高速公路综合设计说明书.docx

1、南昌工程学院本(专)科毕业设计(论文)1第一章 绪论 1.1 该高速公路工程建设的意义江西省赣州至崇义高速公路是国家高速公路网中厦门至成都高速公路在江西境内西部的一段，同时也是江西省公路网“三纵四横”布局中的第四横中的一段，是江西省的主要干线公路之一。本项目的建成将有效地缩短我国东南地区、中南地区和西南地区的交通距离，有效地调整东、中、西部三大区域的经济结构，促进区域经济的平衡发展，对泛珠三角地区的经济、交通发展具有重要的意义。1.2 沿线自然环境赣崇高速公路处于中亚热带季风潮湿区，年降雨量在 1500mm 以上，沿线山脉纵横交错，群峰起伏连绵，赣湘交界的崇义县素有“九分山、半分田、半分水面、

2、道路和庄园”的称谓，是典型的湿热多雨山区高速公路。由于地质地形条件复杂，施工技术难度大，本项目的实施将为高速公路建设的顺利开展提供保障。1.3 项目概况赣崇高速公路全长 87.543 公里，高架桥多，高度 40 米以上的高架桥 31 座，全线大桥 53 座，隧道 12 座，桥梁、隧道占路线比例高达 40.22%。赣崇高速公路全线按高速公路双向四车道设计，D 标段处于上犹东互通至终点采用计算行车速度 80km/h 的标准。整体式路基设计宽度为 24.5 米，路面结构为沥青混凝土，设计年限 15 年，设计标准轴载 BZZ-100KN。本设计选取赣崇高速公路其中 2 公里做为设计内容。该线地势相对平

3、坦，左侧靠河，右侧靠山，全长 2023.816 米，共设三个转角点，即三段平曲线。竖曲线有两条半径均超过 10000 米。该路线共设两处涵洞，一处 1.5 米圆管涵，一处 2 米盖板涵。桥梁 1 座，跨径 50 米，设置成 2*25m简支 T 梁桥。全线公路设为整体路基，路基宽度 24.5 米，左右各设 0.6 米深的梯形边沟或排水沟。填方边坡一般设为 1:1.5，挖方边坡 1:0.5。在路途 K0+640K0+760 处设有 120 米路肩墙，以防洪水损坏路基。全线采用沥青路面，路拱 2%，最大横坡 8%。以上便是该路线的概况。第二章 路线总体设计2.1 公路等级确定认证及路线方案比选2.1

4、.1 交通量分析及公路等级确定1.设计原始资料及交通量计算2010 年全年现有交通组成车型 车流量 折算系数 折算后的交通量（辆/日）载重汽车：东风 EQ140 452592 1.5 1860载重汽车：解放 CA10B 431592 1.5 1774载重汽车：载重量1.30（4）抗倾覆验算求出作用在挡土墙上的各力对墙趾的力臂自重 W 的力臂 a=1.92mPay 的力臂 b=3.15mPax 的力臂 h=2.5m抗倾覆稳定安全系数为Kt= =2.861.6 安全。对于重力式挡土墙，通常抗滑稳定满足要求时，看倾覆稳定也满足要求。（5）地基承载力验算作用在基础底面上的总的竖向力N=W+Pay=36

5、0+75=435 kN/m合力作用点与墙前趾 O 点距离x= =1.39偏心距e=b/2-x=3.15/2-1.39=0.185b/6基底边缘应力= =要求满足下列公式1/2（pmax+pmin）=124.25kPafa=180kPaPmax=209.5kPa1.2fa=216kPa基底平均应力和最大应力均满足要求。最终确定尺寸为：顶宽 1.5m，底宽 3.5m。9第四章 路面设计4.1 路面结构设计的一般原则(1)路面结构设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，将路基路面作为一个整体考虑，进行综合设计。(2)在满足交通量和使用要求的前提下，应遵循“因地制宜、合理

6、选材、方便施工、利于养护、节约资源”的原则进行路面设计方案的技术经济比较，选择技术先进，经济合理，安全可靠的方案。(3)应结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极、慎重地运用行之有效的新材料、新技术、新工艺。(4)路面设计方案应充分考虑沿线环境的保护、自然生态的平衡，有利于施工、养护工作人员的健康与安全。(5)为确保工程质量，应尽可能选择有利于机械化、工业化的设计方案。(6)对于地处不良地段的路基，为了适应路基沉降、稳定周期较长的特点，路面结构可以遵循“一次设计，分期修建”的方案，即在路基沉降、稳定周期内（35 年） ，根据交通量增长规律，分次修建，最终实现设计的目标，这样既适应交通量不

