1、i摘 要本设计为宁江至善门一级公路第一标段初步设计(K0+000.00-K1+535.842)路段的初步设计。设计时速为 80m/h,设计年限为 15 年。说明书中包括线路线的平、纵、横设计、路基设计、挡土墙设计、边坡防护设计、路基路面排水设计、路面设计,主要参考文献等。结合已知资料和文献,在整个过程中按照各相关的规范标准进行设计。在线形设计阶段中,遵循选线原则对路线方案做深入、细致的研究,做到尽量少占农田,并与周围环境相协调,尽量设计一天方便周围居民的路线。最后,从方案中选择一条符合设计要求、经济合理的最优方案。本选线避开了高压线的拆迁和低路线以致占用过多的农田。在线形设计部分,综合考虑了平
2、曲线的优化及平曲线与竖曲线的“平包竖”组合力求达到优化设计。对于挡土墙,则是采用极限状态分项系数法来设计。本设计路面采用沥青混凝土路面。关键词:一级公路;平纵横设计;路堤挡土墙; 路面设计。 iiABSTRACTThis design is a series of bid to First class road in ningjiang, the first preliminary design (K0+000.00-K1+535.842) sections of the preliminary design. Design speed of 80 km/h, fixed number of
3、year for 15 years.Instructions are included in the line of flat, vertical, horizontal design, roadbed design, retaining wall design, slope protection design, roadbed drainage design and pavement design, the main references, etc.Combined with the known data and documents, according to the standard of
4、 the relevant standards in the whole process to carry on the design. In the stage of the geometric design, follow the principle of line selection of route schemes to do in-depth and meticulous research, to do as little as possible of farmland, and in harmony with the surrounding environment, try to
5、design a day convenient route of surrounding residents. Finally, from the scheme choosing a comply with the design requirements, the economic and reasonable optimal solutions. This avoids the high tension line to select the demolition and low route that takes up too much of the farmland. In the line
6、ar part design, considering the optimization of plane curve and plane curve and vertical curve “flat bag vertical“ combination optimization design to achieve. For the retaining wall, is the limit state subentry coefficient method is used to design. The design of pavement with asphalt concrete paveme
7、nt.Key words: First class road;Flat vertical and horizontal design; Embankment retaining wall;Pavement design.iii目 录前言 1第一章 总体说明11.1 项目概况11.2 设计总说明11.3 主要技术经济指标2第二章 道路平面设计 32.1 道路选线32.2 路线方案比较32.3 本路段线形设计情况42.4 道路平面设计图52.5 行车视距保证52.6 逐桩坐标62.6.1 直线上中桩坐标计算62.6.2 设缓和曲线单曲线中桩坐标计算7第三章 道路纵断面设计93.1 纵断面设计93.
8、2 设计依据93.3 道路纵断面设计图103.4 竖曲线要素计算103.5 纵坡及竖曲线表11第四章 道路横断面设计124.1 设计概况124.2 路基宽度124.3 土石方的计算与调配124.4 路基横断面图13第五章 路基14iv5.1 路基设计说明145.2 设计概况145.3 路基边边坡稳定性分析145.3.1 边坡类型145.3.2 稳定性分析15(1)路堤边坡稳定性分析15(2)路堑边坡稳定性分析155.4 路基设计表16第六章 挡土墙的设计 176.1 设计说明176.2 路堤挡土墙设计17第七章 公路排水及防护工程 387.1 概述387.2 路基排水387.3 边坡防护工程3
