曹中二级公路设计.docx
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1、曹中二级公路设计摘要本次毕业设计为荷泽至定陶二级公路第二标段,其路线全长约2364m,所经地区均为平原,主要进行线形、路基和路面设计。其中,线形设计包括选线、方案比选、平面设计和纵断面设计;路基设计包括横断面设计、路基边坡设计和路基排水设计等;路面设计包括路面结构层次设计、路面结构层厚度设计和路面结构层验算。通过对当地交通量、地形、气候、水文、地质等状况的深入调查, 确定了道路的等级以及道路设计的各个技术指标,为公路路线方案的比选准备了原始材料,确定了线路的平面位置。并且本设计对方案进一步细化,对路线的平面和纵断面进行了综合分析,根据技术标准及当地实际情况确定了路基宽度、高度及边坡坡度并且对路
2、面材料、横断面布置、曲线超高及加宽的设置做了精心设计。此外,本设计还对路基冻胀和翻浆的形成过程、影响因素及处理方法进行了论述。关键词:线形;路基;路面;缓和曲线;竖曲线。Second class highway design of CaozhongAbstractThis graduation design is the second mark segment of the Caozhong second class design,its route is 2364m,it throughs the plain region,and mainly carrys on alignment, ro
3、adbed and pavement design. Among them, Alignment design includes to choose the line, project to compare to choose, the flat surface design and vertical section design;The roadbed design includes the cross section design, the roadbed side slope design and roadbeds draining design etc; The pavement de
4、sign include pavement structure layer design, pavenent structure layer thickness design and pavement structure layer to check to calculate. According to the investigating further of the state as the volume of traffic, local topography , climate , hydrology , geology ,etc. for confirming the class of
5、 highway and technical standard ,selecting to prepare the firsthand material of scheme of the highway, and fixing the level of the circuit. And it is thinning further to the scheme to originally design ,has done the rational choice to the level of the circuit and vertical section, have confirmed the
6、 width of road bed according to the technical standard and local actual conditions , and cutbank and material , cross section assign, curve superelevation and establishment that widenned design meticulously to road surface highly.In addition, this design returns to freeze the bulge and turn over the
7、 formation process of the syrup and affect the factor and handled the method to carry on the treatise to the roadbed.Key words:alignment; road bed;pavement;easement curve; vertical curve.目 录11.1工程概况11.2任务性质11.3地形地质11.3.1地形地貌11.3.2地质11.3.3地下水情况21.4小桥涵工程21.5交通量分析21.6设计标准31.6.1计算行车速度31.6.2设计年限41.6.3设计车
8、辆42 线形设计52.1选线52.1.1道路选线的一般原则 52.1.2选线的步骤与方法62.1.3平原地区路线布设要点62.2方案比选82.3平面设计92.3.1平面线形设计一般原则 92.3.2线形设计112.3.3平面设计成果162.4纵断面设计182.4.1纵坡设计原则182.4.2坡长限制192.4.3道路平纵线形组合设计202.4.4纵断面设计步骤232.4.5纵断面图的绘制243 路基设计263.1设计原则263.2横断面设计263.2.1路基宽度和高度的确定263.2.2标准横断面设计273.2.3视距设计283.2.4超高和加宽303.3填挖方设计323.3.1路基填筑设计3
9、23.3.2路堑开挖设计333.3.3土石方调配333.4公路排水设计343.4.1地表排水343.4.2边沟设计353.4.3地下排水364 路面设计374.1路面结构层次设计374.1.1设计原则374.1.2初拟结构层次384.2路面结构厚度设计384.2.1设计弯沉384.2.2轴载换算394.2.3综合修正系数404.2.4多层路面换算404.2.5拟定结构层次厚度404.3路面结构层验算434.3.1拉应力验算434.3.2剪应力验算444.3.3方案验算445 工程该算编制475.1工程预算编制的定义及作用475.1.1 工程预算的定义475.1.2 工程预算的作用475.2 预
