[毕业设计]二级公路海地道路软件辅助设计.doc
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1、.二级公路海地道路软件辅助设计第一章 绪论11.1选题背景和意义11.2本文主要内容1第二章 总体设计32.1概述32.2设计要素确定3第三章 平面设计63.1选线的基本原则63.2选线的步骤和方法63.3平曲线要素值的确定73.4平面线形设计93.5纵断面设计123.6横断面设计163.7超高与加宽183.8土石方计算和调配193.9横断面图形的绘制20第四章 排水设计214.1路基排水原则和要求214.2边沟224.3边沟的作用和纵坡224.4排水沟224.5路面排水23第五章 路基设计245.1路基设计的一般原则245.2路基设计基础资料245.3边坡稳定性分析245.4边坡稳定性分析(
2、电算)295.5挡土墙设计295.6挡土墙软件计算34第六章 路面设计356.1基本资料356.2沥青路面设计356.3水泥混凝土路面设计436.4方案比选51第七章 涵洞设计537.1涵洞布设要求537.2涵洞位置确定537.3涵洞类型选择与计算537.4设计成果54第八章 施工组织设计及概预算文件编辑558.1施工组织设计概述558.2概预算文件编辑59附 录62参考文献81外文资料82致 谢88小论文8923.第一章 绪论1.1选题背景和意义交通运输是国民经济的基础产业,也是促进社会发展和提高人民生活水平的基本条件。公路交通是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志。公路建设的发展速度
3、对于促进国民经济的发展,拉动其他产业的发展具有非常重要的意义。中国公路事业的发展正在为中国经济和社会的发展提供着便捷、和高效率的运输服务。公路网的扩建能更好地解决日益增长的交通需求。所以新建公路的实施显得更为重要。新建二级公路以小坪为起点,终点到螺丝岭,均属于广西南宁地区,广西省地处中国大陆南部。广西南宁市地形是以邕江广大河谷为中心的盆地形态。这个盆地向东开口,南、北、西三面均为山地围绕,北为高峰岭低山,即大明山龙头峰(古称昆仑山)直系山脉,故此南宁别称又为“昆仑城”。南有七坡高丘陵,西有凤凰山(西大明山东部山地)。形成了西起凤凰山,东至青秀山的长形河谷盆地。盆地中央成为各河流集中地点,右江从
4、西北来,左江从西南来,良凤江从南来,心圩江从北来,组成向心水系。盆地的中部,即左、右江汇口处,南北两边丘陵靠近河岸,形成一天然的界线,把长形河谷、盆地分割成两个小盆地,一是以南宁市区为中心的邕江河谷盆地;二是以坛洛镇为中心的侵蚀溶蚀盆地。南宁位于北回归线南侧,属湿润的亚热带季风气候,阳光充足,雨量充沛,霜少无雪,气候温和,夏长冬短,年平均气温在21.6度左右。冬季最冷的1月平均12.8摄氏度,夏季最热的7、8月平均28.2摄氏度。年均降雨量达1304.2毫米,平均相对湿度为79%,主要气候特点是炎热潮湿。相对而言,一般是夏季潮湿,而冬季稍显干燥,干湿季节分明。夏天比冬天长得多,炎热时间较长。春
5、秋两季气候温和,集中的雨季是在夏天。南宁一年四季绿树成荫,繁华似锦,物产更是丰富。“草经冬而不枯,花非春而常放”之说也是名符其实。1.2本文主要内容本毕业设计的任务就是在教师的指导下独立完成青岛市小坪至螺丝岭的一条二级公路的设计工作,采用海地道路软件进行辅助设计。具体内容包括资料收集整理、平面设计、纵断面设计、横断面设计、公路排水、边坡防护设计、路面设计、涵洞设计、施工组织设计以及预算、设计文件的编制和图纸绘制。1.2.1资料收集与整理首先对设计任务书提供的各种资料加以理解,明确对设计的影响,再综合查询到的其他资料和规范对工程要求、自然条件、材料供应情况和施工条件等,有一个初步了解;最终总结得
6、到自己所需要的数据。1.2.2路线平面、纵断面及横断面设计在1:2000的地形图上做好定线、选线工作,定出基本线形,选用合适半径绘制圆曲线和缓和曲线;再在纵断面上采用拉坡形式,以平纵组合设计为控制因素绘制纵断面,遵循“多填少挖”原则;横断面上主要做好基本资料定制、帽子定制、帽子浏览、帽子修改等工作。1.2.3排水、边坡防护设计根据排水要求在路段中的低填以及挖方路段设置边沟设施,以植草和浆砌片石形式对边坡进行防护并用理正岩土软件验算边坡稳定性,在高填挖路段设置挡土墙并用理正岩土验算其稳定性。1.2.4路面设计、施工组织设计及概预算编制采用沥青路面和水泥混凝土路面两种方案,并进行方案比选,确定路基
7、、路面层材料和厚度,并验算其设计要求。最后确定施工方案和预算文件编制。1.2.5设计文件和图纸毕业设计文件包括设计说明书和参考资料。计算说明书交代设计内容、设计意图以及设计中的具体计算方法和过程。参考资料列出设计中所需要用到的规范及其他文献。按规范要求绘制路线平面图、纵断面图、平纵缩图、路基标准横断面图、横断面设计图、路面设计图、路基排水设计图等主要图纸,编制直线、曲线及转角表、路基设计表、路基土石方数量计算表等表格。第二章 总体设计2.1概述公路是为汽车交通服务的基础设施。等级公路在运输能力、速度和安全性方面具有突出优势,对实现国土均衡开发、建立统一的市场经济体系、提高现代物流效率和公众生活
8、质量等具有重要作用。本项目为青岛地区二级公路一段设计,该项目的实施将对带动区域经济发展、方便地方人民群众生活起;也是联系本地与外界的一条重要通道。2.2设计要素确定2.2.1路线方案的确定在本设计中,地形复杂、地区范围很广,路线方案的选择首先是在1:2000的地形图上从较大面积范围内选定一些细部控制点(村庄、河流、排水沟),连接这些控制点,形成路线布局,此时路线已经明显勾画出来。2.2.2主要技术指标确定1.确定道路等级根据设计任务书要求,结合公路工程技术标准,拟定该公路为双车道二级公路,设计车速为60km/h。2.二级公路主要技术指标(1)计算行车速度:60km/h (2)车道数:2(3)行
