辽宁某工程施工图设计 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 辽宁某一级公路施工图设计 学习中心： 层 次： 专科起点本科 专 业： 土木工程（道桥方向） 年 级： 2012 年 春 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 2014 年 3 月 20 日 II辽宁某一级公路施工图设计内容摘要辽宁某公路施工图设计来源于一项实际工程，本设计根据给定的资料，通过对原始数据的分析，根据该路段的地质、地形、地物、水文等自然条件，依据公路工程技术标准 、公路路线设计规范等交通部颁发的相关技术指标，在老师的指导和同学的帮助下完成的。该路段所经地区是平原微丘区，依据远景交通量将路线设计为速度100km/h的双向四车道一级公路，路线全长4462.968m，路基宽度为24.5m，共设有1座中桥，1道圆管涵和2道箱涵。路线设计包括路线平面图、路线纵断面图、道路横断面图等；为保证路基路面的稳定性，采用边沟、排水沟进行排水。设计图表有主要直线曲线及转角表、纵坡竖曲线表等。 关键词：路线；路基；路面 目 录内容摘要1引 言41 设计资料51.1 交通量资料51.2 地理资料51.3 地质资料51.4 水文资料51.5 任务依据62 方案的拟定62.1 设计交通量与设计车速的确定62.2 技术指标72.3 一级公路的选线原则73 平面设计83.1 平面设计原则93.2 平曲线要素值的确定93.3 路线曲线要素计算113.4 各点桩号的确定124 纵断面设计124.1 纵坡的设计134.2 竖曲线134.3 平曲线和竖曲线的组合165 横断面设计165.1 横断面的设计原则175.2 横断面组成175.3 弯道的超高和加宽175.4 横断面的绘制175.5 土石方计算及调配18结 论20参考文献21附 件1引 言随着我国国民经济的发展，道路建设事业作为我国现代化建设的基础也呈现日新月异的变化，与社会发展需求的差距正逐步缩小。面向新世纪，我国将进入全面建设小康社会，加快推进现代化建设的新阶段，这对道路交通工程建设及科学技术提出了更新更高的要求。根据道路交通规划设想以及我国在21世纪要建设道路交通现代化的目标，通过对辽宁某公路CD段的调查与分析，决定在此修建一级公路。它的新建，将促进辽宁与周边城市的政治、经济、文化以及交通方面的交流与合作，将加快该区旅游业事业的蓬勃发展，同时加快辽宁地区和带动沿线壮族地区各行各业的发展建设，给当地带来更多的发展机遇与前所未有的经济发展前景。该路的新建既是国家经济发展宏观调空的需求，又是地区蓬勃发展的必要条件，也是我国经济发展、壮大的必然保证。1 设计资料1.1 交通量资料设计年限内交通量的平均年增长率为7%，路面竣工后第一年日交通量如下：桑塔纳2000：2300辆；江淮a16600：200辆；黄海dd680：420辆；北京bj30：200辆；Ep140：580辆；东风sp9250：310辆。1.2 地理资料此拟建A-B公路地区海拔高度在180270m等高线之间，土基为黏性土。东西两侧为山丘区，地势相对较陡，中部地面高差不大，相对平缓，有大量耕地和杨松林，沿线横穿三个村庄。为节约工程造价，路线占用部分乡村旧路加以改造扩建。1.3 地质资料一般填方路段地质剖面为：第四纪堆积物的粉质中塑性粘土(厚2m)，中塑性粘土及高塑性粘土(厚5m)，地下水位在地面以下1.5m。一般挖方路段地质为：路表土(塑性粘土深2m)，风化砂(深5m)，以下为砂岩。1.4 水文资料辽宁在全国气候区划中，属于温带大陆性季风气候，四季分明，寒冷期长，雨量集中，年平均降水量在650mm左右。1.5 任务依据1. 公路路线设计规范（JTG D20-2006）2. 公路工程技术标准（JTGB01-2003）2 方案的拟定2.1 设计交通量与设计车速的确定设计交通量：式中：远景设计年平均日交通量（辆/日）； 起始年平均交通量（辆/日）； 年平均增长率； 远景设计年限。代入数字计算：=2300+200+1.5420+200+1.5580+3310=5410（辆/日） = 5410（1+7%）20-1 =19566（辆/日）由远景设计年限交通量=19566辆/日，查公路工程技术标准，拟定该公路为一级公路四车道，设计车速为80km/h。