北疆二级公路毕业设计

'新疆轻工职业技术学院毕业设计目录目录目录····························································································································1摘要····························································································································3ABSTRACT··················································································································41平面设计····················································································································51.1设计标准··············································································································51.2路线起讫点、中间控制点、全厂及工程概况·······························································51.3建设条件··············································································································61.3.1项目区域城镇现状布局、规划与拟建项目的关系···················································61.3.2项目区域路网现状、规划与本项目的关系·····························································61.4沿线自然地理条件对项目的影响···············································································71.4.1地形地貌·········································································································71.4.2气温、降雨等··································································································71.4.3项目区域工程地质及地震···················································································81.4.4水文及水文地质·······························································································81.4.5沿线不良地质··································································································92公路选线··················································································································102.1选线要求············································································································102.2选线方法与步骤:··································································································102.3线型设计·············································································································101 新疆轻工职业技术学院毕业设计目录3纵断面设计···············································································································134横断面设计···············································································································155施工进度设计············································································································175.1施工方案·············································································································175.2施工方法：·········································································································175.2.1路基施工·······································································································185.2.1路面施工·······································································································215.3编制施工进度计划表·····························································································22谢辞···························································································································25参考文献·····················································································································262 新疆轻工职业技术学院毕业设计摘要摘要在本设计中，主要是进行南疆二级公路的设计。设计部分的公路全长2293.03m，设计车速60km/h，双向四车道，无中央分隔带。对交通量进行了分析，查找相应技术规范，确定公路的等级以及设计需要的各种参数。在平面图中进行选线，然后又对道路路线进行了平面线形设计，本路线有两段曲线设置缓和曲线，并设置超高。纵断面的设计中有十个竖曲线，并且也满足了平纵面线形组合设计中的各种要求。在横断面的设计中，确定了横断面组成及各种要素后，绘制横断面图。路基设计的基本内容，就是确定路基边坡的形状和坡度。路面设计内容中包括路面类型与结构设计。最后的概算设计为计算机辅助计算，同时也给出了各部分内容相关的表格与图纸。通过这次设计不但了解建设公路的各个步骤，而且也能熟练的运用AUTOCAD进行制图。关键词二级公路线形设计路面路基纵、横断面设计3 新疆轻工职业技术学院毕业设计摘要AbstractInthisdesign，itismainlyinprogressoftheSouthofXinJiangexpresswaydesign，thelengthofthisroadwhichwedesignis2293.03m，thedesignofthespeedis60km/handdidn‵tsetupthecentralofseparationstrip.Hascarriedontheanalysistothevolumeoftraffic，searchcorrespondingtechnicalspecifications，highwaytodeterminethelevelsofneedandthedesignoftheparameters.Carriesontherouteselectioninthehorizontalplan，thencarriedontheplanegeometricdesigntothepathroute.Thisroutehastwosectionsofcurvesestablishmentstransitioncurveandsuperelevation.TherearetenverticalcurvesinthisProfileDesign.Andalsomeetvariousrequirementsofverticalsurfacelinearcombinationdesign.HasdeterminedthecrosssectioncompositionandvariouselementsinCrosssectiondesignanddrawsupthecrosssectionchart.Theroadbeddesignofbasiccontentisdeterminingroadbedsideslopeformandslope.InthedesignofretainingwallsistomeetavarietyofrecalculationsStability.PavementDesignelementsincluderoadtypeandstructuredesign.