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1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业二级公路毕业设计1 设计总说明1.1 地理位置图(详细情况见路线设计图)1.2 设计依据根据设计任务书及所给定的地形图(1)公路工程技术标准(JTG B012003)(2)公路路线设计规范(JTJ01194)(3)公路路基设计规范(JTG D302004)(4)公路水泥混凝土路面设计规范(JTJ D402002)(5)公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTG F302003)(6)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)(7)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)1.3 设计(论文)的主要内容(1)公路路线设计 在

2、1:2000 的地形图上,进行路线平面、纵段面、横段面设计并选定桥梁桥涵位置类型,完成相应的图、表以及有关的计算书、说明书等工作(路线长度不小于 2.0km)。(2)路基路面设计 在路线设计的基础上,完成路基设计、排水、防护、支挡工程、特殊路基等设计;路面工程设计(进行沥青路面、水泥混凝土路面的结构组合设计、厚度计算与方案比较) 。(3)桥涵初步设计 根据所提供的数据资料,完成桥涵标准图的选择,包括相关图纸、表格、工程数量及相关说明。(4)施工组织设计 根据所涉及的内容,完成施工组织和施工图预算或概算(桥涵) ,提交相应的精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业计算书和与说明书。1.4 设计

3、(论文)的基本要求 (1)按设计课题的要求,独立完成设计任务,做出不同的设计方案,交出最后的成果图。(2)认真设计、准确计算、细致绘图、文字表达准确流畅。(3)树立科学态度,注重钻研精神、独立工作能力的培养。(4)严格按照有关文件要求进行毕业设计管理,努力提高毕业设计质量。(5)注重资料的收集、分析和整理工作。1.5 路线及工程概况本路线是山岭重丘区的一条二级公路,路线设计技术指标为:路基宽度为 10 米,双向车道,无中央分隔带,土路肩为 20.75米,硬路肩为20.75,行车道为23.50米。设计速度为 60Km/h,路线总长 2194.074 米,起点桩号 K0+000.00,终点桩号为K

4、2+194.074。设计路线共设置了两个平曲线,半径均分别为 600 米和 400 米,弯道处均设置缓和曲线,在缓和曲线内均设置超高,超高值设置为 4%,因为半径都大于250 米,则不需要加宽。本次纵断面设计设置了两个变坡点,最大纵坡为-2.6% ,最小纵坡为-0.39%,最大坡长 770 米,最小坡长 674.074 米。1 个凸形竖曲线, 1个凹形竖曲线,半径均为 10000 米。本路线设计中没有设置桥梁,设置涵洞共 1 个,桩号为 K0+240 的钢筋混凝土盖板涵。1.6 沿线气候、水文特征、地形地震地理及其与公路的关系(1)济宁至邹城二级公路所经地区属中亚热带向北亚带过渡的季风湿润气候

5、区,冷热分明,干湿两季明显,夏季多暴雨高温,冬季严寒少雨,多年平均降水量约为2600mm,雨季集中于 38 月份,多年平均相对湿度为 81%-82%,属于湿度适中带-湿度充足带,由于受地理和气候条件的影响,路线所经过的区域水旱灾害频繁,雨季对本路段施工有较大的影响。路基土方及构造物施工要不失时机地做好施工计划安排。(2)本合同段地处山岭重丘区,地形起伏较大,植被较发育,覆盖层较薄。覆盖层以种植土、亚沙土和亚粘土为主,含少量的碎石质土,覆盖层厚 2 米左右,稻精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业田中种植土厚 0.6 米左右,下伏基岩为硅化板岩。(3)本地区气象资料为:本路段自然区划为3 区

6、,属亚热带季风型湿润性气候区,总的特征夏热期长,东寒期短,潮湿多雨。月平均最高气温为 35 度(七月) ,月平均最低气温为 5 度(一月) ,日最高气温为 41 度,日最低气温为-7 度,日最大气温差为 21 度,平均年降雨量为 2600mm,小时最大降雨量为 230mm,潮湿系数2.2,日最大风速为 30m/s。(4)根据国家质量技术监督局发布的 1:400 万的中国地震动峰值参数区划图 (GB183062001),本路线段地震动峰值加速度2.0% 1900m最大纵坡6%精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业一般最小半径2000m凸曲线极限最小半径1400m一般最小半径1500m凹曲线极

7、限最小半径1000m本设计公路平曲线半径分别为半径:600m、400m;缓和曲线长度分别为:80m、80m;竖曲线半径分别为:10000 m 10000 m,经验证,均满足要求。2) 设计的线形大致如下图所示:图 2.1 路线设计图交点间距计算公式为 (2.1)212212YYXXL导线方位角计算公式为 (2.2)1212XXYYarctgB由图 2-2 计算出起点、交点、终点的坐标如下:QD:(.494, .536) JD1:(.422, .929) JD2:(.678, .152) ZD:(.25,.128) 路线长、方位角计算a0-1 段D0-1=m9685.807)536.499674

