玉舍马场桥二级公路设计K12K14设计说明书.pdf
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1、word 文档 可自由复制编辑 目 录 摘 要.IV Abstract.V 第1章 概 述.1 1.1 地区概况.1 1.1.1 项目建设背景.1 1.1.2 工程实施可行性论证.1 1.2 沿线地貌、地形、地质及自然地理特征.2 1.2.1 自然情况对道路选线的影响.2 1.2.2 自然情况对道路路基路面设计的影响.2 1.3 公路等级及其主要技术标准的论证与确定.3 第2章 公路技术指标的计算与验证.4 2.1 平面设计技术指标的确定.4 2.1.1 直线.4 2.1.2 圆曲线.5 2.1.3 缓和曲线.6 2.1.4 行车视距.6 2.1.5 平面视距的保证.7 2.2 纵断面设计技术
2、指标的确定.7 2.2.1 纵坡.7 2.2.2 竖曲线.9 2.3 路基.10 2.3.1 路基设计的基本要求.10 2.3.2 路基宽度.10 2.3.3 路基高度.11 2.3.4 路基压实.11 2.3.5 边坡坡度.11 2.4 路面要求.12 2.4.1 路面设计的基本要求.12 2.4.2 路面等级.12 2.4.3 路拱坡度.13 2.4.4 路面排水.13 第3章 路线设计.14 3.1 选线和定线.15 word 文档 可自由复制编辑 3.1.1 纸上定线.15 3.1.2 越岭线.16 3.2 路线的勘测设计.17 3.2.1 路线交点坐标与路线转角的确定.17 3.2.
3、2 两方案平面设计.17 3.3 纵断面设计.281 3.3.1 纵断面线形设计的一般要求.281 3.3.2 注意平纵配合.292 3.3.3 纵断面设计的步骤.292 3.3.4 纵断面的竖曲线设计.30 3.4 两个方案的优劣评价.32 3.4.1 路线方案比选的评价指标.325 3.4.2 方案的比选.325 第4章 路基设计.34 4.1 横断面设计.34 4.1.1 横断面的组成.34 4.1.2 路拱的确定.34 4.1.3 弯道的超高与加宽.34 4.1.4 陡坡路堤的稳定性检验.35 4.1.5 取土坑、弃土堆、护坡道.35 4.1.6 土石方量计算和调运.39 4.2 路基
4、综合排水设计.39 4.2.1 边沟设计.37 4.2.2 截水沟.38 4.2.3 排水沟.39 4.2.4 沟渠加固.39 4.2.5 排水系统总体规划.40 4.3 路基边坡设计.40 4.3.1 路堤边坡.41 4.3.2 路堑边坡.41 4.4 防护工程设计.42 4.4.1 植物防护.42 4.4.2 砌石护坡.42 4.4.3 路堑挡土墙设计.42 4.4.4 挡墙设计与计算.44 第5章 路面设计.53 word 文档 可自由复制编辑 5.1 路面排水设计.53 5.1.1 确定路拱坡度.53 5.1.2 路拱形式的确定.53 5.1.3 路拱横向坡度.53 5.2 路面类型的
5、选择确定.53 5.2.1 沿线地质概况及材料来源.53 5.2.2 路面等级与类型.54 5.3 设计资料.55 5.3.1 路状调查资料.55 5.3.2 计算标准轴载累计交通量Ne,确定交通等级.59 5.3.3 土基回弹模量的确定.60 5.3.4 路面结构设计方案.60 5.3.5 方案技术经济比较.68 第6章 新技术在毕业设计中的应用.69 结 论.74 参考文献.78 致 谢.79 附 录.77 word 文档 可自由复制编辑 玉(舍)马(场桥)二级公路设计(K12-K14)摘 要 按照设计任务书的要求,本设计是贵州六盘水市玉舍至马场桥的一段二级公路设计。根据当地政治、经济、文
6、化、交通、地形等因素综合考虑,拟建成双向双车道。设计速度为 40km/h(山岭重丘区),全长 2.0 千米,路面宽 7m,路基宽度为 8.5米,最小平曲线半径为 100 米,平曲线最小长度为 109 米。最大纵坡为 4.15%,最小纵坡为 1.91%,最小坡长为 272 米。设计内容包括路线方案论证与比选、路线的平、纵、横设计、路基设计、挡土墙设计、路面设计等内容。在设计中参考了四年所学到的绝大部分专业课程教材、部分基础课程教材,以及交通部部颁规范和部分国内外先进理论及经验。关键词:玉马公路;公路路线设计;二级公路;路基路面。word 文档 可自由复制编辑 The highway design
7、 for secondary road section of YuMa Road(K12-K14)Abstract According to the requirements of the design commitments,This is for one section of YuMa secondary road in Liupanshui,GuiZhou Proinvice.It is planed to build a double direction road with 2 lanes,which takes the factors of local political,econo
8、mic,culture and triffic into consideration.Its design speed is 40km/h(in mountains and hills),and it is 2.0 km long.The pavement has a width of 7m,and also the subgrade 8.5m.The lest radiu of the curves is 100m long,and the lest length of the curves is 109m.The major profile grade is 4.15%,and the l
