道路与桥梁工程交建专业公路毕业课程设计_精品文档.doc
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1设计原始资料及依据
1.1设计原始资料
1.1.1自然地理情况
本路段位于陕西省商州地区，路线区位于南秦岭东段山区，北部为中低山，南部为低山丘陵和河谷阶地，地势总体北高南低，地形起伏较大，海拔在650-1460m之间，相对高差约800m，属山岭重丘区。
沿线有县河、若干村庄、学校、农田、灌溉沟渠及多条乡间小路。
1.1.2所在地的土壤、地质、水文资料
1）地层岩性
路线区出露第四系全新统、上更新统、中更新统，第三系下统山阳组，泥盆系上统桐峪释寺组、下统青石垭组和池沟组、牛耳川组地层。
2）地质构造
路线区位于秦岭复合造山带中段南秦岭造山带构造单元，北侧为北秦岭造山带，两构造单元以黑山断裂为界。
属南北秦岭造山带拼接段和南秦岭造山带内，褶皱、断裂发育，地质构造复杂。
南秦岭造山带由新元古界耀领河岩组变质过度基底和震旦系—石炭系沉积盖层组成，基底为太古界。
岩浆活动较发育，以海西期闪长岩、印支期花岗岩为主。
为叠瓦式推覆—褶皱构造带。
断裂构造以东西向为主，北西向、北东向次之，南北向局部发育。
3）工程地质
该区属秦岭造山带，地质单元多，构造活动强烈，晚近构造作用，使秦岭山脉不断抬升，河谷切割加剧，地势陡峻，地貌类型复杂，岩体类型多样，稳定性差。
由于自然条件差异，本区基岩区风化程度高，基岩表层破碎强烈，松散堆积层非常广泛，构成滑坡、泥石流等自然灾害多发区，并具有活动性强、频次高、危害大等特点。
沿线的不良地质现象主要有崩塌、滑坡、泥石流、软弱地基等类型。
4）水文地质
（1）地表水
路线区经过的地表水系主要为县河，其余的地表水系均为灌溉沟渠。
其中县河枯水期流量较小，丰水期流量较大，汛期流量骤增，易形成洪水灾害；灌溉沟渠流量受降雨影响较大，枯水期干涸，丰水期流量明显较大，但不会对周围环境造成危害。
县河年平均流量66.7立方米/秒，最大洪峰量1856.4立方米/秒，最小枯水流量20.1立方米/秒。
（2）地下水
本区地下水主要类型可分为以下3类：
潜水为最发育类型之一，是形成地表水径流的主要来源，赋存状态与第四纪松散堆积层特征有关。
基本埋深为15～20m，本区第四纪松散堆积层分布相对较少，厚度一般≤20m，主要由冲积、洪积层、一级阶地和少部分高阶地（二级或二级以上阶地）、坡积、残坡积组成。
富水性在冲、洪积层中最好，阶地次之，坡积、残坡积中较差。
基岩中潜水多赋存在风化壳或破碎构造岩中，比土体的富水性要差。
上层滞水形成于各类基岩岩体和构造破碎岩体风化带中，属大气降水受局部隔水层所阻，停滞于不同岩体、土体及风化层中所形成。
富水性受气候（降水）、地形地貌、岩性及构造发育程度等因素控制。
富水性中等。
承压水在工作区主要表现为泉水，与区域断裂结构、裂隙、节理构造、顺层剪切构造等密切相关，埋深较潜水、上层滞水要深。
发育于山地断裂破碎带中的众多泉水，均属承压水。
另外花岗质岩石、变质火山岩中的裂隙水也可形成承压水。
承压水活动可导致岩体溶解、蚀变、风化及组构上的变化，造成岩体类别降低，形成软体岩石而不稳定。
5）地震
本区处于我国大陆地壳内古板块地体拼接的地带。
有记录的地震活动，一般都与活动断裂，特别是形成并控制盆地的地体拼合带继承性活动断裂相关。
据陕西活动性断裂与地震震中分布图（1980）显示，区内规模较大的活动性断裂有7条（F1—F7），走向主要呈东西和北西西向，属板块边界和区域性深大断裂带，新生代以来有明显活动。
这些断裂带与主干断裂的截切部位是潜在地震的多发区。
地震灾害对该段公路建设和防护影响不大，但不能忽视活动断裂带及其所造成的岩石破碎和诱发的其他地质灾害。
业主已安排进行地震安全性评价工作，有关断裂的活动性和地震参数以地震安全性评价结果为准。
6）气象
路线地处山区，气候垂直变化较大，区内河谷年平均气温11～14℃，一月平均气温0.5℃，七月平均气温25.6℃，极端最高气温37.1～40.8℃，极端最低气温-12.1～-18℃，年平均降雨量750～850毫米，50%的降水集中于七、八、九三个月，夏多暴雨，间有春、伏旱，秋有连阴雨。
