某某地区二级公路常规设计.doc
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1、哈尔滨工业大学毕业设计(论文)摘要本设计为从新兴屯到李家店的一段山岭重丘区二级公路常规设计,分为初步设计和详细设计两个步骤。初步设计中,首先根据交通量确定道路等级,然后在1:10000地形图上确定两条备选路线,分别进行平面设计,纵断面设计,横断面设计,桥涵设置,最后对所定路线进行方案比选,从中选择最佳方案。详细设计从确定方案中选取3.8Km进行设计,前期工作较初步设计更具体化,此外还对路基,路面,排水,涵洞进行了详细设计,对工程预算进行了简略编制,重点是建筑安装费的计算。关键词交通量;道路等级;平曲线;竖曲线;排水;路基;沥青路面;预算; AbstractThis design is a ge
2、neral one that is about a road of second grad from Xinxingtun to Lijiadian in the mountainous area, which is made up of primary design and detailed design. In the primary design process, first of all, we should determine the road-grade according to the traffic volume, then, two spare routes are dete
3、rmined in the terrain map with a scale of 1:1000, including the plane design, the vertical section design, the transect design,the setting of the bridges and culverts. At last, there is a compare between the two projects and the better will be adopted. In the detailed design process, about 3.8 kilom
4、eters is selected from the projects determined. The prime task is more concretely than the primary design. Furthermore, subgrade, pavement and drainage, the bridges and culverts have been designed in stress as well. Besides, the project budgetiscompile simply, which is mostly about the account of th
5、e architectural and installing cost.Keywords traffic volume, road-grade, horizontal curve, vertical curve, drainage, subgrade, asphalt pavement, budget supervision不要删除行尾的分节符,此行不会被打印- II -哈尔滨工业大学毕业设计(论文)目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 我国公路发展规划21.3 设计背景2第2章 道路设计的可行性研究42.1 项目建设背景42.2 工程实施可行性论证4第3章 自
6、然情况对道路设计与施工的影响分析53.1 自然情况对道路选线的影响53.2 自然情况对道路路基路面设计的影响53.3 自然情况对道路施工的影响6第4章 道路技术等级的确定7第5章 技术指标的研究与确定85.1 平面设计技术指标的确定85.2 纵断面设计技术指标的确定115.3 路基135.4 路面要求155.5 桥涵16第6章 初步勘测和初步设计176.1 选线和定线186.2 路线的勘测设计216.3 纵断面设计226.4 初步确定桥涵位置、类型、孔径和数量256.5 两条方案的优劣评价27第7章 详细测量与详细设计(施工图设计)297.1 详细技术测量297.2 平面详细设计307.3 纵
7、断面详细设计307.4 横断面详细设计31第8章 排水设计348.1 路基边坡设计348.2 沟渠设计358.3 路面排水设计388.4 涵洞计算398.5 排水系统总体规划43第9章 路基防护工程设计449.1 植物防护449.2 砌石护坡44第10章 路面结构设计4610.1 路面类型的选择确定4610.2 基层、底基层及垫层4910.3 路基4910.4 路面的结构厚度49第11章 挡土墙设计55第12章 工程预算编制5612.1 工程预算编制的定义及作用5612.2 预算编制的依据及编制项目表56结论58致谢59参考文献60附录161附录268千万不要删除行尾的分节符,此行不会被打印。
