道路工程開(kāi)題報(bào)告

1、項(xiàng)目來(lái)源及目的、意義1.1項(xiàng)目來(lái)源隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，西午甲屯附近區(qū)域交通量增長(zhǎng)迅速，原有道路已經(jīng)難以滿足車輛運(yùn)輸 要求，出現(xiàn)道路擁堵、損壞的情況。尚志市種畜場(chǎng)與西午甲屯之間尚沒(méi)有直達(dá)公路，車 輛需要繞行，增加了成本。該路段是省道（S212）的一部分，兩地之間需要良好的公路 通達(dá)。在此條件下，本設(shè)計(jì)根據(jù)預(yù)測(cè)交通量及當(dāng)?shù)刈匀?、地理?xiàng)l件，擬新建一條連接西 五甲與尚志市種畜場(chǎng)的公路。1.2該項(xiàng)目的建設(shè)目的及落成后意義：1）適應(yīng)交通增長(zhǎng)：根據(jù)交通量分析和預(yù)測(cè)，該新建公路建成后第一年日平均混合交通量 為3140輛/天，其中中型以上貨車比重58.6%，到項(xiàng)目設(shè)計(jì)遠(yuǎn)景年，中型以上貨車交通量 已經(jīng)達(dá)到3678輛/天

2、，按二級(jí)公路設(shè)計(jì)為重交通荷載。說(shuō)明建設(shè)項(xiàng)目已經(jīng)勢(shì)在必行。2）促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展：該地區(qū)山區(qū)森林資源豐富，畜牧業(yè)發(fā)達(dá)，平原地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)。但一直 受限于交通情況，貨物流通困難。該段公路建成后將有效促進(jìn)該地區(qū)農(nóng)、林、牧業(yè)的發(fā) 展。3）改善沿線交通設(shè)施、完善地區(qū)路網(wǎng)：S212 方面聯(lián)通G10及S203公路，使尚志交通 分流；另一方面又連接村鎮(zhèn)，可以作為農(nóng)村公路網(wǎng)的干流，改善該地區(qū)的公路網(wǎng)。項(xiàng)目背景及設(shè)計(jì)資料2.1區(qū)域地形圖（比例尺1:50000，等高線間距：10m）圖1尚志市種畜場(chǎng)一一西午甲地形圖其中，黃色代表島狀凍土，紅色地區(qū)山體有不穩(wěn)定。由地形圖可以看到，起點(diǎn)（尚志市種畜場(chǎng)）到終點(diǎn)（西午甲屯）之間主要為

3、山嶺重丘區(qū)， 地形復(fù)雜。起終點(diǎn)附近地形平緩，終點(diǎn)附近需跨越河流。2.2氣候及工程地質(zhì)情況氣候尚志市年平均氣溫為2.3C。1月平均氣溫-20. 5C； 7月平均氣溫21. 6。年平 均降雨量666. 1毫米，年平均相對(duì)濕度為72%。主要風(fēng)向春季多為西南風(fēng)，冬季多為西北風(fēng)。融雪在3月下旬，結(jié)凍期約150-180天。冬季降水（雪）少，平均52毫米，占全年降 水的8%，最大積雪深度40厘米。最大凍土深度179厘米。夏季氣溫高，降水多。極端最高氣溫可達(dá)37C。由于降水集中，強(qiáng)度大，并多有暴 雨發(fā)生，易發(fā)生洪澇災(zāi)害。工程地質(zhì)沿線山體多有不穩(wěn)定，分布有多年的島狀凍土，局部因凍土層上水發(fā)育，地表潮濕，夏季積水

