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文档简介

1、 河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪论省道XXX线K120+800K125+115段改建工程初步设计 姓 名:XXX 学 号:XXXXXXXXXXXX 指导老师:XXX 专业名称:土木工程(道桥方向) 摘 要 本文以勘察设计要点和“安全、创新、精细、和谐”的新设计理念为理论基础,完成了省道XXX线K120+800K125+115段改建工程初步设计。本设计主要内容有:平面线形设计、纵断面设计、横断面设计、路基排水设计等。平面设计的主要内容是在考虑行车视距,地形等问题的同时,进行平面线形设计。纵断面设计主要内容是纵坡及坡长设计。该项目所在地为山岭重丘区,路线全长4315米,采用二级公路标准,设计

2、车速为60公里/小时。设计时,结合现场实际情况,参照公路工程技术规范,对平曲线、竖曲线的选择做了严格要求,并结合地形、地质条件对路线平纵线形进行了细致的优化调整,力求减缓平均纵坡,减小填挖高度,减少土石方数量,缩短工期,节约工程造价,增强与环境的协调性,使设计符合技术标准。选线时采用平、纵、横结合的方法,考虑路基防护工程,路基排水及涵洞的设计要求,做到使公路路基稳定,排水顺畅。此外,本设计在发挥公路本身的交通作用的基础上,尽力做到与环境相结合,以人为本。整个设计均严格按照了公路工程技术标准,并采用海地道路设计软件进行设计,各项指标均满足相关要求。关键词:二级公路;路线设计;路基设计;路基排水A

3、BSTRACTThis article survey and design elements and safety, innovation, fine, harmonious, the new design philosophy as the theoretical basis, completed the provincial highway XXX line K120 +800 K125 +115 Rebuild Project preliminary design. The design of the main contents are: horizontal alignment des

4、ign, longitudinal design, cross-sectional design, subgrade drainage design. Graphic design is the main content of sight in considering traffic, terrain and other issues at the same time, the plane alignment design. The main contents of longitudinal profile design and slope length design. The project

5、 is located in mountainous areas, the route length of 4315 meters, using two standard highway design speed of 60 km / hour. Design, combined with the actual situation, referring to highway engineering technical specifications for horizontal curve, vertical curve choices made stringent requirements,

6、combined with the terrain, geological conditions on the route of horizontal and vertical alignment of a detailed optimization and adjustment, and strive to reduce the average longitudinal , reducing the height of cut and fill to reduce the number of earth, shorten the construction period, project co

7、st savings, enhanced coordination with the environment, so that the design meets the technical criteria. Line selection when using planar, longitudinal, cross-sectional method of combining consider embankment protection works, subgrade drainage and culvert design requirements, so the roadbed stabili

8、ty, smooth drainage. In addition, the road itself is designed to play a role on the basis of traffic, try to do with the environment combined with a human touch. The whole design strictly in accordance with the technical standards of highway engineering and design software used to design the road in

9、 Haiti, the indicators are to meet the relevant requirements. Keywords: Arterial road Route design Design of subgrade Drainage design 目录 HYPERLINK l _Toc25631 第一章 前言1 1.1 选题目的和意义1 1.2 本文主要研究内容和依据11.3路线起讫点、中间控制点及主要城镇21.4研究成果3 HYPERLINK l _Toc25631 第二章 工程地质条件4 2.1自然地理条件4 2.1.1路线地理位置4 2.1.2 气象、水文条件4 2.

10、1.3地形、地貌5 2.2工程地质条件6 2.2.1区域地质构造6 2.2.2地层岩性7 2.2.3水文地质8 2.2.4地震9 2.2.5不良地质现象及分布情况9 2.3原有老路状况112.4沿线筑路材料、水、电等建设条件及与公路建设的关系11TOC o 1-3 h u 第三章 平面设计13 3.1选线的一般原则13 3.2山岭区选线应该注意的几个问题13 3.3 二级公路技术指标核算14 3.4平面线形设计19 3.5方案的拟定与初步比选19 3.6平面线形设计步骤23第四章 公路纵断面设计30 4.1 纵断面设计原则30 4.2 纵坡设计要求31 4.3路线纵坡设计31 4.3.1 竖曲

11、线设计32 4.3.2 平、纵线形组合32 4.3.3竖曲线设计步骤33 4.3.4 竖曲线的计算33第五章 公路横断面设计37 5.1 横断面设计原则37 5.2 横断面的组成38 5.3平曲线加宽设计39 5.4超高设计39 HYPERLINK l _Toc22052 第六章 路基设计44 HYPERLINK l _Toc22105 6.1 路基设计的内容与要求44 HYPERLINK l _Toc30593 6.1.1 路基断面设计44 HYPERLINK l _Toc16802 6.1.2 路基设计要求44 HYPERLINK l _Toc24998 6.2 填料的选择及压实标准45

12、HYPERLINK l _Toc12499 6.3 土石方调配46 HYPERLINK l _Toc30290 6.3.1 调配原则46 HYPERLINK l _Toc2737 6.3.2 土石方调配方法47 HYPERLINK l _Toc22052 第七章 公路排水设计49 HYPERLINK l _Toc25905 7.1 路基排水目的和要求49 HYPERLINK l _Toc31818 7.2 路基排水设计一般原则49 HYPERLINK l _Toc15074 7.3 地面排水设施50 HYPERLINK l _Toc22052 结论53 HYPERLINK l _Toc2205

