某省道兴化至泰州段建设工程设计
摘要:本设计为某省道兴化至泰州段建设工程设计,包括方案、路线、路基路面、排水
系统以及沿线主要配套设施的设计。本工程设计速度为80km/h,本次设计包括道路平面设计, 道路纵断面设计, 道路横断面设计,路基设计,沥青路面设计,路基路面排水设计,桥涵及附属构造物设计等。
本设计的路线,纵断面设计共设3个边坡点,最大坡度为0.818%,最小坡度为0.33%。竖曲线半径分别有25000m,15000m,20000m(自己改)。路基宽度为26m,行车道宽度为3.75m,土路肩0.75m,硬路肩3m,中央分隔带3.5m。路面结构中,面层采用沥青混凝土(13cm),其中表面层采用细粒式密级配沥青混土(厚度3cm),中面层采用中粒式密级配沥青混凝土(厚度4cm),下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土(厚度6cm);基层采用石灰土(厚度为45cm);底基层采用碎石灰土(厚度为25cm)。本路段设计桥涵2座桥,结合桥头地质情况综合考虑灌溉、排涝及地方出行的要求进行桥跨布置。
关键词:工程设计 纵断面 横断面 路基设计 沥青路面设计
桥涵及附属构造物设计
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Abstract: The design, construction and engineering design, including the design of programs, routes, subgrade and pavement, drainage systems, as well as along the main supporting facilities of the province Road Xinghua, Taizhou segment. This engineering design speed of 80km / h, this design includes the road graphic design, road vertical alignment design, road cross-sectional design, the design of embankment, asphalt pavement design, subgrade and pavement drainage design, bridge and subsidiary structures design.
This design, too, Profile Design, 3 slope, the maximum gradient of 0.818%, the minimum slope of 0.33%. Vertical curve radius of 25000m, 15000m, 20000m (change). Roadbed width of 26m, the carriageway width of 3.75m, 0.75m soil shoulder hard shoulder 3m, the central median of 3.5m. Pavement structure, the surface layer of asphalt concrete (13cm), the surface layer is fine-grained type dense-graded asphalt mix soil (thickness 3cm) in the surface layer in grain-type dense-graded asphalt concrete (thickness 4cm), the following layer of coarse grain type dense-graded asphalt concrete (thickness 6cm); primary calcareous soil (thickness 45cm); sub-base gravel dust (thickness 25cm). The design of the sections of bridges and culverts 2 bridge, combined with the the bridgehead geological conditions considering the travel requirements of irrigation, drainage and local bridge span arrangement.
Keywords: engineering design longitudinal cross-sectional roadbed design asphalt pavement design bridges and culverts and ancillary structures design
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目录
第一章 工程概况说明 ........................................................................................................................................ 6
1.1道路基本资料 ....................................................................................................................................... 6 1.2沿线气象、水文、地形地质情况 ....................................................................................................... 6
1.2.2气象 ........................................................................................................................................... 6 1.2.3区域地质构造 ........................................................................................................................... 7 1.2.4地震效应 ................................................................................................................................... 8 1.3设计依据及设计标准 ........................................................................................................................... 8 第二章 路线平面设计 ...................................................................................................................................... 10
2.1选线设计 ............................................................................................................................................. 10
2.1.1平原地区公路路线特点: ..................................................................................................... 10 2.1.2平原一级公路设计要求及特点 ............................................................................................. 10 2.1.3平原一级公路选线原则及依据 ..............................................................................................11 2.1.4平原地区公路选线应符合以下原则 ......................................................................................11 2.1.5平原一级公路选线的依据 ..................................................................................................... 12 2.1.6平原一级公路选线方案比选 ................................................................................................. 12 2.2平面线形设计要求 ............................................................................................................................. 13
2.2.1直线设计 ................................................................................................................................. 13 2.2.2圆曲线设计 ............................................................................................................................. 14 2.2.3缓和曲线 ................................................................................................................................. 15 2.3计算算例 ............................................................................................................................................. 15 第三章 纵断面设计 .......................................................................................................................................... 19
3.1纵断面设计要求 ................................................................................................................................. 19 3.2纵坡设计 ............................................................................................................................................. 19
3.2.1 最大纵坡 ................................................................................................................................ 19 3.2.2 最小纵坡 ................................................................................................................................ 20 3.3坡长的要求 ......................................................................................................................................... 20
3.3.1 最短坡长的限制 .................................................................................................................... 20 3.3.2 最大坡长的限制 .................................................................................................................... 20 3.4竖曲线设计 ......................................................................................................................................... 21
