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土木工程(道路方向)畢業(yè)設計-在線瀏覽

2025-03-07 14:01本頁面
  

【正文】 基工程》、《路面工程》、《橋梁工程》及其它有關專業(yè)課程的學習的基礎上,并在教師的指導下,完成一段公路的兩階段初步設計任務。通過此次設計可以培養(yǎng)我們的綜合設計能力,進而把學過的知識加以系統(tǒng)的應用和鞏固,使理論與生產(chǎn)實踐相結合。為自己走向工作崗位后適應生產(chǎn)實踐的需要打下堅實的基礎。路基設計: 完成2km路基橫斷面設計,土石方計算及路基排水設計,結構設計,邊坡設計。小橋涵設計:結合自身設計,擬完成一項涵洞設計。初步施工組織設計。 路線概況 七(臺河)依(蘭)公路是黑龍江省公路網(wǎng)建設中的重要組成部分,其中大四路至雙河段沿線為:沿線為第四紀沖積和洪積層以及中生代晚期形成的巖漿巖。山區(qū)表層2~4m為植被層;1~3m為風化土層;3~6m為半風化層;6m以下為未風化的砂巖層。路線位于東經(jīng)129176。38′43″北緯48176。29′17″之間, 地勢變化情況為東南高,西北低 ;地表植被為天然次生林和人工林;地質年代為第四紀沖積和洪積層以及中生代晚期形成的巖漿巖;土壤狀況為粉質中液限粘土;沿線所處自然區(qū)劃為Ⅱ2區(qū);氣候:①℃,②降雨量549㎜。水文情況:地表排水為良好,地下水位為2m;沿線公路主要病害為雪害、凍脹、翻漿、水毀。 技術指標選取表計計速度(km/h)行車道寬度(m)路基寬度(m)最大縱坡(%)平曲線最小半徑(m)會車視距橋涵設計載重80125極限250一般400220公路Ⅱ級 路線采用的技術經(jīng)濟指標路線的起點樁號為K69+000,終點樁號為K76+,在路線設計路段上,設置了5個圓管涵洞和1個箱涵,5條平曲線,設計速度為80km/h,路基寬度為12m,平曲線最小半徑采用值為400 m,%,會車視距為220m, m。 路線設計起訖點及設計高程起點坐標 N5368000 E22545000 起點高程 終點坐標 N5373000 E22548700 終點高程 本章小結本章介紹了七(臺河)依(蘭)公路大四站至雙河段的設計任務和整個路段的自然地理狀況,為整個路段的設計提供了良好的依據(jù)。 第2章 路線線形設計 路線方案的說明和比較 了解資料首先要熟悉地形圖和所給的原始資料,分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情況。在路線各種可能的走向中,初步擬定可行的路線方案,(如果有可行的局部路線方案,應進行比較確定),然后進行紙上定線。根據(jù)相鄰控制點間的地形、地貌、地質、農(nóng)田等分布情況,選擇地勢平緩山坡順直的地帶,擬定路線各種可行方案。最終合理確定出公路中線的位置(定出交點)。在山嶺重丘地帶,根據(jù)等高線間距和所選定的平均縱坡(視路線高差大小,一般選5%%)按計算得等高線間平均距a(a=等高距/平均縱坡)進行試坡(用分規(guī)卡等高線),本設計中a取2cm,將各點連成折線,即均坡線。如有不合理之處,應選擇出須避讓的中間控制點,調整平均縱坡,重新試坡。:穿直線:按照“照顧多數(shù),保證重點”的原則綜合考慮平面線形設計的要求,穿線交點,初定路線導線(初定出交點)。平面試線中要考慮平﹑縱﹑橫配合,滿足線形設計和《標準》的規(guī)定和要求,綜合分析地形、地物等情況,穿出直線并選定曲線半徑。橫斷面較核:根據(jù)初步縱坡設計,計算出路基填挖高度,繪出工程困難地段的路基橫斷面圖(如地面橫坡陡或工程地質不良地段等),根據(jù)路基橫斷面的情況修平面線形。 路線方案的比選 如有路線局部方案,應分別進行定線設計,經(jīng)論證比較定出推薦方案,路線方案比較選擇主要考慮下列因素:(1)路線長度;(2)平、縱面線形指標的高低及配合情況;(3)占地面積;(4)工程數(shù)量(路基土石工程數(shù)量,橋梁涵洞工程數(shù)量);(5)造價等。 確定各平曲線半徑及緩和曲線長度《公路工程技術標準》JTGB012003規(guī)定:當平曲線半徑小于等于250m時應設置加寬;當平曲線半徑大于等于1500m時可以不設置緩和曲線和超高,超高的橫坡度計算由行車速度、半徑大小、結合路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定。當超高橫坡度的計算值小于路拱坡度時,應當設等于路拱坡度的超高值。反向曲線間為了設置適當長度距離改變行車方向宜在兩同向曲線間設置不小于2V的直線段。