山区气温相对河谷区较低。
1.1.3路线服务范围交通运输要求和技术经济调查资料
商州地处陕西省南部，与河南交界，是陕南发展地区，但是该地区道路交通运输欠发达，阻碍了当地经济的发展。
从长远的经济发展看，需要新建更多的高等级公路，推动该地区经济发展，满足社会发展的需要。
设计路段处于商州山区，需要建设一条主干路与外界相连，以利于该地区与外界的经济交流沟通。
此一级公路的建设将有利于该地区产业结构的调整和带动经济的发展。
该地区拥有丰富的粉煤灰、石灰、水泥、碎石等道路建材资源，质量能够达到技术指标要求，且运输方便。
1.1.4交通量资料
表1-1交通量组成表
车型
小汽车
黄河JN360
长征XD160
解放CA50
太脱拉111S
交通量（辆/日）
1500
400
800
1000
500
注：
交通量预计年增长率
1.1.5桥涵水文资料
设计地段主要为旱地和山岭，河流没有通航要求，区域范围内没有高等级公路或铁路，只有一条县河，需设置大桥。
由于填挖方量均较小，所以不用设置隧道及挡土墙。
对于与其他的乡村公路相交时不需设置通道；排水沟渠，只需修建涵洞。
1.2设计依据
1）批准的设计任务书、地质勘测报告、地形图
2）公路路线设计规范（JTGD20-2006）
3）公路路基设计规范（JTGD30-2004）
4）公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）
5）公路排水设计规范（JTJ018-96）
6）公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）
7）公路沥青路面施工技术规范（JTGF40-2004）
8）公路路基施工技术规范（JTGF10-2006）
9）公路路面基层施工技术规范（JTJ034-2000）
10）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）
11）公路工程技术标准（JTGB01－2003）
2路线设计
2.1道路技术等级确定
根据交通量组成表计算得到折算交通量如表2—1所示。
表2—1折算交通量表
车型
交通量（辆/日）
折算系数
折算交通量（辆/日）
小汽车
1500
1.0
1500
黄河JN360
400
3.0
1200
长征XD160
800
2.0
1600
解放CA50
1000
1.5
1500
太脱拉111S
500
2.0
1000
总计
6800
计算远景设计年限平均昼夜交通量由公式（2-1）计算
（2-1）
式中:
—远景设计年平均日交通量，辆/日；
—起始年平均日交通量，辆/日；
—年平均增长率，取7%；
—远景设计年限，取15年；
所以，（辆/日）。
根据《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）中的相关规定：
“四车道一级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量15000～30000辆”；另外，结合商州地区经济发展的实际需要，拟定该路为双向四车道一级公路，设计采用的服务水平为二级，设计车速为80km/h。
2.2路线方案的拟定与比选
2.2.1选线原则
1）在路线设计的各个阶段，运用各种先进手段对路线方案做深入、细致的研究，在多方案论证、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，使工程数量小，造价低，运营费用省，效益好，并有利于施工和养护。
在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标，不应轻易采用最小指标或低限指标，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，并尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园（橡胶林、茶林、果园）等。
