路基施工方案毕业设计论文.doc
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1、路基施工方案所属系部:机电工程系专业:道路桥梁班级: 姓名: 学号: 指导老师: 提交时间: 摘 要319国道是从福建厦门至四川成都的一条二级路,它的建设对完善路网,促进沿线地区经济发展,带动贫困地区早日脱贫致富,促进闽、赣、湘、渝、川之间的横向联系,意义重大。本设计根据G319湖南怀化沅陵段沿线地质、地形、水文等自然条件,依据交通部颁发的有关技术标准、规范,完成K355+900K358+700段施工图设计。本次设计应用绘图软件AutoCAD2004、办公软件Offices2003等计算机工具,对公路路线、路基路面、排水工程、附属工程、平面交叉及沿线设施等进行施工图设计,并绘制出相应表格和图纸
2、。通过对沥青路面和水泥路面的设计,确定沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的各结构层厚度,本着优质、高效、经济、合理的原则进行整体施工组织设计。关键词路基;水泥混凝土;排水工程;平面交叉;施工组织目 录摘 要I关键词I第一章 概述51.1 建设项目背景51.2 工程概况51.2.1 地理、地形条件61.2.2 水文、地质条件71.2.3 气候条件71.2.4 设计标准7第二章 路线设计92.1 路线设计92.1.1 定线92.1.2 平面设计说明书92.1.3 纵断面设计说明书112.1.4平、纵组合设计说明书122.1.5 横断面设计说明书14第四章 普通水泥混凝土路面设计154.1 交通量分析1
3、54.1.1 标准轴载与轴载换算154.1.2 设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数164.2 路面结构及材料参数174.2.1 初拟路面结构174.2.2 确定材料参数184.3 应力计算194.3.1 计算荷载疲劳应力194.3.2 计算温度疲劳应力194.3.3 应力验算204.4 防冻厚度检验204.5 接缝设计214.5.1 纵向接缝214.5.2 横向接缝224.5.3 交叉口接缝布设244.5.4 接缝填封材料244.5.5 边缘钢筋和角隅钢筋25第五章 路基路面排水设计265.1 路界地表排水265.1.1 路面表面排水265.1.2 坡面排水275.2 路面内部排水285
4、.2.1 一般规定285.2.2 宜设置路面内部排水系统的情况295.2.3 路面内部排水系统设计要求295.2.4 路面边缘排水系统295.3 地下排水305.3.1 一般规定305.3.2 地下水调查和测定315.3.3 含水层介质的渗透系数室内或野外试验确定方法315.3.4 地下排水设施31第六章 施工组织设计346.1 施工组织设计的基本原则346.2 路基施工346.2.1 测量放样346.2.2 清理场地346.2.3 路堤施工346.2.4 路堑施工366.3水泥混凝土路面施工366.3.1施工准备366.3.2混凝土拌和物搅拌与运输376.3.3混凝土层铺筑376.3.4接缝
5、386.3.5抗滑构造施工386.3.6混凝土路面养生396.4设备、人员、材料运到施工现场39结论40参考文献41第一章 概述1.1 建设项目背景G319沅陵过镇改线项目是针对G319在沅陵镜内全线路段G319在沅陵镜内的路段全程约130km东与桃源相接并与S227在官庄镇相交途经官庄镇、楠木铺乡、马底驿乡、凉水井镇、沅陵镇、麻溪铺镇、在筲箕湾镇与S223相交西接泸溪县路线总体呈东西走向。本改建项目里程共21.92km即在楠木铺、马底驿、凉水井及沅陵镇、麻溪铺集镇路段改建其他路段暂维持现状。G319是我国东西向一条重要经济干线东起福建厦门西至四川成都总体呈东西走向总里程2984km也是我市“
