道路工程(路桥)毕业设计计算书

1、一、路线设计1 .道路等级的确定根据公路工程技术标准(JTGB01-2003),将公路根据功能和适应的交 通量为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。 1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25000 55000 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45000 80000 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60000 100000 辆2 一级公路为供汽车分向分车道行驶并可根据需要控制出入的多车道公路四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成

2、小客车的年平均日交通量15000 30000 辆六车道一级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25000 55000 辆3 二级公路为供汽车行驶的双车道公路双车道二级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500015000 辆 4 三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量20006000 辆 5四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路双车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2000辆以下单车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量400辆以下1.1已知条件：交通量：经调查预

3、测，本路建成初期每昼夜双向混合交通组成如下:汽车型号(辆/日)解放CA10B175解放CA390284东风EQ140369黄河JN150373黄河JN253363长征XD980166日野ZM440211日野KB222128太拖拉13859轴重小于25kN的车辆2906预计年平均交通量增长率()6.4%通量换算采用小客车为标准车型确定公路等级的各汽车代表车型和车辆折算系数规定:如下表：表2.0. 2 各汽车代表车型号车辆折算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.0WI9座的客车和教质量W2t的货车中型车1. 519唾的客车和我放量AZt-Wil的 货车大型车2.0载质量7”111的货车推挂车

4、3.0我加量1但的货车(1) 畜力车人力车自行车等非机动车在设计交通量换算中按路侧干扰因素计.(2) 一二级公路上行驶的拖拉机按路侧干扰因素计三四级公路上行驶的拖拉机每辆折算为4辆小客车(3)公路通行能力分析所要求的车辆折算系数应针对路段交叉口等形式 按不同的地形条件和交通需求采用相应的折算系数1.2交通量换算，各种车型的换算系数如下汽车型号换算系数解放CA10B1.5解放CA3901.5东风EQ1401.5黄河JN1502.0黄河JN2532.0长征XD9803.0日野ZM4403.0日野KB2222.0太拖拉1382.03轴重小于25kN的车辆1.0预计年平均交通量增长率()6.4假设预测

5、年限为20年，则_n 1AADT ADT (1 r)ADT (180 212 367)*1.5(324 493 154 132 43)*2.0297*3.02926 7248(辆/日)1.3确定公路等级公路远景设计年限为20年，则远景设计年限交通量 N:AADT ADT （1 r）n 1 7248 （1 6.4%）（201） 23556辆/日，由远景设计年限交 通，查公路工程技术标准，拟定该公路为4车道一级公路，设计车速为80km/h 查公路路线设计规范（JTGD20-2006）:设计为一级公路：一级服务水 平。1.3.1 确定技术标准以公路工程技术标准为依据，技术标准汇总如下:项目规范规定要

6、求本段采用指标地形山岭公路等级一级设计速度（km/h）80车道数（条）4行车道宽度（m）4X3.754X 3.75中央带宽（m）一般值32极限值2硬路肩宽（m）一般值2.52.5极限值1.5土路肩宽（m）一般值0.750.75极限值0.75圆曲线 最小半径 （m）一般值400400极限值250不设超高2500缓和曲线最小长度（m）7070最小直线长度（m）同向曲线6v480反向曲线2v160最大纵坡（）55合成纵坡（）5.55.5最小坡长（m）200200凸形竖曲线一般值45004500最小半径(m)极限值3000凹形竖曲线 最小半径(m)一般值30003000极限值2000竖曲线最小长度(m

7、)7070注：I:各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加(减)速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。n ：确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土路肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同类项相加。2.选线2.1 .平原微丘地区公路路线特点：(1 )平原，地形平坦，无明显起伏，地面自然坡度一般在 3o以内；(2 )微丘，指地形起伏不大的丘陵，地面自然坡度一般在 20o以内，相对高差在 100以内；(3 )河湾顺适，地形开阔且具有连续的宽缓台地的河谷地形，河床坡度大部分在 5o以下，沿河设线一般不受限制；(4)平原微丘地区地面高

