黄桥大道二级公路初步设计45877845.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流黄桥大道二级公路初步设计45877845.精品文档.本科生毕业设计说明书 设 计 题 目: 黄桥大道二级公路初步设计(K0+000.000K3+000.000) 本科生毕业设计说明书 黄桥大道二级公路初步设计 (K0+000.000K3+000.000)系部: 土木工程 专 业: 土木工程 学 生 姓 名: 班 级: 路桥1班 学号 2010054109 最终评定成绩 摘 要本设计为湖南省长沙市黄桥大道二级公路K0+000K3+011段初步设计,设计速度为60Km/h,采用双向二车道,整体式双幅路基断面形式,路基宽度9.7m,行车道宽23.5
2、m;桥涵汽车荷载为公路级。 通过查阅公路工程技术标准(JTG B01-2003)、路基设计规范(JTG D30-2004)、路基路面工程以及桥梁工程等相关资料,本设计完成了以下4个方面的设计任务。路线设计:按照路线应尽量选择避免穿过不良地质地段、减少拆迁的原则,对线路进行了系统的比选和优化设计;路基设计:本路段路堤挡土墙采用重力式挡土墙,并选取地势较不利地段进行了挡土墙稳定性验算;排水工程设计:本路段共设置了1座箱涵,4座圆管涵,设置了边沟、排水沟等,力求保持原有水系及排灌系统,以利农田基本建设,保持生态平衡,力求采用标准、轻巧、经济的结构物;路面工程设计:对沥青路面与水泥混凝土路面分别进行了
3、设计与综合比较。关键词:二级公路,路线设计,路基及路面设计,排水设计,结构物设计ABSTRACTThis design is the preliminary design of the secondary highway of Huangqiao Avenue K0+000K3+011 segment in Changsha City ,Hunan Province, the design speeds of 60Km/h, using two-way two lane,integral twin cross-section type of subgrade, roadbed width of
4、 9.7m, lane width of 23.5m; culvert car load for the road - grade .Referring to “Highway Engineering Technical Standard”(JTG B01-2003),“Roadbed Design Specifications” (JTG D30-2004), “Roadbed Pavement Engineering”,“Bridge Project”and several other relative information, the design is completed with f
5、our following aspects of design tasks. Route Design:on the principle of route selection,the route should avoid acrossing adverse geological location and reduce demolition,the design conducted system selection and optimization design; Roadbed Design: the road embankment retaining wall using gravity r
6、etaining wall ,and choosing the unfavorable terrain to checking the stability of retaining walls;Drainage Engineering Design:this section were set up a culvert,four pipe culvert ,ditches and drains,strive to maintain the original water and irrigation system to facilitate farmland capital constructio
7、n, keeping ecological balance,and strive to adopt a standard,deft,economical structure;Pavement Engineering Design:respectively designed and comprehensive compared the asphalt pavement and cement concrete pavement.Keywords:two stage highway, route design, subgrade and pavement design, drainage desig