4、，冬季有冰 丘?；鶐r多為玄武巖、安山巖和花崗巖等。境內(nèi)河流眾多，水系發(fā)達(dá)。地下水儲(chǔ)量較豐富，山上有裂隙水，低洼處1.52m以下 見(jiàn)地下水。技術(shù)難點(diǎn)1）島狀凍土的危害：由于開(kāi)挖路基，使含有大量冰的多年凍土融化，引起路塹邊坡坍塌、 路基基底發(fā)生不均勻沉陷，或由于水分向路基上部集聚而引起凍脹、翻漿等現(xiàn)象。2）路基底的冰丘、冰錐往往會(huì)使路基鼓脹，引起路基、路面的開(kāi)裂與變形；當(dāng)冰丘、冰 錐融化后，路基又發(fā)生不均勻沉陷。路基附近的冰丘、冰錐、涎流冰掩埋路基會(huì)造成 阻車。3）山體穩(wěn)定問(wèn)題:沿線山體多有不穩(wěn)定，路基開(kāi)挖后會(huì)破壞山體結(jié)構(gòu);在降雨的作用下， 可能造成路基失穩(wěn)、山體滑坡等嚴(yán)重危害。4）路塹積冰、積雪

5、問(wèn)題：該段路山上有裂隙水，最大積雪深度40厘米，需要做防冰、 防雪設(shè)計(jì)。聚冰溝與聚冰坑、擋冰墻.擋冰堤、設(shè)置地下排水設(shè)施、清除涎流冰。路塹排水及低洼地帶地下水處理。地下水儲(chǔ)量較豐富，山上有裂隙水，低洼處1.52m 以下見(jiàn)地下水。5）土壤表層有20cm左右的種植土，其下分布有數(shù)十厘米的粗亞砂土和輕亞粘土，以下 為坡積碎、礫石土。公路等級(jí)選擇及技術(shù)指標(biāo)確定3.1道路等級(jí)確定交通量預(yù)測(cè)：交通量預(yù)測(cè)根據(jù)“四階段法”，將該段公路放在路網(wǎng)中考慮。建設(shè)初年交通量見(jiàn)下表表一：近期交通量車型（代表車型）數(shù)量（輛/日）東風(fēng)EQ1401400太脫拉130S80扶桑FV102N200南陽(yáng)35132五十鈴NPR595G

6、型100東風(fēng)SP9250型28小汽車1300公路等級(jí)確定：根據(jù)調(diào)查及交通量預(yù)測(cè)（定基預(yù)測(cè)法），道路建成初年交通量如下表，根據(jù)載重將中型 車、大型車及拖掛車換算為標(biāo)準(zhǔn)車（小汽車），得到換算交通量，并依據(jù)交通增長(zhǎng)率（6.5%）， 計(jì)算出遠(yuǎn)景年交通量。表二：換算交通量車型（代表車型）數(shù)量（輛/日）載重?fù)Q算系數(shù)換算交通量（輛/日）東風(fēng)EQ14014005t1.52100太脫拉130S8012t2160扶桑FV102N20016.5t3600南陽(yáng)351327t1.548五十鈴NPR595G型1004t1.5150東風(fēng)SP9250型28256小汽車130011300遠(yuǎn)景年交通量（15年）輛/日10659.

7、3換算年均日交通量4414遠(yuǎn)景年日交通量（20年）輛/日14604.1據(jù)此確定所建公路等級(jí)為二級(jí)公路。3.2道路技術(shù)指標(biāo)確定由于沿線地形情況復(fù)雜，設(shè)計(jì)速度定位60km/h，由此可以確定該段公路主要技術(shù) 指標(biāo)。表三：道路主要技術(shù)指標(biāo):技術(shù)指標(biāo)單位標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算行車速度km/h60平面線形直線m360圓曲線最小半徑一般值m200極限值m125不設(shè)超高最小半徑m1500圓曲線最大半徑m10000豎曲線半徑凸形豎曲線最小半徑一般值m2000極限值m1400凹形豎曲線最小半徑一般值m1500極限值m1000豎曲線長(zhǎng)度一般值m120最小值m50最大坡度6%路基寬度m路面寬度m橋涵荷載等級(jí)公路一II級(jí)橋涵設(shè)計(jì)洪水

8、頻率1/50除此之外，停車、會(huì)車、超車視距要求為75m、150m、350m，最小坡長(zhǎng)為200m, 根據(jù)坡度確定最大坡長(zhǎng)為 3%-1200m，4%-1000m，5%-800m，6%-600m。3.3路線擬定、沿線技術(shù)難點(diǎn)及解決措施路線擬定原則：該段公路起點(diǎn)為尚志市種畜場(chǎng)，終點(diǎn)為西午甲，沿線不經(jīng)過(guò)其他村 鎮(zhèn)。選線主要考慮地形、地質(zhì)、路線長(zhǎng)短等因素。以達(dá)到減少工程量、縮短工期、節(jié)約 資金的目的。路線走廊的確定圖二：兩條路線走廊由地形圖可初步確定兩條路線：路線1、路線2。其中路線1平面線形標(biāo)準(zhǔn)高，路線 與目的前進(jìn)方向一致；路線短，車流量大時(shí)優(yōu)先考慮；紅色代表路線2,路線2地形平坦， 不需過(guò)埡口 B、D

