4公里道路設(shè)計說明書畢業(yè)論

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文精品文檔-PAGEII-歡迎下載AbstractThepositionofroadinallthetransportationsbecomesmoreandmoreimportant,nearlyhalfoftransportation.Atpresent,thefunctionofroadconstructionisoutstanding.Thishighwaydesignisageneralonewhichisaboutasecondaryroadinamountainousarea,andit’smadeupofpreliminarydesignanddetaileddesign.Inthepartofpreliminarydesign,thefirststepisdeterminingthegradeofthehighway.Then,accordingtothisgradetochoosetworoutesingiventerrainmap.Uptodate,thedesignisstartedreally.Thecontentincludestheplanedesign,theverticalsectiondesign,thetransectdesignandthechoosingofpositionforbridgesandculverts.Thelaststepischoosingthebetterprojectandthechoiceshouldbeenmadebetweenthetworouteswhichhavebeenselected.Inthepartofdetaileddesign,thefirststepispickingoutonepointfourkilometersroutesfromthepreliminarydesign.Concretely,theplanedesignissameasthepreliminaryone,theverticalsectiondesignhasbeenadjustedbeforethevolumeofearthandrock.Afterthis,subgrade,pavementanddrainage(especiallyculverts)havebeendesignedinstress.Atthelaststep,weshouldcompiletheprojectbudget.Thisdesignisprimaryaboutcalculatingarchitecturalandinstallingcost.Keywordsplanecurveverticalcurveculvertsubgradepavementbudget精品文檔PAGEII--歡迎下載目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1工程背景 11.2我國的公路現(xiàn)狀 11.3道路建設(shè)的必要性及可行性研究 21.4自然情況對道路設(shè)計與施工的影響 21.4.1氣象、水文條件的影響 21.4.2工程地質(zhì)、土壤植被的影響 31.4.3沿線植被及土壤分布情況 31.4.4道路建筑材料及分布情況 3第2章初步勘測與設(shè)計 42.1道路等級確實定 42.2選線與定線 52.2.1選線的原那么 52.2.2選擇路線方案 62.3平面設(shè)計 72.3.1起終點(diǎn)及各交點(diǎn)坐標(biāo)、轉(zhuǎn)角確實定 72.3.2平曲線設(shè)計 簡單圓曲線計算 帶有緩和曲線的平曲線計算 92.4縱斷面設(shè)計 112.4.1縱坡設(shè)計 112.4.2豎曲線設(shè)計 豎曲線要素計算 豎曲線起、終點(diǎn)及其上各樁號高程的計算 122.5橫斷面設(shè)計 122.6路面、橋涵設(shè)計 132.6.1路面設(shè)計 132.6.2橋涵設(shè)計 132.7方案比選 142.7.1路線方案比選的評價指標(biāo) 152.7.2路線方案的比選結(jié)果 16第3章詳細(xì)設(shè)計 173.1詳細(xì)技術(shù)測量 173.1.1確定詳細(xì)設(shè)計的路段 173.1.2等高線的加密 173.2詳細(xì)平面設(shè)計 173.3詳細(xì)縱斷面設(shè)計 173.4詳細(xì)橫斷面設(shè)計 183.4.1土石方計算與調(diào)配 183.4.2路基設(shè)計 193.5道路排水設(shè)計 193.5.1路面排水設(shè)計 193.5.2路基排水設(shè)計 邊溝、截水溝、排水溝設(shè)計 涵洞設(shè)計 203.6路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 23◆瀝青混凝土路面設(shè)計 233.7工程預(yù)算 28結(jié)論 29致謝 30參考文獻(xiàn) 31附錄1英文原文 32附錄2中文譯文 40精品文檔-PAGE10-歡迎下載緒論工程背景道路是交通運(yùn)輸方式中的一種，與其它交通方式相比，在整個交通運(yùn)輸系統(tǒng)中發(fā)揮著其它交通設(shè)施不可替代的作用。交通運(yùn)輸歷來與國民經(jīng)濟(jì)有著不可分割的密切關(guān)系。它是國民經(jīng)濟(jì)的命脈，是聯(lián)系工業(yè)和農(nóng)業(yè)，城市和農(nóng)村，生產(chǎn)和消費(fèi)的紐帶，是國民經(jīng)濟(jì)的“先行官〞，是一個國家得以強(qiáng)大的重要的物質(zhì)根底。要實行國民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化，必須首先實現(xiàn)交通運(yùn)輸現(xiàn)代化。道路作為現(xiàn)代交通運(yùn)輸系統(tǒng)的五種組成方式之一，在各個方面都發(fā)揮著巨大的作用，能夠帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。近年來我國高速公路及一級公路的里程數(shù)目逐年增加，為國民經(jīng)濟(jì)的飛速開展提供了強(qiáng)有力的前提條件。可是這僅僅局限于大城市之間，連接鄉(xiāng)村的較低等級的公路還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了現(xiàn)實的要求，這樣就阻止了國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步開展。所以為了緩解這一矛盾，在大力修建高等級快速公路的同時，增修連接各鄉(xiāng)村之間的較低等級的公路已顯得刻不容緩并很迫切。我國的公路現(xiàn)狀新中國成立以來，經(jīng)過四十多年的建設(shè)，我國以及本形成了具有一定規(guī)模的中和運(yùn)輸系統(tǒng)。公路建設(shè)有了長足進(jìn)步。改革開放十八年，特別是“七五〞和“八五〞的十年也是公路工程實際現(xiàn)代化過程的十年。這十年中高等幾公路建設(shè)和高等級公路建設(shè)和深水大跨橋梁建設(shè)取得突破性進(jìn)展。到1995年底，全國民用運(yùn)輸車輛3000萬輛，其中汽車保有輛達(dá)1100多萬兩，全國公路客運(yùn)輛占各種運(yùn)輸方式的總量的88%。旅客周轉(zhuǎn)量占50.5%，公路貨運(yùn)量占76.6%，貨物周轉(zhuǎn)量占13.6%。公路交通這一運(yùn)輸方式已經(jīng)得到廣泛的重視。公路交通的快速開展勢頭將在未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi)保持下去。公路的設(shè)計、建設(shè)與管理水平已得到較大的提高。我國的公路建設(shè)以進(jìn)入快速開展的階段，包括建設(shè)公路主骨架在內(nèi)的“兩縱兩橫三條線〞，行成幾條通行能力大，規(guī)模效益好的南北向、東西向的公路運(yùn)輸大通道，建設(shè)其它國道主干線和對地區(qū)開展至關(guān)重要的其它公路及重要的國防公路，加強(qiáng)中西部地區(qū)、貧困地區(qū)的公路建設(shè)。我國確定了在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)把交通繼續(xù)作為經(jīng)濟(jì)建設(shè)重點(diǎn)之一，并規(guī)劃在2021年是我國交通運(yùn)輸與國民經(jīng)濟(jì)開展想適應(yīng)。