《某高速公路项目施工图计算设计》8800字（论文）

平面设计某高速公路项目施工图计算设计摘要此次毕业设计是结合衢州市某实际工程项目，在分析给定的山区地形图以及特定建设条件的基础上，进行高速公路施工图设计。该项目全长为2723.457m，设计路线所途径的地区属于微丘山区，采用图上定线的设计方法。该高速公路设计时速为100km/h，路基宽度为27m，并设置了一座桥梁，长度为220m。设计的主体内容包含:选线定线，平面、纵断面线形设计，平纵面线形组合设计，路基横断面设计，涵洞设计，路基路面结构设计等几个方面。此次毕业设计是依照指导教师给定的的任务书为标准，认真查阅我国现行的道路设计规范及其他相关标准，同时运用纬地道路软件进行制图作业。关键词：高速公路；线形设计；路面结构；技术标准目录TOC\o"1-1"\h\u30300主要采用技术指标 63115第二章平面设计 7第一章概述本项目为衢州市某实际项目，根据给定的地形图及建设条件，进行高速公路施工图设计。包括选线定线，平面，纵断面设计，路基路面设计及涵洞设计等内容。本项目实际全长2723.457m。起点桩号K0+000,终点桩号K2+273.457。设计时速为100km/h，路基宽度为27m。1.1设计意义本项目位于国际花园城市衢州，本项目的建设，是加快发展浙江西部地区经济，促进城乡一体化的需要，同时，也是响应衢州市政府“两大战役”的发展战略要求，打造快捷便利的旅游通道的需要。本项目的建成将带来巨大的社会效益。对促进资源要素跨区域便捷流动，适应区域经济社会发展发挥重要作用。1.2设计内容1、分析研究设计任务书，明确设计的目的和要求。系统回顾以前所学专业知识，根据设计要求，熟悉公路工程技术标准，因地制宜选线，根据地形地貌合理选择纵坡、横断面。2、路线设计，根据提供的1/2000地形图，进行纸上定线，充分考虑地形、地貌、构造物布置，兼顾纵、横面设计，尽量减少拆迁。3、平面设计，根据路线进行平面设计、绘制平面图。4、纵断面设计，包括纵断面拉坡、平纵线形处理、竖曲线设计，设计高程计算、填挖计算、纵断面绘图。5、路基设计，包括路基横断面设计、弯道超高设计、加宽、视距保证、土石方量计算、调配，排水及防护工程设计。6、路面设计，路面工程设计，绘图。7、沿线设施和平面交叉等。8、施工图绘制，包括各项设计施工详图的绘制，以及设计文件规定的各种设计表格的编制。9、提交项目工程量清单。1.3设计要求1、充分熟悉拟建路段的地形地貌，正确掌握公路工程技术标准，合理布线，合理选用技术指标。通过技术、经济论证比较，做到设计选线布局既经济又合理，切实实际，以求设计所建公路安全、舒适、和谐、环保。2、图纸要求：结合手动与软件辅助,平面图绘制在原始地形图上。纵、横断面图要求按A3版面绘制，比例要求1/2000。计算书要求：所有平纵横要素进行验算。1.4设计原则1.路线设计应符合路网总体规划。因地制宜，充分利用，逐步改造。2.必须满足交通量的需要。应在调查研究的基础上，评估国民经济和城市建设的发展速度与交通量变化的规律,充分估计需要满足的交通量。3.道路路线设计必须结合平面线型、纵断面线型、横断面布置及路面种类统一考虑，并采用适当的技术指标，使之有机结合，布置协调。必须兼顾路线的整体性及局部路段或构造物的特殊性，使布局合理，技术标准适当,以保证行车安全。4.在满足道路本身技术要求的条件下,结合街道总体布置的需要、房屋建筑和其他市政设施的需要等进行综合考虑。减少不必要的拆迁。5.必须合理利用规定的各项技术指标，宜采用推荐值，只有在工程艰巨不得已时才采用极限值。在地形、工程造价和施工技术允许的条件下，应尽量提高设计标准,为将来发展或提高创造条件。6.依照道路的性质及所处的环境，以美学观点出发，使线形圆顺、优美，并与附近由自然景色和建筑艺术相结合,照顾道路的美观及景观。1.5自然条件拟建工程区属温暖湿润的亚热带季风气候，全年主导风向北风，夏季主导风向西北风。