哈伊公路建設(shè)施工設(shè)計(jì)

1、目 錄摘要1abstract21 前言31.1 目的及意義31.2 主要內(nèi)容及思路31.3 路線概況31.4 公路等級(jí)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)41.5 路線采用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)62 路線設(shè)計(jì)72.1 路線72.1.1道路選線的原則72.1.2 定線步驟72.1.3路線設(shè)計(jì)圖72.2平面設(shè)計(jì)82.2.1平面線形要素及組合類型82.2.2直線92.2.3設(shè)計(jì)確定平曲線的原則92.2.4 確定各平曲線半徑及緩和曲線長(zhǎng)度102.2.5特殊線形設(shè)計(jì)方面132.4平面設(shè)計(jì)成果233 縱斷面設(shè)計(jì)243.1縱坡設(shè)計(jì)一般要求243.2 縱斷面設(shè)計(jì)各要素標(biāo)準(zhǔn)243.3豎曲線253.3.1縱斷面的繪制274 路基路面及排水284.

2、1路基設(shè)計(jì)284.1.1行車道294.1.2行車道寬度304.1.3行車道橫坡304.1.4路肩304.1.5曲線段加寬與超高314.1.6路基土石方計(jì)算334.1.7路基設(shè)計(jì)成果354.2 路面設(shè)計(jì)36.2.1 水泥混凝土路面36.2.2 路面等級(jí)及類型的確定36.2.3 路面結(jié)構(gòu)擬定及厚度計(jì)算394.3 公路排水設(shè)計(jì)40.3.1 公路排水設(shè)計(jì)原則40.3.2邊溝40.3.3截水溝42.3.4排水溝42總結(jié)44致謝45參考文獻(xiàn)46哈伊公路建設(shè)至三豐段設(shè)計(jì)摘 要本設(shè)計(jì)為哈伊公路建設(shè)至三豐段初步設(shè)計(jì)，采用原始數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)的分析、稍加修改,通過(guò)地質(zhì)、地形、地物、水文等自然條件的研究分析,參

3、照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 、公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范等交通部頒發(fā)的相關(guān)法律法規(guī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)完成。首先通過(guò)對(duì)地理分析、車流量分析確定道路等級(jí)以及基本參數(shù)，根據(jù)高程圖，按照詳細(xì)的定線流程確定道路路線，道路縱斷面主要設(shè)計(jì)的包括平曲線的限制、特殊線型的圖示計(jì)算。其次，確定完縱斷面后，根據(jù)路基路面工程的講解，詳細(xì)講解了路基路面的組成，并畫出路基平面圖以及路面選用水泥混凝土的介紹。最后，介紹排水系統(tǒng)的組成以及相關(guān)依據(jù)，結(jié)合本路線的情況，確定排水溝的參數(shù)，并畫出圖形。關(guān)鍵詞：公路設(shè)計(jì)，路基, 路面,highway construction to the mitutoyo period of lehigh design a

4、bstractthe design of the preliminary design of hayi highway construction to mitutoyo, using the original data, through the analysis of the original data, slightly modified, through analysis and study on the geology, topography, terrain, hydrology and other natural conditions, according to technical

5、standard of highway engineering, specification of the highway route design and other relevant laws and regulations issued by the ministry of communications technology standard design.based on the geographical analysis, traffic analysis for determining road grade and basic parameters, according to th

6、e elevation map, in accordance with the details of the alignment process to determine the route of road, the road longitudinal section design includes plane curve restriction, special line calculation. secondly, to determine the finished profile, according to explain the subgrade and pavement engine

7、ering, explain in detail the composition of subgrade and pavement, and draw the subgrade and pavement cement concrete plan selection of introduction. finally, introduces the composition of drainage system and related basis, combined with the path, determining parameters of drainage ditch, and draw t

8、he graph. keywords: highway design, subgrade, pavement,1 前言1.1目的和意義哈伊高速公路連接哈爾濱和伊春兩個(gè)城市。公路主要是國(guó)道g222公路趙家至慶鐵交界處174公里。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，在大力發(fā)展城市環(huán)境的同時(shí)，也正在做好城市之間的道路連接工作，把城市之間相互連成一片，形成片區(qū)經(jīng)濟(jì)體的形式更好的發(fā)展。其中只有搞好山區(qū)道路建設(shè),才能更好的發(fā)展山區(qū)經(jīng)濟(jì)，拉近貧富差距，促進(jìn)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展。1.2主要內(nèi)容和思路哈伊公路建設(shè)至三豐段設(shè)計(jì)主要做建設(shè)到三豐段的初步設(shè)計(jì)：因?yàn)榫€路和數(shù)據(jù)都是已經(jīng)收集好的，本設(shè)計(jì)主要是模擬選線計(jì)算的過(guò)程。首先根據(jù)來(lái)往

