土木工程毕业论文：公路工程设计.doc

西北工业大学毕业论文学习中心班级2009年秋专业土木工程题目公路工程设计姓名指导老师摘要本设计范例为从新兴屯到李家店的一段山岭重丘区二级公路常规设计分为初步设计和详细设计两个步骤初步设计中首先根据交通量确定道路等级然后在110000地形图上确定两条备选路线分别进行平面设计纵断面设计横断面设计桥涵设置最后对所定路线进行方案比选从中选择最佳方案详细设计从确定方案中选取38Km进行设计前期工作较初步设计更具体化此外还对路基路面排水涵洞进行了详细设计对工程预算进行了简略编制目录摘要第1章绪论111课题背景112我国公路发展规划213设计背景2第2章初步勘测和初步设计321选线和定线422路线的勘测设计523纵断面设计624初步确定桥涵位置类型孔径和数量925两条方案的优劣评价10第3章详细测量与详细设计施工图设计1131详细技术测量1132平面详细设计1233纵断面详细设计1334横断面详细设计14第4章路基防护工程设计1641植物防护1642砌石护坡16第5章路面结构设计1751路面类型的选择确定1752基层底基层及垫层1853路基1854路面的结构厚度18结论19参考文献20致谢21第1章绪论11课题背景111公路运输的功能特点地位及作用公路运输分为直达运输干线运输和短距离集散运输三种形式因此公路运输有通过运输和送达或集散的功能尤其是送达或集散功能作为其它几种运输方式管道除外的终端运输方式是交通运输中不可缺少的组成部分在综合交通运输体系中发挥着非常重要的作用随着高速公路向网络规模的发展利用高速公路的干线运输功能公路运输作为一种具有功能齐全通过和送达或集散齐备的运输体系发挥越来越重要与其它运输方式比较公路运输的特点是灵活性尤其是高速公路建设信息网络通信技术以及计算机技术等的发展又实现着快速性门到门运输和被称为零库存justintime的运输特点促使着公路运输的快速发展公路运输的灵活性和快速性主要表现在批量运输条件时间和服务上的灵活性以及时间上的快速性由于公路运输的批量小和要求的运输条件相对宽松所以在运输时间和服务水平上容易得到保障也正因为如此公路运输具有生产点多面广的特点112我国公路现状改革开放以来我国公路运输业快速发展从完成的运量和周转量看公路客运已成为主要的客运方式公路货运量远远超过其他运输方式周转量也快速增长这充分说明公路运输方式在国民经济及社会发展过程中发挥着愈来愈重要的作用我国公路运输服务方式和经营主体日益呈现多样化的趋势目前公路运输存在的主要问题为公路交通的基础设施水平还较差截止到2001年底我国修建各种级别的公路近140万公里其中高速公路19万公里居世界第二位然而路网密度仍然较低只相当于巴西的12印度的15美国的16日本的130公路质量与发达国家相比差距仍很大还不能满足国民经济及社会发展的需求公路数量少等级低质量差运输车辆的车型结构不合理技术性能还较差运输生产的效率效益较低运输经营组织与管理的手段还比较落后经营主体结构不合理建立高效有序的运输市场缺乏基础12我国公路发展规划随着科学技术的发展尤其是ITintelligenttechnology产业和智能交通系统的发展公路运输的发展呈如下趋势随着高速公路由单线向跨区域和全国网络的发展开展公路快速客货运业务随着全国高速公路网的形成和WTO的加入促使公路运输企业按规模化要求建立集约化经营的运输企业公路货运业将纳入物流服务业发展的系统中更强调在专业化原则上的合作包括不同运输方式之间的合作与服务对象的合作在经营管理方面现在许多运输企业都建立并运用了运输信息管理系统运输组织方式按生产力水平分层发展逐步加强运输规划使公路建设及运输站场设施的配置与客货流规律更好地协调起来同时还根据效率与效益原则把运输服务向纵深推进13设计背景本次设计中的平面设计纵断面设计横断面设计土方调配等内容主要采用了由德国巴