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文档简介

1、毕毕 业业 设设 计计 论论 文文 题目: 2 号黑体 系 别: 专 业: 姓 名: 学 号: 指导教师: 年 月 日 (用阿拉伯数字,居中) 城建学院 毕业设计(论文) 任 务 书 题 目 系 别交通工程系专业交通工程 班级 学号 学生姓名指导教师 发放日期2011 年 04 月 30 城建学院本科毕业设计(论文)任务书 一、毕业设计的目的 毕业设计是本专业最主要的教学环节之一,是交通工程专业教学的最后 一个,也是最重要的环节。要求学生综合运用所学基础理论、专业理论和基本 技能,按照任务书的要求,对具体工作进行合理的工程规划设计,提供完整的 设计文件。通过毕业设计掌握道路工程设计的基本方法,

2、提高分析和解决工程 问题的能力,培养独立工作能力和组织能力以及认真负责的工作态度。通过本 次设计,对所学专业知识进行一次全面的、系统的综合运用。通过该设计锻炼 学生将所学专业知识综合应用于工程设计的能力,使其能够独立进行一般公路 设计,达到通过设计对所学专业知识进行巩固和灵活运用的目的。 二、设计题目: 公路 段施工图设计。 注:每名同学一个具体的毕业设计题目。每名学生必须根据自己的设计题 目,利用指导教师提供的地形图, 原始资料及相关设计依据,单独完成毕业 设计。根据指导教师的要求完成在指定的起、终点之间(约公里)的新建 (改建)公路设计,设计阶段为一阶段施工图设计,要求按公路等级 一 级、

3、 设计车速 60 km/h 进行设计。设计文件必须符合现行有关设计标准与规范 的规定。 三、设计原始资料及依据: (1)某山岭重丘区地形图 :共 13 份,按编号对应,比例为 1:2000。 (2)道路所在地区的气象资料 路线经过地区属亚热带山地季风性湿润气候,冬少严寒,夏无酷暑,春迟 秋早,雾多湿重,雨量充沛,四季分明。年平均温度在 7.817.4之间,年日 照 11601600 小时,常年降雨量 9001200 毫米。当地多年平均最大冻深为 1.0 米。 (3)沿线的工程地质及水文地质情况 沿线山体稳定,无不良地质状况,沿线土质为粉质亚粘土,地下水位大于 2.6 米,地表无积水。 (4)沿

4、线的植被及土壤分布情况 树木较多,沿线多粘质土,山坡上 1 米以下是碎石土。 (5)道路建筑材料及分布情况 沿线可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、矿渣、炉渣、石灰、水泥等材料供 应。 ,有小型采石场和石灰厂,水泥、钢材均需外购。沿线可开采碎石、砂砾, 并有粉煤灰、矿渣、炉渣、石灰、水泥等材料供应。 (6)交通量资料: 近期交通量 车 型 数量 三菱 fr415 250 五十铃 npr595g 140 江淮 hf140a 200 江淮 hf150 200 东风 km340 350 东风 sp9135b 120 五十铃 exr181l 130 交通增长率: 7% 。 道路必经点: 。 四、主要内容与基

5、本要求: 公路工程从立项到设计一般包括预可行性研究、工程可行性研究、初步设 计和施工图设计等四个阶段。对于初步设计或施工图设计,其内容包括路线、 路基路面、桥梁、涵洞、隧道、路线交叉、沿线设施、环境保护、筑路材料、 施工方案和工期安排等。毕业设计阶段由于时间的限制,根据教学的要求,对 设计的内容有所侧重或省略。本次毕业设计对象为高等级公路,设计主要内容 有如下几个方面: 1路线设计 (1)根据所给地形图在指定的起讫点定出公路的中线位置。要求路线选 择的起点和长度按上表确定。 (2)路线平面设计 在地形图上选择控制点,进行平面试线,确定路线平面布置,进行方案比 选,要重点说明所确定方案的原因。确

6、定方案后,要求确定平曲线半径、缓和 曲线长度,计算出平曲线要素、公路里程等。 (3)路线纵断面设计 按照 50 间距在地形图上定出各个控制点的位置,读出其地面高程,在这 些控制点间穿插,初步定出坡度线。调整坡度线,注意路面排水,保证路面处 于干燥状态 。在完成斜坡的纵断面图上,通过坡度和坡长计算纵断面上的设 计高程,绘制纵断面图,比例:里程 1:2000, 高程 1:200。 (4)路线横断面设计 横断面主要是由行车道、路肩、边沟、排水沟、截水沟和等组成。根据 要求确定出路基宽度,车行道宽度,硬路肩宽度,土路肩宽度以及路拱横坡等。 2路基设计 路基稳定性性验算与设计(要求对高填或高挖边坡选择一

7、处) 、路基支挡 工程设计(要求至少有一处) 、路基防护工程设计(要求至少有一处) 。 (1)进行路基横断面布置。绘制路基标准横断面图和路基一般设计图。 (2)进行路基土石方数量计算与调配,形成路基土石方数量表。 (3)进行路基排水设计,进行排水系统总体规划,包括路基边坡设计、沟 渠设计等,绘制排水结构物大样图。 (4)选择一处高边坡(挖方或填方均可)进行稳定性验算,并进行支挡 (挡土墙)设计,计算挡土墙工程数量,绘制挡土墙构造图;选择路基坡面防 护工程设计,说明设计原理,采用方案理由,绘制大样图。 3路面设计 (1)进行路面横断面设计,进行沥青路面结构设计,水泥混凝土路面设 计,方案必选。

