新建公路设计_公路毕业设计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,我们选择了广西南宁某地区新建二级公路设计作为毕业设计,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K1+259.025段,全长1259.025米,设计车速60km(A 1+180) (1-2)HZ 点坐标:X HZ =X J +TcosA 2 (1-3)Y HZ =YJ+TsinA 2 (1-4)设直线上加桩里程为L ,ZH ,HZ 表示曲线起终点里程,则直线上任意点坐标(L 〈=ZH)X= X J +(T+ZH-L )cos(A 1+180) (1-5)Y= Y J +(T+ZH-L )sin(A 1+180 ) (1-6)后直线上任意点坐标(L>ZH)X= X J +(T+L-ZH )cosA 2 (1-7)Y=Y J +(T+L-ZH)sinA 2 (1-8)1.5 纵断面设计沿着道路中线竖直剖开然后展开即为道路纵断面,它反映了道路中线地面高低起伏的情况及设计路线的纵向坡度情况,从而可以看出纵向土石方工程的挖填情况。
把道路的纵断面图与平面图结合起来,就能完整的表达出道路的空间位置。
1.5.1 竖曲线设计竖曲线是设在纵断面上两个坡段的转折处,为了便于行车,起缓和作用的一段曲线。
竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线,在使用范围二者几乎没有差别。
竖曲线诸要素的计算:以变坡点1为例计算如下:K0+407.561,高程为236.000m ,i 1=-1.963%,i 2=3.832%,ω= i 2-i 1=5.795%为凹形。
取竖曲线半径R=2000m 。
曲线长ωR L ==2000×5.795%=115.9m 切线长22ωR L T ===57.95m外距82ωR E =8ωL ==14.488m (2)计算设计高程竖曲线起点桩号= K0+407.561-T= K0+000.000竖曲线起点高程=236.000+T ×5.795%=244.000m变坡点2、3按照同样方法计算,具体结果见《纵坡、竖曲线表》。
1.6 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、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及隔离栅、环境保护等设施。
公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素。
在保证必要的通行能力和交通安全与通畅前提下,尽量做到用地省、投资少,使道路发挥其最大经济效益与社会效益。
道路横断面的布置及几何尺寸应能满足交通、环境、城市面貌等要求,横断面设计应满足以下一些要求:(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2×3.5m ,硬路肩宽度:2×0.75m ,土路肩宽度:2×0.75m 。
路基宽:7+1.5+1.5=10m ,路拱坡度2%。
布置如下图4-1所示: 硬路肩行车道行车道硬路肩土路肩土路肩图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 超高与加宽1)路线平曲线半径小于1500m 时均设置超高,超高渐变率在缓和曲线内完成。
超高横坡的过渡方式采用:绕内边缘旋转,先将外侧车道绕路中线旋转,当达到与内侧车道同样的单向横坡度后,整个断面绕未加宽前的内侧车道边缘旋转,直至超高横坡度。
此时超高缓和段长度L 按下式计算:P Bi L ∆=超c式中: B ——路面宽度,m ;超i ——超高横坡,%;P ∆——超高渐变率,即旋转轴与车行道外侧边缘之间相对升降的比率,车速60km 。
路界内各项排水设施所需排泄的设计径流量按下式计Q =16.67ψqF (5-1)式中:Q —设计径流量,m 3s ;q —设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度,mmmin ;ψ—径流系数;F —汇水面积,km 2。
①q 值在缺乏资料时,可利用标准降雨强度等值线图和有关转换系数按下式进行计算:5,10p t q c c q = (5-2)式中:q 5,10—5年重现期和10min 降雨历时的标准降雨强度,查中国5年一遇10min 降雨强度q 5,10等值线图,取q 5,10=1.7mmmin ;C p —重现期转换系数,查《公路排水设计规范》JTJ 018-97中表3.0.7-1,取重现期为15年,则C p =1.54;C t —降雨历时转换系数,查《公路排水设计规范》JTJ 018-97中表3.0.7-2,取C t =0.82; 所以 q =1.54×1.7×0.82=2.147mmmin②汇水面积F 的计算沥青混凝土路面汇水面积:F 1=12.25×257.8=3158.052m ;路基边坡汇水面积:F 2=10.64×257.8=2744.32m ;碎落台汇水面积:F 3=1×257.8=257.82m ;截水沟到路堑边坡的汇水面积:F 4=1287.52m ;总汇水面积:F = F 1+F 2+ F 3+F 4=3158.05+2744.3+257.8+1287.5=7447.62m③查《公路排水设计规范》JTJ018-97中表,沥青混凝土路面径流系数Ψ=0.95,细粒土坡面和路肩径流系数Ψ=0.4~0.65,取0.5,陡峻的山地径流系数Ψ=0.75~0.9,取0.8。
