路桥方向本科毕业设计某二级公路设计全套.doc

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摘 要本设计为某二级公路的初步设计，该路线全长2961.4m,设计车速60km/h，双向双车道，路基宽为10m。全线共设置三个转角（曲线半径分别为300m、150m、1000m。其中第三个转角处没设缓和曲线）。两个变坡点（纵坡坡度分别为-0.47%、-1.12%、-0.49%）。在本次设计中，主要设计的项目包括：公路等级的确定、路线方案拟定和比选、平面设计、纵断面设计、横断面设计、路基路面综合排水设计、沥青路面结构层设计、涵洞小专题设计、工程概预算以及与各部分内容相关的表格和图纸。本设计是结合地形图及周边的环境，根据设计规范、设计原则，对道路进行综合设计。并在老师的指导下对设计中不妥之处进行修改完善。关键词：二级公路；平曲线；纵断面；横断面；排水；沥青路面。i abstractthis design is mainly on a secondary highway from. the route length is 2961.4 meters, 60km/h of design speed,two-way double driveway, roadbed wide for 10 meters. across the board set up three corners (curve radius, respectively 300 meters, 150 meters, 1000 meters. there was no easement curve in the third corner). two change point of gradient (respectively 0.47%, -1.12%, -0.49%).in this design, the main design projects containg: determination of road grade, route selection of programming and design, graphic design, longitudinal section, cross designs, comprehensive drainage design of subgrade and pavement, asphalt pavement structural layer design, culvert design of small topic, project budget, and parts tables and drawings related to the content. the design is a combination of topography and the surrounding environment; and according to design specification; and design principles, on the road to comprehensive design. and under the guidance of the teachers to design deficiencies modified perfected. and under the guidance of the teachers to design deficiencies modified perfected.keywords: secondary highway; horizontal curve; longitudinal section; cross; drainage ; asphalt pavement.4 第一章 概 述 第一章 概 述1.1绪 言1.1.1选题的意义中卫地处宁夏回族自治区中西部、黄河前套之首，“东阻大河、西接沙山”，是宁、蒙、甘3省区的交界点，也是黄河自流灌溉第一地。中卫市东临宁夏吴忠市，南接固原市，西与甘肃省接壤，北连内蒙古自治区阿拉善盟，辖原中卫县、中宁县、海原县，全市国土面积1.7万平方公里，人口101.2万人，其中以回族为主的少数民族占总人口的31.7 %。地形复杂多变，南部地貌多属黄土丘陵沟壑，是我国水土流失较为严重的地区之一。北部为低山与沙漠（西北部为腾格里大沙漠）。中部黄河冲积平原卫宁平原得黄河灌溉之利，土地肥沃，物产丰饶，素有“塞上江南”、“鱼米之乡”的美誉。近几年来两地经济的快速发展，尤其是中宁枸杞以及中卫旅游景点的开发，对交通需求量显增，所以在此区域内需规划建设一条二级公路来满足经济发展的需要。1.1.2 现状与发展规划目前我国公路网已覆盖全国30个省、直辖市和自治区，其中总数为2166个县的全部、98的乡镇以及80的行政村都已通了公路，对经济发展起了巨大的推动作用。随着一大批汽车专用公路的建成通车，北京至天津、沈阳至大连、济南至青岛、上海至南京、广州至深圳、海南环岛等一大批大中城市已有高速公路往返，为这些地区的经济发展注入了新的活力。尽管成就斐然，但经济建设的需要和汽车运输能力的上升，使公路交通面临着新的压力，仍然存在数量少、能力低、设备落后、运力缺口大等问题。据不完全统计，公路国道主干线中50以上的路程交通量超过设计能力，目前尚有1500多个乡镇、19万个行政村不通公路。 目前，西部公路的发展较慢，与东部地区形成较大的差距，所以，要为西部开发公路通道；尽快形成西部地区与中部和东部地区、西南地区与西北地区、通江达海、连接周边国家的公路运输大通道，起步建设西部公路八条省际公路通道，同时加强西部地区国道的改造力度；国家重点干线公路建设；重点发展省会到地市或到主要县城的公路及国道主干线连接线等干线公路，加快区域干线公路和大中城市过境公路及出入口公路建设，尽快形成全国公路主骨架与区域干线公路相互连接、功能分明的干线公路网络；县乡公路网络建设：加大乡村公路通达工程的建设，使有条件通公路的乡、行政村特别是西部地区老、少、边、穷地区有条件通公路的乡、行政村尽快实现通公路。