石江公路C标段施工图设计毕业论文

 2021-04-16 12:04

摘 要

本毕业设计题目为石江公路C标段施工图设计。设计全长为7051.35m,设计速度为100km/h,双向六车道。设计内容主要包括路线平面设计,纵断面设计,横断面设计,路基设计和路面设计。本设计路面采用沥青混凝土路面,设计路面结构为5层依次为4cm厚的细粒式沥青玛蹄脂碎石SMA-13,6cm厚的中粒式沥青混凝土AC-20,8cm厚的粗粒式沥青混凝土AC-25。37cm的水泥稳定碎石和20cm的石灰土。路线设计使用道路设计软件--纬地来进行设计,路面设计使用公路路面设计程序系统(Highway Pavement Design System,简称HPDS)辅助设计。

关键词:路线设计;路基设计;路面设计;道路设计软件

The Constructional Drawing Design Of

Shijiang First-class Road

ABSTRACT

The title of this graduation project is the construction drawing design of the C bid section of Shijiang Highway. The total length of the design is 7051.35m. With its design speed of 100km/h and two-way six-lane. The design content mainly includes route plane design, vertical section design, cross section design, subgrade design and pavement design. This design pavement uses asphalt concrete pavement. The designed pavement structure consists of 5 layers of 4cm thick fine-grained asphalt mastic SMA-13, 6cm of medium-grain asphalt concrete AC-20, and 8cm thick coarse-grained Asphalt concrete AC-25. 37cm cement stabilized gravel and 20cm lime soil. .Route alignment design uses road route design software--HintCAD and pavement design uses Highway Pavement Design System (HPDS) to help design.

Keywords: route plan design; subgrade design; pavement design;road route design software

目 录

1 绪论 1

1.1 工程概况 1

1.2 沿线气候地质状况 1

1.3 设计依据 2

2 路线设计 3

2.1 平面线形设计 3

2.1.1 平面线形设计指标 3

2.1.2 平面线形设计 4

2.1.3 平曲线要素计算 5

2.1.4 主点桩号计算 7

2.2 纵断面设计 8

2.2.1 纵断面设计内容 8

2.2.2 纵断面线形设计一般原则 8

2.2.3 平纵组合设计原则 9

2.2.4 纵断面设计指标 9

2.2.5 竖曲线设计 11

2.3 横断面设计 14

2.3.1 横断面设计原则与步骤 14

2.3.2 横断面技术指标的汇总 15

2.3.3 路拱及超高 17

2.3.4 土石方计算和调配 19

3 路基设计 21

3.1 概述 21

3.2 路基的类型和构造 21

3.3 路基设计一般规定 22

3.4 路基工作区计算 22

3.5 路基填土和压实 24

3.6 路基防护 25

3.7 一般路基处理原则 25

3.7.1 路床处理 26

3.7.2 填方路基的基底 26

3.8 排水设计 26

3.8.1 路基路面排水的目的和要求 26

3.8.2 排水设计的一般原则 27

3.8.3 路基排水设计 27

3.8.4 路面排水设计 27

4 路面结构设计 29

4.1 设计参数确定 29

4.2交通量计算 32

4.3轴载换算 33

4.3.1车型与轴载组成 33

4.3.2轴载换算方法 34

4.4 路面结构设计与验算 37

4.4.1 材料设计参数 37

4.4.2 软件计算结果 38

5 结论 43

致 谢 44

1 绪论

1.1 工程概况

本项目起于通州区西侧,往南连接滨江新城区,将南通主城与沿江港口相沟通,是构建沿江通道和推动沿江开发不可或缺的一部分。南通城市总规中提出“大南通”的都市发展方案,石江公路作为南通市域一条纵向干线公路,联通了通州区与海门市,石江公路的建设,将强有力地推动“大南通”的建设。其中,石江公路C段设计范围是从K14 790.355~K21 831.706,路线全长7051.35m,其中K18 010~K18 035、K19 280~K19 310、K20 730~K20 770设有桥梁。根据道路的性质、功能和未来交通量,道路等级定为一级公路,设计时速100km/h,车道数为六车道,路基宽度设计为33.5m,横断面布置为:中间带3.5m(含两侧路缘带2×0.75m) 行车道6×3.75m 硬路肩2×3m 土路肩2×0.75m。设计路线一共设计了三个平曲线,半径分别为2500m、2500m、3000m,弯道处均设置了缓和曲线,前后缓和长度均相同,分别为150m、150m、200m。纵断面设计了7个竖曲线,半径分别为18000m、12000m、18000m、12000m、20000m、19000m、20000m;纵坡分别为0.3315%、-0.4152%、0.3123%、-0.3279%、0.4278%、-0.389%、0.3066%、-0.3704%。

1.2 沿线气候地质状况

(1)气候条件

南通地处长江下游冲积平原,海洋性气候明显,年平均气温15.1℃,全年降水量1040mm左右。气候温和,四季分明,春秋两季比较短。

南通属北亚热带湿润性气候区,季风影响明显,四季分明,气候温和,光照充足,雨水充沛,无霜期长。由于地处中纬度地带、海陆相过渡带,常见的气象灾害有洪涝、干旱、梅雨、台风、暴雨、寒潮、高温、大风、雷击、冰雹等,是典型的气象灾害频发区。按近30年资料统计,年平均气温在15℃左右,年平均日照时数达2000~2200h,平均年降水量1000~1100mm,且雨热同季,夏季雨量约占全年雨量的40~50%。常年雨日平均120d左右,6月~7月常有一段梅雨。

(2)地质条件

通州区地质构造属下扬子台褶皱带,以浅层变质岩系为基底,为震旦纪以来凹陷地带的边缘,沉积了震旦纪至中生代三迭系海陆相交替沉积地层,自中新生代以来,为持续沉降区。第四纪沉积物分布广泛,土层深厚,总厚度一般在300m左右。

据《中国地震参数区划图》(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度Ⅵ度,为第一组。

1.3 设计依据

设计指标参照规范如下:

(1)中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准(JTG B01-2014) [S].北京:人民交通出版社,2014.

(2)中华人民共和国行业标准.公路路线设计规范(JTG D20-2017) [S].北京:人民交通出版社,2017.

(3)中华人民共和国行业标准.公路路基施工技术规范(JTG F10-2006) [S].北京:人民交通出版社,2006.

(4)中华人民共和国行业标准. 公路路基设计规范(JTG D30-2015)[S].北京:人民交通出版社,2015.

(5)中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)[S].北京:人民交通出版社,2005.

(6)中华人民共和国行业标准.公路沥青路面设计规范(JTG D50-2017)[S].北京:人民交通出版社,2017.

2 路线设计

2.1 平面线形设计

2.1.1 平面线形设计指标

(1)直线的最大长度

直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观单调之缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的措施。宜控制在20V以内,即2000m。

本设计中直线最大长度为1490.56m。

(2)直线的最小长度

同向曲线间的直线最小长度为6V,即600m;反向曲线间的直线最小长度为2V,即200m。

本设计中直线最小长度为1102.57m。
(3)圆曲线的最小半径

《规范》规定见表2-1:

表2-1 圆曲线半径规范值

设计速度100km/h

半径值(m)

一般最小半径

700

极限最小半径

IMAX=4%

500

IMAX=6%

440

IMAX=8%

400

IMAX=10%

360

不设超高

最小半径

路拱

4000

路拱

5250

“IMAX” 为采用的最大超高。 本设计中圆曲线最小半径为2500m。

(4)圆曲线的最大半径

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