9、est one is 1.91%,and the shostest slop is 272m.The contents of the design include the selection of projects,the design of horizontal section,longitudinal section,cross section,subgrade retaining wall and pavement,etc.A large of special knowledge,parts of basic documents that was lent in the 4 yares,
10、standards of communication committee and advanced experience at home and abroad were referenced during the design.Keywords:YuMa Road;AlignmenDesign;secondary road;subgrade and pavement.word 文档 可自由复制编辑 第1章 概 述 1.1 地区概况 1.1.1 项目建设背景 贵州地处云贵高原,山高谷深,沟壑纵横。“连峰际天、飞鸟不通”是古人对其交通闭塞的怨叹。反观黔道近 50 年来的沧桑之变,贵州人民勤劳勇敢,
11、艰苦奋斗,逢山开路,遇涧架桥、炸礁清淤、疏通航道。如今的黔道不再难,天堑变坦途。六盘水市地处贵州西部,气候呈副热带高原性季风气候,气候温和,夏无酷暑,冬无严寒。气象水文条件差异大,大部分地区年平均气温为 13-14,山区公路受地形、地质、水文等条件影响大,公路病害较多。相当一部分公路是靠以工代赈和交通扶贫等少量资金投入,以民工建勤的方式修建的。公路基础起点低,桥涵和防护工程严重不足,不少公路遭受滑坡、水毁、坡面坍塌、翻浆等侵害比较严重。加之由于养护资金不足,重建轻养,病害得不到彻底根治,车辆往往无法正常通行,速度缓慢,无安全保障,路况总体较差。1.1.2 工程实施可行性论证 该地区地面起伏,山
12、岭连绵,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,提供了良好的基层材料,施工时可因地制宜,就地取材。本项目是玉舍到马场桥镇主要交通干道中的一段,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,通过多渠道、多形式筹集资金。因此,为了达到方便快捷,促进经济的发展的要求,有必要也有能力在两地间修一条等级较高的公路。word 文档 可自由复制编辑 1.2 沿线地貌、地形、地质及自然地理特征 1.2.1 自然情况对道路选线的影响 本设计的路段所在地区处于贵州省西部,途经当地重要农业区,选线时应
13、尽量不占或少占农田。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,适当的掌握标准,提高线形质量。1.2.2 自然情况对道路路基路面设计的影响(1)地质条件 沿线山体稳定,无不良地质状况,山坡上表面为 12 米砂粘土层,以下是碎石土和微风化岩石,坚硬程度适中。山顶有碎落现象,合理设计边坡坡度和高度,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 该路段所在地区处于孟加拉湾水汽环流、西伯利亚冷气环流和太平洋副热带高压环流交汇区,雨水充沛,气温适宜。该类气候一般不会对道路工程造成负面影响,但地区雨量充沛,故道路修建时要做好排水等相关工
14、程。(3)水文和水文地质条件 山坡地下水 6 米以下,洼地地下水 3.5米以下,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,农田处有灌木区,农田多旱地。沿线多砂粘质土,山坡上 2 米以下是碎石土或岩石。设计应尽量考虑对植被的保护及周边环境的保护,尽量少占田地。(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 word 文档 可自由复制编辑 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。1.3 公路等级及其主要技术标准的论证与
15、确定 经调查该地区近期交通量资料如表 1.1所示:表 1.1 交通量资料 车型 总重(kN)后轴重(kN)后轴数 辆/日 解放 CA-10B 80.25 60.0 1 900 黄河 JN-150 150.60 101.6 1 360 日野 KB-211 147.55 100 1 123 太脱拉 138 211.40 160 2 74 东风 EQ-140 90.0 69.3 1 1030 黄河 JN362 190.0 127 1 21 跃进 230 48.5 33.3 1 350 交通增长率:预计未来十年,交通量年平均增长率为 9%,10 年后增值率为3%。查公路工程技术标准可知,一级公路的设计
16、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。经计算(详见第五章路面设计)得出累计当量轴次为 10833506 次,根据标准、年平均日交通量(在 500015000 辆时)等因素,结合当地路网规划和设计任务要求,拟建二级公路,为主要供汽车行驶的双车道公路。word 文档 可自由复制编辑 第2章 公路技术指标的计算与验证 本设计为山岭重丘区二级公路,查公路工
