西安至蓝田版PPT课件

西安至蓝田高速公路第4合同段 施工图设计汇报 欢迎各位领导 老师莅临指导 二零一四年五月 精品课件 1 主要内容 五 桥梁 精品课件 2 一 概况 一 概述 1 项目背景 西蓝高速公路 在建G312国道复线 一 概述 2 沿线地形 地质 气候 水文等自然地理特征 项目区内地貌以丘陵区为主 多属中 深切丘陵 工程地质条件总体上较差 千枚岩和片麻岩占比例较大 另外还有一定比例的大理岩 项目区内属暖温带半湿润大陆性气候 四季冷暖分明 气候宜人 年平均气温13 1 平均降水量720 4毫米 项目区内无较大河流经过 区内地表水属黄河流域的渭水水系 均为浐河支流小溪 全线无通航河流经过 一 概述 3 交通量 精品课件 6 二 路线设计 二 路线设计 1 设计标准 二 路线设计 1 设计标准 二 路线设计 2 路线平面设计 丘陵地区路线应充分利用有利地形 根据地形起伏 考虑平 纵面配合 以曲线定线为主 布设优美流畅的线形 黄土地区路线应尽量设在黄土塬 宽谷阶地 平缓斜坡以及比较稳定的沟谷地带 尽量绕避穴陷与冲沟发育的塬边和斜坡地带 二 路线设计 2 路线平面设计 项目路线布设依据规划 合理利用地形 在不过多增加工程量的情况下 尽可能采用较高的平面指标 主线全线设平曲线转角点6个 平均每公路转点个数1 2个 平曲线长度占路线总长的68 59 直线最大长度为696 231米 直线最小长度为160 098米 路线在受地形 地物控制时采用了较低的平面线形指标 大部分路段采用了较高的平面线形指标 路线平面设计指标均满足规范要求 二 路线设计 3 路线纵断面设计 全线位于中 深切丘陵地区 地形起伏 纵断面设计主要受地形 被交道路 路基填挖高度 主要结构物控制 因此设计时 尽可能采用合理的指标 设计掌握的标准尽量用不低于一般的指标 但对特殊路段 则采用不低于极限值的指标 二 路线设计 3 路线纵断面设计 主线全线共设纵面变坡点5个 平均每公里变坡点数1 44个 竖曲线长度占路线总长的54 155 最大纵坡为3 最大坡长1854米 最小坡长250米 凸形竖曲线最小半径20000米 凹形竖曲线最小半径12000米 路线纵面设计指标均满足规范要求 精品课件 13 三 路基设计 三 路基设计 1 设计原则 路基设计主要根据项目所在地的地形 地貌 地质 水文 气象等自然条件 依据 公路工程技术标准 JTGB01 2003 公路路基设计规范 JTGD30 2004 公路路基施工技术规范 JTGF10 2006 公路排水设计规范 JTJ018 97 等进行设计 2 路基横断面 三 路基设计 挖方路基设计图 2 路基横断面 三 路基设计 填方路基设计图 三 路基设计 3 路基防护设计 直接喷播草灌和穴植灌木绿化设计图 3 路基防护设计 三 路基设计 挂三维网喷播植草绿化设计图 4 路基路面排水系统设计 1 排水设计原则 三 路基设计 黄土地区路基排水 应采取拦截 分散 防冲 防渗的原则 根据地形情况及土的性质 设置综合排水设施 引水远离路基 防止地面水浸泡或直冲路基 本次设计将在挖方路段设置为加盖板矩形边沟 在填方路段设置为矩形排水沟 将水引至路基范围外 有效排除路面积水和坡面水 保证路基的稳定性和行车的安全性 三 路基设计 4 路基路面排水系统设计 1 排水设计 其中I型边沟用于路堑边坡高度小于12m 纵向长度小于150m的挖方路段 II型边沟用于全线其他段落 碎落平台宽度为1米 I II型边沟下部碎砾石盲沟底部均设置 10带孔波纹管加强排水 I型边沟 型边沟 三 路基设计 4 路基路面排水系统设计 1 排水设计 填方路段采用III型边沟 IV型排水沟用于将边沟汇水或涵洞出口水流引至路基范围以外 型边沟 型边沟 精品课件 22 四 路面设计 四 路面设计 1 路面类型的选择 四 路面设计 2 交通分析 设计年限为20年 交通量年均增长率为11 5 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时 通过轴载换算可得 路面竣工后第一年日平均当量轴次为5120次 设计年限内一个车道上累计当量轴次 6 354 107次 属重交通等级 当进行半刚性基层层底拉应力验算时 路面竣工后第一年日平均当量轴次为3758次 设计年限内一个车道上累计当量轴次 4 664 107次 属特重交通等级 四 路面设计 3 路面结构设计 1 结构层材料的确定 考虑采用沥青玛蹄脂碎石混合料 SMA 13 作为上面层 因其采用骨架密实结构 较普通沥青混合料具有较好的高温稳定性 低温抗裂 抗水损 抗滑和耐久等性能 其粗糙 均匀表面构造使路面具有良好的抗滑性能和较低的交通噪音 SMA路面虽比传统沥青路面工程造价高 但使用寿命更长 养护费用低 因而全寿命成本较低 所以上面层采用细粒式沥青玛蹄脂碎石SMA 13 相较表面层 