道路勘测设计15.doc

1,可行性分析与技术论证1) 该道路建设的必要性与可行性可行性：指导思想和原则是建立一个便捷灵活，能够较好适应经济和社会发展需要的交通基础设施体系。该道路是连接音河与陆运的枢纽。可改善起点与终点间部分交通拥挤状况，资金可由交通厅补助、银行贷款、齐齐哈尔市自筹等三个渠道，且国民经济效益评估较好。必要性:由调查可知该区的车辆组成如下：车型数量车辆折算系数解放 CA155901.5五十铃EXR181L803.0太拖拉111S3402.0五十铃NPR595G2201.5延安SX11601702.0东风SP9250型153.0黄海DD650型客车951.5小汽车2401.0由公路工程技术标准（JTG B01-2003）得小客车和中型载重汽车折算系数如表4-2所示。表5-2 汽车折算系数汽车代表车型车辆折算系数小客车1.0中型车1.5大型车2.0拖挂车3.0交通增长率：=8.0%；道路必经点：无要求适应交通量增长的需要。随着国民经济的增长，车辆的增多，使道路压力越来越重，为避免或减缓，改善部分道路通行难情况，适应交通量迅速增长的需要，项目建设势在必行。 加快经济发展，改善投资环境。该路线的修建可极大拉动沿线乡镇经济发展，使交通运输方便灵活。原甘南镇交通不便，多为水运，与公路距离稍远。该路线修筑可推动以甘南镇为代表的乡镇的经济发展。随着交通运输条件的改善，可吸引较多外资，使经济和人民生活水平提升。 改善公路交通网络的需要，该路线具有使公路网具有循环功能，同时又能起到南北分流的作用。2) 该地区的自然状况对道路设计与施工的影响起点至甘南段的地质，表层一般为0-10m的砂性土，下层多为粉质低液限粘土等，承载力较大，可采用“近城但不进城”的原则，设计道路可从甘南镇边路过。由水文地质评估可知，该区水源丰富，易发生沙土液化，常积水且排水困难，所以在设计时应尽量避让低洼地带，不得已时，在施工过程中，应采取保证路基稳定的措施，完善排水防护工程。沿线不良地质多为湿地，根据地质、水文、地形等条件，因地制宜采用提高路基，路基换填等有效措施，保证路床处于干燥或中湿类型的稳定状态，不受水分的影响。由该区气候资料可尽量避开雨季和冬季冻融时间段。3) 论证道路等级考虑该公路的主要功能，结合该公路所在的地位和作用，以及调查得到的数据：交通量远景设计年限为15年的年平均昼夜交通量为：辆/日5000辆/日由公路工程技术标准（JTG B01-2003）可知，一级公路的设计年限为20年，二级公路的设计年限为15年。一级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为1500030000辆（四车道）或2500055000辆（六车道）；双车道二级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为500015000辆。故根据公路工程技术标准（JTG B01-2003），应修建二级公路，为主要供汽车行驶的双车道公路。4) 主要指标论证A. 直线a) 直线的适用条件(1) 路线完全不受地形，地物限制得平原区或山区得开阔谷底；(2) 市镇及其近郊或规划方正得农耕区等以直线为主体的地区；(3) 为缩短构造物长度，便于施工，创造有利的引道条件；(4) 平面交叉点附近，为争取较好的行车和通视条件；(5) 双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线，以提供较好的超车路段。b) 直线的最大长度直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定，平原区二级公路最大直线长度为1200米。本设计速度不大于60km/h，故无最大长度限制。c) 直线的最小长度规定平原区二级公路：同向曲线间的直线最小长度为6，即480；反向曲线间的直线最小长度为2，即160；本设计中采用基本组合线形：直线缓曲线圆曲线缓曲线直线以及s型曲线。B. 圆曲线圆曲线是平面线形中常用的线形要素，圆曲线的设计主要确定其半径值、超高值和加宽值。a) 圆曲线的最小半径(1) 极限最小半径125m；(2) 一般最小半径200m；平面线形中一般必不得已时不使用极限半径，因此公路路线设计规范（JTG D20-2006），以下简称规范，规定了一般最小半径。(3) 不设超高最小半径当圆曲线半径大于一定数值时，可以不设超高，允许设置与直线路段相同的路拱横坡。 