10、算编制的依据及编制项目表475.2.1 预算编制的依据475.2.2 预算编制项目表485.2.3 预算编制说明48专题 公路土方路基施工方案491.1挖土路基施工方案491.1.1施工前的准备工作491.1.2土石方开挖施工方法491.2填方路基施工方案521.2.1施工前的准备工作521.2.2路基填筑土石方施工方法521.2.3土石方施工主要施工特点56谢辞58参考文献59附录A外文翻译原文附录B外文翻译译文附录C图表1 工程概况1.1 工程概况曹中二级公路是山东省公路网中荷泽到定陶段公路,全长2364米。该区为平原,属于一级区划的东部季冻区,二级区划为鲁豫轻冻区,土质多为冲积土。路线所
11、经地多为耕地、种植园、村庄等,且在桩号为K0280到K0+320处,有一条栒河穿过。为了促进荷泽和定陶两地的发展,快速将两地蔬菜水果运往全国各地,节省运输时间,使两地人民快速富裕起来,特在两地之间修建曹中二级公路。 1.2 任务和性质随着当地经济的发展、工业的兴起城市间以及和周遍较发达城市的合作进一步加强,使人民生活水平进一步提高,中短途、小批量、门到门的货运需求日趋旺盛,旅客运输量逐年大幅度增长。依托公路建设,促进两地经济进一步联系和发展,特别是便于车周围的公路形成公路网,使其加强和周围发达地区的联系,使当地摆脱贫困落后的现状,使山东省的经济更加均衡协调,所以该公路的建设是很有必要的。1.3
12、 地形地质1.3.1 地形地貌 该区地形平坦,地面高度变化不大,有时颇状起伏较大和倾斜较陡,但总体不是太大,地面自然坡度一般较小,地面高差不大。该区多为耕地、种植园、村庄等,且分布有各种建筑设施,居民点较密。1.3.2 地质该地区按岩土层成因类型和岩土性质自上而下分为:人工填土层、冲基层、残基层。1)填土层 褐黄色、浅黄色、稍湿、松散、局部稍经压实,主要由粘性土及中粗砂组成,局部含少量碎石砖块等,为人工新近填土。2)冲积层粉细砂灰黑色、灰褐色,以粉细砂粒为主,局部以中细砂为主,含少量粉粘粒,饱和、松散。 亚粘土灰白黄色、黄红色、湿,以可塑为主,主要由粉粘粒组成,局部含有粉细砂粒。中粗砂灰黑色、
13、灰褐色、饱和、松散。以中粗砂粒为主,局部含有中细沙粒。3)亚粘土黄褐色、黄红色、稍湿、可塑、硬塑。主要由粉粘粒组成,含石英质粒,局部呈全风化状。1.3.3 地下水情况根据岩土层分布、岩心观察及钻孔简易水文地质观测。场区内地下水主要存于第四系冲基层的砂土孔隙中,稍具承压性。地下水主要接受大气降水渗入补给,地下水位变化随降水量的 影响而变化,施工结束后,测得地下水稳定水位埋深在2.103.80m。1.4 小桥涵工程该公路经过的栒河附近属平原微丘区,沟谷纵横、地表径流及沟渠众多。栒河左边37米内地势较为平缓,在向左是一个陡崖,高差27米左右;栒河右边地势较为平坦,并且比左边高出3米左右。结合地形、水
14、文情况,小桥涵基础基本坐落于强风化岩上(或者覆盖层较薄),强风化岩地基容许承载力为3001200KPa,一般均能满足小桥涵的基础持力层的要求。约有少量的小桥涵处坐落于土层上(层厚大于2.5),地基容许承载力为130200KPa左右,设计时应根据荷载要求选用,对不能满足小桥涵基础持力层要求的应作地基处理。处理后的地基除满足小桥涵的基础持力层外,还应保证山洪暴发时,地基基础不受影响。因此,建议小桥涵的基础应尽量置于基岩上。再根据当地的经济条件和该公路的设计年限,考虑带经济、安全等总体因素,该桥设计为混凝土简支梁桥,起始桩号K0+280终止桩号K0+320,标注桩号K0+310,详细情况见图纸。1.
15、5 交通量分析交通调查、分析和交通预测是公路建设项目可行性研究阶段进行现状评价、综合分析建设项目的必要性和可行性的基础,也是确定公路建设规模、技术等级、工程设施、经济效益评价及公路几何线形设计的主要依据。该设计通过设置临时交通流量观测站,进行连续观测该设计道路的年平均日交通量,所得的平均日交通量如下:跃进NJ130 200 (辆日)解放CA10B 1000 (辆日) 黄河JN150 600 (辆日)交通SH140 100 (辆日)太脱拉138S1 100 (辆日)交通量折算(以载重汽车为标准的折算系数):跃进NJ130: 200辆/日1.5=300辆/日解放CA10B: 1000辆/日1.5=
16、1500辆/日黄河JN150: 600辆/日2.0=1200辆/日交通SH140: 100辆/日1.0=100辆/日太脱拉138S1: 100辆/日3.0=300辆/日则=300+1500+1200+100+300=3400辆/日根据当地的交通量调查,当地汽车年平均增长率为6%,设计年限为15年,则远景年的设计平均日交通量为: (辆/日)式中: 设计年平均日交通量(辆/日);年平均日交通量(辆/日);均增长率;设计年限。所以根据以上数据,确定该设计的公路等级为二级。1.6 设计标准1.6.1 计算行车速度高速公路的计算行车速度一般选用120km/h,当受条件限制,可选用100km/h或80km
17、/h。平原微丘地区的一级、二极、三极、四级公路的计算行车速度应分别采用100 km/h,80km/h,60km/h,40km/h;山岭重丘区的一级、二极、三极、四级公路的计算行车速度应分别采用60km/h,40km/h,30km/h,20km/h。曹中公路所在地为平原微丘区,公路等级为二级。所以该设计采用的设计行车速度为80km/h。1.6.2 设计年限各级公路的远景设计使用年限为:高速公路和一级公路为20年;二级公路为15年;三级公路为10年;四级公路一般为10年,也可以根据实际情况适当调整。曹中公路的公路等级为二级公路,所以其远景设计使用年限为15年。1.6.3 设计车辆公路设计车辆所采用
18、的各种设计车辆外廓尺寸,应符合下表1-1。表1-1 各级公路机动车设计车辆外廓尺寸(m)车辆类型总 长总 宽总 高前 悬轴 距后 悬小型汽车61.820.83.81.4普通汽车122.5 41.5 6.54.0鞍式列车162.541.248.82.0曹中公路为二级公路,采用的设计车辆为小型汽车。2 线形设计2.1 选线 2.1.1 道路选线的一般原则路线是道路的骨架,它的优劣关系到道路本身功能的发挥和在路网中能否起到应有的作用。路线设计除受自然条件影响外,尚受诸多社会因素的制约。选线要综合考虑多种因素,妥善处理好各方面的关系,其基本原则如下:1)再道路设计的各个阶段,应运用各种先进手段对路线方
19、案作深入、细致繁荣研究,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、应运费用省、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。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
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