设计说明书正文

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1、黑龙江工程学院本科生毕业设计1第 1 章 绪 论1.1 选题的背景、目的及意义本次毕业设计是在对公路勘测设计 、 路基工程 、 路面工程 、 桥梁工程及其它有关专业课程的学习的基础上，并在教师的指导下，完成鸡牡公路李家至穆棱段两阶段初步设计任务。本次设计的目的和意义是应用学过的专业知识，根据自己专业的服务去向,在老师的指导下独立的完成一段公路的初步设计任务。通过此次设计可以培养我们的综合设计能力,进而把学过的知识加以系统的应用和巩固，使理论与生产实践相结合。掌握路线设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计及初步设计概算设计理论和具体设计方法，并能够独立完成全部设计的图表。为自己走向工作岗位后适应生

2、产实践的需要打下坚实的基础。1.2 设计任务本次设计任务主要包括：依据地形图完成给定的初步设计路线设计：纸上定线（山岭区或越岭线）进行方案比较（局部）进行路线平面设计进行路线纵断面设计。路基设计：完成 2.0km 路基横断面设计. 土石方计算及路基排水设计，结构设计边坡设计。路面设计：水泥混凝土路面设计（详细设计） 。小桥涵设计：结合自身设计，完成一项涵洞设计。路线平面交叉设计：完成一处路线平面交叉设计。施工组织设计：完成初步施工组织设计。专项设计：公路几何线形。1.3 路线概况本设计路段为山岭区, ，沿线为第四纪冲积和洪积层，表层土壤为粉质低液限粘土，中层为冲积形成的砂砾、圆砾，底层为白垩系

3、的砂岩。土壤渗透性黑龙江工程学院本科生毕业设计2好，地层比较稳定气候寒冷，主要的病害有冻胀、翻浆、水毁和积雪等。工程名称：鸡牡公路李家至穆棱段两阶段初步设计 ,路线位于东经 1 路线位于东经 294519至 1305807北纬 434955至 450716之间。属山岭重丘区，植被为人工林和次生林，沿线所处自然区划为1区。属寒温带半湿润大陆性气候，冬季长而寒冷，夏季短而多雨，年平均气温 3.5,降雨量500600。冬季主导风向西北风，年平均风速 2.5 m。最大冻深为 2 米。水文情况：地表排水良好 ，地下水位小于 3M 沿线公路主要病害冻胀翻浆。1.4 公路等级和技术标准确定公路等级：(1-1

4、)1 0)1 (n drNN式中：远景设计年平均日交通量（辆/日） ；dN起始年平均日交通量（辆/日） ，包括现有交通量和道路建成后0N从其它道路吸引过来的交通量；设计交通量年平均增长率（%） ；r设计交通量预测年限n由公路工程技术标准JTGB01-2003 规定得，车辆折算系数小客车 1.0，中型车 1.5，大型车 2.0，拖挂车 3.0。交通量年平均增长率为 7.0%，一般能适应各种车辆折合成小客车的年平均昼夜交通量，则：01.523945N 小型车中型车大型车15 13945 (1 7.0 )=10172.32dN交通量在 500015000 之间，所以由5可知所选路段为二级公路表 1.

5、1 技术指标选取表 计计速度 （km/h）行车道宽度 （m）路基宽度 (m)最大纵坡 (%)平曲线最小 半径(m)会车视距桥涵设计载 重607106极限125 一般200150公路-级1.5 路线采用的技术经济指标路线的起点桩号为 K45+600.00 ，终点桩号为 K53+831.549，总里程为8.232公里，设置了 6 个圆管涵洞，9 条平曲线，平曲线最小半径采用值为 181.15 米，黑龙江工程学院本科生毕业设计3最大纵坡度为 5.5%，路面宽度为 8.5 米。该路设计基准期为 15 年，路面采用水泥混凝土路面，路面结构为面层（水泥混凝土） ，基层（6%水泥水稳砂砾） ，底基层（水泥、