8、929.500478()494.2876817422.2876893(22方位角 018 .273684494.2876817422.2876893536.499674929.500478 arctg精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业b1-2 段D1-2=m266.1083)929.500478152.501546()422.2876893678.2876707(22方位角 122 .235299422.2876893678.2876707929.500478152.501546 arctgc2-3 段D2-3=m4511.306)152.501546128.501844()678.2

9、87670725.2876779(22 方位角 236 .372976678.287670725.2876779152.501546128.501844 arctgd. 转角计算 (右)011213 .5515158 .2736842 .235299 (左)122326 .4522232 .2352996 .372976(2)有缓和曲线的圆曲线要素计算公式1)在简单的圆曲线和直线连接的两端,分别插入一段回旋曲线,即构成带有缓和曲线的平曲线。其要素计算公式如下:图 2.1 按回旋曲线敷设缓和曲线 342238424RLRLpSS精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业(2.3) 232402R

10、LLqSS(2.4) (2.5)RLS6479.280 (2.6)qtgpRT2)( (2.7)SLRL2180)2(0 (2.8)RpRE2sec)( (2.9)LTJ 2 (2.10)SyLLL2式中: 总切线长,();Tm总曲线长,(); Lm外距,();sEm校正数,();Jm主曲线半径,();Rm路线转角,();缓和曲线终点处的缓和曲线角,();0缓和曲线切线增值,();qm设缓和曲线后,主圆曲线的内移值,();pm缓和曲线长度,();sLm圆曲线长度,()。yLm2)主点桩号计算 (2.11)ZHJDT (2.12)SHYZHL (2.13) YYHHYL (2.14)SHZYHL

11、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业 (2.15)/2QZHZL (2.16)/2JDQZJ2.4 路线曲线要素计算2.4.1 路线简介该济宁-邹城二级公路,根据路线选线原则,综合各方面因素,路线基本情况如下:全长:2194.074m交点:2 个交点桩号:K0+807.968、K1+890.175半径:600m 、400m 缓和曲线长度:80m、80m2.4.2 曲线要素JD1:K0+807.968设=600m,=80m ,= 则曲线要素计算如下:RSL13 .551515mRLRLpSS44. 06002384806002480238424342342 99.3960024080280

12、24022323RLLqSS mqtgpRT459.12099.3923 .551515tan)44. 0600(2)(81972. 3600806479.286479.280RLSmLRLS8586.239802600180)81872. 323 .551515(2180)2(0 mRpRE8119. 560023 .551515sec)44. 0600(2sec)( 主点里程桩号计算:mLTJ06. 18586.239459.12022JD1:K0+807.968ZH=JD-T= K0+807.968-120.459=K0+687.509HY=ZH+= K0+687.509+80=K0+7

13、67.509SL精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业YH=HY+(L-2)= K0+767.509+(239.8586-2*80)=K0+847.3678SLHZ=YH+= K0+847.368+80= K0+927.3678SLQZ=HZ-L/2=K0+927.3678-239.8586/2=K0+807.4397校核: JD=QZ+J/2=K0+807.4397+1.06/2= K0+847.8978交点校核无误。其它 3 个交点的计算结果见“直线、曲线及转角表” 。2.5 各点桩号的确定在整个的设计过程中就主要用到了以上的三种线形,在五公里的路长中,充分考虑了当地的地形,地物和地貌

14、,相对各种相比较而得出的。在地形平面图上初步确定出路线的轮廓,再根据地形的平坦与复杂程度,具体在纸上放坡定点,插出一系列控制点,然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段,延伸相邻直线的交点,既为路线的各个转角点(既桩号) ,并且测量出各个转角点的度数,再根据公路工程技术标准 JTG B012003的规定,初拟出曲线半径值和缓和曲线长度,代入平曲线几何元素中试算,最终结合平、纵、横三者的协调制约关系,确定出使整个线形连贯顺直协调且符合技术指标的各个桩号及几何元素。各个桩号及几何元素的计算结果见直线、曲线及转角表。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业3 路线纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后

15、展开既为路线纵断面,由于自然因素的影响以及经济性要求,路线纵断面总是一条有起伏的空间线,纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性,道路等级,当地的自然地理条件以及工程经济性等研究起伏空间线的大小和长度,以便达到行车安全,迅速,运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。3.1 纵断面设计的原则(1) 纵面线形应与地形相适应,线形设计应平顺、圆滑、视觉连续,保证行驶安全。(2) 纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。(3) 平面与纵断面组合设计应满足:(4) 视觉上自然地引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。(5) 平曲线与竖曲线应相互重合,最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个

