国道g316线甘肃渭源县过境段一级公路设计

国道 G316 线甘肃渭源县过境段一级公路设计 土木工程（交通土建） 08300533 葛 浩 指导教师 党星海 刘汉青 中文摘要中文摘要 我国交通事业迅速发展，新建公路工程不断涌现。根据设计公路的交通量及其使用任务和性质，确定公路等级 （本设计公路等级为一级，设计车速 60km/h，双向四车道） ，该公路全长 4728.672m，全线路采用整体式 23m 标准公路 断面。 本设计是在工程可行性研究的基础上进行的。在此基础上，结合沿线自然地理条件与主要技术指标的应用，进行 路线方案论证与比选，确定合理的设计方案。并推荐一个最佳方案进行详细技术设计，内容包括：路线的平面、纵断面、 横断面设计，路基路面设计(本设计是新建沥青混凝土设计)，排水设计，路基防护工程设计，桥梁和涵洞设计，安全设 施设计，给出环境评价, 并完成施工图设计阶段应完成的各种图、表及设计说明书。 关键词关键词：，排水，一级公路，路基，路面 Abstract With the rapid development of traffic, the new highway engineering emerges continuously.According to the given traffic volume, service level and attribute of the proposed highway,we can determine the grade of the highway(The highway is defined as the first-class highway in this graduation project，design vehicle speed 60km/h, two-way four lanes).The highway routine of the new highway engineering was 4728.672m long. The subgrade along overall route followed the cross sections standards of the entire 23m. This paper was based on feasibity study .On this basis,with the local natural condition and the application of mian technical standard,we determine the reasonable design proposal through analysis and comparision.The most proper one of these is recommended and subsequently carried out in detail,including the design of subgrade and pavement,drainage,bridge and culvert,safety device. Key words: drainage, first-class highway, subgrade，pavement 一、工程概况一、工程概况 国道 G316 线甘肃渭源县过境段一级公路，全长 4728.672m。沿线主要经过了渭河等河流，同时也 穿过了下北光，高家堡，以及县食品厂等。该公路是在当地交通压力增大，道路交通量猛涨的情况下 设计的。该公路的建设必将对缓解交通压力进而带动地区经济的发展起着重要的作用。在设计该公路 时牢抓规范标准、紧密联系工程实际，其目的是设计出一条符合规范要求的高水平、高质量、低造价、 低污染的道路。 （一）设计依据（一）设计依据 公路工程技术标准 （JTGB012003） ； 公路路线设计规范 （JTG D202006） ； 公路沥青路面设计规范 （JTG D202006） ； 公路路基设计规范 （JTG D302004） ； 公路排水设计规范 （JTJ 01896） ； 2 公路交通安全设施设计规范 （JTG D812006） ； 公路桥涵设计通用规范 （JTG D602004） ； 公路涵洞设计细则 （JTG D632007） 。 （二）设计标准（二）设计标准 本次建设项目路段全长 4728.672m。全段采用一级公路技术标准，设计速度 60km/h，路基宽度 23m，行车道宽为 23.5m，硬路肩宽 2.5m，土路肩宽为 0.5m，中央分隔带宽 2.0m。 表 1 一级公路工程技术标准表 公路等级一级公路 车道数四车道 设计速度60km/h 车道宽度3.5m 中间带宽度3.0m 中央分隔带宽度2.0m 硬路肩宽度2.5m 土路肩宽度0.5m 路基宽度23m 圆曲线半径极限值125m 最大纵坡6% 最小纵坡0.3% 最小坡长150m 凹竖曲线最小半径1500m 凸竖曲线最小半径2000m 二、沿线自然地理概况二、沿线自然地理概况 （一）地质概况（一）地质概况 地形地貌复杂多样，自然风光绮丽秀美，独特的地理环境和悠久的历史，构成了丰富的旅游资源。 县内地貌多样，宜农宜牧，全县从气候特点上，可分为三个类型区域，北部黄土梁峁沟壑区，干旱少 雨，植被稀少，土地面积大，农作物产量低，气候温和，土壤肥沃；中部为川沿河谷区，海拔较低， 光热资源丰富，水肥条件较好，全县 9 万多亩的水地绝大部分集中在这个区域；南部为土石高山地带， 雨量较多，植良好，高寒阴湿，海拔在 1930-3941 千米之间。 （二）气候（二）气候 属于自然区划区,年最高平均气温达 32,降水稀少，气候干燥，年平均气温 5.77.7,年 3 降水量为 400600mm。 三、路线三、路线 （一）总体设计（一）总体设计 确定路线的总体走向，注意控制路线与村庄、城镇之间的距离。