公路根底設(shè)施，在交通運(yùn)輸中的地位和作用十分重要。作為將來的道路公路建設(shè)者，我們應(yīng)站在國民經(jīng)濟(jì)開展全局與交通相適應(yīng)的戰(zhàn)略高度上，為我國的公路建設(shè)奉獻(xiàn)自己的才華和力量。1.3道路建設(shè)的必要性及可行性研究可行性研究是在建設(shè)前期對建設(shè)工程的一種考慮與鑒定。對擬建工程在技術(shù)上是否可行，在經(jīng)濟(jì)上是否有利，建設(shè)上是否可能，所進(jìn)行的綜合分析和全面科學(xué)論證的技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究活動。目的是為了防止或減少建設(shè)工程決策的失誤，提高投資的綜合效果。據(jù)了解，黑龍江省林口地區(qū)近年來經(jīng)濟(jì)開展較快，，各村屯之間物流頻繁，兩地間載重汽車增長迅速，為了適應(yīng)交通量迅速增長的需求，改善交通環(huán)境，加快兩地的交通運(yùn)輸，配合該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)開展，根據(jù)近年來的交通調(diào)查和統(tǒng)計情況以及未來經(jīng)濟(jì)交通開展情況，該地區(qū)急需修建一條貫穿兩地的公路。另外，該地區(qū)的林業(yè)興旺，礦產(chǎn)資源豐富。但因交通不便，大量資源難以外運(yùn)，致使經(jīng)濟(jì)長期滯后，嚴(yán)重影響人民生活水平的提高，更由于交通的不便利，使得大好旅游資源難以開發(fā)，信息不能快捷傳輸，投資環(huán)境也因沒有路而顯得窘迫。本著“要想富，先修路〞的原那么，修建一條連貫公路顯得非常必要和迫切此次要修建的公路在蓮河村至高祿屯段地區(qū)，此段正是屬于這樣的地區(qū)。據(jù)交通調(diào)查，此段區(qū)間的交通近年來開展比擬繁忙，年增長已達(dá)7%,但兩地間的道路皆是一些羊腸小路，無一條能直達(dá)的道路可行。大大影響了兩地及附近地區(qū)的經(jīng)濟(jì)開展。沿線許多特產(chǎn)及木材等無法運(yùn)送出去。而且在此區(qū)間附近有多采石場，小型石灰廠和水泥廠，沿線有豐富的沙礫,這些都為修建公路提供了材料，從而節(jié)省了開支，為在此區(qū)間修建公路提供了條件。因此在這里修建一條公路是必要的，也是完全可行的。1.4自然情況對道路設(shè)計與施工的影響1.4.1氣象、水文條件的影響該公路地處黑龍江東部山區(qū)。夏季溫暖潤濕，最高氣溫24oC，雨量充分；冬季寒冷，最低氣溫-36oC，最大凍深2.0m，降雪豐富，冬季主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)。這樣路線可盡量與風(fēng)向垂直并走向陽的一側(cè)以減少路邊積雪。此外，持久低溫度的環(huán)境對道路非常不利，最容易發(fā)生凍脹、翻漿現(xiàn)象。這也是黑龍江地區(qū)筑路時的重點(diǎn)考慮對象，可以適當(dāng)抬高線位使路基到達(dá)一定的高度以防止水對路用性能的影響，還可以加鋪防凍墊層及隔離層以截斷毛細(xì)水的上升從而到達(dá)防止凍脹翻漿的目的。在設(shè)計路面時要選用溫度敏感性低的、耐水的材料，施工時要嚴(yán)格控制路基的壓實度，保證路基有足夠的強(qiáng)度，路面有足夠的穩(wěn)定性。1.4.2工程地質(zhì)、土壤植被的影響沿線地形起伏較大，但山體較穩(wěn)定，無不良地質(zhì)狀況，局部有裂隙水露頭；境內(nèi)沖溝發(fā)育，有多條河流通過，河床穩(wěn)定；山上地下水埋深3m以下，低洼處地下水埋深在0.5-1.2m左右。路基的巖土性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造是產(chǎn)生各種病害與變形的內(nèi)部原因和根本因素，因此充分考慮路段內(nèi)的地質(zhì)狀況對設(shè)計有著決定性的意義。沿線樹木較多，多為粘質(zhì)土，山坡上2米以下是碎石土,所以在路線的走向上，只要防止通過低洼積水地帶，防止大填大挖，在原那么上是不會產(chǎn)生問題的。沿線農(nóng)田較少，草地、牧場及灌木叢較多，應(yīng)選線時應(yīng)盡可能少的破壞植被，以維持生態(tài)平衡。1.4.3沿線植被及土壤分布情況沿線無不良地質(zhì)現(xiàn)象，樹木蔥郁繁茂，沿線多土石山，3-5m以下有玄武巖和頁巖。境內(nèi)經(jīng)過一段農(nóng)田為旱田，選線時應(yīng)注意少占旱田，在經(jīng)過有沖溝谷地的地段時，要考慮保持一定的距離。道路建筑材料及分布情況沿線有多采石場，零星分布有小的石灰、水泥廠，其他均需外購。這樣在基層、底基層及墊層材料的選擇上就要有的放矢，充分利用當(dāng)?shù)夭牧希怨?jié)省開支，提高經(jīng)濟(jì)效益。至于瀝青及水泥的購置，要慎重考慮，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，選擇與之相適應(yīng)的型號，因為路面材料在整個道路投資中占有很大的比例。通過以上情況的分析，認(rèn)為該道路設(shè)計應(yīng)重點(diǎn)注意排水、防凍以及防護(hù)問題。施工時深挖路塹注意邊坡防護(hù)和排水；高路堤注意邊坡穩(wěn)定；路面結(jié)構(gòu)厚度要滿足防凍要求；瀝青路面注意高溫穩(wěn)定性及低溫抗裂性；考慮到半剛性基層在瀝青路面早期損壞中的種種弊端，本試驗段特嘗試用瀝青碎石基層代替一局部半剛性基層，這些在選擇材料時，應(yīng)注意。初步勘測與設(shè)計道路等級確實定因為不同性質(zhì)，任務(wù)和地區(qū)的公路有著不同的要求，在技術(shù)上到達(dá)的完善程度也不同。所以為了更好的發(fā)揮公路的作用，使之符合國家建設(shè)的需要，從而合理的使用建設(shè)資金，確定一條公路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是必須的也是必要的?，F(xiàn)根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的遠(yuǎn)景設(shè)計年限、調(diào)查到的近期交通量及交通量增長率來確定該道路的技術(shù)等級。下面是近期交通量調(diào)查表：表2－1近期交通量調(diào)查表車型數(shù)量車型數(shù)量扶桑FU102N20解放CA10B550江淮HF140A型300東風(fēng)SP9250型20交通SH36127小汽車150黃河QD351300根據(jù)原始資料中給出的近期交通量，查?瀝青路面設(shè)計與驗算系統(tǒng)使用手冊?附錄一中附表一，得到汽車劃分類型，同時根據(jù)?公路勘測設(shè)計?P20表2-1得以小汽車和中型載重汽車為標(biāo)準(zhǔn)的折算系數(shù)。假設(shè)折算成小客車應(yīng)設(shè)計成高速或一級公路，取設(shè)計年限為20年，根據(jù)?公路路勘測設(shè)計?中所給公式：〔2－1〕式中：〔2－2〕Ni-各種車輛的換算系數(shù)Qi-各種車輛的交通量由交通增長率7.0%，設(shè)計年限為20年，那么第20年的交通量為根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?當(dāng)以小汽車為換算標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)設(shè)計成高速公路或一級公路，但根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?一級公路的交通量應(yīng)為15000～30000輛/日。所以本路段不能設(shè)計成高速或一級公路。假設(shè)折算成中型車初步設(shè)計為二級路，取設(shè)計年限為15年，計算步驟和公式同上，代入各數(shù)據(jù)把n變成15，得到設(shè)計年限末期的平均晝夜交通量為3306輛/日。根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?二級路的交通量應(yīng)為3000～7500輛/日。表2－2交通量折算系數(shù)表標(biāo)準(zhǔn)車型車輛種類小客車中型載重汽車扶桑FU102N1.00.5江淮HF140A型2.01.0交通SH3612.01.0黃河QD3512.01.0解放CA10B2.01.0東風(fēng)SP9250型2.01.0小汽車1.00.5綜上所述，本設(shè)計的公路等級為山嶺重丘區(qū)二級路，設(shè)計年限為15年。