【正文】 .............................................. 23 ◆ 瀝青混凝土路面設(shè)計(jì) .................................................................................. 23 工程預(yù)算 ........................................................................................................ 28 結(jié)論 ............................................................................................................................ 29 致謝 ............................................................................................................................ 30 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................... 31 附錄 1 英文原文 ...................................................................................................... 32 附錄 2 中文譯文 ....................................................................................................... 40 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1章 緒 論 項(xiàng)目背景 道路是交通運(yùn)輸方式中的一種 ，與其它交通方式相比，在整個(gè)交通運(yùn)輸系統(tǒng)中發(fā)揮著其它交通設(shè)施不可 替代的作用。 詳細(xì)設(shè)計(jì)是在初步設(shè)計(jì)的路線中選擇了 路段而進(jìn)行的。目前，道路建設(shè)的作用顯得尤為突出。本次公路設(shè)計(jì)是山嶺重丘區(qū)二級(jí)路的常規(guī)設(shè)計(jì)，分為初步設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩大部分。具體地，平面設(shè)計(jì)與初步設(shè)計(jì)中的大體一致，縱斷面設(shè)計(jì)作了 較大的調(diào)整，在土石方計(jì)算與調(diào)配之后，還對(duì)路基、排水（尤其是涵洞）和路面進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)。 交通運(yùn)輸歷來與國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著不可分割的密切關(guān)系。近年來我國(guó)高速公路及一級(jí)公路的里程數(shù)目逐年增加，為國(guó)民經(jīng)濟(jì) 的飛速發(fā)展提供了強(qiáng)有力的前提條件。公路建設(shè)有了長(zhǎng)足進(jìn)步。旅客周轉(zhuǎn)量占 %，公路貨運(yùn)量占 %，貨物周轉(zhuǎn)量占 %。 我國(guó)的公路建設(shè)以進(jìn)入快速發(fā)展的階段，包括建設(shè)公路主骨架在內(nèi)的“ 兩縱兩橫三條線 ” ，行成幾條通行能力大，規(guī)模效益好的南北向、東西向的公路運(yùn)輸大通道，建設(shè)其它 國(guó)道主干線和對(duì)地區(qū)發(fā)展至關(guān)重要的其它公路及重要的國(guó)防公路，加強(qiáng)中西部地區(qū)、貧困地區(qū)的公路建設(shè)。 道路建設(shè)的必要性及可行性研究 可行性研究是在建設(shè)前期對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的一種考慮與鑒定。另外，該地區(qū)的林業(yè)發(fā)達(dá)，礦產(chǎn)資源豐富。大大影響了兩地及附近地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 自然情況對(duì)道路設(shè)計(jì)與施工的影響 氣象、水文條件的影響 該公路地處黑龍江東部山區(qū)。這也是黑龍江地區(qū)筑路時(shí)的重點(diǎn)考慮對(duì)象，可以適當(dāng)抬高線位使路基達(dá)到一定的高度以防 止水對(duì)路用性能的影響，還可以加鋪防凍墊層及隔離層以截?cái)嗝?xì)水的上升從而達(dá)到避免凍脹翻漿的目的。沿線樹木較多，多為粘質(zhì)土，山坡上 2 米以下是碎石土 ,所以在路線的走向上，只要避免通過低洼積水地帶，避免大填大挖，在原則上是不會(huì)產(chǎn)生問題的。 道路建筑材料及分布情況 沿線有多采石場(chǎng)，零 星分布有小的石灰、水泥廠，其他均需外購(gòu) 。施工時(shí)深挖路塹注意邊坡防護(hù)和排水；高路堤注意邊坡穩(wěn)定；路面結(jié)構(gòu)厚度要滿足防凍要求；瀝青路面注意高溫穩(wěn)定性及低溫抗裂性；考慮到半剛性基層在瀝青路面早期損壞中的種種弊端，本試驗(yàn)段特嘗試用瀝青碎 石基層代替一部分半剛性基層，這些在選擇材料時(shí)，應(yīng)注意。下面是近期交通量調(diào)查表： 表 2－ 1 近期交通量調(diào)查表 根據(jù)原始資料中給出的近期交通量，查《瀝青路面設(shè)計(jì)與驗(yàn)算系統(tǒng)使用手冊(cè)》附錄一中附表一，得到汽車劃分類型，同時(shí)根據(jù)《公路勘測(cè)設(shè)計(jì)》P20 表 21得以小汽車和中型載重汽車為標(biāo)準(zhǔn)的折算系數(shù)。