毕业设计（论文）-沪渝高速公路（芜湖-铜陵段）设计.doc

辽宁工程技术大学毕业设计(论文)1摘要目前，随着我国经济的迅猛发展，交通运输已经不能满足经济发展的需要，因此，高速公路是社会发展的必然产物。本设计为安徽地区某高速公路芜湖到铜陵段公路施工图设计。该地位于安徽省中部的平原微丘区，公路全长2385.900m。设计内容包括：选线与定线是根据交通量确定道路等级，在地形图上确定三条备选路线，分别进行平面设计，纵断面设计，横断面设计，桥涵设置，最后对所定路线进行方案比选，从中选择最佳方案；平面设计按照书中要求选定路线的各种技术指标，计算平曲线参数，确定线形；纵断面设计主要考虑纵坡在满足书中和规范上各规定的情况下，尽量使填挖趋于平衡，利于排水和行车舒适，计算竖曲线要素；横断面设计中考虑排水和行车安全稳定等因素确定道路的横断面形式；路基设计主要进行确定压实标准、路基高度、边坡形状、坡度、路基排水等设计；路面结构设计主要进行路面结构设计和验算；排水设计要根据实际地形条件进行排水设施的设计；本设计是对理论知识的直接运用，是理论联系实践的重要体现。关键词：高速公路；平曲线；竖曲线；纵断面；横断面；排水设计；沪渝高速公路（芜湖-铜陵段）设计2AbstractAtpresentwiththerapideconomicdevelopmenttransportationhasbeenunabletomeettheneedsofeconomicdevelopmentthereforethehighwayistheinevitableoutcomeofsocialdevelopment.ThedesignfortheAreaofAnhuiWuhutoTonglingsectionofahighwayroadconstructiondrawingsanddesign.ItislocatedinAnhuiProvinceincentralplainareathehighwayisfull-length2768.012m.Thecontensofthedesignincludes：GraphicdesigninaccordancewiththerequirementoftheselectedbookofthevarioustechnicalindicatorslinecalculatedcurveparametersdeterminethelineVertical-designmainlyconsideraccordingtothebooksandnorms，tocuttofillbalanceconsideringdrainageandroadcomfortandcalculatedverticalcurveelementsCross-sectionaldesignconsideratethedrainagetrafficsafetyandotherfactorstodeterminetheoftheroadRoadbeddesignmainlycarriesonsideascentshapechoice、gradedesign、roadbeddrainagedesignRoaddesignmainlycarriesonpavementstructureleveldesignandcheckingcalculationThedesignofthedrainageconditionsinaccordancewiththeactualtopographyofthedesignofdrainagefacilitiesThisdesignisthedirectapplicationoftheoreticalknowledgeandisalsoanimportantoftheoryContactingpractice。