8、(2)根据必选后的路面结构方案,确定混合料配合比,进行路面结构设计 与计算,绘制路面结构图。 (3)进行路面排水设计,绘制路面排水示意图。 (4)结构厚度计算(给出计算图示、写明计算步骤) 设计要求: 1. 要求综合应用有关专业基础课、技术基础课和专业课所学知识,依据部 颁有关设计规范,独立完成本设计中的各项设计任务。 2. 掌握公路勘测设计各阶段的设计内容,掌握设计过程中设计原始资料的 采集方法与内容,掌握路面设计参数的测定、选用及计算。基本掌握公路勘测 设计的程序与方法,能利用 autocad 熟练绘制工程图纸,掌握基本的数据处理 和文字编辑,达到熟练从事公路专业工作的能力。 3. 要求能

9、独立地、认真地完成毕业设计内容,设计思想正确、合理,图纸 清晰、正确,设计计算准确无误,文理通顺,英文翻译准确,对设计中一些问 题有独特的见解。 五、设计成果要求: 1、设计说明书部分、设计说明书部分(统一采用 a4 纸计算机打印、装订) (1)摘要。概括设计内容,中文 500 字左右,英文 400 单词左右。 (2)目录。按三级标题编制(如 1、1.1、1.1.1) 。 (3)正文。为设计说明及计算书,包含必要的图表(约一一万字) 。 (4)参考文献。中文文献不低于十五篇,外文文献不低于二篇。 2、设计图纸部分、设计图纸部分 (1)图纸要求:a3 图纸,图纸 15 张以上,其中手绘至少 3

10、张。 (2)详细设计的路线平面图。 (3)详细设计的路线纵断面图。 (4)详细设计的路线横断面图。 (路基标准横断面图,路基横断面设计图) (5)挡土墙设计图。包括平面、立面、断面及结构设计图。 (6)路基坡面防护工程大样图。 (7)一个涵洞施工详图。包括平面、立面、断面及结构设计图。 (8)路基路面结构设计图。 (9)路基路面排水工程设计图。 3、设计表格部分 (1)直线、曲线及转角表 (2)路基设计表 (3)路基土石方数量表 (4)路基排水及防护工程数量表 (5)路面工程数量表 六、计划进度:六、计划进度: 第 6 周 进行毕业设计动员、熟悉设计任务,收集设计相关资料,阅读文献, 对设计内

11、容进行初步思考,完成设计进度计划。形成初设计方案, 撰写并提交开题报告。 第 7-9 周 进行路线设计。 第 10 周 路基设计。 第 11 周 路面设计。 第 12 周 施工组织设计。 第 1314 周 撰写设计计算说明、绘制图纸、编制表格并打印装订。 第 15 周 审核 、毕业 七、主要参考文献:七、主要参考文献: 1、中华人民共和国交通部标准公路工程技术标准jtg b012003,人民 交通出版社出版,2004 年 2 月。 2、孙家驷主编, 道路设计资料集 17 ,人民交通出版社出版,2001 年 1 月。 3、路线设计手册编写组, 路线 ,人民交通出版社,1979 年 10 月。 4

12、、高速公路丛书编委会, 高速公路规划与设计 ,人民交通出版社出版, 1998 年 1 月。 5、交通部第二公路勘察设计院, 路基 ,人民交通出版社出版,1996 年 12 月。 6、高速公路丛书编委会, 高速公路路基设计与施工 ,人民交通出版社出 版,1998 年 4 月。 7、姚祖康主编, 路面 ,人民交通出版社出版,1993 年 6 月。 8、高速公路丛书编委会, 高速公路路面设计与施工 ,人民交通出版社出 版,2001 年 8 月。 9、顾克明主编, 公路桥涵设计手册 涵洞 ,人民交通出版社出版,1993 年 5 月。 10、河北省交通规划设计院编, 公路小桥涵手册 ,人民交通出版社出版

13、, 1986 年 5 月。 公路工程技术标准 道路工程制图标准 公路路基设计规范 公路路线设计规范 公路水泥混凝土路面设计规范 公路沥青路面设计规范 公路排水设计规范 公路自然区划标准 公路隧道设计规范 公路设计手册路线 公路设计手册路面 公路设计手册路基 公路工程基本建设项目设计文件编制办法 公路工程基本建设项目设计文件图表示例 小桥涵设计手册 道路设计资料集 公路排水设计手册 公路挡土墙设计手册 道路勘测设计杨少伟主编,人民交通出版社, 路基路面工程邓学均主编,人民交通出版社, 道路、路基和路面工程姚祖康主编,同济大学出版社,1994 指导教师(签名):指导教师(签名): 年 月 日 教研

14、室审核意见:教研室审核意见: (建议就任务书的规范性;任务书的主要内容和基本要求的明确具体性;任务书计划进度 的合理性;提供的参考文献数量;是否同意下达任务书等方面进行审核。 ) 教研室主任签名: 年 月 日 注:任务书必须由指导教师和学生互相交流后,由指导老师下达并交教研室主任审核后发给 学生,最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。 毕业设计(论文)成绩评定 成绩评定 成绩评定说明 一、答辩前每个学生都要将自己的毕业设计(论文)在指定的时间内交给指导, 教师,由指导教师审阅,写出评语并预评分。 二、答辩工作结束后,答辩小组应举行专门会议按学校统一的评分标准和评分办 法,在参考指导教师预评结果