2平曲線極限半徑250m只有當?shù)匦螚l件特殊困難或受其它條件嚴格限制時方可采用。但在采用低值時應避免在直線上設置凹形豎曲線7反向曲線間最小直線長度為2V160m按照實際工程經(jīng)驗山區(qū)公路此指標比較容易滿足。9最大超高5%越嶺段縱坡較大將最大超高值由8%減小至6%可以減小合成坡度,保證車輛在雨天,冰雪天氣的行車安全?!?倍或超高為2~4%的原曲線半徑值,即390~1500m為宜。:1:1,當曲線半徑較大,平曲線較長時 也可以為1 :2:1。根據(jù)設計資料,本次設計段路為二級路,設計速度為80Km/h,設計年限20年,全線共設5條平曲線,其中包含基本型曲線和S形曲線。計算例如對于交點(JD1 K70+) ,α=88176。2. S型曲線:兩個反向圓曲線用回旋線連接的組合,兩圓曲線的半徑之比不宜過大,比值宜≤1:2。51′32″JD5樁號為K75+,偏角為左90176。 根據(jù)路線幾何線形設計要求,確定路線平面線形各要素及其他們之間的配合;線形應與地形、物相適應,與道路所經(jīng)地帶的地形、地物、環(huán)境、景觀相協(xié)調,而且減少工程數(shù)量,節(jié)省投資。 編制直線及轉角一覽表根據(jù)所得數(shù)據(jù)填寫直線轉角一覽表(見設計文件C23)。 彎道視距的檢查對于曲線內側受建筑物、樹木、路塹邊坡等限制較嚴的彎道應進行視距檢查,對于需要進行工程處理來保持視距的彎道繪出視距包絡圖。 路線縱斷面設計 設計原則和方法1.設計原則縱斷面設計的主要任務是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、當?shù)氐淖匀坏乩項l件以及工程經(jīng)濟性等,確定起伏空間的位置,以便達到行車安全迅速、運輸經(jīng)濟合理及乘客感覺舒適的目的。%的不利于排水的縱坡度,盡量實現(xiàn)平、縱線形的協(xié)調,避免出現(xiàn)平縱指標搭配不均衡的現(xiàn)象,同時考慮路線的經(jīng)濟性避免無謂的大填大挖。例如:以變坡點樁號為K69+850,i1=% i2=%,豎曲線半徑R=5000m為例,計算起點,終點高程及樁號,以K69+850為例的任意點處高程計算豎曲線要素:ω= i2 - i1 =+=,為凹曲線L=Rω=5000=計算設計高程:豎曲線起點樁號K69+850-=K69+ m+=豎曲線終點樁號K69+850+= K70++=計算K69+850處高程:橫距:X=(K69+850)—(K69+ )=483m 豎距:切線高程:+()=設計高程:+= 注:起點位于上坡段取負;起點位于下坡段取正切線高程=豎曲線起點高程+設計高程=切線高程177。2.縱斷面填挖太大 解決方法:改變平面線形位置。4.如何又快又準的拉好坡且能滿足平縱組合的要求解決方法:在緯地平臺上,計算機自動繪出平曲線后,用直線標出曲中點、 直 緩點、緩直點等各個要素點,這樣在拉坡時就能有目的照顧變坡點的位置一到位,當然二級公路最重要的還是在縱斷面上,以縱斷面為主導,在此基礎上稍稍調節(jié),能更好更快的完成縱斷面設計。 縱斷面設計指標匯總表序號名稱取值序號名稱取值1路線設計洪水頻率1/507合成縱坡8%2最大縱坡%8凸形豎曲線最小半徑3最小縱坡%一般值20004平均縱坡5%極限值14005不同縱坡最大坡長:9凹形豎曲線最小半徑3%1200一般值15004%1000極限值10005%80010豎曲線長度6%600最小值50 本章小結道路選線是根據(jù)路線的基本走向和技術標準,結合當?shù)氐牡匦巍⒌刭|、地物及其他沿線條件和施工條件等,選定一條技術上可行、經(jīng)濟上合理,又能符合使用要求的道路中心線的工作。因此,選線是一項涉及面廣、影響因素多、政策性和技術性都很強的工作。三要素是道路平面線形最基本的組成,在道路上各要素所占比例難以量化規(guī)定,但只要各組成要素使用合理、組合得當,就可以得到較為理想的平面線形。 第3章 路基路面及排水路基是公路的重要組成部分,它是按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀構造物,承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d,必須具有足夠的強度和耐久性,路基設計在公路設計中占有重要的地位。因此,應深入調查公路沿線的自然條件,因地制宜地采取有效的工程措施,以確保路基路面具有足夠的強度和穩(wěn)定性。按照《公路路線設計規(guī)范》(JTG D202006) 說明,一個車道寬度 = 一個標準車輛寬度+動態(tài)凈空。