9、，最大高程只有270m，而路線1最大高程達(dá)到310m，縱斷面條件好。 但路線2繞行距離太長(zhǎng)。路線走廊在初步設(shè)計(jì)中根據(jù)投資效益中確定。選線依據(jù)（以路線1為例）：路線1雖然平面線形順暢，但縱斷面需要克服較大高程，越嶺時(shí)需要展線。因此設(shè) 計(jì)行車速度定位60km/h。起終點(diǎn)附近：路線起終點(diǎn)附近地勢(shì)平緩，有利于路線選擇。需要考慮兩個(gè)問(wèn)題，一 是地勢(shì)低洼地帶有島狀凍土，需要避開(kāi)；二是盡量少占用耕地。由于地勢(shì)平坦、地形開(kāi) 闊，視距可以保證，平面線形適宜采用直線，以利駕駛員超車。山嶺地帶：由于該地區(qū)夏季降雨集中，山谷地帶會(huì)有洪水。選線時(shí)根據(jù)地形、地質(zhì) 條件選擇河岸一側(cè)設(shè)定路線。由前期勘測(cè)可知QB段右側(cè)地質(zhì)條件

10、較好，地形平緩，路線 定在河岸右側(cè)；由于高程限制，埡口 B無(wú)法直接通過(guò)，通過(guò)展線克服高程通過(guò)，此處需 滿足圓曲線最小半徑；BC段根據(jù)縱坡要求，選擇河岸左側(cè)通過(guò)；C點(diǎn)需要避開(kāi)山脊；D 點(diǎn)埡口較薄，可選擇挖方通過(guò)；D到終點(diǎn)Z要通過(guò)河流，并且注意避讓低洼地帶的耕地、 沼澤、多年凍土。此外，該路線沿河砂礫分布廣泛，傍山有多個(gè)小型的采石場(chǎng)和水泥廠，其它材料均需 外購(gòu)。技術(shù)難點(diǎn)解決：島狀凍土:島狀凍土首先考慮避讓，如前期未勘測(cè)清除或路線無(wú)法避讓或，則采取 一定的工程措施。1）.加強(qiáng)公路工程地質(zhì)勘測(cè)工作,準(zhǔn)確確定島狀凍土的分布區(qū)：島狀多年凍土呈小塊 分布時(shí)，公路勘察時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，勘察中判斷路線可能存在島狀多年

11、凍土的微地形、地貌特 征，利用植物學(xué)（徑小稀疏葉枯“小老頭”樹(shù)等）判斷有無(wú)多年凍土發(fā)育。根據(jù)多年凍土 植物群落生長(zhǎng)范圍，判別多年凍土的大致范圍。2）優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，選線時(shí)應(yīng)遵循以下原則：較高、地表干燥的地帶以路堤形式通過(guò)。 多填少挖，盡可能減少路塹、零斷面和低填方的長(zhǎng)度。線路在凍融過(guò)渡地段通過(guò)時(shí)，線 路位置應(yīng)盡量選擇在融區(qū)。減少在凍融過(guò)渡段和島狀凍土等不穩(wěn)定凍土地段的長(zhǎng)度。確 定線路縱坡時(shí)應(yīng)盡可能滿足路基最小設(shè)計(jì)高度的要求。盡量減少高含冰量?jī)鐾恋囟蔚拈L(zhǎng) 度，繞避不良凍土現(xiàn)象發(fā)育地段。盡量選擇地表排水條件好、地下水不發(fā)育的地段。島 狀多年凍土地區(qū)，路基設(shè)計(jì)一般為保持凍結(jié)和允許融化或清除多年凍土兩種