15、的基础上,评定每个学生的成绩。系对专业答 辩小组提出的优秀和不及格的毕业设计(论文) ,要组织系级答辩,最终确定 成绩,并向学生公布。 三、各专业学生的最后成绩应符合正态分布规律。 四、具体评分标准和办法见河南城建学院毕业设计(论文)工作条例 。 五、答辩小组评分包括两部分:(1)学生答辩情况的得分和评阅教师评分; (2)指导教师对学生毕业设计(论文)的评分 班级班级 姓名姓名 学号学号 综合成绩:综合成绩: 分(折合等级分(折合等级 ) 答辩小组组长签字 年 月 日 答辩小组评定意见 一、评语(根据学生答辩情况及其论文质量综合评定) 。 二、评分(按下表要求评定) 答 辩 小 组 评 分评

16、阅 教 师 评 分 评分项目 完成任务 情 况 (5 分) 毕业设计 (论文)质 量 (5 分) 表达情况 (5 分) 回答问题 情 况 (5 分) 质 量 (正确性、条理性、 创造性、实用性) (10 分) 成果的技术 水平(科学 性、系统性) (10 分) 合计 (40 分) 评分 答辩小组成员签字 年 月 日 毕业答辩说明 1、答辩前,答辩小组成员应详细审阅每个答辩学生的毕业设计(论文) ,为答辩做好准备, 并根据毕业设计(论文)质量标准给出实际得分。 2、严肃认真组织答辩,公平、公正地给出答辩成绩。 3、指导教师应参加所指导学生的答辩,但在评定其成绩时宜回避。 4、答辩中要有专人作好答

17、辩记录。 指导教师评定意见 一、对毕业设计(论文)的学术评语(应具体、准确、实事求是):一、对毕业设计(论文)的学术评语(应具体、准确、实事求是): 签字: 年 月 日 二、对毕业设计(论文)评分二、对毕业设计(论文)评分按下表要求综合评定按下表要求综合评定。 (1)理工科评分表 评分项目评分项目 (分值)(分值) 工作态度工作态度 与与 纪纪 律律 (1010 分)分) 毕业设计(论文)毕业设计(论文) 完成任务情况与水完成任务情况与水 平平 (工作量与质量)(工作量与质量) (2020 分)分) 独独 立立 工作能力工作能力 (1010 分)分) 基础理论和基础理论和 基本技能基本技能 (

18、1010 分)分) 创创 新新 能能 力力 (1010 分)分) 合合 计计 (6060 分)分) 得分得分 (2)文科评分表 评分项目评分项目 (分值)(分值) 文献阅读与文献阅读与 文献综述文献综述 (1010 分)分) 外文翻译外文翻译 (1010 分)分) 论文撰写质量论文撰写质量 (1010 分)分) 学习态度学习态度 (1010 分)分) 论证能力论证能力 与创新与创新 (2020 分)分) 合合 计计 (6060 分)分) 得分得分 指导教师签字: 年 月 日 摘 要 本设计为叶县至舞钢段公路线设计该公路为山岭丘区道路,设计等级为一级公路, 设计时速为 100km/h,各线全长

19、2860.106m,采用双向四车道设计,设计的年限 为 15 年。 设计首先在 1:2000 地形图上定线,然后对多种方案比选,确定最佳线路,然后进 行纵断面,横断面设计,最后记性路基路面设计,然后编制设计说明书,最后出 图。 关键词:道路等级;平曲线;竖曲线;路基;路面。 abstract abstract design (thesis) content without notes and comments in a brief statement, a statement should be the third person. it should have the independence

20、 and self- contained, ie not read (thesis) the text, you can obtain the necessary information, the contents of the summary should be included with the design (thesis) the same amount of key information for readers to determine the need to read the full text of abstracts and other secondary literatur

21、e is also available for use. key words: key word1, key word2, key word3, key word4, key word5 目 录 前前 言言 .1 1 1 1 工程设计说明书工程设计说明书 .2 2 1.1 道路所在区气象资料 .2 1.2 沿线植被及土壤分布情况 .2 1.3 道路建筑材料及分布情况 .2 1.4 交通量资料 .2 2 2 道路选线道路选线 .3 3 3 3 平面线形设计平面线形设计 .4 4 3.1 直线 .4 3.2 圆曲线 .4 3.3 缓和曲线长度及参数的确定 .4 3.3.1 缓和曲线长度 ls 的确

22、定.4 3.3.2 平曲线的要素计算:.4 3.4 视距保证 .4 4 4 道路纵断面设计道路纵断面设计 .5 5 4.1 道路纵断面设计概述.5 4.2 纵坡及坡长设计.5 4.2.1 纵坡设计一般要求.5 4.2.2 最大纵坡.5 4.2.3 最小纵坡.5 4.3 坡长限制.5 4.3.1 最大坡长限制.6 4.3.2 最小坡长限制.6 4.3.3 合成坡度.6 5 5 竖曲线设计竖曲线设计 .7 7 5.1 竖曲线设计的限制因素.7 5.2 竖曲线设计的一般要求.7 5.3 竖曲线几何要素计算公式及其曲线要素.7 5.3.1 竖曲线几何要素计算公式.7 5.3.2 计算竖曲线要素.7 6

23、 6 道路平、纵线形组合设计道路平、纵线形组合设计 .9 9 6.1 平、纵组合的设计原则.9 6.2 平、纵线形组合的基本要求.9 6.3 平纵线形设计中应避免的组合.9 7 7 道路横断面的设计道路横断面的设计 .1010 7.1 横断面的组成.10 7.1.1 车道路的确定.10 7.1.2 车道宽度的确定以及露肩宽度的确定.10 7.1.3 路基宽度的确定.10 7.2 超高加宽的计算.10 7.3 路基土石方数量计算及调配.11 7.3.1 横断面面积计算.11 7.3.2 土石方数量计算.11 7.3.3 路基土石方调配.11 8 8 路基设计路基设计 .1313 8.1 路基路面

