平面設(shè)計某高速公路項目施工圖計算設(shè)計摘要此次畢業(yè)設(shè)計是結(jié)合衢州市某實際工程項目，在分析給定的山區(qū)地形圖以及特定建設(shè)條件的基礎(chǔ)上，進行高速公路施工圖設(shè)計。該項目全長為2723.457m，設(shè)計路線所途徑的地區(qū)屬于微丘山區(qū)，采用圖上定線的設(shè)計方法。該高速公路設(shè)計時速為100km/h，路基寬度為27m，并設(shè)置了一座橋梁，長度為220m。設(shè)計的主體內(nèi)容包含:選線定線，平面、縱斷面線形設(shè)計，平縱面線形組合設(shè)計，路基橫斷面設(shè)計，涵洞設(shè)計，路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計等幾個方面。此次畢業(yè)設(shè)計是依照指導(dǎo)教師給定的的任務(wù)書為標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真查閱我國現(xiàn)行的道路設(shè)計規(guī)范及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時運用緯地道路軟件進行制圖作業(yè)。關(guān)鍵詞：高速公路；線形設(shè)計；路面結(jié)構(gòu)；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目錄TOC\o"1-1"\h\u30300主要采用技術(shù)指標(biāo) 63115第二章平面設(shè)計 7第一章概述本項目為衢州市某實際項目，根據(jù)給定的地形圖及建設(shè)條件，進行高速公路施工圖設(shè)計。包括選線定線，平面，縱斷面設(shè)計，路基路面設(shè)計及涵洞設(shè)計等內(nèi)容。本項目實際全長2723.457m。起點樁號K0+000,終點樁號K2+273.457。設(shè)計時速為100km/h，路基寬度為27m。1.1設(shè)計意義本項目位于國際花園城市衢州，本項目的建設(shè)，是加快發(fā)展浙江西部地區(qū)經(jīng)濟，促進城鄉(xiāng)一體化的需要，同時，也是響應(yīng)衢州市政府“兩大戰(zhàn)役”的發(fā)展戰(zhàn)略要求，打造快捷便利的旅游通道的需要。本項目的建成將帶來巨大的社會效益。對促進資源要素跨區(qū)域便捷流動，適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展發(fā)揮重要作用。1.2設(shè)計內(nèi)容1、分析研究設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計的目的和要求。系統(tǒng)回顧以前所學(xué)專業(yè)知識，根據(jù)設(shè)計要求，熟悉公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因地制宜選線，根據(jù)地形地貌合理選擇縱坡、橫斷面。2、路線設(shè)計，根據(jù)提供的1/2000地形圖，進行紙上定線，充分考慮地形、地貌、構(gòu)造物布置，兼顧縱、橫面設(shè)計，盡量減少拆遷。3、平面設(shè)計，根據(jù)路線進行平面設(shè)計、繪制平面圖。4、縱斷面設(shè)計，包括縱斷面拉坡、平縱線形處理、豎曲線設(shè)計，設(shè)計高程計算、填挖計算、縱斷面繪圖。5、路基設(shè)計，包括路基橫斷面設(shè)計、彎道超高設(shè)計、加寬、視距保證、土石方量計算、調(diào)配，排水及防護工程設(shè)計。6、路面設(shè)計，路面工程設(shè)計，繪圖。7、沿線設(shè)施和平面交叉等。8、施工圖繪制，包括各項設(shè)計施工詳圖的繪制，以及設(shè)計文件規(guī)定的各種設(shè)計表格的編制。9、提交項目工程量清單。1.3設(shè)計要求1、充分熟悉擬建路段的地形地貌，正確掌握公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，合理布線，合理選用技術(shù)指標(biāo)。通過技術(shù)、經(jīng)濟論證比較，做到設(shè)計選線布局既經(jīng)濟又合理，切實實際，以求設(shè)計所建公路安全、舒適、和諧、環(huán)保。2、圖紙要求：結(jié)合手動與軟件輔助,平面圖繪制在原始地形圖上?？v、橫斷面圖要求按A3版面繪制，比例要求1/2000。計算書要求：所有平縱橫要素進行驗算。1.4設(shè)計原則1.路線設(shè)計應(yīng)符合路網(wǎng)總體規(guī)劃。因地制宜，充分利用，逐步改造。2.必須滿足交通量的需要。應(yīng)在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，評估國民經(jīng)濟和城市建設(shè)的發(fā)展速度與交通量變化的規(guī)律,充分估計需要滿足的交通量。3.道路路線設(shè)計必須結(jié)合平面線型、縱斷面線型、橫斷面布置及路面種類統(tǒng)一考慮，并采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)指標(biāo)，使之有機結(jié)合，布置協(xié)調(diào)。必須兼顧路線的整體性及局部路段或構(gòu)造物的特殊性，使布局合理，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng),以保證行車安全。4.在滿足道路本身技術(shù)要求的條件下,結(jié)合街道總體布置的需要、房屋建筑和其他市政設(shè)施的需要等進行綜合考慮。減少不必要的拆遷。5.必須合理利用規(guī)定的各項技術(shù)指標(biāo)，宜采用推薦值，只有在工程艱巨不得已時才采用極限值。