结合小城镇的发展规划，加强城镇间公路建设；公路运输服务网络建设；加快以公路主枢纽为重点的场站体系建设，初步形成以高等级干线公路为依托的省际间、重要城市间快速直达公路运输系统和重要港口、铁路枢纽集散运输服务网络。1.1.3 研究的内容本毕业设计的任务就是在教师的指导下独立完成宁夏中宁至中卫二级公路的设计工作，具体内容有： （1）资料整理与分析设计资料是设计的客观依据，必须认真客观地分析。首先要对设计任务书提供的各种资料加以理解和必要的记忆，明确对设计的影响，在头脑中对工程要求、自然条件、材料供应情况和施工条件等，构成一幅明晰的画面；其次要对资料进行分析、概括和系统地整理，从中抽取、确定有关设计数据。 （2）公路技术等级的确定。 （3）方案拟定和比选。 （4）路线平面、纵断面、横断面设计。 （5）路面设计 （6）路基综合排水设计 （7）设计文件，即设计说明书。说明书交代设计内容、计算方法和过程。 （8）设计图纸，要求绘制路线平面图、纵断面图、路基标准横断面图、横断面设计图、路面结构层设计图等主要图纸，编制直线、曲线及转角表、路基设计表、路基土石方数量计算表等表格，其中一部分图纸需要计算机绘图。1.2 项目设计背景本次设计中的平面设计，纵断面设计，横断面设计，土方调配等内容主要采用手绘和手算，以及利用纬地软件协助的方法来完成本次设计。该软件是一套具有领先技术的工程规划计算机辅助设计系统，主要应用于道路设计。纬地软件将道路设计所需的各种平面线形，纵断面坡度及坡长限制，横断面形式，超高方式等设计要素归纳为符合设计者设计习惯和思维的“设计目标”概念，进行目标化设计，而不是单纯的绘制线，点等几何图素。辅助设计者设计出合理的平，纵，横断面组合。设计完成后，纬地能够根据需要绘出任意比例的平面图，纵断面图，横断面图。利用纬地可以方便的做出本设计。1.3 沿线自然条件1.3.1 地理条件本设计的路段所在地区处于宁夏中部地区，途经当地农业区。该地区总体地势平坦，属于平原区。根据公路自然区划的三级区划标准和水热平衡，此处地理位置属于区西部干旱区。1.3.2 地质条件该地区以砂性土为主，土的稠度为1.0-1.2。砂性土无塑性，透水性强，但是它的粘结性较小，易于松散，压实困难。土颗粒较细，平均粒径不大于0.10mm，属细粒土。细粒土质的砂性土，粒径组成接近最佳级配，遇水不粘着，不膨胀，雨天不泥泞，晴天不扬尘，级配适宜，强度、稳定性较好，是理想的筑路材料。1.3.3 水文条件本地区地下临界水位一般为1.8m。河流为季节性河流。根据近十年来水文资料统计，年平均降雨天数为54.3天，年平均降雨量为500-800mm。冬季有降雪记录。1.3.4 气候条件该地区属于大陆性季风气候，四季分明。冬天气温较低，平均气温在-10左右。夏季气温较高，平均气温在25以上。1.3.5 植被及作物该地区是全国主要的农作物产地，粮食作物有小麦、玉米、大豆等，经济作物主要有油麦等。地域内树木主要以温带落叶树木为主，杨树、柳树、榆树等。 第二章 公路等级的确定第二章 公路等级的确定2.1 公路功能本条公路的主要功能是为行车服务的，可以满足各种中小型车辆的行驶。同时，各种畜力车，自行车也可以在其人行道上行驶。公路建成后发挥集散道的作用，与现有的道路构成规划完美路网。设计路段长度为2961.4m。设计年限为15年。该二级公路主要是作为城乡结合部混合交通量大的集散公路，部分路段也受地形条件的限制，所以选用设计速度为60km/h。2.2 公路分级交通部2004年1月颁布的国家行业标准jtgb012003公路工程技术标准将公路根据功能和适应的交通量分为五个等级，即高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。 （1）高速公路：高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应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汽车的年平均日交通量25000-55000辆。六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小汽车的年平均日交通量45000-80000辆。八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小汽车的年平均日交通量60000-100000辆。 （2）一级公路：一级公路为供汽车分向、分车道行驶，并可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15000-30000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25000-55000辆。 （3）二级公路：二级公路为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5000-15000辆。 （4）三级公路：三级公路为主要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2000-6000辆。 （5）四级公路：四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路应能将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2000辆以下。单车道四级公路应能将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量400辆以下。2.3 交通量统计 （1）现有交通量统计根据资料统计，现有交通量见下表2.1。表2.1 现有交通组成与交通量车型解放ca340黄河jn150解放ca390解放ca50尼桑ck10g东风eq140黄河qd351载重（kn）36.682.660.155066.655070换算后载质量（t）3.668.266.01556.66557交通量350100150160180200150（2）交通量换算标准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如表2.2。