毕业论文吉林镇赉至嘎什根二级公路(K370+600K373+400)段施工图设计.doc

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1、摘 要本设计为吉林省*县至*二级公路K370+600-K373+400段施工图设计,设计公路等级为二级。本公路设计速度为80km/h,路线全长2800米,沥青路面设计年限为12年,普通混凝土路面设计年限为20年。主要内容为:定线、平面线形设计、纵断面线形设计、横断面线形设计、平纵线形组合设计、排水设计、施工组织设计等。整个设计过程严格按照国家相关规范进行设计,确保建设一条高质量、高标准、高水平的现代化公路。它的建设是推进社会主义新农村建设的重要内容,是增加农民收入的有效途径,也是构建便捷、通畅、高效、安全的交通运输体系的重要组成部分。关键词二级公路;路面设计;累计当量轴次;沥青混凝土路面;排水

2、设计;施工组织 AbstractThis thesis intends to design a Second-class road from K370+600 to K373+400 section of the construction drawing design from Zhenlai county to Gashengen county in Jilin Province. The design speed volume is 80 Km/h, the route length of 2800 meters ,the asphalt pavement design life is12

3、 years, the design life of the ordinary concrete pavement for 20 years .The specification include paper location, the design of flat alignment, profile alignment, associating flat and profile alignment,the design of the drainage system ,the information of references and so on. The entire design proc

4、ess that built a modern highway of the high quality, high standard and high level is on the basis of standards.Highwayonal standards.Highway construction is the important content of building a new countryside,the effective way to increase the income of farmers and an important part of building a con

5、venient,smooth,efficient and safe transportation system.Key words Second-class road;The design of pavement; A total equivalent of the shaft; Asphalt pavement;The design of the drainage system;Construction organize目录摘 要IAbstractII第一章 概述11.1 工程概况11.1.1地形特征11.1.2 水文、地质特征11.1.3 气候特征11.1.4 地震特征21.1.5 沿线筑

6、路材料、水、电等建设特征21.2 设计内容21.2.1 设计应与周围环境相协调21.2.2 线形设计31.2.3 路基横断面设计31.2.4 路基路面设计31.2.5 钢筋混凝土管涵设计41.3 设计依据41.4 设计标准4第二章 路线设计62.1定线62.2 平面设计62.2.1 平面线形设计62.2.2 平面设计思路72.2.3 设计结果72.3 纵断面设计72.3.1 设计内容72.3.2 设计要求72.3.3纵断面设计思路82.3.4 纵坡设计步骤82.3.5 设计结果92.4 平纵组合设计92.4.1 基本要求与设计原则92.4.2 平、纵组合设计基本思路92.5 横断面设计102.

7、5.1 设计内容102.5.2 路基横断面技术标准102.5.3 设计结果11第三章 路基设计123.1 路基横断面布置123.1.1 路基压实标准123.1.2 路基防排水123.1.3 取土、弃土设计123.2 路基设计133.2.1 基本设计资料133.2.2 设计原则及设计指标133.3 钢筋混凝土管涵说明163.3.1 技术标准163.3.2 构造物的形式163.3.3 主要材料163.3.4 施工要点16第四章 沥青路面设计184.1 标准轴载及轴载换算184.1.1 标准轴载184.1.2 累计当量轴载换算184.2 结构组成与材料选取214.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度21

8、4.4 设计指标的确定214.4.1 设计弯沉值214.4.2 各层材料容许拉应力224.4.3 路面结构层厚度的计算234.5 各层层底拉应力验算244.5.1 验算沥青面层底部弯拉应力254.5.2 验算二灰碎石底部拉应力254.5.3 验算石灰土的底部拉应力264.6 确定路面结构层264.6.1 路面结构层厚度264.6.2 防冻厚度检验27第五章 普通水泥混凝土路面设计285.1 交通量分析285.1.1 标准轴载与轴载换算285.1.2 设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数295.2 路面结构305.2.1 路面结构305.2.2 确定材料参数325.3应力计算335.3.1

