山区高速公路综合设计毕业设计说明书.doc

山区高速公路综合设计毕业设计说明书 摘 要本次设计为高速公路综合设计路段此路段位于烟台境内根据设计公路的交通量地形特征以及使用任务和性质确定公路等级为高速公路在此基础上结合沿线自然条件与主要技术指标进行路线方案论证与比选最终确定一个最佳方案进行详细技术设计其主要内容包括路线的平纵横设计路基路面设计和排水设计以及交通设施设计 并完成施工图设计阶段应完成的各种图表及设计说明书本设计严格依据规范的各项指标进行最后确定本高速公路设计速度为100kmh路基宽26m双向四车道路线全长3478085m路面为沥青混凝土面层厚18cm全线共设计了2个平曲线3个竖曲线1条隧道6个钢筋混凝土通道关键词平曲线竖曲线路基路面This express section is located at the east of Chongqing provincewhich is heavy highland areaAccording to the requirements of mountain highway design the grading of express is based on the traffic volume the use of task and nature Then through combining natural conditions along and the main technical indicators evaluating and electing the route this express section ultimately determine the best option for a detailed technical design Its main contents include plane design vertical curve design transect curve design roadbed design road surface design drainage design and traffic facilities design In addition all kinds of the figures tables and specifications are given in detail in this paper After conducting technical feasibility studies accord to specification the designing velocity is 100 km h The width of the roadbed is 26 meters with four two-way lanes The length of the road is 3456247meters The roads surface is paved by asphalt concrete There are two plane curves two vertical curves a total of two bridges five reinforced concrete channelKeywords ExpressPlane curveVertical curveRoadbedPavement目录摘要IAbstractII目录III1 绪论111 设计要求及任务1111 设计要求1112 设计任务112沿线地形地质气候特征2121 气候特征2122地形与土质特征22 方案拟定与比选21 设计资料222 道路技术等级的确定323 有关技术标准汇总53 路线方案具体比选631 路线选线的原则632 路线选线的过程733 方案对比74 路线设计941 平面设计9411 直线9412 圆曲线9413 缓和曲线942 纵断面设计10421 纵断面设计的作用和基本要求10422 最大纵坡11423 最小纵坡11424 坡长限制11425 设计示例1243 平纵线形组合设计13431 平纵线形组合的一般设计原则14432 平纵组合的一般要求145 路基横断面设计1551 路基横断面设计15511 横断面的组成15512 