某高速公路毕业设计说明书

'湖南工程学院2012届毕业设计（论文）商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000～K1+400）摘要：本设计为商周至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计。设计车速100km/h，路基宽26m，公路汽车设计荷载采用公路-I级，设计路线全长7.5公里。本设计包括路线的纵断面、横断面、边坡防护与加固、排水系统、涵洞、水泥混凝土路面设计、沥青混凝土路面设计和施工组织设计。纵断面设计是根据道路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。横断面设计是根据设计资料说明，并参照“标准横断面图”，画出路幅宽度，填或挖的边坡线，在需要设置各种支挡工程和防护工程的地方画出该工程结构的断面示意图。边坡防护与加固设计是根据边坡的高度，路基横断面形式进行植草或圬工防护。排水系统设计是根据横断面沟底标高确定流水方向，并设置涵洞。路面设计是根据公路等级、交通量进行路面结构设计。施工组织设计是根据沿线路段自然条件和工程量来确定施工进度和布置施工总平面图。关键词：高速公路、路基、路面、排水、防护38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）ThehighwayofShangzhoutoShanyujieandZhangxiangcountrytoKoqiansectionaldesign（K0+000～K1+400）ABSTRACT：ThisdesignisthehighwayofShangzhoutoShanyujieandZhangxiangcountrytoKoqiansectionaldesign.Designspeedis100km/h,subgradewidthis26M,highwayvehicledesignloadbyroad-Ilevel,thetotallengthofthishighwayis7.5kilometers.Thedesignincludtheverticalsectioncross-sectionalofthelinedesign,slopeprotectionandreinforcement,drainagesystems,theculvertroaddesignandtheconstructionorganizationdesign.Theprofiledesignisbasedongradeoftheroad,thenaturalconditionsandstructurescontrolelevationtodeterminetheappropriateelevationoftheroad,thedifferentslopeoftheverticalslopeandtheslopelengthanddesignofverticalcurve.Themaincontentofcross-sectionaldesignisbasedondesigninformation,inthelightofthe"standardcross-sectionalmap",drawingawaywidth,fillingordiggingslopeoftheslope,theneedtosetallkindsofsupportEngineeringandprotectionengineeringblockwheretodrawtheprojectstructureofthecross-sectiondiagram.Slopeprotectionandreinforcementdesignisbasedontheheightoftheslope,cross-sectionalformofgrassembankmentormasonryprotection.Drainagesystemdesignisbasedoncross-sectionalelevationoftheditchtodeterminethedirectionofflow,andsettheculvert.Cementconcretepavementdesignisbasedonroadgrade,trafficvolumepavementstructuredesign.Constructiondesignisbasedonthenaturalconditionsalongtheroadsandtheconstructionquantitiestodeterminethelayoutoftheconstructionprogressandtheoverallplan.朗读显示对应的拉丁字符的拼音 字典1.名词1.design2.layout3.plan4.programming5.programing2.动词1.deviseKeywords:Highway；Subgrade；Pavement；Drainage；Protection38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）第一章设计说明书1.1工程概况1.1.1概述商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段全长7.5公里，里程桩号为K0+000至K7+501.052，本设计段为第一段（K0+000~K1+400），计车速100km/h，路基宽26m，本段主要工程内容包括路基、路面、涵洞、排水、防护。地质状况：本设计路段属秦岭山区。受复杂地质构造变动与内外地质应力长期作用，形成了山间盆地河谷丘陵为主的地貌。总体地势西北高，东南低；河谷两侧高，向丹江河谷降低。地貌单元为古溶原，溶原面积广阔，中间偶见风化溶蚀残余的石灰岩孤山，呈馒头状山包，高差不大，一般小于50m，基岩呈裸露或半裸露状。气候状况：本路线段属北温带亚湿润气候与北亚热带湿润气候过渡带，四季分明，冬春长，夏秋短，水热同季，垂直差异明显，具山地气候特点。年平均气温12.8~13.8℃，降水量比较丰富，降雨量725毫米，降水主要集中在夏秋两季。夏季间有冰雹，霜期始于10月下旬，终于次年3月底，冻土深度8.6~16.8cm。地震情况：属秦岭山地，第三纪以来区域新构造活动比较强烈，总体以断块、地垒式抬升为特征，其间还有山间盆地形成。抬升表现为多级夷平面、多级（高低漫滩与一~四级）基座式阶地，还有峡谷、河流袭夺（截弯取直）及历史地震等现象。据国家质量技术监督局《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本线路地震烈度为：商州区属Ⅶ度区，丹凤县属Ⅵ度区。1.1.2主要技术指标1.公路等级：高速公路；2.设计速度：100km/h；3.路基宽度：双向四车道，宽26m；4.采用的路面方案：一、水泥混凝土路面，设计年限30年；二、沥青混凝土路面，设计年限15年。5.道路的使用性质和交通量：38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）方案一、水泥混凝土路面段基准期内设计车道标准轴载的作用次数为：10741724，属于重交通等级；方案二、沥青混凝土路面段基准期内设计车道标准轴载的作用次数为：12987651，属于重交通等级；6.路线设计起始点及设计高程：起点桩号：K0+000设计高程：650.0m终点桩号：K1+400设计高程：671.1m1.2路线平面设计说明1.2.1技术标准1.圆曲线半径1400m；2.缓和曲线长100m；1.2.2本路段平面设计结合以上标准，对路段进行实际设计，具体参数如表1所示：表1平曲线表交点桩号转角值(m)半径(m)缓和曲线长(m)缓和曲线参数(m)切线长T(m)曲线长E(m)JD0K0+000JD1K1+248.61852°32′48.8″1400100374.166741.2611383.9631.3路线纵断面设计说明1.3.1本路段纵断面设计及技术标准1.3.1.1技术标准1.最大纵坡为1.643%；2.最大超高为3%；38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）3.竖曲线半径：凸形曲线半径为18000m；1.3.1.2本路段纵断面设计结合以上标准，对路段进行实际设计，本路段最大纵坡坡度为1.643%，为单坡路段，具体参数如表1.3.1所示：表2竖曲线要素表编号桩号设计高程(m)坡长(m)半径(m)直坡长(m)切线长T(m)外距E(m)1K0+000650.02K1+400671.121400180001139.6260.361.881.3.2纵断面设计算例设计标高计算公式坡线标高=变坡点标高+（1.3.1）或坡线标高=变坡点标高-（1.3.2）式中：x——计算点到变坡点的距离，m；i——坡线的纵坡，%；升坡段取正，降坡段取负。竖曲线要素的计算公式：L=Rω（1.3.3）T=L/2（1.3.4）（1.3.5）13路基设计表438I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）14路基土石方数量计算表4式中：R——竖曲线半径，m；L——竖曲线的曲线长，m；T——竖曲线的切线长，m；E——竖曲线的外距，m；ω——两相邻纵坡的代数差，以小数计；h——竖曲线上任意点到切线的纵距；x——竖曲线上任意点与竖曲线始点的水平距离，m。竖曲线要素的计算（示例）：以变坡点1为例，变坡点桩号为K1+400，高程为671.12m，i1=1.643%，i2=－1.250%，竖曲线半径R=18000m。计算桩号K1+200的高程。各变坡点竖曲线要素计算过程如下：ω=i2－i1=－0.0125－0.01643=-0.02893,为凸形L=Rω=18000×0.02893=520.74mT=L/2=260.37m（1.3.6）=1.88（1.3.7）设计高程的计算:竖曲线起点桩号=变坡点桩号-T=（K1+400）－260.37=K1+139.643竖曲线起点高程＝671.12－260.370.01643＝668.80m竖曲线终点桩号=变坡点桩号+T=（K1+400）+260.37=K1+660.357竖曲线终点高程＝671.12－260.370.0125＝667.87m桩号K1+200处：横距：x=（K1+200）－（K1+139.643）=60.357m竖距：=0.101m切线高程=671.12－（260.37－60.357）×0.01643=667.83m设计高程=671.12-0.101=671.02m1.3.3纵断面图绘制纵断面上的设计标高采用路基边缘标高，按设计资料给定的中桩高度及对应的里程桩号，点绘出路线纵断面地面线。按照上述原则和计算结果，进行纵坡及竖曲线设计。在图上标明坡度和坡长，竖曲线位置及要素，涵洞位置、类型、水准点位置。在图框栏里标出直线、平曲线的平面形式，38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）标明平曲线起终点，及圆缓、缓圆、曲中点。路面超高方式的绘制：1.按比例绘制一条水平基线，代表路中心线，并认为基线路面横坡度为零。2.绘制两侧路面边缘线，用实线绘出路线前进方向右侧路面边缘线，用虚线绘出左侧路面边缘线，若路面边缘线高出路中线，则绘于基线上方，反之，绘于下方。3.标注路拱横坡度：向前进的方向右侧倾斜的路拱坡度为正，向左倾斜为负。算出超高起点至同坡度起点的长度（计算所得为49.5m）。连接曲线起点和超高起点至同坡度起点长度的终点，坡度与路拱横坡度相同。再连接圆曲线起点与超高起点至同坡度起点长度的终点，坡度与超高横坡度相同。此为由直线进入圆曲线的部分。同理，可绘出从圆曲线到直线的另一部分。完成上述工作后，在图上标明地质概况、地面高程、设计高程、里程桩号等。1.4路基横断面设计说明公路横断面设计是根据行车对公路的要求，结合当地的地形、地质、水文等自然条件，来确定横断面的形式、各组成部分的位置及尺寸。1.4.1公路横断面的组成1.平曲线的始终点桩号、各桩号的超高值；2.各桩号的填挖高；3.路基宽度；4.路基边坡坡度；5.边坡的型式和断面尺寸；6.支挡构造物、涵洞。1.4.2路基横断面形状及高度确定依据1.本公路等级属高速公路，采用高速路基标准横断面型式，路基宽度26m，行车道为2×3.5m，硬路肩3.0m，土路肩0.75m。2.本路段路拱横坡度采用2%。为保证施工简便，利于机械化，硬路肩横坡与路拱相同，为2%，因土路肩横坡应比路拱横坡大1%—2%，本设计采用土路肩横坡3%。3.本地区表层土壤为粘性土。填挖方路基边坡采用1:1.5（H＜8m）、1:1.75（8m16m）4.填土高度小于1.0m的矮路堤以及路堑，水流量没什么变化时，38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）应设置边沟，边沟为浆砌片石边沟，截面为梯形，底宽为0.6m，深度为0.6m，坡度1:1。边坡纵坡与路线纵坡一致。1.4.3路基横断面图绘制1.横断面图按1:200的比例绘制，点绘出横断面地面线。2.应根据平纵设计的成果，在各桩号的地面横断面上，逐桩号标注其填挖高度，路基宽度和超高值。3.计算填挖面积，并分别标于横断面上。1.4.4路基防护设计路基防护措施根据地质、地貌、水文、填挖高度等情况确定。1．一般地段若路基填土高度H<4m或局部浅挖方路堑地段，边坡采用植草防护。2.路堑边坡为强风化以及土质且边坡缓于1:0.75的地段一般采用骨架内植草或铺草皮防护。3.对于风化严重的泥质、粉砂质板岩，因多数地段呈块状，节理及裂隙发育，一般采用浆砌片石挡土墙防护。1.4.5土石方数量计算用平均断面法计算路基填挖方数量。填挖方分别计算，填方扣除路面结构层厚度，挖方不扣除。得到每个桩号断面的填挖土石方量。根据两桩号里程差及断面面积，按平均断面法算得两桩号间的土石方数量。填挖部分分别计算，算得后填入《路基土石方数量计算表》。计算经济运距，进行土石方纵向调配。应尽可能在本桩位内移挖做填，以减少废方和借方。运用经济运距，综合考虑施工方法，运输条件和地形情况等因素。调配土石方应考虑桥涵位置，一般不做跨沟调配。考虑地形情况，不宜往上坡方向调运。运用以上原则，在做完填挖方数量、本桩利用、填缺、挖余后，进行纵向调配。