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1、内蒙古大学本科生毕业论文(设计) 分 类 号: 学号:01129140 单位代码: 密级: 本科毕业论文(设计) 院 系: 交通学院桥梁工程系 专 业: 土木工程 年 级: 11级 学生姓名: 朱然 指导教师: 张万祥 2015年5月10日卓凉线二级公路某段路线设计内蒙古大学本科生毕业论文(设计)目录第一章 绪论 1第二章 总体设计说明 3第三章 路线方案比选 8第四章 路线设计与计算 11第五章 路基设计 22第六章 路面设计 24 第七章 小桥涵设计 29卓凉线二级公路某段路线设计摘要 本公路是内蒙古乌兰察布市某二级公路中的一段,修建该条公路是为了进一步提升乌兰察布地区的交通运输能力,为该

2、区各个方面、尤其在农场品等运输方面带来巨大收益。 本设计主要对上述的乌兰察布市卓凉线某段路线,该路段全长五点四公里即K0+000-K5+340.261段进行路线、路基、路面的施工图设计,同时对必要路段进行挡土墙及小桥涵的布置设计和计算,设计部分全长5340.261m,该路段设计车速60km/h,双向两车道。 该二级公路的设计主要包括平面设计和纵断面设计,应从概预算经济和合理性、施工周期长短出发,多采取降低工程量的方法,并且在满足道路使用性的基础上减少填挖,与此同时也要考虑路线要与周围的自然景观相协调,并且做到尽可能少占农田、不占用高产地和经济开发农作物园区。 挡土墙设计的设计要求具有足够的强度

3、、刚度、稳定性以及合适的尺寸来满足设计路面使用的年限。挡土墙的尺寸应经济合理,既满足安全性要求,也不浪费过多的投资,同时应对其做抗倾覆、抗滑移等方面的验算。 小桥涵的设计要求在施工和使用过程中有足够的强度、刚度、稳定性。在本路线段中遵循逢沟必设小桥涵的宗旨,根据地形图特征,本路段设置了一桥两涵。在自行绘图的过程中,应参照规范道路工程制图(JTGB50162-920)进行绘图与设计,利用手绘与Auto CAD制图相结合的方式。关键词:二级公路,施工图设计,Auto CAD 制图第30 页 内蒙古大学本科生毕业论文(设计)第一章 绪论1.1 选题背景及意义 俗语是这样说的;“富不富,先修路。”无论

4、哪一个国家经济的发展都离不开高质量的公路建设。改革开放以来,我国公路建设取得了告诉的发展。改革开放的30年以来我国道路建设进入了黄金时期,各级公路在使用性能、质量、服务和技术方面都取得显著的进步。但同发展国家相比,我国的公路建设仍然存在一些差距。主要表现在这几个方面:路网密度小(尤其西北地区)、公路质量较差、等级比较低;道路勘测与施工水平比较落后;服务与管理运营水平等落后。 内蒙古自治区是我国省区范围分布最广的大省。公路工程建设对本省各方面的发展起着相当大的作用,也是该省经济发展的动脉,必将随着现代化建设的推进,迅速增加里程、优化功能与服务设施。按照交通部2011年新出台的公路桥涵施工技术规范

5、,作为一名土木工程(公路与桥梁)专业的学生,我们更应该为次有一定的思考和考虑,咱国家出定的一系列的相关文件目的就是为建设既安全又经济且美观同时也相当大方美观的一条条优美和谐且漂亮的一条条祖国的风景线,连络祖国的大江南北,共同组建可观适合咱国家的路网。为大学四年的学习成果交出一份完美的答卷;为我国公路发展贡献自己一份绵薄之力。 本次设计在大学期间的有关专业知识与基础知识的基础上,应该用所掌握的专业知识设计安全、经济、美观的二级公路。通过本次毕业设计乌兰察布市卓凉线二级公路施工图设计(K0+000-K5+340.261),有以下几点意义: 运用大一到大四期间所学的相关基础课与专业课知识进行系统的公