，alsodiscussedsomeofthecontentoftheformsanddrawings.Thisdesignnotonlytounderstandthevariousroad-buildingsteps，butalsoskilledintheuseofAutoCADKeywords:expresswayalignmentdesignroadsurfaceinlengthandbareadthbreakoutside4 新疆轻工职业技术学院毕业设计1平面设计一、平面设计1.1设计标准本项目公路等级为二级公路，路面采用沥青混凝土路面，标准轴为BZZ—100;桥梁桥面宽度：净18.0+2.25×2米设计，涵洞与路基同宽，汽车荷载等级标准采用公路—Ⅱ级；其余标准按部颁JTGB01—2003《公路工程设计标准》执行。拟建公路设计标准具体指标见下表1-1：表1-1拟建公路设计标准具体指标序号项目单位技术指标1公路等级二级公路2设计速度Km/h603路基（路面）宽度m18.04荷载等级公路—Ⅱ级5最小平曲线半径m3006最大纵坡％1.57最小坡长m160凸型m111508最小竖曲线半径凹型m65001.2路线起讫点、中间控制点、全厂及工程概况本项目路线总体走向由东向西，起点K0+000位于国道217线延伸线K1147+717.235处，终点与沙雅县博斯坦西街相接，终点桩号为K2+293.03，路线5 新疆轻工职业技术学院毕业设计1平面设计全长2.29303km。本项目的主要工程规模为表1-2：表1-2主要工程规模工程项目单位数量备注路线长度㎞2.29303根据沙政函[2008]46号文《关沥青路面1000㎡40.842于建设国道217线延伸线至沙涵洞道7雅县连接线道路加宽及管线涵预留管线涵洞道7洞的承诺函》：需加宽的6米路小桥m/座34.00m/3基、桥涵及7道预埋管线涵洞平交/开口处1/2费用由沙雅县人民政府承担。占用土地亩94.911.3建设条件1.3.1项目区域城镇现状布局、规划与拟建项目的关系本项目为城区道路，位于新疆维吾尔自治区阿克苏地区沙雅县。本项目位于居民区，沿线两侧多为林带和房屋分布。1.3.2项目区域路网现状、规划与本项目的关系沙雅至阿拉尔公路是国道217线至库车段向南的延伸，是国道217线的重要组成部分。沙雅至阿拉尔公路的建成对改善新疆公路路网布局，促进沿线地区经济发展具有深远意义。沙雅县城连线至阿拉尔公路的建设对改善沙雅县境内现有路网布局。解决了县城至国道217延伸线通往各牧场等5个乡镇及阿拉尔、和田6 新疆轻工职业技术学院毕业设计1平面设计地区的出行问题，促进地区经济发展具有深远意义。1.4沿线自然地理条件对项目的影响1.4.1地形地貌路线位于天山山麓以南，塔里木盆地北缘，地处塔里木河流域。区域内主要为洪积泛滥平原，项目区地势总体西北高、东南低，属平原区，地形起伏不大，地势平坦。地表植被相对茂密，路线两侧多为林带和房屋。1.4.2气温、降雨等沿线属大陆性温暖带干旱气候，公路自然区划为Ⅵ2区（绿洲—荒漠区）。空气干燥，蒸发量大，降雨量少，光照充足，晴天多，热量资源丰富，无霜期长，夏季干热，冬季干冷，昼夜温差大。同时，因受塔里木河及胡杨林对气候的调节作用，在一定程度上又表现出独特的区域性气候特征。在洪水期，气候变化相对缓和、空气较湿润。部分地区主要气候见表1-3表1-3沿线主要气候资料表工程项目单位观测站名库车新齐满平均气温℃11.410.8极端最高气温℃41.541极端最低气温℃-27.4-29.1平均降水量mm67.342.8平均蒸发量mm28641137最大冻cm120120相对湿度%43507 新疆轻工职业技术学院毕业设计1平面设计1.4.3项目区域工程地质及地震本项目位于塔里木盆地，整体地势较为平坦，地貌单元主要以河流冲积相、风积相沉积为主。路线大部分段落为细粒土、风积沙或粉粒沙。拟建公路所经区域隶属塔里木地台一级构造；由北向南二级构造有：Ⅵ—东北拗陷，Ⅶ—中部隆起区，Ⅷ—西南拗陷区，Ⅸ—昆仑山山前拗陷区（具体详见《区域地质构造图》）。一级构造南部为西昆仑地槽，北部为天山地槽。该地区地史上经历了断陷期（三叠至侏罗），断陷至拗陷转化时期（白垩至早第三纪），拗陷时期（晚第三纪至第四纪）。路线所处区域对应地震动峰值加速度a=0.10g,属于地震基本烈度Ⅶ度区。1.4.4水文及水文地质项目路线区域内的主要水流形式为地表水和地下水。地表水系主要为渭干河水系。渭干河河水是下游库车、沙雅、新和散县共用的地表水资源，出山口后由渭干河水管处龙口配水站库车吐啦总闸测配水量。沙雅县城连接线沿线所经主要渠系有老其满灌渠、托依堡景观河及托依堡灌渠。地下水为第四纪空隙潜水和空隙承压水，具中等富水性和透水性，渗透系数在cm/s左右。