气候温和，雨水充沛，四季分明，气温垂直差异明显。冬季冷，春季冷暖空气交替频繁，雨水明显增多，夏季6-7月为梅雨季节，雨量大，易发生洪涝灾害，梅雨期过后，以晴热天气为主，易发生旱灾，秋季以晴天少雨为主，常有秋旱现象，深秋天气晴好，气候宜人，冬季冷空气活动频繁，天气湿冷。工程区内主要水系属典型山区河流，河床长年流水，主要受季节性降雨量影响，雨季水位暴涨暴落，洪水期水流流速急，水位变动主要受季节降水调节。根据地震历史统计资料，从上更新世以来，本区地壳垂直上升速率小于0.17mm/年，地壳基本处于稳定状态。本区近代地震活动的特点是强度弱，震级小，频度低。本项目工程区位于抗震设防烈度小于六度区，地震动峰值加速度小于0.05g，不需进行抗震设防。1.6主要技术指标主要采用技术指标指标单位数值公路等级高速公路设计行车速度Km/h100路基宽度m27行车道宽度m7.5中间带宽度m2左侧路缘带宽度m0.75硬路肩宽度m3.5土路肩宽度m0.75车道数条4标准轴载KNBzz-100路基涵洞洪水频率设计值1/100第二章平面设计现代道路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线构成，称之为平面线形三要素。道路平面线形设计就是从线形的角度去研究三个要素的选用和相互间的组合等问题。2.1平面线形要素2.1.1圆曲线运用圆曲线是平面线形中常用的线形要素，《规范》中规定，各级公路不论转角大小均应设置圆曲线。其半径的选用，应与设计速度相适应。圆曲线的设计主要是确定其半径大小。圆曲线最小半径设计速度（km/h）100圆曲线最小半径（m）（极限值）500（i=4%）圆曲线最小半径（m）（一般值）700道路平面设计应根据地理、地形及地物等条件，尽量选用较大半径，以保证行车安全舒适。选定半径时既要满足规范标准，也不能盲目追求大半径而增加工程量。2.1.2直线运用直线在道路平面设计中被广泛采用，两点间直线距离最短，而且直线给人便捷快速的良好印象。直线道路上汽车受力形式简单，驾驶员控制操作简易。但是过长的直线会导致驾驶员感到单调疲倦，影响判断能力，过短的直线则会导致视觉断续，驾驶操作困难等问题。《规范》中规定：设计速度大于60km/h时，同向圆曲线间的直线最小长度（m）以不小于设计速度（km/h）的6倍为宜。反向曲线间直线最小长度（m）以不小于设计速度（km/h）的2倍为宜。采用直线时应注意符合直线最大和最小长度的采用原则。当采用长直线时，应注意避免纵坡过大，长上坡会导致车辆发动机负荷增加，动力不足。长下坡会导致车辆制动频繁，影响汽车制动能力。2.1.3缓和曲线运用缓和曲线是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个同向圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。缓和曲线在设计时要与直线和圆曲线相协调，参数宜根据地形条件及线形要求确定，并与圆曲线半径相协调。圆曲线与缓和曲线长度比应控制尽量接近1:1:1，这样使得道路线形较为流畅。道路缓和曲线最小长度设计速度（km/h）100缓和曲线最小长度（m）852.2平面线形设计一般原则1.平面线形应直接流畅，与地形、地物相适应，与周围环境相协调。2.保持平面线形的均衡与连续。3.与纵断面设计相协调。4.平曲线有足够的长度。公路平曲线最小长度设计速度（km/h）100一般值（m）500最小值（m）1702.3道路平面设计成果2.3.1平曲线要素计算方案一JD坐标路线起点(3198977.1400610,357201.39436659)(3199412.3748950,358072.68110674)JD2(3199279.1261138,359316.39352943)路线终点(3199495.6286744,359793.07852688)200平曲线长：