6、路规划与设计。提高在路线、路基、路面及防护工程等道路主要设施设计的能力。 通过毕业设计,使各方面知识实践化、系统化,锻炼我们搜集资料、实际操作、查阅信息、使用标准规范、阅读文献综述、计算、绘图及写作能力。 提高我们的主动性、积极性、创造性等独立工作能力及组员的协作意识,创建理论与实际相联系、严谨踏实的科学作风和工程技术人员在工程建设施工中和实际生活中必备的全局观与经济观,为毕业后尽快融入社会工作奠定基础。1.2 主要内容 本设计的主要任务是在专业课程学习的基础上,在指导老师的指导下完成乌兰察布市二级公路卓凉线K0+000-K5+340.261段的施工图设计。要求完成卓凉地区某二级公路的路线、路

7、面等工程的施工图设计,必要时进行小桥梁以及涵洞的位置的布置与断面、平面的绘图,有必要的话再加上配筋图,此处计算过程可以从简。当然还有防护工程的沿线布置图设计和必要的计算。路线设计要求对所提供地形进行平纵横三方面断面设计;路基工程包括挡土墙设计、与边坡坡面的防护与加固;路面工程就应该结合路线所在地建筑材的类型以及建筑材料的数量进行筛选并且对路面的面层、基层等层面的厚度、承载能力与使用性能进行验算;排水设施中应对路基路面排水进行总体设计;对于桥梁和涵洞我们将从该地区各方因素、及使用等要求进行结构尺寸的拟定以及结构断面的设计。第二章 总体设计说明2.1 概述 总体设计应结合公路工程项目内外部分各行各

8、业在遵从相关规范与规定的条件下,尽量做到规范化标准化,与此同时应弥补咱们学习过程中的不足与无知,尽可能在老师指导与帮助下使之成为完整的系统工程,符合安全环保与可持续发展的总体目标,保障用路者的安全。提高公路交通的服务质量。2.2 设计资料收集2.2.1 地形图资料 地形图,路线所经地区乌兰察布市卓凉线地形图一份,比例:1:2000,等高距2米。由于我设计的路段不是该路线的起终点位置,故由指导老师给定出起终点,然后将之以K0+000开始编排里程桩号,经老师同意后进行下一步设计。2.2.2 交通量资料据调查近期(起始年)交通组成及数量小型客车: 1160 辆/日载重汽车: 1040 辆/日兽力车:

9、 95 辆/日人力车: 44 辆/日自行车: 92 辆/日摩托车; 94 辆/日(其中载重汽车所占比例:解放CA-10B占 32 %;东风EQ-140占 20 %;黄河JN-150占 48 %。)预测交通量年平均增长率:各种机动车=10.0 %,各种非机动车 6 %。2.2.3 其他相关资料(1)水文与地质概况 该路段位于乌兰察布市地区,路线所经地区地属内蒙古大草原位于内蒙古中部在省会呼和浩特市的东北部,背向大青山,周围大山盘旋,大青山脚下地段开阔。山的周围面对这两条大小黑河,中部海拔约1500米到2000米。此地段南北差异较大,虽说大内蒙皆为平地开阔路段,但是此地差异较大,综合各部分的不同,

10、咱路线的设计也应结合其变化随之改变,一切围绕当地的环境展开相应的设计与施工。当然还要结合当地经济状况选择物美价廉的材料与施工技术。路线所经地区属于冬三区,雨季属于区四个月。乌兰察布地区年降水量呈减少趋势,其中春、秋季降水量为增加趋势,夏、冬季节降水为减少趋势;年平均气温表现出明显的增加趋势。气温的区域划分具有一致性,南部地区降水多,气温高;北部地区降水少,气温低,但北部地区气温波动较大。(2)气候特点 乌兰察布市地处中国北部,当然北方气候也是相当显著的啦,其隶属中温带,气候属于大陆性季风气候。其特点有着大陆性季风的相同点,此外因该地区背绵延的大青山所分隔,所以局部地区与众地区有着小部分的差异,

