公路设计总说明.docx
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公路设计总说明.docx
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公路设计总说明
本册目录
G312线公路设计(9)第1页共1页
序号
图表名称
图表编号
页数
备注
序号
图表名称
图表编号
页数
备注
第一篇总体设计
第四篇护坡工程
1
总设计说明
S
-1
2
24
说明
S
-1
1
2
道路地理位置图
S
-2
1
25
挡土墙设计图
S
-2
1
3
主要经济技术指标表
S
-3
1
26
挡土墙横断面图
S
-3
1
27
菱形窗式护面墙设计图
S
-4
1
第二篇道路设计
4
说明
S
-1
1
第五篇桥涵工程
5
路线平面设计图
S
-2
5
28
说明
S
-1
1
6
路线纵断面图
S
-3
5
29
涵洞设计图
S
-2
1
7
直线、曲线及转角表
S
-4
1
30
涵洞汇总表
S
-3
1
8
纵坡、竖曲线表
S
-5
1
31
涵洞工程数量表
S
-4
1
9
逐桩坐标表
S
-6
2
第三篇路基路面、排水工程
10
说明
S
-1
1
11
路基设计表
S
-2
7
12
路基横断面设计图
S
-3
14
13
路基标准横断面图
S
-4
2
14
路基超高加宽表
S
-5
9
15
超高过度方式图
S
-6
1
16
路基土石方数量计算表
S
-7
8
17
路基每公里土石方数量表
S
-8
1
18
取土坑(场)、弃土堆(场)一览表
S
-9
1
19
路面结构设计图
S
-10
1
20
排水设计图
S
-11
1
21
边沟、排水沟设计表
S
-12
7
22
公路逐桩用地与坐标表
S
-13
10
23
路线水准点表
S
-14
1
编制:
复核:
第一篇
总体设计
第二篇
道路设计
第三篇
路基路面、排水工程
第四篇
护坡工程
第五篇
桥涵工程
主要经济技术指标表SI—3
G312线公路设计(9)第1页共1页
序号
指标名称
单位
数量
备注
一、基本指标
1
公路等级
级
二级
2
计算行车速度
km/h
80
3
交通量
辆/昼夜
1500
2028年远景交通量
二、路线
4
路线总长
km
3.480
5
平均每公里交点个数
个/km
1.149
6
平曲线最小半径
m
600
7
平曲线总长
m
1884.835
8
平曲线占线路总长的百分比
%
54.161
9
最大坡长
m
880.000
10
最小坡长
m
310.000
11
最大纵坡
%/处
2.038/1
12
最小纵坡
%
0.697
13
竖曲线总长
m
1194.338
14
竖曲线占线路总长的百分比
%
34.320
15
平均每公里纵坡变坡次数
次/km
1.437
16
凸型竖曲线最小半径
m/个
10000/2
17
凹型竖曲线最小半径
m/个
5000/1
三、路基、路面
18
路基宽度
m
12.0
19
土石方数量(土方)
m3
W-26540.977T-26181.048
20
路面结构类型
沥青混凝土路面
21
路面宽度
m
10.5
22
路面设计累计当量轴次
万次
212.489
四、涵洞
23
设计车辆荷载
级
公路—
级
24
涵洞总个数
个
5
25
平均每公里涵洞个数
个/km
1.437
编制:
复核:
总设计说明SI—1
一、概述
G312线公路位于省,从至山丹段微丘区二级公路的设计,路线总长为83km。
本设计设路段是第九段,从K0+000~K3+480,全长3480m。
该公路的建设,对于沿线居民的出行、生产以及生活起着非常重要的作用,是沿线村镇新的经济增长点,对于拉动县域经济,带动产业发展,均有着十分重要的现实意义和深远的历史意义。
1、任务依据
依据大学土木工程学院道桥教研室2013毕业设计任务书的要求,并根据有关设计规进行设计。
2、设计标准
全线按二级公路设计,双向双车道,计算行车速度为80km/h,路基宽度12m,行车道宽2×3.75m;设计荷载:
公路Ⅱ级;设计交通年限为15年。
3、测设经过在1:
2000大比例图纸上进行纸上定线。
4、任务依据及技术标准
(1)《公路路线设计规》(JTGD20—2006)
(2)《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)
(3)《公路路基设计规》(JTGD30—2004)
(4)《公路沥青路面设计规》(JTGD50—2006)
(5)《公路水泥混凝土路面设计规》(JTGD40—2011)
(6)《公路排水设计规》(JTJ018—97)
(7)《公路桥涵洞设计手册》
(8)少伟.道路勘测设计[M].:
人民交通,2009.
