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文档简介

绪论毕业设计是我们在毕业前最后学习和综合训练的实践性教学环节;是学习深化、拓宽、综合的重要过程;是学习、研究与实践成果的全面总结;是对我们综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验。毕业设计融会了几年来所学的基础理论和专业知识,进一步提高运用知识解决实际问题的能力,学会工作方法,以便顺利完成从学校到社会的过渡。毕业设计是在课程设计的训练基础上进一步提高理论联系实际的能力,是一种真刀真枪的工程设计,也可以说是我们参加工作前的一次实战演习。对我们适应即将到来的工作有着极其重要的作用。本次毕业设计的目的是通过该公路设计,使学生对道路从设计到施工从路基到路面,从主体到附属设施有较全面的认识和掌握,进一步提高和训练学生的理论分析、道路设计、文献检索等方面的能力,提高学生综合运用所学基础理论、专业知识和技能、解决工程问题的能力。使学生全面了解本专业的工程设计过程,基本掌握公路的设计方法,熟悉有关规范、手册和工具书的查阅与使用方法。总之,毕业设计的目的就是总结四年所学,衔接未来工作,其重要意义不言而喻,认真做好这次设计是非常有必要的。重庆大学本科学生毕业设计(论文)2工程概述2工程概述2.1工程概况本工程位于重庆某地区。近年来,经济的增长,极大的加快了生产资料资源在不同地区的流通,加快了小城镇规模的扩大和经济的发展,加大了城镇与周边的联系,交通运输业也随之增长而日益繁忙。该地区原有的公路已不满足日益增长的交通的需要,成为经济增长、人民生活水平提高和经济文化交流的制约。此次设计是将原道路改建成为二级公路,以满足经济发展与社会发展的共同需求。2.2原有道路情况原道路为路基平均宽度5.0m,设计速度为20km/h的四级公路,路面结构类型为沥青路面。2.3自然条件2.3.1道路所处的地形、地貌本路段所处地区地貌单元属于属于低山丘陵地貌,地形起伏频繁,红层边坡与沟谷型软基分布广泛,耕地及建筑物较多。地表少见基岩露头,地质条件较好。2.3.2道路所处地区的水文气象该路段气候属亚热带湿润季风气候类型,具有冬暖春早,夏热秋凉的特点。季风显著,雨量充沛,虽日照偏少,但四季分明。区内年平均气温15.8~17.8°C,年降水量在980~1150mm,多年平均风速1.2~1.5m/s,全年静风时间约占20~50%,全年有霜期甚短,一般在60天左右。2.4建设意义目前,西部公路的发展较慢,与东部地区形成较大的差距。重庆多山,公路发展落后,结合城镇的发展规划,加强城镇间公路建设,公路运输服务网络建设已经迫在眉睫。加强地区公路的改造力度,加快区县干线公路和城市建设,尽快形成全市公路主骨架与区县干线公路相互连接、功能分明的干线公路网络。此次改建的公路周围村落较多,通过公路的带动作用,使沿线乡村经济得到发展,加快本地区经济实体之间的协调,融合与一体化进程,对该地区的经济发展有着深远的影响。重庆大学本科学生毕业设计(论文)3公路等级的确定3公路等级的确定3.1公路分级的标准交通部2004年1月颁布的国家行业标准《公路工程技术标准》JTGB01—2003将公路根据功能和适应的交通量分为五个等级,即高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。(1)高速公路:高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小汽车的年平均日交通量25000-55000辆。六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小汽车的年平均日交通量45000-80000辆。八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小汽车的年平均日交通量60000-100000辆。(2)一级公路:一级公路为供汽车分向、分车道行驶,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年平均日交通量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年平均日交通量25000-55000辆。(3)二级公路:二级公路为供汽车行驶的双车道公路。双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量5000-15000辆。(4)三级公路:三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。双车道三级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000-6000辆。(5)四级公路:四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路应能将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2000辆以下。单车道四级公路应能将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量400辆以下。3.2现有交通量统计 现有交通组成与交通量与各车型参数见表3.1和表3.2。现有交通组成与交通量表3.1车型解放CA10B黄河JN150跃进NJ131小汽车Ni(次/日)1300650500600载重(KN)40.082.630交通量年平均增长率按r=7%计。其中,小汽车的前后轴都小于两吨,在路面设计因其轴载太小无需考虑。各车型参数表3.2序号汽车型号前轴重后轴重后轴数后轴轮组数轴距KNKNcm1解放CA10B19.4060.851202黄河JN15049.00101.601203跃进NJ13120.2038.201203.3确定公路等级3.3.1初始交通量计算《标准》规定交通量换算采用小客车为标准车型。确定公路等级的各汽车代表车型和车辆折算系数规定如表3.3。各汽车代表车型与车辆换算系数表3.3汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.0≤19座的客车和载质量≤2t的货车中型车1.5>19座的客车和载质量>2t~≤7t的货车大型车2.0载质量>7t~≤14t的货车拖挂车3.0载质量>14t的货车初始年平均日交通量为:=1300×1.5+650×2.0+500×1.5+600=4600(辆/日)3.3.2设计交通量计算目前一般按年平均增长率累计计算确定。式中:—预测年的年平均日交通量,辆/d;—初始年平均日交通量,辆/d;—年平均增长率,%;—设计年限。通过上式计算设计交通量:=11861(辆/d)3.3.3查规范确定公路等级上面计算得本设计公路的设计交通量QUOTE=11861(辆/d),根据《公路工程技术标准》JTGB01—2003中关于公路分级的标准,5000<QUOTE=11861<15000(辆/d),所以可确定本设计公路的等级为二级公路。重庆大学本科学生毕业设计(论文)4路线方案拟定和比选4路线方案拟定和比选结合沿线地形、地质、水文、气象等自然条件与主要技术指标的应用,进行路线方案的论证与比选,经过技术与经济两个方面的比较后,确定一条技术上可行、经济上合理,又能符合使用要求的设计方案。