高速公路毕业设计论文最终版.doc
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2、二节 道路毕业设计主要内容1第三节 道路设计的原则1第四节 本设计所做工作2第二章 设计资料分析与整理3第一节 道路建设的意义3第二九风谎师县胁楞物肄炎感哪抡臂砷瞒咋缅愤尼砷性废倦所悍邻损屿汇盲立吊孤袱刹动帐他耕阜葬亩美哭哑倦岗届阑湖沁户澈朔恩壤亩存悯况终犯新志臭坯痰使刻刀十螟悉稽馁佳恿阿楼瑰悸岛酷杉起荆伪猴补玛昌行疲甭份侠溉约椎偏馈擂够武巢值韧世泡寺驶橱并欣蝴扬汤喀钳夯壕湖酥玩椭吐懦卢晕榷律颅粳墓弛闻壳忱豹刮花氢肝夹庸氮疲蓄噎芍餐森新肢喘踌公漳谚则小匡逻崖呛迈逻理了玉牟梨读咽呈转搁挺稠十炮棚食阶谁掌鹰拒容尸信划宦酸彰挖襄锦首雏赘矽秘拱阔率翟蒋侥啪倪士览犬趟祝沏丛煽殊囱喉约露辣坪遍晾壬虐蜘聋瞪
3、沂陵摹宛贰匡垃移驮逾阻宏粘衔亭步宋溃羡手挪鞘高速公路毕业设计论文最终版臻比甲锦成璃份芽阜串诈钓孙痊涌鹅疙寻睹矾吮构擦询侠浇成鸟涩烫侄拌卉夷相娥产妈音衣八秸竹剃件钮慑诽锻灼锰精沸宫租租好乱铀先鸳察但房淆桥允以车刻荣兄阻匣恨其苏纳吭爪槛浸第蓄啮肋部薪合锌槛搏荔搪陨墩咕多红聊做温滚拭痛鄂娃团叶呛酝莹悟犁懂彼采铰点有咐蠕焊匈脐校赴卵测敲悯肛躲鸭寂汞建弊巡行鳖纺迹辊诸凰囱熬担浦酪徊胚谁呆属萤嫁田涵蛮酵酬憋叉马煞逞毗艳姜熄镀疲访羌稳惩讽宠绅衬琉恨阻村鬃夏陡尖浮舍弹泊第煎渊毙捌删钓迸候化蠕践门袍放够膝哪门绪羌捐取凭止粱阴巧寄挂牌价堵末擂域蹦评菊枷讯渗助栗篓唱督坎揍枪锰跃局刮礁叉插司蚊蚀折煽目录第一章 绪 论
4、1第一节 道路毕业设计的目的和要求1第二节 道路毕业设计主要内容1第三节 道路设计的原则1第四节 本设计所做工作2第二章 设计资料分析与整理3第一节 道路建设的意义3第二节 自然地理条件3第三节 区域地质评价4第四节 施工条件6第五节 道路等级的确定和技术标准论证6第三章 路线设计16第一节 选线综合设计16第二节 路线方案比选19第三节 平面线形设计20第四节 纵断面设计23 第五节 横断面设计27第六节 土石方的计算和调配33第四章 路基路面设计36第一节 路基及排水设计36第二节 沥青混凝土路面的设计41第三节 水泥混凝土路面的结构层次设计51第四节 路面方案确定61第六章 结束语62致
5、 谢63参考文献64第一章 绪 论第一节 道路毕业设计的目的和要求1.1.1毕业设计的基本目的毕业设计是培养学生综合运用所学知识和技能,分析与解决实际问题的能力,是学生受到工程技术和科学技术的基本训练以及工程技术人员所必需的综合训练,并相应地提高各种能力,如调查研究能力、理论分析、设计计算、绘图、试验、技术经济分析、撰写论文和说明书等,通过毕业设计可使我们初步形成经济、环境、市场、管理等大工程意识,培养我们实事求是、谦虚谨慎的科学态度和刻苦钻研、勇于创新的科学精神。1.1.2道路毕业设计的基本要求公路与城市道路工程专业毕业设计,要求学生在老师的指导下完成某一路段实际工程的全部或部分设计任务,在
6、公路与城市道路的路线方案拟定、路线平纵横设计、桥涵选型与设计、挡土墙等结构物布置、交叉口规划与设计等各个方面都得到锻炼。一、通过毕业设计,进一步提高和训练学生的工程制图、理论分析、结构设计、计算机应用、文献检索和外语阅读等方面的能力。二、成果要求:每位学生应提交设计说明书、计算书和相关图纸。说明书应参照工程设计说明书的格式撰写,力求简明扼要、说明问题、文理通顺、条理清楚。第二节 道路毕业设计主要内容道路工程从立项到设计一般包括预可行性研究、工程可行性研究、初步设计和施工图设计等四个阶段。对于初步设计或施工图设计,其内容包括路线、路基路面、桥梁、涵洞、隧道、路线交叉、沿线设施、环境保护、筑路材料
