道路工程專業(yè)綜合畢業(yè)設(shè)計

TheGraduationDesignforBacheloQingniantoQianjinoftheBeicuihighwayinsectiontwostagespreliminarydesignsI本設(shè)計根據(jù)給定的資料，通過對原始數(shù)據(jù)的分析,根據(jù)該路段的地質(zhì)、地排水設(shè)計；路面設(shè)計，水泥混凝土路面設(shè)計；小橋涵設(shè)計，完成一項涵洞設(shè)計；路線交叉設(shè)計，完成一項路線平面交叉；設(shè)計概算編制，完成全線設(shè)計路段的初步設(shè)計概整個設(shè)計計算了路線的平、縱、橫要素,設(shè)計了路基、路面、平面交叉、小橋涵relevanttechniqueindexsignforkind,geographyforsecondcladesignlearningalotofknowledgeconcerninghighways,passinganalysisprimitivedataing,accordingtotheroad'ssegment,charactehydrologyetc.,Basisthenormalwaitingthetransport,andcompleadingiswiththeclassmateofconstitutethecircumstance,lines(mountainrangearea,ormoremountainrangeline),Drawtherouteplanechart,Proceedrouteverticalsectionofdesign;RoadbedsectionsarewiththeroadbedthecalculationofsquaregroundandroadbeddraintheDesignbudgetaryestimateestablishment:Completestheentirelinetodesigntheroadsectionthepreliminarydesignbudgetaryestimate;Theapplicationcalculatordrawstheengineeringdiagram,Completeundertheteacher'sleadingrequestodesigntheroadbed,roadthesizQingniantoQianjinoftheBeicuihighwayinsectiontwostagespreliminarydesigns.Keywords:Route,roadbed,road,culv摘要 Abstract 11.1選題的背景、目的及意義 1 11.3路線概況 11.4公路等級和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 21.5路線采用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 21.6路線設(shè)計起訖點 3 3第2章路線 42.1路線方案的說明和比較 42.1.1了解資料 42.1.2定線的原則與方法 42.1.3定線具體過程 42.1.4路線方案的比選 52.2路線平面設(shè)計 52.2.1確定各平曲線半徑及緩和曲線長度 52.2.2設(shè)計確定平曲線的原則 62.2.3特殊線形設(shè)計方法 72.2.4編制直線及轉(zhuǎn)角一覽表 112.2.5平面圖標(biāo)注 112.2.6彎道視距的檢查 112.2.7繪圖 112.3路線縱斷面設(shè)計 2.3.1點繪地面線 2.3.2拉坡調(diào)坡定坡 112.3.3確定縱坡度，變坡點的位置 112.3.4縱斷面圖的詳細(xì)設(shè)計 112.3.5平、豎曲線的組合 112.3.6豎曲線要素的計算 12 122.4本章小結(jié) 13第3章路基路面及排水 143.1路基設(shè)計 143.1.1邊坡的確定 143.1.2路基高度的確定 143.1.3加寬超高設(shè)計 153.1.4排水系統(tǒng)的設(shè)計原則 173.1.5橫斷面的繪出 183.2路面設(shè)計 183.2.1設(shè)計原則 193.2.2路面結(jié)構(gòu)的確定及材料的選擇 193.2.3施工要求 193.2.4路面設(shè)計計算書 193.3排水系統(tǒng)的設(shè)計原則 283.4本章小結(jié) 28第4章橋涵涵洞 294.1全線采用的涵洞 294.2涵洞的設(shè)計 294.2.1小橋涵位置確定 294.2.2洞口類型的選擇 294.2.3涵洞計算 294.3本章小結(jié) 31第5章路線交叉 325.1交叉概述 325.1.1交叉口設(shè)計的基本要求 325.1.2交叉口設(shè)計的主要內(nèi)容 325.2交叉口設(shè)計類型 325.3交叉口設(shè)計技術(shù)指標(biāo) 325.4交叉口設(shè)計 325.5本章小結(jié) 34第6章環(huán)保設(shè)計 356.1環(huán)保設(shè)計方案 356.2本章小結(jié) 35第7章設(shè)計概算 367.1概算的編制依據(jù) 367.2路線工程概算項目主要包括的內(nèi)容 367.3本章小結(jié) 37結(jié)論 38參考文獻(xiàn) 39致謝 4011.1選題的背景、目的及意義及其它有關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，并在教師的指導(dǎo)下，完成一段公路的兩階段初的指導(dǎo)下獨立的完成一段公路的初步設(shè)計任務(wù)。