54畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書

長(zhǎng)安大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書①路線在政治、經(jīng)濟(jì)、國防上的意義，國家或地方建設(shè)對(duì)路線使用的任務(wù)、性質(zhì)的的要求，改革開放、綜合利用等重要方針的體現(xiàn)；②路線在鐵路、公路、水運(yùn)、航空等綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的作用，與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關(guān)系，以及與沿線農(nóng)田水利等建設(shè)的配合及用地情況。③沿線地形、地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然條件的影響，決定了工程難易和運(yùn)營質(zhì)量，對(duì)選擇路線走向有直接的影響。④設(shè)計(jì)道路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工條件的影響。⑤其他如與沿線旅游景點(diǎn)、歷史文物、風(fēng)景名勝的聯(lián)系等。各方案主要指標(biāo)方案一：路線全長(zhǎng)4395.537m，全線設(shè)有17個(gè)交點(diǎn)（不包括起點(diǎn)和終點(diǎn)），平均每公里3.868個(gè)，豎曲線交點(diǎn)6個(gè)，平均每公里1.37個(gè)，平曲線最小半徑87.863m，平曲線總長(zhǎng)3022.99m，占線路總長(zhǎng)的68.774%，豎曲線最小半徑4000m（凹型），3000m（凸形）。豎曲線全長(zhǎng)694.786m，占線路總長(zhǎng)的15.8%，最大縱坡4.916%。比較線：由于本項(xiàng)目位于丘陵地區(qū)，道路線型受地形限制嚴(yán)重，為充分節(jié)約造價(jià)和避免道路建設(shè)對(duì)沿線環(huán)境的破壞，在滿足規(guī)范的前提下盡量沿用老路線型，所以不設(shè)置比較線。路基設(shè)計(jì)橫斷面設(shè)計(jì)及路基土石方計(jì)算橫斷面設(shè)計(jì)橫斷面的組成應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)，交通組成和當(dāng)?shù)氐牡匦蔚茸匀粭l件而定，在保證行車安全的同時(shí)，應(yīng)做到組成合理，節(jié)約用地，工程經(jīng)濟(jì)。路基路面的寬度主要取決于車道數(shù)和每個(gè)車道的寬度。公路路基的寬度為行車道與路肩寬度之和。當(dāng)設(shè)有中間帶、變速車道、爬坡車道和緊急停車帶時(shí)，尚應(yīng)包括這部分的寬度。設(shè)計(jì)速度為40km/h的三級(jí)公路路基寬度的一般值為8.50m。其中路面寬7.0米，行車道寬3.5米，行車道外設(shè)土路肩，土路肩寬0.75米。（1）基橫斷面：路基采用8.5m，路面寬7.0m，單副行車道寬為3.5m，土路肩的寬度為0.75m，路拱橫坡度2%，土路肩橫坡度為3％。這里取K0+000～K1+000的路段進(jìn)行設(shè)計(jì)，詳見“路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖”和“路基橫斷面圖”。（2）超高及加寬：為了抵消車輛在曲線路段行使時(shí)產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式。當(dāng)汽車等速行使時(shí)圓曲線上所產(chǎn)生的離心力是常數(shù)，而在回旋線上行使時(shí)則因回旋線的曲率的變化，離心力也是在變化。因此，超高橫坡在圓曲線上應(yīng)是與圓曲線半徑相適應(yīng)的全超高，在緩和段上應(yīng)是逐漸變化的超高。