土木工程毕业设计（论文）大杨屯至秦洼屯一级公路综合设计（含全套CAD图纸）

沈阳建筑大学毕业设计（论文）1XX 建筑大学毕业设计说明书全套完整版毕业设计（说明书+计算书+CAD 图纸） ，QQ153893706毕 业 设 计 题 目 大杨屯至秦洼屯一级公路综合设计 学 院 专 业 班 级 土 木 工 程 学 院 土 木0 7 - 7 班 学 生 姓 名 性别 女 指 导 教 师 职称 教授 2011 年 6 月 16 日沈阳建筑大学毕业设计（论文）2摘 要根据设计任务书提供的设计资料和设计要求以及部颁标准和规范，对大杨屯至秦洼屯一级公路 K0+000K5+918.487 段进行了路基路面综合设计，设计车速为 80km/h，双向四车道。主要内容包括：路线平面设计、路线纵断面设计、路基横断面设计、路基路面排水设计、路面结构设计、小桥设计、施工组织设计以及预算的编制等。在平面设计中，考虑到是平原微丘区新建一级公路，在设计线路上选了四个交点，曲线半径分别为4000m，4000m，1800m，1500m，对平面交点进行了校核。在纵断面设计中，全线共设五个变坡点，竖曲线半径分别为 10000m，15000m，30000m，30000m，20000m，并且进行了竖曲线要素计算。在横断面设计中， ，在圆曲线半径小于不设超高的最小半径（2500m）的平曲线处还进行了超高的计算,进行了土石方计算和调配。在排水设计中，选择一公里典型路段，设置了截水沟、排水沟，并且在高路堤处设置为散排水形式。在小桥涵设计中，设计内容是一座跨径为 20m 的钢筋混凝土 T 型梁桥，主要进行了桥梁上部结构的计算、配筋和验算，包括主梁计算、横隔梁计算和行车道板计算。在施工组织设计中对工期和进度计划进行了设计，绘制了横道图和网络图以及施工总体布置图，工期为 162 天。报价计算是做预算，对应一公里分别套用定额，进行了定额的替换，一公里一级公路造价是 7983578 元。 本次毕业设计是一个总结也是一个锻炼，通过设计，在专业知识方面得到了综合训练和提高，增强了独立分析和解决问题的能力，掌握了利用理论知识解决实际问题的方法，取得了很好的效果，为以后的工作奠定了一个良好的基础。关键词：一级公路；路线；路面；桥梁；综合设计沈阳建筑大学毕业设计（论文）3AbstractAccording to the design data and design requirements provided with the design plan descriptions and Care standards and norms, Da Yang Village to Qin Wa Village fist-class highway K0 + 000 K5 + 918.487 section on the roadbed comprehensive design. The designed vehicle speed is 80km/h, two-way four lanes.The main contents are route graphic design, longitudinal design route, route cross-sectional design, pavement structure design, roadbed drainage design，bridge design, the construction organization design and the budget compiled, etc. In graphic design, considering it is the high level of roads in the plain area, the circuit on the four intersection curve radius, respectively for 4000 m, 4000 m, 1800 m, 1500 m, checks the intersection of the plane. In the design of all cubes, consists of five changing slope point, vertical curve respectively for 10000 m, radius of 15000 m, 30000 m, 30000 m, 20000 m, and the curve elements calculation. In the cross-sectional design, in circular curve radius, less than the minimum radius which do not set high in the flat curve (2500 m) was the ultra high calculation, the earthwork calculation and allocate. In the drainage design, the choice of a typical sections, set the km cut ditch, drainage, and high embankment in a setting for drainage form scattered. In the small bridge design, design content is a span of 20 m of the reinforced concrete beam bridge model T, the main bridge of the upper structure calculation, reinforcement and checking, including the main girder calculation, every beam calculation