横断面设计要素的确定1652 路基边坡设计16521 路堤边坡1653 路拱横坡及超高17531 路拱形式及横坡度17532 超高设计与计算1754 挡土墙设计206 排水设计2061 路面表面排水2162 沟渠设计21621 边沟设计21622 排水沟2263 涵洞2371 路面等级与路面类型选择25711 轴载分析25712 确定路面等级和面层类型27713 结构组合与材料选取2872 各层材料的抗压模量与劈裂强度2873 土基回弹模量的确定2874 设计指标的确定29741 设计弯沉值29742 各层材料的容许层底拉应力2975 设计资料总结3076 确定石灰土层厚度3177 拉应力验算32771 细粒式沥青混凝土层底拉应力验算32772 中粒式沥青混凝土层底拉应力验算32773 粗粒式沥青混凝土层层底拉应力验算33774 水泥稳定碎石层层底拉应力验算33775 石灰土层层底拉力验算33776 防冻层厚度检验348 道路交通安全设施设计3481护栏3482 视线诱导设施3483标志与线标35952土压力计算36953 墙身及尺寸的确定36954 墙身稳定性及基底应力验算41结 论43致 谢44参考文献45附录461 绪论11 设计要求及任务111 设计要求1根据设计公路的交通量及其使用的任务和性质确定公路的等级再结合沿线自然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2推荐一个最佳方案进行详细技术设计内容包括路线的平纵横设计路基设计路面设计排水设计及其它构筑物设计3施工组织设计及概预算的编制选作4完成施工图设计阶段应完成的各种图表及设计说明书112 设计任务1设计计算说明书部分 1 本公路的建设意义 2 公路的等级及技术标准的论证 3 沿线地形地质气候等自然条件对公路设计的影响 4 路线方案比选说明 5 路线路基路面等设计说明及计算方法 6 专题设计及说明 7 对设计的综合评价及心得体会2图纸部分 1 路线平面图纵断面图 2 横断面图 横断面图任选1Km 及标准横断面图 3 路面设计图 4 路基排水设计图1km 5 直线曲线及转角一览表 6 逐桩坐标表 7 竖曲线表 8 路基设计表 9 路基土石方数量计算表12121 气候特征 烟台市地处中纬度位于山东半岛中部濒临黄海与渤海之间气候属暖温带季风型大陆性气候四季变化和季风进退都比较明显温度较温和雨水较充沛具有冬无严寒夏无酷暑气候特点烟台年平均气温11612919712000年下同 地域差异较大一般表现为 沿海高于内陆福山芝罘区莱州市年平均气温为125129是境内高温区莱阳栖霞均为116是境内相对低温区其它县市区年平均气温在120122之间2 方案的拟定与比选21 设计资料1 地形图烟台地区地图比例120002交通资料路面竣工后第一年交通组成及数量如下小 汽 车 4300 辆日解放CA10B 800 辆日东风EQ140 日黄河JN360 日尼桑CK10G 日公路工程技术规范中规定交通量换算采用小客车为标准车型确定公路等级的各汽车代表车型和车辆折算系数规定21表21 各汽车代表车型与车辆折算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1019座的客车和载质量2t的货车中型车1519座的客车和载质量2t7t的货车大型车20载质量7t14t的货车拖挂车30载质量14t的货车22 Nd N0rn-1 21 式中Nd远景设计年平均日交通量辆日N0起始年平均日交通量辆日包括现在交通量和道路建成后从其它道路吸引过来的交通量r年平均增长率n远景设计年限22 以小汽车为标准的折算表车型交通量 辆日 折算系数折算后的交通量小汽车4300104300解放CA10B800151200东风EQ140950151425黄河JN3604502900尼桑CK10G4502900合计8725 则 N0 430012001425900900 8725辆日20年后的此路段上的年平均日交通量为 N20 N01rn-1 1 38626辆日根据公路工程技术标准规定该拟建公路选定为双向公路23 有关技术标准汇总根据公路工程技术标准设计荷载路面标准轴载Bzz100KN23 主要技术指标表公路等级设计速度路线总长平曲线最大纵坡反向曲线段间2V 