情况，全
6、面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系，恰当地选用合适的技术指标，使整个线形得以连贯顺直协调。3方案比选：在两公里的路线设计中有许多路线走向可以选择，根据已确定的路线的大概走向，综合考虑地形状况和技术经济指标后，选定了两套方案。此地形为山岭区，路线的前一公里处就有一条河，根据此处的地形，布线应为跨河布置。方案一采用自然展线的方法，以适当的坡度，顺着自然地形，绕山咀侧沟来延伸距离，跨越小河，克服高差，土石方量比较小，建造经济。方案二虽与方案一走势大致相同，但跨越山体，河流时造成较大的土石方填挖，同时桥涵布置尺寸大于方案一所设计的图形，建造不够经济。综合比较后最后选择第一套方案。1.3平曲线要素值
7、的确定1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2 平曲线要
8、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
9、组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1：1：1。这一点非常 的重要，在刚开始做设计的时候就没有注意到这个问题，设计出来的路线非常不协调，美观，比例严重失调，后来在老师的指导下改正了不足之处，经过改正后，线形既美观又流畅，已经到达了要求。在设计的时候还要注意一下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。缓和曲线切线增值q=Ls/2Ls3/240R2 (m)圆曲线的内移值 p= Ls2/24RLs4/2384R3 (m)切线长 T=(R+p) tg a/2+q (m)平
10、曲线长度 L=aR/180 + Ls (m)外距 E=(Rp)sec a/2R (m)校正值 J=2TL (m)a 平曲线主要参数的规定 二级公路主要技术指标表设计车速60km/h平曲线一般最小半径200m极限最小半径125m缓和曲线最小长度50m不设超高的圆曲线最小半径路拱2.0% 1500m 2.0% 1900m最大纵坡6%凸曲线一般最小半径2000m极限最小半径1400m凹曲线一般最小半径1500m极限最小半径1000m本设计公路平曲线半径分别为半径：160m、200m、200m；缓和曲线长度分别为：70m、70m、70m；竖曲线半径分别为：3000m、3000m、3000m，经验证，均
11、满足要求。b 设计的线形大致如下图所示：1.由图计算出起点、交点、终点的坐标如下：A： （38.2089, 14.3733） JD1：(-44.9999, 660.000)JD2： (-176.9998, 842.000) JD3：（15.0003，1303.9999）B: (-254.9994, 1954.0001)2. 路线长、方位角计算（1）AB段 DAB= 因为图在第二象限里,故 （2）BC段 DBC= 因为图在第二象限里,故 （3）CD段 CD= （4）DE 段 DE= 因为图在第二象限里,故 ( 5 ) 转角计算（右）（左）（右）B 有缓和曲线的圆曲线要素计算公式1在简单的圆曲线和
12、直线连接的两端，分别插入一段回旋曲线，即构成带有缓和曲线的平曲线。其要素计算公式如下： 式中: 总切线长，（）；总曲线长，（）； 外距，（）；校正数，（）；主曲线半径,（）；路线转角，（）；缓和曲线终点处的缓和曲线角，（）；缓和曲线切线增值，（）；设缓和曲线后，主圆曲线的内移值，（）；缓和曲线长度，（）；圆曲线长度，（）。2 主点桩号计算 1.4路线曲线要素计算1路线简介 该竹塘二级公路，根据路线选线原则，综合各方面因素，路线基本情况如下：全长：2047.353m交点：3个交点桩号：K0+650.976、K0+873.555、K1+352.963半径：160m 、200m 、200m 缓和曲线长度：70m、70m、70m2曲线要素JD1：K0+650.976设=160m，=70m ，= 则曲线要素计算如下：=70/2-703/（2401602）=35m=702/(24160)-704/(23841603) =1.28m=(160+1.28)tan(/2)+35=76.05m=(160/180)+70=149.89m=(160+1.28)sec（/2）-160=6.4338m=27
