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文档简介

1、洛阳理工学院毕业设计(论文) 敦化市太平岭至中石桩子公路施工图设计摘 要此次设计的内容是从敦化市太平岭到中石桩子村(K0+000K2+319。810)的公路,该公路为集散公路,考虑到设计交通量、该公路所在地区的经济条件等因素,确定公路等级为二级。这次设计的内容主要有平面线型设计(确定交点转角,交点处圆曲线半径和前后缓和曲线长度以及计算内移值、切线增长值、缓和曲线角外距等),纵断面设计(先根据纵断面地面线拉坡,然后再设计竖曲线),横断面设计(主要有行车道、硬路肩、土路肩、填方边坡、排水沟、边沟、挖方边坡等的设计,另外还要根据平面圆曲线半径等来确定是否需要设置超高和加宽),路面结构设计(先根据交通

2、量组成确定路面设计弯沉值,然后初步拟定结构层类型和厚度,再通过将多层体系转化为当量三层体系确定未知结构层厚度,最后验算各结构层层底拉应力),涵洞设计(该设计中,涵洞与路线正交且为圆管涵).关键词:平面线型,纵断面,横断面,路面,涵洞Highway Construction Design From Taipingling To Zhongshizhuangzi In The City Of DunhuaAbstractThe content of the design is a road from Taipingling to Zhongshizhuangzi in the city of Dn

3、hua (K0+000K2+319.810) 。 the highway isa distributed highway。Taking into account the traffic of design, the economic conditions of the place where the road is and other factors,we determine the road grade for the second. The main content of the design is plane linear design (to determine intersectio

4、n corner radius circular curve at the intersection of front and rear as well as the calculation of the length of transition curve shift value, increase the value of the tangent, distance, etc), Profile Design (first base the longitudinal slope of the ground topull the line, then design vertical curv

5、e), cross-sectional design (it is mainly about carriageway, hard shoulder, soil shoulder, fill slope, drains, ditches, cut slope design, etc., while you should also base plane radius circular curve to determine whether you need to set high and widening), pavement structural design (first base the nu

6、mber of traffic to determine the pavement design deflection value, then tentatively set the type and thickness of the structural layer, and then through transformingmultitier architecture for the equivalent of three-tier system to determine the thickness of unknown structure, and finally check the b

7、ottom stress of structural layers ), culvert design (in the design, the directions of the culver is torthogonal to the road and it is a pipe Culvert)。 KEYWORDS: planar linear, longitudinal, crosssectional, road, culverts目录前言1第1章绪论21.1 路线概况21。1.1 气候、地形资料和建筑材料21.1。2 设计任务21。1.3 本次设计的设计标准21。2 公路等级确定31。2

8、。1 交通量统计31.2。2 交通量计算31。2。3设计速度的确定3第2章路线方案拟定和比选52。1 选线的一般原则52。2 选线的方法与步骤5第3章平面设计73。1 平面设计原则73。2平面线形设计73。2。1 直线73。2.2 圆曲线73。2。3 缓和曲线83.3 平曲线主要参数的规定83.4平曲线要素计算103。5 直线、曲线及转角表11第4章纵断面设计124。1纵断面设计原则124。2纵坡的设计要求124。3 纵坡设计的步骤124.4 平纵组合设计要求134.5竖曲线设计134。5。1技术标准134。5.2竖曲线的设计计算144.5。3竖曲线要素计算15第5章横断面设计205。1横断面

9、的设计原则205。2横断面设计步骤205.3横断面形式及参数确定215。4加宽过渡215。5超高设计225。6路基土石方数量计算及调配225.6.1土方量调配的一般要求225。6。2土方调配的方法22第六章路面设计246。1 设计原则246。2交通组成表246.3 轴载分析246。3.1以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次246。3.2验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次266。4土基稠度和干湿状态276。5设计指标的确定276.5.1 确定路面等级和面层类型27 6.5.2 路面弯沉值计算276。5.3 容许拉应力计算286.6设计层厚度计算296.6。1计算弯沉值29

