道路桥梁工程毕业设计设计书.doc

新乡学院毕业设计（论文）目录目录1 摘要3 Abstract4 1 路线平面设计5 1.1 平面设计技术标准的确定5 1.2 平曲线计算7 2 纵断面设计112.1 纵断面设计技术指标的确定11 2.2 竖曲线计算133 横断面设计224 路基设计224.1 路基设计原则22 4.2 土石方计算和调配27 5 路面结构设计和计算31 5.1设计原则31 5.2 路面类型确定31 5.3 路面结构计算32 6 挡土墙设计376.1 挡土墙设计原则376.2 挡土墙计算示例377 工程概预算编制45 7.1 概预算的作用45 7.2 该预算的编制依据45 7.3 概预算的主要内容45 7.4 概预算的编制步骤47参考文献49 致谢50 摘要本设计为从阿城市西北屯到李家店的一段山岭重丘区二级公路常规设计.设计者按指导教师指定的路线起终点，根据地形选择一条符合技术标准及要求的路线进行相关内容的计算和设计。设计内容包括：路线平面设计（全线）、路线纵断面设计（全线）、路基横断面设计（由指导教师指定 3 公里）、路基设计表、路基土石方计算及调配、路面结构计算及设计（任选设计沥青路面和水泥混凝土路面）、挡土墙计算和设计、指定路线预算编制。关键词交通量；道路等级；平曲线；竖曲线；路基；预算； AbstractThis design is from emerging Tuen to a section of Lee Ka-shop mountain area of conventional design. Designers by mentor specified route ends, depending on the terrain select a technical standards and requirements for routes related content and design. Designs include: route graphic design (full), route profile design (full), roadbed cross-sectional design (specified by the mentor) 3 km, bed design table and subgrade earthwork and provisioning, pavement structure calculation and design (choose any design asphalt pavement and cement concrete pavement), retaining walls calculation and design, the specified route budgeting. Keyword traffic; road grade; horizontal curve; drainage; roadbed; budgeting;第1章 路线平面设计1.平面设计技术指标的确定1.1直线1.1.1直线的适用条件(1) 路线完全不受地形，地物限制得平原区或山区得开阔谷底；(2) 市镇及其近郊或规划方正得农耕区等以直线为主体的地区；(3) 为缩短构造物长度，便于施工，创造有利的引道条件；(4) 平面交叉点附近，为争取较好的行车和通视条件；(5) 双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线，以提供较好的超 车路段。1.1.2 直线的最大长度直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定，山岭重丘区二级公路最大直线长度为1200米，本设计速度不大于60km/k故无最大长度限制。1.2.3 直线的最小长度规定山岭重丘区二级公路同向曲线间的直线最小长度为6V，即360米。反向曲线间的直线最小长度为2V，即120米。当直线两端没有缓和曲线时，可直接相连,构成S形曲线。本设计中采用大半径曲线相连或曲线间通过缓和曲线构成S型曲线。1.2 圆曲线圆曲线是平面线形中常用的线形要素，圆曲线的设计主要确定起其半径值以及超高和加宽。1.2.2 圆曲线的最小半径(1) 极限最小半径(2) 一般最小半径平面线形中一般非不得已时不使用极限半径，因此规范规定了一般最小半径。(3) 不设超高最小半径当圆曲线半径大于一定数值时，可以不设超高，允许设置与直线路段相同的路拱横坡。 表51 圆曲线半径 (m)技术指标山岭重丘二级公路一般最小半径 200极限最小半径 125不设超高最小半径路拱1500路拱19001.2.3 圆曲线的最大半径选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采用大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不可大于10000米。1.2.4圆曲线半径的选用在设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，尽量采用了不需设超高的大半径曲线，最大半径为4000米，极限最小半径及一般最小半径均未采用，设置曲线最小半径为600米。 1.2.5 平曲线的最小长度公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小于2倍的缓和曲线的长度。由缓和曲线和圆曲线组成的平曲线，其平曲线的长度不应短于9s的行驶距离，由缓和曲线组成的平曲线要求其长度不短于6s的行驶距离。平曲线内圆曲线的长度一般不应短于车辆在3s内的行驶距离。平曲线的最小长度：70m平曲线中圆曲线的最小长度取：35m1.3 缓和曲线缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：(1) 离心加速度变化率不过大;(2) 控制超高附加纵坡不过陡;(3) 控制行驶时间不过短;(4) 符合视觉要求;因此，规范规定：山岭重丘区二级公路缓和曲线最小长度为35m.。