地下水从西向东，从南、从北侧向塔里木河干流汇集，盆地内深厚的松散层，形成连通的空隙潜水含水层，松散层主要为粉砂、细沙和亚粘土，盆地内地势高差不大，地下水坡降小流速甚微。路段内地下水蕴藏较丰富，平均埋深在地表一下3.0m左右，年变幅在0.51.0m之间。8 新疆轻工职业技术学院毕业设计1平面设计1.4.5沿线不良地质①盐泽土土壤盐泽化主要是由于潜水沿毛细管上升过程当中不断蒸发浓缩，导致盐晶体在毛细孔带积累。盐份堆积强弱与潜水埋深、矿化度、包气带土壤的毛细性、浅水层的透水性以及蒸发强度等一系列因素有关。由于塔里木河中、下游地区地下水位埋深较浅，蒸发强烈，造成沿河流域土壤发生不同程度的盐泽化。盐泽土类型主要为氯化物—中、强、过盐泽土和硫酸盐氯化物—中、强、盐泽土。根据各路段的土质情况、盐泽化程度、地下水位等情况，分别采取如下措施：1>当地基表土含盐量超过规范规定值时，挖除换填相应的风积沙。2>在土基中部或下部，高于地表漫流水位一定高度处，加铺两布一膜土工布隔断层，控制填料易容盐含量，满足规范要求，从指定取土场集中调运风积沙填筑路基。3>在湿地、低洼地路段，清除基底表层的盐泽土后，做好路基排水，形成合理的路基纵、横向排水系统，尽可能减少漫流水对路基的浸透，防止路基填土发生次生盐泽化。②液化沙土主要分布在K0+020K0+500路段，主要是由于空隙动水压力的作用使砂土丧失抗剪强度和承载能力。此段落的共同特点是：地下水位高，一般均接近于地表。液化砂土层厚一般在0.51.0m左右。根据地质、水文情况，采取挖除换填0.60.8m风积沙，为避免挠动已具有液化趋势土层造成施工不便，采取轻型压路机低速静压后，用风积沙填筑路基，并使路基具有一定高度，以减小或消除其液化势，降低液化等级。9 新疆轻工职业技术学院毕业设计2公路选线二、公路选线2.1选线要求结合项目区自然地理条件、环境条件等特点，总体设计方案应坚持以人为本的设计思想，以保护环境、与景观协调、经济合理、安全适用为原则。根据拟建公路在区域路网中的位置、功能，综合考虑路线走廊带内的远期社会和经济发展。露肩宽度1.75米，行车道宽14.5米，平曲线的最小半径为300米，最小坡长为160，最大纵坡1.5%。2.2选线方法与步骤:1)方法①视察②初测③初步设计2）步骤①全面布置②逐段安排③具体定线2.3线型设计本工程在k0+700.590处设有1个平曲线，k1+774.674处设1个圆曲线，如图1-1所示。10 新疆轻工职业技术学院毕业设计2公路选线圆曲线计算公式：L=αR×π/180；αT=Rtan;222E=TR-R;D=2T-L式中：R—曲线半径，m；L—曲线长度,m；T—切线长度,m；E—外矢距,m拟定处R=9000m,曲线长L=365.65m,转角ａ=2°19′40″,切线长T=182.85m,外矢距E=1.86m,差距D=0.05m.缓和曲线计算公式：增值：11 新疆轻工职业技术学院毕业设计2公路选线β=ι/2R×180/π2p=ι/24R32q=ι/2-ι/240R主点要素：=T+q=(R+p)+qE=(R+p)-R’L=/180×R(-β)=L+2l=/180×R()+2lD=2-拟定处R=300m,β=6°41′4.23″,圆曲线内移值p=0.68,缓和曲线增值q=34.98,’=圆曲线长L129.94,缓和曲线标准长L=70m,曲线总长=234.96m,转角ａ=31°30′05″,切线总长=119.79m,外矢距E=12.41m,差距D=4.62m。2.4主点桩号计算圆曲线起点桩号ZQ=k0+517.742，曲线中点QZ=ZQ+T=k0+517.742+182.85=k0+700.592,终点桩号HZ=ZQ+L=k0+517.742+365.65=k0+883.392。缓和曲线起点桩号ZH=k1+654.885,缓圆点HY`=ZH+L=k1+724.885,曲终点’QZ=k1+772.355,圆缓点YH=HY+L=k1+819.826,缓和曲线终点HZ=ZH+=k1+889.826。12 新疆轻工职业技术学院毕业设计3纵断面设计三、纵断面设计全路段分为9个坡段，开展纵坡设计，竖曲线计算如下：第一个竖曲线变坡点k0+080,高程为979.26m,i=-1.5%,i=0.25%,ω=i－i=1.75%，取1221L竖曲线半径R＝6500m,曲线长L=Rω=113.75m,切线长T==26.875m,外矢距22RωE==0.249m。8第二个竖曲线变坡点k0+420,高程为980.11m,i=0.25%,i=-0.119%,ω=i－122i=-0.369%，取竖曲线半径R＝50000m,曲线长L=Rω=184.5m,切线长12LRωT==92.308m,外矢距E==0.085m。28第三个竖曲线变坡点k0+680,高程为979.80m,i=-0.119%,i=-0.219%,ω=i－122i=-0.1%，取竖曲线半径R＝150000m,曲线长L=Rω=148.932m,切线长12LRωT==74.466m,外矢距E==0.018m。28第四个竖曲线变坡点k1+220,高程为978.62m,i=-0.219%,i=1.125%,ω=i－122i=1.344%，取竖曲线半径R＝11576.886m,曲线长L=Rω=155.593m,切线长12LRωT==77.769m,外矢距E==0.261m。