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1、1. 工程概況
名稱:舒蘭—蛟河二級公路;
地質(zhì)條件:粘性土,稠度為1.0;
地形條件:平原地形;
2. 技術(shù)指標(biāo)
2.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):
根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求,本路段按二級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)勘察、設(shè)計。設(shè)計車速為60公里/小時,雙車道,設(shè)計年限:20年(路面類型為水泥混凝土路面)。
2.2 設(shè)計執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范有:
《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B01-2003
《公路路線設(shè)計規(guī)范》JTG D20-2006
《公路路基設(shè)計規(guī)范》JTG D30-2004
2.2 各項技術(shù)指標(biāo):
2.2.1平面:
(1)圓曲線一般最小半徑為200m,極限最小半徑125m;不設(shè)超高最小半徑
2、當(dāng)路拱≤2%時為1500m,當(dāng)路拱>2%時為1900m。
(2)平曲線長度一般值為300m,最小值為100m。
(3)緩和曲線最小長度一般值為80m,最小值為60m。
2.2.2縱斷面:
(1)最大縱坡為6%,最小坡度為0.5%,最小坡長150m;縱坡為6%時的最大坡長為600m。
(2)凹形豎曲線半徑一般值為1500m,極限值為1000m,豎曲線最小長度為50m;凸形豎曲線半徑一般值為2000m,極限值為1400m,豎曲線最小長度為120m。
2.2.3橫坡和路面寬度:
(1)橫坡:1.5%~2%
(2)路面寬度:
a.車道寬度: 3.5m。
b.路肩寬度:右側(cè)硬路肩寬度
3、一般值為0.75m,最小值為0.25m;土路肩寬度一般值為0.75m,最小值為0.5m。
c.路基寬度:一般值為10m,最小值為8.5m。
2.2.4視距:
停車視距為75m,會車視距為150m,超車視距為350m。
3. 橫斷面設(shè)計
(1)行車道寬度:2×3.5m;
(2)硬路肩寬度:2×0.75m;
(3)土路肩寬度:2×0.75m;
(4)路基總寬度:10m。
4. 平面選線
4.1平面選線的原則
(1)在道路設(shè)計的各個階段,應(yīng)運用各種先進手段對路線方案作深入、細致的研究,在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上,選定最優(yōu)路線方案。
(2)路線設(shè)計應(yīng)在保證行車安
4、全、舒適、迅速的前提下,做到工程量小、造價低、運營費用省、效益好,并有利于施工和養(yǎng)護。路線設(shè)計應(yīng)注意立體線形設(shè)計中平、縱、橫面的疏順、合理配合。在工程量增加不大時,應(yīng)盡可能的采用較高的技術(shù)指標(biāo)。不應(yīng)輕易采用最小或極限指標(biāo),也不應(yīng)片面采用較高指標(biāo)。
(3)選線應(yīng)同農(nóng)田基本建設(shè)相配合,做到少占田地,并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟作物田和經(jīng)濟林園(如橡膠林、茶林、果園)等。對沿線必須占用的田地,應(yīng)按國家有關(guān)法規(guī),做好造田還林等規(guī)劃和必要的設(shè)計。
(4)通過名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路,應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào),并適當(dāng)照顧美觀,重視保護原有自然狀態(tài)和重要歷史文物遺址。
(5)在選線過程中,對嚴重不良地質(zhì)
