【文章內容簡介】 “村村通公路的宏燕山大學本科生畢業(yè)設計 4 偉目標”。 黑龍江省山 丘地 區(qū)交通基礎設施落后 ，交通不便，人民生活水準不高 。 修建此路 能 購使 局部地區(qū)達到真正的村村通公路，這對于改善農村路網結構有著積極的意義。 項目建設的可行性： 表 21 近期交通量 (pcu/d) 車 型 三菱FR415 五十鈴NPR595G 江淮HF140A 江淮HF150 東風SP9135B 五十鈴 EXR181L 數 量 200 120 80 90 100 90 （ 1）交通發(fā)展的預測 該段公路的交通量預測年增長率為 7%，以上表格表明了該路段所承載的近期交通量為項目的可行性提供了量化標準。 （ 2）資金來源 本段路采取省交通廳補助，銀行借貸以及市縣政府自籌三個渠道，這對于該段路建設來講資金已基本上全部到位，為公路的建設提供了強有力的資金保障。 （ 3）經濟評價 先對本項目建成后采用國民經濟評價，該路的修建使沿線旅游資源得到進一步開發(fā)，市場進一步擴大，促進了人員與商品的交流與交換，加速了貨物的周轉，減少了庫存，提高了勞動生產率，從而為當地提供了必不可少的開發(fā)與發(fā)展條件。人口的 流動加速了零售業(yè)的發(fā)展，能有力地促進經濟發(fā)展，增加國民經濟收入 。另一方面，增加了就業(yè)機會，在道路的設計、施工及管理方面，都將增加 許多就業(yè)機會，有助于社會的安定。如若修收費通道，還會增加一定的 財務收入 。降低運輸成本，改善運輸環(huán)境，運輸量增大，運輸成本降低 。道路的使用者都同樣也從中受益，減少行車時間，這也存在一定的潛在效益。 第 3 章 自然條件對道路設計及施工的影響 5 第 3章 自然條件對道路設計及施工的影響 所在地區(qū)的自然條件 所在地區(qū)的氣象資料 該公路地處黑龍江 佳木斯 地區(qū)，屬于自然區(qū)劃Ⅱ 2 區(qū) , 該地區(qū)屬于山嶺重丘區(qū)，年溫差大，冬季最低氣溫 C?? ，最大凍深 ，年降雪量 800mm左右，秋冬季以西北風為主；夏 季最高氣溫 C?39 ，年降雨量 700mm左右，春夏季主風向為西南風。 沿線工程地質水文情況 沿線山體穩(wěn)定，無不良地質狀況，山坡地下水 3m以下，洼地地下水 以下。 沿線植被及土壤分布情況 樹木較多，沿線多粘質土 ,山坡上 2m以下是碎石土。 道路建設材料及分布情況 沿線有豐富的砂礫，有小型采石廠和石灰廠水泥和瀝青均需外購。 自然條件對道路設計及施工的影響 氣象因素 該道路位于黑龍江省北部地區(qū)，冬季比較寒冷，主要的病害 有凍脹、翻漿、水毀和積雪等等。冬季氣溫較低，路面積雪結冰會嚴重影響行車安全。春融期又可能發(fā)生翻漿等病害，夏季水量暴漲會沖毀路堤，這些都對公路交通構成嚴重威脅。 該道路屬于季節(jié)性冰凍地區(qū)，主要矛盾是冬季凍脹，春季翻漿，形成明顯的不利季節(jié)。 凍脹常取決于三個條件：土的冰凍敏感性，冰凍溫度，接近土基的地下水，這三個條件又常常是變化的，因而所產生的凍脹是不均勻凍脹，引起路面顛簸不平形成波浪，產生凍裂。 燕山大學本科生畢業(yè)設計 6 春融期，從路表面開始向下融化了的水向下滲，并停留在未融化的那部分地基土之間，產生過多的空隙水壓力， 并持久的頻繁的施加荷載，影響了路面的承載能力。設計時應使路基填土高度符合要求，采取措施隔溫排水，以防止凍脹翻漿。由于冬季盛行北風，該路段屬于多雪地區(qū)，當風雪流與公路中線垂直或接近垂直時，路堤或路塹都成為風雪流前進的障礙物，將產生 積雪現象，因而應提高路堤放緩邊坡。為防止凍脹和翻漿，路基路面結構應采取隔溫，排水和截斷毛細水上升等措施。 工程地質及水文地質因素 路基的巖土性質和地質構造是產生各種病害與變形的內部原因和根本因素，地質構造不佳是造成路基滑塌邊坡碎落的因素之一，因此應充分考慮路段內的泥炭地 帶，盡量避免直接穿過沼澤地帶，可采取繞行的方法。 水對道路能產生很多危害，因此當地的水文地質資料對設計也有一定的影響。由于填筑路堤，開挖路塹，修建橋涵的結果，必然會改變原有的地貌，不正確的設計回破壞自然情況，使路基不穩(wěn)定，因此設計時一定要考慮與環(huán)境和協(xié)調。 植被及土壤因素 境內農田多為旱田 、 草地 、 牧場，且多喬木 。 