1、 长沙学院毕业设计(论文)摘 要本设计是湖南省龙山至永顺二级公路初步设计，路段地处丘陵区，沿路地形起伏在400600m之间，路线起止桩号从K4+000.000至K7+006，该公路的主要技术指标为路基宽度8.5m，双向双车道，无中央分隔带，设计车速60km/h。本次设计的是二级公路的初步设计，首先进行了地形图的研究，在熟悉地形图之后，查阅了当地相关的地形地质，水文气候条件，拟定了两条路线比选方案，在经过比较技术指标及经济指标后，最终选择最佳方案。在路线的平面设计之后，进行了纵横断组合设计、路基设计、路面设计。在路基路面设计完成之后，路基设计专项中的挡土墙设计以及路基路面排水的设计。挡土墙采用的
2、是重力式挡土墙，排水防护设计进行了边沟、排水沟以及截水沟的组合形式。然后进行了涵洞以及平面交叉设计，本路线需要构造两处涵洞，采用圆管涵形式，交叉口采用加铺转角式。最后对进行了工程的概预算，利用纵横概预算软件计算，概算金额为11439135元。你可结合我给潘俊文写的摘要形式再做一次修改！关键词：湖南，龙山，永顺，二级公路，初步设计IABSTRACTThe design of Hunan province Longshan to Yongshun two road sections in the preliminary design, the basin, basin surrounded by
3、mountains surrounded by, its elevation in 400600 meters between. The two stage highway begins to pile No. K4+000, end pile No. K7+006.The main technical indexes for highway roadbed width 8.5m, a two-way dual carriageway, without the central dividing strip. The design of the speed60km/h. This design
4、is the two highway preliminary design, first carried out the study on topographical map, in a familiar terrain map, access to the local topography and geology, hydrology and climate conditions. The initial formulation of the two route alternatives, after comparison of technical indicators and the ac
5、tual engineering situation, the final choice of relatively suitable scheme. In the course of graphic design, proceed with the longitudinal design, cross-sectional design, roadbed design, roadbed design is complete, start a pavement design, considering the actual situation of the project, finally dec
6、ided to take the road design of cement concrete pavement. In the design of roadbed and road surface is completed, a retaining wall and drainage and protection design. The retaining wall is used in gravity retaining wall, drainage and protection design for the side ditch drainage ditches and drainage
7、 design. After conducting a culvert and the intersection of the plane of the preliminary design, the route need to construct two culverts, using pipe culvert form,Intersection using overlay corner . At the end of the project budget, project budgetary estimate, according to the actual situation, usin
8、g aspect software over the budget, budget amount of 11439135 yuan. Keywords:Hunan,Longshan,Yongshun,two highway,preliminary design目 录 摘 要IABSTRACTII第1章 绪 论1第2章 设计总说明22.1 地质地貌水文状况22.1.1 地形地貌22.1.2 气象水文22.1.3 地层岩性22.1.4 沿线材料供应22.2 工程概况32.3 交通量资料32.4 设计依据3第3章 路线设计53.1 道路等级确定53.1.1初始年交通量的确定53.1.2 设计交通量的
9、计算63.1.3公路等级的确定73.2 路线拟定73.2.1 选线原则73.2.3 选线的步骤83.3 方案比选83.3.1 两方案特点比较9第4章 线形设计114.1平面设计114.1.1路线概念114.1.2 直线114.1.3 圆曲线114.1.4缓和曲线124.1.5 平曲线要素计算 134.2 纵断面设计154.2.1 纵断面设计原则154.2.2 纵坡设计的步骤154.2.3 最大纵坡设计要求164.2.4 坡长限制164.2.5 最小纵坡、平均纵坡以及合成坡度174.2.6 竖曲线半径184.2.7 竖曲线几何要素计算194.3 横断面设计204.3.1 横断面设计的原则204.
10、3.2 行车道宽度204.3.3 路肩204.3.4 平曲线加宽214.3.5 路拱的确定224.3.5 超高224.4 平纵线形组合设计264.4.1 设计原则264.3.2 平、竖线组合的基本要求264.5 横断面绘制26第5章 路基设计285.1 路基概述285.2 路基的设计内容285.2.1路基断面形式285.2.2 路基宽度285.2.3 路基高度295.2.4 路基边坡坡度设计295.3 路基填料305.3.1路基填料选择原则305.4 路基压实标准与压实度315.5 路基防护与加固工程325.5.1 植物防护325.5.2 软基处理32第6章 挡土墙346.1挡土墙定义346.