and carriageway calculation. In the construction organization design of the progress schedule of the period and the design, painted a bar chart and network diagram and the overall layout, construction time limit for 162 days. Corresponding to a km respectively budget, the norm of the quota replacement, a kilometer grade highway cost is 7983578 yuan.The graduation design is a summary also an exercise, through the design in the professional knowledge, we improve the comprehensive training got, enhance the independent analysis and the ability to solve problems, and master the use of theoretical knowledge of methods to solve practical problems, and good results have been achieved, laid a good foundation for the later work.Key words : First class road; Line; Pavement; Bridge; Comprehensive design目目 录录第一章第一章 设计任务和沿线自然条件设计任务和沿线自然条件.11.1 地质概况 .1沈阳建筑大学毕业设计（论文）41.2 公路运输的特点 .21.3 沿线自然条件 .3第二章第二章 路线设计路线设计.42.1 路线布设 .42.1.1 路线布设原则.42.1.2 选线.52.1.3 平原微丘区选线要点.62.1.4 平原微丘区定线步骤.62.2 平面选线设计 .72.2.1 公路等级的确定.72.2.2 方案比选.82.2.3 经济技术分析.92.2.4 一级公路的主要技术指标.112.2.5 带有缓和曲线的平曲线计算公式.112.2.6 路线曲线要素计算.13第三章第三章 纵断面设计纵断面设计.173.1 纵断面设计方法与原则 .173.2 平纵线形的协调 .173.3 竖曲线计算 .183.3.1 简述.183.3.2 竖曲线设计.19第四章第四章 横断面设计横断面设计.224.1 横断面的组成 .224.1.1 横断面的组成.224.1.2 路基的类型.224.1.3 横断面设计综述.234.2 横坡的确定 .234.3 超高的确定及过渡方法 .244.3.1 超高及超高缓和段.24沈阳建筑大学毕业设计（论文）54.3.2 超高值的计算.254.3.2 加宽的计算.284.4 土石方数量计算与土石方调配 .284.4.1 横断面面积的计算.284.4.2 路基土石方工程数量的计算.284.4.3 土石方调配 .29第五章第五章 路基路面排水设计路基路面排水设计.315.1 路基路面排水的一般原则 .315.2 路面排水设备 .315.2.1 边沟.315.2.2 排水沟.325.2.3 截水沟.325.3 涵洞的设置 .325.3.1 选定桥涵位置及桥涵类型.325.3.2 桥涵形式的选择.335.4 排水系统分析 .34第六章第六章 路面结构设计路面结构设计.356.1 路面设计的原则.356.1.1 路面类型与结构方案设计.356.1.2 路面建筑材料设计.356.1.3 路面结构设计.356. 2 路面设计步骤.366.3 路面设计 .366.3.1 沥青路面结构设计标准.366.3.2 累计当量轴次计算.376.3.3 各层材料计算参数的确定.386.3.4 路面结构设计.39第七章第七章 小桥涵设计小桥涵设计.457.1 设计资料 .45沈阳建筑大学毕业设计（论文）67.1.1 桥面净空.457.1.2 主梁跨径和全长.457.1.3 设计荷载.457.1.4 材料.457.1.5 计算方法.457.1.6 结构尺寸.457.1.7 设计依据.467.1.8 参考资料.467.2 主梁的计算 .467.2.1 主梁的荷载横向分布系数和内力计算.467.2.2 持久状况承载力极限状态下截面设计、配筋和验算 .587.2.3 主梁变形验算.687.3 横隔梁的计算 .727.3.1 确定作用在中横梁上的计算荷载 .727.3.2 绘制中横隔梁的内力影响线.727.3.3 绘制剪力影响线.737.3.4 截面内力计算.747.3.5 横隔梁内力组合.747. 4 行车道板的计算.747.4.1 计算图式.747.4.2 永久荷载及其效应.757.4.3 截面设计、配筋与强度验算.76第八章第八章 施工组织设计施工组织设计.788.1 编制说明 .788.1.1 编制依据.788.1.2 编制原则.788.2 工程概况 .798.2.1 主要技术标准.798.2.2 主要工程数量.79沈阳建筑大学毕业设计（论文）78.3 工期安排 .808.3.1 工期安排原则.808.3.2 施工进度计划.808.4 施工组织机构的组成 .818.4.1 施工组织机构组成.818.4.2 施工组织机构职责.818.5 施工准备 .828.5.1 施工供水.828.5.2 施工用电.828.5.3 施工便道.838.5.4 施工通讯.838.5.5 施工营地.838.5.6 设置试验室.848.5.7 成立工地专业测量小组.848.6 路基工程 .848.6.1 路基土石方工程量的计算.848.6.2 