【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ..................................... 61 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................. 62 附錄一 中文文獻(xiàn) ................................................................................................................... 63 附錄二 英文文獻(xiàn) ................................................................................................................... 67 致謝 ......................................................................................................................................... 72 黑北二級(jí)公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 1 第一章 概述 建設(shè)項(xiàng)目背景 黑北公路建設(shè)項(xiàng)目是一條重要的交通干線， 橫跨小興安嶺，是黑河至大連公路 (國(guó)道 202 線 )的重要路段，黑北公路是我省“九五”計(jì)劃重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，是黑龍江省內(nèi) 8條國(guó)道干線公路之一，也 是我省公路網(wǎng)“ OK”型主骨架的重要組成部分。 它的起點(diǎn)位于黑河市站前大街與二環(huán)路交匯處，經(jīng)西崗子、孫吳、龍鎮(zhèn)、五大連池，終點(diǎn)位于北安市二井子鎮(zhèn)，全長(zhǎng) 公里，其中一級(jí)路 公里，路基寬度 米，設(shè)計(jì)時(shí)速為 100 公里。二級(jí)路 公里，路基寬度為 12 米，設(shè)計(jì)時(shí)速為 80 公里。本次設(shè)計(jì)為其中的二級(jí)路部分。全線有黑河市區(qū)、愛(ài)輝、西崗子、孫吳四條支線和連接線共 公里。 項(xiàng)目跨越的主要河流包黑龍江、嫩江及主要支流等。其余多為匯水面積不大的沖溝。全線所在區(qū)域地形為多為平原微丘區(qū)。 通過(guò) 此次的設(shè)計(jì)，望達(dá)成鞏固知識(shí)，加深拓展的目的，為將來(lái)從事工作打下理論實(shí)踐基礎(chǔ)，并熟悉掌握專業(yè)相關(guān)軟件的操作與使用，力求創(chuàng)新。 工程概況 該設(shè)計(jì)項(xiàng)目 K355+900~K358+700 標(biāo)段為二級(jí)公路施工圖設(shè)計(jì)，路線全長(zhǎng) 公里，該標(biāo)段設(shè)計(jì)填方 3m ，挖方 3m ，路面工程 70000m2，防護(hù)工程 400m3；設(shè)涵洞 3道、與大車道平面交叉 5 處并設(shè)有配套交通工程及沿線設(shè)施。 地理、地形 條件 黑北公路線沿線地面自然植被茂密。地貌總體為平原微丘類型，全線地勢(shì)由北向南逐漸傾斜，北部為低山區(qū)，群山密布，森林茂密。中部為低山丘陵和山前臺(tái)地，地勢(shì)較平緩，土質(zhì)肥沃。 其中山地 44225 平方公里，占 %，海拔 300— 800 米左右，平原 24051 平方公里，占 35%；洼地 450 平方公里，占 1%，多為黑龍江、嫩江及主要支流地帶。本設(shè)計(jì)路段 (K355+900 K358+700)屬平原微丘區(qū)地形，地形平坦，海拔高度 374 米～ 385米，沿線多為農(nóng)田。 黑北二級(jí)公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 2 水文、地質(zhì)條件 沿線地質(zhì)構(gòu)造為新生代第四紀(jì) 沉積層和沖積層，露出巖層為下元古代緒晶片巖、大理石巖和混合花崗巖等，巖層含水性不均，埋藏條件復(fù)雜，有風(fēng)化裂隙水、層間水和深洞水等。地表土質(zhì)以低液限粘土、碎石土和風(fēng)化山砂為主。山體碎石土層厚度較大，土質(zhì)優(yōu)良，儲(chǔ)量豐富，可作為路堤填筑材料。 地質(zhì)構(gòu)造，決定地基及路基附近巖層的穩(wěn)定性，確定有無(wú)滑坍、碎落和崩坍的可能；同時(shí)也決定土石方工程施工難易和筑路材料的質(zhì)量。 項(xiàng)目跨越的主要河流包括黑龍江、嫩江等。其余多為匯水面積不大的沖溝。水文情況決定排水結(jié)構(gòu)物的數(shù)量和大小，水文地質(zhì)情況決定了含水層的厚度和位置、地基或路基巖 層滑坍的可能性。 