通過此次設(shè)計可以培養(yǎng)我們的綜合設(shè)并能夠獨立完成全部設(shè)計的圖表。為自己走向工作崗位后適應(yīng)生產(chǎn)實踐的需要打下堅1.2設(shè)計任務(wù)1.3路線概況2工程名稱：北（安）翠（巒）公路青年農(nóng)場至前進(jìn)段,路線位于東經(jīng)126o16′38″~和次生林，沿線所處自然區(qū)劃為Ⅰ2區(qū)。①年平均氣溫為3.0oC②降雨量400mm~1.4公路等級和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)Nd=N0(1+r)n-1(1-1)N0—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量N0，N0=小型車+1.5中型車+2大型車=3950，Nd=3950（1+7.0%）15-1=10185.21，761.5路線采用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)31.6路線設(shè)計起訖點及設(shè)計高程N-5332750N-5337000本章小結(jié)本章介紹了北（安）翠（巒）公路青年農(nóng)場至前進(jìn)段的設(shè)計任務(wù)和整個路段的自然地理狀況，為整個路段的設(shè)計提供了良好的依據(jù)。設(shè)計路段前應(yīng)先確定路線的等級42.1路線方案的說明和比較中間控制點。根據(jù)相鄰控制點間的地形、地貌、地質(zhì)、農(nóng)田等分布情況，選擇地勢平2.對于山嶺重丘地形，定線時應(yīng)以縱坡度為主導(dǎo)；對于平原微丘區(qū)域（即地形平坦）地面自然坡度較小，縱坡度不受控制的地帶，選線以路線平面線形為主導(dǎo)。最終定均坡線。在山嶺重丘地帶，根據(jù)等高線間距和所選定的平均縱坡（視路線高差分析這條均坡線對地形、地物等艱苦工程和不良地質(zhì)的避讓情況。如有不合理之處，應(yīng)選擇出須避讓的中間控制點，調(diào)整平均縱坡，重新試坡。經(jīng)過調(diào)整后得出的折穿直線：按照“照顧多數(shù)，保證重點”的原明各彎道的圓曲線的長度。平面試線中要考慮平﹑縱﹑橫配合，滿足線形設(shè)計和《標(biāo)5橫斷面較核：根據(jù)初步縱坡設(shè)計，計算出路基填挖高度，繪出工程困難地段的路經(jīng)過幾次修正后，最終確定出滿足《標(biāo)準(zhǔn)》要求，平縱線型都比較合適的路線導(dǎo)如有路線局部方案，應(yīng)分別進(jìn)行定線設(shè)計，經(jīng)論證比較定出推薦方案，路線方案2.2路線平面設(shè)計根據(jù)路線幾何線形設(shè)計要求，確定路線平面線形各要素及其他形應(yīng)與地、地物相適應(yīng)，與道路所經(jīng)地帶的地形、地物、環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，而且減計算由行車速度、半徑大小、結(jié)合路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定。二級6平曲線一般最小長度按3倍極限長度計算：L=3×100=300m（規(guī)范值300m）同向曲線間為了防止出現(xiàn)組合出現(xiàn)斷臂曲線宜在兩同向曲線間設(shè)置不小于6V的反向曲線間為了設(shè)置適當(dāng)長度距離改變行車方向宜在兩同向曲線間設(shè)置不小于序號1），2345678972.一般情況下使用極限半徑的4～8倍或超高為2～4%的原曲線半徑值續(xù)協(xié)調(diào)，宜將回旋線－圓曲線－回旋線的長度比設(shè)計成1:8-T454.155例如(JD1K125+503.387)R=300m,Ls1=100m,Ls2=120m，α=53006'33''。