一般情况下，在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓和曲线。1.4行车视距行车视距是否充分，直接关系着行车的安全与速度，它是公路使用质量的重要指标之一。行车视距可分为：停车视距、会车视距、超车视距。规范规定，二级公路设计视距应满足会车视距的要求，其长度应不小于停车视距的两倍。工程特殊困难或受其它条件限制的地段，可采用停车视距，但必须采取分道行驶措施。对于山岭重丘区二级公路，停车视距St取40 m，超车视距Sc一般值取200m，低限值取150m。2.平曲线计算 图2-1 平曲线几何元素图 (2-2) (2-3) (2-4) (2-5) (2-6) (2-7) (2-8)式中：T切线长，m；L曲线长，m；E外距，m；J校正数或称超距，m；R圆曲线半径，m； 转角，。本设计选用方案二，无需设置缓和曲线。计算结果见表2-4：表2-5平曲线几何要素表R (m)aL(m)T(m)E(m)J(m)450010785393.718.072.4平曲线设计逐桩坐标表 表2-6逐桩坐标表桩号X坐标Y坐标K0+05049.9342-2.4712K0+10099.8764-4.9417K0+150149.8256-7.4134K0+200199.8519-9.8816K0+250249.7076-12.3588K0+300299.6323-14.8302K0+350349.6173-17.2970K0+400399.5138-19.7548K0+450449.4487-22.2403K0+500499.4150-24.7059K0+550549.3361-27.1794K0+600599.2834-29.6487ZY618.7936-30.6008K0+620619.2375-30.6024K0+640639.2577-30.7019K0+660659.2977-30.7305K0+680679.2621-30.7476K0+700699.2597-30.7136K0+720719.2586-30.6115K0+740739.2428-30.5285K0+760759.2451-30.3753K0+780779.2335-30.2028K0+800799.2335-29.9543K0+820819.2588-29.7038K0+840839.2510-29.4034K0+860859.2064-29.0880K0+880879.2589-28.7454K0+900899.2125-28.3261K0+920919.2727-27.8757K0+940939.2255-27.4045K0+960959.2181-26.8897K0+980979.2153-26.3536K1+000999.2108-25.7545K0+0201019.1827-25.1027K1+0401039.1781-24.4439K1+0601059.1636-23.7509K1+0801079.1327-23.0269K1+1001099.1138-22.2584K1+1201119.0433-21.4456K1+1401139.0955-20.6015K1+1601159.1770-19.7132K1+1801179.0588-18.7781K1+2001199.0433-17.8293K1+2201219.0259-16.8199K1+2401239.0205-15.7923K1+2601258.9763-14.7385K1+2801278.9136-13.6390K1+3001298.8059-12.4632K1+3201318.8638-11.3030K1+3401338.8013-10.0826K1+3601358.7710-8.8317K1+3801378.7528-7.5657K1+4001398.6291-6.2094YZ1402.8620-5.9196K1+4201418.6224-4.2154K1+4401438.7004-1.8637K1+4601458.29880.2837K1+4801478.41252.5846K1+5001498.19684.8137K1+5201517.92677.0379K1+5401537.81029.2621K1+5601557.923911.5629K1+5801577.697013.7230K1+6001597.273315.9472K1+6201617.286518.3349K1+6401637.323420.4057K1+6601657.130122.6290K1+6801677.013624.9308K1+7001696.882727.2485K1+7201716.689429.3960K1+7401736.572831.6968K1+752.11748.565633.0873第2章 路基纵断面设计 2.1.纵断面设计技术指标的确定纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。 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。2.1.1 . 