11、2挡土墙布置346.2.1 挡土墙的纵向布置346.2.2 挡土墙的横向布置346.2.3 挡土墙的平面布置356.3 挡土墙的构造356.4 挡土墙的埋置深度356.5 排水设施366.6 沉降缝与伸缩缝366.7 重力式挡土墙设计366.7.1 土壤以及地质情况366.7.2 墙身材料376.7.3 挡土墙自重及其重心计算376.7.4 确定车辆荷载及换算土柱高度386.7.5 土压力计算406.7.6 稳定性验算406.7.7 基底应力及合力偏心距验算416.7.8 墙身截面强度验算43第7章 土石方计算与调配467.1 横断面面积计算467.2 土石方数量计算467.2.1 计算方法4
12、67.3 路基土石方调配477.3.1 土石方调配的原则477.3.2 土石方调配方法步骤477.3.3 计算计价土石方47第8章 路面设计498.1 路面设计的原则498.1.1 结构方案设计498.1.2 路面建筑材料设计498.2 路面设计步骤498.3 交通量计算508.4 路面结构方案设计538.4.1 初拟路面结构538.4.2 路面材料参数确定538.4.3 荷载疲劳应力568.4.4 温度疲劳应力578.4.5 检验初拟路面结构588.5 接缝设计598.5.1 纵缝接缝598.5.2 横缝接缝608.6 配筋设计618.6.1边缘补强钢筋618.6.2 角隅钢筋61第9章 路
13、基路面排水设计639.1 路基路面排水目的和意义639.2 路基路面排水设计一般原则639.3 路基排水639.3.1 边沟排水639.3.2 截水沟649.3.3 排水沟设计659.4 路面排水设计669.4.1 路面表面排水669.4.2 路面内部排水66第10章 涵洞选型设计6810.1 涵洞选型设计6810.1.1 涵洞选用原则6810.1.2 涵洞分类6810.1.3 常用的洞口形式6810.1.4 涵洞的布置69第11章 平面交叉设计7011.1 平面交叉设计的内容7011.2 平面交叉设计原则7011.3 平面交叉口的交通分析7011.4 平面交叉的布置类型7111.4.1 加铺
14、转角式7111.4.2 分道转弯式7111.4.3 扩宽路口式7111.5 交叉口的设计依据7111.6 平面交叉的设计步骤72第12章 工程预算7312.1 工程概算的定义7312.2 工程概算的作用7312.3 概算编制依据7312.4 概算各项费用组成7312.5 路线工程概算主要内容74结 论75参考文献76附 录77致 谢78 VII第1章 绪 论 我国已修建的很多公路，但是技术等级不高，路容路况差且安全性较低，这些方面都制约着中国经济的发展和进步。因此，要想经济又快又好的发展，应该大力发展高等级道路的修建。高等级公路的修建大大缩短了两地的行车时间，更加有利于更好促进地区之间的交流，
15、而且新材料、新技术的迅速发展以及机械化的施工工艺也为高等级公路修建提供了便利的条件。龙永二级公路在湘西武陵山地带，南北向纵贯湘西地区，主要位于湘西自治州龙山县和永顺县境内，起点在龙山县甘壁寨村，终点在永顺县泽家镇海洛村。龙永二级公路的建设将大大的加快湘西大开发进程，大大的改善交通运输条件，更加有利于发展我省少数民族地区经济，也能更好的推进湖南省湘西的旅游业整体更好更快的发展，以及促进湘鄂间合作。通过此次设计培养了我的综合设计能力，不仅把学过的知识加以系统的巩固和应用，而且是理论与生产实践的结合。掌握路线设计、路基设计、路面设计、路基路面排水设计、涵洞交叉设计及概算设计理论，并能够独立运用纵横软
16、件完成全部设计的图表，为自己走向工作岗位后适应社会需要打下坚实的基础。 第2章 设计总说明2.1地质地貌水文自然状况2.1.1 地形地貌路线带位于湖南省西北部的中低山丘陵区，地处于武陵山脉腹地，主要以中低山地貌，地势总体东高西低；地形受岩性和构造控制极为明显，沿线岭谷相间且切割深密；沿线水塘相对比较多，沿路线地形起伏不大。2.1.2 气象水文路线所在区域为亚热带季风湿润性气候，属V3区。全年雨水充沛，四季分明，水，温暖湿润；夏天酷热，冬天严寒，垂直差异悬殊，立体气候特征明显，小气候效应明显；因地势影响，气候层次明显，素有：“一山分四季，十里各不同”之说，雨量集中在春夏，多见秋旱，年降水量136