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)路的交通量應(yīng)為 3000～ 7500 輛 /日。 選線的原則 ◆ 應(yīng)符合公路線形設(shè)計(jì)的基本要求。 ◆ 選線要盡量選擇地質(zhì)穩(wěn)定、水文地質(zhì)條較好的地帶通過。此處冬 季比較寒冷，路線應(yīng)盡可能選擇陽坡和迎風(fēng)的一岸，以減少流冰等病害。同樣要走迎風(fēng)陽坡的一面。在 JD5 和 JD7 由于角度太小，但又考慮線形走向以及通過對(duì)布線的分析比較，選擇如圖的線形。 很關(guān)鍵的一步還算是調(diào)整線路，因?yàn)橛袝r(shí)候僅僅是微調(diào)，就可以產(chǎn)生巨大的差別，可以減少很多不必要的麻煩。 平面設(shè)計(jì) 起終點(diǎn)及各交點(diǎn)坐標(biāo)、轉(zhuǎn)角的確定 在選線完成后就可以進(jìn)行平面設(shè)計(jì)了。如表 2－ 3 所示： 表 2－ 3 兩方案之交點(diǎn)、距離表 交點(diǎn)序號(hào) 方 案 一 方 案 二 坐標(biāo) 距離 （ m） 坐標(biāo) 距離 （ m） X Y X Y 起點(diǎn) A JD1 JD2 JD3 JD4 JD5 JD6 JD7 JD8（ B） JD9 B 按幾何關(guān)系計(jì)算所得的各交點(diǎn)轉(zhuǎn)角表如表 2－ 4 所示： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 表 2－ 4 兩方案各交點(diǎn)轉(zhuǎn)角表 單位：（176。對(duì)于山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路，計(jì)算行車速度為 40km/h，圓曲線一般最小半徑為 100m，極限最小半徑為 60m。 簡(jiǎn)單圓曲線計(jì)算 （ 1）簡(jiǎn)單 圓曲線的計(jì)算可以按照以下式子進(jìn)行： 2tan?RT ? （ 23） 180RL ??? （ 24） )12(sec ?? ?RE （ 25） LTJ ??2 （ 26） 式中： T切線長(zhǎng)， m。 R曲線半徑， m。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 q緩和曲線切線增值 ,m。 JS校正值 ,m。 α 路線轉(zhuǎn)角 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 縱斷面設(shè)計(jì) 縱斷面線形主要包括縱坡和豎曲線。 縱坡設(shè)計(jì) 縱坡的設(shè)計(jì)要受到很多條件的制約，如坡度、坡長(zhǎng)、配合平曲線、盡可能使填挖平衡等等。所以合成坡度也有限制：最小為 ﹪，最大為 8﹪。首要任務(wù)的就是選擇好控制點(diǎn)。對(duì)于沼澤地段，要保留一定的控制高度。一般豎曲線要落在平曲線之內(nèi)，如果在帶有緩和曲線的平曲線處設(shè)置豎曲線，其起、終點(diǎn)應(yīng)落在緩和曲線上。 橫斷面設(shè)計(jì) 路基橫斷面設(shè)計(jì)主要是根據(jù)公路等級(jí)確定的路基寬度，結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀? 條件，考慮交通安全、道路排水、路基穩(wěn)定、工程經(jīng)濟(jì)等因素，從實(shí)際出發(fā)，綜合分析擬定橫斷面的組成并選定合適的橫斷面型式和尺寸。 為了給方案比選提供量化的數(shù)據(jù)值，故采用平均斷面法粗略計(jì)算了土石方量。 路面設(shè)計(jì) 根據(jù)調(diào)查交通量及各車型的前后軸重初算累計(jì)當(dāng)量軸次，并據(jù)此判斷出路面類型為高級(jí)路面，由瀝青來做面層。鑒于本設(shè)計(jì)中多有雞爪構(gòu)地形，還有一條常年流水的河流。方案一和方案二中，蓋板涵長(zhǎng)度分別為 和 ；直徑為 的圓管涵分別為92 .38m 和 ； 圓管涵分別為 和 ； 圓管涵分別為 和 ； 的圓管涵分別為 和 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 路線方案比選的評(píng)價(jià)指標(biāo) 本路線方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要以技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩方面著手。 路線方案的比選結(jié)果 本設(shè)計(jì)為黑龍江省蓮河至高祿屯段之間的二級(jí)公路，根據(jù)前面介紹的方案比選 的原則，特從如下幾個(gè)方面進(jìn)行比較。但是其缺點(diǎn)是有一段雞爪溝地形，起伏不大但頻繁。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 第 3章 詳細(xì)設(shè)計(jì) 詳細(xì)技術(shù)測(cè)量 確定詳細(xì)設(shè)計(jì)的路段 為了豐富自己設(shè)計(jì)的整體思想，擴(kuò)大設(shè)計(jì)的知識(shí)面，在完成初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，選擇了方案二中的 K3+～ K4+ 段。 等高線的加密 我們知道：在初步設(shè)計(jì)中，地形圖的比例為 1： 10000，這樣在量取高程的過程中難免會(huì)因比例太小而出現(xiàn)不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，使設(shè)計(jì)與理想結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。