東部某一級(jí)公路設(shè)計(jì)與計(jì)算畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、重慶大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 東部某一級(jí)公路設(shè)計(jì)與計(jì)算 學(xué)生所在校外學(xué)習(xí)中心 唐山學(xué)習(xí)中心 批次 層次 專業(yè) 141批本科二學(xué)歷土木工程 學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 指 導(dǎo) 教 師 起 止 日 期 2015-8-24 東部某一級(jí)公路設(shè)計(jì)與計(jì)算摘 要 根據(jù)地形圖，對(duì)河北省張北至羅家洼段一級(jí)公路進(jìn)行了施工圖設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的依據(jù)是現(xiàn)行部頒、國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)過程中，分為五個(gè)階段；第一階段是進(jìn)行平面線形的選取和進(jìn)行平面曲線設(shè)計(jì)，選線工作結(jié)合地質(zhì)、地形、地貌、經(jīng)濟(jì)等因素綜合選取，盡量采用高標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)利用緯地軟件，對(duì)地形進(jìn)行了平面設(shè)計(jì)。第二階段進(jìn)行了縱斷面、橫斷面圖的設(shè)計(jì)，主要是變坡點(diǎn)的選取、縱坡指標(biāo)的

2、運(yùn)用，以及填挖土方量的計(jì)算和經(jīng)濟(jì)運(yùn)距的計(jì)算，公路的排水設(shè)計(jì)等。第三階段根據(jù)地形和匯水面積，確定橋涵位置和設(shè)計(jì)尺寸。第四個(gè)階段是進(jìn)行路基和路面的構(gòu)造設(shè)計(jì)，根據(jù)施工要求進(jìn)行。第五階段是沿線的交通安全設(shè)施和環(huán)境保護(hù)措施設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，充分運(yùn)用了計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行，如公路cad輔助設(shè)計(jì)和西安緯地軟件進(jìn)行道路三維設(shè)計(jì)，提高和鍛煉了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)操作先進(jìn)手段。關(guān)鍵詞 ：施工圖；設(shè)計(jì)；平面；縱斷面；橫斷面；公路排水；緯地軟件一、設(shè)計(jì)依據(jù)本項(xiàng)工程設(shè)計(jì)是對(duì)河北省張北-羅家洼段一級(jí)公路二階段進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。張石公路是河北省高速公路網(wǎng)主骨架“五縱、六橫、七條線”規(guī)劃中“五縱”的重要組成部分，是河北省西北地區(qū)南北走向的惟

3、一一條交通主干線，也是張家口市十大立市項(xiàng)目之一。該工程全長(zhǎng)近300公里、總投資約70億元，計(jì)劃工期為7至8年，分三期建設(shè)完成。張石一級(jí)公路張家口段北起張北縣冀蒙交界，南至蔚縣和保定淶源縣交界，全長(zhǎng)262公里，雙向四車道。張石一級(jí)公路一期工程全長(zhǎng)90多公里，自張北至宣化羅家洼段為張石公路的一期工程，概算總投資約28億元。本設(shè)計(jì)包含一條路線：路線總長(zhǎng)2.851公里。分一冊(cè)，共包含路線平面設(shè)計(jì)圖、路線縱斷面圖、路基路面本設(shè)計(jì)執(zhí)行交通部標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：及排水、交通工程、涵洞設(shè)計(jì)圖等施工圖設(shè)計(jì)。公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) jtg b01-2003公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范 jtj 011-94公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范 jtg d3

4、0-2004公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 jtj 014-97公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 jtg f40-2004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 jtg d60-2004公路鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 jtg d62-2004公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 jtj024-85公路污工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 jtg d61-2005公路橋涵抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 jtj 004-89公路勘測(cè)規(guī)范 jtj061-99道路交通標(biāo)志線 gb 5768-1999二、測(cè)設(shè)過程路線選線嚴(yán)格按路線規(guī)范執(zhí)行,在保證設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下盡量少拆遷房屋和占地。導(dǎo)線測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)采用北京54坐標(biāo)，中央子午線為114，高程系統(tǒng)采用85高程。中線測(cè)量樁距20米

