江西吉安地区某二级公路的设计交通工程毕业论文.doc

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1、 摘要本设计主要完成了江西吉安地区某二级公路的设计。根据给定的材料，以及结合当地的自然和经济情况，进行了纸上选线等设计。该设计主要以路线为主，并兼顾了其他方面。路线部分首先根据设计交通量确定了公路的等级，公路等级确定主要技术标准并进行路线平面设计，对路线进行了局部比选；考虑填挖平衡及最小填土高度进行了纵断面设计；对局部进行了横断面设计，绘出路基横断面图，对路基进行加宽和超高计算，编制路基设计表，进行土石方计算及调配；为保证路基处于干燥的稳定状态，对路基路面进行了排水设施设计；对涵洞尺寸标高进行了初步拟定，并对路基工程进行了局部土石方分项预算。关键词 ：路线 路面 路基 防护 分项预算Abstr

2、actThe main Summary of this design had completed a two highway design in a certain area of Jian in Jiangxi. The main task of the design is primarily of routes, and to take into account the other aspects. The line design is determined according to the Highway grading standards to have the main techni

3、cal and graphic design for the road on the route having comparing with the local. Considering filling dug balance and minimum height of filling, the profile design is drawn. Make a design for the cross-sectional, then draw cross-sectional map. After have calculation of roadbed for widening and eleva

4、tion, drafting the questionnaire design, earthwork calculations and deployment; To ensure road embankment in the stability of dry, it make road drainage facilities design; Elevation culvert size of the initial formulation, and have embankment works at the project budget. Keywords： Route Pavement Sub

5、grade Protection Budget breakdown摘要1Abstract2第1章 概述71.1 任务根据71.2 项目建设的意义71.3 涉及范围及主要工作内容71.4公路等级的确定和技术标准论证71.4.1 道路等级论证71.4.2 道路技术标准论证91.5 沿线地形地质等自然条件101.5.1 自然地理概况101.5.2气象111.5.3 地震设防烈度111.5.4 工程、水文地质111.6 设计原则121.7 技术指标的运用情况12第2章 路线平面设计142.1路线设计总体原则142.2路线布设情况142.3正线与比选线基本情况对比152.4平面线设计及计算152.5导线

6、确定162.6平曲线计算公式18第三章 纵断面设计213.1纵断面设计原则213.2纵断面控制数据223.3技术指标及应用情况233.4平、纵组合情况233.5 竖曲线设计公式与运用情况24第四章 横断面设计254.1 路基宽度设计254.2公路用地264.3加宽与超高设计274.3.1 加宽设计274.3.2 超高设计27第5章 路基设计295.1 路基设计情况295.2 压实要求305.3 土石方调配情况305.3.1 积距法求横断面面积305.3.2 土石方数量计算315.3.3 土石方调配及校核315.4 高路基稳定性验算32第六章 路面设计326.1 路面结构类型选择326.2设计理

7、论与方法336.3 路面结构设计336.4 路面结构设计步骤34第7章 路基路面排水及防护工程377.1 路基路面排水设计原则377.2 路面排水387.3 路基排水387.4路基防护39第八章 桥梁、涵洞及路线交叉39第九章 其他沿线设施以及环境保护419.1交通工程设施设计419.2环境保护429.2.1 防止水、土污染和流失429.2.2公路绿化工程43第十章 其他及分项预算4410.1筑路材料4410.2施工组织4410.3 分项预算45致 谢46参考文献47附录49对称式基本型计算。49竖曲线计算50超高值的计算51坐标计算52第1章 概述1.1 任务根据 根据指导教师下达的任务书要

8、求，对江西省吉安市永新至永丰公路的一部分进行新建设计。该公路以沟通本地与外界联系及运输资源为主。1.2 项目建设的意义吉安是江西省中西部重镇，资源丰富，但长期以来公路建设落后，原有沟通各村镇的大车道，已不能适应山区经济发展的需要。迫切需要废弃新建，本设计是其中规划建设的一部分。1.3 涉及范围及主要工作内容 本段设计，路线长5.49公里，初步设计应对比较线做同深度比较。主要工作内容为：设计范围路线、路基、路面、桥梁、涵洞等设计。1.4公路等级的确定和技术标准论证1.4.1 道路等级论证、原始资料吉安地区地形图三张，比例1:2000 图纸号：10/16-11/16-12/16基本交通量交通组成：

