新建二級公路整個設(shè)計

1、內(nèi)容提要本說明書詳細(xì)介紹了畢業(yè)設(shè)計所給地形圖新建二級公路整個設(shè)計過程的情況，并對施工的技術(shù) 要求進(jìn)行了扼要說明。設(shè)計過程大概分為：路段的平面線形設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計，對部 分路段的結(jié)構(gòu)物進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計，主要是石蓋涵一道，擋墻一整段以及路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計。并完成了相 關(guān)部分的數(shù)據(jù)處理如：直曲轉(zhuǎn)角表、路基設(shè)計表、土石方工程數(shù)量表、路面工程數(shù)量表及涵洞工程 數(shù)量表等。目錄引言第一篇設(shè)計總述第二篇標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)第三篇基本步驟及方法第四篇計算書第五篇體會及總結(jié)引言畢業(yè)設(shè)計是我在校學(xué)習(xí)階段非常重要的一個環(huán)節(jié)，也是對所學(xué)知識的總結(jié)和檢閱，是一次重要 的綜合實(shí)踐、學(xué)習(xí)的機(jī)會。通過畢業(yè)設(shè)計，讓我對工程設(shè)計

2、有更深層次的理解和認(rèn)識，不僅能對所 學(xué)課程及各方面專業(yè)知識進(jìn)行一次全面、綜合、系統(tǒng)的運(yùn)用，也是對以前各教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)、深化、 補(bǔ)充和檢驗(yàn)。在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中，不僅能鞏固和擴(kuò)大專業(yè)基礎(chǔ)知識，掌握這門學(xué)科的主要內(nèi) 容，并且通過設(shè)計，能促進(jìn)我們加強(qiáng)對相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，能進(jìn)一步培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、 專業(yè)知識和基本技能解決實(shí)際問題的能力。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計要求，完成對畢業(yè)設(shè)計所給地形圖地區(qū)新建公路進(jìn)行全線設(shè)計。該路段全長 K2+161. 2米，設(shè)計階段為一階段施工圖設(shè)計，公路等級為山嶺重丘二級公路，設(shè)計車速60km/h, 對該條公路進(jìn)行總體設(shè)計（包括路線的平面設(shè)計、縱面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、結(jié)構(gòu)物設(shè)計

3、）。在設(shè)計 中，我嚴(yán)格按照我國最新頒布的各種公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、準(zhǔn)則來進(jìn)行設(shè)計，并且參考了大量 文獻(xiàn)，運(yùn)用所學(xué)知識努力完成設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)思想及任務(wù)依據(jù)：根據(jù)重慶交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院下達(dá)的畢業(yè)設(shè)計任務(wù) 書，要求學(xué)生在設(shè)計中，通過檢索和查閱資料、方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、設(shè)計與計算、繪圖、制表以及 說明書的編寫等實(shí)踐環(huán)節(jié)，達(dá)到培養(yǎng)分析和解決問題能力的訓(xùn)練。在設(shè)計中，還要求學(xué)生通過方案設(shè) 計、線形設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計等環(huán)節(jié),從而提高學(xué)生的綜合應(yīng)用及分析的能力。學(xué)生應(yīng)按設(shè)計任務(wù)書的 要求，獨(dú)立完成必須完成的全部設(shè)計圖紙、表格、計算書、說明書并裝訂成冊。對于任務(wù)書建議完 成設(shè)計內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)自己情況，在完

4、成必須完成設(shè)計內(nèi)容的基礎(chǔ)上，由指導(dǎo)老師安排，使設(shè)計進(jìn)一 步深化提高。為了培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，指導(dǎo)老師對學(xué)生提出的問題,僅作解決方向簡要性提示， 介紹有關(guān)參考資料。對于一些原則、設(shè)計方案，只作建議,不代表決定，讓學(xué)生有更多機(jī)會運(yùn)用所學(xué) 知識解決實(shí)際問題。第一篇設(shè)計總述根據(jù)畢業(yè)設(shè)計要求，完成對畢業(yè)設(shè)計所給地形圖地區(qū)新建公路進(jìn)行全線設(shè)計。該路段全長 K2+286.16米，設(shè)計階段為一階段施工圖設(shè)計，公路等級為山嶺重丘二級公路，設(shè)計車速60km/ho自然地理?xiàng)l件：該區(qū)屬亞熱帶溫潤氣候，四季分明，冬暖夏熱，年平均氣溫1718. 8 C ,極端最高氣溫43 C,極端最低氣溫-3. 8 Co年平均降雨量1