泽多和托诺工程软件有限公司IBampT开发的CARD1系统软件该软件是一套具有领先技术的工程规划计算机辅助设计系统主要应用于测绘道路设计铁路设计和管道工程领域CARD1系统将道路设计所需的各种平面线形纵断面坡度组合横断面形式超高方式等设计要素归纳为符合设计者设计习惯和思维的设计目标概念进行目标化设计而不是单纯的绘制线点等几何图素设计者是在三维数据模型中进行平面纵断面及横断面设计的其中各种地形信息中线线位超高控制数模数据可互相传递参考辅助设计者设计出合理的平纵横断面组合设计完成后CARD1系统能够自动绘出所需任意比例的平面图纵断面图横断面图第二章初步勘测和初步设计本设计为山岭重丘区二级公路设计山岭重丘区基本特征如下自然特征地面起伏山丘连绵沟谷与水岭较深地面自然坡度在20以上地形对部分路段平纵线性有约束丘陵地形山势平缓山形迂回山丘连绵地形多变地物随地形变化而变化农业较发达土地种植种类繁多旱地经济林为主居民点及建筑群时有出现路线特征路线以平曲线和竖曲线为主体构成空间线性局部方案多布线灵活可能的路线走向多路线平纵横三方面关系密切相互影响约束较大线性指标一般高但指标变化幅度大下面把第5章所确定的山岭重丘区二级公路在设计中需要的一些技术指标汇总成表见下表所示表21表21公路主要技术指标汇总公路分类一般公路公路等级二级公路地形山岭重丘计算行车速度kmh60行车道宽度m70路基宽度m10极限最小半径m125一般最小半径m200不设超高最小半径m1500停车视距m40超车视距m200最大纵坡6合成坡度10最小坡长m120缓和曲线最小长度m35凸形竖曲线一般最小半径m2000凸形竖曲线极限最小半径m1400凹形竖曲线一般最小半径m1500凹形竖曲线极限最小半径m1000竖曲线最小长度m50最大直线长度m1200最小直线长度m同向曲线360反向曲线120以上为本设计所能用到的技术指标如不全面将在后面的设计中给出21选线和定线选线和定线就是根据公路的性质任务等级和标准在路线起终点间结合地形地质地物及其他沿线条件综合平纵横三方面因素在实地或纸上选定中线位置然后进行有关测量和设计工作本设计路段起点为新兴屯终点为李家店地处黑龙江省境内两点间多山岭沿线无不良工程地质路线前半部分基本上是沿河线路线走向明确路线纵坡缓线形好是比较好的选择方案但沿线多为开阔的阶地而这些介地是山岭重丘区仅有的良田及耕地修路与占地的矛盾突出应尽量解决好占地问题二应靠近山坡进一些但靠山体过近路线的线形就会差一点同时易于破坏山体的稳定性要增加山体的坡面防护措施需防止山体滑坡碎石崩塌山洪冲毁路基的可能性结合两者选择线形时宜离开山体一段距离同时注意道路的横向排水此外山区居民多聚居于傍山沿河一带城镇和居民点多沿河线便于发展公路的使用效益沿河线便于施工养护和行车使用另外路线旁山依河砂砾石料丰富水源充足为施工养护提供了就地取材的条件211越岭线212特征方案后半部分主要为越岭线途中穿越一垭口因地形较为复杂路线的平纵横三方面应考虑多一些垭口地选择垭口选择应在符合路线基本走向的前提下从可能通过的垭口中根据其位置标高地形条件地质情况及发展条件总和比较确定垭口海拔高低及其与山下控制点的高差对路线长短工程量大小和营运条件有直接的影响由越岭线长度纵坡和高度三者之间的关系可知当平均纵坡一定时降低相对高差可使路线长度减短故选线时应选择标高较低的垭口选择垭口不仅要低而且位置要符合路线的走向即路线通过不需无效延长路线就能和前后控制点衔接选择垭口必须和山坡展线条件一起考虑如遇有地质较好地形平缓利于展线降坡的山坡即使垭口位置略偏或略高也应比较不要轻易放弃此外还要考虑垭口的地质条件越岭标高的确定垭口选定后过岭标高就直接关系到越岭方式路线的长短两侧展线方案及工程数量的大小因此过岭标高应综合考虑公路等级越岭路段的地形地质等自然条件经过技术经济比较确定从地形条件来看一般哑口宽而厚地质条