道路橋梁工程技術畢業(yè)設計（論文）-重慶地區(qū)某新建二級公路設計

1、.畢業(yè)設計(論文)題目：重慶地區(qū)某新建二級公路設計起始樁號：K0+000K2+212.567學生姓名楊xx學院名稱重慶工程職業(yè)技術學院專業(yè)名稱道路橋梁工程技術指導教師2011年X月X日 ：重慶工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文)摘要為了鞏固我們所學的知識，并在各方面得到更進一步的提高，我們選擇了重慶某地區(qū)新建二級公路設計作為畢業(yè)設計，這是在畢業(yè)之前對自身學習狀況的最后一次檢查。 我所選擇的設計路段是從K0+000至K2+212.567段，全長2212.567米，設計車速60km/h,路基寬度為10m。此次畢業(yè)設計主要包括的內容如下：1、路線設計：在已知平面圖的情況下，進行縱斷面的設計，要求線路順暢

2、、填挖 平衡、經濟合理。2、 路基設計：包括各個樁號的填挖計算、填挖較大地段的穩(wěn)定分析、整個線路的土石調運借配等。3、 路面設計：路基在不同干濕狀態(tài)下，所設計的瀝青路面和水泥混凝土路面方案的比選，要求經濟合理，便于施工并滿足各設計規(guī)范要求。4、 路基、路面排水工程；高填挖地段的防護工程以及路基加固工程：這一部分相當重要，對于路基排水，采用了邊溝、截水溝、急流槽等排水設施；對于路面排水，除了對路面進行了路拱設計，還進行中央分隔帶的排水設計；對于特殊路段的防護和加固主要采用了骨架內植草和擋土墻。5、 橋涵設計：涵洞的形式、尺寸的設計。6、 英文翻譯7、 專題研究：對此行業(yè)新觀點或者新技術的綜述。目

3、 錄1 路線設計11.1 線形設計一般原則11.2 平面線形要素的組合類型11.3 平面設計方法11.4 平曲線設計21.4.1 平曲線要素計算21.4.2 逐樁坐標計算41.5 縱斷面設計61.5.1 豎曲線設計61.6 橫斷面設計71.6.1 路基寬度的確定81.6.2 路堤和路塹邊坡坡度的確定81.6.3 超高與加寬82 路基路面設計92.1 一般路基設計92.1.1 路基的類型和構造92.1.2 設計依據92.1.3 路基填土與壓實92.2 軟基處理102.3 路基防護112.4 支擋結構設計112.5 路面結構設計132.5.1. 路面結構組成132.5.2 路面類型132.5.3

4、瀝青路面設計142.5.4 水泥路面設計192.5.5 路面比選232.6 路基土石方數量計算及調配242.6.1 橫斷面面積計算252.6.2 土石方數量計算252.6.3 路基土石方調配263 排水設計303.1 公路排水設計的內容303.2 設計依據303.3 路基排水設計303.3.1 地表排水設備的類型303.3.2 邊溝設計303.3.3 排水溝設計343.4 路面排水設計343.4.1 路面表面排水343.5 涵洞設計353.5.1 涵洞分類及各種構造型式涵洞的適用性和優(yōu)缺點353.5.2 涵洞選用原則353.5.3 涵洞擬定35致謝40參考文獻：41201 路線設計1.1 線形

5、設計一般原則 (1) 平面線形應與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調 在地勢平坦的平原微丘區(qū)，路線以方向為主導，平面線形三要素中以直線為主；在地勢起伏很大的山嶺重丘區(qū)，路線以高程為主導，為適應地形，曲線所占比例較大。直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，不要片面強調路線以直線為主或曲線為主。(2) 保持平面線形的均衡與連貫長直線盡頭不能接以小半徑曲線。長直線和大半徑曲線會導致較高的車速，若突然出現小半徑曲線，會因減速不及而造成事故。高、低標準之間要有過渡。同一等級的道路由于地形的變化在指標的采用上會有變化，同一條道路按不同設計速度的各設計路段之間也會形成技術標準的變化

6、。(3)平曲線應有足夠的長度 汽車在曲線路段上行駛，如果曲線過短，司機就必須很快的轉動方向盤，這樣在高速行駛的情況下是非常危險的。同時，如不設置足夠長度的緩和曲線，使離心加速度變化率小于一定數值，從乘客的心理和生理感受來看也是不好的。當道路轉角很小時，曲線長度就顯得比實際短，容易引起曲線很小的錯覺。因此，平曲線具有一定的長度是必要的。 為了解決上述問題，最小平曲線長度一般應考率下述條件確定：汽車駕駛員在操縱方向盤時不感到困難一般按6 s的通過時間來設置最小平曲線長度，當設計車速為60km/h時，平曲線一般值取200m，最小值取125m。小偏角的平曲線長度 當路線轉角7°時稱為小偏角。

