土木工程道桥方向毕业设计计算说明书(共68页)

精选优质文档-倾情为你奉上1 引言高速公路连接线是与高速公路匝道终端处相交，且与城镇、厂矿以及国省干线或者距离较远的另一条高速公路等连接起来的专用公路。高速公路靠连接线来集疏，连接线兼具公路和城市道路特性，特别是城乡结合部的连接线这种特性更明显。高速公路连接线一般是二级或二级以上公路，路基宽度一般不低于12米，路面一般为高级路面，可以是封闭式的，也可以是非封闭式的。通过连接线公路连接构成的交通网络，增强了连接地区间包括经济，文化等各个方面的交流，有利于沿线各个城市、乡镇的经济发展。本工程项目主要为宜昌至巴东高速公路服务，是神农溪互通和官渡镇与沿渡河镇周边地区主要道路，起于官沿公路（罗溪坝），止于宜巴高速神农溪互通A匝道 AK+000。沿线区域属于鄂西中低山区，交通状况较差，连接线公路的建设对该区域有促进作用，同时也改善了沿线区域的交通状况。2 设计原始资料和依据2.1 自然地理情况本项目所处区域位于鄂西构造剥蚀侵蚀低中山区，地势总体呈北低，向南渐高，山地高程为188.3514.8，相对高差326.5m。山体起伏较大，发育多级剥夷面。以构造剥蚀、侵蚀中低山貌，斜坡冲沟地形为主，鸡爪状地形等。2.2 交通量资料表2-1 公路的近期交通量车型小客车中客车SH130大客车CA50小货车BJ130中货车CA50中货车EQ140大货车JN150交通量（辆/日）1320855550980675768624交通量年平均增长率r=3%。2.3 设计依据公路工程技术标准(JTG B012003)公路路线设计规范(JTG D202006)公路路基设计规范(JTG D302004)公路沥青路面设计规范(JTG D502006)公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011)公路路基设计规范(JTGD302004)公路排水设计规范(JTJ0181997)拟建公路的设计任务书拟建公路所处地区地形图3 路线设计3.1道路的可行性研究工程可行性研究就是在项目建设前必须进行各项研究工作的最重要阶段，主要是通过全面地调查研究和过程勘查、测量等工作，进行技术、经济论证，分析、判断建设项目的技术可行性和经济合理性，为工程项目的决策提供依据保证工程的经济效益。3.2 道路技术等级确定3.2.1公路分级公路工程技术标准规定根据使用任务功能和适应的交通量将公路分为高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路五个等级。高速公路为专供汽车分向分车道行驶并全部控制出入的干线公路，根据车道数的不同它又可分为四六八车道高速公路。四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限平均昼夜交通量为2500055000辆。六车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限平均昼夜交通量为4500080000辆。八车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限平均昼夜交通量为60000辆。其它公路为除高速公路以外的干线公路集散公路地方公路分四个等级。3.2.2 确定道路等级1，公路等级的选用应根据公路功能、路网规划、交通量并充分考虑项目所在地区的综合运输体系和远期发展等经论证后确定。2，一条公路可分段选用不同的公路等级或同一公路选用等级不同的设计速度和路基宽度，但不同公路等级设计速度路基宽度间的衔接应协调顺适。3，拟建公路为连接线公路时宜选用二级或二级公路。设计年限的选择宜根据各地国民经济发展的实际情况和该公路在公路网中的地位，并考虑投资条件综合地确定。新建二级公路的路面设计年限应为10年。表3-1 公路的近期交通量车型小客车中客车SH130大客车CA50小货车BJ130中货车CA50中货车EQ140大货车JN150交通量（辆/日）1320855550980675768624交通量年平均增长率r =3%。由交通资料得折算成小汽车的近期交通量： 式(3-1)式中 ： N0折算成小汽车的近期交通量； N小汽车 小汽车的近期交通量； N中大型车中型汽车的近期交通量； N拖挂车拖挂车的近期交通量。表3-2 各汽车代表车型与车辆折算系数表汽车代表车型车辆折算系数说明小汽车1.0小于19座的客车和载质量小于2t的货车中型车1.5大于19座的客车和载质量大于2t小于7t的货车大型车2.0载质量大于7t小于14t的货车拖挂车3.0载质量大于14t的货车则N0=1320+980+1.5×(855+675)+2×(550+768)+3×624=9103次/日。因远景设计年限为10年，交通量预计年增长率3%。设计年限内路线上平均昼夜交通量按下式计算： 式(3-2)式中: Ne设计年限内路线上折算成小汽车的平均昼夜交通量；N0折算成小汽车的近期交通量；交通量预计年增长率；n设计年限。则Ne=9103×(1+3%)9=11877 (次日) 由公路工程技术标准的规定，当把各种汽车折合成小汽车的年平均日交通量5000-15000辆，故修建双车道二级公路。3.3 路线方案的选订路线方案的选择是路线设计的最根本的问题，目的是合理地解决设计道路的起讫点和走向。根据指定的路线总方向和设计道路的性质、任务及其在公路网中的作用，考虑社会、经济因素和复杂的自然条件等拟定路线方向。