件差的不宜多切而宜采用浅挖低填过岭过岭标高基本上就是垭口标高山脊瘦地质条件好的垭口可以多切切深以不危及路基稳定为度最大切深根据岩石类星河构造情况而异当挖深在25m30m以上时则应与隧道方案进行比较213定线原则选择控制点两方案均采用靠山脚布线试坡a167cm根据此平距采用圆规在地形图上对越岭线部分定点平面试线方案一着重考虑如何靠近陆家屯定线方案二重点考虑尽量沿山脚定线以保持路基稳定线位选择均在110000地形图上进行然后利用CARD1软件进行具体定线并对纸上定线进行修正22路线的勘测设计221路线交点坐标与路线转角的确定导线的确定在110000的地形图上初步定线后利用CARD1软件进行详细定位确定路线各要素坐标详细结果见附表1直线及曲线一览表222两方案平面设计由于本设计在初步阶段仍采用软件设计运用公式进行计算不是重点故省去了以往设计时大量烦琐的手算过程提高了初步设计的精确性因此对以下平面设计中的公式计算部分仅做简单涉及具体计算可参见有关手册的相关章节如公路勘测设计第三章裴玉龙主编黑龙江科学技术出版社2221平曲线要素的确定圆曲线要素及其计算略主点桩号的计算略2222缓和曲线设计缓和曲线的作用使汽车从一个曲线过渡到另一个曲线的行驶过程中的离心加速度逐渐变化缓和曲线作为超高和加宽变化的过渡段缓和曲线通过其曲率的逐渐变化可适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅以构成美观及视觉协调的最佳线形缓和曲线要素的计算带有缓和曲线的平曲线要素的计算主点桩号的计算当曲线半径小于不设超高的圆曲线最小半径1500米时要设缓和曲线根据规范规定缓和曲线的长度不能小于35米同时在该路段上要设超高和加宽超高的详细设计见后面的详细设计部分2223初步设计的平曲线加桩在路线选定和曲线计算完成之后要将路线加桩直线段为100米加桩曲线段为50米加桩由于采用软件进行上述工作本设计为10米加桩23纵断面设计231纵断面线形设计的一般要求对于新建公路路基设计标高二级公路采用路基边缘标高纵断面线形主要由纵坡和竖曲线组成纵坡的大小与坡度的长度反映了公路的起伏程度直接影响公路服务水平和运营成本也反应了公路是否经济适用因此设计中必须对坡度坡长及其相互组合进行合理安排凹曲线的边坡顶点不要设在两边都是挖方路段这样排水不利使路基受到水的浸泡降低路的寿命和使用质量同时更应注意当连续纵坡大于5时要设置小于3的缓和坡段其距离要大于120米相邻纵坡的代数差小时应尽量采用大的竖曲线半径纵断面设计的技术指标的确定纵断面设计232注意平纵配合2321平面直线与纵断面直线组合这种线形组合单调呆板行驶过程中路线视景不变容易使司机产生疲劳感尤其在高速行车时容易导致交通事故在交通比较复杂的路段这种线形组合是有利的设计中可采取措施来弥补景观单调的不足2322平面直线与纵断面凹形曲线组合这种组合具有较好的视距在设计中应该注意以下几点避免插入较短的凹形竖曲线或插入小半径曲线一般应大于最小半径的34倍以免产生折点两个凹形竖曲线间不要插入短直线此时宜将两个凹曲线合并成一个凹曲线可改善视觉条件长直线的末端不宜插入小半径凹形竖曲线2323平面直线与纵断面凸形曲线组合这种组合视距条件差线形单调使司机对前方道路情况无法做出判断应尽量避免使用这种组合应注意采用大半径曲线以保证视距当连续出现凹形和凸形竖曲线时会造成不良视觉效果一般应尽量避免2334平面曲线与纵断面直线组合如果平曲线半径选择适当这种组合效果良好汽车在这种线形上行驶可获得良好的景观效果如果平曲线与直线组合不当曲线半径过小或直线长度过短平曲线半径与纵坡不协调都会导致线形折曲这种组合还应满足合成坡度的要求尤其应避免急转陡坡组合2335平面曲线与纵面曲线组合这两种组合形式很常见但比较复杂如果曲线半径适宜平纵线形要素均衡可以获得视觉舒适诱导效果良好的空间曲线