(9)邓学钧.路基路面工程[M].:
人民交通,2008.
(10)鹤年.流体力学[M].:
人民交通,2008.
5、公路沿线自然地理概况
(1)山丹地形气候
山丹气候按海拔高度可分为干旱、半干旱、半湿润、湿润4个气候区。
总的特征是:
气温低,气候寒冷,昼夜温差大,无霜期短,冬季漫长,春秋相连,无明显的夏季。
降水量少而集中,蒸发量大而强烈。
日照充足,辐射强度大,盛行西北风,冬春季节多有大风沙。
年平均降水量为290~400毫米,年降水量最大的1979年达446.7毫米,最小的1962年仅246.6毫米。
(2)地形气候
地势南高北低,相对高差3854米,形成明显的三个地理带:
1.南部祁连山区:
约9千多平方公里,海拔2000米~4872米,高寒阴湿,4000米以上终年积雪,4000米以下有森林、草原,年降水量310毫米~522毫米之间,平均气温零度以下,无明显夏季。
2.中部绿洲灌溉区:
近9千平方公里,属温带干旱区。
冬春季多风、夏季炎热。
夏季气温在24.2℃~36℃之间,昼夜温差较大。
全年日照3000小时,降水量102毫米~200毫米,蒸发量2000毫米以上。
3.北部干旱区:
约1.5万平方公里,干旱缺水,年降水量52毫米~185毫米,蒸发量3000毫米。
二、路线
路线的设计根据交通量及公路的使用要求根据道路的等级及其使用的任务和功能,并结合气候、水文、地质、土质、材料、遵循因地制宜、合理选材、方便施工和养护。
保证线形的均衡性。
路线的设计中对公路的平纵横三个面进行综合的设计,保证路线的整体协调性,作到平面顺适,纵坡均衡、横面合理,并且考虑车辆的行驶时的安全舒适性以及驾驶员的视觉和心理的反应,与当地的环境和景观相协调,路线的选择应尽量的避免穿过地质不良的地段。
(1)平面设计
路线基本走向的选择,根据指定的路线走向(路线起、终点和中间主要控制点)和公路等级,及其在公路网中的作用,结合当地旅游区和资源状况,以及水文、气象、地质、地形等自然条件,由面到带,从所有可能的路线方案中,通过调查、分析、比选,确定一条最优路线方案。
本路段共设平面交点4个,圆曲线最小半径为600m,最大半径为800m缓和曲线长110m,平曲线上设有4%的超高。
(2)纵坡设计
1)根据公路工程技术标准(JTGB01—2003)规定,二级公路的最大纵坡,应不大于5%。
2)纵坡设计要综合考虑地形、地质、水文、气候等自然条件的影响以及排水的影响,并尽量考虑填挖平衡,减少土石方量。
3)纵坡设计要考虑与平曲线的协调,符合平曲线包竖原则。
4)路基设计标高采用路基边缘标高。
本路段纵断面设计设置了五个变坡点,竖曲线半径最大为15000m,最小为5000m,最大纵坡为2.038%,最小纵坡为0.697%,最大坡长880m,最小坡长310m。
2个凸形竖曲线,3个凹形竖曲线,满足平纵线形组合设计中的各种要求在已知平面图的情况下,进行纵断面的设计,要求线路顺畅、填挖平衡、经济合理。
(3)横断面设计
道路的横断面是指中线各点的法向切面,它是由横断面设计线和地面线所构成的,其中横断面设计线包括行车道、路肩、边沟边坡、截水沟所构成。
横断面中的地面线是表征地脉起伏变化的那条线,路线设计中所涉及到的横断面设计只限于与行车道直接有关的那部分,即各组成部分的宽度、横向坡度等问题。
1)路基横断面设计
公路路基宽度为行车道与路肩宽度之和。
在本段的设计当中,根据《公路工程技术标准》对于公路路基的宽度的一般的要求,根据公路设计的等级及计算行车车速,二级公路双车道,设计
车速为80km/h,采用12m的路基的宽度,即:
2×3.75m(行车道)+2×1.5m(硬路肩)+2×0.75m(土路肩)。
其具体的布置参看标准横断面图。
2)超高设置
根据《公路工程技术标准》的3.0.10条的规定对于二级公路计算行车车速为80km/h时的不设超高的最小半径为2500m,而本路段最大圆曲线半径是800m,由此规定本段设超高。
设计路段的超高方式是整体式路基采用绕曲线车道边线旋转,平曲线超高在超高缓和段进行。
正常路段的行车道采用2%的横坡,土路肩横坡为3%。
超高段的超高为4%。
三、路基工程
(1)基本要求
路基的设计的是根据使用要求和自然条件并结合施工方案进行设计,既有足够的强度和稳定性,又要经济合理。