選線時應注意少占旱田和牧場，在經過有喬木的地段時，要考慮視距上是否滿足要求，總體上不應過多破壞原有的地貌和植被。表層植被稀疏，土壤多為砂礫土。 建筑材料分布因素 該路段內砂礫 較多，有小型采石廠和石灰廠。其余筑路材料要外購。在進行路基和路面設計時要考慮到充分利用當地材料，從而減少工程造價。 通過以上自然情況表明，道路設計應注意排水和防凍深度以及路基的加固。施工時深挖路塹應注意邊坡防護和排水；高路堤應注意邊坡穩(wěn)定。該路所在地，夏冬兩季溫差較大，路基設計中需注意高溫穩(wěn)定性與低溫抗裂性。對于冬季可能產生風雪流的影響，要做好防護工作。此外路堤施工時要注意施工壓實。 第 4 章 道路技術等級及技術指標的確定 7 第 4章 道路技術等級及技術指標的確定 道路技術等級的確定 表 41 近期交通量 (pcu/d) 車 型 三菱FR415 五十鈴NPR595G 江淮HF140A 江淮HF150 東風SP9135B 五十鈴EXR181L 數 量 200 120 80 90 100 90 交通增長率： 7% 折算成中型貨車近期日交通量為 N=200+120+80+90+100+90=680 pcu/d 遠期日交通量預測為 N15=680（ 1+7%） E15= pcu/d 根據《公路路線設計規(guī)范》應建 三 級公路。 三級道路技術指標的確定 表 421 三級公路技術標準 (1) 計算行車道速度)(/ 1??hkm 行車道寬度 (m) 路基寬度 (m) 土路肩寬度 (m) 30 7 表 422 三級公路設計標準 (2) 最小半徑 (m) 極限最小半徑 30 一般最小半徑 65 不設超高最小半徑 (m) 路拱 ≤2% 350 路拱 ≥2% 450 緩和曲線最小長度 (m) 一般值 40 最小值 30 平曲線最小長度 (m) 一般值 250 最小值 50 燕山大學本科生畢業(yè)設計 8 表 423 三級公路設計標準 (3) 設計速度)(/ 1??hkm 最大縱坡(%) 最小坡長 (m) 最大坡長 (m) 合成坡度 30 8 一般值 最小值 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 130 100 1100 900 700 500 300 200 表 424 三級公路設計標準 (4) 凸形豎曲線最小半徑和最小長度 停車視距 30 緩和沖擊 250W 視距要求 225W 豎曲線半徑 一般值 400 極限值 250 豎曲線最小長度 25 凹形數曲線最小半 徑 停車視距 30 緩和沖擊 250W 視距要求 293W 豎曲線半徑 一般值 400 極限值 250 橋下視距 33w 這些數據是這次設計的所要參考的標準，在取值的時候應該盡量避免用到極限值。在各方面都滿足的條件下，盡量采用大指標。 第 5 章 初步勘測和初步設計 9 第 5章 初步勘測和初步設計 路線設計 選線原則及注意事項 （ 1）應符合公路先行設計的基本要求 （ 2）正確運用和掌握技術標準 （ 3）做好方案擬定和比選 （ 4）選線應盡量選擇地質穩(wěn)定﹑水文地質條件好的地帶通過 （ 5）大 中橋位原則上服從路線的總方向 （ 6）重視環(huán)境保護 選線不但直接關系到公路本身的工程投資和運輸效率，更重要的是影響到路線在公路網中是否起到應有的作用，即是否滿足國家的政治﹑經濟﹑國防上的要求和長遠利益。 路線選擇的原則和方法如上所述，但結合實際的地形特點還應注意如下問題： （ 1）正確考慮路線和城鎮(zhèn)的關系 （ 2）處理好路線與橋涵的關系 （ 3）處理好路線與農田的關系 平面設計 平面設計步驟 （ 1）全面布局 根據路線的起點 、 終點和中間控制點 ， 公路等級及其在公路網中的作用 ， 從所有可能的路線 方案中，通過調查分析相關的資料，確定路線的基本走向。 （ 2）逐段安排 即在主要控制點間 ， 結合地形 、 地質 、 水文 、 氣候等自然條件 ， 逐段定出具體的小控制點 ， 它是解決局部路線方案的工作。 （ 3）具體定線 逐段安排路線后確定小控制點，根據自然條件和技術標準，進行路線的平 、 縱 、 橫綜合設計，具體定出公路中線位置。燕山大學本科生畢業(yè)設計 10 平面設計成果 現初定兩條路線 ，方案一：自鎮(zhèn)北村經過尖山分廠至北大岑分廠；方案二：自鎮(zhèn)北村、 全勝地鋪、燎源農場至北大岑分廠。