24、设计的一般规定:.13 8.2.路基设计.13 8.2.1 路基的类型.13 8.2.2 路基宽度的确定.13 8.2.3 路基高度.15 8.3 路基边坡坡度.15 8.4 路基压实.16 8.5 路基附属设施.17 8.5.1 取土坑与弃土场.17 8.5.2,护道坡与碎落台.17 9 9 路面设计路面设计 .1818 9.19.1 路面结构分层路面结构分层.1818 9.2 路面材料配合比设计.18 9.2.1 试验材料的确定.18 9.2.2 路面材料配合比设计.18 9.2.3 初拟路面结构.20 9.2.4 结构厚度计算.21 9.2.5 各层客许弯拉应力:.21 1010 挡土墙

25、设计挡土墙设计 .2323 10.1 排水设施.23 10.2 沉降缝与伸缩缝.23 10.3 挡土墙布置:.23 1111 路基防护与加固路基防护与加固 .2424 11.1 坡面防护.24 11.1.1 植物防护.24 11.1.2 工程防护.24 11.2 软土地基加固.24 1212 道路排水及附属措施设计道路排水及附属措施设计 .2525 12.1 路基排水 .25 12.2 排水设施分类.25 12.2.1 地面排水沟渠.25 12.2.2 地下排水沟管.25 12.3 路基排水综合设计.25 12.3.1 路面排水.25 12.3.2 路面内部排水.25 12.3.3 边沟排水设

26、计.25 结结 论(与建议)论(与建议) .2727 致致 谢谢.28 参考文献 29 前 言 当今世界,科学技术突飞猛进,科学技术对于经济增长的作用日益显著,教 育在经济与社会发展中的低位越来越重要,作为即将踏出校门的大学生,我深知 在学校学习的重要遗迹对能力,实践锻炼的重要。 毕业设计也即实践环节,这对我们把理论知识转为实践有着非常重要的作用。 在设计的过程中要求掌握道路工程设计的基本方法的同时提高分析以及解决问题 的能力,有助于培养我们独立思考的工作能力和组织能力。 通过设计,可以帮助我们队该专业理解的加深,全面复习了大学期间所学的 专业课,提高了对知识的应用能力。 在本设计的编写过程中

27、,参考了有关标准,规范,教材和论文,在此向有关 编著作者表示感谢,同时非常感谢给予我们指导的各位老师!因水平有限,定有 许多错误之处,请各位老师批评指正。 1 工程设计说明书 1.1 道路所在区气象资料 路线经过属于亚热带山地季风性湿润气候,冬天少严寒,夏季无酷暑,春迟 秋早,雾多湿重,雨量充沛,四季分明,年平均气温在 7.817.4 摄氏度。年日 照 11601600 小时,常年降雨量 9001200 毫米,当地多年平均最大冻深为 1.0 米, 该工程沿线山体稳定,无不良地质状况,沿线土质为粉质亚粘土,地下水位 2.6 米,地表无积水。 1.2 沿线植被及土壤分布情况 本工程沿线树木较多,沿

28、线多为粘质土,上坡上 1 米以下是碎石土,地质状 况不良需慎重选线。 1.3 道路建筑材料及分布情况 道路沿线可开采碎石,沙砾,并有粉煤灰,矿渣,炉渣,石灰,水泥等材料 供应,有小型采石场和石灰厂,水泥,刚才要外购,沿线可开采碎石,沙砾。并 有粉煤灰,矿渣,炉渣,石灰,水泥等材料供应。 1.4 交通量资料 近期交通量: 车型 数量 车型 数量 三菱 fr415 250 东风 km340 350 五十铃 npr595g 140 东风 sp9135b 120 江淮 hf140a 200 五十铃 wxr181l 130 江淮 hf150 200 交通增长率:7%,道路无必经点。 2 道路选线 选线是

29、在规划道路的起终点间选定一条,技术上可行。经济上合理,又能符 合使用要求的道路中性线的工作。 本设计为一级公路,属于山岭地区,地面起伏较大,并且线路的起终点,位 于山峰的两侧,因此要设置缓和曲线,绕行山峰,该地区无经济林,无居民。 因该段路所处地势较陡,路线的纵坡,平面线半径等难以采用较高的指标。 另一方面路线线性的选择要考虑经济,安全,道路等级,地形地貌等情况。针对 路线所处的实际情况,现对以下两套方案分析,各技术指标如下图示: 由上表可知道路线形各方面参数均满足要求,并且线形优美,符合工程要求 的道路选择的一般原则如:安全,便捷,经济等因素。而线形二则通过较多的山 脉,虽然路线长度较线形一

30、要短,但是需要的开挖隧道并且路线坡度较大,从安 全,经济,协调等各方面来考虑,线形二均不如线形一,因此,综合考虑,选择 线形一。 3 平面线形设计 道路是一个带状构造物,它的中线是一条空间曲线,道路的平面线形当收到 自然条件限制发生转折时,应在转折处设置曲线,曲线一般为圆曲线、缓和曲线 及其组合。因此直线,圆曲线,缓和曲线是平面线形的组成要素。 3.1 直线 作为平面线形要素之一的直线,在道路中使用最广。汽车在车辆行驶手里简单, 方向明确,驾驶简单。从测设方面看,直线只需定出亮点,就可以方便的测定方 向和距离。本设计遵循的原则是:公路线形与地形要适应,与景观想协调,直线 的最大长度应有所限制,