選線與定線公路的選線和定線，就是根據(jù)公路的性質(zhì)﹑任務(wù)﹑等級和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地形﹑地質(zhì)﹑地物及其它沿線情況，綜合平﹑縱﹑橫三方面因素，在路線起終點(diǎn)間，選出一條技術(shù)上可行﹑經(jīng)濟(jì)上合理，能滿足使用要求的道路中心線。路線是否合理將直接影響到公路的質(zhì)量﹑工程造價以及公路使用條件﹑平安性和使用年限，因此選線與定線是一個非常重要的環(huán)節(jié)。2.2.1選線的原那么◆應(yīng)符合公路線形設(shè)計的根本要求。公路路線本身的平、縱、橫三方面的相互影響和制約以及路線位置對公路構(gòu)造物和其他公路設(shè)施影響很大，而線形設(shè)計是對公路路線平、縱、橫三方面的一種綜合設(shè)計，選、定線作為線形設(shè)計的先導(dǎo)，應(yīng)符合公路線形設(shè)計的根本要求?！暨x、定線應(yīng)在保證行車平安、舒適、迅速的前提下，使工程數(shù)量少，選價低，運(yùn)營費(fèi)用并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不應(yīng)輕易采用接近極限或低限指標(biāo)，在不降低技術(shù)指標(biāo)的情況下，盡量節(jié)約工程造價?！暨x線要盡量選擇地質(zhì)穩(wěn)定、水文地質(zhì)條較好的地帶通過。對于地質(zhì)不良的地段，在不影響路線根本走向時，可以考慮避讓，必須通過時應(yīng)盡可避重就輕，采取工程措施妥善布置線位，做到線形符合要求，路線穩(wěn)定平安，不留后患?！艟C合考慮路線與橋位的關(guān)系路線應(yīng)綜合考慮既不應(yīng)單純強(qiáng)調(diào)橋位，而使路線過迂繞或使橋位接線不合理，也不應(yīng)只顧路線，而使橋位不舒適，小橋涵的位置應(yīng)服從路線走向，在不降低路線技術(shù)指標(biāo)的情況下，也應(yīng)照顧好橋涵位置的合理性?！魧τ谘睾泳€，線位較低，要跨越較多河溝，為了防御洪水的侵襲和破壞要增加防護(hù)工程。此處冬季比擬寒冷，路線應(yīng)盡可能選擇陽坡和迎風(fēng)的一岸，以減少流冰等病害。為了防止路面積雪路面的前進(jìn)方向要盡量與冬季主風(fēng)向一致?！魧τ谠綆X線，選擇埡口，作為重要控制點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)倪^嶺標(biāo)高。盡可能采用自然展線。同樣要走迎風(fēng)陽坡的一面。2.2.2選擇路線方案本設(shè)計路段起點(diǎn)為蓮河村，終點(diǎn)為高祿屯，地處黑龍江林口地區(qū)，兩點(diǎn)間有高山，也有河流，但山體穩(wěn)定，無滑塌現(xiàn)象，該地區(qū)屬于季節(jié)性冰凍地區(qū)，夏季多雨，冬季多雪，故應(yīng)注意設(shè)計時的防凍驗算問題。本設(shè)計即有沿溪線又有山嶺線。選擇的路線方案為沿溪線和越嶺線，下面詳細(xì)論述：方案Ⅰ：起點(diǎn)至JD2采用沿河線，在JD2至JD4之間由于存在沼澤但又接近村莊，故在選線時應(yīng)盡量繞開沼澤，但考慮線形走向，選擇遷近沼澤。在JD5和JD7由于角度太小，但又考慮線形走向以及通過對布線的分析比擬，選擇如圖的線形。JD8至終點(diǎn)采用沿河線并最終跨河，因為沿河線的海拔比擬的低，氣候條件比擬好，便于施工養(yǎng)護(hù)和行車，另外，沿河線依山伴河，沙礫石料豐富，水源充足，為施工和養(yǎng)護(hù)的就地取材提供了很好的條件。方案Ⅱ：此線路由于地勢走向較為合理，只是在JD2處采用埡口控制大局部地段均能滿足6%的坡度放坡。具體展線可參見初步設(shè)計平面圖。很關(guān)鍵的一步還算是調(diào)整線路，因為有時候僅僅是微調(diào)，就可以產(chǎn)生巨大的差異，可以減少很多不必要的麻煩。較有效的方法是粗略繪制縱斷面圖，計算一些特征點(diǎn)的概略高程，根據(jù)交點(diǎn)位置及地面起伏變化，找到最需要調(diào)整的點(diǎn)，調(diào)整線位使之符合要求。畢竟紙上定線是一個反復(fù)試線、比擬逐步趨于完善的過程。應(yīng)該不斷的去嘗試，直到取到另自己滿意的線形。平面設(shè)計2.3.1起終點(diǎn)及各交點(diǎn)坐標(biāo)、轉(zhuǎn)角確實定在選線完成后就可以進(jìn)行平面設(shè)計了。首先要做的是確定各交點(diǎn)的坐標(biāo)、方位角及各交點(diǎn)之間的距離。具體做法是：先假定坐標(biāo)零點(diǎn)，按比例在地形圖上量出各交點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)各交點(diǎn)的坐標(biāo)按幾何關(guān)系可以計算出各交點(diǎn)之間的距離及相應(yīng)的轉(zhuǎn)角。兩個方案的起點(diǎn)、終點(diǎn)及各交點(diǎn)的坐標(biāo)，各交點(diǎn)之間的距離匯總于一表。如表2－3所示：表2－3兩方案之交點(diǎn)、距離表交點(diǎn)序號方案一方案二坐標(biāo)距離〔m〕坐標(biāo)距離〔m〕XYXY起點(diǎn)A460.0142.0688.00.0JD1598.0757.0630.291920.0958.01560.64JD210.01793.01191.231990.02500.01543.59JD3195.03165.01384.422600.03320.01022.01JD4862.04770.01738.083350.03040.0800.56JD51515.05094.0728.964270.03100.0921.95JD62335.06484.01613.854850.03665.0809.71JD73020.05518.01184.225395.04545.01035.10JD8〔B〕4273.05433.01255.886125.04870.0799.08JD94893.05000.0756.23B5852.05186.0976.87按幾何關(guān)系計算所得的各交點(diǎn)轉(zhuǎn)角表如表2－4所示：表2－4兩方案各交點(diǎn)轉(zhuǎn)角表單位：〔°′″〕方案一方案二交點(diǎn)轉(zhuǎn)角交點(diǎn)轉(zhuǎn)角交點(diǎn)轉(zhuǎn)角交點(diǎn)轉(zhuǎn)角JD1422333JD61142633JD1491300JD6135800JD2364600JD7503806JD2340433JD7334333JD3143807JD8310612JD3105553JD4410433JD9471212JD4250100JD5341200JD54013002.3.2平曲線設(shè)計圓曲線是平面線性中常用的線性要素，而緩和曲線的加設(shè)又可以提高視覺的平順度及線性的連續(xù)性。因此，如何根據(jù)地形要求選用適當(dāng)?shù)膱A曲線半徑和適宜的緩和曲線長度就成了關(guān)鍵。為了使路線順適,?標(biāo)準(zhǔn)?做了詳細(xì)的技術(shù)指標(biāo)規(guī)定。對于山嶺重丘區(qū)二級公路，計算行車速度為40km/h，圓曲線一般最小半徑為100m，極限最小半徑為60m。緩和曲線最小長度為35m，平曲線最小長度為70m，平曲線中圓曲線最小長度為35m。相鄰兩曲線之間的直線段長度也又明確的規(guī)定：同向曲線之間的最小長度為2V，即80m；反向曲線之間為6V，即240m；直線的最大長度為20V，即800m。按照以上規(guī)定，結(jié)合實際地形，初擬曲線要素，具體計算式如下。簡單圓曲線計算〔1〕簡單圓曲線的計算可以按照以下式子進(jìn)行：〔2-3〕〔2-4〕〔2-5〕〔2-6〕式中：T-切線長，m;圖2－1簡單圓曲線示意圖L-曲線長，m;E-外矢距，m;J-校正值，m;R-曲線半徑，m;α-曲線轉(zhuǎn)角?！?〕主點(diǎn)樁號的計算可以按下式進(jìn)行：〔2-7〕〔2-8〕〔2-9〕〔2-10〕.2帶有緩和曲線的平曲線計算〔1〕帶有緩和曲線的平曲線要素計算〔2-11〕〔2-12〕〔2-13〕〔2-14〕〔2-15〕〔2-16〕〔2-17〕〔2-18〕式中：TS-總切線長，m;β0-緩和曲線終點(diǎn)處的緩和曲線角;q-緩和曲線切線增值,m;LS-總曲線長，m;ES-外距，m;ΔR-主圓曲線的內(nèi)移值,m;JS-校正值,m;lS-緩和曲線長度,m;R-主曲線半徑,m;Ly-平曲線中圓曲線長度，m。