此种组合应注意以下几点1一般情况下当平竖曲线半径较大时宜将平竖曲线半径顶点对应若两者不能很好的配合两者的半径都小于某一限度时宜将平竖曲线拉开相当距离2平曲线与竖曲线的大小保持均衡3竖曲线的顶部或底部不得与反向平曲线的拐点重合尤其是凸形竖曲线容易造成判断失误4避免转角小于7的平曲线与坡度角较大的凹形竖曲线组合5缓和曲线不得与小半径竖曲线重叠6不宜将小半径平曲线设置在竖曲线的底部或顶部平竖曲线对应重叠有如下优点1利于诱导视线2有利于行车安全3线形舒适美观233纵断面设计的步骤此图中纵向比例为11000横向比例为110000在所确定的路线上确定加桩路线的地面高程其高程值详见纵断面图绘出地面线标出里程桩号和平面线形信息确定控制点控制点包括路线起终点越岭垭口高程大中桥涵地质不良地段的最小填土高度和最大挖深与铁路公路交叉点重要的电力杆管线的净高重要城镇过道点等对于山岭区二级公路也要考虑填挖平衡在这些控制点间穿插初步定出坡度线调整坡度线检查各指标是否满足使道路的平纵线形协调同时考虑排水和路基设计的基本要求其坡度值见纵断面图在完成拉坡的纵断面图上通过坡度和坡长计算纵断面上的设计高程所得值详见纵断面图234纵断面的竖曲线设计为了提高行车的平顺性相邻变坡点之间的距离应不小于两竖曲线间的切线长以便插入适当的竖曲线竖曲线有凹形竖曲线和凸形竖曲线两种235竖曲线要素计算初步设计中只确定了竖曲线的半径切线长和外矢距三个要素详见下表表22竖曲线要素表方案一m序号桩号RTE1K08003600090000112K182020000200001003K255025000175000614K32408000252003975K408025000150000456K64603500021000063表23竖曲线要素表方案二m序号桩号RTE1K09001500052500092K187010000100000503K25501500082500234K329010000285004065K42002500050000056K5540200001900009024初步确定桥涵位置类型孔径和数量小桥涵施工是公路排水的主要构造物在本路段设计中小桥涵的多少直接影响工程造价和使用效果不同构造型式的涵洞常用跨径适用范围和优缺点见表65和表66表24不同构造型式的涵洞的常用跨径构造型式常用跨径cm圆管涵5075100125150盖板涵75100125150200250300400拱涵100150200250300400箱涵200250300400500表25涵洞的适用性和优缺点构造型式适用性优缺点管涵有足够填土高度的小跨径暗涵对基础的适应性及受力性能较好不需墩台圬工数量少造价低盖板涵要求过水面积较大时低路堤上的明涵或是暗涵构造较简单维修容易跨径较小时用石板涵跨径较大时用钢筋砼盖板接上表拱涵跨越深沟或高路堤时设置山区石料资源丰富可用石拱涵跨径较大承载潜力较大但自重引起的恒载也较大施工工序较繁多箱涵软土地基时设置整体性强但钢筋用量较多造价高施工较困难方案一11处设涵洞一处设置小桥在桩号K6830附近有一季节性水沟当暴雨时期或雨量较大时才形成河沟根据目前和长远的需要经济造价方面考虑该处建一涵洞即可桩号K7277出为一非季节性河流有一旧桥通过可利用原先桥位设置一220米混凝土梁桥以下表中若无特别注明皆为钢筋混凝土圆管涵表26涵洞汇总表方案一桩号涵洞类型和孔径桩号涵洞类型和孔径K006105钢筋混凝土K180015钢筋混凝土K254015钢筋混凝土K408015钢筋混凝土K4330210钢筋混凝土K463015钢筋混凝土K527015钢筋混凝土K643015钢筋混凝土K664015钢筋混凝土K683015钢筋混凝土K7277220钢筋混凝土梁桥K737010钢筋混凝土方案二15处设涵洞一处设置小桥桩号K6740K6990处为季节性水沟当暴雨时期