福建306省道施工图设计—二级公路设计计算说明书.doc
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1、摘要福建306省道施工图设计摘要本次设计是福建省306省道的改造工程,公路全长近3000米。该公路沿线地形比较复杂,多为山岭,沟谷,河流,并有多处工厂。沿线地势变化比较明显,全线海拔在670米至780米之间,起终点高差比较大。该公路的预计建成后第一年的交通量为3889辆/日,年平均增长率为8%,设计年限为15,。根据规范要求,因此应设为二级公路,但同时又考虑到地形比较复杂的原因,设计速度定为40km/h比较合理。本次设计本着“和谐、人性、环保、安全”的设计原则,根据国家最新设计规范进行设计。道路部分包括路线线形方案的选择、平面设计、纵断面设计、横断面设计、路面结构设计、路基排水设计、交通沿线设
2、施设计。设计成果包括路线平面图、路线纵断面图、路基横断面图、路基路面结构图、道路技术经济指标表、直曲转角表、路基土石方数量、路基设计表、路基工程数量表等等。关键词:二级公路;设计原则;设计成果IAbstract306 provincial highway construction drawing design in FuJian provinceAbstractThis design is the 306 provincial highway reconstruction project in fujian province,Road of nearly 3000 miles in lengt
3、h.The topography is complicated along the highway,Much as mountains, valleys, rivers, and there are many factories.The obvious along the terrain change,Across the board between 670 meters to 780 meters above sea level,The end point elevation difference is larger.The highway is expected in the first
4、year after the completion of the traffic volume of 3889 / day,The average annual growth rate of 8,Design of fixed number of year for 15 years.According to the specification requirements,Should be set as the secondary road,But at the same time, considering the terrain is more complex,Design speed is
5、40 km/h is quite reasonable.The design principle of this design is in line with harmonious 、humanity、 environmental、 safety,According to the national design specification for latest design.Road section including the selection of the route scheme, The plane design, Profile design ,Cross-sectional des
6、ign of pavement structure ,design of subgrade drainage ,design Along the traffic facilities .Design results include Route plan route longitudinal profile Subgrade cross sectional drawing road subgrade pavement structure of technical and economic indicators table Straight curved corner table Number o
7、f the earth work roadbed subgrade engineering design table table, etc.Key words:Secondary road;design philosophy;Design results III目录目录摘要IAbstractII第一章 设计概述11.1设计理念11.2然地理条件及材料供应11.2.1自然条件11.2.2材料供应11.3设计概要11.4设计指标1第二章 道路平面设计22.1选线原则22.2 路线指标确定32.3道路平面设计42.3.1 平面线形设计原则42.3.2平曲线设计(曲线要素与主要控制点桩号计算)42.4