3.4.1竖曲线各项指标要求: ......................................................................................................... 22 3.4.2竖曲线各要素计算公式 ......................................................................................................... 22 3.4.3竖曲线要素计算算例 ............................................................................................................. 24 3.5平纵组合设计 ..................................................................................................................................... 24 3.6线性与环境的协调 ............................................................................................................................. 26 3.7纵断面的设计步骤以及纵断面图的绘制 ......................................................................................... 26 第四章 横断面设计 .......................................................................................................................................... 27
4.1横断面的组成 ..................................................................................................................................... 27 4.2横断面各项技术指标 ......................................................................................................................... 27
4.2.1行车道宽度 ............................................................................................................................. 27 4.2.2中间带宽度 ............................................................................................................................. 27 4.2.3路肩宽度 ................................................................................................................................. 27 4.2.4路基宽度 ................................................................................................................................. 28 4.3路拱坡度及路肩横坡 ......................................................................................................................... 28
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4.4超高设计 ............................................................................................................................................. 29
4.4.1超高横坡度及超高渐变率的确定 ......................................................................................... 29 4.4.2超高加宽 ................................................................................................................................. 29 4.5土石方的计算和调配 ......................................................................................................................... 29
4.5.1调配要求 ................................................................................................................................... 29 4.5.2调配方法 ................................................................................................................................... 30
第五章 路基设计 .............................................................................................................................................. 32
5.1路基边坡 ............................................................................................................................................. 32 5.2路基压实标准 ..................................................................................................................................... 32 5.3公路用地宽度 ..................................................................................................................................... 32 5.4路基填料 ............................................................................................................................................. 34 5.5一般路基处理 ..................................................................................................................................... 35 5.5.1一般路基处理原则 ......................................................................................................................... 35
5.5.2路床处理 ................................................................................................................................. 35 5.6路基防护 ............................................................................................................................................. 37 5.7填方路基的施工 ................................................................................................................................. 37 5.8边沟的施工 ......................................................................................................................................... 38 第六章 路面设计 .............................................................................................................................................. 39
6.1交通分析 ............................................................................................................................................. 39
6.1.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。 ............................ 39 6.1.2验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 ................................................................. 40 6.2结构组合与材料选取 ......................................................................................................................... 42 6.3各层材料的抗压模量与劈裂强度 ..................................................................................................... 44 6.4土基回弹模量的确定 ......................................................................................................................... 44 6.5设计指标的确定 ................................................................................................................................. 44 6.6设计资料总结 ..................................................................................................................................... 46 6.7.确定设计层厚度 ................................................................................................................................ 46 6.8水泥路面计算 ..................................................................................................................................... 50 6.8.1交通分析 ......................................................................................................................................... 50 6.8.2初拟路面结构 ................................................................................................................................. 51 6.8.3路面材料参数确定 ......................................................................................................................... 51 6.9方案比较 ............................................................................................................................................. 54