16、缓和曲线内,即所谓的“平包竖”(6) 平、纵线形的技术指标大小应均衡。(7) 合成坡度组合要得当,以利于路面排水和行车安全。(8) 与周围环境相协调,以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度,并起到引导视线的作用。3.2 纵坡设计的要求(1) 设计必须满足标准的各项规范(2) 纵坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业纵坡值,合理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段,应避免反复设置反坡段。(3) 沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。(4) 应尽量做到添挖平衡,使挖方运作就近路段填方,以

17、减少借方和废方,降低造价和节省用地。(5) 纵坡除应满足最小纵坡要求外,还应满足最小填土高度要求,保证路基稳定。(6)对连接段纵坡,如大、中桥引道及隧道两端接线等,纵坡应和缓、避免产生突变。(7) 在实地调查基础上,充分考虑通道、农田水利等方面的要求。3.3 纵坡设计的步骤(1) 准备工作:在厘米绘图纸上,按比例标注里程桩号和标高,点绘地面线。里程桩包括:路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩(50m 加桩或 20m 加桩) 、平曲线控制桩(如直缓或直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直或圆直、公切点等) ,桥涵或直线控制桩、断链桩等。(2) 标注控制点:如路线起、终点,越岭垭口,重要桥涵,地

18、质不良地段的最小填土高度,最大挖深,沿溪线的洪水位,隧道进出口,平面交叉和立体交叉点,铁路道口,城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等。(3) 试坡:在已标出“控制点”的纵断面图上,根据技术指标、选线意图,结合地面起伏变化,以控制点为依据,穿插与取直,试定出若干直坡线。反复比较各种可能的方案,最后定出既符合技术标准,又满足控制点要求,且土石方较省的设计线作为初定试坡线,将坡度线延长交出变坡点的初步位置。(4) 调整:对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定,平、纵组合是否适当等,若有问题应进行调整。(5) 核对:选择有控制意义的重点横断面,如高填深

19、挖,作横断面设计图,检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况,若有问题应调整。(6) 定坡:经调整核对无误后,逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。坡度值要求取到 0.1,变坡点一般要调整到 10m 的整桩号上。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业(7) 设置竖曲线:根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径,计算竖曲线要素。(8) 计算各桩号处的填挖值:根据该桩号处地面标高和设计标高确定。3.4 竖曲线设计竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处,为了便于行车而设置的一段缓和曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求,并依据规范的规定合理的选择了半径。 标准规定: 表

20、 3.1 竖曲线指标设计车速(km/h)60最大纵坡()6%最小纵坡()0.3%一般值2000凸形竖曲线半径(m)极限值1400一般值1500凹形竖曲线半径(m)极限值1000竖曲线最小长度(m)50竖曲线基本要素计算公式: (3.1)12 L = (3.2)R T = (3.3)2L E = (3.4)RT22式中: 坡度差, 精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业L 曲线长, (m)T 切线长, (m)E 外距 (m)A 变坡点 1: (1) 竖曲线要素计算:里程和桩号 K0+770.000 I1=0.4% i2= -2.6% 取半径 R=10000mw= i2i1=-2.6%(0.4

21、%)=-2.2% (凸形)mRwL220|%2 . 2|10000曲线长mLT11022202切线长 mRTJ609. 0100002110222外距(2) 设计高程计算:竖曲线起点桩号=(K0+770.000)110=K0+660竖曲线起点高程=178.6-110(-0.4%)=179.04m竖曲线终点桩号=( K0+770.000) +110= K0+880竖曲线终点高程=178.6+ 110(-2.6%)=175.74m B 变坡点 2:(1) 竖曲线要素计算:里程和桩号 K1+520 i2=-2.6% i3= -1.9% 取半径 R=10000w= i3i2=-1.9%-(-2.6%)

22、=0.5% (凹形)mRwL50%5 . 010000曲线长mLT252502切线长 mRTJ03125. 010000225222外距精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业 (2) 设计高程计算:竖曲线起点桩号=(K1+520)25 =K1+495竖曲线起点高程=158.922525(-2.6%)=159.5725m竖曲线终点桩号=(K1+520)+25 =K1+545竖曲线终点高程=158.9225-25(-1.9%)=159.398m 4 路线横断面设计道路横断面,是指中线上各点的法向切面,它是由横断面设计线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施

23、构成的。4.1 横断面设计的原则(1)设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件,并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况,进行精心设计,既要坚实稳定,又要经济合理。(2)路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外,还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物,采用经济有效的病害防治措施。(3)还应结合路线和路面进行设计。选线时,应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡,应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较,以减少工程数量,保证路基稳定。(4)沿河及受水浸水淹路段,应注意路基不被洪水淹没或冲毁。(5)当路基设计标高受限制,路基处于潮湿、过湿状态和