Keywords：thehighway；horizontalcurve；verticalcurve；phaltPavement；Roaddrainage；目录目录前言前言.11原始资料原始资料.21.1地形地貌地形地貌.2辽宁工程技术大学毕业设计(论文)31.2水文地址水文地址.21.3气候条件气候条件.21.4路线状况路线状况.21.5公路建设与周围环境及自然环境的协调发展公路建设与周围环境及自然环境的协调发展.21.6公路技术标准的确定公路技术标准的确定.21.6.1车道数确定.21.6.2公路技术指标.42道路选线与定线道路选线与定线.62.1选线原则选线原则.62.2影响本设计方案选择的因素影响本设计方案选择的因素.62.3路线方案的拟定路线方案的拟定.62.4路线方案必选路线方案必选.83道路平面设计道路平面设计.93.1汽车行驶轨迹汽车行驶轨迹.93.2平面的线形要素平面的线形要素.93.2.1直线一般要素.93.2.2直线的最小长度.93.2.3曲线的几何要素.103.2.4圆曲线半径.11沪渝高速公路（芜湖-铜陵段）设计43.2.5半径的限制.113.3缓和曲线缓和曲线.113.3.1缓和曲线的作用.113.3.2回旋线的基本公式.113.3.3回旋线的几何要素.123.3.4缓和曲线的长度.123.3.5有缓和曲线的道路平曲线几何要素.133.4停车视距停车视距.133.5几何要素的计算几何要素的计算.143.5.1交点坐标的确定及转角值的计算.143.5.2有缓和曲线的平曲线的几何要素计算.143.6曲线位置及直线长度方向曲线位置及直线长度方向.153.6.1曲线位置.153.6.2直线长度.163.6.3逐桩坐标计算.163.7路线平面绘制路线平面绘制.204纵断面设计纵断面设计.214.1纵坡设计的一般要求纵坡设计的一般要求.214.2纵坡及坡长的技术要求纵坡及坡长的技术要求.21辽宁工程技术大学毕业设计(论文)54.2.1最大纵坡.214.2.2最小纵坡.214.2.3坡长限制.214.2.4合成坡度.224.3竖曲线的设计竖曲线的设计.224.3.1竖曲线设计的一般要求.224.3.2竖曲线要素.234.3.3竖曲线要素的计算.234.4纵断面图的绘制纵断面图的绘制.255横断面设计横断面设计.265.1横断面的组成和尺寸确定横断面的组成和尺寸确定.265.1.1路幅的布置类型.265.1.2行车道宽度的确定及道路的加宽.265.1.3路肩的确定.265.1.4中间带的确定.265.1.5路拱的确定.275.2超高超高.275.2.1超高率的计算.275.2.2超高过渡方式.274沪渝高速公路（芜湖-铜陵段）设计65.2.3横断面上超高值的计算.285.3道路建筑界限与道路用地道路建筑界限与道路用地.325.3.1道路建筑界限.325.3.2道路用地.335.4横断面的绘制横断面的绘制.336路基设计路基设计.346.1路基的类型路基的类型.346.2路基的宽度与高度路基的宽度与高度.346.2.1路基的宽度.346.2.2路基的高度.346.3边坡坡度边坡坡度.356.4路基土石方的计算路基土石方的计算.356.4.1土石方量的计算.356.4.2路基土石方调配.366.4.3计价土石方数量.376.5路基填土与压实路基填土与压实.386.5.1路基填土的选择.386.5.2路基填料的选择.3846.5.3取土与弃土方案.38辽宁工程技术大学毕业设计(论文)76.5.4路基的压实.386.6基底处理基底处理.396.7路基防护与加固路基防护与加固.396.7.1坡面防护.396.7.2加固设计.397路面设计路面设计.407.1路面的类型及结构层次路面的类型及结构层次.407.1.1路面类型.407.1.2结构层次.407.1.3路面断面类型.407.2路面结构设计路面结构设计.407.2.1路面设计基本资料.407.2.2轴载分析.417.2.3确定路基回弹模量值.4447.2.4抗容许弯沉计算路面厚度.457.2.5验证沥青混凝土路面的弯拉应力.477.2.6验证石灰粉煤灰砾石层底面弯拉应力.498公路排水设计公路排水设计.518.1路基排水设计路基排水设计.51沪渝高速公路（芜湖-铜陵段）设计88.1.1边沟设计.518.1.2截水沟设计.518.1.3排水沟设计.528.1.4路基的地下排水.528.2路面排水路面排水.538.2.1分散漫流式路表排水.5348.2.2中央分隔带排水.538.2.3路面内部排水.539附属结构设计附属结构设计.549.1绿化绿化.549.1.1中间带绿化.549.1.2路基边坡、护坡道的绿化美化设计.549.1.3隔离设施的绿化美化.559.2交通标志标线交通标志标线.559.2.1交通信号灯.559.2.2交通标志.559.2.3交通标线.5510总结总结.56致谢致谢.57辽宁工程技术大学毕业设计(论文)9参考文献参考文献.58附表附表.59前言高等级公路是公路发展的必然趋势，对国民经济具有重要意义。