17、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 40km/h。2.1 平面设计技术指标的确定 2.1.1 直线 2.1.1.1 直线的适用条件(1)路线完全不受地形,地物限制的平原区或山区的开阔谷底;(2)市镇及其近郊或规划方正的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。2.1.1.2 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
18、措施。规范规定,山岭重丘区二级公路最大直线长度为 1200 米。2.1.1.3 直线的最小长度 规定山岭重丘区二级公路(40km/h)同向曲线间的直线最小长度为 6V,即 240 米。反向曲线间的直线最小长度为 2V,即 80 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。word 文档 可自由复制编辑 2.1.2 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其半径值以及超高和加宽。2.1.2.1 圆曲线的最小半径(1)极限最小半径(2)一般最小半径 平面线形中一般不到非不得已时不使用极限半径,因此
19、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,详见下表。表 2.1 圆曲线半径 (m)技术指标 山岭重丘二级公路(60km/h)一般最小半径 200 极限最小半径 125 不设超高 最小半径 路拱%0.2 1500 路拱%0.2 1900 2.1.2.2 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。2.1.2.3 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,尽量采用不需设超高的大半径曲
20、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。2.1.2.4 平曲线的最小长度 word 文档 可自由复制编辑 公路的平曲线一般情况下应设置缓和曲线(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。本设计中:平曲线的最小长度:328.779m;平曲线中圆曲线的最小长度:147.609m。2.1.2.5 关于小偏
21、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,一般情况为 200m。2.1.3 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:山岭重丘区二级公路缓和曲线最小长度为 50m.。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。2.1.4 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。
22、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 word 文档 可自由复制编辑 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。2.1.5 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
23、间时,则可予以保留。2.2 纵断面设计技术指标的确定 2.2.1 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。2.2.1.1 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
24、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 word 文档 可自由复制编辑 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(40km/h):最大纵坡为 7%。本设计中设置最大纵坡为 4.979。2.2.1.2 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 0.3%的坡度时,其边沟应做纵向排水设计。本设计最小纵坡为 1.91%。2.2.1.3 最小坡长 如果坡长过短,变坡点增多,形成“锯齿形”的路段,容易造成行车起伏频繁
25、,影响公路的服务水平,减小公路的使用寿命。为提高公路的平顺性,应减少纵坡上的转折点,两凸形竖曲线变坡点间的间距应满足行车视距的要求,同时也应保证在换档行驶时司机有足够的反应时间和换档时间,通常汽车以计算行车速度行驶9s15s的行程可满足行车舒适和插入竖曲线的要求。标准规定山岭重丘区二级公路的 Smin=120m。本设计最小坡长为 310 米。2.2.1.4 最大坡长 汽车沿长距离的陡坡上坡时,因需长时间低挡行驶,易引起发动机效率降低。下坡时,由于频繁刹车将缩短制动系统的使用寿命,影响行车安全。一般汽车的爬坡能力以末速度约降低至设计车速的一半考虑,对坡度的最大坡长应加以限制。标准规定山岭重丘区二
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