盐淮毕业设计说明书.doc

目目 录录 摘要 AbstractAbstract 1 前言1 1.1 设计背景1 1.2 设计资料1 1.2.1 地形、地貌1 1.2.2 气象1 1.2.3 河流水系1 1.2.5 交通量资料1 1.3 设计依据2 1.4 设计原则2 2 线形设计3 2.1 道路技术等级设计3 2.2 路线方案的拟定和比选4 2.3 线型说明5 2.4 盐淮高速标段道路平曲线设计 6 2.5 道路纵断面设计 10 2.6 道路横断面设计 14 2.6.1 路基宽度确定14 2.6.2 路堤边坡坡度确定14 2.6.3 平曲线加宽14 2.6.4 平曲线超高值计算14 2.7 路基土石方计算和调配16 3 公路路基设计18 3.1 路基设计18 3.2 路基挡土墙设计（重力式挡土墙）18 3.2.1 重力式挡土墙位置的选择18 3.2.2 挡土墙的纵向布置18 3.2.3 挡土墙的横向布置18 3.2.4 挡土墙的作用及要求19 3.2.5 挡土墙的埋置深度19 3.2.6 挡土墙的排水设施19 3.2.7 沉降缝与伸缩缝19 3.2.8 土质情况描述20 3.2.9 重力式挡土墙结构情况描述20 3.2.10 重力式挡土墙计算20 4 排水系统设计24 4.1 排水的目的与要求24 4.2 路基路面排水设计的一般原则 24 4.3 本路段的排水描述：24 4.3.1 路基排水24 4.3.2 路面排水25 4.3.3 中央分隔带排水25 4.4 设计径流量25 4.4.1 设计流量的估算25 4.4.2 汇流历时假设的检验26 4.4.3 汇流历时检验 t27 4.4.4 流量检验28 5 沥青混凝土路面设计29 5.1 交通分析29 5.2 结构组合与材料选取及各层材料的抗压模量及劈裂强度30 5.3 设计指标确定31 5.4 确定石灰土层的厚度32 5.5 验算结构层底弯拉应力32 5.6 公路路面电算优化设计34 6 施工组织设计39 6.1 编制依据 39 6.2 工程概述 39 6.2.1 施工条件39 6.2.2 工地供电、供水39 6.2.3 材料供应39 6.2.4 临时工程39 6.2.5 工期与质量要求39 6.3 编制要点 40 6.4 工程施工方法概述 40 6.4.1 施工准备工作40 6.4.2 施工测量41 6.4.3 清杂、清障及清表工程、河塘处理41 6.4.4 路基施工42 6.4.5 石灰土底基层的施工43 6.4.6 水泥碎石的施工43 6.4.7 沥青砼面层的施工46 6.4.8 浆砌片石工程的施工50 5.4.9 混凝土的施工51 5.4.10 绿化带的施工51 6.5 施工平面图布置 51 6.6 施工组织管理网络 52 6.7 逐日施工进度计划 53 6.8 机械设备使用计划 53 6.9 工程质量保证措施 54 6.10 工程安全保证措施 55 6.11 施工工期保证措施 55 6.12 现场文明施工措施 57 6.13 现场噪声控制措施 57 6.14 冬雨季施工及排水措施 58 致 谢60 参考文献61 1 前言 1.1 设计背景 淮盐高速公路是国家重点公路天津至汕尾公路的支线，是江苏省规划的“四纵 四横四联”高速公路主骨架中徐州盐城公路的重要组成部分，它连接了淮安、盐 城两个省辖市，直接沟通沂淮江、宁靖盐和连盐通三条纵向高速公路，是横穿苏北 腹地的一条重要的东西向交通要道。淮盐高速公路的建设对于完善路网结构，实现 南北交通合理分流；加强苏北省辖市之间的联系，促进区域经济共同发展；加快 “海上苏东”战略的实施，推动海洋经济发展，均具有重要的意义。淮盐高速公路 西起淮安市楚州区，与在建的宿淮高速公路相接，经建湖县，东止于盐城市以南， 与在建盐通高速公路交叉。路线全长 104.011km。 1.2 设计资料 1.2.11.2.1 地形、地貌地形、地貌 本项目区域为苏北平原的一部分，自西向东分属于黄泛冲积平原区、里下河古 泻湖平原区和海积平原区，东部濒临黄海地区。整个区域地势低平，海拔高程从 4.0 米向 2.5 米过渡，其中射阳湖荡洼地标高 0.5 米至 1.0 米。本合同内湖荡密布， 河道纵横，圩田连片，具有河网平原和河网圩田平原的特点。 1.2.21.2.2 气象气象 项目区域气候以苏北灌溉总渠为界，以北属南温带气候。年平均气温 13.614.7之间。其中最冷月（1 月）平均气温 01之间，最热月平均气 温 26.727.5。气温分布特征为南高北低，西高东低。 年降水量淮安地区为 887997mm，南部多于北部，夏季降水充沛，东部地区受 梅雨及台风影响，占全年降水量的 54%56%，冬季雨量较少。