道路工程二级公路毕业设计全套

精品文档 IX欢迎下载IX欢迎下载 图书分类号 密 级 毕业设计 某二级公路设计 TheThe DesignDesign ofof SecondarySecondary RoadRoad 学生姓名 学院名称土木学院 专业名称道路桥梁 指导教师 2009 年5 月12 日 精品文档 I欢迎下载I欢迎下载 某学院学位论文原创性声明 本人郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师的指导下 独立进 行研究工作所取得的成果 除文中已经注明引用或参考的内容外 本论文不 含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果 对本文的研究做出 重要贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标注 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 论文作者签名 日期 年 月 日 某学院学位论文版权协议书 本人完全了解徐州工程学院关于收集 保存 使用学位论文的规定 即 本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有 徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件 和电子文档拷贝 允许论文被查阅和借阅 徐州工程学院可以公布学位论文 的全部或部分内容 可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库 进行发布和检索 可以采用影印 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位 论文 论文作者签名 导师签名 日期 年 月 日 日期 年 月 日 精品文档 II欢迎下载II欢迎下载 摘要 本设计为校园二级路设计 该公路采用双向两车道形式 设计时速为 60km h 路面 结构采用水泥混凝土路面 整个排水系统由边沟 排水沟组成 挡土墙采用重力式挡土 墙 路线全长 1000m 第一部分为工程设计计算书 计算书内容包括 工程建设程序 道路技术标准论证 公路线路方案的设计 道路工程设计与计算 土石方计算 公路防护与加固工程设计 然后进行施工图设计 20 米一桩 接着是路基 路面及排水设计 最后是一些其他补充设计 第二部分为施工组织设计 这部分内容大致包括 工程的概况和编制说明 施工部 署 施工准备 施工方法 主要的管理措施 后附施工总进度计划表和人员布置表 第三部分为概预算的简单编制内容 第四部分是毕业设计总说明书的一些补充 关键词关键词 二级公路 路线设计 排水设计 施工组织 精品文档 III欢迎下载III欢迎下载 AbstractAbstract The design for the campus two road design the road using two way two lane form the design speed of 60km h pavement structure using cement concrete pavement The whole drainage system is composed of the side ditch and drainage ditch Retaining wall with gravity retaining wall Line length 600m The first part is the engineering design calculations The calculations include Engineering construction procedure technical standard of road demonstration highway route scheme design road engineering design and calculation calculation of earthwork road protection and reinforcement engineering design Then carries on the construction drawing design 20 meters one pile Then it is the subgrade pavement and drainage design and finally some other supplementary design The second part of construction organization design Part of the contents of this broadly include the following the preparation of project profiles and that the deployment of construction construction preparation construction method the main management measures the overall progress of the attached construction schedule and personnel table