9、车道宽度:23.5 m(4)路基宽度:10m二级公路整体式断面不用设置中间带,二级公路应在左(右)侧设置硬路肩宽度和土路肩宽度,均为0.75 m。(5)圆曲线最小半径: 表 2-1 公路圆曲线最小半径设计速度(km/h)1201008060403020一般值(m)10007004002001006530极限值(m)650400250125603015由于设计车速为60 km/h,故二级公路圆曲线半径取值要求为:一般值最小半径为200m;极限最小半径为125m。(6)路肩宽度:表2-2 右侧路肩宽度表一般值(m)最小值(m)硬路肩宽度1.750.75土路肩宽度0.750.50 确定硬路肩宽度为1
10、.5m,土路肩宽度为0.75 m。(7)不设超高最小半径:表2-3 公路不设超高最小半径设计速度(km/h)8060不设超高最小半径(m)路拱 2.0%25001500路拱2.0%33501900当路拱2.00%时为2500m;当路拱2%时为3350m。所以在设计曲线半径时,超高会在不同的半径下出现,当半径超过参数时,则可以不用设超高。本设计曲线半径都不考虑大于1500m,则需要在每个曲线出设置超高。(8)缓和曲线最小长度: 50m缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面:离心加速度变化率不过大;控制超高附加纵坡不过陡;控制行驶时间不过短;符合视觉要求;根据道路设计速度,确定最小缓和曲线长度,结
11、果见下表2-4缓和曲线最小长度。 表2-4 缓和曲线最小长度设 计 速 度(km/h)1201008060403020最小长度(m)100857050352520(9) 最大纵坡:6%表2-5 我国公路的最大纵坡设 计 速度 (km/h)1201008060403020最大纵坡(%)3456789由地形图来看,所选地段地面线形比较平缓,不会出现高填高挖现象,所以本设计满足纵坡小于最大纵坡要求,而在满足纵坡条件下倾向于更平缓。(10) 最小坡长:如下表2-6 所示。表2-6 最小坡长设计速 度(km/h)1201008060403020最小坡长(m)30025020015012010060初步确
12、定最小坡长为150m。 (11) 最大坡长:如表2-7公路不同纵坡最大坡长表2-7 公路不同纵坡最大坡长(单位:m) 纵坡(%)设计速度(km/h)3456789106012001000800600设计必须满足不超过最大坡长,验算要符合公路工程技术标准规范。(12) 竖曲线最小半径和最小长度表2-8 公路竖曲线半径及其最小长度设计速 度(km/h)8060凸形竖曲线半径(m)一般值45002000极限值30001400凹形竖曲线半径(m)一般值30001500极限值20001000竖曲线长度(m)一般值170120极限值7050综合可确定本次设计基本设计要素为:圆曲线最小半径为200m,路肩宽
13、度为0.75m,最大纵坡不超过6%,坡长最小不小于150m,最大坡长不超过1200m,凸形竖曲线半径不小于极限值2000m,凹形竖曲线半径不小于极限值1000m,竖曲线长度不小于极限值50m。第三章 平面设计3.1选线的基本原则(1)路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应(2)在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上,选定最优路线方案。(3)路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省,效益好,并有利于施工和养护。在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术标准。(4)选线应注意同农田基本建设的配合,做到少占田地,并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。(5)要注意保持原有自
14、然状态,并与周围环境相协调。(6)选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查,弄清其对道路的影响。(7)选线应综合考虑路与桥的关系3.2选线的步骤和方法道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准,结合地质、地表、地物及其沿线条件,结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置,而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局,具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素,通过纸上选线把路线的平面布置下来。(1)全面布局全面布局是解决路线基本走向的全局性工作。就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带。具体的在方案比选中体现。路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适