平均径流系数Ψ=(3158.05×0.95+2744.3×0.5+257.8×0.5+1287.5×0.8)7447.6=0.742所以 616.6716.670.742 2.1477447.610Q qF ψ-==⨯⨯⨯⨯30.198m s =(3)汇流历时检验①水力半径边沟设计沟深0.6 m ,《规范》规定沟顶应高出沟内设计水面0.2m 以上,所以取设计水面距沟底深0.4m ,底宽为0.6m 。
所以 过水断面面积A =(0.6+0.4+0.4+0.6)×0.42=0.4m 2湿周20.60.4211 1.73ρ=+⨯⨯+=m水力半径0.40.231.73A R ρ===m②平均流速沟、管内平均流速按下式计算: 2/31/21v R I n = (5-3)式中:n —沟壁、管壁粗糙系数,浆砌片时明沟为0.025;R —水力半径,m ;I —水力坡度,取0.5%;所以 213210.230.005 1.190.025v m s =⨯⨯=④坡面汇流历时按公式5-4进行计算: ()0.46711.445370s s s m Lt Lm i ⎛⎫=≤ ⎪ ⎪⎝⎭(5-4)式中:t —坡面汇流历时,min ;L s —坡面流的长度,m ;i s —坡面流的坡度,%;m 1—地表粗度系数,沥青路面和路肩取0.013,护坡道、路基边坡取0.1。
所以 中央分隔带坡面汇流历时:0.46710.1 1.01.445 1.0450.04t ⨯⎛⎫=⨯= ⎪⎝⎭min路面坡面汇流历时:0.46720.01310.51.445 1.4210.02t ⨯⎛⎫=⨯= ⎪⎝⎭min 土路肩坡面汇流历时:0.46730.10.751.4450.9780.03t ⨯⎛⎫=⨯= ⎪⎝⎭min路堑边坡坡面汇流历时:0.46740.110.641.445 1.3910.75t ⎛⎫⨯=⨯= ⎪ ⎪⎝⎭min⑤沟、管内汇流历时按公式5-5计算: '160ni i i l t v =⎛⎫= ⎪⎝⎭∑ (5-5)式中:'t —沟、管内汇流历时,min ;n ,i —分段数和分段序号;l i —第i 段长度,m ;v i —第i 段平均流速,ms 。
所以 边沟内的汇流历时为:t 6=220.59(60×1.19)=3.61min⑥总汇流历时12345T t t t t t =++++1.045 1.4210.978 1.39 3.618.444min 15min =++++=<所以 汇流历时满足要求。
(4)流量检验设计边沟的泄水能力按下式计算:Q c =vA (5-6)式中:Q c —沟、管的泄水能力,m 3s ;v —沟、管内的平均流速,ms ;A —过水断面面积,m 2。
所以 Q c =0.4×1.19=0.476m 3s >Q =0.198m 3s满足排水要求。
6 结语通过此次毕业设计,我不仅把知识融会贯通,而且丰富了大脑,同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识,开拓了视野,认识了将来电子的发展方向,使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。
毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次作业,他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用,又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好开端,毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结,能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力;是我在校期间向学校所交的最后一份综和性作业,从老师的角度来说,指导做毕业设计是老师对学生所做的最后一次执手训练。
其次,毕业设计的指导是老师检验其教学效果,改进教学方法,提高教学质量的绝好机会。
毕业的时间一天一天的临近,毕业设计也接近了尾声。
在不断的努力下我的毕业设计终于完成了。
在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的大概总结,但是真的面对毕业设计时发现自己的想法基本是错误的。
毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。
通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识太理论化了,面对单独的课题的是感觉很茫然。
自己要学习的东西还太多,以前老是觉得自己什么东西都会,什么东西都懂,有点眼高手低。
通过这次毕业设计,我才明白学习是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己知识和综合素质。
总之,不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多,真是万事开头难,不知道如何入手。
最后终于做完了有种如释重负的感觉。
此外,还得出一个结论:知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现是两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。