5、，主要路線特征點(diǎn)都予以加樁?；胶椭衅綔y(cè)量誤差均在20(mm)以內(nèi)。橋涵測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并初步擬定橋梁跨徑和結(jié)構(gòu)方案。對(duì)路基橫斷進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查。三、自然條件路線所經(jīng)區(qū)域?yàn)樯城鸬貐^(qū)，整個(gè)地勢(shì)起伏變化不大，海拔高度在700米左右。張北羅家洼段屬大陸性氣候，四季分明，雨熱同季，晝夜溫差大，冬季寒冷，夏季涼爽，獨(dú)具特色。本路段日照時(shí)數(shù)2800-3100小時(shí)，太陽(yáng)總輻 射為每平方米1500-1700千瓦小時(shí)，為太陽(yáng)能較豐富區(qū)?！皦紊稀蔽鞑咳暧行эL(fēng)能貯量大于1000千瓦小時(shí)/平方米，年有效風(fēng)能時(shí)數(shù)大于5000小時(shí)，而冬春兩季風(fēng)能貯量占全年的50%-70%，極具開發(fā)利用價(jià)值。土質(zhì)以粘性土加砂土為主，

6、草原區(qū)域土質(zhì)沙化有一定程度，下層土質(zhì)為砂礫巖石土。四、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公 路 等 級(jí)：一級(jí)公路設(shè)計(jì)行車速度：80km/h新建橋梁荷載：公路級(jí)路面標(biāo)準(zhǔn)軸載：bzz100路基寬度：0.75米土路肩+10.50米路面+3.5米中間帶+10.50米路面+0.75米土路肩=26.00米橋梁設(shè)計(jì)寬度：2個(gè)凈10.50+20.5防撞墻涵 洞：與路基同寬五、路線設(shè)計(jì)1、平面設(shè)計(jì)平面設(shè)計(jì)起點(diǎn)終點(diǎn)由說明書確定。路線平面原則上嚴(yán)格按路線規(guī)范執(zhí)行，并考慮盡量少占地。路線平面設(shè)計(jì)均達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，半徑300米三處；直線最大長(zhǎng)507.284米；平曲線最大超高5%。2、 縱斷面設(shè)計(jì)全線最大縱坡2.544%一處

7、,最小凸曲線半徑5000米。路線縱斷面設(shè)計(jì)高程為路面中央分隔帶邊緣處高程，超高繞路面中分帶邊緣旋轉(zhuǎn)。3、 橫斷面設(shè)計(jì)路線設(shè)計(jì)線為路面中央分隔帶邊緣，雙側(cè)設(shè)抬高式路緣石，集中排水，路基全寬32米。六、路基設(shè)計(jì)路基填方邊坡坡度采用1：1.5，路基挖方邊坡坡度采用1：1.0，帶碎落臺(tái)的挖方邊坡采用1：0.75。對(duì)路基施工提出以下具體要求。1、原有路基挖臺(tái)階當(dāng)?shù)孛婢€坡度大于1：5時(shí)，地面應(yīng)先挖成臺(tái)階，臺(tái)階的具體尺寸及位置詳見“挖土質(zhì)臺(tái)階示意圖”；臺(tái)階底面向路中心橫坡3%。2、新填路基填料（1）、路基填料選用山皮土，并必須進(jìn)行cbr試驗(yàn)，凡是借土填筑路段,路床以下00.3米,cbr6%，路床以下0.30

8、.8米, cbr4%，路床填料最大粒徑應(yīng)小于10cm；路基0.81.5cbr3%，1.5米以下，cbr2%，填料最大粒徑應(yīng)小于15cm。3、新填路基碾壓路基填料壓實(shí)度要求如下表：路基壓實(shí)度（重型）路面以下深度（cm）上路床上路堤下路堤零填及路塹0-8080-150150以下0-80壓實(shí)度（%）95949295注：表列壓實(shí)度為重型擊實(shí)法求得的最大干密度的壓實(shí)度。七、路面結(jié)構(gòu)1、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)按公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 jtg d50-2006、公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范jtj034-2000、公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范jtg f40-2004和公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范jtj036-98執(zhí)行。， 路面結(jié)