2003 路线方案具体比选31 路线选线的原则道路的选线是一个涉及面广影响因素多政策性和技术性都很强的工作它是由面到片由片到线由粗略到细致的过程是逐步具体化逐步补充修改和提高的过程选线要先通过总体布局解决基本走向然后再解决局部路线方案直到具体定线路线方案是路线设计中最根本的问题方案是否合理不但直接关系到高速公路本身的工程投资和运输效率更重要的是影响到路线在公路网中是否起到应有作用即是否满足国家的政治经济国防的要求和长远利益2选线的要求归纳起来可有下述原则1道路的选线应根据道路的使用任务和性质综合考虑路线区域国民经济发展状况与远景规划正确处理好近期与远景的关系在总体规划的指导下合理选定方案2认真领会计划任务书的精神深入调查当地地形气候土壤地质水文等自然情况不遗漏有比较价值的方案3道路选线布局必须符合国家的方针政策力争路线短捷及保证行车安全4道路选线贯彻工程经济与运营经济结合的原则在不增加工程造价的情况下尽量提高技术指标在不降低技术指标的情况下尽量降低工程造价5充分利用有利地形地势尽量回避不利地带正确运用技术标准从行车的安全畅通和施工养护的经济方便着眼对路线与地形的配合加以研究搞好路线平纵横三面的结合力求平面短捷舒顺纵面平缓均匀横面稳定经济6路线应选择地址稳定地形良好的地区通过尽量避免穿过滑坡崩塌岩堆泥石流泥沼排水不良的低洼地等不良地段7大中桥位应在服从路线总方向的原则下对路桥综合考虑不要因桥位而过多地增长路线桥位应尽量选择在河道顺直水流稳定地质良好的河段上并注意方便群众8道路与道路或道路与铁路应尽量减少交叉的次数应合理选用交叉类型以达到行车安全畅通的目的9道路设计应实行远近结合分期修建分段定级的原则以取得投资及用地的最佳效益10要考虑施工条件对选定路线的影响32 路线选线的过程丹通高速公路本溪段所处地区多为山区地面高度变化大建筑设施分布较少居民点稀路线必经之地有几座比较大的山必须考虑该地的填挖问题所以路线平面纵断面等几何线形的技术标准都比较高同时在具体指标应用时应注意1合理选用直线长度 以直线为主当必须采用长直线时应作好平纵组合设计以消除长直线的弊端2直线与半径的关系 长直线的尽头不得连接急弯有时尽管连接的曲线并不小但不一定与其前面所接的直线相适应3保证路基稳定 路线纵坡设计时应注意路基的最小填土高度搞好路基的排水设计横向排水不利时应保证最小排水纵坡度的要求最小排水纵坡度一般为05最小不小于03本设计道路的等级为高速路线都是封闭的经过国道的时候要设立交或者给留出通道对于高压电线也得注意尽量不与之交叉33 方案对比在既定的路线走廊带上经过反复的比选定了两条线再经过具体的对比以及考虑各方面的影响因素280591549997 50318106451 终点在B1 28057490196 50650578687 全线总长3478085m其间设置JD1 28053461994550444985882 JD2 280580832808 5056437661 方案二路线起点在A1 280591549997 50318106451 终点在B1 28057490196 50650578687 全线总长3487008m其间设置JD1 280550559851 50378587261 JD2 28060275983450506618371 两方案都采用直线缓和曲线圆曲线相结合的办法均符合平曲线设计要求由于设计路段地处烟台境内起终两点间多山丘等高线较密集沿线有房屋和小路其间由于山岭众多高低起伏较大地形条件极其受限故可供选线的地区比较单一方案一与方案二走向基本相似在方案一中需修建一条隧与一座桥梁隧道的起点为K0970000终点为K1060000而方案二中未设有桥梁和隧道看起来方案二要好于方案一但方案一比方案二的路线短25342m从线性来看方案一线形比较顺畅略优于方案二降低了工程难度从线性的另一方面来看方案二的从起点到第一交点直线长度过长容易给驾驶员造成疲劳从填挖量和经济角度来衡量方案二挖方量为6758482填方量为5314943方案二的挖方量为1079031填方量为4864124方案一优于方案二 综上所比较方案一作为最佳方案淘汰第二方案4 路线设计41 平面设计公路的平面线形当受到地形地物的影响而发生转折时在转折时就需要设置曲线或曲线组合直线圆曲线缓和曲线是平面线形的三要素411 