9、表1.1 交通量车型小汽车SH-130东风EQ-140解放CA-140黄河牌QD35太脱拉138辆/日210420350309200交通量预测：根据公路工程技术指标JTG B01-2003中对道路等级的规定，将各种车型这算为小客车进行设计年限的年均昼夜交通量预测分析，从而确定公路等级，本设计预测新建道路的交通量年增长率为8%。车辆折算系数为：表1.2 车辆折算系数表车 型小汽车东风EQ140解放CA140黄河牌QD35太脱拉138车辆折算系数1.01.51.522现拟定以一般三级公路标准设计，预测设计年限为15年，由规划交通量计算公式： Nd=N0(1+r）n-1 （1-1） 式中：Nd 规划

10、交通量（量/日） N0起始年平均日交通量 r年平均增长率 n交通量预测年限 以小汽车为标准的基年年平均日交通量为： N0 =210+4201.5+3501.5+3092+2002=2383 Nd = N0(1+r）n-1 （1-2） =2383（1+8%）14 =6999（辆/日）根据公路工程技术标准规定：双车道二级公路适应各种车辆折合成小汽车为的年平均日交通量为5000-15000辆/日，考虑远景发展需要并结合当地经济发展状况和路网规划确定该公路等级为二级。1.4.2 道路技术标准论证(1)计算行车速度论证 计算行车速度是技术指标中最重要的指标，对工程费用和运输效率的影响最大，是由路线在公路

11、网中的任务、性质、远景交通量及交通组成，地形和其他自然条件根据技术指标制定。根据公路工程技术指标叙述二级公路作为干线公路时设计速度宜采用80KM/h，二级公路作为集散公路时混合交通量较大平面交叉间距较小的路段设计速度宜采用60KM/h，二级公路位于地形地质等自然条件复杂的山区经论证该路段的设计速度可采用40KM/h。所以，根据本设计的任务以及交通量，本设计采用设计速度为60 KM/h。（2）主要技术指标 根据通行能力计算和服务水平分析，根据交通部颁发的公路工程技术标准（JTGB01-2003）的规定，结合本项目的公路网中的功能、作用、社会发展的需要和本项目实际地形、地质条件，本项目按照二级公路

12、标准建设，设计速度采用60公里/小时，路基宽度10.0米，设计年限为12年其主要技术标准见表1.3表1.3 主要技术指标表项目单位指标备注公路等级二级公路设计速度公里/小时60行车道宽度米7.0路基宽度米10.0和12.0平曲线一般最小半径米200极限最小半径米125纵坡最大纵坡%6最小纵坡%0.3竖曲线一般最小半径凸形米2000凹形米1500极限最小半径凸形米1400凹形米1000设计洪水频率大、中桥1/100小桥、涵洞、路基1/50路面结构类型沥青混凝土推荐 本项目应结合沿线地形、地貌、地质、水文、筑路材料等条件进行综合分析研究，在不增加工程或工程增加不多的情况下，尽量选用较高的技术指标，

13、提高本公路的服务水平和使用质量。1.5 沿线地形地质等自然条件1.5.1 自然地理概况吉安，是举世闻名的中国革命摇篮井冈山所在地，位于江西省中西部。地理上，它介于北纬255832至275750，东经11346至11556之间，距省会南昌219千米。1.5.2气象 该区属中亚热带丘陵湿润气候，具有冬春阴冷，夏热秋燥，初夏多雨，伏秋干旱，云系多，光照少，无霜期长等气候特点。热量资源丰富，但冷热差异较大；雨水充沛，但丰而不衡；光照虽少，但光热同季，光能潜力大；年平均气温18.3；年极端最高气温达47.2，年极端最低气温-8。无霜期年平均280天，多年平均日照时间1390小时，多年平均蒸发量1100。

14、项目区域年平均降水量1462，实测最大年降水量2224.4（1953年，唐赛站），最小年降水量887.7。，降水季节分配不均，全年降水50%以上集中在4-7月，该时期为江西的雨季。全年主导风向为北风，频率为24%，最大风速为20米/秒，年均大风（大于8级）日为4.4天 。1.5.3 地震设防烈度根据中国地震烈度区划图 （GB18306-2001）和建筑抗震设计规范，沿线地区均小于度，桥涵及其它构造物均可不考虑抗震设防。1.5.4 工程、水文地质（1）地质构造及地层岩性 江西地貌以山地、丘陵为主，约占全省总面积的78%；地势周高中低，省境边缘群山环绕，中南部丘陵起伏，山体多由变质岩和花岗岩组成。

