慈天公路的初步设计毕业论文

1、慈天公路的初步设计摘 要东西湖区是与湖北中部江汉平原和湖北西北部工业区等经济较为发达地区沟通的必经之地，目前有张柏公路、107国道、金山大道、武汉绕城公路等公路，初步形成区内交通网。区内规划或者在建道路有新径线、硚孝高速、机场二通道及武荆高速公路。目前，东西湖区的交通存在的主要问题是：城市快速出口公路通过能力不足；出口公路街道化及混合交通现象严重，事故繁多，运营不畅。为了解决这个问题，一条连接五环大道和吴新干线的公路应运而生，本次勘察设计起点位于五环大道tcl大门口 ，终点接吴新干线，路线长度2.478796km。这次设计在陈老师的指导下，按照华杰工程咨询有限公司的要求，参考了历年来规范以及资

2、料，完成了慈天公路的初步设计主要包括：路线设计，路基和路面结构设计等。本设计综合运用所学基本理论、专业理论和基本技能，对具体工作进行合理的工程规划设计，提供完整的设计文件，例如路线的选择，路线纵坡的考虑，土石方的要求，路面结构层的选择，平交口结合路线的综合因素，以及软基处理以及绿化与环境保护等等都是本次设计的重点和难点，但最后都按照规范的要求以及现场的实际情况得到了完美的解决。通过毕业也是在项目实践中设计掌握道路设计的基本方法，提高分析和解决问题的能力，培养独立工作组织能力以及认真负责的工作态度。关键词：勘测 建设 道路设计 规划 施工图设计abstracteast lake is the c

3、entral hubei province and hubei jianghan northwest industrial area and other economically more developed areas of communication must pass through, there are zhangbai gong road, 107 national road, jinshan road, wuhan ring road and other roads, local traffic shape net. local planning or building roads

4、 and a new path in the line of high-speed qiaokou filial piety, the second channel, and wu jing airport highway. currently, the east lakes main problems is the traffic: urban rapid exit road through lack of capacity; exports of highways and streets serious mixed traffic, numerous accidents, operatio

5、ns are sluggish. to solve this problem, the fifth ring road, linking the new trunk road and wu came into being, the starting point of this survey and design at the front door rings boulevard tcl, wu received the end of lines, line length 2.478796km. the design under the guidance of chen, in accordan

6、ce with the requirements of huajie engineering consulting co., ltd., with reference to norms and data over the years, completed the preliminary design citian gong road, include: route design, subgrade and pavement structure design. design of integrated use of the basic theory, professional theory an

7、d basic skills, work on specific planning and design reasonable project to provide complete design documents, such as route selection, route longitudinal consideration the requirements of earth and stone, pavement layer choice, intersection with route combination of factors, and the soft ground and

8、the green and environmental protection, and so are the design of this important and difficult, but in the end all in accordance with the specification requirements and the actual situation of the scene are the perfect solution. by graduation practice in project design is to master the basic method o

9、f road design to improve the ability to analyze and solve problems, develop organizational capacity to work independently as well as serious and responsible attitude. keywords: survey; construction; road design; planning; construction design.目录摘 要iabstractii第一章、任务依据及测设经过11.1概述11.2任务依据21.3设计标准21.4 测设

10、经过2第二章、路线设计42.1平曲线设计42.2 纵断面设计62.2.5横断面设计13第三章、沿线自然地理特征及其与道路建设的关系153.1地理位置及地形、地貌153.2河流水文153.3工程地质153.4水文地质153.5不良地质163.6 地震163.7 气象16第四章、沿线筑路材料、水、电等建设条件及与道路建设的关系174.1路基用土174.2料场调查174.3 运输条件184.4与周围环境和自然景观相协调情况18第五章、路基设计195.1 一般路基设计原则195.2 填方路基边坡195.3 挖方路基边坡195.4 特殊路基处理195.5 路基的压实标准及压实度205.6 路基填料205