表2.2 各汽车代表车型与车辆换算系数汽车代表车型车辆折算系数说 明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t7t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车(3) 初始交通量计算初始年平均日交通量为：=3501.5+2.0100+1.5150+1.5160+1.5180+1.5200+1.5150=1985（辆/日） （4）设计交通量计算目前一般按年平均增长率累计计算确定。 （2-1）式中 预测年的年平均日交通量，辆/d; 初始年平均日交通量，辆/d； 年平均增长率，%； 设计年限。通过上式计算设计交通量： （辆/d） 所以，根据以上指标跟公路等级确定为二级。2.4 公路技术标准根据二级公路的技术标准是有各项技术指标来体现的，主要技术指标见下表2.3。表2.3 主要技术指标表设计速度v60km/h行车道宽度（m）3. 52=7行车道数2路基宽度(m)10 直线的最大长度(m)20v=1200直线的最小长度（同向曲线间）(m)6v=360直线的最小长度（反向曲线间）(m)2v=120最大纵坡6%最小纵坡0.3%最大合成纵坡10%凸形竖曲线一般最小半径/长度(m)2000/50凹形竖曲线一般最小半径/长度(m)1500/50会车视距（m）1508第三章 路线方案拟定和比选第三章 路线方案拟定和比选结合沿线地形、地质、水文、气象等自然条件与主要技术指标的应用，进行路线方案的论证与比选，经过技术与经济两个方面的比较后，确定一条技术上可行、经济上合理，又能符合使用要求的设计方案。3.1 选线原则与步骤3.1.1选线的一般原则 （1）在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致地研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案。 （2）路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标。不要轻易采用极限指标，也不应不顾工程大小，片面追求高指标。 （3）选线应注意同农田基本建设相配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园（如橡胶林、茶林、果园）等。对沿线必须占用的田地，应按国家有关法规，做好造地还田等规划和必要的设计。 （4）通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址。 （5）选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响。对严重不良地质路段，如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应慎重对待，一般情况下应设法避开。当必须穿过时，应选择合适位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。 （6）选线应重视环境保护，注意由于道路修筑，汽车运营所产生的影响和污染，如： 路线对自然景观与资源可能产生的影响； 占地、拆迁房屋所带来的影响； 路线对城镇布局、行政区划、农业耕作区、水利排灌体系等现有设施造成分割引起的影响； 噪音对居民以及汽车尾气对大气、水源、农田所造成的污染及影响。3.1.2 选线的步骤 （1）路线方案的选择路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向问题。此项工作通常是先在小比例尺地形图上从较大面积范围内找出各种可能的方案，收集哥可能方案的有关资料，进行初步评选。确定数条有进一步比较价值的方案。然后进行现场勘察，通过多方案的比选得出一个最佳方案。 （2）路线带选择在路线基本走向已经确定的基础上，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，解决路线局部方案的工作。 （3）具体定线经过上述两部的工作，路线雏形已经明显勾画出来。定线就是根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。3.2 路线方案拟定和比选表3.1为方案i与方案ii的主要经济技术指标表。表3.1 两方案主要指标比较主要指标单位方案一方案二路线长度km2.9613.004平曲线占路线总长m830.3641.2竖曲线占路线总长m160.0175.1占用土地亩4045土方4052540353涵洞道23总造价万元497522方案i：该方案的路线总长度为2961.4m，经过的村镇较多，能够很好地服务人民的出行，带动沿线经济的发展和人们的沟通往来。离村镇的距离合适，能很好的做到“近村不进村”也不扰民。与现有公路衔接得当，构成了完善的交通网络体系。沿线的电力、通讯设施较为完备，这对于路线的施工是十分有利的。但是它所占农田多了一点，则考虑补偿农田占用费用较多。方案ii：这条路线偏离村镇较远，对于建路材料的运输不是很方便，也不利于服务村镇的出行以及经济发展。路线总长度为3004m。占用农田较多。但沿线地形比较平缓。方案ii占用农田较方案i很多。路线长度又比方案i较长，工程量也较大。并且沿线需要设3个涵洞，而方案i只需要设两个涵洞。总造价是522万，比起方案i的总造价多出30万。从经济方面考虑，优先选用方案i。由此可见，综合考虑，通过比选，最终确定方案i为可行方案。方案i和方案ii路线见比例为1:2000的地形图上所绘。74 第四章 平面设计第四章 平面设计4.1 平面设计的一般原则 （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。直线、圆曲线、缓和曲线三种平面线形的选用与合理组合取决于地形、地物等具体条件，不应片面强调路线应以直线为主或以曲线为主。 （2）保持平面线形的均衡越连贯，在设计时应充分注意： 长直线尽头不能接以小半径曲线。 高、低标准之间要有过渡。