15、应,限制和影响道路的走向的因素很多,大门归纳起来主要有主观和客观两类。主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用,我们的起终点就是由老师规定的。而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局,城镇以及地形、地质,水文、气象等自然条件。上述主观条件是道路选线的主要依据,而客观条件是道路选线必须考虑的因素。(2)逐段安排在路线基本走向已经确定的基础上,根据地形平坦与复杂程度不同,可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法,插出一系列的控制点,然后从这些控制点中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段,延伸相邻直线的交点,即为路线的转角点。(3)具体
16、定线在逐点安排的小控制点间,根据技术标准的结合,自然条件,综合考虑平、纵、横三方面的因素。随后拟定出曲线的半径,至此定线工作才算基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形的情况,全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系,恰当地选用合适的技术指标,使整个线形得以连贯顺直协调。3.3平曲线要素值的确定3.3.1 平面设计原则:(1) 平面线形应直捷、连续、顺舒,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调。(2) 除满足汽车行驶力学上的基本要求外,还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。(3) 保持平面线形的均衡与连贯。为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶,应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标
17、的突变。(4) 应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便,给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。(5) 平曲线应有足够的长度。如平曲线太短,汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整,一般都应控制平曲线(包括圆曲线及其两端的缓和曲线)的最小长度3.3.2 平曲线要素值的确定:平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有以下几种:(1)基本形曲线几何元素及其公式:按直线缓和曲线圆曲线缓和曲线直线的顺序组合而成的曲线。这种线形是经常采用的。例如设计中的大多数点都是应用这个的。如下图
18、一。缓和曲线是道路平面要素之一,它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。标准规定,除四级路可以不设缓和曲线外,其余各级都应设置缓和曲线。它的曲率连续变化,便于车辆遵循;旅客感觉舒适;行车更加稳定;增加线形美观等功能。设计是要注意和圆曲线相协调、配合,在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果,宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1:1:1。这一点非常 的重要,在刚开始做设计的时候就没有注意到这个问题,设计出来的路线非常不协调,美观,比例严重失调,后来在老师的指导下改正了不足之处,经过改正后,线形既美观又流畅,已经到达了要求。在设计的时
19、候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小,外还要考虑超高和加宽的要求,所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。1)平曲线主要参数的规定“小坪至螺丝岭二级公路设计”的道路设计参照各级公路相关标准进行设计。现将各级公路平面设计的相关技术标准列于下:表3-1 各级公路的主要技术指标汇总表公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度(km/h)1201008010080608060403020车道数(条)4、6、84、6、84、64、64、6422221或2路基宽度(m)(一般值)28.O34.542.O26.O33.541.O24.532O26.O33.52
20、4.532.O23O12O10O8.57.54.5或6.5停车视距(m)2101601101601107511075403020圆曲线半径(m)一般值1 OOO7004007004002004002001006530最小值650400250400250125250125603015表3-2 直线的最大长度和最小长度直线最大长度景色有变化的地点20v景色单调的地点20v直线最小长度同向曲线6v反向曲线2v表3-3 各级公路圆曲线最小半径设计速度/(km/h)1201008060403020极限最小半径(m)650400250125603015一般最小半径(m)100070040020010065
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- 毕业设计 二级 公路 海地 道路 软件 辅助设计