公路专业毕业设计

1. 平面线形设计必须满足《标准》和《规范》的要求 2. 平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形地物相适应，与周围环境相协调 3. 行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速公路应尽量满足 4. 保持平面线形的均衡和连贯 5. 应避免连续急弯的线形 6. 平曲线应有足够的长度 平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶员驾驶操纵来不及调整，所以《规 范》规定了平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）最小长度，见表 3-1。
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5 《公路工程技术标准》JTGB01-2003，交通部颁发 6 《公路路线设计规范》JTJ011-94，交通部颁发 7 《公路路基设计规范》JTGD30-2004，交通部颁发 8 《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97，交通部颁发 9 《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40－2002，交通部颁
2 反向曲线间的直线最小长度
8
《规范》规定反向曲线间最小直线长度（以 m 计）以不小于行车速度（以 km/h 计） 的两倍为宜。
2. 平面设计
道路平面线性相关概念与要求： 1. 道路是一条带状的三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线 附 属设施所组成。路线在水平面上的投影线性称为道路的平面线型，而沿中线竖直剖切再 沿着道路里程展开的立面投影线型成为道路的纵断面线型。中线上任意一桩号的法向切面 是道路在该桩号的横断面。 2. 在设计顺序上，一般是在尽量顾及纵、横断面平衡的前提下定平面，沿这个平面 线 型进行高程测量和横断面测量，取得地面线和地质、水文及其它必要的资料后，再设计 纵断面和横断面、路线设计的范围，只限于路线的几何性质，不涉及结构。 3. 现代道路平面线型是由基本几何线型即直线、圆曲线和缓和曲线的合理组合而构 成 ，称之为“平面线型三要素”不受地形、地物限制的平坦地区或者山涧谷底、市镇及其 近郊，或规划方正的农耕区、长大隧道、桥梁等构造物路段、路线交叉点及其前后路段、 双车道公路提供超车的路段可以采用直线。但直线的最大长度应该有所限制：
地形 平曲 线长（m）
一般值 低限值
期限
1200/
170
增长率 Ｙ(％)
700/
100
注：表中的值为路线转角值（ ），当 2 时，按 2 计算
7．曲线间直线最小长度的要求 1 同向曲线间的直线最小长度 《规范》推荐同向曲线的最短直线长度以不小于 6V 为宜。在受到条件限制时 无论是高速公路还是低速公路都宜在同向曲线间插入大半径曲线或将两曲线做成复 曲线、卵形曲线或者 C 形曲线。
2.3.3.2 确定车道数 该公路为二级公路，作为集散公路，采用三级服务水平，设计时速为 80Km/h，每条车
道设计宽度为 3.75m，横向干扰等级为 1 级，平面交叉间距为 2000m，交叉口平均延时 15s，查阅相关规范得：V C0.58,
C
B
1800
pcu
/
h
/
ln,
f
cw
1.00, f FRIC
表 4-1 二级公路平曲线最小长度
地形
平原微丘