15、项目位于江西省西部腹地吉泰盆地，盆地内以冲积平原为主，地势平坦开阔，区内零星分布着低丘岗地，整体地势东高西低，向赣江倾斜。该区基岩多为第四系覆盖，主要成分为花岗岩，砂岩等。岩石类型齐全，有基性、超基性、中性、中酸性、酸性及碱性岩类，岩类以中酸性、酸性岩类最发育。江西混合岩也很发育，根据混合岩化程度可划分为：混合岩化变质岩、混合岩、混合片麻岩、混合花岗岩四大类。变质岩石类型以浅变质的板岩、千枚状板岩及变质碎屑岩为主，其次是呈断续带状及穹窿状分布的中深变质岩片岩、片麻岩、变质岩和与其相伴而生的混合岩、混合花岗质岩石等。区域内自然土壤以红壤为主，土层一般较深厚，呈酸性，缺乏腐殖质和钙质，成土母质以第

16、四系红色粘土、第三系红砂岩为主；另有紫色砂页岩发育而成的紫色土。（2）水文地质条件 吉安市属赣江水系，境内河流众多，一赣江为中轴，有28条大小支流汇入，各河上游植被茂密，山高水陡，水量充盈，水力资源充沛，全市连续出现百年罕见旱灾，赣江近于断流，水质污染严重， 从1962年到1987年的观测资料统计可知，该区域内49月为汛期，56月为主汛期，洪水由暴雨形成，46月大气环境活跃，冷、暖气流交会，形成历时长范围大的峰面雨，产生的洪水往往造成峰高量大的大洪水，79月为热雷雨，形成的暴雨范围小。1.6 设计原则 本设计路线地处山岭重丘区，地势起伏不平高差变化大。路线设计应该顺应地形，尽量减少农田及林地，

17、靠近村庄便于沟通而不扰村的总体思想进行设计。设计过程中充分利用地形条件，尽量选择较平坦开阔的地段布设路线，合理运用技术指标，以保证路线线性的均衡流畅。同时兼顾道路沿线生态环境的保护来确定方案。 设计中综合考虑道路的平面、纵、横断面组合，保证路线的平顺协调，尽量做到平面顺适，纵坡均衡，横断面合理。保持线形的美感及与沿线景观的配合，减少工程量，降低工程造价。1.7 技术指标的运用情况 该路按山岭重丘二级公路设计，计算行车速度60km/h，根据公路工程技术标准J301JTG-2003及公路路线设计规范JTG D20-2006规定，作为控制指标设计，应用情况为： 表1.4 各项技术指标应用情况 名称标

18、准及规范限定指标实际应用情况备注公路等级二级二级设计速度(km/h)6060圆曲线极限最小半径（m）125126.32缓和曲线最小长度（m）6060最大纵坡（%）65.25最小纵坡（%）0.30.40最短坡长（m）150150同向曲线间最短直线长度（m）6v340.2反向曲线间最短直线长度（m）2v52.74凸型竖曲线极限最小半径（m）14002100凹型竖曲线极限最小半径（m）10003500竖曲线最小长度（m）50125.97桥涵设计荷载公路级公路级路面等级高级高级第2章 路线平面设计2.1路线设计总体原则 根据沿河线的特点进行平纵面布设，以路线短捷，少占农田，合理利用地形，选择最优方案设

19、计，尽量节省工程造价，在技术上可行，经济上合理的前提下，尽量优化平面线形，使平、纵、横尽量能够匹配，从而取得较高的线形指标。设计路段在狭窄的走廊内有农田、村镇、学校、车站、针对上述情况，路线设计原则为：尽量避免拆迁，与学校和车站的距离尽量远些，避免干扰学校，为车站的扩建和发展留有余地。针对水塘和陡坎，在不影响线形指标的前提下，尽量避让，作到工程量小，减少造价，对于村镇本着“近村不进村,利民不扰民”的原则。2.2路线布设情况根据给定的图纸和起点、终点，经反复熟悉地形图,并考虑路线的衔接确定路线大致走向为由西向东。从起点188m高程，逐步克服高差，最后回到高程为127.22m的终点，利用复杂地形中

20、有利、平坦地段将路线走通、走顺。路线选好后，具体布线时应考虑该地区的自然环境，。本设计路线全长为5493.949米，全线共设14个交点，平均每公里交点个数为2.55个。交点的最小偏角183946，最大偏角734423。平曲线最小半径130米，共1处，最大半径400米，共2处。S型曲线1处,满足A1/A2小于2,线形较好。线形由直线、圆曲线和缓和曲线组成，平曲线均为圆曲线两侧设缓和曲线的对称式基本型，线型要素满足缓和曲线：圆曲线1：11：2，线形比较好。在纸上定线时充分利用地形，JD1JD2和JD3沿着等高线走， JD9与JD10之间靠着山走，线位靠近较高处，避免路堤遭受水毁穿越山谷。总体布局上

