二级公路设计计算书.docx
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1、设计内容第一部分平、纵、横三维断面设计 -、平面线形设计二、纵断面设计三、横断面设计第二部分路基设计 45第三部分挡土墙设计A重力式挡土墙设计 52B加筋式挡土墙设计 63第四部分公路路面结构设计计算 A刚性路面设计 64B柔性路面设计 78第五部分施工组织设计 87第六部分施工概预算 92112第七部分工程量计算汇总一级公路设计摘要:本设计是平原微丘区一级公路方案设计。第一步是三维空间设计,其中包括:平 面设计、纵断面设计、横断面设计、防护工程设计(重力式挡土墙和加筋式挡土墙)及路基 路面设计(刚性路面和柔性路面);第二步是施工组织设计,包括:技术方案设计,施工进 度设计,工料机调配表及材料
2、供应曲线;第三步是概预算设计,求出工程总造价;其中概算为手工计算,预算为计算机辅助计算。同时也给出了各部分内容相关的表格与图纸。关键字:一级公路 设计施工组织概(预)算Abstract: The design is a freeway formula design. First, the route three-dimensional space is designed,which include planedesign,cross section design ,profile design and shelter design, subgrade and pavement design (
3、both flexible pavement and rigid pavement) as well. Second the working organizition design is worked out,which include technical formula design ,working flow diagram design , and so on . Last, I work out the budget and estimating of the design , and get the lump sum, of which estimating is carried o
4、ut by hand, while budget is done by CAD. At the same time, it present the reletive table and working drawing.Keywords: freeway design working organizition estimating (budget)第一部分:平、纵、横三维断面设计一、选线1 .平原地区公路路线特点:平原地区地面高度变化微小,有时的轻微的起伏和倾斜,平原地区除泥沼、 盐渍土、河谷漫滩、海边滩涂等外,一般多为耕地,分布有各种建筑设施,居 民点较密,在天然河网地区,还有水塘、河叉、沟渠
5、多等特点,因此平原地区 选线一方面由于地势较平坦,路线纵坡及曲线半径等几何要素比较容易达到较 高的技术标准;另一方面往往由于受当地自然条件和地物的障碍以及支援农村 建设需要的限制选线要考虑各方面的因素。平原地区地形对路线的限制不大,路线的基本线形,多顺直短捷,如在两 控制点之间既无地物、地质等障碍,也无应迁就的风景、文物及居民点等,则 与两控制点直线连线相吻合的路线是最理想的,这只有在荒芜人烟的草原和海 边滩涂才有可能。而在一般地区,农田密布,灌溉渠道网纵横交错、城镇、工 业区较多,居民点也比较密集,由于这些原因,按照公路的使用任务和性质, 有的需要靠近它,有的需要避绕,从而产生了路线的转折,
6、虽然增厂了距离, 但这也是必要的,因此平原地区选线,先是把路线总方向内所规定绕过的地点, 如城镇、工厂、农场、乡村以及风景文物地点作为控制点,然后在大控制点之 间进行实地踏勘,了解农田的优劣及地理分布情况,确定哪里可以穿过,哪里 应该饶行,从而建立一系列中间控制点,控制点之间以直线为主,在直达的基 础上作适当的调整,使路线的平纵断面配合好。2 .平原一级公路设计要求及特点平原地区一级公路工程技术标准应为汽车专用公路,工程技术标准要求 较高,要求设计行车速度达到100km/h;平曲线不设超高最小半径4000m,-一般 最小半径700m,极限最小半径400m;竖曲线最大纵坡不大于4%,坡段最小长
7、度不小于250m,凸形竖曲线极限最小半径6500m,一般最小半径10000m,凹 形竖曲线极限最小半径3000, 般最小半径4500m,竖曲线最小长度85m;路 基顶宽不小于23m;设计洪水频率为百年一遇,要达到这样高的技术标准,是 比较困难的,因为设计时不但需要考虑地形、地质、水文、气象、地震等自然 因素的影响,同时还要受到当地经济、土地资源,筑路材料来源、施工条件、 劳动力状况诸多因素的限制,这要求我们在路线设计时要做到规范与实际相结 合,在学习规范的同时,灵活应用规范,努力做到实用与经济相结合。3 .平原-级公路选线原则及依据选线是在符合国家建设发展的需要下,结合自然条件选定合理路线,使
8、 筑路费用与使用质量得到正确的统一,达到行车迅速安全,经济舒适及构造物 稳定耐久,易于养护的目的,选线人员必须认真观贯彻国家规定的方针政策,深入实际,综合考虑路线、路基、路面、桥涵等,最后选出合适的路线。4 .平原地区公路选线应符合以下原则(1) .根据道路使用任务和性质,综合考虑路线区域国民经济发展情况与远 景规划,正确处理好近期与远景的关系,在总体规划的知道下,合理选择方案。(2) .认真领会任务书的精神,深入现场,多跑、多看、多问、多比较,深 入调查当地的地形、气候、土壤、水文等自然情况,以利于选择有价值的方案 进行比较。(3) .充分利用有利地形、地势,尽量回避不利地带,正确运用技术标