q1=Ls1/2-L1/240R2=100/2-1003/240×3002=49.953mq2=Ls2/2-L2/240R2=120/2-1203/240×3002=59.92m前切線長+q1-=201.343m9后切線長：+q2-=210.087m53006'33''-9033'15''-11027'54'')×300+100+1200=388.079mZH=JD-Th1=K125+503.387-201.343=K125HY=ZH+Ls1=K125+302.044+100=K125+402.044HZ=ZH+Lh=K125+302.044+388.079=K125+690YH=HZ-Ls2=K125+690.123-200=K125+570.123例如JD4,JD5組成S型交點間距L=230.001mRs1/2-l1/240R=55.5/2-55.53Th2=L-Th1=230.001-83.68=146.321m擬R2=465mq2=ls2/2-l2/240R=ls2/2-ls23/240×4652VL=L-Th1-Th2=-1.331<(A1+A2)/40=8.002m各項驗算滿足要求 HY=ZH+Ls1=K126+091.969 YH=HZ-Ls1=K126+585.191 HY=ZH+Ls2=K126+885.212 根據(jù)路線幾何線形設(shè)計要求，確定路線平面線形各要素及其他們之間的配合；線形應(yīng)與地形.地物相適應(yīng)，與道路所經(jīng)地帶的地形.地物.環(huán)境.景觀相協(xié)調(diào)，而且減少工程在以上工作完成后，即可以繪制等高線根據(jù)中樁地面高程以及橫斷面數(shù)據(jù)利用內(nèi)對于曲線內(nèi)側(cè)受建筑物、樹木、路塹邊坡等限制較嚴(yán)的彎道應(yīng)進(jìn)行視距檢查根據(jù)路基橫斷面設(shè)計圖確定出公路用地范圍，并據(jù)此繪出公路用地圖，比例尺：2.3路線縱斷面設(shè)計縱坡折減、合成坡度等，并結(jié)合路線起終點、橋隧、交叉口、越嶺線埡口、沿溪線水位等控制點和經(jīng)濟(jì)點的高程，確定出公路路線縱斷面設(shè)計線。該設(shè)計線必須滿足技術(shù)高程縱斷面設(shè)計線不宜太碎，應(yīng)保證最小坡長要求，變坡點位置應(yīng)選擇在整10m選取各變坡點處豎曲線半徑：計算各豎曲線要素。根據(jù)設(shè)計資料繪制出路線中樁孔徑、結(jié)構(gòu)類型、水準(zhǔn)點的高程和位置坡度、填挖高度、與公路交叉的位置?？v坡設(shè)L=Rww=i2-i1例：i1=-3.74%i2=4.49%K25+456450切線高程=豎曲線起點高程+xix—計算點到豎曲線起點距離TT5.應(yīng)避免在長直線上設(shè)置長坡凹型豎曲線路段這種路段易產(chǎn)生視覺的錯覺造2.4本章小節(jié)組合.路基是公路的重要組成部分，它是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物，承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d，必須具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性，中期設(shè)3.1路基設(shè)計根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003規(guī)定一級公路其大小取決于邊坡的土質(zhì)，巖石的性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等自然因素和邊坡的高度。一因和生成時代等因素選定。巖石路塹邊坡，一般根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造與巖石特性對照相似工路基的填挖高度，是在路線縱斷面設(shè)計時綜合考慮路線縱坡要求，路基穩(wěn)定性和工程經(jīng)濟(jì)等因素確定。從路基的強度和穩(wěn)定性要求出發(fā)，路基上部土層應(yīng)處于干燥或中濕狀態(tài)，路基高度應(yīng)根據(jù)臨界高度并結(jié)合公路沿線具體條件和排水及防護(hù)措施確定路基的最小填土高度。路基橫斷面設(shè)計是在橫斷面測量所得的數(shù)據(jù)點繪到橫斷面上,按縱斷面設(shè)計確定的填高度和平曲線上的超高,加寬值逐樁繪出路基橫斷面設(shè)計圖,并后把結(jié)果減去(填方)或加上(挖方)路面結(jié)構(gòu)層面積即得該斷面的填挖方面積，對于半本設(shè)計中超高的設(shè)置方法采用的是繞邊線旋轉(zhuǎn)的方法，超高的形成過程包括提肩路基設(shè)計調(diào)和一般是指路肩邊緣的高程，在超高設(shè)置段路基及中線的填、挖高度X≤XoX≥Xo1.計算結(jié)果均為與設(shè)計2.臨界端面距超高緩和段的起點：0c0cb段=bjij+(B+bj)ibcjj2bh=bjij(bj+b)ib段00cxxcxjj2Gcxjj2xh=bjij(bj+bx)iGh=bjij(bj+bx)ixLS=55.5mV=60Km/hR=300m查得ib=4h內(nèi)=(bJTiJT+bJYiG)-[(bJT+bh中=(bJTiJT+bJYiG)+(B+bJG/ib=100×2.0%/4.0%=50h=(bJTiJT+bJYiG)-[(bJT+bJh外=(bJTiJT+bJYiG)+(B+bJij—路肩橫坡度x0—與路拱同坡度的單向超高點至超高緩和段起點的距離（m）本段處在干燥或中濕狀態(tài)，路基排水基本順暢，但也出現(xiàn)挖方及填土高度較小，屬于矮路堤都必須設(shè)置邊溝。