6、三纵四横”公路骨架中的重要一横。G319沅陵段是连接官庄镇、楠木铺乡、马底驿乡、凉水井镇、沅陵镇、麻溪铺镇、筲箕湾镇的主要交通要道G319在沅陵镜内全程约130km东与桃源相接与S227在官庄镇相交途经官庄镇、楠木铺乡、马底驿乡、凉水井镇、沅陵县城、麻溪铺镇、在筲箕湾镇与S223相交西接泸溪县构成沅陵县东西向公路主骨架。随着社会经济的高速发展该路线在沅陵县的几个集镇路段都已城镇化由于公路穿集镇而过且马路市场混乱交通堵塞时有发生严重影响了该路线的畅通也给沿线群众出行带来了极大不便存在严重的安全隐患。对G319过镜线进行改建提高该路线的公路等级和通行能力改善区域交通网络结构缩短通行路程促进地方经济
7、发展具有十分重要的意义。 1.2 主要建设内容 本工程共分4段分别为楠木铺段、马底驿段、凉水井及沅陵镇段、麻溪铺段。各路段路线走向如下楠木铺段推荐路线起点位于田中坎附近G319路上常吉高速立交桥下即G319 K1472+700处整个路线基本走老路对部分老路裁弯取直路线进行部分优化终点位于来溪桥附近桩号为K1474+870老G319桩号为K1474+910推荐路线全长2170m。2马底驿段推荐路线起点位于土堂冲附近G319路上常吉高速联络线平交处即G319 K1481+900处起点至K1843基本走老路对部分老路裁弯取直之后整个路线绕开了马底驿集镇走南边山上跨怡溪在K1484+400处与G319
8、对接后走老路终点位于花银桥往沅陵方向300m处桩号为K1484+750老G319桩号为K1484+800推荐路线全长2850m。 3凉水井及沅陵镇段推荐路线起点位于下桥溪G319 K1510+300处起点至K1511+600处路线针对老G319的现有路线裁弯取直之后整个路线绕开了两个大的回头弯在县水泥厂背后与G319对接后走老路对部分G319老路线型进行优化在刘家坝附近跨蓝溪河经肖家、乌溪、黄家岭、张家湾在K1523+300处与G319对接后走老路对部分老G319的现有路线裁弯取直终点位于千丘田处的平交路口上桩号为K1524+600老G319桩号为K1531+400推荐路线全长14300m。4
9、麻溪铺段推荐路线起点位于G319 K1539+000处起点至K1539+900处走老路对部分G319老路线型裁弯取直之后路线绕过麻溪铺集镇走麻溪铺集镇的北面靠山边走跨荔溪河后走山上在K1541+200处接G319之后对G319路线进行拉直过垭口终点位于林场附近桩号为K1541+600老G319桩号为K1542+400推荐路线全长2600m。 工程概况该设计项目K355+900K358+700标段为二级公路施工图设计,路线全长2.8公里,该标段设计填方21690.067,挖方29979.464,路面工程70000m2,防护工程400m3;设涵洞3道、与大车道平面交叉5处并设有配套交通工程及沿线设
10、施。1.2.1 地理、地形条件1地理位置改建项目位于沅陵县境内。沅陵县位于湖南省西北部怀化市北端沅水中游处武陵山东南麓与雪峰山东北尾端交汇处。地理坐标东经1100531 1110627北纬280448290226。东与桃源、安化相连南接溆浦、辰溪西与古丈、泸溪、永顺毗邻北与张家界交界素有“湘西门户”、“南天锁钥”之称。总面积5850.21km2是全省地域面积最大的县占全省总面积的2.86%。 2地形地貌 沅陵是一个群山环抱的山区县地形比较复杂。沅江由西南入境横贯境内将县分为南、北两部。南北多高山中间为沅江谷地。最高点圣人山海拔1355m最低为界首海拔50m。一般海拔400500m。县内以沅江为
11、界分为南北两大山脉。沅江之北属武陵山脉由北向南倾斜。西自凉水井界东至官庄逶迤103km为沅、澧水系分水之脊。沅水以南属雪峰山脉由南向北蜿蜒102km境内山岭起伏溪河如织大小河流460多条。 1.2.2 水文、地质条件拟改建工程沿线地表水体主要为怡溪、蓝溪、荔溪其河宽1530m不等长期有水流河流两岸呈树枝状分布的沟谷在降雨时节可形成间歇性的地表径流汇集入河道。怡溪、蓝溪、荔溪水域功能主要为农灌泄洪无通航要求。根据地下水赋存条件、水理性质及水力特征路线走廊的地下水可分为第四系松散堆积孔隙潜水、基岩裂隙水、岩溶水三大类。1.2.3 气候条件项目区域属中亚热带季风湿润气候区气候温和雨量充沛四季分明年平