11、故山前山后天外天内,山前多雨暖和,山后多风干燥,比较冷一些。平均年降水量在200毫米到400毫米左右。在每年的七八月份有大雨,年平均气温也在零度以上,无霜冻期大概有100天到150天吧!但尽管这样某些地区还是有特殊情况,比如说灰腾地区,在此不做详细介绍。(3)植物与农作物 俗话说:“一方水土养育一方人。”乌兰察布市由上段所述气候独特,由于地处内蒙古大草原的中部,占据了得天独厚的位置,不仅没有大的污染,而且有草原牛羊的粪便供给使其土壤相当肥沃,这样的话具备了优良品种天然水果蔬菜生产的条件。但是有一点人们不可忽视,那就是此地水源紧迫,风沙较大,可以说你全年都在刮沙子,因此此地主要盛产的是土豆也叫马

12、铃薯,玉米、燕麦等杂粮。也有少量甜菜与油菜。这个地方是全国土豆的生产大基地。(4)筑路材料的供应情况 沿着路线去周围有大量砂土,地表土以亚砂土和亚粘土居多,同时此地靠近山多为冲击扇。所以各类砂石、碎石也是相当充足,可以随时加工为筑路材料,一公里之内随意调运,方便快捷便于交通工具出行运卸。此地靠近山西大煤城,市内可供应大量炉渣,粉煤灰等工业废渣,运输路程大约五公里,距离路线二十多公里处有。石灰也可在当地市中心买到,其质量与产量满足使用要求,适合公路修筑路所用。其它外来材料均由市内供应。块石、片石及路面基层、桥涵用的各种规格的碎石,距离路线不远处,在石料自行开采利用开采场的专门机械,可购买,对于特

13、殊的防护路基的材料以及路面所用到的沥青等也可在市区进行购买。2.3 设计要素确定2.3.1道路等级确定 (1) 根据设计公路要求的交通量及使用任务和性质,确定公路等级。交通量计算如下:根据以下公式计算设计交通量 AADT=ADT×(1+)n-1其中年平均增长率(%),即10%按二级公路使用年限的规划,取n=15,即预测15年的设计交通量。交通量具体折算如下表所示:表1、交通量换算表由上表所折算的ADT=3237.7辆/日,则AADT=3237.7×(1+0.1)14=12296(辆/日)对交通量进行折算验算: 根据公路等级的相关规定,双车道二级公路应该要能适应将各种载重汽车

14、、非机动车按照标准轴载换算折合成小客车即单根轴双轮组的的年平均日交通量在五千辆到一万五千辆之间。 通过计算后15年后设计交通量为12296辆/日,符合二级公路的分级标准,所拟定的交通量达到二级公路使用标准。(2)设计年限确定交通等级为二级,沥青路面的设计年限为12年,刚性路面设计年限为20年。2.3.2 主要技术指标 本设计采用交通部发布的公路工程技术指标(JTG B01-2003)和其它部颁现行有效标准、规范规定等设计标准。主要设计标准如下:表2、主要设计标准表3、最大坡长 注意:连续上下坡时,应该满足缓和坡段以及合成坡度的相关要求。第三章 路线方案比选 选线说白了就是在已经确定好的起点与终

15、点之间挑选出一条有利的路线,这条路线既满足当地的适用性,也能在当地老百姓的经济范围之内,与此同时该条路线的选择也应该具有一定的施工可行性。本设计采用纸上定线的方法,并根据路线方案选择的影响因素,选择两种合理的方案并确定最佳方案进行详细设计。3.1 选线原则 路线是道路的框架所在,它的好坏直接关系到道路的使用性能的发挥和在整个道路路网中起到了相当的作用。应运用大学四年学习到的方法对路线方案做详细、具体的研究,在多个备选方案的比较选择与方案论证的条件下确定路线的最佳方案开始设计。 路线设计首先需要考虑行车安全、坐车人的舒适度、与行驶过程中的平缓度,做到经济适用,美观大方,施工简便且容易施工,造价低