α-路線轉(zhuǎn)角;〔2〕主點(diǎn)樁號的計算〔2-19〕〔2-20〕〔2-21〕〔2-22〕〔2-23〕〔2-24〕圖2－2帶緩和曲線的平曲線示意圖按照以上公式對曲線要素及主點(diǎn)樁號進(jìn)行計算并且經(jīng)過驗算準(zhǔn)確無誤。然后就是根據(jù)所得結(jié)果把主點(diǎn)樁號反映在平面圖中，并在中間加樁，直線段為100米一樁，曲線段為50米一樁。排樁后得到兩方案的實際里程數(shù)：方案一為10656.81米；方案二為8152.75米?？v斷面設(shè)計縱斷面線形主要包括縱坡和豎曲線。我們知道：縱坡的大小與坡段的長度反映了公路的起伏程度，直接影響公路效勞水平、行車質(zhì)量和運(yùn)營本錢，也反映到工程是否經(jīng)濟(jì)、適用。因此，設(shè)計中必須對縱坡、坡長及其相互組合進(jìn)行合理安排。下面分縱坡和豎曲線兩方面加以概述，并結(jié)合本次設(shè)計的實際地形設(shè)計出符合要求的線性，使平、縱得到很好的配合。2.4.1縱坡設(shè)計縱坡的設(shè)計要受到很多條件的制約，如坡度、坡長、配合平曲線、盡可能使填挖平衡等等。對于山嶺區(qū)二級公路，?標(biāo)準(zhǔn)?要求：最大縱坡為7﹪，相應(yīng)的坡長為300m；最小縱坡為0.3﹪，當(dāng)然在某些地方也可以設(shè)計平坡，但要注意縱向的排水設(shè)計。這些指標(biāo)可以說已是極限，所以在設(shè)計中應(yīng)盡量防止采用極限值。另外，路面上的水一般都流向合成坡度方向，在冰滑、潮濕路段車輛容易沿合成坡度方向產(chǎn)生滑溜。所以合成坡度也有限制：最小為0.5﹪，最大為8﹪。在本次設(shè)計中，以上指標(biāo)都滿足要求。首要的工作是確定各樁號的地面高程，采用按比例等分法沿垂直于等高線方向逐個量取，并在特殊地形處加點(diǎn)以反映真實的地貌狀況。接下來在起、終點(diǎn)高程不變的條件下，按照技術(shù)指標(biāo)要求進(jìn)行縱坡設(shè)計。首要任務(wù)的就是選擇好控制點(diǎn)。于是要把埡口、設(shè)涵洞與橋梁的位置、舊原有公路、村落還有特殊的不良地質(zhì)作為控制點(diǎn)。因為橋梁有設(shè)計洪水位及橋面標(biāo)高的限制，涵洞有其上最小填土厚度0.5m的限制。在這里尤其要注意與平曲線的配合。對于沼澤地段，要保存一定的控制高度。一般情況下，變坡點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)在平曲線的曲中點(diǎn)附近的整樁號上，為豎曲線設(shè)計提供方便?？v坡設(shè)計的最終結(jié)果見初步設(shè)計縱斷面圖〔手工〕。豎曲線設(shè)計豎曲線設(shè)計的好壞關(guān)系到行車舒適平順、平安、視距良好及是否滿足平、豎曲線組合的要求。一般豎曲線要落在平曲線之內(nèi)，如果在帶有緩和曲線的平曲線處設(shè)置豎曲線，其起、終點(diǎn)應(yīng)落在緩和曲線上。因為豎曲線太短，易形成暗凹現(xiàn)象。為了視距的要求得到保證和防止由于凹現(xiàn)象帶來的失重及增重的感覺，在設(shè)計中，我們應(yīng)致意：凹形豎曲線的最小半徑限制為2000m，凸形豎曲線的最小半徑限制為3000m。豎曲線要素計算〔2－25〕〔2－26〕〔2－27〕〔2－28〕式中：R-豎曲線半徑，m；L-豎曲線長，m；E-外矢距，m；T-切線長，m；ω－變坡角；ω=i1－i2i1、i2－分別為前后兩坡度線的坡度值〔上坡為正，下坡為負(fù)〕l-豎曲線上任意一點(diǎn)到曲線起點(diǎn)或終點(diǎn)的水平距離my-豎曲線上與1對應(yīng)到坡度線的高差，m，也稱修正值或豎距豎曲線起、終點(diǎn)及其上各樁號高程的計算〔1〕豎曲線起點(diǎn)樁號計算式為：起點(diǎn)樁號=邊坡點(diǎn)樁號-切線長〔2〕豎曲線終點(diǎn)樁號計算式為：終點(diǎn)樁號=邊坡點(diǎn)樁號+切線長〔3〕豎曲線上各樁號設(shè)計高程的計算式為：凸形豎曲線上的設(shè)計高程=該樁號在切線上的設(shè)計高程-y凹形豎曲線上的設(shè)計高程=該樁號在切線上的設(shè)計高程+y豎曲線的設(shè)計結(jié)果見初步設(shè)計縱斷面圖〔手工〕。橫斷面設(shè)計路基橫斷面設(shè)計主要是根據(jù)公路等級確定的路基寬度，結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，考慮交通平安、道路排水、路基穩(wěn)定、工程經(jīng)濟(jì)等因素，從實際出發(fā)，綜合分析擬定橫斷面的組成并選定適宜的橫斷面型式和尺寸。按照此原那么，我在設(shè)計中，根據(jù)?標(biāo)準(zhǔn)?要求，路面寬度為7.0m，路肩寬度為兩邊各0.75m，路基總寬為8.5m。由于道路沿線山體穩(wěn)定，土質(zhì)為粘性土，無特殊不良地質(zhì)，且設(shè)計中填挖量不大。所以設(shè)計填方路段邊坡坡度為1：1.5，挖方路段為1：1。為了給方案比選提供量化的數(shù)據(jù)值，故采用平均斷面法粗略計算了土石方量。具體作法是：假定地面線為平的，這樣路基或路塹就完全可以看作是標(biāo)準(zhǔn)梯形，由此可算出具有代表性樁號處的橫斷面積，像這樣的兩相鄰橫斷面積平均之后乘以它們之間的距離，就可算出此段的土石方量，以此類推，直至算完。具體的計算公式為：〔2－29〕式中：A1、A2-相鄰兩具代表性樁號的橫斷面面積，m2；L-相鄰兩具代表性樁號之間的距離，m；由式〔2－28〕計算出初步設(shè)計的土石方量為方案一：填方：215847.73m3挖方：54624.33m3方案二：填方：234312.34m3挖方：118968.34m3路面、橋涵設(shè)計我們了解到：在道路投資中，路面及橋涵占很大的比例，它們的多少將直接影響總體工程造價。為此，我對這幾個具有決定性的分項工程作了計算。2.6.1路面設(shè)計根據(jù)調(diào)查交通量及各車型的前后軸重初算累計當(dāng)量軸次，并據(jù)此判斷出路面類型為高級路面，由瀝青來做面層。其路面結(jié)構(gòu)層的材料類型及厚度如下所示：上面層：細(xì)粒式瀝青混凝土4cm下面層：粗粒式瀝青混凝土5cm基層：瀝青碎石6cm基層：二灰穩(wěn)定碎石20cm低基層：石灰穩(wěn)定土20cm土基結(jié)構(gòu)總厚度為56cm,經(jīng)初算能夠滿足防凍的要求。并根據(jù)路線長度算得方案一和方案二的路面面積分別為90582.88m2和69298.37m2。2.6.2橋涵設(shè)計小橋涵作為公路跨越小河流、山谷等天然或人工障礙物的主要構(gòu)造物，在排水中起著舉足輕重的作用。鑒于本設(shè)計中多有雞爪構(gòu)地形，還有一條常年流水的河流?，F(xiàn)初步擬定它們的位置、類型、孔徑及數(shù)量。兩方案中橋梁各一座，各為30m和20m跨徑的鋼筋混凝土簡支梁橋，其位置分別在各自路線的K10＋400.00和K0+800.00樁號處。涵洞那么用表格顯示如下：表2－5兩方案涵洞個數(shù)、位置、類型、孔徑一覽表方案一方案二個數(shù)位置孔徑類型個數(shù)位置孔徑類型1K0+100.000.75圓管1K0+400.002.0圓管2K0+750.001.5圓管2K1+100.002.0圓管3K1+100.001.0圓管3K1+350.002.0圓管4K1+700.001.0圓管4K1+950.001.5圓管5K2+020.000.75圓管5K2+400.002.0圓管6K2+950.002.0圓管6K4+150.004.0蓋板7K3+180.001.5圓管7K4+400.002.0圓管8K3+500.001.5圓管8K5+350.002.0圓管9K4+100.004.0蓋板9K5+550.001.0圓管10K4+600.002.0圓管10K6+250.002.0圓管11K5+250.002.0圓管11K6+900.000.75圓管12K6+350.001.0圓管12K7+700.001.5圓管13K6+750.004.0蓋板13K8+100.001.0圓管14K6+950.002.0圓管15K8+200.002.0圓管16K8+600.001.5圓管17K8+800.001.5圓管18K8+800.001.5圓管注：上表孔徑單位為米根據(jù)填挖高度以及橫斷面型式可以計算得到涵洞的長度。方案一和方案二中，蓋板涵長度分別為32.27m和20.24m；直徑為2.0m的圓管涵分別為92.38m和103.10m；1.5m圓管涵分別為65.18m和24.69m；1.0m圓管涵分別為36.71m和25.55m；0.75m的圓管涵分別為21.04m和9.82m。方案比選路線方案是路線設(shè)計中最根本的問題。