本設(shè)計(jì)標(biāo)段 (K355+900~ K358+700)由于該地區(qū)冬季氣溫較低，屬于季節(jié)性東凍土區(qū)，故在公路設(shè)計(jì)和施工時(shí)要著重考慮個(gè)別路段路基路面排水情況，防止水流積聚后體積增大，造成路基隆起而開(kāi)裂。此外大東北岔河及其支流流經(jīng)此地，具有豐富的地表及地下水資源，可為施工提供充足的用水。 氣候條件 本地區(qū)臨近冷空氣發(fā)源地 — 西伯利亞大草原，又有小興安嶺山脈縱貫?zāi)媳保贡镜貐^(qū)呈寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候特征，橫跨三、四、五、六 4 個(gè)積溫帶。春季高溫多風(fēng)，夏季雨熱同現(xiàn)，秋季降溫急驟，冬季寒冷干燥，冬長(zhǎng) 夏短、四季分明。 全市年均降雨量 500— 550 毫米，有效積溫 1950— 2300℃，日照時(shí)數(shù) 2560— 2700小時(shí)，無(wú)霜期 90— 120 天，年均氣溫 — ℃，日最高氣溫 ℃，最低氣溫零下40℃，平均風(fēng)速 2— 米 /秒。 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)黑龍江省及中華人民共和國(guó)交通部公路網(wǎng)整體規(guī)劃，按照設(shè)計(jì)交通量、公路使用功能及服務(wù)水平等，依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 (JTG B012021)，采用標(biāo)準(zhǔn)如表 21所示。 黑北二級(jí)公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 3 表 21 黑河到北安段（ K355+900K358+700）設(shè)計(jì)指標(biāo) 序號(hào) 指標(biāo) 名稱 單位 數(shù)量 1 公路等級(jí) 級(jí) 公路 Ⅱ級(jí) 2 設(shè)計(jì)速度 Km/h 80 3 路線總長(zhǎng) Km 4 路基寬度 m 12 5 硬路肩寬度 m 2 6 土路肩寬度 m 2 7 行車道寬度 m 2 8 圓曲線最小半徑 一般值 m 400 極限值 m 250 9 最大縱坡 % 5 10 最小坡長(zhǎng) m 200 11 最小縱坡 % 12 豎曲線最小半徑一般值 (凸 ) m 4500 13 豎曲線最小半徑一般值 (凹 ) m 3000 黑北二級(jí)公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 4 第二章 路線設(shè)計(jì) 路線設(shè)計(jì) 定線 本設(shè)計(jì)利用緯地軟件進(jìn)行平面定線，本地區(qū)地表平坦，無(wú)明顯起伏，地面自然坡度在 3176。以內(nèi)，最高低程為 ，最高高程為 9m左右，故布線一般不受地形限制，定線線可按平原微丘區(qū)定線線原則進(jìn)行，所選定路線可見(jiàn)地形圖所示。 本地區(qū)農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)，故選線時(shí)根據(jù)地形、地物條件，并在對(duì)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、自然災(zāi)害、筑路材料、生態(tài)環(huán)境、自然景觀等進(jìn)行充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合沿線小區(qū)域氣候特征進(jìn)行方案研究，盡量將線位選在地質(zhì)條 件較好的地段，盡量做到少占農(nóng)田和不占高產(chǎn)田；還應(yīng)考慮填方和挖方的影響，路基可選用半填半挖，既節(jié)省土方，又避免了借土的遠(yuǎn)運(yùn)；最后在合理的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，盡可能地滿足當(dāng)?shù)鼐用窈蛙囕v的出行需要，保證出行安全。本圖路線的起點(diǎn)和終點(diǎn)均已確定，即路線的基本方向基本確定，按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選出一些細(xì)部控制點(diǎn)，進(jìn)行路線布局，最后通過(guò)試算和比選的方法選擇最優(yōu)方案。 本次路線設(shè)計(jì)充分考慮道路與周圍環(huán)境的配合、道路與生態(tài)平衡的關(guān)系、道路自身線性的美觀和協(xié)調(diào)，以及駕駛員視覺(jué)和心理反映等問(wèn)題。 平面設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 根據(jù)汽車行駛的力學(xué)性質(zhì)和行駛的軌跡來(lái)確定各線形要素的幾何要求。