4）通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好历史文物遗迹。
5）选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测，查清其对工程的影响。
对于滑坡、崩坍、岩堆、泥石流、岩溶、软土、泥沼等严重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应慎重对待，一般情况下路线应设法绕避。
当必须穿过时，应选择合适的位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。
6）选线应重视环境保护，注意由于道路修筑以及汽车运营所产生的影响与污染等问题。
2.2.2山岭区选线要点
山岭地区，山高谷深，坡陡流急，地形复杂，路线平纵横三方面都受到约束；同时地质、气候条件多变，都影响路线的布设。
但山脉水系清晰，给选线指明了方向：
不是顺山沿水，就是横越山岭。
纵面线形结合桥涵、通道、隧道等构造物的布局，合理确定路基设计高度，纵坡不应频繁起伏，也不宜过于平缓。
2.2.3路线方案拟定与比选
路线方案比较如表2—2所示
表2—2方案比较表
方案1线形为直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线；
方案2线形为直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线。
续表2—2
方案1
方案2
路线总长
1882.968m
1878.362m
平曲线数量
1
2
平曲线要素
转角
16.896°
16.347°
15.103°
半径
1200m
1200m
1200m
回旋线长度
140m
140m
140m
圆曲线长度
213.864m
202.380m
176.321m
平曲线长度
493.864m
482.380m
456.321m
占用农田
估算面积
33702㎡
22659㎡
分析比较
该方案前半段路线几乎全部设在可耕地之中，占用农田较多，这对本就耕地较少的山区是比较难以解决的问题
该方案也是以前半段占用农田较多，但该方案是以旧路改造为主，这样以来，原先的道路所占用的田地就可以空出来，而且该方案尽量做到沿山脚线，这也从一方面缓解了占用农田较多的问题
拆迁房屋
数量
19间
28间
分析比较
该方案虽然经过几个村落，但不经过其中心，并且避开了小沟口附近的大部分住户，拆迁量较小
该方案所处路线距小栗园村较远，道路旁有一所学校，需要在施工时多注意安全和注意控制施工作业对学校的影响，对小沟口附近的住户影响较大，但是拆迁量并不大
与其它道路相交
数量
5
2
分析比较
这里的其他道路主要为乡间小路和一条低等级公路，不用太多去考虑交叉问题，全部设置为平面交叉就可以
隧道
两条方案均不用设置隧道
桥涵
1桥梁？
涵洞
1桥梁？
涵洞
两方案的后半段是相同的，也正是这部分需要跨越县河而设置桥梁；由于地形相差不是很大，故涵洞的位置和数量差别也不会很大，全部选用直径1.5m的圆管涵应该就可以满足要求
方案的选择：
经过比较，方案1的优点主要是只设置了一条平曲线，技术线形较好；路线基本铺设在平原区，填挖方量较小。
方案2的优点是占用农田较少。
由于考虑到目前占地补偿纠纷较多，尽量做到少占地，最终选择方案2.
2.3道路技术标准确定
根据道路的具体情况，以及相关规范，结合计算得到道路的技术指标如表2—3所示
表2—3道路技术指标表
序号
项目
单位
主要技术指标
1
设计车速
km/h
80
2
路基宽度
一般值
m
24.5
最小值
21.5
3
平曲线
半径
一般值
m
400
极限值
250
不设超高最小半径
路拱≤2.0%
m
2500
4
平曲线最小长度
m
140
5
缓和曲线最小长度
m
70
6
最小纵坡
%
0.3
7
最大纵坡
%
5
8
最小坡长
m
200
9
相应纵坡的最大坡长
3%
m
1100
4%
900
5%
700
＜3%
不限制
10
停车视距
m
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