引言施工圖設計是進行公路和城市道路設計施工建設的必要環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)設計的好壞直接影響著以后整個工程的施工進度和質量。它是通過所給的地形圖在充分考慮當?shù)氐牡匦蔚匚飾l件并且結合各種規(guī)范而進行的道路的綜合設計。它一般包括道路的平縱橫設計、防護設計、排水設計、路基設計、路面設計、交通工程設施設計等。本次通過設計實例重慶S319公路01段公路按新建三級公路設計，使我們能掌握道路設計過程的一些基本的原則，了解道路基本設計的內容和程序等。通過此次畢業(yè)設計，可以使我們在如何進行公路施工圖設計方面進行一次全面的、系統(tǒng)的訓練，使我們了解公路施工圖設計所包括的工作內容、工作程序、施工圖設計文件所包括的內容及文件的編制辦法等，為今后從事公路工程工作打下良好的基礎。通過畢業(yè)設計，既有助于提高我們綜合運用知識的能力，同時也有助于以后在工作崗位能很快地適應工作環(huán)境。本次設計中的主要任務是根據(jù)現(xiàn)行有關設計標準與規(guī)范的規(guī)定完成在指定的起、終點之間的新建公路設計，設計階段為一階段施工圖設計，要求按公路等級三級、設計車速40KM/H進行設計1在進行技術經濟分析論證的基礎上，選定本次三級公路的路線設計方案，根據(jù)道路技術等級和道路技術標準，計算確定相關參數(shù)。2、進行該道路曲線要素計算、編制相關計算結果表。3、路基路面設計。4、繪制本公路路線平、縱、橫斷面設計圖，路基路面結構圖；涵洞圖；小橋設計圖等。本畢業(yè)設計是嚴格在各種規(guī)范的指導之下進行的，內容嚴謹、詳細，具有一定的參考價值和實用價值。2014年5月目錄摘要IABSTRACTII第1章緒論111設計的任務與內容1111設計原始資料1112設計后應提交的設計文件112設計任務要求2第2章路線平面設計221基本線形要求322平面設計步驟6221選線的目的和任務6222選線原則6223選線步驟723平面設計成果10第3章路線縱斷面設計1131本路段縱斷面概況1132縱坡設計12321設計的基本原則12322縱坡設計步驟1233縱坡設計成果14第4章路基橫斷面設計1541路基很斷面組成1542基本要求1543一般路基設計1644路基排水設計1745工程量及土石方調配1746設計成果18第5章路面設計1951概述1952計算1953設計成果23第6章結構物設計2461擋土墻24611擋土墻設計24612擋土墻驗算2562涵洞設計56621各類涵洞的特點57622涵洞擇位原則58623進出口的選擇58624涵洞孔徑計算59625涵長及涵洞工程量計算59626施工方法及注意事項6063小橋設計60631小橋設計圖表的內容61632橋涵形式及跨徑的確定61633小橋設計步驟61634小橋孔徑計算確定62635確定橋頭路堤及橋面最低標高6264橋涵施工說明62641材料62642地基64643圬工砌體64644排水、防水設備及回填6565設計成果65第7章特色設計普通混凝土路面6671水泥混凝土路面特點6672普通水泥混凝土路面構造66721路基和基層66722混凝土面板67723接縫的構造與布置67724水泥混凝土路面與瀝青路面相銜接6873設計計算6874設計成果70第8章工程預算編制7181工程預算編制的定義及作用71811工程預算的定義71812工程預算的作用7182預算編制的依據(jù)及項目表71821預算編制依據(jù)71822預算編制項目表7183工程預算編制說明72結論73致謝75參考文獻76摘要本路線途經山嶺微丘區(qū)，本著安全、經濟、實用、美觀的原則，對該路段進行施工圖設計。本次三級公路施工圖設計是在所在地區(qū)的地形、地質、氣候的影響下，按照設計規(guī)范進行的。本次設計的內容有平面線設計、縱斷面設計、橫斷面設計。平面線設計包括紙上選線、定線，圓曲線、緩和曲線參數(shù)設定，直線設計等；縱斷面設計包括拉坡、豎曲線設計等，超高的設定滿足了設計要求，在豎曲線設計時，應注意行車視距和視線誘導問題即滿足“平包豎，豎包圓”，合成坡度也要滿足規(guī)范要求；橫斷面設計時，使行車更加舒適，為確保道路的使用年限，在路段上還做了防護和排水設計。排水設計包括路基排水，路面設計為瀝青混凝土路面設計。施工圖是工程的重要組成部分，可以使道路的實用性和經濟性得到更好的保證，同時，也要求道路的美觀性和實用性、經濟性相結合。關鍵詞施工圖路基設計平面縱斷面橫斷面ABSTRACTTHISROUTEGOESBYWAYOFTHEMICROMOUNTAINHILLAREAOFHILLOCKOFMOUNTAINRANGE,BEINGINTHELIGHTOFTHESAFETY,ECONOMY,PRACTICAL,THEPRINCIPLEOFTHEBEAUTY,CARRYONTHECONSTRUCTIONTOTHEROADSSEGMENTDIAGRAMDESIGNWORKINGPROPERLYTOHOPETHEHIGHWAYCONSTRUCTIONDIAGRAMDESIGNISUNDERTHEINFLUENCEOFTHEGEOGRAPHY,GEOLOGY,WEATHEROFTHEPLACEREGION,CARRYINGONACCORDINGTOTHEDESIGNNORMOFACONTENTSFORDESIGNHAVETHEFLATSURFACELINEDESIGN,VERTICALSECTIONDESIGN,CROSSSECTIONDESIGN,BLOCKTHESOILWALLDESIGNANDTHEENGINEERINGQUANTITYCALCULATIONSANDGROUNDSSQUAREDISPENSATIONTHEFLATSURFACELINETHEDESIGNINCLUDESTHEPAPERSELECTLINE,SETTLELINE,ACURVE,THEMITIGATIONCURVEPARAMETERENACTMENT,STRAIGHTLINEDESIGNETCTHEVERTICALSECTIONDESIGNINCLUDESTOPULLTHEGRADIENT,SETEXTREMELYHIGHLYONSATISFYING6OFTHEDESIGNREQUESTINSIDETHEVERTICALCURVEDESIGNETC,ATTHEVERTICALCURVEDESIGN,ATTHEREQUESTOFNOTICETOGOTHECARTOSEETOBEAPARTFROMTOINDUCETHEPROBLEMTOSATISFY“AVERTICALCURVE“NAMELYWITHVIEW,SYNTHESIZETHESLOPEALSOWANTSATISFYTHENORMWHENTHECROSSSECTIONDESIGN,CONSIDEREDTHEEXTREMELYHIGHCONSTITUTION,MAKEGOTHECARMORECOMFORTABLE,INORDERTOINSURETHEUSAGETIMELIMITOFTHEROAD,STILLDIDTHEPROTECTIONANDDRAINTHEDESIGNONTHEROADSEGMENTDRAINTHEDESIGNTOINCLUDETHEROADBEDCATCHMENT,THEROADFACESTHEDESIGNANDHASTHESIDEDITCHDESIGNANDCUTSTHEDRAINDESIGNANDTHEROADARCHCATCHMENTSTHECONSTRUCTIONDIAGRAMISTHEIMPORTANCEOFTHEENGINEERINGTOCONSTITUTETHEPART,CANMAKETHEFUNCTIONANDECONOMYOFTHEROADGETTHEBETTERASSURANCE,ATTHESAMETIME,ALSOREQUESTTHEBEAUTYANDFUNCTION,ECONOMYOFTHEROADTOCOMBINETOGETHERKEYWORDSDIAGRAMDESIGN；ROADDESIGN；FLATSURFACEDESIGN；VERTICALSECTIONDESIGN；CROSSSECTIONDESIGN第1章緒論根據(jù)重慶交通大學土木建筑學院公路與城市道路專業(yè)要求，按照三級公路的標準完成對重慶S319公路01段進行全線設計。該路段全長3706914米，設計階段為一階段施工圖設計，公路等級為三級公路，設計車速40KM/H，設計文件必須符合現(xiàn)行有關設計標準與規(guī)范的規(guī)定。11設計的任務與內容完成在指定的起、終點之間的三級公路設計，設計階段為一階段施工圖設計，要求按公路等級三級、設計車速40KM/H進行設計。111設計原始資料1地形圖120002交通量交通量年增長率7，近期交通量如下車型作用次數(shù)（輛/晝夜）EQ14050JN150100JN16250交通14170CZ361100延安603自然地理條件該區(qū)屬濕潤的亞熱帶季風氣候，雨量充沛，霜少無雪，氣候溫和，夏長冬短，年平均氣溫在216度左右。主要氣候特點是炎熱潮濕。一般是夏季潮濕，而冬季稍顯干燥，干濕季節(jié)分明。春秋兩季氣候溫和，集中的雨季是在夏天。4材料供應沿線附近可采集到砂、碎石、塊石、片石、條石，瀝青、水泥、鋼材、木材、石灰、煤渣等主要材料可根據(jù)計劃需要供應。5中間控制點根據(jù)地形、地物條件，盡量少占用農田由于設計時速為40KM/H，因此設計是應控制好線形，線形標準在滿足規(guī)范的情況下，盡量減少公路造價。112設計后應提交的設計文件1、說明書S22、設計圖路線平面圖（全線）S2路線縱斷面圖（全線）S3路基標準橫斷面圖（公里）S4橫斷面設計圖（公里）S6小橋設計圖（一座）S5涵洞設計圖（一道）S7路基防護工程設計圖（擋土墻整段）S18路面結構圖（全線）S20專題特色設計S303、表格直線、曲線及轉角表（全線）S4路基土石方數(shù)量表（公里）S12路基設計表（公里）S2路基排水及防護工程數(shù)量表（公里）S17路面工程數(shù)量表（全線）S19平曲線上路面加寬表（全線）S21施工圖預算表（只計算已設計有工程量部分的工程預算）S12設計任務要求1設計必須符合“重慶交通大學本科畢業(yè)設計規(guī)范化要求”的內容。2所有設計圖均要求在坐標紙上（路線平面圖直接在地形圖上完成），手工繪制（計算機繪制的路線平面圖只完成路線與曲線表部分）。3說明書必須用計算機打?。槐砀窨刹捎糜嬎銠C繪制。4圖幅要求297420（A3復印紙）。5設計文件在答辯完后進行裝訂，共裝訂成二冊，第一冊為說明書，第二冊為設計圖表。6設計文件（包括說明書）嚴禁雇人代做、抄襲。一經查出，畢業(yè)設計成績?yōu)椤安患案瘛?。?章路線平面設計線形是道路的骨架，對路段平面線形設計，是道路最基本的，也是最重要的設計階段，此階段的設計將影響后面的道路構造物設計，排水設計，土石方數(shù)量，路面工程及其他結構物，對汽車行駛的安全、舒適、經濟以及公路的通行等都產生很大的影響。因此，路線線形必須滿足汽車行力學，司機視覺和心理的要求，必須與地形，地物環(huán)境相協(xié)調，與沿線的土地利用，自然資源開發(fā)和社會經濟等相適應。