前 言
毕业设计是大学本科教育培养的最后一个阶段,是完成教学计划的重要环节,是对大学期间所学专业知识的全面总结。
在做毕业设计的这段时间里,查阅设计规范、反复研习教材、使用cad和纬地等相关软件让我对道路与桥梁工程这个软件有了更深的认识,加深了我对新规范、规程、手册等相关内容的理解,同时巩固了专业知识,提高了分析、解决问题的能力。达到了毕业设计的目的与要求。
由于在设计方面经验不足、本人能力也实在有限,本设计中难免有不妥和疏漏之处,敬请各位老师批评指正。
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第一章 设计概况
1.1设计任务
本次设计题目为《广西来马高速公路主线K244+200~K246+300段初步设计》。根据湖南科技大学毕业设计任务书的要求,我完成了路线的选线、平纵横设计、边坡稳定性分析、路基设计、涵洞、排水设计及路面结构等设计任务。
1.2 工程概况
1.2.1 路线走向、起讫点
本设计为广西省来宾至马山高速公路公路K244+200~K246+300段的初步设计,设计标准为双向四车道高速公路公路,设计车速120km/h,路基宽10m。公路主线设计为东西走向,路线起始于来宾市良江镇吉利村附近,止于马山县乔利乡那料村附近,起点与桂平至来宾高速公路及柳州至南宁高速公路相接,终点则与都安至南宁高速公路及马山至平果高速公路相接,路线全长114.535km。 1.2.2 地形、地质、气候、水文等自然地理特征
本段设计路线位于广西省来宾市境内,来宾市位于广西省中部,北与柳州、桂林、河池交界,东与梧州、贵港相邻,西与河池、南宁相交,南与贵港、南宁毗邻。来宾地处腹部,是广西最重要的城市之一。
来宾市属中亚热带季风气候区,南缘正好位于北回归线上,具有典型的亚热带季风气候特征,虽然该地区全年气候温和、日照充足、雨量充沛,农业气候资源丰富,但时有旱涝寒害爆发。全地区年均日照1325--1734小时;平均年降水量为1225--1942毫米,四月下旬至八月下旬为雨季,是洪涝多发季节;年平均气温18.1--21.2摄氏度。
1.3 设计规范及依据
《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003) 人民交通出版社 《公路路线设计规范》 (JTG D20-2006) 人民交通出版社 《公路路基设计规范》 (JTG D30-2004) 人民交通出版社 《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 人民交通出版社 《公路沥青路面设计规范》 (JTG D50-2006) 人民交通出版社 《公路排水设计规范》 (JTJ 018-2012) 人民交通出版社 《公路排水设计手册》 (第一版) 人民交通出版社
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《公路路基设计手册》 (第二版) 人民交通出版社 《道路勘测设计》 (第三版) 人民交通出版社 《路基路面工程》 (第三版) 人民交通出版社
第二章 平面设计
道路是一条三维空间的带状实体,该实体表面的中心线为它的中线,道路中线的空间位置为路线。路线在水平面上的投影称作路线的平面,路线平面的形状称为平面线形。平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三要素组成。
道路平面线形设计,是根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求,合理地确定平面线形三要素的几何参数,保持线形的连续性和均衡性,并注意使线形与地形、地物、环境和景观等协调。
2.1 公路等级的确定
由于每条公路所在地区的自然环境因素、社会经济因素和综合运输体系的不同,在交通系统中所起的作用、行车种类、速度和交通量的不同,在技术完善程度方面也有着各不相同的要求,所以公路必须分等级建设。原交通部2004年发布的《公路工程技术标准JTG B01—2003》将公路根据功能和适应的交通量分为以下五个等级:
公路根据功能和适应的交通量分为以下五个等级:
(1)高速公路:应能适应按各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为25000辆以上,专供汽车分向、分车道行驶并完全控制出入的多车道公路。
(2)一级公路:应能适应按各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为15000~55000辆,供汽车分向、分车道行驶并可根据需要控制出入的多车道公路。
(3)二级公路:双车道二级公路应能适应按各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为5000~15000辆,供汽车行驶的双车道公路。
(4)三级公路:双车道三级公路应能适应按各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为2000~6000辆,供汽车行驶的双车道公路。
(5)四级公路:应能适应按各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为双车道2000辆以下,单车道400辆以下,供汽车行驶的双车道或单车道公路。
根据交通量确定公路等级:由设计年限各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为30000辆,查《公路工程技术标准》,拟定本公路设计为高速公路双向四车道,设计车速为120km/h。
2.2 选线
选线是根据路线基本走向和技术标准,结合考虑地形、地质、地物等自然条件,以
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及社会经济、技术标准等因素,通过相互比较,选定路线中线的全过程。
2.2.1 选线的一般原则
路线的选择就是公路骨架的选择,它能够影响道路功能的发挥和在路网中所起到的作用。路线设计除了受到自然条件制约外,还受诸多社会因素的影响,以下是选线的基本原则:
(1)在道路设计的各个阶段,应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究,在多方论证、比选的基础上,选定最优路线方案。
(2)路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下,做到工程量小、造价低、营运费用节省、效益好、并有利于施工和养护。路线设计应注意立体线形设计中平、纵、横面的舒顺、合理配合。在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术指标,不应轻易采用最小或极限指标,也不应片面追求高指标。
(3)选线应注意同农田基本建设相配合,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等。对沿线必须占用的田地,应按国家有关法规,做好造地还田等规划和必要的设计。
(4)选线时应注意对工程的地质和水文情况进行深入的勘测和调查,了解它们对道路设计和建造的影响。
(5)选线应重视环境的保护,注意由于道路修筑、汽车运营产生的影响及污染。 (6)选线应综合考虑道路与桥梁或涵洞的关系。
2.2.2 选线的步骤
选线就是根据路线的基本走向和技术标准,结合当地的地形、地质、水文及施工条件等通过全面比较,通过分阶段、分步骤,由粗到细反复比选出最佳路线的全过程。选线一般按工作内容分三步进行:
(1)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,此项工作通常是在小比例尺地形图上从较大面积范围内找出各种可能的方案,收集有关资料,进行初步评选,确定数条有比较价值的方案。
(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一些细部控制点,连接这些控制点,及构成路线带,也称为路线布局。这些细部控制点的取舍,自然是通过比选的办法来确定的。
(3)具体定线
经过上述两步的工作,路线雏形已经明显勾画出来。定线就是根据技术标准和路线
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