24、水温状况不良时,就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实,使路面具有一定防冻总厚度,设置隔离层及其他排水设施等。(6)路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要公路是一带状结构物,垂直于路中心线方向上的剖面叫横断面,这个剖面的图形叫横断面。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业4.2 横断面设计综述 在济邹二级公路的横断面设计中,设计路线基本按原路设计,为保证改建施工,全线以填土为主。4.2.1 横坡的确定(1)路拱坡度根据规范二级公路的应采用双向路拱坡度,由路中央向两侧倾斜,不小于1.5。(2)路肩坡度直线路段的硬路肩,应设置向外倾斜的横坡。曲线外侧的路肩横坡方向及其坡度值

25、:表 4.1 路肩横坡方向及其坡度表行车道超高值(%)2、3、4、56、78、9、10曲线外侧路肩横坡方向向外侧倾斜向内侧倾斜向内侧倾斜曲线外侧路肩坡度值(%)-2-1与行车道行坡相同4.3 弯道的超高和加宽4.3.1 平曲线的加宽汽车行驶在曲线上,各轮迹半径不同,其中以后轮迹半径最小,且偏向曲线内侧,故曲线内侧应增加路面宽度,以确保曲线上行车的顺适与安全。普通汽车的加宽值可由几何关系得到: b =R (R1+B) (4.1) 而 .8242221RARARARBR故 .82342RARAb上述第二项以后的值很小,可省略不计,故一条车道的加宽: (4.2)RAb22单式中:A 汽车后轴至前保险

26、杠的距离 (m)精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业R 圆曲线半径 (m) 对于有 N 个车道的行车道: (4.3)RNAbn22半挂车的加宽值由几何关系求得: (4.4)RAb2211 (4.5),2222RAb 式中: 牵引车的加宽值;1b 拖车的加宽值;2b 牵引车保险杠至第二轴的距离 (m) ; 1A 第二轴至拖车最后轴的距离 (m) ;2A由于,而与 R 相比甚微,可取 = R ,于是半挂车的加宽值:1bRR,1b,R (4.6)RAAbbb2222121令 = ,上式仍旧纳成为式:2221AA 2A (4.7)RNAb224.3.2 加宽过渡对于 R 250m 的圆曲线,由于

27、其加宽值甚小,可以不加宽。有三条以上车道构成的行车道,其加宽值应另行计算。各级公路的路面加宽后,路基也应相应加宽。为了使路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上设置了加宽的宽度,需设置加宽缓和段。在加宽缓和段上,路面具有逐渐变化的宽度。加宽过渡的设置根据道路性质和等级可采用不同的方法。二级公路设计中采用比例过渡,在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽,加宽缓和段内任意点的加宽值:精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业 (4.8)bLLbXx式中: 任意点距缓和段起点的距离 (m) ;XLL 加宽缓和段长 (m) ;b 圆曲线上的全加宽 (m) 。4.3.3 曲线的超高为抵消车辆在曲线路段上

28、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,这就是曲线上的超高。合理设置超高,可以全部或部分抵消离心力,提高汽车行驶在曲线上的稳定性和舒适性。当汽车等速行驶时,其离心力也是变化的。因此,超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适宜的全超高,在缓和曲线上应是逐渐变化的超高。济邹二级公路设计中主要采用绕外边旋转的方法进行曲线的超高。先将外侧车道绕外边旋转,于次同时,内侧车道随中线的降低而相应降低,待达到单向横坡度后,整个断面仍绕外侧车道边缘旋转,直至超高横坡度。绕边线旋转由于行车道内侧不降低,有利于路基纵向排水,一般新建工程多用此中方法。横断面上超高值的计算表 4.2 绕边线旋转超

29、高值计算公式计 算 公 式超高位置0 xx 0 xx 注外缘chhjjjibbib)(中缘,chhjjiBib2圆曲线上内缘, ,chhjjjibbib)(过渡段外缘cxhchjGjGjjlxiBbibiib)()(1、计算结果均为与设计高之高差2、临界断面距缓和段起点:精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业中缘,cxhGjjiBib2hcjjiLxBib2上内缘, ,cxhGxjjjibbib)(hcxjjjiLxbbib)(chGLiix 03、X 距离处的加宽值:bLxbcx(1)超高规范规定:二级公路的最大超高值为 8。(2)超高缓和段超高缓和段长度为了行车的舒适性和排水的需求,对

30、超高缓和段必须加以控制,超高缓和段长度按下式进行计算: (4.9)pLiC式中:旋转轴至行车道(设路缘带为路缘带)外侧边缘的宽度,(m); 超高坡度与路拱坡度代数差,(%);i 超高渐变率,即旋转轴与行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘p线之间相对升降的比率。超高缓和段长度按上式计算结果,应取为 5m 的倍数,并不小于 10m 的长度。路线横断面设计综述:1) 路拱坡度 2.0%2) 路肩坡度 3.0%3) 超高度超高度可由平曲线半径范围选取,由规范:平原微丘区:平曲线半径 300-390m,iy=5% 不设超高的最小半径为:5500m超高计算可求出各点的超高值,如下表截取数据为 K0+687

31、.510K0+847.369 的超高加宽值,因为所取圆曲线半径 R250M,所以路线不设加宽。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业表 4.3 路基超高加宽表路 基 左 侧桩 号路基宽(m)路面宽(m)加宽值(m)超高横坡(%)土路肩横坡(%)K0+687.5105.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+6905.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+7005.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+7105.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+7205.000 3.500 0.