雨量较大时才形成河沟根据目前和长远需要经济造价方面考虑该处建涵洞桩号K7040出为一非季节性河流有一旧桥通过可利用原先桥位设置一220米混凝土梁桥以下表中若无特别注明皆为钢筋混凝土圆管涵表27涵洞汇总表方案二桩号涵洞类型和孔径桩号涵洞类型和孔径K009015钢筋混凝土K0458205钢筋混凝土K0730205钢筋混凝土K185315钢筋混凝土K2555210钢筋混凝土K414510钢筋混凝土K469010钢筋混凝土K506015钢筋混凝土K533615钢筋混凝土K554015钢筋混凝土K606015钢筋混凝土K659510钢筋混凝土桩号涵洞类型和孔径桩号涵洞类型和孔径K674010钢筋混凝土K699010钢筋混凝土K7040220钢筋混凝土梁桥K721510钢筋混凝土25两条方案的优劣评价251路线方案比选的评价指标路线方案比选的评价指标较多主要有技术经济政策及国防上的意义交通网系中的作用及其联系城镇的多少等指标本设计中只作技术和经济两类评价指标的比较252方案的比选比选具体指标见表28从表中对各项指标的评价可以看出方案1的技术经济指标要略优于方案1本设计路段起点为新兴屯终点为李家店地处黑龙江省境内两点间多高山自起点腰七里半陆家屯终点的路段有一等外线经过且等高线较稀疏沿线无不良工程地质其他地区无法绕越故可供选线的地区比较单一方案一与方案二部分线形经过地区相同走向基本相似故可比性极小方案2的路线比方案1的路线长度长6148米方案一线位较高布设在农田上方靠近坡脚选线占地较少并且容易保持路基稳定而且方案1沿线经过3个村镇可利用一个原有桥位选线符合当地居民的行走习惯方案2经过两个村镇途中经过两条河流靠近山脚处线位遇河沟较多频繁设置桥涵对排水要求高鉴于能带动沿线经济发展方便沿线居民是修路的主要目的所以综合考虑以上因素选用方案1表28方案比选表评价指标单位方案一方案二路线长度航空长度增长系数转角总和转角平均度数平曲线个数个最小半径个无无接上表竖曲线个数个最小半径无无纵断面最大纵坡个数个坡度坡长最小纵坡个数个坡度坡长构造物桥涵数量个土石方工程数量填挖总最大填挖方高度填挖克服高差沿线连接城镇个第3章详细测量与详细设计施工图设计31详细技术测量本设计结合任务选定方案一其中一段路线进行详细设计将原有的地形图进行加密311定线定线是在选线完成之后具体标定公路的中心线是根据上级标准的任务书和踏勘测量中已定的路线走向主要控制点和技术标准在进行公路详细技术测量时进行的其中主要任务是在选线布局所规定的路线带范围内结合详细地形水文地质条件综合考虑平纵横三方面的合理安排定出中线的合理位置具体设计根据初步设计的纵断面图和横断面图把不合理的路线移到合理的地段上同时考虑水文地质条件由于本设计属于教学设计不能实地踏勘上述方法只能在图纸上进行即纸上定线最后定出交点312确定详细设计的路线选择该路线的原则要选择平曲线较多的路段特别是要含有缓和曲线的路段因为在该路段上会带有超高和加宽的设计可以丰富设计的内容增加设计的难度并将学过的知识充分利用到实践中来选择带有垭口处的路段在该处线路的纵坡不好处理填挖方较大选择排水困难的路段例如冲沟和湿地等位置在该路段要注意路基的排水以及路表和地下排水设施的设计与处理该路段还包含有地面横坡度较陡的位置在这一段的设计中又增加了路基的边坡稳定和边坡防护问题同时还涉及到了排水的处理例如由于地面坡度较大而导致水流冲刷严重流速较快故要考虑设置截水沟根据以上原则和导师的建议确定详细设计的38公里路段32平面详细设计321对原路线方案进行分析详细设计就是将初步选定的方案进一步的细化初步选定的方案采用段展在加密地形图上之后通过对全线进行分析发现原路线基本满足要求故仅做局部修改322对原有路线进行修正保留了方案一中的JD2JD4段路线的原有线位为了保证本段路线与原初步方案路线的衔接对于起始端和最末端点不做随意改动仅