12、設(shè)計(jì)方法。 準(zhǔn)確確定凍土的技術(shù)參數(shù)，合理劃分凍土的地溫分區(qū)，是保證路基安全、穩(wěn)定的先決條 件。山體不穩(wěn)1）雨水多是山體滑坡產(chǎn)生的主要原因，因此，消除和減輕水對(duì)邊坡的危害尤其重要。 防止外圍地表水進(jìn)入滑坡區(qū)，可在滑坡邊界修截水溝；在滑坡區(qū)內(nèi)，可在坡面修筑排水溝。 在覆蓋層上可用漿砌片石或人造植被鋪蓋，防止地表水下滲。對(duì)于巖質(zhì)邊坡還可采用噴 混凝土護(hù)面或掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土。排除地下水的措施有很多，應(yīng)根據(jù)邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特 征和水文地質(zhì)條件加以選擇。常用的方法有：水平鉆孔疏干、垂直孔排水、豎井抽水、隧 洞疏干、支撐盲溝等。2）改善邊坡巖土體的力學(xué)性能，提高其抗滑力，降低滑動(dòng)力。常用的措施有削坡卸 載和人

13、工加固邊坡兩類：削坡卸載法是降低坡高或放緩坡角均可改善邊坡的穩(wěn)定性。對(duì) 不穩(wěn)定巖土體的高度進(jìn)行降低卸載，阻滑部分的巖土體不得削減卸載。當(dāng)挖方路基的上 邊坡發(fā)生的滑坡不大時(shí)，可采用刷方減重法，為保證邊坡穩(wěn)定，可刷成臺(tái)階式邊坡。人 工邊坡加固法常用的方法有：挖方路基上邊坡可采用修筑擋土墻、護(hù)墻或采用鋼筋混凝土 抗滑樁或鋼筋樁作為阻滑支撐等支擋不穩(wěn)定巖體，以保證路基邊坡穩(wěn)定；填方路基發(fā)生滑 坡可采取反壓土方或修筑擋土墻等法處理；若滑坡發(fā)生在沿河路基時(shí)，可砌筑擋土墻或修 建河流調(diào)制建筑物，如丁字壩、堤壩、穩(wěn)定河床等預(yù)應(yīng)力錨桿或錨索，適用于加固有裂 隙或軟弱結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡;還可采用邊坡柔性防護(hù)技術(shù)等。

14、防冰防雪1）采用植被防雪加工程防雪相結(jié)合的措施。裂隙水采用導(dǎo)流措施引入排水溝。設(shè)置 聚冰溝與聚冰坑、擋冰墻、擋冰堤，設(shè)置地下排水設(shè)施以及清除涎流冰2）擋冰墻用于阻擋和積聚涌水量不大的山坡涎流冰和挖方邊坡涎流冰。擋冰堤適用 阻擋于地勢(shì)平坦、涌水量不大的山坡涎流冰和徑流量不大的小型溝谷涎流冰。擋冰堤修 筑在路基外山坡地下水露頭的下側(cè)或溝谷內(nèi)橋涵的上游，以阻擋涎流冰且減小其漫延的 范圍。3）該地區(qū)屬于嚴(yán)寒地區(qū)，適用設(shè)置地下排水設(shè)施，常用的有集水滲井、滲池、排水 暗管和盲溝等。4）涎流冰清除涎流冰要及時(shí)清除，撒布砂、爐渣、礦渣、石屑碎石等防滑材料或氯化鈣氯化鈉等鹽類防凍劑以防行車產(chǎn)生滑溜，井設(shè)置明顯標(biāo)

15、志。地下水當(dāng)?shù)叵滤惠^高，潛水層埋藏不深時(shí)，可采用明溝截留地下水和降低地下水位。當(dāng)?shù)?下水位較低，潛水層較深時(shí)，可采用滲溝排除地下水。當(dāng)路塹處的地下水（層間水或泉 水）流向路堤時(shí)，則必須在路塹和路堤的交界處設(shè)置滲溝將水引出并排至路基以外。當(dāng) 路基下面有裂隙水和泉水時(shí)，可采用滲溝或槽溝排出路基。3.2.3.5 土質(zhì)情況土質(zhì)情況較好，地表20cm種植土可挖出后作為邊坡防護(hù)用途，亞砂土需要測(cè)定含水 率，如果含水量不是很大，是不屬于軟弱地層的，完全可以作為建筑物基礎(chǔ)的持力 層，如果含水率比較大，需要做固結(jié)處理。3.3設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用情況道路勘測(cè)技術(shù)道路設(shè)計(jì)是根據(jù)已有交通、氣候、地形、地質(zhì)資料對(duì)道路路線、路