合理利用地形，正確選用標準，確保路線線形的均衡性，處理好遠期和近期的關系，整體與局部的關系，充分考慮農業(yè)等方面的要求，既要使工程量小，投資少，又要考慮施工養(yǎng)護管理、經濟效益、交通運營等方面的利弊得失。選用較好的技術指標，以提高公路的使用質量，充分做到技術上可行、經濟上合理。設計者的任務就是在調查研究、掌握大量材料的基礎上，設計出一條有一定技術標準、滿足行車要求、工程費用最省的路線來。在設計的順序上，一般是盡量顧及到縱斷面、橫斷面的前提下先定平面，沿這個平面線形進行高程測量和橫斷面測量，取得地面線和地質、水文及其他必要的資料后，在設計縱斷面和橫斷面。為求得線形的均衡、土石方數(shù)量的減少以及構造物的節(jié)省，必要時在修改平面，這樣經過幾次反復，可望得到一個滿意的結果。由于給定了地形圖（12000），在選線時采用紙上定線，在已知的地形圖上，進行路線布局方案比選，以而在紙上確定路線。21基本線形要求211直線直線是公路線形中最常采用的基本形式，它以最短的距離連接兩目的地，具有路線短捷，縮短里程，行車方向明確等優(yōu)點。但從行車的安全和線形美觀來看，直線過長線形呆板，會使司機行車單調引起疲勞，容易使司機超速行駛，難以準確目測車間間距，以及夜間對向行車產生眩光等原因，直接影響行車安全。另外，在山區(qū)、丘陵區(qū)，過長的直線難以與地形及周圍環(huán)境相協(xié)調，會嚴重破壞自然景觀，容易造成大挖大填，經濟性差。關于直線的最大最小長度應該有所限制，從理論上求解是非常困難的，主要是根據(jù)駕駛員的視覺反應及心理上的承受能力來決定。根據(jù)公路路線設計規(guī)范，對于設計車速大于或者等于60KM/H的公路，同向曲線間直線最小長度（以M計）以不小于行車速度（以KM/H計）的6倍為宜；當計算行車速度小于等于40KM/H時，可參照上述規(guī)定進行。而反向曲線間直線最小長度以不小于行車速度2倍為宜。本路段設計車速為40KM/H，根據(jù)公路路線設計規(guī)范JTGD202006對直線長度作了如下限制（1）同向曲線間最小長度6V640240M（2）反向曲線間最小長度2V24080M212圓曲線圓曲線也是平面線形中常用的線形，它在路線遇到障礙或地形需要改變方向時設置。各級公路無論轉角大小都應設置圓曲線，圓曲線配合得當，可獲得圓滑舒順的路線。較大的圓曲線具有線形美觀、順適、行車舒適等優(yōu)點。在平曲線設計中，都希望采用較大半徑的圓曲線，以提高路線質量，是因為過短的平曲線使汽車在曲線上行使時間短暫，司機操作極為不便，同時乘客也受到沖擊。在較小轉角的平曲線，即使半徑很大，曲線長度仍然很短，司機容易將曲線半徑判斷得比實際小得多，而使在行車速度降低。因此對圓曲線的相關指標也應做出限制。（1）一般限制從行車穩(wěn)定、舒適、經濟方面考慮，公路路線設計規(guī)范JTGD202006對圓曲線半徑作了如下限制圓曲線最小半徑一般最小半徑100M極限最小半徑60M不設超高（I路拱20）最小半徑600M不設超高（I路拱20）最小半徑800M圓曲線最小半徑極限值（M）60M一般最小半徑是在一般情況采用的平曲線最小半徑限值，這種半徑能充分保證行車的舒適感，是全線絕大多數(shù)情況下可能采用的半徑,是設計時建議采用的值，確定一般圓曲線最小半徑采用的橫向力分布系數(shù)為005006。極限最小半徑是平曲線半徑設計的極限值，在設計中任何情況下都必須滿足。為保證汽車行駛安全、舒適、經濟，只有在特殊困難地形條件下才采用極限最小半徑。在設計時，圓曲線半徑應盡量采用大于或等于曲線一般最小半徑值，以提高公路的使用質量，提高行車的舒適性。圓曲線半徑過大，會使圓曲線太長，對測設和施工不利，且過大的圓曲線半徑其幾何性質與直線無多大差異。因此公路路線設計規(guī)范規(guī)定圓曲線最大半徑不超過10000M為宜。平曲線最小長度一般公路以2倍（即在平曲線上行使6S）計算。因此公路路線設計規(guī)范規(guī)定三級公路40KM/H緩和曲線最小長度35M。而各級公路的平曲線，一般情況下應該能夠設置兩段緩和曲線及一段圓曲線，平曲線一般長度按9S行程長度控制，即緩和曲線與圓曲線長度均保證3S的行程，緩和曲線圓曲線緩和曲線111，才能使其線形美觀、順暢。（2）圓曲線半徑的確定原則圓曲線能較好地適應地形的變化，并可獲得圓滑的線形，使用范圍較廣且靈活。圓曲線在適應地形的條件下，應盡量選用較大的半徑。在定半徑時宜遵循以下原則一般情況下以采用極限最小半徑的48倍或超高為24的圓曲線半徑為宜。當?shù)匦螚l件不受限制時，應盡量采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑為宜。選擇半徑時應結合前后線形綜合考慮，以形成連續(xù)的線形。并要考慮平曲線與縱坡的關系，避免小半徑與大縱坡重合即形成陡坡急彎。彎道半徑的選擇，應按技術標準根據(jù)實地的地形、地物、人工構造物及其它條件的要求，按合理的曲線位置用外距、切線長等控制條件反算。小偏角的彎道容易使司機產生錯覺，應盡量避免。一般情況下轉角不小于7為宜。當同向曲線間插入短直線時，在視覺上容易形成直線與兩端的曲線構成反彎的錯覺是整個組織線形缺乏連續(xù)性，形成“斷背曲線”。因此在設計時應予以盡量避免。213緩和曲線在直線和圓曲線間或半徑不同的圓曲線間設置曲率半徑連續(xù)變化的曲線即為緩和曲線。其作用是線形緩和、行車緩和及超高加寬緩和。當平曲線半徑小于不設超高的最小半徑事應設置緩和曲線。緩和曲線可采用回旋曲線、三次拋物線，高次拋物線等線型。因回旋曲線與汽車由直線進入圓曲線的軌跡完全符合，在我國，公路路線設計規(guī)范規(guī)定采用回旋曲線。