【某影视基地道路工程设计10000字（论文）】

某影视基地道路工程设计该公路项目对于平山县旅游产业的发展，革命圣地的发扬具有重要意义。该项目主线全长5公里左路基路面及排水设计，沥青路面结构设计和小桥涵的设计，路线交叉口设计。本设计过程中使用了关键词：平面线形纵断面横断面路基路面排水桥梁涵洞挡土墙排水平交 2 3 31.2自然环境概况 3 43.路线设计 73.1主线设计(包含路线方案比选) 73.2支线I设计 83.3支线Ⅱ设计 94.路线平面设计 95.纵断面设计 1 16.2路基支挡与防护 7.涵洞设计 1.1项目信息设计背景：该公路主线东起温塘镇西的白鹿大道，西至天井，终点与石闫公路相交。支线I北该公路范围内有居民区，矿产，农业、药物种植区，红色旅游景点等。该路段设计范围多为山地，地面起伏落差相当大。该公路项目对于平山县旅游产业的发展，革命圣地1.2自然环境概况地理位置平山县位于河北西边，西接山西，东距石家庄市30km,距离北京260km,是中国革命圣地一一西柏坡所在地。平山县是国家批准的环京津、环渤海开放县之一，是褐土主要分布在低山丘陵岗地；草甸土分布在200米左右的河流阶地。屏山县属温带气候，属季风性半湿润大陆性气候。由于高度差较大，三北省气候类型的特征。主要特征是：分为四个明显不同的季节，日照充足最冷的月份是一月，平均气温为-8.2°C。每年相差29.5℃。除了7月最热的月份和1月最冷的外，每个月的平均温度都可以在7月的轴上分为五对对称的近似月份。平山县入境河流有滹沱河、南甸河、险溢河、郭苏河、蒿田河沱河的干流由西向东横贯平山县全境，全长110公里，有扇形分布的12条支流。平山县共有5平方公里以上河流79条。旅游西柏坡是闻名全国的旅游胜地，也是我国的爱国主义教育史悠久，拥有大量的温泉资源。旅游业是平山县的一大特色产业。著名红色景点有：西柏坡中共中或60km。由于平山县大部分地区为山区，所以需要对速度进行限制，设计车速取60km/h。依照《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)里的条款4.0.2,设计时速60km,车道宽度应该取依照《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)里的条款4.0.5,设计时度为60km的二级公路，表2-1路肩宽度路肩宽度硬路肩宽度(m)土路肩宽度(m)一般值本设计中硬路肩和土路肩宽度均取最小值，依照《公路路线设计规范》(JTGD20-2017)里的条款6.5.4,二级公路的路拱应采用双向路拱坡度，由路中央向两侧倾斜，路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件确定，但不应小于1.5%,故本设计中路拱横坡取2.0%。根据道路勘测设计课本(第二版)中的说明，硬路肩坡度采用2.0%。土路肩取3%。参照《公路路线设计规范》(JTGD20-2017)里的条款6.7.2.1,将路堑坡顶截水沟外边缘(如果没有截水沟，则为坡顶部)以外大于2m范围内的土地，或排水沟外边缘(如果没有排水沟，则为堤防或护坡的脚趾)以外的土地作为公路用地。参照《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)里的条款4.0.15,行车视距如下：表2-2行车视距设计速度(km/h)会车视距(m)超车视距(m)停车视距(m)参照《公路路线设计规范》(JTGD20-2017)里的表7.3表2-3圆曲线最小半径值设计速度最小半径(一般值)圆曲线最小半径不设超高最小半径在此采取8%的最大超高值，圆曲线最小半径控制值为125m,设计中实际圆曲线最小半径为参照《公路路线设计规范》(JTGD20-2017)里的条款7.4.3,设计速度60km/h时，缓和曲线最小长度为50m。本设计中最小回旋线长度为70m,符合要求。