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1、前 言 公路是国民经济的重要组成部分 对国民经济具有举足轻重的促进和制约作用 是 衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志 改革开放以来 我国公路建设得到了 持续 快速 健康的发展 取得了举世瞩目的成就 近几年随着公路等级的不断提高 路桥方面知识得到越来越多的应用 同时 各项规范也有了较大的变动 为掌握更多路 桥方面知识 我选择了姚庄至王里庙二级公路施工图设计这一课题 本次设计路段位于河南省漯河市境内 属平原微丘区 本次设计包括拟定路线方案 平面线形设计 纵断面设计 横断面设计 路基设计 路面设计 桥涵设计 平面交叉 设计 书写计算说明书 编制设计文件这几项任务 平面线形设计首先应拟定路线方
2、案 根据 公路路线设计规范 JTG 011 2006 赵永平 唐勇主编 道路勘测设计 根据选线的一般要求 综合考虑沿线的地形 地物 地质 水文条件等影响因素 按照选线的步骤选定一条切实 可行的路线方案 纵断面线形设 计是根据已经确定的路中线的位置 结合所经地面的起伏情况 在地面上确定各中桩点的 具体位置和桩号 并用内插法计算出各点的地面高程 然后 据此在坐标纸上点出地面线 进行拉坡设计和竖曲线设计 计算出各中桩点的设计高程 参照路线线形设计 路面结构设计是根据 公路沥青路面设计规范 JTG D50 2004 公路沥青路面施工 技术规范 JTG 042 2000 的要求 参照万德臣主编的 路基路
3、面工程 完成累计标准 轴次的确定 土基回弹模量的选择 路面结构层的确定及验算和绘制路面结构大样图等 内容 路面结构层采用HPDS2003A 系统进行设计 路面结构层组成材料的设计是根据 公路路面基层施工技术规范 JTJ034 2000 公路沥青路面设计规范 JTG D50 2004 公路沥青路面施工技术规范 JTG032 2000 完成底基层 基层和面层 上 下面层 的材料设计 在本次设计过程中 新旧规范的交替 电脑程序的操作 曾经使我的设计工作一度 陷入僵局 但是在指导老师朱峰老师及本组其他组员的帮助下 使自己这次的设计得以 顺利完成 在此 对老师和同学们表示衷心的感谢 由于公路工程技术的不
4、断进步 技术标准的不断更新 加之本人能力所限 难免在 设计过程中出现错误和暴露一些不足 敬请各位老师给予批评指正 1 概述 设计任务依概据及概况 根据公路工程毕业设计任务书 进行本次施工图设计 本次初步设计为河南省漯河市境内姚庄至王里庙二级公路工程 工程起点在姚庄 桩号为 K0 终点在王里庙 桩号K4 路线 4863 843km 本工程全线按二级公路标准 设计 根据沿线村镇的分布情况 并与现有公路和规划路网相结合 在相应的地方道路 机耕路 人行路上设置平交道口 在排灌沟渠间设置涵洞 桥梁 1 1 1 设计标准 1 主线设计标准 本工程是按交通部颁发的 公路工程技术标准 JTG B01 2003
5、 规定的二级公路标 准设计 计算行车速度60Km h 其主要技术指标如下 公路等级 二级公路 计算行车速度 60 公里 小时 路基宽度 10 米 其中 行车道宽度 2 3 5 米 硬路肩 2 土路肩 2 0 75 米 路面宽度 2 3 5 米 2 线形要素标准 平曲线半径 一般最小半径 200 米 极限最小半径 125 米 不设缓和曲线和超高最小半径 1500 米 纵坡 最大纵坡 6 最小纵坡 路堑或其他横向排水不畅地段不小于 最大坡长 1000 米 坡度为 4 时 800 米 坡度为 5 时 600 米 坡度为 6 时 竖曲线要素 竖曲线最小半径 凸形一般最小半径 极限最小半径 2000 1