山岭重丘
平曲线最小长度（m）
170
100
一般认为， 7 应属于小转角弯道。对于小转角弯道应设置较长的平曲线，其长度
应大于表 4-2 规定的“一般值”；但受地形及其他特殊情况限制时，可缩短至表中的“低
限值”
表 4-2 二级公路当转角等于或小于7 时的平曲线长度
路线位于平原微丘区，调查及勘探中发现，该地区属于第四系上更新统 (Q3al+pl)， 岩性为黄土状粘土，主要分布于低山丘陵区，坡地前和山前冲积、倾斜平原表层，具有大 空隙，垂直裂隙发育，厚度变化大，承载能力低，该层具轻微湿陷性 。应注意发生不均 匀沉陷的可能。其它未发现有影响工程稳定的不良工程地质现象。当地沿线碎石产量丰富， 石料质量良好，可考虑用水泥稳定石屑作基层，路段所处的土基强弱悬殊，其计算回弹模 量。有两个代表值分别为 30Mpa 和 60Mpa，沿线有多个石灰厂，产量大质量好。另外，附 近发电厂粉煤灰储量极为丰富，可用于本项目建设，本项目所在地域较缺乏砂砾 。
2. 设计依据
根据批准的毕业设计任务书、国家关于公路设计施工的《规范》、《规程》、《标准》等。 如：
1 于书翰主编，《道路工程》，武汉理工大学出版社，2006 2 方左英编，《路基工程》，人民交通出版社 3 方福森编，《路面工程》，人民交通出版社 4 邓学均主编，《路基路面工程》，人民交通出版社，2000
d
0
1040 5865
Nd —远景设计年平均日交通量（辆/日）；
N0 —起始年平均日交通量（辆/日），包括现有交通量和道路建成后从其它道路吸引 过 来的交通量；
r—设计交通量年平均增长率（%）； n—设计交通量预测年限
规划年限的设计年平均交通量：
根据《公路工程技术标准》JTG B01-2003，拟定该路段设计为二级公路
在确定曲线半径时，应注意： 一般情况下，宜采用极限最小平曲线半径的 4-8 倍或超高为 2%-4%的圆曲线半径； 地形条件受限时，应采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径；
地形条件特殊困难而不得已时，方可采用极限最小半径；
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应同前后线形要素相协调，使之构成连续、均衡的曲线线形，使路线平面线形指标逐 渐过渡，避免出现突变；
发
3. 公路等级的确定
1. 交通量资料
根据毕业设计任务书获取交通量资料： 表 2-1 近期交通组成与交通量
车型
交通量(辆/日)
车型
交通量(辆/日)
三菱 FR415
380
江淮 HF150
510
五十铃 NPR595G
430
东风 SP9135B
410
江淮 HF140A
510
五十铃 EXR181L
520
东风ＫM340
1 在长直线上纵坡不宜过大，因为长直线加上陡坡下坡行驶很容易导致超速行车； 2 长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和 或 者改善。
4.2.1 圆曲线设计 圆曲线半径的选用原则： 圆曲线半径的确定，必须能保证汽车以一定的速度安全行驶。选用曲线半径时，应充
分主要地质、水文条件。使曲线既能更好地吻合地形，减少工程，又能满足桥梁和隧道、 路基等建筑物的设置条件。一般地段曲线半径的选择受地形影响不大，应结合占用农田抢 矿，尽量采用较大半径的曲线。困难地段采用较小的曲线半径能更好地吻合地形，显著减 少工程，应结合运营要求慎重选择。不良地质地段曲线半径的选择应结合路基和桥隧工程 的安全稳定进行考虑。
0.98, f JUNC
0.68
交通组成修正系数：
fHV
1
1

