辽宁葫芦岛绥中万家道路工程，路线属于公路自然区划II2a区

本科生毕业设计（论文） I 摘 要 本设计的题目是：辽宁葫芦岛绥中万家道路工程，路线属于公路自然区划 本次设计所采用的路线，是通过综合考虑交通量及其年增长率、地形与地貌、气候条件，施工条件等方面的因素后，进行方案比选采用最优方案。 综合该地区的经济发展前景和交通量发展需求，从远景和近期的交通状况出发，确定采用高速路的技术指标进行设计，设计所采用的设计车速为：平原区 80 /h，双向二车道，车道宽 基宽 12m，硬路肩 缘带 据交通量确定公路等级为二级公路，公路设计使用年限为 15年。 该路线总长为 共设 6 个平曲线，具体平曲线要素见后表 ，平曲线设置超高缓和段 ；竖曲线 12个。路面设计为 高级 路面 ，路面采用沥青混凝土路面，本设计沥青路面设计理论以弹性层状体系理论为基础。 为保证路基路面的强度和稳定性，延长道路的使用寿命，在做好路基路面设计的同时，还应对道路的排水进行设计。路基排水设计要因地制宜，全面规划，充分利用有利地形。 关键词： 交通量； 平曲线；曲线超高；竖曲线； 路基；沥青混凝土路面；桥；排水。 本科生毕业设计（论文） he is is it s of is of At s an m, 12m to s 5 m, a of in of up is of of as is a 0 m, so To of of it be of of 本科生毕业设计（论文） 录 第一章 绪论 . 1 路运输特点 . 1 建公路的意义以及交通量组成情况 . 1 线自然条件 . 4 候特点 . 4 形与地貌 . 4 质与土质 . 5 基土强度及变形参数 . 6 第二章 公路技术等级的确定 . 8 述 . 8 路等级选用的依据 . 8 路等级的确定 . 8 通量计算 . 9 量轴次计算 . 10 第三章 公路选线 . 14 线原则 . 14 平面为主安排路线 . 14 性与技术标准 . 15 理好与农业及海水养殖区的的关系 . 15 线与 乡村及厂矿的联系 . 15 线中桥涵的布设 . 16 意土壤水文条件 . 16 意路基取土和就地取 材 . 16 原区路线特征 . 17 案比选 . 17 第四章 公路平面线形设计 . 20 述 . 20 面线形设计原则 . 20 曲线要素确定与计算 . 20 面线形设计计算： . 22 第五章 纵断面设计 . 24 断面设计原则 . 24 本科生毕业设计（论文） 纵线形的协调 . 24 曲线作用和计算 . 25 曲线作用 . 25 曲 线计算 . 26 第六章 横断面设计 . 28 断面的设计 . 28 断面的组成 . 28 基的断面类型 . 29 料的选择与压实标准 . 31 料的选择 . 31 实标准 . 32 道的超高与加宽 . 33 高值计算 . 33 宽的计算 . 34 石方数量计算与调配 . 34 断面面积的计算 . 34 基土石方数量的计算 . 34 石方调配 . 35 第七章 路面结构设计 . 37 述 . 37 面设计方案比选 . 37 青路面设计 . 38 定累计当量轴次 . 38 面参数确定 . 39 计指标确定 . 40 定石灰土层的厚度 . 40 算中层厚度 H . 41 多层路面结构的等效换算求4h. 41 第八章 路基路面排水设计 . 42 基路面排水设计目的 . 42 基路面排水的一般原则 . 42 基排水设计 相应技术指标 . 42 计方案 . 42 表排水沟渠 . 43 本科生毕业设计（论文） V 面排水设计 . 45 面边缘排水 设计 . 46 第九章 桥梁设计 . 48 梁设计 . 48 计 资料 . 48 截面布置 . 50 截面沿跨长的变化 . 53 隔梁的设置 . 53 梁作用效应计算 . 54 久作用效应计算 . 54 变作用效应计算 . 62 梁作用效应组合 . 69 第十章 施工组织设计 . 71 工组织设计的基本原则 . 71 工组织设计的主要内容 . 71 程概况及工程施工 . 72 宁葫芦岛绥中万家道路工程概况 . 72 宁葫芦岛绥中万家道路工程施工 . 72 参考文献 . 76 致谢 . 