6.9.2弯拉应力验算 ......................................................................................................................... 54 6.9.3路面结构组合设计 ................................................................................................................. 55
第七章 路基路面排水设计 .............................................................................................................................. 56
7.1路基排水设计 ..................................................................................................................................... 56 7.2路面排水设计 ..................................................................................................................................... 56
7.2.1路肩排水 ................................................................................................................................. 56 7.2.2拦水带排水 ............................................................................................................................. 56 7.2.3中央分隔带排水 ..................................................................................................................... 58
第八章 桥涵及附属构造物设计 ...................................................................................................................... 59
8.1桥涵设计 ............................................................................................................................................. 59
8.1.1桥涵设计原则 ......................................................................................................................... 59 8.1.2桥涵方案设计 ......................................................................................................................... 59 8.2中央分隔带 ......................................................................................................................................... 60
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8.3路基边坡 ............................................................................................................................................. 60 结语 .................................................................................................................................................................... 61 参考文献 ............................................................................................................................................................ 62 致谢 .................................................................................................................................................................... 63
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第一章 工程概况说明
1.1道路基本资料
省道兴化至泰州段建设工程的先导段均为新建路段,起于主线与233省道改线段交叉口,终于主线与333省道改线段交叉口。技术标准:采用一级公路标准,设计速度100km/h;桥涵设计荷载采用公路-I级。
1.2沿线气象、水文、地形地质情况
1.2.1地形、地貌
路线所经区域地形地貌特征为黄河冲积平原,区域地质构造复杂。地下水位埋深较浅,属第四系孔隙潜水,主要由大气降水补给及河水补给。地下水对混凝土具结晶弱腐蚀性,局部地段对混凝土具中等腐蚀性。本工程所在地区地质以亚粘土和亚砂土为主,含水量高。
1.2.2气象
(1)气候特征
项目所在地区位于我国东部沿海地带,属于北亚热带湿润气候区,兼有海洋性和大陆性气候特征,具有春秋短、冬夏长,四季分明的特点。季风特征明显,雨量充沛、光照充足。春秋阴湿多雨,冷暖交替,气温变化幅度大;夏季始梅雨绵绵,盛夏后多晴朗天气,温度高、日照多、蒸发大,常有台风暴雨;秋季多晴朗天气,气候凉爽宜人,当10月
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第一章 工程概况说明
下旬常有秋雨连绵;冬季多干燥、晴冷天气,降水少,时有霜冻出现。
灾害性天气主要有暴雨、台风、冰雹、连阴雨等。 (2)气温
历年平均气温14.8℃。7月份气温最高,月平均气温27.2℃,1月气温最低,月平均1.6℃。历年极端最高温度39.2℃(1953年8月24日),极端最低气温-14.9℃(1969年2月6日)。
(3)降水、蒸发
历年平均降水量1037.5mm,历年平均蒸发量1410mm。最大年降水量为2080.8毫米,最大日降水量为200.6mm,最大时降水量为78.8mm。7月份降水量最大,占年降水量的23.4%。12月份降水量最小,仅占全年降水量的2%。一年之中降雨量集中在6月至9月份。蒸发量以5月下旬、6月上旬和7月下旬最大,旬蒸发量65mm以上。年平均蒸发量和降水量之差386mm,蒸发量一般大于降水量。
(4)湿度
历年平均湿度78%。一年之中7、8两月份最大,月平均84~86%,1、2两月份最小74~75%。
(5)日照
历年平均日照数为2305.6小时,年日照百分率52%。8月份日照时数最多,平均每天8小时以上,占可照时数61%;4月份日照时数最少,平均每天仅5~6小时,占可照时数48%。
(6)霜、雪
无霜期较长,历年平均无霜期227天。初霜日期为11月11日左右,终霜日期大约为3月27日。常年积雪天数4~8天。最大冻土深度18cm,最大积雪深度21cm。
(7)风况
季风气候明显,常年风向以东南风居多,频率26%;次为东北风,频率22%。历年平均风速3.6m/s,最大风速28米/秒(10级),但次数不多,几率为5年一遇。一年之中,4月份风速最大,为4.1米/秒,三月份次之,为4.0米/秒。
1.2.3区域地质构造
本区位于建湖隆起以南的东台坳陷内,基底受中生代、古生代褶皱控制,地质构造较为复杂,可大致分为:
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东西向构造:包括洪泽~建湖东西向隆起带和南京~南通东西向构造带,主要为断续分布的走向东西或近东西的隆起、坳陷及褶皱、压扭性断裂构成,表现为南北隆起,中部下陷,控制着新中代的沉积。
华夏式构造:为燕山期以来的北东向构造,表现在金湖~东台坳陷内以凹陷、凸起和断裂为主,较大凹陷有金湖凹陷、高邮凹陷,凸起有泰州、吴堡低凸起,断裂则控制着凹陷与凸起的边界,较大断裂有泰州~安非断裂、兴化陈家堡~大丰县小海断裂。
新华夏系构造:主要有新生代金东坳陷中的新华夏系片断及泰县~金坛新华夏系坳陷带。
1.2.4地震效应
本区域位于郯庐断裂带东侧,扬州~铜陵地震带上。地震分布受活动构造体系或断裂带控制,主要集中于吕良~宝应~秦南一带的北区及仪征、扬州、镇江、丹阳一带的南区,三级以下有感地震频繁,较大地震有1624年扬州地震(6.0级),1913年、1930年镇江东部地震(5.25级)。
1.3设计依据及设计标准
设计文件依据下列规范、规定进行编制: (1)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003) (2)《公路路线设计规范》(JTG D20-2006) (3)《公路路基设计规范》(JTG D30-2004) (4)《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97) (5)《公路路基施工技术规范》(JTJ033-95) (6)《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004) (7)《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000) (8)《公路排水设计规范》(JTJ018-97) (9)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)
(10)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) (11)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000) (12)《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) (13)《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)
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第一章 工程概况说明
(14)《公路工程地质勘察规程》(JTJ064-98) (15)《公路工程桥位勘测设计规程》(JTJ062-91) (16)《道路交通标志标线》(GB5768-1999)
(17)《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2006) (18)《公路交通安全设施施工技术规范》(JTG F71-2006) (19)《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006) (20)《江苏省干线公路勘察设计指南》(送审稿) (21)《江苏省公路标志标线实施指南(试行)》 (22)《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》 (23)《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分
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第二章 路线平面设计
2.1选线设计
2.1.1平原地区公路路线特点:
平原地区地面高度变化微小,有时的轻微的起伏和倾斜,平原地区除泥沼、盐渍土、河谷漫滩、海边滩涂等外,一般多为耕地,分布有各种建筑设施,居民点较密,在天然河网地区,还有水塘、河叉、沟渠多等特点,因此平原地区选线一方面由于地势较平坦,路线纵坡及曲线半径等几何要素比较容易达到较高的技术标准;另一方面往往由于受当地自然条件和地物的障碍以及支援农村建设需要的限制选线要考虑各方面的因素。
平原地区地形对路线的限制不大,路线的基本线形,多顺直短捷,如在两控制点之间既无地物、地质等障碍,也无应迁就的风景、文物及居民点等,则与两控制点直线连线相吻合的路线是最理想的,,这只有在荒芜人烟的草原和海边滩涂才有可能。而在一般地区,农田密布,灌溉渠道网纵横交错、城镇、工业区较多,居民点也比较密集,由于这些原因,按照公路的使用任务和性质,有的需要靠近它,有的需要避绕,从而产生了路线的转折,虽然增厂了距离,但这也是必要的,因此平原地区选线,先是把路线总方向内所规定绕过的地点,如城镇、工厂、农场、乡村以及风景文物地点作为控制点,然后在大控制点之间进行实地踏勘,了解农田的优劣及地理分布情况,确定哪里可以穿过,哪里应该饶行,从而建立一系列中间控制点,控制点之间以直线为主,在直达的基础上作适当的调整,使路线的平纵断面配合好。 2.1.2平原一级公路设计要求及特点
平原地区一级公路工程技术标准应为汽车专用公路,工程技术标准要求较高,要求设计行车速度达到100km/h;平曲线不设超高最小半径2500m,一般最小半径400m,极限最小半径250m;竖曲线最大纵坡不大于5%,坡段最小长度不小于200m,凸形竖曲线极限最小半径3000m,一般最小半径4500m,凹形竖曲线极限最小半径2000,一般最小半径300m,竖曲线最小长度70m;路基顶宽不小于23m;设计洪水频率为百年一遇,要达到这样高的技术标准,是比较困难的,因为设计时不但需要考虑地形、地质、水文、气象、地震等自然因素的影响,同时还要受到当地经济、土地资源,筑路
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第二章 路线平面设计
材料来源、施工条件、劳动力状况诸多因素的限制,这要求我们在路线设计时要做到规范与实际相结合,在学习规范的同时,灵活应用规范,努力做到实用与经济相结合。 2.1.3平原一级公路选线原则及依据
选线是在符合国家建设发展的需要下,结合自然条件选定合理路线,使筑路费用与使用质量得到正确的统一,达到行车迅速安全,经济舒适及构造物稳定耐久,易于养护的目的,选线人员必须认真观贯彻国家规定的方针政策,深入实际,综合考虑路线、路基、路面、桥涵等,最后选出合适的路线。 2.1.4平原地区公路选线应符合以下原则
(1).根据道路使用任务和性质,综合考虑路线区域国民经济发展情况与远景规划,正确处理好近期与远景的关系,在总体规划的知道下,合理选择方案。
(2).认真领会任务书的精神,深入现场,多跑、多看、多问、多比较,深入调查当地的地形、气候、土壤、水文等自然情况,以利于选择有价值的方案进行比较。
(3).充分利用有利地形、地势,尽量回避不利地带,正确运用技术标准,从性车的安全、畅通和施工养护的经济、方便着眼,对路线与地形的配合加以研究,做好路线平、纵、横三方面的结合,力求平面短捷舒顺,纵断面平缓、均匀,横断面稳定、经济。
平原地区河道密布、沟塘众多,在交通工程建设中,特别是高等级公路建设中,桥涵构造物及沟塘软基处理增多,使得工程造价大大增加,在一级公路中,桥涵构造物和沟塘处理费用要占总造价的一半以上,因此所选路线直接影响着工程的总造价,在选线时要作认真的比较,绕避沟塘和减少中小桥涵的数量、合理选择大桥桥位可使桥长缩短,交角变小,但这样往往又会使路线变小,对一些方案的路线,进行估算比较后选择造价较低的路线,有时在个别地段,由于地形限制,要达到一级路的要求需要增加相当大的费用,例如沿河路线要跨越该河时,由于该河较宽且为等级航道,如果达到一级公路技术标准,要么使大桥角度斜穿河道,要么在桥头设匝道,大桥大角斜穿河道相应就增加了桥长和跨径,角度越大增加越大,所需要的费用也就越多;在桥头设置匝道,由于是等级航道,通航净空较大,桥头较高,要使匝道部分平曲线,竖曲线达到一级路要求,匝道将会很长,也就是说大大增加了路线长度,增加了费用,为了减少费用,在这些地段的路线常采用规范规定的极限值,甚至在极个别情况下,采用低于规范极限值的标准,这样虽使个别地段标准有所降低却省了数目可观的费用,同时通过交通工程的设计如设置急速标记、减速车道、加速车道等,弥补线形的不足,
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使路线线形总体能达到设计要求。
(4).充分利用土地资源,减少拆迁,就地取材,带动沿线城镇及地方经济的发展。平原地区多数是鱼米之乡,土地肥沃,水资源丰富,但是人口密集,特别是耕地尤为紧张能,人均耕地0.5~1.0亩,修一条高等级公路要占用许多土地,在选线时,要考虑到尽可能少占耕地,不破坏农田水系,常用的方法是利用河堤,利用河堤好处较多,除了节省耕地,不破坏水系外,还有以下一些好处:①利用老路,这个地区以前的低等级公路大多数在河堤上建筑的,长期的自重作用和车辆荷载作用使路基沉陷趋于稳定,在路基处理时可以节省费用;②可以减少拆迁,由于有老路的存在,沿线的拆迁量减少;③由于河堤较高,可以节约土地用量,减少耕地的开挖,接生了耕地;④可以带动沿线经济的发展,河网地区城镇、乡村多倚河而建,各乡镇间距距离较小,大多不超过10km,多为一些低等级砂石路相连且人口较多,每个乡镇达到4~8万人,当道路等级提高后,可以带动沿线许多行业的发展,特别是旅游业,由于交通的便利,经济发展大为加快;⑤有利于公路网路建设,利用老的低等级公路网进行技术改建,提高技术标准,改造成新型的高等级网络,可以加快路网建设的速度。 2.1.5平原一级公路选线的依据
(1)平原一级公路选线的依据主要有交通部颁发的规范,,实测和预测交通量,地形图,地方政府以及建设单位下发的文件,会议纪要,设计任务书等,它们是路线设计不可缺少的资料。
(2)实测和预测交通量
(3)地形图比例为1:10000~1:50000,用于路线的方案的选择
(4)地方政府建设单位的下发的文件,会议纪要,设计任务书是对道路设计提车 要求,在路线设计时要能充分满足这些要求 2.1.6平原一级公路选线方案比选 从下图可以看出:
选线一:各个方面都符合要求和规范
选线二:因为选线,转角靠近河道,导致桥梁线形弯曲,所以不符合设计规范。 综合考虑最终选择线形一
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选线一选线二
2.2平面线形设计要求
2.2.1直线设计
公路平面线形由直线、平曲线组合而成,平曲线又分为圆曲线和回旋线两种。
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第二章 路线平面设计
直线路段,应根据路线所处地段的地形、地物、驾驶人员的视觉、心理状态以及保证行车安全等合理布设。直线的最大与最小长度的布设应有所限制,一条公路的直线与曲线长度的比例应合理。
《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)
选用直线线形时,应根据路线所处的地形、地物、地貌,并考虑驾驶者的视觉、心理等合理布设。
直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观单调之缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的技术措施。
直线线形不宜过短,其最小直线长度为:
当计算行车速度≥60km/h时,同向曲线间的最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km/h计)的6倍为宜;反向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km/h)的两倍为宜。 2.2.2圆曲线设计
表2-1圆曲线半径表 设计时速120 (km/h) 极限最小半650 径(m) 一般最小半1000 径(m) 不设路拱5500 超高4000 2500 1500 600 350 150 700 400 200 100 65 30 400 250 125 60 30 15 100 80 60 40 30 20 2% 7500 5250 3350 1900 800 450 200 的最路小半拱>2% 径(m)
行驶在曲线上的汽车受到离心力的作用,离心力的大小与半径密切相关,半径愈小愈不利,所以平曲线半径应尽可能的采用较大值,只有在地形或其他条件受到限制时才可使
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用较小的圆曲线半径。选用曲线半径时,应充分注意地质、水文条件,使曲线既能更好地吻合地形,减少工程,又能满足桥梁的要求和隧道、路基等建筑物的设置条件。一般地段曲线半径的选择受地形影响不大,应结合占用农田等情况,尽量采用较大半径的曲线。圆曲线能较好地适应地形的变化,并可获得圆滑的线形,圆曲线在适应地形情况下,应尽量选用较大半径,在确定半径时应注意以下几点:
(1)一般情况宜采用极限最小半径的4-8倍或超高为2%-4%的圆曲线半径; (2)地形条件受限制时,应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径; (3)应同前后先行要素相结合,使之构成连续均衡的曲线线形; (4)应同纵断面线形相结合,避免小半径曲线与陡坡相重合; (5)每个弯道半径值的确定,应按技术标准根据实际选用。 2.2.3缓和曲线
直线与半径小于不设超高最小半径的圆曲线相连接处,应设置缓和曲线。由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶,所以要求缓和曲线有足够的长度。《公路路线设计规范》中规定计算行车速度为80km/h的一级公路中缓和曲线最小长度是70m(见表4.2)。
表2-2 缓和曲线最小长度
设计速度(km/h) 缓和曲线最小长度(m)
120 100 100 85 80 70 60 50 40 35 30 25 20 20 2.3计算算例
表2-3 全线平曲线指标表 交点坐标 交点号 交点桩号 X 起点JD0(A) Y 1600 1200 转角值(度分秒) 半 径(米) K0+000.00 3645371.747 487721.492 JD1(B) K1+923.464 3647283.989 487928.968 27°37′09.4″左 JD2(C) K3+345.502 3648478.329 488728.858 39°18′50.9″右
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第二章 路线平面设计
终点JD3(D) K4+225.108 3649387.973 488641.228
1.设计的线形计算数据:
qLsL3s2240R2 (2L2L4ps24Rs2384R3 (2Ls028.6479R (2 T(RP)tg2q (2L(20)180R2Ls (2E(RP)sec2R (2 J=2T-L (2 16
—1)
—2) —3) —4)
—5) —6)
—7)
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αβββα
图2-2 平曲线计算图
式中: —— 切线转向角(º);
R —— 曲线半径(m); Ls—— 缓和曲线长(m); T —— 切线长(m); E —— 外距(m);
L —— 曲线全长(包括缓和曲线)(m); J —— 校正值(m); q—— 切线增长值(m); p—— 曲线内移值(m);
0—— 缓和曲线角(°)。
2.平曲线设计及线形要素和曲线上的五个基本桩号:
交点JD2桩号K3+345.502,R=1200m,Ls =120m 转角α=右39°18′50.9″ 一级公路车速80km/h,那么
q59.995m p0.5m 0=2.865° J=34.251m
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第二章 路线平面设计
曲线长度L(20)切线长度T(RP)tg外矩E(RP)sec1) 五个基本桩号
JD2
-)
K3+345.502
488.822 K2+856.681
120.00
180R2Ls=(391850.922.865)1801200120=943.393m
2q=(12000.5)tg391850.959.995=488.822m 22R=(12000.5)sec391850.91200=74.791m 2T ZH Ls HY
+)
K2+976.681
+)
(L – Ls) (943.393-120=823.393) HZ Ls YH
K3+800.074 120.00 K3+680.074
-)
-) (L – 2Ls)/2 (943.393-240)/2=351.6965
QZ
K3+328.378
3.平曲线设计指标验证: (1)缓和曲线长度LS>最小值70m; (2) 圆曲线半径R>一般最小半径400m; (3)中间圆曲线长度L>最小长度(3s行程);
(4)考虑线形协调性,缓和曲线:圆曲线:缓和曲线小于1:2:1,较为理想; (5)平曲线为对称性基本型曲线。
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第三章 纵断面设计
3.1纵断面设计要求
纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。直线有上坡和下坡,是用坡度和水平长度表示。直线的坡度和长度影响着汽车的行驶速度和运输经济以及行车的安全,它们的一些临界值的确定和必要的限制,是以通行的汽车类型及行驶性能来决定的。在直线的坡度转折处为平顺过度要设置竖曲线,按坡度转折形式的不同,竖曲线有凹有凸,其大小用半径和水平长度表示。基本要求是纵坡均匀平顺,起伏和缓,坡长和竖曲线长短适当,平面和纵面组合设计协调,以及填挖经济、平顺。具体体现如下:
(1) 纵坡设计必须符合《公路工程技术标准》中有关纵坡的各项规定,如各级公路的最大纵坡,按排水要求的最小纵坡等;