11、.7 施工方法及注意事项215.8 路基防护工程21第六章、路面设计246.1 设计依据246.2 设计原则246.3 设计参数246.4 路面结构276.5 材料要求286.6 路面施工方法及注意事项31第七章、路基、路面排水设计327.1设计原则327.2排水现状327.3雨水工程32第八章、桥涵358.1涵洞设计原则358.2涵洞的合理布设应注意以下几方面358.3本路段涵洞、通道的布置35第九章、路线交叉379.1平面交叉设计原则379.2城市道路平面交叉口平面设计的内容37第十章、安全设施39第十一章、环境保护与景观设计40结 论41谢 辞42参考文献43第一章、任务依据及测设经过1

12、.1概述东西湖区地处长江左岸，武汉市的西北近郊，汉江、汉北河及府环河汇合之处。位于北纬3034-3047，东经11353-11430之间，是古云梦泽的一部分。境域自姑嫂树向西沿张公堤至舵落口接汉江干堤至新沟，再接旧府河堤至辛安渡，东北沿沦河、府河(又名捷泾河)经北泾嘴、黄花涝、大李家墩至戴家山，全境东西长38公里，南北宽22.5公里。总面积499.71平方公里(勘界后的幅员面积)，总人口25万，现辖3个国有农场(办事处)、8个建制街(镇)。全区中心吴家山镇距武汉中心城区汉口15分钟里程。东西湖原为湖泊沼泽。建国初，武汉市明确将东西湖区定位为“副食品生产基地”。自上世纪50年代后期开始，湖北、河

13、南等地移民至此垦荒开办国有农场，其后数十年长期致力发展城郊农业和副食品加工。改革开放以后，东西湖区围绕区域经济发展进行诸多探索。90年代初，以开工建设台商投资区为起点，加快区域开放、开发进程。90年代中期以后，东西湖区大胆创新求变，向市场要发展，突破资金、人才瓶颈，逐渐把握主动权，经济社会结构开始由传统农业区向现代工业区转变。新世纪以来，随着经济全球化，中部区域工业化进程加快。2002年底东西湖区人民政府明确提出实施“生态化、工业化、城市化、信息化”四轮驱动战略，东西湖“工业新区”的定位逐步嬗变为“汉口生态新城”。东西湖区是与湖北中部江汉平原和湖北西北部工业区等经济较为发达地区沟通的必经之地，

14、目前有张柏公路、107国道、金山大道、武汉绕城公路等公路，初步形成区内交通网。区内规划或者在建道路有新径线、硚孝高速、机场二通道及武荆高速公路。目前，东西湖区的交通存在的主要问题是：城市快速出口公路通过能力不足；出口公路街道化及混合交通现象严重，事故繁多，运营不畅。东西湖区交通局根据东西湖区“十一五”经济及社会发展规划及武汉市的交通现状和规划，编制了东西湖区交通“十一五”规划中期评估，明确提出了加快慈天公路的建设步伐。该项目起于慈惠汉江港区汉江堤，向北下穿汉丹铁路、过107国道、东吴大道、金山大道、跨泾河和东流港后接张柏公路，再向西北方向下穿绕城公路后转而向东北跨越府河，接孝天公路，路线全长约

15、20.9km。本次勘察设计起点位于五环大道tcl大门口 ，终点接吴新干线，路线长度2.478796km。1.2任务依据本项目勘察设计的主要依据有：（1）交通部部颁公路工程技术标准（jtg b012003）及相配套的有关规范、规程；（2）双方签订的勘察设计合同书；（3）华杰工程咨询有限公司发布的质量体系程序文件、质量保证手册。1.3设计标准公路等级：一级公路（兼城市道路）；设计速度：60km/h；路基宽度： 32m（结合本项目远期将改建为城市道路布置，横断面布置详见路基标准横断面图）；最大纵坡：0.7%；桥涵设计荷载：公路-级。1.4 测设经过按照iso9001质量认证体系的要求，于2010年1