8、度变化较小，有时有较大起伏和倾斜 ，同时间有水塘、 河叉、沟渠等.同时这样的地区往往是农作物和经济作物生产的密集区 .因此，在该 地区选线在追求高技术标准的同时除了考虑地形，水文，工程数量，还应该考虑路线对当地农业生产的人名群众正常生产生活的影响.使选定线路发挥最大的在哦能和效益，实现可持续发展。2.2 .选线基本原则及依据选线应在符合国家建设发展的前提下， 结合各种条件选定合理路线，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.选线过程必须认真观贯彻国家规定的方针政策，综合考虑自然 条件，社会条件，自身技术要求，妥善处理各方面关系.其基本

9、原则如下：(1) .道路设计阶段，应对路线方案做深入细致的研究，多方论证和比选，选定最 优方案。(2),路线设计应在保证行车安全，舒适，迅速的亲提线，做到工程量小，造价小，营 运效益好，有利施工养护，在工程量增加不大的情况下，应采用较高的技术指标.合 理处理技术和经济的关系.(3) .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 性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， 做好路线平、纵、横三方面的结合，力求平面短捷舒顺，纵断面平缓、均匀，横 断面稳定、经济。(4) .充分利用土地资源，减少拆迁，就地取材，带动沿线城镇及地方经济的 发展。(5) .

10、应注意同农田基本建设结合,尽量少占不占用农田和经济林园.(6) .重视环境保护,协调周围景观.保护文物古迹.2.3. 纸上定线及线路比选方案 A 和方案 B 对比差异主要在一下几个方面：(1) 占用农田及填方挖方方面：虽然方案A 占用农田比方案B 多， 但是方案B 挖方量和填方量明显比方案A 大得多，从成本资源来和施工难易度考虑，方案 A 比方案 B 要好。(2) 行车舒适度方面： 方案 A 地势比方案B 平缓， 所设计的道路的能够给驾驶员带来舒适之感。(3)推荐方案A 线路路线技术标准较高，避免了与河流的斜交，且平纵组合较好。经过以上比较分析,设计推荐采用方案A。3. 平面线形设计3.1 平

11、纵线形的协调为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵两面结合作为主体线形来分析研究。( 1 ). 平曲线与竖曲线的配合应该在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性。( 2).平纵曲线的技术指标大小应该均衡。( 3).选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全。( 4).注意路线与周围环境的配合。3.2 线形与环境的协调( 1) . 定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性沥青混凝土路面以减少噪音。( 2) . 路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。( 3) . 注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿

12、化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。( 4) . 对位置适当的桥梁在台前坡脚(常水位以下)设置平台，以利非机动车辆和行人通过。( 5) . 对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路想协调，增加美感。3.3 设计的线形示意图设计线性大致走向如下图，从A点到B点:有图计算可得个点坐标如下：A: (520733.6159, 920555.2190B: (516581.2020, 918850.3708JD1 (C) : (520093.9434, 919742.5580JD2(D) : (517611.4767, 919533.1452AC段路线长及方位角计算：9208

13、57.8540, 520926.7237DaC,(A Cx)2 (Ay Cy)2 (520733.6159-520093.94342 (920555.2190- 919742.55802 1034.214m方位角:,yAC,919742.5580 920555.2190AC arctan arctan xAC520093.9434 520733.615951.79o由于Xac0, yAC 0属于第三象限，所以方位角AC180o 51.79o 231.79oCD段路线长及方位角计算：DcD.(Cx Dx)2 (Cy Dy)2,(520093.9434-517611.47672 (919742.5

14、580-919533.145222460.198mycD,919533.1452-919742.5580方位角：CD arctan arctan4.82xCD517611.4767-520093.9434由于Xcd0, ycD 0属于第三象限，所以方位角ac 180 4.82 184.82DB段路线长及方位角计算：Ddb(Dx Ax)2 (Dy Ay)2(517611.4767-516581.20202 (919533.1452-918850.3708年1235.980m方位角：da, yDB , 918850.3708-919533.1452 , “ 会。arctan -DB- arctan

