畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)蒙某二級公路工程設(shè)計

1、內(nèi)蒙某二級公路工程設(shè)計（a標段）摘 要本設(shè)計為a標段（總長8.8km）工程施工圖設(shè)計，首先根據(jù)工程設(shè)計要求確定本道路等級為二級公路。本公路設(shè)計速度60km/h、路基寬度10m，車道寬度4.252m,交通工程及沿線設(shè)計等級為b級。對已給的設(shè)計資料進行了分析，查找相應的技術(shù)規(guī)范，確定了設(shè)計需要的各種參數(shù)。在平面圖中進行選線，然后又對道路路線進行了平面設(shè)計，本路線有兩段曲線設(shè)置緩和曲線，并設(shè)置超高。縱斷面設(shè)計中滿足了平縱面線性組合設(shè)計中的各種要求。在橫斷面設(shè)計中，確定了橫斷面組成及各種要素后，繪制橫斷面圖。路基設(shè)計的基本內(nèi)容，是確定路基邊坡的形狀和坡度。路面設(shè)計內(nèi)容包括路面類型和結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過本次設(shè)

2、計不但了解了設(shè)計公路的各種步驟，而且也能熟練地運用autocad進行制圖，同時也學會了應用緯地道路設(shè)計軟件。本設(shè)計部分采用軟件設(shè)計分析。設(shè)計包括線形設(shè)計，平縱橫斷面設(shè)計，路基路面（瀝青路面）設(shè)計，路基防護，排水系統(tǒng)和沿線設(shè)施設(shè)計。關(guān)鍵詞：二級道路 線形設(shè)計 瀝青路面 排水系統(tǒng) abstractthis design is line section a sign section（total length 8.8km）engineering design，first of all, according to the engineering design requirements sure this

3、 road was grade secondary road。the highway design speed was 60km / h, roadbed width 10m, road width 4.25 * 2m, traffic engineering and design along the grade of class b。have been designed to give the data were analyzed to find the appropriate technical specifications to determine the needs of the va

4、rious design parameters. in plan view for line selection, and then carried out on the road alignment graphic design, this route has two transition curve settings and set high. profile met the flat vertical surface in the design of linear combination design of the various requirements. in the cross-s

5、ectional design, make sure that the various elements of composition and cross section after section view drawing. the basic content of the roadbed design is to determine the shape and slope of embankment slope. pavement design content including road type and structure design.through this design not

6、only to understand the various steps of the design of roads, but also be proficient in the use of autocad for drawing, but also learned to apply weft to road design software. the design part is the software design and analysis。design includes geometric design，flat cross-section design，foundation and

7、 pavement（asphalt pavements）design，sugared protection，drainage system and along the facility design。keywords：the secondary roads ; linear design ;asphalt pavement; drainage system.目 錄摘 要iabstractii第一章 概述及設(shè)計技術(shù)標準的確定11.1工程概述11.2沿線自然地理特征11.2.1自然地理條件11.2.2地質(zhì)條件21.2.4自然生態(tài)環(huán)境31.3公路等級的選用41.4技術(shù)標準及設(shè)計原則51.4.1技術(shù)標

8、準51.4.2設(shè)計原則6第二章 路線平面設(shè)計72.1選線72.1.1道路選線的一般原則72.1.2選線方法和步驟82.1.3平原微丘區(qū)選線要點92.1.4路線方案擬定與比選1022定線112.2.1定線的任務(wù)和影響因素112.2.2定線方法122.2.3紙上定線的工作步驟132.3平面設(shè)計142.3.1概述142.3.2平面設(shè)計的要求152.3.3平曲線參數(shù)的確定172.3.4曲線要素計算182.3.5逐樁坐標計算212.4道路平面設(shè)計圖22第三章 路線縱斷面設(shè)計233.1概述233.2縱斷面設(shè)計原則233.3平縱組合設(shè)計243.3.1設(shè)計原則243.3.2平曲線與豎曲線的組合243.4縱斷面

9、設(shè)計規(guī)定253.4.1縱坡253.4.2坡長253.5豎曲線設(shè)計273.5.1豎曲線要素的計算273.5.2豎曲線半徑的選擇283.5.3豎曲線最小半徑和最小長度293.6縱斷面設(shè)計方法和步驟30第四章 路線橫斷面設(shè)計324.1概述324.2 公路橫斷面組成及類型324.2.1公路橫斷面組成324.2.2公路橫斷面類型324.3公路橫斷面設(shè)計334.3.1路拱坡度設(shè)計334.3.2坡道334.3.3中央分隔帶形式設(shè)計334.3.4超高設(shè)計344.4橫斷面繪制344.5土石方的計算和調(diào)配34第五章 路基設(shè)計365.1路基設(shè)計的一般要求365.2路基設(shè)計365.2.1路基類型365.2.2路基寬度