16、2月15日成立了武汉市东西湖区慈天公路测设项目部，并指定了项目负责人，技质部编制了勘察设计组织方案和进度计划安排，项目负责人根据勘察设计组织方案和进度计划安排编制了项目工作大纲，技质部及时组织了路线、桥涵、工程地质等方面的专家对慈天公路测设项目部相关技术人员进行了事先指导，对勘察方案进行了审定。于是以工程测量队为主，陈老师带领我以及高赫、高发全、龚愉为辅的测量工作展开了，测量队主要是采用gps放线中桩以及测量横断面的数据，我在陈老师的带领下给其他人安排采集测量数据，主要包括拆迁、赔偿树木、青苗、征地、电力电线、砍树挖根、桥涵检测以及池塘水田挖淤泥等工程数量的数据收集。其次，项目部测设人员对沿线

17、的桥涵、水文、地质、筑路材料等作了全面深入细致的调查。为了保证测设进度和资料收集的正确性，我们对每天收集的外业资料，于当天晚上整理完毕，发现问题及时纠正，如有遗漏及时补充收集。在此过程中我们效率的完成了外业工作，数据完整度以及准确性都达到了设计院和老师的要求与标准。外业工作于2010年12月28日结束，实际测量里程2.478796km，调查中桥1座、平面交叉2处，毛渣料场1处。第二章、路线设计公路线形设计的内容包括公路平面选线、纵断面设计、横断面设计。公路线形设计原则：选线必须由面到带，由带到线，在对地形工程地质水文地质等调查与勘察的基础上，论证确定路线方案。根据武汉东西湖区总体规划，水乡连接

18、线为东西走向，全长2.478796km。设平面交叉2处（在k0+000.000处与五环路平面交叉、在k2+478.796处与吴新干线平面交叉）。2.1平曲线设计本设计已经给出路线平面设计图，经查资料需要做以下工作：表2-1 一级公路技术指标汇总表 计算行车速度（km/h）60纵坡不小于（%）0.3行车道宽度（m）43.50最大纵坡（%）6车道数4最小纵坡（%）0.3中间带中央分隔带宽度（m）一般值2.00坡长限值（m）纵坡坡度（%）12003极限值1.0010004左侧路缘带宽度（m）一般值0.50缓和坡段坡长不小于（m）200极限值0.50合成坡度（%）10.5中间带宽度（m）一般值3.0竖

19、曲线凸形竖曲线半径（m）极限最小值2000极限值2.0一般最小值1400土路肩宽度（m）一般值0.50凹形竖曲线半径（m）极限最小值1500极限值0.50一般最小值1000视距停车视距（m）75竖曲线最小长度（m）50视觉所需最小竖曲线半径值（m）凸形9000公路用地不小于（m）1m凹形6000平曲线极限最小半径（m）125一般最小半径（m）2002.1.1 平曲线线形设计对于圆曲线，其最大半径不宜超过10000m。规范规定设计速度为60km/h，圆曲线最小半径的一般值为200 m，极限值125 m，最大纵坡为0.7%。由于该处地形条件好、地势平坦纵坡很小。该路路线平面为直线无转角，因此无曲线

20、要素值，但为了明确理论知识现给个计算实例如下：（1）起点桩号为，的桩号为，m, m, v=30km/h。 曲线要素的计算：=54.911m =2.017m=188.911m =354.279m =35.427m =23.543m 曲线主点桩号验算： k0+746-t -188.911-=zh k0+557.089-+ls +110-=hy k0=667.089 -+（l- ls） +（354.279-110） - =hz k0+911.368- - ls -11- =yh k0+801.36- -（l-2 ls）/2 -（354.279-2*110）/2- =qz k0+734.2285-+j

21、/2 +（23.543/2）- k0+746 经验算无误，符合要求。2.2 纵断面设计2.2.1纵坡设计的一般要求（1）纵坡设计必须满足标准的各项规定；（2）为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不a宜过大和过于频繁；b尽量避免采用极限纵坡值；c合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡；d连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段；e越岭线哑口附近的纵坡应尽量缓一些。 （3）纵坡设计对沿线地面/地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理保证道路的稳定与通畅(4）一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，