31、无论是汽车专用公路还是一般公路在任何情况下都要避 免追求长直线的错误倾向。该公路全长不及 3km,因此可以不用考虑直线的最大 最小长度。 3.2 圆曲线 各级公路与城市道路不论转角大小均应设置平曲线,而圆曲线是平曲线中的主 要组成部分。圆曲线与地形相适应,线性好,易于测设等优点,使用十分普遍。 圆曲线半径的确定 半径是圆曲线的重要几何元素,半径一旦确定,则其大小及曲率也就确定,平 曲线半径计算公式为: 式中:u横向力系数;in超高横坡度(或称超高率) v极端行车速度(km/h);r平面线半径/m 3.3 缓和曲线长度及参数的确定 3.3.1 缓和曲线长度 ls 的确定 从控制离心加速度变化率考

32、虑:(设计速度 v=km/h) 3.3.2 平曲线的要素计算: 几何要素计算公式如下: 3.4 视距保证 在道路曲线设计中,除了要考虑诸如曲线半径 r,超高,加宽等因素外,还要 注意路线内侧是否有树林,房屋,边坡等阻碍司机的视线,这种处于隐蔽地段的 弯道将其简称为“暗弯” 。停车视距的确定为保证行车安全,驾驶者应能看到前 面相当距离的道路。一边遇到汽车或者障碍物时能及时刹车或绕行。停车视距一 般按下表所列数据选取由以上表知本设计停车视距选用 160m. 4 道路纵断面设计 4.1 道路纵断面设计概述 用一曲面沿道路中线竖直剖切展开成的平面成为道路的纵断面,反应在路线 在纵断面上的起伏形状、位置

33、及尺寸的图形为路线纵断面图。路线纵断面是道路 设计的重要技术图标之一。它但应了路线所经地区中线的地面起伏情况和设计标 高的关系,它与平面图,横断面图结合起来,能后完整的表达道路的位置和立体 线形。 经从断面线形设计就根据道路的性质,任务,等级和地形,地质,水文等因 素,考虑路基稳定,排水及工程量的要求,对纵坡的长短,前后纵坡情况,竖曲 线半径。从而设计出总坡合理,线形平顺圆滑的理想曲线,以达到了行车安全, 快熟,舒适,工程费用较省,运营费用较少的目的。 4.2 纵坡及坡长设计 4.2.1 纵坡设计一般要求 为使纵坡设计经济合理,必须在全面掌握勘测资料的基础之上,结合选定线 的纵坡安排意图。经过

34、综合分析,反复比较定出设计纵坡。本设计纵坡要求如下: 纵坡设计满足公路设计规范的各项规定。 为保证车辆能以一定速度安全顺适的行驶,纵坡起伏不宜过大和过于频繁, 要求沿线地形,地质,水文,气候和排水等惊醒综合考虑,充分填挖平衡,尽量 使挖方运作就近路段填方以减少借方和费方。降低造价和节省用地。 4.2.2 最大纵坡 最大纵坡指在纵坡设计时,各级公路允许采用的最大坡度值,它是道路纵 断面设计的重要挖制指标,在地形起伏较大区,影响路线长短,使用质量,运输 成本,造价,各级公路以及最大纵坡见下表: 4.2.3 最小纵坡 为使道路行车快速,安全和通畅,一般希望道路纵坡设计小些比较好,但是 考两次排水需要

35、均应设置不小于 0.3%的最小纵坡,一般情况下不小于 0.5%为宜。 路堤,干旱少雨区最小纵坡不受限制,本设计最小纵坡 1.0%0.5%,满足设计要 求。 4.3 坡长限制 坡长指变坡点与变坡点间的水平长度。坡长限制包括陡坡的最大坡长限制和 最小坡长限制两个方面。 4.3.1 最大坡长限制 坡长太短对行车不利,而长距离的陡坡对汽车行驶也很不利,特别是纵坡为 5%以上的,汽车厂时间是同低速档行驶,发动机过热,行驶无力。而下坡时会频 繁制动,影响行车安全。在高速公路上坡度过大,坡长过长都会影响车速和通行 能力。因此,对纵坡长度必须加以限制。 标准及城规规定为了最大坡度 如下表。 4.3.2 最小坡

36、长限制 最短坡长的限制主要从起床歌行驶的平缓角度考虑的。若纵断面变坡点过多, 从行车来看,使汽车起伏变化频繁;从现行几何构成来看,相邻变坡点间的距离 不宜过短,最短应不小于相邻竖曲线的切线长。一边插入适当的竖曲线来缓和纵 坡的要求。因此,从行车的平顺性和现行几何连续性开率,纵坡都不宜过短。最 小坡长通常规定汽车以设计速度行驶 9-15s 的形成为宜。 标准规定了各项道路 的最长坡度如下表 4.3.3 合成坡度 合成坡度指有路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横坡组成的坡度。合成纵坡 的计算公式如下: 5 竖曲线设计 纵断面上两相邻不同坡度的交点成为变坡点,为保证行车安全,舒适及视距 的需要,在变坡处设

37、置的纵向曲线成为竖曲线,各级公路在变坡点处均应设置的 纵向曲线称为竖曲线。各级公路在变坡点处均应设置竖曲线,竖曲线的形式可采 用圆曲线或抛物线。竖曲线的设计标准有竖曲线最小半径和竖曲线长度,由于在 凸型曲线上和凹形竖曲线上汽车行驶时的受力及视距等虑因素不同,凸形竖曲线 和凹形竖曲线又有不同的设计标准。 5.1 竖曲线设计的限制因素 在纵断面设计中,竖曲线的设计受到了许多因素的限制,其中有 3 个限制因 素决定着竖曲线的最小半径和最小长度:(1)缓和冲击(2)时间形成不过短 (3)满足视距的要求 竖曲线最小半径和最小长度见表 5.2 竖曲线设计的一般要求 竖曲线是否平顺,在视觉上是否良好,往往是