方案合理與否，不但直接關(guān)系到公路本身的工程投資和運(yùn)行效率，最重要的是影響到路線在公路網(wǎng)中能否起到應(yīng)有的作用。所以方案比選應(yīng)在綜合考慮各方面因素下慎重進(jìn)行。路線方案比選的評價指標(biāo)本路線方案的評價指標(biāo)主要以技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩方面著手。表2－6路線方案比選結(jié)果一覽表技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)備注單位方案一方案二路線長度m10656.818152.75增長系數(shù)﹪1.071.04全線轉(zhuǎn)角數(shù)個97轉(zhuǎn)角總和°′″41356323022851轉(zhuǎn)角平均度數(shù)°′″465901431835平曲線圓曲線最小半徑/個數(shù)m/個600/3600/3緩和曲線最小長度/個數(shù)m/個250/1250/1豎曲線最大半徑m2000050000最小半徑m300010000限制行車速度的路段長度m650400與原有公路及鐵路交叉數(shù)目個————縱坡最大縱坡﹪3.124.23最小縱坡﹪0.360.36土石方填方m321584.73234312.34挖方m354624.33118968.34路面m290582.8869298.37用地m2111896.5085603.87橋梁坐/〔跨徑〕座1/301/20涵2.0米蓋板涵個數(shù)/總長道/m6/92.387/103.101.5米圓管涵個數(shù)/總長道/m5/65.182/24.691.0米圓管涵個數(shù)/總長道/m3/36.712/25.550.75米個數(shù)/總長道/m2/21.041/9.82洞4.0米蓋板涵個數(shù)/跨徑道/m2/32.271/20.24比較結(jié)果推薦其中上表中的增長系數(shù)及轉(zhuǎn)角平均度數(shù)是用下面的式子計算的：〔2－30〕式中：r-路線增長系數(shù)L-路線實際長度P-路線起、終點(diǎn)間的直線距離〔2－31〕式中α-轉(zhuǎn)角平均度數(shù)n-轉(zhuǎn)角個數(shù)αi-任一轉(zhuǎn)角的度數(shù)方案一和方案二的P值分別為11460.03m和8492.63m，其它數(shù)值指標(biāo)在上表中都有表達(dá)，這里就不再贅述。路線方案的比選結(jié)果本設(shè)計為黑龍江省蓮河至高祿屯段之間的二級公路，根據(jù)前面介紹的方案比選的原那么，特從如下幾個方面進(jìn)行比擬。方案一：地勢起伏不太大，比擬平坦，但跨越的埡口標(biāo)高較高，為了使線形走向較好，所以路線在埡口處轉(zhuǎn)向顯得較陡；路線較長，相應(yīng)的工程量較大；占用的土地面積較大；且在村落間有一段沼澤地，使得填方量大大增加，要想使路基穩(wěn)定，需投入大量的資金。另外，此方案沿線原來已有一條公路，目前根本還能夠滿足當(dāng)?shù)厝藗兊男枰?，故在此修建另一條公路的效益顯得并不顯著。方案二：整個路線的走向非常明確,路線的整體長度減少，使工程造價大大降低；跨越的埡口的控制標(biāo)高也較小，所以整體線形較好；該路線為沿谷線，但離河谷又不是很近，受到洪水威脅的危險性很小，這樣就為施工帶來了很大的方便。但是其缺點(diǎn)是有一段雞爪溝地形，起伏不大但頻繁。但只要把基層及路面的排水問題解決了，面臨的問題也就迎刃而解。另外，此方案沿線原來沒有舊路，線路周圍資源得不到很好的利用，如果能在此修一條二級公路，帶來的潛在效益將是不可估量的。通過以上的比擬可以看出：方案二較方案一更優(yōu)，為選擇方案。詳細(xì)設(shè)計詳細(xì)技術(shù)測量3.1.1確定詳細(xì)設(shè)計的路段為了豐富自己設(shè)計的整體思想，擴(kuò)大設(shè)計的知識面，在完成初步設(shè)計的根底上，選擇了方案二中的K3+400.00～K4+800.00段。因為此段路既有埡口，又有雞爪溝地形，給縱斷面設(shè)計和排水設(shè)計增加了難度。且包括圓曲線和緩和曲線兩種線形。。鑒于此，在以后的詳細(xì)設(shè)計中就可以有的放矢了。3.1.2等高線的加密我們知道：在初步設(shè)計中，地形圖的比例為1：10000，這樣在量取高程的過程中難免會因比例太小而出現(xiàn)不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，使設(shè)計與理想結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。為了彌補(bǔ)這個缺陷，現(xiàn)把原地形圖放大比例到1：2000。并在放大的地形圖上，沿路線兩側(cè)約200m的范圍內(nèi)，按照等分原那么加密等高線，使等高距由原來的10m變?yōu)?m。詳細(xì)平面設(shè)計詳細(xì)設(shè)計的路段中，共包括JD2～JD5這4個交點(diǎn)，相應(yīng)的導(dǎo)線位置沒有明顯的變化，只是高程有所改變。等高線加密之后，高程的數(shù)值顯得更加細(xì)密，為了更好的反映地貌特征，在直線上改為50m一樁，曲線上改為20m一樁。在整公里處設(shè)置整樁號標(biāo)記，標(biāo)在前進(jìn)方向右側(cè)。在初步設(shè)計中，平面設(shè)計是在一張完整的大圖上進(jìn)行的。詳細(xì)設(shè)計那么有所不同。所有的圖均是在A3圖紙上完成的，所以在剪圖的時候應(yīng)盡可能互相配合，但本詳細(xì)設(shè)計由于路線選擇考慮緩和曲線的因素，所以還是有些缺陷的地方；把曲線要素和主點(diǎn)樁號以表格形式反映在圖上。路線兩端用與路線垂直的點(diǎn)劃線分開，但首尾樁號相銜接，使之能成為一個完美的整體。詳細(xì)縱斷面設(shè)計在比例放大且等高線加密的平面圖上，用內(nèi)插法逐個量取各主點(diǎn)及整樁號的高程是詳細(xì)縱斷面設(shè)計的第一步。根據(jù)所量取的結(jié)果，可以放映出所選路段的地面起伏情況，這是在縱向1：2000，橫向1：200的圖上進(jìn)行的，其精度比初步設(shè)計有所提高。由于起終點(diǎn)有變化，且高程也有變化。所以在詳細(xì)設(shè)計中，選擇了重新做拉坡設(shè)計，把排水、平縱配合、工程經(jīng)濟(jì)作為重點(diǎn)考慮對象，并重新設(shè)計了豎曲線。最后把設(shè)計好的縱斷面圖分為兩張A3圖紙。具體的設(shè)計過程、方法、原那么等在初步設(shè)計中已經(jīng)提及，在這里不再贅述。設(shè)計成果見詳細(xì)設(shè)計縱斷面圖。詳細(xì)橫斷面設(shè)計公路橫斷面由行車道、路肩、邊溝、邊坡以及護(hù)坡道等局部組成。由于二級公路的計算行車速度為40km/h，故取行車道寬為3.5m，雙向兩車道。路肩為土路肩，兩邊各0.75m。本設(shè)計中，挖方路段兩邊都設(shè)邊溝，填方路段視情況而定〔本次設(shè)計取填方低于2m需設(shè)〕，一般只在地形較陡的一側(cè)設(shè)置，坡度為1：1，并設(shè)有護(hù)坡道。具體做法是：沿路線兩側(cè)各20m，量取與主點(diǎn)樁號或整樁號相對應(yīng)的點(diǎn)的高程，根據(jù)三點(diǎn)高程就可以初步反映道路兩側(cè)的起伏情況，聯(lián)系填挖高度，就能用事先做好的模板把路基的橫斷面表達(dá)出來，把逐樁橫斷就畫出來了。在此根底上，在圖上查出逐樁橫斷面面積，為的是給土石方調(diào)配做好準(zhǔn)備。并根據(jù)設(shè)計中所出現(xiàn)的橫斷面型式，畫出不同類型的路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖，用于指導(dǎo)施工。由?公路路基設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)可知?，路基的設(shè)計洪水頻率為1/50，為有利于排水，枯燥路基最小填土高度為：砂性土0.3～0.5粘性土0.4～0.7粉性土0.5～土石方計算與調(diào)配為了有效的利用資源，也為了節(jié)約投資，本設(shè)計中挖方土石方在填方中得到了很好的利用，腐植土、粘土和進(jìn)行了分別計算。計算方法如下式所示：〔3－1〕式中：A1、A2-相鄰兩樁號的橫斷面面積，m2；L-相鄰兩樁號之間的距離，m；至于調(diào)配，半填半挖斷面中，先本樁利用，然后再作縱向調(diào)運(yùn)；調(diào)配時采取了就近原那么，并盡量從高出往低處調(diào)運(yùn)。