為了行車的舒適，道路的美觀和排水的流暢，必須設(shè)置一定長(zhǎng)度的超高緩和段，超高的過渡則是在超高緩和段上進(jìn)行的。雙車道公路超高緩和段長(zhǎng)度的計(jì)算公式為，超高緩和段一般與緩和曲線長(zhǎng)度相等。本設(shè)計(jì)繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)，超高緩和段長(zhǎng)度為。本次設(shè)計(jì)的曲線半徑均小于不設(shè)超高的圓曲線半徑1000m，所以彎道上均需進(jìn)行超高計(jì)算。對(duì)于無中央分隔帶的公路，超高常采用方式有繞中線旋轉(zhuǎn)、繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)。本設(shè)計(jì)采用繞中線旋轉(zhuǎn)，路基超高按規(guī)定取值。計(jì)算結(jié)果詳見《路基設(shè)計(jì)表》。路基土石方量計(jì)算路基土石方是公路的一項(xiàng)主要的工程量，路基土石方數(shù)量的多少是評(píng)價(jià)公路測(cè)設(shè)質(zhì)量的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。地面形狀是復(fù)雜的，填挖方不是簡(jiǎn)單的幾何體，所以其計(jì)算只能是近似的，計(jì)算的精確度取決于中樁間距、測(cè)繪橫斷面時(shí)采點(diǎn)的密度和計(jì)算公式與實(shí)際情況的接近程度等。①橫斷面面積的計(jì)算本設(shè)計(jì)的橫斷面的面積計(jì)算采用幾何圖形法，將橫斷面分成若干個(gè)規(guī)則的幾何圖形，如三角形、梯形或矩形，然后分別計(jì)算其面積，既可得出總面積。計(jì)算橫斷面面積時(shí)，除應(yīng)將填方面積和挖方面積分別計(jì)算外，應(yīng)區(qū)分其類別，如土石成分及施工難易分級(jí)等，分別估算數(shù)量，以利于土石方的調(diào)配，并編制工程概預(yù)算。計(jì)算挖方面積時(shí)，邊溝在一定條件下是個(gè)定值，故邊溝面積可單獨(dú)算出直接加在挖方面積內(nèi)，不必連同挖方面積一并卡積距。橫斷面面積取值到0.1㎡計(jì)算后填寫在橫斷面圖上，作為計(jì)算土石方數(shù)量的依據(jù)。②土石方數(shù)量的計(jì)算我們假定兩橫斷面之間為一棱柱體，其計(jì)算公式為：其中：V為體積，即土石方數(shù)量（m3）；F1、F2分別為相鄰兩斷面的面積(㎡)；L為相鄰斷面之間的距離(m)。土石方數(shù)量計(jì)算詳見《路基土石方數(shù)量計(jì)算表》。路基設(shè)計(jì)一般路基的壓實(shí)路基壓實(shí)宜采用分層填筑，分層碾壓，最大松鋪厚度不宜超過30cm。老路填土應(yīng)在邊坡控制不小于1m內(nèi)向內(nèi)傾斜2%-4%的水平臺(tái)階。碾壓時(shí)，應(yīng)控制在最佳含水量的±2%以內(nèi)。路基的壓實(shí)度采用重型壓實(shí)度為準(zhǔn)，路基壓實(shí)度應(yīng)符合表3.1要求。為了充分保證路堤邊部的壓實(shí)，設(shè)計(jì)路堤兩側(cè)各加寬40m，加寬填筑部分應(yīng)與路堤同步施工、分層壓實(shí)，路基竣工后再休整邊坡。當(dāng)路堤基底為耕地或土質(zhì)松散時(shí)，應(yīng)先清除有機(jī)土，種植土，平整后進(jìn)行壓實(shí)。表3.1路基壓實(shí)度填挖類別路床頂面以下深度（m）壓實(shí)度（%）二級(jí)公路零填及挖方0~0.30—0.30~0.80≥95填方0~0.80≥950.80~1.50≥94>1.50≥92路面設(shè)計(jì)排水設(shè)計(jì)路基路面的排水系統(tǒng)主要有路基排水和路面排水組成的綜合排水系統(tǒng)。