表6-1 圆曲线半径 技术指标山岭重丘二级公路(m)一般最小半径 200极限最小半径 125不设超高最小半径路拱2.0%1500路拱2.0%1900b) 圆曲线的最大半径选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采用大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不可大于10000m。c) 圆曲线半径的选用在设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，最大半径为600m，极限最小半径及一般最小半径均未采用，设置曲线最小半径为250m。 d) 平曲线的最小长度公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小于2倍的缓和曲线的长度。由缓和曲线和圆曲线组成的平曲线，其平曲线的长度不应短于9s的行驶距离，由缓和曲线组成的平曲线要求其长度不短于6s的行驶距离。平曲线内圆曲线的长度一般不应短于车辆在3s内的行驶距离。平曲线的最小长度：70m；平曲线中圆曲线的最小长度取：35m。C. 缓和曲线缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：(1) 离心加速度变化率不过大；(2) 控制超高附加纵坡不过陡；(3) 控制行驶时间不过短；(4) 符合视觉要求；因此，规范规定：平原区二级公路缓和曲线最小长度为60m.。一般情况下，在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓和曲线。D. 行车视距规范规定，二级公路设计视距应满足会车视距的要求，其长度应不小于停车视距的两倍。工程特殊困难或受其它条件限制的地段，可采用停车视距，但必须采取分道行驶措施。对于山岭微丘区二级公路，停车视距St取40 m，超车视距Sc一般值取200m，低限值取150m。E. 纵坡a) 最大纵坡最大纵坡值应从汽车的爬坡能力、汽车在纵坡段上行驶的安全、公路等级、自然条件等方面综合考虑，规范对二级公路最大纵坡规定：平原区二级公路：最大纵坡为 6%；最小纵坡各级公路的路堑以及其他横向排水不畅路段，为保证排水顺利，防止水浸路基，规定采用不小于0.3%的纵坡（一般情况下宜采用不小于0.5%为宜）。当必须设计平坡或小于0.3%的坡度时，其边沟应做纵向排水设计。b) 最小坡长如果坡长过短，变坡点增多，形成“锯齿形”的路段，容易造成行车起伏频繁，影响公路的服务水平，减小公路的使用寿命。为提高公路的平顺性，应减少纵坡上的转折点；两凸形竖曲线变坡点间的间距应满足行车视距的要求，同时也应保证在换档行驶时司机有足够的反应时间和换档时间，通常汽车以计算行车速度行驶915s的行程可满足行车舒适和插入竖曲线的要求。公路工程技术标准（JTG B01-2003）规定平原区二级公路的 Smin=150m。c) 最大坡长汽车沿长距离的陡坡上坡时，因需长时间低速挡行驶，使发动机过热，水箱沸腾，行驶无力，引起发动机效率降低。而下坡时，则因坡度过陡，坡段过长频繁制动，影响行车安全。一般汽车的爬坡能力以末速度约降低至设计车速的一半考虑，对坡度的最大坡长应加以限。表5-2 平原区二级公路的纵坡长度限制纵坡坡度(%)3456纵坡长度(m)12001000800600d) 平均纵坡平均纵坡是衡量纵断面线形设计质量的一个重要指标。为了合理运用最大纵坡、坡长限制和缓和坡段的规定，保证纵坡均衡匀顺，确保行车安全舒适，应控制路线总长度内的平均纵坡，规范规定二级公路平原路线的平均纵坡以接近5.5%(相对高差为200500米)和5%(相对高差大于500米)为宜。并注意任何相连3km路段的平均纵坡不宜大于5.5%。 (5-1)式中: 平均纵坡相对高差(m)路线长度(m)e) 合成纵坡由于合成坡度是由纵向坡度和横向坡度组合而成的，其坡度值比原路线纵坡大，汽车在设有超高的道上行驶时，不仅受坡度阻力的影响，而且还要受离心力的影响。尤其是当纵坡大而平曲线半径小时，合成坡度大，由于合成坡度的影响而使汽车重心发生偏移，给汽车行驶带来危险。所以，当平曲线与坡度组合时，为防止汽车沿合成坡度方向滑移，应将超高横坡与纵坡的组合控制在适当的范围内。我国标准规定：在设有超高的平曲线上，超高与纵坡的合成坡度值不得超过表6-3的规定；在积雪或冰冻地区，合成坡度值不应大于8%。