湖南省衡邵高速第十三合同段路线设计.doc

一、毕业设计目的训练学生综合应用所学的基础课、技术基础课和专业课知识，培养学生独立完成道路与桥梁工程设计的能力，它是培养专业人才教学过程中最后也是极为重要的一部分通过设计，学生应了解和熟悉道路与桥梁工程设计的一般原则、步骤和方法；掌握道路与桥梁工程各单项构筑物的设计、计算方法以及编制设计说明书和绘制施工图的要求和方法二、设计任务一）设计的任务与内容衡邵高速第13合同段路线设计，要求按重丘高速公路设计、设计车速100km/h进行设计，车道为四车道，起点桩号为K74+700设计文件必须符合有关设计标准与规范二）设计原始资料1、地形图：比例尺1:2000地形图11张2、交通量：交通量年增长率3%，近期交通量20000辆/昼夜3、沿线地形、地质、地震、气候、水文等自然地理特征1）地形、地貌路线所经地区地貌单元属微丘-丘陵地貌，划分为：松木塘～佘田桥段(K0+100-K73+300)微丘地貌，相对高差156.6m；佘田桥～火厂坪段(K73+300-K77+900) 属微丘-丘陵过渡地貌；火厂坪～严塘(K77+900-K132+059)段为丘陵项目区域主要表现为：星罗棋布的山丘之间多呈“U”型，个别路段呈“V”型的水田、鱼塘分布区，绕山丘分布着散落的民居，构成“山丘-民居-水田、鱼塘-民居-山丘”的地形地物分布的典型特点。

公路沿线河流一般具有山溪性河流的特点，水力资源丰富路线经过了不同的地貌单元，地层岩性差异较大，地质构造较复杂地貌单元属微丘～丘陵地貌在衡阳境内K0+000～K32+000段起伏不大，切割不深，地面黄海高程在60～90m；在K32+000～K59+000段起伏较大，切割较深，地面黄海高程在85～182m；在邵阳境内起伏较大，切割深，地面黄海高程140～385m公路所经过地区经济以农业为主，主要种植水稻2）地质构造路线经过两个中生代盆地，即衡阳盆地和邵东盆地，盆地走向为北北东穿越衡邵高速公路的主要断裂为宋家塘～芦山坳压扭性断裂、仙槎桥～花桥压性断裂及魏家桥～曹家冲断裂等1）板桥断裂（第1合同段）为东西向构造体系的次断裂构造断层性质属扭性兼压性的非活动断裂走向310°～320°，倾角70°2）仙槎桥～花桥压性断裂（第16合同段）北端处于仙槎东北，是祁阳山字型构造前弧中最为典型的行迹之一北翼走向为北东40°，南翼走向为南东30°，转折部位于五峰铺以南，两翼倾角较大，正见者为50°，与主线相交于仙槎桥附近， （3）宋家塘～芦山土扭压性断裂（第16合同段）该断裂走向大体为北东30°区内走向呈波状弯曲，沿线被第四系堆积物覆盖，倾向、倾角不明。

依其斜截祁阳山字型构造的前弧及两翼次级的北东向压性，扭性等分支断裂的出现，确认为新华夏系的构造行迹，延伸约30km，与主线相交于机场口附近，于测设路里程K101+150—K101+300处 （4）魏家桥～曹家冲断裂（第17合同段）该断裂在魏家桥以北，走向近南北向，以南偏为南西向，南南西向两支，而后至曹家桥冲西南复合消失，长约34km沿线被第四系堆积物覆盖，断裂面末露，仅依地层缺失破碎而推断于测设路里程K105+350—K105+600处5）高崇山～黄荆压扭性断裂（第19合同段）该断裂同属宁乡～邵阳隆起带的主要断裂带之一出露于白马铺～五丰铺一线，该断裂因受祁阳山字型构造的干扰和影响，断裂走向有向南偏转的迹象局部呈南北向展开断裂走向5º～40 º，倾向北西，倾角在55º～75º之间,长度大于100km,该断裂以斜切地层和缺失地层为主，带内挤压揉皱明显，局部可见断层角砾岩，角砾糜棱岩及逆冲擦痕和镜面等迹象于测设路里程K110+800—K111+050处6）半边街断裂（第20合同段）该断裂属后期平推断层，出露于半边街附近,断层走向280º，倾向约70º，长度约4km，该断裂以平推呈反时针扭动为主，且常将地层和北北东向断裂切割位移，错距在50～100m左右，局部可见断层泥及水平擦痕等迹象。