高速公路在运输能力、速度和安全性方面具有突出优势，对实现国土均衡开发、缩小地区差别、建立统一的市场经济体系、提高现代物流效率具有重要作用。大力发展交通运输事业是加速发展国民经济的重要保证，四通八达的现代交通，对于加强各族人民团结，促进文化交流和巩固国防等方面，都具有非常重要的作用。公路以其快速灵活的运输方式，特别适合中、短途运输，它可以与其他方式互相配合，承担客货集散、运输衔接的任务。而对于幅员辽阔，山脉江河多样的我国，公路必然成为陆路交通的重要组成部分。本次毕业设计是交通土建专业在完成全部课程后，依据交通土建专业毕业设计大纲的要求，对实习资料进行整理、分析，并加以认真的思考，听取指导教师的意见编制而成的。在设计中参阅了道路勘测设计、高速公路规划与设计、路基路面工程、公路工程技术标准等专业文献。本设计的第一章是关于本次毕业设计所收集原始资料、技术等级和几何标准，阐述了本设计路线的选线与比选的具体过程。第三、四、五章则分别关于平、纵、横三方面的设计，具体介绍了平、纵、横设计几何标准的选定，还有三者综合设计的过程。第六章介绍了路基设计的内容。第七章详述了路面结构设计。第八章介绍了关于排水方面的设计。第九章是关于附属设施的设计。由于本人实际经验与知识含量的欠缺，理论知识掌握不熟练，设计中肯定有错漏之处，恳请各位指导老师予以点评指正，以使设计修改完善。沪渝高速公路（芜湖-铜陵段）设计101原始资料本设计是交通土建专业毕业设计上册，设计任务是沪渝（芜湖-铜陵段）高速公路设计施工图设计，主要内容包括：路线方案的拟订和比选、道路平面线形设计、纵断面设计、横断面设计、路基设计、路面设计、排水设计等。本设计初始资料有地形图一幅，比例1：2000。地形图兼有平原微丘和山岭重丘地区，但以平原微丘为主。整个设计应遵循平原微丘地区高速公路的技术标准。具体内容如下：1.1地形地貌本设计路线为芜湖中部平原区高速公路路段之一，主要为平原微丘地形，地势平坦，沿线有小山丘和池塘。1.2水文地质本设计地区的土质为粘性土，河流较少，无大范围积水，层间水、裂隙水等，无不良地质现象。1.3气候特点本设计所在地区属于亚热带季风气候，夏季高温多雨，冬季温暖湿润。四季分明，温度变化较大，光能充足，热量丰富，无霜期长，降水充沛，雨热同季。该气候区域冬季不冷，1月平均温普遍在0以上，夏季较热，7月平均温一般为25左右，冬夏风向有明显变化，年降水量一般在1000毫米以上，主要集中在夏季，冬季较少。1.4路线状况本设计高速公路的起点为K0+000.000，终点为K2+835.900，总里程为2835.900米。路线设计起点位于地形图左侧，终点位于地形图右侧。1.5公路建设与周围环境及自然环境的协调发展道路平面线形的选择和设计要合理运用技术标准，要求技术上可行，经济上合理。辽宁工程技术大学毕业设计(论文)11在定线的过程中应尽量避免采用长直线，避开人口密集区，正确处理路线与城镇的关系，避免大填挖，降低填土高度，减少对植被的破坏，应注意保护原有的自然状态，并且做好排水系统的设计，同时做好道路的绿化工程等。1.6公路技术标准的确定1.6.1车道数确定经调查该地区近期交通量资料如下：表1-1交通量调查资料Tab.1-1Trafficsurveydata车型前轴重（kN）后轴重（kN）总重（kN）后轴数辆日折算系数解放CA-10B19.460.079.418002.0黄河JN-15049.0101.6150.618003.0日野KB-22250.2104.30154.515003.0黄河JN-36050.0110270.028003.0东风EQ-14023.769.393115002.0根据公路工程技术标准规定表1-2各级公路车辆折算系数Tab.1-2Roadvehicleconversionfactoratalllevels车型编号代表车型折算系数车种说明1小客车1.019座以下的客车和载质量小于2t的货车2中型车1.519座以上的客车和载质量大于2t小于等于7t的货车3大型车2.0载质量大于7t小于等于14t的货车4拖挂车3.0载质量大14t的货车预测年限所能达到的年平均日交通量是根据历年交通观测资料预测求得，目前多按年平均增长率计算确定：沪渝高速公路（芜湖-铜陵段）设计12(1-1)10)1(ndrNN式中：远景设计年平均日交通量（辆日）dN起始年平均日交通量（辆日）0N年平均增长率r远景设计年限n设计年限15年，交通量的平均年增长率：8.0%10)1(ndrNN151(8001500)2.0(800500800)3.0(10.080)辆日32015.4查公路工程技术标准可知：公路根据功能和适应的交通量分为以下等级：高速公路为专供汽车分向分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000辆；六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量4500080000辆；八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000100000辆。