7、設計計算時，當轉角等于7°時，平曲線按6 s行程考慮；當轉角小于7°時，曲線長度與成反比增加；當轉角小于2°時，按2°計。1.2 平面線形要素的組合類型平面線形的幾何要素為直線、圓曲線和緩和曲線，這三種基本線形要素可以組合得到很多種平面線形的形式。就公路平面線形設計而言，主要有基本型、S型、卵型、凸型、C型和復合型六種。1.3 平面設計方法（1）平面設計的重點 公路平面設計的重點是選線和定線，在滿足技術標準的前提下，路線距離短，挖方量少，土石方平衡時公路平面的主要內容。（2）平面設計的具體步驟和要求 資料收集 現場踏勘 選線與定線 校核與審核1.4 平曲

8、線設計本路段主要技術指標表序號指 標 名 稱規(guī) 范 值序號指 標 名 稱規(guī) 范 值1公路等級兩車道二級公路8停車視距(m)752路基寬度(m)109凸形豎曲線一般最小半徑(m)20003設計行車速度(km/h)6010凹形豎曲線一般最小半徑(m)15004平曲線極限最小半徑(m)12511最短坡長(m)1505平曲線一般最小半徑(m)20012設計洪水頻率特大橋1/300;6不設超高最小平曲線半徑(m)1500其他1/1007最大縱坡()613汽車荷載等級公路級 根據本段路線所處路段，綜合全路段的路線走向及線形要求，本路段共有五個交點，平曲線線形見圖1-1。圖1-1平曲線線形圖1.4.1 平曲

9、線要素計算取JD1作為算例，具體計算如下：圖 1-2 圓曲線幾何要素JD1處:取圓曲線半徑R=255m，緩和曲線長度確定如下：因此曲線的幾何要素為：偏角49°2400，半徑R255m，切線長曲線長外矢距校正數主點樁號計算如下：JD1樁號為K0+563.2， 直緩點樁號：ZH=JD1-170.54=K0+392.66緩圓點樁號：HY=ZH+105=K0+497.66曲中點樁號：QZ=ZH+324.859/2=K0+555.089圓緩點樁號：YH=HZ-105=K0+612.519緩直點樁號：HZ=ZH+324.859=K0+717.519以此方法計算 、，具體結果見設計圖紙直線、曲線及

10、轉角表。1.4.2 逐樁坐標計算圖1-3 中樁坐標計算示意圖直線上中樁坐標計算設交點坐標為JD（XJ，YJ）交點相鄰直線的方位角分別為A1和A2。ZH點坐標： XZH=XJ+Tcos(A1+180) （1-1）YZH=YJ+Tsin(A1+180) （1-2）HZ點坐標： XHZ=XJ+TcosA2 （1-3） YHZ=YJ+TsinA2 （1-4）設直線上加樁里程為L，ZH，HZ表示曲線起終點里程，則直線上任意點坐標（L=ZH)X= XJ+（T+ZH-L）cos(A1+180) （1-5）Y= YJ+（T+ZH-L）sin(A1+180 ) （1-6）后直線上任意點坐標(L>ZH)X=

11、 XJ+（T+L-ZH）cosA2 （1-7）Y=YJ+(T+L-ZH)sinA2 （1-8）1.5 縱斷面設計沿著道路中線豎直剖開然后展開即為道路縱斷面，它反映了道路中線地面高低起伏的情況及設計路線的縱向坡度情況，從而可以看出縱向土石方工程的挖填情況。把道路的縱斷面圖與平面圖結合起來，就能完整的表達出道路的空間位置。 1.5.1 豎曲線設計豎曲線是設在縱斷面上兩個坡段的轉折處，為了便于行車，起緩和作用的一段曲線。豎曲線的形式可采用拋物線或圓曲線，在使用范圍二者幾乎沒有差別。豎曲線諸要素的計算：以變坡點1為例計算如下：K0+370，高程為474m，i1=-4.973%，i2=2.432%,=