9、交通流量確定道路的等級(jí)，然后介紹選線方法規(guī)則，通過(guò)確定的起始點(diǎn)在cad 、維地軟件中畫出線路的平面圖，再經(jīng)過(guò)一系列基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)公路的縱斷面以及橫斷面詳細(xì)參數(shù)，最后在細(xì)節(jié)上設(shè)計(jì)路基路面的排水系統(tǒng)來(lái)結(jié)束本次初步設(shè)計(jì)。1.3路線概況哈伊公路建設(shè)至三豐段位于黑龍江省山區(qū)，是哈伊高速與三豐段的網(wǎng)化公路，對(duì)公路沿線的居民的出行及貨物運(yùn)輸起著非常重要的作用，特別是對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)政治經(jīng)濟(jì)等方面的發(fā)展會(huì)產(chǎn)生積極影響。哈伊公路是黑龍江省公路網(wǎng)中重要的一部分，道路線為洪積層, 平原及底山區(qū)10米內(nèi)表層土壤為粉質(zhì)低液限粘土, 中層10到15米為沖積形成的砂礫、圓礫, 底層15到30米為白堊系的砂巖。土壤厚為0到5米,5到

10、15米為砂礫、圓礫，土壤滲透性較好, 地層比較穩(wěn)定。路線位于東經(jīng) 132.5到134.14 北緯 47.67到48.33之間, 位于黑龍江省西北部地區(qū)，地勢(shì)變化情況山嶺重丘區(qū) ，地表植被人工林和次生林；土壤狀況粉質(zhì)低液限粘性土 ；沿線所處自然區(qū)劃為1區(qū),；氣候：年平均氣溫1-4。降雨量600到800mm。冬季主導(dǎo)風(fēng)向大陸性季風(fēng)氣候。年平均風(fēng)速 3.5m/s 。最大凍深為 2.4米。水文情況：地表排水良好，地下水位1.8到2.4m；沿線公路主要病害凍脹、翻漿【1】。整個(gè)路段位于山嶺重丘區(qū)，地表排水暢通，不會(huì)形成長(zhǎng)期地表積水。地下水位也較低，大多路段的路基不受地下水影響。1.4公路等級(jí)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確

11、定公路等級(jí)： 遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量（輛/日）；起始年平均日交通量（輛/日），包括現(xiàn)有交通量和道路建成后從其它道路吸引過(guò)來(lái)的交通量； r設(shè)計(jì)交通量年平均增長(zhǎng)率（%）； n設(shè)計(jì)交通量預(yù)測(cè)年限；表1-1 路段實(shí)際情況設(shè) 計(jì) 路 段 名 稱哈伊公路建設(shè)至三豐段兩階段初步設(shè)計(jì)路線起點(diǎn)k68+000n-5369500e-22644600設(shè)計(jì)高程：路線終點(diǎn)n-5371400e-22648200設(shè)計(jì)高程：設(shè)計(jì)交通量初年（輛/日）小客車中型車大型車獸力車人力車自行車2100750350中型車中各種車型所占 的比例（%）解放ca10b東風(fēng)eq140解放ca390402931大型車中各種車型所占 的比例（%）黃河

12、jn150沃爾沃n8648黃河jn162353035設(shè)計(jì)交通量預(yù)測(cè)年(年)15設(shè)計(jì)交通量年平均增長(zhǎng)率（%）7.5根據(jù)以上資料，交通量年平均增長(zhǎng)率r=7.5%，小型車流量為2100、中型車為750、大型車為350。各種車輛折合成小客車的年平均晝夜交量 =小型車+1.5中型車+2大型車， 既=2100+7501.5+3502.0=3925輛 遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量：根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)jtg b01-2003年平均日交通量 在 500015000 輛之間屬于二級(jí)公路。由于路線處山嶺重丘區(qū)，因此設(shè)計(jì)行車速度采用60km/h。1.5路線采用的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。根據(jù)上述資料可以確定哈伊公路建設(shè)至三豐段起點(diǎn)樁號(hào)為