16、廉,经济效益好,运营费用可观。在工程量确定的条件下,可以适当采用高技术指标,对于极限指标而言尽可能的少采用或者不采用,但是不能只追求高要求高标准,应结合实际情况加以分析考虑。 对于路线穿过农田的部分,选线时就应该注意与农田之间的相互协调,尽可能做到少占农业用地,并且尽量不占用或者干涉高产农田、或经济林园。(烤烟、蚕桑、橡胶、茶园)等。 与此同时路线穿过地方的自然景观也应相互协调,特别是像有名胜古迹或者自然保护区这些地方,应该保障以及保护自然地原生态,处理好这样的历史文化遗产是至关重要的。 在选线的过程中,对当地的土质土力,工程特性经行必要的勘测调查也是非常重要的,如果遇到特殊地质地层应尽量弄清

17、它对其路线的影响从而采取避开措施,对严重破坏性较大的不良地质路段,比如说类似与滑坡、坍落、泥石流、岩溶、沼泽地等地段或者更特殊的沙漠、多年冻土等特殊地段,应该仔细考虑,一般情况下想办法绕开避开这些不良情况。如是必须穿过时,应选择恰当的位置,缩小穿越面,并采取可行的工程防护措施,与备用的处理方法。 选线过程中不能破坏环境,由于在公路的修筑过程中以及汽车的行驶中所产生的尾气或者大型车辆运行产生的影响和污染等问题。3.2 方案比选 本设计所在地区为内蒙古高原地区,多为平地,少量微丘,河流、农田、并有少量房屋。在本次设计中甲线(K0+000-K5+340.261)与乙线(K0+000-K5+480.3

18、21)两条路线进行比选。如下图中上方为甲线、下方为乙线。(1)方案甲: 全长5340.261,设有10个交点(包括起终点),有八个平曲线,其中有五个基本线形(都为反向曲线),三个S形曲线,0个C形曲线,设置一座小桥,两座涵洞与河流正交。 甲方案路线长度短,拆迁对于乙方案较小,占用农田相对乙较小,造价相对较高该方案为顺着地势行车,填挖相对较大,但有利于行车安全,合理的避开高产种植地带。(2)方案乙: 全长5480.421,设有10个交点(包括起终点),有八个平曲线,其中有五个基本线形(有一个同向曲线),三个S形曲线,0个C形曲线,设有二座小桥,两座涵洞与河流成60°相交。 乙方案路线相

19、对较长,线形平缓拆迁较多,占农田较多,高边坡等较差情况较少,施工难度大,需要采取加固路基的方案。工程周期较长。3.3 小结 结合上述分析比较,甲、乙两方案线形选择相差不大,虽然甲方案填挖较大,但线形利于行车,造价可能高于乙方案,但乙方案占农田较多,拆迁较多,施工周期较长。综上,本项目选择甲方案作为设计方案。第四章 路线设计与计算 根据路线方案路的论证,确定合理的设计方案,进行详细技术设计,本章对路线设计做相关说明。4.1平面线形设计与计算 本设计中设计车速为60km/h,线形除了要保证足够的安全因素外,还应该考虑汽车行驶美学及驾驶员视觉和心理上的要求。 在本设计之中交点数目有八个下面以交点JD

20、1 作为实例 QD(10130,30438),JD1(10104,30852),JD2(9332,31514)。4.4.1交点间距的计算(1)L:由,其中,。代入上述交点坐标可得,L12=1016.970,其余个交点之间的间距将在下述的直曲转角表中给出;(2)方位角A与偏角; 已知=arc tan (-为象限角) 由方位角A: ,时,A= rad; ,时,A= rad; ,时,A= rad; ,时,A= rad; 偏角=A i-A i-1。由上述交点可计算出方位角:A01=93°3536.8A12=139°2311.3 其偏角=A12-A01=45°4734.5