参照《公路路线设计规范》(JTGD20-2017)里的条款7.5.1,二级公路一般地区圆曲线最大超高值为8%。此设计亦取8%。参照《公路路线设计规范》(JTGD20-2017)里的条款7.5.4,当路拱横坡度发生变化时，必须表2-4超高渐变率设计速度边线中线参照《公路路线设计规范》(JTGD20-2017)里的条款7.5.5,对于新建公路工程，若是无中间带，宜采用绕内侧行车道边缘旋转的方式进行超高过渡。故此设计中超高渐变率应小于1/125。并参照《公路路线设计规范》(JTGD20-2017)里的条款7.5.7,宜用线性过渡来实现超高过度。参照《公路路线设计规范》(JTGD20-2017)里的条款7.6.1.1,本公路是二级公路干线，采用第3类加宽值。根据《公路路线设计规范》(JTGD20-2017)里的条款7.8.1,有如下关于平曲线最小长度的要表2-5设计速度平曲线最小长度一般值参照道路勘测设计课本(第二版中)的说明，公路设计时速60km,最大纵坡为6%,且最小纵坡为0.3%。参照道路勘测设计课本(第二版中)的说明，公路设计时速60km,最小坡长为150m。本设计根据道路勘测设计课本(第二版中)的说明，公路设计时速60km,要求不同纵坡对应的最大表2-6纵坡坡度与最大坡长设计速度纵坡坡度设计速度纵坡坡度对比表2-7和2-6易知最大纵坡满足要求。表2-8设计速度凸形竖曲线半径凹形竖曲线半径竖曲线长度本设计中最小凹型竖曲线半径为1500m,最小凸型竖曲线半径为2000m,符合要求。合成坡度参照道路勘测设计课本(第二版中)的说明，公路设计时速60km,最大合成坡度为9.5%,最小合成坡度应大于0.5%,否则，将采取全面的排水措施，以确保道路上的排水顺畅。。3.路线设计朔黄铁路、刘家庄、齐家庄、东天井、天井、石阎公路。基本走向为：由考虑到桥梁的架设应遵循与河流正交的原则，所以从白鹿大道到西岸的线路应尽量与该河流正交，在地形图中显示为大致由东向西方向，继续往后走，发现西岸西侧一大片区域等相对变化较小，路线适合继续延伸，至等高线密集地带前，得到JD1。此时发现下一控制点——刘家庄位于JD1西北方向，于是路线此时需向北偏西方向前进家庄附近得到JD2。下一控制点为齐家庄。此时，如果只考虑主线的控制点，路线选择的下一个交点应在齐家庄附近，那么合适的JD2确定在刘家庄村东南的位置，路线由JD2向西偏南方向前进，然而在设计过程中，综合考虑到支线I与支线Ⅱ的控制点均有康家庄和温西沟，而温西沟又处于刘家庄与齐家庄中间靠北的位置，发现了另一个可能更佳的方案，就是直控制点，路线要经过刘家庄和温西沟，于是JD2选择在刘家庄东北的位置，路线温西沟南侧，此时得到位于温西沟西侧的JD3,路线向西南方向前进，经过齐家庄，在齐家庄西南庄与齐家庄这两个控制点来看，方案一的主线长度比方案二稍短一些，但相案二平面线形虽然看似波折，但实际上综合考虑了两条支线的布置，由线的一个控制点，那么两条支线在通过温西沟时，可以于此处提前与主线相交，的终点，而是由主线在齐家庄附近伸出一条短线作为支线I的终点，在刘家庄附近伸出一条短线作为支线Ⅱ的终点。这样做的好处是，由于主线的略微加长，使得本大幅降低。进一步的好处是方案二比方案一对于这三个村庄有着更好地庄三面有公路，齐家庄西北半侧以及村中间通路，更是是的温西沟被主线以及两条支线四面包围，使这三个村庄的村民出行更为方便，避免了方案一中村民有时需要穿过整个村子才能上路的弊端，节省出行时间。综上所述，方案二相比方案一有如下好优点：1.节省公表3-1方案一方案二路线里程(m)方案二近村里程(m)方案二村民上路时间方案二平面线形美观程度好一般方案一一般方案二依据方案二，从齐家庄西南山谷的JD4沿山谷继续向西，依据地形变化，以及下一个控制点一一东天井，容易得到JD5,路线由JD5向西偏北前进，经过东天井北侧，继续向前，在下一个控制点—一天井之前跨过一条小溪，在天井东侧得到JD6,最后一个控制点为石闫公路，此时路线大致在地形图中找到支线I的主要控制点：石闫公路(起点)、康家庄、温西沟、齐家庄、齐家庄村南(终点)。