9、構(gòu)方案表項(xiàng)目瀝青混凝土路面水泥混凝土路面干濕類型中濕中濕面層上面層4cm細(xì)粒式改性混凝土（ac13）30水泥混凝土2mmsbs改性瀝青防水層4cm細(xì)粒式改性混凝土（ac13）中面層6cm中粒式改性混凝土（ac20c）2mmsbs改性瀝青防水層下面層7cm粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土（ac25c）8cm瀝青穩(wěn)定碎石（atb25）基層上基層18cm水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石20cm水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石下基層18cm石灰粉煤灰穩(wěn)定級(jí)配碎石18cm石灰粉煤灰穩(wěn)定級(jí)配碎石底基層18cm石灰粉煤灰綜合穩(wěn)定土2、路面結(jié)構(gòu)組合及面層級(jí)配類型選定路面方案面層采用目前國(guó)內(nèi)公路普遍采用的三層式17cm,本工程表面層采用4cm細(xì)粒式改性

10、混凝土（ac13）c型，中面層采用6cm中粒式改性混凝土（ac20c）型，下面層采用7cm粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土（ac25c），上面層、中面層瀝青選用sbs（c）型成品改性瀝青，上面層主骨料采用玄武巖，中下面層石料選用石灰?guī)r碎石，瀝青采用符合重交通道路石油瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的ah70號(hào)瀝青。3、底基層選定 底基層類型結(jié)合試驗(yàn)對(duì)石灰土、石灰粉煤灰穩(wěn)定土、水泥石灰穩(wěn)定土進(jìn)行比選，由于石灰土強(qiáng)度較低，同時(shí)附近電廠均有大量的粉煤灰儲(chǔ)備，所以底基層選用石灰粉煤灰穩(wěn)定土，在造價(jià)增加不多的情況下，二灰土的早期強(qiáng)度比石灰土高的多。4、路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)對(duì)各結(jié)構(gòu)層的試驗(yàn)結(jié)果，參考規(guī)范建議值，結(jié)合本地氣候、水文和土質(zhì)

11、等具體條件，設(shè)計(jì)中采用的材料設(shè)計(jì)參數(shù)和土基回彈模量值見下表路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)和土基回彈模量自然區(qū)劃路基土組干濕類型土基回彈模量（mpa） 4粉質(zhì)低液限粘土中濕30路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)材料名稱細(xì)粒式瀝青砼中粒式瀝青砼粗粒式瀝青砼水穩(wěn)碎石二灰碎石二灰土抗壓模量（mpa）20c1400120010001400130050015c200018001400劈裂強(qiáng)度（mpa）15c1.41.00.80.50.50.25、路面竣工時(shí)的整體剛度，以不利季節(jié)用bzz100標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，輪隙中心處實(shí)測(cè)路表彎沉的代表值lr評(píng)定。要求面層頂面：ld0.39 mm。八、排水防護(hù)1、路基排水路基排水應(yīng)全面規(guī)劃，合理布局，少占

12、農(nóng)田，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)、氣象條件與排灌系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，重視環(huán)境保護(hù)，防止水土流失和水源污染。沿線采用的路基排水系統(tǒng)設(shè)施主要有邊溝、排水溝、泄水槽、急流槽等。1）排水溝 排水溝設(shè)置在填方路基兩側(cè)，排水溝中水能與溝渠貫通時(shí)排入溝渠，不能貫通時(shí)自然蒸發(fā)消滲。排水溝斷面為梯形，底寬1.0m，深1.0m。2）邊溝邊溝設(shè)在挖方路塹的兩側(cè)，斷面為矩形，底寬1.0m，深0.8m。3）泄水槽、急流槽 對(duì)于路線縱坡大于0.3%的路段采用泄水槽排水，每20米設(shè)一道，對(duì)于路線縱坡小于0.3%的路段和超高段的內(nèi)側(cè)，為利于路面排水，采用拱形防護(hù)。2、路面排水 路面排水是根據(jù)該地區(qū)降水量、地形、地貌、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件等因