区域内主导风，冬季 以北风为主，夏季以东南风为主，年平均风速 2.93.9m/s。 区域内地处淮河中下游水系和里下河地区的中北部，暴雨、洪涝等灾害性天气 频繁，盐城东部地区受海洋性气候影响，台风、龙卷风、冰雹等灾害性天气每年有 2-3 次，对工程实施有一定影响。 1.2.31.2.3 河流水系河流水系 该公路经过水域属淮河水系里下河地区的中北部，通榆运河以西为里下河腹部 圩区，东部为沿海恳区。区内水系均为里下河排涝入海的天然或人工河道构成，合 同内主要穿越河流为东横河。 拟建公路通过地区为华北地震区长江中下游南黄海地震带盐城潜在地震区。拟 建项目场址以射阳-兴化为界，分处两个烈度区，以西为 6 度，以东为 7 度地震区。 1.2.51.2.5 交通量资料交通量资料 路段初始年交通量（交通量年平均增长率为 9%） 表 1-1 路段初始年交通量（辆/日） 车型小客车 解放 CA10B 黄河 JN150 交通 SH361 太脱拉 138 吉尔 130 尼桑 CK10G 交通量2300582320210360510440 1.3 设计依据 a） 公路工程技术标准(JTG B01-2003) b） 公路路线设计规范 （JTG D20-2006） c） 公路路基设计规范(JTG D30-2004) d） 公路沥青路面设计规范 （JTG G50-2006） e） 公路排水设计规范 （JTJ 018-97） f） 公路路面基层施工技术规范 （JTJ 034-2003） g） 公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004) h） 公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004) i）拟建公路的设计原始资料 j）拟建公路所处地区的地区地形图。 1.4 设计原则 设计在满足工程经济的前提下符合高速公路标准的要求，尽可能采用较高的技 术指标，还要综合考虑工程造价，施工技术条件，地质气候，材料来源等其他影响 因素； 数目增加不大的情况下，尽量采用较高的技术指标，不轻易的采用低指标和极 限指标，同时不要不顾及工程量的增加采用高指标。在路线部分设计时尽量保证行 车安全，舒适，快捷的前提下做到工程数量小，造价低，使用成本低，经济效益好 的目的； 处理好道路与农业，农村，农民的关系，注意与农业基本建设的配合，做到少 占农田并尽量不要占高产田地和经济作物田地，避免穿越经济园林，并注意与修路 造田，农田水利设施，土地规划相结合； 充分重视水文地质条件和问题，不良地质地貌对道路的稳定性影响较大，同时 对特殊地质的处理工程费用特别大，这将极大的增加工程成本和造价。对于滑坡、 崩塌、岩堆、泥石流岩溶、沼泽等严重的工程地质水文问题应慎重的处理。一般情 况下应尽量绕避，必修穿越时应选择合理的位置缩小穿越范围，并尽量采取相应的 处理措施； 重视环境保护和生态保护，加强环境保护工作，重视生态平衡，为人类创造良 好的生活环境，是我国一项基本国策。 2 线形设计 2.1 道路技术等级设计 交通量是衡量一条道路等级的标准之一，根据公路工程技术标准 （JTGB01- 2003）可知，高速公路的交通量是以各种汽车折合成小汽车的远景设计年限平均昼 夜交通量为标准，所以本设计中采用小汽车为折合标准计算交通量。 各种车辆采用小汽车为标准时的折算系数分别为： 小型车=1.0（包括吉普车、摩托车） ； 中型车=1.5； 大型车=2.0； 拖挂车=3.0。 表 2-1 换算交通量组成表 车型调查交通量换算系数换算交通量 小客车230012300 解放 CA10B5821.5873 黄河 JN1503202640 交通 SH3612103630 太脱拉 1383602720 吉尔 1305101.5765 尼桑 CK10G4401.5660 已知路段初始年交通量（交通量年平均增长率为 9%） 初始年交通量 N0=2300+873+640+630+720+765+660=6588 远景设计年平均日交通量 1201 0 )09 . 0 1 (6588)1 ( n d NN33873 式中 n 为远景设计年限，高速公路为 20 年 由远景设计年平均日交通量 33873 辆/日,根据公路工程技术标准 （JTGB01- 2003）规定： 表 2-2 高速公路能适应的年平均日交通 计算行车速度四车道六车道八车道 100km/h2500055000450008000060000100000 综上可知拟定该公路为四车道高速公路，设计车速为 100km/h。 相关技术指标： a） 车道宽度 当设计车速为 100 公里/小时时，单车道宽度为 3.75 米。 