纵坡设计1.1纵坡设计的一般要求 纵坡设计必须满足标准的有关规定，一般不轻易使用极限值 纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡 纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合 从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意有以下几点：在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良；避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全；在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些；纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径；纵断面线形设计应注意与平面线形的关系，汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形；纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡以不小于0.5%为宜，在受洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应保证路线的最低标高，以免遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定；纵坡设计应争取填、挖平衡，尽量利用挖方作就近填方，以减少借方和废方，接生土石方量，降低工程造价；纵坡设计时，还应结合我过情况，适当照顾当地民间运输工具，农业机械、农田水利等方面的要求。1.2 纵坡设计的方法和步骤： 准备工作纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面图的地面线绘出平面直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。标注纵断面控制点 纵面控制点主要有路线起终点，重要桥梁及特殊涵洞，隧道的控制标高，路线交叉点，地质不良地段的最小填土和最大控梁标高，沿溪河线的控制标高，重要城镇通过位置的标高及受其它因素限制路线中须通过的控制点、标高等。 试坡 试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术和标准，选线意图，考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况，初步定出纵坡设计线的工作。试坡的要点，可归纳为“前面照顾，以点定线，反复比较，以线交点”几句话。 前后照顾就是说要前后坡段统盘考虑，不能只局限于某一段坡段上。以点定线就是按照纵面技术标准的要求，满足“控制点”，参考“经济点”，初步定出坡度线，然后用三角板推平行线的办法，移动坡度线，反复试坡，对各种可能的坡度线方案进行比较，最后确定既符合标准，又保证控制点要求，而且土石方量最省的坡度线，将其延长交出变坡点初步位置。 调坡 调坡主要根据以下两方面进行：结合选线意图。将试坡线与选线时所考虑的坡度进行比较，两者应基本相符。若有脱离实际情况或考虑不周现象，则应全面分析，找出原因，权衡利弊，决定取舍；对照技术标准。详细检查设计最大纵坡、坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求，特别要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、路线交叉、隧道及渡口码头等地方的坡度是否合理，发现问题及时调整修正。 调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短、纵坡线和加大、减小纵坡度等。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则，以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。 根据横断面图核对纵坡线 核对主要在有控制意义的特殊横断面图上进行。如选择高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其它重要控制点的断面等。 确定纵坡线 经调整核对后，即可确定纵坡线。所谓定坡就是把坡度值、变坡点位置（桩号）和高程确定下来。坡度值一般是用三角板推平行线法，直接读厘米格子得出，要求取值到千分之一。变坡点位置直接从图上读出，一般要调整到整10桩位上。变坡点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。计算设计标高根据已定的纵坡和变坡点的设计标高，则可以计算出未设竖曲线以前各桩号的设计标高。2.1.2 竖曲线设计要求：宜选用较大的竖曲线半径。竖曲线设计，首先确定合适的半径。在不过分增加工程数量的情况下，宜选用较大的竖曲线半径，一般都应采用大于竖曲线一般最小半径的数值，特别是前后两相邻纵坡的代数差小时，竖曲线更应采用大半径，以利于视觉和路容美观。只有当地形限制或其他特殊困难不得已时才允许采用极限最小半径。同向曲线间应避免“断背曲线”。同向竖曲线，特别是同向凹形竖曲线间如直线坡段不长，应合并为单曲线后复曲线。反向曲线间，一般由直坡段连续，亦可以相互直接连接。反向竖曲线间设置一段直坡段，直坡段长度一般不小于计算行车速度行驶3s的行程长度。如受条件限制也可相互直接连接，后插入短直线。应满足排水要求。、2.2竖曲线计算2.2.1计算原理定义：纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车用一段曲线来缓和，称为竖曲线。变坡点：相邻两条坡度线的交点。变坡角：相邻两条坡度线的坡角差，通常用坡度值之差代替，用表示，即 =2-1tg2- tg1=i2-i1凹型竖曲线： 0凸型竖曲线： 02.6.1.2竖曲线的基本方程式：设变坡点相邻两纵坡坡度分别为i1和i2。抛物线竖曲线有两种可能的形式：a 包含抛物线底（顶）部；b 不含抛物线底（顶）部。式中：k抛物线顶点处的曲率半径 ； i1竖曲线顶（底）点处切线的坡度。