腐植土作為廢方處理，經(jīng)計算本設(shè)計中共調(diào)配土石方44545.2m3，本樁利用616.6m3，廢方2116.1m3，借方21120.3m3。詳細(xì)的計算及調(diào)配過程見土石方調(diào)配表。3.4.2路基設(shè)計路基作為路面結(jié)構(gòu)的根底，是道路工程的主要組成局部。路基的強(qiáng)度是否足夠大，路基的穩(wěn)定性是否足夠好，將直接關(guān)系到道路的性能和使用年限。所以為了做好這方面的工作，本設(shè)計采取很多措施：如正確的設(shè)計了路基橫斷面，前邊已有所述；選擇了良好的粘質(zhì)土作為填筑材料，在個別路段還用石灰作了穩(wěn)定處理，準(zhǔn)備在施工時進(jìn)行充分的壓實；拉坡時專門適當(dāng)?shù)奶Ц吡寺坊?，防止水在路基工作區(qū)內(nèi)過分活潑；還有為了彌補(bǔ)半剛性基層在瀝青路面中的種種缺陷，特嘗試采用瀝青碎石代替局部半剛性基層材料。在防護(hù)工程上，邊坡采用方塊預(yù)制混凝土板作為坡面防護(hù)措施，并在其間植草，加強(qiáng)了邊坡的穩(wěn)定性。在平緩路段還設(shè)置了非常規(guī)格的棄土堆，在不影響路基穩(wěn)定且不會對環(huán)境有過度破壞的路段還設(shè)置了規(guī)格的取土坑，這樣也為排水做了鋪墊。在地面坡度較陡的路段還設(shè)置了護(hù)坡道，以增加路基的穩(wěn)定性。本設(shè)計中，由于挖方高度不高，且地質(zhì)良好，故沒有設(shè)置碎落臺。但由于取土較多，最好設(shè)置取土坑。具體的設(shè)置見路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷圖和路基防護(hù)圖。道路排水設(shè)計水是危害路基路面的主要因素，路基路面的各種病害無不與地面水和地下水的浸濕及沖刷作用有關(guān)。因此排水系統(tǒng)的設(shè)計十分重要。根據(jù)設(shè)計資料可知，本地區(qū)是山嶺地區(qū)，其地下水埋藏較深〔山坡地下水3米以下〕，無不良地質(zhì)路段。故只考慮地表排水的設(shè)計，地下排水設(shè)計不予考慮。下面就公路排水系統(tǒng)的主要組成局部——路面排水和路基排水分別加以描述。3.5.1路面排水設(shè)計路拱是路面排水的主要方式，路拱坡度確實定，應(yīng)以路面排水順暢和保證行車平安、平穩(wěn)為原那么。本設(shè)計中采用直線型路拱，坡度為1.5%。直線型路拱兩側(cè)為傾斜直線，拱頂在路面的中心線處，這種形式有利于路面的機(jī)械化施工。在路面的外側(cè)還設(shè)置了土路肩，為了使雨水向外排，且與路面連接處不出現(xiàn)凹型，最終確定路肩橫坡度為2%。3.5.2路基排水設(shè)計邊溝、截水溝、排水溝設(shè)計邊溝的主要功能為排除路基用地范圍內(nèi)的地面水。本設(shè)計中，挖方路基的外側(cè)、填土高度小于邊溝深度的填方路段坡腳外側(cè)以及填方高度較大但地面坡度較陡處均設(shè)置了邊溝。采用梯形邊坡，坡度為1：1，底寬0.5m，高0.5m，其長度不超500m，并用漿砌片石作了防護(hù)。在詳細(xì)設(shè)計的中間路段內(nèi)，由于填方較大，所以路堤與路面下構(gòu)成的三角區(qū)足以攔截路基上方流向路基的地面水，并使之順利的流向涵洞或排水區(qū)。截水溝內(nèi)的水均利用地形排入所在山坡一側(cè)的自然溝渠和涵洞入口處。其型式與邊溝一樣。排水溝主要用于將邊溝、截水溝以及路基附近的水引至橋涵進(jìn)水口處或天然河溝內(nèi)。排水溝的平面位置取決于排水的要求與當(dāng)?shù)氐牡匦?，靈活性很大，本設(shè)計中，排水溝采用梯形斷面，底寬和深度不小于0.5m，溝底坡度大于0.5%，長度沒有超過500m。且采用漿砌片石進(jìn)行防護(hù)。具體見排水總體規(guī)劃圖。.2涵洞設(shè)計涵洞的設(shè)計跟很多因素有關(guān)，如匯水面積、地理特征、洪水頻率等。本設(shè)計中考慮到圓管涵施工方便，經(jīng)濟(jì)便利，所以型式均為無壓力式圓管涵。并以K4+400.00樁號處的涵洞為詳細(xì)計算目標(biāo)，其他涵洞的設(shè)計與此方法相同，在這里就不一一計算了。根據(jù)?公路橋涵設(shè)計手冊?，設(shè)計涵洞采用的方法為徑流形成法，此法是以暴雨資料為主推算小流域洪水流量的一種方法，是公路部門目前普遍使用的一種計算方法，但公式只適用于匯水面積F≤30k㎡的小流域。初步估計此涵洞適合運(yùn)用此法。以下系數(shù)及表均由此書中摘取。我國公路系統(tǒng)最常采用的是公路科學(xué)研究所提出的簡化公式，其中未考慮洪峰削減的公式為：〔3-2〕式中：QP-規(guī)定頻率為P時的雨洪設(shè)計流量〔m3/s〕F-匯水面積〔km2〕根據(jù)詳細(xì)設(shè)計平面圖F=0.44km2h-暴雨徑流厚度〔mm〕根據(jù)表4－7本地區(qū)為暴雨分區(qū)的第十六區(qū)根據(jù)表4－9a匯水區(qū)土的吸水類屬第II類根據(jù)表4－10查得匯流時間為t=30min根據(jù)公路類型，本地區(qū)設(shè)計洪水頻率為1/50根據(jù)以上四個因素值查表4－11得h=32mmZ-被植物或坑挖滯流的徑流厚度，根據(jù)地面特征查表4－12得Z=5φ-地貌系數(shù)，根據(jù)地型、匯水面積F、主河溝平均坡度IZ決定按主河溝平均坡度IZ〔‰〕匯水面積F〔km2〕100～200F＜10k㎡根據(jù)表4－8查得φ=0.14β-洪峰傳播的流量折減系數(shù)，根據(jù)匯水面積重心至橋涵的距離L0來決定，本設(shè)計中L0＝0.14km，查表4－13得β＝1γ-匯水區(qū)降雨不均勻折減系數(shù)，根據(jù)表4－14查得γ=1δ-小水庫或湖泊影響的折減系數(shù)，本地區(qū)沒有水庫，查表4－15得δ＝1將各值帶入公式計算得=7.04m3/s〔1〕確定涵洞孔徑采用進(jìn)水不升高式的無壓力圓管涵，假定其管徑d=1.0m。圓管涵凈空高，不升高的進(jìn)水口水深，得涵前水深，查表5-17得，管內(nèi)收縮斷面水深=0.55×0.86=0.47m，那么臨界水深，故管內(nèi)充水程度，查表5-18得，能夠通過的最大泄流量0.82m3/s設(shè)計洪峰流量〔3－3〕式中：－擬建小橋涵處設(shè)計洪峰流量〔m3/s〕F1、F2－分別為形態(tài)斷面處及擬建小橋涵處的匯水面積〔km2〕經(jīng)計算得F1＝0.38km2，F(xiàn)2＝0.44km2，所以=0.50m3/s.因為m3/s＜=0.82，所以選用一個孔徑d為1.0m的圓管涵是適宜的?！?〕確定涵洞縱坡⑴臨界坡度確實定計算查表5-18可得，，；又查表5-16可查得d=1.0m時，，那么臨界水深那么臨界坡度為：‰⑵最大縱坡確實定查表5-18得：，，m那么最大縱坡為：‰可見涵洞縱坡I可在ik=4.0‰～44.5‰范圍內(nèi)選擇?！?〕確定涵洞的長度mm其中B：路基寬度，為8.5米B上、B下：由路基中心至上，下游路基邊緣的寬度，當(dāng)路基無加寬時均為0.5B，即為4.25米。H：路基填土高度，即由路基中心至路基邊緣高度，此涵洞為2.88米h上、h下：涵洞上下游洞口建筑高度，h上取1.0米，h下取1.5米m：路基邊坡坡度〔按1：m〕，m=1：1.5i0：涵洞坡度〔以小數(shù)表示〕i0=2%L上、L下：涵洞上、下游長度所以，涵洞全長：L=L上+L下=6.86+6.51=13.37m路面結(jié)構(gòu)設(shè)計瀝青路面是用瀝青材料作結(jié)合料粘結(jié)礦料修筑面層與各類基層所組成的路面結(jié)構(gòu)。由于考慮試驗的專題是研究瀝青碎石成型方法，故我們在此詳細(xì)設(shè)計的路段上，采用瀝青路面的結(jié)構(gòu)，為后面專題的研究提供方便,同時也緩解半剛性基層在路面結(jié)構(gòu)中帶來的種種弊端?！魹r青混凝土路面設(shè)計〔1〕交通分析路面設(shè)計以雙輪組單軸100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)及驗算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計當(dāng)量軸次時，軸載換算采用如下公式：式中：N－標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次，次/日－被換算車輛的各級軸載，KNP－標(biāo)準(zhǔn)軸載，KN－被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)，次/日K-被換算車輛的類型數(shù)－軸數(shù)系數(shù)，＝1+2-輪組系數(shù)，單輪組為18.5，雙輪組為1.0，四輪組為0.09累計當(dāng)量軸次：〔2〕結(jié)構(gòu)組合與材料選取由上面算得設(shè)計年限內(nèi)一個行車道上的累計標(biāo)準(zhǔn)軸次約為300萬次左右，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)推薦結(jié)構(gòu)并考慮公路沿途有大量碎石且有水泥石灰供給，路面結(jié)構(gòu)面層采用瀝青混凝土(9m)，采用二層式面層，基層采用瀝青碎石和二灰碎石厚度分別為6cm和待定，底基層采用石灰穩(wěn)定土厚度為20cm，沒有設(shè)置墊層。