9、计算荷载疲劳应力335.3.2 计算温度疲劳应力335.3.3 应力验算335.4防冻厚度检验345.5 接缝设计345.5.1 纵向接缝345.5.2 横向接缝355.5.3 交叉口接缝布设375.5.4 接缝填封材料375.5.5 边缘钢筋和角隅钢筋375.6 混凝土路面与沥青路面相接38第六章 路基路面排水设计396.1 路界地表排水396.1.1 路面表面排水396.1.2 坡面排水406.2 路面内部排水416.2.1 一般规定416.2.2 宜设置路面内部排水系统的情况416.2.3 路面内部排水系统设计要求416.2.4 路面边缘排水系统416.3 地下排水426.3.1 一般规

10、定426.3.2 地下水调查和测定436.3.3 渗透系数的确定方法436.3.4 地下排水设施44第七章 平面交叉设计467.1 平面交叉设计原则467.2 设计规定467.3 平面交叉设计速度477.4 平面交叉渠化设计477.5 平面交叉处的线形477.5.1 平面线形477.5.2 纵面线形487.5.3 立面设计487.6 通视三角区48第八章 施工组织设计508.1说明508.1.1编制依据508.1.2编制原则508.2 施工组织508.2.1 工程概况508.2.2 主要分项工程施工方案518.3 路基施工518.3.1 测量放样518.3.2 清理场地528.3.3 路堤施工

11、528.3.4 路堑施工538.4 路面施工538.4.1 天然砂砾垫层538.4.2 底基层施工548.4.3 沥青混凝土面层施工548.4.4 接缝、修边和清场578.5 圆管涵施工578.5.1 施工放样578.5.2 基础开挖57结论59参 考 文 献60附录一 中文文献61附录二 外文文献63致谢67第一章 概述1.1 工程概况本项目经过的行政区为镇赉县,位于吉林省西部,东经12308 12323 ,北纬4550 4613 。路线基本走向是由南向北,起点为镇赉镇嫩江路与新兴街交叉口,经黑鱼泡、莫莫格、五棵树、嘎什根,终点为吉林省与黑龙江泰赉县交界处。该段设计填方40643.3m,挖方

12、.3m,路面工程2520m,设置4个圆管涵。1.1.1地形特征本项目处于松嫩平原西部边缘,北与大兴安岭外援台地相连,海拔高度在134151m之间,为沙丘覆盖冲击平原。地貌主要特征是平原上有沙丘覆盖且有盐碱化现象,公路自然区划为3区,即东北西部干旱季冻区。该地区地势平坦,西北高、东南低,起点至黑鱼泡为沙丘,黑鱼泡至终点为河谷冲击平原。其沿线湖泊、泡沼星罗棋布。植被以旱田为主,部分为草地、水田和盐碱荒地。1.1.2 水文、地质特征该地区水文地址条件较好,地下水以潜水和上层滞水为主。上述各种类型地下水主要以大气降水补给为主,人工开采和地下径流为其主要消耗与排泄途径。地下水位在210m不等,对路基稳定

13、不会产生很大的影响。本路线经过的二龙涛河、呼尔达河两条河均属于季节性河流,全线受嫩江活动的影响。该路线经过地区的地质构造属于松辽平原第二沉积带,表层均为冲击、风积、风化残积的第四系地层,深度为550m,下层均为白垩纪泥岩、砂岩、页岩。表层土质多为薄层种植土,深度为3060cm,下层多为粉质土、低液限黏土及较薄的淤泥层,局部路段有沙丘覆盖和盐碱化现象。该部分地区作为天然地基,浅层介质松散、含盐量高,易发生沙土液化,特别注意沙丘地形迁移的影响。 1.1.3 气候特征本项目所经过的地区属中温带半干旱大陆性季风气候,主要特点是春季干燥多风,风向以南偏西为主,四季变化明显。历年平均气温为4.4,极端最高

14、气温为39.1,极端最低气温为-33.4。历年平均降雨量为388.5mm,雨季多集中在夏季,最大日降雨量为121.1mm,发生在1985年。风向随季节而变化,冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风。年平均风速为3.4m,历年最大风速为25.0 m。一般情况下,冰冻从每年10月开始到第二年5月结束,最大冻土深度达192 cm,出现在1969年4月。1.1.4 地震特征地震烈度按建设部建抗字【1993】13号、吉林省建设厅吉建设抗字【1993】第4号文件进行地震区域划分。根据中国地震烈度区划图(1990),路线经过地区地震基本烈度为度。根据交通部颁布的公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)的要求,本项