路堑挖方.848.6.3 路基填筑.878.6.4 施工中注意事项.928.6.5 路基工、料、机消耗.928.7 路面工程 .938.7.1 路面结构.938.7.2 路面工程量的计算.948.7.3 水泥稳定碎石基层和底基层.948.7.4 沥青混凝土面层.978.7.5 路面工程工、料、机消耗.1008.8 桥梁和通道施工 .1028.9 确保工程质量和工期的措施 .1028.9.1 确保工程质量的措施.102沈阳建筑大学毕业设计（论文）88.9.2 工期保证措施.1048.10 质量、安全保证体系 .1058.10.1 质量保证体系.1058.10.2 安全保证体系.1058.10.3 文明施工保证措施.1078.10.4 环境保护保证措施.107第九章第九章 报价计算报价计算.1099.1 预算的编制依据 .1099.2 预算项目的主要组成部分（路线部分） .1099.3 编制内容 .1109.4 基础单价计算 .1129.5 建筑安装工程费计算 .1159.6 编制说明 .116第十章第十章 结论结论.117参考文献参考文献.118谢谢 辞辞.119附录一附录一附录二附录二附录三附录三沈阳建筑大学毕业设计（论文）1第一章第一章 设计任务设计任务和沿线自然条件和沿线自然条件1.1 地质概况地质概况瓦房店市位于辽东半岛中西部，地处北纬 39204007，东经 1211312216。东邻普兰店湾，西濒勃海，南与金州区隔海相望，北与盖州市接壤。境内交通十分方便，四通八达，长大铁路、哈大公路、沈大高速公路纵贯南北，城八公路横穿东西，大连北三市东西大通道横贯北部三个乡镇。市区北距沈阳 292 公里，南距大连 104公里。全市总面积 3826.57 平方公里，城市建成区面积 26.2 平方公里。 海岸线长461.2 公里，占大连市海岸线总长度的 24.2%。瓦房店市地势东北高西南低，千山余脉由东北向西南延伸，形成低山、丘陵、平原、陆地和滩涂结合的多种地貌类型，自然构成大体是“六山一水三分田” 。属暖温带大陆季风气候区，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明，平均气温 8.310.3，无霜期 165185 天，平均降水量 540759 毫米，全年太阳总辐射量 143.3 千卡/平方厘米。 瓦房店是农业大市，农业人口占全市总人口 70%。这里得天独厚的地理位置和自然条件，适合多品种水果、蔬菜生长，是闻名中外的“苹果之乡”和国家重点果品生产基地，主要品种有苹果、樱桃、梨、葡萄、桃子、杏等。温室大棚生产是东北发展和推广最早的地区，目前总面积已发展到 15 万亩，植被结构也由过去单一的蔬菜，发展到现在的温室密桃、葡萄、哈密瓜、蘑菇、花卉等各类品种。农业产业化得到快速发展，以辣根、干瓢为主的创汇农业发展迅速，产品出口供货额占日韩、欧美市场同类产品的三分之二。全市畜牧业资源得到全面开发，引进利木赞、皮尔蒙特、夏洛来等优良品种，对全国地方良种黄牛进行改良换代，年产黄牛 10 万头，是全国著名的黄牛生产基地；多绒山羊单体羊绒产量居国内同类种群首位，养殖量达到 32 万只；肉鸡生产、加工、出口一条龙产业化体系已经形成，肉鸡年饲养量达到 7000 万只，屠宰肉鸡 1 亿只，产值12 亿元，占辽宁省地区的 70%。 瓦房店市拥有辽阔的海域和滩涂，海岸线长 461.2 公里，居全国县级市第二位。近海滩涂面积 1.8 万公顷，盛产海盐和鱼虾，年产海盐 130 多万吨，复州湾盐场是全国四大盐场之一；海参和贝类等海珍品养殖有着巨大的发展潜力，是国家海参、对虾重点养殖基地。2006 年全市完成水产品总产量 27.8 万吨，实现总产值 18.9 亿元，比上年同期增长 6.7%。 沈阳建筑大学毕业设计（论文）2大杨屯至秦洼屯所处的地段即为大连瓦房店市，为平原微丘区。1.2 公路运输的特点公路运输的特点公路运输与其他运输方式比较，具有如下特点：（1）机动灵活，能迅速集中和分散货物，做到直达运输，不需中转：由于汽车体积较小，中途一般也不需要换装，除了可沿分布较广的路网运行外，还可离开路网深入到工厂企业、农村田间、城市居民住宅等地，即可以把旅客和货物从始发地门口直接运送到目的地门口，可以实现“库库”的直接运输，节约时间和减少中转费用，减少货损。（2）受交通设施限制少，是最广泛的一种运输方式，可伸展到任何山区、农村、机关、单位，可承担其他运输方式的转运任务，在交通运输网中是其他各种运输方式联系的纽带，公路运输网一般比铁路、水路网的密度要大十几倍，分布面也广，因此公路运输车辆可以“无处不到、无时不有” 。公路运输在时间方面的机动性也比较大，车辆可随时调度、装运，各环节之间的衔接时间较短，属于平面服务。（3）运行持续性较差：据有关统计资料表明，在各种现代运输方式中，公路的平均运距是最短的，运行持续性较差。（4）在中、短途运输中，运送速度较快：在中、短途运输中，由于公路运输可以实现“门到门”直达运输，中途不需要倒运、转乘就可以直接将客货运达目的地，因此，与其它运输方式相比，其客、货在途时间较短，运送速度较快。（5）适应性强，服务面广，时间上随意性强，可适于小批量运输和大宗运输：公路运输投资少，资金周转快，公路运输与铁、水、航运输方式相比，所需固定设施简单，车辆购置费用一般也比较低，因此，投资兴办容易，投资回收期短。据有关资料表明，在正常经营情况下，公路运输的投资每年可周转 13 次，而铁路运输则需要34 年才能周转一次，社会效益显著。（6）掌握车辆驾驶技术较易：与火车司机或飞机驾驶员的培训要求来说，汽车驾驶技术比较容易掌握，对驾驶员的各方面素质要求相对也比较低。（7）与铁路，水运比较，公路运输由于汽车燃料价格高，服务人员多，单位运量小，所以在长途运输中，其运输成本偏高。但随着高等级公路的迅速发展，汽车制造技术的不断改进，运输管理水平的不断提高，这些不足正在逐步得到改善。由于公路运输的这些特点，使公路得以快速发展。