(1)路基排水路基排水的目的是在于確保路基能始終處于干燥、堅(jiān)實(shí)和穩(wěn)定狀態(tài)。為此，應(yīng)可能將停滯在路基范圍內(nèi)的地表水迅速排除，并防止用地范圍內(nèi)的地面水對(duì)路基的侵蝕和沖刷，同時(shí)也要降低地下水位，防止地下水危害路基。因此，路基排水可分為地表排水和地下排水兩大類。地表排水的設(shè)施由邊溝、截水溝、排水溝、跌水井與急流槽、攔水帶、蒸發(fā)池等組成。各類地表排水設(shè)施的溝槽頂面應(yīng)高出設(shè)計(jì)水位0.1～0.2m。地表排水設(shè)施在本設(shè)計(jì)中主要由邊溝、截水溝，排水溝組成。邊溝主要設(shè)置在挖方路基及填土高度低于路基設(shè)計(jì)要求的臨界高度的路堤，主要用來排泄路基用地范圍內(nèi)的地面水，其型式一般采用梯形橫斷面，內(nèi)側(cè)邊坡為1:1.5，外側(cè)邊坡為1:0.5，底寬為0.8m，深1m。截水溝設(shè)置在路塹坡頂5m或路堤坡腳2m以外，截水溝的長(zhǎng)度以200～500m為宜，超過500m時(shí)，可在中間適宜位置增設(shè)泄水口，由急流槽或急流管分流排引。截水溝的位置應(yīng)盡量與地表水方向垂直，以提高截水效能和縮短溝的長(zhǎng)度。其型式一般采用梯形橫斷面，內(nèi)側(cè)邊坡為1:1，外側(cè)邊坡為1:0.5，底寬0.8m，深1m。排水溝主要用來排泄來自邊溝、截水溝或其他水源的水流，以形成整個(gè)排水系統(tǒng)。排水溝的布置必須結(jié)合地形等自然條件，平面上立求短捷平順，以直線為宜，必須轉(zhuǎn)向時(shí)，盡量采用較大半徑(10～20m以上)；縱斷面上控制最大和最小縱坡，以1％～3％為宜，縱坡大于3％，應(yīng)需要加固，大于7％則應(yīng)改用跌水井或急流槽，其斷面型式為梯形斷面。地下排水設(shè)施主要有明溝、暗溝（管）、滲溝與滲井。在特殊路基（如滑坡）的排水，還可以采用邊坡滲溝、支撐滲溝，平式排水孔、滲水隧洞等。進(jìn)行地下排水設(shè)計(jì)前，應(yīng)進(jìn)行野外工程地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查、勘探和測(cè)試，摸清地下水的類型和補(bǔ)給來源、地下水的活動(dòng)規(guī)律，以及有關(guān)的水文地質(zhì)參數(shù)。在排除地下水的同時(shí)，應(yīng)采用措施防止地表水下滲而造成對(duì)地下水的補(bǔ)給，也允許將地表水放入地下水排水設(shè)施內(nèi)。因此對(duì)于地下水排水設(shè)施的設(shè)計(jì)，要進(jìn)行地下水流量、流速的計(jì)算，由于時(shí)間的限制，所以地下排水設(shè)計(jì)可以不做要求。(2)路面排水路面排水是高等級(jí)公路路面設(shè)計(jì)的重要部分。路面排水的主要任務(wù)是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面積水。如果路面排水不暢，那么首先會(huì)影響高速行車安全，同時(shí)還會(huì)透過路面面層滲入到基層，這樣會(huì)使路基軟化沖刷和唧漿，影響路面整體強(qiáng)度，最終導(dǎo)致路面過早破壞。高等級(jí)公路路面排水屬于地表排水范圍，路面排水設(shè)施包括路肩排水設(shè)施和中央分隔帶排水設(shè)施。路面表面排水設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要原則：①降落在路面上的雨水，應(yīng)通過路面橫向坡度向兩側(cè)排流，避免行車道路面范圍內(nèi)出現(xiàn)積水；②在路線縱坡平緩、匯水量不大、路堤較低且邊坡坡面不會(huì)受到?jīng)_刷的情況下，應(yīng)采用在路堤邊坡上橫向漫流的方式排除路面表面水；③在路堤較高、邊坡坡面未做防護(hù)而易遭受路面表面水沖刷，或者坡面雖已采取防護(hù)措施但仍有可能受到?jīng)_刷時(shí)，應(yīng)沿路肩外側(cè)邊緣設(shè)置攔水帶，匯集路面表面水，然后通過泄水口和急流槽排離路堤；④設(shè)置攔水帶匯集路面表面水時(shí)，攔水帶過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水面，在高等級(jí)公路上不得漫過右側(cè)車道外邊緣；路肩排水設(shè)施主要有攔水帶、急流槽和路肩排水溝組成。