丹东至庄河高速公路AB段路段设计.docx
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1、摘 要ABSTRACTThe total length of Dandong-Zhuanghe express highway EF section is km. The area which the road crosses is rolling terrain. And a technical standard of double-way four-lain highway is adopted in the design. The design speed is 100km/h. The width of the subgrade is 30 meters.The basic type
2、of horizontal curve is adopted in this design for all the 4 horizontal curves and its minimum radius is 800m. Two vertical curves are designed and its minimum radius is 10000m and 10000m for convex vertical curve and concave vertical curve respectly. The minimum longitudinal grade is 1.07% which mee
3、t the drainage. All of the adopted technical standard can meet the highway with the second-class service level. 4 bridges are designed, which are medium bridge and small bridge respctively and 2 pipe culvert are also desinged.Different kind of drainage facilities are used in the drainage design. Gra
4、vity retaining wall and vegetation protection are used for the slope protection. The asphalt pavement is used in this highway. The concept of environmental protection is carried through in all the design to make the highway consistent with the nature. Different kinds of professional software are use
5、d to optimum the design result. The construction document is completed by AUTOCADand HintCADKeywords: express highway;construction document;asphalt pavement;prestressed hollow slab bridge; bridge; protection of side slope目录第一章 绪论11.1 道路线形,交通量情况概述11.2本次设计的道路运输的特点11.3沿线自然条件31.3.1气候特点31.3.2地形与地貌31.3.3地
6、质与土质31.3.4植被覆盖与作物等情况4第二章 公路技术等级的确定52.1 概述52.2公路等级的确定52.3方案比选9第三章 公路选线确定123.1选线原则123.2选线的具体做法153.2.1初步定线153.2.2 具体定线153.2.3路线特点16第四章 公路平面线形设计174.1 概述174.2 平面线形设计原则174.3 平曲线要素确定与计算174.3.1平曲线要素174.3.2平面线形设计计算:19第五章 纵断面设计265.1 纵断面设计原则265.2 平纵线形的协调275.3 竖曲线计算285.3.1 竖曲线作用285.3.2 竖曲线计算28第六章 横断面设计316.1横断面的
7、设计316.1.1 横断面的组成316.1.2 路基的断面类型316.2 填料的选择与压实标准346.2.1 填料的选择346.2.2 压实标准356.3 路基边坡稳定性计算356.4 挡土墙设计和计算366.4.1、挡土墙作用366.4.2、材料376.4.3、墙体尺寸376.4.4、墙体填料的构成及说明376.4.5、横向布置376.4.6、纵向布置376.4.7、平面布置386.5 弯道的超高与加宽426.5.1 弯道的超高426.5.2 弯道的加宽436.5.3 超高值计算446.6 土石方数量计算与调配466.6.1 横断面面积的计算466.6.2 路基土石方数量的计算476.6.3
8、 土石方调配47第七章 路面结构设计497.1 概述497.2 沥青路面设计50第八章 路基路面排水设计558.1 路基路面排水设计目的558.2 路基排水设计568.3 路面排水设计598.4 桥涵设置608.4.1 桥涵位置的选定原则608.4.2 桥涵形式的选择62第九章 桥梁设计649.1 桥梁方案比选649.1.1 预应力混凝土空心板桥649.1.2 预应力混凝土简支T梁桥649.1.3 组合梁桥659.2 预应力混凝土简支T梁设计65第十章 施工组织设计6810.1 施工组织设计的基本原则6810.2 施工组织设计的主要内容6810.3 工程概况及工程施工69参考文献73致谢74第