在上世纪 70 年代，经济发达国沈阳建筑大学毕业设计（论文）3家大多改变了一个多世纪以来以铁路运输为中心的局面，公路运输在各种运输方式中起到了主导作用，特别是现代高速公路的出现，使公路运输在经济建设中发挥更加重要的作用，是我国综合运输体系中最活跃的一种运输方式，并显示出广阔的发展前景。1.3 沿线自然条件沿线自然条件气候特点：瓦房店市属暖温带大陆季风气候区，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明，平均气温 8.310.3，无霜期 165185 天，平均降水量 540759 毫米，全年太阳总辐射量 143.3 千卡/平方厘米。地形与地貌：中西部，地处北纬 39204007，东经 1211312216；东邻普兰店湾，西濒渤海，南与金州区隔海相望，北与盖州市接壤。瓦房店市依山傍海，自然景观秀丽。地势东北高西南低，千山余脉由东北向西南延伸，形成低山、 丘陵、平原、陆地和滩涂结合的多种地貌类型，自然构成大体是“六山一水三分田” 。东部低山叠翠，山峰连绵，河流湍急，谷地狭窄；西部丘陵低缓，溪流短小，谷地开阔；沿海岛屿坨礁密布，海域滩涂开阔平缓。植被及作物概况：瓦房店是农业大市，农业人口占全市总人口70%。这里得天独厚的地理位置和自然条件，适合多品种水果、蔬菜生长，是闻名中外的“苹果之乡”和国家重点果品生产基地，主要品种有苹果、樱桃、梨、葡萄、桃子、杏等。温室大棚生产是东北发展和推广最早的地区，目前总面积已发展到15 万亩，植被结构也由过去单一的蔬菜，发展到现在的温室密桃、葡萄、哈密瓜、蘑菇、花卉等各类品种。农业产业化得到快速发展，以辣根、干瓢为主的创汇农业发展迅速，产品出口供货额占日韩、欧美市场同类产品的三分之二。1.4 设计内容设计内容本次毕业设计主要做的是大杨屯至秦洼屯一级公路综合设计，设计车速 80km/h， 平曲线的各项要素：圆曲线半径分别为 4000m，4000m，1800m，1500m；缓和曲线长度分别为 300m，250m，250m，300m；竖曲线半径分别为10000m，15000m，30000m，30000m，20000m。路线总长是 5918.487m，整体式路基宽度为 24.5m，双向 4 车道。其主要的设计任务有：根据交通量确定公路等级，设计路线线形；正反方案比选；计算平曲线要素；确定路线纵坡、绘制纵断面图；计算竖曲线要素；绘制路线横断面图，计算曲线超高；设计路面结构（确定路面结构层厚度，沈阳建筑大学毕业设计（论文）4分成中湿和潮湿两种情况） ；路基排水综合设计；钢筋混凝土简支 T 型梁桥的上部结构设计；施工组织设计；施工图预算等。沈阳建筑大学毕业设计（论文）5第二章第二章 路线设计路线设计2.1 路线布设路线布设本项目路线方案受多种因素的影响，除路线长度、工程量及投资等因素外，还受地质、水文、环保、景观、人文等因素的制约。因此重点把握好路线与周围环境、结构物的协调以及自身线形的协调。2.1.1 路线布设原则路线布设原则地质选线：始终把地质条件作为确定路线方案的第一要素，尽量将线位选在较好的地段，确保本项目的可实施性并避免因不良地质而造成不必要的浪费。地形选线：合理利用有利地形，不片面追求高指标，对于陡坡坡面路线具体位置，均综合考虑平纵横后确定。环保选线：尽量与沿线地形地物、环境、景观协调，保护古树古建筑，减少工程对环境的影响。在路线走向和公路等级确定后，应对全线总体布局作出设计，其要点如下：1、根据地形特征，确定地形类别和计算行车速度。2、路线起终点除必须符合路网规划要求外，对起、终点前后一定长度范围内的线形必须作出接线方案和近期实施的具体设计。3、合理划定设计路段长度，恰当选择不同设计路段的衔接地点，处理好衔接处前后一定长度范围内的线形设计。4、根据交通量及运行需要确定车道数。5、调查沿线主要城镇规划，确定同其连接的方式、地点。6、调查沿线交通、社会、自然条件，确定互通式立体交叉的位置及其同连接道的连接方式。7、根据公路的功能，确定交通安全设施，交通管理设施，以及停车区、服务区等的布局与位置。8、应综合考虑互通式立体交、服务区、停车区、公共汽车停站、大型桥梁、隧道等的位置和间距，以保证交通运行安全所需的最小距离。9、拟分期修建的工程，必须在按总体规划的技术标准作出设计之基础上，制定分期修建方案并作出分期实施的设计。沈阳建筑大学毕业设计（论文）62.1.2 选线选线选线是在符合国家建设发展的需要下，结合自然条件选定合理路线，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，选线人员必须认真贯彻国家规定的方针政策，深入实际，综合考虑路线、路基、路面、桥涵等，最后选出合适的路线。一公路选线应符合以下原则1. 路线基本走向的选择，是根据指定的路线总方向和公路等级，及其在公路网中作用，适合铁道、航空、管道的布设和城镇、工矿企业、资源状况以及水文、气象、地质、地形等自然条件，由面到带，从现有可能的路线方案中，通过调查、分析、比选，确定一条最优秀路线方案。2. 在工程量增加不大的情况下，尽量采用较高的线形指标，路线设计在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、营运费用省，收效快、前景好，并有利于施工和养护。3. 路线应注意与农田基本建设相配合，做到少占田地，并尽量不占高产田，经济作物田或穿过经济林园等。4. 通过名胜、风景、古迹地区的公路，注意与周围环境，自然景观相协调，并适当照顾美观，严禁损坏重要历史文物。5. 路线定向时应综合考虑处理好路与桥的关系。6. 选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对公路工程的影响，对于滑坡、坍塌、泥石流、软土、泥沼等严重不良地质地段应设法绕避或选择最适合位置穿越。二公路选线的步骤和方法1、选线 道路选线的目的就是根据道路的性质、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。