13、素，結(jié)合路基排水設(shè)計(jì)，合理布置路面排水設(shè)施，確保排水暢通和路基、路面穩(wěn)定和行車安全。1）路面表面排水采用瀝青砂攔水帶配泄水槽的集中排水方式，以減少邊坡防護(hù)工程量。2）為排除通過路面接縫、裂隙或空隙及由路基或路肩滲入并滯留在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的自由水在瀝青混凝土路面路肩下設(shè)置13cm的碎石墊層將路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的自由水排至邊坡再流入邊溝。九、交通工程及沿線設(shè)施根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)jtg b01-2003和gb5768-1999道路交通標(biāo)志和標(biāo)線及其它相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。1、路面標(biāo)線按路面寬分為雙向四車道，車道寬3.75米，線寬均為150mm，橫斷面上共設(shè)5種標(biāo)線即行車道白色邊緣實(shí)線、白色車道分界線、

14、中心單黃實(shí)線、中心單黃虛線、導(dǎo)向箭頭。平面交叉處劃線，凡是設(shè)置加鋪轉(zhuǎn)角的交叉口，白色邊緣實(shí)線應(yīng)劃為虛線。 2、交通標(biāo)志根據(jù)本條路線開放式公路的特點(diǎn)，共設(shè)置4種標(biāo)志，即警告標(biāo)志、指路標(biāo)志、禁令標(biāo)志和路口標(biāo)注標(biāo)志。各種標(biāo)志的版面按“gb5768-1999”要求制定。路口標(biāo)志設(shè)置于平面交叉處，距平面交叉口處前后各20米無障礙處，以便于夜間提示司機(jī)交叉路口位置。3、路側(cè)護(hù)欄路線部分路段處于高填方路段，為行車安全，設(shè)置加強(qiáng)波形鋼板防護(hù)。 4、交通安全設(shè)施材料：1）、路面標(biāo)線為滿足夜間行車的視覺效果，提高夜間行車的安全性，全部采用熱熔反光標(biāo)線，標(biāo)線厚度為1.8mm。標(biāo)線涂料應(yīng)符合jt/t280-1995路

15、面標(biāo)線涂料的相關(guān)要求。2）、交通標(biāo)志交通標(biāo)志版面結(jié)構(gòu)均采用鋼管柱上固定2mm厚鋁合金板，立柱及連接螺栓所用鋼材為普通碳素鋼（q235），其技術(shù)條件應(yīng)符合碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件（gb700-88）的規(guī)定，鋼制立柱、橫梁、法蘭盤采用熱浸鍍鋅防腐處理，鍍鋅量550g/m2，緊固件為350g/m2。標(biāo)志版面尺寸、內(nèi)容、顏色均按標(biāo)準(zhǔn)制作，所有材料均用反光材料。3）、路側(cè)護(hù)欄波型梁、立柱、端頭梁及連接螺栓所用鋼材為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（q235），其技術(shù)符合碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件（gb700-88）的規(guī)定。所有波型梁護(hù)攔的準(zhǔn)予彎型鋼部件均應(yīng)作防腐處理，一般可采用熱浸鍍鋅處理。波型梁、端頭梁、立柱梁、立柱鍍鋅量為600g