10、6.6。2确定石灰土厚度306。7结构层层底拉应力验算31第7章 涵洞的设计337。1 涵洞设计的意义及选用涵洞形式337。2圆管涵长度计算33结论35谢辞36参考文献37外文资料翻译382前言这次设计的目的是让我们将所学的道路勘测设计、路基路面工程、桥涵水文等相关科目的理论知识运用到二级公路设计之中。在这次设计中,我们将这几个科目的知识综合起来,回顾、并更深一步掌握道路方面的知识(也是我们道路桥梁专业最最重要的部分).在老师的指导下,学会利用规范进行设计,并掌握CAD、word、excel、纬地等软件,提高运算能力、手工绘图熟练度。最终,能够运用所学习到的设计方法、设计思维完成一条常规公路的

11、设计,并为以后走向工作岗位打下牢固的基础。该公路的建成还会使太平岭和中石桩子的联系更加紧密,促进两地区的经济往来和发展.至于国内外道路的发展概况,欧美发达国家已建立起与经济发展相适应的公路网,尽管近几年来我国的道路事业发展迅速且取得了辉煌的成绩,但与国外相比还是有很大的差距,因此从个人来说,我们要不断努力,为我国道路事业的跨越式发展做出应有的贡献。这次设计主要解决的问题是:确定道路等级,并进行平、纵、横断面设计及路面结构设计和涵洞设计.通过这次设计,我们学习到的不仅只是二级公路的设计和一些基本的理论知识,更重要的是设计的思维、方法和能力(我们可以运用它来帮助我们根据需要进行其他等级道路的设计)

12、,因为之前我们都是学习一些固定的知识,而这次设计更加要求我们独立思考的能力,并且这次设计可以有好几种方案,我们要选择最最合适、经济的方案.第1章 绪论1。1 路线概况1.1。1气候、地形资料和筑路材料本路段所经区域主要是微丘区,属于华夏系第二隆起带,沿线还有发育中的沟谷、河谷及水田、旱田,从附图纵断面地面线可以看出地势起伏不平.路线通过地区的雨季是每年的7月份到8月份,一年四季气候变化较为显著,有干燥多风的春季也有炎热多雨的夏季,显然,夏季的多雨对土方的施工产生极为不利的影响,因此应将施工季节选在凉爽、昼夜温差较大的秋季。公路的冻胀和翻浆等道路的致命病害极易在冬季发生,因此要严格控制路基的干湿

13、度。该公路沿线地形的起伏不平决定了该工程要有大量的填方和挖方,但该地能够提供丰富的砂砾、石料等筑路材料,另外还需外购部分材料。为了使路基填方的需要得到满足,可以进行纵向调配和设置路外取土场。1。1.2 设计任务路线起点桩号为K0+000,终点桩号为K2+319.810,全长2319。810m。设计任务是由设计给定的交通组成、平面地形图等资料进行路线、路基路面和涵洞设计。设计成果主要有平面图、纵断面图、横断面图、直曲线转角一览表、土石方计算表、路基设计表、路面结构图、涵洞布置图等。1。1.3 本次设计的设计标准表1-1设计标准路基宽度行车道宽度路拱横坡标准轴载设计年限10m7m行车道2BZZ-1

14、0012硬路肩2土路肩31。2 公路等级及设计速度的确定1。2.1 交通量统计 根据标准,将作为道路设计的交通量折算成小客车的交通量.表12 交通量折算表车型交通量(辆/日)折算系数折算交通量(辆/日)解放CA14116501。52475跃进Ni134A14801。52220总 计46951.2。2 交通量计算式中:预测年限时的年平均日交通量辆/日;起始年平均日交通量辆/日;-年平均增长率%;预计设计年限年。初始年平均日交通量:=4695辆/日通过上式计算得预测年限时的年平均日交通量:辆/日 而根据公路工程技术标准JTG B012003,二级公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均日交通量