6、石灰综合稳定土） ，垫层（天然砂砾） 。路面类型分为干燥和中湿两种。1.6 路线设计起终点及设计高程起点坐标 N-5789600 E-23421000 起点高程 632.27终点坐标 N-5094270 E-22124800 终点高程 494.941.7 本章小结本章介绍了鸡牡公路李家至穆棱段的设计任务和整个路段的自然地理状况，为整个路段的设计提供了良好的依据，设计路段前应先确定路线的等级及路线采用的技术经济指标，因此，本章还介绍了公路等级及路线等级的技术指标。黑龙江工程学院本科生毕业设计4第 2 章 路线线形设计2.1 路线方案的说明和比较2 .1.1 了解资料首先要熟悉地形图和所给的原始资

7、料，分析其地貌、高差、河渠、 耕地、建筑物等的分布情况。2.1.2 定线的原则与方法根据给定的起终点，分析其航空（直线）距离和所需的展线长度，选择合适的中间控制点。在路线各种可能的走向中，初步拟定可行的路线方案， （如果有可行的局部路线方案，应进行比较确定） ，然后进行纸上定线。（1）在 1:10000 的小比例尺地形图上在起，终控制点间研究路线的总体布局，找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌、地质、农田等分布情况，选择地势平缓山坡顺直的地带，拟定路线各种可行方案。（2）对于山岭重丘地形，定线时应以纵坡度为主导；对于平原微丘区域（即地形平坦）地面自然坡度较小，纵坡度不受控制的地带，选线

8、以路线平面线形为主导。最终合理确定出公路中线的位置（定出交点） 。2.1.3定线具体过程1、试坡定均坡线。在山岭重丘地带，根据等高线间距和所选定的平均纵坡（视路线高差大小，一般选 5%-5.5%）按计算得等高线间平均长度 a(a=等高距/平均纵坡)进行试坡（用分规卡等高线） ，本设计中 a 取 2.0m，将各点连成折线，即均坡线。2、定导向线分析这条均坡线对地形、地物等艰苦工程和不良地质的避让情况。如有不合理之处，应选择出须避让的中间控制点，调整平均纵坡，重新试坡。经过调整后得出的折线，称为导向线。3、平面试线穿直线：按照“照顾多数，保证重点”的原则综合考虑平面线形设计的要黑龙江工程学院本科生

9、毕业设计5求，穿线交点，初定路线导线（初定出交点） 。敷设曲线：按照路中线计划通过部位选取且注明各弯道的圆曲线的长度。平面试线中要考虑平纵横配合，满足线形设计和标准的规定和要求，综合分析地形、地物等情况，穿出直线并选定曲线半径。4、修正导向线纵断面控制：在平面试线的基础上点绘出粗略纵断面地形线， （可用分规直接在图纸上量距，确定地面标高） ，进行初步纵坡设计，并根据纵坡设计情况修正平面线形。横断面校核：根据初步纵坡设计，计算出路基填挖高度，绘出工程困难地段的路基横断面图（如地面横坡陡或工程地质不良地段等） ，根据路基横断面的情况修平面线形。 5、定线经过几次修正后，最终确定出满足标准要求，平纵

10、线型都比较合适的路线导线，最终定出交点位置（一般由交点坐标控制） 。2.1.4 路线方案的比选如有路线局部方案，应分别进行定线设计，经论证比较定出推荐方案，路线方案比较选择主要考虑下列因素：路线长度；平、纵面线形指标的高低及配合情况；占地面积；工程数量（路基土石工程数量，桥梁涵洞工程数量）等。方案的论证：方案一，所设计的线型包括基本型， S 型，C 型三种类型设置 9个交点，且各种曲线配合得当，没有出现最小极限半径和一般最小半径的情况。方案二：路线总长度较方案一长上些，线型相对较差填挖方量也比路线一大。综合上述方案一所选线型占地面积和工程量较方案二好些因此选择方案一做为设计线路，进行全面细致的