9、9第八章 路面结构设计 418.1 路面结构组成428.2 路面类型428.3 沥青混凝土路面的设计428.3.1 设计资料428.3.2 轴载分析438.3.3 确定道路交通等级468.3.4 确定设计指标478.3.5 路面结构厚度计算48结论 52参考文献53致谢 54v前 言毕业设计是学生对大学四年所学专业知识及相关学科知识经行综合运用,是对学生动手能力和操作能力的重要检验手段。它能将专业基础知识、电脑知识、和相关学科综合起来以实践化,同时增强自己对电脑的动手能力及对专业转件的熟悉和学习等。本设计是宁江至善门一级公路第一标段初步设计(K0+000.00-K1+535.842) ,要求在
10、近三个月的时间里完成毕业论文,包括设计说明书和道路平面图、纵断面图、路基横断面图、路面结构图、挡土墙结构图、防护工程设计图、涵洞设计图以及路基设计表 、 土石方数量计算表 、 平曲线表 、 竖曲线表等图纸、表格及相关内容。在本设计过程中部分设计资料不足,本人参考了交通部有关设计技术规范、相关专业书籍、不断向老师和同学请教和讨论,争取做到规范、合理。其论文共分十章进行阐述,并配有相关的插图和表格。由于理论知识和实践经验有限,尽管在设计中借助了一些文献及参考资料,在设计中仍存有许多不足的地方,敬请各位老师和同学们多多指正,本人将非常感谢!- 1 -第一章 总体说明1.1 项目概况宁江至善门一级公路
11、是吉林省公路网规划中重要一条,宁江位于吉林松原市,起点宁江 K0+000 坐标 X:5751.749 Y:17646.690 终点 K1+1535.824 坐标 X:4506.942 Y:18510.845。本区域属于温带半湿润季风气候区,四季分明,夏季炎热,冬季寒冷。七月份平均气温 2025,最高气温 37.2,一月份平均气温-15-20,最低气温-37.6,年平均气温 58。年降水量 700900mm,主要集中在七八月份,降水量约为 400500mm,占年降水量的 6070%1.2 设计总说明 本设计是宁江至善门一级公路第一标段初步设计(K0+000.00-K1+535.842) ,全长1
12、535.842 公里。其主要内容包括路平面设计、纵断面设计、横断面设计、路基设计、挡土墙设计、公路排水及防护工程、路面结构设计等。 1.3 主要技术经济指标 1-3-1 设计依据 公路工程技术标准(JTG B012003);公路路线设计规范(JTG D20-2006);公路路基设计规范(JTG D30-2004);公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011);公路沥青路面设计规范(JTG D14-2006);公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004); 1-3-2 主要技术指标 见表 C1-3-2 - 2 -表 C1-3-2 主要技术指标序号 指 标 名 称 单位 技 术
13、指 标1 公 路 名 称 主线2 公 路 等 级 一级公路3 车 道 数 量 四车道4 设 计 速 度 km/h 805 路 幅 宽 度 24.56 极限值 4007 一般值 2508平曲线半径不 设 超 高 最 小 25009 凸型 一般值 450010 凸型 极限值 300011 凹型 一般值 300012竖曲线半径 凹型 极限值 200013 最 大 纵 坡 514 最 大 超 高 10.515 设计洪水频率 1/10016 车辆荷载等级(路基) 公路级17 车辆荷载等级(路面) 单轴双轮组 100kN- 3 -第二章 道路平面设计2.1 道路选线路线是道路的骨架,它的优劣关系到道路本身
14、功能的发挥和在路网中是否能起到应有的作用。根据道路的使用任务、性质、等级、起迄点和控制点,沿线地形、地貌、地质、气候、水文、土壤等情况,通过政治、技术、经济等方面的分析研究,比较论证而选定合理的路线。道路选线的一般原则:多方案的选择工程造价与营运、管理、养护费用综合考虑处理好选线与农业的关系路线与周围环境、景观相协调工程地质和水文地址的影响选线应重视环境保护选线基本步骤:1路线总体布局:路线方案选择路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向问题。2路线带选择:在路线基本方向选定的基础上,按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点,连接这些控制点,即构成路线带,也称路线布局。3具体定线:
15、定线就是根据技术标准和路线方案,结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计,具体定出道路中线的工作。2.2 路线方案比较方案比较是选线中确定路线总体布局的有效方法,在可能布局的多种方案中,通过方案比较决定取舍,选择出技术合理、费用经济、切实可行的最优方案。路线方案的取舍是路线设计中的重要问题。- 4 -方案一全长 1535.842 米, 平面线性采用反向曲线,线性比较美观,行车比较舒适,占用农田较少,拆迁房屋较少。方案二全长 1562.018 米,平面线性依然采用同向曲线,线性比较美观,但是开挖土方量比较大,占用的农田较多,且圆曲线半径不满足规范。经过比选,确定方案一为最终方案。2.3
16、 本路段线形设计情况本设计路段为 K0+000.00-K1+535.842,由缓和曲线和直线连接,其中圆曲线的半径为500m,缓和曲线长均为100m。2.3.1平曲线要素的计算已知: 第1交点:圆曲线半径 R1 =500m,转角值 1.72941第2交点:圆曲线半径 R2=500m,转角值 .852第3交点:圆曲线半径 R3=500m,转角值 .4793对于平曲线一,计算得: 圆曲线总长: mLY 803.2111曲线总长为: 675.31总- 5 -外距: mRE650.12sec11切线长: T43.7tg11切曲差: mLD6.211总对于平曲线二,计算得圆曲线总长: RLr 079.15822曲线总长为: m761.2总外距: RE23.6sec22切线长: mRT41.7tg22切曲差: LD0.822总对于平曲线三,计算得圆曲线总长: mRLr 678.1033曲线总长为: 98.263总外距: mRE026.7sec33切线长: RT.12tg33