把每公里合计、填挖方数量、利用方、弃方数量填入《路基土石方数量计算表》。1.5排水设计说明38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）路基排水的目的就是把路基工作区内的土基含水量降低到一定的范围内。当侵入路基的水分过多，便会危害路基，使土基含水量过大，引起路基强度降低，边坡坍塌，基身沉陷或滑动，影响道路的使用功能。路基排水设计是路基设计中必不可少的项目和内容，必须重视路基排水设计，保持路基常年处于干燥或中湿状态，确保路基具有足够的强度和稳定性。1.5.1路基排水设计1.边沟设计设置在挖方路基的外侧以及填土高度较低的路堤坡脚外侧的纵向人工沟渠，称之为边沟。其主要功能在于汇集和排出路基范围内和流向路基的少量地面水。依据沿线具体条件，选定标准横断面形式，边沟紧靠路基，通常不允许其他排水沟渠的水汇入，也不能与其他人工沟渠和并使用。为了保证边沟能迅速地排水，边沟纵坡一般与路线纵坡一致（出水口附近除外）。为了防止边沟水流漫溢或冲刷，通常规定单向排水长度每300～500米即应设排水沟，将水引至低洼处，必要时添设涵洞，将水引入路基另一侧。边沟的出水口：边沟水流流向路堤坡脚处，纵坡一般较陡。当边沟底到填土坡脚高差过大时，应结合地形和地质条件采取下列措施：a）设置排水沟将路堑边沟沿出水口处的山坡引向路基范围以外，不直接冲刷填方路基。b）自边沟与填方毗邻处设急流槽，将水流直接引到填方坡脚之外，以免冲刷，影响路基稳定性。2.排水沟设计排水沟主要用于排除来自边沟或其它水源的水流，并将其引至路基范围以外的指定地点。排水沟的断面形式一般为梯形，本段设计底宽为0.6m。边坡坡度视土质而定，本段设计为1：1.0。沟底纵坡以1%～3%为宜，纵坡大于3%，需进行加固，大于7%时，应设置跌水或急流槽。排水沟的长度应根据实际需要确定，通常宜在500m以内。考虑到少占农田，排水沟距路基设1~2m的护坡道，坡度为2%。1.5.2路面排水设计1.确定路拱坡度路拱坡度的确定，应以路面排水和保证行车安全、平稳为原则。结合当地实际情况，确定路面类型为水泥混凝土路面，查阅相关水文资料，最后确定路拱横坡度为2%。2.路拱形式的确定38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）路拱的基本形式有直线形、屋顶线形和抛物线形三种。综合考虑本设计采用直线型路拱，即采用双向坡面，即路拱两侧是倾斜直线，拱顶在路面的中心线上。这种路拱形式有利于机械化施工，如行车后路面稍有沉陷，雨水亦可排出比较符合设计、施工和养护的要求。3.路拱横向坡度路肩一般应设置向路基外侧倾斜的横向坡度，为能迅速排出路面上的降水，路肩横向坡度一般应比路面横坡大1%～2%，本设计采用土路肩坡度为3.0%。路肩坡度的方向均向路肩外侧倾斜，以免路肩上的雨水流入行车道。1.6涵洞设计说明1.6.1涵洞洞口加固与防护设计涵洞损毁大部分是由于进出口处理不当所致，并且出水口引起的问题较进水口多。因此，必须做好涵洞进出口沟床的加固处理与防护，以保证涵洞的安全与行车畅通。1.纵坡小于10%的顺直河沟上，涵洞顺河沟纵坡设置，进水洞口一般在翼墙间采用干石铺砌加固。2.洞出水口处的流速，一般都大于河沟的天然流速当流速大于土壤允许不冲刷流速时，可使出水口处的沟床产生不利的局部冲刷。因此，对涵洞出口沟床进行加固防护，不仅有利于涵洞下游沟床自身的稳定和防护，而且可以曾大流速，减小孔径，降低工程造价。当河沟纵坡小于15%，设置缓坡涵洞时出水口可采用延长铺砌，加深截水墙的处理方法，以抵抗水流冲刷和稳定河床。1.6.2涵洞设计算例1.6.2.1涵洞设计本路段有三处涵洞，三处均选用无压力式钢筋混凝土圆管涵汇水面积及设计流量计算，由于K0+359.500处汇水区较大，故本例以K0+359.500处涵洞进行计算。根据路线平面图，通过对由山脊线组成的汇水区在平面图上的投影面积进行测量得：汇水面积S=0.296km2根据《公路涵洞设计细则》，采用径流形成法，计算公式如下：；（1.6.1）式中：Qp——规定频率的雨洪设计流量；ψ——地貌系数，查表取0.1；38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）h——径流宽度，查表取28mm；z——被植被或坑洼滞留的径流厚度，查表取10mm；F——汇水面积；β——洪峰传播的流量折减系数，查表取1；r——汇水区不均匀量的折减系数，由于汇水区得长度宽度均小于5Km，故不予考虑，取γ=1；δ——小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数，本地区没有水库，所以取1；计算可得Qp=0.1×（0.028-0.010）1.5×2958850.8=3.53m³/s1.6.2.2涵洞断面计算1、确定涵洞孔径d初选临界水深hk时的充满度为。查表的，k=0.382。则管径为：（1.6.2）取管径d=1.5m。以d=1.5m代入计算时，可得：（1.6.3）查表得到相应的。故临界水深m。2、临界流速和临界坡度的确定查表可得，当时，，，。则：临界流速vk：（1.6.4）临界坡度为：8.78‰（1.6.5）3、最大纵坡的确定38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）假设涵洞内正常流速采用允许流速（），则涵洞纵坡可增大。由流量公式，涵内过水断面面积为：（1.6.6）则，查表的充满度。由此，正常水深。查表知断面的流速特征相对值,其中,由此，。则‰。（1.6.7）可见涵洞纵坡I可在ik=8.78‰～35.1‰范围内选择。4、确定涵洞长度式中：B——路基宽度，为26米；B上,B下——由路基中心至上，下游路基边缘的宽度，当路基无加宽时均为0.5B，即为13米；H上、H下——路基填土总高度，即由路基中心至上、下游路基边缘高度，此涵洞处为分别为9.4、7米；h上，h下——涵洞上下游洞口建筑高度，h上取2.5米，h下取2.5米；m——路基边坡坡度（按1：m），m=1.5；i0——涵底坡度（以小数表示）i0=2%；L上，L下——涵洞上，下游长度；α——道路中线和涵洞的夹角，为51度；涵洞全长：L=L上+L下=27.78+29.62=57.40m1.7挡土墙设计说明考虑到本路段部分区域填方较大，填土高度较高（近20m38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）），因而所需设置的挡墙高度较大，如果采用重力式挡墙，圬工数量过大；为减小圬工数量和降低工程造价，决定采用衡重式挡墙。具体计算和稳定性验算如下：1.7.1计算参数说明本验算衡重式挡墙为道路横断面k1+020处断面路堤挡墙，本验算分为上下墙两部分进行分别验算，其横断面示意图如下图1衡重式挡墙示意图H1----衡重式挡土墙上墙高(m)；H2----衡重式挡土墙下墙高(m)；α1----衡重式挡土墙上墙墙背倾角；α1′----衡重式挡土墙上墙假想墙背倾角；α2------衡重式挡土墙下墙墙背倾角；E1------衡重式挡土墙上墙破裂体所产生的土压力(kN)；E2-----衡重式挡土墙下墙破裂体所产生的土压力；----填土高度(m)；b-----填土宽度(m)；-----为破裂角.；r----墙后填土容重()；-----墙后填土的内摩擦角；-----墙背与填土间的摩擦角；-----墙后填土表面的倾斜角；-----墙背倾斜角,俯斜式墙背α为正,仰斜墙背α为负；38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）H----挡土墙高度(m)；K----主动土压力系数；K1-----主动土压力修正系数；Ex──挡土墙承受的土压力水平分力（kN）；Ey──挡土墙承受的土压力水平分力（kN）；具体数据如下表1.7.1所列：表3挡墙数据表验算衡重式路堤挡墙数据H1（m）5.1b（m）12H2（m）9.21（º）35α1（º）32（º）17.5α1′（º）50H（m）14.31α2（º）-14（º）33.7a（m）8r()18易判断会产生第二破裂面：1.7.2计算路堤墙土压力1、车辆荷载换算h0的计算车辆荷载可以换算成一定高度的土层的均布荷载进行计算，在道路横向全宽上进行布载，采用如下公式计算：（1.7.1）式中：h0—行车荷载换算高度(m)L—前后轮最大轴距，标准车辆为12.8mQ—一辆重车的重力（标准车辆荷载为550KN）N—并列车辆数，双车道N=2，单车道N=1γ—路基填料的重度(kN/m3)B—荷载横向分布宽度其中：式中：b—后轮轮距，取1.8m38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）m—相邻两辆车后轮的中心间距，取1.3md—轮胎着地宽度，取0.6m则B=2×1.8+（2-1）×1.3+0.6=5.4m；h0=2×550/5.4×12.8×18=0.88m2、上墙土压力的计算假定第一破裂面交于荷载内，如图2示图2上墙土压力计算示意图计算公式如下：第一破裂角：,,（1.7.2）.（1.7.3）第二破裂角:（1.7.4）主动土压力:,,（1.7.5）主动土压力系数:（1.7.6）,（1.7.7）38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）,,..（1.7.8）土压力作用点：（1.7.9）根据表-1中的数据代入相关公式，可以求得：p=1.07，h″=H1sinβ(tgα1’+tgβ)=5.26m,Q=0.63,R=-2.076则第一破裂角tgθ1=0.9425,θ1=43º,由此破裂角证明所做第一破裂面交于荷载内的假设正确，第二破裂角tg(αi-β)=-0.3591,αi=14º,tgαi=0.25主动土压力系数K=0.31,其中H1′=7.87m，a′=5.23m,b′=7.75m,h3=2.37，h1=0.42m,h4=5.08m,K1=2.27.可解得：主动土压力E1=164.73(KN/m),E1x=108.07KN/m,E1y=124.32KN/m.土压力作用点Z1y=2.99m.3、下墙土压力的计算由上墙计算知可知，第一破裂面交于荷载内，假设第二破裂面也交于荷载内，如图3所示：图3下墙土压力计算示意图计算公式为：破裂角:,,.（1.7.10）38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）主动土压力:,,.（1.7.11）主动土压力系数:,.（1.7.12）土压力作用点:,.（1.7.13）代入相关数据计算可得：A=0.25，tgθ2=0.729,θ2=36º,对此进行验证，所做第二破裂面也交于荷载内的假设正确。主动土压力系数K=0.162，K1=4.04，有E2=499.6KN/m，E2x=498.7KN/m,E2y=30.5KN/m土压力作用点：Z2y=4.22m,Z2x=7.03m（此处假定基底为水平，以墙趾为相对原点，当以实际墙趾为相对原点时Z2y=3.13m）1.7.3挡土墙稳定性验算对于部分参数的选取均依照规范在适当的范围内进行选择相关参数：μ——基底摩擦系数，取μ=0.6；rQ1——主动土压力分项系数，取rQ1=1.4；r——挡土墙浆砌片石容重，取r=22KN/m³；α0——基底倾角，α0为10.5º；1、抗滑稳定性验算验算公式为：（0.9G+rQ1·（E1y+E2y）)·μ+0.9G·tgα0≧rQ1·（E1x+E2x）（1.7.14）即（0.9×65.8×22+1.4×（124.32+30.5））×0.6+0.9×65.8×tg10.5≧1.4×（108.07+498.7）得911.8≧849.5故挡墙滑移稳定性满足要求2、抗倾覆稳定性验算计算公式为：0.9GZG+rQ1·[（E1y·Z1x-E1x·Z1y）+（E2y·Z2x-E2x·Z2y）]﹥0（1.7.15）其中ZG——墙身截面的重心至墙趾的水平距离；通过cad计算可得其为2.91E1y，E1x，E2y，E2x分别为上、下墙y,x方向上的主动土压力；38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）Z1y，Z1x，Z2y，Z2x分别为上、下墙y,x方向上距离墙趾的距离；代入数据计算有：0.9×65.8×22×2.91+1.4[（124.32×4.72-108.07×11.08）+（30.5×7.03-498.7×3.13）]=1592﹥0故抗倾覆稳定性满足要求。1.7.4基底应力及合力偏心距验算1.7.4.1基础底面压应力验算此验算按偏心荷载作用进行验证，对于基底合力偏心距的计算按照以下公式进行e=M/N1M——作用于基底形心的弯矩，按照荷载组合I计算，M=1.4ME+1.2MGN1——每延米作用于基底的总竖向力设计值；则M=1.4×[（E1y·Z1x-E1x·Z1y）+（E2y·Z2x-E2x·Z2y）]+1.2×GZG（1.7.16）=1.4×[（124.32×4.72-108.07×11.09）+（30.5×7.03-498.7×3.13）]+1.2×65.8×22×2.91=2313.5KN·mN1=(GrG+rQ1Ey)cosα0+rQ1Exsinα0（1.7.17）=(65.8×22×0.9+1×(124.32+30.5))×cos10.5+1×(108.07+498.7)sin10.5=1544KN则e=2313.5/1544=1.48m﹥B/6,而小于B/4=1.5满足基底合力偏心距要求。此时基底最大应力为Pmax=2N1/(0.5B-e)=2×1544/(0.5×6-1.48)=677.2kp此时基底承载力抗力值计算采取下列公式计算f=fk+k1r1(b-3)+k2r2(h-0.5)（1.7.18）=300+3×18×(6-3)+4.4×18×(3.6-0.5)=628.32kp按照偏心荷载进行基底应力计算只要Pmax≦1.2f即满足要求，也即677.2≦1.2×38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）628.32=754满足验算要求，可得结论：基底承载力也满足要求。1.7.5墙身截面强度验算对于衡重式挡土墙选择衡台处截面A-A和墙趾截面B-B进行验算，见图4图4墙身截面强度验算图对A-A截面作法向应力和剪应力验算.