77 本科生毕业设计（论文） 1 第一章 绪论 路运输特点 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 海、沿江、沿边对外开放的进一步扩大 ,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 各自适应一定的运输要求及自然、地理等条件 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 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 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。 建公路的意义以及交通量组成情况 本设计任务地处辽宁省葫芦岛绥中县万家镇附近， 绥中县位于 葫芦岛市 的南部，濒 辽东湾 。东隔六股河与 兴城市 相望，南临 渤 海 ，西与河北省秦皇岛市山海关 本科生毕业设计（论文） 2 接壤，北枕 燕山 余脉与建昌县毗邻。绥中县地处关内外咽喉地带，交通便利。京哈公路、沈山线 铁路 、秦沈铁路客运专线贯全境西东，绥在克公路穿越县境东北往兴城、建昌及 河北省 。此外，县乡公路把县内各乡镇连接起来。绥中港是绥中地产货水运码头，规模为 3000 吨级泊位，年吞吐量 55 万吨 ，新建具有如下重要意义： 新建公路是滨海公路的一段，新建具有如下重要意义： 1） 促进经济发展 绥中县是辽宁省五点一线环渤海经济带起点，正在建设中的辽宁东戴河新区是辽宁省 五 点一线战略重点支持区域。全力打造 “海岸 中关村 生态新城区 ”辽宁东戴河新区是辽宁沿海经济带的起点，规划面积 100 平方公里。 2）促进旅游业发展 葫芦岛市悠久的历史、绮丽的风光、南北窄东西长的走廊地形，构成了葫芦岛以碣石旅游度假区、九门口长城、圣水寺和兴城旅游风景区为代表的旅游风景带，加上便利的交通条件，每年都能吸引大批的中外游客，是中国北方新兴的避暑、旅游、疗养胜地。市委、市政府将发展旅游业的重点转移到完善旅游基础 设施、配套服务功有和提高服务档次上来，形成了以四星级的国际酒店为龙头，以 80余家疗养院落为主体的旅游接待设施。同时大力开发了具有鲜明地域特色的旅游产品，使旅游业逐渐向产业化的方向发展。葫芦岛市拥有大量的文物古迹和风景名胜，以驰名中外的九门口水上长城，集 “ 城、泉、山、海、岛一体的、素有 “ 第二北戴河 ” 之称的明代古城兴城，秦皇汉武东巡征时的碣石宫遗址三大景区为依托的沿海一线 30余处景区。景点，构成了葫芦岛 “ 悠久的名胜石迹，迷人的走廊风光 ” 特色。 3）加快外向型经济的发展和远期目标的实现 本公路新建后，改善了投资 环境，将吸引不少外商来次地区投资办厂，增加了出口创汇产品，加快了外向型经济的发展。 总之，本新建公路对于促进辽宁经济加速发展，综合立体运输网络的形成，旅游事业的发展及带动沿海经济发展方面都具有积极意义。也有助与 葫芦岛市的城市发展规划中期目标的实现。 葫芦岛市是环渤海经济圈的重要组成部分，也是辽东半岛对外开放的主要地区之一。东与锦州市相连，西与山海关与河北接壤，是关内外 本科生毕业设计（论文） 3 之咽喉。西南距首都北京 448公里，东北距省会沈阳 332公里。这里集 “ 黄金海岸 ” 和 “ 黄金大道 ” 为一体，海、陆、空和地下管道连输条件兼备。陆连：京 哈公路、铁路和京沈高速公路、秦沈高速铁路横贯全境；海连：境内有著名的葫芦岛港和绥中港可使各种货物大进大出 ， 位于辽西走廊的葫芦岛港是一个发展近百年的老港。 目前港区面积 2 平方公里，万吨级泊位 2 个，五千吨级泊位 2 个，年综合吞吐能力达百万吨以上；空连：市界距山海关机场 20 多公里，市区距锦州机场 50 公里。 葫芦岛现已形成铁路、公路、水运、航空和管道 5种运输方式齐备的立体交通网络。 该滨海公路的建设有助于葫芦岛充分发挥区位优势，建设辽西区域中心城市和对外开放窗口，加快城市现代化和农村城镇化步伐。搞好产业结构调整和产业升 级，构筑主导产业，加快发展高新技术和新兴产业，增强综合经济实力，逐步实现与世界经济接轨，广泛参与国际分工与合作，提高国际竞争能力，建设成为外向型城市。 