15、为500015000辆,但考虑到该地区的经济能力等,将公路等级确定为二级.1.2。3设计速度的确定设计速度又称计算行车速度,是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受自身条件影响时,中等驾驶技术的驾驶员能保证安全顺适行驶的最大行驶速度。该公路是按照集散公路设计的,依据公路工程技术标准JTG B012003设计速度确定为60Km/h.第2章 路线方案拟定和比选路线即道路中线的空间位置。路线中线的平面位置,是考虑社会经济、自然条件、技术标准和使用要求等因素,经过平、纵、横综合设计反复修正后确定的。2。1 选线的一般原则查阅公路路线设计规范,二级公路设计有以下原则:(1)路线基本走向的确定要依据道

16、路的主客观条件。(2)最优路线方案的确定要以深入、细致的研究、论证、比选所考虑的方案为前提.(3)工程量要少、造价要低、营运费用要省,效益要好,尽可能多的为施工和养护考虑,这是路线设计所要努力做到的.技术标准的提高对工程量的增多无显著影响的情况下,要尽量考虑提高技术标准。(4)周围农田的建设也是要考虑的因素,该地区有大量的田地,填方、挖方和弃土会影响土地的耕种条件,所以对于田地,要尽可能少的占用,特别是肥沃的田地,另外还要考虑到道路两侧的房屋。(5)道路要和周围的环境协和,对于原有的自然景观要尽量不要打破.(6)要考虑到路线所经地区的水文、地质等条件可能会影响道路的施工、设计和长期的使用性能.

17、(7)江河与道路之间的几何线形关系也要考虑.2.2选线的步骤及方法由道路的等级、标准等,并考虑到沿线和周围的水文、地质等条件及纵断面和横断面的设计,在计算机CAD软件打开的地形图上确定路线的走向,得出道路的交点坐标并确定圆曲线半径、缓和曲线长度、路线总长度等,最终完成平面设计.考虑到实际建设道路的目的,路线肯定有必经过的点或地带,因此路线的走向就会受到限制。其他确定路线走向所要考虑到的因素还有起终点位置及设计任务书所要求的路线的总的方向、设计建设该道路的目的和该道路的等级.另外还有道路周围地区的交通及水文、地质、地形等条件.上述因素都是确定道路平面线型所要考虑到的。与平面设计、纵断面设计和横断

18、面设计相结合,并考虑到当前所能达到的技术水平及所确定下来的控制点确定出圆曲线半径。与平纵横相结合是至关重要的,最终得出连贯协和的线型.第3章 平面设计3。1 平面设计原则(1)顺畅、连续并与周围景观、地形相协和是最终得出的平面线形所要保证的。(2)线形的确定还要考虑到司机开车时的视觉要求和心理感受。(3)平面线形一定要连续和平衡,尽量减少技术性指标的突然改变,以便使汽车匀速、舒适地行驶在道路上。(4)通过设置缓和曲线等来减少突然转弯,以便使司机从容驾驶也使乘客感到车的稳定和舒适。(5)平曲线的长度也有一定的要求,平曲线分为圆曲线和缓和曲线,其长度有最小限制,这样可以给司机提供足够的时间来适应,

19、不会因为突然转到直线上而感到仓促、不适。3。2平面线形设计3.2.1 直线1. 直线段的长度也不宜过大,一些特殊的情况下才可以考虑采用较长的直线,如路线经过开阔、不受地形约束的平原时,该地区主要以直线进行规划时,路线经过特长桥梁、隧道等走向受到限制时,要提供超车的双车道的路线部分,另外只要直线不超过最大长度都是所容许的。2。 由1所述知直线是不能过于长的,如果直线路段比较长可以采用相应措施来避免周围景观过于单调。根据国外经验,直线最长不得超过1200m。3。 直线长度也不能过于小,直线两侧为同向曲线时,其长度不得小于360m,直线两侧为反向曲线时,其长度不得小于120m。3。2。2 圆曲线根据