对B-B只作法向应力验算1、对A-A截面验算①法向应力验算墙身截面强度计算公式：（1.7.19）其中Nj——设计轴向力；r0——重要性系数，此处取1.05；ψci——荷载组合系数，此处取1；NG，rG——恒载引起的轴向力和相应的分项系数，取0.9；NQ1——主动土压力引起的轴向力；rk——抗力分项系数，此处取1.92；Rk——材料极限抗压强度，此处取7.5MPa；A——计算截面积，此处为4；αK——轴向力偏心影响系数，；（1.7.20）Nj=1.05×(0.9×22×11.8+124.32×1)=376kN38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）=0.46×4×750/1.92=717则有满足条件，A-A截面法向应力满足要求。②正截面剪应力验算验算公式为：（1.7.21）式中：——正截面受剪力；——受剪截面面积；——砌体截面抗剪极限强度，此处取50Kp；——摩擦系数，取0.42。有=108.07≦=4×50/1.92+0.42×376=262.满足剪应力验算要求。2、对B—B截面验算同A-A截面法向应力验算相同墙身截面强度计算公式：（1.7.22）其中（1.7.23）Nj——设计轴向力；r0——重要性系数，此处取1.05；ψci——荷载组合系数，此处取1；NG，rG——恒载引起的轴向力和相应的分项系数，取0.9；NQ1——主动土压力引起的轴向力；rk——抗力分项系数，此处取1.92；Rk——材料极限抗压强度，此处取7.5MPa；A——计算截面积，此处为5.53；αK——轴向力偏心影响系数，=（1.7.24）Nj=1.05×(0.9×22×54.7+（124.32+30.5）×1)=1300kN=0.62×5.53×750/1.92=1339.338I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）则有满足条件，B-B截面法向应力满足要求。结论：K1+020横断面处的衡重式挡墙的挡墙验算符合规范要求。由于K1+020横断面处的衡重式挡墙是路线所设挡墙之中断面面积最大和路基填土最高的断面，其稳定性满足要求，可以推论：对于整个路线的其他所有挡墙其稳定性满足规范要求，可以不必再进行一一验算。1.8边坡稳定分析一、计算说明本设计路线中，以K0+080断面路堑边坡高度（H=30m）最高，故本计算算例取K0+080断面边坡进行计算。具体边坡稳定性分析参数：路基填土为低液限粘土，粘聚力c=10Kpa,内摩擦角27度。容重r=17KN/m3，荷载为公路Ⅰ级。计算方法采用4.5H法确定圆心辅助线。此边坡坡率不一致，故采用平均坡度进行计算，经计算可知此边坡的平均坡度为1:1.如下图示：图54.5H法示意图二、计算过程分析计算原理采用瑞典条分法，将圆弧滑动面上的土体按照6m的宽度进行划分。下图所示为o1圆弧滑动面的计算实例38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）图6瑞典条分法计算示意图采用计算表格可得计算结果：瑞典条分法计算表土条编号　θi/（º）　　　　备注-45.1290.4850.8752.4744.4601、从图中测量出7土条的实际宽度为7.1m，实际高度为9.6m，折算后的高度为11.4m-314.1200.3420.9404.82213.250-221.9120.2080.9784.55521.421-128.840.0700.9982.01628.729134.840.0700.9982.43634.715236.5120.2080.9787.59235.702334.8200.3420.94011.90232.702432290.4850.87515.52027.984528390.6290.77717.61221.767622.1500.7660.64316.92914.207711.4690.9340.35710.6484.073∑　　　　96.505239.010计算出圆弧滑动面弧长为：L=88.02m则边坡稳定系数为：38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）1.35>1.25按照上述方法一一计算出o2、o3、o4、o5处的稳定系数分别为1.32、1.29、1.33、1.37.故取Ks=1.29为最小的稳定系数，此时由于Ks>1.25,所以边坡稳定性满足要求。1.9路面设计说明1.9.1水泥混凝土路面设计1.9.1.1设计资料本路线段属北温带亚湿润气候与北亚热带湿润气候过渡带，年平均气12.8~13.8℃，降水量比较丰富，降雨量725毫米，夏季间有冰雹，霜期始于10月下旬，终于次年3月底，冻土深度8.6~16.8cm。公路自然区划为III区，路基土质为粘性土，路基土为干燥状态。本路段公路技术等级为高速公路，路面宽度为26m，其中，单向行车道宽2×3.75m，硬路肩3.0m，土路肩宽0.75m。1.9.1.2交通分析由《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG.D40-2002表3.0.1得对应于高速公路的设计基准期为30年，安全等级为一级，目标可靠度为95%，目标可靠指标为1.64，变异水平等级是低级，取相应的可靠度系数为1.20。由表3.0.8得最大的温度梯度为92℃/m，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.22，交通量年平均增长率位7.3%。1、标准轴载和轴载当量换算计算公式为：（1..8.1）式中：δi——轮-轴型系数，单轮—单轴组δi=1；单轮—双轮组δi=2220；双轮—双轮组δi=1.07×10-5；计算结果见表1.8.1：表4轴载当量换算计算表车型车轴（KN）后轴数交通量Ni(次/日）δiNs38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）小客车前轴2312900576.50.00后轴11.51290010.00中客车SH130前轴16.5017006650.00后轴23.00170010.00大客车CA50前轴28.701650524.20.00后轴68.20165011.42小货车BJ130前轴25.55116005510.00后轴55.11160010.12中货车CA50前轴28.701720524.20.00后轴68.20172011.58中货车EQ140前轴23.7018005690.00后轴69.20180012.21大货车JN150前轴49.001700416.53.22后轴101.6017001902.40特大车日野KB222前轴50.2019004126.03后轴104.30190011765.19太脱拉138前轴51.401884080.85后轴160.0028800.00考虑到方向系数为0.5，则设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数Ns=2683×0.5=13422、标准轴载和轴载当量换算设计基准期内混凝土面板临界荷载处所承载的标准轴载累计当量作用次数Ne,计算公式如下：（1..8.2）式中：——标准轴载累计当量作用次数；t——设计基准期，为30年；——交通年增长率，为7.3%；——临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，按表取0.22；由上计算公式所得基准期内设计车道标准轴载的作用次数为：10741724次，由《规范》中表3.0.5得该公路属重交通等级。1.9.1.3初拟路面结构由交通分析资料可知，相应于安全等级为一级，变异水平等级是低级的重交通水泥混凝土路面，查《路基路面工程》表16-17可以初拟混凝土面层厚度不小于0.24m,垫层厚度一般为0.15m，基层采用厚度为0.15~0.25m的水泥稳定粒料基层。38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）考虑到标准横断面的布置，单幅路面宽度10.5m，路基宽度为13m；其中行车道宽为3.75×2=7.5m，硬路肩为3m，土路肩为0.75m。则面板采用3.5×3=10.5m的三块相同宽度进行布置，面板长度选择4m。故有横缝为设传力杆的平缝，其间距为3.5m；纵缝为设拉杆平头缝，其间距为4m。面板的长宽比为1.14<1.3；面板的面积为14㎡<25㎡。硬路肩水泥混凝土面层的厚度与行车道面层等厚，其基层与行车道基层相同。1.9.1.4路面材料参数确定按《规范》上表3.0.6取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa，相应弯拉弹性模量标准值为31Gpa。由于路基土质为粘性土，查课本上表16-26得路基回弹模量取45MPa。1.9.1.5方案设计1、方案一面层为26cm普通混凝土面层,回弹模量为31000MPa；基层为厚15cm水泥稳定碎石基层，回弹模量取1300Mpa；垫层采用15cm厚的级配碎石，回弹模量取250Mpa。按《公路水泥混凝土路面设计规范》中式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：MPa（1..8.3）（1..8.4）==1.007MN.m==0.25m（1..8.5）==3.57（1..8.6）==0.69（1..8.7）38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）=3.57××45×=158MPa（1..8.8）式中：Et——基层顶面的当量回弹模量(MPa)；E0——路床顶面的回弹模量(MPa)；Ex——基层和底基层或垫层的当量回弹模量(MPa)；E1、E2——基层和底基层或垫层的回弹模量(MPa)；hx——基层和底基层或垫层的当量厚度(m)；Dx——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度(MN-m)；h1、h2——基层和底基层或垫层的厚度(m)；a、b——与Ex／E0有关的回归系数；则普通混凝土面层的相对刚度半径=0.537×0.26×=0.81m（1..8.9）式中：r——混凝土板的相对刚度半径(m)；h——混凝土板的厚度(m)；Ec——水泥混凝土的弯拉弹性模量(MPa)；Et——基层顶面当量回弹模量(MPa)荷载疲劳应力计算：标准轴载在临界荷位处产生的荷载疲劳应力计算为=0.077××=1.01MPa（1..8.10）因为纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数=0.87。考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数==2.52。根据公路等级，由《规范》中表B.1.2查得综合系数=1.30。标准轴载PS在临界荷位处产生的荷载疲劳应力按《规范》中式（B.1.2）确定。=0.87×2.52×1.30×1.01=2.87MPa（1..8.11）式中：σpr——标准轴载PS在临界荷位处产生的荷载疲劳应力(MPa)；σps——标准轴载PS在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力(MPa)kr——考虑接缝传荷能力的应力折减系数，纵缝为设拉杆的平缝时，kr=0.87～0.92(刚性和半刚性基层取低值，柔性基层取高值)；纵缝为不设拉杆的平缝或自由边时，kr=1.0；纵缝为设拉杆的企口缝时，kr=0.76～0.84；kf——考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数；38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）kc——考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数，根据公路等级，由《规范》上表B.1.2，取Kc=1.30。温度疲劳应力计算：查《公路水泥混凝土路面设计规范》上表3.0.8该公路为III区，取最大温度梯度92(℃／m)，板长为4.0m，=4.0/0.67=5.97。由《规范》上图B.2.2可查得温度应力系数Bx=0.57,最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力按下式计算：（1..8.12）=1××31000×0.26×92×0.57/2=2.11MPa式中：σtm——最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力(MPa)；αc——混凝土的线膨胀系数(1／℃)，通常可取为1×／℃；Tg——最大温度梯度；Bx——综合温度翘曲应力和内应力作用的温度应力系数，可按l／r和h查用温度应力系数Bx图确定；l——板长，即横缝间距(m)；查《公路水泥混凝土路面设计规范》上表B.2.83得a=0.855，b=0.041，c=1.355（1..8.13）=5/2.11×〔0.855×-0.041〕=0.532在临界荷位处的温度疲劳应力按下式确定：=0.532×2.11=1.12MPa式中：σtr——临界荷位处的温度疲劳应力(MPa)；σtm——最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力(MPa)；kt——考虑温度应力累计疲劳作用的疲劳应力系数；高速公路的安全等级为一级，相应于一级安全等级的变异水平等级为低级，目标可靠度为95％。再据查得的目标可靠度和变异水平等级，查《公路水泥混凝土路面设计规范》表3.0.3确定可靠度系数=1.20。38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）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的极限状态，其表达式采用下式：（1..8.14）式中：γr——可靠度系数；σpr——行车荷载疲劳应力（MPa）；σtr——温度梯度疲劳应力（MPa），计算方法见符录B.2；fr——水泥混凝土弯拉强度标准值（MPa），取5.0Mpa；计算得：=1.20（2.87+1.12）=4.79MPa=5.0Mpa因而，所选普通混凝土面层厚度(0.26m)可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。