layout Part III will be divided into the preparation of the contents of a simple budget Graduated from the fourth part of the design specification of a number of the total added KeywordsKeywords The grade highway Line design Drainage design Construction Organizationl 精品文档 I欢迎下载I欢迎下载 目目 录录 毕业设计总说明书 1 第一部分 毕业设计计算书 1 1 前言 1 2 工程概况 2 2 1 沿线自然地理概况 2 3 路线等级的确定 3 4 路线方案比选 5 4 1 路线方案一 6 4 1 1 主要技术指标 6 4 1 2 平面设计的计算 7 4 1 3 纵断面设计原则 11 4 1 4 竖曲线计算 12 4 1 5 横断面设计步骤 13 4 1 6 确定路基横断面宽度 13 4 1 7 横断面设计 13 4 1 8 土石方计算及调配 14 4 2 路线方案二 16 4 2 1 主要技术指标 16 4 2 2 平面设计的计算 16 4 2 3 纵断面设计原则 18 4 2 4 竖曲线计算 18 4 2 5 横断面设计步骤 19 4 2 6 确定路基横断面宽度 19 4 2 7 横断面设计计算 19 4 2 8 土石方计算及调配 20 4 3 方案比选 20 5 道路施工图设计 22 5 1 道路平面施工图设计 22 5 2 道路纵断面施工图设计 22 5 3 道路横断面施工图设计 22 6 路基路面设计 23 6 1 路基设计 23 6 2 挡土墙设计 23 6 2 1 路堤挡土墙计算及验算 26 精品文档 II欢迎下载II欢迎下载 6 3 沥青路面结构设计 31 7 排水设计 37 7 1 路基排水设计 37 7 1 1 边沟设计 37 7 1 2 排水沟设计 37 7 1 3 截水沟设计 37 7 2 路面排水设计 37 7 3 涵洞设计 37 7 5 3 圆管涵计算 38 8 其他沿线设施及环境保护设计 40 8 1 交通安全设施 40 8 2 环境保护设计 40 第二部分 施工组织设计 42 9 工程情况及编制说明 42 9 1 综合说明 42 9 2 工程概况 42 9 2 1 主要技术标准 42 9 2 2 道路横断面设计 43 10 主要管理人员及施工组织机构 44 10 1 项目管理机构设置 44 10 2 项目管理配备人员 44 10 3 项目主要人员责任 44 11 施工进度计划及保证措施 45 11 1 工程施工进度计划 45 11 2 组织保证措施 45 11 2 1 检查各层次的计划 形成严密的计划保证系统 45 11 2 2 层层签订责任状和下达任务书 45 11 2 3 计划全面交底 发动群众实施计划 45 11 3 计划保证措施 45 11 4 要素保证措施 45 11 4 1 物力配置 45 11 4 2 财力配置 46 11 5 协调保证措施 47 11 6 技术保证措施 47 11 6 1 技术力量配置的原则 47 精品文档 III欢迎下载III欢迎下载 11 6 2 技术方案及交底 47 11 7 检查保证措施 47 11 7 1 日检查工作制 47 11 7 2 周汇报工作制 47 11 7 3 施工日志 48 11 8 控制保证措施 48 11 8 1 加强进度实施 48 11 8 2 调整进度计划 48 11 8 3 质量跟踪检查 48 11 9 其他保证措施 48 12 主要施工方法及技术措施 49 12 1 施工准备工作 49 12 1 1 按施工要求办理好各种施工手续 49 12 1 2 认真做好技术准备工作 49 12 1 3 做好物资准备工作 49 12 1 4 做好劳动组织准备 50 12 1 5 临时设施搭建 50 12 2 测量方案 50 12 3 道路工程 50 12 3 1 路基工程施工 50 12 3 2 路面工程施工 50 13 安全及文明施工保证措施 60 13 1 安全按施工保证措施 60 13 2 文明施工保证措施 61 14 环境保护措施 62 15 劳动力配置及保障措施 63 16 半成品及主要材料进场计划 64 17 主要施工机械机具配置计划表 65 18 质量保证措施 66 19 雨季施工措施 68 20 成品保护方案及措施 69 21 编制概预算 70 21 1 概预算作用及编制依据 70 21 1 1 概预算的作用 70 21 1 2 概预算的编制依据 70 21 2 概预算费用的组成及内容 70 精品文档 IV欢迎下载IV欢迎下载 21 2 1 概预算费用的组成 70 21 3 概预算编制 72 21 3 概预算主要内容 72 第四部分 其他补充 73 结论 74 谢词 75 参考文献 76 附录 77 附录 1 77 附录 2 78 精品文档 1欢迎下载1欢迎下载 第一部分 毕业设计计算书 1 工程建设程序 1 1 沿线自然地理概况 该区地处北回归线以南 属海洋性亚热带季风气候 季风环流盛行 全年平均气温 21 8 摄氏度 一年中最热的月份是 7 月 月平均气温达 28 7 最冷月为 1 月份 月平均气 温为 9 16 平均相对湿度 77 年降雨量约为 1736 毫米 全年中 4 至 6 月为雨季 7 至 9 