2、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。沈阳建筑大学毕业设计（论文）7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，大致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。3、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。4、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，全面考虑前后线形衔接与平、纵、横的综合关系，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。2.1.3 平原微丘区选线要点平原微丘区选线要点平原微丘区选线，要根据丘陵地区地形起伏，丘岗连绵，相对高差不大的特点，摸清地形、地质和水文条件，选出方向顺直、工程量少的路线方案。微丘区路线的特点：局部方案多，且为了充分适应地形，路线纵断面将会有起伏，路线平面也必将是以曲线为主体。微丘区选线应注意：应充分利用地形，处理好平、纵线形的组合。不应迁就微小地形，造成线形迂回曲折，也不宜采用长直线，造成纵面线形起伏。2.1.4 平原微丘区定线步骤平原微丘区定线步骤按照已定的技术标准，在选线布局阶段选定的路线带的范围内结合细部地形、地质条件，综合考虑平、纵、横三方面的合理安排，确定并通过实地定出道路中线的确切位置。1、定导向线在选线布局确定的控制点之间，根据平原、微丘区路线布设要点，通过分析比较，沈阳建筑大学毕业设计（论文）8确定可穿越、应趋就和该绕避的点和活动范围，建立一些中间导向点。2、试定路线导线参照导向点，试穿出一系列直线、交汇出交点，作为初定的路线导线。3、初定平曲线读取交点坐标计算或直接量测转角和交点间距，初定圆曲线半径和缓和曲线长度，计算曲线要素。4、定线 检查各技术指标是否满足标准要求，以及平曲线线位是否合适，不满足时应调整交点位置或圆曲线半径或缓和曲线长度，直至满足为止。本次大杨屯至秦洼屯一级公路的设计时速为 80km/h，其相应的技术指标为：圆曲线的最小半径：极限半径 250m，一般值 400m。平曲线最小长度：最小值 140m，一般长度 700m。缓和曲线的长度：最小长度 70m，一般长度 100m。同向曲线的最短直线长度不小于 6V=480m。反向曲线的最短直线长度不小于 2V=160m。2.2 平面选线设计平面选线设计2.2.1 公路等级的确定公路等级的确定 交通量是单位时间内通过道路某断面的交通流量（即单位时间通过道路某断面的车辆数目） ，根据对大杨屯至秦洼屯当地近期交通量调查，见表 2-1。 表 2-1 新建一级道路道路交通量表序号车型名称前轴重 （kN）后轴重（kN）后轴数后轴轮组数后轴距（m）交通量1解放 SP920031.3783双轮组36002日野KF300D40.75792双轮组38005东风 CS93824702双轮组38006黄河 JN16358.61141双轮组600 沈阳建筑大学毕业设计（论文）9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，专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。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1500055000 辆，专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。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 500015000辆，专供汽车行驶的公路。 设计年限为 15 年，交通量增长率 5%，车道系数为 0.45。由远景交通量以及本地区的地质地形资料可知本次设计道路等级为一级公路。2.2.2 方案比选方案比选公路路线的选定，是根据其性质、任务和技术等级及起讫点和控制点（即必须通过或应避开的城镇、工矿、企业、特殊大桥桥位等） ，选出一条在技术上、经济上合理的路线方案。路线方案的选定，是路线测设的首要问题，方案是否合理，不但关系到道路建设的投资和运输效益，还与国家的政治、经济和国防有很大的关系，因此，首要任务是要全力以赴解决好路线方案。选线者应按路线区域内工农业发展情况及其远景规划，并根据地形、地质、地貌、水文和气候等条件，必要时还要结合军事需要，慎重研究，反复比较，来确定路线的走向和布局，选出一条技术经济适用合理的路线方案。瓦房店市属于平原微丘区，山谷内温室、经济作物和村镇较多。因此，路线考虑重点问题之一就是丘陵、温室的绕避与穿越，照顾经济作物运输和居民出行，以及道路建设的造价等问题。本次设计的路线设计中有两条路线走向可以选择，有两套可行的设计方案。各方案主要指标的比较如表 2-2 所示。表 2-2 大杨屯至秦洼屯一级公路各方案的主要指标指标单位第一方案第二方案通过村庄个44路线长度m5963.1825918.487最大填方m10.3910.15最大挖方m15.7111.38沈阳建筑大学毕业设计（论文）10 表 2-2（续）大桥座11中桥座00隧道座00小桥座01工程量涵洞道1213造价4433007043378120.5比较结果推荐方案在第二方案中路线比较短，沿线所设的涵洞工程的工程量比第一个方案要多，线形标准与第一个方案基本相同，但是第一方案最大填方和最大挖方都较第二个方案大，总体填挖方量比第二个方案大得多，而且占地较多，经过的温室等地物较多，拆迁数量加大，大大地提高了公路建设的工程量、工程造价和施工难度。从纵断线形考虑，第一方案路线纵坡比第二方案大，给汽车爬坡带来困难。综合地考虑各自方案的利弊，最后我选取了第二个方案。