一個車道寬度=++=由于本設計路線通過山區(qū)并且按照《公路路線設計規(guī)范》(JTG D202006)規(guī)定二級公路計算行車速度等于80km/。硬路肩、土路肩寬度設計:: 考慮本設計是二級公路、公路功能為集散公路、計算行車速度等于80km/h、預期交通量為重交通量的基本情況。:土路肩為支撐路肩,由于一些地段路基填土過高,為了保證行車安全在土路肩上要設置防撞護欄的要求,并且按照《公路路線設計規(guī)范》(JTG D202006)。硬路肩寬度<,取用于路拱坡度相同的坡度,土路肩的排水性遠低于路面,~﹪,本設計采用3%。路基邊坡坡度對路基穩(wěn)定性十分重要,確定路基邊坡坡度是路基設計的重要任務。一般路基的邊坡坡度可根據(jù)多年實踐經(jīng)驗和設計規(guī)范推薦的數(shù)值采用。2. 路塹邊坡土質路塹邊坡應根據(jù)邊坡高度,土的密實程度,地下水和地面水的情況,土的成因和生成時代等因素選定。 加寬超高設計加寬:按照《公路路線設計規(guī)范》(JTG D202006)規(guī)定,當半徑 時,為了保證車的安全,曲線段上的正常寬度應做適當?shù)募訉?,半徑大?50,可以不加寬。本設計中超高設計值的取值。取m (33)圓曲線的全超高斷面 (34)超高緩和段超高值計算:(3) 雙坡斷面 樁號為K70+600(2)旋轉斷面樁號為K70+650(3) 全超高斷面樁號為K70+675式中:B—行車道寬度(m)bj— 路肩寬度(m)b—圓曲線的加寬值(m)bx—X距離處的路基加寬值(m)—超高橫坡度—路拱橫坡度—路肩橫坡度—與路拱同坡度的單向超高點至超高緩和段起點的距離(m)X—超高緩和段中任意一點至超高緩和段起點的距離(m)編制《路基設計表》 路基橫斷面面積與路基土石方數(shù)量計算方法橫斷面面積的計算采用積距法,將橫斷面按單位橫寬劃分若干個梯形與三角形,每個小條塊的面積為, 當時,則F在數(shù)值上就等于各小條塊平均高度之和。用上述方法計算的土石方體積中,是包含了路面體積的。但若路基以填方為主或以挖方為主,則應在計算斷面。 路基處理工程設計翻漿地段的處理:翻漿主要是路基受水侵害造成的,路基土可拌入石灰壓實,能夠提高路基強度。通過處理的路基再在上面填上路床,下路床就不會出現(xiàn)翻漿問題。全部挖除換填從根本上改善了地基,不留后患,是最徹底的方法。如果路線要通過這些地段最經(jīng)濟合理的處理方法是換填土層法。砂料以中粗砂為宜要求級配良好,顆粒不均勻系數(shù)不大于5,含泥量不超過35%。換填砂墊層的適用條件是:路基高度較小、軟土表面無透水性硬殼、軟土層較薄或雖稍厚雙排水條件好,當?shù)赜猩扒疫\輸方便,運距近,施工期限較長。公路雪害有積雪和雪崩兩種形式。自然積雪是指在風力較弱或無風情況下,雪降在公路上形成均勻的雪層,降雪時或降雪后,風力達到一定強度(4~5m/s)時,吹雪隨風運動,形成風雪流,從雪流到吹積雪的全過程稱為風吹雪,雪崩是指在重力影響下,山坡積雪崩塌。自然積雪一般不采用任何措施。路基防護工程設計:為了維護公路正常的汔車運輸,減少公路災害,確保行車安全,保持公路與自然環(huán)境協(xié)調,路基的防護與加固具有重要意義。 路面設計 水泥混凝土路面設計根據(jù)交通量,因地制宜,合理選材,方便施工的原則設計。水泥砼路面設計根據(jù)公路交通量及公路的使用任務、性質,并結合當?shù)貧夂?、水文、土質、材料、實踐經(jīng)驗以及施工和養(yǎng)護條件等,通過技術經(jīng)濟比較,作出符合使用要求并與環(huán)境條件相適應的經(jīng)濟合理的路面設計。路面類型選用普通水泥混凝土路面,路面結構為面層(水泥混凝土);基層(6%水泥穩(wěn)定砂礫);底基層(級配碎石);地質為中濕類型要加鋪墊層(天然砂礫)。 對材料的要求:粗集料,應質地堅硬、耐久、符合規(guī)定級配,最大粒徑不應超過40毫米;。養(yǎng)生的要求:潮濕養(yǎng)生,每天均勻撒水數(shù)次,至少延續(xù)14天。設計速度為80Km/h,根據(jù)所給的設計資料可知,%。東風EQ140—39%(輛/日)解放CA390—39%(輛/日);3大型車430輛/日,大型車中各種車型所占比例為:黃河JN150—44%(輛/日),沃爾沃N8648—29%(輛/日), 黃河JN162—27%(輛/日)計算得到設計基準期內設計車道標準荷載累計作用次數(shù)為: 軸載換算結果表車 型前/后軸Pi(KN)Ni(次)N0= 解放CA1OB前 軸 108后 軸 解放CA390前 軸
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