5、032毫米，年平均霧日50天，平均風(fēng)速1.75米/秒。地 震烈度為IV度。新建公路位于山坡上，山坡以荒地為主，有部分農(nóng)田及耕地山坡地段上覆蓋13米粘土表層, 下為粉砂質(zhì)泥巖及長石石英砂巖，呈互層狀產(chǎn)出；水田段淤泥0.5米，其下25米粘土。設(shè)計內(nèi)容：路線平面設(shè)計。路線縱斷面設(shè)計。路基橫斷面設(shè)計。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。涵洞，擋墻設(shè)計。設(shè)計日期：2010年05月第二篇標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003)公路路線設(shè)計規(guī)范(JTG D20-2006)公路路基設(shè)計規(guī)范(JTG D30-2004)公路水泥路面設(shè)計規(guī)范(JTG D40-2002)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60

6、-2004)公路排水設(shè)計規(guī)范(JTJ 018-97)主要技術(shù)指標(biāo)根據(jù)中華人民共和國交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTGB01-2003)及任務(wù)書要求，本路段所 采用的技術(shù)指標(biāo)如下：地形類型：山嶺重丘區(qū)公路等級：二級計算行車速度：60km/h計算荷載：汽車-20級驗(yàn)算荷載：掛車TOO標(biāo)準(zhǔn)軸載：BZZ-100行車道寬度：7m路基寬度：10m最小曲線半徑：極限值：125m、一般值：200m、不設(shè)超高：250m最小緩和曲線長度：50m停車視距：40m最大縱坡：8%合成縱坡：10. 5%豎曲線最小半徑：凸形-極限值：1400m、一般值：2000m凹形-極限值：1000m. 一般值：1500m豎曲線最小長度：

7、50m直線最小長度：同向曲線：360m、反向曲線：120m路基設(shè)計洪水頻率：1/50第三篇基本步驟與方法對路段平，縱斷面線形設(shè)計，是道路最基本的，也是最重要的設(shè)計階段，此階段的設(shè)計將影響 后面的道路結(jié)構(gòu)設(shè)計，排水設(shè)計，土石方量，路面工程的其他結(jié)構(gòu)物，對汽車行使的安全，舒適， 經(jīng)濟(jì)以及公路的通行等都產(chǎn)生很大的影響。線路必須滿足汽車動力學(xué)，司機(jī)視覺和心理的要求，必 須與地形，地物環(huán)境相協(xié)調(diào)，與沿線的土地利用，自然資源開發(fā)和社會經(jīng)濟(jì)等相適應(yīng)。平面設(shè)計路線平面圖設(shè)計采用紙上定線的方法。一條路線的起、終點(diǎn)確定后，它們之間有很多可能的變 法（方案），選線的任務(wù)就是在眾多的方案中選出一條符合設(shè)計要求、經(jīng)濟(jì)合

8、理的方案。選線一般 按工作內(nèi)容分3步進(jìn)行。路線走向選擇；路線走廊帶選擇；具體定線。紙上定線是在1： 2000的地形圖上確定道路中線的位置，首先應(yīng)做好收集資料與準(zhǔn)備工作，并 根據(jù)地形和地貌初定路線的位置。設(shè)計為山嶺區(qū)紙上定線，其步驟為：定導(dǎo)向線；修正導(dǎo)向線；定線。定線操作方法：1、直接米集法；2、定前后直線間接推算交點(diǎn)坐標(biāo)。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，在設(shè)計中，選用從已知坐標(biāo)直接采取交點(diǎn)坐標(biāo)的直線型定線方法。其步驟為：1）根據(jù)地形圖上的網(wǎng)格坐標(biāo)及地形圖比例計算出各交點(diǎn)坐標(biāo)；2）根據(jù)交點(diǎn)坐標(biāo)計算偏角與交點(diǎn)間距。路線與X軸夾角p = arctg = arctg I七+i七IAxx - xz+l i方位角e :A

9、x0 Ay0 e =px0 0 =18Oo-pAx0 Ay0 Ay0, Ay0)6=180o -p (Ax0 )9 =180o + p (Ax0, Ay0, Ay0 :路線右轉(zhuǎn)；8 =50米S超高緩和段長度按Z =BA / P計算，式中： c iI超高緩和段長度 CB一旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的寬度(米)取7. 0米A 超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差(%)P超高漸變率且一般應(yīng)滿足z 1S C當(dāng)I 50時，I =1 o設(shè)計時應(yīng)綜合考慮以上因素，最終確定緩和曲線的長度。山嶺重丘二級公路，極限最小半徑為125米，一般最小半徑為200米，設(shè)計時，應(yīng)盡量采用大半 徑圓曲線。平曲線設(shè)計最主要的是確定圓曲線的半徑