路肩排水的縱坡與路面的縱坡一致。當(dāng)路面縱坡小于0.3％時(shí)，可采用橫向分散排水方式將路面水排水路基，但路基填方邊坡應(yīng)進(jìn)行保護(hù)。路堤邊坡較高時(shí)，采用橫向排水不經(jīng)濟(jì)時(shí)，應(yīng)采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設(shè)置攔水帶，并通過急流槽將水排出路基。但硬路肩匯水量較大時(shí)，可在土路肩上設(shè)置路肩排水溝，其型式可采用“U”形水泥混凝土預(yù)制構(gòu)件砌筑，溝底縱坡同路肩縱坡，并不小于0.3％。中央分隔帶排水是高等級(jí)公路排水設(shè)計(jì)的重要組成部分，中央分隔帶的排水方式與分隔帶寬度、綠化和交通安全設(shè)施的形式，以及分隔帶表面處理方案有關(guān)。其設(shè)施有縱向排水溝、滲溝、雨水井、集水井、橫向排水管等組成。在設(shè)置超高路段，路面水由中央分隔帶排水設(shè)施排出，在干旱少雨區(qū)，采用凸形中央分隔帶的可設(shè)開口明槽，雨水流向下半幅路面排出。中央分隔帶排水溝（管）的斷面尺寸及分段長(zhǎng)度由流量計(jì)算確定。一般采用孔徑20～40cm，溝（管）底縱坡可與路面縱坡相同，最小縱坡不宜小于0.3％，扁平式排水溝橫斷面可采用蝶形、三角形。U形或矩形，路攔式排水溝多用圓形或側(cè)溝形。中央分隔帶排水溝（管）可采用水泥混凝土預(yù)制件或漿砌片石砌筑。縱向排水溝（管）與橫向排水管連接時(shí)，可采用集水井的形式。設(shè)置超高路段的中央分隔帶的排水溝可設(shè)雨水井。多雨地區(qū)的中央分隔帶，表面不作封閉時(shí)，可設(shè)地下排水滲溝，其兩側(cè)可用瀝青砂，瀝青土工布或粘土封閉。排水滲溝頂應(yīng)與路床頂面齊平，滲溝內(nèi)宜采用直徑為5～8cm的硬塑管將水引至路基邊坡外。路基防護(hù)與加固路基防護(hù)措施路基防護(hù)是確保道路安全使用，使路基不致因地表水流和氣候變化而失穩(wěn)的主要工程措施之一，是路基設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。隨著公路等級(jí)的提高，為維護(hù)正常的交通運(yùn)輸，減少公路病害，確保行車安全，保持公路與自然環(huán)境協(xié)調(diào)，路基的防護(hù)和加固更具有重要意義。實(shí)踐證明，在高等級(jí)公路建設(shè)中，防護(hù)工程對(duì)保證公路使用品質(zhì)、提高投資效益均具有重要的意義。路基防護(hù)的方法一般可分為坡面防護(hù)和沖刷防護(hù)。(1)坡面防護(hù)坡面防護(hù)主要是保護(hù)路基邊坡表面免受雨水沖刷，減緩溫差及濕度變化的影響，防止和延緩軟弱巖土表面的風(fēng)化、碎裂、剝蝕演變進(jìn)程，從而保護(hù)路基邊坡的整體穩(wěn)定性，在一定程度上還可兼顧路基美好和協(xié)調(diào)自然環(huán)境。坡面防護(hù)設(shè)施，不承受外力作用，必須要求坡面巖土整體穩(wěn)定牢固。簡(jiǎn)易防護(hù)的邊坡高度與坡度不宜過大，土質(zhì)不宜集中匯流。雨水集中或匯水面積較大時(shí)，應(yīng)有排水設(shè)施相配合。如在挖方邊坡頂部設(shè)截水溝，高填方的路肩邊緣設(shè)攔水埂。常用的坡面防護(hù)措施主要有植物防護(hù)（種草，鋪草皮、植樹）和工程防護(hù)（抹面、噴漿、勾縫、石砌坡面等）。