15、目主要工程构造物需设防震。1.1.5 沿线筑路材料、水、电等建设特征沿线筑路材料较丰富中、粗砂、砂砾、石料、生石灰等,部分材料需外购,所需材料可通过汽车从供料点运至施工地点,特别是生石灰在运输过程中做好遮盖,防止污染。沿线各标段工程及生活用水以地下水为主,可与当地自来水厂联系,驻地饮用水采用就近连接原有自来水管网的方式解决,所有水源的使用都必须经过当地卫生检疫部门检测,保证工地用水和饮用水符合国家标准。施工场地照明和生活用电连接当地农电为主,动力用电必须与电力供应部门取得联系,安装变压器和采用就近电网接点方式供电,保证施工过程的顺利进行。交通资料如表1-1。表1-1 路段初始年交通量(辆/日,

16、交通量年平均增长率8%)小客车解放CA10B黄河JN150交通SH361太脱拉138吉尔130尼桑CK10G350120150200200130220初定设计年限:12 年1.2 设计内容 1.2.1 设计应与周围环境相协调(1)在路线平面和纵断面施工图设计时,综合考虑地形、地物、地质、桥位、水利设施和地方发展等因素,尽量做到少占良田、少砍伐树木,并尽可能的保持原有水利排灌设施。(2)充分考虑将来道路网规划,在路线平纵面线型组合设计时,注重道路与自然景观的协调,使道路成为自然的一条美丽的风景带。1.2.2 线形设计路线线形设计,要考虑社会、经济、自然条件和技术条件等因素,尽量与实际地形,地貌及

17、周围景观相协调,与线形相连续,与指标相均衡,具有视线诱导性良好的特点。在工程量增加不大的情况下尽可能用较高的指标力求达到平纵横组合的合理性,线形流畅,既需要综合考虑,又需要分别处理。沿中线的桩志进行高程测量和横断面测量,取得地面线和地质、水文及其他必要资料后再设计纵断面和横断面。本段平曲线设计设置2个交点,半径分别为1000、650米,根据规范要求不设超过的最小半径为2500米,因此2条平曲线都需要设超高。在纵断面设计过程中考虑填挖平衡,满足最小纵坡0.3%,为限制拉坡的基本因素,此次纵断面设计2个变坡点,半径采用40000米和20000米.最小纵坡、最大纵坡、最小、最大直线均符合标准要求。公

18、路横断面的组成和各部分的尺寸要根据规划交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素确定。在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下,尽量做到用地省、投资少,使道路发挥其最大的经济效益和社会效益。1.2.3 路基横断面设计路基横断面设计主要采用“戴帽子”的方法,地面线是现场测绘的,若是纸上定线,可从大比例尺的地形图上采用内插的方法获得,横断面图的比例一般是1:200,为了便于排水,路堤和路堑均设置边沟。1.2.4 路基路面设计(1)路基设计根据纵断面设计成果,得到相应的填挖高度,路基宽度为12米,硬路肩宽度为20.75米,路拱横坡度为2%,硬路肩坡度为2%,土石方数量采用平均断面法进行计算。(2

19、)路面设计根据公路的等级和主要功能,且依据任务书所给的路基路面资料,本次设计采用BZZ100标准轴载,根据公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)设计,采用沥青混凝土路面。行车荷载和自然因素对路面的影响,随路面结构深度的增加而递减,因此对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随着深度的增加而递减。为了能满足公路的使用要求,路面结构采用分层铺筑的方法,分层若干层次,通常为面层、基层和垫层。路面结构设计的目的是提供在特定的使用期限内同所处环境相适应并能承受与其交通荷载适用的路面结构,同时设计路面结构,便于改变道路行驶条件,提高服务水平,满足汽车运输的要求,因此路面应起码具备三个方面的使

20、用要求:平整、抗滑、承载能力。1.2.5 钢筋混凝土管涵设计钢筋混凝土管工程作为道路工程的附属设施,在施工组织安排上要充分考虑与道路 工程施工的配合,确保不影响主体工程的进度。管道接口直接关系到系统的闭水性能,是排水管道施工的关键工序,必须严格依照设计图纸及相关规范进行施工。在基本不破坏原有排水系统的前提下,为达到更好的排水效果,共设置了6个钢筋混凝土圆管涵,具体位置见路线纵断面图。1.3 设计依据(1)公路工程技术标准(JTG B012003)(2)公路路线设计规范(JTG D202006)(3)公路路基设计规范(JTG D302004)(4)公路沥青路面设计规范(JTG D502006)(

