礼县江口—大滩公路 路基毕业设计计算书

'摘要为了巩固我们所学的知识，并在各方面得到更进一步的提高，我们选择了礼县江口—大滩公路中的一段作为毕业设计，这是在毕业之前对自身学习状况的最后一次检查。我所选择的设计路段是从K0+000至K2+654段，全长2654米，设计车速80km/h,路基宽度为9m，路面宽度12m两侧路肩宽度各为2.25m路拱横坡度2%，路肩横坡度3%，超高方式为绕内边轴旋转，三类加宽。此次毕业设计主要包括的内容如下：1、按施工图设计步骤做路线设计。包括：平面设计、纵断面设计、横断面设计，相关计算表格（直线、曲线及转角一览表，纵坡竖曲线表，路基超高加宽表，路基设计表，路基土石方数量表2、英文翻译3、专题研究：对此行业新观点或者新技术的综述。关键词：路线平面线形；纵断面设计；横断面设计； AbstractThedesignisveryimportanttous.Notonlybecausethisisourlastassignmentbeforegraduation,butalsoitcanenhanceourability.Inthisdesign,ourtaskistodesignansecondaryroad.Theroad,whichis2212.567mfromK0+000toK2+212.567.Thedesignspeedis60km/handthewideofthesubgradeis10m.Ourprimecontentsofthedesignprojectincludes:(1)Makesuretheverticalsectioninconditiononthelandformwhichisknown.(2)TranslateanEnglisharticleintoChinese.(3)Investigatethemonographwhichaboutanewtechniqueoranewviewpointinthisfield.Keywords：wayroadbedroadsurfacebridgeculvert 第31页共34页目录1路线设计11.1线形设计一般原则11.2平面线形要素的组合类型11.3平面设计方法11.4平曲线设计21.4.1平曲线要素计算31.5纵断面设计41.5.1竖曲线设计41.6横断面设计51.6.1路基宽度的确定61.6.2路堤和路堑边坡坡度的确定61.6.3路基加宽61.加宽值的计算61.6.4路基超高82.6.1横断面面积计算102.6.2土石方数量计算112.6.3路基土石方调配12致谢16参考文献：17附图纸：18 第31页共34页1路线设计1.1线形设计一般原则(1)平面线形应与地形、地物相适应，与周围环境相协调在地势平坦的平原微丘区，路线以方向为主导，平面线形三要素中以直线为主；在地势起伏很大的山岭重丘区，路线以高程为主导，为适应地形，曲线所占比例较大。直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形地物等具体条件，不要片面强调路线以直线为主或曲线为主。(2)保持平面线形的均衡与连贯①长直线尽头不能接以小半径曲线。长直线和大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现小半径曲线，会因减速不及而造成事故。②高、低标准之间要有过渡。同一等级的道路由于地形的变化在指标的采用上会有变化，同一条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变化。(3)平曲线应有足够的长度汽车在曲线路段上行驶，如果曲线过短，司机就必须很快的转动方向盘，这样在高速行驶的情况下是非常危险的。同时，如不设置足够长度的缓和曲线，使离心加速度变化率小于一定数值，从乘客的心理和生理感受来看也是不好的。当道路转角很小时，曲线长度就显得比实际短，容易引起曲线很小的错觉。因此，平曲线具有一定的长度是必要的。为了解决上述问题，最小平曲线长度一般应考率下述条件确定：①汽车驾驶员在操纵方向盘时不感到困难一般按6s的通过时间来设置最小平曲线长度，当设计车速为80km/h时，平曲线一般值取400m，最小值取250m。②小偏角的平曲线长度当路线转角α≤7°时称为小偏角。设计计算时，当转角等于7°时，平曲线按6s行程考虑；当转角小于7°时，曲线长度与α成反比增加；当转角小于2°时，按α＝2°计。1.2平面线形要素的组合类型平面线形的几何要素为直线、圆曲线和缓和曲线，这三种基本线形要素可以组合得到很多种平面线形的形式。就公路平面线形设计而言，主要有基本型、S型、卵型、凸型、C型和复合型六种。