21、(其他方位角及转角将在直曲转角表中给出)。4.1.2 平曲线要素计算根据沿线地区的所处位置特点和有关平面曲线设置的有关规定,我们将根据半径反算定出卵形曲线线长度,其长度长短与圆曲线长短应近似相等,同时圆曲线半径大小的确定也应考虑2与转角的关系;根据的推荐最小值Ls min=50m,R min=200m,以下以交点JD1为实例计算平曲线要素。拟定半径R=510m,Ls=200m。 其中 :,m; ,m ,rad; -切线长,m; , m; ,m ; -校正值,m。4.1.3 桩号计算 以下是曲线要素点的桩号和总里程计算公式: 其中-缓和曲线中圆曲线的长度,m; -直线段终点至曲线交点的距离,m;

22、 -缓和曲线的长度,m ; 已知JD1里程桩号为K0+414.816,根据以上曲线要素和桩号计算公式可得交点JD1主要点里程桩号: 验算:。4.1.4 逐桩坐标计算 根据平曲线的设定将沿线的各点桩的坐标计算如下: 第一段缓和曲线内任意点坐标时,应该计算出切线横距。 -右转为“+1”,左转为“-1”,以下皆同式中:-回旋线上任意点到点或点的曲线长; -缓和曲线长度。 (1)第一段回旋线(至)内任意点坐标。 (2)圆曲线段内点的坐标。 由点计算到点时 式中:-圆曲线内任一点至的曲线长; 由点算至点时 (3)第二回旋线(至) 综上:以JD1为例可计算出其主点桩号如下: =(10123.846,305

23、35.977) =(10098.348,30716.358) =(10061.788,30830.963) =(10006.383,30918.534) =(9863.628,31058.121) 其它各点平曲线要素、桩号、坐标计算方法如上所述,具体结果参见直线平曲线转角表,和逐桩坐标表如上所示: 表4、一千米逐桩坐标表桩 号坐 标桩 号坐 标N(X)E(Y)N(X)E(Y)K0+00010130.00030438.000K0+29010100.37730726.086K0+02010128.74630457.961K0+298.17010098.34930734.001K0+04010127

24、.49330477.921K0+30010097.87730735.769K0+06010126.23930497.882K0+31010095.18930745.400K0+08010124.98630517.843K0+32010092.31230754.978K0+098.17010123.84730535.977K0+33010089.24830764.497K0+10010123.73230537.803K0+34010085.99830773.953K0+11010123.10330547.784K0+35010082.56430783.345K0+12010122.4623055

25、7.763K0+36010078.94530792.667K0+13010121.79930567.741K0+37010075.14530801.917K0+14010121.10630577.717K0+38010071.16430811.090K0+15010120.37130587.690K0+39010067.00430820.184K0+16010119.58630597.659K0+40010062.66730829.194K0+17010118.74130607.623K0+401.97610061.78930830.964K0+18010117.82530617.581K0+

26、41010058.15330838.117K0+19010116.82930627.531K0+42010053.46630846.950K0+20010115.74430637.472K0+43010048.60630855.690K0+21010114.56030647.402K0+44010043.57630864.332K0+22010113.26730657.318K0+45010038.37730872.875K0+23010111.85630667.218K0+46010033.01230881.313K0+24010110.31630677.099K0+47010027.483

27、30889.645K0+25010108.64030686.957K0+48010021.79130897.867K0+26010106.81730696.789K0+49010015.93930905.976K0+27010104.83830706.591K0+50010009.92930913.968K0+28010102.69530716.359K0+505.78110006.38430918.535桩 号坐 标桩 号坐 标N(X)E(Y)N(X)E(Y)K0+51010003.76430921.842K0+6409913.25931014.950K0+5209997.44930929.