2.2 技术指标根据以上确定的一级公路的等级，取用以下的技术指标：表2.1 一级公路技术指标设计车速(km/h)80平曲线半径一般最小半径(m)400一般车道宽(m)3.75极限最小半径(m)250硬路肩宽度(m)2.5土路肩宽度(m)0.75竖曲线半径一般最小半径(m)4500凸路缘带宽度(m)0.753000凹中间带宽度(m)3极限最小半径(m)3000凸最小缓和曲线长(m)702000凹停车视距(m)110纵坡最大坡度%5最小坡度%0.32.3 一级公路的选线原则1、在路线设计的各个阶段，应运用先进的手段对路线方案进行深入、细致的研究，在多方案论证、比较的基础上，选定最优的路线方案。2、路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，使工程数量最小、造价低、运营费用省、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指标，不宜轻易采用低限指标，也不应片面追求高指标。3、选线应做到少占农田，注意尽量不占高产田、经济作物田或经济园林等。4、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，从行车的安全、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，搞好路线平、纵、横面的结合，力求平面短捷舒顺，纵面平缓均匀，横面稳定经济。5、应与周围环境、景观相协调，并适当照顾美观。注意保护原有的自然生态环境和重要的历史文物遗址。6、选线时应对工程地质和水文进行深入勘测，查清其对公路工程的影响程度。7、选线应重视环境保护，注意由于道路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染等问题，具体注意以下几点： 路线对自然环境与资源可能产生的影响。 占地、拆迁房屋所带来的影响。 对城镇布局、行政区划、农耕区、水利灌溉体系等现有设施造成分割而产生的影响。 噪声对居民生活的影响。 汽车尾气对大气、水源、农田所造成的污染及影响。 对自然环境、资源的影响和污染的防治措施及其对策实施的可能性。3 平面设计道路为带状构造物，中线是一条空间曲线，中线在水平面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性，二道路的空间位置称为路线。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。3.1 平面设计原则1、平面线形应直捷、连续、顺适，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，线形要素保持连续。4、应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适性也带来不良影响。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。3.2 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。当然三个可以组成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有以下几种：1、基本型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。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。缓和曲线的曲率连续变化，便于车辆遵循；旅客感到舒适；行车更加稳定；增加线性美观等功能。平曲线主要参数的规定参考表3.1：表3.1 一级公路主要技术指标表设计车速80km/h平曲线一般最小半径400m极限最小半径250m续表3.1缓和曲线最小长度70m不设超高最小半径路拱2.0% 2500m路拱2.0% 3350m最大纵坡5%凸曲线一般最小半径4500m极限最小半径3000m凹曲线一般最小半径3000m极限最小半径2000m交点间距计算 导线方位角计算（象限角） 方位角 A DX0，DY0， A= DX0，DY0， A=180- DX0，DY0， A=180+ A= DX0，DY0， A=360- A=交点偏角计算 2、有缓和曲线的圆曲线要素计算公式在简单的圆曲线和直线连接的两端，分别插入一段回旋曲线，即构成带有缓和曲线的平曲线。其要素计算如下：图3.1 缓和曲线的圆曲线要素计算图切线增长值：内移值： 缓和曲线角：切线长：曲线长：外距：切曲差： 桩号的确定：ZH点里程：HY点里程：QZ点里程：YH点里程：HZ点里程：JD里程桩：3.3 路线曲线要素计算1、路线设置路线全长4462.968m，起点桩号K0+000，终点桩号K4+462.968。设计路线工设置了6个平曲线，在缓和曲线内均设置超高，超高值设置为5%，因为半径都大于250m，故