4.1选线原则与步骤4.1.1选线的一般原则选线的一般原则有以下几点:(1)在道路设计的各个阶段,应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致地研究,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、迅速的前提下,做到工程量小、造价低、营运费用省、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,也不应不顾工程大小,片面追求高指标。(3)选线应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(如橡胶林、茶林、果园)等。对沿线必须占用的田地,应按国家有关法规,做好造地还田等规划和必要的设计。(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,弄清它们对道路工程的影响。对严重不良地质路段,如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等地段和沙漠、多年冻土等特殊地区,应慎重对待,一般情况下应设法避开。当必须穿过时,应选择合适位置,缩小穿越范围,并采取必要的工程措施。(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,如:①路线对自然景观与资源可能产生的影响;②占地、拆迁房屋所带来的影响;③路线对城镇布局、行政区划、农业耕作区、水利排灌体系等现有设施造成分割引起的影响;④噪音对居民以及汽车尾气对大气、水源、农田所造成的污染及影响。4.1.2选线的步骤选线的步骤有以下几点:(1)路线方案的选择路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向问题。此项工作通常是先在小比例尺地形图上从较大面积范围内找出各种可能的方案,收集哥可能方案的有关资料,进行初步评选。确定数条有进一步比较价值的方案。然后进行现场勘察,通过多方案的比选得出一个最佳方案。(2)路线带选择在路线基本走向已经确定的基础上,按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点,连接这些控制点,解决路线局部方案的工作。(3)具体定线经过上述两部的工作,路线雏形已经明显勾画出来。定线就是根据技术标准和路线方案,结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计,具体定出道路中线的工作4.2路线方案比选的要求路线必选方案长度不应小于推荐方案长度的30%,比较线与推荐线应做同深度比较,对推荐方案和比较方案作出论述,其内容为:(1)工程建成后的功能和效果,诸如通行能力状况,车速,交通干扰程度,使用年限,维护费用等。(2)分期建设的可能性和远、近期的结合情况。(3)主要工程数量、材料数量,工程投资数量,必要时应做工程经济效益和社会、环境效益评价。(4)拆迁、征地,对重要管线、杆线的处理情况。(5)工程修建的难易程度及工期的长短。(6)工程美学(工程的线形或体量、形式、平面、横断面、纵断面的立体组合,工程与周围环境、建筑物的配合、协调程度)。(7)提出各方案的全面比较意见和推荐方案。4.3路线方案拟定和比选4.3.1路线拟定拟定三个方案如图4.1示图4.1路线拟定4.3.2路线方案的比选重庆某二级公路改建方案指标比较表表4.1指标单位第一方案第二方案第三方案路线长度米2266.5152352.3362335.634其中:改线米655.9231719.720988.170新建米1610.592632.6161347.464地形:平原,微丘米724.4801090.316781.402山岭,重丘米1542.0351262.0201554.232用地市亩130.167127.341142.148线形平曲线个数个534竖曲线个数个543交点个数个534工程数量填方千立方米152.260106.240184.650挖方千立方米169.353140.604180.188路基土方千立方米53.28656.796655.066路基石方千立方米70.95561.36871.856桥米,座35米,一座35米,一座30米,一座综合线形平顺性较好,路线较短,填挖方量一般,周围居民房屋较少,新建路段较长,故重新征地也较多。线平顺性好,路线长度一般,填挖方量较少,周围居民房屋较多,新建路段较短,故重新征地也较少。线形平顺性一般,路线长度一般,填挖方量较多,周围居民房屋一般,新建路段长,故重新征地也多。比较结果推荐方案由表中比较可见,方案二是最佳方案,因此最终选择方案二为设计方案。重庆大学本科学生毕业设计(论文)5平面设计5平面设计5.1平面线形设计的一般原则平面线形设计的一般原则有以下几点:(1)平面线形应直捷、连续、均衡,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调。(2)各级公路不论转角大小均应敷设曲线,并尽量选用较大的圆曲线半径。公路转角过小时,应设法调整平面线形,当不得已而设置小于7度的转角时,则必须设置足够长的曲线。(3)两同向曲线间应设有足够长度的直线,不得以短直线相连,否则应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线或运用回旋线组合成卵形、凸形、复合形等曲线。(4)两反向曲线间夹有直线段时,以设置不小于最小直线长度的直线段为宜,否则应调整线形或运用回旋线而组合成S形曲线(5)曲线线形应特别注意技术指标的均衡与连续性。(6)应避免连续急弯的线形,可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。5.2平面线形设计的一般规定5.2.1平曲线长度公路的平曲线一般情况下应具有设置回旋线(或超高,加宽缓和段)和一段圆曲线的长度。平曲线最小长度不应小于2倍缓和曲线长。二级公路平曲线最小长度为100m,一般长度为300m,本设计中平曲线长度均大于300m。5.2.2超高加宽缓和段超高加宽缓和段长度应分别按超高和加宽的有关规定计算,取其较长者,但最短应符合渐变率为1:15且不小于10m的要求。5.2.3视距各级公路的每一条车道均应保证有大于规范规定的停车视距。停车视距计算中的眼高和物高规定为:眼高1.2m,物高0.10m。汽车专用二级公路,二,三,四级公路的视距应满足会车视距的要求,其长度应不小于停车视距的2倍。工程特殊困难或受其它条件限制的地段,可采用停车视距,但必须采取分道行驶措施。二级公路超车视距的一般值为200m,当地形及其它原因不得已时,超车视距长度可适当缩减,但最短不应小于低限值150m,公路路线宜在3min的行驶时间里,提供一次满足超车视距要求的超车路段。如视线内有稀少的成行树木或灌木,对视线的妨碍不大并可引导行车或能构成行车空间时,则予以保留。5.3平面线形的设计5.3.1直线直线的适用条件在运用直线并决定其长度时,必须慎重考虑,一般不宜采用长直线,适宜采用直线的地段有:(1)路线完全不受地形,地物限制的平原区或山区的开阔谷底;(2)市镇及其近郊道路,或以直线为主体进行规划的地区;(3)长大桥梁、隧道等构造物路段;(4)路线交叉点及其附近;(5)双车道提供超车的路段;直线的最大长度直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观单调之缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的措施。