9、准, 从性车的安全、畅通和施工养护的经济、方便着眼,对路线与地形的配合加以 研究,做好路线平、纵、横三方面的结合,力求平面短捷舒顺,纵断面平缓、 均匀,横断面稳定、经济。平原地区河道密布、沟塘众多,在交通工程建设中,特别是高等级公路 建设中,桥涵构造物及沟塘软基处理增多,使得工程造价大大增加,在级公 路中,桥涵构造物和沟塘处理费用要占总造价的一半以上,因此所选路线直接 影响着工程的总造价,在选线时要作认真的比较,绕避沟塘和减少中小桥涵的 数量、合理选择大桥桥位可使桥长缩短,交角变小,但这样往往又会使路线变 小,对一些方案的路线,进行估算比较后选择造价较低的路线,有时在个别地 段,由于地形限制,
10、要达到一级路的要求需要增加相当大的费用,例如沿河路 线要跨越该河时,由于该河较宽且为等级航道,如果达到一级公路技术标准, 要么使大桥角度斜穿河道,要么在桥头设匝道,大桥大角斜穿河道相应就增加 了桥长和跨径,角度越大增加越大,所需要的费用也就越多;在桥头设置匝道, 由于是等级航道,通航净空较大,桥头较高,要使匝道部分平曲线,竖曲线达 到一级路要求,匝道将会很长,也就是说大大增加了路线长度,增加了费用, 为了减少费用,在这些地段的路线常采用规范规定的极限值,甚至在极个别情 况下,采用低于规范极限值的标准,这样虽使个别地段标准有所降低却省了数 目可观的费用,同时通过交通工程的设计如设置急速标记、减速
11、车道、加速车 道等,弥补线形的不足,使路线线形总体能达到设计要求。(4) .充分利用土地资源,减少拆迁,就地取材,带动沿线城镇及地方经济 的发展。平原地区多数是鱼米之乡,土地肥沃,水资源丰富,但是人口密集, 特别是耕地尤为紧张能,人均耕地0.51.0亩,修 条高等级公路要占用许多土 地,在选线时,要考虑到尽可能少占耕地,不破坏农田水系,常用的方法是利 用河堤,利用河堤好处较多,除了节省耕地,不破坏水系外,还有以下一些好 处:利用老路,这个地区以前的低等级公路大多数在河堤上建筑的,长期的 自重作用和车辆荷载作用使路基沉陷趋于稳定,在路基处理时可以节省费用;可以减少拆迁,由于有老路的存在,沿线的拆
12、迁量减少;由于河堤较高, 可以节约土地用量,减少耕地的开挖,接生了耕地;可以带动沿线经济的发 展,河网地区城镇、乡村多倚河而建,各乡镇间距距离较小,大多不超过10km, 多为一些低等级砂石路相连且人口较多,每个乡镇达到48万人,当道路等级 提高后,可以带动沿线许多行业的发展,特别是旅游业,由于交通的便利,经 济发展大为加快;有利于公路网路建设,利用老的低等级公路网进行技术改 建,提高技术标准,改造成新型的高等级网络,可以加快路网建设的速度。5 .平原一级公路选线的依据(1)平原一级公路选线的依据主要有交通部颁发的规范,实测和预测交通 量,地形图,地方政府以及建设单位下发的文件,会议纪要,设计任
13、务书等, 它们是路线设计不可缺少的资料。(2)实测和预测交通量(3)地形图比例为1: 10000“: 50000,用于路线的方案的选择(4)地方政府建设单位的下发的文件,会议纪要,设计任务书是对道路设计 提车的要求,在路线设计时要能充分满足这些要求6 .平原一级公路选线方法和步骤平原一级公路选线方法有多种,主要有视察,初测与初步设计。实测与施 工图设计等步骤:1.全面布局2.逐段安排3.具体定线二、道路等级的确定公路根据交通量及其使用功能、性质分为五个等级:高速公路、级公路、二 级公路、三级公路和四级公路。高速公路一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成小客车的远景设计年 限的年平均昼夜交通量
14、为25000辆以上,专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制 出入的公路。一级公路一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成小客车的远景设计年 限的年平均昼夜交通量为1500030000辆以上,专供汽车分向、分道高速行驶并全 部控制出入的公路二级公路一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成中型载重汽车的远景 设计年限的年平均昼夜交通量为30007500辆以上,专供汽车行驶的公路。三级公路-一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成中型载重汽车的远景 设计年限的年平均昼夜交通量为10004000辆以上的公路。四级公路-一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成中型载重汽车的远景 设计年限的年平均昼夜交通量
15、双车道1500辆以下,单车道200辆以下。根据交通量计算确定公路等级1.已知资料路段初始年交通量(辆/日,交通量年平均增长率8%)小客车解放CA10B黄河JN150交通SH361太脱拉 138吉尔 130尼桑CK10G18003005401201502401802.查标准由公路工程技术标准规定:高速、一级公路以小客车为折算标准。 各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t的货车大型车2.0载质量的货车拖挂车3.0载质量14t的货车3 .交通量计算初始年交通量:No=18OO+l. 5X300+540X2.
