【正文】 南京工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)研究的是鄭州至民權(quán)開封段路段ZMKF3標(biāo)初步設(shè)計(jì)。主要研究方法是在考察現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)水文資料，查閱當(dāng)?shù)亟煌康刃畔⒌幕A(chǔ)上，為鄭州至民權(quán)兩地間設(shè)計(jì)出一條交通便利，線形合理，經(jīng)濟(jì)美觀，使用年限長(zhǎng)久的高速公路。河南省地處中國(guó)東部，路線所經(jīng)地形為平原微丘區(qū)。有 1個(gè)平曲線、6個(gè)豎曲線、3座高架橋，設(shè)計(jì)車速120km/h。路面為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)說(shuō)明進(jìn)行路線方案的論證，確定合適的設(shè)計(jì)方案，并推薦一個(gè)最佳方案進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)設(shè)計(jì)，包括路線的平、縱、橫設(shè)計(jì)，路基路面設(shè)計(jì)和排水設(shè)計(jì)，等各方面內(nèi)容。關(guān)鍵詞：高速公路，平、縱、橫設(shè)計(jì)，路基，路面，排水AbstractThe design and research of Zhengzhou Kaifeng road to civil rights ZMKF3standard preliminary design. The main research methods was investigated in field geological and hydrological data, check out the local traffic information based on, for Zhengzhou to civil rights between two design a convenient transportation, linear rational, economic appearance, use fixed number of year long expressway.Henan province is located in the eastern part of China, the routes through the terrain for the plain or hilly area. The design of full . There are 1horizontal curve vertical curve,6,3 viaducts, the design speed of120km / h, roadbed . Pavement asphalt concrete structure.The design of the route scheme argumentation, determine the appropriate design, and remend an optimal scheme for the detailed design, including the flat, vertical, horizontal alignment design, design of roadbed and road surface and drainage design, and other aspectsKey words: highways, flat, vertical, horizontal design, subgrade, pavement,drainage 2 目錄摘要 1Abstract 2目錄第一章 工程概述 3第一章 工程概述 6 6 6 6 7 7第二章 路線平面設(shè)計(jì) 8 8 路線方案的擬定與比選 9 選線原則 9 10 11 12 路線方案擬定與比選 13 平面設(shè)計(jì) 15 15 15 逐樁坐標(biāo)計(jì)算 18 20第三章 縱斷面設(shè)計(jì) 21 21 平縱組合設(shè)計(jì) 21 道路坡長(zhǎng)及坡度確定 22 23 曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度 23 豎曲線各要素計(jì)算 25 26第四章 橫斷面設(shè)計(jì) 27 27 27 28 28 28 加寬設(shè)計(jì) 29 中央分隔帶形式設(shè)計(jì) 29 29第五章 路基設(shè)計(jì) 30 30 坡度 30 30 33 路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)與壓實(shí)度 33 33 33 34 34第六章 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 35 路面類型及結(jié)構(gòu)層組合 35 35 35 36 路面結(jié)構(gòu)層組合 40 41 41 41 42 42 42 擬定路面結(jié)構(gòu)及參數(shù) 42 計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值 43 計(jì)算容許彎拉應(yīng)力 43 45 驗(yàn)算彎拉應(yīng)力 46 51 52第七章 道路工程量計(jì)算 53 53 53 53 54 路面工程量計(jì)算 55 55第八章 道路排水設(shè)計(jì)及橋涵方案設(shè)計(jì) 56 道路排水設(shè)計(jì) 56 56 56 56 排水結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì) 57 橋涵方案設(shè)計(jì) 57 橋涵設(shè)計(jì)的基本要求 57 設(shè)計(jì)方案 58第九章 綠化設(shè)計(jì) 59第十章 施工組織設(shè)計(jì) 61 61 編制依據(jù) 61 61 61 62 62 63 63 66 施工平面圖布置 66 67 施工工期保證措施 6質(zhì)量保證措施 68 68 68 69 69 70 71 71 71附表一 擬投入本合同的主要施工設(shè)備表 73附表二 擬配備本合同的試驗(yàn)和檢測(cè)儀器設(shè)備表 74附表三 勞動(dòng)力計(jì)劃表 75附表四 施工進(jìn)度計(jì)劃?rùn)M道圖 76附表五 施工總平面布置 77結(jié)語(yǔ) 78參 考 文 獻(xiàn) 80致 謝 81第一章 工程概述鄭州至民權(quán)高速公路開封境段大致呈東西走向，起點(diǎn)位于西姜寨鄉(xiāng)韓寨西側(cè)，鄭汴兩市交界處，終點(diǎn)位于開封縣陳留鎮(zhèn)東南，七里灣村東側(cè)。