12、均气温16.6。一般以7月最高1月最低。年均降雨量为1403mm常有局部的区域性暴雨夏季降雨量占全年雨量的40%全年无霜期约270天。年平均日照数1395h左右。多年平均蒸发量1180.0mm多年平均相对湿度78%。常年主导风向为东北风出现频率为20%多年平均风速为1.4m/s。1.2.4 设计标准根据湖南省及中华人民共和国交通部公路网整体规划,按照设计交通量、公路使用功能及服务水平等,依据公路工程技术标准(JTG B01-2003),采用标准如表2-1所示。表2-1 G319湖南怀化沅陵段段(K355+900-K358+700)设计指标序号指标名称单位数量1公路等级级公路-级2设计速度Km/
13、h803路线总长Km2.84路基宽度m125硬路肩宽度m21.506土路肩宽度m20.757行车道宽度m23.758圆曲线最小半径一般值m400极限值m2509最大纵坡%510最小坡长m20011最小纵坡%0.312竖曲线最小半径一般值(凸)m450013竖曲线最小半径一般值(凹)m3000第二章 路线设计 2.1 路线设计 2.1.1 定线本地区选线时根据地形、地物条件,并在对工程地质、水文地质、自然灾害、筑路材料、生态环境、自然景观等进行充分调查的基础上,结合沿线小区域气候特征进行方案研究,尽量将线位选在地质条件较好的地段,尽量做到少占农田和不占高产田;还应考虑填方和挖方的影响,路基可选用
14、半填半挖,既节省土方,又避免了借土的远运;最后在合理的设计范围内,尽可能地满足当地居民和车辆的出行需要,保证出行安全。本图路线的起点和终点均已确定,即路线的基本方向基本确定,按地形、地质、水文等自然条件选出一些细部控制点,进行路线布局,最后通过试算和比选的方法选择最优方案。本次路线设计充分考虑道路与周围环境的配合、道路与生态平衡的关系、道路自身线性的美观和协调,以及驾驶员视觉和心理反映等问题。图 1 线路平面设计图2纵断面线形设计纵断面设计首先要注意坡度的选择符合各级道路规定的最大坡度。本次设计速度为100km/h,根据规定允许最大坡度为4%。其次为了保证排水,防止水渗入路基影响稳定性,应设置
15、不小于0.3%的纵坡。对于坡长也是有限制的,主要是对较陡纵坡的最大长度和一般纵坡的最小长度加以限制。纵断面设计里面最重要的设计就是竖曲线的设计。纵断面上两个坡段的转折处,为了行车安全,舒适以及视距的需要用一段曲线缓和称为竖曲线。竖曲线的线形有圆曲线,也有用抛物线形的,本次设计中有两个竖曲线,采用二次抛物线形。2.1竖曲线要素的计算纵向拉坡图包括二个变坡点:起点:K 355+900,设计高程:1098m第1变坡点K355+910,设计高程:1081.856 m, 凹形竖曲线半径m第2变坡点:K356+910 ,设计高程:1071.7438m, 凹形竖曲线半径m终点 :K13+652.632,设计
16、高程:1081.3968m,, ,为凸形曲线长m切线长m外距m竖曲线1起点桩号:竖曲线1终点桩号:,为凹形曲线长m切线长m外距m竖曲线2起点桩号:竖曲线3终点桩号:2.2平纵线形组合设计此次设计的路段属于平原微丘区,平纵线形设计均是按照标准进行设计,若平纵线形组合不是太好,会限制其优点的发挥,而且会加剧两方面的缺点,造成行车上的危险,也就不能获得最优的立体线形、平纵线形的合理设计。 因此平纵组合设计要注意以下几点要求:(1)当竖曲线与平曲线组合时,竖曲线宜包含在平曲线之内,切平曲线应稍长与竖曲线。这种布置的优点是:当车辆驶入凸行曲线的顶点之前,即能清楚的看到平曲线的始端,辩明转弯的走向,不致因