L=外径：

E=(R+p)切曲差：

J桩号：150平曲线长：

L=外径：

E=(R+p)切曲差：

J桩号：方案一曲线要素表

交点交点桩号交点转角平曲线要素表(度分秒)半径缓和曲线长切线长外距曲线总长R(m)Ls(m)T(m)E(m)L(m)800200334.9335.797656.003800150293.7230.496576.447方案二JD坐标路线起点(3198977.1400610,357201.39436659)(3199292.6422157,357961.82770963)JD2(3199279.1261138,359281.86141827)路线终点(3199495.6286744,359794.50108476)150平曲线长：

L=外径：

E=(R+p)切曲差：

J桩号：200平曲线长：

L=外径：

E=(R+p)切曲差：

J桩号:方案二曲线要素表交点交点桩号交点转角平曲线要素表(度分秒)半径缓和曲线长切线长外距曲线总长R(m)Ls(m)T(m)E(m)L(m)800150234.5816.91464.610800150228.2215.69452.383纵断面设计纵坡坡度（%） 本工程采用最大纵坡与最小纵坡均符合《规范》要求。3.1.2竖曲线纵断面上两个坡段的转折处，为了行车安全、舒适并满足视距需要，常用竖曲线缓和。竖曲线的半径应符合以下标准。凸型竖曲线最小半径和最小长度设计行车速度（km/h）《标准》规定值竖曲线半径竖曲线最小长度一般值最小值一般值最小值10010000650021085凹形竖曲线最小半径设计行车速度（km/h）《标准》规定值极限最小半径一般最小半径Rmin（m）10030004500本工程竖曲线采用半径均大于《标准》规定的一般值。凸型竖曲线最小半径为10000，凹形竖曲线最小半径为6000。3.1.3平纵组合设计平纵组合设计的原则就是自然引导驾驶员的视线，保持其连续性。因此应该尽量避免“暗凹”、“驼峰”等不良视觉现象的出现。同时应该选择组合适当的合成坡度，方便路面排水和行车安全。如果出现竖曲线和平曲线组合的情况时，竖曲线宜稍短于平曲线且包含于平曲线之内。3.2纵断面设计成果方案一:竖曲线要素计算:ZD1桩号：K0+410.000，其变坡点高程为107.616m，R=10000m;i1=+2%;iω=i曲线长：L切线长：T外距：E设计高程计算:竖曲线起点桩号=竖曲线起点高程=桩号K0+220.000处:横距x1=(K0+220.000竖距ℎ切线高程=设计高程=竖曲线要素计算:ZD2桩号：K1+400.000，其变坡点高程为87.816m，R=7000m;i1=−2%ω=i曲线长：L切线长：T外距：E设计高程计算:竖曲线起点桩号=竖曲线起点高程=桩号K1+300.000处:横距x2=(K1+300.000竖距ℎ切线高程=设计高程=竖曲线要素计算:ZD3桩号：K1+750.000，其变坡点高程为90.876m，R=15000m;i1=+0.9%ω=i曲线长：L切线长：T外距：E设计高程计算:竖曲线起点桩号=竖曲线起点高程=桩号K1+640.000处:横距x3=(K1+640.000竖距ℎ切线高程=设计高程=方案二：竖曲线要素计算:ZD1桩号：K0+320.000，其变坡点高程为107.410m，R=10000m;i1=+2.5%;ω=i曲线长：L切线长：T外距：E设计高程计算:竖曲线起点桩号=竖曲线起点高程=桩号K0+160.000处:横距x1=(K0+160.000竖距ℎ切线高程=设计高程=竖曲线要素计算:ZD2桩号：K0+870.000，其变坡点高程为101.910m，R=12000m;i1=−1%;ω=i曲线长：L切线长：T外距：E设计高程计算:竖曲线起点桩号=竖曲线起点