54毕业设计计算说明书

长安大学继续教育学院本科毕业设计计算说明书①路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用的任务、性质的的要求，改革开放、综合利用等重要方针的体现；②路线在铁路、公路、水运、航空等综合交通运输系统中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系，以及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况。③沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响，决定了工程难易和运营质量，对选择路线走向有直接的影响。④设计道路主要技术标准和施工条件的影响。⑤其他如与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的联系等。各方案主要指标方案一：路线全长4395.537m，全线设有17个交点（不包括起点和终点），平均每公里3.868个，竖曲线交点6个，平均每公里1.37个，平曲线最小半径87.863m，平曲线总长3022.99m，占线路总长的68.774%，竖曲线最小半径4000m（凹型），3000m（凸形）。竖曲线全长694.786m，占线路总长的15.8%，最大纵坡4.916%。比较线：由于本项目位于丘陵地区，道路线型受地形限制严重，为充分节约造价和避免道路建设对沿线环境的破坏，在满足规范的前提下尽量沿用老路线型，所以不设置比较线。路基设计横断面设计及路基土石方计算横断面设计横断面的组成应根据公路等级，交通组成和当地的地形等自然条件而定，在保证行车安全的同时，应做到组成合理，节约用地，工程经济。路基路面的宽度主要取决于车道数和每个车道的宽度。公路路基的宽度为行车道与路肩宽度之和。当设有中间带、变速车道、爬坡车道和紧急停车带时，尚应包括这部分的宽度。设计速度为40km/h的三级公路路基宽度的一般值为8.50m。其中路面宽7.0米，行车道宽3.5米，行车道外设土路肩，土路肩宽0.75米。（1）基横断面：路基采用8.5m，路面宽7.0m，单副行车道宽为3.5m，土路肩的宽度为0.75m，路拱横坡度2%，土路肩横坡度为3％。这里取K0+000～K1+000的路段进行设计，详见“路基标准横断面图”和“路基横断面图”。（2）超高及加宽：为了抵消车辆在曲线路段行使时产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。当汽车等速行使时圆曲线上所产生的离心力是常数，而在回旋线上行使时则因回旋线的曲率的变化，离心力也是在变化。因此，超高横坡在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高，在缓和段上应是逐渐变化的超高。为了行车的舒适，道路的美观和排水的流畅，必须设置一定长度的超高缓和段，超高的过渡则是在超高缓和段上进行的。双车道公路超高缓和段长度的计算公式为，超高缓和段一般与缓和曲线长度相等。本设计绕内边线旋转，超高缓和段长度为。本次设计的曲线半径均小于不设超高的圆曲线半径1000m，所以弯道上均需进行超高计算。对于无中央分隔带的公路，超高常采用方式有绕中线旋转、绕内边线旋转。本设计采用绕中线旋转，路基超高按规定取值。计算结果详见《路基设计表》。路基土石方量计算路基土石方是公路的一项主要的工程量，路基土石方数量的多少是评价公路测设质量的主要技术经济指标之一。地面形状是复杂的，填挖方不是简单的几何体，所以其计算只能是近似的，计算的精确度取决于中桩间距、测绘横断面时采点的密度和计算公式与实际情况的接近程度等。①横断面面积的计算本设计的横断面的面积计算采用几何图形法，将横断面分成若干个规则的几何图形，如三角形、梯形或矩形，然后分别计算其面积，既可得出总面积。计算横断面面积时，除应将填方面积和挖方面积分别计算外，应区分其类别，如土石成分及施工难易分级等，分别估算数量，以利于土石方的调配，并编制工程概预算。计算挖方面积时，边沟在一定条件下是个定值，故边沟面积可单独算出直接加在挖方面积内，不必连同挖方面积一并卡积距。横断面面积取值到0.1㎡计算后填写在横断面图上，作为计算土石方数量的依据。②土石方数量的计算我们假定两横断面之间为一棱柱体，其计算公式为：其中：V为体积，即土石方数量（m3）；F1、F2分别为相邻两断面的面积(㎡)；L为相邻断面之间的距离(m)。土石方数量计算详见《路基土石方数量计算表》。路基设计一般路基的压实路基压实宜采用分层填筑，分层碾压，最大松铺厚度不宜超过30cm。老路填土应在边坡控制不小于1m内向内倾斜2%-4%的水平台阶。碾压时，应控制在最佳含水量的±2%以内。路基的压实度采用重型压实度为准，路基压实度应符合表3.1要求。