前者視為有“生命”防護(hù)，主要適應(yīng)于土質(zhì)邊坡為主，后者屬于無“生命”防護(hù)，主要適應(yīng)于石塹邊坡為主。在一定程度上，有“生命”防護(hù)在邊坡穩(wěn)定和改善路容方面，優(yōu)于無“生命”防護(hù)。①植物防護(hù)植物防護(hù)可以美化路容，協(xié)調(diào)環(huán)境，調(diào)節(jié)邊坡土的濕度，起到固結(jié)和穩(wěn)定邊坡的作用。它對(duì)于坡高不大，邊坡比較平緩的土質(zhì)坡面是一種簡(jiǎn)易有效的防護(hù)設(shè)施。主要有種草，鋪草皮和植樹。種草適用于沖刷輕微，邊坡高度較小，坡度緩于1：1的邊坡防護(hù)。選用的草籽影注意當(dāng)?shù)氐耐寥篮蜌夂驐l件，通常應(yīng)以容易生長(zhǎng)、根部發(fā)達(dá)、葉莖低矮、枝葉茂密或有匍匐莖的多年生草種為宜。當(dāng)坡面沖刷比較嚴(yán)重，邊坡較陡，應(yīng)根據(jù)具體情況來鋪草皮。植樹主要用在堤岸邊的河灘上，用來降低流速，促使泥沙淤積，防水直接沖刷路堤。多排堤岸與水流方向斜交，還可起到排水改變水流方向的作用。樹木的品種與種植位置及寬度，應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求，流水速度等因素，參見有關(guān)手冊(cè)、結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)而定。②工程防護(hù)當(dāng)不宜植物防護(hù)或考慮就得取材，采用砂石、水泥、石灰等礦質(zhì)材料進(jìn)行坡面防護(hù)是常用的防護(hù)形式。它主要有砂漿抹面、勾縫或噴涂以及石砌護(hù)坡或護(hù)面墻。這些防護(hù)形式各自適合一定條件。抹面防護(hù)適應(yīng)于石質(zhì)挖方坡面，巖石表面風(fēng)化，但比較完善，尚未剝落，如頁巖、泥砂巖、千枚巖的新坡面。對(duì)此應(yīng)及時(shí)給予封面，以預(yù)防風(fēng)化成害。操作前，應(yīng)清理坡面風(fēng)化層、浮土與松動(dòng)碎塊，填坑補(bǔ)洞，灑水潤濕。抹面后，應(yīng)拍漿、抹平和養(yǎng)生。噴漿施工簡(jiǎn)面，效果較好，適應(yīng)于易風(fēng)化而坡面不平整的巖石挖方邊坡，厚度一般為5-10cm，噴漿的水泥用量很大，比較重大的工程選用。噴漿前后的處治與抹面相同。對(duì)于比較堅(jiān)硬的巖石坡面，為防水滲入縫隙成害，視縫隙深淺與大小，分別予以灌漿、勾縫或嵌補(bǔ)等。這些方法可以局部處治，綜合使用，并與放緩邊坡等方法加以比較，力求實(shí)用和經(jīng)濟(jì)。(2)沖刷防護(hù)沖刷防護(hù)主要對(duì)沿河濱海路堤、河灘路堤及水澤區(qū)路堤，亦包括橋頭引道，以及路基邊旁堤岸等的防護(hù)。此類堤岸常年或季節(jié)性浸水，受流水沖刷、拍擊和淘洗，造成路基浸濕、坡腳淘空，或水位驟降時(shí)路基內(nèi)細(xì)料流失，致使路基失穩(wěn)，邊坡崩塌。所以，堤岸的沖刷防護(hù)與加固，主要針對(duì)水流的破壞作用而設(shè)，起防水病害和加固堤岸雙重功效。堤岸防護(hù)與加固設(shè)施，有直接和間接兩類。堤岸防護(hù)直接措施，包括植物防護(hù)、石砌防護(hù)或拋石與石籠防護(hù)，以及必要時(shí)設(shè)置的支擋結(jié)構(gòu)物。其中植物防護(hù)與石砌防護(hù)，同坡面防護(hù)所述基本類同，當(dāng)水流速度達(dá)到或超過5m/s時(shí)，則改用石籠防護(hù)，也可就地取材。拋石防護(hù)，類似在坡腳處設(shè)置護(hù)腳，不受氣候條件限制，路基沉實(shí)以前均可施工，季節(jié)性浸水或長(zhǎng)期浸水均可用。間接防護(hù)措施主要指導(dǎo)治結(jié)構(gòu)物，如丁壩、順壩、放洪堤、攔水壩等。必要時(shí)進(jìn)行疏浚河床、改變河道，目的是改變流水方向，避免或緩和水流對(duì)路基的直接破壞作用。結(jié)論通過畢