二级公路设计说明书.docx
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二级公路设计说明书
二级公路设计说明书
加漠公路(K232+625.183-K238)施工图设计
TheDesignofTheSecond-clssRodK232+625.183~K238SectionFromJigedqitoMohe
bstrct
Withtherpiddevelopmentofntionleconomy,rodinfrstructurehsbecomethewekestprtinthentionleconomicconstruction.Therehsbeenfulloftension.fterthe1990s,thecentrlcuseregrdstrnsporttion,especillythedevelopmentoftherodstheoverll,strtegicndurgenttsk,sothehighwyconstructiondevelopsrpidly.ThedesignofJiMohighwyistomeetthecountry'seconomicdevelopmentneedsoftheconstruction.
Theprojectfterexternlindustrydtcolltionndfmiliritywiththeloclgeologiclconditions,terrin,terrin,hydrologyndothernturlconditions,bsedonhighwyengineeringdesignstndrds(JTGD30-20XX),"highwyroutedesignspecifiction(JTGD40-20XX)“Thehighwyrodbeddesignspecifictions(JTGD30-20XX),"sphltPvementDesignspecifiction(JTGD40-20XX)ndothertechniclspecifictionsndppliction-wi,roddesignsoftwretodesign,thefinlcompletionofthedesignthroughthefollowingsteps:
1.Highwydesignleveldetermined;2.Determintionofthemintechniclindictors;Routegrphicdesign;profiledesign;5.Subgrdendpvementdesign;6smllbridgesndculvertsDescription;trfficengineeringndfcilitydesignlong;costforthepreprtionndnlysis;9.PrinciplBrochure.
Thedesignisthesecondryrod.Ithspidttentiontothelevel,thecombintionofthehorizontlndlongitudinlliner,nditiscontinuous,smooth,ndcomptiblewiththeterrinsfrspossible.Thedesignisinhrmonywiththesurroundingenvironmentndensuresthttheconstructiondesigniscomprehensive,scientificndresonble.Notonlytoconsidertheeconomicndtechniclfesibility,butlsotkeintoccounttheeffectoftheprojectonthelocleconomicdevelopmentndenvironmentlprotectiontthesmetime.
Keywordsroute;subgrde;pvement;design
目录
1绪论
1.1设计概况
路线起点位于大兴安岭地区塔尔根镇南侧、老加漠公路(S207)里程K242+470西侧,起点桩号K232+625.183(等于大乌XX至塔尔根段终点K232+637.14),与石油管线伴行,跨越干部河,于塔尔根镇西侧经过,沿嫩林铁路西前进,于塔河县西侧跨越呼玛河,向XX穿越北山家属区后跨越嫩林铁路,完成塔河过境。