2.2.3 经济技术分析经济技术分析路线方案是路线设计中最基本的问题，方案是否合理，不但直接关系公路本身路程和运输效果，更重要的是影响到路线在公路网中是否起到应有的作用。路线方案的拟定和比较就是在路线的起终点及中间必须经过的城镇或地点间拟定各种可能的方案，并在深入调查的基础上，综合考察各方面因素，通过比较提出合理的路线方案。1、本设计公路沿线的自然特征和路线特征（1）自然特征：本地区为平原微丘区，且山谷之间分布有村庄和温室以及经济作物等。本地区地面起伏不太大，多为平原丘陵，选线困难不是很大。另外，本地区不良地质现象较少，但应特别注意边坡的防护与滑塌。（2）路线特征：本地区地形对路线的限制不太大，路线平、纵、横三方面的线形可以达到较高的技术标准。平面上线形平缓，以缓曲线为主体，交点个数较少；纵断面上纵坡局部较大，给拉坡带来一定困难。平原微丘区选线或定线时主要应充分利用地形，处理好平、纵线形的组合。2、路线方案的评价指标（1）技术指标沈阳建筑大学毕业设计（论文）11A路线长度及增长数 = （2-/100L P1） 路线增长系数； 路线实际长度；L 路线起终点间的直线长度。PB转角数 可以分为全线的转角数和每公里的转角数C转角平均度数 转角值是体现路线顺直程度的一种技术标准；转角平均度数按下式计算： ni/（2-2） 转角平均度数； 任意角的度数；i 转角数。nD最小平曲线半径及个数E与原有公路及铁路的交叉数目（包括平面交叉和立体交叉）F限制计算行车速度的路线长度（2）经济指标A土石方工程数量 B桥涵工程数量 C隧道工程数量 D挡土墙工程数量 E拆迁建筑物及管线设施的数量F主要材料数量3路线方案指标表见（表 2-3）表 2-3 方案指标表指标名称单位内容备注公路等级级一级设计速度km/h80交通量次昼夜5600路线总长m5918.487沈阳建筑大学毕业设计（论文）12平曲线最小半径m1500最大纵坡%4.83表 2-3（续）最短坡长m410竖曲线最小半径m10000土方量m3352527.1拆迁数m25002.2.4 一级公路的主要技术指标一级公路的主要技术指标一级公路的主要技术指标见（表 2-4）。 表 2-4 一级公路主要技术指标表设计车速80km/h一般最小半径400m平曲线极限最小半径250m缓和曲线最小长度100m不设超高的圆曲线最小半径路拱2.0% 2500m 2.0% 3350m最大纵坡5%一般最小半径4500m凸曲线极限最小半径3000m一般最小半径3000m凹曲线极限最小半径2000m 在设计线路上选了四个交点，曲线半径分别为 4000m，4000m，1800m，1500m。在纵断面设计中，全线共设五个变坡点，竖曲线半径分别为10000m，15000m，30000m，30000m，20000m，经验证均满足要求。2.2.5 带有缓和曲线的平曲线计算公式带有缓和曲线的平曲线计算公式1、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，即构成带有缓和曲沈阳建筑大学毕业设计（论文）13线的平曲线。其要素计算公式如下： （2-3）342238424RLRLpSS （2-232402RLLqSS4） （2-RLS6479.2805） （2-qtgpRT2)(6） （2-SLRL1807） （2-RpRE2sec)(8） （2-9） LTJ 2 （2-10）SyLLL2式中: 总切线长（）；Tm总曲线长（）； Lm外距（）；Em校正数（）；Jm主曲线半径（）；Rm路线转角（）；缓和曲线终点处的缓和曲线角（）；0缓和曲线切线增值（）；qm设缓和曲线后，主圆曲线的内移值（）；pm缓和曲线长度（）；sLm沈阳建筑大学毕业设计（论文）14圆曲线长度（）。yLm2、主点桩号计算 （2-11）ZHJDT （2-12）SHYZHL （2-13）YYHHYL （2-14）SHZYHL （2-15）/2QZHZL （2-16）/2JDQZJ2.2.6 路线曲线要素计算路线曲线要素计算1、路线简介该一级公路，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：5918.487 m交点：4 个交点桩号：K1+146.537，K2+341.027，K3+810.371，K5+303.658选用的平曲线半径：4000m，400m，1800m，1500m选用缓和曲线长度：300m，250m，250m，300m 2、曲线要素图 2-1 平曲线要素图沈阳建筑大学毕业设计（论文）15JD1：K1+146.537设=4000m，=300m，= 104433.3（Y） ，则曲线要素计算如下：RSL=300/23003/（24040002）=149.992mq=3002/（244000）3004/（238440003）=0.937mp=28.6479300/4000=2.1490=（4000+0.937）tan（104433.3/2）+149.992=526.170mT=104433.34000/180+300=1049.973mL=（4000+0.937）sec（104433.3/2）4000=18.583mE=2526.1701049.973=2.367mJ主点里程桩号计算：JD1：K1+146.537ZH=JDT=K1+146.537526.170=K0+620.367= K0+620.367+300=K0+920.367SHYZHLQZ=HY+Ly/2= K1+145.354YH=HY+（L2）= K1+370.340SLHZ=YH+= K1+670.340SLJD=QZ+J/2= K1+145.354+2.367/2= K1+146.537交点校核无误；JD2：K2+341.027设=4000m，=250m，= 10143.2（Z） ，则曲线要素计算如下：RSL=250/22503/（24040002）=124.996mq=2502/（244000）2504/（238440003）=0.651mp=28.6479250/4000=1.7900=（4000+0.651）tan（10143.2/2）+ 