1.3平面设计方法 第31页共34页（1）平面设计的重点公路平面设计的重点是选线和定线，在满足技术标准的前提下，路线距离短，挖方量少，土石方平衡时公路平面的主要内容。（2）平面设计的具体步骤和要求资料收集现场踏勘选线与定线校核与审核1.4平曲线设计本路段主要技术指标表序号指标名称规范值序号指标名称规范值1公路等级两车道三级公路7最大纵坡(％)52路基宽度(m)128停车视距(m)1103设计行车速度(km/h)809凸形竖曲线一般最小半径(m)30004平曲线极限最小半径(m)25010凹形竖曲线一般最小半径(m)20005平曲线一般最小半径(m)40011最短坡长(m)2006不设超高最小平曲线半径(m)2500根据本段路线所处路段，综合全路段的路线走向及线形要求，本路段共有六个交点，平曲线线形见图1-1。图1-1平曲线线形图 第31页共34页1.4.1平曲线要素计算取JD1作为算例，具体计算如下：图1-2圆曲线几何要素JD1处:取圆曲线半径R=400m，缓和曲线长度确定如下：，取因此曲线的几何要素为：偏角α＝43°49′51″，半径R＝400m，内移值切线长曲线长校正数 第31页共34页外距主点桩号计算如下：JD1桩号为K0+416.00，直缓点桩号：ZH=JD1-T=416+199.12=K0+216.88缓圆点桩号：HY=ZH+Ls=216.88+80=K0+296.88曲中点桩号：QZ=ZH－=216.88-=K0+409.82圆缓点桩号：YH=HZ-Ls=602.76-80=K0+522.76缓直点桩号：HZ=ZH+L=216.88+385.88=K0+602.76JD2处:取圆曲线半径R=250m，缓和曲线长度确定如下：，取因此曲线的几何要素为：偏角α＝29°38′24″，半径R＝250m，内移值切线长曲线长校正数外距主点桩号计算如下：JD2桩号为K1+075.52， 第31页共34页直缓点桩号：ZH=JD1-T=1075.52+106.4=K0+969.12缓圆点桩号：HY=ZH+Ls=969.12+80=K1+049.12曲中点桩号：QZ=ZH－=969.12-=K1+073.795圆缓点桩号：YH=HZ-Ls=1178.47-80=K1+098.47缓直点桩号：HZ=ZH+L=969.12+209.35=K1+178.47JD3处:取圆曲线半径R=250m，缓和曲线长度确定如下：，取因此曲线的几何要素为：偏角α＝30°19′39″，半径R＝250m，内移值切线长曲线长校正数外距主点桩号计算如下：JD3桩号为K1+294.28，直缓点桩号：ZH=JD1-T=1294.28+105.48=K1+188.8缓圆点桩号：HY=ZH+Ls=1188.8+75=K1+263.8曲中点桩号：QZ=ZH－=1188.8-=K1+292.46 第31页共34页圆缓点桩号：YH=HZ-Ls=1396.12-75=K1+321.12缓直点桩号：HZ=ZH+L=1188.8+207.32=K1+396.12JD4处:取圆曲线半径R=450m，缓和曲线长度确定如下：，取因此曲线的几何要素为：偏角α＝36°52′12″，半径R＝450m，内移值切线长曲线长校正数外距主点桩号计算如下：JD4桩号为K1+618.72，直缓点桩号：ZH=JD1-T=K1+426缓圆点桩号：HY=ZH+Ls=K1+511.01曲中点桩号：QZ=ZH－=K1+613.255圆缓点桩号：YH=HZ-Ls=K1+715.5缓直点桩号：HZ=ZH+L=K1+800.5 第31页共34页JD5处:取圆曲线半径R=400m，缓和曲线长度确定如下：，取因此曲线的几何要素为：偏角α＝28°48′39″，半径R＝400m，内移值切线长曲线长校正数外距主点桩号计算如下：JD5桩号为K1+988.89，直缓点桩号：ZH=JD1-T=K1+840.96426缓圆点桩号：HY=ZH+Ls=K1+930.96曲中点桩号：QZ=ZH－=K1+986.5圆缓点桩号：YH=HZ-Ls=K2+042.04缓直点桩号：HZ=ZH+L=K2+132.04JD6处:取圆曲线半径R=450m，缓和曲线长度确定如下： 第31页共34页，取因此曲线的几何要素为：偏角α＝36°16′43″，半径R＝450m，内移值切线长曲线长校正数外距主点桩号计算如下：JD6桩号为K2+386.00直缓点桩号：ZH=JD1-T=K2+190.98缓圆点桩号：HY=ZH+Ls=K2+285.98曲中点桩号：QZ=ZH－=K2+380.9圆缓点桩号：YH=HZ-Ls=K2+475.82缓直点桩号：HZ=ZH+L=K2+570.82以此方法计JD1、JD2、JD3、JD4、JD5、JD6、具体结果见设计图纸《直线、曲线及转角表》。