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1、精选资料鹤（岗）萝（北）公路鹤北至桦树沟段两阶段初步设计第1章 绪 论1.1选题的目的及意义本次设计的选题是鹤萝公路鹤北至桦树沟段两阶段初步设计，本公路的设计与修建是全省公路建设规划中的重要组成部分。通过此次设计，能够把大学四年学过的知识系统地复习和巩固，对自己的专业知识也是一种提高。在毕业后，能够迅速的适应工程实际的需要。通过本次毕业设计，使我能够掌握路线设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计及工程概算设计理论和具体设计方法，特别掌握几种特殊线型的设计过程，并能够独立完成全部设计图表，也能够熟练应用道路方面的程序软件，提高计算机的操作水平，提高工程设计能力，为将来从事道路工程的设计、施工、管理
2、、维护等技术工作做好基础，以满足就业岗位的需要。本设计公路的服务功能是连接鹤岗与萝北的交通，本段公路的建设与开通，对公路沿线的居民的出行及交通运输和大力发展当地的林业、煤炭事业，起着非常重要的作用，有利于当地的经济发展。1.2 设计任务及设计依据1.2.1 设计任务本选题的重点是公路几何线形设计。路线设计：（1）确定公路等级和主要的公路工程技术指标。（2）按给定的起终点，确定一条满足标准、平纵线型都比较合理的路线，并进行路线的比选。（3）对确定方案应进行路线详细设计，完成纸上定线，并进行详细设计。（4）完成公路几何线形专项设计要求：分别设计至少一个S型曲线、卵型曲线、非对称曲线、同向曲线（双交
3、点）等特殊平面线型。确定平面线型各要素、直线、曲线及转角一览表，绘制路线平面图，绘制公路用地图。（5）确定纵断设计线、选取各边坡点处的竖曲线半径、计算各竖曲线要素、计算各中桩设计高程及填挖高度、绘制路线纵断面图。路基设计：（1）确定路基路面宽度、断面形状及边坡坡度，绘制代表本设计路段所有的路基断面形式的标准横断面图。（2）编制路基设计表（3）逐桩绘制本路线的横断面设计图、逐桩计算路基横断面面积，编制路基土石方数量计算表，完成路基排水系统总体设计，特殊路基的处理，防护与加固工程设计。路面设计：按水泥混凝土路面或沥青混凝土路面进行设计。桥涵工程设计：确定全线涵洞形式、位置、孔径，计算涵长，编制全线
4、的桥梁、涵洞工程数量表。完成一项小桥涵设计，绘制本涵洞的布置图、设计图。 路线平面交叉设计：确定一个平面交叉进行详细设计，绘制平面交叉口的平面布置图、纵断面图、横断面图。绘制路线交叉的工程数量表。 设计概算：利用专门软件完成本设计项目的设计概算编制工作。编写设计说明书：按照设计程序逐项编写本设计项目的设计说明书。1.2.2 设计依据公路工程技术标准 JTG B01-2003公路路线设计规范 JTG D20-2006公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-2003公路路基设计规范 JTG D30-2004公路排水设计规范 JTJ018-1996公路桥涵设计通用规范 JTG D60-2004公
5、路水泥混凝土路面施工技术规范 JTG F30-2003 公路路基设计规范 JTG D60-20041.3 本公路的功能及建设意义本公路位于铁力市与桃山之间，铁力市位于黑龙江省中部，素有“八山一水一分田”之称，自然资源丰富，有红松、落叶松、冷杉等各种林木，有东北虎、飞龙、紫貂、林蛙等各种珍稀动物240余种，有人参、刺五加、五味子等中药材500余种，有山葡萄、蘑菇、木耳、蕨菜等山特产200余种，有铁、铅、金等矿产60余种。也是以采伐、加工等综合利用为主体的林产工业基地。境内旅游丰富，有日月峡国家森林公园、黄金楼森林公园、朝鲜民俗风情园，桃山狩猎场、桃山滑雪场、桃山古洞、桃源湖、呼兰河漂流、林中园、
6、朗乡石林等旅游胜地。本段公路的建设与开通，不仅仅是两个地区之间的交通连接，更是两个地区旅游资源的连接，不仅能给当地居民带来交通便利，更重要的是对大力发展当地的旅游事业、对林区政治经济等方面的发展产生极其重要的意义。1.4 路线概况1.4.1沿线自然情况本设计路段为山岭区,沿线为第四级冲积和洪积层，平原及底山区表层010m，土壤为粉质中液限粘土，中层1015m为冲积形成的砂砾、圆砾，底层1530m为白垩系砂岩。高山区表层05m为土层，中层515m为砂砾、圆砾，底层1530m为砂岩。土壤渗透性较好，地层比较稳定。地表植被为森林和灌木，沿线所处自然区划为1区。年平均气温1.2C 降雨量500mm65
7、0mm。冬季主导风向为西南风 年平均风速35m/s 最大冻深大于2m。水文情况：地表排水良好，地下水位埋深小于3米。1.4.2 路线起讫点及全长起点桩号 路线全长为10.00Km起点桩号：K62+900.00 地面高程：728.48m终点桩号：K72+902.48 地面高程：554.10m起点坐标：N-4877500 E-22627000终点坐标：N-4882400 E-226253001.5 道路等级确定及采用的主要技术指标1.5.1确定公路等级确定公路等级公式： （1.1）式中：设计年平均日交通量（日）；起始年平均日交通量（辆/日），包括现有交通量和道路建成后从其它道路吸引过来的交通量；年
8、平均增长率（%）；设计年限1.5.2本设计公路等级计算初始年交通量，如表1.1：表1.1 初始年交通量交通量为:车型交通量（辆/ 日）折算系数折算后交通量（辆/ 日）小客车181111811中型车4991.5749大型车3302660=1811+749+660=3220 辆/ 日=3220（ 1+7.1%）15-1=8413根据公路工程技术标准年平均日交通量在 500015000 辆之间属于二级公路。1.5.3路线主要技术指标其设计标准按公路工程技术标准 JTG B01-2003 执行。其主要技术标准采用情况，如表1.2：表1.2 主要技术经济指标表序号指 标 名 称单 位1公路里程Km10.