各幾何元素的確定是以設(shè)計(jì)車速為主要根據(jù)的。 平面設(shè)計(jì)原則 (1) 道路平面位置應(yīng)按照道路總體規(guī)劃道路網(wǎng)布設(shè)。 (2) 道路平面線形設(shè)計(jì)應(yīng)與地形、地質(zhì)、水文等結(jié)合，并綜合考慮公路的平面、縱斷面、橫斷面三者間關(guān)系，做到平面順適、縱斷面均衡、橫斷面合理。 (3) 路線設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和合理利用土地資源的基本國(guó)策，在確定路基、路面、橋梁、隧道、交叉、交通工程及沿線設(shè)施等人工構(gòu)造物的結(jié)構(gòu)形式、布設(shè)位置、取齊土場(chǎng)、征用土地等設(shè)計(jì) 中，應(yīng)減少因修建公路給沿線生態(tài)帶來(lái)的影響，并黑北二級(jí)公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 5 結(jié)合綠化或采取相應(yīng)工程措施，協(xié)調(diào)、改善人工構(gòu)造物與沿線自然景觀間的配合，提高公路環(huán)境質(zhì)量。 (4) 平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 (5) 除滿足汽車行駛力學(xué)上的要求外，還應(yīng)滿足駕駛員和乘客在視覺(jué)和心理上的要求。 (6) 保持平面線性的均衡與連貫。為使一條公路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應(yīng)注意使線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的突變。 (7) 應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形。這種線形給駕駛造成不便，也影響乘車舒適性。設(shè)計(jì)時(shí)可在曲線間 插入足夠長(zhǎng)的直線或緩和曲線。 (8) 為避免長(zhǎng)直線路段景觀單調(diào)的缺陷，考慮駕駛者的視覺(jué)、心理等因素，直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制，一般不大于設(shè)計(jì)車速的 20 倍為宜。 (9) 直線的最小長(zhǎng)度：當(dāng)設(shè)計(jì)速度≥ 60km/h 時(shí)，同向曲線間最小直線長(zhǎng)度以不小于設(shè)計(jì)速度的 6 倍為宜，反向曲線間最小直線長(zhǎng)度以不小于設(shè)計(jì)速度的 2 倍為宜。 適宜采用直線的路段 (1) 市鎮(zhèn)及近郊、或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線條為主的地區(qū)。 (2) 不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開(kāi)闊谷地。 (3) 長(zhǎng)大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段。 (4) 路線交叉點(diǎn)及其前后。 (5) 雙車道公路提供超車的路段。 圓曲線的特點(diǎn) (1) 圓曲線的設(shè)置適應(yīng)地形，適應(yīng)汽車行駛的軌跡，能滿足汽車行駛的平順、舒適、速度的要求，且線形美觀。 (2) 曲線上任意一點(diǎn)的曲率半徑 R=常數(shù)，計(jì)算方便，故具有現(xiàn)場(chǎng)易設(shè)置的特點(diǎn)。 (3) 采用平緩而適當(dāng)?shù)膱A曲線既可引起駕駛員的注意，對(duì)常常促使他們自然緊握方向盤，而且可以從正面看到路側(cè)的景觀，起到誘導(dǎo)視線的作用。 (4) 視距條件差。汽車在圓曲線內(nèi)側(cè)行駛時(shí)，視線受到路塹邊坡或其它障礙物的影響，視距條件差，容易發(fā)生交通事故 。 黑北二級(jí)公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 6 緩和曲線設(shè)計(jì) 緩和曲線設(shè)置的場(chǎng)合為直線和圓曲線之間；半徑相差較大的同向圓曲線之間。緩和曲線的作用為曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循；離心加速度逐漸變化，旅客感覺(jué)舒適；超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)；與圓曲線配合得當(dāng)，增加線形美觀。 工程實(shí)況 本路段內(nèi)共設(shè) 3 個(gè)交點(diǎn)，圓曲線半徑在 500— 1000 米之間，最小半徑 500m，最大半徑 1000m。