佳南至凤江二级公路设计说明书(58页).doc





《佳南至凤江二级公路设计说明书(58页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《佳南至凤江二级公路设计说明书(58页).doc(58页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、-佳南至凤江二级公路设计说明书-第 51 页广州大学毕业论文(设计)课 题 名 称 佳南至凤江二级公路设计学 院 土木工程学院系 别 道路与桥梁系专 业 班 级 2007级土木工程(5)班学 生 姓 名 周家铭学 号 0717010191指 导 教 师 杨国良完 成 日 期 2011年6月9日教 务 处 制摘要: 本设计是佳南至凤江的一段丘陵区二级公路方案设计, 公路全长1836.286米。设计要求在给定的1:2000的带状地形图上,根据给定的原始数据资料,综合考虑平纵横配合与地形特点进行纸上定线,方案比选后对所选方案进行平、纵、横设计,路面设计,其中包括:平面设计、纵断面设计、横断面设计、路
2、基路面排水工程设计(路基设计、路基排水设计、路面工程设计(沥青路面水泥混凝土路面的结构组合设计) ,同时也给出了相关的表格与图纸。关键词: 道路等级,选线,平面设计,纵断面,横断面,路基,路面,设计 ABSTRACT: This design is From JIA NAN to FENG JIANG of hills area Class II highway design. The highway is whole long 1836.286 meters. Design requirements in a given band of 1:2000 topographic map, acc
3、ording to the original data set, considered-vertical and horizontal coordination and terrain characteristics of paper alignment, the programme after the election than the selected programme-ping, vertical, Wang design, road design, including: graphic design, profile design, cross-sectional design, e
4、mbankment road drainage project design (a roadbed design, embankment and drainage design, retaining walls design), Pavement Engineering (for asphalt pavement cement concrete pavement The combination of structural design), but also given the relevant forms and drawings.Keywords: road-grade,alignment,
5、flat surface design,longitudinal section,horizontal section,roadbed,pavement,design目录1.前言11.1设计条件11.2设计要求11.3设计过程11.4公路修建的意义21.5主要参考文献22.道路技术等级的确定22.1设计资料22.1.1交通量(辆/日)资料22.1.2汽车折算系数32.2交通量计算32.2.1设计初年年平均日交通量计算32.2.2远景规划交通量计算32.3道路等级的确定43.路线技术指标的论证43.1直线43.1.1直线的最小长度43.1.2直线的最大长度53.2圆曲线半径及圆曲线长度53.2.
6、1公式与影响因素53.2.2最小半径计算73.2.3圆曲线的最大半径83.3缓和曲线83.3.1缓和曲线的最小长度83.4行车视距93.4.1停车视距93.4.2超车视距93.4.3会车视距103.5平面视距的保证103.6纵断面技术论证103.6.1最大纵坡103.6.2最小纵坡103.6.3最小坡长103.6.4最大坡长113.6.5缓和坡段113.6.6竖曲线的最小半径113.7横断面技术论证123.7.1路基宽度123.7.2道路路拱123.7.3道路边沟123.7.4道路边坡坡度133.8路基技术论证133.8.1路基设计的基本要求133.8.2路基宽度133.8.3路基高度143.
7、8.4路基压实143.8.5边坡坡度153.9路面技术论证153.9.1路面设计的基本要求163.9.2路面等级163.9.3路拱坡度163.9.4路面排水163.9.5桥涵163.10技术指标汇总184.初步选线与定线设计194.1路线初步选线194.1.1选线的主要依据来源194.1.2选定路线194.2路线初步定线194.2.1纸上定线194.3平曲线初步设计214.3.1缓和曲线设计214.3.2路线的转点和转角的确定214.4纵断面的初步设计224.4.1平纵线形组合的基本要求224.4.2纵断面设计的步骤234.4.3纵断面的竖曲线设计234.4.4方案比选244.4.5平面曲线要
8、素的确定254.4.6缓和曲线的设计254.4.7初步设计的平曲线加桩255.纵断面的详细设计265.1平纵线形组合设计265.1.1平纵线形组合的设计原则265.2纵断面详细设计275.2.1纵断面线形设计的一般要求275.2.2纵断面设计的步骤285.2.3纵断面的竖曲线设计286.横断面设计306.1横断面的组成306.2路拱的确定306.2.1弯道的超高316.2.2弯道的加宽316.2.3陡坡路堤的稳定性检验316.2.4土石方量计算和调动326.3路基边坡设计326.3.1路堤边坡326.3.2路堑边坡326.4沟渠设计336.4.1边沟设计336.4.2边沟的断面形式336.4.