16、/m2；螺栓、螺母、墊圈、錨固件鍍鋅量為350g/m2。熱浸鍍鋅所用的鋅應(yīng)為鋅錠（gb470-83） 中所規(guī)定的0號(hào)鋅或1號(hào)鋅。螺栓、螺母等緊固件在采用熱浸鍍鋅后，必須清理螺紋或進(jìn)行離心分離處理。十、橋涵工程一）一般設(shè)計(jì)原則1、設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)2、洪水頻率：特大橋1/300,其余橋涵為1/100。3、地震作用：地震動(dòng)峰值加速度為0.05g。4、橋面鋪裝：采用瀝青混凝土路面路段采用4cm細(xì)粒式瀝青混凝土，6cm中粒式瀝青混凝土，10cm 40號(hào)防水混凝土；采用水泥混凝土路面路段采用2.5cm橡膠瀝青混凝土，15cm40號(hào)防水混凝土。5、特大橋、大、中橋相鄰并行的兩座上、下行獨(dú)立橋設(shè)計(jì)，中間相隔1

17、米，橋梁內(nèi)、外側(cè)均為墻式護(hù)欄。6、小橋及明板式涵洞與路基同寬，按并行的兩座上、下行獨(dú)立橋涵設(shè)計(jì)，中間相隔1m，若采用輕型橋臺(tái)或箱涵時(shí)，在兩座橋臺(tái)之間設(shè)2cm寬的沉降縫，橋內(nèi)側(cè)設(shè)置墻體護(hù)欄，外側(cè)設(shè)置鋼板護(hù)欄。7、內(nèi)側(cè)護(hù)欄在路面以上的高度為81cm，外側(cè)護(hù)欄高度在路面以上為100cm.8、上下行橋涵之間，設(shè)置電纜管道托架，以供通訊電纜使用。二）橋涵分布情況新建路段共設(shè)小橋1座，涵洞3道。十一、環(huán)保綠化為保證公路建成后運(yùn)營(yíng)環(huán)境舒適、美觀，與周圍環(huán)境和協(xié)一致，全線中央分隔帶采用種植綠化。邊坡坡面、護(hù)坡道采用菱形網(wǎng)格護(hù)坡，中間種草或灌木，綠化品種根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況選擇優(yōu)勢(shì)樹種，形成一地一景，地方特色鮮明。

18、在互通區(qū)、服務(wù)區(qū)內(nèi)適當(dāng)位置建筑小品或雕塑等人工景點(diǎn)，以豐富沿線景觀。道路兩側(cè)坡腳以外，盡可能設(shè)置綠化帶，以喬木為主，配以高度適宜的灌木叢，除起到美化作用外，也可對(duì)交通噪聲的傳播，機(jī)動(dòng)車輛尾氣的逸散起到阻擋作用。十二、施工要點(diǎn)1、路面施工前應(yīng)對(duì)交驗(yàn)的路基進(jìn)行再檢驗(yàn)，包括填料強(qiáng)度cbr、壓實(shí)度及路床頂面土基回彈模量，路基標(biāo)高等參數(shù)。實(shí)驗(yàn)的在面板鋪筑前，應(yīng)對(duì)基層進(jìn)行全面破損檢查，有損壞時(shí)應(yīng)進(jìn)行徹底修復(fù)。2、瀝青穩(wěn)定碎石（atm）、水泥穩(wěn)定碎石、二灰穩(wěn)定碎石、二灰土均采用集中廠拌法和攤鋪機(jī)攤鋪，碾壓時(shí)嚴(yán)格按照路面基層施工規(guī)范的碾壓方法進(jìn)行，水泥穩(wěn)定碎石基層表面浮灰一定要清掃干凈，使基層頂面的集料顆粒部分外露，清掃干凈后才可施工透層油。3、對(duì)于瀝青面層各層如果施工時(shí)間間隔較長(zhǎng)，下層受到污染，攤鋪上一層前就應(yīng)清潔表面后澆撒粘層瀝青后再施工。4、改性瀝青混和料路面的施工應(yīng)符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定和公路改性瀝青路面的施工技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。改性瀝青建議采用成品，改性瀝青混合料路面施工溫度應(yīng)在現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的普通瀝青混合料溫度的基礎(chǔ)上提高1020，特殊情況下由試驗(yàn)另行確定。當(dāng)氣溫低于10時(shí)，不得進(jìn)行改性瀝