直线直线是平面线形中的基本线形在公路和城市道路中是使用最为广泛最大长度应控制在设计速度的20倍速度以内公路路线设计规范中规定60kmh时同向曲线间的直线最小长度km计以不小于设计速度的6倍为宜反向曲线间直线最小长度以km计以不小于设计速度的两倍为宜m大于设计车速100kmh的两倍最大直线长度为773162m小于设计速度的20倍速度412 圆曲线圆曲线是平面线形中最多的线形圆曲线具有易与地形相适应可循性好线形美观易与测设等优点使用十分普遍圆曲线最小半径圆曲线最大半径10000m本设计路段的圆曲线半径为1000m符合规范规定413 缓和曲线缓和曲线是在直线和曲线之间或不同半径圆曲线之间为了缓和汽车的行驶符合汽车行驶的轨迹采用曲率不断改变的曲线缓和曲线的作用是因此我在设计中均设置了缓和曲线由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶所以要求曲线有足够的长度41式中为离心加速度变化率我国在制定缓和曲线设计标准时将离心加速度的变化率取值控制在0506得Ls min 为611m设计缓和曲线最小长度为219m符合标准要求2行驶时间不过短车辆在缓和曲线上的行驶时间过短会使驾驶员操作不便甚至造成驾驶操纵的紧张和忙乱一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3s于是42对于本设计路段的设计车速100kmh的3s行程为833m本设计路段的所有缓和曲线长度均符合要求综合考虑上述影响缓和曲线长度的各项因素标准制定了各级公路缓和曲线的最小长度对于设计速度为100kmh的公路缓和曲线最小长度为85m本设计中最小缓和曲线长度为219m符合标准要求42 纵断面设计421 纵断面设计的作用和基本要求在道路纵断面上为便于行车安全舒适对于不同坡度的坡段在转折处需要设置一段曲线进行缓和这一段曲线就是竖曲线它的作用有 1 缓和纵向变坡处行车动量变化而产生的离心力 2 确保公路纵向行车视距 3 将竖曲线与平曲线恰当组合有利于路面排水和改善行车的视线诱导和舒适感基本要求是纵坡均匀平顺起伏和缓坡长和竖曲线长短适当平面和纵面组合设计协调以及填挖经济平衡422 最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时各级路允许采用的最大坡度值它是路纵断面设计的重要控制指标我国公路工程技术标准规定最大纵坡43106423 最小纵坡在挖方路段设置边沟的低填方路段和其他横向排水不畅的路段为了保证排水防止水渗入路基而影响路基的稳定性应设置不小于03的纵坡本设计中最小纵坡值0848符合规范要求424 坡长限制1最坡长最坡长以不小于速度9-15s的行程为宜公路工程技术标规定公路最短坡长应按表选用41最小坡长设 计 速 度 kmh 1201008060403020最 小 坡 长 m 一般值40035025020016013080最小值300250200150120100602最大坡长138031060848对应的坡长分别为530m 1020000m1030000m898085m由于对纵坡坡度小于3不作最大坡长要求可以视为符合规范规定的最大坡长限制所以都满足最大坡长要求425 设计示例结合以上原则对路段进行实际设计本路段最大纵坡坡度为最小纵坡坡度为共设个变坡点1设计标高计算公式坡线标高 变坡点标高或坡线标高 变坡点标高式中计算点到变坡点的距离mi坡线的纵坡升坡段取正降坡段取负2竖曲线要素的计算公式L R 411 412 413h x22r 414式中R竖曲线半径 m L竖曲线的曲线长 m T竖曲线的切线长 m E竖曲线的外距 m 两相邻纵坡的代数差以小数计h竖曲线上任意点到切线的纵距x竖曲线上任意点与竖曲线始点的水平距离 m 3计算示例以变坡点为例变坡点桩号为K高程为m 竖曲线半径R m各变坡点竖曲线要素计算过程如下 -002433为形L R 000002433 2433mT L2 m07399设计高程的计算竖曲线起点桩号 变坡点桩号-T K0 K040835竖曲线终点桩号 变坡点桩号T K00 K 065165竖曲线起点高程002433m桩号K0550为例计算设计高程K00处横距x