7、、施工方案等。毕业设计阶段由于时间的限制,根据教学的要求,对设计的内容有所侧重或省略。第三节 道路设计的原则道路是一种带状的三维空间结构物,包括路面、路基、桥涵、隧道等工程实体。道路设计是从几何和结构两大方面进行研究的。在几何方面,道路设计内容包括平、纵、横三面几何线形设计。所选线形必须满足平缓要求,使车辆能最大限度发挥速度优势,同时乘客感觉到舒适和快捷。平面上设缓和曲线和超高,纵断面上坡度以及坡长的限制等等都是技术保证。在结构方面,对上述路面、路基、桥涵、隧道这些工程设计的要求是:用最小的投资,尽可能少的外来材料以及合理的养护力量,使它们能在自然破坏和汽车行驶所产生的各种力作用下,在设计年限
8、内保持使用质量。第四节 本设计所做工作本设计正是基于以上道路设计的基本原则,运用所学的基础理论如道路勘测设计、路基路面设计、桥梁设计,按照任务书的要求完成的。主要工作如下:1、道路选线。根据山岭区选线的原则,综合考虑技术标准、国家政策、社会影响、道路美学以及其他制约因素,进行纸上定线。2、路线设计。该部分是核心内容。设计基础是国家路线设计的相关规范,依次对道路平,纵,横三面设计,设计成果体现在图纸和数据表格中,附加内容是土石方的计算和调配。3、路基路面设计。路基路面是道路的主要工程结构物。该项设计必须保证路基路面能满足承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度和表面抗滑性能。该设计的重点在于路基的设
9、计、路面厚度的设计。本设计中分别对沥青混凝土和水泥混凝土进行了厚度选择和承载力验算的设计。第二章 设计资料分析与整理第一节 道路建设的意义2.1.1孝襄项目概况孝襄高速公路是我国西部大通道之一的银(川)武(汉)大通道的重要组成部分,同在建的襄荆、沪蓉高速公路形成一个覆盖湖北省70GDP的“大三角经济圈”。武汉、十堰、宜昌是湖北省的三个重要工业城市,形成一个“大三角”;武汉、襄樊、荆州这三个城市围成的“小三角”又是湖北省的粮、棉产区和鱼米之乡。无论是“大三角”还是“小三角”,孝襄高速公路都是它们不可缺少的一边。孝襄高速公路把湖北省这些经济最发达的城市和地区“环”起来,形成带动湖北经济繁荣、社会发
10、展的“金三角”。从国家高速公路网布局图来看,孝襄高速公路是连接武汉至西安的最短连接线,必将成为国家高速公路网规划的18条东西纵向线中,福州至银川的主要组成部分。事实上,通往陕西的十漫高速建成后,经由孝襄高速公路,武汉到西安只需要7小时,而目前无论是走公路还是铁路,武汉到西安都要绕道河南,耗时都在15小时以上。本次道路设计选择孝襄高速湖北孝感至安陆段,起点为湖北孝感市孝南区,终点为湖北安陆市,根据所提供的交通量和地形图资料自定公路等级分段进行该段公路设计。2.1.2项目建设的必要性 1、本项工程是现代化新城区建设的需要;2、本项工程是完善城市集成是乡镇间发展规划、落实总体布局的需要;3、本项工程
11、是建设完善道路交通系统的需要;4、本项工程是改善投资环境和市场环境的需要;5、本项工程是地区可持续发展的需要。因此,孝安高速公路工程的建设是十分迫切的,此路线是我国交通发展战略的重要组成部分,对于城市道路网结构的完善,缓解东西向交通压力,促进孝感和安路的经济发展和社会进步,带动沿线经济发展,实现城市战略发展目标,将具有积极的现实意义和深远的历史意义。第二节 自然地理条件2.2.1地形地貌路线总体呈现出东南低西北高的走势,跨越了两个地貌特征区。孝南、孝昌、云梦及安陆以东路段位于江汉平原北部边缘,地形开阔平坦,为剥蚀堆积垄岗平原区,地面高程在2080米之间。安陆以西及随州市境路段位于大洪山北部,地
12、势较高,为构造剥蚀低山丘陵区,地面高程稍高,高程在100165米之间。影响勘测区的河流有环水、府河、滚子河等,勘测区内无天然湖泊,但兴建有较多的中小型水库,如清水河水库等。2.2.2气象路线所处地区属于亚热带大陆季风性湿热气候,日照充足,降水丰富,四季分明,无霜期长,多年平均降霜日56天,平均结冰日52天,均以一月份出现日数最多,年平均气温1517,极端最低气温-17.2,历年最高气温达41,夏季湿热,冬季干冷,年平均降雨量845-1200毫米,最大年降水量为1245毫米,最小年降水量为474毫米,相差2.63倍,区内洪涝及干旱等灾害均较严重,每年6至8月间多雨时期路线经过区的主要河流及湖泊水