等高線加密之后，高程的數(shù)值顯得更加細(xì)密，為了更好的反映地貌特征，在直線上改為 50m 一樁，曲線上改為20m一樁。所有的圖均是在 A3 圖紙上完成的，所以在剪圖的時(shí)候應(yīng)盡可能互相配合，但本詳細(xì)設(shè)計(jì)由于路線選擇考慮緩和曲線的因素，所以還是有些缺陷的地方；把曲線要素和主點(diǎn)樁號(hào)以表格形式反映在圖上 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 由于起終點(diǎn)有變化，且高程也有變化。設(shè)計(jì)成果見詳細(xì)設(shè)計(jì)縱斷面圖。本設(shè)計(jì)中，挖方路段兩邊都設(shè)邊溝，填方路段視情況而定（本次設(shè)計(jì)取填方低于 2m需設(shè)），一般只在地形較陡的一側(cè)設(shè)置，坡度為 1： 1，并設(shè)有護(hù)坡道。 由《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范可知》，路基的設(shè)計(jì)洪水頻率為 1/50，為有利于排水，干燥路基最小填土高度為： 砂性土 ～ 粘性土 ～ 粉性土 ～ 土石方計(jì)算與調(diào)配 為了有效的利用資源，也為了節(jié)約投資，本設(shè)計(jì)中挖方土石 方在填方中得到了很好的利用，腐植土、粘土和進(jìn)行了分別計(jì)算。 路基設(shè)計(jì) 路基作為路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，是道路工程的主要組成部分。在平緩路段還設(shè)置了非常規(guī)格的棄土堆，在不影響路基穩(wěn)定且不會(huì)對(duì)環(huán)境有過度破壞的路段還設(shè)置了規(guī)格的取土坑，這樣也為排水做了鋪墊。具體的設(shè)置見路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷圖和路基防護(hù)圖。故只考慮地表排水的設(shè)計(jì)，地下排水設(shè)計(jì)不予考慮。 直線型路拱兩側(cè)為傾斜直線，拱頂在路面的中心線處，這種形式有利于路面的機(jī)械化施工 。采用梯形邊坡，坡度為 1： 1，底寬 ，高，其長(zhǎng)度不超 500m，并用漿砌片石作了防護(hù)。 排水溝主要用于將邊溝、截水溝以及路基附近的水引至橋涵進(jìn)水口處或天然河溝內(nèi)。 涵洞設(shè)計(jì) 涵洞的設(shè)計(jì)跟很多因素有關(guān)，如匯水面積、地理特征、洪水頻率等。初步估計(jì)此涵洞適合運(yùn)用此法。 （ 2）確定涵洞縱坡 ⑴臨界坡度的確定 計(jì)算 522 ???? dgQ s 查表 518 可得 ?dhk ， ?dkKK ， ?dkWW ；又查表 516 可查得 d= 時(shí)， ?dW ， ?dK 則臨界水深 ???kh )( ???? ddk KKK )( ???? ddk WWW 則臨界坡度為： )(22?????????????????????????dkdkKKKQi ‰ ⑵最大縱坡的確定 22 ???? dQd?? 查表 518 得： ?dhh ， ?dWW ， ???h m 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 則最大縱坡為： )( 223232??????????????????????????dkWWdi ‰ 可見涵洞縱坡 I 可在 ik=‰～ ‰范圍內(nèi)選擇。 ◆ 瀝青混凝土路面設(shè)計(jì) （ 1）交通分析 路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸 100KN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載 以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次時(shí)，軸載換算采用如下公式： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 39。1C －軸數(shù)系數(shù)， 39。 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)名稱：蓮河至高祿屯段公路瀝青路面設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容：新建路面按彎沉、拉應(yīng)力設(shè)計(jì) 基本參數(shù) ： 本設(shè)計(jì)為二級(jí)公路，路基路面總層數(shù)共 5 層，設(shè)計(jì)層為第 4 層，對(duì)路面 結(jié)構(gòu)將將進(jìn)行抗凍厚度驗(yàn)算。 結(jié)構(gòu)參數(shù) ： 表 31 路面設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)參數(shù) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 層位 材料名稱 厚度 20℃模量 15℃模量 極限強(qiáng)度 ① 細(xì)粒式瀝青混凝土 1500 20xx ② 粗粒式瀝青混凝土 1200 1500 ③ 中粒式瀝 青碎石 800 800 0 ④ 二灰碎石 ? 1500 1500 ⑤ 石灰穩(wěn)定 土 700 700 ⑥ 土基 0 30 ** ** 交通參數(shù) ： 本路段設(shè)計(jì)年限為 12 年，交通量年增長(zhǎng)率共分 1 段，各段交通量增長(zhǎng)率如下： 段 號(hào) 車道系數(shù) 年數(shù) 增長(zhǎng)率（％） 第①段 12 7 遠(yuǎn)期交通量如下表： 表 32 路面設(shè)計(jì)的交通參數(shù)表 成型 前軸重 后軸重 后軸數(shù) 后軸輪 組數(shù)