9、一章 绪论1.1 道路线形,交通量情况概述辽宁省经济发展速度较快。为发展区域联系,加强区际合作。该地区随交通的需要也越来越高,通过调查确定,其近期交通量及其组成如表1-1所示:表1-1 交通量统计表(辆/昼夜):车型黄河JN150解放CA10B东风EQ140日野KF300D数量750600230100交通量年增长率为:7%路线所经地区市辖地区属公路自然区划的II1区。1.2本次设计的道路运输的特点由于交通运输是国民经济的基础产业,是社会扩大再生产和商品经济发展的先决条件,对促进国民经济持续、快速、健康发展和社会、文化的发展具有重要作用.随着社会主义市场经济体制的逐步建立、沿海、沿江、沿边对外开
10、放的进一步扩大,随着产业结构的调整、农业结构的转变、区域经济的发展、人民生活水平的提高和消费结构的转变,对运输的需求更加旺盛,为适应社会主义市场经济体制的需要, 对交通运输提出了更高的要求。现代交通运输系统是由铁路、道路、水运,航空及管道等五种运输方式组成.这五种运输方式在技术经济上各有特点,各自适应一定的运输要求及自然、地理等条件.它们在国民经济发展计划统筹安排下,合理分工,协调发展,取长补短,相互衔接,形成了完整的综合运输体系。道路运输在综合运输体系中占有极重要的地位.其主要特点有:1. 适应性强 道路网分布面宽,密度大,其分布区域比铁路大十几倍,而且它能深入工矿和山村,中转环节少,货运损
11、失较少。2. 机动性好 汽车运输可以随时调动,装卸,起运;可以运送少量客货,也可以运送大量客货;可以单独运行,也可以组队运输,这对国防和山区建设有重要意义,特别是在农村经济发展中占有优先的地位。3. 速度快捷 在短途运输中,特别是在高等级道路上运行,比铁路运输更快.随着人民生活水平的提高和旅游事业的发展,客货运输中的短途运输增加很快,它可以减少货物积压、加快资金周转、改善经营管理、提高经济效益。4. 投资较少 道路建设原始投资较少,车辆购置费也较低,资金周转快,社会效益也较明显。5. 运输费用高 与铁路和水运运输相比,道路运输的费用较高,特别在低等级道路上长途运输,车速低,运输成本就较高。因此
12、根据以上的道路运输特点进行如下的设计1.3沿线自然条件1.3.1气候特点 丹东市位于中纬度地带,属于温带季风型气候,常年温差较大,全年平均气温89,年降水量平均为640840毫米。气候主要特征是:四季分明,各有特色,季风气候显著,大陆性较强。丹东市的地理位置和自然气候,为发展农、林、牧、渔各业提供了良好的条件。庄河市也属于温带季风型气候,常年温差较大,全年平均气温1012年降水量平均为720800毫米,一年四季交替分明,拥有极其丰富的矿场资源,自然气候适中,适合居住,发展快速,是个风景优美的城市。1.3.2地形与地貌该公路工程地处辽宁省,是连接丹东庄河的一条快速通道,其建成后促进了沿线的经济发
13、展;该地区属1区,冬季最低气温-25、夏季最高气温35、年均降雨量800-1000mm、主风向为西北方向。1.3.3地质与土质该地区沿线山体稳定,无不良地质状况,山坡地下水3米以下,洼地地下水1.5米以下;沿线有农田和灌木,河流较多;沿线有丰富的砂砾,有小型采石场和石灰厂,水泥和沥青均需外购。山坡地带土组成如下:残积土:黄褐色为主,稍湿,松散-稍密状态,主要有泥岩风化残积形成,岩芯呈粘土状。最大揭露厚度1.80m。全风化泥岩:褐红色为主,全风化状态,结构、构造已完全破坏,岩芯手捻呈砂土状,本层风化状态不均一,局部呈强风化状态,且夹薄层砂砾岩。最大揭露厚度4.10m。强风化泥岩:褐红色为主,强风
14、化状态,泥质结构,块状构造,节理裂隙极发育,岩芯多呈碎石状及土状,碎石状岩芯手掰易碎,本层风化状态不均一,局部呈弱风化状态,且夹薄层弱风化砂砾岩。最大揭露厚度22.20m。弱风化泥岩:褐红色为主,弱风化状态,泥质结构, 构造,节理裂隙较发育,岩芯多呈碎块状及短柱状,岩芯锤击易碎,本层风化状态不均一,局部呈强风化状态,且夹薄层弱风化砂砾岩,最大揭露厚度7.90m。1.3.4植被覆盖与作物等情况路线所经地区有灌木丛,高度在1.5米以下,今后的经济发展主要是致力于土地的综合利用,对山.水.田.路进行综合治理,搞好水土保持。农作物主要有玉米,高粱等,在道路周围可以种植树木和草,不但可以保持水土,还可以
15、增加美观,并能让司机有个好的心情和视觉效果,也有助于增加行车安全。第二章 公路技术等级的确定2.1 概述公路平面设计交通量依据交通量一般是指公路远景设计年限年平均昼夜交通量。该交通量仅能作为公路分级的依据。一条公路在同一地形分区范围内采用不同的公路等级时相邻设计路段的计算行车速度之差不宜超过20Km/h,按不同计算行车速度设计的各设计路段长度不宜过短,高速公路、一级公路行车速度之差一般不小于20Km/h。1公路等级选用的依据公路等级的选用应根据使用任务、功能、适应的交通量和路网规划,并充分考虑项目所在地区的综合运输体系,远期发展等,经论证后确定。选用公路等级时,应明确下面几个内容:2远景设计年