13、2 致谢54 HYPERLINK l _Toc22052 参考文献55 HYPERLINK l _Toc22052 附件56成都理工大学本科毕业设计 第一章 前言 XXXX大学本科毕业设计 第1章 前 言1.1 选题目的和意义此次毕业设计的课题为省道XXX线K120+800K125+115段改建工程初步设计,项目所在地区为山岭重丘区,经济主要以农业、畜牧业和初级加工业为主。由于当地地质条件复杂,夏季多暴雨,山体崩塌、泥石流等地质灾害频发,导致原有公路损毁严重。此外,在县委县政府的领导下,当地经济较过去有了惊人的进步,原有道路的运输能力已无法满足当地交通运输业的需求,交通运输能力已严重制约当地经

14、济的发展,当地急需一条高等级公路来解决现有问题,为当地经济的发展起到积极作用。本次设计严格按照我国最新颁布的各种公路工程技术标准和规范,综合运用已学的知识,解决土木工程专业道桥方向有关道路工程的技术问题,从而获得综合运用本专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力,提高分析和解决实际问题的能力,并受到科学研究的初步训练。通过毕业设计进一步培养调查研究、检索和阅读中外文献资料、综合分析、设计计算、计算机应用、技术经济分析、绘图、撰写论文和设计说明书等方面的能力。此外毕业设计是作为大学生毕业前的一次重要的演练,为我们将来顺利踏上工作岗位或走上科研创新的道路,担当好自己的职责具有重要的意义。1.2 本

15、文主要研究内容及依据本设计为SXXX公路改建工程其中一个标段K120+800K125+115段,全长4315米,全线按二级公路标准设计,采用双向两车道,设计时速为60km/h,拟采用沥青混凝土路面结构设计。本文主要以中华人民共和国行业标准公路工程技术标准(JTGB01-2006)为设计基础和依据,利用所学的知识及现场实地的考察和本着技术可靠、经济合理的原则对原有公路进行改建。本文主要研究的内容有:(1)对该路段的工程条件进行描述及初步设计;(2)本路段的平面、纵断面、横断面的设计;(3)设计路线的局部方案比选。本文主要研究依据有:(1)XXX段改建工程工程可行性研究报告(凉山州交通勘测设计研究

16、院、攀枝花市交通研究设计研究院2011年7月);(2)关于XXX段公路改建工程可行性研究报告的批复(XX发改基础【2012】1257号);(3)XXX段可行性研究报告咨询审查意见(四川公路工程咨询监理公司2011年9月);(4)XXX段公路改造工程两阶段初步设计文件咨询审查意见(四川省川交公路工程咨询有限公司2012年7月);(5)四川省交通运输厅公路局关于XXX段改建工程两阶段初步设计的批复(X交路工【2012】361号);(6)XXX段公路改造工程两阶段初步设计(修编)(中铁二院工程集团有限责任公司2012年9月);(7)交通部公路工程基本建设项目设计文件编制办法(交公路发2007358号

17、);(8)交通部颁发公路工程技术标准(JTG B01-2003)及现行的其他有关公路工程技术标准、规范及规程;(9)XX市交通运输局、XX县交通运输局、XX县交通运输局及有关单位的相关函件。1.3 主要设计成果本次设计是根据给定的地形图、沿线的土壤、地质、水文资料,及制定路线起终点、公路等级、交通量、原有道路现状情况等,经过一系列的研究和分析,定量计算和定性比较,提出了一段4315米的二级公路的初步设计方案,其中包括:(1)本次设计说明(包括地理位置、任务依据、技术指标、气象、地形地貌、水系、地质概况、不良地质现象、地震);(2)路线平面设计(在1:2000地形图上选线,标出里程桩号,线路要素

18、);(3)路线纵断面设计(绘制纵断面图,横向1:2000,纵向1:200);(4)路线横断面设计(文字说明,路线横断面每20米一个,比例1:200);(5)路基标准横断面设计;(6)路基挡墙设计;(7)路基设计表(包括桩号、平曲线、坡度及竖曲线、地面高程、设计高程、填挖高度、路基宽度、边沟尺寸等)(8)路基土石方量表(包括桩号、填挖横断面面积、填挖数量、借方数量、弃方数量、土石方调配等)。XXXX大学本科毕业设计 第2章 工程地质条件2.1自然地理条件2.1.1路线地理位置本项目位于四川省(东、南、西、北)部地区,地理位置为东经 、北纬 。2.1.2 气象、水文条件(1)气象测区内气候属国内中

19、亚热带西部半湿润气候区。主要特点是日照时数多,蒸发旺盛;雨量集中,干湿季分明;气温年较差小,日较差大;冬暖无严寒,夏短无酷暑,四季如春但气候垂直变化大,高山积雪,峡谷炎热并见;气温回升和下降波动亦大,常能一雨成冬。境内分区地区性气候特征十分显著;西昌市、普格县城一带为温和区,气候温和,冬暖无夏;北部山区为高寒区,温凉湿润,长冬无夏;南部河谷及方宁河谷区为干热区,炎热干燥,长夏无冬。春季冷暖交替季节,冷空气活动频繁,易出现倒春寒。大气环流相对稳定,空气杂质少,多晴天,太阳辐射最大而热量损耗最小。多大风,雨水少,温度低,蒸发量大。四至五月易出现春旱,局部地区多冰雹。五月是干、热交替期,易出现极端最