为了充分保证路堤边部的压实，设计路堤两侧各加宽40m，加宽填筑部分应与路堤同步施工、分层压实，路基竣工后再休整边坡。当路堤基底为耕地或土质松散时，应先清除有机土，种植土，平整后进行压实。表3.1路基压实度填挖类别路床顶面以下深度（m）压实度（%）二级公路零填及挖方0~0.30—0.30~0.80≥95填方0~0.80≥950.80~1.50≥94>1.50≥92路面设计排水设计路基路面的排水系统主要有路基排水和路面排水组成的综合排水系统。(1)路基排水路基排水的目的是在于确保路基能始终处于干燥、坚实和稳定状态。为此，应可能将停滞在路基范围内的地表水迅速排除，并防止用地范围内的地面水对路基的侵蚀和冲刷，同时也要降低地下水位，防止地下水危害路基。因此，路基排水可分为地表排水和地下排水两大类。地表排水的设施由边沟、截水沟、排水沟、跌水井与急流槽、拦水带、蒸发池等组成。各类地表排水设施的沟槽顶面应高出设计水位0.1～0.2m。地表排水设施在本设计中主要由边沟、截水沟，排水沟组成。边沟主要设置在挖方路基及填土高度低于路基设计要求的临界高度的路堤，主要用来排泄路基用地范围内的地面水，其型式一般采用梯形横断面，内侧边坡为1:1.5，外侧边坡为1:0.5，底宽为0.8m，深1m。截水沟设置在路堑坡顶5m或路堤坡脚2m以外，截水沟的长度以200～500m为宜，超过500m时，可在中间适宜位置增设泄水口，由急流槽或急流管分流排引。截水沟的位置应尽量与地表水方向垂直，以提高截水效能和缩短沟的长度。其型式一般采用梯形横断面，内侧边坡为1:1，外侧边坡为1:0.5，底宽0.8m，深1m。排水沟主要用来排泄来自边沟、截水沟或其他水源的水流，以形成整个排水系统。排水沟的布置必须结合地形等自然条件，平面上立求短捷平顺，以直线为宜，必须转向时，尽量采用较大半径(10～20m以上)；纵断面上控制最大和最小纵坡，以1％～3％为宜，纵坡大于3％，应需要加固，大于7％则应改用跌水井或急流槽，其断面型式为梯形断面。地下排水设施主要有明沟、暗沟（管）、渗沟与渗井。在特殊路基（如滑坡）的排水，还可以采用边坡渗沟、支撑渗沟，平式排水孔、渗水隧洞等。进行地下排水设计前，应进行野外工程地质和水文地质调查、勘探和测试，摸清地下水的类型和补给来源、地下水的活动规律，以及有关的水文地质参数。在排除地下水的同时，应采用措施防止地表水下渗而造成对地下水的补给，也允许将地表水放入地下水排水设施内。因此对于地下水排水设施的设计，要进行地下水流量、流速的计算，由于时间的限制，所以地下排水设计可以不做要求。(2)路面排水路面排水是高等级公路路面设计的重要部分。路面排水的主要任务是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面积水。如果路面排水不畅，那么首先会影响高速行车安全，同时还会透过路面面层渗入到基层，这样会使路基软化冲刷和唧浆，影响路面整体强度，最终导致路面过早破坏。高等级公路路面排水属于地表排水范围，路面排水设施包括路肩排水设施和中央分隔带排水设施。路面表面排水设计应遵循的主要原则：①降落在路面上的雨水，应通过路面横向坡度向两侧排流，避免行车道路面范围内出现积水；②在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下，应采用在路堤边坡上横向漫流的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路面表面水冲刷，或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷时，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路面表面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤；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，在高等级公路上不得漫过右侧车道外边缘；路肩排水设施主要有拦水带、急流槽和路肩排水沟组成。路肩排水的纵坡与路面的纵坡一致。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水路基，但路基填方边坡应进行保护。路堤边坡较高时，采用横向排水不经济时，应采用纵向集中排水方式，在硬路肩边缘设置拦水带，并通过急流槽将水排出路基。但硬路肩汇水量较大时，可在土路肩上设置路肩排水沟，其型式可采用“U”形水泥混凝土预制构件砌筑，沟底纵坡同路肩纵坡，并不小于0.3％。中央分隔带排水是高等级公路排水设计的重要组成部分，中央分隔带的排水方式与分隔带宽度、绿化和交通安全设施的形式，以及分隔带表面处理方案有关。其设施有纵向排水沟、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。