月天气炎热 多台风 10 月 11 月 和 3 月气温适中 12 至 2 月为阴凉的冬季 阳光充足 雨量充沛 气候温和 本地区地形高低不平为丘陵地形 土质从上往下为粉 质粘土 碎石粘土 强风化石灰岩 中风化碎裂岩 地下水位较低 常年为地表下 10 米 对公路设计 施工和养护的影响 预可行性研究 工程可行性研究 初步设计本设计路线是由图书馆旁至学生宿舍 24 的一条二级公路 路线设计技术指 标为 路基宽度为 9 米 双向车道 无中央分隔带 行车道为 2 3 5 米 设计速度为 60km h 路线总长 600 米起点桩号 K0 000 终点桩号 K0 600 设计路线共设计了三个平 曲线 半径分别为 200 米 800 米 400 米 弯道处均设置缓和曲线 前后缓和长度均相 同 分别为 60 米 60 米 60 米 本次纵断面设计设置了 3 个变坡点 路线方案布置 本道路计划以两条直线段中间加入一个曲线之间通过缓和曲线来构成 S 型曲线的形式 布置 2 1 12 1 1 直线直线 2 1 1 12 1 1 1 直线的适用条件直线的适用条件 地势平坦 无大的地物障碍 1 线路彻底不受地形的影响 2 村落以及近郊等以直线为主体的地区 3 为了可以缩短构造物的 L 方便其施工 创造出非常有利 的 条 4 点的附近 为了可以创造比较好的与条件 行车通视 5 公路在适合的长度以内设立需要 L 的直线 用来提供双车道 比较好的超车路段 精品文档 2欢迎下载2欢迎下载 2 1 1 22 1 1 2 直线的最大直线的最大 L L 这类的最大 L 要求为 1200m 因是设于校园道路又因为这条线路的设计是 60km h 因二级公路直线速度 此这条没有L 的制约 线路 2 1 1 32 1 1 3 直线的最小直线的最小 L L 限定二级公路 1 L 同向曲线 最小的 L 为 6V 即 360m 2 L 反向曲线 最小的 L 为 2V 即 120m 3 若 L 两端存在缓和曲线的时候 允许直接连接 组成 S 型曲线 该线路设计成采用大半径曲线相连或曲线之间通过缓和曲线来构成 S 型曲线 2 1 22 1 2 圆曲线圆曲线 是中比较经常用到的线形元素之一 的设计是来确定起它的 R 值 超高加圆曲线平面线形圆曲线主要 宽值 2 1 2 12 1 2 1 圆曲线的最小圆曲线的最小 R R 1 极限最小 R 是路线设计中的极限值 是在特殊困难条件下不得已才使用的 一般不轻易采用 2 一般最小 R 是在通常情况下推荐采用的最小半径 3 不设超高最小 R 若R 大于一定时 可以允许不设置 同意设置和直线路段一样的路拱横坡 圆曲线数值超高 表表 2 2 1 1 圆曲线圆曲线 R R m m 技术要素二级公路 一般最小 R 200 极限最小 R 125 路拱 0 2 1500 不设超高 最小 R 路拱 0 2 1900 2 1 2 22 1 2 2圆曲线的最大圆曲线的最大 R R 在选择使用R 的时候 如果在同意的前提下 应该要选择使用大 R 让行车变圆曲线地形条件 曲线 得更加舒服 但是如果 R 过大 这样会对动工以及测设造成很多的不方便 因此R 不允许超过 10000m 圆曲线 2 1 2 32 1 2 3 圆曲线圆曲线 R R 的选用的选用 道路平面设计时 应根据沿线地形 地物等条件 尽量选用较大半径 以保证行车安全舒适 在选定半径时既要技术 合理 又要经济适用 既不盲目采用高标准 大半径 而过分增加工程量 也不只考虑眼前通行要求而采用低标准 在的时候 应该要依据的情况 尽可能地选用不需要设立的大 R 规划公路平面线路沿线线路超高曲线 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载 最大 R 是 4000 米 R 以及R 都没有采用 设置曲线最大的 R 为 600 米 极限最小一般最小 2 1 2 32 1 2 3 平曲线的最小平曲线的最小 L L 公路的平曲线在普通下应该具备设立 或者超高 加宽缓和 以及一段圆曲线的 L 平曲线的情况 最小 L 通常不允许小于 2 倍的的 L 根据经验 在每段曲线上驾驶员操作转向盘不感到困难至少需 3s 的行缓和曲线 程 若平曲线是由以及构成的 这个平的 L 不允许小于 9s 的 只有缓和曲线圆曲线曲线行车车距 构成的限定其 L 不允许小于 6s 的 平围以内圆曲线的 L 在通常的情况下缓和曲线平曲线行车车距曲线范 不允许小于车辆在 3s 内的 综上所说 该线路作出以下选取 平曲线的最小 L 160m 2 1 32 1 3 缓和曲线缓和曲线 缓和曲线的曲线长 L 通常都应该考虑以下这么几面 方 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载 1 不能够过于大 离心加速度变化率 2 超高渐变率适中 3 行驶时间不过短 4 符合视觉的要求 于是 标准 制定 二级公路的缓和曲线最小 L 为 60m 一般值为 80m 但若采用最小值则不一定满足超高渐变 率的要求 通常下 在和之间 若圆曲线的 R 不小于不设置超高圆曲线最小 R 的时候 同意不情况直线圆曲线 设置缓线 和曲 2 1 42 1 4 行车视距行车视距 行车的是不是很充足 会直接地到行全和 这是公的重要指标之一 视距影响车的安速度路使用质量 行车的视距可以分类为 停距 会距 错车视距 超距 车视车视车视 相关规定 限定 二路的设距要符合会距的 它的 L 要求大于停距的 公 车视 两倍 如果或者受到了其它制约的地段时 