具體平面交點坐標、樁號見附表 ：平面設計表 。 路線縱斷面設計 縱坡的確定 《規(guī)范》規(guī)定：山嶺重丘區(qū)三級公路最大縱坡為 8%，最大容許合成坡度（指公路橫坡與縱坡的合成方向上的最大坡度）為 %。各級公路的路塹以及其它排水不暢路段，為保證排水順利，防止水浸路基，應采用不小于%的縱坡，在橫向排水暢通路段其設計坡度為 %或小于 %的縱坡時，其邊坡應做縱向排水設計。 坡長的確定 （ 1）限制最小坡長 如果坡長過短，變坡點增多，容易造成行車起伏頻繁，影響公路的服務水平，減少公路的使用壽命，為提高行車的平順性，應限制最小坡長。 《規(guī)范》 規(guī)定：山嶺重丘區(qū)三級公路最小坡長 100m； （ 2）限制最大坡長 汽車沿長距離的陡坡上坡時，因需長時間低檔行駛，易引起發(fā)動機效率降低。下坡時，由于頻繁剎車將縮短制動系統(tǒng)的使用壽命，影響行車安全。故《規(guī)范》對縱坡最大長度進行了限制。山嶺重丘區(qū)三級公路當縱坡坡度為 5%時，縱坡最大長度為 900m，當縱坡坡度為 6%時，縱坡最大長度為 700m，當縱坡坡度為 7%時，縱坡最大長度為 500m, 當縱坡坡度為 8%時，縱坡最大長度為 300m。 豎曲線的確定 先確定豎曲線要素，然后算出曲線內各樁好點的設計高程，設計 成果見附表：豎曲線表。 第 5 章 初步勘測和初步設計 11 方案比選 現初定兩種方案，方案一是從鎮(zhèn)北村經過第一出埡口越嶺，在尖山分廠位置處的沿原有的舊路線位，再次翻越埡口最終到達北大岑分廠。方案二是從鎮(zhèn)北村出發(fā)，直接越嶺，在燎源農場出翻越埡口，然后連接村落，沿原有舊路線未連接北大岑分廠。下面對兩方案從以下兩個方面進行比選。 （ 1）在地形、地質、環(huán)境等方面進行比較，比選路線的兩種方案在地形上都有險峻的地段，都克服了很大的高差。兩方案填挖土方量都比較大，都對沿線山體造成了較大的破壞。方案一選擇在丘陵間，線路較短，地質條件較好，地基處理不易 被破壞，但施工方面較為困難，克服高差較大。方案二選擇由丘陵地段轉向較為平坦的谷底平原地段，施工條件較好。 （ 2）從道路的功能上比較，方案一主要連接鎮(zhèn)北村 尖山分廠 北大岑分廠，方案二主要連接鎮(zhèn)北村 燎源農場 附近村落 北大岑分廠。此次設計的主要目的是連接鎮(zhèn)北村至北大岑分廠，是實行村村通工程，對于方案二雖然連接的村鎮(zhèn)等較多，但已存的道路足以滿足要求，而方案一只要連接鎮(zhèn)北村與北大岑分廠，較為符合設計要求。 （ 3）從道路路線對環(huán)境的影響上比較，方案一只要在丘陵間，占用農田較少，地質條件較好，不易出現因為凍漲而出現 的路面破壞，而方案二選擇從較為平坦的谷底選線，占用農田較多，地質條件較差，需要對土基進行特殊處理，工程較大，不宜采用。 （ 4）從工程量上考慮，方案一，在可以采用填挖土方，就地處理，不會因為廢土借土而出現困難，而且也可以充分利用尖山分廠至北大岑分廠的原有道路，減少道路的土石方開挖量。方案二，當出現填挖方時，土方的來源與運輸會較大的增加設計的成本，不宜采取。 經過對兩方案進行以上的分析比較，方案二均優(yōu)于方案一，故選方案二 。燕山大學本科生畢業(yè)設計 12 第 6章 詳細設計 路線設計 選取初步設計中選定的方案二的路線的 K4+000—K7+詳細設計， 沿路中線兩側各 200m的地帶上，將原地形圖放大， 其比例尺為 1:2021， 加密等高線，高差為 2m。示出地形，地物，導線點， 坐標網格，路線位置（樁號，路中心線，曲線主要樁位），標出橋梁，涵洞的位置。 路線平面圖 在平面圖上示出地形、地物、三角點、導線點、水準點，路中心線及平曲線交點，整公里樁、直線段百米樁、五十米樁，曲線段五十米樁及平曲線主要樁位。詳細控制點要素表為附錄，詳細平面圖比例尺為 1:2021， 見附圖。 路線縱斷面圖 表示出地面高程、地 面線、設計線、豎曲線及其要素，橋涵的位置及其結構類型、孔數與孔徑，設計水位。圖的下部各欄示出地質概況、坡度及坡長（包括變坡點樁子號、高程）、樁號、直線及平曲線（包括緩和曲線及其參數）。橫向為 1:2021，縱