28第五个竖曲线13 新疆轻工职业技术学院毕业设计3纵断面设计变坡点k1+380,高程为980.42m,i=1.125%,i=-0.35%,ω=i－122i=-1.475%，取竖曲线半径R＝11150m,曲线长L=Rω=164.46m,切线长12LRωT==82.231m,外矢距E==0.303m。28第六个竖曲线变坡点k1+540,高程为979.86m,i=-0.35%,i=0.064%,ω=i－i=0.414%，1221L取竖曲线半径R＝37602.497m,曲线长L=Rω=155.67m,切线长T==77.769m,外22Rω矢距E==0.080m。8第七个竖曲线变坡点k1+760,高程为980.00m,i=0.064%,i=0.638%,ω=i－i=0.574%，1221L取竖曲线半径R＝25000m,曲线长L=Rω=143.5m,切线长T==71.804m,外矢距22RωE==0.103m。8第八个竖曲线变坡点k2+040,高程为981.79m,i=0.638%,i=-0.358%,ω=i－122i=-0.996%，取竖曲线半径R＝20000m,曲线长L=Rω=199.2m,切线长12LRωT==99.637m,外矢距E==0.248m。2814 新疆轻工职业技术学院毕业设计4横断面设计四、横断面设计路基宽度18m，行车道宽3.5m,两侧路肩为1.75m，根据设计规范，半径大于250m圆曲线不设加宽，所有圆曲线加超高1）超高计算：二级公路最大超高值为8％计算公式：Bh=b(i-i)+(b+)icjhjjh2BbjBh=[bi+-]icjjh22bj式中：h—路肩内侧高度，m.ch—路肩外侧高度，m.cb—路肩宽度，m.ji—路基坡度，％。hi—路面坡度，％。jB—行车道宽度，m.JD超高计算2Ｖ＝60km/hB＝14.5mb=1.75mi=2%i=1.5％jhjBh=b(i-i)+(b+)icjhjjh2=1.75×（2％-1.5％）+（1.75+14.5/2）×2％=0.189mBbjBh=[bi+-]icjjh22bj15 新疆轻工职业技术学院毕业设计4横断面设计1.7514.5=（1.75×1.5％+14.5/2-）×2％21.75=0.059m16 新疆轻工职业技术学院毕业设计5施工进度设计五、施工进度设计本工程是新建二级公路，全长2.29303km，工程详细情况如下：3路基宽度18m，路基土石方31918.5m。路面宽度18m，两侧各设宽度为1.75m的路肩，全段路肩为沥青混凝土路面，面层的结构层为4cm的细粒式密集配沥青混凝土，基层为级配砾石厚12cm，垫层为35cm厚的天然级配砾石。全段行车道为沥青混凝土路面。5.1施工方案整个工程的施工分别采用流水作业法。组建6个专业施工队伍：土石方队；风积砂填筑队；天然级配砾石填筑队；级配砾石摊铺队；细粒式沥青混凝土摊铺队；桥涵队。施工作业方面从K0+780桩号处向两头延伸，两头同时水泥混凝土路面施工，在不影响质量的情况下加快工期。5.2施工方法：本工程规模小，地方劳动力偏多，因此各项工程所以考虑人工施工，但对大型土石方的开挖与盖板涵工程的施工采用机械化或半机械化施工，各项工程施工方法如下:现做一实验段：桩号K1+100—K1+300直线段，路宽18m，低填浅挖路基。位于居民区。17 新疆轻工职业技术学院毕业设计5施工进度设计5.2.1路基施工①施工工艺第一步：原地面标高测量。在开挖路槽时，自己做到心中有数；第二步：放中桩画边线。确定路基施工边界；第三步：路基清表。清除路基范围内的草皮及植物根系；第四步：整理护坡及基地处理。保证施工质量；第五步：路基填料。②具体工作⑴施工地点原地面测量，初步进行实测原地面数据与设计底标高数据的对比，了解实际的挖方量，控制工程进度和工程预算。⑵由专业技术人员放线确定20米中桩位置，人工拉通尺18m,确定20米桩路基边界，后拉纵向边界线，人工控制线型。最后拉设20米桩的护桩，方便下一道工序施工。⑶调用挖掘机和25方料车清表，技术员到位，控制路基底面标高和土方调运，确保换填深度60cm，始终保持场地的良好排水状态。注意加强施工管理，做好临时排水和防护措施，初步了解近几天的工程量，确保以后大规模施工进程。⑷整理护坡，保证路槽的规整性，及时处理路基底面较软地基和生活垃圾，应及时挖除换填，并在基底进行20cm翻松碾压，确保路基基底平整、密实。如图1-2所示：18 新疆轻工职业技术学院毕业设计5施工进度设计1800501.5%1.5%50砾石土培土51.1:1:1.5801:11:1翻松碾压换填风积沙注：本图尺寸以厘米为单位。图1-2路基横断面图⑸填料。水平分层、分段填筑，分层填筑，以此公路设计，最大松铺厚度不超过30cm，封顶压实厚度不小于10cm。填料过程中先进性方量计算（如图1-3），确定第一层风积沙所需方量，调运风积沙。具体公式如下：Ｖ＝Ｈ/6×(A1+4A2+A3)V——体积，单位；H——所求路段长，单位m；A1——路基起点面积，单位㎡；A2——路段中心处面积，单位㎡；A3——路基终点处面积，单位㎡。19 新疆轻工职业技术学院毕业设计5施工进度设计HA1A2A3图1-3路槽简图第一层风积沙填筑完成，在风积沙顶面洒水浸泡半小时，采用20t压路机分层压实，先一遍静压，后小震两遍，在大震一遍，最后收光一遍，测压实度。