(2)为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶,纵坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值,合理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的陡坡最短长度的缓坡。连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡段。越岭线垭口附近的纵坡应尽量缓一些。变坡点处应尽量设置大半径竖曲线;
(3)纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑,是具体情况加以处理,以保证路基的稳定和道路的通畅。
(4)一般的情况下纵坡设计应考虑填挖平衡,尽量使挖方运作就近路段填方,以减少借方和废方,降低造价和减少用地。
(5)平原微丘地区地下水埋深较浅,或池塘、湖泊分布较广,纵坡除了应满足最小纵坡要求外,还应满足最小填土高度要求,保证路基稳定。
(6)对连接段纵坡,如大中桥引道及隧道两端接线等,纵坡应和缓,避免产生突变。 (7)在实地调查基础上,充分考虑通道、农田水利等方面的要求。
3.2纵坡设计
3.2.1 最大纵坡
最大纵坡是公路纵断面设计的重要控制指标,在地形起伏较大地区,直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。我国《公路工程技术标准》中规定:当设计速度为80km/h
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第三章 纵断面设计
时,最大纵坡为4%。最大纵坡设计时不可轻易采用,应留有余地。 3.2.2 最小纵坡
在长路堑、低填设边沟路段以及其它横向排水不通畅的路段,为保证排水要求,防止积水渗入路基而影响其稳定性,均应采用不小于0.3%的纵坡。当必须设计成平坡或小于0.3%的纵坡时,设边沟路段应作纵向排水设计。当然,像干旱地区,以及横向排水量毫不产生路面积水的路段,如直坡段或半径大于不设超高最小半径的路堤路段的最小纵坡仍应不小于0.3%。在弯道超高渐变段上,当行车道外侧边缘的纵坡与超高附加坡度(即超高渐弯率p)方向相反时,设计最小纵坡不宜小于(p+0.3%)。
3.3坡长的要求
3.3.1 最短坡长的限制
最短坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的。如果坡长过短,使变坡点增多,汽车行驶在连续起伏地段产生的增重与减重的变化频率,导致乘客感觉不舒服,车速越高越感突出。从路容美观、视觉效果、相邻两竖曲线的设置和纵面视距等也要求坡长应有一定最短长度。
最短坡长以不小于计算行车速度9s的行程为宜,《公路工程技术标准》中规定公路最短坡长应按表5.1选用。在平面交叉口、立体交叉的匝道,最短坡长可不受限制。
表3-1 最小坡长
设计速度(km/h) 120 最小坡长(m)
3.3.2 最大坡长的限制
公路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响很大。纵坡越陡,坡长越长,对行车影响也越大。主要表现在使行车速度显著下降,长时间使用低速档会使发动机发热过分而使效率降低,水箱沸腾,行驶乏力。而下坡时,则因坡度过陡,坡段过长而使刹车频繁,影响行车安全。因此,为保证行驶质量和行车安全,对陡坡的坡长应加以限制。公路不同纵坡的最大坡长规定如表3-2。
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100 250 80 200 60 150 40 120 30 100 20 60 300 南京工业大学本科生毕业设计(论文)
表3-2 各级公路纵坡长度限制
公路 高速公路 等级 计算行车速度(km/h) 120 100 80 60 100 60 80 40 60 30 40 20 一 二 三 四 3 900 1000 1100 1200 1000 1100 纵 坡 坡 度 (%) 4 700 800 900 1000 800 1000 900 1100 1000 1100 1100 1200 5 6 7 8 9 600 700 800 500 600 600 800 700 900 800 900 900 1000 700 600 700 700 700 800 500 500 300 600 400 200 高速公路和一级公路纵坡及坡长的选用应充分考虑车辆的运行质量要求。对高速公路即使纵坡为2%,其坡长也不宜过大。缓和坡段的具体位置应结合纵向地形起伏情况,尽量减少填挖工程数量,同时应考虑路线的平面线形要素。在一般情况下,缓和坡段宜设置在平面的直线或较大半径的平曲线上,以充分发挥缓和坡段的作用,提高整条公路的使用质量。
3.4竖曲线设计
当汽车行驶在纵坡变坡点时,为了缓和因车辆动能变化而产生的冲击和保证视距,必须插入竖曲线。竖曲线一般采用圆曲线和二次抛物线两种。由于竖曲线的前后坡差很小,抛物线呈非常平缓的线形,因曲率变化较小,所以实际上同圆曲线几乎相同。在实际设计中,可根据计算的方便,采用抛物线或圆曲线。
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第三章 纵断面设计
3.4.1竖曲线各项指标要求:
表3-3 竖曲线设计指标表 设计车速(km/h) 100 10000 6500 4500 3000 210 85 一般值 凸形竖曲线半径(m) 极限值 一般值 凹形竖曲线半径(m) 极限值 一般值 竖曲线长度(m) 极限值
3.4.2竖曲线各要素计算公式
图3-1 竖曲线要素示意图 各要素计算公式如下:
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第三章 纵断面设计
LR或RL
TLR2
22xh2R
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ET2TL 2R48式中: L—竖曲线长度(m); R—竖曲线半径(m);
—坡差(%),i2i1,为“+”时表示凹形竖曲线,为“-”时表示凸形竖
曲线;
T—竖曲线切线长(m); x—计算点至起算点的距离(m); h—竖曲线上任一点竖距(m);
E—竖曲线外距(m)。
3.4.3竖曲线要素计算算例 桩号K3+860处:
高程为9.3333m,坡度设计: +0.36%,-0.818388% R=20000 (凸曲线) ω=i2i1=-0.818388-0.36=-1.178388% 曲线长 L=RW=200001.178388%=235.6776m 切线长度T=L/2=235.6776/2=117.8388m 外距E=T2/2R = 0.3471m 计算设计高程
竖曲线起点桩号= (K3+860)-117.8388=K3+742.1612 竖曲线终点桩号= (K3+860)+117.8388=K3+977.8388
x2竖曲线上各点坐标用公式y=2R计算,具体过程见《竖曲线表》。
3.5平纵组合设计
计算行车速度≥60km/h的公路,必须注重平、纵面的合理组合。不仅应满足汽车运动学和力学要求,而且应充分考虑驾驶者在视觉和心理方面的要求。
《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)所列: 平、纵配合的设计原则:
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第三章 纵断面设计
1)应在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。 2)纵面线形的技术指标应大小均衡,使线形在视觉上、心理上保持协调。 3)合成坡度应组合得当,以利于路面排水和行车安全。 平、纵配合的基本要求:
1)平曲线与竖曲线应相互重合,且平曲线应稍大于竖曲线。
2)合成坡度的控制应与线形组合设计相结合。有条件时,一般最大合成坡度不应大于8%,最小合成坡度不应小于0.5%,应避免急弯与陡坡相重合的线形。如下图3-2所示:
组合不当
竖曲线位置组合得当
直线回旋线圆曲线(虚线为不设回旋线之情况)回旋线直线图3-2 平曲线和竖曲线的组合
3)平、纵面线形组合设计应注意线形与自然环境和景观的配合与协调。 4)平纵线形设计中应避免的组合。
5)计算行车速度大于等于40km/h的公路,凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部,不得插入小半经平曲线。
6)凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部,不得与反向平曲线的拐点重合。 7)直线上的纵面线形应避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶者视觉中断的线形。 8)直线段内不能插入短的竖曲线。 9)小半经曲线不宜与缓和曲线相互重叠。
10)避免在长直线上设置陡坡及曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。
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3.6线性与环境的协调
根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)规定:
平、纵面线形组合必须注意与路线所经地区的环境相配合。对计算行车速度高的公路,线形设计和周围环境配合尤为重要。
应充分利用自然风景如孤山、湖泊、大树,或人工建筑物如水坝、桥梁、农舍,或在路旁设置一些设施等,以消除景观单调感,使公路与大自然融为一体。
线形与环境的协调应遵循以下原则:
尽量少破坏公路周围的地貌、地形、天然树林、建筑物等。横面设计要使边坡造型和绿化与现有景观相适应,弥补挖方或填土对自然景观的破坏。有条件时,可适合放缓边坡或将边坡的边坡点修整圆滑,使边坡接近于自然地面的形式,增进路容美观。
为减轻在长直线公路上驾驶的单调感,应使驾驶者能看到前方显著的景物。 公路两侧的绿化应避免形式和内容上的单一化,应将绿化作为诱导视线、点缀风景以及改造环境的一种措施而进行专门设计。
3.7纵断面的设计步骤以及纵断面图的绘制
路线纵断面图应示出高程、地面线、设计线及其要素,注出桥涵、隧道、路线交叉等的位置、结构类型、孔数及、跨径、水准点编号、位置和高程,以及断链、设计洪水位、影响路基设计的地下水位等。
1)根据中桩及水准记录,绘出纵断面图的地形线,取水平比率为1:2000,竖向比率为1:200。
2)了解路线设计要求。
3)根据中线测设资料,绘出全线的交角点、平曲线。 4)确定纵断面控制点,初试拉坡。 5)调整坡度线。 6)确定纵坡。 7)确定和计算竖曲线。
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第四章 横断面设计
第四章 横断面设计
4.1横断面的组成
公路横断面的组成应根据公路等级、设计速度、地形、气候、地质等条件来确定,以保证公路的交通安全、通行能力、路基的强度和稳定性。高速公路的横断面分为整体式和分离式两种。横断面组成主要包括:行车道、中间带(分离式没有)、路肩、边坡、排水设施(边沟、排水沟等)等。根据需要,可能要布置紧急停车带、变速车道、爬坡车道,在边坡上可能有护坡道、碎落台等。
4.2横断面各项技术指标
横断面要素的确定主要是确定组成公路路幅的各部分的几何尺寸,在实际设计中,一般是根据公路等级和交通量的大小,参考《公路路线设计规范》中各级公路路基横断面来确定,同时结合当地交通规划和有关要求进行适当的调整。
4.2.1行车道宽度
行车道宽度直接影响道路的通行能力、行车速度、行车安全、工程造价等。行车道宽度必须有能满足错车、超车或并列行驶及车辆与路肩间所必需的余宽。路面宽度主要决定于车道数和每一车道的宽度。
设计车速为80km/h时,车道宽度取3.75m。
4.2.2中间带宽度
《公路路线设计规范》中规定,设计车速为 80km/h时,中央分隔带宽度一般值为2.00m。
4.2.3路肩宽度
路肩由右侧路缘带(高速公路及一级公路设)、硬路肩、土路肩三部分组成。路肩可增加路幅余宽度,供临时停车、错车或堆放养路材料;为填方地段通车后的路基提供宽度损
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失,有利于诱导驾驶员视线,为护栏等设置提供场地及为公路养护避车提供空间。设路肩宽度为3m。 4.2.4路基宽度
所以,当采用计算行车速度80km/h,车道数为4时,路基宽度取26m,即路基宽度3.5m+4×3.75m+2×3m+2×0.75(中间带宽度+4×每一行车道宽度+2×路肩宽度+2×土路肩)=26m
4.3路拱坡度及路肩横坡
查《公路路线设计规范》得沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为1~2%,故取路拱坡度为1.5%;路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%~2%,故取路肩横向坡度为3%,路拱坡度采用双向坡面,由路中央向两侧倾斜
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第四章 横断面设计
4.4超高设计
为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡,称为超高。当平曲线半径小于不设超高的最小半径时,应在曲线上设置超高。
4.4.1超高横坡度及超高渐变率的确定
超高坡度按计算行车速度、半径大小来计算,并结合路面类型、当地自然条件和车辆组成等最后确定。
由直线段的双向路拱横断面逐渐过渡到圆曲线的全超高单向横断面,其间必须设置超高过渡段。
查《公路路线设计规范》,取超高横坡为8%,超高渐变率为1/200。超高过渡方式选用绕中央分隔带边缘旋转的方式。
4.4.2超高加宽
汽车在曲线路段上行驶时,靠近曲线内侧后轮行驶的曲线半径最小,靠曲线外侧的前轮行驶的曲线半径最大。为适应汽车在平曲线上行驶时后轮轨迹偏向曲线内侧的需要,平曲线内侧应增加路基路面宽度称为曲线加宽。