基本走向为：由北向南。起点起于石闫公路，为保证二者更平和的连接在一起，起点附近路线的高程变化不宜过大，故应大致顺应等高偏南前进，得到JD1之后，路线向南偏东方向到达控制点康家庄村北，得到JD2,JD2的选择需使接下来的路线从康家庄村中间的空地穿过，以至于达到尽量少的拆迁，节省成本。路线穿过康家庄在地形图中找到支线Ⅱ的主要控制点：石阎公路、康家庄、温西沟、刘家庄、刘家庄村南(终点)。基本走向为：由西北向东南。起点位于石闫公路，根据路线的基本走向，以及尽量使地面高程变化不大的原则，顺着山谷一路前进，得到JD1,JD2,在第一个控制点—一康家庄村村南JD3,之后经过下一个控制点—一温西沟村北之后，在刘家庄村北与主线交接与主线桩号K1+720处，最后在主线桩号K1+510处向西延伸出支线Ⅱ的最后一段，终点位于刘家庄村南。支线Ⅱ全长2128.812+144.047=22724.路线平面设计一般是尽量顾及纵、横断面平衡及横断面稳定的前提下先确定平面线在公路设计中，无论转角大小，都应设置平曲线。平曲线长度一般值为300m,最小值控制在控制的总曲线长度大于均200m,所以都满足最小长度100m的要求。直线段长度不宜大于20倍设计速度，直线长度的最大标准值为1200.00(m),检查都符合规定。最小直线线长度，圆-直-圆线形组合时，同向应不小于6倍车速360米，反向不应小于2倍车速120本设计中涉及到两条支线的交叉，两条支线与主线的交叉，设计线路交叉设计内容以设计图为准。以01-2交叉口为例进行展示，下图4-1为其平面形式，图4-2为交叉图4-1图4-2桥梁设计本设计路线总共跨越两条河流，所以设置了两座桥梁。分别是：桩号KO+038~K0+138段的温西桥，中心桩号为K0+085,跨径分布为4*20m,结构形式为预应力混凝土连续箱梁桥；桩号K4+285~K4+320段的天井桥，中心桩号为K4+292.5,跨径分布为：1*16m+1*20m,结构形式为预应力混凝土箱梁桥。桥梁的设置为满足使用方便的要求，桥梁路段的设计面线高程，这样也就方便了附近村民步行过河。为满足安全性的要求，桥梁的桥台尽量贴近河流，也就是应使桥梁尽量的短，保证桥台附近的桥下空间尽量小，防纵坡设计理论要求交通密度越大，道路等级越高，行车速度越高，也就要求纵坡中对最大纵坡的规定，本公路最大纵坡为6%。为确保路基排水，阻止水渗透进路基，破坏路基强度，尤其是长路堑或横向排水不顺畅的路段，最小纵坡值应大于0.3%,一般大于0.5%为宜。尽可能的满足填挖平衡，即尽量依照地面线来拉坡，以减少工程量，长的限制。在有桥梁设计的路段尽量使此路段的纵坡值较小，可以此为依据设置变坡点。变坡点的山谷，为拉坡造成了很大的难度，解决办法是2.支线1的选线过程中，第一次选线纵断面出现一处宽百米多，深几十米沟壑，为避免设计困平纵组合设计纵断面与平面线形的设计相互制约，竖曲线半径宜大于平曲线半径的10~20倍。在本设计中，竖曲线半径控制在了大于等于1500m,满足凸形最小半径1400m和凹形最小半径1000m的规定，并且为平曲线半径的10~20倍。6.1路基设计路基宽度边坡坡度(1)路堤边坡路基边坡坡度与高度对路基的稳定十分重要，路基边坡坡度大小，取造、岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。本设计中统一使用1:1.5的路堤边坡。在稳定的斜坡上，地面横坡缓于1:5时，清除地表草皮、腐殖土后，可直接填筑路堤；地面横坡为1:5~1:2.5时，原地面应挖台阶，台阶宽度不应小于2m,台阶顶应做成2%~3%的横坡，以防止路基滑动而影响其稳定；地面横坡陡于1:2.5地段的陡坡路堤，应采取防滑措施，设置支挡构造(2)路堑边坡根据《公路路基设计规范》(JTGD30-2015),岩质路堑边坡形式及坡地质条件、边坡高度、排水防护措施、施工方法等，并结合自然稳定边坡分析综合确定。