9、3边沟断面尺寸336.4.4沟渠加固337.水泥混凝土路面设计347.1交通资料分析347.2标准轴载及轴载当量换算357.3标准轴载累计当量作用次数Ne 及混泥土路面交通等级的划分367.3.1其他相关参数的确定377.4路面结构的初步拟定387.4.1路面结构层厚度的计算387.4.2荷载应力分析417.4.3温度应力分析427.4.4综合疲劳应力分析437.4.5水泥混凝土纵缝设计447.4.6水泥混凝土路面横缝设计458.沥青路面设计468.1路面设计计算468.1.1路面设计年限488.1.2标准轴载及轴载当量换算498.2选用原材料498.3预估路基回弹模量518.4路面结构的初步
10、拟定528.4.1路面结构初步拟定528.4.2路面设计弯沉值计算528.4.3容许层底拉应力计算538.4.4半刚性基层沥青路面538.4.5柔性基层沥青路面558.4.6最少防冻层验算568.7.2确定最佳沥青路面结构方案57结 论58致 谢59参考文献60附录611.前 言1.1设计条件设计为佳南至凤江的一段丘陵区二级公路常规设计,本公路位于广东省境内,是本省的二级集散公路之一,其设计车速为60km/h,车辆增长率为3.7% 。路基属于粘质土 ,平均稠度为0.97。路线所经地区地形图比例尺为1:2000。两点间多山岭,沿线无不良工程地质,其他地区无法绕越,故可供选线的地区比较单一。1.2
11、设计要求1.2.1说明书及相关计算表格(具体标准见广州大学对毕业设计的相关规定)。1.2.2路线平面图;比例1:2000。1.2.3路线纵断面图;横向1:200,纵向1:2000。1.2.4路线横断面图(包括典型涵洞、挡土墙的断面形式,图纸采用A3纸);比例1:200。1.2.5路面结构组合设计图。1.2.6沥青路面横断面设计图。横向:1:50,纵向:1:10。1.2.7水泥混凝土路面平面图、剖面图。1.2.8水泥混凝土路面纵、横缝设计图。1.3设计过程本人在设计的过程中独立完成设计的全部内容,并接受指导老师的阶段性检查,并作出及时的修改。在设计中,首先浏览了大量的相关课本和规范,熟悉一下设计
12、的要求。然后,进行路线技术指标的论证。确定直线的最小长度、最大长度、圆曲线半径及圆曲线长度、缓和曲线的最小长度,行车视距、及纵断面技术论证、横断面技术论证、路基技术论证、路面技术论证等相关路线技术指标的论证内容。其次就开始进行初步选线与定线设计,完成路线平面设计。并完成纵断面和横断面设计、完成路线部分设计说明书的编写、熟悉沥青路面和水泥路面的设计方法、拟定沥青路面结构进行厚度计算、拟定水泥路面结构进行厚度计算。最后进行的工作就是撰写完整设计说明书,打印图纸,和查漏补缺,递交老师检查。1.4公路修建的意义佳凤公路的修建解决了佳南至凤山的交通运输问题,提高车速,使车辆快速流通,缩短物资交流周期,使
13、人民群众生活、工作快速、高效、便利,同时也是一个国家综合实力的付现。它不仅对城市经济的发展具有重要意义,当地居民的生活也将随之发生改变,佳凤公路对改变沿线居民的出行条件,提高出行的效率也起到了很大的作用。佳凤公路促进信息、物资及人员的流动,促进当地经济的发展,这对当地居民生活环境、生活水平的提高也有重要意义。公路建设,勘察设计先行,搞好设计是第一步,佳凤公路设计意义重大,我会全身心投入做好设计工作的。2.道路技术等级的确定2.1设计资料2.1.1交通量(辆/日)资料经调查该地区设计初年年平均日交通量(辆/日)资料如表2-1。表21 交通量资料车型车辆数车型车辆数太脱拉138S150东风CS93
14、8100长征XD980100斯柯达706RTS100黄河JN162150其他小汽车17502.1.2汽车折算系数根据公路工程技术标准,小客车和中型载重汽车折算系数如表2-2。表22 汽车折算系数汽车代表车型车辆折算系数小客车1.0中型车1.5大型车2.0托挂车3.02.1交通量计算2.1.1设计初年年平均日交通量(辆/日):=17501.0+1001.5+(150+100+150)2.0+1003.0= 3000辆/日2.1.2远景规划交通量计算=(1+) (2-1)其中,车辆增长率为3.7%,n为预测年限(年),查公路工程技术标准可知,高速公路及具有干线功能的一级公路规划交通量应按20年预测
15、;具有集散功能的一级公路及二、三级公路的规划交通量应按15年预测;四级公路可根据实际情况确定。故本设计为二级公路应按15年预测,即n取15。 =(1+)=3000(1+3.7%)=4989(辆/日)2.2道路等级的确定公路根据功能和适应的交通量可得知,双车道二级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的年平均日交通量为500015000辆;双车道三级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的年平均日交通量为20006000辆-标准。故按本设计的要求,佳南至凤江的公路设计为二级公路,为主要供汽车行驶的双车道公路是符合道路等级要求。3.路线技术指标的论证3.1直线本设计为佳南至凤江的一段丘陵区二级公路常规设计