20、高气温。夏季西南季风来临,暖所流带来充足的水汽,天空遮蔽物多,雨天多,雨量大。暴雨、洪涝多发生在6、7月;7月最热,而平均气温仅210C,易遇夏伏旱;8月低温对农作物危害极大。秋季910月多绵雨,易降温,11月时有冰雹。冬季暖和,平均气温7.9,干燥少雨雪,降水量24.2毫米,多日照,多晴冷天气。一月气温最低,易出现极端最低气温。雨季开始迟(6月上旬),结束早(10月下旬),有雨热同季,干湿季分明的特点。但雨量分布不匀,从北向南逐渐减少。北部山区,年雨量在1200毫米以上,是多雨区,不是暴雨中心;南部河谷区,年降雨量仅有800毫米左右。年平均降雨量为1130.9毫米,最多的为1661.6毫米,

21、最少的为728.0毫米,年际间差2倍。年雨量的90以上集中在610月。年平均降雨日数为135天,最多185天,最少99天。夏季(68月)降水最多达717.3毫米,占全年总降雨量的83.4,其中78月最多,平均降雨量7月为270毫米,8月为XXX毫米。冬季(122月)降水量最少为21.2毫米,占全年降雨量的1.9%,其中12月最少,平均降雨量仅8.1毫米。根据四川省中小流域暴雨洪水计算手册,该区域内最大10分钟暴雨均值为13.5mm,最大暴雨均值为25mm/h,年最大6小时暴雨均值为50mm。充沛的降水为崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的形成提供了强大的水动力条件。年平均气温19.20C,最高气温3

22、73800C,最低2300C。全年蒸发量2003mm,为年降水量的2倍。全年相对湿度60%,最大风速31.6m/s。(2)水文测区的地表水主要是西洛河、则木河、黑水河及其支流。西洛河源于照觉县妈姑梁子的黑水河,南流至瓦洛乡火山村人普格县后改称西洛河,再南流48.5公里至中梁子南端纳入则木河,再南流12.5公里入宁南县转注金沙江。上流湍急,汇则木河后,水势舒缓,河床平均比降为3.7%。最枯水期为4月中旬,枯水流量7.93立方米/秒;洪峰期在7月,洪峰流量313立方米/秒。河口多年平均流量45.4立方米/秒,流域面积1236.8平方公里。则木河古称大青河,又名内西水。主流发源于特尔果乡海拔3302

23、米的阿则木山,汇集了螺髻山东坡北段、中段和中梁子西坡的地表和地下水。由北向南流经特尔果、五道箐、特补、德育、大槽、耿底、永安、向阳、普乐等9个乡,至县城东郊老农场处与西洛河汇合。流长53.1公里。河床平均比降为4.35%。流域面积668.2平方公里,河口多年平均流量19.02立方米/秒。黑水河发源于昭觉县解放沟区三岗乡地莫尔觉山,于普格县与宁南县交界处纳入自水河后入境。在境内,由北西向南东,流经松新、新村、幸福、稻谷、披惠、俱乐、双塘、景星、松林、大同、华弹11个乡,于葫芦口注入金沙江,黑水河全长192公里,境内流程59公里,流域面积1211平方公里,水流湍急,河床平均比降为7.8%。洪峰期一

24、般在七月,最大洪峰流量为1130立方米/秒,多年平均流量为68.18立方米/秒。河水含沙量为1300克/立方米,平均输沙量254万吨/年。2.1.3地形、地貌本项目境内地处横断山东北部,青藏高原东南边缘。主要山脉、河流都呈南北向展布。地形切割强烈,高差悬殊,仅沿河谷地带较为开阔平坦。地势总体北高南低,区域内最低海拔高程532m(葫芦口,金沙江边),最高4358m(螺髻山主峰主峰也俄额哈)。主要山脉有:磨盘山,螺髻山,轿顶山等。河流与山脉相间分布,主要有西洛河、则木河、黑水河等,属于金沙江水系。河流两侧多形成大小不等的槽谷和冲积盆地。总体来说属于构造侵蚀深切割高中山地形地貌。路线走廊上地形总体北

25、高南低,线路最高点位于大箐乡上王家堡子,海拔高程2558m;最低点在汤家坪,海拔高程840m。2.2工程地质条件2.2.1区域地质构造本项目境内岩浆活动和变质作用强烈,有不同时期的侵入或喷出的酸性、中性、基性、超基性岩浆岩,也有由于河流冲积而成的冲积层、洪积层和坡积层等。第三纪中新世喜马拉雅造山运动,使古地中海盆地强烈隆起,形成青藏高原。本项目处于其边缘部位,也受到挤压抬升,局部断裂形成众多河流和若干小型山间湖盆,构成了现在山川面貌的雏形。第四纪以来,受板块运动的影响,地面还来不及夷平又急剧抬升,河流下切,造成地形高差悬殊,南部、西部、北部抬升剧烈,形成“V”字形河谷,山高谷深;中部、东南部上