本设计路段路堑边坡均采用的1:0.5,当路堑边坡高度大于15m时，根据《公路路基设计规范》(JTGD30-2015),深路堑设置为台阶式边坡，台阶式边坡中部应设置边坡平台，宽度不小于2m。6.2路基支挡与防护挡土墙选择挡土墙是用来支承路基填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的墙中，它广泛用于支撑路堤或路堑边坡，防止坡体变形失稳，克服地形限制或地物干扰，收缩坡脚，减少拆迁占地及土石方量，避免填方侵占河道和水流冲淘岸坡，整治滑坡等病害。位于山区，纵、横向地面起伏较大，部分横断面填挖方大，对挡土墙的稳定性要根据《公路挡土墙设计与施工技术细则》3.3的规定：挡土墙的连续长度大于20m的应设置护栏或栏杆。衡重式挡土墙属于整体式墙身的挡土墙，应沿墙长一定间距及与其它平曲线路段挡土墙按折线布置时，转折处宜设沉降缝。伸缩缝与沉降缝可合并设置，其宽度去20mm~30mm,缝内沿墙内、外、顶三边填塞沥青麻筋或沥青木板，塞入深度不宜小于0.15m。衡重式挡土墙应沿墙高和墙长设置泄水孔，其间距宜为2.0~3.0m。挡土墙最下排泄水孔的底部应高出地面0.30m,泄水孔的进水侧应设反滤层，厚度不应小于0.30m。在最下排泄水孔的底部，应设置.泄水孔及排水层挡土墙验算根据《公路挡土墙设计与施工技术细则》中表6.1.4挡土墙高度适用表知，衡重式挡土墙适用墙高为4~12m。选取墙高为12m的最不利断面，进行验算，验算内容详见挡土墙布置图。地表排水设施应结合地形和天然水系进行布设，分别设置在路基的不同部位，共同形成完整的路基地表排水系统，排除路基范围内的地表径流地表积水边坡雨水及公路临近地带影响路基稳定的地表水。本设计中路基排水主要是边沟与截水沟。边沟位于土路肩或护坡道外侧，用于汇集和排除路面，路肩及边坡的水。边坡走向多与路中线平行，紧靠路基，通常不允许其他排水沟渠的水流入，不能与其他人工沟渠合并使用边沟不宜过长，尽量使边沟的水流就近排至路旁自然水沟或低洼地带。本设计中采用0.4m矩形边沟。以下选择边沟较长处进行水文水力验算。Q=16.67ψqptF=16.67×0.8×2.997×0.0058=0.2318m3/s95,10=CpCt95,10=1.18×1.27×2=表6-2采用浆砌片石，运行最大流速为v=3m/s>v=1.449m/s故满足要求。截水沟一般采用梯形断面，沟的边坡坡度，因岩土条件而定，一般采用1:1.0~1:1.5。沟底宽度b不小于0.5m,沟深h按设计流量而定，一般不小于0.5m,截水沟长度一般为200~500米为宜，截水沟沟底应具有不小于0.3%的纵坡，当条件允许时，应适当加大，亦不宜超过3%。本设计中截水沟设置为梯形断面，沟底宽度6m,边坡坡度取1:1。1.项目概况与交通荷载参数该项目于河北省，属于二级公路，起点桩号为0,终点桩号为K5+304.868,设计使用年限为12.0年，根据交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为5000辆/日，交通量年增长率为5.0%,方向系数取50.0%,车道系数取100.0%。根据交通历史数据，按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC2类，根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表6-1所示。表6-1车辆类型10类11类根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表6-2所示。车辆类型非满载车比例满载车比例3类5类7类10类11类根据表6.2.1,该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。