2、方案二面层为厚26cm普通混凝土面层,基层为厚6cm中粒式沥青混凝土基层，回弹模量取1400Mpa；底基层采用厚15cm的水泥稳定碎石，回弹模量取1300Mpa，垫层采用,15cm厚的低剂量（8%）石灰土，回弹模量取600Mpa。按《公路水泥混凝土路面设计规范》中式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：MPa==1.92MN.m==0.29m==3.84==0.7338I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）=3.84××45×=193.5MPa式中：Et——基层顶面的当量回弹模量(MPa)；E0——路床顶面的回弹模量(MPa)；Ex——基层和底基层或垫层的当量回弹模量(MPa)；E1、E2——基层和底基层或垫层的回弹模量(MPa)；hx——基层和底基层或垫层的当量厚度(m)；Dx——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度(MN-m)；h1、h2——基层和底基层或垫层的厚度(m)；a、b——与Ex／E0有关的回归系数；荷载疲劳应力计算：普通混凝土面层与中粒式沥青混凝土基层组成分离式复合式面层，此时Ku=0，hx=0。复合式混凝土面层的截面总刚度为=45.4则复合式混凝土面层的相对刚度半径=1.23×=0.76m式中：rg——混凝土板的相对刚度半径(m)；h——混凝土板的厚度(m)；Ec——水泥混凝土的弯拉弹性模量(MPa)；Et——基层顶面当量回弹模量(MPa)标准轴载在临界荷位处产生的荷载疲劳应力计算为：=0.01MPa普通混凝土面层因为纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数=0.8738I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文），沥青混凝土基层不设纵缝，不考虑传荷能力的应力折减系数。考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数==2.62。根据公路等级，由《规范》中表B.1.2查得综合系数=1.30。标准轴载PS在临界荷位处产生的荷载疲劳应力按《规范》中式（B.1.2）确定。=0.87×2.62×1.30×0.97=2.87MPa=2.62×1.30×0.01=0.034MPa温度疲劳应力计算：查《公路水泥混凝土路面设计规范》上表3.0.8该公路为III区，取最大温度梯度92(℃／m)，板长为4.0m，=4.0/0.67=5.97。由《规范》上图B.2.2可查得温度应力系数Bx=0.57，Cx=1.15，最大温度梯度时混凝土板上面层的温度翘曲应力计算为：==0.8（1..8.15）Bx1=ξ1Bx=0.8×0.57=0.46==1.71MPa式中：σtm——最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力(MPa)；αc——混凝土的线膨胀系数(1／℃)，通常可取为1×／℃；Tg——最大温度梯度Bx——综合温度翘曲应力和内应力作用的温度应力系数，可按l／r和h查用温度应力系数Bx图确定；l——板长，即横缝间距(m)。查《公路水泥混凝土路面设计规范》上表B.2.83得a=0.855，b=0.041，c=1.355=5/1.71×〔0.855×-0.041〕=0.464在临界荷位处的温度疲劳应力按下式确定：=0.464×1.71=0.8MPa分离复合式路面中沥青混凝土基层的温度翘曲应力可忽略不计。高速公路的安全等级为一级，相应于一级安全等级的变异水平等级为低38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）级，目标可靠度为95％。再据查得的目标可靠度和变异水平等级，查《公路水泥混凝土路面设计规范》表3.0.3确定可靠度系数=1.20。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的极限状态，其表达式采用下式：式中：γr——可靠度系数σpr——行车荷载疲劳应力（MPa）σtr——温度梯度疲劳应力（MPa），计算方法见符录B.2；fr——水泥混凝土弯拉强度标准值（MPa），取5.0Mpa混凝土面层：=1.20（2.87+0.8）=4.72MPa=5.0Mpa沥青混凝土基层：=1.20（0.034+0）=0.042MPa=4.0Mpa因而，所选普通混凝土面层(0.26m厚)和中粒式沥青混凝土基层（0.06m厚）组成的分离式复合式路面可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。1.9.1.6方案比选根据计算书可知，两种方案中，方案一路面结构厚度较小，在造价方面虽然级配碎石比石灰土高，但是方案二采用了一定厚的沥青混凝土基层，因此造价方面相差不大；此外方案二采用了复合式路面，施工中比方案一复杂；在施工时水泥稳定碎石基层与面层水泥混凝土路面有着一定的相似性，且材料配制比沥青混凝土简单，能为施工节省工期及投入，同时在原材料的采购与运输相对单一，所以综合考虑路面结构设计选择第一方案，路面结构为：面层为26cm普通混凝土面层,基层为厚15cm水泥稳定碎石，垫层采用15cm厚的级配碎石。1.9.1.7路面接缝设计为了减少伸缩缝变形和翘曲变形受到约束力而产生的内应力，并满足施工需要，混凝土板需设置各种类型的接缝。1.纵缝纵向施工缝：一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝。纵向施工缝采用平缝形式，上部应锯切槽口，深度为30～40mm，宽度为3～38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）8mm，槽内灌塞填缝料，并在板厚中央设置拉杆，以防止接缝张开和板上下错动。2.横缝(1)横向缩缝：为了减少混凝土的收缩应力和温度翘曲应力而设置的横向缩缝，由于是重交通公路，应采用设传力杆假缝形式。在邻近胀缝或路面自由端部的三条缩缝内，宜加设传力杆。(2）胀缝：设置胀缝的目的是为混凝土的膨胀提供伸长的余地，从而避免产生过大的热应力。膨胀必须贯穿到底，缝壁垂直，下部设接缝板，上部灌缝料，并设置传力杆，同结构物，相接处的胀缝，无法设传力杆时，可采用无传力杆胀缝，胀缝尽量少设或不设，只有同其他结构物衔接初，小半径平曲线等处应设置胀缝。(3)横向施工缝：每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设置横向施工缝，其位置应尽可能选在缩缝或胀缝处。设在缩缝处的施工缝，应采用传力杆的平缝形式，设在胀缝处的施工缝,其构造与胀缝相同.遇有困难需设在缩缝之间时，施工缝采用设拉杆的企口缝形式。3.拉杆拉杆应采用螺纹钢筋，设在板后中央，并应对拉杆中部100mm范围内进行防锈处理。施工布设时，拉杆间距应按横向接缝的实际位置予以调整，最外侧的拉杆距横向接缝的距离不得小于100mm。4.传力杆传力杆应采用光面钢筋，其长度一半再加5.0cm，应涂以沥青或塑料套。胀缝处的传力杆，上应在涂沥青一端加套子，内留3cm的空隙，填以纱头或泡沫塑料。套子端宜在相邻板间交错布置。其最外边的传力杆距接缝或自由边的距离一般为150～250mm。1.9.2沥青混凝土路面设计1.9.2.1设计资料本路线段属北温带亚湿润气候与北亚热带湿润气候过渡带，年平均气12.8~13.8℃，降水量比较丰富，降雨量725毫米，夏季间有冰雹，霜期始于10月下旬，终于次年3月底，冻土深度8.6~16.8cm。公路自然区划为III区，路基土为干燥状态。路基为粘质土，查表取路基土回弹模量45MPa,交通量年平均增长率位7.3%。路基宽26.00m，为双向四车道，车道系数为0.4，公路等级系数为1.0，面层类型系数1.0，基层类型系数1.01.9.2.2交通分析38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）1、标准轴载和轴载当量换算（1）当以弯沉值和沥青层的层底拉应力为设计指标时：计算公式为：（轴载小于40KN的不计入当量计算）计算结果如表1.8.1：表5轴载计算表车型车轴（KN）后轴数交通量ni(次/日）N小客车前轴23129006.40后轴11.51290010中客车SH130前轴16.5017006.40后轴23.00170010大客车CA50前轴28.7016506.40后轴68.2016501122.99小货车BJ130前轴25.55116006.40后轴55.1116001119.71中货车CA50前轴28.7017206.40后轴68.2017201136.24中货车EQ140前轴23.7018006.40后轴69.2018001161.27大货车JN150前轴49.0017006.4201.20后轴101.6017001750.04特大车日野KB222前轴50.2019006.4287.40后轴104.30190011080.88太脱拉138前轴51.401886.431.14后轴160.002880.38568.34则设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数Ns=3459设计年限累计当量标准轴载数==12987651（2）当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时：计算公式为：（轴载小于40KN的不计入当量计算）计算结果见表1.8.2：38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）表6轴载计算表车型车轴（KN）后轴数交通量Ni(次/日）N小客车前轴231290018.50后轴11.51290010中客车SH130前轴16.50170018.50后轴23.00170010大客车CA50前轴28.70165018.50后轴68.201650130小货车BJ130前轴25.551160018.50后轴55.111600114中货车CA50前轴28.70172018.50后轴68.201720134中货车EQ140前轴23.70180018.50后轴69.201800142大货车JN150前轴49.00170018.543后轴101.6017001795特大车日野KB222前轴50.20190018.567后轴104.30190011260太脱拉138前轴51.4018818.58后轴160.002880.09748则设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数Ns=3041设计年限累计当量标准轴载数（1..8.16）==114181692、路面设计弯沉值计算（1..8.17）式中：ld——设计弯沉值（0.01mm）；——设计年限内一个车道累计当量轴载通行次数；——公路等级系数，高速公路为1.0；——面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0；——路面结构类型系数，刚性、半刚性、沥青路面为1.0；计算得=22.67（0.01mm）。38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）1.9.2.3方案设计初拟采用两种路面结构A．半刚性基层沥青路面；B.组合式基层沥青路面根据交通状况，结构层的最小施工厚度等因素综合考虑，初拟各结构层厚度如下：A.半刚性基层沥青路面层位结构层材料名称厚度(cm)1细粒式沥青混凝土42中粒式沥青混凝土63粗粒式沥青混凝土84水泥稳定碎石？5石灰土25以水泥稳定碎石为设计层。B.组合式基层沥青路面层位结构层材料名称厚度(cm)1细粒式沥青混凝土42中粒式沥青混凝土63粗粒式沥青碎石84石灰粉煤灰碎石？5石灰土20以石灰粉煤灰碎石为设计层。表7路面结构材料设计参数层位材料名称材料类型抗压模量(MPa)劈裂强度(MPa)20℃15℃1细粒式沥青混凝土AC-13沥青混凝土140020001.402中粒式沥青混凝土AC-16沥青混凝土120016000.803粗粒式沥青混凝土AC-25沥青混凝土90012000.804粗粒式沥青碎石稳定集料130014000.6038I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）ATB-255石灰粉煤灰碎石稳定集料150015000.606水泥稳定碎石稳定集料150015000.507石灰土非整体性5505500.251、计算确定容许弯拉应力（1..8.18）式中：σsp——路面结构材料极限抗拉强度，根据实验测定；σR——路面结构材料容许抗拉应力；Ks——抗拉强度结构系数；沥青混凝土面层按=3.305；无机结合料稳定集料=2.12；无机结合料稳定细粒土=2.73；计算结果列于下表：表8路面结构容许拉引力计算表材料名称（MPa）s（MPa）细粒式沥青混凝土AC-131.43.3050.42中粒式沥青混凝土AC-160.83.3050.24粗粒式沥青混凝土AC-250.83.3050.24粗粒式沥青碎石ATB-250.63.3050.18石灰粉煤灰碎石0.62.120.28石灰土0.252.730.0938I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）2、计算路表弯沉和层底拉应力用通用计算机程序计算，输入各项参数后可得到计算结果，两个设计方案中的设计层厚度未定，可先假设初始厚度，若计算结果不能满足不等式，在调整厚度，直至满足不等式为止。