K00 K0 m 竖距切线高程 20002433 970687m设计高程 970689 m 桩号K0横距x K00K0 m 竖距切线高程 002433 971661 m 设计高程 971681 m 根据此计算过程将计算结果填入具体数值见附表43 60kmh的道路必须注意平纵的合理组合尽量做到线形连续指标均衡视觉良好景观协调安全舒适公路线形最终是以平纵横所组合的立体线形反映于驾驶员的视觉为保证汽车行驶的安全应把道路平纵面结合作为立体线形来分析研究431 平纵线形组合的一般设计原则1在视觉上能自然地引导驾驶员的视线并保持视线的连续性2保持平纵线形的技术指标大小均衡它不仅影响到线形的平顺性而且与工程费用密切相关3为保证路面排水和行车安全必须选择适合的合成坡度4注意和周围环境的配合以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度432 平纵组合的一般要求1当竖曲线与平曲线组合时竖曲线宜包含在平曲线之内且平曲线应稍长于竖曲线如图42所示 图42平竖曲线的组合原则平曲线与竖曲线要一一对应且平曲线比竖曲线更长即所谓的平包竖这种组合能较好地保持视觉上的连续性竖曲线的起终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲线内其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上也不要放在圆弧段之内均衡5 路基横断面设计51 路基横断面设计 511 横断面的组成公路横断面的组成应根据公路等级设计速度地形气候地质等条件来确定以保证公路的交通安全通行能力路基的强度和稳定性 图51 横断面组成512 横断面设计要素的确定路基横断面应根据公路等级技术标准充分考虑公路所在地的地形地质水文填挖等具体情况选用路基横断面的典型形式可归纳为填方路基（路堤）挖方路基（路堑）和填挖结合等三种类型按公路工程技术标准规定高速公路设计速度为100kmh时整体式路基宽度一般值为335m车道宽度为375m中间带宽度3m左右侧路缘带宽度分别为05m05m中央分隔带宽度20m右侧硬路肩25m土路肩075m52 路基边坡设计边坡设计主要是合理的确定路基边坡坡度路基边坡坡度可用边坡高度H与边坡宽度b之比值表示并取H 10521 路堤边坡本设计中填方和挖方都采用二级台阶填方边坡坡度为第一级115第二级1175挖方边坡坡度为第一级11第二级11553 路拱横坡及超高531 路拱形式及横坡度路拱形式采用直线形以路中线为基点设置双向路拱横坡主要是为便于机械化施工排水和养护根据路面类型和当地自然条件本设计采用20的路拱横坡路肩的设置则为硬路肩采用与路面坡度相同的20而土路肩为了能迅速排出路面上的降水路拱坡度为30532 超高设计与计算合理的设置超高可以全部或部分抵消离心力提高汽车行驶在曲线上的稳定性与舒适性1 超高的过渡方式由于设计的道路等级为所以超高的过渡为中间带道路的超高过渡中间带的道路行车道在直线路段的横断面均为以为脊向两侧倾斜的路拱路面要由双向倾斜的路拱形式过渡到具有超高的单向倾斜的超高形式外侧须逐渐抬高在抬高过程中行车道外侧是绕旋转的若超高横坡度等于路拱横坡则直至与内侧横坡相等为止采用的是绕旋转长度的确 超高缓和段的长度按下式计算 式中超高缓和段长度m B旋转轴至行车道设路缘带时为路缘带外侧边缘的宽度m旋转轴外侧的超高与路拱坡度的代数差P 超高渐变率其值根据计算行车速度和超高过渡方式确定根据上式计算的超高缓和段长度应取成5m的整倍数并不小于10m的长度一般情况下与缓和曲线长度相等本设计中圆曲线半径均不大因此都设置了超高过渡段以平曲线交点一为例计算其超高过渡段长度平曲线半径R1000m最大超高值8V 100kmh查公路路线设计规范知超高渐变率为其基本参数如下表所示表52 本公路基本参数表土路肩宽度 m 075硬路肩宽度 m 3外侧路缘带宽度 m 05行车道宽度 m 825内侧路缘带宽度 m 05路拱横坡度2路肩横坡度3若令Lc Ls则007000351175P 1330满足要求故该处超高缓和段与缓和曲线长度相等即在缓和曲线全长范围内连续超高3 