影响路基强度和稳定性的地面和地下水,采取拦截或排出路基以外的措施,并结合路面排水,做好综合排水设计,形成完整的排水系统。
修筑路基取土和弃土时,符合环保的要求,减少弃土侵占耕地,防止水土的流失。
(2)路基边坡
路堤边坡:
由《路基》规表1-2-3的路堤边坡坡度表根据实际的情况来进行选择适当的坡率。
由于路堤采用二级放坡,分别采用1:
1.5的坡率。
路堑边坡:
同样根据《路基》规的规定,以及本路段的地质情况,同样采用二级放坡,拟定土边坡的坡率分别为1:
0.75。
(3)路基填筑
1)原地面应进行表面清理。
清理深度应根据种植土厚度决定,清出的种植土应集中堆放。
填方段在清理完地表面后,整平压实至规定要求,进行填方作业。
2)做好原地面临时排水设施,并与永久排水设施相结合。
排走的雨水,不得流入农田、耕地。
3)路堤填筑围,原地面的坑、洞等用原地的土或砂性土回填,并按规定压实。
4)路堤基底原状土的强度不符合要求时,应进行换填,换填深度不小于30cm,并予以分层压实。
5)路堤水平分层填筑压实,分层的最大松铺厚度不超过30cm。
如原地面不平,由最低处分层填起,每填一层,经过压实后,再填上一层。
四、路面工程
1、设计要求:
以《公路沥青路面设计规》(JTGD50—2006)为设计依据,根据设计任务书中提供的交通量,路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载(BZZ—100);以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力,同时要验算半刚性基层层底拉应力,进行沥青路面设计,具体请看设计说明书。
2、沥青路面结构组合设计
SI—1
五、路基路面排水
1、路基排水
(1)排水沟:
将路基围各种水源的水流引至桥涵或路基围以外指定的地点。
排水沟设在距路基坡脚2m处,其横断面采用梯形,尺寸设为沟底宽0.6m,深0.6m,坡度为1:
1。
(2)边沟:
设置在路肩外测,用以汇集和排除路基围和流向路基的少量地面水。
其横断面采用梯形,尺寸为沟底宽0.6m,深0.6m。
根据沟渠土质、水流速度、沟底坡度和使用要求,为了防止沟底被冲刷,采用片石沟渠。
沟底纵坡尽量与路线纵坡一致,不能一致时亦保持不小于0.3%的纵坡。
在本路段的排水设计当中,在所有的挖方路堑地段都相应的设置了路堑边沟以配合边沟迅速的将路基围的水排走。
在所有的路堤段设置了排水沟,为了不使路面的水到处漫流,在配合路堤防护的水沟同时将水以排水沟排向沟渠。
2、路面排水设计
路面横向排水双向横坡度为2%,路肩横向排水坡度为3%。
六、防护工程
在遵循“因地制宜,就地取材,以防为主,防治结合”的方针下,二级公路应兼顾经久耐用、节省造价、和造型美观的要求。
根据本段的实际的情况以及《路基》里的推荐的防护的各种方案。
对分路堤和路堑以及特殊地段的情况进行考虑:
(1)路堤防护主要采用的形式:
重力式挡土墙。
具体见挡土墙设计图。
(2)路堑防护主要的防护形式:
工程植被护坡。
具体见护面墙计图。
七、桥涵设计
该项目的桥涵设计,应结合该项目的特点,和该地区的实际情况,综合考虑该项目沿线地形、地貌、地质、水文、气候、筑路材料等因素,遵循因地制宜、节约投资、美观实用、方便施工、便于养护的原则,合理选择桥涵的跨径,本着安全、经济、稳定的原则进行设计。
该段公路并无桥梁,只须进行涵洞设计。
设计时依据路线布设情况,排水方面的要求,结合《公路小桥涵手册》进行。
设涵洞5道,采用钢筋混凝土盖板结构。
八、其它沿线设施及其它工程
公路的建设和运营所引起的环境问题分为两个方面,一是对自然环境的破坏,二是对环境的污染。
在部设线路时应尽可能综合考虑,并要对全线进行绿化。
1、护栏
根据公路交通安全设施设计的要求,当路基高度大于2m时设置路侧护栏,路侧护栏置于土路肩中。
本路段采用的路侧护栏为波型钢板护栏。
2、环境保护设施
公路的建设和运营所引起的环境问题分为两个方面,一事实对自然环境的破坏,二是对环境的污染。
在布设线路时应尽可能综合考虑,并要对全线进行绿化。
说明S
—1
一、设计要求
(1)正确运用道路设计的各类《规》和《标准》进行设计。
本设计按照“安全、舒适、经济”的原则,根据国家相关规进行设计。