之后路线连续跨越瓦拉干河干流、支流,在秀峰镇、瓦拉干镇东侧过境与管线伴行,终于老加漠公路(S207)K302+970西侧,终点桩号K238+000,路线全长5.374817km。
1.2技术标准
详见表1-1
表1-1技术标准表
技术标准指标
公路等级二级公路
路基宽度12m
设计行车速度80km/h
极限最小半径250m
一般最小半径400m
停车视距110m
最大纵坡5%
凸形竖曲线一般最小半径4500m
凹形竖曲线一般最小半径3000m
最小竖曲线长度70m
路面设计标准荷载BZZ—100
设计洪水频率涵洞1/50
路基设计标高位置路基中线
2沿线自然地理概况
2.1地形地貌
本项目路线所经区域为平原微丘区,整个地势呈北高南低之势,海拔高度在385.97m到429.18m之间,地势起伏较大。
2.2工程地质、地震
根据沿线地质调查和区域地质钻探资料分析,路线沿线地表为第四纪沉积物粘土层、残积土覆盖,地质构造为大兴安岭优地槽和额尔古纳优地槽接触地带,地表杂填土厚在0.5m左右。
沿线地质活动较弱,历史上也无大的地震灾害记录,无液化土存在。
本区在全国自然区划图中属Ⅱ1区。
桥涵构造物按地震烈度Ⅶ度设防。
2.3气候水文
路线所经区域属寒温带大陆季风性气候,冬季气候严寒而干燥,夏季气候湿润温暖,日照长,昼夜温差大,公路气温区划为冬Ⅲ区,年平均气温为-3.5℃,极端最低气温-52.3℃,年降水量平均为436.4毫米,主要集中在7、8月份,占年降雨量的46%以上。
本项目沿线无较大河流,主要为山区冲刷形成的地表汇水。
2.4建设条件
路线所经区域处于郊外,为山区农耕地区。
为保护当地自然环境,各种路用砂石材料不得自行采集,和其他路用材料一样均需采购。
公路沿线的沟渠均为降雨汇流,施工时应使用无污染符合施工要求的水。
沿线居民区均有农用电通过,接电方便。
3路线设计
3.1平面设计
加漠公路新建工程起点位于大兴安岭地区塔尔根镇南侧、老加漠公路(S207)里程K242+470西侧,起点桩号K232+625.183,终点桩号K238+000,路线全长5.374817km。
本项目路线设计长度5.374817km,共设置转角点3个;平曲线最小半径700m,缓和曲线长200m。
3.2纵断面设计
本次设计共设条置3条竖曲线,纵坡分别为+1.506%、-2.244%、+2.880%、-2.964%;每段纵坡长度分别为589.75m、622.48m、629.29m、881.74m,其中包含2个凸形曲线、1个凹形曲线。
凸形曲线的半径为20000m、15000m;凹形曲线的半径为20000m。
3.3超高设计
本项目超高最大值6%,在圆曲线半径小于2500m的平曲线上设置超高,横向力系数小于0.12,超高渐变率为1/150.超高过度方式为绕曲线内侧路基边缘旋转。
全线曲线均不进行加宽设计。
3.4横断面设计
本项目路基为整体式断面,路基标准横断面为:
路基宽度12m,路面宽度10.5m,断面组成为0.75m土路肩+1.5m硬路肩+3.75m行车道+3.75m行车道+1.5m硬路肩+0.75m土路肩。
3.5路面横坡
本项目全线路面横坡为2%,土路肩横坡为3%。
3.6用地范围
填方路堤为路基坡脚或边沟(排水沟)外缘2.0m;路堑边坡坡顶或截水沟外缘2.0m。
3.7土石方的计算和调配
(1)土石方计算
根据横断面图计算横断面面积然后计算体积,即获得土石方数量,填入土石方计算表。
当地面不规则时,采纳的方法为几何图形法。
(2)土石方的调配
计算路基土石方工程数量后,还应进行土石方的调配,以便确定填土用土的来源,挖方弃土的去向,以及计算土石方的数量和运量,通过调配,合理的解决各路段土石方数量的平衡和利用问题,使路堑挖出土方,在经济合理的调运条件下移挖作填,达到填方有所取,挖方有所用。
4路基设计
4.1路基设计原则
路基设计依据沿线地质、水文、地形、地貌、气象以及现有路基使用状况,并遵照《公路工程技术标准》(JTGB01-20XX)和《公路路基设计规范》(JTGD30-20XX)进行。
4.2一般填、挖方路基设计
填方边坡坡率由横断面设计可知,本公路路基边坡当路基填土高度均小于6m时,采纳1:
1.5的坡度,护坡道为1.0m,当路基填土高度均大于6m时,需要进行边坡稳定性验算,采纳分级放坡形式,每级间护坡道为1.0m。
挖方路基边坡坡率视开挖高度、地质情况决定,挖方边坡坡率采纳1:
1.0。
4.3路基填料要求及压实度
(1)路基填料的选择
填筑路基的材料以采纳强度高、水稳定性好、压缩性小、施工方便以及运距短的岩土材料为宜。
在选择填料时,一方面要考虑料源和经济性;另一方面还要顾及填料的性质是否合适。
路基填料不得使用腐土、生活垃圾土、淤泥,不得含杂草、树根等杂物,粒径超过10cm的土块应打碎。
(2)路基压实标准
填方路基应分层填筑,均匀压实,挖方地段的路床为岩石时,可直接利用作为路床,并应整平,碾压密实。
表4-1路基压实度标准表
填挖类别路床顶面以下深度(m)路基压实度二级公路
零填及挖方
0~0.30
0~0.80
—≥95
填方0~0.80
0.80~1.50
>1.50
≥95
≥94
≥92
4.4路基清表土设计
林地、荒地路段根据挖探试坑的具体情况清除表层0.3m-0.6m腐殖土,挖除树根、草皮,平坦碾压基底后回填路基土方。
清除的表土首先用于土路肩、路基边坡绿化工程,其余土方用于取土场、拌和站。
5路面结构
5.1设计原则
根据设计交通量,使用要求及气候、水文、土质等自然条件,并遵循因地制宜,合理选材,方便施工的原则,进行路面结构的组合设计。
5.2设计标准
水泥混凝土路面结构设计以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为设计极限状态,以28d龄期的弯拉强度作为路面整体强度的操纵指标。
水泥混凝土路面结构设计以100kN的单轴-双轮组荷载为标准轴载,设计基准期为20年,设计弯拉强度为5.0Mp。
5.3交通组成、交通量及轴载换算
根据工程可行性研究报告。
预测交通量增长率分别为8.38%、10.08%、6.59%、6.89%,分段时间分别为3年、5年、5年和7年。
经分析计算,设计基准期内标准轴载累计作用次数为479.6万次,路面承受的交通等级为重交通等级。
5.4路面结构组合
表5-1填方及土质挖方段路面结构
各层路面结构厚度路面结构层
24cm水泥混凝土面层
20cm6%水泥稳定(70%砂砾+30%碎石)基层
20cm5%水泥稳定(80%砂砾+20%碎石)底基层路面总厚度为64cm。
5.5水泥混凝土板块尺寸及接缝设计
(1)板块尺寸:
板块采纳矩形板,板宽4.5m,标准板长5.0m,板块长宽比1:
1.1~1:
1.2。
(2)接缝设计
胀缝:
宽20mm,缝内设置接缝板和可滑动的传力杆,接缝板采纳浸防腐油少节松木板。
在路面变宽处及凹形竖曲线底部设置胀缝。
纵向施工缝:
采纳平缝加拉杆型,接缝面涂沥XX防渗。
横向缩缝:
采纳假缝,切缝宽0.6cm,深5cm。
横向施工缝:
设在缩缝处采纳平缝加传力杆型,且在其接缝面涂沥XX,在胀缝处其构造与胀缝相同。
以上接缝的填缝料均采纳聚氯乙稀胶泥。
(3)水泥混凝土路面钢筋设计
拉杆:
纵向施工缝拉杆采纳直径14mm螺纹钢筋,长度为700mm,间距600mm。
传力杆:
采纳直径30mm光面钢筋,长度450mm,设在板ZY,间距300mm,最外侧传力杆距纵向施工缝或自由边的距离为150~250mm。
支架钢筋:
传力杆支架钢筋采纳φ12光面钢筋,间距200mm。
角隅钢筋:
锐角面层角隅配置角隅钢筋,采纳Φ14螺纹钢筋,置于面层上部,距顶面不小于50mm,距边缘为100mm。
5.6路面材料规格、要求
1、水泥混凝土面层材料要求
⑴水泥:
面层水泥采纳42.5级一般硅酸盐水泥;基层、底基层采纳32.5级的复合水泥。
⑵粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石,二级公路混凝土路面使用的粗集料级别应不低于Ⅱ级,且集料吸水率不应大于2.0%。
用做路面的粗集料不得使用不分级的统料,应按最大公称粒径的不同采纳2~4个粒级的集料进行掺配。
碎石最大公称粒径不应大于31.5mm。
⑶细集料采纳质地坚硬、耐久、洁净的天然砂。
细集料的级配要求采纳细度模数大于2.5、质地坚硬、洁净、干燥、无风化的中砂,其级别不应低于Ⅱ级,硅质含量不低于25%。
2、基层、底基层材料要求
基层采纳强度高、抗裂性好、耐久性好的水泥稳定(70%砂砾+30%碎石),底基层采纳水泥稳定(80%砂砾+20%碎石)。
基层、底基层水泥要求采纳32.5级复合水泥。
碎石要求具有良好的颗粒形状,以接近立方体或多棱角为宜,基层压碎值不大于35%,底基层压碎值不大于40%.