15、 33.53xDB516581.2020-517611.4767由于Xdb0,yDB3000m的规范要求，线路起点设计高程为 108.635m。则竖曲线长度L1 R 15000 0.62% 93m切线长 T1 - 46.5m22丁22竖曲线外距E 工 46.50.072075m2R 2 15000竖曲线起点桩号：K1+050-46.5=K1+3.5竖曲线起点高程：Hq 108.635-0.34%x 1003.5=105.223m变坡点高程：108.6348-0.34%X 1050=105.065m2其中：Hq为竖曲线起点高程; q竖曲线内各桩号高程计算如下表：Xi为曲线上任意点到竖曲线起点的水

16、平距离2起点高程XXi切线高程设计高程桩号(m)2R1(m)(m)(m)(m)K1+03.5105.2230.00.000105.223105.223K1+010105.2236.50.001105.2009105.202K1+020105.22316.50.009105.1669105.176K1+030105.22326.50.023105.1329105.156K1+040105.22336.50.044105.0989105.143K1+050105.22346.50.072105.0649105.137K1+060105.22356.50.106105.0309105.137K1+0

17、70105.22366.50.147104.9969105.144K1+080105.22376.50.195104.9629105.158K1+090105.22386.50.249104.9289105.178K1+96.5105.22393.00.288104.9068105.1954.3.2竖曲线2变坡点的桩号 K3+460, i30.28%,i41.27%,i4 i31.55%为凹形竖曲线，拟定半径 R=10000m4500m的规范要求。则竖曲线长度L2 R 10000 1.55% 155m切线长T2”155 77.5m22竖曲线外距E五77.520.300m2R 2 10000竖曲

18、线起点桩号：K3+460-77.5=K3+382.5竖曲线起点高程：105.065+0.28%X (K3+382.5-K1+050)=111.596m变坡点高程：105.065+0.28%X ( K3+460-K1+050) =111.813m 竖曲线内各桩号高程计算如下表：2 X ；计算公式为：Hi Hq i2Xi 一q2R22其中：Hq为竖曲线起点高程；Xi为曲线上任意点到起点的水平距离起点高程Xi2Xi切线高程设计高程桩号(m)2R(m)(m)(m)(m)K3+382.5111.5960.00.000111.596111.596K3+390111.5967.50.002111.61711

19、1.619K3+400111.59617.50.010111.645111.655K3+410111.59627.50.025111.673111.698K3+420111.59637.50.047111.701111.748K3+430111.59647.50.075111.729111.804K3+440111.59657.50.110111.757111.867K3+450111.59667.50.152111.785111.937K3+460111.59677.50.200111.813112.013K3+470111.59687.50.255111.841112.096K3+4801

20、11.59697.50.317111.869112.186K3+490111.596107.50.385111.897112.282K3+500111.596117.50.460111.925112.385K3+510111.596127.50.542111.953112.495K3+520111.596137.50.630111.981112.611K3+530111.596147.50.725112.009112.734K3+537.5111.596155.00.801112.03112.8314.4全线路竖曲线计算结果汇总表如下：全路线逐桩高程表桩号设计高程桩号设计高程桩号设计高程K0+

21、000108.635K1+560106.493K3+240111.197K0+020108.567K1+580106.549K3+260111.253K0+040108.499K1+600106.605K3+280111.309K0+060108.431K1+620106.661K3+300111.365K0+080108.363K1+640106.717K3+320111.421K0+100108.295K1+660106.773K3+340111.477K0+120108.227K1+680106.829K3+360111.533K0+140108.159K1+700106.885K3+3

22、82.5111.596K0+160108.091K1+720106.941K3+390111.619K0+170108.023K1+740106.997K3+400111.655K0+180107.955K1+760107.053K3+410111.698K0+200107.887K1+780107.109K3+420111.748K0+220108.635K1+800107.165K3+430111.804K0+240107.819K1+820107.221K3+440111.867K0+260107.751K1+840107.277K3+450111.937K0+280107.683K1+

23、860107.333K3+460112.013K0+300107.615K1+880107.389K3+470112.096K0+320107.547K1+900107.445K3+480112.186K0+340107.479K1+920107.501K3+490112.282K0+360107.411K1+940107.557K3+500112.385K0+380107.343K1+960107.613K3+510112.495K0+400107.275K1+980107.669K3+520112.611K0+420107.207K2+0107.725K3+530112.734K0+440