21、5)公路沥青路面施工技术规范(JTG F402004)(6)公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D402002)(8)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)(9)高速公路交通安全设施设计及施工技术规范(JTJ 07494)(10)公路排水设计规范(JTJ 01897)(11)公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)(12)公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 02485)1.4 设计标准公路技术指标是根据路线在公路网中的功能、规划交通量和交通组成、设计速度等因素确定的,公路技术标准是指在一定的自然环境条件下能够保持车辆正常行驶性能所采用的技术指标体系,反映我国公

22、路建设的技术方针,是法定的技术要求,在公路设计时都应当遵守。根据黑龙江省及中华人民共和国交通部公路网整体规划,按照设计交通量、公路使用功能和服务水平等要求,依据公路工程技术标准(JTG B01-2003),采用公路技术标准表1-2所示。表1-2 公路技术指标序号指标单位技术指标一般路段K370+600-K373+4001设计速度km/h802路基宽度m123行车道宽度m23.754硬路肩宽度m20.755汽车荷载等级公路-级6圆管涵设计洪水频率小桥涵、路基:1/50大中桥:1/1007圆曲线最小半径一般值m400极限值m2508最大纵坡%59最小坡长一般值m250极限值m20010最大坡长m1

23、10011竖曲线最小半径(一般值)凸形m4500凹形m300012竖曲线最小半径(极限值)凸形m3000凹形m2000第二章 路线设计2.1定线本设计利用纬地软件进行平面定线,本地区地表平坦,坡度平缓,最高高程为316.35m,最低高程为307.46m,相对高差在8.89m左右,故受地形限制影响较小,定线可按平原微丘区定线的原则进行,所选定路线可参见地形平面图。平原区地形对路线的限制不大,路线的基本线形应是短捷顺直。平原区选线,先是把路线总方向内所规定经过的地点如城市、工厂、农场和乡镇以及文物风景地点作为大控制点;然后在大控制点之间进行实地勘察,了解农田优劣及地物分布情况,确定哪些可穿,哪些该

24、绕行以及怎样避让,从而建立一系列的中间控制点。路线一般是由一个控制点连接另一个控制点,不能随意弯曲。为了增进路容的美观,需要把路线的平、纵面配合好,必须在坡度转折处设置适当的竖曲线。本路线设计充分考虑近期和远期相结合,道路与线路经过的自然环境先协调,道路与生态相平衡等条件,以便在使用阶段能充分利用原路基、桥涵等工程。2.2 平面设计2.2.1 平面线形设计主要是路线平面几何要素设计,包括直线、圆曲线、缓和曲线及三者的线形组合设计。平面线形必须与地形、地貌、环境、景观等相协调,同时应注意线形的连续性和均衡性,并同纵断面线形相组合,并且必须符合平纵组合设计要求。(1)直线设计行车速度为80km/h

25、,所以反向曲线间最小直线长度应不小于160米。(2)圆曲线各级公路不论转角大小,均应设置圆曲线,在圆曲线半径的选择上应与计算行车速度相适应,并应尽可能选用较大的圆曲线半径,以提高公路的使用质量,本设计采用的半径均符合规范。(3)缓和曲线本段设计2个缓和曲线并且长度都设置为200米。(4)平曲线超高因为平曲线的半径均小于不设超高最小半径2500米,所以按现行规范必须设置超高。2.2.2 平面设计思路平面线形设计中,正确处理道路与农业、路线与城镇、路线与桥位等关系,应尽量选用直线,但是尽量避免长直线和小偏角,尤其不应为避免长直线而随意转弯。为了使公路的修建能方便的为当地经济发展服务,有利方便群众出

26、行,并尽量减小拆迁的干扰。最终满足汽车行驶的平顺、舒适、快速等要求,且线形优美,尽可能做到安全、适用、经济、美观和耐用。2.2.3 设计结果本路段内共设2个交点,圆曲线最小半径650m,最大半径1000m。平曲线半径小于2500m者,按公路工程技术标准(JTG B012003)要求进行超高设计其超高旋转方式为绕内边线旋转。本设计圆曲线半径都大于250m,所以无需设置加宽。同向曲线间的最小直线长度不小于设计车速的6V(即480m)为宜,反向曲线间的最小直线长度不小于设计车速的2V(即160m)为宜。由于此段平面线形设为S型,具体详见直线、曲线及转角表及路线平面设计图。全线设计均满足设计规范的要求