我国目前的《标准》和《规范》中未对直线的最大长度规定具体的数值。我国参照使用国外的经验值,根据德国和日本的规定:直线的最大长度(单位为m)为20V(V—设计速度,km/h)即1200m。本设计中直线最大长度为676.507m,满足规范要求。直线的最小长度同向曲线间的直线最小长度为6V,即360m;反向曲线间的直线最小长度为2V,即120m。本设计中没有两个相邻的同向曲线,反向曲线间直线最小长度为519.268m,所以满足直线最小长度要求。5.3.2圆曲线圆曲线是道路平面设计中最常用的线形之一,各级公路和城市道路不论转角大小,在转折处均应设置平曲线,而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。圆曲线的设计主要取决于其半径值以及超高和加宽。最小半径平面线形中一般非不得已时不使用极限半径,因此《规范》规定了一般最小半径,以及不设超高最小半径,当圆曲线半径大于一定数值时,可以不设超高,允许设置与直线路段相同的路拱横坡,如表5.1示。圆曲线最小半径表表5.1设计速度(km/h)12010080604030一般值/m100070040020010065极限值/m6504002501256030不设超高最路拱≤2%5500400025001500600350小半径/m路拱>2%7500525033501900800450最大半径选用圆曲线半径时,在地形、地物等条件允许时,应尽量采用较大半径曲线,使行车舒适,但半径过大,对施工和测设不利,所以圆曲线的最大半径不宜超过10000m。圆曲线半径的选用在设计公路平面线形时,根据沿线地形情况,设置圆曲线。一般最小半径为200m,极限最小半径125m,本设计在三个转角处设置曲线半径分别为550m、280m、446m。5.3.3缓和曲线《标准》规定,除四级公路可不设缓和曲线外,其余各级公路在其半径小于不设超高的最小半径时都应设置缓和曲线。缓和曲线的作用(1)曲率逐渐变化,便于驾驶操作。(2)离心加速度逐渐变化,消除了离心力突变。(3)为设置超高和加宽提供过渡段。(4)与圆曲线配合得当,增加线形美观。缓和曲线最小长度各级公路缓和曲线最小长度规定如表5.2。各级公路缓和曲线最小长度表5.2公路等级高速公路一二设计速度(km/h)1201008010080608060缓和曲线一般值1301201001201008010080长度/m极限值10085708570507050最小缓和曲线长度计算式中:设计速度;离心加速度变化率,我国是在范围。圆曲线半径。又因一般情况下汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3s行程,于是,5.4平面线形要素计算平面曲线要素计算详见设计计算书。重庆大学本科学生毕业设计(论文)6纵断面设计6纵断面设计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、运输经济合理及感觉舒适的目的。6.1纵断面设计原则纵断面设计的原则有以下几点:(1)应满足纵坡及竖曲线的各项规定(最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、岥段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等)。(2)纵坡应均匀平顺。(3)设计标高的确定应结合沿线自然条件,如地形、土壤、水文、气候等因素综合考虑;沿河线路标高应在设计洪水位0.5m以上,并计入并计入涌水高度及浪高的影响;越岭线应尽量避免反坡段。(4)纵断面设计应与平面线性和周围地形景观相协调,应考虑人体视觉心理上的要求,按照平竖曲线相协调及半径的均衡来确定纵面的设计线。(5)应争取填挖平衡,尽量移挖作填,以节省土石方量,降低工程造价。(6)依路线的性质要求,适当照顾当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的要求。为使纵坡实际经济合理,必须在全面掌握勘测基础上,结合选线的纵坡安排意图,经过综和分析定出实际纵坡。6.2纵断面设计的步骤纵断面设计的步骤有以下几点:(1)拉坡前的准备工作。在厘米绘图纸上按比例标注里程桩号和高程,点绘地面线,填写有关内容。(2)标注控制点位置。(3)试坡。根据技术指标、选线意图,结合地面起伏变化,本着以“控制点”为依据,照顾多数“经济点”的原则,试定出若干直坡线。对多种可能坡度线方案反复初定坡度线,将前后坡度线延长交汇处边坡点的初步位置。(4)调整。调整方法是对初步坡度线平抬、平降、延伸、缩短或改变坡度值。(5)核对。(6)定坡。经调整核对无误后,逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和高程确定下来。6.3纵坡及坡长设计6.3.1纵坡纵坡的大小与坡段的长度反映了公路的起伏程度,直接影响公路的服务水平,行车质量和运营成本,也关系到工程是否经济、适用,因此设计中必须对纵坡、坡长及其相互组合进行合理安排。纵坡用符号表示,其值按下式计算:式中坡度,按路线前进方向,上坡为正,下坡为负,%;,按路线前进方向为序的坡线两端点的高程,m;坡线两端点间的水平距离,称坡线长度,简称坡长。最大纵坡汽车沿纵坡向上行驶时,升坡阻力增加,必然导致行车速度降低。一般坡度越大,车速降低越大,这样在较长的陡坡上,将出现发动机水箱开锅、气阻、熄火等现象,导致行车条件恶化,汽车沿陡坡下行时,司机频繁刹车,制动次数增加,容易升温发热导致失效,驾驶员心里紧张、操作频繁,容易引起交通事故。尤其当遇到冰滑、泥泞道路条件时将更加严重。因而,应对最大纵坡进行限制。最大纵坡值应从汽车的爬坡能力、汽车在纵坡段上行驶的安全、公路等级、自然条件等方面综合考虑,《规范》规定各级公路最大纵坡见表6.1。各级公路最大纵坡表6.1设计速度/(km/h)1201008060403020最大纵坡/%3456789该二级公路设置的最大纵坡为5.5%,符合规定。最小纵坡挖方路段以及其他横向排水不良的路段所规定的纵坡最小值称为最小纵坡。从汽车运营角度出发,希望道路纵坡设计的小一些为好。但是,在长路堑以及其他横向排水不通畅地段,为防止积水渗入路基而影响其稳定性,各级公路应设置不小于0.3%的最小纵坡,一般情况下以不小于0.5%为宜。本设计中,因考虑到各方面的因素,最小纵坡为0.741%,最小纵坡要求。合成纵坡合成纵坡的计算公式为式中:合成坡度,%;超高横坡度或路拱横坡度,%;路线设计纵坡度,%。在平曲线的坡道上,最大坡度既不是纵坡方向,也不是横坡方向,而是两者组合成的流水线方向。查规范得知二级公路设计速度为60km/h时的最大合成坡度为9.5%。本条公路的最大合成纵坡为:所以最大合成纵坡满足要求。平均纵坡平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度之比,是为了综合运用最大纵坡、坡长及缓和坡长的规定,以保证车辆安全顺利地行驶的限制性指标。