5、路段,如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶、泥沼及排水不良等特殊地區(qū),應(yīng)慎重對待,一般情況下應(yīng)設(shè)法繞避,如必須穿過時,應(yīng)選擇合適位置,縮小穿越范圍,并采取必要的工程措施。
4.2選線過程
一條道路路線的選定是經(jīng)過由淺入深、由輪廓到局部、由總體到具體、由面到帶進而到線的過程來實現(xiàn)的,一般要經(jīng)過以下三個步驟:
(1)全面布局
(2)逐段安排
(3)具體定線
a.控制點的選定:
在平原地區(qū)選線過程中,對嚴重不良地質(zhì)路段,如池塘、泥沼及排水不良等特殊地區(qū),應(yīng)慎重對待,一般情況下應(yīng)設(shè)法繞避。初步選定能避開池塘的一個控制點,定出路線的大致走向。
b.加密控制點:
避開地質(zhì)不良地段,盡量少占用
6、農(nóng)田,加密控制點。
c.確定路線走向:
在前面各項工作的基礎(chǔ)上,把各個控制點連結(jié)起來,定出路線的走向。
4.3紙上定線
設(shè)計路段為平原區(qū)二級公路,地形起伏不大,但易受池塘等的影響,因此,盡量避開池塘等不利地段。
5. 平面設(shè)計
5.1曲線及樁號標(biāo)定:
起點樁號K0+000,JD1樁號K0+337, α1左=39度, ,;
JD2樁號K0+920,α2右=33度,。
5.2平曲線要素計算:
切線增長值:
內(nèi)移植:
切線長:
外距:
平曲線:
5.3 曲線主點樁號計算:
5.4平面
7、線形:
5.5例:JD1點計算數(shù)據(jù)
已知:R1=400m,Ls1=120m,α1右=39°。
切線增長值: q = Ls/2-Ls3/240R2 = 59.96m
內(nèi)移植: p =Ls2/24R - Ls2*Ls2/2384R3=1.50m
平曲線長:L = Rαπ/180°+ Ls= 392.13m
切線長:T = (R +p)tanα/2+q =202.14m
外距:=25.93m
樁號:
=K0+139
=K0+258
=K0+337
=K0+533
=K0+410
JD1線形圖:
O點
5.
8、6平曲線要素匯總表
JD點
JD樁號
Ls(m)
α
R(m)
L(m)
T(m)
E(m)
JD1
K0+337
120
右39°
400
392.27
202.12
25.93
JD2
K0+920
140
左33°
450
399.18
203.78
21.22
主點樁號
ZH
HY
QZ
YH
HZ
JD1
K0+139
K0+258
K0+337
K0+410
K0+533
TD2
K0+676
K0+811
K0+870
K0+925
K1+071
6. 縱斷面設(shè)計
6.1 縱斷面設(shè)
9、計原則
1.縱面線形應(yīng)與地形相適應(yīng),線形設(shè)計應(yīng)平順、圓滑、視覺連續(xù),保證行駛安全。
2.縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當(dāng)、以及填挖平衡。
3.平面與縱斷面組合設(shè)計應(yīng)滿足:
4.視覺上自然地引導(dǎo)駕駛員的視線,并保持視覺的連續(xù)性。
6.2 縱斷面拉坡
1. 縱坡設(shè)計要求:
(1)設(shè)計必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的各項規(guī)范。
(2)縱坡應(yīng)具有一定的平順性,起伏不宜過大和過于頻繁。連續(xù)上坡或下坡路段,應(yīng)避免反復(fù)設(shè)置反坡段。
(3)沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮。
(4)應(yīng)盡量做到填挖平衡,使挖方運作就近路段填方,以減少借方和廢方,降低造價和節(jié)省用地。
2.縱
10、斷面拉坡步驟:
(1)標(biāo)注控制點:確定路線起、終點以及越嶺埡口,地質(zhì)不良地段的最小
填土高度,最大挖深等線路必須經(jīng)過的標(biāo)高控制點。
