赣州地区棋杆下到县五七农场一级公路工程综合设计

赣州地区棋杆下到县五七农场一级公路工程综合设计---南昌工程学院本科毕业设计
摘要
本设计是平原微丘区一级公路方案设计。是三维空间设计，其中包括：平面设计、纵断面设计、横断面设计、防护工程设计（重力式挡土墙和加筋式挡土墙）及路基路面设计（刚性路面和柔性路面）。所涉及到的图表有：路线平面设计图，直线、曲线及转角表，逐桩坐标表，路线横断面设计图，路基设计表，土方设计表，横断面设计图，标准横断面设计图，挡土墙设计图，路面结构设计图。
[关键字]：一级公路 路基 横断面 纵断面
Abstract
The design is a freeway formula design. The routethree-dimensional space is designed,which include planedesign,crosssection design ,profile design and shelter design,subgrade andpavement design (both flexible pavement and rigid pavement) aswell. Involved chart are: the design drawing, straight line, lineplane curve and the corner table, coordinate, the route table pileby cross-sectional design, roadbed design, design table, the tablecross-sectional design standard cross section, the design drawing,retaining wall design, pavement structure design.
[Keywords]:freeway roaddesign vertical section design cross section design.
目录
摘要 I
Abstract I
毕业设计（论文）任务书 1
第一章 引言 4
1.1 项目名称及设计资料 4
1.2 技术要求 4
1.3技术规范 4
第二章 路线平面设计 5
2.1选线 5
2.2路线方案设计的原则 5
2.3方案比选 5
第三章 纵断面设计 6
3.1 纵断面设计的一般要求 6
3.2 平纵组合设计要求 6
3.3纵断面设计 6
3.4路基设计标高计算 8
第四章 横断面设计 8
4.1横断面要素的确定 8
4.2横断面设计的要求 8
4.3 土石方的调配 8
第五章 路线排水系统设计 9
5.1 路基排水设计 9
5.2 路面排水设计 9
5.3 该路段排水设计 9
第六章 路基稳定性设计 10
6.1 挡土墙布置 10
6.2 挡土墙的基础埋置深度 11
6.3 挡土墙的设计和验算 11
第七章 路面结构设计 11
7.1工程概况 11
7.2设计资料 11
7.3设计任务与内容 11
7.4设计依据及标准 11
7.5路基路面设计计算 12
7.6计算结果 12
第八章 结论 13
参考文献 14
致 谢 14
第二部分 工程图表
路线平面设计图………………………………………………………………………………………15
直线、曲线及转角表…………………………………………………………………………………24
逐桩坐标表……………………………………………………………………………………………25
路线纵断面设计图……………………………………………………………………………………29
竖曲表…………………………………………………………………………………………………38
路基设计表……………………………………………………………………………………………39
土方设计表……………………………………………………………………………………………50
横断面设计图…………………………………………………………………………………………52
标准横断面设计图……………………………………………………………………………………63
涵洞设计图……………………………………………………………………………………………66 挡土墙设计图…………………………………………………………………………………………67 路面结构设计图………………………………………………………………………………………70
边沟、排水沟设计表…………………………………………………………………………………71
路基超高加宽表………………………………………………………………………………………73

南 昌 工 程 学 院
毕业设计（论文）任务书
一、毕业设计(论文)题目：
赣州地区某一级公路工程综合设计
二、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：
完成在指定的起、终点之间的新建公路设计，设计阶段为一阶段施工图设计，要求按照一级公路标准、设计车速为100公里/小时（山岭重丘为80公里/小时）进行设计，设计文件必须符合现行有关设计与规范的规定。
1、设计原始资料
(1)、地形图：比例1：2000
(2)、交通量：设计初始年平均日交通量为5000辆/昼夜，年增长率为5%。
(3)、路基设计宽度为26.0m，路面宽度为单幅2×3.75m.
