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1、河北工业大学城市学院 2011届毕业设计,题目：国道112线姚家营至关子口 K1+500k3+000段道路设计 交通工程C072班 王可意 指导老师：杨春风教授,本次设计的主要内容：,指定路段施工图设计 1.路线设计 2.路基设计 3.路面设计 4.桥涵设计 5.路线交叉设计 6.交通工程及沿线设施设计 7.概预算,道路方案设计 1.道路技术等级与技术标准论证 2.在1/万地形图布设道路方案 3.实地勘查与收集资料。 4.道路纵段面设计方案 5.路基路面横断布置与路面结构方案。 6.道路排水及沿线桥涵布设方案,一.道路方案设计,1.道路技术等级与技术标准论证,公路等级论证 从路网规划角度:国道
2、112线作为北京的大环线，在国民经济发展中具有重要的政治和经济意义 从经济发展的角度:影响区内的宣化、赤城是张家口经济发展的主力军。宣化是张家口产业规划聚集区，赤城是张家口旅游重点打造城市 从交通量预测结果的角度:近年来，影响区域内公路交通运输发展迅速，根据交通量预测，国道112线宣化至赤城段2008年混合折算交通量达到14935辆小客车/日，已达到其最大通行能力。目前技术标准主要为二级公路，且沿线街道化程度高，尤其在沿线主要乡镇路段，混合交通严重，严重的影响了道路的通行条件和服务水平，制约了地区经济的进一步发展。 根据本项目在路网中的地位，以及通道交通量预测结果，参照公路工程技术标准公路等级
3、的选用原则，本项目推荐采用一级公路标准建设。,行车速度选择 根据公路工程技术标准（JTG B012003）的相关规定，结合本项目在路网中的功能作用，充分考虑沿线地形条件来确定本项目的设计速度。项目位于盆地和山岭区，地势起伏较大，地形条件复杂，推荐全线采用设计速度80公里/小时。,主要技术指标表,2.路线布设,本次设计1:10000图上平面选线与定线还应考虑一下几点： 对老路进行充分利用，尽量做到近村不进村，利民不扰民。 尽量避开高压线杆。 同向曲线间最小直线长度不小于6倍的设计速度（6V）为宜，反向曲线间的最小直线长度以不小于2倍的设计速度（2V）为宜。 平曲线段尽量采取缓和曲线、圆曲线和缓和
4、曲线之比为1:1:1。 缓和曲线最小长度为V/1.2=70m 尽量不跨越铁路,具体选线方案如下：,各段选线的理由：,a. 从路线起点K0+000到K2+500段对旧路进行利用，但离村太近，需要在原路的基础上加宽，因此途经元台子村会涉及到房屋的拆迁问题。 b. 从K2+500到K2+900段，将原路中有弯道，由于此次设计为一级公路，应尽量选直避曲，因此放弃对老路进行利用。 c. K2+900到K3+900段，对老路尽量利用，把原旧路做为新路地基进行新路修建，途经K3+100K3+400段避开原路的弯路段，将路线拉直。 d. 从K3+900K5+850段利用旧路。K5K5+150之间旧路有弯道，所
5、以放弃对旧路的利用，将路线拉直，容易达到新路技术标准，其余都是把原旧路做为新路地基进行新路修建。 e. 从K5+850到终点，放弃了对老路尽量利用，由于去实地勘察，双印子村附近的旧路与村和铁路离的很近，不满足新路的路基宽度要求，涉及到村子的拆迁量大，选择避开村子，绕村后的山路行走。另外途径旧路与铁路相交，涉及到高架桥过铁路，因此，此段完全避开了旧路。 f. 方案中，有8个交点，整条路线总长为11553.136m.,方案比选,两个方案在途经双印子村时有了差别。由于实地考察地形，在双印子村旁边有铁路，道路拓宽时避免干扰铁路同时又减少拆迁量，方案一选择从村后绕过，避免拆村。 方案二选择拆村而过，这样
6、虽然达到了对老路的利用，但是给多年居住在此的村民带了许多不便。 因此推荐选择方案一（绕村方案）,3.道路纵断面设计,纵断面线形设计一般原则, 满足纵坡及竖曲线的各项规定(最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、竖曲线 最小半径及竖曲线最小长度等)； 纵坡应均匀平顺，起伏不宜过大和频繁；变坡点宜设置大半径竖曲线，避免极限纵坡值； 设计标高应综合考虑地形、地质、水文、气候等沿线自然条件等因素确定； 考虑填挖平衡，减少借方和废方，降低造价，节约用地； 相邻纵坡的代数差较小时宜采用较大的竖曲线半径；回头曲线宜先定曲线部分纵坡，回头曲线中点不宜设竖曲线； 旧路改建宜考虑利用原有路面； 路线交叉处前后的纵坡宜平缓；
7、 积雪或冰冻地区应避免采用陡坡。,4.路基横断面布置,路基横断面 本项目推荐全线采用双向四车道一级公路标准建设，设计速度80公里/小时，整体式路基宽度24.5米，分离式路基新建半幅宽度为12.25米。 路拱横坡 根据交通部颁标准公路工程技术标准，行车道及硬路肩横坡取2%，土路肩取3%。硬路肩宽度为2.5m，土路肩宽度为0.75m。 中央分隔带 中央分隔带考虑进行绿化植树，中央分隔带采用凸起式。 边坡及边坡防护 填方边坡，路基高度小于等于8米时，边坡坡率采用1:1.5；路基填土高度大于8米时，上部8米边坡坡率采用1:1.5，8米以下边坡坡率采用1:1.75。路基填土高度小于等于5米时，采用植草护
