毕业设计计算书-环江至大沙坡二级公路NO.14合同段.doc

毕业设计（论文）计算书广西科技大学（筹） 毕业设计（论文） 环江至大沙坡二级公路NO.14合同段 计 算 书 姓 名： 学 号： 班 别： 专 业： 系 别： 指导老师： 广西*柳州 2012年4月12日目 录摘 要 3 第一部分 绪 论 41、 课题背景 42、 课题意义 43、 课题研究主要内容 4第二部分 设计资料 5一、地形、地貌 5二、河流及水系 5三、气象 5四、地震 5五、设计标准 6六、筑路材料 6第三部分 平、纵、横三维断面设计 81、 选线 8二、平面线形设计的基本要求 81.平曲线线形设计一般原则 82.平纵横综合设计 83、 设计方案甲 9 1.平面线形设计 9 2.纵断面设计 13四、设计方案乙 151.平面线形设计 15 2.纵断面设计 17五、路线方案比选和论证 18六、道路等级的确定 18七、纵断面设计 191.线形设计 19 2.纵坡设计纵坡设计的一般要求 19 3.纵坡设计的方法和步骤 19 4.竖曲线设计要求 20 5.纵断面设计步骤 21八、竖曲线计算 22九、横断面设计 231.查规范，得各项技术指标 242.横断面设计步骤 253.超高加宽计算 25十、土石方的计算和调配 26 第四部分 路基设计 271、 路基设计 27 1.路基横断面布置 27 2.路基最小填土高度 28 3.路基边坡 28 4.路基压实标准及压实度 28 5.公路用地宽度 28 6.路基填料 29 7.路基处理 29 8.路基防护 30 9.路基施工的一般规定 31 10.填方路基的施工 32 11.边沟的施工 32二、路基路面排水系统设计 33 1.路基排水设计 33 2.路面排水设计 33第五部分 挡土墙设计 341、 仰斜A式挡土墙设计 352、 重力式挡土墙设计 37第六部分 涵洞设计 381、 盖板涵设计 382、 盖板涵涵台计算413、 圆管涵设计 43第七部分 公路路面结构设计计算44一、水泥混凝土路面设计 44二、沥青路面设计 51三、水泥混凝土与沥青路面方案的最终选择 60结 束 语 61致 谢 62参考文献63 中文摘要摘要：本次设计的任务是环江至大沙坡二级公路NO.14合同段，桩号为K39+000K41+304.675。沿线地质构造较复杂，岩性种类多，主要以石灰岩为主，全长2304.675m ,设计时速为60km/h .路基宽10.0米，行车道宽7.0米，路面两侧硬路肩宽分别为0.75米和土路肩宽分别为0.75米。面层采用水泥混凝土，基层为水泥稳定粒料，底基层为15cm级配碎石材料。主要完成的设计包括：确定公路等级、选择路线的线形、平曲线要素计算、绘制路线纵断面图、竖曲线要素计算、绘制路线典型横断面图、土石方调配、路线超高计算、设计路面结构、路面防护工程设计、路基排水设计、工程预算和施工组织设计，同时设计涵洞共6座，其中暗板涵3座，圆管涵3座。关键字：平曲线，竖曲线，排水，路基，水泥混凝土路面，涵洞 Chinese AbstractAbstract：This design task is Huanjiang to Da ShaPo secondary roads NO. 14 contract section,pile no. in the K39 + 000 K41 + 304.675. Along the route of geological structure is more complex, more kinds lithology, mainly in limestone primarily, the length is 2304.675 m, design speed is 60 km/h.The width of the roadbed is 10.0 meters , the width of the running lane is 7.0 m , the width of the the road on both sides of the hard road shoulder is 0.75 meters respectively and the width of the dirt road shoulder is 0.75 meters respectively. The roads has portland cement concrete surface course and cement stabilized base, subbase layer is 15 cm graded gravel materials. The design of the main completed including: sure the highway grade, choose the route alignment of highway, flat curve elements