表6-3 各级公路的合成坡度值设计速度(km/h)100806040合成坡度值(m)10.010.510.010.0F. 竖曲线为保证行车安全、舒适平顺、视距良好及满足平、竖曲线组合的要求，在变坡点处均应设置竖曲线。一、竖曲线最小半径一般最小半径和极限最小半径在条件许可的条件下，应尽量满足上述凹、凸竖曲线的视距要求，但上述的最小半径，在条件较差时，并不是设计竖曲线所必须的最小值要求。公路工程技术标准（JTG B01-2003）规定在设计速度为60km/h时，凹形竖曲线半径的一般值为1500m；极限值为1000m；凸形竖曲线半径的一般值为2000m，极限值为1400m，竖曲线最小长度为50m。当然通常采用大于或等于上述一般最小半径值，当受地形条件及其它特殊情况限制时方可采用上述极限最小半径值。G. 路基路基宽度公路路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之和。当设有中间带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带时，均应包括在路基宽度范围内。公路工程技术标准（JTG B01-2003）规定设计速度为60km/h时，平原区二级公路的车道宽度为3.5m，硬路肩宽度取0.75m（一般值）或0.25m（最小值），土路肩宽度取0.75m（一般值）或0.5m（最小值）。H. 边坡坡度a) 路堑边坡坡度路堑是从天然地层中开挖出来的路基结构物。设计路堑边坡时，首先应从地貌和地质构造上判断其整体稳定性。在遇到工程地质或水文地质条件不良的地层时，应尽量使路线避绕它；而对于稳定的地层，则应考虑开挖后，是否会由于减少支承，坡面风化加剧而引起失稳。路堑边坡坡度，应根据当地自然条件、土石种类及其结构、边坡高度和施工方法确定。当地质条件良好且土质均匀时,可参照规范所列数值范围，结合已成公路的实践经验采用。表6-5 路堑边坡土和岩石种类边坡最大高度（m）路堑边坡坡度一般土201:0.51:1一般岩石 1:0.11:0.5b) 路堤边坡坡度路堤边坡坡度，当路堤的基底情况良好时可参照规范规定出本设计的路堤边坡坡度为1:1.5（小于6m）。I. 路面要求路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件，按表5-7规定的数值采用。土路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%2%。表6-7 各种路面的路拱坡度路面类型路拱坡度(%)沥青混凝土、水泥混凝土12其它黑色路面、整齐石块1.52.5半整齐石块 、不整齐石块23碎、砾石等砾料路面2.53.5低级路面34综上可得所选路线的设计指标如下指标名称单位计算行车速度Km/h80最小平曲线半径m400不设超高平曲线半径m2500最大纵坡%5路面宽度m2*7.5路基宽度m32路面类型-沥青混凝土桥涵荷载等级-二级行车视距m110设计洪水频率-0.02路线方案：现有两条路线可供选择。其一：右边一条，其部分与旧路重合，与高速公路立体交叉，路线全长4338.8m。其二：左边一条，开始部分与第一条路线重合，后与其分离，离城镇较近，路线全长4115.67m。虽然第一条比第二条路线稍长，但因为第一条较多利用旧路，只需对旧路进行改建，可比第二条节省很多支出，且对周围环境影响较第二种小很多，第二条路线所经地形较第一种复杂 ，所以采用第一条路线方案。(一) 下面对所选择路线平面线进行计算：1. 交点1：JD1：K0+639.41，转角，缓和曲线采用，圆曲线半径为700m。主点桩计算：2. 交点2：JD2：K1+762.09，转角，缓和曲线采用，圆曲线半径为1000m。3. 交点3JD3：K2+127.45，转角，缓和曲线采用，圆曲线半径因为JD3至JD5与旧路重合，参考原路线设计指标，在此不做计算.4. JD5右侧计算：转角，缓和曲线采用,圆曲线半径取为600m，同理可得(二) 道路纵断面计算 同平断面计算方法可得下表：序号桩号R(m)T（m）E（m）1K0+2047008002K0+38036660003K1+03210661200.024K1+22814206000.015K1+76220061801.06K1+9061022700.27K2+3151022700.28K2+368806600.02涵洞的适用性和优缺点构造型式适 用 性优 缺 点管涵有足够填土高度