绥中地区经济发展速度较快。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。 表 1 /昼夜） 车 型 黄河 脱拉 138 东风 野 通量 399 416 358 343 交通量年增长率为： 5% 路线所经地区市辖地区属公路自然区划的 2 表 1关车型数据表 车型 总重 （ t） 载重 （ t） 前轴 （ t） 后轴 （ t） 后轴数 轮组数 轴距(黄河5 5 2 11 2 双 200 日野6 2 10 2 双 200 太脱拉 138 2 9 2 双 132 东风 双 200 本科生毕业设计（论文） 4 线自然条件 候特点 本县处于 南温带 亚湿润区季风型 大陆性气候 。年平均气温 。一月平均气温 ，最低气温 ，北部 24 ；七月平均气温 ，最高气温 。 年平均降水量 645 毫米， 无霜期 174 天。 地下水类型 本次勘察在 孔内取地下水进行水质分析，水质检测报告见附表，地下水腐蚀性评价评价如下表 表 1下水对砼结构的腐蚀性判定表 分类项目 环 境 类 型 （ 类 ） 地层渗透性 水质指标 - 总矿化度 侵蚀性 ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 分析结果 1050 蚀等级 微腐蚀 微腐蚀 - 微腐蚀 微腐蚀 微腐蚀 微腐蚀 注：评价时场地环境类别按类考虑，干湿交替环境；土层按强透水层考虑。 表 1地表水对钢筋混凝土结构中的钢筋 腐蚀性判定表 分类项目 钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性 水质指标 水中 ） 长期浸水 干湿交替 分析结果 蚀等级 微腐蚀 弱腐蚀 根据水质检测结果，按岩土工程勘察规范（ 2009年版）中第 合判定场地内地下水对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替环境下具弱腐蚀性，在长期浸水条件下具微腐蚀性。 形与地貌 本科生毕业设计（论文） 5 绥中县境内地势自西北向东南倾斜。西部山地约占全县总面积的 1/3，较高的山峰有 平顶山 （海拔 925 米），龙门山和 三山 ，中部为起伏平缓的丘陵，东南为 平原 和低洼地。河流有 六股河 及其支流 黑水河 、王宝河。此外，还有九江河、 狗河 、石河、猫眼河等大小河流百条。一般都源短流急，季节性比较明显。 质与土质 粉质 粘土 ( 褐黄色，可塑状态（局部可塑偏软），主要成分为粘粒、粉粒，土质较均匀，粘性较强，稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度中等；局部位置含少量细砂。 层厚 均厚度 层顶埋深 层全场分布。 中砂 ( 灰黄色黄褐色，湿饱和，稍密状态为主，局部呈中密状态，主要矿物成分为石英、长石等； 粒含量 60% 75%，局部见少量 20右亚圆状颗粒，级配一般；粘粒最大含量 10%左右。层厚 均厚度 层顶埋深 砾砂（ 褐黄色淡黄色，饱和，中密密实，主要矿物成分为石英、长石等，颗粒多呈亚圆状；粒径大于 2约占 35% 45%，颗粒级配一般。局部粘粒含量约 5%。层厚 均厚度 层顶埋深 粉质粘土（ : 褐黄色，可塑状态，主要组分为粘粒、粉粒，土质较均匀，无摇振反应，韧性中等，干强度中等，稍有光泽。层厚 均厚度 层顶埋深 圆砾（ 褐黄色黄褐色，饱和， 密实；主要矿物成分为石英、长石。粒约 50% 55%，最大粒径约 50粒多呈亚圆状。强风化中风化，呈交错排列。颗粒级配一般，矿物成熟度较低，局部夹 厚 均厚度 顶埋深 强风化花岗岩（ 褐黄色夹肉红色，中粗粒结构，块状构造，主要矿物成分为长石、石英和少量云母，其中大部分长石、云母已蚀变。原岩结构有破坏，风化裂隙较发育，呈破碎状；岩芯呈碎块状，碎块粒径为 3 8芯锤击易碎，属软岩， 冲击钻进较困难，岩体基本质量等级为 V 级。厚度 顶埋深 中风化花岗岩（ : 褐黄色夹肉红色，中粗粒结构，块状构造，主要矿物成 本科生毕业设计（论文） 6 分为长石、石英和少量云母。