3、结构厚度计算结果:（1）A方案（半刚性基层沥青路面）设计层水泥稳定碎石层厚度H4=23设计弯沉22.67（0.01mm）路表计算弯沉22.6（0.01mm）计算结果如下：计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值:第1层路面顶面竣工验收弯沉值LS=22.6(0.01mm)≦Ld满足要求第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=24.9(0.01mm)第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=28.7(0.01mm)第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=34.3(0.01mm)第5层路面顶面竣工验收弯沉值LS=97.8(0.01mm)计算新建路面各结构层底面最大拉应力:第1层底面最大拉应力σ(1)=-0.207(MPa)≦0.42满足要求第2层底面最大拉应力σ(2)=-0.041(MPa)≦0.24满足要求第3层底面最大拉应力σ(3)=-0.028(MPa)≦0.24满足要求第4层底面最大拉应力σ(4)=0.113(MPa)≦0.28满足要求第5层底面最大拉应力σ(5)=0.066(MPa)≦0.09满足要求故方案A最终结构厚度设计为：层位结构层材料名称厚度(cm)1细粒式沥青混凝土42中粒式沥青混凝土63粗粒式沥青混凝土84水泥稳定碎石235石灰土2538I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）（2）B方案（组合式基层沥青路面）设计层石灰粉煤灰碎石层厚度H4=25设计弯沉22.67（0.01mm）路表计算弯沉22.4（0.01mm）计算结果如下：计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值:第1层路面顶面竣工验收弯沉值LS=22.4(0.01mm)≦Ld满足要求第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=24.7(0.01mm)第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=28.5(0.01mm)第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=36(0.01mm)第5层路面顶面竣工验收弯沉值LS=125.1(0.01mm)计算新建路面各结构层底面最大拉应力:第1层底面最大拉应力σ(1)=-0.21(MPa)≦0.42满足要求第2层底面最大拉应力σ(2)=-0.069(MPa)≦0.24满足要求第4层底面最大拉应力σ(4)=0.121(MPa)≦0.28满足要求故方案B最终结构厚度设计为：层位结构层材料名称厚度(cm)1细粒式沥青混凝土42中粒式沥青混凝土63粗粒式沥青碎石84石灰粉煤灰碎石255石灰土201.9.2.4方案比选方案A与B结构层厚度大致相当，垫层与上、中面层所采用材料一致，而方案B中下面层所采用的沥青碎石以及基层所采用石灰粉煤灰碎石均比方案A中的沥青混凝土和水泥稳定碎石便宜，所以方案B在工程造价上比方案A有优势；此外石灰粉煤灰碎石比较常见，相对于附近沿线的材料运输而言，其运输成本也相对较低。综合考虑，采用方案B为优先方案。38I商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）第二章施工组织设计2.1编制依据及原则商州至陕豫界高速公路工程是沪陕高速的分段，高速公路网编号G40，是国家重点公路建设规划“十三纵、十五横”中的第八横，也是贯穿东南到大西北的通道。它是山西的主要干道之一。G40高速公路工程的建设是为改善区域内投资环境，促进经济建设发展的需要，是完善区域公路网结构，加强干线道路的连接的需要，是交通、国防、旅游事业发展的需要，加快城市建设的需要，对改善当地人民群众的生活水平、扶贫开发具有非常重要的意义。2.1.1编制依据1.商州至陕豫界高速公路工程施工设计图纸及文件。2.《公路工程技术标准》（JTJ001-97） 3.《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89） 4.《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89） 5.《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）6.现行道路设计规范，公路工程施工技术规程及相应的质量检验评标准。2.1.2编制原则1.单位工程合格率100%。　　2.遵循招标文件各项条款要求，严格按照设计标准，现行施工规范和质量检验评定标准，正确组织施工，确保工程质量合格。　　3.根据工期要求，抓住关键线路，合理安排施工进度，搞好工序衔接，达到均衡生产，在保证工程质量、安全的前提下，尽量缩短工期。　　4.坚持实事求是的原则，在制定施工方案中，充分发挥我队专业化、机械化的施工优势，借鉴以往类似工程施工经验，坚持科学管理、精心施工，确保高速度、高质量、高效益地完成本合同段的建设。　　5.科学合理配置资源，做到机械化作业、流水作业和标准化作业，合理配备劳动力资源，加强内部管理，降低工程成本，提高经济效益。　　6.在满足业主各种要求的前提下，确保实现进度、质量、安全的预期目标。68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）2.2工程概况2.2.1概述商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段全长7.5公里，本设计段为第一段（K0+000~K1+400），计车速100km/h，路基宽26m，设计荷载为公路-I级；采用沥青混凝土路面，硬路肩0.75m，硬路肩与行车道路面结构相同本段主要工程内容包括路基、路面、涵洞、排水、防护。2.2.2自然条件1.水文气候本路线段属北温带亚湿润气候与北亚热带湿润气候过渡带，四季分明，冬春长，夏秋短，水热同季，垂直差异明显，具山地气候特点。年平均气温12.8~13.8℃，降水量比较丰富，降雨量725毫米，降水主要集中在夏秋两季。夏季间有冰雹，霜期始于10月下旬，终于次年3月底，冻土深度8.6~16.8cm。2.地质状况本路段地质构造属秦岭褶皱系的北秦岭加里东褶皱带、纸房—永平褶皱束、太白—商县褶皱束，南秦岭礼县—柞水华里西褶皱带等构造单元，经多次构造变动，岩层褶皱伴有侵入岩体与发育的断裂，形态不完整，节理密集，岩石破碎。2.3现场组织机构配置2.3.1现场管理总体思路在施工过程中，坚持用先进的设备和科学的资源配置来满足设计规范和主业、监理工程师要求；用先进的技术与工艺来保证质量标准和相关要求；用先进的组织管理方法，结合本项目工程特点，统筹考虑，科学安排；把质量目标全面贯彻到施工的每一个环节。以检测控制工序，以工序控制过程，以过程控制整体，对施工中容易出现问题，将提前预研，优化方案，择优选用，确保既定的安全、质量和工期目标的实现，创出一流的施工管理水平。68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）2.3.2现场组织机构施工组织机构见下图：项目经理项目总工程师实验室物资装备科财务科综合办公室质量安全科工程技术科路面施工队路基施工队涵洞施工队防护排水施工队图7施工组织机构框图2.3.3劳工配置方案1.劳工配置计划施工人员按照进度计划安排的顺序组织进场，按总体施工组织及规划中施工队伍部署及任务对劳力实行项目内动态管理，合理安排和使用劳动力，满足工程开工及正常施工的需要。2.任务划分及劳工配置1).项目经理部各项目分部任务划分和劳工配置：设项目经理1名，3名副项目经理，其余人员配置见下表：68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）表9任务划分及劳力配置表序号队伍名称人员安排任务安排1路基工程施工队30土石方工程2路面工程施工队30路面工程3防护排水工程施工队40边坡防护、排水沟、边沟工程、挡土墙4涵洞工程施工队25涵洞工程2).劳工管理措施突出施工重点，确保施工中技术力量到位，技术工种配套、齐全、数量充分，并有富裕；根据工期目标和进度计划安排，确保各工序施工技术工种适当、数量满足进度要求；抽调精兵强将，确保工程质量；人员的分配及搭配合理、均衡。坚持持证上岗制度。进场前对所有参建人员进行岗前培训，特别是施工技能、施工安全培训。在施工过程中，利用劳力使用低峰期，组织施工人员进行强化培训和学习，为工程施工高峰和后续工程的开展创造条件。严格执行各项规章制度。各作业区和作业班均做到出工早点名，进行任务布置，收工点名，进行全天工作总结。2.3.4主要施工机械及测试仪器设备配置根据本合同段工程数量、定额测算机械台班需要量和施工进度安排，将投入足够的机械设备和试验、测量、检测仪器，确保上场设备完好率100%，出勤率90%以上，备余量10%～20%，并在各分项工程开工前15天，将所需设备运至施工现场。机械设备将根据工程实际进度和监理工程师的要求进行动态调配，满足施工需要，见表2.3.2。表10主要施工机械及测试仪器设备表机械及仪器设备名称数量说明挖掘机（1.0m3）2台自卸车（8～15t）8辆运距在2km以内68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）推土机（TY180）2台平地机（16G）2台振动压路机（25T）2台砼搅拌机（24KW）2台续表11施工机械及测试仪器设备表GOMC-2800型滑模摊铺机1台水准仪2台经纬仪2台全站仪2台2.4总体施工方案2.4.1项目进度计划本工程招标计划施工总工期为154天，2012年6月至2011年11月前完成。本工程施工进度计划（详见附录1的施工进度横道图）：1.施工准备：7天2.路基工程施工：84天3.路面工程施工：52天4.涵洞工程施工：42天5.防护排水工程施工：80天6.其他工程：7天2.4.2总体施工方案针对本项目工程沿丘陵区布线，以及本项目路基工程挖多填少，桥涵工程河流季节性强的特点，制定的总体施工方案为：1.施工作业方式全部采用机械化施工方式，以保证工程质量和减少对劳动力的使用，项目各类工程组织多作业面流水作业，以做到设备物资材料的集中使用和达到较理想的周转条件。2.施工顺序安排方面路基工程先行进行路堑部位的开挖，保证工程的早日开工并利于土方的合理调配使用；在此同时进行取土场地的调查和土质试验，合理的布置取土场地和施工运输便道，在雨季基本结束后即进行多施工面路堤填筑；68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）路基防护和加固工程随工程结构的进展紧跟实施；绿化项目随工程进展以及气候条件适时展开；路面工程在路基与涵洞完成后集中统一施工。3.施工组织协调方面工程的实施过程中加强与建设方、主包单位、监理、地方的沟通协调，统筹安排施工进度，兼顾当地居民和所在区域的利益，适时调整有关布置和方案保证工程在和谐的环境中进行。4.工程重点控制点方面以路面面层施工和路基防护做为重点、关键工程、工序，精心组织、超前工作，突出重点、统筹兼顾，集中优势、攻坚克难，强化管理，和谐发展，尽快形成路桥施工相互依托、相互促进、均衡发展的生产态势。2.5主要工程项目施工方案2.5.1路基施工方案2.5.1.1路基施工总体方案本设计路段边坡开挖和路基填筑断面较大，因而土石方工程量所占比重大，进场后立即组织具有丰富经验的专业人员，按照“严格控制填料质量，尽量方便挖运作业，施工和环保并重”的原则，着手落实土源。在落实土源的同时，抓紧修建施工便道，及早进行基底清理和特殊路基处理，为全面展开路基填筑施工创造条件。施工中以基底处理为先、土石方填筑为重点。精心安排，超前准备，同时注意当地雨季的变化特点和与其他专业的衔接。填筑前修筑试验段，通过工艺试验，确定机械设备组合等施工参数，为大规模机械化快速施工创造条件。路基工程由各个项目分部的路基工程队负责施工，全部采用机械化施工。施工时，以路基防护和路面面层为施工重点和难点工序，在施工中配足机械设备、劳力等资源，优先安排，以保证工程质量和进度的全面提高。路基土方开挖采用挖掘机开挖；路堤填筑按“三阶段、四区段、八流程”采取水平分层、纵向分段、自卸车运输、推土机摊铺、平地机整平、振动压路机碾压的方法施工，各作业段按照挖、装→运输→摊铺→平整→碾压→检测的施工顺序展开平行作业；特殊路基处理随着路基施工提前进行施工。附属工程随着路基成型及时施工，以人力配合机械化施工，施工前期做好临时防、排水设施。绿化工程本着保护环境、恢复自然、维护沿线景观协调美观的原则，及时进行植树种草绿化，减少水土流失，达到环保要求。68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）2.5.1.2路基土石方调配方案路基土石方的调配遵循“尽量利用、就近运输、少占耕地、确保环保”的原则进行施工。充分进行移挖作填，以最大程度减小运距，降低调运成本。弃土场的位置确定后，立即进行现场调查，复核土石方调配方案。施工中切实做好环保工作，落实相关文件条款规定。2.5.1.3路堑开挖施工方案路堑开挖按照由上向下、纵向分段、水平分层的原则进行施工。施工放线确定路堑边沿，按土层和岩层走向、产状、风化程度，确定开挖方向，清除地表土，设置简易天沟，分层分段依序开挖，弃土弃石视材料情况加工处理后运至填筑地点或其它规定存放地点。路堑堑坡坡率视土石性质，岩层节理发育及风化程度，边坡高度等因素严格控制。然后整修路堑路面，清理路堑边坡，施工坡面防护工程及坡顶排水系统。开挖过程中要分段开挖，先行做好引排开挖区雨水或渗水。施工中边坡暴露时间尽量缩短，防护工程及时跟上，以免雨水及地表水冲刷坡面，造成边坡坍塌。在施工计划中科学组织，尽量避免雨季施工，当有困难不能避免时，要确保排水系统畅通，严禁出现积水浸泡工作面场地现象。2.5.1.4路堤填筑施工方案路基填筑按照桥涵间隔分区段进行，首先清除表土石块、植物根茎、等杂物，挖出表土运至指定存放场地无污染存放，基底处理完成后，施工试验段，确定各项最佳参数，报监理业主批准后进行主体施工。按照填挖结合、分段施工的原则，采用挖装运→摊铺→平整→碾压→检测的施工顺序展开平行作业，用挖掘机自卸车装运，运距远时车体大箱进行覆盖，防止起灰。推土机摊铺，平地机精平，重型振动压路机碾压的方法施工。松铺厚度控制在相关文件条款及当地规范容许范围以内。弃土运至规定场地，按规范存放，弃土进行植被覆盖，防止扬尘或受到其它污染。施工便道洒水车定时洒水，安排专人养护。桥涵台背缺口及半填半挖路段严格施工，分层施作，杜绝纵向、横向不均匀沉降现象发生。