长安大学2013年公路工程毕业设计概要

第一章 概述1.1沿线自然地理特征1.1.1地理位置金华地处金衢盆地东段，为浙中丘陵盆地地区，地势南北高、中部低。“三面环山夹一川，盆地错落涵三江”是金华地貌的基本特征。上游东阳江自东而西流经东阳、义乌、金东区，与武义江汇合而成金华江，其北流在兰溪城区汇入兰江。1.1.2气候水文气温本路段气候属亚热带季风气候，年度总的光热水条件优越，但时空分布不均匀，平均气温为17.5，1月气温最低，7、8月份气温最高，有记录的最低气温为-9.6，最高气温为41.2。降雨年降雨量较为充沛，水系较为发达，季节降雨量分布呈单峰型，为春雨多、梅雨量大，夏秋冬雨量少，年总降雨量平均为1512.9mm，多数年份降水量均在正负20%距平范围内振荡，百年一遇洪水位（38.78米）以上。1.1.3地形 金华地处金衢盆地东段，为浙中丘陵盆地地区，地势南北高、中部低。“三面环山夹一川，盆地错落涵三江”是金华地貌的基本特征。市境的东、东北有大盘山、会稽山，南属仙霞岭，北、西北接龙门山及千里岗山脉。山地内侧散布起伏相对和缓的丘陵，以江山绍兴断裂带为界又分为北部丘陵和中部丘陵，市境的中部，以金衢盆地东段为主体，四周镶嵌着武义盆地、永康盆地等山间小盆地，整个大盆地大致呈东北西南走向，西面开口，由盆周向盆地中心呈现出中山、低山、丘陵岗地、河谷平原阶梯式层状分布的特点。盆地底部是宽阔不一的冲积平原，地势低平。上游东阳江自东而西流经东阳、义乌、金东区，再汇合武义江而成金华江，其北流在兰溪城区汇入兰江。兰江北流至将军岩入建德市境。将军岩海拔23米，为全市最低点。 第二章 公路等级及主要技术标准确定2.1交通量分析（1）近期交通组成及交通量近期交通量组成及交通量见表2.1，预测交通量增长率为5%。预测年限为20年。建设年限为2年。表2.1 交通组成以及交通量车 型菲亚特650E解放CA390解放CA390黄河JN360交通量（辆/日）25002000800600折算以后的交通量如下表所示：车型交通量（昼夜）折算系数折算后交通量菲亚特650E25001.52756.25解放CA39020001.53307.5黄河JN1628002.01764黄河JN36060031984.5（2）设计交通量计算设计交通量是指拟建道路到预测年限时所能达到的年平均日交通量，其值是根据历年交通观测资料预测求得，目前按多年平均增长率计算确定: Nd=N0(1+)(n-1)由上式计算得到：Nd =9812.26（1+5%）（22-1）=27337（辆）2.2等级和设计速度的确定有公路工程技术标准（JTGB01-2003）（以下简称标准），上述交通量符合双向四车道一级公路标准。根据技术标准1.0.5，作为干线公路，确定该公路的等级为一级公路。该公路地处平原微丘区，所以设计速度为100Km/h。2.3主要设计技术标准根据公路路线设计规范(JTG D20-2006)和公路工程技术标准（JTG B01-2003），本公路各项指标如下表所示：主要技术参数圆曲线最小半径一般值700米不设超高最小半径路拱2%4000米极限值400米路拱2%7500米圆曲线部分最大超高值8%缓和曲线最小长度85米超高渐变率最大值1175超高渐变率最小值1330最大纵坡坡度4%最小纵坡坡度0.30%凸型竖曲线半径一般值11000m竖曲线最小长度一般值170m最小值6500m最小坡长250m凹型竖曲线半径一般值4500m路基宽度26m最小值3000m行车道宽度8.25m路拱横坡2%土路肩横坡3%硬路肩宽度3m土路肩宽度0.75m2.4 设计标准l 公路工程技术标准（JTG B01-2003）；l 公路路线设计规范（JTG D20-2006）；l 公路路基设计规范（JTG D30-2004）；l 公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）；l 公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）；l 公路排水设计规范（JTG D332012）；第三章 路线平面设计3.1综合分析该设计路段的平面地形图，比例为1：2000，等高线的等高距为2米。地形上属于平原微丘区。3.1.1本次设计选线过程该公路建设处于平原微丘区，地形对路线的有一定的限制，路线平、纵、横三方面的线性能够满足技术指标。路线布设时，主要考虑到了如何利用地形以及避让村落水利水电设施还有铁路。这样安排平面线形，既使路线短捷顺直，又避免了过长的直线，同时考虑了转角的适当，避免了路线的迂回量太大。综合自然条件和路线特征，本次设计布线时注意以下几点：1.