根据附表A.3.1-3,可得到在不同设计指标下，各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如表3所示。表3.非满载车与满载车当量设计轴载换算系数车辆类型3类5类7类10类11类形非满载车满载车结合料层疲劳非满载车满载车根据公式(A.4.2)计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为33,383,048,对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为2,269,819,895。本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为14,524,378,交通等级属于重交通。路面结构如表6-4所示。表6-4.路面结构结构层编号12345上面层中面层基层底基层材料类型水泥稳定碎石厚度泊松比路基标准状态下回弹模量取70MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取0.80,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为56MPao3.1沥青混合料层永久变形验算根据表G.1.2,基准等效温度Tξ为1.1℃,由式(G.2.1)计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为2.4℃。可靠度系数为1.04。根据B.3.1条规定的分层方法，将沥青混合料层分为5个分层，各分层厚度(hi)如表5所示。利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力(Pi)。根据式(B.3.2-3)分层的永久变形修正系数(kRi),并进而利用式(B.3.2-1)计算各分层永久变形量(Rai)。各计算结果汇总于表5中。各层永久变形累加得到沥青混合料层总永久变形量Ra=0.0(mm),根据表3.0.6-1,沥青层容许永久变形为20.0(mm),拟定的路面结构满足要求。表5.沥青层永久变形计算结果分层编号分层厚度(mm)竖向压力(MPa)修正系数(kRi)永久变形(mm)12345总计3.2无机结合料层疲劳开裂验算根据弹性层状体系理论，计算得到无机结合料层层底拉应力为0.237MPa。根所在地区冻结指数F为100.0℃·日，按照表B.1.1,季节性冻土地区调整系数ka取0.99。根据式 根据工程所在地区，查表G.1.2得到基准路面结构温度调整系数为0.95,根据初拟路面结构和路面结构层材料参数，按式(G.1.3-1)计算得到温度调整系数kT2为0.83。由表B.2.1-1,对于无机结合料稳定粒料，疲劳开裂模型参数a=13.24,b=12.52。弯拉强度为1.5MPa。公路所在地区月平均气温大于0℃的月份数为9个月，由此得到对应于贯入强度验算的设计车道累计设计轴载作用次数Ne5为25,037,286。所在地区月平均气温大于0℃的各月份气温平均值为数根据式(5.5.8-2)计算为0.89,沥青混合料层的综合贯入强度由式(5.5.8-3)确定为0.60MPa,根据式(5.5.8-1),得到沥青混合料层的贯入强度要求值为0.51,所以，拟定的路面结构和材料满足件下弯曲梁流变试验的劲度模量St为98MPa,由公式(B.5.1),计算得到低温开裂指数CI=1.6,根据表3.0.6-2,低温开裂指数要求为5.0,所选路面结构及材料满足低温抗裂的要求。荷载为50kN。路基标准状态下回弹模量取70MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,则平衡湿度状态下的回弹模量为70MPa,采用公式(B.7.1)计算得到路基顶面验收弯沉值为266.8(0.01mm)。采用拟定的路面结构以及各层结