26、升缓慢,形成丘陵,平坝、宽谷、阶地。强烈的构造运动,造成区内北高南低。震旦系“康滇地轴”发生一系列的南北向断裂,使区内沉积的砾岩、砂岩和少量页岩厚达数百米。寒武纪地壳平稳下降,形成全球性的侵入,测区也被淹没,并造成以碎屑岩、碳酸盐和镁质碳酸盐沉积为主的滨海相沉积环境。奥陶系地壳缓慢抬升,本项目境内才变为陆地。志留纪末期的“加里东运动”,测区也受到影响。其后的三叠纪“印支运动”、白垩纪的“四川运动”,在构成中国现代山脉和总体地貌雏形的断裂活动中,也造成了本项目内一系列南北向褶皱和断裂。本项目范围内主要的褶皱构造主要有螺髻山背斜(在螺髻山北部,向北倾没于摆摆岭附近,全长25km)、轿顶山向斜(北宽

27、南窄,夹于黑水河与则木河两断裂之间,全长70km)。主要的断裂构造有则木河断裂(南起普格县以南,北顺则木河经大箐梁子,越过泸山东麓的琼海海滨,与安宁河断裂相交,呈北北西南南东走向,延伸长75km)、黑水河断裂(由两个主要断层组成,呈近南北向延展,长达75km)、大桥河断层(南起会东大桥河西侧,经过红果附近分数支呈帚状向北延伸,渐向黑水河断层靠拢,到宁南溜沙乡带并入黑水河断层带中)、回龙湾断层(在宁南附近开始,向北北西经炉铁乡扩散形成断层带)。本项目位于大桥河断层和回龙湾断层的北西侧,横穿则木河断裂和黑水河断裂。主要次生断裂有:1.李金堡断层(F1):该断层全长约50km,经西宁、西昌农校、李金

28、堡、泸山东坡、延伸至岗窖附近,总体走向3400,断面总体倾向北东,倾角600,是一条全新的逆走向断层。2.大箐断层(F2):该断层北汽琼海的大石板,经大箐梁子、四甲布史、兰比洛延至大槽河附近,全长35km,总体走向3300,本断层又由若干长50m500m的次级活动断层斜列构成,其间隔10m50m,多为左劫雁列组合,多条山脊、河流被错位,形成西北高、东南低,倾向南西,倾角400,高120m的断层陡崖。断层北东盘上升,南西盘下降,为正走滑性质。3.扯扯街断层(F3):北起大漕河以北,经扯扯街、辜家棚子向南延伸到大水塘附近,全长34km,总体走向3300。是一条全新世活动的左旋走滑断层。4.松新断层

29、(F4):北起普格,经松新,宁南,消失于谢家坝附近,北西段走向3300,南东段走向偏转为3200,断层长55km,倾向北东,倾角700。2.2.2地层岩性SXXX线公路沿线出露的地层及其岩性叙述如下:K79+240K80+640上覆Q4el+dl残坡积碎石土(3-1-1),稍密中密状态,厚34m;下伏奥陶系中统红石崖组(O1h)石英砂岩(10-1),强风化层厚34m。地基土工程地质性质较差。K80+640K82+200上覆Q4el+dl残坡积碎石土(3-1-1),稍密中密状态,厚34m;下伏奥陶系中统巧家组(O2q)泥质灰岩(10-3),强风化层厚34m。地基土工程地质性质较好。系白果湾群(T

30、3-J1bg)泥质粉砂岩(7-1),强风化层厚34m。地基土工程地质性质较好。K94+200K95+460上覆Q4el+dl残坡积碎石土(3-1-1),稍密中密状态,厚34m;下伏奥陶系中统红石崖组(O1h)页岩(10-2),强风化层厚34m。地基土工程地质性质较差。K95+460K97+340上覆Q4el+dl残坡积碎石土(3-1-1),稍密中密状态,厚34m;下伏寒武系上统二道水组(E3e)泥沙质白云岩(11-1),强风化层厚34m。地基土工程地质性质较好。K97+340K125+115上覆Q4el+dl残坡积碎石土(3-1-1),稍密中密状态,厚34m;下伏寒武系中统统西王庙组(E2x)

31、泥质粉砂岩(11-2),强风化层厚34m。地基土工程地质性质较好。本设计标段K120+800K125+115地层岩性为:上覆Q4el+dl残坡积碎石土(3-1-1),稍密中密状态,厚34m;下伏寒武系中统统西王庙组(E2x)泥质粉砂岩(11-2),强风化层厚34m。地基土工程地质性质较好。2.2.3水文地质本项目范围内地下水与地质构造、地形、气候等因素关系密切,测区内地下水地质属攀枝花金阳中山深谷裂隙溶洞水亚区可分为:岩浆岩裂隙溶洞水、碎屑岩裂隙水和松散岩类孔隙水三大类。(1)岩浆岩裂隙水分布于黑水河高山峡谷区。水质为碳酸钙型水,矿化度0.30.5克/升。由大气降水直接补给,向江河排泄,径流途