124.996=483.249mT=10143.24000/180+250=964.484mL=（4000+0.651）sec（10143.2/2）4000=16.660mE=2483.249964.484=2.014mJ主点里程桩号计算：JD2：K2+341.027沈阳建筑大学毕业设计（论文）16ZH=JDT= K1+857.777= K2+107.777SHYZHLQZ=HZL/2= K2+340.020YH=HY+（L2）= K2+572.262SLHZ=YH+= K2+822.262SLJD=QZ+J/2= K2+340.020+2.014/2= K2+341.027 交点校核无误；JD3：K3+810.371设=1800m，=250m，=185534.9（Z） ，则曲线要素计算如下：RSL=250/22503/（24018002）=124.998mq=2502/（241800）2504/（238418003） =1.444mp=28.6479250/1800=3.9790=（1800+1.444）tan（185534.9/2）+124.998=425.249mT=185534.91800/180+250=844.589mL=（1800+1.444）sec（185534.9/2）1800=26.300mE=2425.249844.589=5.909mJ主点里程桩号计算：JD3：K3+810.371ZH=JDT= K3+385.122= K3+635.122SHYZHLQZ=HZL/2= K3+807.417YH=HY+（L2）= K3+979.711SLHZ=YH+= K4+229.711SLJD=QZ+J/2= K3+807.417+5.909/2= K3+810.371交点校核无误；JD4：K5+303.658设=1500m，=300m，=280615.1（Z） ，则曲线要素计算如下：RSL=300/23003/（24015002）=149.950mq=3002/（241500）3004/（238415003） =2.499mp沈阳建筑大学毕业设计（论文）17=28.6479300/1500=5.7300=（1500+2.499）tan（280615.1/2）+149.950=526.016mT=280615.11500/180+300=1035.766mL=（1500+2.499）sec（280615.1/2）1500=48.848mE=2526.0161035.766=16.266mJ主点里程桩号计算：JD4：K5+303.658ZH=JDT= K4+777.642= K5+077.642SHYZHLQZ=HZL/2= K5+295.525YH=HY+（L2）= K5+513.408SLHZ=YH+= K5+813.408SLJD=QZ+J/2= K5+295.525+16.266/2= K5+303.658交点校核无误。沈阳建筑大学毕业设计（论文）18第三章第三章 纵断面设计纵断面设计3.1 纵断面设计方法与原则纵断面设计方法与原则纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等的要求对纵坡的大小，长短，前后的纵坡情况，竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造价省，运营费用较少的目的。纵断面反映了路线纵坡的变化、反映了沿着路中线地面的起伏；设计线与原地面的高差等情况，它与路线平面、公路横断面结合起来，可以完整的表达出路线作为空间曲线的三维立体效果。在纵断面设计中，首先绘制路线所经地段的纵断面地面线，依据平面选线确定的道路里程桩号及其高程、填挖平衡经济点及与周围景观的协调，综合考虑平、纵、横三方面等试定坡度线，再用横断面图检查、调整，确定纵坡值，确定竖曲线半径，计算设计高程及填挖高度。平原微丘区一级公路纵断面设计相关技术指标：最大纵坡：5%最大容许合成坡度：10.5%最小坡长：250m各级公路的最大纵坡及坡长长度限制不易轻易采用，而应有适当的余地。为了有利于路面排水和边沟排水，一般情况下，以采用不小于 0.3%纵坡为宜。坡长限制主要是控制一般纵坡的最小坡长。本设计的竖曲线半径分别为 10000m，15000m，30000m，30000m，20000m，经验证均满足要求。3.2 平纵线形的协调平纵线形的协调线形组合设计是在平面设计和纵断面设计基本确定的基础上对平纵线形进行调整组合，使其满足视觉连续；心里感觉舒适，使道路与周围环境景观的协调，并考虑到排水的要求，成为连续、圆滑、顺适、美观的空间曲线。当计算行车速度60km/h 时，对路线进行线形组合设计尤为重要。平纵线形配合的基本原则沈阳建筑大学毕业设计（论文）191、坡度的控制应与线形组合设计相结合，有条件的，一般最大合成坡度不小于 10%，应避免急弯与陡坡相重合的线形。2、平曲线应和竖曲线重合，且平曲线应比竖曲线长。3、选择组合的当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。4、平纵线形技术指标应大小均衡，使线形在视觉上、心理上保持协调。5、应能在视觉上自然诱导司机的视线，并保证视觉的连续性。6、线形应避免的组合：a） 直线上的纵曲线应避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视觉中断的线形。b) 避免将小半径的平曲线起、讫点设在或接近竖曲线的顶部或底部。c) 避免竖曲线的顶部、底部插入小半径的平曲线。d) 凸曲线的顶部与凹曲线的底部不得与反向平曲线的拐点重合。e）应避免小半径的竖曲线与缓和曲线的重合。f）避免在长直线上设置陡坡和曲线长度短、半径小的凹曲线。g）避免急弯与陡坡的不利组合。