(4)、自然地理条件：该公路工程位于江西南部，其自然气候条件等参照有关资料。
(5)、材料供应：沿线附近可采集到砂、碎石、块石、片石、石灰及粉煤灰等主要材料。
2、技术要求
要求学生独立完成某一路段实际工程的全部或部分设计任务，在公路路线线形方案拟定、路线平纵横设计、桥涵选型与设计、挡土墙等结构物布置等各个方面都得到锻炼。在给定的地形图上，根据设计公路的等级，采用纸上定线的方法，进行路线布局方案比选，综合地形、地物、地质水文条件，并综合平衡平、纵、横三方面的因素，来确定该公路工程的设计方案及主要技术指标。

三 、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：
1、路线总体设计
根据指定的路线总方向（路线起终点和中间主要控制点）和设计公路的性质、任务及其在公路网中的作用，考虑社会、经济因素和复杂的自然条件等拟定路线走向。
(1)、认真分析路线走向范围内的地形、地质及建筑物和其他地物的分布情况；确定中间控制点及其可活动的范围，若沿线有需要跨越的河流，应估算桥梁的长度，如果是大桥，跨河位置应作为控制点。
(2)、遵循上述要求，认真研究地形情况，进行纸上选线和纸上定线工作。定线时，通过或靠近大部分控制点连直线，交会出交点。分析前后直线的合理性，如该直线是否会引起大量建筑物拆迁，是否经过了大面积水田或不良地质地区，前后直线长度是否过短等。若不合理，则应根据控制点的可活动范围调整个别控制点位置后重新穿线或调整穿线方案。
(3)、用量角器和直尺量出偏角和交点间距或通过交点坐标计算出偏角和交点间距，根据交点位置处的实际情况，分析该平曲线半径的控制因素并选配平曲线半径和缓和曲线长度，推荐半径时应考虑《公路工程技术标准》的有关规定，地形地质特点和有关技术经济要求。
(4)、计算曲线要素和路线里程，按切线长在地形图上定出曲线的直缓点和缓直点并画出整个曲线，由设计起点或后方曲线的缓直点开始，量出各公里桩、百米桩和主点桩。
2、路线平面设计
圆曲线半径、缓和曲线长度是路线平面设计中要解决的基本问题。
(1)、平面设计必须满足《公路工程技术标准》和《公路路线设计规范》的要求，应根据设计条件选用较高的技术指标，不应轻易选用指标中的最大（或最小）值，并保持各种线形要素的均衡性、连续性。
(2)、平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形地物相适应，与周围环境相协调。
(3)、保持平面线形的均衡与连贯，要做到长直线尽头不能接以小半径曲线，高、低标准之间要有过渡。
(4)、应避免连续急弯的线形。
(5)、平曲线应有足够的长度，并应考虑曲线间直线最小长度的要求。
(6)、绘制平面图，并填好直线、曲线及转角表。
3、纵断面设计
(1)、纵断面设计应满足《公路工程技术标准》对纵坡和竖曲线的各项规定，做到纵坡均匀平顺、起伏和缓，坡长和竖曲线长短适当，平面和纵面组合设计协调，以及填挖经济、平衡。
(2)、依据《公路路线设计规范》要求的设计原则和步骤进行纵断面设计。
(3)、计算竖曲线参数，计算设计标高并绘制纵断面图。
4、横断面设计
(1)、根据平曲线设计资料，确定平曲线加宽值及超高值。
(2)、计算填挖值，进行士石方计算和调配。
(3)、绘制横断面图，并绘制标准横断面图。
(4)、填写平曲线上的路面加宽表。
5、路基路面设计
参照《路基路面工程》教材、《公路路基设计规范》及《公路沥青路面设计规范》等的有关要求及规定。
6、设计说明书
（1）、目录
（2）、设计总述
（3）、路线设计
（4）、路基路面设计
（5）、桥涵设计
（6）、挡士墙设计
（7）、施工图预算
要求每位学生提交设计说明书、计算书和有关图纸，说明书应参照工程设计说明书的格式撰写，力求简明扼要、说明问题、文理通顺、条理清楚，计算书是设计中有关计算的方法和过程，要求计算理论、方法和结果正确，数据可靠。
7、设计后应提交的设计文件
1）说明书
2）设计图
（1）路线平面图（全线）
（2）路线纵断面图
（3）路基标准横断面图
（4）小桥设计图（一座）（选作）
（5）涵洞设计图（一道）
（6）路基防护工程设计图（挡土墙不少于20米）
（7）路面结构图
3）表格
（1）直线、曲线及转角表
（2）路基土石方数量表
（3）路基设计表
（4）路基排水及防护工程数量表
（5）路面工程数量表
（6）平曲线上路面加宽表
（7）施工图预算表
注意事项:
1）设计文件（包括说明书）严禁抄袭，要求独立完成，如发现有抄袭现象，一经查出，无毕业成绩；
2）说明书必须用计算机打印，表格采用计算机绘制；
3）计算机绘制的设计图一律用A3标准纸（297×420）；
4）设计文件装订成册。
8、完成时间
2011年2月21日——2011年6月12日



第一章 引言
1.1 项目名称及设计资料
名称：赣州地区某一级公路
设计资料：
(1)、地形图：比例1：2000
(2)、交通量：设计初始年平均日交通量为5000辆/昼夜，年增长率为5%。
(3)、路基设计宽度为26.0m，路面宽度为单幅2×3.75m.