可以选用 但是务必选用分走这样工程特殊困难条件停车视距 的措施来保证行车安全 对于二路来说 的St 应该要取 75 米的 的Sc 一般值应该要取 350 米的 级公 视距超车 应该要取 250 米的 低限值 2 1 52 1 5 平面视距的平面视距的保障保障 汽车在弯走的时候 里面的行车视线可能被一些物体所遮挡住 所以有 在线路设计的时候务必 弯道 要检察好平视线是不是能够受到非常有效的保障 若被的时候 那么务必区域里面的曲线上的遮挡清除视野 妨碍物 若视野里面有稀疏的 对视野的影响不是很大并且可以引领行车或者可以组成空间的时候 那树木行车 么可以允许保留下来 2 22 2 纵断面设计技术要素的确纵断面设计技术要素的确立立 2 2 12 2 1 纵坡纵坡 和坡L 体现了公路的平整程度 是道路纵断面设计的重要控制指标 在地形起伏较大地区 纵坡的大小段的 直接影响路线的长短 使用质量 运输成本及造价 于是设计时务必对 及其互相结合进行到的纵坡坡长 安排 2 2 1 12 2 1 1 最大纵坡最大纵坡 车辆沿着向上行走的时候 以及其它的增大 肯定会导致行车的降下来 通常坡纵坡升坡阻力 大的时候 车就会下降越大 那么在比较长的陡坡上 可能会发生发机的水锅和熄以及气阻度越速动 等问题 致使车辆行使条件的不断 车辆沿着斜坡下去的时候 驾驶员经常性地车 制的次越来越恶化刹动 多 制动很快就会温热从而失效 司机心里会紧作变得 很容易就会引起交故 特别若 发操张 频繁通事 碰到冰滑 泥泞道路条件的时候将会变得越来越严重 所以 应该对最大纵坡进行规划限定 应该从车辆的性能 车辆在上行走的安全 等等最大纵坡爬坡纵坡路段公路的等级自然条件 这些方面结合来进行考虑 我国 标准 对二路最大的限定为 级公纵坡 取二路的最坡为 6 在非机动车交通比例较大路段 为照顾其交通要求可根据具体情况将纵坡适当级公大纵 放缓 平原 微丘区一般不大于 2 3 山岭 重丘区一般不大于 4 5 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载 该线路中设立的最坡为 3 大纵 2 2 1 22 2 1 2 最小纵坡最小纵坡 最小纵坡是为纵向排水的需要 对横向排水不畅的路段所规定的纵坡最小值 为使道路行车安全 快速和畅通 纵坡小一些为好 但在长路堑 低填方和其它横向排水不畅的路段 为保证行车安全和排水要求 防止积水渗入路基 而影响其稳定性 应设置不小于 0 3 的纵坡 一般以不小于 0 5 为宜 对干旱地区 以及横向排水良好 不产生路 面积水的路段 也可不受最小纵坡的限制 2 2 1 32 2 1 3 最小坡长最小坡长 从汽车行驶平顺性要求 如坡长过短 使变坡点增多 汽车行驶在连续起伏路段产生的增重与减重变化频繁 导致乘 客感觉不舒适 车速越高表现越明显 纵坡太短上坡不能保证加速行驶的要求 下坡不能减缓制动 从路容美观 相 邻竖曲线的设置和纵面视距等也要求坡长应有一定最短长度 最小坡长规定汽车以设计速度 9 15s 的行程为宜 在高速路上 9s 可满足行车及几何线性布设的要求 在低速路上应 取大值 标准 限定二级公路的 Smin 150 米 2 2 1 42 2 1 4 最大坡长最大坡长 最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶 当车速下降到最低容许速度时所行驶的距离 纵坡越陡 坡长越长 对行车影响也越大 主要表现在 行驶速度显著下降 甚至要换低排档克服坡度阻力 易使水 箱 开锅 导致汽车爬坡无力 甚至熄火 下坡行驶制动次数频繁 易使制动器发热失效 甚至造成车祸 影响通行 能力和服务水平 因此 对纵坡长度必须加以限制 我国 标准 限定二级公路的最长如下表 表表 2 2 2 2 二级公路的纵坡二级公路的纵坡 L L 限制限制 纵坡坡度 3456 纵坡 L m 12001000800600 2 2 1 52 2 1 5 平均纵坡平均纵坡 平均的纵坡是指一定长度路段两端点的高差与该路段长度的比值 它是衡量纵断面线形质量的一个重要指标 限定平均纵坡是为合理运用最大纵坡 坡长限制及缓和坡段的规定 保证车辆安全舒适行驶 标准 规定 二级 三级 四级公路越岭路线连续上坡 或下坡 路段相对高差为 200 500m 时 平均纵坡不应大于 5 5 越岭路线相对 高差大于 500m 时 平均纵坡不应大于 5 0 且任意连续 3km 路段的平均纵坡不应大于 5 5 i平均 h L 1 2 式中 i平均 平均纵坡 h 相对高差 L 线路长度 2 2 22 2 2 竖曲线竖曲线 竖曲线是指在道路纵坡的变坡处设置的竖向曲线 竖曲线的作用是为满足行 车平顺 舒适及视距的需要 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载 2 2 2 12 2 2 1 竖曲线最小竖曲线最小 R R 1 凹形竖曲线最小 R 标准 规定二级公路取 Rmin 1500 米的要求设线 2 凸形竖曲线最小 R 标准 规定二级公路取 Rmin 2000m 的要求设计竖曲线 2 2 2 22 2 2 2 一般最小一般最小 R R 和极限最小和极限最小 R R 标准 限定在设度为 60km h 的时候 竖曲线 R 的一般值取 1500 米 值取 1000 米 竖曲线计速凹形极限 最小 L 一般值取 120m 极限值取 50m 凸R 的一般值取 2000m 值取 1400m 竖小 L 一般值取 120m 