(2)試坡:在已標(biāo)出的“控制點”縱斷面圖上,根據(jù)各技術(shù)指標(biāo)和選線意圖,結(jié)合地面線的起伏變化,以控制點為依據(jù),在其間穿插取值,同時綜合考慮縱斷面設(shè)計中的平縱組合問題,即當(dāng)豎曲線和平曲線重合時,應(yīng)設(shè)法使豎曲線的起、終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi),其中任一點都不要放在緩和曲線以外的直線上,也不要放在圓弧段之內(nèi)。由此試定出若干坡線。
(3)調(diào)整并核對:對試坡時所定出的各種坡線進行比較,排除不符工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的坡線,在剩下的坡線中選取填挖方量最小又比較平衡
11、的坡線。在選取的坡線上選擇有控制意義的重點橫斷面,從縱斷面圖上讀出其對應(yīng)樁號的填挖高度,檢查該點的橫斷面填挖是否滿足各項工程指標(biāo)。如果不滿足,則應(yīng)對所選坡線進行調(diào)整。
6.3 豎曲線要素計算
豎曲線要素設(shè)計公式為:
豎曲線長度:
豎曲線切線長:
豎曲線外距:
12、
6.4豎曲線計算數(shù)據(jù):
已知:=-1.3%, = -1.6%,=5.13%;
R1=6000m,R2=5000m。
縱斷面要素示意圖
BPD1: 樁號K0+352
=-0.3%,凹型豎曲線
曲線長:=30m
切線長:T1==15m
外距:=0.01125 m
起點樁號=K0+352-15=K0+337
終點樁號=K0+352+15=K0+367
BPD2:樁號K0+820
=3.53%,凹型豎曲線
曲線長:=336.5m
切線長:T2==168.25m
外距:=2.83m
起點樁號=K0+820-168.25=K0+
13、651.75
終點樁號=K0+820+168.25=K0+988.25
6.5豎曲線要素匯總表
變坡點
樁號
R凸或R凹
i1
i2
切線長T
外距E
起點樁號
終點樁號
豎曲線長L
BPD1
K0+352
10000
-1.3%
-1.6%
15
0.0113
K0+337
K0+367
30
BPD2
K0+820
5000
-1.6%
5.13%
168.25
2.83
K0+651.75
K0+988.25
336.5
6.6縱斷面設(shè)計成果表
由前面的計算即可確定出各直線段坡線上所對應(yīng)的中樁標(biāo)高,再由公式
14、算出豎曲線內(nèi)各點的豎距,凸形豎曲線的曲線上中樁標(biāo)高即為對應(yīng)直線坡線標(biāo)高減去豎距,凹形豎曲線的曲線上中樁標(biāo)高即為對應(yīng)直線坡線標(biāo)高加上豎距。由此即可確定縱斷面線上各中樁的標(biāo)高,也就可以算出各中樁的填、挖高度。
6.7繪制縱斷面圖
縱斷面圖一般采用橫向1:2000,縱向1:200的比例尺繪制,上部畫縱斷面圖,下部標(biāo)注如圖:
道路縱斷面設(shè)計圖
地質(zhì)條件
填土高度
挖土高度
設(shè)計高程
地面高程
坡度(%) 坡長(m)
里程樁號
直線及平曲線
7. 橫斷面設(shè)計
7.1橫斷面設(shè)計的原則
(1)、設(shè)計時應(yīng)根據(jù)公路等
15、級、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合地形、地質(zhì)、水文、填挖等情況選用。設(shè)計前必須做好各項勘察工作,收集橫斷面資料。
(2)、兼顧當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)的需要,盡可能與之配合,合理設(shè)計邊溝斷面尺寸,并按有關(guān)規(guī)定采取必要的處理措施。
(3)、路基穿過耕種地區(qū)時,為了節(jié)約用地,如果當(dāng)?shù)厥县S富,可修建石砌邊坡或直立矮墻。
(4)、沿河線的橫斷面設(shè)計,應(yīng)注意路基不被洪水沖毀,如廢方過多壓縮河道而引起壅水危及農(nóng)田、房舍時,一般應(yīng)變更設(shè)計,將路線適當(dāng)外移以減少廢方,否則應(yīng)將廢方運走。
7.2確定路基橫斷面寬度
設(shè)計公路為二級公路,采用整體式單幅雙車道的路基斷面形式。
根據(jù)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),由公路等級(二級)及設(shè)計行車速度