13、k68+000,坐標(biāo)(n69500 , e44600)，終點(diǎn)樁號(hào)為k76+266.529，坐標(biāo)（n71400, e48200)。公路全線總里程約為8.3公里，公路等級(jí)根據(jù)相關(guān)參數(shù)計(jì)算得出為二級(jí)公路。設(shè)計(jì)行車車速60km/h，車道數(shù)雙向單車道，行車道寬度23.5m，路基寬度設(shè)計(jì)為10m，無(wú)中央分隔帶。2 路線設(shè)計(jì)2.1 路線選線是在規(guī)劃道路起終點(diǎn)之間的大地表面上，根據(jù)計(jì)劃任務(wù)書規(guī)定的使用任務(wù)和性質(zhì)，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件，選定道路中線合理位置的工作。其中包括從路線方案選擇、路線布局到具體定出線位的全過(guò)程，它是道路建設(shè)的基礎(chǔ)工作，選線質(zhì)量直接關(guān)系到公路的造價(jià)及今后使用的適用性、安全性、可靠性和壽命。選線

14、不僅需要考慮自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件等多方面因素，還要權(quán)衡路線本身平、縱、橫三方面的相互影響和制約。因此選線是一項(xiàng)涉及面廣，具有很強(qiáng)技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和政策性的綜合工作。2.1.1道路選線的原則選線布局必須符合國(guó)家的方針政策，力爭(zhēng)路線短捷，保證行車安全、舒適、迅速。符合工程經(jīng)濟(jì)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的原則，做到工程量小、造價(jià)低、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用省、效益好。并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。樹立節(jié)約資源的理念，注意同農(nóng)田基本建設(shè)相配合，做到少占田地，保護(hù)名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)。遵循可持續(xù)發(fā)展的方針，重視環(huán)境保護(hù)，盡量減少由于道路修筑、汽車運(yùn)營(yíng)所產(chǎn)生的影響和污染。2.1.2 定線步驟搜集與路線方案有關(guān)的主要資料各種比例尺地形圖、衛(wèi)星

15、像片、航攝像片和以往的勘測(cè)設(shè)計(jì)資料交通量及交通組成等交通調(diào)查資料相鄰道路的主要技術(shù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、平面與縱斷面圖、交通量及設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)等資料。路線行經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)、水文、氣候等自然條件方面的有關(guān)資料。路線行經(jīng)地區(qū)的城鎮(zhèn)、工礦、鐵路、航空、水利建設(shè)和規(guī)劃資料。與路線方案有關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料。根據(jù)路線方向和等級(jí)，在地形圖上，結(jié)合搜集的資料初步研究各種可能的路線走法。實(shí)地，野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的新方案。分項(xiàng)整理匯總調(diào)查成果。2.1.3路線設(shè)計(jì)圖圖2-1 路線設(shè)計(jì)圖2.2平面設(shè)計(jì)平面設(shè)計(jì)是根據(jù)平面設(shè)計(jì)要求規(guī)則，確定平面線形各要素及其他們之間的配合；平面線形與道路所經(jīng)地帶的地形、地物、環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，同時(shí)盡量減少工程

16、數(shù)量，節(jié)省投資。2.2.1平面線形要素及組合類型公路的平面線形由直線、圓曲線、緩和曲線3種線形構(gòu)成，通常稱為“平面線形三要素”。公路平面線形設(shè)計(jì)實(shí)際是對(duì)平面線形三要素的研究，同時(shí)結(jié)合周圍的自然條件對(duì)這三要素進(jìn)行合適的組合，從而保證車輛能在公路上安全、迅速、舒適地行駛。他們的組合類型只要有： 基本形 當(dāng)按直線回旋線圓曲線回旋線直線的順序組合而成線形。 s形定義兩個(gè)反向圓曲線用兩段反向回旋線連接的組合形式。 卵形定義兩同向的平曲線按直線緩和曲線圓曲線緩和曲線圓曲線緩和曲線直線的順序組合而成的線形。 凸形定義兩段同向緩和曲線之間不插入圓曲線而徑相銜接的組合形式圓曲線長(zhǎng)度為零。復(fù)合形定義將兩個(gè)以上的同