工程沿線經(jīng)過(guò)開封市的開封縣和杞縣。 其中，本標(biāo)段位于開封境內(nèi)，開封市位于黃河南岸，屬黃河洪積沖積平原區(qū)的黃河南岸沙丘地副區(qū)。工程全線按全封閉雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)速度120km/h。路面為瀝青混凝土路面，設(shè)有硬路肩和土路肩分別寬23m和2。鄭州至民權(quán)開封段公路自然區(qū)劃屬于Ⅱ5區(qū)，為東部溫潤(rùn)季凍區(qū)。開封市位于黃河南岸，屬黃河洪積沖積平原區(qū)的黃河南岸沙丘地副區(qū)。地勢(shì)由西北向東南傾斜，地面坡降為1/4000～1/2000，海拔高度介于69～78米之間。由于歷史上黃河多次在開封市境內(nèi)決口，泛濫改道，致使微地形起伏不定，微地形差異顯著，形成類型多樣、差異顯著的微地貌形態(tài)。主要包括沙丘、平地和洼地三種基本類型。本項(xiàng)目沿線位于黃河沖積平原，地勢(shì)平坦，地貌單一。土層雖然變化較大，但均為第四系粘性土、粉性土和砂性土。項(xiàng)目所在區(qū)域地處北溫帶，屬半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，其主要特點(diǎn)是春季干旱風(fēng)沙多，夏季炎熱雨豐沛，秋季晴和日照足，冬季寒冷雨雪少。路線沿線有居民區(qū)較少，在路線平面設(shè)計(jì)中按高速公路平原微丘區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)沿線跨越河流路段以及與其他公路相交路段，從工程造價(jià)、施工難度等方面的比較，確定橋涵類型。公路線型順暢，與自然景觀協(xié)調(diào)。工程采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其主要技術(shù)指標(biāo)如下：道路等級(jí)：高速公路設(shè)計(jì)行車速度：120km/h路面結(jié)構(gòu)：瀝青混凝土路面路基橫斷面：,6=。硬路肩32=6m,2=，（其中中央分隔帶寬度為3m,2=）。行車道、硬路肩橫坡2%、土路肩橫坡度3%解放CA10B2350輛/日太脫拉138280輛/日黃河JN150150輛/日日野KB211280輛/日躍進(jìn)NJ1301050輛/日長(zhǎng)征XD 980220輛/日交通SH141380輛/日小轎車850輛/日根據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書、地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告、國(guó)家關(guān)于公路設(shè)計(jì)施工的《規(guī)范》、《規(guī)程》、《標(biāo)準(zhǔn)》等。如：1)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ 011—2006）2)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50－2006）3)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40－2004）4)《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ 018－1997）5)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 034－2000）6)《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ 001－1986）7)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD30－2004）8)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60－2004）9)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01－2003）10)《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 0331995）第二章 路線平面設(shè)計(jì)由交通量組成表，折算成以小客車為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。 交通量組成表 車 型總 重前軸重后軸重后軸數(shù)前軸數(shù)交通量 小汽車11850交通SH14111380解放CA10B122350躍進(jìn)NJ130111050黃河JN15012150太脫拉1382*22600日野KB21110011280長(zhǎng)征XD9802*22220 以上為實(shí)測(cè)交通量組成，通車后第一年雙向平均日交通量， % 各汽車代表車型與車輛折算汽車代表車型車輛折算系數(shù)說(shuō)明小客車≤19座的客車和載質(zhì)量≤2t的貨車中型車＞19座的客車和載質(zhì)量＞2t～≤7t的貨車大型車載質(zhì)量＞7t～≤14t的貨車拖掛車載質(zhì)量＞14t的貨車 各汽車車輛折算系數(shù)表 車型汽車代表車型車輛折算系數(shù)躍進(jìn)NJ130中型車解放CA10B大型車交通SH141大型車日野KB211拖掛車長(zhǎng)征XD980拖掛車黃河JN150拖掛車太脫拉138拖掛車交通量換算采用小客車為標(biāo)準(zhǔn)車型，按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTN B012003）中各汽車代表車型與車輛折算系數(shù)換算。根據(jù)公式 :式中： —設(shè)計(jì)初始年平均日交通量； —設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量年平均增長(zhǎng)率； —設(shè)計(jì)年限（高速公路一般為20年）； —設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)日交通量。 (輛/日) (輛/日)由遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限交通量N=50213輛/日，故擬定該公路為高速公路雙向六車道，設(shè)計(jì)車速為120km/h。 路線方案的擬定與比選 選線原則1）在路線設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，應(yīng)運(yùn)用各種先進(jìn)手段對(duì)路線方案做深入、細(xì)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(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使工程數(shù)量小、造價(jià)低、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。公路路線設(shè)計(jì)是一項(xiàng)立體線形設(shè)計(jì)，應(yīng)注意立體線形設(shè)計(jì)中平、縱、橫面的舒順、合理的配合。在工程量增加不大時(shí)，平、縱線形應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不應(yīng)輕易采用最小值或極限值，也不應(yīng)不顧工程量的大幅增加，而片面追求高指標(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(jì)作物田或經(jīng)濟(jì)林園等。4）通過(guò)名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的公路，應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，橋梁、隧道、沿線設(shè)施應(yīng)與該地區(qū)自然景觀相適應(yīng)，與環(huán)境融為一體。5）選線時(shí)應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)，查清其對(duì)公路工程的影響。對(duì)于滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、泥沼等嚴(yán)重不良地質(zhì)地段和沙漠、多年凍土等特殊地區(qū)，應(yīng)慎重對(duì)待。一般情況下路線應(yīng)設(shè)法繞避。當(dāng)必須穿過(guò)時(shí)，應(yīng)選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。對(duì)于高填、深挖路基地段，應(yīng)做好路基邊坡巖土情況的勘測(cè)工作，查清邊坡及基底情況，據(jù)以進(jìn)行填(挖)邊坡的穩(wěn)定計(jì)算，必要時(shí)采取切實(shí)可行及安全可靠的防護(hù)措施。6）選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于修建公路及汽車運(yùn)行所產(chǎn)生的影響與污染等問(wèn)題。本設(shè)計(jì)地段屬于洪積沖積平原，地形開闊，地勢(shì)起伏平緩。平原區(qū)由于地勢(shì)相對(duì)平坦，路線受高差和坡度的限制小，平、縱、橫三方面的幾何線性較易達(dá)到較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但往往由于受當(dāng)?shù)刈匀粭l件和地物的阻礙以及支農(nóng)的需要，選線時(shí)應(yīng)綜合考慮多方面的因素。1） 布線時(shí)在符合路線走向的前提下正確處理對(duì)地物、地質(zhì)的避讓和穿越，以屏幕為主安排路線。選線時(shí)首先在起、終點(diǎn)及中間必須經(jīng)過(guò)的城鎮(zhèn)或把路線必須經(jīng)過(guò)的工廠、農(nóng)場(chǎng)以及文物景點(diǎn)作為主要控制點(diǎn)，然后在主要控制點(diǎn)之間進(jìn)行實(shí)地勘察，了解農(nóng)田優(yōu)劣及建筑群、水電設(shè)施、障礙物等地物分布情況，確定哪些可穿、哪些該繞避以及怎樣繞避，從而建立一系列控制點(diǎn)。2） 要求路線方向直捷，線性舒順，盡可能采用較高標(biāo)準(zhǔn)。3）處理好與農(nóng)業(yè)的關(guān)系。平原區(qū)新建道路占用一些農(nóng)田是難以避免的，但結(jié)合我國(guó)地少人多的國(guó)情，在可能的條件下要做到盡量少占地或不占高產(chǎn)田。路線布設(shè)應(yīng)緊密與農(nóng)田水利建設(shè)結(jié)合。4）平原區(qū)有較多的城鎮(zhèn)、村莊、工業(yè)區(qū)及其它公用設(shè)施，布線時(shí)應(yīng)結(jié)合道路性質(zhì)正確處理穿越與繞避、拆遷與保留的關(guān)系。5）平原區(qū)湖泊較多，橋涵工程大，路線在穿越水道時(shí)，無(wú)論在平面還是縱斷面上，都應(yīng)盡可能保證路線的平順性。6）應(yīng)注意土壤水文條件。平原區(qū)土壤水文條件較差，特別是河網(wǎng)湖區(qū)，地勢(shì)較平，地下水位高，影響路基穩(wěn)定性。在低洼地段，當(dāng)路線與分水嶺走向基本一致時(shí)，應(yīng)盡可能沿接近分水嶺的地勢(shì)較高處布線，以有利路基。7）另外要注意充分利用舊路，注意路基取土和就地取材。一條道路路線的選定是經(jīng)過(guò)由淺入深、由輪廓到局部、由總體到具體、由面到帶進(jìn)而到線的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般經(jīng)過(guò)以下三個(gè)步驟：1）全面布局全面布局是解決路線基本走向的全局性工作。就是在起終點(diǎn)及中間必須通過(guò)的控制點(diǎn)間尋找可能通過(guò)的“路線帶”，并確定一些主要的控制點(diǎn)，連接起來(lái)即可形成路線的基本走向。 2）路線布局在總體路線方案既定的基礎(chǔ)上，以相鄰主要控制點(diǎn)間劃分段落，根據(jù)道路標(biāo)準(zhǔn)以及道路的技術(shù)指標(biāo)，結(jié)合其間具體地形條件逐段加密細(xì)部