本設(shè)計路面結(jié)構(gòu)采用交通部推薦的專業(yè)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件〔APDS〕進(jìn)行計算，具體結(jié)果可見下面的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計報告。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計報告設(shè)計名稱：蓮河至高祿屯段公路瀝青路面設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：新建路面按彎沉、拉應(yīng)力設(shè)計根本參數(shù)：本設(shè)計為二級公路，路基路面總層數(shù)共5層，設(shè)計層為第4層，對路面結(jié)構(gòu)將將進(jìn)行抗凍厚度驗算。本結(jié)構(gòu)面層為瀝青混凝土類。設(shè)計中面層類型系數(shù)為1.0?；鶎宇愋拖禂?shù)為1.0。結(jié)構(gòu)參數(shù)：表3-1路面設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)層位材料名稱厚度20℃模量15℃模量極限強(qiáng)度=1\*GB3①細(xì)粒式瀝青混凝土4.0150020001.5=2\*GB3②粗粒式瀝青混凝土5.0120015001.8=3\*GB3③中粒式瀝青碎石6.08008000=4\*GB3④二灰碎石?150015000.8=5\*GB3⑤石灰穩(wěn)定土20.07007000.2=6\*GB3⑥土基030****交通參數(shù)：本路段設(shè)計年限為12年，交通量年增長率共分1段，各段交通量增長率如下：段號車道系數(shù)年數(shù)增長率〔％〕第①段0.65127遠(yuǎn)期交通量如下表：表3-2路面設(shè)計的交通參數(shù)表成型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量黃河QD35148.597.21雙輪組——300扶桑FU102N44853雙輪組≤３米20江淮HF140A18.941.81雙輪組——300交通SH361601103雙輪組≤３米27解放CA10B19.460.851雙輪組——550東風(fēng)SP925050.7113.35雙輪組≤３米20彎沉設(shè)計軸次數(shù)按下式計算：ｋＰi4.35Ｎ＝∑Ｃ1i·Ｃ2i·〔───〕ｎii=1Ｐ式中：ｎi──被換算的軸載作用次數(shù)〔次／日〕；Ｐ──標(biāo)準(zhǔn)軸載〔KN〕；Ｐi──被換算的軸載〔KN〕；Ｃ1i──軸載系數(shù)；Ｃ2i──輪組系數(shù)；本設(shè)計彎沉設(shè)計累計軸次數(shù)為：167.6萬次。驗算半剛性材料結(jié)構(gòu)層的層底最大拉應(yīng)力時，累計軸載作用次數(shù)可按下 式換算：ｋＰi8.0Ｎ＝∑Ｃ1i·Ｃ2i·〔───〕ｎii=1Ｐ本設(shè)計拉應(yīng)力設(shè)計累計軸次數(shù)為：198.3萬次?？箖鲈O(shè)計：在季節(jié)性冰凍地區(qū)的中潮、潮濕路段,需要進(jìn)行防凍厚度驗算，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用查表法。道路凍深確實定與材料熱物性、橫斷面類型、路基潮濕類型和凍結(jié)指數(shù)有關(guān)，可按下式計算：ｈd＝ａ·ｂ·ｃ·sqrt〔ｆ〕式中：ｈd──路外表至道路凍結(jié)線的深度〔cm〕；ａ──路面結(jié)構(gòu)層的材料熱物性系數(shù)；ｂ──路基橫斷面〔填、挖〕系數(shù)；ｃ──路基潮濕類型系數(shù)；ｆ──近十年凍結(jié)指數(shù)平均值，即冬季負(fù)溫度的累積值〔度·日〕，其值應(yīng)根據(jù)氣象部門的觀測資料計算確定。表3-3抗凍設(shè)計的根本參數(shù)表地區(qū)類型東北凍結(jié)指數(shù)平均值Ｆ1500材料熱物性系數(shù)a2.2路基潮濕類型中濕路基橫斷面系數(shù)b2.25土質(zhì)類型粘性土路基潮濕型系數(shù)c1.08基層類型穩(wěn)定土類路面結(jié)構(gòu)厚度55最小防凍厚度55在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)按下述方程驗算防凍厚度是否滿足要求：Ｈj≥Ｈf其中：Ｈj為路面結(jié)構(gòu)總厚度(cm)，對于改建路面的補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計，其路面總厚度應(yīng)為補(bǔ)強(qiáng)厚度與原有路面厚度之和,最小防凍厚度Ｈf值由標(biāo)準(zhǔn)查得。本設(shè)計的結(jié)構(gòu)厚度，滿足防凍厚度要求！設(shè)計與驗算結(jié)果：表3-4路面設(shè)計結(jié)果匯總設(shè)計彎沉值(1/100mm)32.4按彎沉指標(biāo)設(shè)計的設(shè)計層厚度(cm)19.8滿足第1層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計層厚度(cm)19.8滿足第2層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計層厚度(cm)19.8滿足第4層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計層厚度(cm)0滿足第5層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計層厚度(cm)20.3表3-5路面驗算結(jié)果匯總當(dāng)設(shè)計層厚度取20.0cm時的指標(biāo)值外表實際彎沉值為：32.21/100mmd＝32.4第1層底拉應(yīng)力為：-0.24MPaσr＝0.67第2層底拉應(yīng)力為：-0.01MPaσr＝0.32第4層底拉應(yīng)力為：0.13MPaσr＝0.47第5層底拉應(yīng)力為：0.12MPaσr＝0.09根據(jù)以上結(jié)果，可見設(shè)計滿足要求。工程預(yù)算公路施工要多快好省的完成施工生產(chǎn)任務(wù)，必須有科學(xué)的施工組織和預(yù)算，合理的解決好一系列問題。對于道路建設(shè)工程而言，預(yù)算是一個不可或缺的局部。計算工程數(shù)量，合理部署施工力量，確定勞動力、機(jī)械臺班、各種材料構(gòu)件的需要量和供給方案都能在預(yù)算中表達(dá)出來，它也能在經(jīng)濟(jì)上客觀直接地反映施工圖設(shè)計的合理性。因為施工圖預(yù)算是根據(jù)施工圖設(shè)計的工程量和施工方案，按預(yù)算定額和各類費(fèi)用定額所編制的反映建設(shè)工程費(fèi)用的具體文件。所以，為了合理指導(dǎo)施工，也為了檢驗前面的施工圖設(shè)計，本設(shè)計進(jìn)行了建筑安裝工程費(fèi)的詳細(xì)計算，里程為1公里，即K3+400.00～K4+400.00。具體結(jié)果見預(yù)算表。當(dāng)然辦公和生活家具購置費(fèi)和工程建設(shè)其它費(fèi)，在本次設(shè)計中，由于具體環(huán)境的局限，只能根據(jù)定額建筑安裝工程費(fèi)乘以相應(yīng)的費(fèi)率進(jìn)行草草計算了，但應(yīng)結(jié)合書本知識，明白內(nèi)中原委，為以后的工作作好鋪墊。精品文檔歡迎下載結(jié)論本設(shè)計從黑龍江省東部林區(qū)的蓮河至高祿屯段的常規(guī)設(shè)計，設(shè)計共分為兩個局部：先初步設(shè)計，再詳細(xì)設(shè)計。