10、的確定365.2.3路基高度的確定375.2.4路基邊坡坡度的選擇375.2.5路基壓實標準的選擇385.2.6護坡道38第六章 路面設(shè)計396.1路面結(jié)構(gòu)組成396.2路面類型選擇及結(jié)構(gòu)層設(shè)計406.2.1設(shè)計原則406.2.2路面類型的確定406.2.3設(shè)計理論與方法416.2.4路面結(jié)構(gòu)設(shè)計426.3路面結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟426.4瀝青路面設(shè)計426.3.1標準軸載與軸載換算426.4.2軸載換算及設(shè)計彎沉值和容許拉應力計算446.4.3 新建路面結(jié)構(gòu)厚度計算456.5水泥混凝土路面設(shè)計476.5.1標準軸載與軸載換算476.5.2新建單層水泥混凝土路面設(shè)計48第七章 排水設(shè)計517.1排水方

11、法517.2路基排水設(shè)計原則517.3 常用路基地面排水設(shè)備517.3.1邊溝517.3.2排水溝527.4排水設(shè)計53第八章 綠化設(shè)計54結(jié) 語56參考文獻57致 謝59第一章 概述及設(shè)計技術(shù)標準的確定1.1工程概述x501線白日烏拉至烏蘭察布段公路位于錫林郭勒盟蘇尼特左旗(簡稱東蘇旗)及正鑲白旗境內(nèi)，屬于x501 線的一部分，起點位于蘇尼特左旗白日烏拉，接滿都拉圖至白日烏拉段公路終點，終點終止于正鑲白旗烏蘭察布，與明安圖至烏蘭察布段公路終點段順接，主要控制點：白日烏拉蘇木、巴顏淖爾、烏蘭察布蘇木。路線總體走向呈北南方向。本項目地理位置在地處東經(jīng)1113011512，北緯42484505之間

12、,路線基本走向是由北向南。路線起點位于蘇尼特左旗的白日烏拉東，樁號為k0+000，接x501 線滿都拉圖至白日烏拉段終點，路線全長八公里多。全線內(nèi)沒有河流，沒有鐵路。1.2沿線自然地理特征1.2.1自然地理條件白日烏拉至烏蘭察布段公路工程路線自縣道501線滿都拉圖至白日烏拉公路南端引出，沿高平原南下，穿越布朗查干淖爾湖泊沼澤地后，進入渾善達克沙地，行走于沙漠腹地，結(jié)束于烏蘭察布蘇木。線路北端為高平原草場，植被覆蓋較好；線路中南部為沙漠腹地，植被覆蓋較差。沿線僅有少量居民點，經(jīng)濟發(fā)展較為滯后。1.地形地貌活動沙丘（地）植被覆蓋率一般小于5%，半固定沙丘（地）植被覆蓋率一般小于20%。半固定及流動

13、沙地段以新月形沙丘單體居多，少量緊密相連呈沙丘鏈，沙丘高差1025 m 不等，兩翼不對稱。迎風側(cè)（wnw 側(cè)）平緩（1025），背風側(cè)稍陡（2540）。迎風面有少量植被覆蓋（小于20%）；丘頂寬40150m，表面顯波狀條紋；背風側(cè)砂質(zhì)疏松，易坍滑。2.氣象特征本工程所處地段為中溫帶半干旱，干旱大陸性氣候區(qū)。冬季寒冷漫長，夏季溫涼降雨集中。年平均氣溫1.52.8，一月是全年氣溫最低的月份，平均氣溫為1921，7月最熱氣溫在2122，最大日溫差15；年平均降水量197.5，集中在6、7、8月，日最大降水量大于50，最大連續(xù)降水日數(shù)為10天；年平均蒸發(fā)量2458；年平均風速4m/s,歷年最大平均風速

14、為28m/s,主導風向為西風和西北風，大風日數(shù)最多為159天，46上旬大風日數(shù)最多，一般23天出現(xiàn)一次，春季常出現(xiàn)沙塵暴，致使空氣很混濁，能見度低，影響放牧和交通，最大積雪厚度為22，最大季節(jié)凍土深度2.95m。1.2.2地質(zhì)條件1.地質(zhì)構(gòu)造線路所處的大地構(gòu)造單元屬天山蒙古褶皺系，內(nèi)蒙古華力西晚期褶皺帶，渾善達克中新生代凹陷。這種差異性的升降運動，使一部分地區(qū)在上新世以后相對隆起，另一部分相對凹陷。線路沿線廣泛分布的新生代地層均沒有完全固結(jié)成巖，特別是第四系風積沙，給構(gòu)造形跡的觀察帶來很大的困難。據(jù)區(qū)測資料、地質(zhì)調(diào)繪和勘探均未有效揭示斷裂特征。而且該公路工程沒有控制性的橋梁，因此地質(zhì)構(gòu)造對工程