于测设路里程K117+695—K117+935处3）工程地质分区及评价（1）道路工程地质分区与评价①道路地质分区根据地貌和岩土类型特征划分为三个工程地质区a.K0+000～K34+185为剥蚀丘陵红层工程地质区（Ⅰ）b.K34+185～K70+550为剥蚀丘陵、砂岩、碳酸岩工程地质区（Ⅱ）c.K70+550～K132+059为剥蚀丘陵碳酸岩工程地质区（Ⅲ）②路基工程地质评价路基包括挖方路基、填方路基和挖方高边坡该拟建高速公路全线位于丘陵区，地势起伏，按微地貌可分为丘陵、丘陵平地及陵间洼地挖方路基位于微地貌的丘陵上；填方路基一般位于丘陵间平地和陵间洼地上挖方路基位于丘陵上，表层岩性为残坡积堆积物，上部一般为强风化岩层，节理、裂隙发育，岩土结构一般为碎裂结构或散体结构，岩土不完整，一般边坡岩土类型为Ⅳ类建议施工时应采取分级开挖，隔5～8m设边坡平台一道，并采取边坡防护措施及修好内外排水设施降雨时要用防雨布遮盖边坡，防止雨水渗入强风化岩体，产生边坡滑塌边坡施工时要时刻观测地下水出露情况，若发现地下水出露时，要停止施工，进行边坡支护处理，以免出现塌方事故填方路基一般位于丘间平地及陵间洼地上，上部岩性一般为硬塑亚粘土，局部分布有砂性土及碎石透镜体。

表层稻田地、局部洼地、鱼塘、古冲沟内分布有软土及淤泥质土；下部为强、弱风化粘土岩、碎屑岩及碳酸盐岩类挖除局部和表层软土及淤泥质土，置换好土，进行分层夯实或碾实路基稳定性较好2）桥梁地基工程地质评价①该路线所有桥梁都位于丘陵区，自然斜坡稳定桥址区基岩浅埋或裸露，利于桥基持力层选择桥址区位于地震基本烈度Ⅵ度或小于Ⅵ度，未发现活动性断裂构造，场地稳定性好，适于建桥②全线桥基持力层大部分可选择弱风化粘土岩、碎屑岩、泥灰岩、含炭灰岩、泥质灰岩上，桥基持力层选在岩石上承载力高，岩体较完整，桥基稳定性好根据桥位轴线上的岩层工程地质特征及桥型，可选择扩大基础或端承桩基础③不良地质路段上的大桥全线桥梁基础不良地质现象主要为碳酸盐类灰岩内溶洞，基础存在溶洞的桥梁详见《工程地质勘察报告》4）地震根据国家质量技术监督局发布的《中国地震动参数区划图》（GB18306～2001），路线经过的地震动反应谱特征周期为0.35s,邵阳地区地震动峰值加速度为0.05g，对应基本烈度为Ⅵ度区，衡阳地区地震动峰值加速度小于0.05g，对应基本烈度小于Ⅵ度区依据公路规范，可考虑进行简易设防据区域地质资料，路线跨越断裂均为隐伏性断裂或非活动性断裂，对本工程无影响。

5）气象、水文及航运（1）气象路线所经地区属中亚热带季风湿润气候，具明显的大陆性气候特征，光照时间长，雨水充沛，四季分明，气候温和，夏少酷热，冬少严寒衡阳境内年平均气温17.5～18.1℃，无霜期272～304天，日照时数1383.7～1753.8小时，降水量1223.0～1421毫米，雨水大多集中在4～6月极端最高气温39.6℃以上，极端最低气温－6.6～9.9℃邵阳境内年平均气温16.1～17.1℃，无霜期272～304天，日照时数1347.3～1615.3小时，降水量1218.5～1473.5毫米，雨水大多集中在4～6月间，夏秋连旱，极端最高气温39.0℃以上，极端最低气温－6.8～8.8℃2）流域水文情况本地区属中亚热带温润性季风气候，年降水量在1200～1400毫米，这是境内河流水量主要补给来源，降水季节变化较大，春夏雨季降水量占全年70％，而9月至冬季降水量明显减少，所以境内大小河流随着夏季风的到来和梅雨的出现，河水补给（包括过境水）丰富，汛期也将开始旱季气温升高，蒸发量加大，不少地方蒸发量大于降水量，降水补给减少，河水枯浅，几乎全靠地下水补给，地下水补给量占全年径流量的17～18％。