设计在满足工程经济的前提下符合二级公路标准的要求,尽可能采用较高的技术指标,还要综合考虑工程造价,施工技术条件,地质气候,材料来源等其它影响因素。
(2)数目增加不大的情况下,尽量采用较高的技术指标,不轻易的采用低指标和极限指标,同时不要不顾及工程量的增加采用高指标。
在路线部设时尽量保证行车安全,舒适,快捷的前提下做到工程数量小,造价低,使用成本低,经济效益好的目的。
(3)处理好道路与农业,农村,农民的关系,注意与农业基本建设的配合,做到少占田地并尽量不要占高产田地和经济作物田地,避免穿越经济林园,并注意与修路造田,农田水利设施,土地规划相结合。
二、道路设计
1、交通量计算及公路等级确定
(1)道路等级的确定
道路等级的确定应根据公路网的规划和远景交通量,从全局出发,结合公路的使用任务和性质综合确定。
(2)交通量计算及公路等级的选用
公路等级为二级,双车道,日交通量为1500辆/昼夜,设计年限n=15年。
2、平面线形设计
选线时注意以下要点:
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,本设计地区大部分地势开阔,处于微丘区,路线直捷顺适,在平面线形三要素中直线与曲线长度所占比例相当。
3、纵断面设计
纵断面设计的主要容是根据道路等级及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。
基本要纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长度适当、平面与纵面组合设计协调、以及填挖经济、平衡,如果道路的设计纵坡太小,还要考虑路面的排水问题。
这些要求虽在选定线阶段有所考虑,但要在纵面设计中具体加以实现。
4、横断面设计
道路的横断面是指中线各点的法向切面,它是由横断面设计线和地面线所构成的,其中横断面设计线包括行车道、路肩、边沟边坡、截水沟所构成。
横断面中的地面线是表征地脉起伏变化的那条线,路线设计中所涉及到的横断面设计只限于与行车道直接有关的那部分,即各组成部分的宽度、横向坡度等问题。
5、平纵线形组合设计
(1)在视觉上自然地诱导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性;
(2)平面与纵断面线形的技术指标应大小均衡,不要悬殊太大,平面直线不能插入短的竖曲线,使线形在视觉上合心理上保持协调;
(3)选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和安全行车。
三、主要技术指标采用情况
路线设计在考虑保证汽车公路行驶的安全性、舒适性和经济性的同时,考虑了线形对地形、地物、景观等条件具有适应性,按总体设计要求,综合考虑排水工程和沿线设施等诸多因素。
本设计按照立体线型设计,力求平、纵、横三者的最佳组合,以达到安全、舒适、美观的效果,采用微机进行辅助设计,技术指标采用均衡、合理。
二级公路主要技术指标表
计算行车速度(km/h)
80
圆曲线极限最小半径(m)
250
圆曲线一般最小半径(m)
400
最大纵坡(%)
5
合成坡度(%)
9.0
缓和曲线最小长度(m)
70
不设缓和曲线的最小圆曲线半径(m)
2500
凸形竖曲线一般最小半径(m)
4500
凸形竖曲线极限最小半径(m)
3000
凹形竖曲线一般最小半径(m)
3000
凹形竖曲线极限最小半径(m)
2000
最小直线长度(m)
同向曲线
480
反向曲线
160
四、技术标准运用情况
结合周围的地形情况进行了平面线形设计,平面线形中设置了四个平曲线,弯道处均设置缓和曲线,圆曲线最小半径为600m,最大半径为800m,缓和曲线长110m,在缓和曲线均设置超高。
超高方式为绕行车道边缘旋转。
纵断面设计设置了五个变坡点,竖曲线半径最大为15000m,最小为5000m,最大纵坡2.038%,最小纵坡为0.697%,最大坡长880m,最小坡长310m。
2个凸形竖曲线,3个凹形竖曲线,满足平纵线形组合设计中的各种要求。
在已知平面图的情况下,进行纵断面的设计,要求线路顺畅、填挖平衡、经济合理。
说明S
—1
一、设计要求
(1)路基路面
1)路基:
稳定性好,强度高,防水性能好,整体性能好,经济耐用。
2)路面:
平整度高,整体性好,抗滑能力强,高温稳定性好,水稳性好。