在设置超高路段，路面水由中央分隔带排水设施排出，在干旱少雨区，采用凸形中央分隔带的可设开口明槽，雨水流向下半幅路面排出。中央分隔带排水沟（管）的断面尺寸及分段长度由流量计算确定。一般采用孔径20～40cm，沟（管）底纵坡可与路面纵坡相同，最小纵坡不宜小于0.3％，扁平式排水沟横断面可采用蝶形、三角形。U形或矩形，路拦式排水沟多用圆形或侧沟形。中央分隔带排水沟（管）可采用水泥混凝土预制件或浆砌片石砌筑。纵向排水沟（管）与横向排水管连接时，可采用集水井的形式。设置超高路段的中央分隔带的排水沟可设雨水井。多雨地区的中央分隔带，表面不作封闭时，可设地下排水渗沟，其两侧可用沥青砂，沥青土工布或粘土封闭。排水渗沟顶应与路床顶面齐平，渗沟内宜采用直径为5～8cm的硬塑管将水引至路基边坡外。路基防护与加固路基防护措施路基防护是确保道路安全使用，使路基不致因地表水流和气候变化而失稳的主要工程措施之一，是路基设计的主要内容之一。随着公路等级的提高，为维护正常的交通运输，减少公路病害，确保行车安全，保持公路与自然环境协调，路基的防护和加固更具有重要意义。实践证明，在高等级公路建设中，防护工程对保证公路使用品质、提高投资效益均具有重要的意义。路基防护的方法一般可分为坡面防护和冲刷防护。(1)坡面防护坡面防护主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及湿度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程，从而保护路基边坡的整体稳定性，在一定程度上还可兼顾路基美好和协调自然环境。坡面防护设施，不承受外力作用，必须要求坡面岩土整体稳定牢固。简易防护的边坡高度与坡度不宜过大，土质不宜集中汇流。雨水集中或汇水面积较大时，应有排水设施相配合。如在挖方边坡顶部设截水沟，高填方的路肩边缘设拦水埂。常用的坡面防护措施主要有植物防护（种草，铺草皮、植树）和工程防护（抹面、喷浆、勾缝、石砌坡面等）。前者视为有“生命”防护，主要适应于土质边坡为主，后者属于无“生命”防护，主要适应于石堑边坡为主。在一定程度上，有“生命”防护在边坡稳定和改善路容方面，优于无“生命”防护。①植物防护植物防护可以美化路容，协调环境，调节边坡土的湿度，起到固结和稳定边坡的作用。它对于坡高不大，边坡比较平缓的土质坡面是一种简易有效的防护设施。主要有种草，铺草皮和植树。种草适用于冲刷轻微，边坡高度较小，坡度缓于1：1的边坡防护。选用的草籽影注意当地的土壤和气候条件，通常应以容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密或有匍匐茎的多年生草种为宜。当坡面冲刷比较严重，边坡较陡，应根据具体情况来铺草皮。植树主要用在堤岸边的河滩上，用来降低流速，促使泥沙淤积，防水直接冲刷路堤。多排堤岸与水流方向斜交，还可起到排水改变水流方向的作用。树木的品种与种植位置及宽度，应根据防护要求，流水速度等因素，参见有关手册、结合当地经验而定。②工程防护当不宜植物防护或考虑就得取材，采用砂石、水泥、石灰等矿质材料进行坡面防护是常用的防护形式。它主要有砂浆抹面、勾缝或喷涂以及石砌护坡或护面墙。这些防护形式各自适合一定条件。抹面防护适应于石质挖方坡面，岩石表面风化，但比较完善，尚未剥落，如页岩、泥砂岩、千枚岩的新坡面。对此应及时给予封面，以预防风化成害。操作前，应清理坡面风化层、浮土与松动碎块，填坑补洞，洒水润湿。抹面后，应拍浆、抹平和养生。喷浆施工简面，效果较好，适应于易风化而坡面不平整的岩石挖方边坡，厚度一般为5-10cm，喷浆的水泥用量很大，比较重大的工程选用。喷浆前后的处治与抹面相同。对于比较坚硬的岩石坡面，为防水渗入缝隙成害，视缝隙深浅与大小，分别予以灌浆、勾缝或嵌补等。这些方法可以局部处治，综合使用，并与放缓边坡等方法加以比较，力求实用和经济。(2)冲刷防护冲刷防护主要对沿河滨海路堤、河滩路堤及水泽区路堤，亦包括桥头引道，以及路基边旁堤岸等的防护。此类堤岸常年或季节性浸水，受流水冲刷、拍击和淘洗，造成路基浸湿、坡脚淘空，或水位骤降时路基内细料流失，致使路基失稳，边坡崩塌。所以，堤岸的冲刷防护与加固，主要针对水流的破坏作用而设，起防水病害和加固堤岸双重功效。堤岸防护与加固设施，有直接和间接两类。堤岸防护直接措施，包括植物防护、石砌防护或抛石与石笼防护，以及必要时设置的支挡结构物。其中植物防护与石砌防护，同坡面防护所述基本类同，当水流速度达到或超过5m/s时，则改用石笼防护，也可就地取材。抛石防护，类似在坡脚处设置护脚，不受气候条件限制，路基沉实以前均可施工，季节性浸水或长期浸水均可用。间接防护措施主要指导治结构物，如丁坝、顺坝、放洪堤、拦水坝等。必要时进行疏浚河床、改变河道，目的是改变流水方向，避免或缓和水流对路基的直接破坏作用。结论通过毕