24、107.139K2+20107.781K3+537.5112.831K0+460107.071K2+40107.837K3+560110.543K0+480107.003K2+60107.893K3+580110.289K0+500106.935K2+80107.949K3+600110.035K0+520106.867K2+100108.005K3+620109.781K0+540106.799K2+120108.061K3+640109.527K0+560106.731K2+140108.117K3+660109.273K0+580106.663K2+160108.173K3+680109

25、.019K0+600106.595K2+180108.229K3+700108.765K0+620106.527K2+200108.285K3+720108.511K0+640106.459K2+220108.341K3+740108.257K0+660106.391K2+240108.397K3+760108.003K0+680106.323K2+260108.453K3+780107.749K0+700106.255K2+280108.509K3+800107.495K0+720106.187K2+300108.565K3+820107.241K0+740106.119K2+320108.

26、621K3+840106.987K0+760106.051K2+340108.677K3+860106.733K0+780105.983K2+360108.733K3+880106.479K0+800105.915K2+380108.789K3+900106.225K0+820105.847K2+400108.845K3+920105.971K0+840105.779K2+420108.901K3+940105.717K0+860105.711K2+440108.957K3+960105.463K0+870105.643K2+460109.013K3+980105.209K0+880105.5

27、75K2+480109.069K4+0104.955K0+900105.507K2+500109.125K4+20104.701K0+920105.439K2+520109.181K4+40104.447K0+940105.371K2+540109.237K4+60104.193K0+960105.223K2+560109.293K4+80103.939K1+3.5105.202K2+580109.349K4+100103.685K1+010105.176K2+600109.405K4+120103.431K1+020105.156K2+620109.461K4+140103.177K1+03

28、0107.819K2+640109.517K4+160102.923K1+040105.143K2+660109.573K4+180102.669K1+050105.137K2+680109.629K4+200102.415K1+060105.137K2+700109.685K4+220102.161K1+070105.144K2+720109.741K4+240101.907K1+080105.158K2+740109.797K4+260101.653K1+090105.178K2+760109.853K4+280101.399K1+96.5105.195K2+780109.909K4+30

29、0101.145K1+120105.261K2+800109.965K4+320100.891K1+140105.317K2+820110.021K4+340100.637K1+160105.373K2+840110.077K4+360100.383K1+180105.429K2+860110.133K4+380100.129K1+200105.485K2+880110.189K4+40099.875K1+220105.541K2+900110.245K4+42099.621K1+240105.597K2+920110.301K4+44099.367K1+260105.653K2+940110

30、.357K4+46099.113K1+280105.709K2+960110.413K4+48098.859K1+300105.765K2+980110.469K4+50098.605K1+320105.821K3+0110.525K4+52098.351K1+340105.877K3+20110.581K4+54098.097K1+360105.933K3+40110.637K4+56097.843K1+380105.989K3+60110.693K4+58097.589K1+400106.045K3+80110.749K4+60097.335K1+420106.101K3+100110.8

31、05K4+62097.081K1+440106.157K3+120110.861K4+64096.827K1+460106.213K3+140110.917K4+66096.573K1+480106.269K3+160110.973K4+68096.319K1+500106.325K3+180111.029K4+70096.065K1+520106.381K3+200111.085K4+72095.811K1+540106.437K3+220111.1415 .横断面设计5.1 .查规范，拟定各项技术指标5.1.1 路基宽度本路线设计为一级公路，车速拟定为80km/h,车道数拟定四车道，服务水

32、平为一级。路基技术标准：路基全宽：24.5m ;行车道宽度：4 X3.75=15m ;中间带宽度：3.00m,其中中央分隔带宽2.00m,左侧路缘带宽度2X 0.50=1.00m ;右侧硬路肩宽度：2 X 2.5m 其中右侧路缘带宽度2 X 0.50m。基本横断面如下图所示：二津一= 盟口后 fltl 生存布 |AIUI. *萦用 行天炉 更“后 土技法5.1.2 路拱坡度沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为12%硬路肩路拱坡度与行车道相同 . 但不得大于5.0%,土路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%2%， 故取路拱坡度为2%,土路肩横向坡度为3%， 路拱坡度采用双向坡面，由中央分隔带向两侧

