道路專業畢業設計(論文-xx公路設計-wenkub

　

【正文】 ，圓曲線的設計主要確定起其半徑值以及超高和加寬。 平曲線的最小長度一般值： 400m 平曲線最小長度極限值取： 140m 3)緩和曲線 緩和曲線的最小長度一般應滿足以下幾方面： (1) 離心加速度變化率不過大 。 因此，《公路路線設計規范》 JTG D202021 規定：高速公路（ 80）緩和曲線最小長度為 70m.。 路線方案擬定與比選 路線設計是確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作，主要分為路線平面設計、路線縱斷面設計和橫斷面設計，三者應 既分開考慮又注意綜合。該線路設置一條圓曲線，起點（ ，），終 點（ ， ），圓曲線轉角為 360， R=1200m，因半徑小于規范規定的當高速公路設計設計車速為 80Km/h 時的不設緩和曲線的最小半徑，故需設緩和曲線， Ls=100m。 表 23 方案比選 方案一 方案二 優 缺 點 優點： ，有利于環境保護 ，施工難度低 缺點： ，但可滿足要求 2. 征地 規模較大 優點： ，行車舒適性好 缺點： ，施工難度較高 ，土石方工程量大 高速公路投資比較大，對所經過地區的經濟起重要作用，所以在修建過程中應綜合考慮沿線地帶的自然地理特征，設計要特別注意線形設計，使之在視覺上能誘導視線，保持線形的連續性，讓司機和乘客在生理和心理上有安全感和舒適感，同時考慮到經濟因素，盡量使工程量最小，造價最低。 綜合考慮以上各種因素 ,最終選擇方案二作為最終設計方案。 4)車道寬度應符合規定要求，設計速度 80km/h 的車道寬度為 ，設計速度 100km/h 的車道寬度為 。設計時速 80km/h 中央分隔帶寬度的一般值為 ，最小值為 ；左側路緣帶寬度一般值 ，最小值 ；中間帶寬度一般值 ，最小值 。高速公路的右側硬路肩寬度小于 時，應設置緊急停車帶。爬坡車道寬度應為 。確定路基寬度時，中央分隔帶寬度、 左側路緣帶寬度、右側硬路肩寬度、土路肩寬度等的“一般值”和“最小值”應同類項相加。一條公路的直線與曲線的長度設計應合理。回旋線參數及其長度應根據線形設計以及對安全、視覺、景觀等的要求，選用較大的數值。任意連續 3km路段的平均縱坡不應大于 %。豎曲線最小半徑和最小長度應符合規范規定。同時，路面面層應滿足平整和抗滑的要求。高速公路路面不宜分期修建，但位于軟土、高填方等沉降較大的局部路段，可按“一次設計、分期實施”的原則實施。 15)路堤基底應清理和壓實。深挖、高填路基邊坡路段，必須查明工程地質情況，針對其工程特性進行路基防護設計。 16)路面設計標準軸載為雙輪組單軸 100KN。根據公路等級，結合沿線氣象、地形、地質、水文等自然條件。路線在水平面上的投影線性稱為道路的平面線型，而沿中線豎直剖切再沿著道路里程展開的立面投影線型成為道路的縱斷面線型。但直線的最大長度應該有所限制： (1)在長直線上縱坡不宜過大，因為長直線加上陡坡下坡行駛很容易導致超速行車 (2)長直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜，這樣可以使生硬呆板的直線得到一些緩和或者改善 圖 21 平曲線幾何元素圖 32/ 2 / 2 4 0ssq L L R?? (22) 2 4 3/ 24 / 26 88ssp L R L R?? (23) 0 /sLR? ? (24) 0( 2 ) / 180 2 sL R L? ? ?? ? ? (25) ( ) ta n( / 2)T R p q?? ? ? (26) ( ) se c ( / 2)E R p R?? ? ? (27) 2J T L?? (28) 式中： T— 切線長， m； L— 曲線長， m； E— 外距， m； J— 校正數或稱超距， m； R— 圓曲線半徑， m； α— 轉角，176。