极限值取 50m 形竖曲线 曲线最 在条件允许时应尽量采用大于一般最小半径的竖曲线为宜 若受地件或者其它特别的情响的时候才形条 能够选用上面所说的极小 R 值 限最 2 32 3 路基路基 2 3 12 3 1 路基设计的基本要求路基设计的基本要求 路基承受行车荷载作用 主要是在应力作用区 其深度一般在路基顶面以下 0 8m 范围以内 此部分为路面结构的路床 具有强度 稳定性与经济实用要 求 设计的时候要保障水流排泄通畅 对路基的性能产生不良影响的地面水 以及地下水 务必要将其堵住或着排到路基以外 2 3 22 3 2 路基宽度路基宽度 公路路基的宽度是行车道 路肩以及错车道等的宽度之和 若设置有 变 紧中间道速车道爬坡车道 带的时候 还应该包含这些度 急停车部分的宽 标准 限定设为 60km h 的时候 二级公道的宽度取 3 5m 硬的宽度取 0 75m 一般值 或计速度路车肩 者 0 25m 最值 土肩度取 0 75m 一般值 或者 0 5m 最值 小 小 2 3 32 3 3 路基高度路基高度 1 填土的高度小于 1 0 1 5m 属于矮路堤 2 填土的高度大于 18m 土质 或者 20m 石质 的路堤属于高路堤 3 填土的高度在 1 5 1 8m 范围以内的属于一般路堤 4 不小于 20m 的路堑属于深路堑 2 3 42 3 4 路基压实路基压实 公基的度应该满足表中 1 3 的要求 路路 表列数值系重型击实实验求得的最大干密度的压实度 特别干旱或者特别潮湿的区域 表中的压实数值可以降低 2 3 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载 表表 2 2 3 3 路基压实表路基压实表 挖的类别填路床表以下深度 cm 面路基的压度 实 0 30 95 零方以及挖方填 30 80 95 0 80 95 80 150 94填方路基 150 92 2 3 52 3 5 边坡坡度边坡坡度 2 3 5 12 3 5 1 路堑边坡路堑边坡 决定构造以及施工的方法来土石类别边坡高度应该根据当地自然条件 表表 2 2 4 4 路堑边坡路堑边坡 土和岩石类别 边坡最大的高度 m 路坡的坡度堑边 一般土 20 1 0 5 1 1 一般岩石 1 0 1 1 0 5 2 3 5 22 3 5 2 路堤边坡坡度路堤边坡坡度 一般路堤边坡坡度可根据填料种类和边坡高度按表所列的坡度选用 表表 2 2 4 4 路堤边坡路堤边坡 边坡坡率 填料类别 上部高度 H8m 下部高度 H12m 细粒土1 1 51 1 75 粗粒土1 1 51 1 75 巨粒土1 1 31 1 5 当公路沿线有大量天然石料或路堑开挖的废石方时 可用于填筑路堤 填石路堤应由不易风化的较大 大于 25cm 石 块砌筑 边坡坡度一般可用 1 1 2 42 4 路面要求路面要求 2 4 12 4 1 路面设计的基本要求路面设计的基本要求 路面是直接同行车和大气接触的表面层次 它承受较大的行车荷载的垂直力 水平剪切力和冲击力的作用 同时还受 到降水的侵蚀和气温变化的影响 因此 路面应该具备较高的结构强度抵抗垂直应力作用 较高的抗变形能力抵抗剪 切作用 较好的水稳定性抵抗水损害和很好的温度稳定性抵抗车辙 还应有良好的抗滑性和平整度 2 4 22 4 2 路面等级路面等级 通常按下表的限定选用 路面等级 表表 2 2 5 5 路面等级路面等级 公路等级选用路面等级 车辆专用路高路 一级公路公 高级 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载 二级公路高级或次高级 二级公路高级或次高级 三级公路次高级或中级一路公 四级公路中级或低级 2 4 32 4 3 路拱横坡度路拱横坡度 路拱对排水有利 但对行车无利 路拱横坡度使车重产生水平分力 增加了行车的不稳定性 也给乘客不舒适的 感觉 当车辆在有水或潮湿的路面上制动时 会有侧向滑移的危险且制动距离增加 为此 对路拱大小及形状的设计 应兼顾两方面的影响 不同类型的路面因其表面平整度和透水性不同 根据当地自然条件可选用不同的路拱横坡度 见表规定的数值 通常比大 1 2 肩 表表 2 2 6 6 各类路面的路拱横坡度各类路面的路拱横坡度 路面类型路拱坡度 沥青混凝土 水泥混凝土 1 2 其它黑色路面 整齐石块 1 5 2 5 半整齐石块 不整齐石块 2 3 碎 砾石等粒料路面 2 5 3 5 低级路面 3 4 2 4 42 4 4 路面排水路面排水 路面表面排水设施主要由路面横坡 拦水带 或矩形边沟 泄水口和急流 槽组成 公路应该依据具体情况设置需要的 及时将雨水排出 保障当地降水和路面的排水设计 二级公路的 通常由路以及排出 安排水 肩横坡边沟 3 初步勘测与初步设计 初步勘测是根据设计任务书提出的公路路线 进行粗略查勘与测量 取得一些必要的勘测设计资料 以便按照规 定编制初步设计文件 线路三方面关系很 比较大 线形指标比较大 但是指标变纵 横 密切相互影响 化幅度也比较大 以下把第 2 章所确定的二级公路在设计中需要的一些技术 见下表所示 表平原微丘区指标汇总表 2 1 表表 3 3 1 1 公路的主要技术要素汇表公路的主要技术要素汇表 公路分类一般公路 公路等级二级公路 地形丘陵微丘 计算行车速度 km h 60 行车道宽度 m 7 0 路基宽度 m 9 极限最小 R m 125 一般最小 R m 200 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载 