当平曲线的半径大于250m时,其加宽值甚小,可以不设加宽。所以本设计中不予考虑。
4.5土石方的计算和调配
4.5.1调配要求
(1)土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。
(2)纵向调运的最远距离一般应小于经济运距(按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距)。
(3)土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响,一般情况下,不跨越深沟和少做上坡调运。
(4)借方、弃土方应与借土还田,整地建田相结合,尽量少占田地,减少对农业的影
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响,对于取土和弃土地点应事先同地方商量。 (5)不同性质的土石应分别调配。
回头曲线路段的土石调运,要优先考虑上下线的竖向调运。
4.5.2调配方法
土石方调配方法有多种,如累积曲线法、调配图法、表格调配法等,由于表格调配法不需单独绘图,直接在土石方表上调配,具有方法简单,调配清晰的优点,是目前生产上广泛采用的方法。
表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用分段调用。 表格调配法的方法步骤如下: (1)准备工作
调配前先要对土石方计算惊醒复核,确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁,借调配时考虑。 (2)横向调运
即计算本桩利用、填缺、挖余,以石代土时填入土方栏,并用符号区分。 (3)纵向调运
确定经济运距
根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案,确定调运方向和调运起讫点,并用箭头表示。
计算调运数量和运距
调配的运距是指计价运距,就是调运挖方中心到填方中心的距离见区免费运距 (4)计算借方数量、废方数量和总运量
借方数量=填缺—纵向调入本桩的数量 废方数量=挖余—纵向调出本桩的数量 总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量 (5)复核 横向调运复核
填方=本桩利用+填缺 挖方=本桩利用+挖余 纵向调运复核
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第四章 横断面设计
填缺=纵向调运方+借方 挖余+纵向调运方+废方 总调运量复核
挖方+借方=填方+借方
以上复核一般是按逐页小计进行的,最后应按每公里合计复核。 (6)计算计价土石方
计价土石方=挖方数量+借方数量 31
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第五章 路基设计
5.1路基边坡
由横断面设计可知(查《公路路基设计规范》(JTG D13—2004))本公路路基边坡由于路基填土高度均小于6m,故采用1:1.5的坡度,护坡道为1.0m,且由于该段公路非高填土,故不需要进行边坡稳定性验算。
5.2路基压实标准
路基压实采用重型压实标准,压实度应符合《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)的要求,如表所示:
表5-1 路基压实度
路基压实度 填挖类别 路床顶面以下深度(m) (高速公路、一级公路) 零填即挖方 0-0.30 0-0.80 0-0.80 填方 0.80~1.50 >1.50 — ≥96 ≥96 ≥94 ≥93 由于路线地处水网地区,设计中应加强挖淤排水及清除表土的严格要求。路基基底为耕地或土质松散时,应在填前进行压实,路基设计时,可考虑了清理场地后进行填筑压实,厚度按0.2m计列压实下沉所填增加的土方量。
5.3公路用地宽度
根据路基布置形式,填土高度及边坡形式计算路基用地范围,《规范》要求的公路用地宽度界限为公路路堤两侧排水沟外边缘以外不小于1m范围内的土地;在有条件的
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地段,高速公路、一级公路不小于3m,此处设置为4m。
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第五章 路基设计
5.4路基填料
沿线筑路用土采用备土形式,取土以利用低产田和被公路分割的边角地以及开挖河道、鱼塘等解决,在填土较高、沉降较大的地段可以利用工业废渣(粉煤灰等)做路基填料。填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。
砾(角砾)类土,砂类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒土可填于路基底部,用不同填料填筑路基时,应分层填筑,每一水平层均采用同类填料。
细粒土做填料,当土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时,应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。
桥涵台背和挡土墙墙背填料,应优先选用内摩檫角值较大的砾(角砾)类土,砂类土填筑。
高速公路、一级公路路基填料最小强度和填料最大粒径应符合表的规定,砂类土填筑。
表5-2 路基填料最小强度和最大粒径要求
填料最小度(CBR)项目分类 路面底面以下深度(m) 一级公路 上路床 填 方 路 基 下路床 上路堤 下路堤 零填及路堑路床 0~30 8 10 (%) 填料最大粒径(m) 30~80 5 10 80~150 4 15 150以下 3 15 0~30 8 10 注:①当路床填料CBR值达到表列要求时,可采取掺石灰或其它稳定材料处理;②粗
粒土(填石)填料的最大粒径,不应超过压实层厚度的2/3。
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5.5一般路基处理
5.5.1一般路基处理原则
路基河塘地段,先围堰清淤、排水,然后将原地面开挖成台阶状,台阶宽1.0m,内倾3%,,并回填5%灰土至原水面(标高按1.0m控制),路基底部30cm采用5%石灰土处理,路床顶面以下0-80cm采用7%石灰土处理;路基高度≤2.0m路段,清楚耕植后,将原地面挖至25cm深压实后才可填筑,路床顶面以下均采用掺7%石灰土处理;路基高度>2.0m的路段,路床顶面以下0-60cm采用7%石灰土处理层,立即底部设3%土拱,土拱设30cm5%石灰土处理层,对于路基中部填土的掺灰,又施工建立根据具体情况,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。
5.5.2路床处理
①路床土质应均匀、密实、强度高,上路床压实度达不到要求时,必须采取晾晒,掺石灰等技术措施。路床顶面横坡应与路拱坡度一致。
②挖方地段的路床为岩石或土基良好时,可直接利用作为路床,并应整平,碾压密实。地质条件不良或土质松散,渗水,湿软,强度低时,应采取防水,排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施,处理深度可视具体情况确定。
③填方路基的基底,应视不同情况分别予以处理。
A. 基底土密实,地面横坡缓于1:5时,路基可直接填筑在天然地面上,地表有树根草皮或腐殖土土应予以处理深除。
B. 路堤基底范围内由于地表水或地下水影响路基稳定时,应采取拦截,引排等措施,或在路堤底部填筑不易风化的片石,块石或砂、砾等透水性材料。
C. 路堤基底为耕地或土质松散时,应在填筑前进行压实,高速公路、一级公路和二级公路路堤基底的压实度(重型)不应小于85%,路基填土高度小于路床厚度(80cm)时,基底的压实度不宜小于路床的压实度标准;基底松散土层厚度大于30cm时,应翻挖再回填分层压实。
D. 水稻田,湖塘等地段的路基,应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、掺灰及其它加固措施进行处理,当为软土地基说,应按特殊路基处理。路基土的掺灰剂量,可根据当地情况实验确定,一般粘质土采用石灰或二灰处理,粗粒土可以采用325号水泥处理。
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第五章 路基设计
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5.6路基防护
(1)路基填土高度H<3m说,采用草坪网布被防护,为防止雨水,对土路肩边缘及护坡道的冲刷,草坪网布被在土路肩上铺入土路肩25cm,在护坡道上铺到边沟内侧为止。而对于高等级道路,则采用六角形空心混凝土预制块防护,本段公路采用六角形空心混凝土预制块。
(2)路基填土高度H>3m,时,采用浆砌片石衬砌拱防护,当3≤H≤4m时,设置单层衬砌拱,当4<H≤6m时,设置双层衬砌拱,拱内铺设草坪网布被为保证路面水或坡面水不冲刷护坡道,相应于衬砌拱拱柱部分的护坡道也做铺砌,并设置20号混凝土预制块至边沟内侧。20号混凝土预制块的规格分为两种,拱柱及护脚采用5cm×30cm×50cm的长方体预制块,拱圈部分采用5cm×30cm×65cm的弧形预制块(圆心角30度,内径125cm,外径130cm),预制块间用7.5号砌浆灌注。
(3)路线经过河塘地段时,采用浆砌片石满铺防护,并设置勺形基础,浆砌片石护坡厚30cm,下设10cm砂垫层,基础埋深60cm ,底宽80cm,个别小的河塘全部填土。
(4)桥梁两端各10cm及挖方路段采用浆砌片石满铺防护,路基两侧边沟全部浆砌片石满铺防护,厚25cm。
5.7填方路基的施工
(1)土方路基应分层甜筑压实,用透水性不良的土填筑路堤说,应控制其含水量在最佳压实含水量大2%之内。
(2)土方路基,必须根据设计断面,分层填筑、分层压实,采用机械压实时,分层的最大摊铺层厚,按土质类别,压实机具功能碾压遍数等,经过经验确定,但最大摊铺厚度,不宜超过50cm,填筑至路床底面,最后一层的最小压实厚度,不应小于8cm。
(3)路堤填土宽度每侧应宽于填层设计厚度,压实厚度不得小于设计宽度,最后削坡。
(4)填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。
(5)原地面纵坡大于2%的地段,可采用纵向分层法施工,沿纵坡分层,逐层填压密实。
(6)若填方分几个作业段施工,两段交接处,不在同一时间填筑则先填地段应按1:1坡度分层留台阶。若两个地段同时填,则应分层相互交叠、衔接,其搭接长度不得
37
第五章 路基设计
小于2m。
(7)河滩路堤填土,应连同护坡道在内,一并分层填筑,可能受水浸淹部分的填料,应选用水稳性比较好的土料,河槽加宽,加深工程应在修筑路堤前完成,调治构造物应提前修建。
(8)两侧取土,提高在3m以内的路堤可用推土机从两侧分层推填,并配合平地机分层填平,土的含水量不够多时,用洒水车并用压路机分层碾压。
(9)填方集中地区路基的施工:
①取土场运距在1km范围内时,可用铲运机运送,辅以推土机开道,翻松硬土,取整取土段,清除障碍等。
②取土场运距超过1m范围时,可用松土机翻松,用挖掘机或装载机配合自卸车运输,用平地机平整填土,配合洒水车压路机碾压。
5.8边沟的施工
(1)边沟应分段设置出水口,梯形边沟没段长度不宜超过300m,三角形边沟不宜超过200m。
(2)平曲线处边沟施工时,沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生,曲线外侧边沟应适当加深,其增加值等于超高值。
(3)土质边沟当沟底纵坡大雨3%的应采用加固措施。
38
南京工业大学本科生毕业设计(论文)
第六章 路面设计
6.1交通分析
表6-1近期交通组成与交通量
车型 前轴重 后轴重 后轴轮组数 后轴数 (kN) 小汽车 解放CA30A 东风EQ144 黄河JN360 长征CA160 29.5 25.7 50 45.2 (kN) 36.75 70.1 110.0 83.7 双 双 双 双 2 2 2 2 后轴距(m) 2 2 2 2 3800 1400 1000 500 110 交通量 注:路面设计以单轴-双轮组100KN为标准轴载
6.1.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。 (1)轴载换算
PiCCn1,i2,ii采用如下公式: N=Pi1k4.35 (6-1)
式中:N——标准轴载的当量轴次(次/d);
ni——被换算车辆的各级轴载作用次数(次/d); P——标准轴载(kN);
Pi——被换算车辆的各级(单根)轴载(kN);
C1,i——被换算车型各级轴载的轴数系数。当轴间距大于3m时,按单独的一
个轴计算,轴数系数即为轴数m;当轴间距小于3m时,按双轴或多轴计算,轴数系数为C1,i=1+1.2(m-1);
C2,i——被换算轴载的轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轮组为0.38。
计算结果如表6-2所示:
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第六章 沥青路面设计
表6-2 轴载换算结果表(弯沉)
车型 解放CA30A 前轴 后轴 东风EQ144 前轴 后轴 黄河JN360 长征CA160 前轴 后轴 前轴 后轴 29.5 36.75 25.7 70.1 50 110 45.2 83.7 kpi c1 2.2 c2 1 ni c1c2ni(pi4..35) P1400 15.22 39.57 2.2 1 1000 5.97 469.13 2.2 1 500 53.94 1665.14 2.2 1 110 7.65 111.60 2368.22 PiNC1C2Ni()4.35 Pi1注:小于25KN的轴载作用可忽略不计。 (2) 累计当量轴次Ne:
根据设计规范,一级公路沥青路面的设计年限为15年,交通量年平均增长率为6%,四车道的车道系数是0.4~0.5,取0.4,则累计当量轴次:
1t1365N10.061513652368.220.4Ne== 0.06 = 8584085(次)