27、,且与地形变化相协调,可以保证行车的安全与舒适。2.3 纵断面设计2.3.1 设计内容沿道路中心线纵向垂直剖切的一个立面,它表达了道路沿线起伏变化的状况。道路纵断面设计主要是根据道路的性质和等级,汽车类型和行驶性能,沿线地形、地物的状况,当地气候、水文、土质的条件以及排水的要求,具体确定纵坡的大小和各点的标高。主要包括纵坡设计和竖曲线设计两项。2.3.2 设计要求(1)纵坡设计必须满足标准的有关规定,一般不宜使用极限值。(2)纵坡力求平缓,避免连续陡坡,过长陡坡和反坡。(3)纵面线形连续、平顺、均衡。(4)纵坡设计,为了利于路面和边沟排水,一般情况下,最小纵坡不宜小于0.3%。(5)纵坡的设计

28、应争取填挖平衡,尽量利用挖方就近填方,以减少借方和废方,节省土石量,降低工程造价。(6)二级公路的最大纵坡不应大于6%,本设计的最大纵坡小于6%,符合规范要求。(7)本路段最小坡长248.473米,大于最小坡长200米的规定。2.3.3纵断面设计思路在纵断面图中包含两条线:一条是地面线,另一条是设计线。直线有上坡和下坡,是用坡度和水平长度表示的。直线的坡度和长度决定了汽车的行驶速度和行车安全,它们的临界值是由行驶的汽车类型和行驶性能确定。在直线坡度的转折处要设置竖曲线,由于坡度形式不同,分为凹形和凸形竖曲线,其大小用半径和水平长度表示。2.3.4 纵坡设计步骤(1)绘出地面线,平面直线,曲线示

29、意图。在厘米方格纸上标出各里程的标高, 各点连线即为地面线。(2)标出纵面控制点标高。(3)试坡。根据技术要求标准,选线意图,考滤各经济点和控制点的要求以及地形变化的情况,初步定出纵坡设计线的工作,结合选线意图对照技术标准,反复调试。(4)定纵坡线经调整核对合理后,即可确定纵坡线。(5)选线竖曲线半径并计算几何要素。(6)竖曲线计算。(7)竖曲线起终点桩号及标高。(8)竖曲线上各点标高的计算。(9)计算各点的设计标高,从而求出个桩号的填挖高度。(10)绘出路线纵断面图。纵断面图采用直角坐标,以横坐标表示水平距离,纵坐标表示垂直高程,横坐标比例1:2000,纵坐标1:200。2.3.5 设计结果

30、该设计路段最大纵坡0.902%,最小纵坡0.362%,最小直坡段长为248.473米。全线共设置2个竖曲线,一个为凹形竖曲线半径为40000米,另一个为凸形竖曲线半径为20000米,均大于规范规定的一般最小值。2.4 平纵组合设计2.4.1 基本要求与设计原则平纵线形组合的基本要求:(1)当竖曲线与平曲线组合时,竖曲线宜包含在平曲线之内,且平曲线稍长于竖曲线。应避免平、竖曲线同起点、同终点相连接。应保证两点之间应至少10s的行程,这种布置通常称为平曲线与竖曲线的对应。(2)要保证平曲线与竖曲线的大小的均衡,竖曲线半径为平曲线半径的1020倍,便可达到线性的均衡性。(3)当曲线缓而长、纵断面坡差

31、较小时,可不要平、竖曲线一一对应,平曲线中可包含多个竖曲线或竖曲线略长于平曲线。(4)要选择合适的合成坡度。平纵线形组合的设计原则:(1)视觉上能自然的引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。(2)注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。(3)选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全。(4)注意与道路周围环境相配合。2.4.2 平、纵组合设计基本思路平、纵组合是指在满足汽车运动学和动力学要求的前提下,研究如何满足视觉和心理方面的连续、舒适及与周围环境相协调的要求并有良好的排水条件。道路作为一种人工构造物,尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调和安全舒适。特别是对驾驶员的视觉、心理