路基防护、排水随路基土石方施工平行作业，严禁随意设置排水沟渠，不扰动当地灌溉排水系统。石灰土材料进场前进行检验，合格品采用拌和站集中拌制，自卸车运输，车体大箱覆盖彩条布，推土机摊铺，平地机整平，压路机碾压。大面积施工前修筑试验段，取得最佳拌和、松铺参数后报业主监理批准后实施。68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）2.5.1.5路基防护施工方案1.路堤边坡防护施工方案路基防护工程分段与路基主体平行施工，安排足够数量和质量的专业人员、设备、材料，保证质量，挡护结构强度符合相关文件条款要求后，即可进行挡护内侧路基填筑；路基排水工程按路基施工顺序及时进行。2.挖方地段边坡施工方案路堑正式施工前应按设计要求先施作路堑排水设施尤其是路堑顶部的截排水设施，然后根据岩石节理发育、风化等具体情况确定施工方案，编制详细技术交底，集中专业技术力量、配备高效设备、快速施工，分段完成，排水、开挖、防护、加固、支挡、各施工环节衔接紧凑，控制缩短开挖面暴露时间。尽量避免雨季施工，当不能避免时，要做好雨季施工防护措施。2.5.2排水设施施工方案2.5.2.1路基排水施工方案防排水设施安排专业技术人员负责施工，永临结合，合理组织。严禁向当地既有灌溉、排水系统中直接排放。地表为湿地或沟塘地段，在相关文件的框架规定内，报业主监理批准在路堤两侧护坡脚外开挖纵向排水沟。排水沟外侧填筑截水土埂，防止水流流向路基。路堤填筑时做好横向排水坡。边坡用采用压实机械进行碾压密实。雨季采用塑料布、土工布遮盖，防止坡面受冲刷损坏。修整后的路基边坡及时施作防护、绿化工程。路堑开挖前按设计图纸放出开挖线，在开挖线外设置天沟，截断路表泾流并结合永久排水设计完善排水系统。路堑开挖至设计基层时，基床两侧设临时排水沟。各种水沟边坡必须平整、稳定，严禁贴坡。纵坡按设计施工，沟底平整，排水畅通，无阻水现象，并按图纸所示将水引入沉淀过滤系统，加强路基面排水与附属工程的衔接使排水系统畅通。各种水沟的位置、断面、尺寸、坡度、标高均应符合图纸要求并经监理工程师验收合格。在路堑换填施工中，注意防止雨水对路堑开挖面的侵蚀。遇雨时，用彩条布覆盖开挖面，并用临时集水井排水。68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）为防止扰动底层保证路基稳定性，路堑排水边沟采用专用开槽机开沟。开沟后应立即组织排水沟施工，防止地表水侵蚀。2.5.2.2路面排水施工方案尽量避免雨季施工路面。在雨季到来前，提前疏通排水沟，以免雨水浸泡路基，并在已填筑路床设横坡，自然排水。雨季安排专人巡视，禁止车辆在已完工地段行驶，加强基层保护工作。雨后路面下承层潮湿时，不允许进行面层的施工。积极与当地气象部门联系，提前掌握天气情况。物资部门安排好防排水物资设备的储备工作。2.5.3路面工程施工方案本项目路面工程由项目分部的路面工程队负责实施，以路面面层施工做为施工的重点、关键工程。施工时，路面垫层、基层用混合料均采用厂拌法拌制，自卸车运输，摊铺机摊铺，振动压路机碾压密实；路面垫层、基层按设计要求均采用二层或多层摊铺碾压成型，路面基层在路面垫层层施工一段后进行摊铺施工。其施工顺序为：对土路床检查验收→施工放线→复核检查→垫层→基层。沥青砼面层混合料均采用厂拌法拌制，由两台摊铺机进行双机摊铺，路面下面层沥青混合料采用钢丝绳引导的高程控制方式控制铺筑厚度，路面上面层沥青混合料采用超声波电子平衡梁找平法控制施工厚度，振动压路机碾压密实。路面附属工程中央分隔带渗沟、路缘石、路肩、排水沟、纵向排水管、浆砌片石边沟等附属设施，待路面结构层施工完后分段进行施工，以免影响其整体防排水效果安全使用。其施工顺序为：对基层检查验收→施工放线→复查→透层→下封层→下面层→粘层→上面层→附属工程。路面面层、基层材料进场前进行检验，不合格产品坚决不允许进场。厂拌法拌制混合料，路面工程队负责实施，大型摊铺机摊铺，配套压路机碾压。施工时，待垫层铺筑后进行基层摊铺。施工前，对选定的原材料进行试配、筛分，并绘制筛分曲线，根据筛分曲线确定施工配合比，上报业主和监理工程师批准后，用于大面积施工。2.5.3.1路面基层施工方案68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）首先清理准备下承层，恢复中线边线，路面基层混合料拌和站集中拌和，自卸汽车覆盖运输，两台稳定土摊铺机分层挂线摊铺，避免混合料离析，振动压路机压实，洒水车洒水覆盖养护，安排专人巡视禁止车辆设备在基层上行驶。大面积施工前修筑试验段，调整配合比，拌和设备参数，选择合适机械设备施工方法，报业主及监理工程师批准后大面积施工。施工过程中加强施工缝处理，同步完成排水设施，雨天停止施工，完成地段加强养护。2.5.3.2路面面层施工方案项目部需确保配足机械设备、劳力等资源，作为重点控制，优先安排，以保证本合同段工程进度、质量的全面创优。沥青混凝土面层采用自动计量沥青拌和设备统一拌和供料，大型摊铺机双机联铺。作业面配备足量的钢轮静压压路机、双钢轮压路机、轮胎压路机，按照“紧跟、慢压、高频、低幅”八字方针进行组合碾压。同时加强防护排水设施施工，安排专业技术人员加强养护。2.6主要工程项目施工方法2.6.1路基工程主要施工方法2.6.1.1土方开挖施工方法土方开挖采用推土机配合挖掘机分层分段进行施工，从两侧边坡顶部开始，先挖边部后挖中部。路基挖运土方由挖掘机配合自卸汽车进行，开挖前对土质进行检测试验，合格的填料直接用于路堤填筑，否则运至指定地点存放。路堑开挖结合不同地段不同深度采用错台、纵向分段、分层拉槽三种方式。2.6.1.2土方填筑施工方法1）基底清除路基填筑前，先清理原地面植物根系及腐植土，然后对原地面碾压，对路基有影响的坑、洞及及所有影响路基填筑质量的基底均进行处理。主要方法如下:路堤修筑范围内的坑、洞等用原地土或砂性土回填；原地基为耕地或松土时，应先清除有机土、种植土、草皮等，清除深度达到设计要求；零填挖地段及路堤填土高度(不包括路面)小于等于路床厚度（80cm）的路段，整平碾压，其压实度不小于路床的压实度要求；零填挖路床面若位于易致翻浆的土层上，且翻挖、凉晒等处理后仍不能降低含水量，压实度达不到要求时，则进行换填处理或掺加改良剂进行改良；在横坡陡于1：5的稳定的斜坡上填筑路堤时，按下列要求处理：清除草皮，原地面挖台阶，台阶宽度2m68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文），台阶顶面做成4%的内倾斜坡，挖台阶自下而上进行，随开挖随填筑压实，保持台阶稳定；浸水郁积地段：当淤泥不厚时，采取排水疏干、挖除淤泥方法处理，先挖沟排水疏干，挖除淤泥及腐植根茎和软土，再填筑石碴砂砾或抛填些片石，再填筑石碴或砂砾，待基底进行处理后，再进行路基填筑。2）路基试验段根据施工路段填料的不同材质，选择不少于100m的试验路段进行现场试验。主要目的是为了确定压实设备的类型、最佳组合方式、碾压遍数、碾压速度、工序、每层材料的松铺厚度及土质填料的最佳含水量等，作为下一步路基施工时的依据，具体施工方法步骤如下：选择已经碾压合格的路基基底，进行不同土质填料的试验。土质填料亦取样进行颗粒分析，液塑限的标准重型击实试验；将试验段填料运至现场试验段，分别摊铺成不同厚度的松铺段，两种不同厚度之间以渐变形式连接；摊铺使用推土机摊平，平地机整平，碾压之前，在测量点和密实度检测点，分别进行抄平和密实度试验，并做好记录；使用压路机在不同厚度的松铺段上，用不同的车速进行碾压。碾压三遍后，每再碾压一遍，在测量点和密实度检测点上，进行抄平和试验，并做好记录；试验完成后，写出试验总结，并报请监理工程师批准后，即作为该种填料下步施工的依据。3）路堤填筑路堤填筑施工按照四区段、八流程组织施工。即：四区段：填筑区段、平整区段、碾压区段、检验区段。八流程：施工准备、填料试验、基底处理、分层摊铺整平、洒水晾晒、碾压夯实、检验签证、路基整修和边坡整形。路堤压实采用重型振动压路机沿线路纵向进行。压实顺序按先两侧后中间、先慢后快、先静压后振动、由弱振到强振，最后再静压一遍的操作程序进行。碾压前向压路机司机进行技术交底，内容包括：碾压范围、压实遍数、压路机行驶速度等。碾压时，沿线路纵向行与行之间压实重叠不小于碾轮的三分之一且不小于0.4m，各区段纵向搭接长度不小于2.0m。每层填土压实后，及时进行中线、标高、宽度、平整度、压实度的检测；压实度检测采用灌砂法或经过对比标定的核子密度仪检测。路堤填筑完成后，严格按照设计尺寸、标高、宽度、平整度要求，对路基表面、边坡进行整修，确保路基结构尺寸、中线、标高、表面平整度、边坡坡率符合设计和规范要求。工艺流程见图868商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）测量放护桩图纸复核施工准备取土场处理基底处理试验段确定参数取样试验挖、运、摊铺含水量检测翻松、摊平洒水或晾晒碾压密实度检测测标高填下层逐层填到标高整修路基图8路基土方填筑施工工艺框图2.6.1.3路床灰土处理施工方法本工程基底石灰土处理采用厂拌法施工。其施工方法如下:(1)拌和拌合前，先调试所用设备，使混合料的组成和含水率达到规定的要求。拌和采用具有自动计量的专用场拌混合料搅拌设备拌和。土块粉碎，最大尺寸不超过15mm；混合料含水率略大于最佳含水率。拌合好的混合料尽快运送到铺筑现场。混合料在运送过程中予以覆盖，减少水分损失。68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）根据松铺厚度计算每车混合料的摊铺面积，确定堆放密度。混合料应先初平，后精平，设专人及时铲除离析混合料，补以新混合料。当下层为细粒土时，应先拉毛，再摊铺混合料。(2)分层填筑首先划分作业区段，划分原则是保证施工互不干扰，防止跨区段作业，每一作业段以200～300米为宜。采用按横断面全宽、纵向水平分层填筑压实法施工。填土分层摊铺，每层填筑的松铺厚度，按照试验段确定的参数进行控制，一般不大于30cm。采用自卸车卸土，根据车容量计算堆土间距，以便平整时控制层厚均匀。在填筑过程中根据选定的最佳含水量对填土加以洒水或翻晒晾干，以调整填土实际含水量；每层的填筑面做成2～3%的横坡，以保证路基表面不积水。碾压的轮迹要重叠20～30cm。若填方分为几个作业段施工，两段交接处不在同一时间填筑，则先填地段按1:1坡度分层留台阶，若两作业段同时填筑，则采取相互分层交替衔接，其搭接长度不小于2米。为保证边坡压实质量，路堤填土宽度每侧应宽于填层设计宽度30cm，压实宽度不小于设计宽度，最后削坡。(3)摊铺平整填料摊铺平整使用推土机进行初平，再用平地机进行精平，控制层面无局部凹凸。为保证压实厚度的均匀性，填料摊铺平整后应检验摊铺厚度。(4)洒水晾晒当填料含水量较低时，及时采用洒水措施，洒水可采用取土坑内提前洒水闷湿和路堤内洒水搅拌两种方法；当填料含水量过大，可采用取土坑挖沟拉槽降低水位和用推土机、松土器拉松晾晒相结合的方法。(5)碾压夯实：根据填料的不同和路堤的不同部位，采用大吨位重型振动压路机进行压实，压实顺序按先两侧后中间，先慢后快、先静压后振动压的操作程序进行碾压。各区段交接处互相重叠压实，纵向搭接长度2米，沿线路纵向行与行之间压实重叠控制在0.4米。(6)检验、整形及养生阶段①检验试验人员在取样或测试前检查填料是否符合要求，碾压区段是否压实均匀，填筑层厚度是否超过规定厚度。68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）路基填土压实质量检验随填筑压实的施工分层进行。压实度检测采用核子密度湿度仪、K30承载板试验和容积仪检测或业主规定的检测方法，质量标准及检验方法严格按验收评定标准执行。②整形检验合格后，用平地机再进行一次终平。③养生在下层施工完成经检验合格后，可立即铺筑上层。对不能立即铺筑上层的或暴露于表层的改良土进行保湿养生。不使表面干燥，也不能忽干忽湿。改良土养生方法可采用在改良土表面铺设不透水膜或湿砂。并采用洒水车经常洒水养生，其洒水次数和洒水量视气候条件而定，养生期间封闭交通(洒水车除外)。2.6.1.4半填半挖路基施工方法为了减少半填半挖路基的纵向、横向不均匀沉降，挖方路基部分在路槽下超挖80cm后填土方，路基纵向超挖处理渐变长度为10m。填方路基部分，当地面横坡陡于1∶5时，地表开挖反向台阶，台阶宽度2m。同时为保证路基稳定，在纵向填挖交界处设置了10米过渡段，土质过渡段采用级配较好的砾类土、碎石填筑，石质路段过渡段采用填石路基。在填挖交界处，必要时设置横向渗沟，并与挖方路段纵向渗沟相联接。2.6.1.5路基附属施工方法1.集水井、纵向排水沟管施工时，先按设计放样、开挖基槽，基础夯填后，再施工管道和集水井基础，然后恢复中线，安装管道，并按设计要求做好管道接口处的防水，同时根据图纸在设计位置施工集水井，管道施工完成后，按要求分段进行闭水试验，并经过监理工程师检查合格后，按设计要求及时回填管道四周及上部，确保压实度满足要求。2.路缘石工前的准备工作包括选择符合规定的预制混凝土缘石，材料准备及质量检查，混凝土配合比检验与调整，基层的检验与整修等各项工作。1)测量放线缘石安装前，应校核道路中线，测设路缘石安装控制桩，直线段桩距不大于10m，曲线段不大于5m，路口为1～5m。2)路面基层刨槽拉线或撒白灰线，以线为准，对路面基层进行刨槽，刨槽深度应比设计要求加深10～20mm，以保证基础厚度，槽底要修理平整、夯实。68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）3)缘石安装钉桩持线后，沿基础一侧把路缘石依次排好。安装路缘石时，先拌制1：3砂浆铺底，砂浆厚10～20mm，按放线位置安装路缘石。2.6.2路面工程主要施工方法2.6.2.1基层施工本工程路面基层设计厚度为25cm，施工时分两次摊铺。1)准备下承层：施工前先进行下承层压实度检查，洒水湿润并用压路机对表层进行轻压。2)线位恢复：用全站仪每10m一个断面恢复线路中桩，在半幅两侧路肩上设指示边桩，并在两点中间位置上用水泥钉定点。测算三点摊铺挂线高；在标高处两边桩外侧15-25cm处钉钢丝托架，中间点设托盘支架，拉设三条钢丝，在摊铺前把钢丝在托架上按挂线高固定，避免碾压时塌肩。3)运输及摊铺：混和料出站含水量稍高于最佳含水量，运距较远时，在运输过程中加以覆盖，以防水分过多散失。