(4)、自然地理条件：该公路工程位于江西南部，其自然气候条件等参照有关资料。
(5)、材料供应：沿线附近可采集到砂、碎石、块石、片石、石灰及粉煤灰等主要材料。
1.2 技术要求
1．2．1 设计说明书
（1）、目录
（2）、设计总述
（3）、路线设计
（4）、路基路面设计
（5）、桥涵设计
（6）、挡士墙设计
（7）、施工图预算
要求每位学生提交设计说明书、计算书和有关图纸，说明书应参照工程设计说明书的格式撰写，力求简明扼要、说明问题、文理通顺、条理清楚，计算书是设计中有关计算的方法和过程，要求计算理论、方法和结果正确，数据可靠。
1.2.2 设计后应提交的设计文件
1）说明书
2）设计图
（1）路线平面图（全线）
（2）路线纵断面图
（3）路基标准横断面图
（4）小桥设计图（一座）（选作）
（5）涵洞设计图（一道）
（6）路基防护工程设计图（挡土墙不少于20米）
（7）路面结构图
1.2.3 表格
（1）直线、曲线及转角表
（2）路基土石方数量表
（3）路基设计表
（4）路基排水及防护工程数量表
（5）路面工程数量表
（6）平曲线上路面加宽表
（7）施工图预算表
1.3技术规范
本设计为“赣州地区某一级公路综合设计”，且此新建公路采用交通部发布的《公路工程技术标准》（JTJ001-2003）和其它部颁现行有效标准、规范等规定的设计标准。主要设计标准如下：
(1)计算行车速度:100km/h
(2)车道数4
(3)行车道宽度:2×7.5m
(4)路基宽度:26m
(5)中央分隔带宽度:2m
一级公路整体式断面须设置中间带，中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成，其各部分宽度应符合。
所有设计均需在满足规范的前提下结合实际进行设计。


第二章 路线平面设计
2.1选线
根据地形图，通过纬地中的平面主线设计法可以画出平曲线。
由于各方面条件的限制，本次毕业设计只做了两条路线的比选，且不做定量的比较，做定性的比选，而两个方案的前一段是一样的走向，分析如下：从起点出发，必经的是与道路相垂直分布的草地、公路、一处住宅楼，于是此处的住宅必定要拆迁，要根据后面的选线来定具体的拆迁位置。接着是通过河流较多但地势较为平坦、只有一条河流但地势较高点，考虑到造价，选择了通过只经过一条河流但地势叫高点的那条线路。然后就是不设置转点直接一条直线走到底，另一条则是多设一个转点，考虑到造价和拆迁的问题我选择了多设一个转点的方案。
2.2路线方案设计的原则
必须能够保证汽车以一定的车速安全行驶。选用曲线半径时，应充分注意地质，水文条件，使曲线既能更好的吻合地形，减少工程。经济、靠村不进村。
2.3方案比选
路线方案比较选择主要考虑下列因素：（1）路线长度；（2）平、纵面线形指标的高低及配合情况；（3）占地面积；（4）工程数量（路基土石工程数量，桥梁涵洞工程数量）；(5）造价等。
以下是两个方案的不同选线的分析：
方案一：分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情况，得出图上有一些村庄个村：新垇凹下、黄竹墈下、塅子脑、岩仙塘、江西省地质局九零九队和衫三脑等等。考虑到要尽量不穿过这这些村庄，桥的造价比较高。于是，选择地势较为平坦，且靠村不进村这样就可以不要穿那么多的村庄，而由于新垇港的位置比较特殊，所以回避不了，但是考虑到拆迁的问题，选择在中间的区域通过，接着就是通过了一条河流但是由于它是比较弯曲的，所以经过的时候要架几座桥，但是此处的地势较为平坦。本次设计只设置了两个的弯道，又结合地形图的分布，两个弯道都是在地势较低的地方设置的。后面是直接一条直线设到底，但是途径了两条河流，还要经过了沙帽坵。该方案的路线总长度为6.010km。