m R 超 1500 停车视距 m 75 超车视距 m 350 最大纵坡 3 合成坡度 5 5 最小坡长 m 150 缓和曲线最小 L m 60 凸形竖曲线一般最小 R m 2000 凸形竖曲线极限最小 R m 1400 凹形竖曲线一般最小 R m 1500 凹形竖曲线极限最小 R m 1000 竖曲线最小 L m 120 最大直线 L m 1200 同向曲线 360 最小直线 L m 反向曲线 120 为用到的 如有不全面将在后面的中 本设计能技术指标设计给出 3 13 1 选线和定线选线和定线 选线是根据路线基本走向和技术标准 结合地形 地质条件 考虑安全 环保 土地利用和施工条件 以及经济 等因素 通过全面比较选定路线中线的全过程 本设计粗步定于学园图书馆旁起至学院大操场入口处止 定线是根据既定的技术标准和路线方案 结合地形 地质等条件 综合考虑路线的平 纵 横三方面 具因素 体定出道路中线的工作 该线路处为学院图书馆 终点处为学院大操场入口 处于广东省白云区内 两点之间地势平坦 沿设计起点 线没有不好的工程地质 线路的工程概况如下 线路穿插于两栋建筑物 一个篮球场以及活动中心之间 线路的走向比较 线路比较缓 线形比较明确纵坡 的好 是比较好的 但是沿线有较多绿色植物景观 的矛盾比较 应该尽量处理好选择方案修路与占地突出 的问题 二是所在地人流量偏多 只能于暑假或者寒假期间修建 而且 留意道路的横向排水 还有 本路线是占地 学生上课的主要路段 有利于发展公路的 距离学院大门也不远 为机械设备 所需材料 施工养护提供使用效益 了的 条件 路线的勘测设计路线的勘测设计 路线交点坐标与路线转角的确定路线交点坐标与路线转角的确定 导线的确定 利用 CARD 1 软件进行详细定位 确定路线各要素坐标 详细结果见附表 1 直线及曲线一览表 两方案平面设计两方案平面设计 由于本设计在初步阶段仍采用软件设计 运用公式进行计算不是重点 故省去了以往设计时大量烦琐 的手算过程 提高了初步设计的精确性 因此对以下平面设计中的公式计算部分仅做简单涉及 具体计算 可参见有关手册的相关章节 如 道路勘测设计 第二章 杨少伟等编著 人民交通出版社 精品文档 10欢迎下载10欢迎下载 平曲线要素的确定平曲线要素的确定 4 圆曲线要素及其计算 略 5 主点桩号的计算 略 缓和曲线设计缓和曲线设计 6 缓和曲线的作用 a 曲率连续变化 便于车辆遵循 b 离心加速度逐渐变化 旅客感觉舒适 c 超高及加宽逐渐变化 行车更加平稳 d 与圆曲线配合 增加线形美观 2 缓和曲线要素的计算 a 带有缓和曲线的平曲线要素的计算 b 主点桩号的计算 当曲线半径小于不设超高的圆曲线最小半径 1500 米时 要设缓和曲线 根据 标准 规定 缓和曲线的长度不 能小于 60 米 同时 在该路段上要设超高和加宽 超高的详细设计见后面的详细设计部分 初步设计的平曲线加桩初步设计的平曲线加桩 在路线选定和曲线计算完成之后 要将路线加桩 直线段为 100 米加桩 曲线段为 50 米加桩 由于采用软件进行 上述工作 本设计为 10 米加桩 曲线主点桩号计算曲线主点桩号计算 计算结果详见附表 1 直线及曲线曲线一览表 纵断面设计纵断面设计 纵纵断面线形设计的一般要求线形设计的一般要求 纵断面线形设计的主要内容是根据道路等级 沿线自然条件和构造物控制高程等 确定路线合适的高程 各坡段的纵坡和坡长 并设计竖曲线 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 平面与纵断面组合设计协调 以及填挖经济 平衡 这些要求虽在选 定线阶段有所考虑 但要在纵断面设计中具体实现 对于新建公路路基设计标高 二级公路采用路基边缘标高 纵断面线形主要由直坡线和竖曲线组成 纵坡的大小 与坡度的长度反映了公路的起伏程度 直接影响公路服务水平和运营成本 也反应了公路是否经济 适用 因此 设 计中必须对坡度 坡长及其相互组合进行合理安排 凹曲线的边坡顶点不要设在两边都是挖方路段 这样排水不利 使路基受到水的浸泡 降低路的寿命和使用质量 同时更应注意 当连续纵坡大于 5 时 要设置小于 2 的缓和坡段 其长度宜为设置竖曲线以后直坡段的长度 纵断面设计的技术指标的确定 详细情况见第 5 章所述 纵断面设计 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载 注意平纵配合注意平纵配合 平面直线与纵断面直线组合平面直线与纵断面直线组合 这种线形组合单调 呆板 行驶过程中路线视景不变 容易使司机产生疲劳感 尤其在高速行车时 容易导致交 通事故 在交通比较复杂的路段 这种线形组合是有利的 设计中可采取措施来弥补景观单调的不足 平面直线与纵断面凹形曲线组合平面直线与纵断面凹形曲线组合 这种组合具有较好的视距 在设计中应该注意以下几点 1 避免插入较短的凹形竖曲线 或插入小半径曲线 一般应大于最小半径的 3 4 倍 以免产生折点 2 两个凹形竖曲线间不要插入短直线 此时宜将两个凹曲线合并成一个凹曲线 可改善视觉条件 3 长直线的末端不宜插入小半径凹形竖曲线 平面直线与纵断面凸形曲线组合平面直线与纵断面凸形曲线组合 这种组合视距条件差 线形单调 使司机对前方道路情况无法做出判断 应尽量避免 使用这种组合应注意采用 大半径曲线 以保证视距 当连续出现凹形和凸形竖曲线时 会造成不良视觉效果 一般应尽量避免 平面曲线与纵断面直线组合平面曲线与纵断面直线组合 