32、径短,水文动态随季节变化明显。(2)碎屑岩裂隙水分布于则木河、黑水河河谷区。这些地下水一部分排入地表,一部分则补给原松散堆积层中的潜水和承压水。(3)松散岩类孔隙水赋存于河漫滩以及阶地的砂、卵石土中,水量丰富,受季节性大气降水和上游水源的补给,向下游排泄,分布范围狭窄。地表覆盖层残坡积碎石土中含少量滞水或潜水,由于顺坡排泄通畅,一般水量不大,大多数丘陵山地属贫水层。雨季时受大气降水和侧向潜涨,使低洼地段地基土饱水,会泡软路基,隧道内沿结构面可能产生渗水、滴水。本项目范围内地下水主要来自松散堆积砂砾石层和岩层裂隙,多为中低氟、低矿化度、重碳酸钙型水,对混凝土无侵蚀性,一般地段的地下水均符合饮用水

33、标准。2.2.4地震路线经过区大地构造属于川西构造带、活动带、成矿带、川藏板块缝合带的边缘,与龙门山断裂带、安宁河断裂带邻近。安宁河不安宁,是一个地震多发带,活动带。具有地震频率高、烈度高、破坏力强的特点。历史上地震曾长期频发。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001,国家标准第1号修改单)和建筑抗震设计规范(GB5001-2010),本标段设计基本地震加速度值为0.2g,地震动反应谱特征周期为0.40s。2.2.5不良地质现象及分布情况场地经现场勘察发现局部地段有滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用。(1)塌方滑坡塌方滑坡是山区和断裂带中主要病害之一,也是边坡工程中重要灾害之一。本线的

34、此类病害主要分布于起点段和终点段以及局部断裂破碎带中,路线以挖方通过斜坡堆坡积以及岩层风化破碎地段时,除原有的塌方滑坡外,还会发生因工程施工而激发的新的工程塌方和工程滑坡。所以,在此地段要从初步设计选线开始到施工图设计及施工组织设计都要加以细致分析研究,对塌方滑坡地段选线能绕避尽可能绕避,或选在最有利的部位通过,使达到发生失稳的斜坡病害降到最低程度。(2)泥石流由于区内岩体受地质构造作用和风化营地作用强烈,故斜坡及沟谷中都积储有较丰富有松散的岩、土体,这是形成泥石流的基本固体物质,在具备一定坡度和较大的雨水及流水时均会发生不同规模的泥石流。本线的中、南段多具备此条件,故易在雨季中发生泥石流。具

35、有泥石流发展史的沟谷,一般都有泥石流遗迹可供借鉴。在判定为泥石流沟的前提下,选线应在其流通区地段以桥通过,如因投资过高也应在受泥石流危害相对较轻的地带以路堤通过,但切忌在沟口或其洪积扇的中上部以路重通过。位于河床中(或边缘)的桥基及其他支挡建筑物基础深度要置于泥石流冲刷线深度以下,并避免在沟心设桥墩、台。(3)路堑边坡合理的路堑边坡坡率是确保路基工程稳定和运营畅通的保证,所以,对于本线的中、南段的高山区地段,在确定边坡率设计之前要作好边坡岩体及其构造的调查,对岩层较完整,产状对边坡稳定较有利的地段,采用陡的(如1:0.25)边坡;对岩体破碎,地下水发育地段除边坡缓在1:0.75或以下外,应结合

36、具体边坡高度采取留平台加相应支挡等工程措施,尽可能控制边坡高度。(4)通过坡堆积层地段的路基在本线的中南段斜坡之堆积厚度增大,在路线通过此类地质地段时,在查明其下伏与基岩接触面形态的基础上,当接触面较陡时,尽可能不以挖方通过,否则要作相应支挡工程,以防挖方(特别是挖穿下伏接触面时)导致沿基岩发生滑坡。并以填方为主的路堤通过。2.3原有老路状况由于XX县夏季雨量集中,5月8月降雨量约占全年降雨量的90%,致使辖区内山体崩塌、滑塌、泥石流、山洪等地质灾害频发,加上复杂的地质状况,使得原有老路损毁严重,修复困难。2012年6月底的特大暴雨,使得原有老路水毁严重,沿线多处路段发生路基沉陷,山沟形成泥石

37、流,特别市在宁南县和普格县交界处,发生的泥石流,阻断公路运输,严重影响了当地正常的生产活动,公路改建已势在必行。2.4沿线筑路材料、水、电等建设条件及与公路建设的关系本项目筑路材料主要包括砂、石、石屑(粉)、钢材、木材、水泥、沥青及其他外购材料。1.片块石料该项目筑路材料沿线片石、块石、砾石等较为丰富,特别是片石、块石储藏丰富。公路沿线的侏罗系新村组、官沟组、益门组的石英砂岩、长石石英砂岩、细砂岩、粉砂岩以及白垩系小坝组的石英砂岩都可作为片、块石材料开采,且岩石的力学性质良好。2.砂料及砂卵砾石料沙、砾石材料在沿线的河流中有少量存在,但含泥量太大,不宜作为该项目的筑路材料。建议在安宁河、金沙江