公路路線設計規(guī)范JTGD202006規(guī)定三級公路（設計車速40KM/H）最小緩和曲線長度不小于35M。214平面組合線形本設計路段采用的平面線形形式有基本型、S型曲線、C型曲線。1基本型曲線所采用的回旋曲線圓曲線回旋曲線控制在111左右；2S型曲線采用兩個反向圓曲線間用兩個反向回旋線連接的組合形式，從行使力學上和線形協(xié)調、超高緩和考慮，S型曲線相鄰兩個回旋曲線參數(shù)A1和A2宜相等，若采用不同參數(shù)，其值相差不宜過大，應符合15及R/3AR21AS型曲線兩個圓曲線半徑之比不宜過大，以符合11/321R式中R1為大圓曲線半徑（M），R2為小圓曲線半徑（M）；C型曲線采用同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑向銜接的形式。3C型曲線采用同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑向相銜接的形式，C型曲線只有在特殊地形條件下方可采用，根據(jù)現(xiàn)有地形圖，為了更好地節(jié)約工程量，故選擇在JD8JD11處設置C型曲線。22平面設計步驟221選線的目的和任務道路選線的目的，就是根據(jù)道路的性質、任務、等級和標準，結合地形、地質、地物及其他沿線條件，綜合平、縱、橫三方面因素，在紙上選定道路中線平面的位置。道路選線的主要任務是確定道路的走向和總體布局；具體確定道路的交點位置和選定道路曲線的要素，通過紙上選線，把路線的平面位置確定下來。222選線原則1路線的基本走向必須與公路的主客觀條件相適應。主觀條件是指設計任務書（或其它文件）規(guī)定中的路線總方向，等級及其在公路網中的地位和作用?？陀^存在條件是指公路所在地區(qū)原有交通布局，城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、資源狀況，土地開發(fā)利用和規(guī)劃的情況以及地形、地質、氣象、水文等自然條件。根據(jù)12000帶狀地形圖，路線的走向所要解決的問題是在保證公路線形等級標準的同時如何避免少拆遷、少占地，減少填挖方數(shù)量以降低和節(jié)約公路造價的問題。2正確掌握和運用技術標準。根據(jù)任務要求，本次畢業(yè)設計應采用最新的公路路線設計規(guī)范JTGD202006，因此，在進行紙上定線時，首先應吃透規(guī)范。在定線過程中，如工程量增加不大，應盡量采用較高的技術指標。3注意與農業(yè)配合，選取線時要處理好公路與農業(yè)的關系。注意與農田基本建設的配合，做到少占耕地，并應量不占高產田，經濟農作物田或穿過經濟園林等。并注意與修路造田、農田水利灌溉、土地規(guī)劃等相結合。4重視環(huán)境保護，盡量減少施工對自然環(huán)境和生態(tài)平衡的破壞。在選線時綜合考慮由道路修建、汽車交通運行所引起的環(huán)境保護問題。5選線時應重視水文、地質問題。223選線步驟公路起終點位置由指導老師給定，用“以點定線、以線交點”的辦法大致定出平面交點，然后反復試線最后確定出交點。1方案的確定根據(jù)地形圖觀察山脈走勢，尋找合適的路線方向，進而確定大致的路線走向。然后再進一步選擇交點尋則合適的通過埡口的位置等，埡口位置選擇是相對比較重要控制因素，埡口位置選擇點的變動對工程量的影響相對是比較大的，在盡量考慮工程量的條件下逐個選出控制點，在選定控制點后，根據(jù)平面線形要求在滿足技術要求的前提下確定交點。本次設計公路為新建三級公路，設計時速為40KM/H。整體地形為山嶺微丘地形，起終點高差107M，縱坡起伏變化較大，路線在K0740處由于需要跨越一條深溝，所以需要修建一座橋，總體地形較復雜，在確定交點過程需要綜合分析地形。2交點位置,交點間距,轉角的確定方案設計中,在做好導向線,確定交點后。按照圖紙的坐標，逐點測量出各點的大地坐標，然后計算交點的間距，路線的轉角，其計算程序如下（1）路線的方位角根據(jù)公式ARCTGARCTG式21XY12XY則路線的方位角為第一象限第二象限180第三象限180第四象限360式22（2）路線的轉角等于后一方位角減去前一方位角，即21（是“”為右轉，是“”為左轉）式23（3）交點間距D式242121YX3平曲線設計及敷設（1）緩和曲線長度的確定三級公路其最短緩和曲線長為35M。關于緩和曲線長度的確定主要考慮下列三點因素最小緩和曲線長度LS35M超高緩和段長度按LC計算，式中式PIBGC25LC超高緩和段長度B路面寬度，取7MIC最大超高橫坡（）IG路拱橫坡（）超高漸變率且一般應滿足LSLC當LC35時,LSLC。另外，對控制條件較嚴的路段進行驗算，看是否滿足要求，確有把握后才把R和LS定下來，在進行曲線驗算時特別要注意抓住主要矛盾，確定好控制條件。一般同向、反向曲線間距較近時，需要驗算中間直線段長度是否符合要求；橋頭引線段宜用切線長為控制條件小偏角宜用曲線長控制；大偏角及彎道內側有地形、地物限制時，宜用外距控制；陡坡急彎段宜用合成縱坡控制；當線位在曲線上時，宜用曲線上任意點控制。設計時應綜合考慮以上因素，最終確定緩和曲線的長度。2平曲線設計平曲線的設計有多種組合型式，如簡單型、基本型、型、型、凸型、卵型及復曲線等，常用型式有簡單型、基本型及型。其計算公式各有不同，下面就基本型曲線計算公式分列如下基本型曲線TRPTGQM2L2R2LSRLSM180180ERPSECRMJ2TLQLS/2LS3/240R2PLS2/24RLS4/2384R30式26RLS9三級公路40KM/H的極限最小半徑為60米，一般最小半徑為100米，設計時，應盡量采用大半徑圓曲線。