28、595K0+6509905.78731021.596K0+5309990.99430937.232K0+6609898.27931028.201K0+5409984.40830944.757K0+6709890.74231034.773K0+5509977.70130952.174K0+6809883.18131041.318K0+5609970.88130959.488K0+6909875.60431047.844K0+5709963.95730966.703K0+7009868.01731054.358K0+5809956.93830973.826K0+705.7819863.629310

29、58.121K0+5909949.83230980.861K0+7209852.83531067.377K0+6009942.64630987.816K0+7409837.65231080.396K0+6109935.38930994.695K0+7609822.47031093.416K0+6209928.06731001.506K0+7809807.28831106.435K0+8009792.10531119.454K0+9209701.01131197.568K0+8209776.92331132.473K0+9409685.82931210.587K0+8409761.7413114

30、5.492K0+9609670.64731223.606K0+8609746.55831158.511K0+9809655.46431236.625K0+8809731.37631171.530K1+0009640.28231249.644K0+9009716.19431184.5494.2 纵断面设计与计算 纵断面设计就是解决路线纵断面上上坡下坡的坡度问题的设计,以及它的尺寸和形状问题,具体包括的是曲线半径设计与坡度的设计两项问题。根据路线沿线所经过的地区与地形,结合地物,在有构造物的地方对其控制标高,最后选择出恰当的坡度坡长,既安全舒适又适合行车驾驶。具体设计参见纵断面设计图。4.2.1

31、纵断面的设计要求与原则 纵断面设计原则如下, (1)纵断面线形应与路线沿线地形地物相结合,线形设计应平滑、顺溜、同时还要满足视觉效果,使驾驶员不至于被路线所疲劳,保证通行安全; (2)纵断面拉坡过程中应使坡度尽量平顺,保证纵横向填挖大致平衡,对于曲线长度的控制也应长短适中; (3)满足平纵设计组合,即满足平包纵的原则。 纵坡设计的要求如下: (1)设计必须满足上面的各项指标和要求; (2)纵坡设置时,如有连续上下坡的情况出现,反坡段的设置应尽量避免反复出现,坡度平顺性要求不再过多叙述,满足平滑舒适即可; (3)再次申明,路线沿线所经地区的水文、气候、排水等方面应综合考虑,对于地下管道也得注意和

32、控制; (4)在填挖过程中,纵横向方面应做到大致填挖平衡,就挖就填,避免过度大开大挖,就近取土,避免过多运费运量,减少弃方废方。降低工程造价。4.2.2 竖曲线设计 竖曲线设计应拟定适当的坡度后,选择合适的半径进行两段坡度的转折。具体可见纵坡、竖曲线表: 下面以变坡点1为示例进行竖曲线要素及设计高程的计算(1)竖曲线要素计算 变坡点1的桩号为K0+380,高程为1498.3902,前坡长=0.63%、后坡长=-4.09%,设计半径为6000m。(2)设计高程计算竖曲线起点:该坡段任意处的高程,如处:桩号,即变坡点处的高程为: 曲线终点: 该坡段任意处,如处: 其它各曲线的曲线要素及各段曲线的各

33、点桩号高程计算过程同上,具体数据见上述所给纵坡、竖向曲线表和纵断面图。4.3 横断面设计4.3.1 横断面设计原则 公路的断面设计即给路线每个桩号点进行路基戴帽子,在此过程中应注意路堤的填挖高度与周围环境相结合,尽量避免大填大挖,不能避免的应设计桥隧或者分离式路基进行方法论证比选。横断面布置包括横坡设计,结合自然条件工程地质概况进行设计论证。4.3.2横断面组成及各项技术指标 在本设计中,所设计的道路为二级公路,设计车速60km/h,故道路路基宽度为10m,其中行车道宽2×3.5m,硬路肩宽2×0.75,土路肩宽2×0.75。,确定路面路面路拱横坡为2%,硬路肩与

34、路面横坡坡度保持一致为2%,土路肩横坡为3%,本路段所设计最大超高为4%,具体的横断面设计可见横断面设计图。可见以下图示:4.4 平曲线超高与加宽设计 本设计为二级公路,根据我国规定不设超高的最小圆曲线半径是,故本路段半径都小于其规范要求,因此都设超高,超高方式为内边缘线旋转。二级公路圆曲线半径小于等于时,应设置加宽。本道路为新建道路JD6与JD7两处需要加宽,采用第三类加宽的方式进行加宽,其超高与加宽计算在桩 号 路 基 左 侧 路 基 右 侧路基宽(m)路面宽(m)加宽值(m)超高横坡(%)土路肩横坡(%)路基宽(m)路面宽(m)加宽值(m)超高横坡(%)土路肩横坡(%)K3+8405.0