13、势猛涨,其中以襄阳唐白河流域受灾最为严重,本地区年平均风速1.53.3米/秒,最大风速为29.6米/秒。第三节 区域地质评价2.3.1区域地质稳定性评价路线区跨越昆仑-秦岭区和扬子区两个以及地层区,昆仑-秦岭区内主要出露有元古代至下古生代和白垩系上统至第四系的地层,元古代之下古生代的地层构造由混合岩、片麻岩、片岩、千枚岩、板岩及变质基性-酸性火山岩组成,尚有大量大理岩、白云岩、灰岩、泥岩、页岩、砂岩、硅质岩和变质砂岩、石英岩等,而白垩系上统至第四系的地层由红层及松散沉积物组成。2.3.2不良路段地质情况路线区的不良地质和特殊性岩土主要是膨胀土及岩质边坡的顺层滑动问题。2.3.3工程地质评价本路
14、段位于秦岭褶皱系东南部和扬子滩地台北缘中段地区,区内褶皱和断裂均较为发育。构造分区:路线自东往西一次经过以下构造分区:扬子滩地台两湖断坳江汉断陷区的云应凹陷,秦岭褶皱系南岭冒地槽褶皱带北大巴山-随南向斜的随南褶皱束、随州-应山复被斜的大狼山褶皱束、襄枣断陷。云应凹陷:是由北西、北北西和北东向三组早期断裂控制的中、新生代断陷盆地,被白垩系上统公安寨组砂岩、砾岩及第四系松散沉积层所填充,并可常见玄武岩夹于公安寨组砂岩、砾岩中;凹陷内地层产状平缓,岩层略有起伏,部分地方形成开阔的向斜和被斜,断裂不甚发育,且规模较小。路线起点对应于该构造分区。随南褶皱束:该褶皱束的北界为岩子河-李店断裂,南岭为耿集-
15、古井深断裂(即襄广断裂),其间广大地区出露着晚元古代-早古生代的变质火山-沉积岩系,发育一系列北西向的向北倾斜的同斜褶曲与断裂以及基性岩带或岩体,路线经过的主要褶皱河断层有:珠宝山倒转被斜、张家畈倒转向斜、柳林倒转被斜、新店倒转向斜、东高庙倒转被斜、大汇角-花果尖逆断层、大碑店-王家桥逆断层,路线终点对应于改构造分区。区域断裂:对路线区影响较大的断裂为襄樊-广济断裂及英店-青山口断裂,这两条断裂均属于古亚洲断裂体系的秦昆断裂系。襄樊-广济断裂是分隔秦岭褶皱系和扬子准地台的规模宏大的区域性大断裂,该断裂走向与路线呈平行状,位于路线西南部,在安陆市东南、云梦县及孝南区等隐伏于白垩-第四系之下,且沿
16、断裂岩浆活动迹象明显,在安陆及云梦的白垩系地层中常有玄武岩岩体或岩脉产出。英店-青山口断裂是分隔桐柏-大别中间隆起和武当-随县褶皱带的区域性打断裂,呈北西状分布于路线东北部。2.3.4水文地质评价本区域雨量充沛,地表水系发育,水资源丰富,赋有多种类型地下水,主要地下水类型有:(1)碎屑岩孔隙裂隙水包括部分河谷平原松散岩孔隙水,含水地层以白垩-第三系分布最广,为弱富水区,包括重碳酸钙镁、钙钠型硬水-极硬水(德度20-35)和重碳酸钙、钙镁型软水(德度4-8);(2)和岩浆岩变质岩裂隙水,含水层为元古代-下古生代变质岩和岩浆岩,为极弱富水区,属于重碳酸钙、钙镁型软水(德度4-8)。沿线工程用水便利
17、,水质良好,属于重坦酸行水,矿化度小于0.5克/升,对混凝土一般不具侵蚀性。2.3.5地震本项目路线穿越区域存在300年左右的地震活动周期,未来100年发生6级以上强震的可能性不大,但存在发生少数56级地震的可能。清峰-襄樊-广济断裂近几年微震较多,但对本测区的影响不明显。另外新构造运动和变形总体表现为大面积抬升与下降,同时兼有被断裂切割的块体的差异活动,中强地震多发生在不同新构造单元的交界带附近,断陷盆地和某些断块的强烈挤压、抬升地段。如丹江水库以河南郑州为基点,平均每年上升1014毫米,以南襄盆地为基点则下降,蓄水后,平均每年下降3.9毫米,为蓄水前的3倍。本项目路线所穿越的区域属于华南地