如果平曲线半径选择适当 这种组合效果良好 汽车在这种线形上行驶 可获得良好的景观效果 如果平曲线与 直线组合不当 曲线半径过小 或直线长度过短 平曲线半径与纵坡不协调 都会导致线形折曲 这种组合还应满足 合成坡度的要求 尤其应避免急转陡坡组合 平面曲线与纵面曲线组合平面曲线与纵面曲线组合 这两种组合形式很常见 但比较复杂 如果曲线半径适宜 平纵线形要素均衡 可以获得视觉舒适 诱导效果良 好的空间曲线 此种组合应注意以下几点 4 一般情况下 当平竖曲线半径较大时 宜将平竖曲线半径顶点对应 若两者不能很好的配合 两者的半径 都小于某一限度时 宜将平竖曲线拉开相当距离 5 平曲线与竖曲线的大小保持均衡 6 竖曲线的顶部或底部 不得与反向平曲线的拐点重合 尤其是凸形竖曲线 容易造成判断失误 7 避免转角小于 7 的平曲线与坡度角较大的凹形竖曲线组合 8 缓和曲线不得与小半径竖曲线重叠 9 不宜将小半径平曲线设置在竖曲线的底部或顶部 平竖曲线对应重叠有如下优点 10 利于诱导视线 11 有利于行车安全 12 线形舒适美观 平曲线与竖曲线的各种组合见下图 6 3 精品文档 12欢迎下载12欢迎下载 直线回旋线圆曲线 不适当 回旋线直线平曲线 竖 曲 线 位 置 虚线为不设回旋线的情况 适当 图 6 3 平曲线与竖曲线的各种组合 纵断面设计的步骤纵断面设计的步骤 7 在所确定的路线上 确定加桩路线的地面高程 其高程值详见纵断面图 绘出地面线 标出里程桩号和平 面线形信息 8 确定控制点 9 在这些控制点间穿插 初步定出坡度线 10 调整坡度线 检查各指标是否满足 使道路的平纵线形协调 同时考虑排水和路基设计的基本要求 其坡度值见纵断面图 11 在完成拉坡的纵断面图上 通过坡度和坡长计算纵断面上的设计高程 所得值详见纵断面图 纵断面的竖曲线设计纵断面的竖曲线设计 为了提高行车的平顺性 相邻变坡点之间的距离应不小于两竖曲线间的切线长 以便插入适当的竖曲线 竖曲线 有凹形竖曲线和凸形竖曲线两种 竖曲线要素计算竖曲线要素计算 初步设计中只确定了竖曲线的半径 切线长和外矢距三个要素 详见下表 表表 6 6 2 2 竖曲线要素表 方案一 竖曲线要素表 方案一 m m 序号桩号 RTE 1K0 8003600090 000 11 2K1 82020000200 001 00 3K2 55025000175 000 61 4K3 2408000252 003 97 5K4 08025000150 000 45 6K6 46035000210 000 63 表表 6 6 3 3 竖曲线要素表 方案二 竖曲线要素表 方案二 m m 序号桩号 RTE 1K0 9001500052 500 09 2K1 87010000100 000 50 3K2 5501500082 500 23 4K3 29010000285 004 06 精品文档 13欢迎下载13欢迎下载 5K4 2002500050 000 05 6K5 54020000190 000 90 两条方案的优劣评价两条方案的优劣评价 路线方案比选的评价指标路线方案比选的评价指标 路线方案比选的评价指标较多 主要有技术 经济 政策及国防上的意义 交通网系中的作用等指标 本设计中 只作技术和经济两类评价指标的比较 方案的比选方案的比选 比选具体指标见表 6 10 从表中对各项指标的评价可以看出 方案 1 的技术经济指标要略优于方案 1 本设计路段起点为 14 学生宿舍 终点为 7 栋综合楼 地处广东省境内 两点间地势平缓 沿线无不良工程地质 因受固有建筑物的影响 故可供选线的地区比较单一 方案一与方案二部分线形经过地区相同 走向基本相似 故可 比性极小 方案 2 的路线比方案 1 的路线长度长 61 48 米 方案一线位较高 布设在农田上方 靠近坡脚选线占地较 少并且容易保持路基稳定 而且方案 1 沿线经过 3 个村镇 可利用一个原有桥位 选线符合当地居民的行走习惯 方 案 2 经过两个村镇 途中经过两条河流 靠近山脚处线位遇河沟较多 频繁设置桥涵 对排水要求高 鉴于能带动沿 线经济发展 方便沿线居民是修路的主要目的 所以综合考虑以上因素 选用方案 1 表表 6 6 1010 方案比选表方案比选表 评价指标单位方案一方案二 路线长度 m7503 5947565 07 转角总和 268 43 03 265 47 12 转角平均度数 37 23 17 46 24 34 个数个 76 平曲线 最小半径个无无 接上表 个数个 7 竖曲线 最小半径 m 无无 个数个 11 坡度 4 5 3 8 最大纵坡 坡长 m730680 个数个 11 坡度 1 2 0 7 纵断面 最小纵坡 坡长 m1043 5942025 077 填 m3230654257018 挖 m3189360249995 土石方工程数量 总 m3420014507013 填 m12 138 73 最大填挖方高度 挖 m9 4718 25 附 转角参数 转角数 转角总和及转角评价度数是体现路线顺直程度的一种技术指标 横断面设计横断面设计 横断面的组成横断面的组成 对于该设计路段的横断面主要是由行车道 路肩 边沟 排水沟等组成 精品文档 14欢迎下载14欢迎下载 路拱的确定路拱的确定 为了路面排水顺畅和保证行车安全 平稳 坡度过小则排水不畅 且不利于行驶安全 所以路拱坡度应限制在一 定的范围内 根据路面类型和当地自然条件 本设计采用 2 0 的路拱横坡 路肩的设置则为硬路肩采用了与路面坡度相同的 