7、断增长的需要，又提高了投资效益，最终保证了路面结构的质量达到规定的要求。4.2 路面设计计算4.2.1 原始资料及已算交通量原始资料汽车型号 总重/kN 载重/kN 轴重/kN 后轴重/kN 后轴数 轮组数解放CA10B80.25 40.00 19.40 60.85 1 双东风EQ140 92.90 50.00 23.70 69.20 1 双黄 河JN150 150.60 82.60 49.00 101.60 1 双黄 河JN253187.00 100.00 55.00 2*66.00 2 双太脱拉138211.40 120.00 51.40 2*80.00 2 双尼桑 CW(L)40HD23

8、7.60 141.75 50.00 2*93.80 2 双2010 年全年现有交通组成车型 车流量 折算系数 折算后的交通量（辆/日）载重汽车：东风 EQ140 452592 1.5 1860载重汽车：解放 CA10B 431592 1.5 1774载重汽车：载重量2 吨 688500 1.0 1886载重汽车：黄河 JN-150 473592 2.0 2595载重汽车：黄河 JN-253 89400 2.0 490东风拖挂车 27648 3.0 227尼桑 CW(L)40HD 87300 1.0 239太脱拉 138S 89900 2.0 493摩托车 21208 0小客车 22300 1.

9、0 61两轴大客车 452400 2.0 2479合计 2836432 12104年平均日交通量 7771交通量增长系数（） 8104.2.2 累计当量轴次计算以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次（1）轴载换算以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时，凡轴载大于 25KN 的各级荷载（包括车辆的前、后轴） 的作用次数 ，均按下式换算成标准轴载 的当量作用次数 。1P1nPN(3.4) KiinCN135.42式中： 标准轴载的当量轴次，次日；N 被换算车型的各级轴载作用次数，次日；1n 标准轴载，KN；P 被换算车型的各级轴载，KN； 1 轴数系数；C 轮组系数，单轮组为

10、 6.4，双轮组为 1，四轮组为 0.38。2当轴间距大于 3m 时，应按单独的一个轴载计算，此时轴数系数为 m；当轴间距小于 3m 时，按双轴或多轴计算，轴数系数按下式计算。(3.5)1(2.1mC式中： m 轴数。（2）累计当量轴次计算由公路沥青路面设计规范(JTJ01497)3.0.4 设计年限内一个车道上的累计当量轴次 按1N下式计算。(3.3)3651)(teN1N式中： 设计年限内一个车道上的累计当量轴次，次；eN设计年限，年；t路面竣工后第一年双向日平均当量轴次，次日； 1设计年限内交通量的平均年增长率(%), 应根据实际情况调查，预测交通量增长，经分析确定；车道系数，查公路沥青

11、路面设计规范(JTJ014 97)确定车道系数为 0.40.5,本设计取 =0.45。计算结果如下：车 型 Pi（KN） C1 C2 n1 N1东 风 后轴 69.2 1 1 1860 374.9509472EQ140 前轴 23.7 1 6.4 1860 0解 放 后轴 60.85 1 1 1774 204.4029454CA10B 前轴 19.4 1 6.4 1774 9.058809246载重 后轴 55.5 1 1 1886 145.6183699小于 2 吨 前轴 36 1 6.4 1886 141.787368黄河 后轴 101.6 1 1 2595 2780.513396JN-1

12、50 前轴 49 1 6.4 2595 745.8822707黄河 后轴 66 1 1 490 80.39188272JN-253 前轴 55 1 6.4 490 232.784336东风拖挂车 后轴 140 1 1 227 981.0311838前轴 30 1 6.4 227 7.721173104续上表尼桑 后轴 93.8 1 1 239 180.9173626CW(L)40HD 前轴 50 1 6.4 239 75.00623976太脱拉 后轴 80 1 1 493 186.761934138S 前轴 51.4 1 6.4 493 174.4682725小客车 后轴 26.5 1 1 61 0.188994596前轴 17 1 6.4 61 0两轴大客车 后轴 100.4 1 1 2479 2522.424509前轴 48.3 1 6.4 2479 669.308776标准轴载当量轴次 9513.21877设计年限内一个车道通过的累计标准当量轴次 4242643.198注：轴载小于 35kn 的忽略不计验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载大于 50KN 的各级轴载（包括车辆的前、后轴）的作用次数 ，均按下式转换成标准轴载 的当量作用次数 。1P1nPN