平曲線設計最主要的是確定圓曲線的半徑，園曲線的半徑確定具有多種控制條件，本路段共有三種情況A直接選定（放坡定線時以LSLYLS111左右）；B外距控制；C切線長控制（在反向曲線處采用）。本設計有兩段平曲線，均為基本型曲線。3計算書交點間距、路線的轉角計算已知起點（79879133，655607），JD182468319，1320978，JD288586793，548053，JD391484886，1181782，JD495019102,1385435，JD596696244，2141303，JD698883844，505798，JD7102838521，5257208，JD8106601781，4166197，JD9108849456，5767533，JD10111740139，4471620，終點111824142，2355271解1起點到JD1的路線與X軸的夾角ARCTG372132112XYJD1到JD2的路線與X軸的夾角ARCTG711572JD2到JD3的路線與X軸的夾角ARCTG12201112JD3到JD4的路線與X軸的夾角ARCTG31758212XY同理算出所有的路線與X軸的夾角，那么就可以得出JD1處的轉角1443329（右轉）JD2處的轉角219325（左轉）JD3處的轉角19213（右轉）JD4處的轉角2205745（左轉）JD5處的轉角161236（右轉）JD6處的轉角287042（右轉）JD7處的轉角1662347（右轉）JD8處的轉角251386（右轉）JD9處的轉角1593653（右轉）JD10處的轉角2633448（右轉）起點到JD1的距離325742L2121YXJD1到JD2的距離616710JD2到終點的距離296257L2121詳細結果見直線曲線及轉角表。2樁位的敷設（利用切線支距法）樁號的敷設的計算方法如下在回旋曲線上，2540LSRLX式3736LLY（27）在圓曲線上,MMRQXSINCO1Y式282647980RLSM其中圓曲線上任意點M到緩和曲線終點的弧長（M）MLL和曲線上的任意點到ZH或HZ點的長度（M）曲線主點樁號計算ZHJDTHYZHLHYHHYLYHZYHLHQZHZL/2式29JD2JD1LABJ1式210其中LH緩和段長度（M）LY圓曲線長（M）J校正值J2TLT總切線長（M）LABJD1到JD2間的距離（M）用此方法可以定出各交點對應的主點位置，圓曲線用圓規(guī)在地形圖上畫出，而緩和曲線則用曲線板畫，從而定出路中線。23平面設計成果按著要求將計算得出的結果布設到平面圖上，并且上墨，注明路線起終點、曲線起終點、百米樁、公里樁，完成平面設計圖，填寫直線、曲線轉角表。第3章路線縱斷面設計縱斷面線形設計主要是解決公路線形在縱斷面上的位置、形狀和尺寸問題，具體內容包括縱坡設計和豎曲線設計兩項?？v斷面設計應根據(jù)公路的性質、任務、等級和地形地物、地質等情況，考慮路基排水等的要求，對縱坡的大小、長短、前后縱坡情況、豎曲線半徑大小以及與平曲線線形組合關系進行設計。31本路段縱斷面概況公路工程技術標準JTGB012003對縱坡所作規(guī)定如下1最小坡長120M2最大縱坡703最大合成坡度1004縱坡長度限制4最大坡長1100M5最大坡長900M6最大坡長700M7最大坡長500M5豎曲線最小半徑和最小長度凸形豎曲線半徑（M）一般值700極限值450凹形豎曲線半徑（M）一般值700極限值450豎曲線最小長度（M）35當連續(xù)上坡（或下坡）時，應在不大于上述最大坡長所規(guī)定的縱坡長度范圍內設置緩和坡段。緩和坡段的縱坡應不大于3，其長度應符合最小坡長限制的規(guī)定。為了保證路面排水，合成坡度的最小值不宜小于05。本路段共設變坡點6個，最大縱坡5543，最小縱坡1456，三個凸形豎曲線和三個凹形豎曲線。其中凸形豎曲線半徑分別為2900M、2300M和5300M，凹形豎曲線半徑分別為為4000M、3000M和5000米。32縱坡設計321設計的基本原則1縱坡設計必須滿足公路路線設計規(guī)范JTGD202006的有關規(guī)定，一般不輕易采用極限值。2縱坡應力求平緩，避免連續(xù)陡坡，過長陡坡和反坡。3縱面線形應連續(xù)、平順、均衡，并重視縱面線形的組合，在縱面線形的組合上應注意以下幾點（1）在短距離內應避免線形起伏過于頻繁，由于縱面線形連續(xù)起伏使縱面線形發(fā)生中斷，視距不良。（2）避免“凹陷”路段，使駕駛員視覺不適，產生莫測感，影響行車速度和安全。（3）在較長的連續(xù)上坡路段，宜將最陡的縱坡放在底部，接近頂部的縱坡宜放緩。（4）縱坡變化小時，宜采用較大的豎曲線半徑。（5）縱面設計時應注意與平面線形相協(xié)調，盡量作到“平包豎”，“豎包圓”。4縱坡設計應爭取填挖平衡，盡量做到利用挖方作就近填方，以減少借方和廢方。節(jié)省土石方數(shù)量，降低過程造價。322縱坡設計步驟1加樁及地面標高的讀取關于地面高程的讀取，采用等高線內插法讀取。2點繪地面線根據(jù)各中樁所對應的地面高程，在規(guī)定圖紙或計算機上點繪地面線，具體采用的比例分別為橫向（里程方向）12000，縱向（高程方向）1200。同一張圖紙中可以采用不同的高程坐標系，以有利于繪圖。繪出平面直線、曲線示意圖，寫出每個中樁的樁號和地面高程、設計高程、填挖高、坡度、坡長、以及土壤地質說明。3標注縱斷面控制點本路段的主要控制點有起點、終點、一座大橋以及一座小橋。4試坡按照滿足控制點，照顧經濟點的原則，用三角板推平行線的辦法，移動坡度線，反復試坡，對各種可能的坡度線方案進行比較，最后確定既符合標準、又能保證控制點要求，而且土石方量最省的坡度線，將其延長交出變坡點的位置。