20、汽车行驶的轨迹可知,路线不可能是两直线直接相交,该处必须要设圆曲线和缓和曲线,而圆曲线的设置也是至关重要的,超高及加宽也是设计圆曲线所要考虑的重要因素。1. 最小半径圆曲线半径一般不要取接近于极限最小半径,需要设置小半径圆曲线时一般要考虑一般最小半径值,只有当圆曲线半径达到、超过一定数值时才允许不设置超高。2。 最大半径汽车行驶在小半径的圆曲线上会感到不适,因此其数值要大些,但过大的半径又会使施工难度加大,因此其值不能大于10000m.3。2.3 缓和曲线根据标准,四级以上公路在半径低于不设超高的最小缓和曲线作用半径时都要设缓和曲线。因为缓和曲线能够使路线曲率变化连续、离心加速度变化连续、对超

21、高和加宽的设置起到过渡的作用、与圆曲线相搭配使得线形更加优美和协和.3。3 平曲线主要参数的规定表31二级公路主要技术指标表设计车速60km/h圆曲线一般最小半径200m极限最小半径125m缓和曲线最小长度一般值80m最小值 60m 不设超高的圆曲线最小半径路拱2。0% 1500m2。0% 1900m最大纵坡6直线、圆曲线、缓和曲线可以相互组合,从而形成多种线形,此次设计的路段只有一个拐角,因此采用了圆曲线两侧各有一条缓和曲线的线形组合。大致图形见下图,涉及到的计算公式如下: 图31对称型曲线计算图 (3.1) (3。2) (3。3) (3。4) (3.5) (3.6) D=2TL (3。1)

22、 (3。7) 非对称型曲线 (3。8) (3。9) (3。10)式中: T 总切线长(m);L 总曲线长(m); 外距(m);D切曲差(m);R- 主曲线半径(m);- 路线转角;缓和曲线角;q 切线增长值;P 内移值;- 缓和曲线长度;- 圆曲线长。3.4平曲线要素计算 设计中只有一个转角,平曲线各要素的计算如下:缓和曲线的长度Ls=250m,圆曲线的半径大小R=2000m,通过坐标计算得转角=59°1744。4,所以:=×=1264.0927m250=2319。810mD=2TL=2×1264。09272319。81=208。376m3。5 直线、曲线及转角表

23、见附表。第4章 纵断面设计路线纵断面是沿着道路中线竖直剖切并展开所得的断面,由路线纵断面可以看到地面标高的变化及路线的走向、路线坡度变化土石方填挖高度等。所设定位置的控制标高、道路等级、地面线所反映的高程变化等是纵断面设计的依据。4.1纵断面设计原则(1) 纵断面线形和地面线要大致协调,为了使行车安全、舒适要使线形尽可能的顺滑、连续。(2) 纵坡要连续均匀,并且要考虑到纵向填方和挖方的均衡。(3) 要将平面与纵断面进行组合设计(4) 要保证司机驾车时具有连续的视觉。(5) 竖曲线要被平曲线的两个缓和曲线包住。(6) 平面线形和纵断面线形的技术水准应相互平衡.(7) 为了避免司机的紧张和恐慌,纵

24、断面线形还要与周围环境相协和.4。2纵坡的设计要求首先,纵断面中的各要素要满足标准中的要求,纵坡要平滑、顺畅,避免频繁下坡,纵坡值尽量不要接近极限坡度,缓和颇段也要恰当安排,最短长度的短坡两边是极限陡坡的情况要尽量避免,路线周围的地形、水文地质条件、以及排水的需要也要考虑进去,为了减少造价和用土应尽力使填方和挖方达到平衡,然后纵坡要尽可能缓和以免坡度的突然变化,另外还要考虑到涵洞、农田灌溉等。4。3 纵坡设计的步骤(1) 在CAD页面上画出桩号和各桩位的地面标高,连接得到纵断面地面线。本次设计采用50米桩进行逐桩标注。(2) 一些地质不良、需要有一定填土高度的桩位,路线起点和终点,需要大量挖土