采用两台大型摊铺机双机联铺，根据路基宽把两台摊铺机分别装成后就位。第一台摊铺机两侧走钢丝摊铺5-8m后第二台摊铺机开始摊铺，第二台摊铺机内侧传感器设在第一台摊铺机新铺基层顶面上，外侧走钢丝。为预防中间钢丝影响后一台摊铺机摊铺，中间钢丝设专人看护随时撤掉托架。卸料时自卸车起斗倾斜至混和料能靠自重下滑的角度并挂空档，由摊铺机推动其匀速缓慢前进，摊铺机后设专人检查混和料的状态及摊铺厚度，出现离析或厚度问题及时处理。4)碾压：联铺够一碾压段长度后压路机及时进行碾压，碾压时，由内侧向外侧进行，先轻后重，先稳后振并严格按试验段确定的程序进行，同时根据试验工程师的反馈数据加以调整。不在新铺的基层上急刹车或调头，以保证基层压实后不受破坏。5)养生：基层摊铺完成、碾压合格后，及时进行养生，确保其在潮湿状态，直至达到规范要求的强度。在此期间，除洒水车外其它车辆禁止通行。基层养生结束，经监理验收合格后及时清扫杂物，做透层，为铺筑沥青混凝土下面层做准备。6)横向接缝处理68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）每天施工结束，在摊铺带末尾设置横缝，横缝采用平接且垂直线路走向。具体操作时，摊铺机在接近端部前约1m处将熨平板抬起驶离现场，用人工将端部混和料摊平铲齐后碾压密实，而后用3m直尺检查平整度，垂直刨除端部层厚不足的部分，第二天摊铺时，摊铺机应在已压实面下落熨平板(使熨平板标高同虚铺标高)。人工整理接缝处混和料，使其整齐，无超标骨料且无离析。横向接缝的碾压先横向碾压，再纵向碾压。碾压时，压路机先位于已压实的混和料上，伸入新铺层的宽度为15cm，然后每压一遍向新铺混和料移动15-20cm，直到全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压。2.6.2.2透层、下封层施工1)透层施工根据设计要求，在基层表面洒布改性乳化沥青透层。施工前，先把基层表面的脏物、尘土清除干净后，恢复中线、边线，然后施工透层沥青。施工时，透层改性乳化沥青采用智能型沥青洒布车洒布。沥青洒布车洒布不到的地方采用人工洒布。当气温低于10℃或大风天气及即将下雨时不得施工。透层沥青施工后紧接着铺筑下封层。透层沥青施工后严禁车辆、行人通过。2)下封层施工(1)施工准备在透层沥青施工完成后，经监理工程师验收合格后，由技术人员放样划线，同时对各种施工材料取样进行试验，合格后大量购进备用。(2)下封层施工下封层采用乳化沥青封层，在喷洒透层油后铺筑，采用层铺法沥青表面处治铺筑。先施工下封层第一次改性乳化石油沥青，洒布第一层矿粉，然后施工下封层第二次改性乳化石油沥青，洒布第二层矿粉，最后碾压密实。施工时，乳化石油沥青采用智能型沥青洒布车洒布，矿粉采用手工洒布机洒布。在第一层矿粉施工后，采用轻型压路机滚压一遍，确保密实。2.6.2.3路面沥青砼下面层施工施工时，沥青砼下面层混合料由沥青砼拌和站拌制，自卸汽车运输，两台摊铺机联合摊铺，双钢轮压路机、胶轮压路机碾压密实。1.施工放样恢复中线，直线段间隔20m，曲线段间隔10m68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）放出边桩，下面层采用挂钢丝绳引导的高程控制方式施工。2．材料要求(1)各种材料必须符合设计和当地规范要求。(2)粗集料使用前洗净，确保干燥、无风化、无杂物，具有足够的强度和耐磨耗性，有良好的颗粒状。细集料采用机制纯净的中粗砂。填料采用石灰岩岩石憎水性石料经磨制的矿粉，填料不含杂质和团粒，其亲水系数小于1.0，含水量不大于1%，视密度不小于2.5t/m3，小于0.075mm颗粒含量不小于80％。沥青使用业主供应材料。3．配合比设计(1)沥青混合料的配合比设计按照目标配合比设计阶段，生产配合比设计阶段，生产配合比验证阶段的三个阶段进行沥青混合料的配合比设计。(2)根据工程实际使用材料计算各种材料的用量比例，配合成符合规定的矿料级配进行马歇尔试验，确定最佳沥青用量。(3)反复调整冷料仓进料比例以达供料平衡，并取目标配合比设计的最佳沥青用量的±0.3%等三个沥青用量进行马歇尔试验，确定生产配合比的最佳沥青用量。4.沥青砼运输沥青混合料的运输采用自卸汽车运至摊铺地点。运送沥青混合料车辆的车厢底板及侧板内面保持清洁，无有机物，并涂刷一薄层，比例为1:3的油水混合液。运料车覆盖，以保温、防雨、防污染。运至摊铺工地的混合料温度保持在140～160℃。混合料在出厂和到达工地时设专人检测温度并详细作好记录。5.沥青砼摊铺(1)采用两台摊铺机组成梯队联合摊铺，两台摊铺机前后的距离，一般为10～20m，前后两台摊铺机轨道重叠30～60mm。(2)采用钢丝绳引导的高程控制方式施工。(3)根据施工气候条件和碾压温度要求，控制摊铺温度满足规范要求，并随沥青的标号、品种、粘度、摊铺层厚度及气温的不同通过试验具体确定，当外界气温低于15℃，每次起机时启用摊铺机的加热保温装置，确保摊铺温度。6.沥青砼压实摊铺后，立即进行压实作业，按初压，复压，终压三个阶段进行，并采用核子密度仪和三米直尺进行压实度和平整度跟踪检验。(1)初压68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）初压在沥青砼摊铺后，较高温度下进行。采用双钢轮压路机由外侧向内侧进行静压。辗压时，慢速均匀辗压2～3遍。初压使沥青砼得到初步稳定。初压后检查平整度、路拱。(2)复压复压紧接着初压进行，复压采用两台双钢轮压路机由外侧向内侧振动压实，辗压遍数现场经试压确定，不少于3～4遍，再用胶轮式压路机复压2遍。复压后达到要求的压实度，并无显著轮迹。(3)终压终压紧接在复压后进行，终压采用双钢轮压路机进行静压，碾压不少于2遍，并确保路表面有良好的平整度。压路机不在未碾压成型或末冷却的路段上转向、制动或停留。同时采取有效措施，防止油料、润滑脂、汽油或其它杂质在压路机操作或停放期间落在路面上。7.接缝处理将前一摊铺段端部压实部位切成垂直面，并暴露摊铺层的总深度，在接缝上刷一层热沥青，然后紧贴着先前压好的下面层端面加铺沥青砼。碾压时，用压路机轮宽的10～20cm在新铺的混合料上来回碾压，压路机逐渐横移直到整个轮子进入新料，必要时启用振动，然后再纵向碾压。2.6.2.4路面沥青混凝土中面层施工1、沥青混合料的生产将石油沥青泵入储油罐，用导热油间接加热至165-170度，将集料和矿粉充分烘干，石料要加热到190-220度，沥青混合料出厂正常温度控制在175-190度。各种规格的集料、矿粉和沥青按要求的配合比分批配料，拌和时间通过试拌确定，一般每锅拌和时间宜为35-50s,其中干拌时间不小于5s。拌好的混合料应均匀一致，无花白料、无结团成块或严重的粗集料分离现象，不符合要求时混合料不得使用，并应及时调整，所有过度加热、炭化、起泡或含水的混合料及温度超过195度和温度低于155度的沥青混合料必须废掉。混合料投料顺序为：集料—填料—沥青。每天拌和生产完成后应及时检查筛网是否堵塞及粉料秤等计量系统是否有积尘，如有应立即清除。各类沥青混合料的生产，由质量检查员检验合格(包括试验检测混合料重量和温度)检验合格方可出厂，并每天出据产品合格证。68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）表12中面层沥青加热温度及沥青混合料的施工温度（℃）项目改性沥青沥青标号PG70-28沥青加热温度165-170矿料温度间隙式拌和机190-220沥青混合料出厂正常温度175-190沥青混合料出厂废弃温度低于155，高于195混合料贮料仓贮存温度贮料过程中温度降低不超过10运输到现场温度不低于165摊铺温度正常施工不低于160碾压温度初压不低于150复压不低于140终压不低于120开放交通温度路面冷却后2.沥青混合料的运输为确保沥青混合料的运输质量，采用15T以上自卸汽车运输，运输车采用移动的方式前、后、中装料，能减小材料离析现象，再则从卸料仓卸料时，不要将料仓中的混合料全部卸光，防止装料时出现同心圆形的集料离析现象。每天对车槽清理干净，为防止沥青与车厢底板和侧板喷涂一薄层油水混合液(食用油加洗洁精和水)，但不得有余液积聚在车厢底部。为保温、防雨、防污染，在运料车上加盖干净的保温蓬布，蓬布遮盖全车箱，并设专人检查车后挡板密封情况。进场路口前用50M彩条布、麻袋铺路，以清理运料车在路上车轮粘的粘土，并由专人负责清理。运料车在卸料前揭开苫布检查温度和外观，有问题的暂停使用，待进一步查证后再作取舍。卸料由专人指挥，运料车应缓慢倒车向摊铺机靠近，不得主动与摊铺机接触；连续摊铺过程中，运料车应在摊铺机前10-30cm处停住，不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应持空档，靠摊铺机推动前进，且应快速举起车斗，以减小混合料离析，卸料时应将混合料卸净。为确保摊铺作业的连续性，每天按日产量计算后调配车辆，施工过程中摊铺机前方应有运料车在等候卸料，开始摊铺时等候卸料的运料车不宜小于5辆。施工中保证拌合机与摊铺机的生产能力互相协调，如拌和机的生产能力低时，摊铺机应放慢摊铺速度，减少摊铺机停机待料的情况。开始摊铺时应先用第5车混合料进行摊铺。3.温度检测68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）混合料运至现场后，在摊铺前用水银温度计进行混合料温度检测，以确保混合料摊铺及碾压处于最佳温度,从而提高机械效率及确保施工质量。4.沥青混合料摊铺中面层沥青混合料摊铺必须在下面层检查完毕，路缘石、路肩石已完成，其基础及后背填料回填夯实验收合格，下面层表面无污染、无杂物、干燥的情况下洒布改性乳化沥青粘层油，洒布量以0.3～0.5kg/m2(改性乳化沥青残留物含量以50%为准)为宜，路缘石和其他结构物上均匀涂刷一薄层粘层沥青，且粘层油破乳后方可进行。为保证沥青混合料摊铺质量，采用一台ABG423和一台DT1300摊铺机梯队摊铺作业，以避免混合料离析，确保横坡质量。相邻两幅之间重叠宽度宜为30-60厘米，并躲开车道轮迹带，上、下层搭接位置宜错开200mm以上。相邻两台摊铺机宜尽量缩短间距，宜采用“零”距离摊铺。沥青混合料最低摊铺温度（下承层表面温度）不低于15度，沥青混合料运到现场温度不低于165度。将摊铺机按试验段确定的虚铺厚度组装就位，中面层摊铺时，用移动式平衡梁基准，并设专人控制。摊铺机固定预热不少于30分钟，30分钟～60分钟为宜，使熨平板温度不低于120度，不高于150度，并在熨平板下面测校，保证熨平板的平整度及松铺厚度。混合料的正常摊铺温度应为不低于160度，由质检员检验到达施工现场的沥青混合料，将检验合格后的沥青混合料倒入摊铺机料斗并启动摊铺机，根据沥青拌和站的每小时产量混合料的运距，摊铺机摊铺速度初步按不大于2m/min的速度进行摊铺，保持匀速摊铺，避免出现时快、时慢、时停、时走的现象发生。螺旋布料器应保持连续输料，使料位高于螺旋2/3位置且料位稳定。当摊铺5-10m后，检查摊铺厚度，横坡调整无误时继续摊铺。摊铺过程中应进行过程质量检测和控制，对横坡、厚度、纵坡、接缝、表面质量、离析情况进行跟踪检查，以确保铺筑质量。在摊铺过程中应保证摊铺机连续均匀行走，中间不得有停机待料现象，施工过程摊铺机前方应至少有5台运料车处于等待卸料状态，摊铺机料斗内任何时候都应保持1/2～2/3以上的混合料。在摊铺过程中，摊铺的混合料应得到有效的振动和压实，并不得有离析、撕扯、孔眼较大的横向垄埂现象，摊铺机后设专人跟机，对局部摊铺缺陷进行人工修整。当摊铺20～30m时，由质检员测出铺料的温度后，决定上压路机碾压。摊铺机夯锤和熨平板偏心振动频率宜为摊铺机行走速度的2倍，以确保较高的摊铺初始压实度。5.沥青混合料碾压根据SBS改性沥青混合料自身材料特性，将双钢轮振动压路机振幅和振动频率分别初步定为0.4mm68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）和50Hz（高频低幅），以便于中面层SBS改性沥青混合料更易被压实。压路机应以均匀的速度碾压，碾压路线和方向不应突然改变，碾压时不能产生裂缝和严重推移，在不产生严重推移和裂缝的情况下，碾压应尽可能在高温时进行。SBS改性沥青混合料碾压初温度不低于150度，碾压终了时温度不得低于100度，直至到路面无轮迹为止。碾压完成宜控制在12分钟内完成，碾压遵循“高频、低幅、紧跟、慢压”的原则。碾压纵向进行，由低向高慢速均匀的进行，静压重叠1/3轮宽，振动碾压重叠15～25cm，避免漏压和过压现象。碾压时，压路机不得中途停留、转向或制动，当压路机来回交替碾压行进时，前后两次停留地点应相距10m以上，并应驶出压实线3m以外。压路机不得停留在温度高于70度的已压实的混合料上，同时应防止油料、润滑脂、汽油或其它杂质在压路机操作停放期间在路面上。6.接缝处理摊铺宽度工作应合理安排，应力求将接缝减至最少，必须设缝时应尽量采用热接缝。接缝的修整与处理，因接缝处往往质量较薄弱的地方；因此，指派有经验的的施工员对接缝进行处理，把各种缺陷降到最低程度。纵缝必须采用热接缝，非特殊情况不得使用冷接缝，横缝大多为冷接缝，发生在每天摊铺作业结束处、施工中临时被迫暂停处。横缝应采用垂直端平接缝。设缝的方法采用下卧铺砂法，在每天的摊铺结束前，在预定结束的端部的底部预先撒铺一层清洁的薄砂，碾压施工完成后，在预定位置，用3m直尺找平，将端部不符合要求的1m左右混合料切去。下次摊铺前应在端面上涂刷适量粘结沥青，并用热混合料将接缝处理加热，料高5cm,宽20cm，10分钟后清除。摊铺时掌握好松铺厚度和横坡度，以适应已铺路面的高程和横坡。横缝的碾压，通常用双轮压路机先横向路跨缝碾压，第一遍碾轮碾压在已完的路面上，只有10～15cm压在新铺的一侧，以后每压一遍向新铺的一侧延伸15-20cm直至全部碾压在新铺完的一侧；然后改为纵向碾压，直至达到要求的密度为止。相邻上、下两层横缝的位置应错开1米以上。压路机不易压实处用人工夯实、熨平，直至接缝处路面平整度达到要求为止。7．质量检验待混合料碾压完成后进行各项指标检测：平整度采用3米直尺左中右连续检测，如发现有不当的立即进行人工找平补压。2.6.2.5路面沥青砼上面层施工1.配合比设计68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）施工前，对原材料进行选用及检验,其各项技术指标满足相关文件的条款与技术标准。其方法与路面下面层配合比选定方法相同。