32、以及驾驶员操作等都有很大影响。平纵线形组合必须是在充分与道路所经地区的景观相配合的基础上进行。对于驾驶员来说,只有看上去具有优美的线形和景观,才能称为舒适安全的道路。对设计速度高的道路,平、纵线形组合设计与周围景观配合尤为重要。2.5 横断面设计2.5.1 设计内容公路横断面的设计主要包括路基横断面形式的选择和超高计算,画出路基横断面并计算出其面积,从而得出土石方量进行土石调配。2.5.2 路基横断面技术标准(1)平曲线半径等于或小于250米时应设置加宽,本段公路平曲线半径没有小于250米曲线,因此无需设置加宽。(2)根据缓和曲线半径设置超高值二级公路设超高的半径为120-150m,所以超高值

33、为7%。(3)本设计采用的超高过渡方式为绕内边缘线旋转。(4)路基宽度:二级公路路基的标准横断面应由车道、路肩(左右硬路肩)等组成。该设计选用整体式路基,路基宽度按表2-1而定。表2-1 二级公路整体式路基宽度公路等级二级公路设计速度(Km/h)8060车道数22路基宽度(m)一般值12.0010.00最小值10.008.50(5)车道:二级公路、三级公路应为双车道。车道宽度应根据设计速度规定表2-2取值。表2-2 车道宽度设计速度(Km/h)1201008060403020车道宽度(m)3.753.753.753.503.503.253.00(6)路肩:二级公路右侧路肩宽度规定如表2-3所示

34、。 表 2-3 二级公路右侧路肩宽度设计速度(Km/h)二级公路8060右侧硬路肩宽度(m)一般值1.500.75最小值0.750.25土路肩宽度(m)一般值0.750.75最小值0.500.50该设计标段降雨量较适中,规范规定二级公路应采用双向路拱坡度,有路中央向两侧倾斜。路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件确定,但不应小于1.5%。硬路肩的横坡:硬路肩应设置向外倾斜的横坡,其坡度值应与车道横坡值相同,或稍大于路面。2.5.3 设计结果本设计中路基标准横断面路基宽度:12m。其中:行车道23.75m,硬路肩20. 75m。路基设计标高为路基边缘标高,车道和硬路肩横坡均为2%。第三章 路基设计

35、路基是路面的基础,它承受着土体本身的自重和路面结构的重力,同时还承受由路面传递下来的行车荷载,所以路基是公路的承重主体。为了确保路基的强度与稳定性,使路基在外界因素的作用下,不致产生过量的变形,在路基的整体结构中还必须包括各项附属设施,其中包括路基排水,路基防护与加固,以及与路基工程直接相关的设施,如弃土堆、取土坑、护坡道、碎落台、堆料砰及错车道。3.1 路基横断面布置设计路基宽12m,路拱横坡2%,硬路肩宽20.75m,填方边坡1:1.5,挖方边坡土质:1:0.75,边沟均为0.60.6m梯形断面,路基横断面以路堤和路堑为主。 3.1.1 路基压实标准路基土压实标准按重型、轻型两种标准击实试

36、验方法确定,重型击实试验方法的压实功能相当于1215t压路机的碾压效果。轻型击实试验方法的压实功能相当于68t压路机的碾压效果,其最大密实度比重型标准约小6%12%,最佳含水量约大2%8%。综合考虑路基压实采用重型标准击实试验方法来确定。压实度应符合公路工程技术标准(JTG B012003)的要求应大于95%。 3.1.2 路基防排水设计路段地区夏季多雨,因此设计根据实际,全线路段设置边沟。边沟横断面采用梯形,梯形边沟内侧边坡坡度为1:1.5,边沟的深度为0.6m,沟底宽度60cm,边沟纵坡采用与路线一致的纵坡。采用10号砂浆砌片石加固边沟。砂浆砌片石厚0.35m。沟壁和沟底应先夯实整平,然后

37、砌筑加固护面。每隔30m设置伸缩缝一道,用沥青麻筋填塞。3.1.3 取土、弃土设计(1)取土:全线不设取土坑,均向外借土。(2)弃土:全线弃土均做妥善处理。3.2 路基设计3.2.1 基本设计资料路基宽度12m,行车道宽为23.75m,硬路肩为20.75m,路拱横坡2%,公路等级为二级,设计车速80 km/h。3.2.2 设计原则及设计指标3.2.2.1 路基设计原则(1)路基设计宜避免高路堤与深路堑。(2)受水浸淹路段的路基边缘标高,应不低于路基设计洪水频率的水位加壅水高、波浪侵袭高,以及0.5m的安全高。(3)水文及水文地质条件不良地段的路基设计最小填土高度应小于路床处于中湿状态的临界高度