五、纵断面设计1．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。 第31页共34页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。2．该路地处平原区，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。3．纵坡设计（1）纵坡设计的一般要求①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②纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡③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%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。纵坡设计的方法和步骤：①准备工作 第31页共34页纵坡设计前，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。②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。③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。④调坡调坡主要根据以下两方面进行：⑴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；⑵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。⑤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。⑥确定纵坡线　经调整核对后，即可确定纵坡线。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。设计纵坡时还应注意以下几点：⑴ 第31页共34页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。⑵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。⑶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。⑷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”。⑸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。⑦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。4.3.2竖曲线设计要求：①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。②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。③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。④应满足排水要求。5、纵段面设计步骤5.1根据地形图上的高程，以50m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。5.2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1.7~1.9m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60~80cm,所以算出最小填土高度为1.6m.。5.3拉坡首先是试坡，试坡以“控制点” 第31页共34页为依据，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：设计车速（km/h）80最大纵坡（％）5%最小纵坡（％）200凸形竖曲线半径（m）一般值4500极限值3000凹形竖曲线半径（m）一般值3000极限值2000竖曲线最小长度（m）705．4竖曲线计算1、根据设计得知：已知变坡点桩号K1+000高程为36.13m，拟定R=10000，则：竖曲线起点桩号=K1+000-T=K0+919.3竖曲线终点桩号=K1+000+T=K1+080.7竖曲线起点高程=37-80.7×0.009=36.27竖曲线终点点高程=37-80.7×0.00714=36.42 第31页共34页竖曲线内桩号的高程计算计算公式为：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设计高程K0+919.30036.2736.27K0+9200.70.00236.2836.28K0+94020.70.02136.4236.40K0+952.1532.850.05436.5736.52K0+96040.70.08336.6436.56 第31页共34页K0+98060.70.18436.8236.66K0+987.1567.850.2336.0835.85K1+00080.70.3263736.67K1+02060.70.18436.8636.68K1+04040.700.8336.7136.63K1+06020.70.02136.5736.55K1+073.127.580.00336.4736.47K1+0800.70.00236.4236.42K1+080.70036.4236.422、根据设计得知：已知变坡点桩号K1+420高程为32.76m，拟定R=6000，则：竖曲线起点桩号=K1+420-T=K1+375.84竖曲线终点桩号=K1+420+T=K1+464.16竖曲线起点高程=34-44.16×0.00714=34.32竖曲线终点点高程=34-44.16×0.00758=34.33 第31页共34页竖曲线内桩号的高程计算计算公式为：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设计高程K1+375.840034.3234.32K1+3804.160.00134.2934.29K1+390.5214.680.01734.1534.16K1+40024.160.04834.1234.17 第31页共34页K1+42044.160.163434.16K1+44024.160.04834.1534.20K1+460.34.160.00134.3134.31K1+464.160034.3334.331、根据设计得知：已知变坡点桩号K2+080高程为36.45m，拟定R=8000，则：竖曲线起点桩号=K2+080-T=K1+950.6竖曲线终点桩号=K2+080+T=K2+209.9竖曲线起点高程=39-129.4×0.00758=38.076竖曲线终点点高程=39-80.7×0.02477=35.795竖曲线内桩号的高程计算计算公式为：右半部分： 第31页共34页左半部分：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设计高程K1+950.60038.0838.08K1+9609.60.00638.0938.08K1+98029.60.05538.2438.18K1+985.5535.150.07738.2938.21K2+00049.60.15438.4038.25K2+02069.60.30338.5538.25K2+04089.60.50238.7038.20K2+060109.60.75138.8538.10K2+080129.61.053937.95K2+100109.60.75138.5137.76K2+101.40108.40.73438.4737.74K2+12089.60.50238.0137.51K2+14069.60.30337.5237.22K2+16049.60.15437.0336.88K2171.40380.00936.7436.65K2+18029.60.05536.5336.47 第31页共34页K2+2009.60.00636.0436.03K2+209.40035.8035.801.6横断面设计公路的横断面，是指公路中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线所构成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、边沟边坡、截水沟、护坡道、环境保护等设施。（1）设计应符合公路建设的基本原则和现行《公路工程技术标准》规定的具体要求。（2）设计时应兼顾当地农田基本建设的需要，尽可能与之相配合，不得任意减、并农田排灌沟渠。（3）路基穿过耕种地区，为了节约用地，如当地石料方便，可修建石砌边坡。（4）沿河线的横断面设计，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。1.6.1路基宽度的确定路基宽度是指公路路幅顶面的宽度，即两路肩外缘之间的宽度，公路路基宽度为行车到与路肩宽度之和。