11、设计。2.2 路线平面设计根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要素及其他们之间的配合；线形应与地、地物相适应，与道路所经地带的地形、地物、环境、景观相协调，而且减少工程数量，节省投资。2.2.1 确定各平曲线半径及缓和曲线长度由公路工程技术标准 （JTGB01-2003）规定：当平曲线半径小于等于250m 时应设置加宽；当平曲线半径大于等于 1500m 时可以不设置缓和曲线和超高，超高的横坡度计算由行车速度、半径大小、结合路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定。二级最大超高不应大于 8%，在积雪地区不宜大于 6%。黑龙江工程学院本科生毕业设计6当超高横坡度的计算值小于路拱坡度时，应当设

12、等于路拱坡度的超高值。极限最小半径：（规范值 125m）22601351271270.130.08VRmi一般最小半径：（规范值2260202.51271270.060.08VRmi200m）不设超高最小半径：（规范值226014171271270.0350.015VRmi1500m）缓和曲线最小长度按3秒计算极限长度：（规范值60 100035060 60Lm 50m）由中华人民共和国行业标准.公路路线设计规范(JTG D20-2006)知，同向曲线间为了防止出现组合出现断臂曲线宜在两同向曲线间设置不小于6V的直线段；反向曲线间为了设置适当长度距离改变行车方向宜在两反向曲线间设置不小于2V的

13、直线段。表2.1 平曲线规范规定汇总表序号名称取值说明1平曲线一般最小半径200m在一般情况下应尽量使用大于一般最小半径的曲线半径（规范规定，原曲线半径不宜超过10000m） ，只有在地形条件限制时采用。2平曲线极限半径125m只有当地形条件特殊困难或受其它条件严格限制时方可采用。3不设超高最小半径1500m。路拱=2%4平曲线一般最小长度 300m。9s行程计5平曲线极限最小长度100m6s行程计6同向曲线间最小直线长度6V360m按照实际工程经验在山区工程可以在一般困难地区保证4V=240m，在工程十分艰巨困难处可以采用3V=180m。但在采用低值时应避免在直线上设置凹形竖曲线7反向曲线间

14、最小直线长度为2V120m按照实际工程经验山区公路此指标比较容易满足。黑龙江工程学院本科生毕业设计78缓和曲线最小长度50m3秒行程。9最大超高6%越岭段纵坡较大将最大超高值由8%减小至6%可以减小合成坡度，保证车辆在雨天，冰雪天气的行车安全。10超高渐变率1/125边线，线性超高11原曲线加宽第三类线性加宽12会车视距15m两倍停车视距2.2.2 设计确定平曲线的原则（1）在条件允许的情况下尽量使用大的曲线半径（R2.00低、中、高液限粘土0.30-0.500.40-0.600.50-0.700.60-0.95中湿路基粉土，粉质粘土0.40-0.600.50-0.700.60-0.850.7

15、0-1.10低、中、高液限粘土0.40-0.600.50-0.700.60-0.900.75-1.20潮湿路基粉土，粉质粘土0.45-0.700.55-0.800.70-1.000.80-1.30表 3.8 综合系数 kc公路等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路Kc1.301.251.201.102、交通分析由公路水泥混凝土路面设计规范 （JTG D40-2003） ，二级公路的设计基准为 15 年，安全等级为三级，临界荷载处的车辆轮迹横向分布系数取 0.54，交通年平均增长率为 7.0% 为单轴双轮，设计初年交通量：中型车 710 辆/日，中型车中各种车型所占比例为：解放 CA10B40%（40%710=284 辆/日） ， 东风 EQ14030%（30%710=213 辆/日）解放 CA39030%（30%710=213辆/日） ；大型车 335 辆/日，大型车中各种车型所占比例为：黄河 JN15030%（30%335=100）,沃尔沃 N864828%（28%335=94）, 黄河 JN16242%（42%335=141）根据规范查得