16、(60km/小時),確定路基橫斷面車道數(shù)為雙車道,行車道總寬為7m,行車道外側(cè)分別設(shè)置寬度為0.75m的硬路肩和土路肩,路基總寬度為10m。
7.3 設(shè)計資料
(1)、平曲線起、終點樁號,平曲線半徑和轉(zhuǎn)角在平面設(shè)計中讀取。
(2)、每個中樁的填挖高度在縱斷面設(shè)計中讀取。
(3)、路基寬度為10m。在路線平面圖上的各中樁橫斷面范圍內(nèi)并向外延伸一定距離選取若干點,量取各點的地面標(biāo)高。
(4)、根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定邊溝的形式及尺寸。
(5)、根據(jù)線路所處地區(qū)的地質(zhì)情況確定填方路堤和挖方路塹的邊坡值。
7.4繪制橫斷面圖
步驟如下:
(1)根據(jù)縱斷面測量資料按1:20
17、0的比例繪制橫斷面地面線;
(2)根據(jù)路基設(shè)計表中的有關(guān)數(shù)據(jù),繪制路幅的位置和寬度;
(3)參照路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖繪制路基邊坡線和地面線相交,并在需要設(shè)置支擋防護處繪制支擋結(jié)構(gòu)物的斷面圖;
(4)檢查彎道路段橫斷面內(nèi)側(cè)的視距是否滿足要求,是否需要清除障礙及設(shè)置視距臺;
(5)根據(jù)綜合排水設(shè)計,繪制路基邊溝、排水溝、截水溝等在橫斷面圖上的位置;
總 結(jié)
本研究及設(shè)計是在孫耀東老師的悉心指導(dǎo)下完成的。由于理論課程學(xué)習(xí)時人數(shù)眾多,上課效率相對比較低,因此在課程設(shè)計全過程我們遇到很多問題,也向老師詢問了很多次,孫老師耐心的回答我們每個問題,無論是否占用了他的私人時間都能
18、及時的給予解答,保證了我們能及時完成課程設(shè)計,在此表示感謝。
我們作為路橋?qū)I(yè)的學(xué)生,道路課程設(shè)計是我們專業(yè)中的主干課,也是我們以后畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ),所以對于這次課程設(shè)計我給予特別的重視,認真學(xué)習(xí)課程設(shè)計的各項相關(guān)知識。
本設(shè)計完全根據(jù)新規(guī)范進行設(shè)計的,采用了當(dāng)今最前沿的設(shè)計方法。主要目的是以滿足生產(chǎn)的需要為主,具有較強的適用性。本設(shè)計課題要求對公路進行路線、路基路面工程施工圖設(shè)計。道路路線工程要求對所提供地形圖,依據(jù)控制點進行平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫段面設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮了便于施工,安全,經(jīng)濟合理等因素,具有較好的安全性,適用性及耐久性。從道路設(shè)計到結(jié)構(gòu)設(shè)計都運用了科學(xué)設(shè)計方法,合理的設(shè)計
19、理論。
本設(shè)計的內(nèi)容全面地包含了交通土建專業(yè)所學(xué)知識,是一次全面的設(shè)計演練。同時,設(shè)計研究的內(nèi)容具有相當(dāng)?shù)纳疃群碗y度,是對我們的一次綜合考核。設(shè)計應(yīng)達到的技術(shù)要求為滿足實際施工要求,即所設(shè)計的內(nèi)容正確、可行。為此,設(shè)計過程中要以設(shè)計規(guī)范為準(zhǔn),嚴格控制各設(shè)計內(nèi)容滿足規(guī)范和相關(guān)條例的要求。
參 考 文 獻
[1]楊少偉.道路勘測設(shè)計.北京:人民交通出版社
[2]公路路基設(shè)計規(guī)范JTG D30—2004.中華人民共和國交通部
[3]公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-2003. 中華人民共和國交通部
[4]公路路線設(shè)計規(guī)范JTG D20-2006. 中華人民共和國交通部