15、沒有影響。2.水文地質(zhì)沿線地下水主要有第四系孔隙潛水和基巖裂隙水兩種類型。第四系孔隙潛水主要分布于線路沿線的低洼地和湖盆。孔隙潛水賦存于第四系砂類土含水層中。地下水埋深大多在0.35m，局部地段埋藏較深，主要受大氣降水補給。基巖裂隙水主要賦存于第三系上統(tǒng)的中細粒長石石英砂巖、泥質(zhì)細砂巖、鈣質(zhì)砂巖中。地下水分布不均，主要補給來源為大氣降水及側(cè)向徑流補給，補給條件差?；鶐r裂隙水不發(fā)育，地下水位埋深隨地形變化。3.地震根據(jù)gb18306-2001中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖，線路沿線地震烈度小于度，地震動峰值加速度小于0.05g。1.2.4自然生態(tài)環(huán)境1.自然環(huán)境本項目位于內(nèi)蒙古中部錫林郭勒盟蘇尼特左

16、旗境內(nèi)及正鑲白旗北部，地處內(nèi)蒙古高原東南部。路線自北向南經(jīng)過四個不同的地貌單元：北部高平原區(qū)，中部布朗查干淖爾沼澤濕地區(qū)，南部渾善達克沙丘區(qū)，以及渾善達克沙地以南的高平原微丘區(qū)。沿線降水量少，地表水不發(fā)育，僅有少量季節(jié)性內(nèi)陸河流及澤淖。2.生態(tài)環(huán)境（1）土壤：受地層、巖性、成土條件、區(qū)域氣候、植被等因素的綜合影響，本工程沿線土壤有風沙土、栗鈣土、棕鈣土、灰色草甸土等類型。（2）植物資源：路線所經(jīng)地帶屬溫帶干旱、半干旱大陸性季風氣候區(qū)，植被覆蓋率低，植被類型為荒漠草原植被和典型草原植被。典型植物有克氏針茅、羊草、檸條、黃柳、沙蒿等。工程影響范圍內(nèi)無珍稀瀕危植物及珍貴野生藥材。(3）野生動物資源：

17、因水土流失嚴重和生態(tài)環(huán)境破壞，野生動物種類和數(shù)量逐年減少，工程影響范圍內(nèi)無珍稀瀕危動物及國家一級保護動物。本地區(qū)國家二級保護動物有盤羊、黃羊、禿鷲、白天鵝等。(4)水土流失現(xiàn)狀：公路所經(jīng)區(qū)域為內(nèi)蒙古自治區(qū)政府劃定的水土流失重點防治區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱。3.環(huán)境敏感區(qū)本線所經(jīng)區(qū)域地廣人稀，工程沿線5 范圍內(nèi)無自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、水源保護區(qū)、文物古跡、濕地、森林公園等特殊環(huán)境敏感區(qū)。路線兩側(cè)僅有少量散在居民，沿線200m范圍內(nèi)無學校和醫(yī)院分布。1.3公路等級的選用公路等級應根據(jù)公路的功能、路網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計交通量，結(jié)合項目所在地區(qū)的綜合運輸體系，社會經(jīng)濟等因素，經(jīng)論證后確定。國家及省屬干線公路可選用高

18、速公路、一級公路或二級公路，交通量不大的干線公路或一般縣鄉(xiāng)公路可選用三級公路，交通量小得縣鄉(xiāng)公路可選用四級公路。一條公路可根據(jù)其功能和設(shè)計交通量等情況分段采用不同的公路等級、設(shè)計速度及車道數(shù)，但應相應地結(jié)合地形條件選擇合適的變更點。預測的交通量介于一級與高速公路之間時，擬建公路為干線公路，宜選高速公路；擬建公路為集散公路，宜選用一級公路。干線公路宜選用二級或二級以上的公路。交通量資料如下：表1-1 設(shè)計交通量（輛）車型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距（m）交通量小客車2500解放ca10b19.4060.851雙950黃河jn15049.00101.601雙850交通sh36160.0011