5調坡將試坡線與選線時所考慮的坡度進行比較，兩者基本相符。根據(jù)初定變坡點的位置，詳細檢查設計最大縱坡，坡長限制，縱坡折減以及平縱線形組合是否符合技術標準要求，特別是注意陡坡與平曲線、橋頭接線等的地方是否一致，如不符合，將對其進行修正和調整，同時考慮選線的意圖。6核對主要核對曲線的合成縱坡，檢查是否滿足要求，同時檢查填挖值是否超過20米。7定坡度線經調整核對合理后，把坡度值、變坡點樁號確定下來，將變坡點樁號調整到整10米樁號處，變坡點的高程是根據(jù)路線起點的設計高程由以確定的坡度、坡長依次推算出來。在設計縱坡時還應注意平豎曲線重合時，要注意保持技術指標均衡，位置組合合理適當，盡量避免不良組合情況；大中橋上不不宜設置豎曲線，如在橋頭路線有豎曲線，其起（終）點應在橋頭兩端10M以外，并注意橋上線形與橋頭線形變化均勻，不宜突變，同時還應注意大、中橋上縱坡不大于4。8設計豎曲線（1）半徑的選擇豎曲線半徑的選擇主要考慮以下因素1）選擇半徑應符合公路路線設計規(guī)范JTGD202006所規(guī)定的豎曲線最小半徑和最小長度的要求。2）在不過分增加土石方工程的情況下，為使行車舒適，應采用較大半徑。3）結合縱斷面起伏情況和標高控制要求確定合適的外距，按外距控制反算半徑R（M）式28E314）考慮相鄰豎曲線的連接（即保證最小坡段長度或不發(fā)生重疊），限制曲線的長度，按切線長選擇半徑R（M）式T2325）過大的豎曲線半徑將使豎曲線過長，從施工和排水來看都不利，選擇應注意。（2）幾何要素的計算I2I1LRTL/2ERT2Y式33X其中R豎曲線半徑（M）T切線長度（M）L豎曲線長度（M）E豎曲線變坡點的外距（M）X豎曲線上任意一點P距豎曲線起點或終點的水平距離Y豎曲線上任意一點P距豎曲線起點或終點的縱距（M）（3）計算豎曲線上任意一點的縱距Y。Y式RX2（33）式中Y計算點縱距；X計算點樁號與豎曲線起點（或豎曲線終點）的樁號差。（4）計算豎曲線后各樁號的設計標高起點樁號變坡點樁號T起點高程變坡點高程TI設計標高切線高程Y式（34）（5）點繪豎曲線。（6）計算施工高度，填繪有關資料，完成縱斷面圖，施工高度為地面高與設計高之差。33縱坡設計成果詳見路線縱斷面圖。第4章路基橫斷面設計41路基橫斷面組成1一般組成（1）行車道供各種車輛行駛部分的總稱（2）路肩位于行車道外邊緣至路基邊緣，具有一定寬度的帶狀構造物。（3）中間帶高速公路及一級公路上用于分隔對象車輛的帶狀構造物。（4）邊坡為保證路基穩(wěn)定，在路基兩側具有一定坡度的破面。（5）邊溝為匯集和排除路面、路肩及邊坡流水在挖方或低填方路基兩側設置的縱向排水溝。（6）一般組成高速公路和以及公路橫斷面一般由路肩、行車道、中間帶。二、三、四級公路一般由路肩與行車道組成。（7）特殊組成應急停車道、爬坡車道、變速車道、錯車道、護坡道、碎落臺、截水溝、避險車道。42基本要求橫斷面是中線上各點的法向切面，它有橫斷面設計線和地面線構成，路基橫斷面設計就是在各中樁位的橫斷面地面線的基礎上，確定橫斷面設計線的形狀、尺寸、結構等的工作。目的主要是為路基施工提供資料數(shù)據(jù)（即路基橫斷面設計圖）；為計算土石方提供面積資料。路基是路面的基礎，路基的強度與穩(wěn)定性直接影響到路面的強度與穩(wěn)定性。所以對路基的一般要求是1斷面尺寸符合設計公路工程技術標準；2具有足夠的強度與穩(wěn)定性，又要經濟合理；3防水害，必須采取攔截或排出路基以外的措施，兼顧當?shù)剞r田基本建設要求。按山嶺微丘區(qū)三級公路標準，本路段路基寬度為85米，其中行車道寬度為23570米，沒有設硬路肩，土路肩寬度為2075。路面、橫坡為2，土路肩橫坡為3。超高方式為繞行車道內邊緣旋轉。路基設計標高采用未設超高、加寬之前的路基邊緣標高。各路段路基設計詳見路基橫斷面圖。43一般路基設計本次畢業(yè)設計選做1000M范圍的路基橫斷面設計。本設計選做樁號為K1000K2000段。1加寬計算根據(jù)公路工程技術標準規(guī)定凡半徑小于250米的平曲線都要予以加寬，以能使汽車安全地通過曲線。四級公路和山嶺重丘區(qū)的三級公路采用第一類加寬值，其余各級公路采用第3類加寬值。在本設計中為三級公路，采用第3類加寬，加寬方式為線性加寬。2超高計算在平曲線范圍內，為抵消車輛在曲線路段行使時產生的離心力，應設置超高，提高行車的安全性和舒適性。為適應行車要求，在半徑小于600M的圓曲線上必須設置超高，以消除離心力引起的行車不適。3超高方式本設計采用繞車道內側邊緣旋轉。4設計方法（1）根據(jù)平面圖上中樁位置量出路中心線兩側20米左右的地面資料，點繪地面線。（2）根據(jù)路線及路基資料將橫斷面的填、挖值及有關資料路基寬度、加寬值、超高值、緩和曲線長、曲線半徑抄于相應樁號斷面上。（3）繪制橫斷面設計線，又稱“戴帽子”。（4）計算橫斷面面積。5填方路基邊坡設計根據(jù)土質情況故考慮到邊坡穩(wěn)定性，選取路堤邊坡按115放坡。在填方高度較大，按115放坡占地面積大時，可設置擋土墻或以填石路堤石砌護肩、砌石路基和石砌護腳等結構物以節(jié)省占地。在原地面線橫坡大于15的斜坡上填筑路堤時，原坡面應開挖臺階，寬度不小于1米，臺階應有24的反向橫坡，以保證填土的穩(wěn)定性。其各種結構物設置情況如下石砌護肩在填方比較低的路段，下面是比較陡的邊坡時，采用護肩以增加穩(wěn)定性。護肩采用漿砌片石，其內坡均為直立，基礎應設在基巖上，做成豎直的；如無基巖亦可設在堅實的土基上，但就加深基礎（埋置深度一般不小于05米），做好排水措施。護肩背后填料為石料。