2 0 而土路肩的排水性低于路面 其横坡度较路面宜增大 1 0 2 0 设其坡度为 3 0 路拱形式采用直线形 以路中线为为基点 设置双向路拱横坡 主要是为便于机械化施工 排水和养护 弯道的超高与加宽弯道的超高与加宽 为了满足路线的线形要求 平 纵 横三方面的协调 同时也为了满足行车的舒适性 安全性 要做好路线弯道 的超高与加宽设计 公路工程技术标准 JTG B01 2003 可知 在路拱 2 0 时 半径小于 1500 米时 要设超高 当半径小于等于 250 米时 要设加宽 标准 规定 当超高横坡度的计算值小于路拱坡度时 设置等于路拱坡度的超高值或不设超高 所以 可不设 超高 土石方量计算和调运土石方量计算和调运 横断面设计完后 就要计算各桩号的土石方量 表面 0 25m 为腐植土 不能利用 所以单独计算 在 进行土石方调运时 注意以下几点 13 首先考虑本桩利用 14 尽可能避免和减少上坡运土 15 当运距超过 500m 时 考虑采用外借的方式 详见附表 路基土石方数量计算表 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 该设计路段地处广东省地区 该地区地 下水埋深较浅 常年为地表下 10 米 降雨量也较大 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 影响行车安全 还将大大降低道路的使用 年限 为排出路基 路面内的地面水和地表水 保证路面和路基的稳定 防止路面积水影响行车安全 应设置完善的排 水设施 本设计为二级公路 路基路面排水应综合设计使各种排水设施形成一个功能齐全 排水性能强的完整排水系 统 排水设计要因地制宜 全面规划 综合治理 经济实用 充分利用有利地形和自然水系 各种路基排水沟渠的设 置和连接应尽量不占或少占校园用地 并与校园用地水利设施相配合 排水沟渠应选择地形 地质较好的地段通过 以节约加固工程投资 排水构造物的设计应贯彻就地取材的原则 要迅速排出有害水 保证公路运输畅通 路基边坡设计路基边坡设计 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 1 0 路基边坡的坡度 应根据当地的自然条件 土石种类及结构边坡高度 施工方法 气候条件 基底的工程地质及 水文地质条件进行合理选定 路堤边坡路堤边坡 沿线山体稳定 无不良地质状况 故路堤边坡坡度 可参照下表 结合当地已成的实践经验采用 表表 8 8 1 1 路堤边坡坡度路堤边坡坡度 精品文档 15欢迎下载15欢迎下载 边坡最大高度 m 坡度 填料类型 全部高度上部高度下部高度全部高度上部高度下部高度 粘性土 砂性土 粉 性土 201212 1 1 51 1 7 砾石土 粗砂 中砂 12 1 1 5 碎石 卵石 2088 1 1 51 1 7 不易风化的石块 201212 1 1 31 1 5 根据沿线的工程地质及水文状况 本设计采用的边坡为 路堤上部坡度 H 1 1 5 m8 路堑边坡路堑边坡 路堑边坡的稳定性主要与当地的地质地貌 水文条件和排水条件有关 本设计采用的边坡为 一级台阶式 高度 6m 坡度为 1 0 5 沟渠设计沟渠设计 边沟设计边沟设计 设置在挖方路基的路肩外侧或者低路堤坡脚外侧 多与路中线平行的纵向人工沟渠 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 边沟的排水量不大时 一般不需要进行水文 水利计算 依据沿线具体条件 选定标准横断面形式 边沟紧靠路 基 通常不允许其他排水沟渠的水汇入 也不能与其他人工沟渠和并使用 边沟的断面形式边沟的断面形式 常用的有梯形 矩形 三角形和流线型等几种形式 一般情况 边坡宜采用梯形 石质边沟宜采用矩形 以减少 沟顶宽度 易于积雪或积沙路段 边沟宜采用流线型 少雨浅挖地段的土质边沟可采用三角形 结合本设计的情况 采用用矩形与梯形相结合边沟 边沟采用浆砌片石防护 边沟的断面尺寸边沟的断面尺寸 公路排水设计规范 规定二级公路的边沟的深度不得小于 0 4 米 本设计中的边沟深度采用 0 6 米 底宽取 0 5 米 本段设计采用边沟的边坡为内侧 1 1 在挖方路段外侧边坡与挖方边坡相同 即 1 0 5 在较低填方路段外侧边 坡坡度与填方路段的边坡相同 即为 1 1 5 边沟的纵坡和长度边沟的纵坡和长度 边沟的纵坡坡度应结合路线纵坡 地形 土质 出水口位置等情况选定 宜与路线纵坡坡度一致 且不宜小于 0 3 困难情况下 不应小于 0 1 当路线纵坡坡度小于沟底最小不淤积纵坡坡度时 边沟宜采用沟底最小不淤积纵坡坡度 并缩短边沟出水口的间距 为防止边沟水流漫溢或冲刷 通常规定单向排水长度每 300 500 米即应设排水沟 将水引至低洼处 必要时添涵 洞 将水引入路基另一侧 边沟的出水口边沟的出水口 边沟出水口的间距 应结合地形 地质条件以及桥涵和天然沟渠位置 经水力计算确定 梯形 矩形 边沟不宜超过 500m 多雨地区不宜超过 300m 三角形和碟形边沟不宜超过 200m 精品文档 16欢迎下载16欢迎下载 排水沟排水沟 排水沟主要用于排除来自边沟 截水沟或其它水源的水流 并将其引至路基范围以外的指定地点 排水沟的断面 形式一般为梯形 底宽与深度按水力水文计算确定 均不宜小于 0 5m 土沟的边坡坡度约为 1 1 1 1 5 排水沟的 长度应根据实际需要确定 通常宜在 500m 以内 排水沟距路基的距离一般不小于 2 4m 沟渠加固沟