超高值的计算有中间带的公路的超高方式有三种绕中央分隔带边缘旋转绕各自行车道中心旋转绕中间带中心旋转本路段采用绕中央分隔带边缘旋转即将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转使之各自成为独立的单向超高断面此时中央分隔带维持原水平状态内外侧从超高缓和段起点开始超高绕中央分隔带边缘旋转超高值计算公式如表53 绕中央分隔带边缘旋转超高值计算式超高位置计算公式行车道横坡外侧CD0内侧D0C式中 B行车道宽度内侧路缘带外侧路缘带路基加宽值因为本公路无加宽所以为0路拱横坡度圆曲线超高横坡度图52 超高计算点位置图以平曲线一上距离超高缓和段起点距离为50m的点为例计算外侧超高位置处点C的超高值0000758250500040038m54 挡土墙设计 挡土墙是为了防止土体坍滑而修筑的主要承受侧向土压力的墙式建筑物用于支承路堤填土或路堑边坡路基在下列情况宜修建挡土墙陡坡路段或岩石风化的路堑边坡路段需要降低路基边坡高度以减少大量填方挖方的路段增加不良地质路段边坡稳定以防止产生滑坡防止沿河路段水流冲刷节约道路用地减少拆迁或少占农田保护重要建筑生态环境或其他需要特殊保护的地段衡重式挡土墙的墙辈可视为凸折式的上下墙之间设一衡重台利用衡重台上填土的重力作用和全墙重心的后移增加墙身稳定减小断面尺寸而节约工程数量因墙面陡直下墙背仰斜地面横坡较陡时可降低墙高同时也可减少基础开挖工程量衡重式挡土墙可用于山区又由于本设计路段的路基填方较高有必要设置挡土墙以降低路基边坡高度增加路基稳定性防止滑坡所以在K0665029K0931456和K1061122K1420531段设置了衡重式挡土墙6 排水设计路基施工和养护均需一定的水分但是路基和路面周围的水应当严格的控制该设计路段地处本溪地区为东部温润季冻地区由于深挖路堑多如果侵入路基的水分过多土基含水量过大便会引起土质松软强度降低发生边坡坍塌冻胀翻浆等病害从而降低道路的使用性能大大降低道路的使用年限为更好的了解排水设计本设计详细的整体排水规划选择了K0000K100061 路面表面排水路面表面排水的主要任务是迅速把降落到路面和路肩表面的降水排走以免造成路面积水而影响行车安全首先考虑采取的是通过路面和路肩的横向坡度向路基两侧横向排流在路线有纵坡时则为沿合成坡度斜向排流当路基横断面为路堑时横向排流的表面水汇集于边沟内当路基横断面为路堤时可采用让路面表面水以横向漫流形式向路堤坡面分散排放 在汇水量不大路堤不高路线纵坡不大坡面冲刷能力强的情况下应优先采用横向漫流分散排放的方式562 沟渠设计621 边沟设计设置在挖方路基的外侧以及填土高度较低的路堤坡脚外侧的纵向人工沟渠称之为边沟其主要功能在于汇集和排出路基范围内和流向路基的少量地面水1图61 边沟示意图622 排水沟 排水沟主要是用于排除来自边沟截水沟或其他水源的水流并将其引至路基范围以外的指定地点排水沟的设置必须结合地形等条件因势利导离路基尽可能远些平面上力求短捷平顺以直线为宜必须转向尽可能采用大半径徐缓改变方向距路基一般不宜小于3m-4m纵面上控制最大最小纵坡以1-3为宜863 涵洞圆管涵具有就地取材造价低易施工结构坚固寿命长自重及超载潜力大的优点所以大部分形式均采用形式本设计所取标准跨径为15m本设计中涵洞的位置以及孔径见表所示61 涵洞一览表序号涵洞位置结构类型交角K0310429 钢筋混凝954956 2K0498495 钢筋混凝9565593K0687341 钢筋混凝9671004K1250759 钢筋混凝9401295 K2525429 钢筋混凝9643906K2884845 钢筋混凝973437 下面以K2022处钢筋混凝土圆管涵为例具体介绍一下有关尺寸图63 圆管涵设计图 7 路面设计沥青路面结构设计包括原材料选择设计参数的测试路面结构组合与厚度计算等内容路面设计应根据使用要求及气候水文土质等自然条件密切结合实际情况进行路面的总体设计在满足交通量和使用要求的情况下应遵循因地制宜方便使用的原则结合当地条件尽量作到经济合理安全可靠71 沥青路面等级面层类型的选用应根据公路等级与使用要求设计年限内标准轴载的累计当量轴载等因素按下面的表与下面的计算来确定711 轴载分析路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载71各种车型的轴载情况表车 