8、n, structure design目 录摘 要IABSTRACTII第1章 设计总说明11.1 地理位置11.2 地形地貌11.3 沿线气候及水文条件11.4 自然病害11.5 总体设计原则1第2章 线形设计32.1 公路等级的确定32.1.1 已知交通量32.1.2 交通量计算32.1.3 确定公路等级42.1.4 确定公路行车速度42.2 路线方案比选42.3 平曲线的计算62.3.1 平曲线设计的原则62.3.2 平曲线要素的计算72.3.3 各主点桩号的计算102.4 竖曲线设计与计算122.4.1 纵断面设计依据122.4.2 平曲线设计的原则132.4.3 竖曲线要素的计算13
9、第3章 横断面设计173.1 横断面设计概况173.2 平曲线加宽及其过渡173.3 超高的确定及过渡方法183.3.1 超高的确定183.3.2 超高的过渡的方式193.3.3 超高过渡段193.3.4 超高值的计算193.3.5 横向力系数的确定213.4 土石方的计算和调配223.4.1土石方的调配原则223.4.2土石方数量计算233.5土石方的调配方法243.6土石方调配的步骤253.6.1 准备工作253.6.2 横向调运253.6.3 纵向调运253.6.4 计算借方数量、废方数量和总运量253.6.5 复核25第4章 路基设计274.1 路基设计的原则274.2 路基边坡设计2
10、84.2.1 填土路堤边坡284.2.2 路堑边坡284.3 边坡防护设计284.3.1 边坡防护设计原则284.3.2 边坡防护设计方式294.4 路基填料314.5 挡土墙设计314.5.1 土壤地质情况314.5.2 挡土墙布置324.5.3 墙身构造324.5.4 墙身材料324.5.5 车辆荷载334.5.6 确定破裂面交于路基的位置344.5.7 计算土压力344.5.8 稳定性验算364.5.9 基底应力及合力偏心距验算384.5.10 墙身截面强度验算394.6 挡土墙排水43第5章 水泥混凝土路面设计445.1路面厚度计算445.1.1交通分析445.1.2初拟路面结构475
11、.2路面材料参数确定485.3 荷载疲劳应力515.4 温度疲劳应力515.5验算初拟路面结构535.6接缝设计535.6.1纵向接缝535.6.2横向接缝545.7混凝土面板钢筋设计555.7.1边缘补强钢筋555.7.2角隅钢筋555.8材料用量计算565.8.1 面层565.8.2 基层565.8.3 垫层57第6章 沥青路面结构设计586.1 交通量计算及分析586.2 半刚性基层沥青混凝土路面面层结构设计616.2.1 基本参数616.2.2 确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数62第7章 路面方案比选667.1 方案比选667.1.1 水泥混凝土路面优、缺点667.1.2 沥青混凝
12、土路面优、缺点667.1.3 两种路面的比较677.2路面的确定67第8章 排水设计688.1 气候与地质条件介绍688.2 边沟排水设计688.2.1 边沟的设置688.2.2 边沟横断面设计698.2.3 排水沟横断面设计728.3 路面排水设计738.4 纵坡排水73第9章 桥涵(交叉)设计749.1 概述749.2 桥梁设计749.2.1 设计资料759.2.2 纵断面设计759.2.3 横断面布置769.2.4 桥头路基设计789.3 涵洞设计789.3.1 基底处理799.3.2 涵洞构造799.3.3 涵顶填土799.4 平面交叉设计809.4.1 平面交叉交角与岔数809.4.
13、2 平面相交81第10章 工程概算8210.1 编制依据8210.2 单位分析相关条件8210.3 工程量计算8310.4 预算成果84结 论85参考文献86附 录87致 谢88第1章 设计总说明1.1 地理位置黄桥大道为湖南省长沙市南北主干道,南起长潭交界处,向北穿过龙王港路、枫林路、金洲大道、岳麓大道、止于郭亮路。东延线经湘江综合枢纽工程坝顶公路桥,至芙蓉路接京港澳高速。黄桥大道连接北部望城产业区、东部核心服务区、南部高教服务区,道路全长约32.3公里。1.2 地形地貌黄桥大道位处平原地区,地面平坦、起伏较小;地形以农田为主;河流、水系丰富;乡村道路网发达、等级较低。1.3 沿线气候及水文
14、条件黄桥大道二级公路K0+000.000至K3+010.095段属亚热带季风性湿润气候,四季分明。春末夏初多雨,夏末秋季多旱;春湿多变,夏秋多睛,严冬期短,暑热期长。全年无霜期约275天,年平均气温16.817.2。水资源以地表水为主。1.4 自然病害黄桥大道段属亚热带季风性湿润气候,春末夏初多雨,降雨持续期长;该工程位于平原地区,经过水系发达的农田。持续的降雨会造成路基过湿,影响路基稳定,对其他结构物潜在危害更大。1.5 总体设计原则本工程段位于平原地区,地势平坦开阔,起伏不大,没有高程的障碍,路线走向可以自由选择,平、纵、横三方面的几何线形易达到较高的技术标准。平面线形尽量避免采用长直线或