为选取路段方便做局部调整改变其平曲线半径及转角使其路线方案达到最佳并且重新编排桩号其中曲线上整20米标出直线上整50米标出曲线标于内侧直线标于路线前进方向右侧为了配合该段的纵断面设计能顺利越过垭口设置了一个缓和曲线圆曲线圆曲线缓和曲线的形式从而与地形更好的符合33纵断面详细设计纵断面详细设计时在满足线形标准的前提下考虑填挖平衡但主要的还是考虑路线行车的条件得到满足同时也要注意路堤最小填土高度排水要求保证路面处于干燥和中湿状态尤其是在挖方路段上更要注意纵断的设定331纵断面的技术指标的确定详细情况见纵坡竖曲线表332坡度和坡长的确定同初步设计的要求对于坡度和坡长确定指标同初步设计的要求要满足公路工程技术标准JTGB012003所做的规定此外在该详细设计阶段由于等高线的加密以及路线方面做了调整因此在纵断面的设计方面进行了重新的拉坡设计竖曲线的设计情况及其详细设计计算结果见后面的路线纵断面图以及路基设计表34横断面详细设计341横断面的组成对于该设计路段的横断面主要是由行车道路肩边沟排水沟截水沟和等组成本设计路段为平原微丘区二级公路车速定为60kmh按照公路工程技术标准JTGB012003表3011将路基宽度选定为10米其中行车道宽度为235m硬路肩宽为2075m土路肩为2075米342路拱的确定为了路面排水顺畅和保证行车安全平稳坡度过小则排水不畅且不利于行驶安全所以路拱坡度应限制在一定的范围内根据路面类型和当地自然条件本设计采用20的路拱横坡路肩的设置则为硬路肩采用了与路面坡度相同的20而土路肩为了能迅速排出路面上的降水路拱坡度为30路拱形式采用直线形以路中线为为基点设置双向路拱横坡主要是为便于机械化施工排水和养护343弯道的超高与加宽为了满足路线的线形要求平纵横三方面的协调同时也为了满足行车的舒适性安全性要做好路线弯道的超高与加宽设计公路工程技术标准JTGB012003可知在路拱20时半径小于1500米时要设超高当半径小于等于250米时要设加宽标准规定当超高横坡度的计算值小于路拱坡度时设置等于路拱坡度的超高值或不设超高所以可不设超高344陡坡路堤的稳定性检验地面横坡陡于125除应保证路堤边坡的稳定外还要预防路堤沿地面陡坡下滑下滑的情况一般有两种路堤沿基底接触面滑动路堤连同基底下的山坡覆盖层沿基岩层面下滑由逐桩横断图可知桩号K2180至K2280最陡经过计算该桩的横坡为陡于125需要进行陡坡路堤设计解决方法或者原地面挖台阶台阶宽度不应小于2米或采取改善基底条件或设置支挡结构物等防滑措施345取土坑弃土堆护坡道3451取土坑取土坑的设置要根据路堤外取土的需要数量路基排水的要求和当地农田基本建设规划结合施工的方法附近地形土质及水文情况确定取土坑的布置应考虑使坑内的水能排向附近河沟或路基以外土方运输经济合理以及将来路基的加宽和放缓边坡的可能性在本设计中考虑到以下4方面故不设取土坑如需借土就要外运路线的设计一个重要考虑重点就是发展村庄经济该路线周围有村庄多农田为了节省土地防止水土流失尽量不占用耕地不宜在路线两侧设置取土坑地下水位的埋深较浅设置取土坑后可能导致排水困难问题额外增加工程量和造价洼地地下水15米湿地较多不用设置取土坑道路沿线多灌木区地表层有025m厚的腐植土清除很不经济且挖出的腐植土又要另行处理3452弃土堆路基挖方应尽量考虑移挖为填或利用弃土适当加宽路基以减少废方为防止废方堆置不当而影响路堑边坡的稳定或因弃土不当造成水土流失淤塞排灌沟渠压盖农田及其它不良后果在设计时必须妥善考虑土堆的设置有条件时应尽力争取利用废方造田扩大耕地面积以支援农业综合考虑该路段的实际情况由路基土石方数量表可看出挖方数量以土方为主故应充分利用基本做到移挖做填3453碎落台碎落台设置通常是在在岩石风化破碎比较严重或松散的碎石土路段的挖方边坡经常有剥蚀碎落的岩屑或土石在该设计中虽然无明显的不良工程地质及水文地质地段