32、000 -2.000 -3.000 K0+7305.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+7405.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+7505.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+7605.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+767.5105.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+7705.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+7805.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+7905.000

33、3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+8005.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+807.4595.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+8105.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+8205.000 3.500 0.000 -2.000 -3.000 K0+8305.0003.5000.000-2.000-3.000K0+8305.0003.5000.000-2.000-3.000K0+847.3695.0003.5000.000-2.000-3.0004.4 横断面的绘制道路横断面

34、的布置及几何尺寸,应能满足交通环境用地经济城市面貌等要求,并精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业应保证路基的稳定性.本次横断面设计选择了路线的一公里来绘制,其中包括了桩号 JD1 ,桩号 JD2 两个桩号.此段路的路基土石方数量见路基土石方数量计算表。路基设计的主要计算值见路基设计表。5 土石方的计算和调配5.1 调配要求(1)土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。(2)纵向调运的最远距离一般应小于经济运距(按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距) 。(3)土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响,一般情况下,不跨越深沟和少做上坡调运。(4)借方、弃土方应与借土

35、还田,整地建田相结合,尽量少占田地,减少对农业的影响,对于取土和弃土地点应事先同地方商量。(5)不同性质的土石应分别调配。回头曲线路段的土石调运,要优先考虑上下线的竖向调运。5.2 调配方法 土石方调配方法有多种,如累积曲线法、调配图法、表格调配法等,由于表格调配法不需单独绘图,直接在土石方表上调配,具有方法简单,调配清晰的优点,是目前生产上广泛采用的方法。表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用分段调用。表格调配法的方法步骤如下:精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业5.2.1 准备工作调配前先要对土石方计算复核,确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深

36、沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁,借调配时考虑。5.2.2 横向调运即计算本桩利用、填缺、挖余,以石代土时填入土方栏,并用符号区分。5.2.3 纵向调运确定经济运距根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案,确定调运方向和调运起讫点,并用箭头表示。计算调运数量和运距调配的运距是指计价运距,就是调运挖方中心到填方中心的距离见区免费运距。5.2.4 计算借方数量、废方数量和总运量 借方数量=填缺纵向调入本桩的数量 废方数量=挖余纵向调出本桩的数量 总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量5.2.5 复核(1) 横向调运复核 填方=本桩利用+填缺 挖方=本桩利用+挖余(2) 纵向调运复核 填缺

37、=纵向调运方+借方 挖余+纵向调运方+废方(3) 总调运量复核 挖方+借方=填方+借方以上复核一般是按逐页小计进行的,最后应按每公里合计复核。5.2.6 计算计价土石方 计价土石方=挖方数量+借方数量精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业6 路基设计6.1 路基横断面布置由横断面设计,查标准可知,二级公路路基宽度为 10m,其中路面跨度为7.00m,无须设置中央分隔带,硬路肩宽度为 0.752=1.5m,土路肩宽度为0.752=1.5m。 ;路面横坡为 2%,土路肩横坡为 3% 图 6.1 公路路基宽度示意图6.2 路基边坡由横断面设计查公路路基设计规范可知,当二级公路路基边坡小于 8m

38、时,采用 1:1.5 的坡度,当路基边坡大于 8m 时采用 1:1.75,当路堑开挖有些路段大于 15 米,由规范采用 1:0.5 与 1:0.75 的边坡相结合。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业6.3 路基压实标准路基压实采用重型压实标准,压实度应符合规范要求:表 6.1 路基压实度 路基压实度填挖类别 路面以下深度(m) 二级公路零填即挖方00.300.300.8095填方00.300.300.800.801.501.50 以下959594926.4 路基填料填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。砾(角砾)类土,砂类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒土可填于路基底部,用不同填

39、料填筑路基时,应分层填筑,每一水平层均采用同类填料。细粒土做填料,当土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时,应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。桥涵台背和挡土墙墙背填料,应优先选用内摩檫角值较大的砾(角砾)类土,砂类土填筑。6.5 路床处理(1)路床土质应均匀、密实、强度高,上路床压实度达不到要求时,必须采取晾晒,掺石灰等技术措施。路床顶面横坡应与路拱坡度一致。(2)挖方地段的路床为岩石或土基良好时,可直接利用作为路床,并应整平,碾压密实。地质条件不良或土质松散,渗水,湿软,强度低时,应采取防水,排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施,处理深度可视具体情况确定。(3)填方路基