25、且挖高要达到最大值的桩位,隧道的进口和出口等,这些桩位的设计标高都是确定的即控制点标高确定,在CAD设计页面标出这些控制标高。(3) 试坡:在CAD纵断面图页面上标志出控制点后,要以地面高程变化、当前所达到的技术水平、选线目的为考虑出发点,穿插与取值,试定出若干直坡线。反复比较各种可能的方案,最后定出既符合技术标准,又满足控制点要求,且土石方较省的设计路线作为初定试坡线,将坡度线延长交出变坡点的初步位置。(4) 调整:对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定,平、纵组合是否适当等,若有问题应进行调整.(5) 校核:选择有控制意义的重点横断面,如高填深挖,做横断面设计图,

26、检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况,若有问题应进行调整.(6) 定坡:经调整核对无误后,逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来.坡度值要求取到0。1,变坡点一般要调整到10m的整桩号上。(7) 设置竖曲线:根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线的半径大小,计算竖曲线要素.(8) 计算各桩号处的填挖值:根据该桩号处地面标高和设计标高确定。4.4 平纵组合设计要求 (1)平曲线与竖曲线应相互重合,且平曲线应稍长于竖曲线.(2)平曲线与竖曲线的长度大小应保持平衡。(3)要选择适当的合成坡度。4。5竖曲线设计4.5.1技术标准公路工程技术标准(JTG B012003)规

27、定:表4-1 竖曲线指标设计车速(km/h)60km/h最大纵坡()6最小纵坡()0。3%最小坡长 一般值 200m 最小值 150m 凸形竖曲线的半径一般值2000m极限值1400m凹形竖曲线的半径一般值1000m极限值1500m竖曲线的最小长度 一般值120m最小值50m4。5.2竖曲线的设计计算如图31所示,和分别为相邻的两个纵坡的坡度,为“+”时,则竖曲线为凹形;为“”时,则竖曲线为凸形。图41有关竖曲线要素的示意图竖曲线长度值L或竖曲线的半径大小R: 或 (41)切线长度T: (4-2)竖曲线任意一点竖距h: (4-3)外距E: 或 (44)4。5.3竖曲线要素计算第一变坡点:在K0

28、+350处变坡,高程为561。65m,两相邻路段的纵坡为,竖曲线的半径.计算竖曲线相关要素,为凹形.曲线长:切线长:外距:计算设计高程:竖曲线的起始桩号:K0+35085。49= K0+264。51竖曲线的起始高程:561。6585。49×0.3286=561.369m竖曲线的终点桩号:K0+350 + 85。49= K0+435。49竖曲线的终点高程:561。65+85.49×3。0425%=564。251m表42第一变坡点要素计算桩号x(m)(m)切线高程(m)设计高程(m)K0+264。5100561.36907561。3690799K0+28015.490。0190

29、42865561.41998561.4390229K0+30035。490.0999635561。4857561。5856635K0+32055。490。244376198561。55142561。7957962K0+34075。490。45228096561。61714562。069421K0+35085.490。580042865561。65562.2300429K0+37065.490。340392071562。2585562。5988921K0+39045。490.164233341562.867563。0312333K0+41025.490.051566675563。4755563.

30、5270667K0+4305。490。002392071564.084564.0863921K0+435。4900564.25103564。2510333第二变坡点:变坡点桩号为K0+630,高程为570。17m,两相邻路段的纵坡为,竖曲线半径。计算竖曲线要素,为凸形。曲线长:切线长:外距:计算设计高程:竖曲线的起始桩号:K0+630149.28=K0+480.72竖曲线的起始高程:570。17-149。28×3。0425=565.628m竖曲线的终点桩号:K0+630 + 149。28= K0+779。28竖曲线的终点高程:570。17-149。28×5。739=561。

31、6m表43第二变坡点要素计算桩号 x(m)(m)切线高程(m)设计高程(m)K0+480。7200565.628156565。628156K0+50019。280。054664471566。21475566。1600855K0+52039。280.226899765566。82325566.5963502K0+54059.280。516782118567。43175566。9149679K0+56079。280.924311529568.04025567.1159385K0+58099.281.449488568。64875567.199262K0+600119.282。09231152956