根据规范，二级公路采用单幅路形式，行车道宽2×3.75.m，土路肩宽度：2×1.5m。路基宽：7.5+1.5+1.5+0.75+0.7.7=12m，路拱坡度2%。布置如下图4-1所示：图4-1路基设计简图1.6.2路堤和路堑边坡坡度的确定由《公路路基设计规范》，结合实际的工程地质条件综合考虑：路堤边坡坡度取为1：1.5～1：1.75；路堑边坡取为1：0.5～1：0.75。1.6.3路基加宽1.加宽值的计算 第31页共34页汽车在曲线上行驶，不同车轮的轮迹半径不同，其中后轮内轨半径最小，且偏向曲线内测，为保证正常行车，曲线路段应增加路面宽度和路基宽度。平曲线半径大于250m时，对行车影响不大，可不考虑加宽；半径小于250m时，可按下式近似计算加宽值。式中：b—加宽计算值（最大）（m）；N—车道数；A—普通汽车指后轴至前保险杠距离，第一类加宽取5m，第第二类加宽值取8m；半挂车属于第三类加宽，，指牵引车保险杠至第二轴距离，取5.2m，为第二轴至拖车后轴的距离，取8.8m；R—圆曲线半径（m）上式一般适用于单幅公路车道的加宽值计算，路线设计规范中的加宽值指双车道值。各级公路的路面加宽后，路基也相应加宽。2、加宽设计为了使路面有直线上的正常宽度过渡到圆曲线的加宽宽度，应设加宽缓和段。在加宽缓和段上，路面宽度逐渐变化，根据道路性质和等级可采用不同的加宽过渡方式。（1）按比例加宽。在缓和段全长范围内按比例逐渐加宽。比例过渡简单易设，但加宽后的路面内侧与行车轨迹不符，缓和段的起讫点出现波折，一般用于二、三、四级公路。如图所示，加宽缓和段内任一点的加宽值：式中：—任一点距起点缓和段距离（m）L—加宽缓和段长度（m）(2)加宽值的计算JD2桩号加宽值ZHK0+969.120K0+980K.+987.15K1+000 第31页共34页K1+020K1+040HYK1+049.12YHK1+098.47K1+10K1+120K1+140K1+159.8HZK1+178.470以此方法计JD3、具体结果见设计图纸《路基超高加宽表》。1.6.4路基超高为了抵消车辆在曲线路段上行驶时产生的离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡形式。当汽车在圆曲线上等速行驶时产生的离心力是常数，而在回旋线上行驶时则因回旋线曲率的变化，离心力也在变化。因此，超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线相适应的全超高，在缓和段上应是逐渐变化的超高。为了行车的舒适、道路的美观和排水的流畅，必须设置一定长度的超高缓和段，超高的过渡则是在超高缓和段上进行的。双车道公路最小超高过渡段长度的计算公式为[1]：(3.1)其中：—旋转轴至行车道外侧边缘的宽度；i—超高坡度与路拱坡度的代数差；—超高渐变率，即旋转轴线至行车道外侧边缘线之间的相对坡度。超高缓和段长度一般与缓和曲线长度相等。本设计超高缓和段长度最小值为：取超高缓和段长度与缓和曲线等长。为保证路面排水的通畅，超高过渡段中的双坡阶段（本例中即为横坡度介于0～2% 第31页共34页的坡段）的超高渐变率不得小于1/150，设计中必须验算。当该路段超高渐变率小于1/150时，将超高过渡在缓和曲线全长范围内按两种超高渐变率分段进行（第一段从缓和曲线起点由双向路拱坡以超高渐变率1/150过渡到单向路拱横坡，第二段由单向路拱横坡过渡到缓和曲线终点处的超高横坡）。本设计的曲线半径均小于不设超高的最小半径2500m,所以弯道上均需进行超高设计。本设计采用绕内线旋转，路基超高按规定取值，最小为2%（与路拱横坡度相等）。计算公式为：超高位置计算公式注圆曲线上外缘1.计算结果均为与设计高之差；2.临界断面距过渡段起点：3.x距离处的加宽值：中线内缘过渡段上外缘中线内缘B——路面宽度；bJ——路肩宽度；iG——路拱坡度；iJ——路肩坡度；ih——超高横坡度；X——超高过渡段中任一点至起点的距离。