17、01690mm，年蒸发量110211260mm四到八月为雨季，十二月到次年一月降水量最少。本地区年平均气温17左右，一月份最冷，七月份最热，全年平均气温在-1.0至29之间，全年的主导风向为偏北风；沿线主要为冲沟中的溪流，水面窄，水位受大气降水影响比较大：暴雨时，水位抬升很快；而旱季水量较少，水源的主经补给来源为大气降水和地下暗河。2.1.3 地层岩性路线地带大部分有基岩露出表面，露地层从老到新依次有：寒武系、奥陶系、志留系、二叠系、三叠系、第四系等地层，其中以志留系、奥陶系最为发育，其次为寒武系地层，第四系为冲洪积层和残坡积层，岩性主要有粘砂土以及砂砾石层及碎石土，沿线均有分布，厚度变化较大
18、。2.1.4 沿线材料供应本区土质多系碳酸盐类岩石风化形，结构稳定，强度较好，山地多石料丰富，有利于在设计中就地取材。路线所经处没有河流，但是地下水资源异常丰富，并且对混凝土无侵蚀性，可以直接作为工程用水。2.2工程概况本路线是丘陵区的一条二级公路，根据本区的相关条件及规范要求，所设计道路的具体情况如下：路基宽度为8.5m，单幅双车道，无中央分隔带，路肩宽度为20.75m，行车道为23.5m，设计车速为60km/h。本路线起点桩号K4+000.00，终点桩号为K7+006，路线总长3006m。2.3交通量资料 表1.1表2.1 本路建成初期交通量汽车车型日交通量（辆/d）东风EQ140540黄
19、河JN150300解放390605五十铃NPR595G145三菱T653B120江淮HF150170日野KB222110东风SP9135B152轴重小于25KN的车辆18002.4 设计依据设计依据只列出相关规范与标准，参考资料不要在此处列出！按没修改之前的内容写！根据批准的设计任务书、地质勘测报告以及公路设计施工的公路工程技术标准（JTG B01-2003），得到相关设计依据。1吕军等.贯彻节约理念实行因地制宜龙永告诉公路优化设计的探索与实践.湖南交通科技.2011.2 交通部行业标准.公路工程技术标准(JTG B01-2003). 北京:人民交通出版社,2004.3杨少伟等编著.道路勘测设
20、计. 北京:人民交通出版社,2009.6. 4邓学钧编著.路基路面工程. 北京:人民交通出版社,2008.4.5交通部行业标准.公路路线设计规范(JTJ 014-94). 北京:人民交通出版社,1995.6中华人民共和国行业标准.公路路基设计规范(JTG D30-2004). 北京:人民交通出版社,2004.7 中华人民共和国行业标准.公路路基施工技术规范(JTJ F10-2006). 北京:人民交通出版社,2006.8 中华人民共和国行业标准. 公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2002）. 北京:人民交通出版社,2002.9 JTJ018-04，公路排水设计规范S 北京：人民交通
21、出版社，2004.10JTG D61-2005, 公路圬工桥涵设计规范S 北京：人民交通出版社，2005.10 赵一飞. 公路平面交叉口CAD系统的研究与开发. 长安大学硕士论文. 2002. 第3章 路线设计3.1 道路等级确定3.1.1初始年交通量的确定交通量是单位时间内通过道路某断面的交通流量（即单位时间通过道路某断面的车辆数目），根据任务书中给定下表3.1路段初始年交通量。表3.1 路段初始年交通量汽车车型日交通量（辆/d）东风EQ140540黄河JN150300解放390605五十铃NPR595G145三菱T653B120江淮HF150170日野KB222110东风SP9135B15
22、2轴重小于25KN的车辆1800根据公路工程技术标准2（JTG B012003）关于车型分类以及车辆折算系数的规定，结合公路交通实际情况，并对公路交通情况调查车型分类以及对车辆得折算系数进行调整，参照下表3.2各汽车代表车型与换算系数，进行初始交通量换算。表3.2 各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t7t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车通量换算采用小客车为标准车型。各类型汽车代表和车辆折算系数规定查阅公路工程技术标准得下表3.3。表3.3 换算交通量汽车车型日交通
23、量（辆/d）载重力（kn）换算系数换算交通量东风EQ1405401.5810黄河JN1503001.5450解放3906051.5907.5 五十铃NPR595G1452290三菱T653B1202240江淮HF1501702340日野KB2221102220东风SP9135B1522304轴重小于25KN的车辆180011800换算交通量总量5361.5其中预计年平均交通量增长率为6。3.1.2 设计交通量的计算设计交通量是指修建道路开始运行到预测年限时所能达到的年平均日交通量，根据历年交通观测资料预测求得，本设计按年平均增长率计算，根据上表折算后交通总量计算远景设计年限平均日交通量由公式（