其主要目的是为了避免设计者可能交替使用极限长度的最大坡度纵坡和缓和坡长,形成“台阶式”纵断面线形,这是一种合乎规范但不合理的做法。根据《标准》,二级公路的平均纵坡不宜大于5.5%,此设计中平均纵坡为:所以平均纵坡满足规范要求。6.3.2坡长限制最小坡长《标准》规定,各级道路最小坡长应按表6.2设计。各级公路最小坡长表6.2设计速度/(km/h)1201008060403020最短坡长/m30025020015012010060最大坡长《标准》规定的最大坡长见表6.3。各级公路纵坡长度限制表6.3设计速度/(km/h)1201008060403020坡度/%3900100011001200———470080090010001100110012005—60070080090090010006——5006007007008007————5005006008————3003004009—————200300根据计算得出本设计最大坡长为633.549m,纵坡0.741%,符合上述要求。6.4平、纵组合设计6.4.1平、纵组合设计原则平、纵组合设计原则有:(1)应在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线,并保持视线的连续性。任何使驾驶员感到迷惑和判断失误的线形都有可能导致操作失误,最终导致交通事故。

(2)注意保持平、纵线形的技术指标大小均衡。它不仅影响线形的平顺性,而且与工程费用密切相关,任何单一提高某方面的技术指标都是毫无意义的。(3)为保证路面排水和行车安全,必须选择适合的合成坡度。(4)注意和周围环境的配合,以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度。特别是在路堑地段,要注意路堑边坡的美化设计。6.4.2平曲线与纵断面组合的基本要求平曲线与纵断面组合的基本要求:(1)当竖曲线与平曲线组合时,竖曲线宜包含在平曲线之内,且平曲线应稍长于竖曲线,如下图6.1所示。图6.1平纵组合这种组合是使平曲线和竖曲线相互对应,竖曲线的起终点落在平曲线的两个缓和曲线内,即“平包竖”。这种立体线形不仅能起到诱导视线的作用,而且可以取得平顺而流畅的效果。但在实际生产中往往不能完全做到这一点,如果平、竖曲线的顶点错开不超过曲线长度的四分之一,即可取得较好的视觉效果。(2)平、竖曲线大小应保持均衡平、竖曲线的线形,其中一方大而平缓时,另一方切忌不能形成多而小。一个长的平曲线内有两个以上的竖曲线,或一个长的竖曲线内含有两个以上的平曲线,从视觉上都会形成扭曲的形状。

(3)当平曲线缓而长、纵断面坡差较小时,课不要求平、竖曲线一一对应,平曲线中可包含多个竖曲线或竖曲线略长于平曲线。(4)要选择适当的合成坡度。(5)避免的组合,对于平、竖曲线的组合设计能够满足上述要求是最好的,但有时往往受各种条件的限制难以满足,这时应避免如下组合的出现:①避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线。②避免将小半径的平曲线起、讫点设在或接近竖曲线的顶部或底部。

③避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。④避免出现驼峰、暗凹、跳跃、断背、折曲等使驾驶员视线中断的线形。⑤避免在长直线上设置陡坡或曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。⑥避免急弯越陡坡的不利组合。⑦应避免小半径的竖曲线与缓和曲线的重合。6.4.3竖曲线竖曲线的作用(1)缓冲作用。以平缓的曲线取代折线可消除汽车在边坡点处的冲击。(2)保证公路纵向的行车视距。凸形竖曲线可减少纵坡变化产生的盲区,凹形竖曲线可增加下穿路线的视距。(3)将竖曲线与平曲线恰当组合,有利于路面排水和改善行车的视线诱导和舒适感。竖曲线的一般规定纵断面上两个坡段的转折处,为了便于行车用一段曲线来缓和,称为竖曲线。各级公路在纵坡变更处应设置竖曲线。根据《规范》此二级公路设计速度60km/h时,凸形竖曲线半径一般值为2000m,极限值1400m;凹形竖曲线半径一般值为1500m,极限值1000m;竖曲线一般长度为120m,极限长度50m。此设计中凸型竖曲线最小半径2000m,最小凹形竖曲线半径3200m,最小竖曲线长度154.072m,满足规范要求。6.5竖曲线要素计算竖曲线要素计算详见设计计算书。重庆大学本科学生毕业设计(论文)7横断面设计7横断面设计7.1横断面设计原则横断面的设计应使道路横断面布置及几何尺寸满足交通环境、用地经济、城市面貌等要求。路基是支撑路面,形成连续行车道的带状土、石结构物。它既要承受路面传来的车辆荷载,又要承受大自然因素的作用。因此,横断面设计得把握以下原则:(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和必要的防护加固工程以及其他结构物,采用经济有效的病害防治措施。(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。7.2横断面设计步骤横断面设计的步骤:(1)点绘各横断面的横向地面线;(2)根据《公路工程技术标准》的规定确定路基宽度;(3)按弯道半径大小分别拟定超高加宽值;(4)根据纵断面设计资料,按设计标高在路基设计表上逐桩进行计算,完成路基设计表。7.3横断面详细设计7.3.1横断面的组成本设计路段车速定为60km/h,按照《公路工程技术标准》(JTGB01-2004),将路基宽度选定为10m,其中行车道宽度为2×3.5m,硬路肩宽为2×0.75m,土路肩为2×0.75米,见图7.1。图7.1公路横断面组成7.3.2路拱坡度为了路面排水顺畅和保证行车安全、平稳。坡度过小则排水不畅,且不利于行驶安全。所以路拱坡度应限制在一定的范围内。查《公路工程技术标准》(JTJ001—97),根据路面类型和当地自然条件,得沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度为1-2%,路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%-2%。本设计采用2.0%的路拱横坡,硬路肩采用了与路面坡度相同的2.0%,土路肩为4%。路拱形式采用直线形,以路中线为为基点,设置双向路拱横坡7.3.3路基边坡设计边坡设计主要是合理的确定路基边坡坡度。路基边坡坡度可用边坡高度H与边坡宽度b之比值表示,并取H=1.0。路基的边坡,尤其是陡坡地段的路堤边坡及深路堑的挖方边坡,不仅数量大,施工难度高,而且是决定路基稳定性的关键,如果地质与水文条件较差,往往病害严重,甚至因水毁坏,所以合理的确定边坡坡度,对于路基的稳定性至关重要,同时要做好路基的排水、养护和加固设计工作。路基边坡的坡度,应根据当地的自然条件、土石种类及结构边坡高度、施工方法、气候条件、基底的工程地质及水文地质条件进行合理选定。路堤边坡沿线山体稳定,无不良地质状况,故路堤边坡坡度,可参照下表,结合当地已成的实践经验采用。路堤边坡坡度表7.1填料类型边坡最大高度(m)坡度全部高度上部高度下部高度全部高度上部高度下部高度粘性土、砂性土、粉性土201212-1:1.51:1.7砾石土、粗砂、中砂12--1:1.5--碎石、卵石2088-1:1.51:1.7不易风化的石块201212-1:1.31:1.5根据沿线的工程地质及水文状况,本设计中路堤边坡高度H<8m时,路堤边坡坡度采用1:1.5;8<H<16m时,采用1:1.75;H>16m时,采用1:2。