calculation, draw route map, vertical curve elements within profile calculated, draw line cross-sectional figure, typical conditions deployment, high calculation, design route pavement structure, road surface protection engineering design, roadbed drainage design, project budget and the construction organization design, and at the same time,design six culverts, which contains three dark board culverts, three circular tube culverts. Keywords: Plane curve, vertical curve, drainage, roadbed, cement concrete pavement, culverts. 第一部分 绪 论 一、课题背景环江毛南族自治县位于广西西北部，地处桂西北云贵高原东南麓，东邻融水、罗城县，南接宜州、河池市，西隔打狗河与南丹县相望,北与贵州荔波、从江两县毗连。环江至大沙坡二级公路是西南出海大通道的便捷支线，也是自治区人民政府为加快交通基础设施建设向社会公开承诺的县县通二级公路的重要路网建设项目之一。该路线起于环江县思恩镇，经古宾、都川，终于大沙坡，与贵州省荔波至大沙坡公路相接。环江至大沙坡二级公路的建成，对促进河池路网及至广西公路的合理布局。进一步改善路网结构，改善黔桂两省区沿线人民的生产、生活和投资环境，促进两地资源的开发利用，加快脱贫致富步伐，推动经济进一步发展，具有重要意义。二、课题意义 通过本题目使我在进行公路施工图设计方面进行一次全面的系统的训练，使我们能综合运用大学所学课程,系统地巩固基本理论和专业知识，培养分析问题和解决问题的独立工作能力;提高计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术文件及计算机辅助设计计算等基本技能,掌握公路设计原则、设计方法、步骤。同时，树立正确的设计思想及严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于创新的作风,具体解决各种级别公路的设计。为今后工作打下良好的基础并能提高我的综合运用知识的能力同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。三、课题研究主要内容 （1）路线方案的拟定与比选 u%*;9+ （2）平面设计 LL6f40hC （3）纵断面设计 yMSRUQ x （4）路基横断面设计 329xo03- （5）路基超高、加宽设计 *,n7& （6）路基排水系统设计、路基路面结构及材料组成设计 z!L0j + （7）工程施工组织与工程概预算编制 第二部分 设计资料一、地形、地貌公路沿线经过黔中高原南部边缘的斜坡地带，总地势为北高南低，四周山岭绵延，中部偏南为丘陵，地质构造较复杂，岩性种类多，主要以石灰岩为主。二、河流及水系公路沿线水系发育，小河溪流众多，地下水为孔隙水，受大气降水及地表水水体补给，以孔隙水为主。三、气象路线测区地处低纬度地带，属亚热带季风气候，夏长多雨，冬短无严寒，热量充足，多年平均气温约22C，最热月为7月，平均气温约29C，最冷月为1月，平均气温约12C。多年平均降雨量约1510mm,其中4-9月份为雨季，降雨量约1200mm,全年总蒸发量约1430mm.风向在冬春季（93月）东南风占主导，夏秋季（48月）东风占主导，风速随季节变化，一般冬季风速大于夏季风速，瞬时极大风速约29m/s。四、地震 地震基本烈度属度。五、设计标准 表2-1主要技术指标表指 标 名 称单 位技 术 指 标公 路 等 级二车道 二级公 路设 计 速 度km/h60行 车 道 宽 度23.5路 基 宽 度10桥 面 全 宽10平曲线半径极 限 最 小125一 般 最 小200不设超高最小 1500竖曲线半径凸型极限最小 1400一般最小 2000凹型极限最小 1000一般最小 1500最 大 纵 坡 6最 大 超 高 8设计洪水频率路基及小桥、涵洞1/50特大，大，中桥1/100车辆荷载等级桥涵、路基公路-级路面标准轴载100kN 六、筑路材料 本工程项目所使用的筑路材料主要是碎石、片石、砂等。 1、石料场：沿线石料主要是花岗岩、石灰岩等，岩石裸露，无土覆盖层，质地坚硬，强度较高，耐磨能力强，可开采为碎（片）石。加工后的石料适用于桥梁、涵洞、路面、防护工程等。各石料强度较好，储存量丰富， 均有现成的机耕道或二级公路通往料场。