21、比较靠近村镇和车站，方便群众的出行但对村镇的干扰程度较小，同时也不影响车站的建设。由于顺应地形路线纵向起伏比较平缓，对植被破坏程度较小，与周围环境箱适应，达到工程量小、造价低，有利于施工、养护的效果。2.3正线与比选线基本情况对比本设计对K0+000.00至K1+901.35进行局部路线方案比选，共设比选线一处。由于地形图较窄路线大概走向已确定,故该路线中进行了局部段比选。比选起点为K0+000，其走向与主线基本相同，把主线的沿等高线的S型曲线去掉，填挖高度比较大，路线比主线略短。比较情况如下：正线起点桩号为K0+000.00，终点桩号为K1+920，路线长度为1920米，沿线三个基本线形，一

22、个S型曲线及其所夹直线组成路线，平曲线最小半径126.32米，最大半径为400米，各曲线、直线均满足“规范”要求。比选段起点桩号为K0+000.00，终点为K1+901.35，路线长度为1901.35米，沿线有三个基本型平曲线 及其所夹直线组成路线。平曲线最小半径200米，最大半径为300米，各曲线、直线均满足“规范”要求。 经过比较得出正线较优于比选线，推荐正线。2.4平面线设计及计算 为保证道路线形流畅、协调、美观，能与环境很好的配合，本次设计的基本型平曲线及S型曲线均满足各项技术规范要求。其中，基本型平曲线均满足回旋线 : 圆曲线 : 回旋线 = 1 :（1-2）: 1的线形比例关系；S

23、型曲线，与其对应的回旋线参数A1 ，A2，两者关系均满足1.0, A1/A2。超高过渡段长度的确定示例：（计算行车速度60时对应的绕边绕旋转的最大渐变率为）以交点12为例：Ls=80米，ih=2若取 LC = LS = 80，须检验路拱横坡从“-”到“+”的渐变率是否满足大于。检验如下：先求出： （4-2） (4-3)，满足要求。所以取，其他平曲线中，超高的过渡方式类同，经过检验后，满足要求的取，不满足的取。绕行车道内缘边线旋转超高值计算公式如下：圆曲线上： (4-4) (4-5) (4-6) 过渡段上表4.2 超高值计算公式xx0xx0中线内侧外侧 B路面宽度 bJ土路肩宽度 iG路拱坡度

24、iJ土路肩坡度 ih超高横坡度 Lc超高缓和段长度 L0路肩坡度 b加宽值 外侧超高值 中线超高值 内侧超高值 第5章 路基设计5.1 路基设计情况公路路基是路面的基础，是公路的承重主体，所以一般路基设计遵循保证路基强度和稳定性的原则。依据路线的公路等级、技术标准，结合自然地形、地质、水文、填挖情况选用路基横断面。在此基础上根据当地土质、取土来源确定坡率。本路线为二级标准，路基宽10.0m，路面宽7m，在路基横断面形式的确定中采用一般路堤、挖方路堑、半填半挖及零填零挖路基形式。依据地形、水文、地质、填挖情况分析全线无特殊路基形式。对于边坡坡度的确定，由于区域内自然土壤以红土壤为主。对于浅路堑边

25、坡采用1：0.5的坡率（6m8m），深路堑采用1：0.75的坡率（大于8m）；对于边坡填筑高度小于8m的路基采用1：1.5的坡率，本设计中边坡高度无大于8m的部分。半填半挖路基：填方坡率1：1.5，挖方坡率1：0.5，填方路基地面自然横坡陡于1：5时，填方侧与自然坡面的接触面处开挖成台阶式，台阶宽度2米，向内设反坡坡度2%然后回填压实。对于路堑地段，在保证边坡稳定的同时，增设1.0m宽的横向坡度为2%碎落台，防止碎落土落在行车道上，影响和阻碍交通。5.2 压实要求路床填料应均匀密实，路床土最小强度和压实度要求如下表（重型击实实验求的最大干密度）：表5.1 压实度和CBR表项目分类路面地面以下深

26、度（cm）填料最小强度CBR(%)压实度（%）填方路基上路床030695下路床3080495零填零挖路基上路床030695下路床30804955.3 土石方调配情况5.3.1 积距法求横断面面积关于土石方调配由于是假题假做，以锻炼为目的，经指导老师同意在选定的1.5公里内，直线内每40一处，曲线处20，以及一些特征点处画出横断面图，调配的前提是先在横断图上用“积距法”求得填、挖方的横断面面积，填方部分的面积为横断面面积减去相应路面结构的面积，挖方部分的面积为横断面面积加上相应路面结构的面积。积距法求横截面面积大致为将断面按单位宽划分为若干个梯形与三角形条块，每个小条块的近似面积=b,则横断面面积：（5-