型前轴重KN后轴重KN后轴数轮组数后轴距 cm 交通量 次日 解放CA10B194060851双-800东风EQ140237069201双-950黄河JN3605021102双-450尼桑CK10G3925761双-4501设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次轴载换算采用如下的计算公式表72 换算结果表弯沉车型 PiKN 次日 次日 解放CA10B前轴19401648004后轴60851180092东风EQ140前轴237016495012后轴692011950191黄河JN360前轴50164450381后轴2110114501047尼桑CK10G前轴392516445051后轴76214505462312注轴载小于25KN的轴载作用不计2累计当量轴次根据设计规范公路沥青路面设计年限取年车道的车道系数是取0 累计当量轴次Ne 72 次验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为 73 次日 次日 解放CA10B前轴19401185980004后轴60851198018东风EQ140前轴23701185800015后轴69201180042黄河JN162前轴59501185570166后轴11500115701744长征XD250前轴378011855504后轴2726021550170 2144注轴载小于50KN的轴载作用不计2累计当量轴次参数取值同上设计年限是年车道系数是0 累计当量轴次Ne 74 7209353次Ne 77710次由公路沥青路面设计规范该路交通等级为中等交通一级公路路面等级为高级路面而曾类型为沥青混凝土713 结构组合与材料选取路面结构根据公路自然区划的特点公路等级与使用要求交通量及其交通组成并考虑结构层的功能与受力特点以及经济发展和投资环境等因素面层采用沥青混凝土cm基层采用水泥稳定底基层采用规范规定公路的面层由2-3层组成三层式沥青面层表面层采用粒式密级配沥青混凝土cm中面层采用粒式密级配沥青混凝土cm下面层采用密级配沥青cm72 各层材料的抗压模量与劈裂强度查公路沥青路面设计规范附录E材料设计参数E1沥青混合料设计参数及E2基层材料设计参数得到各层材料的抗压强大和劈裂强度各值均取规范给定的中值层位结构层材料名称厚度 cm 抗压模量 MP 劈裂强度MP20151细粒式密级配沥青混凝土粒式密级配沥青混凝土粒式密级配沥青混凝土73 土基回弹模量的确定查公路自然区划标准查得该路段处于区H1 15m17m而H 1218 3H1属类型查路基干湿状态的分界稠度建议值表得路基的平均稠度c110取c 110最后查二级自然区划各土组土基回弹模量参考值表 43Mpa40Mpa所以土路基不需进行特殊处理74 设计指标的确定741 设计弯沉值路面设计弯沉值根据公式 600NeAcAsAb该公路为公路公路等级系数 Ac为10面层是沥青混凝土面层类型系数As取10半刚性基层底基层总厚度大于20cm基层类型系数取10 75 2512 001mm 742 各层材料的容许层底拉应力76式中路面结构层材料的容许拉应力沥青混凝土或半刚性材料的劈裂强度对沥青混凝土系指时的劈裂强度抗拉强度结构系数 其中为沥青级配系数细中粒式沥青混凝土为10粗粒式沥青混凝土11为公路等级系数细粒式密级配沥青混凝土 00910 14295 0475 Mpa中粒式密级配沥青混凝土 00910 10295 034 Mpa粗粒式密级配沥青混凝土 00910 295 08295 027 Mpa水泥稳定碎石 200 05200 025 Mpa石灰土 0225258 0093 Mpa75 设计资料总结初拟路面结构的设计资料汇总表如表所示74 路基路面材料数据表层次材料名称厚度h cm 抗压模量Mpa容许拉应力201细粒式沥青混凝土200004752中粒式沥青混凝土616000343粗粒式沥青混凝土4水泥稳定碎石16000255石灰土2555055000936土路基-40-76 确定石灰土层厚度利用弹性三层连续体系的诺谟图求解已求得设计弯沉值 Ld 001mm 综合修正系数F 163 7 163 将五层体系简化成上层为细粒式沥青混凝土中层为中粒式沥青混凝土以及土基组成的三层体系由 