16、0+120X3. 0+150X2. 0+240X1. 5+180X1. 5=4620辆/日4 .确定公路等级假设该公路远景设计年限为20年,则远景设计年限交通量N:N= N0X (1+ *)-=4620 X (1 + 8%)20T =19938. 5 辆/日由远景设计年限交通量N=19938.5辆/日,查公路工程技术标准,拟定该公 路为一级公路四车道,设计车速为80km/h。5 .查相关资料确定主要技术标准5.1 服务水平一级公路:二级服务水平,作为干线公路时采用三级服务水平5.2 建筑限界L一左侧硬路肩宽度W一行车道宽度Lz右侧硬路肩宽度Si左侧路缘带宽度S2右侧路缘带宽度H净空高度C一当设
17、计车速大于100km/h时为0.5m,等于或小于100km/h时为0.25mMi中间带宽度M2中央分隔带宽度E一建筑限界顶角宽度(当Llm时,E=L;当L21m时,E=lm)(注:一条公路应采用同一净高,一级公路的净高应为5. 00m)5.3 路线5. 3. 1车道宽度当设计车速为80km/h时,车道宽度为3. 75m5. 3. 2一级公路整体式断面必须设置中间带,中间带由两条左侧路缘带和中央 分隔带组成,其各部分宽度应符合:一般值(m)最小值(m)中央分隔带2. 002. 00左侧路缘带0. 750. 50中间带宽度3. 503. 005. 3. 3路肩宽度一般值(m)最小值(m)右侧硬路肩
18、宽度3. 002.50土路肩宽度0. 750. 75一级公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带,其宽度为0. 5m5. 3. 4 一级公路的连续上坡路段,当通行能力运行安全受到影响时应设置爬坡 车道,其宽度为3. 50m;连续长陡下坡路段,危及运行安全处应设置避险车道。5. 3. 5路基宽度路基宽度(m): 一般值:24.50最小值:21.50 (四车道)I :各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和,当设有中间带、加(减) 速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时,应计入这些部分的宽度。II:确定路基宽度时,中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、 土路肩宽度等的“一般值”和“最小值”
19、应同类项相加。5. 3. 6停车视距:110m5.3.7圆曲线最小半径(m):一般值:400极限值:250不设超高最小半径:当路拱2. 00%时为2500m;当路拱2%时为3350。(注:直线与小于上面所列不设超高的圆曲线最小半径相衔接处应设置回旋 线。回旋线参数及其长度应根据线形设计以及对安全、视觉、景观等的要求选用较 大的数值。)5. 3. 8最大纵坡:5%越岭路线连续上坡(或下坡)路段,相对高差为200500m时,平均纵坡不应 大于5. 5机相对高差大于500m时,平均纵坡不应大于5%,任意连续3km路段的平均纵坡不应大于5. 5%5. 3. 9最小坡长:250m纵坡坡度(%)345最大
20、坡长(m)1100900700连续上坡(或下坡)时,应在不大于上面所规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%,其长度应符合纵坡长度的规定。6. 3. 10竖曲线最小半径和最小长度凸形竖曲 线半径(m)一般值4500极限值3000凹形竖曲 线半径(m)一般值3000极限值2000竖曲线最 小长度(m)70、平纵横综合设计1 .平纵线形的协调为了保证汽车行使的安全与舒适,应把道路平、纵、横三面结合作为主 体线形来分析研究,平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机 的视线,并保持视觉的连续性,平原地区地势平坦,纵断面以平坡为主,上、 下坡多集中中在大、中桥头,由于有通航
21、要求,桥面标高相对两侧路面标高要 求高出许多,因此在桥头,桥面通常设置竖曲线,竖曲线半径要适当,既要符 合一级公路技术指标要求,又不宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加 造价,而平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与河流正交,以减少构造物的工 程量及设计施工难度,节约经费,减少造价。(1) 平曲线与竖曲线的配合(2)长直线上设置竖曲线,平原区平面上设置长直线较为常见纵断面设 计无论如何避免不了在直线段设置竖曲线,资料显示小坡差多处变坡视觉稍有 感知。但直线段坡差较大竖曲线给驾驶员的不良刺激较强烈,西绕城公路有一 段567037m的长直线,同时要满足0.3%的排水纵坡,设计时采用较大的竖曲线 半
22、径方法,以获得较好的视觉和行车效果。(3)透视土的运用,平纵线形配合受到各种因素的制约和影响,同时要 避免一些不良的组合,如长直线上不能设计小半径的凹曲线,直线段内不能插 入短的竖曲线等,运用透视图进行检验是很好的方法,设计时对有疑问的路段 进行透视图的检验,效果较好。(4)平面与横断面的综合协调主要是超高的设计。2 .线形与环境的协调(1)定线时尽量避开村镇等居民区,减少噪音对居民生活带来的影响,同 时采用柔性,沥青混凝土路面以减少噪音。(2)路基用土由地方政府同意安排,利用开挖鱼塘或沟渠,避免乱开挖, 同时又利于农田、水利建设。(3)注意绿化,对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护,在护坡道
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