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正文內(nèi)容

14公里道路設(shè)計說明書畢業(yè)論文-資料下載頁

2025-05-17 09:07本頁面

【導(dǎo)讀】目前,道路建設(shè)的作用顯得尤為突出。本次公路設(shè)計是山嶺重丘區(qū)。二級路的常規(guī)設(shè)計,分為初步設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計兩大部分。兩條的不同的路線來進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括線路的平面設(shè)計、縱斷面設(shè)。選,從中選擇最佳方案。計算與調(diào)配之后,還對路基、排水和路面進(jìn)行了重點設(shè)計。最后進(jìn)行工程預(yù)算的編制。本次設(shè)計主要是進(jìn)行建筑安裝費的計算。

  

【正文】 水順暢和保證行車安全、平穩(wěn)為原則。 本設(shè)計中采用直線型路拱,坡度為 %。 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 。 在路面的外側(cè)還設(shè)置了 土路肩,為了使雨水向外排, 且與路面連接處不出現(xiàn)凹型,最終確定路肩橫 坡度為 2%。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 20 路基排水設(shè)計 邊溝、截水溝、排水溝設(shè)計 邊溝的主要功能為排除路基用地范圍內(nèi)的地面水。本設(shè)計中,挖方路基的外側(cè)、填土高度小于邊溝深度的填方路段坡腳外側(cè)以及填方高度較大但地面坡度較陡處均設(shè)置了邊溝。采用梯形邊坡,坡度為 1: 1,底寬 ,高,其長度不超 500m,并用漿砌片石作了防護(hù)。 在詳細(xì)設(shè)計的中間路段內(nèi),由于填方較大,所以路堤與路面下構(gòu)成的三角區(qū)足以攔截路基上方流向路基的地面水,并使之順利的流向涵洞或排水區(qū)。截水溝內(nèi) 的水均利用地形排入所在山坡一側(cè)的自然溝渠和涵洞入口處。其型式與邊溝一樣。 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)。排水溝的平面位置取決于排水的要求與當(dāng)?shù)氐牡匦?,靈活性很大,本設(shè)計中,排水溝采用梯形斷面,底寬和深度不小于 ,溝底坡度大于 %,長度沒有超過 500m。且采用漿砌片石進(jìn)行防護(hù)。具體見排水總體規(guī)劃圖。 涵洞設(shè)計 涵洞的設(shè)計跟很多因素有關(guān),如匯水面積、地理特征、洪水頻率等。本設(shè)計中考慮到圓管涵施工方便,經(jīng)濟(jì)便利,所以型式均為無壓力式圓管涵。并以 K4+ 樁號處的涵洞為詳細(xì)計算目標(biāo),其他涵洞的設(shè)計與此方法相同,在這里就不一一計算了。 根據(jù)《公路橋涵設(shè)計手冊》,設(shè)計涵洞采用的方法為徑流形成法,此法是以暴雨資料為主推算小流域洪水流量的一種方法,是公路部門目前普遍使用的一種計算方法,但公式只適用于匯水面積 F≤ 30k ㎡的小流域。初步估計此涵洞適合運用此法。以下系數(shù)及表均由此書中摘取。 我國公路系統(tǒng)最常采用的是公路科學(xué)研究所提出的簡化公式,其中未考慮洪峰削減的公式為: ???? 5423)( FZhQ P ?? ( 32) 式中: QP規(guī)定頻率為 P 時的雨洪設(shè)計流量( m3/s) F匯水面積( km2) 根據(jù)詳細(xì)設(shè)計平面圖 F= km2 h暴雨徑流厚度( mm) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 21 根據(jù)表 4- 7本地區(qū)為暴雨分區(qū)的第十六區(qū) 根據(jù)表 4- 9a匯水區(qū)土的吸水類屬第 II 類 根據(jù)表 4- 10查得匯流時間為 t=30min 根據(jù)公路類型,本地區(qū)設(shè)計洪水頻率為 1/50 根據(jù)以上四個因素值查表 4- 11 得 h=32 mm Z被植物或坑挖滯流的徑流厚度,根據(jù)地面特征查表 4- 12 得 Z=5 φ 地貌系數(shù),根據(jù)地型、匯水面積 F、主河溝平均坡度 IZ 決定 按主河溝平均坡度 IZ(‰)匯水面積 F( km2) 100~ 200 F< 10k ㎡ 根據(jù)表 4- 8查得φ = β 洪峰傳播的流量折減系數(shù),根據(jù)匯水面積重心至橋涵的距離 L0 來決定,本設(shè)計中 L0= ,查表 4- 13得β= 1 γ 匯水區(qū)降雨不均勻折減系數(shù),根據(jù)表 4- 14 查得γ =1 δ 小水庫或湖泊影響的折減系數(shù),本地區(qū)沒有水庫,查表 4- 15 得δ= 1 將各值帶入公式計算得 )532( 5423 ??????PQ = ( 1)確定涵洞孔徑 采用進(jìn)水不升高式的無壓力圓管涵,假定其管徑 d=。 