岩芯较破碎，呈 5 20柱状、短柱状；锤击声较清脆，不易碎。岩体属较软岩，岩体基本质量等级为类。 表 1 粉土室内试验成果统计表 地 层 天然 含水 w % 比 重 度 kN/ 隙 比 和 度 液 限 塑 限 液 性 指数 性 指 数 (内 聚 力 C 摩 擦 角 压缩 系数 缩 模量 质粘土 4 2 ：以上各值均为平均值。 表 1单轴饱和抗压强度成果统计表 岩土层名称 样品数量 单轴饱和抗压强度数据范围 (平均值 标准差 变异系数 标准 值 (中风化花岗岩 6 地基土强度及变形参数 表 1 地基土强度及变形参数 岩土层名称 地基承载力容许值（ 压缩模量平 均值（ 变形模量 （ 内聚力标 准值（ 摩擦角 标准（） 粉质粘土 130 砂 140 - 砂 220 - 质粘土 140 * *砾 310 - 本科生毕业设计（论文） 7 强风化花岗岩 500 - 100 - - 中风化花岗岩 1500 - 250 - - 表 1 地基土层 土层编号 土 层 名 称 钻 孔 桩 桩侧阻力标准值 桩端阻力标准值 层 杂填土 据桩长、桩径等设计参数及施工经验按照公路桥涵地基与基础设计规范 层 粉质粘土 50 层 中砂 40 层 砾砂 60 1层 粉质粘土 50 层 圆砾 150 层 强风化花岗岩 180 层 中风化花岗岩 300 本科生毕业设计（论文） 8 第二章 公路技术等级的确定 述 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： 1. 远景设计年限 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。二级公路一般交通量为 15 年，设计的年限为 10 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。 2. 设计车型 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。 3. 交通量 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。 4. 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。 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术标准（ 012003）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 25000 本科生毕业设计（论文） 9 55000 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。 通量计算 由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 2 表 2 地区近期交通量及其组成如下（辆 /昼夜）： 车 型 黄河脱拉138 东风野通量 380 510 420 480 交通量年增长率为： 5% 本科生毕业设计（论文） 10 表 2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 9座的客车荷载质量 1t 的货车 轻型车 的客车荷载质量 1货车 中型车 19 座的客车荷载质量 7t 的货车 大型车 质量 714拖挂车 质量 14根据交通量并按照 15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： 0 3 9 9 1 . 5 4 1 6 2 3 5 8 3 3 4 3 3 3 5 3 3 . 5 / 辆 n - 1 1 5 10 1 3 5 3 3 . 5 1 5 % 6 9 9 6 . 0 8 / d 辆 设计年限末的交通量为 于 5000 15000之间，根据公路工程技术标准（ 012003）初拟公路等级为：二级公路。因此可以确定车速为 80Km/h。 量轴次计算 当以设计弯沉值为指标以及验算沥青层层底拉应力 4 . 3 51 , 2 , ( / )i i i C n P P 式中： /