38、的河床中开采。3.路基填土本项目挖方中碎石土所占比例较大,是良好的路基填料。4.施工用水沿线地表水系发育,地下水也较丰富,水质可满足工程用水标准。5.水泥本工程用水泥可由施工单位在会理县或攀枝花市水泥厂根据施工需要选择验收合格后使用。6.沥青当地不出产沥青,本工程用沥青应由业主统一采购以确保工程质量。7.钢材本工程用钢材可在攀枝花采购。8.施工用电在县城、乡镇及村组有群众居住的地段,可利用居民的生活用电,其它地方施工单位进行施工时需自带发电设备发电。XXXX大学本科毕业设计 第3章 平面设计3.1选线的一般原则 选线要综合考虑多种因素,妥善处理好各种因素的关系,其基本原则如下:(1)在路线设计

39、的各个阶段,应运用各种先进手段对路线方案做深入、细致的研究,在多方案论证、比选的基础上,选定最优路线方案(2)路线设计应在保证行车安全、舒适、快捷的前提下,做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好,并有利于施工和养护。在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术指标,不要轻易采用极限指标,也不应片面追求高指标。(3)选线注意同农田基本建设相配合,做到少占田地,并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园等。(4)通过名胜、风景、古迹地区的道路,应注意保护原有自然状态,其人工构造物应与周围环境、景观相协调,处理好重要历史文物遗址。 (5)选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查,弄清它们对道路工

40、程的影响。 (6)选线应重视环境保护,注意由于道路修筑、汽车运营所产生的影响和污染等问题。 3.2山岭区选线应该注意的几个问题 越岭路线选线一般是先选垭口,再定标高,最后选择两侧有利地形展线。由于垭口往往是地质构造破碎带和软弱岩层分布的位置,而沿垭口两侧形成的沟谷又多受地质构造和岩石特性的控制,因此在越岭线选线时,应充分考虑所选线路区域的工程地质环境的稳定性,在符合路线基本走向的前提下,宜在较大范围选择线位,一般应避免以下几种情况: (1)避免将线位选择在区域性大断裂或挤压带通过的位置; (2)避免将线位选择在断裂交汇的部位; (3)避免将线位选择在侵入体与围岩接触的部位; (4)越岭线的走向

41、应避免在区域性大断裂或褶皱轴向带以及与其平行的影响带; (5)避免将越岭线选择在工程地质环境稳定性差、地质病害发育的区域; (6)展现地段应尽可能选择在岩层倾向山体,地质构造不发育,坡形坡度较缓,病害较少的山坡上。3.3 二级公路技术指标平曲线极限最小半径: 公路工程技术标准(JTG B01-2004)给出了设计速度为60km/h时,=0.15,=8%。 故极限最小半径取125m(2)平曲线一般最小半径: 故一般最小半径取200m。不设超高的最小半径:经查阅不设超高圆曲线最小半径(m)表,可知 另附:各级公路圆曲线最小半径表3-3表3-3 各级公路圆曲线最小半径(m)设计速度(km/h) 12

42、01008060403020极限最小半径(m)650400250125603015一般最小半径(m)10007004002001006530不设超高的最小半径(m)路拱2%5500400025001500600350150路拱2%7500525033501900800450200(4)缓和曲线最小长度:缓和曲线上,汽车行驶时间不能过短,一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少有3s,于是: 另附:各级公路缓和曲线最小长度表3-4表3-4 各级公路缓和曲线最小长度公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度(km/h)1201008010080608060403020缓和曲线最小长度(

43、m)10085708570507050352520 (5)停车视距:根据规定,当设计速度为12080km/h时,V取设计速度的85%;当设计速度为6040km/h时,V取设计速度的90%;当设计速度为3020km/h时,取100%。 另附:我国标准规定二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距见表3-5表3-5 二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距设计速度(km/h)8060403020停车视距(m)11075403020会车视距(m)220150806040超车视距(m)550350200150100 (6)最大纵坡:表3-6 最大纵坡表设计速度(km/h)8060403020最大

44、纵坡(%)56789(7)最小纵坡: 公路的纵坡不宜小于0.3%。横向排水不畅的路段或长路堑路段,采用平坡(0%)或小于0.3%的纵坡时,其边沟应作纵向排水设计(8)纵坡最小长度:最小坡长的限制主要是从汽车行驶的平顺性的要求考虑,其通常以设计行车速度行驶915s的行程作为规定值。此处设计去9s 。 另附:最小纵坡长度表3-7表3-7 最小纵坡长度表设计速度(km/h)8060403020最小坡长(m)20015012010060(9)纵坡最大长度:表3-8 最大纵坡长度表(单位:米)设计速度(km/h)8060403020纵坡坡度(%)31100120049001000110011001200

45、57008009009001000650060070070080075005006008300300400920030010200 公路连续上坡或下坡时,应在不大于表3-8规定的纵坡长度之间设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%,其长度应符合表3-7最小坡长的规定。 (10)竖曲线最小长度: 为了满足汽车行驶的视距要求,避免竖曲线过短给驾驶员在纵面上一个很急促折曲感觉,条文中规定的最小竖曲线长度是按3s设计速度行程长度来确定,即: 另附:竖曲线最小半径与竖曲线长度表3-9:表3-9 竖曲线最小半径与竖曲线长度表设计速度(km/h)8060403020凸形竖曲线最小半径(m)一般值450020