32、9。25725567。1649385K0+620139。282。852782118569。86575567.0129679K0+630149.283。277135059570。17566。8928649K0+650129.282。457840941569。0222566。5643591K0+670109.281.756193882567。8744566。1182061K0+69089。281。172193882566。7266565。5544061K0+71069。280.705840941565。5788564。8729591K0+73049。280.357135059564。431564。

33、0738649K0+75029。280。126076235563。2832563。1571238K0+7709.280.012664471562.1354562.1227355K0+779。2800561。6028208561.6028208第三变坡点:变坡点桩号为K1+140,高程为540。90m,两相邻路段的纵坡为,,竖曲线半径.计算竖曲线要素,为凹形。曲线长: 切线长:外距: 计算设计高程:竖曲线的起始桩号:K1+140140。0916= K0+999.911竖曲线的起始高程:540.90+140。0916×5。739=548。94m竖曲线的终点桩号:K1+140 +140。0

34、916= K1+280.089竖曲线的终点高程:540.90-140。0916×1。4938%=538。81m表44第三变坡点要素计算桩号x (m)(m)切线高程(m)设计高程(m)K0+999.91100548。9397077548。9397077K1+02020。0890.030573327547.7868547.8173733K1+04040。0890。121752115546.639546.7607521K1+06060。0890。273536964545.4912545。764737K1+08080。0890。485927873544。3434544。8293279K1+1

35、00100。0890。758924843543.1956543.9545248K1+120120。0891。092527873542。0478543。1403279K1+140140。0891。486736964540。9542.386737K1+160120.0891。092527873540.60124541。6937679K1+180100.0890。758924843540。30248541。0614048K1+20080.0890。485927873540。00372540。4896479K1+22060.0890。273536964539.70496539.978497K1+240

36、40.0890。121752115539。4062539。5279521K1+26020。0890。030573327539。10744539.1380133K1+2800。0896。00076E-07538.80868538。8086806K1+280.08900538。8073505538.8073505第四变坡点:变坡点桩号为K1+950,高程为528.80m,两相邻路段的纵坡为,竖曲线半径。计算竖曲线要素,为凸形。曲线长:切线长:外距:计算设计高程:竖曲线的起始桩号:K1+950126.603= K1+823。402竖曲线的起始高程:528。80+126。598×1。4938

37、%=530.69m竖曲线的终点桩号:K1+950+126.598= K2+076。598竖曲线的终点高程:528.80126。598×3.3694%=524。53m桩号x(m)(m)切线高程(m)设计高程(m)K1+823.40200530。6911209530。6911209K1+84016。5980。010203467530.44318530。4329765K1+86036。5980.049607911530。14442530。0948121K1+88056。5980。118641985529.84566529。727018K1+90076。5980.217305689529.5

38、469529.3295943K1+92096。5980。345599022529。24814528。902541K1+940116.5980。503521985528.94938528。445858K1+950126。5980.593594578528。8528.2064054K1+970106。5980。4208568528.12612527.7052632K1+99086。5980。277748652527.45224527。1744913K2+01066.5980.164270133526。77836526.6140899K2+03046.5980.080421245526。104485

39、26。0240588K2+05026。5980.026201985525。4306525。404398K2+0706.5980。001612356524。75672524.7551076K2+076。59800524。534407524.534407表45第四变坡点要素计算第5章 横断面设计道路横断面,是指中线上各点的法向切面,它是由横断面设计线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的。5。1横断面的设计原则(1)设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件,并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况,进行精心设计,既要坚实稳定,又要经济合理.(2)路基设计