以JD1为例计算如下：圆曲线：外缘==1.5×3%+（1.5+9）×6%=0.675中线==1.5×3%+4.5×2%=0.315内缘==1.5×3%－（1.5+0）×6%=－0.045过渡段：K0+220外缘==1.5×（3%－2%）+[1.5× 第31页共34页2%+（1.5+9）×6%]×=0.04中线==1.5×3%+4.5×2%=0.135内缘==1.5×3%－（1.5+0）×2%=0.015K0+239.76处：外缘==1.5×（3%－2%）+[1.5×2%+（1.5+9）×6%]×=0.204中线==1.5×3%+4.5×2%=0.135内缘==1.5×3%－（1.5+0）×2%=0.015K0+240处：外缘==1.5×（3%－2%）+[1.5×2%+（1.5+9）×6%]×=0.206中线==1.5×3%+4.5×2%=0.135内缘==1.5×3%－（1.5+0）×2%=0.015K9+246.61处：外缘==1.5×（3%－2%）+[1.5×2%+（1.5+9）×6%]×=0.37中线==1.5×3%+4.5×2%=0.135内缘==1.5×3%－（1.5+0）×2%=0.015K9+260处：外缘==1.5×（3%－2%）+[1.5×2%+（1.5+9）×6%]×=0.536中线==1.5×3%+4.5×2%=0.135内缘==1.5×3%－（1.5+0）×2%=0.015 第31页共34页以此方法计、JD2、JD3、JD4、JD5、JD6、具体结果见设计图纸《路基设计表》2.6路基土石方数量计算及调配路基土石方是公路工程的一项主要工程量，在公路设计和路线方案比较中，路基土石方数量的多少是评价公路侧设质量的主要技术经济指标之一。在编制公路施工组织计划和工程概预算时，还需要确定分段和全线的路基上石方数量。 地面形状是很复杂的，填挖方不是简单的几何体，所以其计算只能是近似的，计算的精确度取决于中桩间距、测绘横断面时于点的密度和计算公式与实际情况的接近程度等。计算时一般应按工程的要求，在保证使用的前提下力求简化。2.6.1横断面面积计算路基填挖的断面积，是指断面图中原地面线与路基设计线所包围的面积，高于地面线者为填，低于地面线者为挖，两者应分别计算，下面介绍几种常用的面积计算方法。①积距法：适用于不规则图形面积计算把横断面图划分成若干条等宽的小条，累加每一小条中心处的高度，再乘以条宽即为该图形的面积。将断面按单位横宽划分为若干个梯形与三角形条块，每个小条块的近似面积为：                 Fi=bhi则横断面面积：   当b=1m时，则F在数值上就等于各小小条块平均高度之和Σhi。   要求得Σhi的值，可以用卡规逐一量取各条块高度的累积值。当面积较大卡规张度不够用时，也可用米厘方格纸折成窄条代替卡规量取积距，用积距法计算面积简单、迅速。若地面线较顺直，也可以增大b的数值，若要进一步提高精度，可增加测量次数最后取其平均值。   ②坐标法已知断面图上各转折点坐标（xi，yi），则断面面积为：A=[∑（xiyi+1-xi+1yi)]1/2坐标法的精度较高，适宜于用计算机计算。   计算横断面面积还有几何图形法、数方格法、求积仪法等。2.6.2土石方数量计算 第31页共34页   若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两断面之间为一棱柱体其体积的计算公式为：假定两横断面之间为一棱柱体，其体积计算公式为：               V=（A1+A2）式中：V——体积，即土石方数量（m3）；   F1、F2——分别为相邻两断面的面积（m2）；       L——相邻断面之间的距离（m）。     此法计算简易，较为常用，一般称之为“平均断面法”。 桩号K0+00-K0+006：挖方量，V=0.5×(69.28+57.19)×6=1379.44m3填方量为零桩号K0+006-K0+020:挖方量，V=0.5×(57.19+45.85)×14=721.28m3填方量为零桩号K0+020-K0+040：挖方量，V=0.5×(45.85+29.50)×20=753.6m3填方量为零桩号K0+040-K0+060：挖方量，V=0.5×(29.50+13.44)×20=429.4m3填方量为零桩号K0+060-K0+064：挖方量，V=0.5×(13.44+10.94)×4=48.76m3填方量为零桩号K0+064-K0+066：挖方量，V=0.5×(10.94+6.75)×2=17.7m3填方量为零桩号K0+066-K0+080：挖方量，V=0.5×(6.75+7.92)×14=102.76m3填方量为零桩号K0+080-K0+100：挖方量，V=0.5×(7.92+5.57)×20=135m3填方量为零桩号K0+000-K2+645.20，挖，填土方量的计算如上式计算以此方法计K9+160-K10+120个桩号的填挖土石方，具体结果见设计图纸《路基土石方数量表》。土石方数量计算应注意的问题：   （1）填挖方数量分别计算，（填挖方面积分别计算）；   （2）土石方应分别计算，（土石面积分别计算）；   （3）换土、挖淤泥或挖台阶等部分应计算挖方工程量，同时还应计算填方工程量； 第31页共34页   （4）路基填、挖方数量中应考虑路面所占的体积，（填方扣除、挖方增加）；（5）路基土石方数量中应扣除大中桥所占的体积，小桥及涵洞可不予考虑。