土木工程道桥专业二级公路毕业设计(共83页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘 要本设计是从信阳到商城某段二级公路的设计,该段路线总长为3054m。本设计中设计车速为80km/h,双向两车道。本设计是在对交通量进行分析,查找相应的技术规范的基础上,确定出公路的技术等级以及设计需要的各种参数,最终确定采用二级公路的技术指标进行设计。结合周围的地形情况进行了平面线形设计,平面线形中有三个转角。纵断面的设计中有两个竖曲线,满足平纵线形组合设计中的各种要求。在横断面的设计中,确定了横断面组成及各种要素后,绘制出横断面图。本设计中路面设计采用沥青路面进行设计,主要包括结构层的拟定和设计层厚度计算。涵洞设计主要是在拟定结构尺寸后进行各种强度的验算。设计中
2、结合地形及周边环境条件,通过两条线路方案的比选,最终确定最佳方案。关键词:二级公路;纵断面;横断面;沥青路面;涵洞专心-专注-专业AbstractThis design is a secondary road design from Xinyang to Shangcheng and the total length of the section is 3054m. The design speed is 80km/h and the road has two lanes.The Tparameters which are needed in the design are defined by
3、 analyzing the traffic and searching the corresponding technical specification. Finally the secondary roads technical specification is designed. Based on the surrounding terrain, the alignment of the highway is designed, which has three corners. There are three vertical curves in the design of verti
4、cal alignment, which all meet the design requirement of the linear combination. In the cross section design, the cross section diagrams are drawn after determining the composition and cross section elements. The design of the asphalt pavement mainly contains the selection of the structure layer and
5、the calculation of the layer thickness. The intension of the structure is checked after the selection of the dimensions of the structure in the culvert design. The design is combined with the terrain and surrounding environment conditions, and through the comparison of two line programs, the best so
6、lution is ultimately determined.Keywords:Secondary road, vertical section, cross section, Asphalt pavement,culvert朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典可翻译 50 多种语言目 录第一章 绪 论1.1 概述交通运输事业是国民经济的重要组成部分,是国民经济的命脉。公路运输作为其中最重要的运输方式之一,具有如下特点:(1)机动灵活,能迅速集中和分散货物,做到直达运输,不需中转,可以实现“库库”的直接运输,节约时间和减少中转费用,减少货损。(2)受交通设施限制少,是最广泛的一种运输方式。(3)
7、适用性强,服务面广,时间上随意性强。(4)投资少,资金周转快,社会效益显著。由于公路运输的这些特点,使公路运输事业得以快速发展。到上世纪70年代,经济发达国家大多改变了一个多世纪以来以铁路运输为中心的局面,公路运输在各种运输方式中起了主导作用,是我国综合运输体系中最为活跃的一种运输方式,并显示出了广阔的发展前景。1.2 选题意义综合运用已学的知识,解决土木工程专业道桥方向有关道路工程的技术问题,从而获得综合运用本专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力,提高分析和解决实际问题的能力,并受到科学研究的初步训练。通过毕业设计进一步培养调查研究、检索和阅读中外文献资料、综合分析、设计计算、计算机应用
8、、技术经济分析、绘图、撰写论文和设计说明书等方面的能力。此外毕业设计是作为大学生毕业前的一次重要的演练,为我们将来顺利踏上工作岗位或走上科研创新的道路,担当好自己的职责具有重要的意义。1.3 设计概况本设计为公路新建工程,本工程全线按二级公路标准设计,为双向两车道,设计时速为80km/h,工程起点桩号为K0+000,终点桩号 K3+054.355m。河南信阳市商城县某公路地处IV2区,拟采用沥青混凝土路面结构设计,沿线土质为中液限黏性土,地下水位距路床1.5m,属于中湿状态,年降雨量900mm,最高气温39,最低气温-10。本路段主要是沟通与附近县之间的一条干线公路,担负为沿线工、农业生产及政
9、治、经济、文化物资交流服务;本设计是在结合当地的沿线地形、地质、水文、气象等自然条件下,确定公路的等级及技术标准;本设计是在对当地经济发展状况的了解和对交通量的预测的基础上进行的设计,并做方案比选。长远意义:为实现商城县到信阳市的快捷交通,加强与市区的联系,降低运营成本,提高经济社会效益,完善信阳市高等级路网;促进信阳市公路等级及运输结构合理化,适应信阳市作为国家公路运输枢纽城市的需要;大大增强信阳对所辖地区的经济辐射影响,对促进经济发展具有重要意义。第二章 公路技术等级的确定2.1 公路技术等级由于每条道路在国民经济中的作用不同,自然条件的复杂程度不同,行车种类、速度和运量的不同,在技术完善
10、程度方面就有着各种不同的要求。公路等级应根据使用任务、功能和适应的交通量来确定,还应考虑到公路网的规划等因素。公路路线设计规范JTG D202006将公路根据功能和适用的交通量分为以下五个等级:(1)高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000辆;六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量4000080000辆;八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000辆。(2)一级公路为供汽车分向、分车道行驶,并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一级公路应能适
