公路毕业设计张冰.docx
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公路毕业设计张冰.docx
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公路毕业设计张冰
目次
1引言…………………………………………………………………………2
1.1路线地理概况………………………………………………………………2
1.2说明书……………………………………………………………………2
1.3道路的设计技术指标及论证……………………………………………3
2第二篇路线………………………………………………………………10
2.1平面线形设计……………………………………………………………10
2.2纵断面设计………………………………………………………………12
2.3横断面设计…………………………………………………………………15
2.4平纵横综合设计…………………………………………………………16
3第三篇路基路面及排水………………………………………………………17
3.1路基设计…………………………………………………………………17
3.2路面结构设计与计算……………………………………………………18
3.3排水设计………………………………………………………………24
4第四篇桥梁桥涵……………………………………………………………25
4.1小桥涵的布设原则………………………………………………………25
4.2涵洞设计…………………………………………………………………25
5第五篇路线交叉…………………………………………………………26
6第六篇工程量计算汇总…………………………………………………26
结论………………………………………………………………………………28
参考文献………………………………………………………………………28
致谢……………………………………………………………………………30
第一篇引言
1.1路线地理概况
滦赤线路线位于张家口赤城县境内,为河北省的一条省道,编号为353,张家口“十五”计划中的干线公路,是内蒙古宝昌县及张家口沽源县、赤城县通往北京地区的交通捷径;是连接国道112线、省道宝平线去往承德、北京的交通枢纽;张家口市与承德市直接联系的唯一公路,也是张家口东部与北京北部联系的重要通道,同时也是一条具有十分重要意义的国防战备路。
现上庄子—下庄子段已经严重破坏,甚至不能正常通行,需要重新进行修建,以满足人们交通运输需求。
1.2说明书
1.2.1设计依据
本施工图设计起点为上庄子村,设计桩号为K0+000.00。
设计终点为下庄子村,设计桩号为K4+513.752。
本项目设计的主要依据是:
1、省道滦赤线上庄子—下庄子段可行性研究报告。
2、省道滦赤线上庄子—下庄子段初步设计批复。
3、《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)[1]、《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)[2]、《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)[3]、《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2004)[4]、等国家及交通部有关专业的现行设计标准、规范、规程。
1.2.2设计原则
行车安全,舒适,迅速,工程量小,造价低,营运费用低,美观。
农田基本建设相配合,少占经济作物田。
保护好道路沿线的名胜、风景古迹及原始的自然状态。
处理好旧路与新路的关系。
最好避免穿越村庄,应使其绕村外而过。
路线设计中对公路的平、纵、横三方面进行综合设计,做到平面顺适,纵坡均衡,横面合理。
路线与桥梁,隧道,立交,沿线设施等构造物组成有一定风格的建筑群体,并利用绿化或工程设施改善它们同沿线地形的配合。
1.2.3设计采用的规范
*《公路工程技术标准》JTGB01—2003
*《公路沥青路面设计规范》JTGD50—2004
*《公路路线设计规范》JTGD20—2006
*《公路路基设计规范》JTGD30—2004
*《公路路线勘测规程》JTJ061—85
*《公路桥涵设计通用规范》JTGD60—2004
1.3道路的设计技术指标及论证
1.3.1交通量分析
交通量年平均增长率前5年交通量的年增长率为8%,第6~10年的年增长率为7.5%,第11年和之后的年增长率为6.5%。
车型
小客车
中型车
大型车
拖挂车
交通量
2098
728
439
115
换算系数
1
1.5
2
3
折合小客车
2098
1092
878
345
合计
4413
计算出初始年交通量后确定公路等级,假设该公路远景设计年限为12年,则远景设计年限交通量:
远景设计年平均交通量=(1+γ)
代入上述数据有,前5年的远景设计年平均交通量
=4413辆/日×(1+8%)=6003.84辆/日
第6~10年的远景设计年平均交通量
=6003.84辆/日×(1+7.5%)=8017.94辆/日
第11~12年的远景设计年平均交通量=8017.94辆/日×=8017.94辆/日
据《公路工程技术标准》JTGB01-2003(以下简称《规范》)规定二级公路应能适应各种汽车折合成小汽车的年平均日交通量为5000~15000辆,由此确定道路等级为二级,服务水平为三级。
采用双车道二级公路标准。
1.3.2各项技术指标与论证
(1)使用年限:
12年
(2)行车速度:
上庄子—下庄子段途经地区为平原重丘区,加之沿线有村庄,有丰富的蔬菜、水果及水产资源,车辆种类较多,据《规范》所提供的二级公路设计车速为60km/h,个别特殊路段由于受地形限制可采用40km/h。