但是由于部分地段路堑开挖深度相对较大因此考虑在边沟外侧设置宽度为10米的碎落台并在碎落台上设置高04米宽03米的预制混凝土块以支挡碎落的岩屑和土石保证碎落的岩屑和土石都堆积在碎落台上便于养护时清除346土石方量计算和调运横断面设计完后就要计算各桩号的土石方量表面025m为腐植土不能利用所以单独计算在进行土石方调运时注意以下几点首先考虑本桩利用尽可能避免和减少上坡运土当运距超过500m时考虑采用外借的方式第4章路基防护工程设计路基防护应按照设计施工与养护相结合的原则根据当地气候环境工程地质和材料等情况选用适当的工程类型或采用综合措施以保证路基的稳固路堤和路堑边坡的坡面暴露在大气中常常受到自然因素的反复干湿冻融冲刷和吹蚀作用对于易受自然因素作用而破坏的土质或岩质边坡在路基基身施工完毕以后应及时进行坡面护理41植物防护植物防护是一种经济有效的防护措施特别是在气候潮湿草皮易于生长的地区但采用时必须注意保证其成活对于岩质边坡这种方法一般不适用在不利于生长的边坡上若要采用植物防护则可在其上先铺一层厚约1020cm的粘性土而后再铺草皮本设计段填方和挖方小于25米时采用植草防护42砌石护坡对于较陡的土质边坡107511和易风化和破碎的岩石边坡可采用砌石护坡砌石有干砌和浆砌片石两种前者适用于边坡坡度较缓或经常有地下水渗出坡面的情况干砌片石厚度一般不小于0203m当干砌片石不适宜或效果不好时采用浆砌片石浆砌片石护坡的厚度视边坡高度和陡度而异一般为0204m为防止不均匀收缩和沉陷引起过的内应力每隔1020m设一道伸缩缝缝隙宽2cm缝内填塞沥青麻筋或沥青木板隔23m交错设置孔径01m的泄孔对于土质边坡为防止淤塞护坡背后应设置反滤层或仅在泄水孔后面05m05m的范围内设置本设计路堑挖深大于25m时25m以下均采用浆砌片石防护详见路基防护图综合考虑在本设计中的地下水埋深较浅等实际情况采用植物防护和浆砌片石两种形式填方和挖方小于25米时采用植草防护挖深大于25米的路堑上部25米采用铺草皮下部采用浆砌片石防护当挖深超过60米即挖到岩石层因该地区的岩石风化不是很严重地下水可以靠岩石裂隙排到边沟故不需设置护面墙在本设计中采用铺草皮和浆砌片石两种防护型式第5章路面结构设计51路面类型的选择确定路面结构设计的目的是提供在特定的使用期限内同所处环境相适应并能承受与其交通荷载适用的路面结构同时设计路面结构便于改变道路行驶条件提高服务水平满足汽车运输的要求因此路面应起码具备三个方面的使用要求平整抗滑承载能力511沿线地质概况及材料来源设计路段内无不良地质概况沿线有小型石灰厂和水泥厂砂石材料丰富水泥与沥青均需外运考虑到与水泥路面相比沥青混凝土路面表面平整无接缝行车舒适便于机械化施工能加快施工进度当破坏后沥青混凝土路面易于修补故本设计采用沥青混凝土路面512路面等级与类型规范规定二级公路一般采用沥青混凝土路面根据设计年限内累计当量标准轴载作用次数多少选用高级路面和次高级路面高级路面一般适用于设计年限内累计标准轴次大于400万次的二级公路设计年限为15年次高级路面适用于设计年限内累计标准轴次大于200万次的二级公路设计年限为12年52基层底基层及垫层1021基层底基层基层底基层应具有足够的强度和稳定性在冰冻地区应具有一定的抗冻性拟选用石灰水泥综合稳定碎石为基层石灰稳定土为底基层厚度根据计算得到522垫层垫层的作用有抗冻排水防止污染等本设计处在东北地区属于季节性冰冻地区易发生冻胀翻浆等现象为了排出路面路基中滞留的自由水确保路面结构稳定避免冻害发生在底基层下设置垫层因为当地莎砾丰富垫层采用天然砂砾53路基该地区自然区划为2区土质为CLM地下水埋深1530m路基临界高度H127mH220m由于该地区属于山岭重丘区地势起伏较大填挖方高度变化也就较大故分中湿和潮湿两种状态进行验算根据自然区划及土质类型查表得土基的回弹模量如下表表51各段稠度和