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公路设计

一级公路设计(K0+000~K28.000)方案

本站     2018-7-31 9:37:34    

  道路是提供各种车辆和行人等通行的工程设施。按其使用特点分为公路、城市道路、厂矿道路、林区道路及乡村道路。按功能和适应的交通量分为高速公路,一级、二级、三级、四级公路。

  常言道:要想富,先修路。人类社会生活的基本内容衣食住行都离不开道路,离不开交通运输。交通运输是国民经济的大动脉,是联系工业和农业、城市和乡村、生产和消耗的纽带,是国民经济的先行官。与铁路、水路、航空以及管道运输等比较而言道路运输机动灵活,分布广,对于客货运输,特别是短途运输有着显著的效益。

  道路建设是物质生产,因而它必然具有物质生产的基本属性,但作为一种特殊的物质产品它还具有一些本身特有的属性和特点:公益性、商品性、灵活性、超前性、储备性、系统性;专业性强、生产周期和使用周期长、不具有商品形式。综上所述,根据道路的属性和特征,道路运输在交通运输中主要有如下功能:

(1)主要承担中、短途运输的任务,

(2)补充和衔接其他运输方式,担任大运量运输的集散运输任务,

(3)在特殊条件下也可独立担负长途运输任务。

  随着我过现代化城市的建设和发展,人们的活动半径越来越大,对公路运输的要求也越来越高。由于道路运输有着灵活机动,运送速度快,运输的技术简单,投资回收快的特点,公路运输也最受到欢迎。目前我国道路客运设施尚未得到根本改善的条件下,道路年客运运输量占了全国总年客运量的70%以上,有的省则高达90%。世界各国经济发展的历史证明,道路运输是商品经济发展的催化剂。经济发达国家,其交通运输特别是道路运输必定很发达。因此,道路运输发展水平作为衡量和反映一个国家和一个地区经济发展水平的主要 指标之一,高速公路是本世纪20年代兴起的一种安全、快速、通过能力大的新型交通手段。我国大陆从70年代初就开始了高速公路修建的前期准备工作,其中包括高速公路的技术资料翻译、科学考察、可行性研究以及测设工作。1981年交通部制订的《公路工程技术标准》中列入了高速公路的技术标准。

  我国高速公路建设起步虽较晚,但发展很迅速。1988年首条沪嘉(上海浦桃工业区嘉定县)高速公路建成通车。到1996年底,高速公路通车里程达3422km,位居美国、加拿大、德国、法国、意大利、日本之后,列世界第七。 1988年到1996年平均每年建设高速公路324km,这个速度仅次于美国,居世界第二。到1997年底高速公路达4735km,建设速度更快,一年建成1313km。到2000年末我国高速公路通车里程已达16 000多km,跃居世界第三位。高速公路的建设不仅改善了公路交通运输状况,而且产生了巨大的经济和社会效益,带来了人们观念上的巨大变革。

  交通运输是国民经济的命脉,是经济建设不可缺少的基础设施,它的进步与变革直接关系到生产力的发展与变化。因此,公路运输的增长速度应略高于国民经济增长速度。在未来几十年中,我国的汽车拥有量将继续以较快的速度增长。1980年民有汽车仅164.9万辆,1994年已增加到约950万辆,平均年递增12%以上。按此推算,到2010年可达6000万辆。

  为适应国民经济持续、快速、健康发展的需要,交通部制定了我国公路建设的二十四字方针:全面规划,加强养护,积极改善,重点发展,科学管理,保障通畅;。根据这一方针,到2000年末,我国已建成高速公路里程1.6万公里,跃居世界第三位。根据交通部;十五规划和 2015年远景规划,预计十五;期间我国将新增高速公路超过2.5万公里,京沈、京沪高速公路全线贯通,在我国东北、华北、华东地区之间形成了一条公路快速运输大通道。随着路段的不断延伸,我国高速公路网的基本框架可望在二十一世纪初初步形成。它的形成和发展,必将对我国经济尤其是沿线区域的经济发展产生深远的影响,起到推动作用。根据公路主骨架国道主干线建设发展计划,用30年的时间建设五纵七横12条国道主干线系统,总长3.5万km。全国的重要城市、工业中心、交通枢纽、对外口岸将由高等级的国道主干线连接,一个与国民经济发展相适应,与其它运输方式相协调的快速、安全的国家干线网络系统将形成。

  公路在我们现代社会中已经占据着非常重要的地位,尤其是高速公路。高速公路的修建能更好的促进社会的发展,促进沿线经济发展和资源的开发,加速了物质生产和产品流通,直接和间接的推动了社会的发展。

  二、设计总方法与思路

  结合本路段的实际地形地貌,坚持设计与实际情况相结合原则进行道路设计。由于道路是一种带装的三维的空间结构物,包括路面、路基、桥涵等工程实体。故本次设计是从几何和结构以及环境三个方面均衡考虑的。

  在结构方面,对上述路面、路基、桥涵这些工程设计总的要求是:用最小的投资,尽可能少的外来材料以及合理的养护力量,使它们能在自然破坏力和汽车行驶所产生的各种力的作用下,在设计年限内保持使用质量。

  对于设计的几何方面主要研究汽车行驶与道路的各个几何元素的关系,以保证在设计速度,预计交通量以及地形和其他自然条件下,行驶安全、经济、旅客舒适以及道路美观,因此,实际上我们要涉及的是人、车、路、环境的相互关系。驾驶者的心理汽车运行的轨迹、动力性能、以及交通流量和交通特性都和道路的几何设计有着直接的关系。