38、侯成纵断面线形优劣势的主要 因素。竖曲线设计应满足一下要求: (1) 、宜选用较大的竖曲线半径 (2) 、同向竖曲线应避免“断背曲线” (3) 、反向曲线间由直坡段连接,也可经间连接 (4) 、竖曲线设置应满足排水需求要 (5) 、竖曲线半径的选择 5.3 竖曲线几何要素计算公式及其曲线要素 5.3.1 竖曲线几何要素计算公式,用二次抛物线作为竖曲线的基本方程计算,公 式如下: 5.3.2 计算竖曲线要素 本设计共有 3 个变坡点,分别记为 jd1 jd2 jd3 jd1:i1=100% i2=-3.20% w=-i2-i1=-4.2%为凸形,取 r=7000m 曲线长:l=wr=7000*4

39、.2%=294m 切线长:t=l/2=147m, 外距 e=t2/2r=1.54m 竖曲线起点桩号: 竖曲线起点高程: 变坡点处高程: 竖曲线终点桩号: 竖曲线终点高程: jd2:i2=-3.20% i3=-1.90% 取 r=6000m w=i3-i2=-1.90%+3.20%=1.3% 为凹 曲线长: 切线长: 竖曲线起点桩号: 竖曲线起点高程: 高坡点处高程: 竖曲线终点桩号: 竖曲线终点高程: jd3:i3=-1.90% i4=-1.00% 取 r=8000m w=i4-i3=0.90% 为凹形曲线 曲线长: 切线长: 竖曲线起点桩号: 竖曲线起点高程: 高坡点处高程: 竖曲线终点桩号

40、: 竖曲线终点高程: 各桩号高程 6 道路平、纵线形组合设计 6.1 平、纵组合的设计原则 应在视觉上能自然的引导驾驶员视线,并保持视觉连续性。任何使驾驶 员感到茫然和判断失误的线形,必须尽力避免注意保持平、纵线形的技术指标, 大小应均衡。它不仅影响线形的平顺性,而且与工程费用相关。选择组合得当的 合成坡座,以利于行车安全及有利于排水。注意与周围环境的配合,它可以减轻 驾驶员的疲劳和紧张程度,并可起到引导视线的作用。 6.2 平、纵线形组合的基本要求 当竖曲线与平曲线组合的,竖曲线宜包含在平曲线内,且平曲线应稍长于竖 曲线,如图: 这种布置通常称为平曲线与竖曲线的对应,优点是:当车辆驶入凸形曲

41、线的 顶点之前,即能清楚的看到平曲线始端,辨明转弯的走向,不致因判断错误发生 错误。平曲线与竖曲线的大小如果不均衡,会给人不愉快的感觉。市区了视觉的 均衡性。 6.3 平纵线形设计中应避免的组合 1.避免竖曲线的顶,底部插入小半径平曲线。 2.避免将小半径的平曲线起汔点没在成接进竖曲线的顶底部。 3.避免使竖曲线顶底部与反向平曲线的拐点重合。 4.避免出现驼峰,暗凹,跳跃,断背,折曲等使驾驶员视线中断的线行。 5.避免在长直线上设置陡坡或曲线长度短,半径小的曲线。 6避免急弯与陡坡的不合组合以及小半径的竖曲线与缓和曲线的重合。 7 道路横断面的设计 道路横断面指中线上各点的法向切面,他是由横断

42、面设计线和地分隔带, 面设计线所构成的。其中横断面设计线包括行车道,路肩,边沟边坡,截水沟, 环境保持等措施。 横断面应根据交通量,行车速度,结合地形,气候,土壤等 条件进行道路行车分隔带,人行道,路肩等的布置。以确定几何尺寸。 7.1 横断面的组成 7.1.1 车道路的确定 由公路工程技术标准以及其交通量的确定该公路为四级道一级公路, 车行速度选为 100/。 7.1.2 车道宽度的确定以及露肩宽度的确定 当行车速度80km/h 时,车道宽度为 3.75。本设计取用 3.75作为车 道宽度。路肩由路缘带,硬路肩,土路肩三部分组成,具体值的选用见下表: 本设计硬路肩取 3.00m,土路肩选 0

43、.75m。 7.1.3 路基宽度的确定 路基宽度按规范一般值选,,根据设计车速和车道数量取路基宽度为 26.00m。标准横断面见附图. 7.2 超高加宽的计算 为抵消车辆在曲线段上行驶时所产生的离心力将路面做成外侧高于内侧的单 向横坡的形式称为超高。合理的设置超,,可以全部或部分抵消离心。.从而提高 汽车行驶在曲线上的稳定性与舒适性,此外超高通常能改变路面排水,有助于减 小车辆雨天行驶产生漂移的危险。 最小超高过渡段长度 lc 最好取与缓和曲线长 ls 相等,即 lc=100 米,该设 计有中央分隔带,故采用绕中央分隔带边缘旋转的超高过度形式,因有较宽硬路 肩,本设计不再设路基加宽值。 b 左

44、侧行车道宽度(m) 左侧路缘带宽度(m) 右侧路缘宽度(m) bx x 距离高出路基加宽值(m) ih 超高横坡度 in 路拱横坡度 x 超高缓和段中任意一点至超高缓和段起点位置。对于 r250m 的圆曲线, 由于其加宽值较小,可以不加宽。 超高值计算见下表 绕中央分隔带边缘旋转超高值计算 7.3 路基土石方数量计算及调配 路基石方工程是公路工程的一项主要工程量,土石方工程数量又是公路方案 评价和比选的主要技术经济指标之一。土石方计算与调配的主要任务是计算路基 土石方工程数量,合理进行土石方调配,为编制公路的概预算,公路施工组织, 施工计算提供依据。 7.3.1 横断面面积计算 路基填挖断面积