12、i2-i1=2.432%-（-4.973%）=7.405%，為凹形。取豎曲線半徑R=1800m。曲線長=1800×7.405%=133.29m切線長=66.645m外距=1.234m（2）計算設計高程豎曲線起點樁號=K0+370-T=K0+303.351豎曲線起點高程=474+T×7.405%=478.935m變坡點2、3按照同樣方法計算，具體結果見縱坡、豎曲線表。1.6 橫斷面設計公路的橫斷面，是指公路中線上各點的法向切面，它是由橫斷面設計線和地面線所構成的。其中橫斷面設計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護坡道以及隔離柵、環(huán)境保護等設施。公路橫斷面的組成和各

13、部分的尺寸要根據設計交通量、交通組成、設計車速、地形條件等因素。在保證必要的通行能力和交通安全與通暢前提下，盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大經濟效益與社會效益。道路橫斷面的布置及幾何尺寸應能滿足交通、環(huán)境、城市面貌等要求，橫斷面設計應滿足以下一些要求：（1）設計應符合公路建設的基本原則和現行公路工程技術標準規(guī)定的具體要求。（2）設計時應兼顧當地農田基本建設的需要，盡可能與之相配合，不得任意減、并農田排灌溝渠。（3）路基穿過耕種地區(qū)，為了節(jié)約用地，如當地石料方便，可修建石砌邊坡。（4）沿河線的橫斷面設計，應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。1.6.1 路基寬度的確定路基寬度是指公路路幅頂面的寬

14、度，即兩路肩外緣之間的寬度，公路路基寬度為行車到與路肩寬度之和。根據規(guī)范，二級公路采用單幅路形式，行車道寬2×3.5m，硬路肩寬度：2×0.75m，土路肩寬度：2×0.75m。路基寬：7+1.5+1.5=10m，路拱坡度2%。布置如下圖4-1所示：圖4-1 路基設計簡圖1.6.2 路堤和路塹邊坡坡度的確定由公路路基設計規(guī)范，結合實際的工程地質條件綜合考慮：路堤邊坡坡度取為1：1.51：1.75；路塹邊坡取為1：0.51：0.75。1.6.3 超高與加寬1）路線平曲線半徑小于1500m時均設置超高，超高漸變率在緩和曲線內完成。超高橫坡的過渡方式采用：繞內邊緣旋轉，先

15、將外側車道繞路中線旋轉，當達到與內側車道同樣的單向橫坡度后，整個斷面繞未加寬前的內側車道邊緣旋轉，直至超高橫坡度。此時超高緩和段長度L按下式計算：式中： B路面寬度，m； 超高橫坡，%； 超高漸變率，即旋轉軸與車行道外側邊緣之間相對升降的比率，車速60km/h時，取1/125。超高具體漸變過程見路線縱斷面圖超高欄。2）為保證汽車在轉變中不侵占相鄰車道，凡小于250m半徑的曲線路段，均需要相應加寬。本路段最小圓曲線半徑為255m，所以不需要設置加寬。2 路基路面設計公路路基是路面的基礎，它是按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀構造物，承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d，必須具有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性。2.

16、1 一般路基設計2.1.1 路基的類型和構造（1）路堤路基設計標高高于天然地面標高時，需要進行填筑，這種路基形式稱為路堤。按填土高度的不同，劃分為高路堤、矮路堤和一般路堤。路基邊坡坡度取1：1.5和1：1.75，在路基的兩側設置邊溝。高路堤的填方數量大，占地多，為使路基穩(wěn)定和橫斷面濟濟合理，可以在適當位置設置擋土墻。為防止水流侵蝕和坡面沖刷，高路堤的邊坡采取適當的坡面防護和加固措施。（2）路塹路基設計標高低于天然地面標高時，需要進行挖掘，這種路基形式稱為路塹。挖方邊坡根據高度和巖土層情況設置成直線或折線，一般坡度取1：0.5和1：0.75。挖方邊坡的坡腳設置邊溝，以匯集和排除路基范圍內的地表徑

17、流，路塹的上方設置截水溝，以攔截和排除流向路基的地表徑流。（3）半挖半填路基半挖半填路基兼有路堤和路塹的特點，上述對路堤和路塹的要求均應滿足。2.1.2 設計依據公路路基設設計規(guī)范公路工程技術標準2.1.3 路基填土與壓實（1）填土的選擇路基的強度與穩(wěn)定性，取決于土的性質和當地的自然因素。并與填土的高度和施工技術有關。在填土時應綜合考慮，據路基設計規(guī)范可知，二級公路的路基填料最小強度和最大粒徑如下表： 路基壓實度及填料要求表項 目 分 類路面底面以下深度（cm）填料最小強度（CBR）（%）填料最大粒徑 （cm）填方路基上路床030610下路床3080410上路堤80150315下路堤150以下