b）高速公路整体式断面必须设置中央带。 中央带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成，可采用标准一般值设计，取 3.50 米。 c） 路肩宽度 根据标准 ，右侧硬路肩宽度采用 3.00 米，土路肩宽度采用 0.75 米，高速 公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带，采用 0.50 米。 d） 高速公路的连续上坡路段，当通行能力运行安全受到影响时应设置爬坡车 道，其宽度为 3.50 米，连续长坡下坡路段，危及运行安全处应设置避险车道。对 于本设计都无须设置。 e） 路基宽度 一级公路四车道路基宽度取一般值 26.00 米。 指标核算： 曲线极限最小半径：400m 曲线一般最小半径：700m 考虑最小行程时间： mmVl17016767 . 1 min 缓和曲线最小长度： mmVl908383 . 0 min 停车视距： hkmhkmV/85%85/100 mm VVt S z T 160151 31 . 0 254 85 6 . 3 5 . 285 2546 . 3 22 合成坡度： %10100 . 0 1 . 0015 . 0 22 22 cZh iii 纵坡最小长度： mmVl250250 3600 10 10099 3 min 竖曲线最小长度：mm V L85 3 . 83 2 . 1 100 2 . 1 2.2 路线方案的拟定和比选 路线方案比较选择主要考虑下列因素：1.路线长度；2.平、纵面线形指标的高 低及配合情况；3.占地面积；4.工程数量（路基土石工程数量，桥梁涵洞工程数量） ；5.造价等。 根据地形图， 本次毕业设计做了三条路线的比选，分析如下：从起点出发， 必经的是与道路相垂直分布农田、住宅和三条河流。考虑造价，通过选线绕开住宅 区，减少拆迁。选线尽量与河流垂直或沿着河流走。 表 2-3 三个方案的不同选线的分析： 比较项目比较项目方案一方案一 方案二方案二 方案三方案三 路线长度8374711m 8326.956m 8273.181m 续表 2-3 线型平均圆曲线半径比其他方案较小。 平均圆曲线半径比 其他方案较小。 平均圆曲线半径比其 他方案大，路线顺适。 交点数目6 个 6 个 6 个 交点最大转角768960 占用农田情况较其他方案多较其他方案较多较其他方案较少 安全评价安全 安全 安全 路基土石方高填深挖不多，土石方总量不多。 高填深挖不多，土 石方总量不多。 高填深挖不多，土石 方总量不多。 征地拆迁较其他方案多较其他方案较少较其他方案少 大、桥中 （单位:m/座）567/31023/3612/3 总造价较其他方案较少 较其他方案多 较其他方案少 方案优点 1、 大中桥少 2、 总造价不多 1、占用农田较少 1、占用农田面积少 2、大、中桥稍少 3、路线线型顺适 4、造价低 方案缺点 1、路线长度长 2、路线线型不顺适 1、大中桥多 2、造价高 方案比较考参方案 不推荐 推荐方案 所以，综合以上各种因素，第三方案与其他方案相比，不仅占用农田面积少， 拆迁的建筑物相比其他方案也少，跨过河流不需要建设过长的桥梁。总体而言，第 三方案不但路线线型顺适，而且拆迁少，造价低，所以本设计选择第三方案为主方 案，第一方案为参考方案。 2.3 线型说明 综合以上考虑，共选定 6 个交点，见下图： 起始点及转点坐标： 路线起点： QD (395382.041,3856157.170) 交点： JD1(396492.494,3856430.691) JD2(397241.180,3856300.380) JD3(397633.809,3855510.484) JD4(399110.985,3855415.697) JD5(400815.946,3855889.827) JD6(401480.985,3855254.957) 路线终点： ZD(402790.953,3855402.091) 图 2.1 选线示意图 转点计算： 各点间距： 643.1143)691.3856430170.3856157()494.396492041.395382( 22 1 QD L 同理：942.759 21 L 096.882 32 L 214.1480 43 L 659.1769 54 L 421.919 65 L 205.1318 6 ZD L 各方位角： 84.13 494.396492041.385382 691.3856430170.3856157 tanarc 1 1 1 xx yy QD QD QD 13.350 2- 1 43.296 3-2 33.356 4-3 54.15 5-4 33.316 6-5 41 . 