平曲線半徑小于 2500m者，按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 (JTG B01－ 2021)要求進(jìn)行超高設(shè)計(jì)其超高旋轉(zhuǎn)方式為繞行車道中心旋轉(zhuǎn)，設(shè)置緩和曲線 最小緩和曲線長(zhǎng)度100 米。本設(shè)計(jì)圓曲線半徑都大于 250m，所以無(wú)需設(shè)置加寬。同向曲線間的最小直線長(zhǎng)度不小于設(shè)計(jì)車速的 6V（即 480m）為宜。反向曲線間的最小直線長(zhǎng)度不小于設(shè)計(jì)車速的 2V（即 160m）為宜。具體詳見(jiàn)直線、曲線及轉(zhuǎn)角表及路線平面設(shè)計(jì)圖。全線設(shè)計(jì)均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，且與地形變化相協(xié)調(diào)，可以保證行車的安全與舒適。 縱斷面設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 縱斷面設(shè)計(jì)一般原則 (1) 應(yīng)滿足縱坡及豎曲線的各項(xiàng)規(guī)定（最大縱坡、最小縱坡、坡長(zhǎng)設(shè)置、坡段最小長(zhǎng)度、豎曲線最小半徑及豎曲線最小長(zhǎng)度等）。 (2) 縱坡應(yīng)均勻平順。 (3) 設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定應(yīng)結(jié)合沿線自然條件，如地形、土壤、水文、氣候等因素綜合考慮。 (4) 縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)與平面線型和周圍地形景觀相協(xié)調(diào)，應(yīng)考慮人體視覺(jué)心理上的要求，按照平豎曲線相協(xié)調(diào)及半徑的均衡來(lái)確定縱面的設(shè)計(jì)線。 (5) 應(yīng)爭(zhēng)取填挖平衡，盡量移挖作填，以節(jié)省土石方量，降低工程造價(jià)。 (6) 依路線的性質(zhì)要求，適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運(yùn)輸工具、農(nóng)業(yè)器械、農(nóng)田水利等方面的要求。 工程實(shí)況 黑河到北安段（ K355+900K358+700）屬于平原微丘地區(qū)，縱斷面設(shè)計(jì)要保證最小縱坡的要求。該設(shè)計(jì)路段最大縱坡 %，最小縱坡 %，最小直坡段長(zhǎng)為 900 米。全線共設(shè) 2 處豎曲線，其中一個(gè)為凸形豎曲線，半徑 45000 米，一個(gè)為凹形豎曲線，半黑北二級(jí)公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 7 徑 45000 米。均大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一般最小值，滿足規(guī)范要求。 沿線共設(shè)有三個(gè)涵洞， 涵洞是宣泄路堤下少量水流的道路工程構(gòu)造物，它從路面下方橫穿過(guò)道路，埋置于路基土層中。涵洞頂上一般都有較厚的填土 （ 大于 50cm） 。 本設(shè)計(jì)中涵洞為 單孔領(lǐng)圈式洞口形式暗涵 ，結(jié)構(gòu)形式 按構(gòu)造形式 設(shè)為 圓管涵 ， 按洞身斷面形狀 設(shè)計(jì)為 圓形 。直徑 2 米。本設(shè)計(jì)為二級(jí)公路采用路基邊 緣標(biāo)高，最大超高 6%，旋轉(zhuǎn)方式為繞行車道中心旋轉(zhuǎn)，漸變方式為線性漸變，在設(shè)置超高段為設(shè)超高前該處邊緣標(biāo)高。外側(cè)土路肩不超高，曲線不設(shè)置加寬。橫向排水不暢的路段或長(zhǎng)路塹段，采用平坡小于 %的縱坡時(shí)，其邊溝應(yīng)作縱向排水。本設(shè)計(jì)中坡度均大于 %。 平、縱組合設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 平、縱線形組合設(shè)計(jì)原則 (1) 應(yīng)在視覺(jué)上能自然的引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺(jué)的連續(xù)性。 (2) 注意保持平縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小均衡。 (3) 選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?,以利于行車安全和路面排水。 (4) 注意與道 路周圍環(huán)境的配合。 平、縱線形組合的的基本要求 (1) 當(dāng)豎曲線與平曲線組合時(shí)，豎曲線均包含在平曲線之內(nèi)，平曲線長(zhǎng)于豎曲線。 (2) 要選擇