6、400米 凹形一般最小半径 极限最小半径 1500 1000 米 竖曲线最小长度 50 米 3 桥涵设计标准 桥涵宽度 与路基同宽 桥涵设计荷载 公路 II 级 4 路面设计标准 路面设计标准轴载 100KN 5 道路平面交叉标准 平面交叉路线尽可能为直线 并尽量正交 当必须斜交时 交叉角度应大于 45 度 平面交叉范围内的纵坡宜设置为平坡 当条件受限制时 纵坡不大于3 所有的平面 交叉口采取严格的安全措施 设置了警告标志 指路标志 限速标志等 在主要的交叉 口还设置转弯车道 1 1 2 总体设计原则 本工程 为姚庄至王里庙二级公路新建路段 根据 公路工程技术标准 JTG B01 2003 的
7、要求 交通量的预测情况及公路的使用功能 确定总体设计原则如下 1 采用的技术标准必须满足公路的使用任务 功能和远景交通量的需要 2 避免不必要的浪费 项目建设时应适当超前考虑 3 由于本工程两头都已经进行过改建 必须考虑与这部分道路的连接 4 尽量利用老路及山地 以降低造价 5 沿线的中小城镇采取 离而不远 近而不进 的原则 通过人口稠密地区时 在 现有详细调查资料基础上 进行了多方案比较 尽可能减少房屋的拆迁量 除考虑 房屋拆迁外 对管线的避让和动迁在初步设计选线时也进行了重点考虑 并作为线 位的重要控制点 1 1 3 沿线筑路材料 水 电等建设条件及与公路建设的关系 筑路材料主要包括路基填
8、筑材料 路面材料 桥 涵 以及防护工程等构造物用料 路基填筑材料主要采用石灰粉煤灰等工业废渣 砂卵石 粘土及砂性土等 路面 桥涵 及防护工程等构造物用料主要有石料 碎石 块片石 黄砂 水泥 钢材 木材等 1 路基填筑材料 挖方路段开挖的土石方可以用于路基填筑需要 不足部分可在公路沿线征山开采 宕渣或征地用土来填筑 2 涵洞 桥梁及防护工程等构造物材料 骨料 碎石 块片石 本工程道路沿线属于平原 所需石料 砂料 水泥 钢材 木材均由料场提供 3 电资源 沿线各乡镇均有自来水及变电系统 大部分路段具备通水 电的条件 1 1 4 与周围环境和自然景观协调情况 根据地形图 本工程附近没有风景点 文物保
9、护点 对公路的选线没有影响 本路 段在选线时尽可能避开城镇和居民集中地段 距城镇 离而不远 近而不进 尽可能 做到与周围环境和自然景观相协调 设计中尽可能做到土石方填挖平衡 对桥头路基边坡 高填方路基边坡及挖方边 坡部分采取浆砌防护措施 对沿河 沿塘路段全部采用浆砌防护的办法 防止水土流失 2 确定公路等级和技术指标 公路等级的确定 1 根据 JTG B01 2003 公路工程技术标准 的规定 一般能适应将各种汽车折合成 小客车的年平均日交通量为5000 15000辆的公路为二级公路 其远景设计年限为12 年 它是连接政治 经济 中心或大工矿区 机场等地的专供汽车行驶的公路 1 计算设计年标准
10、车型的年平均日交通量为NT公式为 NT NiKi 1 n 1 NT 远景交通量 Ni 某种车型的交通量 Ki 某种车型的折算系数 参见下表 交通量换算采用小客车为标准车型 年平均增长率 n 公路使用期末年年份 交通量统计年份 表 各汽车代表车型与车辆折算系数表 车型车辆折算系数说明 小客车 19座的客车和载重量 2t的货车 中型车 19 座的客车和载重量 2t 7t 的货车 大型车载重量 2t 7t 14t的货车 拖挂车载重量 14t 的货车 2 计算远景设计年限年平均昼夜交通量NT 计算说明如下 金杯 SY132 NT 139 1 1 17 1 562辆 昼夜 菲亚特 50NCA NT 18
11、0 1 1 17 1 728辆 昼夜 三菱 FR415 NT 170 1 1 17 1 688辆 昼夜 华龙 SK171A NT 155 1 17 1 941辆 昼夜 金陵 JL6121S NT 105 1 17 1 637辆 昼夜 太脱拉 81553 NT 161 2 1 17 1 1303辆 昼夜 跃进 NJ131 NT 150 1 1 17 1 607辆 昼夜 黄河 JN150 NT 160 2 1 17 1 1295辆 昼夜 远景交通量 NT 562 728 688 941 637 1303 607 1295 6761 辆 昼夜 由计算可知 能够满足二级公路的交通量 应选用双车道二级公