初步設(shè)計重點(diǎn)在路線設(shè)計，具體從全局的角度整體出發(fā)，并在不同問題上有側(cè)重點(diǎn)的分析考慮，但主要考慮線形的整體走向以及工程造價即技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個指標(biāo)去評價。在詳細(xì)設(shè)計中，在放大比例的地形圖上對先前的縱斷面進(jìn)行了調(diào)整，即重新拉坡。在此根底上，其它的斷面及圖形也作了相應(yīng)的處理。俗話說：“功磨刀劍一朝心〞，在以前學(xué)習(xí)專業(yè)知識比方測量、道路勘測、路基設(shè)計、路面設(shè)計等，都是以小設(shè)計的形式單獨(dú)進(jìn)行的，在腦海中沒有形成系統(tǒng)的理論體系。而這次設(shè)計那么有大不同，在綜合道路建設(shè)所有常規(guī)工程的同時，也讓我熟悉了整個道路設(shè)計的流程，培養(yǎng)了自己分析問題和解決問題的能力。在本次設(shè)計即將完成之際，回想起當(dāng)初設(shè)計開題的那一刻，很讓人欣慰。因為現(xiàn)在我不僅能熟練的運(yùn)用AutoCAD、WORD、EXCEL等軟件，同時道路設(shè)計的整體概念在我的心中業(yè)已形成輪廓，我想所有的這些都將成為我的財富，并在我以后的學(xué)習(xí)與工作中得到表達(dá)。在設(shè)計的整個過程中，遇到了許許多多的問題，在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，使我有時機(jī)對以前學(xué)的知識進(jìn)行有的放矢的溫習(xí)，這個過程，我認(rèn)為在我的大學(xué)生活中占著很大的分量?？傊?，本次設(shè)計讓我受益匪淺，不僅在理論上對專業(yè)知識有了更深刻、更系統(tǒng)的理解，而且也體會到了實踐與運(yùn)用的重要性。但我想，這僅是一個起點(diǎn)，在以后的學(xué)習(xí)與工作中，我會本著更加認(rèn)真務(wù)實的態(tài)度，并有針對性的去擴(kuò)展我的知識面，提高自己分析問題解決問題的能力，真正做一個合格的我國道路事業(yè)接班人。我有這個信心也有這個決心。致謝時光飛逝，我在哈爾濱工業(yè)大學(xué)的求學(xué)生涯隨著論文的完成即將畫上圓滿的句號。四年生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，相信是我一生中最珍貴的財富。論文完成之際，首先感謝解曉光老師?？梢哉f，論文完成的每一步無不是在老師富有啟發(fā)性的建議下實施的，無不凝聚著老師的汗水和心血。老師孜孜以求的敬業(yè)精神、嚴(yán)謹(jǐn)求學(xué)的治學(xué)態(tài)度使我深受鼓舞。前言萬語都無法表達(dá)我內(nèi)心的敬意，在此，謹(jǐn)向老師表示我崇高的敬意。感謝道路教研室的馬松林老師、王彩霞老師和王龍老師，感謝你們無私的指導(dǎo)和答疑！特別感謝成型實驗室的李師傅給予的支持和技術(shù)指導(dǎo)，感謝實驗事所有員工和老師在試驗完成中的熱心幫助！感謝師兄盧艷坤在試驗過程中的鼎力相助。感謝實驗室與我一起工作的王忠林，謝謝你的熱心合作與幫助。感謝周鵬、石昆磊等同學(xué)，你們讓我在實驗室的生活多姿多彩，愿我們的友誼天長地久。最后，感謝我的父母和弟弟，你們無私偉大的關(guān)愛和鼓勵是我前進(jìn)中的最大動力，感謝一直以來支持我的好朋友們！謝謝！王延飛二零零四年六月參考文獻(xiàn)1.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．?公路路線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?．北京：人民交通出版社．19942．中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．?公路瀝青路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?．北京：人民交通出版社．19973．中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．?公路路基設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?．北京：人民交通出版社．19974．中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．?公路排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?．北京：人民交通出版社．19985.?公路設(shè)計手冊?〔路面〕姚祖康主編．人民交通出版社6.?公路勘測設(shè)計?裴玉龍主編．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社7.?路基路面工程?鄧學(xué)鈞主編．人民交通出版社出版8.?公路根本建設(shè)工程概預(yù)算編制方法?人民交通出版社9.?道路經(jīng)濟(jì)與管理?王選倉主編．人民交通出版10.?公路橋涵設(shè)計手冊?顧克明、蘇清洪、趙嘉行主編.人民交通出版社11.中華人民共和國交通部.?公路工程預(yù)算定額?.北京：人民交通出版社.199212.中華人民共和國交通部.?公路根本建設(shè)工程概算、預(yù)算編制方法?附錄十一?基價表?.北京：書目文獻(xiàn)出版社.199613.中華人民共和國交通部.?公路根本建設(shè)工程概算、預(yù)算編制方法?.北京：書目文獻(xiàn)出版社.1996附錄1英文原文EvaluationofSuperpaveMixturesinNevadeTheNevadaDepartmentofTransportation(NDOT)iscurruntlyevaluatingtheSuperpavevolumetricmixdesignprocedureforpotentialimplementationasthestatemixdesignstandard.AspartofthisprocessbothlaboratoryandfieldevaluationsoftheSuperpavevolumetricmixdesignprocedurearebeingconducted.TwofieldprojectshavebeenconstructdewhichincludeSuperpavemixturesside-by-sidewithHveemmixtures.TheresearchpresentedinthispapercoversalaboratoryexperimentconstructedtoevaluatetheperformancesofSuperpaveandHveemmixturesobtainedfromthetwofieldprojects.Fourdifferentaggregategradationswereevaluatedfromeachproject,including:Superpavecoarse,Superpaveovertherestrictedzone,Hveem,andthroughtherestrictedzone.AfifthmixturewasdevelopedbyusingtheSuperpavecoarsegradationattheactualbindercontent.TheNDOTHveemmixdesignprocedurewasusedtodesigntheHveemgradationwhiletheSuperpavevolumetricmixdesignwasusedtodesigntheotherthreegradations.TheSuperpaveRSCHtestwasusedtoevaluatetheresistanceofthemixturetopermanentdeformation.BasedontheresultsoftheRSCHtest,itwasconcludedthatthetypicalHveemmixtureperformsaswellorbetterthanSuperpavecoarsemixtures.InthecaseofonecontracttheRSCHdatashowedthattheSuperpavecoarsemixtureswouldperformverypoorlyifconstructedatthelaboratorydeterminedoptimumbindercontent.TheseobservationsmakeitverydifficultforNDOTtomoveforwardwiththeimplementationoft