18、215零填及路塹路床030610（2）不同土質填筑路堤如透水性較小的土層，位于透水性較大的土層下面，則透水性較小的土層表面應自填方軸線向兩邊做成不小于4%的坡度。如透水性較大的土層位于透水性較小的土層下面，則透水性較大的土層表面應做成平臺。為了防止雨水沖刷，可覆蓋透水性較小的土層。允許使用取土場內上述各種土的天然混合物。水的土與不透水的土，不能非成層使用，以免在填方內形成水囊。（3）路基壓實與壓實度路堤填土需分層壓實，使之具有一定的密實度。土的壓實效果同壓實時的含水量有關。對于路基的不同層位應提出不同的壓實要求，上層和下層的壓實度應高些，中間層可低些。據路基設計規(guī)范，高速公路路基壓實度應滿足下

19、表： 路基壓實度（重型）要求表填挖類型路面底面以下深度（cm）壓實度（%）填方路基上路床03095下路床308095上路堤8015094下路堤150以下92零填及路塹路床030952.2 軟基處理軟土地基，通常情況下地基承載力達不到其上面構造物要求的承載力，或雖在建筑物施工時能達到要求，但在后期使用過程中由于地基本身的原因或水的原因，使地基失穩(wěn)，造成路面嚴重破壞，處理好路基，是設計的重大環(huán)節(jié)。公路是一條帶狀的承受動靜兩種荷載的特殊人工建筑物，由于它分布較廣，使用要求較高，因而對地基提出了較高的要求。本設計所經過的路段除田間地段有淤泥的不良地段外，其它地段的地基承載力很好，地質也良好。對于有淤泥

20、層的地段，由于深度都在3m以內，一般通過清淤泥換填法進行處理。填料采用碎石土，石渣等，其上鋪0.5m的砂礫墊層土工隔柵。對于地質條件差，且在路基范圍內有少量地下水滲出的土質地段，邊坡采用護面墻進行防護。2.3 路基防護路基防護是確保道路全天候使用，使路基不致因地表流和氣候變化而失穩(wěn)的必要工程措施，是路基設計的主要項目之一。路基的防護的方法，一般可分為坡面防護和沖刷防護兩類。坡面防護主要有植物防護和工程防護兩類。對于土路堤的坡面鋪砌防護工程，最好待填土沉實或夯實后施工，并根據填料的性質及分層情況決定防護方式。鋪砌的坡面應預先整平，坑洼處應填平夯實。沖刷防護有間接和直接防護兩類。對于沖刷防護，一般

21、在水流流速不大及水流破壞作用較弱地段，可在沿河路基邊坡設砌石護坡、石籠和混凝土預制板等。（1）路堤邊坡防護路堤高度小于3米邊坡均直接撒草種防護；路堤高度大于3米均采用方格網植草護坡，具體尺寸見圖紙路堤方格網植草防護圖。（2）路塹邊坡防護路塹高度小于3米邊坡均直接撒草種防護；路塹高度大于3米均采用人字形骨架植草護坡。2.4 支擋結構設計（1）擋土墻的用途擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。在公路工程中廣泛應用于支擋路堤或路塹邊坡、隧道洞口、橋梁兩端及河流岸壁等。（2）擋土墻的類型及適用范圍擋土墻類型分類方法較多，一般以擋土墻的結構形式分類為主，常見的擋土墻形式有：重力式

22、、衡重式、懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式和錨定板式。按照墻的設置位置，擋土墻可分為路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻。路肩墻或路堤墻設置在高填路堤或陡坡路堤的下方，可以防止路基邊坡或基底滑動，確保路基穩(wěn)定，同時可以收縮填土坡腳，減少填方數量，減少拆遷和占地面積，以及保護臨近線路已有的重要建筑物。路塹擋土墻設置在塹坡底部，主要用于支撐開挖后不能自行穩(wěn)定的邊坡，同時可減少挖方數量，降低邊坡高度。（3）本路段擋土墻設置 在路段K0+960K1+100右側，為收縮坡腳、加強路基的穩(wěn)定性，設置擋土墻長140m，高24m，具體布置及構造見擋土墻布置圖和擋土墻構造圖。2.5 路面結構設計2.5.1. 路面結構組成面層面層是直接承受車輛荷載作用及大氣降水和溫度變化影響的路面結構層次，并為車輛提供行駛表面，直接影響行車的安全性、舒適性和經濟性。因此，面層應具有足夠的結構強度，抗變形能力，較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，而且應當耐磨，不透水；其表面還