22、以减少借方和废方，降低造价和节省用地即纵向填挖平衡设计；(5）平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填上高度要求，保证路基稳定即包线设计；(6）对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变；交叉处前后的纵坡应平缓一些；(7）在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。2.2.2纵坡设计的情况 由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条由起伏的空间线。纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究并拟定起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车安全迅速

23、、运输经济合理及感觉舒适的目的。 纵断面的设计标高，高速公路采用中央分隔带内侧边缘的标高。 当设计速度大于等于60km/h的公路，竖曲线设计宜采用长的竖曲线，有条件时，采用大于等于视觉所需要的竖曲线半径。本次设计中，设计速度为60km/h，其视觉所需要的竖曲线半径分别为：凸形为9000m，凹形为6000m。故为了满足视觉要求，且该路线较好此段公路中采用了20000m的凹形竖曲线。 进行最大纵坡设计时，60km/h的公路的规范要求最大纵坡为6%。该段路线较平缓纵坡最大值为0.7%符合路线设计规范要求。2.2.3竖曲线要素计算公式本路段竖曲线采用二次抛物线 诸要素计算公式如下： 曲线长 l=rw

24、切线长 t=l/2 竖曲线上任意一点的竖距 h=竖曲线外距 其中： w坡差（%），=i2- i1, 当w为+时表示凹形竖曲线，当w为时表示凸形竖曲线。 x计算点到竖曲线起点的水平距离。2.2.4竖曲线要素计算本路段共设了五个竖曲线，计算竖曲线要素并将结果列于表将竖曲线绘于1：2000的纵断面图上。（1）变坡点1的桩号为k0+150，变坡点高程为23.52m，两相邻纵坡坡度分别为i1=-0.003和i2=0.0034。 w = i2- i1=0.0034-（-0.003）=0.00640,应设凹形竖曲线。 选择竖曲线的半径为r=26000m （a）竖曲线要素计算: =260000.0064=16

25、6.40m =83.20m =0.133m （b）竖曲线起、终点桩号计算： 竖曲线起点桩号为：k0+15083.20=k066.80 竖曲线终点桩号为：k0+15083.20=k0223.20 （c）设计高程的计算：设计高程=切线高程竖距,竖距h=竖曲线1设计高程计算表 表22桩 号切线高程（m）竖 距 (m) 设计高程(m)k0+000.00023.970023.970k0+50.00023.8630.04423.819k0+100.00023.7990.08823.691k0+150.00023.6530.13323.520k0+200.000287.880.08823.711k0+250

26、.00023.7990.04423.860k0+300.00024.031024.031(2) 变坡点2的桩号为k0770，变坡点高程为25.628m，两相邻纵坡坡度分别为i1=0.0034和i2=-0.003。= i2- i1=-0.003-0.0034=-0.00640,应设凸形竖曲线。 选择竖曲线的半径为r=30000m。 （a）竖曲线要素计算： =192m =96.000m =0.154m（b）竖曲线起、终点桩号计算： 竖曲线起点桩号为：k0+77096.000=k0+674.000 竖曲线终点桩号为：k0+770+96.000=k0+866.000 （c）设计高程的计算：设计高程=切

27、线高程竖距,竖距h=竖曲线2设计高程计算表 表23桩 号切线高程（m）竖 距 (m) 设计高程(m)k0+470.00024.608024.608k0+570.00024.9990.05124.948k0+670.00025.3910.10325.288k0+770.00025.7820.15425.628k0+870.00025.4310.10325.328k0+970.00025.0790.05125.028k1+070.00024.728024.728(3) 变坡点3的桩号为k1290，变坡点高程为24.068m，两相邻纵坡坡度分别为i1=-0.003和i2=-0.007。= i2- i1=-0.007+0.003=-0.0040,应设凸形竖曲线。 选择竖曲线的半径为r=50000m。 （a）竖曲线要素计算： =200m =100m =0.100m（b）竖曲线起、终点桩号计算： 竖曲线起点桩号为：k1+290100=k1+190.000 竖曲线终点桩号为：k1+290+100=