24、3.1）3。 (3.1)式中：要自己用公式编辑器编写由上式计算得到：（辆）3.1.3公路等级的确定公路工程技术标准2（JTG B012003）对于各等级公路适应的交通量规定如下：二级公路：为供汽车行驶的双车道公路。双车道二级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通辆500015000辆2。二级公路作为干线公路，可选用80km/h; 作为城乡结合部混合交通量大的集散公路，其设计速度宜采用60km/h；位于地形复杂的山区，经论证局部可采用40km/h；本设计拟定该条道路为双向双车道的二级公路，参照下表3.4各级公路设计速度取设计车速为60km/h。表3.4 各级公路设计速度公路等级高速公路一
25、级公路二级公路三级公路四级公路设计速度（km/h）12010080100806080604030203.2 路线拟定3.2.1 选线原则1) 在道路设计的各个阶段，应运用各种手段对路线方案做比选的基础上，选定最优路线方案；2) 路线设计应在保证行车安全、舒适的前提下做到工程量小、造价低、经济适用的原则以及做到少占田地和经济作物田；3) 选线时应了解当地的地质水文状况，还应注意环境的保护；4) 路线设计在选线时即应考虑平面、纵断面、横段面的相互间组合以及合理配合。3.2.3 选线的步骤本设计为龙山至永顺二级公路，选线方法采用纸上选线，根据1:2000的地形图并结合当地地质、水文资料，初步拟订线路
26、。定线具体步骤如下：1) 路线带选择本路段大部分在落差不是很大的丘陵区穿行，并于路线主要穿过农田和旱地，在经过水田和水塘的的时候需要进行适当的软地基处理，在该丘陵区地形中心地带地形起伏均在50m以内，公路设计中要求应尽量少占农田和经济作物田。本路段为丘陵区地形，在路线布置中自然要尽量避开水稻田和经济作物林。2) 具体定线通过上面的工作，路线的雏形基本已经勾画出来。再根据技术标准地形及路线方案，尽量做到减少工程量，避免高填深挖，同时又尽量缩短路线长度的原则。为了符合线形设计规范以及路线长度的要求，尽量把线形控制在有利的路线带内进行平面、纵断面、横断面的组合设计，最后定出了道路的中线。 3.3 方
27、案比选 本路段设计时，根据地形地貌等情况，经过筛选后得到两个方案，经过进一步方案比选后，选择方案1为最后设计方案。方案比选图见图3.1 3.1 路线方案比选图3.3.1 两方案特点比较 方案1优点：因为方案1主要经过丘陵平缓地区，路线挖方、填方量相差不大，借弃方量也少；不用设置隧道，涵洞数量也不多；路线穿越池塘的一次，软基处理相对较少，可减少道路施工的工程量同时方便以后的维护，提高道路的使用寿命。方案1缺点：拆迁量相对比较大，施工过程中不太利于人们的生活，路线有部分与乡道重叠，须让乡道改道以保证设计路线能够实施；路线所经地所拆迁的建筑物较方案2要多。方案2优点：路线是从村庄旁边穿过，拆迁量比方
28、案1要少，可以减少拆迁的费用。方案2缺点：与路线1相比,路线带处有大量高填高挖地段，使路线占用农田多，也不利于当地农业长远的发展，且也不利于边坡的稳定，挖填方量大、总运量相对于方案1来说较大，花费比较大。 两方案均符合平、竖曲线设计要求，比选见表3.1表3.1 平面选线方案比选指标 单位方案1方案2路线总长km3.0063.082 平曲线最小半径 m/个300/1200/2直线最大长度m666.710509.284最大纵坡%/米/处5.429/240.976/15.512/290.276/1最短纵坡长米224.875262.976竖曲线最小半径m4900/40002600/2700平均填土高度m3.6765.117最大填土高度m12.16612.26最小填土高度m0.0650.033涵洞数量个22小桥梁数量个10路基土石方挖方数量97477183515路基土石方填方数量82724138390路基土石方借方数量00路基土石方弃方数量152722976路基土石方总运量35285104125根据综合比选，并且考虑工程造价、技术标准、线形、行车舒适程度以及考虑二级公路的使用任务等诸多因素对路线区的民经济发展与远景规划的长远利益影响。本设计综合考虑以上各种因素,最终选择方案1作为最终设计方案。 第4章 线形设计4.1平面设计4.1.1路线概念