8、道路平面设计总结7第三章 纵断面设计73.1纵坡设计原则73.2竖曲线设计原则83.3线形组合设计原则83.4纵断面设计指标确定83.5纵断面设计计算93.6纵断面设计总结10第四章 横断面设计114.1横断面设计原则114.2设计步骤114.3各项技术指标的确定114.4平曲线加宽设计134.5平面超高设计144.6土石方数量计算174.7土石方调配184.7.1.调配原则184.7.2.调配方法184.8横断面设计总结19第五章 路面设计195.1沥青路面设计195.1.1 交通等级的确定195.1.3土基回弹模量的确定225.1.4初步拟定路面结构及材料确定225.1.5新建路面结构厚度
9、计算235.2水泥混凝土路面的设计255.2.1混凝土路面设计基准期255.2.2标准轴载交通量分析255.2.3初拟路面结构265.2.4路面材料参数的确定265.2.5荷载疲劳应力的计算275.2.6温度疲劳应力的计算285.3路面设计方案比选31第六章 路基设计及防护316.1路基设计316.1.1路基的类型及构造316.1.2路基横断面326.2边坡稳定性分析326.3路基防护与加固336.3.1坡面防护的种类336.3.2冲刷防护34第七章 路基排水设计447.1排水沟设计447.2边沟设计46第八章 涵洞设计478.1涵洞分类478.2各类涵洞的适用条件478.3山区涵洞的布设原则
10、478.4涵洞设计48第九章 交通工程设施设计489.1路基护栏设计489.1.1设计一般原则499.1.2护栏布设499.1.3护栏设计499.2交通标志设计509.3交通标线设计51华东交通大学毕业设计(论文)第一章 设计概述1.1设计理念坚持以人为本,树立安全至上的理念;坚持人与自然相和谐,树立尊重自然,保护环境的理念;坚持可持续发展,树立节约资源的理念;坚持质量第一,树立让公众满意的理念;坚持合理选用标准,树立设计创作的理念;坚持系统论的思想,树立全寿命周期成本的理念。1.2然地理条件及材料供应1.2.1自然条件本路段沿线分布地层按其成因类型及时代、划分为新生界第四系沉积、堆积层;中生
11、界侏罗系晚侏罗统(J3n);喜马拉雅山期侵入岩。喜马拉雅山期侵入岩。 新生界第四系沉积、堆积层分为第四系全新统冲洪积层(Q4cal+pl)、第四系坡积层(Qdl)、第四系残积层(Qel)及局部零星分布的第四系全新统人工堆积层(Q4ml)。1.2.2材料供应本路段及其周边筑路材料储量丰富,易开采、运输近、经济。广泛分布的第四系残坡积层(Qel+dl)均可作筑路用土;微风化凝灰熔岩岩面新鲜,质地致密,块状,岩体较完整-完整,为坚硬岩,可作公路建设的块、片石料;但沿线未见可开采的基性岩体(脉),缺乏路面石料;本路段及其附近缺砂砾料。1.3设计概要此次设计是福建省306省道的改建扩建工程,公路全长近3
12、000米。该公路沿线地形比较复杂,多为山岭,沟谷,河流,工厂。沿线地势变化比较明显,全线海拔在670米至780米之间,起终点高差比较大。该公路的预计建成后第一年的交通量为3889辆/日,年平均增长率为8%,设计年限为15,。根据规范要求,因此应设为二级公路,但同时又考虑到地形比较复杂的原因,设计速度定为40km/h比较合理。1.4设计指标二级公路主要设计指标:表1-1公路主要技术汇总公路等级二级公路设计行车速度(km/h)40车道数2行车道宽度2*3.75路基宽度10.5极限最小半径60最大超高8%一般最小半径100缓和曲线最小长度35不设超高最小半径600停车视距40最大纵坡(%)7一般最小
13、坡长160极限最小坡长120凸形竖曲线一般最小半径700凹形竖曲线一般最小半径700凸形竖曲线极限最小半径450凹形竖曲线极限最小半径450竖曲线一般最小长度90竖曲线极限最小长度35同向曲线最小直线长度240反向曲线最小直线长度80边沟形式一级台阶 梯形形式 排水沟形式梯形形式第二章 道路平面设计2.1选线原则1、充分调查,掌握路线所经地区的自然特征和村镇分布的情况,充分利用有利一岸,必要时跨河换岸,绕避艰巨工程或利用地形提高线形标准。2、路线应选在地形宽坦,有台地可以利用,支沟较少、较小,地质条件良好,不易被水流冲刷或冲刷较轻的一岸。需要展线时,应该选在支沟较大、利于展线的一岸。有利的条件