过境河流的水量补给除境内补给外，主要靠上游流域的降水补给和地下水补给，源于境内的河流，有时还得到干流的逆向补给最高水位多出现在5月，次为6月路线所经区域主要由两大水系组成：起点至邵阳火厂坪为湘江水系；火场坪至终点为资水水系境内主要发育蒸水和邵水两大河流3）桥位处水文及航运蒸水河Ⅰ号大桥主线在西渡镇枣塘村附近第一次跨越蒸水河，蒸水为湘江支流，桥位附近为Ⅶ级航道，通航净宽要求18米，通航净高要求4.5米桥位处河道宽约100米，测时最大水深5.1m，测时水位为66.381m，流速较慢调查历史洪水有漫过河堤淹没农田的历史经水文计算其百年一遇洪水流量为3540m3/s，百年一遇洪水位72.01m‚白马河大桥白马河全流域面积32.3Km2，桥位以上流域面积为22.5 Km2，白马河属于山溪型河源，洪水主要由暴雨形成，洪水主要发生在4～7月份桥位处河床宽约25米，深约2米，河道在路线右侧约50米处转弯，桥位处河床历年稳定外业调查时，水面宽12米，水深0.5米，河底淤泥深0.5米，水流缓慢，河中长满杂草测时水面高程为81.27米，通过计算，百年一遇设计流量为155.8m3/sƒ蒸水河Ⅱ号大桥主线在金兰寺镇高田村附近第二次跨越蒸水河，桥位处河道为Ⅷ级航道，通航净宽要求12米，通航净高要求3.6米，无升级规划。

桥位处河道宽约70米，测时最大水深2.65m，测时水位119. 71m，水面宽度58m，水流比较平稳调查历史洪水有漫过河堤淹没农田的情形经水文计算其百年一遇洪水流量为2410m3/s，百年一遇洪水位126.40m④槎江河大桥主线在仙槎桥镇元塘冲村附近跨越槎江桥位处河道宽约20米，河水较浅约3.0m，河水流速缓慢经水文计算其百年一遇洪水流量为850m3/s，百年一遇洪水位251.39m⑤邵水大桥主线在邵东县魏家桥镇姚家台附近跨越县道X018及邵水邵水为资江支流，桥位处河道通航等级Ⅶ级，通航净宽要求18米，净高要求4.5米，但由于魏家桥镇上游约5公里处已筑坝发电，因此，事实已不通航桥位处河道宽约70米，水深约4.7m，流速较慢经水文计算其百年一遇洪水流量为1870m3/s，百年一遇洪水位230.24m4、沿线筑路材料、水、电等建设条件与公路建设的关系沿线筑路材料包括砂、石、石屑（粉）、粘土、钢材、木材、沥青及其它外购材料，均可满足本项目需求1）砂料本项目砂料储量丰富，但其料场主要集中分布在路线的起点和终点附近1）路线起点左侧7.1km处的衡阳市北蒸水桥下沿河两岸的砂场，砂料储量丰富，主要为外运至此。

料场供应砂料为中砂，日产砂料2000m3以上， 砂质纯净、质地坚硬，含泥量少，细度模数2.2～2.5，汽车运输，砂场负责装车，现有公路通往料场，在K0+100上路，支线运距7.1km 2）路线起点左侧约11km处的呆鹰岭，砂料场较多且集中，砂料主要为外运河砂，主要成份为石英、长石，砂质纯净、坚硬，含泥量少，细度模数2.3左右，日产量1000m3～3000m3以上，汽车运输，砂场负责装车，现有公路通往料场，在K0+100上路，支线运距10.8～12.0km 3）位于邵阳市大祥区梅子井资江河岸的交通局航运公司砂场，料场砂料储量丰富，砂料主要来源于上游邵阳县资江河道，主要成份为石英、长石，砂质纯净、坚硬，含泥量少，细度模数2.1～2.3，日产量1000m3以上，汽车运输，砂场负责装车，现有公路通往料场，在K118+370上路，支线运距22.5km 4）邵阳市新邵县城的资水河岸有多处砂场，料场砂料储量丰富，砂料主要为卵石粉碎而成的人工砂，为粗砂，主要成份为石英、长石含泥量少，细度模数3.2左右，日产量600m3左右，汽车运输，砂场负责装车，现有公路通往料场，在K131+300上路，支线运距14.1～16.0km 。