護肩頂部用平整的大石塊鋪砌。6挖方路基設計由于本路挖方為良好的筑路材料，在開挖地段，除表層土為粘土外其余則為強度較高的弱風化巖石，所以在挖方路段按105邊坡。邊溝采用梯形，邊溝均深06米，寬06米。44路基排水設計排水的一般原則1各種路基的排水溝渠的設置與聯(lián)結應盡量少占或不占農田,并與當?shù)剞r田水利建設相結合。2設計前必須進行調查研究，以使排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設計做到正確合理。3排水設計要因地制宜，經濟適用。3排水溝渠的出水口應盡量引至天然河溝，以減少橋梁涵的工程。4排水構造物的設計，應貫徹因地制宜，就地取材的原則。本路段只做邊溝設計，設置為梯形邊溝，底寬06M,高06M。45工程量及土石方調配基本公式路基土石方計算工作量較大，加之路基填挖的不規(guī)則性要精確計算土石方體積是十分困難的。在工程上多采用近似計算。假定相鄰橫段面間為一棱柱體，按平均斷面法計算其公式為LAV212式中，相鄰斷面的面積。1A2L相鄰斷面的間距。2斷面積計算可以采用數(shù)格子的方法。如果采用了計算機繪圖，斷面面積可以用CAD程序中“查詢面積”命令直接求取。3土石方調配1以先橫向后縱向的次序進行。2縱向調運要求在經濟運距范圍之內。3不跨越深溝和少做上坡調運。4借方，棄方應與借土還田、整地建田相結合，減少對農業(yè)的影響。5土石應分別調運，調運時可以石代土，但不能以土代石。46設計成果繪制路基橫斷面圖、路基標準橫斷面圖，填寫平曲線加寬表、路基設計表和路基土石方數(shù)量表。第5章路面設計51概述本路段采用瀝青混凝土路面，按三級路標準，結合規(guī)范推薦組合，綜合考慮防水和耐磨性等指標，采用6CM厚瀝青貫入式作為路面面層。以石灰粉煤灰材料作為基層，以級配碎石作為底基層。中濕段基層厚度為15CM,底基層厚41CM（分兩層攤鋪，上層20CM，下層21CM）。瀝青路面設計原理我國現(xiàn)行的是瀝青路面設計方法,是基于多層彈性層狀體系理論進行瀝青路面結構設計與計算。是采用多層彈性層狀體系理論理論為基礎，以路面回彈彎沉為設計控制指標，并對基底彎拉應力和上層破裂面剪應力進行驗算的設計。三大設計指標路面設計彎沉值、容許彎拉應力、容許剪應力。52計算根據(jù)土基干濕類型，劃分路段，確定各段土基E0重慶S319公路01段處于V5區(qū)，表層13米土質為粘質土，3米以下為弱風化巖層，查表得土基回彈模量E0275MPA。瀝青混凝土路面設計計算書一、中濕狀態(tài)路面1、任務類別路面結構設計計算2、控制參數(shù)公路等級三級公路計算模式完整的路面結構設計計算及驗算控制指標以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標計算類型新建路面防凍驗算與否否3、交通量信息車道系數(shù)06設計年限8年交通量增長參數(shù)交通量增長分段數(shù)1編號年限年增長率187車輛參數(shù)車輛種類數(shù)6車型名稱前軸重KN后軸重KN后軸個數(shù)后軸輪數(shù)后軸間距M交通量東風EQ1402370692012050黃河JN150490010160120100黃河JN16259501150012050交通SH1412555551012070延安SX16154649125222100長征CZ36147609070222604、路面參數(shù)公路等級系數(shù)12面層類型系數(shù)1基層類型系數(shù)1設計層位3設計層最小厚度15CM土基或原有路面回彈模量275MPA土基或原有路面泊松比035結構分層參數(shù)結構層數(shù)3層位厚度CM20彈性模量MPA泊松比材料名稱16500035瀝青貫入式2151500035石灰粉煤灰碎石3325035級配碎石二、方案計算結果以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標日平均當量軸次573701累計當量軸次1289047萬次交通等級輕交通以半剛性材料層的拉應力為指標日平均當量軸次534695累計當量軸次1201404萬次交通等級輕交通路表設計彎沉4318001MM路表計算彎沉43113001MM滿足設計彎沉的設計層位計算厚度403CM結構層層位厚度CM材料名稱16瀝青貫入式215石灰粉煤灰碎石341級配碎石路面總厚度62CM干燥條件瀝青路面一、方案基本信息1、任務類別路面結構設計計算2、控制參數(shù)公路等級三級公路計算模式完整的路面結構設計計算及驗算控制指標以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標計算類型新建路面防凍驗算與否否3、交通量信息車道系數(shù)06設計年限8年交通量增長參數(shù)交通量增長分段數(shù)1編號年限年增長率187車輛參數(shù)車輛種類數(shù)6車型名稱前軸重KN后軸重KN后軸個數(shù)后軸輪數(shù)后軸間距M交通量東風EQ1402370692012050黃河JN150490010160120100黃河JN16259501150012050交通SH1412555551012070延安SX16154649125222100長征CZ36147609070222604、路面參數(shù)公路等級系數(shù)12面層類型系數(shù)1基層類型系數(shù)1設計層位3設計層最小厚度15CM土基或原有路面回彈模量415MPA土基或原有路面泊松比035結構分層參數(shù)結構層數(shù)3層位厚度CM20彈性模量MPA泊松比材料名稱16500035瀝青貫入式2151500035石灰粉煤灰碎石3325035級配碎石二、方案計算結果以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標日平均當量軸次573701累計當量軸次1289047萬次交通等級輕交通以半剛性材料層的拉應力為指標日平均當量軸次534695累計當量軸次1201404萬次交通等級輕交通路表設計彎沉4318001MM路表計算彎沉43166001MM滿足設計彎沉的設計層位計算厚度312CM結構層層位厚度CM材料名稱16瀝青貫入式215石灰粉煤灰碎石332級配碎石路面總厚度53CM53設計成果詳見路面結構圖，路面工程數(shù)量表。