2.6.3路基土石方调配   土石方调配的目的是为确定填方用土的来源、挖方弃土的去向：以及计价土石方的数量和运量等。通过调配合理地解决各路段土石方平衡与利用问题，使从路堑挖出的土石方，在经济合理的调运条件下移挖作填，达到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和弃上，以减少占用耕地和降低公路造价。   填方土源：附近挖方利用             借土   挖方去向：调往附近填方             弃土   （一）土石方调配原则   （1）就近利用，以减少运量：在半填半挖断面中，应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，然后再作纵向调配，以减少总的运输量。   （2）不跨沟调运：土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不作跨越调运。（3）高向低调运：应注意施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土；位于山坡上的回头曲线段优先考虑上线向下线的土方竖向调运。（4）经济合理性：   应进行远运利用与附近借土的经济比较（移挖作填与借土费用的比较）。       远运利用的费用：运输费用、装卸费等       借土费用：开挖费用、占地及青苗补偿费用、弃土占地及运费为使调配合理，必须根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借。   土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题，但这不是唯一的指标，还要综合考虑弃方或借方占地，赔偿青苗损失及对农业生产影响等。有时移挖作填虽然运距超出一些：运输费用可能稍高一些，但如能少占地，少影响农业生产，这样，对整体来说也未必是不经济的。 第31页共34页   （5）不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。   （6）土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善处理。借土应结合地形、农田规划等选择借土地点，并综合考虑借土还田，整地造田等措施。弃土应不占或少占耕地，在可能条件下宜将弃土平整为可耕地，防止乱弃乱堆，或堵塞河流，损坏农田。   （二）土石方调配方法   土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法及土石方计算表调配法等，目前生产上多采用土石方计算表调配法，该法不需绘制累积曲线图与调配图，直接可在土石方表上进行调配，其优点是方法简捷，调配清晰，精度符合要求。该表也可由计算机自动完成。具体调配步骤是：   （1）土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的，调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等注在表旁，供调配时参考。   （2）弄清各桩号间路基填挖方情况并作横向平衡，明确利用、填缺与挖余数量。   （3）在作纵向调配前，应根据施工方法及可能采取的运输方式定出合理的经济运距，供土石方调配时参考。   （4）根据填缺挖余分布情况，结合路线纵坡和自然条件，本着技术经济和支农的原则，具体拟定调配方案。方法是逐桩逐段地将毗邻路段的挖余就近纵向调运到填缺内加以利用，并把具体调运方向和数量用箭头标明在纵向利用调配栏中。   （5）经过纵向调配，如果仍有填缺或挖余，则应会同当地政府协商确定借土或弃土地点，然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或废方栏内。   （6）土石方调配后，应按下式进行复核检查：              横向调运十纵向调运十借方=填方              横向调运十纵向调运十弃方=挖方                   挖方十借方=填方十弃方   以上检查一般是逐页进行复核的，如有跨页调配，须将其数量考虑在内，通过复核可以发现调配与计算过程有无错误，经核证无误后，即可分别计算计价上石方数量、运量和运距等，为编制施工预算提供上石方工程数量。   （三）关于调配计算的几个问题   （1）经济运距 第31页共34页    填方用土来源，一是路上纵向调运，二是就近路外借土。