高速公路毕业设计说明书

1、1.设计总说明书1.1.毕业设计的目的通过毕业设计，使学生对公路建设程序和内容有一个系统的、全面的了解，培养学生独立进行路线、路基路面结构及有关设施设计、计算的能力；选择桥涵标准图的能力；独立分析问题和解决问题的能力；施工组织与工程管理的能力。使学生的到公路工程师的初步训练。1.2.设计任务1.2.1路基路面设计在路线设计的基础上完成以下工作：路基、排水、防护、支挡工程、特殊路基等设计；路面工程设计（水泥混凝土路面的结构组合设计、厚度设计与方案比选）1.2.2桥涵初步设计根据所提供的数据资料，完成桥涵标准图的选择，包括相关的图纸、表格、工程数量及相关说明1.3.技术标准公路等级：高速公路路基宽度：28.0m计算行车速度：120Km/h极限最小半径：650m一般最小半径：1000m停车视距：210m最大纵坡：1.67%凸形竖曲线一般最小半径：11000m凹形竖曲线一般最小半径：4000m最小竖曲线长度：100m鲁米那设计标准荷载：BZZ-100设计荷载：公路级，设计洪水频率：涵洞1/100路基设计标高位置：中央分隔带外缘 1.4.设计概况1） 在纵断面设计中，充分考虑平纵组合平衡和填挖平

2、衡的原则，对沿线地形、地质、水文、排水等综合考虑，全线共设3个竖曲线，最大纵坡1.67%，最小纵坡0.5%，2） 路基宽度28m，路面宽19.5m，路肩宽8.5m，路拱横坡2%，路肩横坡3%，挖方边坡视地质情况设置为1：0.51：1，填方边坡8米，设为1：1.5，填方边坡8米变坡，采用1：1.75。3） 路基排水设施有边沟、水沟、排水沟等，边沟的高度和宽度等于0.6米，水沟的宽度和高度宜大于或等于0.6米。4） 路面结构设计以双轮组单轴轴载100KN为标准轴载，路面结构选用细粒式沥青混凝土4cm，中粒式沥青混凝土5cm，粗粒式沥青混凝土6cm，水泥稳定砂砾27cm，石灰粉煤灰土25cm的沥青路面面层。5） 根据本路段实际情况，设圆管涵2座，箱涵通道2座。1.5. 设计依据 a:公路工程技术标准（JTGB01-2003）,人民交通出版社； b:公路路线设计规范（JTGD20-2006）,人民交通出版社； c:公路路基设计规范（JTGD30-2004）,人民交通出版社 ； d:公路水泥混凝土路面设计规范（JTJ012-2002）,人民交通出版社；e:公路沥青路面设计规范（JTJO14-20

3、06）,人民交通出版社 ；f: 公路路基施工技术规范（JTJ033-2006）,人民交通出版社；g: 公路排水设计规范（JTJ018-97）,人民交通出版社； h: 路基路面工程 （邓学均 2002），人民交通出版社； i: 公路桥涵地基与基础设计规范 （JTG D63-2007）； j: 公路涵洞设计细则 （JTG/T D-04-2007）； k：路面设计手册 （北京2005），人民交通出版社； l：公路工程基本建设项目文件编制办法（交公路发【2007】358号），人民交通出版社。2. 纵断面设计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。该路地处丘陵区，土地资源宝贵，本项纵断面设计采用小纵坡，微起伏与该区域农田相结合，尽量降低路堤高

4、度，路线纵断面按百年一遇，设计洪水位的要求和确保路基处于干燥和中湿状态，所需的最小填筑高度来控制标高线形设计上避免出现断背曲线，反向竖曲线之间直线长度不足3秒行程的则加大竖曲线半径，使竖曲线首尾相接。此外，所选用的半径还满足行车视距的要求，另外，竖曲线的纵坡最小采用0.3%以保证排水要求。2.1 纵坡设计2.1.1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

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。2.1.2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

6、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。

7、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。2.1.3纵坡设计注意问题应注意以下几点：在回头曲线地段设计纵坡，应先按回头曲线的标准要求确定回头曲线部分的纵坡，然后向两端接坡，同时注意回头曲线地段不宜设竖曲线。平竖曲线重合时。要注意保持技术指标均衡，位置组合合理适当，尽量避免不良组合情况。大中桥上不宜设置竖曲线。如桥头路线设有竖曲线，其起（终）点应在桥头两端10m以外，并注意桥上线形与桥头线形变化均匀，不宜突变。小桥涵上允许设计竖曲线，为保证路线纵面平顺，应尽量避免出现急变“驼峰式纵坡”。注意交叉口、桥梁及引道、隧道、城镇附近、陡坡急变处纵坡特殊要求。纵坡设计时，如受控制点约束导致纵面线形欺负过大，纵坡不够理想，或则土石方工程量过大而育无法调整时，可用纸上移线的办法修改平面线形，从而改善纵面线形。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

8、.1.4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。2.1.5纵段面设计步骤：根据地形图上的高程，以20m一点算出道路上各点的原地面高程，将各点高程对应地标于纵断面米格纸上，然后用直线连接各点，注意港口、河的标法，画出道路纵向的原地面图。 确定最小填土高度 由于路基要保证处于干燥或中湿状态以上，所以查表得粉性土时路槽底至地下水的临界高度为1.71.9m时为干燥状态，由于地下水平均埋深为1.0m，路面厚度一般为6080cm,所以算出最小填土高

9、度为1.6m.。 拉坡 首先是试坡，试坡以“控制点”为依据，考虑平纵结合、挖方、填方以及排水沟设置等众多因素初步拟订坡度线。然后进行计算，看拉的坡满不满足控制点的高程，满不满足规范要求，如不满足就进行调坡。调坡时应结合选线意图，对照标准所规定的最大纵坡、坡长限制以及考虑平纵线形组合是否得当进行调坡。在纵断面设计事，由于港口较多，再加上平面设计时没有注意平纵组合，在港口附近设置平曲线，所以在拉坡时不能做到“平包竖”，在线形上存在不足，但经计算，其他方面都满足标准。竖曲线各项指标：表2.1 竖曲线指标表设计车速（km/h）120最大纵坡（）1.67最小纵坡（）0.5凸形竖曲线最小半径（m）一般值17000极限值11000凹形竖曲线最小半径（m）一般值6000极限值4000竖曲线长度（m）一般值120最小值100（1）、根据设计得知： 拟定R=17000，则：竖曲线内桩号的高程计算已知k126+974的高程为111.592m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 起点桩号=K126+974-103.7=K126+870.3 起点高程=111.592-103.70.5=111.074终点桩号=K

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