8、坡；路基填土高度大于5米时，采用浆砌片石拱型骨架护坡 。,5.路面方案,依据公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）及相关规范，根据公路的功能、使用要求及所处地区的气候、水文、土质等自然条件，结合已有同等级公路路面施工经验和材料供应情况，在满足交通量和使用要求的前提下，遵循技术先进、经济合理、安全适用、合理选材、方便施工、利于养护的原则，进行路面综合设计。路面设计年限：20年。 现提供两个备选方案： 方案一： 方案二： - - 5 cm 细粒式沥青混凝土 4 cm 细粒式沥青混凝 - - 7cm 中粒式沥青混凝土 6 cm 中粒式沥青混凝土 - - - 36 cm 水泥稳定碎石 8cm
9、 粗粒式沥青混凝土 - - 36cm 二灰土 36cm 二灰稳定砂砾 - - 土基 20cm 二灰土 - 土基,二.施工图设计,1.路线设计（1.5公里）,建设项目为改扩建工程，本项目最大限度地充分利用原有旧路路基并进行改善，选线过程中重点考虑以下几个问题 ： （1）路线途径村庄时，在符合技术标准的前提下，按“尽量少拆或不拆”的原则布线。 (2)布线时以“少占或不占”耕地为原则。 (3)在满足公路技术标准的前提下，平纵横综合考虑，尽可能减少工程量,选线如下图：,拉坡定线,(1)、纵断面设计线为未加宽前路面中心线标高。 (2)、拉坡定线原则：公路路线设计规范（JTJ011-94）关于最大纵坡、坡
10、长限制、合成坡度等的有关规定。 (3)、拉坡主要控制点：路线起终点、桥涵，路线交叉，路基最小填土高度等的要求标高。 (4)、平纵横综合考虑：根据平面定线意图和拉坡定线的原则，全面考虑地形情况以及控制点的要求，使纵坡即顺应地形的变化，又满足控制点的要求。,纵断面拉坡图：,2.路基设计,（1）路基横断面设计 整体式路基宽度24.5米，分离式路基新建半幅宽度为12.25米。硬路肩宽度2.5m，软路肩宽度为0.75m。,（2）路基防护工程,由于本段路段比较平坦，为了少占耕地，所以只在K1+600K1+700处设置了路肩挡土墙。,3.路面设计,基本资料 设计任务书要求: 本路段设计等级为一级公路，设计年
11、限为20年，拟采用沥青混凝土路面结构，需进行路面结构施工图设计。 自然条件及地质资料： 该公路地处4区，沿线土质为粘性土，一般路基处于中湿状态。 建筑条件： 项目中主要的建筑材料包括石料,中、粗砂与砂，石灰,，水泥粉煤灰，沥青。项目区地处坝下山岭盆地内，区内白云岩、灰岩、玄武岩等硬质岩大量分布，河流众多，因此具有丰富的砂料、石料及石灰等筑路材料资源。另外，张家口电厂粉煤灰储存有数百万方粉煤灰，宣化及下花园两区均有水泥厂等，保证了公路工程所需材料。,交通量 设计年限 20 车道系数 0.5 序号 分段时间(年) 交通量年增长率 1 7 6.23 2 10 4.22 3 3 3 ,序号 车 型 名
12、 称 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m) 交通量 1 金杯SY450 11.8 28 1 双轮组 1079 2 五十铃NPR595 23.5 44 1 双轮组 874 3 长征CA160 45.2 83.7 2 双轮组 3 94 6 红旗CA630 19.3 27.9 1 双轮组 1024 7 北京BK6150A 48.5 71.2 2 双轮组 3 167,路面结构组合设计,根据本地区的交通量、气候及材料供应情况，本设计采用沥青路面。 沥青面层结构 面层采用5cm细粒式沥青混凝土（AC-13）+7cm中粒式沥青混凝土(AC-19)。 沥青路面基层结构 基层和底基层
13、分别采用水泥稳定碎石36cm+石灰粉煤灰稳定土36.4cm，以石灰粉煤灰稳定土为设计层。,路面结构厚度设计,确定各段土基回弹模量 张家口地区在自然区划中位于4区，土质为粘性土，土基干湿类型为中湿类，初步确定土基的回弹模量为39.0MPa。 - 细粒式沥青混凝土 50 mm - 中粒式沥青混凝土 70 mm - 水泥稳定碎石 360 mm - 二灰土 364 mm - 土基,4.涵洞设计,设置涵洞桩号为K2+440，形式为11.51米钢筋混凝土盖板暗涵，标准跨径150cm，净跨径110cm，涵底标高为674.75m，涵洞上路面标高676.85m,路基面层为5cm细粒式沥青混凝土+7cm中粒式沥青混凝土 。,5.路线交叉设计,6.交通工程及沿线设施设计,1、护栏、轮廓标 为了行车安全，当路堤填方高度大于6米、路肩墙高度大于4米及