35、00 3.500 0.000 -2.000 -3.000 5.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K3+8605.000 3.500 0.000 -1.966 -3.000 5.005 3.505 0.004 -2.000 -2.000 K3+8805.000 3.500 0.000 1.034 -3.000 5.405 3.905 0.404 -2.000 -2.000 K3+899.7265.000 3.500 0.000 3.993 -3.000 5.799 4.299 0.799 -3.993 -3.993 K3+9005.000 3.500 0.000 4.0

36、00 -3.000 5.800 4.300 0.800 -4.000 -4.000 K3+9205.000 3.500 0.000 4.000 -3.000 5.800 4.300 0.800 -4.000 -4.000 K3+9405.000 3.500 0.000 4.000 -3.000 5.800 4.300 0.800 -4.000 -4.000 K3+9605.000 3.500 0.000 4.000 -3.000 5.800 4.300 0.800 -4.000 -4.000 K3+960.5735.000 3.500 0.000 4.000 -3.000 5.800 4.30

37、0 0.800 -4.000 -4.000 以下给出路线段的超高加宽值如下所示:4.4 土石方计算与调配 本路段土石方计算采用平均断面法进行计算,计算出两断面面积,求其体积后获得土石方数量,填入土石方计算及调运表中。 土石方调配就是确定土从哪里来或者土向哪里去的问题,尽量利用本桩的土自填自挖,尽量从近的地方调土石,再尽量减少废方弃方。充分利用地理环境,避免不必要的开山取土,毁坏农田破换环境、破坏古迹。具体调配见土石方表中所示,在此给出前一公里的土石方量,调配见纸质图纸所示。第五章 路基设计 根据,进行路基设计、路基防护与挡土墙设计与计算。5.1 设计原则5.1.1一般路基的设计原则(1)根据路

38、线所经地区的地质概况、水文水利、地形与地貌、气象特征等设计资料。(2)选择合适的断面形式和边坡坡度是至关重要的,如遇河谷河沟地段应少占河床,根据需要采用适当的只挡结构物和防护工程。(3)对于半填半挖地段,采用合适的护肩与挡土墙。5.1.2 路基防护支挡设计原则 (1)路线设计的公路所经过的地区,首先要看它的气候特点、土质分类等情况,视情况而定然后采取工程防护或者植物防护,也可以两项相结合的综合措施。路基坡面防护工程应在边坡稳定的基础上设置; (2)对于路基挡墙结构的设计我们将考虑其是否满足在各设计组合下支挡结构物的强度、刚度及稳定性各方面的要求,同时选择合适并且合理的位置确定使其满足安全性、可

39、靠性、经济合理性以及施工方便等特性,材料也要满足耐久性、耐腐蚀性的要求。5.2 一般路基设计5.2.1 路基宽度 根据的规定,其宽度包括行车道宽度与两侧路肩的宽度和。具体见横断面设计图中所示。5.2.2 路基高度与边坡坡度 路基高度就是路堤的填筑高度与路堑的开挖深度,根据纵断面设计完成后可得到地面设计高度与地面标高之差。可从参见路基设计表所示。路堤边坡与路堑边坡的设计则根据的相关规定,本路线设计的路堤边坡为1:1.5,路堑边坡为1:0.5。特殊部分设有挡墙。5.2.3 路基附属设施及填挖交界处的处理(1)护坡道与碎落台 边坡上的零星碎石不时会下落,为保护边沟不至于被碎石堵塞,而在边坡坡脚设置宽