路堑边坡路堑边坡的稳定性主要与当地的地质地貌、水文条件和排水条件有关。为了防止边坡不稳定而发生塌方等病害,在设计之前,首先用对山坡的自然稳定性做正确的判断。整体岩层,风化较轻,边坡的稳定性一般稳定性较好;岩质山坡上,如风化严重,有与路线平行的台阶的地形,可能出现山坡滑坍;岩质的山坡上有与路线平行的裂缝,可能出现山坡不稳的现象;圆圈状的山坳容易发生滑坡,小的山坳容易发生塌方。本设计中路堑边坡高度H<8m时,路堤边坡坡度采用1:0.75;8<H<16m时,采用1:1;H>16m时,采用1:1.25。7.3.4边沟设计查《公路路基设计规范》,边沟横断面一般采用梯形、矩形,本设计路段采用梯形边沟。具体见排水设计。7.3.5弯道的超高与加宽超高当圆曲线半径小于不设超高的圆曲线最小半径时,为了满足路线的线形要求,平、纵、横三方面的协调,同时也为了满足行车的舒适性、安全性,应在曲线上设置超高。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。超高的横坡坡度按公路等级、计算行车速度、圆曲线半径、路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定。本设计为二级公路,车速定为60km/h,设计中圆曲线半径R小于不设超高的最小半径1500m,故应设置超高。超高过渡的方式采用绕中心线旋转的方式来设计,渐变率根据规范为1/175。具体设计见横断面图。加宽本设计为二级公路,车速定为60km/h,当圆曲线半径小于250m时应设置加宽。本设计中圆曲线半径皆大于250m,故不用设置加宽。7.4路基土石方计算与调配路基土石方工程是公路工程的主体工程之一。在公路工程量中占有很大比重。土石方工程数量又是公路方案评价和比选的主要技术经济指标之一。土石方计算与调配的主要任务是计算路基土石方工程数量,合理进行土石方调配,并计算土石方的远量,为编制公路概预算、公路施工组织、施工计量提供依据。7.4.1调配的原则调配的原则有一下几点:(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)不同性质的土石应分别调配。7.4.2基本公式路基土石方计算工作量较大,加之路基是填挖变化的不规则性,要精确计算土石方体积是十分困难的,在工程上通常采用近似计算。平均断面法假定两相邻断面间为一棱柱体,按平均断面法计算,其公式为:式中:—两相邻断面的断面面积();—两相邻断面的间距,即两相邻断面的桩号差(m)。积距法路基横断面面积为不规则的几何图形,计算方法有积距法、几何图形法、坐标法、方格法等多种方法。本设计采用积距法,积距法的原理是:按单位宽度b,把断面积切割成若干梯形与三角形条块,则每一小块面积为其平均高度hi与b的乘积。即:,,…….总面积为:7.4.3调配的方法与步骤土石方调配方法有多种,如累积曲线法、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、弃土位置等条件表于表旁,借调配时考虑。(2)横向调运即计算本桩利用、填缺、挖余,以石代土时填入土方栏,并用符号区分。(3)纵向调运=1\*GB3①确定经济运距根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案,确定调运方向和调运起讫点,并用箭头表示。=2\*GB3②计算调运数量和运距调配的运距是指计价运距,就是调运挖方中心到填方中心的距离见区免费运距。(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总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量(5)复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+废方总调运量复核挖方+借方=填方+借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。(6)计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量土石方调配计算后所得的数据见图纸土石方表。7.5取土坑与弃土坑7.5.1取土坑取土坑要根据路堤外取土的需要数量、路基排水的要求和当地的农田基本建设的规划,结合施工的方法、附近地形、土质及水文情况确定,取土坑应有正确的形式,其布置应考虑使坑内的水能排向附近河沟或路基外,取土坑一般按以下要求设置:(1)在原地面横披不小于1:10的平坦地区,可在路基两侧设置;(2)取土坑的深度,根据填土数量、施工方法及保证排水而定,取土坑内缘至路堤边坡脚应该留一定宽度的护坡道,其外缘到地边界的距离应小于0.5m不大于1m;(3)取土坑的纵坡一般不小于0.2%以利于排水,其横坡一般应做成向外倾斜2%—3%的单向横坡;(4)取土坑边坡,一般内侧边坡为1:1.5,外侧边坡不陡于1:1;(5)桥头引道两侧不宜设置取土坑,特殊情况下可在下游一侧设置取土坑,但应留有宽度不小于4m的护坡道。7.5.2弃土坑路基挖方应尽量考虑移挖作填,或利用弃土适当加宽路基,以减少废方,为防止废方堆置不当而影响路堑边坡的稳定,或因弃方不当造成水土流失等不良后果,因此在设计时必须妥善处理弃土的位置,一般要求如下:(1)路基弃土应堆放规则,不得任意倾倒,并采取必要的排水、防护和绿化措施。山坡上弃土应注意避免破坏或掩埋路基下侧的林木、农田及其它的设施;(2)弃土堆的形状应规则,其边坡不应陡于1:1.5,顶部向路基外侧倾斜横坡不应小于2%,高度不应超过3m;(3)路两旁的弃土堆,其内侧坡角与路堑坡顶之间的距离,干燥坚硬土应不小于3.0m,潮湿软弱土应不小于路堑深度H+5m;(4)在山坡一侧的弃土堆,应连续而不应该中断,并在弃土堆外侧设截水沟。重庆大学本科学生毕业设计(论文)8路面结构设计8路面结构设计8.1路面结构设计原则路面结构设计原则有以下几点:(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)在满足交通量和使用要求的前提下,应遵循因地制宜、合理取材、方便施工、利于养护、节约投资的原则,进行路面设计方案的技术经济比较,选择技术先进、经济合理、安全可靠、有利于机械化、工厂化施工的路面结构方案。(3)结合当地条件,积极推广成熟的科研成果,对行之有效的新材料、新工艺、新技术应在路面设计方案中积极、慎重的加以运用。(4)路面设计方案应注意环境保护和施工人员的健康和安全。(5)为提高路面工程质量,应进行机械化施工。8.2路面结构设计步骤本设计路面采用沥青混凝土,沥青路面结构设计有以下四步:(1)根据设计任务书的要求:进行交通量分析,确定路面等级和面层类型,计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。(2)按路基土类与干湿类型:将路基划分为若干路段(在一般情况下路段长不宜小于500m,若为大规模机械化施工,不宜小于lkm),确定各路段土基回弹模量。(3)可参考规范推荐结构:拟定几种可能的路面结组合与厚度方案,根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度,确定各结构层材料设计参数。