40、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 1:2.5 时,路基可直接填筑在天然地面上,地表有树根草皮或腐殖土土应予以处理深除。当陡于 1:2.5 时,地面须挖成阶梯式,梯宽2.0m,并做 2%的反坡。路堤基底范围内由于地表水或地下水影响路基稳定时,应采取拦截,引排等措精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业施,或在路堤底部填筑不易风化的片石,块石或砂、砾等透水性材料。水稻田,湖塘等地段的路基,应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、掺灰及其它加固措施进行处理,当为软土地基说,应按特殊路基处理。6.6 路基防护(1) 路基填土高度 H3m 时,采用浆砌片石衬砌拱防护,当 3H4

41、m 时,设置单层衬砌拱,当 4H6m 时,设置双层衬砌拱,拱内铺设草坪网布被为保证路面水或坡面水不冲刷护坡道,相应于衬砌拱拱柱部分的护坡道也做铺砌,并设置 20 号混凝土预制块至边沟内侧。20 号混凝土预制块的规格分为两种,拱柱及护脚采用5cm30cm50cm 的长方体预制块,拱圈部分采用 5cm30cm65cm 的弧形预制块(圆心角 30 度,内径 125cm,外径 130cm) ,预制块间用 7.5 号砌浆灌注。(3)路线经过河塘地段时,采用浆砌片石满铺防护,并设置勺形基础,浆砌片石护坡厚 30cm,下设 10cm 砂垫层,基础埋深 60cm,底宽 80cm,个别小的河塘全部填土。(4)路

42、堑路段边坡为 1:0.5,按规范采用浆砌片石防护。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业7 路基路面排水设计7.1 路基排水设计路基地表排水可采用边沟、排水沟,各类地段排水沟应高出设计水位 0.2m 以上。边沟横断面采用梯形,梯形边沟内侧边坡坡度为 1:1,边沟的深度为 0.6m,边沟纵坡宜与路线纵坡一致,边沟采用浆砌片石,水泥混凝土预制块防护。排水沟:横截面一般为梯形,边坡采用 1:1,横截面尺寸深度和底宽不宜小于0.5m。沟底纵坡宜大于 0.5%。排水沟长度不宜超过 500m。7.2 路面排水设计本公路的路面排水主要是采用路肩排水措施,主要由拦水带、急流槽和路肩排水沟组成以及中央分隔带

43、排水设施组成。路肩排水设施的纵坡应与路面的纵坡一致,当路面纵坡小于 0.3%时,可采用横向分散排水方式将路面水排出路基,但路基填方边坡应进行防护。路堤边坡较高,采用横向分散排水不经济时,应采用纵向集中排水方式,在硬路肩边缘设置排水带,并通过急流槽将水排出路基。拦水带可采用水泥混凝土预制块或沥青混凝土筑成,拦水带高出路肩 12cm,顶宽 810cm。急流槽的设置距按路肩排水的容许容量计算确定以 20m50m 为宜,急精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业流槽可设置在凹形曲线底部及构造物附近,并考虑到地形、边坡状态及其它排水设施的联接。行车道路肩横坡拦水缘石纵坡出水口急流槽消力池边沟纵坡排水沟

44、横坡行车道中央分隔带排水盲沟雨水井集水井边沟纵坡排水沟超高段横向排水管图 7.1 路基路面排水示意图8 公路路面结构设计计算公路路面结构设计计算8.1 沥青混凝土路面设 计 内 容 : 新建沥青混凝土路面设计 公 路 等 级 : 二级公路 变异水平的等级 : 中 级 可 靠 度 系 数 : 1.13 面 层 类 型 : 中粒式沥青混凝土面层8.1.1 轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算表 8.1 交通量表车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量小客车1325.61双轮组1700红旗 CA63019.327.91双轮组600解放 CA5028.768.21双轮组130精选优质文档-倾

45、情为你奉上专心-专注-专业北京 BJ13013.5527.21双轮组1600解放 CA34022.156.61双轮组1000东风 EQ14023.769.21双轮组80黄河 JN15049101.61双轮组220日野 KB22250.2104.31双轮组90五十铃 EXR181601003双轮组3100设计年限 12 车道系数 0.5 交通量平均年增长率 6 (1)当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时 :路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 962 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : (2)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 : 748 设计年限内一个车

46、道上累计当量轴次 : 公路等级 二级公路公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 路面设计弯沉值 : 33.5 (0.01mm)层位 结 构 层 材 料 名 称 劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 中粒式沥青混凝土 1.4 0.64 2 水泥碎石土 0.6 0.29 3 碎石土8.1.2 新建路面结构厚度计算 公 路 等 级 : 二级公路 新建路面的层数 : 3 标 准 轴 载 : BZZ-100精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业 路面设计弯沉值 : 33.5 (0.01mm) 路面设计层层位 : 3 设计层最小厚度 : 15 (cm)层位 结构层材料名称 厚