2、砂料场：环江河砂含泥量大，产量不足，经实验，不满足路面规范要求，采用陆川砂，交通便利；其它工程可采用机制砂。3、全线水泥拟采用金城水泥厂水泥，在使用前，应对该厂的水泥进行物理和化学试验，符合标准规定后并附 带有该水泥合格证书才能使用，以免影响工程质量。 4、施工时，碎（片）石、砂等材料必须取样试验，符合标准规定后才能使用。沥青、钢材等外购材料必须符合质量标准并附有合格证书。 第三部分 平、纵、横三维断面设计一、选线本路线设计基本按照我们组的指导老师所提供的地形图进行纸上选线布设。路线走向基本上优先选择与等高线相平行，避免与等高线相垂直。为了使线形优美，在本设计中，回旋曲线：圆曲线：回旋曲线长度之比尽可能在1：1：1左右。平、纵线形的组合时，尽量满足平包纵的原则；除此之外， 中线设计的平面线形基本上按照保证技术经济指标的前提下考虑少占经济作物地、填挖平衡，在条件许可情况下，尽量采用较高的技术标准，保证了平纵线形合理、顺适、曲线优美。本设计拟订了两个方案：甲方案和乙方案，经过方案论证，正选方案为甲方案。二、平面线形设计的基本要求 1.平曲线线形设计一般原则 1）平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。 2）行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足二级公路以及设计速度60km/h的公路，应注重立体线形设计，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。 3）保持平面线形的均衡与连贯（技术指标的均衡与连续性） 长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下坡方向的尽头更要注意，若由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。 高、低标准之间要有过渡。 4）应避免连续急弯的线形 这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响，设计时可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。 5)平曲线应有足够的长度 汽车在公路的任何线形是行驶的时间均不宜短于3s，以使驾驶操作不显过分紧张。2.平纵横综合设计(1)线形组合设计要点 公路线形设计时是按照先进行平面线形设计，后进行纵面线形设计的程序进行的。公路线形设计提供给驾驶者的是一条立体的线形。 理想的平纵组合是平竖曲线的位置相互对应，且平曲线稍长于竖曲线。 平曲线与竖曲线半径的大小均衡是保证立体线形协调、平顺、连续的基本要求。 平纵组合应考虑驾驶员的视觉感受。（2)平纵线形的协调为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性。 平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线； 长直线上设置竖曲线，经高山地形时，尽量使纵坡偏小，致使不超过最大纵坡6%。经地势较平地区时要满足0.3%的排水纵坡，设计时采用较大的竖曲线半径方法，以获得较好的视觉和行车效果；透视图的运用，平纵线形配合受到各种因素的制约和影响，同时要避免一些不良的组合，运用透视图进行检验是很好的方法，设计时对有疑问的路段进行透视图的检验，效果较好；平面与横断面的综合协调主要是超高的设计。(3)线形与环境的协调定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响；路基填方用土基本可以本庄利用，或是纵向调配，避免了乱开乱挖；注意绿化，对路基边坡应加强绿化和防。三、设计方案甲 1.平面线形设计（本设计道路中线有四条平曲线，现只取其中的一条来计算） (1)设计的线形大致如下图所示： 图3-1 平面线形示意图 由图计算出起点、交点、终点的坐标如下： JD0:( 499337.5195, 2434025.6979) JD1:( 499554.0963, 2433842.6366) JD2:( 500129.4807, 2433898.6948) JD3:( 500349.7186, 2434213.3171 ) JD4:( 500907.3131, 2434246.1527) JD5:( 501070.7070, 2434804.3103) 路线长、方位角计算： 对于0-1即D01段： 因为图在第四象限里,故 对于1-2即D12段： 因为图在第三象限里,故 则转角计算为： 同理：其余平曲线的转角计算原理也一样，其结果见“直线曲线及转角表”。 (2)缓和曲线计算 计算原理： 设第一缓和曲线长度为Ls1，第二缓和曲线长度为Ls2，且Ls10 ； 凸型竖曲