天然砂砾应洁净、干燥、无杂质,并有适当的级配,且小于0.075mm的颗粒含量不应大于5%。
6排水与防护
6.1路基路面排水设计
路基排水的原则主要有功能性原则;满足设计标准和目标的原则;协调性原则;环境保护原则和维修方便等原则。
全线低填方与挖方路段路基两侧设置浆砌片石梯形边沟,边沟总深度采纳60cm,内外侧边坡坡率为1:
1。
高填方路段利用路面排水。
全线路表排水采纳分散排水的形式。
使雨水漫流排至路基边沟,并排离路基范围以外。
路基排水系统设计以不破坏原有自然排水系统为原则,路线所经河流、排水沟渠、洼地及灌溉渠道均相应设置桥梁、涵洞。
6.2路基防护设计
此次路基边坡防护的设计是以经济、安全、美观、有用、施工方便为原则,根据工程地质条件、水文情况及筑路材料来源情况,以保证边坡稳定为前提,以固土为本,采取以绿色生物防护为主,绿色植物加骨架相结合的防护方案,尽量减少圬工体积,并利用清表土作为植物防护的生长土。
⑴填方路堤边坡以自然长草为主,填高小于7.0m采纳自然长草防护;填高大于等于7.0m的边坡采纳六边形空心混凝土预制块配合自然长草防护,超高段曲线内侧路堤边坡及凹形竖曲线底部路堤边坡采纳六棱块防护。
⑵挖方路堑边坡
根据边坡高度确定防护形式,当路堑边坡高度小于6.0m时采纳自然长草防护,当路堑边坡高度大于等于6.0m时采纳六边形空心混凝土预制块配合自然长草防护。
7桥梁与涵洞与平面交叉设计
7.1桥涵设计
当公路需要跨越沟谷、河流、人工沟渠道及排除路基内侧边沟水流时,常常需要修建各种横向排水构筑物,使沟谷、河流、人工渠道穿过路基,保证路基连续并确保路基不受水流冲刷以及侵蚀,从而保证路基稳定。
本项目共设置金属波纹圆管涵4道,混凝土盖板涵1道;各管涵布置的位置分别为:
K233+000(波纹钢管涵)、K233+778(波纹钢管涵)、K233+875(波纹钢管涵)、K234+575(波纹钢管涵)、K234+653.7(钢筋混凝土盖板涵)。
7.2平面交叉设计
两条或两条以上道路的相交处。
车辆、行人汇合、转向和疏散的必经之地,为交通的咽喉。
因此,正确设计交叉口,合理组织、治理交叉口交通,是提高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。
道路交叉口分平面交叉口和立面交叉口两类。
平面交叉口是道路在同一个平面上相交形成的交叉口。
通常有T形、Y形、十字形、X形、错位、环形等形式。
本设计路段共有一处平面交叉,此处交叉形式为T形交叉。
被交道路等级为四级公路,设计时速为20km/h,路基宽度4.5m。
该平面交叉位于K237+450处。
8筑路材料
本项目采纳水泥混凝土路面,路面面层碎石采纳塔尔根采石场辉绿岩。
石料通过试验鉴定,碎石质量满足水泥混凝土路面施工规范对路面面层碎石的质量要求。
沿线天然砂砾丰富,可由塔南砂场供应;排水防护工程、路面工程、桥涵工程等所需石料均由沿线石场购进。
塔尔根采石场:
该石场位于塔XX岸,有开采面,但需自采;材质为辉绿岩,强度在Ⅱ级以上,储量丰富,出产碎石可用于路面基层、面层、桥涵工程,出产的片、块石可用于排水、防护工程;运输方式为汽车运输,上路桩号K241+200,支距为5.6km。
塔南砂场:
该砂场位于塔河县塔河及呼玛河河滩地,砂场占地面积大,砂砾储量极为丰富,购买;可生产中粗砂和砂砾,砂砾洁净,级配良好,可用于路基路面、排水防护、桥涵等工程;上路桩号K249+170,汽车运输,运距4.3km。
沿线河流较多,水系发达,低洼地地下水埋XX浅,储量丰富,水质满足工程用水要求,但要注意不要造成地下水资源的浪费,除拌和站、生活用水等必须使用地下水外,其它工程可就近在河流取水。
运输主要以汽车为主,大宗材料可通过火车运抵塔河火车站后,再由地方路XX运至工地,可利用现有旧路及地方路XX,但可直达线位的道路较少,运输较为不便。
9工程造价分析
依据《公路工程预算定额》(JTG/TB06-02-20XX)、《公路工程机械XX班费用定额》(JTG/TB06-03-20XX)和《公路工程基本建设项目概算预算编制办法》(JTGB06-20XX)及交公路发(20XX)230号《关于完善公路基本建设工程概算、预算编制办法有关内容的通知》等文件编制,主要材料单价采纳市场实际发生价格,编制本工程预算。