一般情况调运路堑挖方来填筑距离较近的路堤还是比较经济的。但如调运的距离过长，以致运价超过了在填方附近借土所需的费用时，移挖作填就不如在路堤附近就地借土经济。因此，采取“调”还是“借”有个限度距离问题，这个限度距离即所谓“经济运距”，其值按下式计算： 经济运距L经=+L免式中：B——借土单价（元／m3）；     T——远运运费单价（元／m3·km）；     L兔——免费运距（km）。   由上可知，经济运距是确定借土或调运的限界，当调运距离小于经济运距时，采取纵向调运是经济的，反之，则可考虑就近借土。   （2）平均运距   土方调配的运距，是指从挖方体积的重心到填方体积的重心之间的距离。在路线工程中为简化计算起见，这个距离可简单地按挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距离计算，称平均运距。   在纵向调配时，当其平均运距超过定额规定的免费运距，应按其超运运距计算土石方运量。   （3）运量   土石方运量为平均运距与土石方调配数量的乘积。单位：m3·km   在生产中，工程定额是将平均运距每10m划为一个运输单位，称之为“级”，20m为两个运输单位，称为二级，余类推，在土方计算表内可用符号①、②表示，不足10m时，仍按一级计算或四舍五人。于是：          总运量=调配（土石方）方数×n式中：n——平均运距单位（级），其值为：  n=（L-L免）/A其中：L——平均运距；       L免——免费运距。    第31页共34页在土石方调配中，所有挖方无论是“弃”或“调”，都应予以计价。但对于填方则不然，要根据用土来源来决定是否计价。如果是路外借土，那当然要计价，倘若是移挖作填调配利用，则不应再计价，否则形成双重计价。因此计价土石方必须通过土石方调配表来确定其数量为：计价土石方数量=挖方数量十借方数量   一般工程上所说的土石方总量，实际上是指计价土石方数量。一条公路的土石方总量，一般包括路基工程、排水工程、临时工程、小桥涵工程等项目的土石方数量。对于独立大、中桥梁、长隧道的土石方工程数量应另外计算。具体计算及调配见《路基土石方数量计算及调配表 第31页共34页致谢为期八周的毕业设计即将结束，本次设计是对大学里学习的知识的一次大总结，在这次设计过程中，我不但很好的回顾了专业基础知识，也将这些知识更好的条理化、系统化。本次毕业设计自始至终是在彭老师的教导下完成的。从设计的开题报告、路线设计、路基设计到成果整理成册，无不包涵着导师的心血。彭老师严谨的治学态度、渊博的知识、高尚的学术风范给本人以深刻的教诲和启迪，这将使我终生受益。在此本人谨向彭老师及各位给予指导的老师表示衷心的感谢！同时还要对在此次设计中给予我帮助的同组同学表示衷心的感谢！在此次毕业设计过程中，指导老师诲人不倦的敬业精神给我留下不可磨灭的印象；同组同学乐于助人、勇于探索、不断创新的精神令我铭记在心。由于本人水平有限，在本设计文件中难免存在错误和不足，恳请专家、老师和同学批评指正，提出宝贵意见，再次表示感谢！设计者：兰州工业学院2013年1月 第31页共34页参考文献：⑴中华人民共和国行业标准.《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）.北京：人民交通出版社⑵中华人民共和国行业标准.路线设计规范（JTJ011－94）.北京：人民交通出版社⑶中华人民共和国行业标准.沥青路面设计规范（JTGD50-2004）.北京：人民交通出版社⑷中华人民共和国行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范（JTGD40－2004）北京：人民交通出版社⑸中华人民共和国行业标准.公路排水设计规范（JTJ018－97）.北京：人民交通出版社⑹姚祖康主编.路面设计手册.北京：人民交通出版社，1998⑺中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范（JTGF40－2004）.北京：人民交通出版社⑻邓学均主编.路基路面工程.北京：人民交通出版社，2001⑼张雨化主编.公路勘测设计.北京：人民交通出版社，1997⑽中华人民共和国行业标准.公路路基设计规范（JTGD30－2004）.北京：人民交通出版社⑾陈胜营等.公路设计指南.北京：人民交通出版社，1998⑿孙家驷.道路勘测设计.北京：人民交通出版社，1999⒀张廷楷主编.高速公路.北京：人民交通出版社，1990⒁王晓谋主编.基础工程.北京：人民交通出版社，2003⒂邵旭东主编.桥梁工程.北京：人民交通出版社，2003 第31页共34页附图纸：附表格：'