(4)根据设计弯沉值计算路面厚度:对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层,应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不满足要求,或调整路面结构层厚度,或变更路面结构组合,或调整材料配合比、提高极限抗拉强度,再重新计算。(5)设计时,应先拟定某一层作为设计层,拟定面层和其他各层的厚度。当采用半刚性基层、底基层结构时,可任选一层为设计层,当采用半刚性基层、粒料类材料为底基层时,应拟定面层、底基层厚度,以半刚性基层为设计层才能得到合理的结构;当采用柔性基层、底基层的沥青路面时,宜拟定面层、底基层的厚度,求算基层厚度。当求得基层厚度太厚时,可考虑选用沥青碎石或乳化沥青碎石做上基层,以减薄路面总厚度,增加结构强度和稳定性。8.3路面结构的确定路面结构的计算及确定详见设计计算书。重庆大学本科学生毕业设计(论文)9改扩建工程9改扩建工程本次设计是改扩建设计,改扩建公路的基本原则就是尽可能利用原有道路。原为四级公路,路基宽度为5m。现在设计为路基宽度10m,行车道宽2×350㎝,硬路肩2×75㎝,土路肩2×75㎝。路面是整个道路工程中造价最高的,在一些搞等级公路中,路面的造价有可能达到70%。因此如果能对旧路面加以利用,能在很大程度上降低工程造价。9.1公路改扩建路基拓宽设计的形式9.1.1双边加宽新旧路基的中心线基本重合时,该方法的优点是路面始终保留在原来压实的基层上,将来只对路面部分进行处治,这种方法适合于低路堤。如果是高路堤,路基加宽值不大,则难于保证新旧路基连接部填土之间的紧密结合,因此,要对新填土进行充分的压实或加固,否则加宽部分路基的填土可能滑坍和被冲刷掉。双边加宽的低路堤,可采用1:5或l:6的缓边坡,以利于行车安全。9.1.2半边加宽新旧路基的中心线不重合时,该方法的缺点是一部分新路面要落在新填土上,一部分路面落在旧路基上,前者的路基强度很难与旧路基相同,新填路基尚未固结时间短,很大的固结沉降,一直持续到工程运营后的一个很长的时间段,而旧路基已完成大部分的固结,只剩下一小部分固结,这样容易在新旧路基连接部出现不均匀沉降,最终导致裂缝的产生。为了保证加宽路基的质量,在施工过程中,路基的实际加宽数值要比设计宽度大,以充分保证路基的有效加宽值和压实上一层填土。9.1.3挖方在傍山路段上,可将路基中心线向内移,用挖方来加宽路基。这样,挖方数量可能增加较大,但路基支撑在比较可靠的地基上,较以填方来加宽路基,很难保证新旧路基连接部的质量,有时可能增设挡土墙。是否要采用挖方,主要看挖方后的坡体的岩层的性质,挖方后能否保持稳定,能否产生滑坡,给后期的工程养护和维修是否带来较大影响。9.1.4分离式路基在某些情况下,可以将山坡路段的行车道分成上行线和下行线,分别设在不同的高度上。并将旧路用于一个方向的行驶,重新修建一个行驶其它方向的路段。在设计这种路段时,要求两个路段的衔接应顺畅,上下行路段中心线布置要符合前后相接路段的线型规律。总之,在选择路基加宽方法时,应考虑路基路面的改建费用,通过备选方案的技术经济比较,来选择最合适的路基加宽方法。无论采用何种路基加宽方法,都要保证新旧路基的良好接触,使新旧路基共同受力。如结合不好,新填的路基部分可能因水浸和行车的动力作用而产生滑移。9.2公路改扩建设计的方法公路改扩建设计的方法:(1)旧路面全部利用:对于改扩建公路,如果某路段的路面结构完整,强度和稳定性均满足技术标准,那么原路面就可以全部加以利用,只需考虑新旧路面之间的拼接问题。新旧路面拼接时,需将原路面的各结构层铣刨成台阶状,并铺设土工格栅等材料,以加强新旧路面之间的连接,防止出面纵向裂缝。(2)旧路面补强利用:如果旧路面的结构完整,强度也满足,只有一些小的路面病害,那么原路面就可以只在有病害的地方进行补强,进而加以利用。补强时,应尽量采用原路面的结构形式,然后再对路面进行加宽设计。(3)旧路面全部废弃:对于一些旧路面,由于长期的行车荷载作用以及自然因素的影响,路面结构已经破坏,出现很多病害,强度也不能满足行车荷载的需求,这时旧路面就要予以废弃,按照预测的交通量对路面进行重新设计。9.3公路改扩建采取的措施为了保证新老路搭接处的施工质量,采取措施如下:

(1)边坡开挖时对坡面上不适宜路基填筑的材料要清理干净,否则将留下沿边坡坡面方向的结合薄弱面,很难保证新老路基的有效结合。

(2)为使新老路基结合紧密,有意识地将拼接面处的新老填料进行适当掺配,以形成密实结构,易于压实。

(3)按照软土地基的沉降要求,调整上料速度,避免填筑过快,造成沉降速率大,出现路基失稳,甚至将老路面纵向拉出裂缝的情况发生。

(4)将新老路基结合部位列为压实度重点检测区域,加大压实度检测频率,保证结合部位压实效果良好,新老路基结合紧密。9.4二级及二级以下公路路基拓宽公路路基的拓宽改建应根据公路等级和技术标准,结合当地地形、地质和水文情况选择适宜的路基横断面形式。拓宽路基的地基处理、路基基底处理、路基填料的最小强度和压实度等应满足改建后相应等级公路的技术要求。二级公路改建时,可根据需要采用冲击碾压或强夯等进行增强补压,以消减新旧路基拼接拓宽的差异变形。拓宽改建路堤的填料,宜选用与原有路堤相同且符合要求的填料或较原有路堤渗水性强的填料。当采用细粒土填筑时,应注意新旧路基之间的排水设计,必要时,可设置横向排水盲沟,以排除路基内部积水。拓宽原有路堤时,应在原有路基坡面开挖台阶,台阶宽度不应小于1.0m,当加宽拼接宽度小于0.75m时,可采取超宽填筑或翻挖原有路基等工程措施。挖方路基拓宽时,挖方边坡形式与坡度可按相关规范或参照原有挖方路基稳定边坡确定。原有挖方边坡病害经多年整治已趋稳定的路段,改建时应减少拆除工程,不宜触动原边坡。病害路基改建应根据病害的类型、特征、成因及危害程度,结合当地气象、水文地质和工程地质等因素,采取相应的整治措施。因抬高或降低路基、改移中线而引起既有构造物改动的地段,既有支挡建筑物使用良好时,宜保留。经查明既有建筑物无明显损害,且强度及稳定性满足改建要求时,应全部利用;若部分损坏或不满足改建要求时,可加固利用、改建或拆除重建。加固利用的既有建筑物,新、旧混凝土或砌体应紧密连接,形成整体。9.5改扩建设计根据以上原则、要求及采取的一系列措施。本设计中对旧路拓宽时设置台阶,台阶高宽1m,向内坡度4%,清除原路基75cm厚的土层,其横断面图及纵向衔接图具体见设计图纸。重庆大学本科学生毕业设计(论文)10排水设计10排水设计10.1气候与地质条件介绍该路段位于重庆市某地区,属亚热带湿润季风气候类型,具有冬暖春早,夏热秋凉的特点。季风显著,雨量充沛,虽日照偏少,但四季分明。区内年平均气温15.8~17.8°C,年降水量在980~1150mm,多年平均风速1.2~1.5m/s,全年静风时间约占20~50%,全年有霜期甚短,一般在60天左右。10.2路基排水路基地表排水可采用边沟、排水沟、跃水井和急流槽,各类地段排水沟应高出设计水位0.2m以上。10.2.1路基排水设计一般原则路基排水设计一般原则:(1)排水设计要因地制宜、全面规划、因势利导、综合整治、讲究实效、注意经济,充分利用有利地形和自然水系。(2)各种路基排水沟渠的设置,应注意与农田水利相配合,必要时可适当增设涵管或加大涵管孔径,以防农业用水影响路基的稳定性,并做到路基排水有利于农田灌溉。