在勘测设计过程中，要结合路线的性质及其在路网中的作用、经济控制点、近远期交通量、主要技术指标、自然条件等因素，进一步认真研究落实。选线的目的就是在符合国家发展建设的需要下，结合自然条件，选定合理的路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，并达到行车迅速安全、经济舒适及构造物稳定耐久且易于养护的目的。道路选线可按以下原则：1，道路选线应根据道路使用任务和性质、综合考虑路线区域内国民经济的发展情况与远景规划，正确处理好近期与远期的关系，在总体规划的指导下，合理选定方案。2，认真领会计划任务书的精神，依靠当地地形、气候、土壤、地质、水文等原始资料，不遗漏有价值的方案。3，道路线形布局必须符合国家的方针政策，力争路线短捷及保证行车安全。4，道路选线贯彻经济与运营经济结合的原则，在不增加工程造价的情况下，尽量提高技术指标，在不降低技术指标的情况下，尽量降低工程造价。5，充分利用地形，尽量回避不利地带，正确运用技术指标，对路线与地形的配合加以研究，搞好路线平、纵、横三方面的结合。6 ，桥位应在服从路线总方向的原则，不要因桥位而过多地增加路线，桥位尽量选在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段上，并方便群众。小桥涵位置应服从路线走向，但在不降低路线技术指标的情况下，也应当照顾小桥涵位置的合理。7，道路与道路或道路与铁路应尽量减少交叉次数，应合理选用交叉类型，以达到行车安全畅通的目的。8，道路设计应实行远近结合、分期修建、分段定级的原则，以取得投资及用地的最佳效益。9，要考虑施工条件对选线的影响。推荐路线方案要注意结合可能的施工方法和施工力量，并积极采用新结构、新材料和先进的施工技术。图3-1 路线平面线形3.4 二级公路技术标准表3-3二级公路（设计时速: 80Km/h）技术标准序号项 目主要技术指标平曲线极限最小半径（m）250平曲线一般最小半径（m）400平曲线不设超高最小半径（m）2500平曲线不设缓和加宽最小半径（m）250平曲线最小长度（m）160停车视距（m）110纵坡最大纵坡(度)5%最小纵坡(度)0.3%竖曲线最小半径(m)凹形3000凸形20004 平面设计道路是带状的三维空间结构实体，一般由线形、路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施等组成。道路中心线即路中线是一条空间曲线，它在水平面上的投影称作路线的平面。道路的平面线形当受到各种自然条件(主要是地质、地形、地物)的限制而发生转折时，为消除道路的突然转折，使汽车安全顺适的通过，在转折处就应设置曲线。曲线一般为圆曲线、缓和曲线及其组合。因此直线、圆曲线、缓和曲线是平面线形的组成要素。平面设计的主要任务是合理的确定以上三要素。4.1 直线4.1.1 直线的特点作为平面线形要素之一的直线，在公路和城市道路中使用最为广泛。当地势平坦、地物障碍较小时，往往首先考虑使用直线线形通过。因为两点之间的连接长度以直线最短，车辆在直线上行驶受力简单、方向明确、驾驶操作简易。从测设方面看，直线只需定出两点，就可方便的测定方向和距离。基于直线的这些优点，在各种线型工程中有其独特的地位。4.1.2直线最大长度由于直线线形灵活性差，难以与地形、地物等周围环境相协调，过长的直线易使驾驶人员感到单调、疲倦、注意力难以集中，长直线上容易导致高速行车，引发交通事故，且若长度运用不当，不仅破坏了线形的连续性，也达不到线形设计自身的协调。由于直线的安全性差,我国在道路设计中参照使用国外的经验值，根据德国和日本的规定：直线的最大长度为20V（单位：M，设计速度V：Km/h）。总的原则是：公路线形与地形相适应,与景观相协调,直线的最大长度应有所限制,当采用长直线线形时,为弥补景观单调的缺陷,应结合具体情况采取相应技术措施。无论是汽车专用公路还是一般公路在任何情况下都要避免追求长直线的错误倾向。4.1.3 直线的最小长度为了保证行车安全，相邻两个曲线间应具有一定的直线长度。这个直线长度是指前一曲线的终点（缓直HZ或圆直YZ）到后一曲线的起点（直缓ZH或直圆ZY）之间的长度。公路路线设计规范规定，同向曲线间的最短直线长度以不小于6V（单位：M，设计速度V：Km/h）为宜，反向曲线见得最小直线长度以不小于2V（单位：M，设计速度V：Km/h）为宜。本路线平面设计见附表4.2 圆曲线各级公路与城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分，圆曲线具有易与地形相适应、可循环性好、线形美观、易于测设等优点，故使用十分广泛。4.2.1 圆曲线半径半径是圆曲线最重要的技术指标，半径一旦确定，则其大小及曲率也就确定。根据汽车行驶在曲线上力的平衡，可得平曲线半径计算公式为： 式(4-1)式中：V行车速度(km/h)； Ib路面横坡，有超高时为路拱横坡，有超高时为超高横坡；为横向力系数。1，圆曲线最小半径一般最小半径是指在通常的情况下采用的最小半径。它介于极限最小半径与不设超高最小半径之间，其超高值随着半径的增大而按比例减小。其和ib见下表:表4-1 一般最小半径、ih取值表计算行速度（km/h）1201008060503040200.050.050.060.060.060.060.050.05Ib,max0.060.060.070.080.070.070.060.06表4-2 各级公路圆曲线最小半径设计速度(km/h)1201008060 403020极限最小半径(m)650400250