17、向回旋線在曲率相等處相互連接的線形。c形定義兩同向回旋線在曲率為零處徑相連接（即連接處曲率為0）的組合線形。2.2.2直線直線是平面線性的要素之一，在公路建設(shè)中廣泛使用。本公路設(shè)計(jì)速度為60km/h，根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究資料，最大直線長(zhǎng)度為以汽車按設(shè)計(jì)速度行駛70s左右的距離，即相當(dāng)于20v(120m)長(zhǎng)度。而最小直線長(zhǎng)度分為同向曲線間和反向曲線間的最小長(zhǎng)度：同向曲線最小長(zhǎng)度：據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（jtgb01-2003）和公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d20-2006）推薦同向曲線間直線最小長(zhǎng)度（以m計(jì)）不小于行車速度6倍，即720m。反向曲線最小長(zhǎng)度：根據(jù)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d20-2006）和

18、城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范（cjj 37-90）規(guī)定反向曲線間最小直線長(zhǎng)度（以m計(jì)）不小于行車速度2倍，即120m。2.2.3設(shè)計(jì)確定平曲線的原則1.在條件允許的情況下盡量使用大的曲線半徑（ra1。4.1.7路基設(shè)計(jì)成果橫斷面設(shè)計(jì)主要是確定公路橫斷面的組成部分及其幾何尺寸。根據(jù)平面設(shè)計(jì)和縱斷面設(shè)計(jì)的成果，在各樁號(hào)的橫斷面涂上點(diǎn)繪橫斷面地面線。（用維地，輸入橫斷面各變化點(diǎn)相對(duì)的中樁坐標(biāo)，自動(dòng)繪制）附：路基橫斷面圖圖4-7 橫斷面圖4.2 路面設(shè)計(jì)路面是在路基頂面的行車部分用各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。本路段選用水泥混凝土路面作為設(shè)計(jì)路面。.2.1 水泥混凝土路面水泥混凝土路面包括：普通混凝土、鋼筋混凝

19、土、連續(xù)配筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、裝配式混凝土和鋼纖維混凝土等面層板和基（墊）層所組成的路面。目前廣泛采用的是就地澆筑的普通混凝土路面，簡(jiǎn)稱混凝土路面【9】?；炷谅访娴膬?yōu)點(diǎn)：1） 強(qiáng)度高，混凝土路面具有很高的抗壓強(qiáng)度和較高的抗彎拉強(qiáng)度以及抗磨耗能力。2） 穩(wěn)定性好，混凝土路面的水穩(wěn)性、熱穩(wěn)性均較好，特別是它的強(qiáng)度能隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸提高，不存在瀝青路面的“老化”現(xiàn)象。3） 耐久性好，混凝土路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性好，所以它經(jīng)久耐用，一般使用2040年，而且它能通行包括履帶式車輛等在內(nèi)的各種運(yùn)輸工具。4） 有利于夜間行車，混凝土路面色澤鮮明，能見度好，對(duì)夜間行車有利。.2.2 路面等級(jí)及類型的確定

20、1） 混凝土路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是計(jì)算路面結(jié)構(gòu)可靠度時(shí)，考慮各項(xiàng)基本度量與時(shí)間關(guān)系所取用的基準(zhǔn)時(shí)間。表4-6 公路混凝土路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期參考值公路技術(shù)等級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（年）公路技術(shù)等級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（年）高速公路30二級(jí)公路30一級(jí)公路20三、四級(jí)公路202） 標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載當(dāng)量換算水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100kn單軸雙輪組荷載為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，按式換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)： n0 = (4-6)式中：100kn的單軸雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)pi各類軸輪型：級(jí)軸載軸的總重（kn）n軸型和軸載級(jí)位數(shù)ni各類軸型i級(jí)軸載的作用次數(shù)i輪軸型系數(shù) 單軸-雙輪組： 單軸-單輪組：

21、雙軸-雙輪組： 三軸-雙輪組： 本路為二級(jí)公路，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為20年。設(shè)計(jì)速度為60km/h，根據(jù)所給的設(shè)計(jì)資料可知，交通量年平均增長(zhǎng)率為7.5%。設(shè)計(jì)初年交通量：中型車750輛/日，中型車中各種車型所占比例為：解放ca1ob45%（40%750=300輛/日），東風(fēng)eq14029%（29%750=217.5輛/日）解放ca39031%（31%750=232.5輛/日）；大型車350輛/日，大型車中各種車型所占比例為：黃河jn15035%（35%350=122.5輛/日），沃爾沃n864830%（30%350=105輛/日）， 黃河jn16235%（35%350=122.5輛/日）計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)為：表4-7 軸載換算結(jié)果表車 型前/后軸pi(kn)ini(次)ns=解放ca1ob前 軸19.40620.2952441.3710-9后 軸60.8512440.121解放ca390前 軸35.00481.2872441.1210-5后 軸70.1512440.7