45、,指断面图中原地面线与路基设计线所包围的面积,路基线 高于地面线者为填,低于地面线者为挖,两者应分别计算。将断面按单位横宽划 分为若干个梯形与三角形条块,每个小块的近似面积为:fi=bhi 则横断面积 f=bh1+bh2+.+bhn= 7.3.2 土石方数量计算 若相邻两面三刀断面均为填方或均为挖方且面积大小相近,则可假定两断面 之间为一棱柱体,公式为: v=1/2(f1+f2)l 式中:v体积(m3) f1,f2分别为相邻断面积(m2) l相邻断面间的距离(m) 土石方计算详细数据见下表 7.3.3 路基土石方调配 土石方调配目的是为确定填方用工的来源,挖方弃土方向,以及计价 土石方的数量和

46、运量等,经过纵向调配,将其余额同当地政府协商确定借土或弃 土地点,且应按下式进行检查。 里程桩号断面面积() 平均面积()间距()土方量(m) 挖 填 挖 填挖 填 k0+0.0000.00 106.25 +50.0004.05 76.36 2.03 91.31 50.00 101.50 4565.50 +100.000154.66 0.00 79.35 38.18 50.00 3967.50 1909.00 +117.290301.25 0.00 227.95 0.00 17.29 3941.26 0.00 +150.000201.32 0.00 251.29 0.00 32.71 8219

47、.70 0.00 +200.000206.01 0.00 203.67 0.00 50.00 10183.50 0.00 +250.000289.78 0.00 218.53 0.00 50.00 10926.50 0.00 +300.000269.09 0.00 279.44 0.00 50.00 13972.00 0.00 +350.000302.75 0.00 285.92 0.00 50.00 10045.00 0.00 +400.00099.05 0.00 200.90 0.00 50.00 14296.00 0.00 +450.00029.75 76.70 64.40 38.35

48、50.00 3220.00 1917.50 +453.00071.15 26.05 100.90 51.38 3.00 5045.00 2569.00 +500.000133.70 0.00 102.43 27.90 47.00 5121.50 1395.00 +550.000146.05 0.00 139.88 14.88 50.00 6994.00 744.00 +600.000156.50 81.70 151.40 0.00 50.00 7570.00 0.00 +650.0000.00 0.00 78.03 40.85 50.00 3901.50 2042.50 +700.000565

49、.70 0.00 282.85 40.85 50.00 14142.50 2042.50 +747.000550.71 0.00 558.21 0.00 47.00 26235.87 0.00 +750.000603.07 0.00 586.89 0.00 3.00 1760.67 0.00 +800.000581.05 0.00 602.06 0.00 50.00 30103.00 0.00 8 路基设计 8.1 路基路面设计的一般规定: 路基路面应根据公路功能,公路等级,交通量,结合沿线地形,地质及路用 材料等自然条件下进行设计,保证其具有足够强度,耐久性,同时满足平整抗滑 要求。 路基设

50、计应注意排水设施与防护设施的设,取土,应进行专门设计,防止水 土流失,堵塞河道以及诱发路基病害。 路基断面形式应与沿线自然环境协调,避免因深挖、高填对其造成不良影响, 高速公路,一级公路宜采用浅挖、低填、缓边坡的路基断面形式。 通过特殊地质和水文条件的路段,必须查明规模及其对公路的危害程度,采 取综合治理措施、增强公路防灾,抗灾能力。 高速公路、一级公路路面不宜分期修建,但位于软土,高填方等工后降较大 的局部路段,可按“一次设计,分期实施”的原则实施。 8.2.路基设计 公路路基是路面的基础,承受着本身土体的自重和路面结构的重量,同时承 受着路面传下来的行车荷载,所以路基是公路的承重主体,一般

51、包括以下内容: (1) 确定路基类型 (2) 路基宽度的确定 (3) 路基高度的确定 (4) 路基边坡坡度的选择 (5) 路基压实标准的选择 (6) 附属设施的设计 8.2.1 路基的类型 路基因填挖情况的不同,可以归纳为路堤.路堑.填挖结合三种类型。陆基 指全部用岩土填筑而成的路基,路堑是全部在天然地面开挖而成的,当天然地面 恒颇大,且路基较宽,要一侧开挖另一侧填筑是,为填挖结合路基,也称为半填 半挖路基。 8.2.2 路基宽度的确定 路基宽度为行车道路面及两侧路肩宽度和.技术等级高的公路,有中间带, 路缘石变速车道等,公路的建设尽可能利用非农业用地,少占农田,并尽量使填 挖平衡,减少高填深

52、挖,利用植物防护,绿化与美化路基,防止水土流失维护生 态平衡。 规范规定的高等级公路路基宽度如下表所示 公路等级 高速公路、一级公路 设计速度(kmh) 12010080 车道数86486464 路基宽度 一般值 45.00 34.50 28.00 44.00 33.50 26.00 32.00 24.50 最小值 42.00 26.00 41.00 24.50 21.50 公路等级 二级公路、三级公路、四级公路 设计速度(kmh) 80 60 40 30 车道数 2222 路基宽度(m) 一般值 12.00 10.00 8.50 7.50 最小值 10.00 8.50 根据规定 ,并结合考虑