第6章結構物設計61擋土墻611擋土墻設計1擋土墻的類型（1重力式擋土墻和衡重式擋土墻，它是依靠墻身自重支撐土壓力來維持其穩(wěn)定。一般多用片石（塊石）砌筑，在缺乏石料的地區(qū)有時也用混凝土修建。重力式擋土墻圬工量大，但其形式簡單，施工方便，可就地取材，適應性較強，故被廣泛采用。（2錨定式擋土墻，它是一種輕型擋土墻，主要由預制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構成墻面，與水平或傾斜的鋼錨桿聯(lián)合組成。它一般多用于路塹擋土墻。有構件斷面小、工程量省、不受地基承載力的限制，構件可預制，有利于實現(xiàn)結構輕型化和施工機械化。（3薄壁式擋土墻，它是一種鋼筋混凝土結構，包括懸臂式和扶壁式兩種主要型式。它們主要用于墻高較大的情況。（4加筋土擋土墻，是由填土及填土中布置的拉筋條，以及墻面板三部分組成。其屬于柔性結構，對地基變形適應性大，建筑高度大，使用于填土路基。有結構簡單，圬工量少，與其它類型的擋土墻相比，可節(jié)省大量資金，取得良好的經濟效益。因本次設計路段屬于微丘區(qū)，在K1870K1980填方路段，填土高度比較大，加上地面線坡度比較陡，所以決定在該路段上在設置擋土墻，擋土墻全部采用路肩式衡重式擋土墻。常用的衡重式擋土墻，一般是由墻身、基礎、排水設施和伸縮縫等部分組成。2擋墻位置的確定（1橫坡陡，無法進行填筑且工程量較大的路段；（2有病害的路段，如上擋墻挖方邊坡有滑坡的路段；（3沖刷比較嚴重的，長年受水侵蝕的路段；（4為節(jié)約用地，少拆建筑時；（5為保護文物。上述5種情況應考慮設置擋墻，對該路段主要考慮第一種情況。從橫段面圖及地形圖上可看出樁號為K1870K1980段為填方地面線坡度很陡，故在此設立擋土墻。3由地基及地形情況確定沉降、伸縮縫位置，根據(jù)具體情況該段擋墻分為10段，其中前8兩段長10M，最后兩段分別為138M和1285M。4布置泄水孔的位置，數(shù)量和間距、尺寸以衡重式擋土墻的衡重臺為控制線布置泄水孔，泄水孔的尺寸定為圓孔，下排排水孔的出水口應高出墻前地面30CM，下排排水孔的進水口的底部應鋪設30CM厚的粘土隔水層避免積水滲入基底。泄水孔的進水口部分應設置粗粒料反濾層。以免孔道阻塞。5錐坡、基底標高及各段墻的樁號，因該段擋墻的起訖點都與邊坡相接，在K1870K1980端采用錐坡與擋墻連接，擋墻墻體部分按比例11逐漸變化與邊坡相接。6基礎和斷面尺寸的確定一般要求基礎埋深不小于1米，對有沖刷的地段應在最大沖刷線以下1米，若基礎下為巖石，則基礎應嵌入巖石01506米。有關斷面尺寸詳見擋墻標準圖。對該路段所設計的擋墻，全長120米。最大墻高14米。7施工說明墻身采用現(xiàn)澆混凝土，基礎采用10漿砌片石墻面溝縫用10砂漿，墻頂抹平用10砂漿。當圬工強度達到設計強度的70時，方可進行墻背回填。當回填料為土質材料時，應按規(guī)定的30厘米一層分層填筑；當填料為石質材料時，也應分層填筑，并用小石塊填縫?；靥顣r注意不要沖擊墻背。不合要求的填料如細砂、硬粘土、腐質土、膨脹土及淤泥均不得作回填材料。排水孔每3M設一個，上、下、左、右呈梅花狀交錯布置。當墻背排水不良或材料有凍漲可能時，在墻后最低一排泄水孔至墻頂05米之間填筑不小于30厘米的砂滲水性材料。612擋土墻驗算衡重式擋土墻驗算執(zhí)行標準公路計算項目衡重式擋土墻1原始條件墻身尺寸墻身總高14000M上墻高5600M墻頂寬1000M臺寬1000M面坡傾斜坡度10100上墻背坡傾斜坡度10300下墻背坡傾斜坡度10300采用1個擴展墻址臺階墻趾臺階B10600M墻趾臺階H10600M墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率00001下墻土壓力計算方法力多邊形法物理參數(shù)圬工砌體容重23000KN/M3圬工之間摩擦系數(shù)0400地基土摩擦系數(shù)0350砌體種類片石砌體砂漿標號75石料強度MPA30擋土墻類型一般擋土墻墻后填土內摩擦角40000度墻后填土粘聚力0000KPA墻后填土容重19000KN/M3墻背與墻后填土摩擦角17500度地基土容重18000KN/M3修正后地基土容許承載力400000KPA地基土容許承載力提高系數(shù)墻趾值提高系數(shù)1200墻踵值提高系數(shù)1300平均值提高系數(shù)1000墻底摩擦系數(shù)0350地基土類型土質地基地基土內摩擦角30000度坡線土柱坡面線段數(shù)1折線序號水平投影長M豎向投影長M換算土柱數(shù)1500000001第1個定位距離0000M公路II級地面橫坡角度20000度墻頂標高0000M擋墻分段長度10000M第1種情況組合1組合系數(shù)10001擋土墻結構重力分項系數(shù)10002填土重力分項系數(shù)10003填土側壓力分項系數(shù)10004