11、应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量1500030000辆;六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000辆。(3)二级公路为供汽车行驶的双车道公路。双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量500015000辆。(4)三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。双车道三级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量20006000辆。(5)四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000以下。单车道四级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量400以下。2.2
12、公路等级的确定(1)交通量组成路段初始年交通组成及交通量(辆/日,交通量年增长率取7%),见表2-1。(注:由于路面设计中分段年增长率分别为7%、5%、3%,故预测远景年交通量时年增长率取最大值7%。)表21 汽车交通量组合(单位:辆日)序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量 1解放CA10B19.460.851双轮组200 2日野KF300D40.75792双轮组3175 3交通SH361601102双轮组3200 4黄河JN15049101.61双轮组150 5东风EQ14023.769.21双轮组400(2)我国公路工程技术标准规定:标准车型为小客车各
13、汽车代表车型与标准车型换算系数如表2-2: 表2-2 各汽车代表车型与车辆换算系数汽车代表车型车辆折算系数说 明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t7t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车(3)交通量计算初始年交通量折合成小型车为:交通年增长率,远景年交通量: 双车道二级公路折合成小客车的年平均交通量为500015000辆,该二级公路满足设计年限内的交通增长要求。根据设计任务书所给的资料,所获得的道路交通密度及其组成按所在地区的地形、道路的性质、使用任务及交通量,经过充分的技术经济论证,最后确定道路的技术等级为二级公路
14、,设计时速为80km/h。2.3 二级公路技术指标核算(1)平曲线极限最小半径:故极限最小半径取250m(2)平曲线一般最小半径:故一般最小半径取400m。(3) 缓和曲线最小长度:(4) 停车视距:(5)纵坡最小长度: (6)竖曲线最小长度:2.4公路技术标准公路技术标准是指在一定自然环境条件下能保持车辆正常行驶性能所采用的技术指标体系本路段按二级公路标准测设,设计车速80km/h,测设中在满足公路路线设计规范及在不增加工程造价的前提下,充分考虑了平、纵、横三方面的优化组合设计,力求平面线型流畅,纵坡均衡,横断面合理,以达到视觉和心理上的舒展。二级公路的主要技术指标如下:1、直线(1)直线的
15、最大长度我国目前的标准和公路路线设计规范中未对直线的最大长度规定具体的数值,但总的原则是:公路线形应与地形相适应,与景观相协调,最大长度应有所限制;当采用长直线时为弥补景观单调的缺陷,应结合具体情况采取相应技术措施。(2)直线的最小长度由公路路线设计规范得知:同向曲线间的直线最小长度为6V;反向曲线间的直线最小长度为2V。当直线两端设置有缓和曲线时,也可以直接相连,构成S形曲线。2、圆曲线圆曲线是平面线形中常用的线形要素,圆曲线的设计主要确定其半径值以及超高和加宽。(1)最小半径平面线形中一般非不得已时不使用极限半径,因此规范规定了一般最小半径,如下表2-3。不设超高最小半径,当圆曲线半径大于
16、一定数值时,可以不设超高,允许设置与直线路段相同的路拱横坡。表2-3 各级公路圆 曲线最小半径(m)设计速度(km/h)1201008060403020极限最小半径(m)650400250125603015一般最小半径(m)10007004002001006530不设超高的最小半径(m)路拱2%5500400025001500600350150路拱2%7500525033501900800450200(2)最小长度选用圆曲线半径时,最小长度一般要求要有3s的行程,在地形条件允许的条件下,应尽量采用大半径曲线,使行车舒适,但半径过大,对施工和测设不利,所以圆曲线半径不可大于10000米。圆曲线半
17、径的选用:在运用平曲线半径的三个最小半径时,应遵循的一般原则是:在地形条件许可时,应力求使半径尽可能接近不设超高最小半径;一般情况下或地形有限制时,应尽量大于一般最小半径;只有地形特别困难时,方可采用极限最小半径。本设计公路平面线形时,根据沿线地形情况,采用了设超高的半径曲线。3、缓和曲线缓和曲线是道路平面线形要素之一,它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。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,以使驾驶员能够从容的打方向盘、乘客感觉舒适、线形美观流畅,圆曲线上的超高过度也能够在缓和曲线内完成。缓和曲线的
18、最小长度一般应满足以下几方面:(1)离心加速度变化率不过大;(2)控制超高附加纵坡不过陡;(3)控制行驶时间不过短;(4)符合视觉要求。由公路路线设计规范可知各级公路缓和曲线最小长度如表2-4所示:表2-4 各级公路缓和曲线最小长度公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度1201008010080608060403020缓和曲线最小长度100857085705070503525204、行车视距我国标准规定二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距见表2-5。表2-5 二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距设计速度8060403020停车视距11075403020会车视距
19、220150806040超车视距5503502001501005、本设计根据上述条件采用的设计技术指标汇总见表2-6。表2-6 主要技术指标汇总设计指标取值设计速度V80km/h行车道宽度(m)23.75=7行车道数2路基宽度(m)12直线的最大长度(m)20V=1600同向曲线间直线的最小长度(m)6V=480反向曲线间直线的最小长度(m)2V=160最大纵坡6%最小纵坡0.3%最大合成纵坡9%凸形竖曲线一般最小半径/长度(m)4500/70凹形竖曲线一般最小半径/长度(m)3000/70会车视距(m)220第三章 公路平面设计3.1 选线的一般原则 选线要综合考虑多种因素,妥善处理好各种因
20、素的关系,其基本原则如下:(1)在路线设计的各个阶段,应运用各种先进手段对路线方案做深入、细致的研究,在多方案论证、比选的基础上,选定最优路线方案。(2)路线设计应在保证行车安全、舒适、快捷的前提下,做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好,并有利于施工和养护。在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术指标,不要轻易采用极限指标,也不应片面追求高指标。(3)选线注意同农田基本建设相配合,做到少占田地,并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园等。(4)通过名胜、风景、古迹地区的道路,应注意保护原有自然状态,其人工构造物应与周围环境、景观相协调,处理好重要历史文物遗址。(5)选线时应对工程地质和
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