6 -6 ZD 转角： 29.336 1 -2- 11QD 30.306 2 90.59 3 21.19 4 79.300 5 08.50 6 2.4 盐淮高速标段道路平曲线设计 表 2-4 高速公路技术指标汇总表 计算行车速度 （km/h） 100纵坡不小于（%）0.3 行车道宽度（m）43.75最大纵坡（%）4 车道数4最小纵坡（%）0.30.5 续表 2-4 一般值2.0010003 中央分隔带宽 度（m） 极限值1.50 坡长限值 （m） 纵坡坡度 （%） 8004 一般值0.50 缓和坡段坡长不小于 （m） 85 中 间 带 左侧路缘带宽 度（m） 极限值0.25合成坡度（%）10.0 一般值3.50 极限最小 值 6500 中间带宽度 （m） 极限值3.00 凸形竖曲 线半径 （m） 一般最小 值 10000 一般值0.75 极限最小 值 3000 土路肩宽度（m） 极限值0.75 竖曲线 凹形竖曲 线半径 （m） 一般最小 值 4500 停车视距（m）160 竖曲线最小长度 （m） 85 视 距 行车视距（m）160凸形16000 公路用地不小于 （m） 3m 视觉所需最小竖曲线 半径值（m） 凹形10000 极限最小半径 （m） 400 同向曲线间最小直线 长度（m） 6V 一般最小半径 （m） 700 V60km/ h 反向曲线间最小直线 长度（m） 2V 不设超高的最 小半径（m） 4000一般值26.0 最大半径不应 大于（m） 10000 路基宽度（m） 最小值24.5 平 曲 线 最小长度（m）170 平曲线超高横坡不大 于（%） 10 最小坡长（m）250 平曲线要素计算： 起点： (397241.180, 3856300.380) 终点：(400815.946, 3855889.827) 交点：JD3(397633.809， 3855510.484) JD4(399110.985, 3855415.697) JD3 处： mR700 hkmV/100 700 100 36 . 0 036 . 0 33 R V L51.4m 3 6 . 3 V L83.3m 700 8 . 77 9 R R Lm 取整数为 5 的倍数，采用缓和曲线长 85m（公路工程技术标准规定： V=100km/h 时，最小缓和曲线为 85m） 。 圆曲线内移值 3 42 3 42 7002688 85 70024 85 268824 p R L R L 0.43m 总切线长 Th 2 3 2 3 700240 85 2 85 2402 q R LL 42.49m 所以49.4295.29tan)43.0700( 2 tan)(qpRT 446.06m 曲线长： 48 . 3 90 0 R L m79.8162 180 )2( 0 L R Lh mRpRE37.108 2 sec)( 校正数33.752 h LTJ 主点桩号计算如下： JD3 桩号为 K2+785.68， 直缓点桩号：ZH=JD3-446.06=K2+339.62 缓圆点桩号：HY=ZH+85=K2+424.62 曲中点桩号：QZ=ZH+816.79 /2=K2+748.02 圆缓点桩号：YH=HZ-85=K3+071.41 缓直点桩号：HZ=ZH+816.79=K3+156.41 所以由 QZ 桩号算出 JD 桩号为 K2+748.02+75.33/2=K2+785.68,与原交点桩号相 同，说明计算无误。 JD4 处： mR700 hkmV/100 700 100 36 . 0 036 . 0 33 R V L51.4m 3 6 . 3 V L83.3m 700 8 . 77 9 R R Lm 取整数为 5 的倍数，采用缓和曲线长 85m（公路工程技术标准规定： V=100km/h 时，最小缓和曲线为 85m） 。 圆曲线内移值 3 42 3 42 7002688 85 70024 85 268824 p R L R L 0.43m 总切线长 Th 2 3 2 3 700240 85 2 85 2402 q R LL 42.49m 所以49.425 . 9tan)43 . 0 700( 2 tan)(qpRT 161.04m 曲线长： 48 . 3 90 0 R L m72.3192 180 )2( 0 L R Lh mRpRE39.10 2 sec)( 校正数36 . 