53、该公路的等级及修建条件,本设计决定按设计速 度 100km h 的双向四车道路基宽一般值选取 26.00m. 8.2.3 路基高度 路基高度指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度,是路基设计标高和地面高之 差。从路基强度稳定性要求出发。路基上部土层应处于干燥或中湿状态,路基高 度应根据临界高度 并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路基的最小填土高度。最小 填土高度见下表: 土质路基最小填土高度 路基组成 砂类土 粉质土 粘质土 最小填土高度(m) 0.30.5 0.50.8 0.40.7 沿河及受水浸淹的路基,其高度应根据技术标准所规定的设计洪水频率, 求得设计水位,再加 0.5m 的余量。

54、8.3 路基边坡坡度 路基边坡对路基定性十分重要,路基边坡坡度的大小,取决于边坡的土质、 岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。在教陡或填挖较大的路段, 边坡稳定性影响到土石方工程量和施工难易,而且是路基整体稳定性的关键。因 此,确定边坡坡度对于路基稳定性和工程的经济合理至关重要。 (1) 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见表路基边坡坡度表 填料种类边坡最大高度 边坡坡度 全部高度 上部高度 下部高度 全部高度 上部高度 下部高度 粘质土、粉质土、砂类土 20 8 12 1:1.5 1:1.75 砂、砾 12 1:1.5 卵石土、碎石土 20 12 8 1:1.

55、5 1:1.75 不宜风化的块石 20 8 12 1:1.3 1:1.5 该工程处于山岭区段,边坡坡度为 1:1.5 (2)路堑边坡 土质路堑边坡,应根据边坡高度,土的密实度、地下水和地面水的情况,土 的成因及生成时代等因素,查得规范的挖方边坡取 1:1 8.4 路基压实 路基填土要分层压实,使之具有一定的密实度,分层压实的路基顶面能防止 水分干湿作用引起的自然沉陷和行车荷载反复作用产生的压实变形,确保路面的 使用品质与寿命。其中路基压实度应符合下表 路基压实度 填挖类别路床顶面以下深度(m)路基压实度高速公路、以一级公路 二级 公路三、四级公路 零填及挖方00.3094 00.80 9695

56、 填方00.80 969594 0.801.50949493 1.50939290 8.5 路基附属设施 为了确保路基强度,稳定性、行车安全,与路基工程有关的附属设施有取土 坑、弃土堆、护坡道、碎落台、错车道等。这些设施是路基设计的组成部分,正 确且合理的设置是十分重要的。 8.5.1 取土坑与弃土场 路基土石方的填挖平衡,是公路线设计的基本原则,但往往难以做到完全 平衡。土石方数量经过合理调配后,仍然有部分借方和弃方。路基石方的借弃, 首先要考虑合理的地点。要因地制宜,综合考虑,维护生态平衡,防止水土流失, 做到借之有利,弃之无害。 8.5.2,护道坡与碎落台 护道坡是保护路基边坡稳定性的措

57、施之一,目的是加宽边坡横向距离,减 少边坡平均坡度,护坡愈宽,愈有利于边坡稳定,但最少为 1.0m。宽度大,则工 程量随之增加,要兼顾边坡的稳定性与经济的合理性。通常护坡道宽度 d,视边 坡高度 h 而定,当 h3.0m,d=1.0m;h=3.6m 时,d=2m,h=612m 时, d=24m。碎落台设于土质或石质土的挖方边坡坡角度,主要供零星土石碎块下落 时临时堆积,以保护边沟不致阻塞,亦有护坡道的作用,可适当放宽,因本设计 公路填挖方式中,预在填方路段坡脚处设计 1.0m 宽的护坡道。 9 路面设计 路面设计在路基顶面铺筑的面层结构,沿横断面方向由行车道,硬路肩和土 路肩所组成随道路等级不

58、同,可选择不同路面类型。 9.1 路面结构分层 行车载荷和自然因素对路面的影响,随深度的增加而逐渐减弱,因此,对路 面强度,抗变形能力和稳定性的要求随深度的增加逐渐降低。为了适应这一特点, 路面结构通常是分层铺筑的,按使用要求,受力状况,土基支撑条件和自然因素 影响条件的不同,分为若干层次。通常按照各个层次功能的不同,划分为三个层 次,即面层,基层和垫层。 9.2 路面材料配合比设计 9.2.1 试验材料的确定 半刚性基层所用材料取自沿线料场,结合沥青选用 a 级 90 号,上面采用 sbs 改性沥青,技术指标均符号公路沥青路面施工技术规范 (jtg f40 2004)相关规定。 9.2.2

59、路面材料配合比设计 9.2.2.1 矿质混合料配合比 根据设计资料,所铺道路高公路,沥青路面上层结构,选用 acbi 型沥青 混合料,设计级配范围中值见表 矿质集料级配设计级配范围 车型p2(kn) c1 c2 c1c2 (p2/p) 30.00 51.00 1 1 0.053 250 13.250 23.50 44.00 1 1 0.028 1403.920 18.90 41.80 1 1 0.022 2004.400 45.10 101.50 1 1 6.4 1 0.031 1.067 20039.68 213.4 24.60 67.80 1 1 0.184 35064.4 24.10 7

60、2.60 1 1 0.248 12029.76 60.00 100.00 1 1 6.4 1 0.108 1 130 89.87 130 标准当量轴次: 公式 累计当量轴次 公式 式中:ne设计年限内一个车道上累计当量轴次 t设计年限 n1路面竣工后第一年双向平均当量轴次 r设计年限内交通量的平均增长率(%) y车道系数,取 0.45 公式: 设计变沉值 ld:=600neacasab 式中:ld设计弯沉值(0.01mm) ne设计年限内一个车道数累计当量标准轴载通行次数 ac公路等级系数,一级公路为 1.0 as面层类型系数,沥青混凝土层为 1.0 ab路面结构类型系数,半刚性基层路面为 1

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