土基回弹模量E0MPa值干湿类型稠度建议值E0中湿C1CC2为110C09528潮湿C2CC3为095C080225干燥CC1为C1103254路面的结构厚度由程序计算得到不同状态中湿状态潮湿状态路基的结构层次及厚度具体参见所下列表表52路面设计的结构参数中湿层位材料名称厚度cm20模量15模量极限强度中粒式沥青混凝土41200180010粗粒式沥青混凝土61000140008石灰水泥综合稳定碎石1801400140005石灰稳定土070070002天然砂砾202002000土基295表1011路面设计的结构参数潮湿层位材料名称厚度cm20模量15模量极限强度中粒式沥青混凝土41200180010粗粒式沥青混凝土61000140008石灰水泥综合稳定碎石1801400140005石灰稳定土070070002天然砂砾252002000土基295结论新兴屯至李家店段的公路设计过程是对大学期间所学的专业知识进行系统运用的过程通过这次设计对行业规范的了解有初步的加深对设计的基本流程有了一定的掌握设计分两个阶段进行其中初步设计包括初步平面设计纵断面设计方案的比选其次做路线的详细设计包括详细平面设计纵断面设计路基设计排水设计路面设计工程概预算路基防护最后是设计说明书的整理虽然设计的时间略显短暂和急促但是对公路工程项目的建设从可行性研究到技术设计施工图设计施工图编制到概预算等整个过程都有了系统的了解在毕业设计过程当中大部分设计利用计算机软件完成使我大大提高了计算机的操作能力熟练掌握了AUTOCADWORD2004EXCEL2000等应用软件的使用尤其是对CARD1软件虽然前期花了稍嫌过多的时间来学习但最终掌握了该软件的运用这些都为今后学习作好了准备相信对以后工作也是大有裨益的参考文献1裴玉龙公路勘测设计哈尔滨黑龙江科学技术出版社19972邓学钧编著路基路面工程北京人民交通出版社20013交通部公路局编著公路工程技术标准北京人民交通出版社19954交通部第一公路勘察设计院编著公路路线设计规范北京人民交通出版社19945中交第二公路勘察设计研究院编著公路路基设计规范北京人民交通出版社20046同济大学编著公路排水设计规范北京人民交通出版社19987交通部公路工程定额站编著公路基本建设工程概算预算编制办法北京书目文献出版社19968中华人民共和国交通部编著公路工程概算定额北京人民交通出版社19959中华人民共和国交通部编著公路工程预算定额北京人民交通出版社199510中华人民共和国交通部编著基价表北京人民交通出版社199611孙家驷道路设计资料集1基本资料北京人民交通出版社200112孙家驷道路设计资料集2路线测设北京人民交通出版社200113孙家驷道路设计资料集3路基设计北京人民交通出版社200114孙家驷道路设计资料集4路面设计北京人民交通出版社200115吴夯张颖道路勘测设计CARD1应用教程兰州大学出版社200016于人杰道路工程造价手册中国科学技术出版社17公路路基设计规范JTGD302004中华人民共和国交通部致谢毕业论文暂告收尾在这三年的时间里我在学习上和思想上都受益非浅这除了自身努力外与各位老师同学和朋友的关心支持和鼓励是分不开的论文的写作是枯燥艰辛而又富有挑战的老师的谆谆诱导同学的出谋划策及家长的支持鼓励是我坚持完成论文的动力源泉在此我特别要感谢我的导师从论文的选题文献的采集框架的设计结构的布局到最终的论文定稿从内容到格式从标题到标点她都费尽心血没有导师的辛勤栽培孜孜教诲就没有我论文的顺利完成感谢土木工程系的各位同学与他们的交流使我受益颇多最后要感谢我的家人以及我的朋友们对我的理解支持鼓励和帮助正是因为有了他们我所做的一切才更有意义也正是因为有了他们我才有了追求进步的勇气和信心时间的仓促及自身专业水平的不足整篇论文肯定存在尚未发现的缺点和错误恳请阅读此篇论文的老师同学多予指正不胜感激