12、路 能适用将各 种汽车折合成小客车的年平均交通量5000 15000 辆 昼夜 远景设计年限为 12 年 计算 行车速度为 60km h 公路技术指标的选用 根据沿线地形和自然条件 确定计算行车速度 选用相应的技术指标 结果如下 表车速技术指标 公 路 等 级 地 形 计算 行车 速度 km h 行车 道 宽度 m 路基宽 度 m 极限 最小 半径 m 停车 视距 m 最大 纵坡 桥涵设计车 辆荷载 一 般 值 变 化 值 二 级 平 原 微 丘 6010 125756公路 级 3 线形设计 平面线形设计 3 1 1 选线 1 选线的依据 1 道路选线就是根据路线的基本走向和技术标准 结合当地
13、的地形 地质 地物及其它沿线条件和施工条件等 选定一条技术上可行 经济上合理 又能符合 使用要求的道路中心线的工作 2 选线是道路路线形设计的重要环节 选线的好坏直接影响着道路的使用质 量和工程造价 选线是一项涉及面广 影响因素多 政策性和技术性都很强的工作 2 选线的原则 1 在路线设计的各个阶段 应运用先进的手段对路线方案进行深入 细致地 研究 在方案论证 比较的基础上 选定最优的路线方案 2 路线设计应在保证行车安全 舒适 迅速的前提下 使工程数量小 造价 低 营运费用省 效益好 并有利于施工和养护 在工程量增加不大时 应尽量采 用较高的技术指标 不宜轻易采用低限指标 但也不应片面追求高
14、指标 3 选线应与农田基本建设相配合 做到少占耕地 注意尽量地不占高产田 经济作物田或经济林园 如橡胶林 茶林 果园 等 4 通过名胜 风景 古迹地区的道路 应与周围的环境 景观相协调 并适 当照顾美观 注意保护原有的自然生态环境和重要的历史文物遗址 5 选线时应对沿线的工程地质和水文地质进行深入的勘探 查清其对道路工 程的影响程度 对于滑坡 崩塌 岩堆 泥石流 岩溶 软土 泥沼等严重不良地 质地段和沙漠 多年冻土等特殊地区 应慎重对待 一般情况下 路线应设法绕避 当路线必须穿过时 应选择合适的位置 缩小穿越范围 并采取必要的工程措施 6 选线时应重视环境保护 注意由于道路修筑以及汽车运行所产
15、生的影响与 污染等问题 具体应注意以下几个方面 1 路线对自然环境与资源可能产生的影响 2 占地 房屋拆迁所带来的影响 3 路线对城镇布局 行政区划 农耕区 水利排灌体系等现有设施造成分割 而产生的影响 4 噪声对居民生活的影响 5 汽车尾气对大气 水源 农田所造成的影响 6 对自然环境 资源的影响和污染的防治措施及其对政策实施的可能性 3 原则性方案比较 路线方案比较可分为质的比较和量的比较两个方面 原则性的方案比较 主要是质 的比较 多采用综合评价的方法 这种方法不是通过详细计算经济和技术指标进行的比 较 而是综合各方面因素进行评比 主要综合的因素有 1 路线在政治 经济 国防上的意义 国
16、家或地方建设对路线使用任务 性质的 要求 以及战备 支农 综合利用等重要方针的贯彻和体现程度 2 路线在铁路 公路 航道等网系中的作用 与沿线工矿 城镇等规划的关系以 及与沿线农田水利建设的配合及用地情况 3 沿线地形 地质 水文 气象 地震等自然条件对道路的影响 要求的路线等 级与实际可能达到的技术标准及其对路线的使用任务 性质的影响 路线的长度 筑路 材料的来源 施工条件以及工程量 三材 钢材 木材 水泥 用量 造价 工期 劳 动力等情况及其运营 施工 养护的影响等 4 路线与沿线历史文物 革命史迹 旅行风景区等的联系 影响路线方案选择的因素是多方面的 而各种因素又多是互相联系 相互影响的 路线在满足使用任务和性质要求的前提下 应综合考虑自然条件 技术标准和技术指标 工程投资 施工期限和施工设备等因素 精心选择 反复比较 才能提出合理的推荐方 案 4 选线方法 选定道路中线的位置按具体作法不同可分为实地选线 纸上选线和自动化选线三 种 1 实地选线 实地选线是由选线人员 根据设计任务书的要求 在现场实地进行勘察测量 经过 反复比较 直接选定路线的方法 该方法的优点是工作简便 符合实