(3)服务水平:
三级
(4)行车视距
①停车视距:
驾驶员发现前方障碍物到汽车在障碍物前停住所需要的最短距离。
参照物高为0.1米,视线高为1.2米。
S=S+S+
S:
司机反应时间内行驶的距离(反应距离)
S=vt=2.5V/3.6(一般认为人的反应时间为2.5秒,V为设计车速,单位(km/h)
S:
司机开始制动到完全停止时行驶的距离(制动距离)
S=V/[254(i+ψ)]
其中i为坡度,上坡为“+”,下坡为“-”,ψ为附着摩擦系数,沥青路面取用0.7,将V=60km/h代入,通常加上5~10m的安全距离,结合《规范》中所给的数据,取用S=75m。
②超车视距:
在双车道公路上,当视线高为1.2m,物高为1.2m,后车超越前车过程中,从开始驶离原车道之外起,驶入对向车道并超越前车而又驶入原车道所需的最短距离。
即快车超越前面慢车后再回到原来车道所需要的最短距离称为超车视距。
全超车视距S=S+S+S+S
由于地形困难或其它原因可采用S=2/3S+S+S
S:
加速行驶的距离。
当超车汽车经判断认为有超车可能,于是加速行驶移向对向车道,在进入该车道之前的行驶距离为S,S=Vt/3.6+at/2。
其中,V——被超汽车速度(km/h)
t——加速时间(s)
a——平均加速度(m/s)
S:
超车汽车在对向车道上的行驶距离。
S=Vt/3.6
其中,V——超车汽车的速度(km/h)
t——对向车道上的行驶时间(s)
S:
超完车时,超车汽车与对向汽车之间的安全距离。
根据可视行驶速度的不同,采用不同的数值,一般取15~100m,公式中取用50m。
S:
超车汽车从可开始加速到超车完毕时,对向汽车的行驶距离。
S=V(t+t)/3.6
以上四个距离是比较理想的全超车过程,但是在地形比较复杂的地点很难实现。
实际上只考虑超车汽车从完全进入对向车道到超车完毕所行驶的时间,就可保证安全。
对向汽车行驶时间大致为2/3t就足够了。
即:
2/3S=2/3[V(t+t)/3.6]
最小行车视距S=2/3S+S+S,V=60km/h,t=3.5s,t=9.0s,
S=2/3(60/3.6)×9.0+60/3.6×(3.5+9.0)=358m
所以,设计车速为60km/h,选用超车视距为350m。
(5)曲线最小半径:
①极限最小平曲线半径:
在《规范》中规定极限最小半径是考虑了我国的具体情况,并参照国外资料,取适当的
μ和ih代入公式计算。
极限最小半径是路线设计中的极限值,是在特殊困难的条件下不得已才使用的,一般不轻易采用。
R=V/[127(μ+ih)]
μ值不同,汽车在弯道上行驶时乘客有不同的感觉,它的采用关系到行车的安全、经济与舒适。
μ的取值范围0.11~0.16,公式中取0.15,最大超高为8%。
《规范》中的最小半径,根据设计车速如下:
设计速度
120
100
80
60
40
30
20
一般值m
1000
700
400
200
100
65
30
极限值m
650
400
250
125
60
30
15
设超高时,路拱
≤2.0%
5500
4000
2500
1500
600
350
150
>2.0%
7500
5250
3350
1900
800
450
200
②一般最小平曲线半径:
圆曲线最小半径,一方面考虑汽车在这种半径曲线上以设计速度或以接近设计速度行驶时,旅客有充分的舒适感;另一方面也要注意到在地形比较复杂的情况下不会过多地增加工程量。
一般最小半径参照μ=0.11~0.16,及i=-1.5%或-2%计算。
其中,v=60km/hμ=0.16R=602/[127(0.16-0.02)]=200m
参照规范,确定为200m。
③路面上不设超高,对于行驶在曲线外侧车道上的车辆是“反超高”,其i值应为负值,大小与路拱坡度相同,从舒适和安全的角度考虑,μ也应取尽可能小的值以使乘客行驶在曲线上有与在直线上大致相同的感觉。
不设超高的最小半径是取μ=0.035,i=-0.015时。
参照《规范》,根据设计车速计算可得L:
L=602/[127(0.15+0.08)]=123.25m
《规范》规定,极限半径最小为125m。
(6)平曲线的加宽及超高:
①加宽
汽车行驶在曲线上,各轮迹半径不同,其中以后轮轨迹半径最小,且偏向曲线内侧,故曲线内侧应增加路面宽度,以确保曲线上行车的顺适与安全。
其几何关系如下:
b=R-(R+B)
R+B==R-A/2R-A/8R
故b=A/2R+A/8R+…
上式中的第二项可以忽略不计,则一条车道的加宽b单=A/2R
A——汽车后轴至前轴保险缸的距离
R——圆曲线半径
对于N条车道b=NA/2R
在公路设计中有三类加宽,第一类以小汽车为设计对象,第二类以载重汽车为设计对象,第三类以半挂车为研究对象。
但是考虑到此公路设计以旅游和途径村镇农副资源等物流的外运为主,应采用第三类加宽。
该公路平曲线的加宽值见下表:
平曲线半径
250~200
<200~150
<150~100
<100~70
<70~50
加宽值
0.8
1.0
1.5
2.0
2.5
当平曲线半径≤250m时应设加宽,根据当地交通车辆的类别,并考虑农副资源等物流的外运,确定采用第三类加宽。
②加宽过渡:
a.比例过渡:
在加宽缓和段的全厂范围内按其长度成比例逐渐加宽。
L:
任意点距缓和段起点的距离(m)
b=(L/L)×bL:
加宽缓和段长
b:
圆曲线上的全加宽
此加宽适用于二、三级公路路面内侧加宽。
b.高次抛物线过渡:
在加宽缓和段上插入一条高次抛物线,抛物线上的任意点的加宽值b=(4K-3K)×bK=L/L
此种方法适用于各种汽车专用公路。
另外还有回旋线过渡忽然插入二次抛物线两种类型。
③加宽缓和段:
设置缓和曲线的平曲线,加宽缓和段采用与缓和曲线相同的长度。
不
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