當(dāng)排水量大時應(yīng)進(jìn)行流量計算，在小半邊溝縱坡應(yīng)與路線縱坡一致，但本路線全線地面起伏很大，且橫斷面高差很大，在許多路段無法滿足此項要求。在路基兩側(cè)設(shè)置邊溝，一般情況下挖方路基和填土高各種排水設(shè)施的設(shè)計應(yīng)盡量少占農(nóng)田，并與水利規(guī)劃和土地使用相配合進(jìn)行綜合規(guī)劃，排水口應(yīng)盡可能引接至天然河溝，以減少橋涵工程，不宜直接注入農(nóng)田。應(yīng)采取就地取材，因地制宜的原則。在路基兩側(cè)設(shè)置邊溝，一般情況下挖方路基和填土高面設(shè)計的超高，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的路基寬度，繪出其路基橫斷面設(shè)計圖，并標(biāo)出填挖的3.1路面路面是道路主要組成部分，它的好壞會直接影響行車速度，安全和運根據(jù)公路等級和交通量，確定路面等級為高級。路面類型選用普通水泥混凝土路面，路面結(jié)構(gòu)：面層（普通水泥混凝土）厚度為23cm；基層（5%水泥穩(wěn)定砂輛/日）,沃爾沃N8648—37%（37%×350=129.5輛/日）,黃河JN162—33%（33%×PiδiNiδiNi(Pi/100)16Nsi10101—1N8648116底墊層：石灰粉煤灰穩(wěn)定土σpr=KfKcKrσpsσ=0.077r0.6h—2psσps—標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板的臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力（Mpa）r—混凝土板的相對剛度半徑r=0.537hEx—基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量（Mpa）hx—基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度（m）Dx—基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度（Mpa）12σpr=KfKcKrσps=2.5×1.2×0.87×1.13=2.9493(Mpa)Kr—考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)，采用縱縫設(shè)拉桿Kf—疲勞應(yīng)力系數(shù)Kf=N.057=(9.647×106)0.057=2.5σ=KσtrttmKt—考慮溫度應(yīng)力累計疲勞作用的疲勞應(yīng)σtm—最大溫度梯度是混凝土板的翹曲應(yīng)力（Mpa）αc—混凝土線膨脹系數(shù)（1×10-5/℃)Tg—最大溫度梯度(℃/m）取88℃/mBx—與l/r和h有關(guān)的系數(shù)，查表得0.59fr—水泥混凝土抗彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)值（Mpa）取5Mpa所以，σtr=Ktσtm=0.49×1.85=0.9065(Mpa)可靠度為85%。再椐查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級，查表確定可靠度系數(shù)yr=1.13。yr=(σpr+σtr)<fr(3-13)yr—可靠度系數(shù)，取1.13底基層：石灰粉煤灰穩(wěn)定土Ex—底基層和墊層的當(dāng)量回彈模量（Mpa）hx—底基層和墊層的當(dāng)量厚度（m）Dx—底基層和墊層的當(dāng)量彎曲剛度（Mpa）σpr=KfKcKrσσprσ=0.077r0.6h—2σpsσps—標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板的臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力（Mpa）r—混凝土板的相對剛度半徑r=0.537hEx—基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量（Mpa）hx—基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度（m）Dx—基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度（Mpa）1則：Et=ahE0|(σpr=KfKcKrσps=2.5×1.2×0.87×1.13=2.95(Mpa)Kr—考慮接縫荷載能力的應(yīng)力排減系數(shù)，采用縱Kf—疲勞應(yīng)力系數(shù)Kf=N.057=(9.647×106)0.057=2.5σtr=Ktσtm(3-26)Kt—考慮溫度應(yīng)力累計疲勞作用的疲勞應(yīng)σtm—最大溫度梯度是混凝土板的翹曲應(yīng)力（Mpa）αc—混凝土線膨脹系數(shù)（1×10-5/℃)Tg—最大溫度梯度(℃/m）取88℃/mBx—與l/r和h有關(guān)的系數(shù)，取0.58fr—水泥混凝土抗彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)值（Mpa）取5Mpa所以，σtr=Ktσtm=0.485×1.82=0.8827(Mpa)可靠度為85%。