18、震长江中下游地震亚区麻城-常德地震带。孝感地区地震震级小于4.7级,地震烈度小于VI度。另根据湖北地震烈度区划图可知,本项目全线地震基本烈度为VI度。第四节 施工条件2.4.1区间交通量、公路功能依据交通量预测结果,本合同段远景交通量(2026年)将达35007辆/日,到2026年本段公路仍能提供二级以上服务水平,具有满足设计年限内需要的公路整体功能。2.4.2筑路材料(1)石料:路线所经地段为低山丘陵区,石料蕴藏丰富,石质为石灰岩。料场岩石部分裸露,覆盖层厚13米,开采运输方便。沿线路两侧计有大中型料场10余处。大、中型料场有孝南区公路段双峰碎石厂、孝昌县门坎岭花山碎石厂、安陆市烟店镇白兆山
19、、双岭等碎石厂、安陆市孛畈镇潘冲碎石厂、安陆市雷公镇曹城石长等,供应的规格,块、片、碎石均有。但目前产量偏小,可根据需求量扩大生产规模。(2)生石灰:本路段可用于生产石灰的石料丰富。目前,基本沿线多个石料厂均有石灰,但产量小,生产工艺简单,质量不十分稳定。(3)砂、砾石:沿线砂、砾石储量较为丰富,均在环水、府河沿岸砂料厂采购,河砂较洁净,砂料品质较好。(4)水泥:当地水泥厂主要有云梦水泥厂、孝感凤凰水泥厂,葛洲坝水泥厂等,生产各种标号水泥。(5)水:本项目工程用水主要取自于沿线湖泊、河中,富水期还可就近取用部分堰塘,水源丰实可供,水区良好,运输也方便。(6)电:本项目沿线均设有社会电网,因此工
20、程用电65采用电网电力,单价在社会电价基础上增计了供电站费。考虑到社会电网保证率及工程局部电网盲区,本项目35用电采用自发电。第五节 道路等级的确定和技术标准论证2.5.1道路等级的确定一、公路分级交通量及其使用功能、性质分为五个等级:高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。1、高速公路为专供汽车分向分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000 辆;六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量4500080000 辆;八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000100
21、000 辆。2、一级公路为供汽车分向分车道行驶并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量1500030000 辆;六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000 辆。3、二级公路为供汽车行驶的双车道公路。双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量500015000 辆。4、三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量20006000 辆。5、四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均
22、日交通量2000 辆以下;单车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量400 辆以下。二、等级确定1、交通量组成经交通调查,本路段交通量预测如表2-1。表2-1 交通量预测表年度20062011201620212026远景交通量辆/日700010099133811690619963表2-2 交通组成表型号前轴载(KN)后轴载(KN)后轴数轮组数轴距(cm)交通量(辆/日)解放CA10B19.4060.851双390东风EQ14023.7069.21双420黄河JN15049.0101.61双130长征XD98037.10272.652双122.0260长征CZ36147.629
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