8、在目录上点右键“更新域”,然后“更新整个目录”。打印前,不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- IV -哈尔滨工业大学毕业设计(论文)道路设计的可行性研究 1.1 项目建设背景黑龙江省位于我国的东北部,盛产木材、煤炭、石油,是国家重点商品粮、老工业基地。公路交通比较发达。特别是“九五”时期,公路交通事业有了飞速的发展,基本形成了以省会哈尔滨为中心,区域中心城市为枢纽,高等级城市为主骨架、四通八达的公路网,彻底改变了公路交通制约地方经济发展的状况。为全省经济建设的腾飞和投资环境的改善创造了较好的条件。小岭镇地处黑龙江省牡丹江地区,矿产资源十分丰富,其中钼矿和砷矿为全国稀有和储量最大
9、。地下蕴藏大量各类矿藏,大力开发各种矿产品是小岭镇大力发展经济的必由之路。近万顷的林地和宜林荒地,为农民搞养殖和采集山产品提供了广阔的空间,经济发展较快,地区资源有待开发。通过交通量的调查,该地区交通繁忙,年均增长达7%,随着城市化进程的加快,国民经济的发展,特别是沿线乡镇经济的发展,公路现状与快速增长的交通量之间的矛盾日益明显,在新兴屯至李家店之间有一条路,但只是等外路,不适合行车,而且绕行较远,已经不能适应该地区交通量增长的需要。1.2 工程实施可行性论证该地区地面起伏,山丘连绵,属于山岭重丘区,仅靠等外路不利于城镇居民交往及对外发展,沿线砂石材料丰富,有小型的采石场和石灰厂,提供了良好的
10、基层材料,施工时可因地制宜,就地取材;本项目是小岭镇主要交通干道,建成后既可缓解交通状况,开发区域经济,又可促进小型厂企的投产扩产,故而可以充分调动广大群众筑路的积极性,通过多种渠道,多形式的筹集资金,因此,为了达到方便快捷,促进经济的发展的要求,有必要,有能力在两地间修一条等级较高的公路。 第2章 自然情况对道路设计与施工的影响分析2.1 自然情况对道路选线的影响本设计的路段所在地区处于黑龙江省北部,途经当地重要农业区,选线时应尽量不占或少占农田。冬季盛行凤向为西南风,路线走向应尽量与信风方向一致,避免正交。该地区属于山岭重丘区,地势起伏较大,地形错综复杂,应综合考虑平,纵,横三者的关系,适
11、当的掌握标准,提高线形质量。2.2 自然情况对道路路基路面设计的影响路基路面裸露在大气中,其稳定性在很大程度上由当地自然条件所决定。因此,应深入调查公路沿线的自然条件,从总体到局部,从大区域到具体路段,分析研究,因地制宜地采取有效的工程措施,以确保路基路面具有足够的强度和稳定性。设计中路基路面的排水设计至关重要,否则会导致稳定性下降,出现破坏现象。(1) 地质条件沿线山体稳定,无不良地质状况,山坡上1米以下是碎石土,山顶多有碎落现象,在碎落带地区设置碎落台,以堆积碎落岩屑和土石,便于养护时清理。(2) 气候条件该路段所在地区处属于东部温润季冻区,气候寒冷,主要的病害有冻胀、翻浆、水毁和积雪等。
12、冬季气温很低,路面结冰会严重影响行车安全,春融期又可能发生冻胀、翻浆等病害,降雨量为648.2mm,夏季水量暴涨会冲毁路堤,这些都会对公路交通构成严重威胁;冬季气温最低为38,夏季最高气温为36.5,夏冬温差较大,路面设计应注意高温稳定性和低温抗裂性;最大冻深为1.91m,设计路面的总厚度时要考虑这个因素,保证最小防冻厚度。主风向为西南风。(3) 水文和水文地质条件山坡地下水3米以下,洼地地下水1.5米以下,新兴屯附近有河流经过,陆家屯与李家店之间地段有两条河流横穿(一为季节性河流,另一为非季节性河流),道路沿线应做好排水工作,以免水毁路基。(4) 植被及土壤分布多丘陵和山地,山岗处树木较多,
13、农田处有灌木区,农田多旱地。沿线多粘质土,山坡上1米以下是碎石土。(5) 建筑材料分布沿线有丰富的砂砾,有小型采石场和石灰厂,水泥和沥青均需外购。故设计混凝土路面与沥青路面均可,基层和垫层材料应该注意就地取材,节约工程费用。(6) 深路堑应加强边坡防护和防排水设计,高路堤应注意边坡稳定。2.3 自然情况对道路施工的影响该路段地处冰冻地区,无霜期为125天,冬季无法进行路基和路面施工。因此应考虑到对施工工期的影响。合理安排施工组织设计。道路作为带状结构物,其施工面受地形的限制很大,应该注意在不同的地形条件下选择不同的施工机具及施工方法。第3章 道路技术等级的确定经调查该地区近期交通量资料如下:表
14、41 交通量资料车型数量车辆折算系数三菱FR4152501.5五十铃NPR595G1401.5江淮HF140A1001.5江淮HF1502002.0东风KM3403501.5东风SP9135B1203.0五十铃EXR181L1103.0查公路工程技术标准得小客车和中型载重汽车折算系数如下:表42 汽车折算系数汽车代表车型车辆折算系数小客车1.0中型车1.5大型车2.0托挂车3.0交通增长率:=7%道路必经点:无要求交通量计算:N1=(250+140+100+350)1.5+2002.0+(120+110)3.0=2350辆/日远景设计年限为15年的年平均昼夜交通量为:N15=1995(1+)=
15、2350(1+7%)=6060辆/日5000辆/日查公路工程技术标准可知,一级公路的设计年限为20年,二级公路的设计年限为15年。一级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为1500030000辆(四车道)或2500055000辆(六车道),二级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为500015000辆。故根据标准,应建二级公路,为主要供汽车行驶的双车道公路。第4章 技术指标的研究与确定 本设计为山岭重丘区二级公路,查公路工程技术标准可知,作为集散公路,混合交通量较大,平面交叉间距较小,设计行车速度宜采用60km/h。4.1 平面设计技术指标的