6.1.2验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次
(1)轴载换算
Pi采用如下公式: N'=C1,i’C2,i’ni (8.2)
Pi1式中:C’1,i——被换算车型各级轴载的轴数系数。当轴间距大于3m时,按单独
的一个轴计算,轴数系数即为轴数m;当轴间距小于3m时,按双轴或多轴计算,轴数系数为C’1,i=1+2(m-1);
C’2,i——被换算轴载的轮组系数,单轮组为18.5,双轮组为1.0,四轮组
为0.09。
40
k8第六章 沥青路面设计
计算结果如表6-3所示:
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南京工业大学本科生毕业设计(论文)
表6-3 轴载换算结果表(半刚性基层层底拉应力)
车型 解放CA30A 前轴 后轴 东风EQ144 前轴 后轴 黄河JN360 前轴 后轴 长征CA160 前轴 后轴 29.5 36.75 25.7 70.1 50 110 45.2 83.7 3 1 110 3 1 500 3 1 1000 3 1 1400 pi c1' 'c2 ni c1'c2'ni(pi8) P- - - 174.930 5.859 3215.383 - 79.491 pNccn(i)8 Pi1k''12i 3475.663 注:轴载小于50KN的轴载作用不计。 (2)累计当量轴次Ne:
路面设计使用年限为15年,交通量年增长率为6%,四车道的车道系数取0.4,则累计当量轴次:
N/e[(1)t1]365[(10.06)151]3653475.663N0.4 0.06/1.19382E+07 (次)
6.2结构组合与材料选取
由上面的计算得:设计年限内一个车道上的累计标准轴次约为1000万次左右,属中等交通等级。根据规范推荐路面结构,得出两种方案。
方案一:面层采用沥青混凝土(13cm),其中表面层采用细粒式密级配沥青混土AC-13(厚度3cm),中面层采用中粒式密级配沥青混凝土AC-20(厚度4cm),下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土AC-25(厚度6cm);基层采用石灰土(厚度待定-设计层);底基层采用碎石灰土(取25cm)。
方案二:面层采用沥青混凝土(13cm),其中表面层采用细粒式密级配沥青混土AC-13(厚
42
南京工业大学本科生毕业设计(论文)
度3cm),中面层采用中粒式密级配沥青混凝土AC-20(厚度4cm),下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土AC-25(厚度6cm);基层采用水泥稳定碎石(厚度待定-设计层);底基层
43
第六章 沥青路面设计
采用水泥稳定砂砾(取25cm)。
6.3各层材料的抗压模量与劈裂强度
高等级公路规范规定材料设计参数需实验确定,本毕业设计由于条件限制,材料设计参数直接取用沥青路面设计规范中的建议数值,得到各层材料抗压模量和劈裂强度。 方案一:
20℃抗压模量:AC-13:1400MPa; AC-20:1200MPa; AC-25:900MPa。 15℃抗压模量: AC-13:2000MPa; AC-20:1600MPa; AC-25:1200MPa。
各层材料的劈裂强度:细粒式密级配沥青混土1.4MPa,中粒式密级配沥青混凝土1MPa,粗粒式密级配沥青混凝土0.8MPa,石灰土0.22MPa,碎石灰土0.3MPa。 方案二:
20℃抗压模量:AC-13:1400MPa; AC-20:1200MPa; AC-25:900MPa。 15℃抗压模量: AC-13:2000MPa; AC-20:1600MPa; AC-25:1200MPa。
各层材料的劈裂强度:细粒式密级配沥青混土1.4MPa,中粒式密级配沥青混凝土1.0MPa,粗粒式密级配沥青混凝土0.8MPa,水泥稳定碎石0.5MPa, 水泥稳定砂砾0.6MPa。
6.4土基回弹模量的确定
该路段处于Ⅳ1区,为黏质土,路基处于中湿状态,稠度取1.1。查规范得土基回弹模量为35.00MPa。
6.5设计指标的确定
对于一级公路,规范要求以设计弯沉值作为设计指标,并进行结构层层底拉应力的验算。 a.设计弯沉值
该公路为一级公路,路面等级系数Ac=1.0,面层是沥青混凝土路面As=1.0,半刚性基层,底基层总厚度大于20cm,基层类型系数Ab=1.0。 设计弯沉值为:
Ld600Ne0.2AcAsAb
60085840850.21.01.01.024.63(0.01mm)
44
南京工业大学本科生毕业设计(论文)
b.各层材料的容许层底拉应力 方案一:
材料名称 AC-13 AC-20 AC-25 石灰土 碎石灰土 Ks KS0.09Ne0.22/AC0.0985840850.22/1.003.02 KS0.09Ne0.22/AC0.0985840850.22/1.003.02 KS0.09Ne0.22/AC0.0985840850.22/1.003.02 KS0.35Ne0.11/AC0.3585840850.11/1.002.03 s 1.39 1.00 0.82 0.16 0.29 RS/KS 0.46 0.33 0.27 0.08 0.11 KS0.45Ne0.11/AC0.4585840850.11/1.002.61 方案二:
材料名称 AC-13 AC-20 AC-25 水泥稳定碎石 水泥稳定砂砾 KS0.35Ne0.11/AC0.3585840850.11/1.002.00 Ks KS0.09Ne0.22/AC0.0985840850.22/1.002.93 KS0.09Ne0.22/AC0.0985840850.22/1.002.93 KS0.09Ne0.22/AC0.0985840850.22/1.002.93 KS0.35Ne0.11/AC0.3585840850.11/1.002.00 s 1.35 0.97 0.79 0.48 RS/KS 0.46 0.33 0.27 0.24 0.58 0.29
45
第六章 沥青路面设计
6.6设计资料总结
设计弯沉值为24.6(0.01mm)相关资料汇总如下表: 方案一: 材料名称 细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土 石灰土 碎石灰土 土基 方案二: 材料名称 细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土 水泥稳定碎石 水泥稳定砂砾 土基 H(cm) 3 15℃抗压模量 2000 20℃抗压模量 允许拉应力(MPa) 1400 0.46 H(cm) 3 15℃抗压模量 2000 20℃抗压模量 允许拉应力(MPa) 1400 0.46 4 1600 1200 0.33 6 ? 25 —— 1200 1500 550 35 900 1500 550 35 0.27 0.08 0.11 —— 4 1600 1200 0.33 6 1200 900 0.27 3500 1500 0.24 25 —— 3600 35 1300 35 0.29 —— 6.7.确定设计层厚度
方案一:
46
第六章 沥青路面设计
新建路面结构厚度计算
公 路 等 级 : 一级公路 新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 24.6 (0.01mm) 路面设计层层位 : 4
设计层最小厚度 : 150 (mm) 按设计弯沉值计算设计层厚度 :
LD= 24.6 (0.01mm)
H( 4 )= 250 mm LS= 26.5 (0.01mm) H( 4 )= 300 mm LS= 23.5 (0.01mm)
H( 4 )= 281 mm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力计算设计层厚度 :
H( 4 )= 281 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)
H( 4 )= 281 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)
H( 4 )= 281 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)
H( 4 )= 431 mm σ( 4 )= .083 MPa H( 4 )= 481 mm σ( 4 )= .075 MPa
H( 4 )= 450 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求)
H( 4 )= 450 mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求)
47
第六章 沥青路面设计
路面设计层厚度 :
H( 4 )= 281 mm(仅考虑弯沉)
H( 4 )= 450 mm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度 :
路面最小防冻厚度 500 mm
验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 .
通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下:
---------------------------------------- 细粒式沥青混凝土 30 mm ---------------------------------------- 中粒式沥青混凝土 40 mm ---------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 60 mm ---------------------------------------- 石灰土 450 mm ---------------------------------------- 碎石灰土 250 mm ---------------------------------------- 新建路基
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第六章 沥青路面设计
. 方案二:
新建路面结构厚度计算 公 路 等 级 : 一级公路 新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 24.6 (0.01mm) 路面设计层层位 : 4
设计层最小厚度 : 150 (mm) 按设计弯沉值计算设计层厚度 :
LD= 24.6 (0.01mm)
H( 4 )= 150 mm LS= 27.5 (0.01mm) H( 4 )= 200 mm LS= 24.3 (0.01mm)
H( 4 )= 195 mm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力计算设计层厚度 :
H( 4 )= 195 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)
H( 4 )= 195 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)
H( 4 )= 195 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)
H( 4 )= 195 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求)
H( 4 )= 195 mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求)
路面设计层厚度 :
H( 4 )= 195 mm(仅考虑弯沉)
H( 4 )= 195 mm(同时考虑弯沉和拉应力)
49
第六章 沥青路面设计
验算路面防冻厚度 :
路面最小防冻厚度 500 mm
验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 .
通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下:
---------------------------------------- 细粒式沥青混凝土 30 mm ---------------------------------------- 中粒式沥青混凝土 40 mm ---------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 60 mm ---------------------------------------- 水泥稳定碎石 195 mm ---------------------------------------- 水泥稳定砂砾 250 mm ---------------------------------------- 新建路基
6.8水泥路面计算
6.8.1交通分析
查可靠度设计标准表得知:一级公路设计基准期为30年,安全等级为二级。查
50
第六章 沥青路面设计
混凝土路面临界荷位于车轮迹横向分布系数表得知:临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.22。交通量平均增长率为6%。
N1gr1365×0.22 NEsgrt=2368.22×[(1+0.06)-1]×365×0.22÷0.06 =1.503×107(次)
属于轻等交通等级。
6.8.2初拟路面结构
由可靠度设计标准表可知:安全等级为二级的道路对应的变异水平等级为中级。根据一级公路﹑中等交通等级和低级变异等级水平查水泥混凝土面层厚度参考范围,选取初拟面层厚度为0.24m。基层﹑垫层和低基层尺寸如下表:
30
6.8.3路面材料参数确定
由混凝土弯拉强度标注值fr表知:应选用5.0MPa。相应的弯拉弹性模量可由弯拉弹性模量经验参考值表确定为31GPa。根据稳定粒料基层和土基弯拉强度和抗压回弹模量表知:基层回弹模量取1300Mpa,垫层回弹模量取600Mpa,查中湿地基路床顶面回弹模量经验参考值范围:E0取30 MPa。