中下面层应具有一定的密水性 抗剥落性 高温重载条件下 沥青混合料应具有较高的抗剪强度 下面层应具有良好的抗疲劳裂缝的性能 所以中面层采用中粒式密级配沥青混凝土AC 20 下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土AC 25 四 路面设计 3 路面结构设计 2 路面结构设计 根据同区道路病害的主要形式 并考虑路面结构使用的耐久性 选择复合式基层作为路面结构的基层形式 同时以半刚性基层作为厚度设计层位 以设计弯沉值作为设计指标 并对面层 基层及底基层进行拉应力验算 路基干燥状态 路基中湿状态 精品课件 27 五 桥梁设计 五 桥梁设计 1 桥梁工程范围 主线全线共设桥梁结构5座 全长530m 其中大桥1座 310m 中桥4座 220m 另设有人行天桥8座 2 桥型方案 本例选取地形纵断面中里程桩号为K3 880 K4 190进行桥梁设计 五 桥梁设计 连续刚构桥边跨与中跨之比的确定首先取决于全桥的总体布置与自然条件的协调性 全桥一般进行对称布置 边 主跨跨径比值在0 5 0 69之间 大部分在0 55 0 58之间 按此经验初步确定桥跨布置为 55m 2 100m 55m 总长310m 本桥选择由上 下形的两个单箱单室箱形组成的断面 箱梁根部高度5 8m 跨中梁高2 50m 其间梁高按二次抛物线变化 箱梁顶板宽12 00m 底板宽6 50m 顶板厚0 30m 底板厚由跨中0 30m按二次抛物线变化至根部0 80m 1 连续刚构 五 桥梁设计 2 桥型方案 该方案为独塔双跨斜拉桥 桥梁跨径布置为174 136 310m 边跨与主跨比为0 78 塔高109m 桥面以上高度62 8m 高跨比是0 36 采用漂浮体系 桥面设双向横坡为2 五 桥梁设计 2 桥型方案 2 独塔斜拉桥 本桥主跨200m 经过优化 矢跨比选择为1 5 两侧边跨为半拱结构 跨度55m 端部简支 矢跨比1 5 悬链线拱轴线 整个结构外观呈 飞燕式 造型优美 主跨拱肋高400cm 按刚性拱设计 由4根16Mn钢管组成空间桁架结构 上 下弦各位2根直径750mm 10mm的钢管 内填40号混凝土 上弦和下弦两钢管间靠10mm厚的缀板连接 内填有40号混凝土 腹杆为直径350mm 10mm的15Mn空钢管 五 桥梁设计 2 桥型方案 3 梁拱组合体系桥 五 桥梁设计 2 桥型方案 五 桥梁设计 2 桥型方案 3 桥梁结构设计 五 桥梁设计 1 尺寸拟定 纵向预应力 纵向预应力钢束采用15 s15 24钢绞线 OVM15 15锚具 锚下张拉控制应力 con 1395MPa 竖向预应力 采用JT32精轧螺纹粗钢筋 设计张拉力540kN 腹板厚60厘米采用双肢布置 腹板厚45厘米采用单肢布置 为方便施工 竖向预应力钢筋可用作悬臂施工时挂篮的后锚点 锚固钢筋根数可根据施工挂篮及块件自重 施工动力荷载 材料自重等因素综合考虑确定 其安全系数控制在2 00以上 所有预应力管道均采用预埋波纹管成形 其中15 s15 24钢绞线波纹管内径9厘米 竖向预应力钢筋波纹管内径5厘米 3 桥梁结构设计 五 桥梁设计 2 配筋计算 1 有限元建模 4 模型计算 五 桥梁设计 永久荷载 自重 二期 预应力 收缩徐变 支座沉降可变荷载 汽车荷载 温度荷载 2 考虑荷载 3 荷载工况 考虑结构在施工 成桥阶段各种荷载工况 并结合实际进行荷载组合 4 模型计算 五 桥梁设计 持久状况承载能力极限状态计算与验算 正截面抗弯承载能力计算与验算 斜截面抗剪承载能力计算与验算 斜截面抗弯承载能力计算与验算持久状况正常使用极限状态计算与验算 正截面和斜截面抗裂验算 挠度计算与验算持久状况和短暂状况构件应力计算与验算 持久状况应力计算与验算 短暂状况构件的应力验算 4 模型验算 4 模型计算 五 桥梁设计 精品课件 40 六 隧道设计 六 隧道设计 1 概述 根据所选线形的地形条件 确定K0 404 K0 721采用单洞双车道上 下行分离式隧道 左线长314m 右线长317m 采用短隧道的形式 能有效避免因大量挖方而造成的环境破坏 经济 社会效益显著 2 隧道设计概况 六 隧道设计 隧道建筑限界 2 隧道设计概况 本隧道行车道宽度均按设计行车速度80Km h考虑 隧道施工遵循 新奥法 原理 衬砌结构设计采用复合式衬砌 隧道洞门型式主要采用削竹式洞门和端墙式洞门 削竹式洞门端墙式洞门 六 隧道设计 隧道照明采用高压钠灯光照明 根据隧道长度分为入口段 过渡段 出口段 灯具采用对称式布置 LED灯作为交通诱导 入口段设加强照明灯 降低 黑洞效应 的影响 六 隧道设计 2 隧道设计概况 结合当地气候气象条件 以及隧道长度 确定采用自然通风即可 不另设机械通风 隧道防排水遵循 防 排 截 堵相结合 因地制宜 综合治理 的原则 防水层采用 土工布 防水板 土工布 形式 保证防水效果 隧