縱坡設計的一般要求為： 1)縱坡設計 必須滿足《公路工程技術標準》（ JTG B01－ 2021）的各項規定。連續上坡或下坡路段，應避免設置反坡段。 6)對連接段縱坡，如大、中橋引道等，縱坡應和緩、避免產生突變。 (3)選擇組合得當的合成坡度，以利于路面排水和行車安全。 3)暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合應合理、悅目。 橋梁、通道控制標高的確定 道路縱斷面設計標高是指路基頂面邊緣的標高，高速公路則是指中央分隔帶外側邊緣的標高。根據《公路工程技術標準》 JTGB012021 規定，山嶺重丘區高速公路最大縱坡為 5%，最小坡長為 200m。 本路段路基按四車道一級公路（ 80 km/h）標準，其標準橫斷面如圖 31： 路基全寬 ，單向行車道 2 m，左側路緣帶 m，硬路肩 m(含右側路緣帶 m)，中央分隔帶 m，土路肩為 m。 公路的硬路肩，采用與行車道相同的橫坡。 路基設計 一般路基設計 1)一般規定 (1)路基設計之前，應做好全面調查研究，充分收集沿線地質、水文、地形、地貌、氣象、地震等設計資料。 2)路基斷面形式、坡度 本路段路基采用整體式斷面，其邊坡坡率確定如下： (1)當填土高度小于 8 m 時，邊坡坡率采用 1∶ ；大于 8 m 時， 8 m 以上部分采用 1∶ ， 8 m以下部分采用 1∶ 。 ③填方路基應優先選用級配較好的礫類土、砂類土等粗粒土作為填料，填料最大粒徑應小于 150 mm。 ⑥浸水路堤應選用滲水性良好的材料填筑。 填料要求如下 : 本設計路段 土質為粘性土 ， 所需填料盡可能在沿線集中設置的線外取土坑取。 通過摻加石灰從而有效的改善土質含水量，便于路基的壓實，保證路基的強度和施工過程中的工期要求。 每 填一層，經過壓實符合標準規定后方可再填上一層。 ②不同填料的層位安排，應考慮路基工作條件。 ①橋涵臺后路基處理范圍 對橋梁、涵洞的臺后路基處理范圍見表 32： 表 32 橋涵構造物臺 后路基處理范圍 構造物類型 底部長度（ m） 上部長度（ m） 備注 橋梁 ≥ 3～ 4 ＞ 3+2H 含臺前溜坡及錐坡且需超常 ， H為臺后路堤高度 涵洞 ≥ 2～ 3 ＞ 2+2H ②橋臺后路基填料要求 橋臺后路基范圍內的路基填料要求采用石灰土（石灰含量 5%～ 8%）填筑，其材料的 CBR 除路床頂面以下 30 cm大于 8%以外 ,其余均要求大于 5%，該范圍內的壓實度﹥ 96%。 路基壓實標準與壓實度 提高路基的密實度，可以增加強度和穩定性，降低土體的壓縮性、透水性和膨脹性，控制水分積聚和侵蝕引起的病害。路面等級高時，對行車平穩性的要求也高，路面容許產生的變形量要小，壓實要求應提高；路面等級低時，可相應下降。 路塹開挖應在全橫斷面進行，自上而下一次成型，注意按設計要求準確放樣，不斷檢查校正，邊坡表面削齊拍平。 2）施工注意事項 ①路堤填筑應注意的問題 路堤一般都是利用當地土石作填料，按一定方案在原地面上填筑起來的。 填料選擇。為此， 必須控制土的含水量和壓實度，選擇合適的壓實機械與壓實厚度，以及合理的施工填筑方案等。 4 路面結構設計 路面類型及結構層組合 設計原則 1)路面設計應根據使用要求及氣候、水 文、土質等自然條件，密切結合當地實踐經驗，進行路基路面綜合設計。 5)為提高路面工程質量，應進行機械化施工。 1)當以設計彎沉值為指標以及驗算瀝青層層底拉應力時 凡軸載大于 25kN 的各級軸載（包括車輛的前、后軸） Pi 的作用次數 ni，按式 (41)換算成標準軸載 P 的當量作用次數 N： 1 , 2 ,1K ii i ii PN C C n P? ??? ????? (41) 式中： N— 標準軸載的當量軸次，次 /d； ni— 被換算車型的各級軸載作用次數，次 /d； P— 標準軸載， kN； Pi— 被換算車型各級（單根）軸載， kN； C1i— 被換算車型各級軸載的軸數系數。