首先选定两个方案，就各个技术 兰州理工大学毕业设计 3 指标分别进行对比后，再综合分析两个方案的主要优缺点，最终确定路线的具体布置（三个交点） 。 （二）平面设计（二）平面设计 以公路工程技术标准 （JTGB01-2003）为依据，结合路线地形、地质及水文条件，坚持因地制 宜的原则对路线进行线形设计。平面设计中包括平曲线设计。 平面设计主要考虑实际地形、地物、工程地质、水文地质条件及周围自然景观，这是因为该地区 水利沟渠交错，人口密集、建筑物较多。在满足规范要求的情况下，设计时尽量减少拆迁房屋， 。所选 定的设计方案由三个平曲线组成，其主要原因就是为了避开建筑物。三条平曲线的半径在受到地形和 地物的影响后，都符合一级公路规范要求。 （三）纵断面设计（三）纵断面设计 纵断面设计力求纵坡平缓均匀，有利于路基路面排水，避免出现大填大挖，并尽可能达到平曲线 与竖曲线，平面与纵面立体线形合理组合，达到纵面线形连贯，视觉良好，行车安全舒适。 竖曲线半径不宜过小，否则会对路面纵向排水和驾驶员视线以及乘车舒适性造成不利的影响。国 道 G316 线一级公路设置了两个凸曲线和一个凹曲线，半径都符合规范要求。 在竖曲线设计时，本次设计做到了“平包竖” 。 四、路基、路面及排水四、路基、路面及排水 （一）路基设计（一）路基设计 1一般路基设计原则及依据一般路基设计原则及依据 根据沿线地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件和环境保护的要求，依照部颁现行公路工 程技术标准 、 公路路基设计规范 、 公路路基施工技术规范等规程、规范，本着因地制宜的原则， 并采用经济合理的排水防护工程及病害防治措施，防止各种不利因素对路基的危害，选择合理的路基 横断面形式和边坡坡率，确保路基具有足够的强度和稳定性。 2路基横断面设计路基横断面设计 全线采用高速公路技术标准，设计时速 60km/h，路基宽度 23m，路肩宽 3.0m。路拱横坡为 2%， 土路肩横坡为 3%。 3路基边坡设计路基边坡设计 （1）填方路基 为了避免放坡导致过多占用附近的农田，在该路段设置了路肩式挡土墙。 （2）挖方路基 挖方路基边坡的坡度设计主要考虑岩石的性质以及土质的优劣。 4超高加宽设计超高加宽设计 本段路线设计按照现行公路路线设计规范的规定，进行了平曲线超高设计。平曲线超高过渡 在缓和段全长内进行，超高旋转方式采用绕中央分隔带内侧旋转。根据公路路线设计规范的规定， 4 圆曲线的半径均大于 250m,故可以不加宽。 5路基横断面设计路基横断面设计 路基横断面设计的依据是公路路线设计规范和公路路基设计规范 ，采用整体式横断面。各 部尺寸依照规范进行设计。 6挡土墙设计挡土墙设计 挡土墙的结构形式的选择是在充分考虑地形、地质、水文等基础上并结合设计的高度后确定的。 在本设计中，填挖量比较大，采用重力式挡土墙。 （二）路面设计（二）路面设计 本项目为新建公路，路面按新建路面进行设计。路面设计的主要难点就是路面结构形式的选择和 结构层材料、厚度的确定。路面结构主要根据公路等级、路面等级确定，并且结合沿线地质及筑路材 料来源等情况，采用 17cm 沥青混凝土面层、基层 28cm 二灰稳定砂砾，底基层 20cm 级配碎石，垫层 20cm 天然砂砾，设计满足设计要求。 （三）排水（三）排水 1设计原则设计原则 全面规划，合理布置。确保排水畅通，不对路基稳定造成危害。结合当地地形、地质、水文等条 件，采用拦、排、引等多种方法和排水设施，将其引出路基范围外，排入沟渠或低洼处，构成行之有 效的防排水系统。 2路基排水路基排水 为避免地表水对路基的冲刷，在全路段设置了边沟和排水沟，在挖方路基的坡面上设置浆砌水沟， 在路线两侧设置了排水沟。为了避免水流对沟渠的冲刷造成破坏，排水沟渠还进行了加固设计。边沟 的截面尺寸依据工程经验和规范推荐值进行设计（内砌厚度 0.25m，外砌厚度 0.25m，内砌厚度 0.25m，底宽 0.6m）,截面形式选择矩形边沟，在满足设计流量的要求下，具有占地少、工程量小的特 点。 五、附属设施五、附属设施 主要包括交通标志标线，里程碑、百米桩、公路界碑设计图。 参考文献参考文献 邓学均.路基路面工程.北京：人民交通出版社，2008 年. 周旭红.交通土建课程设计指南.北京：中国建筑工业出版社，2010 年. 张志清.道路勘测设计.北京：科学出版社，2007 年. 洪毓康.土质学与土力学.北京：人民交通出版社，1999 年. 高建平.道路设计资料集路线设计.北京：人民交通出版社，2003 年. 孙家驷.道路设计资料集路面设计.北京：人民交通出版社，2003 年. 叶镇国. 桥涵水文与水利学.北 京：人民交通出版社.1998 年. 兰州理工大学毕业设计 5 徐家钰. 土木工程专业毕业指南道路工程分册.北京：中国水利水电出版社.2001 年. 交通部.公路交通安全设施设计规范 （JTG D812006）.北京：人民交通出版社，2006 年. 交通部.公路桥涵设计通用规范 （JTG D602004）.北京： 人民交通出版社，2004 年. 交通部. 道路工程术语标准 （GBJ12488）.北京：人民交通出版社，1989 年. 交通部. 公路排水设计规范 （JTG01697）.北京：人民交通出版社，1998 年. 交通部. 公路工程技术标准(JTG B012003).北京：人民交通出版社，2004 年. 交通部. 公路路线设计规范 （JTG00194）. 北京：人民交通出版社，1998 年. 交通部. 公路路基设计规范 （JTG D302004）. 北京：人民交通出版社，2004 年. 交通部. 公路沥青路面设计规范 （JTJ01797）.北京：人民交通出版社，1989 年. 交通部.公路涵洞设计细则 （JTG/T D65042007）.北京：人民教育出版社，2007 年. 18.Zhou F, Sun L. Reflection cracking in