9、002设计车速Km/h603路基宽度m10.04行车道宽度m23.55硬路肩宽度（全幅）m20.756土路肩宽度（全幅）m20.757中央分隔带宽度m08不设超高最小平曲线半径m15009最大纵坡%610最小坡长m15011凸形竖曲线最小半径m200012凹形竖曲线最小半径m150013竖曲线最小长度m5014设计洪水频率1/50第2章 路线设计2.1 路线方案的说明和比较本设计路段处于山岭区，要依据山岭区选线的原则进行布线。一条较长的山区道路往往是由走向不同和线位高低不同的几种路段交互组合而成的。而且在路线设计时，一般多以纵面线形为主安排路线，其次才是横断面和平面。由于受到较复杂的地形，以及
10、沿线地质、地貌等自然环境影响和制约，本设计路线线形较多，工程量较大。道路选线是根据路线的基本走向和技术标准，结合当地的地形、地质、地物及其他沿线条件和施工条件等，选定一条技术上可行、经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线的工作。选线是道路线形设计的重要环节，选线的质量直接影响到整条道路的使用质量和工程造价。因此，选线是一项涉及面广、影响因素多、政策性和技术性都很强的工作。道路平面设计是在平面图上研究确定路中线几何形状的原理和方法的工作 。三要素是道路平面线形最基本的组成，在道路上各要素所占比例难以量化规定，但只要各组成要素使用合理、组合得当，就可以得到较为理想的平面线形。纵断面是道路设计的重
11、要技术文件之一，它与平面结合起来，就能准确地定出道路的空间位置，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，确定起伏空间线的位置，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适。定线之前，为了设计的最终线形为最优，与沿线自然、人文景观结合的最佳，造价最低，要进行路线方案的比选工作。路线方案比较过程中如有路线局部方案，应分别进行定线设计，经论证比较定出推荐方案，路线方案比较选择主要考虑下列因素：（1）路线长度；（2）平、纵面线形指标的高低及配合情况；（3）占地面积；（4）工程数量（路基土石工程数量，桥梁涵洞工程数量）等。2.2 路线平面线形设计2.2.1 定线的原
12、则和方法根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要素及其他们之间的配合；线形应与道路所经地带的地形、地物、环境、景观相协调，而且减少工程数量，节省投资。不论是公路还是城市道路，其路线位置的选定都会受到就经济、自然地理和技术条件等多重因素的制约。需要设计者在惊醒充分调查、掌握大量可靠资料的基础上，利用现行的技术标准和设计规范，结合当地地形、地质和地物等条件，设计出一条经济合理而又与自然经济相协调的路线。道路平面设计就是在平面图上研究确定路中线几何形状的原理和方法的工作。本路属新建路段，为节约材料，降低造价，提高路基的使用质量，山岭重区应以填挖平衡的原则设计。根据给定的起终点，分析其两点间直线
13、距离和所需的展线长度，选择合适的中间控制点。在路线各种可能的走向中，初步拟定路线的大致走向，根据地形和地质情况，以坡度为主导，拟定出路线的可能 展线方案和大致走法。然后惊醒试坡布线，分析、落实控制点，决定路线布局。（如果有可行的局部路线方案，应进行比较确定），然后进行纸上定线。在1:10000的小比例尺地形图上在起、终控制点间研究路线的总体布局，找出中间控制点。路线应优先选择台地较宽、支沟较少、地质水文条件较好的一岸。根据相邻控制点间的地形、地貌、地质、农田等分布情况，选择地势平缓山坡顺直的地带，拟定路线各种可行方案。路线布设的首要认为就是充分利用有利的条件，避让不利条件。对于山岭重丘地形，定
14、线时应以纵坡度为主导；对于平原微丘区域（即地形平坦）地面自然坡度较小，纵坡度不受控制的地带，选线以路线平面线形为主导。最终合理确定出公路中线的位置（定出交点）。2.2.2 定线具体过程1、试坡定均坡线，在山岭重丘地带，根据等高线间距和所选定的平均纵坡（视路线高差大小，一般选5%5.5%之间）按计算得等高线间平均长度a(a=等高距/平均纵坡)进行试坡（用分规卡等高线），本设计中a取2cm，将各点连成折线，即均坡线。2、定导向线在大比例尺地形图上，仔细研究路线布局阶段选定的主要控制点间的地形、地质情况，选择有利地形如平缓、顺直的山坡、开阔的侧沟、利于回头的地点等，拟定路线各种可能的走法。分析选出的这条均坡线对定性、地物及艰苦工程和不良地质的避让情况。如有不合理之处，应选择出需避让或利用的中间控制点，调整平均坡线，重新试坡。经过调整后得出的折线，称为导向线。3、平面试线首先穿直线。按照“照顾多数，保证重点”的原则综合考虑平面线形设计的要求，穿线交点，初定路线导线（初定交点）。然后敷设曲线。按照路中线计划通过部位选取且注明各弯道的圆曲线的长度。平面试线中要考虑平纵、横配合，满足线形设计和公路工程技术标准的规定和要求，综合分析地形、地物