19、0.002雙2.0600太脫拉13851.40802雙2.0300吉爾13025.7559.501雙450小客車和中型載重汽車折算系數(shù)如下：表12 汽車折算系數(shù)汽車代表車型車輛折算系數(shù)小客車1中型車1.5大型車2托掛車3（注：交通增長率：=5%，道路必經(jīng)點：無要求）初始年平均晝夜交通量為交通量：n1=2500+1.5（950+850+450）+（600+300）2.0=7675輛/日遠景設(shè)計年限為12年的年平均晝夜交通量為：n2= n1（1+）=7675（1+5%）=13127輛/日最小值85m；(2) 圓曲線半徑r一般最小半徑700m；(3) 中間圓曲線長度l最小長度（3s行程）； (4)

20、考慮線形協(xié)調(diào)性，緩和曲線：圓曲線：緩和曲線小于1:2:1，較為理想；(5) 平曲線為對稱性基本型曲線。在本設(shè)計中，共設(shè)兩條平曲線，交點坐標分別為（4773924.398，500173.326）和（4770447.89，500162.512）。平曲線類型為直線緩和曲線圓曲線緩和曲線直線。取本標段第一個交點jd1為算列，計算如下：取 圓曲線半徑 r=260(m) 緩和曲線長 ls=70（m） 轉(zhuǎn)角 =332820.1 切線長： t=(r+p)tan+q=113.39730(m) 平曲線長：l=r+ls= 221.8922604(m) 外距： e=(r+p)sec-r =12.319915(m)主點

21、樁號如下：jd1樁號為:k2+28.425直緩點樁號：zh=k2+215.027緩圓點樁號：hy=k2+285.027曲中點樁號：qz=k2+325.973圓緩點樁號：yh=k2+366.920緩直點樁號：hz=k2+436.920以此方法計算jd2，具體結(jié)果詳見設(shè)計表格直線、曲線及轉(zhuǎn)角表。2.3.5逐樁坐標計算1主線逐樁坐標計算公式（1）hz點（包括路線起點）至zh點之間的中樁坐標計算此段為直線，樁點的坐標按照以下公式計算： （2-12） （2-13）式中：為路線導線至的坐標方位角；為樁點至點的距離，即樁點里程與點里程之差；和為點的坐標。（2） zh點至yh點之間的中樁坐標計算此段包括緩和曲

22、線和圓曲線，緩和曲線上面的各點坐標按緩和曲線參數(shù)方程計算： （2-14） （2-15）圓曲線上各點的計算公式為： （2-16） （2-17）其中：，為該點至hy或yh的曲線長，僅為圓曲線部分的長度。通過坐標變換將其轉(zhuǎn)換為測量坐標x和y，坐標轉(zhuǎn)換公式為： = （2-18）當曲線為左轉(zhuǎn)角時，應以代入。（3） yh點至hz點之間的中樁坐標計算此段為第二段緩和曲線，緩和曲線上面的各點坐標按緩和曲線參數(shù)方程計算： （2-19） （2-20）通過坐標變換將其轉(zhuǎn)換為測量坐標x和y，坐標轉(zhuǎn)換公式為：= （2-21）當曲線為左轉(zhuǎn)角時，應以代入。具體見逐樁坐標表。2.4道路平面設(shè)計圖公路“路線平面設(shè)計圖”是公路設(shè)

23、計文件的主要圖紙之一，它綜合反映了路線的平面位置、線形和幾何尺寸。路線平面設(shè)計圖中應示出：沿線的地形、地物、線位及里程樁號、斷鏈、平曲線主要樁位與其他交通路線的關(guān)系以及縣以上境地界等；標注水準點、導線點及坐標網(wǎng)格或指北圖示；示出特大橋、大中橋、隧道、路線交叉位置等；列出平曲線要素和交點坐標等。平面設(shè)計圖的比例尺一般為1:20001:5000。第三章 路線縱斷面設(shè)計3.1概述縱斷面設(shè)計是在路線縱斷面圖上研究路線線位高度及坡度變化情況的過程?？v斷面設(shè)計的主要任務(wù)是根據(jù)汽車的動力特性、公路等級、地形、地物、水文地質(zhì)，綜合考慮路基穩(wěn)定、排水以及工程經(jīng)濟性等，研究縱坡的大小、長短、豎曲線半徑以及與平面線形的組合關(guān)系，以便達到行車安全迅速、運輸經(jīng)濟合理及乘客感覺舒適的目的。縱斷面圖上由兩條主要的線和文字資料兩部分構(gòu)成：一條是地面線，它是根據(jù)中線上各樁點的高程而點繪的一條不規(guī)則的折線，反映了沿著中線地面的起伏變化情況；另一條是設(shè)計線，路線上各點路基設(shè)計高程的連續(xù)線，是經(jīng)過技術(shù)上、經(jīng)濟上以及美學上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了公路路線的起伏變化情況。縱坡度表示勻坡路段坡度的大小，用