在地形、工程造價和施工技術(shù)允許的條件下，應(yīng)盡量提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),為將來發(fā)展或提高創(chuàng)造條件。6.依照道路的性質(zhì)及所處的環(huán)境，以美學(xué)觀點出發(fā)，使線形圓順、優(yōu)美，并與附近由自然景色和建筑藝術(shù)相結(jié)合,照顧道路的美觀及景觀。1.5自然條件擬建工程區(qū)屬溫暖濕潤的亞熱帶季風(fēng)氣候，全年主導(dǎo)風(fēng)向北風(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)。氣候溫和，雨水充沛，四季分明，氣溫垂直差異明顯。冬季冷，春季冷暖空氣交替頻繁，雨水明顯增多，夏季6-7月為梅雨季節(jié)，雨量大，易發(fā)生洪澇災(zāi)害，梅雨期過后，以晴熱天氣為主，易發(fā)生旱災(zāi)，秋季以晴天少雨為主，常有秋旱現(xiàn)象，深秋天氣晴好，氣候宜人，冬季冷空氣活動頻繁，天氣濕冷。工程區(qū)內(nèi)主要水系屬典型山區(qū)河流，河床長年流水，主要受季節(jié)性降雨量影響，雨季水位暴漲暴落，洪水期水流流速急，水位變動主要受季節(jié)降水調(diào)節(jié)。根據(jù)地震歷史統(tǒng)計資料，從上更新世以來，本區(qū)地殼垂直上升速率小于0.17mm/年，地殼基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。本區(qū)近代地震活動的特點是強度弱，震級小，頻度低。本項目工程區(qū)位于抗震設(shè)防烈度小于六度區(qū)，地震動峰值加速度小于0.05g，不需進行抗震設(shè)防。1.6主要技術(shù)指標(biāo)主要采用技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)單位數(shù)值公路等級高速公路設(shè)計行車速度Km/h100路基寬度m27行車道寬度m7.5中間帶寬度m2左側(cè)路緣帶寬度m0.75硬路肩寬度m3.5土路肩寬度m0.75車道數(shù)條4標(biāo)準(zhǔn)軸載KNBzz-100路基涵洞洪水頻率設(shè)計值1/100第二章平面設(shè)計現(xiàn)代道路平面線形由直線、圓曲線和緩和曲線構(gòu)成，稱之為平面線形三要素。道路平面線形設(shè)計就是從線形的角度去研究三個要素的選用和相互間的組合等問題。2.1平面線形要素2.1.1圓曲線運用圓曲線是平面線形中常用的線形要素，《規(guī)范》中規(guī)定，各級公路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置圓曲線。其半徑的選用，應(yīng)與設(shè)計速度相適應(yīng)。圓曲線的設(shè)計主要是確定其半徑大小。圓曲線最小半徑設(shè)計速度（km/h）100圓曲線最小半徑（m）（極限值）500（i=4%）圓曲線最小半徑（m）（一般值）700道路平面設(shè)計應(yīng)根據(jù)地理、地形及地物等條件，盡量選用較大半徑，以保證行車安全舒適。選定半徑時既要滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，也不能盲目追求大半徑而增加工程量。2.1.2直線運用直線在道路平面設(shè)計中被廣泛采用，兩點間直線距離最短，而且直線給人便捷快速的良好印象。直線道路上汽車受力形式簡單，駕駛員控制操作簡易。但是過長的直線會導(dǎo)致駕駛員感到單調(diào)疲倦，影響判斷能力，過短的直線則會導(dǎo)致視覺斷續(xù)，駕駛操作困難等問題?！兑?guī)范》中規(guī)定：設(shè)計速度大于60km/h時，同向圓曲線間的直線最小長度（m）以不小于設(shè)計速度（km/h）的6倍為宜。反向曲線間直線最小長度（m）以不小于設(shè)計速度（km/h）的2倍為宜。采用直線時應(yīng)注意符合直線最大和最小長度的采用原則。當(dāng)采用長直線時，應(yīng)注意避免縱坡過大，長上坡會導(dǎo)致車輛發(fā)動機負荷增加，動力不足。長下坡會導(dǎo)致車輛制動頻繁，影響汽車制動能力。2.1.3緩和曲線運用緩和曲線是設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個同向圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。緩和曲線在設(shè)計時要與直線和圓曲線相協(xié)調(diào)，參數(shù)宜根據(jù)地形條件及線形要求確定，并與圓曲線半徑相協(xié)調(diào)。圓曲線與緩和曲線長度比應(yīng)控制盡量接近1:1:1，這樣使得道路線形較為流暢。道路緩和曲線最小長度設(shè)計速度（km/h）100緩和曲線最小長度（m）852.2平面線形設(shè)計一般原則1.平面線形應(yīng)直接流暢，與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。2.保持平面線形的均衡與連續(xù)。3.與縱斷面設(shè)計相協(xié)調(diào)。4.平曲線有足夠的長度。公路平曲線最小長度設(shè)計速度（km/h）100一般值（m）500最小值（m）1702.3道路平面設(shè)計成果2.3.1平曲線要素計算方案一JD坐標(biāo)路線起點(3198977.1400610,357201.39436659)(3199412.3748950,358072.68110674)JD2(3199279.1261138,359316.39352943)路線終點(3199495.6286744,359793.07852688)200平曲線長：