1 , 2 ,1K ii i ii PN C C n P???? ? ????? (42) 式中： 39。2,iC — 被換算軸載的輪組系數，單輪組為 ，雙輪組為 ，四輪組為。12 iC C P P? ； 總（車輛）換算系數＝后軸換算系數＋前軸換算系數； 當量軸次＝交通量總換算系數。 水泥：普通硅酸鹽水泥可用于配制水泥穩定碎石，但應選用初凝時間 3h 以上和終凝時間較長（宜在 6h 以上）的水泥。 表 44 水泥穩定碎石中集料的顆粒組成范圍 篩孔尺寸（ mm） 通過 質量百分率（ %） 100 90～ 100 72～ 89 47～ 67 29～ 39 17～ 35 8～ 22 0～ 7 液限（％） 28 塑性指數 9 注：集料中 ，小于 5％；細粒土無塑性指數時，小于 7%. (2)配合比 采用水泥穩定碎石做基層時，建議水泥含量為 5%～ 6%，如摻粉煤灰時，水泥和粉煤灰的總含量也應該控制在 5%～ 6%。 2)二灰土底基層 組成設計 (1)材料要求 石灰：應取Ⅲ級或Ⅲ級以上消石灰、生石灰。 粉煤灰：粉煤灰中 SiO Al2O和 Fe2O3總 含量應大于 70%,粉煤灰的燒失量不應超過 20%，粉煤灰的比表面積宜大于 2500cm2/g，采用濕粉煤灰的含水量不宜超過 35%。 面層組合設計 高速公路路面瀝青混凝土面層應具有良好的抗滑耐磨、高溫穩定性好、抗裂強等性能。B）不小于 ℃ A 44 60℃ 動力粘度不小于 Pa細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質，并有適當的顆粒級配，其質量應符合表 47 的規定： 表 47 瀝青混合料用細集料質量要求 項目 單位 高速公路 表觀相對密度，不小于 — 堅固性（＞ ），不小于 % 12 含泥量（小于 ），不大于 % 3 砂當量，不小于 % 60 亞甲藍值，不大于 g/kg 25 棱角性（流動時間），不 小于 S 30 (4)填料 瀝青混合料的礦粉必須采用石灰巖或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經磨細得到的礦粉，原石料中的泥土雜質應除凈。粗集料應該潔凈、干燥、表面粗糙，質量符合表46 的規定 ： 表 46 瀝青混合料用粗集料質量技術要求 指標 單位 高速公路 表面層 其他層次 石料壓碎值，不大于 % 26 28 洛杉磯磨耗損失，不大于 % 28 30 表觀相對密度，不小于 — 吸水率，不大于 % 堅固性，不大于 % 12 12 針片狀顆粒含量（混合料）不大于 其中粒徑大于 ，不大于 其中粒徑小于 ，不大于 % 15 18 % 12 15 % 18 20 水洗法＜ ，不大于 % 1 1 軟石含量，不大于 % 3 5 (3)細集料 瀝青路面的細集料包括天然砂、機制砂、石屑。各層應連續施工并連結成為一個整體。本設計建議使用配合比為石灰：粉煤灰：土 =10:30:60，抗壓模量 E=600～ 900MPa,劈裂強度 σ=～。土塊的最大粒徑不應大于 15mm。水泥穩定碎石的最佳含水量應由擊實試驗確定。宜采用標號為 325 或 425 的水泥。 ? ? ? ?71 1 3 6 5 1 . 5 5 * 1 0teNN? ????? ? ????? 次 ? ? ? ?71 1 3 6 5 1 . 2 0 * 1 0teNN? ????? ? ????? 次 路面結構層組合 根據規范推薦結構及當地的實際情況，擬定兩種結構層組合方案，見表 43 表 43 路面結構層組合方案表 方案一 方案二 材料名稱 厚度 材料名稱 厚度 SMA16 4cm OGFC13 AC20 6cm AC20 6cm AC25 8cm AC25 8cm 水泥穩定碎石 ? 水泥穩定碎石 ？ 二灰土 20cm 石灰土 20cm 土基 — 土基 — 兩個方案除上面層和底基層材料選擇不同之外，其余各層材料和設計厚度都相同，但是 SMA16 和 OGFC13 相比， S