高程=桩号K0+720.000处:横距x2=(K0+720.000竖距ℎ切线高程=设计高程=竖曲线要素计算:ZD3桩号：K1+280.000，其变坡点高程为87.150m，R=6000m;i1=−3.6%ω=i曲线长：L切线长：T外距：E设计高程计算:竖曲线起点桩号=竖曲线起点高程=桩号K1+160.000处:横距x3=(K1+160.000竖距ℎ切线高程=设计高程=竖曲线要素计算:ZD4桩号：K1+700.000，其变坡点高程为90.510m，R=16000m;i1=0.8%;iω=i曲线长：L切线长：T外距：E设计高程计算:竖曲线起点桩号=竖曲线起点高程=桩号K1+600.000处:横距x4=(K1+600.000竖距ℎ切线高程=设计高程=横断面设计设计的路段中，路线经过石质山体，需进行开挖路堑，关于现行最新版的路基设计规范将挖方边坡采用二级台阶，其中挖方6m以下边坡坡率取1:0.5，6m以上边坡坡率取1:0.75。路基填土采用粉质沙土，填方边坡采用1:1.5，并对边坡进行坡面防护。5.4加宽设计无需设置加宽。5.5超高设计为提高车辆行驶的稳定舒适性，抵消和减小车辆在弯道路段上行驶时所产生的离心力，因此设置超高。（i=3%）超高过渡计算LLcB'∆ip——超高渐变率计算结果取5m的整倍数，即Lc按照规范，设计速度为100km/h，超高旋转轴位置位于中线时，最大超高渐变率取1/225。由计算结果可知，Ls路基路面设计—设计弯沉值（0.01mm）在此处键入公式。N—设计年限内累计当量轴载通行次数A—公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0A—面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0，热拌沥青碎石、冷拌沥青碎石、沥青表面处治为1.1A—路面结构类型系数，刚性基层、半刚性基层沥青路面为1.0各层材料的容许层底拉应力—路面结构材料的极限抗拉强度—路面结构材料的容许拉应力，即该材料能承受设计年限N次加载的疲劳弯拉应力在此处键入公式。—抗拉强度系数排水设计6.3中央分隔带排水中央分隔带排水设施由纵向排水沟（明沟、暗沟）、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。在设置超高路段，路面水由中央分隔带排水设施排出，在干旱少雨地区，采用凸形中央分隔带，可设开口明槽，雨水流向下半幅路面排出，开口明槽可采用封闭式，横断面尺寸为高×宽=15cm×20cm，间距宜为3~5m。中央分隔带纵向排水沟（管）与横向排水管联接时可采用集水井的形式，横向排水管直径一般采用20~60cm水泥混凝土管成塑料排水管，管底纵坡不应小于1%，出口应采取防护措施。设置超高段的中央分隔带的排水沟可设雨水井，雨水井的设置间距应根据流量计算确定，一般为10~30m。矩形雨水井尺寸采用长×宽×深=60cm×40cm×60cm，边墙采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑。相邻雨水井间用直径20~40cm的水泥混凝土管纵向联接，管底最小纵坡不应小于0.3%，雨水井汇集雨水可直接排入桥涵或通过横向排水管排出。在路线通过较长的低洼、泥沼地带时，在具有天然纵坡的地段，可适当多设置涵洞，否则容易发生排水不畅或长期积水的情况。一般应全面了解水流趋向，在适当的位置设置涵洞。在有长期积水的低洼地带，为了平衡路基两侧的水位，也需设置桥涵。本项目在全线最低处及易积水处设置了四座涵洞。致谢第七章土方调配7.1土方调配原则7.1.1调配原则1.半挖半填断面中先在本路段内进行横向平衡，在作纵向调配，减少总运输量。2.不跨越深沟运输，避免和减少上坡运