33、倾斜。5.1.3 路基边坡坡度由公路路基设计规范得知，当 H8m（4路基填土高度）时，路基边坡按 1 ： 1.5 设计。超过8m 时路基边坡按1:1.75 设计 .5.1.4 护坡道公路工程技术标准: 当路肩边缘与路侧取土坑底的高差小于或等于2m时，取土坑内侧坡顶可与路坡脚位相衔接，并采用路堤边坡坡度，当高差大于2m 时，应设置宽1m 的护坡道；当高差大于6m 时，应设置宽2m 的护坡道。本设计结合当地的自然条件设置护坡道, 护坡道坡度设计为3%。5.1.5 截水沟截水沟一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方合适的地点，截水沟一般距坡脚距离为5米，采用梯形截面形式，沟底宽度不小于0.5

34、m,沟的边坡一般采用1:11:1.5 。5.2 横断面设计步骤5.2.1 根据地形图绘横断地面线。5.2.2 根据路线及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。5.2.3 根据地质资料，示出土石界限、设计边坡度，并确定边沟形状和尺寸。5.2.4 绘横断面设计线，又叫“戴帽子”。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。5.2.5 计算横断面面积（含填、挖方面积），并填于图上。5.2.6 由图计算并填写逐桩占地宽度表、路基设计表、路基土石方计算表及公

35、里路基土石方数量汇总表。详见表 S2-6、 S3-4、 S3-6。5.3 土石方的计算和调配5.3.1 调配要求（ 1）土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。（ 2）纵向调运的最远距离一般应小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距）。（ 3）土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。（ 4）借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。（ 5）不同性质的土石应分别调配。（ 6）回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。5.3.2 调配方法土石方调配方

36、法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配不需单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单，调配清晰的优点，是目前生产上广泛采用的方法。表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。本设计采用表格调配法, 分段 调用。土方调配步骤如下：（ 1）准备工作调配前对土石方计算进行复核，确认无误后方可进行。（ 2）横向调运即计算本桩利用、填缺、挖余，以石代土时填入土方栏，并用符号区分。（ 3）纵向调运定经济运距根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案，确定调运方向和调运起讫点，并用箭头表示。计算调运数量和运距调配的运距是指计价运距，就是调运挖方中心到填方中心的距离见叫免费运距（ 4）

37、计算借方数量、废方数量和总运量借方数量=填缺纵向调入本桩的数量废方数量=挖余纵向调出本桩的数量总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量（ 5）复核 横向调运复核：填方=本桩利用+填缺挖方=本桩利用+挖余 纵向调运复核：填缺=纵向调运方+借方挖余=纵向调运方+废方 总调运量复核：挖方+借方=填方+弃方、公路路面结构设计计算6 .沥青路面设计6.1 轴载分析该地区的交通组成情况如下表交通组成表车 型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距（m）交通量解放CA10B19.4060.851双一175解放CA39035.0070.151双一284东风EQ14023.7069.201双一369黄河JN1504

38、9.00101.601双一373黄河JN25355.0066.002双 3363长征XD98037.1072.652双 3166日野ZM44060.00100.002双 3211日野KB22250.20104.301双一128太拖拉13851.4080.002双 359小客车2906注：路面设计以单轴双轮组BZZ-100作为标准轴载6.1.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。a）.轴载换算:轴载换算采用如下的计算公式: ,4.35k 一一 PN CQNi i iP式中：N标准轴载当量轴次，次/日Ni 被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日P 一标准轴载，KNP 一被换算车辆的各级轴载，KNK被换算车辆的类型数Ci 一轴载系数，Ci 1 1.2(m 1), m为轴数。当轴间距离大于3m时，按单 独的一个轴载计算，当轴间距离小于 3m时，应考虑轴数系数。C2 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。轴载换算结果如表所示:车型PC1C2Ni4.35. 一PC1C2N P解放CA10B后轴60.851117520.16解放CA390前轴35.0016.428418.89后轴70.151128460.75东风EQ140后轴6