16、限远景设计年限一般是指公路建成后使用的远景的计划年限。高速公路一般交通量为20年,设计的年限为20年,公路远景设计年限的起上算年为该设计项目可行性研究报告中计划的公路建成通车之年份。3车型设计目前,我国公路上行驶的车辆型号比较多,车辆的几何尺寸各不相同,对公路交通的影响也不同。根据我国公路设计的车型标准,各级公路的交通量均以小客车为标准。2.2公路等级的确定由于每条道路在国民经济中的作用不同,自然条件的复杂程度不同,行车种类、速度和运量的不同,在技术完善程度方面就有着各种不同的要求。公路等级应根据使用任务、功能和适应的交通量来确定,还应考虑到公路网的规划等因素。交通部2004年颁发的公路工程技
17、术标准(JTG B012003)将我国的公路按其使用任务、功能及性质分为以下五个等级:(1) 高速公路为专供汽车分道高速行驶并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客车的年平均日交通量2500055000辆;六车道高速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4500080000辆;八车道高速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60000100000辆。(2) 一级公路为专供汽车分道行驶并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1500030000辆;六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车
18、的年平均日交通量2500055000辆。(3) 二级公路为专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500015000辆。(4) 三级公路为专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20006000辆。(5) 四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车到公路。双车道四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辆以下。单车道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400辆以下。 交通量计算由相关的车型和车辆折算系数可以算出相应年限的的交通量,在公路等级选用时以此为依据,数据如表2-1,
19、表2-2所示表2-1 该地区近期交通量及其组成车型黄河JN150解放CA10B东风EQ140日野KF300D数量750600230100交通量年增长率为:7%表2-2 汽车代表车型分类与车辆折算系数代表车型车辆折算系数车型说明小型车1.09座的客车荷载质量1t的货车轻型车1.29-19座的客车荷载质量1t-2.5t的货车中型车1.519座的客车荷载质量2.5t-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的货车根据交通量并按照20年考虑远期交通量计算将该交通量观测数据(日交通量)折合成小型车为:各种车辆折合成小客车位11211辆/每日年平均交通量计算如下:AADT=(
20、1+7%)20-111211=32172(pcu/d)由公路路线设计规范(JTG D20-2006)查得,四车道高速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2500055000辆,所以该公路初步拟为四车道高速公路,设计车速为100km/h。表2-3 高速公路的主要技术指标规范标准高速公路设计速度(k/h)100路基宽度(m)一般值26最小值23.5车道宽度(m)3.75路肩宽度(m)右侧硬路肩一般值3最小值2.5左侧硬路肩一般值0.75最小值0.75圆曲线半径一般值700最小值400最大纵坡(%)5最大坡长(m)3%10004%8005%600竖曲线最小半径(m)凸形一般值10000
21、极限值6450凹形一般值4500极限值3620竖曲线最小长度(m)85 2.3方案比选方案一方案二一、二方案对比 (1)方案一:路线相对较长,中间需要建造11座桥梁、2条隧道,拟定设计为2座大桥3座中桥6座小桥,2个管涵,有路线交叉情况比较复杂,征地较多,拆迁量较多。(2)方案二:路线相对较短,中间也需增设10座桥梁、1条隧道,拟定设计为1座大桥2座中桥7座小桥,1个管涵,路线交叉情况并不算复杂,跨越河流较少,征地较少,拆迁量较两方案各种指标比较 方案路线长度桥遂数量路线交叉情况征地拆迁情况线形指标特殊路段一6279m11座桥,2条隧道,2个管涵与等级公路交叉7次,与铁路交叉3次,与高压线交叉
22、少征地较多,拆迁量较多凹曲线半径1100m凸曲线半径8000m7处,为沙塘地于沿河段二5388m8座桥,1条隧道,1个管涵与等级公路交叉有一次,与铁路交叉一次,与高压线交叉少数征地较少,拆迁量较少凹曲线半径800m凸曲线半径4500m3处,为沿河路段与池塘(3)方案一与方案二比较,方案二的路线较短且公民拆迁费用较少,方案一中对特殊路段的处理较多并且大桥较多,工程量大,费用就相对大得多。结论:最后综合考虑技术、经济等指标比较,选择方案二。第三章 公路选线确定3.1 选线原则(1)在道路设计的各个阶段,应运用各种手段对路线方案作深入、细致的研究,在多方论证比选的基础上.选定最优路线方案。(2)路线
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