再椐查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級，查表確定可靠度系數(shù)yr=1.13。yr=(σpr+σtr)<fr(3-30)yr—可靠度系數(shù)，取1.13度）是否滿足最小防凍厚度的要求。若不滿足，則應(yīng)增加防凍層補足或增加墊層厚度3.3排水系統(tǒng)的設(shè)計原則各種排水設(shè)施的設(shè)計應(yīng)盡量少占農(nóng)田，并與水利規(guī)劃和土地使用相配合進(jìn)行綜合規(guī)劃，排水口應(yīng)盡可能引接至天然河溝，以減少橋涵工程，不宜直接注入農(nóng)田。應(yīng)采取就地取材，因地制宜的原則。在路基兩側(cè)設(shè)置邊溝，一般情況下挖方路基和填土高可不設(shè)邊溝。紙上定線在地形圖上示出排水溝渠的平面位置。涵洞與路正交，縱坡度根據(jù)具體情況而定，涵管為鋼筋混泥土，常為2.0m管節(jié)和0.5m管節(jié)。本設(shè)計涵管直3.4本章小結(jié)本章主要介紹了路基、路面的設(shè)計。通過確定路基高度、邊坡、加寬超高設(shè)計及排水系統(tǒng)的設(shè)計，繪出橫斷面圖。本設(shè)計路段面層為水泥混凝土路面，因路面是道路主要組成部分，它的好壞會直接影響行車速度、安全和運輸成本，路面要求有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性、表面平整度和抗滑性能。通過大量公式計算使自己很好的掌握4.1全線采用的涵洞最常見的是小橋涵。本條公路位于山區(qū)，溝壑交錯，因此應(yīng)設(shè)置較多的橋涵。小橋涵的設(shè)計與布置是否合理，對于整條公路的造價和使用質(zhì)量都有很大的影響。本設(shè)計中4.2涵洞設(shè)計合理地選擇小橋涵位置，是小橋涵設(shè)計的重要步驟，它直接關(guān)系到路基的穩(wěn)定，排水的順暢和修建工程量的大小。一般來說，小橋涵位置應(yīng)服從路線的走向并達(dá)到排水順利，路基穩(wěn)定，工程造價低，只有在特殊情況下在不降低路線標(biāo)部調(diào)整路線，使之從較好的橋涵位置通過。此外設(shè)置小橋涵應(yīng)遵循以下原則：逢溝設(shè)進(jìn)出口要平順，避免發(fā)生斜流現(xiàn)象全面綜合比較，力求橋涵主體及附屬工程的全部工一字墻：適用于邊坡規(guī)則的人工渠道，這種洞形式工程量小，在窄而深，河道縱此處匯水面積：在地形圖上畫出山脊線的連線主河溝長度：L=0.4kmQp規(guī)定頻率為p時的洪峰流量(m3/s)根據(jù)公路等級p=2%μ——指數(shù)參數(shù)（mm/h）K1——系數(shù)，查表K1=0.13τ——匯流時間（h）τ=K3×(4-3)式中：K3——系數(shù)，查表K3=0.075α1——指數(shù)，查表α1=1.45:n=n1=0.60Qp=CSFλ3(4-4)F——匯水面積B——路基寬度（m）B上、B下——由中心至上、下游路基邊緣寬度，當(dāng)路基無加寬時均為0.5B(m)a、b——進(jìn)出口帽石頂面至涵底鋪砌層頂面高度（m）c——帽石頂面的寬度（m）H——路基邊緣設(shè)計標(biāo)高與涵底中心標(biāo)高之差（m）L上、L下——涵洞上下游長度4.3本章小結(jié)橋梁涵洞同樣是公路設(shè)計的一項重要內(nèi)容，本章主要介紹小橋涵位置的選擇方法5.1交叉概述一是保證車輛與行人在交叉口能以最短的時間順利通過，使交叉口的通行能適應(yīng)各條道路的行車要求。二是正確設(shè)交叉口立面，保證轉(zhuǎn)彎車輛的行車穩(wěn)定，同時符合5.2交叉口設(shè)計類型平面交叉口的形式取決于道路網(wǎng)的規(guī)劃和周圍建筑的情況，以及交通量，交通性質(zhì)，交通組織。常見的形式有“十”字形，“T”字形及其演變而來位，多路交叉等。這些交叉口在平面上的幾何圖形，由規(guī)劃道路網(wǎng)和街坊建筑的形狀5.3交叉口設(shè)計技術(shù)指標(biāo)5.4交叉口設(shè)計本設(shè)計全線設(shè)有一處交叉，被交叉公路等級為三級公路。由于“十”字形交叉口AAGAAGhMAhMAhKAAKhKAAKhNAAN×i(5-4)hNE32hE1E4M(5-6)hE1E4hF1F2F4E1F1