431200 0036查三层体系表面弯沉系数诺谟图得132 则 051有查得 即 1065 612 cm 代入公式 7得 6解得h cm 63132051 424路表实际弯沉值为L 7 001mm 2429 001mm 符合要求7 拉应力验算771 细粒式沥青混凝土层底拉应力验算h 4 cmH 6102225 42 cm E2E1 16002000 08 0026 394查诺谟图三层体系上层底面拉应力系数诺谟图上层中层层间连续发现应力系数已不能从图中查到 所以第一层底部弯拉应力 符合该层拉应力验算通过72 中粒式沥青混凝土层底拉应力验算h 46 101cmH 102225 507 cm E3E2 12001600 075 0036 476查图得 所以第一层底部弯拉应力 符合 773 粗粒式沥青混凝土层层底拉应力验算h 4610 2098cmH 2225 2963 cm 197 E4E3 16001200 133 0026 278查图得 所以第一层底部弯拉应力 符合 74 水泥稳定碎石层层底拉应力验算因水泥稳定碎石层下有水泥稳定砂砾层故将水泥稳定砂砾作为中层以上作为上层h 461022 4114cm 386 E5E4 5501600 034 0078 2347查三层体系上层底面拉应力系数诺谟图上层中层层间连续得 m 131 m 062故水泥稳定碎石层层底面拉应力验算通过775 石灰土层层底拉力验算h 461022 515cm 483 034 0078 2347查三层体系中层底面拉应力系数诺谟图上层中层层间连续得 07042112018 00592Mpa 008Mpa所以石灰土层层底拉力验算通过776 防冻层厚度检验根据规范知在季节性冰冻地区的中湿潮湿路段路面设计应进行防冻厚度的检验如小于规范定的最小防冻厚度时应增设或加垫层使路面总厚度达到要求路面结构层总厚度h 46102225 67cm大于最大冰冻深度60cm所以不考虑冻层深度8 道路交通安全设施设计交通安全设施属于道路的基础设施它对减轻事故的严重度排除各种纵横向干扰提高道路服务水平提供视线诱导改善道路景观等起着重要作用交通安全设施只要包括安全护栏及相应的防撞缓冲设施防眩设施隔离封闭设施和视线诱导设施等118182 视线诱导设施沿车行道两侧设置用于明示道路线形方向车行道边界及危险路段位置诱导驾驶员视线的设施车辆在道路上行驶需有一定的通视距离以便掌握道路前方的情况尤其在夜间行驶时仅依靠前车灯照明来弄清道路前方的线形明了行驶的方向是有一定困难的831车道分界线分隔同向交通流采用白色虚线线宽015m实线长6m虚线长9m2车道边缘线为白色实线用来指示机动车道的边缘线宽015m3标线材料采用耐久反光性能好的热熔型2号标线漆标线漆厚15mm表面撒反光玻璃珠952 土压力计算 1活载换算土层高 91 2朗肯公式计算土压力 92 93 94 全墙承受土压力及其对基底的弯矩 95 结 论此毕业设计针对烟台至海阳一标段CD段高速公路的设计是对大学期间所学专业知识进行综合运用的过程通过本次设计对行业规范有了更深刻的了解对设计的基本流程有了一定的掌握为我们今后更好的工作打下了坚实的基础此路段总长为3478085m线形合理共设计了3个平曲线3个竖曲线1座桥梁1条隧道6道管涵在沿线对挡墙和排水进行了合理的设计同时还进行了路面结构层的组合设计和应力验算此次设计各个环节都按规范的各项指标进行由于设计经验的匮乏在设计中走了许多弯路但在老师的督促指导下经过不断的修改完善最终呈上了一份比较完整的设计成果致 谢经过一个多月的努力本次毕业设计终于结束了从最初的一头雾水无法找到切入点到后来的不断摸索条条的细致展开这个过程让我受益匪浅毕业设计是大学学习过程中很重要的一个环节因为它是对大学期间所学的专业知识进行系统运用的过程使我们能够更好地将所学的知识串联起来在心中形成一个清晰的框架同时也让我对本行业的规范有了更深层次的了解对设计的基本流程也有了一定的掌握设计的顺利进行离不开林曾华李丹老师的细心指导在这里非常谢谢二位老师在这次设计中二位老师给与了我非常大的帮助十分热情地帮我搜集许多有关设计方面的书籍和规范由于二位老师要给大三学生授课时间很紧她们就用休息的时间或者是下班的时间给我们作指导不厌其烦这些都深