6.8.4计算基层顶面当量回弹模量如下:
51
厚度 宽 长 材料 基层 0.18m 4.5m 5m 水泥稳定土 垫层 0.15m 4.5m 5m 低剂量无机结合料稳定土 第六章 沥青路面设计
Exh1E1h2E2h1h22222
=(0.182×1300+0.152×600) ÷(0.182+0.152) =1013Mpa
hh2EhE2h2Dx11112433211EhEh2211 1=(1300×0.183 +600×0.153) ÷12 +(0.18+0.15)2÷4÷(1÷1300÷0.18 +1÷600÷0.15) =2.5702
12DxhxEx3 1=(12×3.0829÷1048)1/3 =0.312m
0.45Ex10130.45a6.2211.516.22[11.51()]4.293 E300=4.293
Exb11.44E0
0.5510130.5511.44()0.792
30=0.792
1Ex3bEtahxE0E
0=4.293×0.3120.82×30×(1013÷30)1/3 =165Mpa
6.8.5计算普通混凝土面层的相对刚度半径
r0.537h3ECEt0.5370.243310001650.677m
52
第六章 沥青路面设计
6.8.6荷载疲劳应力
标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为
ps0.077r0.60h20.0770.6770.60.2421.058MPa
因纵缝为设计拉杆平缝,接缝传荷能力的应力折减系数kr0.87。考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数
kfNev(1.503107)0.0572.565 按公路等级查综合系数:kc1.25
故prkrkfkcps0.872.5651.251.0582.951
6.8.7温度疲劳应力
由最大温度梯度标注值Tg表可知:Tg可取88℃/m。板长为
5m,l/r=5/0.667=7.496,h=0.24m,c1105/ ℃。EC=31000MPa。通过查温度应力系数Bz图得知:Bz=0.65。
tmcEchTg21105310000.24880.65Bx2.13
2根据公路自然区划,通过查回归系数a.b和c表:a=0.841,b=0.058, c=1.323
cfrtm52.131.323aktb[0.841()0.058]=0.502 tmfr2.135根据trkttm0.5022.131.069MPa
查可靠度设计标准:一级公路安全等级为二级,相应于二级的变异系数水平等
级为中级,目标可靠度为90%。再根据查得的目标可靠度和变异水平等级,查可靠度系数rr=1.20
按公式rr(prtr)1.20(2.9511.069)4.824fr5
故所选取的普通混凝土面层厚度(0.24m)可以承受设计基准期内荷载应力和温
度应力的综合疲劳作用。
53
第六章 沥青路面设计
6.9方案比较
6.9.1结构层厚度
方案一H183cm,方案二H257.5cm, 方案三H357cm
H1H2H3。
6.9.2弯拉应力验算
方案一、方案二、方案二都满足要求。
54
第七章 路基路面排水设计
6.9.3路面结构组合设计
方案一中面层采用沥青混凝土(三层,其中上面层采用细粒式沥青碎石混合料,中面层采用中粒式沥青混凝土,下面层采用粗粒式沥青混凝土),基层采用石灰土,底基层采用碎石灰土;方案二中面层采用沥青混凝土(三层,其中上面层采用细粒式沥青碎石混合料,中面层采用中粒式沥青混凝土,下面层采用粗粒式沥青混凝土),基层采用水泥稳定碎石,底基层采用水泥稳定砂砾。方案三中面层采用水泥混泥土,基层采用水泥稳定土,垫层采用低剂量无机结合料稳定土,由于水泥混泥土路面造价贵,不经济。所以综合考虑,本人决定选取方案一的路面结构层组合设计(见下图)。
55
第七章 路基路面排水设计
第七章 路基路面排水设计
7.1路基排水设计
路基地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跃水井和急流槽,各类地段排水沟应高出设计水位0~2m以上。
边沟横断面采用梯形,梯形边沟内侧边坡坡度为1:1~1:1.5,一级公路的边沟的深度不应小于0.6m,边沟纵坡宜与路线纵坡一致并不宜小于0.5%,边沟可采用浆砌片石,水泥混凝土预制块防护,一级公路当采用M7.5的砂浆强度,边沟长度不宜超过500m,截水沟横断面可采用梯形,边坡视土质而定,一般采用1:10~1:1.5,深度及宽度不宜小于0.5m,沟底纵坡不宜小于0.5%,水流通过陡坡地段时可设置跌水等或急流槽,应采用浆砌片石或水拧混凝土 预制块砌筑,边墙应高出设计水位0.2m以上,其横断面形式为矩形,槽底应做成粗糙面,厚度为0.2~0.4m,混凝土为0.1~0.3m,跃水的台阶高度可采用0.3~0.6m,台面坡度应为2%~3%,急流槽以纵坡不宜陡于1:1.5,急流槽过长时应分段修筑,每段长度不宜超过10m。
7.2路面排水设计
本公路的路面排水主要是采用路肩排水措施,组要由拦水带、急流槽和路肩排水沟组成以及中央分隔带排水设施组成。 7.2.1路肩排水
路肩排水设施的纵坡应与路面的纵坡一致,当路面纵坡小于0.3%时,可采用横向分散排水方式将路面水排出路基,但路基填方边坡应进行防护。 7.2.2拦水带排水
路堤边坡较高,采用横向分散排水不经济时,应采用纵向集中排水方式,在硬路肩边缘设置排水带,并通过急流槽将水排出路基。拦水带可采用水泥混凝土预制块或沥青混凝土筑成,拦水带高出路肩12cm,顶宽8~10cm。急流槽的设置距按路肩排水的容许容量计算确定以20m~50m为宜,急流槽可设置在凹形曲线底部及构造物附近,并
56
第七章 路基路面排水设计
考虑到地形、边坡状态及其它排水设施的联接。
57
南京工业大学本科生毕业设计(论文)
7.2.3中央分隔带排水
中央分隔带排水设施由纵向排水沟(明沟、暗沟)、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。
在设置超高路段,路面水由中央分隔带排水设施排出,在干旱少雨地区,采用凸形中央分隔带,可设开口明槽,雨水流向下半幅路面排出,开口明槽可采用封闭式,横断面尺寸为高×宽=15cm×20cm,间距宜为3~5m。
中央分隔带纵向排水沟(管)与横向排水管联接时可采用集水井的形式,横向排水管直径一般采用20~60cm水泥混凝土管成塑料排水管,管底纵坡不应小于1%,出口应采取防护措施。
设置超高段的中央分隔带的排水沟可设雨水井,雨水井的设置间距应根据流量计算确定,一般为10~30m。
矩形雨水井尺寸采用长×宽×深=60cm×40cm×60cm,边墙采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑。
相邻雨水井间用直径20~40cm的水泥混凝土管纵向联接,管底最小纵坡不应小于0。3%,雨水井回击雨水可直接排入桥涵或通过横向排水管排出。
多雨地区的中央分隔带,表面不作封闭时,可设地下排水渗沟,排水渗沟两侧可用沥青砂、沥青土工布或粘土封闭,排水渗沟顶与路床顶面齐平,渗沟宜采用直径5cm~8cm的硬塑料管将水引致路基边坡以外。
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第八章 桥涵及附属构造物设计
第八章 桥涵及附属构造物设计
8.1桥涵设计
8.1.1桥涵设计原则
1.公路桥涵应根据所在公路的使用任务、性质和将来的发展需要,按照使用、经济、安全和美观的原则进行设计;
2.桥型的选择应符合因地制宜、就地取材和便于施工的原则。特大、大、中桥应进行必要的方案比较,选择最佳的桥型方案;
3.公路桥涵应适当考虑农田排灌的需要。靠近村镇及水利设施的桥梁应综合利用; 4.新建桥涵的设计应尽量采用标准化的装配式的结构采用机械化和工厂化施工; 5.标准设计或新建桥涵当跨径在60米时,应采用标准跨径;
6.桥梁纵轴线尽量与流水主流线正交,必须斜交时不应大于45度,工程条件特殊情况不能满足时也可大于45度。
8.1.2桥涵方案设计 本路段设计桥涵2座桥。
对于设计桥梁,其跨度选用及规模确定遵循如下原则:
1.基本遵循初步设计方案及审查意见;
2.满足被交叉道路的净空标准,在被交叉道路控制路线纵断面情况下,在条件许可的范围内,适当考虑原道路的下挖或移位处理;
3.结合桥头地质情况综合考虑灌溉、排涝及地方出行的要求进行桥跨布置。
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南京工业大学本科生毕业设计(论文)
8.2中央分隔带
中央分隔带双排错位栽四季常绿、成活率高、无病虫害、苗源广的刺柏、蜀桧等柏类植物或小叶女贞、大叶黄杨等灌木类组合球。株距2米,以满足防眩需要,中央分隔带表面铺植冷季型地被草皮等。
8.3路基边坡
路基高度小于3米时,路基边坡铺草皮防护。草种可选用根系发达、成活率高、生长快速、适宜当地土质及气候条件的百慕达、高羊毛等。
路基高度大于3米时,采用拱型骨架护坡,拱型架内铺草皮防护。
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结语
结语
本次设计中我根据项目背景资料、工程地质条件、交通量资料以及公路工程标准,进行了为期14周的道路设计,经过查阅大量资料、相关参考书及规范标准,并且借助纬地、鸿业市政、CAD等软件及相关手算部分,终于顺利完成,并得出相应的结论:
1、本项目设计确定采用双向四车道一级公路标准,设计行车速度为100km/h。 2、考虑道路与农业、城镇、桥位等条件,并结合平原地区的特点,最终选择该路线方案。
3、在纵断面设计中,结合地形情况和平面线形要素,根据缓和冲击、时间行程及视距要求设计竖曲线。
4、在横断面设计中,路基宽度取26m,双向四车道。
5、在路面设计中,路面结构类型选定沥青混凝土路面。上面层选用3cm细粒式沥青混凝土AC-13,中面层选用4cm中粒式沥青混凝土AC-20,下面层选用6cm粗粒式沥青混凝土AC-25,基层选用45cm石灰土,底基层选用25cm碎石灰土。
在设计过程中,我依据原始资料首先对道路进行路线的拟定,严格参照各类设计技术标准及规范,然后针对选定方案进行详细的平、纵、横设计。
这次毕业设计归结起来有以下几点收获:系统的掌握了所学的基础课、专业课及相关技能,熟悉了相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法,解决了具体的道路设计问题,提高了工程应用的综合能力和创新能力。
本次的毕业设计也让我发现了自己的欠缺之处,花费了较长时间但仍然存在着很多不足,有待改善提高。通过本次设计我能结合所学的道路勘测设计、路基路面工程、制图等各方面的知识,充分掌握工程设计的原理,切实把理论知识与工程实践相结合,同时还锻炼我绘图、设计软件实际操作能力,使我操作能力有了大幅度的提高,对我以后的工作将会起着举足轻重的作用
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参考文献
参考文献
[1] 交通部行业标准.《公路工程技术标准》(JTG B01-2003) [2] 交通部行业标准.《公路路线设计规范》(JTG D20-2006) [3] 交通部行业标准.《公路路基设计规范》(JTG D30-2004) [4] 交通部行业标准.《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006) [5] 交通部行业标准.《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006) [6] 交通部行业标准.《公路水泥砼路面设计规范》(JTG D40-2002) [7] 交通部行业标准.《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004) [8] 交通部行业标准.《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000) [9] 交通部行业标准.《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000) [10] 交通部行业标准.《公路工程质量检验评定规程》(JTG F80/1-2004) [11] 交通部行业标准.《公路排水设计规范》(JTJ018-97) [12] 交通部行业标准.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) [13] 邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2006.1 [14] 杨少伟.道路勘测设计.北京:人民交通出版社,2004.6
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致谢
致谢
历时三个月的设计终于结束了,它把我重新复习了大学四年所学到的专业知识并且融会贯通,以运用到设计中来,完成系统的公路设计。
在这里我要感谢的人很多。首先我要感谢我的父母,感谢他们这么多年来对我的培养,因为他们我才有上大学的机会。然后我要感谢的是我的指导老师仲艳老师,虽然老师每周都有大量的教学工作,但是依然每个星期抽出两天的时间给我们答疑,并且有问必答,使我们在毕业设计过程中少走许多弯路。此外我还要感谢我的同学们,在做设计期间我和他们关于毕业设计的讨论结果也给了我很多的帮助,没有他们我的设计就不能这么顺利的完成。
时间过得太快,转眼间大学四年生活即将结束。当我发现对学校的角角落落还并不是十分熟悉的时候,毕业日期已经临近了,心里有些须的舍不得,但是我会将这一切做为我人生中最美好的回忆。人总是要面对离别,总是要成长,总是要步入社会,我一定会牢记老师的教诲,在以后的工作和学习中努力做到最好!
最后我要说,感谢####大学四年来对我的培养!祝愿我的母校越来越好!祝愿我所有的老师身体健康!
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