47、度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa) (20) (15) 1 中粒式沥青混凝土 5 1400 2000 0.64 2 水泥碎石土 15 1200 1200 0.29 3 碎石土 20 900 900 4 土基 36 (1) 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 33.5 (0.01mm) H( 3 )= 25 cm LS= 37.5 (0.01mm) H( 3 )= 30 cm LS= 32.8 (0.01mm) H( 3 )= 29.3 cm(仅考虑弯沉) (2)按容许拉应力验算设计层厚度 : H( 3 )= 29.3 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要

48、求) H( 3 )= 29.3 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) (3)路面设计层厚度 : H( 3 )= 29.3 cm(仅考虑弯沉) H( 3 )= 29.3 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 8.1.3 验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度 80 cm 验算结果表明 ,路面总厚度比路面最小防冻厚度小 30.7 cm , 程序将自动在上述刚设计的路面最下层厚度中予以补足 . 通过对设计层厚度取整和将路面防冻厚度不足部分增补到路面 最下层以及设计人员对路面厚度进一步的修改, 最后得到路面结构 设计结果如下:精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业 - 中粒式沥青混凝土 5 cm -

49、水泥碎石土 15 cm - 碎石土 20 cm - 土基 竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公 路 等 级 : 二级公路 新建路面的层数 : 3 标 准 轴 载 : BZZ-100层位 结构层材料名称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20) (15) 1 中粒式沥青混凝土 5 1400 2000 计算应力 2 水泥碎石土 15 1200 1200 计算应力 3 碎石土 20 900 900 不算应力 4 土基 36 8.1.4 计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 43.5 (0.01mm) 第 2 层路面顶

50、面竣工验收弯沉值 LS= 53.3 (0.01mm) 第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 117 (0.01mm) 土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 322.9 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第 88 页公式) LS= 258.8 (0.01mm)(根据“测试规程”第 56 页公式)精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 : 第 1 层底面最大拉应力 ( 1 )=-0.244 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 ( 2 )= 0.077 (MPa)8.2 水泥混凝土路面设计 设 计 内 容 : 新建单层水泥混凝土路面设计 公 路 等 级 :

51、 二级公路 变异水平的等级 : 中 级 可 靠 度 系 数 : 1.13 面 层 类 型 : 普通混凝土面层8.1.1 轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序 路面行驶 单轴单轮 轴载 单轴双轮 轴载 双轴双轮 轴载 三轴双轮 轴载 交通号 车辆名称 组的个数 总重 组的个数 总重 组的个数 总重 组的个数 总重 量 (kN) (kN) (kN) (kN)1 单后轴客车 1 13 2 25.6 0 0 0 0 1700 2 红旗 CA630 1 19.3 2 27.9 0 0 0 0 600 3 解放 CA50 1 28.7 2 68.2 0 0 0 0 130 4 北京 BJ130 1 13

52、.55 2 27.2 0 0 0 0 1600 5 解放 CA340 1 22.1 2 56.6 0 0 0 0 1000 6 东风 EQ140 1 23.7 2 69.2 0 0 0 0 80 7 黄河 JN150 1 49 2 101.6 0 0 0 0 220 8 日野 KB222 1 50.2 2 104.3 0 0 0 0 90 9 五十铃 EXR181 1 60 3 100 0 0 0 0 100 行驶方向分配系数 1 车道分配系数 1 轮迹横向分布系数 0.39 交通量年平均增长率 6 混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量 31000 MPa精选优质文档-倾情为你奉上专心-

53、专注-专业混凝土面层板长度 5 m 地区公路自然区划 面层最大温度梯度 88 /m 接缝应力折减系数 0.87 基(垫)层类型-新建公路土基上修筑的基(垫)层层位 基(垫)层材料名称 厚度(mm) 回弹模量(MPa) 1 水泥稳定粒料 180 1300 2 石灰粉煤灰土 200 500 3 土基 30 基层顶面当量回弹模量 ET= 174.8 MPaHB= 220 r= 0.664 SPS= 1.24 SPR= 3.16 BX= 0.71 STM= 2.13 KT= 0.53 STR= 1.13 SCR= 4.29 GSCR= 4.85 RE=-3 %设计车道使用初期标准轴载日作用次数 : 1

54、134 路面的设计基准期 : 20 年设计基准期内标准轴载累计作用次数 : 路面承受的交通等级 :重交通等级基层顶面当量回弹模量 : 174.8 MPa混凝土面层设计厚度 : 220 mm 通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下: - 普通混凝土面层 220 mm - 水泥稳定粒料 180 mm精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业 - 石灰粉煤灰土 200 mm - 土基8.38.3 水泥板接缝设计水泥板接缝设计8.3.1 纵向接缝纵向施工缝采用设拉杆平缝形式,上部锯切槽口,深度为 35mm,宽度为 5mm,槽内灌塞沥青橡胶填缝料,构造如图。