16、确定4.1.1 直线4.1.1.1 直线的适用条件(1) 路线完全不受地形,地物限制得平原区或山区得开阔谷底;(2) 市镇及其近郊或规划方正得农耕区等以直线为主体的地区;(3) 为缩短构造物长度,便于施工,创造有利的引道条件;(4) 平面交叉点附近,为争取较好的行车和通视条件;(5) 双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线,以提供较好的超 车路段。4.1.1.2 直线的最大长度直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观单调之缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定,山岭重丘区二级公路最大直线长度为1200米,本设计速度不大于60km/k故无最大长度限制。4.1.1.3
17、 直线的最小长度规定山岭重丘区二级公路同向曲线间的直线最小长度为6V,即360米。反向曲线间的直线最小长度为2V,即120米。当直线两端没有缓和曲线时,可直接相连,构成S形曲线。本设计中采用大半径曲线相连或曲线间通过缓和曲线构成S型曲线。4.1.2 圆曲线圆曲线是平面线形中常用的线形要素,圆曲线的设计主要确定起其半径值以及超高和加宽。4.1.2.1 圆曲线的最小半径(1) 极限最小半径(2) 一般最小半径平面线形中一般非不得已时不使用极限半径,因此规范规定了一般最小半径。(3) 不设超高最小半径当圆曲线半径大于一定数值时,可以不设超高,允许设置与直线路段相同的路拱横坡。 表51 圆曲线半径 (
18、m)技术指标山岭重丘二级公路一般最小半径 200极限最小半径 125不设超高最小半径路拱1500路拱19004.1.2.2 圆曲线的最大半径选用圆曲线半径时,在地形条件允许的条件下,应尽量采用大半径曲线,使行车舒适,但半径过大,对施工和测设不利,所以圆曲线半径不可大于10000米。4.1.2.3 圆曲线半径的选用在设计公路平面线形时,根据沿线地形情况,尽量采用了不需设超高的大半径曲线,最大半径为4000米,极限最小半径及一般最小半径均未采用,设置曲线最小半径为600米。 4.1.2.4 平曲线的最小长度公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线(或超高,加宽缓和段)和一段圆曲线的长度;平曲线的最
19、小长度一般不应小于2倍的缓和曲线的长度。由缓和曲线和圆曲线组成的平曲线,其平曲线的长度不应短于9s的行驶距离,由缓和曲线组成的平曲线要求其长度不短于6s的行驶距离。平曲线内圆曲线的长度一般不应短于车辆在3s内的行驶距离。平曲线的最小长度:70m平曲线中圆曲线的最小长度取:35m4.1.2.5 关于小偏角的曲线长规范规定:山岭重丘区转角等于或小于7时,平曲线长度一般值是500/m,低限值是70m。4.1.3 缓和曲线缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面:(1) 离心加速度变化率不过大;(2) 控制超高附加纵坡不过陡;(3) 控制行驶时间不过短;(4) 符合视觉要求;因此,规范规定:山岭重丘区二
20、级公路缓和曲线最小长度为35m.。一般情况下,在直线与圆曲线之间,当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时,可不设缓和曲线。4.1.4 行车视距行车视距是否充分,直接关系着行车的安全与速度,它是公路使用质量的重要指标之一。行车视距可分为:停车视距、会车视距、超车视距。规范规定,二级公路设计视距应满足会车视距的要求,其长度应不小于停车视距的两倍。工程特殊困难或受其它条件限制的地段,可采用停车视距,但必须采取分道行驶措施。对于山岭重丘区二级公路,停车视距St取40 m,超车视距Sc一般值取200m,低限值取150m。4.1.5 平面视距的保证汽车在弯道上行驶时,弯道内侧行车视线可能被树木、建
21、筑物、路堑边坡或其他障碍物所遮挡,因此,在路线设计时必须检查平曲线上的视线是否能得到保证,如有遮挡时,则必须清除视距区段内侧适当横净距内的障碍物。当视野内有稀疏的成行树木,单棵树木或灌木,对视线的妨碍不大并可引导行车或能构成行车空间时,则可予以保留。4.2 纵断面设计技术指标的确定4.2.1 纵坡纵坡的大小与坡段的长度反映了公路的起伏程度,直接影响公路的服务水平,行车质量和运营成本,也关系到工程是否经济、适用,因此设计中必须对纵坡、坡长及其相互组合进行合理安排。4.2.1.1 最大纵坡汽车沿纵坡向上行驶时,升坡阻力及其他阻力增加,必然导致行车速度降低。一般坡度越大,车速降低越大,这样在较长的陡
22、坡上,将出现发动机水箱开锅 、气阻、熄火等现象,导致行车条件恶化,汽车沿陡坡下行时,司机频繁刹车,制动次数增加,制动容易升温发热导致失效,驾驶员心里紧张、操作频繁,容易引起交通事故。尤其当遇到冰滑、泥泞道路条件时将更加严重。因而,应对最大纵坡进行限制。最大纵坡值应从汽车的爬坡能力、汽车在纵坡段上行驶的安全、公路等级、自然条件等方面综合考虑,规范对二级公路最大纵坡规定如下:山岭重丘区二级公路:最大纵坡为 7%。本设计中设置最大纵坡为4.5。4.2.1.2 最小纵坡各级公路的路堑以及其他横向排水不畅路段,为保证排水顺利,防止水浸路基,规定采用不小于0.3%的纵坡。当必须设计平坡(0.0%)或小于0
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- 某某 地区 二级 公路 常规 设计