(3)设计前必须进行调查研究,查明水源与地质条件,重点路段要进行排水系统的全面规划,考虑路基排水与桥涵布置相配合,地面排水与地下排水相配合,各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合,做到综合整治,分期修建。(4)路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,尽量不破坏天然水系,不轻易合并自然沟溪和改变水流性质,尽量选择有利地质条件布设人工沟渠,减少排水沟渠的防护和加固工程。(5)路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况,注意就地取材,以防为主,既要稳固适用,有必须讲究经济效益。(6)为了减少对路面的破坏作用,应提高路面结构的抗水害能力,尽量阻止水进入路面结构,提供良好的排水措施,迅速排除路面结构内的积水。10.2.2边沟设计与计算边沟设置在挖方的路肩外侧或路堤的坡脚外侧,多与路中线平行,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。边沟横断面一般采用梯形,梯形边沟内侧边坡坡度为1:1-1:1.5,二级公路的边沟的深度一般不小于0.6m,边沟纵坡宜与路线纵坡一致并不宜小于0.5%,边沟可采用浆砌片石,水泥混凝土预制块防护或平铺草皮。二级公路当采用平铺草皮时,边沟长度不宜超过500m,沟底纵坡不宜小于0.5%。本设计中,边沟形式采用梯形边沟,边沟的深度及底宽为0.6m,边沟坡度为1:1。边沟纵坡与路线纵坡一致。在K1+600至K1+720之间的左侧挖方段为挖方最大汇水面积段,本次设计以沥青混凝土路面为例。黏性土路堑(平均坡度为1:1,坡面流长度为10.5m),路基宽度10m,取单侧路面和路肩横向排水宽度为5m,路拱横坡为2%,在纵断面方面纵坡i=0.741%,边沟坡脚和路肩边缘间设置梯形边沟,计算简图如图10.1。图10.1边沟计算示意图计算汇水面积和径流系数由图10.1计算汇水区域在路堑一侧(由平台沟到边坡平台)的面积A1=0.5×10.5×(60+120)=945m2。坡面上采用浆砌片石抹面防护,则由《公路排水设计规范》得坡面径流系数取C1=0.4。汇水区域在路面一侧(公路路中线到边沟)的面积为A3=120×5=600m2,由表查得沥青路面径流系数为C3=0.95。由此,总的汇水面积为F=945+600=1545m2,汇水区的径流系数为:。计算汇流历时由克毕公式计算坡面汇流历时,其中:L为坡面流长度;i为坡面流坡度;地表粗糙系数;路堑边坡的粗度系数取M1=0.02,路堑坡面坡度为1:1,得路堑坡面汇流历时为:。查表得沥青混凝土路面粗糙系数为=0.013,横坡2%,坡面流长度为5m,所以历时时间为:。因此取坡面汇流历时t=1.006min(取最大值)。设梯形边沟底宽为0.6m,高0.6m,以浆砌片石砌筑,沟壁粗糙系数n=0.025。设计水深为0.4m。求得过水断面段面积为:周长为1.73m,水力半径为:m按曼宁公式,得沟内平均流速为:,因此沟内汇流历时为。由上可得汇流历时为。计算降雨强度据设计手册,二级公路路界内坡面排水设计降雨重现期为10年。求设计重现期和降雨历时内的降雨强度(mm/min),由于公路在重庆市境内,据《公路排水设计手册》,可取公式:。计算设计径流量可按降雨强度由推理公式确定:,式中:Q设计径流量;C径流系数;F汇水面积(Km);。检验径流设定边沟的截面形式为梯形,宽0.6m,高0.6m,边沟坡度为1:1,过水断面宽0.6m,水深0.4m,断面积为0.45㎡,则泄水能力Qc=0.45×4.436=1.962m/s。因为设计径流量Q=0.05317m/s<泄水能力Qc=1.962m/s,所以假定的边沟尺寸符合要求,具体尺寸构造见图10.2。图10.2边沟构造及尺寸10.2.3截水沟当山坡填方路段可能遭到上方流水的破坏时,必须设置截水沟以拦截山坡水流保护路堤。降水量较少或坡面坚硬及边坡较低以致影响不大时的地段可以不设截水沟。反之则必须设两道或多道截水沟。截水沟的断面形式截水沟的断面形式一般为梯形,本设计中截水沟设计采取与边沟相同断面,边坡采用1:1,宽度采用0.6米,深度0.6米。截水沟离开路基的距离截水沟离开挖方路基的距离应视土质而定,以不影响边坡稳定性为原则。对于一般土层,距离d≥5米,地质不良地段,酌情增大。对于有软弱地段,其距离因挖方边坡高度H而异,一般为d≥5+H米,但应不小于10米,截水沟挖出的土,可在截水沟之下侧做成土台。台顶应筑成2%倾向截水沟的横坡,土台坡脚离路基挖方坡顶应有适当距离。山坡路堤上方的截水沟,离开路堤坡脚至少2米,并用开挖截水沟的土在路堤与截水沟之间,修成倾斜2%的土台。截水沟的出水口截水沟内的水流一般应避免排入边沟。通常应尽量利用地形,将截水沟中的水流排入截水沟所在山坡一侧的自然沟中,或直接引到桥涵进口处,以免在山坡上任其自流,造成冲刷。截水沟的出水口,应与其它排水设施平顺地衔接,必要时宜设跌水或急流槽。10.2.4排水沟排水沟主要用于排除来自边沟,截水沟或其它水源的水流,并将其引至路基范围以外的指定地点。排水沟的断面形式一般为梯形,底宽不应小于0.5m,深度按流量确定,但不宜小于0.5m。沟底纵坡以1%~3%为宜,纵坡大于3%,需进行加固,大于7%时,应设置跌水或急流槽。排水沟的长度应根据实际需要确定,通常宜在500m以内。排水沟距路基的距离一般不小于3~4m。10.2.5跌水与急流槽用于陡坡地段(通常坡度大于15%),断面形式为矩形,用砌块石加固,具体设置视实际情况而定。10.2.6沟渠加固沟渠加固措施应结合地形、地质、纵坡和流速等条件,因地制宜,就地取材,简便易行,经济实用。10.3路面排水10.3.1路面排水设计的原则路面排水设置的目的在于及时把降落在路面和路肩表面的降水排走,以免造成路面积水而行车的安全和防止路面水下渗影响到路基的稳定性和强度。其设计的一般原则是:(1)降落在路面上的雨水,应通过路面横坡向两侧排水,避免行车道路路面范围内出现集水;(2)在路线纵坡平缓,汇水面不大的情况下路堤较低同时坡面不会受到冲刷的情况下,应采用在路堤边坡上横向慢坡方式排除路面表面水;(3)在路堤较高,边坡坡面未做防护而易遭受到路面表面水的冲刷,或者表面虽做了防护但是还是会应在路肩边缘外侧设置拦水带,汇集路面表面水,集中通过泄水口或急流槽排除;(4)设置拦水带汇集路面表面水时,拦水带过水断面内的水面不得超过右侧车道中心线;(5)当路基横断面为路堑时,路面表水通过横向排流的方式排向边沟排除;当路基横断面为路堤时,采用路面表面水以横向漫流的形式向堤坡面分散排放;(6)路面的纵向排水采取路面纵坡的方式排水。10.3.2路面排水设计本公路的路面排水主要是采用的排水措施主要是路肩排水沟,即边沟。边沟纵坡应与路面的纵坡一致,当路面纵坡小于0.3%时,可采用横向分散排水方式将路面水排出路基,但路基填方边坡应进行防护。路堤边坡较高,采用横向分散排水不经济时,应采用纵向集中排水方式,在硬路肩边缘设置排水带,将水排出路基。重庆大学本科学生毕业设计(论文)11挡土墙设计11挡土墙设计挡土墙是为防止土体坍滑而修筑的,主要承受侧向土压力。挡土墙类型的选择应根据与所支挡土体的稳定平衡调价,考虑荷载的大小和方向、地形、地质状况、冲刷深度、基础的埋置深度,基底的承载力设计值和不均匀沉降,可能的地震作用,与其他构造物的衔接,墙面的外观美感,施工难易、造价高低、环境特点等因素,综合比较后确定。