46、00700400200极限值30001400450250100凹形竖曲线最小半径(m)一般值30001500700400200极限值20001000450250100竖曲线长度(m)一般值170120906050最小值7050352520本设计根据上述条件采用的设计技术指标汇总见表3-10表3-10 主要技术指标表序号指标名称单位指标值备注公路等级二级公路设计速度Km/h60车道数道2车道宽度m23.75硬路肩宽度m1.25路基宽度m10路拱坡度%2双向路拱不设超高最小半径m1500圆曲线一般最小半径m200圆曲线极限最小半径m125停车视距m75会车视距m150超车视距m350最大纵坡坡长%

47、/m6/600最小坡长m150凸形竖曲线半径一般值m2000凸形竖曲线半径极限值m1400凹形竖曲线半径一般值m1500凹形竖曲线半径极限值m1000竖曲线长度一般值m120竖曲线长度最小值m50汽车荷载等级公路I级桥梁设计洪水频率大中桥:1/100、小桥:1/50路基设计洪水频率1/503.4平面线形设计该段公路的平面设计主要考虑了一下几个方面:(1)本设计地区起点部分(K120+800K121+200)是居民居住点,为了起到此二级公路的交通作用,在既保证二级公路的等级要求的同时,尽量多方便道路两边居民的交通出行,并控制填挖方数量,在本段开始部分(K120+800K121+000)采用填方路

48、段通过;在经过居民居住点时,尽量考虑原有老路的充分利用。(2)在K121+160K122+220处,该区段为无人居住的荒山,征地费用低,且地质情况简单,岩体结构稳定,适合按照山脊线选线标准进行平面线形布设,路线线形标准可以提高。(3)在K122+450K123+400区段,存在两个山谷,每年雨季期间,均有大量山洪流通过,局部路段边坡有小规模崩塌,此处可以采用高架桥的方案跨过,可避免雨季导致的地质灾害的影响,或采用沿着等高线的路线布设,边坡设置支挡工程,绕过山沟。(4)余下路段,地质情况基本稳定,平面线形布设可大致平行于原有老路布设。3.5方案的拟定与初步比选根据本区域地形图,尽量利用原有老路线

49、形,按照选线的方法和原则,在满足二级公路相应技术标准的前提下,初步布设本区段路线总体平面走势图如下图:C段B段A段原有老路半径不符合技术标准此处有一山沟图3-1 路线平面走势图由地形图可以看出,A标段地势较为平顺,该段路线可以沿着等高线充分利用原有老路布设;而在B标段存在两处山沟,这两处山沟雨季期间常发生泥流,山沟有大量水流通过,原有老路损毁较为严重,同时B标段原有老路弯道半径过小,难以满足现今交通需求;C标段地势也较为平顺,改建路线可顺着等高线,并适当利用原有老路布设。针对B标段原有老路技术等级低,以及存在两处山沟的问题,现该项目在此标段的平面路线走向初步拟定出了两个方案的路线走势,两方案走

50、势见下图。图3-2 比选方案走向平面图(1)方案描述:A线方案(高架桥方案):本方案路线起于本项目K122+021处,止于K122+994处,路线全长973米,其中包含一条全长为330米的高架桥,其起于K122+470,止于K122+800,跨越一条100米左右深度的山沟,该段主要特点是采用了高架桥方式,增大了工程的气势,缩短了路线长度,使路线线形更加平顺,增加了行车舒适度。B线方案(绕线方案):本方案路线起于本项目K122+021处,止于K123+385处,路线全长1364米,该段主要特点是对本区段的大沟谷进行避绕,通过改线避绕,来节约工程投资,但是该方案却增大了路线长度,急弯较多,最小半径

51、小到极小半径125米,其挖方量很大,同时,本路段部分岩体属于顺向边坡,稳定性较差,开挖同时需要进行大量支护。(2)经济技术比较表表4-1 经济技术比较表序号项目单位A线(K122+020.84K122+993.739)B线(K122+020.84K123+385)B-A1设计速度/(路基宽度)Km/h(m)60(10.0)60(10.0)-2路线长度Km97313643913曲线个数个3414圆曲线最小半径米/处180/1125/1-5最大纵坡%/处4月2日3月1日6占用土地亩22.7830.547拆迁砍树挖根棵120080008路基挖方万m31.41463.27461.895填方万m30.9

52、6451.63680.6723防护工程m3排水工程m3361.69920.7559.019路面(扣除桥隧路段)万m30.150.2210桥梁涵洞新建桥梁m/座330/座-新建涵洞座033改建桥梁m/座改建涵洞座11隧道座12平面交叉处13工程造价(建安费)万元49002800-210014优缺点比较优点1.环境破坏小,占地面积少;2.正常情况下可确保安全运营;3.路线线形相对较好,气势足;4.可有效的避让本区段地质灾害。工期短,造价低缺点造价相对较高1.支挡工程多; 2.线形差;3.土石方量大; 4.对环境影响大。(3)比较结论终上所述:线高架桥方案能具有非常好的线形,且工程规模能够很好的提升