见表10-1:
表9-1主要工程造价指标表
工程或费用名称单位预算金额(元)技术经济指标各项费用比例
(%)
第一部分建筑安装工程费公路公里153734072860168.7491.66临时工程公路公里10998320461.950.66
临时道路km109983—0.66临时便道的修建与维护km109983—0.66路基工程km66379851234973.9539.58
场地清理km2587377—15.43清理与掘除2587377—15.43
清除表土17577—0.1伐树、挖根、除草2569800—15.32挖方3132728—18.68
挖土方765025—4.56挖路基土方765025—4.56
弃方运输2367703—14.12
填方597599—3.56
路基填方597599—3.56利用土方填筑26656—0.16借土方填筑570943—3.4
排水工程km136569—0.81
边沟/m110814—0.66浆砌块石边沟/m110814—0.66排水沟处25755—0.15浆砌块石排水沟/m25755—0.15防护与加固工程km183712—1.1坡面植物防护183712—1.1
铺(植)草皮183712—1.1
路面工程km72758351353643.7243.38路面底基层1495039—8.91水泥稳定类底基层1495039—8.91路面基层1403526—8.37水泥稳定类基层1403526—8.37水泥混凝土面层4377270—26.1水泥混凝土面层4377270—25.34钢筋t127032—0.76桥梁涵洞工程km1030329191689.126.14涵洞工程m/道1030329—6.14钢筋混凝土管涵m/道212738—1.271-Φ1.0m圆管涵m/道212738—1.27
续上表
工程或费用名称单位预算金额(元)技术经济指标各项费用比例
(%)
盖板涵m/道817591—4.87
2.0×2.0m钢筋混凝土盖板涵m/道817591—4.87
公路设施及预埋管线工程公路公里17751733026.421.06安全设施公路公里17751733026.421.06
公路标线km107476—0.64
轮廓标根62320—0.37里程碑、百米桩、公路界碑块5039—0.03各类标志牌块2682—0.02绿化及环境保护工程公路公里14175826373.580.85
撒播草种和铺植草皮141758—0.85撒播草种141758—0.85
第二部分设备及工具、器具购置费公路公里419247799.810.25办公及生活用家具购置费公路公里419247799.810.25第三部分工程建设其他费用公路公里868856161647.635.18建设项目治理费公路公里868856161647.635.18建设单位(业主)治理费公路公里42764079560.930.14工程质量监督费公路公里230604290.232.29工程监理费公路公里38433571504.190.11工程定额测定费公路公里184483432.190.09
设计文件审查费公路公里153732860.090.11第一、二、三部分费用合计公路公里162841873029616.1997.09预备费公路公里48852690888.562.91
2.基本预备费公路公里48852690888.562.91
概(预)算总金额公路公里167727133120504.74100
公路基本造价公路公里167727133120504.74100本项目工程总造价为16772713元,每公里造价为3120504.74元,其中路基工程占总造价的39.58%,路面工程占总造价的43.38%,对于二级公路而言,该造价经济合理。
结论
加漠公路的设计,在路线选择上结合沿线的地形、地貌、水文、地质等综合因素,合理选择平纵线形指标,从而使道路线形流畅、连续、均衡,并充分考虑与周边道路的交叉口处理及排水系统设计等。
设计分两个阶段进行,首先是初步设计,包括初步平面设计、纵断面设计、方案的比选;其次做路线的详细设计,包括:
详细的平面设计,纵断面设计,路基设计,排水设计,路面
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