17、判断错误而发设计要求;(2)要保持平曲线和竖曲线大小的均衡,这样有利于驾驶员视觉上的均衡;(3)要选择适当的合成坡度。 2.1.2 平面设计说明书根据汽车行驶的力学性质和行驶的轨迹来确定各线形要素的几何要求。各几何元素的确定是以设计车速为主要根据的。 2.1.2.1 平面设计原则(1) 道路平面位置应按照道路总体规划道路网布设。(2) 道路平面线形设计应与地形、地质、水文等结合,并综合考虑公路的平面、纵断面、横断面三者间关系,做到平面顺适、纵断面均衡、横断面合理。(3) 路线设计必须贯彻执行加强环境保护和合理利用土地资源的基本国策,在确定路基、路面、桥梁、隧道、交叉、交通工程及沿线设施等人工构
18、造物的结构形式、布设位置、取齐土场、征用土地等设计中,应减少因修建公路给沿线生态带来的影响,并结合绿化或采取相应工程措施,协调、改善人工构造物与沿线自然景观间的配合,提高公路环境质量。(4) 平面线形应直捷、连续、顺适,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调。(5) 除满足汽车行驶力学上的要求外,还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。(6) 保持平面线性的均衡与连贯。为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶,应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。(7) 应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶造成不便,也影响乘车舒适性。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。(8) 为避免长直
19、线路段景观单调的缺陷,考虑驾驶者的视觉、心理等因素,直线的最大长度应有所限制,一般不大于设计车速的20倍为宜。(9) 直线的最小长度:当设计速度60km/h时,同向曲线间最小直线长度以不小于设计速度的6倍为宜,反向曲线间最小直线长度以不小于设计速度的2倍为宜。2.1.2.2适宜采用直线的路段(1) 市镇及近郊、或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区。(2) 不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地。(3) 长大桥梁、隧道等构造物路段。(4) 路线交叉点及其前后。(5) 双车道公路提供超车的路段。2.1.2.3 圆曲线的特点(1) 圆曲线的设置适应地形,适应汽车行驶的轨迹,能满足汽车行驶的平
20、顺、舒适、速度的要求,且线形美观。(2) 曲线上任意一点的曲率半径R=常数,计算方便,故具有现场易设置的特点。(3) 采用平缓而适当的圆曲线既可引起驾驶员的注意,对常常促使他们自然紧握方向盘,而且可以从正面看到路侧的景观,起到诱导视线的作用。(4) 视距条件差。汽车在圆曲线内侧行驶时,视线受到路堑边坡或其它障碍物的影响,视距条件差,容易发生交通事故。 2.1.2.4 缓和曲线设计缓和曲线设置的场合为直线和圆曲线之间;半径相差较大的同向圆曲线之间。缓和曲线的作用为曲率连续变化,便于车辆遵循;离心加速度逐渐变化,旅客感觉舒适;超高横坡度逐渐变化,行车更加平稳;与圆曲线配合得当,增加线形美观。2.1
21、.2.5 工程实况本路段内共设3个交点,圆曲线半径在5001000米之间,最小半径500m,最大半径1000m。平曲线半径小于2500m者,按公路工程技术标准(JTG B012003)要求进行超高设计其超高旋转方式为绕行车道中心旋转,设置缓和曲线最小缓和曲线长度100米。本设计圆曲线半径都大于250m,所以无需设置加宽。同向曲线间的最小直线长度不小于设计车速的6V(即480m)为宜。反向曲线间的最小直线长度不小于设计车速的2V(即160m)为宜。具体详见直线、曲线及转角表及路线平面设计图。全线设计均满足设计规范的要求,且与地形变化相协调,可以保证行车的安全与舒适。2.1.3 纵断面设计说明书2
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