  此外,道路修建和汽车交通对于环境的影响也必须加以注意,特别是在修建时期,一定要注意对于周边环境的;,尽可能的减少对地物、地貌等自然环境的破坏。

  三、主要设计内容

  本次设计是湖南某微丘区一级公路K0+000到K2+816.716路段,总共2816.716米。

  1. 平面设计

  本路段前面地势较平坦,可以设计大半径曲线或者直线,后面遇到高山处,应选择两山之间垭口过去,应尽量避免过大的填方或挖方,避免修隧道等,小池塘处根据实际情况可以填掉,适当设置涵洞。由于是一级公路,故只设计两个交点即可。采用设超高的缓和曲线长度与圆曲线半径。

  2.纵断面设计

  根据平曲线的基本完成,然后按20米的里程桩读出每个桩号的高程,其中包括百米桩,加桩,以及各主点里程桩,初步绘出路段的纵断面图,然后对本路段的纵坡做出初步的安排,在设计纵坡时尽可能的使纵断面上填挖平衡,凸形竖曲线考虑视距问题,凹形竖曲线考虑离心力问题。竖曲线应尽量在平曲线内,做到平纵配合。

  3.横断面设计

  结合平、纵断面路段和实际地形图,路基横断面的结构形式和尺寸根据公路等级、土壤地质、任务书中规定的的指标和公路的使用条件、施工方法等拟定一般情况下的路基横断面形式和尺寸,对于特殊情况下的路基按具体情况作特殊的设计。本路段一般情况下的标准路基横断面形式和尺寸按规范中的要求拟定。

  4.路基设计

  由于填挖情况的不同,路基横断面一般有路堤、路堑和填挖结合三种形式。但应做到基本填挖平衡,并且路基应有足够的压实度,因为路基是道路的主要承重主体。

  5.路面设计

  本设计拟定了水泥混凝土路面。路面是公路的重要组成部分,路面的设计应根据公路交通量及公路的使用任务、性质,并结合当地的气候、水文、土质、材料条件及实践经施工养护条件,遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则。通过技术经济比较,作出符合使用并以环境条件相适应的经济合理的路面设计。

  6.路基路面排水设计

  路基路面排水作为一个综合排水系统总体考虑。路基排水设计的原则应当因地制宜、全面规划,充分利用有利地形和自然水系。各种路基排水的沟渠的设置和联结应尽量的不占或者是少占农田,并应当与当地的农利的建设相配合。要结合当地水文条件和道路等级情况,就地取材、以防为主。

  7.挡土墙的布置

  为保证坡角稳定,并尽可能节约用地,有些路段在坡角处设置挡土墙。挡土墙一般设计为重力式,底部设墙趾台阶,增加路基的稳定性,并且设置沉降缝及泻水孔。

  8.涵洞的设计

  在排水处设计涵洞,应考虑涵洞的截面尺寸,涵洞坡度,涵洞混凝土材料的强度,以保证具有足够的强度、刚度、稳定性。涵洞的布置位置及孔径大小等。适当的时候可以采用改渠或者倒虹吸等方法。

  9.道路交叉口设计

  由于原地形图就存在一条公路,在后面地形处会有交叉口的存在,采用立体交叉的形式,以一座高架桥横跨原公路而过,需要控制好标高,建筑高度等指标。

  10.路基土石方调配

  为了达到填方有所;取;,挖方有所用,避免不必要的路外借土和弃土,以减少占用耕地和降低公路造价进行土石方合理调配。并采用:横向调运+纵向调运+借方=填方;横向调运+纵向调运+弃方=挖方;挖方+借方=填方+弃方,进行复核检查。

  四、工作进度及具体安排

  20xx.12.15-20xx.1.10 完成毕业设计开题报告

  20xx.2.21-20xx.3.12 路线设计(方案确定、平纵线形设计)

  20xx.3.13-20xx.4.4 路基稳定性设计与挡墙设计

  20xx.4.5-20xx.4.25 路面工程设计计算

  20xx.4.26-20xx.5.10 道路施工方案

  20xx.5.10-20xx.5.20 毕业设计成果打印与审核

  20xx.6.13 毕业答辩

  其中中间空闲时进行两周毕业实习

  五、主要参考文献

  [1] 《公路工程技术标准》(JTG B01-2003).人民交通出版社,2004

  [2] 《公路路线设计规范》(JTG D20-2006).人民交通出版社,2006

  [3] 《公路路基设计规范》(JTG D30-2004).人民交通出版社,2005

  [4] 《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002).人民交通出版社,2002

  [5] 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006).人民交通出版社,2006

  [6] 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004).人民交通出版社,2005

  [7] 《道路工程制图标准》(GBJ50162-;92).人民交通出版社,1992

  [8] 杨春风等.道路勘测设计.人民交通出版社,2007.1

  [9] 邓学钧.路基路面工程.人民交通出版社,2002.2

  [10] 徐家钰 郭忠印.土木工程毕业设计指南道路工程分册.中国水利水电出版社,2000.2

  [11]《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》.人民交通出版社,2007

  [12] 公路基本建设工程概算、预算编制办法[M].北京:人民交通出版社,2007.

 



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