11.1挡土墙的作用及设计要求11.1.1挡土墙的作用挡土墙的作用:(1)路肩墙或路堤墙设置在高填路堤或陡坡路堤的下方,可以防止路基边坡或基地滑动,确保路基稳定,同时可收缩填土坡脚,减少填土数量,减少拆迁和占地面积,以及保护临近线路的既有建筑物(2)滨河及水库路堤,在傍水一侧设置挡土墙,可防止水流对路基的冲刷和侵蚀,也是减少压缩河床或少占库容的有效措施(3)设置在隧道口或明洞口的挡土墙,可缩短隧道或明洞长度,降低工程造价(4)设置在桥梁两端的挡土墙,作为翼墙或侨台,起着护台及连接路堤的作用(5)抗滑挡土墙则可用于防止滑坡11.1.2挡土墙的设计要求挡土墙的设计要求:(1)不产生墙身沿基地的滑移破坏(2)不产生墙身绕墙趾倾覆(3)不出现因基底过渡的不均匀沉陷而引起墙身的倾斜(4)地基不产生过大的下沉(5)墙身截面不产生开裂破坏11.2挡土墙尺寸的确定及布置挡土墙尺寸的确定及布置详见设计计算书。重庆大学本科学生毕业设计(论文)12防护工程12防护工程路基防护应按照设计施工与养护相结合的原则,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,选用适当的工程类型或采用综合措施,以保证路基的稳固。路堤和路堑边坡的坡面暴露在大气中,常常受到自然因素的反复干湿、冻融、冲刷和吹蚀作用。对于易受自然因素作用而破坏的土质或岩质边坡,在路基基身施工完毕以后,应及时进行坡面护理。12.1防护工程设计的原则防护工程设计的原则有:(1)路基防护工程是防治路基病害、保证路基稳定、改善环境景观、保护生态平衡的重要设施。而选用的类型应根据公路的等级、当地气候、水文、地形、地质条件及筑路材料的分布情况确定,并应与周围的自然景观相协调;(2)因地制宜,结合实际地形,地质条件、确定路基的防护方法,过高的防护将增加工程造价,过低防护又达不到防护目的;(3)就地取材,尽量利用当地材料,就地采集,就地利用,以节省运输费用,降低工程造价。在石料丰富的地区则应尽量利用石料砌筑;(4)经济适用,力求节省费用和其他开支,少花钱,多办事,又要经济耐用和养护工作量最小;(5)照顾景观,就是不仅能保护路基,而且还应力求适合当地环境,美观一些。12.2护坡设计本设计中护坡类型有植物护坡和砌石护坡。12.2.1植物护坡该路段气候属亚热带湿润季风气候类型,具有冬暖春早,夏热秋凉的特点。季风显著,雨量充沛,区内年平均气温15.8~17.8°C,年降水量在980~1150mm,适宜植物生长,因此可以采用植物防护。植物防护是一种经济有效的防护措施,特别是在气候潮湿、草皮易于生长的地区,但采用时必须注意保证其成活。对于岩质边坡,这种方法一般不适用。在不利于生长的边坡上,若要采用植物防护,则可在其上先铺一层厚约10-20cm的粘性土,而后再铺草皮。本设计段填方和挖方小于2.5米时采用植草防护。尺寸及布置见路基边坡防护图。12.2.2砌石护坡对于较陡的土质边坡和易风化和破碎的岩石边坡,可采用砌石护坡。砌石有干砌和浆砌片石两种,前者适用于边坡坡度较缓或经常有地下水渗出坡面的情况。干砌片石厚度一般不小于0.2-0.3m。当干砌片石不适宜或效果不好时,采用浆砌片石。浆砌片石护坡的厚度,视边坡高度和陡度而异,一般为0.2-0.4m。为防止不均匀收缩和沉陷引起过的内应力,每隔10-20m设一道伸缩缝,缝隙宽2cm,缝内填塞沥青麻筋或沥青木板。隔2-3m交错设置孔径0.1m的泄孔。对于土质边坡,为防止淤塞,护坡背后应设置反滤层,或仅在泄水孔后面0.5m×0.5m的范围内设置。本设计路堑挖深大于2.5m时,均采用浆砌片石防护。详见“路基防护图”。综合考虑在本设计中的地下水埋深较浅等实际情况,采用植物防护和浆砌片石两种形式。填方和挖方小于2.5米时采用植草防护。挖深大于2.5米的路堑,上部2.5米采用铺草皮,下部采用浆砌片石防护。具详见“路基边坡防护图”。重庆大学本科学生毕业设计(论文)结论13桥梁13.1概述设计中,在K0+740附近出现河流与设计道路相交,所以,设置一座长桥,以保证路线的平畅。13.2桥梁的布置以河流中心点为桥梁中心,布置桥梁。桥梁的走向与前后路线线形保持一致,与河流成约80°相交。桥梁全长为35m,桥梁的起点为K0+715.199,中点为K0+732.699,终点为K0+750.199。具体布置见设计图纸中的桥梁一般布置图。重庆大学本科学生毕业设计(论文)结论结论过去三个月的时间里,在董瑞琨老师的悉心指导下,我已顺利的完成了毕业设计任务,无论从思想上还是实践上我都有了一定程度的提高。毕业设计是对大学所学知识的一次检验和总结,也是对思维的一次锻炼,知识的一次升华,为以后的工作做好充分的准备。第一次面对这样一个综合性设计时,真有一种不知如何着手的感觉。在设计中查阅大量的资料,规范和有关教材,对专业知识是一个全面地、系统地复习与运用。通过设计—修改—再设计—再修改的反复过程中,逐渐感觉到大学四年来所学的各门课程之间有着紧密的联系,对各门课程知识之间的横向联系有了一个初步的感性把握。虽然仍有许多不足,但这足以证明在四年专业知识的学习后,我是有很大收获的,初步具备了工程技术人员的素质。总之,通过本次毕业设计,我学习到了很多很多,它将对我以后的工作和生活产生深刻的影响。这次设计将理论知识与生产实践紧密的结合起来,大大锻炼了自己解决问题得能力,这将对我们以后的工作提供良好的基础。重庆大学本科学生毕业设计(论文)参考文献致谢在本次毕业设计过程中,非常感谢董瑞琨老师的指导。在我的设计过程中,老师多次的悉心指导并提出了宝贵的修改意见,使我的设计得以有条不紊的进行。在此,作者老师致以最衷心的感谢!重庆大学本科学生毕业设计(论文)参考文献参考文献[1]中华人民共和国交通部.公路工程技术标准.JTGB01-2003.[2]中华人民共和国行业标准.公路路线设计规范.JTGD20-2006.[3]中华人民共和国行业标准.公路路基设计规范.JTGD30-2004.[4]中华人民共和国行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范.JTJD40-2002.[5]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面设计规范.JTGD50-2006[6]中华人民共和国行业标准.公路桥涵通用设计规范.JTGD60-2004.[7]中华人民共和国行业标准.公路工程基本建设项目概算预算编制办法.JTGB06-2007.[8]中华人民共和国交通部.公路工程基本建设项目设计文件编制办法.[9]杨少伟.道路勘测设计.第三版.人民交通出版社.2009.[10]孙家驷.公路小桥涵勘察设计.第四版.人民交通出版社.2009.基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC(8)05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正(STR)调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制HYPERLINK"/det

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