10、，圓曲線的半徑確定具有多種控制條件，Z : Zs yI = 1:1:1 1： 2： 1 為佳；曲線要素的計算根據(jù)基本型平曲線要素的計算公式:I 2 I 4A/? = s S24R 2384夫 3L/ 2240夫 3T = (R + AR)tg； + qL =(5-2P )-R + 2ls 180。 sL =L -21V s saE = (R + AR)sec ?_RJ = 2T -L s s 三超高、加寬計算 本設(shè)計中根據(jù)計算行車速度60km/h,及平曲線半徑R選定超高值為8%,路拱坡度為2%,路肩 坡度3%。根據(jù)采用繞路中心線旋轉(zhuǎn)的方式及在曲線內(nèi)側(cè)加寬的方式按線性超高及加寬計算，最終 得其路

11、基超局及加寬值，其結(jié)果見所附路基超周加寬表。四.標(biāo)準(zhǔn)軸載在使用年限內(nèi)的累計作用軸次N計算及路面厚度的初擬 e累計當(dāng)量軸次計算將車軸荷載換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)：(p V6N N 8 i=l TOC o 1-5 h z 5 = 2.20 X 103 X p -0-43 .(1)ii8 =1.07x10-5 X p -0.22 (2)ii8 = 2.24x10-8 X p -0.22 (3)Ns100KN的單軸雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)PS單軸單輪組、單軸雙輪組、雙軸雙輪組或三軸雙輪組軸型ii級軸載的總重（KN）n軸型和軸載級位數(shù)N各類軸型i級軸載的作用次數(shù) i6 一輪軸型系數(shù)，單軸一一單輪組時，按（1

12、）式算；單軸一一雙輪組時，0 =1；雙軸一一雙輪 ii組時，按（2）式算，三軸雙輪組時，按（3）式算。2）累計當(dāng)量軸次計算：N =氣+尸）11365乂門/2e了式中：n 臨界荷載處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)，根據(jù)公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范 JTG D402002表A、2、2車輛輪跡橫向分布系數(shù)知，二級及二級以下公路行車道寬度W7m時， n （0. 540. 62）注：車道或行車道寬度或交通量較大時，取 高值；反之，取低值。由于本設(shè)計行車道寬度為7m,故采用q =0. 623）確定自然區(qū)劃和路基潮濕類型以及回彈模量各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度抗壓模量取200的摸量，各值均取規(guī)范中較中間的值，因此得到

13、下列材料的抗壓模量：細(xì)集料 密集配瀝青混凝土為1400mp,中粒式密集配瀝青混凝土為1200mp,粗集料密集配瀝青混凝土為 lOOOmp,水泥沙礫為1500mp,石灰土為450mp各層材料的劈裂強(qiáng)度為：細(xì)集料密集配瀝青混凝土 為1. 4mp,中粒式密集配瀝青混凝土為1. Omp,粗集料密集配瀝青混凝土為0. 8mp,水泥沙礫為0. 5mp, 石灰土為0. 25mp查公路自然區(qū)劃圖知該路段在V2區(qū)，為粘性土。由表“由表二級自然區(qū)劃得到土基回彈模量參考值”查得E =36.0Mp 0E =30.0 Mp o十燥：G） = 0.5X中濕：（0 = 0.65x4）厚度計算計算設(shè)計彎沉L:二級公路，瀝青碇

14、面層，半剛性基層A =1.1 A =i.o A =i.oI = 600 x Ne-o.2 x Acx Ab x As d5）選擇路面結(jié)構(gòu)組合.對于十燥路段，擬定路面結(jié)構(gòu)如下:9 cmEl=1200 Mpa中粒式瀝青混凝土20 cmE3=500Mpa水泥穩(wěn)定碎石30cmE4=550Mpa石灰土E0=30Mpa土基（十燥）（溫度20)涵長計算路中線左側(cè)涵長L1=B1+ （Hl一a） m+c/ （1+im）路中線右側(cè)涵長L2=B2+（H2b）m+c/ （1-im）涵長l=l1+l2式中：Bp B2路基左、右兩側(cè)寬度值（包括彎道處加寬）（m）a 涵洞進(jìn)口帽石面至基礎(chǔ)頂面（即進(jìn)水口）高度（m）b 涵洞出