53、宁南县的形象,故本次施工图设计采用A线高架桥方案。为此,为确保该路段高架桥的长期运营安全,必须从根本上做好地质勘查与桥梁结构设计。希望凉山州委州政府及业主委托国土部门及有权威、有经验的地勘部门和设计院进行勘查与设计。3.6平面线形设计1.带缓和曲线线形要素的计算公式如图所示图4-1 平曲线要素计算示意图其中: 曲线长(m) 切线长(m) 外矩(m) 曲线半径(m) 缓和曲线(m) 圆曲线(m)切线长: (4-1)曲线: (4-2) 外 距: (4-3)切曲差: (4-4) 内移值: (4-5) 切线增值: (4-6)缓和曲线角: (4-7)平曲线要素计算将各个交点初步拟定的平曲线参数带入以上几

54、个公式,以JD111为例得: = 1 * ROMAN * MERGEFORMAT I JD111: =390, R=255m, Ls=60m 其余各交点要素计算同理,此处不再详述。 平曲线要素值汇总表见附表一。计算每20米点和主点坐标直线段范围内,各点坐标可由下式计算:因为直线起点的坐标是(x,y),计算长度为,路线的方位角为A,则: 因为起点BP(K120+800)的坐标为(277070.2011,2993141.1047),JD1至起点的距离为241.607所以:JD1的坐标为:即: JD1(276914.899,2992956.023)同理可得:JD2(276907.755,299254

55、6.765),JD3(277216.045,2992359.321)JD4(277305.567,2992217.162),JD5(277438.710,2992101.830)JD6(277476.873,2991818.952),JD7(277829.090,2991482.562)JD8(277881.745,2990973.028),JD9(277776.775,2990776.986)JD10(278128.142,2990466.305),JD11(278306.419,2990598.625)JD12(278520.525,2990575.177),JD13(278715.144

56、,2990895.900)EP(279007.553,2990522.530)第一缓和曲线上,任意点坐标计算 缓和曲线上任意点的切线横距和竖距分别由下式计算: 且该平曲线的直缓点A的坐标为ZH(XA,YA) 则缓和曲线上任意点B的坐标为: 其中:为计算点到ZH点的距离(即桩号差) 为直缓点A的切线方位角(以x轴为正北方向),单位为0 R为圆曲线半径,单位为m LS为缓和曲线长度,单位为m。以JD1为例,来计算第一缓和曲线终点HY点的坐标。已知:ZH1(K120+921.307)的坐标为(276992.353,2993048.329),方位角=2300,半径R=255m,缓和曲线长度Ls=60m

57、,求HY1(K120+981.307)的坐标值。 即 HY1(K120+981.307)点的坐标为(276954.994,2993001.206)同理,其他20m加桩坐标也可计算得出。圆曲线上,任意点坐标计算圆曲线上任意点的坐标分别由下式计算:其中:为计算点到HY点的距离(即桩号差) 为HY点B的切线方位角(以x轴为正北方向),单位为0 R为圆曲线半径,单位为m; 为符号函数,以左转为+1,右转为-1以JD1为例,来计算平曲线曲中点QZ1的坐标。已知:HY1(K120+981.307)的坐标为(276954.994,2993001.206),方位角=2300,半径R=255m,缓和曲线长度Ls

58、=60m,平曲线为左转,求QZ1(K120+037.922)的坐标值。 即曲中点QZ1(K120+037.922)的坐标值为(276928.784,2992951.155)同理,其他20m加桩坐标也可计算得出。第二缓和曲线上,任意点坐标计算 缓和曲线上任意点的切线横距和竖距分别由下式计算: 且该平曲线的HZ点C的坐标为ZH(XC,YC) 则缓和曲线上任意点D的坐标为: 其中:为计算点到HZ点的距离(即桩号差) 为HZ点C的切线方位角(以x轴为正北方向),单位为0 R为圆曲线半径,单位为m LS为缓和曲线长度,单位为m。以JD1为例,来计算平曲线曲中点YH1的坐标。已知:HZ1(K121+154

59、.537)的坐标为(276910.930,2992836.626),方位角=2300,半径R=255m,缓和曲线长度Ls=60m,求YH1(K121+094.537)的坐标值。 即YH1(K121+094.537)点的坐标为(276914.238,2992896.561)同理,其他20m加桩坐标也可计算得出。各主点桩号和20米加桩桩号的坐标见附表二。成都理工大学本科毕业设计 第五章 公路纵断面设计 XXXX大学本科毕业设计 第4章 公路纵断面设计纵断面反映了路线纵坡的的变化、路中线位置地面的起伏、设计线与原地面线的高差的等情况,它与路线平面、公路横断面结合起来,可以完整的表达出路线作为空间曲线

60、的立体线形效果。纵断面设计主要包括纵坡和竖曲线的设计。在纵断面设计中,首先绘制路线经由地带的纵断面地面线,依据平面选线确定的控制点及其高程、填挖平衡经济点及与周围景观的协调,综合考虑平、纵、横三方面试定坡度线,在用横断面图检查、调整,确定纵坡值,确定竖曲线半径,计算设计高程及填挖高度。根据道路的等级(二级公路)、沿线自然条件和构造物控制标高,确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长,并设计竖曲线。具体路段设计可见纵断面设计图。4.1 纵断面设计原则路线纵断面设计主要是指纵坡设计和竖曲线设计。根据选线时的意图,以及桥涵、地质等方面对路线纵断面设计的要求,综合考虑工程技术与工程经济因素,定出路线的

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