38、。(4)路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件,选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。(5)路基坡面防护工程应在稳定的边坡上设置,防护类型的选择应综合考虑工程定性不足和存在不良地质因素的路段,应注意路基边坡防护与支挡加固的组合和耐久性。(6)路基设计应以防水、保湿、防风化为主,结合坡面防护,降低边坡高度,连续施工,及时封闭路床和坡面。(7)在稻田、湖塘等地段,应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、加筋、外掺无机结合料等处理措施。3.2.2.2 相应设计指标(1)路床填料应均匀实心密实,二级公路路床最小强度和压实度如表3-1。表3-1 二级路床最小强度与压实度项目分类路面底面以下深度(m)填料

39、最小强度(CBR)(%)压实度()填方路基00.36950.30.8495零填及挖方路基00.36950.30.8495(2)二级公路路堤填料最小强度和压实度见表3-2。表3-2 二级路路堤填料最小强度与压实度项目分类路面底面以下深度(m)填料最小强度(CBR)(%)压实度()上路堤0.81.5394下路堤1.5以下2923.2.2.3 土石方的计算和调配调配要求(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

40、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。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,是目前施工中广泛采用的方法。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细心复核,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、弃土位置等条件置于表旁,借调配时考虑。(2)横向调运即

41、计算本桩利用、填缺、挖余,以石换土时填入土方栏,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。(4)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。(5)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(6)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

42、每公里合计复核。(7)计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量超高确定(1)设置超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。(2)本设计采用绕内边线旋转的方式来设计。(3)超高缓和段长度的计算由于半径R=1000m,设计速度V=80km/h;根据规范取超高坡度iy=4%;超高渐变率P=1/150;所以,超高缓和段长度为:由于缓和曲线长200m,所以超高缓和段长度取200m。3.3 钢筋混凝土管涵说明 3.3.1 技术标准(1)设计荷载 公路二级(2)设计洪水频率 p=1/50 3.3.2 构造物的形式全线管涵孔径依据水文计算,并充分考虑当地

43、农田水利设施及灌溉要求。全线设有有圆管涵6道。圆管涵:孔径均为1.5m八字墙洞口。3.3.3 主要材料3.3.3.1 混凝土标号钢筋混凝土圆管涵管节用30#混凝土。八字墙的墙身均采用10号浆砌块石。墙身基础、管节基础、洞口河床铺砌采用7.5#浆砌片石。3.3.3.2 钢筋采用、级钢;主筋采用级钢,技术条件必须符合规范规定。3.3.4 施工要点3.3.4.1 圆管涵(1)圆管涵采用1.5m预制管节,建议采用离心法旋转成型的工艺,工厂集中预制或向水泥制管厂定制。(2)管涵全长范围设置沉降缝,其位置以路基中部和行车道外侧为宜。(3)施工放样时,必须注意管涵的全长与管节的配置以及洞口端墙的准确位置。(

44、4)管涵顶上及涵身两侧在不小于两倍孔径范围内的填土须分层对称夯实,相对密度达到95。(5)施工过程中,当管涵顶覆土厚度小于0.5米时,严禁任何重型机械和车辆通过。第四章 沥青路面设计4.1 标准轴载及轴载换算4.1.1 标准轴载路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ100表示。标准轴载计算参数如表4-1所示。表4-1 标准轴载计算参数标准轴载BZZ100标准轴载BZZ100标准轴载P(KN) 100单轮传压面当量圆直径d(cm)21.3轮胎接地压强P(Mpa)0.7两轮中心距(cm)1.5d4.1.2 累计当量轴载换算当以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算时,凡是轴载大于40KN的各级轴载(包括车辆的前、后轴)P1的作用次数ni,均应按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N:式中:N标准轴载的当量轴次;被换算车型的各级轴载作用次数(次/d);标准轴载;换算车型的各级轴载;被换算车型的轴数系数,C1=1+1.2(m1), m是轴数。当轴间距大于3米时,按单独的一个轴载计算;当轴间距小于3米时,应考虑轴数系数;被换算车型的轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1

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