55、拉杆直径为 14mm,长度为 700mm,间距为800mm。8.3.2 横向接缝横向缩缝采用设传力杆假缝形式,上部锯切槽口,深度为 50mm,宽度为 5mm,槽内灌塞沥青橡胶填缝料,结构如图。传力杆直径为 28mm,长度为 500mm,间距为250mm。8.4 方案比较沥青路面与混凝土路面各具特色,结合前面两节所求得的各项技术数据,从路面的基本特性、对施工的要求及经济角度三方面,对柔性路面和刚性路面进行比较。8.4.1 路面的基本特性沥青路面使用沥青结合料,因而增强了矿料间的粘结力,提高了混合料的强度和稳定性,是路面的使用质量和耐久性都得到提高。与水泥混凝土路面相比,沥青路面具有表面平整、无接

56、缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低、施工期短、养护维修简单、适宜于分期修建等优点,因而获得越来越广泛的应用。但沥青路面透水性小,其稳定性和强度很大程度取决于土层和基层的特性。混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性好、有利于夜间行车等特点,但对水泥和水的需要量大,这对水泥供应不足和缺水地区带来较大困难。并且一般混凝土路面要建造许多接缝,这些接缝不但增加施工和养护的复杂性,而且容易引起行车跳动,影响行车的舒适性,接缝又是路面的薄弱点,如处理不当,将导致路面板边和板角处破坏。混凝土路面开放交通较迟,一般混凝土路面完工后,要经过 28 天的潮湿养生,才能开放交通。另外精选优质文档-倾情为你奉上专心-专

57、注-专业混凝土路面损坏后,开挖很困难,修补工作量也大,且影响交通。8.4.2 对施工的要求沥青路面的施工技术比较容易,铺面平整度较容易获得,因此国内长久以来都习惯以柔性路面为主,在经济欠发达的地方可采用水泥混凝土路面。综合上述各方面的因素,本设计中采用水泥混凝土路面。9 涵洞、交叉口设计9.1 涵洞形式的确定根据估算,如果设计流量小于 10m3/s,涵洞顶填土高度大于最小填土高度50cm,由经济条件出发,结合沿路地区缺乏石料,并且设计流量较小时,因此选用1.00-1.50 钢筋混凝土圆管涵和 0.75-1.50 钢筋混凝土盖板涵。 根据沿线具体地形,该路线上共设一座涵洞,具体为:K0+240

58、处跨径 1.00 米钢筋混凝土盖板涵。 9.2 交叉口的确定两条或两条以上道路的相交处。车辆、行人汇集、转向和疏散的必经之地,为交通的咽喉。因此,正确设计道路交叉口,合理组织、管理交叉口交通,是提高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。道路交叉口分平面交叉口和立体交叉口两类。平面交叉口是道路在同一个平面上相交形成的交叉口。通常有T 形、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业Y 形、十字形、 X 形、错位、环形等形式。 本设计交叉口设有三个,基本指标如下:桩号 K0+260 坐标:X=,Y= 半径 R=16m桩号 K0+700 坐标:X=,Y= 半径 R1=23m R2=15m桩号 K1+3

59、30 坐标:X=,Y= 半径 R=15.2m10 施工组织及预算10.1 施工组织设计的基本原则(1) 认真的贯彻党对基本建设的方针政策,严格执行基本建设程序和施工程序;(2) 科学的安排施工顺序,按照公路工程施工的客观规律安排施工顺序,可将整个项目划分为几个阶段。在各个阶段之间合理搭接,衔接紧凑。在保证质量的基础上,尽可能缩短工期,加快建设速度;(3) 采用先进的施工技术设备;(4) 应用科学的计划方法制定最合理的施工组织方案;(5) 落实季节性施工的措施,确保全年连续施工;(6) 确保工程质量和施工安全;(7) 节约基建费用和降低工程成本。10.2 分类施工组织设计可分为“施工组织总设计”

60、和“分步分项工程施工组织设计” 。施工组织设计又是施工方案,修正方案。施工组织计划和实施性施工组织设计等精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业施工组织文件的统称。10.3 主要内容(1) 分析设计资料,选择施工方案和施工方法1)施工方案的内容包括:施工方法、施工机具、施工顺序、施工工艺;2)施工方案的基本要求:切实可行,施工期限满足业主要求,确保工程质量和施工安全,经济合理,工料消耗和施工费用最低。(2) 编制工程进度图(时间组织设计)编制施工进度计划的步骤:1)研究施工图纸和有关资料及施工条件;2)划分施工项目计算实际工程数量;3)编制合理施工顺序和选择施工方法;4)计算各施工过程的实际

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