多方案选择：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、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案。2.工程造价与营运、管理、养护费用综合考虑4.路线与周围环境、景观相协调5.工程地质和水文地质的影响：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、崩坍、地质松散等特殊地区，应慎重对待，一般情况下应设法绕避。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。第四章 路基、路面4.1路基设计公路路基是路面的基础, 是公路工程的重要组成部分。路基与路面共同承受交通荷载的作用, 应作为路面的支承结构物进行综合设计, 它必须具有足够的强度、稳定性和耐久性。为确保路基的强度与稳定性，使路基在外界因素作用下不致产生超过允许值的变形，在路基的整体结构中还必需包括各项附属设施，其中有路基排水，路基防护与加固，以及与路基工程直接相关的其它设施。4.1.1填方路基本次设计所采用的边坡一般为1：1.5。填方路基的基底，应视不同情况分别予以处理。基底土密实、地面横坡缓于1：5时，路堤可直接修筑在天然地面上，地表有树根草皮和腐殖土应予清除。4.1.2挖方路基常见形式有全挖路基、台口式路基、半山洞路基。路堑开挖后破环了原地层的天然平衡状态，其稳定性主要取决于地质与水文条件，以及边坡深度和边坡陡度。应遵循“缓坡率，宽平台，固坡脚”的原则。该路段采用1:1.5的坡率。为保证边坡不受雨水冲刷，对坡面进行防护，在必要的地段设置拱形护坡、菱形网格护坡、护墙、框架锚杆、挂网喷浆等。同时设置截水沟以减少高处流水对路基边坡的影响。4.2路面设计4.2.1路面等级确定（1）交通量分析交通组成以及交通量如表4.4所示：如本文2.1交通分析中所述设计交通量为27337辆/日。假定为一级，则设计年限为20年。表4.4 交通组成以及交通量车 型菲亚特650E解放CA390黄河JN162黄河JN360交通量（辆/日）25002000800600设计年限内累计当量轴载次数计算。设计年限内累计当量标准轴载次数用下式计算根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限为12年，双向单车道的车道系数取0.65。交通量平均增长率为5.1%。计算弯沉值及沥青层层底拉应力时：Ne=3.65107 (次)。计算半刚性材料结构层层底拉应力时：Ne= Ne=4.59107 (次)。 (3)确定路面等级和面层类型交通量设计年限内累计标准轴次Ne=4.59107次，由公路沥青路面设计规范可知该路交通等级为特重交通，一级公路路面等级采用高级路面，面层类型采用沥青路面。4.2.2路面结构组合及材料选用根据公路沥青路面设计规范规定以及本地区的路用材料，由于该地区降雨量较大，容易造成沥青路面水损害的问题，在沥青面层下加设一层级配碎石方案如下：4cm细粒式沥青码蹄脂碎石（SMA-13）+6cm中粒式沥青混凝土（AC-20）+8cm粗粒式沥青混凝土（AC-25）+?cm水泥稳定碎石+15cm水泥稳定碎石。以水泥稳定碎石基层为设计层。4.2.3各结构层材料设计参数和设计指标的确定1.土基回弹模量的确定（查表法）根据公路沥青路面设计规范中附录F查出土基回弹模量：中湿状态E032.5MPa，干燥状态E033.5MPa。2.设计指标确定1.土基回弹模量的确定（查表法）（1）确定临界高度由路基路面工程表1-9得：路槽底至水位H1H2H3地下水（m）1.71.30.9地表长期积水（m）1.00.60.3（2）拟定土的平均稠度。由公路沥青路面设计规范表5.1.4-1土基干湿状态的稠度建议值确定路基土的平均稠度：中湿状态WC=0.94，干燥状态WC=1.03。（3）预估土基回弹模量根据公路沥青路面设计规范中附录F查出土基回弹模量：中湿状态E032.5MPa，干燥状态E033.5MPa。（1）设计弯沉值该公路为一级公路，公路等级系数取1.0，面层为沥青混凝土，面层类型系数取1.0，由ld=600Ne -0.2AcAsAB计算得设计弯沉值为：ld=18.44 (0.01mm)第五章 桥涵5.1桥涵分布情况桥梁的布设桥梁位置跨径分布（m）总长（m）起始桩号终止桩号K0+678K0+73823060K1+040K1+07513535K1+500K1+785135+550285K2+547K2+837550+140290K4+054K4+08913535K4+413K4+42311010K5+005K5+05014545涵洞通道的布设中心桩号布置形式中心桩号布置形式中心桩号布置形式中心桩号布置形式K0+125.321圆管涵K0+340.00