各级公路设计交通量的预测应符合下列规定：1.高速公路和具干线功能的一级公路的设计交通量应按20年预测；具集散功能的一级公路、以及二三级公路的设计交通量应按15年预测；四级公路可根据实际情况确定。2.设计交通量预测的起算年应为该项目可行性研究报告中的计划通车年。3.设计交通量的预测应充分考虑走廊带范围内远期社会经济的发展和综合运输体系的影响。故根据标准，应建四车道高速公路，为主要供汽车行驶的公路。1.6.2公路技术指标现依据规范将高速公路的设计指标列出如下：公路等级-高速公路；设计车速-100kmh；辽宁工程技术大学毕业设计(论文)13行车道宽-15m；路基宽度-26m；圆曲线极限最小半径-400m；圆曲线一般最小半径-700m；缓和曲线最小长度-100m；平曲线最小长度-200m；同向曲线最小长度-6v=600m；反向曲线最小长度-2v=200m；公路直线段最大长度-2000m；凸形竖曲线极限最小半径-6500m；凸形竖曲线一般最小半径-10000m；凹形竖曲线极限最小半径-3000m；凹形竖曲线一般最小半径-4500m；竖曲线最小长度-85m；公路最大纵坡-3%；平曲线采用的超高方式：绕中央分隔带边缘旋转。整体式断面的中间带宽度中央分隔带宽度一般值-3.00m最小值-1.00m左侧路缘带宽度一般值-0.75m最小值-0.75m中间带宽度一般值-4.50m最小值-2.50m路肩宽度硬路肩宽度一般值-3.50m最小值-3.00m土路肩宽度一般值-0.75m最小值-0.75m沪渝高速公路（芜湖-铜陵段）设计142道路选线与定线选线是在道路规划路线起、终点之间选定一条技术上可行、经济上合理、能符合技术标准、满足使用要求的道路中心线的工作。定线是在选线任务基本完成后，按照已选定的技术标准，在选线布局阶段选定的路线范围内，结合细部地形、地址条件，综合考虑平面、纵断面、横断面三者的合理安排，具体计算、确定出道路中线的确切位置。2.1选线原则1)在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案。2)路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。3)选线应注意同农田基本建设相配合，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等。4)通过名胜、风景、古迹地区的道路，应与周围环境、景观相协调，并适当照顾美观。注意保护原有自然状态和重要历史文物遗址。5)选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，查清其对道路工程的影响。6)选线应重视环境保护，注意由于修建道路及汽车运行所产生的影响和污染等问题。2.2影响本设计路线方案选择的因素1)高速公路的标准；2)已有公路；3)交通量；4)排水要求；5)各种大小水塘、鱼塘；辽宁工程技术大学毕业设计(论文)156)堤坝；7)地势的起伏。2.3路线方案的拟定本次设计中，在地形图上起、终两点为指导教师规定的固定控制点，所谓固定控制点，是指无论设计选线采用何种方案，都必须通过的点。本设计根据实际地形、地貌，以及实际设计计算，共拟订了三种路线方案，现简单阐述如下：方案一：图2-1方案一Fig.2-1Optionone路线从起点K0+000.000开始，路过一个草塘，进入两个村庄，经过几条碎石小路和一个水塘，最后到达终点K2+875.578处，路线全长2875.578m。方案二：图2-2方案二Fig.2-2Optiontwo路线从起点K0+000.000处开始，经过村庄，之后又在一村庄边缘经过，经过几条碎石小路，最后到达终点K2+821.721处，路线全长2821.721m。方案三：沪渝高速公路（芜湖-