AB竖曲线诸要素计算公式竖曲线长度L或竖曲线半径R： L = Xa - Xb竖曲线切线长T： 因为T = T1 = T2，则 竖曲线外距E：竖曲线上任一点竖距h： 竖曲线外距E： 上半支曲线x = T1时： 下半支曲线x = T2时： 由于外距是边坡点处的竖距，则E1 = E2 = E，故 T1 = T2 = T2.2.2竖曲线计算（1）、根据设计得知： 拟定R=30000，则： 竖曲线内桩号的高程计算已知k0+400的高程为5.8m计算公式为：右半部分：左半部分：其中：曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 直线上点到相邻变坡点的距离K0+000007.007.00K0+050006.8506.850K0+100006.7006.700K0+150006.5506.550K0+200006.4006.400K0+250006.2506.250K0+300006.1006.100K0+310006.0706.070K0+350400.0275.9505.977K0+400900.1355.8005.935K0+45040 0.0275.9505.977K0+4900 06.0706.070K0+5000 06.1006.100K0+5500 06.2506.250K0+6000 06.4006.400K0+6500 06.5506.5502、根据设计得知： 拟定R=40000，则：竖曲线内桩号的高程计算已知k0+800的高程为7.00m计算公式为：右半部分：左半部分：其中：曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲线）的水平距离。 直线上点到相邻变坡点的距离 K0+660006.5806.580K0+700400026.7006.680K0+7509001016.8506.749K0+80014002457.0006.755K0+8509001016.8006.699K0+900400026.6006.580K0+940006.4406.440K0+950006.4006.400K1+000006.2006.200K1+050006.0006.000K1+100005.8005.800K1+1500 05.6005.600 第3章 横断面设计3.1横断面设计3.1.1横断面的组成对于该设计路段的横断面主要是由行车道、路肩、边沟、排水沟、截水沟和等组成。本设计路段为平原微丘区二级公路，车速定为60km/h，按照公路工程技术标准（JTG B012003），表3.0.11,将路基宽度选定为10米， 其中行车道宽度为23.5m，硬路肩宽为20.75m，土路肩为20.75米。3.1.2路拱的确定为了路面排水顺畅和保证行车安全、平稳。坡度过小则排水不畅，且不利于行驶安全。所以路拱坡度应限制在一定的范围内。根据路面类型和当地自然条件，本设计采用2.0的路拱横坡。路肩的设置则为硬路肩采用了与路面坡度相同的2.0%，而土路肩，为了能迅速排出路面上的降水，路拱坡度为3.0。路拱形式采用直线形，以路中线为为基点，设置双向路拱横坡，主要是为便于机械化施工、排水和养护。3.1.3弯道的超高与加宽为了满足路线的线形要求，平、纵、横三方面的协调，同时也为了满足行车的舒适性、安全性，要做好路线弯道的超高与加宽设计。公路工程技术标准（JTG B012003）可知：在路拱2.0%时，半径小于1500米时，要设超高。当半径小于等于250米时，要设加宽。标准规定，当超高横坡度的计算值小于路拱坡度时，设置等于路拱坡度的超高值或不设超高。所以，可不设超高。3.1.4 路基边坡坡度 由公路路基设计规范得知，当H2.0m的路段，路床顶面以下060cm采用7%石灰土处理层,立即底部设3%土拱,土拱设30cm5%石灰土处理层,对于路基中部填土的掺灰,又施工建立根据具体情况,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。路床处理（JTJ01395）公路路基设计规范） 路床土质应均匀、密实、强度高，上路床压实度达不到要求时，必须采取晾晒，掺石灰等技术措施。路床顶面横坡应与路拱坡度一致。 挖方地段的路床为岩石或土基良好时，可直接利用作为路床，并应整平，碾压密实。地质条件不良或土质松散，渗水，湿软，强度低时，应采取防水，排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施，处理深度可视具体情况确定。填方路基的基底，应视不同情况分别予以处理基底土密实，地面横坡缓于1：5时，路基可直接填筑在天然地面上，地表有树根草皮或腐殖土土应予以处理深除。路堤基底范围内由于地表水或地下水影响路基稳定时，应采取拦截，引排等措施，或在路堤底部填筑不易风化的片石，块石或砂、砾等透水性材料。路堤基底为耕地或土质松散时，应在填筑前进行压实，高速公路、一级公路和二级公路路堤基底的压实度（重型）不应小于85%，路基填土高度小于路床厚度（80cm）时，基底的压实度不宜小于路床的压实度标准；基底松散土层厚度大于30cm时，应翻挖再回填分层压实。水稻田，湖塘等地段的路基，应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、掺灰及其它加固措施进行处理，当为软土地基说，应按特殊路基处理。路基土的掺灰剂量，可根据当地情况实验确定，一般粘质土采用石灰或二灰处理，粗粒土可以采用325号水泥处理。特殊路基处理（河塘路基的处理） 路基河塘地段，先围堰，进行放水或排水挖除淤泥，然后将原地面开挖成台阶状，台阶宽1.0m，内倾3%，并回填5%灰土至原水面（标高按1.0m来控制），路基底部30cm采用5%石灰土处理，路床顶面以下080cm采用7%石灰土处理。路基防护（查JTJ01395）公路路基设计规范） 路基填土高度H3m说，采用草坪网布被防护，为防止雨水，对土路肩边缘及护坡道的冲刷，草坪网布被在土路肩上铺入土路肩25cm，在护坡道上铺到边沟内侧为止。而对于高等级道路，则采用六角形空心混凝土预制块防护，本段公路采用六角形空心混凝土预