L=外徑：

E=(R+p)切曲差：

J樁號：150平曲線長：

L=外徑：

E=(R+p)切曲差：

J樁號：方案一曲線要素表

交點交點樁號交點轉(zhuǎn)角平曲線要素表(度分秒)半徑緩和曲線長切線長外距曲線總長R(m)Ls(m)T(m)E(m)L(m)800200334.9335.797656.003800150293.7230.496576.447方案二JD坐標(biāo)路線起點(3198977.1400610,357201.39436659)(3199292.6422157,357961.82770963)JD2(3199279.1261138,359281.86141827)路線終點(3199495.6286744,359794.50108476)150平曲線長：

L=外徑：

E=(R+p)切曲差：

J樁號：200平曲線長：

L=外徑：

E=(R+p)切曲差：

J樁號:方案二曲線要素表交點交點樁號交點轉(zhuǎn)角平曲線要素表(度分秒)半徑緩和曲線長切線長外距曲線總長R(m)Ls(m)T(m)E(m)L(m)800150234.5816.91464.610800150228.2215.69452.383縱斷面設(shè)計縱坡坡度（%） 本工程采用最大縱坡與最小縱坡均符合《規(guī)范》要求。3.1.2豎曲線縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了行車安全、舒適并滿足視距需要，常用豎曲線緩和。豎曲線的半徑應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)。凸型豎曲線最小半徑和最小長度設(shè)計行車速度（km/h）《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定值豎曲線半徑豎曲線最小長度一般值最小值一般值最小值10010000650021085凹形豎曲線最小半徑設(shè)計行車速度（km/h）《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定值極限最小半徑一般最小半徑Rmin（m）10030004500本工程豎曲線采用半徑均大于《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的一般值。凸型豎曲線最小半徑為10000，凹形豎曲線最小半徑為6000。3.1.3平縱組合設(shè)計平縱組合設(shè)計的原則就是自然引導(dǎo)駕駛員的視線，保持其連續(xù)性。因此應(yīng)該盡量避免“暗凹”、“駝峰”等不良視覺現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時應(yīng)該選擇組合適當(dāng)?shù)暮铣善露?，方便路面排水和行車安全。如果出現(xiàn)豎曲線和平曲線組合的情況時，豎曲線宜稍短于平曲線且包含于平曲線之內(nèi)。3.2縱斷面設(shè)計成果方案一:豎曲線要素計算:ZD1樁號：K0+410.000，其變坡點高程為107.616m，R=10000m;i1=+2%;iω=i曲線長：L切線長：T外距：E設(shè)計高程計算:豎曲線起點樁號=豎曲線起點高程=樁號K0+220.000處:橫距x1=(K0+220.000豎距?切線高程=設(shè)計高程=豎曲線要素計算:ZD2樁號：K1+400.000，其變坡點高程為87.816m，R=7000m;i1=?2%ω=i曲線長：L切線長：T外距：E設(shè)計高程計算:豎曲線起點樁號=豎曲線起點高程=樁號K1+300.000處:橫距x2=(K1+300.000豎距?切線高程=設(shè)計高程=豎曲線要素計算:ZD3樁號：K1+750.000，其變坡點高程為90.876m，R=15000m;i1=+0.9%ω=i曲線長：L切線長：T外距：E設(shè)計高程計算:豎曲線起點樁號=豎曲線起點高程=樁號K1+640.000處:橫距x3=(K1+640.000豎距?切線高程=設(shè)計高程=方案二：豎曲線要素計算:ZD1樁號：K0+320.000，其變坡點高程為107.410m，R=10000m;i1=+2.5%;ω=i曲線長：L切線長：T外距：E設(shè)計高程計算:豎曲線起點樁號=豎曲線起點高程=樁號K0+160.000處:橫距x1=(K0+160.000豎距?切線高程=設(shè)計高程=豎曲線要素計算:ZD2樁號：K0+870.000，其變坡點高程為101.910m，R=12000m;i1=?1%;ω=i曲線長：L切線長：T外距：E設(shè)計高程計算:豎曲線起點樁號=豎曲線起點高程=樁號K0+720.000處:橫距x2=(K0+720.000豎距?