圓管涵凈空高 4d?? ,不升高的進(jìn)水口水深 ???? dH ,得涵前水深 1 ??? HH , 查表 517 得 0 ?Hhc , 管內(nèi)收縮斷面水深 ch = =, 則臨界水深 ??? ck hh, 故管內(nèi)充水程度 ??dhk ,查表 518 得 52 ?gdQ,能夠通過的最大泄流量 ???? 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 22 設(shè)計洪峰流量ps QFFQ ?? ( 3- 3) 式中: sQ -擬建小橋涵處設(shè)計洪峰流量( m3/s) F F2-分別為形態(tài)斷面處及擬建小橋涵處的匯水面積( km2) 經(jīng)計算得 F1= km2, F2= km2,所以 sQ = m3/s . 因為 ?sQ m3/s< Q =,所以選用一個孔徑 d 為 的圓管涵是合適的。 ( 2)確定涵洞縱坡 ⑴臨界坡度的確定 計算 522 ???? dgQ s 查表 518 可得 ?dhk , ?dkKK , ?dkWW ;又查表 516 可查得 d= 時, ?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(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。 ( 3)確定涵洞的長度 )( )( 0 ??? ????? ??? mi hHmBL 上上上 m )( )( 0 ??? ????? ??? mi hHmBL 下下下 m 其中 B :路基寬度,為 米 B 上 、 B 下 :由路基中心至上,下游路基邊緣的寬度,當(dāng)路基無加寬時均為 ,即為 米。 H:路基填土高度,即由 路基中心至路基邊緣高度,此涵洞為 米 h 上、 h 下:涵洞上下游洞口建筑高度, h上取 米, h 下取 米 m: 路基邊坡坡度(按 1: m), m=1: i0: 涵洞坡度(以小數(shù)表示) i0=2% L 上、 L 下: 涵洞上、下游長度 所以,涵洞全長: L= L 上 +L 下 =+ = 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 瀝青路面是用瀝青材料作結(jié)合料粘結(jié)礦料修筑面層與各類基層所組成的路面結(jié)構(gòu)。由于考慮試驗的專題是研究瀝青碎石成型方法,故我們在此詳細(xì)設(shè)計的路段上,采用瀝青路面的 結(jié)構(gòu),為后面專題的研究提供方便 ,同時也緩解半剛性基層在路面結(jié)構(gòu)中帶來的種種弊端。 ◆ 瀝青混凝土路面設(shè)計 ( 1)交通分析 路面設(shè)計以雙輪組單軸 100KN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載 以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)及驗算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計當(dāng)量軸次時,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(論文) 24 39。1 39。139。 ???????? ?? PPnCCN iikii 式中: N-標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次,次 /日 iP -被換算車輛的各級軸載, KN P-標(biāo)準(zhǔn)軸載, KN in -被換算車輛的各級軸載作用次數(shù),次 /日 K被換算車輛的類型數(shù) 39。1C -軸數(shù)系數(shù), 39。1C = 1+2 )1( ?m 39。2C 輪組系數(shù),單輪組為 ,雙輪組為 ,四輪組為 累計當(dāng)量軸次: )(305365]1)1[( 1 萬次??????? ??? NN te ( 2)結(jié)構(gòu)組合與材料選取 由上面算得設(shè)計年限內(nèi)一個行車道上的累計標(biāo)準(zhǔn)軸次約為 300 萬次左右,根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)并考慮公路沿途有大量碎石且 有水泥石灰供應(yīng),路面結(jié)構(gòu)面層采用瀝青混凝土 (9m),采用二層式面層,基層采用瀝青碎石和二灰碎石厚度分別為 6cm 和待定,底基層采用石灰穩(wěn)定土厚度為 20cm,沒有設(shè)置墊層。 本設(shè)計路面結(jié)構(gòu)采用交通部推薦的專業(yè)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件( APDS)進(jìn)行計算,具體結(jié)果可見下面的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計報告。 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計報告 設(shè)計名稱:蓮河至高祿屯段公路瀝青路面設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容:新建路面按彎沉、拉應(yīng)力設(shè)計 基本參數(shù) : 本設(shè)計為二級公路,路基路面總層數(shù)共 5 層,設(shè)計層為第 4 層,對路面 結(jié)構(gòu)將將進(jìn)行抗凍厚度驗算。 