16、基路面、排水工程及 附屬設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)地形數(shù)據(jù)來(lái)源有三種方法：對(duì)已有大比例尺地形圖的數(shù)字化；采用 航測(cè)方法從航測(cè)相片上獲取數(shù)據(jù)；野外實(shí)測(cè)采集地形數(shù)據(jù)。目前最能為道路測(cè)設(shè)提供技術(shù)支 持的是3S技術(shù)，即要干RS、全球定位系統(tǒng)GPS、地理信息系統(tǒng)GIS以及全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技 術(shù)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，簡(jiǎn)稱CAD）方面，歐美國(guó)家起步較早，從 20世紀(jì)60年代開(kāi)始將計(jì)算機(jī)運(yùn)用到道路設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)出縱斷面優(yōu)化程序，可以節(jié)省土石方工 程量8%-17%，平均10%，使道路的建設(shè)費(fèi)用大大節(jié)省。70年代道路優(yōu)化從縱斷面擴(kuò)展到橫 斷面和平縱線形組合，數(shù)字地面模型開(kāi)

17、始應(yīng)用，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開(kāi)始完成繪圖工作。80年代， 道路CAD開(kāi)始成熟并商品化，如英國(guó)的MOSS系統(tǒng)、美國(guó)的INROADS系統(tǒng)、德國(guó)的CARD/1 系統(tǒng)等。CARD/1是德國(guó)Basedow&Tomow公式推出，包括測(cè)量、道路、鐵路、排水四個(gè)子 系統(tǒng)，特別適用于道路的勘測(cè)與設(shè)計(jì)，現(xiàn)在已經(jīng)可以對(duì)道路進(jìn)行虛擬仿真。我國(guó)的道路CAD 技術(shù)起步較晚，但隨著基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)，對(duì)道路CAD軟件的要求越來(lái)越高，我國(guó)自 行研制的許多道路輔助設(shè)計(jì)軟件走向商品化。目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的道路輔助設(shè)計(jì)軟件主要有： 緯地三維道路設(shè)計(jì)系統(tǒng)，路線大師，EICAD，海地等等。本設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)方法本設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)方法為：對(duì)已有大比例尺地

18、形圖的數(shù)字化，利用CARD/1進(jìn)行路線、 精品文檔排水設(shè)計(jì)，路基路面、擋土墻均使用軟件輔助設(shè)計(jì)。3.4主要設(shè)計(jì)任務(wù)及進(jìn)程安排本設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)工作及進(jìn)度安排以表四作衡量，所定工作在截止日期前必須完成，其 他項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際情況可做調(diào)整。表四：主要工作及時(shí)間安排序號(hào)主要工作時(shí)間安排備注一準(zhǔn)備及開(kāi)題34周截止日期：3 月30日1查閱文件5天2撰寫開(kāi)題報(bào)告5天3開(kāi)題審核并提交開(kāi)題報(bào)告2天二初步設(shè)計(jì)46周截止日期：3 月18日1選定兩條路線2天2路線方案設(shè)計(jì)4天3沿線橋涵設(shè)計(jì)4天4路面類型確定3天5工程量估算3天6方案比選1天三施工圖設(shè)計(jì)712 周路線平縱橫斷面需指標(biāo)均衡并進(jìn)行優(yōu)化，并做視距檢查1路線走廊地形矢量化3天2平面設(shè)計(jì)5天3縱斷面設(shè)計(jì)5天4橫斷面設(shè)計(jì)4天5路基設(shè)計(jì)4天6道路排水設(shè)計(jì)4天7路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5天8路線景觀設(shè)計(jì)5天四工程預(yù)算編制13、 14 周1費(fèi)用組成確定2天2確定預(yù)算定額5天3調(diào)查人機(jī)料價(jià)格5