2.施工准备施工前，先用高压水枪和空压机清洁下承层表面，然后进行施工放样，其方法同下面层。摊铺时，采用超声波平衡梁自动找平法控制施工高程和宽度。3.试验段试验其施工方法与路面下面层试验段施工方法相同。4.施工方法施工时，在路面下面层、粘层施工完成后，紧接着施工路面上面层。其施工工艺方法详见路面下面层施工的相关内容。路面施工工艺见下图：清理基层(面层)机械选型及安装料场选择基层(面层)检测机械检修材料性能鉴定测量放样机械试运转混合料配合比设计喷洒透层(粘层)油配合比试验试机拌和试验段施工批准配合比混合料抽提试验沥青混合料摊铺沥青混合料生产沥青混合料压实路面成型检测图9沥青路面施工工艺图2.7保证工程质量和工期的措施68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）2.7.1质量保证措施2.7.1.1质量管理组织措施为确保质量目标的实现，对本标段工程实行质量责任目标管理和实施全面质量管理，严格执行质量文件的规定。1、强化质量教育，增强全员质量意识对全体工作人员定期进行质量教育，使之牢固树立“质量第一”的观念。2、健全组织，建立质量管理体系健全组织制度，本着“谁主管，谁负责”的原则，行政主管亲自挂帅。项目经理部成立以项目经理为组长的质量管理领导小组，作业队也设相应的质量管理机构；各作业班组设质检员，形成自上而下的质量管理网络。明确各级质检人员的任务、责任和权限。3、落实各项制度，确保工程质量结合本工程实际，组织全体施工人员学习相关设计图纸、施工规范及监理规程，使全员明确标准，全方位有章可循，全过程措施到位，努力做到质量管理工作规范化、制度化。4、严格按标准施工，加强质量管理施工中，做到事事有标准，事事依标准；规范施工，对标检查，按标奖罚，用标准规范作业行为。把好技术交底关，各分项工程均实行书面技术交底，做到按设计图纸、规范、规程和标准施工。把好材料验收关，严格控制原材料质量，各种原材料、成品、半成品必须有合格证、出厂证明书或检验合格报告单，并按规定进行抽样试验，否则不准进场使用。把好操作程序和工序交接关，严格按操作规程施工，工序交接检查要按标准进行并记录，上道工序不合格，下道工序不准施工。把好质量评定关，质量检查评定达不到标准的工程，坚持推倒重来，直到达标为止。5、施工过程组织控制措施（1）施工过程的控制主要通过质量体系的正常运行，按照集团公司程序文件中的有关过程控制程序进行质量控制，根据工程所在国设计及施工规范与竞争性谈判文件要求、工艺标准和验收标准，对各分项、分部工程进行检验与评价。（2）加强技术管理的基础工作，施工中对隐蔽工程和每道工序严格执行施工质量“三检制”和“联检制”68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文），坚持施工班组自检、作业队质检员复检、项目经理部质检工程师终检制度，在三检合格的情况下由项目经理部质检工程师将检查合格证呈交监理工程师，并在监理工程师指定的时间里，质检工程师、质检员与监理工程师一起，对申请验收的部位进行联检，在联检合格后，监理工程师在验收合格证上签字后方可进行下道工序的施工作业。（3）为了达到过程的有效控制，必须做到质量、成本、工期三位一体，施工过程中，明确各职能部门的任务、责任，进行密切协作，做好技术交底工作，作好施工设备和检测仪器的检查保养管理工作，建立关键工序的管理点和控制点，作好对设计变更、工艺更改和所有施工文件的控制和不合格品的控制工作。6、尊重监理工程师,积极配合监督、检查严格执行监理程序,自觉接受建设单位、监理单位的监督检查，建立良好的质量控制及监督机制，随时配合监理工程师对隐蔽工程等施工项目进行检查确认，未达标项目不得进入下道工序，营造一个全过程、全员、全方位的质量管理氛围。7、针对其它工程出现的质量通病和质量控制薄弱环节，在施工中建立质量控制点，实施重点监控，并在施工组织措施上制定相应专项措施。2.7.1.2施工工艺质量保证措施本标段工程全面推行标准化施工作业。通过建立健全各种制度，落实保证措施，达到工艺标准，进而实现工程质量目标。1、坚持技术交底制度：开工前，由该项工程的主管工程师对各工艺环节的操作人员进行书面技术交底。讲清技术标准、定位方法、施工参数、操作要点和注意事项等，使所有施工作业人员心中有数。2、坚持工艺试验制度：本工程拟采用的新工艺和主要常规施工工艺，第一次实施前，均安排试验段或试验单元进行工艺试验，优选施工参数，优化资源配置。3、坚持工艺过程三检制度：每道工序均严格进行自检、互检和交接检；上道工序不合格，下道工序不接收。4、坚持隐蔽工程检查签证制度：凡隐蔽工程项目，在内部三检合格后，按规定报请监理工程师复检，检查结果填写表格，经监理工程师签字后，方可进入下道工序。2.7.1.3工程质量技术保证措施1.施工测量由项目总工组织对建设及设计单位所交控制桩、水准点等控制点进行复测，提出复测报告书,并将校对无误的桩号表交项目经理部技术组，并在现场逐一核对、交接。对有疑问的桩点要由项目总工程师组织复测,必要时提交设计单位进行复核,直至消除疑点。68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）施工前,对将要破坏的桩要由作业队技术人员埋设护桩,护桩不少于三个方向,每个方向不少于三个桩并在现场画出护桩埋设平面示意图,作好记录由两个以上技术人员签字。每次使用已复测正确的桩点测设新桩点时,必须用另外两个以上经复测正确的桩点校核,由两名技术人员计算复核、确认。测量精度必须符合规范要求。2.保证路基工程质量的主要技术措施1）根据设计所交控制桩点进行复核测量，无误后设置自用测量控制网，设置时按一级导线、三等水准标准。2）路堤正式填筑前，首先进行工艺试验，确定工艺参数，编写工艺实施细则作为路堤填筑的控制标准。3）填筑施工时严格按工艺标准作业。4）填筑前，将原路面破除并清理干净，并做好路基两侧的排水沟设施工程防止雨季或其他地表水浸蚀路堤。5）严格控制填料质量，当填料不合格时，不采用或进行改良处理。6）填筑按施工专用技术条款进行，从最低点起全断面水平分层填筑，重型压路机分层碾压密实，严格控制填料松铺厚度及碾压遍数。7）路堤填筑摊铺时，施工面要形成2-4%的人字形坡，防止雨后出现积水；含水量控制在最佳含水量-3%—+2%时进行碾压，否则应进行洒水或晾晒。8）填土按标准压实后，要及时对成层路基进行密实度的检测，达到设计要求后，方可填筑上层土方。9）开挖区保持排水系统通畅，排出的水不得损害基坑；开挖接近基底时，要鉴别核对地质情况，按设计断面测量放样并开挖整修；或按设计采用压实、换填、封闭等措施。3.保证路基附属工程质量的技术措施路基防护工程在稳定的地基及坡体已趋稳定时施工并及时完成，防护层与土石边坡面密贴结合，背后不留空隙。护坡施工时，坡面铺砌在填料和填筑压实符合要求或坡体沉降趋稳定时进行，路基边坡面有滑坍、剥落、流失等现象时，将松动的浮土及石块清除，局部超挖或凹陷处挖成台阶后，用与墙身相同的材料砌平。挡墙采用倾斜基底时，准确挖凿，不得用填补方法筑成斜面；砌筑前，清除基底风化、松软土石。68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）砌石用挤浆法，砌出地面后墙背及时回填粘土夯实，沉降缝与伸缩缝平直、宽窄一致，缝内两侧壁面平整无搭叠，缝中防水材料按要求深度填塞紧密。泄水孔在砌筑墙身时留置，墙背反滤层随砌随垫，并用人工配合小型压实机具夯实。2.7.2工期保证措施1、合理调配机械设备，加强设备的维修和保养依据施组计划进度安排和结合施工实况进行动态调配，加强设备维修和检查，配齐配足维修人员，保证机械设备的完好率和使用率。2、优化施工方案，科学组织施工施工中，广泛开展“五小”活动，积极推广应用“四新”技术，提高施工的科技含量，加快施工进度。合理安排，紧紧抓住关键工序，使整个施工过程处于受控状态。3、优化环境，和谐合作营造良好的建设与施工环境是保证工程顺利进展、按期开工、竣工的必要条件。为此：1）主动与建设、设计、监理单位建立密切关系，通力合作；认真听从督导，遇有歧见，应坦诚求实、友好协商。2）积极协调好与当地政府及居民的关系，把工作做到前面，以减少对群众的干扰，营造和谐的施工环境。2.7.3安全生产保证措施1.健全制度，实行安全生产责任制严格执行有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规和技术标准、规则，建立健全适合本合同段特点的安全生产管理制度。实行安全生产责任制，层层签订安全责任状，建立与经济挂钩的激励约束机制。2.严格监督，完善安全生产检查制度在安排施工计划的同时，要有针对性的明确安全目标、预防措施及安全控制重点，并落实到具体人员。项目经理部根据工程进度和季节情况，定期组织安全大检查，项目经理部每月进行检查评比，实行奖罚。对重点项目、重要工序和关键部位推行安全岗位责任制，实行全过程监督检查，及时发现问题，及时消除隐患，使整个施工过程完全处于受控状态。3.安全教育经常化、制度化，提高全体施工人员的安全意识68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）开工前进行系统安全教育，开工后抓好“三工”教育和定期培训。通过安全竞赛、现场安全标语、图片等宣传形式，增强职工、民工的安全意识和安全生产的自觉性，时时处处注意安全，把安全生产工作落到实处。4.科学施工，完善安全生产操作规程施工组织设计、施工方案、作业方法要科学合理，每个分项工程都要制定完善的安全生产操作规程。严格进行安全技术交底，严格按安全技术规则施工，防止各种违章指挥和违章作业行为的发生。在编制施工组织设计的同时，制订相应的安全技术措施，尤其是重点项目和关键部位工程在确定施工方案的同时，要制定切实可行的安全技术保证措施。5.突出重点，健全安全生产预报措施为确保安全生产，分析本合同段工程具体情况，抓住重点，控制难点，不断调整主攻方向，做好超前预防预控。6.抓住现场，坚持标准化管理施工现场内各种机械设备、材料、临时设施、临时水电线路必须按施工总平面图合理布置，并且符合安全技术规则。积极开展建设安全标准工地活动，现场安全标识牌安放要醒目，做到现场布置标准化、临时防护标准化、安全作业标准化和安全标志标准化。加强施工现场安全防护，设置安全防护标志。施工作业人员戴安全帽上岗；脚手架、脚手板搭设牢固。7.保证机械设备安全作业加强机械设备日常和定期检修维护，不带故障作业，道路交叉口及陡坡路段设置醒目的安全标志，严格控制重车车速≯15km/h，空车速度≯20km/h。油库（加油站）设置要符合安全规程，并配备灭火器具。夜间施工、料场、施工区及道路需有足够的照明，在交通道口及转弯处设专人值班，负责交通运输安全。确保人身及车辆的安全，抓好现场管理，坚持文明施工，保障人身、机械和器材的安全，机动车辆司机要加强安全教育，上公路的机动车辆限速行驶，不侵道，不抢行，做到弯道鸣笛，文明礼让，确保行车安全，严防交通事故的发生。8.加强电源、火源管理职工生活区、工地办公室、机具料库、加工场、配电室等临时构筑物设置布局合理，并配备防火器具。加强施工及生活用电管理，电气设备及线路配备电工经常检修，设备器具应有防雨措施。严格执行《中华人民共和国消防条例》，建立防火安全责任制，设置符合要求的消防设施。2.8文明施工保证措施68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 湖南工程学院2012届毕业设计（论文）1.建立严格的各种管理制度，领导挂帅，责任明确，定人定岗。2.在主要大门口明显处设置标牌，标牌写明工程名称、工程规模、建设单位、设计单位、施工单位、工地负责人及开、竣工日期等内容，定迹书写规范、美观，并经常保持整洁完好。施工现场悬挂“一图四牌”（施工现场平面图、施工公告牌、安全纪律牌、施工进度牌、施工概况牌），在沿线主要地段的明显位置，悬挂、张贴进度、质量安全、政治宣传标语牌。3.尽量减少施工临时用地面积，减少破坏青苗草皮、树木等，在临时住房周围及临时便道两侧，注意环境保护及美化。4.在砼和灰土搅拌机选型时，选择可以减少污染带有防污染的设备机械，搅拌站应尽可能避开村庄，避免施工拢民。5.在材料运输过程中，要进行遮盖，防止污染源扩散。6.施工现场的布置协调美观，料机的堆放整齐有序，收工时做到工完料清。7.工地有适当的文化娱乐活动，严禁酗酒赌博等。8.制定有效的奖罚措施加强职工的文明意识。9.工地设置临时厕所，保持环境卫生。10.清理场地废料和处理土方与工程的废方，不影响排灌系统及农田水利设施的安全。2.9雨季的施工保证措施项目经理部建立汛期防汛指挥领导小组，设专人值班，积极和当地气象部门取得联系，及时掌握汛期水位等气象信息、汛情动态，确保汛期防汛指挥畅通无阻。提前备足防汛、防雨器材和材料。提前建立好防洪抢险组织，制定实施预案，切实保证施工作业顺利进行。合理安排，在雨季、汛期来临前，提前做好对填方路堤及边坡进行覆盖的塑料薄膜准备，防止雨水侵入填方路堤或冲刷边坡。参考文献[1]JTGD20—2006．公路路线设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2006：17．68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400） 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湖南工程学院2012届毕业设计（论文）致谢毕业设计终于完成了，在毕业论文结束之际，我要向四年来所有在学习上给予我帮助的师长和同学致谢！感谢您们！感谢一直细心指导我们完成毕业设计的张涓老师！不管从设计的选题、设计思路的确定、到论文的撰写，自始至终无一不凝聚着老师您的心血，在您的精心指导下，使得我能够很好的完成我的毕业设计。从与您的接触中，我不仅学到了很多设计的知识，还有许多做人的道理，您严谨的治学态度以及不倦的敬业精神令我终生难忘！这将会激励我在今后的工作生活中更加努力，奋斗不止。在此谨向导师表示最诚挚的谢意！感谢商州至陕豫界高速公路设计小组的所有成员，你们在毕业设计中给予我巨大帮助，没有大家的互帮互动，就不会有这份毕业设计。最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。谢谢！68商州至陕豫界高速公路张乡村至口前段设计（K0+000~K1+400）'