3.3 竖曲线计算竖曲线计算3.3.1 简述简述该一级公路路线总长 5918.487m，全线共设五个竖曲线，其中两个凹曲线，三个凸曲线。变坡点桩号：K0+410，K1+100，K2+320，K3+110，K4+420纵坡坡度：4.83%，1.8384%，2.359%，0.050%，1.180%，0.111%竖曲线半径：10000m，15000m，30000m，30000m，20000m竖曲线要素的计算公式汇总如下： （3-1）RL （3-2）2LT （3-3）RTE22 （3-4）Rly22式中 竖曲线半径（m）；R沈阳建筑大学毕业设计（论文）20 切线长（m）；T 竖曲线长（m）；L 外距（m）；E 竖曲线上任意一点到曲线起点或终点的水平距离（m）， 0，T；ll竖曲线上与相对应的点到坡度线的高差（m），也称为修正值或竖距。y3.3.2 竖曲线设计竖曲线设计变坡点 1： K0+410已知：i1=4.83%，i2=1.8384%，高程为 68.1472m i2i1=0.0183840.0483=0.0299160为凸曲线，设半径 10000m，曲线要素计算如下：L=R=100000.029916=299.16mT=L/2=299.16/2=149.58mE=T2/2R=149.62/210000=1.119m则竖曲线起点桩号= K0+410T=K0+260.420竖曲线终点桩号= K0+410+T=K0+559.58竖曲线起点高程=68.1472149.580.0483=60.9224m竖曲线终点高程=68.1472+149.580.018384=70.8971m经校核无误；变坡点 2：K1+100已知：i2=1.8384%，i3=2.3590%，高程为 80.8322m i3 i2=0.023590.018384=0.0419740为凸曲线，设半径 R=15000m，曲线要素计算如下：L=R=15000m0.041974=629.61mT=L/2=629.61/2=314.81mE=T2/2R=314.812/30000=3.303m则竖曲线起点桩号= K1+100T=K0+785.19竖曲线终点桩号= K1+100+T=K1+414.81竖曲线起点高程=80.8322314.810.018384=75.047m竖曲线终点高程=80.8322314.810.02359=73.4058m经校核无误；沈阳建筑大学毕业设计（论文）21变坡点 3：K2+320已知：i3=2.359%，i4=0.05%，高程为 52.0522m i4i3=0.0005（0.02359）=0.023090为凹曲线，设半径 R=30000m，曲线要素计算如下：L=R=300000.02309=692.7mT=L/2=692.7/2=346.35mE=T2/2R=346.352/60000=1.999m则竖曲线起点桩号= K2+320T=K1+973.65竖曲线终点桩号= K2+320+T=K2+666.35竖曲线起点高程=52.0522+346.350.02359=60.223m竖曲线终点高程=52.0522346.350.0005=52.3488m经校核无误；变坡点 4：K3+110已知：i4=0.05%，i5=1.18%，高程为 51.6572m i5i4=0.0118（0.0005）=0.01130为凸曲线，设半径 R=30000m，曲线要素计算如下：L=R=30000m0.0113=339mT=L/2=339/2=169.5mE=T2/2R=169.52/60000=0.4788m则竖曲线起点桩号= K3+110T=K2+940.5竖曲线终点桩号= K3+110+T=K3+297.5竖曲线起点高程=51.6572+169.50.0005=51.7420m竖曲线终点高程=51.6572169.50.0118=49.6571m经校核无误；变坡点 5：K4+420已知：i5=1.18%，i6=0.1110%，高程为 36.1992m i6i5=0.00111（0.0118）=0.012910为凹曲线，设半径 R=20000m，曲线要素计算如下：L=R=200000.01291=258.2mT=L/2=258.2/2=129.1m沈阳建筑大学毕业设计（论文）22E=T2/2R=129.12/40000=0.4167m则竖曲线起点桩号= K4+420T=K4+290.9竖曲线终点桩号= K4+420+T=K4+549.1竖曲线起点高程=36.1992+129.10.0118=37.7226m竖曲线终点高程=36.1992+129.10.00111=36.3425m经校核无误。沈阳建筑大学毕业设计（论文）23第四章第四章 横断面设计横断面设计公路的横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线所构成的，其中横断面设计包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道等。公路是一带状结构物，垂直于路中心线方向上的剖面叫横断面，这个剖面的图形叫横断面图，它反映了路基的形状和尺寸，横断面设计应满足如下要求：1、地面水和地下水严重影响路基的强度和稳定性，须采取拦截或迅速排至路基外的措施。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑进行设计。2、路基穿过耕地时，为了节约用地，如当地石料方便，可修建石砌边坡，或修筑直立的加筋土挡墙。3、设计时要兼顾当地基本建设的需要，尽可能与以配合，不能任意减、并农田排灌沟渠，当灌溉沟渠必须沿路基通过时，如流量较小，纵坡适宜，可考虑与路基边沟合并，但边沟断面应适当加大。4、横断面设计应符合公路建设的基本原则和现行规范规定的具体要求。设计前要充分了解工程地质和水文等自然条件，并更具公路等级、行车要求、自然条件结合施工方法，做出正确合理的设计。4.1 横断面的组成横断面的组成4.1.1 横断面的组成横断面的组成此一级公路横断面由行车道、硬路肩、土路肩