(2)排水及其它
1)排水设施要因地制宜、合理规划、综合治理、注意经济。
2)路面排水采用在路拱横坡排水。
3)尽量阻止水进入路面结构。
4)就地取材,以防为主,既要稳固适用,又必须讲究经济效益。
5)各种路基排水沟渠,应注意与农田水利相配合。
二、路基设计
1、填方路基设计
路基总宽12m,2×3.75m(行车道)+2×1.5m(硬路肩)+2×0.75m(土路肩)。
根据地形,地物及地质条件,认真调查研究和论证,在总结各地的经验的基础上放缓了路堤边坡坡度,提高了路基及边坡的稳定性。
基地土密实,地面横坡缓于1:
0.5,路堤可直接填筑,地表腐土应清除,若坡度陡于1:
0.5,则应做成台阶状,台阶宽不得小于2m,阶底有2%向倾斜坡度。
路面填料最小强度和填粒最大粒径应符下表。
路基填料的技术要求
路基部分
(路面底面以下深度)
填料最小强度CBR(%)
填料最大粒径(cm)
高速公路、一级公路
二级路面
路堤
上路床(0~30cm)
8.0
6.0
10
下路床(30~80cm)
5.0
4.0
10
上路堤(80~150cm)
4.0
3.0
15
下路堤(>150cm)
3.0
2.0
15
零填级路堑路床
0~30cm
8.0
6.0
10
30~80cm
5.0
4.0
10
2、挖方路基设计
土质及风化岩石的路堑边坡为1:
0.75,为减少地面水冲刷挖方边坡,应在挖方边坡坡顶设置挡水堰或截水沟,路基两边设置排水沟。
3、土方的计算和调配
(1)土石方调配应按先横向后纵向的次序
(2)纵向调运的最远距离一般应小于经济运距。
(3)土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响,一般情况下,不跨越深沟和少做上坡调运。
(4)借方、弃土方应与借土还田,整地建田相结合,尽量少占田地,减少对农业的影响,对于取土和弃土地点应事先同地方商量。
4、防护工程设计
根据项目特点和该地区的地质条件,本着安全、经济、稳定和利于养护的原则进行路基防护设施的设计,保证其有足够的稳定性。
路堑坡面防护设施采取工程植被护坡,路堤则采用挡土墙。
三、路面设计
(1)自然区划:
Ⅶ2区,路基为干燥或中湿状态。
(2)设计年限:
沥青路面使用年限为12年,交通量年平均增长率为5.5%。
(3)标准轴载BZZ—100。
四、路基、路面排水设计
(1)路基排水
路基地表排水可采用边沟、排水沟、截水沟,各类地段排水沟应高出设计水位0.2m以上。
边沟和排水沟横断面采用梯形,梯形侧边坡坡度为1:
1,深度及宽度为0.6m,边沟纵坡宜与路线纵坡一致;截水沟横断面采用梯形,边坡采用1:
1,深度及宽度为0.5m。
(2)路面排水
路面横向排水双向坡度为2%,土路肩横向排水坡度为3%。
五、取弃土设计方案、环境保护及节约用地措施
(1)路基土石方以纵向调运为主,取土坑(场)尽量集中设在路线外荒山、荒坡上,并与当地政府联系协商,确定取土围和深度。
(2)弃土不得任意倾倒,必须有规则的堆放在指定位置,并采取必要的排水及防护措施,避免雨水冲刷流失。
清除的表土应集中堆放或堆于路堤两侧作为护道或用于沿线土地改造。
(3)取弃土应与当地农田建设和自然环境相结合,尽量利用取土场、弃土堆改地造田或植树造林,节约用地,美化环境。
靠近城镇的取弃土可结合城区土地开发进行,沿线零星弃土场地施工时根据地形确定并应植树绿化或改造为可耕地用于农业生产。
说明S
—1
一、挡土墙
1、设计依据
本设计路堤挡土墙依据交通部颁布的《公路路基挡土墙标准图》JT/GRB02-83进行设计;车辆荷载:
公路—Ⅱ级。
2、砌筑材料要求
(1)为保证挡土墙的正常使用和经济合理,墙后填料应选择摩擦角大、容重小的填料,优先采用砂类土、碎(砾)石土填料,不宜采用粘性土。
严禁采用腐殖土、盐渍土、淤泥、白垩土及硅藻土等作为填料,填料中不应含有机物、冰块、草皮、树根等杂物及生活垃圾。
注意不能使用冻胀材料。
(2)石料应选用结构密实、质地均匀、不易风化且无裂缝的硬质石料。
石料的抗压强度不低于30MPa,并应具有耐冻和抗侵蚀性能。
尽量选用较大的石料砌筑。
块石应大致方正、上下面大致平整,厚度不小于20cm,宽度
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