本結(jié) 構(gòu)面層為瀝青混凝土類。 設(shè)計中面層類型系數(shù)為 。 基層類型系數(shù)為 。 結(jié)構(gòu)參數(shù) : 表 31 路面設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(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)計年限為 12 年,交通量年增長率共分 1 段,各段交通量增長率如下: 段 號 車道系數(shù) 年數(shù) 增長率(%) 第①段 12 7 遠(yuǎn)期交通量如下表: 表 32 路面設(shè)計的交通參數(shù)表 成型 前軸重 后軸重 后軸數(shù) 后軸輪 組數(shù) 后軸距 交通量 黃河QD351 1 雙輪組 —— 300 扶 桑FU102N 44 85 3 雙輪組 ≤3米 20 江淮HF140A 1 雙輪組 —— 300 交通SH361 60 110 3 雙輪組 ≤3米 27 解放CA10B 1 雙輪組 —— 550 東風(fēng)SP9250 5 雙輪組 ≤3米 20 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 26 彎沉設(shè)計軸次數(shù)按下式計算: k P i N= ∑C 1iC 2i(───) n i i=1 P 式中:n i ── 被換算的軸載作用次數(shù)(次/日); P ── 標(biāo)準(zhǔn)軸載( KN); P i ── 被換算的軸載( KN); C 1i── 軸載系數(shù); C 2i── 輪組系數(shù); 本設(shè)計彎沉設(shè)計累計軸次數(shù)為: 萬次。 驗算半剛性材料結(jié)構(gòu)層的層底最大拉應(yīng)力時,累計軸載作用次數(shù)可按下 式換算: k P i N= ∑C 1iC 2i(───) n i i=1 P 本設(shè)計拉應(yīng)力設(shè)計累計軸次數(shù)為: 萬次。 抗凍設(shè)計: 在季節(jié)性冰凍地區(qū)的中潮、潮濕路段 , 需要進(jìn)行防凍厚度驗算,規(guī)范規(guī) 定采用查表法。 道路凍深的確定與材料熱物性、橫斷面類型、路基潮濕類型和凍結(jié)指數(shù) 有關(guān),可按下式計算: h d=abc sqrt(f) 式中:h d ── 路表面至道路凍結(jié)線的深度( cm); a ── 路面結(jié)構(gòu)層的材料熱物性系數(shù); b ── 路基橫斷面(填、挖)系數(shù); c ── 路基潮濕類型系數(shù) ; f ── 近十年凍結(jié)指數(shù)平均值,即冬季負(fù)溫度的累積值(度 日),其值應(yīng)根據(jù)氣象部門的觀測資料計算確定。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 27 表 33 抗凍設(shè)計的基本參數(shù)表 地區(qū)類型 東北 凍結(jié)指數(shù)平均值 F 1500 材料熱物性系數(shù) a 路基潮濕類型 中濕 路基橫斷面系數(shù) b 土質(zhì)類型 粘性土 路基潮濕型系數(shù) c 基層類型 穩(wěn)定土類 路面結(jié)構(gòu)厚度 55 最小防凍厚度 55 在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)按下述方程驗算防凍 厚度是否滿足要求: H j≥H f 其中:H j 為路面結(jié)構(gòu)總厚度 (cm),對于改建路面的補強(qiáng)設(shè)計,其路面總厚度應(yīng)為補強(qiáng)厚度與原有路面厚度之和 ,最小防凍厚度H f 值由規(guī)范查得。 本設(shè)計的結(jié)構(gòu)厚度,滿足防凍厚度要求! 設(shè)計與驗算結(jié)果: 表 34 路面設(shè)計結(jié)果匯總 設(shè)計彎沉值 (1/100mm) 按彎沉指標(biāo)設(shè)計的設(shè)計層厚度 (cm) 滿足第 1 層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計層厚度 (cm) 滿足第 2 層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計層厚度 (cm) 滿 足第 4 層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計層厚度 (cm) 0 滿足第 5 層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計層厚度 (cm) 表 35 路面驗算結(jié)果匯總 當(dāng)設(shè)計層厚度取 cm 時的指標(biāo)值 表面實際彎沉值為: 1/100mm d= 第 1層
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