14、常交错出现在两岸,选线时应该深入调查,综合比较,全面考虑,决定取舍。3、对区域性地质构造、滑坡、岩堆、崩塌、泥石流、岩溶等严重不良地质地段,应认真调查其特征、范围及对路线的影响;如不易处理时,应跨河绕避。4、根据两岸农田分布,尽量少占农田。在少占农田和选择有利地形有矛盾时,要深入调查,征求地方意见,综合比较,慎重取舍。5、对于改扩建公路,为了尽可能降低工程造价,应该尽量利用原来的公路。但是必须达到规范的要求。6、对于实在是无法满足或达到最小直线长度的线形,可以考虑设计S形、C形或者复合形曲线。如果这样还是无法达到设计要求,可以考虑适当降低设计标准,但是必须在技术上做些处理和论证。7、尽量避免穿
15、越较密集的居民点,但是又要考虑到便利的支农运输、便利群众、便利与工矿企业联系。尽量不要离开太远,必要时可以修一支线联系。做到“靠村不进村,利民不扰民”的原则。8、尽量避开电力电讯设施,当必须穿越时,应当保持足够的距离和净空,尽量不拆或少拆电力、电讯设施。9、尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线,路线尽可能避开面积较大的湖泥沼和洼地。如必须穿越是应选择最窄最浅和基地坡面较平缓的地方通过,并采取有效措施,保证基地的稳定。2.2 路线指标确定 综合考虑以上选线原则,本设计选择线形如下:表2-1转角表转角角度201354285720345424110313750453583383431135522832
16、722828302140表2-2交点间距表交点间距JD1-JD2238.929JD2-JD3268.953JD3-JD4196.579JD4-JD5295.340JD5-JD6314.646JD6-JD7321.732JD7-JD8171.757JD8-JD9278.594JD9-JD10367.5632.3道路平面设计2.3.1 平面线形设计原则1、平面线形必须与地形,地物,景观相协调,同时应该注意设计线形的连续性与均衡性,并且同纵断面线形相配合。 2、直线段应根据地形因素合理选用,一般直线段的最小长度应控制在同向曲线间的直线长度不得小于6V,特殊情况下可以缩减到3V。反向曲线间的直线长度不
17、得小于2V(v为设计速度)。 3、圆曲线作为平面线形三要素中的一个重要的要素,设计时应尽量采用大半径圆曲线,在半径受限制的情况下,用按照公路路线设计规范规定进行半径选择,对于二级公路,设计时速40km/h时,一般最小半径100m,极限最小半径60m。但圆曲线最大半径不宜超过10000m。 4、当平曲线半径小于不设超高最小半径时应设置缓和曲线。设计时速40km/h时,缓和曲线最小长度为35m。2.3.3平曲线设计(曲线要素与主要控制点桩号计算)图2-1 交点计算示意图以JD1计算为例:JD1初拟R=270m, LS=50m 角=201354(1) 平面曲线要素计算JD1与起点间的直线距离为165
18、.7m.用同样的方法计算其他交点的平曲线要素,见下表:表2-3平曲线几何要素表交点RTELLsDJD127020135473.2334.260145.33500.096JD216028572061.4105.678120.859401.961JD312034542455.3506.237108.108352.592JD4801103137133.76861.517189.3253578.211JD58050453555.7279.251105.874355.58JD680833834100.37829.455171.7875528.969JD7174.4431135571.3807.18814
19、0.088452.672JD81902283254.7253.877108.427351.023JD9220722828186.57253.345328.2825044.862JD1024030214097.7899.437192.196653.382验算直线段是否符合要要求:JD1-JD2间直线段长度为134.3m,符合规范要求;JD2-JD3间直线段长度为80m,符合规范要求;JD3-JD4间直线段长度为106m,符合规范要求;JD4-JD5间直线段长度为125m,不符合规范,因地形限制,只能做到如此,但是要注意辅助一些各种交通设施,以保证交通安全!JD5-JD6间直线段长度为165m,符
20、合规范要求;JD6-JD7间直线段长度为0,因为设计的是S形曲线,也满足规范要求;JD7-JD8间直线段长度为150m,符合规范要求;JD8-JD9间直线段长度为126m,符合规范要求;JD9-JD10间直线段长度为130m,符合规范要求。(2) 主点桩号计算以JD1计算为例:QD: K0+000.00JD1:K0+238.93ZH1=JD1-T=K0+238.93-73.233=K0+165.697HY1=ZH1+Ls= K0+165.697+50=K0+215.697YH1=HY1+Ly= K0+215.697+45.34=K0+261.037HZ1=YH1+Ls= K0+261.037+
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