15、口帽石面至基礎(chǔ)頂面（即出水口）高度（m）c 帽石頂面寬度（m）1： m一路基邊坡坡度（通常為1： 1.5）H、H2路基左、右側(cè)邊緣設(shè)計局與涵洞中心基礎(chǔ)頂面標(biāo)局之局差（m）i一涵洞底部坡度。排水設(shè)計路基在施工和養(yǎng)護(hù)中，都需要一定的水分，但浸入路基的水分過多，便會引起路基土質(zhì)松軟， 強(qiáng)度降低，邊坡塌陷，基身沉陷或滑動，而影響交通。因此，路基排水就是根據(jù)道路沿線的降水或 地質(zhì)水文等情況，設(shè)置必要的地面排水、地下排水、路基邊坡排水等設(shè)施，并與沿線橋涵和水文形 成良好的排水系統(tǒng)，將路基工作區(qū)的土基的含水量降低到一定的范圍內(nèi)，從而保證路基的強(qiáng)度和邊 坡的穩(wěn)定。地面排水設(shè)備的分類及設(shè)計1）分類I邊溝：設(shè)置在

16、挖方路基的路肩外側(cè)，或路堤的坡腳外側(cè)，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和路 基的小量地面水。II截水溝：設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡坡底的適當(dāng)處，用以截引路基上方流向路 基的地面徑流，防止沖刷和侵蝕挖方邊坡和路堤坡腳，以減輕邊溝的泄水負(fù)擔(dān)。III排水溝：用以引出路基附近低洼處積水的人工溝渠。IV跌水和急流槽：設(shè)置于需要高差而距離較短或坡度陡峻的地段。V積水池：設(shè)置在年降水量不大，晴日較多，空氣濕度較小，多風(fēng)易蒸發(fā)的平坦地段，無法 把地面排水走的地方。其面積大小由當(dāng)?shù)氐慕涤炅繘Q定，深度可達(dá)2m的矩形，沿路線方向修筑。2）設(shè)計之中地面排水的具體設(shè)計1、邊溝設(shè)計：I邊溝的流量概略不予計算。II邊溝的截

17、面形式在本設(shè)計采用矩形截面，底寬0.6米和深度0.6m。III每500 m以內(nèi)設(shè)置邊坡出水口，路塹邊溝水沿出口的邊坡引向路基的范圍以外，邊溝水流 向橋涵進(jìn)水口時，為避免邊溝流水沖刷，應(yīng)在橋頭翼墻或擋土墻之后設(shè)置急流槽或跌水，將水引入 河道。2、截水溝設(shè)計：I溝底縱坡一般不小于0. 5%：截水溝的斷面形式一般為梯形，底寬為0.5m，深度為0.5m。II截水溝距離路基坡頂?shù)木嚯x一般為dN5m：H,臺頂筑成2%傾向截水溝的橫坡。各路段的排水設(shè)計應(yīng)與施工實(shí)際情況及周圍環(huán)境相結(jié)合。第五章總結(jié)這次設(shè)計，涉及知識面相當(dāng)廣，要求我們綜合運(yùn)用工程測量、工程地質(zhì)、基礎(chǔ)工程、公路勘測 設(shè)計、路基、路面、小橋涵等知識

18、，在設(shè)計過程中使我發(fā)現(xiàn)了許多以前學(xué)習(xí)或課程設(shè)計中考慮欠妥 的知識盲點(diǎn)、誤點(diǎn)和漏點(diǎn)，并加以糾正。通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我不僅鞏固和擴(kuò)充了專業(yè)知識，完 善了知識結(jié)構(gòu)，而且還提高了獨(dú)立分析問題、解決問題以及綜合應(yīng)用的能力。通過道路工程學(xué)科的 系統(tǒng)學(xué)習(xí)，現(xiàn)在我能根據(jù)資料設(shè)計出幾公里道路來，心里覺得特別高興，不枉以前的勤奮學(xué)習(xí)和刻 苦鉆研。另外，我還深刻體會到作為一名設(shè)計者，不僅專業(yè)知識要全面，而且要嚴(yán)謹(jǐn)遵照規(guī)范，一 絲不茍地進(jìn)行設(shè)計，盡量做到最優(yōu)化的設(shè)計，更感到責(zé)任的重大，工作的艱辛。總之，這次畢業(yè)設(shè) 計使我受益匪淺，它將會對我以后的學(xué)習(xí)、工作帶來很大的幫助及深遠(yuǎn)的影響。但是，由于初次做 這樣的綜合性設(shè)計，沒有太多的經(jīng)驗(yàn)可循，且自身水平有限，所以在設(shè)計中難免會出現(xiàn)一些紙漏和 錯誤，在此懇