40、除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度外,还应设置完善的排水设施等。(3)还应结合路线和路面进行设计.选线时,应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。(4)沿河及受到水浸水淹的路段,应注意路基不被洪水淹没或冲毁.(5)当路基设计标高受限制,路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时,就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行压实,使路面具有一定防冻总厚度,设置隔离层及其他排水设施等.(6)路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。5。2横断面设计步骤(1)由地形图所得的数据在CAD页面上画出横断面地面线。(2)确定边坡坡度,边沟、排水沟、截水沟等的形式及深度和底宽。(3)画出横断面线形,即横断面设

41、计线,又叫“戴帽子”。路基边沟、边坡、截水沟等都是绘制横断面地面线所要考虑的因素。(4)计算横断面面积(含填、挖方面积),并填于图上。(5)由图计算并填写路基设计表、路基土石方数量计算表,并进行必要的调配.5.3横断面形式及参数确定1. 本公路等级属二级公路,采用设计速度为60km/h的二级公路的路基标准横断面形式,路基宽度10m,采用双车道形式,每条车道宽3.5m,硬路肩宽2×0.75m,土路肩宽2×0。75m.2。 路拱设计路拱坡度需要考虑路面类型和当地的自然条件.查公路工程技术标准(JTGB012003),沥青路面横坡宜取1。02。0.考虑到该地区降雨量,路面排水状况

42、和施工行车安全舒适,拟采用2.0的路拱横坡。公路的硬路肩,采用与行车道相同的横坡.土路肩的横坡采用3%,路拱形式拟采用直线形式。3。 边沟设计查(JTJ013-95)公路路基设计规范得边沟横断面一般采用梯形,梯形边沟内侧边坡为1:1。01:1。5,外侧边坡与挖方边坡坡度相同.本设计路段地处平原微丘区,故宜采用梯形边沟,且底宽为0.6m,深0.6m,内侧边坡坡度为1:1.5,外侧边坡坡度为1:1。0.4。 路基边坡坡度设计路段处于平原微丘区,根据公路路基设计规范(JTG D30-2004)土质为粘土的路堑边坡坡度采用1:1。0(边坡高度不大于20米时),而该公路的路堑边坡高度均小于20m。本设计

43、路段路基填土为粘性土,根据公路路基设计规范(JTG D302004),当H8m(H路堤边坡高度)时,路基边坡按1:1。5设计,而该条公路的路堤边坡高度均小于8m。5。4加宽过渡由公路路线设计规范(JTGD602006)规定,对于R大于250m的圆曲线,由于其加宽值甚小,可以不加宽。本设计的平曲线有1个,圆曲线半径为2000m, 大于250米,故不需要设置加宽过渡.5。5超高设计设置超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式.由于该二级公路为新建公路,超高过渡的方式采用绕中心线旋转的方式来设计。公路路基设计规范(JTG D30-2004)规定:设

44、计车速为60km/h的二级公路不设超高的圆曲线最小半径为1500m,而该设计中圆曲线半径为2000m,大于1500m,故不设超高.5。6路基土石方数量计算及调配5.6。1土方量调配的一般要求(1)土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。(2)纵向调运的最远距离一般应小于经济运距(按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距)。(3)土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响,一般情况下不跨越深沟和少做上坡调运.(4)借方、弃土方应与借土还田,整地建田相结合,尽量少占田地,减少对农业的影响,对于取土和弃土地点应事先同地方商量.5.6。2土方调配的方法土石方调配方法有多种,如累积曲

45、线法、调配图法、表格调配法等,由于表格调配法不需单独绘图,直接在土石方表上调配,具有方法简单,调配清晰的优点,是目前生产上广泛采用的方法。表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用分段调用.表格调配法的方法步骤如下:(1)准备工作调配前先要对土石方计算进行复核,确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件标于表旁,以便调配时考虑。(2)横向调运即计算本桩利用、填缺、挖余.(3)纵向调运根据填缺、挖余情况结合调运条件确定调运方向。(4)计算借方数量、废方数量和总运量 借方数量=填缺纵向调入本桩的数量废方数量=挖余纵向调出本桩的数量 (5)复