切線高程=設(shè)計高程=豎曲線要素計算:ZD3樁號：K1+280.000，其變坡點高程為87.150m，R=6000m;i1=?3.6%ω=i曲線長：L切線長：T外距：E設(shè)計高程計算:豎曲線起點樁號=豎曲線起點高程=樁號K1+160.000處:橫距x3=(K1+160.000豎距?切線高程=設(shè)計高程=豎曲線要素計算:ZD4樁號：K1+700.000，其變坡點高程為90.510m，R=16000m;i1=0.8%;iω=i曲線長：L切線長：T外距：E設(shè)計高程計算:豎曲線起點樁號=豎曲線起點高程=樁號K1+600.000處:橫距x4=(K1+600.000豎距?切線高程=設(shè)計高程=橫斷面設(shè)計設(shè)計的路段中，路線經(jīng)過石質(zhì)山體，需進行開挖路塹，關(guān)于現(xiàn)行最新版的路基設(shè)計規(guī)范將挖方邊坡采用二級臺階，其中挖方6m以下邊坡坡率取1:0.5，6m以上邊坡坡率取1:0.75。路基填土采用粉質(zhì)沙土，填方邊坡采用1:1.5，并對邊坡進行坡面防護。5.4加寬設(shè)計無需設(shè)置加寬。5.5超高設(shè)計為提高車輛行駛的穩(wěn)定舒適性，抵消和減小車輛在彎道路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，因此設(shè)置超高。（i=3%）超高過渡計算LLcB'?ip——超高漸變率計算結(jié)果取5m的整倍數(shù)，即Lc按照規(guī)范，設(shè)計速度為100km/h，超高旋轉(zhuǎn)軸位置位于中線時，最大超高漸變率取1/225。由計算結(jié)果可知，Ls路基路面設(shè)計—設(shè)計彎沉值（0.01mm）在此處鍵入公式。N—設(shè)計年限內(nèi)累計當(dāng)量軸載通行次數(shù)A—公路等級系數(shù)，高速公路、一級公路為1.0A—面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0，熱拌瀝青碎石、冷拌瀝青碎石、瀝青表面處治為1.1A—路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)，剛性基層、半剛性基層瀝青路面為1.0各層材料的容許層底拉應(yīng)力—路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強度—路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力，即該材料能承受設(shè)計年限N次加載的疲勞彎拉應(yīng)力在此處鍵入公式?！估瓘姸认禂?shù)排水設(shè)計6.3中央分隔帶排水中央分隔帶排水設(shè)施由縱向排水溝（明溝、暗溝）、滲溝、雨水井、集水井、橫向排水管等組成。在設(shè)置超高路段，路面水由中央分隔帶排水設(shè)施排出，在干旱少雨地區(qū)，采用凸形中央分隔帶，可設(shè)開口明槽，雨水流向下半幅路面排出，開口明槽可采用封閉式，橫斷面尺寸為高×寬=15cm×20cm，間距宜為3~5m。中央分隔帶縱向排水溝（管）與橫向排水管聯(lián)接時可采用集水井的形式，橫向排水管直徑一般采用20~60cm水泥混凝土管成塑料排水管，管底縱坡不應(yīng)小于1%，出口應(yīng)采取防護措施。設(shè)置超高段的中央分隔帶的排水溝可設(shè)雨水井，雨水井的設(shè)置間距應(yīng)根據(jù)流量計算確定，一般為10~30m。矩形雨水井尺寸采用長×寬×深=60cm×40cm×60cm，邊墻采用漿砌片石或水泥混凝土預(yù)制塊砌筑。相鄰雨水井間用直徑20~40cm的水泥混凝土管縱向聯(lián)接，管底最小縱坡不應(yīng)小于0.3%，雨水井匯集雨水可直接排入橋涵或通過橫向排水管排出。在路線通過較長的低洼、泥沼地帶時，在具有天然縱坡的地段，可適當(dāng)多設(shè)置涵洞，否則容易發(fā)生排水不暢或長期積水的情況。一般應(yīng)全面了解水流趨向，在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置涵洞。在有長期積水的低洼地帶，為了平衡路基兩側(cè)的水位，也需設(shè)置橋涵。本項目在全線最低處及易積水處設(shè)置了四座涵洞。致謝第七章土方調(diào)配7.1土方調(diào)配原則7.1.1調(diào)配原則1.半挖半填斷面中先在本路段內(nèi)進行橫向平衡，在作縱向調(diào)配，減少總運輸量。2.不跨越深溝運輸，避免和減少上坡運