1
0.76
Pi (Ei 1) 1 0.60 0 0.18 0.5 0.221
计算单车道的设计通行能力：
C
D
CB

fCW

f FRIC

fHV

f JUNC
V 1800 1.00 0.98 0.76 0.68 0.72 C
公路全长 45 公里，设计时速 80Km/h,公路起点那曲终点为昌都地区。由于时间仓促本 次设计选取公路设计中的 2.29 公里进行设计。
1. 沿线水文地质情况
1. 气象资料 该公路处于 II 5 区，属于温暖带大陆性季风气候，气候温和，四季分明。年气温平
均在 14℃～14.5℃，一月份气温最低，月平均气温为 -0.2℃～0.4℃，七月份气温 27℃ 左右，历史最高气温为 40.5℃，历史最低气温为-17℃。年平均降雨量为 525.4 mm～658.4mm， 雨水多集中在 6～9 月份，约占全年降雨量 50％以上。平均初霜日在 11 月上旬，终霜日在 次年 3 月中下旬，年均无霜日为 220 天～266 天。地面最大冻土深度为 20cm。夏季多东南 风，冬季多西北风，年平均风速在 3.0 米/秒。 2. 水文地质资料
交通量（辆/日） 380 430 510 490 510 410
折算系数 1.0 2.0 1.5 2.0 2.0 2．0
折算交通量（辆/日） 380 860 765 980 1020 820
4
五十铃 EXR181L
520
2.0
总计
计算远景设计年限平均昼夜交通量由下式计算：
N N (1 r)n1
490
2.3.2 交通量增长率
表 2-2 交通量年增长率
期限
增长率 Ｙ(％)
期限
增长率 Ｙ(％)
2007～2011
9.0
2017～2021
5.5
2012～2016
7.5
3. 公路等级和车道数的确定
1.
公路等级的确定
由交通量组成表，折算成以小客车为标准进行计算,见表 2-3：
表 2-3 交通量折算表
车型 三菱 FR415 五十铃 NPR595G 江淮 HF140A 东风ＫM340 江淮 HF150 东风 SP9135B
应同纵断面线形相配合，必须避免小半径曲线与陡坡相重合。 为保证汽车行驶的舒适性和安全性，平曲线应有足够的长度，圆曲线的长度也应有 3s 的行程。当不能满足时，应考虑增大圆曲线半径或减少缓和曲线长度；在条件受限时，可 将缓和曲线在曲率相等处直接连接。
公路由土路到高速公路的不断发展，使得城市与城市之间的距离不断缩短。西藏地广 人稀，山势起伏较大，自然景观美丽，又是藏传佛教保存得较完善的地方。但由于交通不 便，旅游业发展得十分缓慢，直接影响到当地的经济发展。由于西藏城市与城市之间的距 离较远，小城镇也非常少，因此，西藏在相当长的时间内，对一、二级公路的需求量非常 大。随着改革开放的力度不断加大，西部大开发的不断推近，青藏铁路的建成通车，将进 一步加快西藏的发展。面对当前发展的大好形势，迫切要求大量修建高等级公路，以满足 经济发展和社会各项事业发展的需要。 “公路通，百业兴”，任何地方的发展，都离不开 交通。西藏要实现“跨越式”发展，必须先从交通事业抓起。因此，我选择了昌都至那曲 的二级公路设计。本次设计中的平面设计，纵断面设计，横断面设计，土方调配等内容主 要采用了由海地系统软件，该软件是一套具有领先技术的工程设计计算机辅助设计系统， 主要应用于测绘，道路设计，桥梁设计和涵洞工程领域。
关键词：二级公路；路线；路基路面
1
在大学四年教与学的过程中，毕业设计是最后的一门课程，也是对学生所学知识的一次训练。在设 计中，学生将对以前所学的知识进行一次全面的梳理、总结、巩固、提高和深化，进一步掌握所学学 科 的内容，培养学生综合运用所学理论知识、专业知识和基本技能。在走上正式的工作岗位之前，毕 业设 计无疑是一次最好的练习，帮助同学更快、更好地与实际工程接轨。这次设计包括的内容很多， 有线形 设计、路基设计、路面设计、结构物设计、挡土墙设计等。
那曲至昌都地区二级公路设计
摘要本设计为平原微丘二级公路设计，首先根据设计交通量及其使用任务和性质，确定公路等级。结
合沿线自然条件与主要技术指标的应用，进行路线方案论证与比选，确定合理的设计方案。设计内容包 括：路线的平、纵、横设计，路基路面设计和排水设计，并完成初步设计阶段应完成的各种图、表及设 计说明书。
本设计在老师的精心指导下，经过近两个月的努力，终于完成了这次设计的每一项工 作。在设计过程中，指导老师给予了很大的帮助，在此表示诚挚的感谢！由于时间仓促， 况且没有实际经验可循，难免有错误的地方，在此恳请各位老师指正。
2
2 路线总说明
该设计为平原微丘二级公路，设计基准年为 2008 年，设计使用年限为 15 年，拟比选 采用沥青路面结构或水泥混凝土路面。
4) 选线应重视环境保护，注意由于公路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。
2. 沿线地形分析
该路段属于平原微丘地形处，地面高度变化较小，有时的轻微的起伏和倾斜，一般为 耕地，分布有各种建筑设施，居民点较密，在天然河网地区，还有水塘、水库、沟渠等。
7
）
4 路线平面设计
1. 平面线形设计的一般原则
656 pcu /
h / ln
调查当地实际交通情况，并查阅相关规范得到： K=0.11，D=0.57；
且:
计算单向车道数得：
AADT Nd 19919 pcu / d
5
所以，拟建的二级公路需要 4 个车道。
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3 选线 1. 选线原则
1) 在路线设计和选线中，应该尽量避开农田，做到少占或不站高产田。 2) 路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，使工程数量小，造价低，运营 费用省，效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指 标，不应轻易采用最小指标或低限指标，也不应片面追求高指标。 3) 选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测，查清其对工程的影响。一般情况下 路线应设法绕避特殊地基地区。当必须穿过时，应选择合适的位置，缩小穿越范围，并采 取必要的工程措施。