15、小偏角,在避让局部障碍物时要注意线形的连续。公路等级确定为二级公路。在总体设计时不仅要考虑工程造价、施工技术、材料来源等因素,还要处理好线路与当地农业、城镇位置、桥位渡口以及原有道路的关系。(1)路线的布置要与农业灌溉系统相结合,不要破坏灌溉系统,布线尽量与干渠平行,减少路线与渠道的相交的次数。筑路与造田、护田相结合,布线要有利于造田、护田,以支援当地农业。(2)在经过较多的城镇、工业以及其他设施的区域时,线路应以避绕为主,尽量不破坏或少破坏,并采用较高的技术指标通过。在避让局部障碍时,应注意线形的连续舒顺。(3)中小桥和涵洞的位置应服从线路走向,但遇到斜角过大或河沟过于弯曲的情况,可采用改河
16、的措施或改移路线,调整桥轴线与流向的夹角,以避免增加施工困难和加大工程投资。(4)新建工程为汽车专用干线公路,当地原有的道路技术标准低,交通量小,必要时可将原有的旧路留作辅道供地方交通和农用机车使用。(5)平原地区水文条件差,取土困难。在低洼地区,应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线,以使路基具有较好的水文条件;在排水不良的地带布线应保证路基的最小填土高度;要尽量避开较大的湖塘、水库。(6)取土时应根据取土数量、用地范围及运距长短,进行全面规划,可采用大面积集中取土的方法,使梯田取土变农田,平田取土不废田。结合农田水利的需要,采用在附近修渠道取土填筑的方法。路线应可能靠近建筑材料用地,以减少施
17、工、养护材料运输费用。第2章 线形设计2.1 公路等级的确定2.1.1 已知交通量交通量是单位时间内通过道路某断面的交通流量(既单位时间通过道路某断面的车辆数目),根据给出的交通量如表2.1所示:表2.1 本路建成初期每日双向混合交通量组成及交通量汽车车型日交通量(辆/d)东风EQ140(中货车)1087黄河JN150(大型车)520黄河JN253(大型车)283尼桑CK20L(大型车)257扶桑FP101(中型车)1088日野KB222(特大车)326切贝尔D420(中型车)553公路工程技术标准规定:交通量换算采用小客车为标准车型,各车型折算系数按下表2.2取值。表2.2 各汽车代表车型与
18、换算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.0载质量小于2t的货车和19座以下的客车等中型车1.519座以上客车和载质量大于2t小于7t货车大型车2.0载质量在7t-14t之间的货车拖挂车3.0载质量大于14t的货车2.1.2 交通量计算由表2.1的交通量及表2.2的折算系数,可得初始年交通量:(辆/日 ) 2.1.3 确定公路等级交通增长率为5%,远景设计年限为15年的远景设计年交通量为:(辆/日 )我国公路的技术等级如表2.3: 表2.3 我国公路的技术等级等级高速一级二级三级四级设计交通量预测年限20年20年15年15年15年服务水平二级二级三级三级适应交通量AADT(pcu/d)八车
19、道60000-100000六车道45000-8000025000-55000四车道25000-5500015000-30000二车道5000-150002000-60002000单车道400出入口完全控制部分控制部分控制查表2.3 可知:二级公路的设计年限为15年,根据公路工程技术标准,二级公路所适应的年平均昼夜交通量为500015000辆。经过技术经济论证,应建二级公路,为主要供汽车行驶的双向两车道公路。2.1.4 确定公路行车速度二级公路部分技术等级如表2.4:表2.4 二级公路部分技术等级设计时速/(km/h)8060车道数22车道宽度/m3.753.5路基宽度/m一般值12.010.0
20、最小值10.08.50本次设计的二级公路位与带状的平原地区上,地形狭窄弯曲,土地证收费用昂贵。依据表2.4,设计行车速度宜采用60km/h。2.2 路线方案比选根据道路勘察设计,路线方案是根据指定的路线总方向和道路的使用任务、性质及其在道路网中的作用,综合考虑社会、经济、生活等各方面因素和复杂的自然条件等拟定的路线走向。路线方案的选择是路线设计中最根本的问题。方案是否合理,不但直接关系到道路本身的工程投资和运输效率,更重要的是影响线路在道路网中能否起到应有的作用。路线方案的比选就是在路线的起、终点及中间必须经过的城镇或地点间的各种可能的路线方案中,在深入调查的基础上,综合考虑各方面因素,通过比
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