40、约1-2米的碎落台。(2)填挖交界处 遇到此类情况,应采用1米宽的水平台阶或者0.5的垂直台阶处理,对挖方区路床0.8米范围内进行超挖回填碾压。5.3 路基防护设计 (1)不管你采取何种防护措施,只要保证路基在使用年限内具有相当的稳定性,一般路基边坡不是太高的情况下咱们采用植草防护,这样既保证其稳定又环保美观; (2)当路基边坡有一定高度时,植草就满足不了其稳定性要求了,这时候就应采取必要的圬工防护了,在植草周围加上衬砌拱。 (3)对于桥头路基防护时,咱们可以讲衬砌做成空心六边形以保证边坡稳定性;对于边坡平台以及护坡道排水沟边缘野草防护也是相当可行的。 (4)综上,不管采用何等的防护措施,考虑

41、其稳定性之外还应该考虑其经济性与可持续性、与周围环境相协调性。诸多因素综合考虑将达到其满意效果。第六章 路面结构设计 路面结构是居于路基结构层之上直接能观察到、接触到,直接为行车所服务的结构层,直接暴露于自然环境中,不仅受到车辆行人的直接荷载,还受各种自然因素直接影响。之前的设计只为其做铺垫、做的再好再完美如果没有相当的面层那也是没有的。所以说路面层的设计在整个道路设计中起着至关重要的作用。6.1 路面结构层的选用 路面结构层到目前为止无非就是两种类型,一种是柔性路面即沥青混凝土路面;另一种即刚性路面水泥混凝土路面。对于它两种路面各自有着不同的优点与缺点,就比如说,水泥混凝土路面造价低、强度高

42、、水稳定性与耐久性好、但是其接缝较多,行车舒适度较差、噪音大、破坏之后很难修复;而沥青混凝土表面相当平整不需要设置连接缝、行车那是相当的舒适,路面材料粗糙并且十分耐磨、面层材料间空隙大从而噪音低、由于材料的各种性质工期较短、材料可现拌现铺所以施工养护以及修复比较方便,但温度敏感度大,易出现各种病害,且造价高。综合本设计考虑,本设计地区属于北方地区,降水量相对较少、地属半山区不便采用水泥混凝土路面,故采用的是沥青混泥土路面进行设计。6.2 设计资料 沥青路面设计年限为12年,由下表交通量组成可示;在使用期内交通量年平均增长率为10%。行车道宽度为2×3.5m。本设计为二级公路。表6 预

43、测交通量组成表6.3 轴载分析路面设计于单根轴双轮组100KN作为标准轴载,即P=100KN。(1)根据规范按下式计算轴载 :其中:-为轴数系数; -为轮组系数,双轮组为1,单轮组为6.4,四轮组为0.38。表7 轴载换算结果表(弯沉) 竣工第一年日当量轴次=762.58(次),根据二级公路设计年限12年,双向单车道为1.0,则累计当量轴次为次,查表可得其交通量在与之间,故属于中等交通。(2)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次,根据规范按下式计算轴载 :其中:-为轴数系数; -为轮组系数,双轮组为1,单轮组为18.5。表8、轴载换算结果表(半刚性基层层底拉应力)6.4 初拟路面结构 根据

44、本路线所经过的地区,所具有的路用材料,和已有的各种工程实例及典型构造,结合当地情况、及以上述所计算路面交通量和施工环节的各种因素,大体上拟定路面的组合层为半刚性基层路面,其面层与面层间的材料与各厚度如下图: =50mm (AC-13C)细粒式密级配沥青混凝土 =60mm (AC-25C)粗粒式密级配沥青混凝土 =200mm 水泥稳定碎石 =? mm 石灰粉煤灰炉渣等 图A 初拟沥青路面结构组合图6.5 路面材料及设计参数的确定 路面材料根据所经地区有着碎石砾石、炉渣等沿线可取,另外外来料沥青、水泥矿粉可市区购买。其路面材料的配合比设计在此不做详细说明、经过筛分、选择配合在规范配合之内满足要求即可。6.5.1 路面材料抗压回弹模量的确定 查表可得各沥青材料料在20和15抗压模量及劈裂强度的设计参考值列入下表9中;表9 路面材料的参数指标6.5.2 各层材料容许拉应力计算 计算公式如下:其中:-路面结构材料的极限抗拉强度,; -路面结构材料的

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