46、核横向调运复核:填方=本桩利用+填缺 挖方=本桩利用+挖余纵向调运复核: 填缺=纵向调运方+借方 挖余=纵向调运方+废方以上复核一般是按逐页小计进行的,最后应按每公里合计复核。21第6章 路面设计路面是用各种材料混合料铺筑在路基上供车辆行使的层状结构物.路面的基本功能是为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行使表面,要求路面能够满足行车的使用要求,降低运输费用和延长路面的使用年限。6。1 设计原则(1) 路面设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件,密切结合当地实践经验,进行路基路面综合设计.(2) 首先要满足交通量和使用要求,其次要使取材合理、施工方便、投资节约、养护便利等,最后要在技术性

47、、经济性方面对路面设计方案进行比较,最终所选择的路面方案要采用更先进的技术、在经济上更加合理、更加便于施工。(3) 根据当地所允许的条件,对于先进的科研技术要积极采用,但一定要经过多方面因素的考虑。(4) 环境保护和施工人员的健康和安全要考虑到.(5) 为提高路面工程质量,应进行机械化施工。6。2交通组成表本公路为二级公路,经调查得近期交通量如下表。交通量年平均增率为10%,该路段地处II1区.表61 近期交通组成与交通量车型前轴重(KN)后轴重(KN)后轴数后轴轮组数交通量(辆/日)解放CA14124.270.41双1650跃进Ni134A13.343。11双14806.3 轴载分析6.3。

48、1以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次1.轴载换算轴载换算采用如下的计算公式: (61)式中: N -标准轴载当量轴次,次/日 P-标准轴载,100KN-被换算车辆的各级轴载,100KN K被换算车辆的类型数轴载系数,m是轴数。当轴间距离大于3m时,按单独的一个轴载计算;当轴间距离小于3m时,应考虑轴数系数。轮组系数,单轮组为6。4,双轮组为1,四轮组为0。38。上述轴载换算公式仅适用于单轴轴载小于130kN的轴载换算.各种汽车当量轴次计算见表62表6-2轴载换算结果表(弯沉)车型 (KN) (次/日)解放CA141前轴24。216。4165022.04249547后轴70

49、.4111650358。4470508跃进Ni134A前轴13.316.414801。462838317后轴43.111148038。03976634419.99219582。 累计当量轴数计算根据设计规范,二级公路沥青路面的设计年限为12年,双向二车道的车道系数是0。60。7取0。65,=10.0%,累计当量轴次:=2130797。362轴次6。3。2验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次1。 轴载换算 验算半刚性基底层底拉应力公式为: (6-2)式中:为轴数系数, (6-3)为轮组系数,单轮组为18.5,双轮组为1,四轮组为0。09.各种汽车当量轴次计算见表63表63轴载换算结果表(半刚性

50、基层)车型 (KN) (次/日) 解放CA141前轴24.2118。516500。359069569后轴70。411165099.55549071跃进Ni134A前轴13.3118.51480 0。002680689后轴43.1111480 1.762300144101。6795411122。累计当量轴数计算=515863。152轴次6.4 土基稠度与干湿状态公路沥青路面设计规范(JTG D502006)中“土基干湿状态的稠值”如下表5-2。其中WC1、 WC2 、WC3分别为干燥和中湿、中湿和潮湿、潮湿和过湿状态路基的稠度分界值,Wc为路床体表之下800mm深度之内的稠度平均值。土组干湿态状

51、干燥状态中湿状态潮湿状态过湿状态Wc WC1 WC1 Wc WC2WC2Wc WC3WcWC3土质砂Wc 1。21。2Wc1.00 1。00Wc0。85Wc0.85 粘质土Wc 1.1 1。10>Wc0。95 0。95Wc0。80Wc<0。80 粉质土Wc 1。05 1。05Wc0。900。90Wc0.75Wc<0.75表64表路基干湿状态的稠度的建议值6。5 设计指标的确定6.5.1 确定路面等级和面层类型若以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标,在设计年限内一个车道上的累计当量轴次为2130797.362,交通等级为轻交通,若以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标,在设计年限之

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