交通土建工程设计毕业论文

2 路线设计

2.1公路技术标准的确定

为了满足经济发展、设计交通量、路网建设和功能的要求，公路必须分等级建设。《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），将公路根据功能和适应的交通量分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。

一级公路：为供车辆分向、分道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的远景设计年限内年平均日交通量为15000～30000辆。六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的远景设计年限内年平均日交通量为25000～55000辆。

2.1.1设计车辆

设计车辆是指道路设计所采用的具有代表性的车辆。汽车的行驶性能、外廓尺寸以及不同种类车辆的组成对道路几何设计具有决定作用，对确定路幅组成、车道宽度、平曲线加宽、纵坡大小、行车视距等都与设计车辆有密切关系[1]。按使用目的、结构或发动机的不同，作为道路设计依据的车辆可分为四类：小客车、载重汽车、鞍式列车、铰接车。

鞍式列车适用于大型集装箱运输，可作为高速公路、一级公路和有大型集装箱运输公路的设计依据。其车辆外形轮廓如下表2-1。

表2-1 设计车辆外廓尺寸

尺寸 车型 鞍式列车 总长（m） 16 总宽（m） 2.5 总高（m） 前悬（m） 轴距（m） 后悬（m） 4 1.2 4+8.8 2 2.1.2设计交通量

设计交通量：设计交通量是指拟建道路到预测年限时所能达到的年平均日交通量，其值根据历年交通观测资料预测求得，目前多按年平均增长率计算确定。

AADT?ADT?(1??)n?1 （2.1)

式中： AADT—设计交通量（辆/天）； ADT—起始年平均日交通量（辆/天）；

γ—交通量预计年增长率；

n—设计年限

将初始年日交通量换算成小汽车数量：

ADT?2200?440?480?1.5?510?1.5?570?1.5?320?2?5620辆/天。各种

车型换算系数见下表2-2，初始年交通量见下表2-3.

一级公路的设计交通量按20年预测，交通量年平均增长率取γ=8%。计算

AADT?5620?(1?0.08)20?1?24254辆/天。介于15000~30000之间，定此公路为一级四车道。

表2-2 各车型车型换算系数

汽车代表车型 小客车 中型车 大型车 拖挂车 车辆折算系数 1.0 1.5 2.0 3.0 说 明 ≤19座的客车和载质量≤2t的货车 ＞19座的客车和载质量＞2t的货车 载质量＞7t≤14t的货车 载质量＞14t的货车 表2-3 初始年交通量

车型分类 小汽车 中客车 大客车 轻型货车 中型货车 中型货车 代表车型 桑塔纳2000 江淮AL6600 黄海DD680 北京BJ130 解放CA50 沃尔沃N8648 数量（辆/天） 2200 440 480 510 570 320 2.1.3 设计速度

设计速度，是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路面、附属设施等）的影响，中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度。设计速度是决定道路几何形状（如曲线半径、超高、

视距）的基本依据,同时还影响车道宽度、中间带宽度、路肩宽度等指标。该一级公路交通量比较大，位于山岭地区，地势起伏较明显、高差大，选取设计速度为80km/h。

2.1.4、服务水平

服务水平是指车辆在道路上运行过程中驾驶员和乘客所感受到的质量量度。一级公路按二级服务水平设计。

2.2 路线方案的比选

从地形图上看到，根据起终点位置，路线总体成西南-东北走向，路线起终点高差高达70米，起点高终点低，路线较短有三千米左右，平均纵坡很大。第一幅图，起始点处为一片花椒地，北侧为陡峭的山区，南侧稍缓有村庄。第二幅图，中间为山谷较平坦，周围地势较高。从南到北有一条引水渠道，南侧为暗渠，北侧为明渠。与第三幅图连接处为山丘，其东侧山坡为苹果园。第三幅图，南侧地势高且陡，北侧稍缓，偏北侧有一条低等级的沥青道路，路周围有较多的房屋建筑。各幅图上都有较多的坟地。在此地形图上道路选线最主要的问题为利用地形克服高差。

（1）正线选线过程

1）所设计的道路为北线，选线时，使路线尽量靠北。从起点开始线路往东北方向走，主要考虑以下因素：① 由于北侧很高，如果路线再往北偏，路线的开挖将会大幅度增加。②若起始段路线抬高太多，会导致后面在更短路线形成更大高差，对车辆行车不利。

2）从JD1始，路线往北偏，在K0+904处穿越垭口。考虑因素：①此垭口在北侧山脉中高程最低，低标高垭口克服高度小，可以缩短路线或采用较平缓的坡度，既节省投资又降低运营费用。②此处垭口，山体较薄，有利于减小开挖量。③ 垭口东侧， 地势较平坦，有利于展线。④ 为了使路线尽量与引水渠道正交，JD2定的位置比较靠上。

3）从JD2往下走，地势较缓和，到JD3再往北穿越垭口。K1+880处的垭口在同位置处最低，是路线的主要控制点，必经之地。考虑因素与2)一样，虽然占用了部分苹果园，但避免了道路绕远和大挖方，可以减少造价。并避开了部分

坟地。

4）JD3和终点之间的路段，尽量与引水渠道正交，并避开房屋建筑，避免拆迁，减少拆迁费用。在路线与引水渠道相交处，挖方超过14米，可以考虑做高架引水渠道，净高符合一级公路净高为5米得要求。

(2）比选路线的选线过程

比选路线的选线原则与正线的选线原则相同,比选路线选择利用原有旧路的一部分，并在起始段绕过垭口，从终点往起始点选线。

从终点开始沿原有旧路直走。尽量避开坟地和避免从土岗中间直穿。为了从低垭口处穿过，JD4往西路线往北偏斜，但仍然不能避免从苹果园中穿过。穿过垭口后，路线基本沿等高线走，长直线避开北侧高山，减小开挖量。JD3到JD2之间的长直线使路线往南偏了很多，为使路线整体靠北，从JD2到起点这一段选择较缓和的地势尽量向北侧偏，避开坟地和少占用花椒地。尽量使起始段不爬坡或少爬坡，防止后面的纵坡过大。

由于路线较短，所以考虑将两条路线的平面设计和纵坡设计都进行计算，最后综合道路平面线形和纵坡进行路线方案的比选，从而选出最优方案。

2.3路线平面设计

2.3.1平面线形设计的一般原则

（1）平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、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贯。

（3）只有在地形特别困难，自然展线无法争取到需要的距离以克服高差，或因地质条件而无法采取自然展线时，在低等级道路上才可以采用回头曲线。

（4）平曲线应有足够的长度。曲线长度过短，使得驾驶员操作方向盘困难；乘客的生理和心理感受不好。

对于设计车速为80km/h的一级公路平曲线的最小长度的一般值为400m，极限值为140m。 2. 3. 2 圆曲线设计

圆曲线半径，缓和曲线长度是路线平面设计中要解决的基本问题，但只此对于满足一条路线行驶安全顺畅的要求是不够的。实践证明，直线长度过长或过短、