如若压实度不够继续累加震动次数，直到达到标准压实值后，确定压实遍数，为以后工作做准备。为今后方便，须计算压缩系数，选取23个断面，测出每个断面左、中、右三处松铺后顶面标高，压实后顶面标高（如图1-4），计算压缩系数公式如下：μ=（-）/μ——压缩系数；——风积沙松铺顶面高，单位m；——风积沙压实后顶面高，单位m；20 新疆轻工职业技术学院毕业设计5施工进度设计12HH图1-4压缩系数简图控制好压缩系数有利于层面封顶，应封顶后的压实厚度不小于10cm，所以可以控制好最后的填筑高度，减少不必要的废时废工。以快速度完成高质量的工程。路基封顶属重要工作，需要控制路基横坡、纵坡、宽度及路基高度。通过每层顶面中桩设计高程及计算出的边桩高程，来控制路基纵坡、横坡及高程。路基填筑的材料为风积沙，根据地方特点易出现扬尘现象，所以要及时进行洒水，做到安全、环保、绿色施工。5.2.1路面施工①底基层施工先做好准备工作，如同之前由技术员放20m边桩，并在边桩上写上里程桩号。基层洒水整平，铺设编织布，由于编织布宽6m每块搭接不小于30cm。编织布铺设好后顺搭接方向依次上料。分层铺上料，封顶定是要注意控制横、纵坡及平整度，便于下一道工序。②基层施工21 新疆轻工职业技术学院毕业设计5施工进度设计人机配合，主要事项由摊铺机摊铺，人工控制摊铺厚度及桥涵连接处。③面层施工人机配合，主要事项由摊铺机摊铺，人工控制摊铺厚度、桥涵连接处，确保沥青混凝土出料时间、摊铺温度、依次连接处的紧密性和平整度。表5-1施工方法、工程量及定额工日数量表施工需用土石方及工程量时间定额序号工程名称方法工日结构类型单位数量单位定额值期3m工日1沿线土方普通土机械31918.530.65208/100m工日2路基风积沙机械m326118.3240.81573/100m桥梁、涵人机配米/桥3座涵工日3桥涵28943合座14座/100m2天然级配砾人机配m工日4垫层41274.540.41662石合/100m2级配砾石m工日5基层机械41274.540.2832/100m2粗粒式沥青m工日6面层机械41274.540.2832混凝土/100m5.3编制施工进度计划表划分施工项目根据工程性质和施工方法的不同，划分为如下表所示，主要划分为6个主要项目。计算劳动量由工程量和相应的时间定额计算得到各个施工项目的劳动量，即所需日工22 新疆轻工职业技术学院毕业设计5施工进度设计数。计算作业持续时间有6个专业施工队，各队人数如下表所示，为实际出工的人工数，各施工队的作业持续时间由各队人数除该队需完成的劳动量而获得。施工总期限由设计资料给定的设计总期限为90天。安排施工项目的施工进度在集体确定施工时间时，主要考虑了一下几点：(1)遵守客观的施工顺序；(2)同一地点需进行多项工程时应紧凑安排，以缩短工期；(3)注意劳动力和各种资源需要量的均衡；(4)在规定的施工期限内完成全部施工作业；(5)安排进度留有了一定的余地，便于调整表5-2各施工队作业时间表编投入劳动量（工期）作业持续时间（工期）施工队名称人数号计算值计划安排计算值计划安排1土石方队720821029.71302风积沙填筑队815716019.63203垫层填筑队916618018.5204基层摊铺队983429.22105细粒式沥青混凝土摊铺队983289.22106桥涵队502894290057.885823 新疆轻工职业技术学院毕业设计5施工进度设计表5-3施工进度表工期10d20d30d40d50d60d70d80d90项目土石方筱路基填筑枫垫层填筑二级基层摊铺公面层摊铺路桥涵建造24 新疆轻工职业技术学院毕业设计谢辞谢辞通过本次设计让我们深深体会到什么叫学以致用。对此我要在这忠心感谢所有的代课老师，是他们教会了我们这些初生牛犊，让我们从无知变的成熟。在这里，我尤其要感谢一路带我们的温老师，是他不辞辛苦地跟我们一起走过了全程，是他一步步教我们怎么去做，让我们学到了很多。同时也要感谢我的同学们，通过大家互相帮助，我才能完成此次设计，并且也让我们体会到了团体合作的重要性。我们深刻体会到将来走向社会也要时刻懂得运用团队力量来帮助彼此。最后，再次真诚感谢温老师和同学们，大家辛苦了！25 新疆轻工职业技术学院毕业设计参考文献参考文献1.徐海波.AutCAD2000建筑绘图.北京：北京大学出版社，20032.公路桥含设计手册《涵洞》.北京：人民交通出版社，19933.张贵良.施工项目管理.北京：科学出版社，20054.邓学均.路基路面.北京：人民交通出版社，20035.JTGD30—2004公路路基设计规范.北京：人民交通出版社，20046.梁福权，刘毓栋.路基路面工程.北京：人民交通出版社，19997.丛陪经.实用工程项目管理手册.北京：中国建筑工业出版社，19998.孙沛平.怎样看懂建筑施工图和和进行施工测量放线.上海：同济大学出版社，19999.JTJ073—96公路养护技术规范.北京：人民交通出版社，199610.JTJ014—1997公路沥青路面设计规范.北京：人民交通出版社，199711.JTGD40—2002公路水泥混凝土路面设计规范.北京：人民交通出版社，200212.李竣利，姚化禄.路基设计原理与计算.北京：人民交通出版社，200126'