方案二：此方案主要是从尽量减少拆迁的角度和少架桥梁去考虑的，分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情况，得知地形图上的的分布以草地、河流和村庄为主，但是并不是完全就按照这个来选线的，比如地形图里的村庄要尽量的避免，而如果只是一味的考虑要减少拆迁的话，那么就会多次通过河流，和地势较高的地方。在这个问题上，就要使减少拆迁和减少架桥，通过的地势较为平坦，这几个因素相结合，尽量做的最好。而对于其他的走向的选择跟一方案考虑的差不多，但最后一段路上多设置了一个转点这样可以较少拆迁和架桥但是必须要拆的，无法回避的。该方案的路线总长度为5.8559两方案的比较：
方案一：总长度比方案二长一点。在起终点之间平均圆曲线半径比方案二小，路线顺适。有两个弯道，由于这条路线途中是沿着地势较为平坦的方向避免了多填挖。同时路线联系好，可将沿线的乡镇连接起来，有利于促进地方经济发展。但桥梁的个数较多，穿越两个乡村，行车干扰大，安全隐患多。
方案二：总长度比方案二短一点。在起终点之间平均圆曲线半径比方案一稍大，路线顺适。有三个弯道，这条路线途中只穿过了新垇下这个村庄，而且架桥少，造价底。沿线联系乡镇也不少，服务较好。，行车速度快，干扰少。
所以，综合以上各种因素，本设计选择第一方案为参考方案，第二方案为主方案。
2.4线性设计
本方案路线的全场5855.95m。设有三个弯道。为了避免给给驾驶者造成不便，设计时在曲线间插入了足够长的直线和回旋线。
2.5平面设计
圆曲线半径，缓和曲线长度是路线平面设计中要解决的基本问题，但只此对于满足一条路线行驶安全顺畅的要求是不够的。实践证明，直线长度过长或过短、曲线与直线、曲线与曲线配置的不适当也会导致行车事故，降低通行能力，造成行驶时间和运营费用的损失以及破坏与自然景观的协调。因此，一般来说，平面设计应满足以下几点要求：
(1)平面设计必须满足《标准》和《规范》的要求
(2)平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形地物相适应，与周围环境相协调
(3)行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求应尽量满足
(4)保持平面线形的均衡和连贯
(5)应避免连续急转的线形
(6)平曲线应有足够的长度
本次设计的道路是一级公路，地形为平原微丘，查规范得出：平曲线的最小长度为140m。而所采用的最小平曲线的长度（包括圆曲线和两端的缓和曲线）的最小长度为232.056m，满足要求。
7.曲线间直线最小长度的要求
(1）《规范》推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于6v为宜。
一级公路的计算行车速度为100km/h，因而同向曲线间的最短直线长度为600m。所采用的同向曲线间的直线长度为1363.448m，满足要求。
(2）《规范》规定反向曲线间的最短直线长度（以m计）以不小于行车速度（以km/h计）的两倍为宜。按要求本次设计的反向曲线的最短直线长度为200m，所采用的最小长度为738.252m，也满足要求。