16、,本公路位于广东省境内,是本省的二级集散公路之一,路基属于粘质土 ,平均稠度为0.97,设计车速为60km/h。3.1.1直线的最小长度(1)同向曲线间的直线最小长度对于同乡曲线间得最小直线长度:JTJ01194 公路路线设计规范(以下简称规范)规定同乡曲线间的最短直线长度(单位为m)以不小于6V(单位为km/h)为宜。则根据此设计的设计车速(60km/h),可得同向曲线间的直线最小长度为360 m。如果在受到条件限制时,宜将同向曲线改为大半径的曲线或将两曲线作成复曲线、卵形曲线或C形曲线。(2)反向曲线间的直线最小长度而关于反向曲线,则其最小长度要考虑反向曲线超高的变化、弯道加宽驾驶人员反应
17、与操作方便、乘客的舒适性等几个方面的因素,反向曲线最小长应不小于设计速度(以km/h计)的2倍为宜;则根据此设计的设计车速(60km/h),可得反向曲线间的直线最小长度为120 m。3.1.2直线的最大长度我国地域辽阔,各地区的地形条件差异非常大,很难统一规定直线的最大长度。我国在道路设计中参照使用国外的经验值,根据德国和日本的规定:直线的最大长度(单位为m)为20 V(V设计速度,km/h)。虽然地域不同。环境不同,但一般情况下应尽量地避免追求过长的直线指标。本设计为佳南至凤江的一段丘陵区二级公路常规设计,位于广东省境内二级集散公路的之一,路基属于粘质土 ,平均稠度为0.97,丘陵地区地形起
18、伏较大,设计时没有达到直线最大长度(1200m)限制。3.2圆曲线半径及圆曲线长度 圆曲线也是道路平面设计中最常用的线形之一。各级公路和城市道路不论转角大小,在转折处均应设置平曲线,而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点,故使用十分广泛。3.2.1公式与影响因素根据汽车行驶在曲线上力的平衡式得到: (3-1)式中:R圆曲线半径(m);V汽车行驶速度(km/h);横向力系数;ib超高横坡值,为代数值,正超高为ib正;反超高ib为负。在指定的车速V下,最小Rmin决定于容许的最大横向力系数max和该曲线的最大超高ib,max。对于这些因素讨论
19、如下:(1)最大横向力系数max确定max与汽车横向稳定汽车横向不稳定现象主要是侧滑和侧翻。在平曲线设计过程中,主要考虑横向滑移稳定性,保证轮胎不在路面上产生滑移即可,因此防止侧滑这就要求横向力X轮胎与路面之间所能提供的横向摩阻系数F,所以只需满足条件: f (3-2)f与车速、路面种类及状态、轮胎状态等有关。一般在干燥路面上为0.40.8;在潮湿的黑色路面上汽车高速行驶时,降低到0.250.40;路面结冰和积雪时,降低到0.2以下;在光滑的冰面上可降到0.06(不加防滑链)。而本设计公路是在广东省内,属于夏炎热冬温潮湿的气候区,因此居于行车安全f可取0.250.40范围内。max与行车时乘客
20、舒适程度研究指出:值的舒适界限,由0.10到0.16随行车速度而变化,设计中对高、低速路可取不同的数值。max与能源消耗根据所采用的横向力系数越小,材料和能源消耗越低。 所以,值必须加以限制,对于本设计的设计速度及各种影响因素,值取0.10-0.15范围内。 (2)曲线的最大超高ib,max的确定如果超高横坡度过大,超出轮胎与路面间的横向摩阻系数,车辆就有沿着路面最大合成坡度下滑的危险,因此须满足: (3-3)式中: 一年中气候恶劣季节路面的横向摩阻系数。考虑到本设计修建的公路的等级与所在地区的气候条件,以及乘客和驾驶者心理上的安全感,ib,max可取8%。3.2.2最小半径计算横向力系数实际
21、上是受摩阻系数f约束的,即在不发生横向滑移前提下,值不能超过f值。因此,有f代替来计算平曲线的最小半径才更符合实际情况。即: (3-4)式中:R圆曲线半径; V设计速度(km/h); f 路面与轮胎之间的横向摩阻系数;ib超高横坡度。(1)极限最小半径极限最小半径是指各级公路在采用允许的最大超高和允许的横向摩阻系数的情况下,能保证汽车安全行驶的最小半径。根据本设计实际情况要求,在极限最小半径的计算中, V、ib、f与的取值分别为60 km/h、8%与0.15,则由式(3-4)计算可得知本设计的极限最小半径是123.2 m。由规范得极限最小半径为125m,所以本设计取125m。(2)一般最小半径
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 佳南至凤江 二级 公路 设计 说明书 58

限制150内