2 2 h LTJ 主点桩号计算如下： JD4 桩号为 K4+190.56， 直缓点桩号：ZH=JD4-161.04=K4+029.52 缓圆点桩号：HY=ZH+85=K4+114.52 曲中点桩号：QZ=ZH+319.72/2=K4+189.38 圆缓点桩号：YH=HZ-85=K4+264.24 缓直点桩号：HZ=ZH+319.72=K4+349.24 所以由 QZ 桩号算出 JD 桩号为 K4+189.38+2.36/2=K4+190.56,与原交点桩号相 同，说明计算无误。 图 2.2 缓和曲线示意图： 2.5 道路纵断面设计 纵坡设计原则 a）坡设计必须满足标准的各项规定。 b）为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起 伏不宜过大和过于频繁。 c）纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑， 视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅。 d）一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减 少借方和废方，降低造价和节约用地。 e）平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小 纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。 f）在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。 平纵组合的设计原则 a）平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。 b）平曲线与竖曲线大小应保持均衡。 c）暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理悦目。 d）平、竖曲线应避免不当组合。 e）注意与道路周围环境的配合，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到 引导视线的作用。 确定控制点标高 由于路基要保证处于干燥或中湿状态以上，所以查表为粘性土时，路槽底至地 下水的临界高度mH5 . 21 . 2 1 ，由于地下水平均埋深 1.3 米，路面结构层厚拟为 0.8 米，因此，最小填土高度：mHHHH0 . 28 . 03 . 15 . 2 1 结构水 。 设计纵坡 根据以上原则进行路基填筑，设计纵坡。本路线的起点 A 桩号为 K1+903.59， 原地标高为 22.00m，设计标高为 24.55m；终点 B 的桩号为 K6+035.55，原地标高为 13.10m，设计标高为 16.45m。全路段设置 3 处变坡点。详细情况如下： 表 2-5 坡段明细表 起、终点桩号起点标高（m）坡长坡度 坡段 要素起点终点原地面高设计标高m% 坡段 1K1+903.59K2+44022.0025536.410.47% 坡段 2K2+440K3+06016.2027.5620-0.65% 坡段 3K3+060K3+50019.0023.54400.64% 坡段 4K3+500K5+24516.4526.31745-0.53% 坡段 5K5+245K5+957.8614.8017.1712.860.35% 坡段 6K5+957.8613.1019.6 竖曲线计算 变坡点 1： 里程和桩号：K2+440 高层：27.50 %47 . 0 1 i %65 . 0 2 i 拟定半径 mR16000 %12 . 1 12 iiw 为凸形 曲线长mwRL 2 . 179%)12 . 1 (16000 切线长mLT 6 . 892/ 外距mRTE251 . 0 2/ 2 设计高程计算： 竖曲线起点桩号= 4 . 3502 6 . 894402KK 竖曲线起点高程=079.27%47 . 0 6 . 8950.27 竖曲线终点桩号= 6 . 5292 6 . 894402KK 竖曲线终点高程=918.26).65%0- ( 6 . 8950.27 表 2-6 第一竖曲线计算表 桩号X切线高程y=x2/2R设计高程 K2+350.4027.0790.00027.079 K2+3609.627.1240.00327.121 K2+38029.627.2180.02727.191 K2+40049.627.3120.07727.235 K2+42069.627.4060.15127.255 K2+44089.627.5000.25127.250 K2+46069.627